KR102503832B1 - 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 일면에 정보 기재를 위한 인쇄면이 위치하는 기재층, 및 상기 기재층의 타면에 형성된 점착층을 포함하고, 상기 기재층은 폴리비닐알코올 중합체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 필름이고, 상기 점착층은 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 포함하며, 상기 폴리비닐알코올 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 40,000 g/mol 내지 260,000 g/mol인, 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨에 관한 것이다.
Description
본 발명은 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨에 관한 것으로, 구체적으로는 라벨이 부착된 용기를 재활용시 수분리 과정을 통해 이물 발생없이 용기로부터 용이하게 제거 가능 가능한 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨을 제공하는 것이다.
통상적으로 각종 음료의 용기는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지로 제작되어 있으며, 음료 용기의 표면에는 음료에 대한 정보를 담고 있는 라벨이 접착 물질에 의해 부착되어 있다. 소비자가 음료를 구입하여 소비한 뒤에는 재활용을 위해 용기가 수거된 후, 라벨 제거 작업 등의 공정을 거쳐 분쇄되어 재활용된다. 음료 용기의 라벨은 통상적으로 폴리프로필렌 또는 염화비닐 수지 필름 등을 이용하여 제조되며, 상표, 제조자, 판매자 등의 정보를 인쇄 등의 방법을 이용하여 기재한 뒤, 그 양단을 연속 접착하는 등의 방법에 의해 음료의 용기에 부착된다. 이와 같이 음료의 용기에 부착된 라벨은 PET 수지로 제조된 음료 용기와는 다른 소재로 이루어져 있으므로, 재활용에 앞서 라벨을 음료 용기로부터 분리해 내야 한다.
그러나, 종래 통상적인 방법에 의해 각종 물품에 부착된 라벨은 접착제를 통해 물품의 외면부에 견고히 부착되어 있으므로 이를 떼어 내기 위한 노력이 필요하며, 떼어 내기 위한 노력에도 불구하고 라벨이 원활히 분리되지 않는 경우도 많이 있었다. 또한, 물품으로부터 라벨의 제거는 이루어졌다고 하여도, 라벨을 물품에 부착하기 위해 사용된 접착제 성분이 물품에 그대로 잔류할 수 있으며, 이와 같이 물품에 잔류하는 접착제 성분은 예컨대 음료 용기의 재활용시 재활용되는 PET 수지의 품질을 저하시키는 문제점이 있었다.
이에 라벨의 일부분에만 접착제를 도포하여 일부분만이 물품과 부착되도록 하고, 라벨에 물품과 부착되지 않는 부분을 형성하여 라벨의 분리를 용이하도록 한 방법이 시도되었다(한국공개특허 2021-0138345). 그러나, 이와 같이 라벨의 일부분만이 물품과 접착되도록 할 경우, 라벨의 제거 과정에서 물품과 부착된 부분과 물품과 부착되지 않은 부분의 경계면을 기준으로 라벨이 찢기게 되어 추가적으로 물품에 그대로 부착되어 있는 일부분의 라벨을 제거하기 위한 노력을 필요로 하거나, 일부분의 라벨이 그대로 물품에 잔존하게 된다는 문제가 있다.
따라서, 보다 간편하게 물품으로부터 제거가 가능한 친환경적인 라벨의 개발이 요구되고 있다.
본 발명의 해결하고자 하는 과제는 라벨이 부착된 물품을 재활용시 수분리 과정을 통해 이물 발생없이 물품으로부터 용이하게 제거 가능 가능한 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 일면에 정보 기재를 위한 인쇄면이 위치하는 기재층, 및 상기 기재층의 타면에 형성된 점착층을 포함하고, 상기 기재층은 폴리비닐알코올 유래 반복단위를 포함하는 중합체 필름이고, 상기 점착층은 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 포함하며, 상기 폴리비닐알코올계 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 50,000 g/mol 내지 260,000 g/mol인 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨을 제공한다.
