KR0180644B1 - 접착성 라벨 시이트 및 그 제조방법 - Google Patents

접착성 라벨 시이트 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에는 이형성 기재상에 접착제층, 무기물 보강제층, 그린테이프층 및 바코드 인쇄층이 차례로 형성되어 있는 라벨 시이트가 개시되어 있다. 본 발명의 라벨 시이트에 있어서, 글래스 프릿이 바코드 인쇄층에는 없고 접착제층에 첨가됨으로써 바코드 인쇄층의 글래스 프릿으로 인한 문제가 해결될 뿐만 아니라 접착제층 자체가 라벨 시이트의 모양을 고정시키는 기능까지 할 수 있고, 본 발명의 라벨 시이트를 구성하는 개별적인 층들의 특성으로 인해 고온 안정성도 크게 개선되므로 열처리시 바코드가 손상되지 않는다.

Description

접착성 라벨 시이트 및 그 제조방법
제1도는 본 발명의 라벨 시이트의 개략적인 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1: 기재 2 : 접착제층
3 : 무기물보강제층 4: 그린테이프층
5: 바코드 인쇄층
본 발명은 접착성 라벨 시이트 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온 소성로를 통과하여 제조되는 제품 또는 제조과정에서 고온의 간접열을 받는 제품에 부착될 수 있는 접착성 라벨 시이트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
종래에는 도자기, 전자기판, 브라운관 등 그 제조과정에서 고온소성로 또는 전기로를 통과해야 하는 제품에 인식용 라벨을 부착해야 하는 경우, 소성 전에 이러한 인식용 라벨을 부착시키면 고온에서 대부분의 라벨이 용해되어 없어지거나 소각되어 버리기 때문에 고온소성한 다음 냉각시킨 후 부착시킬 수밖에 없었다. 그러나, 이러한 방법에 의하면 고온 소성하기 전의 제품에 대한 정보의 파악이 어렵기 때문에 바코드와 같은 인식용 라벨로서의 기능이 떨어지는 문제점이 있었다.
인식용 라벨은 기본적으로 이형성이 좋은 기재층과 접착제층 및 잉크수용층을 포함하고 있으며, 일반적으로 자동화공정에 의해 기재층이 분리되어 떨어져 나가면서 접착제층의 접착성에 의해 제품에 부착되도록 되어 있다. 따라서, 접착제층이 녹아버리거나 변형되면 바코드의 인식이 곤란하므로 라벨 시이트에서 접착제층은 상당히 중요한 요소로서, 소성로와 같은 분위기의 고온에 안정하여야 하고 제품에 강하게 부착될 수 있을 정도의 접착성을 가지고 있어야 한다.
패턴 형성용 시이트와 관련한 선행기술로서 미국특허 제4,775,786호에는 세라믹을 기본으로 하는 바코드 라벨이 개시되어 있는데 이러한 재료는 건조과정에서 깨지기 쉽고 유연성이 부족하며 건조시간이 길고 가격도 상당히 고가라는 문제점이 있다.
미국특허 제4,971,858호에는 패턴 형성용 시이트와 그 제조방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 시이트의 잉크수용층에는 금속 분말, 금속산화물 분말, 유기 결합제 외에도 글래스 프릿이 포함되어 있어서, 용융된 글래스 프릿이 피접착물에 부착되거나, 글래스 프릿에 의해 발생되는 기포로 인해 바코드가 손상될 수 있으며, 라벨 제조과정도 복잡하고 비경제적이다.
또한, EP 0 649 126 A1에는, 실리콘 수지와 무기 단결성 섬유(inorganic monocrystalline fiber)와 접착제로 이루어진 필름을 포함하는 라벨이 개시되어 있는데, 상기 접착제는 실리콘 수지와 금속 분말로 만들어져 있다. 이러한 접착제도 고온 안정성 및 접착성면에서 바람직한 정도의 것은 아니었다.
따라서, 본 발명의 목적은 종래기술에서의 상기 문제점을 해결하기 위하여 고온에서도 손상됨이 없이 바코드로서의 기능을 수행할 수 있는 라벨 시이트를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 라벨 시이트를 간단하게 제조할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 이형성 기재상에 접착제층, 무기물 보강제층, 그린테이프층 및 바코드 인쇄층이 차례로 형성되어 있는 라벨 시이트가 제공된다.
바람직하기로는, 바코드 인쇄층은 그 두께가 20-30㎛이며, 80-95중량%의 실리콘수지와 5-20중량%의 금속산화물을 포함하고 있다. 상기 금속산화물은 알루미늄, 지르코늄, 아연 또는 티타늄 산화물로부터 선택되는 적어도 하나이다.
