(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記化学式（１）の構造単位からなり、重量平均分子量が４，０００以上であるポリアルキレンオキサイドを含むことを特徴とする分散剤。
【化１】
0005789335.tif 000029
前記化学式（１）中、
Ｌ１は、水素原子の少なくとも一つがＺ−Ａｒで置換された直鎖アルキレン基を表し、Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基を有していても有していなくても良く、
Ｌ２は、直鎖アルキレン基を表し、水素原子の少なくとも一つが置換基で置換されていても、置換されていなくても良く、
Ｚ−Ａｒは、１でも複数でも良く、複数の場合は同一でも異なっていても良く、
Ｚは、Ｌ１とＡｒを結合する連結基であり、前記連結基は、アルキレン鎖、エーテル結合、エステル結合、及びイミド結合を、それぞれ含んでいても含んでいなくても良く、
Ａｒは、下記化学式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）で表され、１つのＺに対し１でも複数でも良く、複数の場合は同一でも異なっても良く、下記化学式（１ｂ）におけるナフチル基は、１−ナフチル基でも２−ナフチル基でも良く、
【化１ａ−ｃ】
0005789335.tif 000030
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、置換基であり、それぞれ、１でも複数でも存在しなくても良く、複数の場合は、同一でも異なっていても良く、
ｎ及びｍは、それぞれ、１以上の整数であり、
Ｌ１及びＬ２の配列順序は、特に制限されず、交互、ランダム又はブロックのいずれであっても良く、
Ｌ１及びＬ２は、それぞれ１種類でも複数種類でも良い。
【請求項２】
前記化学式（１）中、Ｌ１及びＬ２が、それぞれ、炭素数１〜４の直鎖アルキレン基である、請求項１記載の分散剤。
【請求項３】
前記化学式（１）中、
Ｒ１、Ｒ２、及び、Ｒ３が、それぞれ、アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、アルコキシアルキル基、ハロゲン、アシル基、及びハロアルキル基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基である、請求項１または２記載の分散剤。
【請求項４】
前記化学式（１）中、Ｌ２上における前記置換基が、アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルコキシアルキル基、アルケニルオキシアルキル基、アルキニルオキシアルキル基、ハロアルコキシアルキル基、アルコキシ−ポリ（アルキルオキシ）アルキル基、アシルオキシアルキル基、ハロゲン、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基、及び、（メタ）アクリロイルオキシアルコキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基である、請求項１から３のいずれか一項に記載の分散剤。
【請求項５】
前記化学式（１）中、−［Ｌ１−Ｏ］ｎ−及びＺ−Ａｒからなる構造単位が、下記化学式（１−３）、（１−４）、（１−６）、（１−７）、（１−８）及び（２）からなる群から選択される少なくとも一つである請求項１から４のいずれか一項に記載の分散剤。
【化１−１−２】
0005789335.tif 000031
【請求項６】
前記化学式（１）の構造単位が、下記構造単位（Ａ７）〜（Ａ２７）のいずれかである請求項１記載の分散剤。ただし、下記構造単位（Ａ７）〜（Ａ２７）における各モノマー構造単位の配列順序は、特に限定されず、交互、ランダム又はブロックのいずれであっても良い。
（Ａ７）エチレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ８）プロピレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ９）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１０）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１１）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１２）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１３）エチレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１４）プロピレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１５）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１６）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１７）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１８）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１９）エチレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２０）プロピレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２１）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２２）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２３）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２４）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２５）エチレンオキサイド、スチレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２６）エチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２７）エチレンオキサイド、ナフチルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
