KR20030085105A

KR20030085105A - 단열 라벨 원료

Info

Publication number: KR20030085105A
Application number: KR10-2003-7013279A
Authority: KR
Inventors: 로마스 이. 베님; 수잔 고골 샴베를린; 제프리 알렌 샴버스; 스티븐 알. 코센티노; 피터 알. 헌데럽; 로쓰 에이. 리; 수잔 디. 프로카치니
Original assignee: 이 아이 듀폰 디 네모아 앤드 캄파니
Priority date: 2001-04-11
Filing date: 2002-04-10
Publication date: 2003-11-01
Also published as: WO2002084630A1; DE60218833T3; US20030129335A1; ES2283542T3; BR0208867B1; US7919164B1; DK1377956T3; JP2004532751A; EP1377956A1; US7452590B1; JP2009023356A; MXPA03009227A; EP1377956B1; US7175730B2; US20030003249A1; US7081286B2; US20030207059A1; BR0208867A; CA2441142A1; EP1377956B2

Abstract

본 발명은 섬유 충전 속솜(batt)일 수 있는 단열층을 포함하는 단열 라벨 원료에 관한 것이다. 상기 속솜은 한 층 이상의 필름, 종이 또는 직물에 적층된다. 상기 라벨 원료는 캔, 병 또는 파우치 같은 용기의 주위를 감쌀 수 있다. 상기 라벨 원료는 인쇄가능하도록 코팅 재료로 코팅될 수 있으며, 따라서 용기에 단열 성질 및 인쇄 가능성을 모두 부여할 수 있다.

Description

단열 라벨 원료 {Insulating Label Stock}

용기를 위한 단열 싸개는 미국 특허 제 4,871,597 호에 개시된 바와 같이 공지되어 있다. 상기 싸개는 첫번째, 또는 가장 안쪽의 직물층, 중합성 발포체를 포함하는 두번째 가장 안쪽의 단열층, 세번째 가장 안쪽의 금속화된 중합체 필름 반사층 및 가장 바깥쪽의 직물 메쉬(mesh)층을 포함한다. 그러나 네 개의 상이한 층의 사용은 용기에 양호한 단열성을 제공하지만 번거로울 수 있으며, 라벨 원료와 같은 다른 목적을 위한 싸개 등의 기능에는 제한이 있다.

라벨 기술 분야에서, 라벨 원료에서는 상이한 물질 및 상이한 층은 일반적으로 사용되지 않는다. 이는 상이한 재료 및 층을 적층하는 데는 너무 비용이 많이 들어왔다는 사실에 부분적으로 기인한다. 더욱이, 그 중 하나는 라벨에 단열성을 부여하고 약간의 두께 또는 높이를 부여하는 상이한 재료를 적층하기 위해서는, 상기 재료는 상기 높이를 가진 재료를 파괴하는 온도까지 가열되어야 한다.

필름 기술분야에는, 3M(3M Utilities and Telecommunications OEM)에 개시된 바와 같은 폴리에스테르 웹-보강된 폴리에스테르 필름을 포함하는 얇은 전기 테이프가 또한 공지되어 있다. 그러나, 0.0075 인치(0.0190 cm)의 최대 두께를 가진 상기 테이프는 용기를 위한 단열재로 사용하기에는 적합하지 않다.

따라서 제조하기에 값이 저렴한 용기용 단열재를 고안할 필요가 있다. 그러한 단열재는 적절한 단열을 제공할 만큼 충분히 두꺼우나 용기의 주위를 둘러쌀 수 있게 유연성을 갖도록 충분히 얇을 것이다. 이상적으로는, 이러한 단열재는 라벨로서도 작용할 수 있도록 다기능성일 것이다.

발명의 간단한 요약

본 발명은 용기를 위한 단열재로서 작용하는 라벨 원료를 제공함으로써 종래 기술과 연관된 문제점들을 극복한다. 상기 단열재는 충분한 높이를 가지며, 즉 용기를 위한 적절한 단열을 제공하기에 충분히 두꺼우면서[0.0075"(0.0190 cm) 보다 두꺼운], 용기 주위를 쉽게 감쌀 수 있도록 충분히 얇다. 이러한 성질 때문에, 상기 단열재는 또한 라벨 원료로서도 기능할 수 있다. 따라서, 본 발명의 라벨 원료로부터 만들어진 라벨의 사용은 라벨 만을 사용하는 것보다 오래 용기의 내용물의 온도를 유지하는 장점을 갖는다. 더욱이, 본 발명의 라벨 원료는 인쇄가능하므로, 용기를 위한 라벨로서 그의 용도를 더욱 개선한다.

