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增強VMCPP復(fù)合膜剝離強度的三個“狠招”
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【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剝離強度較低，下面著重加以分析并提出改進措施。
【正文】
VMCPP復(fù)合膜的剝離強度由兩方面決定
一是黏合層與VM界面層結(jié)合強度；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，剝離強度才會顯著降低。
其原因是什么呢？可以從兩個方面解釋：首先，在“粘合劑-鍍鋁層-CPP”界面存在一個力學(xué)平衡。如果粘合劑-VM層的黏結(jié)強度低于VM層-CPP的鍍鋁牢度時，剝離時破壞發(fā)生在粘合劑-VM層界面；如果粘合劑-VM層黏結(jié)強度與VM-CPP的鍍層牢度相當(dāng)時，破壞界面隨即發(fā)生；如果粘合劑-VM層粘接強度高于鍍層牢度時，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，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，從而造成了剝離時鍍層的轉(zhuǎn)移。
如何消除鍍層轉(zhuǎn)移進而提高VMCPP復(fù)合膜的剝離強度呢？
1、分析聚氨酯的結(jié)構(gòu)
這 要從對聚氨酯膠的結(jié)構(gòu)分析入手。雙組份聚氨酯膠黏劑由以羥基基團組成的甲組分和以含游離異氰酸酯基團組成的乙組份組成。使用時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)物而具有強的黏著力。作為膠黏劑的主題材料，聚氨酯的結(jié)構(gòu)對黏結(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鏈劑組成，其中氨酯和脲鍵產(chǎn)生的氫鍵對硬段相區(qū)的形成具有較大的貢 獻，由于兩種鏈段的熱力學(xué)不相容性，會產(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、粘合劑對鍍鋁膜剝離強度的影響很大
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間，在固化期間，處于游離狀態(tài)的膠黏劑分子會通過鍍層的“空隙”進入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，在真空蒸鍍時不會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)合膜剝離強度高。而CPP則不具備這些條件，但是在懸浮法生產(chǎn)VMCPP時，由于真空蒸鍍時CPP膜 受拉伸較小，空隙也輕微，所以剝離強度較高。如果需進一步提高鍍鋁附著牢度，可采用有增強涂層的基膜。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，必然造成鋁層松動牢度下降。對烘箱溫度，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。熟化時提高熟 化溫度，縮短熟化時間，不要低溫長時間熟化。另外，對于PET/VMPET/PE結(jié)構(gòu)，第一遍復(fù)合后放置1~2小時，再復(fù)合第二遍。
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