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具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法及具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制作方法

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專利名稱::具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法及具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
:本發(fā)明涉及具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體及其制造方法。
背景技術(shù)
:已知不同種聚合物之間、即由相互不同的單體單元構(gòu)成的聚合物之間,一般是不相容的,將兩者混合時(shí),相分離為由各聚合物形成的相。該相分離稱為宏觀相分離,其尺度通常為lpm以上,典型地為數(shù)Hm數(shù)十nm?;旌系木酆衔锏姆肿恿吭酱?、聚合物間的非相容性越強(qiáng),則宏觀相分離越容易產(chǎn)生。聚合物的相分離中,除了該宏觀相分離以外,還有相分離尺度為納米級(jí)(例如,不足lnm,典型地為數(shù)nm數(shù)百nm)的微相分離(也稱為"納米相分離")。作為微相分離的一個(gè)例子,有基于嵌段共聚物中的鏈段間的非相容性的相分離。期待通過(guò)使嵌段共聚物不發(fā)生宏觀相分離而進(jìn)行微相分離,而形成具有基于由該相分離形成的微小區(qū)域間的物性不同的各種功能的聚合物體。另外,已知嵌段共聚物的微相分離中,通過(guò)構(gòu)成該共聚物的各鏈段的體積分?jǐn)?shù)的變化,可以形成柱狀(圓筒)結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、共連續(xù)結(jié)構(gòu)或球狀結(jié)構(gòu)等各種相分離結(jié)構(gòu),如果可以控制所形成的相分離結(jié)構(gòu),可以提高所述功能選擇的自由度。使嵌段共聚物中鏈段的體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化的方法有調(diào)節(jié)該共聚物中鏈段間的分子量比的方法、在嵌段共聚物中混合與該鏈段相容的聚合物或與該鏈段相同種類的聚合物的方法。在前一方法中,必須精細(xì)聚合具有適當(dāng)分子量的鏈段以及欲形成的微相分離結(jié)構(gòu)的嵌段共聚5物,要求嚴(yán)格控制分子量。另一方面,在后一方法中,通過(guò)控制嵌段共聚物與所述聚合物的混合比,可以改變鏈段的體積分?jǐn)?shù),可以比前一方法更簡(jiǎn)便地控制微相分離結(jié)構(gòu)。但是,存在混合的聚合物的分子量必須小于鏈段的分子量、且能夠?qū)崿F(xiàn)微相分離的所述混合比率的范圍窄等限制,例如,超過(guò)該范圍混合聚合物時(shí),如后述的實(shí)施例所示,失去微相分離結(jié)構(gòu)的一部分或者全部,產(chǎn)生宏觀相分離。在日本特開平5-287084號(hào)公報(bào)(文獻(xiàn)l)中公開了通過(guò)后一方法制造具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的一例。文獻(xiàn)1中公開了如下方法在包含2種相互不相容的鏈段(文獻(xiàn)1中記載為"聚合物鏈"或"嵌段鏈")A及B的二成分類嵌段共聚物即AB型或ABA型的共聚物中,使可以形成共連續(xù)結(jié)構(gòu)作為微相分離結(jié)構(gòu)的共聚物的組成范圍變寬。作為文獻(xiàn)1中公開的方法之一,有在該共聚物中混合與鏈段A具有相容性的聚合物或與鏈段A相同種類的聚合物的方法(參照文獻(xiàn)1的權(quán)利要求3、4等)。在該方法中,由于形成共連續(xù)結(jié)構(gòu)時(shí)的鏈段A的膨潤(rùn)(利用相對(duì)分子量小的聚合物來(lái)進(jìn)行)和填充(利用相對(duì)分子量大、具有與鏈段A同等的分子量的聚合物來(lái)進(jìn)行),作為混合的聚合物,需要具有比鏈段A的分子量小的分子量的聚合物或者具有與鏈段A的分子量基本相等或者更小分子量并且分子量分布寬的聚合物(參照文獻(xiàn)1的段落號(hào)、等)。