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增强VMCPP复合膜剥离强度的三个“狠招”

文章作者:包装材料 上传时间:2019-10-31

2、镀铝膜镀层的均匀度

一是黏合层与VM界面层结合强度;二是VM层与CPP界面的镀层牢度。
破坏一般都是发生在VM层-CPP界面,而且只有VM层发生转移,剥离强度才会显著降低。

白点现象产生的原因及解决方法:

4、物理机械性能指标

文章转自

我们在做镀铝复合膜的剥离试验时,可以看到一个现象。
破坏一般都发生在镀铝层-PET界面,而且只有镀铝层发生大部分转移,剥离强度才会显著降低。
关于详细的探讨清参阅《塑料包装》2000年第4期上刊登的《YH501S在PET/VMCPP复合膜上的应用》一文,该文对镀铝复合膜复合剥离强度的影响有详细的探讨。
结论是采用镀铝膜复合专用胶剥离强度会有大幅度提高。

另一种测定镀铝层牢度的方法用于PET镀铝膜。
把一种特别制备的试验膜与PET镀铝膜按一定的热封条件热封,然后裁样后用拉伸试验机剥离,测定剥离力并检查热封面积中的铝层转移情况。

这要从对聚氨酯胶的结构分析入手。
双组份聚氨酯胶黏剂由以羟基基团组成的甲组分和以含游离异氰酸酯基团组成的乙组份组成。
使用时将主剂与固化剂按一定比例配制,两组分混合后发生交联反应产生网状固化产物而具有强的黏着力。
作为胶黏剂的主题材料,聚氨酯的结构对黏结效果有举足轻重的影响,聚氨酯可以看做是一种含软链段和硬链段的嵌段共聚物,软段由聚酯多元醇组成,硬段由多异氰酸酯或其小分子扩链剂组成,其中氨酯和脲键产生的氢键对硬段相区的形成具有较大的贡献,由于两种链段的热力学不相容性,会产生微观相分离,在聚合物基体内部形成微相区,聚氨酯的硬段微相区起增强作用,提供物理交联,软段基本被硬段去交联。
通过调整聚氨酯和脲键产生的氢键的分子量,扩大软段交联区域,降低内聚能,可以调节胶黏剂的粘着力,来适应“胶黏剂-VM层-CPP”的界面力学平衡,可以提高此结构剥离力。

目前仅极个别的行业标准和企业标准提及镀铝复合膜剥离强度,如在YY0236-1996《药品包装用复合膜》中复合膜按材质组合分类的Ⅲ塑料、镀铝膜中,示例结构有OPP/VMCPP、PET/VMPET/PE,在强度要求方面,双层复合≥1.0N/15mm,内层与次内层≥2.5N/15mm。
从以上标准中可以看出,OPP/VMCPP的强度要求≥1.0N/15mm,而目前市场上较大一部份产品仍不达标准。
PET/VMPET/PE的结构中只有内层与次内层的强度,而没有提及外层与次内层的强度,这也是在回避目前市场上普遍存在的问题。
如按现在存在较低水平制定镀铝复合膜的标准,用户无法接受;如定的过高软包装企业又达不到。

第一种是光密度法,以光线透过镀铝膜的密度来衡量。
用光密度计量镀铝层厚度的优点是方便、准确,测量结果不易受表面氧化层的影响。
光密度值与入射光波长有关。

粘合剂通过主剂/固化剂混合固化形成交联网络完成黏结,这种交联网络的形成可抑制胶黏剂分子的“渗透”,但固化需较高的温度和较长的时间,在固化期间,处于游离状态的胶黏剂分子会通过镀层的“空隙”进入VM层-CPP界面而降低镀层牢度,提高胶黏剂分子量和缩短交联时间,可缓解这种渗透破坏。

采取如下办法可消除白点:

第三种方法是目测估计法,如用两层镀铝膜叠在一起对着日光灯或对着天空看,以看不见光线为准,镀层厚度应达400Å以上,但这种方法很容易受眼睛视觉的影响,当把镀铝膜贴在眼前观看时,眼睛的瞳孔会随光线变暗而调整,本来看不见的光线在瞳孔调整后又将能看见。

