Surface modification on flexible substrates for their electroless deposition

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。

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。