KR100785432B1 - 라벨 및 그 제조 방법 - Google Patents

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KR100785432B1
KR100785432B1 KR1020060070112A KR20060070112A KR100785432B1 KR 100785432 B1 KR100785432 B1 KR 100785432B1 KR 1020060070112 A KR1020060070112 A KR 1020060070112A KR 20060070112 A KR20060070112 A KR 20060070112A KR 100785432 B1 KR100785432 B1 KR 100785432B1
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김재순
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이성호
이석훈
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율촌화학 주식회사
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Abstract

본 발명에서는 야그 레이저에 의하여 마킹 효율성을 극대화할 수 있으며 필름의 손상은 극소화시킬 수 있는 표면 보호 필름; 상기 표면 보호 필름 하부에 형성되는 기재 필름; 상기 기재 필름 하부에 형성되고, 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응이 일어나는 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성된 잉크 층; 상기 잉크 층 하부에 형성되는 접착제 층; 상기 접착제 층 하부에 형성되는 색상 대비 층; 상기 색상 대비 층 하부에 형성되는 점착제 층; 및 상기 점착제 층 하부에 형성되는 이형 필름;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 라벨 및 그 제조 방법을 제공한다. 본 발명의 라벨은 인쇄성이 매우 우수하고, 라벨 품질의 경시 변화가 없으며, 작업 효율이 높으면서도 생산 단가가 낮고, 사용 중 각종 오염물질로부터 자유롭고 내화학성 및 내열성을 가지며, 초기 점착력은 낮지만 영구 접착력은 높다는 효과를 가진다. 또한, 피착제에 라벨을 부착한 후 인위적인 탈착 시 라벨이 파괴되는 위조 방지 기능도 가진다.
라벨, 차량번호, 위조방지, 추적관리, 야그레이저, 무기안료, 금속치환기

Description

라벨 및 그 제조 방법{LABEL AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
도 1은 레이저 빔에 의하여 제거되는 금속성 층을 포함하는 라벨의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 라벨의 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 라벨 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 라벨 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 라벨 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 라벨을 피착제에 부착한 경우를 나타낸 개략도이다.
*주요 도면 부호의 설명*
1 : 보호 필름 3 : 금속성 층
4 : 콘트라스트 층 5 : 점착 층
6 : 박리 필름 10 : 표면 보호 필름
11 : 기재 필름 12 : 잉크 층
12-1 : 1도 잉크층 12-2 : 2도 잉크층
13 : 접착제 층 14 : 색상 대비 층
15 : 점착제 층 16 : 이형 필름
17 : 피착제 20 : 레이저 출력기
21a : 레이저 조사 21b : 표면 보호 필름 통과 레이저
21c : 기재필름 통과 레이저 21d : 잉크 층 조사 레이저
L : 라벨 P1~P7 : 박리 예상 위치
본 발명은 라벨 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 내부에 차량, 전자제품, 반도체, 의료기기 등의 제품에 대한 정보를 기록한 후 이형 필름을 제거하여 부착시킴으로써 제품의 위조방지나 제품의 리콜 시 해당 제품의 추적 관리를 가능하게 하는 라벨 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
예컨대 차량에는 해당 차량을 인식할 수 있는 번호가 차량의 앞과 뒤에 부착된 금속판에 기재되어 있다. 그러나, 상기 금속판은 부착 및 탈착하는 것이 용이하므로 도난 시 해당 차량을 찾기가 매우 어렵다.
따라서 차량의 도난 시 또는 해당 차량을 리콜할 필요가 있는 경우에 제조 국가, 제작회사, 제작공장위치, 차량번호, 제작연도, 각각의 구성요소, 기타 특징 에 관한 정보를 기재한 플레이트나 스티커를 범퍼의 내부 또는 차량의 유리에 부착하도록 하고 있다.
상기 플레이트나 스티커를 소위 차량 번호 라벨이라고 하는데, 이러한 차량 번호 라벨로서 한국 실용신안등록 제124645호는 금속 플레이트인 차량 번호 라벨을 공개한다. 그러나, 상기 등록실용신안에 공개된 라벨은 금속 플레이트로 구성되므로 조그만 흠집에도 부식이 잘 일어날 뿐만 아니라 위조가 쉽다는 문제점이 있다.
한편, 미국 특허등록 제6,066,437호에는 예컨대 알루미늄인 금속성 층을 레이저로 제거하는 라벨을 공개하고 있다.
도 1은 레이저 빔에 의하여 제거되는 금속성 층을 포함하는 라벨의 구조를 나타내는 개략도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 미국특허에 공개된 라벨은 보호 필름(1) 하부에 레이저에 의하여 제거 가능한 금속성 층(3)이 형성되어 있고, 상기 금속성 층(3)의 하부에 콘트라스트 층(4)이 형성되며, 상기 콘트라스트 층(4)의 하부에 점착 층(5)이 형성되고, 상기 점착 층(5)의 하부에 박리 필름(6)이 형성된다.
