(57)【要約】  本開示は、（ａ）非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、およびポリマーを溶解して含む第１の有機溶媒を有する第１の溶液を提供し、（ｂ）硫化物材料を提供し、（ｃ）第１の溶液と硫化物材料を組み合わせ、かつ（ｄ）ナノコンポジットを単離する、ナノコンポジットの調製方法であって、ナノコンポジットがポリマーおよび複数のナノ粒子を含み、ナノ粒子がそれぞれ、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸で改質された表面を有する少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含む方法を提供する。本開示は、ナノコンポジット、およびそれから調製された物品も提供する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノコンポジットの調製方法であって、
（ａ）非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、およびポリマーを溶解して含む第１の有機溶媒を有する第１の溶液を提供するステップと、
（ｂ）硫化物材料を提供するステップと、
（ｃ）前記第１の溶液と前記硫化物材料を組み合わせるステップと、
（ｄ）前記ナノコンポジットを単離するステップと
を含み、前記ナノコンポジットが、前記ポリマーおよび複数のナノ粒子を含み、ナノ粒子がそれぞれ、少なくとも１つのアリール基を含む前記カルボン酸で改質された表面を有する少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含む、方法。
【請求項２】
前記第１の有機溶媒が、非プロトン性双極性有機溶媒を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記非アルカリ金属塩が、遷移金属の塩、第ＩＩＡ族金属の塩、またはその混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記遷移金属硫化物ナノ結晶が、閃亜鉛鉱結晶形の硫化亜鉛ナノ結晶を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記ナノ粒子の平均粒径が５０ｎｍ未満である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つのアリール基を含む前記カルボン酸の分子量が６０〜１０００である、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つのアリール基を含む前記カルボン酸が、次式：
Ａｒ−Ｌ1−ＣＯ2Ｈ
［式中、Ｌ1は、飽和、不飽和、直鎖状、分枝状、または脂環式である、１〜１０個のＣ原子のアルキレン残基を含み、
Ａｒは、フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフトキシ、フルオレニル、フェニルチオ、またはナフチルチオ基を含む］で表される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つのアリール基を含む前記カルボン酸が、３−フェニルプロピオン酸、４−フェニル酪酸、５−フェニル吉草酸、２−フェニル酪酸、３−フェニル酪酸、１−ナフチル酢酸、３，３，３−トリフェニルプロピオン酸、トリフェニル酢酸、２−メトキシフェニル酢酸、３−メトキシフェニル酢酸、４−メトキシフェニル酢酸、４−フェニルケイ皮酸、またはその混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つのアリール基を含む前記カルボン酸が、次式：
Ａｒ−Ｌ2−ＣＯ2Ｈ
［式中、Ｌ2は、フェニレンまたはナフチレン残基を含み、
Ａｒは、フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフトキシ、フルオレニル、フェニルチオ、またはナフチルチオ基を含む］で表される、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
少なくとも１つのアリール基を含む前記カルボン酸が、２−フェノキシ安息香酸、３−フェノキシ安息香酸、４−フェノキシ安息香酸、２−フェニル安息香酸、３−フェニル安息香酸、４−フェニル安息香酸、またはその混合物である、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ポリマーが熱可塑性ポリマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記ポリマーが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエーテル、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリカルボナート、ポリアミド、ポリイミド、セルロース、またはその混合物を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