第1章 接着・接合界面で起こる現象と接着・接合メカニズム

第1節 異種材料接着・接合の機構と応用技術

• 1.接着接合の原理
  • 1.1 化学的接着説 (原子・分子間引力発生のメカニズム)
  • 1.2 機械的接合説
  • 1.3 からみ合いおよび分子拡散説
  • 1.4 接着仕事と接着強度との関係
  • 1.5 溶解度パラメーターと接着強度との関係
• 2.主な異種材料接着・接合法の接合原理
  • 2.1 射出成形,レーザー加熱,摩擦加熱,および超音波加熱による接合法における接着力発現の原理
    • 2.1.1 接着・接合力が向上するメカニズム
    • 2.1.2 耐久性が向上するメカニズム
  • 2.2 樹脂どうしの融着による接合の場合の接着強度発現の原理
    • 2.2.1 一方の樹脂のみが溶融する場合
    • 2.2.2 両方の樹脂が溶融する場合
• 3.主な異種材料接着・接合法
  • 3.1 金属の湿式表面処理-接着法
  • 3.2 金属の湿式表面処理-樹脂射出一体成形法
  • 3.3 無処理金属の樹脂射出一体成型法
  • 3.4 被接合材表面のレーザー処理-樹脂射出一体成形法
  • 3.5 レーザー接合法
  • 3.6 摩擦接合法
  • 3.7 溶着法
  • 3.8 分子接着剤利用法
  • 3.9 ゴムと樹脂の架橋反応による化学結合法
  • 3.10 接着剤を用いない高分子材料の直接化学結合法
  • 3.11 大気圧プラズマグラフト重合処理-接着技術
  • 3.12 ガス吸着異種材料接合技術
  • 3.13 水蒸気-真空紫外光 (VUV) 接合技術
  • 3.14 エポキシモノリスを用いる異種材料接合法

第2節 接着・接合部の応力分布の特徴,破壊条件、および強度評価法

• 1.基本的な接着接合形式
  • 1.1 重ね合せ継手の特徴,応力分布および強度評価
    • 1.1.1 応力分布 (弾性解析解および弾性有限要素解析結果
    • 1.1.2 重ね合せ接着継手のせん断破壊荷重実験値例
    • 1.1.3 Al重ね合せ継手の引張せん断試験結果およびFEM解析による検討例
    • 1.1.4 CFRTP重ね合せ接着継手の引張せん断試験結果に対する結合力モデル (CZM) 法による解析例
      • (1) 結合力モデル解析法
      • (2) CZMによる解析例:混合モード条件下のFRTPの単純重ね合せ接着継手の挙動の解析
  • 1.2 スカーフ継手および突合せ (バット) 継手
    • 1.2.1 2次元弾性FEM解析
    • 1.2.2 2次元弾塑性FEM解析
    • 1.2.3 接着強度および破壊条件
      • (1) スカーフおよびバット継手の接着強度実験結果
      • (2) スカーフおよびバット継手の接着層の破壊条件
      • (3) スカーフおよびバット継手の接着層破壊条件の破面観察による検証
      • (4) バット継手の引張接着強度とバルク接着剤の引張強度との関係
      • (5) スカーフおよびバット継手の接着層厚さと接着強度との関係
  • 1.3 接着接合部における特異応力場の強さおよび応力拡大係数を用いた接着強度の評価
    • 1.3.1 特異応力場の強さおよび応力拡大係数によるバット継手の強度評価
    • 1.3.2 特異応力場の強さHによるスカーフおよびバット継手の強度評価
    • 1.3.3 特異応力場の強さによる単純重ね合せ継手の強度評価
    • 1.3.4 はく離特異応力場の強さの限界値一定による接着継手の強度評価法についてのまとめ

第2章 高強度接着・接合の実現に向けた界面設計と表面改質技術

第1節 大気圧プラズマによる接着・接合前処理技術

• 1.プラズマについて
  • 1.1 プラズマ発生方法
  • 1.2プラズマ処理での表面改質
• 2.大気圧プラズマユニットについて
  • 2.1 大気圧プラズマユニットの構造
  • 2.2 大気圧プラズマユニットの使用事例
    • 2.2.1 自動車部材
    • 2.2.2 医療機器
    • 2.2.3 電子機器
    • 2.2.4その他
• 3.樹脂の表面改質
  • 3.1 水接触角での変化
  • 3.2 引張せん断接着強さ試験
  • 3.3 XPS表面分析
  • 3.4 接着メカニズム説明
  • 3.5 処理時の温度について
• 4.金属の表面改質
  • 4.1 ダインペンでの変化
  • 4.2 引張せん断接着強さ試験
  • 4.3 XPS表面分析
  • 4.4 メカニズム説明
• 5.金属表面の有機物除去
  • 5.1 金属の表面洗浄とは
  • 5.2 液状ガスケット (FIPG) について
  • 5.3 引張せん断接着強さ試験
  • 5.4 表面分析による有機物除去確認
  • 5.5 メカニズム説明
• 6.異種材料への活用
  • 6.1 複合材料の製造
  • 6.2 複合材料の水接触角評価
  • 6.3 異種材料の接合

第2節 金属・ガラス・樹脂表面への照射による被着体との密着強度向上

• 1.表面処理技術による改質と効果
  • 1.1 素材と改質効果の関係
  • 1.2 粗面回路の害と粗化しない紫外線照射技術
  • 1.3 UV照射技術による官能基の生成
• 2. 短時間で出来る接触角と表面張力を用いる表面接着性評価法
  • 2.1 ぬれ試薬による濡れ指数評価
  • 2.2 表面張力と接着強度の相関関係
  • 2.3 表面張力の値による接着性能の等級分け

第3節 ショットピーニングによる金属の表面改質と異種材接合への応用

• 1.ショットピーニング
• 2.微粒子を用いた表面改質の事例
• 3.異種材接合の事例

第4節 ステンレス鋼の表面処理による金属接着耐久性の向上

• 1.ステンレス鋼とは
• 2.接着対象としてのステンレス鋼
• 3.酸浸漬及び陽極酸化処理
• 4.シランカップリング剤処理
• 5.ポリカルボン酸水溶液処理
• 6.チオール系カップリング剤処理
• 7.その他の表面処理

