泡 ボイド 書籍
 
No.1739
製造プロセスのスケールアップ 正しい進め方とトラブル対策 事例集
 

★豊富な事例から【ボイドレス】、【気泡レス】を達成する  

   『前処理』『添加剤』『機械・装置』等、、、 様々なアプローチで解決!

 
〜品質不良を生み出す・生産効率を下げる原因を退治する〜

気泡・ボイドの発生メカニズムと

未然防止・除去技術

発刊 2014年2月28日   体 裁 A4判 544頁   定 価 95,000円(税抜き)

■ 本書のポイント

▼ 塗布、接着、貼合せ、溶接、攪拌、混合、成形、エッチング、実装、封止、充填、培養、、、
製造プロセスでの気泡・ボイドの問題を解決するヒントがここに!

▼ なぜ、各製造プロセスで泡・ボイドが発生するのか? そのメカニズムから解説!
発生メカニズムと原因が分かれば、対策が練れる、準備ができる!

▼ こんな問題点の対策が掲載!
    材料中の溶存ガス、泡巻き込み、エア溜まり、泡立ち、ピンホール、
ヌレ広がり時の気泡混入、ガス「包囲」による気泡の発生、
樹脂流動性に違いによる気泡発生、添加剤の化学反応による泡発

■ 執筆者(敬称略)

オムロン(株) 伊藤 満雄 (株)エー・アンド・デイ 田中 丈之
オムロン(株) 福原 智博 (株)ノリタケカンパニーリミテド 鳥本 幹雄
長岡技術科学大学 河合 晃 (有)金子技術士事務所 金子 四郎
アクシス(株) 野辺 善仁 (有)トキUV 桐山 義行
山形大学大学院 高橋 幸司 富士ゼロックス(株) 藤井 雅彦
(株)日本製鋼所 中島 英昭 東芝機械(株) 山本 淑弘
東京理科大学 松崎 亮介 (株)FUK 佐伯 和幸
滋賀県立大学  南川 久人 オリジン電気(株) 中村 昌寛
大阪府立大学  高比良裕之 関東化学(株) 石川 典夫
(株)アールフロー 竹田 宏 金沢工業大学 草野 英二
東京工業大学 川口 達也 (株)ナノキャスト 菊池 政男
三重大学 川口 正美 新日鉄住金エンジニアリング(株) 前川 浩規
(株)EME 今城 康隆 東芝機械(株) 相田 悟
(株)EME 小林 秀樹 大阪大学 接合科学研究所 片山 聖二
(株)EME 小坂 洋平 上智大学  高井 健一
(株)EME 柏村 尚 日鐵住金溶接工業(株) 大村 大輔
(株)シンキー 塚 隆之 (株)タセト 岡崎 司
名古屋工業大学 岩田 修一 大阪大学 接合科学研究所 中田 一博
ポリポア(株) 大嶺 浩 大阪府立大学大学院  平井 義彦
エボニック・ジャパン(株) 川西 洋介 林純薬工業(株) 田湖 次広
新潟工科大学 竹園 恵 長岡技術科学大学 田中 諭
キレスト(株)、(株)ミツワフロンテック 成見 和也 大阪大学  竹本 正
ビックケミー・ジャパン(株)  若原 章博 小島化学薬品(株) 渡邊 秀人
日華化学(株) 友田 裕一 京都大学大学院 金子 豊
三菱重工環境・化学エンジニアリング(株) 尾田 誠人 新日本製鐵(株)  石川 信二
山形大学  佐野 正人 TOWA(株) 砂田 衛
(株)アントンパール・ジャパン 宮本 圭介 (有)アイパック 越部 茂
Glass Service Jiri Urlich 日機装(株) 小林 吉伸
日本山村硝子(株) 辻 良太 リソテックジャパン(株)  関口 淳
旭硝子(株) 前原 輝敬 (有)アーステック 小島 啓安
伯東(株) 高橋 秀樹 産業技術総合研究所 三谷 武志
ジャパンプローブ 大平 克己 弘前大学大学院 中澤日出樹
(株)島津製作所 夏原 正仁 武田コロイドテクノ・コンサルティング(株) 武田 真一
(株)島津製作所 丸山 充 西野技術士事務所 西野 敦
アンシス・ジャパン(株) 中嶋 進 元昭和精工(株) 中村 勇
神奈川大学 西本 右子 岩手大学 西川 尚宏
スペクトリス(株) 石津 義男 みづほ工業(株) 高木 和行
日油(株) 嶋田 昌彦 ジェイオーコスメティックス(株) 中野 彰浩
日本塗装機械工業会 平野 克己 (株)アルビオン 深澤 宏
楠本化成(株) 長沼 桂 秋山錠剤(株) 阪本 光男
日本ペイント(株) 末吉 純一 新新薬品工業(株) 水野 博昭
プラスチック工学研究所 辰巳 昌典 吉田技術士事務所 吉田 照男
東洋機械金属(株) 井上 玲 三菱化学フーズ(株) 小川 晃弘
本間技術士事務所 本間 精一 (株)技術開発総合研究所 本望 行雄
高野技術士事務所 高野 菊雄 SPXフローテクノロジージャパン(株) 中島 康行
(株)プラモール精工 脇山 高志 (株)イズミフードマシナリ 杉舩 大亮
(株)システムリソーセズ 今井 弘幸 Sun Chemical Limited 玉岡 貴司
日精樹脂工業(株) 池田 透 崇城大学 山本進二郎
PLAMO(株) 茂木 淳志 広島大学 金田一智規
YKK(株) 田中 映 (株)島津製作所 三上  博久
クオドラント・プラスチック・コンポジット・ジャパン(株) 吉田 智晃 (株)東レリサーチセンター  橋本 秀樹
MTO技術研究所 桝井 捷平 (株)ニレコ 曽我 亮一
包装科学研究所 葛良 忠彦 (株)クオルテック 高橋 政典
(株)名機製作所 廣瀬 智章 筑波大学  堀 三計
松本技術士事務所 松本 宏一    

 

■ 目  次

第1章 泡発生・崩壊のメカニズムは?

