KR101053298B1

KR101053298B1 - 라벨 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR101053298B1
Application number: KR1020080045796A
Authority: KR
Inventors: 김영희; 강한준; 정우식; 이성호
Original assignee: 율촌화학 주식회사
Priority date: 2008-05-16
Filing date: 2008-05-16
Publication date: 2011-08-01
Also published as: KR20090119632A; US20110111142A1; WO2009139604A2; WO2009139604A3

Abstract

본 발명에서는 수지로 된 기재 필름; 상기 기재 필름의 외측 상부에 형성되고, 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써 원래의 색상과 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속산화물을 포함하는 제 1 잉크층; 및 상기 제 1 잉크층의 상부에 코팅되어 상기 제 1 잉크층을 보호하고 레이저를 일부 또는 전부 투과하여 상기 제 1 잉크층으로 전달하는 수지 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 및 그 제조 방법이 제공된다. 본 발명에 의하면 산화 반응 잔류물이 없고 이에 따라 마킹 효율이 뛰어나며 품질의 경시 변화 가능성을 제거할 수 있다. 또한, 색상 구현력이 뛰어나고, 내스크래치성, 내화학성 및 내열성이 우수하다.

레이저마킹, 라벨, 기재필름, 잉크층, 보호층, 점착제층, 이형필름

Description

라벨 및 그 제조 방법{Label and method for preparing the same}

본 발명은 라벨 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 상세하게는 레이저를 이용하여 마킹하는 경우에 라벨 중 기재 필름 내측에 산화반응 잔류물의 존재로 인한 마킹 효율의 저하나 품질 경시 변화 가능성을 방지하고 동시에 내스크래칭성도 향상시킨 라벨 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

라벨에는 부착되는 대상의 제조일, 제조국가, 제조회사 등과 같이 라벨이 부착되는 대상 제품관련 정보가 기재되며, 이와 같은 정보를 소비자들이 인식하게 된다.

위와 같은 라벨이 부착되는 대상 제품은 다양하다. 예를 들어, 세제, 화학 약품, 오일, 음료 등과 같이 각종 제품을 담는 용기나 병 등에 부착되어 사용될 수 있고 차량 식별을 위한 차대 번호 라벨의 형태로도 사용될 수 있다. 또한, 위조나 변조의 방지가 필요한 각종 전자제품, 반도체 또는 의료기기 등 다양한 분야에서 폭넓게 적용되어 제품 신뢰성 확보, 제품에 대한 품질 관리, 이미지 제고 등의 역할을 수행할 수 있다.

라벨은 다양한 방식으로 제조될 수 있는데, 라벨에 적용되는 기술의 하나의 예로서 레이저 마킹 기술이 있다.

그런데 레이저에 의하여 마킹되는 라벨이라고 하더라도 그 마킹 메카니즘이 모두 동일한 것은 아니며, 구체적인 마킹의 메카니즘에는 여러 가지가 있다. 일반적인 레이저 마킹의 예로서 레이저 조사 시 발색 안료 또는 간섭색 발색 안료를 사용하는 방법이 알려져 있다(일본특허출원공개 제2004-029726호).

본 발명의 목적은, 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써 원래의 색상과 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속산화물을 이용하여 레이저 마킹을 수행함에 있어서, 라벨 중의 기재 필름 내측에서 산화 반응의 잔류물이 존재함으로 인한 마킹의 선명성 저하 및 품질 경시 변화 가능성을 제거하고 동시에 내스크래칭성, 내화학성, 내열성 등 각종 내구성을 향상시킨 라벨 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 구현예에 따르면, 라벨로서, 수지로 된 기재 필름; 상기 기재 필름의 외측 상부에 형성되고, 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써 원래의 색상과 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속산화물을 포함하는 제 1 잉크층; 및 상기 제 1 잉크층의 상부에 코팅되어 상기 제 1 잉크층을 보호하고 레이저를 일부 또는 전부 투과하여 상기 제 1 잉크층으로 전달하는 수지 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 및 그 제조 방법이 제공된다.

본 발명에 의하면, 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써 원래의 색상과 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속산화물을 이용하여 레이저 마킹을 수행하는 경우에, 라벨 중의 기재 필름 내측에서의 산화 반응의 잔류물 존재로 인한 마킹의 선명성 저하나 품질 경시 변화의 우려가 없고 라벨의 내스크래칭성, 내화학성, 내 열성 등 각종 내구성을 향상시킬 수 있다. 이와 같은 본 발명의 라벨은 각종 용기나 차대 번호 라벨 및 기타 위조 및 변조의 방지가 필요한 제품들에 폭넓게 적용될 수 있다.

