CN118288646A - 包装用积层材料、外层接着剂及其制造方法 - Google Patents

包装用积层材料、外层接着剂及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种包装用积层材料、外层接着剂及其制造方法。外层接着剂是通过多元醇材料及异氰酸酯材料进行反应而形成。多元醇材料为含有环保材质的聚酯多元醇，其是通过聚酯回收材料及包含生物质原料合成的至少其中之一衍生所形成的聚酯多元醇。环保聚酯多元醇具有介于25,000至75,000的重量平均分子量、介于18,000至55,000的数量平均分子量、以及介于‑30℃至60℃的玻璃转移温度。异氰酸酯材料包含第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成一官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)；及一第二异氰酸酯成份，其为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成。外层接着剂具备良好的接着性、加工成型性、耐热性、耐水性外、且环境友善。

Description

包装用积层材料、外层接着剂及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种包装用积层材料，特别是涉及一种包装用积层材料、外层接着剂及其制造方法。
背景技术
在现有技术中，包装用积层材料的外层胶主要是以由石化原料合成聚酯胶与硬化剂调制成配方涂布于金属薄膜及贴合于外层膜上，再涂布内层胶于金属薄膜的另一面，及贴合内层膜制得包装用积层材料。该包装用积层材料可以应用于电子包装或医药包装等铝塑复合积层材料上。然而，由石化原料制成之聚酯胶的材料是由非环保原料所制成，以至于用于制造包装用积层材料相对没有环保上的考虑。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种具环保性且对于环境友善的包装用积层材料、外层接着剂及其制造方法。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的其中一技术方案是，提供一种包装用积层材料，其包括：一内层高分子膜，其为一聚烯烃高分子膜及一聚氯乙烯高分子膜的至少其中之一；一外层高分子膜，其为一尼龙高分子膜、一聚酯高分子膜、及一尼龙/聚酯高分子多层膜(共挤膜或吹膜)的至少其中之一；一铝箔金属薄膜，其设置于所述内层高分子膜及所述外层高分子膜之间；一内层接着剂，其为一聚烯烃黏着胶、并且黏着于所述内层高分子膜层及所述铝箔金属薄膜之间；以及一外层接着剂，其为一聚氨酯黏着胶、并且黏着于所述外层高分子膜及所述铝箔金属薄膜之间；其中，所述外层接着剂是通过一多元醇材料以及一异氰酸酯材料进行反应而形成；其中，所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，并且所述环保聚酯多元醇是通过一聚酯回收材料降解而得原料再合成及一生物质原料合成制得的至少其中之一衍生所形成的聚酯多元醇；其中所述环保聚酯多元醇具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度；其中，所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。
优选地，所述异氰酸酯材料另包含一第二异氰酸酯成份，其为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物。且其中，所述异氰酸酯可以例如是甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。
优选地，所述外层接着剂的所述环保聚酯多元醇具有介于30,000至68,000的所述重量平均分子量、介于21,000至48,500的所述数量平均分子量、及介于-20℃至50℃的所述玻璃转移温度。
优选地，所述外层接着剂的所述环保聚酯多元醇具有介于1.2至2.2之间的一重量平均分子量比上数量平均分子量的比值(Mw/Mn ratio)。
优选地，所述包装用积层材料进一步包括：一第一防蚀处理层及一第二防蚀处理层，所述第一防蚀处理层位于所述内层接着剂及所述铝箔金属薄膜之间，并且所述第二防蚀处理层位于所述外层接着剂及所述铝箔金属薄膜之间。