본 발명의 라벨 원료의 또다른 장점은, 하나의 바람직한 예에서 본 발명의 라벨 원료는 필름을 단열층에 부착시키는 데 사용되는 열-봉합가능한 접착제와 공-압출된 필름을 포함하기 때문에, 적층 구조에 비하여 제조하는 데 보다 적은 비용이 든다는 것이다.

또한, 필름과 단열층이 모두 폴리에스테르로 만들어지고 상용성 접착제를 포함하는 구현예에서, 본 발명의 라벨 원료는 완전히 재순환가능하고 따라서 종래 기술의 공지 라벨 또는 단열재에 비하여 현저한 환경적 장점을 제공한다.

본 발명에 따르면, 본 발명의 단열 라벨 원료는 표면 재료에 적층된 0.05 내지 0.5 CLO (0.0077 내지 0.077 m².K/W)의 열저항을 갖는 단열층을 포함하며, 상기 라벨 원료는 0.0075 인치(0.0190 cm) 이상의 두께를 갖는다.

본 발명은 표면 재료에 접착된 단열층을 포함하는, 용기용 단열 라벨 원료에 관한 것이다. 표면 재료는 필름, 종이 또는 직물일 수 있다. 표면 재료는 인쇄가능하도록 코팅 재료로 코팅되어 상기 용기에 단열성과 인쇄 가능성을 모두 부여할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따르는 라벨 원료의 단면도로서, 단열층의 양 측 위에 표면 재료를 보여준다.

도 2는 도 1과 유사한 본 발명의 라벨 원료의 단면도이나, 단열층의 한쪽 측에만 표면 재료가 적층된 것을 보여준다.

도 3은 본 발명에 따르는 라벨 원료로부터 잘라진 라벨로 감싼 용기의 투시도이다.

도 4는 본 발명에 따르는 라벨 원료로부터 잘라진 라벨로 감싸진 들어간 부분(indentation)을 갖는 용기의 투시도이다.

도 5는 본 발명에 따르는 라벨 원료로부터 잘라진 라벨로 감싼 병의 투시도이다.

도 6은 본 발명에 따르는 라벨 원료로부터 잘라진 라벨로 감싼 컵의 투시도이다.

도 7은 본 발명에 따르는 라벨 원료를 제조하는 데 적합한 하나의 장치를 도시하는 도이다.

도 8은 실시예 1에서 표면 재료의 열 봉합가능한 층이 활성화되는 온도 대 라벨 원료의 두께를 나타내는 그래프이다.

도 9는 실시예 1에서 제조된 라벨 원료의, 표면 재료의 열 봉합가능한 층이 활성화되어 단열층에 적층되는 온도 대 단열 값(CLO로 측정한)을 나타내는 그래프이다.

본 발명에 따르면, 단열 라벨 원료가 제공된다. 상기 원료는 도 1 및 도 2의 5에서 일반적으로 보여지며 도 7의 45에서 권취된다. 라벨 원료를 개별적인 길이로 절단하여 라벨을 제조하고, 도 3 내지 6의 15에서 이를 용기에 적용하는 것을 나타낸다. 본 발명의 라벨 원료는 도 1 및 도 2의 30에서 보여지는 단열층을 포함한다. 상기 단열층은 단열 단위, 또는 CLO로 측정한 열 저항 0.05 내지 0.5를 갖는다. CLO 단위는 의복의 열저항 단위로서 정의된다. 열저항의 SI 단위는 와트 당 제곱 미터.켈빈(m².K/W)이다[문헌 "Textile Terms and Definitions", Tenth Edition, The Textile Institute, (1995), pp. 66, 350 참고]. 따라서 본 발명의 단열층의 SI 단위로 나타낸 열 저항의 범위는 0.0077 내지 0.077 m².K/W이다. CLO는 의복에 관하여 정의된 것이지만, 상기 측정은 임의의 직물 계의 열 저항을 표현하는 데 사용될 수 있고, 여기에서는 본 발명의 단열층의 열 저항을 표현하기 위해사용된다. CLO 값은 단열층에 사용된 재료 및 그 두께에 의존한다. 본 발명의 단열층이 없이 만들어진 라벨의 CLO 값은 상기 범위의 하한선(0.05 CLO, 또는 0.0077 m².K/W) 미만이었다.

단열층은 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 함유하는 유기 열가소성 섬유 기재 물질을 함유한다. 바람직한 구현예에서, 단열층은 폴리에스테르를 함유하는 섬유충전 속솜(fiberfill batt)이다. 시판되는 섬유충전 속솜(E.I. du Pont de Nemours and Company에서 THERMOLITE^(R)Active Original로 시판)이 본 발명에 사용하기 특히 적절하다. 본 발명에 사용되는 섬유충전 속솜 10 gm/m²내지 200 gm/m²의 면적당 중량, 및 0.3 gm/cm³미만의 벌크 밀도를 갖는다. 그렇지 않으면, 단열층은 용융 취입 폴리올레핀(3M에 의해 THINSULATE^(R)로 시판)과 같은 용융 취입 섬유를 함유할 수 있다.

