書籍

監修

古河電気工業株式会社　サステナブルテクノロジー研究所　サーキュラーエコノミーデザインセンター　フェロー　NPO法人ナノ構造ポリマー研究協会　代表理事　加納　義久

執筆者

早稲田大学　山崎　義弘

東京大学　山口　哲生

日東電工株式会社　島津　彰

国立大学法人東京科学大学　　関口　悠

国立研究開発法人産業技術総合研究所

島本　一正・秋山　陽久・堀内　伸・田嶌　一樹

荒川化学工業株式会社　柏原　徹也

綜研化学株式会社　　川嶋　徹・山田　紘子・田中　隆佑

株式会社MORESCO　橋本　雅彦

トーヨーケム株式会社　春田　一成

三菱ケミカル株式会社　岡部　年孝

積水化学工業株式会社　日下　康成

リンテック株式会社　田久　真也

への応用大塚化学株式会社　廣井　良一

古河電工パワーシステムズ株式会社　野村　伸吾

メディカルテープ研究所　山本　敏幸

巻頭言：粘着製品・技術の未来志向と期待

古河電気工業株式会社　サステナブルテクノロジー研究所 サーキュラーエコノミーデザインセンター　フェロー

NPO法人ナノ構造ポリマー研究協会　代表理事　加納　義久

はじめに

1.　粘着のメカニズムとは？

2.　粘着製品の設計開発の指針とは？

3.　将来の粘着製品の“ありたい姿”とは？

おわりに

第1章　粘着メカニズムと最新の信頼性（劣化・寿命）の分析・解析事例

第1節　粘着・剥離挙動の物理と解析

早稲田大学　山崎　義弘

1.　はじめに：粘着・剥離の階層性

1.1　空間スケールに着目した階層的理解

2.　高分子レオロジーと粘着・剥離

2.1　粘着の3要素

2.2　粘着の経験則

2.3　テープ剥離のマスターカーブ

3.　剥離先端での粘着剤の大変形：糸引き構造

3.1　糸引きが形成される原因

3.2　粘性由来と弾性由来のフィンガリング不安定性

3.3　テープ剥離における糸引きの事例：縁ありと縁なし

4.　テープ剥離の非線形ダイナミクスおわりに

第2 節　粘着・剥離現象の可視化とモデル化：性能予測に向けて

東京大学　山口　哲生

はじめに

1.　粘着・剥離とは？

2.　剥離過程の可視化実験

3.　剥離過程のモデリング

4.　性能予測に向けておわりに

第3節　粘着剤表面・界面の局所領域物性・構造分析技術の進展

株式会社三井化学分析センター　生井　勝康

はじめに

1.　SPM表面物性評価技術とは

2.　表面改質処理の異なるフィルム表面の状態解析

3.　粘着剤の糊残り解析

4.　金属樹脂界面での物性・構造・組成の評価

おわりに

第4節　粘着剤の接着界面現象に関する分子シミュレーション

日東電工株式会社　島津　彰

はじめに

1.　第一原理計算による接着界面の相互作用解析

2.　全原子系分子動力学法による接着界面剥離挙動のシミュレーション

3.　粗視化分子動力学法による接着剤バルク高分子の凝集破壊シミュレーション

おわりに

第5 節　ヤモリの接着・剥離メカニズムの解析

国立大学法人東京科学大学　　関口　悠

はじめに

1.　ヤモリ足裏の構造

2.　接着のしくみ

2.1　弾性率と接着

2.2　表面粗さ

2.3　ヤモリの接着機構

2.4　再接着性

3.　剥離のしくみ

3.1　剥離現象の解析

3.2　スパチュラの剥離

3.3　セタの剥離 

3.4　構造体としての剥離

おわりに

第6 節　産総研における接着・粘着の先端分析・解析

技術国立研究開発法人産業技術総合研究所　島本　一正・秋山　陽久・堀内　伸・田嶌　一樹

はじめに

1.　化学分析

1.1　表面汚染

1.2　SFG分光

1.3　表面処理 

1.4　電子顕微鏡による接着メカニズムの解明

2.　機械学習・深層学習を活用した解析

2.1　機械学習を活用した劣化メカニズムの解明

2.2　深層学習を活用した破断面解析

