APET vs PET, film polyester métallisé et film antiadhésif PET expliqués

Qu'est-ce que l'APET et en quoi il diffère du PET standard

APET signifie Polyéthylène Téréphtalate Amorphe. Il s'agit d'une forme physique spécifique de résine PET dans laquelle les chaînes polymères sont disposées dans un état principalement désordonné et non cristallin (amorphe), plutôt que dans les structures cristallines étroitement compactées trouvées dans d'autres formes de PET. Cette distinction dans l'arrangement moléculaire est ce qui donne à l'APET ses caractéristiques de traitement et optiques déterminantes. , et c'est pourquoi l'APET et le PET semi-cristallin standard servent des marchés finaux différents bien qu'ils partagent la même chimie de base.

Le PET (Polyéthylène Téréphtalate) en tant que famille de matériaux englobe plusieurs formes structurelles en fonction de la manière dont le polymère est traité après polymérisation. Lorsque le PET fondu est refroidi rapidement – ​​trempé – les chaînes n’ont pas le temps de s’aligner en structures cristallines et sont gelées dans un état désordonné. C'est l'APET. Lorsque le PET est refroidi lentement ou soumis à une cristallisation à l’état solide, une structure semi-cristalline se forme, produisant du CPET (PET cristallin) ou du PET de qualité bouteille standard. Une troisième variante, le GPET (PET modifié au glycol, également appelé PETG), introduit un co-monomère pour supprimer définitivement la cristallisation, même en cas de refroidissement lent.

Propriétés clés de l'APET

• Clarté optique exceptionnelle — la structure amorphe diffuse très peu de lumière, conférant à la feuille APET une transparence semblable à celle du verre avec des valeurs de voile généralement inférieures à 2 % aux épaisseurs standard. C’est la principale raison pour laquelle il domine le thermoformage des emballages alimentaires, où la visibilité du produit détermine les décisions d’achat.
• Bonne thermoformabilité — L'APET se ramollit de manière prévisible sur une fenêtre de traitement d'environ 80 à 130 °C, permettant le thermoformage par emboutissage profond en barquettes, coquilles et blisters avec une répartition constante de l'épaisseur de paroi.
• Rigidité à température ambiante — bien qu'il soit amorphe, l'APET a une température de transition vitreuse (Tg) d'environ 75 à 80 °C, ce qui signifie qu'il reste rigide et dimensionnellement stable à température ambiante et au réfrigérateur.
• Agrément contact alimentaire — APET est conforme à la FDA 21 CFR et au règlement européen 10/2011 pour le contact direct avec les aliments sur une large gamme de types d'aliments et de températures.
• Recyclabilité — L'APET est compatible avec le flux de recyclage établi du PET (résine n°1), un critère de plus en plus important pour les spécifications des emballages de vente au détail en Europe et en Amérique du Nord.

La principale limite de l'APET est son résistance thermique limitée . Parce qu'il est amorphe, l'APET commence à ramollir près de sa Tg, ce qui le rend impropre aux plateaux-repas prêts à cuire ou aux applications de remplissage à chaud. Pour ces utilisations, le CPET (qui peut résister à des températures allant jusqu'à 220°C) est l'alternative appropriée.

APET vs PET : une comparaison pratique entre les applications

La comparaison entre l’APET et d’autres formes de PET est particulièrement significative dans le contexte d’applications spécifiques. Le tableau ci-dessous résume les principaux différenciateurs entre l'APET, le CPET et le PET semi-cristallin de qualité bouteille que les acheteurs et les concepteurs de produits doivent le plus souvent évaluer.

Dans l'approvisionnement en emballages rigides, La feuille APET est le choix par défaut pour les barquettes pour aliments réfrigérés et à température ambiante, les coquilles de boulangerie, les contenants de produits et les supports de blisters pharmaceutiques. où la clarté et la thermoformabilité dépassent les exigences de résistance à la chaleur. Le CPET est spécifié exclusivement lorsque le même plateau doit passer du congélateur au four conventionnel – un segment plus restreint mais de grande valeur dans la vente au détail de plats cuisinés. Lorsque les acheteurs rencontrent une « fiche PET » dans les listes de fournisseurs sans autre qualification, il s'agit le plus souvent d'APET dans la pratique, même si cela doit toujours être confirmé par une fiche technique.

Film polyester métallisé : structure, fabrication et applications

Le film polyester métallisé – le plus souvent produit sur des substrats de film PET (BOPET) à orientation biaxiale – est fabriqué en déposant une couche extrêmement fine d'aluminium métallique sur la surface du film dans des conditions de vide poussé. Le processus est appelé métallisation sous vide ou dépôt physique en phase vapeur (PVD). La couche d'aluminium a généralement une épaisseur de 20 à 100 nanomètres. — environ 500 fois plus fin qu'un cheveu humain —, ce dépôt est pourtant suffisant pour transformer un film transparent en un matériau hautement réfléchissant et renforcé.

