自動車のマルチマテリアルの接着技術および各種接着剤の開発動向

★2024年3月26日WEBオンライン開講。山根健オフィス　山根氏、東亜合成株式会社　安藤氏、セメダイン株式会社　小林氏、シーカ・ジャパン株式会社　松木氏の先生の4名講師から、自動車のマルチマテリアルの接着技術および各種接着剤の開発動向のテーマをもとに解説する講座です。

セミナー講師

• 第1部　 山根健オフィス　 代表　 山根　健　氏
• 第2部　 東亞合成株式会社　 名古屋クリエイシオR&Dセンター　基盤コア技術研究所／主査　 安藤　勝　氏 
• 第3部　 セメダイン株式会社　 技術本部 研究開発部 開発グループ 開発第五チーム　 小林　聖幸　氏
• 第4部　 シーカ・ジャパン株式会社　 イノベーション＆サステナビリティ 接着テクノロジーマネージャー　　 松木　裕一　氏

セミナー受講料

【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)2名以上は一人につき、11,000円が加算されます。

セミナー趣旨

■本セミナーの主題および状況★自動車メーカーにおけるマルチマテリアルの接着技術、異種材料接着の高速化と耐久性向上 、変成シリコーン系接着剤と自動車分野、 異種材料接着用途への応用、自動車のマルチマテリアル化に向けた高強度ウレタン系接着剤の開発等について解説！

■本講座の注目ポイント★今日の自動車に係る最大の課題は，走行時に排出される地球温暖化物質（CO2）の大幅な削減を求める規制に対応することであり，これまでもパワートレインの改良を始めとした対策が行われてきた。一方，車用の軽量化も進んできており，特に量産車では，「適材適所」のマルチマテリアル採用が進み，その接合に接着の導入が進んでいる。薄肉鋼板同士から始まり、異種金属、樹脂同士、金属と樹脂それぞれに必要な接合接着技術を紹介する。

★瞬間接着剤として知られるシアノアクリレート系接着剤は、短時間硬化以外にも様々な特徴があり、幅広い用途で使われている。また、瞬間接着剤の市場をさらに広げるために新しい機能の付与や、従来のシアノアクリレート系接着剤の限界を超えるための様々な接着剤とのハイブリッド化が研究されている。本講演では、シアノアクリレート系接着剤の短時間硬化と広範な接着性を維持しながら、弾性接着剤の柔軟性と接着耐久性を取り入れたハイブリッド弾性瞬間接着剤について、その技術概要と接着性能、自動車分野への応用などについて紹介する。

★電気自動車（EV）の燃費向上の手段の一つに軽量化があり、そのために従来の鋼材とは異なる非鉄金属（アルミ材等）や樹脂（繊維強化プラスチック等）が材料として検討される例が近年多くみられる。それら異種材料の接合にあたっては一般的な溶接を行うことができないため、ボルトやリベットといった機械締結や接着剤での接合が選択される。本講座では、異材接合に適した接着剤として変成シリコーン系接着剤に代表される弾性接着剤を紹介する。

★接着用途に用いられるポリウレタンは、非フォームのポリウレタン需要（ＣＡＳＥ）のＡ（Adhesive）やＳ（Sealant）を担うことで知られ、異材接合化の進む自動車製造においても車体軽量化への寄与等で、コネクテッド（Connected）、自動化（Autonomous/Automated）、シェアリング（Shared）、電動化(Electric)のＣＡＳＥ潮流に貢献する素材のひとつでもある。本講演では、多様な原料系の選択から多彩な設計が可能なポリウレタンの特質に触れたうえで、自動車用途での接着剤としてのポリウレタンの応用事例を紹介したい。

