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解决镀铝膜复合袋质量故障的功能性优质胶粘剂上海烈银化工有限公司 万敏辉 包燕敏 张烈银 含镀铝膜的复合包装袋，在食品、药品、化妆品、消毒用品、个人护理用品和农药、化学品包装等领域的应用已十分广泛在我国，它的生产历史已有二十多年，最近几年的产量变得越来越大，几乎每一个制造复合包装材料的企业都在生产这种结构的产品但是，这种产品的质量故障层出不穷，长期困扰我们在这些质量故障中，除了外观质量上的白斑、白点、气泡和皱纹故障外，最棘手、最难解决的，就是镀铝层要转移、剥离力极小、耐热性差和抗介质能力低下的问题上海烈银化工有限公司的技术人员，从事复合包装材料和干式复合胶粘剂的研究工作已三十余年，自1984年工业化生产干式复合用聚氨酯胶粘剂至今，也有二十五年的历史，对含镀铝膜（主要是VM－PET、VM－OPP，VM－CPP）复合物的质量故障深有体会，十几年来做过大量的调查研究，从镀铝膜质量、涂胶方式、复合工艺、熟化条件和胶粘剂性能等方面，做了长期、大量的工作最近几年，我们主动从胶粘剂性能上去承担责任，不断改进，终于找到了用特殊结构的优质胶粘剂，解决了镀铝膜复合袋的质量故障本文就围绕这个主题，介绍一下这种优质胶粘剂的特点、性能和使用效果。

一、镀铝层为什么会转移在长期的研究和实践中，我们看到了二个非常普遍的现象：第一个是用压敏胶带去拉剥普通型镀铝膜的铝层时，绝大多数情况下，铝层不会转移到压敏胶带上来；第二个是用双组份聚氨酯胶粘剂去复合普通型镀铝膜，刚复合好下机时，镀铝层也不会转移，但是，经过交联固化后，镀铝层就十分容易转移，从而导致剥离力很小，会从原来大于2.5N/15mm的初粘力下降到最终的0.4N/15mm甚至更低上述现象揭示出一个道理：那就是不管压敏胶还是双组份的聚氨酯胶，只要胶粘剂的胶膜本身还“足够柔软”，镀铝层就不会转移，剥离力就高而一旦胶粘剂充分交联固化后，镀铝层就要转移，剥离力就变小进一步去探究发现，双组份聚氨酯胶粘剂是主剂和固化剂分开包装的，要使用时才将它们按比例混合起来，胶膜的柔软度和耐热抗介质性能，可以通过主剂和固化剂比例用量的变化得到满足，固化剂用量越多，耐热性和抗介质性能就越高，但胶膜就越坚固、越刚性，内聚力也越大，反之便越柔软在复合包装材料上，在正常情况下，为了满足耐热性和抗介质的要求，都要有足够量的固化剂去跟主剂配套使用，让它充分交联固化才行但是，对绝大多数双组份聚氨酯胶粘剂而言，在满足了耐热和抗介质要求的充分交联固化后，镀铝层就必然要转移，剥离力也必然变小。

这是一对矛盾由此可以推断，镀铝层会转移的根本原因，是胶粘剂在交联固化时产生内应力的变化，使胶膜从“柔软” 变为“坚硬”胶粘剂在交联固化时内应力的增加，会导致镀铝层原有的状态发生变化，会动摇镀铝层跟基膜间原有的牢固程度交联固化程度越高，结晶密度越高，内聚力越大，应力变化也就越大，对原有牢固程度的破坏就越严重，镀铝层也更容易转移，剥离力就会越低在日常生活中，我们也会碰到类似情况的实例例如，墙壁涂料碰到压敏胶带和浆糊时的表现好的涂料本身对墙体有较好的附着牢度，用压敏胶带去垃剥时有较大的粘附力，不容易拉下来如果用淀粉浆糊将一张纸粘贴上去，在没有干透之前，也有较大的粘附力，不容易拉下来，但是，过一、二天待浆糊完全干透变硬后，会出现连白色涂料自动翘起，产生龟裂而脱离墙体的现象这就是浆糊在干燥过程中，内应力发生巨大变化，导致涂料跟墙体间原有的吸附牢度发生变化所造成的结果二、让镀铝层不转移的胶粘剂因此，我们认为，要让镀铝层不转移、复合牢度高，就必须要让胶粘剂的胶膜保持“足够的柔软性”自本世纪初起，不少公司推出过“镀铝膜专用复合胶”，有溶剂型双组份聚氨酯胶，有单组份压敏胶，也有水性聚丙烯酸酯胶，它们的胶膜都“足够柔软”。

