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韓國HW壁貼資訊與報告

PP薄膜是什麼?

Polypropylene (PP) ERM®, certified reference material

Name

Polypropylene

Linear Formula

[CH2CH(CH3)]n

CAS Number

9003-07-0

MDL number

MFCD00084447

NACRES

NA.24


PP是聚丙烯的英文縮寫。由於PP膜應用範圍廣泛,在不同領域皆有所使用,因此通常所稱的PP膜是一個統稱,泛指各種原料為聚丙烯但透過不同製造工法所製作出的特性迥異的各種PP膜,主要常見的類型可分為CPP膜與OPP膜。

PP膜由於其結構表面 (請見圖一) 分子極性小,表面電阻高,故容易因摩擦而帶靜電導致灰塵顆粒附著,但也由於PP膜的高加工性使得人們得以在製造過程中混參抗靜電材質,使其成為優良的抗靜電膜,克服其先天性缺點。這種高加工性讓PP成為理想的基礎薄膜材質。此外PP可耐高溫至攝氏140度1,因此可作為保溫隔熱材質,在台灣許多住宅有面相西曬嚴重的問題,此材質可一定程度外牆的加溫。

以下分別介紹CPP與OPP以及它們的特性。

 

CPP薄膜及其特性 (防水防污)

CPP膜是Cast Polypropylene 的簡稱,即「流延聚丙烯膜」指一種無拉伸、非定向的平擠薄膜。一般是將PP材料通過押出機T型結構成型模具的壓力熔融塑化而擠出,擠出後呈片狀流延以快速冷卻。通過此種製程製成的CPP膜擁有下列幾項特性1

  1. 平直且挺度高,作為表層的外觀平整乾淨
  2. 水氣和異味阻隔性優良
  3. 生產過程中無使用溶劑,相對環保
  4. 可銜接其他製程2,例如 其他roll to roll的製造機台進行客製化加工,常見的有改變膜的顏色、霧面、亮面、防霧、印刷等,形成多種功能性CPP膜
  5. 具輕量化、高強度,高韌性,及優異的耐衝擊性,是複合材料的首選

受益於CPP的良好延展性,CPP經過拉伸製程後可以得到OPP薄膜、BOPP薄膜等多種延伸品,接下來我們介紹此款壁貼的另一種材質選擇:OPP薄膜。

 

OPP薄膜及其特性 (防水防污)

OPP膜是Oriented Polypropylene 的簡稱,即「單向拉伸聚丙烯薄膜」,對薄膜的橫向進行單向拉伸。經過薄膜拉伸製程的OPP膜具有質輕、無毒、防潮、機械強度高、尺寸穩定性好、可印刷性良好、抗撕裂性佳、透明性好等多項優點2,並擁有優異的阻隔水氣能力 (耐候性),電暈處理後與油墨附著力好,因此為目前應用最廣泛的印刷薄膜。

透過拉伸可調整清晰度及光澤度,具有優異的熱封強度、印刷性能、金屬附著力和光澤度,良好的抗靜電性能和爽滑性能,做為壁貼複合材料更是有高水蒸汽阻隔性、挺度、平展性和耐穿刺性能等耐候特性。

PP類型

薄膜拉伸

透明度

延伸性

阻氣性

印刷性

抗穿刺性

可加工性

耐候性

CPP

半透明

極佳

OPP

高透明

極佳

極佳

極佳

 

OPP與CPP材質物理結構影響其耐候性

日本研究指出,使用OPP/CPP作為熱封條時,其形狀與內部結構將很大程度地影響其熱封性。實驗中使用了有網格結構的OPP/CPP薄膜,使用三種不同網格大小的同一材料,在經過拉伸試驗、DSC 和顯微拉曼光譜進行分析後,可以發現熱封薄膜的剝離強度增加隨著網格數而增加,同時,耐候程度亦因物理結構而有很大的不同。

