浅析PET、VMPET膜干复后转移现象
http://www.packltd.cn 时间:2020年9月4日 关注数:2549 次 |
摘要：镀铝膜转移的另一种现象，以一个曾经有过的PET∥VMPET∥PE组合材料的小案例加以分析：在PET印刷面涂胶与VMPET的镀铝面复合，然后放进熟化室，熟化后的镀铝层没有转移迹象。
1、材料本身特性、质量及表面处理值偏差的影响：
如：PET//VMCPP，产生镀铝层迁移现象居多，这是因为PET本身具有一定的极性，与铝原子的外层电子相结合，形成电子云叠加，增强了PET与镀铝层之间的结合牢度，所以容易造成镀铝层迁移。
另外，PET薄膜是一种极性薄膜，不用处理表面张力就有45～50达因，印刷前基膜的表面处理强度不够，表面张力偏低，甚至小于46达因。虽然采用的油墨都是里印油墨，但它本身的印刷牢度不高，用胶带去拉时很容易被拉下来。这种情况要求的基膜，最起码要达到48达因；油墨的印刷牢度合格，用胶带去拉时拉不下来，但复合后再去剥离时墨层又会转移，剥离力也很低。这种现象就不是基膜的表面张力太低的原因了。镀铝转移通常都出现在镀铝PET上，因为它经常被应用在中层复合。镀铝PET分两种：一是镀上去的铝，二是转移上去的铝，两种镀铝的效果和附着力是不一样的。镀上去的要好些，而转移上去的产品很多是买差的PET再加工转移上去，附着能力较差。这是因为薄膜本身的剥离强度太低，镀铝层与基膜之间结合牢固度比较差。正常的镀铝膜是在基材的真空镀铝面上有一层底涂胶，用来提高镀铝层的附着力，然后在底涂胶上真空镀铝，再在铝层上涂覆双组分聚氨酯胶作顶涂层，用来保护镀铝层不脱落，这种镀铝膜的镀铝层牢固度好，不容易脱落。而有的镀铝膜厂家为了节省生产成本，在生产镀铝膜时，没有使用底涂胶，镀铝附着力低，不牢固，所以很容易脱落下来。所以选购材料时要注意区别。
另外，还有一个可能会造成镀铝转移的是拉开之后发现镀铝和基材上面两边都有铝，这说明该膜进行了二次镀铝，就是材料厂家出于某种原因对该膜进行了两次镀铝，从而发生了镀铝转移。
2、热封层材料的内应力作用：
镀铝膜转移的另一种现象，以一个曾经有过的PET∥VMPET∥PE组合材料的小案例加以分析：在PET印刷面涂胶与VMPET的镀铝面复合，然后放进熟化室，熟化后的镀铝层没有转移迹象。再用上PE膜的拉伸率与另一侧的PET一致，就可以避免镀铝转移，然而这点却是很难做到的。PE膜的厚度越薄弹性模量越小，张力相同时拉伸率越大；PE膜横向厚薄不均，复合时必须加大张力，否则PE膜放卷时一边下垂，复合膜该半边会起皱；复合机放卷部的导辊太多，走膜路程过长等等，这些因素都会导致PE膜过度拉伸而产生内应力，所以PET∥VMPET∥PE复合膜的镀铝转移问题几乎难以解决。那么，不仅是复合膜各层间拉伸不一致产生内应力，聚氨酯胶粘剂固化后也会产生内应力。双组分聚氨酯胶粘剂经过交联固化后变成热固性塑料，它的体积会收缩从而产生内应力。市面上有一种镀铝专用胶，它的设计原理就是让胶固化后柔软而具有弹性，弹性体可以吸收内应力，从而缓解镀铝层的转移。同样性能的聚氨酯胶粘剂，涂胶厚度小的固化后体积收缩量也少，因此尽量减少胶粘剂的涂布量，也可以有效地减轻镀铝层转移现象。熟化温度越高，聚氨酯胶粘剂固化速度越快。复合基材经过复合操作时的加温、拉伸，收卷后需要一定的时间来平衡内应力，此时，复合膜层与层之间有微小的位移。低温熟化延长了胶粘剂固化时间，使镀铝复合膜的层间滑动成为可能，从而释放了内应力，这是我们提倡低温熟化的理由之一。基于同样的理由，镀铝膜用于三层复合时最好第一次复合后不进熟化室，可以连续复合第二次后再熟化。
