KR101621570B1 - 물품에 감압성 수축 라벨을 가하는 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물품(10)에 라벨(12)을 가하는 방법이 개시되어 있으며, 상기 방법은, 적어도 1개의 복합 곡면(16)을 포함하는 표면을 갖는 물품을 제공하는 단계와; (ⅰ) 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 열 수축성 필름 그리고 (ⅱ) 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함하는 라벨을 제공하는 단계로서, 상기 라벨은 제1 모서리 및 접촉 영역을 갖는, 라벨 제공 단계와; 물품과 라벨의 접촉 영역 내의 접착제 층을 접촉시키는 단계와; 라벨의 제1 모서리가 물품에 부착되고 라벨이 물품의 복합 곡면에 순응되게 수축되도록 접촉 영역으로부터 제1 모서리로의 방향으로 라벨에 동시에 열 및 압력을 가하는 단계를 포함하고, 열 및 압력은 가열된 공기 공급원, 유동 제어 기구 및 하나 이상의 고온 공기 슬롯을 포함하는 적어도 하나의 핫 에어 나이프 조립체에 가해진다.

Description

물품에 감압성 수축 라벨을 가하는 방법{METHOD FOR APPLYING A PRESSURE SENSITIVE SHRINK LABEL TO AN ARTICLE}

관련출원에 대한 교차참조

본 출원은 2008년 4월 4일자로 출원된 제PCT/US08/59397호의 일부-계속 출원인, 2008년 9월 25일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/237,761호의 이익을 향유하며, 이 국제 특허 출원은 2007년 4월 5일자로 출원된 미국 가출원 제60/910,282호 및 2007년 5월 15일자로 출원된 미국 가출원 제60/938,019호로부터의 우선권을 향유하며, 이들의 전체 개시 내용은 참조로 여기에 포함되어 있다.

본 발명은 감압성 수축 라벨에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 복잡한 형상을 갖는 용기에 대해 우수한 순응성을 갖는 감압성 라벨 그리고 이러한 라벨을 가하는 방법에 관한 것이다.

용기의 공급업자 또는 용기의 내용물 등의 정보를 제공하기 위해 용기 또는 병에 라벨을 가하는 것이 통상의 관례이다. 이러한 용기 및 병은 세제, 화학 약품, 개인 생활 제품, 자동차 오일, 음료수 등의 다수개의 상이한 형태의 재료를 보유하도록 다양한 형상 및 크기로 이용 가능하다.

다양한 분야에서 라벨로서 사용되는 중합체 필름 재료 및 필름 원료가 설명되었다. 중합체 라벨 특히 투명한 중합체 라벨이 장식된 유리 및 플라스틱 용기에 라벨-없는 외양을 제공하므로 다수개의 적용 분야에 대해 점점 더 요구되고 있다. 종이 라벨은 용기 및/또는 용기 내의 내용물의 가시성을 차단한다. 투명한 중합체 라벨은 용기, 그에 따른 제품의 시각적 미감을 향상시키고, 소비자 제품 회사가 그 제품의 외관을 계속하여 개선시키려고 하므로 패키지 장식 시장에서 종이 라벨보다 훨씬 빠르게 성장하고 있다. 중합체 필름 라벨은 인장 강도 및 내마모성 등의 우수한 기계적 성질을 또한 갖는다.

통상의 감압성 접착제(PSA: pressure sensitive adhesive) 라벨은 종종 곡면형 표면 상에서의 링클(wrinkle), 다트(dart) 또는 리프트(lift)의 형성이 없이 곡면형 표면 및/또는 복잡한 형상을 갖는 용기에 매끄럽게 부착되는 데 어려움을 갖는다. 통상의 PSA 라벨의 라벨 크기는 용기 또는 물품의 만곡부의 모서리(개시부)로부터 6.35 ㎜(1/4 인치) 이하로 제한된다. 수축 슬리브 라벨(shrink sleeve label)이 통상적으로 이들 형태의 복합 용기에 사용되었다. 라벨을 가하는 작업은 용기 위에 위치되고 열 수축 필름을 수축시켜 용기의 크기 및 형상에 순응되게 하도록 가열되는 열 수축 필름의 튜브 또는 슬리브의 형성을 요구하는 공정 및 방법을 사용하여 수행된다. 대안으로서, 용기는 수축 필름이 필름 재료의 연속 롤로부터 직접적으로 용기에 가해지고 그 다음에 열이 용기에 포위된 라벨을 순응시키도록 가해지는 공정을 사용하여 수축 라벨(shrink label)로 완전히 포위된다. 그러나, 라벨을 가하는 공정 중에 또는 사후 라벨을 가하는 공정에서 단순 또는 복합 형상의 병에 라벨을 가하는 작업 중에 라벨 결함이 일어날 수 있다. 이들 잘못 가해진 라벨은 높은 폐기물 발생률 또는 고가의 추가 처리 단계를 초래한다.

본 발명은 수축 슬리브 또는 수축 포위 라벨보다 요구되는 재료가 작고 적은 비용으로 복잡한 형상 및 복합 곡면 상에서 용기 및 물품에 가해질 수 있는 감압성 접착제 라벨을 제공한다. 추가로, 본 발명의 라벨은 사용자가 복잡한 형상 및/또는 복합 곡면을 갖는 용기 및 물품 상에서 통상의 감압성 라벨의 광고판 또는 그래픽 영역을 확장시킬 수 있게 한다.

열 수축 필름 및 감압성 접착제를 포함하는 곡면형 또는 비-평면형 표면 상에 가하기 위한 라벨이 제공된다. 하나의 실시예에서, 적어도 1개의 복합 곡면을 갖는 표면 상에 가하기 위한 감압성 접착제 라벨이 제공되며, 상기 라벨은, 내부 표면 및 외부 표면 그리고 기계 방향 및 횡단 방향을 갖는 열 수축성 필름으로서, 필름은 90℃에서 적어도 10%의 적어도 1개의 방향으로의 최종 수축률(S)을 가지며, 다른 방향으로 수축률은 S±20%인, 필름과; 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함한다. 수축 필름은 기계 방향 및 횡단 방향의 양쪽 모두의 방향으로 중간 정도의 균형된 수축률을 갖는다. 하나의 실시예에서, 필름은 90℃에서 적어도 10%의 적어도 1개의 방향으로의 최종 수축률(S)을 가지며, 다른 방향으로의 수축률은 S±10%이다. 라벨은 접착제 층에 제거 가능하게 부착된 해제 라이너를 추가로 포함할 수 있다.

라벨을 보유하는 물품이 또한 제공되며, 적어도 1개의 복합 곡면을 포함하는 표면을 갖는 물품과; 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 열 수축성 필름 및 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함하는 감압성 라벨을 포함하고, 라벨은 적어도 1개의 복합 곡면에 가해진다.

적어도 1개의 복합 곡면을 갖는 표면을 갖는 물품에 라벨을 가하는 방법이 제공된다. 이 방법은 (a) 적어도 1개의 복합 곡면을 포함하는 표면을 갖는 물품을 제공하는 단계와; (b) (ⅰ) 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 열 수축성 필름 그리고 (ⅱ) 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함하는 라벨을 제공하는 단계로서, 라벨은 중심 부분 및 주변 부분을 갖는, 단계와; (c) 물품과 라벨의 중심 부분의 접착제 층을 접촉시키는 단계와; (d) 중심 부분으로부터 주변 부분으로의 외향 방향으로 라벨에 압력을 가하는 단계로서, 라벨의 적어도 일부가 물품의 적어도 1개의 복합 곡면에 가해지는, 단계와; (e) 라벨의 적어도 일부를 수축시켜 물품에 라벨을 부착시키기 위해 라벨의 적어도 일부에 열을 가하는 단계를 포함한다. 열을 가한 후에 또는 열을 가하는 중에, 라벨은 물품에 라벨을 완전히 부착시켜 라벨 내의 임의의 잔여 결함을 제거하도록 추가로 압축되거나 닦음질될 수 있다.

본 발명의 하나의 태양에서, 물품에 라벨을 가하는 방법에 있어서, 적어도 1개의 복합 곡면을 포함하는 표면을 갖는 물품을 제공하는 단계와; (ⅰ) 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 열 수축성 필름 그리고 (ⅱ) 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함하는 라벨을 제공하는 단계로서, 라벨은 제1 모서리 및 접촉 영역을 갖는 단계와; 물품과 라벨의 접촉 영역 내의 접착제 층을 접촉시키는 단계와; 라벨의 제1 모서리가 물품에 부착되고 라벨이 물품의 복합 곡면에 순응되게 수축되도록 접촉 영역으로부터 제1 모서리로의 방향으로 라벨에 동시에 열 및 압력을 가하는 단계로서, 열 및 압력은 가열된 공기 공급원, 유동 제어 기구 및 하나 이상의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함하는 적어도 하나의 핫 에어 나이프 조립체에 의해 가해지는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.

하나의 실시예에서, 라벨은 중심부와 제1 모서리에 대향인 제2 모서리를 포함하고, 접촉 영역은 라벨의 중심부 내에 또는 이에 근접한다. 다른 실시예에서, 라벨은 제1 모서리에 대향인 제2 모서리를 포함하고, 접촉 영역은 라벨의 제2 모서리에 근접한다.

열 및 압력은 핫 에어 나이프 조립체의 의해 라벨에 가해질 수 있고, 상기 핫 에어 나이프 조립체는 물품에 라벨을 부착시키기 위해 라벨의 중심부로부터 제1 모서리부 및 제2 모서리부로 외향으로 회전하는 적어도 2개의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함한다.

본 발명의 방법의 하나의 실시예에서, 제1 핫 에어 나이프 슬롯은 라벨의 중심부에 라벨의 제1 모서리를 향해 외측으로 열 및 압력을 가하고, 제 2 핫 에어 나이프 슬롯은 라벨의 중심부에 라벨의 제2 모서리를 향해 외측으로 열 및 압력을 가한다. 물품은 제2 핫 에어 나이프 슬롯에 의해 라벨에 열 및 압력을 가하는 단계 이전에 약 180°회전될 수 있다.

도 1은 종래 기술의 감압성 라벨과 비교될 때의 본 발명의 라벨이 가해진 용기의 정면도이다.
도 2a 내지 도 2d는 라벨에 열을 가하기 전후의 라벨이 가해진 용기를 도시하고 있다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 라벨이 가해지는 복잡한 형상 및 복합 곡면을 갖는 용기의 실시예를 도시하고 있다.
도 4a 및 도 4b는 불규칙 표면을 갖는 용기의 실시예의 정면도이다.
도 5는 복합 곡면을 갖는 라벨이 가해진 물품의 일부의 3-차원 도면이다.
도 6a 내지 도 6d는 복합 곡면을 갖는 물품에 라벨을 가하는 공정을 개략적으로 도시하고 있다.
도 7a 및 도 7b는 워킹 빔이 사용되는 물품에 라벨을 가하는 공정의 실시예를 개략적으로 도시하고 있다.
도 8a 및 도 8b은 라벨에 열과 압력을 동시에 가하기 위한 에어 나이프 조립체의 개략도이다.
도 9a 내지 도 9e는 다수의 에어 나이프 슬롯을 이용하여 물품에 라벨을 가하는 공정의 개략도이다.

용기 또는 물품의 외형에 순응시킴으로써 그리고 확대된 광고판(billboard) 외관을 제공함으로써 라벨이 가해진 용기 및 물품의 외관을 개선시킬 수 있는 감압성 접착제 라벨이 제공된다. 최종 사용자 및 제품 설계자는 현재 통상의 제품 장식 기술의 제한사항을 수용하기 위해 그 설계를 변경하여야 한다. 본 발명의 라벨은 더 큰 선반 진열 호소력(shelf appeal)을 생성시키고 더 많은 정보를 보유하기 위해 제품 설계 면에서 더 큰 자유도를 설계자에게 제공한다.

