粘扣帶背膠加工常見困擾
2013年06月20日 粘扣帶背膠加工及后段整理過程中所遭遇的困擾與熱熔膠本身的粘彈性及所選用的離型紙都有密切關系。以下為粘扣帶背膠常見的問題與解決方法。
(1)輥輪機涂布熱熔膠時熱熔膠膜內含小氣泡。輥輪在轉動中會自然的將空氣帶入膠槽內而產生氣泡。在經過刮刀剪切后,大的氣泡多可輾碎。但若稀稠度太高,小氣泡可能來不及被輾碎釋出,即被轉貼于織帶上而形成包含小氣泡且表面不平坦現象。升高作業溫度可以降低熱熔膠稀稠度使部分氣泡釋出,但也可能使織帶因過熱而變形。提供低稀稠度熱熔膠固然可改善問題,但此類熱熔膠耐熱性通常會降低。另外,尼龍織帶及其所使用的PU定型液都有吸濕性。當含濕量較高的織帶被用來背膠時,亦可能在受高熱加工的瞬間釋出水汽,在熱熔膠與織帶介面間產生小氣泡。使用模頭(Die)上膠可防止如輥輪上膠方式所引入的氣泡于熱熔膠內,但使用含濕量較高的織帶仍會造成介面氣泡問題。
(2)背膠貼合離型紙時,熱熔膠與離型紙無法緊密結合。此現象通常發生于冬天,氣溫較低作業環境。在正常的背膠程序中,當壓敏熱熔膠被涂布于織帶上的瞬間,溫度很高;為了防止織帶因過熱產生變形、拉伸,必需立即以風扇吹風冷卻熱熔膠面。但是,當作業環境氣溫很低時,壓敏熱熔膠在離開模頭后,會加速降溫。如果仍以冷風吹膠面,可能會造成熱熔膠組成成分瞬間相分離現象,失去表面粘性而降低了熱熔膠與離型紙的結合力。解決此問題可從兩方面著手 :
a.氣溫較低時,可視狀況開閉冷風扇。氣溫過低時,應加裝熱風槍來保溫。
b.改用耐寒性較佳的熱熔膠。但必需考慮其他接著物性是否仍滿足市場需求。
(3)背膠粘扣帶沖形困難。背膠后的粘扣帶,如果發生裁切或沖形不良可由下列幾個方向來思考、解決。
a.壓敏熱熔膠的回粘性太高。通常,彈性或內聚力較高的壓敏熱熔膠粘性較低,裁切或沖形時的回粘現象較不明顯。反之,粘性愈高的壓敏熱熔膠,在裁切或沖形后的很容易回粘。在斬刀上抹些離型劑亦可降低回粘現象,但是,適當的調整壓敏熱熔膠的粘彈性使其保有適當的粘性而不輕易發生回粘現象實為最佳方法。
b.離型紙的離型力不適當。欲沖形的粘扣帶必須配合適當離型度的離型紙使用。如果離型力太低,沖形后的粘扣帶容易翹邊甚至脫落。反之,離型力太高,則不易將沖形后的粘扣帶由離型紙上剝離。通常,離型紙上所涂的離型劑量為0.6g/m(2)。萬一離型劑膜厚涂布不均帶有針孔時,高粘著力的壓敏熱熔膠可能穿透離型劑直接附著于PE膜上;嚴重時,甚至會在穿透PE膜后,直接接著于紙上。如此,沖形后的粘扣帶便無法易由離型紙表面剝離。如果離型劑用量太多。可能造成離型劑轉移至壓敏熱熔膠表面而降低了粘著力。
(4)背膠粘扣帶的接著斷裂模式
前段已大略介紹了粘扣帶背膠加工過程中常見的問題及改善方法。以下將藉熱剪切失敗溫度(Shear Adhesion Fail Temperature,SAFT)測試所發生的斷裂模式來解說織帶,熱熔膠與離型紙間的關系。常見斷裂模式大致可分為下列幾種:
由熱熔膠本身斷裂(Coheson Fail,C.F.):當熱熔膠對織帶、鋼板都具有極高的接著力時,如果介面接著力大于熱熔膠本身的內聚力,則在高溫或長時間荷重、剪切試驗時,會造成熱熔膠呈橫斷的斷裂模式。熱熔膠同時殘膠于織帶及鋼板上。當接著力高、內聚力偏低時,C.F.現象會在較低溫度或較短時間內即發生。當熱熔膠的內聚力提高時,其接著力(Adhesion)與內聚力(Cohesion)會不斷競爭,直到在某一高溫或時間,A.F.、C.F.或膠轉移現象之一終于被強迫發生。通常,在高接著力及高內聚力的競爭下,對基材及被接著物著錨都很好的接著劑多會呈現C.F.的斷裂現象。以實物接著為例,C.F.通常發生于較堅硬的極性被接著表面如金屬、木板、玻璃、陶瓷、PET、PS等。
