マイクロインプリンティングシリカガラスの作製とその透明焼結機構の解明

• 研究課題/領域番号: 21560701
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 無機材料・物性
• 研究機関: 九州大学
• 研究代表者: 藤里 茂 (藤野 茂) 九州大学, 工学研究院, 准教授 (10304833)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2010年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2009年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: シリカガラス / 粉末焼結法 / マイクロインプリンティング / 成形加工 / 結晶化 / 透明 / 構造 / ラマン分光法

研究概要

本研究ではマイクロインプリンティングシリカガラスの開発に重要な有機一無機ナノコンポジットガラス前駆体作製法の研究を行った。透明で塊状のシリカガラスはシリカナノ粒子とPVA
(ポリビニールアルコール)からなるコンポジットを作製し、これを焼成することで得られた。更に、得られたコンポジットへ室温にて型押し・焼成することでガラスの表面にマイクロメートルサイズの凹凸パターンを低温で作製することができた。

研究成果

• [雑誌論文] Preparation of Sio2-PVA Nanocomposite and Monolithic Transparent Silica Glass by Sintering (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ikeda, S. Fujino, T. Kajiwara
  • 雑誌名: Journal of the Ceramic Society of Japan 巻: 119[ 1] ページ: 1-5
  • NAID: 130000420850
• [雑誌論文] Fabrication of Micropatterns on Silica Glass by a RoomTemperature Imprinting Method (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Ikeda, S. Fujino, T. Kajiwara
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 巻: 94[ 8] ページ: 2319-2322
• [雑誌論文] オプトメカトロニクスにおけるガラスの適用の可能性と課題 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 雑誌名: 光技術コンタクト 巻: 第49巻 ページ: 4-10
• [雑誌論文] Fabrication of micropatterns on silica glass by a room-temperature imprinting method (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ikeda, S.Fujino, T.Kajiwara
  • 雑誌名: Journal of American Ceramic Society 巻: 94 ページ: 2319-2322
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of SiO_2-PVA nanocomposite and monolithic transparent silica glass by sintering (2011)
  • 著者名/発表者名: H.Ikeda, S.Fujino, T.Kajiwara
  • 雑誌名: Journal of Ceramic Society of Japan 巻: Vol 119, No 1385 ページ: 65-69
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of Nanopatterns on Silica GlasswithRoomtemperature Nanoimprinting Method (2010)
  • 著者名/発表者名: H. Ikeda, S. Fu j ineo, T. Kajiwara
  • 雑誌名: Proceeding of 5th Pacific Rim Conference on Rheology 巻: 2 ページ: 11-11
• [雑誌論文] Empirical Equation for Calculating the Density of Oxide Glasses (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Inaba, S.Fujino
  • 雑誌名: Journal of the American Ceramic Society 93 ページ: 217-220
  • 査読あり
• [雑誌論文] Preparation of Transparent Silica Glass by Sintering SiO2 Nano Particles and its Optical Properties (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Ikeda, S.Fujino, T.Kajiwara
  • 雑誌名: The 22nd International Symposium on Chemical Engineering ページ: 32-32
• [雑誌論文] 酸化物融液の分相挙動と高温UVラマンスペクトルその場観察 による構造解析 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 雑誌名: New Glass 24 ページ: 27-30
  • NAID: 130004667110
• [学会発表] Fabricationand photoluminescence properties of transparent fluorescent silica glass (2012)
  • 著者名/発表者名: D. Yue, R. Yamada, S. Fujino, T. Ka j iwara
  • 学会等名: 4th International Workshop on Photoluminescence in Rare Earths : Photonic Materials and Devices
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] 室温インプリント法によるシリカガラス表面への微細加工-SiO_2-PVAナノコンポジットの作製プロセス- (2011)
  • 著者名/発表者名: 岳丹丹、三宅広訓、山田利佳、藤野茂、梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 有機-無機ナノコンポジットを用いた透明シリカガラスへの導電性薄膜形成に関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 永野宏司, 藤野茂, 梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋工業大学
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] Fabrication of nanopatterns on silica glass using SiO_2/PVA nanocomposite (2011)
  • 著者名/発表者名: Dandan Yue, Hironori Miyake, Rika Yamada, Shigeru Fujino, Toshihisa Kajiwara
