TWI671374B - 無溶劑聚氨酯接著劑、複合膜材及複合膜材的製備方法 - Google Patents

無溶劑聚氨酯接著劑、複合膜材及複合膜材的製備方法 Download PDF

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Abstract

一種無溶劑聚氨酯接著劑，包含第一組份及第二組份，其中第一組份及第二組份分別塗佈於二相異基材。第一組份包含聚氨酯預聚物、第一反應性偶聯劑及雙噁唑烷化合物。聚氨酯預聚物為異氰酸酯基封端，且聚氨酯預聚物是經聚合反應而得，聚合反應的反應單體包含多亞甲基多苯基多異氰酸酯以及第一多元醇。第二組份包含第二多元醇、第二交聯劑及第二反應性偶聯劑。無溶劑聚氨酯接著劑可用於製備複合膜材。藉此，有利於提升良率與生產效率，並可提高基材間的接著強度。

Description

無溶劑聚氨酯接著劑、複合膜材及複合膜材的製備方法
本發明是有關於一種無溶劑聚氨酯接著劑、複合膜材及複合膜材的製備方法，且特別是有關於一種可快速固化的無溶劑聚氨酯接著劑、複合膜材及複合膜材的製備方法。
習用包含有含鋁薄膜的複合膜材，例如鋁箔袋或具有特定功能的蒸煮鋁箔袋、防潮鋁箔袋，所使用的接著劑包含溶劑型接著劑與無溶劑型接著劑，其中溶劑型接著劑雖然發展得很成熟，但在生產過程中會有少量溶劑殘留，而使複合膜材產生異味，有污染包裝內容物的疑慮，使用的溶劑也易造成環境污染和安全問題。
無溶劑型接著劑不需使用溶劑，符合環保訴求，而引起廣泛的注意。無溶劑型接著劑又稱為反應型接著劑，其乃利用含有異氰酸酯基(-NCO)的第一組份以及含有羥基(-OH)的第二組份混合後塗佈於第一基材，利用第一組份與第二組份產生固化反應而使第一基材可與第二基材黏 合。然而，現今的無溶劑型接著劑是先將第一組份與第二組份混合後再進行塗佈，易產生死膠，此外，使用現今的無溶劑型接著劑貼合基材時，每道貼合步驟至少需要二天的時間，倘若複合膜材包含三層基材或四層基材時，至少需要二道貼合步驟，亦即至少需要四天的時間來完成貼合步驟，具有耗時的缺失。此外，當基材包含鋁時，無溶劑型接著劑不利於提供基材間足夠的接著強度。
基於包含有含鋁薄膜的複合膜材在生活中有廣大的應用層面，目前業界仍企求一種無溶劑接著劑，其適用於包含有含鋁薄膜的複合膜材，並可避免使用溶劑，符合環保訴求，又能提高良率以及生產效率。
本發明之一目的是提供一種無溶劑聚氨酯接著劑、使用其製成的複合膜材及複合膜材的製備方法，其中無溶劑聚氨酯接著劑可提升基材間的接著強度，前述基材可為高分子基材或含鋁薄膜，藉此，有利於擴大複合膜材的應用範圍。使用依據本發明的無溶劑聚氨酯接著劑貼合基材時，每道貼合步驟僅需約2小時的時間，且不需使用溶劑，符合環保訴求，並有利於提高良率以及生產效率。
根據本發明提供一種無溶劑聚氨酯接著劑，包含第一組份以及第二組份，第一組份包含聚氨酯預聚物、第一反應性偶聯劑及雙噁唑烷化合物。聚氨酯預聚物為異氰酸酯基封端，且聚氨酯預聚物是經聚合反應而得，聚合反應的 反應單體包含多亞甲基多苯基多異氰酸酯(polymethylene polyphenyl polyisocyanate，PMDI)以及第一多元醇，多亞甲基多苯基多異氰酸酯的官能度(f)為2.6至2.7，第一多元醇包含聚己內酯多元醇(polycaprolactone polyol，PCL polyol)，且聚己內酯多元醇的官能度等於3。第一反應性偶聯劑為環氧基封端矽烷偶聯劑、異氰酸酯基封端矽烷偶聯劑或其混合物。雙噁唑烷化合物具有如式(I)所示之一結構： 其中R1為C1~C10的二價有機基，R2為H或C1~C10的一價有機基。第二組份包含第二多元醇、第二交聯劑及第二反應性偶聯劑，第二多元醇的官能度大於或等於2，第二交聯劑的官能度大於2，第二反應性偶聯劑為胺基封端矽烷偶聯劑。第一組份及第二組份分別塗佈於二相異基材。
依據前述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中第一組份與第二組份的重量比可為90：100至110：100。以反應單體的總重量為100重量份，多亞甲基多苯基多異氰酸酯的含量可為5重量份至30重量份，聚己內酯多元醇的含量可為5重量份至20重量份。反應單體可更包含第一擴鏈劑、第一交聯劑或其混合物，其中第一擴鏈劑的官能度等於2，第一交聯劑的官能度大於2。
依據前述的無溶劑聚氨酯接著劑，以反應單體的總重量為100重量份，第一組份中的第一反應性偶聯劑的 含量可為0.025重量份至5重量份，第一組份中的雙噁唑烷化合物的含量可為0.1重量份至10重量份。
依據前述的無溶劑聚氨酯接著劑，第一組份可更包含添加劑，添加劑可選自反應速度控制助劑、其他偶聯劑、表面張力控制助劑、消泡助劑或其混合物。
依據前述的無溶劑聚氨酯接著劑，以第二組份中的第二多元醇的總重量為100重量份，第二組份中的第二交聯劑的含量可為1重量至15重量份，第二組份中的第二反應性偶聯劑的含量可為0.025重量份至5重量份。第二組份可更包含第二擴鏈劑，第二擴鏈劑的官能度等於2。第二組份可更包含添加劑，添加劑可選自反應速度控制助劑、其他偶聯劑、表面張力控制助劑、消泡助劑或其混合物。
依據前述的無溶劑聚氨酯接著劑，所述二相異基材中，其中一基材可為含鋁薄膜，另一基材可為聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚甲基戊烯薄膜。
根據本發明另提供一種複合膜材，其係使用前述的無溶劑聚氨酯接著劑製備而成，複合膜材包含複數個基材，所述基材的數量大於或等於三，所述基材中任二相鄰基材為二相異基材，二相異基材間設置黏著層，黏著層為第一組份與第二組份相接觸經一固化反應而形成，且所述基材中被夾設於中間的基材至少一者為含鋁薄膜。
根據本發明又提供一種複合膜材的製備方法，包含進行一塗佈步驟以及進行一貼合步驟，塗佈步驟是將第 一組份塗佈於前述二相異基材其中一基材的一表面，並將第二組份塗佈前述二相異基材之另一基材的一表面，進行一貼合步驟，係使第一組份與第二組份接觸，而令第一組份與第二組份產生固化反應而形成黏著層。
100、200‧‧‧複合膜材
191、291‧‧‧第一組份
110、210‧‧‧第一基材
120、220‧‧‧第二基材
130、230‧‧‧第三基材
240‧‧‧第四基材
190、290‧‧‧黏著層
192、292‧‧‧第二組份
300‧‧‧複合膜材的製備方法
310‧‧‧步驟
320‧‧‧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圖繪示依照本發明一實施方式的複合膜材的立體示意圖；第2圖繪示第1圖中複合膜材的製備示意圖；第3圖繪示依照本發明另一實施方式的複合膜材的立體示意圖；第4圖繪示第3圖中複合膜材的製備示意圖；以及第5圖繪示依照本發明又一實施方式的複合膜材的製備方法的步驟流程圖。
