直接描画グラフト重合法によるパターン形成

簡便性と汎用性を有するリビングラジカル重合(LRP)法を表面開始グラフト重合に応用すると(表面開始LRP)、構造・物性的新規性に富む高密度・高配向グラフト膜の合成が可能である。本研究では、重合開始基固定化基板に重合溶液の微小液滴をパターン状に塗布し、微小領域での表面開始LRPにより、パターン化高密度グラフト膜の構築を目指して以下の研究を実施した(直接描画精密グラフト重合法の確立)。まず、ディスペンサーを用いた重合溶液の塗布条件の最適化を図った。重合溶液微小液滴の表面ぬれ性についての知見を得るため、各種官能基を有するシランカップリング剤で処理した基板の接触角測定を行い、各々の表面自由エネルギーを見積もった。次いで、微小液滴化によるモノマー蒸発の問題を克服すべく、不揮発性モノマーとしてメタクリレート型イオン液体モノマーを合成し、そのLRP特性を評価した。重合条件の最適化により、分子量分布の狭いイオン液体ポリマーの合成に成功した。一方、より高度なパターン描画を目指して、PDMS判をテンプレートするソフトコンタクトプリント法によるシランカップリング剤型開始剤のパターン状固定化を試み、これに成功した。

簡便性と汎用性を有するリビングラジカル重合(LRP)法を表面開始グラフト重合に応用すると(表面開始LRP)、構造・物性的新規性に富む高密度・高配向グラフト膜の合成が可能である。本研究では、重合開始基固定化基板に重合溶液の微小液滴をパターン状に塗布し、微小領域での表面開始LRPにより、パターン化高密度グラフト膜の構築を目指して以下の研究を実施した(直接描画精密グラフト重合法の確立)。まず、ディスペンサーを用いた重合溶液の塗布条件の最適化を図った。重合溶液微小液滴の表面ぬれ性についての知見を得るため、各種官能基を有するシランカップリング剤で処理した基板の接触角測定を行い、各々の表面自由エネルギーを見積もった。次いで、微小液滴化によるモノマー蒸発の問題を克服すべく、不揮発性モノマーとしてメタクリレート型イオン液体モノマーを合成し、そのLRP特性を評価した。重合条件の最適化により、分子量分布の狭いイオン液体ポリマーの合成に成功した。一方、より高度なパターン描画を目指して、PDMS判をテンプレートするソフトコンタクトプリント法によるシランカップリング剤型開始剤のパターン状固定化を試み、これに成功した。