KR20000064708A - 잉크봉쇄층을갖는전사라벨로이루어진용기와이러한용기의세척방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지층과 지지층에 쉽게 떨어질 수 있게 부착되는 전사층으로 이루어지고, 상기 전사층은 잉크층으로 이루어지는 전사 라벨에 있어서, 전사층은 잉크층의 각각의 면에 상부 및 하부 봉쇄층으로 이루어지고, 상부 및 하부 봉쇄층은 잉크층의 주변 외부에서 서로 접촉하여 잉크층 주위에 밀폐된 봉인을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사 라벨에 관한 것이다. 본 발명에 따르는 전사 라벨은 상자 등의 용기에 부착될 수 있으며, 세척 용액 내에서 잉크의 용해 없이, 세척 공정에서 용기로부터 쉽게 제거될 수 있다.

Description

잉크 봉쇄 층을 갖는 전사 라벨로 이루어진 용기와 이러한 용기의 세척 방법

패킹 기술에 있어서, 실크 스크린 방법에 의한 비제거 영구 이미지를 갖는 플라스틱 상자 등의 라벨 용기가 알려져 있다. 이러한 라벨은 2 또는 3개의 유효 색상을 갖는 높은 항구성의 마무리를 제공한다. 그러나, 상기 기술은 제한된 색상을 제공하고, 다른 라벨링 기술이 제공하는 개선된 그래픽이 부족하며, 상기 능력에서 폐용 유니트의 대량의 제고품을 발생하는 마케팅 전략을 충족시키기 위한 그래픽 변화를 갖기 위해서 유연하지 않으며, 약 4 트립(trip) 이후에는 시대에 뒤쳐지는 경향을 나타낸다.

제거될 수 있는 잉크가 스크린 인쇄 또는 템폰(tampon) 인쇄 방법에 의해 재활용 플라스틱 상자에 적용될 경우에, 상기 잉크는 양조장 등의 바틀링(bottling) 플랜트에서 적용되는데, 이것은 바르게 일치하여 인쇄되는 점에 있어서 문제를 발생시킬 수 있다. 상자 세척기에 의한 상자로부터의 제거시, 잉크는 세척 용액내에 용해될 것이고, 상기 방식에 의해 상자 세척기를 오염시킬 것이다. 또한, 상기 적용의 속도는 제한되고, 상기 잉크의 제거는 큰 공간 및 긴 저장 시간을 필요로 한다.

용기를 라벨링하는 두 번째 방식은 충진 및 봉인과 동시에 플라스틱 상자 또는 병 등의 용기에 인쇄된 종이 라벨을 부착하여 감싸는 것이다. 상기 형태의 라벨은 습기에서의 보관 및 노출로부터 라벨의 손상(주름짐)에 대한 저항력을 거의 제공하지 않는다. 또한, 종이 라벨을 상자로부터 제거하기 어려우며, 현재 사용되는 상자 세척기의 작동을 방해하는 경향이 있다.

용기를 라벨링하는 세 번째 기술은 WO90/05,088에 기재된 원리에 기초한 특별한 유리병에서의 기술이다. 상기 공보에서, 병의 라벨링 방법은 항구적이고 높은 저항력의 라벨을 제공하고, 높은 해상도를 나타낸다. 제거될 수 있는 지지층으로 이루어진 전사 라벨은 비닐 또는 아크릴 잉크로 역방향 인쇄된 지지층을 제공하고, 상기 잉크는 부착제로 경화되고 겹쳐서 인쇄된다. 상기 라벨은 부착 표면을 가지므로 이것과 접촉하여 적용된다. 상기 지지층은 예를 들면, 용기나 라벨 또는 양쪽에 적용된 열에 의해 라벨의 전사층으로부터 제거된다. 그 다음에, 상기 라벨링된 용기는 연속적으로 경화되는 코팅이 적용된다. 상기 경화 코팅은 요구되는 정도의 충격 저항력 및 내구성을 제공한다. 상기 영구적으로 부착된 라벨의 단점은 상기 라벨이 긁히거나 또는 다른 손상을 입었을 경우이고, 이들이 병으로부터 손쉽게 제거될 수 없다. 또한, 이것은 매번 새로운 라벨 및/또는 다른 라벨을 동일한 용기에 제공할 수 없으며, 증진 활동이 필요하다.

본 발명은 지지층과 상기 층에서 떨어질 수 있게 부착되는 잉크 층으로 이루어진 전사층에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 발명에 따르는 전사층을 갖는 용기 및 상기 용기로부터 전사층을 제거하는 방법에 관한 것이다.

전사 라벨의 구체화된 것들과 발명의 세척 방법은 다음에 첨부된 도면에 의해 상세히 설명되어질 것이다. 도면에서 :

도 1은 발명에 의한 열 전사 라벨은 개별의 봉인을 각각 포함하는 분리 잉크 형태임을 나타낸다.

도 2는 특히 플라스틱 상자인 용기로부터 본 발명에 의한 열 전사층의 제거를 위한 세척 장치를 나타낸다.

도 3은 도면 2의 Ⅲ-Ⅲ 의한 세척 장치의 단면도를 나타낸다.

도 4 내지 7은 본 발명에 의한 다양한 전사 라벨의 전사층이 구체화 된 것을 나타낸다.

도 8은 잉크 형태 주위 봉인의 크기가 다르게 이루어진 발명에 의한 전사 라벨의 구체화 된 계획도를 개략적으로 나타낸 것이다.

도 9는 회수할 수 있는 상자인 본 발명에 의한 전사층을 적용하는 방법을 개략적으로 나타낸 것이다.

도 10과 11은 각각 왁스 커버층이 있을 경우 및 왁스 커버층이 없을 경우에 다른 후열 온도에서 전사층의 제거 시간을 도표로 나타낸 것이다.

도 1은 케리어 물질로 이루어진 본 발명에 의한 전사 라벨 (1)이나, 이를테면 2mm 두께의 폴리프로필렌 필름으로 형성된 지지층(2)의 구체화 된 것을 나타낸 것이다. 실리콘 층(3)은 케리어 물질 위나 시트르산 층(2)에 위치한다. 실리콘 층(3)위에 있는 전사층(4)은 상부 봉쇄 층(7, 7'), 하부 봉쇄 층(6, 6')과 부착층(8, 8')으로 이루어진 것에 위치한다.

용기 위에 전사층(4)의 부착은, 케리어 층(2)과 실리콘 층(3)을 열과 압력의 적용하에서 제거 되어짐으로서 이루어진다. 부착층(8)은 전사층 4를 밑에 있는 용기 표면에 부착되고, 외부 표면 층은 상부 봉쇄 층(5, 5')으로 형성되어 진다.

전자 빔 보존 처리된 실리콘 층(3)으로 공급되어진 라벨 케리어(2)는 이를테면 뉴욕 리체스터 Mobel Chemical 필름 사업부(Mobel Chemical, Films Division, Rochester, New York)에서 공급하는 1 내지 3mm의 두께를 가진 폴리프로필렌 필름 일 수 있다. 실리콘 층(3)위에 상부 봉쇄 층(5)의 인쇄에 앞서, 실리콘 표면은 코로나(corona)로 처리를 해야만 한다. 코로나 처리는 인쇄 물질의 젖음을 균일하게 하고, 또한 전사층(4)을 배출하도록 한다. 오히려 코로나 처리는 상부 봉쇄 층(5)의 처음 인쇄가 적용되기 바로 전에 케리어 층(2)과 실리콘 층(3)에 적용되어 진다. 목적 처리 수준은 대략 3. 5 ㎾의 30％ 수준이어야 한다.

실리콘을 겉에 입힌 케리어 층(2)의 처리 동안, 실리콘 층(3)이 긁히지 않도록 주의해야 한다. 실리콘 층(3)의 긁힘은 상부 봉쇄 층(5)에 접촉하게 하고 폴리프로필렌 필름(2)에 부착하도록 하며, 이것은 적용하는 동안에 전사층(4)의 전사에 불리한 영향을 미친다.

