KR20070104389A - 제거 가능한 커얼 라벨들 - Google Patents

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KR20070104389A
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마틴 두르네임
모니크 이베테 크완트
요하네스 쉬우트
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애버리 데니슨 코포레이션
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Abstract

본 발명은 라벨류에 관한 것이며, 특히 재사용 가능한 용기들 상에서 사용하기 위한 제거 가능한 중합체 라벨류에 관한 것이다. 이 라벨들은 상이한 선형 열 확장 계수를 갖는 적어도 2개의 중합체층을 함유함으로써, 승온에 노출됨에 따라, 이 라벨들은 가역적으로 커얼된다.

Description

제거 가능한 커얼 라벨들 {REMOVABLE CURL LABELS}
본원 발명은 2005년 1월 10일자로 출원된 가 특허 출원 제60/642,935호의 우선권을 주장하며, 참조 문헌으로서 이에 그의 전문을 인용한다.
본 발명은 라벨들에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 음료수 병 등의 재사용 가능한 용기들 상에 사용하기 위한 제거 가능한 중합체 필름 라벨들에 관한 것이다.
중합체류 또는 유리로 형성된 용기들 또는 병들에 라벨들을 부착하는 것은 통상의 관행이다. 그러한 용기들 및 병들은 세제, 화학 약품들, 모터 오일, 음료, 예를 들면 쥬스, 청량 음료, 알콜 음료 등의 많은 상이한 유형의 물질들을 유지하기 위한 광범위한 형상 및 크기로 이용될 수 있다. 이 라벨들은 용기 공급자 또는 용기의 내용물들과 같은 정보를 제공한다.
중합체 필름 물질들과 필름 페이스스톡들은 여러 분야에서 라벨들로 사용되는 것으로 개시되어 있다. 중합체 라벨들, 특히 투명한 중합체 라벨들은 장식용 유리 및 플라스틱 용기에 라벨이 없는 것처럼 보이므로 많은 용도에 점차로 요구된다. 종이 라벨들은 용기 및(또는) 용기 내의 내용물들의 가시성을 차단한다. 투명한 중합체 라벨들은 용기 및 그에 따라 제품의 가시적인 미학을 증진시키므로, 소비 제품 회사들이 이들의 제품의 외관을 향상시키려고 끊임없이 시도하고 있으므로 포장 장식 시장에서 종이 라벨들보다 훨씬 더 빠르게 성장하고 있다. 중합체 필름 라벨들은 또한 인장 강도 및 마모 저항과 같은 우수한 기계적 특성이 있다.
병 음료 업계에서, 특히 병 맥주 업계에서, 라벨들이 유지되어야 하는 표준은 꽤 엄격할 수 있다. 예를 들면, 라벨 부착된 병들은 파르퇴르 공정을 견딜 수 있어야 한다. 병 포장, 선적 및 저장 공정의 수요 때문에 라벨들은 마모 저항성이어야 한다. 라벨들은 또한 연장된 기간 동안 빙수에 침지되어도 붙어있어야 한다.
또한, 음료 업계에 사용된 병들은 일반적으로 여러 번 재사용된다. 이 병들은 세척되어야 하고, 라벨들은 병들을 재충전하고 다시 라벨링하기 전에 제거되어야 한다. 일반적으로 미학적으로 바람직하지 못한 종이 라벨들은 병들이 50-90℃로 가열된 묽은 가성 소다 등의 고온 세척액 중에 처리되는 세적 공정 동안 용이하게 제거된다. 중합체 라벨들은 종이 라벨들의 삼투성을 갖지 않기 때문에, 중합체 라벨들은 현존하는 세척 공정에 의해 완전히 제거되기가 더욱 곤란한 것으로 밝혀졌다.
따라서, 세척 공정 동안 병들로부터 완전히 제거될 수 있는 중합체 필름 라벨들을 생산하지만, 이들의 우수한 미적 특성 및 기계적 특성들을 유지하는 것이 바람직하다.
일 실시예에서, 본 발명은 (a) 제1 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층; (b) 상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); 및 (c) 제2 중합체층 아래 놓인 접착제층을 포함하는 것으로; 여기서 이 라벨은 50℃ 이상의 온도에서 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼된 것인 라벨에 관한 것이다.
본 발명은 추가로 (a) 제1 선형 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층; (b) 상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 선형 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); 및 (c) 제2 중합체층 아래 놓인 접착제층을 포함하는 라벨을 물품으로부터 검출하는 방법에 관한 것으로; 고온 세척액을 형성하기 위해 세척액을 가열하는 단계; 및 물품으로부터 라벨을 점차로 검출하는 단계를 포함하고, 여기서 물품으로부터 라벨을 점차로 검출하는 단계는 적어도 소정의 시간 동안 고온 세척액에 라벨을 노출시키는 단계를 포함함으로써 이 라벨은 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼되고, 그로 인해 접착제층의 접착력을 극복한다.
도 1A는 본 발명의 라벨 구조의 단면도.
도 1B는 원통형 용기에 부착된 바의 도 1A의 라벨의 단면도.
도 2-9는 본 발명의 라벨 구조의 실시 형태들의 단면도.
"중첩하다" 및 중첩하는 등과 유사한 용어들은 하나의 층 또는 제1의 층의 다른 층 또는 제2의 층과 상대적인 관계를 언급할 때, 제1의 층이 제2의 층에 부분적으로 또는 완전히 중복한다는 사실에 관한 것이다. 제2의 층에 중첩하는 제1의 층은 제2의 층과 접촉하거나 또는 그렇지 않을 수 있다. 예를 들면, 1개 이상의 추가의 층들은 제1 층과 제2 층 사이에 위치할 수 있다. "밑에 놓이다" 및 밑에 놓인 등과 유사한 용어들은 제1 층이 제2 층 위보다는 아래에 부분적으로 또는 완전히 놓인다는 것을 제외하고는 유사한 의미를 갖는다.
"투명한"이라는 용어는 1개 이상의 라벨의 층들을 의미할 때, 그러한 층들 아래 물질이 그러한 층들을 통해 보일 수 있다는 의미이다. 맥주병 등의 투명한 용기에 도포된 "투명한" 또는 "선명한" 라벨들의 사용에 참조로, 병 및 병 내의 맥주는 라벨을 통해 보인다.
"선명한"이라는 용어는 1개 이상의 라벨의 층들 또는 라벨 자체를 언급할 때, 라벨 층들의 불투명도가 약 5% 미만이고, 라벨의 층들이 약 10% 미만의 흐름도를 갖는 것을 의미한다. 불투명도는 TAPPI 시험 T425 os에 따라 측정되고, 흐림도는 ASTM 시험법 D-1003에 따라 측정된다.
제1 실시예의 라벨은 (a) 제1 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층; (b) 상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); 및 (c) 제2 중합체층 아래 놓인 접착제층을 포함하는 것으로; 여기서 이 라벨은 50℃ 이상의 온도에서 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼된다.
도 1A에 예시된 바와 같이, 라벨(10)은 제1 중합체층(11), 제1 중합체층(11) 아래 놓인 제2 중합체층(12), 및 제2 중합체층 아래 놓인 접착제층(16)을 포함한다. 고온에서, 예를 들면 50℃ 이상에서, 높은 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체 층(12)은 더 낮은 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층(11)보다 더 높은 정도로 팽창될 것이다. 층(12)의 더 큰 확장은 라벨이 층(11) 쪽으로 커얼되게 한다. 라벨의 커얼의 변형은 가역적이고, 라벨은 실온에서 그의 원래의 형상으로 전환될 것이다. 커얼 정도는 중합체층들의 필름 두께, 영스(Youngs) 탄성 및 선형 열 팽창의 함수이다.