优选地，所述的包装用积层材料为一食品包装材料、一医疗包装材料、及一电子包装材料的至少其中之一。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种包装用积层材料的外层接着剂，其特征在于，所述外层接着剂为一聚氨酯黏着胶，并且所述聚氨酯黏着胶是通过一多元醇材料及一异氰酸酯材料进行反应而形成；其中，所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，并且所述环保聚酯多元醇是通过一聚酯回收材料降解而得原料再合成及一生物质原料合成的至少其中之一衍生所形成之聚酯多元醇；其中，所述环保聚酯多元醇具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度；其中，所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。
优选地，所述异氰酸酯材料另包含一第二异氰酸酯成份，其为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物。其中，所述异氰酸酯可以例如是甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一份。
为了解决上述的技术问题，本发明所采用的另外一技术方案是，提供一种外层接着剂的制造方法，其包括：提供一多元醇材料；所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，其是通过一聚酯回收材料降解而得原料再合成及一生物质原料合成的至少其中之一衍生所形成之聚酯多元醇；其中，所述环保聚酯多元醇经调控具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度；提供一异氰酸酯材料；所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，所述第一异氰酸酯成份为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度；以及将所述多元醇材料及所述异氰酸酯材料进行反应，从而形成一外层接着剂。
优选地，若所述环保聚酯多元醇为所述聚酯回收材料，则所述环保聚酯多元醇是通过以下步骤形成：回收所述聚酯回收材料及醇解所述聚酯回收材料，接着依序进行酯化反应及聚合反应，以形成环保聚酯多元醇，其中，所述聚酯回收材料为回收的聚酯瓶片或回收的聚酯织物；若所述环保聚酯多元醇为所述生物质原料反应而得，则所述环保聚酯多元醇是通过以下步骤形成：提供所述生物质原料，并依序进行酯化反应及聚合反应，以形成所述环保聚酯多元醇；其中，所述环保聚酯多元的所述重量平均分子量及所述数量平均分子量是在所述酯化反应及所述聚合反应的过程中被调控。
本发明公开的包装用积层材料包含的外层接着剂选用环保聚酯多元醇，其在由聚酯回收材料或生物质原料生产的过程中(如：采用回收聚酯瓶片醇解或生质原料合成的酸/醇类原料经酯化及聚合反应制得)，经调控具有特定范围的重均/数均分子量及玻璃转移温度，且搭配具有特定化学结构的异氰酸酯材料而形成。藉此，所述外层接着剂除了具备良好的接着性、加工成型性、耐热性、及耐水性外，更兼具环境友善等优点。再者，本发明实施例包装用积层材料特别适合用于食品包装材料、医疗包装材料、及电子包装材料。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明实施例包装用积层材料。
图2为本发明另一实施例包装用积层材料。
图3为本发明实施例外层接着剂的制造方法流程图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所公开的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所公开的内容并非用以限制本发明的保护范围。
应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包括相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。
[包装用积层材料]
请参阅图1所示，图1为本发明一实施例包装用积层材料100(也可以称为铝塑积层材料)，其包含：一内层高分子膜1、一外层高分子膜2、一铝箔金属薄膜3、一内层接着剂4、及一外层接着剂5。
在堆叠顺序方面，所述铝箔金属薄膜3设置于内层高分子膜1及外层高分子膜2之间，所述内层接着剂4黏着于内层高分子膜1及铝箔金属薄膜3之间，并且所述外层接着剂5黏着于外层高分子膜2及铝箔金属薄膜3之间。也就是说，所述包装用积层材料100包含由下而上依序堆叠的外层高分子膜2、外层接着剂5、铝箔金属薄膜3、内层接着剂4、及内层高分子膜1。