본 발명에 따른 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨은 일정 온도 이하의 물에서는 안정적인 형태를 유지하고, 일정 온도 이상의 온도의 물에서 수해리 되어 분해되므로, 통상적인 라벨 사용 조건 하에서는 라벨의 형태를 안정적으로 유지하면서도, 용기로부터 라벨의 탈착이 필요할 경우에는 간편한 방법으로 완전히 분리될 수 있어 각종 용기, 특히 재활용이 이루어져야 하는 용기의 라벨로서 유용하게 사용될 수 있다.
이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 청구범위에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨은 일면에 정보 기재를 위한 인쇄면이 위치하는 기재층, 및 상기 기재층의 타면에 형성된 점착층을 포함하는 것으로서, 상기 기재층은 폴리비닐알코올 유래 반복단위를 포함하는 중합체 필름이고, 상기 점착층은 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 포함하며, 상기 폴리비닐알코올계 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 40,000 g/mol 내지 260,000 g/mol인 것을 특징으로 한다.
상기 기재층은 폴리비닐알코올 유래 반복단위를 포함하는 중합체 필름으로서, 상기 기재층은 폴리비닐알코올계 중합체를 포함하는 중합체 필름일 수 있고, 구체적으로 폴리비닐알코올계 중합체를 붕산으로 가교시킨 폴리비닐알코올 중합체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 필름일 수 있다.
상기 폴리비닐알코올계 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 40,000 g/mol 내지 260,000 g/mol인 것이고, 상기 폴리비닐알코올 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 구체적으로 40,000 g/mol 내지 250,000 g/mol, 40,000 g/mol 내지 220,000 g/mol, 40,000 g/mol 내지 200,000 g/mol, 50,000 g/mol 내지 200,000 g/mol, 50,000 g/mol 내지 200,000 g/mol, 60,000 g/mol 내지 200,000 g/mol, 60,000 g/mol 내지 200,000 g/mol 또는 60,000 g/mol 내지 150,000 g/mol, 60,000 g/mol 내지 100,000 g/mol 또는 60,000 g/mol 내지 85,000 g/mol일 수 있다. 상기 중량평균분자량 범위를 만족하는 폴리비닐알코올 중합체의 필름을 상기 기재층으로서 사용할 경우, 본 발명의 수해리성 친환경 라벨이 일정 온도 이상의 물에서만 해리되어 분해되는 특성을 나타낼 수 있고, 또한 상기 기재층이 상기 중량평균분자량 범위를 만족하는 폴리비닐알코올 중합체를 붕산으로 가교시킨 폴리비닐알코올 중합체 유래 반복단위를 포함할 경우, 상기 기재층이 통상적인 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨의 사용 환경에서 우수한 내수성 및 내환경성을 나타내면서도, 일정 온도 이상의 물에 침지 시켰을 경우 쉽게 해리되는 특성을 더욱 적절히 나타낼 수 있다.
상기 붕산은 상기 폴리비닐알코올 중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 이하, 구체적으로 0.9 중량부 이하, 0.8 중량부 이하 또는 0.6 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있고, 0.01 중량부 이상, 0.1 중량부 이상, 또는 0.4 중량부 이상 포함될 수 있다.
또한, 상기 기재층은 추가로 글리세린 및 폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상으로부터 유래한 성분을 포함할 수 있다.
상기 기재층이 상기 글리세린 및 폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상으로부터 유래한 성분을 추가로 포함할 경우, 상기 폴리비닐알코올 100 중량부를 기준으로 상기 글리세린 및 폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상으로부터 유래한 성분을 0.001 내지 20 중량부 포함할 수 있고, 구체적으로 0.001 내지 18 중량부, 또는 0.001 내지 15 중량부 포함할 수 있다.
일반적으로 폴리비닐알코올 수지는 물에 잘 녹지만, 본 발명의 수해리성 친환경 라벨의 기재층으로 사용되는 폴리비닐알코올 필름은 라벨로 사용되는 것이므로 일반적인 환경 조건에서는 변형이 일어나거나 물에 용해가 일어나지 않아야 한다.