<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，包含第一組份以及第二組份。第一組份包含聚氨酯預聚物、第一反應性偶聯劑及雙噁唑烷化合物。聚氨酯預聚物為異氰酸酯基封端，且聚氨酯預聚物是經聚合反應而得，聚合反應的反應單體包含多亞甲基多苯基多異氰酸酯以及第一多元醇，多亞 甲基多苯基多異氰酸酯的官能度為2.6至2.7，第一多元醇包含聚己內酯多元醇，且聚己內酯多元醇的官能度等於3。第一反應性偶聯劑為環氧基封端矽烷偶聯劑、異氰酸酯基封端矽烷偶聯劑或其混合物。雙噁唑烷化合物，具有如式(I)所示之一結構： 其中R1為C1~C10的二價有機基，R2為H或C1~C10的一價有機基。第二組份包含第二多元醇、第二交聯劑及第二反應性偶聯劑。第二多元醇的官能度大於或等於2，第二交聯劑的官能度大於2，第二反應性偶聯劑為胺基封端矽烷偶聯劑。第一組份及第二組份分別塗佈於二相異基材。藉此，本發明的無溶劑聚氨酯接著劑有利於提高良率以及生產效率，並且不需使用溶劑而能符合環保訴求。此外，習用的無溶劑聚氨酯接著劑，當二基材的材質皆為高分子時，雖可使基材間具有足夠的接著強度，然而，當二基材其中一者的材質包含鋁時，則基材間的接著強度較弱，而使複合膜材的用途大受限制。例如，要作為蒸煮鋁箔袋的複合膜材，其基材間的接著強度至少要滿足T字剝離強度3.5N/15mm或達基材破壞等級，然而，習用的無溶劑聚氨酯接著劑難以滿足前述需求，而不利於蒸煮鋁箔袋的應用。本發明藉由針對第一組份及第二組份的配方進行改良，不論二基材的材質為高分子或鋁，皆可使基材間接具有優良的接著強度，可滿足T字剝離 強度3.5N/15mm或達基材破壞等級，而有利於蒸煮鋁箔袋的應用。換言之，本發明的無溶劑聚氨酯接著劑有利於提升基材間的接著強度，而可擴大複合膜材的應用範圍。
前述聚氨酯預聚物的分子量可為50~50000，聚氨酯預聚物中的異氰酸酯基的含量範圍可為10~25wt%。
前述第一反應性偶聯劑與第二反應性偶聯劑中的反應性，是指第一反應性偶聯劑與第二反應性偶聯劑會彼此反應，具體來說，環氧基會與胺基反應，異氰酸酯基會與胺基反應。
第一組份與第二組份的重量比可為90：100至110：100(亦即100±10：100)。藉此，有利於提升良率。或者，第一組份與第二組份的重量比可為95：100至105：100(亦即100±5：100)。或者，第一組份與第二組份的重量比可為100：100。
前述聚合反應中，反應單體可包含其他異氰酸酯，其他異氰酸酯是指多亞甲基多苯基多異氰酸酯以外的異氰酸酯。其他異氰酸酯的官能度大於或等於2。其他異氰酸酯可選自芳香族二異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、脂環族二異氰酸酯或其混合物。舉例來說，其他異氰酸酯可為但不限於甲苯二異氰酸酯、4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、液化二苯基甲烷二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、苯二亞甲基二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯三聚體、六亞甲基二異氰酸酯三聚體中的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量 份，所有異氰酸酯的含量可為40重量份至90重量份。前述所有異氰酸酯的含量是指其他異氰酸酯及多亞甲基多苯基多異氰酸酯的含量總和。以反應單體的總重量為100重量份，多亞甲基多苯基多異氰酸酯的含量可為5重量份至30重量份。
前述聚合反應中，第一多元醇可包含其他多元醇，其他多元醇是指聚己內酯多元醇(f=3)以外的多元醇。其他多元醇包含但不限於聚酯多元醇、聚己內酯多元醇(f≠3)、聚碳酸酯多元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇、聚四氫呋喃多元醇、接枝聚醚多元醇含有細微分散的苯乙烯與丙烯腈的共聚物、聚丁二烯多元醇、環氧大豆油多元醇、棕櫚油多元醇、椰子油多元醇、蓖麻油多元醇中的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量份，第一多元醇的含量可為10重量份至60重量份。前述第一多元醇的含量是指其他多元醇及聚己內酯多元醇(f=3)的含量總和。以反應單體的總重量為100重量份，聚己內酯多元醇(f=3)的含量可為5重量份至20重量份。
前述聚合反應中，反應單體可選擇性地包含第一擴鏈劑、第一交聯劑或其混合物，其中第一擴鏈劑的官能度等於2，第一交聯劑的官能度大於2。
第一擴鏈劑可為小分子擴鏈劑，小分子擴鏈劑是指第一擴鏈劑本身非預聚物或聚合物。第一擴鏈劑可選自醇類擴鏈劑、芳香胺類擴鏈劑、醇胺類擴鏈劑或其混合物。 醇類擴鏈劑可為脂肪醇類擴鏈劑、芳香醇類擴鏈劑、脂環醇類擴鏈劑或其混合物。舉例來說，脂肪醇類擴鏈劑可為但不限於乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、一縮二乙醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、二縮三乙二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、1,12-十二烷二醇、低分子量聚醚多元醇(分子量700，f=2)中的一種或一種以上的混合。芳香醇類擴鏈劑可為但不限於二亞甲基苯基二醇、對苯二酚雙-β-羥乙基醚、間苯二酚二羥乙基醚中的一種或一種以上的混合。脂環醇類擴鏈劑可為但不限於1,4-環己二醇、氫化雙酚A中的一種或一種以上的混合。芳香胺類擴鏈劑可為但不限於3,3'-二氯-4,4-二氨基二苯基甲烷、3,5-二甲硫基甲苯二胺、3,5-二乙基甲苯二胺、2,4-二氨基-3,5-二甲硫基氯苯、異佛爾酮二胺中的一種或一種以上的混合。醇胺類擴鏈劑可為但不限於乙醇胺、二乙醇胺、N,N-雙(2-羥丙基)苯胺中的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量份，第一擴鏈劑的含量可大於0重量份且小於或等於30重量份。
第一交聯劑可為小分子交聯劑，小分子交聯劑是指第一交聯劑本身非預聚物或聚合物。第一交聯劑可選自醇類交聯劑、醇胺類交聯劑或其混合物。醇類交聯劑可為脂肪醇類交聯劑。舉例來說，脂肪醇類交聯劑可為但不限於三羥甲基丙烷、丙三醇、三羥甲基乙烷、1,2,6-己三醇、三羥乙基異氰脲酸酯、季戊四醇、木糖醇、山梨醇、甘露醇、蔗 糖、庚七醇、甲基葡萄糖苷、麥芽糖醇、乳糖醇、低分子量聚醚多元醇(分子量700，f3)中的一種或一種以上的混合。醇胺類交聯劑可為但不限於三乙醇胺、三異丙醇胺中的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量份，第一交聯劑的含量可大於0重量份且小於或等於15重量份。
