(57)【要約】      （修正有）【課題】重合反応を精密に制御し、無機物微粒子を薄いポリマー層で、また、無機物微粒子１個ずつ被覆することによって得られる、ポリマー被覆無機物微粒子、その製造法、その材料として用いられるイニファータ化合物及びイニファータ固定無機物微粒子を提供する。【解決手段】一般式（Ｉ）で示されるポリマー鎖を、原子団Ｙを介して無機物微粒子の表面に固定化することにより、前記無機物微粒子をポリマーで被覆するポリマー被覆無機物微粒子の製造方法。2015140397.tif 000017（Ｙは無機物粒子の表面と結合可能な原子団；Ｘはハロゲン原子；Ｚはラジカル重合性モノマに起因する構造単位；ｎは正の整数）【選択図】図２
2015140397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一般式（Ｉ）：
【化１】
2015140397.tif 000013
（但し、Ｙは無機物粒子の表面と結合可能な原子団であり、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、ニトロ基及びシアノ基から選ばれる置換基であり、Ｚはラジカル重合性モノマに起因する構造単位であり、ｎは正の整数である）で示されるポリマー鎖により、前記無機物微粒子が被覆されてなるポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項２】
前記ポリマー鎖が、一般式（ＩＩ）：
【化２】
2015140397.tif 000014
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（Ｉ）と同様である）で示されるイニファータを開始剤とするリビングラジカル重合によって形成されたものである請求項１記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項３】
前記Ｙが、カルボキシル基、メルカプト基、リン酸基、亜リン酸基、スルホン酸基、フェノール基、シラノール基及びこれらの基の少なくとも１つを保有する原子団からなる群から選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項４】
前記Ｙが、加水分解でシラノール基を形成する原子団に起因するものである請求項１、２又は３記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項５】
前記ポリマー鎖の分子量分布が１〜１．５である請求項１〜４のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項６】
前記Ｚが、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体、酢酸ビニル及びアクリロニトリルから選択されるラジカル重合性モノマーに起因する構造単位を含む請求項１〜５のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項７】
前記ラジカル重合性モノマーが、グリシジル基を有するモノマーを含む請求項６記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項８】
前記無機物微粒子の平均粒子径が、４ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である請求項１〜７のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項９】
前記ポリマー層の厚さが、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である請求項１〜８のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項１０】
１個の無機物微粒子をポリマー層が被覆してなるポリマー被覆無機物微粒子を主として含んでなる請求項１〜９のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項１１】
前記ポリマー鎖が、２種類以上のラジカル重合性モノマーのブロック共重合によって構成されたブロック共重合体である請求項１〜１０のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項１２】
前記ブロック共重合体の少なくとも１つのブロックが、生体物質を固定する官能基を有する、請求項１１に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項１３】
前記無機物微粒子が鉄鉱、磁性酸化鉄、マグネタイト、フェライト、酸化ニッケル及び酸化コバルトから選択される磁性粒子を含む請求項１〜１２のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【請求項１４】
一般式（ＩＩ）：
【化３】
2015140397.tif 000015
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（Ｉ）と同様である）で示され、かつ、Ｙは加水分解でシラノール基を形成する原子団を具えてなる、リビングラジカル重合のイニファータ化合物。
【請求項１５】
前記請求項１４記載のイニファータ化合物が、無機物微粒子上に固定化されてなるイニファータ固定無機物微粒子。
【請求項１６】
無機物微粒子の分散液に、一般式（ＩＩ）：
【化４】
2015140397.tif 000016
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（Ｉ）と同様である）で示されるイニファータ化合物を添加して前記無機物微粒子の表面に前記イニファータ化合物を固定するイニファータ固定化工程と、
前記イニファータ化合物が固定された前記無機物微粒子の分散液にモノマーを添加し、前記イニファータを開始剤とした重合反応によって前記無機物微粒子の表面にポリマー鎖を形成する工程とを備えたことを特徴とする、ポリマー被覆無機物微粒子の製造法。
【請求項１７】
