한 신발 공장은 토캡 라미네이터를 에바 메시에서 코폴리아미드 웹으로 옮겼으며 같은 날 오후 라인 속도의 일부를 잃었습니다. 결합은 더 강했지만 기계는 그렇지 않았습니다. 화학적 성질을 제외하고는 재료에 대해 아무것도 변경되지 않았으며, 화학적 성질은 강도를 설정하기 훨씬 전에 처리 기간을 설정합니다.
핫멜트 접착제 화학은 열가소성 폴리머가 점착 수지, 왁스 및 안정제와 혼합되어 혼합물이 녹고 표면을 적시고 냉각되면서 내하중 결합에 고정되는 방법에 대한 연구입니다. 증발할 용매도 없고 기다려야 할 가교 반응도 없습니다. 온도가 모든 역할을 하기 때문에 핫멜트가 1초 안에 접착되었다가 몇 년 후에 다시 녹을 수 있습니다.
실질적인 보상은 좁고 구체적입니다. 폴리머 극성, 용융 점도, 결정화 속도 및 열 안정성은 만날 가능성이 있는 거의 모든 약한 결합, 느린 라인 및 여름철 더위를 설명합니다.
핫멜트 접착제 화학이 실제로 제어하는 것
화학은 한 번에 네 가지 속성을 설정하며 서로 끌어당깁니다.
- 습윤 및 접착. 용융물은 기판 위에 퍼져야 하며 실행 라인에서 사용할 수 있는 1초 이내에 미세한 거칠기를 채워야 합니다. 습윤 상태가 좋지 않으면 결합이 완전해 보이고 낮은 부하에서는 실패합니다.
- 응집력. 일단 응고되면 접착제는 내부적으로 찢어지지 않고 벗겨짐과 전단에 저항해야 합니다.
- 내열성. 본드는 일정한 하중 하에서 크리프 현상 없이 사용 온도 근처에서 모양을 유지해야 합니다.
- 시간을 열고 속도를 설정합니다. 공개 시간은 적용과 압정 상실 사이의 창입니다. 설정된 속도는 조인트를 얼마나 빨리 처리할 수 있는지를 결정합니다.
이들 동작 중 하나와 다른 동작을 밀어보세요. 더 단단하고 내열성이 더 높은 폴리머에는 일반적으로 더 뜨거운 냄비와 더 빠른 라인이 필요합니다. 개방 시간이 길수록 일반적으로 최종 결합이 더 부드러워집니다. 이러한 절충안은 전체 엔지니어링 문제입니다.
핫멜트 제제의 네 부분
핫멜트 접착제는 단일 폴리머가 아닌 혼합물입니다. 네 가지 성분은 네 가지 다른 역할을 합니다.
| 구성 요소 | 일반적인 점유율 | 기능 | 바꾸면 무엇이 달라지나요? |
|---|---|---|---|
| 베이스 폴리머(EVA, PA, PES, TPU, PO) | 40-60% | 결합의 응집력, 융점 및 극성을 제공합니다. | 전체 성능 제품군을 설정합니다. 작은 변화로 내열성과 유연성이 움직인다 |
| 점착 부여 수지 | 20-40% | Wetting 및 Hot Tack 향상, 동일 온도에서 점도 저하 | 수지가 많을수록 그립력은 좋아지지만 개방 시간이 짧고 연화점이 낮아집니다. |
| 왁스 | 10-25% | 점도 저하, 설정 속도 조절, 냉각 후 Tack 차단 | 왁스가 많을수록 경화 속도가 빨라지고 재료 가격이 저렴해지지만 고온 강도가 약해집니다. |
| 안정제 및 항산화제 | 0.1-1% | 포트와 노즐 내 용융물의 산화를 지연시킵니다. | 너무 적으면 장시간 교대 근무 시 숯, 냄새 및 점도가 표류함을 의미합니다. |
한 행을 변경하면 위의 4개 성능 레버 중 최소 2개가 함께 움직입니다. 그렇기 때문에 데이터 시트만으로는 공식을 판단할 수 없습니다.
