| PET印刷膜、鍍鋁薄膜復(fù)合后轉(zhuǎn)移探討 |
PET膜印刷復(fù)合后，在剝離時(shí)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)油墨層轉(zhuǎn)移，與PET膜間的牢度很差，剝離力也很低。出現(xiàn)油墨層不牢，在剝離時(shí)墨層轉(zhuǎn)移 。 而鍍鋁層"轉(zhuǎn)移"就是鍍鋁膜復(fù)合產(chǎn)品在層間剝離時(shí)，鍍鋁層大部分轉(zhuǎn)移至其它薄膜上，造成剝離強(qiáng)度下降。目前市面上出售的鍍鋁膜可分為有涂層的鍍鋁膜和無涂層的鍍層膜，鍍鋁膜生產(chǎn)過程中，在薄膜上涂一層連接料的是有涂層的鍍鋁膜，涂層是用來增強(qiáng)鋁與薄膜之間的結(jié)合強(qiáng)度，這層涂層的好壞也將關(guān)系到鍍鋁層的轉(zhuǎn)移程度，有涂層的鍍鋁膜大部份應(yīng)用在有煮沸要求或有一定耐性要求的產(chǎn)品包裝上，以PET鍍鋁為主。 鍍鋁層"轉(zhuǎn)移"大部份都是發(fā)生在沒有涂層的鍍鋁膜復(fù)合上，因此除了鍍鋁膜本身的質(zhì)量因素影響外，還有粘合劑、稀釋溶劑、內(nèi)層材料、加工工藝的影響因素存在。原因主要有以下幾點(diǎn)： 1)印刷前基膜的表面處理強(qiáng)度不夠，表面張力偏低；鍍鋁質(zhì)量差引起復(fù)合后轉(zhuǎn)移； 2)油墨類型、品種、質(zhì)量必須采用專用的合格的； 3)膠粘劑的類型、品種、質(zhì)量必須采用專用的合格的； 4)操作工藝的失誤； 一、印刷前基膜的表面處理強(qiáng)度不夠，表面張力偏低；鍍鋁質(zhì)量差引起復(fù)合后轉(zhuǎn)移 1、材料本身特性、質(zhì)量及表面處理值偏的影響： 如：PET//VMCPP，產(chǎn)生鍍鋁層遷移現(xiàn)象居多，這是因?yàn)镻ET本身具有一定的極性，與鋁原子的外層電子相結(jié)合，形成電子云疊加，增強(qiáng)了PET與鍍鋁層之間的結(jié)合牢度，所以容易造成鍍鋁層遷移。 另外，PET薄膜是一種極性薄膜，不用處理表面張力就有45～50達(dá)因印刷前基膜的表面處理強(qiáng)度不夠，表面張力偏低，甚至小于46達(dá)因。雖然采用的油墨都是里印油墨，但它本身的印刷牢度不高，用膠帶去拉時(shí)很容易被拉下來。這種情況要求的基膜，最起碼要達(dá)到48達(dá)因；油墨的印刷牢度合格，用膠帶去拉時(shí)拉不下來，但復(fù)合后再去剝離時(shí)墨層又會(huì)轉(zhuǎn)移，剝離力也很低。這種現(xiàn)象就不是基膜的表面張力太低的原因了。鍍鋁轉(zhuǎn)移通常都出現(xiàn)在鍍鋁PET上，因?yàn)樗?jīng)常被應(yīng)用在中層復(fù)合。鍍鋁PET分兩種：一是鍍上去的鋁，二是轉(zhuǎn)移上去的鋁，兩種鍍鋁的效果和附著力是不一樣的。鍍上去的要好些，而轉(zhuǎn)移上去的產(chǎn)品很多是買差的PET再加工轉(zhuǎn)移上去，附著能力較差。這是因?yàn)楸∧け旧淼膭冸x強(qiáng)度太低，鍍鋁層與基膜之間結(jié)合牢固度比較差。正常的鍍鋁膜是在基材的真空鍍鋁面上有一層底涂膠，用來提高鍍鋁層的附著力，然后在底涂膠上真空鍍鋁，再在鋁層上涂覆雙組分聚氨酯膠作頂涂層，用來保護(hù)鍍鋁層不脫落，這種鍍鋁膜的鍍鋁層牢固度好，不容易脫落。而有的鍍鋁膜廠家為了節(jié)省生產(chǎn)成本，在生產(chǎn)鍍鋁膜時(shí)，沒有使用底涂膠，鍍鋁附著力低，不牢固，所以很容易脫落下來。所以選購材料時(shí)要注意區(qū)別。 另外，還有一個(gè)可能會(huì)造成鍍鋁轉(zhuǎn)移的是拉開之后發(fā)現(xiàn)鍍鋁和基材上面兩邊都有鋁，這說明該膜進(jìn)行了二次鍍鋁，就是材料廠家出于某種原因?qū)υ撃みM(jìn)行了兩次鍍鋁，從而發(fā)生了鍍鋁轉(zhuǎn)移。 