Influência do tratamento superficial em filmes de polipropileno aplicados à impressão flexográfica

Abstract

As embalagens, além de possuírem a função de proteger as mercadorias, em muitos casos, precisam também ser visualmente atrativas para o consumidor final. Do desejo de conquistar os consumidores com a embalagem, surge a necessidade da utilização dos rótulos. Os rótulos, por sua vez, são responsáveis por agregar funções legais, informativas e decorativas das embalagens. Entretanto, para que seja possível agregar estes efeitos visuais aos rótulos, é fundamental que os materiais empregados na produção deles sejam apropriados para impressão. Desse modo, em muitos casos, ao utilizar filmes poliméricos na construção dos rótulos é necessário realizar um tratamento superficial para elevar a adesão das tintas ao material. Dito isso, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o impacto do tratamento superficial em filmes poliméricos aplicados na conversão de rótulos por impressão em flexografia. Para tanto, foi proposto o uso de dois materiais autoadesivos constituídos parte por filmes transparentes de polipropileno (PP). Um dos materiais testados foi fornecido com um tratamento químico superficial (material A), enquanto o outro foi submetido ao tratamento por descarga corona na própria linha de impressão (material B). Em seguida, os filmes foram submetidos à impressão em flexografia nas velocidades de 60, 80, 100 e 120 m/min. A variação deste parâmetro teve como objetivo entender a influência da velocidade na eficiência do tratamento corona. Os filmes impressos foram submetidos a diversos ensaios para validar a eficiência do tratamento, como teste de adesão de tinta, teste de resistência ao risco [LC1] e determinação da tensão superficial dos filmes por meio de líquido tensoativo. Ademais, visando caracterizar a superfície dos materiais, foram realizadas análises de espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e ângulo de contato para determinar a tensão superficial. Os resultados dos testes mostraram que o material A apresentou melhores aspectos quanto à resistência à abrasão e à adesão das tintas se comparado ao material B. Além disso, pelas análises de FTIR foi possível verificar que a descarga corona gerou pouca modificação na superfície do material B, pois as bandas características das regiões com ligações C-O mantiveram-se bastante parecidas, ou seja, com baixa intensidade. Entretanto, o espectro do material A apresentou uma grande banda característica de ligação C=O, o que corrobora os resultados. Por fim, a análise de ângulo de contato gerou um resultado oposto aos resultados encontrados nos demais testes. Esta análise evidenciou que as amostras do material B, quando submetidas às maiores velocidades, possuem uma maior energia de superfície. É provável que um tratamento excessivo do material esteja gerando uma perda de grupos oxidados de baixa massa molar da superfície, ocasionando assim uma piora na tensão superficial. Isso, quando somado ao fato da cura da tinta UV ser prejudicada com o aumento da velocidade, é o que justifica os resultados observados. Logo, a combinação destes fatores gera um produto mais suscetível a defeitos e problemas de adesão no rótulo impresso.

Besides the function of protecting the products, packaging also needs to be visually attractive to the final consumer. In this context, the labels become an important part of the product packaging. They are responsible for adding legal, informative, and decorative functions to the packaging. However, in order to achieve these visual effects on labels, the materials used in their production might be susceptible to printing. Thus, in many cases, when using polymeric films in the production of labels, it is necessary to perform a surface treatment to increase the adhesion of the inks to the material. So, this work aims to evaluate the impact of surface treatment on polymeric films applied in the conversion of labels by flexographic printing. Therefore, it was proposed the use of two self-adhesive materials consisting of transparent polypropylene (PP) films. One of the materials was supplied with a previous chemical surface treatment (material A), while the other was subjected to corona discharge treatment on the printing line itself (material B). Then, the films were subjected to flexographic printing at speeds of 60, 80, 100 and 120 m/min. The variation of this parameter intends to understand the influence of the speed on the efficiency of corona treatment. The printed films were submitted to several tests to validate the efficiency of the treatment, such as ink adhesion test, scratch resistance test, and determination of the surface tension using a surfactant liquid. Furthermore, in order to characterize the surface of the materials, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) analyses and contact angle were performed to determine the surface tension. The results showed that material A presented better aspects in terms of abrasion resistance and ink adhesion compared to material B. In addition, from the FTIR results, it was possible to verify that corona discharge generated only slight modification on the surface of the material B, because the characteristic bands of the regions with C-O bonds remained very similar, with low intensity. However, the spectrum of material A showed a large characteristic band of C=O, which corroborates the results. Finally, the contact angle analysis presented an opposite trend in comparison to the other tests. This analysis showed that samples of material B, when subjected to higher speeds, have a higher surface energy. It is likely that an excessive treatment of the material generates a loss of low molecular weight oxidized groups from the surface, causing a worsening in surface tension. This fact, together with the inefficient UV ink curing with the increase of speed justifies the observed patterns. Therefore, the combination of these factors generates a product that is more susceptible to defects and adhesion problems on the printed label.