前記重合反応が、０．５〜３時間、０〜３０℃の条件で行うことを特徴とする請求項１６に記載のポリマー被覆無機物微粒子の製造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はポリマー被覆無機物微粒子及びその製造法並びにその材料に関し、さらに詳しくは、１個の無機物微粒子の表面を薄いポリマー層で被覆した比較的単分散のポリマー被覆無機物微粒子及びその製造法並びにその材料として用いられるイニファータ化合物及びイニファータ固定無機物微粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノメータサイズの無機物微粒子の表面をポリマーで被覆した複合粒子は様々な分野に応用され、幅広く利用されてきた。近年では、バイオテクノロジーや医学的分野においては、表面をポリマーで被覆したナノメータサイズの磁性微粒子などの無機物微粒子の様々な応用についての研究が特に盛んである。
【０００３】
ポリマーで被覆された無機物微粒子は、バイオセンサやアフィニティ担体としての応用が研究されているほか、特に無機物微粒子が磁性微粒子の場合について、磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ）の造影剤や磁性を用いた薬物送達システム（ＤＤＳ）の媒体として利用する研究が進められている。
【０００４】
これらの応用において、ポリマー被覆無機物微粒子がより高度の機能を示すために、ポリマー被覆無機物微粒子の構成する無機物微粒子が１個ずつポリマーで均一に被覆されていることや、このポリマー被覆無機物微粒子をある溶媒中に分散させた場合に、単分散あるいは単分散に近い状態になることが望まれる。
【０００５】
特に、無機物微粒子が磁性微粒子である場合には、ポリマー被覆磁性微粒子の粒子径ができるだけ小さく、他方で磁性微粒子の磁化はできるだけ大きいことが望まれる。このためには、ポリマー被覆磁性微粒子を構成する磁性微粒子は、強磁性体としての磁化を保持し得る範囲内において平均粒子径が可能な限り小さく、粒子がよく揃っていて、磁性微粒子が１個ずつ薄くポリマーで被覆されていることが望ましい。
【０００６】
こうした要求を満たすポリマー被覆無機物微粒子を実現するためには、よく制御できる方法により、無機物微粒子を薄くポリマーで被覆をする必要がある。そのような被覆方法として、重合開始剤を無機物微粒子の表面に固定し、モノマー溶液中にて微粒子表面に固定された重合開始剤により重合が開始するリビンクラジカル重合によって、これら無機物微粒子をポリマーで被覆する方法がある。
【０００７】
微粒子表面に固定された重合開始剤を基点として重合を行う際、反応条件が高温または長時間であると、モノマーの副反応の併発が避けられないことがある。例えば、高温条件でメタクリル酸グリシジルなどをモノマーとして使用すると、エポキシ基の開環反応が避けられず、ポリマー層の性質に悪影響を与えることがある。
【０００８】
非特許文献１には、約１０ｎｍのγ−Ｆｅ２Ｏ３ナノ粒子表面に２−ブロモ−２−メチルプロピオン酸を重合開始剤として固定し、１２０℃、２０時間、重合条件に付すことで、ポリスチレンで被覆されたコア−シェル複合構造が得られることが記載されている。
【０００９】
非特許文献２では、平均粒子径１０．１ｎｍのマグネタイト微粒子表面に２−ブロモ−２−メチルプロピオン酸を吸着させ、これを重合開始剤として４８時間の重合を行うことで、マグネタイト微粒子をポリ−２−メトキシエチルメタクリレートで被覆させることにより、温度変化に対し可逆的変化する安定な磁性微粒子が作製できること記載されている。
【００１０】
このように、非特許文献１及び２にはリビングラジカル重合を用いてポリマー被覆を形成することや、無機物微粒子表面に重合開始剤を固定させて、微粒子表面からリビングラジカル重合を開始し、ポリマーで粒子を被覆する各種のポリマー被覆方法が記載されている。しかしながら、これらの非特許文献に記載された方法はポリマー被覆を精密に制御する上で、微粒子の大きさに比べポリマー被覆が厚い、微粒子を１個ずつ均一に被覆できないなど、不十分な点があった。また、高温や長時間の反応条件が必要であり、用いるモノマーの副反応の併発が避けられないといった問題もあった。
【００１１】
また特許文献１には平均粒子径４０ｎｍ程度の磁性微粒子表面に重合開始剤を固定して、ＲＡＦＴ重合を行うことにより、一個ずつを１０ｎｍ程度の薄いポリマー膜で被覆することが出来ると記載されている。
【００１２】
しかしながら、こうして得られるポリマー被覆磁性微粒子はポリマー分子量分布をある程度狭くすることはできるものの、重合の際には爆発性の高いラジカル発生剤の使用が必須であり、また反応条件も高温下で１６時間以上であるため、予期せぬ副反応の併発が避けられず、使用するモノマーが制限されるなどの問題があった。また、この文献に記載されている手法は再現性が極めて低いという問題点もあった。
【００１３】
また特許文献２には、磁性微粒子表面に重合開始剤を固定してリビングラジカル重合を行うことにより、磁性微粒子を被覆するポリマー鎖の分子量分布が小さくできることが記載されている。この文献には、例えば磁性流体フェリコロイドＨＣ−５０（一次粒子径が５ｎｍの超常磁性体の集合体）の粒子表面に重合の開始点となるハロゲンを持つ有機ハロゲン化物やハロゲン化スルホニル化合物を固定し、リビングラジカル重合により、スチレン、メチルメタクリレート、ベンジルメタクリレートなどの単独重合や、メチルメタクリレート／ジメチルアミノエチルメタクリレート、ベンジルメタクリレート／メチルメタクリレート−メチレングリコールジメタクリレートなどのブロック共重合を行うことによって、最終的に８０〜１７０ｎｍの粒子径を有する磁性ポリマー粒子が得られること、そしてこの方法により、ポリマー分子量分布の狭いポリマー被覆が得られることが記載されている。なお、リビングラジカル重合の例として、連鎖移動能の高い開始剤を用いるイニファータ重合にも言及している。
【００１４】
しかしながら、こうして得られるポリマー被覆磁性微粒子はポリマー分子量分布をある程度狭くすることはできるものの、微粒子のポリマーによる被覆が精密に制御されているとは言えず、磁性微粒子が１個ずつポリマーで被覆され、単分散の状態のポリマー被覆磁性微粒子を実現できるものではなかった。また、反応時間条件の観点からも問題があった。
【００１５】
【特許文献１】ＷＯ２００９−０８１７００号明細書
【特許文献２】特開２００７−０５６０９４号公報
【非特許文献１】Ｎａｎｏ  Ｌｅｔｔ．  ２００３，  ３，  ７８９−７９３