前述聚合反應中，可選擇性地添加反應速度控制助劑。反應速度控制助劑可選自有機金屬化合物類反應速度控制助劑、脂肪族胺類反應速度控制助劑、脂環族胺類反應速度控制助劑、醇胺類反應速度控制助劑、芳香族胺類反應速度控制助劑、有機酸類反應速度控制助劑、無機酸類反應速度控制助劑、醯氯類反應速度控制助劑或其混合物。舉例來說，有機金屬化合物類反應速度控制助劑可為但不限於有機錫類化合物、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、有機鉀類化合物的一種或一種以上的混合。脂肪族胺類反應速度控制助劑可為但不限於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-二甲基苄胺的一種或一種以上的混合。脂環族胺類反應速度控制助劑可為但不限於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'-二乙基呱嗪的一種或一種以上的混合。醇胺類反應速度控制助劑可為但不限於乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺的一種或一種以上的混合。芳香族胺類反應速度控制助劑可為但不限於吡啶、N,N'-二 甲基吡啶的一種或一種以上的混合。有機酸類反應速度控制助劑可為但不限於檸檬酸、蘋果酸、酒石酸、草酸、琥珀酸、乳酸、醋酸、枸椽酸、抗壞血酸、苯甲酸、水楊酸、咖啡酸、甲酸的一種或一種以上的混合。無機酸類反應速度控制助劑可為但不限於鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、次磷酸、亞磷酸、多聚磷酸、偏亞磷酸、焦亞磷酸的一種或一種以上的混合。醯氯類反應速度控制助劑可為但不限於苯甲醯氯、乙醯氯、亞硝醯氯、硫醯氯、磷醯氯、亞硫醯氯的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量份，反應速度控制助劑的含量可為0.001重量份至1重量份。例如，當反應單體為多亞甲基多苯基多異氰酸酯、其他異氰酸酯及第一多元醇時，則所有異氰酸酯及第一多元醇的總重量為100克時，反應速度控制助劑的使用量可為0.001克至1克。又例如，當反應單體為多亞甲基多苯基多異氰酸酯、其他異氰酸酯、第一多元醇、第一交聯劑及第一擴鏈劑時，則所有異氰酸酯、第一多元醇、第一交聯劑及第一擴鏈劑的總重量為100克時，反應速度控制助劑的使用量可為0.001克至1克。
前述第一組份中，第一反應性偶聯劑包含但不限於2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)三乙氧基矽烷、3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量份，第一反應性偶聯劑的含量可為0.025重量份至5重量份。
前述第一組份中，雙噁唑烷化合物具有如上述式(I)所示之一結構，其中R1可為碳數小於或等於10的二價烷基或二價環烷基，R2可為H或碳數小於或等於10的一價烷基或一價環烷基。雙噁唑烷化合物可為但不限於德國Covestro公司之商品名稱為Hardener OZ或Hardener XP-7179的物質，或中國安鄉艾利特化工有限公司之商品名稱為ALT-202、ALT-402的物質，或英國Incorez公司之商品名稱為Incozol LV或Incozol 4的物質。以反應單體的總重量為100重量份，雙噁唑烷化合物的含量可為0.1重量份至10重量份。
前述第一組份中，可選擇性地包含添加劑，添加劑可選自反應速度控制助劑、其他偶聯劑、表面張力控制助劑、消泡助劑或其混合物。
前述第一組份中，反應速度控制助劑可與聚合反應中所使用的反應速度控制助劑相同，在此不另贅述。以反應單體的總重量為100重量份，反應速度控制助劑的含量可為0.001重量份至1重量份。
前述第一組份中的其他偶聯劑是指第一反應性偶聯劑以外的偶聯劑。其他偶聯劑包含但不限於有機鉻絡合物、甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、苯代三氯矽烷、乙烯基三氯矽烷、二甲氧基二甲基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、三乙氧基甲基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、三乙氧基丙基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己 基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、p-苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、N-2氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(三乙氧基甲矽烷丙基)四硫化物、鈦酸酯類偶聯劑、鋁酸化合物的一種或一種以上的混合。以反應單體的總重量為100重量份，所有偶聯劑的含量可為0.05重量份至5重量份。前述所有偶聯劑的含量是指其他偶聯劑及第一反應性偶聯劑的含量總和，換言之，第一組份中，第一反應性偶聯劑的含量可佔所有偶聯劑重量的50%至100%。
前述第一組份中，以反應單體的總重量為100重量份，其餘添加劑(如表面張力控制助劑、消泡助劑)的含量總和可為0.05重量份至5重量份。
前述第二組份中，第二多元醇的官能度可大於或等於2，第二多元醇包含但不限於聚酯多元醇、聚己內酯多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚氧化丙烯多元醇、聚氧化乙烯多元醇、聚氧化丙烯-氧化乙烯共聚多元醇、聚四氫呋喃多元醇、接枝聚醚多元醇含有細微分散的苯乙烯與丙烯腈的共聚物、聚丁二烯多元醇、環氧大豆油多元醇、棕櫚油多元醇、椰子油多元醇、蓖麻油多元醇中的一種或一種以上的混合。
前述第二組份中，第二交聯劑可與聚合反應中所使用的第一交聯劑相同，在此不另贅述。以第二多元醇的總重量為100重量份，第二交聯劑的含量可為1重量至15重量份。
前述第二組份中，第二反應性偶聯劑包含但不限於N-2氨乙基-3-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、N-2氨乙基-3-氨丙基三甲氧基矽烷、N-2-氨乙基-3-氨丙基三乙氧基矽烷、3-氨丙基三甲氧基矽烷、3-氨丙基三乙氧基矽烷、N-苯基-3-氨丙基三甲氧基矽烷的一種或一種以上的混合。以第二多元醇的總重量為100重量份，第二反應性偶聯劑的含量可為0.025重量份至5重量份。
前述第二組份中，可選擇性地包含第二擴鏈劑，其中第二擴鏈劑的官能度等於2。第二擴鏈劑可與聚合反應中所使用的第一擴鏈劑相同，在此不另贅述。以第二多元醇的總重量為100重量份，第二擴鏈劑的含量可為大於0重量份且小於或等於40重量份。
前述第二組份中，可選擇性地包含添加劑，添加劑可選自反應速度控制助劑、其他偶聯劑、表面張力控制助劑、消泡助劑或其混合物。
前述第二組份中，反應速度控制助劑的細節可與聚合反應中所使用的反應速度控制助劑相同，在此不另贅述。以第二多元醇的總重量為100重量份，反應速度控制助劑的含量可為0.01重量份至10重量份。
前述第二組份中的其他偶聯劑是指第二反應性偶聯劑以外的偶聯劑。其他偶聯劑包含但不限於有機鉻絡合物、甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、苯代三氯矽烷、乙烯基三氯矽烷、二甲氧基二甲基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、三乙氧基甲基矽烷、二甲基二乙氧基矽烷、苯基三乙氧基矽烷、丙基三甲氧基矽烷、三乙氧基丙基矽烷、己基三甲氧基矽烷、己基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、三氟丙基三甲氧基矽烷、2-(3,4環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)甲基二乙氧基矽烷、(3-環氧丙氧基丙基)三乙氧基矽烷、六甲基二矽氮烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、p-苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基甲基二乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧丙基三乙氧基矽烷、3-丙烯醯氧丙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基三乙氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、雙(三乙氧基甲矽烷丙基)四硫化物、鈦酸酯類偶聯劑、鋁酸化合物的一種或一種以上的混合。以第二多元醇的總重量為100重量份，所有偶聯劑的含量可為0.05重量份至5重量份。前述所有偶聯劑的含量是指其他偶聯劑及第二反應性偶聯劑的含量總和，換言之，第二組份中，第二反應性偶聯劑的含量可佔所有偶聯劑重量的50%至100%。