상부 봉쇄 층(5, 5')은 이를테면 착색되지 않은 잉크로 이루어져 있고 몇몇의 기능을 가지고 있다. 첫째로 이것은 하부에 있는 잉크 층(7, 7')으로의 물 흡수를 느리게 하거나 또는 방지한다. 하부에 있는 잉크 층(7, 7')보다 넓게 인쇄되어진 층(5, 5')은 착색된 잉크 층(7, 7')으로 전체가 둘러싸인 면적의 부분을 형성한다. 또한, 상부 봉쇄 층(5, 5')은 잉크와 실리콘 배출 표면(3)의 사이에 일치한 매개체를 제공한다. 상부 봉쇄 층(5, 5')은 라벨의 총 전사성에 중요하며, 적어도 1.4 g/㎡의 중량을 제공해야 한다. 상기 층이 공기 방울이나 바늘 구멍에 자유롭다는 점에서 상부 봉쇄 층(5, 5')의 적용은 매우 중요하다. 또한 상부 봉쇄 층(5, 5')은 수반하는 잉크 층(7, 7')의 인쇄 바로 전에 건조되어져야 한다.

상기 실리콘 층(3) 위에 상부 봉쇄 층(5, 5')의 인쇄 후, 최적의 벗기는 힘은 표준 테이프 벗기기 실험에서 10g 또는 그 이하로 작게 측정되어야 한다. 상기 적용 후 5시간 내에, 상부 봉쇄 층의 벗기는 힘은 약 60％ 보다 작거나 40g이 될 것이다. 상기한 벗기는 힘을 가지고, 봉쇄 층(5)은 완전히 제거되어져야 한다. 상부 봉쇄 층(51)에 대한 적절한 물질은 뉴욕 리체스터 Mobel Chemical 필름 사업부에서 제공하는 모델번호 1304하에서 환경 잉크 와 코팅 물질이 유용하다.

물에 뜨는 유기물을 포함하는 잉크 층(7, 7')에 대한 바람직한 잉크의 예는 Morganton, North Carolina의 모델번호 aqa BW EH-31721, EH 53016, EH 90967하에서 환경 잉크와 코팅 물질이 유용하다. 상기 잉크들은 200℃가 넘는 높은 온도에서 조차 탈색이나 부착의 손실 없이 높은 안정성을 가지고 있다.

상기 하부 봉쇄 층(6, 6')은 부착층(8, 8')과 색상 잉크 층(7, 7') 사이에 강한 계면을 제공한다. 이것은 잉크에 화학적으로 결합되어진 형식으로 되어 있고 훌륭한 젖음과 부착층의 경계를 제공한다. 하부 봉쇄 층 (6, 6')은 잉크 층 (7, 7')의 바깥쪽을 상부 봉쇄 층(5, 5')에 붙여서 분리된 잉크 형태(7, 7') 주위에 봉합된 범위가 형성된다. 하부 봉쇄 층(6, 6')에 적합한 물질은 모델번호 XP 11358 하에서 환경 잉크와 코팅 물질이 유용하다.

상기 부착층(8, 8')은 물에 뜨는 유기 물질로 형성되어 질 수 있다. 이것은 3 개의 스테이션 등의 연속적인 다수의 플렉소 그래픽 스테이션(flexographic station)에서 인쇄되어지거나 단일 스테이션에서 담수 코팅(Floodcoated) 될 수 있다. 상기 부착층(8, 8')은 또한 단일 요판 인쇄 스테이션에 의해 적용될 수 있다. 오히려 부착층(8, 8')은 가열 활성화되고 80℃에서 107℃까지 낮은 점성 온도를 갖는다. 상기 부착의 좋은 중량은 약 3.5g/㎡이다.

상기 전사층(4)의 층들은 10개의 인쇄 스테이션까지 갖는 플렉소 인쇄 프레스에 적용되어 진다. 상기 5개 스테이션은 상기 층(5, 5', 6, 6') 및 3 개의 분리 부착층으로 이루어질 수 있는 부착층(8, 8')에 사용되어진다. 5가지 패턴의 색상 잉크(7, 7')는 나머지 5개의 플렉소 인쇄 스테이션의 사용에 적용될 수 있다.

플렉소 인쇄 공정 대신에, 또한 코로나(corona) 처리기를 갖춘 요판 프레스가 사용되어진다. 오직 세 개의 요판 인쇄 스테이션들이 부착층(8, 8')과 봉쇄 층 (5, 5', 6, 6')에 적용하기 위해 필요하게 된다.

또한, 로타리 스크린 인쇄 공정들은 층(5, 5', 6, 6', 8, 8')에 적용하기 위해 사용 할 수 있다. 하부 봉쇄 층(6, 6')을 인쇄할 경우에, 상기 층이 잉크 패턴(7, 7')의 주변 넘어서 확장하도록 주의를 해야한다. 그러나, 상부 봉쇄 층( 5, 5')의 주변 안에 유지해야 한다. 부착층(8, 8')은 하부 봉쇄 층(6, 6')의 주변을 넘어서 확장하는 것이 바람직하고 최상부 봉쇄 층(5, 5')의 주변에 조화를 이루어야 한다.

도 2는 수송 컨베이어(11)를 경유하여 상자 세척기(10)에 제공되어지는 상자(12)로부터 본 발명에 의한 전사층 제거를 위한 상자 세척 장치의 측면도를 나타낸다. 상기 상자(12)는 전-세척 스테이션(13)에 처음 수송되어지고 컨베이어 위와 아래에 위치한 다수의 노즐(14)로부터 적용된 전 세척 용액이 분무되어진다. 컨베이어(11)의 속도는 전 세척 용액에 있는 상자(11)가 머무르는 시간과 같은 6 내지 8초 사이이다. 전-세척 용액의 온도는 60℃이다. 상기 전-세척 용액은 바람직하게는 0. 5％ NaOH 용액을 포함한다.

상자는 전-세척 용액(13)을 통과한 다음, 상기 상자들은 컨베이어(11)의 아래쪽 경사부(16)를 경유하여 침지 스테이션(15)을 통하여 운반된다. 상기 침지 스테이션에서 상자가 머무르는 시간은 10 내지 40초 사이이다. 상기 침지 스테이션(15)에서, 상자는 완전히 침수되고 침지 용액은 난류성 침지 상태를 일으키는 노즐(35)에 의해서 침지 스테이션(15)에서 재순환 되어진다. 상기 난류성 침지 상태는 이를테면 5㎥의 침지 용액의 총부피에 대한 60㎥/h의 속도를 가지는 노즐(35)을 거쳐 침지 스테이션(15)로부터 용액을 재순환시키는 것을 포함한다. 상기 전사층은 침지 스테이션(15)에서 상자(12)로부터 상자 위에 남아있는 조각들이 없도록 완전히 제거되는 것이 중요하다. 건조시, 이러한 조각이 남아있는 것은 상자들에 단단하게 부착하고, 상자 표면의 바람직하지 않은 침전을 형성한다.

상기 침지 스테이션(15)으로부터, 상자들은 아래쪽 경사 컨베이어 트랙(17)을 경유하여 후-세척 스테이션(18)에 운반되어진다. 상기 후-세척 용액은 30℃의 온도에서 물을 포함한다. 상기 후-세척 스테이션(19)에서 상자들의 머무르는 시간은 6내지 13초 사이이다.

세척 스테이션(13, 18)과 침지 스테이션(15)에 각각 연결되는 부분은 거르는(sieving) 부분(20, 21, 22)이다. 각각의 거르는 부분은 각각의 모터(26, 27, 28)에 의해 운전되는 회전 벨트 체(23, 24, 25)를 포함한다. 펌프(29, 30, 31)는 세척 용액 및 침지 용액을 이를테면 60㎥/h의 속도로 회전 체 벨트(23, 24, 25)를 통하여 각각의 균형 스테이션으로부터 끌어당긴다. 상기 걸러진 액체들은 각각 노즐(14, 19), 전-세척 및 후-세척 스테이션(13, 18) 및 침지 스테이션(15)로 재순환 되어진다.

