KR20030031862A - 비접촉형 리라이트 서멀 라벨 및 그 사용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 피착체(被着體)에 붙인 상태에서, 비접촉 방식에 의해 반복 정보의 기록 및 소거를 행할 수가 있는 위에, 피착체와 함께 리사이클이 가능한 비접촉형 리라이트 서멀 라벨, 및 그 사용 방법을 제공하는 것을 과제로 한 것이며, 그 해결수단에 있어서, 베이스부재의 한 쪽의 면에, 베이스부재쪽으로부터 차례로 가교화 수지 로 이루어지는 앵커 코트층, 감열 발색층 및 광흡수열교환층이 적층 되고, 베이스부재의 다른 쪽의 면에 점착제층이 형성되고, 비접촉 방식으로 반복해 정보의 기록 및 소거가 가능한비접촉형 리라이트 서멀 라벨, 및 이 리라이트 서멀 라벨을 피착체에 붙인 상태에서, 비접촉 방식으로 반복해 정보의 기록 및 소거를 행하는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 사용 방법인 것을 특징으로 한 것이다.

Description

비접촉형 리라이트 서멀 라벨 및 그 사용 방법 {NON-CONTACTING TYPE REWRITE THERMAL LABEL AND ITS USING METHOD}

본 발명은, 비접촉형 리라이트 서멀 라벨에 관한 것으로서, 더 자세하게는, 본 발명은, 피착체에 붙인 상태에서, 비접촉 방식에 의해 반복 정보의 기록 및 소거를 행할 수있고, 또한 내용제성이 부족한 베이스부재도 사용할 수 있는데 더하여, 피착체 와 함께 리사이클이 가능한 비접촉형 리라이트 서멀 라벨에 관한것이다.

현재, 물품의 관리에 사용되고 있는 라벨, 예를 들면 식품을 수송하는 플라스틱 콘테이너(상품 배달 상자)에 붙이는 라벨, 전자 부품의 관리에 사용하는 라벨, 골판지 등에 붙이는 물류 관리 라벨 등은, 감열 기록 재료(다이렉트 서멀지등)를 표면 베이스부재에 이용한 것이 주류가 되고 있다. 이 감열 기록 재료는, 지지체 위에 전자 공여성의 통상 무색내지 엷은 색의 염료 전구체(前驅體)와 전자 수용성의 현색제(顯色劑)를 주성분 으로 하는 감열 기록층이 형성되고 있어, 열헤드, 열펜등으로 가열 함으로써, 염료 전구체와 현색제가 순간에 반응해 기록화상을 얻을 수 있는 것이다. 이러한 감열 기록 재료는, 일반적으로 한 번 화상을 형성 하면, 그 부분을 소거해 다시 화상 형성전의 상태로 되돌리는 것은 불가능하다.

지금까지, 상기의 물품 관리에 사용되는 라벨에 있어서는, 표면 베이스부재로서, 이러한 감열 기록 재료가 주로 사용 되고, 접촉형의 서멀 프린터등을 사용해서, 행선지, 발송인, 품명, 수량, 로트 번호등의 정보나, 그것들을 바코드화한 것을 인자 하고, 피착체에 붙이고 있었다. 그리고, 라벨로서의 역할이 종료 하면, 피착체인 콘테이너나 골판지등을 재이용 하기 위하여, 라벨을 일손으로 벗기는데 많은 시간과 수고를 필요로 하고 있었다. 또, 라벨이 벗겨진 피착체는, 접촉형의 서멀프린터 등에서 인자된 다른 라벨이 재차 붙여지고, 반복 이용된다.

이와 같이, 피착체가 반복해 이용될 때마다, 라벨의 박리 및 붙임이 행해지고 있는 것이 실상이며, 라벨을 피착체로부터 그때마다 벗기는 일 없이, 피착체에 붙인 상태에서 반복 정보의 기록 및 소거가 가능한 리라이트 서멀 라벨이 기대되고 있다.

한편, 최근, 화상의 형성 및 소거가 가능한 가역성 감열 기록 재료, 예를 들면 (1)지지체 위에. 온도에 의존해서 투명도가 가역적으로 변화하는 유기저분자 물질과 수지 로 이루어지는 감열층을 형성해서 이루어진 가역성 감열 기록 재료, (2)지지체 위에 염료 전구체와 가역성 현색제를 포함한 감열 발색층을 형성해서 이루어진 가역성 감열 기록 재료등이 개발되어 있다.

이러한 가역성 감열 기록 재료를 상기 리라이트 서멀 라벨에 적용하는 경우, 피착체에 상기 라벨을 붙인 상태에서 정보의 기록, 소거를 행하기 위해서, 비접촉 방식에 의한 정보의 기록, 소거가 요구되기 때문에, 가역성 감열 기록 재료로서는, 상기(2) 의 것이 바람직하다.

그러나, 이 (2)의 가역성 감열 기록 재료에 있어서는, 감열 발색층을 형성하는데, 통상 테트라 히드로 프랑등의 용제중에 염료 전구체와 가역성 현색제 및 필요에 따라서 이용되는 다른 첨가 성분을 용해 또는 분산해서 이루어진 도공액이 이용된다. 따라서, 라벨의 베이스부재로서는, 현재, 주류로 이용되고 있는 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-부타디엔-스틸렌 공중합체(ABS 수지), 폴리카보네이트 필름 등은 내용제성이 부족하기 때문에 사용이 곤란하고, 내용제성이 있는 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 폴리프로필렌 필름등 밖에 사용하지 못하고, 종류가 제한되는 것을 면할 수 없다고 하는 문제가 생긴다. 현재 주류로 이용되고 있는 상기 수지 필름을 라벨의 베이스부재로서 이용하기 위해서는, 용제에 대한 내성을 향상시키기 위한 대책을 강의하는 것이 필요하게 된다.