在材料种类方面，所述内层高分子膜1为一聚烯烃高分子膜(polyolefin polymerfilm，如：CPP膜)及一聚氯乙烯高分子膜(polyvinyl chloride polymer film，如：PVC膜)的至少其中之一。所述外层高分子膜2为一尼龙高分子膜(nylon polymer film)、一聚酯高分子膜(polyester polymer film)、及一尼龙/聚酯之多层共挤高分子膜(nylon/polyester co-extruded polymer film)或吹制高分子膜(blown film)的至少其中之一。所述铝箔金属薄膜3为铝箔纸(aluminum foil)。所述内层接着剂4为一聚烯烃黏着胶(polyolefin adhesive)。所述外层接着剂5为一聚氨酯黏着胶(polyurethane adhesive)。
在厚度范围方面，所述内层高分子膜1具有20微米至100微米间的一厚度，所述外层高分子膜2具有12微米至60微米间的一厚度，所述铝箔金属薄膜3具有20微米至70微米间的一厚度，所述内层接着剂4具有1微米至5微米间的一厚度，并且所述外层接着剂5具有1微米至5微米之间的一厚度，但本发明不受限于此。
图1所示的包装用积层材料100特别适合用于医疗包装材料，但本发明不受限于此。
请参阅图2所示，图2为本发明另一实施例包装用积层材料200，其包含：一内层高分子膜1、一外层高分子膜2、一铝箔金属薄膜3、一内层接着剂4、及一外层接着剂5。
上述各材料层的堆叠方式及材料种类与图1显示的包装用积层材料100类似。不同的是，图2显示的包装用积层材料200进一步包含：一第一防蚀处理层L1及一第二防蚀处理层L2。所述第一防蚀处理层L1位于内层接着剂4以及铝箔金属薄膜3之间，并且所述第二防蚀处理层L2位于外层接着剂5以及铝箔金属薄膜3之间。
所述第一防蚀处理层L1及第二防蚀处理层L2形成于铝箔金属薄膜3的位于相反侧的两个外侧表面，其可以用来避免铝箔金属薄膜3发生锈蚀的情况。所述第一防蚀处理层L1及第二防蚀处理层L2的材料种类可以例如是无机涂料或有机-无机复合涂料，本发明不予以限制。举例而言，所述第一防蚀处理层L1及第二防蚀处理层L2可以例如是磷酸盐处理层。
图2所示的包装用积层材料200特别适合用于电子包装材料，但本发明不受限于此。整体而言，在本发明的多个实施方式中，所述包装用积层材料100、200特别适合应用为食品包装材料、医疗包装材料、或电子包装材料。
进一步地说，如图1及图2所示，所述外层接着剂5黏着于外层高分子膜2及铝箔金属薄膜3之间。所述外层接着剂5是通过一多元醇材料(polyol material)以及一异氰酸酯材料(isocyanate material)进行交联反应而形成。
在本发明实施例中，所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇(eco-friendlypolyester polyol)，且所述环保聚酯多元醇是通过一聚酯回收材料(polyester recycledmaterial)及一生物质原料(biomass raw material)的至少其中之一衍生所形成。
基于使用环保聚酯多元醇且需考虑到接着剂的材料接着特性，所述环保聚酯多元醇在由聚酯回收材料或生物质原料生产的过程中，经调控具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量(weight average molecular weight，Mw)、介于18,000至55,000的一数量平均分子量(number average molecular weight，Mn)、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度(glass transition temperature，Tg)。上述重量平均分子量及数量平均分子量的单位皆为克/摩尔(g/mol)。
优选地，所述外层接着剂5的环保聚酯多元醇经调控具有介于30,000至68,000的所述重量平均分子量、介于21,000至48,500的所述数量平均分子量、以及介于-20℃至50℃的所述玻璃转移温度。特优选地，所述外层接着剂5的环保聚酯多元醇经调控具有介于32,000至67,000的所述重量平均分子量、介于22,000至48,000的所述数量平均分子量、以及介于-18℃至48℃的所述玻璃转移温度。