이와 같은 구조의 라벨은 레이저 조사에 의하여 글자 또는 숫자를 용이하게 표현한다는 장점이 있지만, 금속 층(3)이 산화됨에 따라서 품질이 경시 변화가 야기된다는 문제점이 있다. 또한, 금속성 층(3) 자체를 제거하기 위하여 강한 강도의 레이저를 사용하므로 필름의 파단이 쉽게 발생하여 작업성이 떨어진다는 문제점도 발생한다. 나아가, 작업자가 라벨을 붙이는 경우 점착층(5)의 초기 점착력이 지나치게 우수하여 작업자의 실수로 박리한 후 다시 붙일 경우 라벨이 파괴되거나 잔여 물이 남게 된다는 문제점도 있다.
따라서, 차량뿐만 아니라 전자제품, 반도체, 의료기기 등의 각종 제품에 대한 정보를 기록하여 제품의 위조방지나 제품의 리콜 시 해당 제품의 추적 관리를 가능하도록 할 수 있는 라벨로서, 라벨 품질의 경시 변화가 없으며, 작업 효율이 높고, 초기 점착력은 낮지만 영구 접착력은 높은 라벨이 요구된다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 인쇄성이 매우 우수하고, 라벨 품질의 경시 변화가 없으며, 작업 효율이 높으면서도 생산 단가가 낮고, 사용 중 각종 오염물질로부터 자유롭고 내화학성 및 내열성을 가지며, 초기 점착력은 낮지만 영구 접착력은 높은 라벨 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는, 라벨에 있어서, 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응이 일어나는 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성된 잉크 층을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨을 제공한다.
상기 라벨은, 야그 레이저에 의하여 마킹 효율성을 극대화할 수 있으며 필름의 손상은 극소화시킬 수 있는 표면 보호 필름; 상기 표면 보호 필름 하부에 형성되는 기재 필름; 상기 기재 필름 하부에 형성되고, 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응이 일어나는 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성된 잉크 층; 상기 잉크 층 하부에 형성되는 접착제 층; 상기 접착제 층 하부에 형성되는 색상 대비 층; 상기 색상 대비 층 하부에 형성되는 점착제 층; 및 상기 점착제 층 하부에 형성되는 이형 필름;으로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 표면 보호 필름은 레이저 조사되는 표면이 무 광택 처리된 것이 바람직하고, 상기 표면 보호 필름은 폴리올레핀 수지 필름으로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 폴리올레핀 수지 필름은 PET 필름인 것이 더 바람직하다.
상기 표면 보호 필름은 폴리 올레핀 수지 필름상에 불투명 안료와 우레탄 아크릴계 수지의 혼합 수지가 그라비아 코팅법을 이용하여 0 ㎛ 초과 및 1 ㎛ 이하의 두께로 극박 코팅된 것이 바람직하다.
상기 기재 필름은 1,064nm의 야그 레이저를 조사하는 경우 그 두께가 12~150㎛인 것이 바람직하다.
상기 기재 필름은 폴리 올레핀 수지 필름 또는 폴리 이미드 수지 필름인 것이 바람직하다.
상기 기재 필름은 PET 필름인 것이 바람직하다.
상기 잉크 층은 단층으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 잉크 층을 단층으로 형성하는 경우에 상기 금속 치환기는 Ti, Cu, Fe, Al, Ni, Mg, Ag 또는 Sb인 금속 치환기인 것이 바람직하다.
상기 잉크 층은 복층으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 잉크 층을 복층으로 형성하는 경우에 상기 잉크 층은 상부의 1도 잉크층과 하부의 2도 잉크층으로 형성되며, 상기 2도 잉크층 안료의 금속 치환기는 Cu, Fe, Al, Ni 또는 Ag인 금속 치환기인 것이 바람직하다.
상기 잉크 층의 수지는 아크릴레이트 우레탄계 수지인 것이 바람직하다.
상기 잉크 층의 안료의 금속 치환기는 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 용이하게 일으키도록 하기 위한 불완전 산화 상태의 금속 치환기인 것이 바람직하다.
상기 잉크 층의 안료의 함량은 총 잉크에 대하여 25~50중량%인 것이 바람직하다.
상기 안료 입자의 입도는 0 ㎛ 초과 및 0.5㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하다.
상기 접착제 층은 아크릴계 접착제로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 색상 대비 층은 폴리 올레핀 수지 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 색상 대비 층은 PET 필름으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 색상 대비 층의 필름 두께는 20~80㎛인 것이 바람직하다.
상기 색상 대비층은 하프 컷팅(half cutting)된 것이 바람직하다.
상기 하프 컷팅은 색상 대비층의 높이의 50~75%가 컷팅된 것이 바람직하다.
상기 점착제 층은 아크릴계 점착제인 것이 바람직하다.
