Nuevo proceso para producir una película laminada por extrusión sin imprimación química: proceso de laminación por extrusión sin recubrimiento de anclaje.

polietileno de baja densidad (LDPE)
Polietileno lineal de baja densidad (LLDPE)
Ampliamente utilizado en diversas aplicaciones de embalaje y laminación por extrusión.
El polietileno de baja densidad suele estar fundido durante la laminación por extrusión.
Extrusión y laminación sobre la superficie adhesiva del sustrato, que está pre-
Recubierto con una imprimación química para promover la adhesión entre la película base y el polietileno de baja densidad (
Tratamiento de recubrimiento de anclaje).
En la figura 1 se muestra un ejemplo de este proceso.
El tratamiento con recubrimiento de anclaje genera muchos problemas, como cuando una imprimación química se seca por evaporación de un disolvente orgánico, el disolvente orgánico, perjudicial para los seres humanos, se dispersa en el aire, provocando riesgos ambientales dentro y alrededor del lugar de trabajo, lo que añade un paso adicional al proceso de aumento de los costes de producción.
Diversos métodos de tratamiento superficial para la fusión de poli-
Las redes de olefina y las películas de sustrato se prepararon utilizando métodos como Corona, ozono, plasma, etc.
Bien conocido (1-7). Briggs et al. (8)
Los resultados muestran que el tratamiento con ozono de la lámina de PE fundido introduce una gran cantidad de oxidación del PE y aumenta la adhesión a la lámina de aluminio. Inagaki (9)
Describe el átomo de hidrógeno de la poliamida no grasa (PA6).
, se extrae principalmente de carbonos alifáticos mediante electrones y átomos de oxígeno para formar -CO-
Grupo de tratamiento con plasma de oxígeno.
Sin embargo, estos métodos de tratamiento de superficie no favorecen las propiedades adhesivas ni el tratamiento de recubrimiento de anclaje.
En muchas aplicaciones, las propiedades de adhesión del laminado a la temperatura de ebullición del agua son especialmente importantes.
En este artículo proponemos un nuevo proceso de extrusión (
Proceso de laminación por extrusión)
Se utiliza para producir películas laminadas sin imprimación química.
El proceso incluye el tratamiento con ozono de la malla fundida de polietileno de baja densidad y el tratamiento corona de la película de PA.
La película laminada de LLDPE preparada mediante este método tiene propiedades similares a las de la película laminada de polietileno de baja densidad.
FT estudió el mecanismo de unión de esta nueva tecnología.
Métodos de extracción para IR, ESCA y PA reactivo.
El polietileno de baja densidad experimental utilizado en este estudio es Sumikathane L716-H (
Velocidad de fusión: 7 g/10 min a 190 °C)
Producido por Sumitomo Chemical, Ltd.
Película de nailon elástica bidireccional (ONy)
Este estudio es EmblemON-RT (espesor: 15 [[micrómetros])
Producido por Unitika Co., Ltd.
El agente de recubrimiento de anclaje es el sistema Titanond T-120/T-300 (sistema de poliuretano).
Producido por la empresa japonesa de refrescos , Ltd.
Los productos químicos utilizados son 2,2, 2-
etanol trifluoruro (TFE)
, Trifluoruro (TFAA) y n-
El heptaano es de grado analítico producido por Wako Pure Chemical Industry Co., Ltd. Utilizamos el co-
Prensa de extrusión fabricada por Sumitomo Heavy Industry Co., Ltd.
Hay dos prensas de extrusión (
Diámetro del tornillo: 65 mm, L/D: 32).
La máquina laminadora está equipada con un dispositivo de ducha de ozono (NewSolvex -
1 fabricado por Softal Japan Limited)
Y la unidad corona (
Sistema P1100 producido por Pillar Co., Ltd.
T aplastada-
La temperatura de la resina es de 280-315 [grados].
C en una red fundida (
Ancho: 500 mm, espesor: 30-70 [[micrómetros]).
