接着剤（Adhesive）は、セメント、粘液またはペーストと互換的に使用することができ、それらを一緒に結合し、それらの分離に抵抗する2つの別個の物品の片面または両面に適用される物質である。形容詞は、物質の物理的または化学的形態、結合された材料のタイプ、またはそれが適用される条件に基づいて特性を記述するために、用語「接着剤」と併せて使用することができる。
接着剤の使用は、縫合、機械的締結、熱接着などの結合技術よりも多くの利点を提供する。これらは、異なる材料を一緒に結合する能力、関節をより効率的に応力を分散させる能力、容易に機械化されたプロセスの費用効果、審美的なデザインの改善、デザインの柔軟性の向上などがあります。接着剤の使用の欠点は、高温での安定性の低下、結合表面積が小さい大きな物体の結合の相対的弱さ、および試験中の物体の分離の困難性が挙げられる。接着剤は、典型的には接着方法によって編成される。これらは、反応性および非反応性の接着剤に組織化され、接着剤が硬化するために化学的に反応するかどうかを意味する。あるいは、原材料が天然由来であるか合成由来であるか、それらの出発物理相によって構成され得る。
接着剤は、天然に存在してもよいし、合成的に生成されてもよい。天然の接着剤様物質の使用は、ネアンデルタール人が石器を木製の手すりに結び付けるためのバーチ樹皮の乾燥蒸留からタールを製造した約200,000年前のものであった。文献の最初の参考文献は紀元前2000年に初めて登場した。ギリシャ人とローマ人は接着剤の開発に大きく貢献しました。ヨーロッパでは、糊はAD 1500-1700年までは広く使われていませんでした。 1900年代から接着剤の使用が増加し、発見は比較的緩やかでした。前世紀以来、合成接着剤の開発は急速に加速しており、この分野の技術革新は現在まで続いています。
特徴：
良好な接触
2つの物体が付着するためには、一方では物体を構成する材料の原子が他方の物体の原子に引力を発揮する必要があるため、ほとんどの材料は互いに固着しない。一方、この力が重要であるためには、多くの原子が近くになければなりません。
剛体材料で作られた物体は、通常、表面が粗い。 2つのオブジェクトが接触すると、アスペリティの上部だけが互いに接触し、その結果、それらは固着しません（粗さと接着を参照）。一方、接着剤は、たとえ粗い場合でも、各物体の表面の大部分と接触するように粗さを「バイパスする」。
このような粗さを回避する仕組みがないと、実際に接触している表面は弱く、密着性は非常に低い。これが、ほとんどのオブジェクトが互いに守らない理由です。
強い散逸
接着剤は剥離を開始するために高い力が必要であるだけでなく、剥がれを広げるために大きなエネルギーを供給しなければならないので、剥離に抵抗する。
タイプ
接着剤は、典型的には接着方法によって編成される。これらは、反応性および非反応性の接着剤に組織化され、接着剤が硬化するために化学的に反応するかどうかを意味する。あるいは、原材料が天然由来であるか合成由来であるか、それらの出発物理相によって構成され得る。
反応性
乾燥によって硬化する接着剤には、溶媒系接着剤とエマルション接着剤としても知られているポリマー分散型接着剤の2種類があります。溶媒ベースの接着剤は、溶媒に溶解した成分（典型的にはポリマー）の混合物である。白色接着剤、接触接着剤およびゴムセメントは、乾燥接着剤の一員である。溶剤が蒸発すると、接着剤が硬化する。接着剤の化学組成に依存して、それらは異なる材料により大きいまたはより小さい程度で接着する。
ポリマー分散液接着剤は、しばしばポリビニルアセテート（PVAc）に基づく乳白色分散液である。それらは木工および包装産業において幅広く使用されている。また、ファブリックやファブリックベースのコンポーネント、ラウドスピーカーのような工学製品にも使用されています。
圧力に敏感な
感圧接着剤（PSA）は、接着剤を被着体と結婚させるための軽い圧力の適用によって接着剤を形成する。それらは、流れと流れ抵抗との間のバランスをとるように設計されている。接着剤は、接着剤が被着体に流動するのに十分なほど柔らかい（すなわち、「濡れている」）ために形成される。接着剤は、応力が接着剤に加えられたときに流れに抵抗するほど十分に硬いので、強度を有する。接着剤と被着体とが接近すると、ファンデルワールス力のような分子相互作用が結合に関与し、最終的な強度に著しく寄与する。