복합 곡면을 갖는 용기 및 물품은 통상적으로 물품에 라벨을 가하거나 물품을 장식하기 위해 수축 필름으로 완전히 포위되어야 한다. 본 발명의 라벨은 물품을 완전히 포위할 필요가 없이 복잡한 곡면 위에서 라벨을 확장시킬 수 있다. 이러한 부분적인 라벨 포위는 제품 비용 그리고 또한 제품 외관에 영향을 미친다. 통상의 감압성 라벨은 라벨의 바람직하지 않은 다트 및 링클 형성이 없이 용기 및 물품에 가해질 수 없다. "다트 형성(Darting)"은 라벨이 가해지는 물품으로부터 상승되는 과도한 라벨 재료의 축적으로서 정의된다.

본 발명의 라벨은 통상의 수축 라벨보다 상당한 처리 상의 장점을 제공한다. 예컨대, 본 발명의 감압성 수축 라벨은 포일(foil) 및 핫 스탬핑(hot stamping) 등의 더 많은 통상의 인쇄 및 2차 공정을 가능케 한다. 통상의 수축 라벨은 표면 아래에서 인쇄되어야 하지만, 본 발명의 라벨은 표면에서 인쇄될 수 있으며, 이것은 인쇄된 이미지의 색상 품질, 선명도 및 질감을 향상시킨다. 라벨 필름은 수분 플렉소그래피(water flexography), UV 플렉소그래피, UV 레터프레스, UV 스크린, 용매 그라비어(solvent gravure) 및 핫 포일 스탬프(hot foil stamp)에 의해 인쇄될 수 있다.

감압성 라벨은 (a) 내부 표면 및 외부 표면 그리고 기계 방향 및 횡단 방향을 갖는 열 수축성 중합체 필름 그리고 (b) 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함한다. 열 수축성 중합체 필름의 수축률은 기계 방향 및 횡단 방향으로 균형된다. 적어도 1개의 방향으로의 최종 수축률(S)은 90℃에서 적어도 10%이고, 다른 방향으로의 수축률은 S±20%이다. 균형된 수축률의 예시로서, 기계 방향으로의 수축률이 105℃에서 40%이면, 횡단 방향으로의 수축률은 105℃에서 40%±20%이거나 20% 내지 60%의 범위 내에 있다. 하나의 실시예에서, 최종 수축률(S)은 90℃에서 적어도 10%이고, 다른 방향으로의 수축률은 S±10%이다. 본원에서 사용된 것과 같이, 용어 "최종 수축률"은 ASTM 방법 D1204에 의해 측정될 때에 필름이 특정한 수축 온도에서 성취할 수 있는 최대 수축률을 의미한다.

라벨은 전체의 물품을 캡슐화하는 수축 슬리브 또는 튜브로서 또는 물품 주위를 포위하여 라벨의 단부들이 만나는 접합부를 형성하는 수축 포위 라벨로서 제공되지 않는다. 본 발명의 라벨은 라벨이 가해지는 물품 또는 용기에 순응되도록 다양한 형상으로 제공될 수 있고, 그에 의해 통상의 감압성 라벨, 또는 수축 포위 또는 수축 슬리브 라벨보다 용기 구성 및 라벨 설계 면에서 큰 자유도를 용기 설계자에게 제공한다. 라벨은 예컨대 다이 절단 및 레이저 절단을 포함하는 임의의 공지된 방법에 의해 요구된 형상으로 절단될 수 있다. 하나의 실시예에서, 라벨은 라벨의 수축률 그리고 라벨이 가해지는 물품의 형상을 보상하는 특정한 구성으로 다이 절단된다.

라벨은 순응성이기 때문에, 라벨이 가해진 용기의 광고판 또는 그래픽 영역은 용기 모서리 상으로 그리고 용기의 복합 곡면형 영역 상으로 추가로 연장될 수 있다. 라벨은 표준형 PSA 라벨보다 10% 내지 30%만큼 클 수 있다. 여기에서 사용된 것과 같이, 용어 "복합 곡면"은 곡률이 없는 방향이 없는 표면을 의미한다. 예컨대, 구체의 표면 또는 타원체의 표면은 모든 방향으로 곡률을 가지므로, 복합 곡면을 갖는다. 반면에, 원주는 곡률이 없는 적어도 1개의 방향이 있는 표면을 갖는다. 이와 같이, 단순한 원주는 복합 곡면을 갖지 않는다.

도 1은 본 발명의 감압성 수축 라벨의 확장된 광고판 영역을 도시하고 있다. 병(10)은 그에 부착된 감압성 수축 라벨(12)을 갖는다. 점선(14)은 표준형 감압성 라벨의 외부 경계부를 표시하고 있다. 표준형(즉, 비-수축성) 감압성 라벨은 복합 곡면(16)을 갖는 병의 영역(내부 점선과 외부 실선 사이의 영역) 상으로 연장될 수 없다. 라벨(12)이 초기에 병(10)에 가해질 때에, 복합 곡면(16)을 갖는 병의 영역 내의 라벨의 주변부 근처에서 다트 및 플리트(pleat)가 형성될 수 있다.

감압성 라벨이 용기에 가해지면, 다트, 모서리 리프트 및 링클 등의 임의의 라벨을 가할 때의 결함을 제거하도록 필요에 따라 열이 가해진다. 하나의 실시예에서, 압력 및/또는 닦음질이 임의의 결함을 제거하는 데 열을 가하는 것에 추가하여 사용될 수 있다.

도2a 내지 도2d를 참조하면, 본 발명의 라벨 그리고 라벨을 가하는 방법이 도시되어 있다. 도2a 및 도2b에서, 그에 가해진 감압성 접착제의 연속 층을 갖는 수축 필름을 포함하는 라벨(12)이 용기의 원주부 주위에 복합 곡면을 갖는 용기(10)에 가해지고, 그 다음에 닦음질된다. 어떠한 열도 라벨에 가해지지 않는다. 라벨(12)은 다트(18)가 라벨의 주변부(20) 근처에서 형성되는 복합 곡면(16) 상으로 연장된다. 도2c 및 도2d는 열이 라벨에 가해진 후의 도2a 및 도2b의 라벨이 가해진 용기를 도시하고 있다. 다트(18)는 제거되었고, 라벨(12)은 어떠한 결함도 없이 라벨 주변부(20) 근처에서 용기(10)의 복합 곡면에 순응된다.

라벨이 가해지는 물품 또는 용기는 다양한 형태 또는 형상으로 제공될 수 있다. 적절한 물품의 비-제한 예는 폐쇄부, 트레이, 리드, 장난감, 가전 제품 등과 관련된 그리고 이들과 관련되지 않은 용기를 포함한다. 물품 또는 용기는 임의의 종래의 중합체, 유리 또는 알루미늄 등의 금속으로 제조될 수 있다. 적절한 중합체 재료의 예는 고밀도 폴리에틸렌(HDPE), 저밀도 폴리에틸렌(LDPE), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐 클로라이드, 폴리카보네이트, 나일론, 불화 에틸렌 프로필렌, 폴리스티렌 등을 포함한다. 물품 또는 용기는 취입 성형, 사출 성형, 열 성형, 회전 성형 등의 당업계에서 공지된 다수의 다양한 공정에 의해 제조될 수 있다.

유용한 용기는 예컨대 병의 상부 상에 폐쇄부를 갖는 병, 병의 저부 상에 폐쇄부를 갖는 역전형 병, 펌프 분배기 또는 발포 분배기를 갖는 병, 폐쇄부를 갖는 튜브 그리고 폐쇄부를 갖는 병을 포함한다.

용기 또는 물품은 투명한 외관을 가질 수 있다. 하나의 실시예에서, 용기 또는 물품은 반투명한 외관을 갖는다. 반투명한 외관은 예컨대 투명한 용기 또는 물품의 처리, 기재 중합체로의 염료 및 진주 광택제의 첨가, 정화제와 혼합되는 폴리프로필렌 및/또는 폴리에틸렌의 사용에 의해 성취될 수 있다. 처리는 예컨대 스프레이 코팅, 샌드블라스팅(sandblasting) 및 주형 표면 처리를 포함한다.

용기 또는 물품은 예컨대 텍스쳐, 엠보싱, 수정체형 렌즈, 색상, 홀로그램, 반투명 또는 무광택(frosted or matte) 색상 등을 포함하는 미적 특징부를 포함할 수 있다. 용기 또는 물품의 표면은 라벨을 가하기 전에 처리될 수 있다. 예컨대, 용기 또는 물품의 표면이 화염 처리될 수 있거나, 프라이머 코팅(primer coating)이 가해질 수 있다.

도3a, 도3b 및 도3c는 복잡한 형상 및 복합 곡면을 갖는 용기를 각각 도시하고 있다. 도3a는 용기가 대칭 구형 형상을 갖는 용기(30a)의 정면도이며, 용기는 상부에서의 테이퍼형 오목 영역(32) 그리고 저부를 향한 더 넓은 볼록 영역(33)을 갖는다. 통상적으로, 수축 슬리브가 이러한 용기를 위해 기능성 라벨을 제공하는 데 사용될 것이다. 본 발명으로 인해, 감압성 수축 라벨(31)이 라벨 결함의 출현이 없이 용기(30a)에 매끄럽게 가해질 수 있다. 도3b는 비대칭 형상을 갖는 용기(30b)의 정면도이며, 용기의 일측은 오목 영역(34) 및 볼록 영역(35)의 양쪽 모두를 갖고, 대향측은 용기의 길이를 따라 실질적으로 유사한 방식으로 곡면을 형성한다. 용기(30b)에 라벨을 가하는 종래의 방법은 용기의 복잡한 형상에 순응시키기 위해 수축 슬리브 라벨을 가하여야 할 것이다. 감압성 수축 라벨(31)이 훨씬 적은 재료로 충분한 광고판 영역을 제공하기 위해 용기(30b)에 가해질 수 있다. 도3c는 저부에서의 폐쇄부(36) 그리고 전방 표면에 가해진 라벨(31)을 갖는 역전형 병인 용기(30c)의 정면도이다. 도3d는 용기(30c)의 측면도이다. 점선 내의 영역(37)은 용기에 가해질 수 있는 표준형 감압성 라벨의 외부 경계부를 표시하고 있다. 이러한 용기의 복잡한 형상은 1개의 연속 표준형 감압성 라벨을 가하는 것이 다트 및 플리트 결함의 형성을 초래할 것이므로 용기를 장식하기 위해 2개의 별개의 표준형 감압성 라벨을 요구한다. 감압성 수축 라벨(31)은 훨씬 더 큰 영역을 덮을 수 있으며, 이것은 제품 설계자에게 더 큰 설계 선택도를 제공한다.

도4a 및 도4b는 불규칙 표면을 갖는 용기를 각각 도시하고 있다. 도4a는 용기의 일측을 따라 상승형 리지(42)를 갖는 용기(40a)의 정면도이다. 용기의 대향측은 매끄러운 표면을 갖는다. 도4b는 용기의 길이를 따라 원주 방향으로 리세스가 형성된 링(43)을 갖는 용기(40b)의 정면도이다. 용기(40a, 40b) 등의 복합 곡면의 영역을 갖는 원통형으로 성형된 물품이 본원에서 청구된 물품으로부터 배제되지 않는다는 것이 주목되어야 한다.

도5는 라벨이 가해진 용기의 일부의 개략 3-차원 도면이다. 용기(50)는 복합 곡면을 포함하는 표면을 갖는다. 라벨(52)이 용기에 가해지고, 복합 곡면형 영역의 일부를 덮는다. 선(54)은 라벨 내에서의 결함의 형성이 없이 통상의 감압성 라벨이 가해질 수 있는 외부 경계부를 표시하고 있다. 영역(56)은 링클, 모서리 리프트 또는 다트 등의 결함의 형성이 없이 본 발명의 라벨로 얻을 수 있는 확장된 광고판 영역을 표시하고 있다.

