JP2013181002A - Fullerene derivative, process for producing the same and resin composition using the same - Google Patents

Fullerene derivative, process for producing the same and resin composition using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2013181002A
JP2013181002A JP2012046724A JP2012046724A JP2013181002A JP 2013181002 A JP2013181002 A JP 2013181002A JP 2012046724 A JP2012046724 A JP 2012046724A JP 2012046724 A JP2012046724 A JP 2012046724A JP 2013181002 A JP2013181002 A JP 2013181002A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fullerene
fullerene derivative
resin composition
monomer
derivative
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012046724A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5901355B2 (en
Inventor
Ken Kokubo
研 小久保
Masaaki Kato
雅晃 加藤
Takeshi Noguchi
武 野口
Akio Harada
昭夫 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Totai Co Ltd
Osaka University NUC
Original Assignee
Totai Co Ltd
Osaka University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Totai Co Ltd, Osaka University NUC filed Critical Totai Co Ltd
Priority to JP2012046724A priority Critical patent/JP5901355B2/en
Publication of JP2013181002A publication Critical patent/JP2013181002A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5901355B2 publication Critical patent/JP5901355B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fullerene derivative and a resin composition which remarkably improve the properties of a resin material and do not cause bleeding over a long period.SOLUTION: As shown in reaction formula (A), a hydroxylated fullerene is allowed to react with acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride to produce a fullerene derivative with part of hydroxyl groups being left. By so doing, a fullerene derivative having acryloyl groups or methacryloyl groups directly bonded to the part of the hydroxyl groups by ester bonds in the hydroxylated fullerene having hydroxyl groups directly bonded to the fullerene core is obtained. A resin composition is obtained by copolymerizing this fullerene derivative and a monomer having an unsaturated bond.

Description

本発明は、樹脂の化学的および物理的性質を改良できるフラーレン誘導体およびその製造方法、並びにこれを用いた樹脂組成物に関するものである。   The present invention relates to a fullerene derivative capable of improving the chemical and physical properties of a resin, a method for producing the same, and a resin composition using the fullerene derivative.

近年、ナノマテリアルであるフラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェン類と合成樹脂材料とのナノコンポジット材料の研究が多くなされている。例えば、ナノマテリアルであるフラーレン類と樹脂溶液との混合、フラーレン類と樹脂溶液との溶融混練混合、樹脂重合時でのフラーレン類添加混合が行われている。 一方、ナノマテリアルであるフラーレン類の機能を最大限発揮させるには、フラーレン類をナノレベルの大きさままで均一に分散(すなわちナノ分散)させる必要がある。しかし、ナノ粒子であるフラーレンを完全均一溶解する溶媒がほとんどなく、しかもナノ粒子は表面積が著しく大きく、また、粒子間距離が小さいので、粒子の凝集がはなはだしく起りやすく、工業的に安定なナノ分散系を作りだすことが困難である。そのため、フラーレンの機能(特徴)と樹脂の機能を最大限に発現させたフラーレン複合材料を工業的に作成することは難しい。   In recent years, many researches on nanocomposite materials of fullerenes, carbon nanotubes, graphenes and synthetic resin materials, which are nanomaterials, have been made. For example, fullerenes, which are nanomaterials, and a resin solution are mixed, fullerenes and a resin solution are melt-kneaded and mixed, and fullerenes are added and mixed during resin polymerization. On the other hand, in order to maximize the functions of fullerenes, which are nanomaterials, fullerenes need to be uniformly dispersed (ie, nanodispersed) to a nano-level size. However, there is almost no solvent that completely dissolves the fullerene, which is a nanoparticle, and the surface area of the nanoparticle is extremely large, and the distance between particles is small, so the aggregation of particles is prone to occur and industrially stable nanodispersion. It is difficult to create a system. Therefore, it is difficult to industrially produce a fullerene composite material in which the function (feature) of fullerene and the function of resin are expressed to the maximum.

特開2004−75933号公報(特許文献1)には、ポリ水酸化フラーレンまたはポリ水酸化フラーレン硫酸水素エステルと熱可塑性樹脂とを溶融混練して樹脂組成物を得ること、およびポリ水酸化フラーレンまたはポリ水酸化フラーレン硫酸水素エステルとモノマーまたは熱可塑性樹脂前駆体とを重合して樹脂組成物を得ることが開示されている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-75933 (Patent Document 1) discloses that a polyhydroxylated fullerene or polyhydroxylated fullerene hydrogensulfate and a thermoplastic resin are melt-kneaded to obtain a resin composition, and polyhydroxylated fullerene or It is disclosed that a resin composition is obtained by polymerizing a polyfullerene hydrogensulfate with a monomer or a thermoplastic resin precursor.

特開2006−104417号公報(特許文献2)には、ビニル基を有するスペーサーを、コネクタを介してフラーレンに結合させ、このフラーレンモノマーと皮膜形成性ポリマーとを溶解または分散可能な溶媒に、溶解、混合させ、各成分が均一に分散した硬化性樹脂組成物を得ることが開示されている。   In JP-A-2006-104417 (Patent Document 2), a spacer having a vinyl group is bonded to a fullerene via a connector, and the fullerene monomer and the film-forming polymer are dissolved in a solvent that can be dissolved or dispersed. And mixing to obtain a curable resin composition in which each component is uniformly dispersed.

特開2004−75933号公報JP 2004-75933 A 特開2006−104417号公報JP 2006-104417 A

特許文献1に開示された樹脂組成物においては、フラーレンが水酸基を有する誘導体であるので、フラーレン自体よりも分散性が良好であり、樹脂との親和性もよい。しかし、熱可塑性樹脂中にポリ水酸化フラーレンまたはポリ水酸化フラーレン硫酸水素エステルを溶融混練して分散させているだけなので、熱可塑性樹脂とポリ水酸化フラーレン硫酸水素エステルとの間には化学反応による結合がない。そのため、樹脂組成物を長期間に亘って使用した場合、混入したポリ水酸化フラーレン硫酸水素エステルがブリードアウト(染み出し)してくるという問題がある。   In the resin composition disclosed in Patent Document 1, since fullerene is a derivative having a hydroxyl group, the dispersibility is better than that of fullerene itself, and the affinity with the resin is also good. However, since polyhydroxy fullerene or polyhydroxy fullerene hydrogen sulfate is only melt-kneaded and dispersed in the thermoplastic resin, there is a chemical reaction between the thermoplastic resin and poly fullerene hydrogen sulfate. There is no bond. Therefore, when the resin composition is used for a long period of time, there is a problem that the mixed polyhydroxyl fullerene hydrogensulfate bleeds out.

また、ポリ水酸化フラーレンまたはポリ水酸化フラーレン硫酸水素エステルは、熱可塑性樹脂モノマーの重合時や熱可塑性樹脂との溶融混練時に、水酸化フラーレンの一部が凝集物として残り、水酸化フラーレンの機能を最大限有効に発揮できない。また、フィルムや成形体にしたとき、表面に凝集物が存在するため、種々のトラブルの原因となる。   In addition, polyhydroxyl fullerene or polyhydroxyl fullerene hydrogensulfate is a part of the hydroxylated fullerene that remains as an agglomerate during polymerization of a thermoplastic resin monomer or melt kneading with a thermoplastic resin. Cannot be used to the fullest. Further, when a film or a molded body is formed, aggregates are present on the surface, which causes various troubles.