在日本特開平2-279741(文獻(xiàn)2)中,公開了利用具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的形成制造聚合物多微孔體的方法。在文獻(xiàn)2的方法中,將在分子鏈的兩個(gè)末端具有可離子鍵合的官能團(tuán)(a)的聚合物(A)、和具有可與上述官能團(tuán)(a)離子鍵合的官能團(tuán)(b)的聚合物(B)進(jìn)行混合,使聚合物(A)的末端與聚合物(B)進(jìn)行離子鍵合形成準(zhǔn)嵌段共聚物,由此使包含聚合物(A)的區(qū)域和包含聚合物(B)的區(qū)域進(jìn)行微相分離,其后,從利用該相分離得到的薄膜狀聚合物體上切斷聚合物(A)與聚合物(B)之間的離子鍵并萃取除去聚合物(A)或(B),由此得到多微孔的聚合物薄膜。得到的聚合物薄膜僅包含沒(méi)有被萃取除去的聚合物(A)或(B)中的任200880010556.1一種。但是,在該方法中,由于聚合物(A)與(B)之間產(chǎn)生的離子鍵是基于位于分子鏈末端的官能團(tuán)的鍵,因此該鍵相對(duì)于聚合物的比例低。另外,其鍵合力比通常的嵌段共聚物中的鏈段間的鍵合(共價(jià)鍵)力弱。即,由于兩聚合物間產(chǎn)生的鍵合力弱、數(shù)量少,因此難以穩(wěn)定地進(jìn)行微相分離。另外,由于實(shí)際上不是形成嵌段共聚物形式的相分離,而是形成以1個(gè)聚合物(B)上結(jié)合多個(gè)聚合物(A)的狀態(tài)的相分離,因此,所形成的微相分離結(jié)構(gòu)難以控制。實(shí)際上,文獻(xiàn)2中只記載了層狀結(jié)構(gòu)作為相分離結(jié)構(gòu),對(duì)于柱狀結(jié)構(gòu)、球狀結(jié)構(gòu)等其它微相分離結(jié)構(gòu)沒(méi)有記載也沒(méi)有啟示。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于,提供一種與這些現(xiàn)有的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法不同的方法,其中,所形成的微相分離結(jié)構(gòu)的控制自由度高。本發(fā)明的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法中,將嵌段共聚物(I)和聚合物(II)利用熱熔融混合后使溫度降低、或者在溶劑中混合后除去溶劑,其中,所述嵌段共聚物(I):包含具有相互不同的單體單元的2種以上的鏈段,具有第一鏈段和與所述第一鏈段不相容的第二鏈段,所述第一鏈段包含具有能夠形成離子鍵和/或氫鍵的第一官能團(tuán)的單體單元;所述聚合物(II)在聚合物鏈的末端以外具有能夠與第一官能團(tuán)之間形成離子鍵和/或氫鍵的第二官能團(tuán)。由此,利用第一與第二官能團(tuán)之間產(chǎn)生的離子鍵和/或氫鍵使所述共聚物(I)中的第一鏈段與所述聚合物(II)在多點(diǎn)結(jié)合,同時(shí),使所述共聚物(I)與所述聚合物(II)的混合物發(fā)生微相分離,形成具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體,所述微相分離結(jié)構(gòu)包括含有相互結(jié)合的所述第一鏈段以及所述聚合物(II)的區(qū)域、和包含所述第二鏈段的區(qū)域。本發(fā)明的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體,是通過(guò)上述本發(fā)明的制造方法得到的聚合物體。7在本發(fā)明的制造方法中,利用第一官能團(tuán)和第二官能團(tuán)之間產(chǎn)生的離子鍵和/或氫鍵,使共聚物(I)的第一鏈段與聚合物(II)在多點(diǎn)結(jié)合,同時(shí),使共聚物(I)與聚合物(II)的混合物發(fā)生微相分離。根據(jù)該方法,通過(guò)聚合物(II)的混合使共聚物(I)的第一鏈段的體積分?jǐn)?shù)發(fā)生變化,由此能夠控制所形成的微相分離結(jié)構(gòu)。