TWI710616B - 無溶劑聚氨酯接著劑及雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑 - Google Patents

無溶劑聚氨酯接著劑及雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑 Download PDF

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Abstract

一種無溶劑聚氨酯接著劑，包含一第一組份與一第二組份。第一組份包含一聚氨酯預聚物。聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得，聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇。第二組份包含一第二多元醇與一成核劑。第一組份與第二組份之重量比為100：10至100：80。藉此，本發明之無溶劑聚氨酯接著劑因不需使用溶劑，故符合環保、高效率、高良率與節約成本的優點，且適用於鍍鋁、紙材/塑膠或塑膠/塑膠結構複合膜材，具有廣泛應用之特點。

Description

無溶劑聚氨酯接著劑及雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑
本發明內容是關於一種無溶劑聚氨酯接著劑，特別是關於一種可提升複合膜阻隔性的無溶劑聚氨酯接著劑，且適用於製備鍍鋁、紙材/塑膠或塑膠/塑膠結構複合膜材。
在軟包裝相關產業中，阻隔性為評估複合膜性能中一項重要的判斷依據。阻隔性較高的情況下，可有效延長包裝內容物的有效期限。業界中常選用由高阻隔性的薄膜材料(如鋁膜)進行加工貼合以形成高阻隔性複合膜。然而，鋁膜具有成本高且加工不易之缺點。
再者，目前習知之紙塑結構無溶劑單組份接著劑則具有操作溫度較高，且異氰酸酯單體亦有逸散的問題，進而影響操作人員的健康。
故本發明為解決以上的問題，本發明提出一種無溶劑聚氨酯接著劑，可不需使用鋁膜而有效增加複合膜的阻隔性，且不需使用溶劑，故符合環保訴求。本發明適用於製備鍍鋁、紙材/塑膠或塑膠/塑膠結構複合膜材。
本發明之一目的為提供一種無溶劑聚氨酯接著劑與一種雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑。具有環保、高效率、高良率與低成本的優點，且適用於鍍鋁或紙材/塑膠或塑膠/塑膠結構複合膜材，具有廣泛應用的優點。
依據本發明提供一種無溶劑聚氨酯接著劑，包含一第一組份與一第二組份。第一組份包含一聚氨酯預聚物，其中聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得。聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇。第二組份包含一第二多元醇與一成核劑。其中第一組份與第二組份的重量比為100：10至100：80。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中異氰酸酯可為二異氰酸酯，第一多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中以反應單體的總重量為100重量份，異氰酸酯的含量可為30重量份至90重量份，第一多元醇的含量可為10重量份至70重量份。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第一組份可更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合物。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第一組份的總重量為100重量份，表面張力控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至3重量份。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中成核劑係可選自由奈米等級黏土及表面改質型奈米等級黏土所組成的群組。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，成核劑的含量可為0.1重量份至20重量份。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一擴鏈劑，擴鏈劑可為二聚醇。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，擴鏈劑的含量可為10重量份至100重量份。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一反應型可塑劑，反應型可塑劑之分子量大小可為400至3000，且反應型可塑劑係選自聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇所組成的群組。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，反應型可塑劑的含量可為0.1重量份至20重量份。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合。
根據前段所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，表面張力控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至5重量份。
