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VUV表面活性化による有機-無機接合

研究課題

研究課題/領域番号 15H02297
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 複合材料・表界面工学
研究機関京都大学

研究代表者

杉村 博之  京都大学, 工学研究科, 教授 (10293656)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
44,590千円 (直接経費: 34,300千円、間接経費: 10,290千円)
2017年度: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円)
2016年度: 12,480千円 (直接経費: 9,600千円、間接経費: 2,880千円)
2015年度: 22,490千円 (直接経費: 17,300千円、間接経費: 5,190千円)
キーワード異種接合 / 表面接合 / 真空紫外光 / 高分子材料 / 無機材料 / 金属材料 / 光化学反応 / 自己集積化単分子膜 / 原子平坦面 / 表面処理 / 光化学
研究成果の概要

改質した部材表面同士を圧着するだけで接着剤無しに低温で接合する、高分子材料と無機材料の表面接合技術を開発した。ポリマー表面を真空紫外(Vacuum Ultra-Violet, VUV)光照射プロセスによって改質し、無機材料表面には有機単分子膜を被覆しポリマーと同様にVUV処理することで、ガラス転移点以下の低温接合を実現した。次に、表面平滑化が接合温度に与える影響を調べ、10nm程度の凹凸まで平滑化することで大幅な条件改善を得た。さらに、原子レベルの平滑面を有する平滑シリコン・酸化アルミニウム・チタン基板試料を作製し、これらの試料では室温接合が可能でかつ単分子膜被覆も不要であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (22件) (うち招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 真空紫外光表面処理による合成樹脂部材の活性化表面接合2018

    • 著者名/発表者名
      杉村博之
    • 雑誌名

      成形加工

      巻: 30 ページ: 107-111

    • NAID

      130007890519

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low Damage Reductive Patterning of Oxidized Alkyl Self-Assembled Monolayers through Vacuum Ultraviolet Light Irradiation in an Evacuated Environment2017

    • 著者名/発表者名
      Soliman Ahmed I. A.、Tu Yudi、Utsunomiya Toru、Ichii Takashi、Sugimura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 33 号: 41 ページ: 10829-10837

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.7b02739

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Protective layer for cycloolefin polymer against an aromatic solvent prepared by chemical vapor deposition using cyclosiloxane as a raw molecule2017

    • 著者名/発表者名
      Utsunomiya Toru、Kanzawa Taiki、Ichii Takashi、Sugimura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 638 ページ: 28-33

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2017.07.026

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vacuum ultraviolet trimming of oxygenated functional groups from oxidized self-assembled hexadecyl monolayers in an evacuated environment2017

    • 著者名/発表者名
      Soliman Ahmed I.A.、Utsunomiya Toru、Ichii Takashi、Sugimura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Applied Surface Science

      巻: 416 ページ: 971-979

    • DOI

      10.1016/j.apsusc.2017.04.037

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of reduced graphene oxide micro patterns by vacuum-ultraviolet irradiation: From chemical and structural evolution to improving patterning precision by light collimation2017

    • 著者名/発表者名
      Tu Yudi、Nakamoto Hiroshi、Ichii Takashi、Utsunomiya Toru、Khatri Om Prakash、Sugimura Hiroyuki
    • 雑誌名

      Carbon

      巻: 119 ページ: 82-90

    • DOI

      10.1016/j.carbon.2017.04.008

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of the adhesion and interface of the low-temperature bonding of vacuum ultraviolet-irradiated cyclo-olefin polymer using electron microscopy2016

    • 著者名/発表者名
      Shin Horiuchi; Hideki Hakukawa; Yong Jong Kim; Hideya Nagata; Hiroyuki Sugimura
    • 雑誌名

      Polymer Journal

      巻: 48 号: 4 ページ: 473-479

    • DOI

      10.1038/pj.2016.3

    • NAID

      40020778363

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photochemical Preparation of Alkoxy Self-assembled Monolayers on Si from 1,2-Epoxyalkane Molecules2016

    • 著者名/発表者名
      Ahmed I. A. Soliman; Sho Kokufu; Toru Utsunomiya; Takashi Ichii; Hiroyuki Sugimura
    • 雑誌名

      Chem. Lett.,

      巻: 45 ページ: 561-563

    • NAID

      130005150475

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Vacuum-Ultraviolet Promoted Oxidative Micro Photoetching of Graphene Oxide2016

    • 著者名/発表者名
      Yudi Tu; Toru Utsunomiya; Takashi Ichii, and ; Hiroyuki Sugimura
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 8 ページ: 10267-10635

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Chemical conversion of self-assembled hexadecyl monolayers with active oxygen species generated by vacuum ultraviolet irradiation in an atmospheric environment2016

    • 著者名/発表者名
      Ahmed I. A. Soliman; Takashi Ichii; Toru Utsunomiya; Hiroyuki Sugimura
    • 雑誌名

