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第１講 粘着・剥離の基礎
粘着・剥離現象が物理的な視点でどのように理解されるかを３回に渡って解説する。第１講は、表面張力と「ぬれ」、ならびに、物体の変形・流動に対する力学物性である弾性・粘性の基本的な定式化を解説する。これらの知識は、粘着・剥離現象を理解する上での基礎となるものである。
１．はじめに：粘着・接着現象を観るスケール
２．表面張力（表面自由エネルギー）
2.1 表面張力の測定法
３．ぬれ
3.1 力のつりあい
3.2 接着による表面自由エネルギーの変化
3.3 固体表面へのひろがり
3.4 固体表面（界面）の特徴づけ
3.4.1 臨界表面張力
3.4.2 固体の表面（界面）エネルギーの見積り
４．粘性と弾性
4.1 弾性・フック（Hooke）の法則
4.2 曲げ弾性
4.3 粘性・ニュートン（Newton）の法則
4.4 流体の運動方程式
4.5 ストークス（Stokes）近似
第２講 粘着・剥離における粘弾性
第１講では、「ぬれ」という性質を定量的に特徴付ける表面張力を解説した。ここで、粘着剤（接着剤）により接着している２つの物体の分離を考えてみよう。もし、粘着剤が全く変形しないのであれば、分離に必要な1 m あたりの力（または、1 m²あたりのエネルギー）は表面張力によって見積もることができる。たとえば、10 mm 幅の粘着テープを剥がすのに必要な力（剥離力）に着目しよう。表面張力の大きさは物質による違いはあるものの、通常10⁻² ∼ 10⁻¹ N/m 程度なので、剥離力は10⁻⁴ ∼ 10⁻² N 程度となる。ところが実際の剥離力はこれらの値よりも3～4桁くらい大きな値になり得る。この事実は、粘着剤が物体から分離すること以外に、分離に伴って引き起こされる粘着剤の変形・流動に対してエネルギーが余分に必要であることを示している。従って、接着および粘着を特徴付けるには、表面張力だけではなく、粘着剤の変形・流動も考慮する必要がある。
そこで、第２講では、第１講で解説した弾性・粘性の基本事項を踏まえて、粘着剤として利用される高分子が示す粘弾性、および粘着剤を評価する際に重要となる「粘着の３要素」を概説する。さらに、粘着剤の評価における具体的な状況での理論的考察を行う。
１．高分子レオロジーと粘着・剥離
1.1 動的粘弾性：粘弾性のモデルを用いて
1.2 時間‐温度換算則
２．粘着の3要素と経験則
2.1 粘着の3要素
2.2 粘弾性の窓
３．理論的考察
3.1 粘着テープ剥離時の応力分布
3.2 粘性流体のプローブタック
第３講 粘着剤の変形による形態形成と剥離ダイナミクス
第２講で、粘着・剥離に対する物理的なイメージが、着目する現象の空間スケールによって異なることを説明した。第３講では、比較的実用に近い空間スケール（≳ 10⁻³ m）での粘着・剥離に着目する。この場合、粘着剤のひずみと応力との間に線形の関係が成り立たなくなるほど粘着剤が大変形することがあり、粘着剤の大変形による形態形成も剥離の力学特性に影響を及ぼしうる。
また、剥離の動的挙動に着目すると、システム（装置）全体の剛性も問題となる。例えば，粘着テープ剥離において、剥離速度を一定に制御していても，剥離先端の進展速度が振動しながら剥離する場合がある。このような振動は，騒音や装置の破損といった実用上の問題を引き起こす原因となる。そこで、本講では粘着剤の大変形による形態形成の例を紹介し、支持体・被着体を含めた剥離システム全体の剛性を考慮した剥離のダイナミクスについて解説する。
１．剥離速度と剥離力の関係
1.1 剥離様式の変化
1.2 剥離力の自励振動
２．粘性突起（Viscous Fingering）
2.1 流体の速度と圧力場
2.2 界面運動の安定性解析
2.3 定性的な説明
３．プローブタック測定で観られる粘着剤の大変形・形態形成
3.1 粘弾性体のタックカーブ
４．粘着テープの剥離ダイナミクス
4.1 剥離先端の状態
4.2 形態の安定性と剥離力の時間依存性
4.3 システム剛性の影響
4.4 動的相図
4.5 剥離後の粘着剤の時空間パターンとダイナミクス