KR102111700B1 - 점착 조성물 및 이를 포함하는 라벨지 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기재층 및 상기 기재층 상의 적어도 일 영역에 형성되는 점착층을 포함하고, 여기서, 점착층을 발포제를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 라벨지는 피착물로부터 용이하게 제거될 수 있으므로 재활용이 간편할 뿐만 아니라 친환경적이다.

Description

점착 조성물 및 이를 포함하는 라벨지 {ADHESIVE COMPOSITION AND LABEL COMPRISING THE SAME}
본 발명은 점착 조성물 및 이를 포함하는 라벨지에 관한 것이다.
최근 수도권 재활용품 수거 업체가 비닐 및 플라스틱과 같은 재활용품을 수거하지 않겠다고 밝히면서 재활용 쓰레기 대란이 벌어졌다.
통상의 페트병은 플라스틱 재활용품으로 분류해 버리고 있지만 페트병에 붙어 있는 라벨지를 제거하지 않고 그대로 버리고 있는 게 현실이다. 이러한 라벨지는 비닐류로 재활용 단계에서 다시 한 번 제거해줘야 하므로 번거로울 뿐만 아니라 그 가치도 떨어져 제대로 재활용이 이루어지지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 라벨지를 음료수용 컵으로 사용 가능하도록 한 기술의 일예가 하기 특허문헌 1에 개시되어 있다.
즉, 하기 특허문헌 1은 음료용기의 표면 둘레부를 따라 포설되어 2개의 시트지가 서로 포개어지도록 구비되고 양측이 고주파 용착되어 음료용기 표면에 부착되는 라벨지에 관한 것으로, 음료용기의 표면에 위치되는 제1시트지 및 상기 제1시트지의 하부에 연결되어 제1시트지보다 높게 형성되도록 절곡되어 접혀지고 인쇄부가 형성되는 제2시트지와 상기 제1시트지와 제2시트지의 양측면이 겹쳐져 형성되는 제1부착면과 상기 제1시트지와 제2시트지를 구획하는 구획선과 상기 구획선에 의해 구획 형성되고 구획선의 절취에 의해 상기 제1시트지와 제2시트지로부터 분리되는 음료수용부와 상기 음료수용부의 내부에 형성되는 봉합부가 포함되어 이루어짐에 대해 개시한다.
그러나, 상술한 바와 같은 특허문헌 1은 라벨지의 제조를 위해 추가로 기계를 구입해야하므로 비용이 발생되고, 공정이 복잡하여 제조 시간이 길어지는 문제점이 있다.
대한민국 공개실용신안 제20-2011-0005550호
본 발명은 피착물의 표면으로부터 탈착이 용이한 점착 조성물 및 이를 포함하는 라벨지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않는다. 본 발명의 목적은 이하의 설명으로 보다 분명해질 것이며, 특허청구범위에 기재된 수단 및 그 조합으로 실현될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 라벨지는 기재층 및 상기 기재층 상의 적어도 일 영역에 형성되는 점착층을 포함하고, 상기 점착층을 발포제를 포함한다.
상기 점착층은 상기 기재층의 전체 면적에 대하여, 20~80%로 포함될 수 있다.
상기 발포제는 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 옥시디벤젠술포닐히드라지드(oxydibenzenesulfonylhydrazide, OBSH), p-톨루엔술포닐히드라지드(p-toluenesulfonyl hydrazide), 소듐바이카보네이트(Sodiumbicarbonate), 탄화수소(hydrocarbon), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.
상기 점착층의 점착력은 60~90℃의 수온에서 소실될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 점착 조성물은 폴리에스테르 수지(Polyester Resins) 30~50중량%, 메틸에틸케톤(MethylEthylKetone) 10~30중량%, 톨루엔(Toluene) 10~30중량%, 발포제 3~20중량%, 폴리에스테르 폴리올(Polyester polyol) 1~10중량%, 이소시아네이트(Isocyanate) 1~5중량%, 폴리에틸렌 왁스(PolyEthylene Wax) 0.1~5중량%, 및 충진제 0.01~1중량%를 포함한다.
