平成28年度関西公立３大学新技術説明会, 2016年11月29日, JST東京本部別館 「スマートテクノロジー 新技術説明会 2016」関西発くらしの快適設計から最新デバイスまで 従来技術：異種材料接合の必要性 従来技術：接着の基本的なしくみ 従来技術：各種接合法の比較 各種接合手法の利点と欠点 手 法 利 点 欠 点 ねじ・ボルト 作業が容易 取り外しが容易 異種材料の接合が可能 平坦性が悪い 穴あけ加工が必要 薄板には不向き リベット・カシメ 作業が容易 異種材料の接合が可能 平坦性が悪い 穴あけ加工が必要 溶接 接合強度が大きい 高温が必要 ひずみの発生が大きい はんだ付け 作業が容易 導電性 高温が必要 フラックスが必要 接着 異種材料の接合が可能 平坦性がよい 応力集中が小さい 接着強さがばらつく 耐熱性が不十分 取り外しが困難（熱硬化系） 4 プラスチック接着の勘どころ、日刊工業新聞社（2009）より 従来技術：異種材料接合（金属表面処理） 従来技術：異種材料接合（金属表面処理） 従来技術：エポキシモノリスとは？ 従来技術：エポキシモノリスとは？ 新技術の特徴：エポキシモノリス作製 新技術の特徴：エポキシモノリス構造 新技術の特徴：エポキシモノリス構造 新技術の特徴：各種樹脂の化学構造 新技術の特徴：各種樹脂の熱溶着条件 熱溶着条件 Heat weld conditions Resin Thickness of plate (mm) Temp. (oC) Time (sec) PE 5 140 60 PP 4 170 60 POM 2 170 70 ABS 3 140 90 新技術の特徴：引張せん断試験 新技術の特徴：引張せん断試験 新技術の特徴：破断面のSEM観察 新技術の特徴：破断面のSEM観察 新技術の特徴：各種金属樹脂間の接合 新技術の特徴：各種金属樹脂間の接合 新技術の特徴：各種金属樹脂間の接合 Cu,SUS/モノリス/PET Metal Cu SUS Heat weld conditions Temp Time (oC) (sec) 150 160 150 50 30 50 Bond strength (MPa) 3.73 ±1.69 4.32 ±1.45 4.27 ±1.58 Bond strength (MPa) 金属/モノリス/PET 引張せん断強度 (SUS vs Cu) SUS 6 Cu 4 2 0 150 oC 160 oC ・Cu基板, SUS基板とPETはいずれも高い接着強度 (>4MPa) 接合強度: Cu ～ SUS 新技術の特徴：各種金属樹脂間の接合 新技術の特徴：モノリス接合(接着剤併用) 新技術の特徴：モノリス接合(接着剤併用) 新技術の特徴：モノリスシート接合 新技術の特徴：モノリスシート接合 新技術の特徴：まとめ ◆ 異種材料接合のためのエポキシモノリスの多孔表面 を利用した接合方法を新規に提案し、様々な材料に 適用可能であることを見出した。 ◆ ステンレス、銅、アルミニウムなどの金属と汎用樹 脂やエンジニアリングプラスチック等の樹脂間の接 合だけでなく、木材も含めた多様な材料に適用でき ることを見出した。 ◆モノリスシートの利用や接着剤・溶剤の併用により、 熱溶着が適用できない材料の接合にも応用できるこ とを見出した。 新技術の特徴：想定される用途 本技術の特徴として (i) 多様な組み合わせの接合に適用が容易であること、 (ii) 基材表面に塗布硬化するだけで多孔構造を形成で きること、 (iii) 特殊な薬液や専用設備を必要としないこと、 (iv) 板状やフィルム状など様々な形態の被着体の接合 に適用できること があげられる。 新技術の特徴：想定される用途 本技術の応用分野として (i) 自動車、航空機、家電、OA機器関連分野、 (ii) 機械部品など各種基材の接着接合、 (iii) 各種金属‐樹脂の直接接合、 (iv) 非金属材料の異種材料接着への応用、 (v) インサート成型部品、一体成型品など、 (vi) 金属表面処理・各種材料表面改質など、 があげられる。 本技術に関する知的財産権 ｢基板－樹脂層複合体及びその製造方法｣ 発明者：松本章一 出願人：公立大学法人大阪府立大学 出願番号：特願2016‐92676 出願日：平成28年5月2日 ｢基板複合体及びその製造方法｣ 発明者：松本章一 出願人：公立大学法人大阪府立大学 出願番号：特願2016‐198460 出願日：平成28年10月6日 本技術に関する問い合わせ先 大阪府立大学 地域連携研究機構 URAセンター コーディネーター 上田 卓司 TEL：072‐254‐9128 FAX：072‐254‐7475 E‐mail：ctu26236@osakafu‐u.ac.jp 大阪府立大学 大学院工学研究科 物質・化学系専攻 応用化学分野 教授 松本章一 TEL/FAX：072‐254‐9292 E‐mail：[email protected]‐u.ac.jp 研究室HP：http://www.chem.osakafu‐u.ac.jp/ohka/ohka7/
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