第2章 泡が安定化する要因とは?

第3章 脱気・脱泡の方法と そのメカニズムとは?

第4章 化学的、機械的な消泡/ 脱泡テクニック

第5章 泡の形状分析と存在分析

第6章 業界・製品別製造工程での泡トラブル対策


第7章 分析機器を使用する上での気泡トラブルとその対策(高速液体クロマトグラフ)

第8章 泡、ボイドによる外観不良の検査法


◇ 第1章 泡発生・崩壊のメカニズムは?  ◇

第1節 接着界面でなぜ泡が発生するのか?

1. 接着の理論
 1.1 接着のメカニズム
  1.1.1 機械的投錨
  1.1.2 化学結合
  1.1.3 物理的相互作用
  1.1.4 相互拡散
 1.2 接着に要求される条件
  1.2.1 流動性
  1.2.2 ヌレ性
  1.2.3 凝集力
2. 接着界面に気泡が発生する要因
 2.1 接着剤のヌレ広がり時の気泡混入
 2.2 接着剤の固化・硬化時の気泡発生
 2.3 接着剤固化・硬化後の接着界面での気泡発生
3. 接着界面の気泡抑制方法
 3.1 接着剤ヌレ広がり時の気泡抑制
 3.2 接着剤固化・硬化時の気泡抑制
 3.3 接着剤固化・硬化後の接着界面での気泡抑制


2節 塗るときなぜ泡が発生するのか?

1. 気泡の捕獲
2. レジストパターン上での気泡の捕獲と脱離
3. レジストパターン内の気泡移動
4. 原子間力顕微鏡(AFM)によるナノ気泡観察
5. レジスト上のナノ気泡の剥離力測定
6. 表面エネルギーの分散・極性成分
7. 接触角法による分散・極性成分の測定方法
8. 拡張係数Sによる塗液の広がり評価
9. まとめ

3節 混ぜるときなぜ泡が発生するのか?

1手撹拌や手動撹拌における気泡発生
2 ボルテックスミキサーにおける気泡発生
3 ピペッティング、タッピング撹拌における気泡発生
4 マグネットスターラー撹拌における気泡発生
5 撹拌翼を用いた撹拌における気泡発生
6 キャビテーションによる気泡発生
7 ワイセンベルク効果による気泡発生

4節 成形するときになぜ泡が発生するか?

1 材料投入工程
2 スクリュでの材料溶融工程
 2.1 スクリュの溶融機構
 2.2 スクリュ内脱気効率の向上方法例
3 射出工程
 3.1 金型内エアー抜き効率の向上方法例
4 冷却工程
 4.1 収縮対策の例1
 4.2 収縮対策の例2

5節 含浸する際のボイド発生メカニズム

6節「液中気泡の運動メカニズム」

1 気泡の分類と浮上速度
2 水中気泡の運動に及ぼす混入微細粒子の影響

7節 気泡の崩壊メカニズム

1 球形気泡の崩壊
2 気泡変形
3 壁面近傍での気泡の崩壊
4 気泡群の崩壊
5 衝撃波と気泡との干渉

8節 液中気泡の合一・分裂シミュレーション

1 気泡流に対する解析手法の分類
2 気泡分裂モデル
3 気泡合一モデル
4 オイラー法による気泡の分裂・合一シミュレーション
5 ラグランジュ法による気泡の分裂・合一シミュレーション

9節 微細気泡の挙動計測


◇ 第2章 泡が安定化する要因とは? 

1.泡とは
2.泡の状態の評価方法
3.泡の安定化とその評価
4.破泡


◇ 第3章 脱気・脱泡の方法とそのメカニズムとは? ◇

第1節 真空減圧脱気

1 自転・公転式真空攪拌・脱泡ミキサーついて
 1.1 材料の真空減圧脱気方法
 1.2 自転・公転式真空攪拌・脱泡ミキサーの原理
  1.2.1 流動と脱泡の原理
  1.2.2 気泡の膨張と破壊
 1.3 自転・公転式真空攪拌・脱泡ミキサーの特殊機能
  1.3.1 ミキサーの機構と制御
  1.3.2 遠心力充填と脱泡効果
2 真空攪拌・脱泡が材料に及ぼす影響
3 真空脱泡の必要性

第2節 遠心脱気:自転・公転ミキサーを利用した材料の脱泡技術

1 自転・公転式ミキサーの利用分野
2 自転・公転式ミキサーの攪拌・脱泡原理
3 操作方法
4 LED分野における封止材の脱泡事例:LEDチップの封止部
5 熱硬化型エポキシ樹脂の脱泡とシリンジ充填事例
6 簡易充填機ARC-40の操作方法
7 水晶発振子の封止用途で用いられる銀ペーストの分散・脱泡事例


3節 圧力振動脱泡のメカニズム

1 気泡近傍流れのモデル化
2 密閉系容器を用いた気泡上昇速度の評価
3 流通系における圧力振動脱泡


4節 液体中(脱気膜による)の脱気・脱泡

1 液体中の脱気・脱泡の原理
 1.1 外圧型構造
 1.2 運用方法
2 中空糸膜の特徴
3 モジュール構造の特徴
 1.1 中空糸膜アレイ
 1.2 高粘度液体
 1.3 外圧型製品