La velocidad de la línea es de 80-
100 m/min, área del contenedor de aire (
Contenido de ozono: 15-40 g/[m. sup. 3])
Se sopla sobre la superficie de la red de ololten.
Luego, la red fundida se lamina a través de la línea (
Densidad del tratamiento Corona: 0-103 W/[m. sup. 2]/min).
Diagrama esquemático del flujo del modelo de proceso de laminación por extrusión de recubrimiento sin anclaje, como se muestra en la Fig. 2.
En condiciones de agitación, el nylon 6 sin reaccionar se extrajo a temperatura ambiente con TFE.
Tras el secado al vacío, los residuos de la película laminada de ONy/LDPE se analizaron mediante ESCA y FT-IR.
Estudio sobre el espectro de energía de la escala electrónica
II fabricado por FI surface science Systems Co. , Ltd. El X-
La fuente de rayos X es MgK [Alpha](1254 eV).
La presión interior del divisor es 7 x [10. sup. -7]Pa. La toma-
El ángulo de salida del sensor fotoeléctrico es de 75 [grados].
Relación entre los átomos de oxígeno o nitrógeno existentes y los átomos de carbono (O/C o N/C)
Determinado por el producto de la sensibilidad relativa a [de la región de intensidad máxima]O. sub. 1S] o [N. sub. 1S] y la de [C. sub. 1S]. El [Delta](O/C)
Decidido por la ecuación 1. [Delta](O/C)= [(O/C). sub. a]-[(O/C). sub. 0](1)Aquí (O/C)
A es el valor medido 30 minutos después del tratamiento, [(O/C). sub. o]
No se ha medido ningún valor. Tratamiento. El FT-IR [
[Datos de la tabla omitidos de la Tabla 1]
En este estudio se utilizó el sistema FT/IR 7300 producido por JASCO, que incluye ATR-
Unidad de medición de atenuación por reflexión total (ATR) de 500 m.
Evaluar las propiedades adhesivas de la película laminada a partir de la resistencia al despegue.
Película laminada de 15 mm de ancho despegada a una velocidad de pulso de 200/min con autotensión.
Máquina de ensayo de tracción fabricada por Dongyang Precision Machine Company, Ltd.
Resultados y discusión 1)
Propiedades de adhesión de las películas producidas mediante el proceso de laminación por extrusión con recubrimiento sin anclaje (NACELP).
Resistencia al despegue de 4 tipos de ONy/hdpe (15/60 [[micrómetros])
La película laminada se muestra en la Tabla 1.
Resistencia al despegue de películas laminadas producidas con NACELP (
Combinación de tratamiento Corona en la membrana a base de Ony y tratamiento con ozono en la red de polietileno de baja densidad.
En comparación con las otras dos películas procesadas y la que no ha sido procesada, su valor es muy alto.
Dependencia de la densidad del tratamiento Corona con respecto a la resistencia al desprendimiento, como se muestra en la figura 3.
Resistencia al desprendimiento de la película de sustrato ONy del ozono-
Con el aumento de la densidad del tratamiento de descarga, aumenta la malla de polietileno de baja densidad después del tratamiento.
Cuando la densidad de tratamiento de descarga es de aproximadamente 60 W/[m. sup. 2]
/Min, la fuerza de pelado es de aproximadamente 600 g/15 mm.
Por otro lado, la resistencia al desprendimiento de la película de sustrato ONy de la red dlp sin tratar solo aumenta ligeramente con el aumento de la densidad del tratamiento corona.
Resistencia al desprendimiento de la película de sustrato ONy del ozono-
Malla de polietileno de baja densidad tratada (15/70 [[micrómetro])
Después de hervir en agua caliente durante 30 minutos, como se muestra en la Tabla 2.
La resistencia de la cáscara no disminuyó después del tratamiento de ebullición.
