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“ぬれ性“の制御と表面処理・改質技術

“ぬれ性“の制御と表面処理・改質技術

“ぬれ性“の制御と表面処理・改質技術の画像

目次

第1章 ぬれ性のメカニズムとその制御、評価

第1節 固体表面のぬれ性制御の基礎と液体の滑落性に優れた機能表面の開発動向
  • 1.はじめに
  • 2.Liquid-like表面の特長
    • 2.1 単分子膜
    • 2.2 PDMS系ブラシ/薄膜
    • 2.3 有機-無機ハイブリッド薄膜
  • 3.まとめ
第2節 分子間力・表面張力の発現機構と制御
  • 1.表面張力と界面張力
  • 2.表面張力の発現機構
  • 3.分子間力の発現機構
    • 3.1 クーロン相互作用 (クーロン力)
    • 3.2 電気陰性度と分極
    • 3.3 極性分子と無極性分子
    • 3.4 双極子
    • 3.5 分子間相互作用
      • 3.5.1 点電荷-点電荷相互作用
      • 3.5.2 点電荷-双極子相互作用
      • 3.5.3 点電荷-誘起双極子相互作用
      • 3.5.4 双極子-双極子相互作用 (配向力)
      • 3.5.5 双極子-誘起双極子相互作用 (誘起力)
      • 3.5.6 誘起双極子-誘起双極子相互作用 (分散力)
      • 3.5.7 水素結合
  • 4.表面張力と分子間力との関係と制御
第3節 マランゴニ対流の発生とその制御
  • 1.マランゴニ対流の発生
  • 2.液体が動く速度
  • 3.レイリー、マランゴニ対流
  • 4.結晶成長における融液の流れ
  • 5.温度差マランゴニ対流
    • 5.1 液柱内マランゴニ対流現象
    • 5.2 磁場および回転によるマランゴニ制御
  • 6.濃度差マランゴニ対流
    • 6.1 ワインの涙
    • 6.2 IPAマランゴニ乾燥 (marangoni drying)
    • 6.3 マランゴニ効果 トイレの洗剤
  • 7.マランゴニ対流と清浄度
  • 8.結晶成長における濃度差マランゴニ対流
第4節 ぬれ性評価における表面・界面張力,接触角測定の取扱いについて
  • 1.接触角
  • 2.表面張力発現の原理とぬれ性との関係
  • 3.表面張力の測定
    • 3.1 Wilhelmy法
    • 3.2 懸滴法 (ペンダント・ドロップ法)
  • 4.接触角の測定とその利用価値について
  • 5.表面自由エネルギーと成分分けの概念
  • 6.固体の表面張力と界面状態の評価
  • 7.表面自由エネルギー理論の取扱いについて
  • 8.表面粗さによるぬれ性増幅効果
  • 9.複合体表面におけるぬれ性
  • 10.粗面におけるCassie効果の適用
  • 11.滑落法による液除去性評価
  • 12.滑落角による付着エネルギー解析
  • 13.動的接触角と接触角ヒステリシス
    • 13.1 滑落法
    • 13.2 拡張収縮法
    • 13.3 Wilhelmy法
    • 13.4 接触角ヒステリシス
    • 13.5 湿潤張力緩和
  • 14.ぬれ性と機能の矛盾に関する考察事例
第5節 ぬれ性改善へ向けた表面処理、改質技術の蛍光を用いた計測方法
  • 1.現状の表面処理測定方法
  • 2.蛍光による表面処理測定原理
  • 3.Caisits®について
  • 4.測定、評価

