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モノ知り工業博覧会
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接着剤のなぜ

接着剤 当たり前のように使っている接着剤が、なぜモノ同士をくっつけるのか?
簡単なようで、意外と難しい質問です。
「接着剤が固まるからさ。当たり前だよ」と答えるあなた。 ではお聞きしますが、固まった接着剤とモノは、どうしてくっついていられるの?
実は、そこにはあまり知られていない、複雑な反応が起こっているのです。
  • column1
代表的な接着剤の固まるしくみ
  • column2
瞬間接着剤がすぐ固まるしくみ
  • column3
接着剤の歴史

モノとモノを3つの要因で結合

接着剤は、モノとモノの間で固まってこれらを結合します。つまり両者の繋ぎ役となるのですが、では接着剤は、なぜモノとくっついていられるのでしょう。

実は、接着剤がモノとくっつく機構は複雑で、一言で説明するのは困難です。ただし現在、この原理は「機械的結合」と「物理的相互作用」、そして「化学的相互作用」の3つで説明されています。

「機械的結合」とは、材料の表面にある細かい孔に接着剤が入り込んで、固まることで接着が成り立つという考え方です。船の碇(アンカー)が、海底の凸凹に引っかかって固定される様子から、「投錨効果」あるいは「アンカー効果」と呼ばれ、木材や繊維のように、表面に細かい孔があいている材料の接着を説明するのに有効な原理です。

「物理的相互作用」とは、分子間(引)力が接着を成立させるという考え方です。分子間(引)力とは、物質の分子間で発生する引力(ファン・デル・ワールス力)のことを言い、たとえば平らなモノを2枚ピッタリ重ねると、くっついてなかなか剥がすことはできません。これは互いの分子間に引力が発生しているからで、この分子間(引)力は、接着剤の基本的原理とされています。ただし接着力は、それほど強くはありません。

「化学的相互作用」とは、モノと接着剤の分子が、共有結合や水素結合などの化学反応によって結び付くもので、最も強い接着力が実現できると考えられています。ただしこの現象は、モノと接着剤の分子が、互いに結び付くための「手」(極性基といいます)をもっていなくてはなりません。そのためどんなモノにも起こる反応ではありません。

接着剤がモノとくっつくのは、実はこれらの3つの要因が絡み合って起こっているのです。

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制作著者:有限責任中間法人東京農工大学出版会・日本工業出版株式会社 監修:東京農工大学 農学部教授 濱野国勝
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