パッケージングとラミネートの世界では、溶媒ラミネート接着剤が高品質の結合構造を達成する上で重要な役割を果たします。溶媒をラミネートする接着剤のサプライヤーとして、私たちの製品を使用する際に基質の表面エネルギー要件を理解することの重要性を直接目撃しました。このブログ投稿は、このトピックを詳細に掘り下げることを目的としており、ラミネートプロセスで情報に基づいた決定を下すのに役立つ洞察を提供します。
表面エネルギーの基本
表面張力とも呼ばれる表面エネルギーは、そのバルクと比較して、材料の表面での過剰なエネルギーの尺度です。それは本質的に、材料の表面に分子を一緒に保持する力です。溶媒をラミネートする接着剤のコンテキストでは、基質への接着剤の湿潤と接着を決定するため、表面エネルギーが重要な要因です。
接着剤が基板に適用される場合、表面全体に均等に広がることができなければなりません。この広がりは、基質の表面エネルギーと接着剤の表面張力のバランスによって支配されています。基質の表面エネルギーが接着剤の表面張力よりも低い場合、接着剤は拡大するのではなくビーズを増やす傾向があり、その結果、湿潤と接着が不十分になります。
溶媒ラミネート接着剤の表面エネルギーの重要性
溶媒を積層する接着剤の場合、いくつかの理由で適切な表面エネルギーが不可欠です。第一に、接着剤が基質と強い結合を形成するには、良好な濡れが必要です。接着剤が均等に広がると、接着剤と基質の間の接触面積を最大化することができ、分子間相互作用とより強い接着が可能になります。
第二に、適切な表面エネルギーは、剥離、水ぶくれ、印刷可能性の低さなどの欠陥を防ぐのに役立ちます。接着剤が基板を適切に濡らしない場合、気泡が層の間に閉じ込められ、水ぶくれにつながる可能性があります。接着剤と基質の間の結合強度が不十分な場合、剥離が発生する可能性があります。
表面エネルギー要件の決定
溶媒ラミネート接着剤を使用する場合の基質の表面エネルギー要件は、接着剤の種類、基質材料、および使用アプリケーションの使用など、いくつかの要因によって異なる場合があります。
接着剤の種類
異なる溶媒を積層する接着剤は、表面張力値が異なります。例えば、溶媒ベースのAL-メッキフィルムラミネート接着剤アルミニウムめっきフィルムを含む特定のアプリケーション向けに設計されています。このタイプの接着剤は、と比較して表面張力要件が異なる場合があります溶媒ベース121℃防止積整合接着剤、高温のレトルトプロセスに耐えるように策定されています。
基板材料
基質材料は、表面エネルギー要件を決定する上で重要な役割を果たします。ラミネートで使用される一般的な基質材料には、ポリエチレン（PE）、ポリプロピレン（PP）、ポリエステル（PET）、およびアルミホイルが含まれます。これらの材料はそれぞれ異なる表面エネルギーを持っています。たとえば、PEとPPは比較的低い表面エネルギーを持っていることが知られているため、接着剤が濡れて結合するのが困難になる可能性があります。一方、PETは表面エネルギーが高く、接着剤をより受け入れます。
終了 - アプリケーションを使用します
終了 - ラミネート製品を使用すると、表面エネルギーの要件にも影響を与える可能性があります。たとえば、ラミネート製品が、曲がったり、折りたたんだり、伸ばされる柔軟なパッケージングアプリケーションなどのストレス条件にさらされる場合、強力で耐久性のある結合を確保するために、より高い表面エネルギーが必要になる場合があります。対照的に、比較的低い応力環境でラミネート製品が使用されるアプリケーションでは、低表面エネルギーで十分です。
表面エネルギーの測定
基質の表面エネルギーを測定するためのいくつかの方法があります。最も一般的な方法の1つは、Dyne Pensの使用です。 Dyneペンには、既知の表面張力を持つ液体が含まれています。ペンを使用して基質に線を引くために、一定の期間（通常3秒）ラインが無傷のままである場合、基板の表面エネルギーがペン内の液体の表面張力以上であることを示します。
別の方法は、接触角測定の使用です。基質に液体の小さな滴が配置され、液体と基質の表面の間の角度が測定されます。接触角は、基質の表面エネルギーに反比例します。接触角度が小さく、表面エネルギーが高いことを示します。
表面エネルギーの改善
基質の表面エネルギーが低すぎる場合、それを増やすために使用できるいくつかの手法があります。 1つの一般的な方法はコロナ治療です。コロナ処理には、基質を高電圧電気放電にさらし、基質の表面を変更するプラズマを作成し、表面エネルギーを増加させます。
炎治療は別の選択肢です。火炎処理では、基質は炎を通過し、表面を酸化し、表面エネルギーを増加させます。ただし、基質の損傷を避けるために、火炎治療は慎重に制御する必要があります。
ケーススタディ
包装メーカーが溶媒ラミネート接着剤を使用してポリエチレン膜を板紙基板に結合していた場合を考えてみましょう。当初、彼らは剥離の問題を経験していました。ポリエチレン膜の表面エネルギーを測定した後、彼らはそれが粘着性には低すぎることを発見しました。コロナ治療をポリエチレン膜に適用することにより、表面エネルギーを増加させることができ、湿潤の改善とより強力な結合をもたらしました。
別のケースでは、食品包装会社が溶媒ベース121℃防止 - 蒸しラミネート接着剤ポリエステルフィルムをレトルトパッケージのためにアルミホイルにラミネートします。彼らは、接着が高温蒸しプロセスに耐えるのに十分ではないことを発見しました。ポリエステルフィルムの表面エネルギーを分析した後、彼らはそれを増やす必要があると判断しました。コロナ処理の組み合わせを使用し、接着剤の散布プロセスを最適化することにより、彼らは満足のいく結合強度を達成することができました。
結論
結論として、溶媒ラミネート接着剤を使用する際の基質の表面エネルギー要件を理解することは、高品質のラミネートを達成するために重要です。接着剤の種類、基質材料、および末端を使用することを検討することにより、適切な表面エネルギーレベルを決定できます。表面エネルギーを測定し、必要に応じてそれを改善する技術を使用して、適切な濡れと接着を確保するのに役立ち、絆が強くなり、欠陥が少なくなります。
溶媒のラミネート接着剤の市場にいて、基板表面エネルギー要件または当社製品のその他の側面に関するガイダンスが必要な場合は、ここに支援しています。当社の専門家チームは、整合性接着剤の分野で豊富な経験を持ち、アプリケーションに適切な選択をするために必要なサポートとアドバイスを提供できます。調達ディスカッションを開始し、ラミネートプロセスを次のレベルに進めてください。
参照
- ミッタル、KL（編）。 （1993）。接着プロモーション技術：テクノロジー、理論、およびアプリケーション。マルセル・デッカー。
- ウー、S。（1982）。ポリマー界面と癒着。マルセル・デッカー。
- Schultz、JM、＆Nardin、M。（1983）。生物医学ポリマーの表面および界面の側面。プレナムプレス。
