2011 Fiscal Year Annual Research Report
自己組織化およびマイクロ・ナノ精密成形複合化による高分子階層構造と表面形状の制御
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21560710
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| Research Institution | Yamagata University |
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Principal Investigator |
伊藤 浩志 山形大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (20259807)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮田 剣 山形大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (60333994)
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| Keywords | マイクロ・ナノ成形 / ナノ表面構造 / 接触角 / レーザー融着 / 分子配向 / 結晶化 / 微細接合 / 絡み合い |
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| Research Abstract |
本研究は,自己組織化および結晶性高分子材料を用いてマイクロ・ナノスケールの微小・微細成形加工技術により,高分子材料の表面構造をマイクロ・ナノスケールで高度に制御することを目的とするものである。平成23年度は数百ナノ表面転写成形を行い,ナノインプリント法および射出成形法によって作製することを試みた。粘度や成形条件対する表面転写性,得られた成形品の内部構造やモロフォロジーを電子顕微鏡や回折・散乱解析法などにより詳細に調べた。さらに,成形品のマイクロ・ナノスケールの加工特性と表面構造形態の相関を調べるために,レーザー加熱を利用した微細接合の可能性について基礎検討を進めた。
直径100から200nm程度の微細多孔構造体のスタンパー金型を陽極酸化法により作製し,非晶性材料のポリカーボネートを用いて,微細転写射出成形およびナノインプリント法により,ナノ突起構造を表面に有するプラスチック成形品を作製した。その構造転写性と内部の分子配向について調べた結果,高圧力下では,製品に残留ひずみが生じて光学的違法性が高くなることが分かった。また,金型内部にセラミック部材を配置する断熱金型を用いることで,ナノ構造体の転写性が向上することが明らかとなった。また,レーザー加熱を利用した微細接合については、ファイバーレーザーカップリングシステム及び自作した光学システムを用いてレーザー出力、レーザー走査速度を制御することにより接合線の微細化、接合強度、接合部の深度等を制御可能であることが明らかとなった。
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