단열층을 위한 단열 재료의 수많은 다른 변형이 본 발명에 사용될 수 있다. 예를 들면, 단열층은 발포체를 함유할 수 있다. 발포체는 폴리우레탄 또는 당 분야에 공지된 임의의 다른 발포체 조성물일 수 있다. 또는 단열층은 유리 섬유, 보로실리케이트 유리 또는 석면을 함유하는 무기 열가소성 섬유 기재 물질로 만들어질 수 있다.

그렇지 않으면, 단열층은 예를 들면 시판되는(E.I. du Pont de Nemours andCompany of Wilmington, Delaware에 의해 상표명 COOLMAX^(R)로 시판) 테트라 채널 또는 가리비 모양의 난형 섬유로부터 만들어진 니트 직물을 포함할 수 있다. 또는 단열층은 직물 또는 양털같은 재료일 수 있다. 단열층은 펠트 또는 층이 높은(highloft) 부직포 또는 바느질한 부직포 직물 같은 일종의 부직포를 함유할 수도 있었다.

단열층은 도 1 및 도 2의 10에서, 및 도 1의 20에서 보여지는 표면 재료에 적층된다. "적층(lamination)"이란 접착제 또는 다른 수단에 의해 재료의 층을 결합하는 것을 의미한다. 표면 재료는 필름, 종이 및/또는 직물일 수 있다. 필름은 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 물질로 만들어진다. 도 1에 도시된 구현예에서, 단열층은 두 장의 필름, 종이 또는 직물 사이에 적층된다. 그러나, 도 2에 나타난 바와 같이 단열층에 1 장의 표면 재료를 적층하는 것도 본 발명의 범위 내이다. 표면 재료의 두께는 라벨 원료의 전체 두께에 비하여 대수롭지 않으므로, 1 장의 표면 재료를 사용하는 것은 라벨 원료의 두께에 실질적으로 영향을 주지 않는다. 본 발명의 라벨 원료는 용기를 위한 적절한 단열을 제공하기 충분히 두껍도록 0.0075"(0.0190 cm)보다 더 두껍다. 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같은 제1층(13) 및 제2층(14)를 포함하는 표면 재료(10) 및 도 1에 나타난 바와 같은 제1층(22) 및 제2층(24)를 포함하는 표면 재료(20)은 0.0002"(0.0005 cm)와 0.010"(0.025 cm) 사이의 두께일 수 있다. 표면 재료의 바람직한 두께 범위는 0.00048"(0.00121 cm) 내지 0.0020"(0.0050 cm)이다.

이후로는 "공압출 필름" 구현예라고 할 바람직한 구현예에서, 표면 재료는두 층을 포함하도록 공압출된 필름을 함유한다. 따라서, 표면 재료(10)는 제1층(13)과 제2층(14)을 포함한다. 상기 구현예에서, 제1층(13) 및 제2층(14)은 상이한 재료로 만들어진 것이지만 한 장의 필름을 형성한다. 제2층(14)은 열 봉합가능하다 - 즉 이는 제1층(13)의 재료에 비하여 더 낮은 용융 온도를 갖는 재료로 만들어져서 표면 재료(10)가 가열되면 제2층(14)은 연화되어 압력이 적용될 때 단열층에 접착된다. 유사하게, 표면 재료(20)는 제1층(22) 및 제2층(24)을 포함한다. 다시, 제1층(22) 및 제2층(24)는 상이한 재료로 만들어지지만 한장의 필름 시트를 형성한다. 제2층(24)는 열 봉합가능하다 - 즉 이는 제1층(22)의 재료에 비하여 더 낮은 용융 온도를 갖는 재료로 만들어져서 표면 재료(20)가 가열되면 제2층(24)은 연화되어 압력이 적용될 때 단열층에 접착된다.

본 발명의 라벨 원료는 또한 표면 재료 상에 코팅을 포함할 수 있다. 도 1 및 도 2의 12에 나타난 코팅은 표면 재료의 비-열 봉합성 표면(즉, 제1층 13 및 22) 상에 제공된다. 상기 코팅은 인쇄가능하여 단열을 제공하는 동일 원료가 라벨로서도 기능할 수 있다. 코팅은 아크릴, 우레탄, 폴리에스테르 또는 당 분야에 잘 알려진 기타 수지의 수성 중합체 분산액, 에멀션 또는 용액을 기초로 하는 표준 인쇄 하도이다. (예를 들면 미국 특허 제 5,453,326 호 참고) 그렇지 않으면, 단열층이 미리 인쇄된 경우, 표면 재료는 투명하고, 표면 재료를 코팅하여 인쇄가능하게 만들어야 할 필요가 제거될 수 있다.

