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喜多村 茜; 小林 知洋*
放射線化学(インターネット), (104), p.29 - 34, 2017/10
フッ素系高分子材料は、耐化学薬品性が高いがゆえ、従来の微細加工技術が適用できない。そこで、放射線には容易に分解される特性を利用した微細加工技術の研究が進められている。我々は放射線の中でもイオンビームに着目し、イオンビームがもたらす多様な照射効果を利用した新しい微細加工技術の開発に取り組んできた。イオン注入法では、PTFE表面に金型を利用することなく、照射だけで芝生のような微小突起が密集した構造面を作製できる。プロトンビーム描画法では、入射イオンがPTFE内部に侵入する過程で発生した分解ガスを利用し、PTFE表面に内部から隆起した頂点を持つ構造体を作製することができる。またプロトンビーム描画法の後にイオン注入法を行うことによって、芝生状突起構造面に平滑な線の描画形状が形成された構造を作製できる。今回は、イオン注入法、プロトンビーム描画法、及び両手法を組み合わせた計3種類の技術を使って得られる微細加工法について述べた。
八巻 徹也; 浅野 雅春; 前川 康成; 森田 洋右; 諏訪 武; Chen, J.*; 坪川 紀夫*; 小林 和博*; 久保田 仁*; 吉田 勝
Radiation Physics and Chemistry, 67(3-4), p.403 - 407, 2003/08
被引用回数：76 パーセンタイル：97.02(Chemistry, Physical)固体高分子型燃料電池用電解質膜に応用するため、
線架橋(340
,60~240kGy)して得られたポリテトラフルオロエチレン膜にスチレンを線グラフト、次いでスルホン化によって導電性基を導入した。スチレンのグラフト率は、グラフト重合に必要な線量,温度,時間を変化させることにより、5~120%の範囲で制御できた。このグラフトスチレン鎖にスルホン基を導入し、イオン交換容量を測定したところ、0.5~3.3meq/gの値を得た。スルホン基を含むグラフトスチレン鎖の膜内における分布状態を調べるため、イオウ元素をX線分析した結果、膜の内部にまで均一に分布していることが確かめられた。これらの結果を学会で発表し、論文投稿する予定である。
河西 俊一
EMC: electro magnetic compatibility: solution technology: 電磁環境工学情報, 0(78), p.27 - 30, 1994/10
レーザーの化学利用研究の一環として、大阪支所で進めたフッ素樹脂の表面改質について解説した。まず、代表的なフッ素樹脂であるPTFEの接着性改善については、光吸収剤として芳香族系高分子を1~20%添加したPTFEにKrFエキシマレーザー光を照射することによって、接着性を改善することができた。本法で得られた改質効果は、従来法である薬品処理などに比べて、効果が高い、微細な加工が可能であるなどの特長を有している。また、溶融成形が可能なフッ素樹脂であるPFAを水中でArFエキシマレーザー光を照射することにより、親水性を付与することができた。この親水性発現機構および本技術の特徴を検討した。
喜多村 茜
no journal, ,
フッ素系高分子材料は、耐薬品性や電気絶縁性が高く、幅広い分野で価値の高い優れた特性を示すが、化学的安定性が高いがゆえに、一般的な微細加工技術が適用できない材料でもある。そのため我々は、放射線によって容易に分解される特性に着目し、イオンビームによる新しい微細加工技術の開発に取り組んできた。イオン注入法では、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)に対し、80keV-380keVで加速させた窒素分子イオンを使用した。照射量1
10
ions/cm
で表面は、芝生状の微小な突起が密集した構造となった。形状変化過程は、表面が削られることで芝生上構造となるトップダウン型であることがわかった。プロトンビーム描画法では、直径1
mに集束させた3MeVのプロトンマイクロビームを使用した。この手法では、ビームを、ある点(起点)から螺旋状に広がるように走査することで、起点を頂点とした多孔質の円錐が隆起するボトムアップ型の加工が行えた。大面積均一重イオンビーム照射法では、ポリフッ化ビニリデンに対し、雰囲気制御環境下で330MeVの均一Arビームを照射した。照射後はトラックエッチング技術を用いて、PVDF膜に穿孔を作製した。酸素雰囲気下での照射により、積極的に飛跡内へ親水性官能基を導入することで、エッチング処理時に飛跡内への溶液の浸透が促進され、強酸化剤(一般的に用いられるが膜に損傷を与える)を添加することなく、効率的に穿孔が形成できることがわかった。
