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【特集】 解体性接着技術の最新動向
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特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
松本章一(大阪市立大学 大学院 工学研究科 教授)
--------------------------------------------------------------------------------
接着剤・接着技術の最新動向
Development of Adhesives and Adhesion Technologies
--------------------------------------------------------------------------------
若林一民(エーピーエス リサーチ 代表)
本稿では,新接着剤開発のスタイル変化を指摘して,新接着剤開発の背景,新接着剤の開発動向,業種別市場動向とニーズ,最近の技術動向,21世紀上半期の接着加工技術および接着剤業界がめざすべき方向について考えてみたい。
【目次】
1. はじめに
2. 新接着剤開発の背景
(1) アッセンブリー産業がけん引する市場動向
(2) 環境・安全・品質対応のすう勢
(3) アジアは一つの市場
3. 新接着剤開発のコンセプト
3.1 構造接着(剤)
3.2 機能(性)接着(剤)
3.3 短時間接着(剤)
3.4 粘接着(剤)
3.5 シーリング接着
3.6 弾性接着(剤)
3.7 解体(性)接着(剤)
4. 新接着剤の技術開発動向
4.1 接着剤中のホルムアルデヒドの削減技術
4.2 4VOCを使用しないエラストマー系溶剤型接着剤の調製
4.3 エポキシ樹脂系構造用接着剤の変性方法
4.4 鉛-スズ共晶はんだ代替用導電性接着剤
4.5 解体性接着剤の開発動向
5. おわりに―接着剤業界がめざすべき方向
(1) プロアクティブアプローチ
(2) 異分野・異業種との連携強化が必要
(3) ワンステップ先の顧客,市場ニーズの把握が重要
(4) 技術開発のトップマネージメント化
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易解体性接着技術と材料開発の最新動向
Recent Development of On-demand Debonding Technology and Materials
--------------------------------------------------------------------------------
松本章一(大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授)
エネルギー・資源や廃棄の問題を少しでも解決するため,使用後の解体・再利用まで考慮した製品の開発が求められ,最初から剥離・解体することを意図した易解体性接着が各分野で注目を集めている。本稿では,易解体性接着に関する技術や材料の開発・研究の最新動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体性接着技術の分類と開発例
3. 易解体性接着のための材料開発
4. ポリマーの分解反応と材料設計
5. 易解体性接着技術に関連する研究会の活動
6. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
可逆反応を利用した修復性高分子材料技術
Mendable Polymaers based on Reversible Reaction
--------------------------------------------------------------------------------
吉江尚子(東京大学 生産技術研究所 准教授)
高分子材料の劣化は,分子鎖切断に始まり,ミクロクラックを経てマクロな破壊へと至る。高分子の修復性は,このような劣化を分子鎖切断やミクロクラックの段階で修復する機能であり,材料の長寿命化や長期信頼性・安全性に貢献する。本稿では,可逆反応を利用した修復性材料を概観したのち,筆者らが進める可逆反応性テレケリックプレポリマーからなるネットワークポリマーに関する研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 可逆反応を利用した熱・光刺激修復
3. 可逆反応を利用した自己修復
4. 可逆反応の弱い結合と材料性能
5. 可逆反応を利用した低架橋高分子の修復性
5.1 可逆性低架橋高分子のリサイクル性
5.2 可逆性低架橋高分子の修復メカニズム
5.3 可逆性低架橋高分子の修復性
6. おわりに
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易解体樹脂ファスナーの開発
Development of Quick Releasable Intelligent Fastener
--------------------------------------------------------------------------------
小原良仁(メイラ(株) 技術本部 開発グループ 主任)
近年,リサイクルに対する社会的関心が高まり,ねじなどで締結された部品を簡便,クリーン,低コストで解体することが求められている。今回,加熱により締結体を容易に解体することのできる,易解体樹脂ファスナーの開発を行った。以下,そのコンセプト,および材料・加工技術・解体技術の各要素技術開発について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体樹脂ファスナーのコンセプト
2.1 易解体樹脂ファスナーとは
2.2 製造工程
3. 要素技術開発
3.1 材料開発
(1) 回復温度の調整
(2) 回復特性の評価
3.2 加工技術開発
(1) 転造加工とは
(2) 易解体樹脂ファスナーの転造加工
3.3 解体技術開発
(1) 解体方法
(2) CMCとは
(3) CMCの活用
4. おわりに
