表面制御による高機能性表面の創成技術

高機能性表面の創成技術について、「熱アシストプラズマ処理」「自己組織化単分子膜」「電子線照射還元法」という3つのキーワードを元に、実物のサンプルを交えながら解説します。表面制御により、皆様がご希望とされる用途 (例えば、フッ素樹脂と異種材料の接着、撥水撥油性付与、金属ナノ粒子の固定化等) へ貢献できれば幸いです。

1. 熱アシストプラズマ処理
   1. 表面
      1. 無機物 (セラミックス材料、金属材料) のバルクと表面
      2. 有機物 (高分子材料) のバルクと表面
   2. プラズマ
      1. 第4の状態
      2. プラズマの利用例
      3. プラズマ処理技術の位置付け
      4. プラズマの生成方法と種類 (方式、放電形態、圧力)
   3. プラズマ処理した表面の分析方法
      1. 表面エネルギー測定 (接触角測定)
      2. フーリエ変換赤外線分光 (FT-IR) 測定
      3. X線光電子分光 (XPS) 測定
      4. 飛行時間型二次イオン質量分析 (TOF-SIMS)
      5. 電子スピン共鳴 (ESR) 測定
      6. 表面硬さ測定 (ナノインデンター)
      7. 走査型電子顕微鏡 (SEM) 観察
      8. 原子間力顕微鏡 (AFM) 観察
   4. プラズマ処理による表面改質
      1. プラズマ処理中に使用するガス種とその効果
      2. プラズマ処理中の圧力とその効果 (低圧・中圧プラズマvs大気圧プラズマ)
      3. プラズマ処理中の温度とその効果 (通常プラズマvs熱アシストプラズマ)
      4. 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂と異種材料 (ゴム・銅・銀) の強力接合
2. 自己組織化単分子膜
   1. 単分子膜の作製方法 (液相法と気相法)
   2. 単分子膜の構成分子
   3. 自己組織化単分子膜の形成原理
   4. 自己組織化単分子膜による機能性付与
      1. 金属イオンの捕捉
      2. 密着性の向上 (分子接着剤)
      3. DNAの固定化
      4. 撥水撥油性の付与 (防汚性の付与)
      5. 超撥水性の実現 (海洋生物付着防止・着氷着雪防止)
3. 電子線照射還元法
   1. 放射線 (電子線を含む)
   2. 直接作用と間接作用
      1. 放射線照射による水の放射線分解
      2. 放射線照射による樹脂の表面改質
      3. 放射線照射によるグラフト化
   3. 電子線照射還元法による金属ナノ粒子の生成
   4. 電子線照射還元法による金属ナノ粒子の固定化
   5. 電子線照射還元法による機能性付与
      1. 磁性ビーズの合成 (Au/Fe3O4ナノ粒子の合成)
      2. 光触媒の活性向上 (Pt/TiO2の合成)
      3. 燃料電池用触媒の合成 (PtRu/C, PtCu/ Fe2O3ナノ粒子の合成)
      4. 抗菌性の付与 (繊維へAgナノ粒子の固定化)
• 質疑応答