纵观一些公司的双组份聚氨酯“镀铝膜专用复合胶”，它是采用下列二种方法去实现胶膜有“足够的柔软性”的：一个是在现成的聚氨酯胶粘剂中加入橡胶类弹性体，例如，一定数量的SBS或丁基橡胶；另一个是在现成的聚氨酯胶粘剂中减少固化剂的比例用量，减少的办法有二种，一种是不降低固化剂的固体含量时，减少它跟主剂的用量比例，从10︰1变为10︰0.8，另一种是降低固化剂的固体含量，从75%下降到50%，但不减少它跟主剂的用量比例，实际上仍然是减少了它跟主剂的用量比例单组份压敏胶本身就是以橡胶类弹性体为基料，再加上增粘剂等所制成，其胶膜是十分柔软的而水性聚丙烯酸酯胶粘剂，则通过丙烯酸的长碳链酯这种单体(例如丙烯酸丁酯)用量比例的变化，直接做成“胶膜足够柔软” 的胶粘剂上述这三种“胶膜足够柔软” 的胶粘剂，都表现出“压敏胶”的固有特征，不耐热、不抗水、不耐酸辣、不抗介质腐蚀，不适应于高质量、多要求的包装我们关注镀铝膜复合物的质量问题超过十五年，不仅从镀铝膜本身质量上，还从复合工艺上进行考察和改进，最后，我们把如何让胶粘剂本身去适应普通型镀铝膜这个问题，作为重点研究内容，把解决这些质量故障的责任主动承担起来在做了长期、大量的研究工作后，终于在2003年研究成功了第一个LY－103A/LY－103B“功能性镀铝膜复合胶”，自2004年推向市场后，受到了用户的肯定和好评。

我们的“功能性镀铝膜复合胶”也是溶剂型双组份聚氨酯胶粘剂，是“胶膜足够柔软” 的产品，但它既不是在现成产品中加入橡胶类弹性体去改性达到“胶膜足够柔软”的目的，也不是减少固化剂的用量比例去让“胶膜足够柔软”，而是从合成的源头上，从分子结构的特性上，考虑怎么样的单体和怎么样的分子结构，才能让充分交联固化后的胶膜，既能耐热抗水、抵抗酸辣和某些化学介质，又还保留“胶膜足够柔软”，不会破坏镀铝层原有的牢固度，保持较高的复合剥离力这是我们跟别人不同的指导思想和具体做法我们的做法是选用长碳链单体为原料，采用嵌段共聚技术( Block Copolymerization Technology )，增加聚氨酯大分子链上柔性链段的比例，减少刚性链段的比例，同时减少结晶点的密度，让胶膜在交联固化时，减少内应力的增加，交联固化后，又保持“足够的柔软性” 这种特殊结构的胶粘剂，不混用橡胶类弹性体，也不减少固化剂的用量比例，反而增加它的用量比例但是，在主剂和固化剂进行交联固化的过程中，内应力变化不大，所以就不会破坏镀铝层的原有状态，不会动摇它原有的牢固度目前，这种结构的胶粘剂，在国内是独一无二的，它是我们利用所掌握的关键核心技术，经多年努力研制成功的专利产品，是拥有完全自主知识产权的技术，是其它公司目前未曾拥有的产品。

但是，历史经验告诉我们，某些仿制高手，会在一、二年后推出类似产品跟我们竞争我们之所以不称其为“镀铝膜专用复合胶”，是因为它不仅仅解决了镀铝层要转移、剥离力低这一个简单的质量故障问题，还是因为它同时具有操作流平性好、溶剂释放能力强、残留溶剂特别少、干基用胶量少、不易出现白斑气泡、抗高含量爽滑剂、剥离力不衰退、复合袋耐水煮、抗酸、辣、油、酒介质以及表面活性剂侵蚀等全面的优良性能，它不仅可以将普通型镀铝膜做成高质量的功能性包装袋，也适用于BOPP、BOPA、BOPET、CPP Film和AL Foil之间高剥离力要求的复合因此，为了区别于仅仅解决镀铝层转移这单一质量故障的“镀铝膜专用复合胶”，我们就把它称为“功能性镀铝膜复合胶”，把“功能性”放在前头，以强调和突出它的全能性三、功能性镀铝膜复合胶的应用实例我们的“功能性镀铝膜复合胶”，不只是解决了镀铝层转移这个单一质量故障问题，它还具有耐水煮、抗介质、抗衰退、抗爽滑剂、流平性好、用胶量少、适应范围广和残留溶剂少等功能，是综合性能好、具有广泛适应性的优质产品下面介绍几个应用实例1)、多年前，深圳某公司使用LY—103A/LY—103B功能性镀铝膜复合胶并进行了全面检测，不仅仅镀铝层不转移，还能把普通型镀铝膜做成“功能性包装袋”，而且在BOPA跟添加剂含量高达1300ppm的爽滑性防雾LDPE膜间的剥离力，也高达6.2N/15mm，防雾效果很好，解决了他们长期不能解决的烦恼，因此，自2005年后就指定它为制造出口防雾包装袋的唯一胶粘剂。

