膠帶業製程

低VOCs塗料包含:1.水性膠帶(水性黏著劑),2.熱熔化(熱熔或反應熱熔型黏著劑),2種低VOCs膠帶說明如下:

水性膠帶

一般通用型水性黏著劑可分成兩種:(1)溶液黏著劑,及(2)乳膠黏著劑2種,分別說明如下:

溶液黏著劑

溶液是由只溶解於水中或鹼性水中的材料所製成,在水中溶解的材料有動物膠、澱粉、糊精、血膠蛋白、甲基纖維素和聚乙烯醇;在鹼水中溶解的材料有酪朊、松香、蟲膠、醋酸乙烯或含羧基(-COOH)纖維素等。

乳膠黏著劑(復合乳膠)

乳膠是聚合物材料主要在水介質中的穩定分散體,乳膠是兩種或多種不混單體溶劑體,靠乳化劑使其懸浮而成的穩定分散體,單體被攪拌成小液滴,並在水介質中進行的乳化聚合反映,得到粒徑約為 0.5~10 微米的聚合物。乳膠有3種類型,說明如下:

  • 天然乳膠:主要是從橡膠樹中得到的物質。
  • 合成乳膠:乳化聚合而得到的聚合物水乳膠,這些聚合物有聚氯丁二烯、聚丁二烯-苯乙烯、聚丁二烯-丙烯腈、聚醋酸乙烯、聚丙烯醋酸、聚甲基丙烯酸酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯及聚偏氯乙烯
  • 等。
  • 人造乳膠:固體聚合物分散而成,包括再生膠、丁基橡膠、松香、松香衍生物、瀝青、煤焦油和大量石油合成的樹脂分散體。
  • 乳膠黏著劑比溶液黏著劑更有可能取代溶劑型黏著劑。大多數乳膠黏著劑都是由單體聚合產生的,因此配方各異,以使黏著劑有適當的用途和性能。乳膠黏著劑的塗佈施工方法有刷塗、噴塗、滾塗、漏塗、流塗和刮塗等,基本上與溶劑型黏著劑相似。

優缺點分析

水性膠帶以水作為主要溶劑,具有毒性低、成本低、製程簡單等優勢,但溶劑型膠帶耐候性、耐水性、初黏力、保持力、包裝外觀(水性膠帶若使用於含水氣環境下時會變成白色,包裝時外觀不佳)等皆優於水性膠帶,水性黏著劑固含量為 40~50%,而溶劑型黏著劑的固含量約 20~30%,故需要較長的乾燥時間,才能建立黏性強度。且因黏著劑含有大量水的緣故,儲存和運輸過程中必須注意保存及防凍,避免膠帶使用前即氧化失去黏性。

為降低VOCs排放,目前全球已有多家規模較大的膠帶廠積極研發相關產品,增加產品的耐後性(抗寒及抗熱)、耐水性、耐污染、耐摩擦等能力,提高應用性,期能逐漸取代溶劑型膠帶。

熱熔感應膠

種類說明
熱熔型黏著劑,簡稱熱熔膠,為一種熱塑性彈性體(thermoplastic elastomer, TPE),以熱塑性樹脂為基體,熱熔膠同樣也為無污染的黏著劑之一,對於各種材料,包括一些用其他黏著劑難以膠接的非極性塑料,都具有良好的浸潤性及較高的膠接強度,另外,因固化速度快、黏接面廣、生產可連續化、儲存、運輸方便、原料來源豐富、價格低廉等都是它優於一般黏著劑的原因。此產品近年來發展迅速,此材料已成熟運用於不僅是膠帶業,其他民生用品及工業物料黏著劑也朝此方向不斷投入開發及研究。

熱熔膠大致上可分為乙烯-醋酸乙烯聚合型(Ethylene Vinyl Acetate, EVA)、聚胺型(Polyamide, PA)、聚酯型、聚胺酯型及苯乙烯類(Styreneic Block Copolymers, SBC)等多種,其中運用最廣泛的是 EVA 型。熱熔膠的固化與其它類型的黏著劑不同,它不產生交聯反應,也不依靠溶劑,而僅是從加熱熔融狀態通過冷卻過程自然恢復到固態或半固態。

熱熔膠在進行配製時,會加入少量的添加劑,主要有稀釋劑、增塑劑、增黏劑和防老化劑等。稀釋劑的作用是為了降低黏度,提高施工時的流動性,不僅可控制固化速度且可增加黏合表面的浸潤性,主要是蠟類化合物(烷烴石蠟、植物石蠟、礦物蠟等);增黏劑的作用主要是增加黏接強度和柔韌性,常用的增黏劑為樹酯類,黏著劑的用量對膠液的黏合強度具有明顯影響;增塑劑的作用也是為了提供柔韌性和浸潤性,常用的增塑劑有鄰苯二甲酸酯類、甘醇酸酯類、礦物油類和聚丁烯類等。防老劑則是為提高黏著劑耐老化性能。

近幾年,熱塑性彈性體的新品種不斷問世,目前正逐步取代許多原有的市場,特別在新一代感壓熔膠方面,主要的彈性體是乙烯-醋酸乙烯聚合型(EVA)、苯乙烯(Styrene)-異戊二烯(Isoprene)-苯乙烯(Styrene)聚合物(SIS)和苯乙烯-丁二烯-苯乙烯聚合物(Styreneic Block Copolymers, SBS)等,依需求選擇合適之種類。
優缺點分析
不同熱熔膠材質,具有不同之應用性,如EVA極性和柔韌性較高,在加熱熔融時具有良好的浸潤性,在冷卻固化時具有良好的撓曲性、抗應力開裂性和膠接強度,因而是十分理想的熱熔膠的基體,但價格較高。
SBS具優良的耐老化性及增黏效果,是目前產量最大最經濟的熱塑性彈性體品種。具有更佳的彈性、手感、色彩豐富,更適合做低硬度產品。惟缺點是耐熱、耐氧化性能較差。