前述第二組份中，以第二多元醇的總重量為100重量份，其餘添加劑(如表面張力控制助劑、消泡助劑)的含量總和可為0.05重量份至5重量份。
前述二相異基材是指二基材的材質不同，前述二相異基材可各自獨立選自聚酯薄膜(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)或純鋁薄膜(AL)。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)。或者，前述二相異基材中，其中一基材可為含鋁薄膜，另一基材可為聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚甲基戊烯薄膜。含鋁薄膜可為鍍鋁薄膜(如聚酯鍍鋁膜或流延聚丙烯鍍鋁膜)或純鋁薄膜。薄膜的厚度可為但不限於1μm至200μm。
<複合膜材>
配合參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式的複合膜材100的立體示意圖。複合膜材100係使用前述之 無溶劑聚氨酯接著劑製備而成，複合膜材100包含複數個基材，所述基材的數量大於或等於三，在本實施方式中，複合膜材100中基材的數量等於三，由複合膜材100的一側至另一側依序為第一基材110、第二基材120及第三基材130，所述基材(110-130)中任二相鄰基材為二相異基材(即第一基材110與第二基材120的材質不同，第二基材120與第三基材130的材質不同，但不相鄰基材的材質可相同，例如第一基材110可與第三基材130的材質相同)，第一基材110與第二基材120間設置黏著層190，第二基材120與第三基材130間設置黏著層190，黏著層190為第一組份與第二組份相接觸經固化反應而形成，第一基材110、第二基材120及第三基材130中被夾設於中間的基材為第二基材120，第二基材120為含鋁薄膜，含鋁薄膜可為鍍鋁薄膜或純鋁薄膜，鍍鋁薄膜可為但不限於聚酯鍍鋁膜或流延聚丙烯鍍鋁膜。第一基材110及第三基材130可各自獨立選自聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚甲基戊烯薄膜，關於前述薄膜的具體例請參照上文，在此不另贅述。
配合參照第3圖，其繪示依照本發明另一實施方式的複合膜材200的立體示意圖。複合膜材200係使用前述之無溶劑聚氨酯接著劑製備而成，複合膜材200包含複數個基材，所述基材的數量大於或等於三，在本實施方式中，複合膜材200中基材的數量等於四，由複合膜材200的一側至另一側依序為第一基材210、第二基材220、第三基材230 及第四基材240，所述基材(210-240)中任二相鄰基材為二相異基材(即第一基材210與第二基材220的材質不同，第二基材220與第三基材230的材質不同，第三基材230與第四基材240的材質不同，但不相鄰基材的材質可相同，例如第一基材210可與第三基材230的材質相同)，第一基材210與第二基材220間設置黏著層290，第二基材220與第三基材230間設置黏著層290，第三基材230與第四基材240間設置黏著層290，黏著層290為第一組份與第二組份相接觸經固化反應而形成，第一基材210、第二基材220、第三基材230及第四基材240中被夾設於中間的基材為第二基材220及第三基材230，第二基材220及第三基材230至少一者為含鋁薄膜，其餘基材可各自獨立選自聚酯薄膜、尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚甲基戊烯薄膜，關於前述薄膜的具體例請參照第1圖的相關敘述，在此不另贅述。
依據本發明一實施例的複合膜材200，第一基材210、第二基材220、第三基材230及第四基材240的材質依序為PET、AL、BOPA、RCPP，藉此，可賦予複合膜材200耐蒸煮的特性(可承受121℃的溫度)，可做為蒸煮鋁箔袋。
依據本發明另一實施例的複合膜材200，第一基材210、第二基材220、第三基材230及第四基材240的材質依序為PET、BOPA、AL、RCPP，藉此，可賦予複合膜 材200耐蒸煮的特性(可承受121℃的溫度)，可做為蒸煮鋁箔袋。
依據本發明又一實施例的複合膜材200，第一基材210、第二基材220、第三基材230及第四基材240的材質依序為PET、AL、BOPA、CPE，藉此，可賦予複合膜材200防潮特性，可做為防潮鋁箔袋。
依據本發明再一實施例的複合膜材200，第一基材210、第二基材220、第三基材230及第四基材240的材質依序為BOPP、AL、BOPA、CPE，藉此，複合膜材200包含有鋁的成分，可做為一般鋁箔袋。
由上述可知，依據本發明的複合膜材，可依據實際需求，調整複合膜材中基材的數量及種類，以賦予複合膜材所需的用途。
<複合膜材的製備方法>
第5圖繪示依照本發明又一實施方式的複合膜材的製備方法300的步驟流程圖。複合膜材的製備方法300包含步驟310以及步驟320。
步驟310是進行一塗佈步驟，係將第一組份塗佈於二相異基材其中一基材的一表面，並將第二組份塗佈二相異基材之另一基材的一表面。塗佈方式可為但不限於輥塗。塗佈步驟中，第一組份的塗佈溫度與第二組份的塗佈溫度可分別依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，有利於均勻塗佈。進行塗佈步驟時，第一組份與第二組份的黏度範圍可為但不限於 100~5000mPa.s。依據本發明一實施例，第一組份的塗佈溫度可為但不限於30℃~70℃，或者，第一組份的塗佈溫度可為但不限於40℃~60℃，第二組份的塗佈溫度可為但不限於30℃~70℃，或者，第二組份的塗佈溫度可為但不限於40℃~60℃。
步驟320是進行一貼合步驟，係使第一組份與第二組份接觸，而令第一組份與第二組份產生固化反應而形成黏著層。貼合步驟的溫度可依據第一組份與第二組份的成份彈性調整。依據本發明一實施例，貼合步驟的溫度可為但不限於30℃~70℃，或者，貼合步驟的溫度可為但不限於40℃~60℃。本發明的貼合步驟所需的時間約2小時(即使第一組份及第二組份固化至具有足夠的強度而可進行後續分切工序所需的時間)，習用無溶劑聚氨酯接著劑的貼合步驟需要2天的時間，顯見本發明藉由調整第一組份及第二組份的配方，可大幅縮短貼合步驟的時間，有利於提升生產效率。
另外，可重複步驟310及步驟320，直到複合膜材達到預定層數，待複合膜材達到預定層數後，可進行一熟化步驟，熟化步驟可於20℃至60℃進行18小時至48小時。
以下分別以第1圖之複合膜材100及第3圖之複合膜材200為例，具體說明複合膜材的製備方法300。