EVA, PA, PES 및 TPU: 폴리머 계열의 차이점
기본 폴리머는 제품군을 결정하고 제품군은 처리 기간 및 가격대를 포함한 거의 모든 것을 결정합니다.
| 가족 | 화학 기초 | 일반적인 용융 및 적용 범위 | 가장 강한 | 조심하세요 |
|---|---|---|---|---|
| EVA | 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체; 비닐 아세테이트 함량에 따라 극성이 설정됩니다. | 60-90 °C 연화, 120-180 °C 적용 | 종이, 보드, 필름, 일반 포장, 저가 | 60-70 °C 이상에서는 크리프가 발생하고 오일 및 가소제 저항성이 낮습니다. |
| PA(코폴리아미드) | 디아민과 이산으로 만들어진 폴리아미드 | 녹는점 100-160 °C, 적용 온도 160-200 °C | 내열성, 내유성 및 가소제성, 섬유, 자동차 트림 | 보관 중 수분 흡수, 좁은 처리 창, 높은 가격 |
| PES(코폴리에스테르) | 테레프탈산과 디올을 기반으로 한 코폴리에스테르 | 녹는점 110-160 °C, 적용 온도 150-200 °C | 내열성 및 내가수분해성, 섬유 및 금속 접착성, 낮은 냄새 | 녹이려면 더 많은 에너지가 필요하며, 습기가 있는 상태로 보관하면 가수분해 위험이 있습니다. |
| TPU | 디이소시아네이트와 폴리올로 만든 폴리우레탄 | 녹는점 90-130 °C, 적용 온도 130-180 °C | 탄성, 저온 유연성, 직물 및 플라스틱에 대한 높은 박리 강도 | 습기에 민감하고 원자재 비용이 높으며 건조 규율이 엄격함 |
| PO(비정질 폴리올레핀) | 프로필렌과 에틸렌 공중합체, 본질적으로 비극성 | 녹는점 90-140 °C, 적용 온도 140-180 °C | 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌, 저취, 식품 접촉 등급 | 표면 전처리 없이는 극성 기판을 접착하지 않습니다. |
PA 핫멜트 접착제 웹 메쉬 필름 시리즈 이 PA 웹 시리즈는 절단 디스크 및 롤 형식과 더불어 섬유, 신발, 자동차 및 가구 접착을 위한 융점, 평량, 메쉬 패턴 및 폭 옵션을 다룹니다. 제품보기 → 신체적 형태는 가족만큼 중요합니다. 동일한 코폴리아미드는 필름, 메쉬 웹 또는 분말로 공급될 수 있습니다. 필름은 평면 적층에 적합하고, 웹은 다공성 또는 통기성 층에 적합하며, 분말은 3차원 부품, 점 접착 및 열이 가해지기 전에 접착제가 표면에 분산되는 공정에 적합합니다.
극성과 표면 에너지: 첫 번째 미터에서 결합이 실패하는 이유
접착은 습윤에서 시작되며 습윤은 극성의 문제입니다. 용융물은 자신이 끌어당기는 표면에만 퍼집니다.
| 기판 | 표면 특성 | 선호하는 화학 | 실용주의 사항 |
|---|---|---|---|
| 종이와 보드 | 극성, 높은 표면 에너지 | 에바, PES | 가장 빠르고 저렴한 본딩 경로; 오픈 시간이 주요 변수입니다 |
| PET 필름 | 보통 극성 | PES, 코폴리에스터 | 더 높은 적용 온도에서 수축과 장력을 관찰하세요. |
| 폴리프로필렌과 폴리에틸렌 | 비극성, 약 30mN/m | PO 또는 코로나 처리된 극성 접착제 | 처리되지 않은 PP는 아무리 뜨거워도 극성 용융물을 거부합니다. |
| 가소화 PVC | 극성이지만 이동하는 가소제 | PA | 가소제는 며칠이 아닌 몇 달에 걸쳐 EVA 결합을 부드럽게 합니다. |
| 강철과 알루미늄 | 높은 표면 에너지, 산화물 층 | PES, 펜실베니아 | 이곳에서는 화학적 성질보다 청결이 더 중요합니다 |
| 면과 폴리에스테르 직물 | 극성, 다공성 | PES, 펜실베니아, TPU | 파우더 등급은 직물에 침투합니다. 영화는 본드 라인을 고갈시킬 수 있습니다 |
공급업체가 접착력이 약한 기계를 비난할 때 가장 먼저 물어봐야 할 질문은 용융물이 실제로 표면을 적시는지 여부입니다. 실제 기판에 녹은 접착제 한 방울을 떨어뜨려 볼 수 있는 접촉각은 점도 수치보다 더 많은 것을 알려줍니다. 폴리에스터 기반 시스템을 직물에 안정적으로 만드는 동일한 극성 화학은 포장 응용 분야에 EVA보다 더 이국적인 것이 거의 필요하지 않은 이유를 설명합니다.