ポリマーが、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエーテル、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリカルボナート、ポリアミド、ポリイミド、またはセルロースのコポリマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記硫化物材料が硫化水素ガスを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記硫化物材料が、硫化水素ガスまたは硫化物イオンを溶解して含む第２の有機溶媒を有する第２の溶液を含み、前記第２の有機溶媒が、前記第１の有機溶媒と混和性である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１に記載の方法で調製されたナノコンポジット。
【請求項１７】
５％未満のヘイズ値を有する、請求項１６に記載のナノコンポジット。
【請求項１８】
前記ポリマーの屈折率より少なくとも０．０１高い屈折率を有する、請求項１６に記載のナノコンポジット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ナノコンポジットの調製方法、詳細には複数の表面改質ナノ粒子を含むポリマーナノコンポジットの調製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノコンポジットは、成分の少なくとも１つがナノメートル領域の１つまたは複数の大きさを有する、少なくとも２つの異なる成分の混合物である。ナノコンポジットは、例えばその成分のそれぞれに帰属する特性を示すので、多くの用途で使用されている。ナノコンポジットの１タイプは、ポリマーなどの有機マトリックスに分布されたナノ粒子を含む。このタイプのナノコンポジットは、ナノ粒子を使用して、ポリマーの屈折率を増大させる光学用途に有用である。ナノコンポジットで、光散乱に起因するヘイズが最小限にしか示されないように、ナノ粒子はポリマー内で最小限にしか凝固せず、均一に分布されていなければならない。
【０００３】
容易に調製することができ、光学用途での使用に適したナノコンポジットが必要とされている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本開示は、ナノコンポジットの調製方法であって、（ａ）非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、およびポリマーを溶解して含む第１の有機溶媒を有する第１の溶液を提供するステップと、（ｂ）硫化物材料を提供するステップと、（ｃ）第１の溶液と硫化物材料を組み合わせるステップと、（ｄ）ナノコンポジットを単離するステップとを含み、ナノコンポジットがポリマーおよび複数のナノ粒子を含み、ナノ粒子がそれぞれ、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸で改質された表面を有する少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含む方法を提供する。
【０００５】
本開示は、いずれも光学用途など、様々な用途で有用であり得る、ナノコンポジットおよびそれから作製された物品も提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本開示は、ナノコンポジットの調製方法であって、
（ａ）非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、およびポリマーを溶解して含む第１の有機溶媒を有する第１の溶液を提供するステップと、
（ｂ）硫化物材料を提供するステップと、
（ｃ）第１の溶液と硫化物材料を組み合わせるステップと、
（ｄ）ナノコンポジットを単離するステップと
を含み、ナノコンポジットが、ポリマーおよび複数のナノ粒子を含み、ナノ粒子がそれぞれ、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸で改質された表面を有する少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含む方法に関する。
【０００７】
第１の有機溶媒は、非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、およびポリマーを溶解することができる任意の有機溶媒とすることができ、硫化物材料とも相溶性でなければならない。一実施形態では、第１の有機溶媒は、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ピリジン、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、Ｎ−メチルピロリドン、炭酸プロピレン、またはその混合物などの非プロトン性双極性有機溶媒である。
【０００８】
