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瓦克将展出新型压敏胶和有机硅离型剂

2016年05月23日 星期二 来源:中国胶黏剂产业信息网 我来说两句 保存为书签

多辊涂布系统通常被用于在纸张表面涂布有机硅。为此,需要在一号涂辊和二号涂辊之间的缝隙中添加DEHESIVE®混合物,然后经过多个涂辊后涂覆在纸张上,形成1微米厚的均匀有机硅涂层。

无论是罐装意面酱、瓶装洗发水还是杯装酸奶,这些产品的包装容器通常都会贴上压敏胶(PSA)标签。而粘性绷带、胶带和便利贴之所以能为消费者的日常生活带来便利,也都要归功于自粘工艺。但是,在贴到包装容器上之前,不干胶标签需要暂时储存在离型纸或离型膜上。标签应当可以从基材上轻易撕下,而且不留任何残余物,也不会被撕裂或起皱。因此,通常要在离型纸或离型膜上涂覆一层1微米厚的有机硅离型层。所以,2014年全世界生产的基材总面积约达4.2万平方公里——这相当于荷兰的国土面积。

一般而言,压敏胶(PSA)标签的制作过程可分为以下步骤:第一步,标签生产商先在基材(底纸或底膜,常见材料为致密纸)上涂上一层液体有机硅离型剂。下一步,固化后涂布压敏胶,最后,贴合标签面材。这样,离型纸和粘贴材料(标签)共同构成了“压敏胶标签制品”。这种压敏胶标签制品被卷成卷料后,按照所需宽度对其进行纵向分切,然后根据所需形状将标签模切成型,在模切的过程中应确保下层的离型纸不会受损。粘贴标签前,还要移除标签成品间的边角料(排废)。

压敏胶标签的构成

压敏胶标签通常由离型纸/离型膜和粘贴材料(标签)两层构成。第一步,先在基材(灰色,常见材料为致密纸)上涂上一层液态有机硅离型剂(黄色),固化后再涂布压敏胶(粉红色),最后才贴合标签面材(浅蓝色)。这样,离型纸和粘贴材料(标签)共同构成了“压敏胶标签制品”。这种压敏胶标签制品被卷成卷料后,按照所需宽度对其进行纵向分切,然后根据所需形状将标签模切成型,在模切的过程中应确保下层的离型纸不会受损。粘贴标签前,还要移除标签成品间的边角料(排废)。

从基材上分离

有机硅离型层与基材能够牢牢地结合在一起,标签分离后亦是如此。它能够在对胶粘剂起到保护作用的同时,分隔胶粘剂层和基材,使标签在粘贴的过程中,适时准确地以所需离型力从离型纸上剥离。“对于不干胶标签生产商而言,准确设定所需离型力,使标签边角料的移除和标签的粘贴均可顺利完成,这是非常关键的,”负责为有机硅离型剂提供技术支持的瓦克化学师Hans Lautenschlager博士解释道。“然而,这正是实际工作中的难处。”其中有两个原因:原因之一是模切排废和粘贴标签时的速度不同,原因之二是胶粘剂的粘弹特性和有机硅离型剂的离型特性会随着剥离速度的加快而改变。“我们正在努力寻找离型涂层的最佳折中方案,”Lautenschlager博士在描述其工作时说道。胶粘剂在剥离速度较慢的时候,其粘弹性与口香糖相仿,会形成粘稠的丝状物,剥离速度加快时会产生结构化现象,速度极快时,便会变得像玻璃那样容易脆化。上述特征会对标签剥离时的离型力产生影响。如果剥离速度慢,柔软的胶粘剂便很容易从宽网眼结构的有机硅离型涂层脱离,密网眼结构的离型涂层的剥离力则较大。高速模切排废时,情况与之相反,胶粘剂更容易从密网眼的有机硅离型涂层剥离。

平坦的离型力曲线

能够生成宽网眼结构的有机硅聚合物,离型力会随着剥离速度的加快而增大,其离型力曲线因而是上升的。与之相反,形成密网眼结构的有机硅离型剂主剂的离型力曲线则比较平坦。而这正是新型无溶剂有机硅聚合物的用武之地。

这种聚合物由Lautenschlager带领的团队专为DEHESIVE® SFX产品系列而开发。“此系列产品可生成离型力曲线平坦的高性能离型层,还适用于高速涂布的涂布机,”瓦克有机硅业务部门护理产品和涂料业务团队负责人Laurent Morineaux强调说。