도면 3은 도면 2의 Ⅲ-Ⅲ 선들을 따르는 단면도를 나타낸 것이다. 상기 체 벨트(24)는 2개의 롤러 주위를 회전하는 것을 볼 수 있다. 상기 체 벨트(24)의 높은 끝은 침지 스테이션(15)의 침지 용액 수준 보다 높게 확장된다. 상기 체 벨트(24)는 이중층 벨트같은 2㎜의 메쉬(mash) 크기를 갖는 거르는 요소를 포함한다. 작동하는 동안에, 상기 라벨 조각들은 전사층으로부터 침지 스테이션(15)에서 찢겨져 조각나는 것, 체 벨트에 달라붙는 것을 막기 위해 연속적으로 회전시키는 것이 중요하다. 스프레이 노즐(39)은 높은 압력의 물과 공기 제트(air jet)에 의해 벨트 같은 거르는 요소를 청소한다. 상기 제거된 라벨 요소들은 수집 칸막이(40)에 의해 수집되어진다.

상기 상자(12)로부터 라벨의 매우 효과적인 제거는 전-처리 스테이션(13)과 침지 스테이션(15)에 있는 0. 5％ NaOH를 사용함으로써 실행된다는 것을 알았다. 그러나, 전-처리 물질을 라벨들이 상자 세척기(10)에 들어가기 전에 사용하는 것이 또한 가능하고, 이것은 상자 세척기에 들어가기 전에 라벨을 부드럽게 하는 작용을 한다. 이를테면, 표면 활성 성분은 상자 세척기(10)에 이동할 때 상자(12)에 살포되어질 수 있다. 상기 상자 세척기(10)에 들어가기 전에, 화학적 요소의 겔 등의 물질을 공급하는 것이 또한 가능하다. 이 경우에, 상자 세척기(10)에서 알칼리 용액 대신 유일하게 물을 사용하는 것이 가능하다.

도 4는 본 발명에 따르는 시트르산 층(48), 실리콘 배출 층(49), 전사층(50)으로 이루어진 전사 라벨의 다른 구현을 나타낸 것이다. 상기 전사층(50)의 잉크 층(52)은 이를테면 10×10㎝의 단위를 가지는 연속 층이다. 상부 봉쇄 층 (51)과 하부 봉쇄 층(53)은 잉크 층(52)을 넣고 잉크 층의 경계선 주위에 서로 맞물리게 한다. 이 결과 단일 봉인은 잉크 층(52) 주위에 형성된다. 상기 용기에서 전사층(50)을 제거하는 동안 전사층(50)을 몇 개의 조각으로 찢는 것이 적용되어 왔다. 이 때문에 상부와 하부 봉쇄 층(51, 53)에 의해 형성된 봉인들이 찢어질 것이다. 그러나, 이 경우에 세척 용액에 잉크 층(52)의 용해를 방지할 수 있는 적절한 성분을 아직 찾지 못했다.

도 5의 구현에서, 잉크 층(52)은 분리 구역(52, 52')을 형성한다. 각각의 잉크 층 구역은 예를 들면 각각의 문자나 각각의 문장 또는 각각의 문단 등의 모양으로 만들어질 수 있다. 상기 개별의 구역(52, 52')은 또한 다른 그래픽으로도 나타내질 수 있다. 상부 봉쇄 층(51)과 하부 봉쇄 층(53)은 개별의 잉크 구역(52, 52')을 감싸고 부착되어있음을 나타낸다. 이것에 의해서 개별의 잉크 구역주위를 둘러싸는 것이 형성되고 능률적인 봉쇄가 가능해진다.

도 6의 구현에서, 상부 봉쇄 층(51)은 분리 구역(51, 51')으로 나뉘어져 있다. 상부 봉쇄 층(51, 51')의 분리된 구역사이에 개방 지역을 통해서 세척 용액은 하부 봉쇄 층(53)과 부착층(54)사이를 쉽게 관통하여 제거할 수 있다.

도 7에 나타난 것과 같이, 부착층(54)과 하부 봉쇄 층(53), 잉크 층(52) 및 상부 봉쇄 층(51)은 바르게 일치하게 각각 인쇄될 수 있고, 분리 구역(51, 51', 52, 52', 53, 53', 54,54')을 형성할 수 있다. 이와 같은 층은 매우 눈에 띠고 각각의 잉크 구역(52, 52') 사이의 용기 표면은 깨끗하게 보인다. 이런 독특한 구조로 세척 용액이 각각의 잉크 구역(52, 52') 사이의 개방 지역을 관통함으로써 부착층(54, 54')사이를 매우 신속히 공격할 수 있는 세척 능력을 달성하였다.

도 8에 나타난 것과 같이 본 발명에 의한 전사층은 여러 부분으로 구성되어질수 있다. 예를 들면, 도에서와 같은 종류의 안료(55') 주위에 돌출 부분이 있는 단일 잉크 층으로 구성될 수 있는 그래픽 물체(55)는 도 4에 나타난 구조와 같이 상부 및 하부 봉쇄 층으로 둘러 쌓여질 수 있다. 상기 그래픽(55) 대신에 분리된 문자 줄은 상부 및 하부 봉쇄 층사이에 싸여질 수도 있다. 예를 들면, 도 5, 도 6 또는 도 7에 의한 구조에서 지적된 것(58)과 같이 문장속의 글자들은 각각 상부 및 하부 봉쇄 층 사이에 싸여질 수 있다.

도 9는 본 발명에 따르는 재활용 상자(59)의 전사 라벨로부터 전사층을 적용하는 공정의 개략도를 나타낸 것이다.

상기 라벨 적용 공정이 진행의 순서대로 설명될 수 있다. 스테이션(60)은 의 버너나 불꽃 히터(60')를 사용한 예열 처리에 의한 표면 처리 및 온도 안정화 단계를 나타낸다. 두가지의 고분자성 물질을 부착시키기 위해서는 발생할 수 있는 예를 들어 청결성, 압력, 온도, 접촉시간, 표면 거칠기, 결합하는 동안의 움직임 부착 필름의 두께 등의 여러 가지 인자들이 고려되어야 한다. 또한, 한계 표면 장력도 중요한 고려 사항이다. 상기 표면 장력을 측정하는데 일반적으로 사용되는 방법은 공지된 Dyne 용액을 사용하는 것이다. 대부분의 폴리에틸렌의 부착 응용의 한계 표면 장력은 31 Dyne/cm이다. 상기 기재된 부착성의 폴리에틸렌의 최고의 부착성을 실험하기 위해서는 60 내지 70 Dyne/cm의 처리가 필요하다. 상업적으로 유용한 장치의 실험은 요구되는 한계 표면 처리를 달성하는데 필요한 최적의 장치비와 운영비 그리고 시간이 소요되는 열처리를 보여준다.

신속하게 부착을 달성하고 유지시키는 부착성을 위해는 폴리에틸렌 상자(59)를 부착성의 라벨이 스테이션(61)에서 접촉하기 전에 가열하는 것이 필요하다. 상기 용기의 잘못된 변형을 막기 위해 표면을 200°F (93℃)이상으로 가열하는 것은 바람직하지 않다. 열처리 장치를 떠날 때의 표면의 온도는 약 125°F (52℃)정도이다. 스테이션(61)에서는 표면을 75°F (24℃)정도로의 가열이 필요하다. 여기서의 재가열에는 많은 방법이 가능하다. 가열공기, 부가적인 열처리장치, 가스 적외선 판 및 전기 세라믹 판이 시험되었고, 이것들은 매우 느리고 또한 조절하기가 어렵다. 지역적인 라벨 전사의 수정 전극을 갖는 전기적으로 가열된 판은 주위를 둘러싼 환경요인의 영향없이 적외선 에너지로부터 전사된 최대의 자유 공기 투과(free air transmission)를 제공한다. 폴리에틸렌에 대해 1652°F (900℃) 내지 1725°F (940℃)사이의 온도인 방사율 0.9인 바람직한 전극판은 흡수 피크(peak)가 2.5 내지 3.2㎛인 가장 효과적인 적외선 파장을 방출한다. 시험에 사용된 장치는 60 W/in²의 속도를 가진다. 폴리에틸렌의 표면을 75°F (24℃)로 가열하는데 필요한 시간은 전극판에서 2.5㎝떨어진 거리에서 4.5초가 소요된다.

