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接着剤の選び方 その3-1 『接着時・接着後の環境(接着剤の性質)』

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。

数多ある接着剤の中から1つを選ぶときの4つのポイントを書いています。
今回は考えるポイントの『その3』として、
『接着時・接着後の環境はどのようなものか』
について書いてみたいと思います。

とまぁ、小難しい言葉で書きましたが、要は
『接着剤をどこに(で)使うのか』を考えてください、ということです。
例えば、室内の壁に使う、ブロック塀に使う、風呂場で使う、車に使う、屋外で使う、垂直面で使う・・・

垂直面ならドロッとした(粘性の高い)接着剤の方がタレないので使い勝手がいいと思います。
さらに言うなら、硬化が早い方が作業しやすいと言えます。
そして、屋外で使うなら雨や風、紫外線などの接着剤が劣化する要素がテンコ盛りのため、当然耐水性や耐候性が求められます。
車とかなら、それに耐衝撃性、耐油性などが求められるでしょう。
屋内でも風呂場などの水回りなら、耐水性や人体に無害なものが求められると思います。

そこで、これらを判断する一助として今回『その3-1』、
ホームセンターなどで売られている(家庭用)接着剤の性質を挙げておきます。

a)シアノアクリレート(瞬間接着剤)系 > {商品名:アロンアルファ、ゼリー状アロンアルファなど}
硬化するとアクリル樹脂という固いプラスチックになります。
アロンアルファの粘性は低く、極端に言うと水のようです。ゼリー状の方はその名の通りですが、”付け過ぎ”に注意してください。
市販の成型済みアクリルと違い、UVカット剤が入っていないため耐候性は皆無に等しいです。また、ねじれ剛性もあまりないので耐衝撃性も乏しいです。
室内の使用に限った方が無難です。

アロンアルファ



b)変性シリコン系 > {商品名:スーパーX・サイレックスなど}
硬化するとシリコン樹脂という弾性を保った(柔らかい)プラスチックになります。
現時点での「万能接着剤」と言えるものです。
変性シリコン系は総じて粘性が高く、ドロッとしています。
耐候性、耐衝撃性、耐水性、耐油性などは申し分ありません。耐熱性も-60~120℃あります。
また、無溶剤のため使用時は刺激臭が無く、硬化後もシリコン樹脂になるため害は無いに等しいです。
難点を言えば、塗装面(接着してから塗装する面)には向かない、完全硬化には24時間必要、透明と言えど白濁した透明という部分でしょうか。

スーパーX



c)スチレン・ブタジエンゴム(SBR)系 > {商品名:Gクリヤー、セメダインCなど}
昔からある、いわゆる「ゴムのり」の1種。硬化するとSBRという種類のゴムになります。
一昔前の「万能接着剤」です。
粘性は高く、ドロッとしています。
接着する両面に薄く塗って張り合わせてから、強く圧着することで1~3分で動かなくなるくらいの初期接着強度が魅力です。
普通の「黄色の」ゴムのりに比べ、接着力は落ちますが透明度は高いと言えます。
但し、耐候性、耐油性などは乏しいので、”ホビー用”と割り切った方が無難です。また、溶剤臭もあるので敏感な方は注意が必要です。

Gクリヤー



d)エマルジョン(乳化性)系 > {商品名:木工用ボンド、壁紙用など}
硬化するとビニールになります。
粘性は、どちらかと言えば低い方になります。
無溶剤ですが、酢酸を使用しているため使用時は酸っぱい匂いがします。
吸水性のある素材で接着面積が取れるものなら「投錨効果」で絶大な接着力を発揮する反面、吸水性の無い素材なら全く役に立ちません。硬化後は若干弾力があります。
また、耐候性、耐水性、耐油性は皆無です。これは「エマルジョン」という硬化の仕方に原因があります。
使用するなら「屋内用」として使用してください。

木工用ボンド



e)一液ウレタン系 > {商品名:ウルトラ多用途SUなど}
硬化するとある程度の硬度を保ったゴム状のウレタン樹脂になります。
(※”ウレタン”というと枕や座布団の中身の”ウレタンスポンジ”を想像する人が多いようですが、あれはウレタン樹脂を発泡させて柔らかくしているだけであって、本来のウレタン樹脂は固いものです。)
こちらも変性シリコン系に次ぐ現時点での「万能接着剤」と言えます。
粘性は高く、ドロッとしています。
耐候性、耐衝撃性、耐水性、耐油性などは申し分ありません。
また、無溶剤のため使用時は刺激臭が有りません。
変性シリコン系との違いと言えば、透明度が非常に高い、初期接着が早い(約4分くらい)ところです。
接着出来る素材は、変性シリコン系の方が多いです。