  • 学会等名: Asian Joint Conference on Advanced Polymer Processmg
  • 発表場所: Qingdao, China
  • 年月日: 2011-09-05
• [学会発表] Fabrication of SiO_2-PVA nanocomposite for imprinted materials (2011)
  • 著者名/発表者名: Dandan Yue, Shigeru Fujino, Toshihisa Kajiwara
  • 学会等名: 第48回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-07-09
• [学会発表] 有機・無機ナノコンポジットを用いたプリンタブル透明蛍光ガラスの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂、山田利佳、永野宏司、梶原稔尚
  • 学会等名: 平成23年度合同学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Micro- and nano-pattern fabrication on silica glass using SiO_2-PVA nanocomposite (2011)
  • 著者名/発表者名: Dandan Yue, Hironori Miyake, Shigeru Fujino, Toshihisa Kajiwara
  • 学会等名: 平成23年度合同学術講演会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-06-11
• [学会発表] Fabrication on transparent fluorescent silica glass by using micro-contact imprinting method (2011)
  • 著者名/発表者名: Dandan Yue, Hironori Miyake, Rika Yamada, Shigeru Fujino, Toshihisa Kajiwara
  • 学会等名: 資源・素材学会平成23年度春季例会
  • 発表場所: 九州大学
  • 年月日: 2011-06-03
• [学会発表] レーザ分光法を用いた高温領域における液滴の粘性と構造 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: 日本レオロジー学会
  • 発表場所: Hokkaido University, Japan
  • 年月日: 2011-03-04
• [学会発表] 有機/無機ナノコンポジットを用いた微細加工・発光透明シリカガラスの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: 日本材料学会
  • 発表場所: Hokkaido University, Japan
  • 年月日: 2011-02-03
• [学会発表] 室温インプリント法によるシリカガラス表面への微細加工一SiO2-PVAナノコンポジットの作製プロセス (2011)
  • 著者名/発表者名: 岳丹丹、三宅広訓、山田利佳、藤野茂、梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会第43回秋季大会
  • 発表場所: 名古屋
• [学会発表] Fabrication of nanopatterns on silica glass usingSio22/PVA nanocomposite (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Yue, H. Miyake, yake, R. Yamada, S. Fujino and T. Kajiwara
  • 学会等名: AsianJoint Conference on Advanced Polymer Processing
  • 発表場所: Qingdao, China)
• [学会発表] Fabrication ofSio2-PVAA nanocomposite for imprinted materials (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Yue, S. Fu jineo and T. Ka j iwara
  • 学会等名: 第48回化学関連支部合同九州大会
  • 発表場所: 北九州
• [学会発表] Micro and nanopattern fabrication on silica glass usingSio2-PVA A nanocomposite (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Yue, H. Miyake, S. Fujino and T. Ka j iwara
  • 学会等名: 平成23年度合同学術講演会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] Fabrication on transparent fluorescent silica glass by using micro幼ontact imprinting method (2011)
  • 著者名/発表者名: D. Yue, H. Miyake, yake, R. Yamada, S. Fu jino and TKaiaj iwara
  • 学会等名: 資源・素材学会平成23年度春季例会
  • 発表場所: 福岡
• [学会発表] 粉末焼結技術を利用した光・電子機能性透明ガラスの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂、池田弘、稲葉誠二、梶原稔尚
  • 学会等名: 第8回PM研究促進奨励賞受賞講演
  • 発表場所: 東京
• [学会発表] 微細加工・発光・導電性を有する透明シリカガラスの開発と応用 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: 関西TLO技術情報クラブ例会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 有機/無機ナノコンポジットを用いた微細加工・発光透明シリカガラスの作製 (2011)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: 日本材料学会第3回ナノ材料部門委員会講演
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] レーザー分光法を用いた非晶質高温融体の物性と構造 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: 応用物理学会
  • 発表場所: Nagasaki University, Japan
  • 年月日: 2010-09-17
• [学会発表] 遷移金属ドープ新規透明蛍光体の開発に関する研究 (2010)
  • 著者名/発表者名: 山田利佳、池田弘、藤野茂、梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会秋季大会
  • 発表場所: Doshisha University, Japan
  • 年月日: 2010-09-08
• [学会発表] Preparation of transparent silica glass by sintering silica nano particles and its application for photonics (2010)
  • 著者名/発表者名: S.Fujino, H.Ikeda, T.Kajiwara
  • 学会等名: 5th Pacific Rim Conference on Rheology
  • 発表場所: Hokkaido University, Japan
