เคมีทั่วไปของเทป PSA
ตามที่ได้นิยามเทปที่ต้องการแรงกดในการยึดติด (PSA) จำเป็นต้องมีสองอย่างดังนี้
- ติดได้ถาวรและรวดเร็ว
- ยึดติดได้ด้วยการให้แรงกด
เมื่อพิจารณาถึงการใช้งานเทปที่ต้องการแรงกดในการยึดติดในงานอุตสาหกรรม มีองค์ประกอบทางเคมีหลักสามชนิดที่ใช้เพื่อให้ความทนทานในงานการประกอบ เทปดังกล่าวสามารถติดได้ถาวร รวดเร็วและมีความสามารถในการยึดติดได้โดยใช้แค่แรงกดจากนิ้วมือ (แต่โปรดทราบว่าเมื่อคุณทำการประกอบจริง คุณควรใช้ลูกกลิ้งสำหรับกดรีด เพื่อคุณภาพและความสม่ำเสมอของผลงาน) เช่นเดียวกันกับสินค้ากาว มีสารเคมีหลายชนิดที่ใช้ในการผลิตเทป ด้วยเหตุผลเหมือนกันมีการยกเว้นการให้ข้อมูลจำนวนมาก เป้าหมายของเราคือการให้ ภาพรวมระดับสูงของเคมีแต่ละชนิดเพื่อการเปรียบเทียบ มีปัจจัยหลายข้อเพื่อพิจารณาในการเลือกเทปหรือกาวที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานการประกอบ
เคมีของกาวที่พบทั่วไปในเทปมีสามประเภทดังต่อไปนี้
- อะคริลิก
- ซิลิโคน
- ยาง
เทปกาวอะคริลิก
- การพัฒนาเทปที่ต้องการแรงกดในการยึดติดสูตรกาวอะคริลิกเริ่มต้นขึ้นจาก เทปกาวยางธรรมชาติเปลี่ยนสีเป็นสีเหลืองและเสื่อมลงเมื่อโดนรังสี UV อะคริลิกจะมีความเหนียวโดยธรรมชาติและไม่จำเป็นต้องใส่สารเพิ่มความเหนียวเหมือนกับสูตรยาง
- เทปกาวอะคริลิกถือเป็นขุมกำลังสำคัญในงานยึดติดวัสดุในงานอุตสาหกรรม จากคุณสมบัติของอะคริลิกทำให้เกิดการคิดค้นสูตรเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในอุณหภูมิที่สูงหรือต่ำ, การยึดติดเข้ากับวัสดุติดยาก LSE, ความหนาที่แตกต่างกัน หรือแม้กระทั้งคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์อาทิเช่น การหน่วงการติดไฟ เทปเหล่านี้พบเห็นได้ในอุตสาหกรรมทุกรูปแบบ
คุณสมบัติหลัก
- ความสามารถในการยึดติดกับวัสดุที่หลากหลาย
- ประสิทธิภาพด้านความสามารถเชิงกลที่หลากหลายที่สุด
- มีรูปแบบสำหรับการใช้งานที่หลากหลายที่สุด
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง
- ไม่สามารถทนอุณหภูมิสูงได้เท่ากาวซิลิโคน ถึงแม้ว่าจะมีกาวอะคริลิกที่ทนอุณหภูมิที่สูงได้
- พื้นผิวของวัสดุต้องค่อนข้างสะอาด
ไม่เหมือนกับ “อะคริลิก” ที่ใช้ในกาวชนิดเหลว เคมีของอะคริลิกบนเทปจะแข็งตัวได้โดยไม่จำเป็นต้องรอให้แห้งตัวอย่างสมบูรณ์เพื่อสร้างการยึดติด แต่การยึดติดจะเกิดขึ้นจากการยึดติดเชิงกล นอกจากนั้นยังมีแรงดึงดูงแบบแวนเดอร์วาลส์ และพันธะไฮโดรเจนที่บริเวณผิวสัมผัส
- ในขณะที่ซิลิโคนประกอบไปด้วยโพลีเมอร์ที่ทำให้เกิดกาวที่เหนียวด้วยตัวเอง แต่ก็มีโครงสร้างเคมีซิลิโคนอื่น ที่ใช้ทำเป็นสารเคลือบแผ่นไลน์เนอร์
