ポリオレフィンの表面処理と接着性向上技術

第1部 ポリオレフィンの表面処理とぬれ性改質技術

(2018年8月31日 10:00〜12:00)

1. ポリオレフィンの表面
   1. ポリオレフィンとは
   2. 電子の分布の偏りと極性
   3. ポリオレフィンの表面張力
   4. 結晶性と非晶性
2. ぬれ
   1. ぬれ性と接触角
   2. ぬれ性と表面張力
   3. 表面張力の測定
   4. 表面張力に与える因子
   5. 官能基と表面張力
   6. 表面粗さの測定 (AFM)
   7. 表面粗さ表示法
   8. 表面粗さとぬれ性
3. 接着
   1. 接着の条件
   2. 接着力の測定
   3. Zismanのプロット
   4. ポリオレフィンにおける表面処理の必要性
   5. 溶解パラメータ (SP) と接着力
   6. 表面脆弱層 (WBL)
4. 表面処理
   1. 表面処理の概要
   2. コロナ処理
   3. 低圧プラズマ処理
   4. 大気圧プラズマ処理
   5. 火炎処理
   6. 紫外線照射
   7. グラフト処理
   8. シランカップリング剤処理
5. 実際例
   1. PPの表面処理による塗料の接着性改良
   2. PEの表面処理による他フィルムとの接着性改善
   3. 表面処理によるPEとPETの接着性改善
• 質疑応答

第2部 ポリオレフィン用アクリル系反応型接着技術と接着技術を応用したプライマー材料の開発

(2018年8月31日 12:45〜14:05)

　軽量化や生産工程合理化を目的に金属・ガラスから樹脂材料代替やCFRP導入、異種材料接合の検討が盛んに行われている中で、安価且つ機械的強度の高さからポリオレフィン素材に注目が集まっています。一方でポリオレフィン素材は難接着性でもあるため、高信頼性で低コストである接着技術が求められており、接着性発現のためにポリオレフィン素材の表面処理 (コロナ、プラズマ、プライマー剤等) や接着剤の改良による検討が一般的に行われています。自社では特定の触媒系に着目して、ポリオレフィン素材と接着材料間の親和性を化学的に発現させる接着技術の開発を進めています。本講演では、自社接着技術開発の流れや接着技術の適用事例、接着技術を応用したプライマー材料の提案、将来的な展望について解説を行います。 　講演全体では、ラジカル反応を利用したポリオレフィン素材への接着親和性発現技術を取り扱います。そのため、ラジカル触媒系の選定方法や触媒系の反応特性と接着性の関係、接着性発現の考え方とラジカル反応の関係等を解説します。また、実用化に向けた接着モデル構築や自社での応用事例の解説も行います。

1. 背景
   1. 自社の主要事業紹介
   2. 対ポリオレフィン接着要求への自社の過去の対応
   3. 対ポリオレフィン接着技術開発の開始
2. 対ポリオレフィン接着技術開発の流れ
   1. コンセプトと接着モデルの想定
   2. 反応型接着モデルに向けた触媒系の探索
   3. 触媒系の特性確認と接着性発現のスキーム設定
   4. Resinを導入した接着モデルの構築
   5. 基本特性の紹介
3. 接着技術の適用事例
   1. 樹脂素材接着への適用
   2. 複合フィルムの貼り合わせ
4. 接着技術を応用したプライマー材料の提案
   1. 自社接着技術の有意性と応用
   2. プライマー材料モデルに向けた素材選定
   3. プライマー材料モデルの妥当性確認
   4. 既存材料との密着性評価
5. 総括
   1. 現在の検討事項と将来的な構想
• 質疑応答

第3部 末端反応性ポリプロピレンの特徴と接着剤への応用

(2018年8月31日 14:15〜15:35)

　最も身近なプラスチックであるポリプロピレンの基礎的知識の解説から新素材開発動向を解説する。また、ポリプロピレンの精密熱分解の基礎から応用までを解説し、新素材開発や接着剤への応用を示す。

1. ポリプロピレンについて
   1. ポリプロピレンの特徴
   2. ポリプロピレン改質剤の現状
   3. ポリプロピレンの機能化
   4. 両末端反応性ポリプロピレンの合成
2. 精密熱分解について
   1. 精密熱分解により得られる両末端二重結合ポリプロピレンの特徴
   2. 両末端二重結合ポリプロピレンの生成メカニズム
   3. 様々なポリオレフィンへの精密熱分解の応用
   4. 廃ポリプロピレンの精密熱分解
3. 両末端二重結合ポリプロピレンの官能基化
4. 両末端官能基化ポリプロピレンを用いたポリプロピレン系共重合体の合成
   1. ポリプロピレン – ポリ乳酸共重合体
   2. ポリプロピレンを開始剤とした原子移動ラジカル重合
5. PPアイオノマーの合成と接着剤としての応用
• 質疑応答

第4部 大気圧プラズマによる難接着樹脂の表面処理技術

(2018年8月31日 15:45〜17:30)

　難接着樹脂材料の表面改質による接着性向上は、薬液・ガス・減圧プラズマ・紫外光照射など古くから試みられてきた。近年、プラズマ発生技術が向上し、大気圧下でも安定してプラズマが得られるようになってきた。大気圧プラズマの生成方法、酸素ラジカル量、表面分析結果および接着強度などについて、実例を基に紹介する。

1. はじめに
2. 難接着樹脂の特徴
   1. 難接着な理由
   2. 接着の分類
   3. 相互拡散 (分子拡散)
   4. 静電気力
   5. 機械的結合
   6. 水素結合
   7. 電気陰性度
   8. 分極
   9. 電気陰性度の可視化
   10. 各種結合の結合エネルギー
   11. 水素結合の例
   12. 添加ガスによる表面修飾
   13. 水溶液併用による表面修飾
   14. 表面修飾例
   15. 究極の原子接着技術
   16. 難接着樹脂材料を使うメリットは?
3. 樹脂表面改質
   1. 表面処理の分類
   2. 減圧プラズマによる表面改質例
   3. 真空紫外光による表面改質例
   4. プラズマとは?
   5. プラズマの分類
   6. 大気圧で何とかなりません?
   7. 大気圧プラズマの分類
   8. 衝突電離、熱電離
   9. コロナ放電、グロー放電、アーク放電
   10. アーク放電を回避する方法
   11. パッシェンの法則
   12. 平均自由行程
   13. 誘電体バリア放電
   14. ダイレクト方式、リモート方式
   15. 各社の大気圧プラズマ装置
   16. 誤解されがちなコロナ放電
4. 表面改質と接着剤の関係
   1. プラズマ照射距離と水接触角の関係
   2. プラズマ照射距離と接着力の関係
   3. プラズマ処理効果の持続性
   4. プラズマ処理後の水接触角上昇の仮説と保管方法
   5. 接合界面の断面SEM
   6. 金属表面の改質?
5. 樹脂表面の組成評価と表面状態
   1. 表面分析装置の分類
   2. X線光電子分光法
   3. ケミカルシフト
   4. 誘導体化
   5. 樹脂表面の官能基比率と接合強度の関係
   6. 過ぎたるは猶及ばざるが如し
   7. 各活性種の酸化力
   8. 活性種濃度の評価方法
   9. 酸素ラジカル濃度測定例
   10. オゾン濃度測定例
6. 接着力の定量評価
   1. 接着力評価の分類
   2. オートグラフ
   3. 破壊形態の分類
   4. オートグラフによる実測例
7. 最近の取り組み
   1. 超高速接着への挑戦
   2. ポリテトラフルオロエチレンの改質
• 質疑応答