聚合物组合物制造技术

本申请涉及层合体。本申请可以在基底上形成高度配向的嵌段共聚物而没有取向缺陷、配位数缺陷、距离缺陷等，从而提供可以有效地应用于生产各种图案化基底的层合体以及用于使用其生产图案化基底的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物组合物
本申请要求基于于2017年11月7日提交的韩国专利申请第10-2017-0147013号的优先权权益，其公开内容通过引用整体并入本文。本申请涉及聚合物组合物。
技术介绍
嵌段共聚物具有其中具有不同化学结构的聚合物嵌段经由共价键连接的分子结构。嵌段共聚物可以通过相分离形成周期性排列的结构，例如球体、圆柱体或层状体。通过嵌段共聚物的定向自组装现象形成的结构域的形状和大小可以通过例如形成各嵌段的单体的种类或嵌段之间的相对比例等来控制。由于这样的特性，正在考虑将嵌段共聚物应用于纳米线制造、下一代纳米元件例如量子点或金属点的制造、或者能够在预定基底上形成高密度图案的光刻法等。使嵌段共聚物的自组装结构在各种基底上水平或垂直取向的技术在嵌段共聚物的应用中占很大比例。通常，通过嵌段共聚物的自组装形成的纳米结构的取向根据嵌段共聚物的哪种嵌段暴露于表面或空气来确定。通常，许多基底为极性的，而空气为非极性的。因此，嵌段共聚物的嵌段中具有较大极性的嵌段润湿至基底，而具有较小极性的嵌段润湿至与空气的界面，因此，通常，通过嵌段共聚物的自组装形成的纳米结构相对于基底水平取向。然而，优选这样的技术：其中构成嵌段共聚物的不同嵌段同时润湿在基底侧上，使得上述纳米结构相对于基底垂直取向。因此，为了使上述纳米结构相对于基底垂直取向，已经提出了多种方法，其中，最典型的方法是在基底上形成用于构成嵌段共聚物的不同嵌段的中性表面的方法。
技术实现思路
技术问题本申请的一个目的是提供一种聚合物组合物，其中嵌段共聚物的自组装结构可以在不施加中性层的情况下相对于基底垂直取向。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，其可以任选地经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，其可以任选地经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，其可以任选地经一个或更多个取代基取代。在本申请中，除非另外说明，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，其可以任选地经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，其可以任选地经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：所述化合物包含一个苯结构，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连接或通过任何连接基团连接的结构。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的原子的情况。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，因此这可以意味着形成由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、亚块基、烷氧基、芳基、亚芳基、直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，某聚合物(诸如嵌段共聚物或无规共聚物的聚合物)包含某化合物的单元的事实可以意指该化合物经历聚合反应以形成该聚合物中的骨架。本申请涉及聚合物组合物。本申请的聚合物组合物也可以应用于以下将描述的用于生产图案化基底的方法。具体地，该方法可以通过其中应用定向自组装材料作为模板的光刻法来进行。在此，定向自组装材料也可以是包含在聚合物组合物中的嵌段共聚物。即，本申请的聚合物组合物可以包含嵌段共聚物。在一个实例中，嵌段共聚物可以包含聚合物链段A和不同于聚合物链段A的聚合物链段B。在本申请中，两种聚合物链段相同的事实是这样的情况：其中任意两种聚合物链段中包含的单体单元的50％或更多、55％或更多、60％或更多、65％或更多、70％或更多、75％或更多、80％或更多、85％或更多或者90％或更多是共同的并且各聚合物链段中的共同单体单元的重量比偏差在30％以内、在25％以内、在20％以内、在15％以内、在10％以内或在5％以内。因此，如果两种聚合物链段不满足以上条件，则它们是彼此不同的聚合物链段。在此，对于两种聚合物链段满足所述共同单体单元的比率可以是适当的。例如，如果任意聚合物链段1具有A、B、C、D和F的单体单元并且另一种聚合物链段2具有D、F、G和H的单体单元，则聚合物链段1和2中的共同单体单元为D和F，其中在聚合物链段1的位置中，共同比率为40％(＝100×2/5)，因为总共五种中的两种是共同的，但是在聚合物链段2的位置中，该比率为50％(＝100×2/5)。因此，在这种情况下，两种聚合物链段可以被认为是不相同的，因为仅在聚合物链段2中共同比率不小于50％。另一方面，共同单体的重量比偏差为大重量比减去小重量比是数值除以小重量比的百分比。例如，在以上情况下，如果基于100％的链段1中的全部单体单元的总重量比，链段1中的D单体单元的重量比为约40％，并且基于100％的链段2中的全部单体单元的总重量比，链段2中的D单体单元的重量比为约30％，则重量比偏差可以为约33％(＝100×(40-30)/30)左右。如果在两种链段中共同单体单元为两种或更多种，则为了成为相同的链段，当对于所有共同单体或对于作为主要组分的单体单元，满足在30％以内的重量比偏差时，可以将其视为共同单体。通过以上标准被认为是相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种聚合物组合物，包含：嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含含有第一单体单元的聚合物链段A和与所述聚合物链段A的表面能之差的绝对值为10mN/m或更小且含有第二单体单元的聚合物链段B；以及无规共聚物，所述无规共聚物含有所述第一单体单元和所述第二单体单元，其中在所述无规共聚物中，所述第二单体单元的体积分数为0.3至0.7，以及所述第一单体单元和所述第二单体单元的体积分数的总和为1。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171107 KR 10-2017-01470131.一种聚合物组合物，包含：嵌段共聚物，所述嵌段共聚物包含含有第一单体单元的聚合物链段A和与所述聚合物链段A的表面能之差的绝对值为10mN/m或更小且含有第二单体单元的聚合物链段B；以及无规共聚物，所述无规共聚物含有所述第一单体单元和所述第二单体单元，其中在所述无规共聚物中，所述第二单体单元的体积分数为0.3至0.7，以及所述第一单体单元和所述第二单体单元的体积分数的总和为1。