配合參照第2圖，其繪示第1圖中複合膜材100的製備示意圖。首先，進行步驟310，將第一組份191塗佈於第一基材110的一表面(未另標號)，並將第二組份192塗 佈於第二基材120的一表面(未另標號)。之後，進行步驟320，使第一基材110上的第一組份191與第二基材120上的第二組份192接觸，而令第一組份191與第二組份192產生固化反應而形成黏著層190。再進行一次步驟310，將第一組份191塗佈於第二基材120的另一表面(未另標號)，並將第二組份192塗佈於第三基材130的一表面(未另標號)。之後再進行一次步驟320，使第二基材120上的第一組份191與第三基材130上的第二組份192接觸，而令第一組份191與第二組份192產生固化反應而形成黏著層190。之後可進行熟化步驟。藉由二次貼合步驟可得到三層式複合膜材100。
配合參照第4圖，其繪示第3圖中複合膜材200的製備示意圖。首先，進行步驟310，將第一組份291塗佈於第一基材210的一表面(未另標號)及第三基材230的一表面(未另標號)，並將第二組份292塗佈於第二基材220的一表面(未另標號)及第四基材240的一表面(未另標號)。之後，進行步驟320，使第一基材210上的第一組份291與第二基材220上的第二組份292接觸，並使第三基材230上的第一組份291與第四基材240上的第二組份292接觸，而令第一組份291與第二組份292產生固化反應而形成黏著層290。再進行一次步驟310，將第一組份291塗佈於第二基材220的另一表面(未另標號)，並將第二組份292塗佈於第三基材230的另一表面(未另標號)。之後再進行一次步驟320，使第二基材220上的第一組份291與第三基材230上的 第二組份292接觸，而令第一組份291與第二組份292產生固化反應而形成黏著層290。之後可進行熟化步驟。藉由兩次貼合步驟可得到四層式複合膜材200。在第4圖中，係將第一基材210、第二基材220、第三基材230及第四基材240先兩兩對貼，以得到兩個二層式半成品(未另標號)，再將兩個二層式半成品對貼以得到複合膜材200，前述兩兩對貼可同時進行，藉此可節省整體貼合步驟所需花費的時間(即兩次貼合步驟的總時間)。在其他實施方式中，亦可採用層層疊加的方式，例如先貼合第一基材210及第二基材220以形成二層式半成品，再將二層式半成品與第三基材230進行貼合以形成三層式半成品(圖未示)，再將三層式半成品與第四基材240進行貼合以得到四層式複合膜材200，採用此方式，總共需三次貼合步驟。此外，在其他實施方式中，亦可改變貼合的順序，例如先貼合第三基材230及第四基材240以形成二層式半成品，再將二層式半成品與第二基材220進行貼合以形成三層式半成品(圖未示)，再將三層式半成品與第一基材210進行貼合以得到四層式複合膜材200，採用此方式，總共需三次貼合步驟。
本發明中，當描述一物質為某官能基封端，係指所述物質的至少一端具有所述官能基，例如，聚氨酯預聚物為異氰酸酯基封端是指聚氨酯預聚物的至少一端具有異氰酸酯基，環氧基封端矽烷偶聯劑是指矽烷偶聯劑的至少一端具有環氧基，依此類推。
本發明中，「第一」、「第二」係用於命名，並非用於表示品質優劣或其他意義。例如，「第一交聯劑」係表示製備聚氨酯預聚物的聚合反應中所使用的交聯劑，「第二交聯劑」係表示第二組份中所使用的交聯劑，避免僅使用交聯劑，無法分辨是指製備聚氨酯預聚物的聚合反應的交聯劑或者第二組份中所使用的交聯劑。依據實際需求，第一交聯劑與第二交聯劑的成分可能相同或相異。
本發明中，包含有含鋁薄膜的複合膜材是指複合膜材包含複數個基材，所述基材的數量大於或等於三，且所述基材中被夾設於中間的基材至少一者為含鋁薄膜。以三層式複合膜材為例，基材的數量為三，由複合膜材的一側至另一側依序為第一基材、第二基材及第三基材，換言之，被夾設於中間的基材為第二基材，第二基材為含鋁薄膜。以四層式複合膜材為例，基材的數量為四，由複合膜材的一側至另一側依序為第一基材、第二基材、第三基材及第四基材，換言之，被夾設於中間的基材為第二基材及第三基材，第二基材與第三基材至少一者為含鋁薄膜。其他層數的複合膜材依此類推。
本發明中，含鋁薄膜是指薄膜包含有鋁的成分，較佳地，薄膜的至少一表面的材質為鋁，例如，含鋁薄膜可為鍍鋁薄膜或純鋁薄膜，其中純鋁薄膜具有較佳的阻隔性，因此可視實際需求選擇合適的含鋁薄膜。
根據上述實施方式，以下提出具體實施例予以詳細說明。
<實施例中複合膜材的結構>
本發明實施例之複合膜材的結構S1、S2、S3、S4為四層式結構，其中各基材種類如下表一所示。
<實施例中複合膜材的製備方法>
本發明實施例中的複合膜材的結構S1、S2、S3、S4依據第一基材1s、第二基材2s、第三基材3s及第四基材4s貼合順序的不同及熟化步驟條件的不同，可區分為複合膜材的製備方法P1、P2、P3、P4、P5及P6，如表二所示。
表二中，複合膜材的製備方法P1、P2可與第4圖相同，即係將第一基材至第四基材(1s-4s)先兩兩對貼以得到兩個二層式半成品1s//2s及3s//4s，再將兩個二層式半成品1s//2s及3s//4s對貼以得到四層式複合膜材1s//2s//3s//4s，換言之，複合膜材的製備方法P1、P2中貼合步驟1及貼合步驟2可同時進行。複合膜材的製備方法P3、P4係採用層層疊加的方式，即先貼合第一基材1s及第二基材2s以形成二層式半成品1s//2s，再將二層式半成品與第三基材3s進行貼合以形成三層式半成品1s//2s//3s，再將三層式半成品1s//2s//3s與第四基材4s進行貼合以得到四層式複合膜材1s//2s//3s//4s。複合膜材的製備方法P5、P6係採用層層疊加的方式，複合膜材的製備方法P5、P6與複合膜材的製備方法P3、P4的差異在於改變貼合順序，即先貼合第三基材3s及第四基材4s以形成二層式半成品3s//4s，再將二層式半成品3s//4s與第二基材2s進行貼合以形成三層式半成品2s//3s//4s，再將三層式半成品 2s//3s//4s與第一基材1s進行貼合以得到四層式複合膜材1s//2s//3s//4s。
<實施例中複合膜材的評價方法>
T字剝離強度：根據中華人民共和國國家標準[GB 8808-1988軟質復合塑料材料剝離試驗方法]進行貼合後T字剝離強度測試。
外觀：根據中華人民共和國國家標準[GB/T 1004-2008包裝用塑膠複合膜、袋乾法複合、擠出複合]進行複合膜材的外觀評價。
蒸煮後外觀：根據中華人民共和國國家標準[GB/T 1004-2008包裝用塑膠複合膜、袋乾法複合、擠出複合]複合膜材以121℃的溫度蒸煮30分鐘，觀察複合膜材的外觀。
<實施例>
第一組份A1的合成：將第一多元醇，即30重量份的聚碳酸酯二醇(f=2，分子量=2000)及10重量份的聚己內酯三醇(f=3，分子量=2000)裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到55℃~60℃加入40重量份的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(f=2)，20重量份的多亞甲基多苯基多異氰酸酯(f=2.6~2.7)，0.01重量份的磷酸，升溫到80℃~85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物，之後降溫到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)，1重量份的第一反應性偶聯劑(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷，5重量份的雙噁唑烷化合物(Hardener OZ)，所得的混合物為第一組份A1。
