• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

分子増殖反応を用いた光反応性材料の超高感度化の原理検証

研究課題

研究課題/領域番号 19K05621
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分35020:高分子材料関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

有光 晃二  東京理科大学, 理工学部先端化学科, 教授 (30293054)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード光反応性材料 / UV硬化 / 高感度 / 増殖反応 / 酸増殖剤 / 塩基臓側剤 / レジスト / 増幅 / カチオンUV硬化 / アニオンUV硬化 / 塩基増殖剤 / 酸増殖反応 / 塩基増殖反応 / 自己触媒反応 / 酸触媒 / 塩基触媒 / 超強酸 / エポキシ樹脂 / カチオン重合 / 自己触媒 / 触媒増殖反応 / フォトレジスト
研究開始時の研究の概要

本研究では、まず初年度に、連鎖的に酸(または塩基)触媒を発生するような新規な有機化学反応(酸(または塩基)増殖反応)を探索し、溶液中・高分子固体中での分解挙動を調べ、様々な触媒種の発生が可能かどうか検証する。
初年度に酸増殖剤、塩基増殖剤の候補となる骨格が得られれば、触媒存在下では速やかに分解し、触媒が存在しなければ熱的に安定である化合物を目指して構造の最適化を行う。
上記で見出した酸(塩基)増殖剤と光酸(塩基)発生剤、酸(塩基)反応性樹脂を組み合わせて感光特性(感度、パターン解像性、硬化速度、硬化膜特性)の評価を行う。

研究成果の概要

光により酸あるいは塩基を発生する化合物(光開始剤)と反応性樹脂を組み合わせると様々な光反応性材料の創製が可能である。これらはエレクトロニクス産業に必要不可欠な材料であり、さらなる高感度化が求められている。これらの材料の感度を向上させるために連鎖的に酸や塩基分子を発生する酸増殖剤あるいは塩基増殖剤を設計合成した。実際に、カチオンUV硬化材料やアニオンUV硬化材料に、開発した酸増殖剤や塩基増殖剤をそれぞれ添加すると飛躍的な硬化効率の向上が確認された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

酸や塩基触媒を利用した光反応性材料はエレクトロニクス産業において重要な役割を担っており、生産効率を向上させるためにさらなる高感度化が求められている。連鎖的に酸や塩基を発生する酸増殖剤や塩基増殖剤を添加することで、材料の感度を大幅に向上させることができた。これにより、電子デバイスの製造速度が向上し、低コスト化に貢献することが期待できる。
また、連鎖的に酸あるいは塩基分子を生成する有機化学反応はこれまに知られておらず、学術的新規性が高い。さらにこれらの反応を光反応性材料に組み込んで、最初の光反応を増幅する試みは、学術的にも実学的にも極めて独創的であり、光反応性材料の研究に一石を投じる。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件) (うち招待講演 2件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Improvements in the physical properties of UV-curable coating by utilizing type II photoinitiator2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Sanai, Takeru Ninomiya, Koji Arimitsu
    • 雑誌名

      Progress in Organic Coating

      巻: 151 ページ: 106038-106052

    • DOI

      10.1016/j.porgcoat.2020.106038

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 酸・塩基増殖反応を用いた高感度フォトレジスト材料2021

    • 著者名/発表者名
      有光晃二, 青木大亮
    • 雑誌名

      機能材料

      巻: 41 ページ: 12-19

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 光塩基発生反応とその増幅2020

    • 著者名/発表者名
      有光晃二
    • 雑誌名

      ネットワークポリマー論文集

      巻: 41 号: 5 ページ: 207-214

    • DOI

      10.11364/networkedpolymer.41.5_207

    • NAID

      130007952731

    • ISSN
      2433-3786, 2434-2149
    • 年月日
      2020-09-10
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photopatterning of PEDOT Derivatives with Photoacid Generators and Acid Amplifiers Generating Polystyrenesulfonic Acid2019

    • 著者名/発表者名
      Arimitsu Koji、Hiraga Eishiro、Furutani Masahiro
    • 雑誌名

      ACS Applied Polymer Materials

      巻: 1 号: 5 ページ: 924-927

    • DOI

      10.1021/acsapm.9b00052

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高感度フォトポリマーの創製~光反応とその増幅~2021

    • 著者名/発表者名
      有光晃二
    • 学会等名
      光化学協会光化学応用講座2020
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カスケード式化学で構築する高感度フォトポリマー2021

    • 著者名/発表者名
      有光晃二
    • 学会等名
      高分子学会 20-1超分子研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 光カチオン重合を用いたエポキシ樹脂膜の等方相から液晶相への光変換2021

    • 著者名/発表者名
      板岡康平、有光晃二、関隆広
    • 学会等名
      第70回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自由界面への光照射により開始するカチオンUV硬化を用いたエポキシ樹脂膜の等方相から液晶相への変換2021

    • 著者名/発表者名
      板岡康平、青木大亮、有光晃二、関隆広
    • 学会等名
      第70回高分子討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スルホニウム塩型熱酸発生剤を併用したエポキシ樹脂厚膜の光カチオン重合挙動2020

    • 著者名/発表者名
      板岡康平、古谷昌大、有光晃二、関隆広
    • 学会等名
      第69回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] UV・EB硬化技術の最新開発動向2021

    • 著者名/発表者名
      有光晃二
    • 総ページ数
      342
    • 出版者
      シーエムシー
    • ISBN
      9784781315959
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] UV硬化樹脂の開発動向と応用展開2021

    • 著者名/発表者名
      白井 正充、池田 順一、有光 晃二
    • 総ページ数
      239
    • 出版者
      サイエンス&テクノロジー
    • ISBN
      9784864282635
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [図書] 「第5章 第1節 光誘起フロンタル重合」、UV・EB硬化技術の最新開発動向(監修 有光晃二)2021

    • 著者名/発表者名
      有光晃二
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • ISBN
      9784781315959
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 「エポキシ樹脂の光硬化~光反応とその増幅~」、エポキシ樹脂の硬化メカニズム解析と機能設計2019

    • 著者名/発表者名
      有光晃二
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi