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第140篇|環形初黏力

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第140篇|環形初黏力
Loop Tack


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一句話定義
環形初黏力(Loop Tack)是指將壓敏膠(PSA)製成環狀測試樣品,在極短接觸時間下與基材接觸後立即拉離,所測得的最大分離力,用於評估接著劑瞬間接觸時的初黏能力(Instant Tack)。


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為什麼重要
你有沒有遇過這種情況。


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標籤貼上去。


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立刻掉下來。


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雙面膠碰到牆壁。


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瞬間彈開。


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保護膜還沒貼平。


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角落已經翹起來。


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這些問題。


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通常跟Peel無關。


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也跟Shear無關。


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而是:
Loop Tack。


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出了問題。


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Loop Tack是什麼?
Loop。


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意思是:
環。


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Tack。


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意思是:
初黏力。


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因此:
Loop Tack。


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就是利用環狀樣品測試初黏力。


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為什麼不用直接測?
因為人的手。


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每次施力不同。


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接觸時間不同。


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接觸面積不同。


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測試結果容易失真。


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因此產業界發展出:
Loop Tack Test。


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測試原理
將膠帶形成環狀。


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膠面朝外。


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如下:
○


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接觸基材。


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立即拉起。


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測量最大拉離力量。


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基本流程
Loop
↓
Contact
↓
Detach
↓
Measure Force


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測得:
Loop Tack Value


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與Peel最大的差異
Peel測試:
已經充分接觸。


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Loop Tack:
幾乎瞬間接觸。


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因此:
Loop Tack更嚴苛。


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為什麼重要?
因為現實世界很多接著。


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根本沒有時間慢慢貼。


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例如:
物流標籤。


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高速貼標機。


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醫療貼片。


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保護膜貼附。


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接觸時間可能不到1秒。


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Loop Tack代表什麼?
本質上代表:
瞬間建立接觸能力。


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PSA世界的重要觀念
再好的Peel。


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如果沒有Tack。


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根本貼不上去。


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Loop Tack與Tack
兩者非常接近。


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但不完全相同。


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Tack分類
Ball Tack
鋼球初黏。


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Probe Tack
探針初黏。


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Loop Tack
環形初黏。


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為什麼Loop Tack最常用?
因為與實際應用最接近。


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重現性較佳。


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操作容易。


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Loop Tack測試標準
最常見:
ASTM D6195


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FINAT FTM 9


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PSTC-16


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測試單位
常見:
N


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N/25mm


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gf


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kgf


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Loop Tack從哪裡來?
很多人以為:
只是膠比較軟。


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其實不完全正確。


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第一個因素
Wetting。


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潤濕能力。


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第二個因素
Viscoelasticity。


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黏彈性。


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第三個因素
表面能。


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第四個因素
聚合物鏈段移動能力。


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Loop Tack與Tg
最重要關係之一:
T_gdownarrowRightarrow Loop Tackuparrow


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因此:
低Tg材料。


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通常具有較高初黏。


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為什麼?
因為鏈段更容易流動。


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能快速潤濕表面。


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Loop Tack與2-EHA
PSA界明星單體。


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原因:
超低Tg。


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約:
-70°C。


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可顯著提升Loop Tack。


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Loop Tack與BA
丙烯酸丁酯。


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同樣能提升初黏。


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Loop Tack與MMA
情況相反。


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MMA提高:
硬度。


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內聚力。


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但通常降低:
Loop Tack。


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可表示為:
MMAuparrowRightarrow Loop Tackdownarrow


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Loop Tack與增黏樹脂
Tackifier。


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最直接影響因素之一。


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加入後:
潤濕速度提高。


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通常:
Loop Tack增加。


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Loop Tack與交聯
交聯增加。


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鏈段活動下降。


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通常造成:
Crosslink DensityuparrowRightarrow Loop Tackdownarrow


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為什麼?
因為膠變硬。


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流動性下降。


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Loop Tack與膠厚
膠層增加。


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通常:
Loop Tack提高。


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Loop Tack與表面能
高表面能材料:
Loop Tack較高。


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例如:
玻璃。


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金屬。


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PET。


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低表面能材料
例如:
PP。


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PE。


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矽膠。


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Loop Tack通常較低。


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Loop Tack與溫度
溫度上升。


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鏈段活動增加。


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Loop Tack通常提高。


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Loop Tack與濕度
部分親水系統。


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受濕度影響明顯。


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PSA三角關係
提高Loop Tack。


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往往會影響:
Shear。


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可表示為:
Loop TackuparrowRightarrow Sheardownarrow


