接着剤はなぜくっつくの?『チコちゃんに叱られる』

2019/9/6放送の『チコちゃんに叱られる』
増田朋美さん、Hey!Say!Jampの八乙女光さんをゲストに迎えています。

チコちゃん「接着剤はなぜくっつくの?

濡れるから

詳しく教えてくださるのは、日本接着剤工業会の秋本雅人さんです。

電気の力でくっつく?!

接着剤は全て液体です。
モノとモノの間に液体をつけることで固体が濡れてくれて初めて接着するのです。

例えばガラスは一見つるつるに見えますが顕微鏡で見てみると、その表面にはたくさんの凹凸があります。
乾いた状態のままガラスを2枚合わせるとガラスの間は隙間だらけです。

ところが、ガラスを水で濡らすとガラスの表面の凹凸に水が入り込んで隙間が埋まります。
このときにある驚きの現象が起こります。

水とカラスが隙間が埋まった瞬間に電気の力が働いてくっつくのです。

くっつくメカニズム

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、この世の全てのモノは「分子」という小さなモノ質からできています。
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ます。

分子同士が近づくとプラスとマイナスの電荷が引き合ってモノとモノの間に引っ張り合う力が生まれます。
この力を「ファンデルワールス力」といいます。

ファンデルワールス力を発生させるためには、ある条件を満たさなくてはなりません。
それは、とにかくず~~~~~~~~っごく近づくこと。

分子と分子が大体髪の毛の10万分の1ぐらいのすごい近いところ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ことになります。
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が発生し、ガラス同士がくっつくのです。

つまり濡れることで液体である接着剤がモノの隙間を埋めてお互いがすごく近づくことが大切なのです。
だから、接着剤がくっつく理由は濡れるからだと言えるのです。

水だけだと滑るから固まらせる

水だけでもモノをくっつけることはできます。
しかし、水は動いてしまいますので滑らせると簡単に取れちゃいます。

なのでくっつけた後固まるようにしているのが接着剤です。
接着剤は時間のたつと固体になります。

固まることで分子同士が近い状態が固定されるので、モノをくっつけ続けることができるのです。

最強の接着剤「SGA」

そんな接着作業会で今注目されている最強の接着剤があるといいます。
その接着剤とは「SGA(セカンド・ジェネレーション・アクリリック)」です。

SGAは工業用接着剤として特に金属の接着が得意です。
硬く固まる樹脂とゴムの成分の両方を含んでいるため、固まったあと様々な方向からの力に耐えられるといいます。
理論上推定10トン以上持ち上げられるそうです。

接着剤の使用例

接着剤はくっつけるために他の部品が必要ないというメリットから様々なものに使われています。
例えば車・新幹線・飛行機の内装や外装です。

交通系ICカードも2枚のプラスチックの板の間に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ということです。

所感

「濡れるからくっつく」なるほどなぁと思いました。
そこから横に滑らせない、水が蒸発して元の隙間ができないようにしたのが「接着剤」ということですね。
おそらく糊も同じ原理なのでしょう。

ただし、同じような説明を5歳児に説明しても絶対にわからないだろうし納得してくれないだろうなと思いました。

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