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加工技術部／薄膜產業技術組加工技術部／薄膜產業技術組

報告者：林志諺報告者：林志諺

9898 年年 77 月月 2828 日日

何謂「接著劑」何謂「接著劑」

ASTM定義：能利用對各種材料表面的附著力量而使「相同」或「不相同」的材料結合在一起的物質，稱為「接著劑」。

CNS5345定義：可使「兩界面」互相黏著之物質稱為「接著劑」。

註： ASTM: American Society for Testing and MaterialsCNS: Chinese National Standards

接著劑

被著物Ａ

被著物Ｂ

接著力接著力

接著作用 (adhesion界面結合狀態）：兩被著物其界面藉由與接著劑的相互作用而產生的結合現象。

內聚作用（ cohesion物質內部結合狀態）：被著物或接著劑本身其分子結構向內凝集的現象。

接著劑

被著物Ａ

被著物Ｂ

Adhesion Cohesion

接著過程接著過程

接潤溼 (wetting)

著接著力產生 1.化學鍵 2.分子間的作用力 3.界面靜電引力及機械作用力

接著過程接著過程 -- 著著化學鍵結力 ( 主價鍵 )→鍵能最強

來源 釋義 存在區域

離子鍵結帶正電荷的正離子和帶負電荷的負離子之間的相互作用力。

某些無機接著劑與無機材料表面之間的界面區內。

共價鍵結( 一次結

合 )

兩個原子之間經由共用電子對連接的作用力(3~4)*10-4 dyne/cm。

1.絕大多數有機化合物的分子結構。2.兩帶化學活性基團的接著劑分子。

金屬鍵結 金屬正離子間電子的自由運動產生的連接力。

1.金屬原子透過此連接成金屬晶體。2.金屬鍵作用與接著過程關係不大。

主價鍵 鍵能 (Kcal/mol)

離子鍵 140~250

共價鍵 15~170

金屬鍵 27~83

接著過程接著過程 -- 著著分子間的作用力 ( 次價鍵力 )→接著力最主要來源

來源 釋義 存在區域配向力

orientation

極性分子永久偶極之間產生的引力。

1.配向力與分子偶極矩的平方成正比。2.分子極性愈大，分子間距離愈近，配向力就愈大。但溫度愈高配向力愈弱。

誘發力induct force

分子固有偶極和誘導偶極之間的靜電引力。

1.誘發力與極性分子偶極矩的平方成正比。2.大小與溫度無關。

分散力dispersion

force

分子分散作用產生的引力。

1.分散作用：分子內電子對原子核的瞬間不對稱狀態。2.大小與溫度無關，另高分子物質的分散力較強。

氫鍵力 氫鍵作用產生的作用力。1.原子陰電性愈大氫鍵愈強。2.纖維素、蛋白質、 PVA、 Polyamide 等高分子物質。

註：配向力，誘發力及分散力三者合稱為凡得瓦爾力 (VAN DER WAALS)，屬於二次結合力。

接著過程接著過程 -- 著著

結合力 距離(Å)

結合能 (kca/mol)

