JP2010053172A - Method for preparing nano-particle composite - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for preparing a nano-particle composite that disperses nano-sized particles uniformly and stably, and keeps a mean particle diameter of the particles small as-dispersed. <P>SOLUTION: This method for preparing the nano-particle composite includes following step 1 and step 2. The step 1 is a dispersion step that forms a nano-particle dispersion by adding the particles into a dispersant solution which contains a block copolymer dissolved in a nonaqueous medium as a dispersion stabilizer. In the step 1, the block copolymer contains a structural unit (I) and a (meth)acrylate structural unit. Furthermore, in the block copolymer, an amino group of the structural unit (I) reacts with a specific organic phosphoric acid compound having a polymerizable group to form a salt. The step 2 is a crosslinking step that crosslinks the block copolymer. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、ナノ微粒子複合体の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a nanoparticle composite.

近年、ナノサイズの微粒子が、その平均粒径に応じて様々な産業において用いられている。例えば、平均粒径が数nm〜数十nm程度の微粒子は、顔料、研磨剤、フィルム用フィラー、塗料用フィラー、磁性材料などに応用されている。このような産業において、微粒子の特性を有効に活用するためには、微粒子を凝集させないことが重要である。例えば、微粒子を他の材料で被覆した微粒子複合体として、マイクロカプセルが用いられている。   In recent years, nano-sized fine particles have been used in various industries depending on the average particle diameter. For example, fine particles having an average particle size of several nanometers to several tens of nanometers are applied to pigments, abrasives, film fillers, paint fillers, magnetic materials, and the like. In such an industry, in order to effectively utilize the characteristics of the fine particles, it is important that the fine particles are not aggregated. For example, microcapsules are used as fine particle composites in which fine particles are coated with other materials.

従来、マイクロカプセルは、(i)化学的製造方法、例えば、(a)界面重合法(2種のモノマーもしくは反応物を分散相と連続相とに別々に溶解しておき、両者の界面において、モノマーを重合させて、壁膜を形成させる方法)、(b)懸濁重合法(水性媒体中で芯物質を溶解させた水媒体中に水不溶のモノマーを添加して、攪拌し、乳化剤のミセルにモノマーを取り込ませ、ミセル内でモノマーを重合して壁膜を形成させる方法)、(c)in−situ重合法(液体または気体のモノマーと触媒、もしくは反応性の物質2種を連続相核粒子側のどちらか一方から供給して反応を起こさせ壁膜を形成させる方法)や、(ii)物理化学的製造方法、例えば、(a)コアセルベーション(相分離)法(芯物質粒子を分散している高分子溶液を高分子濃度の高い濃厚相と希薄相に分離させ、壁膜を形成させる方法)、(b)液中乾燥法(芯物質を壁膜物質の溶液に分散した液を調製し、この分散液の連続相が混和しない液中に分散液を入れて複合エマルジョンとし、壁膜物質を溶解している媒質を徐々に除くことで壁膜を形成させる方法)などによって製造されている。   Conventionally, microcapsules are (i) chemical production methods such as (a) interfacial polymerization method (two monomers or reactants are dissolved separately in a dispersed phase and a continuous phase, A method of polymerizing monomers to form a wall film), (b) suspension polymerization method (adding a water-insoluble monomer into an aqueous medium in which a core substance is dissolved in an aqueous medium, stirring, Monomers are incorporated into micelles, and monomers are polymerized in the micelles to form a wall film), (c) in-situ polymerization method (liquid or gaseous monomer and catalyst, or two reactive substances in a continuous phase) A method of supplying a reaction from either one of the core particles to cause a reaction to form a wall film), or (ii) a physicochemical manufacturing method, for example, (a) a coacervation (phase separation) method (core material particles) Polymer solution A method of separating a dense phase and a dilute phase having a high polymer concentration to form a wall film), (b) a liquid drying method (a liquid in which a core material is dispersed in a solution of a wall film material is prepared, and For example, a method in which a dispersion is put into a liquid in which a continuous phase is not miscible to form a composite emulsion, and a wall film is formed by gradually removing a medium in which a wall film substance is dissolved.

しかし、コアセルベーション法などの物理化学的製造方法では、化学的な架橋を利用せず、高分子化合物の溶解・析出を利用する製造方法であるため、耐熱性、耐溶剤性に劣るといった問題があった。また、化学的製造方法では、ナノオーダーでのカプセル化が難しく、粒径が100nm以下のものが得られない、主に水溶媒中で製造するため、溶媒の再置換、乾燥などの工程が付加的に必要となる、さらに重縮合反応、重付加反応などの反応条件が高温となる、といった問題があった。   However, physicochemical production methods such as the coacervation method do not use chemical cross-linking, and are production methods that use dissolution / precipitation of polymer compounds, resulting in inferior heat resistance and solvent resistance. was there. In addition, the chemical production method is difficult to encapsulate in the nano-order, and particles having a particle size of 100 nm or less cannot be obtained. Since the production is mainly performed in an aqueous solvent, additional steps such as solvent replacement and drying are added. In addition, there is a problem that reaction conditions such as polycondensation reaction and polyaddition reaction become high.

このような問題に対して、特許文献1では、上記界面重合法を改良し、非水媒体中で疎水性の繰り返し単位のブロックと親水性の繰り返し単位とを有するブロックポリマーを保護コロイドとして用いることで、2種類の反応性モノマーのうち、一方を芯物質と共に保護コロイド中に包含し、一方を上記保護コロイドが分散した溶媒中に添加することにより、上記保護コロイドの界面で、上記2種類の反応性モノマー同士を反応させる方法が開示されている。この方法によれば、上記反応性モノマーが上記保護コロイド内に包含されることにより、上述した化学的方法で見られるような粒径が大きくなりすぎるなどの問題を抑えることができる。しかしながら、上記方法では、非水媒体がアルカン類や芳香族炭化水素類に限られるといった問題があった。   In order to solve such a problem, Patent Document 1 improves the interfacial polymerization method and uses a block polymer having a hydrophobic repeating unit block and a hydrophilic repeating unit as a protective colloid in a non-aqueous medium. Then, one of the two types of reactive monomers is included in the protective colloid together with the core substance, and one of the two reactive monomers is added to the solvent in which the protective colloid is dispersed, whereby the two types of reactive monomers are added at the protective colloid interface. A method of reacting reactive monomers is disclosed. According to this method, by including the reactive monomer in the protective colloid, it is possible to suppress problems such as an excessively large particle size as seen in the chemical method described above. However, the above method has a problem that the non-aqueous medium is limited to alkanes and aromatic hydrocarbons.

また、上記以外の微粒子複合体の製造方法としては、微粒子表面にポリマーをグラフト重合したものが提案されている(特許文献2、特許文献3)。しかしながら、上記方法では、粒子表面に官能基を有している必要があるため、芯物質が限定される、あるいは芯物質の表面改質が必要といった問題があった。   Further, as a method for producing a fine particle composite other than the above, a method in which a polymer is graft-polymerized on the surface of fine particles has been proposed (Patent Documents 2 and 3). However, the above method has a problem that the core material is limited or the surface of the core material needs to be modified because the particle surface needs to have a functional group.

特開平7−246329号公報JP-A-7-246329 特開平5−339516号公報JP-A-5-339516 特開平8−302227号公報JP-A-8-302227

本発明は、このような状況下になされたものであり、ナノサイズの微粒子を均一かつ安定的に分散させ、かつ分散時の微粒子の平均粒径を小さく保つことができるナノ微粒子複合体の製造方法を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made under such circumstances, and is capable of uniformly and stably dispersing nano-sized fine particles, and producing a nano-particle composite capable of keeping the average particle size of the fine particles at the time of dispersion small. It is intended to provide a method.

本発明者らは、前記目的を達成するために鋭意研究を重ねた結果、非水媒体中に、分散安定化剤として特定の構造を有するブロック共重合体を溶解させた分散剤溶液に微粒子を添加し、該ブロック共重合体を架橋させることで、前記課題を解決し得ることを見出した。本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have obtained fine particles in a dispersant solution in which a block copolymer having a specific structure as a dispersion stabilizer is dissolved in a non-aqueous medium. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by adding and crosslinking the block copolymer. The present invention has been completed based on such findings.

すなわち、本発明は、
(1)下記の工程1及び工程2を有するナノ微粒子複合体の製造方法、
工程1.非水媒体中に、分散安定化剤として下記一般式(I)で表される構成単位(1)と、下記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有し、さらに前記構成単位(1)が有するアミノ基と、下記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物とが塩を形成したブロック共重合体を溶解させた分散剤溶液に、微粒子を添加してナノ微粒子分散体を形成する分散工程
工程2.前記ブロック共重合体を架橋させる架橋工程
That is, the present invention
(1) A method for producing a nanoparticle composite having the following step 1 and step 2,
Step 1. In a non-aqueous medium, the dispersion stabilizer has a structural unit (1) represented by the following general formula (I) and a structural unit (2) represented by the following general formula (II), and Fine particles are added to a dispersant solution in which a block copolymer in which the amino group of the structural unit (1) and the organic phosphate compound having a polymerizable group represented by the following general formula (III) form a salt is dissolved. 1. Dispersion step of forming a nanoparticle dispersion by adding Crosslinking step of crosslinking the block copolymer

Figure 2010053172
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Figure 2010053172
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Figure 2010053172
[式(I)〜(III)中、Rは、水素原子又はメチル基、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基、Aは、炭素数1〜8のアルキレン基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−CH(R)−CH(R)−又は−[(CH−O]−(CH−で示される2価の基、Rは、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−R又は−[(CH−O]−Rで示される1価の基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基であり、Rは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、又は−CHCOOR12で示される1価の基であり、R12は水素原子又は炭素数が1〜5のアルキル基である。
及びR5’は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11、で示される1価の基である。R及びR10は、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基であり、R11は、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、−CO−CH=CH、−CO−C(CH)=CH、又は−CHCOOR13で示される1価の基であり、R13は水素原子又は炭素数が1〜5のアルキル基である。但し、R及びR5’のうちいずれかは、炭素数2〜18のアルケニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11で示される1価の基であり、且つ、R11が、炭素数2〜18のアルケニル基、−CO−CH=CH、又は−CO−C(CH)=CHである。
x及びaは1〜18の整数、y及びbは1〜5の整数、z及びcは1〜18の整数を示す。m及びnは1〜200の整数を示す。]
(2)前記架橋工程が、30〜150℃で行われるものである上記(1)に記載のナノ微粒子複合体の製造方法、
(3)前記有機リン酸化合物の前記重合性基が、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、又はアリル基である上記(1)又は(2)に記載のナノ微粒子複合体の製造方法、及び
(4)前記微粒子の平均粒径が、10〜100nmの範囲内である上記(1)〜(3)のいずれかに記載のナノ微粒子複合体の製造方法、
を提供するものである。
Figure 2010053172
[In the formulas (I) to (III), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and A is a carbon atom having 1 to 8 alkylene groups, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —CH (R 6 ) —CH (R 7 ) — or — [(CH 2 ) y —O] z — (CH 2 ) The divalent group represented by y- , R 4 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, benzyl group, phenyl group, biphenyl group,-[CH (R 6 ) -CH (R 7 ) -O]. x— R 8 or — [(CH 2 ) y —O] z —R 8 is a monovalent group. R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, —CHO, —CH. 2 CHO or a monovalent group represented by —CH 2 COOR 12 , and R 12 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R 5 and R 5 ′ are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, — [CH (R 9 ) A monovalent group represented by —CH (R 10 ) —O] a —R 11 or — [(CH 2 ) b —O] c —R 11 . R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, or a phenyl group. , Biphenyl group, —CHO, —CH 2 CHO, —CO—CH═CH 2 , —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 , or —CH 2 COOR 13 , R 13 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. However, one of R 5 and R 5 ′ is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, — [CH (R 9 ) —CH (R 10 ) —O] a —R 11 , or — [(CH 2 B— O] c —R 11 and R 11 is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, —CO—CH═CH 2 , or —CO—C (CH 3). ) = CH 2 .
x and a are integers of 1 to 18, y and b are integers of 1 to 5, and z and c are integers of 1 to 18. m and n represent an integer of 1 to 200. ]
(2) The method for producing a nanoparticle composite according to (1), wherein the crosslinking step is performed at 30 to 150 ° C.
(3) The method for producing a nanoparticle composite according to (1) or (2), wherein the polymerizable group of the organophosphate compound is a (meth) acryloyl group, a vinyl group, or an allyl group; 4) The method for producing a nanoparticle composite according to any one of (1) to (3), wherein the average particle diameter of the fine particles is in the range of 10 to 100 nm,
Is to provide.

