[发明专利]金属纳米粒子复合体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属纳米粒子复合体、其制造方法、金属纳米粒子分散液、金属纳米粒子分散膜形成用组合物以及金属纳米粒子分散膜。

背景技术

金纳米粒子等金属纳米粒子由于具有块体材料所没有的固有的性质，所以在着色材料、荧光材料、偏振材料、纳米晶体材料、导电性材料等广泛领域中得到利用。

上述金属纳米粒子的制造方法被大致区分为干法和湿法，作为干法，可举出蒸镀法，但需要特殊的装置。

与此相对，若利用湿法，则能够以简便的操作得到金属纳米粒子，作为其代表性方法，已知有如下方法，即，通过使保护剂与金属离子在液相中共存，并在其中加入还原剂，从而得到金属纳米粒子。根据该方法，由于金属纳米粒子被担载于保护剂而形成金属纳米粒子复合体，所以可防止液体中的金属纳米粒子的凝集。

并且，近年来，从提高在用于上述着色材料等时的有用性的观点出发，要求液体中复合体稳定性的提高、含有该复合体的金属纳米粒子分散液中金属纳米粒子的高浓度化。另外，期望改善在将树脂、交联性化合物等配合于上述分散液中时、在使用该分散液来制成分散膜时的分散性。

并且，为了有助于实现这些要求，已知有降低分散液中的剩余的保护剂、还原剂或离子性杂质等的技术，作为这样的技术，提出了电渗析（专利文献1）；通过超滤而用水来置换溶剂的方法（专利文献2）；在水溶性的分散液中添加分散性降低剂后，利用离心分离使金属纳米粒子沉降来除去分散介质的方法（专利文献3）；用大量去离子水来清洗非水溶性的分散液的方法（专利文献4）；在非水溶性的分散液中加入大量不良溶剂而使凝集物沉降后进行倾析或离心分离的方法（专利文献5和6）等各种各样的分散液精制方法。

专利文献1：日本特开平11-80647号公报

专利文献2：日本特开2007-146279号公报

专利文献3：日本特开2009-62570号公报

专利文献4：日本特开2005-81501号公报

专利文献5：日本特开2006-37145号公报

专利文献6：日本特开2009-30170号公报

专利文献7：国际公开第08/056431号小册子

发明内容

然而，在专利文献1和2中记载的电渗析、超滤中存在如下问题：容易发生膜的堵塞而需要频繁更换膜，因此成本变高。另外，在专利文献3中记载的离心分离方法中存在如下问题：使用粒径小的粒子时，难以进行离心分离而需要高速离心操作，容易发生纳米粒子彼此的凝集，另外，还难以实现装置的大型化。另外，在专利文献4～6中记载的使用水、不良溶剂的方法中存在如下问题：需要排出大量的废水、废溶剂，并且需要装置的大型化，因此成本变高。

另外，专利文献7中记载了一种使金担载于在臂部具有氧化乙烯重复单元的星型聚合物而成的具有氧化催化功能的金纳米粒子复合体。

然而，上述金纳米粒子复合体虽然即使在液体中长期放置也不发生金纳米粒子的缔合等而经时稳定，但是存在如下问题：保持上述星型聚合物的金纳米粒子的作用尚不充分，如果使液体中的金纳米粒子高浓度化，则金凝集而产生沉淀。另外，如果在分散液中配合树脂、交联性化合物，则金容易析出而沉降，因此难以作为膜材料的原料来使用。

因此，本发明的课题在于提供经时稳定性和保持稳定性优异，作为金属纳米粒子分散膜的原料有用的金属纳米粒子复合体、其制造方法、金属纳米粒子分散液、金属纳米粒子分散膜形成用组合物以及金属纳米粒子分散膜。

因此，本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现：将金属纳米粒子担载于在臂部除了具有乙烯基醚系重复单元之外还具有特定的氢化苯乙烯系重复单元的星型聚合物而成的金属纳米粒子复合体不仅经时稳定性优异，保持稳定性也优异，作为金属纳米粒子分散膜的原料而言是有用的。

即，（i）本发明提供一种金属纳米粒子复合体，其是将（B）星型聚合物担载于（A）星型聚合物而成的，所述星型聚合物具有中心核及与中心核键合的臂部，臂部含有以下述通式（1）表示的重复单元和以下述通式（2）表示的重复单元。

（式中，R¹表示氢原子或碳原子数1～4的烷基）

（式中，R²表示甲基或乙基，k为1～10的整数）

另外，（ii）本发明提供一种金属纳米粒子分散液，其含有上述（i）的复合体和水性介质。

此外，（iii）本发明提供一种金属纳米粒子复合体的制造方法，其包括下述工序（a）和（b）。