进一步地说，所述外层接着剂5的环保聚酯多元醇具有介于1.2至2.2之间的一重量平均分子量比上数量平均分子量的比值(Mw/Mn ratio)、优选介于1.3至2.0之间、且特优选介于1.4至1.9之间，但本发明不受限于此。
另一方面，考虑到外层接着剂5需要具备良好的接着剂层物性，所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。举例而言，所述多元醇可以例如是官能度为2或3或4且具有C4至C15碳链长度的聚醚多元醇或聚酯多元醇(优选为聚醚多元醇)。也即所述加合物为一聚异氰酸酯成份。
在本发明的一些实施方式中，所述异氰酸酯材料另包含一第二异氰酸酯成份，所述第二异氰酸酯成份为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇(如：Mw为800～2500的聚醚多元醇)与异氰酸酯加成而成的加合物。其中，所述异氰酸酯可以例如是甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。
在本发明的一些实施方式中，所述外层接着剂5在合成的过程中可以例如是添加微量合成添加助剂(如：催化剂、阻聚剂、扩链剂、交联剂的至少其中之一)，其为本技术领域的通常知识，在此不予赘述。
根据上述配置，本发明实施例包装用积层材料100、200包含的外层接着剂5选用环保聚酯多元醇，其在由聚酯回收材料或生物质原料生产的过程中(如：采用回收聚酯瓶片醇解或生质原料合成的酸/醇类原料经酯化及聚合反应制得)，经调控具有特定范围的重均/数均分子量及玻璃转移温度，且搭配具有特定化学结构的异氰酸酯材料而形成。藉此，所述外层接着剂5除了具备良好的接着性、加工成型性、耐热性、及耐水性外，更兼具环境友善及低成本等优点。再者，本发明实施例包装用积层材料特别适合用于食品包装材料、医疗包装材料、及电子包装材料。
更具体地说，所述环保聚酯多元醇的重均/数均分子量以及玻璃转移温度可以利用制程参数或单体的选择来调控。制程参数可以例如是添加顺序、真空度、反应时间、及/或反应温度。藉此，所述环保聚酯多元醇除了能提供环境友善及成本控制的优点，亦能通过重均/数均分子量及玻璃转移温度的调控(例如：重量平均分子量介于25,000至75,000之间、数量平均分子量介于18,000至55,000之间、以及玻璃转移温度介于-30℃至60℃之间)，而提供材料良好的接着性、成型性、及耐水性。若所述环保聚酯多元醇的重均/数均分子量及/或玻璃转移温度高于或低于上述界定的数值范围，则所述外层接着剂的接着性可能会降低、加工成型性可能会变差、且耐水性可能会变差(如：遇高温高湿或泡水发生起泡的现象)。
进一步地说，所述异氰酸酯材料采用的第一异氰酸酯成份是为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。
其中，甲苯二异氰酸酯的化学结构中具有苯环，能提供材料具有耐热性及耐化学腐蚀性等特性。至于加成具有特定碳链长度(C4至C15)的多元醇能醇能对材料进行柔韧性调整，并且可以用作架桥设计。
若碳链的长度太短(如少于C4)，则接着剂可能变得过于刚硬，使得接着剂的加工成型性可能会变差(如：容易结晶)。反之，若碳链的长度太长(如多于C15)，则接着剂可能变得过于柔软，使得加工成型性也变差(如：不容易固化成型)，并且耐热性或耐化性也会变差。
据此，以部分使用具有特定碳链长度(C4至C15)的多元醇，能使材料具有较良好的接着特性。
更具体地说，所述异氰酸酯材料采用的第二异氰酸酯成份为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物。且其中，所述异氰酸酯可以例如是甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。
上述的第二异氰酸酯成份之采用的考虑因素为，能对材料进行柔韧性设计(如调整用量)、提升反应性、及减少黄变发生的情况。
另外，上述的第二异氰酸酯成份的选用也能提供材料耐热性，并且减少黄变发生的情况。
值得一提的是，上述第一异氰酸酯成份及第二异氰酸酯成份的用量比例可依据产品的设计需求(如：接着性)进行调整，本发明并不予以限制。
[包装用积层材料的外层接着剂]
以上为本发明实施例包装用积层材料的结构及材料特征说明。值得一提的是，上述实施例中的外层接着剂也可以为单独贩卖的产品。
更具体地说，所述外层接着剂为一聚氨酯黏着胶，并且所述聚氨酯黏着胶是通过一多元醇材料及一异氰酸酯材料进行反应而形成。