此時(shí)聚合物(II)的分子量與上述現(xiàn)有方法不同,不必為第一鏈段的分子量以下,例如可以大于第一鏈段的分子量。另外,也可以使能夠?qū)崿F(xiàn)微相分離的共聚物(I)與聚合物(II)的混合范圍比上述現(xiàn)有方法中嵌段共聚物與聚合物的混合范圍更寬。因此,本發(fā)明的制造方法與現(xiàn)有方法相比,所形成的微相分離結(jié)構(gòu)的控制自由度提高。另外,在本發(fā)明的制造方法中,與文獻(xiàn)2公開的使用借助離子鍵的準(zhǔn)嵌段共聚物的方法相比,能夠更可靠地實(shí)現(xiàn)微相分離。圖1是表示作為實(shí)施例中使用的嵌段共聚物(I)的聚苯乙烯-聚2-乙烯基吡啶(共聚物SP)的合成路線的示意圖。圖2是表示作為實(shí)施例中使用的聚合物(II)的聚4-羥基苯乙烯(聚合物H)的合成路線的示意圖。圖3是表示作為比較例中使用的聚合物的聚2-乙烯基吡啶(聚合物P)的合成路線的示意圖。圖4是表示作為實(shí)施例制作的聚合物體(試樣1-1~1-4)的透射電子顯微鏡(TEM)觀察圖像的圖。圖5是表示作為實(shí)施例制作的聚合物體(試樣2-l2-6)的TEM觀察圖像的圖。圖6是表示作為實(shí)施例制作的聚合物體(試樣3-l3-6)的TEM觀察圖像的圖。圖7是表示作為實(shí)施例制作的聚合物體(試樣4-1~4-6)的TEM觀察圖像的圖。圖8是表示作為比較例制作的聚合物體(試樣A-lA-4)的TEM觀察圖像的圖。具體實(shí)施例方式本發(fā)明的制造方法中,通過(guò)控制聚合物(II)的分子量、和/或共聚物(I)與聚合物(II)的混合比率,可以控制所形成的微相分離結(jié)構(gòu)。該方法與上述調(diào)節(jié)嵌段共聚物中鏈段分子量的方法相比,可以更簡(jiǎn)便地控制所形成的微相分離結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的制造方法中,可以形成具有柱狀(圓筒)結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、球狀結(jié)構(gòu)或共連續(xù)結(jié)構(gòu)作為微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體。形成具有哪種相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體,根據(jù)共聚物(I)和聚合物(II)的種類、兩者的混合比率、第一鏈段和聚合物(II)的分子量、以及第一和第二官能團(tuán)的種類等而不同。對(duì)嵌段共聚物(I)而言,只要是如下所述的嵌段共聚物,就沒(méi)有特別限定,所述嵌段共聚物(l)包含具有相互不同的單體單元的2種以上鏈段(即,為二成分以上的嵌段共聚物);(2)具有第一鏈段,所述第一鏈段包含具備可形成離子鍵和/或氫鍵的第一官能團(tuán)的單體單元;(3)具有與第一鏈段不相容的第二鏈段。例如,共聚物(I)可以是包含具有相互不同的單體單元的2種鏈段A及B的嵌段共聚物,典型地,共聚物(I)是稱為所謂的AB型的、具有上述二種鏈段各一個(gè)的二嵌段共聚物(二成分二元嵌段共聚物)。此時(shí),鏈段A和B中任一個(gè)可以是包含具有第一官能團(tuán)的單體單元的第一鏈段,另一個(gè)可以是與第一鏈段不相容的第二鏈段。另外,例如,共聚物(I)也可以是僅其中一個(gè)鏈段具有第一官能團(tuán)的嵌段共聚物。此時(shí),第二鏈段不具有第一官能團(tuán)。對(duì)聚合物(II)而言,只要是在聚合物鏈的末端以外具有能夠與共聚物(I)的第一鏈段具有的第一官能團(tuán)之間形成離子鍵和/或氫鍵的第二官能團(tuán),就沒(méi)有特別限定。特別是由于可以更可靠地與第一鏈段多點(diǎn)結(jié)合,因此,聚合物(II)優(yōu)選為包含具有第二官能團(tuán)的單體單元的均聚物。另外,聚合物(II)也可以在其聚合物鏈的末端具有第二官能團(tuán)。聚合物(II)的分子量及分子量分布沒(méi)有特別限定。在上述的現(xiàn)有方法中,為了通過(guò)將嵌段共聚物與相對(duì)構(gòu)成該共聚物的鏈段具有相容性的聚合物混合來(lái)控制微相分離結(jié)構(gòu),必須使用具有比該鏈段小的分子量、或者具有與該鏈段幾乎相等或其以下的分子量的同時(shí)分子量分布廣的聚合物。