ナノ粒子/高分子コンポジット薄膜の塗布欠陥過程の精密解析

2005 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17360371
• Research Institution: Osaka Prefecture University
• Principal Investigator: 塚田 隆夫 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (10171969)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 阿尻 雅文 東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (60182995) ; 今石 宣之 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (60034394)
• Keywords: ナノ粒子 / 高分子 / コンポジツト薄膜 / 塗布欠陥 / 精密解析

Research Abstract

ナノ粒子を分散した高分子/溶媒系薄膜の塗布欠陥形成過程を正確に把握し、さらには欠陥制御法を確立することを最終目標として、本年度は以下の点について検討した。
1.薄膜表面形状その場観察装置の製作
ナノ粒子/高分子コンポジット薄膜の製膜(溶媒蒸発による薄膜化)過程及びこれに付随する欠陥(dewetting)発生・成長過程をその場観察するための実験装置を試作した。装置は以下の2つから構成された。(1)製膜部:ブレードコーティング法を採用し、塗布速度及び基板とブレード先端の間隔を調整することにより初期膜厚を任意に設定できる。また、膜塗布後、基板は観察部に自動的に移動することができる。(2)薄膜表面形状観察部:基板温度及び雰囲気中溶媒蒸気分圧を制御することができ、また観察手段として位相シフト法に基づく反射型干渉顕微鏡を使用したことにより、溶媒蒸発による膜厚変化(蒸発速度)及びdewetting時の薄膜表面形状変化を精密に測定できる。
装置の設計・製作と並行して、干渉縞画像から薄膜表面形状に変換する解析手法も整備した。
2.薄膜の諸物性の測定
1.の干渉顕微鏡を使用し、ナノ粒子/高分子コンポジット薄膜のdisjoining pressureを測定するための装置を設計・製作した。なお、本装置は、雰囲気中溶媒蒸気分圧並びに基板温度を一定に保持できるチャンバーから成る。