其中，所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，并且所述环保聚酯多元醇是通过一聚酯回收材料及一生物质原料的至少其中之一衍生所形成。
在本发明的一些实施方式中，所述环保聚酯多元醇具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度。
在本发明的一些实施方式中，所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。所述异氰酸酯材料另包含一第二异氰酸酯成份，其为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物。且其中，所述异氰酸酯可以例如是甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。所述外层接着剂的其它材料特征如上述实施例所述，在此便不予以赘述。
所述外层接着剂特别适合用于外层膜材为尼龙膜、聚酯膜、或尼龙/聚酯共挤膜，涂布贴合制得的铝塑积层膜材，具有优异的接着性、加工成型性、耐热性及耐水性，并兼具环境友善及低成本等优点。
[外层接着剂的制造方法]
以上为本发明实施例的外层接着剂的材料特征的相关说明，而以下将描述本发明实施例的外层接着剂的制造方法，该制造方法包含步骤S110至步骤S130。
必须说明的是，本实施例所载的步骤的顺序与实际的操作方式可视需求而调整，并不限于本实施例所载。
所述步骤S110包含：提供一多元醇材料。所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，其是通过一聚酯回收材料及一生物质原料的至少其中之一衍生所形成。其中，所述环保聚酯多元醇经调控具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度。
所述步骤S120包含：提供一异氰酸酯材料。所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，所述第一异氰酸酯成份为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。所述异氰酸酯材料可以选择性地包含一第二异氰酸酯成份，所述第二异氰酸酯成份为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物。且其中，所述异氰酸酯可以例如是甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。
所述步骤S130包含：将所述多元醇材料及异氰酸酯材料，进行反应(如交联反应)，从而形成一外层接着剂。
在本发明的一些实施方式中，若所述环保聚酯多元醇为聚酯回收材料，则所述环保聚酯多元醇是通过以下步骤所形成：回收所述聚酯回收材料及醇解述聚酯回收材料，接着依序进行酯化反应及聚合反应，以形成一环保聚酯多元醇。所述聚酯回收材料为回收的聚酯瓶片或回收的聚酯织物。
若所述环保聚酯多元醇为生物质原料，则所述环保聚酯多元醇是通过以下步骤形成：提供所述生物质原料，并依序进行酯化及聚合反应，以形成所述环保聚酯多元醇。
在上述两种制备方式中，所述环保聚酯多元的重量平均分子量及数量平均分子量，是在所述酯化反应及聚合反应的过程中被调控。
[实验数据测试]
以下，参照实施例1至4与比较例1至2详细说明本发明内容。然而，以下实施例仅作为帮助了解本发明，本发明的范围不限于这些实施例。
<实施例1>：将0.948摩尔的新戊二醇(NPG)、0.190摩尔的回收二乙二醇(r-DEG)、0.948摩尔的回收乙二醇(r-EG)、0.751摩尔的回收对苯二甲酸(r-TPA)、0.3摩尔的回收间苯二甲酸(r-IPA)和0.876摩尔的己二酸(AA)加入反应槽中。接着加入抗氧化剂(0.03wt％宏硕6601亚磷酸酯和0.08wt％宏硕6602受阻酚)，在一大气压下将反应槽加热至摄氏240度。在升温的过程中，当反应槽的温度加热至约摄氏160度时通入氮气并进行搅拌后，反应槽内即开始出现水分。此外，当反应槽的温度逐步加热至约摄氏240度时，于反应槽中加入催化剂0.08wt％醋酸锑和0.02wt％C-100辛酸亚锡，并进行常压酯化反应。
