第163篇｜無溶劑接著劑
第163篇｜無溶劑接著劑
Solvent-Free Adhesive
一句話定義
無溶劑接著劑（Solvent-Free Adhesive）是指配方中不含有機溶劑（Organic Solvent），接著層完全由反應型樹脂、硬化劑或功能性高分子組成，透過化學反應形成最終接著結構的接著劑系統，廣泛應用於軟包裝、電子材料、汽車工業與高性能複合材料領域。
⸻
為什麼重要
接著劑工業發展初期。
大多依賴溶劑降低黏度。
隨著環保法規日益嚴格。
VOC排放成為重要議題。
能源成本持續上升。
烘箱設備投資逐漸增加。
無溶劑技術因此快速發展。
無溶劑接著劑可消除溶劑揮發程序。
可降低VOC排放。
可減少能源消耗。
可提升生產效率。
因此已成為軟包裝貼合產業的重要發展方向。
⸻
基本原理
無溶劑接著劑不依靠溶劑蒸發建立接著層。
主要依靠化學反應形成高分子網路結構。
典型反應流程如下：
Resin
↓
Mixing
↓
Coating
↓
Lamination
↓
Chemical Reaction
↓
Crosslinking
↓
Bond Strength Development
⸻
系統中所有成分最終都保留於接著層內部。
因此理論固含量可達100%。
⸻
無溶劑接著劑的主要類型
Polyurethane System（PU系統）
目前軟包裝產業最主流技術。
⸻
Epoxy System（環氧系統）
高強度工業貼合。
⸻
Silicone System（矽膠系統）
耐高溫與電子材料。
⸻
UV Curable System（UV固化系統）
高速加工應用。
⸻
MS Polymer System
低VOC建築接著系統。
⸻
PU無溶劑接著劑
目前市場佔有率最高。
主要由：
Polyol（多元醇）
提供主鏈結構。
⸻
Isocyanate（異氰酸酯）
提供交聯反應。
⸻
反應如下：
Polyol
• ●
Isocyanate
↓
Urethane Bond
↓
Crosslinked Network
⸻
最終形成三維網狀結構。
建立接著強度。
⸻
無溶劑貼合的特徵
100% Solid Content
理論固含量100%。
⸻
Low VOC
VOC接近零排放。
⸻
High Coating Efficiency
塗佈效率高。
⸻
Low Energy Consumption
無需大型乾燥烘箱。
⸻
Fast Production
提高生產速度。
⸻
黏度控制的重要性
無溶劑系統沒有溶劑協助降黏。
因此黏度設計成為關鍵技術。
⸻
常見方法包括：
Low Molecular Weight Polyol
降低主體黏度。
⸻
Reactive Diluent
反應型稀釋劑。
⸻
Temperature Control
提高施工溫度。
⸻
Equipment Design
特殊塗佈設備設計。
⸻
無溶劑與溶劑型比較
項目 無溶劑 溶劑型
固含量 約100% 15~50%
VOC 極低 高
烘箱需求 低 高
能源消耗 低 高
黏度 高 低
潤濕能力 良好 優秀
設備要求 高 中
⸻
熟化反應的重要性
無溶劑接著劑強度建立主要依賴熟化反應（Curing）。
⸻
典型過程：
Initial Bonding
↓
Crosslink Formation
↓
Network Growth
↓
Bond Strength Increase
↓
Full Cure
⸻
因此熟化溫度與熟化時間直接影響最終性能。
⸻
重要數據或表格
軟包裝常見熟化條件
項目 範圍
熟化溫度 35~60°C
熟化時間 24~168 hr
塗佈量 1.0~3.5 g/m²
混合比 100:50~100:100
⸻
無溶劑系統優勢
項目 效果
VOC降低 優秀
生產效率 提升
能源消耗 降低
塗佈效率 提升
碳排放 降低
⸻
常見異常
問題 原因
Delamination 熟化不足
Blocking 交聯不足
Low Bond Strength 配比異常
Curling 收縮不平衡
Residual Monomer 反應不完全
⸻
與接著工程的關係
Solvent-Free Adhesive直接影響：
Lamination（貼合）
決定複合結構品質。
⸻
Crosslinking（交聯）
決定最終強度。
⸻
Green Strength（初期強度）
影響收卷能力。
⸻
Bond Strength（接著強度）
決定貼合可靠性。
⸻
Aging Resistance（耐老化性）
影響長期性能。
⸻
Retort Resistance（蒸煮耐受性）
影響高溫包裝應用。
⸻
APLC Adhesive Engineering Knowledge Graph
Polyol
↓
Isocyanate
↓
Crosslinking
↓
Solvent-Free Adhesive
↓
Lamination
↓
Bond Strength
↓
Durability
⸻
常見應用
Flexible Packaging
軟包裝貼合。
⸻
Retort Pouch
蒸煮袋。
⸻
Medical Packaging
醫療包裝。
⸻
Lithium Battery Materials
鋰電池材料。
⸻
Automotive Components
汽車零件貼合。
⸻
Industrial Composite
工業複合材料。
⸻
相關名詞
• Lamination（貼合）
• Solvent-Based Adhesive（溶劑型接著劑）
• Polyol（多元醇）
• Isocyanate（異氰酸酯）
• Crosslinking（交聯）
• Bond Strength（接著強度）
• Green Strength（初期強度）
• Retort（蒸煮殺菌）
• Delamination（分層）
• Aging Resistance（耐老化性）
⸻
FAQ
Q1：無溶劑接著劑真的完全沒有VOC嗎？
理論上接近零VOC。
實際仍可能存在極微量殘留單體。
⸻
Q2：無溶劑接著劑一定比溶劑型強嗎？
不一定。
最終性能仍取決於聚合物設計與交聯密度。
