水ベースのラミネート接着剤は、溶剤ベースおよび無溶剤タイプと比較します

今日、柔軟な食品包装用のラミネート接着剤市場は、溶剤型および反応性無溶剤ポリウレタンシステムによって支配されています。反応性無溶剤接着剤は、コスト上の利点と有機溶剤の排出が回避されるという事実のために、溶剤型接着剤の代わりに非常に人気があります。ただし、無溶剤接着技術には2つの制限があります。特に、ハイエンド包装用途向けに無溶剤接着剤で製造されたラミネートは、食品包装に適用する前に数日間保管する必要があります。これらの保管時間は、後続のカットおよびシーリングプロセスの結合強度を高めるため、および梱包される食品の毒物学的リスクの可能性がある低分子量成分を排除するために必要です。無溶剤型接着剤の別の欠点は、印刷物の外観および印刷されていない透明なラミネートの透明性が、溶剤型接着剤で製造されるラミネートのそれよりも著しく悪い可能性があることである可能性がある。

現在の溶剤型および無溶剤型ラミネート接着剤の限界を考えると、疑問が生じます。水ベースの接着剤は魅力的な代替品になるのでしょうか。

ラミネートボンディングの剥離強度は、接着剤の分子量に大きく依存します。かなりの接着強度を生み出すには、ポリマー接着剤は少なくとも数10000ダルトンの中分子量を持っている必要があります。今日使用されている二液型ポリウレタン接着剤の課題は、フィルム間の接着剤に分子量が蓄積するのに一定の時間がかかることです。

反応性接着剤が十分な分子量に達する前に、ラミネートは機械的応力に対して非常に限られた耐性しか示しません。通常、非常に低分子量の成分から始まる無溶媒接着剤を使用する場合（図1）、2番目のウェブがラミネートされた直後に、まだ組み立てられていない接着強度のためにフィルムが互いに移動するリスクがあります。この場合、新たに調製されたラミネートロールの迅速な処理は困難です。巻き戻しとスリットは、ラミネートロールを数時間保管した後にのみ可能であり、ロールの伸縮のリスクはどこにでもあります。ヒートシール操作は、シールプロセス中のラミネートへの高い機械的応力がラミネート接着剤の十分な強力な接着強度を必要とするため、通常は数日後にのみ実行できます。

反応性ポリウレタン接着剤の限られたグリーン強度のユーザーに加えて、別の問題に直面しています。それは、有毒な成分が詰め込まれている食品を汚染するリスクです。通常、溶剤型、特に無溶剤型の接着剤には、数パーセントのモノマー芳香族イソシアネート、たとえばジフェニルメタンジイソシアネート（MDI）が含まれています。この化学物質は、その高い化学反応性により接着剤の成分として使用され、分子量とその結合強度の迅速な蓄積を可能にします。接着剤に未反応の芳香族イソシアネートが残っていると、このイソシアネートが内側のラミネートフィルムを通って包装された食品に移動し、そこで加水分解して芳香族アミンを形成する危険性があります。

このような芳香族アミンは癌を引き起こす疑いがあり、食品中に検出されてはなりません。この危険性の結果として、ラミネートの製造からフレキシブル包装への食品の充填までに数日かかる必要があります。この保管時間により、接着剤のポリマーネットワークに組み込まれることにより、接着剤層の芳香族イソシアネートが完全に無毒の製品に変換されます。近年、無溶媒接着剤の場合、この待機時間は化学的革新によって大幅に短縮される可能性がありますが、今日でも一般的に少なくとも数日間の保管時間です。高性能アプリケーションの場合、例：レトルト包装、必要な保管時間は、加熱されたチャンバーで最大2週間に達する可能性があります。

一連の水性ラミネーション接着剤は、柔軟な包装用途向けに開発されました。この論文で実証されているように、水性接着剤は優れた食品安全性と接着剤のグリーン強度を提供し、それによりインライン処理が可能になり、全体的な変換プロセス時間が短縮されます。さらに、優れたフィルムの透明度と印刷の輝きを実現できます。これらの利点により、水性接着剤は、成長するフレキシブル包装業界にとって非常に魅力的なラミネート接着剤の選択肢です。

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