論如何提高無溶劑復(fù)合BOPP/CPP的剝離強度
http://www.sxbltgs.net 時間:2019年12月30日 關(guān)注數(shù):1987 次 |
摘要：在軟包裝復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)中，BOPP/CPP結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一類，廣泛應(yīng)用于各種餅干、小面包、糖果等包裝中，而BOPP/CPP復(fù)合膜的剝離強度一直以來都不太高。隨著下游客戶對這類結(jié)構(gòu)的剝離強度要求越來越高，這類結(jié)構(gòu)對膠粘劑的要求也逐漸提高。
在軟包裝復(fù)合膜的結(jié)構(gòu)中，BOPP/CPP結(jié)構(gòu)是應(yīng)用非常廣泛的一類，廣泛應(yīng)用于各種餅干、小面包、糖果等包裝中，而BOPP/CPP復(fù)合膜的剝離強度一直以來都不太高。隨著下游客戶對這類結(jié)構(gòu)的剝離強度要求越來越高，這類結(jié)構(gòu)對膠粘劑的要求也逐漸提高。
一、基材薄膜對BOPP/CPP結(jié)構(gòu)剝離強度的影響
下圖1是軟包裝復(fù)合原理圖，兩層或多層薄膜通過膠粘劑粘結(jié)在一起，成為軟包裝復(fù)合膜。復(fù)合膜的剝離強度，測試值的高低，與基材薄膜本身關(guān)系密切。
圖1 軟包裝復(fù)合原理圖
1、基材薄膜的電暈值
薄膜的電暈處理就是把薄膜置于電場中成為阻斷傳導(dǎo)的介質(zhì)，在電場作用下，獲得高能量，并激活空氣中的氧分子、氮分子、水分子等，同時把這種能量分配到薄膜上，在薄膜表面駐極，形成極性的化學(xué)自由基團，產(chǎn)生羥基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等，使薄膜表面產(chǎn)生這些懸掛鍵。而這些官能團的引入，是增加薄膜表面張力的關(guān)鍵所在。
BOPP和CPP都是非極性材料，如果不進(jìn)行電暈處理或者電暈處理不足，是很難粘接的。市場上常見的BOPP和CPP薄膜材料，經(jīng)常會有電暈不足的情況，這種情況可直接導(dǎo)致復(fù)合膜剝離強度偏低。
建議BOPP和CPP達(dá)因數(shù)大于38達(dá)因。
2、BOPP本身分層
BOPP薄膜即雙向拉伸聚丙烯薄膜。BOPP薄膜的生產(chǎn)是將高分子聚丙烯的熔體首先通過狹長機頭制成片材或厚膜， 然后在專用的拉伸機內(nèi)，在一定的溫度和設(shè)定的速度下，同時或分步在垂直的 兩個方向（縱向、橫向）上進(jìn)行的拉伸，并經(jīng)過適當(dāng)?shù)睦鋮s或熱處理或特殊的 加工（如電暈、涂覆等）制成的薄膜。
BOPP的材料本身性質(zhì)和加工過程決定BOPP的特點：
聚丙烯是非極性材料，分子間作用力相對低；
拉伸方向上，強度大，非拉伸方向上（垂直于拉伸方向），強度低；見下圖2中a，b圖；
多層共擠 BOPP層間強度更低；
撕裂強度低， BOPP薄膜兩端面不能留有任何切口， 否則BOPP膜在印刷、復(fù)合時容易撕斷，見下圖中d。
圖2 BOPP加工原理圖
由于BOPP本身容易分層，所以在測試BOPP/CPP復(fù)合膜時，實際測出的數(shù)據(jù)可能是BOPP層間強度，而不是真實的BOPP和CPP之間的剝離強度。
可以參考以下方法鑒定BOPP是否分層：
用手剝離，感覺剝離強度較大，上機測試剝離強度值特別低；
降低剝離機的機速，發(fā)現(xiàn)剝離強度明顯較高；
上機剝離開的面相互摩擦，發(fā)現(xiàn)仍非常平滑，則BOPP已經(jīng)分層；如果有些粗糙感，則是膠粘劑；
染色劑，聚氨酯膠粘劑可被染色，如果染色發(fā)現(xiàn)不上色，則是分層了
3、BOPP、CPP本身的拉伸強度和斷裂伸長率
BOPP、CPP本身的拉伸強度和斷裂伸長率會影響B(tài)OPP/CPP復(fù)合膜的剝離強度，如出現(xiàn)上機BOPP本身斷裂的情況。
4、印刷膜的油墨轉(zhuǎn)移情況
如果BOPP是印刷膜，印刷油墨的轉(zhuǎn)移直接影響B(tài)OPP/CPP復(fù)合膜的剝離強度測試結(jié)果。如果印刷油墨轉(zhuǎn)移，測試的數(shù)據(jù)是印刷油墨與BOPP的附著力，而不是BOPP/CPP剝離強度。
二、膠粘劑對BOPP/CPP結(jié)構(gòu)剝離強度的影響
軟包裝復(fù)合膜是膠粘劑將兩層或多層薄膜粘結(jié)在一起，而形成良好粘接有以下幾個條件，見下圖3粘結(jié)示意圖：
膠粘劑與被粘物表面（在軟包裝中，指基材薄膜材料）可形成良好的潤濕。這要求膠粘劑與薄膜表面接觸角盡可能小，還要求薄膜表面清除“弱界面層”，并有適當(dāng)?shù)拇植诙龋菀诐櫇瘢?/span>
膠粘劑必須具有流動性以便充分接觸和滲透薄膜；
固化后的膠層有一定內(nèi)聚強度，必須固化形成粘接。
圖3 粘結(jié)示意圖
對極性薄膜材料來說，如PA、PET等塑料薄膜，表面的極性基團與無溶劑聚氨酯膠粘劑中的氨基甲酸酯鍵、酯鍵等形成氫鍵，形成較牢固的粘結(jié)；而對于BOPP、CPP非極性塑料，就必須通過電暈處理增加表面氧化極性，才能與膠粘劑形成較強的粘結(jié)。
由上可知，BOPP/CPP結(jié)構(gòu)中，無溶劑聚氨酯膠粘劑如果想達(dá)到良好的粘結(jié)效果，要具有良好的潤濕性和流動性，還要有適當(dāng)?shù)膬?nèi)聚強度。不同的膠粘劑分子結(jié)構(gòu)不同，粘結(jié)性能不同，這就要求從分子結(jié)構(gòu)設(shè)計方面考慮，設(shè)計合適的分子結(jié)構(gòu)的無溶劑聚氨酯膠粘劑，并匹配合適的復(fù)合工藝如溫度、壓力等，保證無溶劑膠粘劑對薄膜的潤濕性和固化后具有適當(dāng)?shù)膬?nèi)聚強度；同時，BOPP和CPP薄膜需要通過電暈增加極性和清除“弱界面層”。
(來自:包裝前沿)
