【Live配信セミナー 1/19】エポキシ系接着剤への易解体性の付与技術

＜セミナー　No.701405＞

エポキシ系接着剤への易解体性の付与技術

★接着強度と易解体性の両立に向けたアプローチを詳解！

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■講師

１．大阪大学　大学院工学研究科　ビジネスエンジニアリング専攻　教授　倉敷 哲生 氏

２．神奈川大学　理学部　理学科　教授　木原 伸浩 氏

３．(公財)名古屋産業科学研究所　研究部　研究員　福森 健三 氏

■聴講料

１名につき６０，５００円（消費税込・資料付き）　

１社２名以上同時申込の場合１名につき５５，０００円（税込）

大学、公的機関、医療機関の方には割引制度があります。詳しくはお問い合わせください。

■Live配信セミナーの受講について
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プログラムあああああああああああああああああああああああああああああああああああああ

＜１０：３０～１２：００＞

１．マイクロ波をトリガーとした易解体性接着接合技術の開発

大阪大学　倉敷 哲生 氏

【本講座で学べること】

１．易解体性接着技術の必要性と技術動向

・マルチマテリアル化や資源循環の観点から，接着接合部の易解体性が求められる背景と，関連技術の現状について学ぶ．

２．マイクロ波を利用した接着接合部の解体原理

・マイクロ波照射による選択的加熱と接着剤の軟化・分解のメカニズムを理解し，易解体性接着への応用方法を学ぶ．

３．フィラーの種類・配合条件が接着強度と易解体性に及ぼす影響

・SiCやSiO2などのフィラーの特性，粒子径，配合量が接着性能やマイクロ波加熱特性に及ぼす影響について学ぶ．

４．傾斜機能型接着による高強度接着と易解体性の両立

・マイクロ波吸収層と断熱層を組み合わせた傾斜機能型接着の設計思想と，接着強度を維持しながら易解体性を実現する手法について学ぶ．

５．易解体性接着技術の評価方法と実用化に向けた課題

・FRP接着継手を対象とした接着強度・解体性の評価方法を理解するとともに，大面積化や複雑形状への適用など，実用化に向けた技術課題と将来展望について学ぶ．

【講座概要】

近年，輸送機器等では軽量化とリサイクル性向上を目的に，FRPや軽量金属を適材適所に用いるマルチマテリアル化が進展しています．接着接合は異種材料を強固に接合でき，応力集中も緩和できる一方，使用後に部材を分離しにくく，再利用・再資源化を阻害する課題があります．

演者らは，熱硬化性接着剤中にマイクロ波吸収フィラーを分散させ，マイクロ波により接着層内部を選択的・局所的に加熱し，樹脂を熱分解させて必要時に接合界面を分離する研究を推進しています．外部から全体を加熱するのではなく，接着層そのものを発熱源とする点に特徴があり，「使用時の高接着強度」と「解体時の急速な強度低下」の両立を目指しています．

