悩み・特性から探す
浮く・ふくれる
課題・悩み
一般の粘着剤は、高温にさらされると「浮き」や「ふくれ」が生じやすくなります。
粘着剤は、下記のような高温にさらされる機会の多い部分にも使用されています。
※横にスクロールできます。
| 使用例 | 発生すること |
|---|---|
| 夏場の車内やエンジン周り | ダッシュボード周りの加飾やエンジン周りのコードを結束するテープが剥がれる |
| 車のドアの外側 | 車のドアの外側部分の加飾が剥がれる |
| 電子部品の固定 | 電子機器や部品の不具合により、製品不良が起こってしまう |
| 航空機や人工衛星の部品の固定 | 人工衛星が使用できなくなる |
| 天井材断熱のためのミラーフィルム | ミラーフィルムが浮いて外観不良となる |
このように、熱のかかる使用シーンにおいて、耐熱性は非常に重要な課題となります。
浮く・ふくれる の原因
自動車内装部品・電子機器の部品にはプラスチックなどの樹脂材料が多く使用されており、プラスチックからのアウトガスの影響により粘着テープに浮きやふくれが生じます。
アウトガスの影響について
ポリカーボネートやABSなどのプラスチックからできる樹脂板は水分を吸収しやすいため、高温になると樹脂からガス（気泡）が出てしまいます。
綜研化学からの提案
「浮く・ふくれる」を解消するためには耐熱性、耐発泡性の機能が必要になります。車内は夏場、非常に高温になる場合があるためこれに対応可能な「耐熱性」が求められ、またアウトガス抑制の「耐発泡性」の機能を追加することで、浮き・ふくれを解消することができます。
当社の製品では、SKダイン™1838が耐熱性・耐発泡性の両方の機能を備えています。
粘着剤の耐熱性とは？
一般の粘着剤は熱がかかると変形し、剥がれが生じやすくなります。耐熱性がある粘着剤とは、熱がかかってもかかっていないときと変化がない、もしくは変化が少ないものを指します。
評価試験法
評価試験法については、粘着剤の基本物性で紹介しています。
高温下粘着力試験
粘着力とは
粘着力試験では、被着体から剥がすときの力を測定し、剥がれにくさを評価します。
例えば、段ボールに貼りついたテープを剥がすとき、「どれだけの力で剥がれるか？」が粘着力です。
高ければ高いほど、被着体にしっかりと貼りついていることを示しています。
粘着力は測定温度、被着体の材質などに大きく影響を受けます。
一般的に粘着力試験は25℃などの常温下で行ないますが、この試験は80℃～120℃という厳しい環境下で行なうことで高温において粘着力の変化が見られるかを評価します。
一般品では100℃、120℃と試験環境が過酷になっていくにつれ粘着力が下がっていき、120℃では80℃の際と比べて約1割の粘着力になっています。一方SKダイン™1838は、一般品と比較して温度が上がっても粘着力は急速に下がらず、120℃でも80℃と比べて約4割にとどまっており、また120℃の環境下では一般品に比べて約4倍の粘着力を保持することができます。
熱処理後の粘着力低下の変化が少なく、高温下でも粘着剤が変形せず熱に耐えることができていることを示しています。
高温下粘着力
- 試験条件
- 被着体：ポリカーボネート/ABSアロイ
試料幅：25mm
試料構成：粘着剤層30µm/基材125µm PET
剝離角度：180°
剥離速度：200mm/min
加熱時間：10min
耐熱保持力試験
保持力とは
保持力試験では粘着テープに「一定の荷重」を「一定時間」かけ続けた時、ずれた距離を測ることでずれへの抵抗性を評価します。
数値が小さいほどずれへの抵抗力がある、つまり「ずれにくいテープ」と言えます。
またテープの中で変形してしまう場所は粘着剤層のみです。
テープの厚みが厚くなるほど粘着剤層が増加することになりますので、一般的にはずれに抵抗する力は弱まってしまいます。
この試験では、80℃の環境下でテープに1kg重りをつけ、1時間後にずれた距離がどれだけあったかを見ます。粘着剤の厚みは10～30μmと厚みを変えて評価を行ないました。
被着体につけたテープは1時間後のずれの距離が0mmと全くずれが生じず、これは厚みが変化し厚くなっても変わりませんでした。
保持力が高く熱をかけても粘着剤が変化しない、極めて高い性能を示していると言えます。
