JP2008037884A - Metal nano-particle dispersion and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the dispersion of metal nano-particles having high preservation stability and excellent dispersion stability, and a method for producing the same. <P>SOLUTION: This dispersion of metal nano-particles is provided by containing the dispersion of (X) a polymer compound having (a) a branched polyalkylene imine chain, (b) a hydrophilic segment and (c) a hydrophobic segment, and (Y) metal nano-particles. The method for producing the dispersion of metal nano-particles is provided by dispersing the polymer compound having (a) the branched polyalkylene imine chain, (b) hydrophilic segment and (c) hydrophobic segment with a solvent, then adding a metal salt or metal ion solution, reducing the metal ion to make the metal nano-particles. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、分岐状ポリアルキレンイミン鎖と親水性セグメントと疎水性セグメントとを含有する高分子化合物が溶媒中で形成する分散体に金属ナノ粒子が含有されてなる金属ナノ粒子分散体、及び該金属ナノ粒子分散体の製造方法に関する。   The present invention relates to a metal nanoparticle dispersion in which a metal nanoparticle is contained in a dispersion formed by a polymer compound containing a branched polyalkyleneimine chain, a hydrophilic segment, and a hydrophobic segment in a solvent, and The present invention relates to a method for producing a metal nanoparticle dispersion.

金属ナノ粒子は1〜数百ナノメートルの粒径を有するナノ粒子であり、その比表面積が著しく大きいことから、多分野から着目され、触媒、電子材料、磁気材料、光学材料、各種センサー、色材、医療検査用途等への応用が期待されている。しかしながら、金属がナノサイズまで小さくなると表面エネルギーが増大するため、粒子表面での融点降下が生じ、その結果、金属ナノ粒子同士の融着が起こりやすくなるため、保存安定性が悪くなる。金属ナノ粒子を安定化させるためには、該融着を防止するために保護剤で保護する必要がある。   Metal nanoparticles are nanoparticles having a particle size of 1 to several hundred nanometers, and their specific surface area is remarkably large. Therefore, they are attracting attention from many fields, and include catalysts, electronic materials, magnetic materials, optical materials, various sensors, colors Application to materials, medical examinations, etc. is expected. However, when the metal is reduced to a nano size, the surface energy increases, so that a melting point drop occurs on the particle surface. As a result, the metal nanoparticles tend to be fused with each other, resulting in poor storage stability. In order to stabilize the metal nanoparticles, it is necessary to protect them with a protective agent in order to prevent the fusion.

金属ナノ粒子の製造方法としては溶液法や気相法等があるが、いずれの場合にも前述のように保護剤の使用が不可欠であり、様々な保護剤が提案されてきた。保護剤としては、一般的に低分子量の界面活性剤よりも、例えば、ゼラチン、アルブミン等のたんぱく質や、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン等の水溶性高分子の方が保護力が高いことが知られている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、水溶性高分子を保護剤とする金属ナノ粒子は該保護剤同士の凝集が起こりやすいために、得られる金属ナノ粒子もまた凝集することが多く、保存安定性についての根本的な解決策とはならない。前記特許文献1においても、保護剤で保護した後、溶媒を除去して金属粉体として、使用する際に所望の溶剤に再分散させるという煩雑な手段を用いることで、保存安定性の問題の解決を図るものである。また一般に保護剤は、金属の表面に物理的又は化学的に吸着又は結合することで金属ナノ粒子を形成するものであるが、前記水溶性高分子は金属表面との結合力に乏しいため、金属ナノ粒子を安定に保護できないという欠点もある。   As a method for producing metal nanoparticles, there are a solution method, a gas phase method, and the like. In any case, the use of a protective agent is indispensable as described above, and various protective agents have been proposed. As protective agents, for example, proteins such as gelatin and albumin and water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol and polyvinyl pyrrolidone are generally known to have higher protective power than low molecular weight surfactants. (For example, refer to Patent Document 1). However, since metal nanoparticles using a water-soluble polymer as a protective agent tend to aggregate between the protective agents, the resulting metal nanoparticles often also aggregate, which is a fundamental solution for storage stability. It will not be. Also in the above-mentioned patent document 1, after protecting with a protective agent, by using a complicated means of removing the solvent and re-dispersing in a desired solvent when used as a metal powder, there is a problem of storage stability. It is a solution. In general, a protective agent is one that forms metal nanoparticles by physically or chemically adsorbing or bonding to the surface of the metal, but the water-soluble polymer is poor in binding force with the metal surface, so There is also a drawback that the nanoparticles cannot be protected stably.

金属ナノ粒子を安定に保護する試みとしては、例えば、ポリジエチルアミノエチルメタクリレート−ポリグリセロールモノメタクリレート−ポリエチレングリコール(PDEA−PGMA−PEG)のトリブロックコポリマーを使用した高分子会合体を使用する方法が開示されている(例えば、非特許文献1参照。)。該トリブロックコポリマーによる高分子会合体は、PDEA鎖がコア部、PEG鎖が水中への分散安定性を担うシェル層を形成し、その中間にPGMA鎖からなる中間層を有するものである。該会合体は、PDEA鎖中のアミノ基によりコア部に金属を取り込んで安定化し、該コア部周囲の中間層を形成するPGMA鎖の相互架橋により会合体形状を保持するものである。しかし、該会合体は、そのコアを形成するPDEA鎖が親水性のポリマー鎖であるため水中での会合力に乏しく、会合体形状を不安定にする要因を有している。また、コア部に金属を取り込むためには、実質的に会合体形状を保持している中間層の架橋密度を上げることができず、該会合体の保存安定性の向上には限界があった。   As an attempt to stably protect metal nanoparticles, for example, a method using a polymer aggregate using a triblock copolymer of polydiethylaminoethyl methacrylate-polyglycerol monomethacrylate-polyethylene glycol (PDEA-PGMA-PEG) is disclosed. (See, for example, Non-Patent Document 1). The polymer aggregate of the triblock copolymer has a PDEA chain as a core part and a PEG chain as a shell layer responsible for dispersion stability in water, and an intermediate layer composed of PGMA chains in the middle. The aggregate is stabilized by incorporating a metal into the core portion by an amino group in the PDEA chain and maintaining the shape of the aggregate by mutual cross-linking of the PGMA chains forming an intermediate layer around the core portion. However, since the PDEA chain that forms the core of the aggregate is a hydrophilic polymer chain, the aggregate has a poor association force in water and has a factor that makes the aggregate shape unstable. Further, in order to incorporate metal into the core portion, the cross-linking density of the intermediate layer substantially maintaining the aggregate shape cannot be increased, and there is a limit to improving the storage stability of the aggregate. .

安定したコアを有する分散体の例として、ポリスチレン粒子やポリメタクリル酸メチル粒子表面にポリアリルアミンやポリ(アミノエチルメタクリレートハイドロクロライド)等のアミノ基含有ポリマーをグラフトした高分子を用いた報告がある(例えば、非特許文献2、3、4参照。)。しかし、該高分子によって形成される分散体は主に溶媒中での分散安定性に寄与するシェル層に金属を取り込むことから、金属の還元・取り込みによる該シェル層のモルフォロジーが変化することにより分散安定性が不足し、更なる改良が求められている。   As an example of a dispersion having a stable core, there is a report using a polymer obtained by grafting an amino group-containing polymer such as polyallylamine or poly (aminoethyl methacrylate hydrochloride) on the surface of polystyrene particles or polymethyl methacrylate particles ( For example, refer nonpatent literature 2, 3, and 4.). However, the dispersion formed by the polymer mainly incorporates the metal into the shell layer that contributes to the dispersion stability in the solvent, so that the dispersion of the shell layer due to the reduction and incorporation of the metal changes the dispersion. Stability is insufficient and further improvement is required.

特開平8−027307号公報JP-A-8-027307 S.Liu,J.V.M.Weaver,M.Save,S.P.Armes,Langmuir,2002,18,8350.S. Liu, J .; V. M.M. Weaver, M .; Save, S.M. P. Armes, Langmuir, 2002, 18, 8350. J.H.Youk,Polymer,2003,44,5053.J. et al. H. Youk, Polymer, 2003, 44, 5053. G.Sharma,M.Ballauff,Macromolecular Rapid Communications,2004,25,547.G. Sharma, M .; Ballauff, Macromolecular Rapid Communications, 2004, 25, 547.

本発明が解決しようとする課題は、高い保存安定性と、優れた分散安定性とを有する金属ナノ粒子分散体とその製造方法を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to provide a metal nanoparticle dispersion having high storage stability and excellent dispersion stability and a method for producing the same.

本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討した結果、高い分散性を有するセグメント、金属ナノ粒子を固定化したり、還元したりすることが可能なセグメント、及び会合体の会合力を長く保持することに寄与するセグメントの3つのセグメントを有する高分子化合物を用いると、溶媒中で安定な分散体が得られ、該分散体中で金属ナノ粒子が安定して存在でき、前記性能を有する金属ナノ粒子分散体が得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have made it possible to lengthen the associating force of segments having high dispersibility, segments capable of fixing or reducing metal nanoparticles, and aggregates. When a polymer compound having three segments that contribute to holding is used, a stable dispersion can be obtained in a solvent, and the metal nanoparticles can be stably present in the dispersion and have the above performance. The inventors have found that a metal nanoparticle dispersion can be obtained, and have completed the present invention.

すなわち本発明は、分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)と、親水性セグメント(b)と、疎水性セグメント(c)とを有する高分子化合物(X)が溶媒中で形成する分散体中に金属ナノ粒子(Y)を含有することを特徴とする金属ナノ粒子分散体を提供するものである。   That is, the present invention provides a metal in a dispersion formed by a polymer compound (X) having a branched polyalkyleneimine chain (a), a hydrophilic segment (b), and a hydrophobic segment (c) in a solvent. The present invention provides a metal nanoparticle dispersion characterized by containing nanoparticles (Y).

さらに本発明は、分岐状ポリアルキレンイミン鎖と、親水性セグメントと、疎水性セグメントとを有する高分子化合物を溶媒中で分散体とした後、金属の塩又は金属のイオン溶液を加え、金属イオンを還元し金属をナノ粒子として安定化することを特徴とする金属ナノ粒子分散体の製造方法をも提供するものである。   Further, in the present invention, a polymer compound having a branched polyalkyleneimine chain, a hydrophilic segment, and a hydrophobic segment is dispersed in a solvent, and then a metal salt or a metal ion solution is added to form a metal ion. The present invention also provides a method for producing a metal nanoparticle dispersion, characterized in that the metal is stabilized as nanoparticles.

本発明の金属ナノ粒子分散体は、分岐状ポリアルキレンイミン鎖の強い還元能力、配位結合力や静電的な相互作用によって金属イオンを還元するとともにナノ粒子として分散体中に固定化することが可能である。このようなポリアルキレンイミンの機能に伴って、該分岐状ポリアルキレンイミン鎖の収縮等に伴う分散体のモルフォロジーに変化が生じても、分散体を形成する高分子化合物中の親水性セグメントと疎水性セグメントとが、溶媒との高い親和力と、前記セグメント間の相互作用による強い会合力によって優れた自己組織化能力を発現するため、分散体としての分散安定性を損なうことがなく、溶媒中で長期に渡り安定な分散状態を保持できる。   The metal nanoparticle dispersion of the present invention is capable of reducing metal ions by the strong reducing ability, coordination bonding force and electrostatic interaction of the branched polyalkyleneimine chain, and immobilizing them in the dispersion as nanoparticles. Is possible. Even if there is a change in the morphology of the dispersion due to the shrinkage of the branched polyalkyleneimine chain or the like due to the function of the polyalkyleneimine, the hydrophilic segment and hydrophobicity in the polymer compound forming the dispersion The high-affinity segment expresses an excellent self-organization ability due to a high affinity with the solvent and a strong associating force due to the interaction between the segments, so that the dispersion stability as a dispersion is not impaired, and in the solvent A stable dispersion state can be maintained for a long time.

また本発明の金属ナノ粒子分散体は、1個の金属ナノ粒子を1個の分散体中に保持することも可能であるが、複数個の金属ナノ粒子を固定化することも可能であり、その量は容易に調整可能である。従って本発明の金属ナノ粒子分散体は、比表面積が大きい、表面エネルギーが高い、プラズモン吸収を有する等の金属ナノ粒子としての特徴、さらに自己組織化高分子分散体が有する分散安定性、保存安定性等の性質を効率よく発現でき、導電性ペースト等として求められる、種々の化学的、電気的、磁気的性能を兼備し、多岐にわたる分野、例えば触媒、電子材料、磁気材料、光学材料、各種センサー、色材、医療検査用途等への応用が可能である。   The metal nanoparticle dispersion of the present invention can hold one metal nanoparticle in one dispersion, but can also immobilize a plurality of metal nanoparticles, The amount can be easily adjusted. Therefore, the metal nanoparticle dispersion of the present invention has characteristics as metal nanoparticles such as a large specific surface area, high surface energy, and plasmon absorption, and further, the dispersion stability and storage stability of the self-assembled polymer dispersion. It is possible to efficiently develop properties such as properties, and has various chemical, electrical, and magnetic performances required for conductive pastes, etc., and in various fields such as catalysts, electronic materials, magnetic materials, optical materials, various types Applications to sensors, color materials, medical examinations, etc. are possible.

本発明の金属ナノ粒子分散体は、分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)と、親水性セグメント(b)と、疎水性セグメント(c)とを含有する高分子化合物(X)が溶媒中で形成する分散体中に、金属ナノ粒子(Y)を含有するものである。   In the metal nanoparticle dispersion of the present invention, a polymer compound (X) containing a branched polyalkyleneimine chain (a), a hydrophilic segment (b), and a hydrophobic segment (c) is formed in a solvent. In this dispersion, the metal nanoparticles (Y) are contained.