이하, 본 발명의 하나의 구현예에 따른 라벨 및 그 제조 방법에 대하여 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서, 기재 필름을 기준으로 이형 필름이 형성되는 방향을 기재 필름의 "내측"으로 정의하고 그 반대측을 기재 필름의 "외측"으로 정의한다.

본 발명에서는 라벨에 레이저를 조사하는 경우에 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써(즉, 산화수가 변화되거나 불완전 산화가 완전 산화함으로써) 원래의 색상으로부터 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속 산화물을 이용한다. 예를 들어, Ti₄O₇를 안료로서 사용하게 되면 초기에 흑색에서 레이저 조사 후 백색(TiO₂)을 나타내게 된다.

레이저 조사는 위와 같은 산화 형태의 변화 및 이에 따른 색상 변화를 야기할 수 있으므로 산화 반응에 의하여 색상이 변화될 수 있는 금속(상기 Ti 외에도 예컨대, Cu, Fe, Al, Ni, Mg, Ag 또는 Sb 등과 같은 금속) 또는 금속 산화물[Ti_nO_2n _-1 (n=1~10의 정수) 외에 Fe₂O₂, Cu₂O, Ag₂O, Al₂O₂, Mg₂O 등의 산화물]은 레이저 조사에 의한 라벨의 마킹에 이용될 수 있다. 참고로, Ti_nO_2n _-1에 있어서 레이저 조사 전 흑색을 표현하는 경우 n=2~4의 정수인 것이 바람직하고, 특히 n=4인 것 즉, Ti₄O₇을 사용하는 것이 흑색도가 높으므로 더욱 바람직하다.

본 발명자들은 위와 같이 산화 반응에 의하여 색상이 변화는 여러 금속 또는 금속 산화물들이 레이저 조사 시 산화 반응을 겪으면서 원하는 목표 산화물로 완전히 산화되지 않고 산화 잔류물들을 형성하는 것에 주목한다.

즉, 위와 같이 레이저를 조사하는 과정에서 기재 필름 내측으로 잉크층을 구비할 경우, 층간에 형성된 미세한 산화 반응 잔류물들이 존재하여 마킹 효율을 저하할 뿐만 아니라 산화 잔류물 자체가 기재 필름 내측 적층체에 존재하면서 시간에 따른 품질 변화를 야기하는 원인이 될 수 있다.

본 발명에서는 위와 같은 기재 필름 내측의 적층 구조에서의 산화 잔류물의 존재로 인한 마킹 선명성 저하 및 품질의 경시 변화 문제를 해결하고자 마킹되는 잉크층의 위치 자체를 조절한다.

즉, 기재 필름을 중심으로 하부(이형 필름이 형성될 기재 필름의 내측)에 마킹되는 잉크층을 형성하는 것이 아니라 기재 필름의 상부(기재 필름의 외측)에 마킹되는 잉크층을 형성하게 되면 산화 잔류물의 형성 자체가 적어지게 되고 또한 설령 산화 잔류물들이 일부 발생하더라도 라벨의 전체적인 마킹 선명성 저하나 품질의 경시 변화 문제를 방지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 잉크층이 기재 필름의 상부에 형성되는 경우에 스크래치 등으로 인한 문제를 해결하기 위하여 상기 잉크층의 상부에 조사되는 레이 저를 일부 또는 전부 투과함으로써 상기 잉크층의 마킹을 가능하게 하면서도 상기 잉크층을 보호할 수 있도록 상기 잉크층의 상부에 소정의 수지 코팅층을 형성하도록 하였다. 참고로, 상기 수지 코팅층 자체가 레이저의 조사 시 레이저의 에너지에 의하여 부분적으로 제거될 수 있는데, 이는 조사된 레이저의 일부가 상기 수지 코팅층의 제거에 사용된 것을 의미한다. 따라서, 이러한 경우에는 최초 조사된 레이저가 전부 투과하는 것이 아니라 일부만이 투과하는 것이라고 할 수 있다.