第5節 エレクトロセラミックコーティングによる軽金属の耐食性、耐熱性、耐摩耗性、塗膜密着性向上

• 1.エレクトロセラミックコーティング (Electro Ceramic Coatings)
  • 1.1 軽金属へのコーティング工程
    • 1.1.1 簡便なECCの工程
      • (1) 脱脂工程
      • (2) ECC電解工程
  • 1.2 皮膜の代表的物性
    • 1.2.1 耐食性
    • 1.2.2 耐摩耗性
    • 1.2.3 硬度
    • 1.2.4 表面粗さ
    • 1.2.5 耐熱性
    • 1.2.6 柔軟性
    • 1.2.7 密着性
  • 1.3 各種特性の比較

第6節 樹脂異材接合に向けたアルミニウム、マグネシウム合金への陽極酸化処理技術

• 1.金属の表面状態
• 2.接着性を考慮した金属への表面処理
• 3.接着性に優れたアルミニウム合金への陽極酸化処理
  • 3.1 アルミニウム合金への表面処理
  • 3.2 接着性および耐食性を向上させるダブル陽極酸化処理
• 4.接着性に優れたマグネシウム合金への陽極酸化処理
  • 4.1 マグネシウム合金への表面処理
  • 4.2 接着性および耐食性を向上させるリン酸塩陽極酸化処理

第7節 陽極酸化処理によるアルミニウムの接着接合性、機能性の向上

• 1.アルミニウムの表面性状と接着接合特性
  • 1.1 アルミニウム材料と表面
  • 1.2 表面処理の目的
  • 1.3 素材の汚れ
  • 1.4 潤滑油の付着
  • 1.5 環境因子
  • 1.6 自然酸化皮膜
• 2.アルミニウムの陽極酸化処理
  • 2.1 陽極酸化処理とは
  • 2.2 陽極酸化処理を用いた接着接合のメカニズム
    • 2.2.1 微細構造
    • 2.2.2 応力、電蝕
    • 2.2.3 化学結合
  • 2.3 対象部材
  • 2.4 陽極酸化処理面との接着接合方法
• 3.陽極酸化処理工程と種類
  • 3.1 陽極酸化の前処理
  • 3.2 陽極酸化の種類
    • 3.2.1 クロム酸陽極酸化処理
    • 3.2.2 硫酸陽極酸化処理
    • 3.2.3 硬質陽極酸化処理
    • 3.2.4 リン酸陽極酸化処理
  • 3.3 陽極酸化の後処理
• 4.接着・接合性向上の為の陽極酸化処理
  • 4.1 下地用処理 (TAF AD)
    • 4.1.1 90°引剥がし接着強さ試験による各種下地皮膜との比較
    • 4.1.2 クロスカット剥離試験
    • 4.1.3 難表面処理材 (ADC12) への効果
  • 4.2 TAF AD処理の優位性と実用展開
  • 4.3 陽極酸化前処理や他の陽極酸化処理との組み合わせ
• 5.その他の機能性向上の為の陽極酸化処理
  • 5.1 陽極酸化皮膜の耐熱性ついて
  • 5.2 耐熱性陽極酸化処理 (TAF TR)
  • 5.3 陽極酸化皮膜の各種性能試験とTAF TRおよびTAF TR BKの諸特性
    • 5.3.1 加熱試験による耐クラック性の評価
    • 5.3.2 皮膜の硬さ試験
    • 5.3.3 絶縁破壊試験

第8節 ゴムと金属の加硫接着技術

• 1.市販接着剤の分類
• 2.加硫接着剤の各種ゴム材料に対する適合性
• 3.加硫接着剤の特徴と留意点
  • 3.1 汎用タイプ接着システム (塩化ゴム系)
    • 3.1.1 耐プレベーク性
    • 3.1.2 耐塩水噴霧性
    • 3.1.3 耐熱性、熱間強度
    • 3.1.4 耐油性
  • 3.2 耐熱接着システム (CSM系接着剤)
    • 3.2.1 耐プレベーク性
    • 3.2.2 耐塩水噴霧性
    • 3.2.3 耐熱性
    • 3.2.4 耐EG液性
  • 3.3 耐EG性接着剤
  • 3.4 熱硬化型樹脂系
  • 3.5 シラン系
• 4.ゴムと金属の加硫接着機構について

第9節 ゴム間接接着における被着体の表面処理技術

• 1.序論
  • 1.1 ゴム/異種材料の接着技術
  • 1.2 ゴム接着技術の分類
• 2.ゴム加硫接着における被着体 (鋼材) の表面処理
  • 2.1 ブラスト処理
    • 2.1.1 接着前処理としてのブラスト処理
    • 2.1.2 ブラスト処理面の評価
    • 2.1.3 ブラスト処理に適用される研削材
    • 2.1.4 鋼材のブラスト処理と、ゴム接着品質
    • 2.1.5 ゴム加硫接着体における、接着品質劣化
  • 2.2 リン酸塩化成処理
    • 2.2.1 腐食環境におけるゴム/金属加硫接着体の長寿命化
    • 2.2.2 接着前処理技術として展開されるリン酸塩化成処理
    • 2.2.3 最適化された化成処理とゴム接着品質
    • 2.2.4 化成処理工程に展開する各種薬剤
• 1) 脱脂剤
• 2) 酸洗剤
• 3) 表面調整剤
• 4) 皮膜化成剤
  • 2.2.5 化成処理工程の管理と、化成不良の事例
  • 2.2.6 その他、実際の処理現場において注意すべき事項
• 1) 水洗工程
• 2) 処理工程における被処理物の乾き
• 3) 加工負荷率
• 4) その他
  • 2.2.7 化成処理技術の今後

第3章 異種材接着に向けた接着剤の設計、高機能化技術

第1節 異種材料接着に使える接着性アクリルモノマーの開発

• 1.自然界における接着・接合の例
• 2.L-ドーパをモデルとしたバイオミメティックなモノマー報告例
• 3.DopAmにおける金属等への付着性確認 (QCM)
• 4.UV硬化による、DopAm共存化でのアクリルモノマーの密着性、粘着性試験
  • 4.1 密着性試験
  • 4.2 粘着性試験
• 5.二液系熱硬化樹脂による接着性試験