2、熱封層材料的內(nèi)應(yīng)力作用： 鍍鋁膜轉(zhuǎn)移的另一種現(xiàn)象以一個(gè)曾經(jīng)有過的PET∥VMPET∥PE組合材料的小案例加以分析：在PET印刷面涂膠與VMPET的鍍鋁面復(fù)合，然后放進(jìn)熟化室，熟化后的鍍鋁層沒有轉(zhuǎn)移跡象。再用上述復(fù)合膜涂膠復(fù)合PE膜，卻發(fā)現(xiàn)VMPET的鍍鋁層轉(zhuǎn)移至印刷面上。而后又用PET與VMPET復(fù)合后不經(jīng)熟化就復(fù)合PE膜，還是發(fā)生鍍鋁層轉(zhuǎn)移。因?yàn)榈谝淮蜳ET與VMPET復(fù)合時(shí)強(qiáng)度很好，鍍鋁層不轉(zhuǎn)移，而第二次復(fù)合PE膜后第一次復(fù)合的鍍鋁層才發(fā)生轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。對(duì)這種鍍鋁轉(zhuǎn)移現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，一般考慮原因有：薄膜、膠層的性質(zhì)，烘道溫度、熟化時(shí)間、張力控制等條件都有可能。將已經(jīng)發(fā)生鍍鋁轉(zhuǎn)移的PET∥VMPET∥PE復(fù)合膜裁成條狀，先把PE膜剝離掉，然后再測試鍍鋁復(fù)合層的剝離強(qiáng)度，卻發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度能符合要求，鍍鋁層也不再轉(zhuǎn)移了。那么造成鍍鋁轉(zhuǎn)移的因素是PE膜嗎？再仔細(xì)觀察復(fù)合膜，復(fù)合膜向PE層卷曲，說明PE膜一側(cè)的拉伸大于另一側(cè)。將上述已裁成條狀的復(fù)合膜在鍍鋁層剝開一點(diǎn)，結(jié)果鍍鋁轉(zhuǎn)移；再對(duì)條狀復(fù)合膜兩端施加張力，然后繼續(xù)剝離鍍鋁復(fù)合層，鍍鋁卻不再轉(zhuǎn)移了，剝離強(qiáng)度也上升了。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明：PE層收縮的內(nèi)應(yīng)力是造成鍍鋁轉(zhuǎn)移的原因。理論上說只要PE膜的拉伸率與另一側(cè)的PET一致，就可以避免鍍鋁轉(zhuǎn)移，然而這點(diǎn)卻是很難做到的。PE膜的厚度越薄彈性模量越小，張力相同時(shí)拉伸率越大；PE膜橫向厚薄不均，復(fù)合時(shí)必須加大張力，否則PE膜放卷時(shí)一邊下垂，復(fù)合膜該半邊會(huì)起皺；復(fù)合機(jī)放卷部的導(dǎo)輥太多，走膜路程過長等等，這些因素都會(huì)導(dǎo)致PE膜過度拉伸而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所以PET/VMPET/PE復(fù)合膜的鍍鋁轉(zhuǎn)移問題幾乎難以解決。那么，不僅是復(fù)合膜各層間拉伸不一致產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，聚氨酯膠粘劑固化后也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。雙組分聚氨酯膠粘劑經(jīng)過交聯(lián)固化后變成熱固性塑料，它的體積會(huì)收縮從而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。市面上有一種鍍鋁專用膠，它的設(shè)計(jì)原理就是讓膠固化后柔軟而具有彈性，彈性體可以吸收內(nèi)應(yīng)力，從而緩解鍍鋁層的轉(zhuǎn)移。同樣性能的聚氨酯膠粘劑，涂膠厚度小的固化后體積收縮量也少，因此盡量減少膠粘劑的涂布量，也可以有效地減輕鍍鋁層轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。熟化溫度越高，聚氨酯膠粘劑固化速度越快。