◇ 第4章 化学的、機械的な消泡/脱泡テクニック ◇

1節 泡の発生と消泡・脱泡メカニズム

1 はじめに
2 泡の発生と安定化
3 マクロ泡とミクロ泡
4 マクロ泡と消泡のメカニズム
 4.1 マクロ泡の形態
 4.2 マクロ泡の消泡のメカニズム
  4.2.1 溶液状態での消泡
  4.2.2 溶液に相溶し消泡するメカニズム
  4.2.3 乾燥固化過程での消泡
5 ミクロ泡の消失メカニズム
 5.1 ミクロ泡の形成5.2  ミクロ泡の消泡・脱泡メカニズム
  5・2・1 ヤング・ラプラスの等式
  5.2.2 溶液状態での消泡・脱泡
  5.2.3 高粘度溶液やハイソリッド処方および、乾燥固化過程での消泡・脱泡


2節 機械的消泡

1 消泡装置の種類
 1.1 インペラー型消泡装置
 1.2 コニカル型消泡装置
 1.3 バスケット型消泡装置
 1.4 ノズル型消泡装置
 1.5 スプレー型消泡装置
 1.6 回転円板型消泡装置
 1.7 剪断型消泡装置
 1.8 その他の消泡装置
2 各種消泡装置の性能
 2.1 消泡可不可
 2.2 破泡液化能
3 泡沫の破壊の難易を反映するパラメータ
4 消泡装置を使用した気液接触反応槽の物質移動
5 消泡装置による泡破壊限界
6 消泡操作中の泡沫の変化


3節 自転公転による脱泡攪拌とそのメカニズム

1 メカニズムについて
2 脱泡撹拌事例


4節 消泡の理論と消泡剤の使い方

1 泡とは
2 泡の生成と破壊
3 消泡とは
4 消泡剤の用途別例
5 消泡剤の成分及び性能による消泡剤(抑泡剤、破泡剤)の分類
6 一般的な消泡剤の使い方
7 消泡性試験方法

5節 組成から見る消泡剤

1項 消泡剤
1 きれいな水では泡はすぐに消える
 1.2 水系コーテイング液では泡が消えにくい
 1.3 ではなぜコーティング液の泡はなぜ消えにくい:泡の安定化メカニズム
 1.4 どのようにして泡を消すのか: 消泡剤の作用機構
 1.5 消泡と脱泡とワキ防止、何が違う?
2 消泡剤・脱泡剤・ワキ防止剤の構造はどのようなものか
 2.2 どのように添加するか:使い方の工夫
3 グリーンケミストリーへの取り組み
 3.2 エミッションフリーの消泡剤;BYK-1794
 3.3 エアレス塗装向け水系消泡剤BYK-1780、BYK-1785

2項 エマルション系消泡剤
1 エマルション系消泡剤とは
2 アルコールエマルション系消泡剤の組成
3 アルコールエマルション系消泡剤の製造方法
4 アルコールエマルション系消泡剤の注意点
5 アルコールエマルション系消泡剤の消泡作用
6 アルコールエマルション系消泡剤の消泡効果
7 アルコール系消泡剤の用途
 7.1 製紙抄紙工程の使用事例
 7.2 排水工程の使用事例

6節 消泡剤フリー 〜汚泥再生処理センターにおける事例〜

1 汚泥再生処理センターにおける活性汚泥の発泡と消泡剤添加による機能阻害
 1.1 発泡のメカニズム
 1.2 超微細な高粘性発泡への対策
2 高粘性微細発泡に適した機械式消泡装置
 2.1 装置概要と特長
 2.2 消泡原理
3 消泡装置の性能と効果
 3.1 消泡性能
 3.2 設置効果

7節 消泡剤によるカーボンナノチューブ超音波分散の効率化

1 カーボンナノチューブ分散の原理
2 超音波照射の問題点
3 消泡剤による効率


◇ 第5章 泡の形状分析と存在分析 ◇

1節 レオロジー(粘弾性)による気泡分析

1 レオロジー測定の概要
 1.1 回転測定
 1.2 振動測定
 1.3 レオロジー特性評価機(レオメータ)
2 レオロジー測定による気泡分析

2節 ガラス中の気泡分析

1 マススペクトル法
2 測定原理
3 装置
4 分析部
5 サンプル部
6 キャリブレーション部
7 データ処理部
8 試料作製
9 気泡分析
10 留意すべき事項
11 ガスクロマトグラフ法

3節 紙パルプ産業における液体中の泡分析

1 泡の種類と生成要因
 1.1 泡の種類
 1.2 泡の生成要因
2 泡の基本特性と障害
 2.1 泡の基本特性
 2.2 泡による障害
  2.2.1 気泡部分は空気であること 
  2.2.2 流体に対する抵抗性
  2.2.3 固形物吸着性
3 泡障害防止の基本5)
4 泡の評価方法


4節 貼り合わせ積層体の気泡・ボイド分析

1.従来技術 〜水浸式超音波映像検査〜
2.新技術 〜非接触・空中伝搬超音波検査〜

5節 樹脂中気泡の観察、計測
1 非破壊検査
 1.1 内部を破壊せずに見る
 1.2 エックス線(光、電磁波の一種)
 1.3 実例紹介


6節 マイクロ/ナノバブルの気泡径測定

1 気泡径分布と各種測定法について
2 レーザ回折・散乱法の測定原理と装置構成
3 マイクロバブル・ナノバブルの測定
 3.1 マイクロバブルの測定
 3.2 ナノバブルの測定
4 レーザ回折・散乱法でもナノバブルの定量化について


