多樣化功能性黏著劑的開發動向

 

刊登日期:2016/5/25
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編譯:李守仁/ 健行科技大學;白立文/ 工研院材化所

社會需求的多樣化,不斷引領黏著劑朝向高要求、多功能的時代潮流邁進。而新黏著劑面臨諸多挑戰,例如:易分解性、無殘留且易剝離、具光學性能等特殊功能、於嚴苛環境下仍能保持黏著性能、於小面積仍具高信賴性之強加型固定、傳統上不易貼附之材質/生物表面/含油表面的克服,乃至應用仿生技術的新型黏著劑開發等等。

黏著型態一般可分為三種,即利用化學鍵結黏著、利用極性黏著,以及藉由被黏著材料與黏著劑之表面分子糾結而黏著,如圖一所示。黏著劑又稱作感壓性接著劑(Pressure Sensitive Adhesive),其一般定義為「毋需水、溶劑、熱等啟動作用,僅以指壓般極微弱壓力即可黏著於另一表面,而當需剝離時,可在不污染黏著表面狀態下容易剝離」。黏著劑屬接著劑之一類,其與接著劑之不同在於:接著劑屬於永久性之強力接著,而黏著劑為僅需些許壓力即可瞬間接著,欲剝離時亦可輕易地剝離。決定黏著強度的機理如圖二所示。

 
圖二、決定黏著強度的因素

黏著劑之研發著重於材料黏彈性,當黏著劑於某一材料表面形成層狀時,利用其黏彈性即可簡單的接著於表面。換句話說,黏著劑需具備:①簡便性、②瞬間接著性、③應力分散性(應力緩和性)、④再剝離性。因此,通常黏著劑不是單獨直接使用,而是加工於黏著膠帶或黏著標籤等黏著產品。黏著劑的特性與黏著產品的用途息息相關,各種黏著產品功能與其產品應用案例如下所示:
a.    標示、識別:警告標籤、顯示標籤、價格標籤、標示板、代碼標籤、裝箱單、道路標示、回收標籤、展覽標示、折疊備忘錄。
b.    裝飾:貼紙、標記膜、自黏壁紙、各種展示屏、飾品膠帶。
c.    保護:切削膠帶、指示膜、護貝上層膠膜(Over Laminating Film)、表面保護膜、外科敷料、石材保護片。
d.    覆蓋:遮蔽膠帶、養護片、防蝕膠帶、外科膠帶、修正膠帶。
e.    封口:牛皮紙膠帶、OPP膠帶、布膠帶、透明膠帶、防水膠帶、電氣膠帶、信封封口、止血帶。
f.    接合/固定:雙面膠帶、結構用接合膠帶、捆綁帶、地板固定用膠帶、膏藥、黏貼網、心電圖固定用器、尿片用膠帶。
g.    資訊/傳送:折疊備忘錄、條碼標籤、管理標籤、加密標籤、機密明信片、交貨記錄標籤、洗滌標籤。
h.    防災/安全:飛散防止膜、遮光膜、止滑膠帶、防偽標籤、危險防止膠帶。
i.    特殊功能:電氣絶緣膠帶、偏光板、防眩光膜、切割膠帶、拉門滑動、皮膚吸收藥劑、膏藥、運動用膠帶、零件搬運用膠帶等等。

除了接合作用以外,若干膠帶另兼具附加功能,例如可阻隔聲音之遮音膠帶/制振片、阻隔空氣之金屬箔膠帶、防塵之屏蔽膠帶、導電之導電性膠帶、導熱之熱傳導性膠帶、可穿透光之高透明性膠帶及透氣之防水透氣膠帶等。

近年來,在黏著劑的接合/固定功能方面,開始要求具備:光學膜適用性、曲面接著性、再剝離性、解體性、高度差追蹤性、輻射硬化性、皮膚貼附性、墜落衝擊性、感溫性、緩衝性等特性。承受環境變化方面則需具備:透明性、耐燃性、電絕緣性、熱傳導性、低金屬腐蝕性、導電性、近紅外光吸收性、耐焊性、遮光性等。黏著劑相關環境規定如表一所示。以下簡要說明黏著劑的最近開發動向---以上為部分節錄資料,完整內容請見下方附檔。

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