本発明において使用する高分子化合物(X)を構成する分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)は、該鎖中のアルキレンイミン単位が金属又は金属イオンと配位結合可能であることから、金属をナノ粒子として固定化できる高分子鎖である。その構造は二級アミンのアルキレンイミン単位を主な繰り返し単位とし、更に分岐構造を含むものである。分岐部分の構造は特に限定されるものではなく、一般に市販されている分岐状ポリアルキレンイミンは3級アミンによって分岐状となっており、そのまま、本発明で使用する高分子化合物(X)の原料として用いる事ができる。   In the branched polyalkyleneimine chain (a) constituting the polymer compound (X) used in the present invention, the alkyleneimine unit in the chain can be coordinated with a metal or a metal ion. It is a polymer chain that can be immobilized as particles. The structure includes a secondary amine alkyleneimine unit as a main repeating unit and further includes a branched structure. The structure of the branched portion is not particularly limited, and a commercially available branched polyalkyleneimine is branched by a tertiary amine, and is used as it is as a raw material for the polymer compound (X) used in the present invention. Can be used as

後述する金属ナノ粒子分散体の製造方法で本発明の該分散体を得る場合、その粒径は用いる高分子化合物(X)の分子量や分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)の分岐度だけではなく、該高分子化合物(X)を構成する各成分、即ち、分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)、後述する親水性セグメント(b)、後述する疎水性セグメント(c)の構造や組成比によっても影響を受ける。同じ分子量の分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)である場合には、分岐度が小さいと得られる分散体の粒径が大きく、分岐度の向上に伴って粒径が小さくなる傾向がある。   When the dispersion of the present invention is obtained by the method for producing a metal nanoparticle dispersion described below, the particle size is not limited to the molecular weight of the polymer compound (X) used and the degree of branching of the branched polyalkyleneimine chain (a). Depending on the structure and composition ratio of each component constituting the polymer compound (X), that is, the branched polyalkyleneimine chain (a), the hydrophilic segment (b) described later, and the hydrophobic segment (c) described later. to be influenced. In the case of the branched polyalkyleneimine chain (a) having the same molecular weight, the particle size of the resulting dispersion is large when the degree of branching is small, and the particle size tends to decrease as the degree of branching increases.

安定した分散性を保持できる望ましい粒径の金属ナノ粒子分散体が得られる点からは、分岐度を(3級アミン)/(全てのアミン)のモル比で示すと1〜49/100の範囲であり、工業的な製造面、入手のし易さ等も鑑みるとより好ましい範囲は15〜40/100である。   From the viewpoint of obtaining a metal nanoparticle dispersion having a desirable particle size capable of maintaining stable dispersibility, the branching degree is expressed in a range of 1 to 49/100 in terms of (tertiary amine) / (all amines). In view of industrial production, availability, etc., a more preferable range is 15 to 40/100.

分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)の重合度としては特に限定されるものではないが、低すぎると、高分子化合物(X)の分散体中に含有する金属ナノ粒子の量やその安定的な保持が不十分であり、高すぎると高分子化合物(X)が巨大な会合体となるため、保存安定性に支障をきたすこととなる。従って、得られる金属ナノ粒子分散体中の金属ナノ粒子の固定化能力や分散体の粒径の巨大化を防ぐ能力等がより優れた金属ナノ粒子分散体を得るためには、前記分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)の重合度としては通常1〜10,000の範囲であり、3〜3,000の範囲であることが好ましく、5〜1,000の範囲であることがより好ましい。   The degree of polymerization of the branched polyalkyleneimine chain (a) is not particularly limited, but if it is too low, the amount of metal nanoparticles contained in the dispersion of the polymer compound (X) and its stable If the retention is insufficient, and the polymer compound (X) is too high, the polymer compound (X) becomes a huge aggregate, which impedes storage stability. Therefore, in order to obtain a metal nanoparticle dispersion having a better ability to immobilize metal nanoparticles in the obtained metal nanoparticle dispersion and to prevent the dispersion from becoming too large, the branched polymer is obtained. The degree of polymerization of the alkyleneimine chain (a) is usually in the range of 1 to 10,000, preferably in the range of 3 to 3,000, and more preferably in the range of 5 to 1,000.

前記分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)は一般的に市販、又は合成可能なものであれば、特に限定されることなく使用することができるが、工業的な入手の容易さ等から、ポリエチレンイミン鎖、ポリプロピレンイミン鎖であることが好ましい。   The branched polyalkyleneimine chain (a) can be used without particular limitation as long as it is generally commercially available or can be synthesized, but from the viewpoint of industrial availability, polyethyleneimine The chain is preferably a polypropyleneimine chain.

本発明において使用する高分子化合物(X)を構成する親水性セグメント(b)は、該高分子化合物(X)を水等の親水性溶媒中に分散した場合には、溶媒との高い親和性を有し、分散体を形成した際に分散安定性を保持するセグメントである。また疎水性溶媒中に分散した場合は、該親水性セグメント(b)の分子内又は分子間相互の強い会合力により、分散体のコアを形成する役割を有する。親水性セグメント(b)の重合度としては特に限定されるものではないが、親水性溶媒中に分散させる場合は、重合度が低すぎると分散安定性が悪化し、高すぎると分散体同士が凝集してしまう可能性が考えられ、また疎水性溶媒中に分散させる場合は、重合度が低すぎると分散体の会合力が乏しくなり、高すぎると溶媒との親和性を保持できなくなる。これらの観点から、親水性セグメント(b)の重合度としては通常1〜10,000であり、3〜3,000であることが好ましく、製造方法の容易さ等の点から5〜1,000であることがより好ましい。さらにポリオキシアルキレン鎖である場合の重合度としては5〜500であることが特に好ましい。   The hydrophilic segment (b) constituting the polymer compound (X) used in the present invention has a high affinity for the solvent when the polymer compound (X) is dispersed in a hydrophilic solvent such as water. And a segment that maintains dispersion stability when a dispersion is formed. Further, when dispersed in a hydrophobic solvent, the hydrophilic segment (b) has a role of forming a core of the dispersion due to a strong associative force within the molecule or between the molecules. The degree of polymerization of the hydrophilic segment (b) is not particularly limited, but when dispersed in a hydrophilic solvent, if the degree of polymerization is too low, the dispersion stability is deteriorated, and if too high, the dispersions are dispersed. There is a possibility of aggregation, and when dispersed in a hydrophobic solvent, if the degree of polymerization is too low, the associating power of the dispersion becomes poor, and if it is too high, the affinity with the solvent cannot be maintained. From these viewpoints, the degree of polymerization of the hydrophilic segment (b) is usually 1 to 10,000, preferably 3 to 3,000, and 5 to 1,000 from the viewpoint of ease of production. It is more preferable that Furthermore, the polymerization degree in the case of a polyoxyalkylene chain is particularly preferably 5 to 500.

親水性セグメント(b)は一般的に市販、又は合成可能な親水性のポリマー鎖からなるものであれば特に限定されることなく使用することができる。特に親水性溶媒中では、安定性に優れた分散体が得られる点から、ノニオン性のポリマーからなるものであることが好ましい。   The hydrophilic segment (b) can be used without particular limitation as long as it is generally composed of a hydrophilic polymer chain that is commercially available or can be synthesized. In particular, in a hydrophilic solvent, a nonionic polymer is preferable because a dispersion having excellent stability can be obtained.

親水性セグメント(b)としては、例えば、ポリオキシエチレン鎖、ポリオキシプロピレン鎖等のポリオキシアルキレン鎖、ポリビニルアルコール、部分けん化ポリビニルアルコール等のポリビニルアルコール類からなるポリマー鎖、ポリヒドロキシエチルアクリレート、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート等の水溶性のポリ(メタ)アクリル酸エステル類からなるポリマー鎖、ポリアセチルエチレンイミン、ポリアセチルプロピレンイミン、ポリプロピオニルエチレンイミン、ポリプロピオニルプロピレンイミン等の親水性置換基を有するポリアシルアルキレンイミン鎖、ポリアクリルアミド、ポリイソプロピルアクリルアミド、ポリビニルピロリドン等のポリアクリルアミド類からなるポリマー鎖等を挙げることができ、これらの中でも、安定性に特に優れた分散体が得られ、また、工業的入手が容易である点から、ポリオキシアルキレン鎖であることが好ましい。   Examples of the hydrophilic segment (b) include polyoxyalkylene chains such as polyoxyethylene chains and polyoxypropylene chains, polymer chains composed of polyvinyl alcohols such as polyvinyl alcohol and partially saponified polyvinyl alcohol, polyhydroxyethyl acrylate, Polymer chains composed of water-soluble poly (meth) acrylic esters such as hydroxyethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, polyacetylethyleneimine, polyacetylpropyleneimine, polypropionylethyleneimine, polypropionylpropyleneimine Polyacylalkyleneimine chains having hydrophilic substituents such as polyacrylamide, polyisopropylacrylamide, polyvinyl pyrrolidone, etc. Examples thereof include polymer chains composed of acrylamides. Among these, polyoxyalkylene chains are preferable because a dispersion having particularly excellent stability is obtained and industrial availability is easy. .

本発明において使用する高分子化合物(X)を構成する疎水性セグメント(c)は、該高分子化合物(X)を水等の親水性溶媒中に分散した場合には、分子内又は分子間相互の強い会合力により、分散体のコアを形成し、安定な分散体を形成する役割を有する。また疎水性溶媒中に分散した場合は、溶媒との高い親和性を有し、分散体を形成した際の分散安定性を保持するセグメントである。   When the polymer compound (X) is dispersed in a hydrophilic solvent such as water, the hydrophobic segment (c) constituting the polymer compound (X) used in the present invention is intermolecular or intermolecularly interlinked. Due to the strong associative force, the core of the dispersion is formed and has a role of forming a stable dispersion. Further, when dispersed in a hydrophobic solvent, the segment has a high affinity with the solvent and retains the dispersion stability when a dispersion is formed.

疎水性セグメント(c)は一般的に市販、又は合成可能な疎水性の化合物の残基からなるものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、ポリスチレン、ポリメチルスチレン、ポリクロロメチルスチレン、ポリブロモメチルスチレン等のポリスチレン類、ポリアクリル酸メチルエステル、ポリメタクリル酸メチルエステル、ポリアクリル酸2−エチルヘキシルエステル、ポリメタクリル酸2−エチルヘキシルエステル等の非水溶性のポリ(メタ)アクリル酸エステル類、ポリベンゾイルエチレンイミン、ポリベンゾイルプロピレンイミン、ポリ(メタ)アクリロイルエチレンイミン、ポリ(メタ)アクリロイルプロピレンイミン、ポリ〔N−{3−(パーフルオロオクチル)プロピオニル}エチレンイミン〕、ポリ〔N−{3−(パーフルオロオクチル)プロピオニル}プロピレンイミン〕等の疎水性置換基を有するポリアシルアルキレンイミン類のポリマーの残基や、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂の残基等が挙げられ、単独の化合物の残基でも、2種以上の異なる化合物を予め反応させて得られる化合物の残基であっても良い。   The hydrophobic segment (c) can be used without particular limitation as long as it is composed of residues of hydrophobic compounds that are generally commercially available or can be synthesized. For example, polystyrenes such as polystyrene, polymethylstyrene, polychloromethylstyrene, polybromomethylstyrene, polyacrylic acid methyl ester, polymethacrylic acid methyl ester, polyacrylic acid 2-ethylhexyl ester, polymethacrylic acid 2-ethylhexyl ester, etc. Water-insoluble poly (meth) acrylic acid esters, polybenzoylethyleneimine, polybenzoylpropyleneimine, poly (meth) acryloylethyleneimine, poly (meth) acryloylpropyleneimine, poly [N- {3- (perfluoro Octyl) propionyl} ethyleneimine], poly [N- {3- (perfluorooctyl) propionyl} propyleneimine] and the like polymer residues of polyacylalkyleneimines having a hydrophobic substituent, Epoxy resins, polyurethanes, include such residues of the resin and polycarbonate, also a residue of a single compound or a residue of a compound obtained by previously reacting the two or more different compounds.

前記エポキシ樹脂としては、市販、又は合成可能なものであれば特に限定されることなく使用することができる。例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂、テトラメチルビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールAノボラック型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラフェニルエタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン−フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトールノボラック型エポキシ樹脂、ナフトールアラルキル型エポキシ樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック型エポキシ樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂型エポキシ樹脂、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂、特開2003−201333号記載のキサンテン型エポキシ樹脂等が挙げられ、単独で用いてもよく、2種以上を混合してもよい。これらの中でも、得られる金属ナノ粒子分散体を導電ペーストとして用いた際に、基板との密着性に優れる等の観点から、ビスフェノールA型エポキシ樹脂の残基であることが好ましく、親水性溶媒中での会合力が強く、分散安定性・保存安定性に優れる分散体が得られる点から、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂等の3官能以上のエポキシ樹脂の残基であることが好ましい。また、これらのエポキシ樹脂は、そのまま高分子化合物(X)の原料としても良く、更には目的とする高分子化合物(X)の構造等に応じて、種々の変性を加えたものであっても良い。   The epoxy resin is not particularly limited as long as it is commercially available or can be synthesized. For example, bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, naphthalene type epoxy resin, naphthalene type tetrafunctional epoxy resin, tetramethylbiphenyl type epoxy resin, phenol novolac type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, Bisphenol A novolac type epoxy resin, triphenylmethane type epoxy resin, tetraphenylethane type epoxy resin, dicyclopentadiene-phenol addition reaction type epoxy resin, phenol aralkyl type epoxy resin, naphthol novolak type epoxy resin, naphthol aralkyl type epoxy resin, Naphthol-phenol co-condensed novolak epoxy resin, Naphthol-cresol co-condensed novolac epoxy resin, Aromatic hydrocarbon form Aldehyde resin modified phenol resin type epoxy resin, a biphenyl novolak type epoxy resin, a xanthene type epoxy resins described in JP-2003-201333, may be used alone, or may be a mixture of two or more. Among these, when the obtained metal nanoparticle dispersion is used as a conductive paste, it is preferably a residue of a bisphenol A type epoxy resin from the viewpoint of excellent adhesion to a substrate, and the like in a hydrophilic solvent. From the viewpoint of obtaining a dispersion having a strong associative strength and excellent dispersion stability and storage stability, it is preferably a residue of a trifunctional or higher functional epoxy resin such as a naphthalene type tetrafunctional epoxy resin. In addition, these epoxy resins may be used as raw materials for the polymer compound (X) as they are, and may be modified with various modifications according to the structure of the target polymer compound (X). good.

前記ポリウレタンとしては、市販、又は合成可能なものであれば特に限定されることなく使用することができる。一般にポリウレタンはポリオールとポリイソシアネートとを付加反応させて得られるポリマーである。前記ポリオールとしては、例えば、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリプロピレングリゴール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリカーボネートジオール、ビスフェノールA、ビスフェノールF、4,4’−ジヒドロキシビフェニル、3,3’,5,5’−テトラメチルビフェニル−4,4’−ジオール、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、n−ヘキサンジオール、シクロヘキサンジオール、メチルペンタンジオール、ポリブタジエンジポリオール、トリメチロールプロパン、ジヒドロキシベンゼン、2官能以上のグリシジル基を有する化合物、及び上記エポキシ樹脂から変性した化合物等が挙げられ、単独でも2種以上を混合して用いても良い。   The polyurethane can be used without particular limitation as long as it is commercially available or can be synthesized. In general, polyurethane is a polymer obtained by addition reaction of polyol and polyisocyanate. Examples of the polyol include propylene glycol, neopentyl glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, polyester polyol, polycaprolactone polyol, polycarbonate diol, bisphenol A, bisphenol F, 4,4′-dihydroxybiphenyl, 3, 3 ′, 5,5′-tetramethylbiphenyl-4,4′-diol, phenol novolak, cresol novolak, propanediol, butanediol, pentanediol, n-hexanediol, cyclohexanediol, methylpentanediol, polybutadiene dipolyol, Modified from trimethylolpropane, dihydroxybenzene, difunctional or higher functional glycidyl group, and the above epoxy resin Mentioned compounds, etc., may be used in either singly or in combination.