依據本發明提供一種雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，包含一第一組份與一第二組份。第一組份包含一聚氨酯預聚物，其中聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得，聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇。第二組份包含一第二多元醇與一成核劑。其中第一組份與第二組份之重量比為90：100至100：90，且第一組份用以塗佈於一第一基材，第二組份用以塗佈於一第二基材。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中異氰酸酯可為二異氰酸酯，第一多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中反應單體的總重量為100重量份，異氰酸酯的含量可為60重量份至90重量份，第一多元醇的含量可為10重量份至40重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第一組份可更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合物。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第一組份的總重量為100重量份，表面張力控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至3重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中成核劑可為奈米等級黏土、表面改質型奈米等級黏土或其混合物。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，成核劑的含量可為0.1重量份至20重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一擴鏈劑，擴鏈劑可為二聚醇。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，擴鏈劑的含量可為10重量份至50重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一反應型可塑劑，反應型可塑劑之分子量大小可為400至3000，且反應型可塑劑係選自由聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇所組成的群組。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，反應型可塑劑的含量可為0.1重量份至20重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，表面張力控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至5重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一觸媒，觸媒係選自由有機金屬化合物類觸媒、脂肪族胺類觸媒、脂環族胺類觸媒、醇胺類觸媒及芳香族胺類觸媒所組成的群組。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，觸媒的含量可為1重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第二組份可更包含一偶聯劑，偶聯劑係選自由有機鉻錯合物、矽烷類偶聯劑、鈦酸脂類偶聯劑及鋁酸化合物所組成的群組。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，偶聯劑的含量可為0.5重量份至5重量份。
根據前段所述的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中第一基材與第二基材係各自獨立為聚酯薄膜、鍍鋁薄 膜、尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、純鋁薄膜或紙材。
100:無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材之方法
200:雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑製備雙塗佈複合膜材之方法
S101:混合步驟
S102:塗佈步驟
S103:貼合步驟
S201:塗佈步驟
S202:貼合步驟
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖繪示利用本發明之無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材之方法的步驟流程圖；以及第2圖繪示利用本發明之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑製備雙塗佈複合膜材之方法的步驟流程圖。
<無溶劑聚氨酯接著劑>
本發明提供一種無溶劑聚氨酯接著劑，包含一第一組份與一第二組份。第一組份包含一聚氨酯預聚物，其中聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得。聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇。第二組份包含一第二多元醇與一成核劑。第一組份與第二組份的重量比為100：10至100：80。本發明提供之無溶劑聚氨酯接著劑屬於慢乾型接著劑，為先混合第一組份與第二組份後，再進行塗佈於基材。藉此，本發明不需使用溶劑，故具有環保、節省成本的優點。
詳細來說，第一組份中具有異氰酸基的分子可為異氰酸基封端的聚氨酯預聚物，聚氨酯預聚物的異氰酸酯基團含量範圍可為0wt%至14wt%。
第一組份的反應單體中可更包含表面張力控制助劑、消泡助劑或其混合物。以反應單體的總重量為100重量份，異氰酸脂的含量可為30重量份至90重量份，第一多元醇的含量可為10重量份至70重量份，表面控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至3重量份。
