レオロジ-と界面化学からの接着のメカニズム解明に関する研究

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01560179
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 秦野 恭典 東京大学, 農学部, 助手 (70172921)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梶山 幹夫 東京大学, 農学部, 助手 (40191978) ; 水町 浩 東京大学, 農学部, 教授 (40022165)
• Keywords: 接着 / 粘着 / レオロジ- / 界面化学 / タック / 転がり摩擦係数 / はく離強さ / 活性化エネルギ-

Research Abstract

本年度はレオロジカルな特性が顕著に現われる粘着剤を中心に、粘弾性と界面化学特性との両面から粘着特性、粘着挙動について研究を進め、以下の様な結果を得た。
1.転がり摩擦係数(f)の牽引速度特性には二つのピ-クが現れる。
2.低速側のピ-クは特に粘着剤の変形に対するレオロジカルな性質に対応しており、表面張力(γ〓)が非常に低いテフロンシリンダ-を除くとシリンダ-の材質(γ〓)が異なっても同じ速度域でfがピ-クを示す。また、ガラス転移温度の高い粘着剤を用いるかあるいは低い温度で試験すると、このピ-クの位置は低速側にシフトする。
3.高速側のピ-クについては粘着剤の接着の進行過程(ぬれ広がり速度:k)が大きく関与しており、kが索引速度に追随できなくなるとfは低下する。kは被着材と粘着剤の界面張力に依存しており、その結果、fとシリンダ-のγ〓との間に密接な対応関係が見られた。すなわち、高速側のピ-ク時のf値および変形速度と被着材のγ〓との間には比例関係がある。さらに、プロ-ブタック法によって得られたkとこれらの間にも対応関係が得られた。
4.テフロンはγ〓が非常に低いためにkが低く、これが低速域で牽引速度に追随できなくなるため低速側のfのピ-クも観察されなくなる。
5.はく離試験では試験前に充分被着材と粘着剤とを接触させているので接着の進行過程を考える必要がない。γ〓の異なる種々の被着材板に対するはく離強さはfと同様の位置に低速側のピ-クが現れたが、fに見られたような高速側での低下が起こらなかった。このことは高速側のfのピ-クには接着の進行過程が深く関与していることを意味する。
6.粘着剤の変形に関する見かけの活性化エネルギ-とぬれ広がりに関するそれが一致する場合は温度-時間重ね合わせ原理が成立する。