本申请涉及钉扎组合物、包含其的层合体及其生产方法。本申请的钉扎组合物可以赋予包含嵌段共聚物的自组装结构的聚合物膜定向性和定位选择特性。本申请的钉扎组合物表现出优异的反应选择性，由此其可以形成具有高配向程度的垂直层状体结构。此外，本申请的钉扎组合物可以适合于应用于低温过程。
Random copolymers and pinning compositions containing them
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无规共聚物和包含其的钉扎组合物
本申请要求于2017年10月27日提交的韩国专利申请第10-2017-0141006号的申请日的权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本申请涉及无规共聚物和包含其的钉扎组合物。
技术介绍
在嵌段共聚物中，两个或更多个化学上不同的聚合物链通过共价键连接。嵌段共聚物由于自组装特性而可以分离成规则的微相。嵌段共聚物的这种微相分离现象通常通过成分间的体积分数、分子量或相互吸引系数(弗洛里-哈金斯(Flory-Huggins)相互作用参数)来解释。此外，嵌段共聚物可以形成多种纳米结构，例如纳米结构球体、圆柱体、螺旋体(gyroid)或层状体。通常，由嵌段共聚物形成的膜中的纳米结构的取向根据构成嵌段共聚物的任何嵌段是否暴露于基础层的表面或空气来确定。即，纳米结构的取向可以通过构成嵌段共聚物的嵌段的选择性润湿来确定。通常，许多基础层具有极性，而空气具有非极性。因此，嵌段共聚物中具有较大极性的嵌段被润湿至基础层，而嵌段共聚物中具有较小极性的嵌段被润湿至与空气的界面，由此形成水平取向。此外，当嵌段共聚物的任一嵌段和任何其他嵌段均在基础层上被润湿时，形成垂直取向。垂直取向可以意指嵌段共聚物的任一嵌段与任何其他嵌段之间的界面垂直于基底。在将嵌段共聚物的这种垂直或水平取向的自组装结构应用于实际过程时，特别是由垂直取向的自组装结构形成的图案的定向性和定位选择特性非常重要。为此，使用了使用诸如制图外延(grapho-epitaxy)或化学外延的方法在基底上赋予预图案的方法。在此，化学外延法是在极性基础层上形成具有不同化学组成的图案(例如钉扎层)以诱导嵌段共聚物的自组装结构的取向的方法。然而，典型的钉扎层在其形成过程期间不仅同时与基础层反应而且还与中性层反应。当钉扎层和中性层反应时，可能导致嵌段共聚物的垂直取向上的缺陷。因此，为了抑制与中性层的反应，已经尝试在低温例如低于130℃的温度下形成钉扎层的方法。然而，存在的问题在于典型的钉扎层在低温下(例如，在低于130℃的温度下)不可以充分地结合至基础层。
技术实现思路
技术问题本申请的一个目的是提供无规共聚物和包含其的钉扎组合物。技术方案在本申请中，除非另有说明，否则术语“一价或二价烃基”可以意指衍生自由碳和氢组成的化合物或其衍生物的一价或二价残基。在此，由碳和氢组成的化合物可以例示为烷烃、烯烃、炔烃、或芳族烃。在本申请中，除非另有说明，否则术语“烷基”可以意指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的烷基。烷基可以为线性、支化或环状的烷基，其可以任选地被一个或更多个取代基取代。在本申请中，除非另有说明，否则术语“烷氧基”可以意指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子、1至4个碳原子或1至2个碳原子的烷氧基。烷氧基可以为线性、支化或环状的烷氧基，其可以任选地被一个或更多个取代基取代。在本申请中，除非另有说明，否则术语“烯基”或“炔基”意指具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的烯基或炔基。烯基或炔基可以为线性、支化或环状的，其可以任选地被一个或更多个取代基取代。在本申请中，除非另有说明，否则术语“亚烷基”可以意指具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的亚烷基。亚烷基可以为线性、支化或环状的亚烷基，其可以任选地被一个或更多个取代基取代。在本申请中，术语“亚烯基”或“亚炔基”可以意指具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的亚烯基或亚炔基。亚烯基或亚炔基可以为线性、支化或环状的，其可以任选地被一个或更多个取代基取代。在本申请中，除非另有说明，否则术语“芳基”或“亚芳基”可以意指衍生自这样的化合物或其衍生物的一价残基或二价残基：其包含一个苯结构、或者包含其中两个或更多个苯环在共用一个或两个碳原子的同时相连接或者通过任何连接基团相连接的结构。除非另有说明，否则芳基或亚芳基可以为例如具有6至30个碳原子、6至25个碳原子、6至21个碳原子、6至18个碳原子或6至13个碳原子的芳基。在本申请中，术语“芳族结构”可以意指芳基或亚芳基。在本申请中，除非另有说明，否则术语“脂环族环结构”意指除芳族环结构之外的环状烃结构。除非另有说明，否则脂环族环结构可以为例如具有3至30个碳原子、3至25个碳原子、3至21个碳原子、3至18个碳原子或3至13个碳原子的脂环族环结构。在本申请中，术语“单键”可以意指在相关位点处不存在单独原子的情况。