7/10 粘着・剥離現象の基礎と可視化実験・モデリング

粘着・剥離現象の基礎と可視化実験・モデリング

～粘着剤の特性・評価と高機能化、界面科学・高分子レオロジー・破壊力学による粘着・剥離現象の理解～

講師

東京大学　大学院農学生命科学研究科　生物材料科学専攻　教授　博士（工学）　山口 哲生　氏

[専門]　接着の科学・ソフトマター物理学
[研究内容]粘着剤の粘着・剥離に関する研究，低摩擦ゲル・高摩擦ゲルのキャラクタリゼーションおよび動的特性に関する研究など。
東京大学・生物素材科学研究室 http://www.fp.a.u-tokyo.ac.jp/lab/sozai/index.html

セミナー趣旨

粘着・剥離現象を、界面科学、高分子レオロジー、破壊力学などの視点から捉え、粘着剤の粘着・剥離特性が他の物性とどのような関係を持っているかについて解説する。また、可視化実験や物理モデリングなどを含めた解析事例の紹介を行いながら、目の前で起こっている現象をどのように理解し、どのように制御すればよいかを考える。

セミナー講演内容

１．粘着・剥離の基礎
　1.1 粘着・剥離とは？
　1.2 粘着の界面科学
　　1.2.1 粘着力の起源　
　　1.2.2 表面張力，界面張力
　　1.2.3 接着仕事
　　1.2.4 接着仕事に関する理論
　1.3 高分子レオロジーの基礎
　　1.3.1 線形粘弾性
　　1.3.2 非線形弾性，大変形挙動
　1.4 接触・剥離過程における変形とレオロジー
　　1.4.1 接触過程のレオロジー
　　1.4.2 剥離過程のレオロジー
　　1.4.3 良い粘着剤とは？
　1.5 様々な剥離試験の物理的特性の違い
　1.6 引離しによる試験：プローブタックテスト

２．剥離過程の可視化実験
　2.1 可視化実験の意義
　2.2 可視化実験の具体例
　　2.2.1 プローブタックテストにおける底面からの観察
　　2.2.2 粘着剤内部変形の立体構造の可視化
　　2.2.3 可視化実験のまとめ
　　2.2.4 今後の課題

３．剥離過程のモデリング
　3.1 剥離に関する理論・シミュレーション
　　3.1.1 エネルギーバランス
　　3.1.2 梁の理論と応力分布
　　3.1.3 線形粘弾性モデル
　　3.1.4 分子動力学法と有限要素法
　3.2 粘着剤の剥離過程のモデリング
　　3.2.1 キャビテーションと糸曳きのモデリング
　　3.2.2 計算結果の具体例
　　3.2.3 モデリングのまとめ　
　　3.2.4 今後の課題

４．全体のまとめ・今後の展望

　□質疑応答□