수축 필름

본 발명의 라벨 구성에서 유용한 중합체 필름은 균형된 수축 성질을 소유한다. 균형된 수축 성질은 라벨이 곡면형 표면 위에 가해질 때에 필름이 라벨 내에 초기에 형성되는 다트 및 링클을 팽팽하게 하고, 다트 및 링클이 라벨의 최소의 그래픽 비틀림 상태로 닦음질되게 한다. 불균형된 수축률을 갖는 필름 즉 하나의 방향으로의 높은 정도의 수축률 그리고 다른 방향으로의 낮은 정도 내지 중간 정도의 수축률을 갖는 필름은 다트가 하나의 방향으로 제거될 수 있지만 다른 방향으로 다트의 형성이 악화되기 때문에 특히 유용하지 않다. 균형된 수축률을 갖는 유용한 필름은 더 다양한 용기 형상에 가해질 더 다양한 라벨 형상을 가능케 한다.

하나의 실시예에서, 중합체 필름은 90℃에서 적어도 10%의 적어도 1개의 방향으로의 ASTM 절차 D1204에 의해 측정될 때의 최종 수축률(S)을 갖고, 다른 방향으로의 수축률은 S±20%이다. 또 다른 실시예에서, 필름은 70℃에서 약 10% 내지 약 50%의 적어도 1개의 방향으로의 최종 수축률(S)을 갖고, 다른 방향으로의 수축률은 S±20%이다. 하나의 실시예에서, 최종 수축률(S)은 90℃에서 적어도 10%이고, 다른 방향으로의 수축률은 S±10%이다. 하나의 실시예에서, 필름의 수축 개시 온도는 약 60℃ 내지 약 80℃의 범위 내에 있다.

수축 필름은 열 수축성이어야 하지만, 인쇄, 다이-절단 및 라벨 전달을 포함하는 종래의 라벨을 가하는 장비 및 공정을 사용하여 분배될 정도로 충분한 강성을 가져야 한다. 요구되는 필름의 강성은 라벨의 크기, 라벨을 가하는 속도 그리고 사용될 라벨을 가하는 장비에 의존한다. 하나의 실시예에서, 수축 필름은 L&W 굽힘 저항 시험에 의해 측정될 때에 적어도 5 mN의 기계 방향(MD: machine direction)으로의 강성을 갖는다. 하나의 실시예에서, 수축 필름은 적어도 10 mN 또는 적어도 20 mN의 강성을 갖는다. 수축 필름의 강성은 더 높은 작업 라인 속도에서의 박리 판 위에서의 라벨의 적절한 분배를 위해 중요하다.

하나의 실시예에서, 다이-절단된 라벨은 적어도 100개 유닛/분, 또는 적어도 250개 유닛/분 또는 적어도 500개 유닛/분의 작업 라인 속도로 자동화된 라벨을 가하는 작업 라인 공정에서 물품 또는 용기에 가해진다.

하나의 실시예에서, 수축 필름은 약 20,000 내지 약 400,000 psi의 기계 방향(MD)으로의 그리고 약 20,000 내지 약 400,000 psi의 횡단(또는 교차) 방향(TD: transverse direction)으로의 ASTM D882에 의해 측정될 때의 2% 할선 계수(secant modulus)를 갖는다. 또 다른 실시예에서, 필름의 2% 할선 계수는 기계 방향으로 약 30,000 내지 약 300,000이고 횡단 방향으로 약 30,000 내지 약 300,000이다. 필름은 순응성 및/또는 압착성을 위해 TD로 충분히 낮은 계수를 유지하면서 라벨이 용이하게 분배되도록 기계 방향(MD)보다 횡단 방향으로 더 낮은 계수를 가질 수 있다.

중합체 필름은 종래의 공정에 의해 제조될 수 있다. 예컨대, 필름은 이중 버블 공정(double bubble process) 또는 텐터 공정(tenter process)을 사용하여 제조될 수 있거나, 취입 필름을 포함할 수 있다.

라벨에서 유용한 수축 필름은 단층 구성 또는 다층 구성일 수 있다. 수축 필름의 층 또는 층들은 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리락틱산, 이들의 공중합체 및 혼합물로부터 선택된 중합체로부터 형성될 수 있다.

폴리올레핀은 1개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 지방족 탄화수소인 올레핀의 단일 중합체 또는 공중합체를 포함한다. 올레핀은 1-부텐 등의 α-올레핀으로서 또한 알려져 있는 1-알켄 그리고 2-부텐 등의 탄소 사슬의 비-말단 탄소 원자 상에 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 내부 알켄을 포함하는 알켄; 시클로헥센 및 노르보나디엔 등의 1개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 고리형 올레핀; 그리고 1,4-부타디엔 및 이소프렌 등의 2개 이상의 탄소-탄소 이중 결합을 갖는 비-고리형 지방족 탄화수소인 고리형 폴리엔을 포함한다. 폴리올레핀은 폴리프로필렌 단일 중합체 등의 단일의 알켄 단량체로부터의 알켄 단일 중합체; 프로필렌-에틸렌 공중합체 및 프로필렌-에틸렌-부타디엔 공중합체 등의 앞에 나열된 알켄이 공중합체의 주요 성분인 적어도 1개의 알켄 단량체 및 1개 이상의 추가의 올레핀 단량체로부터의 알켄 공중합체; 단일의 고리형 올레핀 단량체로부터의 고리형 올레핀 단일 중합체; 앞에 나열된 고리형 올레핀이 공중합체의 주요 성분인 적어도 1개의 고리형 올레핀 단량체 및 1개 이상의 추가의 올레핀 단량체로부터의 고리형 올레핀 공중합체; 그리고 위의 올레핀 중합체들 중 임의의 중합체의 혼합물을 포함한다.

하나의 실시예에서, 수축 필름은 코어 층 및 적어도 1개의 표피 층을 포함하는 다층 필름이다. 표피 층은 인쇄 가능한 표피 층일 수 있다. 하나의 실시예에서, 다층 수축 필름은 코어 및 2개의 표피 층을 포함하며, 적어도 1개의 표피 층이 인쇄 가능하다. 다층 수축 필름은 공압출된 필름일 수 있다.

필름은 0.5-20, 0.5-12, 0.5-8 또는 1-3 mil의 범위 내의 두께를 가질 수 있다. 필름의 층들에서의 차이는 열가소성 중합체 성분, 첨가 성분, 배향, 두께 또는 이들의 조합 면에서의 차이를 포함할 수 있다. 코어 층의 두께는 필름의 두께의 50-95%, 60-95% 또는 70-90%일 수 있다. 표피 층 또는 2개의 표피 층의 조합의 두께는 필름의 두께의 5-50%, 5-40% 또는 10-30%일 수 있다.

필름은 인쇄성 또는 접착제에 대한 부착성의 관점에서 성능을 향상시키기 위해 상부 및 하부 표면들 중 하나 또는 양쪽 모두 상에서 추가로 처리될 수 있다. 처리는 예컨대 래커 등의 표면 코팅을 가하는 처리, 표면으로 코로나 방전을 유도하도록 고에너지 방전을 가하는 처리, 표면에 화염 처리를 가하는 처리 또는 위의 처리들 중 임의의 처리들의 조합을 포함할 수 있다. 본 발명의 하나의 실시예에서 필름은 양쪽 모두의 표면 상에서 처리되고, 또 다른 실시예에서 필름은 코로나 방전으로 하나의 표면 상에서 처리되고 다른 표면 상에서 화염 처리된다.

수축 필름의 층은 요구되면 안료, 충전제, 안정제, 광 보호제 또는 다른 적절한 개질제를 함유할 수 있다. 필름은 블록-방지제, 슬립 첨가제 및 정전기 방지제를 또한 함유할 수 있다. 유용한 블록-방지제는 점토, 활석, 칼슘 카보네이트 및 유리 등의 무기 입자를 포함한다. 본 발명에서 유용한 슬립 첨가제는 폴리실록산, 왁스, 지방산 아미드, 금속 비누 그리고 실리카, 합성 비정질 실리카 및 폴리테트라플루오로에틸렌 분말 등의 입자를 포함한다. 본 발명에서 유용한 정전기-방지제는 알칼리 금속 술포네이트, 폴리에테르-개질 폴리디오르가노실록산, 폴리알킬페닐실록산 및 3차 아민을 포함한다.

하나의 실시예에서, 수축 필름은 포획된 공기가 라벨과 라벨이 부착되는 물품 사이의 계면으로부터 해제되게 하도록 미세 천공된다. 또 다른 실시예에서, 수축 필름은 유체가 접착제로부터 또는 물품의 표면으로부터 탈출되게 하도록 투과성이다. 하나의 실시예에서, 배기 구멍 또는 슬릿이 수축 필름 내에 제공된다.

접착제

유용한 감압성 접착제의 설명은 중합체 과학 및 공학 백과사전[Vol. 13, 와일리-인터사이언스 출판사(Wiley-Interscience Publishers), 뉴욕, 1988]에서 찾아볼 수 있다. 유용한 PSA의 추가의 설명은 중합체 과학 및 기술[Vol. 1, 인터사이언스 출판사(Interscience Publishers), 뉴욕, 1964]에서 찾아볼 수 있다. 아크릴계 PSA, 고무계 PSA 및 실리콘계 PSA를 포함하는 종래의 PSA가 유용하다. PSA는 용매계일 수 있거나 수성계 접착제일 수 있다. 핫 멜트 접착제가 또한 사용될 수 있다. 하나의 실시예에서, PSA는 아크릴 에멀젼 접착제를 포함한다.

접착제 그리고 접착제가 가해지는 필름의 측면은 양호한 접착제 고정을 가능케 할 정도로 충분한 양립성을 갖는다. 하나의 실시예에서, 접착제는 라벨이 라벨을 가한 후에 24시간까지 PET 용기로부터 깨끗하게 제거될 수 있도록 선택된다. 접착제는 또한 접착제 성분이 필름 내로 이동되지 않도록 선택된다.

하나의 실시예에서, 접착제는 아크릴계 중합체로부터 형성될 수 있다. 기판에 부착될 정도로 충분한 점착성을 갖는 접착제 층을 형성할 수 있는 임의의 아크릴계 중합체가 본 발명에서 기능할 수 있는 것으로 생각된다. 일부 실시예에서, 감압성 접착제 층을 위한 아크릴 중합체는 알킬 작용기 내에 약 4개 내지 약 12개의 탄소 원자를 함유하는 적어도 1개의 알킬 아크릴레이트 단량체의 중합으로부터 형성된 것들을 포함하고, 미국 특허 제5,264,532호에서 개시된 것과 같이 중합체 또는 공중합체의 약 35-95 중량%의 양으로 존재한다. 선택 사항으로, 아크릴계 감압성 접착제는 단일 중합체 화학종으로부터 형성될 수 있다.

아크릴 중합체를 포함하는 PSA 층의 유리 전이 온도는 참조로 본원에 포함되어 있는 미국 특허 제5,264,532호에 의해 개시된 것과 같이 공중합체 내의 극성 또는 "경질 단량체"의 양을 조정함으로써 변동될 수 있다. 아크릴 공중합체의 경질 단량체의 중량%가 커질수록, 유리 전이 온도가 높아진다. 본 발명을 위해 유용한 것으로 생각되는 경질 단량체는 중합체의 약 0 내지 약 35 중량%의 범위 내의 중량 기준 농도로 비닐 에스테르, 카르복실산 및 메타크릴레이트를 포함한다.

