書籍

■本テキストの注目ポイント
★世界的な循環経済の流れの中で、プラスチック製品のリサイクルは資源の有効活用とプラスチック廃棄等の環境問題の観点から、避けて通れない重要な社会課題の一つになっています。この課題に対処するには、プラスチック製品を長持ちさせること、すなわち製品の耐久寿命を長くすることが肝心です。そのために本テキストは、高分子材料の劣化要因から高耐久化のための分子設計・評価技術について解説。高分子インフラ製品の高耐久化や、包装材料の高強度化に大きな働きを持つとされるタイ分子についても基礎から説明。そして、極めて初期の劣化度を評価できるケミルミネッセンス法についても解説します。

■本テキストの主題および状況

★高分子の劣化のメカニズム、各種の劣化評価法、またインフラ製品の高耐久化や包装材料の高強度化に大きく関与するとされる結晶構造とタイ分子とその分子設計、さらには高分子材料の酸化劣化、光劣化などのメカニズム、現在用いられている各種の劣化に関する試験法・評価法の概要について解説します。その中でも高分子の極めて初期の劣化度を評価できるとして注目されているケミルミネッセンス法について応用事例を含めて詳細に説明します。


■注目ポイント

★高分子材料の劣化要因から高耐久化のための分子設計・評価技術について学習、習得できる！

★高分子インフラ製品の高耐久化や、包装材料の高強度化に大きな働きを持つとされるタイ分子について基礎から学習、習得できる！

★極めて初期の劣化度を評価できるケミルミネッセンス法について学習、習得できる！

■本テキストの注目ポイント

★接着の原理，接着剤の種類と特徴，金属およびプラスチックの表面処理など基礎的なことから，射出成形，レーザー接合，摩擦接合などの接着剤を用いない最新の異種材料接合法の原理別分類とその特長、主な接着継手の応力分布および破壊条件，強度・信頼性・耐久性の大きい接着継手の設計・製作法等について説明いたします。なお、異種材料接合補足資料，安全率・故障確率EXCEL計算シート，および，寿命予測用重回帰分析EXCEL計算シートをダウンロードしていただけます。

■本テキストの主題および状況

★接着の原理，接着剤の種類と特徴，金属およびプラスチックの表面処理など基礎的なことから，射出成形，レーザー接合，摩擦接合などの接着剤を用いない最新の異種材料接合法の原理別分類とその特長、主な接着継手の応力分布および破壊条件，強度・信頼性・耐久性の大きい接着継手の設計・製作法等について説明いたします。なお，異種材料接合補足資料，安全率・故障確率EXCEL計算シート，および，寿命予測用重回帰分析EXCEL計算シートをダウンロードしていただけます。


■注目ポイント

★接着強度発現の原理，主な接着剤の種類とその特徴について学習、習得できる！

★主な被着材に対する表面処理法，接着剤を使用しない最新の異種材料接合法の原理別分類と特長について学習、習得できる！

★主な接着継手の特長・応力分布・破壊条件・設計法，接着継手の安全率の設定法と故障確率計算法について学習、習得できる！

★接着継手の耐久性評価法・寿命予測法について学習、習得できる！

■注目ポイント

★熱対策の中でもハードウェア面におけるあらゆる側面を網羅したテキスト！

■本テキストの主題および状況（講師より）

★近年、ICT/IoTなどの電子基板を搭載する機器が増加しています。もちろん、これまでもデバイスや家電に基板は組み込まれています。そして現在、これらの電子基板は、半導体の高性能化により熱の発生量が増えており、熱対策がますます重要となっています。

★熱対策には機構設計、回路設計、ソフトウェア設計の各段階で対策を講じることができますが、ソフトウェア制御が必要な場合、性能に影響を及ぼす可能性があるため、できる限り回避する傾向があります。ハードウェア面における熱対策を考慮することは、顧客満足度を向上させる手段と言えるでしょう。

■注目ポイント

★熱源になりうる基板の熱設計について直接手に取って確認したり構造となる機構の熱設計についてまとめたテキスト！

★ハードウェア面における熱対策として基板/回路設計の視点と機構/構造設計の視点から熱の取り扱い方をテキスト！

★放熱を促進する設計や材料、最新の技術動向、放熱性を最大限に活用するための断熱の要素を組み込む提案についても説明！

■本テキストの注目ポイント

★ハードコート剤は、フラットパネル、ディスプレイ、レンズ、構造材料などの表面保護剤、ガラス代替材料や三次元加飾成型材料として電子材料、光学材料や自動車部材など幅広い分野で使用され、重要な工業材料となっている。また、各種用途に適した機能化が求められ、高機能ハードコート剤の開発が盛んに行われている。特に近年、有機 – 無機ハイブリッド技術をベースにしたUV硬化型ハイブリッドハードコート剤が主要なハードコート剤として種々の用途で使用されている。ここでは、UV硬化型ハイブリッドハードコート剤を中心にハードコート剤の概要、開発の基本的な考え方 (開発方針) および材料設計について概説し、UV硬化型ハードコート剤の調製法、ハイブリッド化技術、特性評価、高機能化技術およびハードコート剤を使ったガラス代替樹脂・フィルムなどの応用製品について分かりやすく説明する。

