80年代，一种新的技术——真空镀铝被引入。此后，越来越多人们开始在不影响质量要求的前提下，改用真空镀铝膜来代替铝箔，从而降低包装成本。
所谓真空镀铝是指在高真空度下，铝一旦液化立即汽化，然后将其冷却堆积在塑料薄膜表面，形成一层具有良好金属光泽厚度约为300～600埃的镀铝层。镀铝层的厚度还使用透光量、光密度或者方阻的方式来表示。真空镀铝膜一般是耐温及机械加工性能较好的BOPP、BOPET、BOPA、CPP等材料。通过这样的一种方式，使得真空镀铝膜既具有与基材相似的机械物理性能，同时又拥有与铝箔相似的阻隔性能，详见表一、表二。
虽然，真空镀铝膜在阻隔性能上与铝箔仍有一定差距，而事实上，由于真空镀铝膜良好的柔韧性能，可以避免铝箔曲挠龟裂而导致的阻隔性能大幅降低的问题，在某些场合下，真空镀铝膜复合的包装比铝箔复合的包装拥有更好的阻透性能。因此，真空镀铝膜已经在有一定阻隔要求的软包装产品上取代了很大一部分铝箔的市场。 二、 镀铝膜、阻隔包装技术进展
而近年来，随着软包装行业竞争加剧，人们不仅关心包装的阻隔效果，而且关心包装材料的性能价格比，越来越多的新的技术被引入到薄膜的生产中，真空镀铝膜的加工企业也采取各种方式希望提高材料的阻隔性能，或降低成本，力图提高真空镀铝薄膜在市场中的占有率。佛山杜邦鸿基薄膜有限公司根据市场的需求，相继开发出专用聚酯薄膜。 (1)高阻氧膜8231
采用在线涂复处理的方式，提高了双向拉伸聚酯薄膜对氧气的阻隔能力。8231膜的阻氧性能与BOPA相似，如果能再结合真空镀铝，产品的阻氧性还会大幅度提高，如表三。 (2)镀铝用预处理薄膜121
未经处理或电晕处理聚酯薄膜在真空镀铝时，铝层厚度一般不超过350埃，这主要是因为镀铝层厚度增加剥离强度会大幅下降。121膜是经过化学处理的薄膜，其表面涂复一层提高镀铝层与聚酯薄膜结合力的涂层，增强了镀铝层的附着力，镀铝层的厚度可以从常规的350埃提高到500埃，甚至680埃的水平。从而使得真空镀铝膜的阻隔性能得到大幅的提高，如表四。
随着包装行业的不断发展，近年来又有不少新的加工技术及用途被广泛的采用。比如，为了提高生产效率，挤出涂复被引入到众多的包装公司，而传统的真空镀铝产品由于其较低的镀铝层与薄膜之间附着强度，在高温下淋膜下导致镀铝层龟裂剥离，从而导致产品的成品率急剧下降。又如，果冻食品在中国的比较流行。原有的真空镀铝产品不适应果冻食品加工的工艺，即在出厂前必须经过85摄氏度水煮的工序。在此过程中，传统的薄膜与镀铝层之间很容易出现分离的现象。国外聚酯薄膜生产厂家也曾尝试使用涂覆处理的方式来达到增强铝层附着强度。但是，由于这些厂家大多数采用对潮湿极敏感的(纳)磺基聚酯化学物质来进行涂覆预处理。因此其在潮湿环境下的铝层附着强度并不高，甚至全部丧失。我公司的121涂覆预处理膜则不但能在通常的条件下大幅的提高产品的铝层剥离强度，同时还能在潮湿环境下仍保持优异的剥离性能。由于此方面性能突出，我公司的产品得到了客户的广泛认可，如图一。 (3)金银卡纸用膜G膜
金银卡纸用膜要求复合之后的产品有光滑的表面、亮丽的外观及镜面的(金属)反射效果，同时还必须有良好的加工性能，不能在镀铝加工过程中产生皱折。传统的真空镀铝基膜出于保证产品易加工的目的，使得薄膜的表面粗糙度较大，在镀铝无法形成此用途所需要的高亮度要求，用于此用途的G膜光泽度由常规的120左右提高到140～150的水平，得到客户的广泛好评。