PSA는 미국 특허 제5,164,444호(아크릴 에멀젼), 미국 특허 제5,623,011호(점착성이 부여된 아크릴 에멀젼) 및 미국 특허 제6,306,982호에서 개시된 것과 같은 아크릴계일 수 있다. 접착제는 또한 미국 특허 제5,705,551호(고무 핫 멜트)에서 개시된 것들과 같이 고무계일 수 있다. 접착제는 또한 미국 특허 제5,232,958호(UV 경화 아크릴) 및 미국 특허 제5,232,958호(EB 경화)에서 개시된 것들 등의 개시제 및 다른 성분과 단량체의 방사 경화성 혼합물(radiation curable mixture)일 수 있다. 아크릴 접착제와 관련된 것과 같은 이들 특허의 개시 내용은 참조로 여기에 포함되어 있다.

상업적으로 이용 가능한 PSA가 본 발명에서 유용하다. 이들 접착제의 예는 HM-1597, HL-2207-X, HL-2115-X, HL-2193-X로서 미국 미네소타주 세인트 폴에 소재한 에이치.비. 풀러 컴퍼니(H.B. Fuller Company)로부터 이용 가능한 핫 멜트 PSA를 포함한다. 다른 유용한 상업적으로 이용 가능한 PSA는 미국 오하이오주 콜럼부스에 소재한 센추리 어드헤시브즈 코포레이션(Century Adhesives Corporation)으로부터 이용 가능한 것들을 포함한다. 또 다른 유용한 아크릴 PSA는 미국 특허 제6,306,982호의 예 2에서 대체로 설명된 것과 같은 분산 점착성 부여제 입자와 에멀젼 중합체 입자의 혼합을 포함한다. 중합체는 미국 특허 제5,164,444호에서 설명된 것과 같이 2-에틸헥실 아크릴레이트, 비닐 아세테이트, 디옥틸 말레산염 그리고 아크릴의 에멀젼 중합 및 메타크릴 공단량체에 의해 제조되고, 그에 의해 중량 평균 직경 면에서의 약 0.2 ㎛의 라텍스 입자 크기 그리고 약 60%의 젤 함량을 가져온다.

핫 멜트 접착제의 상용 예는 미국 위스콘신주 와우와투사에 소재한 아토 핀들리, 인크.(Ato Findley, Inc.)에 의해 판매되는 H2187-01이다. 추가로, 미국 특허 제3,239,478호에서 설명된 고무계 블록 공중합체 PSA가 또한 본 발명의 접착제 구성에서 이용될 수 있고, 이러한 특허는 아래에서 더 완전하게 설명되는 이러한 핫 멜트 접착제의 그 개시를 위해 참조로 여기에 포함되어 있다.

또 다른 실시예에서, 감압성 접착제는 이중 블록 구조 A-B, 삼중 블록 A-B-A, 라디칼 또는 결합 구조(A-B)_n 그리고 이들의 조합에 의해 표현되는 선형, 분지형, 그래프트형 또는 라디칼 블록 공중합체를 함유하는 유용한 고무계 탄성 중합체 재료를 포함하며, 여기에서 A는 실온에서 비-고무질, 유리질 또는 결정질이지만 더 높은 온도에서 유체인 경질 열가소성 상 또는 블록을 나타내고, B는 사용 온도 또는 실온에서 고무 또는 탄성 중합체인 연질 블록을 나타낸다. 이들 열가소성 탄성 중합체는 약 75 중량% 내지 약 95 중량%의 고무 세그먼트 그리고 약 5 중량% 내지 약 25 중량%의 비-고무 세그먼트를 포함할 수 있다.

비-고무 세그먼트 또는 경질 블록은 단환 및 다환 방향족 탄화수소 특히 성질 면에서 단환 또는 이환일 수 있는 비닐-치환형 방향족 탄화수소의 중합체를 포함한다. 폴리이소프렌, 폴리부타디엔 및 스티렌 부타디엔 고무 등의 고무 재료가 고무 블록 또는 세그먼트를 형성하는 데 사용될 수 있다. 특히 유용한 고무 세그먼트는 에틸렌/부틸렌 또는 에틸렌/프로필렌 공중합체의 폴리디엔 및 포화 올레핀 고무를 포함한다. 후자의 고무는 그 수소화에 의해 폴리부타디엔 및 폴리이소프렌 등의 대응하는 불포화 폴리알킬렌 부위(unsaturated polyalkylene moieties)로부터 얻어질 수 있다.

이용될 수 있는 비닐 방향족 탄화수소 및 공액형 디엔의 블록 공중합체는 탄성 중합체 성질을 나타내는 임의의 블록 공중합체를 포함한다. 블록 공중합체는 이중 블록, 삼중 블록, 다중 블록, 별모양 블록, 폴리 블록 또는 그래프트 블록 공중합체일 수 있다. 본 명세서의 전체를 통해, 블록 공중합체의 구조 특징부에 대한 용어 이중 블록, 삼중 블록, 다중 블록, 폴리 블록 및 그래프트 또는 그래프트형-블록에는 중합체 과학 및 공학 백과사전[Vol. 2, (1985) 존 와일리 & 썬즈, 인크.(John Wiley & Sons, Inc.), 뉴욕, pp. 325-326]에서와 같은 문헌에서 그리고 블록 공중합체[과학 기술, 데일 제이. 메이어, 편집판(Dale J. Meier, Ed.), 하우드 아카데믹 출판사(Harwood Academic Publishers), 1979, 페이지 1-5에서]에서의 제이.이. 맥그라스(J.E. McGrath)에 의해 정의된 것과 같은 그 통상의 의미가 제공되어야 한다.

이러한 블록 공중합체는 약 40 중량%까지의 비닐 방향족 탄화수소를 함유하는 것들을 포함하는 다양한 비율의 공액형 디엔 대 비닐 방향족 탄화수소를 함유할 수 있다. 따라서, 선형 또는 라디칼 대칭 또는 비대칭이고 식 A-B, A-B-A, A-B-A-B, B-A-B, (AB)_0,1,2...BA, 등에 의해 표현되는 구조를 갖는 다중-블록 공중합체가 이용될 수 있으며, 여기에서 A는 비닐 방향족 탄화수소의 중합체 블록 또는 공액형 디엔/비닐 방향족 탄화수소 테이퍼형 공중합체 블록이고, B는 공액형 디엔의 고무 중합체 블록이다.

블록 공중합체는 단량체의 순차적 추가, 단량체의 증분식 추가 또는 예컨대 미국 특허 제3,251,905호; 제3,390,207호; 제3,598,887호; 및 제4,219,627호에서 설명된 것과 같은 결합 기술을 포함하는 주지된 블록 중합 또는 공중합 절차들 중 임의의 절차에 의해 준비될 수 있다. 주지된 것과 같이, 테이퍼형 공중합체 블록은 그 공중합 반응 속도의 차이를 이용하여 공액형 디엔 및 비닐 방향족 탄화수소 단량체의 혼합물을 공중합함으로써 다중-블록 공중합체 내에 합체될 수 있다. 미국 특허 제3,251,905호; 제3,639,521호; 및 제4,208,356호를 포함하는 다양한 특허가 테이퍼형 공중합체 블록을 함유하는 다중-블록 공중합체의 준비를 설명하고 있으며, 이들의 개시 내용은 참조로 여기에 포함되어 있다.

중합체 및 공중합체를 조제하는 데 이용될 수 있는 공액형 디엔은 4개 내지 약 10개의 탄소 원자 그리고 더 구체적으로 4개 내지 6개의 탄소 원자를 함유하는 것들이다. 예는 1,3-부타디엔, 2-메틸-1,3-부타디엔(이소프렌), 2,3-디메틸-1,3-부타디엔, 클로로프렌, 1,3-펜타디엔, 1,3-헥사디엔 등을 포함한다. 이들 공액형 디엔의 혼합물이 또한 사용될 수 있다.

공중합체를 준비하는 데 이용될 수 있는 비닐 방향족 탄화수소의 예는 스티렌 그리고 o-메틸스티렌, p-메틸스티렌, p-터셔리-부틸스티렌(p-tert-butylstyrene), 1,3-디메틸스티렌, α-메틸스티렌, β-메틸스티렌, p-이소프로필스티렌, 2,3-디메틸스티렌, o-클로로스티렌, p-클로로스티렌, o-브로모스티렌, 2-클로로-4-메틸스티렌 등의 다양한 치환형 스티렌을 포함한다.

위에서 설명된 공액형 디엔 및 비닐 방향족 화합물의 공중합체의 대부분이 상업적으로 이용 가능하다. 수소화 전의 블록 공중합체의 수평균 분자량은 약 20,000 내지 약 500,000 또는 약 40,000 내지 약 300,000이다.

공중합체 내의 개별 블록의 수평균 분자량은 어떤 한계 내에서 변동될 수 있다. 대부분의 경우에, 비닐 방향족 블록은 약 2,000 내지 약 125,000 또는 약 4,000 내지 약 60,000 정도의 수평균 분자량을 가질 것이다. 수소화 전 또는 후의 공액형 디엔 블록은 약 10,000 내지 약 450,000 또는 약 35,000 내지 150,000 정도의 수평균 분자량을 가질 것이다.

또한, 수소화 전에, 공액형 디엔 부분의 비닐 함량은 약 10% 내지 약 80% 또는 약 25% 내지 약 65%이고, 특히 개질된 블록 공중합체가 고무 탄성을 나타내는 것이 요구될 때에 35% 내지 55%이다. 블록 공중합체의 비닐 함량은 핵 자기 공명에 의해 측정될 수 있다.

이중 블록 공중합체의 특정 예는 스티렌-부타디엔(SB), 스티렌-이소프렌(SI) 및 그 수소화 유도체를 포함한다. 삼중 블록 중합체의 예는 스티렌-부타디엔-스티렌(SBS), 스티렌-이소프렌-스티렌(SIS), α-메틸스티렌-부타디엔-α-메틸스티렌 및 α-메틸스티렌-이소프렌-α-메틸스티렌을 포함한다. 본 발명에서 접착제로서 유용한 상업적으로 이용 가능한 블록 공중합체의 예는 상표명 크라톤(KRATON) 하에서 크라톤 폴리머즈 LLC(Kraton Polymers LLC)로부터 이용 가능한 것들을 포함한다.

1,4 및 1,2 이성질체의 혼합물의 고무 세그먼트를 포함하는 SBS 공중합체의 수소화 시에, 스티렌-에틸렌-부틸렌 스티렌(SEBS) 블록 공중합체가 얻어진다. 유사하게, SIS 중합체의 수소화가 스티렌-에틸렌 프로필렌-스티렌(SEPS) 블록 공중합체를 가져온다.

블록 공중합체의 선택적 수소화는 라니 니켈(Raney nickel) 그리고 백금, 팔라듐 등의 귀금속과 같은 촉매, 그리고 용해성 전이 금속 촉매의 존재 하에서의 수소화를 포함하는 다양한 주지된 공정에 의해 수행될 수 있다. 사용될 수 있는 적절한 수소화 공정은 디엔-함유 중합체 또는 공중합체가 시클로헥산 등의 불활성 탄화수소 희석액 내에 용해되고 용해성 수소화 촉매의 존재 하에서 수소와의 반응에 의해 수소화되는 것들이다. 이러한 절차는 미국 특허 제3,113,986호 및 제4,226,952호에서 개시되어 있으며, 이들의 개시 내용은 참조로 여기에 포함되어 있다. 이러한 블록 공중합체의 수소화는 수소화 전의 그 최초의 불포화 함량의 약 0.5% 내지 약 20%의 폴리디엔 블록 내의 잔류 불포화 함량을 갖는 선택적으로 수소화된 공중합체를 생성시키는 방식으로 그 정도까지 수행된다.

