KR20040041303A

KR20040041303A - 인몰드 성형용 라벨

Info

Publication number: KR20040041303A
Application number: KR1020020069502A
Authority: KR
Inventors: 박헌영; 김기섭; 장욱; 김훈; 이용현
Original assignee: 주식회사 엘지생활건강
Priority date: 2002-11-11
Filing date: 2002-11-11
Publication date: 2004-05-17

Abstract

본 발명은 라벨이 부착된 용기를 제조하는 인몰드 성형에 사용되는 라벨에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물에 메탈로센 촉매를 사용하여 중합하여 제조된 초저밀도 폴리올레핀 재질의 기재 필름층(10)과, 에틸렌 비닐아세테이트, 분자량 30,000 이하의 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물이 포함되어 있는 접착층(20)이 적층된 구조를 가지고 있어, 라벨 외면에는 내열성과 투명성 및 유연성을 부여하고 라벨 내면에는 열에 의한 부착성을 향상시키는 인몰드 성형용 라벨에 관한 것이다.

Description

인몰드 성형용 라벨{In-mold decorating label}

현재 국내외에서 시판되고 있는 세제류, 두발용 화장품의 포장재로는 중공성형방식으로 성형한 폴리에틸렌 용기에 실크 스크린 인쇄 또는 인쇄된 라벨을 부착시킨 포장재를 주로 사용하고 있다. 실크 스크린 인쇄법의 경우 인쇄 색상의 수 별로 추가 비용이 발생되므로 경제적인 면을 고려하여 다양한 색상을 사용하여 제품 생산자가 표현하고 싶은 디자인을 다 표현하지 못하는 어려움이 있다. 용기 표면에 라벨을 부착하는 경우 용기 성형공정 후에 라벨을 별도로 부착해야 하므로 용기 이동에 필요한 적재 공간, 운송비용과 라벨을 부착하는 비용이 추가로 발생되고 용기에 접착되는 라벨의 가장자리에 때가 끼거나 라벨 부착이 완벽하지 못할 경우 유통 중에 라벨이 떨어지는 외관 품질상 문제점이 있다.

이에 최근에는 금형 내에 라벨을 삽입하여 용기 성형과 동시에 라벨을 부착하는 인몰드 라벨링(In-Mold Labelling) 성형 시스템이 개발되어 실 제품에 적용되고 있으나, 라벨의 유연성과 열 부착성이 떨어져 성형시 라벨 부착 불량이 다량 발생되고 있으며 성형조건이 맞지 않은 경우 라벨이 완벽하게 부착되지 않는 문제점이 발생되고 있다.

본 발명자들은 인몰드 라벨링 성형 시스템에 유용한 라벨을 개발하고자 노력하였고, 그 결과 라벨의 외면을 구성하는 기재 필름으로는 특정 단량체로 구성된 초저밀도 폴리올레핀 재질의 것을 사용하고, 상기한 기재 필름의 이면에는 에틸렌 비닐아세테이트, 분자량 30,000 이하의 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물을 코팅하여 형성된 접착층을 라벨의 내면으로 하는 라벨을 제조하였고, 상기한 층 구성을 가지는 라벨은 내열성, 투명성 및 유연성이 우수하여 용기에 부착되는 라벨 내면은 특히 열 부착성이 우수하여 용기 성형과정에서의 라벨 부착 불량에 의한 불량율을 최소화할 수 있음을 알게됨으로써 본 발명을 완성하게 되었다.

도 1은 라벨 부착된 성형 용기의 제조에 사용되는 금형의 단면도이다.

도 2는 라벨의 층 단면도이다

본 발명은 기재 필름층(10)과 접착층(20)이 형성되어 있는 인몰드 성형용 라벨에 있어서, 상기 기재 필름층(10)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물에 메탈로센 촉매를 사용하여 중합하여 제조된 초저밀도 폴리올레핀이 포함되고, 상기 접착층(20)에는 에틸렌 비닐아세테이트, 분자량 30,000 이하의 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물이 포함되어 있는 인몰드 성형용 라벨을 그 특징으로 한다.

