JP6232206B2 - ポリスチレン−ポリアクリラートブロックコポリマー、その製造方法、およびそれを含む物品 - Google Patents
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Description
で表されるモノマーから生じた構造を有する。第1の繰り返しモノマーの例は、アクリラートおよびアルキルアクリラート、例えば、α−アルキルアクリラート、メタクリラート、エタクリラート、プロピルアクリラートなど、または前述のアクリラートの少なくとも1種を含む組み合わせである。
この実施例はブロックコポリマーを製造する方法を実証するために行われた。ここで製造されたポリマーはアニオン重合される。逐次アニオン重合を用いて、様々なモル質量および狭いモル質量分布を有する一連の対称ポリ(4−tert−ブチルスチレン−ブロック−メチルメタクリラート)(PtBS−b−PMMA)ジブロックコポリマーが製造された。低周波動的力学スペクトル測定(DMS)と可変温度X線小角散乱(SAXS)との組合わせを用いて全重合度Nに応じた秩序無秩序転移(ODT)温度が決定され、セグメント−セグメント相互作用パラメータについての平均場表示(mean−field expression)χ=(41.2±0.9)/T−(0.044±0.002)をもたらした。この材料は、ポリスチレン−b−PMMAよりも、より大きな値のχおよびかなりより大きな温度感受性によって特徴付けられ、容易に到達されうる温度で14ナノメートル(nm)までラメラ周期(ピッチ)を下げるように調節可能なアクセスを提供する。
bPtBSホモポリマーの多角度レーザー光散乱ゲル浸透クロマトグラフィ(MALLS−GPC)およびそれぞれのブロックの1H−NMRモル比を用いて決定された。
cSEC分析によって決定された分散度。
d25℃密度ρ(PtBS)=0.94g/cm3およびρ(PMMA)=1.18g/cm3を用いて決定されたPtBS容積分率。
e118Å3参照容積(i0)に基づいた全重合度。
fD=2π/q*である、25℃SAXS主ラメラ散乱ピークq*を用いて決定された。
g無秩序形態を示す。
この実施例はポリスチレンおよびポリメチルメタクリラートを含むブロックコポリマー(PS−b−PMMA)とポリ(4−tert−ブチル−スチレン)およびポリメチルメタクリラートを含むブロックコポリマー(PtBS−b−PMMA)との間の差を示す。それは、ポリスチレンおよびポリメチルメタクリラートを含むブロックコポリマー(PS−b−PMMA)を超えるポリ(4−tert−ブチル−スチレン)およびポリメチルメタクリラートを含むブロックコポリマーの利点も示す。
Claims (11)
- ビニル芳香族モノマーから生じた40〜60容積パーセントの第1のブロックであって、
前記ビニル芳香族モノマーがアルキルスチレンであり、
前記アルキルスチレンがo−メチルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、またはこれらの組み合わせである、1.2以下の多分散指数を有する第1のブロック、並びに
アクリラートモノマーから生じた40〜60容積パーセントの第2のブロックであって、前記アクリラートモノマーが下記式(2)によって表される構造を有し、
前記第1のブロックと前記第2のブロックとの間の相互作用を評価するchiパラメータが、240℃で評価した場合に、約0.05以上であり、
前記第2のブロックが、1.2以下の多分散指数を有し、前記ブロックコポリマーがシリンダ状および/またはラメラドメインを含み、かつ約25ナノメートル以下のドメイン間隔を有し、前記ブロックコポリマーの数平均分子量が15キログラム/モルより大きい、ブロックコポリマー。 - 前記chiパラメータが0.1以上である請求項1に記載のブロックコポリマー。
- 前記第1のブロックがポリ(4−tert−ブチルスチレン)である請求項1〜4のいずれか1項に記載のブロックコポリマー。
- 前記アクリラートがメタクリラート、エタクリラート、プロピルアクリラート、メチルメタクリラート、エチル エチルアクリラート、トリフルオロエチル メタクリラート、ドデカフルオロヘプチルメタクリラート、または前述のアクリラートの少なくとも1種を含む組み合わせである請求項1〜5のいずれか1項に記載のブロックコポリマー。
- 前記第2のブロックがポリメチルメタクリラートである請求項1〜6のいずれか1項に記載のブロックコポリマー。
- ビニル芳香族モノマーを重合して第1のブロックを形成し、
前記ビニル芳香族モノマーがアルキルスチレンであり、
前記アルキルスチレンがo−メチルスチレン、p−メチルスチレン、m−メチルスチレン、α−メチルスチレン、o−エチルスチレン、m−エチルスチレン、p−エチルスチレン、α−メチル−p−メチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、またはこれらの組み合わせであり、
前記第1のブロックが、1.2以下の多分散指数を有し;並びに、
前記第1のブロックに第2のブロックを重合させてブロックコポリマーを形成することを含み、
前記第2のブロックがアクリラートモノマーを重合させることにより生じ、前記アクリラートモノマーが下記式(2)によって表される構造を有し、
前記第2のブロックが1.2以下の多分散指数を有し、
前記ブロックコポリマーが40〜60容積パーセントの第1のブロックおよび40〜60容積パーセントの第2のブロックを含み、
前記ブロックコポリマーがシリンダ状および/またはラメラドメインを含み、かつ約25ナノメートル以下のドメイン間隔を有し、
前記ブロックコポリマーが、240℃で評価した場合に、約0.05以上のchiパラメータを有し、前記chiパラメータが前記コポリマーの前記第1のブロックと前記第2のブロックとの間の相互作用の指標であり、
前記ブロックコポリマーの数平均分子量が15キログラム/モルより大きい、
方法。 - 前記第1のブロックがアニオン重合され、および/または前記第2のブロックがアニオン重合され、および前記第2のブロックが前記第1のブロックに逐次重合され、前記逐次重合が単一反応容器内で前記第1のブロックの存在下で前記アクリラートモノマーを重合することを含む、請求項8に記載の方法。
- 前記第2のブロックを逐次重合する前に、前記第1のブロックの反応速度が反応性減衰剤で抑制される請求項8または9に記載の方法。
- 前記ブロックコポリマーを基体上に配置し、および前記ブロックコポリマーの少なくとも一方のブロックをエッチングすることをさらに含む請求項8〜10のいずれか1項に記載の方法。
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