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エンプラ型元素ブロック高分子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 25102513
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, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30313472)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード元素ブロック / 感光性 / エンプラ / ハイブリッド / 表面修飾
研究実績の概要

感光剤(ジアゾナフトキノン(DNQ))およびトリメトキシフェニルシラン(TMPS)を含んだポリエーテルイミド(PEI)の薄膜を作製し、超高圧水銀灯からの露光および80℃での露光後加熱(PEB)を行ったのちに、一級アミン/NMP/水= 4 / 1 / 1(重量比)の現像液で現像を行う反応現像画像形成(RDP)について検討を行った。その結果、アミンとしてエタノールアミンを用いた場合には75分間の現像が必要であったのに対し、PEI膜への浸透性が高い2-メトキシエチルアミンを用いた系では同条件での露光・PEB・現像において3分8秒の現像時間で良好なポジ型微細パターンを得ることができた。また、TMPS添加量、露光量、PEB時間を最適化したMOEA現像系では、TMPS未添加の反応現像型感光性PEIと比較して、40倍以上の高感度と1/8の短時間現像が達成された。これは、露光により感光剤から生成する酸を触媒としたTMPSの加水分解がPEB時に起こり、生成するシラノールと感光剤からの酸の両方が露光部での塩基性現像液の浸透を促進した結果、高感度化と短時間現像が達成されたものと考えられる。
また、側鎖型RDPを応用した選択的表面修飾法によりポリ(N-フェニルマレイミド-co-スチレン)(PMS)膜表面に導入したアミノ基を足場として用い、原子移動ラジカル重合(ATRP)開始剤を膜表面に固定化した。この開始剤を用いてN-イソプロピルアクリルアミドの重合を行うことにより、膜表面へのポリ(N-イソプロピルアクリルアミド)(PNIPAM)の導入に成功した。PNIPAM導入前後の膜について水接触角を測定した結果、PNIPAM鎖導入PMSにおいて大きな接触角の減少が確認された。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 8件) 図書 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Addition of Photosensitivity to Hyperbranched Engineering Plastics based on Reaction Development Patterning2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kawada, A. Takahashi, T. Oyama
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 27 号: 2 ページ: 219-222

    • DOI

      10.2494/photopolymer.27.219

    • NAID

      130004678342

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Positive Photosensitive Epoxy Resins Using Reaction Development Patterning (RDP)2014

    • 著者名/発表者名
      W. M. Zhou, T. Fukushima, M. Tomoi, T. Oyama
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 27 号: 6 ページ: 713-717

    • DOI

      10.2494/photopolymer.27.713

    • NAID

      130004833565

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反応現像型感光性ポリマーによるポジ型およびネガ型微細パターン形成2014

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 雑誌名

      科学と工業

      巻: 88 ページ: 405-414

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Development of Photosensitive Alicyclic Polyimides Based on Reaction Development Patterning2013

    • 著者名/発表者名
      安田めぐみ,高橋昭雄,大山俊幸
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 26 号: 3 ページ: 357-360

    • DOI

      10.2494/photopolymer.26.357

    • NAID

      130004721121

    • ISSN
      0914-9244, 1349-6336
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 現像時の高分子反応に基づくエンプラへの感光性付与2013

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 雑誌名

      ネットワークポリマー

      巻: 34 ページ: 877-878

    • NAID

      130004648307

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Toughening of thermosetting resins by in situ generated vinyl polymers2015

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Oyama
    • 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(神奈川県)
    • 年月日
      2015-10-18 – 2015-10-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [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コンファレンス
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 年月日
      2015-06-24 – 2015-06-26
    • 関連する報告書
      2014 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
      Toshiyuki Oyama
    • 学会等名
      International Conference on Frontires 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 – 2015-06-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [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(北海道)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [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(北海道)
    • 年月日
      2015-05-27 – 2015-05-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応現像画像形成を利用した露光部表面への選択的元素ブロック導入2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭佑、大山俊幸
    • 学会等名
      新学術領域研究「元素ブロック高分子材料の創出」第3回合同修士論文発表会
    • 発表場所
      京都大学桂キャンパス(京都府)
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Selective introduction of element blocks onto photo-irradiated areas based on reaction development patterning2014