三、 镀铝产品的其它应用 喷铝(铝转移)用途 喷铝(铝转移)是为了适应一些低熔点及水分含量高的产品无法直接在真空镀铝机中蒸镀的情况下开发的技术。过程可分为四步，聚酯薄膜镀铝、镀铝层上涂胶、与纸复合、蒸膜剥离。此产品具有较佳的环保概念。前段时间，国家烟草总局就明文规定，不能使用纸塑复合的产品作为香烟的包装，而推荐使用喷铝纸。而此用途产品也存 一定弊端，就是产品暂时还无法达到纸塑复合产品的光亮的外观效果。 电化铝(烫金)用途 由于此用途生产工艺较多，必须经过数次高温加工： 电化铝的加工流程为：上离型层——上色层——真空镀铝——上胶粘层——复卷 电化铝产品在使用时，借助于一定的压力与温度，使金属箔或颜料烫印到印刷品或其他承印物上。因此，对基材的机械物理性能、耐高温性能和尺寸稳定性都有较高的要求。此用途最常用的基材为12至15微米的双向拉伸聚酯薄膜。经过烫印的产品具有特殊的金属光泽和华贵、富丽堂皇的本色，可以在印刷品画面上产生强烈的对比，从而使得印刷品产生绚丽夺目的效果；此外其烫印的对象不仅包括印刷品、纸张，还包括塑料、皮革、棉布等表面。电化铝产品在装饰品市场及包装市场得到了广泛的应用。 电容器用途 真空镀铝后的产品为双层结构，镀铝层具有良好的导电能力，塑料薄膜是绝好的绝缘材料。因此，通过特殊的镀铝加工，然后缠绕在一起，则可以生产出大小各异的薄膜电容器。目前这方面应用的薄膜主要为双向拉伸聚丙烯薄膜和双向拉伸聚酯薄膜。随着家电行业的迅猛发展，此类的用途也越来越多。而双向拉伸聚酯薄膜由于其较高的介电常数，非常适合做小型的电容器，更加适应于生产小型的电器用电容器。目前世界上最薄的电容器用聚酯薄膜已达到了0?7到0?9微米，而国内所能正式大批量生产的厚度为3?5微米，暂时只有佛山杜邦鸿基薄膜有限公司可以生产。 激光防伪用途 此用途要求薄膜有较好的亮度、挺度、机械物理性能及较高的耐温性能，使用的原材料一般为厚度在25微米到36微米的双向拉伸聚酯薄膜。其基本的原理是将经过真空镀铝后的薄膜，进行特殊的模压处理，使镀铝后的薄膜产生全息的效果，从而达到防伪的目的。随着国内企业自我保护意识的进一步提高，越来越多的客户开始采用此类的方法来保护自己的产品不受侵犯。另一方面，为了进一步提高全息的效果及清晰度，对用于此用途的真空镀铝膜又提出了更高的要求，比如对亮度的要求。传统的聚酯薄膜为了保证良好的加工性能加入了较多的添加剂，薄膜的表面粗糙，雾度偏高(3％左右)，真空镀铝后的产品的亮度不够。佛山杜邦鸿基薄膜有限公司为此投入了大量的人力物力，成功开发了雾度小于1％的真空镀铝基膜，并已得到了客户的认可和好评。 真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜还因为各方面优异的性能在其他的领域也被广泛的使用，如 ·优异的装饰性能，可以在纺织品或衣服上作为装饰品使用，如服装上常用到的金银丝和金银片。 ·良好的屏蔽效果，可以用作电线缠绕膜或作为防静电包装； ·对光线有很好的反射效果，很适合作为防热材料及农用反射膜使用。 参考文献
1?周祥兴、塑料包装材料成型与彩印工艺
2?Metlon India PVT.LTD.真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜性能指标 3?南韩Kolon公司，真空镀铝双向拉伸聚酯薄膜性能指标
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2004年1月6日 星期二
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HB－1高阻隔镀铝复合膜研制与应用
www.ppack.com 2003-10-23 作者： 陈玉胜 贺爱忠
