【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.02】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23SH0009
利用課題名 / Title
ナノインデンターによる工程塗板の物性評価
利用した実施機関 / Support Institute
信州大学 / Shinshu Univ.
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）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
ナノインデンター,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope
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)
永井 彰典
所属名 / Affiliation
関西ペイント株式会社
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
小畑 美智子
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
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
塗膜の物性を知ることは塗料開発において極めて重要なことである。従来は塗膜を基材から剥離してDMA等の物性を測定していたが、その測定結果は実際の使用環境における塗膜物性を必ずしも表すものではなかった。昨年度のARIM取り組みによって、ナノインデンターでは塗膜から剥離することなく物性測定を行うことが可能であり、さらにその物性値は従来の測定法と一致することが分かっている。本年度は断面から本測定を行うことで、下層の物性を測定できる可能性を検証した。
実験 / Experimental
鋼板上に４層の塗膜を塗装してモデル塗板を作成、エポキシ樹脂に包埋して機械研磨による断面出しを行い、測定サンプルとした。
（１）周波数＝１、10、90Hzでの物性測定を実施し、測定条件の最適化を試みた。
（２）断面をSPMモードで観察して測定部を特定し、断面方向に１μm間隔での物性測定を実施した。
結果と考察 / Results and Discussion
（１）１Hz、10Hzにおいて、DMAとほぼ同等の測定結果を得た。短時間での測定が可能な10Hzを標準条件とした。
（２）断面サンプルについてSPMモードで観察したところ、最も脆弱な層で一部測定できなかった。周囲に対して約4μｍの凹みがあり、本手法の限界と考えられる。（図１）
１μｍ間隔で測定した結果を図２に示す。凹みがあった部分を除き、物性測定結果が得られた。トップコートの測定結果はDMAや表面押し込みで測定した結果とほぼ一致し、凹み部以外は正常に測定できていると考えている。断面サンプルの作成条件を改良して再評価を行う予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図１ 測定断面のSPM像
図２ SPM像観察部の断面物性測定結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
本試験を行うにあたり、装置のメンテナンスや測定指導等、信州大学の小畑氏には大変お世話になりました。あらためて御礼申し上げます。
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