感压胶之基础技术(3M TW 48 pages)

感壓膠之基礎技術 3MTaiwanC T C 客戶技術中心 BlackGoatandWhiteGoat 兩大信條四元素 兩大信條 PSA Adhesion Cohesion膠帶 黏性 結構最大的貼合效果 最大的接觸面積 四元素 溫度壓力時間貼合表面 膠的種類 強力膠 油膠或溶劑膠膠水 水膠熱熔膠 熱熔膠AB膠 結構膠膠帶 感壓膠 感壓膠 感壓膠之黏彈性質感壓膠如何產生鍵結感壓膠的種類感壓膠性質的實驗量測使用感壓膠的注意事項感壓膠的化學 感壓膠的定義 自然的黏彈性質快速及長久的黏性使用手或手指施壓即發生黏性不須水 溶劑或熱與之反應即可得其黏性擁有相當的保持力 內聚力 有足夠的內聚力與彈性 PressureSensitiveTapeCouncil 感壓膠的好處 不須塗佈或混合等預處理步驟均勻的膠量使用上方便 快捷可模切成各種形狀持久的黏彈性可避免脆化及斷裂等現象使用時無臭 無味和無溶劑 膠的鍵結情形 膠 被貼物 被貼物 黏性的黏性的目地在於能流動及接觸被貼物表面 黏著力 彈性的彈性的目地在於抓住發生鍵結之兩部份及抵抗外界施予之壓力 內聚力 黏著力與內聚力 黏著力不同表面之力 膠 被貼物 被貼物 膠 被貼物 被貼物 內聚力物質本身內部之力 黏性與剪切應力 低黏性之物質 如水 流動容易不須施壓沒有剪切應力較高黏性之物質 如油 蜂蜜 須施以適當壓力方得以流動具些微之剪切應力在持續的施以剪力下 將破壞其結構 黏彈性物質 如感壓膠 須施以相當的壓力須滯留一段時間有相當的剪力性質非黏彈性物質 如硬化膠 沒有流動性質沒有任何黏性具相當大的剪切應力 黏彈性 極大 極大 黏著力的性質 內聚力的性質 感壓膠如何產生鍵結 膠必須流動後去接觸到被貼物 初期和最終黏性 在沒有滯留時間的初期黏性 在70度C 72小時後的最終黏性 軟性和硬性的膠 硬性膠較少的立即性接觸低的初期鍵結力須較長的滯留時間軟性膠相當好的立即性接觸高的初期鍵結力須很少或不須滯留時間 軟性和硬性的膠 滯留時間 黏著力的大小 軟的 硬的 達到最大接觸面積的因素 時間使膠流動溫度增加膠的黏度加速膠的流動增加溼潤壓力加速膠的流動增加表面溼潤去除氣泡 壓力 感壓膠如何產生鍵結 膠必須流動後去接觸到被貼物膠與被貼物的交互作用 表面能量 高表面能 容易黏貼 不易黏貼 金屬ABSKaptonPCPETPVCPUAcrylic PVAPEPSPPAcetalPVFEVATeflon 低表面能 感壓膠 橡膠系感壓膠天然橡膠合成橡膠壓克力系感壓膠標準壓克力改良壓克力矽樹脂系感壓膠 橡膠系感壓膠 使用歷史久遠及多種種類混合使用天然或合成橡膠利用天然或合成樹脂增加其黏性性質因配方而定 典型特性橡膠系感壓膠 可有效的 溼潤 被貼物表面高的初期鍵結力量對低表面能之塑件有較好的黏性相對較低之成本有使用溫度之限制較差的抗老化性質較差的抗化學及抗U V 性質 標準壓克力感壓膠 全部人工高分子原料相當高的黏彈性質適用於須長久之鍵結效果適合特殊之應用 典型特性標準壓克力感壓膠 有限的 濕潤 能力初期鍵結力與鍵結之成型依分子合成效果而定相當好的抗老化特性相當好的抗化學及抗U V 性質溫度之穩定性質與合成效果有相當關連 