接着，在反应槽中脱出之水分达66.35g，逐渐减少反应槽中的压力，以进行负压脱水。在本实施例中，反应槽中的压力约每20分钟下降50torr。在反应槽中的压力降至50torr后，将反应槽抽真空至约0-10torr，并进行负压脱醇2小时。接着，通入少量氮气进行氮封purge 2小时后，开时进行破真空，再加催化剂0.027wt％醋酸锑，然后自常压抽真空至约0-10torr，再通入少量氮气purge 2小时后，破真空、取样，降温至约摄氏120度，逐步加入丁酮搅拌下稀释至50％后，并降温、以氮气破真空到得到成品得到含有回收成分的聚酯多元醇。
接着，依照表2配方配制外层胶(详细资料请参考表2)。以回收环保聚酯多元醇搭配第一异氰酸酯及第二异氰酸酯，添加助剂种类为偶合剂、流平剂、消泡剂、密着促进剂中至少一种。再者，将前述材料以搅拌机进行调配，并涂布于金属膜材后，贴合外层高分子膜后，再以一般内层胶涂布于金属薄膜的反面，并贴合内层高分子膜后，将贴合样品置入60℃烘箱4天后，即制得电子或医药包材产品，以作为相关物性的评比。
<实施例2>：将0.948摩尔的新戊二醇(NPG)、0.190摩尔的生质二乙二醇(Bio-DEG)、0.948摩尔的生质乙二醇(Bio-EG)、0.751摩尔的对苯二甲酸(TPA)、0.3摩尔的间苯二甲酸(IPA)、0.476摩尔的己二酸(AA)和0.4摩尔的生质葵二酸(Bio-SA)加入反应槽中。接着加入抗氧化剂(0.03wt％6601亚磷酸酯和0.08wt％6602阻酚酚)，在一大气压下将反应槽加热至摄氏240度。在升温的过程中，当反应槽的温度加热至约摄氏160度时通入氮气并进行搅拌后，反应槽内即开始出现水分。此外，当反应槽的温度逐步加热至约摄氏240度时，于反应槽中加入催化剂0.08wt％醋酸锑和0.02wt％C-100辛酸亚锡，并进行常压酯化反应。
接着，在反应槽中脱出之水分达66.35g，逐渐减少反应槽中的压力，以进行负压脱水。在本实施例中，反应槽中的压力约每20分钟下降50torr。在反应槽中的压力降至50torr后，将反应槽抽真空至约0torr，并进行负压脱醇2小时。接着，通入少量氮气进行氮封purge2小时后，开时进行破真空，再加催化剂0.027wt％醋酸锑，然后自常压抽真空至约0torr，再通入少量氮气purge2小时后，破真空、取样，降温至约摄氏120度，逐步加入丁酮搅拌下稀释至50％后，并降温、以氮气破真空到得到成品得到含有生质成分的聚酯多元醇。
接着，依照表2配方配制外层胶(详细资料请参考表2)。以使用生质原料制得之环保聚酯多元醇搭配第一异氰酸酯及第二异氰酸酯，添加助剂种类为偶合剂。其他步骤如同实施例1的方式进行外层胶调配、涂布及贴合制得电子或医药包材产品，以作为相关物性的评比。
<实施例3>：与上述<实施例1>制备方式大致相同，不同的是，实施例3采用含回收原料制得的聚酯多元醇是依据表1条件制得，包含0.948摩尔的新戊二醇(NPG)、0.190摩尔的回收二乙二醇(r-DEG)、0.948摩尔的回收乙二醇(r-EG)、0.751摩尔的回收对苯二甲酸(r-TPA)、0.3摩尔的回收间苯二甲酸(r-IPA)和0.876摩尔的己二酸(AA)。抗氧化剂采用0.03wt％宏硕6601亚磷酸酯和0.08wt％宏硕6602受阻酚。催化剂采用0.08wt％醋酸锑、0.02wt％的T1111(1,2,3,4-四氢-1-萘酚)、和0.02wt％C-100(辛酸亚锡)。实施例3是依照表2配方配制外层胶(详细资料请参考以下表2)。以使用具有不同分子量及玻璃转移温度(Tg)的回收环保聚酯多元醇搭配第一异氰酸酯及第二异氰酸酯，添加助剂种类为偶合剂。其他步骤如同实施例1的方式进行外层胶调配、涂布及贴合制得电子或医药包材产品，以作为相关物性的评比。
<实施例4>：与上述<实施例2>制备方式大致相同，不同的是，实施例4采用含生质原料制得的聚酯多元醇是依据表1条件制得，包含0.948摩尔的新戊二醇(NPG)、0.190摩尔的生质二乙二醇(Bio-DEG)、0.190摩尔的1,4-丁二醇(Bio-1,4BG)、0.948摩尔的生质乙二醇(Bio-EG)、0.751摩尔的对苯二甲酸(TPA)、0.3摩尔的间苯二甲酸(IPA)、0.476摩尔的己二酸(AA)、0.4摩尔的生质丁酸(Bio-BA)、0.4摩尔的生质葵二酸(Bio-SA)。抗氧化剂采用0.03wt％宏硕6601亚磷酸酯和0.08wt％宏硕6602受阻酚。催化剂采用0.08wt％醋酸锑、0.02wt％的T1111(1,2,3,4-四氢-1-萘酚)、和0.02wt％C-100(辛酸亚锡)。
实施例4是依照表2配方配制外层胶(详细资料请参考以下表2)。以使用生质原料制得之具有不同分子量及玻璃转移温度(Tg)的环保聚酯多元醇搭配第一异氰酸酯及第二异氰酸酯，添加助剂种类为偶合剂。其他步骤如同实施例2的方式进行外层胶调配、涂布及贴合制得电子或医药包材产品，以作为相关物性的评比。
