環境対応型光架橋性高分子に関する研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 13450382
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 白井 正充 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (00081331)
• 研究分担者: 岡村 晴之 大阪府立大学, 工学研究科, 助手 (10316010) ; 陶山 寛志 大阪府立大学, 工学研究科, 講師 (90305649)
• キーワード: 光酸発生剤 / 光塩基発生剤 / 光架橋 / 熱分解 / 再溶解 / エポキシ樹脂 / 光硬化 / リワーク

研究概要

以下の2項目について研究を行った。
1、366nm光に感光する新規光酸剤の開発
イミノスルホナートおよびN-ヒドロキシイミドのスルホン酸エステルを基本骨格とし、366nm光に感光する光酸発生剤を合成し、酸発生効率を評価した。366nm光を吸収するクロモフォアとして、フルオレノンおよびチオキサントンとその誘導体を合成して用いた。N-ヒドロキシイミドのスルホン酸エステル型は熱安定性に優れた光酸発生剤であることがわかった。
2、熱分解型光架橋性高分子系の構築
架橋剤として3級のカルボン酸エステルで結合した、トリエポキシ化合物を新規に合成した。架橋剤、光酸発生剤およびポリビニルフェノール(PVP)のブレンド物の薄膜は紫外光(254nm)照射後の比較的低温(〜100℃)での加熱により、架橋体が形成され溶剤に不溶になったが、得られた架橋・硬化体を120℃〜160℃で加熱すると、溶剤に溶解した。光酸発生剤を選択することにより、366nm光や436nm光で架橋する系の構築も可能であることがわかった。
エポキシ部分を有するp-スチレンスルホン酸エステルを合成し、光酸発生剤を含むこれらの高分子薄膜は紫外光照射すると架橋体が生成するが、架橋体を適当な温度で加熱すると、このものは水に溶解することがわかった。架橋体を熱分解するときの温度は、スチレンスルホン酸エステルのアルキル基の構造により、また用いた光酸発生剤の種類に依存することがわかった。
さらに、熱分解型光架橋系の構築においては、光塩基発生剤も利用できることがわかった。

研究成果

• [文献書誌] M.Shirai: "Photo-Cross-Linkable Polymers Having Degradable Properties on Heating"Chemistry of Materials. 15. 4075-4081 (2003)
• [文献書誌] C.Iwashima: "Synthesis of i- and g-Line Sensitive Photoacid Generators and Their Application to Photopolymer Systems"Journal of Photopolymer Science and Technology. 16. 91-96 (2003)
• [文献書誌] K.Suyama: "Photo- and Thermochemical Behavior of Quaternary Ammonium Thiocyanates and Their Use as Crosslinkers"Journal of Photopolymer Science and Technology. 16. 83-86 (2003)
• [文献書誌] H.Okamura: "Evaluation of Quantum Yields for Decomposition of i-Line Sensitive Photoacid Generators"Journal of Photopolymer Science and Technology. 16. 701-706 (2003)
• [文献書誌] 白井正充: "再可溶化型光架橋・硬化樹脂"色材協会誌. 76. 301-306 (2003)
• [文献書誌] 白井正充: "光酸・塩基発生剤の開発とその新規フォトポリマー設計における活用"日本写真学会誌. 66. 355-366 (2003)
• [文献書誌] M.Shirai(分担執筆): "Polymers for Microelectronics and Nanolectronics (ACS Symposium Series 874)"American Chemical Society, Washington DC. 12 (2004)