本発明の製造方法によれば、ナノサイズの微粒子を均一かつ安定的に分散させ、かつ分散時の微粒子の平均粒径を小さく保つことができるナノ微粒子複合体を提供することができる。   According to the production method of the present invention, it is possible to provide a nanoparticle composite that can uniformly and stably disperse nanosized particles and keep the average particle size of the dispersed particles small.

本発明のナノ微粒子複合体の製造方法は、工程1:非水媒体中に分散安定化剤として特定の構造を有するブロック共重合体を溶解させた分散剤溶液に、微粒子を添加してナノ微粒子分散体を形成する分散工程、及び工程2:前記ブロック共重合体を架橋させる架橋工程を有する。
以下、本発明のナノ微粒子複合体の製造方法の各工程について説明する。
The method for producing a nanoparticulate composite according to the present invention comprises step 1: adding fine particles to a dispersant solution in which a block copolymer having a specific structure as a dispersion stabilizer is dissolved in a non-aqueous medium, thereby adding nanoparticulates. A dispersion step for forming a dispersion, and step 2: a crosslinking step for crosslinking the block copolymer.
Hereinafter, each process of the manufacturing method of the nanoparticle composite of this invention is demonstrated.

[工程1.分散工程]
まず、本発明の工程1のナノ微粒子分散体を形成する分散工程について説明する。本工程は、非水媒体中に、下記一般式(I)で表される構成単位(1)と、下記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有し、さらに該構成単位(1)が有するアミノ基と、下記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物とが塩を形成したブロック共重合体(以下、塩型ブロック共重合体と称することがある。)が分散した分散剤溶液に、微粒子を添加することによりナノ微粒子分散体を形成する工程である。
[Step 1. Dispersion process]
First, the dispersion | distribution process which forms the nanoparticle dispersion of the process 1 of this invention is demonstrated. This step has, in a non-aqueous medium, a structural unit (1) represented by the following general formula (I) and a structural unit (2) represented by the following general formula (II). A block copolymer in which the amino group of the unit (1) and an organic phosphate compound having a polymerizable group represented by the following general formula (III) form a salt (hereinafter referred to as a salt type block copolymer). Is a step of forming a nano fine particle dispersion by adding fine particles to a dispersing agent solution in which the fine particles are dispersed.

Figure 2010053172
Figure 2010053172

Figure 2010053172
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Figure 2010053172
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[式(I)〜(III)中、Rは、水素原子又はメチル基、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基、Aは、炭素数1〜8のアルキレン基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−CH(R)−CH(R)−又は−[(CH−O]−(CH−で示される2価の基、Rは、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−R又は−[(CH−O]−Rで示される1価の基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基であり、Rは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、又は−CHCOOR12で示される1価の基であり、R12は水素原子又は炭素数が1〜5のアルキル基である。
及びR5’は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11、で示される1価の基である。R及びR10は、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基であり、R11は、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、−CO−CH=CH、−CO−C(CH)=CH、又は−CHCOOR13で示される1価の基であり、R13は水素原子又は炭素数が1〜5のアルキル基である。但し、R及びR5’のうちいずれかは、炭素数2〜18のアルケニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11で示される1価の基であり、且つ、R11が、炭素数2〜18のアルケニル基、−CO−CH=CH、又は−CO−C(CH)=CHである。
x及びaは1〜18の整数、y及びbは1〜5の整数、z及びcは1〜18の整数を示す。m及びnは1〜200の整数を示す。]
[In the formulas (I) to (III), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and A is a carbon atom having 1 to 8 alkylene groups, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —CH (R 6 ) —CH (R 7 ) — or — [(CH 2 ) y —O] z — (CH 2 ) The divalent group represented by y- , R 4 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, benzyl group, phenyl group, biphenyl group,-[CH (R 6 ) -CH (R 7 ) -O]. x— R 8 or — [(CH 2 ) y —O] z —R 8 is a monovalent group. R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, —CHO, —CH. 2 CHO, or a monovalent group represented by -CH 2 COOR 12, R 12 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 5 alkyl groups.
R 5 and R 5 ′ are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, — [CH (R 9 ) A monovalent group represented by —CH (R 10 ) —O] a —R 11 or — [(CH 2 ) b —O] c —R 11 . R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, or a phenyl group. , Biphenyl group, —CHO, —CH 2 CHO, —CO—CH═CH 2 , —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 , or —CH 2 COOR 13 , R 13 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. However, one of R 5 and R 5 ′ is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, — [CH (R 9 ) —CH (R 10 ) —O] a —R 11 , or — [(CH 2 B— O] c —R 11 and R 11 is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, —CO—CH═CH 2 , or —CO—C (CH 3). ) = CH 2 .
x and a are integers of 1 to 18, y and b are integers of 1 to 5, and z and c are integers of 1 to 18. m and n represent an integer of 1 to 200. ]

本工程においては、上記一般式(I)で表される構成単位(1)と、上記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有し、かつ上記構成単位(1)が有するアミノ基と、上記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物とが塩を形成した塩型ブロック共重合体であることにより、塩形成部位を形成する上記構成単位(1)の微粒子に対する付着性が強まり、一方で構成単位(2)が、非水媒体との可溶性を有することにより、非水媒体中での微粒子の安定化を図ることができ、その結果、微粒子の分散性及び安定性に優れたものとすることができる。
以下、本工程について詳細に説明する。
In this step, the structural unit (1) represented by the general formula (I) and the structural unit (2) represented by the general formula (II) are included, and the structural unit (1) The structural unit that forms a salt-forming site by being a salt-type block copolymer in which an amino group having a salt and an organophosphate compound having a polymerizable group represented by the general formula (III) form a salt The adhesion to the fine particles of (1) is strengthened, while the structural unit (2) is soluble in the non-aqueous medium, so that the fine particles in the non-aqueous medium can be stabilized. The fine particles can be excellent in dispersibility and stability.
Hereinafter, this step will be described in detail.

(1)分散剤溶液
本工程に用いられる分散剤溶液は、非水媒体中にブロック共重合体が分散又は溶解したものである。以下、このような分散剤溶液の各構成について説明する。
(1) Dispersant solution The dispersant solution used in this step is a solution in which a block copolymer is dispersed or dissolved in a non-aqueous medium. Hereafter, each structure of such a dispersing agent solution is demonstrated.

<ブロック共重合体>
本発明におけるブロック共重合体は、上記一般式(I)で表される構成単位(1)と、上記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有し、さらに上記構成単位(1)が有するアミノ基と、上記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物とが塩を形成した塩型ブロック共重合体である。
<Block copolymer>
The block copolymer in the present invention has the structural unit (1) represented by the general formula (I) and the structural unit (2) represented by the general formula (II), and further includes the structural unit. A salt-type block copolymer in which the amino group of (1) and the organic phosphate compound having a polymerizable group represented by the general formula (III) form a salt.

上記塩型ブロック共重合体からなるブロック共重合体は、上記一般式(I)で表される構成単位(1)と、上記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有するものである。
上記一般式(I)において、Rは、水素原子又はメチル基を示し、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基を示す。ここで、炭素数1〜8のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基などを挙げることができる。これらの中で、メチル基及びエチル基が好ましい。
本発明においては、上記R及びRは、互いに同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
The block copolymer comprising the salt-type block copolymer has a structural unit (1) represented by the general formula (I) and a structural unit (2) represented by the general formula (II). Is.
In the said general formula (I), R < 1 > shows a hydrogen atom or a methyl group, R < 2 > and R < 3 > show a hydrogen atom or a C1-C8 alkyl group each independently. Here, the alkyl group having 1 to 8 carbon atoms may be linear, branched or cyclic. Examples of such alkyl groups include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, various hexyl groups, and various octyl groups. Group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclooctyl group and the like. Among these, a methyl group and an ethyl group are preferable.
In the present invention, R 2 and R 3 may be the same as or different from each other.

Aは、炭素数1〜8のアルキレン基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−CH(R)−CH(R)−又は−[(CH−O]−(CH−で示される2価の基である。ここで、上記炭素数1〜8のアルキレン基は、直鎖状、分岐状のいずれであってもよく、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、プロピレン基、各種ブチレン基、各種ペンチレン基、各種へキシレン基、各種オクチレン基などである。
及びRは、それぞれ独立に水素原子又はメチル基である。
xは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、yは1〜5の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。zは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。本発明においては、x、y、及びzが、上記の範囲内にあれば、微粒子の分散性を優れたものとすることができる。
このAとしては、炭素数1〜8のアルキレン基が好ましく、メチレン基及びエチレン基がより好ましい。炭素数が1〜8の範囲内であれば、微粒子の分散性を良好に保つことができる。
A is an alkylene group having 1 to 8 carbon atoms, - [CH (R 6) -CH (R 7) -O] x -CH (R 6) -CH (R 7) - or - [(CH 2) y —O] z — (CH 2 ) y — is a divalent group. Here, the alkylene group having 1 to 8 carbon atoms may be linear or branched. For example, a methylene group, an ethylene group, a trimethylene group, a propylene group, various butylene groups, various pentylene groups, And various hexylene groups and various octylene groups.
R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group.
x is an integer of 1 to 18, preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2, and y is an integer of 1 to 5, preferably an integer of 1 to 4, more preferably 2 or 3. is there. z is an integer of 1-18, preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2. In the present invention, if x, y, and z are within the above ranges, the dispersibility of the fine particles can be improved.
As this A, a C1-C8 alkylene group is preferable, and a methylene group and ethylene group are more preferable. If the carbon number is in the range of 1 to 8, the dispersibility of the fine particles can be kept good.