復(fù)合基材經(jīng)過復(fù)合操作時(shí)的加溫、拉伸，收卷后需要一定的時(shí)間來平衡內(nèi)應(yīng)力，此時(shí)，復(fù)合膜層與層之間有微小的位移。低溫熟化延長了膠粘劑固化時(shí)間，使鍍鋁復(fù)合膜的層間滑動(dòng)成為可能，從而釋放了內(nèi)應(yīng)力，這是我們提倡低溫熟化的理由之一。基于同樣的理由，鍍鋁膜用于三層復(fù)合時(shí)最好第一次復(fù)合后不進(jìn)熟化室，可以連續(xù)復(fù)合第二次后再熟化。 3、因此在采購原材料時(shí)務(wù)必關(guān)注： PET膜、VMPET膜復(fù)合后產(chǎn)生轉(zhuǎn)移現(xiàn)象很重要的一點(diǎn)與基材質(zhì)量好壞十分關(guān)鍵，因此在采購原材料時(shí)務(wù)必關(guān)注： (1) 薄膜基材表面張力、厚薄均衡度、表面粗糙度是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，一般普通印刷膜應(yīng)達(dá)46達(dá)因以上；水煮、蒸煮膜應(yīng)達(dá)50達(dá)因左右；若夾在中間層應(yīng)用雙面電暈處理膜。但要防止薄膜處理值過頭了使膜表面產(chǎn)生破壞作用。 (2) VMPET薄膜本身質(zhì)量情況及鍍鋁效果是否符合要求，在生產(chǎn)過程中有否發(fā)生鍍鋁層遷移現(xiàn)象，VMPET膜的附著力是關(guān)鍵檢測項(xiàng)。檢查真空鍍鋁鋁層附著牢度時(shí)請(qǐng)用專用的測試膠帶，因此類膠帶的粘拉力比普通膠帶強(qiáng)數(shù)倍，測試更準(zhǔn)確。 (3) 應(yīng)注意貯存環(huán)境、存期和生產(chǎn)日期是否符合。VMPET、VMCPP一般來說從生產(chǎn)日期算起只有3個(gè)月的儲(chǔ)存期，超過期限的膜鍍鋁層很容易轉(zhuǎn)移。因其表面易產(chǎn)生吸潮或老化，薄膜中的助劑易析出、鍍膜面易產(chǎn)生氧化。重新使用時(shí)應(yīng)經(jīng)檢測合格后方能啟用。首先要注意鍍鋁膜的生產(chǎn)日期，一般可以選用加強(qiáng)型的鍍鋁膜，不要選用轉(zhuǎn)移的鍍鋁工藝和二次鍍鋁的材料。 二、油墨類型、品種、質(zhì)量必須采用專用的合格的 首先，在印刷材料中必須采用里印的復(fù)合油墨，不能用表印油墨。其次，也可以在選擇復(fù)合用的膠粘劑時(shí)采用滲透性強(qiáng)、能增加油墨與承印基膜牢度的膠粘劑品種。與PE薄膜復(fù)合后，有時(shí)會(huì)發(fā)生PET薄膜上的印刷油墨層，在復(fù)合后部分或全部轉(zhuǎn)移到內(nèi)層薄膜上的現(xiàn)象。 因?yàn)镻ET薄膜有著優(yōu)異的阻隔性，抗?jié)B漏性都很強(qiáng)，故而溶劑很難滲入，相對(duì)油墨的溶劑吸入性就差些。而塑料表印油墨的連接料（樹脂）與PET薄膜有較好的親和性，所以印刷在PET薄膜上要比塑料復(fù)合里印油墨牢固度高。實(shí)際上印刷好的PET 薄膜，復(fù)合后油墨層轉(zhuǎn)移與用表印油墨無關(guān)，有時(shí)反而使用復(fù)合里印油墨，更容易發(fā)生油墨轉(zhuǎn)移的現(xiàn)象。 (1)上墨盡量少些，油墨要干透，防止出現(xiàn)油墨假干的現(xiàn)象。也可以將印刷品倒卷一次，并在倒卷時(shí)吹風(fēng)或放置些時(shí)間，等油墨硬化后再復(fù)合。 (2)復(fù)合時(shí)上膠量不要太多，復(fù)合膠水的溶劑在經(jīng)過烘道時(shí)要盡量揮發(fā)干凈，復(fù)合熱鼓溫度不要高于60℃。 (3)油墨的影響在于主要使用了表印改性的聚酰胺類型的油墨，該類型的油墨與聚氨酯膠水相溶性差（結(jié)合牢度差）決不使用。 (4)殘留溶劑破壞： 這點(diǎn)往往不被注意的鍍鋁膜復(fù)合離層轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。