2.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述聚合物链段A满足以下条件1至3中的至少一个：
条件1：在DSC分析中，所述聚合物链段A表现出在-80℃至200℃范围内的熔融转变峰或各向同性转变峰；
条件2：在XRD分析中，所述聚合物链段A表现出在0.5nm-1至10nm-1的散射矢量(q)范围内具有0.2nm-1至0.9nm-1范围内的半值宽度的峰；
条件3：所述聚合物链段A包含侧链，其中所述侧链中的成链原子的数量(n)与XRD分析中的散射矢量(q)满足以下方程式1：
[方程式1]
3nm-1≤nq/(2×π)≤5nm-1
其中，n为所述成链原子的数量，以及q为其中在所述嵌段共聚物的X射线衍射分析中观察到峰的最小散射矢量(q)或者其中观察到最大峰面积的峰的散射矢量(q)。


3.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述第一单体单元是由下式1表示的单元：
[式1]



其中，R为氢或具有1至4个碳原子的烷基，X为单键、氧原子、硫原子、-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Y为包含连接有具有8个或更多个成链原子的直链的环结构的一价取代基。


4.根据权利要求1所述的聚合物组合物，其中所述第二单体单元是由下式2表示的单元：
[式2]



其中，R为氢或具有1至4个碳原子的烷基，X2为单键、氧原子、硫原子、-S(＝O)2-、亚烷基、亚烯基、亚炔基、-C(＝O)-X1-或-X1-C(＝O)-，其中X1为单键、氧原子、硫原子、亚烷基、亚烯基或亚炔基，以及W为含有至少一个卤素原子的芳基。


5.根据权利要求1所述的聚合物组...

【专利技术属性】
技术研发人员：李应彰，李美宿，具世真，姜那那，柳亨周，尹圣琇，朴鲁振，李济权，崔银英，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