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2013 Fiscal Year Annual Research Report

プリンタブルエレクトロニクス用耐熱性高分子の機能化

Research Project

Project/Area Number 23550251
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

山下 俊  東京理科大学, 理工学部, 准教授 (70210416)

Keywordsポリイミド / プリンタブルエレクトロニクス / 表面自由エネルギー / パターニング / 表面レリーフ / 発泡
Research Abstract

ポリイミドは高耐熱性、低誘電性、高強度などの優れた物性を持ち、光電子材料として用いられている。本研究ではプリンタブルエレクトロニクス用ポリイミドを開発することを目的とし、光反応による表面修飾反応を検討した。
(1)表面レリーフパターニング:10 wt%のPAG又はPBGを含んだPAA (PMDA/ODA)、PAA(BPDA/ODA)、PAA (BPDA/DCHM)フィルムに露光後、120℃~220℃までステップ加熱を行ったところ、表面レリーフが形成されていることが分かった。PAGを添加した場合ネガ型のパターンになるのに対してPBGを用いた場合はポジ型のパターンが得られ、現像することなく表面レリーフを形成する方法を見出した。表面レリーフの形成は露光部で発生した酸又は塩基が低温イミド化触媒として働き、ポリイミドの分子鎖のパッキングを変化させる事により誘起されたというメカニズムを解明した。
(2)発泡構造パターニング:10 wt%のPAGを含むPAAフィルムを露光し、加熱後に化学イミド化を行ったところ、露光部又は未露光部が選択的に白濁した発泡構造がパターニングされたフィルムが得られた。PAA (BPDA/ODA) は露光部に直径5μm前後の凹型の発泡構造が生成するのに対し、PAA (BPDA/DCHM) では未露光部に凸型の発泡構造が生成した。選択するPAAにより発泡するエリアと発泡構造の形状がコントロールできることを見出した。
(3)光表面自由エネルギー制御:10 wt%のPAGを含んだt-BOC-PI (BTDA/6FAP) フィルムに露光し、照射前後の水に対する表面接触角を測定した。露光前後の表面の濡れの様子をFig.4 に示す。露光前は60°であった接触角が露光後に18°へ変化した。光照射によりPAGから発生した酸により側鎖のBOC基が脱保護され、フィルムが親水化した。またPI(BTDA/6FAD/SSDA)では79°から11°までと非常に大きな濡れ性変化を誘起した。フィルムのXPS測定から、露光によりフィルム表面が光酸化されたことが親水化の原因であるとわかった。

  • Research Products

    (6 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Highly Elastic Liquid Crystals with a Sub-nanonewton Bending Elastic Constant Mediated by the Resident Molecular Assemblies2014

    • Author(s)
      S. Aya , H. Obara , D. Pociecha , F. Araoka , K. Okano ,K. Ishikawa , E. Gorecka , T. Yamashita , H. Takezoe
    • Journal Title

      Adv. Mater

      Volume: 26 Pages: 1918-1922

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phenylboronic Acid- Installed Polymeric Micelles for Targeting Sialylated Epitopes in Solid State Tumors2013

    • Author(s)
      Ken Ishikawa , Ewa Gorecka , Takashi Yamashita , and Hideo Takezoe
    • Journal Title

      J. Amer. Chem. Soc.

      Volume: 135 Pages: 15501-15507

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient persistent room temperature phosphorescence in organic amorphous materials under ambient conditions2013

    • Author(s)
      S. Hirata, K. Totani, J. Zhang, T. Yamashita, H. Kaji, S. Marder, T. Watanabe, C. Adachi
    • Journal Title

      Adv. Func. Materials

      Volume: 23 Pages: 3386-3397

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effect of temperature on the surface relief grating formation caused by rotation of light-driven molecular motor2013

    • Author(s)
      J. Park, K. Enomoto, T. Yamashita, Y. Takagi, K. Todaka, Y. Maekawa
    • Journal Title

      J. Membrance Sci.

      Volume: 438 Pages: 1-7

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Photoinduced Surface Modification of Self- Assembled Nano Structure of Photo- responsible Polymers

    • Author(s)
      T.Yamashita
    • Organizer
      18th European Sumposium on Organic Chemistry
    • Place of Presentation
      Marseille, France
  • [Presentation] Photo-Induced Fine Pattern Formation in Nano or Micor Scale and Their Optical Response

    • Author(s)
      T. Yamashita
    • Organizer
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of the Chemical Society of Japan
    • Place of Presentation
      Tohoku University
    • Invited

URL: 

Published: 2015-05-28  

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