薄膜粘接機分類

薄膜生產(chǎn)常用樹脂– 粘合樹脂

隨著對薄膜終和性能的不斷提高，以及共擠技術的發(fā)展成熟，多層結構薄膜已經(jīng)是很常見的設計。在各層中使用不同的材料可以實現(xiàn)各種特性的整合，從而在一張薄膜上同時提供多種功能。例如，EVOH和PE的多層共擠薄膜在提供卓越阻隔性的同時，還能夠實現(xiàn)高效快速的熱封。又如，鋁箔和CPP的復合結構在提供優(yōu)異阻隔性和避光性的同時，還能耐受高溫蒸煮。但是不同特性的材料間往往沒有很好的親和性。因此，我們需要一種材料將它們結合起來。這種粘合材料可以是膠水，也可以是樹脂。如果是膠水，那就是使用膠水復合工藝將兩種薄膜粘合到一起。如果是樹脂，那就利用多層共擠工藝在薄膜生產(chǎn)的同時將不同材料粘合在一次，或者是利用淋膜復合工藝將兩種薄膜粘合起來。針對膠水，有機會的話，我們會在另外的文章中展開介紹。這里我們先著重介紹可以擠出的粘合樹脂。

廣義的粘合樹脂

正如前面討論的，任何起到粘結作用的樹脂都可以叫做粘合樹脂。英文一般稱為“tie”（就是將兩個東西連接在一起的意思）。PP和PE共擠時候，需要粘合樹脂來保證層間剝離力。而鋁箔和紙張淋膜復合的時候，也需要粘合樹脂把它們粘起來。很多粘合樹脂具有雙親性。它跟需要粘合的材料都有一定的親和性，從而實現(xiàn)對兩種材料的粘合。但很多時候粘合樹脂的雙親性是有傾向性的，也就是跟一種材料的親和性比另一種的高（或者低）。所以在選用粘合樹脂的時候需要注意考慮這個問題。

下面是一些常見的情況與對應的粘合樹脂：

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PP和PE的共擠結構

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乙烯基彈性體：與PE的親和性較好，與PP的親和性較差

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丙烯基彈性體：與PP的親和性較好，與PE的親和性較差

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EVOH或者PA和PE或PP的共擠結構

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馬來酸酐（MAH）接枝改性的聚烯烴

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PVDC與PE的共擠結構

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EVA：一般來說需要VA含量大于18%

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EMA或EEA也有很好的粘合強度

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紙張與鋁箔的淋膜復合

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PE就已經(jīng)可以提供足夠好（把紙張纖維拔出）的粘合強度

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鋁箔與PE的淋膜復合

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EAA或者EMAA：酸含量越高跟鋁箔的親和性越好、跟PE的親和性缺下降。一般使用酸含量在6~10%之間的。由于MAA基團比較大，所以相同重量百分百（%wt）情況下，EMAA的實際酸含量比EAA低一些。

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BOPET或者BOPA與PE薄膜的淋膜復合

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底涂+淋膜PE可以滿足一般的強度要求

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杜邦AE+淋膜PE也可以達到一般的強度要求

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特殊改性的PE可以達到較好的強度要求

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狹義的粘合樹脂

在薄膜領域，狹義的粘合樹脂主要是指在EVOH或者PA共擠結構中使用的粘合樹脂。一般來說，EVOH和PA共擠膜中使用的粘合樹脂是馬來酸酐接枝改性的聚乙烯（MAH-g-PE)。馬來酸酐改性的PP則比較少，而且價格貴。其主要原因是接枝過程中，聚丙烯容易發(fā)生斷鏈，結果融指會快速上升。因此馬來酸酐接枝改性的聚丙烯比較難生產(chǎn)。

實際應用中，馬來酸酐改性的粘合樹脂分為配方料和濃縮料兩種。

1. 配方料是粘合樹脂供應商已經(jīng)將MAH接枝料以及其他輔助原料（如LLDPE，EVA等）熔融共混好以后的原料。

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配方料的主要優(yōu)點是可以直接使用，工藝簡單，性能穩(wěn)定。

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主要缺點是成本較高。

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2. 濃縮料是MAH接枝比例較高的原料。一般還需要薄膜生產(chǎn)商自己用其他原料（如LLDPE）進行稀釋。根據(jù)稀釋比例不同，還分為中濃度料（1:1～1:4稀釋）和高濃度料（>1:6稀釋）。

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濃縮料的主要優(yōu)點是綜合成本較低，給薄膜生產(chǎn)商最大的靈活性。

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主要缺點是對對生產(chǎn)工藝及控制的要求高，否則容易出現(xiàn)問題。