与传统有机硅离型剂主剂的分子结构不同,这些新型主剂产品为星型结构。它们拥有高度支化的三维分子结构,主体结构上有多个有机硅链节向不同空间方向伸展,每条支链末端带有一个乙烯基团。星型结构的主剂分子因此含有多个可交联的乙烯基,支链越多,乙烯基的数量也越多。这种星型结构对这些新型主剂的性能产生了至关重要的影响。因为分子结构带有支链,新型聚合物能够生成密网眼的网状结构。这种分子构造能够使产品具有平坦的离型力曲线,使产品应用于高速涂布机时尤具优势。这些新的星型主剂由于拥有多个可交联基团,因此化学活性也特别强,“交联速度明显高于同等粘度的常规有机硅离型剂主剂,”瓦克化学师Lautenschlager博士强调说。这种高度的反应活性也可节省用作离型层交联催化剂的铂用量,具体能够节约多少,要视所选星型聚合物及其固化条件而定。

“瓦克新开发的DEHESIVE® SFX星型系列主剂能够使离型平坦的不干胶标签制品的生产更具经济效益,”瓦克经理Morineaux强调道。他认为,因为该聚合物反应活性强,离型力曲线平坦,当需要在高品质的离型纸上快速而低成本地进行涂布,并能够利用高速涂布机生产不干胶标签制品时,上述产品便成为了理想原料。

基材的生产

在基材(绿色;常见材料为致密纸)涂上一层液态有机硅离型剂(黄色),然后经烘干线(加热),使有机硅固化;在离型纸的有机硅涂层上涂布压敏胶(粉红色),需要时,用第二条烘干线烘干;用标签面材(蓝色)覆盖胶粘剂涂层,标签制品制成,继续加工成卷料。

有机硅离型剂主剂详细介绍

瓦克新开发的星型主剂系列是根据各种不同基材量身定制而成的,其离型力曲线也各不相同,产品间最大的区别在于粘度和交联速度。

DEHESIVE® SFX 250

DEHESIVE®SFX250是这4种新主剂中反应活性最强的产品,由于交联速度极快,在应用于高速涂布机时便尤具优势。该主剂的离型力曲线极为平坦,因此,在要求达到极高剥离速度的情况下,它是一种极为理想的选择。这种有机硅离型剂粘度较低,约为200毫帕秒(mPa•s),尤其适用于高速涂布机台。高反应活性的DEHESIVE®SFX250还可帮助离型纸生产商节约铂催化剂的用量,或降低交联所需温度,这两种方法都能够为厂家带来成本效益。生产商只需为离型剂体系添加含量仅20ppm的铂,便可使产品全面固化。与普通的主剂相比,DEHESIVE®SFX250可节约多达60%的铂用量。

DEHESIVE® SFX 380

低粘度的主剂更容易渗入粗糙多孔的纸质基材,也更容易被其吸收。那么,用于这种基材的离型剂就必须拥有较高的粘度,如果使用粘度较高的主剂,纸的表面便会停留更多离型剂。如果想为多孔基材配备快速交联型的有机硅离型剂,并在高速剥离的情况下获得较低离型力,粘度为400 mPa•s的DEHESIVE®SFX380便是一种很好的选择。它是同系列产品中粘度最高的产品。

DEHESIVE® SFX 195

这种有机硅离型剂产品即使涂布在光滑的高密度基材上,剥离时也能够几乎完全附着在基材表面,它也能够均匀地涂布在薄膜基材或高品质的格拉辛纸上。瓦克还针对格拉辛基材开发出了粘度约为190 mPa•s的低粘度型DEHESIVE®SFX195。该产品由于对高密度基材具有出色的覆盖力,使用时只需少量即可。与标准有机硅离型剂相比,如果涂布在合适基材上,用量(重量)可最多减少20%,厂家由此可以获得显著成本效益。

DEHESIVE® SFX 280

整体性能优异是该系列中第四种产品DEHESIVE®SFX 280的特点。该产品粘度为220 mPa•s,位于星型聚合物新产品中等水平,它同时适用于密致型和多孔型基材,堪称星型主剂中的多面手。

AMA®系列:由于进行高速涂布时会产生不良的雾化现象,瓦克还为这些星型结构的聚合物专门配备了防雾添加剂,以防止雾化。这些品牌为AMA®的防雾产品进一步完善了DEHESIVE®SFX系列的功能。

最后阶段

将不干胶制品卷材按照所需宽度进行纵向分切,裁切后,送往印刷厂精加工,对不干胶面材进行印刷;根据所需形状和大小对印刷后的粘贴材料进行模切,离型纸在此起到垫层作用;模切后离型纸上粘有一张张标签(红色),标签之间残留有边角料;移除边角料(排废)后,将成品(不含边角料)以卷料形式送向客户处。

 
 
 

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