剥離強度の単位: 接着剤の接着性能を測定するための完全なガイド

かつて調達エンジニアから、ラベルのデータシートに記載されている 2.5 N/cm という剥離強度値は、コールド チェーン ロジスティックス アプリケーションにとって十分な強度であるかどうかを尋ねられました。質問は簡単そうに見えましたが、直接答えるには、単位の変換、テスト方法の詳細、およびアプリケーションの現実性の確認が必要でした。ここに核となる原則があります。剥離強度は常に単位幅あたりの力として表され、2.5 N/cm の値は 250 N/m、0.025 N/mm、1.43 ポンド/インチ、22.9 オンス/インチ、または 637 g/25mm として表示されることもあります。

剥離強度は実際に何を測定するのでしょうか?

剥離強度は、定義された剥離角度で引っ張ったときに 2 つの結合した材料を分離するのに必要な単位幅あたりの平均力を定量化します。感圧ラベル素材の場合、この測定は、完成したラベルが容器に貼り付けられ、後で剥がされるときにどのように動作するかに直接関係します。

この用語は現場で 2 つの方法で使用されます。剥離力は測定された力の合計であり、剥離強度はその力を試験片の幅で割ったものです。幅 25 mm のストリップでの 180 度剥離テストでは、平均力 12.5 N が記録され、剥離強度は 0.5 N/mm、または 500 N/m、または 2.86 ポンド/インチ、または 1275 g/25mm になります。

ラベルが剥がれやすいと輸送中に破損する可能性があり、ラベルがあまりにも強く貼り付くと剥がすときに表面を損傷する可能性があるため、この区別を理解することが重要です。サプライヤーのデータシートに「剥離強度が 3 以上」とだけ記載されており、単位や試験方法が記載されていないものは不完全です。

はく離強度に使用される標準単位

剥離強度の単位は幅に対する力の単純な比率を反映しますが、規格、地域、業界に応じていくつかのシステムで表示されます。感圧接着剤の最も一般的な単位は次のとおりです。

• N/m (ニュートン/メートル) は ISO 29862 で使用されており、ヨーロッパのデータシートに頻繁に表示されます。ラベル テスト ストリップの幅は通常 25 mm または 50 mm であるため、結果は 600 N/m または 1250 N/m のように見えることがよくあります。
• N/cm (ニュートン/センチメートル) は、より小さい除数を使用した同じ測定値です。 6 N/cm の値は 600 N/m に相当します。この単位は、ラベル素材のドキュメントで非常に一般的です。
• N/mm (ニュートン/ミリメートル) は、エンジニアリングおよび一部の ASTM の文脈で一般的です。 6 N/cm の値は 0.06 N/mm に相当します。
• ポンド/インチ (ポンド/インチ) は ASTM D903 および D3330 で使用される標準であり、北米のデータシートで広く見られます。
• オンス/インチ (オンス/インチ) は、値が小さい、取り外し可能なラベルなどの弱い接着剤に使用されます。
• g/25 mm (グラム/25 ミリメートル) はアジア、特に中国と日本で一般的です。この地域の多くのラベル工場は、この方法で剥離強度を報告しています。

アジアの材料と北米の材料を比較する場合、最初のステップは両方の数値を同じ単位系に変換する必要があります。永続的な汎用紙ラベルの一般的な実用範囲は、ステンレス鋼上で 180 度で測定した場合、約 300 ～ 640 g/25 mm です。これはおよそ 1.2 ～ 2.5 N/cm、または 0.69 ～ 1.43 ポンド/インチです。

データシートが独自の測定設定と異なる場合のクロスチェックとして表を使用します。ほとんどの順序決定では、おおよその変換で問題ありません。工学的に正確に判断するには、サプライヤーに、すでに使用しているユニットでの結果の提供を依頼してください。

はく離強度の試験方法

剥離強度の値は、試験方法が分からなければ解釈できません。剥離角度と試験速度が異なると、同じ接着剤でも異なる数値が生成されます。

180度剥離試験

ラベル素材としては最も一般的な方法です。ラベル付き材料のストリップを 180 度で引き戻し、設定された剥離距離にわたる平均力を記録します。次に、結果をストリップの幅で割ります。 ASTM D903 と ISO 29862 はどちらもこのテストについて説明しています。

90度剥離試験

90 度の方法は、実際の多くのケースで実際にラベルを容器から剥がす方法に近いです。より多くの力が接着剤層を介して伝達されるため、180 度テストよりもわずかに低い値が得られる傾向があります。 ASTM D3330 はこの方法をカバーしています。

Tピール試験

2枚の柔軟な素材を接着し、T字型に引き剥がす試験をTピール試験といいます。これは積層構造に使用されますが、一般的なラベル用途にはあまり使用されません。

結果に影響を与える試験条件

• 剥がす速度: 一般に、剥離が速いほどピーク力は高くなりますが、平均値は一定のままである可能性があります。
• 剥離角度: 90 度から 180 度に変更すると、測定値が変わります。
• 表面: データシートではステンレス鋼とガラスが一般的な参照規格ですが、実際のラベル基材はボール紙、HDPE、PET、またはガラスである場合があります。
• 滞在時間: ほとんどの感圧接着剤は、塗布後に強度が増します。塗布後 1 分後に行われるテストと 24 時間後に行われるテストは大きく異なります。
• 温度と湿度: 多くの接着剤は熱すると柔らかくなり、寒いと硬くなるため、剥離強度が上下します。

ラベル素材にはどのような剥離強度値が必要ですか?