特許文献2に開示されたフラーレンモノマーはスペーサーやコネクタと称する直鎖または環状の多数のC(炭素)を介してビニル基に結合された複雑な構造のフラーレンであり、具体的に実施例として示されたフラーレンモノマーは環状炭化水素を介して環状炭化水素の両側に長いアルキル基が付いているものである。このため、熱可塑性樹脂に対するフラーレン特有の物性寄与が少ない。また、必要に応じて混合するラジカル重合性の単官能単量体や多官能単量体とフラーレンモノマーが重合反応した場合は、立体障害が生じ、ポリマーの密度が上がらず、フラーレンの物性特性や強度が出難い。また、特許文献2のフラーレンモノマーは水酸基を有していないので、種々の樹脂に対する化学的親和性が低く、そのため、界面強度が出難い。     The fullerene monomer disclosed in Patent Document 2 is a fullerene having a complicated structure bonded to a vinyl group via a large number of linear or cyclic C (carbon) called spacers or connectors, and is specifically shown as an example. The fullerene monomer thus formed has a long alkyl group on both sides of the cyclic hydrocarbon via the cyclic hydrocarbon. For this reason, there is little contribution to the physical property peculiar to fullerene with respect to a thermoplastic resin. In addition, when a radically polymerizable monofunctional monomer or polyfunctional monomer and a fullerene monomer are mixed as necessary, steric hindrance occurs, the density of the polymer does not increase, and the physical properties of fullerene It is hard to get strength. Moreover, since the fullerene monomer of patent document 2 does not have a hydroxyl group, its chemical affinity for various resins is low, and therefore, interfacial strength is hardly produced.

本発明は、従来の問題を解決して、水酸化フラーレンのような親水性が高いフラーレン誘導体において、フラーレン類(フラーレンおよびその誘導体)の特性(例えば、紫外線吸収性、ラジカル捕捉性、プロトン伝導性、フィルムおよび成形体への強度向上、弾性率向上、硬度向上、耐熱性向上、ガスバリアー性を発揮させる機能等の作用など)を、合成樹脂とした場合に特異的に発揮できるフラーレン誘導体およびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the conventional problems, and in fullerene derivatives having high hydrophilicity such as fullerene hydroxide, the characteristics of fullerenes (fullerene and its derivatives) (for example, ultraviolet absorption, radical scavenging, proton conductivity) , Fullerene derivatives that can be specifically demonstrated when synthetic resins are used to improve strength, elasticity, hardness, heat resistance, gas barrier properties, etc. An object is to provide a manufacturing method.

また、ベースとなる樹脂材料の性質を大きく改良し、しかも樹脂組成物からフラーレン誘導体が長期間に亘りブリードアウトしないような樹脂組成物を提供することを目的とする。   It is another object of the present invention to provide a resin composition that greatly improves the properties of the base resin material and that does not bleed out the fullerene derivative from the resin composition over a long period of time.

本発明によれば、フラーレン核に直接結合した水酸基を有する水酸化フラーレンにおいて、一部の水酸基に直接エステル結合したアクリロイル基またはメタクリロイル基を有することを特徴とするフラーレン誘導体により前記目的を達成した。   According to the present invention, the above object has been achieved by a fullerene derivative having a hydroxyl group directly bonded to a fullerene nucleus and having an acryloyl group or a methacryloyl group directly ester-bonded to some hydroxyl groups.

本発明のフラーレン誘導体は、一般式Cp(OR)n(OH)m(pは60以上の偶数、Rはアクリロイル基またはメタクリロイル基、nは1より大きな10以下の数、mは2より大きな44以下の数)で表わされる。   The fullerene derivative of the present invention has the general formula Cp (OR) n (OH) m (p is an even number of 60 or more, R is an acryloyl group or a methacryloyl group, n is a number of 10 or less greater than 1, and m is greater than 2 44. It is expressed by the following number).

フラーレン核がC60、C70またはC60を含む、C70以上の高次フラーレンとの混合物であることが好ましい。 Fullerene core comprises a C 60, C 70 or C 60, is preferably a mixture of C 70 or more higher fullerenes.

また、本発明によれば、水酸化フラーレンにアクリル酸クロリドもしくはメタクリル酸クロリドを反応させて、一部の水酸基を残したまま、フラーレン誘導体を生成することを特徴とするフラーレン誘導体の製造方法により前記目的を達成した。   Further, according to the present invention, the fullerene derivative is produced by reacting hydroxylated fullerene with acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride, and leaving a partial hydroxyl group, thereby producing the fullerene derivative. Achieved the purpose.

本発明によれば、フラーレン核に直接結合した水酸基を有する水酸化フラーレンにおいて、一部の水酸基に直接エステル結合したアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するフラーレン誘導体と不飽和結合を有する単量体との共重合により得られる樹脂組成物により前記目的を達成した。   According to the present invention, in a fullerene hydroxide having a hydroxyl group directly bonded to a fullerene nucleus, a copolymer of a fullerene derivative having an acryloyl group or a methacryloyl group directly ester-bonded to a part of hydroxyl groups and a monomer having an unsaturated bond. The above object was achieved by a resin composition obtained by polymerization.

前記不飽和結合を有する単量体がアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルであってもよい。   The monomer having an unsaturated bond may be an acrylic ester or a methacrylic ester.

また、前記樹脂組成物において、フラーレン誘導体のモル比が不飽和結合を有する単量体に対して0.0001モル%以上50モル%以下であることが好ましい。   In the resin composition, the molar ratio of the fullerene derivative is preferably 0.0001 mol% or more and 50 mol% or less with respect to the monomer having an unsaturated bond.

本発明によれば、フラーレン核に直接結合した水酸基を有する水酸化フラーレンにおいて、一部の水酸基に直接エステル結合したアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するフラーレン誘導体であるので、複雑な構造を有さず、フラーレン類の特性を発揮することができる。   According to the present invention, the fullerene hydroxide having a hydroxyl group directly bonded to the fullerene nucleus is a fullerene derivative having an acryloyl group or a methacryloyl group directly ester-bonded to a part of the hydroxyl groups, and thus has no complicated structure. The characteristics of fullerenes can be exhibited.

また、本発明のフラーレン誘導体は水酸基を有しているので、合成樹脂との親和性がよく、アクリロイル基またはメタクリロイル基の端部は二重結合となっているので、不飽和結合を有する単量体と共重合できる。   In addition, since the fullerene derivative of the present invention has a hydroxyl group, it has good affinity with a synthetic resin, and since the end of the acryloyl group or methacryloyl group is a double bond, a single monomer having an unsaturated bond Can be copolymerized with the body.

本発明のフラーレン誘導体は、紫外線吸収性、ガスバリアー性、プロトン伝導性、ラジカル捕捉性などの特性により、種々の樹脂単量体と共重合して、成形体やフィルムの樹脂改質、表面改質、表面保護機能などの樹脂の化学的および物理的性質を改良できる。   The fullerene derivative of the present invention is copolymerized with various resin monomers according to properties such as ultraviolet absorption, gas barrier properties, proton conductivity, radical scavenging properties, etc., to modify resins and surface modification of molded products and films. The chemical and physical properties of the resin such as quality and surface protection function can be improved.

