「接着」から、どのような技術を連想するでしょうか。恐らく、「接着剤」を思いつくでしょう。身近にあるほとんどの物で接着剤が使用されています。雑貨などの日用品から工業製品の代表格である自動車、さらに航空・衛星まで、さまざまな製品において、「接着剤」は欠かせない材料です。本稿では、接着および接着剤の技術全般について概説します。最初に接着剤に関する歴史を世代ごとに紹介します。その後に、接着剤の生産量推移、接着の定義、接着のメリット・デメリットを概説します。また、接着のメカニズム、接着剤の種類と分類、選定方法、接着剤の特性や比較、トラブル事例をまとめました。さらに、接着剤の課題、関係法令、接着剤に関連した事項（接触角、瞬間接着剤、4VOCとFフォースター、SDS、IAQ）を紹介します。最後に接着剤に関連した計測器を紹介します。

接着剤の歴史

接着の歴史について、世代別に紹介します。大きな流れは自然由来から合成系への変遷です。

1. 古代（～紀元前）

紀元前4,000年ごろの遺跡では、天然アスファルト^※1が使用された日干しレンガが出土しています。アスファルトは「最古の接着剤」のひとつとされています。古代エジプトでは、ミイラの包帯の固定に使われたようです。図1は、紀元前2600年ごろの古代都市の遺跡から出土した工芸品です。貝がらの貼り付けにアスファルトが使われています。

古代エジプト、中国、ヨーロッパなど、狩猟（しゅりょう）が盛んな地域では、動物の膠（にかわ）が装飾品やパピルスの接着に利用されています。日本では漆（うるし）が使われました。この時代の特徴は、接着剤の原料が動物性や植物性の天然素材です。

2. 中世（5～15世紀）

工芸品や家具製造において、にかわ・樹脂・漆などの接着剤が利用されました。東アジアでは、漆（うるし）が接着や塗装材料として発展しました。いまだ、自然素材ですが、加工技術が進化し接着材料の品質向上が進みました。

3. 近世～産業革命（16～19世紀）

木工技術や製本技術の発展とともに、接着剤の需要が増加しました。フランスやイギリスでは、膠の製造法が体系化されました。原材料は自然由来（動物・魚・植物など）に限定されています。

4. 近代

20世紀になると、化学による合成接着剤が登場しました。主な技術開発は次の通りです。
1909年：ベークランドがフェノール樹脂（ベークライト）を開発。これが合成樹脂の接着剤発展につながりました。
1920〜30年代：尿素樹脂、メラミン樹脂、酢酸ビニルなどの接着剤が登場しました。第二次世界大戦中には航空機や兵器用途でエポキシ接着剤、合成ゴム系接着剤が実用化されました。接着剤の工業化が進んだ時期です。

5. 戦後の高度成長時代（1950年代～）

接着剤産業が大きく進展しました。家電、自動車、建築、包装など、広範囲の分野で需要が拡大しました。この時期に瞬間接着剤（シアノアクリレート）が開発され、普及しました。ポリウレタン樹脂、アクリル系接着剤などの高性能接着剤へ進化しました。

6. 現代（2000年代～）

接着剤は高機能化に加えて環境対応への両立が求められています。環境負荷を減らすために、水性接着剤、ホットメルト、溶剤フリーが主流となりつつあります。また、バイオ接着剤（再生可能原料由来）や医療用接着剤（手術用・止血用）も登場しました。自動車、航空機、電子機器では、従来の接合技術を進化させた構造用接着の採用が進んでいます。

接着剤の生産量

図2は日本における接着剤生産量の推移です。近年の生産量は減少傾向です。要因としては、物の生産拠点が海外へ移転、製品の軽量化や部品点数削減による接着剤の使用量減少、梱包における接着剤の不使用や少量化が進む、などです。

図3は接着剤の2024年における用途分野別の出荷量割合です。割合が高い順位は合板、建築（現場施工）、包装、自動車向けとなっています。

接着の定義

「接着」とは、日本産業規格JIS K6800によると、「接着剤を媒介とし、化学的若しくは物理的な力又はその両者によって2つの面が結合した状態」と定義されています。つまり、「接着剤」^※2が重要な役割を担っていることです。はんだ付け、ロー付け、溶接、溶着などはJIS K6800上では接着に分類されません。なお、「接着」と類似の「接合」とは「2つ以上の物体を何がしかの手段で一体化させること」の総称ですので、接着を含めて、溶接、溶着、締結、圧着などの方法で行われます^※3。図4は「接合」と「接着」のイメージです。力学的な特性を面と面との視点で比較すると、「接合」は応力が集中し、「接着」は応力が分散します。用途や要件によって使い分けられます。

接着のメリット、デメリット

接着は、他の溶接やボルトナット締めどの接合に比べて多くのメリットがあります。接合の性能面や作業面の観点でまとめると表1です。

一方、接着のデメリットをまとめると、表2となります。接着のメリットと併せて、接合の工法として採用する場合は事前の検討が必要です。

接着のメカニズム

被接着剤（くっつけるもの）に接着剤を塗布し貼り合わせた後に接着剤が固化（硬化）して、非接着材同士が固定されます。この接着するメカニズムは単一でなく複合的ですが、代表的なメカニズムとして、① 機械的接合、② 物理的相互作用、③ 化学的相互作用が挙げられます。