Sin embargo, la resistencia al despegue de la película laminada producida mediante el proceso de laminación habitual del agente de recubrimiento de anclaje disminuyó de 880 g/15 mm a 180 g/15 mm después del tratamiento de ebullición.
Las películas laminadas producidas con NACELP presentan mejores propiedades adhesivas después de la ebulición que las películas laminadas producidas con el proceso de recubrimiento de anclaje habitual.
Cuando la red de polietileno de baja densidad se extruye y se lamina a otros materiales base, como el etileno-
Poliéster, papel de vidrio, etc.
Utilizando NACELP, también se obtuvo un buen rendimiento de adhesión.
[Efecto del tratamiento con Corona[C. sub. 1S]]
Medición mediante efecto corona de los espectros de las películas del sustrato ONy tratadas y no tratadas con efecto corona, como se muestra en la Fig. 4.
La intensidad es algo diferente. [C. sub. 1s]
espectro de la corona solar
En la región de mayor energía de enlace, la membrana tratada y la membrana no tratada (287 [aproximadamente]291 eV).
Los datos muestran que la intensidad aumentará después del tratamiento corona de la película de subcapa ONy. Inagaki et al. (10)
Muestra muchas bases funcionales de oxidación (-CO-, [mayor que]C = O y -C(= O)-O-)
Puede formarse mediante el tratamiento de la corona.
Así que adoptamos Delta](O/C)
Para fijar el número de estos grupos funcionales de oxidación.
Datos de (O/C)
La densidad del tratamiento Corona se representa en la figura 5. El valor de [Delta](O/C)
A medida que aumenta la densidad del tratamiento corona.
La resistencia al despegue de la película ONy/LDPE producida por Nacelp aumenta con [aumento]Delta](O/C)[
[Diagrama omitido en la figura 6].
Por lo tanto, este proceso de laminación por extrusión es importante para formar una masa funcional oxidada producida por el tratamiento térmico sobre la película laminada.
Efecto del tratamiento con ozono [[C. sub. 1S]]
Medición del espectro de 290 [malla de polietileno de baja densidad extruida con grados de polietileno]
La figura C muestra tanto el ozono tratado como el no tratado7.
Intensidad][C. sub. 1S]]
Espectro de la región de alta energía de enlace (286 [aproximadamente] 289 eV)
Aumento tras el tratamiento con ozono de la membrana fundida de polietileno [LDPE].
Este resultado indica que muchos grupos funcionales de oxidación también pueden formarse mediante el tratamiento con ozono.
Se ha demostrado que el trifluoruro [TFAA]
Reacciona selectivamente con compuestos basados ​​en OH en fase gaseosa (11). Un ozono-
La película de LDPE tratada se trató con TFAA en fase gaseosa y se estudió mediante ESCA.
Se detectaron átomos de flúor en el espectro ESCA.
Por lo tanto, estimamos el oh-
Película de polietileno de baja densidad tratada con reacción TFAA, algunos de los grupos funcionales formados por el tratamiento con ozono son de base OH. El ozono-
La película tratada de polietileno de baja densidad y las partículas de polietileno de baja densidad se disuelven.
Heptaano, muestras extraídas con FT-IR (mostradas en la Fig. 8).
Luongoet al. identificaron los picos de varias bases carbonílicas. previamente (12).
Grupo funcional de adición de oxígeno (-CHO, -C(=O)-OH, -C(= O)-O- y -C (= O)-OO)
Detectado en el ozono
Se procesó una película de polietileno de baja densidad similar a los datos de Luongo et al. 4)
Interacción entre grupos funcionales generados en la Corona
Ony tratado y ozono
Como se mencionó anteriormente, la película de polietileno de baja densidad tratada en la interfaz, la superficie de la película de sustrato ONy tratada con Corona y la superficie de la malla de polietileno de baja densidad tratada con ozono forman un grupo funcional de oxidación.
En NACELP, estas superficies están en contacto con la interfaz (ONy/LDPE).