本発明の樹脂組成物においては、水酸化フラーレン誘導体が合成樹脂中に分子レベルで均一に導入され、両者が共重合しているので、長期間経っても樹脂組成物からフラーレン誘導体がブリードアウトすることがない。   In the resin composition of the present invention, since the fullerene hydroxide derivative is uniformly introduced into the synthetic resin at the molecular level and both are copolymerized, the fullerene derivative bleeds out from the resin composition even after a long period of time. There is nothing.

本発明によれば、フラーレン誘導体と不飽和結合を有する単量体とを共重合させた樹脂組成物により、樹脂の化学的および物理的性質を改良した樹脂組成物が得られる。すなわち、水酸化フラーレン誘導体の単量体と樹脂単量体とを共重合することにより、両者の特性を最大限発現させた複合体を得ることができ、複合材料としてあらゆる用途に利用できる。   According to the present invention, a resin composition in which the chemical and physical properties of a resin are improved is obtained by a resin composition obtained by copolymerizing a fullerene derivative and a monomer having an unsaturated bond. That is, by copolymerizing a monomer of a fullerene hydroxide derivative and a resin monomer, a composite exhibiting the characteristics of both can be obtained to the maximum, and it can be used as a composite material for any application.

本発明の製造方法によれば、水酸基を有するフラーレンを使用することにより、特許文献2のような複雑な化学構造を有するコネクタを使用しなくとも、端部に二重結合を有するアクリル酸クロリドもしくはメタクリル酸クロリドをフラーレンの水酸基と反応させることにより、アクリロイル基またはメタクリロイル基をフラーレン核に容易に結合させることができる。従って、本発明のフラーレン誘導体を容易に製造することができる。   According to the production method of the present invention, by using a fullerene having a hydroxyl group, an acrylic acid chloride having a double bond at the end or without using a connector having a complicated chemical structure as in Patent Document 2 or By reacting methacrylic acid chloride with the hydroxyl group of fullerene, the acryloyl group or methacryloyl group can be easily bonded to the fullerene nucleus. Therefore, the fullerene derivative of the present invention can be easily produced.

また、本発明の製造方法では、全部の水酸基をエステル反応させるのではなく、一部の水酸基を残したままであるので、生成したフラーレン誘導体は水酸化フラーレンの特性(すなわち、フラーレン自体よりも分散性がよく、樹脂との親和性がよい)を有することができる。   Further, in the production method of the present invention, not all hydroxyl groups are ester-reacted, but some hydroxyl groups remain, so the generated fullerene derivative is more dispersible than the characteristics of fullerene hydroxide (that is, more dispersible than fullerene itself). And good affinity with the resin).

水酸化フラーレンC60(OH)10のフーリエ変換赤外分光法(FT−IR)によるスペクトル図であり、縦軸に透過率、横軸に波数をとった。A spectral diagram according to fullerene C 60 (OH) 10 Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), the transmittance on the vertical axis, taking the wavenumber on the horizontal axis. アクリル酸フラーレンエステルC60(OH)8(OCOCH=CH22のFT−IRスペクトル図である。It is a FT-IR spectrum of the acrylic acid fullerene ester C 60 (OH) 8 (OCOCH = CH 2) 2. アクリル酸フラーレンエステルC60(OH)8(OCOCH=CH22のプロトン核磁気共鳴分光法(HNMR)によるスペクトル図であり、縦軸に強度、横軸に化学シフト(ppm)をとった。FIG. 2 is a spectrum diagram of acrylic acid fullerene ester C 60 (OH) 8 (OCOCH═CH 2 ) 2 by proton nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 HNMR), where the vertical axis represents intensity and the horizontal axis represents chemical shift (ppm). . メタクリル酸フラーレンエステルC60(OH)8(OCO(CH3)C=CH22のFT−IRスペクトル図である。Methacrylic acid fullerene ester C 60 (OH) 8 (OCO (CH 3) C = CH 2) is a FT-IR spectrum of 2. メタクリル酸フラーレンエステルC60(OH)8(OCO(CH3)C=CH22HNMRスペクトル図である。 1 is a 1 HNMR spectrum diagram of methacrylic acid fullerene ester C 60 (OH) 8 (OCO (CH 3 ) C═CH 2 ) 2. FIG. ゲル浸透クロマトグラフィーにより実施例3、比較例1、比較例2および比較例3をそれぞれ測定した図であり、横軸に溶出までの時間(保持時間)をとった。It is the figure which measured Example 3, Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3 by the gel permeation chromatography, respectively, and took the time to elution (retention time) on the horizontal axis. 実施例3および比較例1のTGAチャート図である。6 is a TGA chart of Example 3 and Comparative Example 1. FIG.

以下、本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明による新規なフラーレン誘導体はフラーレン核に直接結合した水酸基を有する水酸化フラーレンにおいて、一部の水酸基に直接エステル結合したアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するものである。   The novel fullerene derivative according to the present invention is a fullerene hydroxide having a hydroxyl group directly bonded to a fullerene nucleus and having an acryloyl group or a methacryloyl group directly ester-bonded to a part of the hydroxyl groups.

より具体的には、一般式Cp(OR)n(OH)m(pは60以上の偶数、Rはアクリロイル基またはメタクリロイル基、nは1より大きな10以下の数、mは2より大きな44以下の数)で表わされるフラーレン誘導体である。   More specifically, the general formula Cp (OR) n (OH) m (p is an even number of 60 or more, R is an acryloyl group or a methacryloyl group, n is a number of 10 or more greater than 1, and m is 44 or less greater than 2. A fullerene derivative represented by the number of

本発明のフラーレン誘導体の製造に使用するフラーレン核としては、球状炭素分子であれば特に制限はないが、好ましくはC60、C70またはC60とC70以上の高次フラーレンとの混合物である。実施例のフラーレンはC60であるが、フラーレンC60に限らず、化学・物理的性質が類似のフラーレンC70や、あるいはC60を含む混合フラーレン(C60、C70、高次フラーレンの混合物)を出発原料として行っても、同様な構造ならびに同様な性質を有する化合物が得られるものと考えられる。 The fullerene nucleus used in the production of the fullerene derivative of the present invention is not particularly limited as long as it is a spherical carbon molecule, but is preferably a mixture of C 60 , C 70 or C 60 and higher fullerenes of C 70 or higher. . Although fullerene examples are C 60, not only the fullerene C 60, mixed fullerene chemical and physical properties including or similar fullerene C 70 or C 60, (C 60, C 70, a mixture of higher fullerenes ) As a starting material, it is considered that a compound having a similar structure and similar properties can be obtained.

また、本発明のフラーレン誘導体の出発原料となる、フラーレン核に直接結合した水酸基を有する水酸化フラーレンそれ自体は既に知られており、どのような方法で製造したものであってもよい。   In addition, the fullerene hydroxide itself having a hydroxyl group directly bonded to the fullerene nucleus, which is a starting material for the fullerene derivative of the present invention, is already known and may be produced by any method.

