摘要：本文詳細(xì)分析了無(wú)溶劑復(fù)合工藝中，常見(jiàn)的BOPP/CPP剝離強(qiáng)度低、PE膜復(fù)合后摩擦系數(shù)(COF)過(guò)高這兩個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生的原因，并介紹了解決方法。
一、BOPP/CPP剝離強(qiáng)度低
BOPP/CPP無(wú)溶劑復(fù)合時(shí)，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)剝離強(qiáng)度低的現(xiàn)象。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求剝離力需達(dá)到0.6N/15mm，對(duì)于這種結(jié)構(gòu)，好的情況下可以達(dá)到1.0N/15mm以上，而有時(shí)則低至0.3~0.4N/15mm，同時(shí)可簡(jiǎn)單觀察到油墨完全轉(zhuǎn)移，但在熱封制袋的過(guò)程中未發(fā)現(xiàn)脫層等。對(duì)于這種現(xiàn)象有一種常見(jiàn)的情況是，BOPP膜在剝離的過(guò)程中發(fā)生了自身的層間剝離。BOPP膜常見(jiàn)為多層結(jié)構(gòu)，當(dāng)膠水在BOPP和CPP間的粘接強(qiáng)度大于BOPP膜自身不同層間的結(jié)合強(qiáng)度時(shí)，膜便在較弱的地方分開，此時(shí)測(cè)得的剝離強(qiáng)度其實(shí)并不是膠水的粘接強(qiáng)度，而是BOPP的層間剝離強(qiáng)度。
這種現(xiàn)象可以通過(guò)對(duì)剝開的膜進(jìn)行染色得到驗(yàn)證。有一種膠水染色劑可以對(duì)聚氨酯類的物質(zhì)進(jìn)行染色而顯紅色，而對(duì)于薄膜，尼龍顯土黃色，其它膜則不顯色。這種染色劑常用于判斷膠水停留在哪一側(cè)的基材上。對(duì)于BOPP/CPP復(fù)合膜，在沒(méi)有將BOPP拉斷的情況下將膜剝離開，在一定條件下使用染色劑染色，結(jié)果為兩面都沒(méi)有顯色。這種情況則表明，剝離開的地方不是膠水的界面，也不是油墨(聚氨酯體系)轉(zhuǎn)移后的界面，因?yàn)槟z水和聚氨酯油墨染色后均應(yīng)顯示紅色。此種情況即為BOPP發(fā)生了層間剝離，這可通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。將剛才染色過(guò)的膜，用砂紙?jiān)诤珻PP那一面輕輕來(lái)回磨擦后再次進(jìn)行染色，可觀察到被砂過(guò)的地方顯出了紅色。這是由于砂紙將一層OPP膜磨掉以后，露出了聚氨酯的油墨從而染色顯示出紅色。
另外，對(duì)于此結(jié)構(gòu)，測(cè)試剝離力的角度也對(duì)測(cè)試數(shù)值有很大的影響，通常在自由角度測(cè)試時(shí)，BOPP很容易發(fā)生斷裂，僅能讀取最高值，可達(dá)到2.0N/15mm以上，甚至高達(dá)4.0N/15mm以上，這實(shí)際上是BOPP的斷裂強(qiáng)度。在T型測(cè)試角度下，BOPP有時(shí)會(huì)斷裂，有時(shí)會(huì)在一段平穩(wěn)數(shù)值后再發(fā)生斷裂。相對(duì)前兩種方式，180°剝離更容易得到平穩(wěn)的讀數(shù)，然而BOPP更容易完全層間剝離，這種情況下測(cè)得的數(shù)據(jù)則偏低，即為層間剝離強(qiáng)度。