【非特許文献２】Ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ  ２００６，  ３９，  ３４６９−３４７２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、重合反応を精密に制御し、無機物微粒子を薄いポリマー層で、また、無機物微粒子１個ずつ被覆することによって得られる、ポリマー被覆無機物微粒子、その製造法、その材料として用いられるイニファータ化合物及びイニファータ固定無機物微粒子を提供するものである。また、モノマーの制限が無く、低温・短時間などの温和な条件で高分子ポリマ鎖を形成することで、生成する高分子ポリマ鎖がリビングラジカル重合以外の副反応を起こさずに生成され、その後に行われる官能基の変換反応を容易に行えるポリマー被覆無機物微粒子、その製造法、その材料として用いられるイニファータ化合物及びイニファータ固定無機物微粒子を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は次の各項のものに関する。
（１）  一般式（Ｉ）：
【００１８】
【化１】
2015140397.tif 000003
（但し、Ｙは無機物粒子の表面と結合可能な原子団であり、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、ニトロ基及びシアノ基から選ばれる置換基であり、Ｚはラジカル重合性モノマに起因する構造単位であり、ｎは正の整数である）で示されるポリマー鎖により、前記無機物微粒子が被覆されてなるポリマー被覆無機物微粒子。
【００１９】
（２）  前記ポリマー鎖が、一般式（ＩＩ）：
【００２０】
【化２】
2015140397.tif 000004
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は前記一般式（Ｉ）と同様である）で示されるイニファータを開始剤とするリビングラジカル重合によって形成されたものである（１）記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【００２１】
（３）  前記Ｙが、カルボキシル基、メルカプト基、リン酸基、亜リン酸基、スルホン酸基、フェノール基、シラノール基及びこれらの基の少なくとも１つを保有する原子団からなる群から選ばれる少なくとも１種である（１）又は（２）記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（４）  前記イニファータのＸが、加水分解でシラノール基を形成する原子団に起因するものである（１）、（２）又は（３）記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（５）  前記ポリマー鎖の分子量分布が１〜１．５である（１）〜（４）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【００２２】
（６）  前記Ｚが、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体、酢酸ビニ
ル及びアクリロニトリルから選択されるラジカル重合性モノマーに起因する構造単位を含む（１）〜（５）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（７）  前記ラジカル重合性モノマーが、グリシジル基を有するモノマーを含む（６）記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（８）  前記無機物微粒子の平均粒子径が、４ｎｍ以上１０００ｎｍ以下である（１）〜（７）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【００２３】
（９）  前記ポリマー層の厚さが、２ｎｍ以上２０ｎｍ以下である（１）〜（８）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（１０）  １個の無機物微粒子をポリマー層が被覆してなるポリマー被覆無機物微粒子を主として含んでなる（１）〜（９）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（１１）  前記ポリマー鎖が、２種類以上のラジカル重合性モノマーのブロック共重合によって構成されたブロック共重合体である（１）〜（１０）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【００２４】
（１２）  前記ブロック共重合体の少なくとも１つのブロックが、生体物質を固定する官能基を有する、（１１）に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
（１３）  前記無機物微粒子が鉄鉱、磁性酸化鉄、マグネタイト、フェライト、酸化ニッケル及び酸化コバルトから選択される磁性粒子を含む（１）〜（１２）のいずれか１項に記載のポリマー被覆無機物微粒子。
【００２５】
（１４）  一般式（ＩＩ）：
【００２６】
【化３】
2015140397.tif 000005
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は一般式（Ｉ）と同様である）で示され、かつ、Ｙは加水分解でシラノール基を形成する原子団を具えてなる、リビングラジカル重合のイニファータ化合物。
（１５）  前記（１４）記載のイニファータ化合物が、無機物微粒子上に固定化されてなるイニファータ固定無機物微粒子。
【００２７】
（１６）  無機物微粒子の分散液に、一般式（ＩＩ）：
【００２８】
【化４】
2015140397.tif 000006
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は一般式（Ｉ）と同様である）で示されるイニファータ化合物を添加して前記無機物微粒子の表面に前記イニファータ化合物を固定するイニファータ固定化工程と、
前記イニファータ化合物が固定された前記無機物微粒子の分散液にモノマーを添加し、前記イニファータを開始剤とした重合反応によって前記無機物微粒子の表面にポリマー鎖を形成する工程とを備えたことを特徴とする、ポリマー被覆無機物微粒子の製造法。
（１７）  前記重合反応が、０．５〜３時間、０〜３０℃の条件で行うことを特徴とする（１６）に記載のポリマー被覆無機物微粒子の製造法。
【発明の効果】
【００２９】
本発明のポリマー被覆無機物粒子は、コアとして無機物粒子を１個含有し、平均粒子径が小さくできて、粒子径が比較的よく揃っていて、それぞれが薄いポリマ層であって、比較的分量分布の狭いポリマー層で被覆されているものであり、医療用、診断用、バイオテクノロジー用等の磁気マーカーなど種々の用途に用いることができるものである。
【００３０】
