ポリカーボネートの接着について

＃９の一部訂正です。
ポリカだと加水分解性に劣るので水中での使用や、ＰＣＴ試験の実施は意味ないですね。
外してお読み頂ければ幸いです。

経時的なクラックについては、多少乱暴な言い方をすれば、
適正に処理された接合部に対して、常温での使用で尚且つ、
荷重がかかっていなければ殆ど心配はないように思います。

個人の乏しい経験からではありますが、ＰＣ・アクリルの重合接着では
母材に相当する強度が得られると思ってます。

例えば、2mm厚の板材をＴ型に接着した場合で、どのように
破断するかというと、接着面がはがれるということはなく
接着面近辺の母材が毟られたり、折れたりという破壊状態に
なります。

サンプルピースで接着後、１２日放置した後、試されては如何でしょう。

ただ製品の接着面がばらつきなくできるかということは
形状、大きさ、接着面の状態により変化すると思いますので、
製品としての信頼性試験を実施した安心できますよね。

通常の環境で、ストレスにさらされていないなら
関東さんも挙げておられる加速試験（高温-低温のスピード繰り返し試験）で
確認できると思います。

もし、静荷重や繰り返し荷重のかかるものなら、耐久試験を、
高温、高圧の環境にさらされるものでしたらＰＣＴ(プレッシャークッカー)試験、
屋外で使用するのであれば、サンシャイン・ウエザーメータとかを
また、水中・油にさらされるのであれば、浸漬劣化の確認などを
追加実施する必要があると思いますが。

お礼

2004/11/11 12:36

丁寧な、お答えをいただきありがとうございます。
母材強度の結合力は、実験で確認できました。
すごいもんですね。

今後の試験方法についても大変有用なアドバイスをいただきありがとうございます。
基本的に加速試験で結論が出そうです。
ありがとうございました。

質問者

大勢の方が見ているようで素人があまり口を出すとヤバイかな。
前提としてｐｃが前提でお話します。
アクリルの場合は重合接着としてメーカーが溶剤の接着を進めていますが、PCの場合は不明です。
複数枚のｐｃを接合した場合は67mm程度でほぼ、
正確に再現出来ていたようです。
赤外光の資料が手元にないので保管先に連絡を取ったのですが不在の為、明日になります。
それから、重要なポイントとしてレーザー溶着をした場合ですが、カーボンマーカーなどを使用して溶着した結果はよくありませんでした。
俗にいう芋半田というような表現が当っています。ｐｃの表面だけの結合で引っ張り強度が不足しており、何かの拍子に剥がれてしまう事が予想されます。
対策としては吸収材として顔料を混練りする必要が生じると思います。
又、赤外ランプで仮に溶着した場合は熱で溶かして溶着を行う事になるので、溶着面の温度制御の必要が生じると思います。

お礼

2004/11/05 12:46

お答えいただき、ありがとうございます。大変参考になっております。お答えの中の「67ｍｍ」というのは積層されたときの総厚のことでしょうか？下の欄にも書いたのですが、経年変化、（クラック等）についての実態はいかがでしょうか？
以前、瞬間接着剤でＰＣを接合した時も接着剤を多めに塗布して、少し与圧を与えて曲げた状態にしたら、一晩で大きなクラックが発生してました。瞬間接着剤の場合、硬化剤が市販されているので、それをかけると、硬化が止まるのか？一晩置いてもクラックは見られませんでした。
今回の溶剤の場合、積極的に溶けを止める手法があるのか、また、長期の経年変化でクラックを止める方法はあるのか知りたい所です。情報有りますでしょうか？よろしくお願いいたします。
ＰＣのレーザー溶着については、ブラック同士の層間接合ですが２年近く取り組んでおりまして、ほぼ性質をつかんでおります。照射エネルギーさえ制御できればうまく接合できます。エネルギーを制御するには、今のところ市販品でしたらレーザーマーカーが適当かと思います。照射源としてはレーザーである必要はないので、スポットが正確に再現できれば、赤外ランプも有力と考えます。大変興味のあるところです。　お手数かけて大変恐縮ですが、情報ありましたらお願いいたします。

質問者

水槽は、専門ではないので、その上でお聞き頂けると幸いですが、
少なくとも水槽の場合は、問題ないのではないかと思います。

ご承知かと思いますが、水族館の大型水槽ではすべてアクリルであり、
大型のものは、厚さ６０ｃｍくらいするために何層もの板を
張り合わせてますが、透明度、強度ともに問題ないですね。
このような接着技術は生半可なノウハウではないとは思いますけど。

ご心配の重合接着における溶けや亀裂の発生の有無は
隙間が均一であるか、必要以上の溶剤を残さないことに
かかっていると思います。

できれば、同形状の透明な試料を用意することができれば、
隙間や残存溶剤の状態、気泡の有無など、
接着面の確認はできると思うのですが。

余計なことかも知れませんが、テトラヒドロフランに関する情報は
こちらからも参照できます。
http://hit-hit-web.hp.infoseek.co.jp/cgi-bin/ChemSearch/ChemLink.cgi?ID=ID0001101&mat_ID=MT0000427

お礼

2004/11/05 12:27

お答えいただき、ありがとうございます。アクリルについては水族館の張り合わせ板が有名でテレビでも張り合わせの工事を見たことがあります。アクリルの接着剤（溶剤方式）も売ってますのでいけると思います。そこでＰＣはどうかなんですが、接着剤メーカーさんに聞いたら、経時的にクラック問題の恐れもあるとのことでした。この「恐れ」というのは回答をいただいた中の「隙間が均一であるか、必要以上の溶剤を残さないことに かかっている」とのことで、適量であれば心配することないということなのでしょうか？それともかなりの条件、経過時間にもよるが「必ずクラックが発生する」ということなのか、判断に窮しております。加速試験（高温-低温のスピード繰り返し試験）で確認しようかと思いますが、それで正しい結果が出るのかも心配です。お考えをいただければ幸いです。　お手間とらせてすみません。

質問者

約0.5?厚のＰＣを3枚重ねてジクロルエタンで溶着を行い、これを約50組程度を束ねようとしたのですが、手作業で行った為に複数の障害が発生しました。
変形→　ＰＣを溶解する性質の為に接着時の加圧
　　　　圧力が均一でないと傾きや接着不良など
　　　　が発生する。
白濁→　液量が多いと、はみ出して後が残る。
塗布→　粘度がなく蒸発してしまうので作業性は
　　　　よいが、反面、定量は出来ても均一の厚　　　　みで塗布されているか不明でバラツキが
　　　　出て後に一部のＰＣは接着不良となって
　　　　剥がれてしまった。
以上の結果から複数のＰＣを束ねると、製品レベルにする事は難しいとの判断で他の方法としました。
　
赤外又は近赤外関連の資料が手元になくホームページを検索したのですが見つからないので、必要であれば調べます。　

お礼

2004/11/04 13:04

詳しいご説明をいただき、イメージがつかめました。ありがとうございます。一つだけ、わからないのですが、接合の厚みの話がありましたが、非常に綺麗な表面のＰＣどうしを接合した場合、接合層の厚みはどの程度になるのでしょう？水のような溶剤だったので、限りなくゼロ、もしくは接合面が解けるので、ワークとの総厚でマイナスになることも考えられますでしょうか？
重ねて、お忙しいなかの、質問で恐縮ですが、よろしくお願いいたします。

質問者