摘要：本文介绍了HB－1高阻隔镀铝复合膜的材质结构、工艺路线以及其阻隔性能、复合强度等关键技术指标的影响因素。镀铝聚酯薄膜(VMPET)采用丙烯酸类树脂预先涂覆处理再真空镀铝，解决了铝层容易转移问题，使得镀铝层厚度从常规的320～420A提升到500～550A，且复合强度优良。HB－1高阻隔镀铝复合膜具有显著的技术创新、性能指标先进性和竞争性成本优势，因此应用前景广阔。
关键词：阻隔性能 丙烯酸类树脂 涂覆 镀铝 复合膜 一、 前言
随着社会发展和人民生活水平日益提高，商品经济越来越发达，为了提高商品的流通周期与货架寿命，商品包括的作用日益重要，尤其对于食品、药品、化妆品、农药、洗涤用品等易变质的一类商品，采用高阻隔性能包装材料往往是最有效的手段。目前包装领域可通过选用阻隔性薄膜材料[1][2][3][4]如含EVOH树脂共挤薄膜、涂覆PVDC薄膜、蒸镀氧化物薄膜、铝箔以及真空镀铝薄膜等，经过一遍(或多遍)复合可以满足以上产品的包装要求。
EVOH树脂共挤薄膜、涂覆PVDC薄膜和蒸镀氧化物薄膜等一类透明性材料有着良好的阻隔性能，但是这些材料相对成本较高，且在有些需要避光保存的场合不能应用。作为软塑包装上使用的铝箔，具有突出的阻隔性能，但是铝箔有一个致命的缺陷——弯曲后，铝箔很容易产生断裂，影响铝箔的阻隔性，同时价格还是相对较贵。后来，人们开始在不影响阻隔指标要求的前提下，改用真空镀铝膜来代替铝箔，从而降低包装成本。真空镀铝膜有着良好的柔韧性能，可以避免铝箔曲绕龟裂而导致的阻隔性能大幅度降低的问题，但是传统的真空镀膜仍有不少缺陷，即镀铝层厚度一般控制在320～420A，阻氧值在6.0ml/m2.24hr.23℃.50％RH，阻水值在1.5g/m2.24hr.38℃.90％RH，在阻隔性能上与铝箔仍有一定差距；同时复合以后，铝层转移至胶粘层的现象时有发生。针对此种情形，我司开发了HB－1高阻隔镀铝复合膜，即在镀铝基材PET薄膜表面上先涂一层丙烯酸类树脂专用涂层，再真空镀铝，专用涂层与镀铝基材PET、铝层的界面结合牢度好，与其它基材复合后剥离强度很高，镀铝层不会向任何一层转移，同时可以将镀铝层厚度提高到500～550A，阻氧值在
1.0ml/m2.24hr.23℃.50％RH以下，阻水值在0.5g/m2.24hr.38℃.90％RH以下，达到可以与铝箔相媲美的高阻隔性能，它将成为复合软包装领域内最具发展前景的新型包装材料。 二、 材质结构设计
在本结构中，表层PET(或OPP)具有较高的拉伸强度，同时其优良的透明性可以充分展现精美的印刷。高阻隔镀铝PET薄膜属阻隔层，其中镀铝层厚度达500～550A，对于包装内容物的保质保香起着关键作用。内层PE(或CPP)膜属于热封层，是与包装内容物直接接触的材料。其中高阻隔镀铝PET薄膜属于HB－1高阻隔镀铝复合膜的核心技术部分。 三、 工艺路线 1)高阻隔镀铝PET薄膜
基膜制造—→涂布＊—→真空镀铝—→卷取 ＊ 注：与基膜制造工序同步进行 2)HB－1高阻隔镀铝复合薄膜
印刷—→第一遍复合＊—→第二遍复合—→熟化—→分切或制袋 ＊ 注：与高阻隔镀铝PET薄膜进行第一遍复合 四、 产品关键技术指标分析与讨论 (一)镀铝层厚度与阻隔性能
镀铝层厚度通常可以用铝层的真实厚度(常用A为单位，1A=10－2um)来表示，它是影响镀铝复合薄膜阻隔性能决定性因素。
传统的真空镀铝复合膜，镀铝层厚度一般控制在320～420A，这主要是因为镀铝层厚度增加剥离强度会大幅下降。高阻隔镀铝复合膜，通过在镀铝层和镀铝基材PET薄膜之间置有一层提高镀铝层与聚酯薄膜结合力的专用涂层(丙烯酸类树脂)，增强了镀铝层的附着力，镀铝层的厚度可以从常规的320～420A提高到500～550A，从而使得镀铝复合膜的阻隔性能得到大幅的提高，如表一。
（二)镀铝层牢度、油墨附着牢度与复合强度
