鍍鋁膜(mó)轉移機理及解決方案(上)
一、對早期(qī)有關鍍鋁轉移(yí)機理的評(píng)價
鍍鋁複(fù)合膜的(de)鍍鋁層轉移現象大家(jiā)討論了好幾年了,對鍍鋁層轉移機理也作(zuò)了闡述,本文首先歸納一(yī)下有關的論點:
1.“分子量小的粘合劑(jì)……分子(zǐ)間(jiān)活動能力強,容易浸蝕鍍(dù)鋁層而破壞鋁層。”
2.“(膠粘劑)塗布量大,完全固化時(shí)間(jiān)就長,粘合分子就有足(zú)夠的活動能力,破壞鍍鋁層。”
3.“在質量較好的鍍鋁膜上均勻分布著250多萬個直徑0.1mm的(de)“針孔”,或(huò)者是更多的直徑小(xiǎo)於0.1mm的‘針孔’……研發鍍鋁專用膠水的目標是:讓分子量較小、分子量分布較(jiào)窄的膠(jiāo)水分子在尚未發生交聯的情況下,在一定的溫度和壓力作用下,穿過上述(shù)的‘針孔’,與鍍鋁基材直接接觸,經過熟化(huà)與鍍(dù)鋁基材‘鬆散地’粘合在一起。”
4.“不要選用分子量大、分子量分布不均勻且溶劑釋放(fàng)性差的粘合劑,因(yīn)為溶劑本(běn)身滲透(tòu)能力強,破壞塗層(指鍍(dù)鋁(lǚ)層),還會影響粘接強(qiáng)度。同時,分子量大的粘合劑在生產過(guò)程中,其分子量也必然(rán)不(bú)均(jun1)勻。(稀釋溶劑純度不高影響鍍鋁層也是同樣道理。)”
姑且不論鍍鋁膜(mó)上是否存在“針孔”,前3條論述的共同點(diǎn)是認為膠粘劑的小分子會透(tòu)過鍍鋁層而到達鍍鋁基材表麵。至於結果如(rú)何(hé),有的解釋為“與鍍鋁基材‘鬆散地’粘合在一起”;有的認為“浸蝕”或“破(pò)壞”了(le)鍍鋁層。總之,他們認為膠粘(zhān)劑小分子的滲透是(shì)導致鍍鋁(lǚ)層轉移(yí)的因素之一,至於是如何破壞鍍(dù)鋁層的語焉不詳。這種理論進一步演變成(chéng)油墨附著力添加說,概略內容為:在油墨層上塗膠後,膠粘(zhān)劑滲(shèn)透至油墨與基材的結合部,加強(qiáng)了油墨對基材的附著力,如果油墨的(de)附著力差(chà)說明(míng)膠粘(zhān)劑的質量有問題雲雲。
大(dà)量實驗證明,粘合劑小分子能(néng)滲透過鍍鋁層的說法不能成立,所以滲(shèn)透後的結果是“破壞(huài)”了鍍鋁層還是“提(tí)高(gāo)了複合強度”都無從談(tán)起。不要(yào)說(shuō)是(shì)膠粘劑小分子,即使是醋(cù)酸乙酯分子短(duǎn)時間內也不能(néng)滲(shèn)透鍍鋁層。
有人(rén)作過如下實驗:將未複(fù)合的VMPET或VMCPP基材放入(50±2)℃的醋酸乙酯中浸泡2小(xiǎo)時,然後用壓敏(mǐn)膠帶測試,VMCPP的鍍鋁層發(fā)生部分轉移;VMPET要浸泡3.5小(xiǎo)時後(hòu),鍍鋁層才(cái)發生部分(fèn)轉移。而浸泡(pào)液醋酸乙酯改成常溫,同樣(yàng)的鍍鋁基材要浸泡5小時,VMCPP的鍍鋁層開始發生部分轉移,VMPET的(de)鍍鋁層還未發生(shēng)轉移(yí)。此實驗並不能證明醋酸乙酯是從鍍鋁層侵入,倒很可能是從CPP或PET層滲透,因為醋酸乙酯溫度升高使轉移提前(qián)發生的實驗結果,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(zài)短暫的塗膠、幹燥過程中,溶劑滲透鍍(dù)鋁層的可能微乎其微。而膠粘劑分子遠大於(yú)醋酸乙酯,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(gāo)溫短時間熟化:如“鍍鋁膜的(de)複合產品原則上應提高熟化溫度,采用高溫短時的熟化方式,一般熟化溫度在50℃左(zuǒ)右,切勿低溫長時間熟化。”然而生產實(shí)踐卻不支持這種觀點,有(yǒu)條件的(de)廠家通行(háng)做(zuò)法是將熟化室分成高溫及低溫室,低溫熟(shú)化室就用於(yú)鍍鋁複合膜的熟化。溫度到底對鍍鋁膜產生(shēng)了什麽作用?還是(shì)舉上(shàng)述實驗的繼續來分析:
150mm寬的VMCPP在不同溫度及(jí)施加1kgf恒定(dìng)張力的條件下,經受不同時間的拉伸後除去張力,冷卻(què)至室溫(wēn)後(hòu)用壓敏膠帶測試的結果。
以(yǐ)同樣的條件拉(lā)伸VMPET,結果是鍍鋁層的(de)轉移較輕微。
這個實驗說明VMCPP膜的CPP基材受熱溫度越高,拉伸伸長率越大;拉伸時間越長CPP膜蠕變越大。正因為CPP基材的(de)彈性模量小(xiǎo)拉伸變形大,而鍍鋁層又沒有延(yán)伸(shēn)性,造成鍍鋁層的轉移。以同樣條件(jiàn)拉(lā)伸VMPET膜,由於PET基材拉伸變形小,鍍(dù)鋁層轉移也少。這個實(shí)驗結果可以幫助我們優化熟化條件:
a.在不影響下道工(gōng)序操作的前提下,降低熟化溫(wēn)度,減少鍍鋁複合膜在熟化室的熟化時間。
b.不同基材的鍍鋁複合膜,熟化條件可以有所變化。原則上彈性(xìng)模量大的複合(hé)膜可以延長熟化時間。
二、內應力的作用(yòng)
(待續未完)