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接着剤を効果的に使用するために
『接着剤ツールファースト』 HOME >> 接着剤を効果的に使用するために

接着剤に万能タイプはありませんので、使う前には、多くの接着剤の中から適切なものを選ばなければいけません。ここでは接着剤を選択する際の目安について触れてみます。

接着剤選択のためのチェックポイント
  1. 何と何を接着するか
  2. 使用目的は何か
    a:接着
    b:充てん接着
    c:充てん
  3. 接着後にどのような条件の下に置かれるか
    a:荷重(力、及び方向)・接着面積
    b:温度(高温、低温、熱劣化、冷熱繰り返し)・衝撃
    c:薬品類(溶剤、油、水、薬品)
    d:屋外条件(日光、雨水、塵挨、オゾン)
    e:湿度
  4. 接着作業条件はどうか(関連機器を含む)
  5. 接着面積とその形状(具体的に接合するものは何であるか)
    a:接着剤の長所短所を知る
    b:よい接合と悪い接合
  6. 色・におい・毒性・使用量・価格・貯蔵安定性など
1. 何と何を接着するのか
 何と何を接着しようとしているのか、被着材の材質や接着面の状態はどうなつているのか(凹凸、塗装、サビなど)、接合部の形状はどのようになっているかなど、それらの条件によって使用する接着剤は異なります。
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2. 使用目的は何か
 単に接着だけを期待するのか、接着と同時に充てんも期待するのか、また半永久的な接着を期待するのか、後で取りはずす必要があるかなどにも注意します。
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3. 接着後にどのような条件の下に置かれるか

 はじめは良くついたのに、後ではがれたという失敗の原因は、接着後の使用条件を考慮しなかった場合に多く、特に注意が必要です。

  1. 外力の問題
    接合後、接合した部分に加わる力は、被着材の形状や接合部の設計によって異なりますが、次のように分類されます。

    一般に接着剤は「引張り」「せん断」に強く、「引き裂き」「はく離」に弱い合成樹脂を主成分とした接着剤の仲間には接着層が硬くなり、被着材の変化についていけないことがあります。特にエポキシ樹脂系(ボンドEシリーズ)やシアノアクリレート系(ボンドアロンアルファシリーズ)は硬化すると、接着剤層が非常に硬くなり、はく離や引き裂きの力が加わるところには不向きです。この場合、ゴム系接着剤(ボンドG17Z(170mlはG17))が比較的安定した力を示します。

    最近は「引張り」「せん断」はもちろん、「引き裂き」「はく離」にも強い弾力性接着剤も開発されています。


  2. 衝撃力の問題
    接着層の硬さと関係し、原則としてより硬い接着層のものがもろく、衝撃に弱いといえます。例えば、「ボンドEセット」、「ボンドアロンアルファ」などは衝撃に弱く、「ボンドG17Z(170mlはG17)は比較的衝撃に強いといえます。このあたりの問題を解決するものとして、弾力性接着剤の(ボンドサイレックス)、(ボンドエフレックス)や(ボンドMOS7)などがあります。

  3. 耐熱、耐寒、耐薬品性などの問題
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4. 接着作業条件はどうか
  • 一般的には次のような接着剤が適しています。
    1. 作業が簡易な1液型
    2. 溶剤の引火性や中毒の少ない水性形
    3. 少ない塗布量で良く接着し、圧締時間も室温で短くて済む接着剤
      ※堆積可能時間があまり短いと使いにくく、必要圧締時間が長いと作業能率が悪くなります。

  • 流れ作業が可能な接着剤(分〜秒単位で接着)もあります。
    例えばシアノアクリレート系ハネムーン方式(ボンドHB系)、合成ゴム系などです。合成ゴム系は引火性や中毒が心配な溶剤を含み、両面塗布という制約がありますが、短時間の圧締で接着できる点と接着可能な対象が比較的広い点から多くの用途に使用されています。

  • 各種接着剤の作業条件と特性
    接着剤 硬化剤 塗布量 塗布の難易 堆積時間 貯蔵安定性
    ユリア樹脂系 150〜200 0→15〜20分 6ヵ月
    フェノール樹脂系 150〜200 0→15〜20分 6ヵ月
    エポキシ樹脂系 150〜200 やや難 0→20〜30分 1年
    酢酸ビニル樹脂系
    エマルジョン形
    150〜250 0→10〜15分 2年
    アクリル系エマルジョン形 150〜200 0→10〜15分 2年
    クロロプレンゴム系 200〜300 やや難 10〜20分 1年
    ニトリルゴム系 200〜300 やや難 5〜20分 1年
    シアノアクリレート 50 0 1年
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5. 接着面積とその形状

 良い接着設計をするためには、接着剤の長所・短所を知ることが大切で、接着剤は他の接合方法(リベット、ビス釘打ち、溶接など)と比べて次のような長短所があります。

良い点 悪い点
  • せん断強さが大きい
  • 疲労に強い
  • 水や空気のシールができる
  • 複合材料でも接合できる
  • 広い面や薄い板でも接着できる
  • 生産速度が速い
  • 応力集中が起こらない
  • 外観、美観を損なわない
  • 一般的にはく離に弱い
  • 点接合ができない(面積が必要)
  • 耐熱性に限度がある
  • 簡単にはがすことができない
  • 圧締時間を必要とする場合が多い

よい接合と悪い接合

良い接合をするためのチェックポイント(図15〜20)

  1. 接着面積を充分大きくとり、狭い面積のつきつけ接合は避けます。
  2. 重ねつぎ設計では、板の端を斜めにそいだ方が良く接合します。
  3. 二重重ねつぎは、一重よりはく離力が働きにくくなります。
  4. 応力のかかる方向を考えます。
  5. はく離力がかかりにくいようにしてください。
  6. 接着層の厚さはできるだけ薄く、均一にしてください。
  7. 欠膠(塗布量不足)は避けてください。塗布量の増加又は両面塗布が望まれます。
    (ゴム系接着剤は必ず両面塗布をしてください。)
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6. 色、におい、毒性、貯蔵安定性など

 これらについては、それぞれの説明書や注意書きなどで説明しています。毒性などの問題については「家庭用品品質表示法」、工業用では「労働安全衛生法」や「消防法に基づく化字品危険物分類」などによつて表示が義務付けられており、注意を要するものについては、扱い方などが記載されています。また、工場管理(作業労働者の安全管理)のための製品安全データシート(MSDS)にも詳しく記載されています。

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上記資料は、コニシ接着読本より抜粋しましたが、実際にあたっては種々の条件その他も充分配慮のうえご利用くださるよう、お願いいたします。
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