JP5765729B2 - 光応答性高分子が形成されてなる成形物およびその利用 - Google Patents
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Description
本発明の光応答性高分子は、光の照射を受けて架橋構造を形成する光応答性基を含む高分子であって、光の光線量に応じた割合の光応答性基が架橋構造を形成することにより、上記光の光線量に応じた量の体積が減少するものである。この体積の減少は光の照射方向に沿って生じる。光の照射を受けて架橋構造を形成する光応答性基を含む高分子であって、光の光線量に応じた割合の光応答性基が架橋構造を形成することにより、上記光の照射方向に沿って厚さが減少し、上記光の照射方向以外の厚さが減少しないものであると換言できる。上記光線量は、光の照射面積当たりのエネルギーで示され、mJ/cm2で表される(または、mW・s/cm2で表される)。
〔製造方法1〕
光応答性高分子の製造方法について以下に説明する。以下に示す製造方法はあくまで一例であり、本発明の光応答性高分子、すなわち、少なくとも光応答性基を含み、光の光線量に応じた割合の光応答性基が架橋構造を形成することにより、上記光の光線量に応じた量の体積が減少する光応答性高分子を製造することができれば、いかなる方法を用いてもよい。
光応答性高分子の他の製造方法として、重合により主鎖を構築した後、主鎖に光応答性基(二量化基)を導入する方法が挙げられる。
本発明に係る光応答性高分子は光応答性基を含み、架橋構造の形成によって光の光線量に応じた量の体積が減少するため、まず、(1)光応答性高分子における光の照射の有無により、体積減少を生じさせるか否かを決定することができる。光を照射しない箇所には、マスキングを配置させることによって光の照射を遮ることができる。次に、(2)光の光線量を調節することにより、光応答性高分子の体積減少を段階的に生じさせることができる。
光応答性高分子として、二量化基としてシンナモイル基を含むモノマーであるケイ皮酸ビニル(VCi)と、柔軟な高分子鎖としてポリジメチルシロキサン(PDMS)を含むマクロモノマー(PDMS macromonomer)とを共重合して光応答性高分子であるグラフト共重合体を合成した。当該グラフト共重合体は多段反応等を必要とせず、合成が容易であるにも関わらず、本発明の光応答性高分子として作用するものである。また、合成後、上記グラフト共重合体に対して、UV光を照射して、膜厚の変化による微細パターンの形成を行った。
PVCi-g-PDMSが溶解した溶液を、メタノール/n−ヘキサン (2:1) の混合溶液600mlに滴下し、PVCi-g-PDMSを沈殿させた。未反応のモノマーは溶媒に溶解するため、溶媒を除去することにより未反応のモノマーを除去した。再度、PVCi-g-PDMS を50mlのベンゼンに溶解させ、メタノール/n−ヘキサン (2:1) の混合溶液300mlに滴下し、沈殿させることにより、PVCi-g-PDMSを精製した。溶液を除去した後、さらにメタノール/n−ヘキサンにて PVCi-g-PDMS を洗浄することにより精製処理を終了した。得られたPVCi-g-PDMSの組成を1H‐NMRによって決定した。図2は、PVCi-g-PDMS の1H‐NMRピークを示す図である。また、図2から算出したPVCi-g-PDMSの組成を表1に示した。
2 マスク
3 シンナモイル基
4 主鎖
Claims (8)
- 光の照射を受けて架橋構造を形成する光応答性基を含む高分子であって、光の光線量に応じた割合の光応答性基が架橋構造を形成することにより、上記光の光線量に応じた量の体積が減少する光応答性高分子が、上記光応答性基に光の照射を受けて、光の光線量に応じた量の体積が減少することによって形成されてなり、3次元的な凹凸形状が形成されていることを特徴とする、成形物。
- 上記光応答性高分子は、柔軟な高分子鎖を含み、
上記柔軟な高分子鎖は、上記光応答性基が架橋構造を形成するとき、上記架橋構造の形成に伴って体積変化することを特徴とする、請求項1に記載の成形物。 - 上記光応答性基は、光の照射を受けて互いに二量化する二量化基であることを特徴とする、請求項1または2に記載の成形物。
- 上記二量化基が、シンナモイル基、クマリン基、チミン基、キノン基、マレイミド基、カルコン基およびウラシル基からなる群から選ばれる少なくとも1種類の置換基を含むことを特徴とする、請求項3に記載の成形物。
- 上記柔軟な高分子鎖は、ケイ素数が20以上、50000以下の、シロキサンおよびシリコーン;ならびに炭素数が20以上、50000以下のイソプレン、スチレン−ブタジエン、ブタジエン、エチレン−プロピレン、ブタジエン−ニトリル、クロロプレン、アクリルおよびウレタンからなる群から選ばれる少なくとも1種類の構造を含むことを特徴とする、請求項2に記載の成形物。
- マイクロ流路であることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の成形物。
- ホログラムであることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の成形物。
- 表面レリーフであることを特徴とする、請求項1〜5の何れか1項に記載の成形物。
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