粘着剤入門

粘着剤とは

粘着剤は、すぐに貼り合わせができ、必要な時に剥がすことができる接着剤の一種である。その利便性から、梱包、エレクトロニクス、光学、自動車、建築建材、医療などさまざまな用途や分野で幅広く利用されている。エレクトロニクス・光学分野や医療分野において、特に高機能性の粘着剤が求められており、中でも軽い力でしなやかに剥がせる再剥離性や、粘着特性の安定性などは重要な機能の一つである。

接着剤と粘着剤の共通点、相違点

接着剤と粘着剤のどちらも物と物の接着が目的という部分では共通ですが、​粘着剤は「被着体への接触前後の状態に変化がなかったり」、「接着後に剝がすことができること」など、接着剤とは異なります。​

粘着剤に必要な特性

粘着力 粘着体から対象物を引き剝がすときに要する力
被着体への濡れ性 被着体にしっかりと接触(濡れ)できること(粘性)​
塗布後の流動性 ほとんど流動しないこと(弾性)​
タック 触れた時の粘着性
保持力 接着を維持するためには、接着状態を保持してせん断に耐える
再剥離性 糊残りなくきれいに剥がせる機能
物理的な結合でくっついていることと、接触前後で状態が変化しないことが必要要件となる
外的要因への
依存性が小さいこと
時間、温度、剥離速度などの外的要因による粘接着、剥離特性の変化が小さいこと
温度の場合だと、広い温度領域において粘着剤の硬さが一定となることが好ましい(硬さの指標は貯蔵弾性率(G’))

粘着剤の設計指針 

粘着力、保持力アップの指針

粘着力や保持力を増加させるためには粘着剤の貯蔵弾性率(G’)は高いほうが好ましい。
しかし弾性率が高くなりすぎると、粘着剤として硬くなりすぎて粘性の寄与が低くなり、被着体との界面における粘着性が不足するため、保持力と弾性率にはそのピークが存在する。

再剥離性向上の指針

粘着体と被着体の界面のみで剥離が起こり、のり残りや被着体のダメージがないよう、粘着剤は凝集力が高い方がよく、目的に応じた粘着特性を発揮できるように組成設計される。

粘着剤の種類と各特徴

粘着剤は、一般的にアクリル系、ゴム系、シリコーン系、ウレタン系などがあります。

アクリル系・ゴム系粘着剤

微粘着か強粘着まで幅広い設計が可能であり、比較的安価なため、最も広く使用されている
時間・温度・剥離速度などの外的要因への依存性が大きい。

シリコーン系

時間・温度・剥離速度などの外的要因への依存性が比較的小さく、幅広い環境で安定した粘着力が得られる。
高価
低分子のシリコーン成分が被着体に移行し汚染の原因となる懸念がある

ウレタン系粘着剤

時間・温度・剥離速度などへの依存性が小さい
耐油性・耐摩耗性に優れる
ウレタン基の極性が高いことから、被着体へのぬれ性・接着性に優れる、透湿性が高い、帯電防止性を発現させやすい、 
⇒ 特に再剥離性を重視する微粘着系の用途で強みを発揮する。

ウレタン粘着剤における硬さの温度依存性のイメージ

当社粘着剤の仕様形態・組成の分類

下表は当社粘着剤を性状と使用形態・組成で分類したものになります。
当社はポリウレタン樹脂、アクリル樹脂系粘着剤の設計・合成技術を保有しており、双方ともに無溶剤ホットメルト型と溶剤溶液型
を得意としておりますので、種々の用途・ニーズに応じた対応が可能です。

参考文献

  • 三洋化成ニュース No.440
  • 三洋化成ニュース No.509
  • 三洋化成ニュース No.511
  • 当社パフォーマンスケミカル・ケミカルスの機能シリーズ No.3

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