鋁塑無膠復合用鋁箔及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于包裝材料及其制備技術領域，具體涉及一種鋁塑無膠復合用鋁箔及其制備方法。
【背景技術】
[0002]鋁箔具有質輕、延展性好、阻隔性高、無毒、價格低廉等特點，被廣泛用作各類復合包裝材料的阻隔層。鋁塑復合包裝材料可以充分發揮鋁箔和塑料的優點，能夠大幅度提高包裝材料的阻隔性、防水防潮性、適印性和熱封性等性能，因而受到了包裝行業和用戶的青睞。然而傳統的鋁塑復合膜需要使用具有粘合力的中間層將鋁箔和塑料薄膜粘合在一起從而形成鋁塑復合膜。目前鋁塑復合工藝上常用的方法是干法復合和濕法復合。所謂濕法復合是將粘合劑均勻涂布在鋁箔或塑料薄膜基底上，然后將鋁箔和塑料薄膜在一定的壓力下復合，然后通過烘箱把粘合劑中的溶劑揮發掉。而干法復合是指將粘合劑均勻涂布于鋁箔或塑料薄膜基底上，通過烘箱將粘合劑中溶劑揮發后再在一定的壓力下復合。然而，無論是干法復合還是濕法復合都需要使用大量的有機溶劑，對環境造成巨大的污染，在越來越注重低碳、健康、安全環保、資源節約和綠色生態的今天，對耗用如此大量的有機溶劑所帶來的負面影響已經越來越受到人們的關注。鋁塑無膠復合由于沒有溶劑揮發，對環境無污染，因而備受關注。然而，到目前為止，有關鋁塑復合用鋁箔的制備方法和技術的報道甚少，這也是導致目前鋁塑無膠復合還沒有大面積應用的關鍵因素。因此，發明一種鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法對于推動鋁塑無膠復合工業的快速發展、降低鋁塑復合生產對環境的影響具有非常重要的意義。
【發明內容】
[0003]本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種初粘力強、剝離強度大、與塑料薄膜復合時無需任何膠粘劑便可實現較好復合的鋁塑無膠復合用鋁箔及其制備方法。
[0004]為解決上述技術問題，本發明采用以下技術方案:
一種鋁塑無膠復合用鋁箔，所述鋁塑無膠復合用鋁箔的表面結構為納米柱陣列結構(即表面由圓柱形納米顆粒陣列組成)，所述納米柱的高度為0.5微米?3微米，所述納米柱的直徑為80納米?300納米，所述納米柱之間的間距為100納米?2000納米(該間距是指兩納米柱中心之間的距離)。
[0005]上述的鋁塑無膠復合用鋁箔中，優選的，所述鋁塑無膠復合用鋁箔的厚度為20微米?30微米。
[0006]作為一個總的技術構思，本發明還提供一種鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法，包括以下步驟:
(I)先在鋁箔表面涂布光刻膠，然后在所述光刻膠上覆蓋納米孔陣列掩模，所述納米孔陣列掩模中納米孔的孔徑為80納米?300納米，孔深度為0.5微米?3微米，孔間距為100納米?2000納米；
(2)將覆蓋有所述納米孔陣列掩模的鋁箔在紫外光下進行曝光和顯影，使所述鋁箔表面形成納米柱陣列，然后用酸液對鋁箔表面進行腐蝕，再去除鋁箔表面的光刻膠，經清洗后，得到表面結構為納米柱陣列結構的鋁塑無膠復合用鋁箔。
[0007]上述的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法中，優選的，所述步驟(2)中，所述曝光的時間為0.5h?lh，所述顯影的時間為0.5h?1.5h。
[0008]上述的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法中，優選的，所述步驟(2)中，所述酸液為鹽酸溶液，所述鹽酸溶液的濃度為0.lmol/L?lmol/L。