第一組份之反應單體中，異氰酸酯可為二異氰酸酯，係選自長碳鏈疏水型脂肪族二異氰酸酯，二異氰酸酯可為但不限於已商業化產品如Vencorex公司商品TolonateTM X FLO 100。第一多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇，係選自具有高結晶性與疏水性的長碳鏈二聚酸型聚酯多元醇，二聚酸型聚酯多元醇可為但不限於已商業化產品如CRODA公司商品Priplast 1838、1854、1900、1901、1908、3162、3190、3191、3192、3195、3196、3197、3198、3238或其混合。
第二組份可更包含一擴鏈劑、一反應型可塑劑及一表面張力控制助劑與一消泡助劑或其混合。以第二組份之第二多元醇的總重量為100重量份，成核劑的含量可為0.1重量份至20重量份，擴鏈劑的含量可為10重量份至100重量份，反應型可塑劑的含量可為0.1重量份至20重量份，表面張力控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至5重量份。
第二組份中，第二多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇，係選自具高結晶性及疏水性的長碳鏈二聚酸型聚酯多元醇，長碳鏈二聚酸型聚酯多元醇可為但不限於已商業化商品如CRODA公司商品Priplast 1838、1854、1900、1901、1908、3162、3190、3191、3192、3195、3196、3197、3198、3238或其混合。成核劑係選自奈米等級黏土、表面改質型奈米等級黏土、奈米等級碳酸鈣、奈米等級乳酸鈣、微米等級滑石粉、奈米等級二氧化矽所組成的群組，成核劑可為但不限於已商業化商品如中國製釉公司商品CN-C34-M30。擴鏈劑可為二聚醇，係選自具高疏水性的長碳鏈二聚醇，二聚醇可為但不限於已商業化商品如CRODA公司商品Pripol 2033。反應型可塑劑係選自由聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇所組成的群組，分子量大小可為400至3000。
進一步來說，藉由本發明之無溶劑聚氨酯接著劑可製備複合膜材。請參照第1圖，第1圖繪示利用本發明之無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材之方法100的步驟流程圖。無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材之方法100包含一混合步驟S101、一塗佈步驟S102與一貼合步驟S103。
混合步驟S101係將一第一組份與一第二組份先進行混合。依據本發明之一實施方式，第一組份與第二組份的重量比可為但不限於100：10至100：80。混合步驟S101於溫度範圍可為但不限於25℃至55℃的條件下混合 均勻，混合後的黏度範圍可為但不限於300cps至2000cps。
塗佈步驟S102係將完成混合步驟S101的一無溶劑聚氨酯接著劑塗佈於一第一基材上。依據本發明之一實施方式，塗佈方式可為但不限於五輥塗佈，可使用慢乾型單塗佈單元設備進行塗佈。塗佈溫度可根據無溶劑聚氨酯接著劑的成份彈性調整，調整至適當的黏度以利於均勻塗佈。塗佈溫度範圍可為但不限於25℃至55℃，上膠量可為1.2g/m2至2.0g/m2。
貼合步驟S103係利用第一基材上的無溶劑聚氨酯接著劑與一第二基材接觸，於接觸後產生固化反應而形成接著層。依據本發明之一實施方式，貼合步驟S103之貼合溫度範圍可為但不限於25℃至55℃的條件下進行。
具體來說，藉由無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材之方法100可適用於不同種類的第一基材與第二基材，使無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材之方法100具有基材適應性廣泛的優點。
<雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑>
本發明另外提供一種雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，包含一第一組份與一第二組份。第一組份包含一聚氨酯預聚物，其中聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得。聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇。第二組份包含一第二多元醇與一成核劑。第一組份與第二組份之重量比為90：100至100：90，更佳地，第一組份與第二組份之 重量比為100：100，且第一組份用以塗佈於一第一基材，第二組份用以塗佈於一第二基材。本發明的雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑屬於快乾型接著劑，利用第一基材與第二基材貼合時，同時產生第一組份與第二組份的混合作用，而後產生固化反應使第一基材與第二基材產生黏合效果。藉此，除了包含無溶劑聚氨酯接著劑的優點外，因可適用於鍍鋁、紙材/塑膠或塑膠/塑膠結構複合膜材，故具有應用廣泛的優點。
具體來說，第一組份中具有異氰酸基的分子可為異氰酸基封端的聚氨酯預聚物，聚氨酯預聚物的異氰酸酯基團含量範圍可為0wt%至14wt%。
第一組份的反應單體中可更包含表面張力控制助劑、消泡助劑或其混合物。以反應單體的總重量為100重量份，異氰酸脂的含量可為60重量份至90重量份，第一多元醇的含量可為10重量份至40重量份，表面控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至3重量份。
第一組份之反應單體中，異氰酸酯可為二異氰酸酯，係選自長碳鏈疏水型脂肪族二異氰酸酯，二異氰酸酯可為但不限於已商業化產品如Vencorex公司商品TolonateTM X FLO 100。第一多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇，係選自具有高結晶性與疏水性的長碳鏈二聚酸型聚酯多元醇，二聚酸型聚酯多元醇可為但不限於已商業化產品如CRODA公司商品Priplast 1838、1854、1900、1901、 1908、3162、3190、3191、3192、3195、3196、3197、3198、3238或其混合。