공압출된 필름 구현예의 바람직한 양태에서는, 도 1의 표면 재료(10) 및 표면 재료(20)과 같이 두 상이한 두께를 갖는 필름이 표면 재료 용으로 사용된다.도 1에서 표면 재료(10)으로 사용하기 적절한 필름의 한 구체적인 예는 MELINEX^(R)854(DuPont Teijin Films of Wilmington, Delaware로부터 시판됨)이다. MELINEX^(R)854는 120 게이지(0.0012 인치, 또는 0.0030 cm) 두께의 공압출된 이축 배향 폴리에스테르 필름이다. 도 1의 13과 같은 상기 필름의 제1층은 고유 점도 약 0.590의, 2500 ppm 무기 슬립(slip) 첨가제 입자를 함유하는 표준 폴리에스테르 단독 중합체로부터 만들어진다. 상기 층은 약 65%의 총 필름 두께를 차지한다. 18중량%의 이소프탈산을 함유하고, 약 0.635의 고유 점도, 2300 ppm 무기 슬립 첨가제 입자를 함유하는 공-폴리에스테르 수지를 공압출하여 열 봉합가능한 층을 (도 1의 14와 같이) 형성하면, 총 필름 두께의 35%를 차지한다(15 내지 40%가 바람직하다). 열 봉합가능한 층에 마주하는 제1층의 표면을 그라비어 도포기(필름 제조 공정 도중)를 이용하여 전술한 수성 폴리에스테르 분산액을 기재로 하는 인쇄 하도 코팅(도 1의 12)으로 0.03 g/m²의 건조 코팅-중량으로 인라인(in-line) 코팅한다. MELINEX^(R)854 필름은 또한 도 1의 표면 재료(20)로서도 사용하기 적절하나, 상기 표면 재료는 표면 재료(10)으로 사용된 표면 재료보다 약간 더 얇다. 모든 다른 국면에서 표면 재료(20)으로 사용된 MELINEX^(R)854 필름은 전술한 표면 재료(10)으로 사용된 MELINEX^(R)854 필름과 동일하다.

본 발명의 또하나의 국면에 따르면, 표면 재료는 코로나 방전 처리에 의해그 위에 인쇄를 촉진하기 위해 단열층으로부터 떨어져 마주보는 표면 상에서 개질될 수 있다. 구체적으로, 제1층(13 또는 22)의 표면이 개질된다. 코로나 방전 처리는 표면 재료 상의 코팅에 추가로 또는 그 대신에 수행될 수 있다. 그렇지 않으면, 코팅의 상단에 또는 코팅 대신에, 알루미늄층과 같은 증착된 금속층이 장식의 목적 및 광학적 효과를 추가하기 위해 단열층으로부터 떨어져 마주보는 표면 상에 침착될 수 있다. 상기 증착이 수행되는 경우에, 코로나 방전 처리는 전형적으로 상기 증착에 추가로 수행되지는 않는다.

본 발명의 또다른 변형에 따르면, 상기 표면 물질은 장식의 목적을 위해서일 수 있는 패턴으로 단열층으로부터 떨어져 마주보는 표면 상에 엠보싱을 가질 수 있다. 엠보싱은 코로나 방전 처리 후 코팅의 상단에, 필요하다면 증착의 상단에 수행될 수 있다. 구체적으로, 압력과 열은 표면 재료의 특정 면적을 보다 얇게 만들어 더 얇게 만들어진 부위로부터 표면이 상승되도록 하기 위해 사용될 수 있다. 일정한 패턴으로 그렇게 하는 것은 라벨 재료를 장식하는 데 사용될 수 있다. 열과 압력은 장식적 패턴으로 형태를 가진 모루 또는 다리미에 의해 적용될 수 있다. 그렇지 않으면, 열과 압력은 조각되거나 에칭된 엠보싱 롤러 또는 압반 프레스 중 조각된 왕복 다이에 의해 적용될 수도 있다. 열은 200 내지 400°F(93 - 204℃)에서 적용되어, 적용되는 압력이 라벨 원료에 영구적인 움푹 들어간 부분을 만들 수 있도록 한다. 열은 적어도 표면 재료를, 아마도 단열층까지 연화시키도록 적용되어야 한다. 단열층을 연화시키는 것은 표면 재료를 연화시키는 것보다는 덜 결정적이나 엠보싱 공정을 또한 돕는다.