섬유 및 복합재용 PES 핫멜트 접착제 분말 섬유, 자동차 인테리어, 여과, 신발 재료 및 코팅용 코폴리에스테르 핫멜트 접착제 분말은 열 활성화 접착이 필요한 다공성 또는 불규칙한 부품에 적합합니다. 제품보기 → 다공성 및 불규칙한 부품은 분말이 승리하는 예외입니다. 폼, 필터 매체 또는 성형된 내부 트림에 분산된 코폴리에스터 분말은 조립 후 열로 활성화될 수 있는데, 이는 이형 라이너에 이미 고정된 필름으로는 불가능합니다.
용융 점도, 분자량 및 개방 시간
실온이 아닌 적용 온도에서의 점도가 라인 속도를 결정하는 수치입니다.
분자량 분포는 냄비가 가열될 때 점도가 얼마나 급격하게 떨어지는지를 제어합니다. 좁은 분포는 안정적이고 예측 가능한 용융물과 더 선명한 세트를 제공합니다. 넓은 제품은 생산 비용이 더 저렴하지만 150°C와 180°C에서 다르게 작동합니다. 왁스는 분자량을 추가하지 않고도 점도를 낮추기 때문에 왁스가 풍부한 제형이 빠르게 작동하고 뜨거운 서비스 초기에 실패합니다. 점착 부여 수지는 용융물이 아직 열려 있는 동안 잡아당기기를 추가하므로 프레스가 닫히기 전에 조인트가 고정됩니다.
- 적용 온도가 높을수록 점도는 항상 낮아집니다. 결코 내열성을 향상시키지 않습니다.
- 기판 온도가 상승하면 오픈 시간이 짧아지므로 추운 겨울 작업장과 더운 여름 작업장은 서로 다른 라인 설정이 필요합니다.
- 최종 박리 강도가 아닌 열간 점착이 고속 라미네이터가 장력을 조기에 해제할 수 있는지 여부를 결정합니다.
60m/min 등급의 제품으로 라인이 30m/min에 도달할 수 있다면 일반적으로 문제는 접착제가 아니라 기판의 열용량입니다.
결정성, 연화점, 내열성
내열성은 실온에서 접착제가 얼마나 딱딱하게 느껴지는가가 아니라 결정성에 따라 결정됩니다.
EVA와 같은 비정질 폴리머는 일정한 하중 하에서 점진적으로 부드러워지고 크리프되기 때문에 70°C 오븐 테스트를 통과한 본드가 여름 동안 자동차 내부에서 여전히 처질 수 있습니다. 반결정성 코폴리아미드와 코폴리에스테르는 훨씬 더 날카로운 전이까지 구조를 유지하므로 녹는점이 약간 증가하면 사용 온도가 크게 향상됩니다. 시차 주사 열량계는 이를 직접적으로 보여줍니다. 단일 날카로운 흡열은 잘 정의된 용융 범위를 의미하는 반면 넓은 곡선은 예측할 수 없을 정도로 부드러워지는 혼합물을 나타냅니다.
뒷면 종이가 포함된 PES 핫멜트 접착 필름 금속, 플라스틱 및 직물에 대한 강력한 접착을 위해 열 활성화되는 이형지가 포함된 코폴리에스테르 필름; 세탁이 가능하고 탄력이 없으며 120~130°C에서 녹습니다. 제품보기 → 세탁, 다림질 또는 엔진 베이 온도를 견뎌야 하는 라미네이트의 경우 실제 순위는 코폴리에스테르와 코폴리아미드 아래에 EVA이며, 제형에 따라 폴리우레탄이 그 사이에 위치합니다. 거래는 항상 에너지입니다. 내열성의 모든 단계에는 냄비 온도, 체류 시간 또는 둘 다가 필요합니다.
열 안정성: 8시간 교대 중에 일어나는 일
접착제가 녹은 후에도 화학적 성질은 계속 움직이며, 여기서 가장 혼란스러운 결함이 발생합니다.
- 산화. 뜨거운 폴리머와 공기는 과산화물을 형성한 다음 겔을 형성합니다. 안정제 패키지는 시간을 벌어줍니다. 그것은 무제한의 시간을 구매하지 않습니다.
