Журнал світ етикетки, адгезиви в самоклеящихся матеріалах

Адгезів (клей) є важливою складовою самоклеїться матеріалу. Клейовий шар забезпечує надійне закріплення етикетки на поверхні товару або його упаковки. Різноманіття матеріалів, на які наносяться етикетки, визначає і велика кількість клеїв, використовуваних в самоклеящихся матеріалах.

Склад і основні різновиди клеїв

Клеї # 151; природні або синтетичні речовини, що застосовуються для з'єднання матеріалів за рахунок утворення адгезійного зв'язку клейової плівки з склеюваними поверхнями.

За фізичним станом (при температурі 20 ° С) клеї діляться на рідкі та тверді. Рідкі клеї найбільш часто використовуються при виготовленні самоклеяться. Вони складаються з адгезиву, розчинника або диспергирующей середовища, а також включають різні добавки, що модифікують властивості адгезиву. Тверді клеї складаються з термоплавкого адгезиву і добавок.

В сучасних самоклеящихся матеріалах використовуються органічні клеї на основі акрилових полімерів або каучуків.

Акрилові полімери відносяться до термопластів. Вони відрізняються дуже хорошими адгезійними властивостями, світлостійкістю, хімічну стійкість, стабільністю властивостей в часі і високою прозорістю. Акрилові полімери полярні, тому, згідно з молекулярної теорії адгезії (див. Врізку «Теорії адгезії і склеювання»), повинні добре склеювати полярні матеріали, наприклад скло або поліамід.

Натуральні і синтетичні каучуки характеризуються високою еластичністю і гіршою в порівнянні з акриловими полімерами світлостійкістю. Каучуки неполярних, тому повинні мати високу адгезію до неполярних матеріалами, наприклад до поліетилену і поліпропілену.

Більшість клеїв, що використовуються в сучасних самоклеящихся матеріалах, являють собою водні дисперсії. Після нанесення клею на підкладку вода в процесі сушіння випаровується. Органічні розчинники через їх екологічної небезпеки останнім часом до складу клеїв не включаються.

Порівняно недавно були розроблені УФ-отверждаемие акрилатні клеї. Входить до їх складу фотополімеризуються композиція отверждается під дією УФ-випромінювання. Акрілатниє УФ-клеї характеризуються найкращою в порівнянні з іншими видами клеїв хімічної і фізичної стійкістю.

Каучукові термоплавкі клеї використовуються порівняно рідко. Для нанесення на підкладку термоклей розплавляється. До переваг подібних клеїв відноситься хороша адгезія до вологих поверхнях, а до недоліків # 151; низька технологічність нанесення на підкладку і низька стійкість до високих температур.

Клеї наносяться на полотно контактним або безконтактним способом, після чого водно-дисперсійний клей термічно висушується, акрілатний УФ-клей твердіє в результаті опромінення УФ-світлом, термоклей твердне в процесі охолодження.

Адгезійні властивості клеїв

Адгезійні властивості клею є головною його технологічної та експлуатаційної характеристикою. Для оцінки величини адгезії служать тестові методики, розроблені FINAT (див. Врізку «Тести для оцінки параметрів клейового шару»).

Адгезія клею до підкладки повинна дозволяти з незначним зусиллям (без розриву) відокремлювати від підкладки етикетку і облой, однак її величина повинна бути достатньою для утримання етикетки до її примусового відділення.

За відносної величиною адгезії до етікетіруемому матеріалу клеї діляться на знімні і постійні (перманентні).

Сумний клей характеризується більш високу адгезію до етикетці, ніж до етікетіруемому матеріалу, а також високою когезией. Величина адгезії знімного клею до етікетіруемому матеріалу повинна бути також узгоджена з міцністю етикетки на розрив. Завдяки цьому можливе видалення наклеєною етикетки без пошкодження товару або його упаковки, клейового шару і самої етикетки. Після цього етикетка може бути переклеєна на інший товар. Етикетка зі знімним клеєм прилипає до етікетіруемому матеріалу, після чого не повинно відбуватися значних змін адгезії.

Постійний клей забезпечує стійке з'єднання етикетки з поверхнею товару або його упаковки. При спробі видалення етикетки зазвичай відбувається її розрив або поділ клейового шару. Для постійного клею характерна дуже висока адгезія і до матеріалу етикетки, і до поверхні товару або його упаковки, а також висока когезия. При застосуванні постійних клеїв процес приклеювання етикетки включає два етапи: прилипання і закріплення. У процесі закріплення адгезія клею до поверхні, на яку нанесена етикетка, повинна досягти максимального значення.