또한, 접착제 층을 이용하여 또다른 층에 접착을 촉진하기 위해 표면 개질(즉, 코팅이나 코로나 방전 처리)이 사용될 수 있다. 다른 표면에의 접착을 위해, 도 1의 26에서 나타낸 것과 같은 접착제 하도층이 표면 재료의 처리되지 않은 표면에, 또는 코로나 방전 처리된 표면(그러나 증착 개질되거나 엠보싱된 표면에는 아님)에 적용된다. 상기 접착 하도층은 라벨이 용기에 적용될 수 있도록 감압성이다. 또한, 도 1에서 보는 바와 같이 이형 라이너(28)가 접착제 하도층(26) 의 표면 위에 구비될 수 있다. 이형 라이너의 기능은 라벨이 용기에 적용되는 시점까지 접착제를 보호하기 위한 것이다. 또는 접착제(접착제 하도층이 아님)가 상기 개질된 표면에 적용될 수 있다.

본 발명의 라벨 원료는 고온 나이프 등에 의해 그 가장자리가 봉합되어 유체가 라벨 원료의 가장자리를 투과할 수 없도록 할 수 있다. 그러한 가장자리는 도 3 내지 도 6의 132에서 보여진다. 그렇지 않으면, 상기 라벨 원료는 자가-봉합되는 것일 수도 있다. 이러한 자가-봉합 형태에서, 라벨 원료는 자기 자신에 다시 접혀져서, 상단 및 하단 가장자리가 이미 봉합된 것일 수 있다. 본 발명의 라벨 원료로부터 만들어진 라벨은 유체가 그 가장자리를 투과할 수 없도록 봉합되는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면 용기/단열 라벨 원료 계가 제공된다. 이러한 계는 일반적으로 도 3 내지 도 6의 100에서 보여진다. 상기 계는 용기의 표면적의 실질적인 부분을 덮도록 단열 라벨 원료로 감싸인 용기를 포함한다. 용기는 음료 및 식품의 안전한 저장 및 소비를 위해 적절한 캔 또는 병일 수 있다. 캔은 도 3 및도 4의 90 및 110에서 각각 보여지며, 병은 도 5의 115에서 보여진다. 아니면, 용기는 도 6의 140에 나타난 것과 같은 컵일 수도 있다. 그렇지 않으면, 용기는 파우치일 수도 있는데, 어떤 경우에, 라벨은 파우치 그 자체가 될 수도 있다. 용기는 도 1 및 도 2에 관하여 상술한 라벨 원료로부터 만들어진 단열 라벨로 감싸진다. 라벨은 용기에 접착되거나, 또는 도 3 내지 6의 가장자리 130과 같이 중첩되는 가장자리를 따라 그 자신에 접착된다.

도 4의 구현예에서, 본 발명의 라벨은 적절한 들어간 부분(120)을 갖도록 고안된 캔(110)에 적용된다. 상기 들어간 부분은, 라벨의 가장자리(130)가 접착제 또는 열의 적용에 의해 서로 안전하게 접착된 경우, 라벨을 제 자리에 고정시킨다. 도 6의 구현예에서, 컵(140)은 일회용 커피 컵과 같은 뜨거운 음료를 한 번 제공하는 데 일반적으로 사용되는 유형의 것이다. 그렇지 않으며, 컵은 아이스크림 상자와 같은 상자(carton)일 수 있다. 상기 컵이, 150에서 보이는 상단 원주가 160에서 보이는 바닥 원주보다 상당히 큰 도 6에서와 같은 원뿔대의 디자인을 가진 것이면, 본 발명의 라벨 원료로부터 만들어진 라벨은 그 컵에 편안하게 맞도록 유사한 원뿔대 형태로 만들어질 수 있다. 이러한 경우에, 접착제가 컵 위에 라벨을 고정시킬 것이다.

일원의 라벨 원료를 형성하는 대신, 용기에 단열층을 부착시킨 다음 상기 단열층에 표면 재료를 접착시키는 것도 가능하다. 다음, 표면 재료 또는 수축 랩 덮개 라벨이 그 단열층에 적용될 수 있다. 이러한 형태에서 사용될 수 있는 단열층의 예는 길이로 잘려서 캔 위에 미끄러지듯 입혀지는 니트 튜브(knit tube)이다.그렇지 않으면, 고온 용융 접착제가 단열하고자 하는 캔 영역 상에 취입되어 원하는 두께로 높이를 가진 세섬유층을 형성할 수 있다.

또한 본 발명에 따르면 단열 라벨 원료를 제조하는 방법이 제공된다. 상기 방법을 도 7을 들어 설명한다. 상기 방법에서, 섬유충전 속솜(30)과 같은 단열층에 사용되는 재료의 시트는 공급 롤(45)로부터 공급된다. 또한, 표면 재료(10)는 공급 롤(40)로부터 공급되고 코팅(12)이 단열층(30)으로부터 떨어져 배향되고 제2층(14)이 단열층(30)을 마주하도록 배치된다. 또한, 표면 재료(20)는 공급 롤(50)로부터 공급되고 접착층(필요하다면 도 1의 26에서 보여지는 것과 같이) 이 단열층으로부터 떨어져 배향되도록 배치된다. 도 1 및 2에서 보이는 13 및 도 1에서 보이는 22와 같은 표면 재료의 제1층은 단열층으로부터 떨어져 배향되고, 도 1 및 도 2의 14 및 도 1에 보이는 24와 같은 표면 재료의 제2층은 단열층을 마주한다.