また、その製造法としては、重合開始剤として用いるイニファータとして上記の目的によく適う化合物を用いて、粒子径がよく制御された粒子径分布の狭い無機物微粒子表面にこのイニファータを固定して重合を開始することによって、短時間・低温といった温和な条件で無機物微粒子表面にポリマーのグラフト鎖が形成され、重合が精密に制御でき、無機物微粒子を１個ずつポリマーで薄く被覆されたポリマー被覆無機物微粒子を作成することができるものである。さらに低温・短時間といった温和な条件で反応が行えるため、高分子ポリマ鎖はリビングラジカル重合以外の副反応を殆ど起こさずに形成され、作製したポリマ被覆粒子の更なるポリマ鎖の置換基変換反応が効率的に行える。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態におけるポリマー被覆無機物微粒子の作成の主な工程の流れを示す図である。
【図２】本発明のポリマ被覆無機物粒子において、無機物微粒子にイニファータを固定し、このイニファータを重合開始剤とした重合により、無機物微粒子をポリマーで被覆する状況の模式図である。
【図３】本発明の実施例１で作成したポリマー被覆無機物微粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明のポリマー被覆無機物微粒子は、一般式（Ｉ）：
【００３３】
【化５】
2015140397.tif 000007
（但し、Ｙは無機物粒子の表面と結合可能な原子団であり、Ｘはハロゲン原子であり、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、ニトロ基及びシアノ基から選ばれる置換基であり、Ｚはラジカル重合性モノマに起因する構造単位であり、ｎは正の整数である）で示されるポリマー鎖により、前記無機物微粒子が被覆されてなるものであるが、これは通常、原子団Ｙを介して無機物微粒子の表面にポリマー鎖が固定化されることにより形成されている。
【００３４】
このようなポリマー鎖は、一般式（ＩＩ）：
【００３５】
【化６】
2015140397.tif 000008
（但し、Ｘ、Ｙ、Ｒ１及びＲ２は一般式（Ｉ）と同様である）で示されるイニファータを開始剤とするリビングラジカル重合によって形成されたものであることが好ましい。
なお、イニファータとは、連鎖移動、１次ラジカル停止能、又は、この両機能を有する開始剤（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ−ｔｒａｎｓｆｅｒ  ａｇｅｎｔ−ｔｅｒｍｉｎａｔｏｒ、略してｉｎｉｆｅｒｔｅｒ）である。例えば、Ｒ１−Ｒ２＋ｎＭ＝Ｒ１−（Ｍ）ｎ−Ｒ２のようにして、イニファータＲ１−Ｒ２がモノマーＭを挿入反応で取込み、重合反応の進行に伴い、ラジカルが重合反応の先端に順次トランスファーできるものである。
【００３６】
上記各一般式におけるＹは、無機物微粒子の表面と結合可能な原子団であり、親水性の原子団であることが好ましい。そのような原子団としては、カルボキシル基、メルカプト基、リン酸基、亜リン酸基、スルホン酸基、フェノール基、シラノール基等の官能基、及び、これらの基の少なくとも１つを保有する原子団などが挙げられる。
このような原子団としては、シラノール基を保有するものであると、無機物微粒子表面と強く結合できるので好ましい。シラノール基は、シランカップリング剤の加水分解で形成されるので、シランカップリング剤をイニファータに結合させることで、シラノール基を形成する原子団を持つイニファータを得ることができる。このようなイニファータ化合物を微粒子表面に固定して重合反応により無機物微粒子のポリマー被覆を行うと、無機物微粒子を効率よくポリマーで被覆できる。
【００３７】
加水分解によってシラノール基を形成する基は、−Ｓｉ（ＯＲ１）（ＯＲ２）（ＯＲ３）の形であってもよいし、また−Ｓｉ（ＯＲ１）（ＯＲ２）Ｒ３の形であってもよく、さらに−Ｓｉ（ＯＲ１）Ｒ２Ｒ３の形であってもよい。ここにＲ１、Ｒ２及びＲ３はメチル基、エチル基、フェニル基などの炭化水素基である。まずはイニファータを無機物微粒子の表面に固定し、イニファータを開始剤とする重合反応で無機物微粒子の表面にポリマ鎖を形成することにより、良好なポリマー被覆層を効率よく無機物微粒子表面に形成することができる。
【００３８】
本発明に用いられる無機物微粒子は、平均粒子径が４ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であることが好ましい。このような大きさの無機物微粒子は、アフィニティ担体をはじめ、医療用、診断用、バイオテクノロジー用等の各用途において、優れた性能を得ることができる。
また、上記無機物微粒子としては、鉄鉱、磁性酸化鉄、マグネタイト、フェライト、酸化ニッケル、酸化コバルト等の磁性微粒子が使用でき、また、磁性粒子ではないシリカ粒子等も用いることが出来る。
【００３９】
本発明に用いられる無機物微粒子の製造法に特に制限はないが、例えばフェライト微粒子としては、J. Magn. Magn. Mater., 310, 2408-2410, 2007に記載されている方法に準拠して製造されるものが好ましい。このものは、得られる微粒子の形状が球状に近く、かつ、個別の粒子があまり凝集することがなく、よく分散している。具体的には、例えば、窒素雰囲気下にて、塩化鉄(II)を水酸化ナトリウム水溶液中で硝酸ナトリウムによって酸化させて反応を開始する。次いでフェライト表面のＦｅイオンにアンモニウムイオンをキレートさせて成長阻害するべく、上記反応溶液に対し、塩化アンモニウム溶液を加えて、窒素雰囲気下で反応させ、ほぼ球状のフェライト微粒子を作製することができる。
なお、無機物微粒子の平均粒子径は、例えば透過型電子顕微鏡を用いて、微粒子を観察し、観察される微粒子を任意に選択して、その微粒子が内接する最小円を描き、その直径を粒子径として、通常１０個以上、好ましくは１００個以上（例えば、１００個）観察し、その平均値を持って平均粒子径とすることができる。
【００４０】
本発明においては、微粒子の粒子径や目的に応じてポリマー被覆の厚さを詳細に制御できるようになり、その結果、ポリマー被覆の厚さが０．５ｎｍ以上２０ｎｍ以下という薄いポリマー被覆のなされた無機物微粒子を得ることができる。
なお、ポリマー被覆の厚さは、例えば透過型電子顕微鏡を用いて、ポリマー被覆無機物微粒子を観察し、観察される微粒子を任意に選択して、そのコアとなっている無機物微粒子が内接する最小円を描いてその直径を求め、観察される被覆ポリマーが内接する最小円を描きその直径を求め、それらの差分を１／２とした値として求めることができる。厚さの平均値としては、ポリマー被覆微粒子を通常１０個以上、好ましくは１００個以上（例えば、１００個）観察し、その平均値を持って平均厚さとすることができる。