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工程師最大的挑戰
就是平衡:
Loop Tack


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Peel


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Shear


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三者關係。


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Loop Tack與標籤產業
高速貼標機。


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最重視Loop Tack。


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Loop Tack與物流
快遞標籤。


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需要瞬間抓附。


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Loop Tack與醫療材料
貼片必須立即固定。


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因此要求高Loop Tack。


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Loop Tack與電子材料
保護膜貼附。


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初始貼合品質高度依賴Loop Tack。


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Loop Tack與汽車產業
組裝過程中。


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要求瞬間定位能力。


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未來發展方向
Recyclable PSA
可回收PSA。


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Debondable PSA
可拆解PSA。


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Smart PSA
智慧感壓膠。


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都必須重新設計Loop Tack。


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重要數據或表格
Tack測試比較
方法    特性
Ball Tack    簡單快速
Probe Tack    精準研究
Loop Tack    最接近實際應用


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Loop Tack影響因素
因素    對Loop Tack影響
低Tg    ↑
2-EHA    ↑
Tackifier    ↑
高交聯    ↓
高MMA    ↓


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PSA性能關係
性能    趨勢
Loop Tack ↑    初黏提升
Peel ↑    剝離提升
Shear ↑    持久性提升
三者同時最大化    幾乎不可能


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與接著工程的關係
Loop Tack直接影響:
Instant Adhesion
瞬間接著能力。


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Label Application
標籤貼附效率。


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Film Lamination
保護膜貼附品質。


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Medical Fixation
醫療貼片固定能力。


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PSA Design
壓敏膠設計。


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User Experience
使用體驗。


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因此是PSA工程最重要的測試項目之一。


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標籤案例
物流標籤。


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高速貼附時。


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Loop Tack決定成功率。


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電子案例
手機保護膜。


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初始貼合效果來自Loop Tack。


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醫療案例
傷口敷料。


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要求快速固定。


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常見應用
PSA
壓敏膠。


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Label Adhesive
標籤膠。


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Protective Film
保護膜。


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Medical Adhesive
醫療膠。


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Automotive Tape
車用膠帶。


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Electronic Tape
電子膠帶。


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相關名詞
    •    Pressure Sensitive Adhesive(壓敏膠)
    •    Tack(初黏力)
    •    Peel Adhesion(剝離接著力)
    •    Shear Strength(剪切強度)
    •    Tackifier(增黏樹脂)
    •    Viscoelasticity(黏彈性)
    •    Surface Energy(表面能)
    •    Probe Tack(探針初黏)


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FAQ
Q1:Loop Tack越高越好嗎?
不一定。
過高可能造成重工困難。


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Q2:Loop Tack與Peel一樣嗎?
不一樣。
Loop Tack看瞬間接著。
Peel看剝離強度。


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Q3:提高Loop Tack最有效的方法?
降低Tg與增加適當增黏樹脂。


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APLC觀點
根據亞瑪里高分子於接著工程與界面工程領域之實務經驗,Loop Tack往往是決定產品第一印象的性能。
因為客戶不會先量測Peel。
也不會先看Shear。
他第一個感受到的。
永遠是:
貼上去的那一瞬間。
如果第一秒沒黏住。
後面再好的性能都失去意義。
因此在PSA設計裡。
Loop Tack不是配角。
而是客戶最先看到的主角。


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延伸閱讀
    •    Pressure Sensitive Adhesive(壓敏膠)
    •    Tack(初黏力)
    •    Peel Adhesion(剝離接著力)
    •    Shear Strength(剪切強度)
    •    Tackifier(增黏樹脂)
    •    Viscoelasticity(黏彈性)
    •    Surface Energy(表面能)
    •    Probe Tack(探針初黏)


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參考文獻
    1.    ASTM D6195 – Loop Tack Measurement of Pressure Sensitive Adhesives.
    2.    FINAT FTM 9 – Loop Tack Test Method.
    3.    Satas, D. Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology.
    4.    Benedek, I. Pressure-Sensitive Adhesives and Applications.
    5.    Journal of Adhesion Science and Technology.
    6.    International Journal of Adhesion and Adhesives.
    7.    Progress in Polymer Science.
    8.    Adhesives Age Technical Handbook.
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