| 研究概要 |
接着系の各変形モード(モードI、モードII、モードIII)に関するひずみエネルギー開放率(Gic,Giic,Giiic)は接着層の固体の中でクラックが進展しようとする傾向に抵抗する能力を表す破壊カ学的量である。本研究では、まずGic,GiicおよびGiiicのクラック長依存性を標準的な方法で測定し、それらの特徴を明らかにするとともに、試験片の寸法に依存しない数値が得られるための条件を決定した。さらに、通常の接着試験も行い、同じ変形モードに対応するひずみエネルギー開放率と接着強さとの間に正の相関関係があることを実験的に示した。ただし、多くの市販の接着剤を供試したために、相関係数は必ずしも高くなかった。そこで、引続き素性の比較的明らかな接着剤について同様の実験を行った。ポリエステルとポリイソシアネートからなるウレタン系接着剤、主剤をEpikote828とEpikote876とのフレンドとし、これを共通の硬化剤で架橋した接着剤、典型的な線状高分子接着剤であるポリ酢酸ビニル、2相構造を有するゴム強化エポキシ樹脂接着剤などを用いた接着系について、ひずみエネルギー開放率と各種凄着強さを測定した。その結果、ひずみエネルギー開放率を温度および速度の関数として測定すれば、得られたデータに速度-温度換算則を適用してマスターカーブを求めることができることを確認した。また、多くの場合せん断接着強さとモードIIのひずみエネルギー開放率Giicの平方根との間には正の相関関係が認められるが、引張り接着強さとモードIのひずみエネルギー開放率Gicの平方根との間の相関関係は接着剤がガラス状態であるときには直線的な正の相関関係がみとめられるものの、転移領域ならびにゴム状領域まで含めて考えるとループ状の相関関係が認められることを明らかにした。
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