接着 接合 書籍
No.1780
高分子における劣化・破壊現象の写真・データ事例集
粘着剤、接着剤の最適設計と適用技術

 

◎ 自動車、電子部品、電池部材における接合部の信頼性確保!
    その成功のカギは、長年の試行錯誤で導き、蓄積された「評価ノウハウ」にある!

◎ 求められる「より小さく軽い部品」「より安く簡単な工程」
    重量・コストを大幅に削減する 従来とは全く異なる新技術を公開!

樹脂-金属接着・接合部の
応力解析と密着性・耐久性評価


-接着強度・寿命の影響因子/界面状態のコントロール-

発 刊 : 2014年9月末  体 裁 : A4判 550頁   定 価:80,000円(税抜)
※書籍絶版 オンデマンド版 64,000円(税抜)   (上製本ではありません)

■ 本書のポイント

◆強固にくっつける

 ・接着剤を使わない新しい接着技術とその適用が期待される応用例
 ・樹脂金属一体成形による生産性向上
 ・接着強度向上に向けた樹脂の改質、金属の表面処理技術
 ・気密性の向上技術、その評価法

◆界面分析結果を評価に活用する

 ・積層断面試料、バルク試験片の作製ノウハウ
 ・界面の構造や状態が接着強度にどう影響を及ぼすか?
 ・曲げ特性、引張り特性、耐衝撃性の試験事例
 ・湿潤環境、レトルト環境での密着性評価事例
 ・界面に発生する残留応力・ひずみ分布測定

◆耐久性,寿命を確認する

 ・加水分解、熱応力による接合部劣化メカニズムとその対策
 ・接着/接合部の剥離、レジン割れ評価事例
 ・接着継手、積層材料の疲労き裂伝ぱ挙動
 ・接着剤、接合部の促進劣化試験法
 ・寿命の推定法、加速試験法

■ 執筆者(敬称略)

(地独)大阪府立産業技術総合研究所 木本正樹 名城大学 清水憲一
エミック(株) 井下芳雄 (株)アイテス 清野智志
東洋鋼鈑(株) 吉村国浩 東海大学 西義武
日本アレックス(株) 遠山達也 ナガセケムテックス(株) 西田裕文
日本軽金属(株) 遠藤正憲 神戸大学 西野孝
バンドー化学(株) 塩山務 (株)東レリサーチセンター 泉由貴子
新日鉄住金化学(株) 横山直樹 日本パーカライジング(株) 前田重義
(株)日立製作所 岩崎富生 名古屋工業大学 早川伸哉
拓殖大学 吉田瞬 中部大学 多賀康訓
東京理科大学 橋詰峰雄 大阪府立大学 大久保雅章
横浜ゴム(株) 荒木公範 慶應義塾大学 大宮正毅
岐阜大学 高橋紳矢 大阪市立工業研究所 大塚恵子
大阪教育大学 今中誠 アアベックス(株) 池田修
ヤマセ電気(株) 佐藤昌之 デュポン(株) 中谷光伸
東京大学 斎藤文修 東亞合成(株) 中谷隆
千葉工業大学 坂本幸弘 沖エンジニアリング(株) 中嶋龍一
岐阜大学 三宅卓志 九州工業大学 中野光一
前田工業(株) 三瓶和久 山下ゴム(株) 島田康裕
BMW(株) 山根健 甲南大学 縄舟秀美
住友金属鉱山(株) 山辺秀敏 (株)東芝 八甫谷明彦
東ソー(株) 山野直樹 大成プラス(株) 冨永高広
セメダイン(株) 秋本雅人 (株)カイジョー 副島潤一郎
(株)東レリサーチセンター 小原田一真 静岡理工科大学 服部敏雄
神戸大学 小寺賢 オムロン(株) 福原智博
サーモフィッシャーサイエンティフィック(株) 小松守 (株)新技術研究所 平井勤二
金沢工業大学 小川俊夫 大阪大学 片山聖二
日本電子(株) 小倉一道 (独)産業総合研究所 堀内伸
元 エナックス(株) 小沢和典 あいち産業科学技術総合センター 鈴木正史
東京理科大学 松崎亮介 ダイセル・エボニック(株) 六田充輝
拓殖大学 森きよみ (株)UACJ 兒島洋一
オムロン(株) 森井真喜人 大阪府立産業技術総合研究所 櫻井芳昭
(株)いおう化学研究所 森邦夫 (株)日本表面処理研究所 齋藤裕一
岡山県工業技術センター 水戸岡豊 山形大学  宮田剣 

■ 目  次

 

