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Surface modification on flexible substrates for their electroless deposition

用于无电沉积的柔性基材的表面改性

基本信息

批准号：
19K05608
负责人：
玉井聡行
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

材料の複合化では、異成分間界面における物質間相互作用の最適化を通じた複合体の特性向上が期待される。ポリエチレンナフタレート(PEN) フィルム表面において、(1) 真空プラズマ処理もしくは紫外光照射（254 nm）による基材表面改質、(2) 交互積層による多層膜（表面修飾層）形成および膜表面への Pdナノ粒子触媒付与、(3) 無電解ニッケルめっきを経ることで、均一で密着性に優れた金属薄膜（めっき被膜）が形成され、フィルム基材／多層膜／金属薄膜の“積層構造体”が得られる。改質過程では、高分子鎖の酸化分解反応を経る極性官能基の生成、および架橋反応が進行し、そして“極性官能基を有する低分子量成分”が生成する。改質表面上の極性官能基、-CO2H, -OH基が“基材／多層膜界面”での相互作用を発現することで密着性が得られる。一方、UV/O3処理による表面改質を経た場合、金属薄膜の密着性は得られず、低分子量成分を含む脆弱な改質層の生成により“基材／多層膜界面”で剥離する。すなわち表面改質は、界面での相互作用発現に必要な一方で、不適切な条件では改質層の脆弱化に至る。今年度は、表面改質過程と改質層の特性との関係、特にPETの改質層中の低分子量成分について調べた。PENと同様の検討を、PETフィルムを用いて行った。プラズマ処理および紫外光照射、いずれの場合でも-CO2H, -OH基の生成が、ゼータ電位および対水接触角測定などから示唆された。プラズマ処理を経た場合は、最終的に金属薄膜の密着性が得られた。一方で紫外光による表面改質では、PENと異なり密着性は得られず、親水化速度も比較的低いことなどから、極性官能基生成以外の反応も進行していると考えている。UV/O3処理の場合、PENと同じく、低分子量成分を含む脆弱な改質層の生成が、FE-SEM観察、IR分光分析などから明らかとなった。

Composite materials, optimization of the interface between different components, and interaction between substances, and expectations for improving the properties of the composite.ポリエチレンナフタレート(PEN) フィルムsurface において, (1) Vacuum プラズマ treatment もしくは UV irradiation (254 nm) による substrate surface modification, (2) Alternately laminated による multi-layer film (surface modification layer) to form および film surface, への Pdナノ particle catalyst addition, (3) Electrolytic ニッケルめっきを経ることで, uniform and highly adhesive metal film Film) is formed by forming a "laminated structure" of a base material/multilayer film/metal thin film. The modification process involves acidification and decomposition of polymer locks and the formation of polar functional groups, bridging and reaction of polar functional groups, and the formation of "polar functional groups and low molecular weight components". The polar functional groups, -CO2H, -OH groups on the modified surface can interact with each other at the "substrate/multilayer film interface" and achieve good adhesion. On the one hand, when UV/O3 treatment is used to modify the surface, the adhesion of the metal film is not improved, and the low molecular weight component is contained and the modified layer is fragile, so the "substrate/multilayer film interface" is not peeled off. The surface modification is not necessary, the interface interaction is not necessary, and the modified layer is not fragile due to unsuitable conditions. This year, the surface modification process and the characteristics of the modified layer are related to each other, and the characteristics of the low molecular weight components in the modified layer of PET are adjusted. PENと同様の検検を, PETフィルムを用いて行った.プラズマ treatment and および UV irradiation, いずれの occasion でも-CO2H, -OH group generation が, ゼータ potential および対water contact angle measurement などからshow された. In the case of プラズマ processing, the final adhesion of the metal film is improved. The surface modification of UV light is good, the adhesion of PEN is good, and the speed of hydrophilization is good Comparatively low-density and anti-polar functional groups are produced in addition to the production of polar functional groups. In the case of UV/O3 treatment, PEN is the same, the low molecular weight component is fragile and the modified layer is generated, FE-SEM observation, and IR spectroscopic analysis are done.

项目成果

期刊论文数量（22）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

UV処理で形成されるフレキシブル基板表面改質層の特性解明とその無電解めっきへの応用

UV处理柔性基材表面改性层的表征及其在化学镀中的应用

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
玉井聡行;渡辺充;小林靖之;小畠淳平;懸橋理枝;中原佳夫;矢嶋摂子
通讯作者：
矢嶋摂子

Coalescence of Tri-n-octylphosphine-oxide-Capped Silver Nanoparticles by the Addition of Chloride Salt in Organic Solvent at Room Temperature

室温下在有机溶剂中添加氯化物盐聚结三正辛基氧化膦封端的银纳米粒子

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
S. Okada;Y. Nakahara;M. Watanabe;T. Tamai;S. Yajima
通讯作者：
S. Yajima

Room-Temperature Sintering of Tri-n-Octylphosphine-Oxide-Capped Silver Nanoparticle Paste by Dipping into an Organic Solvent Containing a Sintering Agent

DOI：
10.1021/acs.jpcc.9b03378
发表时间：
2019-05
期刊：
The Journal of Physical Chemistry C
影响因子：
0
作者：
Soichiro Okada;Yoshio Nakahara;Mitsuru Watanabe;T. Tamai;Y. Kobayashi;S. Yajima
通讯作者：
Soichiro Okada;Yoshio Nakahara;Mitsuru Watanabe;T. Tamai;Y. Kobayashi;S. Yajima

Surface Modification and Electroless Deposition of Flexible Polymer Substrates:

柔性聚合物基材的表面改性和化学沉积：