(1)輥輪機涂布熱熔膠時熱熔膠膜內含小氣泡。輥輪在轉動中會自然的將空氣帶入膠槽內而產生氣泡。在經過刮刀剪切后,大的氣泡多可輾碎。但若稀稠度太高,小氣泡可能來不及被輾碎釋出,即被轉貼于織帶上而形成包含小氣泡且表面不平坦現象。升高作業溫度可以降低熱熔膠稀稠度使部分氣泡釋出,但也可能使織帶因過熱而變形。提供低稀稠度熱熔膠固然可改善問題,但此類熱熔膠耐熱性通常會降低。另外,尼龍織帶及其所使用的PU定型液都有吸濕性。當含濕量較高的織帶被用來背膠時,亦可能在受高熱加工的瞬間釋出水汽,在熱熔膠與織帶介面間產生小氣泡。使用模頭(Die)上膠可防止如輥輪上膠方式所引入的氣泡于熱熔膠內,但使用含濕量較高的織帶仍會造成介面氣泡問題。
(2)背膠貼合離型紙時,熱熔膠與離型紙無法緊密結合。此現象通常發生于冬天,氣溫較低作業環境。在正常的背膠程序中,當壓敏熱熔膠被涂布于織帶上的瞬間,溫度很高;為了防止織帶因過熱產生變形、拉伸,必需立即以風扇吹風冷卻熱熔膠面。但是,當作業環境氣溫很低時,壓敏熱熔膠在離開模頭后,會加速降溫。如果仍以冷風吹膠面,可能會造成熱熔膠組成成分瞬間相分離現象,失去表面粘性而降低了熱熔膠與離型紙的結合力。解決此問題可從兩方面著手 :
a.氣溫較低時,可視狀況開閉冷風扇。氣溫過低時,應加裝熱風槍來保溫。
b.改用耐寒性較佳的熱熔膠。但必需考慮其他接著物性是否仍滿足市場需求。
(3)背膠粘扣帶沖形困難。背膠后的粘扣帶,如果發生裁切或沖形不良可由下列幾個方向來思考、解決。
a.壓敏熱熔膠的回粘性太高。通常,彈性或內聚力較高的壓敏熱熔膠粘性較低,裁切或沖形時的回粘現象較不明顯。反之,粘性愈高的壓敏熱熔膠,在裁切或沖形后的很容易回粘。在斬刀上抹些離型劑亦可降低回粘現象,但是,適當的調整壓敏熱熔膠的粘彈性使其保有適當的粘性而不輕易發生回粘現象實為最佳方法。
b.離型紙的離型力不適當。欲沖形的粘扣帶必須配合適當離型度的離型紙使用。如果離型力太低,沖形后的粘扣帶容易翹邊甚至脫落。反之,離型力太高,則不易將沖形后的粘扣帶由離型紙上剝離。通常,離型紙上所涂的離型劑量為0.6g/m(2)。萬一離型劑膜厚涂布不均帶有針孔時,高粘著力的壓敏熱熔膠可能穿透離型劑直接附著于PE膜上;嚴重時,甚至會在穿透PE膜后,直接接著于紙上。如此,沖形后的粘扣帶便無法易由離型紙表面剝離。如果離型劑用量太多。可能造成離型劑轉移至壓敏熱熔膠表面而降低了粘著力。
(4)背膠粘扣帶的接著斷裂模式
前段已大略介紹了粘扣帶背膠加工過程中常見的問題及改善方法。以下將藉熱剪切失敗溫度(Shear Adhesion Fail Temperature,SAFT)測試所發生的斷裂模式來解說織帶,熱熔膠與離型紙間的關系。常見斷裂模式大致可分為下列幾種:
由熱熔膠本身斷裂(Coheson Fail,C.F.):當熱熔膠對織帶、鋼板都具有極高的接著力時,如果介面接著力大于熱熔膠本身的內聚力,則在高溫或長時間荷重、剪切試驗時,會造成熱熔膠呈橫斷的斷裂模式。熱熔膠同時殘膠于織帶及鋼板上。當接著力高、內聚力偏低時,C.F.現象會在較低溫度或較短時間內即發生。當熱熔膠的內聚力提高時,其接著力(Adhesion)與內聚力(Cohesion)會不斷競爭,直到在某一高溫或時間,A.F.、C.F.或膠轉移現象之一終于被強迫發生。通常,在高接著力及高內聚力的競爭下,對基材及被接著物著錨都很好的接著劑多會呈現C.F.的斷裂現象。以實物接著為例,C.F.通常發生于較堅硬的極性被接著表面如金屬、木板、玻璃、陶瓷、PET、PS等。