本発明のフラーレン誘導体を製造するには、水酸化フラーレンとアクリル酸クロリドまたはメタクリル酸クロリドを反応させる。これにより、アクリル酸クロリドまたはメタクリル酸クロリドと、水酸化フラーレンの水酸基とが縮合反応して、アクリロイル基またはメタクリロイル基をフラーレン核にエステル結合させる。   To produce the fullerene derivative of the present invention, a fullerene hydroxide is reacted with acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride. As a result, the acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride and the hydroxyl group of the fullerene hydroxide undergo a condensation reaction to esterify the acryloyl group or methacryloyl group to the fullerene nucleus.

水酸化フラーレンとアクリル酸クロリドまたはメタクリル酸クロリドを反応させる際に、一部の水酸基を残したままとするには、反応条件、時間、試薬の当量等により制御できる。   In reacting the hydroxylated fullerene with acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride, in order to leave a part of the hydroxyl group, it can be controlled by reaction conditions, time, reagent equivalent, and the like.

前述のようにして得られたフラーレン誘導体は端部に二重結合があるアクリロイル基またはメタクリロイル基を有しているので、他の物質と化学反応しやすいものである。本発明では、得られたフラーレン誘導体と不飽和結合を有する単量体(モノマー)とを共重合させることにより、水酸化フラーレン誘導体に起因する様々な特性を発現できる樹脂組成物である複合材料を得ることができた。   Since the fullerene derivative obtained as described above has an acryloyl group or a methacryloyl group having a double bond at an end, it easily reacts with other substances. In the present invention, a composite material which is a resin composition capable of expressing various characteristics resulting from a hydroxylated fullerene derivative by copolymerizing the obtained fullerene derivative and a monomer having an unsaturated bond (monomer). I was able to get it.

本発明で、共重合に用いることのできる不飽和結合を有する単量体としては、以下のようなものがある。   Examples of the monomer having an unsaturated bond that can be used for copolymerization in the present invention include the following.

アクリル酸またはメタクリル酸のエステル系モノマーとしては、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−プロピル、アクリル酸iso−プロピル、メタクリル酸iso−プロピル、アクリル酸n−ブチル、メタクリル酸n−ブチル、アクリル酸iso−ブチル、メタクリル酸iso−ブチル、アクリル酸ペンチル、メタクリル酸ペンチル、アクリル酸へキシル、メタクリル酸へキシル、アクリル酸へプチル、メタクリル酸へプチル、アクリル酸2−エチルへキシル、メタクリル酸2−エチルへキシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸シクロへキシル、メタクリル酸シクロへキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸フェニル、アクリル酸ベンジル、メタクリル酸ベンジルなどが挙げられる。   As ester monomers of acrylic acid or methacrylic acid, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, n-propyl acrylate, n-propyl methacrylate, iso-propyl acrylate, iso-methacrylic acid iso- Propyl, n-butyl acrylate, n-butyl methacrylate, iso-butyl acrylate, iso-butyl methacrylate, pentyl acrylate, pentyl methacrylate, hexyl acrylate, hexyl methacrylate, heptyl acrylate, methacryl Acid heptyl, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, octadecyl acrylate, octadecyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate, phenyl acrylate, phenyl methacrylate, acrylic Benzyl, and methacrylic acid benzyl.

スチレン系モノマーとしては、スチレン、α−メチルスチレン、p−t−ブチルスチレンなどが挙げられる。
ポリオレフィン系モノマーとしては、水酸化ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどが挙げられる。
Examples of the styrene monomer include styrene, α-methyl styrene, p-t-butyl styrene, and the like.
Examples of polyolefin monomers include butadiene hydroxide, isoprene, chloroprene and the like.

ビニル系モノマーとしては、塩化ビニル、酢酸ビニルなどが挙げられる。   Examples of the vinyl monomer include vinyl chloride and vinyl acetate.

ニトリル系モノマーとしては、アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどが挙げられる。   Examples of nitrile monomers include acrylonitrile and methacrylonitrile.

2個の不飽和結合を有する単量体としては、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレートなどが挙げられる。   Examples of the monomer having two unsaturated bonds include ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and diethylene glycol diacrylate.

また、3個以上の不飽和結合を有する単量体も用いることができる。   A monomer having three or more unsaturated bonds can also be used.

これらの不飽和結合を有する単量体は、熱または光照射により重合するものであれば上記の例示に限定されず、また、これらの不飽和結合を有する単量体は、単独でまたは2種類以上組み合わせて使用する。   These monomers having an unsaturated bond are not limited to the above examples as long as they are polymerized by heat or light irradiation, and these monomers having an unsaturated bond may be used alone or in two kinds. Use in combination.

本発明に用いられる重合開始剤としては、過酸化物またはアゾ系化合物などが用いられる。
過酸化物としては、ベンゾイルパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジイソプロピルベンゼンハイドロパーオキサイド、t−ブチルハイドロパーオキサイド、t−ブチルクミルパーオキサイド、1,1,−ビス(t−ブチルパーオキシ)3,3,5,−トリメチルシクロヘキサン、過酸化水素等が挙げられる。
アゾ系化合物としては、アゾビスイソブチロニトリル、2,2´−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)、ジメチル2,2´−アゾビスイソブチレート等が挙げられる。
As the polymerization initiator used in the present invention, a peroxide or an azo compound is used.
Peroxides include benzoyl peroxide, cumene hydroperoxide, dicumyl peroxide, diisopropylbenzene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, t-butyl cumyl peroxide, 1,1, -bis (t-butyl Peroxy) 3,3,5, -trimethylcyclohexane, hydrogen peroxide and the like.
Examples of the azo compound include azobisisobutyronitrile, 2,2′-azobis (2-methylbutyronitrile), dimethyl 2,2′-azobisisobutyrate, and the like.

重合方法は溶液重合、塊状重合、懸濁重合、エマルジョン重合等いずれの重合方法を用いてもよい。また、レドックス重合、リビング重合等を用いることも可能である。   As the polymerization method, any polymerization method such as solution polymerization, bulk polymerization, suspension polymerization, and emulsion polymerization may be used. Moreover, it is also possible to use redox polymerization, living polymerization, or the like.

本発明における水酸化フラーレンモノマーの配合比は、樹脂モノマー対して0.0001〜50モル%とすることが好ましく、0.0001〜30モル%とすることがより好ましい。   The compounding ratio of the fullerene hydroxide monomer in the present invention is preferably 0.0001 to 50 mol%, more preferably 0.0001 to 30 mol%, relative to the resin monomer.

以下に、具体的な実施例を挙げて、本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described with reference to specific examples, but the present invention is not limited to these examples.