본 발명의 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨은, 40℃ 이하의 물에서는 녹거나 변형되지 않고, 60℃ 이상, 구체적으로 65℃ 이상, 70℃ 이상 또는 75℃ 이상의 물에서 해리되어 분해되는 특성을 나타내는 폴리비닐알코올을 포함하는 필름을 상기 기재층으로서 포함함으로써 상기 특성을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 기재층의 일면에는 정보 기재를 위한 인쇄면이 위치할 수 있고, 상기 인쇄면에 통상의 각종 인쇄 방법을 통하여 활자, 기호, 이미지 등을 통한 정보가 인쇄될 수 있다. 상기 인쇄는 상기 인쇄면에 활자, 기호, 이미지 등을 기재할 수 있는 방법이라면 사전적인 의미의 “인쇄”에 한정되지 않고, 필기, 날인, 전사 등의 방법이 사용될 수도 있다.
상기 기재층은 폴리비닐알코올 중합체 및 물을 포함하는 기재층 형성 조성물을 이용하여 형성된 것일 수 있고, 또는 폴리비닐알코올, 붕산 및 물을 포함하는 조성물을 포함하는 기재층 형성 조성물을 이용하여 형성된 것일 수 있으며, 상기 기재층 형성 조성물은 추가로 글리세린 및 폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다.
상기 기재층 형성 조성물이 폴리비닐알코올 및 물을 포함하는 것일 경우, 상기 기재층 형성 조성물은 폴리비닐알코올 10 중량부 내지 30 중량부 및 물 70 중량부 내지 90 중량부를 포함할 수 있고, 구체적으로 폴리비닐알코올 15 중량부 내지 25 중량부 및 물 75 중량부 내지 85 중량부를 포함할 수 있다. 또한, 상기 기재층 형성 조성물이 폴리비닐알코올, 붕산 및 물을 포함하는 것일 경우, 상기 기재층 형성 조성물은 상기 붕산을 상기 폴리비닐알코올 100 중량부를 기준으로 0.01 내지 1 중량부, 구체적으로 0.1 내지 1 중량부, 0.1 내지 0.9 중량부, 또는 0.1 내지 0.8 중량부, 더욱 구체적으로 0.4 내지 0.6 중량부 포함할 수 있다.
또한, 상기 기재층 형성 조성물이 글리세린 및 폴리프로필렌 글리콜을 추가로 포함할 경우, 상기 글리세린 및 상기 폴리프로필렌 글리콜을 상기 폴리비닐알코올 100 중량부를 기준으로 각각 0.001 내지 10 중량부 및 0.001 내지 10 중량부의 양으로 포함할 수 있다.
상기 기재층 형성 조성물은 10 중량% 내지 50 중량%의 고형분 함량을 가지는 것일 수 있고, 구체적으로 10 중량% 내지 40 중량%, 10 중량% 내지 35 중량% 또는 10 중량% 내지 30 중량%의 고형분 함량을 가지는 것일 수 있다.
상기 기재층 형성 조성물의 점도는 1,000 cps 내지 5,000 cps일 수 있고, 구체적으로 2,000 cps 내지 4,000 cps 또는 2,500 cps 내지 3,500 cps일 수 있다.
상기 기재층 형성 조성물이 상기 범위의 고형분 함량과 점도를 만족할 경우, 상기 기재층이 적절한 두께 범위로 적절한 경도를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 기재층의 타면에는 상기 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨의 부착을 위한 점착층이 형성되어 있다.
상기 점착층은 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 포함하는 것으로, 상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 (1) (가) 염화 비닐계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (나) 아크릴산 알킬 에스테르 단량체, 메타크릴산 알킬 에스테르 단량체 또는 이들의 혼합물로부터 유도되는 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체; (2) 상기 아크릴계 점착제의 말단에 치환된 알칼리 금속염; 및 (3) 계면활성제를 포함하는 것일 수 있다.
본 발명의 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨이 포함하는 상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 물에 녹거나 분해되지 않는 일반적인 아크릴계 점착제와 달리 물에 해리되어 분산되는 특징을 갖는 것이며, 이러한 특징에 따라 본 발명의 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨은 일정 온도 이상의 물로 처리할 경우 용이하게 부착면으로부터 탈착될 수 있다.