基材質(zhì)量在很大程度上決定著此結(jié)構(gòu)的最終剝離測(cè)試結(jié)果，剝離的過(guò)程是從最弱的一個(gè)界面分開，若基材不變的情況下，很難通過(guò)調(diào)整膠水或油墨而得到改善，比如不管是干復(fù)還是無(wú)溶劑復(fù)合，同樣的BOPP/CPP復(fù)合都會(huì)得到類似的結(jié)果。
二、PE膜復(fù)合后摩擦系數(shù)(COF)過(guò)高
無(wú)溶劑復(fù)合中有時(shí)會(huì)遇見(jiàn)PE膜復(fù)合后摩擦系數(shù)增大的現(xiàn)象。針對(duì)此現(xiàn)象有如下一些方法可進(jìn)行改善：
避免高溫熟化。PE膜中添加的爽滑劑為小分子物質(zhì)，其可以在PE膜中遷移，也會(huì)被聚醚類無(wú)溶劑粘合劑吸收，而溫度越高，其越容易遷移從而越多地被吸收，同時(shí)爽滑劑會(huì)在高溫下慢慢地從PE膜表面遷移至膜內(nèi)，兩種情況同時(shí)作用下表面爽滑劑大大減少而使COF增高。這也正是夏天高溫氣候下更容易發(fā)生此類現(xiàn)象的原因。當(dāng)溫度降下來(lái)后，爽滑劑又會(huì)慢慢地遷移回膜的表面，但這個(gè)逆向的過(guò)程會(huì)很耗時(shí)。因此在較高溫度下熟化而具有很高COF的復(fù)合樣，放置在低溫下，COF會(huì)逐漸改善，但這可能需要一段很長(zhǎng)的時(shí)間。根據(jù)無(wú)溶劑種類的不同，常見(jiàn)的低溫熟化可選擇室溫(最好20℃以上)，但不超過(guò)35℃。
在保證強(qiáng)度、熱封和外觀的前提下，適當(dāng)降低上膠量。對(duì)于可吸收爽滑劑的聚醚類無(wú)溶劑膠水，上膠量越大，吸收爽滑劑越多，控制好上膠量，可減少吸收，改善COF。建議調(diào)整前謹(jǐn)慎測(cè)試，避免對(duì)剝離強(qiáng)度、熱封或外觀等造成影響。
避免收卷張力過(guò)大。收卷張力的作用可看作是對(duì)爽滑劑遷移的一種推動(dòng)，張力越大，爽滑劑受到推動(dòng)更多，則會(huì)發(fā)生遷移。有時(shí)會(huì)發(fā)生卷芯的摩擦系數(shù)較卷表更高的現(xiàn)象，便是卷芯受到了擠壓，在張力作用下爽滑劑大量遷移的結(jié)果。對(duì)于這種現(xiàn)象，控制收卷張力的同時(shí)，也可對(duì)錐度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
調(diào)整PE膜配方?？蛇m當(dāng)增加PE膜中爽滑劑的量，而補(bǔ)充被膠水吸收的部分。該方法需謹(jǐn)慎調(diào)節(jié)并反復(fù)試驗(yàn)，爽滑劑量不能過(guò)多，否則會(huì)對(duì)剝離強(qiáng)度造成不良影響。
使用對(duì)摩擦系數(shù)影響小的膠水?，F(xiàn)在市面上常見(jiàn)的無(wú)溶劑粘合劑大多為純聚醚型或聚醚含量較高的共混型膠水，所以COF偏高的現(xiàn)象比較普遍。若選用聚酯含量高的膠水，可降低其對(duì)爽滑劑的吸收從而減少對(duì)COF的影響。波士膠Herberts 2K-LF520/H107這款膠水在同等條件下，對(duì)PE膜摩擦系數(shù)的影響明顯小于許多常見(jiàn)的無(wú)溶劑膠水，同時(shí)保持剝離強(qiáng)度。此外，由該款膠水復(fù)合的含PE膜的結(jié)構(gòu)，在后續(xù)處理中可經(jīng)受淋膜的高溫處理而保持COF在穩(wěn)定的水平。
(本文選自《無(wú)溶劑復(fù)合工藝特刊》，有需要購(gòu)買的企業(yè)，請(qǐng)聯(lián)系朱主任：13500034853)