第2章 各種表面処理・改質技術の原理とその効果

第1節 脱脂洗浄の進め方と脱脂液の管理
  • 1.加工工程における付着物
    • 1.1 成形加工によるよごれの付着
    • 1.2 よごれの分類
  • 2.脱脂処理
    • 2.1 溶剤脱脂と水系脱脂
    • 2.2 溶剤系脱脂液
    • 2.3 準水系脱脂液
    • 2.4 水系脱脂液
      • 2.4.1 アルカリ脱脂
      • 2.4.2 酸性脱脂
      • 2.4.3 中性脱脂
  • 3.汚れ別洗浄
    • 3.1 半焼け油
    • 3.2 バフカス
  • 4.素材別洗浄
    • 4.1 亜鉛ダイキャスト
    • 4.2 銅・黄銅
  • 5.脱脂液の管理
    • 5.1 溶剤系脱脂液の管理
    • 5.2 準水系脱脂液の管理
    • 5.3 水系脱脂液の管理
  • 6.清浄度評価法
    • 6.1 水濡れ法
    • 6.2 光照射による評価法
第2節 フッ素ガス表面処理技術の反応メカニズムと適用例
  • 1.フッ素ガス表面処理の概要
    • 1.1 フッ素ガス表面処理のメカニズム
      • 1.1.1 直接フッ素化
      • 1.1.2 フロロ親水化
  • 2.フッ素ガス表面処理の利点・特徴
    • 2.1 常温、常圧、乾式の処理
    • 2.2 試料形状を問わない
    • 2.3 基材の形状・物性を保持
    • 2.4 高経時安定性
  • 3.フッ素ガス表面処理の効果と適用
    • 3.1 樹脂への適用例
      • 3.1.1 成形品への適用
      • 3.1.2 微細流路製品への適用
      • 3.1.3 フィルムへの適用
      • 3.1.4 微多孔膜、不織布
    • 3.2 炭素材料への適用例
第3節 磁気研磨の加工技術と複雑形状への対応—磁気研磨法によるはんだ印刷用マスク表面の研磨
  • 1.研磨実験及び結果
    • 1.1 研磨実験
    • 1.2 磁気研磨装置
    • 1.3 研磨結果
第4節 ウェットブラスト工法の特徴および表面処理効果
  • 1.ウェットブラストとは
    • 1.1 装置構成
    • 1.2 投射材
    • 1.3 特徴 (作用・効果)
    • 1.4 特殊形状ノズルを有するブラストガン
  • 2.処理の効果と適用事例
    • 2.1 研削
    • 2.2 洗浄
    • 2.3 表面粗さ・性状調整
    • 2.4 改質
第5節 短パルスレーザ照射による材料表面における濡れ性の制御
  • 1.材料表面への短パルスレーザ照射
  • 2.属材料表面へのQスイッチ・短パルスレーザ照射
    • 2.1 金属材料表面の超親水化
    • 2.2 金属材料表面の高表面自由エネルギー化
  • 3.プラスチック材料表面へのフェムトレーザ照射
    • 3.1 プラスチック表面の濡れ性および表面自由エネルギーの変化
  • 4.短パルスレーザ照射面の利用
第6節 大気圧プラズマの装置原理とその種類、改質効果
  • 1.真空プラズマと大気圧プラズマ
    • 1.1 プラズマの基礎
    • 1.2 放電によるプラズマ発生の原理
      • 1.2.1 静電界による荷電粒子の加速
      • 1.2.2 ガス粒子との衝突反応
      • 1.2.3 放電の開始と維持
    • 1.3 各プラズマの特徴
  • 2.大気圧プラズマの種類
    • 2.1 放電方式による分類と各方式の特徴
      • 2.1.1 アーク、グライディングアーク放電
      • 2.1.2 誘電体バリア放電
      • 2.1.3 コロナ放電
      • 2.1.4 マイクロ波、パルス放電
      • 2.1.5 誘導結合放電
    • 2.2 照射方法による分類と特徴
    • 2.3 ダメージフリーなプラズマの生成
  • 3.大気圧プラズマ装置の特徴
    • 3.1 装置としての特徴
    • 3.2 具体的応用例、開発例紹介
      • 3.2.1 ガス供給不要なリモートプラズマ装置
      • 3.2.2 粉体への処理
      • 3.2.3 プラズマによる殺菌
      • 3.2.4 プラズマによる消煙
  • 4.大気圧プラズマによる表面改質の原理
    • 4.1 大気圧プラズマによる表面改質メカニズム
    • 4.2 表面改質条件による表面状態
  • 5.親水性表面処理
    • 5.1 各種材料に於ける親水性処理について
    • 5.2 親水性表面の機能性と応用について
  • 6.処理効果の経時変化
    • 6.1 各種材料に於ける親水性効果の経時変化
    • 6.2 経時変化のメカニズム
第7節 コロナ処理による表面処理、表面改質技術
  • 1.装置
    • 1.1 通常装置
    • 1.2 吹き出し型装置
  • 2.表面処理結果
    • 2.1 処理効果の程度
    • 2.2 処理効果の安定性
    • 2.3 経時変化の抑制
  • 3.接着力の向上
第8節 イトロ処理技術とぬれ性、密着性の向上
  • 1.表面改質と火炎処理
  • 2.火炎処理概要
    • 2.1 通常の火炎処理
    • 2.2 イトロ処理
  • 3.処理結果
    • 3.1 官能基の生成
    • 3.2 ぬれ性
  • 4.接着性の改善
第9節 フレーム処理の最新動向
  • 1.フレーム処理の原理
  • 2.フレーム処理の重要要素
  • 3.最近の適用事例
第10節 UV照射による樹脂の表面改質
  • 1.光の特性と表面改質
    • 1.1 波長による分類
