2009B2027                          BL19B2࣏ࣜ࢔ࢭࢱ࣮ࣝᶞ⬡ࡢ⾲㠃⤖ᬗจ㞟ᵓ㐀࡟࠾ࡼࡰࡍ⇕ฎ⌮࠾ࡼࡧ⾲㠃ฎ⌮ࡢᙳ㡪
Influence of Annealing and Surface Treatment on Surface
Crystal Aggregation Structure of Polyoxymethyleneᒸᮏ Ὀᚿ a, Ṋᕷ ᫭ὒ b, ᮾ ༤⣧ b, 㟷ᮌ Ꮥྖ a, ᮡᾆ ᫛ኵ a
Yasushi Okamotoa, Akihiro Takeichib, Hirozumi Azumab, Takashi Aokia, Akio Sugiuraaaa㻔ᰴ㻕ࢹࣥࢯ࣮ 㸪b 㻔ᰴ㻕㇏⏣୰ኸ◊✲ᡤ
DENSO CORP., b TOYOTA CENTRAL R&D LABS., INC.

࣏ࣜ࢔ࢭࢱ࣮ࣝ㻔POM㻕ᶞ⬡⾲㠃࡟࠾ࡼࡰࡍ┿✵⣸እග࢔ࢩࢫࢺ࣮ࣞࢨ࣮࢔ࣈ࣮ࣞࢩࣙࣥ㻔VALA㻕ἲ࡟ࡼࡿ⾲㠃ฎ⌮ࡢᙳ㡪ࢆ᳨ウࡋࡓࠋVALA ฎ⌮ࡣࢱ࣮ࢤࢵࢺ㻔SiࠊTi㻕࡟࣮ࣞࢨ࣮ࢆ↷ᑕࡋࠊ⏕ᡂࡋࡓ┿✵⣸እග࡜ࢱ࣮ࢤࢵࢺᚤ⢏Ꮚࢆ POM ⾲㠃࡟స⏝ࡉࡏࡓࠋࡍࢀࡍࢀධᑕ X ⥺ᅇᢡ㻔GIXD㻕࡟࡚⾲㠃ࡢ⤖ᬗᛶࢆࠊཎᏊ㛫ຊ㢧ᚤ㙾㻔AFM㻕࡟࡚⾲㠃ᙧែࢆホ౯ࡋࡓ⤖ᯝࠊࢱ࣮ࢤࢵࢺ࡟ࡼࡾ⾲㠃ࡢᙧែ࠾ࡼࡧ⤖ᬗᛶࡀ␗࡞ࡿࡇ࡜ࢆ☜ㄆࡋࡓࠋ࣮࣮࢟࣡ࢻ㸸 ࣏ࣜ࢔ࢭࢱ࣮ࣝࠊPOMࠊGIXDࠊAFMࠊࡳ࠿ࡅࡢ⤖ᬗ໬ᗘ⫼ᬒ࡜◊✲┠ⓗ㸸࣏ࣜ࢔ࢭࢱ࣮ࣝ㻔POM㻕ᶞ⬡ࡣᡂᙧᛶ࡟ඃࢀࠊ࠿ࡘࣂࣛࣥࢫࡢ࡜ࢀࡓᶵᲔⓗᛶ㉁ࠊ㟁Ẽⓗᛶ㉁ࠊ
⪏⇕ᛶࠊ⪏⸆ရᛶࠊᦶ᧿☻⪖≉ᛶ➼ࢆ᭷ࡋࠊࡉࡽ࡟ࣉࣛࢫࢳࢵࢡᮦᩱ࡜ࡋ࡚ࡣ༟㉺ࡋࡓ⪏⑂ປᛶࢆ᭷ࡍࡿࡀᨾ࡟ࠊ௦⾲ⓗ࡞࢚ࣥࢪࢽ࢔ࣜࣥࢢᶞ⬡࡜ࡋ࡚⮬ື㌴ศ㔝ࢆࡣࡌࡵ࡜ࡍࡿᗈỗ࡞ศ㔝࡟࠾࠸࡚฼⏝ࡉࢀ࡚࠸ࡿࠋ୍᪉ࠊ⮬ື㌴⏝㏵࡟౑⏝ࡉࢀࡿᮦᩱࡣ㧗ᗘࡢಙ㢗ᛶࡀせồࡉࢀࡿࠋᚑ᮶ࠊ