상기 그린테이프층은 바코드 인쇄시 인쇄의 선명성을 증가시키며, 바코드 라벨 시이트의 평면성을 좋게 하는 것으로 그 두께가 15-25㎛이다.
바람직하기로는, 무기물 보강제층으로는 상품으로서 입수가능한 휘스커가 이용될 수 있으며, 보다 바람직하기로는 티탄산칼륨 휘스커(whisker) 또는 질산규소 휘스커가 이용된다. 휘스커의 직경과 길이는 원하는 라벨 시이트의 두께에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
바람직하기로는, 접착제층은 그 두께가 10-20㎛이며, 아크릴계 수지와 글래스 프릿을 포함한다. 이때, 글래스 프릿 함량은 아크릴계 수지에 대하여 10-20중량%인 것이 바람직하다.
이형성 기재로는 이형성을 가진 것이라면 어느 것이나 사용될 수 있으나 특히 실리콘 코팅지가 바람직하게 이용되며, 그 두께는 70-90㎛인 것이 바람직하다.
상기 본 발명의 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 실리콘 수지 80-85중량%, 금속산화물 5-20중량%을 혼합하여 형성된 바코드 인쇄층 형성용 조성물을 그린테이프상에 도포하고 건조시켜 바코드 인쇄층을 포함하는 상부층을 형성하는 단계;
이형성 기재상에 접착제층과 무기물보강제층을 차례로 적층하여 하부층을 제조하는 단계;
상부층의 그린테이프층과 하부층의 무기물보강제층을 부착시키는 단계를 포함하는 라벨 시이트의 제조방법이 제공된다.
바람직하기로는, 바코드 인쇄층은 그 두께가 20-30㎛이며, 상기 금속산화물로는 알루미늄, 지르코늄, 아연 또는 티타늄 산화물로부터 선택되는 적어도 하나가 이용된다.
상기 그린테이프층의 두께는 15-25㎛인 것이 바람직하다.
바람직하기로는, 무기물 보강제층으로는 상품으로서 입수가능한 휘스커가 이용될 수 있으며, 보다 바람직하기로는 티탄산칼륨 휘스커 또는 질산규소 휘스커가 이용된다.
바람직하기로는, 접착제층은 그 두께가 10-20㎛이며, 아크릴계 수지와 글래스 프릿을 포함한다. 이때, 글래스 프릿 함량은 아크릴계 수지에 대하여 10-20중량%인 것이 바람직하다.
이형성 기재로는 이형성을 가진 것이라면 어느 것이나 사용될 수 있으나 특히 실리콘 코팅지가 바람직하게 이용되며, 그 두께는 70-90㎛인 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
제1도에는 이형성이 있는 기재(1)상에 접착제층(2), 무기물 보강제층(3), 그린테이프층(4) 및 바코드 인쇄층(5)이 차례로 형성되어 있는 본 발명의 라벨 시이트의 개략적인 단면도가 도시되어 있다.
본 발명의 제조방법에 따르면, 먼저 실리콘 수지와 금속산화물을 혼합하여 바코드 인쇄층 형성용 조성물을 제조한다. 이때 통상 실리콘 수지가 액체 상태로 제공되므로 용매를 첨가할 필요는 없다. 그러나, 때에 따라 용매를 첨가할 수도 있으며, 이러한 용매로서는 통상적으로 이용되는 유기용매가 이용될 수 있는데, 특히 톨루엔이 바람직하게 이용된다. 상기 조성물을 그린테이프층(4)에 도포하여 20-30㎛ 두께의 바코드 인쇄층(5)을 포함하는 2층 구조의 상부층을 형성한다. 이어서, 아크릴수지와 글래스 프릿을 혼합하여 접착제 조성물을 만든 다음 기재(1)로서 이용되는 실리콘 코팅지에 도포하여 접착제층(2)을 형성한 다음 그 상부에 무기물 보강제층(3)을 적층하여 3층 구조의 하부층을 형성한다. 여기서, 무기물 보강제층으로서는 질산규소 휘스커 또는 티탄산칼륨 휘스커가 이용되는데, 휘스커는 섬유상의 직조물 구조로서 고온 소성로에서의 시이트의 균열을 방지하고 유연성을 증가시키는 작용을 한다. 이어서, 무기물 보강제층(3)을 상기 2층 구조의 상부층 중 그린테이프층(2)과 부착시켜 압축슬레팅하여 본 발명의 라벨 시이트를 완성한다. 이 과정을 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다. 접착제층(2)상에 무기물 보강제층(3)이 적층되면 무기물 보강제층(3)이 직조물 구조로 되어 있어서 접착제 중의 일부가 무기물 보강제층(3) 위에까지 빠져 나오게 되고, 이 상태에서 상기 상부층과 하부층이 보다 견고하게 접착될 수 있게 되며, 무기물 보강제층 형성 후 하부층의 비평탄성도 상부층의 그린테이프층에 의해 보상될 수 있다.