하나의 실시예에서, 블록 공중합체의 공액형 디엔 부분은 적어도 90%만큼 그리고 더 종종 적어도 95%만큼 포화되고, 한편 비닐 방향족 부분은 상당히 수소화되지 않는다. 특히 유용한 수소화 블록 공중합체는 스티렌-(에틸렌/프로필렌)-스티렌 블록 공중합체 등의 스티렌-이소프렌-스티렌의 블록 공중합체의 수소화 생성물이다. 폴리스티렌-폴리부타디엔-폴리스티렌 블록 공중합체가 수소화될 때에, 중합체 내의 1,2-폴리부타디엔 대 1,4-폴리부타디엔 비율은 약 30:70 내지 약 70:30인 것이 바람직하다. 이러한 블록 공중합체가 수소화될 때에, 그 결과로서 생긴 생성물은 에틸렌 및 1-부텐(EB)의 규칙 공중합체 블록과 유사하다. 위에서 설명된 것과 같이, 공액형 디엔이 이소프렌으로서 채용될 때에, 그 결과로서 생긴 수소화 생성물은 에틸렌 및 프로필렌(EP)의 규칙 공중합체 블록과 유사하다.

다수개의 선택적으로 수소화된 블록 공중합체가 일반적인 상표명 "크라톤 G" 하에서 크라톤 폴리머즈로부터 상업적으로 이용 가능하다. 하나의 예가 약 30 중량%의 스티렌 말단 블록 그리고 에틸렌 및 1-부텐(EB)의 공중합체인 중간 블록을 포함하는 수소화 SBS 삼중 블록인 크라톤 G1652이다. G1652의 더 낮은 분자량 버전이 상표명 크라톤 G1650 하에서 이용 가능하다. 크라톤 G1651은 약 33 중량%의 스티렌을 함유하는 또 다른 SEBS 이중 블록 공중합체이다. 크라톤 G1657은 약 13 중량%의 스티렌을 함유하는 SEBS 이중 블록 공중합체이다. 이러한 스티렌 함량은 크라톤 G1650 및 크라톤 G1652에서의 스티렌 함량보다 낮다.

또 다른 실시예에서, 선택적으로 수소화된 블록 공중합체는 다음의 식으로 되어 있으며,

B_n(AB)_oA_p

여기에서 n=0 또는 1; o는 1 내지 100이고; p는 0 또는 1이고; 수소화 전의 각각의 B는 주로 약 20,000 내지 약 450,000의 수평균 분자량을 갖는 중합된 공액형 디엔 탄화수소 블록이고; 각각의 A는 주로 약 2,000 내지 약 115,000의 수평균 분자량을 갖는 중합된 비닐 방향족 탄화수소 블록이고; A의 블록은 약 5 중량% 내지 약 95 중량%의 공중합체를 구성하고; 블록 B의 불포화도는 최초의 불포화도의 약 10% 미만이다. 다른 실시예에서, 블록 B의 불포화도는 그 최초의 수치의 5% 미만까지 수소화 시에 감소되고, 수소화된 블록 공중합체의 평균 불포화도는 그 최초의 수치의 20% 미만까지 감소된다.

블록 공중합체는 위에서 설명된 것과 같이 비닐 방향족 탄화수소 및 공액형 디엔의 선택적으로 수소화된 블록 공중합체 상으로 α, β-올레핀 불포화 모노카르복실산 또는 디카르복실산 시약을 반응시킴으로써 얻어질 수 있는 작용기를 갖는 중합체를 또한 포함할 수 있다. 그래프트 블록 공중합체 내에서의 카르복실산 시약의 반응은 자유 라디칼 개시제의 존재 하에서 용액 내에서 또는 용융 공정에 의해 수행될 수 있다.

카르복실산 시약과 그래프트된 공액형 디엔 및 비닐 방향족 탄화수소의 다양한 선택적으로 수소화된 블록 공중합체의 조제는 미국 특허 제4,578,429호; 제4,657,970호 및 제4,795,782호를 포함하는 다수개의 특허에서 개시되어 있으며, 공액형 디엔 및 비닐 방향족 화합물의 그래프트형의 선택적으로 수소화된 블록 공중합체 그리고 이러한 화합물의 조제와 관련된 이들 특허의 개시 내용은 참조로 본원에 포함되어 있다. 미국 특허 제4,759,782호는 용액 공정 및 용융 공정에 의한 그래프트형 블록 공중합체의 조제의 예를 설명 및 제공하고 있다. 미국 특허 제4,578,429호는 트윈 스크루 압출기 내에서의 용융 반응에 의한 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸페록시) 헥산으로의 말레산 무수물과 크라톤 G1652 (SEBS) 중합체의 그래프트의 예를 포함하고 있다.

스티렌 및 부타디엔의 상업적으로 이용 가능한 말레산으로 처리된 선택적으로 수소화된 공중합체의 예는 말레산으로 처리된 선택적으로 수소화된 SEBS 공중합체로서 종종 호칭되는 크라톤 FG1901X, FG1921X 및 FG1924X를 포함한다. FG1901X는 약 1.7 중량%의 숙신산 무수물로서의 결합 작용기 그리고 약 28 중량%의 스티렌을 함유한다. FG1921X는 약 1 중량%의 숙신산 무수물로서의 결합 작용기 그리고 29 중량%의 스티렌을 함유한다. FG1924X는 약 13 중량%의 스티렌 그리고 약 1 중량%의 숙신산 무수물(succinic anhydride)로서의 결합 작용기를 함유한다.

유용한 블록 공중합체가 또한 일본 도꾜 치요다큐 마루노치 2-1에 소재한 니뽄 제온 컴퍼니(Nippon Zeon Co.)로부터 이용 가능하다. 예컨대, 퀸탁(Quintac) 3530이 니뽄 제온으로부터 이용 가능하고, 선형 스티렌-이소프렌-스티렌 블록 공중합체인 것으로 생각된다.

고유하게 점착성을 갖지 않는 불포화 탄성 중합체 그리고 다른 중합체 및 공중합체는 외부 점착성 부여제와 합성될 때에 점착성이 부여될 수 있다. 점착성 부여제는 일반적으로 탄화수소 수지, 나무 수지, 송진, 송진 유도체 등이며, 이것은 전체 접착제 조성의 약 40 중량% 내지 약 90 중량% 또는 약 45 중량% 내지 약 85 중량%의 범위 내의 농도로 존재할 때에 탄성 중합체 접착제 조성물에 감압성 접착제 특성을 부여한다. 약 40 중량% 미만의 점착성 부여 첨가제를 함유하는 조성물은 일반적으로 감압성 접착제로서 기능할 정도로 충분한 "급속 부착성(quickstick)" 또는 초기 부착성을 나타내지 않고, 그에 따라 고유하게 점착성을 갖지 않는다. 반면에, 점착성 부여제의 농도가 과도하게 높은 조성물은 일반적으로 본 발명에 따라 제조된 대부분의 의도된 용도 적용 분야의 구조물에서 적절하게 작용하지 못할 정도로 작은 결합 강도를 나타낸다.

탄성 중합체 조성물과 양립 가능한 것으로 당업자에 의해 알려져 있는 임의의 점착성 부여제가 본 발명의 실시예와 사용될 수 있는 것으로 생각된다. 유용한 것으로 밝혀진 하나의 이러한 점착성 부여제가 실온에서 액체이고 미국 오하이오주 아크론에 소재한 굿이어 타이어 앤드 러버 컴퍼니(Goodyear Tire and Rubber Company)에 의해 판매되는 합성 폴리테르펜 수지인 윙탁(Wingtak) 10이다. 윙탁 95는 피페릴렌 및 이소프렌으로부터 유도된 중합체를 주로 포함하는 굿이어로부터 또한 이용 가능한 합성 점착성 부여 수지이다. 다른 적절한 점착성 부여 첨가제는 지방족 탄화수소 수지인 에스코레즈(Escorez) 1310 그리고 C₅-C₉(방향족 개질 지방족) 수지인 에스코레즈 2596을 포함할 수 있으며, 이들의 양쪽 모두는 미국 텍사스주 어빙에 소재한 엑손(Exxon)에 의해 제조된다. 물론, 당업자에 의해 이해될 수 있는 것과 같이, 다양한 상이한 점착성 부여 첨가제가 본 발명을 실시하는 데 사용될 수 있다.

점착성 부여제에 추가하여, 다른 첨가제가 요구된 성질을 부여하기 위해 PSA 내에 포함될 수 있다. 예컨대, 가소제가 포함될 수 있으며, 이들은 탄성 중합체를 함유하는 접착제 조성물의 유리 전이 온도를 감소시키는 것으로 알려져 있다. 유용한 가소제의 예가 미국 텍사스주에 소재한 셸 루브리컨츠(Shell Lubricants)로부터 이용 가능한 나프텐계 처리 오일인 셸플렉스(Shellflex) 371이다. 산화 방지제가 또한 접착제 조성물에 포함될 수 있다. 적절한 산화 방지제는 미국 뉴욕주 호돈에 소재한 시바-가이기(Ciba-Geigy)로부터 이용 가능한 이르가포스(Irgafos) 168 및 이르가녹스(Irganox) 565를 포함한다. 왁스 및 계면 활성제 등의 절삭제가 또한 접착제 내에 포함될 수 있다.

감압성 접착제는 용매, 에멀젼 또는 현탁액으로부터, 또는 핫 멜트로부터 가해질 수 있다. 접착제는 임의의 공지된 방법에 의해 수축 필름의 내부 표면에 가해질 수 있다. 예컨대, 접착제는 다이 코팅 커튼 코팅, 분무, 침지, 롤링, 그라비어 또는 플렉소그래피 기술에 의해 가해질 수 있다. 접착제는 연속 층, 불연속 층 또는 소정 패턴으로 수축 필름에 가해질 수 있다. 소정 패턴으로 코팅된 접착제 층은 필름의 전체 내부 표면을 실질적으로 덮는다. 본원에서 사용된 것과 같이, "실질적으로 덮는다"는 필름 표면 위에서 연속적으로 된 패턴을 의미하도록 의도되고, 단지 필름의 선행 또는 후행 모서리를 따라 스트립 형태로 또는 필름 상의 "점 용접(spot weld)"으로서 가해진 접착제를 포함하도록 의도되지 않는다.

하나의 실시예에서, 접착제 감쇠기(adhesive deadener)가 접착제 층의 일부에 가해지고 그에 의해 라벨이 복잡한 형상의 물품에 부착되게 한다. 하나의 실시예에서, 잉크 도트 또는 마이크로비드 등의 비-접착제 재료가 접착제 표면의 적어도 일부에 가해지고 그에 의해 라벨이 가해짐에 따라 접착제 층이 물품의 표면 상에서 활주되게 하고 및/또는 라벨과 물품 사이의 계면에서 포획된 공기가 빠져나가게 한다.

단층의 접착제가 사용될 수 있거나, 다층의 접착제가 사용될 수 있다. 사용된 수축 필름 그리고 라벨이 가해질 물품 및 용기에 따라, 충분한 점착성, 박리 강도 및 전단 강도를 위해 물품 또는 용기에 가해질 표면 상에서 수축 필름에 인접한 제1 접착제 층 그리고 상이한 조성을 갖는 제2 접착제 층을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.

하나의 실시예에서, 감압성 접착제는 물품 상에서의 라벨의 배치 후에 열의 작용 시에 물품에 부착될 때에 라벨의 과도한 수축을 방지할 정도로 충분한 전단 또는 결합 강도, 라벨로부터의 필름이 물품으로부터 리프트가 형성되는 방지할 정도로 충분한 박리 강도 그리고 라벨을 가하는 작업 중에 물품에 대한 라벨의 충분한 부착을 가능케 할 정도로 충분한 점착성 또는 파지성을 갖는다. 하나의 실시예에서, 접착제는 열을 가할 때에 수축 필름이 수축됨에 따라 라벨과 함께 이동된다. 또 다른 실시예에서, 접착제는 수축 필름이 수축됨에 따라 라벨이 이동되지 않도록 소정 위치에 라벨을 보유한다.

