[发明专利]一种提高复合薄膜粘接性能的方法

说明书

本发明公开一种提高复合薄膜粘接性能的方法，属于高分子材料领域。本发明所述方法为：在清洗后的基膜上涂布紫外光活性处理液，将紫外光活性处理液涂布于基膜表面，待处理液表干后将基膜涂布面朝上置于紫外灯下进行紫外辐照处理；然后将聚氨酯粘合剂涂布到紫外辐照处理过的两块基膜表面，经加热活化后加压复合形成复合薄膜，紫外光活性处理液为叠氮化合物与有机溶剂或有机溶剂与溶剂型聚氨酯粘合剂的混合物配制得到；本发明所述方法对基膜表面的处理效果稳定，可与市场上主要的复合薄膜用基膜和聚氨酯粘合剂配合使用，有效地提高复合薄膜的粘接强度，对溶剂型聚氨酯和水性聚氨酯粘合剂粘接的复合薄膜的耐水性均有明显的改善作用。

技术领域

本发明涉及一种提高复合薄膜粘接性能的方法，属于高分子材料领域。

背景技术

以聚乙烯和聚丙烯为代表的聚烯烃材料具有优异的综合性能，其加工制造容易且价格低廉，通过灵活的配方调整可为特定用途实现材料的量身定制，这些因素使其成为多样化复合产品制造的首选材料【Edivaldo Bibiano et al Polyolefins having one ormore surface modified to improve adhesion of polyisocyanate functionaladhesives thereto[P],US 8871341B2】。

复合薄膜具有屏蔽、气密、耐热、防水防潮、可印刷和可热封等功能，广泛应用于食品、医药、化妆品和办公消费品的包装，可部分替代玻璃、马口铁、纸和纸板等包装材料。

目前，复合薄膜的基膜材料主要聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP，又有双向拉伸聚丙烯BOPP和流延聚丙烯CPP）以及双向拉伸聚酰胺（BOPA）、镀铝聚酯（VMPET）和纸等。其中的PE、PP和CPP的表面张力分别只有31、29及40达因/厘米，由于很难找到表面张力比其还小的粘合剂，加之PE和PP的分子结构规整、结晶度高，表面无任何活性的反应位，难于与粘合剂树脂形成化学键，这些因素都使其很难被一般粘合剂润湿和粘接【①卢春华等，浅析影响聚乙烯、聚丙烯与聚四氟乙烯粘接性能的因素[J].弹性体，2005,15（6）：69-71②刘乃亮等，难粘塑料表面低温等离子体处理研究进展[J].中国胶黏剂，2009,18（12）：53-59】。因而被归类为非极性、低表面能的难粘接材料，这类材料粘接性能的改善一直是材料科学关注的热点之一。

目前，复合薄膜主要有挤出复合和干法复合两种生产工艺，其中的干法复合使用的粘合剂中有90%是聚氨酯（PU）粘合剂，原因是PU粘合剂具有优良的粘接性、耐磨性和柔性、可室温固化，且其溶度参数21.1（J/cm³)^1/2与聚烯烃的溶度参数16.8～18.8(J/cm³)^1/2非常接近，而且PU粘合剂主剂的表面张力（20～44达因/厘米）也与聚烯烃的表面张力非常接近。即便如此，仍然需要对基膜进行电晕等预处理，以将聚烯烃表面张力（表面能）提升到38达因/厘米以上才可进行粘接（使用水基PU粘合剂时对聚烯烃表面张力的提升幅度要求更高），存在的问题是处理效果不稳定，影响了复合薄膜的粘接强度和耐水性。

科技的进步使人们认识到解决上述问题的技术突破口就是需要对聚烯烃材料的界面性能进行改善，即对其进行表面处理以提高其在粘接中的界面强度。为此人们已尝试通过以下多种方式来提高聚烯烃的表面能和可粘接性：

1.化学刻蚀法：采用强氧化性化学试剂进行表面氧化处理，可在聚烯烃表面

生成含氧基团（C=0，C-OH,COOH等），增加表面的粗糙度，进而改善其粘附性。缺点是制品易着色，处理后还要中和、水洗和干燥，处理液污染大。

2.火焰处理法：采用可燃混合气体经过特制灯头使火焰灼烧表面，火焰中的

激发态原子从表面夺取氢原子，使表面氧化而将含氧基团引入表面，从而改善表面极性和粘接效果。缺点是操作过程要求严格，否则容易导致基材变形甚至烧坏，主要用于厚制品的处理。