第1章 樹脂-金属接着のメカニズムと接着への影響因子

第2章 各種樹脂-金属接着技術とその接着メカニズム、応用事例

第3章 樹脂-金属の接着性向上に向けた表面処理、改質技術

第4章 樹脂-金属接着界面の分析と接着強度、密着性評価

第5章 樹脂-金属接着・接合部の応力、ひずみ解析

6章 樹脂-金属接着・接合体の疲労・破壊、耐久性試験と評価


◇ 第1章 樹脂-金属接着のメカニズムと接着への影響因子  ◇


1節 金属-樹脂間の接着メカニズムにおける最近の研究例
1.分子間力
 1.1 ファン・デア・ワールス力
 1.2 水素結合
 1.3 分子間力と接着
2.金属接着界面の構造解析、評価に関する最近の研究例
 2.1 金属/樹脂界面の接着に関する計算化学
 2.2 エネルギーフィルター透過電子顕微鏡を用いた接着界面の解析
 2.3 表面処理鋼板の塗膜密着機構および評価方法


2節 粘・接着の基礎と動的ぬれによる界面の評価
1.接着の基礎
 1.1 接着の素過程と接着剤の役割
 1.2 ぬれの評価(接触角)
 1.3 表面張力と界面張力
 1.4 ぬれの制御と動的ぬれ性
2.動的ぬれによる界面の評価
 2.1 動的接触角法
 2.2 ポリビニルアルキレート表面の配向運動性
 2.3 湿潤張力緩和法
 2.4 ポリ乳酸系粘着剤表面の配向運動性に対する厚みの効果


3節 樹脂-金属接着の制御と接着トラブル事例
1.樹脂-金属の接着メカニズム
 1.1 一般的な接着メカニズム
   −機械的投錨
   −化学結合
   −物理的相互作用
   −相互拡散
 1.2 樹脂-金属間の接着メカニズム
2.樹脂-金属接着の制御方法
 2.1 接着力を向上する方法
 2.2 剥離・破壊力を低減する方法
3.樹脂-金属の接着トラブルと対策方法
 3.1 ヒートショックによる接着破壊
 3.2 湿度によるリフロー耐熱接着破壊


◇ 第2章 各種樹脂-金属接着技術とその接着メカニズム、応用事例 

1節 樹脂・金属接着の実際と用途事例
1.材料の種類と表面処理
 1.1 金属の種類
 1.2 金属の表面処理
 1.3 プラスチックの種類
 1.4 プラスチックの表面処理
2.金属とプラスチックの接合
 2.1 エポキシ樹脂系接着剤
 2.2 アクリル樹脂系接着剤
 2.3 変成シリコーン樹脂系接着剤
 2.4 各接着剤の耐熱性と用途


2節 フレキシブルプリント配線板用エポキシ系接着剤の設計と要求特性
1.FPCの製造工程と接着剤
2.FPC用接着剤の開発課題
3.ハロゲンフリー難燃性FPC用エポキシ系接着剤の開発
 3.1 目的
 3.2 接着剤組成
 3.3 難燃性
 3.4 銅箔-ポリイミドフィルム間ピール強度
 3.5 モルフォロジー
 3.6 動的粘弾性
 3.7 引張試験特性
 3.8 絶縁信頼性


3節 自動車用接着剤の特徴と樹脂、金属接着技術
1.自動車用接着剤の種類と特徴
 1.1 車体工程
   −ヘミング用接着剤
   −構造用接着剤
   −車体工程用接着剤に共通な特徴
 1.2 塗装工程
 1.3 組立工程
   −ダイレクトグレージング材
   −ドアホールシール用接着・シール材
   −組立工程での接着剤硬化の特徴
 1.4 樹脂接着
   −樹脂ガラス
   −樹脂バックドア
2.接着性の評価
 2.1 金属接着の評価
 2.2 樹脂接着の評価


4節 ヒートシールによる封止技術と接合不良対策
1.ヒートシールによる接合技術とは
2.ヒートシールによる接合技術のメカニズム
3.異種材料ヒートシールの技術課題
4.接合の要因-接合界面でのナノ構造変化
 4.1 高分子鎖スケールの接合機構
 4.2 スケール別要因


5節 分子間力を利用した高分子材料の直接接着とその機構
1.高分子材料を直接接着させる材料設計の課題
2.材料選定における高効率化の課題
3.高分子材料との密着強度が優れた金属を選定する解析モデル
4.分子動力学法による分子間力および密着強度の解析手法
5.タグチメソッドによる直交表を用いた感度解析の方法
6.密着強度の感度についての解析結果
7.ロバスト性の解析結果
8.設計指針および直接接着の機構
9.実験との比較
10.分子間力により高分子材料を直接接着させる材料選定技術