因此,非常重要的是控制熱封條件並選擇合適的密封條形狀以改善包裝產品的特性。

 

圖:OPP/CPP薄膜在熱封溫度(a) 100 ℃和(b) 120 ℃下熱封部分截面方向的拉曼光譜線映射數據。

Chart

Description automatically generated

*拉曼散射光譜是用來研究晶格及分子的振動模式、旋轉模式和在一系統裡的其他低頻模式的一種分光技術,被廣泛地使用探測分子結構及原子間交互作用力。

 

高密度PE泡棉 (隔熱隔音3)

Polyethylene Ultra-high molecular weight, surface-modified, powder, 34-50 μm particle size

Name

Polyethylene

Linear Formula

H(CH2CH2)nH

CAS Number

9002-88-4

MDL number

MFCD00084423

PubChem Substance ID

24867184


PE是Polyethylene的縮寫,亦即聚乙烯。

高密度PE通常使用齊格勒-納塔催化劑聚合法製造,其特點是分子鏈上沒有支鏈,因此分子鏈排列規律整齊具有較高的密度。高密度PE屬「熱塑性塑膠」(Thermoplastic),加熱達到熔點熔化後即可回收再利用,因此高密度PE亦屬於對地球友善的材質。

由於PE高度結晶,跟多數高分子材料一樣,結晶度越高往往降低透明度,所以高密度PE外觀呈現出不透明且高硬度特性。正是因為強度較高而且不透光,耐水耐油、耐熱性甚至是戶外耐候性都非常出色3,經實驗測試須至攝氏100度以上才會開始變形,此材質應用於複合材質壁貼中可防止西曬的牆壁高熱導致壁貼使用年限下降。

 

PET薄膜、PET鍍鋁膜及其特性 (防霉防壁癌)

Shape

Description automatically generated with medium confidence

Name

Poly(ethylene terephthalate)

Linear Formula

(C10H8O4)n

CAS Number

25038-59-9

MDL number

MFCD00084422

PubChem Substance ID

24866846


PET是Polyethylene terephthalate的縮寫,亦即聚對苯二甲酸乙二酯,是一種聚酯高分子。PET薄膜除具有普通聚酯薄膜優良的物理機械性能外,還具有極好的光學性能,如透明度好、霧度低,光澤度高。它主要用於高檔真空鍍鋁產品,該薄膜鍍鋁後呈鏡面,具有很好的包裝裝飾效果;它也可用於鐳射激光防偽基膜等。

PET膜為良好的鋁膜載體。由於鋁為金屬,表面不滋生細菌及黴菌,並可有效阻絕氣體與水氣防止黴菌增長,這項特性在壁貼中是基本也是最重要的要求。

 

他牌EVA材質壁貼

Shape

Description automatically generated with medium confidence

Name

Poly(ethylene-co-vinyl acetate)

Linear Formula

(CH2CH2)m[CH2CH(OCOCH3)]n

CAS Number

24937-78-8

 

 

 

 


EVA為Ethylene vinyl acetate的縮寫,由乙烯和醋酸共聚而成,具有高韌性、抗衝擊性的特點,廣泛應用於日用雜貨領域。EVA本身無毒,但在發泡時需使用發泡劑,發泡劑與EVA產生化學反應後會產生甲醯胺。

甲醯胺是一種具人體毒性的化合物,具刺激性臭味,常見於EVA材質的拖鞋或緩衝墊。它會通過呼吸道、消化道及面板黏膜被吸收進入體內,具致癌風險及生殖毒性且人體代謝不易。此外,甲醯胺遇到高溫容易釋放出氨氣, 人體若吸入大量氨氣將出現流淚、聲音嘶啞、咳嗽、呼吸困難等症狀。

 

他牌XPE乙烯發泡材質壁貼

Polyethylene Ultra-high molecular weight, surface-modified, powder, 34-50 μm particle size

