접착에 대한 이유
1) 서로 잡아당김
'왜 붙을까?'에 대한 첫째 이유는 접착하고 있는 두 물체의 경계면의 최전선에 있는 분자사이의 "서로 잡아당김"이다.
바로 이 두 물체간의 분자의 서로 잡아당기는 힘을 접착력이라 하며, 이러한 접착력의 본체를 무엇으로 보느냐에 따라 접착이론이 구분되어 진다. 접착력의 본체라고 생각되어 지는 것들로는 주로 Van der Waals 힘과 수소결합이 있고, 때로는 금속 표면에 전하가 작용할 때 이에 작용하는 인력인 경상력(image force), 계면을 넘어서 서로 상대방의 안쪽으로 확산하여 가는 선상 고분자의 엉킴(확산설), 전기2중층의 존재에 의한 잡아당김(전기설) 등이 있다.
이러한 "서로 잡아당김"은 고무와 같이 고체를 구성하는 분자끼리 "서로 잡아당김(분자간력)"으로써 기계적 강도를 가지는 고체를 만들어 내는 "자착(autohesion)"의 경우와 일반적인 접착에서 볼 수 있는 접착제 분자와 피착제 분자와의 "분자간력에 의한 서로 잡아당김"이 있다. 접착의 이유는 이와 같이 분자간의 서로 잡아당기는 힘에 의한 것이 대부분을 차지하며 이러한 잡아당기는 힘의 중점을 Van der Waals의 힘으로 보느냐(비접착설), 확산의 힘으로 보느냐(확산설), 흡착에 의한 것으로 보느냐(흡착설), 표면에너지에 의한 것으로 보느냐(표면에너지설)에 따라 각 이론들이 구분되어 지는 것이다.
그러므로 위에서 언급한 여러 접착이론 중 "기계적 접착설"을 제외하면 다른 접착이론은 분자간의 "서로 잡아당김"에 그 이유를 두는 것이라 할 수 있겠다.
2) 단순한 역학적인 작용
우리는 두 개의 재료를 접합시킬 때 흔히 두 가지 방법을 사용한다. 하나는 접착제에 의한 것이고 또 하나는 못 등을 이용한 것이다. 접착제의 작용을 못 등의 작용과 같은 기계적인 작용으로 생각하는 것이 "단순한 역학적인 접착"이다.
이것은 고체 표면에 있는 요철 등에 기인하는 걸림, 접착하고 있지 않은 부분이 미세한 구멍으로 되어 있기 때문에 일어나게 되는 모세관 현상에 의한 부압(負壓)의 발생 등이 그 원인이다.
기계적 접착설에서 말하는 쐐기와 같은 작용이 바로 그 중 하나이며, 예를 든다면 우리가 치과에서 치료를 받을 때 치아에 구멍을 뚫고 그 안에 아말감을 넣을 때 아말감이 나타내는 접착의 힘이 기계적인 접착에 의한 효과인 것이다.
이러한 예를 든다면 다음과 같다.
지퍼효과 : 한 물질의 凹部와 다른 한 물질의 凸部가 지퍼의 형태로 물려서, 凹部에 의해서 凸部가 탄성적으로 죄어지는 효과
투묘효과 : 기계적 접착설에서 기술한 바와 같이 고체의 오목한 부분에 접착제가 유입되어 굳어짐에 따라 빠지지 못하게 되어 나타나는 접착 효과
소성변형에 의한 융착 효과 : 양 물질의 재면중에 돌기를 형성하는 두 부위가 서로 닿게될 때 돌기부에 가하는 압력이 크게 때문에 서로 닿게되는 점에서 상호 융착하게 됨으로 얻어지는 효과
모세관 효과 : 서로 접착하고 있는 부분 이외의 부분들은 모세관과 같은 미세한 구멍으로 되기 때문에 부압(負壓)이 생겨지고, 이로 인하여 대기압과의 차이만큼 가압되어 접착의 효과가 나타나는 것
갈고리(hooking)효과 :기계적 접착설의 투묘작용과 관련있는 것으로써 다공성 피착제간의 접착에서 최대 효과가 발휘될 수 있음
3) 점착
우리가 접착 테이프 등을 책상 끝에 붙여 두었다가 잡아 땐다고 생각할 때 테이프의 한 끝을 더 천천히 잡아당기면 비교적 작은 힘으로 떼어 낼 수 있지만, 힘을 주어 빠른 속도로 잡아당긴다면 그 저항이 커서 오히려 작은 응접 테이블인 경우 테이블 쪽이 움직이게 될 것이다.
보통 빨리 땔 때의 저항력은 천천히 땔 때의 1000배나 될 때가 있다. 이와 같이 현상은 접착의 유변학적인 특성의 한 면이라고 하겠다.
우리가 점착이라고 말하는 것은 접착제가 끈적 끈적한 물질이고 그것을 피착제로부터 떼어낼 때, 점탄성적 변형에 상당한 힘을 필요로 할 때를 말하는 데 이러한 성질을 지닌 물질은 매우 가벼운 힘으로도 피착제의 표면과 접촉하여 바로 결합을 형성할 수 있으며, 파괴될 때는 일반적인 접착제에 의해서 접착된 물질 사이의 파괴와는 달리 점착제와 피착제의 계면에서의 접착성은 마지막 순간까지 변하지 않고 달라 붙어 있게 된다. 이와 같은 점착의 경우는 접착의 특수한 예라고 할 수 있겠다.