また、ポリイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン、ヘキサメチレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート、テトラメチルキシレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、ヘキサメチンジイソシアネート、ダイマー酸ジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられ、単独でも、2種以上を混合して用いても良い。   Examples of the polyisocyanate include diphenylmethane diisocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, bis (isocyanate methyl) cyclohexane, hexamethylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate, tetramethylxylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, hydrogenated xylylene. Examples include diisocyanate, dicyclohexylmethane diisocyanate, hexamethine diisocyanate, dimer acid diisocyanate, norbornene diisocyanate, and trimethylhexamethylene diisocyanate. These may be used alone or in admixture of two or more.

これらの中でも、得られる金属ナノ粒子分散体を導電ペーストとして用いた際に、無機材料系、又はハイブリッド系材料等からなる種々の基盤との密着性に優れる等の観点から、ポリオールとしては、ポリプロピレングリコール、ビスフェノールA型エポキシ樹脂変性ポリオール等が好ましく、ポリイソシアネートとしては、ヘキサメチレンジイソシアネート、ビス(イソシアネートメチル)シクロヘキサン等が好ましく、これら好ましい原料を組み合わせて得られるポリウレタンを用いる事が最も好ましい。また、これらのポリウレタンは、そのまま高分子化合物(X)の原料としても良く、更には目的とする高分子化合物(X)の構造等に応じて、種々の変性を加えたものであっても良い。   Among these, when the obtained metal nanoparticle dispersion is used as a conductive paste, from the viewpoint of excellent adhesion to various substrates composed of inorganic materials or hybrid materials, the polyol may be polypropylene. Glycols, bisphenol A type epoxy resin-modified polyols and the like are preferable, and polyisocyanates are preferably hexamethylene diisocyanate, bis (isocyanate methyl) cyclohexane, and most preferably polyurethane obtained by combining these preferable raw materials. In addition, these polyurethanes may be used as raw materials for the polymer compound (X) as they are, and may further be modified according to the structure of the target polymer compound (X). .

前記ポリカーボネート類としては、市販、又は合成可能なものであれば特に限定されることなく使用することができる。一般にポリカーボネートはビスフェノールAとホスゲン、又はジフェニルカーボネート等との縮合反応から製造されるポリマーである。前記ポリカーボネート類とはポリカーボネートが代表例であるが、ポリカーボネート類の原料であるビスフェノールAの代わりに、前記ポリウレタン類の原料であるポリオールで例示した種々の原料を用いて製造できる種々のカーボネート系ポリマーも、ポリカーボネート類の例として挙げることができる。   The polycarbonates are not particularly limited as long as they are commercially available or can be synthesized. In general, polycarbonate is a polymer produced from a condensation reaction between bisphenol A and phosgene, diphenyl carbonate, or the like. Polycarbonate is a typical example of the polycarbonates, but various carbonate-based polymers that can be produced using various raw materials exemplified by polyols that are raw materials of the polyurethanes instead of bisphenol A, which is a raw material of polycarbonates, are also available. Examples of polycarbonates can be mentioned.

これらの中でも、得られる金属ナノ粒子分散体を導電ペーストとして用いた際に、ポリカーボネート基板をはじめとし、種々の基盤との密着性に優れる等の観点から、ポリカーボネートが好ましい。また、これらのポリカーボネート類は、そのまま高分子化合物(X)の原料としても良く、更には目的とする高分子化合物(X)の構造等に応じて、種々の変性を加えたものであっても良い。   Among these, when the obtained metal nanoparticle dispersion is used as a conductive paste, polycarbonate is preferable from the viewpoint of excellent adhesion to various substrates such as a polycarbonate substrate. In addition, these polycarbonates may be used as raw materials for the polymer compound (X) as they are, and may further be modified according to the structure of the target polymer compound (X). good.

以上に挙げた疎水性セグメント(c)のなかでも、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリカーボネート、疎水性の置換基を有するポリアシルアルキレンイミンから選ばれる一種以上の化合物の残基は、原料として用いるそれぞれの化合物の工業的入手容易性、取り扱いの容易さだけでなく、高分子化合物(X)としたときの疎水性会合力の高さ等、総合的に判断して好ましい疎水性セグメントであり、特に高分子化合物(X)の工業的製法に優れ、且つ、コスト面、入手の容易さ等から、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、エポキシ樹脂類、ポリウレタン類の残基であることがより好ましく、エポキシ樹脂類の残基であることが最も好ましい。   Among the hydrophobic segments (c) listed above, one or more compounds selected from polystyrene, poly (meth) acrylic acid ester, epoxy resin, polyurethane, polycarbonate, and polyacylalkyleneimine having a hydrophobic substituent. Residues are comprehensively determined not only from the industrial availability and ease of handling of each compound used as a raw material, but also from the high hydrophobic associative power of the polymer compound (X). It is a preferable hydrophobic segment, and is particularly excellent in the industrial production method of the polymer compound (X), and from the viewpoint of cost, availability, etc., polystyrene, poly (meth) methyl acrylate, epoxy resins, polyurethanes. It is more preferably a residue, and most preferably a residue of epoxy resins.

また、疎水性セグメント(c)の重合度としては特に限定されるものではないが、親水性溶媒中に分散させる場合は、低すぎると分散安定性が悪化し、高すぎると分散体同士が凝集してしまう可能性が考えられ、また疎水性溶媒中に分散させる場合は、低すぎると分散体の分散性が乏しくなり、高すぎると溶媒との親和性が保持できなくなる。これらの観点から、疎水性セグメント(c)の重合度としては通常1〜10,000であり、ポリスチレン類、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、疎水性置換基を有するポリアシルアルキレンイミン類等の場合には3〜3,000であることが好ましく、10〜1,000であることがより好ましい。また、エポキシ樹脂類、ポリウレタン類、ポリカーボネート類等の樹脂の残基からなる場合は、その重合度としては通常1〜50であり、1〜30であることが好ましく、特に1〜20であることが好ましい。   Further, the degree of polymerization of the hydrophobic segment (c) is not particularly limited, but when dispersed in a hydrophilic solvent, the dispersion stability deteriorates if it is too low, and the dispersion aggregates if it is too high. In the case of dispersing in a hydrophobic solvent, if the dispersion is too low, the dispersibility of the dispersion becomes poor, and if it is too high, the affinity with the solvent cannot be maintained. From these viewpoints, the polymerization degree of the hydrophobic segment (c) is usually 1 to 10,000, such as polystyrenes, poly (meth) acrylic acid esters, polyacylalkyleneimines having a hydrophobic substituent, and the like. In some cases, it is preferably 3 to 3,000, more preferably 10 to 1,000. Moreover, when it consists of resin residues, such as epoxy resins, polyurethanes, and polycarbonates, the degree of polymerization is usually 1-50, preferably 1-30, particularly 1-20. Is preferred.

本発明で用いる高分子化合物(X)は、前述の分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)と、親水性セグメント(b)と、疎水性セグメント(c)とが結合した化合物であり、好ましくは、親水性セグメント(b)と疎水性セグメント(c)が分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)に結合している構造を有するものであり、金属を金属ナノ粒子として分散体中に固定化し、溶媒中で分散安定性と保存安定性の高い分散体を形成できる能力を有している。   The polymer compound (X) used in the present invention is a compound in which the aforementioned branched polyalkyleneimine chain (a), the hydrophilic segment (b), and the hydrophobic segment (c) are bonded. The hydrophilic segment (b) and the hydrophobic segment (c) have a structure in which they are bonded to the branched polyalkyleneimine chain (a), and the metal is immobilized in the dispersion as metal nanoparticles, And has the ability to form a dispersion having high dispersion stability and storage stability.

本発明で用いる高分子化合物(X)の製造方法としては、特に限定されるものではないが、設計どおりの高分子化合物(X)を容易に合成可能である点から、下記の方法によるものが好ましい。   The production method of the polymer compound (X) used in the present invention is not particularly limited, but the following method is used because the polymer compound (X) as designed can be easily synthesized. preferable.

分岐状ポリアルキレンイミン鎖は前述したとおり、市販又は合成したものを好適に用いることができる。   As described above, commercially available or synthesized branched polyalkyleneimine chains can be suitably used.

分岐状ポリアルキレンイミン鎖の合成は種々な方法で行ってよく、特に限定されるものではないが、一般的にはエチレンイミンを酸触媒を用いて開環重合させる方法が挙げられる。分岐状ポリエチレンイミンの末端は1級アミンとなっているため、親水性セグメント、及び疎水性セグメントが1級アミンと反応する官能基を有したものであれば、逐次、或いは同時に反応させることによって、本発明で用いる事ができる高分子化合物を合成することができる。1級アミンと反応する官能基としては、特に限定されるものではなく、例えば、アルデヒド基、カルボキシル基、イソシアネート基、トシル基、エポキシ基、グリシジル基、イソチオシアネート基、ハロゲン、酸クロライド、スルホン酸クロライド等が挙げられる。なかでもカルボキシル基、イソシアネート基、トシル基、エポキシ基、グリシジル基は反応性、取扱い易さ等、製法上有利であり、好ましい官能基である。   The synthesis of the branched polyalkyleneimine chain may be carried out by various methods, and is not particularly limited, but generally includes a method of ring-opening polymerization of ethyleneimine using an acid catalyst. Since the terminal of the branched polyethyleneimine is a primary amine, if the hydrophilic segment and the hydrophobic segment have a functional group that reacts with the primary amine, by reacting sequentially or simultaneously, A polymer compound that can be used in the present invention can be synthesized. The functional group that reacts with the primary amine is not particularly limited. For example, aldehyde group, carboxyl group, isocyanate group, tosyl group, epoxy group, glycidyl group, isothiocyanate group, halogen, acid chloride, sulfonic acid Examples include chloride. Of these, a carboxyl group, an isocyanate group, a tosyl group, an epoxy group, and a glycidyl group are advantageous in terms of production, such as reactivity and ease of handling, and are preferred functional groups.

また1級アミンと直接反応する官能基でなくとも、種々の処理を行うことによって1級アミンと反応可能な官能基にできるものであれば良く、例えば、ヒドロキシル基を有するものであれば、これをグリシジル化する等の手法でポリエチレンイミン鎖と反応させても良い。更には、分岐状ポリアルキレンアミン鎖の1級アミンを、親水性セグメント、または疎水性セグメントが有する官能基と反応可能な他の官能基に変換する処理を施した後、これらを反応させて高分子化合物(X)を合成することも可能である。   In addition, the functional group that can react with the primary amine is not limited to the functional group that directly reacts with the primary amine, but may be any functional group that can react with the primary amine by performing various treatments. May be reacted with a polyethyleneimine chain by a technique such as glycidylation. Furthermore, after the primary amine of the branched polyalkyleneamine chain is converted to other functional groups capable of reacting with the functional group of the hydrophilic segment or the hydrophobic segment, these are reacted to increase the functionality. It is also possible to synthesize the molecular compound (X).

更にまた、予め、分岐状ポリアルキレンイミン鎖とノニオン性の親水性ポリマーとを反応させて得られる化合物を水性媒体中に溶解又は分散し、ここに、ラジカル開始剤と、疎水性セグメントを誘導するラジカル重合性モノマーとを加え、ラジカル重合を行なうことによって、本発明で用いる高分子化合物(X)の水分散体を得ることもできる。この手法は、過酸化物等のラジカル開始剤とアミノ基との相互作用等によりアミノ基に発生したラジカル開始点、或いはラジカル開始剤から発生したラジカルがアミノ基への連鎖移動等によって、アミノ基に発生したラジカル開始点より前記ラジカル重合性モノマーが重合することによって、分岐状ポリアルキレンイミン鎖とノニオン性の親水性ポリマーとを反応させて得られる化合物に疎水性セグメントを導入するものである。ここで用いる事ができるラジカル重合性モノマーとしては、例えば、スチレン、2−メチルスチレン、3−メチルスチレン等のスチレン類、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸ブチル等の(メタ)アクリル酸エステル類が挙げられ、工業的入手容易性と、取り扱い容易性の観点から、スチレン、(メタ)アクリル酸メチルを用いる事が好ましい。   Furthermore, a compound obtained by reacting a branched polyalkyleneimine chain with a nonionic hydrophilic polymer in advance is dissolved or dispersed in an aqueous medium, where a radical initiator and a hydrophobic segment are derived. An aqueous dispersion of the polymer compound (X) used in the present invention can be obtained by adding a radical polymerizable monomer and performing radical polymerization. This technique is based on the radical starting point generated in the amino group due to the interaction between the radical initiator such as peroxide and the amino group, or the chain generated by the radical generated from the radical initiator to the amino group. Hydrophobic segments are introduced into a compound obtained by reacting a branched polyalkyleneimine chain with a nonionic hydrophilic polymer by polymerizing the radical polymerizable monomer from the radical starting point generated in the reaction. Examples of radical polymerizable monomers that can be used here include styrenes such as styrene, 2-methylstyrene, and 3-methylstyrene, methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, and (meth) acrylic acid. (Meth) acrylic acid esters such as butyl may be mentioned, and styrene and methyl (meth) acrylate are preferably used from the viewpoints of industrial availability and ease of handling.

高分子化合物(X)の代表的な合成例を記す。
(I)分岐状ポリアルキレンイミンは市販品を用い、親水性ポリマーとしてはポリエチレングリコールモノメチルエーテルのトシル体を用いる。該親水性ポリマーは例えば、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルとトシルクロライドを極性溶媒中、ピリジンの存在下で反応させることによって得ることができる。疎水性ポリマーとしては末端にエポキシ基を有するエポキシ樹脂を用いる。この組み合わせの場合には、はじめにポリエチレンイミンを極性溶媒に溶解し、炭酸カリウム等のアルカリ存在下で、ポリエチレングリコールモノメチルエーテルのトシル体と100℃で反応させ、ポリエチレングリコールとポリエチレンイミン構造を有する化合物を合成し、この後、アセトンとメタノールとの混合溶媒中、エポキシ樹脂を加えて、60℃で反応させることにより、ポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン−エポキシ樹脂の構造を有する高分子化合物を得ることができる。
A typical synthesis example of the polymer compound (X) will be described.
(I) A commercially available product is used as the branched polyalkyleneimine, and a tosyl derivative of polyethylene glycol monomethyl ether is used as the hydrophilic polymer. The hydrophilic polymer can be obtained, for example, by reacting polyethylene glycol monomethyl ether and tosyl chloride in a polar solvent in the presence of pyridine. As the hydrophobic polymer, an epoxy resin having an epoxy group at the terminal is used. In the case of this combination, first, polyethyleneimine is dissolved in a polar solvent and reacted with a tosyl derivative of polyethylene glycol monomethyl ether at 100 ° C. in the presence of an alkali such as potassium carbonate to obtain a compound having polyethylene glycol and a polyethyleneimine structure. A polymer compound having a polyethylene glycol-polyethyleneimine-epoxy resin structure can be obtained by synthesizing and then adding an epoxy resin in a mixed solvent of acetone and methanol and reacting at 60 ° C.