<比较例1>：采用石化原料制得的聚酯多元醇，其是依据表1条件制得，包含0.948摩尔的新戊二醇(NPG)、0.190摩尔的二乙二醇(DEG)、0.948摩尔的乙二醇(EG)、0.751摩尔的对苯二甲酸(TPA)、0.3摩尔的间苯二甲酸(IPA)和0.876摩尔的己二酸(AA)。抗氧化剂采用0.03wt％宏硕6601亚磷酸酯和0.08wt％宏硕6602受阻酚。催化剂采用0.08wt％醋酸锑和0.02wt％C-100(辛酸亚锡)。
比较例1是依照表2的配方配制外层胶(详细资料请参考表2)。以使用传统石化聚酯多元醇搭配第一异氰酸酯，添加助剂种类为偶合剂。其他步骤如同实施例1的方式进行外层胶调配、涂布及贴合制得电子或医药包材产品，以作为相关物性的评比。
<比较例2>：依照表2配方配制外层胶(详细资料请参考表2)。以市售石化聚酯多元醇(韩国SK215)搭配市售第一异氰酸酯，添加助剂种类为偶合剂。其他步骤如同实施例1的方式进行外层胶调配、涂布及贴合制得电子或医药包材产品，以作为相关物性的评比。
其中，各成分的制程参数条件整理如下表1。
接着，将实施例1至4与比较例1至2所制得的外层接着剂来进行物化特性的测试，以得到该些外层接着剂的物化特性，诸如：接着性、成型性、耐热性、耐水性、…。
相关测试方法如下，并且测试结果整理如下表2。
<接着性>：取样：试片大小150mm x 15mm。试片剥离：于20mm处以刀片轻划试片之短边，沿割线折迭及反折数次后缓慢延伸试片，直至外层膜与铝箔完整分离约10mm以上，即可进行剥离测试。夹头距离：50mm。剥离方式：T型测试法。测试速度：50mm/min。工作距离：至少需测试位移50mm。接着性(接着强度)的测试结果的数值单位以N/mm2纪录。
<成型性>：取样：试片大小100mm x 140mm。冲型：以相同冲型尺寸60mm x 90m模具、改变冲型深度进行成形性评估，成型样品检视有无破洞或裂痕及深度作为评判。成型性的测试结果的数值单位以mm纪录。
<耐热性>：取样：试片大小100mm x 100mm置入130℃烘箱一天观察式样有无起泡及有无分层。
<耐水性>：以成型样品置入温度85℃/相对湿度85％高温高湿炉进行耐久性测试，观察试样有无分层或有无白化或起泡现象。
[表1制备条件]
[表2实验条件与测试结果]
[测试结果讨论]
在实施例1至4中，可由外层接着剂物性看出，实施例1至4无论是选用回收或环保聚酯多元醇搭配第一和第二异氰酸酯硬化剂，都具备至少与比较例1之石化原料的聚酯多元醇物性搭配第一异氰酸酯硬化剂相当或甚至更优的耐水性及成形性，并且优于比较例2。
由比较例1及2可以得知，比较例1以石化原料的聚酯多元醇物性搭配第一异氰酸酯硬化剂，其物性接近本发明实施例物性，因未选用第二硬化剂，成型性与耐水性会较差一点，且优于比较例2以市售聚酯多元醇搭配第一硬化剂物性。
[实施例的有益效果]
本发明的有益效果在于，本发明实施例包装用积层材料包含的外层接着剂选用环保聚酯多元醇，其在由聚酯回收材料或生物质原料生产的过程中(如：采用回收聚酯瓶片醇解或生质原料合成的酸/醇类原料经酯化及聚合反应制得)，经调控具有特定范围的重均/数均分子量及玻璃转移温度，且搭配具有特定化学结构的异氰酸酯材料而形成。藉此，所述外层接着剂除了具备良好的接着性、加工成型性、耐热性、及耐水性外，更兼具环境友善及低成本等优点。再者，本发明实施例包装用积层材料特别适合用于食品包装材料、医疗包装材料、及电子包装材料。
以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种包装用积层材料，其特征在于，所述包装用积层材料包括：
一内层高分子膜，其为一聚烯烃高分子膜及一聚氯乙烯高分子膜的至少其中之一；
一外层高分子膜，其为一尼龙高分子膜、一聚酯高分子膜、及一尼龙/聚酯高分子多层膜的至少其中之一；
一铝箔金属薄膜，其设置于所述内层高分子膜及所述外层高分子膜之间；一内层接着剂，其为一聚烯烃黏着胶、并且黏着于所述内层高分子膜层及所述铝箔金属薄膜之间；以及
一外层接着剂，其为一聚氨酯黏着胶、并且黏着于所述外层高分子膜及所述铝箔金属薄膜之间；
其中，所述外层接着剂是通过一多元醇材料以及一异氰酸酯材料进行反应而形成；其中，所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，并且所述环保聚酯多元醇是通过一聚酯回收材料及一生物质原料的至少其中之一衍生形成；其中，所述环保聚酯多元醇具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度；其中，所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。