본 발명의 라벨 시이트는 용이하게 제조될 수 있으며 고온 안정성이 매우 우수하다. 또한, 바코드 인쇄층에 첨가되는 금속산화물은 고온에서 바코드 인쇄층을 보호하는 역할을 한다. 아울러, 글래스 프릿이 바코드 인쇄층에는 포함되어 있지 않고 대신 접착제층에 포함되어 있어서, 종래 바코드 인쇄층에서의 글래스 프릿으로 인한 문제를 해결할 수 있는 한편, 접착제층의 글래스 프릿은 라벨시이트의 형상으 안정화시키는 역할을 하고 있다.
이하, 실시예를 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다. 단, 본 발명의 범위가 하기 실시예로만 제한되는 것은 아니다.
하기 실시예 및 비교예에서 제조된 시험편은 모두 길이 60㎜, 폭 10㎜, 두께 100㎛의 크기를 가지고 있다.
[실시예 1]
실리콘 수지 (Shin-Etsu Chemical (주), KR 200 Series) 80g과 산화지르코늄 20g을 톨루엔 10g에 용해하여 바코드 인쇄층 형성용 조성물을 제조하였다. 이 조성물을 그린테이프층 (듀퐁사, Kepton 필름지 모델 No. K1453A)에 도포하여 상온에서 24시간 정도 건조시켜 약 25㎛ 두께의 바코드 인쇄층을 포함하는 상부층을 형성하였다.
이어서, 아크릴수지 (소화(昭和)고분자(주) No. 421 아크릴수지)와 글래스 프릿 (신흥요업 모델 8000L)을 85:15의 중량비로 혼합하여 접착제 조성물을 만든 다음 실리콘 코팅지에 도포하여 접착제층을 형성하고, 접착제층상에 티탄산칼륨 휘스커 (Otsuka Chemical, TISMO Type D)를 적층하여 3층 구조의 하부층을 형성하였다. 이때, 바코드 인쇄층 형성용 조성물의 실리콘수지와 티탄산칼륨 휘스커의 중량비를 50:50이 되도록 하였다.
그런다음, 상부층의 그린테이프층과 하부층의 무기물 보강제층을 부착하고 압축슬레팅하여 라벨 시이트를 완성한 다음 열전사방법을 이용하여 바코드를 전사 프린팅하였다.
[실시예 2]
산화지르코늄 대신 산화티탄을 상요하고, 바코드 인쇄층 형성용 조성물의 실리콘 수지와 티탄산 칼륨 휘스커를 20:80의 중량비로 사용한 것을 제외하고는 실시예1에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[실시예 3]
산화지르코늄과 티탄산 칼륨 휘스터 대신 산화아연과 질산규소 휘스커((Otsuka Chemical)를 각각 사용하고, 바코드 인쇄층 형성용 조성물의 실리콘 수지와 질산규소 휘스커를 20:80의 중량비로 사용한 것을 제외하고는 실시예1에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[실시예 4]
산화지르코늄 대신 산화알루미늄을 사용하고, 바코드 인쇄층 형성용 조성물의 실리콘 수지와 티탄산 칼륨 휘스커를 80:20의 중량비로 사용한 것을 제외하고는 실시예1에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[실시예 5]
티탄산 칼륨 휘스커 대신 질산규소 휘스커를 사용하고, 바코드 인쇄층 형성용 조성물의 실리콘 수지와 질산규소 휘스커를 80:20의 중량비로 사용한 것을 제외하고는 실시예1에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[비교예 1]
접착제 조성물에 아크릴 수지 대신 알키드 수지 (Shin-Etsu Chemical, SA-4)를 첨가하는 것을 제외하고는 실시예1에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[비교예 2]
접착제 조성물 제조시 글래스 프릿을 첨가하지 않은 것을 제외하고는 실시예1에 기재되어 있는 방법과 동일한 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[비교예 3]
산화지르코늄 60중량%, 폴리이미드 수지 20중량%, 납 글래스 프릿 15중량% 와 톨루엔 5중량%를 혼합하여 미국 특허 제4,775,786호에 기재되어 있는 방법에 따라 라벨 시이트를 제조하였다.
[평가시험]
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 라벨 시이트에 대하여 다음과 같은 방법에 따라 여러 가지 특성을 평가하는 시험을 실시하여 그 결과를 하기 표1에 나타내었다.
