ABCトリブロックコポリマーの2段階相転移による新規ナノパターンの創製

通过 ABC 三嵌段共聚物的两步相变创建新型纳米图案

• 批准号: 10126230
• 负责人: 長谷川 博一
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10126230/
• 关键词: ABCトリブロックコポリマー; ミクロ相分離; 秩序-無秩序転移; 電子顕微鏡; 小角X線散乱; 小角中性子散乱; 秩序構造形成; 相図

ABC3成分トリブロックコポリマーの3相ミクロ相分離構造は、無秩序状態から1段階あるいは2段階のミクロ相分離により形成される。本研究では、特に2段階のミクロ相分離構造形成過程に注目し、電子顕微鏡観察(TEM)および小角X線(SAXS)あるいは中性子散乱法(SANS)による研究を行った。1)溶媒キャスト過程では1段階目の相分離しか起こらず製膜後の熱処理等により2段階目のミクロ相分離が起こるABCトリブロックコポリマー(i)と、溶媒キャスト過程で2段階のミクロ相分離が終了するABCトリブロックコポリマー(ii)の2つの系を研究対象とした。2)(i)の系として、ポリスチレン(PS)、ポリイソプレン〈PI)およびポリビニルメチルエーテル(PVME)からなるトリブロックコポリマーの合成に初めて成功した。また、重水素化PSとPVMEからなるジブロックコポリマーについてSANSによる基礎研究を行い、低温で無秩序状態、高温で秩序状態をとる下限臨界秩序無秩序転移温度(LCODTT)型の相挙動を示すことを見い出し、そのFlory相互作用パラメータを評価した。3) PS、PIおよびポリブタジエン(PB)からなるトリブロックコポリマー研究の基礎実験として、重水素化PB-PIジブロックコポリマーについて小角中性子散乱測定を行い、これがLCODTT型の相図を持つことを示すとともに、高圧下での特異な相挙動を発見した。4)(ii)の系として、ポリ-2-ヒドロキシメタクリレート(PHEMA)、ポリ-tert-プチルメタクリレート(PTBMA)およびポリ-2-パーフルオロブチルエチルメタクリレート(PF4MA)からなるトリブロックコポリマーのミクロ相分離構造の解析を行い、構造形成のシーケンス依存性を示すと共に、ESI(Electron Spectroscopic Imaging)による無染色TEM観察法と3相構造のSAXS解析法を開発した.

ABC3 composition ト リ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー の 3 phase ミ ク ロ は phase separation structure, the chaotic state か ら 1 paragraph order あ る い は 2-stage order の ミ ク ロ phase separation に よ り form さ れ る. This study で は, に 2 paragraph の ミ ク ロ phase separation structure formation に attention し 観 examine (TEM), electron 顕 micro mirror お よ び small Angle X ray (SAXS) あ る い は temper in scattered method (SANS) に よ る を line っ た. 1) solvent キ ャ ス ト process で は 1 period of separating the order item の し こ since か ら ず membrane after の thermal 処 manage に よ り 2 paragraph order の ミ ク ロ phase separation が up こ る ABC ト リ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー (I) と, solvent キ ャ ス ト process で 2-stage order の ミ ク ロ phase separation が end す る ABC ト リ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー (ii) の 2 つ の を research The counterpart is と た. 2) (I) の と し て, ポ リ ス チ レ ン (PS), ポ リ イ ソ プ レ ン (PI) お よ び ポ リ ビ ニ ル メ チ ル エ ー テ ル (PVME) か ら な る ト リ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー の early synthetic に め て successful し た. ま た, heavy water element PS と PVME か ら な る ジ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー に つ い て SANS に よ る basic research line を い, で chaotic state at low temperature, high temperature で order status を と る critical order no upper order planning phase temperature (LCODTT) の 挙 move を shown す こ と を see い し, そ の Flory interaction パ ラ メ ー タ を Comment: 価 た. 3) PS, PI お よ び ポ リ ブ タ ジ エ ン (PB) か ら な る ト リ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー の research be 験 と し て, heavy water element PB - PI ジ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー に つ い て small Angle of patience and determination of scattered を い, こ れ が LCODTT type の phase 図 を hold つ こ と を shown す と と も に, high 圧 で の specific 挙 な phase dynamic を 発 See た. 4) (ii) の と し て, ポ リ - 2 - ヒ ド ロ キ シ メ タ ク リ レ ー ト (PHEMA), ポ リ - tert - プ チ ル メ タ ク リ レ ー ト (PTBMA) お よ び ポ リ - 2 - パ ー フ ル オ ロ ブ チ ル エ チ ル メ タ ク リ レ ー ト (PF4MA) か ら な る ト リ ブ ロ ッ ク コ ポ リ マ ー の ミ ク ロ phase separation structure の を い, structure formation の シ ー ケ ン ス dependency を shown す と に, ESI (Electron Spectroscopic Imaging) に よ る without staining TEM 観 examine method と 3 phase structure の SAXS analytic method を open 発 し た.