3、因此在采购原材料时务必关注：
PET膜、VMPET膜复合后产生转移现象很重要的一点与基材质量好坏十分关键，因此在采购原材料时务必关注：
(1) 薄膜基材表面张力、厚薄均衡度、表面粗糙度是否达到标准要求，一般普通印刷膜应达48达因以上；水煮、蒸煮膜应达50达因左右；中间层应用双面电晕处理膜。。
(2) VMPET薄膜本身质量情况及镀铝效果是否符合要求。
(3) 应注意贮存环境、存期和生产日期是否符合。首先要注意镀铝膜的生产日期，一般只有3个月的储存期，超过期限的膜镀铝层很容易转移。可选用加强型的镀铝膜，不要选用转移的镀铝工艺和二次镀铝的材料。
4、油墨类型、品种、质量必须采用专用的合格的；
首先，在印刷材料中必须采用里印的复合油墨，不能用表印油墨。其次，也可以在选择复合用的胶粘剂时采用渗透性强、能增加油墨与承印基膜牢度的胶粘剂品种。与PE薄膜复合后，有时会发生PET薄膜上的印刷油墨层，在复合后部分或全部转移到内层薄膜上的现象。
因为PET薄膜有着优异的阻隔性，抗渗漏性都很强，故而溶剂很难渗入，相对油墨的溶剂吸入性就差些。而塑料表印油墨的连接料（树脂）与PET薄膜有较好的亲和性，所以印刷在PET薄膜上要比塑料复合里印油墨牢固度高。实际上印刷好的PET 薄膜，复合后油墨层转移与用表印油墨无关，有时反而使用复合里印油墨，更容易发生油墨转移的现象。
因此PET薄膜印刷时应当注意：
(1)上墨尽量少些，油墨要干透，防止出现油墨假干的现象。也可以将印刷品倒卷一次，并在倒卷时吹风或放置些时间，等油墨硬化后再复合。
(2)复合时上胶量不要太多，复合胶水的溶剂在经过烘道时要尽量挥发干净，复合热鼓温度不要高于60℃。
(3)油墨的影响在于主要使用了决不使用表印改性的聚酰胺类型的油墨，该类型的油墨与聚氨酯胶水相溶性差（结合牢度差）。
(4)残留溶剂破坏：
这点往往不被注意的镀铝膜复合离层转移现象。主要是在使用的油墨稀释剂配方中，含有异丙醇和丁醇成份，而用该类溶剂配方的油墨，大多是聚酰胺改性复合油墨，醇类溶剂是真溶剂，这二类醇极易残留，醇类对胶粘剂起一定的破坏作用。
使用的粘合剂往往都是一些刚性较强的聚氨酯胶粘剂或快熟化聚氨酯胶粘剂，产品刚性较大，脆性也较大，当残留溶剂较多时对胶粘剂破坏效果大。
(5)油墨对镀铝膜水煮掉铝现象影响：
普通复合油墨的连结料大多采用氯化聚丙烯及氯化EVA等材料，而这一类物质在高温下会部分发生分解，释放出氢离子与氯离子，然后同AL发生反应，生成氯化铝物质，铝层会发黑及部分消失。在印刷图案与空白交界处，由于厚度差异，胶层也会产生厚薄不均，因而现象更明显。
5、胶粘剂的类型、品种、质量必须采用专用的合格的；
(1) 黏合剂选用不当。
引发镀铝转移还有一个因素是胶水的原因。普通的胶水相对分子质量较小，活跃性比较强，涂布性能较差，溶剂释放性也较差，容易渗透到镀铝里面，影响镀铝的附着能力，从而导致镀铝层迁移。同时，胶液很容易渗透并破坏镀铝层，破坏镀铝层，由于固化后残留的溶剂的影响，粘结强度会下降，从而影响剥离强度，发生镀铝转移。因此，在复合铝箔和真空镀铝膜时必须选用对金属亲和性好的镀铝专用胶，不能用普通胶替代，否则会引起脱层、转移现象。