ᮦᩱࣂࣝࢡࡢᵓ㐀ࡸᶵ⬟ࡢゎᯒ࠾ࡼࡧไᚚ࡟ࡼࡾಙ㢗ᛶࢆྥୖࡋ࡚ࡁࡓࡀࠊ㏆ᖺᶞ⬡ᮦᩱࡢ⾲㠃࡜ࣂࣝࢡࡢᛶ㉁ࡀ␗࡞ࡿࡇ࡜ࡀ᫂ࡽ࠿࡟࡞ࡾ[1]ࠊᶞ⬡⾲㠃ࡢゎᯒ࠾ࡼࡧไᚚࡀ㔜せ࡟࡞ࡗ࡚ࡁࡓ[2]ࠋ௒ᅇࡢᐇ㦂ࡢ┠ⓗࡣࡍࢀࡍࢀධᑕ X ⥺ᅇᢡ㻔GIXD㻕 ᐃ࡟ࡼࡾ POM ⾲㠃ࡢ⤖ᬗᛶ࡟࠾ࡼࡰࡍ⾲㠃ฎ⌮ࡢᙳ㡪ࢆ᳨ウࡍࡿࡇ࡜࡟࠶ࡿࠋ
ᐇ㦂㸸POM㻔࣏ࣜࣉࣛࢫࢳࢵࢡࢫ〇ࠊM90-31 ࣌ࣞࢵࢺ㻕ࡢ 1wt%HFIP㻔1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol㻕⁐ᾮࢆ 25mm ᚄࡢ Si ࢙࢘ࣁୖ࡟⁲ୗࡋࠊ኱Ẽ୰ᐊ ࡛ 2000rpmࠊ60 ⛊㛫ࢫࣆࣥ࢟ࣕࢫࢺࡋ࡚ POMⷧ⭷ࢆㄪ〇ࡋࡓࠋ┿✵⣸እග࢔ࢩࢫࢺ࣮ࣞࢨ࣮࢔ࣈ࣮ࣞࢩࣙࣥ㻔VALA㻕ฎ⌮[3]ࡣᅗ 1㸬ࡢ⿦⨨㻔㇏⏣୰ኸ◊✲ᡤ〇㻕ࢆ⏝࠸࡚ 532nmࠊ3.8GW/cm2 ࡢ࣮ࣞࢨ࣮ගࢆࢱ࣮ࢤࢵࢺ㻔Si ࡲࡓࡣ Ti㻕࡟↷ᑕࡋࠊ⏕ᡂࡋࡓࢱ࣮ࢤࢵࢺᚤ⢏Ꮚ࡜┿✵⣸እග㻔VUV㻕ࢆ 15 ⛊ࡲࡓࡣ 60 ⛊㛫 POM ⷧ⭷࡟↷ᑕࡋ࡚ฎ⌮ࡋࡓࠋㄪ〇ࡋࡓࢧࣥࣉࣝࡢᙧែࢆཎᏊ㛫ຊ㢧ᚤ㙾㻔AFM㻕ࢆ⏝࠸࡚ほᐹࡋࡓࠋࡲࡓࠊGIXD ᐃࡣ SPring-8
ࡢ BL19B2 ࣅ࣮࣒ࣛ࢖࡛ࣥ⾜ࡗࡓࠋHuber ♫〇ከ㍈ᅇᢡィ࡟ヨᩱࢆࢭࢵࢺࡋࠊHe 㞺ᅖẼ୰ࠊX ⥺ࡢἼ㛗 0.1nmࠊධᑕゅ 0.08 ᗘ㻔⾲㠃㻕࠾ࡼࡧ 0.16 ᗘ㻔ࣂࣝࢡ㻕ࠊ㉮ᰝゅ㻔2ș㻕2-50 ᗘࡢ᮲௳࡛ In-planeᐃࢆ⾜ࡗࡓࠋ ᐃࢹ࣮ࢱࡣࣆ࣮ࢡศ㞳ࡋ⤖ᬗ໬ᗘࢆホ౯ࡋࡓࠋ⤖ᯝ࠾ࡼࡧ⪃ᐹ㸸௒ᅇ౑⏝ࡋࡓ VALA ฎ⌮⿦⨨ࢆᅗ 1 ࡟♧ࡋࡓࠋVALA ฎ⌮࡜ࡣ┿✵⣸እග࢔ࢩࢫࢺ࣮ࣞࢨ࣮࢔ࣈ࣮ࣞࢩࣙࣥฎ⌮ࡢ␎࡛࠶ࡾࠊ┿✵ୗ࣮ࣞࢨ࣮ගࢆࢱ࣮ࢤࢵࢺ࡟↷ᑕࡍࡿ࡜ࢱ࣮ࢤࢵࢺ⾲㠃࡟ȣࣉࣛࢬ࣐ࡀⓎ⏕ࡋࡇࢀ࡟ࡼࡾ VUV ࡜ࢱ࣮ࢤࢵࢺᚤ⢏Ꮚࡀ⏕ᡂࡍࡿࠋࡇࡢ VUV ࡜ࢱ࣮ࢤࢵࢺᚤ⢏Ꮚࢆᮦᩱ࡟స⏝ࡉࡏࡿࡇ࡜࡟ࡼࡾ⾲㠃ฎ⌮ࢆ⾜࡞࠺ᡭἲ࡛࠶ࡿࠋVALA ฎ⌮๓ᚋࡢⷧ⭷ࡢᙧែࢆAFM ほᐹࡋࡓ⤖ᯝࢆᅗ 2 ࡟♧ࡋࡓࠋAFM ⏬ീࡢ 1 ㎶ࡣ 5ȝm ࡛࠶ࡿࠋVALA ฎ⌮๓ᚋ࡛⾲㠃ࡢᙧែࡣ኱ࡁࡃ␗࡞ࡗ࡚࠾ࡾฎ⌮࡟ࡼࡾ POM ࡢࣔࣝࣇ࢛ࣟࢪ࣮ࡀኚ໬ࡋ࡚࠸ࡿࡇ࡜ࢆ☜ㄆࡋࡓࠋ
GIXD ᐃࡢ⤖ᯝࢆᅗ 3 ࡟ࠊࡲࡓࡇࡢ⤖ᯝ࠿ࡽồࡵࡓぢ࠿ࡅࡢ⤖ᬗ໬ᗘࢆ⾲ 1 ࡟ࡲ࡜ࡵࡓࠋSi ࢆࢱ࣮ࢤࢵࢺ࡜ࡋࡓሙྜ࡟ࡣ⾲㠃࠾ࡼࡧࣂࣝࢡࡢ⤖ᬗ໬ᗘࡀపୗࡋࡓࡢ࡟ᑐࡋ࡚ࠊTi ࢆࢱ࣮ࢤࢵࢺ࡜ࡋࡓሙྜࡣ࠸ࡎࢀࡢ⤖ᬗ໬ᗘࡶᮍฎ⌮ရ࡜ኚࢃࡽ࡞࠸⤖ᯝ࡛࠶ࡗࡓࠋࡇࡢ஦ᐇࡼࡾࠊSi ࡢᚤ⢏Ꮚࡣ POM ⾲㠃ศᏊ࡟స⏝ࡋ࡚ࡑࡢ⤖ᬗᛶࢆపୗࡉࡏࡿຠᯝࡀ࠶ࡿࡢ࡟ᑐࡋ࡚ࠊTi ᚤ⢏Ꮚࡣ⾲㠃ศᏊࢆ࢚ࢵࢳࣥࢢࡍࡿຠᯝࡀ㧗࠸ࡇ࡜ࡀ♧၀ࡉࢀࠊࢱ࣮ࢤࢵࢺࡢ✀㢮࡟ࡼࡾ VALA ฎ⌮ࡢຠᯝࡀ␗࡞ࡿࡇ࡜ࡀ᫂ࡽ࠿࡟࡞ࡗࡓࠋ௒ᚋࡢㄢ㢟㸸௨ୖࡢ⤖ᯝࡼࡾࠊPOM ࡢ VALA ฎ⌮࡛ࡣࢱ࣮ࢤࢵࢺࡢ✀㢮࡟ࡼࡾ⾲㠃จ㞟ᵓ㐀ࡢኚ໬ࡀ␗࡞ࡿࡇ࡜ࡀ᫂ࡽ࠿࡟࡞ࡗࡓࠋ௒ᚋࡣ⾲㠃จ㞟ᵓ㐀࡟࠾ࡼࡰࡍ VALA ฎ⌮᮲௳ࡢᙳ㡪ࢆࡉࡽ࡟᳨ウࡋࠊ≀ᛶ࡜ࡢ㛵ಀࢆ᫂ࡽ࠿࡟ࡍࡿࡇ࡜ࡀᚲせ࡛࠶ࡿࠋཧ⪃ᩥ⊩㸸
[1] a㻕 T. Kajiyama, K. Tanaka, A. Takahara, Macromolecules, 30, 280㻔1997㻕. b㻕 T. Kajiyama, K. Tanaka, A.