ウルトラ多用途SU



f)-1 ポリスチレン樹脂溶剤系 > {商品名:タミヤ プラモデル用など}
f)-2 ABS溶剤系 > {商品名:ABS用など}
f)-3 塩化ビニール溶剤系 > {商品名:エスロン、塩ビパイプ用など}
f)-4 アクリル樹脂溶剤系 > {商品名:アクリサンデー アクリル用など}
f)-5 PET樹脂溶剤系 > {商品名:アクリサンデー PET用など}
これらは硬化すると、それぞれの素材になります。
粘性は低い方です。(水なみの粘性のものもあります。)
分子結合による化学的な接着によって接着する(接着素材を溶かし同化して接着する)ため、表記されている以外の素材には全く役に立ちません。
ですが、表記されている素材に対しては”溶かして接着”という部分を生かし、適切な圧着をすれば隙間やピンホールを無くせるという利点と、他のどの接着剤よりも強靭で絶大な接着力を発揮するという利点があります。
素材の特性を引き継ぐため、f)-2、3は耐候性、耐水性が素材と同程度あります。
硬化後の研磨・塗装も可能なので、多少はみ出しても整形は十分可能です。

タミヤセメントabs.jpg塩ビ用アクリサンデー



g)クロロプレンゴム系 > {商品名:G17,G10など}
昔からある、いわゆる「黄色いゴムのり」。硬化するとCRという種類の弾性を保ったゴムになります。
一昔前の「万能接着剤」です。
粘性は高く、ドロッとしています。
接着する両面に薄く塗って半乾きしてから張り合わせて、強く圧着することで1~3分で動かなくなるくらいの初期接着強度が魅力です。(G10は特に顕著です。)
接着力は申し分なく、現在でも靴のアウトソールの貼付け修理に使われるなど、初期接着強度、耐衝撃性や耐水性、ねじれ、折れ曲がりに強いと言えます。
しかし、耐候性、耐油性、耐溶剤性で変性シリコン系や一液ウレタン系に劣ります。
また、使用時に強烈な溶剤臭があるので、敏感な方は注意が必要です。

G17.jpgG10.jpg



h)エポキシ系 > {商品名:アラルダイト、水中エポキシ、エポキシパテなど}
硬化すると固いエポキシ樹脂というプラスチックになります。
粘性は非常に高く、粘土状のものもあります。
同梱されている「主剤」と「硬化剤」を一定量満遍なく混ぜて使用します。
接着強度は強い方で、f)の状況以外なら最高の接着強度を誇ると言ってもいいと思います。
耐候性、耐水性、耐衝撃性は申し分ありません。モノによっては耐油性、耐熱性が非常に高いものがあります。
また、硬化後は切削・研磨・塗装が可能です。

ただこのエポキシ樹脂系の接着剤、千差万別で、パッと見、何がいいのかサッパリワカランと思います。
例えば
・基本、”熱硬化”タイプなので、硬化途中に水がかかると冷えて硬化しなくなりますが、するものもあります。
・1分で硬化するものもあれば、24時間かかって硬化するものもあります。
・80℃くらいの耐熱ですが、600℃まで耐えるものもあります。
・硬化後は基本固いものですが、弾性を保ったものもあります。

など、「どっちやねんっ」ってツッコミたくなるようなシロモノです。

そこで、エポキシ樹脂系接着剤の”基本”を書いておきます。

① ○分タイプとあるのは混ぜてからの可使時間。[可使時間=使うことができる時間。]
ゆっくり固まるほうが接着力が強いと言われます。
② 屋外の使用に向かないものもあるので、屋外に使用する場合はパッケージに「表札用」とか「車止め用」とか表記されているものを選んでください。
③ 常時水がかかる所などは、「水中エポキシ」など「水がかかっても(水中でも)固まる」と表記してあるものを選んでください。
④ 熱に強いものが必要な場合(薪ストーブの配管修理など)はホームセンターに行っても売ってない場合が多いため、オートバックスなどの車の部品を売っているところに行って、車のエキゾーストパイプ修理用のエポキシパテなどを使ってください。


