要約: この研究では、固形分含有量が 70% を超えるポリウレタン ドライラミネート接着剤に焦点を当て、軟包装の品質に及ぼす接着剤の粘度の影響を調査します。 1980年代に海外市場に導入されたこの接着剤は、固形分40％以上の塗布でも低粘度を示し、溶剤使用量の削減、コスト削減、環境への配慮、優れた性能などから高い人気を誇っています。
現在、国内では固形分 50% のドライラミネート用接着剤が依然として大きな市場シェアを保持していることが観察されています。 これは、国内市場における乾式接着剤メーカーやラミネート包装メーカーの理解に改善の余地があることを示しています。
ドライラミネートプロセスでは、接着剤の塗布量の制御が非常に重要であり、ラミネート材料の品質に大きな影響を与えます。 接着剤の塗布が不十分な場合、フィルム形成が不連続になり、その結果、ラミネート材料の外観品質に影響を与える斑点が発生します。 さらに、接着強度が低下し、材料の耐沸騰性とヒートシール強度が損なわれます。
逆に、接着剤を過剰に塗布すると、接着剤が無駄になるだけでなく、フィルムにしわが寄って硬化し、トンネリングが発生して開口性が低下します。 また、粘着剤を過剰に塗布すると溶剤が蒸発しにくくなり、粘着剤層に溶剤が蓄積して異臭が発生します。
接着剤の塗布量は、基材の種類、ラミネート材料の用途、印刷条件などに応じて決定してください。 量を決定する上で重要な技術的側面は、接着剤の粘度を制御することです。
接着剤に関する議論では、通常、固形分または固形分濃度、複合後の剥離強度、およびさまざまな抵抗が重視されます。 ただし、接着剤の状態を評価するには、接着剤の転写率、接着剤の透明性、白点、結晶点、接着点の存在、量、サイズなどの転写後の状態などの要素も考慮する必要があります。
配合された接着剤は、使用可能な粘度に適合している必要があります (粘度カップを使用する場合、接着剤を最適に転写するには通常 15 ～ 20 秒の間に制御されます)。 許容粘度条件で操作する場合は、残留溶媒を減らし、溶媒コストを節約し、適切な乾燥接着剤の塗布を確保するために、より高い濃度を選択することをお勧めします。 この選択は、適切な乾燥接着剤の量を保証する適切なメッシュ ローラーを使用することが条件となります。 蒸気調理包装の処理には、通常、毎分 70 ～ 100 メートルの動作速度で 80 ～ 100 本のラインを備えたメッシュ ローラーが選択されます。
接着剤を選択する場合は、固形分含有量の高い接着剤を選択することが望ましいです。 この選択により、より高い固形分含有量の使用（操作濃度 35% ～ 45%）が可能になり、接着剤の最適な塗布が保証され、酢酸エチルの使用量が削減され、生産コストが削減され、生産効率が向上します。 CX-2022/CA-875LT（濃度 40% ～ 45% で最適）や CX-2522/CA-775LT などの汎用ポリウレタン接着剤Gaoding Fine Chemicals が製造する 125 度の高温蒸気調理 (濃度 30% ～ 35% で使用するのが最適) がお客様の選択に推奨されます。
軟包装業界では、インクや接着剤の粘度を測定するために Chahn #3 カップがよく使用されます。 一部の企業は #4 カップを装備しています。 同じ接着剤サンプルの場合、Chahn #3 カップ (開口部 3mm) を使用して得られた粘度データは、一般に #4 カップ (開口部 4mm) を使用して取得されたデータよりも秒単位で高くなります。
どの企業にとっても、選択したカップがオペレーターにとって重要な指針となるデータを提供する限り、粘度カップの選択は重要ではありません。
II. 接着剤の粘度に影響を与える要因
環境温度
環境温度は接着剤の粘度に大きな影響を与えます。 温度が高くなると、同じ濃度の接着剤の粘度が低くなります。
接着剤濃度
接着剤の濃度が高くなると、粘度が増加します。
接着剤の性質
同じ会社の接着剤ブランドが異なると、合成プロセス条件の違いにより初期粘度が異なる場合があり、その結果、同じ濃度でも粘度が異なります。
溶媒の蒸発
溶剤の蒸発は、温度、湿度、空気にさらされる接着剤の表面積、接着剤の谷付近の空気の流れの状態などの要因に影響されます。
一般に、接着剤の粘度が高くなると流動性が低下し、接着剤塗布後のフィルムの平滑性が低下し、「接着点」や「オレンジピール」効果が発生する可能性があります。 逆に、接着剤の粘度が低すぎると、「水の波紋」パターンが形成される可能性があります。 上記の品質欠陥の発生と重大度は、コーティング ローラーのライン数、メッシュ穴の形状、深さなどの要因にも依存します。
要約すると、接着剤の粘度はドライラミネートプロセスにおける重要なプロセス指標であり、細心の注意が必要です。
Ⅲ． 接着剤の粘度を制御するアプローチ
環境温度と湿度の管理
接着剤バケツおよびトラフ付近の気流状態の制御
バケットおよびトラフ内で空気にさらされる接着剤の表面積の制御
塗装ユニット用接着剤粘度制御システムの導入
トラフ用の特別な溶媒バケツの提供、トラフへの溶媒の定期的または継続的供給
これらの対策を実施する際には、接着剤の粘度を定期的に測定して、採用した対策の有効性を評価し、タイムリーな調整と適切な溶剤の補充を可能にすることが不可欠です。