도 1 내지 4에는 본 발명의 구현예들에 따른 라벨의 적층 구조가 개략적으로 도시되어 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 하나의 구현예에 따른 라벨(100)은 기재필름(110) 상단에 예컨대 색상이 변화될 수 있는 금속(상기 Ti 외에도 예컨대, Cu, Fe, Al, Ni, Mg, Ag 또는 Sb 등과 같은 금속) 또는 금속 산화물을 안료로서 함유하는 제 1 잉크층(120)이 적층되어 있고, 상기 제 1 잉크층(120)의 상부에는 외부 충격으로부터 필름을 보호하고 레이저를 투과하여 상기 제 1 잉크층(120)에 전달하는 수지 코팅층(130)이 적층되어 있다. 상기 기재필름(110)의 하단에는 점착제층(140)과 이형필름(150)이 각각 순서대로 적층되어 있다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 구현예에 따른 라벨(200)은 도 1의 라벨과 유사하나, 기재필름(210)의 하부에 접착제층(241)과 2 급지 필름(211)이 추가로 적층되어 있다는 차이가 있다. 상기 접착제층(241)은 상기 기재필름(210)과 2 급지 필름(211)을 접착하는 역할을 한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 라벨(300)은 도 2의 라 벨과 유사하나 2 급지 필름(311)의 상부에 추가 잉크층인 제 2 잉크층(321)이 형성되어 있다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 또 다른 구현예에 따른 라벨(400)은, 도 1의 라벨과 유사하나, 기재필름(410)의 하부에 접착제층(441)과 제 2 잉크층(421)이 추가로 적층되어 있다.

본 발명의 구현예들에 있어서의 라벨의 각 층 구성에 대하여 상술하면 다음과 같다.

먼저, 상기 기재필름은, 레이저를 조사하는 과정에서 열이 발생하게 되므로 내열성을 갖는 필름이 바람직하게 사용될 수 있다. 그 하나의 바람직한 예로서, 상기 기재필름은 폴리올레핀계, 폴리에스테르계(PET, PEN) 또는 폴리이미드계 필름일 수 있다. 특히, 상기 기재필름으로 PET 필름이 바람직하게 사용될 수 있다. PET 필름을 사용할 경우에는, 마킹용 필름의 색상을 다양하게 구현할 수 있을 뿐만 아니라 치수 안정성 내지 가공성 등이 우수하다는 장점이 있다.

상기 기재필름의 두께는 특별한 제한이 없으며 레이저의 강도에 따라 적절하게 조절할 수 있다. 그 하나의 바람직한 예로서, YAG 레이저 조사(1,064 nm)시에는 기재필름의 두께는 12 내지 150㎛인 것이 바람직하다. 기재필름이 12㎛ 미만일 경우에는 레이저 가공 과정에서 순간적인 열에 의해 탄화될 수 있고, 반대로 150㎛를 초과할 경우에는 롤 대 롤(Roll to Roll) 방식으로 인쇄를 진행하는 과정에서 작업성이 저하될 수 있기 때문이다.

한편, 필요에 따라서, 상기 기재 필름상에 하프 커팅(half cutting) 또는 다 수의 미세 관통공을 형성하여 포러스(porous) 구조를 형성함으로써 자기파괴형 필름형태로 가공하여 위조, 변조 방지 기능을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 기재 필름상에 필름 두께의 10 내지 50%를 미리 반절단 하거나 롤(roll) 상에 다이아몬드 입자, 침 또는 브러쉬 등을 부착시켜 필름 위를 지나가게 하여 불규칙적이거나 일정한 선형 모양으로 미세 관통공을 형성할 수 있다. 이를 통해, 대상 제품에 부착된 레이저 마킹용 필름에 힘을 주어 강제로 탈착하게 되면 필름이 파괴되면서 위조 및 변조를 막는 효과가 있다.

상기 기재 필름으로서 마킹되는 색상과 동일한 색상의 필름을 사용할 수 있다. 이 경우 필름 자체에 색상을 부여하는 마스터 배치법을 사용한다.

상기 레이저 마킹되는 제 1 잉크층은, 앞서 설명한 바와 같이, 레이저 조사에 의한 산화 반응을 통해 원래 색상이 변하는 금속 또는 금속 산화물을 포함하는 것이고 이들에 의하여 원하는 모양의 문자 또는 문양을 나타내게 된다.

사용되는 레이저의 종류에는 특별한 제한은 없으나, 저출력의 야그(YAG) 레이저(1,064 nm)가 바람직하게 사용될 수 있다. 일반적으로, 레이저는 빛이 집광되어 초점이 형성하게 되고, 소재에 흡수된 빛 에너지는 열에너지로 변환되면서 열을 발생시키게 된다.

