接着剤のしくみ

次は、着ける物を構成している 分子や原子と親しい分子や原子で作られたもの（接着剤）で、着ける物の仲立ちをするものです。
「友達の友達は友達」という話で、分子や原子の間に働く吸引力によって着けます。
分子や原子の間に働く力で最も大きいのは正負の電荷によるもの です。
瞬間接着剤やエポキシ系接着剤など、多くの接着剤がこの方法によっています。
瞬間接着剤は空気中の水で、エポキシ系接着剤は二つの物質を混合したときに高分子になって固まります。
接着する物に含まれる原子や分子との吸引力を大きくするように接着剤に含まれる原子や分子を選びます。
このために、接着剤には良く着くものと着かないものが出てきます。
着ける物に適した条件は「表面自由エネルギー」が大きいことです。
「表面自由エネルギー」というのは、外部に露出している面にある原子や分子が他の分子や原子に着こうとするエネルギーです。
この事がよく解るのはテフロン加工がしてあるフライパンです。
水滴を垂らしても他の物に着こうとするエネルギーが小さいので水滴は広がらずに水玉になります。
表面自由エネルギーが小さくなる理由は簡単です。
先に挙げたテフロン加工のフライパンの場合にはフッ素が使われていますが、フッ素は次の理由で表面自由エネルギーが小さいです。

• フッ素の原子は水素に次いで原子の大きさが小さく他の原子が最も近づける
• 原子が電子を引き付ける力は元素の中で最も大きい（電気陰性度が大きい）
• 反応しやすいので直ぐに反応して他を寄せ付けない

フッ素は極端な例ですが、接着剤は着ける物の表面にある分子や原子に好かれなければ用を成さないのです。