도 1B는 원통형 용기(19)의 만곡된 표면에 결합된 도 1A의 라벨을 보여준다. 이러한 실시예에서, 라벨의 주요 커얼 방향은 용기의 원주 방향으로 확장한다. 용기가 열, 예를 들면 병 음료 업계에 사용되는 고온 세척액에 노출될 때, 이 라벨은 상부층(11)을 향하여 커얼된다. 일 실시예에서, 접착제층(16)의 접착제는 주변 온도 또는 실온에서 보다 높은 온도에서 더 낮은 피일 접착력을 갖고, 용기 표면으로부터 당겨질 것이다. 일 실시예에서, 세척액, 특히 가성 세척액은 접착제를 용해하거나 또는 화학적으로 공격하여, 라벨이 용기로부터 당겨지게 한다. 라벨이 커얼됨에 따라, 접착제는 고온 세척액에 더 큰 정도로 노출되고, 결과적으로 용기로부터 완전히 제거될 것이다. 본 발명의 라벨은 또한 원통형보다는 오히려 편평한 형상의 물품들 또는 용기들에 부착될 수도 있다.
중합체층들(11 및 12)은 동시 압출된 필름들일 수 있다. 대안으로, 도 12에 도시된 바와 같이, 이 라벨(20)은 중합체층(11)이 래미네이션 접착제(18)에 의해 중합체층(12)에 결합되는 래미네이트된 구조물을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 중합체층들(11 및 12)은 함께 열 밀봉된다.
본 발명의 접착제 라벨들은 일반적으로 다른 층들을 함유할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이, 라벨(30)은 제1 중합체층(11)에 중첩하고, 그 층과 접촉하는 금속층(13)을 포함할 수 있다. 대안으로, 인쇄층(14)은 도 4에 예시된 바의 중합체층(11)의 상위 표면 상에 놓일 수 있다.
일 실시예에서, 라벨의 중합체층들 중의 하나는 중합체 잉크층을 포함한다. 예를 들면, 제1 중합체층(11)은 제2 중합체층(12) 상으로 스크린 인쇄된 가교된 잉크를 포함할 수 있다. 대안으로, 제2 중합체층(12)은 제1 중합체층(11) 상으로 인쇄된 잉크층을 포함할 수 있다.
도 5는 제1 중합체층(11), 제1 중합체층(11) 아래 놓인 제2 중합체층(12), 제2 중합체층(12) 아래 놓인 접착제층(16), 제1 중합체층(11) 위에 놓인 인쇄층(14) 및 인쇄층(14)의 상위 표면 위에 놓이고, 그와 접촉하는 투명한 보호층(15)을 포함하는 라벨(50)을 예시한다.
도 6은 라벨(60)이 인쇄층(14)과 제1 중합체층(11) 사이에 추가의 정전기 방지 중합체층(17)을 함유하는 것을 제외하고는 도 5의 라벨과 유사한 라벨(60)을 예시한다.
본 발명의 라벨들은 또한 도시된 1개 이상의 층들 사이에 접착 촉진층들을 함유할 수도 있다. 예를 들면, 접착 촉진층은 제2 중합체층(12)과 접착제층(16) 사이; 제1 중합체층(11)과 금속층(13) 또는 인쇄층(14) 사이에 삽입될 수 있다.
다른 실시예에서, 본 발명의 라벨은 (a) 제1 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층; (b) 상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); (c) 제2 중 합체층 아래 놓인 접착제층; (d) 제1 중합체층 위에 놓인 금속층; 및 (e) 금속층 위에 놓인 인쇄층을 포함하는 것으로; 여기서 이 라벨은 50℃ 이상의 온도에서 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼된다. 이 실시예의 라벨들은 도 7 및 8에 예시된다. 도 7에서, 라벨(70)은 제1 중합체층(11), 제1 중합체층(11) 아래 놓인 제2 중합체층(12) 및 제2 중합체층(12) 아래 놓인 접착제층(16)을 포함한다. 금속층(13)은 제1 중합체층(11) 위에 놓이고, 인쇄층(14)은 금속층(13) 위에 놓인다. 도 8에서, 라벨(80)은 인쇄층(14)에 중첩하여 그와 접촉하는 투명한 보호층(15)이 추가된 도 7의 라벨과 유사하다.
도 9에 예시된 다른 실시예에서, 라벨(90)은 상위 표면 및 하위 표면을 갖는 제1 중합체층(11), 제1 중합체층(11)의 하위 표면 상의 인쇄층(14)을 포함한다. 그 위에 인쇄층(14)을 갖는 제1 중합체층(11)은 래미네이션 접착제(18)에 의해 제2 중합체층(12)에 결합된다. 접착제층(16)은 제2 중합체층(12)의 하위 표면에 접착된다.
중합체층(11 및 12)은 상이한 열 팽창 계수들을 갖는다. 고온 팽창 상태에서, 더 높은 열 팽창 계수를 갖는 층은 더 낮은 열 팽창 계수를 갖는 층 쪽으로 다중층 구조물을 커얼하도록 팽창한다. 커얼은 온도가 실온 또는 주변 온도로 강하됨에 따라 가역적이다.
열 팽창 계수는 다음 등식에 의해 결정된다:
선형 열 팽창 계수 (%) = [(B-A)/A] x 100 (1)
여기서, A 및 B는 각각 0℃ 및 50℃에서 2분 동안 정치된 후 수지의 시험편 의 측정된 길이(cm)를 나타내고, 그 시험편은 실온에서 제조된 바 1 cm 폭, 4.5 cm 길이 및 0.5 cm 이하의 두께를 갖는다.
세척액의 온도와 같이 고온에 처할 때, 이 라벨은 커얼되고, 밑에 놓인 기판으로부터 그것이 접착되는 것으로 제거될 수 있고, 단, 라벨의 커얼 강도(FLabel)는 밑에 놓인 기판에 대한 라벨의 피일 접착력(FPA)보다 더 크다:
FLabel > FPA
라벨의 커얼 강도(FLabel)는 다음 등식으로부터 측정될 수 있다:
FLabel = (α2-α1)(T-T0)/(1/8t)(E1E2/(E1+E2)) (2)
여기서 α2는 바닥층(중합체층(12))의 선형 열 팽창 계수이고; α1은 상부층(중합체층(11))의 선형 열 팽창 계수이며; T는 세척액의 온도이고, T0는 라벨이 제조된 온도, 전형적으로 실온(23℃)이고; t는 라벨의 전체 두께이고; E1은 상부 층(중합체층(11))의 탄성 모듈러스이고, E2는 바닥층(중합체층(12))의 탄성 모듈러스이다.
일 실시예에서, 바닥층의 선형 열 팽창 계수와 상부층의 그것 사이의 차이 (α2-α1)는 약 3 x 10-5 (1/℃) 이상이다. 일 실시예에서, α2-α1은 약 7 x 10-5 (1/℃)이다.
