Which is stronger: Glue or tape? - Elizabeth Cox

翻訳: Chihiro Eguchi 校正: Tomoyuki Suzuki

The oldest glue in the world is over 8,000 years old

世界最古の接着剤は8000年以上前に

and comes from a cave near the Dead Sea.

死海の近くにある洞窟で誕生しました

Ancient people used this glue,

古代人が使っていた接着剤は

made from a mixture of animal bone and plant materials,

動物の骨と植物を混ぜて作られていて

to waterproof baskets and construct utensils.

容器の防水加工や道具作りに 使われていました

And for thousands of years after,

その後数千年間

plants and animals were the glue that held human civilization together.

植物や動物から作られた接着剤は 人類の文明を融合させました

Today, we have enough types of tape and glue to build and repair almost anything.

現在 様々なテープや接着剤が存在し ほとんど何でも作ったり直したりできます

But what gives glue and tape their stickiness?

では 接着剤やテープは なぜくっつくのでしょう？

And is one stronger than the other?

そして どちらのほうが強力なのでしょう？

Adhesives can be made from synthetic molecules

接着剤の材料には合成分子のほか

or natural proteins and carbohydrates

天然のタンパク質や炭水化物などがあります たとえば ―

like the vegetable starch dextrin,

野菜由来のデンプン デキストリン

the milk protein casein,

牛乳のタンパク質であるカゼイン

and the terpenes in tree resin.

樹脂に含まれるテルペンなどがあります

In order to work, glue and tape need both adhesive bonds and cohesive bonds.

接着剤やテープが働くためには 接着力と凝集力が必要です

Adhesive bonds occur between an adhesive’s molecules

接着力は 接着剤の分子と

and the molecules of whatever it’s sticking to.

被着材表面にある分子との間に働く力です

Cohesive bonds happen between a glue or tape’s own molecules,

凝集力は 接着剤やテープそのものに 含まれる分子同士が

holding it together.

おたがいに結びつく力です

Most glues consist of adhesive polymers dissolved in a solvent

大抵の接着剤は接着ポリマーを 溶剤に溶かして

that prevents them from sticking to the inside of the bottle.

容器の中で固まらないようにしています

The strong smell of many glues comes from the solvent,

多くの接着剤が放つ強烈な匂いは

which evaporates when exposed to air.

溶剤が空気に触れて揮発したものです

Some glues use water as a solvent,

溶剤に水が使用されている場合もありますが

but others use chemicals that can be harmful to inhale.

吸い込むと危険な化学薬品が 使われている場合もあります

Glues with two or more components that chemically react instead of just drying

２つ以上の成分からなる接着剤は 乾燥だけでなく化学反応によって

can create stronger bonds.

より強い接着力を生みます

Both the adhesive and cohesive bonds of glue are strong,

接着剤は接着力も凝集力も強力ですが

but the drying process makes them irreversible.

一度乾くと元の状態には戻りません

This is why, if a glued surface is broken after it dries,

接着剤で固められた箇所が壊れたら

it can’t be reattached without new glue.

また新しく接着剤を使わないと 直せないのはそのためです

By contrast, when tape is applied to a surface,

逆に テープを使用した場合は

it forms weaker, reversible bonds,

弱いながらも可逆的な力で接着するので

so you can peel a piece of tape off a surface and use it again.

同じテープを剥がして もう一度 使うことができます

These weak bonds, called Van der Waals forces,

この弱い結合力を ファンデルワールス力といい

can occur between any two materials,

２つの物質が

but only if they’re extremely close together,

肉眼では見えないほど とても近づいた時に働きます

closer than the naked eye can see.

Tape usually consists of a backing coated with a combination of a rubber

テープの多くは ゴムや ゴムのような伸縮性のある成分で

or rubber-like "stretchy" component,

コーティングされた支持体と

and a compound called a tackifier.

粘着付与剤という物質できています

That’s the "sticky" component.

それがテープの粘着性の正体です

A tape’s stickiness is determined

テープの粘着力は

by the proportion of elastic component and tackifier,

ゴムと粘着付与剤の混合比率

the thickness of adhesive spread onto the backing,

支持体に塗られた粘着剤の厚み

and the type of backing material.

そして支持体の素材で決まります

No chemical reaction occurs when tape is pressed onto a surface.

テープを被着体に押し付けても 化学反応は起きません

Instead, the soft adhesive flows into the cracks and grooves of the surface.

その代わり 柔らかい粘着剤が 接着面のヒビや溝に流れ込みます

This ability to slide into cracks and then stay in place is called viscoelasticity.

流れ込んだ箇所に留まる性質のことを 粘弾性といいます

Once the viscoelastic adhesive fills these microscopic crevices,

粘弾性のある粘着剤が とても微小なヒビに流れ込めば

it is close enough to form Van der Waals forces.

ファンデルワールス力が発生するのに 十分な距離まで近づけます

So what’s the world’s strongest adhesive?

では 世界で一番強い接着剤は何でしょう?

Well, there’s no one answer.

残念ながら その答えは 一つに定まりません

In terms of absolute strength of adhesive bonds,

接着力の強度の面から考えると

glue is stronger than tape,

テープより接着剤のほうが強力です

but no single adhesive works well in all circumstances.

しかし どんな環境下でも有効な 接着剤はありません

Of the glues, cyanoacrylates, or super glues,

瞬間接着剤としても知られている シアノアクリレートは

may form the strongest bonds,

接着剤のなかでも 最強の接着力を発揮しますが

but two-component epoxy glues have much higher resistance to heat and shearing,

２液混合エポキシ接着剤のほうが 熱やせん断力への耐性が優れていて

and are compatible with a wider range of surfaces.

さらに より様々な材質を 接着することができます

So, if you wanted to dangle an anvil in the air,

空中で鉄床をぶら下げるのであれば

super glue might be your best bet.

瞬間接着剤が最も適しているでしょう

But if you’re doing so over an active volcano,

しかし もし活火山の上でと言うのであれば

you’d want an epoxy instead.

エポキシ接着剤のほうが適しています

And in order to work at all,

要は うまく接着させるには

glues need enough real estate where surfaces touch.

接着剤が働く十分な接触面積が 必要なのです

If for some reason you wanted to make a chain of bowling balls,

ボウリングの玉でチェーンを作りたければ

duct tape would be better.

ダクトテープを使った方がよいでしょう

Engineers weigh similar, if less absurd, factors all the time.

ここまで馬鹿げていないにしても 技術者はいつもこんなことを考えています

Choosing the right glue to withstand the heat inside an engine

エンジン内の熱にも耐える接着剤を 正しく選ぶことは

is a matter of life and death.

生死に関わる問題です

And though the strength of duct tape’s adhesive bonds

たとえダクトテープの粘着性が

can’t compete with those of epoxy glues,

エポキシ接着剤よりも弱くても

tape does have the advantage of instantaneous stickiness in an emergency.

緊急時に さっと接着させる力では ダクトテープの方が優れています

Glue may be necessary to get a rocket to space,

ロケットを宇宙へ飛ばすには 接着剤が必要ですが

but when it comes to extraterrestrial repairs,

大気圏外での修復作業には

stick to duct tape: liquid glues don’t work in zero gravity.

ダクトテープの方が使われます 液体の接着剤は無重力空間では使えませんから