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INORGANIC-ORGANIC HYBRID PARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME commons meetings foreign

Patent code P100000130
File No. K035P01
Posted date Feb 27, 2009
Application number P2009-030628
Publication number P2010-185023A
Patent number P5008009
Date of filing Feb 13, 2009
Date of publication of application Aug 26, 2010
Date of registration Jun 8, 2012
Inventor
  • (In Japanese)藪 浩
  • (In Japanese)樋口 剛志
  • (In Japanese)本吉 究
  • (In Japanese)小池 和孝
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title INORGANIC-ORGANIC HYBRID PARTICLE AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME commons meetings foreign
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an inorganic-organic hybrid particle having a phase-separated structure of organic material consisting of two or more components and including inorganic material in the phases; and a method for producing the same.
SOLUTION: To a solution of organic material consisting of two or more components dissolved in a good solvent, a poor solvent of the organic material miscible with the good solvent is added, then the good solvent is evaporated to obtain an organic particle having a phase-separated structure of organic material. Subsequently, the organic particle and salts of one or more inorganic materials which can be coordinated with at least one of the components are mixed to obtain an inorganic ion-organic hybrid particle. Finally, the inorganic ion-organic hybrid particle is reduced to obtain an inorganic-organic hybrid particle. Thus, the inorganic-organic hybrid particle which has a phase-separated structure of organic material consisting of two or more ingredients and including one or more inorganic materials in at least one phase is obtained.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


nm~μmの領域の大きさを持った微粒子は、そのサイズにおいて材料が持つ本来の量子的な性質が顕著に現れること、体積に対する表面の比が平滑な基板などよりも非常に大きく、活性の高い表面状態を持っていること、などの理由から、光機能性、電子機能性、生体機能性などの機能を有する機能性材料として注目されている。



特に、特性の異なる2種以上の成分から構成される材料を用いてナノサイズの微粒子を製造することができれば、1の微粒子に2以上の特性を付与することができ、その応用範囲をさらに広げることができると期待される。



2種以上の成分から構成される材質からなる微粒子を製造する方法としては、微粒子を適当な基板上に塗布した後に、その上面にスパッタリング等を行って金属を塗布する、あるいはその上面に高分子ブラシを合成するなどして、非対称な微粒子(Janus微粒子)を調整する試み(非特許文献1)、エマルジョンを用いてシリカ粒子にポリスチレン微粒子を結合させ、ダンベル上の微粒子を調製した後、高分子ブラシを合成する試み(非特許文献2)がなされているが、いずれも多段階の工程を必要とし、かつ生産効率が低いという問題を有している。



また、非対称な異形微粒子を形成する方法として、シード重合と呼ばれる方法が知られている(特許文献1)。しかし、この方法も煩雑な操作を必要とし、また使用される2種のポリマーのうちの一方が必ず微粒子の表面側に配置されることになり、微粒子におけるポリマー間の配向性が著しく制限されるという問題がある。



前記の方法とは異なる原理に基づく高分子からなる微粒子の製造方法として、ホモポリマーやブロックコポリマーなどの単一の有機材料を用いて、良溶媒に溶解した有機材料溶液中に該良溶媒と相溶する前記材料の貧溶媒を添加して該材料の濃度を低下させることで、上記有機材料からなる微粒子を調製する方法が報告されている(特許文献2、非特許文献3)。さらに、2種以上の成分から構成される有機材料を用いる微粒子を製造する方法についても報告されている(特許文献3)。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、無機-有機ハイブリッド粒子及びその製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
(1)良溶媒に溶解した2種以上の成分から構成される有機材料を含む溶液中に、該良溶媒と相溶する該有機材料の貧溶媒を添加した後に、該良溶媒を蒸発させて、該有機材料が相分離した構造を有する有機粒子を得ること;(2)該有機粒子及び該成分の少なくとも1種に配位し得る1種以上の無機材料の塩を混合して、無機イオン-有機ハイブリッド粒子を得ること;及び(3)該無機イオン-有機ハイブリッド粒子を還元して無機-有機ハイブリッド粒子を得ることを含む、粒径が10nm~100μmである無機-有機ハイブリッド粒子の製造方法であって、前記2種以上の成分から構成される有機材料が、芳香族炭化水素-脂肪族炭化水素ブロック共重合体、芳香族炭化水素-脂肪族極性化合物ブロック共重合体、又は芳香族炭化水素-芳香族極性化合物ブロック共重合体のいずれかである、上記の方法。

【請求項2】
 
無機材料が0.5nm~100nmの粒径の微粒子である、請求項1に記載の製造方法。

【請求項3】
 
無機材料が、金属、金属化合物又は合金である、請求項1又は2に記載の製造方法。

【請求項4】
 
前記2種以上の成分から構成される有機材料が、スチレン-ブタジエンブロック共重合体、スチレン-イソプレンブロック共重合体、スチレン-アクリル酸ブロック共重合体、スチレン-アクリル酸ナトリウムブロック共重合体、スチレン-ポリエチレングリコール(PEG)ブロック共重合体、フルオレン-メタクリル酸メチル(MMA)ブロック共重合体、スチレン-ビニルピリジンブロック共重合体、又はスチレン-ポリアリルアミンブロック共重合体である、請求項1から3のいずれか1項に記載の製造方法。

【請求項5】
 
請求項1~4のいずれか1項に記載の製造方法により得られる無機-有機ハイブリッド粒子。

【請求項6】
 
請求項5に記載の無機-有機ハイブリッド粒子を用いた電子デバイス。

【請求項7】
 
請求項5に記載の無機-有機ハイブリッド粒子を用いた光学デバイス。

【請求項8】
 
請求項5に記載の無機-有機ハイブリッド粒子を表示画素とする表示デバイス。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
Reference ( R and D project ) PRESTO Nanosystem and function emergence AREA
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