    • 1.2 紫外放射 (紫外線)
    • 1.3 誘電体バリア放電エキシマランプ
    • 1.4 分子の結合エネルギー
    • 1.5 酸素による紫外線の吸収特性
    • 1.6 表面改質
  • 2.紫外線による樹脂表面改質の応用事例
    • 2.1 樹脂表面の親水化
    • 2.2 樹脂の直接接合
第11節 シランカップリング剤の加水分解、縮合反応による表面改質
  • 1.シランカップリング剤について
    • 1.1 シランカップリング剤の構造
    • 1.2 シランカップリング剤の反応
  • 2.表面修飾状態の解析
    • 2.1 反応追跡の方法
    • 2.2 表面解析の方法
第12節 シランカップリング剤の密着性予測シミュレーション
  • 1.材料設計における高効率化の課題
  • 2.カップリング剤との密着強度に優れた金属箔を設計する解析モデル
  • 3.解析方法
    • 3.1 分子動力学法による密着強度の解析手法
    • 3.2 タグチメソッドによる直交表を用いた感度解析の方法
  • 4.解析結果および考察
    • 4.1 密着強度の感度についての解析結果
    • 4.2 ロバスト性の解析結果
    • 4.3 設計指針および結果の考察
  • 5.実験との比較
第13節 シランカップリング剤の反応状態の分析
  • 1.溶液中のシランカップリング剤の反応状態の分析
    • 1.1 ガスクロマトグラフィー (GC) による分析
    • 1.2 赤外分光法 (IR) による分析
    • 1.3 ラマン分光法 (Raman) による分析
    • 1.4 Si-NMRによる分析
    • 1.5 粒径分布測定
  • 2.固体表面への付着状態の分析
    • 2.1 IRによる分析
    • 2.2 示差熱天秤-質量分析法 (TG-DTA/MS) による分析
    • 2.3 X線光電子分光法 (XPS) による分析
    • 2.4 固体Si-NMRによる分析
第14節 グラフト化によるナノ材料表面の濡れ性改質と機能性付与技術
  • 1.ナノ粒子表面グラフト化の手法
  • 2.Grafting onto 法によるグラフト反応
    • 2.1 成長鎖停止法 (in situ法)
    • 2.2 ナノ粒子表面官能基とポリマーとのグラフト反応
      • 2.2.1 ナノ粒子表面へ導入した高反応性官能基の利用
      • 2.2.2 反応性高分子の利用
      • 2.2.3 リビングポリマーとの反応
      • 2.3.4 直接縮合反応によるグラフト
    • 2.3 ナノカーボンの縮合芳香族環をベースとするグラフト反応
      • 2.3.1 ナノカーボンのラジカル捕捉性
      • 2.3.2 配位子交換反応の利用
      • 2.3.3 π-π相互作用の利用
  • 3.Grafting from 法によるグラフト反応
    • 3.1 表面開始グラフト重合
      • 3.1.1 ラジカルグラフト重合
      • 3.1.2 カチオングラフト重合
      • 3.1.3 アニオングラフト重合
    • 3.2 表面開始リビングラジカル重合
    • 3.3 多分岐ポリアミドアミンのグラフト (デンドリマー法)
  • 4.溶媒を用いない乾式系におけるグラフト
    • 4.1 ポリマーグラフトナノ粒子の大量合成を目指して
    • 4.2 乾式系におけるPAMAMのグラフト
  • 5.表面グラフト鎖への機能付与
    • 5.1 ナノ粒子に新しい機能を持たせる
    • 5.2 抗菌性ポリマーのグラフト
      • 5.2.1 スホニウム塩ポリマーグラフトシリカ
      • 5.2.2 チアゾール基含有ポリマーグラフトシリカ
    • 5.3 難燃剤の固定化
    • 5.4 カプサイシンの固定化
    • 5.5 酸化防止剤の固定化
  • 6.グラフト鎖によるナノカーボンの分散性制御
    • 6.1 溶媒中への分散性
    • 6.2 ポリマー中への分散性
    • 6.3 pHによる分散性制御
    • 6.4 温度による分散性制御
    • 6.5 表面の濡れ性制御
第15節 電子線グラフト重合の原理、特徴と表面改質技術
  • 1.電子線グラフト重合
    • 1.1 電子線照射技術の特徴
    • 1.2 電子線グラフト重合の方法
    • 1.3 電子線グラフト重合の原理
  • 2.電子線グラフト重合法の活用事例
    • 2.1 難加工繊維の染色性および、接着性向上
      • 2.1.1 染色性の向上
      • 2.1.2 界面接着性の向上
    • 2.2 繊維材料の濡れ性制御と高次機能
      • 2.2.1 接触角の温度変化
      • 2.2.2 吸水速度の温度変化
      • 2.2.3 防汚加工への展開
第16節 高品質フィルム製造のための表面改質と親水性の向上
  • 1.実験方法
    • 1.1 各種基材表面への親水性の付与
      • 1.1.1 大気圧プラズマを用いた親水性の向上
      • 1.1.2 PBII&Dを用いた基材表面への親水性の向上
      • 1.1.3 DLC膜の特徴
    • 1.2 親水性の評価方法
  • 2.各種基材表面への親水性の付与と評価
    • 2.1 PETとPMMA表面への親水性の付与と評価
    • 2.2 DLC膜を用いた基材表面の接触角の制御
      • 2.2.1 親水性を付与したDLC膜の特性評価
      • 2.2.2 DLCコーティングを用いたゴム表面の親水化処理