さらに、このエポキシ樹脂系接着剤(パテも含め)は、若干の毒性があります。人の皮膚くらいなら容易にすり抜け、体内に蓄積されていきます。すぐにどうにかなる訳ではありませんが、毎日使うような食器などの補修には使用を控えた方が無難です。

アラルダイト水中エポキシエポキシパテ



i)ホットメルト系 > {商品名:ホットボンドなど}
硬化(固化)するとビニールになります。
粘性は高く、ドロッとしています。
”熱可逆性”という硬化の仕方をするので、冷えると固まり、熱を加えるとやわらかくなります。
使用には「ホットメルトガン」という器具が必要です。
結構な温度になるため、熱に弱いものの接着は溶ける可能性があるので注意してください。
屋内向けで、期間限定の展示物や、ウェルカムボード・リースを制作するのに使用します。
完全にホビー用と割り切ってください。

ホットメルト



j)瞬間接着剤 > {商品名:ロックタイトねじ緩み止め剤など}
a)でも出てきた瞬間接着剤ですが、”硬化の仕方”が違うので敢えて分けました。
粘性は種類により高低があります。
アロンアルファはほっといても硬化しますが、このねじ緩み止め剤はほっといても硬化しません。
なぜなら、このねじ緩み止め剤、”嫌気性”接着剤といい、その名の通り空気があるところでは硬化しにくくなります。
では、どこに使うのかと言えば、接着後に密封されるところ、になります。
例えば先のねじ緩み止め剤はボルトのネジ山に塗って、そのボルトを締めることで密封され硬化が始まります。
F1でも使われるこの嫌気性接着剤、耐候性、耐衝撃性、耐水性、耐油性は抜群と言えますが、一般家庭での使用用途としては車・バイク・自転車のボルト止めくらいでしょうか。
一般向けとしては、使い勝手が悪く用途も限定されます。

ロックタイト



k)タイル用接着剤 > {商品名:dufix(ドフィックス)タイル用接着剤など}
外壁や床に使われている磁器タイルや壁に使われている陶器タイルを接着するためのタイル専用接着剤です。
硬化すると、樹脂強化セメントになります。
何せ見た目はまんまセメントなので、ドロッとかサラッという粘性ではなく、ザラザラです。
使用時は、接着剤を厚めに塗ってタイルを埋め込むようなイメージで貼り付けてください。
硬化に時間はかかります(丸々24~48時間)が、風呂場や台所に使うのに適した耐水性があります。
但し、垂直面(壁)などに塗る場合はラス(目の細い金網)などの脱落防止を補助する物が必要です。
また、上記のdufix(ドフィックス)タイル用接着剤とたような容器で「dufix(ドフィックス)タイル目地材」というものがありますが、これとは全くの別物です。
ですが、必ず使用するモノなのでタイルを貼る場合は「接着剤」と「目地材」はセットで購入してください。

タイル接着剤タイル目地材



l)紫外線(UV)硬化型接着剤(光硬化型)
ガラス屋さんや釣具店などで扱っている接着剤です。
その名の通り、日光やブラックライトの紫外線に当てることで硬化します。
真夏の炎天下の中で使用すると、ものの数分で硬化します。
透明度が非常に高く、接着強度も高いものです。
ガラスの張り合わせや釣具の固定・応急処置などに使用されます。
しかし、光(紫外線)に当てないといけないため、”影”になる所やUV劣化防止剤が入った市販プラスチックには使えません。
一般の使用用途としては、非常に限定されると思います。

光硬化





そして、硬化後弾性を保つ、とはどういう事になるかと言えば、衝撃を吸収できる反面、研磨・塗装などの整形が困難になると言うことになります。
また硬化後固くなる、というのは、切削・研磨・塗装が出来る反面、ネジレや折り曲げに弱いという性質を持つことになります。

これらの性質を基にして、接着時・接着後の環境を照らし合わせて選んでいく、という行程になります。
次回、『その3-2』において、これらを踏まえてその環境に応じた接着剤を選んでみたいと思います。

ここまで読まれた方、お疲れ様でした。




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