また、ポリマー被覆の厚さ（一般に平均厚さ）を１０ｎｍ以下にすることにより、医療用、診断用、バイオテクノロジー用等の各用途において、無機物微粒子の体積率を高めることができ、その結果としてポリマー被覆無機物微粒子の性能を高めることができる。
【００４１】
また、本発明は、イニファータを固定した無機微粒子表面のイニファータを開始剤として重合反応よりポリマー被覆が形成することができるので、きわめて薄く均一に被覆を製造できる。このため、ポリマー被覆の厚さの下限についての制約は特にないが、ポリマー被膜によって無機微粒子間の相互作用をより小さくするためには、ポリマー被覆の厚さを０．５ｎｍ以上にすることがより好ましい。
また本発明により、無機物微粒子を１個ずつ個別に被覆されたポリマー被覆無機物微粒子が得ることができ、それらを単分散状態に保つことができる。この結果、個々の微粒子が非常に小さな粒子として溶媒中に分散し、小さな空隙をも通過できるようになり、医療用、診断用、バイオテクノロジー用等の各用途において、大変有用である。
【００４２】
本発明の一般式（Ｉ）で示されるポリマー鎖が固定されたポリマー被覆無機物微粒子において、Ｚはラジカル重合性モノマに起因する構造単位であり、ｎは正の整数であるが、このＺの構造単位としては、アクリル酸誘導体、メタクリル酸誘導体、スチレン誘導体、酢酸ビニル及びアクリロニトリルから選択されるラジカル重合性モノマーに起因する構造単位を含むものであることが好ましい。選択されるモノマーは、単一のモノマーであっても複数のモノマーを用いても良く、複数のモノマーを用いる場合は、ブロック共重合させた形にすることもできる。
本発明によれば、複数のポリマーをブロック共重合させる場合には、各ブロックを精密に制御することができるので、ブロック共重合体とすることは好ましい。
【００４３】
このようなラジカル重合性モノマーとしては具体的に次の様なものが挙げられる。
１）アクリル酸誘導体及びメタクリル酸誘導体
メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート類；クロトン酸メチル、クロトン酸エチル、ケイ皮酸メチル、ケイ皮酸エチル等の不飽和モノカルボン酸エステル類、トリフルオロエチル（メタ）アクリレート、ペンタフルオロプロピル（メタ）アクリレート、ヘプタフルオロブチル（メタ）アクリレート等のフルオロアルキル（メタ）アクリレート類；トリメチルシロキサニルジメチルシリルプロピル（メタ）アクリレート、トリス（トリメチルシロキサニル）シリルプロピル（メタ）アクリレート、ジ（メタ）アクリロイルプロピルジメチルシリルエーテル等のシロキサニル化合物類；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、エチレングリコール（メタ）アクリレート、グリセロール（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート類；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のアミン含有（メタ）アクリレート類；クロトン酸２−ヒドロキシエチル、クロトン酸２−ヒドロキシプロピル、ケイ皮酸２−ヒドロキシプロピル等の不飽和カルボン酸のヒドロキシアルキルエステル類；（メタ）アクリル酸、クロトン酸、ケイ皮酸等の不飽和（モノ）カルボン酸類；（メタ）アクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、（メタ）アクリル酸−３，４−エポキシブチル、（メタ）アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、（メタ）アクリル酸−β−メチルグリシジル、（メタ）アクリル酸−β−エチルグリシジル、（メタ）アクリル酸−β−プロピルグリシジル、α−エチルアクリル酸−β−メチルグリシジル、（メタ）アクリル酸−３−メチル−３，４−エポキシブチル、（メタ）アクリル酸−３−エチル−３，４−エポキシブチル、（メタ）アクリル酸−４−メチル−４，５−エポキシペンチル、（メタ）アクリル酸−５−メチル−５，６−エポキシヘキシル、（メタ）アクリル酸−β−メチルグリシジル、（メタ）アクリル酸−３−メチル−３，４−エポキシブチル等のエポキシ基含有（メタ）アクリル酸エステル類；及びこれらのモノ、ジエステル類など。
２）スチレン誘導体
スチレン、スチレンのα−、ｏ−、ｍ−若しくはｐ−アルキル、アルコキシル、ハロゲン、ハロアルキル、ニトロ、シアノ、アミド又はエステル置換体；スチレンスルフォン酸、２，４−ジメチルスチレン、パラジメチルアミノスチレン、ビニルベンジルクロライド、ビニルベンズアルデヒドなど。
３）その他
酢酸ビニル、アクリロニトリル、インデン、１−メチルインデン、アセナフタレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ビニルカルバゾール、２−ビニルピリジン、４−ビニルピリジン、２−ビニルフルオレン等の重合性不飽和芳香族化合物、（メタ）アリルアルコール等の不飽和アルコール類；ｏ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｍ−ビニルベンジルグリシジルエーテル、ｐ−ビニルベンジルグリシジルエーテルなど。
【００４４】
本発明において、２種類以上のモノマーを用いてブロック共重合されたポリマー被覆とすることができる。そしてブロック共重合体における少なくとも１つのブロックに、生体物質を固定できる官能基を持たせることができる。こうすることで、生体物質を固定できるポリマー被覆無機物微粒子を得ることができる。なお、本発明において、ポリマー層の被覆を２種類以上のポリマーがブロック共重合した構成とする場合、最初のポリマー層の形成において無機物微粒子表面に固定されたイニファータを開始剤とする重合反応を行うことができる。
【００４５】
このような官能基を持つモノマとして、グリシジル基を有するモノマー（例えばグリシジルアクリレートやグリシジルメタクリレート）を用いると、親水性官能基又は生体物質を固定する官能基に変換することが可能であるため好ましい。
また、本発明におけるポリマー鎖の分子量分布は通常１〜１．５程度とすることが出来、分子量分布の狭いポリマー鎖を得ることができる。なお、分子量分布は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算し、算出することができる。