30과 같은 1 장의 단열층, 및 10과 같은 1 장 이상의 표면 재료를 도 7에 보이는 가열된 한 쌍의 캘린더 롤(70 및 80) 사이의 가열된 캘린더 롤 니프(nip) 내로 공급한다. 가열된 캘린더 롤이 단열층의 표면 및 표면 재료를 서로 접착되게 한다. 열-봉합층을 활성화시킬 수 있지만 상술한 바와 같이 전체 표면 재료를 용융시키지 않는 온도로 캘린더 롤을 가열한다. 상기 온도는 200 내지 500°F(93 내지 260℃)의 범위이며, 공압출된 48 게이지 및 120 게이지 필름을 표면 재료로 및 섬유충전 속솜을 단열층으로 사용하는 구현예의 경우 바람직한 온도 범위는 280 내지 320°F(137 내지 160℃)이다. 그러나 450 내지 500°F(232 내지 260℃) 범위의 높은 온도가 높은 선 속도, 즉 분 당 300 내지 400 피트(91 내지 122 미터)의 속도에서 사용될 수 있다. 캘린더 롤은 서로로부터, 적층에 적절한 니프 압력을 만드는 데 적절한 거리에서 배치된다. 그렇지 않으면, 공압출된 열 봉합가능한 필름을 사용하는 대신, 표면 재료 및 단열층 사이에 접착제가 적용되어 그들을 한데 접착시킬 수도 있다. 상기 접착제는 도 7의 공급 롤(40 및 50) 및 캘린더 롤(70 및 80) 사이에 위치할 수 있는 도시되지 않은 코팅 롤러에 의해 적용될 것이다. 도 7에 나타낸 권취 롤(20)을 이용하여 공정 장치를 통해 당겨지는 라벨 원료가 형성된다.

0.0075 인치(0.0190 cm)를 초과하는, 바람직하게는 0.010 인치(0.025 cm)와 0.040 인치(0.102 cm) 사이, 가장 바람직하게는 0.020 인치(0.051 cm)와 0.030 인치(0.076 cm) 사이의 두께를 갖는 라벨 원료가 이와 같이 생성된다. 표면 재료의 두께는 라벨 원료의 전체 두께에 비하여 대수롭지 않으므로, 상기 라벨 원료는 도 2에서와 같이 한 장의 표면 재료를 갖는 라벨 원료이거나 도 1에서와 같이 두 장의 표면 재료를 갖는 라벨 원료일 수 있다. 라벨 원료의 형성에 이어 라벨 원료의 가장자리를 봉합하는 고온 나이프로 원하는 폭을 절단할 수 있다. 다음, 라벨 원료를 절단하여 라벨을 형성하며, 이는 바람직하게는 봉합된 가장자리를 가질 수 있다.

그렇지 않으면, 한 장의 표면 재료를 사용하는 대신, 단열층을 두 장의 표면 재료 사이에서 가열된 캘린더 롤 내로 공급하여, 단열층의 표면과 표면 재료가 서로 접착되게 할 수도 있다. 상기 구현예도 도 7에 나타나는데, 여기에서 두 표면 재료(10과 20)는 가열된 캘린더 롤(70과 80) 사이의 니프로 공급된다. 한 장 또는두 장의 표면 재료가 가열된 캘린더 롤 사이로 공급되는 구현예 각각에서, 단열층 속솜은 미리 인쇄되어 표면 재료를 인쇄가능하게 만들기 위해 코팅해야 할 필요를 제거할 수 있다.

본 발명의 사상을 벗어나지 않는 한 본 발명의 방법에 수정을 가할 수 있다는 것이 당업자에게는 명백할 것이다. 예를 들면, 본 발명은 시판되는 카드 기계로부터 열가소성 스테이플 섬유를 함유하는 카드 웹이 공급되는, 단열 라벨 원료의 제조 방법을 선택적으로 포함할 수도 있을 것이다. 상기 카드 웹은 도 7에 관하여 전술한 방법에서 섬유충전 속솜 대신 작용함으로써 표면 재료에 직접 침착된다. 카드 웹과 표면 재료를 캘린더링 공정에 적용하여, 섬유를 카드 웹으로부터 표면 재료에 적층한다. 상기 구현예에 따라 제조된 라벨 원료는 바람직한 구현예 두께보다 더 얇게 고안되며, 상기 두께는 0.020 인치(0.051 cm) 및 0.030 인치(0.076 cm) 사이이나, 여전히 0.0075 인치(0.0190 cm)보다는 두꺼울 것이다.

