不干胶贴面起翘的预防

摘 要：本文介绍了影响贴面粘贴效果的各种因素，并提出了针对性的预防措施，为设计及生产制造提供了指导意见。

关键词：贴面 胶粘 起翘 表面处理

引言

不干胶贴面，俗称面贴、面膜等，是在透明膜片背面印刷图文，并敷以双面胶，粘贴在产品控制面板上，兼具功能性和装饰性的重要物料。由于其具备成本低、易于实现、实用效果好等特点，在机电产品中得到广泛应用。然而在实践应用中，也易于出现粘合不良，面贴起翘

甚至脱落的现象，影响产品正常使用，甚至带来安全隐患。本文主要针对家电产品中贴面的应用情况，从各环节试分析影响贴面粘贴效果的因素及相应对策，并说了生产过程中各项操作的注意事项，希望对贴面产品的应用有所裨益。

1 贴面产品的组成及对粘贴效果的影响和对策

1.1 贴面产品的结构组成:

贴面的结构组成如图1-1所示，从上至下依次为保护膜、基材、油墨层、双面胶、离型纸。

1.2 贴面基材的对粘贴效果的影响

基材是指用丝印图文透明膜片材料，主要有PET、PC，少数情况下使用PVC。基材对于粘贴效果的影响主要在于，材料本身有一定回弹性，特别是在粘贴弧形面板情况下，易于在边角位置出现起翘。材料厚度越大回弹力越大，因此基材选型时应注意选用较薄的材料，厚度一般不应超过0.25mm，粘贴弧面面膜时，不应超过0.2mm。

1.3 油墨对粘贴效果的影响

如图1-1所示，油墨层位于基材与双面胶之间，实际生产中，由于贴面通常会有多种颜色，因而会出现多层油墨层叠加，双面胶直接作用于最底层油墨层之上。如果油墨之间或底层油墨与双面胶之间粘合力不强，可能会出现墨层分层或脱胶现象。目前普通油墨一般都能达到附着力要求，需要注意的是少数金属油墨，如镜面银油墨，其附着力较常规油墨要低。在设计及生产中，应避免金属油墨作为底层油墨，特别是边缘位置，应在其下覆盖附着力好的油墨作为保护。

1.4 贴面产品常用双面胶的技术特点

贴面产品通常采用压敏胶带作为双面胶，胶粘剂一般为丙烯酸树脂。须注意的是同为丙烯酸系胶粘剂，由于其添加的助剂不同，对于不同材料的粘接效果也不同。衡量胶带粘接效果的主要技术参数是初粘性、持粘性、剥离强度。应根据产品特点和使用环境制定合理性能指标，结合粘贴面板的材料正确选择胶带牌号。

1.5 双面胶形状对粘贴效果的影响

当面板有显示窗口或按键时，双面胶需相应切除一部分材料，以避开窗口或按键位置，其形状如图1-2示意。

这种情况下，贴面背面双面胶不完整，此时需特别注意贴面边缘带胶部分最窄位置的宽度，若带胶位置过窄，粘贴面积不足，极易起翘，应不少于5mm。

1.6 保护膜对粘贴效果的影响

保护膜粘附在贴面表面，起到保护膜片的作用，材料一般为PE,厚度在0.3~0.5mm。保护膜粘附于贴面表后，由于其本身的收缩，对贴面会有轻微拉力，可能引起贴面纵向的蜷曲，引起保护膜的粘力不应太大，易于撕去。

2 产品机身面板对粘贴效果的影响和对策

面板，是指产品机身上，粘贴贴面的对应位置。若双面胶与面板粘合不良，就会出现起翘、脱落。

2.1 面板材料对粘贴效果的影响

2.1.1 家电产品面板常用材料

面板常用材料有ABS、PC、PP、HIPS等，也有部分面板采用钣金材料。不同材料由于其物理、化学性能不同，粘合能力也有不同。对粘合效果影响最大的性能指标是表面能和极性。

2.1.2 表面能对粘贴效果的影响

粘性是来自于不同材质分子间的吸引力，，而吸引力的强弱是由材质的表面能量所决定。较高的表面能量有较强的吸引力，较低的表面能量吸引力相对较弱。常见材料分类如表1-1：