第一組份A2的合成：將第一多元醇，即30重量份的聚碳酸酯二醇(f=2，分子量=1000)及10重量份的聚己內酯三醇(f=3，分子量=2000)裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到55℃~60℃加入40重量份的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(f=2)，20重量份的多亞甲基多苯基多異氰酸酯(f=2.6~2.7)，0.01重量份的磷酸，升溫到80℃~85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物，之後降溫到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)，1重量份的第一反應性偶聯劑(3-環氧丙氧基丙基)三甲氧基矽烷，5重量份的雙噁唑烷化合物(Hardener OZ)，所得的混合物為第一組份A2。
第二組份B1的合成：將第二多元醇，即100重量份的聚碳酸酯二醇(f=2，分子量=1000)，5重量份的第二擴鏈劑乙二醇(f=2)，5重量份的第二交聯劑1,1,1-三羥甲基丙烷(f=3)，裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到60℃以下，加入1重量份的第二反應性偶聯劑3-氨丙基三甲氧基矽烷，0.05重量份的有 機金屬化合物類反應速度控制助劑辛酸亞锡，0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Twin 4100)，0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 900)，均勻攪拌1小時，所得的混合物為第二組份B1。
第二組份B2的合成：將第二多元醇，即60重量份的聚碳酸酯二醇(f=2，分子量=2000)及40重量份的聚碳酸酯二醇(f=2，分子量=1000)，5重量份的第二擴鏈劑1,4-丁二醇(f=2)，5重量份的第二交聯劑丙三醇(f=3)，裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到60℃以下，加入1重量份的第二反應性偶聯劑3-氨丙基三甲氧基矽烷，0.05重量份的有機金屬化合物類反應速度控制助劑辛酸亞锡，0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Twin 4000)，0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 944)，均勻攪拌1小時，所得的混合物為第二組份B2。
[實施例1-1~1-6]將100±10重量份的A1(第一組份)設定操作溫度為60℃，另外將100重量份的B1(第二組份)設定操作溫度為60℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為S1，貼合溫度為60℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為實施例1-1~1-6的複合膜材(實施例1-1~1-6，每次貼合步驟所需的時間約2小時，即貼合完2小時後可進行下一次貼合步驟)， 將實施例1-1~1-6的複合膜材進行T字剝離強度、外觀及蒸煮後外觀評價，T字剝離強度評價由優至劣依序為實施例1-2=實施例1-4>實施例1-6>實施例1-1=實施例1-3>實施例1-5，且實施例1-1~1-6皆達到標準值。外觀及蒸煮後外觀評價由優至劣依序為實施例1-1=實施例1-2=實施例1-3=實施例1-4>實施例1-5=實施例1-6，且實施例1-1~1-6皆合格。綜合上述T字剝離強度、外觀及蒸煮後外觀的評價結果，採用複合膜材的製備方法P2或P4，可得到品質較佳的複合膜材，表三列出實施例1-2的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P2)。
[實施例2-1~2-6]將100±10重量份的A2(第一組份)設定操作溫度為60℃，另外將100重量份的B2(第二組份)設定操作溫度為60℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為S2，貼合溫度為60℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為實施例2-1~2-6的複合膜材(實施例2-1~2-6，每次貼合步驟所需的時間約2小時，即貼合完2小時後可進行下一次貼合步驟)，將實施例2-1~2-6的複合膜材進行T字剝離強度、外觀及蒸煮後外觀評價，T字剝離強度評價由優至劣依序為實施例2-2=實施例2-4>實施例2-6>實施例2-1=實施例2-3>實施例2-5，且實施例2-1~2-6皆達到標準值。外觀及蒸煮後外觀評價由優至劣依序為實施例2-1=實施例2-2=實施例2-3=實施例2-4>實施例2-5=實施例2-6，且實施例2-1~2-6皆合格。綜合上述T字剝離強度、外觀及蒸煮後外觀的評價結果，採用複合膜材的製備方法P2或P4，可得到品質較佳的複合膜材，表四列出實施例2-4的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P4)。
[實施例3-1~3-6]將100±10重量份的A1(第一組份)設定操作溫度為60℃，另外將100重量份的B1(第二組份)設定操作溫度為60℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為S3，貼合溫度為60℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為實施例3-1~3-6的複合膜材(實施例3-1~3-6，每次貼合步驟所需的時間約2小時，即貼合完2小時後可進行下一次貼合步驟)，將實施例3-1~3-6的複合膜材進行T字剝離強度及外觀評價，T字剝離強度評價由優至劣依序為實施例3-2=實施例3-4>實施例3-6>實施例3-1=實施例3-3>實施例3-5，且實施例3-1~3-6皆達到標準值。外觀評價由優至劣依序為實施例3-1=實施例3-2=實施例3-3=實施例3-4>實施 例3-5=實施例3-6，且實施例3-1~3-6皆合格。綜合上述T字剝離強度及外觀的評價結果，採用複合膜材的製備方法P2或P4，可得到品質較佳的複合膜材，表五列出實施例3-4的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P4)。
[實施例4-1~4-6]將100±10重量份的A2(第一組份)設定操作溫度為60℃，另外將100重量份的B2(第二組份)設定操作溫度為60℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為S4，貼合溫度為60℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為實施例4-1~4-6的複合膜材(實施例4-1~4-6，每次貼合步驟所需的 時間約2小時，即貼合完2小時後可進行下一次貼合步驟)，將實施例4-1~4-6的複合膜材進行T字剝離強度及外觀評價，T字剝離強度評價由優至劣依序為實施例4-2=實施例4-4>實施例4-6>實施例4-1=實施例4-3>實施例4-5，且實施例4-1~4-6皆達到標準值。外觀評價由優至劣依序為實施例4-1=實施例4-2=實施例4-3=實施例4-4>實施例4-5=實施例4-6，且實施例4-1~4-6皆合格。綜合上述T字剝離強度及外觀的評價結果，採用複合膜材的製備方法P2或P4，可得到品質較佳的複合膜材，表六列出實施例4-2的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P2)。