또, 상기 (2)의 가역성 감열 기록 재료를 적용 해서, 비접촉 방식을 채용하는 경우, 정보의 기록에는, 통상 레이저광이 이용되기때문에, 레이저광을 흡수해서효율적으로 열교환하는 기능을 부여하는 것이 중요해진다.

또한, 최근 ,자원 순환형 사회의 구축을 위해서, 사용이 완료된 피착체인 플라스틱 콘테이너 등은 리사이클하는 것이 요구되고 있다. 플라스틱 콘테이너등을 리사이클하는 경우, 상기 리라이트 서멀 라벨로서는, 피착체에 붙인 채로, 피착체 와 함께 리사이클 할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명은, 이러한 사정하에서, 피착체에 붙인 상태에서, 비접촉 방식에 의해 반복 정보의 기록 및 소거를 행할 수가 있고, 또한 내용제성이 부족한 베이스부재를 사용할 수 있는데 더하여,피착체 와 함께 리사이클이 가능한 비접촉형 리라이트 서멀 라벨을 제공하는 것을 목적으로 해서 이루어진 것이다.

도 1은, 본 발명의 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 구성의 일예를 표시하는 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 베이스부재2 앵커 코트층

3 감열 발색층4 광흡수열변환층

5 점착제층6 박리 시트

본 발명자들은, 상기가 뛰어난 기능을 가지는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨을 개발하기 위하여 열심히 연구를 거듭한 결과, 특정의 적층 구조의 라벨에 의해, 그 목적을 달성할 수 있는 것을 찾아내고, 이 식견에 의거하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은,

(1) 베이스부재의 한 쪽의 면에, 베이스부재 쪽으로부터 차례로 가교화 수지 로 이루어지는 앵커 코트층, 감열 발색층 및 광흡수열교환층이 적층 되고, 베이스부재의 다른 쪽의 면에 점착제층이 형성되고, 비접촉 방식으로 반복해서 정보의 기록 및 소거가 가능한 것을 특징으로 하는 비접촉형 리라이트 서멀 라펠,

(2) 앵커 코트층에 있어서의 가교화 수지가, 겔분율30%이상의 가교도를 가지는 상기 (1) 기재된 비접촉형 리라이트 서멀 라벨,

(3) 감열 발색층이, 염료 전구체와 가역성 현색제를 포함한 상기 (1)또는 (2) 기재된 비접촉형 리라이트 서멀 라벨,

(4) 광흡수열교환층이, 유기 염료 및/또는 유기금속계 색소 로 이루어지는 광흡수제를 포함한 상기 (1), (2) 또는 (3) 기재된 비접촉형 리라이트 서멀 라벨,

(5) 베이스부재가, 피착체의 재질과 동일재질인 상기 (1)∼(4)의 어느 한항에 기재된 비접촉형 리라이트 서멀 라벨,

(6) 상기 (1)∼(5)의 어느 한항에 기재된 리라이트 서멀 라벨을 피착체에 붙인 상태에서, 비접촉 방식으로 반복해서 정보의 기록 및 소거를 행하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 사용 방법, 및

(7) 발진 파장이 700~1500nm의 레이저광으로 정보의 기록을 행하는 상기 (6)항에 기재된 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 사용 방법,

을 제공하는 것이다.

[발명의 실 시의 형태]

본 발명의 비접촉형 리라이트 서멀 라벨에 있어서의 베이스부재로서는, 특히 제한은 없고, 내용제성이 뛰어나는 것이나 내용제성이 부족한 것 등, 모두 이용할 수가 있다. 구체적으로는, 폴리스티렌, ABS 수지, 폴리카보네이트, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌 테레프탈레이트등의 플라스틱 필름, 합성지, 부직포, 종이등을 들 수 있다. 이 베이스부재로서는, 피착체 와 함께 리사이클이 가능한 점에서, 상기 피착체의 재질과 동일재질계 의 것이 바람직하다. 베이스부재의 두께로서는 특히 제한은 없지만, 통상 10~500㎛, 바람직하게는 20~2OO㎛의 범위이다.

또, 베이스부재로서 플라스틱 필름을 이용하는 경우에는, 그 표면에 형성되는 앵커코트층이나 점착제층과의 밀착성을 향상시키는 목적으로, 소망에 의해 산화법이나 요철화법등에 의해 표면 처리를 가할 수가 있다. 상기 산화법으로서는, 예를 들면 코로나 방전 처리, 크롬산처리(습식), 화염 처리, 열풍 처리, 오존·자외선 조사 처리등을 들수 있고, 또 요철화법으로서는, 예를 들면 샌드블라스트법, 용제 처리법등을 들 수 있다. 이들의 표면 처리법은 베이스부재의 종류에 따라서 적당히 선택되지만, 일반적으로는 코로나 방전 처리법이 효과 및 조작성등의면에서, 바람직하게 이용된다.

또, 레이저광에 의한 정보의 기록을 행할 때의 변환열을 효과적으로 이용 하기 위하여, 단열 효과가 높은 발포 필름을 베이스부재로서 이용하는 것도 유효하다. 또한, 베이스부재로서는, 플라스틱 필름이 바람직하지만, 종이재료도 반복 사용 회수가 적으면, 매우 적합하게 사용 할 수 있다.

본 발명의 리라이트 서멀 라벨에 있어서는, 상기 베이스부재의 한 쪽의 면에 앵커 코트층이 형성된다. 이 앵커 코트층은, 다음 공정의 감열 발색층을 형성할 때에 이용되는 도공액중의 용제로부터 베이스부재를 보호하기 위한 것이며, 이 앵커 코트층을 형성함으로써, 내용제성의 부족한 베이스부재도 사용이 가능해진다.