一次結合 1~2 50~200

二次結合 3~5 1~5

氫鍵 2~3 5~10

分子間的作用力(次價鍵力)→接著力最主要來源結合力的距離與強度

環氧樹脂和金屬之間的氫鍵示意圖

接著過程接著過程 -- 著著界面靜電引力 1.金屬與非金屬材料（包括高分子接著劑）密切接觸時，界面兩側產生接觸電勢，並形成雙電層產生靜電引力。

2.除金屬、非金屬外，一切具有電子供給體和電子接受。

機械作用力 1.並非產生接著力主要的因素，而是增加接著效果的一種方法。

2.本質是摩擦力。

接著劑種類接著劑種類橡膠系橡膠系橡膠系橡膠系

較軟較軟使用於多種表面使用於多種表面

< 90< 90 度度 CC

較差的抗化學性較差的抗化學性 抗抗 UVUV 抗老化性抗老化性

標準壓克標準壓克力膠系力膠系

標準壓克標準壓克力膠系力膠系

較硬較硬使用於高能量表使用於高能量表面面高達高達 230230 度度 CC

相當好的相當好的 抗化學性抗化學性 抗抗 UVUV 抗老化性抗老化性

改良壓克改良壓克力膠系力膠系

改良壓克改良壓克力膠系力膠系

較軟較軟使用於多種表面使用於多種表面

150150 度度 CC

好的抗化學性好的抗化學性 抗抗 UVUV 老化性老化性

矽利康矽利康膠系膠系

矽利康矽利康膠系膠系

較硬較硬使用於矽利康表使用於矽利康表面面

高達高達 260260 度度 CC 以上以上

相當好的相當好的 抗化學性抗化學性 抗抗 UVUV 抗老化性抗老化性

接著劑種類接著劑種類單液型、二液型、水分散型熱烤硬化型、濕氣硬化型

水溶性接著劑：水溶性接著劑：•尿素甲醛樹脂 (UF Resin)•酚 - 甲醛樹脂 (PF- Resin)•三聚氰胺 - 甲醛樹脂 (MF- Resin)

水溶性接著劑：水溶性接著劑：•尿素甲醛樹脂 (UF Resin)•酚 - 甲醛樹脂 (PF- Resin)•三聚氰胺 - 甲醛樹脂 (MF- Resin)

乳膠型接著劑：乳膠型接著劑：•聚醋酸乙烯樹脂 (PVAC)•醋酸乙烯 - 乙烯共聚物 (EVA)•壓克力樹脂 (Acrylics)•聚氨酯水性分散液 (PUD)

乳膠型接著劑：乳膠型接著劑：•聚醋酸乙烯樹脂 (PVAC)•醋酸乙烯 - 乙烯共聚物 (EVA)•壓克力樹脂 (Acrylics)•聚氨酯水性分散液 (PUD)

溶劑型接著劑：溶劑型接著劑：•聚氨酯樹脂 (PU)•氯丁二烯橡膠 (CR)•壓克力樹脂 (Acrylics)

溶劑型接著劑：溶劑型接著劑：•聚氨酯樹脂 (PU)•氯丁二烯橡膠 (CR)•壓克力樹脂 (Acrylics)

無溶劑型接著劑：無溶劑型接著劑：•瞬間接著劑 (Cyanoacrylate Adhesives)•環氧樹脂接著劑 (Epoxy Resin)•熱熔膠接著劑 (Hot Melt Adhesives)•感壓性接著劑 (PSA)

無溶劑型接著劑：無溶劑型接著劑：•瞬間接著劑 (Cyanoacrylate Adhesives)•環氧樹脂接著劑 (Epoxy Resin)•熱熔膠接著劑 (Hot Melt Adhesives)•感壓性接著劑 (PSA)

硬化關鍵條件硬化關鍵條件硬化溫度：黏接強度隨著固化溫度的提高而增加，但溫度過高會導致過硬化而膠層變脆，導致黏接強度大幅降低。

硬化壓力：在硬化過程中增加壓力，可以確保黏著劑與被黏著材緊密的接觸，有利於擴散、滲透、排除揮發物。一定範圍內黏著強度隨壓力增加而提高，但壓力增加至一定值後剪切強度開始下降，導致溢膠過多而造成缺膠所引起的。

硬化時間：足夠的硬化時間才可使黏著劑的硬化反應完全，若硬化不完全，則黏著強度會降低。

後硬化：後硬化對於提高膠接質量有重要作用，經後硬化處理將可減小內應力，增加黏接強度與耐久性。

矽烷類接著劑矽烷類接著劑

單液熱固型接著劑單液熱固型接著劑

A-stage (A-階段 ) ：是屬於單體類小分子的結構。

B-stage (B-階段 ) ：當其逐漸硬化 (curing)後，小分子便互相結合形成線型及部份分枝之結構，但此時材料仍未達到其凝膠點 (Gel Point)。

C-stage (C-階段 ) ：當溫度超過凝膠點，聚合反應將會繼續發生，線性及分枝狀的分子便互相結合形成網狀的結構，直至完全硬化為止，它是一種高密度的組織，已無法再繼續反應了。

氟素橡膠 接著 鐵氟素橡膠 接著 鐵