ゴム・プラスチック / 金属の接着技術と接着信頼性試験・評価方法

近年の接着のキーワードは「異種材料の接着」「構造接着」「接着の信頼性」である。「異種材料の接着」とは金属とプラスチックのように異なる被着材の接着である。例えば、自動車産業に見られるように、燃費節約のための軽量化を目的に、金属材料をプラスチック ( CFRP、CFRTP、エンプラ、スーパーエンプラなど) へ置き換えることが進んでいる。接合に於いて鋼材相互の接合であれば溶接が可能であるが、異種材料に於いては接着 (接着剤接合) に頼るしかない。 　本講座では金属/プラスチックの構造接着について、詳細に説明する。そして接着の信頼性を確保するためには「正しい接着設計」及び「適切な評価方法」が必須である。

1. 異種材料の接着
   1. 接合手法の種類と特性 (接合手法の長所・短所)
   2. 何故、異種材料の接着なの?
   3. 接着の阻害因子
   4. 構造接着の信頼性を達成するための基本条件
   5. 接着の破壊モデル
2. 金属とプラスチックの接着
   1. 金属表面の模式図
   2. 金属材料の特性
   3. プラスチックの特性
   4. 表面処理の必要性
   5. 表面処理の工法
      • 金属表面の脱脂・研磨
      • 金属の表面処理
      • プラスチックの表面処理
      • プラスチックの表面処理手法
   6. 表面処理効果の確認
3. 構造接着&構造用接着剤
   1. 構造接着及び構造用接着剤とは
   2. 構造用接着剤の規格 (今でも健在 FS-MMM-A-132B)
   3. 従来の航空機構造用接着剤から学ぶ
   4. 近年構造用接着剤といわれているもの
      • エポキシ樹脂系構造用接着剤
      • ポリウレタン系構造用接着剤
      • 化学反応形アクリル系接着剤
      • 変成シリコーン系接着剤 (変成シリコーン-エポキシハイブリッド)
   5. 金属とプラスチックの接着例
      • 軟鋼板とCFRPの接着
      • 軟鋼板とPPの接着
      • PPの表面処理 (イトロ処理)
      • PA (ポリアミド) の接着、接着剤、表面処理
      • フッ素樹脂と金属の接着
      • 接着剤を使用しない金属とプラスチックの接合
4. 信頼性を確保するための接着部の特性と評価方法
   1. 応力の基本形
   2. 剪断試験片の変形と応力分布
   3. 剪断接着強さに及ぼす重ね長さの影響
   4. 重ね合わせの長さと破壊強度の関係
   5. 疲労強さに及ぼす板厚の影響
   6. 剪断及びはく離接着強さと接着層の厚さの関係
   7. 重ね接合部の板厚さと重ね長さ、破壊荷重の相関性
   8. 接合係数と剪断強さの関係
   9. 接着接合部の設計・重ね継ぎ
   10. 接着剤のフィレット形成能
   11. 外部応力と適応接着剤の関係
   12. 接着強さ試験項目&被着材の試験方法
   13. 標準的な接着試験片
   14. 接着・接着剤の信頼性評価
   15. 信頼性評価のための耐久性・疲労試験方法
   16. 接着剤の引張り剪断疲れ特性試験
   17. 構造用接着接合品の耐久性試験方法
   18. くさび衝撃法
   19. 突合せ接合-中空円筒ねじり試験方法
   20. 接着剤の硬化物で測定される代表的特性
   21. 接着接合部の耐久性
   22. 非破壊検査の現状