固液界面での高分子重合反応制御による3次元微細構造上の均一薄膜の作製

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モノマーと重合剤の反応液中に布帛を浸しながら重合を行うことで、繊維表面に導電性高分子薄膜の作製を行った。繊維表面に導電性高分子をコーティングすることで、導電性を有する不織布および織布が得られた。また、反応溶液を希薄にして、液温を低下させた条件下で重合反応を行うことで、溶液中の核生成よりも高分子鎖の伸長反応が優位となり、三次元的に複雑な構造内部まで追従した均一な薄膜を形成することに成功している。繊維を構成する高分子表面の官能基変換を目的として、真空紫外光の照射を行った。照射後の高分子表面は濡れ性が著しく向上し、フォトマスクを介した真空紫外光の照射を行うことで、任意のパターンで濡れ性の高低差をつけることが可能となった。この方法を応用することで、不織布など凹凸の大きい基材に対しても導電性インクを精細に塗り分けることに成功し、微細な配線パターンの描画を達成した。得られた不織布上の配線は、厚さ数十マイクロメートル程度まで内部に浸透しており、同時に繊維の空隙は保っていることが明らかとなった。これらの特徴を反映して、この配線は非常に折り曲げ耐久性が高く、また基材を貫通する三次元的な配線の設計も可能となった。高い折り曲げ耐久性については、繊維の形状に追従した導電薄膜の形成と空隙の保持により、折り曲げなどの外力がかかった際に応力が分散されるためだと考えられる。以上の結果から、繊維構造に対して追従性の高い薄膜を形成することにより、優れた機能性の発現が期待できることを実証した