6節 分子接合技術-基礎と応用展開
1.従来の接合技術
2.分子接合技術とは
 2.1 接合過程
 2.2 分子接合剤による固体の表面処理
 2.3 流動体接合と非流動体接合
 2.4 界面結合と反応
 2.5 接合体の破壊
 2.6 分子接合技術により得られた接合体の膨潤挙動
3.使い方と実施例
 3.1 樹脂めっき
 3.2 流動体接合
 3.3 接着剤使用流動体接合
 3.4 DL方式流動体接合
 3.5 非流動体接合


7節 分子接合技術を応用した樹脂金属接合とプリント配線基板への応用
1.分子接合技術の密着メカニズム
2.開発した両面FPC
3.特性評価
 3.1 柔軟性・屈曲耐性
 3.2 高速伝送特性
 3.3 スルーホール接続信頼性
4.製品化,今後の取り組み


8節 ガス吸着法を用いた分子接合技術
1.ガス吸着接合技術
 1.1 接合技術背景
 1.2 ガス吸着接合


9節 金属部材と樹脂の新規な化学的接合技術
1.新規な化学的接合技術の原理
 1.1 接合における化学的接合技術の位置づけ
 1.2 化学的接合のメカニズム
2.適用できる材料
 2.1 部材
 2.2 樹脂
3.CB技術の効果
 3.1 接着剤とCB技術によるSUS304材と熱可塑性樹脂の接合強度の比較
 3.2 エポキシ接着剤によるアルミ材の接着に対するCB技術の効果
 3.3 熱硬化性プレプリグによるアルミ板材の接合
 3.4 アルミ材とアルマイト処理材の接合
 3.5 接着剤レスでの銅箔とポリイミドフィルムの接合


10節 界面微細構造制御による金属/ポリイミド樹脂間の接合技術
1.従来法を用いたフレキシブル基板上への金属薄膜の作製
2.ポリイミド樹脂フィルム中への金属イオン導入
3.湿式還元法を用いた金属 / 樹脂界面の微細構造制御
4.金属 / 樹脂間における密着性の評価
5.金属 / 樹脂界面の密着メカニズム

11節 界面反応を利用した高分子材料の直接接着とその機構
1.界面反応を利用した異種高分子材料の直接接着技術
 1.1 「直接」接着の意義
 1.2 K&Kによる、異種高分子材料の接着機構
   −高分子−高分子拡散 : 変性ポリフェニレンエーテル樹脂とスチレン系材料
   −熱可塑性樹脂-ゴム間のラジカル反応による接着
   −熱可塑性樹脂−ゴムあるいはTPU間のイオン反応による接着
 1.3 接着複合化の実際
   −熱可塑性樹脂−ゴムの接着複合化
   −ポリアミド系材料とTPUの接着複合化


12節 金属とプラスチックのレーザ直接接合とそのメカニズム
1.金属とプラスチックのレーザ直接接合法の特徴
2.レーザ直接接合部の特徴と強度特性
3.金属とプラスチックのレーザ直接接合部の観察、分析および評価方法
4.金属とプラスチックのレーザ接合メカニズム
5.実用化に向けての信頼性評価試験
6.金属とCFRPのレーザ直接接合法とその特徴


13節 レーザ処理による金属と樹脂材料の接合技術とその接合メカニズム、接合強度
1.レーザ処理による金属と異種材料の接合技術
2.レザリッジ処理とその接合状態
 2.1 接合のメカニズム
 2.2 接合強度発現の実際
   −実験方法
   −引張りせん断試験
   −最大荷重と加工深さ
 2.3 インサート成形による接合性への影響
   −実験方法
   −引張りせん断試験
   −設定金型温度と接合性
3.接合強度及び信頼性評価事例
 3.1 各種金属・樹脂の接合強度について
 3.2 接合部の気密性
4.接合技術の実用化事例および将来の展望


14節 レーザ樹脂溶着によるCFRP/金属の接合技術と自動車部材への応用
1.CFRPの自動車部材への適用
2.熱硬化CFRPの課題と熱可塑CFRPの開発
3.レーザ樹脂溶着技術
 3.1 レーザ溶着のメカニズム
 3.2 レーザ溶着技術の適用と拡大
4.CFRPと金属のレーザ溶着技術
 4.1 エラストマーをインサート材としたCFRPと金属のレーザ接合技術の基本構成
 4.2 温度シミュレーションと分岐型DOEの設計
 4.3 ビーム整形光学ヘッド
 4.4 温度分布の計測・確認
 4.5 レーザ溶着強度の確認


15節 エンジニアリングプラスチックのレーザー溶着技術
1.原理
2.エンジニアリングプラスチックレーザ溶着の注意点
 2.1 材料
 2.2 プロセス
3.適用例
4.品質保証
5.デュポンの取り組み