與此相對(duì),在本發(fā)明的制造方法中,聚合物(II)的分子量可以大于第一鏈段的分子量,另外,也可以使用分子量分布窄的均聚物作為聚合物(II)。對(duì)第一官能團(tuán)及第二官能團(tuán)的組合而言,只要是兩官能團(tuán)之間能夠形成離子鍵和/或氫鍵,就沒(méi)有特別限定。一般離子鍵和氫鍵的邊界不清,多數(shù)情況下同時(shí)產(chǎn)生這兩種鍵,通過(guò)第一官能團(tuán)與第二官能團(tuán)的組合,氫鍵占主導(dǎo)地位或離子鍵占主導(dǎo)地位。例如,在第一官能團(tuán)為氮雜苯基或二烷基氨基的情況下,在第二官能團(tuán)為磺酸基那樣的質(zhì)子解離性高的基團(tuán)時(shí),兩官能團(tuán)間的鍵是離子鍵占主導(dǎo)地位。在第二官能團(tuán)為羥苯基那樣的質(zhì)子解離性低的基團(tuán)時(shí),兩官能團(tuán)間的鍵是氫鍵占主導(dǎo)地位??梢哉J(rèn)為,在第二官能團(tuán)為其質(zhì)子的解離性位于磺酸基和羥苯基中間的羧基時(shí),兩官能團(tuán)間的鍵為離子鍵和氫鍵混合存在的狀態(tài)。作為第一官能團(tuán)及第二官能團(tuán)的組合的一個(gè)例子,可列舉出含氮的官能團(tuán)與含氧的官能團(tuán)的組合。10具體來(lái)講,第一官能團(tuán)及第二官能團(tuán)的組合,可以是選自氮雜苯基、二烷基氨基、氰基及嗎啉基中的至少一種與選自羥苯基、磺酸基及羧基中的至少一種的組合,更具體來(lái)講,可以是氮雜苯基和羥苯基的組合。構(gòu)成共聚物(I)的各鏈段的單體單元的種類,只要是能夠形成嵌段共聚物的單體單元,就沒(méi)有特別限定,例如,作為不具有第一官能團(tuán)的單體單元,有異戊二烯、苯乙烯、丁二烯、1-丁烯等乙烯基類單體、丙烯酸酯單體、或者甲基丙烯酸酯單體(酯的垸基為碳原子數(shù)110范圍的直鏈或支鏈垸基)。第二鏈段例如可以包含不具有這些第一官能團(tuán)的單體單元。具有第一官能團(tuán)的單體單元,例如有2-乙烯基吡啶、4-乙烯基吡啶、丙烯酸-2-二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-二甲氨基乙酯、丙烯腈、丙烯酰嗎啉等。第一鏈段可以包含具有這些第一官能團(tuán)的單體單元。作為使這些單體單元組合而成的共聚物(I),例如有(聚苯乙烯-聚2-乙烯基吡啶)二嵌段共聚物。構(gòu)成聚合物(II)的、具有第二官能團(tuán)的單體單元的種類沒(méi)有特別限定,例如為4-羥基苯乙烯。聚合物(II)可以是上述4-羥基苯乙烯的均聚物即聚(4-羥基苯乙烯)。可以利用一般的嵌段共聚物及聚合物的聚合方法來(lái)形成嵌段共聚物(I)及聚合物(II)。作為嵌段共聚物的聚合方法,代表性的為各種活性聚合。共聚物(I)和聚合物(II)通過(guò)熱熔融的混合或通過(guò)在溶劑中的混合而暫時(shí)成為無(wú)序狀態(tài)。其后,在通過(guò)熱熔融混合的情況下通過(guò)冷卻、在溶劑中混合的情況下通過(guò)除去溶劑,使第一鏈段與聚合物(II)在多點(diǎn)結(jié)合,同時(shí)共聚物(I)與聚合物(II)的混合物發(fā)生微相分離,形成包括含有第一鏈段和聚合物(II)的區(qū)域及含有第二鏈段的區(qū)域的微相分離結(jié)構(gòu),可以得到具有該結(jié)構(gòu)的聚合物體。通過(guò)本發(fā)明的制造方法,可以形成包括含有第一鏈段和聚合物(IO的區(qū)域、和/或含有第二鏈段的區(qū)域的微相分離結(jié)構(gòu)、或者由這些區(qū)域構(gòu)成的微相分離結(jié)構(gòu)。通過(guò)熱熔融進(jìn)行混合的方法及在溶劑中進(jìn)行混合的方法沒(méi)有特別限定,采用公知的技術(shù)即可。另外,選擇哪種方法,根據(jù)共聚物(I)和聚合物(II)的種類適當(dāng)判斷即可。共聚物(I)與聚合物(II)的混合比率沒(méi)有特別的限定。在上述現(xiàn)有方法中,能夠通過(guò)將嵌段共聚物與對(duì)構(gòu)成該共聚物的鏈段具有相容性的聚合物(典型地是同種聚合物)混合來(lái)實(shí)現(xiàn)微相分離結(jié)構(gòu)的兩者的混合范圍不大。