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成果報告書詳細
管理番号20190000000415
タイトル平成26年度―平成30年度成果報告書 SIP(戦略的イノベーション創造プログラム)/革新的設計生産技術 分子接合技術による革新的ものづくり製造技術の研究開発
公開日2019/5/31
報告書年度2014 - 2018
委託先名国立大学法人岩手大学
プロジェクト番号P14030
部署名IoT推進部
和文要約(1)革新的分子接合剤による革新的表面制御・界面制御・接合技術の開発
分子接合剤による有機材料と無機材料の接合技術を開発した。樹脂の射出成形と同時に金属との複合体を作製する一体成型技術を確立した。密着性とトリアジン化合物処理による接着効果をAFM-nanoIR分析で明らかにした。

(2)革新的配合技術及び微小粉末体のメタライジング技術の開発
多糖類から水熱合成によって微小粉体のカーボンナノスフィア(CNS)の金属メタライジング複合化技術を開発した。微小粉体CNS表面への銅めっきが成功した。

(3)革新的分子接合剤の創製の開発、特性の解析技術の開発
光分解によって高反応性化学種 (ナイトレンまたはカルベン)の発生が可能な光反応性部位 (アジド基又はジアゾメチル基)とシランカップリング部位をトリアジン骨格に導入した新規な分子接合剤の合成を達成した。本研究にて開発した分子接合剤は、低反応性の炭化水素系材料をはじめ、様々な材料間の分子接合を実現可能な光反応性分子接合剤としての応用が期待される。

(4)特殊樹脂の創製技術の開発、昜迅速加工技術の研究開発
優れた光学特性と成形性を有する特殊樹脂の開発
トリアジン含有ポリマーのトリアジン環の分子間相互作用により、超高屈折率で熱可塑性のポリマーを開発することができた。

(5)革新的熱測定技術、電気関連技術の開発、表面界面モデルの構築
金属ブロックで試料を挟み込む三層積層構造体の測定試料について測定時間低減手法(STPM法)を考案し、熱伝導率および接触熱抵抗の平均値を算出する手法を構築した。

(6)革新的表面改質製品の創製と応用技術及び各種評価
本分担テーマでは、革新的な表面改質技術による部品や製品開発のために、各種固体材料(金属、樹脂、セラミックス)表面に分子接合剤を効率的に導入する手法を開発した。その成果の普及・支援活動および技術開発の継続により、地元企業、SIPコンソーシアムに参画する企業と連携して分子接合技術を活用した革新的な部材とその製品の試作開発を行うことができた。

(7)革新的接合性機能流動体及び非流動体の接合技術の開発と応用展開分野に関する実用化研究
シリコンゴム、表面処理熱伝導セラミックスを混合してシート状(100μmまで)柔軟性熱伝導性複合体を製造した。このシートは折り曲げ自由で優れた機械物性(8.5MPa引張強度, 75%伸度)、金属との接着性、高い熱伝導性(8W/mK),優れた電気特性(9kV交流耐電圧耐性)、低炭素材料性(有機物含量:10%以下)などの特性を有した。合わせて、柔軟性熱伝導性複合体の正しい熱的物性測定装置も開発し、シートの接触熱抵抗値も測定できた。加えて、熱を伝える新種の有機化合物が発見され、その方法が示された。

(8)次世代マイクロプロセッサユニット(MPU)用ソケットの実用化研究
電界シールド付き次世代MPUソケット・高速通信コネクタ、携帯IoTセンサ向け
近赤外線ミラー等の検証試作。QE手法を用いた成形接着条件の最適化。

(9)イノベーションスタイルの実践・実証
技術移転コンソーシアムの会員企業の募集を継続し、会員企業のニーズ把握及び試作品開発を行った。技術普及のため各種展示会への出展や技術セミナーを開催し技術移転活動を進めた。
英文要約Title:SIP(Cross-Ministerial Strategic Innovation Promotion Program) /Innovative Design/Manufacturing Technologies, Research and development of innovative manufacture using molecular adhesion technology (FY2014-FY2018)Final Report

1) Development of innovative surface control and interface control, adhesion technology by innovative molecular bonding agent
We developed bonding technology of organic material and inorganic material by molecular bonding agent. We have established an integral molding technology that produces a composite with metal simultaneously with resin injection molding. Adhesion and adhesion effect by triazine compound treatment were clarified by AFM-nanoIR analysis.

2) Development of metallization technology of innovative compounding techniques and micro- powder
We have developed metal metallization composite technology of micropowdered carbon nanosphere (CNS) by hydrothermal synthesis from polysaccharides Copper plating on the fine powder CNS surface was successful.

3) Development of innovative molecular bonding agent and analyzing characteristics technology
We developed 1,3,5-triazine-based silane-coupling agents having a photoreactive functional group (azide group or diazomethyl group) with potential application as a molecular adhesive agent.

4) Research of special resin having excellent optical property and mold processability
Development of special reins having excellent optical properties and moldability
The ultra-high refractive index and thermoplastic triazine-based polymers were successfully prepared due to the strong intermolecular interaction of the triazine moiety in the polymers.

5) Innovative thermal measurement technology, development of electric technology, construction of surface and interface model We devised STPM method for a measurement sample of a three-layer laminated structure in which the test piece is sandwiched by metal blocks, and constructed a method for calculating the average value of thermal conductivity and contact thermal resistance.

6) Development of innovative product through surface modification and the technology of property evaluations The subcontract assignment in this SIP project is introducing a molecular bonding agent by primary process on metal, ceramics, resin and rubber surface to create innovative surface modified parts and products. The development of component technology, commercial applications, and prototype test using molecular bonding technology has been implemented.

7) Research of fluid and non-fluid adhesion technology and the applications
In Sulfur Chemical Laboratory inc., four themes were developed and got following results.
Silicone rubber, and surface-treated heat conductive fillers were mixed to prepare a sheet-like (up to 100 μm) flexible heat conductive composite.

8) Application research of next generation microprocessor unit (MPU) for socket and tact switch
Application research of next generation microprocessor unit (MPU) socket , field-shielded high-speed communication connector and near infrared mirror.
Optimization of molding adhesive condition using the QE technique.

9) Practice and demonstration of innovation style
Recruitment of member companies of the technology transfer consortium continued, and the needs of member companies were grasped and prototype products were developed. In order to disseminate technology, we held exhibitions at various exhibitions and held technology seminars to promote technology transfer activities.
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