壓敏膠材料的特性對模切質量的影響

壓敏與非壓敏材料，這個詞語在一般人聽起來會不懂其含義，其實這些材料每天都在我們身邊陪伴著我們，只不過它的隱藏性比較好，我們發現不到它的存在罷了。

其實它們是電子產品的附屬配件，但不屬于電子配件，只屬于給電子產品增加一些實際意義的配件，在這里我所說的可能會不懂，我可以舉個例子來說明其意義。

舉個最簡單的壓敏模切材料的例子：手機屏幕保護膜，這種產品可以說用過手機的人都見過，也知道其功能，就是保護手機屏幕不被劃傷與刮傷。

這就是其中一種用在電子產品手機上的可以看的見的壓敏材料，其實在手機的里面還有許多的壓敏與非壓敏材料的產品，只不過材料不同，功能就不同，在手機里的職責也就不一樣。

一、壓敏膠材料的特性對模切質量的影響

壓敏膠材料是一種復合材料，由基材、粘合劑、硅油涂層和離型紙組成，壓敏膠材料的模切不同于傳統印刷材料，如紙張模切，是將材料整體切穿；而壓敏膠材料的模切僅僅是將基材和粘合劑層切穿，保留離型紙和其表面的硅油涂層，最終使模切成型的形狀保留在離型紙上。

壓敏膠材料的模切質量同多種因素有關，如模切方式，模切裝置精度、模切版的精度，模切刀片同材料的匹配情況，此外，模切質量還與壓敏膠材料的特性有關，如基材，粘合劑和離型紙性能不同，各種壓敏膠材料的模切特性也不一樣。

下面我們將分別就壓敏膠材料的基材、粘合劑和離型紙對模切質量的影響給予簡單介紹?；膶δＧ械挠吧?、影響模切質量的因素有基材的種類、強度和厚度。

1、基材的種類

基材基本上可分為紙張和薄膜兩大類。普通紙張類的切斷原理同薄膜材料略有不同。雖然從理論上講，模 切時必須將基材和粘合劑一同切穿，但實際上模切紙張類材料是刀具切削和紙張受力斷裂的綜合結果，即 刀刃向下切削的同時也將紙張向兩側擠壓，所以，相對而言，紙張類材料的模切精度不是很高。在分析樣 品時經常會看到一些標簽有毛邊，這就是由于材料纖維較粗，自然斷裂形成的現象。

基于紙張類材料的模切特性，并考慮到刀刃的磨損，平壓平模切刀片的角度通常規定為 52。如果角度大，對材料的擠壓變形就大，即水平方向的分離力就會使材料斷裂分離現象加劇。

薄膜類材料的模切，簡單地說就是完全切穿的過程。因為薄膜類材料大多具有韌性，不會自然斷裂，所以 切穿三分之二是不適合的，必須完全切穿或者切穿五分之四的厚度，否則排廢時會連同標簽一同剝離。

因此，模切薄膜材料的刀刃要鋒利，硬度要高，要采用小角度模切刀，刀刃角度通常為 30°~ 42°。如果使用大角度的模切刀，不僅模切困難，而且如果刀刃不鋒利還會出現基材切不穿，離型紙斷裂的情況，或 者使成品標簽的邊緣出現翻邊現象，造成滲膠。

總之，模切薄膜的精度要高于紙張類材料，所以模切薄膜 材料對設備精度、模切版的精度和離型紙都有一定的要求。

2、基材的強度 

基材的強度同基材的厚度、纖維(高分子) 結構和自身的濕度有關。在壓敏膠材料的模切過程中，與基材關聯最大的因素是排廢速度。環境濕度越大，材料受潮后自身的強度就越弱，從而容易拉斷，甚至無法排廢 。

設計版式時，要根據材料的強度，通過試驗合理安排標簽的排廢尺寸和排廢速度，這樣不僅可以提高生產效率，還能減少材料浪費。

3、基材的厚度 

材料的厚度直接影響模切的深度，材料越厚，越容易模切。因為材料越厚，模切的公差越大，切穿離型紙的幾率就越小。相對而言，材料薄，容易出現切穿離型紙的故障。如在同一臺平壓平標簽模切機上分別模 切 80g/m2和 60g/m2，離型紙相同的基材。

結果發現：80g/m2的材料模切排廢正常，而換上 60g/m2的材料，模切時經常出現排廢斷裂、離型紙切穿和掉標現象，需要經常停機，進行墊版，浪費很大。出現這類情況有多種原因，如果使用圓壓圓模切方式或減小模切面積，使用精度高的設備等，這種現象可減少或避免。

所以模切薄型基材時，一定要在精度高的設備上進行，盡量減少模切面積(尤其是小標簽) ，使用專業模切 版生產商的模切版，另外還要注意墊版精度。基材的厚度同強度成正比，直接影響排廢速度?？煞謩e用 80g/m2 和 60g/m2 的材料做排廢對比試驗，結果是前者比后者的生產效率提高了20%-30%。