<部分アクリル酸エステル化水酸化フラーレンC60(OH)8(OCOCH=CH22の合成>
水酸化フラーレンC60(OH)10(フロンティアカーボン株式会社製nanom spectra D100、100mg)を50mLのナス型フラスコ中で脱水テトラヒドロフラン(50mL)に溶解させ、水素化ナトリウム(200mg)を加えた後にセプタム(ゴム製密栓)を取り付け、空気雰囲気下、室温で30分間攪拌した。赤茶色の懸濁溶液が、やや白みがかったところにアクリル酸クロリド(500μL)を添加し、室温でさらに16時間撹拌を続けた後、水約25mLを加えて反応を終了させ、褐色微懸濁溶液を得た。
<Synthesis of Partially Acrylic Esterified Fullerene Hydroxide C 60 (OH) 8 (OCOCH═CH 2 ) 2 >
Hydroxyl fullerene C 60 (OH) 10 (nanom spectra D100, 100 mg, manufactured by Frontier Carbon Co., Ltd.) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (50 mL) in a 50 mL eggplant-shaped flask, and sodium hydride (200 mg) was added, followed by septum ( A rubber seal plug) was attached, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes in an air atmosphere. Acrylic acid chloride (500 μL) was added to the slightly brownish suspension of the red-brown suspension solution, and stirring was continued at room temperature for another 16 hours. A cloudy solution was obtained.

分液漏斗を用い、この溶液に飽和食塩水を加えて洗浄することを5回繰り返し、有機層を硫酸マグネシウムで十分脱水させた後、エバポレータにより溶媒を留去し、室温、減圧下で褐色固体を乾燥させた。不純物や未反応水酸化フラーレンを除くため、テトラヒドロフランを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーを用いて褐色留分を分画し、エバポレータにて溶媒を留去し、粗生成物を褐色固体として得た。さらに、微量の不純物を除くため、この固体を少量のテトラヒドロフランに溶解させ、ペンタンを徐々に加えて再沈殿を行い、遠心分離により得られた固体を室温、減圧下で乾燥させ、精製された生成物を褐色粉末として得た(収量105mg、収率96%)。   Using a separatory funnel, adding saturated brine to this solution and washing it was repeated 5 times. The organic layer was sufficiently dehydrated with magnesium sulfate, and then the solvent was distilled off by an evaporator. Was dried. In order to remove impurities and unreacted fullerene hydroxide, the brown fraction was fractionated using silica gel column chromatography with tetrahydrofuran as the mobile phase, and the solvent was distilled off with an evaporator to obtain a crude product as a brown solid. . Furthermore, in order to remove a small amount of impurities, this solid is dissolved in a small amount of tetrahydrofuran, re-precipitated by gradually adding pentane, and the solid obtained by centrifugation is dried at room temperature under reduced pressure to produce a purified product. The product was obtained as a brown powder (yield 105 mg, yield 96%).

Figure 2013181002


用いた水酸化フラーレンC60(OH)10および得られた生成物の赤外線吸収(IR)スペクトルをそれぞれ図1および図2に示す。生成物のIRスペクトルは、出発原料として用いた水酸化フラーレンのスペクトルとは大きく異なっており、ほぼ原料が消失したことを示唆するとともに、アクリル酸エステルのスペクトルに特徴的なC=O伸縮に基づく1734cm−1の吸収、脂肪族C−H伸縮に基づく2900cm−1付近の小さなブロードの吸収を示していた。また、水酸化フラーレンの特徴であるO−H伸縮に基づく3400cm−1付近の大きなブロードな吸収とともに、図1に見られる1600、1350、1050cm−1付近のそれぞれC=C、C−O−H、C−O結合に特徴的な吸収も確認されたことから、部分アクリル酸エステル化水酸化フラーレンの生成を確認した
この生成物の元素分析の値はC;70.59%,H;2.85%となり、C60(OH)8(OCOCH=CH22・7H2Oの組成式からの計算値(C;70.47%,H;2.51%)とよく一致した。
Figure 2013181002


Infrared absorption (IR) spectra of the fullerene hydroxide C 60 (OH) 10 used and the resulting product are shown in FIGS. 1 and 2, respectively. The IR spectrum of the product is significantly different from the spectrum of the fullerene hydroxide used as the starting material, suggesting that the raw material has almost disappeared, and based on the C = O stretching characteristic of the spectrum of the acrylate ester absorption of 1734 cm -1, showed an absorption of small broad around 2900 cm -1 based on aliphatic C-H stretching. Further, together with the large broad absorption around 3400 cm −1 based on the OH stretching characteristic of the fullerene hydroxide, C═C and C—O—H around 1600, 1350 and 1050 cm −1 as shown in FIG. Since the absorption characteristic of the C—O bond was also confirmed, the production of partially acrylated fullerene hydroxide was confirmed. The elemental analysis values of this product were C; 70.59%, H; It was 85% and agreed well with the calculated value from the composition formula of C 60 (OH) 8 (OCOCH═CH 2 ) 2 .7H 2 O (C; 70.47%, H; 2.51%).

この生成物の HNMRスペクトルを測定し、内部標準物質とのピーク面積比から、導入されたアクリル基数の定量を行った(図3)。重水素化DMF中、生成物5.31mgに対して内部標準物質として1,2−ジクロロエタン0.88mgを添加して測定を行ったところ、6〜7ppmにアクリロイル基のビニルプロトンに由来するブロードなピークおよび4ppm付近に1,2−ジクロロエタンに由来するシングレットピークがそれぞれ観測された。その積分比は1.61:2.10であり、内部標準物質のプロトン数が4個であることを考慮すると、ビニル基の導入数は1.9個と見積もられ、元素分析より見積もられたC60(OH)8(OCOCH=CH22からなる組成式とよく一致した。 The 1 HNMR spectrum of this product was measured, and the number of introduced acrylic groups was quantified from the peak area ratio with the internal standard substance (FIG. 3). In deuterated DMF, 0.88 mg of 1,2-dichloroethane was added as an internal standard substance to 5.31 mg of the product, and the measurement was performed. A singlet peak derived from 1,2-dichloroethane was observed near the peak and 4 ppm, respectively. The integration ratio is 1.61: 2.10, and considering that the proton number of the internal standard substance is 4, the number of vinyl groups introduced is estimated to be 1.9, which is estimated from elemental analysis. It was in good agreement with the composition formula consisting of C 60 (OH) 8 (OCOCH═CH 2 ) 2 .

<部分メタクリル酸エステル化水酸化フラーレンC60(OH)8(OCO(CH3)C=CH22の合成>
水酸化フラーレンC60(OH)10(フロンティアカーボン株式会社製nanom spectra D100、1000mg)をナス型フラスコ中で脱水テトラヒドロフラン(50mL)に溶解させ、水素化ナトリウム(1730mg)を加え、アルゴン雰囲気下、室温で1時間攪拌した。そこにメタクリル酸クロリド(5.43mL)を添加し、50℃でさらに24時間撹拌を続けた後、飽和食塩水でクエンチ(反応をストップ)した。分液漏斗を用い、この溶液に飽和食塩水を加えて洗浄することを6回繰り返し、有機層を硫酸マグネシウムで十分脱水させた後、ろ過により溶媒を除去した。得られた粗生成物固体を精製するため、テトラヒドロフランを移動相とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーを通して褐色留分を分画し、エバポレータにて溶媒を留去し、生成物を褐色固体として得た(収量990mg、収率86%)。
<Synthesis of Partial Methacrylate Ester Hydroxide Fullerene C 60 (OH) 8 (OCO (CH 3 ) C═CH 2 ) 2 >
Hydroxylene fullerene C 60 (OH) 10 (nanom spectra D100, 1000 mg, manufactured by Frontier Carbon Co., Ltd.) was dissolved in dehydrated tetrahydrofuran (50 mL) in an eggplant type flask, sodium hydride (1730 mg) was added, and room temperature was maintained under an argon atmosphere at room temperature. For 1 hour. Methacrylic acid chloride (5.43 mL) was added thereto, and the mixture was further stirred at 50 ° C. for 24 hours, and then quenched (stopped) with saturated brine. Using a separatory funnel, adding saturated brine to this solution and washing it was repeated 6 times. The organic layer was sufficiently dehydrated with magnesium sulfate, and then the solvent was removed by filtration. In order to purify the resulting crude product solid, the brown fraction was fractionated through silica gel column chromatography using tetrahydrofuran as the mobile phase, and the solvent was distilled off by an evaporator to obtain the product as a brown solid (yield) 990 mg, 86% yield).