<比較例>
第一組份A3的合成：將40重量份的聚己二酸二乙二醇酯(f=2，分子量=2000)，裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到55℃~60℃，加入60重量份的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(f=2)、0.01重量份的磷酸，升溫到80℃~85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物，之後降溫到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)，所得的混合物為第一組份A3。
第一組份A4的合成：將40重量份的聚氧化丙烯二醇(f=2，分子量=2000)，裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到55℃~60℃，加入60重量份的4,4-二苯基甲烷二異氰酸酯(f=2)、0.01重量份的磷酸，升溫到80℃~85℃反應2小時，以得到異氰酸酯基封端的聚氨酯預聚物，之後降溫到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)，所得的混合物為第一組份A4。
第一組份A5的合成：將40重量份的聚己二酸二乙二醇酯(f=2，分子量=2000)，裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到55℃~60℃，加入60重量份的2,4-二苯基甲烷二異氰酸酯、0.01重量份的苯甲醯氯，升溫到80℃~85℃反應2小時，得到第一組份A5。
第二組份B3的合成：將100重量份的聚己二酸二乙二醇酯(f=2，分子量1000)、10重量份的小分子擴鏈劑乙二醇(f=2)裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到60℃以下，加入0.05重量份的有機金屬化合物類反應速度控制助劑辛酸亞锡、0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Twin 4100)、0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 900)，均勻攪拌1小時，所得的混合物為第二組份B3。
第二組份B4的合成：將100重量份的聚氧化丙烯二醇(官能度2，分子量1000)、10重量份的小分子擴鏈劑乙二醇(官能度2)裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到60℃以下，加入0.05重量份的有機金屬化合物類反應速度控制助劑辛酸亞锡、0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Twin 4000)、0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Airex 944)，均勻攪拌1小時，所得的混合物為第二組份B4。
第二組份B5的合成：將70重量份的聚己二酸二乙二醇酯(分子量2000)、30重量份的聚己二酸乙二醇酯(分子量1000)及20重量份的小分子擴鏈劑1,4-丁二醇裝入反應容器中，升溫到115℃~120℃真空脫水1.5小時，降溫到60℃以下，加入0.5重量份的表面張力控制助劑(TEGO® Wet 260)、0.5重量份的消泡助劑(TEGO® Foamex N)，均勻攪拌1小時，得到第二組份B5。
[比較例1-1~1-6]將100±10重量份的A3(第一組份)設定操作溫度為40℃，另外將100重量份的B3(第二組份)設定操作溫度為40℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為S1，貼合溫度為40℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為比較例1-1~1-6的複合膜材(比較例1-1~1-6，每次貼合步驟所需的時間約2小時，即貼合完2小時後可進行下一次貼合步驟)，將比較例1-1~1-6的複合膜材進行T字剝離強度、外觀及蒸煮後外觀評價，比較例1-1~1-6的T字剝離強度及蒸煮後外觀評價皆達不到標準。表七列出比較例1-2的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P2)。
[比較例2-1~2-6]將100±10重量份的A4(第一組份)設定操作溫度為30℃，另外將100重量份的B4(第二組份)設定操作溫度為30℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為S3，貼合溫度為30℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為比較例2-1~2-6的複合膜材(比較例2-1~2-6，每次貼合步驟所需的時間約2小時，即貼合完2小時後可進行下一次貼合步驟)，將比較例2-1~2-6的複合膜材進行T字剝離強度及外觀評價，比較例2-1~2-6的T字剝離強度評價皆達不到標準，外觀評價可達到標準。表八列出比較例2-2的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P2)。
[比較例3-1~3-6]將100±10重量份的A5與60重量份的B5在溫度60℃條件下混合均勻，塗佈貼合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60℃，上膠量為2.0~2.5g/m2，設備速度為100~150m/min，複合膜材的結構為S1，分別採用複合膜材的製備方法P1~P6進行貼合，得到的成品分別為比較例3-1~3-6的複合膜材(比較例3-1~3-6，每次貼合步驟所需的時間約24小時，即貼合完24小時後方可進行下一次貼合步驟)，將比較例3-1~3-6的複合膜材進行T字剝離強度、外觀及蒸煮後外觀評價，比較例3-1~3-6的T字剝離強度及蒸煮後外觀評價皆達不到標準。表九列出比較例3-2的評價結果(即採取複合膜材的製備方法P2)。
[比較例4]將100±10重量份的A4(第一組份)設定操作溫度為30℃，另外將100重量份的B4(第二組份)設定操作溫度為30℃，塗佈貼合設備為軟包裝快乾型雙塗佈單元設備(Sinstar China S380鋁箔複合機)，複合膜材的結構為BOPP//CPP，貼合溫度為30℃，上膠量為1.0~2.0g/m2，設備速度為100~400m/min，將得到的複合膜材進行T字剝離強度評價，結果為BOPP//CPP=1N/15mm，不符合強度要求，外觀合格。
