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階層構造を持つ光誘起物質移動システムの構築とコンベア型描画法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16205019
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能物質化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

関 隆広  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40163084)

研究分担者 永野 修作  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40362264)
竹岡 敬和  名古屋大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20303084)
生方 俊  横浜国立大学, 大学院・工学研究院, 助手 (00344028)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
41,600千円 (直接経費: 32,000千円、間接経費: 9,600千円)
2006年度: 9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2005年度: 14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
2004年度: 17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
キーワード光誘起物質移動 / アゾベンゼン / ブロック共重合体 / 階層構造 / レリーフ形成 / 分子配向 / 水素結合 / 光誘因物質移動 / 表面レリーフ形成 / レーザー光照射 / 偏光依存性 / 表面レリーフ / レーザー干渉露光
研究概要

当研究課題において、以下の成果を得た。
1)アゾベンゼンを有するモノマーとヘキシルメタクリレートとの共重合体を系統的に合成し、熱物性とレリーフ形成能との相関を得たところ、光照射温度にてトランス体でスメクチック液晶状態をとる物質が適することを確認した。関連して、加温条件下、紫外光照射にて光に膜が集まりレリーフが形成される現象も見出した。
2)ポリスチレンやポリエチレンオキシドと液晶性アゾベンゼン高分子からなるジブロック共重合体において、光誘起レリーフを形成した際のミクロ相分離構造(ナノシリンダー型相分離)の配向等を評価した。ナノシリンダーは膜厚と照射した偏光方向に依存した制御が可能であることがわかった。
3)光誘起物質移動により形成されるレリーフ構造を、光導波路や液晶配向膜などへの応用に対しては、アゾベンゼンは強い光吸収を有するので不利な要因となる。そこで、レリーフ構造形成後にアゾベンゼン部位を容易に取り除く新たなシステムの開発に着手した。具体的にはアゾベンゼン側鎖を水素結合によって高分子と結合させる様式で、レリーフ形成後に膜を化学架橋し、溶媒洗浄にてアゾベンゼンを完全に取り除けることが分かった。
4)ゲル表面のみに水酸基のような化学反応を行わせることのできる官能基を導入するために、乾燥ゲル表面に平成18年度購入の真空チェンバーを用い真空紫外光露光を行なった。この操作により、ゲル材料表面が酸化され、アゾベンゼン誘導体を表面のみに共有結合させうることが分かった。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (2件) 図書 (4件) 備考 (1件) 産業財産権 (3件)

  • [雑誌論文] Unique Molecular Orientation in a Smectic Liquid Crystalline Film Attained by Surface-Initiated Graft Polymerization2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Uekusa, et. al.
    • 雑誌名

      Langmuir 23

      ページ: 4642-4645

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Photoalignment and Patterning of Microphase Separated Nanostructure in Polystyrene-Based Block Copolymer2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Morikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 19

      ページ: 1540-1542

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly Photosensitive Surface relief gratings formation.2007

    • 著者名/発表者名
      N. Zettsu, et. al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 40

      ページ: 4607-4613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Photoalignment and Patterning of Microphase Separated Nanostructure in Polystyrene-Based Block Copolymer2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Morikawa, et. al.
    • 雑誌名

      Chem. Mate.r 19

      ページ: 1540-1542

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Highly Photosensitive Surface relief gratings formation in a Liquid crystalline azobenzene polymer : New implications for the migration process2007

    • 著者名/発表者名
      N. Zettsu, et. al.
    • 雑誌名

      Macromolecules 40

      ページ: 4607-4613

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Unique Molecular Orientation in a Smectic Liquid Crystalline Film Attained by Surface-Initiated Graft Polymerization2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Uekusa et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 23・8

      ページ: 4642-4645

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] D Photoalignment and Patterning of Microphase Separated Nanostructure in Polystyrene-Based Block Copolymer2007

    • 著者名/発表者名
      Y.Morikawa et al.
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 19・7

      ページ: 1540-1542

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Formation of Highly Ordered Dot Array of Surface Micelles of Block Copolymer via Liquid Crystal-Hybridized Self-assembly2006

    • 著者名/発表者名
      S.Nagano et al.
    • 雑誌名

      Langmuir 22・12

      ページ: 5233-5236

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Optical Alignment and Patterning of Nanoscale Microdomains in a Block Copolymer Thin Film2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Morikawa et al.
    • 雑誌名

      Advanced Materials 18・7

      ページ: 883-886

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoalignment Behavior of Mesoporous Silica Thin Films Synthesized on a Photo-crosslinkable Polymer Film2006

    • 著者名/発表者名
      H.Fukumoto et al.
    • 雑誌名

      Chemistry of Materials 18・5

      ページ: 1226-1234

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Organized Structures of Flexible Bolaamphiphiles with Trisiloxane Spacers…2006

    • 著者名/発表者名
      M.Mizoshita, T.Seki
    • 雑誌名

      Soft Matter 2・2

      ページ: 157-165

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photocontrolled Microphase Separation of a Block Copolymer in Two Dimensions2005