16節 赤外線を使用した異種材料の接合技術
1.赤外線によるカシメとは?
2.他工法と比較した場合の赤外線カシメの利点
3.適正な赤外線カシメとは?
4.赤外線カシメに適したアプリケーション
5.装置の構成と主な機能
6.赤外線技術を使用した応用について
7.赤外線溶着展開が可能な対象物について


17節 アルミニウムとポリウレタン樹脂の電子線照射接着技術
1.実験方法
 1.1 試料作製
 1.2 電子線(EB)照射処理
 1.3 T型剥離試験
 1.4 剥離確率
2.実験結果
3.考察
 4.1 下限剥離値
 4.2 EB照射処理によるダングリングボンド形成
 4.3 異種材料同士の接着のメカニズム

18節 アルミニウムとCFRPの接合技術とその強度評価
1.接合体作製方法
 1.1 Ni被覆した炭素繊維の作製
 1.2 Al/CF接合部の作製
2.炭素繊維強化型接合体試料の強度評価
 2.1 炭素繊維界面強化Al/ABS接合体の引張強度評価
 2.2 Ni被覆炭素繊維強化によるAl/ABS接合体の靱性向上
3.炭素繊維強化型接合体試料の組織学的検討
4.今後の展望


19節 放電プラズマ焼結法による金属と樹脂の接合
1.傾斜機能継手としての傾斜層
2.出発原料
 2.1 金属材料
 2.2 樹脂材料
3.放電プラズマ焼結装置の概要と焼結条件
 3.1 放電プラズマ焼結装置の概要
 3.2 軸方向加圧力の確認
   −軸方向加圧力の確認方法
   −軸方向加圧力の確認結果
 3.3 放電プラズマ焼結処理条件
4.応用製品サンプル事例
 4.1 板状焼結体サンプル外観
 4.2 モータ用整流子形状焼結体サンプル外観
5.機械的性質の評価
 5.1 機械的性質の評価方法
 5.2 機械的性質の評価結果
6.熱的性質の評価
 6.1 熱的性質の評価方法
 6.2 熱的性質の評価結果


20節 射出接合技術による金属樹脂一体成形技術とそのメカニズム
1.NMT(Nano Molding Technology)
 1.1 アルミ合金の表面処理
 1.2 銅合金、他金属の表面処理
 1.3 インサート成形
2.NMTの接合強度評価
 2.1 機械特性
   −突合せ引張強度試験
   −せん断引張強度
   −衝撃強度
 2.2 環境特性
 2.3 気密特性


21節 金属接合用PPSの材料設計と接合強度評価
1.金属と樹脂との接合技術
2.金属接合用PPSグレード
 2.1 NMT(Nano Molding Technology)
 2.2 PPS樹脂と金属との接合強度
 2.3 接合強度の耐久性
 2.4 金属接合用グレード
 2.5 用途例


22節 FRP/金属の最新一体成型技術と接合強度向上,及び評価
1.FRP/金属一体成形継手
2.孔空処理法
3.ボルト一体成形継手
4.IAF法による一体成形継手


23節 アルミニウム合金/樹脂一体成形技術と接合メカニズム
1.ポーラス型陽極酸化処理Al材とPPSの接合メカニズム
 1.1 表面構造とPPS入り込み深さ
 1.2 表面構造と接合強度
 1.3 接合支配因子の推定
2.各種試験結果
 2.1 接着剤との比較
 2.2 PAL-fit処理したアルミニウム材の表面状態安定性
 2.3 接合界面の環境耐久性
 2.4 接合界面の耐気密性
3.Al樹脂接合メカニズム
 3.1 接合に有効なパラメータの抽出
 3.2 各パラメータの定量化
 3.3 各パラメータの相互関係を明確化


24節 今後の自動車開発における樹脂材料および異種材料接合への期待
1.今日の自動車に課せられた課題、CO2削減。
2.自動車のCO2排出量削減アプローチ
 2.1 車体材料転換
 2.2 自動車製造時のエネルギーおよび資源問題
3.車体構造への接着接合技術
 3.1 異種材の接合―アルミと鉄の接着接合―
 3.2 車体構造部への接着剤の適用 
 3.3 自動車に使用される樹脂やCFRPの接着
 3.4 電気自動車の車体構造部へのCFRP採用
 3.5 今後の材料と接着・接合技術開発の方向


◇ 第3章 樹脂-金属の接着性向上に向けた表面処理、改質技術 ◇

1節 樹脂・金属接着における高分子材料の表面処理技術と接着性
1.表面処理技術の種類
2.表面処理技術の選び方
 2.1 物理的処理
   −コロナ処理
   −低圧プラズマ処理
   −大気圧プラズマ処理
   −火炎処理
   −紫外線照射
   −電子線照射
 2.2 化学的処理
   −湿式処理
   −シランカップリング剤処理
   −イソシアネート化合物処理
   −グラフト化
3.表面処理と接着性
 3.1 処理状態と接着力
 3.2 ポリプロピレンと鋼板の接着
 3.3 低密度ポリエチレンとアルミニウム板の接着
 3.4 芳香族ポリイミドと銅箔の接着