與此相對(duì),本發(fā)明的制造方法中,如后述的實(shí)施例所示,可以將共聚物(I)和聚合物(II)混合使得聚合物(II)相對(duì)于第一鏈段的重量比超過(guò)1.3,也可以將共聚物(I)和聚合物(II)混合使得該重量比為1.6以上、進(jìn)一步為2.3以上。在本發(fā)明的制造方法中,將共聚物(I)和聚合物(II)通過(guò)熱熔融得到的混合物或在溶劑中的混合物在該混合物開始微相分離前進(jìn)行成形,由此可以形成任意形狀的聚合物體。例如,在溶劑中將兩者混合,將所得混合溶液涂敷在基板上,然后根據(jù)需要進(jìn)行干燥、熱處理等,由此可以形成具有微相分離結(jié)構(gòu)的膜狀的聚合物體(聚合物膜)。本發(fā)明的聚合物體是通過(guò)上述本發(fā)明的制造方法得到的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體。其形狀、用途等沒(méi)有特別限制。例如,可以僅將本發(fā)明的聚合物體中所含的一個(gè)成分選擇性地除去,從而得到聚合物多微孔體。實(shí)施例下面,根據(jù)實(shí)施例更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。本發(fā)明不限定于如下所示的實(shí)施例。(嵌段共聚物(I)的合成)本實(shí)施例中,使用聚苯乙烯-聚2-乙烯基吡啶二成分二嵌段共聚物(共聚物SP)作為嵌段共聚物(I)。下面示出其合成方法。另外,共聚物SP中的、以苯乙烯作為單體單元的鏈段S相當(dāng)于第二鏈段,以2-乙烯基吡啶作為單體單元的鏈段p相當(dāng)于第一鏈段。鏈段p具有氮雜苯基作為第一官能團(tuán)。使用在高真空下高度純化后的苯乙烯及2-乙烯基吡啶作為單體,通過(guò)逐次活性陰離子聚合來(lái)進(jìn)行共聚物SP的聚合。將具體的合成路線示于圖1。對(duì)于共聚物SP而言,通過(guò)聚合體系的控制,制作分子量不同的兩種試樣(SP-1、SP-2)。制作的各試樣的重均分子量Mw以及共聚物SP中的各鏈段(鏈段S和鏈段P)的重均分子量Mw如下表1所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>(聚2-乙烯基吡啶的合成)區(qū)別于共聚物SP和聚合物H的合成,為了得到比較例,進(jìn)行與共聚物SP的鏈段P相同種類的均聚物即聚2-乙烯基吡啶(聚合物P)的合成。以下示出其合成方法。使用在高真空下高度純化后的2-乙烯基吡啶作為單體,以枯基鉀作為引發(fā)劑,四氫呋喃(THF)作為聚合溶劑,通過(guò)陰離子聚合來(lái)進(jìn)行共聚物P的聚合。將具體的合成路線示于圖3。聚合物P僅制作了一種。制作的試樣的重均分子量Mw如下表3所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>(聚合物體的形成)接著,分別使如上所述制作的共聚物SP和聚合物H溶解于THF中,制作濃度為5重量n/。的共聚物SP溶液和聚合物H溶液。然后,將兩溶液混合使得共聚物SP與聚合物H為下表4所示的混合比率,然后將混合溶液注入容器中,通過(guò)自然干燥將THF揮發(fā)、除去,再經(jīng)過(guò)在真空下的干燥(一日)及熱處理(18(TC、24小時(shí)),形成薄膜狀的聚合物體。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表5<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>,對(duì)于比較例的聚合物體而言,使用SP-1作為共聚物SP,通過(guò)改變兩者的混合比率制作了四種(試樣A-lA-4)。表5中,與上述混合比率一起列出了共聚物SP與聚合物P的混合物中鏈段S的重量分?jǐn)?shù)、以及鏈段P與聚合物P的重量分?jǐn)?shù)的合計(jì)(該混合物中苯乙烯成分和2-乙烯基吡啶成分的重量分?jǐn)?shù)的合計(jì))、以及聚合物P相對(duì)于作為第一鏈段的鏈段P的重量比(Ph/Pb)。(聚合物體的評(píng)價(jià))通過(guò)透射電子顯微鏡(TEM)實(shí)施如上所述形成的聚合物體中的相分離結(jié)構(gòu)的確認(rèn)及觀察。在進(jìn)行TEM評(píng)價(jià)時(shí),為了獲得包含聚苯乙烯的區(qū)域(S區(qū)域)及包含聚2-乙烯基吡啶和聚4-羥基苯乙烯的區(qū)域(P-H區(qū)域)間的對(duì)照,準(zhǔn)備進(jìn)行了碘染色的非常薄的切片作為測(cè)定樣品。