| 研究課題/領域番号 |
21K03765
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分18010:材料力学および機械材料関連
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
高橋 航圭 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (60619815)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | Adhesive / Interfacial strength / Peel test / 粘着現象 / はく離強度 / ピール試験 / 粘弾性 / 粘着 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
粘着テープのはく離力は，粘着剤層厚さ，テープ基材厚さに依存することから，粘着現象の理解に基づいてはく離強度を汎用的に評価する技術が求められている． 本研究では，粘着テープのはく離力が，粘着剤層と被着体の間の界面力，粘着剤層の伸縮，テープ基材の曲げ変形に起因する点に着目し，界面力を表すマグネットシート，粘着剤層を表すシリコンゲル，基材を表すPETフィルムを用意することで，はく離力におけるこれらの寄与を個別に評価する独自手法に取り組む．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，粘着テープのはく離強度評価手法の確立に向け，粘着剤層とテープ基材がはく離力に及ぼす影響の解明に取り組んだ．まず，超弾性ゲルシートを粘着剤層，鋼ピンと磁石の間の磁力を界面結合力に見立てた粘着テープ模擬サンプルのピール試験により，粘着剤層の寄与を定量化することに成功した．次に，粘着剤層が伸長するはく離領域における応力分布を取得できる計測装置を開発し，テープ厚さの異なるサンプルの結果を比較することで，テープ基材の寄与を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
粘着製品は，エレクトロニクスや医療分野を中心として新しい用途が拡大しており，従来の化学的，材料科学的な知見に基づく試行錯誤的な粘着製品設計のアプローチでは立ち行かなくなってきている．本研究によって力と変形量の関係に基づく材料力学的な解釈が構築されることで，機械製品で行われているようなコンピュータシミュレーションに基づく応力解析を活用した効率的な製品設計手法へと結び付けることが期待される．
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