Figure 2013181002

得られた生成物のIRスペクトルを図4に示す。生成物のIRスペクトルは、出発原料として用いた水酸化フラーレンのスペクトルとは大きく異なっており、ほぼ原料が消失したことを示唆するとともに、メタクリル酸エステルのスペクトルに特徴的なC=O伸縮に基づく1720cm−1の吸収、脂肪族C−H伸縮に基づく2900cm−1付近の小さなブロードの吸収を示していた。また、水酸化フラーレンの特徴であるO−H伸縮に基づく3400cm−1付近の大きなブロードな吸収とともに、1600、1350、1050cm−1付近のそれぞれC=C、C−O−H、C−O結合に特徴的な吸収も確認されたことから、部分メタクリル酸エステル化水酸化フラーレンの生成を確認した。
Figure 2013181002

The IR spectrum of the obtained product is shown in FIG. The IR spectrum of the product is very different from that of the fullerene hydroxide used as the starting material, suggesting that the raw material has almost disappeared, and based on the C = O stretching characteristic of the spectrum of the methacrylate ester. absorption of 1720 cm -1, showed an absorption of small broad around 2900 cm -1 based on aliphatic C-H stretching. Moreover, together with a large broad absorption around 3400 cm −1 based on the OH stretching characteristic of hydroxylated fullerene, C═C, C—O—H and C—O bonds around 1600, 1350 and 1050 cm −1 respectively. Since the characteristic absorption was also confirmed, the formation of partially methacrylic esterified fullerene hydroxide was confirmed.

この生成物のHNMRスペクトルを測定し、内部標準物質とのピーク面積比から、導入されたメタクリル基数の定量を行った(図5)。重水素化DMF中、生成物14.0mgに対して内部標準物質として1,2−ジクロロエタン0.60mgを添加して測定を行ったところ、5.5〜6.5ppmにメタクリロイル基のビニルプロトンに由来するブロードなピークおよび4ppm付近に内部標準物質の1,2−ジクロロエタンに由来するシングレットピークがそれぞれ観測された。その積分比は2.65:1.00であり、内部標準物質のプロトン数が4個であることを考慮すると、ビニル基の導入数は2.4個と見積もられ、C60(OH)8(OCO(CH3)C=CH22である組成式と見積もった。 The 1 HNMR spectrum of this product was measured, and the number of introduced methacrylic groups was determined from the peak area ratio with the internal standard substance (FIG. 5). Measurement was performed by adding 0.60 mg of 1,2-dichloroethane as an internal standard substance to 14.0 mg of the product in deuterated DMF, and found that the vinyl proton of the methacryloyl group was 5.5 to 6.5 ppm. A broad peak derived from and a singlet peak derived from the internal standard substance 1,2-dichloroethane were observed around 4 ppm. The integration ratio is 2.65: 1.00, and considering that the proton number of the internal standard substance is 4, the number of introduced vinyl groups is estimated to be 2.4, and C 60 (OH) The composition formula was estimated to be 8 (OCO (CH 3 ) C═CH 2 ) 2 .

<部分メタクリル酸エステル化水酸化フラーレンC60(OH)8(OCO(CH3)C=CH22とメタクリル酸メチルとの共重合による樹脂組成物の合成>
ナス型フラスコにトルエン(8mL)とジメチルホルムアミド(2mL)を加え、そこに実施例2で得たメタクリル酸フラーレンエステル(0.03mg)とメタクリル酸メチル(3mL)を加え、さらにトルエンに溶解させたアゾビスイソブチロニトリル(AIBN、0.01mg)を加えた。この溶液に窒素を30分通気させて酸素を除き、温度を80℃まで上昇させて重合を開始させた。24時間撹拌させた後、マグネチックスターラーで撹拌している多量のジエチルエーテル内に反応溶液をピペットでゆっくり滴下し、析出した固体を吸引ろ過することで生成物を微褐色固体として得た。
<Synthesis of Resin Composition by Copolymerization of Partially Methacrylic Acid Esterified Fullerene Hydroxide C 60 (OH) 8 (OCO (CH 3 ) C═CH 2 ) 2 and Methyl Methacrylate>
Toluene (8 mL) and dimethylformamide (2 mL) were added to an eggplant-shaped flask, and methacrylic acid fullerene ester (0.03 mg) and methyl methacrylate (3 mL) obtained in Example 2 were added thereto, and further dissolved in toluene. Azobisisobutyronitrile (AIBN, 0.01 mg) was added. Nitrogen was bubbled through this solution for 30 minutes to remove oxygen, and the temperature was raised to 80 ° C. to initiate polymerization. After stirring for 24 hours, the reaction solution was slowly dropped with a pipette into a large amount of diethyl ether stirred with a magnetic stirrer, and the precipitated solid was subjected to suction filtration to obtain a product as a fine brown solid.

〔比較例1〕
<メタクリル酸メチルの重合による樹脂組成物の合成>
ナス型フラスコにトルエン(7mL)を加え、溶液に窒素を30分通気させて酸素を除き、温度を80℃まで上昇させた。溶媒の温度が一定になったところでAIBN(0.009mg)をメタクリル酸メチル(0.3mL)に溶かして滴下した。温度が上昇し始めたら、さらにメタクリル酸メチル(3mL)を2時間かけて滴下し、10時間撹拌を続けた。反応後、マグネチックスターラーで撹拌している多量のジエチルエーテル内に反応溶液をピペットでゆっくり滴下し、析出した固体を吸引ろ過することで生成物を白色固体として得た。
[Comparative Example 1]
<Synthesis of resin composition by polymerization of methyl methacrylate>
Toluene (7 mL) was added to the eggplant-shaped flask, nitrogen was bubbled through the solution for 30 minutes to remove oxygen, and the temperature was raised to 80 ° C. When the temperature of the solvent became constant, AIBN (0.009 mg) was dissolved in methyl methacrylate (0.3 mL) and added dropwise. When the temperature began to rise, methyl methacrylate (3 mL) was further added dropwise over 2 hours, and stirring was continued for 10 hours. After the reaction, the reaction solution was slowly dropped with a pipette into a large amount of diethyl ether stirred with a magnetic stirrer, and the precipitated solid was subjected to suction filtration to obtain a product as a white solid.

