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熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂の接着剤レス強力接合

研究課題

研究課題/領域番号 15K05723
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 生産工学・加工学
研究機関大阪大学

研究代表者

大久保 雄司  大阪大学, 工学研究科, 助教 (10525786)

研究分担者 山村 和也  大阪大学, 工学研究科, 教授 (60240074)
柴原 正文  兵庫県立工業技術センター, その他部局等, 主席研究員 (80470219)
長谷 朝博  兵庫県立工業技術センター, その他部局等, 上席研究員 (10470220)
本田 幸司  兵庫県立工業技術センター, その他部局等, 主任研究員 (20553085)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードポリテトラフルオロエチレン(PTFE) / 接着 / プラズマ / 熱 / 表面温度 / 脆弱層 / ゴム / 金属 / 接着強度 / 大気圧プラズマ処理 / 加熱 / 異種材料接着 / 密着強度 / 銀インク / 銅ペースト / ブチルゴム
研究成果の概要

熱アシストプラズマ処理したフッ素樹脂は未加硫のブチルゴムとは強力に接着するが、未加硫の天然ゴムとは全く接着しなかった。この要因を調査するため、ゴム配合剤の成分を変更し、数種類の未加硫ゴムを調合して、熱アシストプラズマ処理したフッ素樹脂と熱圧縮した。その結果、ゴムに補強材として添加した親水性シリカ粒子が熱アシストプラズマ処理したフッ素樹脂との接着強度に大きな影響を及ぼすことを明らかした。
さらに、本研究において、熱アシストプラズマ処理を応用することで、接着剤フリーでフッ素樹脂と様々な異種材料(未加硫ブチルゴム、未加硫天然ゴム、無電解銅めっき膜、銀インク膜、銅ペースト膜等)との強力接着を実現した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (2件) 産業財産権 (6件) (うち外国 2件)

  • [雑誌論文] 自動車を取り巻く電磁環境とEMC試験2019

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 石原健人, 佐藤悠, 遠藤勝義, 山村和也
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 70 号: 11 ページ: 551-556

    • DOI

      10.4139/sfj.70.551

    • NAID

      130007838846

    • ISSN
      0915-1869, 1884-3409
    • 年月日
      2019-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] フッ素樹脂の接着性を劇的に改善する熱アシストプラズマ処理の開発2018

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 雑誌名

      日本接着学会誌

      巻: 54 ページ: 4-16

    • NAID

      130007500197

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of rubber compounding agent on adhesion strength between rubber and heat-assisted plasma-treated polytetrafluoroethylene (PTFE)2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, M. Shibahara, K. Ishihara, A. Nagatani, K. Honda, K. Endo, K. Yamamura
    • 雑誌名

      Journal of Adhesion

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 242-257

    • DOI

      10.1080/00218464.2018.1428095

    • NAID

      120007149414

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Surface modification of fluoropolymer using open-air plasma treatment at atmospheric pressure with Ar, Ar + O2, and Ar + H2 for application in high-adhesion metal wiring patterns2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodama, Y. Ohkubo, T. Oshita, Y. Nakano, T. Uehara, T. Aoyama, K. Endo, K. Yamamura
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 69 ページ: 155-162

    • NAID

      130007539092

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Drastic improvement in adhesion property of polytetrafluoroethylene (PTFE) via heat-assisted plasma treatment using a heater2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, K. Ishihara, M. Shibahara, A. Nagatani, K. Honda, K. Endo, K. Yamamura
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-017-09901-y

    • NAID

      120007149410

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adhesive-free adhesion between polytetrafluoroethylene (PTFE) and isobutylene-isoprene rubber (IIR) via heat-assisted plasma treatment2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, K. Ishihara, H. Sato, M. Shibahara, A. Nagatani, K. Honda, K. Endo, K. Yamamura
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 7 号: 11 ページ: 6432-6438

    • DOI

      10.1039/c6ra27642c

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂の表面改質2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 山村和也
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 36 ページ: 13-20

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] ケミカルエンジニヤリング2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 山村和也
    • 雑誌名

      接着剤なしでフッ素樹脂と異種材料を接合する技術

      巻: 61 ページ: 34-40

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フッ素樹脂/異種材料(ゴム・金属)の強力接着2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 山村和也
    • 雑誌名

      接着の技術

      巻: 35 ページ: 38-42

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 大気圧プラズマを用いたフッ素樹脂と異種材料の革新的接合技術2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 山村和也
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌

      巻: 19 ページ: 127-131

    • NAID

      130005155005

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] PTFEの用途を拡大する革新的な表面処理技術2015

