軟包装業界の発展に伴い、包装袋の外観と性能に対する顧客の要求は徐々に高まっています。一部の包装袋は、2 層 PET/CPP (PE) 構造から 4 層 BOPP/PET/AL/CPP (PE) 構造に移行しています。{{1} 4- 層構造は、アルミニウム箔の高いバリア特性と、PET の剛性と美的魅力を組み合わせています。
この記事では主に、お客様がページング マシンを使用する際の 4 層 BOPP/AL/PET/CPP (PE) 構造における剥離や層間剥離の問題の原因を分析し、対応する解決策を紹介します。{0}
1.ページングマシンでのピーリング
現在、多くのハイエンド製品は BOPP/AL/PET/CPP (PE) 構造を採用しており、パッケージング製品の付加価値が徐々に増加する傾向を反映しています。包装袋の層数が増えるにつれ、複合工程における各層間のラミネート強度の異常が顕著になってきました。これは、マット BOPP/AL/PET/CPP 構造で特に顕著で、マット フィルム自体の破れや剥離、マット BOPP と AL 間の強度不足、頻繁な層間剥離などの問題が頻繁に発生します。
図1マットフィルム自体の破れ・剥がれ
図2マットフィルムとアルミニウム（AL）層の接着力不足による剥離
4 層複合フィルムにおけるさまざまな材料配列の界面分析-
形3 BOPP/AL/PET/CPP 図 4 BOPP/PET/AL/CPP
図 3 に示す材料構造の界面解析では、4 層複合膜は実際には次の界面で構成されています。-
マットBOPP/インク層。
マットBOPP/接着剤層1;
インク層/接着層 1;
接着層1/アルミ箔層;
アルミ箔層/粘着層2;
粘着層2/PET層;
PET層/粘着層3;
接着層 3/CPP 層。
この複合膜においては、上記８つの界面が客観的に存在する。ただし、図 1 と図 2 に示す層間剥離と剥離の問題に関連するのは、これらの界面のうち 3 つだけです-、具体的には界面 2、3、4 です。
この四層複合袋の剥離力を調べる際には、引張試験機を使用して剥離力の値を求めます。{0}しかし、剥離された複合サンプルのどの特定の界面で剥離が発生したかをさらに詳しく調査する人はほとんどいません。むしろ、この剥離力の値が接着剤の接着強度を表していると主観的に考えられることが多いです。上の例では、この値は、マット BOPP/接着層 1、インク層/接着層 1、および接着層 1/アルミ箔層の 3 つの界面間の総合的かつ最小の接着強度を表します。
実際には、さらに 3 つのシナリオが発生する可能性があります。
剥離プロセス中にマット BOPP が裂ける可能性があり、これは内部層のプリント基板内で剥離が発生することを意味します。
剥離プロセス中に、2 つの異なるインク層間または同じインク層内で、インク層内で分離が発生する可能性があります。
粘着層自体の内部で剥離が発生する場合があります。
剥離が発生する正確な界面を特定することは、複合フィルムの剥離力が低い原因を正確に診断および分析し、同様の問題の再発を防ぐために非常に重要です。
マットBOPP、PET、AL、CPP素材の物性
表 1 4 つの材料の物性
表１に示すように、マットＢＯＰＰ、ＰＥＴ、およびＡＬの物理的特性は、マットＢＯＰＰとＰＥＴの引張強度および破断点伸びが類似している。複合構造内で PET と AL の順序を逆にすると、PET のプラスチック特性により、ページめくり機のベルトによる損傷からマット OPP を効果的に保護できます。
4。ページングマシンの剥離原因の解析
図1の艶消しBOPPとALの接着強度不足による剥離については、界面解析の結果、AL側に接着層があることが判明しました。マットフィルムと接着層の間の測定された複合強度は0.8N/15mmであり、これは、アルミニウム箔構造における剥離強度に関する2N/15mm以上という国家標準GB/T 28118要件を満たしていません。不十分な接着強度は、印刷されたフィルムの広範囲の剥離の主な原因です。-
図5 ページングマシンを通過する包装袋
図6 剥離面積50倍拡大
図 6 は、マット BOPP フィルム基材内の分離、つまり「基材の中間層の引き裂きまたは分裂」を示しています。これは、共押出ベースフィルムの複合加工後の剥離強度試験中に基板自体が層間剥離を受ける現象を指します。-
図 2 に示す袋を 50 倍に拡大して図 6 を取得すると、ページング機のベルトが製袋切断刃の断面と摩擦作用するときにマット BOPP フィルム基材内の剥離が原因で剥離が発生することが観察できます。-製袋切断刃-。この現象は、ＯＰＰフィルムの凝集力が、インク層の接着力や、粘着剤層とＯＰＰフィルムとの接着力に比べて低いことを示している。
以下の比較実験を実施しました。
従来の比率に従って接着剤を使用すると、エージング後に接着剤層が完全に硬化しました。剥離強度試験中、図 7 に示すように、OPP フィルムは引き裂きを示し、測定された剥離強度値は 0.5 ～ 0.7 N/15 mm の範囲でした。
図7 OPPフィルムの層間剥離
② 硬化剤 NCO 成分の配合量を意図的に減らすことで、エージング後も接着層の粘着性をある程度保持することができました。剥離強度試験では、OPP フィルムを完全に剥離することができ、剥離強度の測定値は 1.5 N/15 mm 以上でした。
上記の実験結果は、OPPフィルムが内部層間剥離や破れを起こしやすい基材であることを示しています。接着剤層が完全に硬化した条件下で測定される剥離強度の値は、接着剤層と OPP フィルム間の界面の接着強度ではなく、基材自体を引き裂いたり剥離したりするのに必要な力を表します。粘着剤中のNCO含有量を減らしたり、塗布量を減らしたりすることで、粘着剤層とOPPフィルム間の粘着力を、OPPフィルム基材を引き裂くのに必要な初期強度よりも意図的に低くします。
5.PET と AL の順序を逆にした後のバッグの断面の分析-
手持ちの拡大鏡を使用して製袋切断刃の断面を撮影して分析したところ、材料の順序を逆転させた後、層間の接着強度が向上し、外側にカールのない滑らかで整った断面が得られたことが観察されました。{{2}これにより、ページングマシンを通過する際の剥離の問題が効果的に防止されました。
図8 包装袋の断面-
図9 包装袋の断面の拡大図-
材料の順序を逆にした後の強度データの比較
表7 材料順序を逆転させた後の強度データ
材料順序を逆転させた後の比較強度データによれば、各層間の剥離強度を向上させることができます。製袋用裁断刃を押し下げたとき、断面に大きな外側へのカールが見られないため、ページング機での作業中の剥離を防ぐことができます。-
7。結論
複合包装袋の材料層の数がますます複雑になるにつれ、クライアント側での包装袋のパフォーマンスを向上させるには、{0}}設計、原材料の選択、構造計画から製造、テストに至るまでのプロセス全体-を通じて、クライアントの使用特性を考慮することが不可欠です。ページング機の動作中に発生する 4 層アルミニウム-プラスチック複合包装袋の剥離や層間剥離の問題に対処するには、複合材料の順序を調整し、表面層の硬化剤配合を最適化することで、ページング機での剥離や層間剥離を防止する要件を効果的に満たすことができます。