第2節 マルチマテリアルに対応したエポキシ系構造接着剤の設計と評価

• 1.自動車用構造接着剤
  • 1.1 自動車用構造接着剤の要求特性
  • 1.2 エポキシ系自動車用構造接着剤の設計
  • 1.3 自動車用構造接着剤の評価
• 2.自動車以外でのエポキシ異種材接着剤の応用例
• 3.異種材接着剤の今後の課題

第3節 ウレタンを中心とした接着剤の設計技術

• 1.接着剤の分類
• 2.ウレタン系接着剤の特徴
  • 2.1 主要な接着剤
  • 2.2 接着性
  • 2.3 硬化形態
  • 2.4 接着剤の物性
• 3.ウレタン系接着剤の設計
  • 3.1 ダイレクトグレージング材とは
  • 3.2 ダイレクトグレージング材の配合設計例
    • 3.2.1 ウレタンプレポリマー
    • 3.2.2 カーボンブラック
    • 3.2.3 可塑剤
    • 3.2.4 触媒
  • 3.3 高機能化の例
    • 3.3.1 プライマーレスタイプ
    • 3.3.2 1.5液タイプ

第4節 変成シリコーン系接着剤の開発と自動車分野,異種材料接着用途への応用

• 1.異種材料接着
• 2.変成シリコーン樹脂系接着剤
• 3.自動車用途における接着剤の特性
• 4.変成シリコーン樹脂系接着剤を用いた接着設計

第5節 瞬間接着剤への柔軟性・弾性の付与

• 1.シアノアクリレート系接着剤の特徴
• 2.柔軟性・弾性付与の取り組み
  • 2.1 低Tgシアノアクリレートの使用
  • 2.2 可塑剤の配合
  • 2.3 柔軟性樹脂の配合
• 3.最近の開発動向 (二液ハイブリッド型弾性瞬間接着剤

第6節 エポキシモノリス材料を用いた樹脂と金属・ガラスの接着接合技術

• 1.エポキシモノリスの作製
• 2.エポキシモノリスを用いる樹脂と金属の接着
• 3.シランカップリング剤によるガラス表面の改質
• 4.カップリング剤処理したガラスおよび金属と樹脂のモノリス接合

第7節 ウェルドボンド向け (エポキシ樹脂系) 自動車構造用接着剤の開発と課題

• 1.ウェルドボンドについて
• 2.ウェルドボンド向け自動車構造用接着剤に求められる特性と接着剤配合の構成
  • 2.1 求められる特性
    • 2.1.1 接着性
    • 2.1.2 防錆性
    • 2.1.3 製造工程適合性
  • 2.2 接着剤配合の構成
    • 2.2.1 エポキシ樹脂
    • 2.2.2 改質剤
    • 2.2.3 潜在性硬化剤、硬化促進剤
    • 2.2.4 充填剤 粘度調整剤
      • (1) 充填剤
      • (2) 粘度調整剤
• 3.ウェルドボンド向け自動車構造用接着剤の課題
  • 3.1 更なる靭性の強化と耐衝撃性の向上
  • 3.2 低温硬化性と貯蔵安定性
  • 3.3 アルミ材への接着性向上
• 4 ウェルドボンド向け自動車構造用接着剤の今後の展望
  • 4.1 異種材接合への対応
  • 4.2 バイオマス材料への対応

第8節 半導体レーザーと超速硬化接着剤を組み合わせた接着システムの開発

• 1.エポキシ樹脂の新しい硬化システム
  • 1.1 シアネートエステル樹脂と硬化剤
  • 1.2 潜在性硬化剤によるシアネートエステル樹脂組成物の1液化
  • 1.3 CLSシステムの潜在性硬化剤による硬化温度制御・硬化プロセス
• 2.近赤外レーザー硬化システム
  • 2.1 近赤外レーザー硬化システム用接着剤
  • 2.2 レーザー照射による硬化
  • 2.3 接合・硬化方法
  • 2.4 実用化に向けた取り組み

第9節 熱接着フィルムを用いた異種材接着技術

• 1.溶剤レス、低VOC接着技術
• 2.熱接着フィルムによる異種材料接着
  • 2.1 熱接着フィルム『フィクセロン』の特徴
  • 2.2 接着方法
  • 2.3 各種被着体との接着強さ
    • 2.3.1 せん断接着強さ
    • 2.3.2 剥離接着強さ
    • 2.3.3 熱間接着強さ
    • 2.3.4 熱接着フィルムの耐性
  • 2.4 接着に関する諸条件
  • 2.5 接着メカニズム
• 3.熱接着フィルムを使用した応用例

第10節 ジスルフィド結合の可逆的な開裂を利用した熱解体性光接着剤の開発

• 1.解体性接着剤
  • 1.1 物理的な変化を利用するもの
  • 1.2 化学的な変化を利用するもの
• 2.ジスルフィド (SS) 結合
  • 2.1 SS結合の材料構成要素としての特長
  • 2.2 SS結合の開裂反応
    • 2.2.1 還元反応
    • 2.2.2 チオールとの交換反応
    • 2.2.3 SS結合どうしの交換反応
• 3.SS結合を含む熱解体性光接着剤の開発
  • 3.1 SS結合の接着材料への導入の試み
  • 3.2 熱解体性光接着剤の構成要素と反応
  • 3.3 光接着
  • 3.4 熱解体
  • 3.5 異種材料接着剤としての可能性

第11節 接着剤硬化過程における粘弾性特性および線膨張係数評価

• 1. 粘弾性体とは
• 2. 粘弾性及び線膨張係数測定とその評価装置
  • 2.1 粘弾性測定装置
  • 2.2 粘弾性測定の概要
• 3. 接着剤の評価事例
  • 3.1 二液混合樹脂の硬化過程の評価
  • 3.2 接着剤の硬化過程と線膨張係数の同時評価
  • 3.3 エポキシ樹脂の熱硬化過程と線膨張係数の同時評価