상기 라벨은 위조 방지를 위하여 상기 접착제 층의 박리 강도를 상기 점착제 층의 박리 강도에 비하여 상대적으로 낮게 한 것이 바람직하다.
상기 점착제 층은 상기 라벨을 피착제에 부착한 후 영구 접착력을 향상하도록 열을 가한 것이 바람직하다.
상기 이형 필름은 실리콘이 도포된 PET 이형 필름인 것이 바람직하다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 라벨의 제조 방법에 있어서, 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응이 일어나는 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성된 잉크 층을 제공하는 단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨의 제조 방법을 제공한다.
상기 라벨의 제조 방법은, 기재 필름을 제공하는 단계(S1); 상기 기재 필름 하부에 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응이 일어나는 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성된 잉크 층을 형성하는 단계(S2); 상기 잉크 층 하부에 접착제 층을 형성하는 단계(S3); 상기 접착제 층 하부에 색상 대비 층을 형성하는 단계(S4); 상기 색상 대비 층 하부에 점착제 층을 형성하는 단계(S5); 및 상기 점착제 층 하부에 이형 필름을 형성하는 단계(S6);로 구성되는 것이 바람직하다.
상기 S1 단계는 상기 기재 필름상에 레이저 조사되는 면이 무 광택 처리된 표면 보호 필름을 더 형성하는 것이 바람직하고, 상기 표면 보호 필름은 폴리 올레핀 수지 필름인 것이 바람직하며, 상기 폴리 올레핀 수지 필름은 PET 필름인 것이 더 바람직하다.
상기 표면 보호 필름을 형성하기 위하여 폴리 올레핀 수지 필름상에 불투명 안료와 우레탄 아크릴계 수지의 혼합 수지를 그라비아 코팅법을 이용하여 0 ㎛ 초과 및 1 ㎛ 이하의 두께로 극박 코팅하는 것이 바람직하다.
상기 S1 단계에서 1,064nm의 야그 레이저를 조사하는 경우 상기 기재 필름의 두께가 12~150㎛가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 S1 단계에서 상기 기재 필름으로 폴리 올레핀 수지 필름 또는 폴리 이미드 수지 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 S1 단계에서 상기 기재 필름으로 PET 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층은 단층으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층을 단층으로 형성하는 경우에 상기 금속 치환기는 Ti, Cu, Fe, Al, Ni, Mg, Ag 또는 Sb인 금속 치환기가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층은 복층으로 형성하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층을 복층으로 형성하는 경우에 상기 잉크 층은 상부의 1도 잉크층과 하부의 2도 잉크층으로 형성하며, 상기 2도 잉크층 안료의 금속 치환기는 Cu, Fe, Al, Ni 또는 Ag인 금속 치환기가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층의 수지는 아크릴레이트 우레탄계 수지를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층의 안료의 금속 치환기는 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 용이하게 일으키도록 하기 위하여 불완전 산화 상태의 금속 치환기를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 잉크 층의 안료의 함량은 총 잉크에 대하여 25~50중량%로 하는 것이 바람직하다.
상기 S2 단계에서 상기 안료 입자의 입도는 0 ㎛ 초과 및 0.5㎛ 이하의 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 S3 단계에서 상기 접착제 층의 접착제로서 아크릴계 접착제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 S4 단계에서 상기 색상 대비 층은 폴리 올레핀 수지 필름을 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 S4 단계에서 상기 색상 대비 층은 PET 필름을 사용하여 구성하는 것이 바람직하다.
상기 S4 단계에서 상기 색상 대비 층의 필름 두께는 20~80㎛로 하는 것이 바람직하다.
상기 S4 단계는 상기 색상 대비층을 하프 컷팅(half cutting)하는 과정을 더 수행하는 것이 바람직하고, 상기 하프 컷팅은 색상 대비층의 높이의 50~75%가 컷팅되도록 하는 것이 바람직하다.
상기 S5 단계에서 상기 점착제 층의 점착제로서 아크릴계 점착제를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제조 방법에서는 라벨의 위조 방지를 위하여 상기 접착제 층의 박리 강도를 상기 점착제 층의 박리 강도에 비하여 상대적으로 낮게 하는 것이 바람직하고, 상기 라벨을 피착제에 부착한 후 영구 접착력을 향상하도록 상기 점착제 층에 열을 가하는 것이 바람직하다.