上記一般式(II)において、Rは、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−R又は−[(CH−O]−Rを示す。尚、Rが芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば、炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
上記炭素数1〜18のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよく、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、各種ペンチル基、各種ヘキシル基、各種オクチル基、各種デシル基、各種ドデシル基、各種テトラデシル基、各種ヘキサデシル基、各種オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロオクチル基、シクロドデシル基、ボルニル基、イソボルニル基、ジシクロペンタニル基、アダマンチル基、低級アルキル基置換アダマンチル基などを挙げることができる。
In the general formula (II), R 4 represents an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —R 8. or - indicates a [(CH 2) y -O] z -R 8. In the case where R 4 is an aromatic ring, suitable substituents on the aromatic ring, for example, may have such linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group. , Sec-butyl group, tert-butyl group, various pentyl groups, various hexyl groups, various octyl groups, various decyl groups, various dodecyl groups, various tetradecyl groups, various hexadecyl groups, various octadecyl groups, cyclopentyl groups, cyclohexyl groups, cyclohexane Examples include an octyl group, a cyclododecyl group, a bornyl group, an isobornyl group, a dicyclopentanyl group, an adamantyl group, and a lower alkyl group-substituted adamantyl group.

上記R及びRは、前記と同じであり、Rは水素原子、あるいは置換基を有してもよい、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、又は−CHCOOR12で示される1価の基であり、R12は水素原子又は炭素数1〜5の直鎖状、分岐状、又は環状のアルキル基である。
上記Rで示される1価の基において、有してもよい置換基としては、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、F、Cl、Brなどのハロゲン原子などを挙げることができる。
上記Rのうちの炭素数1〜18のアルキル基は、前記Rで示したとおりである。
上記Rにおいて、x、y及びzは、前記Aで説明したとおりである。
また、上記一般式(II)で表される構成単位(2)中のRは、互いに同一であってもよいし、異なるものであってもよい。
R 6 and R 7 are the same as described above, and R 8 is a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, benzyl group, phenyl group, biphenyl group, —CHO. , —CH 2 CHO, or —CH 2 COOR 12 , R 12 is a hydrogen atom or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
In the monovalent group represented by R 8 , the substituent that may be included is, for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom such as F, Cl, or Br. And so on.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in R 8 is as described for R 4 above.
In the above R 4 , x, y and z are as described in A above.
Moreover, R 4 in the structural unit (2) represented by the general formula (II) may be the same or different.

本発明において、上記Rとしては、なかでも、後述する非水媒体との溶解性に優れたものを用いることが好ましく、具体的には、上記ブロック共重合体を構成する構成単位等によっても異なるが、上記非水媒体が、テトラヒドロフラン、トルエン等である場合には、メチル基、エチル基、ベンジル基等を用いることが好ましく、上記非水媒体が、ペンタン、ヘキサン等のより極性の低いものである場合には、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基等を用いることが好ましい。
ここで、上記Rをこのように設定する理由は、上記Rを含む構成単位(2)が、上記非水媒体に対する可溶性を有し、上記構成単位(1)のアミノ基と、後述する有機リン酸化合物とが形成する塩形成部位が微粒子に対して高い吸着性を有するものであることにより、微粒子の分散性、及び安定性を特に優れたものとすることができるからである。
さらに、上記Rは、上記ブロック共重合体の分散性能等を妨げない範囲で、アルコキシ基、水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、イソシアネート基、水素結合形成基等の置換基によって置換されたものとしてもよい。
In the present invention, as R 4 , it is preferable to use those having excellent solubility in the non-aqueous medium described later, and specifically, depending on the structural unit constituting the block copolymer, etc. Although it is different, when the non-aqueous medium is tetrahydrofuran, toluene or the like, it is preferable to use a methyl group, an ethyl group, a benzyl group or the like, and the non-aqueous medium has a lower polarity such as pentane or hexane. In this case, it is preferable to use a pentyl group, hexyl group, heptyl group or the like.
Here, the reason for setting the R 4 in this way is that the structural unit (2) containing the R 4 has solubility in the non-aqueous medium, and the amino group of the structural unit (1) will be described later. This is because the salt-forming site formed by the organic phosphate compound has a high adsorptivity to the fine particles, so that the dispersibility and stability of the fine particles can be made particularly excellent.
Further, R 4 is substituted with a substituent such as an alkoxy group, a hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an isocyanate group, or a hydrogen bond-forming group as long as it does not interfere with the dispersion performance of the block copolymer. It is also good.

本発明に用いられる構成単位(1)のユニット数m及び構成単位(2)のユニット数nの比率m/nとしては、0.01〜1の範囲内であることが好ましく、0.05〜0.5の範囲内であることがより好ましい。比率m/nが上記範囲内にあれば、上記構成単位(1)が有するアミノ基が形成する塩形成部位の割合が適切となるので、後述する微粒子に対する吸着性が良好となり、上記構成単位(2)による上記非水媒体との溶解性が低くなることがなく、微粒子の分散性、及び安定性が低下することがない。   The ratio m / n of the number of units m of the structural unit (1) and the number of units n of the structural unit (2) used in the present invention is preferably within the range of 0.01 to 1, preferably 0.05 to More preferably, it is in the range of 0.5. If the ratio m / n is within the above range, the ratio of the salt forming site formed by the amino group of the structural unit (1) is appropriate, so that the adsorptivity to fine particles described later is improved, and the structural unit ( The solubility in the non-aqueous medium according to 2) is not lowered, and the dispersibility and stability of the fine particles are not lowered.

本発明に用いられるブロック共重合体における、上記構成単位(1)のユニット数m及び構成単位(2)のユニット数nは、それぞれ1〜200の整数であればよく、特に限定されないが、上記mとしては、1〜20の範囲内であることが好ましく、1〜10の範囲内であることがより好ましい。また、上記nとしては、20〜100の範囲内であることが好ましい。
さらに、上記ブロック共重合体の重量平均分子量Mwは、500〜20000の範囲内であることが好ましく、1000〜15000の範囲内であることがより好ましく、3000〜12000の範囲内であることがさらに好ましい。上記範囲内であることにより、微粒子を均一に分散させることが可能となる。
In the block copolymer used in the present invention, the number of units m of the structural unit (1) and the number of units n of the structural unit (2) may be integers of 1 to 200, respectively, and are not particularly limited. m is preferably in the range of 1 to 20, and more preferably in the range of 1 to 10. Moreover, as said n, it is preferable to exist in the range of 20-100.
Furthermore, the weight average molecular weight Mw of the block copolymer is preferably in the range of 500 to 20000, more preferably in the range of 1000 to 15000, and further preferably in the range of 3000 to 12000. preferable. By being within the above range, the fine particles can be uniformly dispersed.

なお、上記重量平均分子量Mwは、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)により測定された値である。測定は、東ソー(株)製のHLC−8120GPCを用い、溶出溶媒を0.01モル/リットルの臭化リチウムを添加したN−メチルピロリドンとし、校正曲線用ポリスチレンスタンダードをMw377400、210500、96000、50400、206500、10850、5460、2930、1300、580(以上、Polymer Laboratories社製 Easi PS−2シリーズ)及びMw1090000(東ソー(株)製)とし、測定カラムをTSK−GEL ALPHA−M×2本(東ソー(株)製)として行われたものである。   The weight average molecular weight Mw is a value measured by GPC (gel permeation chromatography). For the measurement, HLC-8120GPC manufactured by Tosoh Corporation was used, the elution solvent was N-methylpyrrolidone to which 0.01 mol / liter of lithium bromide was added, and polystyrene standards for calibration curves were Mw377400, 210500, 96000, 50400. , 206500, 10850, 5460, 2930, 1300, 580 (Easi PS-2 series manufactured by Polymer Laboratories) and Mw1090000 (manufactured by Tosoh Corporation), and TSK-GEL ALPHA-M × 2 (Tosoh Corporation) (Made by Co., Ltd.).

本発明に用いられるブロック共重合体の結合順としては、上記構成単位(1)及び上記構成単位(2)を有し、後述する微粒子を安定に分散することができるものであればよく、特に限定されないが、上記構成単位(1)が上記ブロック共重合体の一端のみに結合したものであることが好ましい。すなわち、上記構成単位(1)と、上記構成単位(2)とが、構成単位(1)−構成単位(2)の順で結合したものであってもよく、構成単位(1)−構成単位(2)−構成単位(1)の順で結合したものであってもよく、構成単位(2)−構成単位(1)−構成単位(2)の順で結合したものであってもよく、構成単位(1)−構成単位(2)が繰り返し結合したものであってもよいが、本発明においては、なかでも構成単位(1)−構成単位(2)の順で結合したものが好ましい。その理由は、後述する微粒子に対する吸着性に優れ、さらにこのようなブロック共重合体を用いた微粒子分散体同士の凝集を効果的に抑えることができるからである。   The binding order of the block copolymer used in the present invention is not particularly limited as long as it has the structural unit (1) and the structural unit (2) and can stably disperse fine particles described later. Although not limited, it is preferable that the structural unit (1) is bonded to only one end of the block copolymer. That is, the structural unit (1) and the structural unit (2) may be combined in the order of the structural unit (1) -the structural unit (2), or the structural unit (1) -the structural unit. (2) -the structural unit (1) may be combined in this order, the structural unit (2) -the structural unit (1) -the structural unit (2) may be combined, The structural unit (1) -structural unit (2) may be bonded repeatedly, but in the present invention, the structural unit (1) -structural unit (2) are preferably combined in this order. The reason is that it is excellent in the adsorptivity with respect to the fine particles to be described later, and further, aggregation of the fine particle dispersions using such a block copolymer can be effectively suppressed.

<有機リン酸化合物>
前述した一般式(I)で表される構成単位(1)と、一般式(II)で表される構成単位(2)とを有するブロック共重合体の構成単位(1)が有するアミノ基と、塩を形成する有機リン酸化合物は、上記一般式(III)で表される構造を有する化合物である。
本発明においては、上記有機リン酸化合物を用いることにより、分散剤溶液を、後述する微粒子の分散性及び安定性に優れたものとすることができる。さらに塩形成部位を有することで、例えば本発明のナノ微粒子複合体をカラーフィルタ用レジスト組成物などに適用した場合には、アルカリ現像時のアルカリ水溶液に対して高い溶解性を有することから、アルカリ現像性に優れたものとすることができる。
<Organic phosphate compound>
An amino group contained in the structural unit (1) of the block copolymer having the structural unit (1) represented by the general formula (I) and the structural unit (2) represented by the general formula (II); The organic phosphate compound that forms a salt is a compound having a structure represented by the general formula (III).
In the present invention, by using the above organic phosphoric acid compound, the dispersant solution can be made excellent in the dispersibility and stability of the fine particles described later. Furthermore, since it has a salt-forming site, for example, when the nanoparticle composite of the present invention is applied to a color filter resist composition, it has high solubility in an aqueous alkali solution during alkali development. It can be excellent in developability.

