JP2006159815A - ミクロ相分離構造体及びミクロ相分離体の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】延伸と熱処理との組み合わせにより、互いに非相溶であるポリマー鎖を持つブロックコポリマーからなる膜から、極めて簡便に、ラメラ構造が基板に対してほぼ垂直に配向し、かつ基板面内方向の1方向にも配向しているミクロ相分離体を得ることができる。
【選択図】なし
Description
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
(1)平坦で均質な基板と、前記基板上に形成されたミクロ相分離体とを含む構造体であって、前記ミクロ相分離体が互いに非相溶であるポリマー鎖を持つブロックコポリマーのラメラ構造であり、前記ラメラ構造が前記基板の主面に対して90°±20°の角度の範囲に配向し、かつ前記基板の面内方向の1方向にも配向している構造体。
(2)ブロックコポリマーのポリマー鎖が、ポリスチレン及びポリブタジエンにより構成されている上記(1)記載の構造体。
(3)ブロックコポリマーが、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンからなるトリブロックコポリマーである上記(2)記載の構造体。
(4)ブロックコポリマーのポリマー鎖が、ポリスチレンとポリブタジエンとで構成され、前記ポリブタジエンの少なくとも一部が水添されている上記(2)又は(3)記載の構造体。
(5)上記(1)から(4)のいずれかに記載の構造体に含まれるミクロ相分離体。
(6)延伸可能な熱可塑性樹脂基板上に、互いに非相溶であるポリマー鎖を持つブロックコポリマーで構成された膜を形成する工程と、前記基板と共に前記膜を延伸した後に、前記延伸後の形状を保持させた状態で熱処理を施すことにより、前記基板の主面に対して90°±20°の角度の範囲に配向し、かつ前記基板の面内方向の1方向にも配向しているラメラ構造で構成されたミクロ相分離体を前記基板上に形成する工程と、を具備するミクロ相分離体の製造方法。
(7)延伸によって、少なくとも前記基板の面内方向の1方向に配向したミクロ相分離構造を形成させる(6)記載のミクロ相分離体の製造方法。
(8)熱処理の温度が、ブロックコポリマーを構成するブロックのうち、最も高いガラス転移温度(Tg)を有するブロックのTg以上で、前記ブロックコポリマーの分解温度より低い温度である上記(6)又は(7)記載のミクロ相分離体の製造方法。
(9)熱可塑性樹脂基板が、非晶質ポリエチレンテレフタレートで構成される上記(6)から(8)のいずれかに記載のミクロ相分離体の製造方法。
図1は、基板13上にポリマーA11及びポリマーB12からなるブロックコポリマー10のミクロ相分離構造が形成されている図である。
(実施例1)
旭化成ケミカルズ株式会社製タフテックH1041(スチレンとブタジエンとのブロックコポリマーの二重結合を水添したトリブロックコポリマー。スチレンとブタジエンの重量比はスチレン30に対してブタジエン70)をブロックコポリマーとして、帝人化成製A−PET(0.5mm厚)を基板として用いた。タフテックH1041のTgは、温度に対する動的粘弾性の変化の変曲点を求める方法で測定した。動的粘弾性の測定は、粘弾性測定装置DVE−V4(レオロジ株式会社製、商品名)を用い、振動周波数35Hz、昇温速度1℃/分、測定温度−100℃〜150℃の範囲で、熱プレス圧縮成型で得た厚さ0.5mmのシートをサンプルとして測定した。熱プレス圧縮成型は、温度200℃、圧力150kg/cm2、圧縮時間5分で行った。実際に測定したタフテックH1041の動的粘弾性の変曲点は−57℃及び82℃の2箇所に存在し、それぞれブタジエン、スチレンのTgに相当する。タフテックH1041をシクロヘキサンに溶かし、固形分濃度2.5wt.%の塗布溶液を作製した。この塗布溶液を幅2cm、長さ5cmに切り出した基板上にスポイトで適量滴下し、およそ均一な膜厚になるよう広げ、室温にて放置し溶媒を揮発させた。