    • 著者名/発表者名
      Sohei Kadota, Kenji Aoki, Shusaku Nagano, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      J.Am.Chem.Soc. 127

      ページ: 8266-8367

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Flat Orientation of Hydrophobic Cores Induced by Two-Dimensional Confinement of Flexible Bolaamphiphiles at the Air-Water Interface2005

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Mizoshita, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Langmuir 21

      ページ: 10324-10327

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-orientation of mesoporous silica thin films on photo-crosslinkable polymer film2005

    • 著者名/発表者名
      H.Fukumoto, S.Nagano, N.Kawatsuki, T.Seki
    • 雑誌名

      Adv.Mater. 17

      ページ: 1035-1039

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] In-situ Polymerization of Liquid Crystalline Monomers within Photo-aligned Mesoporous Silica Thin Film2005

    • 著者名/発表者名
      Haruhiko Fukumoto, Shusaku Nagano, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Chem.Lett. 35(2)

      ページ: 180-181

    • NAID

      10017166976

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Organized Structures of Flexible Bolaamphiphiles with Trisiloxane Spacers : Three-and Two-Dimensional Molecular Assemblies with ・・2005

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Mizoshita, Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Soft Matters 2

      ページ: 157-165

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spontaneous Motion Observed in Highly Sensitive Surface Relief Formation System2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ubukata, T.Higuchi, N.Zettsu, T.Seki, M.Hara
    • 雑誌名

      Colloids and Surfaces A 257/258

      ページ: 123-126

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Phototactic Transport Motions of Polymer Film for Micropatterning and Alignment of Functional Materials2004

    • 著者名/発表者名
      T.Ubukata, M.Hara, K.Ichimura, T.Seki
    • 雑誌名

      Advanced Materials 16

      ページ: 220-223

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Photo-Orientation of Mesoporous Silica Materials via Transfer from Azobenzene-Containing Polymer Monolayer2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Kawashima, M.Nakagawa, K.Ichimura, T.Seki
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry 14

      ページ: 328-335

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Dynamic Photoresponsive Functions in Organized Layer Systems Comprised of Azobenzene-Containing Polymers2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki
    • 雑誌名

      Polymer Journal 36

      ページ: 435-454

    • NAID

      10013081014

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Two-Dimensional Manipulation of Poly(3-dodecylthiophene) Using Light-Driven Instant Mass Migration as a Molecular Conveyer2004

    • 著者名/発表者名
      N.Zettsu, T.Ubukata, T.Seki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 43(9A/B)

    • NAID

      10013572770

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Highly Efficient Photogeneration of Surface Relief Structure and its Immobilization in Cross-linkable Liquid Crystalline Azobenzene Polymers2004

    • 著者名/発表者名
      N.Zettsu, T.Ubukata, T.Seki
    • 雑誌名

      Macromolecules 37

      ページ: 8692-8698

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 高分子の界面組織化と光機能2004

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 雑誌名

      高分子 53(7)

      ページ: 474-477

    • NAID

      10013267207

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Photo-orientation and Patterning of Materials on.2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Seki
    • 学会等名
      The 11st International Conference on Organized Molecular Films
    • 発表場所
      Sapporo
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Dynamic Photo-orientation and Patterning of Materials on Photoresponsive Photoresponsive organized layers2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiro, Seki
    • 学会等名
      The 11st International Conference on Molecular Films
    • 発表場所
      Sapporo Japan
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 機能物質の集積膜と応用展開2006

    • 著者名/発表者名
      関 隆広 監修
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [図書] Assembled and Organized Films of Functional Materials and Their Applications2006

    • 著者名/発表者名
      T. Seki
    • 総ページ数
      305
    • 出版者
      CMC Press
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [図書] 液晶高分子における高感度光誘起物質移動とその応用2005

    • 著者名/発表者名
      関 隆広 監修
    • 総ページ数
      370
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 図解高分子新素材のすべて2005

    • 著者名/発表者名
      関 隆広
    • 出版者
      工業調査会(印刷中)
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [備考] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

      http://www.apchem.nagoya-u.ac.jp/BS-2/sekilabo/index-j.html

    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] メソ組織体、メソポーラス体、及びメソ組織体の製造方法2005

    • 発明者名
      関 隆広, ら
    • 権利者名
      名古屋産業科学研究所
    • 産業財産権番号
      2004-085142
    • 出願年月日
      2005-03-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [産業財産権] パターン形成及びパターン形成方法2005

    • 発明者名
      永野 修作, 関 隆広
    • 権利者名
      名古屋大学
    • 産業財産権番号
      2005-323846
    • 出願年月日
      2005-11-08
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [産業財産権] メソ組織体、メソポーラス体、及びメソ組織体の製造方法2004

    • 発明者名
      関, 福本, 永野, 川月
    • 権利者名
      名古屋産業科学研究所
    • 産業財産権番号
      2004-085142
    • 出願年月日
      2004-03-25
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

URL: 

公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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