应用水性胶黏剂解决镀铝层迁移问题

时间:2010-08-10 12:09:15来源:科印传媒《印刷技术》作者:伍秋涛

  一个困扰软包装企业的技术难题
  在软包装的生产过程中,常见的镀铝复合结构有OPP/VMCPP、PET/VMCPP、OPP/VMPET/PE(CPP)、PET/VMPET/PE(CPP)等。很多软包装企业在生产过程中都曾遇到过这样的问题:当采用双组分聚氨酯胶黏剂生产镀铝复合产品时,产品经过熟化后往往会发生镀铝层迁移现象。具体表现为当产品层间剥离时,VMCPP或VMPET上的镀铝层与CPP或PET基材之间出现界面分离,镀铝层全部粘到了胶黏剂一侧,经过测试后会发现其剥离强度很低,有时甚至不足0.2N/15mm。不合格的层间剥离强度会使产品在使用中发生揉搓脱层,或在抽真空后出现脱层起气泡等问题。
  为什么会出现这样的问题呢?许多操作人员第一时间都会怀疑是不是原材料出现了问题。软包装行业目前通用的YY 0236-1996《药品包装用复合膜(通则)》要求VMCPP两层复合膜的剥离强度≥1.0N/15mm,而对于VMPET三层复合膜的剥离强度则没有规定。从生产实践和客户使用的具体情况来看,能为生产、使用双方共同接受的镀铝层剥离强度应≥0.8N/15mm,多数企业标准中都要求≥1.0N/15mm。当产品发生镀铝层迁移问题时,在绝大多数情况下,如果此时操作人员按BB/T 0030-2004《包装用镀铝膜》中规定的镀铝层附着力检测方法,对发生了镀铝层迁移问题的原材料进行检测,会发现VMCPP、VMPET镀铝层的脱落面积往往为“0”(行业标准对VMPET、VMBOPP、VMCPP薄膜镀铝层脱落面积的指标为≤20%),也就是说未经复合的镀铝膜基材铝层的附着牢度要远大于1.0N/15mm,符合行业及企业标准。

  原材料只是保证产品质量的一个因素。原材料若没有问题,则应着重在工艺流程方面找原因。在这类镀铝复合产品的生产过程中,有几个有趣的现象值得关注:①使用双组分聚氨酯胶黏剂生产的镀铝复合产品,在复合下机(胶层未经固化或仅熟化几分钟)时,镀铝层都不会迁移,但一经完全熟化之后,往往就会出现镀铝层迁移现象;②有时OPP/VMPET复合膜熟化后镀铝层不迁移,但再复合PE或CPP并熟化后,镀铝层就出现了迁移现象;③虽然从理论上讲,VMPET铝层的附着力要优于VMCPP铝层,但从生产实践中镀铝层迁移的严重程度来看,VMPET三层复合膜要高于VMCPP两层复合膜。
  原因分析及常见措施
  镀铝层迁移是软包装生产过程中一个很普遍的问题。因为出于成本方面的考虑,国内软包装所使用的镀铝膜绝大多数都没有经过底涂工艺,而是直接在基材上蒸镀铝层(需要水煮的镀铝包装等除外)。因此,在复合膜层残留应力、胶层固化收缩应力以及小分子物质的穿透侵蚀作用下,镀铝层在基材上的附着力会大幅下降,以致最后镀铝层出现100%迁移。
  业内人士在解决镀铝层迁移现象时,往往从以下几方面加以考虑:①保证镀铝膜本身的质量,尽量提高镀铝层的附着牢度;②选用镀铝膜专用胶黏剂,尽量降低小分子物质穿透镀铝层及胶层内应力对镀铝层产生的侵蚀破坏作用;③增强胶层的柔软性,减少固化剂的使用量;④缩短熟化时间等。

  以上方法虽然对减少镀铝层迁移现象起到了一定的作用,但由于软包装企业的工艺条件千差万别,有时企业在以上4个方面都采取了措施,还是不能很好地解决镀铝层迁移问题。
  应用水性胶黏剂能很好地解决这一问题
  在生产实践中我们发现,如果在镀铝膜复合过程中使用单组分水性胶黏剂(水溶型丙烯酸类)能够很好地解决镀铝层迁移问题。这是由于单组分水性胶黏剂的胶层柔韧,不需要交联固化便可具备很好的剥离强度,且不会产生破坏镀铝层致密度的收缩应力,水性胶黏剂胶层分子的蠕动还能消除由于复合张力不匹配产生的应力。此外,水性胶黏剂不像溶剂型胶黏剂含有大量的小分子物质,从而也就不会对镀铝层产生渗透破坏作用。因此使用单组分水性胶黏剂在很大程度上排除了造成镀铝层迁移的不利因素,保证了镀铝层的复合牢度。

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