热熔压敏胶与面材和基材的关系

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1、题目：热熔压敏胶与面材和基材的关係作者：AdhesiveSource曹通远rheotsaur02@hotmail.com纲要：热熔压敏胶最近几年间已经被广泛的应用在中国境内的自粘胶带与标籤市场。不论是热熔压敏胶制造商，或是胶带与标籤的生产商都将产品发展的力度放在终端市场的应用，而没有认真的去了解热熔压敏胶与面材和基材之间的相互关係。热熔压敏胶是SBC(StyrenicBlockCopolymer，苯乙烯嵌段共聚合物)，增粘树脂，矿物油，和抗氧化剂共同混合的一种热可塑性胶粘剂(图一)。从原料混合到涂

2、布应用的整个工艺流程中，没有经过任何化学性交联(cross-liking)发生，只有单纯的物理性混合。因此，当热熔压敏胶接触到其他物质时，固然可以产生适当的粘接强度，同时也可能随着接触时间的延长，使混合物中部份低分子量的成分游走于热熔压敏胶与被贴物之间，而造成了各种胶粘物性的变化(图二)。由于胶粘物性的变化趋势相当复杂，本研究报告仅以流变测试为基础，探讨热熔压敏胶与各种不同面材和基材接触之后的流变物性变化。图一：SBC热熔压敏胶之分子结构图图二：热熔压敏胶之增粘剂／矿物油移行进入面材/基材面材/基

3、材熱熔壓敏膠接觸介面面材/基材熱熔壓敏膠t=t接觸介面增粘劑/礦物油t=0简介：压敏胶能够在室温产生粘性，是因为它的配方组合在室温附近具有冷流动(coldflow)的特性。因此，可以在受到轻微的压力之下润湿被贴物表面，同时获得紧密且最大的接触表面积。从流变学的观点来说明，一个具有室温粘性的物质，它的室温弹性模数(G’)一定会小于3x106dyne/cm2(DahlquistCriterion)；当物质的G’介于2x105-8x105(标籤应用)或5x105-2x106dyne/cm2(胶带应用)，

4、且玻璃转换点(Tg)介于-10到+10°C之间时，该物质就可呈现可观的室温粘性(图三)。图三：压敏胶流变物性视窗PSACriteria1.2E5

5、老化。观察高温经时老化前后热熔压敏胶流变物性的变化情形。藉由流变物性的改变来推测热熔压敏胶与面材或基材之间所发生的相互作用。实验部分：1.样品准备热熔压敏胶RT-7188是以SIS(Styrene-Isoprene-Styrene)为基础的一个通用型热熔压敏胶。测试的样品是以图四所示之热熔胶涂布贴合机，先将热熔压敏胶以设定的厚度(1μ约1g/m2)先背胶于离型纸上，再转涂于表一中的各种面材和基材上。为了深入了解热熔压敏胶在面材或基材上下两面的变化情形，一部分的试片保留在离型纸上(称之为onrele

6、ase)，另一部分的试片，先将离型纸剥离，再贴到没上胶的另一面(称之为onfacestock)。图五说明了两种不同试片之结构。为了快速观察热熔压敏胶与面材或基材之间的关係，裁切部分上述的两种试片，置入80°C烘箱内24小时加速老化。将四种试片(表二)上的热熔压敏胶以一个钝面金属刮板取下约0.2克的胶量。以8mm平行板在流变仪上作温度扫描测试。图四：热熔胶涂布/贴合机表一：测试用面材/基材与上胶量图五：试片结构表二：试片分类2.流变物性测试设备与条件RheometricScientificARES(

7、图六)，形变控制型流变仪，被用来做热熔压敏胶之温度扫描。主要的测试条件与参数如下：n温度范围：–30到+100°Cn频率：10rad/secn平行板夹具直径：8mmn胶试片厚度：约2mmn所有流变测试均在线性粘弹范围内完成。要将已经转涂于各种面材或基材上之热熔压敏胶再从面材或基材上剥离下来并不是一件容易的工作。剥取胶试样时，首先将一大片已上胶的试片，剥离离型纸，胶面朝上，将试片平放在一块薄金属板上，其中一个边缘以夹子固定于金属板上。再将金属板置放在一个电热盘上加温，温度控制大约在50-60°C间。

8、按照热熔压敏胶的粘弹特性，胶面受热后会逐渐失去粘性而成为一种不太粘的弹性体。在受温的状态下，以一个钝面金属小刮板将热熔压敏胶慢慢的刮离面材或基材，直到取得约一颗绿豆大小的样品为止。在剥取胶样的过程中，可能会使空气被包覆进入胶样内。这些气泡的多寡会或多或少的影响流变测试时的G’值，但是对于Tandelta值的影响则较不明显。图六：流变仪(RheometricScientificARESRheometer)结果与讨论：RT-7188胶块(未涂布前)之流变物性如图七。上面的曲线是G’(S