有些PET镀铝薄膜的复合包装袋破损，是由于镀铝层脱落到胶黏剂面上而造成的，剥离开复合层后，常常看到的是PET薄膜的镀铝层转移到里层薄膜上，尤其是与PE薄膜的复合包装袋。复合较厚的PE薄膜更容易出现这种现象，总认为是镀铝的牢度不好，其实是由复合的胶黏剂的黏结强度所造成的。只有对PET薄膜的特性详细了解后，才会知道这种情况是上胶量偏大和胶水溶剂残留过多造成的。因为PET薄膜有优异的阻隔性，抗渗漏性也强，故而溶剂和水很难渗入，相对胶黏剂溶剂吸入性就差些。加入复合时上胶量过大或胶水的溶剂残留过多的话，那么就会把镀铝层溶下来，粘附到胶面上，给人一种胶黏剂黏度高的假象。
(2) 在复合加工时需注意：上胶量一定要少，复合胶水的溶剂在经过烘道时要尽量挥发尽，复合机的热鼓温度不要高于60℃(对镀铝膜而言)。PET真空镀铝薄膜和PE薄膜复合，要尽量采用流延CPE薄膜，因为流延CPE薄膜的平整度比吹胀的PE薄膜好，可以较少上胶量，减小胶溶剂的残留，也就可以防止发生胶溶剂溶下PET真空镀铝薄膜上铝层的现象。
(3) 减少镀铝层转移，有的采用减少固化剂的添加。这样对镀铝转移的效果有所改变，但随着天气的变化，车间的温度湿度的变化，很难控制固化剂的用量，从而有可能造成批量出次品的问题。
(4) 同时还应注意粘合剂与印刷油墨、薄膜的亲和力是否匹配；粘合剂储存是否得当，若固化剂未密封好，与空气中的水分发生反应，损耗了一部分固化剂。稀释时所用的溶剂乙酸乙酯的纯度是否达标，水和醇类物质的含量偏高会影响到复合效果。
因此，胶水应选择一种分子量适中，且分子量分布比较均匀，而且还具有初粘力不太高等特点的胶粘剂，水性胶的特性就可以满足以上的要求。水性胶的分子量是溶剂型胶粘剂的10倍左右，且分子量分布比较均匀，不存在因溶剂渗透而导致镀铝层被破坏的可能，因而不会影响铝层的附着牢度，也就不会导致镀铝转移。水性胶目前在镀铝包装上应用非常广泛。在解决镀铝膜转移问题上，胶粘剂的选择也至关重要。
6、操作工艺的失误：
另一个会引发镀铝转移的原因是技术人员操作不当。操作方法不恰当表现在以下几个方面：
(1) 操作张力要适合。过大将镀铝膜拉伤导致弹性变化，从而导致转移；
(2) 上胶量要适当，上胶量过大，导致挥发不干，假干，溶剂残留导致转移；
残留溶剂过大会破坏镀铝，上胶量太大，容易造成烘道干燥效果不好，使胶液渗透到镀铝层，而且还延长了固化时间，容易发生镀铝层的迁移现象。所以上胶量应当控制在合适的范围内。根据经验，一般控制在2.5g/m2-3.5g/m2比较适宜。
(3) 提高固化温度，缩短固化时间。
镀铝膜复合产品在固化过程中应当适当地提高固化温度、缩短固化时间，使粘合剂减少其对镀铝层的渗透破坏作用，有利于防止镀铝层转移。一般控制在 50℃～ 55℃之间熟化 24h～36h，切忌低温长时间的固化。千万不要超过60℃，因铝粉的膨胀系数比PET的膨胀系数大20倍，若温度过高，复合时造成铝粉脱层。
也有釆用以下两种方法增强剥离牢度，减少镀铝层转移：
a、PET/VMPET/PE，第一遍复合不进固化室，车间放置1～2h小时再进行第二遍复合，可适当增加剥离强度。
b、PET/VMPET/PE，当PE厚度大于50um或CPP厚度大于40um时，先进行小试，使各层材料的热收缩力、伸长力调整到最佳状态，确保剥离强度，防止镀铝层转移。
(来自:包装企业网)