第4章 化学結合を用いた異種材料の接合技術

第1節 動的共有結合を導入した異種架橋高分子間の混合一体化技術

• 1.交換可能な動的共有結合
  • 1.1 動的共有結合骨格として機能するヒンダードアミノジスルフィド
  • 1.2 ヒンダードアミノジスルフィドの修飾とモデル交換反応
• 2.動的共有結合を有する化学架橋高分子の自己修復と再成形
  • 2.1 ヒンダードアミノジスルフィドを有する架橋ポリウレタンの自己修復
  • 2.2 ヒンダードアミノジスルフィドを有する架橋ポリメタクリレートの自己修復と再成形
• 3.動的共有結合を有する化学架橋高分子の混合一体化

第2節 ゴムと樹脂の化学結合による直接接着技術

• 1.ゴムは難接着
• 2.接着剤が使いづらい時代
• 3.接着剤を使わずにゴムと樹脂を結合
• 4.ゴムと樹脂の分子架橋反応のメカニズム
  • 4.1 ラジカロック®とは
  • 4.2 分子架橋反応の仕組み
• 5.ラジカロック®の利点
  • 5.1 品質上の利点
  • 5.2 製造工程上の利点
  • 5.3 樹脂を使用することの利点
• 6.樹脂とゴムの種類
• 7.応用例と今後の展望

第3節 アルミニウム基板とエラストマーの流動体分子接合技術

• 1.接合技術
  • 1.1 接合技術の概観と分子接合技術
    • 1.1.1 接合技術の概観
    • 1.1.2 界面結合
    • 1.1.3 界面層の安定化のための分子接合材 (一次結合剤)
    • 1.1.4 分子接合技術とは
    • 1.1.5 流動体分子接合の利点
  • 1.2 アルミニウム基板とエラストマーの架橋接合体における界面の破壊現象
    • 1.2.1 Al 基板 / エラストマー架橋接合体 (流動体分子接合品) のはく離試験後におけるゴム部の破壊形態
    • 1.2.2 目標とするゴム部の破壊形態及び予想される条件
  • 1.3 従来技術と本研究について
  • 1.4 本研究の目的と概要
• 2.アルミニウム / エラストマー架橋接合体の界面の破壊現象に及ぼす分子接合剤の影響
  • 2.1 実験
    • 2.1.1 材料及び試薬
    • 2.1.2 シランカップリング剤 (ACP他) の処理方法
    • 2.1.3 EPDM未架橋ゴム配合と架橋接合
    • 2.1.4 測定
      • (1) はく離強さ
  • 2.2 結果と考察
    • 2.2.1 接合特性に及ぼすシランカップリング剤の種類の影響
      • (1) 接合特性に及ぼすシランカップリング剤の種類の影響 (170 ℃)
      • (2) はく離試験における側面から見たゴム部の破壊形態及びはく離強さの波形の分離
      • (3) 接合特性に及ぼすシランカップリング剤の種類の影響 (155 ℃)
      • (4) 界面の破壊現象の分離
• 3.アルミニウム基板とEPDMの流動体分子接合
  • 3.1 実験
    • 3.1.1 材料及び試薬
  • 3.2 結果と考察
    • 3.2.1 接合特性に及ぼすACP溶液濃度の影響
      • (1) はく離強さに及ぼすACP溶液濃度の影響
      • (2) 破壊形態に及ぼすACP溶液濃度の影響
    • 3.2.2 接合特性に及ぼす架橋接合の温度の影響
      • (1) はく離強さに及ぼす架橋接合の温度の影響
      • (2) 破壊形態に及ぼす架橋接合の温度の影響
    • 3.2.3 接合特性に及ぼす架橋接合の時間の影響
      • (1) はく離強さに及ぼす架橋接合の時間の影響
      • (2) 破壊形態に及ぼす架橋接合の時間の影響
    • 3.2.4 Al / EPDM架橋接合体の架橋ゴム部の膨潤度
    • 3.2.5 Al / EPDM架橋接合体の界面結合の有無
    • 3.2.6 架橋EPDMの動的粘弾性に及ぼす分子接合剤 (ACP) の影響
    • 3.2.7 Al基板とEPDM接合体の架橋分子接合機構
      • (1) ACP吸着Al基板と未架橋EPDMの接触及び拡散 (架橋工程初期)
      • (2) DCPの存在下の重合反応
      • (3) EPDM架橋体とAl基板界面の化学結合
    • 3.2.8 Al / EPDM架橋接合体の界面の破壊現象の分離
      • (1) 界面の破壊現象の分離1 (ACP溶液濃度)
      • (2) 界面の破壊現象の分離2 (架橋温度)
      • (3) 界面の破壊現象の分離3 (凝集ゴムの厚さ)
      • (4) 界面の破壊現象の分離 (まとめ)
• 4.アルミニウム基板とEPDMの流動体分子接合品の信頼性
  • 4.1 信頼性試験
    • 4.1.1 結果と考察

第4節 紫外光表面化学修飾ナノコーティング技術による表面・界面機能制御

• 1.酸素官能基化技術
• 2.高強度異種材料接合技術への応用展開
• 3.フッ素官能基化技術
• 4.表面化学修飾による濡れ性制御

第5章 成形法による異種材料の接合技術と成形条件の最適化

第1節 金属と樹脂とのインサート成形接合技術と直接加熱圧着技術

• 1.研究背景
• 2.インサート成形接合に関する研究
  • 2.1 インサート成形接合における金属表面処理と射出成形条件との関係
    • 2.1.1 目的
    • 2.1.2 実験
    • 2.1.3 結果と考察
  • 2.2 インサート成形接合品の耐久性試験
    • 2.2.1 目的
    • 2.2.2 実験
    • 2.2.3 結果と考察
  • 2.3 インサート成形接合用金属のレーザ接合処理
    • 2.3.1 目的
    • 2.3.2 実験
    • 2.3.3 結果と考察

