| 研究課題/領域番号 |
21H01806
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分29020:薄膜および表面界面物性関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
扇澤 敏明 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (80262294)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
2023年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 粘着 / ゴム / メニスカス / タッキファイヤ / 表面・界面 / 表面物性 / 粘弾性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
薄い液体膜の上に固体微粒子を置くとメニスカスが形成され、それによって発生する力によって接着力が働く。液体膜の代わりにゴムのような粘弾性体を使っても同様のことが起こる。ゴムの多くが多かれ少なかれ「べたつく」ことから、このメニスカス形成が粘着現象に関連している可能性が高い。本研究では、ゴムと固体微粒子（セラミックス、高分子）の表面特性、これらの間に働く力、ゴムの粘弾性とメニスカス形成などの現象を詳細に解析し、表面・界面科学的な立場から粘着現象発現機構の解明を目指す。
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| 研究成果の概要 |
ゴムフィルム上にマイクロメートルサイズの固体微粒子を置き、その界面で形成されるゴムのメニスカスおよび微粒子の沈降挙動を解析することによって、粘着機構に関して次のことがわかった。１．自発的なメニスカス形成が粘着発現の最重要因子でないかもしれないが、おそらく関係はしている、２．ゴムの粘弾性的性質は重要（粘度、変形速度等）、３．タッキファイヤ添加系では、自発的なぬれ(メニスカス形成・粒子沈降)を促進せず、外部からの負荷によりゴム表面を変形させることがタックの発現に重要、４．タッキファイヤ添加系では表面層および相分離構造の形成が関係している（少なくともマトリックスは柔らかいままである必要）
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ゴム状高分子の表面において“べたつき”がなぜ発生するかを解明することは、高分子鎖がどのような構造・状態で表面に存在しているかといった基本的な現象を明らかにすることにつながり、学術的な意義は大きい。さらに、ゴムよりも固い粘着付与剤を添加したにもかかわらず“べたつき”が増加する機構を明らかにすることは分子論的、つまり学術的にも興味深い。粘着剤は、簡便な接着方法としてテープや付箋紙といった民生用途だけでなく半導体製造工程等の産業用途にも幅広く用いられていることから、粘着発現機構を解明しようとする本研究はその高性能化につながる可能性が高く、工業的にも重要であることから社会的な意義は大きい。
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