본 발명에 따른 인몰드 성형용 라벨을 구성하는 각 층의 조성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

인몰드 성형용 라벨의 기재 필름층(10)에는 초저밀도 폴리올레핀이 포함된다. 초저밀도 폴리올레핀은 에틸렌, 프로필렌 또는 이들의 단량체 혼합물에 메탈로센 촉매를 첨가하고 중합하여 제조한 것으로, 밀도가 0.860 ∼ 0.900 범위이고, 용융흐름지수가 0.5 ∼ 4 범위이다. 초저밀도 폴리올레핀 중합에 사용되는 메탈로센 촉매는 미국특허 제5,005,438호에 개시된 싱글 사이트 촉매를 비롯하여 통상적으로 사용되는 것이다. 기재 필름층은 초저밀도 폴리올레핀 이외에도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 의 통상의 폴리올레핀 등이 포함되어 형성된다. 초저밀도 폴리올레핀은 기재 필름을 구성하는 전체 성분에 대하여 10 ∼ 30 중량% 범위로 포함시키는 바, 그 함량이 10 중량% 미만으로 적으면 유연성이 저하되고, 30 중량%를 초과하여 과다하게 함유되면 필름 제조시 블로킹 현상이 발생되는 문제가 있다. 상기한 조성으로 구성되는 기재 필름층은 압출 또는 공압출 방식을 사용하여 1 내지 5겹으로 이루어질 수도 있다.

또한, 본 발명의 인몰드 성형용 라벨의 내면층을 구성하게 되는 접착층(20)은 에틸렌 비닐아세테이트, 분자량 30,000 이하의 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물이 함유된다. 에틸렌 비닐아세테이트의 경우 비닐아세테이트의 함량이 5 ∼ 18%의 것을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 접착층(20)은 상기한 에틸렌 비닐아세테이트, 폴리에틸렌 이외에도 폴리프로필렌, 왁스성분 등이 포함된다. 에틸렌 비닐아세테이트, 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물은 접착층을 구성하는 전체 성분에 대하여 50 ∼ 95 중량% 범위로 포함시키는 바, 그 함량이 50 중량% 미만으로 적으면 접착성이 저하되고, 95 중량%를 초과하여 과다하게 함유되면 가공성이 저하하는 문제가 있다.

또한, 본 발명의 인몰드 성형용 라벨은 기재 필름층(10)과 접착층(20)과 함께 인쇄층(30)을 둘 수 있는 바, 본 발명의 인몰드 성형용 라벨은 첨부도면 도 2에 나타낸 바와 같은 층 구조를 가질 수 있다. 예컨대 도 2(a)에 도시한 바와 같이 기재 필름층(10)과 접착층(20)의 층간에 인쇄층(30)을 둘 수 있고, 또는 2(a)에 도시한 바와 같이 기재 필름층(10)의 한쪽면에 접착층(20)을 그리고 기재필름의 또 다른 쪽면에 인쇄층(30)을 둘 수도 있다. 인쇄 방법은 옵셋 또는 그라비아 방법 등 당 분야에서 공지된 방법에 의한다.

본 발명의 인몰드 성형용 라벨을 제조함에 있어, 기재 필름층과 접착층은 그두께가 각각 40 ∼ 80 ㎛와 10 ∼ 30 ㎛ 범위가 되도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 기재 필름층 또는 접착층을 형성하는 방법에는 특별한 제약이 따르지 않고 당 분야에서 통상적으로 적용되어온 공지방법 중에서 적당히 선택 사용할 수 있다. 예컨대, 기재 필름층은 인플레이션 방법이나 티다이 익스트루젼 방법을 사용할 수 있고, 접착층은 티다이 익스트루젼 방법을 사용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 인몰드 성형용 라벨은 주방세제류, 섬유유연제류, 두발용화장품 등을 비롯한 각종 포장 용기의 장식용 라벨로 사용할 수 있다.

상기한 본 발명은 다음의 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하겠는 바, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

실시예 1

초저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.89 g/㎤, 용융지수 2) 10 중량%, 폴리프로필렌 60 중량% 및 폴리에틸렌 30 중량%를 혼합하여 인플레이션 방법으로 두께 60 ㎛의 기재 필름층을 제조하였다.

그리고, 에틸렌 비닐아세테이트(비닐아세테이트 함량 7%) 80 중량%와 왁스 20 중량%를 혼합하여 접착층 조성물을 제조하였고, 티다이 익스트루젠 방법으로 상기에서 제조한 기재 필름층의 한쪽면에 20 ㎛ 두께로 코팅하여 접착층을 형성하였다.