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 아세트산 에틸을 추가로 포함할 수 있고, 또한 상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 아세트산 에틸, 톨루엔, 및 알코올을 추가로 포함할 수 있다.
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 상기 아크릴계 공중합체를 35 내지 55 중량부, 상기 아세트산 에틸을 10 내지 30 중량부, 상기 톨루엔을 15 내지 35 중량부, 및 상기 알코올을 1 내지 20 중량부 포함할 수 있고, 구체적으로 상기 아크릴계 공중합체를 38 내지 53 중량부, 상기 아세트산 에틸을 12 내지 28 중량부, 상기 톨루엔을 17 내지 33 중량부, 및 상기 알코올을 1 내지 15 중량부 포함할 수 있으며, 더욱 구체적으로 상기 아크릴계 공중합체를 40 내지 50 중량부, 상기 아세트산 에틸을 16 내지 26 중량부, 상기 톨루엔을 20 내지 30 중량부, 및 상기 알코올을 3 내지 13 중량부 포함할 수 있다. 상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물이 상기 성분을 상기 중량 범위로 포함할 경우, 상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물이 적절히 점착력을 발휘하면서도 일정 온도 이상의 물에 해리되어 분산되는 특성을 발휘할 수 있다.
상기 점착층은 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 상기 기재층의 일면에 도포하여 형성될 수 있으며, 상기 도포 방법으로는 당분야에서 사용되는 통상적인 도포방법이라면 특별히 제한되지 않는다.
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 20 중량% 내지 60 중량%의 고형분 함량을 가지는 것일 수 있고, 구체적으로 30 중량% 내지 55 중량%, 35 중량% 내지 55 중량% 또는 40 중량% 내지 50 중량%의 고형분 함량을 가지는 것일 수 있다.
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물의 점도는 2,000 cps 내지 5,000 cps일 수 있고, 구체적으로 2,500 cps 내지 4,500 cps 또는 3,000 cps 내지 4,000 cps일 수 있다.
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물이 상기 범위의 고형분 함량과 점도를 만족할 경우, 상기 점착층이 적절한 두께 범위가 되도록 형성할 수 있고, 상기 점착층이 적절한 점착력을 제공할 수 있다.
상기 염화비닐계 단량체는 염화비닐 단량체일 수 있고, 또는 염화비닐 단량체 및 이와 공중합이 가능한 비닐계 단량체의 혼합물일 수 있다. 상기 염화비닐계 단량체가 염화비닐 단량체 및 이와 공중합이 가능한 비닐계 단량체의 혼합물일 경우, 상기 염화비닐 단량체가 50 몰% 초과량 포함하는 것일 수 있다. 상기 염화비닐 단량체와 공중합이 가능한 비닐계 단량체로는 비닐에스테르, 비닐 알킬 에터, 염화 비닐리덴 등의 할로겐화 비닐리덴 등을 들 수 있다.
상기 아크릴산 알킬 에스테르는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 및 2-에틸 헥실아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 상기 메타크릴산 알킬 에스테르는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 및 2-에틸헥실메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
상기 알칼리 금속염은 상기 아크릴계 공중합체 100 중량부에 대하여 1 중량부 이하의 양으로 포함될 수 있고, 0.01 내지 0.8 중량부, 0.01 내지 0.7 중량부, 0.01 내지 0.5 중량부, 또는 0.01 내지 0.3 중량부의 양으로 포함될 수 있다.
상기 알칼리 금속염은 Li+, Na+ 및 K+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상일 수 있고, 구체적으로 Na+일 수 있다.
