11/27まで申込み受付中 【オンデマンド配信】 粘着性・粘着強さの発現メカニズムの解明・制御と 粘着・剥離挙動の観察・評価と応用

 大阪工業大学　工学部　応用化学科　特任教授　学術博士　中村 吉伸　氏

 　粘着強さはピール試験やタック試験で評価されるが、得られた値で粘着剤相互の比較はできるが、粘着性発現の原因は明らかにできない。粘着強さは＜界面の密着性＞×＜粘着剤の凝集力＞で示される。さらに、界面の密着性には化学的な分子間力と物理的な投錨効果があり、凝集力は粘弾性の弾性項と粘性項がある。演者は、これらの粘着強さへの相対的な寄与を解明することから、粘着性発現メカニズムを解明してきた。界面の密着性と凝集力の向上は、粘着剤の特性として相反するものである。これらを同時に向上させる粘着剤設計のために、演者はパルスNMRを活用してきた。パルスNMRは登場当初、材料中の水分の定量などの検査装置に留まっていたが、演者らの使いこなしによって粘着剤設計に有用なものになった。この点について詳細に解説する。粘着剤は典型的な粘弾性体であるので、弾性率は速度依存性を有し、これが粘着特性に大きく影響している。また、粘着剤は配合でなく、モルフォロジーからのアプローチも必要である。タックの剥離挙動やピール試験の糸曳きのモルフォロジーのin-situ観察、タッキファイヤのモルフォロジーのパルスNMRによる解析、AFMフォースカーブから粘着の本質を見極めるための手法を紹介し、得られた結果を活用した粘着剤の設計について解説する。

1. 粘着とは

2. タッキファイヤによる粘着性発現
　2.1 なぜ粘着性が発現するのか
　2.2 タッキファイヤはいかに機能するのか
　2.3 タッキファイヤのモルフォロジーからの粘着剤の設計

3. 力学特性からの粘着剤の設計
　3.1 ローリングタック試験
　　～速度依存性が粘着性発現のキー
　3.2 ダルキスト基準の意味するもの

4. タック試験からの粘着剤の設計
　4.1 タック試験の重要ポイント
　4.2 瞬間でどれだけ濡れるかが重要
　4.3 プローブタック試験による濡れ性の評価
　4.4 プローブタック試験における剥離挙動の観察
　4.5 剥離のモルフォロジーも重要
　4.6 タック試験からの粘着剤の設計
　　　汎用のPBAとP2EHAもこれだけ違う
　4.7 ボールタック試験を摩擦係数からより定量的に

5. 糸曳きからの粘着剤の設計
　5.1 糸曳きの観察手法
　5.2 糸曳きのモルフォロジーからここまで粘着剤が見える
　5.3 糸曳きからの粘着剤の設計
　5.4 糸曳きからも分る界面の密着性と凝集力のバランス

6. パルスNMRの粘着剤設計への活用
　6.1 TEMで見えないモルフォロジーも分る
　6.2 緩和スペクトルの活用 いかに粘着特性を高めるかを知る
　6.3 差スペクトルの活用　タッキファイヤのモルフォロジーがわかる
　6.4 パルスNMRの本質～最新の成果から
　6.5 粘着テープしかない場合でもパルスNMRは十分使える

7. AFMフォースカーブの粘着剤の設計への活用
　7.1 AFMフォースカーブの測定法
　7.2 AFMフォースカーブからの粘着性発現メカニズム
　7.3 AFMフォースカーブからの粘着剤の設計

8. まとめ 

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