【００４６】
次に図面を参照しつつ、説明する。
（工程図）
図１は、本発明の実施形態におけるポリマー被覆無機物微粒子の作成の主な工程の流れを示した図である。
図１において、まずに工程１で無機物微粒子を溶媒に分散させて分散液を作製し、工程２でこの分散液にイニファータを添加し、工程３の撹拌を行うことで、無機物微粒子表面にイニファータを固定する（イニファータ固定化工程）。ここで用いるイニファータは、無機物微粒子表面に固定できる官能基を具えている。
【００４７】
このようにして、表面にイニファータが固定された無機物微粒子を、工程４でよく洗浄し、未反応のイニファータを除去する。この洗浄の工程は、洗浄溶媒として、例えば、トルエンやテトラヒドロフランを用いることができる。
次に、工程４にてよく洗浄されたイニファータ固定化無機物微粒子を工程５から工程７までの２工程にてモノマーを注入し分散させ、それぞれの重合反応により無機物微粒子をポリマーで被覆することができる（ポリマー鎖形成工程）。
【００４８】
ここでは重合反応（１）〜重合反応（２）の２工程を経る場合を示しているが、２工程に限ることなく、必要に応じた複数の工程を経ることによって、複数種のポリマーのブロック共重合体を得ることができる。このようにして、よく制御された多層のブロック共重合ポリマーによって、無機物微粒子をポリマー被覆できる。このようにして、よく制御された重合ポリマーによって、無機物微粒子をポリマー被覆できる。
これらの重合反応の工程に続き、工程８にて洗浄を行い、ポリマー被覆無機物微粒子を得る。
【００４９】
イニファータを用いた重合は、モノマーの存在下で極微量のハロゲン化銅と有機系配位子を作用させると、開始剤を起点として重合が開始し、副反応がなければ連鎖移動や停止の反応がないので、生成されるポリマーの数平均分子量がモノマーの反応率、すなわち転化率に正比例して増加する。この性質を利用し、生成されるポリマーの数平均分子量を制御する。また、一旦重合が終了した反応系にモノマーを添加することにより、成長の末端から再び重合が開始できる。この性質を利用すれば、ある種のラジカル重合性モノマーの重合を行った後に、他のラジカル重合性モノマーの重合を行うことができ、このような工程を重ねることにより、無機物微粒子に対しブロック共重合ポリマーによる被覆が形成される。
【００５０】
このイニファータを用いた重合における副反応として、例えば、成長末端同士の停止反応などが生じると、こうした利点を生かすことができないが、本発明で用いるイニファータでは、このような副反応を防止できる。このイニファータは、均等開裂によってラジカルを有する活性種と脱離基とに分離し、活性種からモノマーのラジカル重合が開始し、ラジカルが次々と末端に移動して重合が進行するが、この重合の末端には、脱離基のラジカルが弱く結合することで、重合反応が進行する一方で活性種のラジカルの安定性が保たれて前述のような副反応が防止される。
【００５１】
（ポリマー被覆無機物微粒子模式図）
図２に、無機物微粒子にイニファータを固定し、このイニファータを重合開始剤とした重合により、無機物微粒子をポリマーで被覆する状況の模式図を示す。
図２の（ａ）において、無機物微粒子１２の表面には、重合開始剤であるイニファータ１３が固定され、固定されたイニファータを起点としてモノマーが重合し、無機物微粒子表面に第１のポリマー１４を形成する。図２の（ｂ）は、無機物微粒子１２の表面に形成した第１のポリマー１４にさらにモノマーを重合させて、第２のポリマー１５を形成する場合についての模式図である。図２（ｃ）は、こうして得られるポリマー被覆無機物微粒子の模式的な断面図である。まず、リビングラジカル重合により、あるモノマーを重合させて無機物微粒子をポリマーで被覆し、次に先の重合で用いたモノマーとは異種のモノマー１５を添加し、例えばリビングラジカル重合を行うことで、こうしたブロック共重合体を得ることができる。
本発明においては、前記モノマの重合反応は、０．５〜３時間、０〜３０℃の条件で行うことが好ましい。
【００５２】
本発明においては、通常、前記一般式（ＩＩ）で示されるイニファータを用いる。
このようなイニファータは重合を開始する際に均等開裂により生成される次の化学式で
【００５３】
【化７】
2015140397.tif 000009
と
【００５４】
【化８】
2015140397.tif 000010
で示される脱離基に分離し、活性種が有するラジカルによってモノマーのラジカル重合が開始し、ラジカルが次々と末端に移動して重合が進行する。ラジカルが存在している重合の末端に安定な脱離基が弱く結合することで、活性種のラジカルの安定性が保たれ、副反応が防止される。
【００５５】
このようなイニファータを無機物微粒子表面に固定し、ラジカル重合の開始剤として用いることで、無機物微粒子のポリマー被覆を精密に制御でき、無機物微粒子を１個ずつポリマー被覆することができる。
原子移動ラジカル重合法（ＡＴＲＰ重合）を使用する場合は、上記重合開始基と共に、触媒としてハロゲン含有金属錯体を使用してラジカル重合性単量体をリビングラジカル重合させることが好ましい。上記金属触媒としては、周期表７族〜１１族から選ばれる少なくとも１種の遷移金属（Ｍ）が中心金属である金属錯体から成る触媒を使用するが、具体的に使用される金属（Ｍ）としては、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｏ、Ｉｒ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｒｅ及びＭｎの群から選ばれる金属があり、中でも、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｆｅ及びＮｉが好ましく、Ｃｕが特に好ましい。上記ハロゲン含有金属錯体の中心金属として銅を用いた場合、ハロゲン含有銅錯体としては、塩化第一銅や臭化第一銅が特に好適に用いられるが、特にこれらに限定されない。
【００５６】
上記の金属錯体には有機配位子が使用される。有機配位子は、重合溶媒への可溶化及び金属錯体の可逆的なレドックス反応を可能にするため使用される。金属への配位原子としては、窒素原子、酸素原子、リン原子及び硫黄原子等が挙げられるが、好ましくは窒素原子である。有機配位子の具体例としては、２，２’−ビピリジル及びその誘導体、テトラメチルエチレンジアミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、ヘキサメチルトリエチレンテトラアミン、トリス（ジメチルアミノエチル）アミン及びトリフェニルホスフィン等が挙げられる。
