金属纳米颗粒分散体及其制造方法技术

一种金属纳米颗粒分散体，其特征在于，含有高分子化合物（Ｘ）的分散体和金属纳米颗粒（Ｙ），所述高分子化合物（Ｘ）具有聚亚烷基亚胺链（ａ）、亲水性片段（ｂ）和疏水性片段（ｃ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种金属纳米颗粒分散体，其通过高分子化合 物在溶剂中形成的分散体中包含金属纳米颗粒而形成，所述高分子化合物含有聚亚烷基亚胺链、亲水性片段和疏水性片段； 并且涉及该金属纳米颗粒分散体的制造方法。
技术介绍
所谓金属纳米颗粒是具有1 ~几百纳米粒径的金属颗粒的 总称。金属纳米颗粒由于其比表面积很大，因此在多个领域中 受到关注，并期待应用于催化剂、电子材料、磁材料、光学材 料、各种传感器、色料、医疗检查用途等中。然而，当金属小 至纳米尺寸时，表面能增大，并且在颗粒表面发生熔点降低， 结果容易引起金属纳米颗粒之间的熔融粘结，因此，保存稳定 性变差。为了使金属纳米颗粒稳定化，并且防止该熔融粘结， 需要用保护剂保护金属纳米颗粒。作为金属纳米颗粒制造方法的例子，可以列举溶液法、气 相法，并且在任一种情况下，前述保护剂的使用都是不可缺少 的，并且已经提出了各种保护剂。作为保护剂，通常已知例如 明胶、白蛋白等蛋白质或聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮等水溶性 高分子与低分子量表面活性剂相比，对金属纳米颗粒的保护力 高(例如，参照专利文献l)。然而，水溶性高分子保护剂容易 引起保护金属纳米颗粒的保护剂之间的聚集。因此，使用水溶 性高分子作为保护剂的金属纳米颗粒，其结果也大多产生了聚 集，因此其对于保存稳定性来说，并非根本的解决策略。在前 述专利文献l中，用保护剂进行保护后，除去溶剂形成被保护剂3保护的金属粉体，使用时将其再分散于所希望的溶剂中，以期 通过这样一种复杂的方法来解决保存稳定性的问题。此外，保 护剂 一般是通过物理或化学吸附或结合在要保护的金属表面 上，而形成金属纳米颗粒。然而，由于作为保护剂的前述水溶 性高分子缺乏和金属表面的结合力，因此存在无法稳定保护金 属纳米颗粒的缺点。作为稳定保护金属纳米颗粒的试验，已经公开了例如采用 使用了聚二乙氨基乙基曱基丙烯酸酯-聚丙三醇单甲基丙烯酸酯-聚乙二醇(PDEA - PGMA - PEG )的三嵌段共聚物的高分 子締合体的方法(例如，参见非专利文献l)。由多个该三嵌段 共聚物形成的高分子締合体，其PDEA链形成了核部分，PEG 链形成了承担对水中的分散稳定性的壳层，并且在两者之间具 有由PGMA链所形成的中间层。此外，该締合体由于通过PDEA 链中的氨基而使金属进入到核部中，因此稳定，并通过该核部 周围形成中间层的多个PGMA链的相互交联而保持締合体形 状。但是，在该締合体中，由于形成其核的PDEA链是亲水性 的聚合物链，因此缺乏在水中的締合力，因此具有使締合体形 状不稳定的因素。此外，由于金属进入到核部中，因此实质上 无法提高保持締合体形状的中间层的交联密度，并且该締合体 保存稳定性的提高上存在界限。作为具有稳定的核的分散体的例子，已报道了使用在聚苯 乙烯颗粒或聚曱基丙烯酸曱酯颗粒表面上，接枝了聚烯丙胺或 聚(氨基乙基曱基丙烯酸酯氢氯化物)等含氨基聚合物而成的 高分子(例如，参见非专利文献2和3)。但是，通过该高分子所 形成的分散体，使金属主要进入了作为有助于在溶剂中的分散 稳定性的外壳的壳层中。因此，由于金属的还原、进入，使该 壳层的形态变化，导致了分散稳定性不足，因此要求进一步改良。专利文献l:日本特开平8 - 027307号7>才艮非专利文献l: S. Liu, J. V. M. Weaver,M. Save, S. P. Armes， Langmuir, 2002, 18, 8350.非专利文献2: J. H. Youk, Polymer, 2003, 44， 5053.非专利文献3: G. Sharma， M. Ballauff, Macromolecular Rapid Communications, 2004, 25, 547.
