無溶剤ラミネート機でラミネートした製品に気泡が発生する原因と解決策は何ですか？ - 知識

無溶剤ラミネート技術は、環境保護、高効率、低コストという利点により、軟包装業界で広く使用されています。しかし、実際の製造プロセスでは、複合製品に気泡が発生するという問題が発生することがあります。これは製品の品質の外観に影響を与えるだけでなく、製品のバリア性や機械的強度も低下します。この論文では、無溶剤ラミネーターでの気泡形成の考えられる原因について説明し、対応する解決策を提案します。
I. バブル形成の理由。
(A) 接着剤の塗布が不十分である
無溶剤ラミネートで気泡が発生する一般的な原因は、接着剤の塗布が不十分であることです。{0}}無溶剤ラミネートは通常わずか 1.0 -1.5 g/m2 で、コーティングの厚さはわずか 1 ～ 2 ミクロンで、人間の髪の毛の数十倍です。接着剤の量が少なすぎると、接着剤を平らに押し付けた後、隙間が残り、ガスが滞留し、気泡が発生します。
特に、淡色のインク領域では、インク層が比較的薄いため、接着剤の量の影響を受けやすく、接着剤の量が不足すると気泡が発生しやすくなります。-さらに、基板や印刷パターンが異なれば、接着剤の塗布要件も異なります。たとえば、インク層上の印刷フィルムが厚い場合、接着剤の塗布量がインク層を埋めるのに十分でない場合、気泡の形成後に積層される「ピット」が形成されます。
(B) 周囲湿度が高い場合
無溶剤ラミネートに使用される接着剤は、ポリウレタン-ベースの接着剤です。少量の水で大量のイソシアネートが消費され、大量の二酸化炭素ガスが発生する可能性があります。夏の梅雨時や湿度の高い環境では、生産工場内の湿度管理が不十分で湿度が70％を超えると、接着剤と水蒸気の反応によって発生する炭酸ガスがフィルムから放出できず、フィルム間に蓄積してしまいます。フィルム内では蒸発しないため気泡が発生します。
(C) 不適切なラミネート加工パラメータ
ラミネートプロセスパラメータのパラメータは、複合材料の品質に重要な影響を与えます。ラミネート圧力、巻き取り張力、コーティング温度、ラミネート温度、機械速度の制御は特に重要です。
ラミネート圧力: 層圧力が低すぎると、接着ローラーは 2 枚のシートを完全に接触させるほどの膜の「変形」を引き起こしません。その結果、積層界面に気泡が発生した。
巻き付け張力: 巻き付け張力が不十分であると、一部の比較的硬い基材が反り、2 つの基材の間に小さな隙間が生じ、気泡の形成につながる可能性があります。さらに、巻き取り張力が不均一であると、巻き取り中にフィルムが滑り、局所的な積層不良や気泡の形成が発生します。
コーティング温度とラミネート温度: 温度は接着剤の粘度と滑らかさに重要な影響を与えます。温度が低すぎると接着剤の粘度が高くなりレベリング性が低下し、気泡が抜けにくくなります。温度が高すぎると接着剤の粘度は低下しますが、接着剤と水蒸気の反応が促進され、ガスが発生する可能性があります。
機械の回転速度: 機械の回転数が高すぎると、2 枚の接着フィルムが短時間圧縮され、接着剤が完全に平らになって微細な穴を埋めるのに十分な時間がなくなり、白い斑点が現れ、さらに気泡に発展します。
(D) 基材の問題
基材の品質と性能も複合製品の品質に重要な影響を与えます。
表面張力: 基材の表面張力が不十分であると、接着剤の均一な広がりと濡れが妨げられ、その結果、積層界面に気泡が形成されます。基材の表面張力は 38 ダイン以上であり、均一である必要があります。
表面粗さ：基材の表面粗さが大きすぎると、フィルム表面に明らかな不均一性が生じ、インクや接着剤がピットを埋めるのが困難になります。そのため、ラミネート時に気泡が発生します。従来、基材フィルムの表面粗さは一般的に 0.08 -0.16 μm 程度でした。さらに、バブルの問題が発生する可能性が高くなります。
添加剤の浮選: 基材フィルムの添加剤の品質が悪い場合、または表面が加熱された場合、ラミネート後に白い斑点や気泡が発生することがあります。
ガス透過性: 基材が異なればガス透過性も異なります。 PVDC と BOPA を折り曲げる場合など、両方の基材の透過性が低い場合、接着剤中の少量の空気が積層ユニットの接着システムに混入する必要があり、折り畳んだときに漏れて気泡が形成されることはありません。
(E) インク
インクの品質と乾燥条件も複合製品の品質に影響します。
インクの乾燥不良：インク残量が多い場合、分離の過程で溶剤が揮発して気泡が発生します。これらの気泡は通常、インクトラップ率が高い領域に発生しますが、インクトラップ率が低い領域では気泡が発生することはほとんどありません。
