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接着剤の選び方 その1-2『面の状態』

接着剤



この記事が初見の方は、接着剤の使い方 第2話「接着原理と選び方」や、接着剤の選び方 その1-1『素材』から見ていただいた方が分りやすいかもしれません。


接着剤を選ぶとき、考えなければならないポイントは4つある・・・と先日書きました。
今回はそのうちの1つ目、
接着するものは”何”と”何”か
について、もう少し詳しく書こうと思います。

”何”と”何”を考えるにあたって、確認する点は2つあります。
1つは素材、2つ目は接着する面の状態です。

今回は、その1-2として、
接着する面の状態
について書いてみます。

この「接着する面の状態」。
もっと詳しく言うなら、
接着剤を塗ろうとしている面”同士”の「表面」の状態を確認する
ということです。

なぜ、わざわざ「表面」なのか。
簡単です。
市販されている接着剤は、被着体(接着する素材)の”表面”に塗るから、です。

では、表面の「何」を確認すればいいのかということですが、おおよそ6点の「項目」に分けられます。
それは、
<吸水性・凸凹・塗装・サビ・油分・面積>です。

a)吸水性
これに関係してくるのは、『接着剤の粘性(粘度)』になります。

吸水性のある素材はほぼ接着剤が使える、と前回書きました。
「吸水性」とはその名の通り「水を吸い込む」モノです。
水の粘性に近いサラッとした接着剤、例えば「アロンアルファ一般用」、は素材に吸い込まれてしまいます。
接着する面の間に残らなければ接着力を発揮できないのが”接着剤”ですから、当然そうなってしまっては接着力を発揮できません。

対処法としては、
①粘性の高い(ドロッとした)接着剤を使う
②水(液体)を吸わないように「下地処理」をしてから接着作業をする
この2点になります。

b)凸凹
これに関係してくるのは、『接着面積と接着強度』になります。

”凹凸がある”ということは、その凹凸がきっちりかみ合うのか、合わないのかでずいぶん変わってきます。
かみ合うのであれば、ただの平面より『接着面積が広がる=接着強度が増す』ので問題無いと思います。
”少しでも”かみ合わないのであれば、『接着面積が小さくなる=接着強度が減る』ことになります。

例えば、凹凸がかみ合ってない場合、接着面積は下記の赤丸内のみになってしまいます。
凹凸
これでは、接着力(=接着強度)が発揮できません。

かみ合わない場合の対処法としては
①「充填」しつつ「接着」できる接着剤を選ぶ
②やすりなどで凹凸を均してから接着作業をする
この2点になります。

c)塗装
ちなみに、いわゆるコーティングも”塗装”です。

確認するべきところは、『塗料の素材への付着強度』、『塗料の成分』、『塗装の性質』、『塗装の硬度(鉛筆硬度)』、『塗装の状態』・・・
前回書いた、「撥水加工されたコンクリート(モルタル)」「樹脂強化コンクリート」などはこれです。

結論から申しますと、「塗装の上に接着することは、あまりお勧めしません」ということです。

なぜなら、ぶっちゃけ一般の方に『塗料の素材への付着強度』やら『塗装の性質』やらと言っても分らないと思います。
また、溶剤系の接着剤は塗装を溶かしてしまうので、使用してしまうといわゆる「雪崩」を起こしてしまいます。

対処法としては
①なるべく塗装は剥がす。(接着剤を塗布するところだけで構わないので)
②無溶剤型の接着剤(変成シリコン系など)を使う
②については、『塗料の素材への付着強度』が確認できれば、という前提付きです。

d)サビ
サビについては、b)凸凹・c)塗装の合わせ技のようになります。

サビが素材に強く付着していて、凹凸が無ければそのまま接着すればいいんですが、それはあり得ません。
非常に脆い酸化被膜なので、そのまま接着してしまうと接着剤もろとも崩れ落ちます。

対処法としては、
①錆を落としてから接着。(なるべくやすり等で”物理的”に落として下さい)
これに限ります。

e)油分
食用油、人の脂など、「油」や「脂」と言われるモノは、接着剤・粘着剤・塗料の大敵です。

対処法としては、
①油分を落として下さい。(”脱脂”といいます)
となります。
落とし方として一番楽なのが「中性洗剤で洗う」になります。「シンナーで拭き取る」のもいいと思います。

ただ、「中性洗剤で洗う」場合の注意点は、洗った後は良くすすぐことです。

中性洗剤の主成分は「界面活性剤」。
「界面活性剤」とはモノとモノの間(境界面)に入り込み、境界面の分子を持ちあげることで、汚れを落としやすくする、というものです。
接着剤を付けた時にこの「界面活性剤」が残っていると、上記の作用が起こってしまうので、接着強度が出ない・・・ということになってしまいます。

f)面積
凹凸の項でも触れましたが、これに関係してくるのは、『接着面積と接着強度』になります。

前回、「メガネのテンプル」や「メガネのブリッジ」が折れた場合の接着は厳しい、と書いたのはここに由来します。
接着後の負荷量に対し、接着面積が小さすぎる(=接着力、強度が小さすぎる)のが原因です。

例えば、テンプルが折れたメガネが「展示用のメガネで今後掛けることは無い」のであれば、接着しても何とかひっ付いていると思います。
でも、そのメガネをかけようとすると、ポロッと取れてしまいがちです。

対処法としては、
①接着面積を広げる。
となります。
では、どうやって広げるのか?ということですが、
一番楽にできるのは、「粘土状のエポキシパテ」を使うのが一番手っ取り早いかと。
これは粘土のように「盛りつけて」接着できるので、容易に接着面積を広げることができます。
但し、接着されるモノの形を変えてしまうので、見た目重視のモノには使えないかもしれません。
先程の「メガネのテンプル」の場合は、こうなります。
テンプル-2
絵の円内の部分が折れてしまった時、使用に耐えうる接着強度が出る接着の仕方は、
テンプル-3
こうなってしまいます。盛りつける部分には細かい目のやすりをかけ食いつきを良くしています。
幸い、エポキシ樹脂の接着剤やパテは硬化後やすりが効き、塗装も可能なのである程度の整形は可能ですが、盛りつけた形をなだらかにするだけしか出来ないので、見た目的にあまり宜しくないモノになってしまいます。



以上、接着剤の選び方その1『接着するモノは”何”と”何”か』でした。
細かく書いてますが、あまり深く考える必要はありません。

ただ、接着剤を選ぶときは”これ”だけでは足りません。
「元通りになればいい」のか、「現状より強く(良く)ならないとダメなのか」を考える必要があります。

次回は『接着する”目的”は何か』です。



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