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酸化剤による加熱分解促進効果を利用した解体性接着剤の開発
Development of Dismantlable Adhesives which utilized the Decomposition Acceleration Effect of Oxidizer
--------------------------------------------------------------------------------
杉本雅彦(旭化成ケミカルズ(株) 化薬事業部 化薬研究所 主任研究員)
近年,社会全体のリサイクルニーズの高まりに伴い,解体性接着剤の開発が盛んに行われている。その中でも構造用途向けの高強度接着剤の解体は困難とされている。そのため,当社では高強度接着剤の解体を目標とした解体性接着剤の開発を進めている。そこで,酸化剤を利用した解体性接着剤の特徴,解体温度の低温化への試みを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
3.1 解体性評価
(1) 加熱温度の検討
(2) 解体成分添加量の検討
(3) 加熱時間の検討
3.2 解体メカニズムの考察
(1) 分解生成物の検討
(2) 接着剤の熱分析評価
3.3 解体温度低温化の検討
(1) 分解触媒を用いた低温化の検討
(2) 解体成分を変更した低温化の検討
3.4 解体性接着剤の経時劣化の検討
3.5 耐熱性接着剤への応用
4. 今後の展望
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FRPの分解リサイクル
FRP Recycling by Depolymerization
--------------------------------------------------------------------------------
柴田勝司(日立化成工業(株) 筑波総合研究所 基盤技術開発センタ リサイクル技術グループ 主管研究員)
現在は使用済みFRPのほとんどが埋め立てられているが,セメントの原燃料化が実用化されており,処理量は年々増加している。一方,FRPを再びFRPにリサイクルする技術として,グリコール分解法,亜臨界水分解法,常圧溶解法が実用化検討の段階にある。本稿では,それぞれの技術の特徴を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 技術開発の状況
3. 事業化検討
3.1 グリコール分解法
3.2 亜臨界水分解法
3.3 常圧溶解法
3.4 今後の見通し
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
再剥離可能な粘着テープ
Removable Pressure Sensitive Adhesive Tapes
--------------------------------------------------------------------------------
上北聡之(テサテープ(株) テサテクニカルセンター 所長)
粘着テープは元来再剥離を得意とはするが,永久接着と再剥離の組み合わせは実現が難しく,また被着体にまったくダメージを残さないための工夫も必要となる。粘着力の制御や基材の工夫,事後的に粘着力を低下させるものや外部環境に応じて粘着力が変わるものなど,いくつかの提案がなされているが,本稿ではそれらの一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ダメージ軽減技術
2.1 マスキング・表面保護
2.2 リワーク可能テープ
3. 粘着力低下技術
3.1 テープ基材の性能向上
3.2 粘着剤の易解体化処理技術
(1) 紫外線硬化型粘着テープ
(2) 加熱発泡型粘着剤
(3) 制御型水溶性粘着剤
(4) ストリッパブル粘着テープ
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Material Report
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
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有機薄膜太陽電池に用いる新規フラーレン誘導体SIMEFの開発
Development of New Fullerene Derivatives SIMEFs for Organic Photovoltaic Cells
--------------------------------------------------------------------------------
松尾豊(東京大学 大学院 理学系研究科 光電変換化学講座(社会連携講座) 特任教授;(独)科学技術振興機構 ERATO中村活性炭素クラスタープロジェクト 機能素子グループ グループリーダー)
C60に2つのシリルメチル基を導入した新規フラーレン誘導体SIMEFは,高効率に合成でき,適切な電子親和性,C60部位が一列に並んだ結晶構造,150℃に結晶化温度をもつ,新規電子受容体である。SIMEFを用いた有機薄膜太陽電池は,既存の電子受容体であるPCBMに比べ高い電圧,電流を示した。
【目次】
1. はじめに
2. 新規フラーレン誘導体SIMEFの合成と特性
2.1 SIMEFに至るまで
2.2 SIMEFの合成
2.3 SIMEFの電子的特性
2.4 SIMEFの結晶充てん構造
2.5 SIMEFの熱特性
3. SIMEFとテトラベンゾポルフィリンを用いた有機薄膜太陽電池
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓(2)
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ナノ周期構造をもつ高次構造材料の開発
Development in Hyper-structured Nanomaterials
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横川善之(大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 教授)
生体の高次構造と異なるサイズスケールにおける機能,その協同的な機能について触れ,材料のボトムアップによる微細化技術,スケールサイズをつなぐ集積化技術として微粒子の集積化の最近の研究を概説した。多孔質材料のメソ～マクロサイズの構造形成とその応用として,生体材料,水処理技術への応用研究について述べた。
【目次】
1. ナノ周期構造
2. 高次構造材料
2.1 さまざまなサイズスケールをつなぐ構造制御
2.2 ナノ粒子の集積
2.3 気孔の高次構造化
3. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
新・進化論:ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション(2)
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ヒトは機械を身につける―ウェアラブル知能機械とホモ・サピエンスとの境界―
Borders between Human and Wearable Intelligent Machine
--------------------------------------------------------------------------------
谷口和弘(東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員)
西川敦(大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授)
小林英津子(東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授)
佐久間一郎(東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授)
宮崎文夫(大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 教授)
世界的なコンピューターネットワーク化が進み,特に先進国では情報をいつでもどこでも送受信可能な高度情報化社会の形成へと向かっている。また先進国では少子高齢化が急速に進んでいる。高度情報化社会と少子高齢化社会において,QOL(Quality of Life:生活の質)の向上のため,ウェアラブル知能機械への期待が高まっている。
【目次】
1. はじめに
2. ウェアラブルコンピューター
3. ヒトと知能機械との境界
4. おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
Market data
--------------------------------------------------------------------------------
環境対応型接着剤の市場動向
Market Trend on Adhesives for Environmental Protection
--------------------------------------------------------------------------------
【目次】
1. 概要
2. 業界における環境対応への取り組み
3. 市場規模
4. 企業動向
(1) ノガワケミカル
(2) 旭化学合成
(3) アイカ工業
(4) MORESCO
(5) バイエルマテリアルサイエンス
(6) ヘンケルジャパン
(7) 日本ポリウレタン工業
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特集にあたって
Introduction
--------------------------------------------------------------------------------
松本章一(大阪市立大学 大学院 工学研究科 教授)
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接着剤・接着技術の最新動向
Development of Adhesives and Adhesion Technologies
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若林一民(エーピーエス リサーチ 代表)
本稿では,新接着剤開発のスタイル変化を指摘して,新接着剤開発の背景,新接着剤の開発動向,業種別市場動向とニーズ,最近の技術動向,21世紀上半期の接着加工技術および接着剤業界がめざすべき方向について考えてみたい。
【目次】
1. はじめに
2. 新接着剤開発の背景
(1) アッセンブリー産業がけん引する市場動向
(2) 環境・安全・品質対応のすう勢
(3) アジアは一つの市場
3. 新接着剤開発のコンセプト
3.1 構造接着(剤)
3.2 機能(性)接着(剤)
3.3 短時間接着(剤)
3.4 粘接着(剤)
3.5 シーリング接着
3.6 弾性接着(剤)
3.7 解体(性)接着(剤)
4. 新接着剤の技術開発動向
4.1 接着剤中のホルムアルデヒドの削減技術
4.2 4VOCを使用しないエラストマー系溶剤型接着剤の調製
4.3 エポキシ樹脂系構造用接着剤の変性方法
4.4 鉛-スズ共晶はんだ代替用導電性接着剤
4.5 解体性接着剤の開発動向
5. おわりに―接着剤業界がめざすべき方向
(1) プロアクティブアプローチ
(2) 異分野・異業種との連携強化が必要
(3) ワンステップ先の顧客,市場ニーズの把握が重要
(4) 技術開発のトップマネージメント化
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易解体性接着技術と材料開発の最新動向
Recent Development of On-demand Debonding Technology and Materials
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松本章一(大阪市立大学 大学院 工学研究科 化学生物系専攻 教授)