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 山村和也
    • 雑誌名

      加工技術

      巻: 50 ページ: 316-322

    • NAID

      120007160767

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Adhesion property of heat-assisted plasma-treated polytetrafluoroethylene (PTFE) -Realization in extremely high adhesion of PTFE and other types of material-2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, M. Shibahara, A. Nagatani, K. Honda, K. Endo, K. Yamamura
    • 学会等名
      6th World Congress on Adhesion and Related Phenomena (WCARP-VI)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマ処理時のプロセスガスがPTFEの密着性に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      中川哲哉, 大久保雄司, 青木智紀, 小玉欣典, 原田朋実, 遠藤勝義, 大下貴也, 山村和也
    • 学会等名
      日本機械学会 関西学生会平成28年度学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪大学 吹田キャンパス
    • 年月日
      2017-03-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気開放型ガス加熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂の表面改質2017

    • 著者名/発表者名
      小玉欣典, 大久保雄司, 青木智紀, 中川哲哉, 原田朋実, 遠藤勝義, 大下貴也, 山村和也
    • 学会等名
      表面技術協会 第135回講演大会
    • 発表場所
      東洋大学 川越キャンパス
    • 年月日
      2017-03-09
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理したポリテトラフルオロエチレンとゴムとの接着性に及ぼすゴム配合剤の影響2017

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司、柴原正文、長谷朝博、本田幸司、遠藤勝義、山村和也
    • 学会等名
      日本接着学会 第55回 年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理の接着性向上効果に対する電極間距離の影響 -凹凸を含む三次元構造体への応用に向けた検討-2017

    • 著者名/発表者名
      中川哲哉、大久保雄司、青木智紀、小玉欣典、遠藤勝義、山村和也
    • 学会等名
      精密工学会 関西支部 2017年度関西地方定期学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理を用いたフッ素樹脂と配線材料との革新的接着技術2017

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会 関西ワークショップ2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマプロセスを用いたフッ素樹脂の表面改質とめっき膜・金属インク膜・金属ペースト膜の密着性向上2017

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      技術情報協会 技術セミナー「プリント配線板の微細配線形成と表面処理技術」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微量ガス添加が大気圧Arプラズマ処理によるフッ素樹脂の表面改質効果に及ぼす影響 -フッ素樹脂とAgインク膜の密着性向上への応用-2017

    • 著者名/発表者名
      小玉欣典、大久保雄司、青木智紀、中川哲哉、遠藤勝義、大下貴也、山村和也
    • 学会等名
      表面技術協会 第136回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理の接着性向上効果に対する表面温度の影響 -プラズマ処理中のヒータ加熱によるフッ素樹脂の接着性向上効果-2017

    • 著者名/発表者名
      中川哲哉、大久保雄司、青木智紀、小玉欣典、遠藤勝義、山村和也
    • 学会等名
      精密工学会 2017年度秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Effect of O2 or H2 gas addition to Ar gas on surface modification of fluoropolymer using atmospheric pressure plasma -Application for highly adhesive Ag wiring pattern on plasma-treated fluoropolymer-2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kodama, Y. Ohkubo, T. Oshita, T. Aoki, T. nakagawa, K. Endo, and K. Yamamura
    • 学会等名
      Advanced Materials and Nanotechnology
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未来のエレクトロニクス社会を実現するプロセス技術への挑戦2017

    • 著者名/発表者名
      上原剛、中野良憲、大下貴也、小玉欣典、大久保雄司、山村和也
    • 学会等名
      PLASMA2017シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] フッ素樹脂の接着性を向上する熱アシストプラズマ処理の実用化に向けた検討2017

    • 著者名/発表者名
      中川哲哉、大久保雄司、小玉欣典、青木智紀、柴原正文、長谷朝博、本田幸司、遠藤勝義、山村和也
    • 学会等名
      日本接着学会 第13回若手の会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 界面制御によるフッ素樹脂と異種材料の強力接着2017

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      日本接着学会 接着のための表面制御と分析セミナーPartⅡ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気圧プラズマ処理を用いたフッ素樹脂の表面改質におけるプロセスガス加熱の効果2016

    • 著者名/発表者名
      小玉欣典, 大久保雄司, 青木智紀, 中川哲哉, 原田朋実, 遠藤勝義, 大下貴也, 山村和也
    • 学会等名
      表面技術協会 関西支部 第18回関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学 ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      2016-11-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂への高密着性金属膜・金属配線の形成2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      エレクトロニクス実装学会 材料技術委員会 機能性ハイブリッド材料研究会
    • 発表場所
      回路会館(東京都杉並区西荻北)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] フッ素樹脂の密着性に及ぼす熱アシストプラズマ処理の効果2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 青木智紀, 小玉欣典, 遠藤勝義, 山村和也
    • 学会等名
      日本接着学会 関西支部 第12回若手の会
    • 発表場所
      関西大学 千里山キャンパス
    • 年月日
      2016-10-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Surface modification of polytetrafluoroethylene (PTFE) by heat-assisted atmospheric pressure plasma treatment for improving adhesion between PTFE and isobutylene-isoprene rubber (IIR)2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohkubo, K. Ishihara, M. Shibahara, A. Nagatani, K. Honda, T. Aoki, Y. Kodama, K. Endo, K. Yamamura
    • 学会等名
      15th International Conference on Plasma Surface Engineering(PSE2016)
    • 発表場所
      Garmisch-Partenkirchen, Germany
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 大気圧プラズマ処理と高分子グラフト重合による表面改質-フッ素樹脂への金属膜の形成-2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      日本学術振興会 第153委員会 第127回研究会
    • 発表場所
      弘済会館(東京都千代田区麹町)
    • 年月日
      2016-07-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理によるポリテトラフルオロエチレンシート上への無粗化高密着性銅ペースト膜の作製2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 小玉欣典, 久保田和宏, 澤田公平, 石原健人, 青木智紀, 遠藤勝義, 山村和也
    • 学会等名
      表面技術協会 第133回講演大会
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ素樹脂/異種材料(ゴム・金属)の強力接着2016