열 수축성 필름은 단층 또는 다층의 열 수축성 중합체 필름에 추가하여 다른 층을 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, 얇은 금속 필름의 금속화 코팅이 중합체 필름의 표면 상에 증착된다. 열 수축성 필름은 중합체 필름 상의 인쇄 층을 또한 포함할 수 있다. 인쇄 층은 열 수축 층과 접착제 층 사이에 위치될 수 있거나, 수축 층의 외부 표면 상에 있을 수 있다. 하나의 실시예에서, 필름에는 표피의 인쇄측이 필름이 가해지는 용기와 직접 접촉되도록 디자인, 이미지 또는 텍스트가 역전 인쇄된다. 이러한 실시예에서, 필름은 투명하다.

본 발명의 라벨은 중합체 수축 층 또는 존재하는 경우, 금속 층의 인쇄성 그리고 이처럼 얻어진 인쇄 층의 품질을 향상시키는 잉크-수용 조성물의 층을 또한 포함할 수 있다. 다양한 이러한 조성물이 당업계에서 공지되어 있고, 이들 조성물은 일반적으로 결합제 내에 분산된 실리카 및 활석 등의 결합제 및 안료를 포함한다. 안료의 존재는 일부 잉크의 건조 시간을 감소시킨다. 이러한 잉크-수용 조성물은 미국 특허 제6,153,288호[시(shih) 등]에서 설명되어 있으며, 이러한 특허의 개시 내용은 참조로 여기에 포함되어 있다.

인쇄 층은 잉크 또는 그래픽 층일 수 있고, 인쇄 층은 인쇄된 메시지 및/또는 의도된 도안 설계에 따라 단색 또는 다색 인쇄 층일 수 있다. 이들은 일련 번호, 바 코드, 상표 등의 가변 인쇄 데이터를 포함한다. 인쇄 층의 두께는 통상적으로 약 0.5 내지 약 10 ㎛의 범위 내에 있고, 하나의 실시예에서 약 1 내지 약 5 ㎛의 범위 내에 있고, 또 다른 실시예에서 약 3 ㎛이다. 인쇄 층에서 사용된 잉크는 상업적으로 이용 가능한 수성계, 용매계 또는 방사 경화성 잉크를 포함한다. 이들 잉크의 예는 썬 신(Sun Sheen)[알코올로 희석 가능한 폴리아미드 잉크로서 식별되는 썬 케미컬(Sun Chemical)의 제품], 썬텍스(Suntex) MP(표면 인쇄 아크릴 코팅 기판, PVDC 코팅 기판 및 폴리올레핀 필름을 위해 조성된 용매계 잉크로서 식별되는 썬 케미컬의 제품), X-셀(X-Cel)[필름 기판을 인쇄하는 수성계 필름 잉크로서 식별되는 워터 잉크 테크놀로지즈(Water Ink Technologies)의 제품], 우빌리스 AR-109 루바인 레드(Uvilith AR-109 Rubine Red)[UV 잉크로서 식별되는 도 잉크(Daw Ink)의 제품] 및 CLA91598F(다중 결합 블랙 용매계 잉크로서 식별되는 썬 케미컬의 제품)를 포함한다.

하나의 실시예에서, 인쇄 층은 폴리에스테르/비닐 잉크, 폴리아미드 잉크, 아크릴 잉크 및/또는 폴리에스테르 잉크를 포함한다. 인쇄 층은 예컨대 그라비어, 플렉소그래피 또는 UV 플렉소그래피 인쇄 등에 의해 종래의 방식으로 형성될 수 있으며, 잉크 조성물은 위에서 설명된 형태의 수지, 적절한 안료 또는 염료 그리고 필름의 1개 이상의 요구된 영역 상의 1개 이상의 적절한 휘발성 용매를 포함한다. 잉크 조성물을 가한 후에, 잉크 조성물의 휘발성 용매 성분(들)이 휘발되고, 그에 의해 비-휘발성 잉크 성분을 남겨 인쇄 층을 형성한다.

중합체 수축 필름 또는 존재하는 경우, 금속 층의 표면으로의 잉크의 부착은 필요하면 당업자에게 주지된 기술에 의해 개선될 수 있다. 예컨대, 위에서 언급된 것과 같이, 잉크 프라이머 또는 다른 잉크 부착 촉진제가 잉크를 가하기 전에 금속 층 또는 중합체 필름 층에 가해질 수 있다. 대체예에서, 중합체 필름의 표면은 중합체 필름 층으로의 잉크의 부착을 개선시키도록 코로나 처리 또는 화염 처리될 수 있다.

유용한 잉크 프라이머는 투명 또는 불투명할 수 있고, 프라이머는 용매계 또는 수성계일 수 있다. 하나의 실시예에서, 프라이머는 방사 경화성(예컨대, UV)이다. 잉크 프라이머는 래커 및 희석액을 포함할 수 있다. 래커는 1개 이상의 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리에스테르 공중합체, 폴리우레탄, 폴리술폰, 폴리비닐리딘 클로라이드, 스티렌-말레인산 무수물 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 소듐 또는 아연 염 또는 에틸렌 메타크릴산을 기초로 하는 아이오노머, 폴리메틸 메타크릴레이트, 아크릴 중합체 및 공중합체, 폴리카보네이트, 폴리아크릴로니트릴, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 그리고 이들의 2개 이상의 혼합물로 구성될 수 있다. 사용될 수 있는 희석액의 예는 에탄올, 이소프로판올 및 부탄올 등의 알코올; 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트 및 부틸 아세테이트 등의 에스테르; 톨루엔 및 크실렌 등의 방향족 탄화수소; 아세톤 및 메틸 에틸 케톤 등의 케톤; 헵탄 등의 지방족 탄화수소; 그리고 이들의 혼합물을 포함한다. 래커 대 희석액의 비율은 잉크 프라이머를 가하는 데 요구되는 점도, 기술 수준 내에서의 이러한 점도의 선택에 의존한다. 잉크 프라이머 층은 약 1 내지 약 4 ㎛ 또는 약 1.5 내지 약 3 ㎛의 두께를 가질 수 있다.

투명한 중합체 보호 상부 코트 또는 오버 코트 층이 본 발명의 라벨 내에 존재할 수 있다. 보호 상부 코트 또는 오버 코트는 라벨이 용기 등의 기판에 부착되기 전 또는 후에 라벨에 바람직한 성질을 제공한다. 일부 실시예에서, 인쇄 층 위에서의 투명한 상부 코트 층의 존재는 정전기 방지 성질, 강성 및/또는 내후성 등의 추가의 성질을 제공할 수 있고, 상부 코트는 예컨대 기후, 태양, 마모, 습기, 수분 등으로부터 인쇄 층을 보호할 수 있다. 투명한 상부 코트 층은 더 광택이 있고 더 풍부한 이미지를 제공하기 위해 하부의 인쇄 층의 성질을 향상시킬 수 있다. 보호용의 투명한 보호 층은 또한 내마모성, 내방사선(예컨대, UV), 내화학성, 내열성이도록 설계될 수 있고, 그에 의해 이러한 원인으로부터의 품질 저하로부터 라벨 특히 인쇄 층을 보호한다. 보호 오버 코트는 라벨이 고속으로 용기에 가해질 때에 더 용이한 취급을 제공하기 위해 정전기 방지제 또는 블록-방지제를 또한 함유할 수 있다. 보호 층은 당업자에게 공지된 기술에 의해 인쇄 층에 가해질 수 있다. 중합체 필름은 (인쇄 층에 적층되는) 사전-성형된 필름 등으로서 가해지는 용액으로부터 증착될 수 있다.

투명한 상부 코트 또는 오버 코트가 존재할 때에, 라벨은 단층 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 보호 층의 두께는 일반적으로 약 12.5 내지 약 125 ㎛ 그리고 하나의 실시예에서 약 25 내지 약 75 ㎛의 범위 내에 있다. 상부 코트 층의 예가 미국 특허 제6,106,982호에서 설명되어 있으며, 이것은 참조로 여기에 포함되어 있다.

보호 층은 폴리올레핀, 에틸렌 및 프로필렌의 열가소성 중합체, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 폴리아크릴, 폴리메타크릴, 에폭시, 비닐 아세테이트 단일 중합체, 공중합체 또는 삼량체, 아이오노머 그리고 이들의 혼합물을 포함할 수 있다.

투명한 보호 층은 UV 광 흡수제 및/또는 다른 광 안정제를 함유할 수 있다. 유용한 UV 광 흡수제들 중에는 상표명 "티누빈(Tinuvin)" 하에서 시바 스페셜티 케미컬(Ciba Specialty Chemical)로부터 이용 가능한 차단형 아민 흡수제가 있다. 사용될 수 있는 광 안정제는 상표명 티누빈 111, 티누빈 123, (비스-(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐) 세바케이트; 티누빈 622, (4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리드니에탄올을 갖는 디메틸 숙신산 중합체); 티누빈 770, (비스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-세바케이트); 그리고 티누빈 783 하에서 시바 스페셜티 케미컬로부터 이용 가능한 차단형 아민 광 안정제를 포함한다. 추가의 광 안정제는 상표명 "케마소브(Chemassorb)" 특히 케마소브 119 및 케마소브 944 하에서 시바 스페셜티 케미컬로부터 이용 가능한 차단형 아민 광 안정제를 포함한다. UV 광 흡수제 및/또는 광 안정제의 농도는 약 2.5 중량%까지 그리고 하나의 실시예에서 약 0.05 중량% 내지 약 1 중량%의 범위 내에 있다.

투명한 보호 층은 산화 방지제를 함유할 수 있다. 열가소성 필름을 제조하는 데 유용한 임의의 산화 방지제가 사용될 수 있다. 이들은 차단형 페놀 및 유기 포스파이트를 포함한다. 예는 상표명 이르가녹스(Irganox) 1010, 이르가녹스 1076 또는 이르가포스(Irgafos) 168 하에서 시바 스페셜티 케미컬로부터 이용 가능한 것들을 포함한다. 열가소성 필름 조성물 내에서의 산화 방지제의 농도는 약 2.5 중량%까지 그리고 하나의 실시예에서 약 0.05 중량% 내지 약 1 중량%의 범위 내에 있을 수 있다.

해제 라이너가 기판에 라벨을 가하기 전의 운반, 보관 및 취급 중에 접착제 층을 보호하기 위해 접착제 층에 부착될 수 있다. 라이너는 라벨이 다이 절단되고 매트릭스가 원료 재료의 층으로부터 개별의 라벨이 라벨을 가하는 작업 라인에 순차적으로 분배되는 지점까지 박리된 후의 개별의 라벨의 어레이의 효율적인 취급을 가능케 한다. 해제 라이너는 엠보싱된 표면을 가질 수 있고 및/또는 라이너의 표면에 가해지는 마이크로비드 또는 인쇄된 잉크 도트 등의 비-접착제 재료를 가질 수 있다.

공정

물품 또는 용기에 라벨을 가하는 공정은 통상적이지 않은 작업 및 장비와 관련된다. 장식될 용기 또는 물품에 접착제가 노출된 라벨을 제공하는 공정은 박리 판 또는 팁을 통해 해제 라이너로부터 라벨을 분리시키는 통상의 분배 장비로 시작된다. 도6a 내지 도6d를 참조하면, 중심 부분(61) 그리고 중심 부분을 포위하는 주변 부분(63), 그리고 라벨 모서리에 의해 한정되는 외부 경계부를 갖는 라벨(62)은 초기에 중심 부분에서 라벨에 압력을 가함으로써 용기(60)에 접촉된다. 초기의 점착 지점(들)(64)을 라벨의 선행 모서리 또는 주변 부분보다는 라벨의 더 중심 부분에 위치시킨 것은 가해진 라벨의 선행 및 후행 모서리들 사이에 형성되는 임의의 다트 또는 링클의 더 균등한 분포를 용이하게 한다. 그 다음에, 이것은 열을 가함으로써 다트 또는 링클의 제거를 용이하게 한다.