【請求項７】
無機粒子用分散剤、有機粒子用分散剤、および有機繊維用分散剤からなる群から選択される少なくとも一つの用途に用いられる請求項１から６のいずれか一項に記載の分散剤。
【請求項８】
前記無機粒子が、カーボン、シリカ、金属粒子及び無機塩からなる群から選択される少なくとも一つであり、前記有機粒子が、樹脂粒子及び有機顔料の少なくとも一方であり、前記有機繊維が、ポリエステル繊維、セルロース繊維、及びポリフッ化ビニリデンからなる群から選択される少なくとも一つである請求項７記載の分散剤。
【請求項９】
前記カーボンが、ナノカーボンであり、前記金属粒子が、金属ナノ粒子である請求項８記載の分散剤。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか一項に記載の分散剤と分散質とを含む分散組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散剤及び分散組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）等のナノカーボンは、その化学的特性、電気的特性、機械的特性、熱伝導性、構造特性等から、複合材料、ナノエレクトロニクス、ナノメカニクス、電子源、エネルギー、化学、医療等の分野への利用が期待されている。そして、ナノカーボンの特性を十分に発揮し、各分野への利用を容易にするために、ナノカーボンを水等の溶媒へ均一に分散させた分散組成物とすることが求められている。
【０００３】
しかしながら、ナノカーボンは凝集しやすく、特に親水性溶媒中には分散しない。そのため、これらを解決するために種々の方法が開示されている。例えば、特許文献１では、片末端に疎水基を有するポリアルキレンオキサイド型非イオン界面活性剤を使用する方法が開示されている。また、特許文献２ではポリアルキレンオキサイドの片末端に疎水基を有し、もう一方の末端にアニオン性基を有するポリエチレンオキサイド系アニオン性界面活性剤を使用する方法が開示されており、さらには特許文献３では両性界面活性剤を使用する方法が開示されている。
一方、高分子界面活性剤を用いる方法についても検討が行われている。例えば、特許文献４では変性したポリビニルアルコール系高分子界面活性剤の使用が開示されている。また、特許文献５では側鎖にポリエチレンオキサイド鎖を持つポリアクリル酸エステル系高分子界面活性剤が開示されている。さらに、特許文献６ではポリエチレンイミンにアルキレンオキサイドを付加した高分子界面活性剤の使用が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開１９９７−２２１５１７号公報
【特許文献２】特開２０１２−００６００５号公報
【特許文献３】特開２００７−０３９６２３号公報
【特許文献４】特開２００８−２４８４１２号公報
【特許文献５】特開２０１２−１６６１５４号公報
【特許文献６】特開２０１３−２２１０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１のような非イオン界面活性剤では十分な分散効果が得られていない。また、前記特許文献２や特許文献３のようなイオン性界面活性剤を用いると、ある程度分散性は向上するが、イオン性界面活性剤を使用すると他の添加剤の添加やｐＨ等の影響により、容易に凝集を起こす等の問題がある。
【０００６】
また、前記特許文献３〜５のような高分子界面活性剤を用いると、前記低分子量の界面活性剤に比べて分散安定性が向上することが知られているが、分散性が十分であるとは言えず、分散安定性化に伴って粘度が大きく上昇するため、ＣＮＦを高濃度に分散させることができない。
【０００７】
そのため、特許文献１〜６に記載されているような従来公知の添加剤では、ＣＮＦを高濃度にまで分散させることができず、長期にわたり安定に分散することができないというような問題があり、分散剤としては有用ではなかった。
【０００８】
そこで、本発明は、特にＣＮＦ等のナノカーボンに対する分散性に優れた分散剤及び分散組成物の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の分散剤は、下記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドを含むことを特徴とする。
【化１】
0005789335.tif 000002
前記化学式（１）中、
Ｌ１は、水素原子の少なくとも一つがＺ−Ａｒで置換された直鎖アルキレン基を表し、Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基を有していても有していなくても良く、
Ｌ２は、直鎖アルキレン基を表し、水素原子の少なくとも一つが置換基で置換されていても、置換されていなくても良く、
Ｚ−Ａｒは、１でも複数でも良く、複数の場合は同一でも異なっていても良く、
Ｚは、Ｌ１とＡｒを結合する連結基であるか、又は、Ｚが存在せずにＬ１とＡｒが直接結合されていても良く、前記連結基は、アルキレン鎖、エーテル結合、エステル結合、及びイミド結合を、それぞれ含んでいても含んでいなくても良く、
Ａｒは、下記化学式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）で表され、１つのＺに対し１でも複数でも良く、複数の場合は同一でも異なっても良く、下記化学式（１ｂ）におけるナフチル基は、１−ナフチル基でも２−ナフチル基でも良く、
【化１ａ−ｃ】
0005789335.tif 000003
Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、置換基であり、それぞれ、１でも複数でも存在しなくても良く、複数の場合は、同一でも異なっていても良く、
ｎ及びｍは、それぞれ、１以上の整数であり、
Ｌ１及びＬ２の配列順序は、特に制限されず、交互、ランダム又はブロックのいずれであっても良く、
Ｌ１及びＬ２は、それぞれ１種類でも複数種類でも良い。
【００１０】
本発明の分散組成物は、本発明の前記分散剤と、分散質とを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の分散剤は、ＣＮＦ等のナノカーボンの分散剤として優れた分散性を発揮できる。また、本発明の分散剤は、ＣＮＦ等のナノカーボンに限定されず、例えば、各種無機粒子、有機粒子、有機繊維等の分散質にも適用でき、優れた分散性を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１−１で得られたポリアルキレンオキサイド（分散剤１）の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を示す。