非アルカリ金属塩は、化学量論的に硫化物材料と組み合わせて金属硫化物ナノ結晶を形成する金属イオンを提供する。非アルカリ金属塩の特定の選択は、第１の溶媒、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、および／またはポリマーの特性など、いくつもの要因に依存する場合がある。例えば、一実施形態では、非アルカリ金属塩は、遷移金属の塩、第ＩＩＡ族金属の塩、またはその混合物である。これらの金属塩のいずれか１つを使用する場合、本明細書で開示するナノコンポジットを容易に単離することができる。遷移金属および第ＩＩＡ族金属の例は、Ｂａ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｚｒ、Ｈｇ、およびＰｂである。
【０００９】
非アルカリ金属塩の選択に影響を及ぼす別の要因は、金属硫化物ナノ結晶の所望の特性、したがってナノコンポジットの所望の特性である。例えば、ナノコンポジットが光学用途向けに使用される場合、硫化亜鉛ナノ結晶が無色で、高い屈折率を有するので、非アルカリ金属塩を亜鉛塩とすることができる。半導体用途では、硫化カドミウムナノ結晶が有用なエネルギー範囲の光を吸収し、発することができるので、非アルカリ金属塩をカドミウム塩とすることができる。
【００１０】
少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶の表面を改質する。少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸の特定の選択は、上記に記載する方法で使用する溶媒および非アルカリ金属塩に依存する場合がある。少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、第１の有機溶媒に溶解しなければならず、第１の溶液を硫化物材料と組み合わせたときに形成される少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を表面改質することができなければならない。少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、ナノ粒子が、ポリマーと相溶するのを助けることもできる。一実施形態では、第１の有機溶媒に可溶であり、広範囲のポリマーと相溶性であるナノ粒子を与えるために、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸の分子量は６０〜１０００である。
【００１１】
別の実施形態では、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、次式：
Ａｒ−Ｌ１−ＣＯ２Ｈ
［式中、Ｌ１は、飽和、不飽和、直鎖状、分枝状、または脂環式である、１〜１０個のＣ原子のアルキレン残基を含み、
Ａｒは、フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフトキシ、フルオレニル、フェニルチオ、またはナフチルチオ基を含む］で表される。アルキレン残基は、メチレン、エチレン、プロピレン、ブチレン、またはペンチレンとすることができる。アルキレン残基が５個より多いＣ原子を有する場合、第１の有機溶媒での溶解性が限定される恐れがあり、かつ／または表面改質が効果的でない恐れがある。アルキレン基および／またはアリール基は、アルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン、または他の基で置換されていてよい。少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、３−フェニルプロピオン酸、４−フェニル酪酸、５−フェニル吉草酸、２−フェニル酪酸、３−フェニル酪酸、１−ナフチル酢酸、３，３，３−トリフェニルプロピオン酸、トリフェニル酢酸、２−メトキシフェニル酢酸、３−メトキシフェニル酢酸、４−メトキシフェニル酢酸、４−フェニルケイ皮酸、またはその混合物とすることができる。
【００１２】
別の実施形態では、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、次式：
Ａｒ−Ｌ２−ＣＯ２Ｈ
［式中、Ｌ２は、フェニレンまたはナフチレン残基を含み、
Ａｒは、フェニル、フェノキシ、ナフチル、ナフトキシ、フルオレニル、フェニルチオ、またはナフチルチオ基を含む］で表される。フェニレンまたはナフチレン残基および／またはアリール基は、アルキル、アリール、アルコキシ、ハロゲン、または他の基で置換されていてよい。少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸は、２−フェノキシ安息香酸、３−フェノキシ安息香酸、４−フェノキシ安息香酸、２−フェニル安息香酸、３−フェニル安息香酸、４−フェニル安息香酸、またはその混合物とすることができる。
【００１３】
