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2015 年度 実績報告書

プラズマCVDによる高ガスバリア膜合成プロセスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 25630357
研究機関京都大学

研究代表者

河瀬 元明  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60231271)

研究分担者 井上 元  京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (40336003)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードプラズマCVD / シリカ膜 / ヘキサメチルジシロキサン / PENフィルム / ガスバリア / ガス透過セル
研究実績の概要

高性能ガスバリア膜の合成を目的として,ヘキサメチルジシロキサン(HMDSO,(CH3)3SiOSi(CH3)3)とO2を原料としてプラズマCVD法によりポリエチレンナフタレート(PEN)フィルム上にシリカ系薄膜を作製した。また,昨年度作製したガス透過測定装置を用いて測定法の妥当性の検証とガスバリア性の評価を行った。
HMDSO分圧は0.27 Paとし,O2分圧を0~10.81 Pa,Ar分圧を0~29.73 Paとした。成膜時間は10~60分とした。プラズマ電源にはRFを用い,投入電力100 Wで平行平板電極間(間隔35 mm)にプラズマを発生させた。基板のPENフィルム(t 125 μm,Teonex,Teijin DuPont Films)を電極上に固定して製膜した。
ガス透過セル中央部に膜を挟み,供給側にO2ガスを供給した。封じた透過側に透過してきたガスを蓄積させ,四重極型質量分析計(QMS,Anelva,M-100GA-DM)で定量した。透過条件は40℃,RH = 0%で,供給側は全圧101.3 kPaまたは152.0 kPaで100% O2流通条件とし,透過側は全圧101.3 kPaまたは152.0 kPaで100% Arを封じて測定を開始した。
成膜前のPENフィルムでのO2透過量を測定し、文献データと比較することにより測定法の妥当性が確認された。
膜厚480 nmのSiOC膜のO2パーミアンスは2.27E-9 mol/(m2・d・Pa)であった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015

すべて 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [学会発表] プラズマCVD 法で製膜したシリカ膜の膜応力2016

    • 著者名/発表者名
      脇坂知樹・竹田依加・河瀬元明
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会(福岡大会)
    • 発表場所
      福岡大学 七隈キャンパス
    • 年月日
      2016-03-05 – 2016-03-05
  • [学会発表] Measurement of gas permeability of silica-based gas barrier thin films prepared by plasma chemical vapor deposition2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Ohtsu, Erika Takeda, Motoaki Kawase
    • 学会等名
      The 28th International Symposium on Chemical Engineering (ISChE 2015)
    • 発表場所
      Ramada Plaza Jeju, Korea
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-06
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of hydrogen addition on the chemical structure of silica film prepared by plasma CVD2015

    • 著者名/発表者名
      Erika Takeda, Toshiki Deguchi, Hiroyuki Otsu and Motoaki Kawase
    • 学会等名
      Asian Pacific Confederation of Chemical Engineering 2015
    • 発表場所
      The Melbourne Convention and Exhibition Centre (MCEC), Melbourne, Australia
    • 年月日
      2015-09-27 – 2015-10-01
    • 国際学会
  • [学会発表] プラズマCVD法で作製したシリカ膜の化学構造と膜特性2015

    • 著者名/発表者名
      竹田依加 ・出口利樹 ・大津啓幸 ・河瀬元明
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11
  • [学会発表] プラズマCVD法を用いたシリカ系ガスバリア膜の作製とガス透過速度の測定2015

    • 著者名/発表者名
      大津啓幸・竹田依加・河瀬元明
    • 学会等名
      化学工学会 第47回秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09 – 2015-09-11

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公開日: 2017-01-06  

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