■本テキストの主題および状況

★フラットパネル、ディスプレイ、レンズ、構造材料などの表面保護剤に使用されるハードコート剤は、各種用途に適した機能化が求められ、高機能ハードコート剤の開発も盛んに行われており、近年では有機 – 無機ハイブリッド技術をベースにしたUV硬化型ハイブリッドハードコート剤が主要なハードコート剤として種々の用途で使用されている。ここでは、UV硬化型ハイブリッドハードコート剤を中心にハードコート剤の概要、開発の基本的な考え方 (開発方針) および材料設計、UV硬化型ハードコート剤の調製法、ハイブリッド化技術、特性評価、高機能化技術およびハードコート剤を使ったガラス代替樹脂・フィルムなどの応用製品について分かりやすく説明する。


■注目ポイント

★ハードコート剤の基礎知識について学習、習得できる！

★ハードコート剤開発の考え方について学習、習得できる！

★ハードコート剤の材料設計について学習、習得できる！

★ハードコート剤の高機能化技術について学習、習得できる！

★ハイブリッドハードコート剤の開発方法について学習、習得できる！

★ハードコート剤の応用 (用途)について学習、習得できる！

★熊本大学　速水氏、株式会社日本触媒　郷田氏、信州大学　金子氏が、【酸化グラフェンの基礎物性・合成・評価および応用展開・量産化・用途拡大に向けた取り組み】について解説した講演テキストになります。

■本テキストの注目ポイント

★酸化グラフェン（GO）の基本的な特長、合成方法、還元、修飾方法の解説にはじまりGOの社会実装に向けた応用展開、社会実装を見据えたGOの合成からエネルギーデバイス化、触媒、医療、環境、農業など多岐にわたる応用例を紹介！

■本テキストの主題および状況

★酸化グラフェン（GO）は、黒鉛(グラファイト)を酸化させることによりナノレベルまで単層化し得られる素材で、厚み約1nｍ、シート長は数～数十ミクロンで高いアスペクト比・高表面積を兼ね備えております。

★酸化グラフェンは時々刻々変化する物質であるが、その変化を理解すると興味深い特性を抽出できます。酸化グラフェンは通常分離が困難なH2OとD2Oを識別する能力があります。また、柔らかい層状構造を利用すると結晶を包接することができ、分離速度が従来の１００倍以上の分離材を創製できます。更に酸化グラフェンから離れてグラフェンの熱運動を利用すると、高圧ボンベの代わりに細孔のあるカーボン粒子に高圧メタンを貯蔵できます。（講師より）

★ナノ材料は色々な分野でイノベーションをもたらす材料として注目されており、なかでも、ナノシートは、二次元性を活かした表面・界面の特性やそれらの電荷による静電的相互作用により、層間に種々のイオン、機能性分子をインターカレートした超格子からなる層状物質を容易に作製できます。真の有用な材料としてエネルギーデバイスや触媒の技術革新が渇望されているなか、ナノシートの利用価値が非常に高まってきております。（講師より）

■注目ポイント

★10年以上酸化グラフェンの基礎から応用検討まで進めてきた講師が基本的な特長や合成方法、還元、修飾方法や、酸化グラフェンの好適な用途先の紹介など裏話や小ネタを含めながら酸化グラフェンの魅力について紹介！

★酸化グラフェン（GO）の社会実装に向けた応用展開、実際に社会実装を見据えたGOの合成からエネルギーデバイス化、触媒、医療、環境、農業など多岐にわたる応用例を紹介!

★酸化グラフェンとその還元カーボンの構造と特性についてNature energy, Nature Communications, Science Advancesなどにアクセプトされた斬新な知見をご紹介！

■本講座の注目ポイント
★半導体デバイスを作製する上で必須のツールであるプラズマの基礎、物理的な考え方、特徴を解説します。前半では薄膜堆積やドライエッチングに用いられるプラズマ（非平衡プラズマと呼ばれる）の特徴や生成機構について、後半ではそれらを踏まえ、プラズマCVDやドライエッチングの原理、装置の構造、処理条件の最適化法などについて解説します。

■本テキストの主題および状況

★半導体デバイスを作製する上で必須のツールであるプラズマの基礎、物理的な考え方、特徴を解説します。前半では薄膜堆積やドライエッチングに用いられるプラズマ（非平衡プラズマと呼ばれる）の特徴や生成機構について、後半ではそれらを踏まえ、プラズマCVDやドライエッチングの原理、装置の構造、処理条件の最適化法などについて解説します。