第二組份可更包含一擴鏈劑、一反應型可塑劑、一表面張力控制助劑與一消泡助劑或其混合、一觸媒及一偶聯劑。以第二組份的第二多元醇的總重量為100重量份，成核劑的含量可為0.1重量份至20重量份，擴鏈劑的含量可為10重量份至50重量份，反應型可塑劑的含量可為0.1重量份至20重量份，表面張力控制助劑與消泡助劑的含量總和可為1重量份至5重量份，觸媒的含量可為1重量份，偶聯劑的含量可為0.5重量份至5重量份。
第二組份中，第二多元醇可為二聚酸型聚酯多元醇，係選自具高結晶性及疏水性的長碳鏈二聚酸型聚酯多元醇，二聚酸型聚酯多元醇可為但不限於已商業化商品如CRODA公司商品Priplast 1838、1854、1900、1901、1908、3162、3190、3191、3192、3195、3196、3197、3198、3238或其混合。成核劑係選自奈米等級黏土、表面改質型奈米等級黏土、奈米等級碳酸鈣、奈米等級乳酸鈣、微米等級滑石粉、奈米等級二氧化矽或其混合，成核劑可為但不限於已商業化商品如中國製釉公司商品CN-C34-M30。擴鏈劑可為二聚醇，係選自具高疏水性的長碳鏈二聚醇，二聚醇可為但不限於已商業化商品如CRODA公司商品Pripol 2033。反應型可塑劑係選自由聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇所組成的群組，分子量大小可為400至3000。 觸媒係選自由有機金屬化合物類觸媒、脂肪族胺類觸媒、脂環族胺類觸媒、醇胺類觸媒及芳香族胺類觸媒所組成的群組。具體來說，有機金屬化合物類觸媒可為但不限於由有機錫類化合物、有機汞類化合物、有機鉍類化合物、有機鋅類化合物、有機鉛類化合物、有機鉀類化合物所組成的群組。脂肪族胺類觸媒可為但不限於由N,N-二甲基環己胺、雙(2-二甲氨基乙基)醚、N,N,N’,N’-四甲基亞烷基二胺、三乙胺；N,N-二甲基苄胺所組成的群組。脂環族胺類觸媒可為但不限於由1,4-二氮雜二環[2,2,2]辛烷、N-乙基嗎啉、N-甲基嗎啉、1,8-二氮雜雙環[5,4,0]十一-7-烯、N,N’-二乙基呱嗪所組成的群組。醇胺類觸媒可為但不限於由乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺所組成的群組。芳香族胺類觸媒可為但不限於由吡啶、N-N’-二甲基吡啶所組成的群組。偶聯劑係選自由有機鉻錯合物、矽烷類偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑及鋁酸化合物所組成的群組。
第一基材與第二基材可各自獨立為聚酯薄膜(PET)、鍍鋁薄膜、尼龍薄膜(PA)、聚偏二氯乙烯薄膜(PVDC)、聚丙烯薄膜(PP)、聚乙烯薄膜(PE)、聚甲基戊烯薄膜(PMP)、純鋁薄膜(Al)或紙材。舉例來說，聚酯薄膜可為但不限於雙向拉伸聚酯薄膜(BOPET)，鍍鋁薄膜可為但不限於聚酯鍍鋁膜(VMPET)或流延聚丙烯鍍鋁膜(VMCPP)，尼龍薄膜可為但不限於雙向拉伸尼龍薄膜(BOPA)，聚丙烯薄膜可為但不限於雙向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)、流延聚丙烯薄膜(CPP)或耐蒸煮聚丙烯薄膜 (RCPP)，聚乙烯薄膜可為但不限於流延聚乙烯薄膜(CPE)、高密度聚乙烯薄膜(HDPE)、低密度聚乙烯薄膜(LDPE)或線性低密度聚乙烯薄膜(LLDPE)，紙材可為但不限於牛皮紙、雞皮紙、植物羊毛紙或牛油紙。薄膜或紙材的厚度可為但不限於1μm至200μm。
進一步來說，藉由本發明之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑可製備雙塗佈複合模材。請參照第2圖，第2圖繪示利用本發明之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑製備雙塗佈複合膜材之方法200的步驟流程圖。雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑製備雙塗佈複合膜材之方法200包含一塗佈步驟S201與一貼合步驟S202。
塗佈步驟S201係將一第一組份塗佈於一第一基材，將一第二組份塗佈於一第二基材。依據本發明之另一實施方式，塗佈方式可為但不限於五輥塗佈，可使用快乾型雙塗佈單元設備進行塗佈。第一組份與第二組份的重量比可為但不限於90：100至100：90，更佳地，第一組份與第二組份的重量比為100：100。塗佈溫度可根據第一組份與第二組份的成份彈性調整，使第一組份與第二組份的黏度適當以利於均勻塗佈。塗佈溫度範圍可為但不限於25℃至55℃，上膠量可為1.2g/m2至2.0g/m2。
貼合步驟S202係使第一基材上的第一組份與第二基材上的第二組份接觸，使第一組份與第二組份產生固化反應形成接著層。根據本發明之另一實施方式，貼合步驟 S202之貼合溫度範圍可為但不限於25℃至55℃的條件下進行。
進一步來說，藉由雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑製備雙塗佈複合膜材之方法200可適用於不同種類的第一基材與第二基材，並且具有快速固化的特性，故可大幅提升生產效率、製備良率與基材適應性廣泛的優點。
<實施例>
第一組份A1的合成：將40重量份的第一多元醇Priplast 3192(分子量2000)裝入反應容器中，升溫至115℃至120℃真空脫水1.5小時，降溫至55℃至60℃加入60重量份的異氰酸酯TolonateTM X FLO 100，升溫至80℃至85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物。接著降溫至60℃以下，加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 270)與0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Foamex 990)，所得到的混合物為第一組份A1。