7節 液中気泡の合体・分裂シミュレーション

1 背景
2 解析モデルの概要
3 解析事例の紹介

8節 気泡の原因となる樹脂中の水分分析

1 高分子と水の関わり
 1.1 水溶性高分子と水
 1.2 高分子の吸湿・吸水性
 1.3 成型時のトラブル
 1.4 高分子の劣化と水の関わり
2 樹脂中の水分分析
 2.1 全水分量の定量
 2.2 付着水・自由水の分析
 2.3 結合水の分析


◇ 第6章 業界・製品別製造工程での泡トラブル対策 ◇

第1節 製紙工程

[1] 製紙プロセスにおける気泡と溶存ガス対策
1 製紙工程中での高エアー、ガス含有での問題点
2 溶存ガスの発生メカニズム
3 ピッチの形成メカニズム
4 紙料液中の気泡及び溶存ガスの測定
5 コーターの塗工液中の気泡の問題
6 オンラインガスコントロールの実例1(洗浄機周りの気泡・溶存ガス対策)
7 オンラインガスコントロールの実例2(抄紙機周りの気泡・溶存ガス対策)

[2] 排水の泡処理
1 シリコーン系消泡剤
 1.1 コンパウンド型
 1.2 エマルション型
2 高級アルコール系エマルション型消泡剤
 2.1 構成
 2.2 油剤
 2.3 乳化剤
 2.4 添加剤
 2.5 消泡効果
 2.6 製剤の安定性


第2節 塗料製造工程

[1]排水処理プロセスの泡発生要因とその対策
1 塗料製造工場の概要
2 水性塗料工場の排水処理方式の概要
3 水性塗料排水処理の特徴と問題点
4 泡の発生原因と対策

[2]塗料・印刷インキに使われる表面調整剤排水処理プロセスの泡発生要因とその対策
1 塗膜形成プロセスにおける欠陥現象
2 表面調整剤
 2.1 溶解性パラメータの求め方
 2.2 表面調整剤の種類  
3 表面調整剤の作用
 3.1 消泡剤の作用
 3.2 レベリング剤(平滑剤、ハジキ防止剤)の作用
4 表面調整剤の選択方法

[3]塗料設計からみた水性塗料の消泡対策
1 塗料製造における泡対策
 1.1 顔料分散工程
 1.2 溶解工程
2 塗装(塗膜形成)工程における泡対策
 2.1 配合設計の視点
 2.2 塗膜形成工程条件の視点


第3節 樹脂混練・成形工程

[1]樹脂混練で起こる揮発ガストラブルと一軸および二軸押出機の脱気ベント設計
1 押出機のベント設計の基本
2 溶融ベントレス真空脱気押出機
3 二軸押出機のベント設計事例


[2] 射出成形における“泡”に関する成形不良対策
1 樹脂乾燥から成形機への供給工程
 1.1 樹脂乾燥工程
 1.2 樹脂供給工程
2 成形機での樹脂溶融可塑化工程
 2.1 可塑化工程
 2.2 可塑化工程で発生する泡が及ぼす成形不良
3 金型への射出充填から冷却工程
 3.1 射出充填工程
 3.2 冷却工程


[3] 押出成形時の気泡(泡)対策
1 押出成形工程
2 気泡の発生原因
3 気泡対策


[4] ブロー成形時の気泡(泡)対策
1 ブロー成形法
2 気泡発生の原因
3 気泡防止対策


[5] 射出成形における気泡対策としての予備乾燥とベント方法
1 熱可塑性樹脂の射出成形における空洞の種類
2 気泡発生の要因
3 気泡発生防止のためのペレット予備乾燥
 3.1 熱風乾燥機
 3.2 除湿乾燥機
 3.3 真空乾燥機
4 ベントの方法
 4.1金型からのベント
 4.2 成形機からのベント


[6] プラスチック樹脂から出るガス抜き

[7] 金型精密成形でのエア・ガス抜き
1.自然排気のガスベント
2.成形条件の変更
3.市場が促す技術改革
4.真空ガス抜き工法の認識
5.真空ガス抜き成形の特徴

[8] LSR成形における気泡・バリトラブル防止について
1 成形現場における問題点
 1.1 異材質との接着成形
 1.2 医療・生活用品分野向けの成形
 1.3 透明材料に対する成形
2 LSRの特徴と成形性
 2.1 材料の扱い
 2.2 射出成形機
 2.3 樹脂の流動性
 2.4 材料の硬化挙動
 2.5 金型キャビテイ内エアー
3 気泡・バリ対策
 3.1 材料気泡混入防止
 3.2 成形機射出機構
 3.3 成形機型締機構
 3.4 金型設計


[9] イン・モールド・プレッシング工法でのボイド対策
1 ボイドの種類と発生原因
2 ボイドの対策
3 イン・モールド・プレッシング工法概要
4 ボイドが与える悪影響とIMP工法の効果


[10] ホットメルト成形における気泡・ボイド対策
1 気泡の問題点
2 気泡の種類・・「バブル」と「ボイド」
3 気泡対策
4 まとめ


[11] スタンピング成形における気泡・ボイド対策
1 スタンピング成形の原理と特徴
2 スタンピング成形での気泡、ボイド発生原因と対策
 2.1 ガス焼け
 2.2 膨れ