(II)分岐状ポリアルキレンイミンは市販品、親水性ポリマーとしては、(I)と同様にして得られるポリエチレングリコールモノメチルエーテルのトシル体を用いる。疎水性ポリマーとして、原子移動ラジカル重合(ATRP)によって合成した片末端を臭素化したポリスチレンを用いる。該ポリスチレンは、例えば、トルエン溶媒中、スチレンモノマーを、ビピリジンと、臭化銅、1−ブロモエチルベンゼンの存在下でリビングラジカル重合することによって合成することが出来る。この組み合わせの場合には、まず片末端臭素化ポリスチレンを極性溶媒に溶解し、水酸化ナトリウム等のアルカリで処理して片末端をヒドロキシル化したポリスチレンとする。さらに極性溶媒中、トシルクロライドをピリジンの存在下で反応させることによって片末端トシル化ポリスチレンとする。これを(I)と同様にしてポリエチレングリコールとポリエチレンイミン構造を有する化合物とともに、極性溶媒中、炭酸カリウム等のアルカリ存在下、100℃で反応させることにより、ポリエチレングリコール−ポリエチレンイミン−ポリスチレンの構造を有する高分子化合物を得ることができる。   (II) A branched polyalkyleneimine is a commercially available product, and as a hydrophilic polymer, a tosyl derivative of polyethylene glycol monomethyl ether obtained in the same manner as in (I) is used. As the hydrophobic polymer, polystyrene having one end brominated synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) is used. The polystyrene can be synthesized by, for example, living radical polymerization of a styrene monomer in a toluene solvent in the presence of bipyridine, copper bromide, and 1-bromoethylbenzene. In the case of this combination, first, one-end brominated polystyrene is dissolved in a polar solvent and treated with an alkali such as sodium hydroxide to obtain a polystyrene having one end hydroxylated. Furthermore, tosyl chloride is reacted in the presence of pyridine in a polar solvent to give one-terminal tosylated polystyrene. By reacting this with a compound having polyethylene glycol and a polyethyleneimine structure in the same manner as in (I) at 100 ° C. in the presence of an alkali such as potassium carbonate in a polar solvent, the structure of polyethylene glycol-polyethyleneimine-polystyrene is obtained. The high molecular compound which has can be obtained.

本発明で用いる高分子化合物(X)中の分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)、親水性セグメント(b)、疎水性セグメント(c)の各成分の鎖を構成するポリマーの重合度の比(a):(b):(c)としては、特に限定されるものではないが、得られる金属ナノ粒子分散体の会合力、分散安定性及び保存安定性に優れる点から、通常5,000:5〜5,000,000:1〜5,000,000の範囲であり、特に50,00:25〜400,000:5〜1,000,000が好ましい。また、分岐状ポリアルキレンイミン鎖の重合度を5000とした時、好ましい例として親水性セグメント(b)にポリオキシアルキレン鎖を用いると、その比率の範囲は25〜200,000がより好ましく、且つ疎水性セグメント(c)にポリスチレン類、ポリ(メタ)アクリル酸エステル類、疎水性置換基を有するポリアシルアルキレンイミン類等を用いると、その比率の範囲は15〜1,000,000がより好ましく、エポキシ樹脂類、ポリウレタン、ポリカーボネート等の樹脂の残基等からなる化合物を用いると、その比率の範囲は5〜20,000がより好ましい。   Ratio of the degree of polymerization of the polymer constituting the chain of each component of the branched polyalkyleneimine chain (a), hydrophilic segment (b), and hydrophobic segment (c) in the polymer compound (X) used in the present invention ( Although it does not specifically limit as a) :( b) :( c), From the point which is excellent in the associative force, dispersion stability, and storage stability of the obtained metal nanoparticle dispersion, it is usually 5,000: It is in the range of 5 to 5,000,000: 1 to 5,000,000, and particularly preferably 50,000: 25 to 400,000: 5 to 1,000,000. Further, when the degree of polymerization of the branched polyalkyleneimine chain is 5,000, when a polyoxyalkylene chain is used as the hydrophilic segment (b) as a preferred example, the range of the ratio is more preferably 25 to 200,000, and When polystyrenes, poly (meth) acrylic acid esters, polyacylalkyleneimines having a hydrophobic substituent, and the like are used for the hydrophobic segment (c), the range of the ratio is more preferably 15 to 1,000,000. When a compound comprising a residue of a resin such as epoxy resins, polyurethane or polycarbonate is used, the range of the ratio is more preferably 5 to 20,000.

本発明に使用する高分子化合物(X)は、金属ナノ粒子を安定に存在させることが出来る分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)とは別に、該化合物(X)が溶媒中で会合体を形成する際に、コア部又はシェル部を形成する親水性セグメント(b)及び疎水性セグメント(c)を有する。上記したように、親水性セグメント(b)は、疎水性溶媒中で強い会合力を示し、親水性溶媒中では溶媒と高い親和性を示し、また、疎水性セグメント(c)は親水性溶媒中で強い会合力を示し、疎水性溶媒中では溶媒と高い親和性を示す。さらには、疎水性セグメント(c)中に芳香環を有する場合には、該芳香環の有するπ電子が金属ナノ粒子(Y)と相互作用し、さらに該金属ナノ粒子(Y)を安定化することに寄与するとも考えられる。   In the polymer compound (X) used in the present invention, apart from the branched polyalkyleneimine chain (a) capable of stably presenting metal nanoparticles, the compound (X) forms an aggregate in a solvent. When doing, it has the hydrophilic segment (b) and hydrophobic segment (c) which form a core part or a shell part. As described above, the hydrophilic segment (b) shows a strong associating force in a hydrophobic solvent, shows a high affinity with the solvent in the hydrophilic solvent, and the hydrophobic segment (c) in the hydrophilic solvent. It exhibits a strong associative force and exhibits a high affinity with a solvent in a hydrophobic solvent. Furthermore, when the hydrophobic segment (c) has an aromatic ring, the π electrons of the aromatic ring interact with the metal nanoparticle (Y), and further stabilize the metal nanoparticle (Y). It is thought that it contributes to this.

本発明においては、このような金属含有部、コア形成部及びシェル形成部を構造中に個別に有する化合物(X)を使用することにより、金属ナノ粒子分散体を形成する際に、各種溶媒中でのコア部を形成するセグメント相互の会合力の低下や、シェル部を形成するセグメントの収縮等が生じず、分散体の安定性は金属ナノ粒子を含有させることにより阻害されることがない。従って本発明の金属ナノ粒子分散体は、強い会合力により会合したコア部と、溶媒への優れた分散安定性を示すシェル部とを有し、各種溶媒中で優れた保存安定性を有するものである。   In the present invention, when the metal nanoparticle dispersion is formed by using the compound (X) having such a metal-containing part, core-forming part and shell-forming part individually in the structure, In this case, there is no reduction in the associating force between the segments forming the core portion and shrinkage of the segments forming the shell portion, and the stability of the dispersion is not hindered by containing metal nanoparticles. Therefore, the metal nanoparticle dispersion of the present invention has a core part associated by a strong associating force and a shell part exhibiting excellent dispersion stability in a solvent, and has excellent storage stability in various solvents. It is.

本発明の金属ナノ粒子分散体を構成する金属ナノ粒子(Y)の金属種としては、その金属又はイオンが分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)と配位結合できるものであれば制限されず、遷移金属系の金属化合物等の金属種を使用できる。なかでもイオン性の遷移金属であることが好ましく、銅、銀、金、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト等の遷移金属であることがより好ましい。また金属ナノ粒子分散体を構成する金属ナノ粒子(Y)は一種類であっても、二種類以上であってもよい。例示した遷移金属の中でも特に銀、金、パラジウム、白金は、その金属イオンがポリエチレンイミンに配位した後、室温または加熱状態で自発的に還元されるため特に好ましい。さらにその中でも還元反応の容易さ、取扱い易さ等の面から銀、金、白金が最も好ましい遷移金属である。   The metal species of the metal nanoparticles (Y) constituting the metal nanoparticle dispersion of the present invention are not limited as long as the metal or ion can coordinate with the branched polyalkyleneimine chain (a), Metal species such as transition metal-based metal compounds can be used. Of these, ionic transition metals are preferable, and transition metals such as copper, silver, gold, nickel, palladium, platinum, and cobalt are more preferable. The metal nanoparticles (Y) constituting the metal nanoparticle dispersion may be one type or two or more types. Among the exemplified transition metals, silver, gold, palladium, and platinum are particularly preferable because the metal ions are spontaneously reduced at room temperature or in a heated state after coordination with polyethyleneimine. Among them, silver, gold, and platinum are the most preferred transition metals in terms of ease of reduction reaction and ease of handling.

本発明の金属ナノ粒子分散体中の金属ナノ粒子(Y)の含有量としては、特に限定されるものではないが、含有量が少なすぎると分散体中の金属ナノ粒子の特性が現れにくく、また多すぎると分散体中の金属ナノ粒子の相対重量が増し、その相対重量と分散体の分散保持力との兼ね合いによって、金属ナノ粒子分散体が沈降することが予想される観点、ならびに、高分子化合物(X)中のアルキレンイミン単位による、還元能力や配位能力等の観点から、該金属ナノ粒子(Y)の含有率としては、分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)を形成する全窒素原子数を100molとしたとき、金属ナノ粒子(Y)は通常1〜20,000molの範囲であり、1〜10,000molの範囲であることが好ましく、特に、後述の製造方法において、還元剤を併用する場合には50〜7,000mol、還元剤を併用しない場合には、5〜70molであることが好ましい。   The content of the metal nanoparticles (Y) in the metal nanoparticle dispersion of the present invention is not particularly limited, but if the content is too small, the characteristics of the metal nanoparticles in the dispersion are less likely to appear, If the amount is too large, the relative weight of the metal nanoparticles in the dispersion increases, and the viewpoint that the metal nanoparticle dispersion is expected to settle due to the balance between the relative weight and the dispersion holding power of the dispersion is high. From the viewpoint of reducing ability and coordination ability due to the alkyleneimine unit in the molecular compound (X), the content of the metal nanoparticles (Y) is the total nitrogen forming the branched polyalkyleneimine chain (a). When the number of atoms is 100 mol, the metal nanoparticles (Y) are usually in the range of 1 to 20,000 mol, preferably in the range of 1 to 10,000 mol, particularly in the production method described later. When when used in combination reducing agent 50~7,000Mol, not use the reducing agent is preferably 5~70Mol.

本発明の金属ナノ粒子分散体を構成する金属ナノ粒子(Y)の粒子径としては、特に限定されるものではないが、金属ナノ粒子分散体がより高い分散安定性を有するためには、本発明の金属ナノ粒子分散体を構成する金属ナノ粒子(Y)の粒子径は1〜50nmの微粒子であることが好ましく、5〜30nmの範囲であることがより好ましい。   The particle diameter of the metal nanoparticles (Y) constituting the metal nanoparticle dispersion of the present invention is not particularly limited, but in order for the metal nanoparticle dispersion to have higher dispersion stability, The particle diameter of the metal nanoparticles (Y) constituting the metal nanoparticle dispersion of the invention is preferably 1 to 50 nm, more preferably 5 to 30 nm.

一般に数十nmのサイズ領域にある金属粒子は、その金属種に応じて、表面プラズモン励起に起因する特徴的な光学吸収を有する。従って、本発明で得られる分散体のプラズモン吸収を測定することによって、該分散体中には、金属がナノメートルオーダーの微粒子として存在していることを確認することが出来、更には、該分散体をキャストして得られる膜のTEM(透過電子顕微鏡)写真等にて、その平均粒径や分布幅等を観測することも可能である。   In general, metal particles in a size region of several tens of nm have characteristic optical absorption caused by surface plasmon excitation depending on the metal species. Therefore, by measuring the plasmon absorption of the dispersion obtained in the present invention, it is possible to confirm that the metal is present as fine particles of nanometer order in the dispersion. It is also possible to observe the average particle size, distribution width, and the like in a TEM (transmission electron microscope) photograph of a film obtained by casting the body.

本発明の金属ナノ粒子分散体の製造方法は、分岐状ポリアルキレンイミン鎖と、親水性セグメントと、疎水性セグメントとを有する化合物を分散した媒体中に、金属の塩又は金属のイオン溶液を加え、該金属イオンを還元し、金属ナノ粒子として安定化することを特徴とする。このようにして製造した金属ナノ粒子分散体は、分散安定性、保存特性に優れ、金属ナノ粒子が有する発色、触媒、電気的機能等、様々な金属含有機能性分散体としての能力を有している。   In the method for producing a metal nanoparticle dispersion of the present invention, a metal salt or a metal ion solution is added to a medium in which a compound having a branched polyalkyleneimine chain, a hydrophilic segment, and a hydrophobic segment is dispersed. The metal ions are reduced and stabilized as metal nanoparticles. The metal nanoparticle dispersion produced in this way is excellent in dispersion stability and storage characteristics, and has the ability as various metal-containing functional dispersions such as color development, catalyst, and electrical function of the metal nanoparticles. ing.

本発明の金属ナノ粒子分散体の製造方法で用いる、分岐状ポリアルキレンイミン鎖と、親水性セグメントと、疎水性セグメントとを有する高分子化合物は、前記した原料より、前述の手法によって調整する。該化合物は、各種媒体、例えば、水、親水性溶剤、疎水性溶剤中で、その媒体に応じた分散体を形成する。媒体として用いる事ができるものは、限定されるものではなく、分散体がO/W系であっても、W/O系のいずれも場合でもよい。得られる金属ナノ粒子分散体の使用目的等に応じて親水性溶媒、疎水性溶媒、またはその混合溶媒、或いは後述するようなその他の溶媒を併用する混合溶媒を種々選択して用いる事ができる。混合溶媒を用いる場合は混合比をO/W系の時は親水性溶媒を多く、W/O系の時は疎水性溶媒を多くして用いる。混合比は用いる高分子化合物の種類によって異なるので、一概に限定することはできないが、一般的な目安として例を挙げるとO/W系の時は疎水性溶媒の5倍容量以上の親水性溶媒を用い、W/O系の時は親水性溶媒の5倍容量以上の疎水性溶媒を用いることが好ましい。   The polymer compound having a branched polyalkyleneimine chain, a hydrophilic segment, and a hydrophobic segment, which is used in the method for producing a metal nanoparticle dispersion of the present invention, is prepared from the aforementioned raw materials by the above-described method. The compound forms a dispersion according to the medium in various media such as water, a hydrophilic solvent, and a hydrophobic solvent. What can be used as the medium is not limited, and the dispersion may be either an O / W system or a W / O system. Depending on the purpose of use of the resulting metal nanoparticle dispersion, a hydrophilic solvent, a hydrophobic solvent, a mixed solvent thereof, or a mixed solvent in combination with other solvents as described later can be selected and used. When a mixed solvent is used, the hydrophilic solvent is increased when the mixing ratio is O / W, and the hydrophobic solvent is increased when W / O. Since the mixing ratio varies depending on the type of polymer compound used, it cannot be generally limited. However, as an example of a general guideline, a hydrophilic solvent having a capacity of 5 times or more that of a hydrophobic solvent in the case of an O / W system. In the case of the W / O system, it is preferable to use a hydrophobic solvent having a capacity 5 times or more that of the hydrophilic solvent.