2節 各種金属の表面処理技術と接着性の向上
1.普通鋼
 1.1 燐酸塩処理
 1.2 シランカップリング剤処理
 1.3 シリコーター処理
 1.4 チオール系カップリング剤処理
 1.5 ポリアクリル酸薄膜処理
2.アルミニウム
 2.1 陽極酸化処理
 2.2 シランカップリング剤処理
3.亜鉛めっき鋼
4.ステンレス鋼
 4.1 ステンレス鋼の接着と表面処理
 4.2 酸浸漬及び陽極酸化処理
 4.3 シランカップリング剤処理
 4.4 ポリカルボン酸薄膜処理
 4.5 チオール系カップリング剤による表面処理


3節 軽金属の表面処理技術と接着強度への影響
1.金属の表面状態
2.金属の表面処理
 2.1 材料の取扱い
 2.2 脱脂
 2.3 研磨
 2.4 シラン処理
 2.5 エッチング
3.軽金属の接着強度に及ぼす表面処理の影響
 3.1 アルミニウムおよびアルミニウム合金の接着
 3.2 チタンおよびチタン合金の接着
 3.3 マグネシウムおよびマグネシウム合金の接着
 3.4 マグネシウム合金とアルミニウム合金の接着
4.マグネシウム合金/チタン合金で構成された板材の振動減衰特性


4節 アルミニウムの表面粗化技術と絶縁樹脂との接着性向上
1.アルミニウム表面処理
 1.1 機械的処理
 1.2 物理的処理
 1.3 電気化学的処理(アルマイト処理)
 1.4 化学的処理
2.開発技術
 2.1 検討概要
 2.2 検討結果および考察
   −基本浴組成
   −新規粗化処理法の検討
3.応用展開


5節 密着性向上のための電解処理技術
1.KO処理の特徴
 1.1 皮膜形状
 1.2 高密着性および耐熱性
 1.3 低環境負荷
 1.4 高信頼性
2.密着メカニズム
 2.1 PP樹脂との熱圧着
 2.2 熱圧着界面


6節 大気圧プラズマ処理による金属/樹脂の異種材料接合
1.大気圧プラズマ処理による試料表面の状態評価
 1.1 大気圧プラズマ処理条件
 1.2 接触角評価
 1.3 交流インピーダンス測定によるアルミニウム表面の状態評価
2.金属と樹脂の異種材料接合
 2.1 金属とCFRPの接着剤接合
 2.2 金属とCFRPの直接接合
 2.3 顕微鏡を用いた接合面観察


7節 樹脂と金属の接合における大気圧プラズマ表面処理
1.プラズマ処理とプラズマグラフト重合処理
 1.1 プラズマ処理の電極系の例
 1.2 プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合処理の効果
2.大気圧プラズマグラフト重合の原理
3.大気圧プラズマグラフト重合装置
4.各種フィルムに対する接着強度の測定結果


8節 シランカップリング剤による金属/樹脂基材の接着性向上
1.新しい接着概念
2.シランカップリング剤の特徴と金属/樹脂基材の接着への利用
 2.1 シランカップリング剤の化学的特徴
 2.2 金属表面へのシランカップリング反応と金属/樹脂接着への利用
3.シランカップリング剤を利用した新しい金属/樹脂基材接着法の開発


9節 接着性向上のための基材の超音波洗浄の方法
1.洗浄剤
2.超音波洗浄の必要性
3.超音波による物理現象キャビテーション
4.洗浄性を左右する環境条件
 4.1 水深の影響
 4.2 超音波の配置
 4.3 水温の管理
5.超音波強度の管理方法


10節 熱可塑性エラストマーを用いた異種材料のレーザ接合技術と接合性に対する金属表面の影響
1.熱可塑性エラストマーを用いたレーザ接合技術
 1.1 開発プロセスの特徴
 1.2 接合メカニズム
2.接合性に対する金属表面の影響
 2.1 実験方法
 2.2 表面形状の影響
 2.3 表面化学状態の影響


11節 硫黄原子の特性を利用したジアリルフタレート樹脂の接着性改善
1.硫黄原子を持つアリルエステル化合物
2.接着性
3.硬化物物性


12節 ダイマー酸ポリアミドによるジアリルフタレート樹脂の改質と接着性の改善
1.ダイマー酸ポリアミドを構造中に持つアリルエステル化合物
2.接着性
3.硬化物物性
4. 硬化物の相構造


