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薄膜中助剂的析出对复合薄膜的剥离强度发生影响的形式

http://www.packltd.cn    时间:2020年4月13日    关注数:878 次

摘要:OPET、OPA、OPP、CPP、PE(CPE、IPE)是生产复合包装材料所必需的基础材料。在制作这些薄膜类材料的过程中,为了达到某种工艺、技术要求,需要加入各种不同的添加剂(或称为助剂)。

    OPET、OPA、OPP、CPP、PE(CPE、IPE)是生产复合包装材料所必需的基础材料。在制作这些薄膜类材料的过程中,为了达到某种工艺、技术要求,需要加入各种不同的添加剂(或称为助剂)。不管这些助剂加入的数量是多少,也不管加入的方式是什么,这些助剂最终都是要迁移到薄膜的表面之后才能发挥相应的作用。在利用粘合剂将这些薄膜类材料组合成不同结构类型的复合薄膜的过程中,与粘合剂直接接触的实际上并不是薄膜的本体材料,而是迁移到其表面上的各类助剂。因此,助剂在薄膜表面的分布状态及其在复合薄膜内的迁移状态、聚集状态就会对复合薄膜的剥离强度产生某种程度的影响。

    复合软包装材料的生产企业经常会遇到的剥离强度差的问题,其中一个主要的原因就是助剂析出。

    PE薄膜的助剂析出问题是人所共知的。在助剂析出问题严重的时候,在复合机的导辊上就能看到许多白色的粉末。在很多情况下,当把包含PE薄膜的复合材料剥开时,可以发现PE膜的透明度很差,用手在PE膜上擦拭一下,PE膜的透明度提高了,同时,在手上也能看到一些白色的粉末状物质。

    其实,助剂析出问题并不是PE膜的“专利”,在其他薄膜上也存在同样的问题,只是表现的形式和影响的程度不同罢了。

    有一个VMPET/PE结构的复合薄膜,其镀铝面与PE膜相粘合。客户反映PE与PET(镀铝面)间的剥离强度差,熟化好的薄膜用手揉搓几次后即会发生分层。将该复合薄膜剥开,镀铝层的绝大部分并未转移,但剥离强度很低。将剥开的两片薄膜分别在墙上轻轻地蹭一下,再用棉签分别涂上蓝色的染色液,其状态分别如图1和图2所示。


图1


图2

    图1是VMPET膜的染色状态,图2是PE膜的染色状态。

    图1中的两块蓝色椭圆痕迹是在墙上蹭过的部分,表示在此处有聚氨酯的胶层存在。在其余部分处,染色液呈点状分布,表示在该处染色液未接触到聚氨酯胶层。

    此现象说明:VMPET膜与PE膜被剥开时,绝大部分的胶层都附着在镀铝层上,同时,在胶层上还粘附着一层PE膜的析出物。

    图2中的两块浅色区域是在墙上蹭过的部分,表示在此处没有聚氨酯胶层存在。在其余部分处,染色液呈连续状分布,表示在该区域的表面张力较大。

综合上述现象,可以得出如下的结论:

    1、在该复合薄膜中,聚氨酯粘合剂与VMPET的镀铝层的结合力明显大于与PE薄膜的结合力;

    2、PE膜的析出物的数量比较大,而且析出物至少包含两种成分,其中一种析出物的表面张力比较小、与聚氨酯胶层结合力较大或从PE膜中析出得较快,另一种析出物的表面张力比较大、与聚氨酯胶层的结合力较小或从PE膜中析出得较慢。


图3

    图3是另一种VMPET/乳白PE的复合膜剥开并涂上染色液的的状态。将该复合薄膜剥开时剥离力明显大于前一种复合薄膜,同时在剥开的PE膜可看到少量的镀铝层被转移过来的痕迹。

    图中左上角的椭圆形黑色区域是将镀铝膜在墙上擦拭几下的状态,表示镀铝层已被磨掉;图中左下角有点状蓝色椭圆形区域是将镀铝膜在墙上轻蹭一下并涂上染色液后的状态,访区域并未像图1那样显现连续状蓝色,表示该区域没有胶层存在;右下角的蓝色区域是在墙上轻轻蹭一下并涂上染色液后的状态,表示胶层是在PE膜上,但在胶层的表面还有一层覆盖物。

    一般来讲,VMPET膜与PE膜进行复合加工时,一定是将VMPET膜作为载胶膜,将PE膜作为第二基材。因此,对上述现象的合理解释就应当是:PE膜中的表面张力较低的析出物透过了聚氨酯的胶层,在胶层与镀铝层之间形成了一个新的界面层,从而削弱了胶层与镀铝层的结合力。


图4


图5

    图4、图5是在从OPP/VMPET/PE结构上剥下的PE薄膜上涂布染色液后的状态。在此结构中,PE膜是与VMPET的非镀铝面相粘合的。

    在将PE膜从PET膜上剥下的过程中,可以感觉到:在某些区域处剥离强度比较高,而在某些区域剥离强度则很低,形成了通常所说的剥离时“一顿、一顿”的现象。

    图4中的A区是剥离强度较高的区域,在该处可看到明显的PE膜拉伸变形。图4、图5中的B区是剥离强度较低的区域,图5中的C区则是在墙上轻轻蹭过的地方。

    从染色液的涂布效果来看,A区没有被染上色,B区可染上色,但染色液有明显的收缩痕迹,C区的染色效果明显,且染色液没有收缩痕迹。

上述染色结果说明:

    1、在A区没有胶层。在剥离过程中,是胶层与PE层之间发生了分离;也就是说,在这个局部,胶层是附着在PET膜上的;

    2、C区的连续的蓝色染色区域是胶层存在的证明,说明在将PE膜与PET膜剥开时,胶层是附着在PE膜上的;

    3、B区的染色效果表示在PE薄膜上存在着聚氨酯胶层,但在胶层上覆盖着一些妨碍胶层被染色的物质,而且这种覆盖物的表面张力比胶层要低。

    上述推论证明,在PET膜与胶层之间存在着一个低表面张力物质层。正是这一界面层的存在降低了胶层与PET膜间的结合力。

    这一界面层的形成,有可能起因于PE膜的析出物,也有可能是PET膜的析出物所致。而从各种迹象来分析,笔者更愿意相信这一界面层是PET膜的析出物所形成的。

(来自:包装企业网)


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