另外,對(duì)于比較例的聚合物體也準(zhǔn)備了同樣的切片作為測(cè)定樣品。將評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4圖8所示。另外,各圖中,各TEM觀察圖像的左下方記載的編號(hào)為試樣編號(hào)。另外,各試樣中形成的微相分離結(jié)構(gòu)的種類、以及各試樣中宏觀相分離結(jié)構(gòu)的形成的有無(wú)如下表6所示。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>※試樣A-lA-4為比較例如圖4圖8和表6所示,實(shí)施例的試樣l-l4-6中,全部形成了微相分離結(jié)構(gòu)而不產(chǎn)生宏觀相分離。即,即使在聚合物H的分子量大于共聚物SP中的鏈段P的分子量的情況下(試樣4-l4-6)、以及聚合物H相對(duì)于鏈段P的重量比(H/P)超過(guò)1.3的情況下、1.6以上的情況下、2.3以上的情況下、根據(jù)試樣該重量比(H/P)為10以上或者20以上的情況下,也可以不產(chǎn)生宏觀相分離而實(shí)現(xiàn)微相分離結(jié)構(gòu)。另外可知,通過(guò)變化重量比(H/P),能夠控制所形成的微相分離結(jié)構(gòu)。與此相對(duì),比較例的試樣A-l~A-4中,盡管混合分子量比鏈段P的分子量充分小的聚合物P,但是在聚合物P相對(duì)于鏈段P的重量比(Ph/Pb)為2.3的時(shí)刻(試樣A-4)產(chǎn)生宏觀相分離,失去均勻的微相分離結(jié)構(gòu)。對(duì)本發(fā)明而言,只要不脫離其精神及本質(zhì)的特征,可以應(yīng)用于其它實(shí)施方式。該說(shuō)明書所公開的實(shí)施方式只不過(guò)是對(duì)所有點(diǎn)的說(shuō)明,并不限定于這些。本發(fā)明的范圍不是上述說(shuō)明而是由附加的權(quán)利要求所示,與權(quán)利要求均等的意思及范圍內(nèi)的所有變更均包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性依照本發(fā)明,可提供一種與現(xiàn)有的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物的制造方法不同的方法,其可以提高所形成的微相分離結(jié)構(gòu)的自由度。通過(guò)本發(fā)明的制造方法得到的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體,根據(jù)其具體的結(jié)構(gòu)、以及使用的共聚物(I)和聚合物(II)的種類等,可以期待應(yīng)用于例如基于構(gòu)成相分離結(jié)構(gòu)的各區(qū)域的物性不同的、光學(xué)領(lǐng)域、電子領(lǐng)域、化學(xué)領(lǐng)域等各種領(lǐng)域。權(quán)利要求1.一種具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,將嵌段共聚物(I)和聚合物(II)利用熱熔融混合后使溫度降低或者在溶劑中混合后除去溶劑,其中,所述嵌段共聚物(I)包含具有相互不同的單體單元的2種以上的鏈段,作為所述鏈段,具有第一鏈段和與所述第一鏈段不相容的第二鏈段,所述第一鏈段包含具有能夠形成離子鍵和/或氫鍵的第一官能團(tuán)的單體單元;所述聚合物(II)在聚合物鏈的末端以外具有能夠與所述第一官能團(tuán)之間形成離子鍵和/或氫鍵的第二官能團(tuán),由此,利用所述第一與第二官能團(tuán)之間產(chǎn)生的離子鍵和/或氫鍵使所述第一鏈段與所述聚合物(II)在多點(diǎn)結(jié)合,同時(shí),使所述共聚物(I)與所述聚合物(II)的混合物發(fā)生微相分離,形成具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體,所述微相分離結(jié)構(gòu)包括含有相互結(jié)合的所述第一鏈段和所述聚合物(II)的區(qū)域、和含有所述第二鏈段的區(qū)域。2.