- 試験条件
-
被着体 ：ステンレス（SUS）
基材 ：25μm PET
貼付面積：20×20mm2
評価時間：1時間
荷重 ：1kg
環境温度：80℃
| 粘着剤層の厚み ［μm］ |
10 | 20 | 30 |
|---|---|---|---|
| １時間後のずれ量 ［mm］ |
0 | 0 | 0 |
耐熱発泡試験
この試験ではプラスチック板に粘着テープを貼りつけ、前処理としてオートクレーブ（加圧処理）によりテープ貼り合わせ時の空気をとり除き、被着体に完全に密着させます。120℃の高温環境下で24時間の耐久試験後、目視で発泡の有無を評価します。
一般品ではアウトガスを抑えることができず気泡が発生し浮きやふくれが生じますが、SKダイン™1838はプラスチックとの接着性が高いため、アウトガスへの抵抗力が高く浮きやふくれを抑制できます。
- 試験条件
- 被着体：ポリカーボネート
試料構成：粘着剤層30µm/125μm PET
加熱条件：120℃×24h
貼付条件：23℃-50%RH条件下で貼りつけ、オートクレーブ（50℃・5kg/cm2×20分）にて密着させた。
SKダイン™1838について
想定用途
- 反射防止フィルム
- ダッシュボート加飾用
- 飛散防止フィルム
- スマートフォン背面加飾
- ポリカーボネート使用箇所
（例）ゲーム機、ドライヤー、パソコン、デジカメ、アイロン、照明グローブ、自動車のヘッドランプレンズ、ドアハンドル、オートバイの風防、テールランプ、カーポート
剥がれ
課題・原因
粘着テープが剥がれる原因はさまざまな要素が絡み合っています。粘着剤と被着体（貼り合わせ材料）との相性もありますが、ここではそれ以外の3つの要素についてご説明します。
曲面で剥がれる：
自動車内装部品など被着体が曲面で複雑な場合は、基材のコシにより戻ろうとする力が働き、平面に比べて剥がれやすくなります。特に被着体が難接着素材（くっつきにくい素材）である場合は、その影響が顕著になります。
熱・振動で剥がれる：
スマートフォンなど常に振動や熱が発生する部分に使用する場合は、剥がれが生じてしまうと正常に動作できない可能性があります。
薄くすると剥がれる：
一般に粘着力は一定の範囲内ならば膜厚が厚いほうが高くなる傾向にあり、粘着層が薄いと衝撃に弱くなって剥がれてしまいます。
※横にスクロールできます。
| シーン | 使用例 |
|---|---|
| 曲面で剥がれる | 自動車内装部品（ドアの内張り・ルーフ） ワイヤーハーネス、円柱ポスター、エアコン配管、排水ホース補修など |
| 熱・振動で剥がれる | 電子部品、ディスプレイ周り、洗濯機（ボタンスイッチ部分） |
| 薄くすると剥がれる | スマートフォン・タブレット・テレビなどの電子ディスプレイの飛散防止フィルム |
| スマートフォン・タブレットなどの電子機器のバックライト額縁の軽量化・薄型化 |
曲面で剥がれる
剥がれの原因
粘着シートやテープを貼りつける対象物は、平面形状・曲面形状などさまざまな形状があり、曲面形状においては「基材のコシにより戻ろうとする性質」のため剥がれやすくなります。また、オレフィン素材など難接着素材も多く、応力緩和性が不足し剥がれが生じます。
綜研化学からの提案
オレフィン素材接着性および応力緩和性の高いSKダイン™1701DTで剥がれを解消できます。
曲面反発とは
基材が曲がった状態から元に戻ろうとする力のことです。耐応力性に優れた粘着剤は、その基材が戻ろうとする反発力に耐えつつ被着体にしっかり接着できます。
曲面反発試験
曲面反発試験では、粘着テープが曲面に貼られた時基材が元に戻ろうとする力に対して粘着剤がどれだけ耐えることができるかを評価します。曲面に貼りつける用途として発泡体を基材にしたテープがよく使われているため、この試験では発泡体テープをポリプロピレン円柱に貼りつけて、80°C 24時間後に剥がれるかどうかを評価します。曲面接着性があるとは、時間が経っても発泡体テープがポリプロピレン円柱から剥がれることなくしっかり貼りついていることを指します。
SKダイン™1701DTはオレフィン素材接着性や耐応力性に優れているので、曲面にも貼りつけられます。
粘着力比較試験