第2節 パンチングによる熱可塑性炭素繊維強化樹脂と金属の異材接合技術

• 1.連続繊維部材への適用
  • 1.1 実験方法
  • 1.2 継手外観
  • 1.3 引張せん断強度に及ぼす加工条件の影響
  • 1.4 引張せん断荷重における破壊挙動
• 2.射出成型部材への適用
  • 2.1 実験方法
  • 2.2 予熱温度の検討
  • 2.3 引張せん断強度に及ぼす加工条件の影響
  • 2.4 継手外観
  • 2.5 引張せん断荷重における破壊挙動
  • 2.6 環境試験下での接手性能
    • 2.6.1 恒温恒湿試験
    • 2.6.2 高温試験
    • 2.6.3 熱サイクル試験
    • 2.6.4 腐食環境 (JASO) 試験
    • 2.6.5 環境試験まとめ

第3節 熱硬化性樹脂材料と金属複合化技術

• 1.フェノール樹脂成形材料の金属複合化技術
  • 1.1 接合技術と接合メカニズム
  • 1.2 複合成形品の接合性評価
    • 1.2.1 接合強度評価
    • 1.2.2 リーク評価
• 2.複合成形品の成形条件検討
  • 2.1 剥離評価法
    • 2.1.1 概要
    • 2.1.2 評価方法
    • 2.1.3 測定バラつき評価
  • 2.2 複合成形品の成形条件検討

第4節 冷間圧造技術を応用した異種金属部材の接合技術

• 1.技術概要
  • 1.1 接合工程
  • 1.2 成形条件
  • 1.3 利点
• 2.接合部の密着性
  • 2.1 X線CT法
  • 2.2 超音波探傷試験
  • 2.3 温度サイクル試験
  • 2.4 耐食性試験
• 3.接合事例
• 4.拡散接合とのハイブリッド接合

第5節 ヒート&クール成形法を用いた金属/非晶性樹脂の一体成形

• 1.非晶性樹脂と金属一体成形技術
  • 1.1 実験内容
    • 1.1.1 金属部材の表面粗化処理
    • 1.1.2 金属/樹脂複合構造体試験片の製造方法
    • 1.1.3 接合強度測定方法
  • 1.2 実験結果
  • 1.3 他の非晶性樹脂の接合強度

第6節 レーザー処理による異材樹脂接合技術「AKI-Lock®」

• 1.AKI-Lock®の概要
• 2.AKI-Lock® の諸特性
  • 2.1 接合強度
  • 2.2 耐久性
  • 2.3 気密性
• 3.AKI-Lock®の応用事例
  • 3.1 溶着の前処理
  • 3.2 接着の前処理
  • 3.3 表面処理としてのAKI-Lock®の優位性

第6章 レーザを用いた異種材料の接合技術

第1節 樹脂と金属のレーザ接合技術と適用の注意点

• 1.自動車の軽量化と材料の変遷
• 2. CFRPの自動車部材への適用
• 3.熱硬化CFRPの課題と熱可塑CFRPの開発
• 4.自動車構成材料のマルチマテリアル化と異材接合
• 5.樹脂材料のレーザ溶着技術
• 6.接合部の強度評価
• 7.CFRPの接合技術
• 8.熱可塑性樹脂、CFRTPと金属のレーザ溶着技術
• 9.樹脂と金属のレーザ溶着技術
  • 9.1 機械的な結合による方法
  • 9.2 化学的な結合による方法

第2節 レーザ微細溝加工を施した金属と異種材料の複合化技術

• 1.レーザ微細溝加工を施した金属と異種材料の接合技術 (レザリッジ®:Laseridge) の概要
  • 1.1 レザリッジ®とは
  • 1.2 レザリッジ®の概要
  • 1.3 レザリッジ®の特徴
• 2.レザリッジ®処理とその接合状態
  • 2.1 接合のメカニズムについて
  • 2.2 接合強度発現の実際
    • 2.2.1 実験方法
    • 2.2.2 引張りせん断試験
    • 2.2.3 最大荷重と加工深さ
  • 2.3 気密性のメカニズムについて
• 3.接合強度及び信頼性評価事例
  • 3.1 各種金属・樹脂の接合強度について
    • 3.1.1 選定金属及び樹脂
  • 3.2 レザリッジ®接合部の気密性
• 4.レザリッジ®の実用化事例及び将来の展望について

第3節 熱可塑性エラストマーからなるインサート材を用いた異種材料のレーザ接合

• 1.開発プロセスの特徴
• 2.接合メカニズム
  • 2.1 プラスチックとの接合
  • 2.2 金属との接合
    • 2.2.1 熱可塑性エラストマー中の極性基の影響
    • 2.2.2 金属表面の化学状態の影響
  • 2.3 他の異種材料接合プロセスとの違い
• 3.現在の取り組み
  • 3.1 スマートフォンへの採用
  • 3.2 様々な分野への拡がり
• 4.今後の展開
  • 4.1 熱可塑性CFRPの接合
  • 4.2 新たな接合の可能性

第4節 レーザロール溶接によるアルミニウム合金,マグネシウム合金と鉄鋼との接合技術

• 1.レーザロール溶接法の概要
• 2.アルミニウム合金と低炭素鋼とのレーザロール溶接
  • 2.1 実験方法
  • 2.2 レーザロール溶接継手の断面マクロ
  • 2.3 レーザロール溶接継手の接合界面
  • 2.4 レーザロール溶接継手の引張せん断強さ
  • 2.5 レーザロール溶接に用いる熱源に関する考察
• 3.マグネシウム合金と低炭素鋼とのレーザロール溶接
  • 3.1 実験方法
  • 3.2 レーザロール溶接継手の断面マクロ
  • 3.3 レーザロール溶接継手の接合界面
  • 3.4 界面層形成におよぼす溶接速度の影響
  • 3.5 レーザロール溶接継手の引張せん断強さ

第7章 超音波、摩擦エネルギーを用いた異種材料の接合技術

第1節 超音波振動を用いた異種金属の接合技術

• 1.はじめに
• 2.縦振動子とねじり振動子を用いた超音波複合振動源
• 3.接合チップで得られる振動軌跡
• 4.接合方法及び試験方法
• 5.接合試料の設置方向を変化させた場合の引張せん断試験による評価
  • 5.1 接合実験の条件
  • 5.2 接合試料の設置方向を変化させた場合の接合強度
• 6.接合試料の設置方向を変化させた場合の引張せん断試験及び十字引張試験による評価
  • 6.1 接合実験の条件
  • 6.2 接合試料の設置方向を変化させた場合の引張せん断強度及び十字引張強度