[0009]上述的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法中，優選的，所述步驟(2)中，所述酸液腐蝕的時間為5分鐘?30分鐘。
[0010]上述的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法中，優選的，所述步驟(2)中去除鋁箔表面的光刻膠的過程為:用丙酮對酸液腐蝕后的鋁箔進行浸泡。
[0011]上述的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法中，優選的，所述步驟(2)中，所述浸泡的時間為3小時?5小時。
[0012]與現有技術相比，本發明的優點在于:
1、本發明的鋁塑無膠復合用鋁箔的初粘力強、剝離強度大，與聚乙烯等塑料薄膜復合時無需任何膠粘劑便可實現較好的復合，且能夠滿足鋁塑復合包裝材料的力學性能要求。
[0013]2、本發明的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法簡單、可控性好。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發明實施例的鋁塑無膠復合用鋁箔的主視圖。
[0015]圖2為本發明實施例的鋁塑無膠復合用鋁箔的俯視圖。
[0016]圖例說明:
1、鋁箔本體層；2、納米柱陣列結構。
【具體實施方式】
[0017]以下結合說明書附圖和具體優選的實施例對本發明作進一步描述，但并不因此而限制本發明的保護范圍。
[0018]以下實施例中所采用的材料和儀器均為市售。
[0019]實施例1:
一種本發明的鋁塑無膠復合用鋁箔，如圖1和圖2所示，該鋁塑無膠復合用鋁箔的表面結構為納米柱陣列結構2 (表面結構以下為鋁箔本體層I )，納米柱的高度為0.5微米，納米柱的直徑為80納米，納米柱之間的間距(中心之間的距離，下同)為100納米。
[0020]本實施例中，鋁塑無膠復合用鋁箔的厚度為20微米。
[0021]一種上述本實施例的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法，包括以下步驟:
(I)首先在鋁箔表面涂布光刻膠(可采用可紫外光固化的水性聚氨酯，但不限于此)，然后在光刻膠上覆蓋納米孔陣列掩模，掩模孔為圓形，孔徑為80納米，孔間距(即孔心間距，下同)為100納米，孔深為0.5微米。
[0022](2)將覆蓋掩模的鋁箔在紫外光下曝光0.5小時，然后顯影0.5小時(顯影液為水，但不限于此)，在鋁箔表面得到納米柱陣列；然后用0.lmol/L的鹽酸溶液對鋁箔表面腐蝕5分鐘，再用丙酮對腐蝕后的鋁箔浸泡3小時，去除鋁箔表面的光刻膠，用去離子水清洗后，便得到表面由圓柱形納米顆粒陣列(即納米柱陣列)組成的鋁塑無膠復合用鋁箔。本實施例獲得的鋁箔與聚乙烯薄膜在一對上下加熱的滾筒的溫度和壓力作用下即可實現復合，其復合后的粘合性能滿足包裝材料剝離強度的要求。
[0023]實施例2:
一種本發明的鋁塑無膠復合用鋁箔，如圖1和圖2所示，該鋁塑無膠復合用鋁箔的表面結構為納米柱陣列結構2 (表面結構以下為鋁箔本體層I )，納米柱的高度為3微米，納米柱的直徑為300納米，納米柱之間的間距為2000納米。
[0024]本實施例中，鋁塑無膠復合用鋁箔的厚度為30微米。
[0025]一種上述本實施例的鋁塑無膠復合用鋁箔的制備方法，包括以下步驟:
(I)首先在鋁箔表面涂布光刻膠，然后在光刻膠上覆蓋納米孔陣列掩模，掩模孔為圓形，孔徑為300納米，孔間距為2000納米，孔深為3微米。
[0026](2)將覆蓋掩模的鋁箔在紫外光下曝光I小時、顯影I小時，在鋁箔表面得到納米柱陣列；然后用0.lmol/L的鹽酸溶液對鋁箔表面腐蝕30分鐘，再用丙酮對腐蝕后的鋁箔