上記一般式(III)において、R及びR5’は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11又は−[(CH−O]−R11を示し、R及びR5’のいずれかは重合性基である。尚、R及びR5’が、芳香環を有する場合、該芳香環上に適当な置換基、例えば、炭素数1〜4の直鎖状、分岐状のアルキル基などを有していてもよい。
また、上記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物は、1種単独で又は2種以上組み合わせて用いることができる。
In the general formula (III), R 5 and R 5 ′ are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, or a biphenyl group. , - [CH (R 9) -CH (R 10) -O] a -R 11 or - [(CH 2) b -O ] indicates c -R 11, or the polymerization of R 5 and R 5 ' It is a sex group. In addition, when R 5 and R 5 ′ have an aromatic ring, they may have an appropriate substituent on the aromatic ring, for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. Good.
Moreover, the organic phosphoric acid compound which has a polymeric group represented by the said general formula (III) can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

上記炭素数1〜18のアルキル基は、前記Rで示したとおりである。
上記炭素数2〜18のアルケニル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれであってもよい。このようなアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、各種ブテニル基、各種ヘキセニル基、各種オクテニル基、各種デセニル基、各種ドデセニル基、各種テトラデセニル基、各種ヘキサデセニル基、各種オクタデセニル基、シクロペンテニル基、シクロヘキセニル基、シクロオクテニル基などを挙げることができる。
上記R及びR10は、それぞれ独立に水素原子又はメチル基を示す。R11は水素原子、あるいは置換基を有してもよい、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、−CO−CH=CH、−CO−C(CH)=CH、又は−CHCOOR13で示される1価の基であり、R13は水素原子又は炭素数が1〜5の直鎖状、分岐状、環状のアルキル基である。
上記R11で示される1価の基において、有してもよい置換基としては、例えば炭素数1〜4の直鎖状、分岐状又は環状のアルキル基、F、Cl、Brなどのハロゲン原子などを挙げることができる。
上記R11のうちの炭素数1〜18のアルキル基は、前記Rで示したとおりである。
上記R11のうちの炭素数2〜18のアルケニル基は、前記R及びR5’で示したとおりである。
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is as indicated by the R 4.
The alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms may be linear, branched or cyclic. Examples of such alkenyl groups include vinyl groups, allyl groups, propenyl groups, various butenyl groups, various hexenyl groups, various octenyl groups, various decenyl groups, various dodecenyl groups, various tetradecenyl groups, various hexadecenyl groups, and various octadecenyl groups. , Cyclopentenyl group, cyclohexenyl group, cyclooctenyl group and the like.
R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group. R 11 is a hydrogen atom or an optionally substituted alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, benzyl group, phenyl group, biphenyl group, —CHO, —CH 2 CHO. , —CO—CH═CH 2 , —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 , or a monovalent group represented by —CH 2 COOR 13 , R 13 is a hydrogen atom or a carbon number of 1 to 5 A linear, branched, or cyclic alkyl group.
In the monovalent group represented by R 11 , the substituent that may be included is, for example, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen atom such as F, Cl, or Br. And so on.
The alkyl group having 1 to 18 carbon atoms in R 11 is as described above for R 4 .
The alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms in R 11 is as described above for R 5 and R 5 ′ .

また、上記R及びR5’のうちいずれかは、炭素数2〜18のアルケニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11又は−[(CH−O]−R11で示される1価の基であり、且つ、R11が、炭素数2〜18のアルケニル基、−CO−CH=CH、又は−CO−C(CH)=CHである。
上記R及びR5’において、aは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数であり、bは1〜5の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは2又は3である。cは1〜18の整数、好ましくは1〜4の整数、より好ましくは1〜2の整数である。
One of R 5 and R 5 ′ is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, — [CH (R 9 ) —CH (R 10 ) —O] a —R 11, or — [(CH 2 B— O] c —R 11 and R 11 is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, —CO—CH═CH 2 , or —CO—C (CH 3). ) = CH 2 .
In R 5 and R 5 ′ , a is an integer of 1 to 18, preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 2, and b is an integer of 1 to 5, preferably 1 to 4. An integer, more preferably 2 or 3. c is an integer of 1-18, preferably an integer of 1-4, more preferably an integer of 1-2.

上記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物は、R及びR5’のうちいずれかが重合性基であり、なかでもビニル基、アリル基あるいは−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11であり、且つ、R11が−CO−CH=CH又は−CO−C(CH)=CHであるものが好ましく、特に、ビニル基、アリル基、2−メタクリロイルオキシエチル基、2−アクリロイルオキシエチル基であるものが好ましい。 Organic phosphoric acid compound having a polymerizable group represented by the general formula (III) are either polymerizable group of R 5 and R 5 ', inter alia a vinyl group, an allyl group or a - [CH ( R 9 ) —CH (R 10 ) —O] a —R 11 , or — [(CH 2 ) b —O] c —R 11 , and R 11 is —CO—CH═CH 2 or —CO Those having —C (CH 3 ) ═CH 2 are preferred, and those having a vinyl group, an allyl group, a 2-methacryloyloxyethyl group, and a 2-acryloyloxyethyl group are particularly preferred.

本発明においては、上記有機リン酸化合物におけるR及びR5’が、重合性基を有するため、微粒子を分散後に、後述する架橋工程において、該有機リン酸化合物が有する重合性基同士を微粒子の近傍で架橋させることができる。その結果、微粒子の周囲にブロック共重合体が固定化され、微粒子がより均一かつ安定的に分散し、かつ分散時の微粒子複合体の平均粒径を小さく保つことが可能となる。 In the present invention, since R 5 and R 5 ′ in the organophosphate compound have a polymerizable group, after dispersing the fine particles, in the crosslinking step described later, the polymerizable groups of the organophosphate compound are separated from each other. Can be crosslinked in the vicinity of As a result, the block copolymer is fixed around the fine particles, the fine particles are more uniformly and stably dispersed, and the average particle size of the fine particle composite at the time of dispersion can be kept small.

本発明で用いられるブロック共重合体における該有機リン酸化合物の含有量は、良好な分散安定性が発揮されるのであればよく、特に制限はないが、一般に前記構成単位(1)に含まれるアミノ基に対して、0.05〜4.0モル%程度、好ましくは0.1〜2.0モル%、より好ましくは0.2〜1.0モル%である。尚、上記有機リン酸化合物を2種以上併用する場合、これらを合計した含有量が上記範囲内にあればよい。   The content of the organic phosphate compound in the block copolymer used in the present invention is not particularly limited as long as good dispersion stability is exhibited, and is generally included in the structural unit (1). About 0.05-4.0 mol% with respect to an amino group, Preferably it is 0.1-2.0 mol%, More preferably, it is 0.2-1.0 mol%. In addition, when using 2 or more types of the said organic phosphoric acid compound together, content which totaled these should just be in the said range.

(塩型ブロック共重合体の製造)
本発明において、塩型ブロック共重合体の製造方法としては、前記の構成単位(1)と、構成単位(2)とを有し、かつ構成単位(1)が有するアミノ基と、前記の一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物とが塩を形成したものを製造することができる方法であればよく特に限定されない。本発明においては、例えば、前記の構成単位(1)および構成単位(2)を公知の重合手段を用いて重合した後、後述する非水媒体中に溶解または分散し、次いで該非水媒体中に上記有機リン酸化合物を添加し、攪拌することにより製造することができる。
上記重合手段としては、前記の構成単位(1)および構成単位(2)を所望のユニット比で重合し、所望の分子量とすることができる手段であればよく、特に限定されず、ビニル基を有する化合物の重合に一般的に用いられる方法を採用することができ、例えば、アニオン重合やリビングラジカル重合などを用いることができる。本発明においては、なかでも、「J.Am.Chem.Soc.」105、5706(1983)に開示されているグループトランスファー重合(GTP)のようにリビング的に重合が進行する方法を用いることが好ましい。この方法によると、分子量、分子量分布などを所望の範囲とすることが容易であるので、該分散剤溶液の分散性などの特性を均一にすることができる。
(Production of salt type block copolymer)
In the present invention, the production method of the salt-type block copolymer includes the structural unit (1), the structural unit (2), the amino group of the structural unit (1), and the general There is no particular limitation as long as it is a method capable of producing a salt formed with an organic phosphate compound having a polymerizable group represented by formula (III). In the present invention, for example, the structural unit (1) and the structural unit (2) are polymerized using a known polymerization means, and then dissolved or dispersed in a non-aqueous medium, which will be described later, and then the non-aqueous medium. It can manufacture by adding the said organic phosphoric acid compound and stirring.
The polymerization means is not particularly limited as long as it is a means capable of polymerizing the structural unit (1) and the structural unit (2) at a desired unit ratio to obtain a desired molecular weight. A generally used method can be employed for polymerization of the compound having, for example, anionic polymerization or living radical polymerization. In the present invention, in particular, a method in which polymerization proceeds in a living manner, such as group transfer polymerization (GTP) disclosed in “J. Am. Chem. Soc.” 105, 5706 (1983), may be used. preferable. According to this method, the molecular weight, the molecular weight distribution, etc. can be easily set in a desired range, so that the properties such as dispersibility of the dispersant solution can be made uniform.

分散剤溶液中における上記塩型ブロック共重合体は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上組み合わせて用いてもよく、その含有量は、用いる微粒子の種類などに応じて適宜選定されるが、後述する微粒子100質量部に対して、通常、5〜200質量部の範囲であり、10〜100質量部であることが好ましく、20〜80質量部であることがより好ましい。塩型ブロック共重合体の含有量が上記範囲内にあれば、微粒子を均一に分散させることができる。   The salt-type block copolymer in the dispersant solution may be used alone or in combination of two or more, and the content is appropriately selected according to the type of fine particles used. However, it is usually in the range of 5 to 200 parts by weight, preferably 10 to 100 parts by weight, and more preferably 20 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fine particles described below. If the content of the salt type block copolymer is within the above range, the fine particles can be uniformly dispersed.

<非水媒体>
本発明で用いられる非水媒体としては、上記ブロック共重合体の構成単位(2)が可溶性を示す媒体であれば特に限定されるものではないが、通常、比較的極性の低い媒体が用いられる。具体的には、テトラヒドロフランなどのエーテル類;エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルキレングリコール類;ジエチレングリコール、ジプロピレングリコールなどのジアルキレングリコール類;エチ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、エチレングリコールメチルエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピ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メチルエチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのアルキレングリコールアルキルエーテル類;ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテルなどのジエチレングリコールアルキルエーテル類や、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテルなどのジプロピレングリコールアルキルエーテル類などのジアルキレングリコールアルキルエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテートなどのエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類や、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールエチルエーテルアセテートなどのプロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類などのアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類;エトキシ酢酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−3−メトキシブチルなどのエステル類;ヘキサン、ヘプタンなどのアルカン類などが挙げられ、なかでもジエチレングリコール類、アルキレングリコールアルキルエーテル類、ジアルキレングリコールアルキルエーテル類、及びアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類が好ましく、特に3−エトキシプロピオン酸エチル、酢酸−3−メトキシブチル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルが好ましい。
<Non-aqueous medium>
The non-aqueous medium used in the present invention is not particularly limited as long as the structural unit (2) of the block copolymer is soluble, but a medium having a relatively low polarity is usually used. . Specifically, ethers such as tetrahydrofuran; alkylene glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; dialkylene glycols such as diethylene glycol and dipropylene glycol; ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol methyl ethyl ether, ethylene Alkylene glycol alkyl ethers such as glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol dimethyl ether, propylene glycol methyl ethyl ether, propylene glycol monoethyl ether; diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol methyl ethyl ether Dialkylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol alkyl ethers such as diethylene glycol diethyl ether and dipropylene glycol alkyl ethers such as dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol methyl ethyl ether and dipropylene glycol diethyl ether Alkylene glycol alkyl ether acetates such as ethylene glycol alkyl ether acetates such as methyl cellosolve acetate and ethyl cellosolve acetate, and propylene glycol alkyl ether acetates such as propylene glycol methyl ether acetate and propylene glycol ethyl ether acetate; acetone, Ketones such as tilethylketone and cyclohexanone; aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene; ethyl ethoxyacetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-methoxypropionate, methyl 3-ethoxypropionate, 3-ethoxypropion Esters such as ethyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, and 3-methoxybutyl acetate; alkanes such as hexane and heptane, among others, diethylene glycols, alkylene glycol alkyl ethers, dialkylene glycol alkyl ethers, And alkylene glycol alkyl ether acetates, particularly ethyl 3-ethoxypropionate, 3-methoxybutyl acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, ethylene glycol Noethyl ether acetate, diethylene glycol ethyl methyl ether, and propylene glycol monomethyl ether are preferred.

