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无溶剂常见问题分析

发布时间:2017-05-18

一、BOPP/CPP剥离强度低

  BOPP/CPP无溶剂复合时,有时会出现剥离强度低的现象。国家标准要求剥离力需达到0.6N/15mm,对于这种结构,好的情况下可以达到1.0N/15mm以上,而有时则低至0.3~0.4N/15mm,同时可简单观察到油墨完全转移,但在热封制袋的过程中未发现脱层等。对于这种现象有一种常见的情况是,BOPP膜在剥离的过程中发生了自身的层间剥离。BOPP膜常见为多层结构,当胶水在BOPP和CPP间的粘接强度大于BOPP膜自身不同层间的结合强度时,膜便在较弱的地方分开,此时测得的剥离强度其实并不是胶水的粘接强度,而是BOPP的层间剥离强度。

  这种现象可以通过对剥开的膜进行染色得到验证。有一种胶水染色剂可以对聚氨酯类的物质进行染色而显红色,而对于薄膜,尼龙显土黄色,其它膜则不显色。这种染色剂常用于判断胶水停留在哪一侧的基材上。对于BOPP/CPP复合膜,在没有将BOPP拉断的情况下将膜剥离开,在一定条件下使用染色剂染色,结果为两面都没有显色。这种情况则表明,剥离开的地方不是胶水的界面,也不是油墨(聚氨酯体系)转移后的界面,因为胶水和聚氨酯油墨染色后均应显示红色。此种情况即为BOPP发生了层间剥离,这可通过进一步实验验证。将刚才染色过的膜,用砂纸在含CPP那一面轻轻来回磨擦后再次进行染色,可观察到被砂过的地方显出了红色。这是由于砂纸将一层OPP膜磨掉以后,露出了聚氨酯的油墨从而染色显示出红色。

  另外,对于此结构,测试剥离力的角度也对测试数值有很大的影响,通常在自由角度测试时,BOPP很容易发生断裂,仅能读取最高值,可达到2.0N/15mm以上,甚至高达4.0N/15mm以上,这实际上是BOPP的断裂强度。在T型测试角度下,BOPP有时会断裂,有时会在一段平稳数值后再发生断裂。相对前两种方式,180°剥离更容易得到平稳的读数,然而BOPP更容易完全层间剥离,这种情况下测得的数据则偏低,即为层间剥离强度。

  基材质量在很大程度上决定着此结构的最终剥离测试结果,剥离的过程是从最弱的一个界面分开,若基材不变的情况下,很难通过调整胶水或油墨而得到改善,比如不管是干复还是无溶剂复合,同样的BOPP/CPP复合都会得到类似的结果。

  二、PE膜复合后摩擦系数(COF)过高

  无溶剂复合中有时会遇见PE膜复合后摩擦系数增大的现象。针对此现象有如下一些方法可进行改善:

  避免高温熟化。PE膜中添加的爽滑剂为小分子物质,其可以在PE膜中迁移,也会被聚醚类无溶剂粘合剂吸收,而温度越高,其越容易迁移从而越多地被吸收,同时爽滑剂会在高温下慢慢地从PE膜表面迁移至膜内,两种情况同时作用下表面爽滑剂大大减少而使COF增高。这也正是夏天高温气候下更容易发生此类现象的原因。当温度降下来后,爽滑剂又会慢慢地迁移回膜的表面,但这个逆向的过程会很耗时。因此在较高温度下熟化而具有很高COF的复合样,放置在低温下,COF会逐渐改善,但这可能需要一段很长的时间。根据无溶剂种类的不同,常见的低温熟化可选择室温(最好20℃以上),但不超过35℃。

  在保证强度、热封和外观的前提下,适当降低上胶量。对于可吸收爽滑剂的聚醚类无溶剂胶水,上胶量越大,吸收爽滑剂越多,控制好上胶量,可减少吸收,改善COF。建议调整前谨慎测试,避免对剥离强度、热封或外观等造成影响。

  避免收卷张力过大。收卷张力的作用可看作是对爽滑剂迁移的一种推动,张力越大,爽滑剂受到推动更多,则会发生迁移。有时会发生卷芯的摩擦系数较卷表更高的现象,便是卷芯受到了挤压,在张力作用下爽滑剂大量迁移的结果。对于这种现象,控制收卷张力的同时,也可对锥度进行调节。

  调整PE膜配方。可适当增加PE膜中爽滑剂的量,而补充被胶水吸收的部分。该方法需谨慎调节并反复试验,爽滑剂量不能过多,否则会对剥离强度造成不良影响。

  使用对摩擦系数影响小的胶水。现在市面上常见的无溶剂粘合剂大多为纯聚醚型或聚醚含量较高的共混型胶水,所以COF偏高的现象比较普遍。若选用聚酯含量高的胶水,可降低其对爽滑剂的吸收从而减少对COF的影响。波士胶Herberts 2K-LF520/H107这款胶水在同等条件下,对PE膜摩擦系数的影响明显小于许多常见的无溶剂胶水,同时保持剥离强度。此外,由该款胶水复合的含PE膜的结构,在后续处理中可经受淋膜的高温处理而保持COF在稳定的水平。

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