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表面改質とビルドアップ表面修飾を経るフレキシブル基板の無電解めっき

研究課題

研究課題/領域番号 19K05608
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関地方独立行政法人大阪産業技術研究所

研究代表者

玉井 聡行  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究フェロー (50416335)

研究分担者 渡辺 充  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究室長 (70416337)
懸橋 理枝  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 総括研究員 (70294874)
小畠 淳平  地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (00566424)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高分子表面 / 紫外光照射 / プラズマ処理 / 高分子電解質多層膜 / 交互積層法 / 無電解めっき / ポリエチレンナフタレート / ポリエチレンテレフタレート / 高分子電解質多層 / 高分子薄膜・表面 / ナノ表面・界面
研究開始時の研究の概要

フレキシブルフィルム基板表面での金属薄膜形成を、(i) 真空紫外光照射もしくはプラズマ処理によるフィルム表面の改質、(ii) 交互積層による高分子電解質多層膜の形成とその膜表面へのPdナノ粒子触媒付与、(iii) 無電解めっき、の3段階を経て行う。得られる、フィルム/多層膜/金属薄膜の積層構造において、層間界面のナノスケール構造制御により、“層間界面での物質間相互作用”を高める。そして、金属薄膜の特性向上、次いでパターン形成を検討する。

研究成果の概要

材料の複合化では、異成分間界面での物質間相互作用の最適化による複合体の特性向上が期待される。本研究では、高分子基板表面において、(1) 表面改質、(2) 多層膜(表面修飾層)形成、(3) 無電解めっきを経て、基板/多層膜/金属薄膜の積層構造体を得ることで、密着性に優れた金属薄膜を形成させた。表面改質・修飾を通じて積層構造体内部において、各層間界面での異種成分間の親和性を高めること、および脆弱部分を形成させないことが金属薄膜の特性向上に有効であることを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

高分子‐金属界面での“物質間の物理・化学的相互作用”に関する研究は、高分子‐金属複合体開発および両者の接着・接合技術開発において、界面のナノスケール構造の設計指針を示す点で学術的意義を持つ。その成果は産業界における高分子‐金属複合化技術の発展や、フレキシブル基板作製技術への応用による5G/Beyond 5G移動通信システムの普及促進などの波及効果が期待される。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Properties of surface layers of polyethylene naphthalate substrates modified by ultraviolet light irradiation for their electroless deposition2024

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tamai, Mitsuru Watanabe, Rie Kakehashi, Yoshio Nakahara and Setsuko Yajima
    • 雑誌名

      Colloid Polym. Sci.

      巻: 302 号: 3 ページ: 433-448

    • DOI

      10.1007/s00396-023-05210-1

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-temperature coalescence of Pd nanoparticles with sacrificial templates and sintering agents, and their catalytic activities in the Suzuki coupling reaction2022

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Okada, Yoshio Nakahara, Mitsuru Watanabe, Toshiyuki Tamai, Yasuyuki Kobayashi and Setsuko Yajima
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 12 号: 23 ページ: 14535-14543

    • DOI

      10.1039/d2ra00660j

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] フレキシブル基板の表面修飾技術と無電解めっき技術:2021

    • 著者名/発表者名
      玉井聡行
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 72 号: 7 ページ: 386-390

    • DOI

      10.4139/sfj.72.386

    • NAID

      130008138674

    • ISSN
      0915-1869, 1884-3409
    • 年月日
      2021-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Room-Temperature Coalescence of Tri-n-Octylphosphine-Oxide-Capped Cu-Ag Core-Shell Nanoparticles: Effect of Sintering Agent and/or Reducing Agent2021

    • 著者名/発表者名
      Okada Soichiro、Nakahara Yoshio、Watanabe Mitsuru、Tamai Toshiyuki、Kobayashi Yasuyuki、Yajima Setsuko
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: - 号: 5 ページ: 1616-1624

    • DOI

      10.1246/bcsj.20210011

    • NAID

      130008053927

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Surface modification of polyethylene naphthalate substrates by ultraviolet light-irradiation and assembling multilayers and their application in electroless deposition: The chemical and physical properties of the stratified structure2019

    • 著者名/発表者名
      Tamai T.、Watanabe M.、Kobayashi Y.、Kobata J.、Nakahara Y.、Yajima S.
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects

      巻: 575 ページ: 230-236

    • DOI

      10.1016/j.colsurfa.2019.05.017

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Room-Temperature Sintering of Tri-n-Octylphosphine-Oxide-Capped Silver Nanoparticle Paste by Dipping into an Organic Solvent Containing a Sintering Agent2019