【実施例】
【００５７】
（製造例１）フェライト微粒子の作製
ポリマー被覆磁性微粒子のコア部に相当する無機物微粒子として用いるフェライト微粒子は、ＷＯ２００９／０８１７００の実施例７に記載されている方法（J. Magn. Mater., 310, 2408-2410, 2007に記載されている方法）に準拠した。窒素雰囲気下にて塩化鉄・四水和物を０．１Ｍ水酸化ナトリウム水溶液中で硝酸ナトリウムを用いて酸化させ、反応を開始した。２時間後、終濃度０．２Ｍとなるように塩化アンモニウム溶液を加え、１６時間撹拌した。生成した粒子を遠心分離により回収した。得られた粒子の洗浄は水への再分散、遠心分離による回収を繰り返すことにより行った。得られた粒子のＴＥＭ撮影を行った結果、平均粒子径４０ｎｍの球状の磁性微粒子の生成を確認した。
【００５８】
（製造例２）イニファータの合成
高活性リビング性イニファータの合成は、二段階反応により行った。第一段階として、ｐ−ヒドロキシ安息香酸（１４．３ｇ）、トリエチルアミン（２５．０ｇ）、テトラヒドロフランの混合溶液を氷冷し、その中に２−ブロモイソブチリルブロミド（１１．０ｇ）を加え、反応液を０℃〜室温へ昇温させながら３時間撹拌した。
溶液を濃縮した後、得られた液体を酢酸エチル（１００ｍｌ）に希釈し、１Ｍ−塩酸水溶液で洗浄した。有機層を濃縮後、水を加え、１Ｍ−塩酸水溶液を滴下することで化合物１を再結晶により得た（収率９８％）。
【００５９】
【化９】
2015140397.tif 000011
【００６０】
第二段階として、化合物１（５ｇ）、３−アミノトリプロピルトリエトキシシラン（５．７８ｇ）をエタノール１００ｍｌに溶解し、撹拌した。混合物が完全に溶解したのを確認した後に４−（４．６−ジメトキシ−１．３．５−トリアジン−２−イル）４−メチルモルホリニウム−クロリドｎ水和物（ＤＭＴ−ＭＭ）  ７．２２ｇを加え、２時間撹拌した。溶媒除去後、得られたものを酢酸エチルに溶解し、純水により洗浄した。濃縮、乾燥し、目的物を得た（収率９８％）。
【００６１】
（製造例３）粒子表面への固定化
製造例１で作製したフェライト粒子１００ｍｇとリビング性重合開始点含有シランカップリング剤１００ｍｇをＤＭＦ１００ｍｌに加え、３時間撹拌した。撹拌後、テトラヒドロフランで粒子を洗浄し、未反応のイニファータを除去した。
【００６２】
【化１０】
2015140397.tif 000012
【００６３】
（実施例１）粒子表面でのメタクリル酸グリシジルを用いた重合反応
製造例３で作製したリビング性重合開始点含有分子固定化フェライト粒子１０ｍｇをメタクリル酸グリシジル１０ｍｌに分散させ、１０分間窒素バブリングを行うことで脱気した。その後、臭化銅１．０ｍｇ、トリス［２−（ジメチルアミノ）エチル］アミン３．２ｍｇを加え、２５℃を保ったままで１時間撹拌した。その後、得られた粒子を遠心分離機により回収した。得られた粒子の洗浄はテトラヒドロフランへの再分散、遠心分離による回収を繰り返すことにより行った。
【００６４】
粒子の解析
実施例１で作成したポリマー被覆無機物微粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した。その結果を図３に示す。１００個について観察したところ粒子一粒ずつが約５ｎｍのポリマーで被覆されている様子が確認できた。
得られたポリマー被覆無機物粒子の粒径をテトラヒドロフラン中で１００個測定したところ、平均粒子径５１．２ｎｍ、粒径範囲４９．１ｎｍ〜５６．２ｎｍであり、殆ど単粒子分散状態であることが確認された。
【００６５】
再現性の確認
実施例１から５と同じ手順でポリマー被覆粒子を５０回作成した。その結果いずれの場合もポリマーで薄く被覆された粒子を作製することが出来た。このことから本手法の再現性の高さが示された。
【００６６】
高分子グラフト鎖の状態確認
実施例１で得られたポリマー被覆粒子を６Ｍ−ＨＣｌに加え、室温で３時間反応させ、コアの酸化鉄を溶解除去することでグラフト化されたポリマーを回収した。得られたポリマーをＧＰＣにより測定したところＭｗ／Ｍｎは１．２２と狭い分子量分布を示した。また同様にして得たポリマーをＮＭＲにより解析したところ、ポリマーに含まれるエポキシ基は開環反応などの副反応を起こすことなく存在していることが明らかとなった。
【００６７】
〔重量平均分子量・数平均分子量の測定〕
上記の回収ポリマーをテトラヒドロフランに溶解させた濃度が１質量％の試料溶液を用いて、２５℃の温度条件にて、ＧＰＣ装置（東ソー株式会社製、商品名「ＧＰＣ８０２０」）、ＧＰＣカラム（日立化成株式会社製、商品名「Ｇｅｌｐａｃｋ  ＧＬ−１５０−Ｓ、ＧＬ−１６０−Ｓ」）を使用し、標準ポリスチレン換算法により、上記の回収ポリマーの重量平均分子量・数平均分子量を算出した。
【００６８】
（実施例２）高分子グラフト鎖の変換反応
実施例１で得られた粒子５ｍｇをジメチルスルホキシド５ｍｌに分散させ、ジメチルアミン１ｍｌを加え、３時間攪拌した。その後得られた粒子を遠心分離により回収した。粒子の洗浄はテトラヒドロフランへの再分散、遠心分離による回収を繰り返すことで行った。
【００６９】
変換された高分子グラフト鎖の確認
実施例２で得られた粒子を６Ｍ−ＨＣｌに加え、室温で３時間反応させ、コアの酸化鉄を溶解除去することでグラフト化されたポリマーを回収した。得られたポリマーをＮＭＲにより解析したところ、反応前にポリマーに含まれていたエポキシ基は全てジメチルアミンと反応し開環反応を起こしていた。
このことから、本手法は、ポリマーで被覆無機物微粒子を簡便に合成でき、さらに続く変換反応も容易に行えることが示された。
【００７０】
（実施例３）ブロック重合によるポリマー被覆磁性ナノ粒子の作成
製造例３で作成したイニファータ固定化フェライト粒子をメタクリル酸グリシジル３ｍｌ、スチレン３ｍｌ、メタクリル酸メチル３ｍｌの混合溶媒に分散させ、１０分間窒素バブリングを行うことで脱気した。その後、臭化銅１．０ｍｇ、トリス［２−（ジメチルアミノ）エチル］アミン３．２ｍｇを加え、２５℃を保ったままで時３０分間撹拌した。その後、脱気したメタクリル酸グリシジル２ｍｌを追加し、さらに３０分間撹拌した。得られた粒子を遠心分離により回収した。得られた粒子の洗浄はテトラヒドロフランへの再分散、遠心分離による回収を繰り返すことにより行った。
【００７１】