また、本工程に用いられる非水媒体は、溶解性の指標であるSP値(Solubility Parameter)が7〜12の範囲内であるものが好ましく、7〜11の範囲内であるものがより好ましく、9〜10の範囲内であるものがさらに好ましい。SP値が上記範囲内にあれば、上記ブロック共重合体においてアミノ基と、上記有機リン酸化合物とが形成している塩が、解離することがなく、上記非水媒体中で上記ブロック共重合体が完全に溶解することがない。その結果、後述するブロック共重合体の微粒子表面への選択的な集積する特性が低くなることもない。
ここで、SP値(単位:(J/m1/2)とは、お互いの分子間の引き合う力、すなわち凝集エネルギー密度CED(Cohensive Energy Density)の平方根で表されるものである。ここで、CEDの定義は、1cmのものを蒸発させるのに要するエネルギー量(単位:J/m)である。
In addition, the non-aqueous medium used in this step preferably has a SP value (Solubility Parameter) that is a solubility index within the range of 7 to 12, more preferably within the range of 7 to 11, What is in the range of 9-10 is still more preferable. If the SP value is within the above range, the salt formed by the amino group and the organophosphate compound in the block copolymer does not dissociate, and the block copolymer in the non-aqueous medium. The coalescence does not dissolve completely. As a result, the property of selectively accumulating on the fine particle surface of the block copolymer, which will be described later, is not lowered.
Here, the SP value (unit: (J / m 3 ) 1/2 ) is represented by the square root of the attractive force between the molecules, that is, the cohesive energy density CED (Cohensive Energy Density). Here, the definition of CED is the amount of energy (unit: J / m 3 ) required to evaporate a 1 cm 3 thing.

本工程に用いられる非水媒体としては、上述した1種類のみからなるものであってもよく、2種類以上を組み合わせたものであってもよい。   The non-aqueous medium used in this step may be composed of only one type as described above, or may be a combination of two or more types.

(分散剤溶液の調製)
本発明で用いられる分散剤溶液の調製方法としては、上記非水媒体中に、上記ブロック共重合体を均一に溶解または分散することができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば(i)非水媒体中に上記ブロック共重合体を添加した後、分散を行う方法、(ii)上述したように上記非水媒体中に、上記構成単位(1)および上記構成単位(2)を重合したものを溶解させて、次いで、上記有機リン酸化合物を添加し、塩を形成させることによりブロック共重合体を形成させる方法、などが挙げられる。
(Preparation of dispersant solution)
The method for preparing the dispersant solution used in the present invention is not particularly limited as long as it can uniformly dissolve or disperse the block copolymer in the non-aqueous medium. i) a method in which the block copolymer is added to the non-aqueous medium and then dispersed; (ii) the structural unit (1) and the structural unit (2) are added to the non-aqueous medium as described above. Examples include a method of forming a block copolymer by dissolving a polymerized product and then adding the organic phosphoric acid compound to form a salt.

(2)微粒子
本発明で用いられる微粒子としては、上記非水媒体に対して不溶であるものであれば特に限定されるものではない。このような微粒子としては、例えば、無機・有機の顔料、金属粉末、樹脂製造用のモノマー成分、化粧品、医薬品、微生物、細胞などが挙げられる。
(2) Fine particles The fine particles used in the present invention are not particularly limited as long as they are insoluble in the non-aqueous medium. Examples of such fine particles include inorganic / organic pigments, metal powders, monomer components for resin production, cosmetics, pharmaceuticals, microorganisms, cells, and the like.

微粒子の平均粒径は、用途などに応じて適宜選択しうるものであるが、本発明のナノサイズの微粒子を均一かつ安定的に分散させるという効果を有効に活かす観点から、10〜100nmの範囲内であることが好ましく、10nm〜50nmの範囲内であることがより好ましい。
なお、上記微粒子の平均粒径は、電子顕微鏡写真から一次粒子の大きさを直接計測する方法で求めることができる。具体的には、個々の一次粒子の短軸径と長軸径を計測し、その平均をその粒子の粒径とした。次に、100個以上の粒子について、それぞれの粒子の体積(重量)を求めた粒径の直方体と近似して求め、体積平均粒径を求めそれを平均粒径とした。なお、電子顕微鏡は透過型(TEM)または走査型(SEM)のいずれを用いても同じ結果を得ることができる。
The average particle size of the fine particles can be appropriately selected according to the use, etc., but in the range of 10 to 100 nm from the viewpoint of effectively utilizing the effect of uniformly and stably dispersing the nano-sized fine particles of the present invention. Is preferably within the range of 10 nm to 50 nm.
The average particle size of the fine particles can be obtained by a method of directly measuring the size of primary particles from an electron micrograph. Specifically, the minor axis diameter and major axis diameter of each primary particle were measured, and the average was taken as the particle diameter of the particle. Next, with respect to 100 or more particles, the volume (weight) of each particle was obtained by approximating it to a rectangular parallelepiped having the obtained particle size, and the volume average particle size was obtained and used as the average particle size. The same result can be obtained regardless of whether the electron microscope is a transmission type (TEM) or a scanning type (SEM).

微粒子の分散剤溶液中の含有量は、上記非水媒体中で均一に分散することができれば特に限定されるものではなく、用途などによって異なるものであるが、1〜60質量%の範囲内であることが好ましく、1〜30質量%の範囲内であることがより好ましく、1〜15質量%の範囲内であることがさらに好ましい。微粒子の含有量が上記範囲内にあることにより、微粒子を均一に分散することが可能となる。   The content of the fine particles in the dispersant solution is not particularly limited as long as it can be uniformly dispersed in the non-aqueous medium, and varies depending on the use, but is within a range of 1 to 60% by mass. It is preferable that it is within the range of 1 to 30% by mass, and more preferably within the range of 1 to 15% by mass. When the content of the fine particles is within the above range, the fine particles can be uniformly dispersed.

(3)ナノ微粒子分散体
工程1で形成されるナノ微粒子分散体は、上記分散剤溶液に、上記微粒子を添加することにより、微粒子の表面にブロック共重合体が集積したものである。本発明においては、ブロック共重合体が有する構成単位(2)が上記非水媒体に可溶性を有し、構成単位(1)に含まれるアミノ基と有機リン酸化合物とが形成する塩形成部位が非水媒体に対して不溶性を有するものであるため、微粒子を分散剤溶液に添加した際に、ブロック共重合体が微粒子の表面に選択的に集積することができる。そのため、微粒子の分散性及び安定性に優れたナノ微粒子分散体が形成される。
(3) Nanoparticulate dispersion The nanoparticulate dispersion formed in step 1 is obtained by adding block copolymers to the surface of the fine particles by adding the fine particles to the dispersant solution. In the present invention, the structural unit (2) of the block copolymer is soluble in the non-aqueous medium, and the salt-forming site formed by the amino group and the organic phosphate compound contained in the structural unit (1) Since it is insoluble in the non-aqueous medium, the block copolymer can be selectively accumulated on the surface of the fine particles when the fine particles are added to the dispersant solution. Therefore, a nano fine particle dispersion having excellent fine particle dispersibility and stability is formed.

ナノ微粒子分散体の平均粒径は、10nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、10nm〜100nmの範囲内であることがより好ましく、10nm〜50nmの範囲内であることがさらに好ましい。後述するナノ微粒子複合体の平均粒径を小さいものとすることができるため、上記微粒子が有する特性をより効果的、安定的に発揮することができるからである。
なお、上記ナノ微粒子分散体の平均粒径は、レーザ散乱法により測定した値である。具体的には、微粒子を溶媒中に分散し、その分散溶媒にレーザ光線を当てて得られた散乱光を捕捉し、演算することにより、平均粒径を測定する。
The average particle size of the nanoparticle dispersion is preferably in the range of 10 nm to 200 nm, more preferably in the range of 10 nm to 100 nm, and still more preferably in the range of 10 nm to 50 nm. This is because the average particle size of the nanoparticle composite described later can be made small, so that the characteristics of the fine particles can be exhibited more effectively and stably.
The average particle size of the nanoparticle dispersion is a value measured by a laser scattering method. Specifically, the average particle diameter is measured by dispersing fine particles in a solvent, capturing the scattered light obtained by applying a laser beam to the dispersion solvent, and calculating the scattered light.

(ナノ微粒子分散体の形成方法)
上記したナノ微粒子分散体は、公知の攪拌・分散手段により形成することができる。攪拌、あるいは分散において採用される分散機としては、例えば2本ロール、3本ロールなどのロールミル、ボールミル、振動ボールミルなどのボールミル、ペイントシェーカー、連続ディスク型ビーズミル、連続アニュラー型ビーズミルなどのビーズミルなどが挙げられる。ビーズミルを用いる場合、使用するビーズ径は、0.03mm〜2.0mmが好ましく、より好ましくは0.1mm〜1.0mmである。
(Method of forming nano-particle dispersion)
The nanoparticle dispersion described above can be formed by a known stirring / dispersing means. Examples of the disperser employed in stirring or dispersion include a roll mill such as a two-roll or a three-roll, a ball mill such as a ball mill or a vibration ball mill, a paint shaker, a bead mill such as a continuous disk type bead mill, or a continuous annular type bead mill. Can be mentioned. When using a bead mill, the bead diameter to be used is preferably 0.03 mm to 2.0 mm, more preferably 0.1 mm to 1.0 mm.

[工程2.架橋工程]
次に、本発明の工程2を説明する。工程2は、上記のブロック共重合体を架橋させる架橋工程である。本工程においては、ブロック共重合体を微粒子表面に固定させることができるため、ナノ微粒子分散体と比べて分散性と安定性とに優れたナノ微粒子複合体を形成することができる。
また、上記ナノ微粒子分散体を形成するブロック共重合体が、微粒子表面に選択的に集積し、かつ微粒子表面の全体を覆うように存在することから、ナノ微粒子複合体の粒径を小さくし、かつ微粒子同士の再凝集を効果的に防ぐことができる。このことから、本発明で得られたナノ微粒子複合体は、例えば、非水媒体から取出し、乾燥した後に、用途に応じた溶媒に再分散させることもできる。
さらに、本工程においては、ブロック共重合体が架橋することでナノ微粒子複合体を形成するものであり、溶媒への溶解度の差を利用して析出させることによるものではないため、溶媒の再置換、乾燥などの工程が不要であり、生産性を向上させることもできる。
[Step 2. Crosslinking step]
Next, step 2 of the present invention will be described. Step 2 is a crosslinking step for crosslinking the block copolymer. In this step, since the block copolymer can be fixed on the surface of the fine particles, a nano fine particle composite excellent in dispersibility and stability can be formed as compared with the nano fine particle dispersion.
In addition, since the block copolymer that forms the nanoparticle dispersion is selectively accumulated on the surface of the fine particles and exists so as to cover the entire surface of the fine particles, the particle size of the nanoparticle composite is reduced, In addition, reaggregation of the fine particles can be effectively prevented. From this, the nanoparticle composite obtained in the present invention can be taken out from a non-aqueous medium, dried, and then redispersed in a solvent according to the application.
Furthermore, in this step, the block copolymer is crosslinked to form a nanoparticle composite, and is not due to precipitation using the difference in solubility in the solvent. Further, a process such as drying is unnecessary, and productivity can be improved.

