【 Coating R & D center 】The Introduction of TPU Hotmelt

December 03,2015
(A)原料介紹:
TPU熱熔膠為無溶劑之新型環保材料,配方以聚氨酯為基礎架構進行各種特性設計,在室溫下是固體,加熱超過熔點時會熔成黏稠液體,進行貼合加工,冷卻至室溫後又變回固體,屬於可逆熱可塑性材料,具有很好的彈性、柔軟性及耐低溫曲折特性,對於多種異材質具很強的黏接作用。TPU熱熔膠膜由於初黏力高,可以黏接多種材料,廣泛應用於服裝、制鞋、箱包、手袋、制衣、醫療、軍事、玩具、鞋材面料貼合、矽膠胸墊、內衣輔料、防水拉鏈、商標貼合、電腦3C用品、充水袋、充氣袋、泡棉複合產品。


                           TPU粒子照片 

因為不含溶劑且為100%固體,使用加工及運送過程沒有易燃或爆炸的危險。除外,尚有下列優點:
(1)固化速度快,冷卻即固化,生產速度高,節省設備空間。
(2)黏合工藝簡便,浪費少,不存在混合配料問題。
(3)100%固成分,可完全利用,廢料少,可降低運輸與倉儲成本
(4)可接著的基材範圍廣,可自動化加工。
(5)化學和物理特性優良,具有高黏合強度與柔韌性。
(6)不使用有機溶劑VOC污染問題
(7)環保材料廢棄物可以自然降解


(B) 加工方式:
使用方式分為薄膜,磨粉及溶解加工。生產TPU熱熔膠膜一般採用T-die押出加工,厚度控制在0.05~0.3mm,生產上會配合離型紙或採用高低溫雙層結構,下游用戶使用操作簡便,只需將熱熔膠膜放於兩層要黏貼的布料中,透過熨斗或熱壓機壓燙即可進行貼合。磨粉加工是利用超低溫環境將材料降到玻璃轉化溫度以下在進行研磨,下游加工可將粉末灑織物上,以熱壓或紅外線加熱進行貼合。溶解加工是將熱熔膠溶在特定溶劑中,如丁酮、丙酮、甲苯等溶劑,客戶可結合現有溶劑膠水加工方式,因TPU熱熔膠具有高的安全及穩定性,對於跨國交易及運送非常重要,於鞋業及紡織品貼合廣泛使用。


(C)發展熱點:
1. 止水膠帶應用,又稱熱封膠帶及止水條
膠帶組成可為單層或多層薄膜構成,利用熱封膠帶貼合加工紡織面料縫接線,以防止水洩漏。產品主要用於防水服裝,內衣,戶外服裝,登山裝,釣魚裝,雨衣,部隊野戰服,醫療防塵服,防滲血墊,野營帳篷,警服,羽絨服,運動衣,休閒服,等各種防水系列產品。近期由於機能性服裝興起,標榜肌膚接觸感好,回彈性佳,對於熱熔膠的特性要求越來越高,包括低溫貼合強度高,織物滲透性佳,耐水解功能,結晶速度快、柔軟,抗UV等功能,相關產品高鼎精密材料皆已開發上市。


高鼎精密材料所開發的軟質熱熔膠產品CH-700,具有柔軟的手感,熔點低於100℃,可使用低的加工貼合溫度,適合於高級織物或是熱敏感性布料。另一功能性產品CH-700R,可應用於潮濕環境,其薄膜在經過4週的水解測試後(檢測條件:70℃,95%相對濕度),抗張強度保持率可達65%以上。如果需要高強度材料,可選擇CH-750R,在硬度維持74A以下,其抗張強度可達170 Kgf/cm2,可應用於高強度機能服裝貼合。

 
 圖表說明: CH-700R之水解測試結果


2.功能性薄膜
TPU熱熔膠薄膜應用於服飾上面,主要用來貼合兩層織布,在功能衣物上會因為需求(手感,回彈性,吐霧,透明性等)來設定材料特性,另需針對貼合物種類考量,如發泡,PVC,Nylon,EVA,聚酯,棉,Lycra等,薄膜設定上就會不同,選用上有許多專業的考量,此部份產品往往需要搭配客戶進行專案開發。於鞋材應用在近年也有大幅進展,透過導入TPU熱熔膠膜於產品設計中,運動鞋發展出無車縫產品,大幅降低了人工費用及降低重量,包括NIKE,ADIDAS等大廠皆已採用此種方式生產高性能鞋。


                             TPU壓延鞋

3.鞋用膠水
將TPU熱熔膠溶解在丁酮或丙酮等溶劑中,有時也會混合甲苯使用,固成分通常設定為15%,廣泛應用於鞋材或織物貼合,常用黏度在25℃下介於1600~5000cps之間,這類應用需考慮初期接著強度耐熱性可黏時間(Pot life)等特性,高鼎精密材料在溶劑加工熱熔膠已開發出CS系列產品,銷往世界各國多年,獲得多家鞋用膠水大廠採用。如CS-687產品,在70℃的初期耐熱性驗證中,其PVC受測樣品的剝離長度只有2~3公分,優於較一般常規品的3~4公分,較好的耐熱性可減少客戶加工過程中貼合失敗之風險。
 
結語:
高鼎精密材料在熱熔膠產品開發已超過15年經驗,與國際大廠合作多年,針對客戶需要,量身訂做適用產品,成功開發超過40種產品,洛氏硬度範圍含蓋70~90A,熔點60~130度之間,適用於各種行業需求。近年也陸續開發出特殊功能產品,包括耐水解加強配方快速結晶配方初期接著強度高高熔融指數低苯酚含量等,相信未來TPU熱熔膠在功能提升及設計創新的努力下,將創造出更多令人驚艷產品。高鼎精密材料將在此領域不斷努力創新,提供客戶最佳的解決方案。
 

高鼎集團1988年成立,於2015年正式更名為『高鼎精密材料股份有限公司(Coating P. Materials Co., Ltd.)』,深耕聚氨酯(Polyurethane)行業,專業生產TPU膠粒、PU樹脂/PU接著劑等環保材料,各系列產品廣泛應用於食衣住行育樂各種日常生活用品,從食品包裝、功能性紡織加工、傢(廚)俱建材加工、汽車零件組裝、運動用品材料、電線電纜至醫療材料應用等。高鼎一直是客戶的忠實夥伴,除了為國際知名品牌企業提供環境友善的化學材料,並以專業技術支援與共同開發的模式協助客戶品牌企業,提昇產品品牌與企業價值。我們的產品發展與社會責任和環境友善相結合,透過不斷研究發展與創新,協助我們的客戶滿足當前及未來市場對環境友善材料的需求。
 
以上文章刊登於CPRJ 12/1月刊,近年來環境保護議題備受關注,各項產業積極向環保邁進,且因應全球環保趨勢,高鼎精密也義不容辭投入相關研究,目前已成功推出TPU壓延之發展技術,且具有優異的表現,此產品可實際應用於合成皮革類相關製品,未來高鼎將持續研發更優質的產品,以滿足客戶的需求與為大自然貢獻一份心力!
TOP