〔比較例2〕
<フラーレンC60とメタクリル酸メチルの樹脂組成物の合成>
ナス型フラスコにトルエン(10mL)を加え、C60(0.021mg)とメタクリル酸メチル(3mL)を加え、さらにトルエンに溶解させたAIBN(0.01mg)を加えた。この溶液に窒素を30分通気させて酸素を除き、温度を80℃まで上昇させて重合を開始させた。24時間撹拌させた後、マグネチックスターラーで撹拌している多量のジエチルエーテル内に反応溶液をピペットでゆっくり滴下し、析出した固体を吸引ろ過することで生成物を微黒色固体として得た。
[Comparative Example 2]
<Synthesis of a resin composition of fullerene C 60 and methyl methacrylate>
Toluene (10 mL) was added to an eggplant-shaped flask, C 60 (0.021 mg) and methyl methacrylate (3 mL) were added, and AIBN (0.01 mg) dissolved in toluene was further added. Nitrogen was bubbled through this solution for 30 minutes to remove oxygen, and the temperature was raised to 80 ° C. to initiate polymerization. After stirring for 24 hours, the reaction solution was slowly dropped with a pipette into a large amount of diethyl ether stirred with a magnetic stirrer, and the precipitated solid was subjected to suction filtration to obtain a product as a slightly black solid.

〔比較例3〕
<水酸化フラーレンC60(OH)10とメタクリル酸メチルの樹脂組成物の合成>
ナス型フラスコにトルエン(6mL)とジメチルホルムアミド(4mL)を加え、C60(OH)10(0.026mg)とメタクリル酸メチル(3mL)を加え、さらにトルエンに溶解させたAIBN(0.01mg)を加えた。この溶液に窒素を30分通気させて酸素を除き、温度を80℃まで上昇させて重合を開始させた。24時間撹拌させた後、マグネチックスターラーで撹拌している多量のジエチルエーテル内に反応溶液をピペットでゆっくり滴下し、析出した固体を吸引ろ過することで生成物を微黄色固体として得た。
[Comparative Example 3]
<Synthesis of Resin Composition of Fullerene Hydroxide C 60 (OH) 10 and Methyl Methacrylate>
Toluene (6 mL) and dimethylformamide (4 mL) were added to an eggplant type flask, C 60 (OH) 10 (0.026 mg) and methyl methacrylate (3 mL) were added, and AIBN (0.01 mg) dissolved in toluene was further added. Was added. Nitrogen was bubbled through this solution for 30 minutes to remove oxygen, and the temperature was raised to 80 ° C. to initiate polymerization. After stirring for 24 hours, the reaction solution was slowly dropped with a pipette into a large amount of diethyl ether stirred with a magnetic stirrer, and the precipitated solid was subjected to suction filtration to obtain a product as a slightly yellow solid.

〔樹脂組成物の分子量測定〕
実施例3および比較例1〜3で得た樹脂組成物の分子量を、ゲル浸透クロマ
トグラフィーを用いてそれぞれ測定を行った。その結果を図6に示した。比較例1では重量平均分子量(Mw)34,000、多分散度Mw/Mn=1.7を示すブロードな一つのピークが観察された。一方、実施例3でもほぼ同じ保持時間に同様なブロードのピークが現れたが、それより前の保持時間にも小さな分子量869,000を示すピークが観察された。このことから、実施例3では、部分メタクリル酸エステル化水酸化フラーレンがメタクリル酸メチルと共重合し、さらにフラーレン骨格を介して架橋することで分子量が増大した成分を含む樹脂組成物が得られたことが確認された。
(Molecular weight measurement of resin composition)
The molecular weights of the resin compositions obtained in Example 3 and Comparative Examples 1 to 3 were measured using gel permeation chromatography. The results are shown in FIG. In Comparative Example 1, one broad peak having a weight average molecular weight (Mw) of 34,000 and a polydispersity of Mw / Mn = 1.7 was observed. On the other hand, in Example 3, a similar broad peak appeared at substantially the same retention time, but a peak having a small molecular weight of 869,000 was also observed before the retention time. From this, in Example 3, a resin composition containing a component having a molecular weight increased by copolymerization of partially methacrylic esterified fullerene hydroxide with methyl methacrylate and further crosslinking via a fullerene skeleton was obtained. It was confirmed.

また、比較例2および3では比較例1とほぼ同じ保持時間に同様なブロードのピークが一つ現れただけで、それより前の保持時間には実施例3で見られたようなピークは観察されなかった。このことから、メタクリル酸メチルとの共重合を起こすためには、部分メタクリル酸エステル化水酸化フラーレンのように端部に二重結合のある基を有するフラーレン誘導体を用いることが有効であることが分かった。   Further, in Comparative Examples 2 and 3, only one similar broad peak appeared at substantially the same holding time as in Comparative Example 1, and the peak as seen in Example 3 was observed at the holding time before that. Was not. Therefore, in order to cause copolymerization with methyl methacrylate, it is effective to use a fullerene derivative having a group having a double bond at the end, such as partially methacrylated fullerene hydroxide. I understood.

〔樹脂組成物の熱安定性測定〕
実施例3および比較例1で得た樹脂組成物を、熱重量分析装置(TGA)を用い、室温から500℃まで昇温させた時の重量減少変化について、窒素フロー下、昇温速度5℃/minにて測定を行った。その結果、実施例3で得られた水酸化フラーレン部位を含有する樹脂組成物は、比較例1で得られたポリメタクリル酸メチル(PMMA)と比べ、熱安定性が大きく向上することがわかった。

[Measurement of thermal stability of resin composition]
Regarding the weight loss change when the resin composition obtained in Example 3 and Comparative Example 1 was heated from room temperature to 500 ° C. using a thermogravimetric analyzer (TGA), the temperature rising rate was 5 ° C. under nitrogen flow. Measurement was performed at / min. As a result, it was found that the resin composition containing the fullerene hydroxide moiety obtained in Example 3 was greatly improved in thermal stability as compared with polymethyl methacrylate (PMMA) obtained in Comparative Example 1. .

Claims (9)