본 발명에 유용한 중합체층은 열 안정성 압력 민감성 접착제 필름들의 전형 적으로 허용되는 제한치들 너머의 열 수축률, 예를 들면 70°에서 <1%, 100℃에서 <2%를 나타내지 않는다. 일 실시예에서, 중합체층(11)은 80℃에서 4% 미만의 열 수축률을 갖는다.
중합체층들(11 및 12) 각각은 단일층 필름 또는 다중층 필름일 수 있다. 다중층 필름은 2개 내지 10개 이상의 층들을 포함할 수 있다. 라벨의 최종 용도에 따라, 중합체층들은 투명하거나 또는 불투명할 수 있다. 불투명한 중합체층들은 일반적으로 후술되는 바의 중합체, 및 중합체층을 제공하기 위해 1개 이상의 안료들을 포함하거나, 또는 다중층 중합체 필름의 하나의 층은 목적하는 색을 갖는다. 이러한 목적으로 유용한 안료들은 당 업계에 잘 공지되어 있다. 예를 들면, 백색 필름들은 이산화 티탄 및 다른 백색 안료들을 중합체 내로 도입함으로써 제조될 수 있다. 카본 블랙은 흑색 또는 회색 필름을 제공하기 위해 도입될 수 있다.
일 실시예에서, 중합체층(11) 및 중합체층(12)은 함께 래미네이트될 수 있다. 중합체층(12)은 동시 압출된 필름을 포함할 수 있거나, 또는 단일층 필름을 포함할 수 있다. 중합체층(11)은 동시 압출된 필름을 포함할 수 있거나, 또는 단일층 필름을 포함할 수 있다. 중합체층들(11 및 12)은 전형적으로 기계 방향(MD)으로 상이한 선형 열 팽창 계수를 갖고, 커얼이 라벨의 기계 방향일 때 교차 방향(CD)으로 매우 낮은 선형 열 팽창 계수를 갖는다. 대안으로, 커얼이 라벨의 교차 방향일 때, 중합체층들(11 및 12)은 CD로 상이한 선형 열 팽창 계수를 갖고, MD로 매우 낮은 선형 열 팽창 계수를 갖는다. 열 팽창 계수의 차이는 상이한 중합체 물질들, 예를 들면 중합체층(12)에 대해 폴리에틸렌 및 중합체층(11)에 대해 폴리 에틸렌 테레프탈레이트를 사용함으로써 얻어질 수 있다. 대안으로, 열 팽창 계수의 차이는 분자 배향의 차이들에 의해 얻어질 수 있다. 예를 들면, 교차(트랜스) 배향된 필름은 중합체층(11)에 대한 것이고, 기계 방향 배향된 필름은 중합체층(12)에 대한 것이다.
일 실시예에서, 중합체층들(11 및 12)이 동시 압출된다. 예를 들면, 중합체층들(11 및 12)은 폴리프로필렌/에틸렌 비닐 아세테이트 동시 압출물; 폴리아크릴레이트/폴리에틸렌 동시 압출물; 또는 폴리아크릴레이트/에틸렌 비닐 알콜 동시 압출물을 포함할 수 있다. 많은 다른 동시 압출된 조합물들이 2개 이상의 층들을 포함하는 동시 압출물들을 포함하여 가능하다.
광범위한 중합체 필름 물질들은 본 발명에 유용한 중합체층들을 제조하는 데 유용하다. 예를 들면, 중합체 필름 물질은 중합체들 및 공중합체들, 예를 들면 적어도 하나의 폴리올레핀, 폴리아크릴레이트, 폴리스티렌, 폴리아미드, 폴리비닐 알콜, 폴리(알킬렌 아크릴레이트), 폴리(에틸렌 비닐 알콜), 폴리(알킬렌 비닐 아세테이트), 폴리우레탄, 폴리아크릴로니트릴, 폴리에스테르, 폴리에스테르 공중합체, 플루오로 중합체, 폴리설폰, 폴리카르보네이트, 스티렌-말레산 무수물 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 에틸렌 메타크릴산의 나트륨 또는 아연염에 기초한 단량체들, 셀룰로스 화합물들, 폴리아크릴로니트릴, 알킬렌-비닐 아세테이트 공중합체 또는 이들의 2 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
중합체 필름 물질로서 이용될 수 있는 폴리올레핀류는 2 내지 약 12개의 탄소 원자들을 함유하는 올레핀 단량체들의 중합체들 및 공중합체들, 예를 들면 에틸 렌, 프로필렌, 1-부텐 등, 또는 이들 중합체들 및 공중합체들의 혼합물들의 배합물들을 포함한다. 일 실시예에서, 폴리올레핀류는 에틸렌과 프로필렌의 중합체들 및 공중합체들을 포함한다. 다른 실시예에서, 폴리올레핀류는 프로필렌 단독 공중합체들, 및 프로필렌-에틸렌 및 프로필렌-1-부텐 공중합체들 등의 공중합체들을 포함한다. 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 서로의 배합물, 또는 이들 중 하나 또는 모두와 폴리프로필렌-폴리에틸렌 공중합체의 배합물들이 또한 유용하다. 다른 실시예에서, 폴리올레핀 필름 물질들은 매우 높은 프로필렌 함량을 갖는 것들로 폴리프로필렌 단독 공중합체 또는 프로필렌-에틸렌 공중합체 또는 낮은 에틸렌 함량을 갖는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌의 배합물들 또는 프로필렌-1-부텐 공중합체들 또는 부텐 함량이 낮은 폴리프로필렌과 폴리-1-부텐의 배합물인 것들이다. 유용한 프로필렌 단독 중합체들 및 공중합체들은 미합중국 특허 제5,709,937호(아담스 등)에 개시되어 있다. 공중합체들은 약 10중량%에 이르는 에틸렌을 함유하는 프로필렌-에틸렌 공중합체들, 및 약 15중량%에 이르는 1-부텐을 함유하는 프로필렌-1-부텐 공중합체를 포함한다. '937호 특허에 개시된 배향 필름들은 본 발명의 라벨들에서 중합체층으로 유용한 투명한 필름들이다. 미합중국 특허 제5,709,937호의 개시 내용은 이에 참고 문헌으로서 인용한다.
여러 가지 폴리에틸렌이 저, 중 및 고밀도 폴리에틸렌 및 이들의 혼합물을 포함하는 중합체 필름 물질로서 이용될 수 있다. 유용한 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)의 예는 Huntsman사로부터 입수할 수 있는 Rexene 1017이다. 유용한 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)의 예는 Formosa Plastics사로부터 입수할 수 있는 Formoline LH5206 이다. 일 실시예에서, 중합체 필름 물질은 80 내지 90%의 HDPE 및 10-20%의 LDPE의 배합물을 포함한다.
