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接着剤の種類

接着剤の分類方法は状況に応じて変わるため、難しく感じるかもしれません。しかし、ある程度カテゴリ分けすることが可能ですので、その規則を把握することによって、商品選定時に最適なものを選べられるよう、接着剤の分類、種類に関して様々な切り口からの情報をご提供いたします。

接着剤の分類/種類

接着剤の種類は様々ですが、それらを大きく分類すると、

  • 形状による分類
  • 構成する主成分系による分類
  • 実務上の分類

と分けることが出来ます。

一般的な分類としては、形状と主成分を組みを合わせることがほとんどです。実務上による分類は、接着剤の性質や使用カテゴリがわかりやすいため、実際に接着剤を選定する上で役に立ちます。例を挙げると、研究室では、水性系、溶剤系、エポキシ系、シリコン系、ホットメルト系、ウレタン系、粘着系と分けることが出来、営業上では、家庭工作用、一般建築用(住宅)、工業用(工場での生産、工作機械に使用など)、土木工事・シーリング工事用、粘着テープ用と分けることが出来ます。

構成する主成分系による分類

接着剤の種類は様々ありますが、成分にて分類すると、大きく2つに分けることが出来ます。

1つ目が有機系の接着剤で、有機系とは生物が作り出した成分を使用するものです。その有機系は、さらに天然系と合成系に分類することが出来ます。天然系は有機系の本来の生物が作りだした成分を使用しているのに対し、合成系はその生物が作りだした成分を真似て人工的に同じ成分を作りだしたもののことを言います。現在はこの有機系を主成分とする接着剤がほとんどです。また有機系でも天然系から合成系へと入れ替わりつつあります。一方、無機系は、炭素を含まず鉱物から採取できる成分を使用しています。無機系の特徴としては、有機系では耐えられない、1000℃以上に耐えられるメリットがありますが、逆に硬くてもろく、衝撃には弱いというデメリットもあります。

詳しくは、接着剤の特徴にもまとめていますので、併せてご参照ください。

エポキシ樹脂系接着剤とは?

エポキシ樹脂系接着剤は、有機系接着剤の合成系で、熱硬化性樹脂系に分類されます。エポキシ樹脂系接着剤は、分子中に2個以上のエポキシ基を含有する化合物をアミン類や酸無水物などで硬化させる接着剤のことを指します。エポキシ樹脂系接着剤には、一液性エポキシ樹脂と二液性エポキシ樹脂があります。一液性エポキシ樹脂は、加熱によって硬化が起こります。管理がしやすく、加熱により硬化するものなので、耐熱性に優れます。二液性エポキシ樹脂は、硬化剤を本剤と混合することによって硬化します。硬化剤を使用することで、室温でも硬化させることが出来、また、その特性により、耐熱性、耐水性、耐薬品性などの耐久性と、電気絶縁性に優れています。

エポキシ樹脂系接着剤の使用方法

まず、一液性エポキシ樹脂の使用方法ですが、はじめにエポキシ樹脂接着剤を常温に戻します。被着材表面の汚れ、水分、油分などをしっかりと取り除き、接着面にエポキシ樹脂接着剤を塗布したらすぐに張り合わせて下さい。このとき被着剤を動かさぬように注意し、加熱させて固め、接着します。

次に、二液性エポキシ樹脂の使用方法ですが、主剤と硬化剤を混ぜて使用する分、一液性エポキシ樹脂よりも手順が増えます。

まず、一液性と同じく、被着剤表面の汚れや、水分、油分などをしっかりと取り除きます。

次に主剤と硬化剤を混ぜていきますが、規定の比率を取り出すための容器を準備してください。パレットであれば、主剤と硬化剤を並行に出し長さで計測します。重量で計測する場合、容器を2つ用意し、それぞれに主剤と硬化剤をいれ重量を計測します。指定の比率を取り出せば、混ぜて行きましょう。

混合した液剤を次は塗布していきます。被着材の片面に均等に塗布していきます。塗布したらすぐに貼り合わせ固定します。塗布から貼り合わせまでは、混合後の使用可能時間内に完了させるようにしましょう。貼り合わせ後、硬化時間まで動かさずに放置します。