바로 이와 같이 발생된 열에 의하여 상기 금속 또는 금속산화물의 산화 반응을 유발하고 이에 따라 잉크층의 색이 변하게 되는 것이다. 따라서 초기 금속 또는 금속 산화물의 선정과 레이저 조사의 정도에 따라 원하는 색상을 발현할 수 있게 된다. 레이저 조사에 의하여 산화반응을 하는 금속의 비제한적인 예시로는 Ti, Fe, Ag, Cu, Ni, Al 또는 Sb 등을 들 수 있다. 여기서, 상기 금속 자체를 사용하는 것보다는 Ti₄O₇와 같이 불완전 산화 상태의 금속산화물을 이용하는 것이 레이저 조사의 출력을 낮출 수 있으므로 바람직하다.

상기 제 1 잉크층은 아크릴레이트 우레탄계 수지를 기반으로 상기 금속 또는 금속 산화물을 포함하도록 할 수 있다. 여기서, 상기 제 1 잉크층은 필요에 따라서 단층 또는 복층으로 구성할 수 있다. 단층의 잉크층을 구성한 경우에는, 종래의 라벨과 비교하여 생산 단가의 절감할 수 있고, 품질의 안정화 및 가공의 편리성 등과 같은 효과를 가지게 된다.

상기 제 1 잉크층을 복층으로 형성하는 것도 가능한데, 복층으로 잉크층을 형성 시 2도 잉크는 레이저 흡수율이 우수한 Cu, Fe, Al, Ni 또는 Ag 등의 금속 또는 금속 산화물로 형성한다. 이와 같이 2도 잉크층을 형성하면 은폐력을 보강할 수 있으므로 1도 잉크층의 인쇄는 극박으로 하면서도 레이저 마킹 효율은 높일 수 있다.

상기 제 1 잉크층에 사용되는 금속 또는 금속 산화물 입자의 입도는 0㎛ 초과 및 1㎛ 이하의 범위일 수 있다. 이러한 입도 조절은 레이저를 이용한 마킹 과정에서 제품의 품질을 균일하게 유지하기 위한 것이다. 상기 안료 입자의 입도가 작을수록 상기 잉크층 내에서 안료의 밀집도가 높아지게 되고 산화과정에서 색상 표현이 우수해지게 된다.

상기 제 1 잉크층의 두께는 특별한 제한은 없으나, 0㎛ 초과 및 5㎛ 이하의 범위가 바람직하다. 상기 잉크층의 두께가 5㎛를 넘어 지나치게 두꺼워지면 작업성을 저하시킬 수 있고 또한 라벨의 전체적인 두께가 두꺼워지기 때문이다. 상기 제 1 잉크층의 두께는 더욱 바람직하게는 0.5~2㎛ 일 수 있다.

상기 제 1 잉크층을 인쇄하는 방법으로는 다양한 인쇄 기법이 적용 가능하며, 예를 들어, 그라비아 인쇄법, 마이크로 그라비아 인쇄법 또는 리버스 키스 코팅(Reverse Kiss Coating) 인쇄법 등이 사용될 수 있다. 상기의 인쇄법들은 대량 생산이 가능하기 때문에 생산 단가를 낮출 수 있다는 장점이 있다.

다음으로, 상기 수지 코팅층은 상기 제 1 잉크층에 코팅되는 코팅층으로서 레이저를 전부 또는 일부 투과하여 상기 제 1 잉크층에 대하여 레이저를 전달하는 한편 외부 충격이나 긁힘 현상으로부터 상기 제 1 잉크층을 보호하는 것이다.

상기 수지 코팅층으로서는 특히 경화도가 뛰어난 수지를 상기 제 1 잉크층의 표면에 코팅하는 것 즉 하드 코팅층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 수지 코팅층의 표면 경도는 연필 경도 4 H 이상인 것이 내스크래칭성의 측면에서 바람직하다.

상기 수지 코팅층은 빛을 이용하여 경화되는 UV 타입 수지, 열을 이용하여 경화되는 열 경화 타입 수지 또는 전자빔을 이용하여 경화되는 EB 타입 수지 등과 같이 에너지의 인가에 의하여 경화되는 수지로 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 수지들은 아크릴계 중합체, 우레탄계 중합체, 에폭시계 중합체, 규소 중합체 또는 실리카 중합체 등을 포함할 수 있다.