단독으로 또는 본원에 개시된 바의 프로필렌 공중합체와 조합된 본 발명의 중합체 필름 물질로서 이용될 수 있는 프로필렌 단독 중합체들은 ASTM 시험 D 1238로 측정한 바 약 0.5 내지 약 20의 용융 유동률(MER)을 갖는 것들과 같은 각종 프로필렌 단독 중합체들을 포함한다. 일 실시예에서, 10 미만, 더욱 빈번하게는 약 4 내지 약 10의 MFR을 갖는 프로필렌 단독 중합체들이 특히 유용하다. 유용한 프로필렌 단독 중합체들은 또한 약 0.88 내지 약 0.92 g/cm3 범위의 밀도를 갖는 것을 특징으로 할 수 있다. 많은 유용한 프로필렌 단독 중합체들이 각종 소스들로부터 시판품으로 입수될 수 있고, 일부 유용한 중합체들은 다우 케미컬사로부터 입수할 수 있고, 12.0 g/10분의 용융 유동률을 갖고, 0.90 g/cm3의 밀도를 갖는 5A97; 역시 다우 케미컬사로부터 입수할 수 있고, 8.8 g/10분의 MFI를 갖고, 0.90 g/cm3의 밀도를 갖는 DX5E66; 및 다우 케미컬사로부터 입수할 수 있고, 3.9 g/10분의 MFI를 갖고, 0.90 g/cm3의 밀도를 갖는 WRD5-1057을 포함한다. 유용한 시판품 프로필렌 단독 중합체들 역시 Fina 및 Montel로부터 입수할 수 있다.
유용한 폴리아미드 수지들의 예들은 상표명 Griwory, 예를 들면 CF68, CR-9, XE3303 및 G-21로 EMS 어메리컨 그릴론 인크. Sumter, SC로부터 입수할 수 있는 수지들을 포함한다. Grivory G-21은 125℃의 유리 전이 온도, 90 ml/10분의 용융 유 동률(DIN 53735), 및 15의 파열시 신장률(ASTM D638)를 갖는 무정형 나일론 공중합체이다. Grivory CF65는 135℃의 융점, 50 ml/10분의 용융 유동률, 및 350%의 과도한 파열시 신장률을 갖는 나일론 6/12 필름 등급 수지이다. Grilon CR9는 200℃의 융점, 200 ml/10분의 용융 유동률, 및 250%의 파열시 신장률을 갖는 다른 나일론 6/12 필름 등급 수지이다. Grilon XE 3303은 200℃의 융점, 60 ml/10분의 용융 유동률, 및 100%의 파열시 신장률을 갖는 나일론 6.6/6.10 필름 등급 수지이다. 다른 유용한 폴리아미드 수지들은 시판품으로 입수할 수 있는 것들, 예를 들면 Uni-Rex 프러덕트 라인으로 뉴저지주 웨인사의 인터내셔널 페이퍼, 및 보스틱, 인터내셔널 페이퍼, 풀러, 헹켈(Versamid 프러덕트 라인으로)로부터 입수할 수 있는 다이머-기재 폴리아미드 수지들을 포함한다. 다른 적절한 폴리아미드류는 헥사메틸렌 디아민과 다이머화된 식물성 산들을 축합시킴으로써 생산된 것들을 포함한다. 인터내셔널 페이퍼로부터 입수할 수 있는 폴리아미드류의 예는 Uni-Rez 2665; Uni-Rez 2620; Uni-Rez 2623; 및 Uni-Rez 2695를 포함한다.
폴리스티렌류는 또한 중합체 필름 물질로서 이용될 수 있고, 이들은 스티렌 및 치환된 스티렌, 예를 들면 알파-메틸 스티렌의 단독 중합체들 뿐만 아니라 공중합체들을 포함한다. 스티렌 공중합체들 및 삼원 공중합체의 예는 아크릴로니트릴-부텐-스티렌(ABS); 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체(SAN); 스티렌 부타디엔(SB); 스티렌-말레산 무수물(SMA); 및 스티렌-메틸 메타크릴레이트(SMMA) 등을 포함한다. 유용한 스티렌 공중합체의 예는 Phillips Petroleum Co.로부터 입수할 수 있는 KR-10이다. KR-10은 스티렌과 1,3-부타디엔의 공중합체인 것으로 믿어진다.
폴리우레탄류는 또한 중합체 필름 물질로서 이용될 수 있고, 폴리우레탄류는 지방족 뿐만 아니라 방향족 폴리우레탄류를 포함할 수 있다.
폴리우레탄류는 전형적으로 (A) 분자당 적어도 2개의 이소시아네이트(-NCO) 관능기들을 갖는 폴리이소시아네이트와 (B) 적어도 하나의 이소시아네이트 반응기, 예를 들면 적어도 2개의 히드록시기들 또는 아민을 갖는 폴리올의 반응 생성물이다. 적절한 폴리이소시아네이트류는 디이소시아네이트 단량체들 및 올리고머들을 포함한다.
유용한 폴리우레탄류는 방향족 폴리에테르 폴리우레탄류, 지방족 폴리에테르 폴리우레탄류, 방향족 폴리카프로락탐 폴리우레탄류 및 지방족 폴리카프로락탐 폴리우레탄류를 포함한다. 특히 유용한 폴리우레탄류는 방향족 폴리에테르 폴리우레탄류, 지방족 폴리에테르 폴리우레탄류, 방향족 폴리에스테르 폴리우레탄류 및 지방족 폴리에스테르 폴리우레탄류를 포함한다.
시판품 폴리우레탄류의 예는 Sancure 2710® 및(또는) Avlure UR 445® (폴리프로필렌 글리콜, 이스포론 디이소시아네이트 및 2,2-디메틸롤프로피온산의 등가 공중합체들이고, 국제 명명법 화장품 성분 명 "PPG-17/PPG-34/IPDI/DMPA 공중합체"를 가짐), Sancure 878®, Sancure 815®, Sancure 1301®, Sancure 2715®, Sancure 1828®, Sancure 2026®, 및 Sancure 12471®(이들 모두는 오하이오주 클리브랜드 소재 노베온사로부터 시판품으로 입수할 수 있음), Bayhydrol DLN (펜실페니아주 맥머레이 소재 Bayer Corp.사로부터 시판품으로 입수할 수 있음), Bayhydrol LS- 2033(Bayer Corp.), Bayhydrol 123(Bayer Corp.), Bayhydrol PU402A(Bayer Corp.), Bayhydrol 110(Bayer Corp.), Witcobond W-320 (Witco 퍼포먼스 케미컬스사로부터 시판품으로 입수할 수 있음), Witcobond W-242 (Witco 퍼포먼스 케미컬스사), Witcobond W-160 (Witco 퍼포먼스 케미컬스사), Witcobond W-612 (Witco 퍼포먼스 케미컬스사), Witcobond W-506 (Witco 퍼포먼스 케미컬스사), NeoRez R-600 (Avecia(전 명칭 Avecia Resins)로부터 시판품으로 입수할 수 있는 이소포론 디아민에 의해 확장된 폴리테트라메틸렌 에테르 우레탄), NeoRez R-940(Avecia), 및 NeoRez R-960(Avecia)을 포함한다.
그러한 지방족 폴리에테르 폴리우레탄류의 예는 Sancure 2710® 및(또는) Avlure UR 445®, Sancure 878®, NeoRez R-600, NeoRez R-966, NeoRez R-967, 및 Witcobond W-320을 포함한다.
일 실시예에서, 중합체층들 중의 하나는 적어도 하나의 폴리에스테르 폴리우레탄을 포함한다. 이들 우레탄류의 예는 Sanncor 제조사에 의해 "Sancure 2060"(폴리에스테르-폴리우레탄), "Sancure 2255"(폴리에스테르-폴리우레탄), "Sancure 815"(폴리에스테르-폴리우레탄), "Sancure 878"(폴리에테르-폴리우레탄), 및 "Sancure 861"(폴리에테르-폴리우레탄)이라는 상표명으로 시판되는 것들, Avecia 제조사에 의해 "NeoRez R-974"(폴리에스테르-폴리우레탄), "NeoRez R-981"(폴리에스테르-폴리우레탄), 및 "NeoRez R-970"(폴리에스테르-폴리우레탄)이라는 상표명으로 시판되는 것들, 및 Avecia 제조사에 의해 "Neocryl XK-90"이라는 상 표명으로 시판되는 아크릴계 공중합체 분산 고체를 포함한다.