상기 S6 단계에서 상기 이형 필름으로는 실리콘이 도포된 PET 이형 필름을 사용하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 라벨 및 그 제조 방법을 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위내에서 다양한 형태의 실시예들이 구현될 수 있고 단지 하기 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 함과 동시에 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 실시를 용이하게 하고자 하는 것이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 라벨의 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 라벨(L)은 기재 필름(11) 하부에 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성되는 잉크 층(12)이 형성되어 있고, 상기 잉크 층(12)의 하부에 접착제 층(13)이 형성되어 있으며, 상기 접착제 층(13)의 하부에 색상 대비 필름 층(14)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 색상 대비 필름 층(14)의 하부에 점착제 층(15)이 형성되어 있고, 상기 점착제 층(15)의 하부에는 이형 필름(16)이 형성되어 있다. 한편, 상기 구조의 라벨(L)에는 레이저 출력기(20)에 의하여 레이저가 조사되며(21a), 조사된 레이저는 기재 필름(11)을 통과하여(21c), 잉크 층(12)에까지 조사된다(21d). 이러한 레이저는 빛의 집광으로 인하여 빛에너지가 열에너지로 변환되면서 열의 발생에 의하여 하기에서 상술하는 바와 같이 잉크 층(12)에서 무기 안료 내의 금속 치환기의 산화 반응을 유도하여 색상 변화를 일으키게 된다. 상기 레이저로는 저출력 레이저로서 야그 레이저(YAG laser)가 적합하고 특히 파장이 1,064nm인 것이 적합하다.
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 라벨의 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 라벨(L)은 도 1의 라벨(L)과 대부분이 유사하지만 잉크 층(12)을 복수의 층으로 형성한 것이다. 즉, 도 3에 도시된 라벨(L)에서 잉크 층(12)은 첫 번째 형성된 1도 잉크 층(12-1)과 두 번째 형성된 2도 잉크 층(12-2)으로 이루어진다.
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 라벨의 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 라벨(L)은 도 3의 라벨(L)과 대부분이 유사하지만 기재 필름(11) 상에 표면 보호 필름(10)을 더 형성한 것이며, 레이저는 상기 표면 보호 필름(10)을 통과하여 조사된다(21b).
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 라벨의 구조가 레이저 조사와 함께 표현된 개략도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 라벨(L)은 도 4의 라벨(L)과 대부분이 유사하지만 색상 대비 층(14)에서 일정한 간격을 두고 하프 컷팅(half cutting)이 복수 회 수행되어 있으며, 이에 따라 색상 대비 층(14)에서 박리를 유도함으로써 위조 방지 기능을 높일 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 라벨(L)의 제조 방법을 상술하면 다음과 같다.
우선, 기재 필름(11)을 제공한다(S1). 상기 기재 필름(11)으로는 예컨대 폴 리올레핀, 폴리이미드 필름 등을 사용한다. 본 발명에서는 앞서 설명한 바와 같이 야그 레이저를 조사하는 데 이에 따라 열이 발생하므로 내열성 필름이 필요하다. 따라서 내열성 및 치수 안정성, 가공성이 우수한 PET 필름을 기재 필름(11)으로 사용하는 것이 바람직하다.
상기 기재 필름(11)의 두께는 레이저 강도에 따라 조절할 수 있지만, 특히 1,064nm의 야그 레이저를 조사하는 경우 12~150㎛로 설정하는 것이 바람직하다. 상기 기재 필름(11)의 두께가 12㎛ 미만인 경우에는 레이저 가공시 들뜸 현상(층 분리 현상)이 발생할 수 있으며, 상기 기재 필름(11)의 두께가 150㎛를 초과하는 경우에는 상기 레이저 강도에서 하층의 잉크 층(12)에서 산화 반응을 충분히 일으키지 못하여 글자나 숫자가 선명하게 나타나지 않는다는 문제점이 있다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 기재 필름(11)의 상부에는 표면 보호 필름(10)을 더 형성하되, 빛의 산란을 막아 야그 레이저에 의한 조사 시 마킹 효율성을 극대화하고 또한 광 산란으로 인한 라벨 표면의 손상을 최소화하고자 레이저 조사되는 표면에 무 광택 즉 매트 처리를 한 표면 보호 필름(10)을 형성한다.
상기 매트 처리를 한 표면 보호 필름(10)을 형성하는 구체적인 방법은 예컨대 다음과 같다.
즉, 폴리 올레핀 수지 필름에 불투명 안료와 우레탄 아크릴계 수지의 혼합 수지를 그라비아 인쇄법을 이용하여 코팅함으로써 매트 처리된 표면 보호 필름을 형성 할 수 있다.
기타 매트 처리된 표면 보호 필름을 제조하는 방법으로서, PP 수지와 HDPE 수지를 혼합하면 PP 수지와 HDPE 수지가 블렌딩되지 않기 때문에 이를 필름으로 제조하면 굴절률에 의해서 필름이 불투명하게 무 광택 효과를 낼 수 있다. 또는, PET 수지 등을 시트화 한 후 표면이 미세한 요철로 구성된 롤로 찍어내어 표면이 빛을 산란시켜 불투명한 필름으로 제조하는 것도 가능하다.