상기 앵커-코트층을 구성하는 수지로서는, 특히 제한은 없고, 각종 의 것이 사용 가능하지만, 본 발명에 있어서는, 내용제성이 뛰어나는 가교화 수지가 이용된다. 이 가교화 수지로서는, 예를 들면 가교화 된 아크릴계 수지, 폴리에스테르계 수지, 폴리우레탄계 수지, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체등을 들 수 있다. 베이스부재로서, 내용제성에 뒤떨어지는 것을 이용하는 경우에는, 앵커 코트층의 형성에 유기용제형이 아닌 도공액, 예를 들면 수용액형이나 수분산형도공액의 사용이 바람직하다. 또한, 가교 방법 으로서는 특히 제한은 없고, 종래 널리알려진 여러가지 방법중에서, 사용하는 수지의 종류에 따라서 적당히 선택할 수가 있다.

또한, 무용매형으로서, 자외선이나 전자선등의 전리 방사선으로 가교 경화하는 수지의 사용 도 유효하다. 이 전리 방사선 경화형 수지는, 조사선량을 바꾸는 것으로, 가교도를 용이하게 조정할 수가 있는데 더하여, 가교 밀도가 높은 가교화 수지를 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이 앵커 코트층을 형성하는 가교화 수지의 가교도는, 아래와 같은 방법으로 측정한 겔분율로서 30%이상인 것이 바람직하고, 40%이상인 것이 보다 바람직하다. 이 겔분율이30% 미만에서는 내용제성이 불충분하고, 다음 공정의 감열 발색층을 형성할 때에, 도공액중의 용제로부터, 베이스부재를 충분히 보호할 수가 없게 될 우려가 있다.

<겔분율의 측정 방법>

박리 필름 위에, 앵커 코트층 형성용 도공액을 도공 하고, 본 발명에 있어서의 앵커코트층 형성시와 동일 조건으로 가교화 시킨 후, 박리 필름으로부터 가교화 수지(50mm×100mm)를 벗겨 낸다. 이어서, 100×130mm사이즈의 200 메시의 철망 위에, 상기 가교화 수지 2매(합계 중량 Ag)을 철망으로 감싸, 이것을 속스레추출기에세트 하고, 테트라 히드로 프랑의 환류 하에서 5시간 추출 처리한다. 다음에, 추출 처리 후, 철망 위에 잔존하는 수지를 100℃에서 24시간 건조시켜, 23℃, 50%RH의 분위기 하에서3시간 이상습도조정 후, 상기수지의 중량을측정하여(Bg), 다음식

겔분율(%)=(B/A)×100

에 의해, 겔분율을 산출한다.

상기 앵커 코트층의 두께는, 통상 0.1~30μm, 바람직하게는 1~15μm의 범위이다.

본 발명의 리라이트 서멀 라벨에 있어서는, 이와 같이 해서 형성된 앵커 코트층 위에, 감열 발색층이 형성된다. 이 감열 발색층은, 일반적으로 무색내지 엷은 색의 염료 전구체, 가역성 현색제 및 필요에 따라서 이용되는 바인더, 소색(消色) 촉진제, 무기 안료, 각종 첨가제등으로 구성되어 있다.

상기 염료 전구체로서는 특히 제한은 없고, 종래 감열 기록 재료에 있어서, 염료 전구체로서 이용되고 있는 널리알겨진 화합물중에서, 임의의 것을 적당히 선택해서 사용할 수가 있다. 예를 들면 3,3-비스(4-디메틸 아미노 페닐) -6-디메틸 아미노프탈리드, 3-(4-디메틸 아미노 페닐) -3- (1,2-디메틸 인돌-3-일) 프탈리드, 3-(4―디에틸 아미노-2-에톡시 페닐) -3-(1-에틸-2-메틸 인돌-3-일) -4-아자프탈리드등의 트리 아릴 메탄계 화합물, 로다민 B아닐리노 락탐, 3-(N-에틸-N트릴) 아미노-6-메틸-7 아니리노후르오란등의 키산텐계 화합물, 4,4'-비스(디메틸 아미노 페닐) 벤즈히드리르벤질에테르, N클로로페닐로이코오라민등의디페닐 메탄계 화합물, 3 메틸스피로지나후트피란, 3-에틸스피로지나후트피란등의 스피로계 화합물, 벤조일로이코메틸렌블루, p-니트로벤조일로이코메틸렌블루등의 티아딘계 화합물등 중에서 1종을 선택해 이용해도 되고, 2종 이상을 선택해 조합해서 이용해도 된다.

한편, 가역성 현색제로서는, 가열 후의 냉각 속도의 차이에 의해, 상기 염료 전구체에 가역적인 색조 변화를 일으키게 하는 것이면 되고, 특히 제한은 없지만, 발색 농도, 소색성(消色性), 반복의 내구성등의 점에서, 긴사슬 알킬기를 가지는 페놀 유도체 로 이루어지는 전자 수용성(受容性) 화합물이 바람직하다.

상기 페놀 유도체는, 분자중에 산소, 유황등의 원자나 아미드 결합을 가지고 있어도 된다. 알킬기의 길이나 수는, 소색성과 발색성의 밸런스등을 고려해 선정되지만, 알킬기로서는, 탄소수 8이상 의 것이 바람직하고, 특히 8~24 정도 의 것이 바람직하다. 또, 긴사슬 알킬기를 곁사슬에 가진 히드라진 화합물, 아닐리드 화합물, 요소 화합물 등 도 사용할 수가 있다.