親水性溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、アセトン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、エチレングリコール、プロピレングリコール、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジメチルスルフォンオキシド、ジオキシラン、N−メチルピロリドン等を挙げることができ、単独でも、2種以上を混合して用いても良い。   Examples of the hydrophilic solvent include methanol, ethanol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, acetone, dimethylacetamide, dimethylformamide, ethylene glycol, propylene glycol, ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, dimethyl Examples thereof include sulfone oxide, dioxirane, N-methylpyrrolidone and the like, and they may be used alone or in admixture of two or more.

疎水性溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸エチル、ブタノール、塩化メチレン、クロロホルム、クロロベンゼン、ニトロベンゼン、メトキシベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられ、単独でも、2種以上を混合して用いても良い。   Examples of the hydrophobic solvent include hexane, cyclohexane, ethyl acetate, butanol, methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, nitrobenzene, methoxybenzene, toluene, xylene, and the like, which may be used alone or in combination of two or more. good.

親水性溶媒、或いは疎水性溶媒と混合して用いることができるその他の溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、酢酸イソブチル、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート等が挙げられ、得られる金属ナノ粒子分散体の使用用途等に応じて、適宜選択して用いればよい。   Examples of other solvents that can be used by mixing with a hydrophilic solvent or a hydrophobic solvent include ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, isobutyl acetate, ethylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, and the like. The metal nanoparticle dispersion obtained may be appropriately selected and used depending on the intended use.

高分子化合物を媒体中に分散させて、分散体を調整する方法としては、特に限定されるものではなく、通常、室温で静置、又は攪拌によって、容易に得ることが出来るが、必要に応じて超音波処理、過熱処理等を行ってもよい。また高分子化合物の結晶性等により、媒体とのなじみが低い場合には、例えば、高分子化合物を少量の良溶媒で、溶解又は膨潤させた後、目的とする媒体中へ分散させる方法でもよい。このとき、超音波処理又は過熱処理を行うとより効果的である。   A method for preparing a dispersion by dispersing a polymer compound in a medium is not particularly limited, and it can be easily obtained by standing at room temperature or stirring, but if necessary, Then, ultrasonic treatment, overheat treatment, or the like may be performed. Further, when the familiarity with the medium is low due to the crystallinity of the polymer compound, etc., for example, the polymer compound may be dissolved or swollen with a small amount of a good solvent and then dispersed in the target medium. . At this time, it is more effective to perform ultrasonic treatment or overheat treatment.

親水性溶媒と疎水性溶媒を混合して用いる場合は、その混合方法、混合順序等特に制限を加える必要はなく、種々の方法で行ってよい。用いる高分子化合物の種類や組成等によって各種溶媒との親和性、分散性に違いが生じることがあるので、目的に応じて、溶媒の混合比、混合順序、混合方法、混合条件等を適宜選択することが好ましい。   When a hydrophilic solvent and a hydrophobic solvent are mixed and used, the mixing method and mixing order are not particularly limited, and various methods may be used. Since the affinity and dispersibility with various solvents may vary depending on the type and composition of the polymer compound used, the solvent mixing ratio, mixing order, mixing method, mixing conditions, etc. are appropriately selected according to the purpose. It is preferable to do.

本発明の金属ナノ粒子分散体の製造方法で用いる金属は上述した通りである。実際に原料として用いる場合は金属塩やイオン溶液を使用する。ここで使用できる金属イオンとしては、水溶性金属化合物であればよく、金属カチオンと酸基アニオンとの塩類のもの、あるいは金属が酸基のアニオン中に含まれるものなどを用いることができ、遷移金属等の金属種を有する金属イオンを好ましく使用できる。   The metals used in the method for producing a metal nanoparticle dispersion of the present invention are as described above. When actually used as a raw material, a metal salt or an ionic solution is used. The metal ion that can be used here may be a water-soluble metal compound, such as a salt of a metal cation and an acid group anion, or a metal contained in an anion of an acid group, and the like. Metal ions having a metal species such as metal can be preferably used.

遷移金属系イオンとしては、それが遷移金属カチオン(Mn+)であっても、または遷移金属が酸素との結合からなる酸根アニオン(MO n−)、またはハロゲン類結合からなるアニオン(ML n−)であっても、錯体状態で好適に配位させることができる。なお、本明細書において遷移金属とは、周期表第3族のSc,Y、及び、第4〜12族で第4〜6周期にある遷移金属元素を指す。 The transition metal ion may be a transition metal cation (M n + ), an acid group anion (MO x n− ) composed of a bond with oxygen, or an anion (ML x ) composed of a halogen bond. Even in the case of n- ), it can be suitably coordinated in a complex state. In the present specification, the transition metal refers to Sc, Y in Group 3 of the periodic table, and transition metal elements in Groups 4 to 12 in the 4th to 6th periods.

遷移金属カチオンとしては、下記の遷移金属のカチオン(Mn+)、例えば、Cr,Co,Ni,Cu,Pd,Ag,Pt,Au等の一価、二価、三価または四価のカチオンなどが挙げられる。これら金属カチオンの対アニオンは、Cl,NO,SO、またはカルボン酸類の有機アニオンのいずれであってもよい。ただし、Ag,Au,Ptなど、ポリエチレンイミン骨格により還元されやすいものは、pHを酸性条件にする等、還元反応を抑制することで、錯体を調製することが好ましい。 Examples of transition metal cations include the following transition metal cations (M n + ), such as monovalent, divalent, trivalent, or tetravalent cations such as Cr, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt, and Au. Is mentioned. The counter anion of these metal cations may be Cl, NO 3 , SO 4 , or an organic anion of carboxylic acids. However, it is preferable to prepare a complex of Ag, Au, Pt or the like that is easily reduced by the polyethyleneimine skeleton by suppressing the reduction reaction, for example, by adjusting the pH to an acidic condition.

さらに、下記の金属が含まれたアニオン(ML n−)、例えば、AgNO、AuCl,PtCl,CuF等の、金属がハロゲンに配位されたアニオンも好適に錯体状態で配位させることができる。 Further, anions containing the following metals (ML x n− ), such as AgNO 3 , AuCl 4 , PtCl 4 , and CuF 6 , are also preferably coordinated in a complex state. Can be made.

これら金属イオンの中でも、上記したように、特に銀、金、パラジウム、白金の金属イオンはポリエチレンイミンに配位された後、室温または加熱状態で自発的に還元され、非イオン性の金属ナノ粒子に変換されるため好ましい。   Among these metal ions, as described above, in particular, metal ions of silver, gold, palladium, and platinum are coordinated to polyethyleneimine, and then spontaneously reduced at room temperature or in a heated state, thereby producing nonionic metal nanoparticles. It is preferable because it is converted to.

また含有させる金属種を2種類以上とすることも可能である。この場合は、多種の金属の塩またはイオンを同時に、または別々に加えることによって、分散体内で多種の金属イオンが還元反応をおこし、多種の金属粒子が生成するため、多種金属を含有する分散体を得ることが出来る。   Moreover, it is also possible to make 2 or more types of metal species to contain. In this case, when various kinds of metal salts or ions are added simultaneously or separately, various kinds of metal ions undergo a reduction reaction within the dispersion to produce various kinds of metal particles. Can be obtained.

自発的に還元しない金属、あるいは自発的な還元が不十分である金属を使用する場合、または、分散体中に多くの金属を取り込ませたい場合等には、更に還元剤により、金属イオンを還元させる工程を経ることにより金属ナノ粒子分散体を形成させることもできる。   When using a metal that does not reduce spontaneously, or a metal that is not sufficiently reduced spontaneously, or when you want to incorporate a large amount of metal into the dispersion, reduce the metal ion with a reducing agent. A metal nanoparticle dispersion can also be formed by passing through the process of making it.

前記還元剤としては、種々の還元剤を用いる事ができ、特に限定されるものではなく、得られる金属ナノ粒子分散体の使用用途や、含有させる金属種等により還元剤を選択することが好ましい。用いる事ができる還元剤としては、例えば、水素、水素化ホウ素ナトリウム、水素化ホウ素アンモニウム等のホウ素化合物、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド等のアルデヒド類、アスコルビン酸、クエン酸、クエン酸ナトリウム等の酸類、プロピルアミン、ブチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジメチルエチルアミン、トリエチルアミン、エチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、トリエタノールアミン等のアミン類、ヒドラジン、炭酸ヒドラジン等のヒドラジン類等が挙げられる。これらの中でも、工業的入手のし易さ、取扱い面等からより好ましいものとしては、水素化ホウ素ナトリウム、アスコルビン酸、クエン酸ナトリウム、メチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール等である。   Various reducing agents can be used as the reducing agent, and the reducing agent is not particularly limited. It is preferable to select the reducing agent depending on the intended use of the resulting metal nanoparticle dispersion, the metal species to be contained, and the like. . Examples of reducing agents that can be used include boron compounds such as hydrogen, sodium borohydride, ammonium borohydride, alcohols such as methanol, ethanol, propanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, and propylene glycol, formaldehyde, acetaldehyde, Aldehydes such as propionaldehyde, acids such as ascorbic acid, citric acid, sodium citrate, propylamine, butylamine, diethylamine, dipropylamine, dimethylethylamine, triethylamine, ethylenediamine, triethylenetetramine, methylaminoethanol, dimethylaminoethanol, Examples include amines such as triethanolamine, and hydrazines such as hydrazine and hydrazine carbonate. Among these, sodium borohydride, ascorbic acid, sodium citrate, methylaminoethanol, dimethylaminoethanol and the like are more preferable from the viewpoint of industrial availability and handling.

本発明の製造方法において、高分子化合物と金属の塩又はイオン溶液との使用割合としては、特に限定されるものではないが、該高分子化合物の分岐状ポリアルキレンイミン鎖を形成する全窒素原子数を100molとしたとき、金属として通常1〜20,000molの範囲であり、1〜10,000molの範囲であることが好ましく、特に、還元剤を併用する場合には50〜7,000mol、還元剤を併用しない場合には、5〜70molであることが好ましい。   In the production method of the present invention, the use ratio of the polymer compound to the metal salt or ionic solution is not particularly limited, but all the nitrogen atoms forming the branched polyalkyleneimine chain of the polymer compound When the number is 100 mol, the metal is usually in the range of 1 to 20,000 mol, and preferably in the range of 1 to 10,000 mol, especially 50 to 7,000 mol when reducing agent is used in combination. When no agent is used in combination, the amount is preferably 5 to 70 mol.

本発明の金属ナノ粒子分散体の製造方法において、高分子化合物が分散している媒体と、金属の塩又はイオン溶液とを混合する方法としては、特に限定されるものではなく、該高分子化合物が分散している媒体に金属の塩又はイオン溶液を加える方法、その逆の方法、或いは別の容器に同時に投入しながら混合する方法でもよい。攪拌等の混合方法についても、特に限定されない。   In the method for producing a metal nanoparticle dispersion of the present invention, the method of mixing the medium in which the polymer compound is dispersed with the metal salt or ionic solution is not particularly limited. A method in which a metal salt or ionic solution is added to a medium in which is dispersed can be used, or vice versa. A mixing method such as stirring is not particularly limited.

また、還元剤を併用する場合においても、その添加方法は限定されるものではなく、例えば、還元剤をそのまま、又は水溶液やその他の溶媒に溶解、分散させて混合させることができる。また還元剤を加える順序についても限定されることはなく、予め高分子化合物の分散液に還元剤を添加しておいても、金属の塩又はイオン溶液を混合するときに同時に還元剤を加えてもよく、さらには、高分子化合物の分散液と金属の塩又はイオン溶液とを混合した後、数日或いは数週間経過した後、還元剤を混合する方法であってもよい。   Further, when a reducing agent is used in combination, the addition method is not limited. For example, the reducing agent can be mixed as it is or dissolved or dispersed in an aqueous solution or other solvent. Also, the order of adding the reducing agent is not limited. Even if the reducing agent is added to the polymer compound dispersion in advance, the reducing agent is added at the same time when the metal salt or ionic solution is mixed. Alternatively, a method of mixing a reducing agent after mixing several days or weeks after mixing a dispersion of a polymer compound and a metal salt or ionic solution may be used.

本発明の製造方法で使用する金属の塩またはそのイオン溶液を、高分子化合物が分散した媒体中に加える時は、O/W系またはW/O系にかかわらず、そのまま、または水溶液に調整して加えるとよい。前述したように銀、金、パラジウム、白金等の金属イオンは共重合体中のアルキレンイミン単位に配位された後、室温または加熱状態で自発的に還元されるため、そのまま室温または加温して、静置または攪拌により、金属ナノ粒子分散体を得ることが出来る。その他の金属を用いる場合など、必要に応じて還元剤を用いる場合においても、室温または加温して、静置または攪拌により、目的の金属ナノ粒子分散体を得ることができる。このとき、還元剤はそのまま、又は水溶液に調整しておくことが好ましい。加温する場合の温度としては、高分子化合物の種類や使用する金属、媒体、還元剤の種類等によって異なるが、一般的には100℃以下、好ましくは80℃以下である。   When the metal salt or ionic solution thereof used in the production method of the present invention is added to the medium in which the polymer compound is dispersed, it is prepared as it is or in an aqueous solution regardless of the O / W system or W / O system. To add. As described above, metal ions such as silver, gold, palladium and platinum are coordinated to the alkyleneimine unit in the copolymer and then spontaneously reduced at room temperature or in a heated state. The metal nanoparticle dispersion can be obtained by standing or stirring. Even when a reducing agent is used as necessary, such as when using other metals, the desired metal nanoparticle dispersion can be obtained by standing or stirring at room temperature or warming. At this time, the reducing agent is preferably adjusted as it is or in an aqueous solution. The temperature for heating varies depending on the type of polymer compound, the metal used, the medium, the type of reducing agent, etc., but is generally 100 ° C. or lower, preferably 80 ° C. or lower.