[12] 加飾成形での・ボイド対策
1 加飾技術の概要
2 加飾技術におけるボイドの発生と対策
 2.1 特別な表面層を付与しない加飾技術におけるボイド
 2.2 インモールド表皮材貼合・転写加飾におけるボイド
 2.3 アウトモールド表皮材貼合・転写加飾におけるボイド
 2.4 塗装等の二次加飾におけるボイド


第4節 フイルム成形工程

[1] 共押出法で起こる泡・ボイドトラブルとその対策
1 共押出法の種類
2 共押出成形による多層化の目的
3 各種共押出多層フィルムの機能と応用例、および泡・ボイドトラブルの発生例
 3.1 共押出多層ガスバリア性フィルム・シート
 3.2 ポリプロピレン系共押出フィルム
 3.3 防曇性フィルム
4 共押出成形における泡・ボイドのトラブルとその対策
 4.1 樹脂の流動性に違いによるトラブルと対策
 4.2 樹脂変え時のトラブルと対策

[2] ラミネートで起こる泡トラブルと消泡例
1 真空ホットプレス機による貼り合せと脱気方法
2 真空加圧式ラミネータ機による貼り合せと脱気方法
3 貼り合せ事例の紹介


[3] ラミネート加工(押出ラミネート)における泡トラブルの発生要因とその対策
1 押出ラミネート製造工程における泡の発生
 1.1 原料の溶融温度の高過ぎによる発砲
 1.2 樹脂原料の吸湿 
 1.3 その他



第5節 コーティング工程

[1] コーティングでの泡トラブル対策
1 泡の発生
2 脱泡技術


[2] コーティング工程での泡対策
1 回転ディスク式連続脱泡・脱気システム
 1.1 基本構成
 1.2 脱泡・脱気の原理
 1.3 回転ディスクの種類
 1.4 回転ディスク式連続脱泡・脱気システムの特長
2 コーティング工程での使用例
 2.1 LIB電極剤スラリー塗布工程での使用例
 2.2 光学フィルム用粘着剤塗布工程での使用例
 2.3 シールラベル用インク塗布工程での使用例

[3] 精密薄膜コーティングにおける泡トラブルとその対策

[4] UV硬化材料における泡トラブル事例と消泡技術
1 酸素クエンチングと酸素スカベンジングのメカニズム
 1.1 酸素クエンチング
 1.2 酸素スカベンジング
2 皮膜中のラジカル重合反応と酸素の影響
 2.1 皮膜表層の反応状態
 2.2 皮膜中層の反応状態
 2.3 皮膜下層の反応状態
3 UV硬化材料皮膜の形成方法と消泡剤の酸素硬化阻害対策
 3.1 UV硬化材料への泡のかみ込みの影響 
 3.2 UV硬化材料の消泡剤
 3.3 皮膜の形成方法
  3.3.1 皮膜形成装置の改善
  3.3.2 UV硬化装置のセッティング条件


[5] インクジェット印刷における泡トラブルとその対策
1 気泡の発生と成長,移動
 1.1 キャビテーション気泡と整流拡散
 1.2 温度変化による気泡の析出
 1.3 ノズルからの侵入
 1.4 初期気泡
 1.5 突発的な原因等その他
2 気泡によるトラブル
 2.1 インク流路の閉塞
 2.2 音響波の衰退
3 気泡の検出と気泡トラブルへの対応
 3.1 気泡の検出
 3.2 気泡の発生・成長抑制
 3.3 気泡の排出,移動


第6節 レンズ・ディスプレイ製造工程

[1] ガラスレンズ成形時のレンズ表面上のエア溜り防止
1 レンズ製作方法
2 エア溜り
3 エア溜り対策
 3.1 ガラス素材形状
 3.2真空中成形

[2] タッチパネル貼付け工程における気泡発生の原因と対策
1 全面貼付けの必要性
2 粘・接着剤の種類と比較
 2.1 OCA
 2.2 OCR
 2.3 熱可塑UV硬化型OCA
3 貼付けプロセス
 3.1 ローラー貼付け方式(Soft to Soft/Soft to Hard)
 3.2 大気BENDR方式(Hard to Hard)
4 気泡の発生原因と対策
 4.1 異物あり気泡
  4.1.1 OCA
  4.1.2 LCDモジュール
  4.1.3 プロセス
  4.1.4 作業者
 4.2 異物無し気泡
  4.2.1 OCA
  4.2.2 OCR
  4.2.3 LCDモジュール
  4.2.4 カバーガラス
  4.2.5 プロセス


[3] 硬化樹脂の塗布と貼り合わせでの気泡対策
1 貼り合わせ樹脂層と気泡の発生機構
 1.1 「ぬれの遅れ」による気泡の発生
 1.2 「包囲」による気泡の発生
2 気泡発生の抑止
 2.1 電圧印加方式とは
 2.2 塗布工程における気泡発生の抑止
 2.3 貼り合わせ工程における気泡発生の抑止
3 むすびに


[4] 透明導電膜のエッチングと泡対策
1 透明導電膜とITO
 1.1 透明導電膜とは
2 ITO膜エッチング技術
 2.1 ITO膜の変遷とエッチング
  2.1.1 低温ポリシリコン結晶化技術の開発
  2.1.2 結晶質ITOから非晶質ITOへ
  2.1.3 非晶質ITO膜のエッチング技術
3 シュウ酸水溶液による非晶質ITO膜エッチングと泡対策
 3.1 シュウ酸水溶液と泡
 3.2 非晶質ITO膜エッチングの課題(エッチング残渣)
 3.3 残渣除去技術(分散剤の使用と発泡性)
  3.3.1 分散剤による残渣除去理論
  3.3.2 分散剤の選択
  3.3.3 泡対策