이러한 긴사슬 알킬기를 가지는 페놀 유도체로서는, 예를 들면4-(N-메틸-N-옥타데실스르호니르아미노) 페놀, N- (4-하이드록시 페닐) -N'-n-옥타데실 티오 요소, N- (4-하이드록시 페닐) -N'-n―옥타데실 요소, N- (4-하이드록시 페닐) -N'_n-옥타데실티오아미드, N- [3- (4-하이드록시 페닐) 프로피오노] -N'―옥타타데카노히드라지드, 4'-하이드록시-4-옥타데실 벤즈 아닐리드등을 들 수가 있다.

이러한 가역성 현색제의 결정성을 이용 해서, 정보를 기록할때에는, 가열 후 급냉 함으로써, 한 쪽 소거할때에는, 가열후서랭을 행하는 것으로, 반복 정보의 기록 및 소거가 가능해진다.

또, 감열 발색층을 구성하는 각 성분의 유지, 균일 분산성을 유지하는 등의목적으로 필요에 따라서 이용되는 바인더로서는, 예를 들면 폴리 아크릴산, 폴리 아크릴산 에스테르, 폴리 아크릴 아미드, 폴리 아세트산 비닐, 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리비닐 아세탈, 폴리비닐 알콜등의 중합체나 그 들의 공중합체를 들 수가 있다.

또한, 필요에 따라서 이용되는 소색 촉진제로서는, 예를 들면 암모늄 염등이, 무기 안료로서는, 예를 들면 탈크, 카오린, 실리카, 산화 티탄, 산화 아연, 탄산마그네슘, 수산화 알루미늄등이, 그 외 첨가제로서는, 예를 들면 널리 알려진 레벨링제나 분산제등을 들 수 있다.

감열 발색층을 형성하려면 , 먼저 적당한 유기용제중에, 상기의 염료 전구체, 가역성 현색제 및 필요에 따라서 이용되는 각종 첨가 성분을 용해 또는 분산 시켜서 도공액을 조제한다. 이 때, 유기용제로서는, 예를 들면 알콜계, 에테르계, 에스테르계, 지방족탄화수소계, 방향족 탄화수소계등을 이용할 수가 있지만, 특히 테트라 히드로 프랑이나 분산성 등에 뛰어나, 매우 적합하다. 염료 전구체와 가역성 현색제의 비율에 대해서는 특히 제한은 없지만, 염료 전구체 100 중량부에 대해, 가역성 현색제가, 통상 50~700 중량부, 바람직하게는 100∼500 중량부의 범위에서 이용된다.

다음에, 이와 같이 해서 조제된 도공액을, 상기 언더코트층 위에, 종래 널리 알려진 수단으로 도공 하고, 건조 처리 함으로써, 감열 발색층을 형성한다. 건조 처리 온도에 대해서는 특히 제한은 없지만, 염료 전구체가 발색하지 않게 저온으로 건조하는 것이 바람직하다. 이와 같이 해서 형성된 감열 발색층의 두께는, 통상1~10μm, 바람직하게는 2~7μm의 범위이다.

본 발명의 리라이트 서멀 라벨에 있어서는, 이와 같이 해서 형성된 감열 발색층 위에, 광흡수열변환층이 형성된다. 이 광흡수열변환층은, 일반적으로 광흡수제, 바인더 및 필요에 따라서 이용되는 무기 안료, 대전 방지제, 그 외 첨가제등으로 구성되어 있다.

상기 광흡수제는, 조사하는 레이저광을 흡수해서 열로 변환하는 작용을 가지는 것으로서, 사용하는 레이저광에 의해서, 적당히 선택된다. 레이저광 으로서는, 장치의 간편성이나 주사성등의 면에서, 발진파장이 700∼1500㎚의 범위에 있는 것을 선정하는 것이 좋고, 예를 들면 반도체 레이저광 및 YAG 레이저광이 매우 적합하다.

상기 광흡수제는, 이러한 근적외의 레이저광을 흡수 하고, 발열하는 것으로서, 가시광영역의 광은 그다지 흡수하지 않는 것이 바람직하다. 가시광선을 흡수 하면 시인성이나 바코드 판독성이 저하한다. 이러한 요구 성능을 채우는 광흡수제로서는, 유기 염료 및/또는 유기금속계 색소를 들 수가 있다. 구체적으로는, 시아닌계 색소, 프탈로시아닌계 색소, 안트라 퀴논계 색소, 아즈 렌계 색소, 스크와리리움계 색소, 금속착체계 색소, 트리 페닐 메탄계 색소, 인도 레닌계 색소등의 중에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다. 이들중에서 높은 광열교환성을 가지기 때문에, 인도 레닌계 색소가 매우 적합하다.

한편, 바인더로서는, 상술한 감열 발색층에 있어서의 바인더로서 예 도시한 것과 같은 것을 이용할 수가 있지만, 이 광흡수열변환층은, 라벨의 최표층이 되기때문에, 하층의 발색을 가시화 시키기 위한 투명성과 표면의 하드 코트성(내찰과성)이 요구된다. 따라서, 바인더로서는, 가교 타입의 수지가 바람직하고, 특히 자외선이나 전자선등의 전리 방사선 경화형 수지가 매우 적합하다.