    • 著者名/発表者名
      Okada Soichiro、Nakahara Yoshio、Watanabe Mitsuru、Tamai Toshiyuki、Kobayashi Yasuyuki、Yajima Setsuko
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 23 ページ: 14118-14125

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.9b03378

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] UV照射により形成されるPENフィルム表面改質層の構造解明とその無電解めっきへの応用2023

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、懸橋理枝、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第72回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] フレキシブル基板のプラズマおよびUV処理により形成される表面改質層の構造解明とその無電解めっきへの応用2023

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、懸橋理枝、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第25回関西表面技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] アニオン性の近赤外蛍光色素を内包するポリドーパミン被覆シリカナノ粒子の合成と色素の流出挙動の検討2023

    • 著者名/発表者名
      仲林 春喜、中原 佳夫、渡辺 充、玉井 聡行、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      日本化学会 第103春季年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマおよびUV処理によるPENフィルムの表面改質における表面層の特性解明とその無電解めっきへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、懸橋理枝、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第71回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] UV処理で形成されるフレキシブル基板表面改質層の特性解明とその無電解めっきへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、懸橋理枝、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] トリ-n-オクチルホスフィンオキシドとの配位子交換に続く焼結促進剤を含む有機溶媒への浸漬による金属ナノ粒子の室温融合2022

    • 著者名/発表者名
      岡田 宗一郎、中原 佳夫、渡辺 充、玉井 聡行、小林 靖之、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      日本化学会第102春季年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] フレキシブル基板のプラズマおよびUV処理により形成される表面改質層の特性解明とその無電解めっきへの応用2021

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Pdナノ粒子と犠牲鋳型から室温融合により作製した多孔性Pd構造体の触媒性能の評価2021

    • 著者名/発表者名
      岡田宗一郎、中原佳夫、渡辺 充、玉井聡行、矢嶋摂子
    • 学会等名
      日本分析化学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Room-temperature sintering of tri-n-octylphosphine-oxide-capped silver nanoparticle paste by dipping into methanol containing a chloride salt as a sintering agent2021

    • 著者名/発表者名
      岡田 宗一郎、中原 佳夫、渡辺 充、玉井 聡行、小林 靖之、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      Pacifichem2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pdナノ粒子の室温融合による多孔性Pd構造体の作製と触媒性能の評価2021

    • 著者名/発表者名
      岡田 宗一郎、中原 佳夫、渡辺 充、玉井 聡行、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      日本化学会第101春季年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ処理およびUV照射によるフレキシブル基板の表面改質とその無電解めっきへの応用2020

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] フレキシブル基板の無電解めっきにおける高分子/金属界面の構造解明とその制御2020

    • 著者名/発表者名
      玉井 聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、中原佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第69回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 焼結促進剤によるトリ-n-オクチルホスフィンオキシド修飾Cu@Agコア-シェルナノ粒子の室温融合の検討2020

    • 著者名/発表者名
      岡田 宗一郎、中原 佳夫、 渡辺 充、玉井 聡行、小林 靖之、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      日本分析化学会第69年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] プラズマ処理およびUV照射を経由するPENフィルムの表面修飾とその無電解めっきへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      玉井聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、中原 佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機溶媒中における焼結促進剤を用いたトリ-n-オクチルホスフィンオキシド修飾銀ナノ粒子の室温焼結2019

    • 著者名/発表者名
      岡田 宗一郎、中原 佳夫、渡辺 充、玉井 聡行、小林 靖之、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      日本分析化学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] UV照射と高分子電解質多層膜形成を経由するPENフィルムの表面修飾とその無電解めっきへの応用2019

    • 著者名/発表者名
      玉井聡行、渡辺充、小林靖之、小畠淳平、中原 佳夫、矢嶋 摂子
    • 学会等名
      第68回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Coalescence of Tri-n-octylphosphine-oxide-Capped Silver Nanoparticles by the Addition of Chloride Salt in Organic Solvent at Room Temperature2019

    • 著者名/発表者名
      S. Okada, Y. Nakahara, M. Watanabe, T. Tamai, S. Yajima
    • 学会等名
      Okinawa colloids 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] インクジェット法によるナノ粒子を用いた積層構造物の形成技術と生産性2019

    • 著者名/発表者名
      家永隆史、原田 光、遠藤 聡人、渡辺充、玉井聡行
    • 学会等名
      第26回エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] ”高速・高周波対応部材の最新開発動向”、第3章7節 フレキシブル基板の表面修飾技術と無電解めっき技術(担当章)2021

    • 著者名/発表者名
      玉井聡行(共同執筆)
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      技術情報協会
    • ISBN
      9784861048289
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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