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ホットメルト接着剤とは

ホットメルト接着剤は日常的に使用されている接着剤です。その安全性から食品を扱う分野でも使用され、また個人でも簡単に使用することが出来ます。今回、そのホットメルト接着に関してご説明致します。

ホットメルト接着剤の概要

ホットメルトとは、ホット(熱)でメルト(溶ける)という意味です。ホットメルト接着剤は、熱可塑性樹脂(熱を加えると液体になり軟化して可塑性をもちますが、冷却すると固化する樹脂)を主成分とした引火の心配のある有機溶剤を全く含まない100%固形分の接着剤で、常温では固形か半固形の状態です。家庭用では、ホットガン(グルーガン)を使用する際の接着剤としてスティック状のものが一般的です。

ホットメルト接着剤には水分や溶剤が一切入っておらず、毒性がありません。主な成分は、EVA、ポリオレフィン、合成ゴム、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等です。

ホットメルト接着剤は、まるで蝋が溶けるように120℃~200℃で加熱することで樹脂が溶け、液状になります。冷却されると即座に固化します。

ホットメルト接着剤

ホットメルト接着剤の特徴

ホットメルトは熱を加える事で樹脂を溶かし接着を行いますが、その固体から液体へと変わって行く境界温度域である軟化点を把握することは、アプリケーター(ホットガン)の選択時に役立ちます。

ホットメルト接着剤には耐熱性があり、剥離温度と上記の軟化点を測定し、耐熱性が表示されています。

また、このように溶けてしまう耐熱性を知ることも重要ですが、継続的に熱に対する安定性がどれほどあるかも重要です。一般的な試験方法はホットメルト接着剤を180℃のオーブンに入れ、時間と共に溶融したときの粘度と色合いの変化を確認します。

さらにホットメルト接着剤の溶融粘度を知っておくのも良いでしょう。溶融粘度の測定にはブルックフィールド社製のB型回転粘度計を用い、最適な使用温度下での粘度を測定します。一般的に、粘性の高いものでは160〜180℃、粘性の低いものでは140~160℃における粘度を確認します。

ホットメルト接着剤の強度

ホットメルト接着剤の強度を確かめるためには、以下の項目を調査します。

引張接着強さ(N/cm2)

引張接着強さは両側に引張る力が接合面に垂直にかかった場合、接合を破壊するのに要する単位画積あたりの引張り荷重を表します。

引張せん断接着強さ(N/cm2)

引張せん断接着強さの測定は接着面と平行に力を加え被着材同士を反対方向に引張ります。その際のせん断力による破壊力を接着面積で割って出します。

圧縮せん断接着強さ(N/cm2)

圧縮せん断接着強さ測定は金属、プラスチック、合板などに用いられ、引張せん断接着強さの測定と同じ要領ですが、接着面に平行な力を加えます。

はく離接着強さ(N/25mm)

はく離接着強さの測定ではゴムや布、プラスチックフィルムのようなたわみ性がある材料の接着試験に用いられ、試験片の幅は25mmに対し、180°またはT型の角度をつけて引き剥がすときの力(N)を測定します。

ホットメルト接着の際のオープンタイムとセットタイムとは

オープンタイムとは、接着可能時間のことで、ホットメルト接着剤の場合、高温の粘着性がある状態から、冷却されることにより温度が下がり、粘着力がなくなるまでの時間のことを指しています。その時間はホットメルト接着剤の配合や周囲の温度環境、使用条件によって、数秒から数分程度まで差があります。

また、セットタイムとは、冷却されることにより温度が下がっていき、被着材に貼り合わせたホットメルト接着剤が硬化した際の最初の接着力を発揮するまでの時間を示しています。

ホットメルト接着剤の種類

ホットメルト接着剤は、スティック状、粒状(ペレット状)、シート状と様々な形状があります。

スティック状のホットメルト接着剤は、グルーガン(英語で「糊の銃」という意味)、あるいはホットガンを使用します。グルーガンには、ホットメルト接着剤を熱し溶かすためのヒーターが備わっています。熱風を出して溶かすタイプもあります。また、グルーガンだけでなく、はんだごてやライターでも溶かすことは可能です。

粒状(ペレット状)のホットメルト接着剤は、まとめて溶かすことができるので大量使用に向いています。

シート状は、ズボンの裾上げテープなどがあり、アイロンで加熱することでホットメルトが溶け接着を行うことが可能となります。

  • グルーガンとスティック状のホットメルト接着剤
  • シート状のホットメルト接着剤

  • 粒(ペレット)状のホットメルト接着剤

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