感圧接着剤とは？

感圧接着剤（PSA、自己接着剤、または自己粘着性接着剤としても知られている）は、最小限の圧力で瞬時に接続を形成するユニークな接着ソリューションです。これらの接着システムは、溶剤活性型、熱活性型、接触感応型の3つのタイプに分類することができ、後者は最も使いやすく、急速に進化しています。.

 

感圧接着剤の分類とは？

感圧接着剤は、接着剤の種類によってゴム系接着剤と樹脂系接着剤に分けられる。.

 

ゴム系粘着剤は、ゴムを粘着剤とし、粘着付与剤、充填剤、酸化防止剤などを加えたものである。ゴムの種類によって、天然ゴム、ポリイソブチレンゴム、スチレンブタジエンゴムPSAなどに分けられる。.

 

樹脂タイプPSAの接着剤は合成樹脂であり、ホモポリマー樹脂とコポリマー樹脂がある。感圧接着剤を調製する際には、粘着付与剤、軟化剤、充填剤、酸化防止剤などを添加する必要がある。樹脂の種類によって、ポリオレフィン、塩素酢共重合体、アクリル樹脂、シリコーン、フッ素樹脂PSAに分けられる。.

 

感圧接着剤の作り方？

接着剤に加えて、粘着付与剤のような補助物質をPSAに加える必要がある。. 

 

1.ベース接着剤 

ゴムや合成樹脂などのPSA材料は、接着剤層に十分な凝集力と接着力を与える役割を果たし、その量は30%～50%である。.

 

2.粘着付与剤

粘着剤には、ロジンおよびその誘導体、石油樹脂などが含まれ、その機能は粘着剤層の粘着力を高めることである。その添加量は20%～40%である。. 

 

3.可塑剤。.

使用される可塑剤は、一般的なプラスチック加工に使用される可塑剤であり、その機能は粘着剤層の粘度を増加させることである。添加量は0～10%である。. 

 

4.抗酸化物質。.

一般的に、ゴムやプラスチックの酸化防止剤があり、その機能は耐用年数を向上させることである。使用量は0～2%である。. 

 

5.充填剤。.

使用される充填剤は一般的なプラスチック充填剤で、粘着剤層の凝集力を向上させ、コストを削減するためであり、添加量は0～40%である。また、PSAによっては粘度調整剤、加硫剤、溶剤などを添加する必要がある。.

 

一般的なPSAの種類は？

現在、一般的に使用されている感圧接着剤には、主にゴム系、アクリレート系、シリコーン系の3種類がある。.

1.ゴムベースのソリューション：

PSAの中でも最も広く使われているのがゴム系接着剤で、天然ゴムや合成ゴム、再生ゴムなどが使われている。.

 

• 天然ゴムを粘着材とするPSAは、相溶性、感圧性、耐クリープ性は良好だが、耐老化性が悪く、硬度変化が大きい。.
• 合成ゴムをベースとしたPSAの耐熱性と耐久性は天然ゴムをベースとしたPSAよりも優れているが、接着強度は劣っている。.
• 粘着材として使用できるのは天然ゴムの再生ゴムのみで、合成ゴムの再生ゴムは効果が乏しいので使用しないこと。.

天然ゴムを接着剤とするPSAの場合、天然ゴムと合成ゴムを併用し、部分的に加硫・架橋させ、グラフト化や適切な補強フィラーの添加によって改質することができる。これらの方法により、接着剤層の耐老化性を向上させ、ゴム接着剤の耐用年数を延ばすことができる。.

2.アクリル製剤：

アクリレート系粘着剤は、現在ゴム系粘着剤に次いで使用されている粘着剤で、アクリレートと他のビニルモノマーの共重合体である。コモノマーは一次モノマー、二次モノマー、官能性モノマーに分けられる。.

 

• 主なモノマーはアクリル酸ブチルなどで、強靭性と接着性を付与するために使用される。.
• 二級モノマーには、メチルメタクリレート、スチレンなどがあり、これらは硬いモノマーであり、剛性と凝集力を与えることができる。.
• 官能性モノマーとは、ヒドロキシエチルメタクリレートなど、他の官能基を含むモノマーのことで、重合過程で架橋の役割を果たし、接着性、凝集力、耐熱クリープ性をさらに向上させることができる。.

 

この科学的なモノマー配位により、コポリマー自体がPSAの基本的な特性を持つことが可能になり、アクリレートPSAはほぼ一成分である。.

 

アクリル系粘着剤はゴム系粘着剤に比べ、酸化防止剤を使用しなくても耐候性・耐熱性に優れ、耐油性が良く、粘着剤層が透明で、相分離やマイグレーションがない。共重合により様々な極性基を導入できるため、分子間の二次価力が大きくなり、粘着力や凝集力が比較的大きい。.

