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2022 年度 実績報告書

クリック反応によるブロック共重合体体積分率の精密制御と3次元共連続ナノ構造の創成

研究課題

研究課題/領域番号 20H02785
研究機関東京工業大学

研究代表者

早川 晃鏡  東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (60357803)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードブロック共重合体 / クリック反応 / 体積分率 / 3次元共連続ナノ構造 / ミクロ相分離
研究実績の概要

本研究は,クリック反応によるブロック共重合体の精密な体積分率制御を軸にした3次元共連続ナノ構造の高信頼性創成技術の開拓を目指し,合成技術の確立と未だ解明されていない基礎的な課題の解決に取り組み,幅広い発展が望めるナノ構造材料に展開するための基盤研究である. 本年度(令和4年度)は初年度から2年間にわたり,(1)クリック反応によるブロック共重合体への種々の官能基の導入と反応条件の最適化,(2)シリンダー,ジャイロイド,ラメラ構造など共連続構造を含む多様な3次元構造形態の創製が可能であることへの道筋を示すに取り組んだ.最終年度は,これまでの取り組みの中でクリック反応に適したブロック共重合体として,ポリスチレン (PS)とポリメタクリル酸グリシジル(PGMA)によるPS-b-PGMA,ならびにポリスチレン (PS),ポリメチルメタクリル酸メチル(PMMA),ポリメタクリル酸グリシジル(PGMA)によるPS-b-PMMA-b-PGMAの3成分系ブロック共重合体に展開し,3次元共連続構造形態の創製と高信頼性創成技術の確立について検討実施した.クリック反応による官能基の導入量によるブロック共重合体の化学組成比(体積分率)を精密に制御することにより,新たにFdddの3次元共連続構造形態の創製に成功した.ジャイロイドとFddd間の3次元共連続構造形態の組成比も明らかにすることができ,再現性も十分にあることを実証した.以上の結果により,本研究を通して3次元共連続ナノ構造の高信頼性創成技術を確立することに成功した.

現在までの達成度 (段落)

令和4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

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 11件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Control of microphase-separated structures by tuning the functional groups and the degree of modification for a single block copolymer2023

    • 著者名/発表者名
      Lin Zhengdan、Nabae Yuta、Hayakawa Teruaki
    • 雑誌名

      Polymer Chemistry

      巻: 14 ページ: 2045~2053

    • DOI

      10.1039/D2PY01435A

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation of Thermal Response Ordered Mesostructure Polymer Particles Using Diblock Copolymers via 3D Confined Self‐Assembly2023

    • 著者名/発表者名
      Tong Liang、Nabae Yuta、Hirai Tomoyasu、Yabu Hiroshi、Hayakawa Teruaki
    • 雑誌名

      Macromolecular Chemistry and Physics

      巻: 224 ページ: 2200402(1)

    • DOI

      10.1002/macp.202200402

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis and Higher-order Structural Characterization of Polyimides Containing Chain-length-controlled Polysiloxanes2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshida Erina、Nabae Yuta、Hayakawa Teruaki
    • 雑誌名

      Journal of Photopolymer Science and Technology

      巻: 35 ページ: 265~270

    • DOI

      10.2494/photopolymer.35.265

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-Range Ordered Lamellar Formation with Lower Molecular Weight PS-PMMA Block Copolymers: Significant Effects of Discrete Oligopeptides at the Junction2022

    • 著者名/発表者名
      Yoshimura Tomoka、Morishita Tomofumi、Agata Yoshihiro、Nagashima Kodai、Wylie Kevin、Nabae Yuta、Hayakawa Teruaki、Ouchi Makoto
    • 雑誌名

      Macromolecules

      巻: 55 ページ: 2148~2159

    • DOI

      10.1021/acs.macromol.1c02569

    • 査読あり
  • [学会発表] Chemically Tailored Block Copolymers Based on Polystyrene-b-Polymethacrylates For DSA Patterning2023

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Hayakawa, Shinsuke Maekawa, Yuta Nabae, Takehiro Seshimo, Takahiro Dazai, Kazufumi Sato
    • 学会等名
      SPIE. Advanced Lithography+Patterning Mar. 1, 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 機能分離型ポリシロキサン含有ポリイミドの合成および高次構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      吉田絵里菜,前田颯,難波江裕太,早川 晃鏡
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
  • [学会発表] ポリ(2,2,2-トリフルオロエチルメタクリレート-b-スチレン-b-4-ビニルピリジン)の合成とミクロ相分離構造の形成2023

    • 著者名/発表者名
      宮森雄大,難波江裕太,早川 晃鏡
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
  • [学会発表] リビングアニオン重合によるポリスチレンおよびポリメタクリレートに基づくABC/ACBトリブロック共重合体の合成と高次構造解析2023

    • 著者名/発表者名
      上原綾太,前川伸祐,瀬下武広,太宰尚宏,佐藤和史,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
  • [学会発表] 強偏析性PS-b-PMMA誘導体の誘導自己組織化による線幅10 nm以下のラインパターンの創製2023