3.　接着・接合技術コンソーシアム

3.1　概要

3.2　主な事業内容

おわりに

第2章　環境・カーボンニュートラル・SDGs に貢献する粘着剤の現状と将来展望

第1節　タッキファイヤーの粘着剤への添加効果と最近の環境などへの開発動向

荒川化学工業株式会社　柏原　徹也

はじめに

1.　粘着付与樹脂（タッキファイヤー）とは

1.1　粘着付与樹脂（タッキファイヤー）の概要

1.2　タッキファイヤーの種類と特徴

1.2.1　ロジン系樹脂

1.2.2　テルペン系樹脂

1.2.3　石油樹脂

1.2.4　その他の樹脂など

2.　タッキファイヤーの選定と粘着特性

2.1　タッキファイヤーの相溶性

2.2　タッキファイヤーのガラス転移温度

3.　アクリル系粘着剤におけるタッキファイヤー添加による粘着特性

4.　エマルジョン型タッキファイヤー

5.　最近の開発例5.1　耐水性エマルジョン型タッキファイヤー

5.2　超淡色ロジン誘導体

5.3　低VOC・低臭気接着剤

おわりに

第2節　溶液重合によるアクリル系粘着剤の基礎と環境配慮

綜研化学株式会社　　川嶋　徹・山田　紘子・田中　隆佑

はじめに

1.　溶剤型アクリル系粘着剤の基本設計

1.1　溶剤型アクリル系粘着剤とは

1.2　アクリルポリマー

1.3　架橋

1.4　粘着付与樹脂とその他添加剤

2.　溶剤型アクリル系粘着剤の用途例と最近の技術動向

2.1　自動車分野

2.2　電子デバイス分野

3.　溶剤型粘着剤製造企業の環境配慮

3.1　溶剤型アクリル系粘着剤の環境課題

3.2.1　廃棄物と環境汚染物質の削減

3.2.2　原材料、容器、輸送用資材の3R（リデュース、リユース、リサイクル） 

3.2.3　クリーンエネルギー化と省エネルギー

4.　アクリル樹脂以外での粘着剤開発

5.　サーキュラーエコノミーを意識したこれからの粘着剤設計

おわりに

第3節　ホットメルト型粘着剤の開発動向と環境への対応

株式会社MORESCO　橋本　雅彦

はじめに

1.　ホットメルト型粘着剤の基礎

1.1　ホットメルト型粘着剤のメカニズム～溶剤・エマルジョン型との違い～ 

1.2　ホットメルト型粘着剤の構成成分

1.3　ホットメルト型粘着剤の製法、使用方法と荷姿

1.4　ホットメルト型粘着剤の塗工設備

2.　さらなる環境調和を目指したホットメルト型粘着剤の開発

2.1　ホットメルト型粘着剤のバイオマス化

2.2　バイオマスホットメルト型粘着剤の低臭気化

2.3　機械学習手法を用いたホットメルト型粘着剤の開発

おわりに

第4節　生分解・高バイオマス度を誇る環境対応粘着剤の開発

トーヨーケム株式会社　春田　一成

はじめにバイオマス化の重要性

1.　特許からみるバイオマス粘着剤の動向

2.　バイオマス度の計算方法

3.　高バイオマス粘着剤の設計に必要な要件

4.　高バイオマス製品の最新ニーズと展開市場

5.　製品紹介

6.　バイオマス製品を支える証明と認証制度

6.1　バイオマス含有量の測定

6.2　サプライチェーンのトレース

7.　生分解性粘着剤について

8.　課題と今後

おわりに

第5節 バイオマスポリエステル系粘着剤の開発と環境対応

三菱ケミカル株式会社　岡部　年孝

はじめに

1.　ポリエステル樹脂

2.　ポリエステル系粘着剤

3.　ポリエステル系粘着剤の設計

4.　ポリエステル系粘着剤の特性

5.　バイオマスポリエステル系粘着剤

おわりに

第6 節　マテリアルズインフォマティクスを用いた高分子材料開発の導入と推進

積水化学工業株式会社　日下　康成

はじめに

1.　マテリアルズインフォマティクスを用いた製品開発と事業貢献

1.1　高機能樹脂製品へのMI適用と多物性の同時予測 

1.2　放熱材料の高度な物性予測の実現に向けた粘弾性カーブの活用