한편, 특히 자동차 차대 번호 라벨용으로 이용되는 경우와 같이 레이저 조사 시의 열 변형을 방지하기 위하여 어느 정도의 내열성을 확보하여야 한다(대략 150℃). 이를 위하여는 특히 내열성이 우수한 PET 필름을 표면 보호 필름으로 사용하는 것이 바람직하다.
한편, 폴리 올레핀 수지 필름에 상기 혼합 수지를 두껍게 코팅할 경우 잉크 층이 고유 색상을 나타내지 못할 우려가 있으므로 그라비아 코팅 등에 의하여 극박 코팅(0㎛ 초과 및 1㎛ 이하)하는 것이 바람직하다.
다음으로, 상기 기재 필름(11) 하부에 잉크 층(12)을 형성한다(S2).
이때, 여러 인쇄 방법 중 대량 생산이 가능하여 생산 단가를 낮출 수 있는 그라비아 인쇄 내지 마이크로 그라비아 인쇄법을 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 상기 그라비아 인쇄 및 마이크로 그라비아 인쇄 시 인쇄 균일성과 레이저 마킹의 효율성을 향상시키고자 인쇄 시 사용되는 실린더로 레이저를 이용하여 제작된 실린더를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 마킹 시의 품질 극대화를 위하여 잉크 층(12)은 0㎛ 초과 및 1㎛ 이하의 극박 인쇄를 하는 것이 바람직하며, 1㎛ 초과 시에는 레이저 조사 후 미 산화 반응한 잉크 층이 형성될 가능성이 크다.
이와 같은 잉크 층(12)은 레이저 조사에 의하여 산화반응을 일으켜 원하는 글자나 숫자를 표현하는 것으로서, 본 발명의 잉크 층(12)은 금속 치환기를 가지는 무기 안료 및 수지로 구성되는 잉크를 사용하기 때문에 특히 단층으로 형성하는 것이 가능하다. 그러나, 본 발명의 잉크 층(12)을 도 3의 1도 및 2도 잉크 층(12-1, 12-2)과 같이 의도적으로 복층으로 형성하는 것이 가능하다.
구체적으로 상기 잉크 층(12)의 잉크는 수지와 안료로 구성된다. 상기 수지로서는 바람직하게는 아크릴레이트 우레탄계 수지를 사용한다.
상기 안료로는 야그 레이저에 의하여 산화 반응 즉 산소가 금속 치환기에 결합하는 금속 치환기를 가지는 무기 안료를 사용한다. 상기 금속 치환기로는 Ti, Fe, Ag, Cu, Ni, Al, Mg, Sb 등 대부분의 금속 성분의 치환기가 적용 가능하지만, 야그 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 용이하게 일으키려면 불완전 산화 상태의 금속 치환기가 적합하다. 예컨대, 불완전 산화 상태에 있는 일산화티탄(TiO)을 레이저로 산화함으로써 백색의 이산화티탄(TiO2)을 만들어 백색을 표현한다. 이러한 라벨 내에 새겨지는 글자나 숫자는 무기 안료가 가지는 금속에 따라서 각각 다른 색상이 나타나게 되는 것으로 예컨대 철 성분의 금속 치환기를 가지는 무기 안료를 사용한다면 적색을 표현하는 것이 가능하다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이 잉크 층(12)을 복층으로 형성하는 경우에는 특히 레이저 흡수율이 양호한 Cu, Fe, Al, Ni, Ag 등의 금속 치환기를 가지는 무기 안료를 2도 잉크 층(12-2)에 적용한다. 이와 같이 높은 레이저 흡수율을 가지는 금속 치환기를 적용하여 2도 잉크 층(12-2)을 형성 시 은폐력 향상 및 레이저 마킹 효율을 상승시킬 수 있고 다양한 색상을 구현하기가 용이하다.
본 발명에 있어서 상기 잉크 층(12)의 안료의 함량은 바람직하게는 총 잉크에 대하여 25~50중량%로 한다. 상기 안료가 25중량% 미만으로 첨가되는 경우에는 색상의 선명도가 떨어질 수 있고, 상기 안료가 50중량%를 초과하는 경우에는 레이저 조사시 마킹의 효율성이 저하될 수 있으며, 이러한 측면에서 더욱 바람직하게는 상기 안료의 함량을 30~35중량%로 한다.
레이저 마킹 품질의 균일화를 위하여 상기 안료 입자의 입도 역시 조절할 필요가 있다. 상기 안료 입자의 입도는 0 ㎛ 초과 및 0.5㎛ 이하의 범위가 되도록 하는 것이 바람직한데, 상기 안료 입자의 입도가 0.5㎛를 초과하는 경우 양호한 마킹 결과를 얻을 수 없다. 즉, 상기 범위 내에서 입도가 작을수록 상기 안료는 잉크 층(12) 내에서 고밀도로 밀집하게 되므로 레이저 조사된 부분이 모두 산화하여 색상 표현이 우수해지고 더욱 양호한 마킹 결과를 얻을 수 있지만, 상기 안료 입자의 입도가 0.5㎛를 초과하는 경우에는 상기한 바와 같이 양호한 마킹성을 얻을 수 없다.