- 점도 드리프트. 이동을 통해 두꺼워지는 용융물은 설정 변경 없이 코팅 중량과 침투력을 변경합니다.
- 피부와 숯. 탱크 벽이나 노즐 립에 남아 있는 재료는 더 빨리 분해되어 결국 단단한 입자로 접착 라인에 떨어집니다.
- 연기와 냄새. 일반적으로 냄비가 공식이 설계된 것보다 더 뜨거워지고 있다는 신호입니다.
간단한 유지 테스트로 대부분의 주장이 해결됩니다. 샘플을 작업 온도에서 8시간 동안 유지한 다음 점도, 색상 및 피부 형성을 새로운 샘플과 비교합니다. 포트 온도를 10°C 낮추면 첨가물을 바꾸는 것보다 사용 수명이 더 길어지는 경우가 많습니다.
화학 학위 없이 핫멜트 접착제를 지정하는 방법
가격을 문의하기 전에 폴리머 종류, 신청 기간, 오픈 시간을 문의하세요.
- 기질과 그들이 받는 표면 처리의 이름을 지정하십시오.
- 짧은 최고점을 포함하여 완성된 부품이 보게 될 서비스 온도를 명시하십시오.
- 라인 속도, 프레스 압력 및 체류 시간을 명시하십시오.
- 기준 온도가 아닌 실제 적용 온도에서의 점도를 문의하십시오.
- 강철이 아닌 기판에서 측정된 박리 및 전단 데이터를 요청하십시오.
- 특히 폴리아미드와 폴리우레탄 등급의 경우 보관 조건, 유통기한, 수분 민감도를 확인하세요.
강철 또는 표준 테스트 직물에 대한 테스트 결과는 제품의 작동 방식이 아니라 제품의 작동 방식을 알려줍니다. 실제 기판에 대한 시험을 실행하는 공급업체는 일반적으로 실험실 보고서보다 더 빨리 제한 요소를 식별합니다. 가장 중요한 변수는 결합 강도에 영향을 미치는 요인 분석에서 검토됩니다.
자주 묻는 질문
핫멜트 접착제는 글루스틱과 화학적 성질이 동일합니까?
대체로 그렇습니다. 스틱 글루는 왁스 함량이 높은 EVA 기반 핫멜트이므로 실온에서 견고하게 유지됩니다. 산업용 등급은 점도, 개방 시간 및 내열성을 더욱 엄격하게 제어하는 동일한 아이디어를 사용합니다.
채권이 겨울에는 유지되고 여름에는 실패하는 이유는 무엇입니까?
고장은 접착이 아니라 크리프이기 때문입니다. 비정질 폴리머는 온도가 상승함에 따라 점진적으로 부드러워지고 일정한 하중 하에서 조인트가 변형됩니다. 반결정성 코폴리아미드 또는 코폴리에스테르로 전환하면 해당 움직임이 시작되는 온도가 높아집니다.
핫멜트 접착제에는 용제나 경화가 필요합니까?
아니요. 결합은 순전히 냉각에 의해 형성됩니다. 이것이 바로 핫멜트에 휘발성 유기 화합물이 없고 다시 녹을 수 있는 이유입니다. 이는 또한 내열성이 폴리머 자체의 연화 작용을 초과할 수 없음을 의미합니다.
두 개의 핫멜트 접착제를 혼합하여 중간 특성을 얻을 수 있습니까?
예측 가능한 결과가 나오는 경우는 거의 없습니다. 극성과 결정성이 서로 다른 두 개의 폴리머는 일반적으로 상으로 분리되어 둘 다의 약점과 둘 다의 강점을 제공하지 않습니다. 대신 등급을 변경하세요.
실제로 오픈타임은 무엇을 의미하나요?
도포 사이의 시간과 접착제가 접착력을 형성할 수 있는 마지막 순간입니다. 기판과 주변 온도가 상승하면 수축되므로 1월에 작동하는 설정을 7월에 다시 방문해야 할 수도 있습니다.
극성을 먼저 맞추고 점도, 내열성을 차례로 맞추면 대부분의 접착 문제는 식별 가능한 단일 원인으로 해결됩니다. 실제 라인 속도와 실제로 사용할 온도의 포트를 사용하여 실제 기판에서 시험을 실행하면 화학 반응이 더 이상 추상화되지 않습니다.
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