不干膠由表面材料、膠粘劑和底紙三部分組成,從制造工藝劃分,則是由表面涂層、面材、涂底層、膠粘劑、離型涂層(涂硅層)、底紙、背涂或背印七個(gè)部分構(gòu)成,合理選用不干膠面材和不干膠膠粘劑對(duì)充分發(fā)揮不干膠標(biāo)簽的性能有著關(guān)鍵的作用,下面分別對(duì)不干膠面材和不干膠膠粘劑進(jìn)行分析。
一、不干膠面材
不干膠模切與面材質(zhì)量密不可分,不干膠是一種復(fù)合材料,由面材、膠粘劑、硅油涂層和底紙組成,不干膠的模切不同于傳統(tǒng)印刷材料,如紙張模切,是將材料整體切穿;不干膠材料的模切僅僅是將面材和膠粘劑層切穿,保留底紙和表面的硅油涂層,最終使模切成型的標(biāo)簽保留在底紙上。
不干膠面材可分為紙張和薄膜兩大類。紙張材料特性比較簡(jiǎn)單,不再贅述,本專題中著重介紹薄膜面材。
1、薄膜面材的種類及特性
① 聚丙烯薄膜(PP):PP材料的特點(diǎn)是優(yōu)異的透明度,透明PP在各種薄膜中具有很大優(yōu)勢(shì)。PP的表面處理有電暈和涂層兩種,用于標(biāo)簽面材的PP絕大多數(shù)經(jīng)過雙向拉伸處理,所以多稱之為BOPP。經(jīng)處理后的標(biāo)簽面材薄且堅(jiān)韌,適合高速加工、模切以及自動(dòng)貼標(biāo)。因?yàn)橥该餍院茫瑯?biāo)簽貼到透明瓶體上有種無標(biāo)的感覺。復(fù)合使用的薄膜厚度為15-25um,印刷用薄膜厚度為40-80um。
② 聚乙烯薄膜(PE):PE以其優(yōu)異的柔性、成本較低見長(zhǎng)。但是PE有以下缺點(diǎn):
■ 柔軟帶來的問題:受到加工和貼標(biāo)限制,材料必須有一定的厚度(80~120 um);
■ 較差的透明度;
■ 容易表面劃傷、強(qiáng)度和耐撕裂性較低,耐高溫和耐久性差,適合室內(nèi)使用;
■ PE材料不經(jīng)過拉伸處理,表面處理有電暈和涂層兩種。
③ 耐久性薄膜(PET):PET材料所特有的耐腐蝕性能、較高的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度、很好的耐高溫性能和耐用性,化學(xué)性質(zhì)和尺寸穩(wěn)定,特別適用于耐久性、戶外用標(biāo)簽。通常使用的厚度有25um-50um.法森牌PET材料配合S333、S730膠粘劑,多數(shù)經(jīng)過UL、CSA認(rèn)證,可以安全應(yīng)用于各類電器、電動(dòng)工具、大型機(jī)械等。
④ 聚氯乙烯薄膜(PVC):良好的柔韌性、收縮性和不透光性,加工和貼標(biāo)性能良好,可以長(zhǎng)期在戶外使用,有很好的耐化學(xué)腐蝕的能力,但是耐撕裂性差。由于PVC較為柔軟,為了增加堅(jiān)挺性,一般厚度為50-100um。
⑤ 醋酸類薄膜:強(qiáng)度和撕裂性低,耐高溫和耐化學(xué)腐蝕性強(qiáng),硬度高,印刷性能好,但是貼標(biāo)和加工性能一般。成本很低,物理和化學(xué)性質(zhì)不好,一般較少使用。厚度為50um左右。
⑥ 聚苯乙烯薄膜(PS):強(qiáng)度低,耐高溫和耐化學(xué)腐蝕性差,貼標(biāo)和加工性能一般,成本低。厚度在50-200um之間。
⑦ 普萊曼斯(PRIMAX):是由PE和PP薄膜三層共擠、單向拉伸的聚烯烴類薄膜。制造方法是將兩種高溫融化后的塑料在壓力的作用下,經(jīng)過特殊的模具的隙縫流延成很薄的塑料片。這種塑料片在金屬輥的壓力和拉伸下,在機(jī)器的運(yùn)行方向上產(chǎn)生塑性變形,實(shí)現(xiàn)薄膜材料的單向拉伸。通過控制拉伸的速度和壓力來保證薄膜材料厚度的均勻性。
普萊曼斯為亞光白色和半透明薄膜,經(jīng)過電暈處理具有以下特性:
■ 經(jīng)過電暈處理的亞光表面具有良好的印刷適應(yīng)性,適合各種油墨和各種印刷方式。經(jīng)過單向拉伸的薄膜表面可以保證印刷加工的套印準(zhǔn)確,不變形;
■ 模切后的出標(biāo)方向經(jīng)過單向拉伸,使薄膜堅(jiān)挺,易于出標(biāo),適合高速自動(dòng)貼標(biāo)。由于其同時(shí)具有PE的柔軟性,在另一個(gè)方向可以發(fā)生柔性變形,因此適合在柔軟、彈性好易變形、耐擠壓的瓶體上使用;
■ 根據(jù)亞光的特點(diǎn),使用在亞光、珠光瓶體上,使標(biāo)簽在瓶體上有一種無標(biāo)的感覺。
⑧ 法森清亮:(FASCLEAR):是由PE和PP薄膜三層共擠、單向拉伸的聚烯烴類薄膜。制造方法與普萊曼斯相同。套印準(zhǔn)確、貼標(biāo)容易。法森清亮350的用量較大,以其獨(dú)特的亞光效果,為強(qiáng)生、寶潔、聯(lián)合利華等大公司采用,多用于磨砂透明或白色瓶體上。法森清亮250則對(duì)于加工的要求較高,目前國(guó)內(nèi)使用在軟管上。水晶透明法森清亮保持了原有的單向拉伸處理,耐擠壓性、自動(dòng)貼標(biāo)性能優(yōu)良。為了能夠達(dá)到完全透明的效果,在原有材料加工上進(jìn)行了配方改進(jìn),采用了表面涂層代替原來的電暈處理。
2、薄膜面材的表面處理
薄膜材料的表面能量也稱為表面張力,是衡量接受油墨能力的一種指標(biāo)。在薄膜印刷工藝上要求薄膜最小的接受油墨的表面張力是38dyn/cm,由于現(xiàn)有的薄膜材料中固有的表面張力均低于該樹脂,所以為了薄膜能夠牢固的接受油墨,表面必須進(jìn)行某種處理,使薄膜材料的表面在印刷將具有足夠的能量。 常用的薄膜表面處理方法由以下三種:
■ 電暈處理方法:通過高壓電荷向薄膜表面放電,在電離的作用下薄膜表面粗化,使表面能量提高,增大薄膜表面和油墨的結(jié)合能力;
■ 表面涂布:在制作標(biāo)簽過程中涂布一層特殊涂層,從而改善薄膜表張力;
■ 印刷處理:在薄膜的生產(chǎn)過程中采用特殊的工藝,通過化學(xué)的處理方法改善薄膜表面的特性,以增加油墨和薄膜表面的結(jié)合力。
3、不干膠薄膜面材選用依據(jù)
① 貼標(biāo)物體的形狀和強(qiáng)度
貼標(biāo)物體是平面還是曲面,大直徑還是小直徑,單一曲面還是球面,剛體還是可壓縮變形的,這些指標(biāo)同面材的選擇有直接的關(guān)系。軟質(zhì)的瓶體應(yīng)該選擇柔軟的材料如PE、PVC、未經(jīng)拉伸的PP以及PE和PP合成的材料;硬質(zhì)瓶體可以考慮選用PET、BOPP、PS材料;
② 不干膠標(biāo)簽的使用環(huán)境
貼上標(biāo)簽的物品其使用環(huán)境是室外還是室內(nèi),高溫環(huán)境還是低溫環(huán)境,使用環(huán)境是否有腐蝕性,是干燥還是潮濕。
③ 不干膠標(biāo)簽的使用方法
使用不同的貼標(biāo)方式對(duì)材料的選用有不同的要求。如果使用自動(dòng)貼標(biāo)機(jī),整個(gè)貼標(biāo)過程包括標(biāo)簽的輸送、定位、出標(biāo)、貼標(biāo)和底紙的復(fù)卷回收,要求表面材料有一定的強(qiáng)度和硬度;如果使用較為柔軟的薄膜材料,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)增加其厚度,一般為100um以上。
④ 是否為耐久性標(biāo)簽
耐久性標(biāo)簽是長(zhǎng)期保留在物體上不脫落的標(biāo)簽。耐久性標(biāo)簽要求表面的薄膜面材有較好耐候性和堅(jiān)韌性,一般可以考慮選用的材料有PET和PVC的材料。
