粘着強さはピール試験やタック試験で評価されるが、得られる値からは粘着剤相互の比較ができるのみで、その原因は明らかにできない。粘着強さは<界面の密着性>×<粘着剤の弾性率>で示される。さらに、界面の密着性には化学的な分子間力と物理的な投錨効果があり、弾性率には弾性項と粘性項がある。
演者は、これらの粘着強さへの相対的な寄与を解明することから、粘着性発現メカニズムを解明してきた。界面の密着性と弾性率の向上は、粘着剤の特性として相反するものである。これらを同時に向上させる粘着剤設計が重要で、演者はパルスNMRを活用して界面の密着性と弾性率のバランスを評価してきた。パルスNMRは登場当初、材料中の水分の定量などの検査装置に留まっていたが、演者らの使いこなしによって粘着剤設計に有用なものになった。この活用法についても詳細に解説する。
粘着剤は典型的な粘弾性体であるので、弾性率は速度依存性を有し、これが粘着特性に大きく影響する。また、粘着剤は配合でなく、モルフォロジーからのアプローチも必要である。タックの剥離挙動やピール試験の糸曳きのモルフォロジーのin – situ観察、タッキファイヤのモルフォロジーのパルスNMRによる解析、AFMフォースカーブから粘着の本質を見極めるための手法を紹介し、得られた結果を活用した粘着剤の設計について解説する。
- 粘着とは
- 粘着テープとは
- ベースポリマーによる分類、特性活用
- 基材による分類
性能は基材とのコラボ
- 製造法による分類
- なぜくっつく〜粘着性発現メカニズム
- 粘着強さは「界面の密着性×弾性率」
- 接着との大きな違い
- 界面の密着性とは 〜化学的と物理的相互作用〜
- 弾性率 〜弾性項と粘性項の効果〜
- 界面の密着性と弾性率のバランスが大事
- タッキファイヤによる粘着性発現
- タッキファイヤとは モルフォロジーがキー
- パルスNMRによるモルフォロジー評価
- タッキファイヤのモルフォロジー予測
- 粘着剤の速度依存性
- モルフォロジーからの粘着剤設計
- 粘着特性の評価法
- ピール試験
- ピール試験は被着体の汚染に注意
- 糸曳きからの粘性項の効果解明
- タック試験
- プローブタック試験で濡れ性を評価
- プローブの形状や平滑性の利用
- プローブタック試験で粘性項の効果を解明
- ボールタック試験をより定量的に
- 複数のタック試験比較が大事
- タック試験も様々なことに注意
- 界面の密着性と弾性率のバランスを知る
- パルスNMRの緩和スペクトル
- AFMフォースカーブ
- まとめ
- 質疑応答
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