스테이션(62)은 라벨 적용의 방법을 설명한 것이고, 여기에서 인쇄된 잉크 물질은 폴리에틸렌 필름 기재에서 코로나로 처리로 실리콘 코팅되는 전사층의 결합을 극복하기 위해 가열 활성화된 부착성의 유용한 성질을 가지게 폴리에틸렌의 표면을 변환시켜준다. 상기 변환에 영향을 주는 요인들에는 접촉시간, 접촉동안의 온도와 압력, 접촉동안의 필름의 장력 특히, 잉크가 분사된 후의 필름의 장력 등이 있다. 압력 롤(63)의 직경은 하나의 요인이기는 하지만 변수는 아니다.

상기 응용에서 롤의 직경은 38㎜이다. 압력 롤러(63)은 스틸 중심 위에 경도 단위(durometer) 범위가 50 Shore A 내지 80 Shore A의 범위를 가지는 실리콘 고무를 덧씌운 것이다. 고무 롤러의 평면 변형율은 높은 경도 단위에서 작고 그 결과로 접촉 면적은 작아지고 전사 압력은 높아진다는 것은 주목하여야 한다. 높은 라인 속도에서 접촉시간이 최소화 되는 것은 매우 중요하다. 그러므로 상자가 18.3m/min (60ft/min)의 빠른 속도로 38㎜의 직경의 롤러를 지나는 것은 롤러의 한 회전당 1/1000초의 접촉시간을 가지게 되고 롤러에서 변형이 일어나지 않게 된다.

상기 롤러의 압력은 일반적인 솔레노이드 값(solenoid valve)에 의해 교대로 활성화되어 공기 실린더(64)에 의해 공급되고, 회전은 근접한 두개의 스위치에 의해 조절된다. 상기 스위치중의 하나는 회전을 증가시키고 하나는 감소시킨다. 기계적 연동 장치 등의 다른 장치는 명백하므로 여기에 기재하지 않는다. 상기 압력은 실린더의 길이에 걸쳐 분포하고, 특정한 라벨에서 12 내지 17kg/cm의 롤러의 길이가 바람직하다.

그러므로, 발명품은 필름이 롤러에서 바르게 움직이는 상자와 정확히 같은 속도로 진행하게 하여서, 가열 활성화된 부착성에 의해 높은 에너지를 갖는 상자 표면에서 부착된다. 자유롭게 회전하는 압력 롤러(63)는 필름과 상자의 선속도와 같은 각속도를 유지한다. 따라서 잉크는 변형 없이 완전하게 이동된다. 신속하고 완전한 부착의 목적을 위해 압력 롤러(63)는 속이 빈 형태로 만들어진다. 그 속에 들어 있는 것은 제어기에 의해 조절되는 저항 가열기이다. 500W의 속도의 저항 요소는 미리 정해진 온도로 롤러의 표면을 유지할 것이다. 본 발명의 목적은 롤러 표면의 온도를 250 내지 370°F (120 내지 190℃)로 유지하는 것이다.

대부분의 실리콘으로 코팅된 고분자 필름은 인쇄 기재로 사용된다. 폴리에스테르 등의 높은 용융 온도의 필름은 가열된 롤러를 계속 접촉하며 조절된다. 폴리프로필렌 등의 낮은 용융 온도의 필름은 라벨링 과정에서 잠시 정지하여서 가열된 roller에 접촉하는 것을 방지해준다. 이것을 수행하기 위해 필름 가이드(65)가 롤러의 속도가 줄어드는 동안 필름을 지지하는데 사용된다. 필름 가이드(65)는 가이드와 라벨링된 표면 사이를 13㎜정도를 유지하게 지지해준다. 동시에 롤러는 필름의 약 13㎜밑에서 속도가 줄어든다. 이 상태를 유지함으로써 폴리프로필렌 등의 필름의 늘어남이나 비틀림 등이 방지된다. 높은 용융 온도의 필름은 이와 같은 가이드가 필요하지 않다.

필름의 장력 특히 롤러 출구 방향의 부분이 잉크 이동을 완결하는데 매우 중요하다는 것이 발견되었다. 시행하는 동안 약 2.5kg의 계속적인 장력이 유용함이 발견되었다. 이것은 스프링이 달린 덴서 아암(dancer arm)과 롤러에 의해 달성되었다.

일반적인 닢 롤러(nip roller)와 스테핑 모터(stepping motor)는 인쇄된 표시와 광학적 검색 장치에 인쇄된 표지를 사용하여 다음 라벨 및 위치에 정확히 보내는데 사용된다.

부주의한 조작으로 인한 긁힘이나 외부에 저장함에 따른 악천후에 견딜 수 있게 보호하는 것은 스테이션(66)의 아크릴 기재 왁스 수 에멀젼의 응용으로서 달성될 수 있다. 이것은 코팅의 양이 조절되는 습식 롤러로부터 공급되는 롤러 적용기(68)에 적용된다. 상기 조절은 조절기의 날로써 달성된다. 코팅은 잘 펴져서 잉크의 패턴의 모서리를 덮고 침입하는 수분으로부터 모서리를 보호한다.

마지막 공정 단계는 코팅층과 라벨 잉크가 불꽃 가열기에 의해서 스테이션(67)에서 떨어지지 않게 부착되는 것이고, 상자(59)에 의해 형성된 폴리에틸렌 기재로 부착층의 내부에 확산시키기 위한 것이다.

본 발견은 많은 가열 시스템의 광범위한 시행들로 발견되었다. 불꽃 처리가 라벨 부착에 대한 요구되어진 표면 에너지를 제공하는 가장 좋은 기술로 발견되었기 때문에, 그래서 그것은 라벨의 불꽃 처리와 혼합물을 코팅의 조합이, 기계적 성질을 손실케하고, 응용된 라벨의 광학적 특성을 변화시키며, 폴리프로필렌 상자( 59)를 일그러뜨리는 것 없이 요구된 내수성을 개발하는 최상의 기술이다.

현재 발명한 것에 의하면 우선 전사층의 세척성과 부착에 영향을 미치는 다양한 성질들을 설명하기 위해서 다음과 같은 시험들 즉, 앞서 나타난 것과 같이 세척 시험을 포함한 연필긁기 시험, 물흡수 방출 시험, 수증기 전달비율 시험들이 행해졌다.

본 발명의 목적은 손쉽게 용기에 부착될 수 있고, 환경 친화적인 방식으로 제거될 수 있는 전사층을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 세척 공정에서 세척 용액을 사용하여 세척 용액을 오염시키지 않고 라벨로부터 잉크를 제거할 수 있는 전사 라벨을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 보관 및 용기에 사용중에 뛰어난 부착력을 갖지만, 새로운 라벨 및/또는 다른 라벨로 교체를 위한 경제적인 방식으로 용기로부터 매우 신속히 제거될 수 있는 전사 라벨을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 인쇄 물질로써 환경 친화적이고 식품 산업에서 광범위하게 사용되는 수용성 잉크를 이용한 전사 라벨을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 손쉽게 경제적으로 제거되고 재부착될 수 있는 눈에 띠는 라벨을 제공할 수 있는 회수되는 상자 시스템을 제공하기 위한 것이다.

여기에서, 본 발명에 따르는 전사 라벨은 잉크층의 각각의 면에 상부 및 하부 봉쇄층으로 이루어지고, 상부 및 하부 봉쇄층은 잉크층의 주변 바깥쪽에서 서로 접촉하여 잉크층 주위에 밀폐된 봉인을 형성하는 것을 특징한다.

봉쇄 층사이의 봉인내에 잉크를 담아 둠으로써, 침지 공정 또는 고압의 물 제트를 이용한 공정 등의 습식 제거 공정에 의해, 상기 전사층이 부착된 용기로부터 전사층의 제거가 가능하다. 상기 잉크는 세척 용액의 오염을 발생시키지 않는 공정중에서 봉인으로부터의 누출이 예방된다. 상기 습식 제거 공정중에, 전사층내에서 잉크 중량의 10%이하는 알카리 세척 용액내에서 용해된다. 또한, 세척 용액내에 잔존한 잉크 수준은 폐수 처리 플랜트에서의 호기성 및 혐기성 처리에 영향을 미치지 않을 정도로 충분히 낮다. 세척 용액내에서 낮은 잉크 농도는 폐수 처리 플랜트의 슬러지(sludge)중의 금속의 축적을 예방하고, 상기 슬러지는 정부 규정에 의해 화학적 폐기물로써 처리될 필요가 없다. 세척 용액으로 부터의 제거된 라벨을 간편히 수집함으로써, 매우 경제적인 세척 공정이 달성 될 수 있다.