二、不干膠膠粘劑
不干膠標(biāo)簽的膠粘劑是標(biāo)簽材料和粘接基材之間的媒介,起連接的作用。按照特性可以分為永久性和可移除二種,膠粘劑有多種配方適用于不同的面材和使用環(huán)境。膠粘劑劑是不干膠標(biāo)簽技術(shù)中最重要的部分,是不干膠標(biāo)簽應(yīng)用技術(shù)的關(guān)鍵。
1、膠粘劑的涂布
膠粘劑一般使用流延涂布法,其基本原理是通過涂布頭空腔的壓力注入膠粘劑,涂布頭的頂端是一個(gè)可調(diào)大小的細(xì)縫,涂布時(shí)隨著底紙的運(yùn)行,膠粘劑均勻的由涂布頭的細(xì)縫中流出并涂布在底紙表面。涂布量可以通過對(duì)細(xì)縫的調(diào)整進(jìn)行調(diào)節(jié),膠粘劑的涂布量是決定不干膠材料性能的關(guān)鍵,一般推薦的涂布量是24g/m2,公差為±3克。當(dāng)膠粘劑的粘稠度發(fā)生變化時(shí)可以通過調(diào)整壓力來保持總體涂布克重不變。先進(jìn)的流延涂布裝置通過紅外線掃描傳感器將涂布厚度信息反饋給電腦控制設(shè)備,經(jīng)過分析處理后自動(dòng)調(diào)整相關(guān)數(shù)據(jù),保證膠粘劑涂布質(zhì)量的穩(wěn)定性。膠粘劑的涂布量應(yīng)該根據(jù)季節(jié)和地區(qū)溫濕度的不同而變化,也可以根據(jù)客戶的要求進(jìn)行調(diào)整。
一般的規(guī)律是冬季的涂布量應(yīng)該比夏季涂布量大。冬季在北方使用要比南方使用的涂布量大。對(duì)于不同的基材表面,粗糙表面比光滑表面的涂布量大。涂布量與材料的粘結(jié)力有關(guān),在一定的范圍內(nèi),粘結(jié)力和涂布量成正比。膠粘劑的涂布量過大和過小對(duì)材料的加工和儲(chǔ)存都有直接的影響。
涂布量過大所造成的問題:
■ 產(chǎn)生溢膠現(xiàn)象:尤其在夏季會(huì)出現(xiàn)卷筒端面粘連或者單張紙粘在一起,造成廢品。
■ 分切困難:刀片上容易粘膠并粘到紙面和端面上,給印刷工序帶來隱患。
■ 在印刷機(jī)上輸紙困難:膠粘劑經(jīng)常粘結(jié)在輸紙板上,影響正常輸紙和定位套準(zhǔn)。
■ 涂膠量過大的標(biāo)簽粘貼到商品上后,標(biāo)簽周圍會(huì)產(chǎn)生溢膠,粘上灰塵后形成黑邊。在溫度高時(shí),標(biāo)簽在商品上出現(xiàn)移動(dòng)錯(cuò)位的現(xiàn)象。
涂布量過小所造成的問題:
■ 影響粘度:標(biāo)簽容易從商品上脫落,尤其是粗糙表面或者大曲度表面。
■ 影響材料結(jié)構(gòu):面材和底紙間的離行力太小使材料分層,或者在模切排廢時(shí)標(biāo)簽同廢紙邊一同剝下,影響正常生產(chǎn)。
有時(shí)應(yīng)該根據(jù)客戶的需求調(diào)整涂布量的大小,在超市中使用的標(biāo)簽要求涂布量較小。但是如果需要粘到橡膠等特殊的表面時(shí)需要增加涂布量來加強(qiáng)粘合力。
2、膠粘劑的分類
按不同的分類方法,膠粘劑也可以分為各種不同的類型。如按照涂布技術(shù)可分為:熱溶膠類、溶劑膠類、乳劑膠類;按化學(xué)成分可分為:橡膠基材類、丙烯酸類;按粘接特性可分為:永久性類、可移除類;按應(yīng)用范圍可分為:通用型、特粘型、醫(yī)用型、低溫型、高溫型等。
3、膠粘劑特性
① 初始粘度:標(biāo)簽上的膠粘劑和基材之間以微小的壓力接觸時(shí),膠粘劑對(duì)基材的粘附作用稱為膠粘劑的初始粘度。初始粘度大的標(biāo)簽接觸基材后,立即產(chǎn)生很大的附著力,除去標(biāo)簽需要一定的力,初始粘度小的標(biāo)簽接觸基材表面后,附著力很小,標(biāo)簽很容易被除去。測(cè)定初始粘度可以使用拉力試驗(yàn)法和斜面滾球法。