表現(xiàn)在BOPP//VMPET，復(fù)合加工后兩者初粘力相當(dāng)好，熟化后剝離強(qiáng)度也較好，但是經(jīng)一段時(shí)間才表現(xiàn)出來。出現(xiàn)這種現(xiàn)象也是鍍鋁層沒有"遷移"，印刷油墨也未被拉下，出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要原因是油墨層內(nèi)的殘留溶劑破壞了膠粘劑的粘接效果。主要是在使用的油墨稀釋劑配方中，含有異丙醇和丁醇成份，而用該類溶劑配方的油墨，大多是聚酰胺改性復(fù)合油墨，醇類溶劑是真溶劑，這二類醇極易殘留，醇類對(duì)膠粘劑起一定的破壞作用。 使用的粘合劑往往都是一些剛性較強(qiáng)的聚氨酯膠粘劑或快熟化聚氨酯膠粘劑，產(chǎn)品剛性較大，脆性也較大，當(dāng)殘留溶劑較多時(shí)對(duì)膠粘劑破壞效果大。 (5)油墨對(duì)鍍鋁膜水煮掉鋁現(xiàn)象影響： 因?yàn)檎婵斟冧X是在高真空度下使鋁蒸發(fā)汽化成鋁蒸氣，然后鍍?cè)诒∧け砻妫纬梢粚庸饬林旅艿匿X層，而普通復(fù)合油墨的連結(jié)料大多采用氯化聚丙烯及氯化EVA等材料，而這一類物質(zhì)在高溫下會(huì)部分發(fā)生分解，釋放出氫離子與氯離子，然后同AL發(fā)生反應(yīng)，生成氯化鋁物質(zhì)，鋁層會(huì)發(fā)黑及部分消失。在印刷圖案與空白交界處，由于厚度差異，膠層也會(huì)產(chǎn)生厚薄不均，因而現(xiàn)象更明顯。有的采用加大上膠量，因上膠量大，也會(huì)起到較好的阻隔作用，發(fā)黑現(xiàn)象也會(huì)減輕。 三、膠粘劑的類型、品種、質(zhì)量必須采用專用的合格的 (1) 黏合劑選用不當(dāng)。 引發(fā)鍍鋁轉(zhuǎn)移還有一個(gè)因素是膠水的原因。普通的膠水相對(duì)分子質(zhì)量較小，活躍性比較強(qiáng)，涂布性能較差，溶劑釋放性也較差，容易滲透到鍍鋁里面，影響鍍鋁的附著能力，從而導(dǎo)致鍍鋁層遷移。同時(shí)，現(xiàn)在的溶劑揮發(fā)釋放能力較差，膠液很容易滲透并破壞鍍鋁層，破壞鍍鋁層，由于固化后殘留的溶劑的影響，粘結(jié)強(qiáng)度會(huì)下降，從而影響剝離強(qiáng)度，發(fā)生鍍鋁轉(zhuǎn)移。因此，在復(fù)合鋁箔和真空鍍鋁膜時(shí)必須選用對(duì)金屬親和性好的鍍鋁專用膠，不能用普通膠替代，否則會(huì)引起脫層、轉(zhuǎn)移現(xiàn)象。 有些PET鍍鋁薄膜的復(fù)合包裝袋破損，是由于鍍鋁層脫落到膠黏劑面上而造成的，剝離開復(fù)合層后，常常看到的是PET薄膜的鍍鋁層轉(zhuǎn)移到里層薄膜上，尤其是與PE薄膜的復(fù)合包裝袋。復(fù)合較厚的PE薄膜更容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，總認(rèn)為是鍍鋁的牢度不好，其實(shí)是由復(fù)合的膠黏劑的黏結(jié)強(qiáng)度所造成的。只有對(duì)PET薄膜的特性詳細(xì)了解后，才會(huì)知道這種情況是上膠量偏大和膠水溶劑殘留過多造成的。因?yàn)镻ET薄膜有優(yōu)異的阻隔性，抗?jié)B漏性也強(qiáng)，故而溶劑和水很難滲入，相對(duì)膠黏劑溶劑吸入性就差些。加入復(fù)合時(shí)上膠量過大或膠水的溶劑殘留過多的話，那么就會(huì)把鍍鋁層溶下來，粘附到膠面上，給人一種膠黏劑黏度高的假象。 (2) 在復(fù)合加工時(shí)需注意：上膠量一定要少，復(fù)合膠水的溶劑在經(jīng)過烘道時(shí)要盡量揮發(fā)盡，復(fù)合機(jī)的熱鼓溫度不要高于60℃(對(duì)鍍鋁膜而言)。PET真空鍍鋁薄膜和PE薄膜復(fù)合，要盡量采用流延CPE薄膜，因?yàn)榱餮覥PE薄膜的平整度比吹脹的PE薄膜好，可以較少上膠量，減小膠溶劑的殘留，也就可以防止發(fā)生膠溶劑溶下PET真空鍍鋁薄膜上鋁層的現(xiàn)象。 (3) 減少鍍鋁層轉(zhuǎn)移，有的采用減少固化劑的添加。