① 機械的接合

「アンカ効果」や「投錨効果（とうびょう効果）」とも呼ばれます。接着剤が、被接着材表面にある隙間（すきま）に入り込んで固まり、あたかも、錨（いかり）を降ろしたように接着することです。

② 物理的相互作用

接着剤の分子と被接着材の分子とが引き合って接着するメカニズムです。「ファンデルワールス力」と呼ばれます。分子間の距離が近いほど強くなります。離れると急激に弱くなります。

③ 化学的相互作用

接着剤の分子と被接着材の分子とが化学反応によって結合します。

接着剤の種類

接着剤には多くの種類があり、それぞれが固有の接着特性を有しており、要求仕様などに応じて選択されています。接着剤の分類にはいろいろな観点でのまとめ方がありますが、主成分の観点で分類すると、「有機系」と「無機系」とに大別され、さらに「有機系」は「天然系」と「合成系」とに分類されます。

合成系をさらに細分化すると、樹脂系接着剤は熱可塑性と熱硬化性に分類されます。

その他の分類法として、① 硬化方法による分類、② 用途別の分類もあります。

① 硬化方法による分類

硬化区分は「化学的硬化」と「物理的硬化」とに分類できます。

② 用途別の分類

用途別に分類すると、高強度となる「構造用」から「文房用」まで分類できます。

接着剤の選定

接着剤には多くの種類があります。その中から最適な接着剤を選定することは難しいことです。しかしながら、要件にあった適切な接着剤を選定しないと、トラブルを引き起こす可能性があります。接着剤の選定に際しては、事前の検討が必要です。接着剤を選定する基本的な項目は次の通りです。

1. 接着剤を使う目的
2. 接着する被接着材
3. 被接着材の構造
4. 接着剤を塗布する工法
5. 接着後に使用される場所、環境
6. 法規制やコストの要件

以上の要件を検討した上でも、接着剤メーカ各社の製品から適切な接着剤を選定することは難題となります。そこで、被接着材の組み合わせに対応した接着剤の選定を判りやすくまとめた「接着早見表」が作成されています。表7は「接着剤早見表」の一例です。具体例は接着剤メーカや各所の公開資料をご覧ください。

機能性接着剤

接着剤の基本機能は「物をくっつける」ですが、接着の機能に加えて、新たな機能を付加した接着剤は「機能性接着剤」として呼称されています。機能の特性の視点で体系化すると、図8となります。

接着剤の耐熱特性

接着剤は高分子材料を主な成分としているため、耐熱性が課題となります。一般的に使用されるエポキシ系接着剤の耐熱性は50℃程度、無機系接着剤のケイ酸系は高温（800℃）の耐熱性を有しています。表9は主要な接着剤と耐熱特性です。

主要な接着剤の特性比較

主要な接着剤である、シアノアクリレート系（瞬間接着剤）、エポキシ系接着剤、ポリウレタン接着剤、アクリル系接着剤について、特性を比較すると表10となります。各接着剤の基本的な特徴は、シアノアクリレート系は「接着の速さ」と「強さ」が長所ですが、柔軟性や耐環境性は劣ります。エポキシ系は耐熱性、耐水性に優れていますが、硬化時間が長いです。ポリウレタン系は柔軟性があり衝撃吸収性があります。アクリル系は多くの用途に適しています。

接着剤のトラブル

接着剤のトラブルは単一の要因でなく、諸条件が複雑に関係していることが多いため原因の特定が難しいとされています。予防対応としては、適切な接着剤の設定、被接着材の前処理、正しい施行条件（温度、湿度、圧力）、実環境を想定した評価試験の実施等が重要です。表11はトラブルの一例です。

接着剤の課題

接着剤には何らかの有機溶剤が使用されています。直接的な取り扱い注意事項としては火気や健康への課題があります。特に溶液形接着剤には有機溶剤が多く含まれます。水性形接着剤には有機溶剤が含まれないので安全との見方がありますが、アルコールなどが添加剤と言う名称で含まれているので、扱いに際しては注意が必要です。また、無溶剤形接着剤と呼称されるエポキシ系接着剤、ホットメルト接着剤などでも、少量の有機溶剤が含まれている物があります。よって、健康問題への対応が必要です。加えて、接着剤が使用されている製品や接着剤そのものを廃棄する際に、環境汚染の要因とならない配慮が求められます。また、多くの合成接着剤は石油由来の原料が使用されているので資源問題への対応がなされています。以上の課題をまとめると、接着剤においても、製造 → 使用 → 廃棄までのライフサイクルアセスメント（LCA：Life Cycle Assessment）が重視されます。

接着剤に関連する法令

接着剤に関連する法令は、成分そのものを対象とするものだけでなく、建築や環境、廃棄など、多くの法令が公布されています（表12）。また、国内法令に加えて、輸出する製品については欧米等の法令を準することが必要です（表13）。国連が策定したGHS（Globally Harmonized System of Classification and Labelling of Chemicals）は国内法令やJISにおいても準用されています。