Cuando se presiona en condiciones de alta temperatura (T = 280 = 320 [grados]C).
Cuando se utiliza un disolvente polar (por ejemplo, etanol)
Al inyectarse en la interfaz de la capa adhesiva, la película de polietileno de baja densidad se puede separar de la película a base de ónix, y la resistencia al despegue se reduce en un 90% respecto al valor original.
El mismo fenómeno se observó en películas laminadas producidas mediante procesos de laminación tradicionales con recubrimientos de anclaje.
Estos resultados demuestran que en la superficie de las películas de ONy y polietileno de baja densidad aparecen las propiedades de enlace de los enlaces de hidrógeno compuestos por grupos funcionales oxidados.
Retire la película de sustrato ONy de la película laminada ONy/dlp mediante 2,2, 2,2-
etanol trifluoruro (TFE)
, donde ONy tiene una alta solubilidad.
La superficie de la película residual de polietileno de baja densidad se analizó mediante ESCA y FT-IR.
La superficie de la película de polietileno de baja densidad con una resistencia al despegue de 670 g/15 mm tiene un valor [N/C] de 0.
025 determinado por ESCA (Tabla 3). El FT-IR(ATR)
La figura 1 muestra el espectro de la superficie de este polietileno de baja densidad. 9.
Absorción de 1640 [cm. sup. -1]
Asignado a amida-I([Upsilon]C = O)
El que está en 1550 [cm. sup. -1] a amida-II ([Delta]NH)
Según Do y otros. (13).
Creemos que la reacción del nylon 6 con LDPE no se disuelve con TFE.
La superficie de la película de polietileno de baja densidad después de eliminar la capa ONy consiste en polietileno de baja densidad sin tratar, nylon 6 con TFE y solo [competitivo]N/C]
Los valores, estos resultados muestran que las interfaces de nylon 6 y la capa de LDPE formaron enlaces de hidrógeno y enlaces cohesivos durante NACELP. 5)
Modelo esquemático del mecanismo adhesivo de NACELP, como se muestra en la figura 10.
Mediante el tratamiento de descarga en la película del sustrato ONy y el tratamiento con ozono de la red fundida de polietileno de baja densidad, se forman enlaces de hidrógeno y enlaces con grupos funcionales de oxígeno. CONCLUSIONES 1)
Se desarrolló un nuevo proceso de extrusión de película laminada sin necesidad de imprimación química.
Descubrimos que se pueden obtener buenas propiedades adhesivas mediante el tratamiento con ozono del polietileno de baja densidad (LDPE).
Procesamiento de activación de películas web y de sustrato. 2)
La resistencia al desprendimiento entre la película de sustrato ONy y la película de LDPE producida mediante este proceso de laminación por extrusión sin recubrimiento de anclaje muestra que la película es superior al proceso de laminación tradicional que utiliza el agente de recubrimiento de anclaje3).
Presentamos un modelo de mecanismo de unión para este proceso.
Los enlaces de hidrógeno y los enlaces formados a través del grupo funcional de oxidación son los responsables de la mejora de la adhesión.
Este proceso tiene el potencial de realizar un procesamiento a alta velocidad y baja temperatura en la laminación por extrusión.
El autor espera agradecer al Dr.
Masahiro Kakugo de Sumitomo Chemical, Ltd.
Gracias por su apoyo. Y.
Nogawa de Sumitomo Chemical, Ltd., para [
[Datos de la tabla omitidos en la Tabla 3]
Medido mediante espectro de energía electrónica, señor Y.
Sr. Gao Dao y T.
Cheung Chau de Sumitomo Chemical, Ltd.
Para respaldar el experimento. REFERENCIAS 1. DK Owens, J. Appl. Polym Sci. , 19, 265 (1975). 2. H. Iwata, A. Kishida, M. Suzuki, Y. Hata y Y. Ikada, J. Polym. Sci. , Polym.
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