여러 가지 글리콜들 또는 폴리올들 및 1개 이상의 지방족 또는 방향족 카르복실산들로부터 제조된 폴리에스테르류는 유용한 필름 물질들이다. 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 및 PETG (사이클로헥산디메탄올로 개질된 PET)는 이스트맨을 포함하는 각종 시판품 출처들로부터 입수할 수 있는 유용한 필름 형성 물질들이다. 예를 들면, Kodar 6763은 이스트맨 케미컬로부터 입수할 수 있는 PETG이다. 듀폰사로부터 입수할 수 있는 다른 유용한 폴리에스테르는 폴리에틸렌 테레프탈레이트인 Selar PT-8307이다.
아크릴레이트 중합체들 및 공중합체들 및 알킬렌 비닐 아세테이트 수지들(예, EVA 중합체들) 역시 본 발명의 구조물들의 제조에서 필름 형성 물질로서 유용하다. 이용될 수 있는 중합체들의 시판품의 예는 Escorene UL-7520 (Exxon), 19.3% 비닐 아세테이트와 에틸렌의 공중합체; Nucrell 699 (듀폰), 11% 메타크릴산을 함유하는 에틸렌 공중합체 등을 포함한다.
이오노머들(분자 쇄들의 이온 결합을 함유하는 폴리올레핀류) 역시 유용하다. 이오노머들의 예는 이오노머성 에틸렌 공중합체들, 예를 들면 에틸렌 메타크릴산 공중합체의 아연염에 기초한 사슬간 이온 결합을 포함하는 것으로 믿어지는 Surlyn 1706(듀폰)을 포함한다. 듀폰사의 Surlyn 1702 역시 유용한 이오노머이다.
폴리카르보네이트류 역시 유용하고, 이들은 다우 케미컬 코.(칼리브레) G.E. 플라스틱스(렉산) 및 바이에르(매크롤론)사로부터 입수할 수 있다. 대부분의 시판품 폴리카보네이트류는 인터페이셜 공정에서 비스페놀 A와 카르보닐 클로라이드의 반응에 의해 얻어진다. 전형적인 시판품 폴리카보네이트류의 분자량은 약 22,000에서 약 35,000으로 변화하고, 용융 유동률은 일반적으로 4 내지 22 g/10분 범위이다.
일 실시예에서, 중합체층들 중의 하나는 불소화된 중합체를 포함할 수 있다. 불소화된 중합체는 열가소성 불화탄소, 예를 들면 폴리비닐리덴 플루오라이드(PVDF)를 포함한다. 불소화된 중합체는 또한 비닐리덴 플루오라이드의 공중합체 및 삼원 공중합체들을 포함할 수 있다. 유용한 열가소성 불화탄소는 Pennwalt Corp.사의 상표명 Kynar로 공지된 폴리비닐리덴 플루오라이드이다. 이 중합체는 내구성 및 화학약품 저항 특성을 갖는 유용한 배합물을 제공하는 고분자량(400,000) 중합체이다. 일반적으로, 약 200,000 내지 약 600,000의 중량 평균 분자량을 갖는 고분자량 PVDF 수지가 사용된다.
중합체 필름 물질은 무기 충전제들 및(또는) 투명한 필름들 및 투명한 라벨들의 안료들이 없을 수 있거나, 또는 중합체 필름 물질은 공동화될 수 있고(있거나) 외관 특성들(불투명한 또는 착색된 필름들)과 같은 바람직한 특성들, 내구성 및 가공 특성들을 제공하기 위해 무기 충전제들 및 기타 유기 또는 무기 부가제들을 함유할 수 있다. 핵화제들은 결정도를 증가시키고, 그에 따라 강성을 증가시키기 위해 부가될 수 있다. 유용한 물질들의 예는 탄산 칼슘, 이산화 티탄, 금속 입자들, 섬유들, 방염제들, 항산화제 화합물들, 열 안정제들, 광 안정제들, 자외선 안정제들, 블로킹 방지제들, 가공 보조제들, 산 수용체들 등을 포함한다. 불투명 및(또는) 백색 중합체 필름들은 본원에 개시된 라벨들이 외피 중합체층 위에 놓이 는 금속층을 함유하지 않을 때 종종 이용된다.
중합체 필름 물질은 개선된 인장 강도, 신장률, 충격 강도, 인장 내성 및 광학적 특성들(흐림 및 광택)과 같은 목적하는 특성들을 갖고 본 발명의 필름 구조물들에서 연속적인 중합체 필름을 제공하도록 선택된다. 중합체 필름 형성 물질의 선택은 또한 용융 점도, 고속 인장 강도, 신장률 등의 그의 물리적 특성들에 의해 결정된다. 일 실시예에서, 선명하거나 투명한 중합체 필름들은 선명하거나 투명한 라벨들이 바람직할 때 라벨 구조물에 사용된다.
각각의 중합체층의 두께는 적어도 5 미크론 또는 적어도 15 미크론이다. 라벨 필름의 전체 두께는 약 2.5 미크론 내지 약 250 미크론, 또는 약 25 내지 약 125 미크론이다. 일 실시예에서, 라벨 필름의 전체 두께는 약 25 내지 약 75 미크론이다. 각각의 중합체층은 단일층을 포함할 수 있거나, 또는 2개 이상의 인접한 층들의 다중층 필름일 수 있다. 예를 들면, 중합체층은 폴리올레핀의 하나의 층 및 폴리올레핀과 에틸렌 및 비닐 아세테이트(EVA)의 공중합체의 배합물의 하나의 층을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 중합체층은 3개의 층들, 예를 들면 폴리올레핀의 베이스 또는 코어층, 및 동일하거나 또는 상이한 중합체 배합물들로 구성될 수 있는 베이스 또는 코어층의 양 측면의 스킨층들을 포함한다. 다중층 필름의 개개의 층들은 바람직한 특성들을 제공하도록 선택될 수 있다.
여기서 라벨들에 유용한 중합체 필름들은 주조 또는 압출 등의 당업계의 숙련자들에게 공지된 공정들에 의해 제조될 수 있다. 일 실시예에서, 필름들은 중합체 압출 또는 동시 압출 공정들에 의해 제조된다. 중합체 필름 물질들의 압출물 또는 동시 압출물은 적절한 공지된 유형의 압출 또는 동시-압출 금형으로부터 동시 압출에 의해 형성되고, 동시 압출물의 경우에, 이 층들은 단일의 동시 압출물을 제공하기 위해 영구적으로 조합된 상태로 상호 접착된다.
