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チコちゃんに叱られる!接着剤はなぜくっつく? 9月13日

こんにちは!

9月13日放送のチコちゃんに叱られる!で
接着剤はなぜくっつく?

という質問がありました。

なるほどという答えが気になったので調べてみました。

 

チコちゃんに叱られる!接着剤はなぜくっつく?

接着剤はなぜくっつく?

答えは、濡れるから

 

詳しく教えてくださるのは
セメダイン株式会社 執行役員
技術本部長 兼 開発部長
日本接着剤工業会
秋元 雅人 先生(あきもと まさと)

 

  • みなさん、思い出していただくとわかるんですけど
    接着剤って みんな液体ですよね。
  • 言われてみれば 確かに接着税はどれも液体です。
  • モノとモノの間を液体で濡らすと、はじめて接着できる
    そうです。
  • 濡れるからくっつく?
  • どういうことなんでしょうか?
  • こんな実験をしてみました。
  • ガラスの板を2枚用意します。
  • 乾いた状態で重ね合わせてもくっつきません。
  • しかし、ガラスに水をたらし、同じように重ね合わせると
    ガラスはくっついていて持ち上がりました。
  • これこそ接着剤がくっつく原理だそうです。
  • モノがくっつくためには、モノの隙間を埋めなければならず
    水はそれを手助けしてくれるそうです。
  • ガラスは一見、ツルツルに見えますが、顕微鏡で見てみてみる
    とたくさんの凹凸が。
  • この状態のままガラスを合わせると2枚のガラスの間は隙間
    だらけだそうです。
  • ところが、ガラスを水で濡らすと表面の凹凸に水が入り込み
    隙間が埋まるそうです。
  • このときある驚きの減少がおこるそうです。
  • 水とガラスの隙間が埋まった瞬間に電気の力が働いてくっつく
    そうです。
  • 電気の力!?
  • 水を垂らしただけなのに 電気の力で くっつく
  • そのメカニズムとは?
  • 人間を含めこの世に全てのモノは分子というとても小さな物質
    から出来ているそうです。
  • そして全ての分子はプラスとマイナスの電荷。
  • つまり ごくわずかな電気を持っているそうです。
  • 分子同士が近づくとプラスとマイナスの電荷が引きあって
    物と物の間に引っ張りあう力が生まれるそうです。
  • この力をファンデルワールス力(りょく)と言うそうです。
  • ファンデルワールス力が発生するためには
    ある条件を満たさなくてはならないそうです。
  • それは
  • とにかくすーーーーーーっごく近づくこと。
  • 分子と分子がだいたい髪の毛の10万分の1ぐらいで言う
    すごい近い所まで近づくと、初めてファンデルワールス力が
    働いて強い力で引っ張られるそうです。
  • 水で隙間を埋めることでガラスと水の間に
    ファンデルワールス力が発生しガラス同士がくっつくそうです。
  • つまり濡れることで、液体である接着剤が物と物の隙間を埋め
    お互いがすごく近づくことが大切だそうです。
  • だから、接着剤がくっつく理由は濡れるからだと言えるそうです。
  • ということは水があればモノってくっつけることができる?
  • 水だけでモノをくっつけることはできるそうです。
  • だけれども、水は動いちゃいますから、滑らせると簡単に取れて
    しまうんですよ。
  • だから、そのあと固まるようにしているのが接着剤だそうです。
  • 接着剤は時間が経つと個体になるそうです
  • 固まることで分子同士が近い状態が固定されるので物をくっつけ
    続けることができるそうです。
  • そんな接着剤業界で今注目されている最強の接着剤があるそうです。
  • その接着剤とは?
  • SGA(カンド・ジェネレーション・アクリリック)
  • ”最強”の接着剤(※室温で固まる接着剤として)
  • 工業用接着剤として、特に金属の接着が得意だそうです。
  • かたく固まる樹脂とゴムの成分の両方を含んでいるため、固まった後
    さまざまな方向からの力に耐えられるそうです。
  • 最強の接着剤の強さとはどれほどのものなのか、接着剤実験です。
  • SGAを実験で使用する部品につけていきます。
  • その量たったの2g
  • 92Kgの男性を2gの接着剤で支えられるのでしょうか!?
  • まったくビクともしませんでした。
  • そこで接着剤実験 第2弾
  • 特性ブランコでSGAの強さを再検証します。
  • 使用する接着剤の量は たった0.5g 先ほどの4分の1しかありません。
  • 実験は2人あわせて約200Kg
  • たった0.5gの接着剤は、男性2人 約200Kgの重さがかかっても
    プレートをくっつけ続けることができるのでしょうか?
  • できました!
  • さらにこの状態で10分間持ちこたえることができたそうです。
  • 実験中、男性は怖そうにしていましたが…
  • 理論上、推定10t以上持ち上げ可能だそうです。
  • 接着剤はくっつけるために他の部品が必要ないということから
    様々なものに使われているそうです。
  • 例えば、車のフロントガラスの接合部分など
    新幹線の車両間の接合部分など
    飛行機の内装・外装・翼の接合部分など
  • 交通系のICカードは2枚のプラスチックの間にICチップを
    挟んでいてそれぞれ接着剤でくっつけているそうです。

 

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チコちゃんに叱られる!接着剤はなぜくっつく? まとめ

いかがでしたでしょうか!

今回は、チコちゃんに叱られる!接着剤はなぜくっつく?
について情報発信させていただきました。

最後までご覧いただきありがとうございました。

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