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,通過(guò)控制所述聚合物(II)的分子量、和/或所述共聚物(I)與所述聚合物(II)的混合比率,控制所述相分離結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述相分離結(jié)構(gòu)為柱狀結(jié)構(gòu)、層狀結(jié)構(gòu)、球狀結(jié)構(gòu)或共連續(xù)結(jié)構(gòu)。4.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述共聚物(I)為包含具有相互不同的單體單元的二種鏈段的嵌段共聚物。5.如權(quán)利要求4所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述共聚物(I)是具有所述兩種鏈段各一個(gè)的二嵌段共聚物。6.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,只有一個(gè)所述鏈段具有所述第一官能團(tuán)。7.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述聚合物(II)為包含具有所述第二官能團(tuán)的單體單元的均聚物。8.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述第一和第二官能團(tuán)的組合為含氮的官能團(tuán)與含氧的官能團(tuán)的組合。9.如權(quán)利要求8所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述第一和第二官能團(tuán)的組合為選自氮雜苯基、二垸基氨基、氰基及嗎啉基中的至少一種與選自羥苯基、磺酸基及羧基中的至少一種的組合。10.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述第一和第二官能團(tuán)的組合為氮雜苯基與羥苯基的組合。11.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述共聚物(I)為(聚苯乙烯-聚2-乙烯基吡啶)二嵌段共聚物。12.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述聚合物(II)為聚(4-羥基苯乙烯)。13.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,所述聚合物(II)的分子量大于所述第一鏈段的分子量。14.如權(quán)利要求1所述的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法,其中,將所述共聚物(I)與所述聚合物(II)混合,使得所述聚合物(II)相對(duì)于所述第一鏈段的重量比超過(guò)1.3。15.通過(guò)權(quán)利要求1所述的制造方法得到的具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體。全文摘要本發(fā)明提供一種提高所形成的微相分離結(jié)構(gòu)的自由度的、具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物體的制造方法。其中,將包含2種以上的鏈段、且包括含有具備能夠形成離子鍵和/氫鍵的第一官能團(tuán)的單體單元的第一鏈段和與該鏈段不相容的第二鏈段的嵌段共聚物、與在聚合物鏈的末端以外具有能夠與第一官能團(tuán)之間形成離子鍵和/或氫鍵的第二官能團(tuán)的聚合物混合,通過(guò)離子鍵和/或氫鍵使第一鏈段與聚合物在多點(diǎn)結(jié)合,同時(shí)使共聚物與聚合物的混合物發(fā)生微相分離,從而形成包括含有相互結(jié)合的第一鏈段和聚合物的區(qū)域和含有第二鏈段的區(qū)域的聚合物體。文檔編號(hào)C08L25/18GK101688047SQ20088001055公開日2010年3月31日申請(qǐng)日期2008年3月24日優(yōu)先權(quán)日2007年3月28日發(fā)明者小西貴久,川口大輔,新谷卓司,松下裕秀,高野敦志申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社
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