第3章 高分子、樹脂材料におけるぬれ性の制御

第1節 シランカップリング剤による樹脂改質と接着性の向上
  • 1.シランカップリング剤の構造と種類
  • 2.有機樹脂に対する作用機構と選定方法
  • 3.各種シランカップリング剤の使用例
    • 3.1 ビニルシラン
    • 3.2 エポキシシランの使用例
    • 3.3 アミノシラン
    • 3.4 (メタ) アクリルシラン
    • 3.5 メルカプトシラン
    • 3.6 イソシアネートシラン
第2節 フッ素系界面活性剤の添加による基材への濡れ性向上
  • 1.表面張力とは
    • 1.1 表面張力が働く理由
    • 1.2 表面張力と濡れ広がりの関係
    • 1.3 表面張力と乱雑さ (エントロピー) の関係
  • 2.フッ素系界面活性剤の添加による濡れ性の向上
    • 2.1 フッ素系界面活性剤とは
    • 2.2 表面張力低下能力の比較
    • 2.3 各種ポリマーの表面張力
    • 2.4 濡れ性が決まる基本的な仕組み
    • 2.5 濡れ性が悪い状態となる原因
    • 2.6 フッ素系界面活性剤による濡れ性の改善
    • 2.7 フッ素系界面活性剤の添加量
  • 3.フッ素系界面活性剤のレベリング剤としての機能
  • 4.基材側に特殊なフッ素系界面活性剤を添加することによる基材表面への濡れ性付与
第3節 プライマーを使わない接着技術
  • 1.プライマーを使わない接着剤 (プライマーレス接着剤) の設計例
  • 2.プライマーを使わない接着のための表面処理
  • 3.表面処理もプライマーも要さない接着技術
第4節 プラズマを用いた表面改質による難接着樹脂の非粗化・直接接着技術
  • 1.背景及び目的
    • 1.1 背景
    • 1.2 目的
  • 2.検討方法
    • 2.1 LCP樹脂、フッ素樹脂の表面改質処理
    • 2.2 各種低誘電率樹脂同士とCu箔との直接接着
    • 2.3 特性評価
  • 3.結果及び考察
    • 3.1 改質表面の評価
      • 3.1.1 表面改質による表面構造と接触角
      • 3.1.2 プラズマ表面改質による表面の化学状態分析
    • 3.2 各種材の直接接着
      • 3.2.1 フッ素樹脂、LCP樹脂とCu箔の直接接着
      • 3.2.2 樹脂同士の直接接着
    • 3.3 接着の評価
    • 3.4 多層膜の直接接合
第5節 直接めっきへ向けたフッ素樹脂フィルムのプラズマ表面改質
  • 1.フッ素樹脂のプラズマ表面改質
    • 1.1 フッ素樹脂フィルム表面の化学状態分析
    • 1.2 表面性状および表面形態に及ぼすプラズマ表面改質の影響
  • 2.フッ素樹脂フィルムへの直接銅めっき
    • 2.1 Pd触媒吸着と無電解銅めっき
    • 2.2 電気銅めっきと密着性評価
    • 2.3 めっき皮膜剥離界面の解析
  • 3.その他のフィルムへの直接銅めっき
  • 4.フッ素樹脂の問題点
第6節 表面改質によるフッ素樹脂/銅の密着性向上と高周波基板への応用
  • 1.表面改質処理装置の概要
  • 2.PTFEの低接触角の実現
    • 2.1 表面改質したPTFE表面の構造
    • 2.2 低接触角の長寿命化
    • 2.3 XPS、電子スピン共鳴による表面理解
    • 2.4 ピール強度向上のためのアミン基付与
  • 3.Cu鍍金したPTFE電子基板
    • 3.1 PTFEとCu表面の構造
    • 3.2 密着したPTFEとCuの断面構造
    • 3.3 引き剥がしたPTFEとCuの境界面
  • 4.PTFE表面改質の応用展開
    • 4.1 グラスファイバー入りPTFEと銅鍍金との密着性
    • 4.2 3D形状PTFEの表面改質
    • 4.3 表面改質PTFEと樹脂の接合
  • 5.高周波基板への適用
    • 5.1 伝送損失評価とフレキシブル基板の試作
  • 6.Cu鍍金付きPTFE基板の量産化に向けて
第7節 高周波基板向け低誘電・高接着ポリイミド樹脂の設計とその応用
  • 1.樹脂設計
  • 2.樹脂特性
  • 3.FPC向け接着剤特性
    • 3.1 用途例 (低誘電カバーレイ)
    • 3.2 用途例 (高速伝送FPC用低誘電FCCL)
第8節 イオン・プラズマ改質による樹脂摺動材料のぬれ性制御
  • 1.イオン・プラズマ表面改質技術
  • 2.樹脂摺動材料のぬれ性
  • 3.表面のぬれ性と表面改質
  • 4.プラズマ技術によるぬれ性変化と摺動特性
    • 4.1 イオンおよびプラズマを用いたPTFEの親水化処理
    • 4.2 パルス放電プラズマを用いたPAの親油化処理
  • 5.その他のプラズマを用いた樹脂表面のぬれ性改質例
第9節 水蒸気プラズマによるCOPの改質とガラス系基板との接合
  • 1.水蒸気プラズマ
    • 1.1 水蒸気プラズマの効果,装置構成と処理条件
    • 1.2 プラズマ中に生成されるラジカル
  • 2.COPとガラス系基板の接合
    • 2.1 実験
    • 2.2 接合強度試験の結果
    • 2.3 ガラス種の影響
  • 3.COPの表面分析
    • 3.1 実験
    • 3.2 官能基の形成と-COOHの影響
    • 3.3 -COOHの形成
  • 4.接合機構の考察
  • 5.親水化効果
    • 5.1 実験
    • 5.2 COPの親水化結果
    • 5.3 SiO2の親水化結果
第10節 プラズマ表面処理を用いた無電解樹脂めっき
  • 1.プラズマ表面処理を用いた無電解樹脂めっき法
  • 2.プラズマ表面処理とシランカップリング剤修飾
  • 3.プラズマ処理表面への触媒付与と無電解ニッケルめっき
第11節 真空紫外光を用いた高周波対応樹脂の表面改質
  • 1.Xe2*エキシマランプと表面改質のメカニズム
    • 1.1 Xe2*エキシマランプの構造
    • 1.2 真空紫外光による表面改質
  • 2.真空紫外光を用いた高周波対応樹脂の表面改質
    • 2.1 高周波対応樹脂
    • 2.2 光照射条件
    • 2.3 表面状態の評価方法
    • 2.4 結果と考察