セミナープログラム

【第1講】 自動車メーカーにおけるマルチマテリアルの接着技術

【時間】 10:45-12:00【講師】山根健オフィス　代表　山根　健　氏

【講演主旨】今日の自動車に係る最大の課題は，走行時に排出される地球温暖化物質（CO2）の大幅な削減を求める規制に対応することであり，これまでもパワートレインの改良を始めとした対策が行われてきた。一方，車用の軽量化も進んできており，特に量産車では，「適材適所」のマルチマテリアル採用が進み，その接合に接着の導入が進んでいる。薄肉鋼板同士から始まり、異種金属、樹脂同士、金属と樹脂それぞれに必要な接合接着技術を紹介する。

【プログラム】１．自動車を取り巻く課題　　1.1 CO2規制とCAFE　　1.2 次世代型パワートレインの導入２．車体軽量化のための材料転換　　2.1 鋼鉄車体　　2.2 軽金属車体　　2.3 樹脂車体　　2.4 マルチマテリアル車体３．自動車に係る接着技術　　3.1 従来の自動車部材接着　　3.2 鉄鋼車体の接着　　3.3 異種部材の接着　　3.4 樹脂部材の接着　　3.5 BMW7シリーズ車体における接着剤適用４．軽量化研究５．今後の接着技術への期待質疑応答

【キーワード】塗装乾燥時に完成する接着、異種金属電位差対応、無溶媒接着、樹脂接着前処理、ロボットによる接着剤塗布、接着剤および接着面に加わる応力

【講演者のポイント】自動車の運転性評価の観点から車体の動的性能に貢献する材料および接合・接着技術を観察してきた。特に軽量化が重要なスポーツカーや電気自動車には新材料の先行導入が積極的に行われ、その材料にとって最適な接合・接着技術が提案され、導入された。特に、CFRP車体を量産車で初めて採用したBMW i3では、接着が多用されている。このプロジェクトでの検討、実施した接着技術について詳細に紹介する。

【習得できる知識】自動車に用いられている接着技術動向

【第2講】 異種材料接着の高速化と耐久性向上 - ハイブリッド弾性瞬間接着剤

【時間】 13:00-14:00【講師】東亞合成株式会社　名古屋クリエイシオR&Dセンター　基盤コア技術研究所／主査　安藤　勝　氏

【講演主旨】瞬間接着剤として知られるシアノアクリレート系接着剤は、短時間硬化以外にも様々な特徴があり、幅広い用途で使われている。また、瞬間接着剤の市場をさらに広げるために新しい機能の付与や、従来のシアノアクリレート系接着剤の限界を超えるための様々な接着剤とのハイブリッド化が研究されている。本講演では、シアノアクリレート系接着剤の短時間硬化と広範な接着性を維持しながら、弾性接着剤の柔軟性と接着耐久性を取り入れたハイブリッド弾性瞬間接着剤について、その技術概要と接着性能、自動車分野への応用などについて紹介する。

【プログラム】１．瞬間接着剤成分と弾性接着剤成分とのハイブリッド化　　1.1 ハイブリッドの各成分について　　1.2 接着剤における海島型の相分離構造　　1.3 硬化メカニズムについて２．接着性能と硬化物特性　　2.1 接着強度の立ち上がり，硬化速度　　2.2 硬化物の力学的性質　　2.3 接着強度，接着耐久性　　2.4 耐冷熱サイクル性　　2.5 動的粘弾性，変形追従性３．ハイブリッド弾性瞬間接着剤の用途質疑応答

【キーワード】シアノアクリレート、瞬間接着剤、変成シリコーン、弾性接着剤、反応誘起相分離

【講演者ポイント】瞬間接着剤は硬化物のTgが140℃程度と高く硬脆い性質を有するため、剥離強さが低く、衝撃にも弱い。従来、瞬間接着剤の柔軟化には多量の柔軟成分の配合が必要であり、瞬間接着性や耐久性を犠牲にする必要があった。講演者らが開発した独自のハイブリッド技術は、瞬間接着性を維持したまま弾性接着剤レベルの柔軟化に成功、高い耐久性と柔軟性を有する瞬間接着剤として自動車用などに展開した。