本講演では，種々のフィラーを熱硬化性接着材に適用した事例や，異なる機能を有する接着層を積層した傾斜機能型接着の概念と適用例について紹介します．

１．研究背景

　1.1 研究背景

　1.2 接着剤の特許動向

　1.3 易解体性接着に関する従来技術

　1.4 マイクロ波をトリガーとした易解体性接着技術

２．接着継手のマイクロ波解体

　2.1 セラミックス粒子をフィラーとして用いた場合

　　2.1.1 FRP接着継手の場合

　　2.1.2 Al/FRP異材接着継手の場合

　2.2 カーボンナノチューブをフィラーとして用いた場合

３．傾斜機能接着技術の開発

　3.1 傾斜機能接着の概念

　3.2 Fe3O4粒子とSiO2粒子の適用

　3.3 ウレタン樹脂接着剤への適用

４．今後の展望

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＜１３：００～１４：３０＞

２．使用時には分解しない高分解性ポリマーによる易解体性接着剤

神奈川大学　木原 伸浩 氏

【本講座で学べること】

・高い分解性と使用時の安定性（非分解性）を両立するための基本方針

・高い分解性を持ちながら非分解性のエポキシ樹脂

・高い分解性を持ちながら非分解性のウレタン樹脂

・分解性を示すビニルポリマー

・溶媒を使わない（乾式の）分解方法

・架橋性ポリマーの強度を損なわずに、容易に脱架橋できるようにする

【講座概要】

分解性（易解体性）接着剤は材料や素材の再使用を容易にし、資源の有効利用を可能にする。しかし、分解性ポリマーは使用中に分解する可能性があり、分解性が高ければ高いほど、使用中の安定性は一般に低下する。使用中の安定性と高い分解性を両立するためには、非天然の刺激によって起こる高速な分解反応を利用する必要がある。そのような分解反応として、ジアシルヒドラジンや2-チオエチルエステルの酸化分解が利用できる。具体的な接着性の材料として、分解性エポキシ樹脂や分解性ウレタン樹脂、分解性アクリル系粘着剤を紹介する。また、架橋体の脱架橋にも利用できる。いずれも、使用中は熱的にも化学的にも安定で強度は十分に高く、しかし、入手容易な非天然の酸化剤水溶液によって速やかに分解する。また、窒素酸化物を用いた乾式での分解についても述べる。

１．高い分解性と高い安定性の両立

　1.1 非天然刺激による分解

　1.2 ジアシルヒドラジンの酸化分解

　1.3 ポリジアシルヒドラジンの酸化分解性と熱的・化学的安定性

２．ジアシルヒドラジン構造をもつポリマーの応用

　2.1 ジアシルヒドラジン構造をもつエポキシ樹脂硬化剤

　2.2 酸化分解性接着剤（エポキシ樹脂）

　2.3 酸化的架橋-脱架橋系

　2.4 透明板状酸化分解性架橋体

　2.5 酸化分解性CFRP

　2.6 酸化分解性高吸水性ポリマー（SAP）

　2.7 乾式分解

　2.8 酸化分解性ビニルポリマー

　2.9 アシルセミカルバジド変性ポリウレタン

３．2-チオエチルエステル

　3.1 2-チオエチルエステルの酸化分解性

　3.2 スルフィド構造をもつ酸化分解性ポリエステル・ポリウレタン

　3.3 スルフィド構造を持つ酸化分解性エポキシ樹脂

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＜１４：４５～１６：１５＞

３．CNT分散膨張黒鉛含有エポキシ樹脂系易解体性接着剤の配合設計と接着物性

(公財)名古屋産業科学研究所　福森 健三 氏

【本講座で学べること】

・使用済み車両（ELVs）リサイクル

・構造部材のマルチマテリアル化と異種材接合

・膨張黒鉛含有易解体性接着剤の配合設計

・ナノフィラー分散制御による樹脂の高機能化

・ポリマーブレンドの相分離構造とCNTの局在化

・CNT分散制御による易解体性接着剤の力学物性向上

【講座概要】

車両の軽量化に資する構造部材のマルチマテリアル化に必要な異種材料の接合部位に関して、使用済み車両（ELVs）のリサイクルにおける解体性確保が大きな技術課題となる。本講座では、異種材料の接合部位で易解体性を示す膨張黒鉛含有エポキシ樹脂系接着剤について、系の力学物性（接着物性、破壊靱性）向上をねらいとし、コア・シェルゴム（CSR）配合および少量添加で高い補強性が期待されるカーボンナノチューブ（CNT）の分散制御による系の力学物性への影響について紹介する。

１．車両軽量化と使用済み車両（ELVs）のリサイクル

２．マルチマテリアル化における異種材料の接合と解体性

　2.1 易解体性接着剤の配合設計

　2.2 膨張黒鉛配合による構造接着剤への易解体性付与

３．ナノフィラー分散による樹脂の高機能化

　3.1 カーボンナノチューブ（CNT）の分散効果

　3.2 樹脂中におけるCNTの分散制御方法

　3.3 ポリマーブレンドの相分離構造を利用したCNTの局在化と機能付与

４．CNT分散による膨張黒鉛含有エポキシ樹脂系接着剤の構造制御

　4.1 エポキシ樹脂系接着剤の調製－膨張黒鉛、コア・シェルラバー（CSR）およびCNT配合

　4.2 各種CNTを用いたエポキシ樹脂系接着剤におけるCNTの分散制御

５．CNT分散制御による膨張黒鉛含有エポキシ樹脂系接着剤の力学物性向上

　5.1 接着物性－T型はく離試験と引張せん断試験－

　5.2 破壊靱性

　5.3 解体性

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