PSAは永久またはリムーバブルアプリケーション用に設計されています。永久的な用途の例としては、動力装置の安全ラベル、HVACダクト作業のためのホイルテープ、自動車内装トリムアセンブリ、および防音/防振フィルムなどがあります。いくつかの高性能パーマネントPSAは、高い接着値を示し、高温でさえも接触面積1平方センチメートル当たりの重量1キログラムを支持することができる。恒久的な粘着剤は、最初は取り外し可能であり（例えば、誤ラベル製品を回収するため）、数時間または数日後に恒久的な接着剤への接着を構築することができる。
リムーバブル接着剤は、一時的な結合を形成するように設計され、理想的には、数ヶ月または数年後に被着体に残留物を残すことなく除去することができる。リムーバブル接着剤は、表面保護フィルム、マスキングテープ、ブックマークおよびノートペーパー、バーコードラベル、価格マーキングラベル、プロモーショングラフィックス材料、皮膚接触（創傷ケアドレッシング、EKG電極、運動テープ、鎮痛薬および経皮剤パッチなど）。取り外し可能な接着剤の中には、繰り返し貼り付けるものや、はがすものがあります。それらは接着力が低く、一般的には大きな重量を支えることができない。ポストイットノートには感圧接着剤が使用されています。
感圧接着剤は、液体担体または100％固体形態のいずれかで製造される。物品は、接着剤を塗布し、溶剤または水の担体から乾燥させることにより、液体PSAから製造される。それらはさらに加熱されて架橋反応を開始し、分子量を増加させることができる。 100％固体PSAは、コーティングされ、次いで放射線と反応して分子量を増加させて接着剤を形成する低粘度ポリマーであってもよく、またはコーティングを可能にするのに十分な粘度を低減するために加熱され、形。 PSAの主要原材料はアクリレート系ポリマーです。
接触
密着型接着剤は、積層板のような高せん断抵抗性を有する強固な結合、例えばFormicaを木製のカウンターに結合すること、及び靴底に靴底を取り付けることのように履くことに使用される。
天然ゴムおよびポリクロロプレン（ネオプレン）は、一般に接触接着剤として使用されている。これらのエラストマーの両方が歪み結晶化を受ける。建設業界では、「液体釘」として知られている特殊な独自の接着剤が使用されています。これは、人工芝を密封するなどの作業にも対応します。
接触面の接着剤は両面に塗布し、両面を一緒に押し込む前に乾燥させておく必要があります。いくつかの接触接着剤は、表面を一緒に保持する前に24時間も乾燥する必要があります。表面が一緒に押されると、結合は非常に迅速に形成される。通常、長時間圧力を加える必要はないので、クランプの必要性は少なくなります。
ホット
ホットメルト接着剤とも呼ばれるホットメルト接着剤は、溶融状態で（65〜180℃の範囲で）塗布された熱可塑性樹脂であり、冷却によって固化し、広範囲の材料間に強い結合を形成する。エチレン – 酢酸ビニルベースのホットメルトは、その使い易さと結合できる幅広い共通材料のために、工芸品に特に人気があります。接着剤銃（右図参照）は、熱い接着剤を塗布する1つの方法です。接着剤銃は固体接着剤を溶融し、液体がそのバレルを通過して材料上に凝固する。
熱可塑性接着剤は、その時点でパッケージングで一般的に使用されていた水系接着剤が、湿気の多い気候でパッケージが開封するのに失敗したという問題の解決策として、Procter＆Gambleによって1940年頃に発明されたかもしれない。
反応性の
マルチパート
多成分接着剤は、化学的に反応する2つ以上の成分を混合することによって硬化する。この反応により、ポリマーはアクリル、ウレタン、エポキシに架橋されます。熱硬化性ポリマーを参照してください。
業界で使用されている複数成分接着剤のいくつかの市販の組み合わせがある。これらの組み合わせのいくつかは次のとおりです。
ポリエステル樹脂 – ポリウレタン樹脂
多成分接着剤の個々の成分は本質的に接着性ではない。個々の成分は混合後に互いに反応し、硬化時にのみ完全な接着を示す。多成分樹脂は、溶媒ベースまたは溶媒なしのいずれかであり得る。接着剤中に存在する溶剤は、ポリエステルまたはポリウレタン樹脂のための媒体である。硬化工程中に溶剤を乾燥させる。
プレミックスおよび凍結接着剤
予備混合凍結接着剤（PMF）は、混合、脱気、包装、凍結される接着剤である。 PMFは使用前に凍結しておく必要があるため、-80℃で凍結したらドライアイスで出荷され、-40℃以下で保存する必要があります。 PMF接着剤は、エンドユーザーによる混合ミスを排除し、刺激物または毒素を含む可能性がある硬化剤の暴露を低減します。 PMFは1960年代に商業的に導入され、航空宇宙や防衛分野で広く使用されています。