【図２】図２は、実施例１−２で得られたポリアルキレンオキサイド（分散剤２）の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を示す。
【図３】図３は、実施例１−３で得られたポリアルキレンオキサイド（分散剤３）の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を示す。
【図４】図４は、実施例１−７で得られたポリアルキレンオキサイド（分散剤７）の１Ｈ−ＮＭＲの測定結果を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明について、例を挙げて説明する。但し、本発明は以下の説明により限定されない。
【００１４】
［Ｉ．分散剤］
〔１．ポリアルキレンオキサイド〕
本発明の分散剤は、前述の通り、下記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドを含む。下記化学式（１）中のＬ１、Ｌ２、Ａｒ、Ｚ、ｎ、及びｍについては、前述のとおりである。
【化１】
0005789335.tif 000004
【００１５】
疎水基を有するポリアルキレンオキサイドは存在するが、ポリアルキレンオキサイドは直鎖状の分子であり、疎水基は末端に導入することしかできず、分散剤としての効果は非常に低いものであった。本発明者らは、疎水基（例えば、アルキル基、アルケニル基、アリール基等）を側鎖に有するポリアルキレンオキサイド共重合体を合成し、鋭意検討を重ねた結果、側鎖にアリール基を有するポリアルキレンオキサイド共重合体が分散剤として、特にCNF等のナノカーボン用の分散剤として有用であることを見出した。そして、本発明者らは、さらに検討した結果、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイド共重合体が特に有効であることを見出し、本発明に到達した。
【００１６】
以下、前記化学式（１）の構造単位における各部の構造について、例を挙げて説明する。
【００１７】
＜−Ｌ１−Ｏ−及びＺ−Ａｒからなる構造単位＞
まず、前記式（１）中の−Ｌ１−Ｏ−及びＺ−Ａｒからなる構造単位（以下「副構造単位ａ」ということがある。）について説明する。
【００１８】
Ｌ１は、前述のとおり、水素原子の少なくとも一つがＺ−Ａｒで置換された直鎖アルキレン基を表す。Ｌ１において、前記直鎖アルキレンとしては、特に制限されず、例えば、メチレン基［−ＣＨ２−］、エチレン基［−（ＣＨ２）２−］、ｎ−プロピレン基［−（ＣＨ２）３−］、ｎ−ブチレン基［−（ＣＨ２）４−］、ペンタメチレン基［−（ＣＨ２）５−］、ヘキサメチレン基［−（ＣＨ２）６−］、ヘプタメチレン基［−（ＣＨ２）７−］、オクタメチレン基［−（ＣＨ２）８−］、ノナメチレン基［−（ＣＨ２）９−］、デカメチレン基［−（ＣＨ２）１０−］等が挙げられる。
【００１９】
前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドの原料であるモノマーの反応性（前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドの合成のしやすさ）、または前記モノマーの入手しやすさの観点から、Ｌ１における前記直鎖アルキレン基は、炭素数１〜４の直鎖アルキレンが好ましく、炭素数２〜３の直鎖アルキレンがより好ましく、炭素数２の直鎖アルキレンがさらに好ましい。
【００２０】
前記化学式（１）中、Ｚは、前述のとおり、Ｌ１とＡｒを結合する連結基であるか、又は、Ｚが存在せずにＬ１とＡｒが直接結合されていても良い。Ｚにおいて、前記連結基は、アルキレン鎖、エーテル結合、エステル結合、及びイミド結合を、それぞれ含んでいても含んでいなくても良い。前記連結基の主鎖原子数は、特に限定されないが、例えば１〜２４、または、主鎖がポリエーテルの場合は、例えば５〜５０である。前記連結基としては、具体的には、例えば、下記化学式（Ｚ１）〜（Ｚ１０）が挙げられる。下記化学式（Ｚ１）〜（Ｚ１０）中、Ａｒは、前記化学式（１）中のＡｒであり、Ｌ１は、前記化学式（１）中のＬ１である。
【化Ｚ】
0005789335.tif 000005
【００２１】
前記化学式（１）中、Ａｒは、前述のとおり、下記化学式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）で表され、１つのＺに対し１でも複数でも良い。また、下記化学式（１ｂ）におけるナフチル基は、１−ナフチル基でも２−ナフチル基でも良い。また、前記化学式（１）中、Ａｒが、下記化学式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）以外の任意の芳香族基であっても、同様に分散剤として効果を発揮することが可能であるが、下記化学式（１ａ）、（１ｂ）または（１ｃ）であることが好ましい。さらに、後述するように、前記化学式（１）中のＬ１において、前記Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基が、任意の芳香族基を含む置換基であっても良い。
【化１ａ−ｃ】
0005789335.tif 000006
【００２２】
前記化学式（１ａ）〜（１ｃ）中のＲ１、Ｒ２及びＲ３は、前述のとおり、置換基であり、それぞれ、１でも複数でも存在しなくても良く、複数の場合は、同一でも異なっていても良い。Ｒ１、Ｒ２、及びＲ３は、特に限定されないが、それぞれ、アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、ハロゲン、アシル基、及びハロアルキル基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基であることが好ましい。
【００２３】