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司
    • 学会等名
      日本接着学会「異種材料接着のための界面科学」 セミナー
    • 発表場所
      大阪市立工業研究所(大阪府・大阪市)
    • 年月日
      2016-02-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ポリテトラフルオロエチレンの密着性に及ぼすプラズマ処理中の加熱の影響 -ポリテトラフルオロエチレンと異種材料の強力接合-2015

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 石原健人, 青木智紀, 小玉欣典, 遠藤勝義, 山村和也
    • 学会等名
      日本接着学会 第11回若手の会
    • 発表場所
      兵庫県立大学-姫路工学キャンパス(兵庫県姫路市)
    • 年月日
      2015-11-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂の長寿命表面改質 -フッ素樹脂の高密着性メタライジング-2015

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 石原健人, 青木智紀, 小玉欣典, 遠藤勝義, 山村和也
    • 学会等名
      第17回 関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学 ポートアイランドキャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 大気圧プラズマを用いたフッ素樹脂の表面改質 -大気圧プラズマ処理と熱アシスト大気圧プラズマ処理の比較-2015

    • 著者名/発表者名
      石原健人、大久保雄司, 青木智紀, 小玉欣典, 遠藤勝義, 柴原正文, 長谷朝博, 本田幸司, 山村和也
    • 学会等名
      第17回 関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学 ポートアイランドキャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂と金属膜の強力接合2015

    • 著者名/発表者名
      大久保雄司, 石原健人, 青木智紀, 小玉欣典, 遠藤勝義, 山村和也
    • 学会等名
      表面技術協会 第132回講演大会
    • 発表場所
      信州大学 長野キャンパス(長野県・長野市)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [図書] プラズマ産業応用技術-表面処理から環境,医療,バイオ,農業用途まで―2017

    • 著者名/発表者名
      監修:大久保雅章(分担執筆:大久保雄司、他44名)
    • 総ページ数
      321
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 異種材料の接着・接合マルチマテリアル化 -接合方法、接合メカニズム、界面制御、強度評価-2017

    • 著者名/発表者名
      分担執筆:原潤一郎、森久史、大久保雄司、他55名
    • 総ページ数
      633
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] 低コストでプラズマ処理の表面改質能力を大幅向上

    • URL

      http://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170825_1

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] フッ素樹脂の表面改質状態を超長寿命化

    • URL

      http://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2017/20170125_1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 表面処理方法及び装置2018

    • 発明者名
      大下貴也、上原剛、青山哲平、山村和也、大久保雄司、小玉欣典
    • 権利者名
      大下貴也、上原剛、青山哲平、山村和也、大久保雄司、小玉欣典
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-019880
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] 積層体及びその製造方法2017

    • 発明者名
      大久保雄司、山村和也、石原健人、柴原正文、長谷朝博、本田幸司
    • 権利者名
      大久保雄司、山村和也、石原健人、柴原正文、長谷朝博、本田幸司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-108427
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [産業財産権] フッ素系樹脂フィルムの表面処理装置及び方法2016

    • 発明者名
      中野良憲, 上原剛, 山村和也, 大久保雄司
    • 権利者名
      中野良憲, 上原剛, 山村和也, 大久保雄司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2016-11-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 外国
  • [産業財産権] フッ素系樹脂フィルムの表面処理装置及び方法2016

    • 発明者名
      中野良憲、上原剛、山村和也、大久保雄司
    • 権利者名
      中野良憲、上原剛、山村和也、大久保雄司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-007202
    • 出願年月日
      2016-01-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 金属含有膜付き誘電体基材の製造方法2015

    • 発明者名
      大久保雄司、山村和也、小玉欣典、澤田公平、久保田和宏
    • 権利者名
      大久保雄司、山村和也、小玉欣典、澤田公平、久保田和宏
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-169648
    • 出願年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [産業財産権] 表面改質成型体の製造方法、及び該表面改質成型体を用いた複合体の製造方法2015

    • 発明者名
      山村和也、大久保雄司、石原健人、柴原正文、長谷朝博、本田幸司
    • 権利者名
      山村和也、大久保雄司、石原健人、柴原正文、長谷朝博、本田幸司
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 外国

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-12-28  

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