粘着力は、貼りつける被着体の素材により大きく異なります。この試験はステンレス板やポリカーボネート板に分けて粘着力の試験を行ないます。ポリカーボネートは自動車内装部品等に多く使われており、高温環境下で使用されることを想定し、80°Cで評価しました。ステンレス板の部分は常温下で行なっています。また、粘着剤の厚みを変えて粘着力はどのように変わっていくか、SKダイン™1701DTと一般品での違いを評価します。
試験の結果、SKダイン™1701DTは片面10μmでは一般品の約1.6倍の粘着力を持ち、一般品の30μmの際と同等の粘着力になっています。両面テープでも片面テープでの評価と同様の結果が得られており、SKダイン™1701DTは、薄膜かつ高温において極めて高い性能を示しています。
- 試験条件
- 被着体 ：ステンレス（SUS）、ポリカーボネート（PC）
試料幅 ：25mm
試料構成：
片面 粘着剤層 10,20,30μm／基材 25μm PET
両面 粘着剤層 10,30μm／芯材 25μm PET
／粘着剤層 10,30μm／基材 25μm PET
剥離角度：180°
剥離速度：300mm/min
測定条件：23℃（SUS）、80℃（PC）
圧着条件：2kgローラー3往復
養生条件：23℃ 50%RH
※横にスクロールできます。
| 被着体 | 粘着剤層(μm) | 粘着力(N/25mm) | |
|---|---|---|---|
| 一般品 | 1701DT | ||
| SUS | 25 | 12.2 | 14.0 |
| PC (80℃) |
10 | 10.5 | 16.7 |
| 20 | 14.7 | 19.2 | |
| 30 | 16.7 | 23.1 | |
| 両面10,10 | 10.3 | 15.1 | |
| 両面30,30 | 16.6 | 23.8 | |
熱・振動で剥がれる
原因
電子部品の固定用テープは大きさや形状が様々で、「耐熱性」や「耐応力性」が不足すると剥がれが生じます。
綜研化学からの提案
スマートフォンなどの電子デバイスは、長時間使用すると内部からの熱が溜まって熱くなりやすいです。これに対応するため、熱をかけても粘着力を維持できる粘着剤が求められてきました。また、電子デバイスの落下時の衝撃や電化製品の振動に耐えられるよう、粘着剤の応力緩和性も重要になります。
このような状況においては、耐熱性及び耐応力性の高いSKダイン™1701DTで、剥がれの問題を解消できます。
定荷重剥離試験
定荷重剥離試験は、被着体に粘着テープを貼って水平に保ちそのテープの下に荷重をかけ、剥がれにくさを評価する試験です。剥がれた距離の数値が小さいほど粘着テープに荷重をかけた際の抵抗力があって剥がれにくいテープです。また、粘着テープの端部に荷重をかけると応力が発生し、その応力に耐えられなくなるとテープが被着体から剥がれ落ちる場合があります。定荷重剥離力は測定温度、被着体の材質、粘着剤層の厚さなどに大きく影響を受けるため、この試験では80℃の環境下でテープに荷重をかけ、1時間後にテープがどれだけ剥がれるかを評価します。ステンレス板やポリプロピレン板に対し、粘着剤の厚みは10〜30μmと、厚みを変えて評価を行ないました。
試験の結果、SKダイン™1701DTは80℃の環境下でも剥がれにくいことが確認できました。特にポリプロピレン板につけたテープは、一般品は全て剥がれ落ちたのに対してSKダイン™1701DTでは1時間後剥がれた距離が1〜3mmと剥がれが小さかったことが分かりました。SKダイン™1701DTは非常に優れた応力緩和特性を発揮し、ステンレス板でもポリプロピレン板でもテープが剥がれにくく、しっかりくっつきます。
応力緩和性とは
応力とは、外力を受けたとき、部材内部に発生する内力のことです。
粘着テープを剥がす時に、粘着剤の応力が生じます。テープに一定の力を加えると変形し、剥がれやすくなります。応力緩和に優れた粘着剤は、剥がれようとする力に耐えることができ、しっかりくっつきます。
- 試験条件
- 被着体 ：ステンレス（SUS）、ポリプロピレン（PP）
貼りつけ面積：20x50mm2
荷重 ：100g（80℃ SUS）、50g（80℃ PP）
圧着条件 ：2kgローラー3往復
養生条件 ：23℃ 50%RH ×1hr
