油封接著技術分享 加工技術部／薄膜產業技術組 報告者：林志諺 98年7月28日

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 Materials CNS: Chinese National Standards 接著劑 被著物Ａ 被著物Ｂ

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。 Adhesion Cohesion 被著物Ａ 接著劑 被著物Ｂ

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-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。 鍵能(Kcal/mol) 離子鍵 140~250 共價鍵 15~170 金屬鍵 27~83 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。

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-著 分子間的作用力(次價鍵力)→接著力最主要來源 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。 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。

接著過程-著 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 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

接著過程-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 橡膠系 標準壓克力膠系 改良壓克力膠系 矽利康 膠系 較硬 使用於高能量表 面 高達 230度C 相當好的 抗化學性 抗UV 抗老化性 改良壓克力膠系 較軟 使用於多種表面 150度C 好的抗化學性 抗UV 老化性 矽利康 膠系 較硬 使用於矽利康表 面 高達 260度C以上 相當好的 抗化學性 抗UV 抗老化性 較軟 使用於多種表面 < 90度C 較差的抗化學性 抗UV 抗老化性

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： 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) 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) 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) 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

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