ブロック共重合体を用いたナノハイブリッド

• Project/Area Number: 00F00780
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 外国
• Research Field: 高分子構造・物性(含繊維)
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 橋本 竹治 京都大学, 工学研究科, 教授
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): SIVANIAH Easan 京都大学, 工学研究科, 外国人特別研究員 ; SIVANIAH E.
• Project Period (FY): 2000 – 2002
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2002)
• Budget Amount: ¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000); Fiscal Year 2002: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000); Fiscal Year 2001: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: ブロック共重合体 / 秩序-無秩序転移 / 金属超微粒子 / ゾーンヒーティング

Research Abstract

表面のroughnessが大きいITO(Indium Tin Oxide)基板上に、対称組成を持つポリスチレン-ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体(PS-b-PMMA)の薄膜をスピンキャスト法により作製し、熱処理することにより平衡構造にもたらしたところ、ラメラ状ドメインが基板表面と垂直に配向した構造を得ることができた。この配向は、表面のroughnessを小さくすることにより、ラメラ状ドメインが基板面と平行に配向した構造へと転移することが確認された。この配向の転移は、基板と薄膜の相互作用および薄膜表面と空気の相互作用の二つのエンタルピー項と基板表面のroughnessによる界面のbending modulusによるエントロピー項のバランスによって、決まることがわかり、その臨界値を決めることができた。さらにラメラ状ドメインが基板表面と垂直に配向した構造紫外線(UV)照射と酢酸(GAC)浸漬を行う事によりPMMAが選択的に分解除去を行った。処理を行った薄膜の構造を原子間力顕微鏡により、表面の荒さをはかったところ、ラメラ構造のドメイン周期にそった凹凸が観測された。よって、この観察結果より薄膜が処理により表面のPMMA相が除去されることにより、ラメラ構造に沿った溝を形成していることがわかった。この結果により、この基板表面と垂直に配向化した構造を利用することによって、安価なナノ材料の構築を行える指針を得た。