상기 발포제는 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 옥시디벤젠술포닐히드라지드(oxydibenzenesulfonylhydrazide, OBSH), p-톨루엔술포닐히드라지드(p-toluenesulfonyl hydrazide), 소듐바이카보네이트(Sodiumbicarbonate), 탄화수소(hydrocarbon), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.
상기 충진제는 실리카(Silica, SiO2), 산화알루미늄(Aluminum oxide), 산화마그네슘(Magnesium oxide), 산화칼슘(Calcium oxide), 수산화알루미늄(Aluminum hydroxide), 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 수산화칼슘(Calcium hydroxide), 카본(Carbon), 지르코니아(Zirconia, Zirconium oxide), 산화안티몬(Antimony oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함할 수 있다.
상기 폴리에스테르 수지의 유리전이온도는 10~70℃일 수 있다.
상기 발포제는 60~90℃의 수온에서 발포가 개시될 수 있다.
본 발명의 라벨지용 점착 조성물은 발포제를 라벨지용 점착 조성물 총중량에 대하여, 3~20중량%로 포함함으로써 60~90℃의 수온 조건에서 피착물의 표면으로부터 탈착이 용이한 이점이 있다.
또한, 본 발명의 라벨지는 피착물로부터 용이하게 탈착될 수 있으므로 분리수거가 간편할 뿐만 아니라 환경 친화적인 이점이 있다.
도 1은 라벨지가 부착된 피착물을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 라벨지를 나타낸 단면도이다.
도 4는 라벨지를 나타낸 평면도이다.
이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 통상의 기술자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 예를 들어, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "상에" 있다고 할 경우, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하에서는, 본 발명의 점착 조성물에 대해서 상세하게 설명한다.
본 발명의 점착 조성물은 폴리에스테르 수지(Polyester Resins) 30~50중량%, 메틸에틸케톤(MethylEthylKetone) 10~30중량%, 톨루엔(Toluene) 10~30중량%, 발포제 3~20중량%, 폴리에스테르 폴리올(Polyester polyol) 1~10중량%, 이소시아네이트(Isocyanate) 1~5중량%, 폴리에틸렌 왁스(PolyEthylene Wax) 0.1~5중량%, 및 충진제 0.01~1중량%를 포함한다.
먼저, 점착 조성물의 성분 및 각 성분의 제한 사유를 설명한다.
폴리에스테르 수지(Polyester Resins)는 유리전이온도는 10~70℃이며, 열에 의해 유리되어 피착물에 접착력을 부여하는 주요물질로, 총 중량에 대하여 30~50중량%, 바람직하게는 35~45중량%포함될 수 있다. 이는 30중량% 미만이면, 접착력이 상실될 수 있고, 50중량%를 초과하면, 접착력이 강해져 탈착이 어려울 수 있다.
메틸에틸케톤(MethylEthylKetone)은 폴리에스테르 수지를 용해시키는 주용제로, 총 중량에 대하여 10~30중량%, 바람직하게는 15~25중량%포함될 수 있다. 이는 10중량% 미만이면, 폴리에스테르 수지가 제대로 녹지 않을 수 있고, 30중량%를 초과하면, 필요 이상의 주용제의 첨가로 인해 가공이 어려울 수 있다.
톨루엔(Toluene)은 폴리에스테르 수지의 점도 조절을 위한 조용제로, 총 중량에 대하여 10~30중량%, 바람직하게는 15~25중량%포함될 수 있다. 이는 10중량% 미만이면, 라벨지 제조과정에서 코팅 시 접착력이 약해질 수 있고, 30중량%를 초과하면, 고점도로 인하여 건조하는데 오랜 시간이 소요될 수 있다.
발포제는 피착물 및 라벨지 간의 접착성을 상실시키기 위해 첨가하는 물질로, 충 중량에 대하여 3~20중량%, 바람직하게는 5~15중량%포함될 수 있다. 이는 3중량% 미만이면, 60~90℃의 수온에서 점착 조성물의 점착성 상실되지 않아 피착물로부터 라벨지의 탈착이 어려울 수 있고, 20중량%를 초과하면, 라벨지 자체에서 요구되는 점착력 또는 접착력 확보가 어려울 수 있다.