본 발명에서는 상기 잉크 층(12)을 형성함으로써 기존의 레이저 마킹 필름과 다르게 레이저 마킹 상태를 매우 양호하게 할 수 있고, 또한 단층 형성이 가능하므로 생산 단가를 절약할 수 있으며, 품질의 경시 변화를 줄일 수 있고, 가공의 편리성도 확보할 수 있다. 그뿐만 아니라, 본 발명에서와 같이 금속 치환기를 가지는 무기 안료를 잉크 층에 적용하는 경우에는 은폐력도 보강되므로 잉크 층(12) 하부에 있는 특히 색상 대비 층(14)이 비추어짐으로 인하여 글씨나 숫자 이외에 전체 색상이 탁해지는 현상을 방지할 수 있게 된다.
다음으로 상기 잉크 층(12)의 하부에 접착제 층(13)을 형성한다(S3).
상기한 바와 같이 야그 레이저를 조사하는 경우에 접착력을 유지하려면 인쇄성 및 접착 안정성(열적 안정성), 내화학성, 내오일성을 가지는 접착제를 사용하여야 한다. 본 발명에서는 특히 레이저 조사시 들뜸 현상이 발생을 최대한 억제할 수 있도록 내열성이 뛰어난 아크릴계 접착제를 사용한다.
한편, 상기 아크릴계 접착제로서 저점도 접착제나 고점도 접착제를 사용하는 것이 가능한데, 저점도 아크릴계 접착제를 사용할 경우에는 그라비아 코팅 방식으로 코팅하며, 고점도 아크릴계 접착제를 사용할 경우에는 "S" 나이프(knife) 방식(일명, 콤마코팅)으로 코팅을 수행한다. 이때, 상기 아크릴계 접착제는 젖음 상태(wetting)에서 10~15 g/m2 정도로 도포한다.
다음으로 상기 접착제 층(13) 하부에 색상 대비 층(14)을 형성하도록 한다(S4). 상기 색상 대비 층(14)으로는 예컨대 폴리올레핀 수지 필름을 사용하고 바람직하게는 PET 필름을 사용한다.
이와 같이 폴리올레핀 수지 필름을 사용하는 경우 레이저 조사에 의하여 표현된 잉크 층(12)의 색상을 더욱 선명하게 표현하는 것이 가능하다. 예컨대, 레이저 조사 후 잉크 층(12)이 산화반응으로 인하여 백색으로 표현된 경우 색상 대비 층(14)으로는 유백색 필름을 사용하도록 한다. 상기 색상 대비 층(14)은 구멍이 뚫리지 않게 해야 하므로 두께는 20~80㎛인 PET 필름을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 두께가 20㎛ 미만일 때는 라벨의 stiffness가 약해져서 라벨을 피착제에 부착하는 경우에 피착제 면과 라벨 사이에서 기포가 발생하여 부착 성능이 저하되며, 80㎛ 초과일 때는 기재 필름(11)으로부터 점착제 층(15) 까지 라벨 절취 시 필요한 레이저 출력을 높여야 하며 그에 따른 레이저 장비의 수명이 단축되며 생산 단가도 상승한다.
한편, 앞서 설명한 바와 같이, 상시 색상 대비 층(14)에는 위조 방지를 위하여 하프 컷팅을 더 수행할 수 있다. 즉, 하프 컷팅을 수행함으로써 라벨(L)을 피착제에 부착한 후 위조를 위하여 떼어내려고 할 때 하프 컷팅으로 약해진 색상 대비 층(14)에서 파괴를 유도하며, 이에 따라 색상 대비 층(14)에서 박리를 유도함으로써 위조 방지 기능을 높일 수 있는 것이다. 이와 같은 하프 컷팅은 색상 대비 층(14) 높이의 50~75%로 컷팅되는 것이 바람직하고, 한편, 상기 하프 컷팅은 도 5에 도시된 바와 같이 수직으로 컷팅하는 것이 가능하지만 일정 각도로 기울여서 컷팅하는 것도 물론 가능하다.
다음으로 색상 대비 층(14)의 하부에 점착제 층(15)을 형성한다(S5). 이를 위하여 상기 색상 대비 층(14)의 편 면에 아크릴계 점착제를 "S" 나이프(knife) 방식으로 도포하여 점착제 층(15)을 형성한다.
본 발명에서는 라벨(L)에서 잉크 층(12)의 하부에는 접착제 층(13)을 형성하고 색상 대비 층(14)의 하부에는 점착제 층(15)을 형성함으로써, 박리 강도의 차이를 주어 위조 방지 기능을 부여할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 라벨을 피착제에 부착한 경우를 나타 낸 개략도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 예컨대 본 발명의 제 3 실시예에 따른 라벨(L)을 이형 필름(16)을 제거하고 피착제(17)에 부착한 경우의 박리 위치는 접착제 층(13)과 점착제 층(15)의 박리 강도의 차이로 인하여 P1~P7로 표시된 박리 예측 위치 중 접착제 층(13) 부근 위치 즉, P1, P2, P3 중 어느 하나의 위치가 된다.