這樣對(duì)鍍鋁轉(zhuǎn)移的效果有所改變，但隨著天氣的變化，車間的溫度濕度的變化，很難控制固化劑的用量，從而有可能造成批量出次品的問題。 (4) 同時(shí)還應(yīng)注意粘合劑與印刷油墨、薄膜的親和力是否匹配；粘合劑儲(chǔ)存是否得當(dāng)，若固化劑未密封好，與空氣中的水分發(fā)生反應(yīng)，損耗了一部分固化劑。稀釋時(shí)所用的溶劑乙酸乙酯的純度是否達(dá)標(biāo)，水和醇類物質(zhì)的含量偏高會(huì)影響到復(fù)合效果。 因此，膠水應(yīng)選擇一種分子量適中，且分子量分布比較均勻，而且還具有初粘力不太高等特點(diǎn)的膠粘劑，水性膠的特性就可以滿足以上的要求。水性膠的分子量是溶劑型膠粘劑的10倍左右，且分子量分布比較均勻，不存在因溶劑滲透而導(dǎo)致鍍鋁層被破壞的可能，因而不會(huì)影響鋁層的附著牢度，也就不會(huì)導(dǎo)致鍍鋁轉(zhuǎn)移。水性膠目前在鍍鋁包裝上應(yīng)用非常廣泛。在解決鍍鋁膜轉(zhuǎn)移問題上，膠粘劑的選擇也至關(guān)重要。 四、操作工藝的失誤 另一個(gè)會(huì)引發(fā)鍍鋁轉(zhuǎn)移的原因是技術(shù)人員操作不當(dāng)。操作方法不恰當(dāng)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： (1) 操作張力要適合。過大將鍍鋁膜拉傷導(dǎo)致彈性變化，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)移； (2) 上膠量要適當(dāng)，上膠量過大，導(dǎo)致?lián)]發(fā)不干，假干，溶劑殘留導(dǎo)致轉(zhuǎn)移； 殘留溶劑過大會(huì)破壞鍍鋁，因?yàn)殄冧X薄膜的鍍鋁層比較薄，難免會(huì)有一些針孔，從而殘留的溶劑會(huì)滲透進(jìn)去，破壞鋁層造成鍍鋁轉(zhuǎn)移。上膠量太大，容易造成烘道干燥效果不好，使膠液滲透到鍍鋁層，而且還延長了固化時(shí)間，容易發(fā)生鍍鋁層的遷移現(xiàn)象。所以上膠量應(yīng)當(dāng)控制在合適的范圍內(nèi)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般控制在 2.5g/m2-3.5g/m2 比較適宜。 鍍鋁膜復(fù)合產(chǎn)品宜采用高溫短時(shí)間的固化方式，切勿低溫長時(shí)間固化或自然固化。因?yàn)楦邷毓袒瘯?huì)使黏合劑分子快速固化，使其沒有足夠的活動(dòng)時(shí)間和活動(dòng)能力，減少滲透破壞作用，從而減少鍍鋁層遷移現(xiàn)象。鍍鋁膜復(fù)合產(chǎn)品在固化過程中應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)靥岣吖袒瘻囟取⒖s短固化時(shí)間，使粘合劑減少其對(duì)鍍鋁層的滲透破壞作用，有利于防止鍍鋁層轉(zhuǎn)移。一般控制在 50℃～ 55℃之間熟化 24h～36h，切忌低溫長時(shí)間的固化。千萬不要超過60℃，因鋁粉的膨脹系數(shù)比PET的膨脹系數(shù)大20倍，若溫度過高，復(fù)合時(shí)造成鋁粉脫層。 也有釆用以下兩種方法增強(qiáng)剝離牢度，減少鍍鋁層轉(zhuǎn)移： a、PET/VMPET/PE，第一遍復(fù)合不進(jìn)固化室，車間放置1～2h小時(shí)再進(jìn)行第二遍復(fù)合，可適當(dāng)增加剝離強(qiáng)度。 b、PET/VMPET/PE，當(dāng)PE厚度大于50um或CPP厚度大于40um時(shí)，先進(jìn)行小試，使各層材料的熱收縮力、伸長力調(diào)整到最佳狀態(tài)，確保剝離強(qiáng)度，防止鍍鋁層轉(zhuǎn)移。 |
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