[5] スパッタリング法により堆積した薄膜におけるボイドあるいはピンホール発生要因とその対策
1 基板に付着した異物によるボイドあるいはピンホールの発生
2 薄膜材料の基板に対する濡れが悪いためことによるボイドあるいはピンホールの発生
3 薄膜の腐食によるボイドあるいはピンホールの発生
4 薄膜の剥がれによるボイドあるいは溝形状クラックの発生


第7節 金属成形・加工・溶接工程

[1] 鋳巣欠陥とその対策事例
1 鋳巣の種類とガス量
2 鋳巣の発生原因と対策事例
3 特殊ダイカストによる対応


[2] 特殊鋼鋳造での気泡・ボイド対策
1 鋳型内電磁攪拌装置(M-EMS)の効果
 1.1 鋳片品質の向上
 1.2 生産性の向上
2 M-EMSの原理
3 M-EMSハード構成の最適化
 3.1 M−EMS設置位置の最適化
 3.2 M−EMSコイル構成の最適化


[3] ダイカストマシンから見た鋳巣(いす)対策
1 鋳巣の種類について
 1.1 ダイカストの射出工程
 1.2 ガス巣と引け巣について
2 低速射出工程
3 高速射出工程
 3.1 高速区間について
  3.2.1 高速速度について
  3.2.2 短時間充填法
4 増圧工程
 4.1 鋳造圧力について
 4.2 昇圧時間について


[4] レーザ溶接におけるポロシティの発生要因とその対策
1 レーザ溶接時のポロシティ(気孔、ブローホール、ポア)の生成と防止
2 レーザ溶接時のポロシティの生成に及ぼす材料とその材質の影響
3 金属とプラスチックのレーザ直接接合法と気泡の効果


[5] 金属材料の水素脆化におけるボイドおよび原子空孔発生メカニズムとその対策
1 水素添加によるボイド・ブリスター形成
2 水素添加による原子空孔およびクラスター形成
3 水素脆化に及ぼす原子空孔およびボイドの影響
4 ボイドおよび原子空孔発生の対策


[6] 炭素鋼における気孔欠陥(ピット・ブローホール)対策
1 炭素鋼における気孔欠陥(ピット・ブローホール)対策
 1.1 溶接の気孔欠陥
 1.2 炭素鋼における気孔欠陥の原因と対策
  1.2.1 シールド不良の影響
  1.2.2 母材および母材の表面状態の影響
  1.2.3 溶接材料の管理不十分
  1.2.4 溶接条件選定不良
 1.3 気孔欠陥の検出方法とその処理


[7] ステンレス鋼・高ニッケル合金における溶接欠陥(ブローホール、ピット)対策
1 気孔の種類
2 気孔の検出と判定
3 気孔発生原因とその対策
4 気孔の影響
5 非金属介在物


[8] 亜鉛めっき鋼板の溶接欠陥対策
1 亜鉛めっき鋼板の溶接
 1.1 亜鉛めっき鋼板の種類
 1.2 亜鉛めっき鋼板の溶接
 1.3 亜鉛めっき鋼板の溶接欠陥
2 アーク溶接欠陥対策
 2.1 ブローホール及びピット欠陥防止の基本的な考え方
 2.2 亜鉛蒸気のルート部から溶融池への噴出防止
 2.3 ブローホールの溶融池表面から大気中への放出・離脱の促進
3 新しい溶接法の適用


第8節 半導体・電子回路製造工程

[1] ナノインプリント法における樹脂充填時のバブル発生メカニズム
1 ナノインプリントと気泡
2 気泡取り込みの状態の解析と抑制条件
3 凝縮性ガスによる気泡取り込みの抑制方法


[2] ウエットエッチング工程での気泡対策
1 気泡対策の必要性
2 アルミニウム(Al)のウエットエッチング
3 気泡対策
 3.1 酢酸の効果
  3.1.1 エッチング時の気泡
  3.1.2 エッチング表面観察
  3.1.3 エッチング均一性
  3.1.4 ぬれ性
 3.2 添加剤の効果
 3.3 酢酸の代替
 3.4 ウエットエッチング装置の気泡対策
 3.5 新素材対応


[3] スラリー中の泡含有量の評価
1 スラリー中の泡含有率の評価法
2 スラリー中の泡含有率の評価
3 脱気操作にともなうスラリー中の泡含有率と成形体構造への影響


[4] 鉛フリーはんだ実装におけるボイド形成とその対策
1 はじめに
2 ボイドの定義と分類
3 ボイドの発生原因とその抑制対策
4 形成メカニズムと信頼性への影響


[5] 電子部品への貴金属めっきにおけるピンホール評価法
1 貴金属めっき皮膜欠陥部分の評価方法
 1.1 硝酸バッキ試験法(JIS H 8620)
 1.2 二酸化硫黄試験法(JIS H 8502)
 1.3 フェロキシル試験法
 1.4 ニッケル反応試験法
 1.5 エレクトログラフ試験法
 1.6 貴金属めっき皮膜剥離後における下地めっき皮膜状態の観察
 1.7 貴金属めっき皮膜の断面加工後状態の観察
2 貴金属めっき皮膜の定量的な欠陥部分評価方法
 2.1 定電位電解による貴金属めっき皮膜の欠陥部分評価方法
 2.2 定電位電解法による金めっき皮膜上の欠陥部分定量化例


