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软包装BOPP/CPP结构如何形成良好的粘结

发布日期:2019-03-15

 BOPP/CPP结构复合是BOPP薄膜上胶,然后与CPP薄膜进行复合,粘合剂熟化后形成软包装复合膜。

BOPP/CPP结构剥离强度偏低问题,首先可以从粘接原理进行分析。BOPP/CPP结构可简化为如下粘接示意图。

如图所示,良好粘接的形成需要如下因素:润湿是前提,流动、扩散是重要过程,渗透是有益作用(相对),成键是关键(形成化学键或者氢键等)

1
粘合剂与被粘物表面可形成良好的润湿

这要求:(1)粘合剂与被粘物表面接触角尽可能小,粘合剂的表面张力尽量小、被粘物表面张力尽量大; (2)粘合剂的粘度越小,越容易润湿; (3)基材表面清除“弱界面层”,并有适当的粗糙度,容易润湿。

2
粘合剂必须具有流动性以便充分接触和渗透

这要求:粘合剂的粘度低,流动性好。

3
胶层有一定内聚强度,与被粘物形成化学键或者氢键等,形成牢固的粘接。

针对BOPP/CPP结构,要达到良好的粘接,首先要做到:

(1)
复合粘合剂要能润湿BOPP和CPP薄膜材料。由于BOPP和CPP薄膜都是非极性材料,表面张力很低,一般情况下很难润湿和粘接,必须进行电晕处理,使BOPP和CPP薄膜的表面张力提高,同时也清除了“弱界面层”。薄膜的电晕处理就是把薄膜置于电场中成为阻断传导的介质,在电场作用下,获得高能量,并激活空气中的氧分子、氮分子、水分子等,同时把这种能量分配到薄膜上,在薄膜表面驻极,形成极性的化学自由基团,产生羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等,使薄膜表面产生这些悬挂键,而这些官能团的引入,是增加薄膜表面张力的关键所在。经过电晕处理的BOPP和CPP薄膜,可以被无溶剂型复合粘合剂等各种复合粘合剂润湿。

(2)
形成良好粘接的第二个条件是粘合剂的流动、扩散和渗透,即粘合剂具有良好的流动性。对于无溶剂复合粘合剂来说,一方面可以降低粘合剂本身的粘度,另一方面可以通过提高粘合剂的温度来降低粘度,提高流动性。

(3)
形成良好粘接的关键是形成化学键或氢键。对于无溶剂型复合粘合剂来说,是聚氨酯类的粘合剂,聚氨酯具有强的极性基团,含有异氰酸酯基团、氨基甲酸酯基团等高内聚强度的极性基团,异氰酸酯基团易与活泼氢发生反应,而经过电晕处理的BOPP和CPP薄膜,表面有羟基(-OH)、羧基(-COOH)、羰基(> C=O)等极性基团,可与聚氨酯反应形成牢固的化学粘接。

BOPP/CPP结构经常面临剥离强度偏低的问题,通过粘接原理分析,很重要的原因是:

(1)
薄膜的电晕值偏低

市场上BOPP和CPP薄膜经常会遇到表面张力偏低的问题,比如36达因,甚至更低;电晕处理不足,首先导致粘合剂润湿不佳,其次是薄膜上的极性基团少,与聚氨酯类极性粘合剂形成化学键偏少,从而影响粘接强度。

(2)
粘合剂的设计问题

比如水性复合粘合剂,由于水的表面张力大,在水胶设计配方时就要特别注意降低表面张力,才能进行复合粘接。对于溶剂型或无溶剂型聚氨酯复合粘合剂,要通过分子结构设计,使BOPP和CPP获得良好的粘接。

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