■注目ポイント

★プラズマの基礎について学習、習得できる！

★プラズマCVDの特徴と原理（アモルファスSi薄膜を中心に）等について学習、習得できる！

★プラズマエッチングの特徴と原理（等方性、異方性）等について学習、習得できる！

★株式会社サークルクロスコーポレーション　小野氏が、【《2024年10月以降製品化の》最新XR機器の分解レベル解析を含むXR（VR/MR・AR）機器の搭載ディスプレイ・光学系技術解析とその動向】について解説した講演テキストになります。

★最新XR製品の分解レベル調査、中国出願の特許公報などを駆使した解析結果、XR機器動向、搭載ディスプレイの仕様を決める光学効率の定量把握、そしてXR機器技術を含む方向性展望について解説・報告！

■本テキストの主題および状況（講師より）

★2024年のXR機器販売は、一時Apple Vision Pro発売で盛り上がったが、価格高さの影響で売り上げは急激に低下しました。トップシェアのMeta社もQuest3の販売が伸びず、全体として低調な状況でありました。この状況で、2024年10月からCES2025展示会をはさみ意欲的なXR新製品が発売されました。しかし、十分な技術情報は公開されておらず詳細な比較検討が難しい状況であります。

★XR機器の光学系はVR/MRではPancake、ARではBirdbath、表面反射回折格子(SRG)　Waveguideが主に使われています。ARのBirdbathではOLED on Silicon (OLEDoS)、AR のWaveguideではLED on Silicon (LEDoS)採用が目立ちます。しかし、これらディスプレイが搭載されたXR機器の光学効率に関する既存報告の精度は低いです。例えば、Birdbathは<50％、Waveguide<5～10％程度であります。

■注目ポイント

★最新XR機器の構造及びレンズ光学系の光学効率の定量解析結果、最新ディスプレイOLEDoSとLEDoSの最新技術の詳細を報告！

★最新XR機器の分解レベル調査、中国特許出願の解析をベースにした技術内容の解明、24年製品との比較検討実施！

★最新XR機器搭載ディスプレイの画面サイズと機器重量、視野角FOVの関係性の解析、今後のXR機器および機器各社の方向性を予測！

★EOポリマーは、低誘電率と高い電気光学係数から、光変調器の高速化・低消費電力に期待されている次世代・有機材料です。当研究の第一人者である山田先生に、電気光学の基礎からEOポリマーの化学構造、光制御デバイスへの応用について詳しく解説いただきます。

★接着・接合技術を理解する上での学術的基礎、様々な研究者によって研究が進められている先端接合技術についてわかりやすく解説！

■本テキストの主題および状況（講師より）

★エレクトロニクスやメカトロニクスなどの分野では、デバイスの進化に伴い、異種材料の接着・接合技術の重要性は益々高まりつつあります。

★接着・接合技術には、有機系接着剤やはんだ等の金属系接合材料を用いるものだけでなく、表面活性化接合や分子接着技術など様々な手法が研究されています。しかし、これらの接着・接合技術の全体を見通せるような教科書は存在しておらず、それぞれの技術について個別に考えていくしかないのが実情です。

■注目ポイント

★異種材料の接合現象を理解するための化学結合や熱力学の基礎を解説！

★接着・接合強度に影響を及ぼす因子と強度測定法を解説！

★有機高分子系接着剤を用いた接着の基礎、金属系接合材料を用いた接合技術の基礎を解説！

★技術革新が盛んな半導体封止材、電気絶縁材、CFRPマトリックス、各種接着剤といったエポキシ樹脂の適用分野を紹介しながら「なぜエポキシなのか」という観点でエポキシ樹脂の特長について解説！

■本テキストの主題および状況

★エポキシ樹脂は、化学的に硬化する性質を持つ熱硬化性のポリマー材料であり、液体または粘土状の形態で提供され、特定の硬化剤と混合することで、堅固で耐久性のある固体材料に変化します。

★強度と耐久性に優れ、接着剤、コーティング材料、電子機器の封止や絶縁材料等に使用されます。

★硬化するまでの時間が調節でき、硬化剤の種類や配合によって異なる特性を持つ材料を作成できるため、多くの異なるアプリケーションに適した材料として広く利用されています。

■注目ポイント

★実際にエポキシ樹脂が適用されているアプリケーションを取り上げて要求特性を満たすための設計手法の一例を提示！

★エポキシ樹脂の設計については超高耐熱性、低誘電、熱伝導性といった特性に対してのアプローチを主剤、硬化剤、添加剤という各成分にスポットを当てて分かりやすく解説！

★今後のエポキシ樹脂のトレンドになりそうなリサイクルやバイオマスなどの現状について解説！