接着系におけるひずみエネルギー解放率、G_IC、G_IIC、およびG_IIICはクラックの接着層または接着界面への進展に対する抵抗力である。G_IC、およびG_IICはクラック長が長くなるにつれて、sigmoid型のようになり、G_IICはクラック長が長くなるにつれて減少し、いずれもあるクラック長からは一定になる。このようにG_IC、G_IIC、およびG_IIICの値はクラック長に依存しており、クラック長が試験片の厚さの5倍、0.65(＝クラック長/スパンの長さの半分)、試験片の厚さの8倍以上の領域でそれぞれの値は試験片の形状および寸法に依存しないようになる。同じ接着剤について、これらの領域での破壊靭性値はG_IC<G_IIIC<G_IICの順に大きくなる。また、同じ接着剤で接着したクロスラップ試験とせん断ラップ試験の測定結果とひずみエネルギー解放率の値を比較してみるとある程度相関があると考えられる。引張り接着強さと√G_ICとの間には正の相関関係が認められるが、せん断接着強さと√G_IICとの間には明確な相関関係が認められない。

　一般に接着強さは、接着剤の粘弾性を反映した温度および速度依存性を示すことがよく知られている。同様に接着系のひずみエネルギー解放率の測定に際しても接着剤の変形と破壊が生じるので、その値は温度・速度依存性を示すことが予想される。ウレタン接着剤を用いた接着系において、G_IC(G_IIC)及び引張り接着強さ(せん断接着強さ)は接着剤の粘弾性を反映した温度および速度依存性を示した。G_ICとG_IICはある温度域(ガラス転移温度T_g)あるいはある速度域で極大値または高い値を示した。変形速度が増加するにつれてG_ICとG_IICの温度依存性の曲線は高温側にシフトする。低温域では界面破壊が主に生じるので、被着材の不均一な表面構造を反映したデータのバラツキが現われる。また、G_IICの曲線がG_ICのそれよりも低温側で極大を示す。粘弾性体である接着剤を使用した接着系のひずみエネルギー解放率について、次式のような関係が成り立つ。

　v:速度

　a_T:シフトファクター

　G_C:温度Tにおけるひずみエネルギー解放率

　G_CO:温度T₀におけるひずみエネルギー解放率

　そして、これらのデータに温度-速度換算則を適用すると、G_ICならびにG_IICのマスターカーブが求められる。G_IICの曲線はG_ICのそれよりも高速側で極大を示す。高速側では特に両者の値のバラツキが大きい。マスターカーブを求める際に用いたシフトファクターについてアレニウスプロットを行なうと二つの直線が得られることが分かった。このことは異なる破壊機構が存在することを示唆している

　接着強さの温度や変形速度依存性を測定し、その結果を接着剤の動的粘弾性と比較すると、その値が接着剤の貯蔵弾性率が高すぎても低すぎても低く、E’＝1.0×10¹⁰ dyne/cm²程度のときに最大値を示すことがわかる。一方、2種のエポキシ樹脂(Epikote828とEpikote871)をブレンドし、共通の硬化剤を用いて動的粘弾性が系統的に変化する一連の接着剤を調製して、接着系のひずみエネルギー解放率に及ぼす接着剤の動的粘弾性の影響を詳細に検討した。Epikote828とEpikote871とを種々の割合で混合し、これと共用の硬化剤であるDETAによって硬化すると、室温でガラス状態からゴム状態まで系統的に変化する一連のポリマーが得られる。これらのポリマーを接着剤として木材を接着した系について、引張り接着強さやせん断接着強さならびに開口モードのひずみエネルギー解放率G_ICや面内せん断モードのひずみエネルギー解放率G_IICを測定した。Epikote871の割合が非常に高い混合系、すなわち接着剤の弾性率が低くなる場合には、引張り接着強さは非常に低く、破壊形態は接着剤層の凝集破壊となる。また、木破率も当然低い。しかし、Epikotc828の割合が増し、接着剤の弾性率が高くなるにつれて引張り接着強さは上昇し、貯蔵弾性率E’が1.0×10¹⁰ dyne/cm²近くになったときに極大値が現われ、そして接着剤が完全にガラス状態(E’>1.0×10¹⁰ dyne/cm²)になれば引張り接着強さが若干低下する。引張り接着強さが上昇すれば当然木破率も大きくなるが、それと同時に木破率のバラツキも大きくなっている。せん断接着強さはEpikotc871の混合割合が0-40%の範囲では100kgf/cm²のオーダーの値になるが、混合割合がこれより高くなると接着剤の凝集力が弱くなり、その値が次第に低下する。