要实现良好的粘接，一般要求表面能不低于40达因。对于低表面能的材料，如PP,表面能在30达因左右，需要进行表面处理以改善粘接效果。常用处理方法有溶剂清洗（脱脂）、电晕处理、短波紫外光辐射处理、砂纸处理、喷沙处理、等离子蚀刻、化学蚀刻、加热处理等。由于各种材料的结构及组分不同。针对不同材料，常常需要选择不同的处理方法。 如， PP在离子化处理后粘接强度约会提高200倍，在铬酸处理后则会提高600倍。同样的处理，PE在等离子处理后粘接强度可提高10倍；经过铬酸处理后，粘接性能约可提高5倍。

2.1.3 极性对粘贴效果的影响

胶粘剂和被粘物分子的极性对粘接强度有一定的影响，对强的极性表面，使用非极性胶粘剂不能得到好的粘接强度；相反，对非极性表面的粘接，不能用极性的胶粘剂。改变界面的极性，可以显著提高粘接强度。

2.2 面板形状对粘贴效果的影响

面板形状通常是平整的，也有部分弧形甚至是球面形状的。当面板形状是弧形或球面形时，应根据粘贴面弧(球)度对面膜作相应弧(球)面加工处理,以防止平面面膜与弧(球)面面壳粘贴后因结构配合容易出现孔隙而引起起翘问题。推荐采用热成型工艺，热成型模具参照面膜所贴付塑料件的弧(球)面制作。同时，弧面下材料回弹力较大，应酌情选用较薄的材料，以减少回弹力。

2.3 面板表面粗糙度对粘贴效果的影响

材料表面的粗糙化有利于提高胶体对表面的润湿程度，增加接触面积，从而增加两者接触点密度，有利于提高粘接强度；反之，材料表面越光滑，润湿性差，粘接强度差。

3 生产操作过程中的注意事项

3.1 面板生产中的注意事项

面板生产过程中，表面往往会有氧化层、镀泗层、磷化层、脱模剂等形成的弱界面层，大大影响粘接强度。特别是塑料件生产中，如使用脱模剂，会在产品表面有残留，无法实现粘接。在塑料面板的生产中，应杜绝使用脱模剂。

3.2 贴面粘贴过程中的注意事项

3.2.1 粘贴前对面板的处理

面板表面极易受到脱模剂、油质、汗渍、灰尘等的污染，粘接面经常是不清洁的，而且有些情况下肉眼难以区分。粘接面上的污物会降低黏合力，对粘接效果影响很大。在粘贴前，首先要对面板进行处理，使用易挥发的有机溶剂清洁面板表面，彻底根除隐患。

3.2.2 粘贴操作手法

粘贴过程中，不合理的操作会影响粘接效果。如手部触碰胶面留下汗渍、粘贴未对正超出面板粘贴面、贴歪后揭起重贴等等。正确的粘贴方法是撕去胶带一边离形纸，一端贴于需要粘接的材料上（胶带与底材最佳角度为45º角），从底材一端贴向另一端，贴胶过程中，拉紧胶带。同时可用胶辊或刮片赶走面膜与面板间的空气。粘贴过程中避免与胶面的碰触。

3.2.3 粘贴后的施压

如前文所述，贴面产品通常采用压敏胶带，压敏胶带的特点是须在一定压力下，才能实现较好的粘接效果。因此在贴面粘贴后须对贴面表面均匀施压，以帮助粘接，有条件的，可以制作工装施压。

3.2.4 温度

温度会影响胶粘剂分子活跃性。温度越高，分子活跃性越强，粘接性越强。反之，低温下分子运动降低，粘接性下降。在粘接困难的情况下，可适当对贴面及面板加热，加热温度不宜过高40摄氏度左右即可，可大大增加粘接效果。

结语

贴面虽然只是机电产品中一个不起眼的小零件，但若发生故障，也会影响产品使用。特别是控制、显示类贴面，与消费者直接接触，是人机界面的主要组成部分，若起翘、脱落，将直接影响使用。贴面下面一般直接布有电路板，贴面脱落后杂物、水分从此进入器具内部，更会带来安全隐患。本文对贴面的组成以及各部分对粘接效果的影响进行了剖析，对易于导致贴面起翘的问题点亦提出预防指导意见，可以帮助有关企业提高产品质量。

参考文献

[1] 王孟钟，黄应昌； 胶粘剂应用手册；北京；化学工业出版社；1987

[2] 程兆瑞, 李铮国；塑料粘接技术手册；中国轻工业出版；1992

注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文