바람직하게는 상기 잉크 층이 0.5mm²내지 500cm²정도의 크기인 분리 구역으로 이루어지고, 상부 봉쇄 층 및 하부 봉쇄 층은 분리 구역의 외부에서 잉크 층의 각각의 구역주위에 개개의 봉인을 형성하기 위해서 접촉한다. 잉크 층의 분리 구역을 접촉하는 전사층 지역은 봉쇄 층사이에 존재하는 잉크 층의 구역에 비교하여 감소된 두께를 갖을 것이다. 전사층을 용기로 전사한 다음, 분리 잉크 구역의 외부에는 라벨 물질이 존재하지 않는 것이 가능하다. 상기 감소된 두께의 영역 또는 봉인 외부에서의 라벨의 개방 영역은 세척 용액에 대한 자연적인 공격 지역을 형성하여서, 상기 라벨이 분리 부분에서 제거될 수 있다. 상기 세척 용액이 인쇄 패턴 주위에서 봉인의 외부에 영역을 통해 라벨-용기 경계면에 접촉을 갖기 때문에, 용기로부터 매우 신속한 전사층의 제거가 가능하고, 이것에 의해 라벨이 분리 조각으로 제거된다. 상기 조각은 구멍 크기 0.1 내지 10mm, 바람직하게는 약 2mm인 종래의 체(sieve)를 사용하여 세척 용액으로부터 걸러질 수 있다.

재활용 플라스틱 상자에 대해서, 본 발명에 따르는 전사층의 사용이 바람직하지만, 상기 라벨은 또한 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 병, 플라스틱 트레이(tray), 플라스틱 병, 유리병 및 기타 등등의 조합에서 사용될 수 있다.

본 발명에 따르는 바람직한 전사 라벨은 침지 용액에 대해 투과성인 전사층으로 이루어 진다.

"투과성"을 갖는 다는 의미는, 상온의 물내에서 전사층이 3시간 후에 0.0 내지 100g/m², 바람직하게는 약 5g/m²을 투과한다는 것이다. 이러한 라벨은 상온의 물내에서 24시간 후에 50 내지 750g/m²범위, 바람직하게는 600g/m²범위의 수증기 전달 속도를 갖는다.

상기 전사층은 잉크 패턴을 씌우는 커버층으로 이루어 질 수 있으며, 상기 커버층은 용기에서 전사층의 부착위에 외부적인 접촉 표면을 형성한다. 상기 커버층은 예를 들면, 아크릴 왁스 코팅에 의해 형성될 수 있다. 상기 커버층은 연속적인 층일 수 있으며, 잉크 패턴과 바르게 일치되게 인쇄되고 비연속적일 수 있다. 상기 아크릴 왁스 커버층은 0.5%의 NaOH 수용액 등에 의한 침투에 있어 매우 유리할 수 있으며, 반면에 용기에서 라벨의 사용 조건과 보관 중에 습기의 침투에 대해 충분한 장벽을 제공한다. 본 발명에 따르는 라벨은 충분한 내구성 및 건조 상태, 20。Ｃ인 물내에서 침지 시간 1 내지 15분 후에 펜슬 경도 1 내지 7 뉴톤을 갖는 신속하고 경제적인 제거의 조합이다.

바람직하게는 상기 전사층이 침지 시간 20분 이하, 바람직하게는 10초 이하인 침지 조건하에, 100。Ｃ, 바람직하게는 70。Ｃ이하 온도의 수용액 내에서 4이상의 조각으로 분쇄되는 배열을 갖는다. 상기 전사층이 용기로부터 제거될 경우에, 전사층의 분쇄로 형성된 대다수 조각의 크기는 바람직하게는 잉크 형태의 분리 구역의 크기보다 작지 않다. 봉인의 일부가 세척 공정 중에 찢어질 수 있지만, 이것은 비교적 적은 봉인내 함유 잉크의 누출을 발생시키고, 상기 잉크는 여전히 실제적으로 봉쇄 층 부분으로 둘러 쌓여있다.

본 발명에 따르는 상기 봉쇄 층의 사용에 의해, 수용성 잉크가 사용될 수 있다. 바람직한 구현에서, 최상부 봉쇄 층은 미착색 잉크로 이루어지고, 상기 잉크는 잠재적으로 인쇄된 구역과 적합성이 있다. 상기 하부 봉쇄 층은 바람직하게는 부착층 또는 중간 층으로 이루어지고, 상기 층은 부착층 및 상기 위치된 잉크 구역 층과 적합성이 있다.

상부 봉쇄 층은 불연속적일 수가 있고 잉크 패턴에 따라 증착된다. 이러한 방법으로 하부 봉쇄 층은 전사층을 제거하는 동안에 세척 용액의 영향을 받는다. 또한 하부 봉쇄 층이 불연속적일때는 그 밑의 부착층이 직접 세척 용액의 영향을 받을 수 있다. 봉쇄 층과 그 밑의 부착층의 바람직한 형태는 불연속적이고 바르게 일치되게 모두 인쇄된다. 용기에 전사층을 적용시킨 후에 아크릴 왁스를 포함하는 커버층은 전사층을 지나 적용될 수 있다. 아크릴 왁스는 용기가 사용되는 동안에 라벨의 제거나 긁힘에 대한 좋은 저항력을 주는 것과 같이 물에 대해서도 비교적 좋은 저항력을 준다. 그러나, 아크릴 왁스는 예를 들어 0.5% NaOH 수용액 같은 알칼리성 수용액에 의하여 쉽게 제거되어 진다. 본 발명에서의 라벨은 용기에 적용한 다음에 저장동안에 충분한 내구성을 가지고, 경제적으로 빠르고 쉽게 제거할 수 있도록 바람직하게는 40 내지 100℃, 더욱 바람직하게는 50 내지 90℃에서 열처리를 하는 것이다.

신중하게 라벨의 성분을 선택함으로써 보호 코팅의 사용과 후처리의 성질에서 특히 세척 동안의 상태에 있는 전사층의 성질을 조절할 수 있게 한다.

용기에 라벨을 부착시킬 때 사용되는 부착제의 선택은 세척성에 의하여 영향을 받는다. 부착제는 반드시 전사층이 용기에 적용되는 동안 또는 그에 앞서서 활성을 가져야 한다. 이미지를 적용시키는 쉽고 일반적인 방법은 라벨에 역으로 인쇄된 이미지에 열 활성이 있는 부착제를 사용하는 것이다. 다른 방법은 복사, 화합물, 전자빔, 마이크로파, 자외선 또는 이와 같은 방법으로 활성을 주는 것이다. 또한 광 개시, 습기, 효소 활성, 압력 또는 초음파처리를 통하여 부착제를 사용할 수도 있다.

바람직한 부착제는 60 내지 90 ℃, 더욱 바람직하게는 80 내지 90 ℃사이에서의 낮은 점성 온도를 가지는 것이다. 부착제의 층을 나누는 것 대신에 활성에 대해 스스로 부착 성질을 가지는 잉크의 전사층을 사용하는 것도 가능하다.

전사층을 받는 용기 표면의 좋은 적용은 적어도 표면 장력이 60Dyne/cm 이다. 본 발명을 따르는 전사층을 포함하는 용기의 세척 방법은 다음의 단계로 이루어 진다:

-침지 용액내에서 난류를 발생시키면서 용기를 침지 용액의 온도 100。Ｃ이하, 바람직하게는 70。Ｃ이하에서 침지 시간 20 분이하, 바람직하게는 1 분이하 동안 수용성 침지 용액내에 위치시켜, 잉크의 대부분이 봉인의 내부에 함유되어 잔존하되도록, 상기 라벨이 각각의 부분이 5 마이크로미터보다 작지 않도록 적어도 4개이상의 부분으로 찢어지게 용기로부터 분리하는 단계,

-펌프를 이용해 침지 용액을 체에 통과하게 하고 체에 걸러진 라벨의 조각을 모으는 단계,

-주기적으로, 바람직하게는 연속적으로, 라벨 조각의 제거 및 채집에 의해 체를 청소하는 단계로 이루어 진다.