本工程において、ブロック共重合体を架橋させる方法としては、光開始剤の存在下での光の照射あるいは、熱開始剤の存在下での加熱により架橋させる方法が挙げられる。本工程においては、いずれの方法も好適に用いることができるが、例えば、ナノ微粒子分散体の透明度が低く、光の照射で十分なラジカルを生じさせて、架橋を進行させることができないような場合は、加熱により重合する方法を用いることが好ましく、一方、微粒子の耐熱性が低い場合は、光の照射により架橋させる方法を用いることが好ましい。
また、本架橋工程は30〜150℃の温度条件が好ましく、30〜50℃がより好ましい。架橋工程の温度条件が上記範囲内にあれば、加熱条件による微粒子の再凝集などを防止することができる。
In this step, examples of the method of crosslinking the block copolymer include a method of crosslinking by irradiation with light in the presence of a photoinitiator or heating in the presence of a thermal initiator. In this step, any method can be suitably used. For example, when the nanoparticle dispersion has low transparency, sufficient radicals can be generated by light irradiation and crosslinking cannot proceed. It is preferable to use a method of polymerizing by heating. On the other hand, when the heat resistance of the fine particles is low, it is preferable to use a method of crosslinking by light irradiation.
Moreover, the temperature conditions of 30-150 degreeC are preferable for this bridge | crosslinking process, and 30-50 degreeC is more preferable. If the temperature condition of the crosslinking step is within the above range, re-aggregation of fine particles due to heating conditions can be prevented.

(開始剤)
本工程において用いられる開始剤としては、従来知られている各種光開始剤、熱開始剤の中から適宜選択して用いることができる。光開始剤としては、例えば、ベンゾフェノン、ミヒラーケトン、4,4´−ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4−メトキシ−4´−ジメチルアミノベンゾフェノン、2−エチルアントラキノン、フェナントレンなどの芳香族ケトン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテルなどのベンゾインエーテル類、メチルベンゾイン、エチルベンゾインなどのベンゾイン;2−(o−クロロフェニル)−4,5−フェニルイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メトキシフェニル)イミダゾール2量体、2−(o−フルオロフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2−(o−メトキシフェニル)−4,5−ジフェニルイミダゾール2量体、2,4,5−トリアリールイミダゾール2量体、2−(o−クロロフェニル)−4,5−ジ(m−メチルフェニル)イミダゾール2量体、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン、2−トリクロロメチル−5−スチリル−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−シアノスチリル)−1,3,4−オキサジアゾール、2−トリクロロメチル−5−(p−メトキシスチリル)−1,3,4−オキサジアゾールなどのハロメチルオキサジアゾール化合物、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチリル−S−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(1−p−ジメチルアミノフェニル−1,3−ブタジエニル)−S−トリアジン、2−トリクロロメチル−4−アミノ−6−p−メトキシスチリル−S−トリアジン、2−(ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−(4−エトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジン、2−(4−ブトキシ−ナフト−1−イル)−4,6−ビス−トリクロロメチル−S−トリアジンなどのハロメチル−S−トリアジン系化合物、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−1−〔4−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノプロパノン、1,2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタノン−1,1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4−ベンゾイル−4´−メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノベンゾエート、p−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、2−n−ブトキシエチル−4−ジメチルアミノベンゾエート、2−クロロチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、エタノン,1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9H−カルバゾール−3−イル]−1−(o−アセチルオキシム)、4−ベンゾイル−メチルジフェニルサルファイド、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニルケトン、2−ベンジル−2−(ジメチルアミノ)−1−[4−(4−モルフォリニル)フェニル]−1−ブタノン、2−(ジメチルアミノ)−2−[(4−メチルフェニル)メチル]−1−[4−(4−モルホリニル)フェニル]−1−ブタノン、α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノン、フェニルビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−(4−モルフォリニル)−1−プロパノンなどが挙げられる。これらの光開始剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
(Initiator)
The initiator used in this step can be appropriately selected from various conventionally known photoinitiators and thermal initiators. Examples of the photoinitiator include benzophenone, Michler's ketone, 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone, 4-methoxy-4′-dimethylaminobenzophenone, 2-ethylanthraquinone, phenanthrene and other aromatic ketones, benzoin methyl ether, benzoin ethyl Benzoin ethers such as ether and benzoin phenyl ether, benzoin such as methyl benzoin and ethyl benzoin; 2- (o-chlorophenyl) -4,5-phenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5- Di (m-methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2,4,5-tri Arylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (m-methylphenyl) imidazole dimer, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone 2-trichloromethyl-5-styryl-1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5- (p-cyanostyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2-trichloromethyl-5 Halomethyloxadiazole compounds such as-(p-methoxystyryl) -1,3,4-oxadiazole, 2,4-bis (trichloromethyl) -6-p-methoxystyryl-S-triazine, 2,4 -Bis (trichloromethyl) -6- (1-p-dimethylaminophenyl-1,3-butadienyl) -S-triazine, 2-trichloromethyl-4- Mino-6-p-methoxystyryl-S-triazine, 2- (naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (4-ethoxy-naphth-1-yl)- Halomethyl-S-triazine compounds such as 4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2- (4-butoxy-naphth-1-yl) -4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, 2 , 2-Dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone, 1,2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1,1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, benzyl, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4- Nzoyl-4′-methyldiphenyl sulfide, benzylmethyl ketal, dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, 2-n-butoxyethyl-4-dimethylaminobenzoate, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, ethanone, 1- [9-ethyl-6- (2-methylbenzoyl) -9H-carbazol-3-yl] -1- (o-acetyloxime), 4-benzoyl- Methyldiphenyl sulfide, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, 2-benzyl-2- (dimethylamino) -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, 2- (dimethylamino) -2- [(4-Methylphenol L) methyl] -1- [4- (4-morpholinyl) phenyl] -1-butanone, α-dimethoxy-α-phenylacetophenone, phenylbis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phosphine oxide, 2-methyl Examples include -1- [4- (methylthio) phenyl] -2- (4-morpholinyl) -1-propanone. These photoinitiators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

本工程においては、上記光開始剤の使用量は、上記塩型ブロック共重合体の有機リン酸化合物の重合性基に対して、0.0005〜0.1モル%が好ましく、0.001〜0.05モル%がより好ましい。光開始剤の使用量が上記範囲内にあれば、十分に架橋させることができ、架橋した塩型ブロック共重合体の分子量が低くなることがないので、良好なナノ微粒子複合体の強度が得られる。   In this step, the amount of the photoinitiator used is preferably 0.0005 to 0.1 mol% with respect to the polymerizable group of the organic phosphate compound of the salt-type block copolymer, 0.05 mol% is more preferable. If the amount of the photoinitiator used is within the above range, it can be sufficiently crosslinked, and the molecular weight of the crosslinked salt-type block copolymer is not lowered, so that a good strength of the nanoparticle composite can be obtained. It is done.

熱開始剤としては、例えば、アルキル過酸化物、アシル過酸化物、ケトン過酸化物、アルキルヒドロ過酸化物、ペルオキシ2炭酸塩、スルホニル過酸化物などの有機過酸化物類、無機過酸化物類、アゾニトリルなどのアゾ化合物類、スルフィン酸類、ビスアジド類、ジアゾ化合物などが挙げられる。具体例としては、クメンヒドロペルオキシド、t−ブチルヒドロペルオキシド、ジクミルペルオキシド、ジ−t−ブチルペルオキシド、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、ペルオキソ2硫酸塩、過酸化水素、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過硼酸塩、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、ジメチル−2,2’−アゾイソビスブチレート、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−アミジノプロパン)2炭酸塩、アゾビスシアノ吉草酸ナトリウム、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス〔2−(2−イミダゾリン−2−イル)プロパン〕、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキシメチル)−2−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス[2−メチル−N−〔1,1−ビス(ヒドロキシメチル)エチル〕プロピオンアミド]、2,2’−アゾビス〔2−メチル−N−(2−ヒドロキシエチル)プロピオンアミド〕、2,2’−アゾビス(2−シアノプロパノール)、2,2’−アゾビス(2,4,4−トリメチルペンタン)、p−トルエンスルフィン酸ナトリウムなどが好適に挙げられる。なかでも、2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)は、30〜50℃程度の低温でも十分な効果を発揮し、加熱条件による微粒子の再凝集を防止できる点で好ましい。これらの熱開始剤は1種を単独で用いてもよく、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 Examples of the thermal initiator include organic peroxides such as alkyl peroxides, acyl peroxides, ketone peroxides, alkyl hydroperoxides, peroxy dicarbonates, sulfonyl peroxides, and inorganic peroxides. And azo compounds such as azonitrile, sulfinic acids, bisazides, and diazo compounds. Specific examples include cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, dicumyl peroxide, di-t-butyl peroxide, benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, peroxodisulfate, hydrogen peroxide, potassium persulfate, ammonium persulfate, Perborate, 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (1-cyclohexane-1-carbonitrile), dimethyl-2,2′-azoisobisbutyrate, 2,2 ′ -Azobis (2-methylbutyronitrile), 2,2'-azobisisobutyronitrile, 2,2'-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2'-azobis ( 2-amidinopropane) dicarbonate, sodium azobiscyanovalerate, 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile), 2, '-Azobis [2- (2-imidazolin-2-yl) propane], 2,2'-azobis [2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide] 2,2′-azobis [2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) ethyl] propionamide], 2,2′-azobis [2-methyl-N- (2-hydroxyethyl) propion Amide], 2,2′-azobis (2-cyanopropanol), 2,2′-azobis (2,4,4-trimethylpentane), sodium p-toluenesulfinate and the like are preferable. Among these, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) and 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) are sufficient even at a low temperature of about 30 to 50 ° C. It is preferable in that the effect is exhibited and re-aggregation of the fine particles due to heating conditions can be prevented. These thermal initiators may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

本工程における、上記熱開始剤の使用量は、上記塩型ブロック共重合体の有機リン酸化合物の重合性基に対して0.0005〜0.1モル%が好ましく、0.001〜0.05モル%がより好ましい。熱開始剤の使用量が上記範囲内にあれば、十分に架橋させることができ、架橋した塩型ブロック共重合体の分子量が低くなることがないので、良好なナノ微粒子複合体の強度が得られる。   In this step, the amount of the thermal initiator used is preferably 0.0005 to 0.1 mol% with respect to the polymerizable group of the organic phosphate compound of the salt type block copolymer, and is 0.001 to 0.00. 05 mol% is more preferable. If the amount of the thermal initiator used is within the above range, it can be sufficiently cross-linked, and the molecular weight of the cross-linked salt type block copolymer will not be lowered, so that a good strength of the nanoparticulate composite can be obtained. It is done.