이 광흡수열변환층을 형성하려면 , 먼저, 상기의 광흡수제, 바인더 및 필요에 따라서 이용되는 각종 첨가제를 포함한 도공액을 조제한다. 이 때, 바인더의 종류에 따라서는, 필요에 따라 적당한 유기용제를 이용해도 된다. 바인더와 광흡수제의 비율에 대해서는 특히 제한은 없지만, 바인더 100 중량부에 대해, 광흡수제가, 통상 0.01~50 중량부, 바람직하게는 0.03~10 중량부의 범위에서 이용된다. 그러나, 상기 광흡수제는, 가시광영역의 광 도 흡수하는 경우가 있기 때문에, 광흡수제의 배합량이 많으면 표면이 착색될 우려가 있다. 표면이 착색 하면, 라벨의 외관 뿐만 아니라, 정보의 시인성, 바코드의 판독성등을 저하시키기 때문에, 발열에 의한 발색 감도 와의 밸런스를 고려 하고, 광흡수제의 배합량을 적게 억제하는 것이 바람직하다.

다음에, 이와 같이 해서 조제된 도공액을, 상기 감열 발색층 위에 종래 널리 알려진 수단에 의해 도공 하고, 건조 처리 후, 가열이나 전리 방사선의 조사등에 의해 가교화함에 따라서, 광흡수열변환층을 형성한다. 이와 같이 해서 형성된 광흡수열변환층의 두께로서는, 통상 0.05∼10㎛, 바람직하게는 0.1∼3㎛의 범위이다.

본 발명의 리라이트 서멀 라벨에 있어서는, 베이스부재의 상기 각층과는 반대 쪽의 면에, 점착제층이 형성된다. 이 점착제층을 구성하는 점착제는, 플라스틱 으로 이루어지는 피착체에 대해서 양호한 접착성을 나타내고, 또한 상기 피착체와라벨을 함께 리사이클하는 경우, 이 리사이클을 저해하지 않는 수지 조성 의 것이 바람직하고, 특히 수지 성분으로서, 아크릴산 에스테르계 공중합체를 함유한 점착제는, 리사이클성이 뛰어나고 매우 적합하다. 그 외, 고무계, 폴리에스테르계, 폴리우레탄계 점착제 등 도 사용할 수가 있다. 또, 내열성이 뛰어나는 실리콘계 점착제도 사용 가능하지만, 리사이클 공정에 있어서, 피착체 와의 상용성(相溶性)이 나쁘기 때문에, 리사이클 수지가 불균일하게 되기 쉽고, 강도 저하나 외관 불량의 원인이 되는 일이 있다.

또, 이 점착제는 에멀션형, 용제형, 무용제형의 어느 것이라도 좋지만, 가교 타입인 쪽이, 피착체를 반복해 사용하기 위해서 실시되는 세정 공정에서의 내수성이 뛰어나, 라벨 유지의 내구성 도 향상하기 때문에 바람직하다. 상기 점착제층의 두께는, 통상 5∼60㎛, 바람직하게는 15∼40㎛의 범위이다.

본 발명의 리라이트 서멀 라벨에 있어서는, 상기 점착제층 위에, 필요에 따라서 박리 시트를 마련할 수가 있다. 이 박리 시트로서는, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 발포 PET, 폴리프로필렌등의 플라스틱 필름이나, 폴리에틸렌 라미네이트지, 그라신지, 클레이 코트지 등에, 이형제를 도포한 것이 이용된다. 상기 이형제로서는, 실리콘계 의 것이 바람직하고, 그 외 불소계, 긴사슬 알킬기 함유 카바메이트계의 것등도 사용할 수가 있다. 이형제의 도포 두께는, 통상 0.1∼2.0㎛, 바람직하게는 0.5∼1.5㎛의 범위이다. 또, 박리 시트의 두께에 대해서는 특히 제한은 없지만, 통상 20∼150㎛정도이다.

본 발명의 리라이트 서멀 라벨에 있어서의 각층의 형성 순서로서는, 베이스부재의 한 쪽의 면에, 앵커 코트층, 감열 발색층 및 광흡수열변환층의 차례로 형성한 후, 상기 베이스부재의 반대 쪽의 면에, 점착제층을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 앵커 코트층, 감열 발색층 및 광흡수열변환층은, 각각의 도공액을, 다이렉트 그라비아, 그라비아 리버스, 마이크로 그라비아, 마이어 바, 에어 나이프, 브레이드, 다이, 롤 나이프, 리버스, 카텐코트등의 코트법이나, 후레키소, 레터 프레스, 스크린등의 인쇄 방법으로 도공, 건조 하고, 필요하면 더욱 가열 함으로써, 형성할 수가 있다. 특히, 감열 발색층은, 발색하지 않게 저온에서 건조하는것이 바람직하다. 또, 전리 방사선 경화형의 경우는, 전리 방사선을 조사해서 경화시킨다.

한편, 점착제층은, 점착제를 롤 나이프 코터, 리버스 코터, 다이코타, 그라비아 코터, 마이야바등의 널리알려진 방법로서 베이스부재 표면에 직접 도포, 건조해서 형성해도 되고, 또는 박리 시트의 분리형면에 점착제를 상기 방법으로 도포, 건조해서 점착제층을 형성한 후, 이것을 베이스부재에 점착 하고, 상기 점착제층을 전사(傳寫) 해도 된다. 후자의 전사 방법은, 베이스부재에 형성되고 있는 감열 발색층을 발색시키는 일 없이, 점착제의 건조 효율을 올릴 수 있으므로, 바람직하다.

도 1은, 본 발명의 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 구성의 일예를 표시하는 단면도이다. 비접촉형 리라이트 서멀 라벨 (10)은, 베이스부재 (1)의 한 쪽편에 앵커 코트층 (2), 감열 발색층 (3)및 광흡수열변환층 (4)가 차례차례 적층되어 있는 동시에, 베이스부재 (1)의 반대 쪽의 면(이면)에 점착제층 (5)및 박리 시트 (6)이 차례차례 형성된 구조를 가지고 있다.