2、粘合剂对镀铝膜剥离强度的影响很大

1、油墨粒底大或粒度分布太宽,一般白墨的粒度影响较大。
粘合剂中乙酯是油墨的良溶剂,对不同粒度的油墨颗粒浸润结果不同,通过烘箱烘干后的色度变化会产生差异,看起来就产生“白点”了。
一般此种情况下,下机时明显,熟化后白点现象会减轻,也许会消失。

常见镀铝膜的物理机械性能指标见下表。

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6、应做到粘合剂的彻底干燥。
因镀铝的阻隔性比较好,如在复合膜中粘合未彻底干燥,那么复合膜在进入熟化室后,残留的大量溶剂需快速地释放出来,在镀铝膜阻隔下,势必形成汽泡。
甚至会出现下机时没有白点,而熟化后出现白点的现象。
复合镀铝膜的标准和复合镀铝膜的剥离强度

≤300/300

以下内容来自华印软包装微信公众订阅号:rb3602000

但在我们的调查中发现,目前市场上的镀铝复合膜的复合状况令人堪忧,普遍存在两个问题:白点现象严重、剥离强度低。
尤其在PET/VMCPP和PET/VMPET/PE结构的复合膜产品中体现更为明显。
在此我们分析干式复合产生以上问题的原因及对策,也希望能与朋友们交流。

PVC镀铝扭结膜

其原因是什么呢?可以从两个方面解释:首先,在“粘合剂-镀铝层-CPP”界面存在一个力学平衡。
如果粘合剂-VM层的黏结强度低于VM层-CPP的镀铝牢度时,剥离时破坏发生在粘合剂-VM层界面;如果粘合剂-VM层黏结强度与VM-CPP的镀层牢度相当时,破坏界面随即发生;如果粘合剂-VM层粘接强度高于镀层牢度时,镀铝层将转移,破坏将发生在镀铝层-CPP界面;其次,用显微镜观察VM-CPP镀层时,可发现大量的缝隙和空隙,这是由于在真空蒸镀过程中CPP镀铝膜的牢度,从而造成了剥离时镀层的转移。

3、胶液的粘度与网线辊线数有一定的匹配关系,超出匹配区间太大会破坏胶的涂布状态,造成“白点”的产生更令人关注。

第二种是采用表面方块电阻测量,此法简单实用,一般铝层厚度对应的表面电阻一般在1~2。
取样或宽1cm长,10cm的电阻值在1~20之间。
镀膜刚下卷时,铝层表面氧化少,测量更加准确。

如何消除镀层转移进而提高VMCPP复合膜的剥离强度呢?

6、对于PET/VMPET/PE结构,当PE厚度大于50μ或CPP厚度大于40μ时,建议先进行小试调整最佳工作状态,确保剥离强度达到设计要求。

项目

由于镀铝膜的铝层是真空蒸镀物理吸附在塑膜上的,其铝层厚度只有350~500Å,质地较为疏松。
在复合中这些特性易导致剥离强度低下,并且难以解决。
常见的镀铝复合膜结构为BOPP/VMCPP、PET/VMCPP、BOPP/VMPET/PE、PET/VMPET/PE等。
在上述结构中,BOPP/VMCPP、PET/VMCPP剥离强度较低,下面着重加以分析并提出改进措施。

目前许多企业在签订合同时,在执行标准一栏,大多写执行国家或行业的有关标准一栏,大多写执行国家或待业的有关标准,而目前这个标准应该是空的。
也就造成了供需双方无标准执行的尴尬局面,也造成双方的验收和投诉难以理顺的问题。

≥90.0/120.0

VMCPP复合膜的剥离强度由两方面决定

复合镀铝膜白点现象可以这样描述,复合后的产品表现上看有明显的白色斑点,这种白色斑点可随机分布,大小不均。
分两种情况,一种是:下机时有,但熟化后基本消失;另一种是:下机时有,熟化后并不消失。
后一种是影响表观的最大问题。
这类斑点最容易出现在满白底或浅底色的印刷的效果上。
其实应该说只要出现此类白点,一般是满版的。
只不过白色和淡底色遮盖力差容易看出来而已。

