構造用接着・接合のメカニズムと強度、耐久性の評価技術

本講座では、まず接着接合に関して学ぶべき基本事項を説明します。続いて接着接合部の劣化のメカニズムを説明し、それを正確に評価する方法 (試験片の作製、試験方法) を解説します。さらに最新の研究事例を紹介しながら、接着接合部の耐久性がどこまでわかっていて、何が課題として残っているのかについても言及します。 　「わかりやすい」に心がけており、なるべく概念的理解から実現象に移して説明します。接着接合の評価を初めて学ぶ方、これから始める方にもお聞きいただける内容です。質疑の時間を多くとっています。受講生の皆さまの業務で課題になっていることなどをお聞かせいただけたら幸いです。

1. 接着接合の基礎 (接着を始める方)
   1. なぜ接着接合なのか
      1. 小型軽量化への要求と接着の普及
      2. 接着の役割 (長所と短所)
      3. 接着の短所の改善例
   2. 接着剤の種類と特徴
      1. 「構造用接着剤」とは
      2. 代表的接着剤の種類と特徴と用途
   3. 被着体は表面処理が重要=種類と目的
      1. 接着のメカニズム
         • 機械的結合
         • 物理的結合
         • 化学的結合
      2. 重要な表面処理の種類と目的
         • 表面除去法
         • 物理的表面改質
   4. 接合強度試験片の種類
      1. 重ね合わせ剪断試験片
         • SLJ (Single Lap Joint) JIS 6850
         • SLJの引張試験の評価の注意点、データの意味
      2. 層間破壊靭性試験片
         • DCB (Double Cantilever Beam) JIS K7086、 ASTM D3433
         • エネルギー開放率G1C測定
      3. 接着硬化材試験片; Bulk JIS K6878
         • 試験から得られる情報
         • ポアソン比の体積変化
         • 真ひずみと公称ひずみ、その使い分け
      4. T形剥離試験片:T-Peel JIS6854
   5. 破断面の観察・分析技術
      • 破断面観察と接着破壊の3形態
      • 表面分析例
        • SEM
        • EDS
        • FTIR
        • 偏光顕微鏡
• 質疑応答
• 実際の耐久性強度評価 (接着実験をされている方)
  1. 考慮すべき環境負荷、劣化に及ぼす影響因子破壊の3形態
  2. 標本数と分散の精度 (ワイブル分布)
  3. 繰返しひずみ (疲労) による強度低下
     1. 疲労試験方法、粘弾性体の疲労、応力比とは
     2. 疲労線図の読み方、得られる情報
     3. 疲労のメカニズム
     4. 引張強さと疲労強さの関係
  4. 最も深刻な水分による強度低下
     1. 接着剤の吸水挙動と強度低下
     2. FTIRよる高分子材料の構造分析と強度
• 接着接合の課題
  1. 接着接合の4大不具合
     • 表面処理
     • 硬化不良
     • 劣化
     • クリープ
  2. 解体、サーキュラーエコノミー (再利用) の動向
• 研究事例 (技術相談が伸びた場合短縮もある)
  1. 表面処理が耐久性に与える影響 (レーザー加工中心に)
  2. 繰り返しひずみを受けた重ね合わせ継手の残存強度
  3. 高分子材料 (接着硬化材) の広範囲速度依存性 (クリープから衝撃まで)
  4. 吸水/乾燥を繰り返した試験片の強度
• 質疑応答