  • 3.表面改質樹脂への無電解銅めっき成膜と密着性の評価
    • 3.1 高周波対応樹脂
第12節 ポリマーブラシによる樹脂表面の親水化とその課題
  • 1.樹脂表面へのポリマーブラシの付与
  • 2.親水性ポリマーブラシによって期待される表面機能
  • 3.表面グラフト化樹脂の課題
第13節 光化学反応による高分子材料の表面改質
  • 1.光と高分子
  • 2.VUV光励起による光化学反応
  • 3.COPの表面化学反応過程
  • 4.COP表面への酸化改質層の形成
  • 5.高分子材料の光表面改質
第14節 表面化学修飾ナノコーティング技術による表面ぬれ性制御
  • 1.フッ素官能基化技術
  • 2.フッ素フリー撥水化技術
  • 3.酸素官能基化技術
  • 4.窒素官能基化技術
  • 5.表面化学修飾ナノコーティング技術適用事例
    • 5.1 表面化学修飾による濡れ性制御
    • 5.2 複合化高機能繊維ロープの開発
    • 5.3 高強度異種材料接合技術への応用展開
第15節 二酸化塩素の光活性化によるプラスチック表面への親水性・接着性の付与
  • 1.C-H酸化剤の開発
  • 2.プラスチックの表面酸化技術
  • 3.従来法との比較
  • 4.表面酸化による表面機能化
  • 5.接着機能の発現
第16節 シリコーンゴムの親水性化に向けた表面修飾材料の開発
  • 1.シリコーンゴム親水性化表面修飾材料の探索
  • 2.ツビッターイオン性高分子の親水性保持機能の検討
  • 3.表面改質法と親水性保持機能の検討
  • 4.応用に向けた展開
第17節 DLC薄膜の形成と表面処理・改質への応用
  • 1.実験方法
    • 1.1 試料および成膜条件
    • 1.2 表面特性評価
  • 2.結果と考察
    • 2.1 純水接触角
    • 2.2 ゼータ電位測定
    • 2.3 表面の化学結合状態
  • 3.表面化学結合状態と表面特性との関係
第18節 高分子材料におけるDLCを含む硬質被膜コーティングのぬれ性とその評価
  • 1.試験片及び試験条件
  • 2.試験結果
    • 2.1 溶融高分子の接触角の測定
    • 2.2 高分子材料と硬質被膜の摩擦試験
  • 3.考察
    • 3.1 溶融高分子材料の硬質被膜に対する接触角
    • 3.2 摩擦係数の推移
    • 3.3 溶融高分子材料の接触角と室温での摩擦係数の関係
第19節 多孔質めっきからの転写によるゴムシート表面の濡れ性、摩擦係数の制御
  • 1.物理的手法による表面形状のコントロール
    • 1.1 めっき加工による金型表面への微細構造の形成
    • 1.2 転写によるゴムシート表面への微細構造の形成
  • 2.微細構造を有するシリコーンゴムシート表面の濡れ性
    • 2.1 液滴法による静的接触角
    • 2.2 滑落法による動的接触角
  • 3.微細構造を有するシリコーンゴムシート表面の摩擦係数
第20節 自動車用ゴム部品用の表面改質と摩擦低減
  • 1.ゴムの表面改質技術
    • 1.1 配合法による表面改質
    • 1.2 化学反応法による表面改質
    • 1.3 コーティング法による表面改質
    • 1.4 プラズマ法を用いた表面改質
  • 2.自動車用ゴム部品への表面改質適用事例の紹介
    • 2.1 ワイパーブレードラバーへの適用事例
      • 2.1.1 化学反応法を利用したワイパーブレードラバーの摩擦低減
      • 2.1.2 コーティング法を利用したワイパーブレードラバーの摩擦低減
    • 2.2 内燃系バルブへの適用事例
      • 2.2.1 コーティング法を利用したバルブの表面改質
      • 2.2.2 プラズマ法を利用したバルブの表面改質
第21節 シミュレーションを活用したTiO2結晶配向制御によるPEEK樹脂の濡れ性と接着性の向上
  • 1.分子シミュレーションによる接着強度の解析方法
  • 2.検証実験の方法
  • 3.分子シミュレーションによる濡れ性と接着強度の解析結果と考察
  • 4.検証実験の結果
第22節 粘・接着剤に求められる濡れ性
  • 1.濡れから始まる粘・接着
  • 2.濡れと粘・接着性
  • 3.最適な粘・接着とは
  • 4.ホットメルト型粘・接着剤の濡れ性制御
    • 4.1 ホットメルト型粘・接着剤とは
    • 4.2 高極性基材対応ホットメルト型接着剤
    • 4.3 フッ素系添加剤による粘着剥離技術
    • 4.4 界面活性剤による疎水性粘着剤内部への吸水促進
第23節 インクジェットインクに求められる濡れ特性
  • 1.インクジェット技術概要
    • 1.1 システム設計
      • 1.1.1 インクジェットヘッド
      • 1.1.2 プロセス設計
    • 1.2 インクの分類
  • 2.インクの濡れの基本的な考え方
  • 3.吐出に関する濡れ
    • 3.1 周波数応答性に対する濡れ
    • 3.2 ノズルオルフィス面に対する濡れ
  • 4.印刷メデイア別のインクジェットインクの濡れ
    • 4.1 インクジェット専用紙
    • 4.2 普通紙
    • 4.3 塗工印刷紙
      • 4.3.1 インク打込み量の低減
      • 4.3.2 ドット径の拡大
    • 4.4 フィルム
第24節 MPS法によるインクジェットインクの濡れ挙動解析と画質欠陥対策への適用
  • 1.シミュレーションモデルの構築
    • 1.1 MPS法
    • 1.2 濡れ拡がりモデル
      • 1.2.1 表面張力ポテンシャルモデル
      • 1.2.2 三相界面釣り合いモデル
      • 1.2.3 表面粒子判定モデル
      • 1.2.4 壁ポリゴンモデル
  • 2.検証結果
    • 2.1 単滴の濡れ拡がり形状の再現性検証
    • 2.2 二液滴の合一挙動の再現性検証
  • 3.画質欠陥への適用
    • 3.1 ジャギー・バルジへの適用
    • 3.2 スジ状欠陥抑制への適用
      • 3.2.1 単滴の濡れ拡がり挙動解析
      • 3.2.2 二滴の着弾干渉解析
      • 3.2.3 三滴の着弾干渉解析

第4章 ガラス材料におけるぬれ性の制御

第1節 接着性・密着性向上へ向けたガラス材料の表面処理
  • 1.ガラスへの接着・密着性を重視する機能性商品例
    • 1.1 イメージセンサー用カバー、レーザーダイオード用カバーのアッセンブリ
    • 1.2 タッチパネルに使用するマイクロシート (カバーガラス) への貼り合わせ
    • 1.3 病理検査に使用するプレパラート用ガラスと各種切片との密着性・接着性
  • 2.ガラス表面への接着・密着性を阻害する要因と対策
    • 2.1 表面の汚染
    • 2.2 食い込み効果…粗面化 (研磨・ブラスト・エッチングによる凹凸の形成)
  • 3.ガラス表面への接着・密着性の改善に寄与する表面処理技術
    • 3.1 プラズマとは…物質の第4の状態
    • 3.2 プラズマ処理の効果と応用…表面改質
    • 3.3 親水性の例…表面状態のコントロールが可能
    • 3.4 卓上真空プラズマ
    • 3.5 回転式真空プラズマ装置
    • 3.6 大気圧プラズマ装置の主な用途と処理効果
    • 3.7 ペン型大気圧プラズマ
  • 4.汎用的に検討・採用が進む表面処理方法
    • 4.1 接着とは
    • 4.2 被着体としてのガラス表面
    • 4.3 ポリマー膜の形成とシランカップリング剤
    • 4.4 接着促進剤としてのシランカップリング剤と応用展開
第2節 シランカップリング剤の特性とガラス改質への応用
  • 1.シランカップリング剤の構造とガラス基材への作用機構
  • 2.無機基材への使用例
    • 2.1 ガラス繊維の表面処理
    • 2.2 シリカの表面処理
  • 3.新規開発品のガラス基材への応用
    • 3.1 長鎖スペーサー型シランカップリング剤
    • 3.2 多官能基型シランカップリング剤
第3節 親水性シルセスキオキサン液体およびガラスの無共溶媒合成
  • 1.ポリシルセスキオキサン液体の無共溶媒合成
  • 2.ポリシルセスキオキサンガラスの合成
  • 3.ポリシルセスキオキサン液体を前駆体とした樹脂合成
第4節 ガラス構造設計に基づく濡れ性制御
  • 1.ホウケイ酸塩ガラスにおける構造変化と濡れ性の関係
  • 2.ケイ酸塩ガラスへの欠陥導入による濡れ性制御
第5節 ガラス表面のぬれ性とレーザーによる表面改質
  • 1.ガラスへのレーザー光の作用
  • 2.レーザーによる表面微細構造形成とぬれ性
  • 3.レーザーの熱的作用によるぬれ性改質技術
  • 4.局所改質による新展開
第6節 電子ビーム蒸着法によるガラス表面の改質とぬれ性
  • 1.耐摩耗性を有した撥水膜の作製
  • 2.親水性酸化チタン膜の作製

