【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.08】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

24NM0033

利用課題名 / Title

機能性薄膜-基材界面移行成分の評価

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

技術領域 / Technology Area

【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis

【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マテリアルの高度循環のための技術/Advanced materials recycling technologies（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials

キーワード / Keywords

資源使用量低減技術/ Technologies for reducing resource usage,ナノ粒子/ Nanoparticles,電子顕微鏡/ Electronic microscope,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy

利用者と利用形態 / User and Support Type

利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)

井上 友博

所属名 / Affiliation

信越化学工業株式会社

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

中島 野乃香

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

上杉 文彦

利用形態 / Support Type

（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-

利用した主な設備 / Equipment Used in This Project

NM-502：実動環境対応電子線ホログラフィー電子顕微鏡
NM-505：200kV透過電子顕微鏡

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

光触媒を始めとする様々な表面機能を持つ薄膜は、接している基材の影響を受けてその膜質や表面物性、界面の接着性に変化を生じる。特に、基材中に移行性の金属イオンや低分子化合物が含まれている場合においては、そのような物質が薄膜内に移行しているかを把握することが重要となる。いずれも、現象が局所的、微小量であるため、電子顕微鏡による分析が有効であり、本研究においては、主にTEM、STEMを用いて微細構造の把握と、成分の評価を行う。

実験 / Experimental

薄膜としてはチタニア、シリカ、アルミナ、ジルコニア、タングステン等を含むものを用いる。基材としては、PET,PVC等の高分子化合物や、ガラス、タイル等の無機物を用いる。いずれの試料もウルトラミクロトームかFIBにて超薄切片を作成し、これを観察する。TEM（JEM-2100）を用いて断面観察を行い、厚みや構造、内部の粒子形態を把握する。またSTEM(ARM200F-B)を用いて、EDXマッピングなどにより成分の分布を把握する。

結果と考察 / Results and Discussion

チタニア、シリカ、アルミナ、ジルコニア、タングステン等を種組成とし、金属イオンおよび微量の有機添加物を添加した薄膜を作成し、各種劣化処理を実施した。この薄膜試料を、各々ウルトラミクロトームおよびFIBを用いて100nm程度の超薄切片にし、TEM（JEM-2100）およびSTEM（ARM200F-B)にて観察した。添加物種によって、チタニア粒子を凝集させるものや、薄膜内で局在化するもの、表面近傍に以降しているものが、透過コントラストおよびEDSによる成分マッピングにて明らかになった。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

成果発表・成果利用 / Publication and Patents

論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

特許 / Patents

特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件