第2節 金属/樹脂・CFRP異種材料間の摩擦重ね接合技術と評価

• 1.異種材料接合技術とマルチマテリアル化
  • 1.1 接合技術の分類と種類
  • 1.2 車体のマルチマテリアル化と接合技術の多様性
  • 1.3 異種材料接合技術の現状
• 2.金属と樹脂・CFRPとの異種材料接合
  • 2.1 実用化されている金属/樹脂・CFRP接合法
  • 2.2 摩擦重ね接合法の原理
  • 2.4 アルミニウム合金/熱可塑性CFRPの直接接合
  • 2.5 鉄鋼/樹脂・CFRPの直接接合
  • 2.6 アルミニウム合金/樹脂・CFRPの接合継手強度に及ぼす表面処理の影響
  • 2.7 化学結合および機械的結合による直接接合強度の強化
    • 2.7.1 シランカップリング処理による化学結合力の導入
    • 2.7.2 アンカー効果による機械的締結力の導入

第3節 摩擦熱を利用したアルミニウム合金と樹脂の接合

• 1.緒言
• 2.実験方法
  • 2.1 供試材
  • 2.3 接合方法
  • 2.4 引張せん断試験方法
  • 2.5 接合界面の評価方法
• 3.結果
  • 3.1 温度測定結果
  • 3.2 引張せん断試験結果
  • 3.3 接合界面の観察結果
• 4.考察
• 5.結論

第4節 高周波線形摩擦接合を用いたアルミニウム合金の同種および異種材料の接合技術

• 1.高周波線形摩擦接合法の原理
• 2.アルミニウム合金の同種接合
• 3.アルミニウム合金と鋼の異種材料接合

第5節 複動式摩擦攪拌接合法を用いた金属とプラスチックの異材接合技術

• 1.複動式摩擦攪拌接合法を用いた金属とプラスチックの異材接合メカニズム
• 2.複動式摩擦攪拌接合法を用いたMg合金とナイロン6の異材接合
  • 2.1 接合パラメーターの影響とマクロ組織
  • 2.2 異材接合継手の機械特性
• 3.複動式摩擦攪拌接合法を用いた他の金属とプラスチックの異材接合

第6節 異種材への摩擦圧接による接合技術とその課題

• 1.鉄鋼材料と異なる鉄鋼材料との場合
• 2.非鉄金属材料と鉄鋼材料との場合
  • 2.1 純Alと鉄鋼材料
  • 2.2 Al合金と鉄鋼材料
  • 2.3 Cu系材料と鉄鋼材料
  • 2.4 Ti系材料と鉄鋼材料
• 3.非鉄金属材料と非鉄金属材料との場合
  • 3.1 Al系材料と異なるAl系材料
  • 3.2 Al系材料とCu系材料
  • 3.3 Al系材料とTi系材料
  • 3.4 Cu系材料とTi系材料
• 4.接合部材形状
• 5.異材継手の使用環境

第7節 パンチングと摩擦攪拌成形を利用した異種材接合技術の開発

• 1.接合の原理
• 2.A5083P-Oアルミニウム合金板とSPCE鋼板の点接合の実施例
  • 2.1 接合方法
  • 2.2 プレス下穴形状の評価
  • 2.3 接合結果
• 3.A5083P-Oアルミニウム合金板とSPCC鋼板の疑似線形接合の実施例
  • 3.1 接合方法
  • 3.2 接合結果

第8章 マルチマテリアル、自動車部材に向けた異種材料の接着、接合事例

第1節 自動車マルチマテリアル化の動向と今後求められる技術

• 1.車体軽量化の動向
• 2.マルチマテリアル化、車体用材料の動向
  • 2.1 マルチマテリアル車体の事例
  • 2.2 車体用材料の動向
    • 2.2.1 鉄鋼材料
    • 2.2.2 アルミ材料
• 3.マルチマテリアル材料接合の動向
  • 3.1 異材接合方法の動向
  • 3.2 接着剤の適用動向
• 4.今後の軽量化ニーズと課題
  • 4.1 今後の軽量化ニーズ
  • 4.2 マルチマテリアル化による軽量化の課題
• 5.今後求められるマルチマテリアル化技術
  • 5.1 今後求められる技術の切り口
  • 5.2 材料の多機能化
  • 5.3 マルチマテリアル車体の生産性を高める技術
    • 5.3.1 同一工程&同一設備による異材接合技術
    • 5.3.2 異材同時塗装技術
  • 5.4 マルチマテリアル車体の信頼性を支える技術

第2節 マルチマテリアルドアモジュールの開発

• 1.ドアモジュール開発の背景
• 2.要素技術開発
  • 2.1 CAE用材料カード構築
  • 2.2 接着剤の材料カードの構築
• 3.ドアモジュール開発スキーム
  • 3.1 ベースモデルの設定
  • 3.2 ターゲットの設定
  • 3.3 ベースモデルの性能評価
  • 3.4 コンセプトモデルの設計
  • 3.5 コンセプトモデルの評価

第3節 セルフピアスリベッティングとメカニカルクリンチングを用いた異種板材の接合

• 1.セルフピアスリベッティングによる接合
  • 1.1 接合挙動
  • 1.2 高張力鋼板とアルミニウム合金板の接合
  • 1.3 高張力鋼板とアルミニウム鋳物の接合
• 2.メカニカルクリンチングによる接合
  • 2.1 接合挙動
  • 2.2 高張力鋼板とアルミニウム合金板の接合
  • 2.3 接合強度比較
  • 2.4 鋼板とアルミニウム合金板の接合における腐食挙動

