両面テープを均一な重さをかけて貼りたいのですが、…

Question

両面テープを均一な重さをかけて貼りたいのですが、重さの検討がつきません。

両面テープ(10mm×5mm)を、部材と部材の接着に使用したいと思っています。
その際に、片側の部材は固定して、一方の部材で両面テープはさみ、部材を均一に押したいと考えています。
その際両面テープの最適な粘着力を得るために、JIS Z 0237にて測定した粘着力に合わせたいと思っています。

JIS Z 0237　では貼り付け方法を以下のように定義されています。
25mm×150mmの両面テープ上にφ6mm，45mm幅，2kgのローラを300mm/minで一往復して貼り付ける。

この圧力を両面テープ全体に均一にかける時に、何ｇを何秒押し付ければよいのか、さっぱりわかりません。
両面テープの硬さによっても変わるのかもしれませんが、硬いものとしてください。

どなたか、計算方法がわかれば、是非教えてください。
よろしくお願いします。

Accepted Answer

JISのローラー幅は４５ｍｍで試験テープ幅の基準値は２５ｍｍ
（２５ｍｍを超える物は２５ｍｍにカット２５ｍｍ以下はそのまま使用）

仮に押圧されたローラーの接触面が変形して幅のある平面に成るものとします

この幅が２．５ｍｍと仮定して２５ｍｍ　X　２．５ｍｍ＝６２．５ｍｍ２
→０．６２５ｃｍ２

０．６２５ｃｍ２に２ｋｇの荷重が平均的に掛かるとします

換算すると３．２ｋｇ／ｃｍ２と成ります
あながちこの数字は当社の平均値よりも大きくなりましたが現実的な数値
では無いでしょうか

ゴムローラーの変形が大きくなれば単位面積当たりの荷重は下がります
これは実際に行なわなければわかりません仮定した幅２．５ｍｍに
成るか大きくなるか小さくなるかは分かりませんが

＞両面テープ(10mm×5mm)　面積は０．５ｃｍ２

仮にはば１０ｍｍ　X　長さ５ｍｍとすると　２．５ｍｍの変形範囲で
押すものとすると面積は０．２５ｃｍ２
これに御社希望の４ｋｇ掛かると
１６ｋｇ／ｃｍ２と成ります

ローラーでなく平面で押すなら面積は０．５ｃｍ２ですから
８／ｃｍ２と成ります

５ｍｍの長さを通過する時間は１秒と成る訳ですから（JIS標準）

試験の状態より製品の加圧力の方が単位面積当たりの荷重は大きくなります
条件が良いほうに厳しくなるので１秒でも良さそうですが
安全を見て　２秒以上が妥当だと判断します
夏の暑いときなどは置いただけでも貼りついてしまいます

当社の３秒が外れた値ではないことが分かって頂けると思います

ひとつ気になるのはテープの生産からの保管履歴ですこれがいい加減ですと
張り付きません（痛い思いをしています）俗に”風邪を引いた状態”
季節によっても微妙に接着力が影響を受けます

自信が持てるまで試験されて自分の経験値とされてください
不明な場合はパラメータを自分で仮定しながら進めるしかありません

トライ&エラーです（エラーは流出しないように気をつけてください）

検討を祈ります

検討じゃなくて健闘でした

Answer

ご参考になるかわかりませんが、両面テープで粘着する場合、貼る部材がフィルムやシート状のものであればローラーで押しつけるだけで十分な粘着強度が得られますが、部材の厚みが均一でない場合等は、ローラーで押しつけるには難しい場合があります。　このような時は、まず部材を両面テープで（ある程度の圧力で=剥がれない程度で）貼り付けた後に、オートクレーブ（圧力容器）に入れて気圧をかけて加圧すると、均等に圧力がかかり、粘着強度を高めることができます。

加える圧力ですが、JISの規定は25mm幅のテープに対して45mm幅のローラーというのはテープの幅より十分に広い幅という事でしょうから、実際にローラーに押される範囲はテープ幅と同じ25mmです。またφ6mmのローラーで押される場合は、テープに接している部分だけしか力がかからないので、仮に1mm程度しかテープに接しないと考えます。
したがって、25mm×1mmの範囲に2kgの力がかかり、これをゆっくりと左右に移動させてテープ全体に力をかけることになります。
単位面積当たりの圧力は、上記より2,000g/(25×1) = 80g/mm2 となります。

80g/mm2　は、8,000g/cm2 = 8kg/cm2 ですので、オートクレーブに入れて、気圧を 8kgf/cm2にして加圧してあげれは、同等の圧力で部材を両面テープを押しつけて、十分な粘着強度を得られることと思います。

また、オートクレーブにかける際に、熱を加えると粘着材が軟らかくなり、より強固な粘着強度を得ることができます。加える温度は、部材に悪影響を与えず、なおかつ粘着材を軟らかくする温度で、40～50℃くらいが多いようです。

加圧（気圧）している時間は、15分から30分くらいが適当です。

Answer

>JIS通りに2kgのローラーを300mm/minで1往復した場合の部材に受ける圧力を知りたいです

総荷重は2kgですが単位面積当たりの荷重はあなた自身が計算する事になります

質問と回答に全くの齟齬が無いとは言い切れませんので言明はは不可能です

御社の製品形状から判断できるのはあなたしか居ませんから

ローラーの厚さ、外径、素材硬度に幅が有りますから部分的に掛かる
荷重もその試験機でしか再現できません、また公差が無ければ物づくりが
出来ないことも確かです

ご自分で自社の製品に合致したパラメータを見つけてください

＞両面テープ(10mm×5mm)

この形状がそのまま製品形状と同一とすると、私ならばローラーは
使用せず、簡易プレスで工程設定を行ないます

また、貼り付けられる製品が平板状で突起が無ければ、幾つか整列して
並べた上をローラーで押圧するのも良いかも知れません

最近の現場の数値ですが（調べてみました）

１：圧力→２．５kg／ｃｍ２

２：温度→２０℃

３：時間→３秒

で作業を行なっています、この数値で不良は発生しておりません
現場技術者が見つけ出したわが社の基準です
（この数値は一般論ではないので他の条件には当てはまりません）

充分検討されて良品を生産されることを期待します

Answer

>両面テープメーカーの貼り付け条件の理想値を伺った事が有ります

先述の通りメーカーの指定条件なので
根拠はメーカーに問い合わせしなければ分かりません

想像ですが条件を変化させて最良値を提示されたのだと思います

剥離試験は手間が掛かり大変です、試みましたが挫折しました

どの要素も数値が大きくなるほどコストアップします
経済的なパラメータをご自信で模索してください

Answer

両面テープメーカーの貼り付け条件の理想値を伺った事が有ります

但しローラーではなく静圧で押し付け貼る条件です
弊社では空圧シリンダーを利用して小型のプレス機にて加工

貼り付けの要素と理想値

１：圧力→5kg／ｃｍ２

２：温度→４０℃

３：時間→５秒

コストと作業時間との競り合いですが上記の規格を
遵守してからは剥がれの不良頻度はほとんど有りません

ローラーの場合はローラーが微妙に変形して接触面積が増大します
圧力によってこの面積を調整しては同でしょうか
同一点を通過する時間を制限すれば理想値に近づくのでは

上記数値の関係ですが圧力を下げれば時間と温度を大にする
時間を短くすれば温度を上げ圧力を増すといった関係です
約６年ほど前の話です更に条件の良いものが開発されているかも知れません
参考まで

両面テープを均一な重さをかけて貼りたい方法