带你认识真正的OCA——压敏胶基础理论
产业调研 2014-12-26 09:17:03 来源: 南京汇鑫光电技术总监 夏建明
近年来，触控技术已经成为平板显示家族中的一名永久成员，全球对触控类产品近似贪婪的喜好引爆了触摸屏光学胶市场的急剧攀升，让高性能触控显示面板供不应求，同样也让OCA光学胶市场十分火爆，其中手机和平板电脑占据了触摸屏OCA光学胶的大部分市场。
OCA光学胶属于压敏胶的一类，为此，手机报特邀请南京汇鑫光电材料有限公司的夏建明技术总监为行业讲解OCA光学胶的核心技术知识——压敏胶的原理与检测。
一．概述
压敏胶全称为压力敏感型胶粘剂（PSA-pressure nsitive adhesive）,俗称不干胶，一般通过将其涂布在各种基材上制成压敏胶制品，应用于被粘物的粘接。
压敏胶独特的粘接特性使其逐渐发展成为一个独立的门类。与结构胶黏剂和非结构胶黏剂相比，压敏胶使粘结过程大大简化，使压敏胶工业得到迅速发展。
名称 | 粘结过程相变 | 初粘力 | 粘合时的涂布状态 | 粘合工艺 | 固化工艺 | 粘合强度 | 破坏或剥开时状态 |
胶黏剂 | 有 | 差 | 需液态涂布 | 需加热，加压，配胶，表面处理，粘结面设计 | 需加热加压和固化时间 | 高 | 污染被粘表面甚至破坏被粘物 |
压敏胶（后固化者除外） | 无 | 好 | 不需液态涂布，呈固态润湿 | 指触压力工艺简单 | 不需加热加压和固化时间 | 低 | 不污染被粘表面，不破坏被粘物 |
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压敏胶粘剂可分为溶剂型，乳液型，水溶型，热溶型，紫外光固化型，电子束固化型等。分子结构类型含橡胶，丙烯酸酯，聚乙烯基醚，聚氨酯，聚异丁烯和有机硅等。
压敏胶的基材有各种纸品，塑料薄膜，纺织品，金属箔，泡沫塑料等，加上压敏胶剂，底涂剂，防粘剂，离型纸（离型膜）等辅助材料组成。以双面胶带为例，其结构如下图所示：
二．压敏胶及其制品理论基础
1.压敏胶粘剂的粘合特性
压敏胶粘剂决定压敏胶制品的粘合特性。压敏胶粘剂是一类具有特殊性能的胶黏剂，本身
处于半固化状态，使用时一般不需要进一步固化，只需施加一定压力就能使压敏胶润湿被粘表面并粘牢，形成实用且具有一定强度的胶接接头。
压敏胶对外加压力敏感的粘合特性由组成它们的高聚物的粘弹性质所决定。粘弹性是指高分子在外力作用下，高聚物发生弹性形变和粘性流动。粘弹性使压敏胶粘剂具有对外力敏感的粘合特性。
当压敏胶粘剂在适当、缓慢压力作用下，产生近似于液体那样的粘性流动，使压敏胶粘剂与被粘物表面紧密接触，并流入被粘物表面的坑洼沟槽中，增大有效接触面积，从而产生一定的粘合力。
当粘贴好的压敏胶粘制品在受到外力作用剥离时，压敏胶粘剂表现为近似于弹性的性质，具有较高的抗剥离能力，剥离速度越大，压敏胶粘制品的剥离强度越高。
压敏胶粘剂对被粘物表面的润湿性，能使它与被粘物表面达到分子接近的程度，产生分子间作用力，产生足够的界面粘合力。
2.压敏胶粘制品实用粘合性能及表征
压敏胶的粘合性能主要有初粘力，粘着力，内聚力和粘基力等宏观指标来表征。
1）粘着力一般又称为剥离力，剥离强度等。根据目的和要求不同，压敏胶粘制品的剥离强度有多种测试方法，常用的有180°剥离，90°剥离等。
在绝大多数情况下，180°剥离的测试方法在许多国家已被标准化，如美标ASTM D-3330M，PSTC-1、-3，欧洲标准AFERA4001，日本标准JIS ZO237-8，我国标准GB 2792-1998。
遇到测试结果相同，剥离破坏形式不同时，实际使用效果差异很大。不同应用场景对应的破坏形式不同的，通常有六种破坏类型发生：界面粘合破坏，胶黏剂层内聚破坏，基材-胶层界面破坏，被粘物内聚破坏，基材内聚破坏和混合破坏等类型。
2）关于压敏胶粘制品的初粘性至今学术界还未有统一的定义，一般认为压敏胶制品的初粘性是粘剂与其它材料接触时，表面的化学和物理性能的综合反映。
为了科学地研究和评判压敏胶制品的初粘性能，主要的测试方法有：A滚球平面停止实验法ASTM D-3121-73，PSTC-6， B滚球斜坡停止实验法 GB 4852-84，JIS ZO237 ，C胶带快速剥离实验法AFERA 4015，PSTC-5