第4節 自動車車体への異種金属材料適用の必要性と接合技術の現状

• 1.鉄-アルミ活用による車体骨格の軽量化効果試算
• 2.自動車構造に用いる異種金属材料接合法の現状
  • 2.1 異種金属 材料 接合の課題と実用化されている接合法
  • 2.2 アーク溶接技術を用いた機械締結法 エレメントアークスポット溶接
  • 2.3 EASWと他の異種金属材料接合方法との接合強度比較
• 3.EASW 法の自動車製造への適用

第5節 国産針葉樹材のマルチマテリアル化とモビリティパーツへの応用

• 1.国産針葉樹材の圧密加工技術
  • 1.1 開発背景
  • 1.2 圧密加工
    • 1.2.1 技術概要
    • 1.2.2 製造工程
    • 1.2.3 圧密針葉樹材の比重
• 2.成形合板
  • 2.1 技術概要
  • 2.2 成形合板の特徴
• 3.マルチマテリアル化と接着技術
  • 3.1 マルチマテリアル化とは
  • 3.2 接着方法
  • 3.3 接着性能
    • 3.3.1 同材接着性能
    • 3.3.2 異種材料接着性能
    • 3.3.3 木材と異種材料の製品事例
• 4.針葉樹材の高機能付与技術
  • 4.1 高機能付与技術
  • 4.2 圧密浸漬処理
    • 4.2.1 技術概要
    • 4.2.2 圧密浸漬処理の特徴
  • 4.3 高機能針葉樹材の性能例

第6節 アルミダイカスト品の塑性流動結合技術の開発

• 1.開発の背景 (顧客ニーズ、既存技術の課題)
• 2.技術概要
  • 2.1 結合方法の検討と推進方法
  • 2.2 アルミダイカスト材料の圧縮応力場における塑性流動性の把握
  • 2.3 強度と精度を確保するための溝形状,パンチ形状などパラメータの決定
  • 2.4 実製品での耐久試験結果

第7節 多色・異材質成形に対応した射出成形技術の開発-

• 1.異材硬軟質複合成形
• 2.異材質NCブロー成形
• 3.自動車用ガラス窓の樹脂化
• 4.金属やセラミックのインサート射出成形
• 5.異材質成形を活用した鍍金加飾成形
• 6.光学的な特性を生かした光加飾

第8節 カーボンナノファイバー強化アルミニウム基複合材料の作製とその課題

• 1.CNF強化アルミニウム基複合材料概説
  • 1.1 CNFの歴史とその特性
  • 1.2 作製法 (粉末冶金法と鋳造法)
• 2.CNF強化アルミニウム複合材料の作製事例
  • 3.1 CNFとアルミニウムの界面反応性
  • 3.2 気相法による金属コーティングと複合材料の作製
• 3.CNF強化アルミニウム複合材料の特性に及ぼす組織の影響

第9節 局所的なレーザ加熱による接着剤の高速硬化技術と異種材接合への応用

• 1.レーザ加熱による接着接合工法
  • 1.1 世間動向
  • 1.2 熱硬化接着における硬化方式
  • 1.3 オムロンにおけるレーザ加熱による接着剤硬化工法
• 2.レーザ加熱による接着剤の高速硬化技術
  • 2.1 レーザ加熱と被着材構造
    • 2.1.1 被着材の温度上昇に関わる因子
    • 2.1.2 被着材の局所加熱に必要な構造
  • 2.2 レーザ加熱条件と表面吸収率
  • 2.3 レーザ加熱と接着強度

第10節 電磁縮管かしめを用いたアルミ材と異種材料の接合

• 1.電磁縮管かしめの原理
• 2.電磁縮管かしめ試験
  • 2.1 供試材と試験条件
  • 2.2 電磁縮管かしめ率とかしめ力測定法
• 3.試験結果と考察
  • 3.1 被かしめ材 (B材) が金属の場合
  • 3.2 被かしめ材 (B材) が樹脂の場合
  • 3.3 被かしめ材 (B材) がセラミックの場合

第9章 接着、接合界面の強度、信頼性評価

第1節 接着・剥離分析の考え方と問題解決のアプローチ

• 1.可視化対象の整理
• 2.接着因子と評価法
• 3.接着解析のフェーズ
• 4.剥離パターンの分類
• 5.接着剥離要因
• 6.接着不良・剥離解析アプローチ
  • 6.1 解析アプローチ
  • 6.2 初期観察の重要性
• 7.要因解析の考え方
• 8.メカニズム解析アプローチ
• 9.メカニズム解明の実際

第2節 接着接合部の信頼性解析技術

• 1.経年劣化による故障発生のメカニズム (ストレス-強度のモデル)
• 2.所定年数使用後の接着接合部に要求される故障確率確保のために必要な安全率の計算法
  • 2.1 正規分布について
  • 2.2 ストレス (負荷応力) が一定の場合の接着継手の故障確率の確保のために必要な安全率の決定
  • 2.3 ストレス (負荷応力) が変動する場合の接着継手の故障確率の確保のために必要な安全率の決定法
• 3.接着強度の変動係数実測値
• 4.寿命試験,加速劣化試験,または疲労試験による劣化後の継手の強度分布および変動係数の測定法および希望故障確率を得るための対策
• 5.実際の接着構造物の運用により発生する応力xSの変動係数ηSの測定法および必要な故障確率Pf確保の方法
  • 5.1 実構造物の接着層に発生するストレスxSの変動係数ηSの測定法
  • 5.2 希望する故障確率Pfを得るための対策
• 6.ストレス (負荷荷重) の変動係数の実例

第3節 接着接合部の温度と各種ストレスに対する耐久性評価と寿命予測法

• 1.接着接合部の劣化の要因ならびに加速試験と加速係数
  • 1.1 接着接合部の劣化の要因ならびに加速試験と加速係数
  • 1.2 加速試験と加速係数
  • 1.3 加速試験条件の決定方法
• 2.アレニウス式 (温度条件) による劣化,耐久性加速試験および寿命推定法
  • 2.1 化学反応速度式と反応次数
  • 2.2 濃度と反応速度および残存率との関係
  • 2.3 材料の寿命の決定法
  • 2.4 反応速度定数と温度との関係
  • 2.5 アレニウス式を用いた寿命推定
• 3.アイリングの式による応力,湿度などのストレス負荷条件下の耐久性加速試験および寿命推定法
  • 3.1 アイリングの式を用いた寿命推定法
  • 3.2 アイリング式を用いた湿度に対する耐久性評価法
  • 3.3 Sustained Load Test による接着継手の温度,湿度,および応力負荷条件下の耐久性評価結果
  • 3.4 加速劣化法により耐用年数相当分劣化後の接着強度分布を求めて故障確率を推定する方法
  • 3.5 重回帰分析法による接着接合部の寿命推定法
• 4.ジューコフの式を用いた応力下の継手の寿命推定法