동시 압출 외에, 본 발명에 유용한 다중층 필름들은 하나의 층을 형성하기 위해 연속 필름의 압출에 이어, 1개 이상의 추가의 층들의 압출에 의해 압출된 층 상에 1개 이상의 추가의 층들을 도포함으로써; 수행된 기능성 필름에 수행된 중합체 필름을 적층함으로써; 또는 중합체 필름 형성 물질의 에멀젼 또는 용액으로부터 수행된 필름 상에 추가의 층들을 증착시킴으로써 제조될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명에 사용된 중합체 필름들은 배향되지 않는다. 즉, 필름들은 고온-스트레칭 및 어니일링 단계에 적용되지 않는다. 다른 실시예들에서, 본 발명에 사용된 라벨들에 함유된 필름들은 당업계의 숙련자들에게 잘 공지된 기술들에 의한 고온-스트레칭 및 어니일링에 의해 기계 방향(단일축으로) 또는 기계 및 교차 방향(양축으로)으로 배향될 수 있다. 예를 들면, 필름들은 적어도 2:1의 비율로, 더욱 빈번하게는 약 2:1 내지 약 9:1의 비율로 기계 방향으로 고온-스트레칭될 수 있다. 필름이 고온 스트레칭된 후, 그것은 일반적으로 어니일링 롤들 상으로 통과되고, 여기서 필름은 약 50℃, 보다 빈번하게는 100℃ 내지 약 150℃ 범위의 온도에서 어니일링 또는 열-고정되고, 이어서 냉각된다. 다른 실시예에서, 중합체 필름은 양축으로 배향된다.
필름들은 취급, 인쇄 및 분배를 용이하게 하기 위해 기계 방향 및 교차 방향으로 어느 정도의 강성을 나타내는 것이 바람직하다. 따라서, 일 실시예에서, 기 계 방향 및 교차 방향의 강성은 TAPPI 시험 T543 pm을 사용하여 측정한 바, 적어도 약 14 거얼리(mg)이고, 추가의 실시예에서 양 방향의 거얼리 강성은 약 5 거얼리 유닛(때때로 밸런스된 강성이라 언급됨) 내이다.
본 발명의 라벨들에 유용한 중합체 필름들은 오하이오주 파인스빌 소재 Avery Dennison Corp.; 뉴저지주 07039 리빙스톤 소재 인터플라스트 그룹 LTD의 분과인 AMTOPP; 뉴욕주 14502 맥돈 소재 Exxon 모바일 케미컬사; 델라웨어주 19720 뉴 캐슬 소재 AET 필름스; 및 조지아주 30080 스미르나 소재 UCB 필름스 인크. 등의 각종 출처로부터 시판품으로 입수할 수 있다. 투명한 필름들 및 백색 필름들이 이용될 수 있다.
중합체 필름들의 표면들의 표면 에너지는 순차로 도포되는 층들에 대한 개선된 접착성 등의 바람직한 특성들을 갖는 표면들을 제공하기 위해 코로나 방전, 불꽃, 플라즈마 등의 처리에 의해 증진될 수 있다. 중합체 필름들의 코로나 처리 및 불꽃 처리 공정은 당업계의 숙련자들에게 잘 공지되어 있다. 일 실시예에서, 중합체 필름은 상위 표면 상에서 코로나 방전 처리되고, 하위 표면 상에서 불꽃 처리된다.
본 발명의 일 실시예에서, 중합체층(11)은 양축으로 배향된 폴리프로필렌(BOPP) 필름을 포함하는 중합체층(12)에 래미네이트된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름을 포함한다.
상기한 바와 같이, 본 발명의 라벨들은 제1 중합체층(11)에 중첩하는 금속층(13)을 포함할 수도 있다. 일 실시예에서, 금속층은 이미 코로나 처리되었거나 또는 불꽃 처리된 제1 중합체층(11)의 상위 표면과 접촉하고 그에 접착된다. 금속은 전기 도금, 스퍼터링, 진공 금속화, 인쇄 등의 임의의 공지된 방법들에 의해 중합체층에 도포될 수 있다. 화학적 프라이머류 또는 기타 접착 촉진 조성물들이 일부 경우에 중합체층에 대한 금속의 접착력을 증가시키기 위해 중합체층의 표면에 도포될 수 있다.
금속층의 금속은 주석, 크롬, 니켈, 스테인레스 강, 구리, 알루미늄, 인듐, 금, 은, 및 1개 이상의 이들의 합금을 포함하는 많은 금속들 중의 임의의 것일 수 있다. 유용한 금속화된 필름들은 시판품으로 입수할 수 있다.
도 1-9에 도시되지 않았지만, 본 발명의 라벨들은 또한 제1 중합체층(11) 상의 잉크-수용 조성물의 층 또는 중합체층 또는 금속층의 인쇄 능력을 증진시키는 금속층(13)을 포함하고, 인쇄층의 품질은 그에 따라 얻어진다. 각종의 그러한 조성물들이 당업계에 공지되어 있고, 이들 조성물들은 일반적으로 결합제 및 안료, 예를 들면 결합제에 분산된 실리카 또는 활석을 포함한다. 안료의 존재는 일부 잉크의 건조 시간을 감소시킨다. 그러한 잉크-수용 조성물들은 미합중국 특허 제6,153,288호 (Shih 등)에 개시되어 있으며, 이 특허의 개시 내용을 참고 문헌으로서 본원에 인용한다.
본 발명의 라벨들은 일반적으로 1개 이상의 인쇄층들을 포함할 수 있다. 도 7 및 8에 예시된 일 실시예에서, 인쇄층(14)은 금속층(13)의 상위 표면에 접착된다. 도 4 및 5에 예시된 실시예에서, 인쇄층(14)은 제1 중합체층(11)의 상위 표면과 접촉한다.
인쇄층은 잉크 또는 그래픽스층일 수 있고, 인쇄층은 인쇄된 메시지 및(또는) 의도된 화보 디자인에 따라 단색 또는 다색 인쇄층일 수 있다. 이들은 여러 가지 각인된 데이터, 예를 들면 일련 번호들, 바 코드들, 상표 등을 포함한다. 인쇄층의 두께는 전형적으로 약 0.5 내지 10 미크론 범위이고, 일 실시예에서 약 1 내지 약 5 미크론, 다른 실시예에서 약 3 미크론 범위이다. 인쇄층에 사용된 잉크는 시판품으로 입수할 수 있는 물-기재, 용매-기재 또는 방사선-경화성 잉크를 포함한다. 이들 잉크들의 예는 Sun Sheen(알콜 희석 가능한 폴리아미드 잉크로서 식별되는 선 케미컬 제품), Suntex MP(표면 인쇄하는 아크릴산 코팅된 기판들에 대해 제형된 용매-기재 잉크로서 식별된 썬 케미컬 제품, PVDC, 코팅된 기판들 및 폴리올레핀 필름), X-Cel(필름 기판들을 인쇄하기 위한 물-기재 필름 잉크로서 식별되는 워터 잉크 테크놀로지스사의 제품), Uvilith AR-109 Rubine Red(UV 잉크로서 식별된 다우 잉크 제품) 및 CLA91598F (다중 결합된 블랙 용매-기재 잉크로서 확인된 썬 케미컬 제품)을 포함한다.
