アルミ箔をラミネートする場合、無溶剤ラミネーターには冷却ローラーが装備されている必要があります。そうしないと、ラミネート品質が大幅に低下します。その主な理由は、アルミ箔の物理的特性と無溶剤接着剤の硬化反応特性にあります。-
1. アルミ箔の熱伝導性と非貫通性:{1}
優れた熱伝導性:アルミ箔は非常に熱伝導率の高い金属です。これは、接着剤の硬化反応によって発生する熱を素早く吸収して伝導できることを意味します。
通気性がない:プラスチックフィルムとは異なり、アルミホイルはまったく通気性がありません。接着剤の硬化反応中に生成される微量の低分子副生成物(水蒸気、二酸化炭素など)は、アルミニウム箔から逃げることはできません。-。
2.無溶剤接着剤の発熱反応-:
発熱化学反応: 無溶剤接着剤(特に 2 成分ポリウレタン)は混合後に激しい化学反応(架橋と硬化)を起こし、発熱します。-反応速度が速いほど、単位時間あたりに発生する熱量は多くなります。
温度感度: 接着剤の反応速度は温度に非常に敏感です。温度が高くなるほど、反応速度は指数関数的に増加します。
3.冷却ローラーの欠如による問題:
蓄熱: アルミニウム箔は熱伝導が速いものの非多孔質であるため、接着剤層によって発生した熱はラミネート後に急速にアルミニウム箔に伝達されます。冷却ローラーがこの熱を適時に強力に除去できなかった場合、熱はアルミ箔と接着剤層内に急速に蓄積し、その結果、局所的な温度が急激に上昇します。
制御不能な反応 (過剰反応):
急速硬化: 高温により接着剤の硬化反応が大幅に加速されます。反応速度が速すぎるため、次のような結果が生じます。
ゲル層の破壊: 分子鎖が秩序正しく配置できず、完全に架橋できず、脆い構造が形成され、柔軟性が低下します。
内部応力の増加: 急速な硬化により、不均一な体積収縮と大きな内部応力が発生します。
濡れと広がりの不良: 接着剤の粘度が非常に短時間で急激に上昇し、流動性を失い、別の基材の表面を完全に濡らすことができず (特に他の層がプラスチックフィルムの場合)、その結果、接着剤が局所的に不足したり、接着力が不十分になったりします。
気泡/白い斑点: これは最も典型的で深刻な問題です。
副生成物のガス化/膨張: 固化反応によって生成される低分子副生成物 (水蒸気、CO₂ など) は、高温でより容易に気化または膨張します。
逃げない: ガスは 2 つの基材層の間に閉じ込められ (特に反対側もアルミ箔または高バリアフィルムの場合)、アルミ箔を通って逃げることはできません。
形成欠陥:高温で接着剤の粘度が低い場合、ガスが気泡を形成しやすくなります。高温により硬化が促進され、粘度が急激に上昇すると、接着剤層内で気泡が「凍結」し、目に見える気泡や白い斑点が形成され、外観やバリア特性に重大なダメージを与えます。
アルミ箔表面の問題の悪化: 高温により、アルミ箔表面の微量油や汚染物質の活性が高まり、アルミ箔表面への接着剤の接着が妨げられ、剥離強度が低下する可能性があります。
巻き取り品質の低下 (「蒸しパン効果」): 温度を下げるための冷却ローラーがないと、巻き取り中にラミネート材料が過度に熱いままになります。コイル内に閉じ込められた熱は効率的に放散できず、「断熱室」が形成されます。高温に長時間さらされると、過剰な反応、気泡の形成、内部応力の問題が悪化します。これにより、大規模な層間剥離、接着層の脆弱化、さらにはコアの接着 (一般に「シュガー コア」現象として知られる) などの重大な欠陥が発生します。-
4.冷却ローラーのコア機能:
強制放熱:冷却ローラー(通常は内部に冷却水を循環させた金属ローラー)をラミネート材(アルミ箔表面)に密着させ、ラミネート材と接着層から発生した熱を熱伝導により素早く効率よく放熱します。
反応温度の制御: 接着剤層の温度は、比較的低く安定した範囲に維持されます (通常、激しい反応が生じる接着剤の臨界温度よりもはるかに低い温度)。これにより、接着剤の硬化反応が制御可能で均一かつ適度な速度で実行されることが保証されます。
系の温度を下げる:温度を下げると反応副生ガスが気化・膨張しにくくなり、接着剤が比較的長時間低粘度を維持できるため、初期段階で端部から気泡が排出される時間が長くなります(アルミ箔表面は排出できませんが、反対側がプラスチックフィルムの場合はガスの排出路があります)。
安定した寸法: 急速冷却により、アルミ箔やラミネート材料の寸法が安定し、熱膨張や冷間収縮によって生じる応力が軽減されます。
巻線の品質を確保する: 巻線内の高温によって引き起こされるその後の品質問題を避けるために、材料を室温に近い温度で巻いてください。
要約すると:
アルミニウム ホイルの卓越した熱伝導率により、無溶剤ラミネート接着剤の発熱反応に対する「効率的な熱伝導体」となります。{0}}その完全な不透過性は、反応副生成ガスの「完全な封じ込め」として機能します。熱を放散するための冷却ローラーがないと、接着剤層の温度が急激に上昇し、硬化反応が制御不能になり(過剰な速度または過剰硬化)、ガスが膨張して気泡が形成され、接着剤が劣化(脆くなり、高い内部応力)が発生します。-これらの問題は、巻き取り後にさらに重大な品質欠陥を引き起こす可能性があります。したがって、冷却ローラーは、溶剤を使用しない-アルミ箔ラミネート-の単なる「装飾」ではなく、ラミネート品質とプロセスの実行可能性の両方を保証する重要なコンポーネントです。その中心的な機能は、反応熱を迅速かつ効率的に除去し、温度を安全な範囲内に保つことです。