◇ 第4章 樹脂-金属接着界面の分析と接着強度、密着性評価 ◇

1節 樹脂膜/金属の接着要因解析とその事例
1.接着の主な要因と分析手法
2.樹脂膜/金属の接着要因解析
 2.1 被着体の表面状態と接着強度
 2.2 接着界面での樹脂の化学構造と接着強度


2節 樹脂/金属接着部の界面強度評価とはく離試験
1.ピール試験法
2.マルチステージピール試験法
3.銅薄膜の界面付着強度評価


3節 ナイフカッティング法による樹脂―金属接着強度の評価
1.剥離破壊の耐性と凝集破壊の耐性を分離するための原理
2.アルカリ電着塗膜の付着エネルギー測定と結果
3.考察


4節 走査電子顕微鏡(SEM)を用いた樹脂/金属接着・接合界面の解析とその試料前処理
1.SEM
 1.1 SEMで得られる試料情報
 1.2 SEM観察の注意点
2.試料前処理(断面作製手法)
 2.1 CP法
 2.2 応用事例


5節 金属/樹脂接合の界面構造と接合強度評価
1.樹脂/金属界面の構造解析
2.樹脂?金属接合界面の接合強度評価
 2.1 引張り特性(突合わせ試験片)
 2.2 引張り特性(重合わせ)
 2.3 曲げ特性
 2.4 剥離特性
3.樹脂-金属接合界面の封止特性評価
4.樹脂-金属接合界面の耐久性評価
 4.1 冷熱衝撃試験,高温高湿試験
 4.2 塩水噴霧試験
 4.3 疲労特性


6節 FT-IRによる樹脂/金属界面の接着に関する評価
1.界面の形態変化(結晶化)の接着強度への影響
 1.1 剥離界面の測定例
 1.2 界面の構造変化(金属の拡散)の接着強度への影響
   −斜め切削法により作製した界面までの傾斜面の測定例
   −乾式研磨法による界面までの深さ方向分析例


7節 FTIR/Raman分光法による接着層の構造評価
1.代表的な硬化樹脂のFT-IRスペクトル
2.FT-IRの分析手法
3.ラマン分光原理
   −顕微ラマンの高空間分解能を用いた ラミネートフィルムの接着薄層の分析
   −UV硬化性樹脂の反応深度の非破壊分析
   −ラマンによるエポキシ樹脂の硬化反応分析

8節 接着界面のX線回折分析技術とその事例
1.シンクロトロン放射光X線の特徴
2.微小角入射X線回折法
3.放射光マイクロビームX線回折法


9節 金属と樹脂のレーザ接合における接合面の微細凹凸形状と接合強度の関係
1.レーザ接合の原理
2.アルミニウムとアクリルの接合
 2.1 接合例
 2.2 接合強度の測定結果
3.接合面の観察
 3.1 アルミニウムの接合面(接合前)
 3.2 アクリルの接合面(接合後)
 3.3 サンドブラスト処理と陽極酸化処理の比較


10節 PETフィルムラミネート鋼板におけるフィルムの物性および密着性評価
1.PETフィルムラミネート鋼板におけるPETフィルムの物性評価
 1.1 二軸配向度の測定
 1.2 無配向層厚みの測定
 1.3 屈折率の測定
2.PETフィルムラミネート鋼板におけるフィルム密着性評価
 2.1 180度ピール試験
 2.2 レトルト環境下における180度ピール試験(レトルトピール試験)
 2.3 1T衝撃折り曲げ試験
3.PETフィルムラミネート鋼板の加工部におけるフィルム密着性評価
 3.1 張出し加工後のテープ剥離試験
 3.2 円筒(缶体)における密着性
   −缶側壁部における180度ピール試験
   −缶ネック部におけるレトルト密着性試験
   −缶側壁部におけるレトルト密着性試験
4.湿潤環境下でのフィルム密着性評価
 4.1 デュポン衝撃試験
 4.2 クロスカット耐食性試験
5.PETフィルムラミネート鋼板のフィルム密着性に及ぼす諸因子の影響
 5.1 二軸配向度の影響
 5.2 乾熱処理の影響


11節 ラミネート電池外装材への適用事例とその強度評価
1.ラミネートフィルムとシーラント
2. 熱溶着部の引っ張り強度
 2.1 温度、圧力、時間による引っ張り強度の関係
 2.2 溶着位置と引っ張り強度の関係
3.寿命の推定


