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增強(qiáng)VMCPP復(fù)合膜剝離強(qiáng)度的三個(gè)“狠招”
以下內(nèi)容來自華印軟包裝 微信公眾訂閱號(hào):rb3602000
【摘要】由于鍍鋁膜的鋁層是真空蒸鍍物理吸附在塑膜上的，其鋁層厚度只有350~500?，質(zhì)地較為疏松。在復(fù)合中這些特性易導(dǎo)致剝離強(qiáng)度低下，并且難以解決。常見的鍍鋁復(fù)合膜結(jié)構(gòu)為BOPP/VMCPP、PET/VMCPP、BOPP/VMPET/PE、PET/VMPET/PE等。在上述結(jié)構(gòu)中，BOPP/VMCPP、PET/VMCPP剝離強(qiáng)度較低，下面著重加以分析并提出改進(jìn)措施。
【正文】
VMCPP復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度由兩方面決定
一是黏合層與VM界面層結(jié)合強(qiáng)度；二是VM層與CPP界面的鍍層牢度。破壞一般都是發(fā)生在VM層-CPP界面，而且只有VM層發(fā)生轉(zhuǎn)移，剝離強(qiáng)度才會(huì)顯著降低。
其原因是什么呢？可以從兩個(gè)方面解釋：首先，在“粘合劑-鍍鋁層-CPP”界面存在一個(gè)力學(xué)平衡。如果粘合劑-VM層的黏結(jié)強(qiáng)度低于VM層-CPP的鍍鋁牢度時(shí)，剝離時(shí)破壞發(fā)生在粘合劑-VM層界面；如果粘合劑-VM層黏結(jié)強(qiáng)度與VM-CPP的鍍層牢度相當(dāng)時(shí)，破壞界面隨即發(fā)生；如果粘合劑-VM層粘接強(qiáng)度高于鍍層牢度時(shí)，鍍鋁層將轉(zhuǎn)移，破壞將發(fā)生在鍍鋁層-CPP界面；其次，用顯微鏡觀察VM-CPP鍍層時(shí)，可發(fā)現(xiàn)大量的縫隙和空隙，這是由于在真空蒸鍍過程中CPP鍍鋁膜的牢度，從而造成了剝離時(shí)鍍層的轉(zhuǎn)移。
如何消除鍍層轉(zhuǎn)移進(jìn)而提高VMCPP復(fù)合膜的剝離強(qiáng)度呢？
1、分析聚氨酯的結(jié)構(gòu)
這 要從對(duì)聚氨酯膠的結(jié)構(gòu)分析入手。雙組份聚氨酯膠黏劑由以羥基基團(tuán)組成的甲組分和以含游離異氰酸酯基團(tuán)組成的乙組份組成。使用時(shí)將主劑與固化劑按一定比例配 制，兩組分混合后發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)產(chǎn)生網(wǎng)狀固化產(chǎn)物而具有強(qiáng)的黏著力。作為膠黏劑的主題材料，聚氨酯的結(jié)構(gòu)對(duì)黏結(jié)效果有舉足輕重的影響，聚氨酯可以看做是一種 含軟鏈段和硬鏈段的嵌段共聚物，軟段由聚酯多元醇組成，硬段由多異氰酸酯或其小分子擴(kuò)鏈劑組成，其中氨酯和脲鍵產(chǎn)生的氫鍵對(duì)硬段相區(qū)的形成具有較大的貢 獻(xiàn)，由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容性，會(huì)產(chǎn)生微觀相分離，在聚合物基體內(nèi)部形成微相區(qū)，聚氨酯的硬段微相區(qū)起增強(qiáng)作用，提供物理交聯(lián)，軟段基本被硬段去交 聯(lián)。通過調(diào)整聚氨酯和脲鍵產(chǎn)生的氫鍵的分子量，擴(kuò)大軟段交聯(lián)區(qū)域，降低內(nèi)聚能，可以調(diào)節(jié)膠黏劑的粘著力，來適應(yīng)“膠黏劑-VM層-CPP”的界面力學(xué)平衡，可以提高此結(jié)構(gòu)剝離力。
2、粘合劑對(duì)鍍鋁膜剝離強(qiáng)度的影響很大
粘合劑通過主劑/固化劑混合固化形成交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)完成黏結(jié)，這種交聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的形成可抑制膠黏劑分子的“滲透”，但固化需較高的溫度和較長的時(shí)間，在固化期間，處于游離狀態(tài)的膠黏劑分子會(huì)通過鍍層的“空隙”進(jìn)入VM層-CPP界面而降低鍍層牢度，提高膠黏劑分子量和縮短交聯(lián)時(shí)間，可緩解這種滲透破壞。
由此可見，粘合劑是影響鍍鋁膜剝離強(qiáng)度的重要因素之一。選用鍍鋁膜專用復(fù)合膠是較好的途徑之一，鍍鋁專用膠其分子量較大，分子量分布比較均勻，涂布性能好。
3、鍍鋁膜本身的附著牢度影響
鍍鋁膜本身的附著牢度也是相當(dāng)重要的，不同基材生產(chǎn)的鍍鋁膜牢度不同，不同工藝生產(chǎn)的鍍鋁膜也不相同，PET、BOPP的延伸性小，耐熱性好，在真空蒸鍍時(shí)不會(huì)由于膜的延伸收縮而產(chǎn)生“空隙”，粘合劑滲透破壞性小，所以其復(fù)合膜剝離強(qiáng)度高。而CPP則不具備這些條件，但是在懸浮法生產(chǎn)VMCPP時(shí)，由于真空蒸鍍時(shí)CPP膜 受拉伸較小，空隙也輕微，所以剝離強(qiáng)度較高。如果需進(jìn)一步提高鍍鋁附著牢度，可采用有增強(qiáng)涂層的基膜。復(fù)合加工工藝條件的控制也有很大影響，張力要適當(dāng)， 否則基膜延伸，而鋁層未延伸，必然造成鋁層松動(dòng)牢度下降。對(duì)烘箱溫度，復(fù)合溫度均應(yīng)有所下降，基材與鍍層的熱膨脹系數(shù)不一致，影響其附著力。熟化時(shí)提高熟 化溫度，縮短熟化時(shí)間，不要低溫長時(shí)間熟化。另外，對(duì)于PET/VMPET/PE結(jié)構(gòu)，第一遍復(fù)合后放置1~2小時(shí)，再復(fù)合第二遍。
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