両面テープの選定🐯粘着剤と基材と接着強度

配電盤類では、銘板の固定・ダクトの仮止めに両面テープを使用します。
最近は、接着強度も向上し、筐体の金属補強接合・防水処理にも使用し用途が広がっています。
被着体の素材・使用環境から両面テープを選定したいですが、選定に関する文献は少ないです。
ここでは、両面テープの選定について説明します。

両面テープは、下図の様に粘着剤と基材から構成されます。

粘着剤の選定

粘着剤の種類には、ゴム系、アクリル系、シリコーン系の3種類があります。
熱に弱い欠点がありますが、一時的に貼り付けるなら価格も安いゴム系を選びます。
屋外で長期間貼り付けるならアクリル系を選びます。
過酷な環境で使用されるなら価格は高いですが、シリコン系を選びます。

基材の選定

基材の種類には、不織布、フィルム、発泡体、布、和紙、基材レスの6種類あります。

一般用途では、価格が安く・作業性が良く・粘着剤の種類も多い不織布を選びます。
精密機器、透明素材の接着、耐熱が必要な時は、フィルムを選びます。
粗面、凸凹、振動吸収が必要な際には、発泡体を選びます。
革・布地の仮止めには、布を選びます。
再剥離用途、仮止め、塗装のマスキングなどには和紙を選びます。
極薄接着が必要な電子機器内部などには、基材レスを使用します。

●屋外で使用する場合は、耐候性や耐水性のあるフィルムや発泡体を基材に選びます。
　基材が不織布のテープは安価ですが、耐水性はなく、雨水が掛かる場所に設置すると、
　基材が劣化して剥がれ等の問題が発生する恐れがあります。屋外用途には推奨できません。

●温度変化が大きい場合は、被着物の熱膨張に追従可能で、厚みがある発泡体を選びます。
　例えば、鋼板に縦1ｍのアクリル板を両面テープで固定し、20℃→60℃に温度上昇した場合
　鋼板は1000㎜→1000.44㎜　　　 1000㎜ｘ1.1ｘ10^-5 /℃ｘ（60℃-20℃）＝0.44㎜
　アクリル板は1000㎜→1002.8㎜　1000㎜ｘ 7ｘ10^-5 /℃ｘ（60℃-20℃）＝2.8㎜
　長さの差が2㎜以上生じます。
　PEやPUの厚みのあるテープは、この温度変化に追従できる可能性があります。

必要な接着強度

被着物に加わる最大荷重・安全率・接着面積より両面テープに必要なせん断力を確認します。

1.最大荷重の把握
　例）重さ5kgの機器　→　荷重≒50N(5×9.8=49N)
2.安全率の設定：荷重のかかり具合より安全率を設定する
（例）静荷重　→　安全率＝2

『参考』
JIS Z 1528 両面粘着テープ
　せん断力の規定がありません。「保持力」の規定はあります。
　※「保持力を有する」とは、貼付け面積幅25㎜ｘ長さ25㎜で1000ｇの荷重をかけて60分保持し、
　　　60分後のズレが3㎜以下であることです。
JIS Z 1541 超協力両面粘着テープ
　せん断力の規定があります。（1種は53.0N/100㎟以上、2種・3種は35.0N/100㎟以上）

その他（考慮する内容）

●テープ幅
　被着物の外形より1㎜小さくします。貼付け時に被着物よりテープがはみ出難くなります。
●テープ厚さ
　接着面に凹凸がある場合、隙間を埋める場合には、適切な厚みのテープを選びます。
　電子機器の貼付けなどの精密作業には、薄手のテープが適しています。
●難燃性、遮光性、熱伝導性、再剥離性
　各機能が必要な場合は、それぞれに対応したテープを選びます。

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