本発明の金属ナノ粒子分散体は、あらゆる媒体中で長期間安定に分散しているため、その用途としては限定されるものではなく、例えば、触媒、電子材料、磁気材料、光学材料、各種センサー、色材、医療検査用途等の非常に幅広い分野で使用可能である。含有させうる金属種やその割合も、容易に調整可能である点から、目的に応じた効果を効率的に発現可能である。更に、長期にわたり安定に分散している点からも、長期使用・長期保存に対応できるものであって、有用性が高い。また本発明の金属ナノ粒子分散体の製造方法は、複雑な工程や緻密な条件設定等をほとんど必要としないため、工業的製法として優位性が高いものである。   Since the metal nanoparticle dispersion of the present invention is stably dispersed for a long period of time in any medium, its use is not limited. For example, catalysts, electronic materials, magnetic materials, optical materials, various sensors It can be used in a very wide range of fields such as color materials and medical examination applications. From the point that the metal species that can be contained and the ratio thereof can be easily adjusted, it is possible to efficiently exhibit the effect according to the purpose. Furthermore, since it is stably dispersed over a long period of time, it can be used for long-term use and long-term storage, and is highly useful. In addition, the method for producing a metal nanoparticle dispersion of the present invention is highly advantageous as an industrial production method because it requires almost no complicated process or precise condition setting.

以下に実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、特に断わりがない限り「%」は「質量%」を表わす。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Unless otherwise specified, “%” represents “mass%”.

尚、分子構造・物質名については以下のように省略形で示す。   The molecular structure / substance name is abbreviated as follows.

PEI : ポリエチレンイミン
PEG : ポリエチレングリコール
PEGM : ポリエチレングリコールモノメチルエーテル
EP : エポキシ樹脂
BisAEP : ビスフェノールA型エポキシ樹脂
PSt : ポリスチレン
DMA : N,N−ジメチルアセトアミド
PEI: Polyethyleneimine PEG: Polyethylene glycol PEGM: Polyethylene glycol monomethyl ether EP: Epoxy resin BisAEP: Bisphenol A type epoxy resin PSt: Polystyrene DMA: N, N-dimethylacetamide

以下の実施例中、用いた機器類は、下記のとおりである。
H−NMR:日本電子株式会社製、AL300、300Hz
粒子径測定:大塚電子株式会社製、FPAR−1000
TEM写真:日本電子株式会社製、JEM−2200FS
TGA測定:SIIナノテクノロジー株式会社製、TG/DTA6300
プラズモン吸収スペクトル:日立製作所株式会社製、UV−3500
透析:Spectrum社製、Spectra/Por RC透析チューブ、MWCO3500
In the following examples, the equipment used is as follows.
1 H-NMR: manufactured by JEOL Ltd., AL300, 300 Hz
Particle size measurement: FPAR-1000, manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd.
TEM photo: JEM-2200FS, manufactured by JEOL Ltd.
TGA measurement: SII Nano Technology Co., Ltd., TG / DTA6300
Plasmon absorption spectrum: manufactured by Hitachi, Ltd., UV-3500
Dialysis: Spectrum, Spectra / Por RC dialysis tube, MWCO3500

高分子化合物の合成
合成例1 PEG−分岐PEI−BisAEP構造を有する高分子化合物(X−1)の合成
1−1 [トシル化ポリエチレングリコールの合成]
クロロホルム150mlにPEGM〔数平均分子量(Mn)5000〕(アルドリッチ社製)150g〔30mmol〕とピリジン24g(300mmol)とを混合した溶液と、トシルクロライド 29g(150mmol)とクロロホルム30mlとを均一に混合した溶液をそれぞれ調製した。
Synthesis of Polymer Compound Synthesis Example 1 Synthesis of Polymer Compound (X-1) Having PEG-Branched PEI-BisAEP Structure 1-1 [Synthesis of Tosylated Polyethylene Glycol]
A solution prepared by mixing 150 g of PEGM [number average molecular weight (Mn) 5000] (manufactured by Aldrich) and 24 g (300 mmol) of pyridine with 150 g of chloroform, and 29 g (150 mmol) of tosyl chloride and 30 ml of chloroform were uniformly mixed. Each solution was prepared.

PEGMとピリジンの混合溶液を20℃で攪拌しながら、ここにトシルクロライドのトルエン溶液を滴下した。滴下終了後、40℃で2時間反応させた。反応終了後、クロロホルム150ml加えて希釈し、5%HCl水溶液250ml(340mmol)で洗浄後、飽和食塩水と水で洗浄した。得られたクロロホルム溶液を硫酸ナトリウムで乾燥した後、エバポレータで溶媒を留去し、さらに乾燥した。収率は100%であった。H−NMRスペクトルにより各ピークの帰属を行い(2.4ppm:トシル基中のメチル基、3.3ppm:PEGM末端のメチル基、3.6ppm:PEGのEG鎖、7.3〜7.8ppm:トシル基中のベンゼン環)、トシル化ポリエチレングリコールであることを確認した。 While stirring a mixed solution of PEGM and pyridine at 20 ° C., a toluene solution of tosyl chloride was added dropwise thereto. After completion of the dropping, the reaction was carried out at 40 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, 150 ml of chloroform was added for dilution, washed with 250 ml (340 mmol) of 5% HCl aqueous solution, and then with saturated saline and water. The obtained chloroform solution was dried over sodium sulfate, and then the solvent was distilled off with an evaporator and further dried. The yield was 100%. Each peak was assigned by 1 H-NMR spectrum (2.4 ppm: methyl group in tosyl group, 3.3 ppm: methyl group at PEGM terminal, 3.6 ppm: EG chain of PEG, 7.3-7.8 ppm) : Benzene ring in tosyl group) and tosylated polyethylene glycol.

1−2 [PEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物の合成]
上記1−1で得られたトシル化ポリエチレングリコール23.2g(4.5mmol)と、分岐状ポリエチレンイミン(日本触媒株式会社製、エポミン SP200)15.0g(1.5mmol)をDMA180mlに溶解後、炭酸カリウム0.12gを加え、窒素雰囲気下、100℃で6時間反応させた。反応終了後、固形残渣を除去し、酢酸エチル150mlとヘキサン450mlの混合溶媒を加え、沈殿物を得た。該沈殿物をクロロホルム100mlに溶解し、再度酢酸エチル150mlとヘキサン450mlの混合溶媒を加えて再沈させた。これをろ過し、減圧下で乾燥した。H−NMRスペクトルにより各ピークの帰属を行い(2.3〜2.7ppm:分岐PEIのエチレン、3.3ppm:PEG末端のメチル基、3.6ppm:PEGのEG鎖)、PEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物であることを確認した。収率は99%であった。
1-2 [Synthesis of polymer compound having PEG-branched PEI structure]
After dissolving 23.2 g (4.5 mmol) of the tosylated polyethylene glycol obtained in 1-1 and 15.0 g (1.5 mmol) of branched polyethyleneimine (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Epomin SP200) in 180 ml of DMA, Potassium carbonate 0.12g was added and it was made to react at 100 degreeC under nitrogen atmosphere for 6 hours. After completion of the reaction, the solid residue was removed, and a mixed solvent of 150 ml of ethyl acetate and 450 ml of hexane was added to obtain a precipitate. The precipitate was dissolved in 100 ml of chloroform and reprecipitated again by adding a mixed solvent of 150 ml of ethyl acetate and 450 ml of hexane. This was filtered and dried under reduced pressure. Each peak is assigned by 1 H-NMR spectrum (2.3 to 2.7 ppm: ethylene of branched PEI, 3.3 ppm: methyl group at PEG end, 3.6 ppm: EG chain of PEG), PEG-branched PEI It was confirmed that the polymer compound had a structure. The yield was 99%.

1−3 [エポキシ樹脂の変性]
EPICLON AM−040−P 37.4g(20mmol)、4−フェニルフェノール2.72g(16mmol)をDMA100mlに溶解後、65%酢酸エチルトリフェニルホスホニウムエタノール溶液0.52mlを加え、窒素雰囲気下、120℃で6時間反応させた。放冷後、多量の水中に滴下し、得られた沈殿物をさらに多量の水で洗浄した。再沈精製物をろ過後減圧乾燥し、変性ビスフェノールA型エポキシ樹脂を得た。得られた生成物の収率は100%であった。
1-3 [Modification of epoxy resin]
After dissolving 37.4 g (20 mmol) of EPICLON AM-040-P and 2.72 g (16 mmol) of 4-phenylphenol in 100 ml of DMA, 0.52 ml of a 65% ethyl acetate triphenylphosphonium ethanol solution was added, and the temperature was 120 ° C. under a nitrogen atmosphere. For 6 hours. After allowing to cool, the solution was dropped into a large amount of water, and the resulting precipitate was further washed with a large amount of water. The reprecipitation purified product was filtered and dried under reduced pressure to obtain a modified bisphenol A type epoxy resin. The yield of the obtained product was 100%.

H−NMR測定を行いエポキシ基の積分比を考察した結果、ビスフェノールA型エポキシ樹脂1分子にエポキシ環は0.95個残っており、得られた変性エポキシ樹脂は、ビスフェノールA骨格を有する単官能性のエポキシ樹脂であることを確認した。 As a result of 1 H-NMR measurement and considering the integration ratio of epoxy groups, 0.95 epoxy rings remain in one molecule of the bisphenol A type epoxy resin, and the resulting modified epoxy resin has a single bisphenol A skeleton. It was confirmed to be a functional epoxy resin.

1−4 [高分子化合物(X−1)の合成]
上記1−3で得られたPEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物20g(0.8mmol)をメタノール150mlに溶解した溶液に、上記1−3で得られたビスフェノールA型の単官能性エポキシ樹脂4.9g(2.4mmol)をアセトン50mlに溶解した溶液を、窒素雰囲気下で滴下後、50℃で2時間攪拌することで反応を行った。反応終了後、減圧下で溶媒を留去し、さらに減圧乾燥することにより、PEG−分岐状PEI−BisAEP構造を有する高分子化合物(X−1)を得た。収率は100%であった。
1-4 [Synthesis of polymer compound (X-1)]
A bisphenol A type monofunctional epoxy resin obtained in 1-3 above was added to a solution obtained by dissolving 20 g (0.8 mmol) of the polymer compound having a PEG-branched PEI structure obtained in 1-3 above in 150 ml of methanol. A solution in which 4.9 g (2.4 mmol) was dissolved in 50 ml of acetone was dropped in a nitrogen atmosphere, and then the reaction was performed by stirring at 50 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure, and further dried under reduced pressure to obtain a polymer compound (X-1) having a PEG-branched PEI-BisAEP structure. The yield was 100%.

上記1−4で得られた高分子化合物(X−1)30mgを水10mlに加えて攪拌し溶解した。その溶液での粒径分布状態を光散乱法により測定したところ、平均粒径110nmの分散体であり、水中で良好にミセルを形成していることを確認した。   30 mg of the polymer compound (X-1) obtained in 1-4 above was added to 10 ml of water and dissolved by stirring. When the particle size distribution state in the solution was measured by the light scattering method, it was confirmed that the dispersion had an average particle size of 110 nm and formed micelles well in water.

合成例2 PEG−分岐PEI−ナフタレンEP構造を有する高分子化合物(X−2)の合成
2−1 [トシル化ポリエチレングリコールの合成]
クロロホルム100mlにPEGM〔Mn2000〕(アルドリッチ社製)100g〔50mmol〕とピリジン40g(500mmol)とを混合した溶液と、トシルクロライド48g(250mmol)とクロロホルム150mlとを均一に混合した溶液をそれぞれ調製した。
Synthesis Example 2 Synthesis of Polymer Compound (X-2) Having PEG-Branched PEI-Naphthalene EP Structure 2-1 [Synthesis of Tosylated Polyethylene Glycol]
A solution in which 100 g of PEGM [Mn2000] (manufactured by Aldrich) 100 g [50 mmol] and 40 g (500 mmol) of pyridine were mixed with 100 ml of chloroform and a solution in which 48 g (250 mmol) of tosyl chloride and 150 ml of chloroform were uniformly mixed were prepared.

PEGMとピリジンの混合溶液を20℃で攪拌しながら、ここにトシルクロライドのトルエン溶液を滴下した。滴下終了後、40℃で2時間反応させた。反応終了後、クロロホルム200ml加えて希釈し、5%HCl水溶液420ml(570mmol)で洗浄後、飽和食塩水と水で洗浄した。得られたクロロホルム溶液を硫酸ナトリウムで乾燥した後、エバポレータで溶媒を留去し、さらに乾燥した。収率は100%であった。H−NMRスペクトルにより各ピークの帰属を行い(2.4ppm:トシル基中のメチル基、3.3ppm:PEGM末端のメチル基、3.6ppm:PEGのEG鎖、7.3〜7.8ppm:トシル基中のベンゼン環)、トシル化ポリエチレングリコールであることを確認した。 While stirring a mixed solution of PEGM and pyridine at 20 ° C., a toluene solution of tosyl chloride was added dropwise thereto. After completion of the dropping, the reaction was carried out at 40 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was diluted with 200 ml of chloroform, washed with 420 ml (570 mmol) of 5% HCl aqueous solution, and then with saturated saline and water. The obtained chloroform solution was dried over sodium sulfate, and then the solvent was distilled off with an evaporator and further dried. The yield was 100%. Each peak was assigned by 1 H-NMR spectrum (2.4 ppm: methyl group in tosyl group, 3.3 ppm: methyl group at PEGM terminal, 3.6 ppm: EG chain of PEG, 7.3-7.8 ppm) : Benzene ring in tosyl group) and tosylated polyethylene glycol.

2−2 [PEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物の合成]
上記2−1で得られたトシル化ポリエチレングリコール14.9g(6.9mmol)と、分岐状ポリエチレンイミン〔アルドリッチ社製、重量平均分子量(Mw)25000〕57.5g(2.3mmol)をDMA300mlに溶解後、炭酸カリウム0.24gを加え、窒素雰囲気下、100℃で6時間反応させた。反応終了後、固形残渣を除去し、酢酸エチル250mlとヘキサン750mlの混合溶媒を加え、沈殿物を得た。該沈殿物をクロロホルム150mlに溶解し、再度酢酸エチル250mlとヘキサン750mlの混合溶媒を加えて再沈させた。これをろ過し、減圧下で乾燥した。H−NMRスペクトルにより各ピークの帰属を行い(2.3〜2.7ppm:分岐PEIのエチレン、3.3ppm:PEG末端のメチル基、3.6ppm:PEGのEG鎖)、PEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物であることを確認した。収率は99%であった。
2-2 [Synthesis of polymer compound having PEG-branched PEI structure]
17.5 g (6.9 mmol) of the tosylated polyethylene glycol obtained in 2-1 above and 57.5 g (2.3 mmol) of branched polyethyleneimine (Aldrich, weight average molecular weight (Mw) 25000) in 300 ml of DMA. After dissolution, 0.24 g of potassium carbonate was added and reacted at 100 ° C. for 6 hours in a nitrogen atmosphere. After completion of the reaction, the solid residue was removed, and a mixed solvent of 250 ml of ethyl acetate and 750 ml of hexane was added to obtain a precipitate. The precipitate was dissolved in 150 ml of chloroform and reprecipitated again by adding a mixed solvent of 250 ml of ethyl acetate and 750 ml of hexane. This was filtered and dried under reduced pressure. Each peak is assigned by 1 H-NMR spectrum (2.3 to 2.7 ppm: ethylene of branched PEI, 3.3 ppm: methyl group at PEG end, 3.6 ppm: EG chain of PEG), PEG-branched PEI It was confirmed that the polymer compound had a structure. The yield was 99%.