[6] ビアフィリング銅めっきのボイド対策
1 LSI 配線とボイド発生
2 添加剤によるボイド抑制
3 添加剤によるビアフィリングの理論


[7] フリップチップ接続における気泡・ボイド対策
1 リフローボイドの発生原因
 1.1 はんだペースト印刷法
 1.2 ボール搭載法
2 リフローボイドの対策


[8] 封止樹脂のボイド対策
1 トランスファ成形法
 1.1 CAEによる対策
 1.2 減圧成形技術
 1.3 コンプレッション成形法


[9] LED封止樹脂の泡発生要因とその対策
1 封止システム
 1.1 封止材料
 1.2 封止方法
2 ボイド
 2.1 不良
  2.1.1 半導体
  2.1.2 光半導体
 2.2 発生原因
 2.3 防止対策


[10] 積層電子セラミック製造での脱気
1 多層セラミック電子部品の製造方法
2 積層セラミック電子部品の製造に於ける脱気
 2.1グリーンシート積層時の脱気
 2.2グリーンシート熱プレス時の脱気
3 最後に

[11] ナノインプリントで起こる泡トラブルとその対策
1 まえがき
2 SU-8のインプリントへの適用の問題点
3 プロセス条件の最適化
 3.1 プリベーク条件の検討
 3.2インプリント温度の最適化
 3.3 架橋反応のための最適PEB温度
4 実験
 4.1 実験条件および結果
 4.2 Sub100nmパターンの転写
.5 まとめ


[12] ロールtoロールスパッタプロセスにおける気泡・ピンホールへの対策
1 はじめに
2 アーキングの発生原因とその対策
 2.1 アーキングとは何か
 2.2 アーキングの発生原因
 2.3 アーキングの低減対策
 2.4 ロータリーカソード技術
3 ダストフリー対策
4 まとめ


第9節 パワー半導体製造工程

[1] シリコンカーバイド(4H-SiC)の結晶成長でのボイド対策
1 4H-SiC単結晶の溶液成長
2 ボイド発生に対する育成条件の影響
3 ボイド欠陥の抑制方法

[2] Si/3C-SiCヘテロエピタキシャル成長におけるボイドの形成抑制
1 有機シランを用いた低温バッファ層形成技術
2 窒化アルミニウム中間層によるボイドの抑制


第10節 電池製造工程

[1] 電極スラリーの分散・凝集特性とボイド発生メカニズム
1 電極スラリーにおける分散・凝集特性と粒子集合構造
2 電極スラリーの分散・凝集特性評価法
3 超音波スペクトロメーターによる分散・凝集特性評価
 3.1 超音波スペクトロメータの測定原理
 3.2 超音波減衰機構
 3.3 解析手法の一例
 3.4 測定および解析例
  3.4.1 1次粒子径の評価
  3.4.2 凝集粒子径とその割合の推定方法
  3.4.3 電極スラリーへの適用例


[2] 電極塗工での問題点とボイド対応策
1 概要
2 電池主源材料と生産工程
3 電極材料の混合、混練、スラリー化工程と電極内のボイドの関係
4 各種Coaterの選定
5 遠赤外線乾燥効果
6 各種Binder


[3] リチウムイオン電池における電極箔成形での泡対策
1 ロール成形工法と「気泡」
2 気泡の発生の原因・対策と状況
3 孔明け加工での気泡の障害
4 ロール成形装置での気泡対応


[4] リチウムイオン電池・太陽電池の電極洗浄での脱泡
1 太陽電池の電極洗浄での脱泡
 1.1 電池種別と各構造および製造工程,ならびに脱泡
  1.1.1 シリコン単結晶・多結晶太陽電池
  1.1.2 シリコン薄膜太陽電池
  1.1.3 化合物太陽電池3135)
  1.1.4 有機太陽電池3640,3741)
  1.1.5 その他
2. リチウムイオン電池の電極洗浄での脱泡
 2.1 電池種別と各構造


第11節 化粧品分野

[1] 化粧品基材の脱泡攪拌
1 脱泡の目的
2 粘度とレオロジー特性の影響
 2.1 高粘度製品の脱泡の難しさ
3 脱泡の方法
 3.1 連続式とバッチ式
 3.2 脱泡の効果的な方法
  3.2.1 圧力の変化を利用する方法
  3.2.2 温度変化を利用する方法
4 泡を発生させない操作
 4.1 真空乳化装置の操作
 4.2 超高粘度製品に気泡が混入した状態からの脱泡
 4.3 最適な攪拌羽根形状の選定
5 その他の脱泡方法
 5.1 遠心分離(真空吸引と遠心力の併用)
 5.2 直接的な機械力により泡を壊す
 5.3 その他


[2] 化粧品製造での泡立ち防止対策
1 はじめに
2 泡立ちさせる原料、および、泡を消す原料
3 化粧品製剤への泡立ちの影響
 3.1 スキンケア製品
 3.2 メイク製品
4 泡立ちを防止するバルク製造方法
5 泡立ちを防止する充填方法
 5.1 充填設備の選定、および、工夫
 5.2 バルク供給時の工夫
 5.3 充填設定による工夫
6 おわりに


[3] 口紅製造工程での脱泡
1 口紅の種類と機能
2 口紅生産現場の問題点
3 口紅製造工程での泡の混入
4 口紅の泡制御
5 抜本的泡対策
6 口紅のパラメータ設計概要


