ゴムと金属を接着する方法は？接着剤の選び方も解説します

ものづくりプレス

2024-09-15

ゴムシリコーンゴム(VMQ) クロロプレンゴム(CR) 天然ゴム(NR) 金属物性・特徴

ゴムと金属をしっかりと接着するためには、適切な接着剤の選定が重要です。これら異なる性質を持つ材料を確実に接合するためには、それぞれの物理的特性に対応できる接着剤を使う必要があります。金属は硬く動かない特性があり、一方でゴムは柔軟性と伸縮性を持つため、これらの違いを考慮した接着剤が求められます。

接着剤にはさまざまな種類があり、それぞれ異なる特徴を持っています。適切な接着剤を選ぶ際には、材料にかかるストレス、接触する環境、そしてゴムや金属それぞれの特性をしっかりと考慮することが必要です。このガイドでは、ゴムと金属の接着に適した接着剤の特性や選び方について詳しく解説します。ポリウレタン、エポキシ、シアノアクリレートなどの接着剤のメリットやデメリットも紹介し、用途に応じた信頼性の高い接着方法を提案します。

接着剤の特性

ゴムと金属を接着するための接着剤には、特定の成分が含まれており、それぞれの材料の異なる性質に適応できるよう設計されています。これらの接着剤は固化した後も弾力性を保持し、柔軟なゴムと硬い金属をしっかりと結びつけることができます。以下に、接着剤に含まれる主な成分とそれぞれの特徴について説明します。

主な成分とその特徴

ポリマー樹脂
高い接着力を持ち、固化後も柔軟性を保つ役割を果たします。これにより、動的な動きや振動に対しても耐久性のある接着が可能です。

硬化剤
接着剤の硬度と強度を向上させるために添加され、長期間にわたって接合部の耐久性を保ちます。

耐熱添加物
接着剤の耐熱性を高め、極端な温度条件下でも性能を維持するために使用されます。

可塑剤
ゴムのような材料に対して伸縮性を持たせるために使われ、接合部分の弾力性を向上させます。

ゴム接着剤の特性

ゴムと金属を接着するためのゴム系接着剤には、次のような特性が求められます。

高い浸透性
ゴム系接着剤は、微細な隙間や亀裂にも浸透し、これらを確実にシールします。

長期間の強度保持
接着部は時間の経過とともに劣化することなく、強度を長時間維持します。

耐温度・耐薬品性
高温や低温、さらには化学薬品に対しても高い耐性を持つため、過酷な環境下でも安定した接着力を発揮します。

弾力性の向上
固化後もゴムの特性に合わせて弾力性を保持し、接着部にかかるストレスを吸収します。

耐水性と耐熱性
防水性に優れた接着剤は、水分が浸透するのを防ぎます。また、耐熱性が求められる環境では、100℃を超える高温にも耐えるものもあります。

接着剤の種類

ゴムと金属を高強度で接着するためには、使用条件に応じた接着剤を選ぶことが重要です。接着剤はその接着力、柔軟性、環境耐性に応じてさまざまな種類があり、用途に最適な選択が必要です。以下に代表的な接着剤の種類とその特徴を説明します。

エポキシ系接着剤
エポキシ系接着剤は、優れた接着力と高い耐久性を備えた接着剤です。特に高ストレス環境や過酷な条件下でも安定した接合を維持するため、重工業や高負荷のプロジェクトに適しています。エポキシ系接着剤は、2成分を混合して使用する必要があり、作業にはやや手間がかかる点がデメリットです。

シアノアクリレート接着剤
シアノアクリレート接着剤（一般的には「瞬間接着剤」）は、迅速な接着が求められる場合に適した選択です。金属やゴムの小さなパーツを短時間で接着できるため、小規模な修理や軽負荷の用途に最適です。ただし、長期間過酷な環境下に置かれると、接着力が低下することがあるため、使用場所を選ぶ必要があります。

ポリウレタン接着剤
ポリウレタン系接着剤は、柔軟性と耐久性に優れており、振動や動的な動きが発生する部位の接着に向いています。ポリウレタン接着剤は、耐薬品性や耐湿性も備えており、さまざまな厳しい条件下でも長期間にわたり強力な接着を提供します。柔軟性と弾力性が求められる用途に最適です。