실시예 2

초저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.89 g/㎤, 용융지수 2) 20 중량%, 폴리프로필렌 60 중량% 및 폴리에틸렌 20 중량%를 혼합하여 인플레이션 방법으로 두께 60 ㎛의 기재 필름층을 제조하였다.

비교예

저밀도 폴리에틸렌(밀도 0.92 g/㎤, 용융지수 2) 10 중량%,폴리프로필렌 60 중량% 및 폴리에틸렌 30 중량%를 혼합하여 인플레이션 방법으로 두께 60 ㎛의 기재 필름층을 제조하였다.

에틸렌 비닐아세테이트(비닐아세테이트 함량 7%) 80 중량%와 왁스 20 중량%를 혼합하여 접착층 조성물을 제조하였고, 티다이 익스트루젠 방법으로 상기에서 제조한 기재 필름층의 한쪽면에 20 ㎛ 두께로 코팅하여 접착층을 형성하였다.

실험예

상기 실시예 1과 2 및 비교예에서 제조된 각각의 라벨은 10×7 ㎠ 크기로 잘라 라벨 샘플을 제작하였고, 제작된 각각의 샘플에 대해서는 투명성과 부착성 등을확인하기 위해 다음과 같은 실험을 실시하였다.

(1) 투명성 확인 실험

흐림도 측정기(Haze-Meter)를 이용하여 투명도를 측정하였으며, 흐림도 수치가 낮을 수록 투명성이 우수한 것으로 평가하였다. 또한 관능 평가는 10점을 만점으로 하여 10명 기준으로 육안 평가하여 평균치를 나타내었다.

구 분	실시예 1	실시예 2	비교예
흐름도	4.3	4.7	12.6
육안평가	8.7	9.0	6.2

상기 표 1로 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1과 2의 라벨 샘플은 비교예의 라벨 샘플에 비해 투명성이 월등히 우수한 것을 확인하였다.

(2) 생산성 확인 실험

라벨의 유연성, 내열성 및 부착성을 알아보기 위하여, 실제 성형기에서 8 시간 생산하여 라벨 부착 불량율을 측정하는 것으로 대신하였다. 이때 성형기로는 영일기계에서 만든 스크루 Φ90의 중공성형기를 사용하였으며, 성형온도는 스크루 1(175 ℃), 스크루 2(185 ℃), 스크루 3(195 ℃), 헤드(200 ℃), 다이스(195 ℃)로 고정하였고, 라벨 삽입용 로봇은 자동화 기계 전문 Maker인 유도스타의 설비를 사용하였다. 불량율은 라벨 부착부의 기포, 라벨 떨어짐, 주름 등을 육안 관찰하여 불량 용기의 숫자로서 기록하였다.

구 분	실시예 1	실시예 2	비교예
작업시간(시간)	8	8	8
총생산량(갯수)	3100	3080	3070
불량수(갯수)	57	65	270
불량율(%)	1.84	2.11	8.79

상기 표 2로 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1과 2의 라벨 샘플은 비교예의 라벨 샘플에 비해 생산성이 월등히 우수한 것을 확인하였다.

본 발명의 라벨은 투명성, 유연성, 내열성 및 부착성 등이 우수하여 인몰드 성형방법에 의한 주방세제류, 섬유유연제류, 두발용화장품 등을 비롯한 각종 포장 용기의 장식용 라벨로서 유용하다.

Claims

기재 필름층(10)과 접착층(20)이 형성되어 있는 인몰드 성형용 라벨에 있어서,

상기 기재 필름층(10)은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물에 메탈로센 촉매를 사용하여 중합하여 제조된 초저밀도 폴리올레핀이 포함되고,

상기 접착층(20)에는 에틸렌 비닐아세테이트, 분자량 30,000 이하의 폴리에틸렌 또는 이들의 혼합물이 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 인몰드 성형용 라벨.
제 1 항에 있어서, 상기 초저밀도 폴리올레핀은 밀도가 0.860 ∼ 0.900 범위이고, 용융흐름지수가 0.5 ∼ 4 인 것을 특징으로 하는 인몰드 성형용 라벨.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 초저밀도 폴리올레핀은 기재 필름층(10)을 구성하는 전체 성분에 대하여 10 ∼ 30 중량% 범위로 포함되는 것을 특징으로 하는 인몰드 성형용 라벨.
제 1 항에 있어서, 기재 필름층(10)은 1겹 내지 5겹으로 제조한 것을 특징으로 하는 인몰드 성형용 라벨.