1. 라벨 시이트 자체 검사
1) 육안 검사 : 표면 광택도, 바코드 인자상태 검사
2) 건조시간 검사 : 바코드 인쇄층 조성물을 무기물 보강제층 위에 도포한 후 완전 건조될 때 까지 소요된 시간
(상온)
매우 양호 : 10분 이내 양호 : 10-30분
보통 : 30분 내지 1시간 불량 : 1시간 이상
3) 유연성 테스트 :
2. 피접착물에 접착시켜 고온처리한 후의 특성 검사
고온로 조건 : 최고 온도 500℃까지 도달하는데 소요되는 15분
최고 온도 유지시간은 10분
500℃에서 상온으로 복귀하는데 소요시간 20분
1) 육안 검사 : 균열성, 색상변화, 표면상태, 바코드 인자상태
2) 접착성 : 피접착물과의 접착상태
3) 인자의 번짐성 : 손으로 문질러 봄으로써 측정.
상기 표1에 나타나 있는 결과를 살펴 보면, 바코드 인쇄층의 실리콘 수지의 함량에 따라 유연성과 색상이 영향을 받기는 하지만, 그 함량이 상기 한정된 바와 같은 본 발명의 범위 내에 있을 때는 별다른 문제가 없다. 한편, 알키드 수지가 포함된 접착제를 사용한 경우에는 피접착물과의 접착성이 불량하여 완전한 융착이 이루어지지 않았다.
또한, 글래스 프릿이 첨가되지 않은 접착제를 사용한 경우에도 접착성이 좋지 않았다. 결론적으로, 상기 본 발명에서 한정된 바와 같은 바람직한 범위내의 양으로 실리콘 수지와 무기물 보강제를 사용하고 접착제에 글래스 프릿을 첨가한 경우에 바람직한 결과를 얻을 수 있었다.
이와 같이, 본 발명에 의하면 글래스 프릿이 바코드 인쇄층에 첨가되지 않고 접착제층에 첨가됨으로써 종래의 바코드 인쇄층의 글래스 프릿으로 인한 문제가 해결될 뿐만 아니라 접착제층 자체가 라벨 시이트의 모양을 고정시키는 기능까지 할 수 있다. 또한, 본 발명의 라벨 시이트를 구성하는 개별적인 충돌의 특성으로 인해 고온 안정성도 개선되어 열처리에 의해서도 바코드의 인자상태에 문제가 발생하기 않는다.

Claims (15)

  1. 본 발명에는 이형성 기재상에 접착제층, 무기물 보강제층, 그린테이프층 및 바코드 인쇄층이 차례로 형성되어 있는 라벨 시이트.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바코드 인쇄층의 두께가 20-30㎛인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  3. 제1항에 있어서, 상기 바코드 인쇄층이 80-95중량%의 실리콘수지와 5-20중량%의 금속산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  4. 제3항에 있어서, 상기 금속산화물이 알루미늄, 지르코늄, 아연 및 티타늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속의 산화물인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  5. 제1항에 있어서, 상기 무기물 보강제층은 티탄산칼륨 휘스커 또는 질산규소 휘스커로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  6. 제5항에 있어서, 상기 무기물 보강제층의 두께는 20-20㎛인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  7. 제1항에 있어서, 상기 접착제층은 아크릴계 수지와 글래스 프릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  8. 제7항에 있어서, 상기 글래스 프릿 함량은 상기 아크릴계 수지에 대하여 10-20중량%인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  9. 제1항에 있어서, 상기 이형성 기재가 실리콘 코팅지인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트.
  10. 실리콘 수지 80-95중량%와 금속산화물 5-20중량%를 혼합하여 형성된 바코드 인쇄층 형성용 조성물을 그린테이프상에 도포하고 건조시켜 바코드 인쇄층을 포함하는 상부층을 형성하는 단계; 이형성 기재상에 접착제층과 무기물보강제층을 차례로 적층하여 하부층을 제조하는 단계; 상기 상부층의 상기 그린테이프층과 하부층의 상기 무기물보강제층을 부착시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 라벨 시이트의 제조방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 바코드 인쇄층의 두께가 20-30㎛인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트의 제조방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 금속산화물이 알루미늄, 지르코늄, 아연 및 티타늄으로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 금속의 산화물인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트의 제조방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 무기물 보강제층은 그 두께가 10-20㎛이며, 티탄산카륨 휘스커 또는 질산규소 휘스커로 형성되는 것을 특징으로 하는 라벨 시이트의 제조방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 접착제층은 아크릴계 수지와 글래스 프릿을 포함하며, 상기 글래스 프릿 함량은 상기 아크릴계 수지에 대하여 10-20중량%인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트의 제조방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 이형성 기재가 실리콘 코팅지인 것을 특징으로 하는 라벨 시이트의 제조방법.
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