  • 年月日: 2010-08-01
• [学会発表] 高温・高真空雰囲気下におけるシリカガラスの結晶化挙動 (2010)
  • 著者名/発表者名: 國川晃太郎, 藤野茂, 梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会第75年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 新しい光機能性透明シリカガラスの製造法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂, 池田弘, 梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会第75年会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2010-03-18
• [学会発表] 粉末焼結法による透明シリカガラスの開発と光学部品への応用 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: Nanotech 2010
  • 発表場所: 東京ビックサイト
  • 年月日: 2010-02-17
• [学会発表] Prepar ation of transparent silica glass by sintering silica nano particles and its application for photonics (2010)
  • 著者名/発表者名: S. Fu j ino, H. Ikeda, T. Ka j iwara
  • 学会等名: 5th Pacific Rim Conference on Rheology
  • 発表場所: Sapporo
• [学会発表] 新しい光機能性透明シリカガラスの製造法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂、池田弘、梶原稔尚
  • 学会等名: 化学工学会第75年会
  • 発表場所: 広島
• [学会発表] 粉末焼結技術を利用した光・電子機能性透明ガラスの開発 (2010)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂、池田弘、稲葉誠二、梶原稔尚
  • 学会等名: 平成22年度PM研究促進展
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] 新しい機能性透明シリカガラス材料の製造技術とその応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: NEDO光集積講座
  • 発表場所: JSTイノベーションプラザ京都
  • 年月日: 2009-12-14
• [学会発表] Preparation of Transparent Silica Glass by Sintering SiO_2 Nano Particles and its Optical Properties (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田弘, 藤野茂, 梶原稔尚
  • 学会等名: The 22nd International Symposium on Chemical Engineering
  • 発表場所: Daejon(Korea)
  • 年月日: 2009-12-05
• [学会発表] シリカガラスへの微細構造形成技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田弘, 藤野茂, 梶原稔尚
  • 学会等名: 第17回プラスチック成形加工学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎大学
  • 年月日: 2009-11-06
• [学会発表] 粉末焼結法を用いた透明シリカガラス製造プロセスの解明 (2009)
  • 著者名/発表者名: 國川晃太郎, 藤野茂, 梶原稔尚
  • 学会等名: 第2回化学工学3支部合同北九州大会
  • 発表場所: 西日本総合展示場(北九州)
  • 年月日: 2009-10-31
• [学会発表] シリカガラスの低温製造プロセスおよび室温インプリントによる微細構造形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田弘, 藤野茂, 梶原稔尚
  • 学会等名: 第50回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-10-30
• [学会発表] 新しい機能性プリンタブル透明シリカガラスの開発 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 学会等名: イノベーション・ジャパン2009
  • 発表場所: 東京国際フォーラム
  • 年月日: 2009-09-16
• [学会発表] シリカガラスの低温製造プロセスおよび室温インプリントによる微細構造形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田弘、藤野茂、梶原稔尚
  • 学会等名: 第50回ガラスおよびフォトニクス材料討論会
  • 発表場所: 京都
• [学会発表] シリカガラスへの微細構造形成技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池田弘、藤野茂、梶原稔尚
  • 学会等名: 第17回プラスチック成形加工学会秋季大会
  • 発表場所: 長崎
• [図書] シリカガラス、ガラスの機械的、熱的性質、ガラスの加工技術と製品応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂
  • 出版者: 株式会社情報機構
• [図書] ガラスの加工技術と製品応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 藤野茂, ら
  • 総ページ数: 17
  • 出版者: 株式会社情報機構
• [備考]
  • URL: http://www.astec.kyushu-u.ac.jp/fujino/
• [備考]
  • URL: http://www.astec.kyushu-u.ac.jp/fujino/
• [産業財産権] コンポジット成形体およびシリカガラス,それらの製造方法 (2010)
  • 発明者名: 藤野茂,池田弘,稲葉誠二,梶原稔尚
  • 権利者名: 九州大学
  • 出願年月日: 2010-07-07
  • 外国
• [産業財産権] COMPOSITESHAPEDBODY, SILICAGLASS, ANDPROCESSESFORPRODUCTIONOFSAME (2010)
  • 発明者名: 塾, H. lkeda, S. lnaba, T. Kajiwara
  • 権利者名: KyushuUniversity
  • 出願年月日: 2010-07-07
• [産業財産権] COMPOSITESHAPEDBODY, SILICAGLASS, ANDPROCESSESFORPRODUCTIONOFSAME (2010)
  • 発明者名: S. Fujino, H. lkeda, S. lnaba, T. Kajiwara
  • 権利者名: KyushuUniversity
  • 出願年月日: 2010-07-07
• [産業財産権] コンポジット成形体およびシリカガラス、それらの製造方法 (2010)
  • 発明者名: 藤野茂、池田弘、稲葉誠二、梶原稔尚
  • 権利者名: 九州大学
  • 出願年月日: 2010-07-07
  • 外国
• [産業財産権] コンポジット成形体およびシリカガラス、それらの製造方法 (2009)
  • 発明者名: 藤野茂, 池田弘, 稲葉誠二, 梶原稔尚
  • 権利者名: 九州大学
  • 出願年月日: 2009-07-08