◇ 第5章 樹脂-金属接着・接合部の応力、ひずみ解析 ◇

1節 樹脂・金属の接着メカニズムと界面の応力解析
1.接着のメカニズムと影響因子
 1.1 なぜつくのか
 1.2 どのように剥がれるのか。〜接着接合部の破壊形態の種類〜
 1.3 金属とプラスチックの表面処理 〜剥がれないためのノウハウ〜
 1.4 温度の影響 〜冷凍庫から宇宙まで〜
 1.5 被着材の種類による接着性の違い 〜つけたいものは何でできている?〜
2.接着強度の試験法
 2.1 標準試験方法と強度設計への課題
 2.2 接着強度の試験方法の国際規格
3.接着継手の応力解析と強度評価
 3.1 応力解析の方法
 3.2 強度設計の具体例


2節 樹脂/金属界面の残留応力の発生メカニズムと測定および低減法
1.残留応力の重要性
2.残留応力の原因
3.残留応力の検出法
4.無機粒子の充てんによる残留応力の低減化
5.ポリイミド/金属界面の残留応力
6.残留応力の利用と課題


3節 顕微ラマン分光法による金属/樹脂界面近傍のひずみ分布測定
1.実験方法
 1.1 バルク試験片の作製
 1.2 引張試験に伴うラマンスペクトルの測定
2.実験結果および考察
 2.1 エポキシ樹脂硬化物の引張試験
 2.2 引張荷重下におけるバルク試験片のラマンスペクトル測定
 2.3 十字型試験片による2軸引張荷重下におけるラマンスペクトル測定
 2.4 鋼/エポキシ接合体の界面近傍のラマンスペクトル


4節 顕微ラマン分光による接合界面の応力・ひずみの測定
1.ラマン分光による応力・ひずみ測定の特徴
 1.1 応力・ひずみ測定原理
 1.2 装置概略
 1.3 ラマン分光を用いた応力測定法の特徴
2.最新技術および将来展望
 2.1 面内分布測定(多点同時測定)
 2.2 ラマン分光を発生しない金属や配向していないプラスチックへの適用
3.接着界面への適用事例
 3.1 繊維強化複合材料の界面評価への適用例
   −製造時に発生する残留応力
   −マトリックス/繊維界面強度評価と剥離挙動
3.2 接着・接合面評価への適用例
   −軸方向応力の半径方向分布
   −鋼/エポキシ樹脂突合せ接着界面近傍の応力測定


5節 プリント配線基板における応力/反りの解析
1.応力に関する評価
2.リフローによる応力解析(シミュレーション)
3.プリント基板の曲げ試験・落下衝撃試験
 3.1 テスト基板の準備
 3.2 曲げ試験
 3.3 落下衝撃試験


◇ 第6章 樹脂-金属接着・接合体の疲労・破壊、耐久性試験と評価 ◇

1節 密着性に寄与する材料劣化のメカニズムとその分析解析事例
1.材料劣化
 1.1 紫外線劣化
 1.2 加熱、水による酸化
2.不具合事例および分析・評価事例
 2.1 界面剥離と非破壊観察
 2.2 表面変質、汚染、および密着性評価
 2.3 ポリエステルフィルムの加水分解による劣化
 2.4 アクリル樹脂の劣化
3.劣化促進試験、および信頼性評価試験


2節 接着剤の劣化因子
1.接着剤の種類と接着のメカニズム
 1.1 接着の機構
 1.2 接着力の発生因子と劣化因子
2.接着剤の故障モード
 2.1 接着剤の成分の変化
 2.2 被着材の表面の変化
 2.3 接着剤と被着材との界面での構造変化
 2.4 環境からの水や洗剤などの浸透による変化
 2.5 環境からのイオンの透過による金属表面の変化
 2.6 接着剤の膨張・収縮による疲労破壊


3節 エポキシ接着剤の劣化メカニズムと接着耐久性
1.劣化のメカニズム
 1.1 接着界面への水分の浸入による接着力の低下
 1.2 接着剤分子の化学的劣化
 1.3 熱応力による劣化
2.耐久性向上のための指針
 2.1 接着界面への水分の浸入への対策
 2.2 化学結合の加水分解による劣化への対策
 2.3 熱応力による劣化への対策


4節 構造用接着剤の変色による機械的性質の評価
1.表面性状を用いた接着接合部の評価方法
2.曝露したエポキシ樹脂の材料特性
 2.1 接着剤
 2.2 曝露条件
 2.3 試験装置
 2.4 応力-ひずみ曲線
3.曝露した単純重ね合せ継手の接着継手強度と表面性状
 3.1 接着継手強度の測定
 3.2 リファレンス面及び破断面
 3.3 表面性状の測定
   −表面色の測定 
   −SCI方式とSCE方式
   −曝露時間と表面性状との関係
 3.4 接着継手強度と曝露時間との関係 
 3.5 接着継手強度と表面色との関係
4.曝露したエポキシ樹脂の赤外スペクトルと接着継手強度及び表面性状との関係
 4.1 赤外スペクトルの測定
 4.2 エポキシ樹脂の赤外分光スペクトル
 4.3 カルボニル基の吸光度と接着継手強度及び破断面の明度との関係