関連事項

1） 接着角

フッ素コートされたフライパンに水滴を落としても、フライパンの面に水が馴染まないことは経験していると思います。この現象はフッ素コート面の表面張力^※4が小さいからです。接着の観点で言えば、接着剤が馴染まない、つまり接着性が低いことになります。この特質を表す指標を「接触角」と呼称します。液滴と固体表面とで形成される角度です。接触角が小さいほど液体が濡れやすく、大きいほど濡れにくくなります。図8は接触角と馴染みやすさの関係イメージです。よって、接着剤と被接着材との組み合わせによって接着の特性が変わります。なお、本稿では解説しませんが、接着性を向上させるために、「プライマ」と呼ばれる下地処理剤を施した後に、接着剤を塗布します

2） 瞬間接着剤

接着剤のなかでも、速乾性の特徴を売りにした瞬間接着剤について技術解説します。主成分はシアノアクリレートです。1950年代にイーストマン・コダック社（米国）が発明し商品化したのが始まりです。基本的な特徴は水分と反応して瞬時に硬化する性質です。欧米では、登録商標である「Super Glue」が一般名称として定着^※5しているようです。

3） 4VOCとF☆☆☆☆（フォースター）

「4VOC」とは、厚生労働省が公表した「室内空気中化学物質の濃度指針値」で対象となっているトルエン、キシレン、エチルベンゼン、スチレンを指します。規格や規定ではなく自主的な、環境に配慮すべき指針値です。なお、日本接着剤工業会が、「室内空気中化学物質の濃度指針値」に基づく基準を満たした接着剤について、「4VOC基準適合」の証明書発行と表示許諾を行っています。「F☆☆☆☆（フォースター）」はシックハウス症候群の主因とされている「ホルムアルデヒド」の放散量に関する等級表示です。JIS A 5905で規定されています。また、建築基準法で使用部材の要件として定められています。等級が「F☆☆☆☆」であれば、使用制限はなく、あらゆる部材に使用できます。「F☆☆☆」であれば使用する面積に制限があります。「F☆☆」以下の部材は、原則使用できません。ただし、「F☆☆☆☆」の部材でも、4VOCが含有する可能性があるため、接着剤及び使用されている部材を使用する際は、両方の基準を満たしている製品の使用が安心と言えるでしょう。

4） モータの永久磁石接着

電動車用モータの主流である永久磁石同期モータ（SPM：Surface Permanent Magnet Motor）^※6では、磁石をロータの外側に張り付けるので、高回転時の遠心力によって磁石がはがれるリスクがあります。特に強力な磁力が特徴である「ネオジウム磁石」は線膨張係数がプラスとマイナスの特性を示すので、接着剤の選定には留意が求められます。主に使用される接着剤は、2液混合型エポキシ接着剤です。

5） SDS（Safety Data Sheet）

安全データシートの略です。2012年に国際的に名称が統一されましたが、以前はMSDS（Material Safety Data Sheet）と呼称されていました。化学物質やそれを含む製品を安全に取り扱うための情報を記載した文書です。各メーカで用意されており、主な記載内容16項目で、JIS Z 7253に規定されています。記載項目は、化学品及び会社情報（化学品の名称、化学物質名、製品名、会社情報など）、危険有害性の要約、組成及び成分情報、応急措置、火災時の措置、漏出時の措置、取扱い及び保管上の注意、ばく露防止及び保護措置、物理的及び化学的性質、安定性及び反応性、有害性情報、環境影響情報、廃棄上の注意、輸送上の注意、適用法令、その他の情報、です。

6） 接着剤の塗布方法

接着剤を塗る際にも留意点があります。図9は接着材を面接合する際の塗り方です。圧着後に空気が閉じ込められないような塗り方が推奨されます。

7） IAQ問題

IAQ（Indoor Air Quality）問題とは、直訳すると「室内空気質問題」となります。これは主に専門分野で使われる用語ですが、一般的には住宅で問題となっている「シックハウス症候群（Sick House Syndrome）」として知られています。これ以外にもオフィスビルや商業施設で課題となる「シックビルディング症候群（Sick Building Syndrome）」があります。症状や対象、発症者に違いはありますが、頭痛、目や喉の痛み、アレルギ症状、集中力低下、倦怠感などです。原因についても両者で異なりますが、共通している要因の一つとして建築材、塗料や接着剤などから放出される揮発性有機化合物（VOC：Volatile Organic Compounds）が挙げられます。シックハウス症候群に関する知識や対応策等については、厚生労働科学研究の成果物として公開された資料をご覧ください。
「科学的根拠に基づく シックハウス症候群に関する 相談マニュアル（改訂新版）」

関連計測器の紹介

接着剤に関連した計測器の一例を紹介します。

その他の製品や仕様については計測器情報ページ から検索してください。

おわりに

接着剤の技術進化が社会生活を大きく向上させてきました。今後も「くっつける技術」の進化が個々人の利便性を高めるだけでなく、社会全体の発展に貢献するでしょう。