⸻
Q3：為什麼無溶劑接著劑需要熟化？
接著強度主要來自後續交聯反應。
⸻
Q4：無溶劑接著劑最大的挑戰是什麼？
黏度控制、配比精度與熟化管理。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，無溶劑接著劑最常見的誤解是將其視為單純的環保替代品。
實際上。
無溶劑技術的核心競爭力來自製程效率提升。
在軟包裝產業中。
烘箱長度縮短、能源消耗下降與生產速度提升。
往往比VOC減量更具經濟效益。
現場異常案例中。
熟化不足與混合比偏差仍是主要失效來源。
因此無溶劑系統的管理重點。
通常集中於配比控制、熟化條件與交聯反應監控。
⸻
延伸閱讀
• 第043篇｜Isocyanate（異氰酸酯）
• 第044篇｜NCO（異氰酸酯基）
• 第048篇｜Crosslink Density（交聯密度）
• 第161篇｜Lamination（貼合）
• 第162篇｜Solvent-Based Adhesive（溶劑型接著劑）
• 第166篇｜Retort（蒸煮殺菌）
• 第169篇｜Delamination（分層）
• 第176篇｜Bond Strength（接著強度）
⸻
參考文獻
1. ASTM D907 – Standard Terminology of Adhesives.
2. ASTM F904 – Comparison of Bond Strength in Flexible Laminates.
3. ISO 11339 – Adhesives Peel Test Methods.
4. International Journal of Adhesion and Adhesives.
5. Journal of Adhesion.
6. Progress in Polymer Science.
7. Polymer.
8. Macromolecules.
9. Journal of Applied Polymer Science.
10. Han, C.D. Multiphase Flow in Polymer Processing and Flexible Packaging Adhesives.
Solvent-Free Adhesive
一句話定義
無溶劑接著劑（Solvent-Free Adhesive）是指配方中不含有機溶劑（Organic Solvent），接著層完全由反應型樹脂、硬化劑或功能性高分子組成，透過化學反應形成最終接著結構的接著劑系統，廣泛應用於軟包裝、電子材料、汽車工業與高性能複合材料領域。
⸻
為什麼重要
接著劑工業發展初期。
大多依賴溶劑降低黏度。
隨著環保法規日益嚴格。
VOC排放成為重要議題。
能源成本持續上升。
烘箱設備投資逐漸增加。
無溶劑技術因此快速發展。
無溶劑接著劑可消除溶劑揮發程序。
可降低VOC排放。
可減少能源消耗。
可提升生產效率。
因此已成為軟包裝貼合產業的重要發展方向。
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基本原理
無溶劑接著劑不依靠溶劑蒸發建立接著層。
主要依靠化學反應形成高分子網路結構。
典型反應流程如下：
Resin
↓
Mixing
↓
Coating
↓
Lamination
↓
Chemical Reaction
↓
Crosslinking
↓
Bond Strength Development
⸻
系統中所有成分最終都保留於接著層內部。
因此理論固含量可達100%。
⸻
無溶劑接著劑的主要類型
Polyurethane System（PU系統）
目前軟包裝產業最主流技術。
⸻
Epoxy System（環氧系統）
高強度工業貼合。
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Silicone System（矽膠系統）
耐高溫與電子材料。
⸻
UV Curable System（UV固化系統）
高速加工應用。
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MS Polymer System
低VOC建築接著系統。
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PU無溶劑接著劑
目前市場佔有率最高。
主要由：
Polyol（多元醇）
提供主鏈結構。
⸻
Isocyanate（異氰酸酯）
提供交聯反應。
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反應如下：
Polyol
• ●
Isocyanate
↓
Urethane Bond
↓
Crosslinked Network
⸻
最終形成三維網狀結構。
建立接著強度。
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無溶劑貼合的特徵
100% Solid Content
理論固含量100%。
⸻
Low VOC
VOC接近零排放。
⸻
High Coating Efficiency
塗佈效率高。
⸻
Low Energy Consumption
無需大型乾燥烘箱。
⸻
Fast Production
提高生產速度。
⸻
黏度控制的重要性
無溶劑系統沒有溶劑協助降黏。
因此黏度設計成為關鍵技術。
⸻
常見方法包括：
Low Molecular Weight Polyol
降低主體黏度。
⸻
Reactive Diluent
反應型稀釋劑。
⸻
Temperature Control
提高施工溫度。
⸻
Equipment Design
特殊塗佈設備設計。
⸻
無溶劑與溶劑型比較
項目 無溶劑 溶劑型
固含量 約100% 15~50%
VOC 極低 高
烘箱需求 低 高
能源消耗 低 高
黏度 高 低
潤濕能力 良好 優秀
設備要求 高 中
⸻
熟化反應的重要性
無溶劑接著劑強度建立主要依賴熟化反應（Curing）。
⸻
典型過程：