二、粘合劑對模切的影響

壓敏膠材料中常用的粘合劑有4 種類型：丙烯酸類水性乳膠，橡膠類熱熔膠和溶劑型橡膠或丙烯酸類粘合劑，下面重點講下印刷包裝行業使用最廣泛的乳膠和熱熔膠。

由于粘合劑的原材料和配方不同，所以理化特性也不一樣。水乳膠是由微小的膠囊構成，內聚力相對小，膠膜間容易分離，而熱熔膠是由內聚力大的橡膠類物質構成，膠膜之間很難分離。

所以在模切時，如果是 水乳膠材料，在粘合劑層未被切斷或完全沒有切斷的情況下，標簽照樣排廢，因為排廢時的拉力很容易拉斷膠層。

而在模切熱熔膠型壓敏膠材料時，如果模切不到位，不是標簽連同廢紙邊一齊剝下，就是離型紙切穿。

因為熱熔膠層只有完全切斷(或大部分切斷) 才能正常排廢，否則未被切穿的膠膜會連同標簽一同剝下，提高了模切難度。

為此，模切乳膠型壓敏膠材料相對容易，熱熔膠型壓敏膠材料對模切技術要求較高。這也是加工熱熔膠材 料消耗大、生產效率低的主要原因。

離型紙對模切的影響：離型紙質量是影響模切質量的關鍵，離型紙的厚度，平整度、纖維結構和強度都直接影響模切質量。目前 ，常用的離型紙分為兩大類，即不透明離型紙和半透明離型紙。

不透明離型紙型壓敏膠材料定量一般在90g/m2 以上，有一定的挺度，適合單張紙印刷，也適合卷筒紙印刷，成品標簽多用于手工貼標。

透明離型紙型壓敏膠材料定量一般為60—70g/m2 ，離型紙纖維有一定的密度或緊度，主要用于卷筒紙印刷，不適合單張紙印刷，成品標簽用于自動貼標。

壓敏膠材料要求離型紙平整度好，厚度均勻，整體透光度一致，密度越大越好，以便于基材完整模切。

不透明離型紙

常用的不透明離型紙以顏色區分，可分為黃色和白色兩種；以結構區分，分為預涂PE涂層和不帶PE涂層兩種。

涂布PE涂層有兩個目的：

一是封住紙張表面的毛孔使其光滑平整，在其上涂布硅油，減少涂布量，可降低成本；

另一個作用就是改善模切特性，因為PE涂層相當于一層緩沖墊，有一定的韌性和彈性，可減少離型紙的斷裂。

實踐表明，帶PE涂層的離型紙，抗斷裂性能遠遠低于不帶PE涂層的離型紙材料。

由于厚離型紙標簽主要用于手工貼標，模切質量不合格對手工貼標有一定影響，如模切不斷，手工排廢時會連同標簽一同揭下來；若將離型紙切穿或切穿一半，操作者揭標也非常困難。 

不透明離型紙在平壓平模切機上模切時，常見故障是離型紙斷裂，所以在保證模切刀精度和襯墊平整的基礎上，要盡量選用平整度好、纖維拉力大和厚度均勻的離型紙，以提高模切質量。

半透明離型紙 

半透明離型紙又稱薄離型紙，目前，模切壓敏膠材料常用格拉辛離型紙(玻璃離型紙) 。

格拉辛離型紙有兩個指標會影響模切質量：一是厚薄均勻性，二是纖維結構。

其中離型紙厚薄均勻性是最為重要的，尤其是圓壓圓模切時，因為模切刀輥的尺寸由離型紙的厚度決定，如果離型紙厚度不均勻，刀刃就會切穿或切不到離型紙，給排廢工序帶來麻煩。

格拉辛離型紙的纖維結構對圓壓圓模切來說，主要影響模切速度，因為纖維強度直接影響排廢斷裂速度，速度越快、拉力越大，排廢越容易。如果材料本身強度大，即可提高模切速度。但是，對于速度較慢的平 壓平式模切，纖維結構對模切質量影響不大。

此外，纖維的韌性和抗斷裂性對模切質量影響非常大，纖維韌性好的離型紙，在精度低的設備上模切可能不會出問題，但是，如果離型紙的纖維脆、韌性差，就只能在設備精度高、模切質量好的設備上進行模切加工，這說明，設備精度也是影響模切質量的因素之一。

我們曾遇到過這樣的案例：有兩種基材相同，離型紙不同的壓敏膠材料，在兩臺標簽設備上同時加工，結果是在精度高的設備上模切，兩種材料的模切質量都正常；而在精度低的設備上模切，離型紙纖維韌性差的材料經常出問題，無法正常生產。這個案例說明，模切質量與壓敏膠材料本身有關，也同設備的精度有關。