4、インクカバーが悪い：白と淡色のインクカバーが不十分な場合、白い斑点が現れ、深刻な泡が発生します。これは主に、インクの細かさが基材表面を効果的にカバーするには十分ではないためです。
(F) 設備の問題
装置の清浄度と動作も複合製品の品質に影響します。
ローラーの清浄度：コーティングローラーやラミネートローラーの表面仕上げや異物の付着により、局所的なラミネート不良や気泡の発生が発生する場合があります。これらのバブルは通常、局所的な断続的な繰り返しによって特徴付けられます。 2 つの繰り返しスポット間の距離を測定して、どのローラーに異物が付着しているかを判断できます。
装置の損傷: 装置のローラーが損傷または経年劣化すると、ローラーの表面が硬すぎたり粗かったり、表面の清掃が適切に行われていなかったりすると、接着剤の量やコーティングの均一性が変化し、隙間、白点、気泡が発生します。
ii.ソリューション
(A) 糊塗布量の最適化
さまざまな素材や印刷方法に応じて、接着剤の塗布量を適切に調整します。一般に、最適な接着剤の塗布量は、インクのインク層が「ピット」や微細なピットから気泡の形成まで完全に満たされることを確認するために、実験を通じて決定できます。インク層が厚い印刷フィルムの場合は、接着剤の塗布量を増やす必要があります。
(B) 周囲湿度の管理
生産中、作業場の湿度は50%〜60%に制御する必要があります。除湿装置や空調システムを設置することで、作業場の湿度を調整し、生産環境の安定性を確保できます。夏の梅雨時や空気湿度の高い環境では、過剰な湿度による気泡の発生を防ぐために湿度の監視と制御を強化する必要があります。
(C) ラミネートプロセスパラメータの調整
積層圧力: 基材の特性と積層要件に応じて、2 枚のシートが完全に接触して結合できるように、積層圧力を適切に高めます。一般に、ラミネート圧力は、圧力が高すぎたり低すぎたりしないように、ある程度制御する必要があります。
巻き取り張力: カールの張力を調整して、カールのプロセス中にフィルムがしっかりと結合し、滑りや隙間を防ぎます。同時に、局部的な張力が過剰または不十分にならないように、巻き張力の均一性に注意してください。
塗布温度および積層温度：塗布温度および積層温度は、接着剤および基材の特性に応じて適切に設定されます。一般に、接着剤の粘度や滑らかさが良好になるように、接着剤の温度範囲を最適に使用して温度を制御する必要があります。
機械速度: 装置の性能とラミネート要件に応じて、機械速度を合理的に制御します。ラミネートの品質を確保すると同時に、可能な限り機械の速度を向上させ、生産効率を向上させます。ただし、機械の速度を速く設定しすぎると、ラミネート不良や気泡の発生につながるため、避けてください。
(D) 基板品質の向上
表面処理: 基材の表面張力を高め、接着剤が均一に塗布され、湿潤されるようにするコロナ処理などの基材の表面処理。同時に、基材の表面張力が定期的にテストされ、ラミネート要件を満たしているかどうかが確認されます。
高品質の基材を選択する: 基材の品質による気泡の発生を避けるために、適度な表面粗さと高品質の添加剤を備えた基材を選択してください。-
ガス透過性を考慮する: 基材を選択するときは、基材のガス透過性を考慮してください。ガス透過性が比較的低い基材の場合は、適切なガス放出を確保するために、ラミネートの回数を増やしたり、硬化時間を延長したりするなど、適切な措置を講じる必要があります。
(E) インク品質の向上
高品質のインクを選択します。インクの問題や気泡の発生を防ぐために、インクが完全に乾燥硬化するように、隠ぺい力が高く、残留溶媒が少ない高品質インクを選択してください。-
強化されたインク乾燥: ラミネート前に印刷フィルムを完全に乾燥させ、インク残留物を低レベルに制御します。乾燥時間を延長し、乾燥温度を向上させ、インクの乾燥を早めるために巻き取りやファンによる送風方法を使用することもできます。
(F) 設備の状態を維持する
定期的な洗浄装置：コーティングローラーやラミネートローラーおよびその他の装置の定期的な洗浄とメンテナンスにより、良好な表面仕上げと異物がないことを保証します。機器の損傷を防ぐために、特別な洗浄剤や工具を使用できます。
老朽化した機器のタイムリーな交換: 機器の適切な動作とラミネート品質を確保するために、老朽化または損傷した機器コンポーネントを適時に交換または修理します。