다음에, 본 발명의 비접촉형 리라이트 서멀 라벨을 사용하는 경우의 실시 태양의 예에 대해서 설명한다.

먼저, 본 발명의 라벨을 피착체에 붙이기 전에, 상기 라벨에 소망한 정보를 기록(인자)한다. 이 경우, 광흡수열변환층에 서멀 헤드를 접촉 시켜서 인자하는 접촉 방식을 채용해도 되고, 레이저광을 이용하는 비접촉 방식을 채용해도 되나, 여기에서는, 비접촉 방식으로 인자하는 방법에 대해서 설명한다.

이 비접촉 방식에 있어서는, 라벨 표면에 비접촉의 상태에서 레이저광이 조사 되고, 그 레이저광을 라벨 표면의 광흡수열변환층내의 광흡수제가 흡수 해서, 열로 변환함으로써, 하층의 감열 발색층안의 염료 전구체와 가역성 현색제가 반응 해서, 상기 염료 전구체가 유색화함으로써, 인자가 행해진다. 사용하는 레이저광 으로서는, 상술한 바와같이 발진 파장 700∼1500㎚인 반도체 레이저광 및 YAG 레이저광이 바람직하다.

라벨 표면과 레이저광원의 거리는, 조사 출력에 따라서 다르지만, 1㎛내지 30cm의 범위가 바람직하다. 거리는 짧은 쪽이, 레이저광의 출력면이나 주사면에서 바람직하다. 또, 레이저광의 빔 직경은, 라벨 표면에서 1∼50㎛정도로 집광 시키는 것이, 화상 형성면에서 바람직하다. 주사 속도는 빠을 수록 기록 시간이 짧고 유리하지만, 특히 3m/초이상이 바람직하다. 레이저의 출력으로서는, 50mW 이상이면 되나, 인자 속도를 올리기 위해서는 300∼10000mW정도가 실용상 바람직하다. 라벨의 레이저광 조사 쪽과는 반대 쪽의 면은, 상기 라벨을 임시고정 하기 위하여, 드럼 롤등을 이용해 정전적으로 임시고정시키거나, 흡인등에 의해 임시 고정한다.

이와 같이 해서 레이저광을 조사한 후에, 냉각풍에 의해서 급랭 함으로써,화상을 얻을 수 있다. 급랭하지 않고, 자연 냉각 하면 화상 농도가 저하하거나 색이소멸하거나 한다. 이 냉각 작업은, 레이저광의 주사와 번갈아 행하여도 되고, 동시에 행하여도 된다. 화상을 안정화 시키기 위해서는, 이 급랭에 의한 표면 온도를 낮추는 것이 중요하다.

이와 같이 해서 정보를 기록한 라벨은, 피착체에, 기계 또는 사람에 의한 수작업으로 첨부 된다. 기계로 붙임 하는 경우는, 그리드에 의한 압착 방식, 롤로 압착하는 롤러 플런저 방식, 에어에 의한 에어 분사 방식등을 채용할 수 있다.

이와 같이 해서 라벨이 첨부 된 피착체는, 물품의 수송등의 목적을 완료한 후, 재차 이용 하기 위하여, 필요에 따라서 세정된다. 세정 방법 으로서는, 에어를 내뿜어 먼지등을 제거하는 방법, 물로 씻는 방법, 알칼리 온수에 의한 세정 방법등이 이용된다.

사용필의 피착체를 재차 이용 하기 위하여, 첨부 되고 있는 라벨의 정보를, 새로운 정보에 다시 고쳐 쓸 필요가 있다. 이 경우, 먼저, 피착체위의 라벨에 열을 가한다. 이 열로서는, 50∼180℃정도, 바람직하게는 80∼150℃의 범위의 온도가 유리하다. 이 온도는, 감열 발색층에 있어서의 가역성 현색제나 색소면 촉진제에 의해서 변화시킬 수 있다. 가열 방법 으로서는, 열롤등을 접촉시키는 방법, 열풍을 분사하는 방법, 레이저광의 조사에 의한 방법등을 이용할수있다. 가열 후, 라벨을 자연 냉각 또는 온풍등에 의해, 천천히 냉각 함으로써, 정보를 소거한다.

다음에, 이와 같이 해서 정보를 소거한 후, 앞서 설명한 비접촉 방식에 의해, 새로운 정보의 기록을 행한다. 이와 같이, 상기 공정을 반복함으로써, 피착체및 라벨을 반복해 이용할 수 있다.

본 발명에 있어서는, 이 반복 회수는 10∼500회 정도 가능하다. 소정 회수 이용한 피착체 및 라벨은, 함께 리사이클 공정으로 보내져, 리사이클 처리된다. 종래, 피착체를 리사이클하는 경우, 라벨이 이물이 되어, 리사이클품의 강도 저하등이 생기기 때문에, 라벨을 벗겨서 제거할 필요가 있었다. 또, 종래의 감열발색제는 열에 의해 발색해서 더러워지기 때문에, 라벨을 피착체 와 함께 리사이클하는 것은 불가로 되어 있었다. 이에 대해, 본 발명의 라벨은, 종래의 감열 발색 시스템과는 다른 것이며, 라벨의 베이스부재를, 피착체의 재질과 동일재질로 함으로써, 피착체 와 함께 리사이클하는 것이 가능해진다.

(실시예)

다음에, 본 발명을 행예에 의해, 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은, 이들의 예에 의해 하등 한정되는 것은 아니다.

또한, 앵커 코트층에 있어서의 수지의 가교화도는, 명세서 본문 베이스부재의 방법에 따라서 측정한 겔분율로 나타내었다.