なお、本発明において、「置換基（前記置換基Ｒ１、前記置換基Ｒ２、前記置換基Ｒ３、Ｌ１上の置換基Ｚ−Ａｒ、Ｌ１上の前記他の置換基、Ｌ２上の前記置換基等、全ての置換基）」の炭素原子数は、特に限定されないが、例えば０〜２４である。本発明において、「不飽和脂肪族炭化水素基」は、二重結合及び３重結合の少なくとも一方を１又は複数含み、例えば、アルケニル基及びアルキニル基が挙げられる。以下において同様である。また、本発明において、アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基、アルコキシ基、ハロアルキル基およびアシル基は、それぞれ、直鎖状でも分枝状でも良い。以下において同様である。また、本発明において、アルキル基、アルコキシ基、ハロアルキル基およびアシル基は、それぞれ、炭素数１〜２４であることが好ましく、前記不飽和脂肪族炭化水素基は、炭素数２〜２４であることが好ましい。以下において同様である。また、本発明において、特に断らない限り、アシル基の炭素数には、カルボニル炭素も含む。すなわち、炭素数１のアシル基とは、ホルミル基をいう。また、本発明において、「アリール基」という場合は、特に限定されないが、例えば、炭素数６〜２４のアリール基であり、より具体的には、例えば、後述の例示のとおりである。また、本発明において、「アリール基」という場合は、置換基（例えば、ハロゲン、アルキル基等）を有するアリール基も含む。アリール基から誘導される基（例えば、アラルキル基等）においても同様である。また、アリール基の炭素数には、前記置換基の炭素数は含まない。また、本発明において、「ヘテロアリール基」という場合は、特に限定されないが、例えば、前記「アリール基」の環の炭素原子の１以上がヘテロ原子（炭素及び水素以外の原子）で置換された基でも良い。本発明において、「芳香族基」（又は「芳香環」など）という場合は、特に限定されず、例えば、前記「アリール基」又は前記「ヘテロアリール基」でも良い。本発明において、芳香族基としては、特に限定されないが、例えば、フェニル基（Ｃ６）、１−ナフチル基（Ｃ１０）、２−ナフチル基（Ｃ１０）、フェナレニル基（Ｃ１３）、アントリル基（Ｃ１４）、フェナントリル基（Ｃ１４）、ピレニル基（Ｃ１６）、ナフタセニル基（Ｃ１８）、クリセニル基（Ｃ１８）、トリフェニレニル基（Ｃ１８）、ペリレニル基（Ｃ２０）、ピセニル基（Ｃ２２）、ペンタセニル基（Ｃ２２）、コロネニル基（Ｃ２４）、インデニル基（Ｃ９）、アズレニル基（Ｃ１０）、フルオレニル基（Ｃ１３）、テトラフェニレニル基（Ｃ２４）、ビフェニル基（Ｃ１２）、ターフェニル基（Ｃ１８）、クオーターフェニル基（Ｃ２４）、ビナフタレニル基（Ｃ２０）、ペンタレニル基（Ｃ８）、ヘプタレニル基（Ｃ１２）、ビフェニレニル基（Ｃ１２）、インダセニル基（Ｃ１２）、アセナフチレニル基（Ｃ１２）、アセアントリレニル基（Ｃ１６）、フルオランテニル基（Ｃ１６）、ｏ−、ｍ−、およびｐ−トリル基（Ｃ７）、キシリル基（Ｃ８）、メシチル基（Ｃ９）、ｏ−、ｍ−、およびｐ−クメニル基（Ｃ９）、アントラキノリル基（Ｃ１４）、イミダゾール基（Ｃ３）、ピラゾール基（Ｃ３）、オキサゾール基（Ｃ３）、チアゾール基（Ｃ３）、ピラジン基（Ｃ４）、チアジン基（Ｃ４）、インドール基（Ｃ８）、イソインドール基（Ｃ８）、フタルイミド基（Ｃ８）、ベンゾイミダゾール基（Ｃ７）、プリン基（Ｃ５）、キノリン基（Ｃ９）、イソキノリン基（Ｃ９）、キノキサリン基（Ｃ８）、シンノリン基（Ｃ８）、プテリジン基（Ｃ６）、クロメン基（Ｃ９）、イソクロメン基（Ｃ９）、アクリジン基（Ｃ１３）、キサンテン基（Ｃ１３）、カルバゾール基（Ｃ１２）、ベンゾシンノリン基（Ｃ１２）等が挙げられる。それぞれ、括弧内の「Ｃ」の直後の数値は、芳香環の炭素原子数を表す。さらに、本発明において、「置換基」に異性体が存在する場合は、特に断らない限り、どの異性体でも良く、例えば、単に「プロピル基」という場合は、１−プロピル基でも２−プロピル基でも良い。
【００２４】
前記化学式（１）中のＺ−Ａｒは、前述のとおり、１でも複数でも良く、複数の場合は同一でも異なっていても良い。例えば、Ｌ１における前記直鎖アルキレン基がエチレン基であれば、前記エチレン基における水素原子のうち任意の１〜４個が、Ｚ−Ａｒで置換されていて良く、Ｚ−Ａｒは、複数の場合は同一でも異なっていても良い。
【００２５】
前記Ｌ１は、前述の通り、さらに、Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基を有していても有していなくても良い。前記Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基は、存在する場合は、１つのＬ１に対し１でも複数でも良く、複数の場合は同一でも異なっていても良い。前記Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基としては、特に限定されないが、例えば、後述するＬ２上の置換基と同様でも良い。また、前記Ｚ−Ａｒ以外の他の置換基は、例えば、任意の芳香族基（アリール基、ヘテロアリール基等）を含んでいても良い。
【００２６】
前記副構造単位ａの具体的な構造例を、下記化学式（１−１）〜（１−１５）、及び（２）に示す。前記副構造単位ａは、分散性の観点から、下記化学式（１−１）〜（１−１１）及び（２）の少なくとも一つであることが好ましく、下記化学式（１−１）、（１−３）、（１−４）、（１−６）、（１−７）、（１−８）及び（２）の少なくとも一つであることがより好ましく、下記化学式（１−６）及び（２）の少なくとも一方であることが特に好ましい。なお、下記化学式（１−６）及び（２）は、後述する実施例に対応する構造である。下記化学式（１−１）〜（１−５）、（１−７）、及び（１−１２）〜（１−１４）は、芳香環がヘテロ原子を含まず、側鎖がエーテル結合以外のヘテロ原子を含まない点で、下記化学式（１−６）と類似する構造である。下記化学式（１−８）〜（１−１２）は、芳香環が又は主鎖と芳香環との結合鎖が、アミド結合、イミド結合又はエステル結合を含む点で、下記化学式（２）と類似する構造である。
【化１−１−１２】
0005789335.tif 000007
【化１−１３−１５】
0005789335.tif 000008
【化２】
0005789335.tif 000009
【００２７】
＜−Ｌ２−Ｏ−からなる構造単位＞
次に、前記化学式（１）中の、−Ｌ２−Ｏ−からなる構造単位（以下「副構造単位ｂ」ということがある。）について説明する。
【００２８】
Ｌ２は、前述のとおり、直鎖アルキレン基を表す。前記直鎖アルキレンとしては、特に制限されず、例えば、メチレン基［−ＣＨ２−］、エチレン基［−（ＣＨ２）２−］、ｎ−プロピレン基［−（ＣＨ２）３−］、ｎ−ブチレン基［−（ＣＨ２）４−］、ペンタメチレン基［−（ＣＨ２）５−］、ヘキサメチレン基［−（ＣＨ２）６−］、ヘプタメチレン基［−（ＣＨ２）７−］、オクタメチレン基［−（ＣＨ２）８−］、ノナメチレン基［−（ＣＨ２）９−］、デカメチレン基［−（ＣＨ２）１０−］等が挙げられる。
【００２９】
