| 研究課題/領域番号 |
16J01414
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
吉田 康平 北海道大学, 大学院総合化学院, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| キーワード | ブロックコポリマー / 自己組織化 / 精密合成 / ミクロ相分離構造 / リソグラフィ |
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| 研究実績の概要 |
当該年度は、“PS-b-PMMA をより小さい分子量でミクロ相分離させる” ため、PS-b-PMMA の側鎖修飾および末端変換という2つのアプローチを中心に取り組んだ。
1) 側鎖修飾
直鎖状の PS-b-PMMA に対してエステル-アミド交換反応を用い、PMMA 側鎖に様々な官能基を少量かつランダムに導入した。様々な分子量の PS-b-PMMA の PMMA 側鎖に水酸基を導入した結果、本来ミクロ相分しない低分子量領域において、ミクロ相分離構造を形成することが明らかとなった。現在は最小で約 11 nm 程度の周期間隔を有するミクロ相分離構造の構築を達成している。これまでに報告されている PS-b-PMMA の最小ミクロ相分離構造のドメイン間隔は 20 nm 程度であるため、今回の結果は非常に大きな成果であると考えられる。以上より、PS-b-PMMA の PMMA ブロックに少量の水酸基を導入することでブロック間の非相溶性が増大し、より小さい分子量領域でミクロ相分離構造を形成可能であることを明らかにした。また、薄膜状態で各ポリマーをミクロ相分離させたあと、PMMAドメインを酸素プラズマで除去することで、薄膜中におけるミクロ相分離構造の観測を行なった。現在はこれらの成果を国際誌に投稿するため、論文執筆を進めている。
2) 末端修飾
PS-b-PMMA に対して末端選択的エステル交換反応を行い、PMMA 末端にアジド基を導入した。続いて、各種エチニル化合物をクリック反応させることで、PMMA末端に様々な官能基や化合物を導入した。その結果、PMMA末端に高親水性の化合物を導入することで、低分子量領域でのミクロ相分離が可能となった。現在はこの成果を国際誌に投稿するため、追実験を行いつつ論文作成準備を進めている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本来の計画である「PS-b-PMMAの特殊構造化により微細なミクロ相分離構造を構築する」というアプローチからは外れているが、「ミクロ相分離構造の微細化」という目標自体は達成しており、おおむね順調に進展していると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究実績の概要に記述した各内容を論文化し、国際誌に投稿する。そのために必要なつい実験を行いつつ論文作成を進める予定である。今後はさらに特殊構造化などのアプローチを検討することで、さらに微細なミクロ相分離構造の構築を目指す。合成戦略自体はそれほど難しい操作を含んでいないため、問題なく目的のポリマーを合成可能であると考えている。
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