接着接合の強度・劣化・破壊メカニズムと評価方法

本セミナーでは、物理的側面、化学的側面など複数の視点から、専門や応用研究が異なる3名の先生に接着接合について解説いただきます。多様な材料の接着接合のメカニズムを理解し、性能と信頼性の向上につなげていただけるよう、みなさまのご参加をお待ちしております。

第1部 接着のメカニズムと接合部の強度・破壊評価

(10:30〜12:00)

　接合技術は、ものづくりにおいて不可欠な基盤技術である。なかでも接着接合は、その高い汎用性と施工の容易さから幅広い分野で活用されている。しかし、接着特性を十分に理解しないまま適用すると、想定外の破壊や損傷を招き、製品不具合の原因となり得る。そのため、接着接合の力学的特性や耐久性を正しく評価し、適切に設計へ反映することが重要である。 　本講演では、講師がこれまで取り組んできた接着接合部の評価技術について、その原理、適用上の留意点、および実例を交えて解説する。

1. 接着のメカニズム
   1. 表面のぬれ
   2. 表面処理
   3. 界面形成
   4. 硬化過程
2. 接着接合で重要となる力学的ポイント
   1. 高分子材料の力学的特性
   2. 接着剤層内の物性分布
   3. 接着剤層内での応力分布
   4. 被着体の形状
   5. 被着体と接着剤の剛性差
3. 接着接合部の強度と破壊靭性
   1. 強度の評価試験
   2. 破壊靭性の評価試験
   3. 強度と破壊靭性の比較
   4. 長期耐久性評価
   5. シミュレーションに向けた材料物性取得

第2部 異種材料接着・接合技術と界面の信頼性評価

(13:00〜14:30)

　エレクトロニクス実装や車載用マルチマテリアルに適用される樹脂と金属との接着部を対象とした強度評価および信頼性評価について紹介します。エレクトロニクス実装用途では各種電極材との接着部の劣化挙動を、車載用途では接着部の劣化挙動に及ぼす環境試験およびAlの表面処理の影響について解説します。

1. エレクトロニクス実装部品における樹脂/電極界面の接着強度と劣化挙動
   1. エポキシ樹脂/Cu界面の高温高湿試験による劣化挙動
   2. エポキシ樹脂/Ni-Pめっき界面の高温高湿試験による劣化挙動
   3. エポキシ樹脂/Al界面の高温高湿試験による劣化挙動
   4. 高Tgエポキシ樹脂/Cu界面の高温時効による劣化挙動
2. 車載用マルチマテリアルFe/Al接着継手の信頼性評価
   1. 冷熱サイクル試験に及ぼすAlの表面処理の影響
   2. 高温高湿試験に及ぼすAlの表面処理の影響
   3. 腐食サイクル試験に及ぼすAlの表面処理の影響

第3部 和周波発生分光による接着接合界面の評価と接着性

(14:40〜16:10)

　部材のマルチマテリアル化に伴い、金属と樹脂あるいは樹脂同士の接着接合に強い関心が集まっている。しかし接合界面は「埋もれた界面」であるため、通常の分析手法が適用できない。 　本講演では和周波発生分光により、このような界面で起きている分子挙動についてその場解析し、接着接合との関係について議論する。

1. 和周波発生分光とは
2. 樹脂の表面処理の効果と接着
3. マレイン酸変性ポリプロピレンの接着挙動
4. エポキシ/金属界面の接着と劣化挙動
5. ポリウレタン接着剤界面の硬化挙動の追跡
6. 油面接着における接着強度と界面での分子挙動
7. シランカップリング剤による表面処理と濡れ性
8. アルミニウム表面での酸塩基相互作用と接着強度