상기 계면활성제는 친수성(hydrophilic) 계면활성제일 수 있고, 극성 또는 하전(charged) 친수성기를 포함하는 계면활성제일 수 있다. 상기 계면활성제로는 소디움 도데실 벤젠 설포네이트, 소디움 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트, 소디움 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 소디움 디알킬 설포석시네이트, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아릴 에테르, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아민, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 에스테르, 폴리에틸렌 알킬페놀 에스테르, 암모늄 설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 소디움 라우릴설페이트, 암모늄 도데실 벤젠 설포네이트, 설포석시네이트, 소디움 디옥틸 설포석시네이트, 황산 에스테르염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 지방산 솔비탈에스테르, 지방산 디에탄올 아민, 알킬 모노글리세릴 에테르, 알킬 황산 에스테르염, 알킬 폴리옥시에틸렌 황산염, 소디움 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 및 알파 올레핀 설폰산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 들 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨은 상기 점착층 상에 적층되어 있는 라이너층을 추가로 포함하는 것일 수 있다. 상기 라이너층은 상기 점착층 상에 적층되어 상기 점착층을 보호하며, 상기 수해리성 단면 점착 라벨을 사용시, 점착층으로부터 분리하여 제거한 후 상기 수해리성 단면 점착 라벨을 목적하는 대상에 부착할 수 있다.
상기 라이너층은 5 ㎛ 내지 400 ㎛의 두께를 가질 수 있고, 구체적으로 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 가질 수 있다.
본 발명에 따른 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨은 라벨의 부착을 필요로 하는 각종 용기, 박스, 포장재, 음료 용기, 각종 디바이스 등에 사용될 수 있으며, 라벨의 탈착이 용이하고, 부착면에 잔류물을 남기지 않으므로, 물품의 사용 후 재활용 과정에서 물품으로부터 라벨의 분리가 이루어져야 하는 물품에 특히 더욱 유용하게 사용될 수 있다.
실시예
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 1
<기재층의 제조>
검화도 99 몰% 및 중량평균분자량(Mw) 60,000 g/mol인 폴리비닐알코올 20 중량% 및 물 80 중량%를 포함하는 혼합물에 상기 폴리비닐알코올 100 중량부를 기준으로 붕산 0.5 중량부를 첨가하여 기재층 형성 조성물을 제조하였다.
상기 기재층 형성 조성물을 두께 8 mm의 유리판 상에 도포하고 2시간 건조시킨 후, 유리판으로부터 박리하여 두께 50 ㎛의 중합체 필름을 제조하고 이를 기재층으로 하였다.
<아크릴계 점착제 조성물의 제조>
중량평균분자량(Mw) 74,500 g/mol의 말단기가 Na로 치환된 염화 비닐/아세트산 비닐 공중합체 45 중량%에 톨루엔 25 중량%, 아세트산 에틸 20 중량% 및 메탄올 10 중량%를 혼합한 다음, 상기 염화 비닐/아세트산 비닐 공중합체 100 중량부에 대하여 계면활성제로서 소디움 도데실 벤젠 설포네이트 5 중량부를 혼합하여 아크릴계 점착제 조성물을 제조하였다.
<인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨의 제조>
상기 제조된 기재층의 일면에 상기 제조된 아크릴계 점착제 조성물을 와이어 바를 이용하여 도포한 뒤 70℃의 오븐에서 15분간 건조하여 두께 20 ㎛의 점착층을 형성하여 단면 점착 라벨을 제조하였다.
실시예 2 내지 4
<기재층의 제조>
각 성분 및 그 함량을 하기 표 1과 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1의 기재층의 제조와 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<아크릴계 점착제 조성물의 제조>
각 성분 및 그 함량을 하기 표 2와 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<단면 점착 라벨의 제조>
상기 제조된 기재층의 일면에 상기 제조된 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 와이어 바를 이용하여 도포한 뒤 70℃의 오븐에서 15분간 건조하여 두께 20 ㎛의 점착층을 형성하여 단면 점착 라벨을 제조하였다.
비교예 1
<기재층의 제조>
붕산을 첨가하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1의 기재층의 제조와 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<아크릴계 점착제 조성물의 제조>
계면활성제를 사용하지 않은 것을 제외하고는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<단면 점착 라벨의 제조>
상기 제조된 기재층의 일면에 상기 제조된 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 와이어 바를 이용하여 도포한 뒤 70℃의 오븐에서 15분간 건조하여 두께 20 ㎛의 점착층을 형성하여 단면 점착 라벨을 제조하였다.
비교예 2
<기재층의 제조>
각 성분 및 그 함량을 하기 표 1과 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1의 기재층의 제조와 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<아크릴계 점착제 조성물의 제조>
말단기가 Na로 치환된 염화 비닐/아세트산 비닐 공중합체를 대신하여 말단 비치환 염화 비닐/아세트산 비닐 공중합체를 사용하고, 각 성분 및 그 함량을 하기 표 2와 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<단면 점착 라벨의 제조>
상기 제조된 기재층의 일면에 상기 제조된 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 와이어 바를 이용하여 도포한 뒤 70℃의 오븐에서 15분간 건조하여 두께 20 ㎛의 점착층을 형성하여 단면 점착 라벨을 제조하였다.
비교예 3
<기재층의 제조>
각 성분 및 그 함량을 하기 표 1과 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1의 기재층의 제조와 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<아크릴계 점착제 조성물의 제조>
각 성분 및 그 함량을 하기 표 2와 같이 달리한 것을 제외하고는, 실시예 1과 마찬가지의 방법으로 기재층을 제조하였다.
<단면 점착 라벨의 제조>
상기 제조된 기재층의 일면에 상기 제조된 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 와이어 바를 이용하여 도포한 뒤 70℃의 오븐에서 15분간 건조하여 두께 20 ㎛의 점착층을 형성하여 단면 점착 라벨을 제조하였다.
| PVA | 물 | 붕산 | ||
| 분자량 (g/mol) |
함량 (중량%) |
함량 (중량%) |
중량부 | |
| 실시예 1 | 60,000 | 20 | 80 | 0.5 |
| 실시예 2 | 60,000 | 15 | 85 | 0.5 |
| 실시예 3 | 45,000 | 20 | 80 | 0.5 |
| 실시예 4 | 50,000 | 20 | 80 | 0.6 |
| 실시예 5 | 75,000 | 20 | 80 | 0.4 |
| 비교예 1 | 60,000 | 20 | 80 | - |
| 비교예 2 | 30,000 | 20 | 80 | 0.5 |
| 비교예 3 | 130,000 | 20 | 80 | 0.5 |
| 염화 비닐/아세트산 비닐 공중합체 | 톨루엔 | 아세트산 에틸 | 메탄올 | 계면활성제 | ||
| 분자량 (g/mol) |
함량 (중량%) |
함량 (중량%) |
중량% | 중량% | 종류 | |
| 실시예 1 | 74,500 | 45 | 25 | 20 | 10 | 5 |
| 실시예 2 | 74,500 | 45 | 25 | 20 | 10 | 5 |
| 실시예 3 | 82,000 | 45 | 25 | 20 | 10 | 5 |
| 실시예 4 | 82,000 | 45 | 25 | 20 | 10 | 5 |
| 실시예 5 | 74,500 | 45 | 25 | 20 | 10 | 소디움도데실벤젠설페이트 3 중량부 + 암모늄 설페이트 2 중량부 |
| 비교예 1 | 74,500 | 45 | 25 | 20 | 10 | - |
| 비교예 2 | 73,800 | 45 | 25 | 20 | 10 | 5 |
| 비교예 3 | 74,500 | 45 | 25 | 20 | 10 | 5 |
실험예
상기 실시예 1 내지 5, 및 비교예 1 내지 3에서 제조된 단면 점착 라벨을 1.5 L의 PET 병의 외면에 부착하여 샘플을 제조하였다. 이와 같은 샘플을 각 실시예 및 비교예 별로 2세트씩 마련하였다. 라벨이 부착된 PET 병을 50℃의 오븐에 30분간 방치하고, 이를 오븐에서 꺼내어 상온에서 1시간 방치하였다.
상기 2종의 샘플 중 하나는 40℃의 물이 있는 수조에, 나머지 하나는 60℃의 물이 있는 수조에 넣어 각각 침지시킨 후, 20분간 500 rpm으로 교반하였다.