透湿量/[g/(㎡/24H·atm)]

由此可见,粘合剂是影响镀铝膜剥离强度的重要因素之一。
选用镀铝膜专用复合胶是较好的途径之一,镀铝专用胶其分子量较大,分子量分布比较均匀,涂布性能好。

产生白点的现象的原因较多,主要有三方面的原因:

BOPET镀铝膜

图片 1

1、选择合适的VMCPP、VMPET。
目前不同厂家的镀铝复合膜价格相差无几,选用知名品牌产品,镀层附着牢度更有保证,从而保证了高剥离强度的必要条件。

镀铝膜厚度测量一般采用下述三种方法。

镀铝膜本身的附着牢度也是相当重要的,不同基材生产的镀铝膜牢度不同,不同工艺生产的镀铝膜也不相同,PET、BOPP的延伸性小,耐热性好,在真空蒸镀时不会由于膜的延伸收缩而产生“空隙”,粘合剂渗透破坏性小,所以其复合膜剥离强度高。
而CPP则不具备这些条件,但是在悬浮法生产VMCPP时,由于真空蒸镀时CPP膜受拉伸较小,空隙也轻微,所以剥离强度较高。
如果需进一步提高镀铝附着牢度,可采用有增强涂层的基膜。
复合加工工艺条件的控制也有很大影响,张力要适当,否则基膜延伸,而铝层未延伸,必然造成铝层松动牢度下降。
对烘箱温度,复合温度均应有所下降,基材与镀层的热膨胀系数不一致,影响其附着力。
熟化时提高熟化温度,缩短熟化时间,不要低温长时间熟化。
另外,对于PET/VMPET/PE结构,第一遍复合后放置1~2小时,再复合第二遍。

一部份有条件的企业曾做过这样的试验,如果选用进口镀铝复合膜,重复以上试验,其结果将完全不同,镀铝复合膜的镀铝层的强度仍很高,也不存在镀铝层迁移的问题。

3、镀铝牢度

3、镀铝膜本身的附着牢度影响

2、建立一套镀层附着牢度的检测方法,这样对不同批次的VM膜镀层附着牢度心中有数,可以保证不同批次产品质量的稳定。

透氧量/[ml/(㎡/24H·atm)]

7、固化剂量适当减少也可以提高剥离强度,一般不低于正常量的15%,否则,会产生胶粘剂的熟化问题。

指标

3、设备工艺原因。
这种原因一方面是工人没有意识到镀铝复合膜复合的特殊性,镀铝复合膜复合有它独特的地方;另一方面设备烘干、涂布、系统本身的问题无法保证粘合剂的充分均匀涂布或无法保证乙酯的充分挥发。

沿被测样品横向等距离地取8~10个规格为100mm×100mm的试样,用电阻测量仪分别测出方块的电阻值,取其算数平均值,即为该试样的镀层电阻,还可以计算其电阻值上、下偏差,电阻层电阻的偏差,实际就是反映了镀铝层的均匀度。

还好,目前很企业在解决镀铝层迁移方面做出了大量的努力,并取得了很多的成绩。
如北京高盟化工有限公司连续推出了第一代镀铝膜胶YH501S、第二代镀铝膜胶YH501S、第三代镀铝膜YH501SL。
为有效缓解国产镀铝膜在复合时的迁移,提高镀铝层的剥离强度做出了突出的贡献。

镀铝牢度一般是用胶带来检测的。
当用胶粘带定性测定镀铝层牢度时,把大约15cm长的胶粘带贴在镀铝面上并用手指压平。
然后用一只手压住样品,另一只手匀速剥离胶粘带。
用带强光的灯箱检验铝层脱落转移的情况。

2、采用镀铝复合膜专用粘合剂。
镀铝复合膜复合专用粘合剂的表面张力较低,在镀铝层表面的涂布铺展效果明显优于通用型粘合剂。
采用镀铝胶会非常易于控制胶液的流平,有较理想的涂布状态。
单从粘合剂涂布状态上讲,采用镀铝胶可消除了白点现象产生的可能。