旭化成ケミカルズ株式会社製タフテックH1041(スチレンとブタジエンとのブロックコポリマーの二重結合を水添したトリブロックコポリマー。スチレンとブタジエンの重量比はスチレン30に対してブタジエン70)をブロックコポリマーとして、帝人化成製A−PET(0.5mm厚)を基板として用いた。タフテックH1041をシクロヘキサンに溶かし、固形分濃度2.5wt.%の塗布溶液を作製した。この塗布溶液を幅2cm、長さ8cmに切り出した基板上にスポイトで適量滴下し、およそ均一な膜厚になるよう広げ、室温にて放置し溶媒を揮発させた。上記サンプルに対して延伸を行わずに、金枠で挟んで固定し、130℃の熱プレス機で4時間熱処理を行った。
旭化成ケミカルズ株式会社製タフテックH1041(スチレンとブタジエンとのブロックコポリマーの二重結合を水添したトリブロックコポリマー。スチレンとブタジエンの重量比はスチレン30に対してブタジエン70)をブロックコポリマーとして、帝人化成製A−PET(0.5mm厚)を基板として用いた。タフテックH1041をシクロヘキサンに溶かし、固形分濃度2.5wt.%の塗布溶液を作製した。この塗布溶液を幅2cm、長さ8cmに切り出した基板上にスポイトで適量滴下し、およそ均一な膜厚になるよう広げ、室温にて放置し溶媒を揮発させた。
旭化成ケミカルズ株式会社製タフテックH1041(スチレンとブタジエンとのブロックコポリマーの二重結合を水添したトリブロックコポリマー。スチレンとブタジエンの重量比はスチレン30に対してブタジエン70)をブロックコポリマーとして、帝人化成製A−PET(0.5mm厚)を基板として用いた。タフテックH1041をシクロヘキサンに溶かし、固形分濃度2.5wt.%の塗布溶液を作製した。この塗布溶液を幅2cm、長さ8cmに切り出した基板上にスポイトで適量滴下し、およそ均一な膜厚になるよう広げ、室温にて放置し溶媒を揮発させた。上記サンプルに対して延伸を行わずに、金枠で挟んで固定し、130℃の熱プレス機で4時間熱処理を行った。
11 ブロックポリマーA
12 ブロックポリマーB
13 基板
31 延伸されたサンプル
32 穴のあいた金枠
51 ブロックコポリマー膜
52 基板
71 ブロックコポリマー膜
72 基板
Claims (9)
- 平坦で均質な基板と、前記基板上に形成されたミクロ相分離体とを含む構造体であって、前記ミクロ相分離体が互いに非相溶であるポリマー鎖を持つブロックコポリマーのラメラ構造であり、前記ラメラ構造が前記基板の主面に対して90°±20°の角度の範囲に配向し、かつ前記基板の面内方向の1方向にも配向していることを特徴とする構造体。
- 前記ブロックコポリマーのポリマー鎖が、ポリスチレン及びポリブタジエンにより構成されていることを特徴とする請求項1記載の構造体。
- 前記ブロックコポリマーが、ポリスチレン−ポリブタジエン−ポリスチレンからなるトリブロックコポリマーであることを特徴とする請求項2記載の構造体。
- 前記ブロックコポリマーのポリマー鎖が、ポリスチレンとポリブタジエンとで構成され、前記ポリブタジエンの少なくとも一部が水添されていることを特徴とする請求項2又は請求項3記載の構造体。
- 延伸可能な熱可塑性樹脂基板上に、互いに非相溶であるポリマー鎖を持つブロックコポリマーで構成された膜を形成する工程と、前記基板と共に前記膜を延伸した後に、前記延伸後の形状を保持させた状態で熱処理を施すことにより、前記基板の主面に対して90°±20°の角度の範囲に配向し、かつ前記基板の面内方向の1方向にも配向しているラメラ構造で構成されたミクロ相分離体を前記基板上に形成する工程と、を具備することを特徴とするミクロ相分離体の製造方法。
- 前記延伸によって、少なくとも前記基板の面内方向の1方向に配向したミクロ相分離構造を形成させることを特徴とする請求項6記載のミクロ相分離体の製造方法。
- 前記熱処理の温度が、ブロックコポリマーを構成するブロックのうち、最も高いガラス転移温度(Tg)を有するブロックのTg以上で、前記ブロックコポリマーの分解温度より低い温度であることを特徴とする請求項6又は請求項7記載のミクロ相分離体の製造方法。
- 前記熱可塑性樹脂基板が、非晶質ポリエチレンテレフタレートで構成されることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載のミクロ相分離体の製造方法。
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