일 실시예에서, 인쇄층은 폴리에스테르/비닐 잉크, 폴리아미드 잉크, 아크릴계 잉크 및(또는) 폴리에스테르 잉크를 포함한다. 인쇄층은 상기 유형의 수지, 적절한 안료 또는 염료 및 1개 이상의 적절한 휘발성 용매들을 포함하는 잉크 조성물을 금속층의 1개 이상의 바람직한 영역 상으로 증착, 그라비어 인쇄하는 등에 의한 통상의 방식으로 형성된다. 잉크 조성물의 도포 후, 잉크 조성물 증발물(들)의 휘발성 용매 성분(들)은 비-휘발성 잉크 성분들만을 남기고 인쇄층을 형성한다. 폴리에스테르 잉크를 형성하는데 사용하기 위한 적절한 수지의 예는 높은 인장 강 도(7000 psi) 및 낮은 신장률(4% 신장)를 갖는 코폴리에스테르 수지인 ViTEL® 2700 (Bostik-Findley)이다. ViTEL® 2700-기재 폴리에스테르 잉크 조성물은 18% ViTEL® 2700, 6% 안료, 30.4% n-프로필 아세테이트(NP Ac) 및 45.6% 톨루엔을 포함할 수 있다. 용이하게 인식될 수 있듯이, ViTEL® 2700은 결코, 폴리에스테르 잉크를 제형하기 위해 사용될 수 있는 유일한 폴리에스테르 수지가 아니고, NP Ac/톨루엔 시스템 이외의 용매 시스템들이 ViTEL® 2700 뿐만 아니라 다른 폴리에스테르 수지들과 사용하기에 적절할 수 있다. 폴리에스테르 접착제 조성물의 예는 10.70 중량%의 ViTEL® 2300 폴리에스테르 수지; 10.70 중량%의 ViTEL® 2700 폴리에스테르 수지; 1.1중량%의 BENZOFLEX S404 가소제; 1.1중량%의 HULS 512 접착 촉진제; 19.20중량%의 톨루엔; 및 57.10중량%의 메틸 에틸 케톤을 포함한다.
금속층의 표면에 대한 잉크의 접착은 필요에 따라 당업계의 숙련자들에게 잘 공지된 기술들에 의해 개선될 수 있다. 예를 들면, 상기한 바와 같이, 잉크 프라이머 또는 기타 잉크 접착 촉진제는 잉크의 도포 전에 금속층 또는 중합체 필름층에 도포될 수 있다. 대안으로, 중합체 필름의 표면은 중합체 필름층에 대한 잉크의 접착력을 개선시키기 위해 코로나 처리되거나 또는 불꽃 처리될 수 있다.
유용한 잉크 프라이머들은 투명하거나 또는 불투명할 수 있고, 프라이머들은 용매 기재 또는 물-기재일 수 있다. 일 실시예에서, 프라이머들은 방사선 경화성(예, UV)이다. 잉크 프라이머는 전형적으로 라커 및 희석제로 구성된다. 이 라커 는 전형적으로 1개 이상의 폴리올레핀류, 폴리아미드류, 폴리에스테르류, 폴리에스테르 공중합체류, 폴리우레탄류, 폴리술폰류, 폴리비닐리덴 클로라이드, 스티렌-말레산 무수물 공중합체류, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체류, 에틸렌 메타크릴산의 나트륨 또는 아연염에 기초한 이오노머류, 폴리메틸 메타크릴레이트류, 아크릴산 중합체 및 공중합체류, 폴리카보네이트류, 폴리아크릴로니트릴류, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체류, 및 이들의 2개 이상의 혼합물로 구성된다. 사용될 수 있는 희석제들의 예는 알콜류, 예를 들면 에탄올, 이소프로판올 및 부탄올; 에스테르류, 예를 들면 에틸 아세테이트, 프로필 아세테이트 및 부틸 아세테이트; 방향족 탄화수소류, 예를 들면 톨루엔 및 크실렌; 케톤류, 예를 들면 아세톤 및 메틸 에틸 케톤; 지방족 탄화수소류, 예를 들면 헵탄; 및 이들의 혼합물들을 포함한다. 희석제에 대한 라커의 비율은 잉크 프라이머의 도포에 필요한 점도에 의존하고, 그러한 점도의 선택은 당업계의 기술 내에서 이루어진다. 사용될 수 있는 잉크 프라이머 물질의 예는 CLB04275F-Prokote 프라이머 (잉크류 및 코팅제류로 유용한 용매 기재 프라이머로서 식별되는 썬 케미컬 코포레이션 제품)이다. 잉크 프라이머층은 약 1 내지 약 4 미크론 또는 약 1.5 내지 약 3 미크론의 두께를 가질 수 있다.
투명한 중합체 보호 탑코트 또는 오버코트층은 본 발명의 라벨들 내에 제공될 수 있다. 도 5, 6 및 8에 예시된 실시예들에서, 보호 탑코트 또는 오버코트층(15)은 인쇄층(14)에 중첩한다. 보호 탑코트 또는 오버코트층은 라벨이 용기 등의 기판에 부착되기 전 및 후에 라벨에 대한 바람직한 특성들을 제공한다. 인쇄층 상의 보호 탑코트층의 존재는 몇몇 실시예에서 대전 방지 특성, 강성 및(또는) 내 기후성 등의 추가의 특성들을 제공하고, 탑코트는 인쇄층을 예를 들면, 기후, 해, 마모, 습기, 물 등으로부터 보호할 수 있다. 보호 탑코트층은 광택이 있는 풍부한 영상을 제공하기 위해 아래 놓인 인쇄층의 특성들을 증진시킬 수 있다. 보호성의 투명 보호층은 마모 저항, 방사선 저항(예, UV), 화학물질 저항, 열에 대한 저항을 갖도록 고안됨으로써 라벨을 보호할 수 있고, 특히 그러한 원인들로 저하되는 인쇄층을 보호할 수 있다. 보호성 오버코트는 라벨들이 고속으로 용기들에 도포될 때 용이한 취급을 제공하도록 대전 방지제, 또는 블로킹 방지제를 함유할 수도 있다. 본 발명에 사용된 라벨들의 보호성 탑코트 구조물들은 라벨 리프팅이나 흐려짐 등의 부작용을 나타내지 않으면서 병 세척/헹굼, 충전 및 살균, 또는 액체 침지(예, 아이스조) 등의 후속 액체 가공에 적용되는 용기들 상에 유용한 라벨들을 제공하도록 선택될 수도 있다. 보호층은 당업계의 숙련자들에게 공지된 기술들에 의해 인쇄층에 도포될 수 있다. 중합체 필름은 용액으로부터 증착될 수 있고, 수행된 필름(인쇄층에 래미네이트됨)으로서 도포될 수 있다.
투명한 탑코트 또는 오버코트층이 존재할 때, 그것은 단일층 또는 다중층 구조를 가질 수 있다. 보호층의 두께는 일반적으로 약 12.5 내지 약 125 미크론 범위의 두께이고, 일 실시예에서 약 25 내지 약 75 미크론 범위이다. 탑 코트층들의 예는 미합중국 특허 제6,106,982호에 개시되어 있으며, 이를 참고 문헌으로서 본원에 인용한다.
보호층은 폴리올레핀류, 에틸렌과 프로필렌의 열가소성 중합체들, 폴리에스테르류, 폴리우레탄류, 폴리아크릴류, 폴리메타크릴류, 비닐 아세테이트 단독 중합 체류, 공중합체 또는 삼원 공중합체류, 이오노머류, 및 이들의 혼합물들을 포함할 수 있다.