본 발명의 전사층은 침지 용액으로부터 라벨 조각을 체로 걸름에 의해 제거할 수 있는 일반적인 세척장치로 제거 할 수 있다. 침지 용액에 라벨의 아무것도 분해되지 않는다면 세척에 사용한 용액을 정제하기 위하여 아무런 장비도 필요하지 않다.

세척 시험

본 발명에 의하면 라벨들에 대한 최적 세척 조건들을 결정하기 위한 도 4에서 보여지 듯이 전사층(50)이 배열된 폴리에틸렌 상자가 응용된 것이다. 라벨의 크기는 가로 세로 약 10×10cm 이고, 부착층(54)은 점성 온도 79℃인 100% 우레탄 부착 부착제이다. 상기 라벨들은 도 9에서 2.5 bar 압력, 155℃에서 롤러(63) 온도를 갖는 상자를 적용한 것이다. 상자 전열 온도(도 9의 스테이션(60, 61))는 75℃이었다. 라벨 적용기를 통한 상자(59)의 속도는 40/min 이었다. 상기 라벨 적용이후에 도 9의 스테이션(67)에서 가열된 상자가 갖는 후 열처리 온도의 영향을 결정하기 위해서 40℃, 60℃, 90℃의 온도가 후 열처리 온도를 사용했다. 라벨을 적용한 다음, 상자가 20℃의 온도에서 최소 24시간 저장되어 진다. 라벨이 응용된 상자는 그후 20℃, 50℃, 70℃의 온도에서 0.5%의 NaOH 수용액에 침지했다.

상기 상자의 침지를 난류가 없는 20리터 침지 베트(bath)에서 침지 시간(10 내지 50초)동안 수행했으며, 상기 침지된 상자를 6ℓ/min의 샤워 헤드로써 스프레이한 다음 상기 라벨이 2초후에 완전히 제거되었다.

상자의 두 번째 세트를 제조하였고, 여기서 라벨 적용 후에 도 9의 스테이션 (66)에서와 같이 왁스로 코팅하는 층을 적용하였다.

2초 내에 라벨을 제거하기 위해 요구되는 침지 시간 대 후-처리 온도의 결과는 표 Ⅰ과 Ⅱ에 나타내었다. 표 Ⅰ로부터 이 결과는 도 10에 도식으로 나타나 있고, 어떠한 왁스층도 적용되지 않은 라벨에 대해 침지 시간은 침지 용액의 온도가 20℃이상에서 매우 감소한다. 90。의 후-열 온도에 대하여, 라벨의 내구성은 증가하고 침지 시간은 5초 이상으로 유지된다.

상자 세척 시험(왁스 층이 적용 않됨)

			0.5% 부식제
온도	후열		시간	시간	시간	평균
(。Ｃ)	(。Ｃ)		(초)	(초)	(초)	(초)
20	없음		90	120		105
	40		180	150		165
	65		210	240		225
	90		480	420		450
50	없음		2	2	2	2
	40		3	3	3	3
	65		3	3	4	3.3
	90		15	14	13	14
70	없음		1	1	1	1
	40		1	1	1	1
	65		1	1	1	1
	90		6	6	7	6.3

적절한 후-열 온도는 65℃내지 90℃이라는 것을 발견하였다. 65℃ 이하의 후-열 온도에서, 적용된 전사층이 융합되기 어렵고, 그 결과 전사층이 불충분한 내구성을 갖고 저장 및 이용 동안 쉽게 제거될 수 있다. 90℃이상의 후-열 온도에서, 전사층의 내구성은 매우 좋아지고, 빠른 제거 시간은 경제적으로 실행 할 수 있는 방법으로는 도달 할 수 없다. 샤워꼭지(showerhead)로 분사되는 동안, 침지 후 라벨은 상자로부터 떼어내어져 여러 조각(2 내지 4)으로 찢어졌다.

도 9의 스테이션(67)에서의 불꽃 처리 단계 전에 왁스층이 스테이션(66)으로 적용되는 경우, 라벨의 내구성은 향상되고, 침지 시간은 증가된다. 표Ⅱ로부터 0.5% 가성 용액(caustic solution)에 대하여 왁스 코팅이 보다 긴 침지 시간으로 이끈다는 것을 발견하였다.

상자 세척 시험(왁스 층 적용)

			0.5% 부식제
온도	후열		시간	시간	시간	평균
(。Ｃ)	(。Ｃ)		(초)	(초)	(초)	(초)
20	없음		150	150		150
	40		180	180		180
	65		300	270		285
	90		＜600			600
50	없음		4	4	5	4.3
	40		6	6	6	6
	65		7	7	8	7.3
	90		13	14	16	14.3
70	없음		2	2	3	2.3
	40		2	2	2	2
	65		2	2	2	2
	90		6	6	7	6.3

20℃에서, 120bar의 압력에서 단독으로 고압의 물분사 제트(water jet)를 사용한 상기의 세척 견본(washing trial)에서 실험된 바와 같이, 분 당 15미터의 컨베이어 속도와 10 센티미터 거리에서 90。의 분사각에서 라벨을 제거하기 위해 시도하는 것에 의하여, 어떠한 라벨도 제거하지 못했다. 어떠한 왁스 코팅도 없고 어떠한 후-열 처리도 없는 라벨 조차도, 고압의 물분사 제트의 수단에 의해서도 제거하는 것이 불가능하였다.

연필 긁기 실험

연필 긁기 실험의 목적은 피복 왁스층의 이용 및 라벨의 제거시키는 열처리 등의 여러 가지 측정에 의해 얻어질 수 있는 최소 및 최대 내구성을 동정하는 것이다. 여러 가지 후-열 온도가 적용된 라벨, 왁스층이 적용된 라벨 및 왁스층이 적용되지 않은 라벨을 갖는 상자를 실험하였다.

라벨은 상기의 세척 견본에 사용된 것과 동일한 라벨이었고, 상기와 동일한 조건 하에서 적용되었다.

연필 긁기 실험은 Erichsen(PO Box 720, D-5870 Hemer Germany)에 의해 공급되는 "스케어 저항 테스트 모델 435(scare resistence test model 435)"으로 수행하였다.

긁기 실험 동안, 플라스틱 삽입물을 갖는 연필은 라벨의 중심에서 수평으로 90。각으로 라벨을 끌기위해 사용되었다.

라벨에 적용한 후에 상자는 20℃ 온도에서 적어도 24 시간 동안 저장되었다. 긁기 전에, 상자는 20℃의 난류(turbulence)가 없는 물에서 침지되었다. 긁기 실험의 결과는 표 3과 표 4에 주어졌고 여기서 긁기 결과는 N으로 주어졌다.

표 3과 4로부터 후-열불꽃 처리에 의해 건조 상태에서의 전사층의 긁힘에 대한 저항에 영향을 미치지 못함을 분명히 알 수 있다. 그러나, 전사층의 내구성은 침지 후에 높은 연필 경도에서 증가하는 것이 분명한 것처럼 후 열처리에 의해서 증가된다.

표 4에서 라벨을 덮는 왁스 층의 사용은 건조 라벨의 긁힘에 대한 저항력을 증가시켜줌을 알 수 있다. 110℃에서 왁스 코팅과 결합된 후-열처리로서 8 N의 긁힘 저항력을 얻을 수 있다. 8 N의 연필 경도를 갖는 라벨은 반영구적이며 경제적인 방법에 의해서는 제거되지 않는다. 65℃이하의 후-열 불꽃 온도에서의 라벨의 강도는 왁스 코팅되지 않은 라벨에 대해 불충분하다. 왁스 코팅을 하지 않은 라벨의 건조상태에서의 타켓 연필 경도는 약 1.2 N정도이어야 하며 긁는 힘이 0.3N이하로 떨어질 때까지의 침지 시간은 3분 미만이어야 한다.