3.シリコーンシステム：

ゴム系やアクリル系の粘着剤に比べ、シリコーン粘着剤はシリコーンゴムとシリコーン樹脂から構成されている。シリコーンゴムは感圧接着剤の基本成分であり、シリコーン樹脂は粘着付与剤として使用される。シリコーン粘着剤の特性は、両者の比率によって変化する。式中、原料シリコーンゴムの相対分子量は約1.5×10であるが、シリコーン樹脂の適切な選択には末端に活性末端基が必要である。一般的に使用されるのは、メチルシリコーンレジン、メチルフェニルシリコーンレジン、フェニルビニルシリコーンレジンです。これらはいずれも熱安定性がよく、シリコーン感圧接着剤の接着性能もよい。アルミ板との接着強度は21MPa。260℃、7d後でも強度は変わらない。シリコーン感圧接着剤のバッキング材料として、ポリエステル、ポリエステルなどがあります。.

 

製品形式

感圧粘着テープは一般にリボン状のロール状で、片面、両面、粘着シートの3つの形態がある。.

1.片面コート粘着剤。.

プライマーが塗布された下地の前に感圧接着剤が塗布され、ブラシバック処理剤の裏面はロール状にすることができる。.

2.ダブルコート粘着剤

片面粘着フィルムの両面粘着テープは、裏面処理剤を必要とせず、一方の粘着面に絶縁紙層を設ける。粘着テープの基材は、粘着剤を支える基本材料である。感圧接着剤の基材としては、機械的強度が高く、厚みが均一で、変形しにくく、PSAとの濡れ性が良いなどの特性が求められます。一般的に使用される基材は、綿、ガラス布、合成繊維などの布地、ポリエチレン、ポリエステル、ポリ塩化ビニルなどのプラスチックフィルムです。.

3.プライマー

プライマーは、PSAと基材の間に塗布され、PSAと基材との接着性を高め、剥離を防止する。.

 

プライマーにはハイブリッドとグラフトの2種類がある。.

• ハイブリッドプライマーは、基材に親和性のある樹脂とPSAに親和性のある樹脂の混合物である。.
• グラフト共重合体プライマーは、基材と親和性のある樹脂のモノマーを、PSAと親和性のある樹脂を主鎖としてグラフト共重合させたものである。.

PSAのなかには、基材への接着力が強く、プライマーなしで塗布できるものもある。.

 

いわゆるバッキング剤は、円形に巻かれた粘着テープの層の裏面に塗布された片面粘着テープ基材にあり、物質の層間隔離の役割を果たす。この処理剤は、基材の物理的機械的特性を向上させることもできる。処理剤の裏面を選択するには、良好な層間絶縁能力が必要であり、裏面がPSAの次の層と一緒にすることができないときにテープを剥がすだけでなく、良好な透明性と非移行を必要とします。一般的に使用されるバッキング剤は、ポリアクリレート、ポリ塩化ビニル、セルロース誘導体、シリコーン化合物である。基材やPSAによって処理剤の選択も異なるが、複数の処理剤を併用することもできる。両面粘着テープ、ラベル、粘着紙、粘着シートなどは、そのPSAの表面に隔離紙の層で覆う必要がある。一般的に使用される隔離紙は、半硬質ポリ塩化ビニルフィルム、ポリプロピレンフィルム、シリコーンコート剥離線、裏打ち剤を塗布したクラフト紙などである。.

PSAの接着特性は？

圧力感度とは、PSAの粘着特性の性能であり、その粘着特性は、速接着力（A）、粘着力（B）、凝集力（C）、粘着ベース力（D）の4つの要素から構成される。.

 

1.速接着力(A)とは、粘着テープと粘着材を軽い圧力で押したとき、界面剥離力の剥離直後の接触速度が最も速いことをいう。初期粘着力、性能粘着力、粘着物への濡れ性psa等と理解でき、厳密な定義は難しい。.

 

2.粘着力(B)とは、適切な貼り付け後に粘着テープと被着体表面との間に生じる剥離力のことで、その大きさが粘着テープの粘着性能を決定する。.

 

3.凝集力（C）は粘着剤層の凝集力で、分子間力、分子間結合、分子サイズ、分子間配列に関係する。.

 

4.接着ベース力（D）は、psaと基材、またはpsaとプライマー、プライマーと基材間の接着力である。.

 

これら4つの力は、A＜B＜C＜Dの関係を満たす必要があるため、psa配合設計においては、各成分の性質、量、接着特性への影響に厳密な注意を払う必要がある。.

 

6.PSAテープの準備工程はどのように選べばよいですか？

感圧粘着テープの準備工程では、基材、接着剤の種類、フィルムの種類、テープの形状が異なるため、さまざまな工程や設備が必要となる。.

1.定式化する

溶剤コーティングに適したPSAは、まず接着剤を溶剤に溶かし、次に他の成分を加えてよく攪拌し、後で使用するために一定の粘度を持つ接着剤を調製する。接着剤がゴムの場合は、最初に咀嚼して速タックと溶解性を高め、凝集力を適切に低下させるとよい。ロールオン方式でコーティングされたPSAに適している。一般的には、まずゴム、老化防止剤、樹脂（タッキファイヤー）、可塑剤、粘度調整剤、充填剤をゴムミキサー上で均一に混合し、その後少量の溶剤で一定の粘度に希釈することができる。.