여기서, 발포제는 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 아조디카본아미드(azodicarbonamide), 옥시디벤젠술포닐히드라지드(oxydibenzenesulfonylhydrazide, OBSH), p-톨루엔술포닐히드라지드(p-toluenesulfonyl hydrazide), 소듐바이카보네이트(Sodiumbicarbonate), 탄화수소(hydrocarbon), 에틸렌비닐아세테이트(ethylene-vinyl acetate, EVA) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 반면, 발포제는 화학발포제 및 캡슐발포제를 포함할 수 있으며, 화학발포제 및 캡슐발포제는 1:1의 중량비로 배합될 수 있다. 이는 화학발포제의 함량이 캡슐발포제의 함량보다 많으면, 입자 크기 컨트롤이 어려워지고, 캡슐발포제의 함량이 화학발포제의 함량보다 많으면, 표면 마찰계수의 확보가 어려울 수 있다. 상기에서는 발포제의 성분에 대하여 제한하여 기재하였으나, 60~90℃, 바람직하게는 70~80℃, 더 바람직하게는 70℃의 수온에서 물과 반응하여 발포가 개시될 수 있는 물질이라면, 그 사용에 크게 제한을 두지 않는다.
폴리에스테르 폴리올(Polyester polyol)은 이소시아네이트(Isocyanate)와 우레탄 반응을 일으켜 기재층과 접착층 간의 접착 성능을 향상시키기 위해 첨가하는 물질로, 총 중량에 대하여 1~10중량%, 바람직하게는 3~8중량%포함될 수 있다. 이는 1중량% 미만이면, 기재층 간의 접착 효과가 미미하여 라벨지의 제조가 어려울 수 있고, 10중량%를 초과하면, 필요 이상의 첨가로 인해 제조비용이 상승될 수 있다.
이소시아네이트(Isocyanate)는 폴리올과 반응하여 내열성과 내약품성뿐만 아니라 기재 밀착성을 향상시키기 위해 첨가하는 물질로, 총 중량에 대하여 1~5중량%, 바람직하게는 2~4중량%포함될 수 있다. 이는 1중량% 미만이면, 내열성 및 내약품성의 확보가 어려울 수 있고, 5중량%를 초과하면, 가공이 어려울 수 있다.
폴리에틸렌 왁스(PolyEthylene Wax)는 혼합물이 신속하게 결정체를 이룰 수 있도록 하기 위해 첨가하는 물질로, 총 중량에 대하여 0.1~5중량%, 바람직하게는 0.5~3중량%포함될 수 있다. 이는 0.1중량% 미만이면, 혼합물이 불안정할 수 있고, 5중량%를 초과하면, 가공이 어려울 수 있다.
충진제는 라벨지 제조과정에서 점착 조성물의 코팅 작업 시 뒤붙음(blocking)을 방지하고 슬립성 또는 인쇄성을 향상시키기 위해 첨가하는 물질로, 총 중량에 대하여 0.01~1중량%, 바람직하게는 0.05~0.5중량%포함될 수 있다. 이는 0.01중량% 미만이면, 슬립성 또는 인쇄성이 저조할 수 있고, 1중량%를 초과하면, 라벨지 제조과정 시 불편이 초래될 수 있다.
여기서, 충진제는 실리카(Silica, SiO2), 산화알루미늄(Aluminum oxide), 산화마그네슘(Magnesium oxide), 산화칼슘(Calcium oxide), 수산화알루미늄(Aluminum hydroxide), 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 수산화칼슘(Calcium hydroxide), 카본(Carbon), 지르코니아(Zirconia, Zirconium oxide), 산화안티몬(Antimony oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있으며, 바람직하게는 실리카(SiO2)일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 점착 조성물은 발포제를 3~20중량%로 포함함으로써 60~90℃, 바람직하게는 70℃의 수온에서 발포가 개시됨으로써 비중에 의해 피착물로부터 라벨지가 용이하게 탈착될 수 있다.