前記副構造単位ｂの親水性の高さの観点から、または、前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドの原料であるモノマーの反応性（前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドの合成のしやすさ）、もしくは前記モノマーの入手しやすさの観点から、Ｌ２は、炭素数１〜４の直鎖アルキレンが好ましく、炭素数２〜３の直鎖アルキレンがより好ましく、炭素数２の直鎖アルキレンがさらに好ましい。
【００３０】
Ｌ２は、前述のとおり、置換基を有していても有していなくても良い。前記置換基は、存在する場合は、１つのＬ２に対し１でも複数でも良いが、１であることが好ましく、複数の場合は同一でも異なっていても良い。Ｌ２における前記置換基としては、特に限定されないが、アルキル基、不飽和脂肪族炭化水素基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルコキシアルキル基、アルケニルオキシアルキル基、アルキニルオキシアルキル基、ハロアルコキシアルキル基、アルコキシ−ポリ（アルキルオキシ）アルキル基、アシルオキシアルキル基、ハロゲン、（メタ）アクリロイルオキシアルキル基、及び、（メタ）アクリロイルオキシアルコキシアルキル基からなる群から選択される少なくとも一つが好ましい。なお、本発明において、（メタ）アクリル酸は、アクリル酸及びメタアクリル酸の少なくとも一方を表す。（メタ）アクリル酸から誘導される構造（例えば（メタ）アクリロイル基等）においても同じである。
【００３１】
前記アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等の炭素数１〜１０の直鎖状若しくは分岐状アルキル基が挙げられる。
【００３２】
前記不飽和脂肪族炭化水素基としては、特に限定されないが、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブチリル基、ペンチリル基、ヘキシリル基、ヘプチリル基、オクチリル基、ノニリル基、デシリル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基、エチニル基、プロパルギル基等の炭素数２〜１０の直鎖状若しくは分岐状アルキニル基が挙げられる。
【００３３】
前記ハロアルキル基は、ハロゲン置換数が１でも良いし、複数でも良い。前記ハロアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、クロロメチル基、クロロエチル基、クロロブチル基、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、フルオロメチル基、トリフルオロエチル基等の炭素数２〜２１の直鎖若しくは分岐状のハロアルキル基が挙げられる。
【００３４】
前記アルコキシ基としては、特に限定されないが、例えば、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、２−メチルプロポキシ基、１−メチルプロポキシ基、ｔ−ブトキシ基等の炭素数１〜２０の直鎖状若しくは分岐状アルコキシ基等が挙げられる。
【００３５】
前記アシル基としては、特に限定されないが、例えば、ホルミル基、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基等の炭素数２〜２１の直鎖若しくは分枝状のアシル基が挙げられる。
【００３６】
前記アシルオキシ基としては、特に限定されないが、例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基等が挙げられる。
【００３７】
前記アルコキシカルボニル基としては、特に限定されないが、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ｔｅｒｔ−ブトキシカルボニル基、ｎ−オクタデシルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００３８】
前記アルケニルオキシカルボニル基としては、例えば、ビニルオキシカルボニル基、アリルオキシカルボニル基等が挙げられる。
【００３９】
前記アルコキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、アルコキシメチル基が挙げられ、より具体的には、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ペンチルオキシメチル基、ヘキシルオキシメチル基、ヘプチルオキシメチル基、オクチルオキシメチル基、デシルオキシメチル基、ドデシルオキシメチル基（ラウリルオキシメチル基）、ヘキサデシルオキシメチル基（セチルオキシメチル基）、オクタデシルオキシメチル基（ステアリルオキシメチル基）、イコシルオキシメチル基、ヘキサデシルオキシメチル基等の直鎖状若しくは分岐状炭素数２〜２１のアルコキシメチル基が挙げられる。
【００４０】
前記アルケニルオキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、アルケニルオキシメチル基が挙げられ、より具体的には、例えば、ビニルオキシメチル基、アリルオキシメチル基（allyloxymethyl  group）、イソプロペニルオキシメチル基、オレイルオキシメチル基、等の炭素数２〜２１の直鎖状若しくは分岐状アルケニルオキシアルキル基が挙げられる。
【００４１】
前記アルキニルオキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、アルキニルオキシメチル基等の炭素数２〜２１の直鎖状若しくは分岐状アルキニルオキシアルキル基が挙げられる。
【００４２】
前記ハロアルコキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、ハロアルコキシメチル基が挙げられ、より具体的には、例えば、クロロメトキシメチル基、クロロエトキシメチル基、クロロブトキシメチル基、ジクロロメトキシメチル基、トリフルオロメトキシメチル基、ブロモメトキシメチル基、フルオロメトキシメチル基、トリフルオロエトキシメチル基、テトラフルオロプロポキシメチル基、オクタフルオロベンチロキシメチル基、ドデカフルオロヘプチロキシメチル基等の炭素数２〜２１の直鎖若しくは分岐状のハロアルコキシメチル基が挙げられる。
【００４３】