　Epikote871の割合が0-40%の範囲ではG_ICがほぼ一定になっており、Epikote871の割合が50-60%の領域ではG_ICが高くなっており、さらにEpikote871の混合割合が増すと接着剤の弾性率や凝集力が次第に低下していき、G_ICも低下する。一方、G_IICは混合割合が約20%のときに極大を示し、これより混合割合が多くても少なくても値が減少する。

　引張り接着強さならびにG_ICは接着剤のTgが約50℃、貯蔵性率E’＝1.0×1¹⁰ dyne/cm²、損失弾性率E"＝6.0×10⁸ dyne/cm²、tan＝0.1程度のときに、ともに極大になることが分かった。また、せん断接着強さとG_IICについても定性的に同様の結果が得られた。

　接着剤のT_g以上の温度域では引張り接着強さと√G_ICの間には曲線で表されるような相関関係が認められる。この領域では両方とも接着層の凝集破壊が生じることが特徴である。一方、温度が接着剤のT_gより十分低くなると接着剤はガラス状態となり、弾性率も高くなる。その結果、界面に応力集中が生じやすくなり、破壊力学試験では界面破壊が、クロスラップ試験では被着材の凝集破壊が主に生じるようになる。従って、引張り接着強さと√G_ICの間には明確な相関関係が認められない。全体的には両者の相関が一つのループで表されるものが多い。ある接着系については相関が単純増加の曲線で表されるものもある。また、温度が増加するにつれて各点はそのループ上右回りする傾向がある。破壊靭性が高くなるにつれて、相関曲線は当然強靭性側へシフトする。これは、異なる接着剤の接着性能を評価する場合、クロスラップ試験では引張り接着強さが同じ値で評価されても、破壊力学的試験ではG_ICがそれぞれ異なる値として評価されることを意味している。また、接着剤の構造・物性や粘弾性が引張り接着強さと√G1_ICの相関関係に強く影響を及ぼす。

　せん断接着強さと√G_IICとの間には正の相関関系が認められる。PVAc(S)のような線状高分子の場合は低温域では両者の間の相関が明確ではなく、接着剤のT_g以上の温度域では接着剤が流動状態になるので被着材の破壊が先に生じるようになる。従って、十分高い温度域ではG_IICの測定が不可能であった。温度が十分高いレベルから低下し、それにともなって接着剤がゴム状態からガラス状態に変化するにつれて、測定値は相関直線の上に沿って増加するようになる。また、破壊靭性が高くなるにつれて、相関直線は当然強靭性側へシフトするが、両者の値が高くなると各相関直線は一つに収斂するようになる。従って、一般の市販の接着剤を使用し、接着剤がガラス状態のときに各試験を行なった場合、両者ともに十分高い値を示すので、両者の相関がある範囲で集中したような形となることが多い。

　以上のことから、接着系の破壊は非常に複雑な現象であり、接着強さならびにひずみエネルギー解放率は接着剤の粘弾性に強く依存していることがわかる。また、両者の相関関係には破壊形態や接着剤の粘弾性が強く関係していることが示唆された。今後は両者の相関関係について多くのデータを蓄積し、より明確な定量的関係を求める必要があると考えられる。