② 最終粘度:當(dāng)膠粘劑滲入基材表面時(shí),標(biāo)簽所能得到的最大的附著力稱為最終粘度。獲得最大的最終粘度取決于膠粘劑的強(qiáng)度、基材表面的粗糙程度和環(huán)境溫度。貼標(biāo)后獲得最大粘度的時(shí)間為2~24小時(shí)。一般來說,初始粘度和最終粘度之間沒有直接的關(guān)系。有較高初始粘度的標(biāo)簽不一定具有較高的最終粘度。
③ 耐剪切強(qiáng)度:耐剪切強(qiáng)度也稱為持粘性。是有關(guān)膠粘劑內(nèi)聚力的一種指標(biāo),表示膠粘劑的柔軟度。耐剪切強(qiáng)度低的膠粘劑具有更大的流動(dòng)趨向,一般具有較高的初始粘度,標(biāo)簽從基材分離需要更大的拉力。膠粘劑具有較高的粘接強(qiáng)度時(shí),由于具有較高內(nèi)聚力,此時(shí)有可能時(shí)較低的初始粘度,標(biāo)簽從基材分離時(shí)較為容易。
膠粘劑的流動(dòng)程度不僅影響其初始粘度,還同時(shí)決定了標(biāo)簽周圍的溢膠情況,進(jìn)而影響印刷加工中污染粘連、輸紙不利和雙張的問題,所以要將耐剪切強(qiáng)度控制在一定范圍內(nèi)。
④ 耐紫外線能力:測(cè)定膠粘劑在紫外線的照射下,不失去粘結(jié)力和改變顏色的能力。
⑤ 耐溶劑能力:粘合溶劑應(yīng)用在有溶劑的環(huán)境中,不降低粘結(jié)力的能力。溶劑包括水、酒精、石油化工產(chǎn)品溶劑、有機(jī)溶劑、增塑劑等。這些溶劑存在于標(biāo)簽的應(yīng)用環(huán)境或者基材表面。
⑥ 冷流動(dòng)能力:表示膠粘劑在低于常溫情況下的流動(dòng)能力。具有良好流動(dòng)能力的膠粘劑常為低溫型或者通用型膠粘劑。
⑦ 最低貼標(biāo)溫度:膠粘劑在不失去其功能的前提下,基材表面的最低溫度。最低的貼標(biāo)溫度由膠粘劑的“玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)”來確定。在轉(zhuǎn)化點(diǎn)之下,膠粘劑隨著溫度降低逐漸結(jié)晶并硬化成固體。普通丙烯酸類膠粘劑的最低貼標(biāo)溫度為0℃,橡膠基材膠粘劑最低貼標(biāo)溫度為-25℃。
⑧ 應(yīng)用溫度范圍:指標(biāo)簽使用后,膠粘劑達(dá)到最大粘結(jié)力且不改變其特性的溫度范圍。對(duì)于丙烯酸類的膠粘劑,應(yīng)用溫度范圍為-20~120℃之間,橡膠基材的膠粘劑為-40~80℃之間。應(yīng)用溫度范圍同標(biāo)簽的面材。基材的表面狀況和環(huán)境溫度有關(guān),不同的膠粘劑由不同的應(yīng)用溫度范圍。
4、永久性膠粘劑和可移除膠粘劑
永久性膠粘劑是指在不損壞標(biāo)簽表面的情況下很難將標(biāo)簽整體剝離的膠粘劑。如啤酒和大部分日化用品的不干膠標(biāo)簽以及防偽標(biāo)簽。
可移除膠粘劑是指不干膠標(biāo)簽可以完整被剝離而且不會(huì)損壞被粘結(jié)表面的膠粘劑,如太陽鏡上的不干膠標(biāo)簽。
永久性和可移除實(shí)際上只是一個(gè)相對(duì)的概念,永久性膠粘劑經(jīng)過一段時(shí)間可能變成可移除的,可移除膠粘劑經(jīng)過一段時(shí)間也可能變成永久性的。這與膠粘劑的性能、粘貼表面的狀況、時(shí)間的長(zhǎng)短和使用的環(huán)境有很大的關(guān)系。最終要通過試驗(yàn)進(jìn)行界定。
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