Le processus de métallisation sous vide

Le film BOPET est déroulé et passé dans une chambre à vide maintenue à des pressions de 10⁻⁴ à 10⁻⁵ mbar. Des fils ou des pastilles d'aluminium sont introduits dans des bateaux en céramique chauffés électriquement ou dans un canon à faisceau d'électrons, où ils se vaporisent. La vapeur d'aluminium se condense sur la surface du film en mouvement en une couche continue et uniforme. La vitesse de dépôt, le vide de la chambre et le taux d'évaporation de l'aluminium sont tous contrôlés pour atteindre la densité optique (DO) cible - généralement une DO 2,0 à 3,5 pour la métallisation d'emballages standard, où des valeurs de DO plus élevées correspondent à une réflectivité et à des performances de barrière supérieures.

Après métallisation, le film est généralement traité par corona et enroulé. Une fine laque protectrice ou une couche d'apprêt est souvent appliquée sur la couche métallique pour empêcher l'oxydation et améliorer l'adhérence de l'encre pour les processus d'impression ultérieurs.

Propriétés et performances

• Performances de la barrière — Le BOPET métallisé atteint des taux de transmission d'oxygène (OTR) de 1 à 5 cm³/m²/jour et des taux de transmission de vapeur d'eau (WVTR) de 0,2 à 1,0 g/m²/jour dans des conditions standard. Ces valeurs sont nettement meilleures que celles d’un film PET non couché, bien qu’inférieures à celles des feuilles laminées. Pour les snacks secs, le café et les confiseries, ce niveau de barrière est généralement suffisant.
• Réflectivité — Le PET standard métallisé en aluminium réfléchit 85 à 95 % de la lumière incidente, permettant l'esthétique métallique très brillante utilisée dans les emballages flexibles haut de gamme, les emballages cadeaux et les stratifiés décoratifs.
• Avantage en termes de poids et de coût par rapport au film — avec une épaisseur totale de 12 à 23 µm, le BOPET métallisé est nettement plus léger que les stratifiés en feuille d'aluminium et coûte nettement moins cher au mètre carré, tout en offrant une esthétique comparable et une barrière adéquate pour de nombreuses applications.
• Isolation thermique — le film polyester métallisé reflète la chaleur rayonnante, ce qui en fait un matériau de base dans les couvertures d'urgence, les revêtements d'isolation des bâtiments et les emballages thermiques pour produits pharmaceutiques et périssables.

Applications courantes

• Emballage alimentaire souple — les sacs de collations, les sachets de café, les emballages de confiserie et les films d'operculage lorsqu'une barrière et un attrait en rayon sont requis.
• Films holographiques et décoratifs — Le BOPET métallisé est le substrat des films holographiques gaufrés utilisés dans les étiquettes de sécurité, les emballages cadeaux et les applications anti-contrefaçon.
• Films diélectriques de condensateur — Le BOPET métallisé ultra-fin (3 à 6 µm) avec une épaisseur de dépôt d'aluminium contrôlée avec précision sert de diélectrique actif dans les condensateurs à film pour l'électronique de puissance.
• Produits thermiques et isolants — l'isolation multicouche (MLI) dans l'aérospatiale, les barrières radiantes dans la construction de bâtiments et les doublures d'emballage pour la chaîne du froid reposent toutes sur la réflectance de la chaleur rayonnante du film polyester métallisé.
• Support de feuille de marquage à chaud — Le film PET métallisé sert de bande de support pour le transfert de feuille d'estampage à chaud, libérant la couche métallique décorative sur le papier, le carton ou le plastique sous chaleur et pression.

Film de libération PET : Fonction, construction et utilisations industrielles

Le film antiadhésif PET est un film polyester - le plus souvent BOPET - qui a été enduit sur une ou les deux surfaces d'un agent antiadhésif, généralement un composé à base de silicone, pour créer une surface à faible énergie à partir de laquelle les adhésifs, les résines et les revêtements peuvent être proprement décollés sans laisser de résidus. Le film antiadhésif protège une couche d'adhésif ou de substrat pendant le stockage, la manipulation et la transformation, puis est retiré immédiatement avant l'application finale.