前記アルコキシ−ポリ（アルキルオキシ）アルキル基としては、特に限定されないが、例えば、アルコキシ−ポリ（アルキルオキシ）メチル基が挙げられ、より具体的には、例えば、ドデシルオキシ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１５−メチル基が挙げられる。
【００４４】
前記ハロゲンとしては、特に限定されないが、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられる。
【００４５】
前記（メタ）アクリロイルオキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリロイルオキシメチル基が挙げられ、より具体的には、例えば、アクリロイルオキシメチル基、メタクリロイルオキシメチル基等の炭素数２〜２１の直鎖若しくは分岐状の（メタ）アクリロイルオキシアルキル基が挙げられる。
【００４６】
前記（メタ）アクリロイルオキシアルコキシアルキル基としては、特に限定されないが、例えば、（メタ）アクリロイルオキシアルコキシメチル基が挙げられ、より具体的には、例えば、アクリロイルオキシブトキシメチル基等の炭素数２〜２１の直鎖若しくは分岐状の（メタ）アクリロイルオキシアルコキシアルキル基が挙げられる。
【００４７】
Ｌ２上における前記置換基は、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、ハロアルキル基、アルコキシ基、アシル基、アシルオキシ基、アルコキシカルボニル基、アルケニルオキシカルボニル基、アルコキシメチル基、アルケニルオキシメチル基、ハロアルコキシメチル基、アルコキシ−ポリ（アルキルオキシ）メチル基、アシルオキシメチル基、ハロゲン、（メタ）アクリロイルオキシメチル基、及び、（メタ）アクリロイルオキシアルコキシメチル基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基であることがより好ましい。また、前記化学式（１）中、Ｌ２は、水素原子の一つが置換基で置換されていても、置換されていなくても良く（すなわち、置換数が１または０であり）、前記置換基が、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、ブチリル基、ペンチリル基、ヘキシリル基、ヘプチリル基、オクチリル基、ノニリル基、デシリル基、エチニル基、プロパルギル基、メトキシ基、エトキシ基、ｎ−プロポキシ基、ｉ−プロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、２−メチルプロポキシ基、１−メチルプロポキシ基、ｔ−ブトキシ基、クロロメチル基、パーフルオロブチルメチル基、パーフルオロヘキシルメチル基、クロロエチル基、クロロブチル基、ジクロロメチル基、トリフルオロメチル基、ブロモメチル基、ブロモエチル基、フルオロメチル基、トリフルオロエチル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、メトキシメチル基、エトキシメチル基、プロポキシメチル基、ブトキシメチル基、ペンチルオキシメチル基、ヘキシルオキシメチル基、ヘプチルオキシメチル基、オクチルオキシメチル基、イコシルオキシメチル基、デシルオキシメチル基、ドデシルオキシメチル基、ヘキサデシルオキシメチル基、オクタデシルオキシメチル基、アリルオキシメチル基、ビニルオキシメチル基、イソプロペニルオキシメチル基、オレイルオキシメチル基、ドデシルオキシ−（ＣＨ２ＣＨ２Ｏ）１５−メチル基、アクリロイルオキシブトキシメチル基、テトラフルオロプロポキシメチル基、オクタフルオロペンチロキシメチル基、ドデカフルオロヘプチロキシメチル基、アクリロイルオキシメチル基、メタクリロイルオキシメチル基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ホルミル基、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基からなる群から選択される少なくとも一つの置換基であることがさらに好ましい。
【００４８】
前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイド共重合体が分散剤として機能するメカニズムは、例えば、以下のように推測または例示される。すなわち、前記副構造単位ａは、芳香環を含む置換基Ａｒを有することにより、芳香環の特異的な親和性により分散質表面に吸着する。一方、前記副構造単位ｂは、芳香環を含まないことにより分散質表面に吸着し難く、かつ、分散媒への親和性を有することにより、前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイド共重合体が界面活性効果を発揮する。例えば、前記副構造単位ｂが親水性であれば、芳香環と親和性の高い分散質を水中に分散させることができる。ただし、このメカニズムは、前述のとおり、推測または例示であり、本発明をなんら限定しない。また、本発明の分散剤において、分散媒は、水に限定されず、後述のとおり、どのような分散媒でも良い。
【００４９】
前記副構造単位ｂの具体的な構造例を、下記化学式（３−１）〜（３−２）に示す。
【化３−１−２】
0005789335.tif 000010
但し、前記化学式（３−１）及び（３−２）中、ｍ、ｍ’及びｌは、それぞれ１以上の整数である。
【００５０】
なお、前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドに互変異性体または立体異性体（例：幾何異性体、配座異性体および光学異性体）等の異性体が存在する場合は、いずれの異性体も本発明に用いることができる。
【００５１】
以上、前記化学式（１）の構造単位を有するポリオキシアルキレンオキサイドの前記副構造単位ａ及び前記副構造単位ｂを、それぞれ説明した。本発明における前記化学式（１）の構造単位を有するポリオキシアルキレンは、例えば、前記副構造単位ａ及び前記副構造単位ｂについて具体的に例示した前記化学式を任意に組み合わせても良い。前記化学式（１）の構造単位において、前記副構造単位ａ及び前記副構造単位ｂの組み合わせの具体例（構造単位１〜３２）を、下記表１に示す。
【００５２】
【表１】
0005789335.tif 000011
【００５３】
また、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドにおける前記構造単位は、例えば、下記構造単位（Ａ１）〜（Ａ２７）のいずれかであっても良い。ただし、下記構造単位（Ａ１）〜（Ａ２７）における各モノマー構造単位の配列順序は、特に限定されず、交互、ランダム又はブロックのいずれであっても良い。なお、下記において、アルキル炭素数１〜１８のアルキル基としては、例えば、ドデシル基が挙げられる。
