4/25 プラスチックフィルムの表面処理・改質技術と 接着性の改善評価方法

金沢高分子ラボ　代表　小川 俊夫　氏

【ご専門】高分子材料
【ご関連HP】https://koubunshi-labo.com/

1967年　宇部興産(株)入社
1976年　京都大学より工学博士号授与
1978-1980年　米国ミシガン分子研究所　Associate Researcher. 
1985年　金沢工業大学教授
2011年　金沢工業大学名誉教授
　　　　 金沢工業大学産学連携室コーディネーター
2013年　同大学退職

 　最近では高分子材料が単独で用いられることは少なくなっている、異なった高分子同士の積層、繊維や金属等との複合材料化などが行われている。具体的なものでは、例えば積層回路の作製には高分子である基板と異種材料の接着は欠かせない技術である。また、塗料のコーティングなども接着にかかわることである。接着剤も重要ではあるが、材料間に安定した接着強度を得るには高分子自身の表面改質が必須の条件である。
　本セミナーでは多岐にわたる表面処理について演者の経験を基に解説する。

１．表面と接着
　1.1 接触角とYoung式
　1.2 ぬれと表面張力
　　1.2.1 表面張力の測定
　　1.2.2 液体の表面張力
　　1.2.3 高分子の表面張力
　　1.2.4 Zismanのプロット
　1.3 ぬれと官能基
　1.4 官能基の極性
 
２．接着の基本
　2.1 原子間力（分子間力）
　　2.1.1 ファンデアワールス力の利用
　　(1)熱溶着、レーザー溶着
　　(2)振動溶着
　　(3)超音波溶着
　　(4)高周波溶着
　　2.1.2 水素結合力
　2.2 化学結合力
　　(1)イソシアネート（ウレタン）結合
　　(2)エポキシ結合
　　(3)シランカップリング剤結合
 
３．表面粗さ効果による接着
　3.1 表面粗さの表現
　3.2 投錨効果
　3.3 施錠効果
 
４．接着強度
　4.1 接着の条件
　4.2 接着強度測定
　4.3 水分効果
　4.4 表面脆弱層(WBL)
 
５．表面処理
　5.1 表面処理の基礎
　5.2 コロナ処理
　　(1)湿度効果
　　(2)電極形状効果
　　(3)雰囲気ガス効果
　5.3 低圧プラズマ処理
　　(1)プラズマの発生
　　(2)実例
　5.4 大気圧プラズマ処理
　　(1)パルス型
　　(2)最近の大気圧プラズマ法
　　(3)実例
　5.5 紫外線処理
　5.6 火炎処理
　　(1)通常型
　　(2)ケイ素化合物添加法
　5.7 シランカップリング剤処理
　　(1)濃度効果　
　　(2)経時変化
　5.8 グラフト化処理
 
６．表面処理に伴う分子構造の変化
　6.1 空気雰囲気
　　(1)ポリオレフィン
　　(2)ポリイミド
　　(3)ポリエチレンテレフタレート
　　(4)ポリエーテルエーテルケトン
　6.2 不活性ガス雰囲気
 
７．処理表面のキャラクタリゼーション
　7.1 X線光電子分析法(XPS)
　　(1)元素分析
　　(2)波形分離法による官能基分析
　　(3)化学修飾法による官能基定量
　7.2 全反射赤外分光法(FT-IR)
　7.3 原子間力顕微鏡法(AFM)
　7.4 飛行時間型二次イオン分析法(TOF-SIMS)
 
８．表面処理の実例
　8.1 表面処理による塗膜の接着強度の改善
　8.2 LDPEとPETの接着
　8.3 芳香族ポリイミドフィルムと銅箔の接着
　8.4 PVAcのコロナ処理による接着性改善
 
□ 質疑応答 □ 

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