왁스 코팅을 한 라벨의 건조상태에서의 타겟 연필 경도는 약 5N 정도이어야 하며 긁는 힘이 0.3N이하로 떨어질 때까지의 침지 시간은 10분 미만이어야 한다.

상기 전사층은 내구성과 세척력의 시각적인 결합이상의 특성을 가지고 있다.

물 흡수 테스트

본 발명에 의하면 라벨은 용기로부터 쉽게 제거되어지는데 특히 침지 용액이 라벨로 쉽게 침투되어 라벨을 작은 조각으로 분해하여서 용기로부터 제거시키는 뛰어난 물 침투력 때문에 특히 플라스틱 상자에서 용이하게 제거된다. 바람직한 라벨은 다음에 기재되듯이 물 흡수 테스트에서 3시간 후에 약 58 g/m²의 물 흡수력을 가진다. 선택되어진 라벨의 수분 흡수 값은 아래에서 설명된 수분 흡수 테스트에서 30분 안에 4.5g/㎡이 된다. 본 발명에 따르는 바람직한 라벨들은 3시간 후에 수분 흡수 값이 0보다 크고 100 g/㎡보다 작게 될 것이다. 각각 두께가 12.7㎛, 표면적 85.8㎠인 두 개의 샘플이 22.4℃, 상대습도 48%에서 준비되어졌다. 각각의 샘플에 대해 두 개의 라벨은 3 inch × 9 inch × 0.02 inch 의 투명한 유리에 부착되어 졌다.

라벨의 중량이 극히 작기 때문에 각각의 유리에 부착된 라벨에 의해 그람 단위 측정 전자저울로 소수점 둘째 자리의 변화가 생기는 것은 당연하다. 샘플은 다음 방법에 의해서 준비되어 졌다. 유리 지지대는 전면이 깨끗이 청소되어졌고 유리표면의 온도가 약 250℉가 될 때가지 오븐에 놓여져 가열되어졌다. 그 다음에, 유리는 가열오븐에서 꺼내어져 실리콘 고무 매트에 놓여졌다. 상기 라벨은 즉시 유리에 부착되고 실리콘 롤러에 의하여 견고하게 된다. 롤링 압력은 전체 면에 대해 계속해서 안에 갇힌 공기가 제거 될 때까지 가해진다(약 5 내지 6회 반복 동작). 유리가 냉각되어진 후 케리어 필름이 제거되어 진다. 그 다음에 유리의 반대면에 깨끗한 알루미늄 판(약간 유리판보다는 큼)의 대류 오븐에서 약 250℉의 가열에 의해 라벨링되고, 알루미늄판 표면에 놓여지며 이것은 유리의 상부 표면이 가열되어 질 수 있게 된다. 그 다음에 부착된 라벨은 상기 기재되어진 것처럼 실리콘 롤러에 의해서 견고하게 되어진다. 다시 한번 유리가 냉각되어질 때, 케리어 필름이 제거된다. 그 후 0.043g의 건조 왁스 코팅이 두 개의 라벨의 표면에 적용되어 진다. 마지막 단계로 산소를 이용한 프로판 불꽂 처리가 신속하게 라벨 샘플의 전표면적에 가해진다. 한번 냉각되어지면 수분 흡수 테스트를 위한 준비가 된다. 직경 33.66cm 높이 24.13cm에 스테인레스 스틸 담금용 탱크에 비이온화된 물을 채운다. 물의 깊이가 샘플 전체가 잠길 수 있도록 충분히 깊도록 주의를 기한다. 샘플은 치수가 적은 쪽으로 탱크의 하부와 수직이 되도록 놓여진다. 유리 지지대는 얇은 줄로 된 틀에 의해서 담금용 탱크 안에 놓여지게 된다.

선택된 라벨의 수분 방출은 표 5에서처럼 30분 안에 4.5 g/㎡이 되고 샘플은 탱크로부터 꺼내어져 표면의 과도한 물은 압지로 건조 된 후 중량을 달고 다시 탱크 안에 넣는다.

이 과정은 측정기간 동안 계속되어 진다. 결과는 다음 표 5에 나타나 있다.

샘플(1)은 3시간 후에 최고 흡수력 0.04g을 나타내며, 그 수준의 수분 보유력을 상실하기 전까지 5시간 동안 유지된다.

5시간 후에 라벨은 수분 보유력을 잃는다. 이것은 라벨 구조의 분해 때문이라 생각된다. 샘플(2) 역시 3시간 후에 최고 흡수력 0.04g을 나타낸다. 5시간 후에 아래에 설명된 수분 방출 측정으로부터, 상온에서 3시간 후에 12.7㎛두께의 라벨의 수분 흡수 값은 0.04g/85.8㎠ 또는 5g/㎡으로 결론되어진다.

시간	샘플 1의 중량(그람)	샘플 2의 중량(그람)	비교 습도(%)	탱크의 물 온도(。Ｆ)	실온 온도(。Ｆ)
오전 8시	59.77	58.77	47	71	72.4
오전 8시 10분	59.80	59.80	47	71	72.4
오전 9시	59.81	59.81	47	71	72.4
오전 10시	59.83	59.83	47	71	72.4
오전 11시	59.85	59.85	48	72	72.4
오후 12시	59.85	59.85	48	72	72.6
오후 1시	59.85		48	72	72.6
오후 2시	59.84		48	72	72.6
오후 3시	59.81		49	72	72.6

표 5에서 데이터로부터 각 라벨의 그람을 측정하기 위해서는 다음에 따르고;

각각의 샘플은 2개의 라벨의 사용을 통합했다. 오후 1시에 샘플 1의 중량을 측정하기 위해 오후 1시의 측정값에서 오전 8시의 측정값을 뺀 다음에 2로 나누었다.

예;

오후 1.00시의 측정값 59.85

오전 8.00시의 측정값 59.77

0.08/2 = 0.04 그람

물 방출 측정

상기 물 투과 데스트의 결과 후에 제조된 샘플 2로써, 즉시 물 방출 테스트를 시행했다. 상기 샘플에서 과량의 물을 제거하기 위해 흡수했고, 중량을 측정하고, 이 데이터를 기록했다. 상기 샘플을 처음에 대기 온도에서 1시간 30분동안 노출했으며, 중량을 측정했다. 상기 샘플의 중량을 측정한 다음 30분 후에, 이것을 예열된(53。Ｃ) 테스트 오븐(전기적으로 가열되는 작은 오븐, Quieny Lab Inc., Model 20 Lab 오븐 또는 이와 동등한 오븐)에 위치시켰다. 상기 샘플을 1시간이상 예열된 오븐에 방치하고 중량을 측정하였다. 이 후에, 상기 샘플을 테스트 오븐에 재위치시키고, 3시간 30분 동안 방치시켰다.

표 4로부터, 샘플 2가 대기 온도 및 습도(48%)에 노출되어 방출되어 빼앗긴 물의 양을 계산할 수 있다. 사실상, 상기 샘플에서 최초 질량으로부터 0.01 그람의 손실이 있음이 측정되었고, 이것은 장치에서 라벨이 완전히 건조되지 않았음을 나타낸다. 그래서, 85.8cm²크기 및 12.7 미크론 두께인 바람직한 라벨은 상기 한정 요소에서 30분내에 평균 방출량 0.045 그람을 갖으며, 0 내지 0.10g/1일의 방출하는 물을 갖는다.