第12節 医薬品分野

[1] 「医薬品」造粒の際の脱・消泡対策
1 造粒における気泡の挙動
2 各種造粒法における適切な結合液量
3 乾式造粒における脱気による粉化率の低下と処理能力の向上
4 攪拌造粒におけるエア導入による顆粒物性への影響
5 流動層造粒における気泡の挙動
6 回転式流動層を用いたナノ粒子の造粒
7 噴霧乾燥造粒法のおける原料液体の微粒化

[2] “高機能、品質、低コストを実現させる次世代のプレフィルドシリンジ製造ラインを目指して”
より高い生産性を実現させるエンジニアリング/脱気・脱泡手法へのアプローチ

1 注射剤/プレフィルドシリンジ製剤を取り巻く環境
2 注射剤/プレフィルドシリンジ製造工程に於いて必要とされる気泡対策
3 プロセス工程に於いて気泡の発生を抑えるエンジニアリング手法
4 液中異物検査、外観検査工程に於いて必要とされる気泡対策 
5 高攪拌、高分散機能を兼ね備え、気泡の発生を抑えた無菌注射剤調製システムに関して
6 エアー噛みに起因するシリコン塗布量のバラツキを抑える為の気泡対策



第13節 食品分野
[1] 粉体
1 原料粉体の流失トラブル
 1.1 トラブルの応急処置
 1.2 トラブルの恒久対策
2 製品混合粉体の脱気固結トラブル
 2.1 トラブルの応急処置
 2.2 トラブルの恒久対策
3 噴霧乾燥工程での乾燥品吸湿トラブル
 3.1 原因
 3.2 対策  
4 顆粒製品タンク内の固結トラブル
 4.1 原因
 4.2 対策
5 顆粒製品タンク底面固結トラブル
 5.1 原因
 5.2 対策
6 流動造粒機での風速の調整ミス
 6.1 原因
 6.2 対策


[2] 食品における泡トラブル対策
1 ジャム,キャンディー煮詰め時の問題と対策
2 飲料缶開缶時の噴き出しと対策
3 ケーキ生地の問題と対策
4 ホイップクリームの起泡と泡沫安定化のための方法


[3] 食品原料中の液体に含まれる気泡除去
1 気泡発生のメカニズムと諸問題
2 食品(材料)への脱泡器(機)の適用
3 各種の脱泡技術


[4] 清涼飲料製造での脱気
1 脱気の必要性
2 清涼飲料の脱気方法
 2.1 脱気装置(デアレーター)の仕組み
 2.2 デアレーターの種類
  2.2.1 2段式真空脱気装置
  2.2.2 薄膜流下式真空脱気装置
3 調合工程での脱気
 3.1 真空ミキサー
4 アセプティックタンク
5 インフュージョン、インジェクション装置での脱気

[5] 調味料製造での脱泡
1 マヨネーズ、乳化ドレッシングの脱泡の例
2 トマトケチャップの脱泡の例


[6] 食品包装(ラミネート)での気泡対策
1 気泡トラブル
 1.1 接着剤からの気泡対策
 1.2 ラミネート方式からの気泡対策
  1.2.1 ドライラミネート方式による気泡
  1.2.2 無溶剤型ラミネート方式による気泡
 1.3 加工工程による気泡対策
  1.3.1 塗布量による気泡
  1.3.2 フィルムによる気泡
 1.4 付属設備による気泡対策
2 最近のラミネート加工時のトラブルと解決方法
 2.1 気泡トラブルの実例
 2.2 ラミネート時の気泡トラブル対策



第14節 細胞・微生物培養分野

[1] 起泡分離操作による疎水性バイオプロダクト回収の効率化
1 イチイ由来抗がん剤パクリタキセルの生産方法
2 起泡分離操作を伴うバイオリアクター(BFS)によるパクリタキセルの分離と培養生産40)
 2.1 細胞を含まないBFSでのパクリタキセルの分離特性
 2.2 細胞を含むBFSでのパクリタキセルの培養生産と分離特性
3 パクリタキセルの起泡分離の動力学的解析


[2] 気体透過膜を導入した微生物培養
1 嫌気性消化プロセスへの適用事例
2 嫌気性アンモニア酸化プロセスへの脱気膜の適用事例
3 単一槽型嫌気性アンモニア酸化プロセスへの給気膜の適用事例


◇ 第7章 分析機器を使用する上での気泡トラブルとその対策(高速液体クロマトグラフ) ◇

1 移動相と溶存空気
 1.1 移動相への気体の溶解
 1.2 HPLC分析おける気泡の発生
  1.2.1 溶媒の液温上昇
  1.2.2 溶媒の混合
  1.2.3 装置内での圧力降下
2 気泡によるトラブル
 2.1 送液部
 2.2 試料導入部
 2.3 検出部
3 気泡トラブルの対策
 3.1 移動相の脱気
  3.1.1 オフライン脱気
  3.1.2 オンライン脱気
 3.2 気泡の除去


◇ 第8章 泡、ボイドによる外観不良の検査法 ◇

1節 半導体デバイスのボイド分析

1 トランジスタ部のボイド分析
2 配線領域におけるボイドの観察
3 接合界面におけるボイドの分析
4 3次元観察の必要性


2節 リチウムイオン二次電池用電極シートの外観検査(気泡・ボイド)

1 外観検査装置のシステム構成
2 画像処理による欠点検出
3 欠点検出後の出力動作


3節 表面実装で発生するはんだ中のボイドについて

1 ボイド発生原因
2 ボイド分析方法
3 最後に


4節 超音波によるフィルム基板液晶セル内の微小気泡検査

1 微小気泡や異物の検出
2 超音波プローブの焦点径と観察可能な大きさ
3 超音波の減衰

 

泡 ボイド 対策