2.根据权利要求1所述的包装用积层材料，其特征在于，所述异氰酸酯材料另包含一第二异氰酸酯成份，其为通过含有源自含长碳链且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物；且所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。
3.根据权利要求1所述的包装用积层材料，其特征在于，所述外层接着剂的所述环保聚酯多元醇具有介于30,000至68,000的所述重量平均分子量、介于21,000至48,500的所述数量平均分子量、及介于-20℃至50℃的所述玻璃转移温度。
4.根据权利要求1所述的包装用积层材料，其特征在于，所述外层接着剂的所述环保聚酯多元醇具有介于1.2至2.2之间的一重量平均分子量比上数量平均分子量的比值(Mw/Mnratio)。
5.根据权利要求1所述的包装用积层材料，其特征在于，所述包装用积层材料进一步包括：一第一防蚀处理层及一第二防蚀处理层，所述第一防蚀处理层位于所述内层接着剂及所述铝箔金属薄膜之间，并且所述第二防蚀处理层位于所述外层接着剂及所述铝箔金属薄膜之间。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的包装用积层材料，其特征在于，所述的包装用积层材料为一食品包装材料、一医疗包装材料、及一电子包装材料的至少其中之一。
7.一种包装用积层材料的外层接着剂，其特征在于，所述外层接着剂为一聚氨酯黏着胶，并且所述聚氨酯黏着胶是通过一多元醇材料及一异氰酸酯材料进行反应而形成；
其中，所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，并且所述环保聚酯多元醇是通过一聚酯回收材料及一生物质原料的至少其中之一衍生所形成；其中，所述环保聚酯多元醇具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度；
其中，所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，其为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度。
8.根据权利要求7所述的外层接着剂，其特征在于，所述异氰酸酯材料另包含一第二异氰酸酯成份，其为通过含有源自含长碳链并且官能度为2～4的多元醇与异氰酸酯加成而成的加合物；并且所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯(TDI)及亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)的至少其中之一。
9.一种外层接着剂的制造方法，其特征在于，所述外层接着剂的制造方法包括：
提供一多元醇材料；所述多元醇材料为一环保聚酯多元醇，其是通过一聚酯回收材料及一生物质原料的至少其中之一衍生所形成；其中，所述环保聚酯多元醇经调控具有介于25,000至75,000的一重量平均分子量、介于18,000至55,000的一数量平均分子量、及介于-30℃至60℃的一玻璃转移温度；
提供一异氰酸酯材料；所述异氰酸酯材料包含一第一异氰酸酯成份，所述第一异氰酸酯成份为通过甲苯二异氰酸酯(TDI)加成官能度为2～4的多元醇而生成的一加合物(adduct)，并且所述多元醇具有C4至C15的碳链长度；
将所述多元醇材料及所述异氰酸酯材料进行反应，从而形成一外层接着剂。
10.根据权利要求9所述的外层接着剂的制造方法，其特征在于，若所述环保聚酯多元醇为所述聚酯回收材料，则所述环保聚酯多元醇是通过以下步骤形成：回收所述聚酯回收材料及醇解所述聚酯回收材料，接着依序进行酯化反应及聚合反应，以形成环保聚酯多元醇，所述聚酯回收材料为回收的聚酯瓶片或回收的聚酯织物；若所述环保聚酯多元醇为所述生物质原料，则所述环保聚酯多元醇是通过以下步骤形成：提供所述生物质原料，并依序进行酯化反应及聚合反应，以形成所述环保聚酯多元醇；其中，所述环保聚酯多元醇的所述重量平均分子量及所述数量平均分子量是在所述酯化反应及所述聚合反应的过程中被调控。
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