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术要解决的问题在于提供 一 种具有高保存稳定性和优 异的分散稳定性的。 用于解决问题的方法
本专利技术人为了解决上述问题，进行积极研究，结果发现由 于通过使用具有如下3种片段的高分子化合物，可以得到在溶剂 中稳定的分散体，所述3种片段为，具有高分散性的片段、能够 将金属纳米颗粒固定并还原的片段、以及有助于长期保持締合 体的締合力的片段。因此金属纳米颗粒可以在该分散体中稳定 存在，并因此可以得到具有所要求的上述性能的金属纳米颗粒 分散体，由此完成本专利技术。即，本专利技术的第一方式是一种金属纳米颗粒分散体，其特 征在于，含有高分子化合物(X)的分散体和金属纳米颗粒(Y)， 所述高分子化合物(X)具有聚亚烷基亚胺链(a)、亲水性片 段(b)和疏水性片段(c)。金属纳米颗粒(Y)可以被包含在本专利技术提供的具有聚亚 烷基亚胺链(a)、亲水性片段(b)和疏水性片段(c)的高分 子化合物(X)在溶剂中所形成的分散体中。进一步，本专利技术的第二方式是一种金属纳米颗粒分散体的制造方法，其特征在于，将具有聚亚烷基亚胺链(a)、亲水性 片段(b)和疏水性片段(c)的高分子化合物(X)在溶剂中 形成分散体后，添加金属的盐或金属离子溶液，将金属离子还 原，将金属形成纳米颗粒(Y)而稳定化。 专利技术效果本专利技术的金属纳米颗粒分散体，通过聚亚烷基亚胺链的强 还原能力、配位键合力以及静电相互作用，将金属离子还原， 同时使金属形成纳米颗粒，从而可以固定在由多种高分子化合 物所形成的分散体中。进一步，伴随聚亚烷基亚胺的这种功能,' 即使分散体的形态随着该聚亚烷基亚胺链的收缩等而产生变 化，形成分散体的高分子化合物(X)中的亲水性片段(a)和 疏水性片段(b )也会因与所用溶剂的高亲和力以及前述片段之 间的相互作用而产生强締合力，从而表现出优异的自组织能力， 因此，不会损害作为分散体的分散稳定性，能够在溶剂中长期 保持稳定的分散状态。此外，本专利技术的金属纳米颗粒分散体，可以将l个金属纳米 颗粒保持在一个分散体中，也可以固定多个金属纳米颗粒，并 且其量可以很容易地进行调整。因此，本专利技术的金属纳米颗粒 分散体，可以根据要求，更有效地表现出比表面积大、表面能 高、以及具有等离子体吸收等作为金属纳米颗粒的特征和自组 织化高分子分散体所具有的分散稳定性和保存稳定性等性质。 进一步，本专利技术的金属纳米颗粒分散体，可以兼备作为导电性 糊剂等所要求的各种化学、电以及磁性能，因此，其可以应用 于多种领域，例如催化剂、电子材料、磁材料、光学材料、各 种传感器、色料、医疗检查用途等中。附图说明图1是实施例7所得的银纳米颗粒分散体的TEM照片。 图2是实施例10所得的银纳米颗粒分散体的TEM照片。具体实施例方式本专利技术的金属纳米颗粒分散体是在含有聚亚烷基亚胺链 (a)、亲水性片段(b)和疏水性片段(c)的高分子化合物(X) 在溶剂中所形成的分散体中，含有金属纳米颗粒(Y)的分散 体。构成本专利技术中所使用的高分子化合物(X)的一部分的聚 亚烷基亚胺链(a)，是其链中的亚烷基亚胺单元能够和金属或 金属离子配位键合，并且可以使金属形成纳米颗粒而固定的高 分子链。该结构包含仲胺的亚烷基亚胺单元作为主要的重复单 元。聚亚烷基亚胺链(a)可以是直链状和支链状中的任一种， 并且可以根据目标的金属纳米颗粒分散体的粒径等进行适当选 择。在通过后述的金属纳米颗粒分散体制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属纳米颗粒分散体，其特征在于，含有高分子化合物（Ｘ）的分散体和金属纳米颗粒（Ｙ），所述高分子化合物（Ｘ）具有聚亚烷基亚胺链（ａ）、亲水性片段（ｂ）和疏水性片段（ｃ）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：松木光一郎，李承泽，金仁华，
申请(专利权)人：DIC株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]