第4節 過酷な環境で用いられる異種固相接合材の耐食性の評価とその向上分析

• 1.金属腐食とガルバニ電池腐食について
• 2.試験方法
  • 2.1 供試材の化学組成
  • 2.2 圧接条件と試験片サイズ
  • 2.3 腐食試験条件
  • 2.4 引張試験
• 3.実験結果および考察
  • 3.1 引張強度に及ぼすガルバニ電池腐食の影響
    • 3.1.1 腐食試験結果
    • 3.1.2 腐食前後の引張試験結果の比較
    • 3.1.3 破面観察と強度に及ぼす腐食液温度の影響

第5節 サーモグラフィによる接合品質の非破壊検査事例

• 1.サーモグラフィによる検査・計測
  • 1.1 赤外線カメラ
  • 1.2 サーモグラフィによる非破壊検査とは
    • 1.2.1 パッシブサーモグラフィ
    • 1.2.2 アクティブサーモグラフィ
• 2.アクティブサーモグラフィによる非破壊検査・計測事例
  • 2.1 パルスサーモグラフィとロックインサーモグラフィ
  • 2.2 温度計測の誤解と熱伝導解析のメリット
  • 2.3 レーザー溶着品質検査事例
  • 2.4 レーザー溶接の計測事例
  • 2.5 その他の主な計測事例
    • 2.5.1 アクティブサーモグラフィによるクラック検査
    • 2.5.2 ギア歯面の全数検査
• 3.アクティブサーモグラフィの可能性

第6節 中間層介入による新たな超音波接合技術

• 1.中間層介入の超音波接合方法
• 2.非結晶性高分子PCと PMMAの接合
  • 2.1 中間層の作製とその力学特性
  • 2.2 接合強度に及ぼす接合時間の影響
  • 2.3 接合強度に及ぼす接合圧力の影響
  • 2.4 界面構造の形成要因
• 3.結晶性高分子PLAとPOMの接合
  • 3.1 中間層の作製とその材料特性
  • 3.2 接合強度と破断面
  • 3.3 界面高次構造とその形成機構
• 4.結晶性PLAと非結晶性PMMAの接合
  • 4.1 中間層の作製とその材料特性
  • 4.2 接合強度
  • 4.3 超音波接合のメカニズム

第7節 接合部材の特異応力場解析と強度評価法

• 1.特異応力の出現条件
  • 1.1 2次元モデルの場合
  • 1.2 3次元モデルの場合
• 2.ISSFの簡便評価法
  • 2.1 2次元モデルの場合
  • 2.2 3次元モデルの場合
  • 3.3次元モデルを用いて求めた突合わせ継手破断時のISSF

第8節 車体構造部材の評価に活用できる接着接合部を対象としたCAE技術

• 1.自動車車体への接着剤適用の有用性と課題
  • 1.1 車体への接着剤適用状況の比較
  • 1.2 車体への接着剤適用の有用性
  • 1.3 接着剤適用拡大への課題
• 2.接着接合部のFEモデル化
  • 2.1 各種接着接合モデル
  • 2.2 接着接合部の物性評価試験
• 3.接着接合部の物性取得と精度検証
  • 3.1 取得物性と再現解析結果の比較
  • 3.2 混合モードの精度検証事例
• 4.HAT構造部材を対象とした接着接合効果の検証事例
  • 4.1 試験ならびに解析条件
  • 4.2 HATねじり試験
  • 4.3 HAT軸圧壊試験
• 5.今後の展望

第9節 成形接合における接合強度の高信頼評価装置

• 1.重ね継手の引張せん断試験における問題とその解決方策
  • 1.1 引張せん断試験の問題点
  • 1.2 問題解決のコンセプト
• 2.引張試験機の開発
• 3.提案試験手法の評価
  • 3.1 シミュレーションによる評価
  • 3.2 実サンプルを用いた評価

第10節 接着剥がれ・劣化寿命予測と劣化加速条件の設定方法

• 1. 寿命予測
  • 1.1 寿命予測式の設定
  • 1.2 取得データの重回帰分析
  • 1.3 ラーソンミラーパラメータによるマスターカーブの作成
  • 1.4 寿命予測計算に必要な計算式へのアレンジ
• 2.劣化加速条件の設定
  • 2.1 温度頻度表がある場合の加速条件の設定
    • 2.1.1 温度頻度表の準備
    • 2.1.2 加速条件算出のための基礎数値の明確化
    • 2.1.3 保証期間における熱ダメージを部品最高温度の熱ダメージに換算
    • 2.1.4 加速条件の設定
    • 2.1.5 相当する剥離荷重
    • 2.1.6 相当する平均使用温度
  • 2.2 温度頻度表がない場合の加速条件の設定
    • 2.2.1 加速条件設定の流れ
    • 2.2.2 平均使用温度の上限値の算出
    • 2.2.3 T-t線図の傾きの把握
    • 2.2.4 加速時間の算出
    • 2.2.5 アレーニウス型予測式における平均使用温度と加速時間の関係
    • 2.2.6 ラーソンミラー型予測式における平均使用温度と加速時間の関係
    • 2.2.7 寿命時間≧加速時間の原則
    • 2.2.8 アレーニウス型予測式による寿命時間の算出
    • 2.2.9 アレーニウス型予測式における剥離荷重と寿命時間の関係
    • 2.2.10 ラーソンミラー型予測式による寿命時間の算出
    • 2.2.11 ラーソンミラー型予測式における剥離荷重と寿命時間の関係
    • 2.2.12 温度頻度表有無における平均使用温度と加速時間