1部
一液型接着剤は、放射線、熱および水分などの外部エネルギー源との化学反応を介して硬化する。
光硬化材料（LCM）としても知られている紫外線（UV）光硬化接着剤は、硬化時間が速く、接着強度が強いために、製造部門において一般的になってきている。光硬化性接着剤はわずか1秒で硬化することができ、多くの配合物は、異なる基材（材料）を結合し、過酷な温度に耐えることができる。これらの特性により、UV硬化接着剤は、エレクトロニクス、通信、医療、航空宇宙、ガラス、光学などの多くの産業市場でのアイテムの製造に不可欠です。従来の接着剤とは異なり、UV光硬化接着剤は材料を一緒に結合するだけでなく、製品を封止してコートするためにも使用できます。それらは一般にアクリルベースである。
熱硬化性接着剤は、2つ以上の成分の予め製造された混合物からなる。熱が加えられると、成分が反応して架橋する。このタイプの接着剤には、熱硬化性エポキシ、ウレタン、およびポリイミドが含まれます。
水分硬化型接着剤は、基材表面または空気中に存在する水分と反応すると硬化する。このタイプの接着剤には、シアノアクリレートおよびウレタンが含まれる。
原産地別
ナチュラル
天然接着剤は、植物デンプン（デキストリン）、天然樹脂、または動物（例えば、乳タンパク質カゼインおよびハイドベースの動物接着剤）などの有機源から製造される。これらはしばしば生体接着剤と呼ばれる。
1つの例は、水中で小麦粉を調理することによって作られた単純なペーストである。デンプンベースの接着剤は、段ボール紙および紙袋製造、紙管巻き取り、および壁紙接着剤に使用される。カゼイン接着剤は、主にガラス瓶ラベルを接着するために使用されます。動物の糊は製本、木材の接合、およびその他多くの分野で伝統的に使用されてきましたが、現在は弦楽器の製作や修理などの特殊用途を除いて合成糊で置き換えられています。合板業界では、血液のタンパク質成分から作られた卵白が使用されています。 MDFのような最新のパーティクルボードは合成熱硬化性樹脂を使用していますが、木材のハードボードであるMasoniteは、天然のリグニン（有機ポリマー）を使用して最初に結合されました。
合成
合成接着剤は、エラストマー、熱可塑性樹脂、エマルジョン、および熱硬化性樹脂をベースにしています。熱硬化性接着剤の例は、エポキシ、ポリウレタン、シアノアクリレートおよびアクリルポリマーである。最初に商業的に製造された合成接着剤は、1920年代にKarlsons Klisterでした。
応用
異なる接着剤のアプリケータは、使用される接着剤および接着剤が塗布される領域のサイズに従って設計される。接着剤は、結合される材料の一方または両方に塗布される。これらの部分を整列させ、圧力を加えて接着を助け、気泡の結合を取り除く。
接着剤を塗布する一般的な方法は、ブラシ、ローラー、フィルムまたはペレットを使用するもの、スプレーガンおよび塗布ガン（例えば、コーキングガン）を含む。これらはすべて手動で使用することも、マシンの一部として自動化することもできます。
接着剤が有効であるためには、3つの主要な特性を持たなければならない。基板を濡らすことができなければならない。 [注意：すべての接着剤が硬化するわけではありません]固めなければなりません。最後に、接着される2つの面/基板間に荷重を伝達できなければなりません。
接着、接着剤と基材との間の接着は、接着剤が基材の小さな孔の中に入っていく機械的手段によって、またはいくつかの化学的機構の1つによって生じ得る。接着の強さは、それが起こる手段を含む多くの要因に依存する。
場合によっては、接着剤と基材との間に実際の化学結合が生じる。他のものでは、静電気力のように静電気力が物質を一緒に保持する。第3のメカニズムは、分子間に生じるファンデルワールス力を含む。第4の手段は、基材への接着剤の水分補助拡散とその後の硬化を含む。
接着結合の質は、基板面積を効率的に覆う（湿潤）接着剤の能力に強く依存する。これは、基材の表面エネルギーが接着剤の表面エネルギーよりも大きい場合に起こる。しかしながら、高強度接着剤は高い表面エネルギーを有する。したがって、それらの用途は、ポリマーなどの低エネルギー材料にとって問題である。この問題を解決するために、表面処理を使用して接着前の準備工程として表面エネルギーを増加させることができる。重要なことに、表面処理は、再現性のある表面を提供し、一貫した結合結果を可能にする。一般に使用される表面活性化技術には、プラズマ活性化、火炎処理および湿式化学薬品プライミングが含まれる。