第5章 金属材料におけるぬれ性の制御

第1節 シランカップリング処理による金属と樹脂・CFRPとの直接接合性の改善
  • 1.金属と樹脂・CFRPとの異種材料接合法の種類とその特徴
  • 2.摩擦熱を活用したAl合金と樹脂・CFRPとの直接接合法
  • 3.熱圧着法による金属と樹脂との直接接合機構
  • 4.摩擦重ね接合法によるAl合金と樹脂・CFRPとの直接接合例
  • 5.金属表面へのシランカップリング処理による接合界面強度の改善効果
    • 5.1 シランカップリング処理法
    • 5.2 Al合金と短繊維CFRPとの直接異材接合継手強度に及ぼすシランカップリング処理の効果
第2節 シランカップリング表面処理によるCFRTP/ALの異種材料接合
  • 1.試験材料及び表面処理条件
    • 1.1 試験材料
    • 1.2 表面ナノ構造の作製
    • 1.3 シランカップリング処理
  • 2.接合条件および試験条件
  • 3.試験結果
    • 3.1 引張剪断試験結果
    • 3.2 層間破壊靭性試験結果
    • 3.3 疲労層間亀裂進展試験結果
第3節 レーザクラッディング法によるZr基金属ガラスのCu表面改質とはんだぬれ性
  • 1.金属ガラスとは
    • 1.1 特徴
    • 1.2 接合する上での問題点
  • 2.レーザクラッディングによるCu表面改質
  • 3.結果
    • 3.1 表面形状
    • 3.2 断面組織
    • 3.3 XRD
    • 3.4 XPS
    • 3.5 はんだぬれ性
第4節 ショットブラストによる表面のぬれ性制御
  • 1.ショットブラストとは
    • 1.1 加工方法
    • 1.2 ショットの種類
    • 1.3 ブラストによる平滑化プロセス
  • 2.ブラストによる濡れ性の変化
    • 2.1 実験方法および試験片
    • 2.2 実験結果
第5節 ショットブラスト処理を用いた金属材料のぬれ性制御
  • 1.ショットブラスト処理
  • 2.実験方法
    • 2.1 試験片
    • 2.2 ショットブラスト処理条件
    • 2.3 接触角測定および表面自由エネルギー測定
    • 2.4 表面粗さ測定
    • 2.5 表面成分分析
  • 3.実験結果および考察
    • 3.1 ショットブラスト処理された表面の接触角測定結果
    • 3.2 表面粗さと接触角度の関係
    • 3.3 ショットブラスト処理された表面の成分分析結果
    • 3.4 表面自由エネルギーによる評価
第6節 マルチマテリアル化へ向けた樹脂/金属の異種材接合技術と表面処理
  • 1.樹脂と金属の異種材接合技術の概要と特徴
    • 1.1 第1工程 レーザ加工
    • 1.2 第2工程 プラズマ処理
    • 1.3 第3工程 パルスヒート接合
    • 1.4 異種材接合装置
  • 2.評価
    • 2.1 前処理工程の効果
    • 2.2 接着剤との比較
    • 2.3 接合部断面の観察
    • 2.4 加圧解除温度の依存性
    • 2.5 熱衝撃試験
  • 3.異種材接合プロセスの接合事例
    • 3.1 アプリケーションを想定した材料の試作例
    • 3.2 樹脂パイプと薄い金属板の接合例
    • 3.3 導電性樹脂フィルムとニッケルリボンの接合
第7節 自動車用異種材料点接合の強度特性向上のための表面処理技術
  • 1.摩擦撹拌点接合の金属/樹脂接合への応用
  • 2.実験方法
    • 2.1 評価材料
      • 2.1.1 接合用材料
      • 2.1.2 表面処理詳細
    • 2.2 接合条件・試験片形状
    • 2.3 評価方法
  • 3.実験結果及び考察
    • 3.1 剪断強度試験結果
    • 3.2 疲労試験結果
    • 3.3 耐久信頼性試験結果
第8節 金属構造部材の接着接合に求められる表面処理技術
  • 1.金属材料の表面状態と接着性
    • 1.1 表面汚染
    • 1.2 脆弱部
  • 2.金属の接着メカニズムと表面改質
    • 2.1 シランカップリング剤による接着性改善
    • 2.2 エポキシ接着剤の接着強度改善メカニズム
    • 2.3 ウレタン接着剤の接着強度改善メカニズム
    • 2.4 異なる金属素材への効果
  • 3.接着強度の信頼性
    • 3.1 強度低下の要因
    • 3.2 強度低下の抑制方法
    • 3.3 実環境での強度耐久性
第9節 アルミホイールなどの工業塗装分野で求められる塗装前処理技術
  • 1.アルミホイール用塗装前処理 概要
    • 1.1 クロムフリー化の背景
    • 1.2 アルミホイールの塗装方法
    • 1.3 クロムフリー塗装前処理工程の種類
  • 2.アルミホイール用塗装前処理 詳細
    • 2.1 脱脂剤の選定
    • 2.2 選定脱脂剤のラボ評価方法
    • 2.3 酸洗工程の追加
    • 2.4 塗装前の素地表面状態 評価とその手法
  • 3.クロムフリー化成皮膜を適用した塗装前処理ラインの事例
第10節 エアコン熱交換機の親水化機能について
  • 1.家庭用エアコン用親水処理剤について
  • 2.難着霜処理剤の開発9340
第11節 めっき膜におけるはんだ濡れ性の評価と水素の影響
  • 1.めっき膜表面のはんだ濡れ性とその評価法
  • 2.無電解Ni-P/Auめっき膜中の水素の存在状態
  • 3.無電解Ni-P/Auめっき膜上のはんだ濡れ性への水素の影響
第12節 樹脂と金属の界面の結合状態の分析・解析技術
  • 1.電子顕微鏡に関連する分析技術
  • 2.界面分析のための模擬試料作製技術