조제예 1 감열 발색층 형성용 도공액(A액)의 조제

염료 전구체로서, 트리 아릴 메탄계 화합물인 3-(4-디에틸 아미노-2―에톡시 페닐) -3-(1-에틸-2-메틸 인돌-3-일) -4-아자후타리드 10 중량부, 가역성 현색제로서 4-(N―메틸_N-옥타데실술포닐아미노) 페놀 30 중량부, 분산제의 보리비닐아세탈 1.5 중량부 및 테트라 히드로 프랑 2500 중량부를, 분쇄기 및 디스퍼에 의해 분쇄, 분산 시켜서, 감열 발색층 형성용 도공액(A액)을 조제했다.

조제예 2 광흡수열변환층 형성용 도공액(B액)의 조제

광흡수열변환제(인도 레닌계 색소) [닛뽄핫죠쿠세키소 회사제조, 상품명「NK-2014」] 5 중량부, 자외선 경화형 바인더(우레탄 아크릴레이트계) [ 다이니치세이카코쿄 회사제조, 상품명 「PU-5 (NS)」] 100 중량부 및 무기 안료(실리카) [닛뽄아엘로질 코교회사제조, 상품명 「아엘로질 R-972」] 3 중량부를, 디스퍼에 의해 분산 시켜서, 광흡수열변환층 형성용 도공액(B액)을 조제했다.

실시예1

아크릴계 공중합체 에멀션[신나카무라카가쿠쿄교 회사제조, 상품명 「니유코트 TS-1016」]100 중량부 및 에폭시계 가교제[사이덴카가쿠 회사제조, 상품명 「E-104」] 2 중량부를 함유한 아크릴계 에멀션형 가교 타입의 앵커 코트층 형성용 도공액(C-1액)을 조제했다.

두께 80㎛의 ABS 필름[신에츠 폴리머 회사제조, 상품명 「PSZ980」]으로 이루어지는 베이스부재 필름의 한쪽면에, 상기 C-1액을 건조 후의 두께가 3㎛가 되도록 다이렉트 그라비아 방식으로 도포 하고, 60℃의 오븐에서 3분간 건조시켜, 앵커 코트층을 형성했다. 이 앵커 코트층에 있어서의 가교화 수지의 겔분율은 52%였다.

이 앵커 코트층 위에, 조제예 1에서 얻은 A액을, 그라비아 방식에의해 건조 두께가 4㎛가 되도록 도포 하고, 60℃의 오븐에서 5분간 건조시켜, 감열 발색층을 형성했다. 이어서, 이 감열 발색층 위에, 조제예 2에서 얻은 B액을, 건조 후의 두께가 1.2μm가 되도록 후레키소 방식에의해 도포 하고, 자외선을 조사해서 광흡수열변환층을 형성 하고, 라벨용 부재를 제작했다.

또한, 앵커 코트층 위에 A액을 도포할 때에, 베이스부재 필름이 도공액에 의해 용해하는지 여부를 육안으로 관찰했다.

두께 50㎛의 PET 필름[토오레 회사제조, 상품명 「르미라 T타입」]에, 촉매를 첨가해서 이루어진 실리콘 수지[토오레·다우코닝 회사제조, 상품명 「SRX-211」]을, 건조 후의 두께가 0.7㎛가 되도록 도포 하고, 건조해서 박리 시트를 제작했다. 이 박리 시트의 실리콘 수지 도포면에, 아크릴계 점착제[토요 잉키 세이죠 회사제조, 상품명 「BPS-1109」]100 중량부에 가교제[니혼폴리우레탄 회사제조, 상품명 「콜로네이트 L」]3 중량부를 첨가해서 이루어진 점착제도액을, 건조 후의 두께가 30㎛가 되도록 롤 나이프 코터 방식에의해 도포 하고, 60℃의 오븐에서 5분간 건조한 후, 라미네이터로서 상기 라벨용 부재의 이면과 접합, 두루마리를 행하고, 라벨의 롤원판을 얻었다. 다음에, 슬리터에의해 100㎜폭의 롤에 슬릿을 행하고, 100㎜×100㎜의 라벨을 제작 하고, 인자용 샘플로 했다.

인자는, 출력 500㎽의 반도체 레이저(830㎚) 조사기에서, 빔 직경이 라벨 표면에서 12㎛가 되도록 집광 하고, 또한 인가 에너지가 1300 mJ/cm가 되도록 거리 1OO㎜에서 레이저광을 조사 함으로써 행하였다. 인자 직후에 찬 바람을 송풍 해서 인자 화상을 유지시켰다.

인자 후에, 라벨을 피착체인 ABS 케이스에 붙였다. 7일간 방치 후, 130˚C의 열풍을 20초간 송풍 한 후, 상온 환경하에서 자연방랭 해서 인자의 소거를 행했다.

상기의 인자 및 소거를 10회 반복한 후, 아래와 같은 리사이클 테스트를 행했다.

(리사이클 테스트)

1%의 체적비로 라벨이 첨부 되어 있는 피착체를, 240˚C의 온도에서 용융 한 후, 재차 성형 해서, 재생 ABS 필름 으로서, 이하의 기계 특성의 측정과 외관 평가를 행하고, 리사이클성을 평가했다. 또한, 인장 강도는 ASTM D638, 신장율은 ASTM D638 및 아이좃트 충격 강도는 ASTM D256에 준거해 측정했다.

이상의 결과를 제1표에 표시한다.

실시예 2

실시예 1에 있어서, 앵커 코트층 형성용 도공액(C-1액)을, 아래와 같은 C-2액으로 바꾼 이외는, 실시예 1과마찬가지로 실시했다. 결과를 제1표에 표시한다.

