2016 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of low friction mechanism of ionic liquid / polymer brush composite surface and its practical application
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15H03871
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| Research Institution | Tsuruoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 貴哉 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (30399258)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上條 利夫 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (00588337)
森永 隆志 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (30467435)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | イオン液体 / ポリマーブラシ / シリカ微粒子 / 低摩擦表面 / マイクロベアリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重合性官能基を有するイオン液体（イオン液体モノマー）に表面開始リビングラジカル重合を適用して得られるイオン液体型ポリマー濃厚ブラシ(以下ILナノブラシ)は、良溶媒であるイオン液体に膨潤した状態で極めて低い摩擦係数を示す。本研究では、(1)このILナノブラシ/イオン液体複合表面の低摩擦発現メカニズムの解明、(2)ILナノブラシおよびイオン液体の構造設計による低摩擦特性の更なる向上、(3)実用性の高いマイクロベアリング低摩擦表面の開発を目標としている。本年度は、アルキルリンカチオン、スルホン酸アニオンを含有する新規イオン液体の設計、合成し、摩擦特性を明らかにした。低摩擦特性と耐久性を併せ持つイオン液体を開発できた。
イオン液体ポリマーブラシを付与した真球状シリカ微粒子をベアリングボールとし、基板上に開けた均質孔にボールをセットしたマイクロスケールのベアリング平面をデザインした。今年度は、基盤素材として、アルミナおよびシリコンを用い、夫々、陽極酸化法、フォトリソグラフィー法で均質孔を付与した基盤の合成経路を確立した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
均質孔を付与した基盤に目途が立った。
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| Strategy for Future Research Activity |
今までにイオン液体バルクの摩擦特性を共振ずり測定により明らかにした。イオン液体型ポリマーブラシの製造方法を確立し、そのブラシ表面が極めて低い摩擦係数と高い摩擦耐久性を有することを明らかにした。従来我々が研究対象としてきたアルキル四級アンモニウムカチオンを持つイオン液体に対して、新たにリン系カチオン、並びにスルホン酸系アニオンを有する新規のイオン液体を合成し、その合成経路、摩擦特性を明らかにした。イオン液体ポリマーブラシを付与した真球状シリカ微粒子をベアリングボールとし、基板上に開けた均質孔にボールをセットしたマイクロスケールのベアリング平面を設計、試作した。今後、摩擦特性を明らかにする予定である。またシリコン基板上に直線溝（ストリートと呼ぶ）を付与し、ストリートを格子状に配し、ストリートの直交点の十字溝に微粒子を配置する方法での低摩擦面構築も行う予定である。その摩擦特性を評価する。
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[Patent(Industrial Property Rights)] 複合体およびその製造方法2017
Inventor(s)
佐藤貴哉,荒船博之,森永隆志,本間彩夏,上條利夫,中野健,辻井敬
Industrial Property Rights Holder
佐藤貴哉,荒船博之,森永隆志,本間彩夏,上條利夫,中野健,辻井敬
Industrial Property Rights Type
特許
Industrial Property Number
特許願PX16069
Filing Date
2017-03-03