執筆者

  • マツダ 株式会社 田中 耕二郎
  • 株式会社 ジェイテクト 神谷 徹
  • ユケン工業 株式会社 山本 秀之
  • 高松帝酸 株式会社 江口 敦
  • 株式会社 魁半導体 登尾 一幸
  • マコ – 株式会社 熊谷 勇雄
  • 住友重機械モダン 株式会社 吉見 公章
  • ウシオ電機 株式会社 小柳 博
  • 株式会社 都ローラー工業 町田 成康
  • 信越化学工業 株式会社 安田 成紀
  • DIC 株式会社 鈴木 秀也
  • シーカ・ジャパン 株式会社 松木 裕一
  • サムコ 株式会社 寺井 弘和
  • 荒川化学工業 株式会社 田﨑 崇司
  • 株式会社 MORESCO 小寺 賢
  • オーエム産業 株式会社 福田 千紗
  • 富士フイルムビジネスイノベーション 株式会社 高橋 良輔
  • 協和界面科学 株式会社 塩村 直人
  • 株式会社 アクロエッジ 中宗 憲一
  • 岡山県工業技センター 水戸岡 豊
  • 金沢工業大学 小川 俊夫
  • 群馬大学 海野 雅史
  • 株式会社 日立製作所 岩崎 富生
  • 株式会社 KRI 中本 順子
  • 新潟大学 坪川 紀夫
  • 福井大学 廣垣 和正
  • 株式会社 電子技研 古川 勝紀
  • 地方独立行政法人 大阪産業技術研究所 池田 慎吾
  • コミヤマエレクトロン 株式会社 久保 博義
  • 株式会社 山田 古橋 貴洋
  • ウシオ電機 株式会社 三浦 真毅
  • 工学院大学 小林 元康
  • 京都大学 杉村 博之
  • 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 中村 挙子
  • 大阪大学 大久保 敬
  • 埼玉工業大学 田中 睦生
  • 岡山理科大学 中谷 達行
  • ナノコート・ティーエス 株式会社 川本 秀士
  • 株式会社 フコク 山口 巧
  • インクリサーチ 小池 祥司
  • 株式会社 機能性ガラス研究所 藤田 卓
  • 東京都立大学 梶原 浩一
  • 栃木県産業技術センター 佐伯 和彦
  • 大阪大学 中田 一博
  • 早稲田大学 細井 厚志
  • 神奈川大学 寺島 岳史
  • 新東工業 株式会社 小林 祐次
  • 大阪産業大学 南部 紘一郎
  • 日本アビオニクス 株式会社 安藤 元彦
  • 宇宙航空研究開発機構 桜井 誠人
  • 株式会社 神戸製鋼所 高橋 佑輔
  • 株式会社 バルクケミカルズ・ジャパン 手嶋 律夫
  • 日本ペイント・サーフケミカルズ 株式会社 松井 徳純
  • 兵庫県立大学 福室 直樹
  • 住友電気工業 株式会社 久保 優吾
  • 宇都宮大学 吉原 佐知雄
  • FIA 福山 紅陽
  • 国立研究開発法人 産業技術総合研究所 穂積 篤
  • 名古屋工業大学 前田 浩孝
  • 東京工業大学 青野 祐子

出版社

お支払い方法、返品の可否は、必ず注文前にご確認をお願いいたします。

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体裁・ページ数

A4判 547ページ

ISBNコード

978-4-86104-977-4

発行年月

2023年8月

販売元

tech-seminar.jp

価格

80,000円 (税別) / 88,000円 (税込)

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