本发明专利技术提供一种即使分子量小也能够形成微相分离结构、并且能够形成相区尺寸小的微相分离结构的嵌段共聚物。一种能够形成微相分离结构的嵌段共聚物，其用式Ａ－Ｃ－Ｂ表示，重均分子量为５００００以下；式中，Ａ表示由式（Ⅱ）所示重复单元的至少一种形成的均聚物或者无规或嵌段共聚物的片段；Ｂ表示由式（Ⅲ）所示重复单元的至少一种形成的均聚物或者无规或嵌段共聚物的片段；Ｃ表示Ａ、Ｂ或Ａ－Ｂ；但是，Ａ的至少一个片段具有疏水性基团或者Ｂ的至少一个片段具有极性基团。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及嵌段共聚物，更详细地说，涉及呈现微相分离结构的嵌 段共聚物。
技术介绍
嵌段共聚物在成型树脂、胶粘剂、粘合剂、粘胶带支撑体、耐冲击 性改良树脂、增粘剂、分散剂、表面改性剂、相溶化剂、分离膜、弹性 纤维、高分子表面活性剂、医药品制剂、医疗用材料、防污涂料、超疏 水膜等中进行了使用或应用研究。此外，近年来，在光电转换元件、发光元件、显示器、光调制元件、有机FET元件、电容器、液晶取向膜、 可逆性热敏记录介质、全息光学元件、光记录材料、调光窗用膜、各向 异性导电材料等电气电子领域中也进行了其应用的研究。其中，进行了如下的研究将嵌段共聚物的微相分离结构用作掩模， 将其图案转印，进行纳米规格的加工，并应用于闪存、光记录盘、硬盘 等记录设备或发光元件的制造等中(例如，参照专利文献l)。这种情况 下，为了将微相分离结构用作掩模，优选能够任意控制相分离结构的相 区(domain)的大小。一般地说，微相分离结构是在不同极性或互不相溶的聚合物嵌段地 结合、分子量在数万以上且具有窄分子量分布的聚合物中看到的现象， 已知有海岛结构、柱状结构、层状结构等，作为该相区的大小，为10~ lOOmn左右。对于该微相分离结构来说，如果极性不同的聚合物之间的 极性差过小则不呈现，相反地，如果过大则不呈现微相分离结构，而是 呈现巨相分离结构，因此适当的极性差是必要的。通常，微相分离结构 中的相区结构由嵌段共聚物的组成比决定，相区尺寸由嵌段聚合物的分 子量决定。此外，还知道微相分离结构的相区周围存在被称为界面层的中间层。该界面层有极性不同的聚合物之间的极性差越小则增大的倾向。作为最常知道的呈现微相分离结构的嵌段共聚物，有苯乙烯/甲基丙 烯酸甲酯嵌段共聚物。该的苯乙烯/甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物的界面 层比较大。于是，例如要想使该嵌段共聚物所呈现的海乌结构的相区大小为20nm以下的程度，必须将分子量设为数万以下，这种情况下，具 有几乎观测不到微相分离结构的问题。近年来，电气电子领域的材料，以记录设备为代表，不断向高密度 化发展，在其制造中应用嵌段共聚物的微相分离时，相区尺寸、界面层 必需尽可能小，这样的嵌段共聚物备受期望。以下，示例出形成微相分离结构的嵌段共聚物。在专利文献2中，记载有使用连接有聚苯乙烯链和聚甲基丙烯酸甲 酯链的二嵌段共聚物来形成微相分离结构的内容。其中所用的二嵌段共 聚物的平均分子量为65000 (但是不清楚是重均分子量还是数均分子 量)，共聚物中的聚曱基丙烯酸甲酯链的比例为20wt。/。或80wt%。将该 嵌段共聚物在基板上成膜后，在210C加热4小时，进而在135"C加热 40小时，从而使微相分离结构呈现。微相分离结构的点(dot)部分的 尺寸(相区尺寸)最小为30nm。在专利文献3中，记载有使用聚苯乙烯和聚异戊二烯的二嵌段共聚 物来形成微相分离结构的内容。其中所用的二嵌段共聚物的重均分子量 (Mw)为290000, Mw/Mn=1.12,聚异戊二烯的体积比为29.7°/。。将 该二嵌段共聚物在基板上成膜后，在170t:加热60小时使圆柱结构的微 相分离结构呈现。由聚异戊二烯形成的圆柱尺寸为20nm。在非专利文献1和2中，记载有使用由聚苯乙烯(S)、聚(曱基丙 烯酸2-羟基乙酯)(H)和聚(甲基丙烯酸甲酯)(M)形成的三嵌段 共聚物来形成微相分离结构的内容。在该文献中，记载有数均分子量 (Mn)为82000 ~ 134000、 Mw/Mn = 1.02 ~ 1.04的嵌段共聚物。其中， 将数均分子量(Mn)为134000的嵌段共聚物在基板上成膜后，在190 X:加热5天使微相分离结构呈现。此时的点尺寸为约20nm。然而，如这些文献所示，迄今为止没有重均分子量或数均分子量为50000以下且形成明确的微相分离结构的例子。专利文献l:特开2003 - 258296号7>才艮专利文献2:特开2005 - 118936号7>才艮专利文献3:特开2006 - 327853号>^才艮非专利文献l: Macromolucules 2001， 34, 7477 — 7488非专利文献2: Macromolucules 2002， 35, 1319 — 132
技术实现思路