도 1은 라벨지가 부착된 피착물을 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 라벨지를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 라벨지(10)는 피착물(1)의 일 영역에 부착될 수 있으며, 여기서, 라벨지(10)는 기재층(11), 기재층(11) 상의 적어도 일 영역에 구비되며, 피착제(1)와 직접적으로 접촉되는 점착층(12)을 포함하고, 점착층(12)은 총 중량에 대해 발포제를 3~20중량%포함할 수 있다. 일 예로, 점착층(12)은 폴리에스테르 수지(Polyester Resins) 30~50중량%, 메틸에틸케톤(MethylEthylKetone) 10~30중량%, 톨루엔(Toluene) 10~30중량%, 발포제 3~20중량%, 폴리에스테르 폴리올(Polyester polyol) 1~10중량%, 이소시아네이트(Isocyanate) 1~5중량%, 폴리에틸렌 왁스(PolyEthylene Wax) 0.1~5중량% 및 충진제 0.01~1중량%를 포함할 수 있다. 상술한 점착층의 각 성분에 대해서는 이미 상기에서 기술하였으므로 생략하기로 한다.
여기서, 기재층(11)은 폴리에틸렌(Polyethylene, PE), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate, PET), 폴리프로필렌(Polypropylene, PP), 폴리부틸렌테레프탈레이트(Polybutyleneterephthalate, PBT), 폴리에틸렌나프탈레이트(Polyethylenenaphthalate, PEN), 폴리부틸렌나프탈레이트(Polybutylenenaphthalate, PBN) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종일 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리에틸테레프탈레이트(PET)일 수 있다.
도 4는 라벨지를 나타낸 평면도이다.
도 4를 참조하면, 점착층(12)은 기재층(11)과 동일 면적으로 형성될 수도 있고, 기재층(11)의 전체 면적에 대하여 20~80%를 차지하도록 형성될 수 있다. 이는 점착층의 면적이 20%미만이면, 충분한 점착력을 제공하기 어려울 수 있다. 도 4에서는 점착층(12)을 도트 형상으로 도시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니고, 선, 세모, 네모 형상 등 다양한 형상의 패턴으로 갖도록 형성 가능하다. 이에 점착 정도가 조정될 수 있다.
또한, 기재층(11)의 일면에는 점착층(12)이 형성되며, 기재층(11)의 타면에는 글씨 또는 그림 등이 인쇄될 수 있다.
이러한 본 발명의 점착층(12)은 발포제에 의해 60~90℃, 바람직하게는 70~80℃, 더욱 바람직하게는 70℃의 수온에서 점착력이 소실될 수 있다. 상세하게는 점착층(12)의 발포제가 60~90℃, 바람직하게는 70~80℃, 더욱 바람직하게는 70℃의 수온에서 발포가 개시됨으로써 비중에 의해 라벨지(10)의 점착력이 소실되어 피착물(1)로부터 라벨지(10)가 용이하게 탈착될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 발포제를 적용함으로써 피착물로부터 라벨지가 용이하게 탈착 또는 제거될 수 있으므로 분리수거가 용이할 뿐만 아니라 환경 친화적일 수 있다.
실시예 1. 라벨지의 제조
하기 표 1에 개시된 점착 조성물의 각 성분의 함량을 배합하여 점착제를 제조하였다.
제조된 점착제를 폴리프로필렌 필름 상에 도포한 후 건조하여 라벨지를 제조하였다.
표 1은 점착 조성물 각각의 성분을 중량%로 나타낸 표이다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3
조성
범위		 폴리에스테르 수지 40 40 40
메틸에틸케톤 22 20 18
톨루엔 23.9 20.9 17.9
발포제 수산화마그네슘 5 10 15
폴리에스테르 폴리올 5 5 5
이소시아네이트 3 3 3
폴리에틸렌 왁스 1 1 1
충진제 실리카 0.5 0.5 0.5
비교예 1. 라벨지 제조
하기 표 2에 개시된 발포제를 포함하지 않는 점착(접착) 조성물의 각 성분의 함량을 배합하여 점착(접착)제를 제조한 것을 제외하고는 실시예 1 내지 실시예 3의 제조방법과 동일한 방법으로 비교예 1의 라벨지를 제조하였다.