더욱 상술하면, 상기 박리 강도의 차이를 확인하기 위하여, 잉크 단층 내지 복층(12)과 색상 대비 층(14)을 접착제(아크릴계 접착제)를 이용하여 접착하였을 경우의 층간 박리 강도(실험예 1, 실험예 2)와 라벨(L)을 Mirror SUS에 점착(아크릴계 점착제 이용)하였을 때 초기 및 영구점착력(실험예 3, 실험예 4)을 각각 실험하였다.
상기 실험예 1 및 2는 테스트 스피드를 200mm/min로 하고, 상하부 클립간격을 30mm로 하였으며, 5회 측정하여 평균치를 계산하였다.
상기 실험예 3은 Mirror SUS를 이용하고, 90°로 박리하였으며, 박리 강도 측정은 300mm/min로 하였고, SUS 점착 후 2Kg 롤러에 2번 패스 후 30분 경과시 측정하며, 5회 측정하여 평균치를 계산하였다.
상기 실험예 4는 Mirror SUS를 이용하고, 90°로 박리하였으며, 박리 강도 측정은 300mm/min로 하고, SUS 점착 후 2Kg 롤러에 2 번 패스 후 30분 경과 후 7일간 80℃에서 숙성시키고, 5회 측정하여 평균치를 계산하였다.
표 1은 측정 결과를 각각 나타내는 것이다.
박리강도(Kgf/25mm)
접착력 실험 실험예1 0.35
실험예2 0.33
점착력 실험 실험예3 2.07
실험예4 3.14
상기 결과로부터 알 수 있듯이, 접착제의 박리 강도는 0.33~0.35 정도이며 점착력과의 차이는 5~9배 정도의 차이를 보였다. 이는 가상의 위조자가 라벨(L)을 위조하기 위하여 박리하는 경우 피착제(17)에 붙어 있는 점착제 층(15)의 박리(P5, P6, P7) 보다는 잉크 층(12)과 색상 대비 층(14) 사이의 접착제 층(14)의 박리(P1, P2, P3)가 일어나게 되는 것을 알 수 있으며 이에 따라 위조 방지 기능이 부여됨을 알 수 있다.
그러나, 만일, 앞서 설명한 바와 같이, 색상 대비 층(14)에 하프 컷팅이 수행된 경우라면 물론 P4에서 박리가 수행될 것이다.
한편, 본 발명에서는 특히 상기 점착제 층(15)을 형성하되 초기 점착력은 상대적으로 낮게(하기하는 바와 같이 열을 가한 경우와 대비하여 상대적으로 낮게)하여 작업자의 실수로 다른 곳에 부착이 되어도 쉽게 떼어낼 수 있도록 하고, 피착제에 부착한 후에는 일정 온도(80~90℃) 이상의 열을 가함으로써 영구 접착력을 상승시키도록 한다. 예컨대, 자동차용 차대 번호 라벨은 라벨을 피착제에 붙이고 사용시 자연스럽게 열이 가해져서 영구 접착력을 상승시킬 수 있다. 이에 따라 인위적인 탈착 시도의 경우에는 잉크 층에서 필름의 파괴가 유도된다.
다음으로, 상기 점착제 층(15) 하부에 이형 필름(16)을 형성한다(S6).
상기 이형 필름(16)으로는 이형력을 조절하는 조절제 역할을 수행하는 실리콘이 도포된 PET 이형 필름 사용한다. 이때, 주제로는 실리콘을 사용하고 경화제는 에폭시계 실란 크로스링크(crosslink) 제를 사용하며 첨가제로 백금 촉매제를 사용하도록 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 라벨은 비단 차량뿐만 아니라 위조 방지나 제품의 신뢰성 내지 품질 관리 측면에서 제품의 추적 관리가 요구되는 예컨대 전자제품, 반도체, 의료기기 등의 각종 제품에 적용하는 것이 가능하다.
본 발명의 라벨은 인쇄성이 매우 우수하고, 라벨 품질의 경시 변화가 없으며, 작업 효율이 높으면서도 생산 단가가 낮고, 사용 중 각종 오염물질로부터 자유롭고 내화학성 및 내열성을 가지며, 초기 점착력은 낮지만 영구 접착력은 높다는 효과를 가진다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (52)

  1. 잉크 층을 포함하는 라벨이고,
    상기 잉크 층은 금속 또는 금속산화물을 안료로서 포함하되,
    상기 금속 또는 금속산화물은 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 하여 상기 금속 또는 금속산화물의 색상과 다른 색상으로 변색 되는 것을 특징으로 하는 라벨.