CPP镀铝膜

我们在镀铝复合膜前往往会用普通胶带检查一下镀铝复合膜的镀铝层的附着牢度,在镀铝膜/胶带的剥离试验中,镀铝复合膜的镀铝层是不会剥下的,此时的镀铝膜/胶带的剥离强度≥2.0N/15mm;而将镀铝复合膜与其它薄膜复合后,经过熟化,复合膜的镀铝面的剥离强度急剧下降,大多会出现镀铝完全或大部份转移现象,此时的镀铝层的剥离强度最好能达到0.6N/15mm左右,普遍是0.2-0.3N/15mm,甚至更低。
如果镀铝复合膜迁移,那么抽真空的镀铝复合膜包装会随时间推移,镀铝迁移,出现大的气泡;如果是果冻盖,在揭离时,只会将上层揭开,而仍吃不到果冻。

≥35.0/15.0

镀铝复合膜是将镀铝薄膜(一般为VMPET、VMBOPP、VMCPP或VMPE,其中VMPET、VMCPP最为常用)与透明塑料薄膜复合而形成的一种带有“铝光泽”的具有好的阻隔性的软包装的软包装材料,已广泛应用于食品、保健品、医药、化妆品的外包装,尤其在干燥、膨化食品上,因其具有非常好的金属光泽、方便、价廉及较好的阻隔性能而获得了更广泛的应用。

1、镀铝膜厚度

在软包装中,各种复合膜都有其问题存在,今天就简单地介绍一下,镀铝复合膜常见的问题。

4、采用镀铝复合膜涂胶方式。
通常采用的涂布工艺是印刷膜涂胶,这里采用特殊涂布方法,避免了乙酯对油墨层的渗透不均的问题,避免了乙酯对油墨层的渗透不均的问题,同时涂布的粘合剂能够充分均匀地覆盖铝层表面,这样可以很好地消除白点。
但这种工艺有它很大的局限性,首先,只限于VMPET的复合,而其它镀铝复合膜在烘箱中受热的影响在张力的作用下,会拉伸变形;其次,将牺牲一定的剥离强度。

通过以上分析镀铝层的迁移与镀铝自身质量有着很大的关系,这是由于国产镀铝复合膜与进口镀铝复合膜在质量上存在较大的差别,进口镀铝膜是带有底涂的镀铝膜,而国产镀铝则普遍没有底涂。

1、不同批次的油墨增加粒度检测指标,严格控制,尤其满底油墨品种粒度及粒度分布在标准范围外的不采用;选择优良的稳定的供应商。

由于目前国内镀铝膜的现状,业内镀铝复合膜普遍存在镀迁移的现实,虽然使用的镀铝复合膜的数量巨大,生产的镀铝复合膜产品已有二十多年的历史,但是到目前为止仍未见到相关的通用的镀铝膜和镀铝复合膜的行业标准和企业标准。

3、复合辊温度降低,可提高复合牢度。
负面影响是胶涂布状态相对差一些。
另外,刚下机的初始剥离强度变差。

2、粘合剂表面张力高,在镀铝膜上浸润铺展效果差。
这是目前镀铝膜“白点现象”的一个主要原因。
粘合剂的涂布效果不好,印刷层覆盖以后,会使不同部位上色泽发生变化,产生前面同样的效果,有时会产生很大的斑点。

4、采用特殊方法,即VMPET涂胶时,烘箱温度尽量降低,加大通风。
负面影响是乙酯的挥发程度受影响。
乙酯的残留量提高。
厂家应考虑设备的通风状况,比较温度降低到何种程度,能否使乙酯较充分挥发。

5、对于PET/VMPET/PE结构,第一遍复合不进固化室,车间内放置1-2小时后进行第二遍复合,复合强度会有一定提高。

在这里,我只向朋友们介绍几年提高复合剥离强度的生产体会,供朋友们参考。

5、软包装企业必须坚持涂布辊的定期清洗制度,掌握正确的涂布辊清洗方法。
在生产满白底或浅底色印刷膜时,要注意两点,首先,生产前将刮刀、涂布辊、展平辊等彻底清洗。

4、还有其它方面的原因,如满底印刷网线辊网纹过浅,降低了油墨遮盖力等。

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