표 2는 점착(접착) 조성물 각각의 성분을 중량%로 나타낸 표이다.
구분 비교예 1
조성
범위		 폴리에스테르 수지 40
메틸에틸케톤 25
톨루엔 25.9
폴리에스테르 폴리올 5
이소시아네이트 3
폴리에틸렌 왁스 1
충진제 실리카 0.1
실험예 1. 라벨지의 탈착 특성
본 발명에 따른 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1에서 수득한 라벨지를 각각 피착물에 부착한 후 라벨지의 탈착 특성을 평가하기 위하여 하기와 같이 실험을 실시하였다.
피착물로 플라스틱 용기를 사용하였다.
실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1의 라벨지가 각각 부착된 플라스틱 용기를 50℃의 물에 담근 후, 물의 온도 조건을 달리하면서 라벨지의 변화를 관찰하였다.
표 3은 온도 조건에 따라 라벨지가 탈착된 정도(%)를 나타낸 표이다.
그 결과, 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 실시예 3의 라벨지는 85℃에서 용기로부터 60~90% 탈착되었으나, 비교예 1의 라벨지는 용기에 그대로 붙어 있는 것을 확인할 수 있었다. 이에 실시예 1 내지 실시예 3의 라벨지의 점착층에서 발포제의 발포가 개시되었음을 미루어 짐작할 수 있었다.
온도 조건 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1
50℃ 0 0 0 0
60℃ 0 0 0 0
70℃ 0 3 5 0
75℃ 1 10 30 0
80℃ 20 50 70 0
85℃ 60 80 90 0
90℃ 70 98 100 0
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
1: 피착물
10: 라벨지
11: 기재층
12: 점착층

Claims (9)

  1. 기재층; 및
    상기 기재층 상의 적어도 일 영역에 형성되는 점착층을 포함하고,
    상기 점착층에는 발포제로서 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide)이 포함되어, 60~90℃의 온도범위에서 상기 발포제가 발포되어 상기 점착층의 점착력이 감소되는 것을 특징으로 하는 라벨지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 점착층은 상기 기재층의 전체 면적에 대하여, 20~80%로 포함되는 라벨지.
  3. 청구항 1의 라벨지가 부착된 제품에서 라벨지를 제거하는 방법으로서,
    60~90℃ 범위의 액체에 제품을 침지하여 점착층에 포함된 수산화마그네슘 발포제를 발포시킴으로써 점착층의 점착력을 감소시킨 뒤에 라벨지를 제품으로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 라벨지의 박리방법.
  4. 삭제
  5. 제품에 부착되는 라벨지의 점착층에 사용되는 점착 조성물로서,
    폴리에스테르 수지(Polyester Resins) 30~50중량%;
    메틸에틸케톤(MethylEthylKetone) 10~30중량%;
    톨루엔(Toluene) 10~30중량%;
    발포제인 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide) 3~20중량%;
    폴리에스테르 폴리올(Polyester polyol) 1~10중량%;
    이소시아네이트(Isocyanate) 1~5중량%;
    폴리에틸렌 왁스(PolyEthylene Wax) 0.1~5중량%; 및
    충진제 0.01~1중량%를 포함하며,
    60~90℃의 온도범위에서 상기 발포제가 발포되는 점착 조성물.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 충진제는 실리카(Silica, SiO2), 산화알루미늄(Aluminum oxide), 산화마그네슘(Magnesium oxide), 산화칼슘(Calcium oxide), 수산화알루미늄(Aluminum hydroxide), 수산화마그네슘(Magnesium hydroxide), 수산화칼슘(Calcium hydroxide), 카본(Carbon), 지르코니아(Zirconia, Zirconium oxide), 산화안티몬(Antimony oxide) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 점착 조성물.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 폴리에스테르 수지의 유리전이온도는 10~70℃인 점착 조성물.
  9. 삭제
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