2023 Fiscal Year Annual Research Report
ナノ力学計測に基づくVUV光活性化高分子接合の原理解明
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21H01635
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
杉村 博之 京都大学, 工学研究科, 教授 (10293656)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
一井 崇 京都大学, 工学研究科, 准教授 (30447908)
宇都宮 徹 京都大学, 工学研究科, 助教 (70734979)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 真空紫外光 / 高分子材料 / 表面処理 / 原子間力顕微鏡 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
高分子材料表面に酸素含有雰囲気下で真空紫外 (Vacuum ultraviolet; VUV) 光を照射すると，真空紫外光により活性化された酸素 (原子状酸素やオゾンなど) に
より材料表面が酸化・親水化される．この親水化表面同士を圧着し，そのまま室温で保持あるいは母材の軟化点以下の低温で加熱することで，高分子材料を接合
できる (VUV光活性化接合)．本手法は接着剤フリーかつ，熱変形のない接合技術という優れた特徴を持つが，その原理・メカニズムについてはまだ未解明な点が
多い．本課題では，原子間力顕微鏡 (Atomic Force Microscopy) を用いたナノ力学計測に基づき，本手法の原理解明を行うことを目的に、研究を進めている．
2023年度は、前年度までに取り組んだコンタクトモードAFMをベースとしたフォースカーブ計測による弾性率・凝着力計測に加え、新たにダイナミックモードAFMをベースとした動的粘弾性計測に取り組んだ。高分子材料としては、引き続きシクロオレフィンポリマー (COP) を用いた。VUV照射部と非照射部のマイクロパターンをフォトマスクを用いたマイクロ加工により形成した。高精度な分析を実現するため、非照射部の力学物性を既知としてリファレンスとし、同一探針により照射部の力学物性変化を検出した。その結果と前年度までの結果を組み合わせることで、VUV光と直接反応することにより弾性率が上昇した層と、親水性官能基の密度が高い層の双方が存在することが明らかとなった。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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