  2. 기재 필름;
    상기 기재 필름 하부에 형성되는 잉크 층으로서, 상기 잉크 층은 금속 또는 금속산화물을 안료로서 포함하되, 상기 금속 또는 금속산화물은 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 함으로써 상기 금속 또는 금속산화물의 색상과 다른 색상으로 변색 되는 잉크 층;
    상기 잉크 층 하부에 형성되는 접착제 층;
    상기 접착제 층 하부에 형성되는 색상 대비 층; 및
    상기 색상 대비 층 하부에 형성되는 점착제 층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 잉크 층은 TiO를 안료로서 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기재 필름상에는 레이저 조사되는 표면이 무 광택 처리된 표면 보호 필름이 더 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨.
  5. 삭제
  6. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기재 필름은 그 두께가 12~150㎛인 것을 특징으로 하는 라벨.
  7. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 기재 필름은 폴리 올레핀 수지 필름, 폴리 이미드 수지 필름 또는 PET 필름인 것을 특징으로 하는 라벨.
  8. 삭제
  9. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 잉크 층은 단층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 잉크 층은 단층으로 형성되고, 상기 잉크 층의 상기 금속 또는 상기 금속산화물의 금속은 Cu, Fe, Al, Ni, Mg 또는 Ag인 것을 특징으로 하는 라벨.
  11. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 잉크 층은 복층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 잉크 층은 상부의 1도 잉크층과 하부의 2도 잉크층의 복층으로 형성되고, 상기 2도 잉크층의 상기 금속 또는 상기 금속산화물의 금속은 Cu, Fe, Al, Ni 또는 Ag인 것을 특징으로 하는 라벨.
  13. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 잉크 층의 수지는 아크릴레이트 우레탄계 수지인 것을 특징으로 하는 라벨.
  14. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 라벨은 상기 점착제층 하부에 형성되는 이형 필름을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
  15. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 잉크 층의 안료의 함량은 총 잉크에 대하여 25~50중량%인 것을 특징으로 하는 라벨.
  16. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 안료 입자의 입도는 0 ㎛ 초과 및 0.5㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 라벨.
  17. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 접착제 층은 아크릴계 접착제로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라벨.
  18. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 색상 대비 층은 폴리 올레핀 수지 필름 또는 PET 필름으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라벨.
  19. 삭제
  20. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 색상 대비 층의 필름 두께는 20~80㎛인 것을 특징으로 하는 라벨.
  21. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 색상 대비층은 하프 컷팅(half cutting)된 것을 특징으로 하는 라벨.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 하프 컷팅은 색상 대비층의 높이의 50~75%가 컷팅된 것을 특징으로 하는 라벨.
  23. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 점착제 층은 아크릴계 점착제인 것을 특징으로 하는 라벨.
  24. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    라벨의 위조 방지를 위하여 상기 접착제 층의 박리 강도를 상기 점착제 층의 박리 강도보다 낮게 한 것을 특징으로 하는 라벨.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 점착제 층은 상기 라벨을 피착제에 부착한 후 영구 접착력을 향상하도록 80~90℃로 열을 가한 것을 특징으로 하는 라벨.
  26. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이형 필름은 실리콘이 도포된 PET 이형 필름인 것을 특징으로 하는 라벨.
  27. 라벨의 제조 방법에 있어서,
    금속 또는 금속산화물을 안료로서 포함하는 잉크층을 제공하는 단계(S2);를 포함하되, 상기 금속 또는 금속산화물로서, 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 함으로써 상기 금속 또는 금속산화물의 색상과 다른 색상으로 변색 되는 금속 또는 금속산화물을 사용하는 것을 특징으로 하는 라벨의 제조 방법.
  28. 라벨의 제조 방법에 있어서,
    기재 필름을 제공하는 단계(S1);
    상기 기재 필름 하부에, 금속 또는 금속산화물을 안료로서 포함하는 잉크층을 형성하되, 상기 금속 또는 금속산화물로서, 레이저 조사에 의하여 산화 반응을 함으로써 상기 금속 또는 금속산화물의 색상과 다른 색상으로 변색 되는 금속 또는 금속산화물을 사용하는 단계(S2);
    상기 잉크 층 하부에 접착제 층을 형성하는 단계(S3);
    상기 접착제 층 하부에 색상 대비 층을 형성하는 단계(S4); 및
    상기 색상 대비 층 하부에 점착제 층을 형성하는 단계(S5);를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨의 제조 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 S2 단계에서, 상기 잉크층은 TiO를 안료로서 포함하도록 하는 것을 특징으로 하는 라벨의 제조 방법.
  30. 제 28 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 제조 방법은, 상기 점착제층 하부에 이형 필름을 형성하는 단계(S6)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨의 제조 방법.
  31. 삭제
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
  39. 삭제
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