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エンプラ/元素ブロック系への汎用的感光性付与法の開発

公募研究

研究領域元素ブロック高分子材料の創出
研究課題/領域番号 15H00729
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関横浜国立大学

研究代表者

大山 俊幸  横浜国立大学, 大学院工学研究院, 教授 (30313472)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2016年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2015年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード感光性 / エンプラ / ポリイミド / 表面修飾 / 元素ブロック / ポリアリレート / 構造・機能材料 / ハイブリッド
研究実績の概要

代表的な可溶性ポリイミドであるポリエーテルイミド(PEI)に対してアリルアミンなどの求核性現像液を用いた反応現像画像形成(RDP)を適用し、露光部表面に選択的にアリル基などの官能基を導入することを検討した。トリアジン系感光剤を含んだPEI膜を超高圧水銀灯により露光したのちに、50wt%アリルアミン水溶液で現像し、アリル基の導入を行った。その結果、PEI中のイミド基とアリルアミンとの求核アシル置換反応が露光部表面でのみ選択的に進行することが明らかとなった。また、露光部表面で反応を選択的に進行させ、かつ露光部/未露光部間の膜厚差を小さくできる最適な露光量は1000 mJ/cm2であることが示された。続いて、PEI膜表面に導入したアリル基を親水性チオール(MESNA)とチオール・エン反応させることにより、露光部表面の二次的な機能化を検討した。その結果、チオール・エン反応を行った前後での膜表面における水接触角は87.3°から48.4°へと変化し、MESNAの導入による露光部表面の親水化が示された。また、チオール・エン反応前後の膜についてATR-IRスペクトルを測定した結果、反応後のスペクトルではMESNAに由来する吸収の強度の増大が確認された。
一方、ポリアリレートにシロキサン部位を導入したアリレート-シロキサン共重合体にRDPを適用した結果、溶媒を含まないドライフィルムでの微細パターン形成が可能になるとともに、高感度化と現像時間の短縮が達成された。一方、比較として用いたシロキサン部位を含まないポリアリレートでは、ドライフィルムを用いた微細パターン形成は困難であることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 10件、 招待講演 2件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Photosensitive Polyimide-silicone Copolymer based on Reaction Development Patterning (RDP)2016

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.; Kasahara, A.; Yasuda, M.; Takahashi, A.
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 29 号: 2 ページ: 273-276

    • DOI

      10.2494/photopolymer.29.273

    • NAID

      130005256578

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] <b>アルコキシシラン類のin situ オリゴマー化を利用した </b><b>多環芳香族エポキシ樹脂の高性能化 </b>2016

    • 著者名/発表者名
      星隼人,高橋昭雄,大山俊幸
    • 雑誌名

      ネットワークポリマー

      巻: 37 号: 5 ページ: 202-207

    • DOI

      10.11364/networkpolymer.37.202

    • NAID

      130005292461

    • ISSN
      1342-0577, 2186-537X
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Preparation of Poly(1,2-dihydroxyethylene-<i>co</i>-vinyl alcohol)s as Polymer Homologues of Methanol/Ethanol2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, M.; Takahashi, A.; Oyama, T.
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 44 号: 5 ページ: 671-673

    • DOI

      10.1246/cl.150065

    • NAID

      130005067962

    • ISSN
      0366-7022, 1348-0715
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Utilization of Polyarylates Having Chemically Introduced Diazonaphthoquinone Structure for Reaction Development Patterning2015

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.; Shimada, N.; Takahashi, A.
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 28 号: 2 ページ: 219-227

    • DOI

      10.2494/photopolymer.28.219

    • NAID

      130005093849

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosensitive poly(vinylene carbonate)s based on reaction development patterning with dilute aqueous alkaline solution2015

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, M.; Oyama, T.
    • 雑誌名

      Polymer International

      巻: 64 号: 11 ページ: 1560-1567

    • DOI

      10.1002/pi.4953

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Selective modification of photo-irradiated surface of polyetherimide film by reaction development patterning2017

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.; Ogasawara, H.; Tokoro, Y.
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Polymeric Materials Based on Element-blocks
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学
    • 年月日
      2017-01-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective surface modification at photo-irradiated area of polyetherimide film by reaction development patterning2016

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara, H.; Tokoro, Y.; Oyama, T.
    • 学会等名
      The 11th SPSJ International Polymer Conference (IPC2016)
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective surface modification at photo-irradiated area of a polymer film by reaction development patterning2016