수조에 20분간 교반 후 상기 PET 병의 외면에 부착된 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨 표면 및 부착 상태를 확인하였다.
| 40℃의 물에서 20분간 교반 후 라벨 상태 | 60℃의 물에서 20분간 교반 후 라벨 상태 | |
| 실시예 1 | PET 병에 라벨이 안정적으로 부착되어 있음 | 라벨이 팽윤되고 PET 병으로부터 박리됨. |
| 실시예 2 | PET 병에 라벨이 안정적으로 부착되어 있음 | 라벨이 팽윤되고 PET 병으로부터 박리됨. |
| 실시예 3 | PET 병에 라벨이 부착되어 있으나 기재층이 일부 팽윤됨 | 라벨이 팽윤되고 PET 병으로부터 박리되었으며 일부 조각이 발생 |
| 실시예 4 | PET 병에 라벨이 안정적으로 부착되어 있음 | 라벨이 팽윤되고 PET 병으로부터 박리됨 |
| 실시예 5 | PET 병에 라벨이 안정적으로 부착되어 있음 | 라벨이 팽윤되고 PET 병으로부터 박리됨 |
| 비교예 1 | 라벨의 기재층이 팽윤되어 점착층과 일부 박리되고 점착층은 PET 층에 부착되어 있음 | 라벨의 기재층은 점착층과 완전히 박리되고, 점착층의 일부는 PET 병에 부착되어 잔류함 |
| 비교예 2 | 라벨의 기재층이 팽윤되어 있으나, 라벨은 PET 층에 부착되어 있음 | 라벨의 기재층은 점착층과 완전히 박리되고, 점착층의 일부는 PET 병에 부착되어 잔류함 |
| 비교예 3 | PET 병에 라벨이 안정적으로 부착되어 있음 | PET 병에 라벨이 일부 부착되어 있음 |
상기 표 3으로부터 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예 1 내지 5의 단면 점착 라벨은 40℃의 물에서는 20분간 교반 후에도 안정적으로 PET 병에 부착되어 있음을 확인할 수 있었지만, 60℃의 물에서는 20분간 교반 후 PET 병으로부터 라벨이 팽윤되면서 PET 병으로부터 박리되었음을 확인할 수 있었다. 이를 통해 본 발명에 따른 실시예 1 내지 5의 단면 점착 라벨은 통상적 사용 용도에서는 우수한 내수성을 나타내면서도 일정한 온도 이상인 60℃의 물에서는 부착물로부터 효과적으로 탈착되므로 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨이 될 수 있음을 확인할 수 있었다.
비교예 1은 기재층의 제조시 붕산을 투입하지 않아 폴리비닐알코올 중합체의 붕산을 이용한 가교가 이루어지지 않고, 점착층 제조시 계면활성제를 투입하지 않은 것이다. 비교예 1은 기재층이 40℃의 물에서도 팽윤되어 이에 따라 기재층이 점착층과 박리되는 현상이 발생하였으며, 60℃의 물에서는 점착층이 완전히 수해리되지 않아 점착층의 일부가 PET 병에 부착되어 잔류하였다.
또한, 비교예 2는 기재층의 제조시 상대적으로 중량평균분자량이 작은 폴리비닐알코올 중합체를 사용한 것으로 40℃의 물에서 라벨이 박리되거나 탈착되는 현상은 없었지만, 기재층이 팽윤되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 비교예 2는 점착층 제조시 아크릴계 중합체의 말단을 치환하기 위한 NaOH를 별도로 투입하지 않았으며, 60℃의 물에서는 점착층이 완전히 수해리되지 않아 점착층의 일부가 PET 병에 부착되어 잔류하였다.
한편, 비교예 3의 경우, 40℃의 물에서 20분간 교반 후에도 안정적으로 PET 병에 부착되어 있었으나, 60℃의 물에서 20분간 교반 후에 PET 병에 라벨이 일부 부착되어 있어 완전한 박리가 이루어지지 않았으며, 이는 60℃의 물에서도 기재층이 쉽게 물에 의해 팽윤, 해리되지 않아, 상기 기재층이 일종의 방수층 역할을 하게 되어 PET 층으로부터 점착층의 박리가 효과적으로 이루어지지 않았기 때문인 것으로 판단된다.