本工程における光開始剤及び熱開始剤の添加時期は、上記した架橋工程の前であれば特に限定されるものではなく、上記した分散工程前であってもよく、分散工程後であってもよく、光開始剤及び熱開始剤の安定性などに応じて適宜設定することができる。   The addition time of the photoinitiator and the thermal initiator in this step is not particularly limited as long as it is before the above-described crosslinking step, and may be before the above-described dispersion step or after the dispersion step. It can be appropriately set according to the stability of the photoinitiator and thermal initiator.

微粒子の分散剤溶液中の濃度が高い場合、本工程は超音波処理をしながら行うことが好ましい。超音波処理を行うことで、上記分散剤溶液のゲル化を防止することができ、あるいは微粒子の分散性が悪い場合でも、架橋が速やかに進行するので得られるナノ微粒子複合体の平均粒径を小さくすることができ、また安定的な分散が得られる。超音波処理は、光開始剤又は熱開始剤の添加時期と同時に、あるいは該添加時期よりも前に行うことが好ましい。   When the concentration of the fine particles in the dispersant solution is high, this step is preferably performed while performing ultrasonic treatment. By performing ultrasonic treatment, gelation of the dispersant solution can be prevented, or even when the dispersibility of the fine particles is poor, the crosslinking proceeds rapidly, so that the average particle size of the obtained nano fine particle composite can be reduced. It can be reduced and a stable dispersion can be obtained. The ultrasonic treatment is preferably performed simultaneously with or before the addition time of the photoinitiator or the thermal initiator.

(ナノ微粒子複合体)
このようにして得られたナノ微粒子複合体は、ナノサイズの微粒子を均一かつ安定的に分散させ、かつ分散時の微粒子の平均粒径を小さく保つことができるものである。ナノ微粒子複合体の平均粒径は、10nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、10nm〜100nmの範囲内であることがより好ましく、10nm〜50nmの範囲内であることがさらに好ましい。ナノ微粒子複合体の平均粒径が上記範囲内にあれば、微粒子が有する特性をより効果的、安定的に発揮することができるからである。なお、ナノ微粒子分散体の平均粒径は、上記したナノ微粒子分散体の平均粒径と同様にして測定することができる。
(Nanoparticle composite)
The nanoparticulate composite thus obtained is capable of uniformly and stably dispersing nanosized fine particles and keeping the average particle size of the fine particles at the time of dispersion small. The average particle diameter of the nanoparticle composite is preferably in the range of 10 nm to 200 nm, more preferably in the range of 10 nm to 100 nm, and still more preferably in the range of 10 nm to 50 nm. This is because if the average particle size of the nanoparticulate composite is within the above range, the characteristics of the fine particles can be exhibited more effectively and stably. The average particle size of the nanoparticle dispersion can be measured in the same manner as the average particle size of the nanoparticle dispersion described above.

本発明の製造方法で得られたナノ微粒子複合体は、微粒子分散性および安定性を保持した状態で用いることが要求される用途において特に好適に用いることができる。例えば、ナノサイズの微粒子を用いることが要求される分野である、印刷用インク、医療材料、塗料、記録材料、化粧品、半導体基板などに用いることができる。
また、近年のパーソナルコンピューター、特に携帯用パーソナルコンピューターの発達に伴い、液晶ディスプレイの需要が増加している。そして最近においては家庭用の液晶テレビの普及率も高まっており、ますます液晶ディスプレイの市場は拡大しつつあり、さらにその大画面化の傾向が強まっている。このような中、液晶ディスプレイをカラー表示化させる機能を有するカラーフィルタの製造に用いられるネガ型レジスト組成物に適用される顔料にも好適に適用することができる。
The nanoparticulate composite obtained by the production method of the present invention can be particularly suitably used in applications that require use while maintaining the dispersibility and stability of the fine particles. For example, it can be used for printing inks, medical materials, paints, recording materials, cosmetics, semiconductor substrates, and the like, which are fields that require the use of nano-sized fine particles.
With the recent development of personal computers, especially portable personal computers, the demand for liquid crystal displays is increasing. Recently, the penetration rate of home-use LCD TVs is also increasing, and the market for liquid crystal displays is expanding and the trend toward larger screens is increasing. Under such circumstances, the present invention can also be suitably applied to pigments applied to negative resist compositions used in the production of color filters having the function of color-displaying liquid crystal displays.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has any configuration that has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and that exhibits the same effects. Are included in the technical scope.

次に、本発明を実施例により、さらに詳細に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。   EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited at all by these examples.

(評価方法)
1.平均粒径の測定
各実施例及び比較例で得られたナノ微粒子複合体分散液を40℃で1週間静置する保存安定性試験を行った。試験前後における、ナノ微粒子複合体の平均粒径を、日機装(株)社製「マイクロトラック粒度分布計」を用いて測定した。測定結果を第1表に示す。
2.せん断粘度の測定
各実施例及び比較例で得られたナノ微粒子複合体分散液について、上記保存安定性試験前後のせん断速度6rpm及び60rpmにおけるせん断粘度を日本シイベルヘグナー社製、「MCR301(型番名)」を用いて測定した。また、チキソトロピックインデックス(TI値)をせん断粘度(せん断速度:6rpm)/せん断粘度(せん断速度:60rpm)により算出した。これらの測定値と算出値を第1表に示す。チキソトロピックインデックス(TI値)は1に近いほど安定であり、1より大きくなると不安定となることを示す。
(Evaluation methods)
1. Measurement of Average Particle Size A storage stability test was performed in which the nanoparticle composite dispersions obtained in each of the examples and comparative examples were allowed to stand at 40 ° C. for 1 week. The average particle size of the nano-particle composite before and after the test was measured using a “Microtrac particle size distribution meter” manufactured by Nikkiso Co., Ltd. The measurement results are shown in Table 1.
2. Measurement of Shear Viscosity For the nanoparticle composite dispersions obtained in each of the Examples and Comparative Examples, the shear viscosity at a shear rate of 6 rpm and 60 rpm before and after the above storage stability test was “MCR301 (model name)” manufactured by Nippon Siebel Hegner. It measured using. Further, the thixotropic index (TI value) was calculated from the shear viscosity (shear rate: 6 rpm) / shear viscosity (shear rate: 60 rpm). These measured values and calculated values are shown in Table 1. The thixotropic index (TI value) is more stable as it is closer to 1, and it becomes unstable when it is larger than 1.

製造例1 ブロック共重合体の製造
冷却管、添加用ロート、窒素用インレット、機械的攪拌機、デジタル温度計を備えた500mL丸底4口セパラブルフラスコに、テトラヒドロフラン(THF)250質量部および開始剤のジメチルケテンメチルトリメチルシリルアセタール2.18質量部を添加用ロートを介して加え、充分に窒素置換を行った。触媒のテトラブチルアンモニウムm−クロロベンゾエートの1モル/Lのアセトニトリル溶液0.3質量部をシリンジを用いて注入し、第1モノマーのメタクリル酸メチル100質量部を添加用ロートを用い、60分かけて滴下した。反応フラスコを氷浴で冷却することにより、温度を40℃未満に保った。1時間後、第2モノマーであるメタクリル酸ジメチルアミノエチル12.5質量部を20分かけて滴下した。1時間反応させた後、メタノール1質量部を加えて反応を停止させた。得られたブロック共重合体THF溶液はヘキサン中で再沈殿させ、濾過、真空乾燥により精製を行い、ブロック共重合体を得た。このようにして得られたブロック共重合体を、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)にて、N−メチルピロリドン、0.01モル/Lの臭化リチウム添加/ポリスチレン標準の条件で確認したところ、メタクリル酸メチル(MMA)及びメタクリル酸ジメチルアミノエチル(DMAEMA)の構成割合MMA/DMAEMA質量比が、8/1であり、重量平均分子量Mw:8130、数平均分子量Mn:9760、分子量分布Mw/Mnは1.20であった。
Production Example 1 Production of Block Copolymer Into a 500 mL round bottom 4-neck separable flask equipped with a cooling tube, addition funnel, nitrogen inlet, mechanical stirrer, digital thermometer, 250 parts by mass of tetrahydrofuran (THF) and initiator 2.18 parts by mass of dimethyl ketene methyltrimethylsilyl acetal was added through an addition funnel, followed by sufficient nitrogen substitution. 0.3 parts by mass of a 1 mol / L acetonitrile solution of catalyst tetrabutylammonium m-chlorobenzoate was injected using a syringe, and 100 parts by mass of the first monomer methyl methacrylate was added over 60 minutes using an addition funnel. And dripped. The temperature was kept below 40 ° C. by cooling the reaction flask with an ice bath. After 1 hour, 12.5 parts by mass of dimethylaminoethyl methacrylate as the second monomer was added dropwise over 20 minutes. After reacting for 1 hour, 1 part by mass of methanol was added to stop the reaction. The obtained block copolymer THF solution was reprecipitated in hexane, purified by filtration and vacuum drying to obtain a block copolymer. The block copolymer thus obtained was confirmed by GPC (gel permeation chromatography) under the conditions of N-methylpyrrolidone, 0.01 mol / L lithium bromide added / polystyrene standard. The composition ratio MMA / DMAEMA mass ratio of methyl methacrylate (MMA) and dimethylaminoethyl methacrylate (DMAEMA) is 8/1, weight average molecular weight Mw: 8130, number average molecular weight Mn: 9760, molecular weight distribution Mw / Mn Was 1.20.

製造例2 分散剤溶液の調製
300mL丸底フラスコ中で、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)43質量部に、製造例1で調製したブロック共重合体10質量部を溶解させ、塩形成成分であるビニルホスホン酸(東京化成(株)社製)を0.76質量部(ブロック共重合体のDMAEMAユニットに対し、1.0当量)加え、反応温度40℃で2時間攪拌することにより、固形分20質量%の塩型ブロック共重合体を含む分散剤溶液を調製した。
Production Example 2 Preparation of Dispersant Solution In a 300 mL round bottom flask, 10 parts by mass of the block copolymer prepared in Production Example 1 is dissolved in 43 parts by mass of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA), which is a salt-forming component. 0.76 parts by mass of vinylphosphonic acid (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) (1.0 equivalent to the DMAEMA unit of the block copolymer) was added, and the mixture was stirred at a reaction temperature of 40 ° C. for 2 hours to obtain a solid content. A dispersant solution containing 20% by mass of a salt-type block copolymer was prepared.