例如，在由A-B-C表示的结构中，当B为单键时，在由B表示的位点处不存在单独的原子，并且A和C直接连接使得其可以意指形成由A-C表示的结构。在本申请中，可以任选地取代烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、烷氧基、芳基、亚芳基、线性链或芳族结构等的取代基可以例示为羟基、卤素原子、羧基、缩水甘油基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、硫醇基、烷基、烯基、炔基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、烷氧基或芳基等，但不限于此。在本申请中，某种聚合物(诸如嵌段共聚物或无规共聚物的聚合物)包含化合物的某个单元的事实可以意指该化合物经历聚合反应以在该聚合物中形成骨架。本申请涉及无规共聚物。在本申请中，术语“无规共聚物”可以意指其中构成聚合物的一个或更多个单元不规则地键合的聚合物。具体地，无规共聚物可以意指具有与相邻单元的类型无关的发现某个单体单元的可能性的共聚物。本申请的无规共聚物可以至少包含由下式1表示的单元：[式1]在上式1中，R为氢或烷基，A为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，其中X1为氧原子或硫原子，B为亚烷基、亚烯基或亚炔基，以及C由下式2表示：[式2]在式2中，L为单键或氧原子。在式2中，L可以与式1中的B键合。此外，当式2中的L为单键时，式2中的P可以与式1中的B直接连接。此外，在式2中，P意指磷原子。此后，包含由上式1表示的单元的无规共聚物可以包含在钉扎层中，由此使钉扎层充分地结合至以下将描述的基底中的基础层。具体地，如式1所示，无规共聚物可以包含键合有由上式2表示的官能团的单元，由此使以下将描述的钉扎层充分地结合在基础层上。包含由式1表示的单元的无规共聚物可以与基础层具有高反应性。因此，包含无规共聚物的钉扎组合物即使在如下的低温下也可以与基础层反应以形成钉扎层：例如低于130℃、125℃或更低、120℃或更低、115℃或更低、110℃或更低、105℃或更低、100℃或更低、95℃或更低、90℃或更低、85℃或更低、80℃或更低、75℃或更低、70℃或更低、65℃或更低、60℃或更低、55℃或更低、或者低于50℃的温度。所述温度的下限没有特别限制，但是可以为例本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种无规共聚物，包含由下式1表示的单元和由下式3或4表示的单元：/n[式1]/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171027 KR 10-2017-01410061.一种无规共聚物，包含由下式1表示的单元和由下式3或4表示的单元：
[式1]
在式1中，R为氢或烷基，A为氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、羰基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，其中X1为氧原子或硫原子，B为亚烷基、亚烯基或亚炔基，以及C由下式2表示：
[式2]
在式2中，L为单键或氧原子：
[式3]
[式4]
在式3或4中，R为氢或烷基，以及X为单键、氧原子、-S(＝O)2-、羰基、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，其中X1为氧原子、硫原子、亚烷基、亚烯基或亚炔基，以及在式3中，W为包含至少一个卤素原子的芳基，以及在式4中，Y为包含其中连接有具有八个或更多个成链原子的线性链的环结构的一价取代基。
2.根据权利要求1所述的无规共聚物，其中在式3中，W的所述卤素原子为氟原子。
3.根据权利要求1所述的无规共聚物，其中在式4中，Y的所述环结构为芳族环结构或脂环族环结构。
4.根据权利要求1所述的无规共聚物，其中由式3或4表示的单元以80重量％至99.9重量％的比例包含在整个无规共聚物中。
5.根据权利要求1所述的无规共聚物，其中相对于100重量份的由式3或4表示的单元，由式1表示的单元以1重量份至30重量份的量包含在内。
6.一种钉扎组合物，包含根据权利要求1所述的无规共聚物。
7.根据权利要求6所述的钉扎组合物，其中所述无规共聚物以0.1重量％至20重量％的比例包含在内。
8.一种基底，包括基础层；和存在于所述基础层的表面上的钉扎层，其中所述钉扎层包含根据权利要求1所述的无规共聚物。
9.根据权利要求8所述的基底，其中所述钉扎层在所述基础层的表面上形成条纹图案。
10.根据权利要求8所述的基底，还包括存在于所述基础层的表面上的中性层，其中所述中性层和所述钉扎层形成交替重复的条纹图案。
11...
【专利技术属性】
技术研发人员：具世真，李美宿，姜那那，李应彰，尹圣琇，朴鲁振，李济权，崔银英，柳亨周，许允衡，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR
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