※横にスクロールできます。
| 被着体 | 粘着剤層(μm) | 剥がれ(mm)／↓:落下(min) | |
|---|---|---|---|
| 一般品 | 1701DT | ||
| SUS (80℃) |
10 | 22'↓ | 3 |
| 20 | 34 | 0 | |
| 30 | 16 | 0 | |
| PP (80℃) |
10 | 10'↓ | 3 |
| 20 | 18'↓ | 1.5 | |
| 30 | 37'↓ | 1 | |
SKダイン™1701DTについて
想定用途
- スマホやテレビなどのディスプレイ周辺の固定
- 電子部品やモジュールの固定、部品同士の固定
- 洗濯機の操作用パネル、操作スイッチ
薄くすると剥がれる
原因
スマートフォンやタブレット・テレビなどの電子デバイスの薄型化に伴い、使用されている粘着シートも薄膜化していく必要があります。粘着剤を薄く塗り使用量を減らすとコストやエネルギーの削減にはなりますが、粘着剤層が減少してしまうことで粘着力が低くなり剥がれが生じてしまいます。
電子ディスプレイ用途では、「へこみ」などの外観不良防止のため高弾性設計の製品が多く、低粘着力化しやすいことが剥がれの原因になります。また、被着体との相性によって十分な粘着強度が得られないことも剥がれの原因の一つです。
綜研化学からの提案
薄膜化に対応する製品として、被着体や用途に応じて「SKダイン™1838」と「SKダイン™1515DT」の2種類のご用意がございます。
電子ディスプレイの飛散防止フィルム用途＝SKダイン™1838
SKダイン™1838は無色・透明で視認性が求められるものに適しており、被着体がガラスなど、光学用フィルムなどへの使用が想定されます。「薄膜化による剥がれ」を解消するには、膜厚10μm以下においても剥がれが生じないなど薄膜化してもガラスへの粘着力が高いことが必要です。薄膜化にあわせ、対ガラス接着性を向上させる機能があることで解消できます。
- ※ SKダイン™1838には、環境対応した製品もご用意がございます。
電子デバイス用途＝SKダイン™1515DT
電子デバイスの薄型化により、内蔵されている部品も薄型化が進んでいます。薄型化した電子部品を固定するための粘着テープにも、薄膜化の要求が想定されます。当社ラインナップで最も粘着力の高いSKダイン™1515DTは、薄膜両面でも剥がれが生じません。薄さと粘着力が求められる電子部品などに適しており、「剥がれ」の悩みを解消できます。
薄膜化すると剥がれるイメージ
薄膜化とは、図のように粘着剤層が減少することを示しています。粘着剤は層全体で剥がれようとする力を抑えているため、粘着剤層が減少すると粘着力が低くなります。薄膜化したテープは、落とすなどの衝撃が加わると被着体にそのまま貼りつくことができず、剥がれが生じやすくなります。
粘着力比較試験（対ガラス素材）
この試験では、ガラスとして一般的な「アルカリガラス」とアルカリを含まず耐薬品性に優れディスプレイ用基板材料等に用いられる「無アルカリガラス」の2種類の被着体にテープを貼り、粘着力を評価します。「ACあり」は、オートクレーブ（加圧処理）により、テープ貼り合わせ時の空気を取り除き被着体に完全に密着させています。
試験の結果、SKダイン™1838は一般品と比べて、ガラスに対する粘着力が高く剥がれにくいです。へこみを防止するために、高弾性設計でありつつも粘着力も高い粘着剤です。
- 試験条件
- 被着体：ガラス（アルカリ、無アルカリ）
試料幅：25mm
試料構成：粘着剤層25µm/基材50µm PET
剥離角度：180°
剥離速度：300mm/min
養生条件：23℃50％RH
圧着条件：2kg ローラー3往復
（ACあり：70℃×5atm ×30min）
※横にスクロールできます。
| 被着体 | 粘着力(N/25mm) | ||
|---|---|---|---|
| 一般品 | 1838 | ||
| ガラス | アルカリ ACなし |
17.6 | 20.8 |
| アルカリ ACあり |
20.0 | 23.9 | |
| 無アルカリ ACあり |
20.4 | 26.6 | |
SKダイン™1838について
想定用途
薄膜化対応として：
- 電子ディスプレイの光学用フィルム・飛散防止フィルム