由上述實施例及比較例可知，依據本發明的複合膜材，T字剝離強度及外觀皆可達到標準，此外製備複合膜材時，每道貼合步驟僅需約2小時的時間，顯見依據本發明的無溶劑聚氨酯接著劑有利於提升良率以及提升生產效率。再者，習用聚醚類型的無溶劑聚氨酯接著劑不易水解但耐熱性不佳(耐高濕卻不耐高溫)，習用聚酯類型的無溶劑聚氨酯接著劑耐熱性佳但易水解(耐高溫卻不耐高濕)，皆不利於蒸煮鋁箔袋的應用。本發明藉由改進無溶劑聚氨酯接著劑的配方設計，有利於提升無溶劑聚氨酯接著劑的耐高溫性及耐高濕性，再搭配適當的基材，例如PET、AL、BOPA以 及RCPP，可賦予複合膜材兼具耐高溫及耐高濕的特性，有利於蒸煮鋁箔袋的應用。
更詳細來說，本發明的無溶劑聚氨酯接著劑可具有以下優點：(1)不需使用溶劑而符合高效、環保、節能的要求；(2)可依據第一組份、第二組份的成分性質，分別使用適合的塗佈溫度；(3)可避免習用第一組份和第二組份先混合再塗佈而不易控制固化、產生死膠的缺失；(4)本發明的無溶劑聚氨酯接著劑由複合、分切、製袋到充填的時間僅需1~2天，可大幅減輕周轉庫存的壓力，且大幅提高生產效率，與傳統無溶劑複合(慢乾型，先混合再塗佈)進行3~4層結構複合需7天以上的製程時間相比，周轉庫存時間大幅縮短；(5)本發明為一種可快速固化的無溶劑聚氨酯接著劑，有利於提升耐高溫性以及耐高濕性，進而有利於蒸煮鋁箔袋的應用；(6)於短時間內可進行品質初判，解決並規避剝離強度不足、外觀不良、摩擦係數上升等風險；(7)可適用於多層、包含有含鋁薄膜之複合膜材的製備。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (15)

  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異氰酸酯基封端，且該聚氨酯預聚物是經一聚合反應而得，該聚合反應的反應單體包含一多亞甲基多苯基多異氰酸酯以及一第一多元醇，該多亞甲基多苯基多異氰酸酯的官能度為2.6至2.7，該第一多元醇包含一聚己內酯多元醇，且該聚己內酯多元醇的官能度等於3；一第一反應性偶聯劑，該第一反應性偶聯劑為一環氧基封端矽烷偶聯劑、一異氰酸酯基封端矽烷偶聯劑或其混合物；及一雙噁唑烷化合物，具有如式(I)所示之一結構：
    Figure TWI671374B_C0001
    其中R1為C1~C10的二價有機基，R2為H或C1~C10的一價有機基；以及一第二組份，包含：一第二多元醇，該第二多元醇的官能度大於等於2或小於9；一第二交聯劑，該第二交聯劑的官能度大於3或小於9，且該第二交聯劑選自醇類交聯劑、醇胺類交聯劑或其混合物；及一第二反應性偶聯劑，該第二反應性偶聯劑為胺基封端矽烷偶聯劑；其中該第一組份及該第二組份分別塗佈於二相異基材，且該二相異基材中，一基材為含鋁薄膜，另一基材為聚酯薄膜、聚醯胺薄膜或碳數2至10的聚烯薄膜。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第一組份與該第二組份的重量比為90：100至110：100。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的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，該多亞甲基多苯基多異氰酸酯的含量為5重量份至30重量份。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的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，該聚己內酯多元醇的含量為5重量份至20重量份。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中該反應單體更包含一第一擴鏈劑、一第一交聯劑或其混合物，其中該第一擴鏈劑的官能度等於2，且該第一擴鏈劑選自醇類擴鏈劑、芳香胺類擴鏈劑、醇胺類擴鏈劑或其混合物，該第一交聯劑的官能度大於2，且該第一交聯劑選自醇類交聯劑、醇胺類交聯劑或其混合物。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的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，該第一組份中的該第一反應性偶聯劑的含量為0.025重量份至5重量份。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的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，該第一組份中的該雙噁唑烷化合物的含量為0.1重量份至10重量份。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第一組份更包含一添加劑，該添加劑係選自一反應速度控制助劑、一其他偶聯劑、一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合物。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的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，該第二組份中的該第二交聯劑的含量為1重量至15重量份。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的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，該第二組份中的該第二反應性偶聯劑的含量為0.025重量份至5重量份。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一第二擴鏈劑，該第二擴鏈劑的官能度等於2，且該第二擴鏈劑選自醇類擴鏈劑、芳香胺類擴鏈劑、醇胺類擴鏈劑或其混合物。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中該第二組份更包含一添加劑，該添加劑係選自一反應速度控制助劑、一其他偶聯劑、一表面張力控制助劑、一消泡助劑或其混合物。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的無溶劑聚氨酯接著劑，其中該二相異基材中，該基材為純鋁薄膜，該另一基材為尼龍薄膜、聚偏二氯乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜或聚甲基戊烯薄膜。
  14. 一種複合膜材，其係使用如申請專利範圍第1項至第13項中任一項之無溶劑聚氨酯接著劑製備而成，該複合膜材包含：複數個基材，該些基材的數量大於或等於三，該些基材中任二相鄰基材為該二相異基材，該二相異基材間設置一黏著層，該黏著層為該第一組份與該第二組份相接觸經一固化反應而形成，且該些基材中被夾設於中間的基材至少一者為含鋁薄膜。
  15. 一種如申請專利範圍第14項所述的複合膜材的製備方法，包含：進行一塗佈步驟，係將第一組份塗佈於該二相異基材其中一基材的一表面，並將該第二組份塗佈該二相異基材之另一基材的一表面；以及進行一貼合步驟，係使該第一組份與該第二組份接觸，而令該第一組份與該第二組份產生該固化反應而形成該黏著層。
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