2.コーティング

PSA、プライマー、裏面処理剤を調製した後、溶剤法またはロールオン法により基材上に塗工し、溶剤を除去することができる。接着剤層の厚さは、好ましくは0.02〜0.03mmである。.

 

コーティングに溶剤法を用いる場合、まず下地処理剤と裏面処理剤を下地の前進中に下地の異なる2つの面に塗布し、乾燥後に感圧接着剤を塗布する。全工程は連続的に行われる。溶剤法は装置が簡単で、操作が便利で、塗布厚さの範囲が広く、特に強度の低い基材に接着剤を塗布するのに適している。欠点は、溶剤を大量に消費する必要があるため、コストが高くなり、環境を汚染することである。.

 

ロールオン法のサイジング順序は、基本的に溶剤法と同じだが、糊がローラーに分配され、コーティングされる基材が2つのローラー（片方または両方に糊が塗布されている）の間を通過して糊付けが完了する。厚みはツインロール間の距離で調整できる。ローラー塗布方式は、溶剤を使用しないか、溶剤が少なく、コストが安く、公害が少なく、接着層の厚さが均一で、施工が安全で便利ですが、設備が複雑で、強度の高い基材にしか接着剤を塗布できません。改良されたロールオン方式、例えばアイソレーションロールオンは適用範囲が広く、あらゆる基材に接着剤を塗布することができる。.

電子機器におけるPSAの用途は？

感圧接着剤は、主に以下のような電子・電気機器に広く使用されている。.

1.電気絶縁

電気絶縁は、主に変圧器、電磁コイル巻線層間絶縁と外部シール、ワイヤーとケーブルのジョイント、および端部絶縁である。最も一般的に使用されるのはPVCテープとポリエステルテープである。テープの基材としては、ガラスクロス、ポリテトラフルオロエチレン、ポリイミドなどに耐熱性のシリコーン系感圧接着剤を使用することができる。小型変圧器や低圧コイルには、ポリ塩化ビニル、ポリエステル、ポリプロピレン、または含浸、コーティングされた紙や布などを基材とするPSAテープを巻線絶縁、端部固定、外部シールとして使用する。耐熱性が要求される大型変圧器には、芳香族ポリアミドやガラス布テープのほか、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、シリコン含浸ガラス布テープなどを使用する。変圧器の電気絶縁性能を向上させるため、一般に絶縁ワニスの真空含浸処理を行い、絶縁ワニスの含浸に耐える電気テープを使用する。.

 

2.溶接、マスキング、表面保護

プリント配線基板は、接触性能を向上させるためにメッキ処理されることであり、ウェーブはんだ付けの基板は、錫上にない部分をマスクする必要があります。マスキングテープは、一般的に基板として高強度薄紙、クレープ紙、またはポリエステルフィルムを使用しています。また、耐溶剤性が要求され、ウェーブはんだ付け用マスキングテープには230℃以上の高温に対する瞬間的な耐性が要求される。高度な銘板やスプレー面を持つ家電製品、ブラウン管のガラス面、電子計算機の表面には、表面保護のための保護フィルム（特殊なPSAテープ）の基材として、ポリエチレンフィルムが主に使用されている。PSAテープは剥がしやすく、保護面を汚さないことが条件です。半導体や集積回路のシリコンウェハーも保護フィルムを使用する必要があります。.

 

3.クラスター固定

テレビ偏向コイル、消磁コイルや他の電磁コイルクラスタと難燃性ポリ塩化ビニルテープの使用のほとんどの処理の終わり。冷蔵庫、洗濯機や他の電気導管や合板の固定とシール;冷蔵庫、生産工程でエアコン、発泡ポリウレタンまたは発泡ポリエチレンや他の絶縁材料の固定とシールを形成するとき、絵の管のガラスケースと防爆フープ間のバッファは、PSAテープの様々な適用されます。プリント基板アセンブリのプラグイン自動化は、整然と配置されたコンポーネントを必要とする、紙ベースのPSAテープの使用は、テープの整然とした包装形態に個々のコンポーネントを作ることができ、工場全体と、テープの第二の選択順序のために事前にプログラムされた命令プログラムに基づいて、様々なコンポーネントの順序で、これは現在、唯一の電子産業は、高速自動プラグイン方式で実施することができます。さらに、磁器チップコンデンサー、ポリエステルコンデンサー、抵抗器などの自動生産にも、テーピング用の感圧テープが必要だ。電子機器は超小型化される傾向にあり、シート（鉛なし）部品の生産が増加し、鉛部品の包装感圧接着テープを作ることはありませんし、ホットメルトPSAの投与量が大幅に増加することができます。.

 

4.両面ペースト

オーディオ機器の目盛り板やカラーテレビの扉にある表示板の取り付けは、両面テープの使用で大幅に改善できる。発泡ポリウレタン系の両面テープは、AV機器の耐衝撃用としても広く使われている。また、電子計算機などの小型化に必要なフレキシブル基板の端部補強、電子計算機のキーボードに使われる振動板スイッチの取り付け、液晶ディスプレイの偏光ポールの取り付け・固定などにも両面テープが使われている。.