鍍鋁(lǚ)膜轉移(yí)機(jī)理及解決方案(上)
一(yī)、對早期有關鍍鋁轉移機理(lǐ)的評價(jià)
鍍鋁複合膜的鍍鋁層轉移現象大家討論了好幾年了,對鍍鋁層轉移機理(lǐ)也作了闡述,本文首先歸納一下有關的論點:
1.“分子量小的粘合劑……分子間活動能力強,容易浸蝕鍍鋁層而破(pò)壞(huài)鋁層。”
2.“(膠粘劑)塗布量大,完全固化時間就(jiù)長,粘(zhān)合分子就(jiù)有足夠的活動能力,破壞鍍鋁層。”
3.“在質量較好的鍍鋁膜上(shàng)均勻(yún)分布著250多萬個直(zhí)徑0.1mm的“針孔”,或者是更多的直徑小於0.1mm的(de)‘針孔(kǒng)’……研發鍍鋁專(zhuān)用膠(jiāo)水的目標是:讓分子量較小、分子量分布較窄的膠水分子在尚(shàng)未發生交聯的情況下(xià),在一定的溫度和壓力作用下,穿過上述的‘針孔(kǒng)’,與鍍鋁基材直接接觸,經過熟化與鍍鋁基材‘鬆散地(dì)’粘合在一起。”
4.“不要選用分子量大、分(fèn)子量分布不均勻且溶劑(jì)釋放性差的粘合劑,因為溶劑本身滲透能力強,破壞塗層(指鍍鋁層),還會影響粘接強度。同時,分子量(liàng)大的粘合劑在生(shēng)產過程中,其分子(zǐ)量也必然(rán)不均勻。(稀釋溶劑純度不高影響鍍鋁層也是(shì)同樣道理。)”
姑且不論鍍鋁膜上是否存在“針孔”,前3條(tiáo)論述(shù)的共(gòng)同點是(shì)認為膠(jiāo)粘劑的小分子(zǐ)會透過鍍鋁層而(ér)到達鍍鋁基材表麵。至(zhì)於結果如何,有的解釋為“與鍍(dù)鋁(lǚ)基材‘鬆散地’粘合在一起”;有(yǒu)的認(rèn)為“浸蝕”或“破壞”了鍍鋁層(céng)。總之,他們認為膠粘劑(jì)小分子的滲透是導致鍍鋁層轉移的(de)因素之一,至於是如何破壞鍍鋁層的語焉不詳。這種理論(lùn)進(jìn)一步(bù)演變成油墨附著力添加說,概略內(nèi)容(róng)為:在油墨層上塗膠後,膠粘劑滲透至油墨與基材的結合部,加(jiā)強了油墨對基材的附(fù)著力,如果油墨的附著力差說明膠粘劑的質量有問(wèn)題雲(yún)雲。
大量實驗證明,粘合劑小(xiǎo)分子能(néng)滲(shèn)透過鍍鋁層的說法不能成立,所以滲透後的結果是“破壞”了鍍鋁層還是“提高了複合強度”都(dōu)無從(cóng)談起。不要說是膠(jiāo)粘劑小分子(zǐ),即使(shǐ)是醋酸乙酯分子短時間內也不能滲透鍍鋁層。
有人作過如下實驗:將未複(fù)合的VMPET或VMCPP基材(cái)放入(50±2)℃的醋酸乙酯中浸泡2小時,然後用壓敏膠帶測試,VMCPP的鍍鋁層發生部分轉移;VMPET要浸(jìn)泡3.5小時後,鍍鋁層才發生部分轉移。而浸泡液醋酸乙酯改成常溫,同樣的鍍鋁基材要浸泡5小時,VMCPP的鍍鋁層開始(shǐ)發生部分轉移,VMPET的鍍鋁(lǚ)層還未發生(shēng)轉移。此實(shí)驗並不能證明(míng)醋酸乙酯是從鍍鋁層侵入,倒很可能是從CPP或PET層(céng)滲透,因為醋酸乙酯(zhǐ)溫度升高(gāo)使轉移提前發生的實驗結果(guǒ),符合塑料薄膜阻隔性規律。到底是鍍鋁層還是塑料(liào)薄膜層發生滲透現象目前不必下結論,起碼實驗證明了在短暫的塗膠、幹燥過程中,溶劑滲透鍍鋁層的可能微乎其微。而膠粘劑分子遠大於醋酸(suān)乙酯,滲透更不可能。
溫度對鍍鋁層轉移的影響也是大家關(guān)注的熱點。有的提倡高溫短(duǎn)時間(jiān)熟化:如“鍍鋁膜的複合產品原則上應提高熟化溫度(dù),采用高溫短時的熟化(huà)方式,一般熟化溫度在50℃左右,切勿低溫長時間熟化。”然而生產實踐卻不支持這種觀點,有條件的廠(chǎng)家通行做法是將熟化室分成高溫及低溫室,低溫熟化室就用於鍍鋁(lǚ)複合膜(mó)的熟化。溫度到底對(duì)鍍鋁膜產(chǎn)生了什麽(me)作(zuò)用?還是舉上述實驗的繼(jì)續來分析:
150mm寬的VMCPP在不同溫度及施加1kgf恒定張(zhāng)力的條件下,經受不同時間的拉伸後除去張力,冷卻至室溫後用壓敏(mǐn)膠帶測試的結果(guǒ)。
以同樣的條件拉伸(shēn)VMPET,結果是鍍(dù)鋁層(céng)的轉移較輕微。
這個實驗說明VMCPP膜的CPP基材受(shòu)熱溫度越高,拉伸伸長率越大;拉伸時(shí)間越長(zhǎng)CPP膜蠕變越大。正因為CPP基材的彈性模(mó)量小拉伸(shēn)變形大,而鍍鋁層又沒有延伸性,造成鍍(dù)鋁層的轉移。以(yǐ)同樣條件拉伸VMPET膜,由(yóu)於PET基(jī)材拉伸變形小,鍍鋁層轉移也少。這個實驗結果可以幫助我們(men)優化熟化條件:
a.在不影響下(xià)道(dào)工序操作的前提下,降低熟化溫(wēn)度,減少(shǎo)鍍(dù)鋁複合膜在(zài)熟化室的熟化時間。
b.不同基材的(de)鍍鋁複合膜,熟化條件可(kě)以有所變化。原則上彈性模量大的複合(hé)膜(mó)可以(yǐ)延長熟化時間。
二、內應(yīng)力的(de)作用(yòng)
(待續未完)