    • 著者名/発表者名
      K. Watanabe, T. Oyama
    • 学会等名
      The 10th International Polymer Conference (IPC 2014)
    • 発表場所
      つくば国際会議場(茨城県)
    • 年月日
      2014-12-02 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] パーヒドロポリシラザンを用いたポリベンゾオキサジン-シリカナノ複合体の合成2014

    • 著者名/発表者名
      李周妍,大山俊幸,斎藤礼子
    • 学会等名
      第33 回無機高分子研究討論会
    • 発表場所
      東京理科大学記念講堂(東京都)
    • 年月日
      2014-11-13 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 現像時の高分子反応を利用した微細パターン形成法:反応現像画像形成2014

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      大阪ニュークリアサイエンス協会 第58回UV/EB研究会
    • 発表場所
      住友クラブ(大阪府)
    • 年月日
      2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高分子反応を利用した感光性付与法およびその元素ブロック高分子への応用2014

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第1回島津新素材セミナー2014(東京)
    • 発表場所
      ベルサール神保町アネックス 1Fイベントホール(東京都)
    • 年月日
      2014-10-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高分子反応を利用した感光性付与法とその元素ブロック高分子への応用2014

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      14-1無機高分子研究会
    • 発表場所
      日本ゼオン(株)研修所 一碧荘(静岡県)
    • 年月日
      2014-10-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 現像特性およびパターン物性の改良を目的としたアルコキシシラン含有エンプラへの反応現像画像形成法の適用2014

    • 著者名/発表者名
      今林慎哉,大山俊幸
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] カーボネート基含有ビニルポリマーの加水分解反応を利用した反応現像型感光性ポリマーの開発2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木幹夫,大山俊幸
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応現像画像形成を利用した露光部表面への選択的元素ブロック導入2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭佑、高橋昭雄、大山俊幸
    • 学会等名
      第63回高分子討論会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎県)
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応現像画像形成法に基づくハイパーブランチエンジニアリングプラスチックへの感光性付与2014

    • 著者名/発表者名
      川田哲也,高橋昭雄,大山俊幸
    • 学会等名
      第31回国際フォトポリマーコンファレンス
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県)
    • 年月日
      2014-07-08 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Selective introduction of element blocks onto photo-irradiated areas based on reaction development patterning2014

    • 著者名/発表者名
      T. Oyama, K. Watanabe, A. Takahashi
    • 学会等名
      International Symposium on Polymeric Materials Based on Element-Blocks
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都府)
    • 年月日
      2014-05-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] アルコキシシラン含有エンプラ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2014

    • 著者名/発表者名
      今林慎哉,大山俊幸
    • 学会等名
      第63回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県)
    • 年月日
      2014-05-28 – 2014-05-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 感光性エンプラ型元素ブロック高分子を用いた微細パターン形成法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Surface modification of photo-irradiated areas by using reaction development patterning2013

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸,渡邉恭佑,高橋昭雄
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Development of Photosensitive Alicyclic Polyimides Based on Reaction Development Patterning2013

    • 著者名/発表者名
      安田めぐみ,高橋昭雄,大山俊幸
    • 学会等名
      The 13th Pacific Polymer Conference
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] エンプラへの感光性付与における汎用的新手法:反応現像画像形成2013

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第28回中国四国地区高分子若手研究会
    • 発表場所
      アークホテル岡山(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 現像時の反応を利用した感光性ポリイミドおよびエンプラ2013

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第22回ポリマー材料フォーラム
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 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マー表面の選択的修飾

    • 著者名/発表者名
      渡邉恭佑,大山俊幸
    • 学会等名
      精密ネットワーク研究会第7回若手シンポジウム
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 現像時の反応を基盤としたエンプラへの感光性付与

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 学会等名
      第23回光反応・電子用材料研究会講座
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] UV・EB硬化技術の最新応用展開-3Dプリンターから住環境まで-2014

    • 著者名/発表者名
      大山俊幸
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] カーボネート基含有ビニルポリマーを用いた反応現像画像形成法2014

    • 発明者名
      大山俊幸、鈴木幹夫
    • 権利者名
      国立大学法人横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-178409
    • 出願年月日
      2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 反応現像画像形成法2013

    • 発明者名
      大山俊幸,安田めぐみ
    • 権利者名
      国立大学法人横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-228454
    • 出願年月日
      2013-11-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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