エネルギー・資源や廃棄の問題を少しでも解決するため,使用後の解体・再利用まで考慮した製品の開発が求められ,最初から剥離・解体することを意図した易解体性接着が各分野で注目を集めている。本稿では,易解体性接着に関する技術や材料の開発・研究の最新動向を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体性接着技術の分類と開発例
3. 易解体性接着のための材料開発
4. ポリマーの分解反応と材料設計
5. 易解体性接着技術に関連する研究会の活動
6. おわりに
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可逆反応を利用した修復性高分子材料技術
Mendable Polymaers based on Reversible Reaction
--------------------------------------------------------------------------------
吉江尚子(東京大学 生産技術研究所 准教授)
高分子材料の劣化は,分子鎖切断に始まり,ミクロクラックを経てマクロな破壊へと至る。高分子の修復性は,このような劣化を分子鎖切断やミクロクラックの段階で修復する機能であり,材料の長寿命化や長期信頼性・安全性に貢献する。本稿では,可逆反応を利用した修復性材料を概観したのち,筆者らが進める可逆反応性テレケリックプレポリマーからなるネットワークポリマーに関する研究を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 可逆反応を利用した熱・光刺激修復
3. 可逆反応を利用した自己修復
4. 可逆反応の弱い結合と材料性能
5. 可逆反応を利用した低架橋高分子の修復性
5.1 可逆性低架橋高分子のリサイクル性
5.2 可逆性低架橋高分子の修復メカニズム
5.3 可逆性低架橋高分子の修復性
6. おわりに
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易解体樹脂ファスナーの開発
Development of Quick Releasable Intelligent Fastener
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小原良仁(メイラ(株) 技術本部 開発グループ 主任)
近年,リサイクルに対する社会的関心が高まり,ねじなどで締結された部品を簡便,クリーン,低コストで解体することが求められている。今回,加熱により締結体を容易に解体することのできる,易解体樹脂ファスナーの開発を行った。以下,そのコンセプト,および材料・加工技術・解体技術の各要素技術開発について述べる。
【目次】
1. はじめに
2. 易解体樹脂ファスナーのコンセプト
2.1 易解体樹脂ファスナーとは
2.2 製造工程
3. 要素技術開発
3.1 材料開発
(1) 回復温度の調整
(2) 回復特性の評価
3.2 加工技術開発
(1) 転造加工とは
(2) 易解体樹脂ファスナーの転造加工
3.3 解体技術開発
(1) 解体方法
(2) CMCとは
(3) CMCの活用
4. おわりに
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酸化剤による加熱分解促進効果を利用した解体性接着剤の開発
Development of Dismantlable Adhesives which utilized the Decomposition Acceleration Effect of Oxidizer
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杉本雅彦(旭化成ケミカルズ(株) 化薬事業部 化薬研究所 主任研究員)
近年,社会全体のリサイクルニーズの高まりに伴い,解体性接着剤の開発が盛んに行われている。その中でも構造用途向けの高強度接着剤の解体は困難とされている。そのため,当社では高強度接着剤の解体を目標とした解体性接着剤の開発を進めている。そこで,酸化剤を利用した解体性接着剤の特徴,解体温度の低温化への試みを紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. 実験
3. 結果と考察
3.1 解体性評価
(1) 加熱温度の検討
(2) 解体成分添加量の検討
(3) 加熱時間の検討
3.2 解体メカニズムの考察
(1) 分解生成物の検討
(2) 接着剤の熱分析評価
3.3 解体温度低温化の検討
(1) 分解触媒を用いた低温化の検討
(2) 解体成分を変更した低温化の検討
3.4 解体性接着剤の経時劣化の検討
3.5 耐熱性接着剤への応用
4. 今後の展望
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FRPの分解リサイクル
FRP Recycling by Depolymerization
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柴田勝司(日立化成工業(株) 筑波総合研究所 基盤技術開発センタ リサイクル技術グループ 主管研究員)
現在は使用済みFRPのほとんどが埋め立てられているが,セメントの原燃料化が実用化されており,処理量は年々増加している。一方,FRPを再びFRPにリサイクルする技術として,グリコール分解法,亜臨界水分解法,常圧溶解法が実用化検討の段階にある。本稿では,それぞれの技術の特徴を紹介した。
【目次】
1. はじめに
2. 技術開発の状況
3. 事業化検討
3.1 グリコール分解法
3.2 亜臨界水分解法
3.3 常圧溶解法
3.4 今後の見通し
4. おわりに
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再剥離可能な粘着テープ
Removable Pressure Sensitive Adhesive Tapes
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上北聡之(テサテープ(株) テサテクニカルセンター 所長)