Classification des forces de construction et de relâchement

Les films antiadhésifs en PET sont spécifiés principalement par leur force de décollement, c'est-à-dire la résistance au pelage nécessaire pour séparer le film de l'adhésif ou de la résine qu'il protège. La force de déclenchement est mesurée en cN/25 mm (centinewtons par 25 mm de largeur) et classée en catégories fonctionnelles :

• Ultraléger/dégagement facile (2–5 cN/25 mm) — utilisé lorsque le film antiadhésif doit être décollé avec une force minimale, comme les doublures de protection pour les étiquettes sensibles à la pression, les films graphiques et les fines membranes adhésives.
• Libération légère à moyenne (5–30 cN/25 mm) — la gamme la plus courante de revêtements de ruban adhésif industriels, de films de transfert d'adhésif et de supports préimprégnés composites.
• Libération serrée (30-150 cN/25 mm) — utilisé lorsque le film antiadhésif doit rester solidement lié lors d'un traitement agressif — laminage à chaud, découpe ou pressage à haute pression — et ne se détache que sous l'effet d'une force délibérée à la fin du processus.

Le revêtement antiadhésif en silicone est appliqué par des méthodes de gravure, d'héliogravure inversée ou de revêtement à matrice à fente, durci par énergie thermique ou UV, et doit atteindre une épaisseur uniforme sur toute la largeur de la bande - une variation du poids du revêtement supérieure à ± 5 % produit une incohérence mesurable dans la force de démoulage qui provoque un délaminage ou des échecs de transfert d'adhésif dans les opérations de conversion en aval.

Pourquoi le PET est préféré aux substrats antiadhésifs en papier ou en PE

Alors que les supports en papier enduits de silicone et les films antiadhésifs enduits de polyéthylène sont utilisés dans les applications d'étiquettes et de rubans adhésifs en grand volume, les films antiadhésifs en PET offrent des avantages de performance spécifiques qui justifient leur coût plus élevé dans les applications exigeantes :

• Stabilité dimensionnelle — Le BOPET est orienté biaxialement et présente une très faible dilatation thermique, absorption d'humidité et allongement sous tension. Ceci est essentiel dans les lignes de couchage et de contrecollage de précision où la précision du repérage doit être maintenue sur de larges bandes à des vitesses élevées.
• Lissé de la surface — le BOPET calandré atteint des valeurs Ra (rugosité moyenne) de 20 à 100 nm, transférant cette douceur aux couches d'adhésif ou de résine coulées et produisant une surface adhésive brillante et sans défauts.
• Résistance à la chaleur — Les films antiadhésifs en PET résistent à des températures de traitement allant jusqu'à 150 à 180 °C, ce qui permet leur utilisation comme supports de processus dans les opérations de superposition de composites, de fabrication de préimprégnés et de revêtement d'adhésifs thermofusibles où les doublures en papier se dégraderaient.
• Inertie chimique — Le PET ne réagit pas avec les systèmes de revêtement à base de solvants et n'apporte pas de produits extractibles qui pourraient contaminer les formulations d'adhésifs durcissables aux UV, époxy ou acryliques.

Segments d'application clés

• Fabrication de rubans et d'étiquettes adhésifs sensibles à la pression (PSA) — Le film antiadhésif PET est utilisé comme substrat de coulée sur lequel le PSA est enduit et séché, puis transféré sur le matériau de face. Le film antiadhésif est enroulé et recyclé ou réutilisé.
• Fabrication de composites et de préimprégnés — Les feuilles préimprégnées en fibre de carbone, en fibre de verre et en aramide sont entrelacées avec un film antiadhésif PET pendant la superposition pour éviter une liaison indésirable entre les plis avant le durcissement en autoclave.
• Stratification de films électroniques et optiques — les revêtements de protection sur les films adhésifs optiques (OCA), les feuilles polarisantes et les adhésifs pour écrans tactiles sont des films antiadhésifs en PET, protégeant les surfaces de la contamination et des rayures tout au long de la chaîne d'approvisionnement jusqu'à l'assemblage final.
• Produits médicaux et d'hygiène — les pansements, les patchs transdermiques d'administration de médicaments et les champs chirurgicaux utilisent des doublures antiadhésives en PET pour protéger la couche adhésive jusqu'au point d'application, où un décollement facile et cohérent est une exigence de sécurité du patient.
• Arts graphiques et impression numérique — Les films vinyles autocollants et les supports d'impression numérique utilisent des doublures antiadhésives en PET pour permettre aux formes découpées d'être décollées et appliquées proprement sur les substrats lors de l'installation de la signalisation et de l'habillage du véhicule.

Lors de la spécification d'un film antiadhésif PET pour une nouvelle application, les acheteurs doivent définir l'épaisseur du film de base (généralement 25, 36, 50, 75 ou 100 µm), la plage de force de démoulage requise, le démoulage simple face ou double face, la rugosité de la surface si la qualité de la finition adhésive est critique et si un traitement antistatique est nécessaire pour les applications électroniques. L'inadéquation entre la spécification de la force de décollage et le niveau d'adhésivité de l'adhésif est la principale cause de défaillance du délaminage du support dans les opérations automatisées de distribution d'étiquettes et de conversion de ruban.