据我们调查，市场上的镀铝复合膜普遍存在复合强度较低的问题，发生这种情况通常会出现镀铝复合膜制品脱落、转移这一现象。同时镀铝复合膜印刷面料层通常为满版印刷，镀铝复合膜强度还与油墨在印刷基材上的附着牢度有关。 1)镀铝层牢度 1.1)镀铝层转移机理
用显微镜观察VM－PET镀铝，可以发现大量的纹隙和空隙。这是由于在真空蒸镀过程中PET产生拉伸形变，收卷后PET蠕变恢复而产生的结果，复合以后粘合剂分子会通过这些空隙渗入VM－PET界面，严重降低VMPET的复合牢度，从而造成剥离时镀铝层的转移。
此外，对于高阻隔镀铝复合膜一般要满足两方面的要求：1.阻隔性能要好，即材料的阻氧性能和阻水性能要好，而材料的阻隔性能取决于镀铝层的厚度；2.镀铝层与基材PET薄膜之间结合牢度要高，不会造成铝层转移。要满足这两方面的要求是矛盾的，因为要满足阻隔镀铝复合膜的阻隔性能必需保证足够厚的镀铝层，厚度为500～550A，而镀铝层越厚，脆性增大，铝层与镀铝基膜的膨胀系数差值越大，与其它基材复合后复合强度越低，越容易造成铝层转移。 1.2） HB－1高阻隔镀铝复合膜机理
我司采用预涂丙烯酸涂层的PET基膜，该涂层介于镀铝层和聚酯基膜之间从而起到一个缓冲层的作用，使PET在真空蒸镀收卷后蠕变产生的应力释放在该涂层，有效地避免了传统型的VMPET铝层存在大量纹隙和空隙的状况，提高了镀铝的致密度。此外，丙烯酸涂层的膨胀系数介于PET和镀铝层之间，涂层与PET、铝层的界面结合力很好，从而增强了镀铝层的附着力，镀铝层的厚度可以从常规320～420A提高到500～550A，镀铝复合膜复合强度较好，如表二。 2)油墨附着牢度
油墨附着牢度也是影响镀铝复合膜制品复合强度的关键因素之一，尤其在PET/VMPET复合结构膜中，若外层PET薄膜满版里印，则镀铝复合膜复合强度还与油墨在印刷基材上的附着牢度关系很大。
外层PET薄膜印前先对薄膜进行电晕处理(≥52dyn/cm)，以大大提高油墨在印刷基材上的附着牢度，这是一般常识无需进一步讨论。但外层PET薄膜满版里印后，与VMPET薄膜干复时若使用耐蒸煮或抗腐蚀性胶粘剂(如耐蒸煮胶ZJ AD533/H5)，油墨和胶粘剂的牢度往往大于油墨和PET的结合牢度，因此可能会出现油墨转移现象。为了使油墨在复合后仍与PET薄膜结合很牢，我司在油墨中加入少量的硬化剂。因为印刷油墨的连接料——化学树脂中含有许多活泼氢，例如：羟基、氨基等，与硬化剂含有异氰酸酯基，当硬化剂中异氰酸酯基与油墨树脂中活泼氢接触时，便会自动进行加成反应，生成交联产物聚氨酯，使油墨耐腐蚀、耐高温。
mOCN—R—NCO＋nHO_R 1—OH—→
HO—R—[O—C—N—R—N—C—O—R 1] X—OH
同时，硬化剂中的异氰酸酯基(－NCO)是一种十分活泼的反应性基团，它除了能与油墨树脂中的活泼氢反应外，也可以跟被印刷基材表面物质分子中的活泼氢反应，生成化学键，与薄膜产生很强的结合力(见表三)。 五、项目技术先进性及其应用前景
HB－1高阻隔镀铝复合膜综合了PET在线涂布、真空镀铝、凹版印刷复合等多项先进技术，使镀铝复合膜具有技术指标先进性(见表四)，在结构和工艺上有创新性，且有一定的成本优势。HB－1高阻隔镀铝复合膜经上海市科学技术情报研究所检索判定“达到国际先进水平”，并及时申请国家专利(申请号：02266330.4)，现被列入上海市高新技术成果转化项目和国家重点新产品计划。
HB－1高阻隔镀铝复层膜自从投产以来，得到了省巢、通用磨坊等众多著名跨国公司和国内知名企业的认可与使用，现已成为应用于奶粉、膨化食品、药品、农药等行业，取得了较好的经济和社会效益。据预测，随着中国入世，会有更多的跨国公