【習得できる知識】瞬間接着剤の特徴と基礎物性、弾性接着剤とのハイブリッド化技術のポイント、弾性瞬間接着剤の各種物性と接着性能

【第3講】 変成シリコーン系接着剤と自動車分野、 異種材料接着用途への応用

【時間】 14:15-15:30【講師】セメダイン株式会社　技術本部 研究開発部 開発グループ 開発第五チーム　小林　聖幸　氏

【講演主旨】電気自動車（EV）の燃費向上の手段の一つに軽量化があり、そのために従来の鋼材とは異なる非鉄金属（アルミ材等）や樹脂（繊維強化プラスチック等）が材料として検討される例が近年多くみられる。それら異種材料の接合にあたっては一般的な溶接を行うことができないため、ボルトやリベットといった機械締結や接着剤での接合が選択される。本講座では、異材接合に適した接着剤として変成シリコーン系接着剤に代表される弾性接着剤を紹介する。

【プログラム】・接着するとはどういうことか・接着の特徴とそのメカニズム・異材接合に求められる性質・構造接着・代表的な構造用接着剤・弾性接着剤とは・変成シリコーン系接着剤の特徴・自動車向け構造用接着剤への適用・次世代接着剤に向けて質疑応答

【キーワード】軽量化、異材接着、熱ひずみ、接着耐久性、弾性接着、変成シリコーン樹脂系接着剤、低温速硬化、構造接着、電気自動車（EV）、変成シリコーン/エポキシ樹脂ハイブリッド型接着剤

【講演のポイント】弾性接着の概念は、従来の”剛”な接着剤に対し「しなやかで剥がれにくい」”柔”な接着剤として弊社が提唱したカテゴリであり、その特徴はゴム弾性により外部からの機械的な力やエネルギーを吸収するという性質にある。自動車への適用にあたり、その性質をどのように活かすかを紹介する。

【習得できる知識】「接着」の概要、構造用接着剤と弾性接着剤の特徴

【第4講】 自動車の軽量化やマルチマテリアル化に貢献する ポリウレタン系接着剤の実例/技術

【時間】 15:45-17:00【講師】シーカ・ジャパン株式会社　イノベーション＆サステナビリティ 接着テクノロジーマネージャー　　松木　裕一　氏

【講演主旨】接着用途に用いられるポリウレタンは、非フォームのポリウレタン需要（ＣＡＳＥ）のＡ（Adhesive）やＳ（Sealant）を担うことで知られ、異材接合化の進む自動車製造においても車体軽量化への寄与等で、コネクテッド（Connected）、自動化（Autonomous/Automated）、シェアリング（Shared）、電動化(Electric)のＣＡＳＥ潮流に貢献する素材のひとつでもある。本講演では、多様な原料系の選択から多彩な設計が可能なポリウレタンの特質に触れたうえで、自動車用途での接着剤としてのポリウレタンの応用事例を紹介したい。

【プログラム】1．弊社を事例にした自動車に関わる化学産業界の動向（イノベーション＆サステナビリティ）2．簡単な接着概論3．ポリウレタン系接着剤について4．自動車用途でのポリウレタン系接着剤の応用例質疑応答

【キーワード】サステナビリティ, カーボンニュートラル，マルチマテリアル，異種材接合

【PRポイント】導入部では近年において注目されているサステイナブル志向に関わるいくつかの話題を提供予定であり、後半部では主として車両の軽量化に貢献できるポリウレタン系接着剤による接着接合技術を紹介するが、接着現象やポリウレタン系接着剤の基礎的な話題もまた後半部の理解を深めるために本講演中に組み込む予定である。

【習得できる知識】サステイナブル志向に関わるいくつかの話題ポリウレタン系接着剤に関わる基礎的な知識車両の軽量化に貢献できるポリウレタン系接着剤による接着接合技術のいくつかの実例