第１の溶液では、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸と非アルカリ金属塩の有用な重量比は、１：２〜１：２００である。一実施形態では、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸と非アルカリ金属塩のモル比は、１：１０未満である。使用する特定の重量比は、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸および非アルカリ金属塩の溶解性、硫化物材料が何であるか、反応条件、例えば温度、時間、撹拌など、様々な要因に依存する。
【００１４】
ステップ（ａ）で使用するポリマーは、任意の構造組成を有することができ、例えばラジカルまたはカチオン機構で不飽和モノマーが付加することによって形成された付加ポリマーとすることができ、あるいはモノマー間で水が脱離することによって形成された縮合ポリマーとすることができる。ポリマーは、ランダム、ブロック、グラフト、デンドリマー状などとすることもできる。一実施形態では、ポリマーは熱可塑性ポリマーを含む。
【００１５】
一実施形態では、ポリマーは、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエーテル、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリカルボナート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエポキシド、セルロース、またはその混合物とすることができる。別の実施形態では、ポリマーは、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアクリラート、ポリメタクリラート、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリエーテル、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリウレタン、ポリ尿素、ポリカルボナート、ポリアミド、ポリイミド、ポリエポキシド、またはセルロースのコポリマーとすることができる。例えば、コポリマーは、ポリエステル−ポリウレタン、ポリメタクリラート−ポリスチレンなどとすることができる。さらに別の実施形態では、ポリマーは、高い屈折率の場合には芳香族環、ハロゲン、および硫黄原子を含む。有用なポリマーの例は、ポリカルボナートＺ（三菱瓦斯化学（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｇａｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）製ユーピロン（Ｉｕｐｉｌｏｎ）（登録商標）Ｚ−２００、ＣＡＳ番号２５１３４−４５−６）である。
【００１６】
ステップ（ａ）で使用するポリマーの量は、特定のポリマーおよび非アルカリ金属塩、ならびに屈折率、剛性、硬度、気体透過性、耐久性、電気導電率などを含めて、光学的および物理的諸特性など、ナノコンポジットの所望の特性を含めて、様々な要因に依存する場合がある。ナノコンポジットの所望の特性は、使用される用途に依存する場合がある。一実施形態では、複数のナノ粒子を使用して、ポリマーの屈折率を増大することができ、複数のナノ粒子は、ナノコンポジットの屈折率がポリマーの屈折率より少なくとも０．０１高くなるような量で存在する。別の実施形態では、複数のナノ粒子は、ナノコンポジットが少なくとも１．６１の屈折率を有するような量で存在する。というのは、大部分のポリマーが１．６以下の屈折率を有するからである。別の実施形態では、複数のナノ粒子は、ポリマーの重量に比べて５０重量％以下の量で存在する。さらに別の実施形態では、複数のナノ粒子は、ポリマーの体積に比べて２５体積％以下の量で存在する。高分子可塑剤の添加によって、成形性を維持しながら、より高いレベルのナノ粒子を含むことができる。
【００１７】
ステップ（ｂ）で使用する硫化物材料は、化学量論的に非アルカリ金属イオンと反応して、少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を形成する硫化物を提供する。一実施形態では、硫化物材料は、第１の溶液に通気させることができる硫化水素ガスを含む。別の実施形態では、硫化物材料は、硫化水素ガスまたは硫化物イオンを溶解して含有する、第１の有機溶媒と混和性である第２の有機溶媒の第２の溶液を含む。有用な第２の有機溶媒は、メタノール、エタノール、イソプロパノール、プロパノール、イソブタノール、またはその混合物である。硫化物イオンの第２の溶液は、硫化物塩を第２の有機溶媒に溶解して得ることができる。有用な硫化物塩は、アルカリ金属硫化物、硫化アンモニウム、または置換硫化アンモニウムである。硫化物材料の量を、非アルカリ金属イオンの化学量論的当量の９０％に限定することが有用である場合が多い。一実施形態では、第１の溶液は、非アルカリ金属イオンを溶解して含み、第２の溶液は、硫化物イオンを溶解して含み、非アルカリ金属イオンと硫化物イオンのモル比は、１０：９以上である。
【００１８】