앵커 코트층 형성용 도공액(C-2액)의 조제)

폴리에스테르계 수지 수용액[닛뽄 고세이 카가쿠코쿄 회사제조, 상품명 「폴리에스타 WR-961」]100 중량부 및 에폭시계 가교제[사이덴카가쿠 회사제조, 상품명 「E-104」] 2 중량부를 함유한 폴리에스테르계 수용액형 가교 타입의 앵커 코트층 형성용 도공액(C-2액)을 조제했다.

또한, 앵커 코트층에 있어서의 가교화 수지의 겔분율은 42%였다.

실시예 3

실시예 1에 있어서, 앵커 코트층 형성용 도공액(C-1액)을, 폴리우레탄계 수지 수용액[다이이치 코교세이야쿠 회사제조], 상품명 「에러 스토 론 H38」]로 이루어지는 열자기 가교형 폴리우레탄계 수용액의 앵커 코트층 형성용 도공액으로 바꾼 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 제1표에 표시한다.

또한, 앵커 코트층에 있어서의 가교화 수지의 겔분율은 59%였다.

비교예 1

실시예 1에 있어서, 앵커 코트층을 형성하지 않았던 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 제1표에 표시한다.

비교예 2

실시예 1에 있어서, 앵커 코트층 형성용 도공액(C-1액)의 조제에, 가교제를 이용하지 않았던 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 그 결과를 제1표에 표시한다.

비교예 3

실시예 1에 있어서, 라벨용 부재로서, 종래 사용하고 있던 개서가 불가했던 서멀지[닛뽄세이시회사제조, 상품명 「TL69KS」]를 사용하여 그 이후는, 실시예 1과 마찬가지로 실시했다. 결과를 제1표에 표시한다.

	감열발색층의형성또는라벨용부재의종류	재기록의가부	리사이클를위한라벨벗겨내기작업	리사이클적성(리사이클필름의 물성)
				인장강도(Ｎ/㎠)	신장율(%)	아이좃트충격(Ｎㆍ㎝/㎝)	외관판정
실시예1	양호	가	불필요	956	113	929	양호
실시예2	양호	가	불필요	920	109	862	양호
실시예3	양호	가	불필요	935	111	882	양호
비교예1	불량	평가불가	평가불가	－	－	－	－
비교예2	불량	평가불가	평가불가	－	－	－	－
비교예3	종래의서어멀종이	불가	필요	710	83	798	불량(이물)
라벨을붙이지않는경욱	－	－	－	960	114	931	양호

실시예 1∼3은, 감열 발색층의 형성이 양호하고, 또한 재기록이 가능한 동시에, 리사이클을 위한 라벨 벗겨 내기 작업이 불필요하고, 또한 리사이클 적성이 양호했다. 이에 대해, 비교 예 1은 앵커 코트층이 형상되고 있지 않기 때문에, 감열 발색층의 형성이 불량하게 되었다. 비교예 2는, 앵커 코트층이 비가교의 수지이기 때문에, 감열 발색층의 형성이 불량하게 되었다. 비교 예 3은, 종래의 서멀지를 이용한 라벨을 피착체에 붙인 채로 리사이클을 행했기 때문에, 리사이클 필름의 강도 저하 및 외관 불량이 생겼다. 또, 비교예 3의 종래의 서멀지를 이용한 라벨은, 한 번 뿐인 인자 밖에 할 수 없다.

본 발명에 의하면, 피착체에 붙인 상태에서, 비접촉 방식에 의해 반복 정보의 기록 및 소거를 행할 수가 있고, 또한 내용제성이 부족한 베이스부재 도 사용할 수 있는데 더하여, 피착체 와 함께 리사이클이 가능한 비접촉형 리라이트 서멀 라벨을 제공 할 수 있다.

본 발명의 비접촉형 리라이트 서멀 라벨은, 예를 들면 식품을 수송하는 플리스틱 콘테이너(상품 배달 상자)에 붙이는 라벨, 전자 부품의 관리에 이용하는 라벨, 골판지 등에 붙이는 물류 관리 라벨등으로 해서 매우 적합하게 이용된다.

Claims (7)

1. 베이스부재의 한쪽면에, 베이스부재 측으로부터 차례로 가교화 수지 로 이루어지는 앵커 코트층, 감열 발색층 및 광흡수열교환층이 적층 되고, 베이스부재 의 다른 쪽면에 점착제층이 형성되고, 비접촉 방식에의해 반복하여 정보의 기록 및 소거가 가능한 것을 특징으로 하는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨.
2. 제 1항에 있어서, 앵커 코트층에 있어서의 가교화 수지가, 겔분율30%이상의 가교도를 가지는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 감열 발색층이, 염료 전구체와 가역성 현색제를 포함한 비접촉형 리라이트 서멀 라벨.
4. 제 1항, 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 광흡수열교환층이, 유기 염료 및/또는 유기금속계 색소 로 이루어지는 광흡수제를 포함한 비접촉형 리라이트 서멀 라벨.
5. 제 1항∼제 4항의 어느 한 항에 있어서, 베이스부재인가, 피착체의 재질과 동일재질인 비접촉형 리라이트 서멀 라벨.
6. 청구항 1내지 5의 어느 한 항에 기재된 리라이트 서멀 라벨을 피착체에 붙인 상태에서, 비접촉 방식에의해 반복하여 정보의 기록 및 소거를 행하는 것을 특징으로 하는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 사용 방법.
7. 제 6항에 있어서, 발진 파장이 700∼1500㎚의 레이저광으로 정보의 기록을 행하는 비접촉형 리라이트 서멀 라벨의 사용 방법.