【中止】ガラス／樹脂の接着 信頼性を確保するための接着仕様の設定、寿命予測並びに劣化加速条件の設定手法

セミナー趣旨

　ガラスはシリカ（SiO2）を主成分とするため、その表面には吸着水（-OH）が存在する。この吸着水を利用し、接着仕様を設定している事例は多い。例えば、シランカップリング剤を添加したプライマーをガラス表面に塗布し、両面テープや接着剤を用い樹脂被着物を接着接合すれば、ガラス界面には共有結合を持つ強固なシロキサン結合（-Si-O-Si-）が形成される。
　ガラスの欠点としては、引張方向の入力に対し破壊し易いことである。この理由はガラス表面に無数に存在する傷（亀裂）によるものである。ガラスと射出成形などで用いる一般的なプラスチックのナチュラルグレードとをせん断弾性率の高い接着剤で接着した際、冷熱環境においてガラス破壊が生じる場合がある。この理由は、双方の被着材の線膨張係数が一桁異なることによる。この対応として、ガラス転移温度が-50℃以下の接着剤の採用によりガラス破壊を回避する事例が多い。しかし、この様な対応では、接着剤種や接着工法の選択の巾が狭くなることは否めない。この様な場合、使用する接着剤のせん断弾性率に合わせた接着厚さとすればガラス破壊は解消し、接着剤並びに接着工法の選択の巾が広がり接着性能の向上と原価低減を図ることが可能となる。
　以上述べた様に、ガラスと被着樹脂との性質・性状を把握することにより安価で信頼性の高い接着仕様を設定することが可能である。当講座では、自動車用ガラスと各種樹脂製品の接着・接合を題材とし、信頼性を確保した接着仕様の設定手法並びに接着部の寿命予測、劣化加速条件設定を中心に解説する。

【講演ポイント】
・冷熱環境においてガラスを破壊させない接着仕様の設定手法の解説
・ガラスの吸着水に鋭敏に反応する接着仕様の提示
・劣化寿命をアレーニウス型やラーソンミラー型で重回帰分析し寿命予測式の紹介
・劣化加速条件を温度頻度表有無において設定する内容の紹介

習得できる知識

主にガラスと樹脂の接着接合に関する

• 接着メカニズム
• 接着仕様設定
• 不具合解析手法
• 接着部の寿命予測
• 接着部の劣化加速条件設定
• 加速倍率の把握

セミナープログラム

1. 接着メカニズム
   1. 化学結合
   2. 水素結合
   3. ファンデルワールス力
   4. アンカー効果
2. 表面濡れ性
   1. 濡れ性と接触角
   2. 表面張力
   3. 溶解パラメータと臨界界面張力
   4. Zismanプロット
3. 表面改質
   1. UVオゾン法による樹脂表面の改質
   2. その他の樹脂表面改質方法
   3. UVオゾン法によるガラス表面の洗浄
4. 接着部の劣化要因
   1. 熱
   2. 水分
   3. 繰り返し応力
   4. 紫外線
   5. クリープ
5. ガラス／樹脂　接着製品の剥がれ事例
   1. 剥がれ原因と対策
   2. 剥がれ部位別
   3. 原因別
   4. 被着樹脂材料別
   5. 樹脂部品別
   6. 接着剤別
   7. ガラス部位別
   8. 作り込み工程別
6. ガラス／樹脂　接着剥がれ不具合の解析
   1. PA6製品の脱水による接着反応阻害
   2. 温水浸漬試験による剥がれ
   3. 接着剤の養生乾燥不足によるクリープ剥離
   4. POM接着仕様のクリープ剥がれ対策
   5. ガラス表面の吸着水に反応するプライマーの選定方法（両面テープ）
   6. ゴム製品からのブリード物による接着反応阻害（両面テープ）
7. 冷熱環境におけるガラス破壊対策
   1. 熱サイクル試験において接着剤に発生する応力
   2. 接着剤の厚さとせん断弾性率
   3. ガラスの表面強度
   4. 被着樹脂の引張弾性率と接着剤のせん断弾性率
   5. 接着剤の動的粘弾性測定
   6. 接着剤の厚さと収縮応力
8. 接着剤の物性測定方法
   1. 強度特性の測定方法
   2. ヒステリシス性能の測定方法
   3. 応力緩和性能の測定方法
   4. 動的粘弾性の測定方法
9. 接着寿命予測の基礎
   1. アレーニウス式による寿命予測
      1. 寿命予測式の導出
      2. 予測式の設定
      3. T-t線図の作成
      4. 活性化エネルギーの算出
   2. ラーソンミラー式による寿命予測
      1. 寿命予測式の導出
      2. 予測式の設定
      3. 材料定数・Cの特定と検証
      4. ラーソンミラーマスターカーブの作成
   3. 寿命予測式の重回帰分析
      1. エクセルの分析ツールによる方法
      2. 回帰統計の計算方法と結果の判定
10. 劣化寿命予測の応用展開
    1. 寿命予測式の設定手順
    2. クリープ試験結果への適用
    3. 温水浸漬試験結果への適用
    4. 温湿度試験結果への適用
    5. 疲労試験結果への適用
11. 接着部の劣化加速条件の設定手法
    1. 温度頻度表がある場合の加速条件設定
       1. 寿命時間の算出
       2. 発生温度における加速倍率の算出
       3. 加速条件の設定
    2. 温度頻度表がない場合の加速条件設定
       1. 判定基準の設定
       2. 保証期間の確認
       3. 平均温度の算出
       4. T-t線図の作成
       5. 寿命時間の算出
       6. 加速条件の設定
12. 加速倍率と加速時間
    1. 加速倍率の設定と検証
    2. 保証時間と加速時間の関係
    3. 加速倍率と活性化エネルギー
    4. 加速倍率の確認方法と算出方法
    5. 10℃倍速における加速時間の把握
    6. 10℃倍速値の算出方法

【質疑応答】

キーワード：接着メカニズム、濡れ性、表面改質、接着部劣化、接着剥がれ、クリープ、温水浸漬、吸着水、養生乾燥、接着反応阻害、収縮応力、動的粘弾性、熱サイクル、せん断弾性率、寿命予測、劣化加速、加速倍率

セミナー講師

川瀬テクニカル・コンサルタンシー　川瀬　豊生　氏

セミナー受講料

【1名の場合】44,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。