接着剤
ポリベンズイミダソール接着剤(Polybenzimidazole adhesives、PBI系接着剤)は、芳香族複素環ポリマーに属するポリベンズイミダソール(PBI)を主成分とする接着剤。ポリアロマティック系接着剤の一種に分類される。反応系。
PBIの低分子ポリマーをガラス布に含浸させた性状。350°C程度に加熱して硬化・接着させる。接着剤としては最高レベルに当たる350°C以上の耐熱性を持ち、航空宇宙産業や電気産業分野にて需要が高まってきている。
ポリスチレン樹脂溶剤系接着剤(Polystyrene solvent type adhesives、PS樹脂接着剤、PSドープセメント)は、ポリスチレン樹脂を主成分とする接着剤。溶液系。
樹脂をアセトンなど溶剤に溶融させたゲル状の液体。主にプラモデル用のりとして使われる。なお、この用途に用いられるうち溶質であるポリスチレン樹脂の含有量がほとんどなくなったあるいは全く含まないものが流し込み(用)接着剤として用いられる。
かつてはシクロヘキサン系のものしか存在しなかったが、現在では両方の用途にリモネン系のものが開発市販され安全性が向上している。
ポリビニルアルコール系接着剤
細菌のCaulobacter crescentus(英語版)は合成接着剤の2倍以上という強力な接着力を持っている。
シアノアクリレート系接着剤(α-Cyanoacrylate adhesives)は、2-シアノアクリル酸エステルモノマーを主成分とする接着剤。反応系。
基材や空気中の水分によって急速に硬い皮膜状に硬化・接着する。作業性に優れた一液・常温硬化型でもあるため瞬間接着剤として使用される。末端のアルキル基を選択することにより特性を設計できる。粘度が低いため塗布が容易であり、また多様な被着材に適応する応用性の高さから、ゴム・金属やプラスチック類・医療用などから始まった使用範囲は広がり続け、最近では樹木接木などにも用いられる一方、皮質に馴染み易く白化する特徴から指紋判別用材料としても利用されている。剥離強度には優れるが、耐衝撃性や耐熱性に劣り、オープンタイムは短い。近年これらを改良したタイプも開発されている。
液体状の接着剤は塗布タイプと呼ばれており、塗布、圧着、硬化の過程を経て接着力を得られるタイプのものである。
接着力を評価するには、実際に被着材を接着したものを剥がす破壊検査を行なう。接着剤と被着材それぞれの種類や接着条件によって強度は大きく左右されるため、複数の接着剤を評価するに当っては同一の被着材および条件下で接着した検体を準備しなければならない。
シリコーン系接着剤(Silicone adhesives)は、オルガノポリシロキサンを主成分とする接着剤。縮合硬化型と付加硬化型がある。反応系。
縮合硬化型は、末端に水酸基を持つオルガノポリシロキサンと架橋剤を混合した液状またはペースト状。塗布後に空気中の水分と反応して表面から硬化が始まり、最終的にはゴム弾性を有した硬化層を形成する。縮合反応時に発生する遊離ガスの種類によって分類され、それぞれ使用状況に応じた種類を選ぶ必要がある。型と主な用途は、脱オキシム型(汎用)・脱酢酸型(ガラス接着)・脱アセトン型(電子・電気用)・アミド系型(建築)など。
付加硬化型は、末端にビニル基を持つオルガノポリシロキサンと、架橋剤とに分けた二液形。触媒を使用し加熱することで硬化・接着する。縮合硬化型より硬化速度が速く、遊離ガスの発生も無い。
接着面ではない箇所に付いてしまった接着剤を除去するために専用の除去剤(リムーバー)が用いられることもある。ただし、接着面の材質によっては落とせないこともある。 接着面の剥離には、高浸透性の有機溶媒が用いられる。圧力や温度を適切にした環境に長時間放置し、接着剤の樹脂の化学結合を破壊、もしくは物理架橋を解きほぐし、剥離させる。
熱可塑性樹脂成分の固形接着剤を加熱し融解した状態にして流動性を付与(ホットメルト)した上で塗布し、冷却されることにより、物理架橋が起き硬化・接着する。接着速度が速い反面オープンタイムはほとんど無い。作業性の問題などから融点の高い高分子は使用に向かず、結果として耐熱性は低い。接着剤に熱をかけるために、ホットメルトガン・熱プレス機などの装置、溶融塗布機器やアプリケーターなどの設備などが必要となる。離型紙をつけたフィルム状のものは、片面をワッペンやアップリケなどに接着させておき、必要時に離型紙を剥がして衣類にホットメルト接着させるタイプもある。
エチレン-酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(Ethylene-Vinylacetate copolymer emulsion adhesives、EVA樹脂エマルション接着剤)は、エチレンビニルアルコール(EVA) と酢酸ビニルを共重合させた樹脂のエマルジョンを主成分とする接着剤。水分散系。
酢酸ビニルモノマーに10 - 30%のエチレンモノマーを混和し高圧下で乳化重合させ、エマルジョン化した白濁水溶液。酢酸ビニル樹脂単体のエマルションよりも耐水性・耐候性・耐アルカリ性に優れ、また接着速度も速いため、製本・製袋などの分野や、モルタル混和剤、プラスチックシート等を使用したラミネートなど合成樹脂を接着する用途にも使われる。接着力や作業性を向上させるために有機溶剤を添加したものが多かったが、昨今の環境問題に対応するために無溶剤タイプも開発されている。
酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤(Polyvinyl acetate emulsion adhesives、酢ビエマルジョン接着剤)は、酢酸ビニル樹脂エマルジョンを主成分とする接着剤。水分散系。
酢酸ビニルモノマーを、ポバールなどを保護コロイドとして乳化重合させエマルジョン化した乳白色水溶液。水の蒸発により樹脂の粒子が融着して透明な皮膜状に硬化・接着する。環境問題対応を目的に、可塑剤のフタル酸エステルを使用しないタイプが開発されている。安価かつ塗布が容易であり、ポリマーの組成を変化させることでいろいろな用途に対応するが、耐熱性・耐水性・耐溶剤性が劣るため、これらの改良を目的に他の樹脂と混合させたものもある。紙接着や繊維・木工・合板用などに使われ、市販の木工ボンドがなじみ深い。
アクリル樹脂嫌気性接着剤(Acrylic resin anaerobic adhesives、嫌気性接着剤、嫌気性固着剤、嫌気性封着剤)は、ジアクリレートと過酸化物を主成分とする接着剤。反応系。
主成分のアクリレートモノマーに、アミン類・過酸化物・サッカリンなどを加えた液体状。空気に触れている時には液状だが、遮断しかつ金属イオンと接すると触媒反応を起こし硬化・接着する。金属接着に優れた特性を持つため、ねじ穴の封止や充填など主に嵌合分野を始めとして、自動車など機械関係・電気電子分野などで広く使われる。