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近年來，普通多層共擠膜上濃縮料用得越來越多。因此有必要了解MAH-g-PE的粘合原理，才能更好的利用濃縮料。粘合樹脂主要是利用MAH基團在高溫下和PA的胺基或者EVOH的羥基反應。一半PE一半PA或者EVOH的反應產(chǎn)物具有很好的雙親性。因此能提供非常好的粘結性能。

和任何化學反應一樣，溫度、濃度、接觸時間都會影響MAH基團的反應進程。因此，為了保證足夠的粘結強度，需要維持MAH-g-PE的擠出溫度、MAH的濃度以及足夠的與PA或者EVOH的接觸時間。但溫度、濃度并非越長越好。擠出溫度過高容易產(chǎn)生晶點；MAH濃度過大容易產(chǎn)生水波紋。所以根據(jù)經(jīng)驗，比較合適的溫度為210～240度；MAH濃度為0.1～0.3%。除此之外，薄膜的結構設計也很重要。粘合層并非越薄越好。首先厚度不足會引起粘結強度的降低，更嚴重的是過薄的粘合層容易引起多層共擠結構的層間不穩(wěn)定。下面就是一個粘合層結構/配方設計不合理造成嚴重層間紊亂的例子。

總結起來，馬來酸酐接枝的粘合樹脂在使用中應該注意一下幾點。

l 配方料使用方便、性能穩(wěn)定，但是成本較高。

l 濃縮料綜合成本較低，但對工藝控制要求高，容易出錯。

l 粘合樹脂的擠出溫度一般在210~240度之間。

l 馬來酸酐含量并非越高越好，一般在0.1~0.3%比較合適。

l 粘合層需要有一定的厚度（具體情況視配方及設備而定），以保證粘合強度和多層擠出穩(wěn)定。

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文章出處：“涂布在線資訊” 公眾號

塑料薄膜之間的粘連是薄膜生產(chǎn)商普遍遇到的問題，其中原因主要是由于薄膜閉合后膜間形成真空密合狀態(tài)，不易分開，解決薄膜粘連問題主要是通過添加抗粘連母粒和爽滑母粒來完成，它使得薄膜的放卷和收卷都變得容易，以及在薄膜的使用過程當中也容易開口。

現(xiàn)在市場上的爽滑母粒，一般都是添加芥酸酰胺或者油酸酰胺，這些爽滑劑都具有遷移性，一般添加于薄膜的中間層，隨著時間的推移，中間層的爽滑劑會緩慢的遷移到薄膜的表層，降低膜的摩擦系數(shù)，但在追求低COF的同時，在溫度和環(huán)境的作用下，過量的遷移到表層的爽滑劑會影響薄膜的熱封和印刷性能，所以非遷移低摩擦系數(shù)的爽滑母粒就顯得尤其重要。

抗粘連添加劑和爽滑劑分類如下

天然硅石和滑石

合成硅石

碳酸鈣

瓷土

玻璃和陶瓷顆粒

不相容聚合體

油酸酰胺

芥酸酰胺

選擇抗粘連母粒和爽滑劑的決定因素

抗粘連母粒和爽滑劑的選用除了考慮到其優(yōu)異的開口抗粘效果，主要還有以下幾點：

1光學性能

為獲得最好的透明度和最低的霧度，抗粘連劑必須選用折射率和樹脂相近的（1.49），以及以盡可能少的抗粘劑達到所需要的開口效果，爽滑劑同理。

2分散性

抗粘連劑的粒徑很關鍵，粒徑越小越不好分散，粒徑大又會影響薄膜的表觀性和光學性能，抗粘連劑的粒徑一般選用2-10的微米，母粒生產(chǎn)商要有高分散的雙螺桿機組以及豐富的母粒分散生產(chǎn)經(jīng)驗。

3熱封和印刷性能

薄膜在熱封和印刷之間一般都要進行電暈或者火焰處理來增加薄膜的表面張力和表面能，但不適量的爽滑劑會遷移到薄膜表面影響膜的熱封和印刷性能，造成薄膜之間剝離強度低和油墨粘附力不強，對這方面要求嚴格的薄膜廠商可以選用摩擦系數(shù)低，非遷移的抗粘和爽滑母粒。

4金屬化膜防劃傷性能

為防止無機抗粘劑刺穿薄膜從而削弱水汽，氧氣阻隔性能，抗粘劑形狀可選用圓形和柔軟的粒子，可以保證金屬化膜具有最好的阻隔性能。

5價格

薄膜生產(chǎn)廠家使用抗粘連母料所出現(xiàn)的問題分析和解決方法：