実施例1
(ナノ微粒子分散体Aの製造)
製造例2で得られた分散剤溶液9質量部(固形分量:1.8質量部)、微粒子として市販のピグメントイエロー150(平均一次粒径:50nm)3質量部、非水媒体としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート18質量部、2.0mmジルコニアビーズ60質量部をマヨネーズビンに入れて、予備解砕としてペイントシェーカー(浅田鉄工社製)にて1時間振とうし、次いでその分散液30質量部と粒径0.1mmのジルコニアビーズ60質量部とをマヨネーズビンに入れ、同様に本解砕としてペイントシェーカーにて4時間分散を行い、ナノ微粒子分散体Aを得た。
Example 1
(Production of nano fine particle dispersion A)
9 parts by mass (solid content: 1.8 parts by mass) of the dispersant solution obtained in Production Example 2, 3 parts by mass of commercially available pigment yellow 150 (average primary particle size: 50 nm), and propylene glycol monomethyl as a non-aqueous medium Put 18 parts by mass of ether acetate and 60 parts by mass of 2.0 mm zirconia beads in a mayonnaise bottle, shake as a preliminary crushing with a paint shaker (manufactured by Asada Iron Works) for 1 hour, and then 30 parts by mass of the dispersion and granules 60 parts by mass of zirconia beads having a diameter of 0.1 mm were placed in a mayonnaise bin, and similarly disintegrated for 4 hours using a paint shaker to obtain nanoparticle dispersion A.

(ナノ微粒子複合体Aの製造)
50mlスクリュー管に、上記で得られたナノ微粒子分散体A20質量部に対して、開始剤として2,2’−アゾビス(4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル)(V−70:和光純薬社製)0.016質量部を加えて、超音波処理を行いながら50℃で6時間反応させることでナノ微粒子複合体Aを含有するナノ微粒子複合体分散液Aを得た。
(Production of nanoparticulate composite A)
Into a 50 ml screw tube, 2,2′-azobis (4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile) (V-70: Jun Wako) as an initiator with respect to 20 parts by mass of the nanoparticle dispersion A obtained above. 0.016 parts by mass) (manufactured by Yakuhin Co., Ltd.) was added, and the mixture was reacted at 50 ° C. for 6 hours while performing ultrasonic treatment to obtain a nanoparticulate composite dispersion A containing nanoparticulate composite A.

実施例2
実施例1において、微粒子を市販のピグメントレッド242(平均一次粒径:70nm)とした以外は実施例1と同様にしてナノ微粒子複合体Bを含有するナノ微粒子複合体分散液Bを得た。
Example 2
In Example 1, a nanoparticulate composite dispersion B containing nanoparticulate composite B was obtained in the same manner as in Example 1 except that the commercially available pigment red 242 (average primary particle size: 70 nm) was used.

実施例3
実施例1において、微粒子を市販のピグメントグリーン58(平均一次粒径:30nm)とした以外は実施例1と同様にしてナノ微粒子複合体Cを含有するナノ微粒子複合体分散液Cを得た。
Example 3
In Example 1, a nanoparticulate composite dispersion C containing nanoparticulate composite C was obtained in the same manner as in Example 1 except that the commercially available pigment green 58 (average primary particle size: 30 nm) was used.

比較例1〜3
実施例1〜3におけるナノ微粒子分散体A〜Cを含有する分散液を各々比較例1〜3とした。
Comparative Examples 1-3
Dispersions containing nanoparticle dispersions A to C in Examples 1 to 3 were referred to as Comparative Examples 1 to 3, respectively.

実施例4
実施例1で得られたナノ微粒子複合体分散液Aと実施例3で得られたナノ微粒子複合体分散液Cとを3:7(質量比)で混合したものをナノ微粒子複合体分散液Dとした。得られたナノ微粒子複合体分散液Dについて、上記の評価を行った結果を第2表に示す。
Example 4
A mixture of the nanoparticulate composite dispersion A obtained in Example 1 and the nanoparticulate composite dispersion C obtained in Example 3 in a ratio of 3: 7 (mass ratio) was used as a nanoparticulate composite dispersion D. It was. Table 2 shows the results of the above evaluation on the obtained nanoparticulate composite dispersion D.

比較例4
比較例1で得られたナノ微粒子分散液Aと比較例3で得られたナノ微粒子分散液Cとを3:7(質量比)で混合したものをナノ微粒子分散液Dとした。得られたナノ微粒子分散液Dについて、上記の評価を行った結果を第2表に示す。
Comparative Example 4
Nanoparticle dispersion liquid D was prepared by mixing nanoparticle dispersion liquid A obtained in Comparative Example 1 and nanoparticle dispersion liquid C obtained in Comparative Example 3 at a ratio of 3: 7 (mass ratio). Table 2 shows the results of the above-described evaluation of the resulting nanoparticle dispersion D.

Figure 2010053172
Figure 2010053172

Figure 2010053172
Figure 2010053172

第1表から、実施例1と比較例1、実施例2と比較例2、及び実施例3と比較例3との対比により、ナノ微粒子複合体を形成した実施例の方が、平均粒径が小さく、かつ保存安定性の試験前後のいずれの結果においても優れていることが示された。さらに、比較例1及び2においては、微粒子が凝集してしまった。また、混色した実施例4と比較例4との対比から、混色した場合においても、ナノ微粒子複合体を形成した実施例4の方が、平均粒径が小さく、かつ保存安定性の試験前後のいずれの結果においても優れており、比較例4においては微粒子が凝集してしまった。   From Table 1, Examples 1 and Comparative Example 1, Example 2 and Comparative Example 2, and Example 3 and Comparative Example 3 were compared with Examples in which nanoparticle composites were formed. It was shown to be excellent in all the results before and after the storage stability test. Furthermore, in Comparative Examples 1 and 2, the fine particles were aggregated. Further, from the comparison between Example 4 and Comparative Example 4 in which colors were mixed, Example 4 in which the nanoparticle composite was formed also had a smaller average particle size and before and after the storage stability test even when colors were mixed. Both results were excellent, and in Comparative Example 4, the fine particles were aggregated.

本発明により、ナノサイズの微粒子を均一かつ安定的に分散させ、かつ分散時の微粒子の平均粒径を小さく保つことができるナノ微粒子複合体の製造方法を提供することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a nanoparticle composite that can uniformly and stably disperse nanosized particles and keep the average particle size of the dispersed particles small.

Claims (4)

下記の工程1及び工程2を有するナノ微粒子複合体の製造方法。
工程1.非水媒体中に、分散安定化剤として下記一般式(I)で表される構成単位(1)と、下記一般式(II)で表される構成単位(2)とを有し、さらに前記構成単位(1)が有するアミノ基と、下記一般式(III)で表される重合性基を有する有機リン酸化合物とが塩を形成したブロック共重合体を溶解させた分散剤溶液に、微粒子を添加してナノ微粒子分散体を形成する分散工程
工程2.前記ブロック共重合体を架橋させる架橋工程
Figure 2010053172
Figure 2010053172
Figure 2010053172
[式(I)〜(III)中、Rは、水素原子又はメチル基、R及びRは、それぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜8のアルキル基、Aは、炭素数1〜8のアルキレン基、−[CH(R)−CH(R)−O]x−CH(R)−CH(R)−又は−[(CH−O]−(CH−で示される2価の基、Rは、炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R)−O]−R又は−[(CH−O]−Rで示される1価の基である。R及びRは、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基であり、Rは、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、又は−CHCOOR12で示される1価の基であり、R12は水素原子又は炭素数が1〜5のアルキル基である。
及びR5’は、それぞれ独立に水素原子、水酸基、炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11、で示される1価の基である。R及びR10は、それぞれ独立に水素原子、又はメチル基であり、R11は、水素原子、あるいは炭素数1〜18のアルキル基、炭素数2〜18のアルケニル基、ベンジル基、フェニル基、ビフェニル基、−CHO、−CHCHO、−CO−CH=CH、−CO−C(CH)=CH、又は−CHCOOR13で示される1価の基であり、R13は水素原子又は炭素数が1〜5のアルキル基である。但し、R及びR5’のうちいずれかは、炭素数2〜18のアルケニル基、−[CH(R)−CH(R10)−O]−R11、又は−[(CH−O]−R11で示される1価の基であり、且つ、R11が、炭素数2〜18のアルケニル基、−CO−CH=CH、又は−CO−C(CH)=CHである。
x及びaは1〜18の整数、y及びbは1〜5の整数、z及びcは1〜18の整数を示す。m及びnは1〜200の整数を示す。]
The manufacturing method of the nanoparticle composite_body | complex which has the following process 1 and process 2. FIG.
Step 1. In a non-aqueous medium, the dispersion stabilizer has a structural unit (1) represented by the following general formula (I) and a structural unit (2) represented by the following general formula (II), and Fine particles are added to a dispersant solution in which a block copolymer in which the amino group of the structural unit (1) and the organic phosphate compound having a polymerizable group represented by the following general formula (III) form a salt is dissolved. 1. Dispersion step of forming a nanoparticle dispersion by adding step 2. Crosslinking step of crosslinking the block copolymer
Figure 2010053172
Figure 2010053172
Figure 2010053172
[In the formulas (I) to (III), R 1 is a hydrogen atom or a methyl group, R 2 and R 3 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and A is a carbon atom having 1 to 8 alkylene groups, — [CH (R 6 ) —CH (R 7 ) —O] x —CH (R 6 ) —CH (R 7 ) — or — [(CH 2 ) y —O] z — (CH 2 ) The divalent group represented by y- , R 4 is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, benzyl group, phenyl group, biphenyl group,-[CH (R 6 ) -CH (R 7 ) -O]. x -R 8 or - a monovalent group represented by [(CH 2) y -O] z -R 8. R 6 and R 7 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 8 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, —CHO, —CH. 2 CHO or a monovalent group represented by —CH 2 COOR 12 , and R 12 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
R 5 and R 5 ′ are each independently a hydrogen atom, a hydroxyl group, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, a phenyl group, a biphenyl group, — [CH (R 9 ) It is a monovalent group represented by —CH (R 10 ) —O] a —R 11 or — [(CH 2 ) b —O] c —R 11 . R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom or a methyl group, and R 11 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, a benzyl group, or a phenyl group. , Biphenyl group, —CHO, —CH 2 CHO, —CO—CH═CH 2 , —CO—C (CH 3 ) ═CH 2 , or —CH 2 COOR 13 , R 13 Is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. However, one of R 5 and R 5 ′ is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, — [CH (R 9 ) —CH (R 10 ) —O] a —R 11 , or — [(CH 2 B— O] c —R 11 and R 11 is an alkenyl group having 2 to 18 carbon atoms, —CO—CH═CH 2 , or —CO—C (CH 3). ) is a = CH 2.
x and a are integers of 1 to 18, y and b are integers of 1 to 5, and z and c are integers of 1 to 18. m and n represent an integer of 1 to 200. ]
前記架橋工程が、30〜150℃で行われるものである請求項1に記載のナノ微粒子複合体の製造方法。   The method for producing a nanoparticle composite according to claim 1, wherein the crosslinking step is performed at 30 to 150 ° C. 前記有機リン酸化合物の前記重合性基が、(メタ)アクリロイル基、ビニル基、又はアリル基である請求項1又は2に記載のナノ微粒子複合体の製造方法。   The method for producing a nanoparticle composite according to claim 1 or 2, wherein the polymerizable group of the organophosphate compound is a (meth) acryloyl group, a vinyl group, or an allyl group. 前記微粒子の平均粒径が、10〜100nmの範囲内である請求項1乃至3のいずれか一項に記載のナノ微粒子複合体の製造方法。   The method for producing a nanoparticle composite according to any one of claims 1 to 3, wherein an average particle diameter of the fine particles is within a range of 10 to 100 nm.
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