- เทปกาวซิลิโคนเป็นที่รู้จักดีในความสามารถในการทนช่วงอุณหภูมิที่กว้าง – ตั้งแต่ -40°F (-40°C) ไปจนถึงสูงกว่า 500°F (260°C) เทปกาวซิลิโคนจะยึดติดกับซิลิโคนได้ดีเยี่ยม (ตามที่คาดไว้) รวมไปถึงวัสดุฟลูออรีนอาทิเช่น PTFE และสารเคลือบทนน้ำมัน (oleophobic) งานอิเล็กทรอนิกส์บางประเภทมีการใช้สารป้องกันรอยนิ้วมือกันมากขึ้น ทำให้จะมีการใช้เทปกาวซิลิโคนเพื่อยึดติดวัสดุเหล่านั้นมากขึ้นเช่นกัน
คุณสมบัติหลัก
- ซิลิโคนเป็นวัสดุติดยาก ซึ่งซิลิโคนก็จะมีความสามารถในการต้านการเกิดเชื้อราด้วย
- ทนอุณหภูมิสูงได้
- ความสามารถในการยึดติดวัสดุที่มีค่าพลังงานพื้นผิวต่ำอาทิเช่น PTFE
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง
- ความแข็งแรงต่ำ
- จากความสามารถในการยึดติดวัสดุที่มีพลังงานพื้นผิวปานกลางได้ จะไม่สามารถยึดติดวัสดุที่มีรูพรุน (ไม้, ซีเมนต์) ที่ทำมาจาก “วัสดุทั่วไป”
เนื่องจากซิลิโคนเป็น “สารอนินทรีย์” หมายความว่าโครงสร้างหลักทางเคมีจะไม่มีคาร์บอนเป็นองค์ประกอบ ซี่งโดยธรรมชาติแล้วจะมีคุณสมบัติป้องกันการแพ้ และการป้องกันเชื้อรา
เทปกาวยาง
- “การเชื่อมพันธะ” เป็นศัพท์ทั่วไปในโครงสร้างของพอลิเมอร์ ซึ่งเกิดจากมอนอเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า แต่ในเชิงของการทำให้ยางคงรูป เราจะเรียกว่า vulcanization เป็นคำที่มาจาก วัลแคน (Vulcan) ซึ่งเป็นชื่อของเทพเจ้าแห่งไฟ ของชาวโรมันโบราณ ในช่วงสมัยก่อนประวัติศาสตร์ การคงรูปยางจะใช้ความร้อนเพียงอย่างเดียว
- ยางที่ใช้ในการผลิตกาวมีหลายประเภท อาจจะเป็นยางจากธรรมชาติ หรืออาจจะเป็นยางสังเคราะห์ เช่น พอลีคลอโรพรีน(นีโอพรีน) หรือสไตรีนบิวตะไดอีน (SBR) คุณสมบัติในเรื่องความเหนียวทำให้กาวมีความน่าสนใจ ตอบโจทย์ในเรื่องราคาของการลามิเนตงานที่มีพื้นที่ขนาดใหญ่ หรือมีความต้องการความเหนียวในการยึดติดแบบทันที หรือ ต้องการคุณสมบัติลอกออกได้โดยไม่ทิ้งคราบ
คุณสมบัติหลัก
- มีความเหนียวมาก
- ลอกออกได้โดยไม่ทิ้งคราบ
- โซลูชั่นที่ต้นทุนต่ำ
สิ่งที่ต้องคำนึงถึง
- ต้านทานต่อสภาพแวดล้อมที่ต่ำกว่า (ตัวอย่างเช่น UV, อุณหภูมิ)
- ไม่สามารถยึดติดกับวัสดุ LSE ได้
ยางธรรมชาติ (poly cis-isoprene) ซึ่งเป็นพอลิเมอร์ที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า ดังนั้นจึงสามารถละลายหรือกระจายตัวในสารละลายได้ดี อาจจะใช้โพลีเมอร์สังเคราะห์ (อาทิเช่น styrene-isoprene block copolymers) จะมีการเติมสารที่ทำให้เหนียว เช่น pine sap ลงในกาวเพื่อใช้เป็น PSA ได้