用途ごとに許容差が異なるため、単一の普遍的な剥離強度値はありません。次の範囲は、購入計画の開始点となります。

範囲が広いことに注意してください。ラベルが屋内のみで使用され、製品の重量が軽い場合は、より低い値でも許容されます。製品が過酷な輸送、冷蔵保管、または極端な屋外天候にさらされる場合には、より高い値が必要です。

ラベル素材の剥離強度に影響を与える要因

剥離強度は接着剤単独で固定された特性ではありません。最終的なパフォーマンスを左右するのは 4 つの変数です。

1. 接着剤の化学的性質とコーティングの重量。 ホットメルト接着剤は、粘着力が速く、初期剥離性が優れています。溶剤ベースの接着剤は、低エネルギープラスチック上でより優れた表面濡れ性を提供します。水性接着剤は、多くの場合、価格と性能のバランスが取れています。一般に、コーティング重量を増やすと、最終的な剥離強度が最適点まで増加します。
2. 基板の表面エネルギーと粗さ。 ラベル素材は、未処理のポリプロピレンや HDPE よりもガラスや金属にしっかりと接着します。表面が粗かったり埃っぽいと、接着剤が浸透できない隙間が生じ、測定可能な剥離強度が低下します。
3. フェース素材の硬さ。 厚いフィルムの裏地により、剥離力がより広い接触領域に分散され、剥離前面での接着剤の応力のかかり方が変化します。
4. 環境暴露。 熱、湿気、可塑剤の移行、紫外線はすべて、時間の経過とともに接着強度を低下させる可能性があります。軟質 PVC または可塑剤を含む材料で作られた容器の場合、可塑剤の移行は接着剤の軟化やラベルのずれの一般的な原因となります。

に関する技術記事 ラベル素材の剥離強度や接着性能に影響を与える要因は何ですか では、これらの相互作用をさらに詳しく調べます。実際の調達を決定するには、サプライヤーが貴社と同様の基材で材料をすでにテストしたかどうかを尋ねる価値があります。

バイヤーと印刷者のための実践的なガイダンス

さまざまなサプライヤーの剥離強度の値を比較するときは、いくつかの簡単なルールに留意してください。

• 制作チームと話し合う前に、両方の値を同じ単位に変換してください。
• サプライヤーにテスト方法と条件をデータシートに記載するよう依頼してください。説明のつかない数字は役に立ちません。
• 報告された値がピークなのか平均なのかを確認します。平均剥離強度は、長期的なパフォーマンスをよりよく表します。
• テスト表面を実際のラベル基材と一致させます。ステンレス鋼で測定された値は、HDPE 箱に貼られるラベルとしては誤解を招く可能性があります。
• 再剥離性は剥離強度だけでなく、接着剤の種類にも依存することに注意してください。取り外し可能な接着剤は、きれいなガラス表面では中程度の剥離値を示しますが、数か月後にはきれいに剥がれます。

適切な粘着素材を選択するということは、表面の素材とともに粘着層も考慮することを意味します。たとえば、水性粘着剤を使用した半光沢紙ラベルは、一般的なパッケージに最適です。ホットメルト接着剤を使用したキャストコート紙は、高級化粧品に必要な高い印刷品質と接着強度を実現します。製品の選択は、印刷適性、再剥離性、および剥離性能を総合して決定されます。

高品質の印刷を実現する青いグラシンライナー付きの半光沢紙 青色のグラシンライナーを備えたこの半光沢紙ラベルは、一般的な包装に優れた印刷適性と強度を備えており、ラベル選択の際に粘着剤と表面素材のバランスをとる必要性に対応します。 製品を見る→

湾曲した容器用のフィルムベースのラベルを購入する場合、接着剤は貼り付けるときにプラスチックを濡らし、容器を絞ったときにしっかりと固定されたままでなければなりません。フィルムラベルは、接着剤がその基材用に設計されていない場合、テストスチール上ではより高い剥離強度を示す可能性がありますが、実際の容器表面では低い性能を示す可能性があります。

プレミアムラベル用の白色剥離ライナー付きキャストコート紙 白い剥離ライナー付きのキャストコート紙は、高い印刷品質と確実な接着を実現し、湾曲した容器用のフィルムラベルを検討する場合に適した選択肢となります。 製品を見る→

接着剤の種類と特定のラベル素材のバランスをとる方法の詳細については、次のガイドを参照してください。 適切なラベル接着剤の選び方 実用的な選択基準を提供します。

最終的なポイント

剥離強度の単位は、接着剤の性能を測定可能かつ比較可能にするために存在します。潜在的なラベル素材を評価するときは、必ず単位、試験角度、試験面の 3 つを確認してください。この単純な規律により、データシート番号は優れていても実際の性能がアプリケーションに適合しない材料を注文する必要がなくなります。単位と方法を確認するのは小さなステップです。リンゴとリンゴを比較することが重要です。