第一組份A2的合成：將10重量份的第一多元醇Priplast 3192(分子量2000)裝入反應容器中，升溫至115℃至120℃真空脫水1.5小時，降溫至55℃至60℃加入90重量份的異氰酸酯TolonateTM X FLO 100，升溫至80℃至85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物。接著降溫至60℃以下，加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 270)與0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Foamex 990)，所得到的混合物為第一組份A2。
第二組份B1的合成：將100重量份的第二多元醇Priplast 3191(分子量2000)、20重量份的擴鏈劑Pripol 2033、5重量份的反應型可塑劑聚氧化丙烯多元醇(分子量1000)與10重量份的成核劑CN-C34-M30裝入反應容器中，升溫至115℃至120℃真空脫水1.5小時，降溫至60℃以下。接著加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 270)與0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 990)，均勻攪拌1小時，所得到的混合物為第二組份B1。
第二組份B2的合成：將100重量份的第二多元醇Priplast 3191(分子量2000)、10重量份的擴鏈劑Pripol 2033、5重量份的反應型可塑劑聚氧化丙烯多元醇(分子量1000)與10重量份的成核劑CN-C34-M30裝入反應容器中，升溫至115℃至120℃真空脫水1.5小時，降溫至60℃以下。接著加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 270)、0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 990)與0.5重量份的偶聯劑3-氨丙基三甲氧基矽烷，均勻攪拌1小時，所得到的混合物為第二組份B2。
下述的實施例1-1至實施例1-3為無溶劑聚氨酯接著劑的實施方式，而實施例2-1至實施例2-3為雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑的實施方式。
實施例1-1：將100重量份的A1與40重量份的B1於溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝慢乾型單塗佈單元設備(Sinstar China WRJ 15 1000A)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備 速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為BOPP與CPP，結構歸類屬於塑膠/塑膠結構。得到的成品為實施例1-1的複合膜材。將實施例1-1的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、水汽透過率(WVTR)與氧氣透過率(O2TR)測試。
實施例1-2：將100重量份的A1與40重量份的B1於溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝慢乾型單塗佈單元設備(Sinstar China WRJ 15 1000A)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為BOPP與VMCPP，結構歸類屬於鍍鋁結構。得到的成品為實施例1-2的複合膜材。將實施例1-2的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
實施例1-3：將100重量份的A1與40重量份的B1於溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝慢乾型單塗佈單元設備(Sinstar China WRJ 15 1000A)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為紙材與CPE，結構歸類屬於紙材/塑膠結構。得到的成品為實施例1-3的複合膜材。將實施例1-3的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
實施例2-1：將100重量份的A2與100重量份的B2在溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為BOPP與CPP，結構歸類屬於塑膠/塑膠結構。得到的成品為實施例2-1的複合膜材。將實施例2-1的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
實施例2-2：將100重量份的A2與100重量份的B2在溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為BOPP與VMCPP，結構歸類屬於鍍鋁結構。得到的成品為實施例2-2的複合膜材。將實施例2-2的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
實施例2-3：將100重量份的A2與100重量份的B2在溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為紙材與CPE，結構歸類屬於紙材/塑 膠結構。得到的成品為實施例2-3的複合膜材。將實施例2-3的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