模切技術要點： 既然壓敏膠標簽材料的各項性能，如壓敏膠基材的強度，粘合劑的特性和離型紙的強度對標簽的模切質量有一定的影響，則在選擇壓敏膠材料和標簽加工中，就應有一定的要求采用高質量的材料或相應的模切工藝，以提高標簽模切質量。

我們通過多年實踐，并將工作中遇到的問題進行了歸納總結，提出正確選擇壓敏膠材料，有效提高模切質量的幾個注意事項。

1) 不要使用模切過紙張類材料的模切版模切薄膜材料，因為刀刃已經磨損，不適合再模切薄膜。

2) 平壓平模切時，盡量減少模切面積，尤其是滿版小標簽，因為版面大，排刀多，質量很難保證。

3) 平壓平模切時墊版要經常更換，尤其是加工長版活，因為切痕會影響新版式標簽的模切質量。

4) 平壓平模切時，模切力度要剛剛好，這就是師傅的調刀技術，有時候寧可切的淺一些。

5) 經常檢查模切質量，尤其是自動貼標的標簽。以避免出現大批量的質量問題。具體檢測查方法是，用信號筆在離型紙上涂抹，檢查離型紙的切痕滲透情況。

6) 模切大面積、圖案復雜的標簽，要到專業廠家制作模切版，這樣可保證模切精度。

7) 要保持刀刃的鋒利，建立檔案，記錄每塊模切版的使用情況，以便及時更換刀片。要用小角度、硬度高 的專用刀片模切薄膜壓敏膠材料，尤其是PE材料。

三、壓敏膠粘帶的實用粘合性能

正是壓敏膠粘劑本身的粘彈性質以及對被粘物表面很好的潤濕性質，才賦予壓敏膠粘帶對外壓力敏感的粘 合特性。然而，對于壓敏膠粘粘帶的這種粘合特性，還可以用一些能夠進行測試的實用粘合性能加以定量地表征。

這些實用粘合性能就是：初粘(tack)力T、粘合(adhesion)力A、內聚(cohesion)力C 和粘基(keying) 力K。

對于一個實用的壓敏膠粘帶來說 ， 這些性能之間必須滿足如下的要求：

初粘力亦稱快粘力，是指當壓敏膠粘帶的壓敏膠面與被粘物表面以很輕的壓力接觸后、立即快速分離所表現出來的抵抗分離的能力。一般即所謂用手指輕輕接觸壓敏膠面并立即移開時所顯示出來的手感粘力。這是壓敏膠粘帶所特有的一種實用粘合性能。

粘合力是指用適當的外壓力和時間進行粘貼后壓敏膠粘帶和被粘物表面之間所表現出來的、抵抗粘合界面分離的能力。一般用壓敏膠粘帶的剝離強度試驗來進行量度和表征。

內聚力是指壓敏膠粘帶中壓敏膠粘劑層本身的內聚力，即壓敏膠粘劑層抵抗因外力作用而受到破壞的能力。一般用壓敏膠粘帶持粘力試驗來測量。

粘基力是指壓敏膠粘劑與基材或者壓敏膠粘劑與底涂劑及底涂劑與基材之間的粘合力，壓敏膠粘帶進行剝 離強度測試中發生完全的膠層與基材脫開時所測得的剝離強度值即可視為粘基力的大小。正常情況下，壓 敏膠的粘基力大于粘合力，所以無法測得此值。

在實用的壓敏膠粘帶中，壓敏膠粘帶是制成卷盤狀供應的，此時壓敏膠粘劑被粘貼在基材背面上保護著，壓敏膠粘片材中的壓敏膠粘劑則是被粘貼在隔離紙或隔離膜的防粘層面上保護著。使用時都必須首先解開壓敏膠粘帶的盤卷或揭去隔離紙(或膜) 。

因此，壓敏膠粘劑與基材背而或隔離紙(或膜)的防粘層之間的粘合力也是壓敏膠粘帶重要的實用粘合性能之一。這種粘合性能一般是用壓敏膠粘帶的解卷力測試或壓敏膠 對隔離紙(或膜) 的剝離力測試來量度和表征的。

上述幾種實用的粘合性能之間如能滿足公式T<A<C<K 漂浮的情況。

可見，壓敏膠粘帶的上述幾種實用粘合性能及其相互之間的關系，就是它們最重要也是最基本的性能。在研究和制造壓敏膠粘劑及其各種粘帶時，首先必須考慮并滿足這些基本性能的要求。

當然，其它性能要求，如壓敏膠粘帶的機械強度、柔韌性、透明性和色澤、電絕緣性能、耐熱、耐燃、耐腐蝕、耐介質和耐大氣 老化等，在選擇基材和壓敏膠粘劑的配方時也是必須考慮的。