本专利技术的课题在于提供即使分子量小也能够形成微相分离结构、而 且能够形成相区尺寸小的微相分离结构的嵌段共聚物。本专利技术人等为了解决上述课题进行了精心研究，结果发现，在苯乙 烯/(甲基)丙烯酸酯嵌段共聚物中，将苯乙烯系的重复结构的一部分 制成由具有疏水性基团的苯乙烯形成的重复结构，并且，将(甲基)丙 烯酸酯的重复结构的一部分制成由(甲基)丙烯酸和/或具有极性基团 的(曱基)丙烯酸酯形成的重复结构，进而，将上述方法组合，从而可 以适度调整嵌段共聚物的各嵌段的极性差，由此可以制造即使分子量'J、 也能够形成微相分离结构、而且能够形成相区尺寸小的微相分离结构的 嵌段共聚物，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及(l)一种嵌段共聚物，其特征在于，用式(I)表示，重均分子量 为50000以下，能够形成^bf目分离结构。A-C-B (I)式(I)中，A表示作为由式(II)所示重复单元的至少一种形成的均聚物或者无规或嵌段共聚物的片段；B表示作为由式(ill)所示重复 单元的至少一种形成的均聚物或者无规或嵌段共聚物的片段;C表示A、 B或A-B;但是，各A的至少一个片段具有疏水性基团或者各B的至少 一个片段具有极性基团。式(II)中，！^表示氢原子、氟原子、(R4)3Si基、d-6的直链状、支链状或环状烷基或者d-6的直链状、支链状或环状氟代烷基。n表示1~5的整数。R4各自独立地表示d-6的直链状、支链状或环状烷基、 Cw4的芳基、Cw6的芳基烷基或者杂环基。式(III)中，R2表示氢原子或者Ch6的直链状烷基。R3表示氢原 子、d-6的直链状、支链状或环状烷基或者Rs(R6)m基。Rs表示d—2o的直链状、支链状或环状亚烷基，R6表示OH基、d-6的直链状、支链状 或环状烷氧基、COOH基、COCH3基、乙酰丙酮基、磷酸基、氨基、 硝基、氰基或环氧基。Rs(R6)m表示Rs上结合m个R6。 m表示1以上 的整数。(2) 如上述(1)所述的嵌段共聚物，其特征在于，式(I)是A-A-B、 A-B-B或A-A-B-B (式中，各A和各B分别由相同的重复单元形成， 或者由不同的重复单元形成)。(3) —种微相分离结构体，其特征在于，由上述(1)或(2)所 述的嵌段共聚物形成。(4) 如上述(3)所述的微相分离结构体，其特征在于，微相分离 结构具有20nm以下的相区尺寸。(5) 如上述(3)或(4)所述的微相分离结构体，其特征在于， 由微相分离结构具有20nm以下的相区尺寸的海島结构形成。(6) 如上述(3) ~ (5)中任一项所述的微相分离结构体，其特 征在于，是薄膜。(7) —种形成微相分离结构的方法，其特征在于，使用式(I)所 示的重均分子量为50000以下的嵌段共聚物来形成微相分离结构。(8) 如上述(7)所述的形成微相分离结构的方法，其特征在于， 微相分离结构具有20nm以下的相区尺寸。(9) 如上述(7)或(8)所述的形成微相分离结构的方法，其本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种嵌段共聚物，其特征在于，用式（Ⅰ）表示，且重均分子量为５００００以下，能够形成微相分离结构； Ａ－Ｃ－Ｂ （Ⅰ） 式（Ⅰ）中，Ａ表示作为由式（Ⅱ）所示重复单元的至少一种形成的均聚物或者无规或嵌段共聚物的片段；Ｂ表示作为由式 （Ⅲ）所示重复单元的至少一种形成的均聚物或者无规或嵌段共聚物的片段；Ｃ表示Ａ、Ｂ或Ａ－Ｂ；但是，Ａ的至少一个片段具有疏水性基团或者Ｂ的至少一个片段具有极性基团； ＊＊＊ （Ⅱ） 式（Ⅱ）中，Ｒ↓［１］表示氢原子、氟原子、（Ｒ↓ ［４］）↓［３］Ｓｉ基、Ｃ↓［１－６］的直链状、支链状或环状烷基或者Ｃ↓［１－６］的直链状、支链状或环状氟代烷基，ｎ表示１～５的整数，Ｒ↓［４］各自独立地表示Ｃ↓［１－６］的直链状、支链状或环状烷基、Ｃ↓［６－１４］的芳基、Ｃ↓［７－１６］的芳基烷基或者杂环基； ＊＊＊ （Ⅲ） 式（Ⅲ）中，Ｒ↓［２］表示氢原子或者Ｃ↓［１－６］的直链状烷基，Ｒ↓［３］表示氢原子、Ｃ↓［１－６］的直链状、支链状或环状烷基或者Ｒ↓［５］（Ｒ↓［６］）↓［ｍ］基，Ｒ↓［５］表示Ｃ↓［ １－２０］的直链状、支链状或环状亚烷基，Ｒ↓［６］表示ＯＨ基、Ｃ↓［１－６］的直链状、支链状或环状烷氧基、ＣＯＯＨ基、ＣＯＣＨ↓［３］基、乙酰丙酮基、磷酸基、氨基、硝基、氰基或环氧基，Ｒ↓［５］（Ｒ↓［６］）↓［ｍ］表示Ｒ↓［５］上结合ｍ个Ｒ↓［６］，ｍ表示１以上的整数。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：高桥荣治，山口胜司，
申请(专利权)人：日本曹达株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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