상기 수지 코팅층은 특히 광중합 수지, 광개시제, 용제 및 첨가제 등을 포함 하여 형성될 수 있다. 상기 광중합 수지는 올리고머나 모노머 또는 이들의 블랜드형태이거나, 카티온중합형과 같은 광중합성 프리폴리머 형태일 수도 있다.

상기 광개시제의 비제한적인 예시로 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테 르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, P-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-타-샤리-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2-4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈 및 P-디메틸아민안식향산 에스테르 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 조합을 들 수 있다.

또한, 상기 광개시제가 카티온중합형의 광중합성 프리폴리머에 대한 광중합개시제인 경우에는, 예를 들어 방향족 술포늄이온, 방향족 옥소술포늄이온 또는 방향족 요우드늄이온 등을 함유하는 오늄, 테트라플루오르보레이트, 헥사플루오르포스페이트, 헥사플루오르안티모네이트 및 헥사플루오르아르세나트 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 또는 둘 이상의 화합물일 수 있다.

상기 광개시제는 상기 광중합 수지 100 중량부에 대해서 0.2 내지 10 중량부의 범위에서 배합하는 것이 바람직하다. 상기 광개시제의 함량이 0.2 중량부 미만 인 경우에는 광개시제의 첨가로 인하 효과가 미미하고, 10 중량부를 초과하는 경우에는 첨가로 인한 효율이 저하될 수 있다.

상기 용제로는 헥산, 헵탄, 시클로헥산 등의 지방족 탄화수소, 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소, 염화 메틸렌, 염화 에틸렌 등의 할로겐화 탄화수소, 메탄올, 에탄올, 프로파놀, 부타놀 등의 알콜, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-펜타논, 이소포론 등의 케톤, 아세트산에틸, 아세트산부틸 등의 에스테르 또는 에틸셀로소르브 등의 셀로소르부계 용제가 바람직하게 사용될 수 있다.

상기 첨가제로는 산화방지제, 자외선 흡수제, 광안정제, 레벨링제, 소포제 또는 매트제 등이 사용될 수 있으며, 구체적으로는, 실리카, 알루미나, 탈크, 클레이, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 황산바륨, 수산화알루미늄, 이산화티탄 또는 산화지르코늄 등이 바람직하다.

상기 수지 코팅층의 도포량은 건조 상태에서 4 내지 12㎛인 것이 바람직하다. 4㎛ 미만에서는 표면 경도가 약하고 UV 경화성이 좋지 않으며, 12㎛ 초과시에는 레이저 조사시 버(Burr)가 발생할 수 있다.

상기 점착제층은 기재필름의 일측면 또는 이후 설명할 2 급지 필름 또는 이형필름의 일측면에 형성되는 것이다.

상기 점착제층은 레이저 조사시에도 점착력을 유지하고, 인쇄성, 열적 안정성, 내화학성 및 내오일성을 가져야 한다. 이러한 특성을 고려할 때, 상기 점착체층은 아크릴계, 실리콘계 또는 우레탄계 점착제가 바람직하다.

하나의 바람직한 예로서, 상기 점착제는 초기 점착력을 낮게 하여 필름 부착 과정에서 작업자의 실수로 다른 곳에 부착되어도 쉽게 떼어낼 수 있게 하고, 일정 온도(80 내지 90℃) 이상이 되면 점착력이 상승 되도록 구성될 수 있다. 위와 같은 점착제의 구성은 필름 부착시 작업성을 용이하게 하고, 부착 후에는 인위적 탈착시 필름이 찢어지거나 파괴되도록 유도하는 효과가 있다.

예를 들어, 상기 점착제층으로 내열성이 뛰어난 아크릴계 점착제를 사용할 경우에는, 저점도 또는 고점도 점착제를 사용할 수 있다. 저점도 아크릴계 점착제를 사용할 경우에는 그라비아 코팅 방식을 적용할 수 있고, 고점도 아크릴계 점착제를 사용할 경우에는 S knife 방식(일명, 콤마코팅 방식이라고도 함)으로 코팅할 수 있다. 상기 점착제는 젖은 상태에서 10 내지 15 g/m² 범위에서 도포하는 것이 바람직하다.

상기 2급지 필름은 마킹용 필름의 강도(Stiffness)를 보강하고, 기재 필름과 잉크 사이의 색상 대비를 강화할 수 있으며, 경우에 따라서는 필름의 파괴성을 부여할 수도 있다. 상기 2 급지 필름은 상기 기재필름(1 급지 필름)에 대비하여 부가적으로 적층하는 추가 기재 필름을 지칭하는 개념이다.