При роботі з високошвидкісними ЕТИКЕТУВАЛЬНА лініями дуже важливо мати можливість оперативного виправлення помилки при наклейці етикетки. Для цього розроблені постійні клеї, остаточне закріплення яких відбувається лише через кілька годин після приклеювання. До цього часу вони працюють як знімні клеї і дозволяють видаляти і переклеювати етикетку.

На величину адгезії впливають фактори, обумовлені особливостями етікетіруемих матеріалів, умовами нанесення етикетки, умовами транспортування, зберігання і споживання товару з нанесеною на нього етикеткою.

Вплив на адгезію особливостей етікетіруемих матеріалів

Значний вплив на величину адгезії надають шорсткість, поверхневий натяг і геометрична форма етікетіруемого матеріалу.

Висока шорсткість, характерна для дерева, фактурного паперу, картону, пінопластів, тканини, може істотно погіршити адгезію. У разі якщо товщина клейового шару незначна, клей покриває тільки вершини макронеровностей і не проникає в западини. В результаті зменшується площа контакту клею і поверхні, на яку наноситься етикетка.

Для гарної адгезії поверхневий натяг клею повинно бути нижче поверхневого натягу етікетіруемого матеріалу. У разі якщо ця умова не дотримується, необхідно підвищувати поверхневий натяг етікетіруемого матеріалу, наприклад шляхом його обробки коронним розрядом. Поверхневий натяг постійних клеїв (особливо клеїв на основі акрилових полімерів) виробники самоклеяться знижують шляхом введення до їх складу спеціальних добавок. Знімні клеї навпаки повинні мати високий поверхневий натяг.

При нанесенні на поверхні складної форми або значною кривизни (наприклад, ампули, пляшки малого розміру) етикетка сильно деформується. Якщо матеріал етикетки досить пружний, вона буде прагнути повернутися до плоску форму і клейовий шар буде піддаватися високих навантажень. В цьому випадку пред'являються підвищені вимоги до адгезійної і когезійної міцності клею.

Необхідно також відзначити, що для гарної адгезії етикеток поверхні, на які вони наносяться, повинні бути очищені від пилу, жирів, залишків хімічних речовин, що використовувалися при виробництві товару або упаковки, і т.п.

Вплив на адгезію умов нанесення етикетки

Залежно від кліматичних умов етікетіруемая поверхню може мати відмінну від кімнатної температуру і бути покрита шаром вологи, що негативно впливає на адгезію клею. При низьких температурах клей стає твердіше, що знижує його адгезійні властивості, особливо здатність до первісного схоплюванню. При підвищеній температурі клей, навпаки розм'якшується, що погіршує його когезійну міцність.

При нанесенні етикетки на охолоджений товар на його поверхні може утворитися конденсат. Оскільки водно-дисперсійні клеї мають властивість абсорбувати вологу, їх адгезія до вологих поверхнях може бути незадовільною.

Вплив на адгезію умов транспортування, зберігання та споживання товару з нанесеною етикеткою

У процесі транспортування, зберігання і споживання товару на клейовий шар можуть впливати низькі або високі температури, волога, повітря і сонячне світло.

Про вплив знижених і підвищених температур, а також підвищеної вологості на адгезійну міцність клейового з'єднання ми вже розповіли. Варто лише зауважити, що ці фактори роблять максимальний вплив на адгезію під час приклеювання етикетки. Якщо етикетка наклеєна в нормальних умовах і клей встиг закріпитися, то вплив відхилень температури і вологості на міцність клейового шару значно знижується.

Окислення клейового шару в результаті реакції з киснем веде до підвищення твердості і погіршення адгезійних властивостей клею. З плином часу цей процес завершується повною втратою самоклейним матеріалом експлуатаційних властивостей. Швидкість окислення зростає при підвищенні температури. Клеї на основі акрилових полімерів мало схильні до окислення. Для підвищення стійкості до дії кисню каучукових клеїв в їх склад вводять спеціальні стабілізатори.

Негативний вплив на властивості клейового шару, особливо при використанні прозорого етикеточного матеріалу, надає УФ-випромінювання. Якщо акрілатовие клеї характеризуються дуже високою світлостійкістю, то світлостійкість каучукових клеїв не велика.

Для підвищення довговічності самоклеїться матеріалу необхідно дотримуватися правил його зберігання (див. Врізку «Зберігання самоклеяться»).