수증기 투과 속도 테스트

본 발명에 따르는 라벨의 내구성과 세척력의 최상의 조합은 적어도 부분적으로 침지 용액에 대한 투과성에 기인한다. 물 흡수/방출 테스트에서 측정된 12.7 미크론 두께의 동일한 형태인 전사층 샘플이 수증기 투과를 위해 측정되었다. 직경 15.9mm인 원형 오리피스를 갖는 25 미리리터 유리 용기를 아세톤으로 세척했고, 10 미리리터의 비이온화된 물로 채웠다. 상기 용기의 오리피스를 약 118。Ｆ에서 가열했고, 전사층의 원형 구획을 압력 패드로써 작은 조각의 실리콘 고무를 사용하여 단단히 고정시켰다. 상기 용기/라벨을 냉각한 다음에, 상기 지지층을 천천히 제거했다. 상기 샘플 제조는 왁스 코팅(단면적 1.99cm², 0.001그람)을 첨가하여 완성했으며, 공기로 건조했다. 상기 기재된 동일한 크기의 두 번째 유리 용기를 아세톤으로 완전히 세척했고, 비이온화된 물 10 미리리터를 채웠다. 상기 샘플의 오리피스 영역을 또한 가열했다. 상기 샘플을 제어 샘플로써 사용했다. 그리고, 상기 완성된 샘플을 26.6시간의 기간에 대해 다양한 간격을 두며 중량을 측정했다. 상기 실험의 전체 시간에 대한 수증기 투과 속도를 22.2 。Ｃ, 비교 습도 46% 및 24시간 기간에서 568.75 g/m²로 동일했다. 약 0분부터 28분이 될 때까지는, "정상 상태"의 수증기 투과 속도가 달성되지 않음을 발견했다. 약 0분부터 28분후의 데이터를 "정상 상태"로 사용할 경우에, 상기 수증기 투과 속도는 24시간에서 약 526.93 g/m²임을 알 수 있었다.

라벨이 없는 제어 샘플에 대해서, 24시간 내에서 전체 시간에 대한 수증기 투과 속도가 1,085.7 g/m²임을 알 수 있다. 본 발명을 따르는 바람직한 라벨의 수증기 투과 속도는 24시간(22.2。Ｃ, 비교 습도 44%) 후에 50 내지 750 g/m²사이, 바람직하게는 약 500 g/m²에 있다.

Claims (26)

1. 지지층과 지지층에 떨어질 수 있게 부착된 전사층으로 이루어지고, 상기 전사층은 잉크층으로 이루어지는 전사 라벨에 있어서, 전사층은 잉크층의 각각의 면에 상부 및 하부 봉쇄층으로 이루어지고, 상부 및 하부 봉쇄층은 잉크층의 주변 외부에서 서로 접촉하여 잉크층 주위에 밀폐된 봉인을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사 라벨.
2. 제 1항에 있어서, 잉크층은 0.5mm²내지 500cm²정도의 넓이를 갖는 분리 구역으로 이루어지고, 상부 봉쇄층과 하부 봉쇄층은 분리 구역의 외부에서 서로 접촉하여 잉크층 개별의 구역 둘레에 개개의 봉인을 형성하는 것을 특징으로 하는 전사 라벨.
3. 제 1항에 있어서, 잉크 패턴의 분리 구역 주위의 대다수의 봉인은 용기에 적용된 후의 전사층이 세척 용액을 사용하는 세척 공정중에서 상기 용기로부터 제거되는 경우에 밀폐된 상태가 되는 것을 특징으로 하는 전사 라벨.
4. 제 3항에 있어서, 세척 공정중에서 전사층은 난류성 침지 조건하에서, 온도 100℃ 이하의, 바람직하게는 70℃ 이하의 수용액내에서 20분이하, 바람직하게는 10초이하의 침지 시간 내에, 적어도 4조각으로 찢겨지고 용기로부터 분리되고, 여기서 전사층이 찢어져서 형성된 대다수의 조각은 잉크 패턴의 분리 구역의 크기보다 작지 않는 것을 특징으로 하는 전사 라벨.
5. 제 1항 내지 제 4항중 어느 하나의 항에 있어서, 잉크가 수용성인 전사 라벨.
6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 하나의 항에 있어서, 상부 봉쇄층은 비착색된 잉크로 이루어지고, 하부 봉쇄층은 부착제로 이루어진 전사 라벨.
7. 제 1항 내지 제 6항중 어느 하나의 항에 있어서, 상부 봉쇄층은 비연속적이고, 잉크 패턴과 바르게 위치하는 전사 라벨.
8. 제 1항 내지 제 7항중 어느 하나의 항에 있어서, 하부 봉쇄층은 비연속적인 전사 라벨.
9. 제 1항 내지 제 8항중 어느 하나의 항에 있어서, 잉크 패턴의 분리 구역 외부의 전사층은 침지 용액에 대해 투과성인 전사 라벨.
10. 제 1항 내지 제 9항중 어느 하나의 항에 있어서, 전사층이 부착층으로 이루어지고, 이의 점성은 적어도 침지 용액과의 접촉에 의해, 바람직하게는 침지 용액내에서 용해 시킴으로써 감소되는 전사 라벨.
11. 제 10항에 있어서, 부착층은 비연속적이고, 잉크 패턴과 바르게 일치하는 전사 라벨.
12. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 침지 용액은 수용성 알카리 용액인 전사 라벨.
13. 제 1항 내지 제 12항중 어느 하나의 항에 있어서, 봉쇄층의 중량은 1 내지 10g/m²이고, 두께가 30 마이크로미터이하, 바람직하게는 20 마이크로미터이하인 전사 라벨.
14. 제 1항 내지 제 13항중 어느 하나의 항에 있어서, 중량은 1 내지 10g/m², 바람직하게는 3 내지 7g/m²인 부착층으로 이루어진 전사 라벨.
15. 제 1항 내지 제 14항중 어느 하나의 항에 있어서, 부착층은 최소한 2이상의 내부층으로 이루어지고, 용기에 부착되는 상기 내부층의 점성은 용기로부터 좀더 떨어져 위치한 부착층보다 용기에 가장 가까운 층이 작은 점성을 갖는 전사 라벨.
16. 제 1항 내지 15항중 어느 하나의 항을 따르는 전사 라벨을 사용하여 적용된 전사층으로 이루어진 용기.
17. 제 16항에 있어서, 커버층은 전사층에 적용되고, 아크릴 왁스로 이루어진 용기.
18. 제 17항에 있어서, 커버층은 전사층을 용기에 부착시 또는 부착한 다음에 적용되는 용기.
19. 제 16항, 제 17항 또는 제 18항에 있어서, 상기 전사층은 용기에 적용된 다음에 온도 40 내지 100。Ｃ, 바람직하게는 50 내지 90。Ｃ에서 열처리된 용기.
20. 제 15 내지 제 19항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 전사층을 적용하는 적용 표면은 적어도 60 Dyne/cm 의 표면 장력을 갖는 용기.
21. 제 16 내지 제 20항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 용기 위의 라벨은 건조 상태에서 연필 경도가 1 내지 7뉴톤이고, 20。Ｃ에서 침지 용액으로써 물을 사용하여, 침지 시간 1 내지 15분 후에 펜슬 경도가 0.5뉴톤 미만인 용기.
22. 제 16항 내지 제 20항중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 용기 위의 라벨이 3시간 후에 0 내지 100g/m²이하, 바람직하게는 5g/m²의 흡수값을 갖는 용기.
23. -침지 용액내에서 난류를 발생시키면서 용기를 침지 용액의 온도 100。Ｃ이하, 바람직하게는 70。Ｃ이하에서 침지 시간 20 분이하, 바람직하게는 1 분이하 동안 수용성 침지 용액내에 위치시켜, 잉크의 대부분이 봉인의 내부에 함유되어 잔존하되도록, 상기 라벨이 각각의 부분이 5 마이크로미터보다 작지 않도록 적어도 4개이상의 부분으로 찢어지게 용기로부터 분리하는 단계,

    -펌프를 이용해 침지 용액을 체에 통과하게 하고 체에 걸러진 라벨의 조각을 모으는 단계,

    -주기적으로, 바람직하게는 연속적으로, 라벨 조각의 제거 및 채집에 의해 체를 청소하는 단계로 이루어진 상기 제 16항 내지 제 22항중 어느 하나의 항에 따르는 용기의 세척 방법.
24. 제 23항에 있어서, 상기 체의 구멍 크기는 0.1 내지 10mm, 바람직하게는 약 2mm인 용기 세척 방법.
25. 제 23항 또는 제 24항에 있어서, 상기 침지 용액 내에 용기를 위치시키기 전 및/또는 후에 용기에 물 제트의 충격 단계로 이루어진 용기 세척 방법.
26. 제 22항, 제 23항 또는 제 24항에 있어서, 상기 침지 용액이 NaOH 0.1 내지 5중량%, 바람직하게는 0.5중량%인 용기 세척 방법.