복합 곡면 및 비교적 평면형의 영역의 양쪽 모두를 갖는 이들 물품에 대해, 라벨은 초기에 복합 곡면이 아니라 용기 표면의 비교적 평면형의 영역에 더 근접하게 또는 그 내에서 용기와 접촉될 수 있다.

하나의 실시예에서, 라벨은 수축 필름을 부드럽게 하고 및/또는 접착제 층을 활성화시키도록 예열된다.

압력이 라벨과 용기 또는 물품 사이의 밀착 접촉을 얻기 위해 화살표(65)에 의해 표시된 것과 같이 중심 외향 방향으로 일련의 브러시, 롤러, 와이퍼, 압착기, 공압 롤러 또는 워킹 빔으로 전달된 라벨에 가해진다. 이러한 공정은 라벨의 "닦음질"로서 여기에서 호칭된다. 중심부로부터 모서리로의 닦음질 운동은 화살표(66)에 의해 표시된 것과 같이 외부 모서리로 라벨 아래에 포획된 임의의 공기를 가압하고, 라벨의 모서리에서 더 작고 더 균등하게 분포된 다트를 생성시킨다. 라벨이 물품의 복잡한 곡면을 덮으므로, 과도한 라벨 재료가 대체로 라벨의 주변 부분 내에 다트, 플리트, 채널, 기포 그리고 다른 라벨을 가할 때의 결함의 형태로 축적된다. 도6d에 도시된 것과 같이 용기에 라벨을 완전히 그리고 매끄럽게 부착시키기 위해 라벨의 적어도 일부에 열이 가해진다.

하나의 실시예에서, 압력은 폼 롤러 또는 폼이 덮인 빔이 구비된 워킹 빔 시스템을 사용하여 라벨에 가해진다. 폼 롤러 또는 빔은 라벨의 중심 영역으로 길이 방향으로 하향 압력을 가하고, 그 다음에 라벨의 외부 모서리로 진행되고, 그에 의해 라벨의 외부 모서리로 라벨 아래에 포획된 임의의 공기 그리고 플리트, 링클 및/또는 다른 결함을 유도한다. 이러한 실시예는 도7에 도시되어 있으며, 여기에서 그에 가해진 라벨(71)을 갖는 용기(70)가 워킹 빔의 하부 폼 블록(72a) 상에 위치된다. 상부 폼 블록(72b)은 라벨 및 용기가 워킹 빔의 폼 블록들 사이에서 압축됨에 따라 라벨의 중심 부분 아래로부터 라벨의 주변부로 공기를 밀어넣기(push) 위해 용기(70) 상의 라벨(71) 상으로 하향 압력을 가한다.

라벨이 가해지고 초기의 닦음질이 완료되면, 과도한 라벨 재료 다트 및 결함이 다트 및/또는 링클을 수축시키기 위해 라벨의 적어도 일부를 가열함으로써 제거된다. 라벨은 열 터널, 가압 공기, 증기 터널, 직접 접촉식 열 패드 또는 형태부를 통한 통로를 거쳐 가열될 수 있다. 하나의 실시예에서, 라벨은 적어도 40℃의 온도까지 가열된다. 하나의 실시예에서, 라벨은 적어도 60℃, 적어도 70℃ 또는 적어도 80℃까지 가열된다.

후속의 라벨의 닦음질이 라벨 내의 임의의 잔여 다트 또는 링클을 제거하도록 수행될 수 있다. 압력이 라벨에 대해 중심 외향 방향으로 라벨에 재차 가해진다. 제2 닦음질은 일련의 롤러, 와이퍼, 압착기, 브러시, 공압 롤러 또는 워킹 빔에 의해 수행될 수 있다. 후속의 닦음질은 라벨에 열을 가하는 것과 동시에 또는 열을 가하는 것에 후속하여 수행될 수 있다.

물품 또는 용기에 라벨을 가할 때에, 라벨이 초기에 라벨의 접촉 영역에 압력을 가함으로써 그리고 그 다음에 라벨의 제1 모서리로의 방향으로 라벨을 횡단하여 압력을 가함으로써 물품에 점착될 수 있다. 접촉 영역은 라벨의 중심부 내에 있을 수 있거나, 제1 모서리에 대향인 라벨의 제2 모서리에 근접할 수 있다. 예컨대, 초기의 접촉은 라벨의 중심부에서 수행될 수 있고, 그 다음에 압력이 라벨의 모서리 또는 주변부에 외향 방향으로 가해질 수 있다. 대체예에서, 초기의 접촉이 라벨의 하나의 모서리 근처에서 수행될 수 있고, 그 다음에 압력이 라벨의 대향 모서리에 라벨을 횡단하여 가해질 수 있다. 물품 또는 용기에 라벨을 가할 때에, 적어도 1개의 라벨 모서리로 과도한 라벨 재료, 즉 다트 또는 링클을 이동시키는 것이 바람직하다. 과도한 재료는 통상적으로 복합 곡면(들)의 방향으로 이동되며, 여기에서 라벨에 가해진 열은 라벨을 수축시킬 것이고, 라벨이 복합 곡면에 순응되게 하고 형성된 임의의 다트 또는 링클을 제거하게 한다. 열 및 압력이 동시에 라벨에 가해질 수 있다.

본 발명의 하나의 실시예에서, 물품에 라벨을 가하는 방법은 적어도 1개의 복합 곡면을 포함하는 표면을 갖는 물품을 제공하는 단계와; (ⅰ) 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 열 수축성 필름 그리고 (ⅱ) 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함하는 라벨을 제공하는 단계로서, 라벨은 제1 모서리 및 접촉 영역을 갖는, 단계와; 물품과 접촉 영역 내의 접착제 층을 접촉시키는 단계와; 라벨의 제1 모서리가 물품에 부착되고 라벨이 물품의 복합 곡면에 순응되게 수축되도록 접촉 영역으로부터 제1 모서리로의 방향으로 라벨에 동시에 열 및 압력을 가하는 단계로서, 열 및 압력은 가열된 공기 공급원, 유동 제어 기구 및 하나 이상의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함하는 적어도 하나의 핫 에어 나이프 조립체에 의해 가해지는, 단계를 포함한다. 접촉 영역은 라벨의 중심부 내에 또는 그 근처에 위치될 수 있다. 대체예에서, 접촉 영역은 제1 모서리에 대향인 라벨의 제2 모서리에 근접할 수 있다.

도 8은 핫 에어 나이프 조립체가 물품 또는 용기에 라벨을 가하기 위해 사용되는 본 발명의 실시예를 도시한다. 라벨은 용기의 일 측면 또는 양 측면에 가해질 수 있다. 간략화를 위해, 도 8에서는 라벨이 용기의 일 표면에만 가해진다. 핫 에어 나이프 조립체는 고온의 공기 공급원, 유동 제어 기구 및 하나 이상의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함한다. 도 8a에 도시된 바와 같이, 2개의 핫 에어 나이프 슬롯(84a, 84b)은 고온의 공기를 고속으로 라벨(82)의 중심 영역(83c)으로 유도한다. 라벨(82)은 선단 모서리[제1 모서리(83a)]와 후단 모서리[제2 모서리(83b)]가 부착(tacked down)되지 않은 상태에서 (도시되지 않은) 표준 필 팁 분배 프로세스(standard peel-tip dispensing process)에 의해서 용기(81)의 중심 영역(83c)에 먼저 가해진다. 라벨이 부착된 용기는 컨베이어를 통해 에어 나이프 조립체로 이송된다. 용기의 크기 및 구조에 따라, 추가의 핫 에어 나이프 슬롯 및/또는 핫 에어 조립체가 라벨에 열 및 압력을 가하기 위해 사용될 수 있다. 도 8b에 도시된 바와 같이, 핫 에어 나이프(84a, 84b)는 고온의 공기가 라벨(83c)의 중심 영역으로부터 라벨(82)의 제1 모서리(83a) 및 제2 모서리(83b)로 향하도록 외향으로 회전된다. 고온의 공기가 라벨(82)에 대해 가압되면, 라벨과 용기(81) 사이의 공기는 라벨의 모서리(83a, 83b)로 가압되어 라벨(82)을 매끄럽게 유지하고 라벨 아래의 에어 버블을 제거하거나 감소시킨다. 라벨(82)로 향한 고온의 공기는 라벨을 부드럽게 하고 라벨을 수축시킨다. 에어 나이프 슬롯(84a, 84b)으로부터 라벨로 열 및 압력의 동시 적용은 용기의 복합 곡면(들)을 포함하는 용기(81)의 표면에 라벨(82)이 순응하도록 가압한다. 선택적인 후속 가열 단계는 라벨을 추가로 수축시키기 위해 사용될 수 있다. 이 방법의 장점은 라벨과 직접적으로 접촉하지 않기 때문에 표면 결함이 라벨에 영향을 미치지 않는다는 것이다. 장점은 라벨로의 우수한 열전달과 에어 나이프 조립체의 지속적인 열 회수에 의해 고속의 프로세싱이 가능하다는 것이다. 이 방법은 교체(retooling) 없이 다양한 용기와 다양한 물품 형상에 라벨을 가하기 위해 사용될 수 있다.

도 9는 다수의 에어 나이프 슬롯 및/또는 에어 나이프 조립체가 순차적 단계를 통해 용기 또는 물품에 라벨을 가하기 위해 사용되는 실시예를 도시한다. 라벨을 용기의 일 측면 또는 양 측면에 가해질 수 있다. 간략화를 위해, 라벨이 도 9에서 용기의 일 표면에만 가해진다. 핫 에어 나이프 조립체는 고온의 공기 공급원과, 유동 제어 기구와, 하나 이상의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함한다. 도 9a에 도시된 초기 단계에서, 핫 에어 나이프 슬롯(94)은 고온의 공기를 고속으로 라벨(92)의 중심 영역(93c)으로 향하도록 한다. 라벨(92)은 선단 모서리[제1 모서리(93a)]와 후단 모서리[제2 모서리(93b)]가 부착(tacked down)되지 않은 상태에서 (도시되지 않은) 표준 필 팁 분배 프로세스(standard peel-tip dispensing process)에 의해서 용기(91)의 중심 영역(93c)에 먼저 가해진다. 라벨이 부착된 용기는 컨베이어를 통해 에어 나이프 조립체로 이송된다. 도 9b에 도시된 바와 같이, 용기(91)가 컨베이어에 의해 이송되어 에어 나이프 슬롯(94)을 지날 때, 고온의 공기가 라벨(92)에 대해 라벨의 제1 모서리(93a)로 가압되며, 라벨을 가열함으로써 용기(91)의 표면에 순응되도록 하고, 반면에 제2 모서리(93b)는 순응되거나 및/또는 접착되지 않는다. 이어서, 용기는 도 9c에 도시된 바와 같이 약 180°회전된다. 다음, 도 9d에 도시된 바와 같이, 라벨(92)이 부착된 용기(91)는 라벨의 중심부(93c)로부터 제2 모서리(93b)로 라벨(92)에 대해 고온의 공기를 가압하는 제2 핫 에어 슬롯(95)으로 이송되어, 라벨을 가열함으로써 라벨은 도 9e에 도시된 바와 같이 용기(91)의 표면에 순응하게 된다. 용기의 크기 및 구조에 따라, 추가의 에어 나이프 슬롯 및/또는 고온의 핫 에어 조립체가 라벨에 열 및 압력을 가하기 위해 사용될 수 있다. 선택적인 후속 가열 단계는 라벨을 추가로 수축시키기 위해 사용될 수 있다.

본 발명의 라벨이 가해진 물품은 개인 생활 제품, 가정용 화학제품, 식품 및 음료수, 장난감, 전자 제품, 의약품, 건강 관리 제품, 산업용 제품 및 가전 제품을 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 적용 분야에서 사용될 수 있다.

예

다음의 예는 단지 본 발명에 따른 방법 및 실시예를 설명하도록 의도되고, 그에 따라 특허청구범위에 대해 제한을 부과하는 것으로서 해석되지 않아야 한다.

