摘要：本文分析了塑料彩印包装中最常见的复合结构OPP/CPP或OPP/VMCPP复合强度低的原因，并提供了相应的解决方案。

Summary：This article explains the reasons and provides solutions for the low composite strength of opp/cpp or opp/vmcpp, which is the most common composite structure in plastic printing packaging.

随着人们生活水平的提高，食品对包装多样性、口味多样性、更长保质期的要求越来越多，对于塑料彩印包装的要求也越来越复杂。这些不仅仅表现在袋型的多样性上，对包装袋的复合强度、热封强度、耐穿刺等物化性能的要求越来越高。

一、低表面能材料及常用低表面张力薄膜

1、表面能的概念

表面能是指物质在恒温、恒压、恒组成的情况下，可逆地增加物系表面积须对物质所做的非体积功，另外也可以用表面粒子相对于内部粒子多出的能量来表述。表面能是创造物质表面时对分子间化学键破坏程度的度量。表面能是物质的一种本质属性，会随着物质种类、温度、处理方式的不同而改变。

2、表面张力的概念

多相体系中不同相之间存在着界面。习惯上人们仅将气-液、气-固界面称为表面。由于环境不同，处于界面的分子与处于相本体内的分子所受力是不同的。

例如：在水内部的一个水分子受到周围水分子的作用力的合力为零，但在表面的一个水分子却不如此。因上层空间气相分子对它的吸引力小于内部液相分子对它的吸引力，所以该分子所受合力不等于零，其合力方向垂直指向液体内部，结果导致液体表面具有自动缩小的趋势，这种收缩力称为水的表面张力。在294K的条件下，水表面张力为72.73*10^-3N/m。

同理，塑料膜的表面张力是指塑料膜固体相与空气的气体相之间的界面张力，薄膜的表面张力取决于塑料薄膜表面自由能大小，而薄膜表面能又取决于薄膜材料本身的分子结构。

在塑料彩印行业中，用于印刷的油墨或者用于复合的胶黏剂主要以聚氨酯材料为主，聚氨酯材料是指在分子链中含有氨基甲酸酯基团（－NHCOO－）或异氰酸酯基（－NCO）等特征官能团的材料，由于含有活泼氢或者活性的NCO基团，故聚氨酯树脂表现出高度的活性与极性。但是聚氨酯树脂，想要在塑料薄膜表面完成润湿——印刷附着——复合粘接等一系列的工艺，必须要求聚氨酯树脂的表面张力小于塑料薄膜表面张力。在常温下，聚氨酯树脂的表面张力为33达因/厘米左右。

二、OPP等低表面能复合制品市场现状

聚酯类材料(PET、PBT、PEN、PETG)、尼龙材料PA等是极性高分子材料，其表面自由能较高，表面张力在40达因/厘米以上；其他一些薄膜如聚烯烃薄膜(LDPE、HDPE、LLDPE、OPP、CPP等)属于非极性聚合物，其表面自由能小，表面湿张力较低，一般为30达因/厘米左右。

理论上讲，塑料膜的表面张力低于33达因/厘米，普通的油墨或粘合剂就无法附着牢固，因此必须对其进行表面处理。塑料薄膜表面处理的方法有：电晕处理法、化学处理法、机械打毛法、涂层法等，市场性价比最高的，并且最常采用的是电晕处理法。经过处理后的非极性塑料薄膜的表面张力一般能达到38达因/厘米，可以满足聚氨酯树脂的润湿要求。

对于两层都是低表面张力的塑料薄膜的复合，比如OPP/CPP、OPP/PE等复合结构，即使经过电晕处理，由于电晕效果参差不齐、随着时间推移电晕效果变差、经过印刷后某些特殊颜色油墨中助剂的加入影响印刷膜的表面张力等原因，该类薄膜的复合强度一般都不高，通常情况下刚复合后1~3天的剥离强度能够满足国标要求（干、轻包装复合膜常温剥离强度＞0.6N/15mm），但是随着放置时间延长，一般7天后剥离强度通常为0.1~0.3N/15mm。如此低的剥离强度对于后续产品的长期存放存在很大的安全隐患。

另外市场常见的一种复合结构是OPP/VMCPP，主要用于包装方便面、锅巴、小食品等大宗食品，市场用量巨大，但是由于OPP膜材的低表面张力、VMCPP的镀铝质量差或者镀铝容易转移等原因，该类结构的复合剥离强度经过14~30天后，一般也就在0.3~0.6N/15mm之间，也是很容易出现复合膜脱层等质量事故。

二、高盟新材解决OPP/CPP复合强度低的方案

针对上述软包装复合的行业痛点，高盟新材开发了一款专门用于复合低表面能塑料膜材的无溶剂复合胶黏剂SA7595A/SA7595B；该胶黏剂对于提高OPP/CPP或OPP/VMCPP等低表面能材料的复合强度比市场常见的胶黏剂有明显优势，尤其是剥离强度的保持方面能做到复合熟化后放置2个月，仍然能达到国标的剥离强度要求。

SA7595A/SA7595B的理化指标和实验室测试结果如下：

表1   SA7595A/SA7595B无溶剂胶黏剂产品指标

备注：实际配比和合适的上胶量需要根据季节、膜材质量等做适当调整

表2    SA7595A/SA7595B产品复合典型结构剥离强度数据

三、结语

低表面张力膜材是软包装复合膜中用量最大的一类材料，该类材料的复合强度低一直是行业痛点，对于该问题的解决不单单需要依靠胶黏剂企业通过胶黏剂配方的优化来实现，尤其是近几年兴起的无溶剂复合机对于工艺要求更高。一个质量稳定的包装袋的最终形成，还需要彩印前端各个供应商都确保自己产品质量的稳定性、彩印厂工艺的稳定性等合力完成。