Name

Polyethylene

Linear Formula

H(CH2CH2)nH

CAS Number

9002-88-4

MDL number

MFCD00084423

PubChem Substance ID

24866794


XPE亦即俗稱的珍珠棉,是由低密度聚乙烯樹脂加交聯劑和發泡劑透過高溫化學反應連續發泡而成,被世界上先進國家稱為無公害產品,產品生產過程中,不造成環境污染,產品在使用後,易於回收,焚燒時不造成嚴重大氣污染。具有良好隔熱性與阻燃性,可作為防火材質。但由於XPE無法直接印刷,表面的圖案或顏色通常是透過表面覆蓋另一層膜印刷而成,長期使用下此覆膜會容易破損,使用年限不長。

 

他牌PVC材質壁貼

Poly(vinyl chloride) European Pharmacopoeia (EP) Reference Standard

Name

Poly(vinyl chloride)

Linear Formula

(CH2CHCl)n

CAS Number

9002-86-2

 

 

 

 


一般PVC會在製程中大量塑化劑,可能會干擾生物內分泌、影響生殖機能及增加致癌風險,且在攝氏60度環境下會釋放出氯乙烯氣體4,加劇危害人體。此外,焚化含有PVC的垃圾,會產生致癌空氣污染物。美國歐洲日本等多個國家或組織都在逐步淘汰PVC製品或是禁止含有某些塑化劑的PVC材料用於兒童玩具製造。此外,相較於PP而言,PVC透光度不佳,它牌PVC壁貼花色油墨大多是印製在接觸面表面,若家中有小孩恐有食入含重金屬成分的油墨。

最後比較市面上常見的壁貼材質,評分5分作為最優,1分為最差:

 

CPP

OPP

EVA

XPE

PVC

材質主要特點

環保無毒無異味,水氣和異味阻隔性優良,平直且挺度高,作為表層的外觀平整乾淨。

環保無毒無異味,質輕、無毒、防潮、機械強度高、可印刷性良好、抗撕裂性佳、透明性好。

EVA本身無毒,但若產品使用了發泡劑或EVA回收料,恐含有甲醯胺成分,具生殖毒性及致癌因子。

環保無毒無異味,但油墨印刷性較差。

若溫度超過60度將釋放出氯乙烯毒性物質。

耐用度

5

5

3

4

5

備註

表面細緻,排列結構堅韌

表面細緻,排列結構堅韌

需覆蓋PP膜才得以強化結構。

表面需額外覆蓋一層膜才能將表面印刷固定,額外的膜有降低耐用度的疑慮。

表面細緻,排列結構堅韌

耐候性

5

5

5

4

4

備註

防水抗熱阻氣效果佳

防水抗熱阻氣效果佳

防水抗熱阻氣效果佳

表面需額外覆蓋一層膜才能達到防水效果

表面需額外覆蓋一層膜才能達到防水效果

氣味

5

5

2

5

4

備註

無氣味

無氣味

製程中有添加發泡劑或使用回收料者有氣味

無氣味

有氣味,隨著時間可以散去。

安全性

5

5

2

3

2

備註

無毒

無毒

恐釋出甲醯胺

但若膜破裂將有油墨外露情況。

若溫度超過60度將釋放出氯乙烯毒性物質。

 

Reference:

  1. Polypropylene: the definitive user's guide and databook https://books.google.com/books?id=AWaSJd9Non8C&pg=PA14
  2. Kazushi Yamada, Ken Miyata, Reiichi Konishi, Tetsuya Tsujii, and Yasuo Hashimoto, Heat seal processing by using various seal bar shape: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/app.21320
  3. Comparison of BOPP and CPP Films https://www.linkedin.com/pulse/comparison-bopp-cpp-films-dr-shoaib-ahmad-bilal/
  4. PE foam for the waterproof layers of sanitary towels and nappies https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/polyethylene-foam
  5. Vinyl chloride https://en.wikipedia.org/wiki/Vinyl_chloride#Liver_toxicity