接着剤のレベリング性

要旨: この論文は、ラミネート工程における接着剤のレベリング性が品質に与える影響について詳細に分析しています。これに加えて、レベリング性能を判断するのではなく、レベリング性の有無で判断することにも言及しています。「白点」や「気泡」など、接着剤のレベリング性の評価基準となる積層製品の透明性です。

1.気泡の問題と接着剤のレベリング

白い斑点、気泡、および透明度の低下は、複合材料の加工における一般的な外観品質の問題です。ほとんどの場合、複合材料加工業者は、接着剤のレベリング不良が上記の問題の原因であると考えています。

1.1この接着剤はあの接着剤ではありません

複合材料加工業者は、接着剤のレベリング不良の判断に基づいて、未開封および未使用の接着剤バレルをサプライヤーに返品したり、サプライヤーに苦情やクレームを申し立てたりすることができます。

なお、レベリング性が悪いとされる接着剤は、お客様にて調製・希釈された特定の粘度を有する「接着剤加工液」となります。返品される接着剤は、未開封の元の接着剤バケツです。

この 2 つのバケツの「接着剤」はまったく別の概念とものです。

1.2グルーレベリングの評価指標

接着剤のレベリング性能を評価する技術指標は粘度と表面ぬれ張力です。というか、「糊の流動性」とは、「糊の流動性」と「糊の濡れ性」を合わせたものです。

室温では、酢酸エチルの表面ぬれ張力は約 26mN/m です。

複合材料加工の分野で使用される溶剤ベースのポリウレタン接着剤の元のバレル濃度 (固形分) は、通常 50% ～ 80% です。複合加工を行う前に、上記の接着剤を使用濃度 20% ～ 45% 程度に希釈する必要があります。

希釈された接着剤作動液の主成分は酢酸エチルであるという事実により、希釈された接着剤作動液の表面ぬれ張力は酢酸エチル自体の表面ぬれ張力に近くなります。

したがって、使用する複合基板の表面濡れ張力が複合加工の基本要件を満たしている限り、接着剤の濡れ性は比較的良好になります。

接着剤の流動性を評価するのは粘度です。複合加工の分野では、いわゆる粘度（つまり、作動粘度）は、粘度カップの特定のモデルを使用して測定される、接着剤作動液が粘度カップから流出する際の秒単位の時間を指します。異なるグレードのオリジナルバケット接着剤から調製された接着剤の作動流体は同じ「作動粘度」を有し、その「作動流体」は同じ「接着剤の流動性」を有すると考えることができます。

その他の条件が変わらない場合、同じフレームタイプの接着剤で調製した「加工液」の「使用粘度」が低いほど、「接着剤の流動性」が良くなります！

より具体的には、いくつかの異なるグレードの接着剤について、希釈した作業溶液の粘度値が 15 秒の場合、これらのグレードの接着剤によって調製された作業溶液は同じ「接着剤レベリング」を示します。

1.3接着剤のレベリング性は接着剤加工液の特性です

一部のアルコールは、バレルを開けたばかりの状態では粘稠な液体を形成せず、むしろ流動性のないゼリー状の発射体を形成します。所望の濃度と粘度の接着剤を得るには、適切な量の有機溶剤で溶解および希釈する必要があります。

接着剤のレベリング性能は、希釈されていない元のバレル接着剤の評価ではなく、特定の「使用濃度」に配合された作業溶液の評価であることは明らかです。

したがって、接着剤のレベリングが悪いのを、特定のブランドのオリジナルバケット接着剤に共通する特性のせいとするのは間違いです。

2.接着剤のレベリングに影響を与える要因

しかし、希釈された接着剤加工液の場合、接着剤の水位には確かに違いがあります。

前述したように、粘着加工液のレベリング性能を評価する主な指標は表面ぬれ張力と使用粘度です。表面ぬれ張力の指標は、従来の使用濃度範囲内では大きな変化を示しません。したがって、接着剤のレベリング不良の本質は、塗布プロセス中に何らかの要因により接着剤の粘度が異常に上昇し、レベリング性能が低下することです。

接着剤の塗布中に接着剤の粘度の変化を引き起こす要因は何ですか?

接着剤の粘度の変化を引き起こす可能性のある主な要因は 2 つあります。1 つは接着剤の温度であり、もう 1 つは接着剤の濃度です。

通常の状況下では、流体の粘度は温度の上昇とともに低下します。

さまざまな接着剤会社が提供するユーザーマニュアルでは、液温 20 °C または 25 °C (つまり、接着剤の温度) で回転粘度計または粘度カップを使用して測定した接着剤溶液 (希釈前および希釈後) の粘度の値が記載されています。溶液自体）が通常示されます。

クライアント側では、接着剤と希釈剤 (酢酸エチル) の元のバケツの保管温度が 20 °C または 25 °C より高いか低い場合、準備された接着剤の温度も 20 °C より高いか低いことになります。当然のことながら、調製された接着剤の実際の粘度値も、マニュアルに示されている粘度値よりも低くなります。冬には、調製された接着剤の温度が5℃未満になる可能性があり、夏には、調製された接着剤の温度が30℃を超える場合があります。

酢酸エチルは非常に揮発性の有機溶媒であることに注意してください。酢酸エチルは揮発過程で接着剤溶液や周囲の空気から大量の熱を吸収します。

現在、複合機のラミネートユニットのほとんどは開放型で局所排気装置を備えているため、接着ディスクやバレルから大量の溶剤が蒸発します。観察によると、一定期間の動作後、接着剤トレイ内の接着剤作動液の温度が周囲の周囲温度より 10 °C 以上低くなる場合があります。

接着剤の温度が徐々に低下すると、接着剤の粘度は徐々に増加します。

したがって、溶剤系接着剤のレベリング性能は、実際には装置の稼働時間が長くなると徐々に低下します。

言い換えれば、溶剤ベースの接着剤のレベリングの安定性を維持したい場合は、粘度コントローラーまたはその他の同様の手段を使用して、塗布プロセス全体を通じて接着剤の粘度を安定に保つ必要があります。

3.正しいグルーレベリング結果の評価指標

接着剤のレベリング結果の評価は、特定の段階での複合製品の特性である必要があり、接着剤のレベリング結果は、接着剤を塗布した後に得られる結果を指します。車の「設計最高速度」が評価されるのと同じです。製品の特性として、特定の条件下での道路上の車両の実際の走行速度も結果となります。

接着剤の良好なレベリングは、良好なレベリング結果を達成するための基本的な条件です。ただし、接着剤のレベリング性能が優れていても、必ずしも良好な接着剤レベリング結果が得られるとは限りません。また、接着剤のレベリング性能が低い (つまり、粘度が高い) 場合でも、特定の状況では良好な接着剤レベリング結果が得られる場合があります。

4.グルーレベリング結果と「白抜け」「気泡」現象の相関関係

複合製品では「白い斑点、気泡、透明性」が低下するなど、望ましくない結果がいくつかあります。上記の問題には多くの理由が考えられますが、接着剤のレベリング不良はそのうちの 1 つにすぎません。しかし、接着剤のレベリングが悪い原因は、接着剤のレベリングが悪いだけではありません。

接着剤のレベリング結果が悪いと必ずしも「白い斑点」や「気泡」が発生するわけではありませんが、複合フィルムの透明性に影響を与える可能性があります。複合基板の微細平坦度が悪い場合、接着剤のレベリング結果が良好であっても「白点・気泡」が発生する可能性があります。