투명한 보호층은 UV 광 흡수제들 및(또는) 기타 광 안정제들을 함유할 수 있다. 유용한 UV 광 흡수제들 중에는 상표명 "Tinuvin"으로 시바 스페셜티 케미컬로부터 입수할 수 있는 입체 장애 아민 흡수제들이 있다. 사용될 수 있는 광 안정제들은 상표명 Tinuvin 111, Tinuvin 123, (비스-(1-옥틸옥시-2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐) 세바케이트; Tinuvin 622, (4-히드록시-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리딘에탄올과의 디메틸 숙시네이트 중합체); Tinuvin 770 (비스-(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리디닐)-세바케이트); 및 Tinuvin 783으로 시바 스페셜티 케미컬로부터 입수할 수 있는 입체 장애 아민 광 안정제들을 포함한다. 또한 유용한 광 안정제들은 상표명 "Chemassorb", 특히 Chemassorb 119 및 Chemassorb 944로 시바 스페셜티 케미컬로부터 입수할 수 있는 입체 장애 아민 광 안정제들이다. UV 광 흡수제 및(또는) 광 안정제의 농도는 약 2.5 중량% 이하의 범위이고, 일 실시예에서 약 0.05중량% 내지 약 1중량% 범위이다.
투명한 보호층은 항산화제를 함유할 수 있다. 열가소성 필름들을 제조하는데 유용한 임의의 항산화제가 사용될 수 있다. 이들은 입체 장애 페놀류 및 유기 포스파이트류를 포함한다. 그 예로는 상표명 Irganox 1010, Irganox 1076 또는 Irafos 168로 시바 스페셜티 케미컬로부터 입수할 수 있는 것들을 포함한다. 열가소성 필름 조성물 중의 항산화제의 농도는 약 2.5 중량% 이하의 범위이고, 일 실시예에서 약 0.05중량% 내지 약 1중량% 범위일 수 있다.
라벨의 접착제층(16)은 압력 민감성 접착제(PSA)를 포함할 수 있다. PSA는 승온에서 피일 접착의 강하를 나타내는 접착제를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 이 접착제는 실온에서 50℃까지 박리 접착력의 현저한 감소를 나타내는 에멀젼 기재 접착제를 포함한다.
유용한 압력 민감성 접착제들의 설명은 문헌(Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, 제13권, Wiley-Interscience Publishers (뉴욕, 1988))에서 발견할 수 있다. 유용한 PSA류의 추가의 설명은 문헌(Polymer Science and Technology, 제1권, 인터사이언스 퍼블리셔(뉴욕, 1964))에서 찾을 수 있다. 아크릴계-기재 PSAs를 포함하는 종래의 PSAs인 고무-기재 PSAs 및 실리콘-기재 PSAs가 유용하다. PSA는 용매 기재이거나 또는 물 기재 접착제일 수 있다. 고온 용융 접착제들 역시 사용될 수 있다. 일 실시예에서, PSA는 아크릴계 에멀젼 접착제를 포함한다.
본 발명의 라벨들은 음료 산업에서 특정 용도를 갖고, 여기서 음료 용기들은 비교적 거칠게 취급된다. 라벨된 용기들이 견뎌내야 하는 공정들은 충전, 포장, 선적 및 저장 뿐만 아니라 살균 및 재생 과정을 포함할 수 있다. 라벨들은 유리, 중합체 및 금속 용기들에 도포될 수 있다. 선명한 라벨들은 "보이지 않는" 라벨을 달성하는데 사용될 수 있고, 여기서 라벨의 존재는 소비자에게 잘 드러나지 않는다.
방출 라이너는 라벨을 기판에 도포하기에 앞서 수송, 저장 및 취급 중에 접착제층을 보호하기 위해 접착제층에 접착될 수 있다.
본 발명을 그의 바람직한 실시예들과 관련하여 설명하였지만, 그의 여러 가지 변형들의 본원 명세서를 판독함에 따라 당업계의 숙련자들에게 명백해질 것임을 이해해야 한다. 따라서, 본원에 개시된 본 발명은 그러한 변형들을 첨부된 특허 청구의 범위 내에 속하는 것으로서 커버하도록 의도됨을 이해해야 한다.

Claims (20)

  1. 제1 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층;
    상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 선형 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); 및
    제2 중합체층 아래 놓인 접착제층을 포함하는 것으로;
    여기서 이 라벨은 50℃ 이상의 온도에서 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼된 것인 라벨.
  2. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 실온보다는 50℃ 이상의 온도에서 낮은 박리 접착력을 갖는 것인 라벨.
  3. 제1항에 있어서, 상기 라벨은 물품의 원통형으로 만곡된 표면에 결합될 수 있고, 라벨의 주요 확장 방향은 물품의 원주 방향으로 확장하는 것인 라벨.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 중합체층 및 제2 중합체층은 동시 압출된 것인 라벨.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 중합체층 및 제2 중합체층은 래미네이션 접착제에 의해 상호 결합되는 것인 라벨.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제1 중합체층은 다중층 필름을 포함하는 것인 라벨.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제2 중합체층은 다중층 필름을 포함하는 것인 라벨.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제1 중합체층은 투명한 것인 라벨.
  9. 제1항에 있어서, 금속층을 추가로 포함하는 것인 라벨.
  10. 제9항에 있어서, 상기 금속층은 제1 중합체층에 중첩하는 것인 라벨.
  11. 제1항에 있어서, 인쇄층을 추가로 포함하는 것인 라벨.
  12. 제11항에 있어서, 상기 인쇄층은 제1 중합체층에 중첩하는 것인 라벨.
  13. 제9항에 있어서, 상기 금속층에 중첩하는 인쇄층을 추가로 포함하는 것인 라벨.
  14. 제11항에 있어서, 상기 인쇄층에 중첩하는 투명한 보호층을 추가로 포함하는 것인 라벨.
  15. 제1항에 있어서, 상기 접착제는 에멀젼 기재 접착제인 라벨.
  16. 제1항에 있어서, 상기 선형 열 팽창 계수들의 차이가 약 3 x 10-5(1/℃) 이상인 라벨.
  17. 제1 선형 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층;
    상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 선형 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); 및
    제2 중합체층 아래 놓인 접착제층을 포함하는 것으로;
    여기서 이 라벨은 50℃ 이상의 온도에서 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼된 것인, 물품에 접착에 의해 부착되고 고온 세척액 중에서 다시 검출될 수 있는 라벨.
  18. 제1 선형 열 팽창 계수를 갖는 제1 중합체층;
    상기 제1 중합체층 아래 놓이고, 제2 선형 열 팽창 계수를 갖는 제2 중합체층 (여기서, 제1 선형 열 팽창 계수는 제2 선형 열 팽창 계수보다 작음); 및
    제2 중합체층 아래 놓인 접착제층을 포함하는 라벨을 물품으로부터 검출하는 것으로;
    고온 세척액을 형성하기 위해 세척액을 가열하는 단계; 및
    물품으로부터 라벨을 점차로 검출하는 단계를 포함하고,
    여기서 물품으로부터 라벨을 점차로 검출하는 단계는 적어도 소정의 시간 동안 고온 액체 세척액에 라벨을 노출시키는 단계를 포함함으로써 이 라벨은 제1 중합체층 쪽으로 역으로 커얼되고, 그로 인해 접착제층의 접착력을 극복하는 것인, 물품으로부터 라벨의 검출 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 액체가 가성 소다를 포함하는 것인 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 고온 세척액이 약 50℃ 내지 약 90℃ 범위의 온도를 갖는 것인 방법.
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