（Ａ１）エチレンオキサイド及びスチレンオキサイドの共重合体
（Ａ２）プロピレンオキサイド及びスチレンオキサイドの共重合体
（Ａ３）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びスチレンオキサイド
（Ａ４）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びスチレンオキサイドの共重合体
（Ａ５）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びスチレンオキサイドの共重合体
（Ａ６）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びスチレンオキサイド
（Ａ７）エチレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ８）プロピレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ９）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１０）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１１）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１２）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びフェニルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１３）エチレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１４）プロピレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１５）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１６）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１７）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１８）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びナフチルグリシジルエーテルの共重合体
（Ａ１９）エチレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２０）プロピレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２１）エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２２）エチレンオキサイド、ブチレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２３）エチレンオキサイド、アルキル炭素数１〜１８のアルキルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２４）エチレンオキサイド、アリルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２５）エチレンオキサイド、スチレンオキサイド及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２６）エチレンオキサイド、フェニルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
（Ａ２７）エチレンオキサイド、ナフチルグリシジルエーテル及びＮ−グリシジルフタルイミドの共重合体
【００５４】
本発明の分散剤において、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドにおける前記構造単位は、分散性の観点から、前記表１の構造単位１〜３０又は前記構造単位（Ａ１）〜（Ａ２７）であることが好ましく、前記表１の構造単位６、１６、２２又は３２であることがより好ましく、前記構造単位が前記表１の構造単位２２（前記構造単位（Ａ７）又は下記化学式（４）とそれぞれ同一）又は１６（前記構造単位（Ａ１９）又は下記化学式（５）とそれぞれ同一）であることが特に好ましい。
【化４】
0005789335.tif 000012
【化５】
0005789335.tif 000013
【００５５】
前記化学式（４）中、ｎ、ｍ、及びｌは１以上の整数であり、前記化学式（５）中、ｎ及びｍは１以上の整数である。
【００５６】
前記化学式（１）中、前記ｎは、前記副構造単位ａの数であり、ｎは、１以上の整数である。前記化学式（１）中、前記ｍは、前記副構造単位ｂの数であり、ｍは、１以上の整数である。前記副構造単位ａ及びｂの配列順序は、特に制限されず、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドが、交互共重合体であっても良いし、ランダム共重合体であってもよいし、ブロック共重合体であっても良い。前記ポリアルキレンオキサイドは、分散性の観点から、ランダム共重合体であることが好ましい。また、前記副構造単位ａ及びｂは、それぞれ１種類であっても良いし、複数種類でも良い。
【００５７】
（共重合比）
前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドの副構造単位ａ及びｂの共重合比（副構造単位ａ：副構造単位ｂ）は、特に制限されないが、分散性の観点から、例えば副構造単位ａ：副構造単位ｂ＝０．０１：９９．９９〜５０：５０、好ましくは０．１：９９．９〜３０：７０、より好ましくは０．５：９９．５〜２０：９０、さらに好ましくは１：９９〜１０：９０である。ただし、これらの数値は例示であり、用途等に応じて適宜変更しても良い。例えば、分散媒が水である場合、水以外の分散媒である場合、又は水と他の分散媒との混合物である場合等において、前記分散媒の極性に応じ、前記共重合比（副構造単位ａ：副構造単位ｂ）を変化させても良い。より具体的には、例えば、前記分散媒の極性が低い（疎水性が高い）場合は、前記共重合比（副構造単位ａ：副構造単位ｂ）において、副構造単位ａの比率を大きくしても良い。
【００５８】
（重量平均分子量）