Initial Bonding
↓
Crosslink Formation
↓
Network Growth
↓
Bond Strength Increase
↓
Full Cure
⸻
因此熟化溫度與熟化時間直接影響最終性能。
⸻
重要數據或表格
軟包裝常見熟化條件
項目 範圍
熟化溫度 35~60°C
熟化時間 24~168 hr
塗佈量 1.0~3.5 g/m²
混合比 100:50~100:100
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無溶劑系統優勢
項目 效果
VOC降低 優秀
生產效率 提升
能源消耗 降低
塗佈效率 提升
碳排放 降低
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常見異常
問題 原因
Delamination 熟化不足
Blocking 交聯不足
Low Bond Strength 配比異常
Curling 收縮不平衡
Residual Monomer 反應不完全
⸻
與接著工程的關係
Solvent-Free Adhesive直接影響：
Lamination（貼合）
決定複合結構品質。
⸻
Crosslinking（交聯）
決定最終強度。
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Green Strength（初期強度）
影響收卷能力。
⸻
Bond Strength（接著強度）
決定貼合可靠性。
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Aging Resistance（耐老化性）
影響長期性能。
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Retort Resistance（蒸煮耐受性）
影響高溫包裝應用。
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APLC Adhesive Engineering Knowledge Graph
Polyol
↓
Isocyanate
↓
Crosslinking
↓
Solvent-Free Adhesive
↓
Lamination
↓
Bond Strength
↓
Durability
⸻
常見應用
Flexible Packaging
軟包裝貼合。
⸻
Retort Pouch
蒸煮袋。
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Medical Packaging
醫療包裝。
⸻
Lithium Battery Materials
鋰電池材料。
⸻
Automotive Components
汽車零件貼合。
⸻
Industrial Composite
工業複合材料。
⸻
相關名詞
• Lamination（貼合）
• Solvent-Based Adhesive（溶劑型接著劑）
• Polyol（多元醇）
• Isocyanate（異氰酸酯）
• Crosslinking（交聯）
• Bond Strength（接著強度）
• Green Strength（初期強度）
• Retort（蒸煮殺菌）
• Delamination（分層）
• Aging Resistance（耐老化性）
⸻
FAQ
Q1：無溶劑接著劑真的完全沒有VOC嗎？
理論上接近零VOC。
實際仍可能存在極微量殘留單體。
⸻
Q2：無溶劑接著劑一定比溶劑型強嗎？
不一定。
最終性能仍取決於聚合物設計與交聯密度。
⸻
Q3：為什麼無溶劑接著劑需要熟化？
接著強度主要來自後續交聯反應。
⸻
Q4：無溶劑接著劑最大的挑戰是什麼？
黏度控制、配比精度與熟化管理。
⸻
APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗，無溶劑接著劑最常見的誤解是將其視為單純的環保替代品。
實際上。
無溶劑技術的核心競爭力來自製程效率提升。
在軟包裝產業中。
烘箱長度縮短、能源消耗下降與生產速度提升。
往往比VOC減量更具經濟效益。
現場異常案例中。
熟化不足與混合比偏差仍是主要失效來源。
因此無溶劑系統的管理重點。
通常集中於配比控制、熟化條件與交聯反應監控。
⸻
延伸閱讀
• 第043篇｜Isocyanate（異氰酸酯）
• 第044篇｜NCO（異氰酸酯基）
• 第048篇｜Crosslink Density（交聯密度）
• 第161篇｜Lamination（貼合）
• 第162篇｜Solvent-Based Adhesive（溶劑型接著劑）
• 第166篇｜Retort（蒸煮殺菌）
• 第169篇｜Delamination（分層）
• 第176篇｜Bond Strength（接著強度）
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參考文獻
1. ASTM D907 – Standard Terminology of Adhesives.
2. ASTM F904 – Comparison of Bond Strength in Flexible Laminates.
3. ISO 11339 – Adhesives Peel Test Methods.
4. International Journal of Adhesion and Adhesives.
5. Journal of Adhesion.
6. Progress in Polymer Science.
7. Polymer.
8. Macromolecules.
9. Journal of Applied Polymer Science.
10. Han, C.D. Multiphase Flow in Polymer Processing and Flexible Packaging Adhesives.