바람직한 예에서, 상기 2 급지 필름은 폴리올레핀계(OPP, PE), 폴리에스테르계(PET, PEN) 또는 폴리이미드계(PI) 필름일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 PET 필름일 수 있다. 또한, 상기 2 급지 필름의 두께는 작업성과 내열성 및 가공성을 고려하여 12~100㎛ 범위가 바람직하다.

상기 2 급지 필름은 상기 제 1 잉크층과의 색상 대비를 구현하기 위하여 레 이저가 조사되어 마킹되는 색상과 동일한 색상일 수 있다. 즉, 상기 코팅층과 대조색을 이루는 색을 가진 2 급지 필름을 사용함으로써, 마킹되는 문양 또는 글자가 선명하게 보일 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 잉크층을 검은색으로 하고 레이저 조사에 의해서 흰색의 글씨가 새겨지도록 조절한 경우에, 상기 2 급지 필름을 흰색으로 사용하게 되면 검은색 바탕에 흰색의 글씨가 더욱 선명하게 구현되게 된다.

또한, 상기 2 급지 필름은 하프 커팅을 하거나 다수의 미세 관통공을 형성하여 포러스(porous) 구조를 형성함으로써 자기파괴를 유도할 수 있다. 이를 통해, 부착된 레이저 마킹용 필름에 강제로 힘을 주게 되면 필름이 파괴되면서 위조, 변조를 막는 효과가 있다.

상기 이형 필름은 라벨의 최내측 하부에 형성되는 것이다. 상기 이형필름은 대상 제품에 부착하기 전에 제거됨으로써 점착제층이 부착 대상 제품과 직접 접촉되게 된다. 상기 이형필름은 실리콘을 도포한 PET 필름 또는 불소 코팅 및 불소 필름(실리콘계 점착제 사용시 사용)이 바람직하다. 이형필름에는 에폭시계 실란 가교제(crosslink)와 같은 경화제를 사용할 수 있고, 백금 촉매와 같은 첨가제를 사용할 수 있다. 또한, 실리콘에 점착제층의 점착력과 상응하는 이형력을 부여하기 위하여 조절제 역할을 하는 실리콘을 첨가할 수 있다.

한편, 라벨에는 제 1 잉크 층 외에 기재 필름의 내측에서 필요하다면 추가적인 잉크층(제 2 잉크층)을 더 형성할 수 있으며, 2급지 필름과 기재 필름 또는 기재 필름과 잉크층을 접착하기 위한 접착제층을 더 형성할 수도 있다. 상기 접착제층은 레이저 조사의 경우라도 접착력을 유지하며 인쇄성 및 접착 안정성, 내화학성 및 내오일성을 가지는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에서는 레이저를 조사하는 과정에서 미세한 산화반응 잔류물들이 필름 적층체의 층간에 남아서 마킹 효율이 저하되는 문제점을 근본적으로 해결하였다. 또한, 잉크층을 기재필름 상단에 위치하고, 그 위에 잉크층 보호를 위한 수지 코팅층을 형성하였다. 이를 통해, 마킹 효율을 향상시킬 뿐만 아니라, 조사되는 레이저의 강도를 강하게 할 필요가 없으므로 제조과정에서 색상이 변질되거나 필름이 파단될 우려를 제거하였다. 또한, 잉크층 위에 잉크 보호층으로서 특히 높은 경도의 수지 또는 경화성 수지를 이용하여 수지 코팅층을 형성함으로써 필름의 강도 및 내스크래치성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 단층 레이저 인쇄용 잉크를 사용하여 고품질의 인쇄가 가능하고 단층인쇄 방식을 통해 생산단가를 절감하는 효과가 있다. 사용과정에서 각종 오염물질로부터 자유로울 수 있고 특히 내화학성 및 내열성 등이 우수하여 반영구적인 사용이 가능하다. 이외에도, 필름상에 하프 커팅(half cutting) 또는 다수의 미세 관통공을 형성하여 자기파괴형 필름형태로 가공하여 위조 및 변조 방지 기능을 부여할 수 있다.