1.3　機械学習を用いたエポキシ樹脂の物性（誘電率・Tg）予測モデルの構築

2.　MIにおけるデータ活用とドメイン知識の重要性

3.　素材開発の歴史とデータの多様性を背景にした今後の発展

第3章　粘着剤の展開事例～半導体・電子材料・ディスプレイ・車載・医療用～

第1節　半導体パッケージ製造プロセス向け新テープの開発

リンテック株式会社　田久　真也

はじめに

1.　エキスパンド・プロセス対応エキスパンド・テープとエキスパンド装置

2.　裏面保護テープを用いた偽造防止半導体パッケージ

3.　ハイブリッド・ボンディング用低残渣テープ

おわりに

第2節　TERP を用いたフォルダブルデバイス用粘着剤への応用

大塚化学株式会社　廣井　良一

はじめに

1.　有機テルル化合物を用いたリビングラジカル重合（TERP）による粘着剤への応用

1.1　TERPLUS粘着剤

1.1　分子量の制御

1.2　架橋構造の制御

2.　TERPLUS粘着剤の物性

2.1　温度特性

2.2　復元性

2.3　伸縮性

3.　繰り返し折り畳み試験

3.1　折り畳み試験機

3.2　繰り返し折り畳み試験

おわりに

第3節 高熱伝導性放熱粘着シート（TM シート®）の開発動向と課題

古河電工パワーシステムズ株式会社　野村　伸吾

1.　はじめに1.1　古河グループの企業がTIM材を製造している理由

1.2　TMシート®の特長

1.3　TIMを取り巻く環境

1.4　本稿での中心議題

2.　TIMとは2.1　TIMの意義

2.2　TIMの種類

2.3　TIMの主要項目

2.3.1　熱伝導性

2.3.2　柔軟性

3.　放熱シートを構成する材料と役割

4.　熱伝導性フィラーの役割と代表例

4.1　熱伝導性フィラーの役割

4.2　熱伝導性フィラーの課題

4.2.1　価格と熱伝導性のバランス

4.2.2　異方性材料の配向制御

4.2.3　熱伝導性フィラーの粒径

4.2.4　熱伝導性フィラーの形状

4.2.5　繊維状フィラーの分散性

5.　顧客が暗黙に求める特性とのトレードオフ

5.1　顧客が暗黙に求める特性

5.2　絶縁性

5.3　難燃性

5.4　柔軟性

おわりに

第4節　車載向けUV 硬化型粘着シール技術の開発

株式会社デンソー　岡本　真一

はじめに

1.　緒言

2.　従来材の課題と材料開発の考え方

3.　実験

3.1　シール材の機械物性、粘着力測定

3.2　放射光による粘着界面分析（XAFS：X-ray Absorption Fine Structure）

3.3　紫外可視分光法（UV-vis）

4.　結果と考察

4.1　UV光源種による物性評価

4.2　放射光による粘着界面分析（XAFS） 

4.3　粘着力発現メカニズムおよびLED光源適用検討

5.　結言おわりに

第5節　医療用粘着剤の技術と応用製品

メディカルテープ研究所　山本　敏幸

はじめに

1.　一般的医療用粘着製品

1.1　新規な機能を持つ製品の開発

1.2　医療用テープの課題 

1.2.1　水蒸気透過性を高めたフイルムドレッシング開発 

1.2.2　皮膚刺激低減の試み　ゲル粘着剤の創出

1.2.3　創傷被覆材分野に展開されている粘着製品 

1.3　薬理作用を持つテープ薬

1.4　化粧品などへの応用

書籍　粘着製品・技術の最新動向と将来展望　〜半導体・電子材料・車載・医療用途、環境 カーボンニュートラル・SDGs・MI〜

粘着,タッキファイア,シール,テープ,カーボンニュートラル,SDGs,MI,マテリアルフォマティクス

粘着技術の高性能化に向けた構成部材の最新開発動向を最前線で活躍されている大学・企業の研究者が解説・紹介！半導体・車載・医療など多分野で進化する 粘着技術の最新動向と将来展望を解説！