弾性接着剤の特徴と種類

接合部にかかる内外からの応力は、接着剤の接合を剥がしてしまう原因となります。このような応力を柔軟に吸収・分散させ、高い接着性を得られるのが弾性接着剤の大きな強みです。 弾性接着剤は、その優れた接着性を活かして自動車部品・医療機器・電子部品など、さまざまな分野での接着やシールに利用されています。

弾性接着剤とは、特殊変形ポリマーを素材とする接着剤で、硬化物が弾性を示すことを大きな特徴としています。 従来のエポキシ系接着剤やエラストマー系接着剤は、硬化後に高い硬度を示し強固な接着が得られるものでした。その反面、硬化後のひずみや内部応力、衝撃や温度変化などによるさまざまな影響を強く受け、それによって接合が剥がれてしまうことがしばしばあります。

この弱みを解決することができるのが、弾性接着剤です。弾性接着剤は硬化物が非常に弾力に富むゴム状弾性体となる特長を持つ、いわば柔軟でなおかつ強靭な接着剤。硬化後のひずみ、外的な振動・衝撃をよく吸収・分散させるため、接着面に応力の集中を受けず、優れた剥離接着強さを示します。

弾性接着剤の種類はシリコーン・変成シリコーンから成るものと、ポリオロールとポリイソジンアネート硬化剤で構成されるウレタン系の3つ。 それぞれ性質が微妙に異なっており、とくにウレタン系はシリコーン系に比べると、低温時の作業性、耐温水/耐候性にやや劣る性質を示します。 また、変成シリコーンの場合、塗装にも適しています。

シリコーン樹脂系弾性接着剤の種類と特徴

弾性接着剤のなかでもとくに優れた性能を持ち、広い範囲での活用が見られるのがシリコーン樹脂系弾性接着剤です。 低温から高温(−50℃〜200℃)までの温度域に耐え、耐候性・耐水性が高いという特色が見られます。シリコーン樹脂系弾性接着剤の種類は、シリコーン樹脂を用いたものと、変性シリコーン樹脂を用いたもの、シリル化ウレタン樹脂を用いたものの2タイプです。

シリコーン樹脂系弾性接着剤

オルガノポリシロキサンを有するもので、脱アルコール型、脱ケトオキシム型、脱酢酸型などの数タイプがあります。耐候性・耐熱性に優れ、風呂場のシーリング、ガラスへの接着などに使用可能です。

変性シリコーン樹脂系弾性接着剤

シリル官能基を有するもので、エポキシ樹脂を混合して硬度の調節を行なったり、接着性能を変化させたりする場合もあります。 異種材料の接着に大きな効力を発揮し、また塗装が可能であることから、建築用・車両用・一般家庭用接着剤としての利用を中心として、シリコーン樹脂系よりも幅広い用途で活用可能です。

シリル化ウレタン樹脂系弾性接着剤

ウレタン樹脂の末端にシリル基を有するもので、単なるウレタン系の弾性接着剤よりも柔軟な硬化物が得られ、発泡もみられません。高い接着性と幅広い接着適性、即硬化性などを特色とします。

硬化の仕組み

ウレタン系・シリコーン系問わず、製品には1液タイプと2液タイプがあります。1液タイプは、外気に触れた部分から空気中の湿気(H2O)と化学反応を起こすことで、徐々に硬化が生じる製品です。 まず接着剤の表層が硬化し始め、時間をかけて徐々に内層へとH2Oが浸透していき、やがて全体が硬化します。このとき、被着体表面のもつ水酸基(OH)も接着剤との結合反応を起こすため、非常に強固な接着を得ることが可能です。

2液タイプは、ベースとなる液と触媒となる液の2種類を混合することで、触媒の作用が働き加熱によって短時間で硬化します。2液タイプは、1液タイプと異なるメカニズムで接着するため、1液タイプのように被着体表面の水酸基との結合はほとんど起こりません。 1液タイプと2液タイプの接着性能にはほぼ違いがありませんが、使用が容易であるのは1液だけで使用できる1液タイプです。ただし、1液タイプの保管時には慎重に湿気を避ける必要があります。

  • 一液湿気硬化型弾性接着剤
  • 一液湿気硬化型弾性接着剤

弾性に富んだ硬化物を特徴とする弾性接着剤。自動車製造や建築などの諸産業から、一般消費者が使用する接着剤まで幅広い場面で活用されています。暮らしのなかで重要な役割を担っているので、上記を参考に場面に適した弾性接着剤を選ぶようにしましょう。