本明細書で開示するナノ粒子は、少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含む。一実施形態では、金属硫化物ナノ結晶は、遷移金属硫化物ナノ結晶、第ＩＩＡ族金属硫化物ナノ結晶、またはその混合物である。別の実施形態では、金属硫化物ナノ結晶は、亜鉛金属硫化物ナノ結晶を含む。さらに別の実施形態では、閃亜鉛鉱結晶形が、硫化亜鉛の他の鉱物形に比べて最も高い屈折率を有し、したがって光学用途向けのナノコンポジットで非常に有用であるので、亜鉛金属硫化物ナノ結晶の鉱物形は閃亜鉛鉱結晶形である。
【００１９】
ナノ粒子はそれぞれ少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含み、ナノ結晶の正確な数は、様々な要因に応じて変わる場合がある。例えば、各ナノ粒子中のナノ結晶の数は、非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、または硫化物材料の特定の選択、ならびにステップ（ａ）または（ｂ）で使用するそれらの濃度および相対量に応じて変わる場合がある。各ナノ粒子中のナノ結晶の数は、ステップ（ａ）または（ｂ）で使用する反応条件に応じて変わる場合もある。反応条件の例としては、温度、時間、および撹拌などが挙げられる。上述のこれらの要因はすべて、ナノ結晶の形状、密度、およびサイズ、ならびにその結晶の全体的品質および純度にも影響を及ぼす場合がある。ナノ粒子が同じ反応溶液中で同じ非アルカリ金属イオンおよび硫化物材料から形成されるとしても、金属硫化物ナノ結晶の数は、所与の反応溶液中の個々の各ナノ粒子について変わる場合がある。
【００２０】
少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶は、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸で改質された表面を有する。表面の数は、先の段落に記載する要因、および１つより多いナノ結晶が存在する場合にはナノ粒子内の特定のナノ結晶配列に応じて変わる場合がある。１つまたは複数のカルボン酸分子は個別に、表面改質に関与することができ、ナノ粒子の所望の特性が得られる限り、１つまたは複数のカルボン酸分子と少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶との特定の配列および／または相互作用に限定されない。例えば、カルボン酸分子の多くは、少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を封入するシェル様コーティングを形成することができ、あるいは１つまたは２つのカルボン酸分子しか、少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶と相互作用しない場合がある。
【００２１】
複数のナノ粒子は、特定の用途に応じて、任意の平均粒径を有することができる。本明細書では、平均粒径は、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸を含んでも含まなくてもよいナノ粒子の、通常の方法で測定できるサイズを意味する。平均粒径は、ナノ粒子中に存在する少なくとも１つのナノ結晶の数、形状、サイズなどに直接相関することができ、上記に記載する要因はそれに応じて変わり得る。一般に、平均粒径は１ミクロン以下とすることができる。平均粒径を５００ｎｍ以下とすることができる用途もあれば、２００ｎｍ以下とすることができる用途もある。ナノコンポジットが光学用途向けに使用される場合、光散乱を最小限に抑えるために平均粒径は５０ｎｍ以下である。一部の光学用途では、平均粒径を２０ｎｍ以下とすることができる。
【００２２】
平均粒径は、溶液中のナノ粒子の吸収スペクトルの励起子吸収端のシフトから決定することができる。結果は、ＺｎＳの平均ナノ粒子径に関する以前のレポート（Ｒ．ロセッティ（Ｒ．Ｒｏｓｓｅｔｔｉ）、Ｙ．ヤン（Ｙ．Ｙａｎｇ）、Ｆ．Ｌ．ビアン（Ｆ．Ｌ．Ｂｉａｎ）、およびＪ．Ｃ．ブルス（Ｊ．Ｃ．Ｂｒｕｓ）、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｐｈｙｓ．１９８５年、８２、５５２）に一致する。平均粒径は、透過型電子顕微鏡を使用して決定することもできる。
【００２３】
上記したナノ粒子は、２００５年３月２４日に出願された、デニシウク（Ｄｅｎｉｓｉｕｋ）らによる「表面改質ナノ粒子およびその調製方法（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｄｉｆｉｅｄ  Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｐｒｅｐａｒｉｎｇ  Ｓａｍｅ）」という名称の米国特許出願第１１／０８９，３２３号明細書（代理人整理番号第６０３５２ＵＳ００２号）に開示されている。
【００２４】
第１の溶液と硫化物材料をステップ（ｃ）で組み合わせる。組み合わせる方法は、徹底した混合が得られる限りいずれの方法でも使用することができる。一実施形態では、急速な撹拌下に、一方を他方に注ぎ込むことによって、両者を組み合わせる。
【００２５】
