車載電子部品メーカーの生産技術部門に17年いた真壁です。
ECUやインバータの放熱材塗布やポッティングの工程を立ち上げてきました。
高粘度の2液材料を扱っていたころは、朝と夕方で塗布量が変わる、まれに硬化しない個体が出る、といった不具合に何度も悩まされました。
原因をたどると、装置の設定値よりも「何で量を決めているか」と「材料の状態」に行き着くことがほとんどでした。
この記事では、高粘度の2液材料を混合吐出するときに、吐出量を安定させるために私が考えていた順番をまとめます。
2液は「量」と「比率」が一緒にずれる
1液なら、吐出量がずれても塗布量が増えたり減ったりするだけです。
2液では、A剤とB剤のどちらか一方だけがずれると、配合比そのものが崩れます。
スリーボンドのテクニカルニュース第22号（1988年）には、「二液性の樹脂が硬化しない」という相談の原因の多くは、本剤と硬化剤の計量と混合が不正確なことにあると書かれています。
高粘度の材料ではA剤とB剤で粘度が違うことも多く、同じ条件で押しても流れ方がそろいません。
エア式は粘度の変化をそのまま受ける
エアで押し出すタイプは、圧力と時間で量を決めます。
日本接着学会誌の綜説「接着剤の精密塗布技術の開発とシステムの実用化」（2002年）では、エア式では加圧時間と吐出圧の再現性がそのまま吐出の再現性につながると説明しています。
同じ綜説には、100msecの吐出を繰り返すと吐出圧に10%近いばらつきが出る例も載っています。
圧力と時間が一定でも、材料の粘度が変われば出てくる量は変わります。
フィラー入りの高粘度な放熱材では、この差がはっきり出ました。
容積で量る方式に寄せる
装置選びで私が一番見ていたのは、量を「圧力」で決めるか「容積」で決めるかです。
| 方式 | 量の決め方 | 粘度の変化の影響 |
|---|---|---|
| エア式 | 圧力と時間 | 受けやすい |
| 容積計量式（プランジャなど） | ポンプが押し出す体積 | 受けにくい |
ただし容積計量式でも、ポンプ内に気泡が残ると、押した体積の一部が泡の縮みに取られて量がずれます。
高粘度材料では、エア抜きのしやすさも確かめておきたいところです。
容積計量式の動きを見るなら、ナカリキッドコントロールが放熱用ギャップフィラーを協働ロボットで混合吐出するデモを公開しています。
同社の微少量用2液型ディスペンサ「ν（ニュー）シリーズ」は、プランジャ式の容積計量をサーボモータで駆動する機種です。
公式サイトでは、使用可能粘度が1〜300,000mPa･s、配合比が100:100〜100:50に対応し、高粘度でもエア抜きしやすいポンプ構造だと紹介されています。
温度と待ち時間も吐出量に含めて考える
容積で量っても、材料の温度は無視できません。
回転式粘度計ViscoQCシリーズの温調システムのカタログ（2022年10月版）には、試料にもよるものの、温度が1℃変わると粘度は10%ほど変わると言われている、と書かれています。
現場で私が決めていたのは次のようなことです。
- 材料は使う前にライン室温になじませてからセットする
- 昼休みなどで長く止めた後は、最初の数ショットを捨て打ちする
- ミキサは可使時間を目安に、決めた間隔で交換する
先の綜説でも、2液性の液剤は時間とともに粘度が変わるものとして扱われています。
止まっている間にミキサの中で硬化が進むと、次の一打の量が変わります。
まとめ
高粘度の2液材料で吐出量を安定させるには、まず量り方を圧力から容積に寄せ、次に材料の温度と待ち時間を管理する、という順番で考えるのが近道でした。
2液では量のずれがそのまま配合比のずれになり、硬化不良につながります。
塗布量のばらつきに悩んでいるなら、設定値をいじる前に、自分のラインが何で量を決めているかを確かめてみてください。
最終更新日 2026年11月13日 by ipppww