5節 ゴム/金属接着接合体の耐環境促進評価事例
1.間接加硫接着(接着剤接着)
2.ブラスめっきの直接加硫接着
3.亜鉛めっきの直接加硫接着

6節 接着接合部の耐久寿命の評価・試験
1.接着耐久性に影響を与える因子と評価スキーム
2.促進劣化試験
3.接着耐久性に影響を与える因子
 3.1 接着剤種の影響
 3.2 被着体の変形や接着部の形状・寸法の影響
 3.3 水の影響
   −接着界面の劣化
   −接着剤自体の劣化
   −水の拡散による強度低下
 3.4 熱
 3.5 冷熱サイクル(ヒートサイクル)
 3.6 クリープ
 3.7 疲労
 3.8 表面処理の影響
 3.9 接着プライマーの効果
 3.10 接着接合部の寿命推定


7節 金属−高分子接着接合体の疲労試験とその評価
1.S-N関係
 1.1 CFRP/アルミニュウム重ね合せ接着継手の疲労試験
 1.2 アルミニュウム/エポキシ樹脂接合体の曲げ疲労試験
2.疲労き裂の進展速度
 2.1 CFRP/アルミニュウムDCB接着継手の疲労き裂進展挙動
 2.2 ボロン−エポキシ複合材料/アルミニュウム二重重ね合せ接着継手の疲労き裂進展挙動


8節 接着・接合部のはく離・レジン割れ・寿命解析
1.IC樹脂封止(プラスティックパッケージ)接着界面損傷の事例
2.接着端応力特異場パラメータによるはく離発生評価
3.はく離端応力特異場パラメータによるはく離進展評価
4.応力特異場パラメータによるレジン割れ発生評価
5.破壊力学パラメータによるレジン割れ進展評価
6.テーパ接着継手への適用
7.リニアモータカー超電導磁石用荷重支持体への適用


9節 振動がかかる部分に求められる接着剤と接着技術
1.試験機の振動発生機の振動子
2.加振機の振動子
3.接着剤の種類
4.接着作業と工程


10節 銅/樹脂の疲労試験と疲労破壊挙動およびその影響因子
1.樹脂接着積層材料の作製
 1.1 金属母材−エポキシ樹脂−銅膜材から成る三層積層材料
 1.2 光学顕微鏡および超音波探傷を用いた接着面の観察
2.切欠き穴を有する樹脂接着積層材の疲労発生挙動
 2.1 疲労き裂の発生および伝ぱ挙動
 2.2 切欠き底における疲労き裂の発生および伝ぱ挙動
3.樹脂接着積層材料の疲労き裂伝ぱ挙動
 3.1 複数き裂の発生
 3.2 樹脂接着積層材料の疲労き裂の特徴


11節 電子部品用接合部材の信頼性・耐久性の評価方法
1.環境ガスによる電気部品のコロージョン
2.接着剤・粘着剤を含むゴム部品等からの硫化ガスの影響評価
3.JIS Z 0237:2009 粘着テープ・シート試験方法に準拠した圧着&粘着力試験装置
4 .電子部品の加速寿命試験


12節 接着の耐久性向上の向けた検討と評価〜自動車用アルミニウム合金とゴムとの接着耐久性の短期試験〜
1.ゴムと接着される自動車用合金
2.接着性評価方法と評価事例


13節 ティンフリースチール(極薄クロムめっき鋼板)接着缶の実用化と皮膜構造制御
1.ティンフリースチールの特性とその機能
 1.1 皮膜構成
 1,2 製造法
 1.3 耐食性と電気化学特性
2.缶用材料への適用
 2.1 接着缶の製造
 2.2 表面分析法による表面皮膜の解析
 2.3 飲料缶の缶胴の成型と接着缶としての実用化
3.ホットパックからレトルトへ
 3.1 強制破胴缶
 3.2 デッドロードストレス法による耐久性の評価
 3.3 塗膜焼き付けによるオキサイド皮膜の堆積変化と実缶破胴


14節 車体用ゼロスパングル溶融亜鉛めっき鋼板の接着耐久性と亜鉛層の粒界腐食
1.自動車構造接着剤の適用例
2.ゼロスパングル溶融亜鉛めっき鋼板の製造
 2.1 代表的なゼンジマー法溶融亜鉛めっき鋼板の製造
 2.2 各種ゼロスパングル材の製造法とその特徴
 2.3 ゼロスパングル材の表面蘇生分析
3.接着耐久性の評価と解析
 3.1 接着試験片の作製とせん断強度測定
 3.2 接着剥離界面の解析
 3.3 AlとPbによる粒界腐食シミュレーション

 

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