2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of microstructural technology using architecturally complex block copolymer
| Project/Area Number |
16H04152
|
|---|
| Research Institution | Hokkaido University |
|---|
Principal Investigator |
佐藤 敏文 北海道大学, 工学研究院, 教授 (80291235)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 拓矢 北海道大学, 工学研究院, 准教授 (30525986)
磯野 拓也 北海道大学, 工学研究院, 助教 (70740075)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| Keywords | ミクロ相分離 / 自己組織化 / ブロックポリマー / 特殊構造高分子 / 星型高分子 / 環状高分子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、分岐構造や環状構造などを有する特殊構造ブロック共重合体（BCP）を精密合成し、各ポリマー構造とミクロ相分離構造の相関関係を系統的に明らかにし、5～10 nm程度の解像度を実現可能なBCPリソグラフィー技術への応用を最終目的とする。本年度は以下の主に2点について検討した。
①オリゴ糖（Aセグメント）とポリデカノラクトン（Bセグメント）からなるミクトアームスターポリマーを新たに合成した。今回新たに合成したA(BA)2およびA2(BA)2型のBCPは体積分率や分子量が同等であるABA、A2BA2、A3BA3型BCPと比べて2～3 nmほど小さい周期のミクロ相分離構造を形成した。A(BA)2およびA2(BA)2型の分岐状BCPの合成とミクロ相分離の検討は過去に行われておらず、この分岐構造が周期間隔の縮小に有用であることを初めて見出した。
②親水性と疎水性のポリエーテルセグメントからなる特殊構造両親媒性トリブロックターポリマー（TBT）についてミクロ相分離挙動を検討した。直鎖、ミクトアーム型および大環状TBTを合成し、ミクロ相分離構造を斜入射小角X線散乱で解析した。その結果、直鎖TBTはラメラ構造を形成したにも関わらず、同程度の体積分率と分子量を有するミクトアーム型と大環状TBTはシリンダー状のミクロ相分離構造を呈した。それらの周期間隔は直鎖（~30 nm）＞ミクトアーム型（19 nm）＞大環状（13 nm）の順に小さくなり、大環状TBTでは直鎖状TBTと比較して50％ほど周期間隔が縮小されることを見出した。
以上のように本研究では分岐構造や環状構造の導入により、ミクロ相分離の周期間隔微細化に留まらず、モルフォロジー制御を達成することが出来た。この知見はBCPリソグラフィー用材料の新規な分子設計指針となり得るものであり、当該分野のさらなる発展に寄与すると期待される。
|
| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
|