Claims (13)
- 일면에 정보 기재를 위한 인쇄면이 위치하는 기재층, 및 상기 기재층의 타면에 형성된 점착층을 포함하고,
상기 기재층은 폴리비닐알코올 중합체 유래 반복단위를 포함하는 중합체 필름이고,
상기 점착층은 수해리성 아크릴계 점착제 조성물을 포함하며,
상기 폴리비닐알코올 중합체의 중량평균분자량(Mw)은 40,000 g/mol 내지 260,000 g/mol인, 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기재층은 10 ㎛ 내지 100 ㎛의 두께를 가지고,
상기 점착층은 10 ㎛ 내지 50 ㎛의 두께를 가지는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기재층은 폴리비닐알코올 중합체를 붕산으로 가교시킨 폴리비닐알코올 중합체 유래 반복단위를 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 1 항에 있어서,
상기 기재층은 추가로 글리세린 및 폴리프로필렌글리콜로 이루어진 군으로부터 선택된 1 이상으로부터 유래한 성분을 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 1 항에 있어서,
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 (1) (가) 염화 비닐계 단량체로부터 유도되는 단위, 및 (나) 아크릴산 알킬 에스테르 단량체, 메타크릴산 알킬 에스테르 단량체 또는 이들의 혼합물로부터 유도되는 단위를 포함하는 아크릴계 공중합체; (2) 상기 아크릴계 공중합체의 말단에 치환된 알칼리 금속염; 및 (3) 계면활성제를 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 5 항에 있어서,
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 아세트산 에틸을 추가로 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 5 항에 있어서,
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물은 아세트산 에틸, 톨루엔, 및 알코올을 추가로 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 7 항에 있어서,
상기 수해리성 아크릴계 점착제 조성물이 상기 아크릴계 공중합체를 35 내지 55 중량부, 상기 아세트산 에틸을 10 내지 30 중량부, 상기 톨루엔을 15 내지 35 중량부, 및 상기 알코올을 1 내지 20 중량부 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 5 항에 있어서,
상기 아크릴산 알킬 에스테르는 메틸아크릴레이트, 에틸아크릴레이트, 이소프로필아크릴레이트, n-부틸아크릴레이트, 이소부틸아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, 및 2-에틸 헥실아크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상이고,
상기 메타크릴산 알킬 에스테르는 메틸메타크릴레이트, 에틸메타크릴레이트, 이소프로필메타크릴레이트, n-부틸메타크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 시클로헥실메타크릴레이트, 및 2-에틸헥실메타크릴레이트로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 5 항에 있어서,
상기 알칼리 금속염은 Li+, Na+ 및 K+로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 5 항에 있어서,
상기 계면활성제는 소디움 도데실 벤젠 설포네이트, 소디움 알킬디페닐옥사이드 디설포네이트, 소디움 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 소디움 디알킬 설포석시네이트, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아릴 에테르, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 아민, 폴리에틸렌옥사이드 알킬 에스테르, 폴리에틸렌 알킬페놀 에스테르, 암모늄 설페이트, 암모늄 퍼설페이트, 소디움 라우릴설페이트, 암모늄 도데실 벤젠 설포네이트, 설포석시네이트, 소디움 디옥틸 설포석시네이트, 황산 에스테르염, 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 지방산 솔비탈에스테르, 지방산 디에탄올 아민, 알킬 모노글리세릴 에테르, 알킬 황산 에스테르염, 알킬 폴리옥시에틸렌 황산염, 소디움 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르 설페이트, 및 알파 올레핀 설폰산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 1 항에 있어서,
상기 점착층 상에 적층되어 있는 라이너층을 추가로 포함하는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
- 제 12 항에 있어서,
상기 라이너층은 10 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 가지는 인쇄용 수해리성 단면 점착 라벨.
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2022
- 2022-08-24 KR KR1020220105964A patent/KR102503832B1/ko active
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