粘着テープは元来再剥離を得意とはするが,永久接着と再剥離の組み合わせは実現が難しく,また被着体にまったくダメージを残さないための工夫も必要となる。粘着力の制御や基材の工夫,事後的に粘着力を低下させるものや外部環境に応じて粘着力が変わるものなど,いくつかの提案がなされているが,本稿ではそれらの一部を紹介する。
【目次】
1. はじめに
2. ダメージ軽減技術
2.1 マスキング・表面保護
2.2 リワーク可能テープ
3. 粘着力低下技術
3.1 テープ基材の性能向上
3.2 粘着剤の易解体化処理技術
(1) 紫外線硬化型粘着テープ
(2) 加熱発泡型粘着剤
(3) 制御型水溶性粘着剤
(4) ストリッパブル粘着テープ
4. おわりに
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Material Report
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R&D
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有機薄膜太陽電池に用いる新規フラーレン誘導体SIMEFの開発
Development of New Fullerene Derivatives SIMEFs for Organic Photovoltaic Cells
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松尾豊(東京大学 大学院 理学系研究科 光電変換化学講座(社会連携講座) 特任教授;(独)科学技術振興機構 ERATO中村活性炭素クラスタープロジェクト 機能素子グループ グループリーダー)
C60に2つのシリルメチル基を導入した新規フラーレン誘導体SIMEFは,高効率に合成でき,適切な電子親和性,C60部位が一列に並んだ結晶構造,150℃に結晶化温度をもつ,新規電子受容体である。SIMEFを用いた有機薄膜太陽電池は,既存の電子受容体であるPCBMに比べ高い電圧,電流を示した。
【目次】
1. はじめに
2. 新規フラーレン誘導体SIMEFの合成と特性
2.1 SIMEFに至るまで
2.2 SIMEFの合成
2.3 SIMEFの電子的特性
2.4 SIMEFの結晶充てん構造
2.5 SIMEFの熱特性
3. SIMEFとテトラベンゾポルフィリンを用いた有機薄膜太陽電池
4. おわりに
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連載 人間×環境×マテリアル―ヒューマンアダプティブ・マテリアルの開拓(2)
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ナノ周期構造をもつ高次構造材料の開発
Development in Hyper-structured Nanomaterials
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横川善之(大阪市立大学 大学院 工学研究科 機械物理系専攻 教授)
生体の高次構造と異なるサイズスケールにおける機能,その協同的な機能について触れ,材料のボトムアップによる微細化技術,スケールサイズをつなぐ集積化技術として微粒子の集積化の最近の研究を概説した。多孔質材料のメソ～マクロサイズの構造形成とその応用として,生体材料,水処理技術への応用研究について述べた。
【目次】
1. ナノ周期構造
2. 高次構造材料
2.1 さまざまなサイズスケールをつなぐ構造制御
2.2 ナノ粒子の集積
2.3 気孔の高次構造化
3. おわりに
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新・進化論:ホモ・サピエンスと知能機械とのインタラクション(2)
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ヒトは機械を身につける―ウェアラブル知能機械とホモ・サピエンスとの境界―
Borders between Human and Wearable Intelligent Machine
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谷口和弘(東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 特任研究員)
西川敦(大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 准教授)
小林英津子(東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 准教授)
佐久間一郎(東京大学 大学院 工学系研究科 精密機械工学専攻 教授)
宮崎文夫(大阪大学 大学院 基礎工学研究科 機能創成専攻 教授)
世界的なコンピューターネットワーク化が進み,特に先進国では情報をいつでもどこでも送受信可能な高度情報化社会の形成へと向かっている。また先進国では少子高齢化が急速に進んでいる。高度情報化社会と少子高齢化社会において,QOL(Quality of Life:生活の質)の向上のため,ウェアラブル知能機械への期待が高まっている。
【目次】
1. はじめに
2. ウェアラブルコンピューター
3. ヒトと知能機械との境界
4. おわりに
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Market data
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環境対応型接着剤の市場動向
Market Trend on Adhesives for Environmental Protection
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【目次】
1. 概要
2. 業界における環境対応への取り組み
3. 市場規模
4. 企業動向
(1) ノガワケミカル
(2) 旭化学合成
(3) アイカ工業
(4) MORESCO
(5) バイエルマテリアルサイエンス
(6) ヘンケルジャパン
(7) 日本ポリウレタン工業
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