Influence of the nip bottom roller torque setting on laminate flatness

Abstract

Pressure-sensitive adhesive laminates consist of backing material, silicon layer, adhesive layer and face film. Paper is most commonly used label face material today, but the filmic labelstock market is also growing. The reasons for growing popularity of film substrates are their suitability for humid conditions, appearance and durability. The problems have occured when the filmic pressure-sensitive adhesive laminates are curling strongly towards the face film in machine direction. This is significant problem because the flatness in machine and cross directions is essential at printing and other converting lines. The main parameters affecting laminate flatness are the tension settings of both webs and the backing paper moisture level. The aim of this thesis was to examine the factors influencing the flatness of filmic laminates. The main goal was to investigate the effect of laminating nip bottom roller torque setting on machine directional flatness. The theoretical part of the study consists of an overview on the polymer materials used for label films, film manufacturing process, and properties of films. The influences of the lamination nip bottom roller torque setting and web tension settings on filmic laminate flatness were studied in trial runs. In addition the effect of temperature on tensile properties of the certain films is investigated in laboratory tests.

AB3:Tarralaminaatti koostuu taustamateriaalista, ohuesta silikonikerroksesta, liimakerroksesta ja pintamateriaalista. Pintamateriaalina käytetään nykyään useimmiten paperia, mutta myös muovikelmu kasvattaa suosiotaan. Muovikelmun hyötyinä ovat sen hankauksen ja kosteuden kestävyys sekä sen ulkonäkö. Muovikalvolaminaatin ongelmana esiintyy voimakasta käpertymistä pintamateriaalin puolelle. Jatkokäsittelyn ja loppukäytön kannalta laminaatin suoruus on kuitenkin ensiarvoisen tärkeää. Muovikalvolaminaatin valmistuksessa useat tekijät vaikuttavat sen suoruuteen. Tärkeimpiä näistä ovat yhdistettyjen ratojen ratajännitys sekä taustapaperin kosteusmuutokset. Tämän työn tavoitteena oli ensisijaisesti tutkia laminaatin suoruuteen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi tavoitteena oli tutkia eri pintakalvojen veto-ominaisuuksia ja lämpötilan vaikutusta niihin. Lämpötilan vaikutusta ja veto-ominaisuuksia tutkittiin tekemällä testejä kolmelle eripaksuiselle PE-kalvolle (polyeteeni) ja kahdelle BOPP-kalvolle (biaksiaalisesti orientoitu polypropeeni). Laminaatin suoruuteen vaikuttavista tekijöistä tutkittiin nipin alatelan momenttisäädön vaikutusta laminaatin suoruuteen ja erityisesti, voitaisiinko suoruutta parantaa sen avulla. Tutkimus toteutettiin koeajoilla.