改良壓克力感壓膠 利用樹脂改良合成之高分子高的黏彈性質可用於低表面能之表面用於橡膠和標準壓克力膠之間無法涵蓋之範圍 典型特性改良壓克力感壓膠 主要增進其溼潤之能力與性質對低能量表面有相當好的鍵結能力好的抗老化特性有限的抗化學性及抗U V 性質有限的耐溫效果 膠的種類 橡膠系 橡膠系與壓克力膠系之鍵結比較 滯留時間 黏著力大小 橡膠 壓克力 剝離與剪力測試 剝離量測黏著力 剪力量測內聚力 剝離力 剝離量測黏著力 膠之鍵結力量一般而言軟的膠 高的剝離力硬的膠 低的剝離力厚的膠 高的剝離力薄的膠 低的剝離力 靜態剝離黏性 在固定的負重與剝離角度下 量測膠帶被剝離一固定距離 所須之時間變數負重測試板材質與其表面情形溫度 動態剝離黏性 在固定的拉伸速度與剝離角度下 量測膠帶被剝離一固定距離 所須之力量變數速度測試板材質與其表面情形溫度 180度剝離 90度剝離 剪切應力 剪力量測內聚力 膠的內部分子力量一般而言軟的膠 低的剪力硬的膠 高的剪力厚的膠 低的剪力薄的膠 高的剪力 靜態之剪切應力 在固定的負重與貼覆面積下 量測膠帶之膠被破壞時 所須之時間變數負重測試板材質與其表面情形溫度 負重 膠帶 測試板 動態之剪切應力 在固定的拉伸速度與貼覆面積下 量測膠帶之膠被破壞時 所須之力量變數速度測試板材質與其表面情形溫度 感壓膠使用時應注意之事項 被貼物種類 SelectionGuide 樣本 實驗室測試 粗糙度平滑或粗糙使用者之要素剝離力環境因素 表面粗糙度 粗糙的表面 感壓膠使用時應注意之事項 清潔且乾淨之表面塑料使用異丙醇 IPA 或庚烷 Heptane 金屬使用丙酮 異丙醇 IPA 接觸壓力至少15psi滯留時間在測試或使用前 至少在室溫下靜置1 3天表面溫度操作溫度必須高於15 選擇膠帶必須考慮運送及使用時之溫度 表面污染 油脂 指紋 水氣 油 脫模劑造成膠與被貼物表面間之障礙灰塵 滑石粉 纖維 污染粒子影響膠的黏性降低接觸面積 破壞鍵結的原因 膠與被貼物表面是不相容的過粗糙之表面表面污染脫模劑 灰塵粒子塑化劑之游離可撓式PVC 橡膠溢氣Polycarbonate PC 難貼的表面應如何處理 清潔表面脫模劑表面研磨Corona Frame處理極性化 氧化表面至高能量表面底膠 Primer 壓克力膠的化學 交聯結構 Crosslinking 助黏效果 交聯結構 將高分子鏈緊密連接沒有交聯高度交聯增加交聯結構 增強耐高溫性對塑料只有短暫之貼和能力增強抗溶劑性容易沖型與操作 增黏劑 加入樹脂以對低表面能材質增加黏著力沒有增黏劑高度增黏劑增加增黏劑 增高黏性降低耐高溫性降低抗溶劑性膠軟及易產生溢膠 交聯結構vs剪力 200 220 100 4009502 9505 200MP保持力I1000mins6000mins10000 mins保持力II20mins4000mins10000 mins靜態剪力條件面積 0 5 x1 負重 I1000克重於室溫II500克重於158度F 增加交聯結構 交聯結構vs剪力 310 300 350保持力I1000mins1000mins2500 mins保持力II10mins10mins2500 mins靜態剪力條件面積 0 5 x1 負重