2−3[エポキシ樹脂の変性]
ナフタレン型4官能エポキシ樹脂EPICLON HP−4700(大日本インキ化学工業株式会社製)44.5g(80mmol)、4−フェニルフェノール29.9g(176mmol)をDMA200mlに溶解後、65%酢酸エチルトリフェニルホスホニウムエタノール溶液1.36mlを加え、窒素雰囲気下、120℃で6時間反応させた。放冷後、水150ml中に滴下し、得られた沈殿物をメタノールで2回洗浄した後、60℃で減圧乾燥し、変性ナフタレン型エポキシ樹脂を得た。収率は100%であった。
2-3 [Modification of epoxy resin]
Naphthalene-type tetrafunctional epoxy resin EPICLON HP-4700 (manufactured by Dainippon Ink & Chemicals, Inc.) 44.5 g (80 mmol) and 4-phenylphenol 29.9 g (176 mmol) are dissolved in DMA 200 ml, and then 65% ethyltriphenylphosphonium acetate. 1.36 ml of ethanol solution was added and reacted at 120 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. After allowing to cool, the solution was dropped into 150 ml of water, and the resulting precipitate was washed twice with methanol and then dried under reduced pressure at 60 ° C. to obtain a modified naphthalene type epoxy resin. The yield was 100%.

H−NMR測定を行いエポキシ基の積分比を考察した結果、ナフタレン型4官能エポキシ樹脂1分子中にエポキシ環は0.99個残っており、単官能性のナフタレン型エポキシ樹脂であることを確認した。 As a result of 1 H-NMR measurement and considering the integration ratio of epoxy groups, 0.99 epoxy rings remain in one molecule of naphthalene type tetrafunctional epoxy resin, indicating that it is a monofunctional naphthalene type epoxy resin. confirmed.

2−4 [高分子化合物(X−2)の合成]
上記2−2で得られたPEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物4.65g(0.5mmol)をメタノール40mlに溶解した溶液に、上記2−3で得られたナフタレン骨格の単官能性エポキシ樹脂1.16g(1.1mmol)をアセトン15mlに溶解した溶液を、窒素雰囲気下で滴下後、50℃で2時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、減圧下で溶媒を留去し、さらに減圧乾燥することにより、PEG−分岐PEI−ナフタレンEP構造を有する高分子化合物(X−2)を得た。収率は100%であった。
2-4 [Synthesis of polymer compound (X-2)]
A monofunctional epoxy having a naphthalene skeleton obtained in the above 2-3 was added to a solution obtained by dissolving 4.65 g (0.5 mmol) of the polymer compound having the PEG-branched PEI structure obtained in the above 2-2 in 40 ml of methanol. A solution prepared by dissolving 1.16 g (1.1 mmol) of the resin in 15 ml of acetone was dropped in a nitrogen atmosphere, and then reacted at 50 ° C. with stirring for 2 hours. After completion of the reaction, the solvent was distilled off under reduced pressure, and further dried under reduced pressure to obtain a polymer compound (X-2) having a PEG-branched PEI-naphthalene EP structure. The yield was 100%.

上記2−4で得られた高分子化合物(X−2)30mgを水10mlに加えて攪拌し溶解した。その溶液での粒径分布状態を光散乱法により測定したところ、平均粒径110nmの分散体であり、水中で良好にミセルを形成していることを確認した。   30 mg of the polymer compound (X-2) obtained in 2-4 above was added to 10 ml of water and dissolved by stirring. When the particle size distribution state in the solution was measured by the light scattering method, it was confirmed that the dispersion had an average particle size of 110 nm and formed micelles well in water.

合成例3 PEG−分岐PEI−PSt構造を有する高分子化合物(X−3)の合成
合成例1−2で得られたPEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物1.22g(0.049mmol)を水44gに溶解した溶液に、2mol/L塩酸1.9gとスチレンモノマー1.92g(18.4mmol)を加え、窒素雰囲気下、80℃で攪拌しながら、70%t−ブチルハイドロパーオキサイド(TBHP)0.45g(5.0mmol)を加え、2時間反応させた。冷却後、透析により精製し、PEG−分岐PEI−PSt構造を有する高分子化合物(X−3)の水分散体を得た。収率は100%であった。
Synthesis Example 3 Synthesis of Polymer Compound (X-3) Having PEG-Branched PEI-PSt Structure 1.22 g (0.049 mmol) of the polymer compound having a PEG-branched PEI structure obtained in Synthesis Example 1-2 To a solution dissolved in 44 g of water, 1.9 g of 2 mol / L hydrochloric acid and 1.92 g (18.4 mmol) of styrene monomer were added, and 70% t-butyl hydroperoxide (TBHP) was stirred at 80 ° C. in a nitrogen atmosphere. ) 0.45 g (5.0 mmol) was added and allowed to react for 2 hours. After cooling, purification was performed by dialysis to obtain an aqueous dispersion of a polymer compound (X-3) having a PEG-branched PEI-PSt structure. The yield was 100%.

上記合成例3で得られた高分子化合物(X−3)の水分散体を用いて、粒径分布状態を光散乱法により測定したところ、平均粒径121nmの分散体であり、水中で良好にミセルを形成していることを確認した。   Using the aqueous dispersion of the polymer compound (X-3) obtained in Synthesis Example 3 above, the particle size distribution state was measured by a light scattering method. As a result, it was a dispersion having an average particle size of 121 nm and was good in water. It was confirmed that micelles were formed.

合成例4 PEG−分岐PEI−ポリプロピレングリコール骨格ウレタン構造を有する高分子化合物(X−4)の合成
4−1 [PEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物(X−4)の合成]
合成例1−1において、PEGM〔Mn2000〕(アルドリッチ社製)60g〔30mmol〕としたこと以外は、合成例1−1と同様にしてトシル化ポリエチレングリコールを得た後、合成例1−2において、トシル化ポリエチレングリコール9.7g(4.5mmol)としたこと以外は、合成例1−2と同様にしてPEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物を得た。
Synthesis Example 4 Synthesis of Polymer Compound (X-4) Having PEG-Branched PEI-Polypropylene Glycol Skeleton Urethane Structure 4-1 [Synthesis of Polymer Compound (X-4) Having PEG-Branched PEI Structure]
In Synthesis Example 1-1, a tosylated polyethylene glycol was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1-1 except that 60 g [30 mmol] of PEGM [Mn2000] (Aldrich) was used in Synthesis Example 1-1. A polymer compound having a PEG-branched PEI structure was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1-2 except that 9.7 g (4.5 mmol) of tosylated polyethylene glycol was used.

4−2 [ポリプロピレングリコール(PG)骨格ウレタンの合成]
ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル EPICLON 705(大日本インキ化学工業株式会社製)20.1g(50mmol)に、ジブチルアミン13.0g(101mmol)を窒素雰囲気下、70℃、0.5時間で滴下した後、90℃で7時間反応させ、両末端ジブチルアミノPG反応溶液を得た。次に、ジイソシアネート19.4g(100mmol)、オクチル酸スズ0.04g(0.1mmol)、及びクロロホルム80gの混合溶液中に、上記合成した両末端ジブチルアミノPG反応溶液を、40℃、0.5時間で滴下した後、50℃で5時間付加反応させた。さらにシクロヘキサンメタノール5.7g(50mmol)を40℃、20分で滴下した後、50℃で5時間付加反応させ、ポリプロピレングリコール骨格ウレタンの溶液を得た。
4-2 [Synthesis of polypropylene glycol (PG) skeleton urethane]
After distilling 13.0 g (101 mmol) of dibutylamine to 20.1 g (50 mmol) of dipropylene glycol diglycidyl ether EPICLON 705 (Dainippon Ink Chemical Co., Ltd.) in a nitrogen atmosphere at 70 ° C. for 0.5 hours. The mixture was reacted at 90 ° C. for 7 hours to obtain a dibutylamino PG reaction solution at both ends. Next, in the mixed solution of 19.4 g (100 mmol) of diisocyanate, 0.04 g (0.1 mmol) of tin octylate and 80 g of chloroform, the synthesized dibutylamino PG reaction solution at both ends was synthesized at 40 ° C., 0.5 After dropwise addition over time, an addition reaction was carried out at 50 ° C. for 5 hours. Further, 5.7 g (50 mmol) of cyclohexanemethanol was added dropwise at 40 ° C. for 20 minutes, followed by addition reaction at 50 ° C. for 5 hours to obtain a polypropylene glycol skeleton urethane solution.

4−3 [高分子化合物(X−4)の合成]
上記4−1で得られたPEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物16.0g(1mmol)をクロロホルム30mlに溶解した溶液に、上記4−2で得られたポリプロピレングリコール骨格ウレタンの溶液2.76g(2mmol)をクロロホルム10mlに溶解した溶液を、窒素雰囲気下、10分で滴下後、40℃で2時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、水とアセトンが1対1(体積比)の混合溶剤340gを加え、減圧下でクロロホルムとアセトンを留去し、PEG−分岐PEI−ポリプロピレングリコール骨格ウレタン構造を有する高分子化合物(X−4)の水分散体を得た。収率は100%であった。
4-3 [Synthesis of polymer compound (X-4)]
2.76 g of the polypropylene glycol skeleton urethane obtained in 4-2 above was added to a solution obtained by dissolving 16.0 g (1 mmol) of the polymer compound having the PEG-branched PEI structure obtained in 4-1 in 30 ml of chloroform. A solution obtained by dissolving (2 mmol) in 10 ml of chloroform was dropped in 10 minutes in a nitrogen atmosphere, and then reacted at 40 ° C. with stirring for 2 hours. After completion of the reaction, 340 g of a mixed solvent of water and acetone 1: 1 (volume ratio) was added, chloroform and acetone were distilled off under reduced pressure, and a polymer compound having a PEG-branched PEI-polypropylene glycol skeleton urethane structure (X -4) was obtained. The yield was 100%.

上記で得られた高分子化合物(X−4)の水分散体10mlを用いて、粒径分布状態を光散乱法により測定したところ、平均粒径107nmの分散体であり、水中で良好にミセルを形成していることを確認した。   When the particle size distribution state was measured by a light scattering method using 10 ml of the aqueous dispersion of the polymer compound (X-4) obtained above, it was a dispersion having an average particle size of 107 nm and was well micelle in water. Was confirmed to form.

合成例5 PEG−分岐PEI−ポリカーボネート骨格ウレタン構造を有する高分子化合物(X−5)の合成
5−1 [ポリカーボネート骨格ウレタンの合成]
ジイソシアネート19.4g(100mmol)、オクチル酸スズ0.04g(0.1mmol)、及びクロロホルム100gの混合溶液に、ポリカーボネートジオ−ル49.0g(50mmol)を窒素雰囲気下、40℃、0.5時間で滴下した後、50℃で5時間付加反応させ、両末端イソシアネートウレタンの反応溶液を得た。次に、合成した両末端イソシアネートウレタン反応溶液にシクロヘキサンメタノール5.7g(50mmol)を40℃、20分で滴下した後、50℃で5時間付加反応させ、片末端イソシアネートポリカーボネート骨格ウレタン反応溶液を得た。
Synthesis Example 5 Synthesis of Polymer Compound (X-5) Having PEG-Branched PEI-Polycarbonate Skeleton Urethane Structure 5-1 [Synthesis of Polycarbonate Skeleton Urethane]
To a mixed solution of 19.4 g (100 mmol) of diisocyanate, 0.04 g (0.1 mmol) of tin octylate, and 100 g of chloroform, 49.0 g (50 mmol) of polycarbonate diol was added at 40 ° C. for 0.5 hour in a nitrogen atmosphere. Then, addition reaction was carried out at 50 ° C. for 5 hours to obtain a reaction solution of both end isocyanate urethanes. Next, 5.7 g (50 mmol) of cyclohexanemethanol was dropped into the synthesized both-end isocyanate urethane reaction solution at 40 ° C. for 20 minutes, followed by addition reaction at 50 ° C. for 5 hours to obtain a one-end isocyanate polycarbonate skeleton urethane reaction solution. It was.

5−2 [高分子化合物(X−5)の合成]
合成例4−1で得られたPEG−分岐PEI構造を有する高分子化合物16.0g(1mmol)をクロロホルム30mlに溶解した溶液に、上記合成5−1より得られた片末端イソシアネートポリカーボネート骨格ウレタン反応溶液7.0g(2mmol)をクロロホルム10mlに溶解した溶液を、窒素雰囲気下、10分で滴下後、40℃で2時間攪拌しながら反応させた。反応終了後、水とアセトンが1対1(体積比)の混合溶剤340gを加え、減圧下でクロロホルムとアセトンを留去し、PEG−分岐PEI−ポリカーボネート骨格ウレタン構造を有する高分子化合物(X−5)の水分散体を得た。収率は100%であった。
5-2 [Synthesis of polymer compound (X-5)]
One-end isocyanate polycarbonate skeleton urethane reaction obtained from Synthesis 5-1 above in a solution obtained by dissolving 16.0 g (1 mmol) of the polymer compound having a PEG-branched PEI structure obtained in Synthesis Example 4-1 in 30 ml of chloroform A solution in which 7.0 g (2 mmol) of the solution was dissolved in 10 ml of chloroform was dropped in 10 minutes in a nitrogen atmosphere, and then reacted at 40 ° C. with stirring for 2 hours. After completion of the reaction, 340 g of a mixed solvent of water and acetone 1: 1 (volume ratio) was added, chloroform and acetone were distilled off under reduced pressure, and a polymer compound having a PEG-branched PEI-polycarbonate skeleton urethane structure (X- An aqueous dispersion 5) was obtained. The yield was 100%.

上記5−2で得られた高分子化合物(X−5)の水分散体10mlを用いて、粒径分布状態を光散乱法により測定したところ、平均粒径112nmの分散体であり、水中で良好にミセルを形成していることを確認した。   When the particle size distribution state was measured by a light scattering method using 10 ml of the aqueous dispersion of the polymer compound (X-5) obtained in the above 5-2, it was a dispersion having an average particle size of 112 nm. It was confirmed that micelles were formed satisfactorily.