<比較例>
第一組份A3的合成：將40重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000)裝入反應容器中，升溫至115℃至120℃真空脫水1.5小時，降溫至55℃至60℃加入60重量份的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯，升溫至80℃至85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物。接著降溫至60℃以下，加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 270)、0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Foamex 990)，所得到的混合物為第一組份A3。
第二組份B3的合成：將70重量份的聚氧化丙烯二醇(分子量2000)、30重量份的聚氧化丙烯三醇(分子量400)與10重量份的擴鏈劑二乙二醇裝入反應容器中，升溫至115℃至120℃真空脫水1.5小時，降溫至60℃以下。接著加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 270)與0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 990)，均勻攪拌1小時，所得到的混合物為第二組份B3。
比較例3-1：將100重量份的A3與70重量份的B3於溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝慢乾型單塗佈單元設備(Sinstar China WRJ 15 1000A)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基 材/第二基材)為BOPP與CPP，結構歸類屬於塑膠/塑膠結構。得到的成品為比較例3-1的複合膜材。將比較例3-1的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
比較例3-2：將100重量份的A3與70重量份的B3於溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝慢乾型單塗佈單元設備(Sinstar China WRJ 15 1000A)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為BOPP與VMCPP，結構歸類屬於鍍鋁結構。得到的成品為比較例3-2的複合膜材。將比較例3-2的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
比較例3-3：將100重量份的A3與70重量份的B3於溫度40℃條件下均勻混合，塗佈貼合的設備為軟包裝慢乾型單塗佈單元設備(Sinstar China WRJ 15 1000A)，貼合溫度為40℃，上膠量為1.2g/cm2至2.0g/cm2，設備速度為100m/min至400m/min。複合膜材結構(第一基材/第二基材)為紙材與CPE，結構歸類屬於紙材/塑膠結構。得到的成品為比較例3-3的複合膜材。將比較例3-3的複合膜材經40℃條件下2天熟化後進行T字剝離強度、外觀、WVTR與O2TR測試。
表一列出本發明實施例1-1至實施例2-3與比較例3-1至比較例3-3之複合膜結構種類、T字剝離強度、外 觀、WVTR與O2TR的測試結果。T字剝離強度為根據GB 8808-1988軟質複合塑料材料剝離試驗方法進行貼合後進行試驗，外觀為根據GB/T 1004-2008包裝用塑膠複合膜、袋乾法複合、擠出複合進行外觀評價，WVTR為根據GB 1037-1988進行測試，O2TR為根據GB/T 1038-2000進行測試。
Figure 108109840-A0305-02-0023-1
從表一的結果可得知，比較例3-3得到T字剝離強度不合格的結果，紙材/塑膠結構利用先前技術無法符合 T字剝離強度的標準，且外觀會有滲膠的情況。實施例1-3與2-3皆可克服先前技術，達到T字剝離強度的標準，且外觀也無產生異常的狀況。同時，在紙材/塑膠結構中，實施例1-3與實施例2-3的水汽透過率皆遠小於比較例3-3，證實本實施方式於紙材/塑膠結構亦確實達到阻水汽性的效果。再者，無論是塑膠/塑膠結構、鍍鋁結構與紙材/塑膠結構的複合結構，實施例的氧氣透過率數值皆遠小於比較例，證實本實施方式確實達到阻氧氣性的效果。總結來說，藉由本實施方式可避免選用鍍鋁材料以節約成本，並且達到高效率與高良率之功效。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧無溶劑聚氨酯接著劑製備複合膜材方法
S101‧‧‧混合步驟
S102‧‧‧塗佈步驟
S103‧‧‧貼合步驟

Claims (29)

  1. 一種無溶劑聚氨酯接著劑，包含：一第一組份，包含一聚氨酯預聚物，其中該聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得，該聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇，該異氰酸酯為二異氰酸酯，該第一多元醇為二聚酸型聚酯多元醇；以及一第二組份，包含一第二多元醇與一成核劑，該第二多元醇為二聚酸型聚酯多元醇，該成核劑為一奈米等級黏土；其中該第一組份與該第二組份之重量比為100：10至100：80。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該反應單體的總重量為100重量份，該異氰酸酯的含量為30重量份至90重量份，該第一多元醇的含量為10重量份至70重量份。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第一組份更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合物。