ナノコンポジットをステップ（ｄ）で単離する。ナノコンポジットを単離するために使用する特定の技法は、第１の有機溶媒、非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、ポリマー、および／またはスルフィド材料に依存する場合がある。例えば、これらの成分をステップ（ｃ）で組み合わせる場合、ナノコンポジットが沈殿することがあり、次いで遠心、濾過などで単離を実施することができる。別の例では、ナノコンポジットを沈殿させるために、ステップ（ｃ）で成分を組み合わせた後に第３の溶媒を添加する必要があり得る。ナノコンポジットは、溶媒を蒸発させるだけで単離することもできる。
【００２６】
いずれの場合も、次いで、ナノコンポジットを第１の溶媒、第２の溶媒、もしくは第３の溶媒、またはナノコンポジットに対して非溶媒であるが残留溶媒および不純物を除去することができる任意の他の溶媒などの溶媒で洗浄することができる。次いで、ナノコンポジットを、例えば周囲条件下または真空下で乾燥して、粉末を得ることができる。一部の用途では、溶媒すべての除去が重要である。光学用途で使用するナノコンポジットでは、残留溶媒が、ナノ粒子の屈折率を低下させ、あるいは気泡および／またはヘイズをナノコンポジット内で形成させる恐れがある。
【００２７】
本開示は、
（ａ）非アルカリ金属塩、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸、およびポリマーを溶解して含む第１の有機溶媒を有する第１の溶液を提供するステップと、
（ｂ）硫化物材料を提供するステップと、
（ｃ）第１の溶液と硫化物材料を組み合わせるステップと、
（ｄ）ナノコンポジットを単離するステップと
を含み、ナノコンポジットが、ポリマーおよび複数のナノ粒子を含み、ナノ粒子がそれぞれ、少なくとも１つのアリール基を含むカルボン酸で改質された表面を有する少なくとも１つの金属硫化物ナノ結晶を含む方法で調製されたナノコンポジットに関する。
【００２８】
本明細書で開示するナノコンポジットは、様々な用途およびデバイスで使用することができる。例えば、本明細書で開示するナノコンポジットは、半導体用途で量子ドットとして、または生細胞および生体外（ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）生物学的検定において分子過程を追跡かつ標識するために使用する材料として使用することができる。本明細書で開示するナノコンポジットを、発光デバイスで封止材として使用することもでき、またはレンズ、プリズム、フィルム、導波管などの物品に形成することもできる。本明細書で開示するナノコンポジットは、コンピュータモニターまたは携帯電話のバックライト電子ディスプレイ用の輝度上昇フィルムとして使用することができる。一実施形態では、ナノコンポジットは、光学用途で有用であるために５％未満のヘイズ値を有する。用語「ヘイズ値」は、物品によって伝導され、光ビーム軸から立体角２．５度で外側に散乱した光量を意味する。別の実施形態では、ナノコンポジットは、ポリマーの屈折率より少なくとも０．０１高い屈折率を有する。
【００２９】
以下に記載する実施例は、例示のために提示されているにすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。
【実施例】
【００３０】
熱可塑性ナノコンポジットＴＮ−１
１ｇの酢酸亜鉛、０．０５ｇの２−フェノキシ安息香酸、および０．５ｇのポリカルボナートＺ（三菱瓦斯化学（Ｍｉｔｓｕｂｉｓｈｉ  Ｇａｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ）製ユーピロン（Ｉｕｐｉｌｏｎ）（登録商標）Ｚ−２００、ＣＡＳ番号２５１３４−４５−６）を０．２５ｇの可塑剤であるポリ（フェニレンオキシド）（フルカ（Ｆｌｕｋａ）、ポリフェニルエーテル（６環）ＯＳ−１３８、製品番号８１３３６、ＣＡＳ番号５６３７８−６５−５）と共に、３０ｍＬのジメチルホルムアミドに溶解することによって、溶液を調製した。１００ｍＬのＨ2Ｓで飽和させたイソプロパノールを３００ｍＬの水に溶解することによって、別の溶液を調製した。電磁式ミキサーを使用して強力な撹拌下に、酢酸亜鉛溶液をＨ2Ｓ溶液に注ぎ込んだ。混合物は即座に混濁し、溶液から白色沈殿物が堆積した。
【００３１】
完全に沈殿した（数時間）後、デカンテーションおよび遠心によって、沈殿物を水から分離し、空気中で、５０℃で乾燥した。数時間後に完全には沈殿しなかった場合、アンモニアを１滴添加した。乾燥粉末が形成された。５ｃｍ／秒で向きを変え反対方向に回転するシリンダー間で、１８０℃でミリングすることによって、この粉末から透明フィルムを作製した。ナノ粒子は、ナノコンポジットの重量に比べて１０体積％で存在した。
【００３２】
熱可塑性ナノコンポジットＴＮ−２〜ＴＮ−１４および比較例
異なるカルボン酸を使用した点以外はＴＮ−１と同じようにして、ＴＮ−２〜ＴＮ−１４および比較例を調製した。ポリカルボナート中での加工性は、２つのシリンダー間での熱成形によるフィルムへの加工を意味する。
【００３３】
【表１】
2008536965.tif 000002
【国際調査報告】
2008536965.tif 000003
2008536965.tif 000004
2008536965.tif 000005