Takahara, Polymer, 39, 4665㻔1998㻕. c㻕 T. Kajiyama, K. Tanaka, N. Satomi, A. Takahara,Macromolecules, 31, 5150㻔1998㻕. d㻕 T. Kajiyama, K. Tanaka, N. Satomi, A. Takahara, Sci. Tech. Adv.
Mater., 1, 31㻔2000㻕. e㻕 K. Tanaka, A. Takahara, T. Kajiyama, Macromolecules, 33,7588㻔2000㻕.
[2] ᒸᮏὈᚿࠊἨ㝯ኵࠊ㟷ᮌᏕྖࠊຍ⸨࿴⏕ࠊ⏣୰ᩗ஧ࠊబࠎᮌᅬࠊ㧗ཎ῟ࠊᲚᒣ༓㔛ࠊ᪥ᮏ᥋╔Ꮫ఍ㄅࠊ43ࠊ279-284㻔2007㻕.
[3] H. Azuma, A. Takeuchi, N. Kamiya, T. Ito, M. Kato, S. Shirai, T. Narita, K. Fukumori, K. Tachi, T.
Matsuoka, Jpn. J. Appl. Phys., 43, L1250-L1252㻔2004㻕.

ᅗ 1㸬VALA ฎ⌮⿦⨨ᅗ  㼍㻕㻌ᮍฎ⌮㼎㻕㻌㻿㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻝㻡⛊ฎ⌮㼏㻕㻌㻿㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻢㻜⛊ฎ⌮㼐㻕㻌㼀㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻝㻡⛊ฎ⌮㼑㻕㻌㼀㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻢㻜⛊ฎ⌮㻔㻡㽢㻡P㼙㻕

ᅗ 2㸬POM ⾲㠃ࡢᙧែ㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼟㼡㼞㼒㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼎㼡㼘㼗㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼟㼡㼞㼒㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼎㼡㼘㼗㻞㻜㼠㼠㼔㻌㻛㻌㼐㼑㼓㼞㼑㼑㻜㻠㻜㻞㻜㼠㼠㼔㻌㻛㻌㼐㼑㼓㼞㼑㼑䐟ᮍฎ⌮㻠㻜㻜䐠㻿㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻝㻡⛊ฎ⌮㻞㻜㼠㼠㼔㻌㻛㻌㼐㼑㼓㼞㼑㼑㻠㻜䐡㻿㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻢㻜⛊ฎ⌮㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼟㼡㼞㼒㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼎㼡㼘㼗㼕㼚㼠㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼟㼡㼞㼒㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼎㼡㼘㼗㼕㼚㼠㻜㻵㼚㼠㻚㻵㼚㼠㻚㻵㼚㼠㻚㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼟㼡㼞㼒㼕㼚㻙㼜㼘㼍㼚㼑㻌㼎㼡㼘㼗㻜㻞㻜㼠㼠㼔㻌㻛㻌㼐㼑㼓㼞㼑㼑㻠㻜㻜䐢㼀㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻝㻡⛊ฎ⌮
ᅗ 3㸬POM ࡢ GIXD㻞㻜㼠㼠㼔㻌㻛㻌㼐㼑㼓㼞㼑㼑㻠㻜䐣㼀㼕䝍䞊䝀䝑䝖㻢㻜⛊ฎ⌮ᐃ⤖ᯝ⾲1㸬ぢ࠿ࡅࡢ⤖ᬗ໬ᗘぢ䛛䛡䛾⤖ᬗ໬ᗘ㻿㼡㼞㼒㻚㻌㻔㻑㻕㻮㼡㼘㼗㻌㻔㻑㻕ᮍฎ⌮㻣㻠㻣㻥㻿㼕㻙㻝㻡㼟㻢㻤㻢㻥㻿㼕㻙㻢㻜㼟㻢㻜㻢㻢㼀㼕㻙㻝㻡㼟㻣㻞㻣㻠㼀㼕㻙㻢㻜㼟㻣㻟㻣㻥