본 발명을 이하의 실시예에 의해 설명할 것이다. 실시예에서 사용되는 시험 방법을 이하에 기재한다.

시험 방법

이하의 실시예에서, CLO는 카토 테코(Kato Tekko Co. L.T.D., Kato Japan)로부터 시판되는 냉장욕을 갖춘 기기인 "Thermolabo II" 상에서 측정되었고, 상기 냉장욕은 얼라이드 피셔 사(Allied Fisher Scientific of Pittsburgh, Pennsylvania)로부터 입수가능하다. 실험실 조건은 21℃, 65% 상대 습도 였다. 시료는 10.5 cm x 10.5 cm 크기의 한-조각 시료였다.

프래지어 가압측정기(Frazier Compressometer, Frazier Precision Instrument Company, Inc. of Gaithersburg, Maryland)를 이용하여 6 gm/cm²에서 시료의 두께(인치)를 측정하였다. 6 g/cm²에서의 두께를 측정하기 위해, 다음 수학식을 사용하여 PSI(파운드/제곱 인치)(킬로그램/제곱 센티미터)를 다이얼 상에 고정시켰다:

{(6.4516 cm²/in²) (6 g/cm²)}/453.6 g = 0.8532 lb/in²

프래지어 가압측정기 보정표 (1 in., 또는 2.54 cm. 직경 압축기 피트(presser foot)) 상의 눈금 0.8532는 상단 다이얼을 3.5 psi(0.2 킬로그램/제곱 센티미터)에 고정시킴으로써, 6 g/cm²에서의 두께가 측정되었음을 나타낸다.

다음, 써모라보(Thermolabo) II 기기를 보정하였다. 온도 센서 박스(BT 박스)를 실온 위 10℃로 고정하였다. BT 박스는 3.3 인치 x 3.3 인치(8.4 cm x 8.4 cm) 크기였다. 2" x 2" 크기의 열판이 박스의 중앙에 있고, 스티로폼에 의해 둘러싸여 있었다. 실온의 물을 금속 물 상자를 통해 순화시켜 일정한 온도를 유지하였다. 시료를 물 상자 상에 놓고, BT 박스를 시료 위에 놓았다. BT 박스가 1 분 동안 그 온도를 유지하기 위해 요구되는 에너지의 양(와트)을 기록하였다. 시료를 3회 시험한 다음 다음 계산을 수행하였다.

열 전도성 (W/cm℃) = {(W)(D x 2.54)}/{(A)(T)}

상기 식에서 W = 와트이고, D = 6 g/cm²에서 인치로 측정된 시료의 두께이다. (BT 박스의 무게가 150 gm이고, BT 박스 상의 열 판의 면적이 25 cm²이기 때문에 6 g/cm²가 사용되었다.) 두께에 2.54를 곱하면 센티미터로 환산된다.

A = BT 판의 면적 (25 cm²)

T = 10 ℃

CLO = (두께 x 0.00164)/ 열 전도성

0.00164의 값은 열 저항을 cm²x ℃/Watt로 환산하기 위해 0.0006461의 보정 역가를 2.54(두께를 인치에서 센티미터로 보정하는) 배로 보정하는 것을 포함하는 조합된 역가였다. 열 전도성을 저항으로 변환하기 위해, 전도성을 상기 수학식의 분모로 놓았다.

실시예 1

표면 재료(10 및 20)를 공급 롤로부터 공급하는 대신, 이들을 니프에 개별적인 시트로 공급한 것 외에는 도 7에 관하여 전술한 방법에 따라 라벨 원료를 제조하였다. 라벨 원료를 일정한 길이로 절단하여 라벨을 형성하였다. 상표명 THERMOLITE^(R)Active Original로 시판되는(E.I. du Pont de Nemours and Company of Wilmington, Delaware로부터) 종류의 섬유충전 속솜을 단열층으로 사용하였다. 상기 섬유충전 속솜은 0.25 인치(0.63 cm)의 지정된 두께에서 100 gm/m²의 면적당 중량, 또는 0.013 gm/cm³의 벌크 밀도를 가졌다.