이하, 비제한적이고 예시적인 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

[실시예 및 비교예 라벨]

앞서, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같은 라벨 즉 기재 필름(110) 외측 상부 에 Ti₄O₇를 안료로서 함유하는 제 1 잉크층(120)이 적층되고, 상기 제 1 잉크층(120)의 상부에는 아크릴계 중합체로 이루어지는 수지 코팅층(130)이 적층되고, 상기 기재 필름(110)의 하부에는 점착제층(140)과 이형필름(150)을 적층하여 실시예의 라벨을 준비하였다. 상기 점착제층, 이형 필름, 기재 필름의 구성은 앞서 설명한 바의 어느 것으로 하여도 무방하다.

이와 대비하고자, 상기 Ti₄O₇를 안료로서 함유하는 제 1 잉크층(120)을 상기 기재 필름과 점착제층(140) 사이에 형성하고 상기 수지 코팅층(130)을 제거한 비교예의 라벨을 준비하였다.

상기 준비된 실시예 및 비교예의 라벨에 대하여 야그 레이저를 조사하여 마킹을 수행하였다.

[백색 감지 정도 측정 및 결과]

실시예와 비교예의 라벨에 대하여 마킹 수행 후 백색 감지 정도를 측정하고자 분광 광도계 (spectrophotometer)를 사용하여 마킹된 백색 부분의 명도(L*) 및 색차(△E)를 확인하였다. 참고로, L* 수치는 "＋"가 백색(white)을 표시하며, "-"가 검정(black)을 표시한다. 색차(△E)는 명도(L*) 뿐만 아니라 색상과 채도를 나타내는 색도(a*b*)를 고려하는 것으로 분광광도계로부터 자동 계산되어 얻어진다.

측정 결과 실시예의 라벨의 경우 상기 L* 수치가 94.04이고, 비교예의 라벨의 경우 상기 L* 수치가 90.56이었다. 이는 실시예의 라벨이 비교예의 라벨보다 더욱 흰색을 나타내는 것으로서 레이저 마킹성이 우수한 것이라고 할 수 있다.

또한, 실시예 라벨과 비교예 라벨의 △E(색차 값)은 4.53이었다. 참고로, △E(색차 값)이 0~0.5인 경우는 인지 정도에 있어서 거의 차이가 없는 것이고, 0.5~1.5인 경우는 약간 차이가 있는 것이며, 1.5 이상인 경우는 눈에 띄는 차이를 나타내는 것이다.

한편, 상기 실시예 라벨과 비교예 라벨을 하루 동안 공기 중에서 방치한 결과 비교예 라벨의 경우에 마킹이 수행된 위치에서 색 변화가 발생하였다.

이러한 백색 감지 정도 및 색 변화의 차이는 산화잔류물의 형성 정도 및 위치의 차이에 기인하는 것이라고 할 수 있다.

도 1 내지 4는 본 발명의 구현예들에 따른 라벨의 구조를 개략적으로 나타낸 것이다.

Claims

라벨로서,

수지로 된 기재 필름;

상기 기재 필름의 외측 상부에 형성되고, 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써 원래의 색상과 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속산화물을 포함하는 제 1 잉크층; 및

상기 제 1 잉크층의 상부에 코팅되어 상기 제 1 잉크층을 보호하고 레이저를 일부 또는 전부 투과하여 상기 제 1 잉크층으로 전달하는 수지 코팅층;을 포함하고,

상기 수지 코팅층은 건조 상태에서 4 내지 12㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항에 있어서, 상기 라벨은,

점착제층;

상기 점착제층의 상부에 형성되는 상기 기재 필름;

상기 기재 필름의 상부에 형성되는 상기 제 1 잉크층; 및

상기 잉크층의 상부에 형성되는 상기 수지 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항에 있어서, 상기 라벨은,

점착제층;

상기 점착제층의 상부에 형성되는 2 급지 필름;

상기 2 급지 필름의 상부에 형성되는 접착제층;

상기 접착제층의 상부에 형성되는 상기 기재 필름;

상기 기재 필름의 상부에 형성되는 상기 제 1 잉크층; 및

상기 잉크층의 상부에 형성되는 상기 수지 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항에 있어서, 상기 라벨은,

점착제층;

상기 점착제층의 상부에 형성되는 2 급지 필름;

상기 2 급지 필름의 상부에 형성되는 제 2 잉크층;

상기 제 2 잉크층의 상부에 형성되는 접착제층;

상기 접착제층의 상부에 형성되는 상기 기재 필름;

상기 기재 필름의 상부에 형성되는 상기 제 1 잉크층; 및

상기 제 1 잉크층의 상부에 형성되는 상기 수지 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항에 있어서, 상기 라벨은,

점착제층;

상기 점착제층의 상부에 형성되는 제 2 잉크층;

상기 제 2 잉크층의 상부에 형성되는 상기 기재 필름;

상기 기재 필름의 상부에 형성되는 상기 제 1 잉크층; 및

상기 제 1 잉크층의 상부에 형성되는 상기 수지 코팅층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 점착제층의 하부에 이형 필름이 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수지 코팅층은 표면 연필 경도가 4H 이상인 것을 특징으로 하는 라벨.
삭제
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수지 코팅층은 UV, 전자빔 또는 열의 인가에 의하여 경화되는 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수지 코팅층은 아크릴 중합체, 우레탄 중합체, 에폭시 중합체, 규소 중합체 또는 실리카 중합체 중 어느 하나 이상으로 이루어지는 중합체를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 수지 코팅층은 광중합 수지 및 광개시제를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 11 항에 있어서,

상기 광개시제는 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인-n-부틸에테르, 벤조인이소부틸에테르, 아세토페논, 디메틸아미노아세토페논, 2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 2,2-디에톡시-2-페닐아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐]-2-모르폴리노-프로판-1-온, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-2(히드록시-2-프로필)케톤, 벤조페논, P-페닐벤조페논, 4,4'-디에틸아미노벤조페논, 디클로로벤조페논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-타-샤리-부틸안트라퀴논, 2-아미노안트라퀴논, 2-메틸티옥산톤, 2-에틸티옥산톤, 2-클로로티옥산톤, 2,4-디메틸티옥산톤, 2-4-디에틸티옥산톤, 벤질디메틸케탈, 아세트페논디메틸케탈 또는 P-디메틸아민안식향산 에스테르인 것을 특징으로 하는 라벨.
제 11 항에 있어서,

상기 광개시제는 방향족 술포늄이온, 방향족 옥소술포늄이온 또는 방향족 요우드늄이온을 함유하는 오늄, 테트라플루오르보레이트, 헥사플루오르포스페이트, 헥사플루오르안티모네이트 또는 헥사플루오르아르세나트인 것을 특징으로 하는 라벨.
제 11 항에 있어서,

상기 광개시제는 상기 광중합 수지 100 중량부에 대해서 0.2 내지 10 중량부로 배합되는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 기재 필름은 하프 커팅(half cutting)되어 있거나 또는 포러스(porous) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 잉크층은 Ti, Cu, Fe, Al, Ni, Mg, Ag 또는 Sb인 금속 또는 Ti_nO_2n-1(n=1~10의 정수), Fe₂O₂, Cu₂O, Ag₂O, Al₂O₂ 또는 Mg₂O인 금속 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 16 항에 있어서,

상기 제 1 잉크 층은 단층으로 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 잉크 층은 상부의 1도 잉크층과 하부의 2도 잉크층으로 형성되며, 상기 2도 잉크층은 Ti, Cu, Fe, Al, Ni, Mg, Ag 또는 Sb인 금속 또는 Ti_nO_2n _-1(n=1~10의 정수), Fe₂O₂, Cu₂O, Ag₂O, Al₂O₂ 또는 Mg₂O인 금속 산화물을 함유하는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 잉크층의 금속 또는 금속 산화물의 입도는 0㎛ 초과 및 1㎛ 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 라벨.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 2 급지 필름은 색상 대비 층인 것을 특징으로 하는 라벨.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 2 급지 필름은 하프 커팅(half cutting)되어 있거나 또는 포러 스(porous) 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 라벨.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 2 급지 필름의 색상은 상기 제 1 잉크층의 레이저 조사 후 변한 색상과 동일한 색상인 것을 특징으로 하는 라벨.
라벨의 제조 방법에 있어서,

기재 필름의 외측 상부에 레이저에 의하여 산화 반응을 함으로써 원래의 색상과 다른 색상으로 변색되는 금속 또는 금속산화물을 포함하는 제 1 잉크층을 코팅하는 단계; 및

상기 제 1 잉크층의 상부에 상기 제 1 잉크층을 보호하고, 레이저를 일부 또는 전부 투과하여 상기 제 1 잉크층으로 전달하는 수지를 코팅하는 단계;를 포함하고,

상기 수지를 코팅하는 단계에서 수지 코팅층이 건조 상태에서 4 내지 12㎛로 형성되도록 코팅하는 것을 특징으로 하는 라벨의 제조 방법.