作成したポリマー被覆無機物微粒子を透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で撮影した。１００個について観察したところ、粒子一粒ずつが約１０ｎｍのポリマーで被覆されている様子が確認できた。また、得られた粒子１００個の粒子径をテトラヒドロフラン中で測定したところ、平均粒子径６１．１ｎｍ、粒径範囲５９．１ｎｍ〜６５．２ｎｍであり、単粒子分散状態であることが示された。
【００７２】
また、得られたポリマー被覆粒子を６Ｍ−ＨＣｌに加え、室温で３時間反応させ、コアの酸化鉄を溶解除去することでグラフト化されたポリマーを回収した。得られたポリマーをＧＰＣにより測定したところＭｗ／Ｍｎは１．２０と狭い分子量分布を示した。また同様にして得たポリマーをＮＭＲにより解析したところ、ポリマーにはメタクリル酸グリシジル、スチレン３ｍｌ、メタクリル酸メチルがほぼ：１．５：１：１の比で含まれていた。
【００７３】
（実施例４）
平均粒子径２０ｎｍのフェライト粒子２５ｍｇ（シグマ・アルドリッチ社製）をトルエン１００ｍｌに分散させ、実施例２で作成したイニファータ１００ｍｇを加え、３時間撹拌した。撹拌後、粒子を遠心分離により回収し、テトラヒドロフランで洗浄した。
得られた粒子をメタクリル酸グリシジル１０ｍｌに分散させ、窒素バブリングした後に、臭化銅１．０ｍｇと４，４‘−２，２’−ジノニルビピリジン５．７ｍｇを加え、２５℃で２時間撹拌した。得られた粒子１００個をＴＥＭ撮影を行ったところ、粒子一粒ずつが約５ｎｍのポリマーで被覆されていた。得られた粒子１００個の粒子径をテトラヒドロフラン中で測定したところ、平均粒子径３０．２ｎｍ、粒径範囲２９．５ｎｍ〜３３．２ｎｍであり、単粒子分散状態であることが示された。
【００７４】
（比較例１）
本比較例１は、特許文献１（特開２００６−３２８３０９号公報）の段落００５６〜００５７に示された実施例を参考に、そのモノマーをグリシジルメタクリレートに変更した以外は、その実施例の記載に忠実に従って実施した。
磁性流体（フェリコロイド、ＨＣ−５０、タイホー工業株式会社製）を加熱濃縮し、溶媒のケロシンを除去した後、この磁性体３．０ｇをトルエン／メタノール（４／１、ｖ／ｖ）に超音波分散させた後、２−４−（クロロスルフェニルフェニル）エチルトリメトキシシラン５．０ｇを還流温度で２４時間反応を行った。反応終了後トルエンでよく洗浄し、遠心分離により磁性粒子を回収後、真空乾燥することにより、重合開始基が導入された磁性粒子を得た。
【００７５】
こうして得られた磁性粒子０．７ｇをグリシジルメタクリラート６．１ｇ、キシレン３．０ｇに良く分散させ、臭化銅（Ｉ）４５ｍｇ、４，４‘−ジノニル２，２’−ビピリジル２５１ｍｇを加えた。窒素で溶存酸素を置換し、１１０℃で１０時間重合を行った後、トルエン洗浄と遠心分離を繰り返し、ポリマー被覆磁性粒子を得た。
得られた磁性粒子の粒子径をテトラヒドロフラン中で測定したところ、平均粒子径は３１７７．７ｎｍであった（１００個）。このことから、得られたポリマー被覆粒子は、いくつかの粒子が凝集した集合体であることが示唆された。
得られた粒子の透過型電子顕微鏡で撮影を行った結果、ポリマーが磁性体複数個含有して１個の粒子を形成していることが確認できた。また、ポリマーで被覆されていない磁性体のみの微粒子も多く確認された。
【００７６】
得られた粒子の形成された高分子グラフト鎖を更に変換するために、得られたポリマー被覆磁性粒子５ｍｇをジメチルスルホキシド５ｍｌに分散させ、ジメチルアミン１ｍｌを加え、３時間攪拌した。その後得られた粒子を遠心分離により回収した。粒子の洗浄はテトラヒドロフランへの再分散、遠心分離による回収を繰り返すことで行った。
【００７７】
こうして得られた粒子を６Ｍ−ＨＣｌに加え、室温で３時間反応させ、コアの酸化鉄を溶解除去することでグラフト化されたポリマーを回収した。得られたポリマーをＮＭＲにより解析したところ、ジメチルアミンは全く反応しておらず、副反応により開環したエポキシ基が確認された。
このことから、特許文献１に記載されている方法では、効率的にポリマー被覆無機物を作成することができないことが示された。また、得られたポリマー被覆粒子は、続く変換反を行うことが出来ないことが示された。
【００７８】
（比較例２）
本比較例２は、特許文献１の段落００５６〜００５７に示された実施例３の記載に忠実に従って実施し、本発明の実施例との比較を行った。
フェライトＦｅ３Ｏ４微粒子（戸田工業株式会社製）を加熱濃縮し、揮発成分を除去した。この磁性体３．０ｇをトルエン／メタノール（４／１、ｖ／ｖ）に超音波分散させた後、段落００２２の式（４ａ）に示される化合物５．０ｇを加え、還流温度で２４時間反応を行った。反応終了後トルエンでよく洗浄し、遠心分離により磁性粒子を回収後、真空乾燥することにより、重合開始基が導入された磁性粒子を得た。
【００７９】
こうして得られた磁性粒子０．５ｇをベンジルメタクリレート８．１ｇ、アニソール７．５ｇに良く分散させ、塩化銅（Ｉ）２０ｍｇ、ペンタメチルジエチレントリアミン２１ｍｇを加えた。窒素で溶存酸素を置換し、３０℃で１時間重合を行った後、トルエン洗浄と遠心分離を繰り返し、ポリマー被覆磁性粒子を得た。
比較例１と同様に、ＧＰＣを測定したところ、ポリマーの存在は確認できなかった。
また、１と同様に、透過型電子顕微鏡にて観察したところ、粒子状にポリマー層は全く確認できなかった。
この結果から、特許文献２に示された方法では、３０℃程度の低温では、粒子状での重合反応は全く進行しないことが明らかとなった。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上から明らかなように、本発明は、無機物微粒子表面にポリマーのグラフト鎖を形成し、重合を精密に制御して、無機物微粒子を１個ずつポリマーで薄く被覆したポリマー被覆無機物微粒子を作製できる。また、粒子サイズがよく制御され、粒子径がよく揃い、強磁性体としての磁化を有する範囲で十分に微細な磁性微粒子を１個ずつポリマーで薄く被覆できるため、粒子径が小さいにもかかわらず、磁化の大きいポリマー被覆磁性微粒子を得ることができる。こうして得られるポリマー被覆無機物微粒子は、ポリマー被覆が精密に制御でき、粒子を１個ずつ被覆することができるので、アフィニティ担体、バイオセンサー用キャリア、ＭＲＩ造影剤、ＤＤＳキャリアなどの医療用、診断用、バイオテクノロジー用への応用をはじめ、各産業分野において幅広く利用されることが期待される。
【符号の説明】
【００８１】
１２  無機物微粒子
１３  イニファータ
１４  第１のポリマー
１５  第２のポリマー
【図１】
2015140397.tif 000018
【図２】
2015140397.tif 000019
【図３】
2015140397.tif 000020