      Soft Matter

      巻: 11 号: 28 ページ: 5678-5687

    • DOI

      10.1039/c5sm00823a

    • NAID

      120005670860

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高平滑チタンとポリマー材料の光活性化室温接合2018

    • 著者名/発表者名
      林立庭,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      表面技術協会第137回講演大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 真空紫外光による材料表面処理2017

    • 著者名/発表者名
      杉村博之
    • 学会等名
      第36回 固体・表面光化学討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 真空紫外光照射によるチタンと高分子材料の常温直接接合2017

    • 著者名/発表者名
      林 立庭,宇都宮 徹,一井 崇,杉村 博之
    • 学会等名
      第19回関西表面技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高平滑Al基板とポリマーの表面活性化接合2017

    • 著者名/発表者名
      羅紫馨,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第19回関西表面技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 高平滑なアルミ箔と高分子材料の表面活性化接合2017

    • 著者名/発表者名
      羅紫馨,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チタンと高分子材料の光活性化常温接合2017

    • 著者名/発表者名
      林立庭,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 平滑シリコン表面の官能基終端化によるポリマー材料との常温接合2017

    • 著者名/発表者名
      宇都宮徹,藤原吉宏,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第66回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Si基板と高分子材料の表面活性化接合2016

    • 著者名/発表者名
      藤原吉宏、宇都宮徹、一井崇、杉村博之
    • 学会等名
      第18回関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 有機単分子膜被覆アルミニウムと高分子材料の接合2016

    • 著者名/発表者名
      羅紫馨、宇都宮徹、一井崇、杉村博之
    • 学会等名
      第18回関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Selective Trimming of Surface Oxygenated Groups through Vacuum Ultraviolet Light Irradiation in an Evacuated Environment2016

    • 著者名/発表者名
      Ahmed. I. A. Soliman, Toru Utsunomiya, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      The 63rd AVS International Symposium and Exhibition
    • 発表場所
      Music City Center, Nashville, Tennessee, USA
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Room temperature bonding of polymer and silicon wafer using vacuum ultraviolet surface activation2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Fujiwara, Toru Utsunomiya, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      The 63rd AVS International Symposium and Exhibition
    • 発表場所
      Music City Center, Nashville, Tennessee, USA
    • 年月日
      2016-11-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 平滑シリコンとポリマー材料の光活性化接合2016

    • 著者名/発表者名
      藤原吉宏、宇都宮徹、一井崇、杉村博之
    • 学会等名
      平成28年度資源・素材関係学協会合同秋季大会
    • 発表場所
      岩手大学理工学部キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 1.2-Epoxyalkane: Another precursor molecules for self-assembled monolayers on hydrogen terminated Si(111)2016

    • 著者名/発表者名
      Toru Utsunomiya, Ahmed I. A. Soliman, Sho Kokufu, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      16th International Conference on Organized Molecular Films (ICOMF16)-LB16
    • 発表場所
      Helsinki, Finland
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウムの表面粗さが高分子材料との光活性化接合に及ぼす影響2016

    • 著者名/発表者名
      孔成棟,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シリコンと高分子材料の光活性化常温接合2016

    • 著者名/発表者名
      藤原吉宏,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Chemical conversions of hexadecyl self-assembled monolayers based on vacuum ultraviolet irradiations in an atmospheric condition2015

    • 著者名/発表者名
      Ahmed. I. A. Soliman, Toru Utsunomiya, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Photo-avtivation bonding between polymer material and aluminum2015

    • 著者名/発表者名
      Chengdong Kong,Toru Utsunomiya, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      Pacifichem 2015
    • 発表場所
      Honolulu, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異種材料の接合に与える表面処理の効果2015

    • 著者名/発表者名
      藤原吉宏,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第17回関西表面技術フォーラム
    • 発表場所
      甲南大学ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      2015-11-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アルミニウム箔と高分子材料の光活性化接合2015

    • 著者名/発表者名
      孔成棟,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      表面技術協会第132回講演大会
    • 発表場所
      信州大学長野キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative Analysis of Surface Functional Groups at Modified Self-Assembled Monolayers through Vacuum Ultraviolet Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Ahmed I. A. Soliman, Toru Utsunomiya, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      表面技術協会第132回講演大会
    • 発表場所
      信州大学長野キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高分子材料とアルミニウムの光活性化接合2015

    • 著者名/発表者名
      孔成棟,宇都宮徹,一井崇,杉村博之
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] uantitative Analysis of Surface Functional Groups of Alkyl Self-Assembled Monolayers Generated through Vacuum Ultraviolet Irradiation2015

    • 著者名/発表者名
      Ahmed. I. A. Soliman, Toru Utsunomiya, Takashi Ichii, Hiroyuki Sugimura
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 自動車のマルチマテリアル戦略 : 第2章第6節第3項(高分子と金属の光活性化接合技術)2017

    • 著者名/発表者名
      杉村博之
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      エヌ・ティー・エス
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 異種材料の接着・接合技術と マルチマテリアル化(第5章第3節 高分子と無機材料の光活性化異種接合)2017

    • 著者名/発表者名
      杉村博之
    • 総ページ数
      7
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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