【鳥人間】接着目的の樹脂の検討3

前回からの続きです。

ここまで色々議論してきましたが、要するに大切なことは

①接着力を高めるには良く濡らすこと

②濡れ性を向上するということは接触角を０度に近づけるということ

です。

ここで固体の表面張力について考えます。難しいことは置いておいて、簡単に書こうと思いますので若干間違った解釈になるかもしれません。

固体の表面張力は完全に濡れる(cosθ=1)のときのγ_Lとして表記できます。これを臨界表面張力γ_C とも言いますが、これは素材固有の値です。例えばテフロンでは18mNm^(-1),ナイロン66では45mNm^(-1)くらいの値をとります。

ここで先程の付着濡れに関する式を見てみると

ΔG_a=-γ_LV(1+cosθ)

となっています。ｃosθ=1のときのγ_L をγ_Cと記述すれば

ΔG_a=-2γ_c

となり、ΔGaはγ_Cにのみ依ります。テフロンのγ_C<ナイロン66のγ_Cであるのでテフロンの方がΔGaが大きくなってしまう、つまり濡れにくいことを表します。自然現象に基づいて理論を構築しているので当たり前ではありますが、こんな風にして理解できます。

・ΔG_a=-2γ_c

・γ_Cは素材固有の値

炭素繊維や硬化したエポキシ樹脂においてもγ_Cは勿論存在します。硬化エポキシ樹脂のγ_Cは炭素繊維のγ_Cに比べて小さく、したがって樹脂が界面に存在している場合は濡れ性が低下します。

⇛濡れ性が低下するということは、接着力が低下する

⇛自作CFRP板でピールクロスを用いない場合、ヤスリがけしないで接着しようとしてもうまく付かない！

この理由を説明するとここまで面倒くさくなります。。。。

だるいので現象だけ覚えましょう！

接着力を向上させたいのであれば加工の段階では濡れ性を上げれば良いです。接着剤を変えて凝縮力を上げるのも勿論アリです。後者の場合はサーフィンボード修理ブログなどを読んでオススメ樹脂を調べるか、構造が既知であれば有機合成の知識から定性的に議論していけるかと思います。

一先ずはここまでで締めようかと思います。閲覧ありがとうございました。