2014 Fiscal Year Annual Research Report
溶解性モールドを用いた複合材料のインプリント表面機能化プロセスの確立
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24760086
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
松崎 亮介 東京理科大学, 理工学部, 講師 (20452013)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 複合材料 / 表面修飾 / 破壊靭性 / 接着 / インプリントリソグラフィ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，複合材料の新しい表面処理方法として，成形中にインプリントリソグラフィを利用することで，ナノ・マイクロスケール微細構造を複合材料表面に転写する技術を確立することを目指した．実際に溶解性フォトレジストをモールドとして用いて傾斜露光させる3次元構造の作製方法を提案し，実際に作製した．モールドの断面観察をし，露光ステージの傾斜分だけ傾斜した凹凸構造が作製可能な事を示した．さらに傾斜構造をCFRPのモールドとして転写成形を実施したところ，CFRPにモールドと同様の傾斜を持った3次元凹凸構造が転写されたことを確認した．アセトンによる離型処理後，フォトレジストがアセトンに完全には溶解せず一部CFRP凹凸構造に絡まるように残留した．これは，インプリント時にフォトレジストが高温で粘度が低下することで，CFRP樹脂と混合し変形したためと考えられる．作製した3次元構造モールドのモードⅠ接着界面破壊靭性値を取得し，2.5次元構造，サンディング表面のモードⅠ接着界面破壊靭性値と比較し，き裂進展後の試験片断面を観察した．接着界面破壊試験はJIS K7086を参考にDCB試験片を作製し行った．なお試験片の接着には3M-DP100 Clearを使用した．3次元構造はレジスト基板と2層目レジストの界面破壊，サンディングは接着剤とサンディング表面の界面破壊がみられた．2.5次元構造は，凹凸構造の凝集破壊と，接着剤と凹凸構造溝底部の界面破壊が交互に起きて，屈折した1本のき裂となった．モードⅠ接着界面破壊靭性値は，2.5次元構造が少し高い傾向が見られた．また凹凸構造自体の破壊が見られたので，使用したレジストよりも靭性の高い材料を用いることで，より高い接着界面破壊靭性値が得られると予想される．
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