표면 재료로 사용된 필름은 상표명 MELINEX^(R)301-H로 시판되는(DuPont Teijin Films of Wilmington, Delaware) 종류의 것이었다. (이 필름은 전술한 MELINEX^(R)854와 같은 필름이지만 도 1에서 보이는 12 및 26 같은 하도 코팅을 포함하지 않는다.) 열-봉합가능한 층(예, 도 1의 14 및 24)의 조성은 이소프탈산-기재 공중합체가 총 필름 두께의 10 내지 50%, 바람직하게는 15 내지 30%를 차지하였다. 상기 구현예에서, 표면 재료(10)는 1.2 mils (0.0012 인치 또는 0.0030 cm) 두께이고, 표면 재료(20)는 0.48 mils (0.00048 인치 또는 0.00122 cm) 두께였다. 적층 후의 최종 라벨 원료 두께는 0.025 인치(0.064 cm)였다. 상기 라벨 원료로부터 라벨을 제조하여 이를 캔 주위에 감쌌다. 상기 라벨 원료로부터 다른 라벨을 제조하여 취입 폴리에스테르 병 주위에 감쌌다.

열 봉합가능한 층을 240 내지 350°F (116 내지 177℃) 사이의 온도에서 활성화하였다. 데이터를 하기 표 1에 나타내고, 도 8 및 도 9에서 그래프로 나타낸다. 도 8과 도 9에서 보는 바와 같이, 상이한 활성 온도를 사용하는 효과는 보다 낮은 온도에서 더 큰 두께 및 더 큰 단열 값을 제공하며, 보다 높은 온도에서 더 낮은 두께 및 더 낮은 단열 값을 제공하는 것이다.

온도(°F)(℃)	두께 (in) (cm)	열 저항 CLO (m².K/W)
240 (115)	0.041 (0.104)	0.272 (0.042)
250 (121)	0.036 (0.091)	0.226 (0.035)
280 (138)	0.03 (0.076)	0.199 (0.030)
310 (154)	0.027 (0.069)	0.17 (0.026)
350 (177)	0.024 (0.061)	0.141 (0.021)

Claims

표면 재료에 적층된 0.05 내지 0.5 CLO (0.0077 내지 0.077 m².K/W) 범위의 열 저항을 갖는 단열층을 포함하며, 0.0075 인치(0.0190 cm) 이상의 두께를 갖는 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 표면 재료가 1종 이상의 필름, 종이 또는 직물을 포함하는 것인단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 단열층이 섬유충전 속솜(batt)을 포함하는 것인 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 표면 재료 상에 인쇄가능한 코팅을 더 포함하는 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 라벨 원료가 그 가장자리에서 봉합된 단열 라벨 원료.
제 2 항에 있어서, 상기 필름이 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 열가소성 물질로 만들어진 것인 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 표면 재료가 상기 단열층으로부터 떨어져 마주보는 표면 상에서, 그 위에서의 인쇄가 용이하도록 개질된 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 표면 재료가 상기 단열층으로부터 떨어져 마주보는 표면 상에서, 접착제를 이용하여 또다른 표면에 접착하는 것이 용이하도록 개질된 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 단열층이 폴리에스테르, 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌을 포함하는 유기 열가소성 섬유 기재 물질을 포함하는 것인 단열 라벨 원료.
제 1 항에 있어서, 상기 단열층이 발포체를 포함하는 것인 단열 라벨 원료.
제1층과 제2층을 포함하는 1 장 이상의 공압출된 필름에 적층된 단열층을 포함하며, 상기 제1층 및 제2층은 상이한 재료로 제조되며, 상기 제2층은 제1층의 재료에 비하여 더 낮은 용융 온도를 가져서, 표면 재료가 가열될 때 상기 제2층이 연화되어 압력이 적용되면 단열층에 부착되는 것인, 0.0075 인치(0.0190 cm) 이상의 두께를 갖는 단열 라벨 원료.
라벨 원료가 표면 재료에 적층된, 0.05 내지 0.5 CLO (0.0077 내지 0.077m².K/W) 범위의 열 저항을 갖는 단열층을 포함하고, 상기 라벨 원료는 0.0075 인치(0.0190 cm) 이상의 두께를 갖는 것인, 용기의 표면적의 상당한 부분을 덮도록 단열 라벨 원료로 감싸진 용기를 포함하는, 용기/단열 라벨 원료 계.
제 12 항에 있어서, 상기 용기는 음료나 식품의 안전한 저장 및 소비에 적절한 캔 또는 병인 용기/단열 라벨 원료 계.
한 장의 단열층 및 한 장 이상의 표면 재료를 가열된 캘린더 롤 니프 내에 공급하여 단열층의 표면과 표면 재료의 표면이 서로 접착되도록 한 다음, 원하는 폭으로 고온 나이프로 절단하여 상기 단열층과 표면 재료의 가장자리를 봉합하는, 단열 라벨 원료의 제조 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 단열층이 두 장의 표면 재료 사이에서 가열된 캘린더 롤 내로 공급되는 섬유충전 속솜이고, 이것이 상기 섬유충전 속솜의 표면과 상기 표면 재료를 서로 부착되게 하는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 표면 재료와 단열층 사이에 접착제가 삽입되는 방법.
제 14 항에 있어서, 상기 단열층이 카드 웹인 방법.