実施例1
合成例1で得た高分子化合物(X−1)20mg(EIユニット:0.15mmol)を水2.39gに溶かした溶液1Aと、硝酸銀0.16g(0.97mmol)を水1.30gに溶かした溶液1B、クエン酸ナトリウム0.12g(0.48mmol)を水0.25gに溶かした溶液1Cをそれぞれ調製した。25℃で攪拌しながら、溶液1Aに溶液1Bを加え、続いて溶液1Cを加えた。分散液は次第に焦げ茶色へと変化した。7日間攪拌後、透析により精製し、水分散液を得た。
Example 1
A solution 1A obtained by dissolving 20 mg (EI unit: 0.15 mmol) of the polymer compound (X-1) obtained in Synthesis Example 1 in 2.39 g of water, and 0.16 g (0.97 mmol) of silver nitrate in 1.30 g of water A dissolved solution 1B and a solution 1C in which 0.12 g (0.48 mmol) of sodium citrate was dissolved in 0.25 g of water were prepared. While stirring at 25 ° C., solution 1B was added to solution 1A, followed by solution 1C. The dispersion gradually changed to dark brown. After stirring for 7 days, it was purified by dialysis to obtain an aqueous dispersion.

得られた水分散液1部をサンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。また、図1のTEM写真より、20nm以下の銀ナノ粒子であることを確認した。得られた銀ナノ粒子分散体の水分散液の溶媒を留去後、TGA測定により銀含有量を測定した結果、83%であった。また得られた銀ナノ粒子分散体の水分散液は2ヶ月後も凝集、沈殿等は認められることはなく、保存安定性に優れていることを確認した。   One part of the obtained aqueous dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles. Moreover, it confirmed that it was 20 nm or less silver nanoparticle from the TEM photograph of FIG. After removing the solvent of the aqueous dispersion of the obtained silver nanoparticle dispersion, the silver content was measured by TGA measurement. As a result, it was 83%. In addition, it was confirmed that the aqueous dispersion of the obtained silver nanoparticle dispersion was excellent in storage stability without aggregation or precipitation even after 2 months.

実施例2
実施例1において、溶液1Aに溶液1Cを加え、続いて溶液1Bを加えたこと以外は、実施例1と同様にして、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 2
In Example 1, an aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that the solution 1C was added to the solution 1A and subsequently the solution 1B was added. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例3
実施例1において溶液1Aに溶液1Cを加え、7日間攪拌後、溶液1Bを加え、さらに7日間攪拌したこと以外は、実施例10と同様にして、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 3
An aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 10, except that the solution 1C was added to the solution 1A in Example 1 and stirred for 7 days, then the solution 1B was added and further stirred for 7 days. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例4
実施例1において溶液1Bを硝酸銀0.008g(0.048mmol)を水1.30gに溶かした溶液とし、溶液1Cを水0.25gとした溶液をそれぞれ調製したこと以外は、実施例1と同様にして、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 4
Example 1 was the same as Example 1 except that solution 1B was prepared by dissolving 0.008 g (0.048 mmol) of silver nitrate in 1.30 g of water and preparing a solution in which solution 1C was added by 0.25 g of water. Thus, an aqueous dispersion was obtained. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例5
合成例2で得た高分子化合物(X−2)20mg(EIユニット:0.15mmol)を水2.39gに溶かした溶液2A、硝酸銀0.16g(0.97mmol)を水1.30gに溶かした溶液2B、クエン酸ナトリウム0.12g(0.48mmol)を水0.25gに溶かした溶液2Cをそれぞれ調製した。25℃で攪拌しながら、溶液2Aに溶液2Bを加え、続いて溶液2Cを加えた。分散液は次第に焦げ茶色へと変化した。7日間攪拌後、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 5
A solution 2A obtained by dissolving 20 mg (EI unit: 0.15 mmol) of the polymer compound (X-2) obtained in Synthesis Example 2 in 2.39 g of water, and 0.16 g (0.97 mmol) of silver nitrate were dissolved in 1.30 g of water. Solution 2B and solution 2C prepared by dissolving 0.12 g (0.48 mmol) of sodium citrate in 0.25 g of water were prepared. While stirring at 25 ° C., solution 2B was added to solution 2A, followed by solution 2C. The dispersion gradually changed to dark brown. After stirring for 7 days, an aqueous dispersion was obtained. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例6
合成例3で得た高分子化合物(X−3)の水分散液5.0g(EIユニット:0.41mmol)に、硝酸銀0.02g(0.12mmol)を水5.0gに溶かした硝酸銀水溶液を加え、25℃で攪拌した。分散液は次第に薄い茶色へと変化した。7日後、透析により精製し、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 6
A silver nitrate aqueous solution in which 0.02 g (0.12 mmol) of silver nitrate is dissolved in 5.0 g of water in 5.0 g (EI unit: 0.41 mmol) of the polymer compound (X-3) obtained in Synthesis Example 3. And stirred at 25 ° C. The dispersion gradually turned light brown. Seven days later, the mixture was purified by dialysis to obtain an aqueous dispersion. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例7
実施例1の溶液1Aの代わりに、合成例4で得られた高分子化合物(X−4)の水分散液0.12g(EIユニット:0.15mmol)に水2.29gを加えた溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 7
Instead of the solution 1A of Example 1, a solution obtained by adding 2.29 g of water to 0.12 g (EI unit: 0.15 mmol) of the aqueous dispersion of the polymer compound (X-4) obtained in Synthesis Example 4 was used. An aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was used. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例8
実施例1の溶液1Aの代わりに、合成例5で得られた高分子化合物(X−5)の水分散液0.12g(EIユニット:0.15mmol)に水2.28gを加えた溶液を用いたこと以外は実施例1と同様にして、水分散液を得た。得られた水分散液は安定であり、分散液を1部サンプリングし、10倍希釈液の可視吸収スペクトル測定により400nmにプラズモン吸収スペクトルのピークが認められ、銀ナノ粒子の生成を確認した。
Example 8
Instead of the solution 1A of Example 1, a solution obtained by adding 2.28 g of water to 0.12 g (EI unit: 0.15 mmol) of the aqueous dispersion of the polymer compound (X-5) obtained in Synthesis Example 5 was used. An aqueous dispersion was obtained in the same manner as in Example 1 except that it was used. The obtained aqueous dispersion was stable, 1 part of the dispersion was sampled, and a peak of a plasmon absorption spectrum was observed at 400 nm by a visible absorption spectrum measurement of a 10-fold diluted solution, confirming the formation of silver nanoparticles.

実施例9
実施例1において溶液1Bをテトラクロロ白金(II)ナトリウム・水和物0.018g(0.048mmol)を水1.30gに溶かした溶液とし、溶液1Cを水0.25gとした溶液をそれぞれ調製したこと以外は、実施例1と同様にして、高分子分散体の水分散液を得た。溶液の色はテトラクロロ白金(II)ナトリウムの橙色からしだいに、茶色へと変化した。得られた水分散液は安定であった。
Example 9
In Example 1, Solution 1B was prepared by dissolving 0.018 g (0.048 mmol) of sodium tetrachloroplatinum (II) hydrate in 1.30 g of water, and preparing 1C of Solution 1C as 0.25 g of water. Except that, an aqueous dispersion of the polymer dispersion was obtained in the same manner as in Example 1. The color of the solution gradually changed from orange of tetrachloroplatinum (II) sodium to brown. The aqueous dispersion obtained was stable.

比較例1
分岐PEI(日本触媒株式会社製、エポミン SP200)5g(0.5mmol)をメタノール150mlに溶解した溶液に、合成例1より得られたビスフェノールA型の単官能性のエポキシ樹脂3.0g(1.5mmol)をアセトン60mlに溶解した溶液を、窒素雰囲気下で滴下後、50℃で2時間攪拌することで反応を行った。反応終了後、減圧乾燥することにより、BisAEP−分岐PEI構造を有する高分子化合物(収率100%)を得た。
Comparative Example 1
In a solution of 5 g (0.5 mmol) of branched PEI (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd., Epomin SP200) dissolved in 150 ml of methanol, 3.0 g of bisphenol A type monofunctional epoxy resin obtained from Synthesis Example 1 (1. 5 mmol) in 60 ml of acetone was added dropwise under a nitrogen atmosphere, and the reaction was carried out by stirring at 50 ° C. for 2 hours. After completion of the reaction, the polymer compound having a BisAEP-branched PEI structure (yield 100%) was obtained by drying under reduced pressure.

上記で得られた高分子化合物30mgを水10mlに加えて攪拌し溶解した。その溶液での粒径分布状態を光散乱法により測定したところ、平均粒径110nmの測定結果が得られ、水中で良好にミセルを形成していることを確認した。   30 mg of the polymer compound obtained above was added to 10 ml of water and dissolved by stirring. When the particle size distribution state in the solution was measured by a light scattering method, a measurement result having an average particle size of 110 nm was obtained, and it was confirmed that micelles were formed well in water.

上記で得たBisAEP−分岐PEI構造を有する高分子化合物6.6mg(EIユニット:0.097mmol)を水2.39gに溶かした溶液3A、硝酸銀0.16g(0.97mmol)を水1.30gに溶かした溶液3B、クエン酸ナトリウム0.12g(0.48mmol)を水0.25gに溶かした溶液3Cをそれぞれ調製した。25℃で攪拌しながら、溶液3Aに溶液3Bを加え、続いて溶液3Cを加えた。分散液は次第に焦げ茶色へと変化した後、沈殿が生じ、2日後には完全に分散成分が消失してしまった。   A solution 3A in which 6.6 mg (EI unit: 0.097 mmol) of the polymer compound having the BisAEP-branched PEI structure obtained above was dissolved in 2.39 g of water, and 0.16 g (0.97 mmol) of silver nitrate were added to 1.30 g of water. Solution 3B dissolved in 1 and sodium citrate 0.12 g (0.48 mmol) dissolved in water 0.25 g were prepared. While stirring at 25 ° C., solution 3B was added to solution 3A, followed by solution 3C. The dispersion gradually changed to a dark brown color, followed by precipitation, and the dispersion components completely disappeared after 2 days.

応用例1
実施例2で得た銀ナノ粒子分散体の分散液を遠心分離により濃縮し、濃厚層2gにイソプロピルアルコール(IPA)5gを加え、混合した。(該IPA分散液中の銀ナノ粒子分散体の含有量は14%であった。)分散状態に変化はなく、安定なIPA分散液を得た。該IPA分散液をガラス基板上にキャスト後、窒素下、200℃で30分熱処理した。体積固有抵抗率(三菱化学株式会社製、Loresta−GP MCP−T610)を測定したところ8.7×10−4Ω・cmであった。
Application example 1
The dispersion of the silver nanoparticle dispersion obtained in Example 2 was concentrated by centrifugation, and 5 g of isopropyl alcohol (IPA) was added to 2 g of the thick layer and mixed. (The content of the silver nanoparticle dispersion in the IPA dispersion was 14%.) There was no change in the dispersion state, and a stable IPA dispersion was obtained. The IPA dispersion was cast on a glass substrate and then heat-treated at 200 ° C. for 30 minutes under nitrogen. It was 8.7 * 10 <-4> ohm * cm when the volume specific resistivity (Mitsubishi Chemical Corporation make, Loresta-GP MCP-T610) was measured.

実施例1によって得られた銀ナノ粒子分散体のTEM写真である。2 is a TEM photograph of a silver nanoparticle dispersion obtained in Example 1. FIG.

Claims (10)

分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)と、親水性セグメント(b)と、疎水性セグメント(c)とを有する高分子化合物(X)の分散体と、金属ナノ粒子(Y)とを含有することを特徴とする金属ナノ粒子分散体。 A dispersion of a polymer compound (X) having a branched polyalkyleneimine chain (a), a hydrophilic segment (b), and a hydrophobic segment (c), and metal nanoparticles (Y) Metal nanoparticle dispersion characterized by. 前記分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)が分岐状ポリエチレンイミン鎖である請求項1記載の金属ナノ粒子分散体。 The metal nanoparticle dispersion according to claim 1, wherein the branched polyalkyleneimine chain (a) is a branched polyethyleneimine chain. 前記分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)中の(3級アミン)/(全てのアミン)のモル比が1〜49/100である請求項1記載の金属ナノ粒子分散体。 The metal nanoparticle dispersion according to claim 1, wherein a molar ratio of (tertiary amine) / (all amines) in the branched polyalkyleneimine chain (a) is 1 to 49/100. 前記分岐状ポリアルキレンイミン鎖(a)中の(3級アミン)/(全てのアミン)のモル比が15〜40/100である請求項1記載の金属ナノ粒子分散体。 The metal nanoparticle dispersion according to claim 1, wherein a molar ratio of (tertiary amine) / (all amines) in the branched polyalkyleneimine chain (a) is 15 to 40/100. 前記親水性セグメント(b)が、ポリオキシアルキレン鎖である請求項1記載の金属ナノ粒子分散体。 The metal nanoparticle dispersion according to claim 1, wherein the hydrophilic segment (b) is a polyoxyalkylene chain. 前記疎水性セグメント(c)が、ポリスチレン、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリカーボネート及び疎水性の置換基を有するポリアシルアルキレンイミンからなる群から選ばれる一種以上の化合物の残基である請求項1記載の金属ナノ粒子分散体。 The hydrophobic segment (c) is a residue of one or more compounds selected from the group consisting of polystyrene, poly (meth) acrylic acid ester, epoxy resin, polyurethane, polycarbonate and polyacylalkyleneimine having a hydrophobic substituent. The metal nanoparticle dispersion according to claim 1. 前記金属ナノ粒子(Y)が銀、金及び白金からなる群から選ばれる1種以上の金属である請求項1記載の金属ナノ粒子分散体。 The metal nanoparticle dispersion according to claim 1, wherein the metal nanoparticles (Y) are one or more metals selected from the group consisting of silver, gold, and platinum. 前記金属ナノ粒子(Y)の粒子径が1〜50nmである請求項1〜7の何れか1項記載の金属ナノ粒子分散体。 The metal nanoparticle dispersion according to any one of claims 1 to 7, wherein the metal nanoparticles (Y) have a particle diameter of 1 to 50 nm. 分岐状ポリアルキレンイミン鎖と、親水性セグメントと、疎水性セグメントとを有する高分子化合物を溶媒中で分散体とした後、金属の塩又は金属のイオン溶液を加え、金属イオンを還元し金属ナノ粒子とすることを特徴とする金属ナノ粒子分散体の製造方法。 After a polymer compound having a branched polyalkyleneimine chain, a hydrophilic segment, and a hydrophobic segment is dispersed in a solvent, a metal salt or a metal ion solution is added to reduce the metal ion to form a metal nanoparticle. The manufacturing method of the metal nanoparticle dispersion characterized by setting it as particle | grains. 金属イオンを還元させる際に、還元剤を用いる請求項9記載の金属ナノ粒子分散体の製造方法。
The method for producing a metal nanoparticle dispersion according to claim 9, wherein a reducing agent is used when reducing metal ions.
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