Химические праймера предназначены для образования прочной связи с бумагой, пленкой и металлизированными подложками и создания условий для адгезии перед покраской. Тонкий слой праймера весит около 0,04 г/ м2 — благодаря этому, легко изменять толщину слоя и повышать адгезию к краскам, покрытиям, связующим и экструзионным полимерам. Эта статья будет сфокусирована на водных праймерах для полиэстеров (OPET), полипропиленов (OPP), полиамидов (OPA), целлофана и металлизированной пленки. Также будут рассмотрены свойства, применение, и производство праймеров.
      
      Химические грунты хорошо известны как модификаторы гибкой упаковки. Водные праймера используются на пленочных субстратах для различных целей. Это, пожалуй, наиболее распространенный способ для получения неразрывной связи между отпраймированной пленкой и экструдированной смолой. Они широко используются для повышения печатних характеристик и улучшения адгезии краски. Грунты также используются для повышения адгезии между пленкой и различными покрытиями, такими как поливинилиден дихлорид, поливиниловый спирт, уретаны и акрил. Праймеры — чувствительные к давлению адгезивы, можно ли их использовать на специфических пленочных подложках? Водные грунты применяются в практически мономолекулярных слоях и, как правило, не будет влиять на четкость, калибровку или вес. Они способствуют высокой адгезии, термически устойчивы и могут повысить химическую стойкость структуры пленки.
      Эта статья будет начинаться с примеров типов водных праймеров, а затем покрывать технические аспекты грунта, в частности химические формулировки и механизм сцепления. Наконец, вопрос будет смещаться к более практическим темам техники покрытия и эксплуатационным характеристикам.
      
      Хотя многие различные продукты сейчас доступны на рынке, основное внимание будет уделяться получившим большее распространение водным праймерам как модификаторам. Эти грунты могут изменить поверхность сложных для адгезии пленок, таких как OPP или OPET, таким образом, что праймер будет в прочной связи с функциональными группами в верхнем слое пленки.
      
      Пожалуй, наиболее признанные полимеры для праймирования пленок из полиэтиленимина (PEI). PEI имеет реакционно способные функциональные группы, которые создают хороший праймер для связывания субстрата PSA или покрытия.
      К сожалению, PEI должны быть изменены, чтобы преодолеть некоторые присущие им серьезные ограничения в объемных свойствах, которые делают его непригодным в качестве грунта. Предельные характеристики немодифицированного PEI включают в себя:
      • PEI является аморфным полимером и имеет Tg ниже комнатной температуры. Чтобы быть хорошим грунтом, сплоченная прочность и жесткость должна быть улучшена, чтобы он соответствовал адгезионным требованиям PSA или покрытия.
      • В условиях сдвига, PEI может течь. Это неприемлемо для крепления PSA потому PEI будет способствовать малой прочности на сдвиг.
      • При высокой температуре, PEI может течь, что опять же приводит к малой прочности на сдвиг.
      • PEI хорошо растворимы в воде. Это означает, что пленка / PEI / PSA лицевой стороной будет быстро разлагаться во влажной или водной среде.
      
      Модифицированный PEI хорошо работает на некоторых металлизированных поверхностях. Этот тип грунта, как правило, подходит для легких металлизированных пленок, где поверхность ведет себя скорее как пленка, чем металл, с точки зрения праймера. Для некоторых субстратов, тем не менее, сформулированный ЕАА (полиэтилен акриловой кислоты) праймер даст лучшее сцепление с покрытиями и повысит печатные свойства. Это верно для металлизированных пленок с относительно более высокой оптической плотностью, так как он будет работать больше как металл, чем пленка к химическому праймеру. EAA имеет цепочку карбоксильных групп для связывания с металлом. Это, в сочетании с очень высокой химической стойкостью и способностью растворяться в воде, являются причинами выбора ЕАА основой для значительной части водних грунтов для металлизированных пленок. Окончательное решение об использовании праймера, как правило, определяется опытным путем в лаборатории.
      
      Модификаторы способны повышать барьерные свойства структуры гибкой пленки. Поливинилиденхлоридные (PVdC) латексы широко используются в промышленности, потому что они способны пропускать кислород и имеют отличные барьерные свойства к действию влажной среды. PEI праймеры служат для улучшения адгезии и химической стойкости к PVdC покрытиям, которые не связаны с пленкой. Другой способ достижения кислородного и влагоустойчивого барьера является использование SiOx для покрытия пленки. Модификаторы, которые управляют SiOx покрытием пленок могут обнаружить, что, несмотря на высокие энергии поверхности стеклянного покрытия, тонкий слой грунта необходим для адгезии к краске, покрытию или экструданту. Несмотря на то, что PEI может позволить себе незначительное улучшение в адгезии, уникальная водная грунтовка (2) может дать превосходную адгезию на отпраймированной пленке. Очень легкая предварительная коронарная обработка помогает закреплению грунта на поверхность SiOx. И пусть они не совместимы с PEI, этот пример очень показателен.
      Наконец, в водной композиции было определено, что она сочетает в себе кислородные барьерные свойства поливинилового спирта (PVOH) и адгезионную силу химического праймера (3). Этот грунт подходит для пленочных структур с пониженной скоростью передачи кислорода без использования соединений хлора. Праймер PVOH должен быть защищен от влаги, которая может проникать в его структуру. Это грунт пригоден для праймирования различных покрытий.