フラーレン核に直接結合した水酸基を有する水酸化フラーレンにおいて、一部の水酸基に直接エステル結合したアクリロイル基またはメタクリロイル基を有することを特徴とするフラーレン誘導体。   A fullerene derivative having a hydroxyl group directly bonded to a fullerene nucleus and having an acryloyl group or a methacryloyl group directly ester-bonded to a part of the hydroxyl groups. 一般式Cp(OR)n(OH)m(pは60以上の偶数、Rはアクリロイル基またはメタクリロイル基、nは1より大きな10以下の数、mは2より大きな44以下の数)で表わされることを特徴とする請求項1記載のフラーレン誘導体。   Represented by the general formula Cp (OR) n (OH) m (p is an even number of 60 or more, R is an acryloyl group or a methacryloyl group, n is a number of 10 or more greater than 1 and m is a number of 44 or less greater than 2) The fullerene derivative according to claim 1. フラーレン核がC60であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフラーレン誘導体。 The fullerene derivative according to claim 1, wherein the fullerene nucleus is C 60 . フラーレン核がC70であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフラーレン誘導体。 Fullerene derivative according to claim 1 or claim 2, wherein the fullerene core is C 70. フラーレン核がC60を含む、C70以上の高次フラーレンとの混合物であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のフラーレン誘導体。 The fullerene derivative according to claim 1, wherein the fullerene nucleus is a mixture with a higher-order fullerene having C 70 or higher, including C 60 . 水酸化フラーレンにアクリル酸クロリドもしくはメタクリル酸クロリドを反応させて、一部の水酸基を残したまま、フラーレン誘導体を生成することを特徴とするフラーレン誘導体の製造方法。   A method for producing a fullerene derivative, comprising reacting a fullerene hydroxide with acrylic acid chloride or methacrylic acid chloride to produce a fullerene derivative while leaving a part of the hydroxyl groups. 請求項1〜5の何れか1項に記載のフラーレン誘導体と不飽和結合を有する単量体との共重合により得られる樹脂組成物。   A resin composition obtained by copolymerization of the fullerene derivative according to any one of claims 1 to 5 and a monomer having an unsaturated bond. 不飽和結合を有する単量体がアクリル酸エステルまたはメタクリル酸エステルであることを特徴とする請求項7記載の樹脂組成物。   8. The resin composition according to claim 7, wherein the monomer having an unsaturated bond is an acrylic ester or a methacrylic ester. フラーレン誘導体のモル比が不飽和結合を有する単量体に対して0.0001モル%以上50モル%以下であることを特徴とする請求項7または請求項8記載の樹脂組成物。   The resin composition according to claim 7 or 8, wherein the molar ratio of the fullerene derivative is 0.0001 mol% or more and 50 mol% or less with respect to the monomer having an unsaturated bond.
JP2012046724A 2012-03-02 2012-03-02 Fullerene derivative composition, process for producing the same, and resin composition using the same Active JP5901355B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012046724A JP5901355B2 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Fullerene derivative composition, process for producing the same, and resin composition using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012046724A JP5901355B2 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Fullerene derivative composition, process for producing the same, and resin composition using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013181002A true JP2013181002A (en) 2013-09-12
JP5901355B2 JP5901355B2 (en) 2016-04-06

Family

ID=49271919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012046724A Active JP5901355B2 (en) 2012-03-02 2012-03-02 Fullerene derivative composition, process for producing the same, and resin composition using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5901355B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105315136A (en) * 2014-07-10 2016-02-10 东袋株式会社 Long-chain alkyl-etherified fullerene derivative, production method for the same, and resin composition using the same
EP3141539A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-15 Totai Co. Ltd. Long-chain alkyl-etherified fullerene derivative, production method for the same, and resin composition using the same
CN111498832A (en) * 2020-03-24 2020-08-07 浙江肽达生物科技开发有限公司 Preparation process of high-purity fullerol
CN114384759A (en) * 2021-12-16 2022-04-22 江苏博砚电子科技有限公司 Florenol acrylate for black matrix photoresist, preparation method thereof, resin composition and application method
CN114573874A (en) * 2022-04-20 2022-06-03 山东海科创新研究院有限公司 Modified fullerene, anti-aging and antistatic ABS composite material and preparation method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010116380A (en) * 2008-11-14 2010-05-27 Mitsubishi Chemicals Corp Fullerene derivative, and solution and membrane thereof

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010116380A (en) * 2008-11-14 2010-05-27 Mitsubishi Chemicals Corp Fullerene derivative, and solution and membrane thereof

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105315136A (en) * 2014-07-10 2016-02-10 东袋株式会社 Long-chain alkyl-etherified fullerene derivative, production method for the same, and resin composition using the same
CN105315136B (en) * 2014-07-10 2019-08-23 东袋株式会社 Chain alkyl is etherified fullerene derivate and its manufacturing method, resin combination
EP3141539A1 (en) * 2015-09-11 2017-03-15 Totai Co. Ltd. Long-chain alkyl-etherified fullerene derivative, production method for the same, and resin composition using the same
CN111498832A (en) * 2020-03-24 2020-08-07 浙江肽达生物科技开发有限公司 Preparation process of high-purity fullerol
CN114384759A (en) * 2021-12-16 2022-04-22 江苏博砚电子科技有限公司 Florenol acrylate for black matrix photoresist, preparation method thereof, resin composition and application method
CN114573874A (en) * 2022-04-20 2022-06-03 山东海科创新研究院有限公司 Modified fullerene, anti-aging and antistatic ABS composite material and preparation method thereof
CN114573874B (en) * 2022-04-20 2023-05-16 山东海科创新研究院有限公司 Modified fullerene, anti-aging and antistatic ABS composite material and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
JP5901355B2 (en) 2016-04-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hilburg et al. A universal route towards thermoplastic lignin composites with improved mechanical properties
KR101692106B1 (en) Acrylic impact modifier with core-shell structure and composition of acrylic resin comprising thereof
JP5901355B2 (en) Fullerene derivative composition, process for producing the same, and resin composition using the same
JP5886046B2 (en) A novel core-shell impact modifier for transparent polymer matrices
JP5419081B2 (en) Thermoplastic composite material
Zhang et al. Thermo‐responsive fluorescent micelles from amphiphilic A3B miktoarm star copolymers prepared via a combination of SET‐LRP and RAFT polymerization
CA2494355A1 (en) Flame-resistant polycarbonate moulding compositions
JP2002540234A (en) Catalytic method for controlled polymerization of free radically (co) polymerizable monomers and functional polymer systems produced thereby
JP6413767B2 (en) POLYMER, PROCESS FOR PRODUCING THE SAME, AND MOLDED BODY
Salami-Kalajahi et al. Investigating the effect of pristine and modified silica nanoparticles on the kinetics of methyl methacrylate polymerization
KR102464051B1 (en) Thermoplastic resin composition comprising (meth)acrylate graft copolymer and method for preparing the same
JP2016513742A (en) Acrylate-styrene-acrylonitrile polymer and thermoplastic resin composition
CN104497641B (en) The preparation method of surface grafting Polystearylmethacrylate nano silicon
KR20200017161A (en) Method for preparing graft copolymer, graft copolymer and thermoplastic resin products
KR101566073B1 (en) Impact reinforce agent for PVC, a method for preparing the same, and a resin composition containing the same
JP4868909B2 (en) Nanocomposite
JP6754818B2 (en) Method for producing core-shell copolymer, core-shell copolymer and resin composition containing the same
JP7121134B2 (en) Core-shell copolymer, method for producing same, and thermoplastic resin composition containing same
WO2019021683A1 (en) Rubber-like polymer, graft copolymer, and thermoplastic resin composition
KR20180134980A (en) Macromonomer Copolymer and Process for its Preparation
KR101827613B1 (en) Rubber-modified vinyl-based graft copolymer and thermoplastic resin composition comprising the same
KR102226064B1 (en) Thermoplastic resin composition
KR20210073050A (en) Alkyl acrylate-vinyl compound-vinylcyan compound copolyemr, method for preparing thereof and thermoplastic resin composition
KR102316287B1 (en) Core-shell copolymer, method for preparing the copolymer and resin composition comprising the copolymer
US11939454B2 (en) Dendritic fibrous materials-based poly(methyl methacrylate) and methods of preparation

Legal Events

Date Code Title Description
RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20140110

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20140111

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20140114

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150813

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150930

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160308

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5901355

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250