2015 Fiscal Year Annual Research Report
その場合成によるハイブリッド薄膜の作製とその高分子表面の無電解めっきへの応用
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25410135
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| Research Institution | Osaka Municipal Technical Research Institute |
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Principal Investigator |
玉井 聡行 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究室長 (50416335)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 靖之 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (00416330)
渡辺 充 地方独立行政法人大阪市立工業研究所, 電子材料研究部, 研究主任 (70416337)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 有機・無機ハイブリッド / 無電解めっき / 高分子電解質多層膜 / 交互積層法 / プラズマ処理 / ミニエマルション重合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
無電解めっきによる高分子表面での金属薄膜形成への応用を目指して、工業用PENおよびPETフィルムの表面における、プラズマ処理、ポリカチオンとポリアニオンから形成される高分子電解質多層膜(PEM)の交互積層法（LbL：Layer-by-Layer）による形成、そしてPd 触媒の担持について検討した。LbL 積層によりカチオン性もしくはアニオン性の表面を持つPEMを形成させ、そこにカチオン性もしくはアニオン性のPdの錯イオンを吸着させた。次いで、錯イオンの還元過程を経て、無電解ニッケルメッキを行ったところ、均一で密着性に優れためっき被膜が形成された。様々な検討から、PEM内に生成したPdナノ粒子がめっき反応開始触媒として作用すること、およびPEMの表面電荷が触媒生成に影響を与えることが明らかとなった。
ミニエマルション重合において、水中に分散されたモノマー油滴を数100 nmサイズの反応場（ナノリアクター）として利用し、触媒能を持つ金属ナノ粒子をその内部もしくは表面に有する数100 nm径のポリマー微粒子、すなわち金属ナノ粒子／アクリルポリマーハイブリッド粒子をin situ に生成（“その場合成”）させることを試みた。種々の油溶性もしくは水溶性の、重合開始剤および金属塩（金属ソース）の組み合わせについて検討したところ、ハイブリッドラテックス粒子が得られたが、同時に金属ナノ粒子を含まないポリマー粒子も生成した。ハイブリッド粒子の収率を向上させるためには、詳細な反応機構の解明および、ポリマー成分の金属親和性をさらに高める必要があると考えられる。
また、これらの研究において重要な役割を果たす、ハイブリッド、特にそれに含まれる金属ナノ粒子の微細構造評価に欠かせない、FE-SEM、TEM等の観察技術の向上に努めた。無電解めっき浴の安定性向上についても合わせて検討した。
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