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.; Kawabata, H.; Watanabe, K.; Ogasawara H.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Radiation Curing in Asia (RadTech Asia 2016)
    • 発表場所
      ヒルトン東京お台場
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective introduction of functional groups onto photo-irradiated surface of polyetherimide film by reaction development patterning2016

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara, H.; Oyama, T.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Radiation Curing in Asia (RadTech Asia 2016)
    • 発表場所
      ヒルトン東京お台場
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エンジニアリングプラスチックの反応現像型汎用的画像形成法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反応現像画像形成を利用したポリエーテルイミド膜表面への露光部選択的な官能基の導入2016

    • 著者名/発表者名
      小笠原央,所雄一郎,大山俊幸
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] シロキサンユニット含有ポリエステルを用いた反応現像型有機無機ハイブリッドパターンの形成2016

    • 著者名/発表者名
      三好麻理子,所雄一郎,大山俊幸
    • 学会等名
      第65回高分子討論会
    • 発表場所
      神奈川大学横浜キャンパス
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反応現像画像形成(RDP)に基づく感光性ポリイミド-シリコーンコポリマー2016

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸,笠原彩,安田めぐみ,高橋昭雄
    • 学会等名
      第33回国際フォトポリマー会議
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 反応現像画像形成によるイミド基含有ビニルポリマー膜表面への露光部選択的官能基導入2016

    • 著者名/発表者名
      河端春輝,渡邉恭祐,小笠原央,大山俊幸
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場・展示場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 反応現像画像形成によるイミド基含有ビニルポリマー膜表面への露光部選択的官能基導入2016

    • 著者名/発表者名
      河端春輝,渡邉恭祐,小笠原央,大山俊幸
    • 学会等名
      第65回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 年月日
      2016-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] エンプラ/元素ブロック系への汎用的な感光性付与法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第5回島津新素材セミナー2016(東京)
    • 発表場所
      早稲田大学西早稲田キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] エンプラ/元素ブロック系への汎用的な感光性付与法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第6回島津新素材セミナー2016(京都)
    • 発表場所
      (株)島津製作所三条工場内 新本館1F セミナーホール
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Selective functionalization at photo-irradiated surfaces by using reaction development patterning2015

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.; Watanabe, K.; Ogasawara, H.
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Preparation of organic-inorganic hybrid patterns by utilizing reaction development patterning2015

    • 著者名/発表者名
      Imabayashi, S.; Oyama, T.
    • 学会等名
      The International Chemical Congress of Pacific Basin Societies 2015 (Pacifichem 2015)
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Hawaii, USA
    • 年月日
      2015-12-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A novel mechanism to add photosensitivity to polymers including commercially available engineering plastics2015

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.
    • 学会等名
      Mini-symposium on Macromolecules
    • 発表場所
      横浜国立大学メディアホール
    • 年月日
      2015-10-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selective introduction of functional groups onto photo-irradiated surface of polyetherimide film by reaction development patterning2015

    • 著者名/発表者名
      Ogasawara, H.; Watanabe, K.; Oyama, T.
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Advanced Polymers via Macromolecular Engineering (APME 2015)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シロキサンオリゴマー含有ポリエーテルイミド膜への反応現像画像形成法の適用による有機/無機ハイブリッドパターンの形成2015

    • 著者名/発表者名
      今林慎哉,大山俊幸
    • 学会等名
      第64回高分子討論会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ジアゾナフトキノン構造を導入したポリアリレートの反応現像画像形成への利用2015

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸,嶋田望,高橋昭雄
    • 学会等名
      第32回国際フォトポリマー会議
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2015-06-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] A novel principle for adding photosensitivity to polymers and preparing their fine patterns by low-energy process: reaction development patterning2015

    • 著者名/発表者名
      Oyama, T.
    • 学会等名
      International Conference on Frontiers in Materials Processing, Applications Research and Technology (FiMPART’15)
    • 発表場所
      Novotel International Convention Center, Hyderabad, India
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 反応現像画像形成を利用した選択的表面修飾法による露光部表面への官能基の導入2015

    • 著者名/発表者名
      小笠原央,渡邉恭佑,大山俊幸
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] アルコキシシランのプレオリゴマー化および反応現像画像形成法を利用した有機/無機ハイブリッドパターンの形成2015

    • 著者名/発表者名
      今林慎哉,大山俊幸
    • 学会等名
      第64回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [図書] 元素ブロック材料の創出と応用展開2016

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 総ページ数
      12
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 元素ブロック材料の創出とその光学・電子・生医学応用(仮)2016

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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