예 1:

감압성 수축 라벨이 실드 에어(Sealed Air)로부터의 상표명 코르터프(CorrTuff)로 지정된 3 mil 두께의 저밀도 폴리에틸렌 다층 수축 필름으로 구성된다. 필름에는 아베리 데니슨(Avery Dennison)으로부터의 아크릴 에멀젼 접착제 S692N이 코팅된다. 접착제는 종이 글라신(Glassine) BG-40 실리콘 코팅 해제 라이너 상에 보유된다. 라벨은 대략 12.7 ㎝(5 인치) x 8.89 ㎝(3.5 인치)의 치수를 갖는 과도한 크기로 형성되며, 이것은 라벨이 가해지는 병에 대한 산업 표준 추천 라벨 크기보다 20%만큼 크다.

복합 곡면을 갖는 15 oz의 존슨 & 존슨(Johnson & Johnson) 베이비 로션 병은 물로 충전되고, 닫혀있고, 분당 100개의 병(BPM: bottle per minute)에 라벨-아이어(Label-Aire) 9000 시리즈 라벨러(labeler)를 통해 처리된다. 라벨러는 높은 토크의 스테퍼 모터 구동부를 갖는 라벨-아이어 2115-CD 라벨러 헤드와 조화된 속도의 상부 및 하부 벨트를 갖는 이중-이송 스크루를 갖는다. 라벨은 워킹 빔 형태의 닦음질 장치로 아래로 가압되고, 그에 의해 라벨의 모서리로 라벨 아래에 포획된 공기 그리고 그 결과로서 생긴 다트/플리트 결함을 유도하기 위해 직선형 중심 외향력을 제공한다. 초기에 병에 가해질 때의 과도한 크기의 라벨은 라벨의 주변부 주위에 수용 불가능한 작은 다트 및 플리트 결함을 초래한다. 그 다음에, 라벨이 가해진 병은 100 bpm으로 리스터(Leister) 고온 강제 공기의 컨베이어 닦음질 시스템을 통해 처리된다. 고속의 260℃ 고온 공기가 50℃까지 병 및 라벨을 가열하고, 그에 의해 병 표면으로 아래의 과도한 라벨 재료 다트 및 플리트를 수축시켜 감소시킨다. 라벨은 양호한 라벨 접촉을 위해 워킹 빔으로 닦음질된다. 다트는 수축되고, 열을 가한 후에 평탄한 상태로 용이하게 닦음질된다.

더 큰 라벨 영역 및 더 큰 그래픽 내용물을 갖는 완성된 라벨이 가해진 병은 통상의 감압성의 과도한 크기의 라벨에서 존재하는 다트, 플리트, 리지 또는 링클 결함이 없이 매끄럽게 닦음질된다. 다트는 시간 경과 시에 복귀되지 않는다. 아래의 표1은 라벨 성분의 성질을 보여주고 있다.

예 2:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 이노비아(Innovia)로부터의 상표명 CZPA 200으로 지정된 2 mil 두께의 폴리프로필렌 다층 수축 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 초기의 닦음질 후에, 중간 크기의 다트가 형성된다. 고속의 고온 공기가 100℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 다트는 수축되고, 열을 가한 후에 평탄한 상태로 용이하게 닦음질된다. 다트는 시간 경과 후에 복귀되지 않는다.

예 3:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 플라스틱 서플라이어즈(Plastic Suppliers)로부터의 상표명 어스퍼스트(EARTHFIRST) PLA로 지정된 2 mil 두께의 폴리락틱산 단층 수축 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 초기의 닦음질 후에, 중간 크기의 다트가 형성된다. 고속의 고온 공기가 70℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 다트는 수축되고, 열을 가한 후에 평탄한 상태로 용이하게 닦음질된다. 다트는 시간 경과 후에 복귀되지 않는다.

비교 예 4:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 아베리 데니슨으로부터 2 mil 두께의 기계 방향으로 배향된 폴리프로필렌 단층 롤-온-쉬링크-온(roll-on-shrink-on) 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 고속의 고온 공기가 70℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 라벨의 상부 및 저부에서 형성된 다트는 열을 가할 때에 수축되고 용이하게 닦음질되지만, 선행 및 후행 모서리에서 형성된 다트는 남아 있다. 제거된 다트는 시간 경과 후에 복귀되지 않는다.

비교 예 5:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 클뢰크너(Kloeckner)로부터의 상표명 펜타 라벨(Penta Label)로 지정된 1.9 mil 두께의 횡단 방향으로 배향된 폴리비닐 클로라이드 단층 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 고속의 고온 공기가 60℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 라벨의 선행 및 후행 모서리에서 형성된 다트는 열을 가할 때에 수축되고 용이하게 닦음질되지만, 라벨의 상부 및 저부에서 형성된 다트는 남아 있다. 제거된 다트는 시간 경과 후에 복귀되지 않는다.

비교 예 6:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 미쯔비시(Mitsubishi)로부터의 상표명 퓨전(Fusion) 1775E로 지정된 2 mil 두께의 횡단 방향으로 배향된 글리콜 개질된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PETG) 단층 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 고속의 고온 공기가 50℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 라벨의 선행 및 후행 모서리에서 형성된 다트는 열을 가할 때에 수축되고 용이하게 닦음질되지만, 라벨의 상부 및 저부에서 형성된 다트는 남아 있다. 제거된 다트는 시간 경과 후에 복귀되지 않는다.

비교 예 7:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 클뢰크너로부터의 상표명 MF-L243/01로 지정된 1.4 mil 두께의 기계 방향으로 배향된 폴리비닐 클로라이드 단층 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 고속의 고온 공기가 60℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 필름은 용기에 순응되지 않는다. 초기의 닦음질은 다수개의 다트가 모든 방향으로 형성된 상태로 불량이다. 다트 및 리지는 열을 가하고 2차 닦음질 후에도 남아 있다. 필름은 과도한 수축을 나타낸다.

비교 예 8:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 비판(Vifan)으로부터의 상표명 BTNY로 지정된 2.0 mil 두께의 폴리프로필렌 다층 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 고속의 고온 공기가 100℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 형성된 다트는 고온에서 완전히 수축되지 않고, 전체적으로 평탄한 상태로 닦음질되지 않는다. 다트는 시간 경과 후에 복귀된다.

비교 예 9:

예 1에서 설명된 공정에 따라, 차터 필름즈(Charter Films)로부터의 상표명 PE 85로 지정된 3.4 mil 두께의 중밀도 폴리에틸렌(MDPE) 다층 필름으로 구성되는 감압성 수축 라벨이 복합 곡면을 갖는 병에 가해진다. 고속의 고온 공기가 100℃까지 병 및 라벨을 가열한다. 형성된 다트는 고온에서 완전히 수축되지 않고, 전체적으로 평탄한 상태로 닦음질되지 않는다. 다트는 시간 경과 후에 복귀된다.

본 발명은 그 양호한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그 다양한 변형예는 당업자가 본 명세서의 판독으로 명확해진다는 것이 이해되어야 한다. 그러므로, 본 명세서에 개시된 발명은 첨부된 특허청구범위의 범주 내에 속하는 것과 같은 변형예를 포함하도록 의도된다는 것이 이해되어야 한다.

Claims (22)

1. 물품에 라벨을 가하는 방법에 있어서,
   적어도 1개의 복합 곡면을 포함하는 표면을 갖는 물품을 제공하는 단계와;
   (ⅰ) 내부 표면 및 외부 표면을 갖는 열 수축성 필름 그리고 (ⅱ) 열 수축성 필름의 내부 표면 상의 감압성 접착제의 층을 포함하는 라벨을 제공하는 단계로서, 라벨은 제1 모서리 및 접촉 영역을 갖는, 단계와;
   물품과 라벨의 접촉 영역 내의 접착제 층을 접촉시키는 단계와;
   라벨의 제1 모서리가 물품에 부착되고 라벨이 물품의 복합 곡면에 순응되게 수축되도록 접촉 영역으로부터 제1 모서리로의 방향으로 라벨에 열 및 압력을 동시에 가하는 단계로서, 열 및 압력은 가열된 공기 공급원과, 유동 제어 기구와, 하나 이상의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함하는 적어도 하나의 핫 에어 나이프 조립체에 의해 가해지는, 단계를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 라벨은 중심부와, 제1 모서리에 대향인 제2 모서리를 포함하고, 접촉 영역은 라벨의 중심부 내에 또는 이에 근접하는 방법.
3. 제1항에 있어서, 라벨은 제1 모서리에 대향인 제2 모서리를 포함하고, 접촉 영역은 라벨의 제2 모서리에 근접하는 방법.
4. 제2항에 있어서, 핫 에어 나이프 조립체는 물품에 라벨을 부착하기 위해 라벨의 중심부로부터 제1 및 제2 모서리를 향해 외향으로 회전하는 적어도 두 개의 핫 에어 나이프 슬롯을 포함하는 방법.
5. 제2항에 있어서, 제1 핫 에어 나이프 슬롯은 라벨의 중심부에서 라벨의 제1 모서리로 열 및 압력을 가하고, 제2 핫 에어 나이프 슬롯은 라벨의 중심부에서 라벨의 제2 모서리로 열 및 압력을 가하는 방법.
6. 제5항에 있어서, 제2 핫 에어 나이프 슬롯을 이용하여 라벨에 열 및 압력을 가하기 전에 물품을 180°회전시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
7. 제1항에 있어서, 라벨에는 접착제 층에 부착된 해제 라이너가 제공되고, 상기 방법은 물품과 라벨을 접촉시키기 단계 이전에 라벨로부터 해제 라이너를 분리시키는 단계를 추가로 포함하는 방법.
8. 제1항에 있어서, 라벨은 적어도 40℃의 온도까지 가열되는 방법.
9. 제1항에 있어서, 열 수축성 필름은 폴리에스테르, 폴리올레핀, 폴리비닐 클로라이드, 폴리스티렌, 폴리락틱산, 이들의 공중합체 그리고 이들의 혼합물로부터 선택된 필름을 포함하는 방법.
10. 제1항에 있어서, 열 수축성 필름은 폴리올레핀을 포함하는 방법.
11. 제1항에 있어서, 열 수축성 필름은 코어 층 및 적어도 1개의 표피 층을 갖는 다층 필름을 포함하는 방법.
12. 제1항에 있어서, 필름의 강성은 L&W 굽힘 저항 시험에 의해 측정될 때에 기계 방향으로 적어도 5mN인 방법.
13. 제1항에 있어서, 라벨은 열 수축성 필름과 접착제 층 사이의 인쇄 층을 추가로 포함하며, 열 수축성 필름은 투명한 방법.
14. 제1항에 있어서, 라벨은 열 수축성 필름의 외부 표면 상의 인쇄 층을 추가로 포함하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 라벨은 인쇄 층 위에 놓인 보호 층을 추가로 포함하는 방법.
16. 제1항에 있어서, 접착제 층은 에멀젼 접착제를 포함하는 방법.
17. 제1항에 있어서, 접착제 층은 핫 멜트 접착제를 포함하는 방법.
18. 제1항에 있어서, 접착제 층은 용매계 접착제를 포함하는 방법.
19. 제1항에 있어서, 감압성 접착제 층은 연속인 방법.
20. 제1항에 있어서, 감압성 접착제 층은 패턴화되며, 패턴은 필름의 내부 표면 위에서 연속적인 방법.
21. 제1항에 있어서, 열 수축성 필름은 기계 방향 및 횡단 방향을 갖고, 필름은 90℃에서 적어도 10%의 적어도 1개의 방향으로 최종 수축률(S)을 가지며, 다른 방향으로의 수축률은 S±20%인 방법.
22. 제1항에 있어서, 핫 에어 나이프 조립체를 이용하여 라벨에 열 및 압력을 동시에 가한 다음 라벨을 가열하는 단계를 추가로 포함하는 방법.

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