    • 著者名/発表者名
      前川伸祐,瀬下武広,太宰尚宏,佐藤和史,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      第72回高分子年次大会
  • [学会発表] 強偏析性PS-b-PMMA誘導体の精密合成と誘導自己組織化による長距離ドメイン配列制御2022

    • 著者名/発表者名
      前川伸祐,瀬下武広,太宰尚宏,佐藤和史,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] Synthesis of Chemically Tailored PS-b-PMMA Derivatives for Directed Self-Assembly2022

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Maekawa, Takehiro Seshimo, Takahiro Dazai, Kazufumi Sato, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      The 6th 2022 DSA Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemically Tailored Block Copolymers For Directed Self-Assembly2022

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Hayakawa, Shinsuke Maekawa, Yuta Nabae, Takehiro Seshimo, Takahiro Dazai, Kazufumi Sato
    • 学会等名
      The 6th 2022 DSA Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Control of Higher-Order Structures of Diblock Copolymers by Modification of Side Chain Functional Groups2022

    • 著者名/発表者名
      永島功大,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      第71回高分子年次大会
  • [学会発表] Dual Modification of a Diblock Copolymer for Structural Tuning and Cross-linking to Obtain Immobilized Perforated Lamella2022

    • 著者名/発表者名
      odai Nagashima, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      The 6th 2022 DSA Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis and Higher-order Structural Characterization of Polyimides Containing Chain-length-controlled Polysiloxanes2022

    • 著者名/発表者名
      Erina Yoshida, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      The 39th International Conference of Photopolymer Science and Technology
    • 国際学会
  • [学会発表] 鎖長制御されたポリシロキサン含有ポリイミドの合成および高次構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      吉田絵里菜,前田颯,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] Synthesis and Higher-order Structural Characterization of Polyimides Containing Polysiloxane with Controlled Chain Lengths2022

    • 著者名/発表者名
      Erina Yoshida, Hayato Maeda, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      Polycondensation 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] 鎖長を制御したポリシロキサン含有ポリイミドの合成と高次構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      吉田絵里菜,前田颯,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      日本化学会秋季事業 第12回 CSJ化学フェスタ2022
  • [学会発表] 鎖長を制御したポリシロキサンを含むポリイミドの合成および高次構造解析2022

    • 著者名/発表者名
      吉田絵里菜,前田颯,難波江裕太,早川晃鏡
    • 学会等名
      第30回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
  • [学会発表] Post-Functionalization of Block Copolymers via Click Chemistry for Controlling the Microphase-Separated Structures2022

    • 著者名/発表者名
      Zhengdan Lin, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      The 16th International Conference & Expo on UV/EV Curing in Asia (RadTech Asia 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Synthesis of Side-Chain Type Block Copolymers via Click Chemistry and Control of Microphase-Separated Structural Morphology2022

    • 著者名/発表者名
      Zhengdan Lin, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] ブロック鎖長に分布をもたないブロック共重合型ポリイミドの創成2022

    • 著者名/発表者名
      前田颯, 難波江裕太, 早川晃鏡
    • 学会等名
      第71回高分子討論会
  • [学会発表] Synthesis of Block-Copolymerized Polyimide with No Distribution of Block-Chain Lengths2022

    • 著者名/発表者名
      Hayato Maeda, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      Polycondensation 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] ブロック鎖長に分布をもたない剛直・柔軟マルチブロックポリイミドの創成2022

    • 著者名/発表者名
      前田颯, 難波江裕太, 早川晃鏡
    • 学会等名
      第30回日本ポリイミド・芳香族系高分子会議
  • [学会発表] Directed Self-Assembly (DSA) 技術の基礎と新規ブロック共重合体材料の開発2022

    • 著者名/発表者名
      早川晃鏡
    • 学会等名
      新化学技術推進協会 電子情報技術部会 ナノフォトニクスエレクトロニクス交流会講演会
    • 招待講演
  • [学会発表] Strongly-segregating Chemically Tailored Block Copolymers For Perpendicularly Oriented and Long-range Ordered Nanostructures in Thin Films2022

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Maekawa, Lei Dong, Takehiro Seshimo, Takahiro Dazai, Kazufumi Sato, Yuta Nabae, Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      The 17th Pacific Polymer Conference (PPC17)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Strongly-segregating Chemically Tailored Block Copolymers For sub-10 nm Patterning2022

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Hayakawa
    • 学会等名
      The 16th International Conference & Expo on UV/EV Curing in Asia (RadTech Asia 2022)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Directed Self-Assembly (DSA) 技術の基礎と高分子材料開発2022

    • 著者名/発表者名
      早川晃鏡
    • 学会等名
      第52回UV/EB表面加工入門講座実践編
    • 招待講演
  • [学会発表] Directed Self-Assembly Materials by Strongly Segregating PS-b-PMMA Derivatives2022

    • 著者名/発表者名
      Teruaki Hayakawa, Shinsuke Maekawa, Yuta Nabae, Takehiro Seshimo, Takahiro Dazai, Kazufumi Sato
    • 学会等名
      15th Japan-Belgium Symposium on Polymer Science 2022
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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