ガラス接着として：
- 自動車用フィルムアンテナ
- ETCアンテナ、ドライブレコーダーの貼りつけ
- ガラス用ラベル
- ガラス装飾用フィルム
- その他、ガラスへの強い粘着力が必要な箇所
粘着力比較試験
この試験では、テープ構成（片面・薄膜両面）による粘着力の変化や膜厚の違いによる粘着力の変化を評価しています。試験の結果、テープ構成の変化及び膜厚変化のいずれにおいても、SKダイン™1515DTは一般品より高い粘着力を示しています。また、15μm厚では一般品用途の50μm厚と同程度の値を得ています。
薄膜でも強粘着力を維持でき、ステンレス、ガラス、ポリカーボネート、アクリルなど被着体へ高い密着度を発現します。
- 試験条件
- 被着体 ：ステンレス（SUS）
試料幅 ：25mm
試料構成：粘着剤層2μm／芯材2μm PET／粘着剤層2μm／基材6μm PET
剥離角度：180°
剥離速度：300mm/min
養生条件：23℃ 50%RH
片面
薄膜両面
粘着力の膜厚依存性（片面）
SKダイン™1515DTについて
想定用途
- スマホ、タブレット端末の筐体とパネルの固定
- スマホ、ウェアラブルなど電子デバイスの部品固定
- 金属、プラスチック銘板の取り付け
- 広告、看板の掲示
- 床材の固定
電子デバイス用途の例
白くなる
課題・悩み
一般の粘着剤は、高温高湿において粘着剤に水分が入り込み、白化（はっか）しやすくなります。
粘着剤の白化によって、以下のようなことが生じます。
※横にスクロールできます。
| 使用例 | 発生すること |
|---|---|
| 電子ディスプレイ、デジタルデバイス | 透明性が求められる画面に白化が発生し、不具合や製品不良になる |
| ウィンドウフィルム | 車外が見えづらくなって事故に繋がる |
| 光学部品の工程保護 | スムーズな検査ができなかったり、保護しているものに影響を与え、合格品が不良品と判断され歩留まりが下がる |
白化の原因
ディスプレイ光学材料やウィンドウフィルム・保護用粘着フィルムなどの貼り合わせには、粘着剤が使用されています。梅雨時や夏場など高温高湿の環境下では、粘着剤に水分が侵入し、白っぽく見えます。
綜研化学からの提案
「白化」を解消するためには、高温高湿の水分の多い環境でも、その影響を受けないようにする機能が必要です。電子ディスプレイであれば、視認性に影響を及ぼさないことが要求されます。
当社の製品ではSKダイン™1838が「水分の影響による白化」を抑える機能を備えており、高温高湿時における不具合を解消できます。
湿熱白化について
「湿度が高い」とは、空気中に含まれている水分の量が多い状態をいいます。高湿下では粘着剤に水分が浸透しても、粘着テープは透明に見えます。しかし、その水分を含んだまま常温下に戻すと水分が冷却され凝集(結露)してしまうため、微細な水滴となり粘着層に現れ白く見えます。
湿熱白化試験
湿熱白化試験では高温高湿の環境から常温に戻した際、粘着テープに白化が起こるかを評価します。被着体に粘着テープを貼りつけた後、高温高湿下に投入し一定時間経過後に取り出し常温に戻します。常温にて冷却後、粘着テープに白化が起こっているか、曇り度を測定できるヘイズメーターで確認します。この試験ではガラスにテープを貼りつけ、高温高湿下に500時間入れた後常温下に戻しその状態を確認します。湿熱条件として、温度60°C、湿度90%を設定しました。
一般の粘着剤では高温高湿から常温に戻した際、水分が凝集するため白化が起こってしまいますが、SKダイン™1838は、耐湿熱白化性があるため常温に戻した際でも透明のままです。
粘着テープの透明性が求められるさまざまな製品に適しています。
SKダイン™1838について
想定用途
- スマートフォン、タブレットなどのデジタルデバイス
- テレビ、モニターなどの電子ディスプレイ
- ウィンドウフィルム
- 合わせガラスなど、ガラスとガラスの貼り合わせ
- 工程保護用テープ
- その他、高温高湿環境があり、透明性が必要な箇所
用途・接着タイプ・粘着力・特長から最適な製品を探す
当ウェブサイト上のコンテンツは、当社知見に基づいて作成しています。掲載内容の正確性・完全性・信頼性・最新性を保証するものではございません。