该公司用它做成BOPA/LDPE、BOPP/CPP、BOPP/普通VMBOPET/PE、BOPA/防雾LDPE和BOPA/CPE这样几种结构的复合袋，分别装入水、辣椒醤、辣油、蕃茄酱、饱和盐水、含盐和食醋以及油(1：1：1)的混合物等介质，在水中煮沸60分钟后检查，不会出现皱纹、离层、泄漏、破袋等缺陷下表是该公司的检测报告内容：结构项 目BOPA/LDPEBOPP/CPPBOPP/普通型VMPET/LDPE BOPA/LDPE(防雾)BOPA/CPE层间剥离力 (N/15mm)9.582.05OPP/VM间 2.666.22剥不 开PET/PE间 8.66热封强度 (N/15mm)35.6519.4822.8813.2030.93残留溶剂量(mg/m2)0.541.06三层共2.07(如果二层，则为1.04)0.890.33耐热抗介质性 能上述各种结构的复合袋，分别装入水、饱和盐水、蕃茄酱、辣油、辣椒酱、饱和盐水/油/食醋﹙比例为1：1：1﹚的混合液，在100℃水浴中保持60分钟后，没有皱纹、离层、泄漏和破包现象从该公司提供的数据内容来看，LY—103A/LY—103B胶的性能十分全面，十分优秀。

2)、广东某公司的OPP/CPP复合膜质量长期不稳定，复合牢度不高,而且时好时坏，还找不到原因，影响到跟外商间的供货合作自从采用了LY—103A/LY—103B这种功能性产品后，外商就很满意，指定不能再换用其它的胶为其制造BOPP/CPP复合产品上述产品的使用效果虽然很好，但是还存在着熟化时间长、熟化后的胶膜过度柔软、自粘性较大、给人一种交联固化不完全、跟压敏胶相似感觉的缺点，致使一些单位不敢放心使用为此，我们在该胶的基础上，用了二、三年的时间和精力去改进提高现在提供的LY－106A/LY－106B是第二代“功能性镀铝膜复合胶”，最大的特点是在保持铝层不转移、抗爽滑性添加剂、剥离强度高、耐煮沸、抗介质等原有性能基层上，做到了胶膜本身不再有固化不完全的不良感觉，外观质量更好，胶液颜色更浅，更清澈透明，胶膜的强韧性适当提高，初粘力更大，耐热性更高，溶剂释放更彻底、使用操作时更少异味或刺激改进后的第二代LY—106A/LY—106B胶粘剂已经被许多用户采用，例如：(3)、重庆某公司用它做成BOPP/普通型VMPET/LDPE三层的榨菜袋，装入榨菜和酱菜，再经巴氏灭菌处理，效果都比较满意4)、哈尔滨某公司用它做成同样结构的三层复合袋，装入《北大荒》牌“香辣炸酱”，经1000C水煮30分钟，没有皱纹、离层、泄漏和破包的现象，再在室温下存放半年以上，仍然完好。

5)、2008年以前，上海某厂外销的BOPP/CPP防雾包装袋，找不到好的胶粘剂去制造，外商很有意见，该厂也很苦恼采用LY—106A//LY—106B这种功能胶后，尽管成本高了一点，但由于质量提高而且稳定，没有后顾之忧，外商也欣然接受，连续二年来给他的订单不断6)、江苏某公司要制造LDPE/普通型VMBOPET/LDPE结构的蕃茄酱和带点酸性的葡萄酒包装袋，用这种功能胶去复合，上胶量只有2.0g/m2，LDPE对铝层的剥离力达到6.5N/15mm，铝层也不转移，把它裁成小片浸在600C的“干红葡萄酒”中，一个月后也不分层，用1350C的过热蒸汽对袋口的注塑件热封处喷射25秒灭菌处理后，袋子仍然完好7)、上海另一个公司，过去用普。