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第一組份的總重量為100重量份，該表面張力控制助劑與該消泡助劑的含量總和為1重量份至3重量份。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中該奈米等級黏土及為表面改質型奈米等級黏土。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該成核劑的含量為0.1重量份至20重量份。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一擴鏈劑，該擴鏈劑為二聚醇。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該擴鏈劑的含量為10重量份至100重量份。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一反應型可塑劑，該反應型可塑劑之分子量大小為400至3000，且該反應型可塑劑係選自由聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇所組成的群組。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該反應型可塑劑的含量為0.1重量份至20重量份。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該表面張力控制助劑與該消泡助劑的含量總和為1重量份至5重量份。
  13. 一種雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，包含： 一第一組份，包含一聚氨酯預聚物，其中該聚氨酯預聚物為經由一聚合反應而得，該聚合反應之一反應單體包含一異氰酸酯與一第一多元醇，該異氰酸酯為二異氰酸酯，該第一多元醇為二聚酸型聚酯多元醇；以及一第二組份，包含一第二多元醇與一成核劑，該第二多元醇為二聚酸型聚酯多元醇，該成核劑為一奈米等級黏土；其中該第一組份與該第二組份之重量比為90：100至100：90，且該第一組份用以塗佈於一第一基材，該第二組份用以塗佈於一第二基材。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該反應單體的總重量為100重量份，該異氰酸酯的含量為60重量份至90重量份，該第一多元醇的含量為10重量份至40重量份。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第一組份更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合物。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第一組份的總重量為100重量 份，該表面張力控制助劑與該消泡助劑的含量總和為1重量份至3重量份。
  17. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該奈米等級黏土為表面改質型奈米等級黏土。
  18. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該成核劑的含量為0.1重量份至20重量份。
  19. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一擴鏈劑，該擴鏈劑為二聚醇。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該擴鏈劑的含量為10重量份至50重量份。
  21. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一反應型可塑劑，該反應型可塑劑之分子量大小為400至3000，且該反應型可塑劑係選自由聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇及聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇所組成的群組。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該反應型可塑劑的含量為0.1重量份至20重量份。
  23. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該表面張力控制助劑與該消泡助劑的含量總和為1重量份至5重量份。
  25. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一觸媒，該觸媒 係選自由有機金屬化合物類觸媒、脂肪族胺類觸媒、脂環族胺類觸媒、醇胺類觸媒及芳香族胺類觸媒所組成的群組。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該觸媒的含量為1重量份。
  27. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一偶聯劑，該偶聯劑係選自由有機鉻錯合物、矽烷類偶聯劑、鈦酸酯類偶聯劑及鋁酸化合物所組成的群組。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中以該第二組份中的該第二多元醇的總重量為100重量份，該偶聯劑的含量為0.5重量份至5重量份。
  29. 如申請專利範圍第13項所述之雙塗佈無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第一基材與該第二基材係各自獨立為聚酯薄膜、鍍鋁薄膜、尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、純鋁薄膜或紙材。
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