本発明の分散剤において、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドの重量平均分子量は、特に制限されないが、分散性の観点から大きいほうが好ましく、例えば１，０００以上、好ましくは４，０００以上、より好ましくは５，０００以上、さらに好ましくは１０，０００以上、さらに好ましくは２０，０００以上、さらに好ましくは３０，０００以上である。また、前記重量平均分子量は、粘度を小さくして、取り扱い性を容易にする観点から小さいほうが好ましく、例えば１０，０００，０００以下、好ましくは１，０００，０００以下、より好ましくは５００，０００以下、さらに好ましくは２００，０００以下である。前記重量平均分子量の測定方法は、特に制限されないが、例えば、後述の実施例において記載された測定方法等が挙げられる。
【００５９】
〔２．添加剤〕
本発明の分散剤は、必要に応じて添加剤と併用しても良い。例えば、分散剤として用いられる前記化学式（１）以外の物質を、前記添加剤として併用しても良い。併用することができる分散剤は、特に制限されないが、例えば、ノニオン性界面活性剤、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤、両性界面活性剤等の公知の界面活性剤を分散剤として併用することができる。
【００６０】
［ポリアルキレンオキサイドの製造方法］
本発明の分散剤の成分である前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドの製造方法は、特に限定されない。前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドは、例えば、前記副構造単位ａのモノマー、及び前記副構造単位ｂのモノマーを、公知の方法で、又はそれに準じた方法で共重合させることにより製造できる。前記副構造単位ａのモノマー及び前記副構造単位ｂのモノマーは、それぞれ、一種類であっても良いし複数あっても良い。前記各モノマーは、例えば、Ｌ１及びＬ２のアルキレン基の炭素数に対応した環状エーテルであっても良い。下記スキーム１に、その化学反応式の一例を示す。なお、下記スキーム１は、Ｌ１及びＬ２が、それぞれエチレン基（炭素数２のアルキレン基）の場合の例である。下記スキーム１中、ｎ及びｍは、それぞれ１以上の整数である。
【００６１】
【化Ｓ１】
0005789335.tif 000014
【００６２】
また、下記スキーム２に、前記副構造単位ｂのモノマーが複数種類（エチレンオキシド及びプロピレンオキシド）である場合の例を示す。下記スキーム２中、ｎ、ｍ’及びｌは、それぞれ、１以上の整数である。
【化Ｓ２】
0005789335.tif 000015
【００６３】
前記反応式（ｓ１）中、前記副構造単位ａのモノマー成分及びｂのモノマー成分の重合比（ｎ：ｍ）は、特に制限されないが、分散性の観点から、水用分散剤（水を分散媒とする用途における分散剤）の場合は、例えば、ｎ：ｍ＝０．０１：９９．９９〜５０：５０、好ましくは０．１：９９．９〜３０：７０、より好ましくは０．５：９９．５〜２０：９０、さらに好ましくは１：９９〜１０：９０である。ただし、これらの数値は例示であり、前述のとおり、用途（例えば分散媒の種類）等に応じて適宜変更しても良い。
【００６４】
前記反応式（スキーム２）中、前記副構造単位ａのモノマー成分及び前記副構造単位ｂのモノマー成分の重合比（ｎ：ｍ’：ｌ）は、特に限定されないが、ｎ＋ｍ’＋ｌ＝１００％とすると、分散性の観点から、水用分散剤（水を分散媒とする用途における分散剤）の場合、例えば、ｍ’＝１０〜９９．９９％であり、好ましくは、ｍ’＝２０〜９９．９％であり、より好ましくは、ｍ’＝５０〜９９％であり、さらに好ましくは、ｍ’＝７０〜９５％である。一方、溶媒用分散剤（疎水性の溶剤を分散媒とする用途における分散剤）の場合、例えば、ｌ＝１０〜９９．９９％であり、好ましくは、ｌ＝２０〜９９．９％であり、より好ましくは、ｌ＝５０〜９９％であり、さらに好ましくは、ｌ＝７０〜９５％である。ただし、これらの数値も、前記と同様に、用途（例えば分散媒の種類）等に応じて適宜変更しても良い。
【００６５】
前記副構造単位ａ及びｂのモノマーの構造は、前記副構造単位ａ及びｂの構造に合わせて適宜選択すればよい。例えば、Ｌ１がＺ−Ａｒ以外の置換基を有する場合は、対応する置換基を有する環上エーテルを、前記副構造単位ａのモノマーとして用いても良い。同様に、Ｌ２が置換基を有する場合は、対応する置換基を有する環状エーテルを、前記副構造単位ｂのモノマーとして用いても良い。また、例えば、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドが、前記化学式（４）又は（５）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドである場合は、後述する実施例に記載のモノマーを前記副構造単位ａ及びｂのモノマーとして用いることができる。また、例えば、前記副構造単位ａが前記化学式（１−１）〜（１−１５）又は（２）で表される場合は、前記副構造単位ａのモノマーとしては、下記（６−１）〜（６−１５）又は（２ａ）を用いても良い。
【００６６】
【化６−１−１２】
0005789335.tif 000016
【００６７】
【化６−１３−１５】
0005789335.tif 000017
【００６８】
【化２ａ】
0005789335.tif 000018
【００６９】
前記スキーム１又は２に示す共重合反応等、前記式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドを合成するための共重合反応の反応条件は、特に限定されず、前述のとおり、公知の方法又はそれに準じても良い。具体的には、例えば、窒素等の不活性ガスの雰囲気下で、０〜５０℃の低温条件下若しくは１００〜２５０℃の高温条件下で、所定の反応時間で、各モノマー成分を開環重合させればよい。また、必要に応じ、オートクレーブ等を用いて加圧条件下で反応させても良い。反応溶媒は、特に限定されないが、例えば、ｎ−ブタン、イソブタン、ｎ−ペンタン、シクロペンタン、工業用ヘキサン、ｎ−ヘキサン、イソヘキサン、シクロヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、イソオクタン等の低極性溶媒が挙げられる。また、必要に応じて重合触媒を用いることが好ましい。前記共重合反応の反応条件は、例えば、特開２００６−０７７０３９号公報に記載の反応条件と同様又はそれに準じても良い。同公報に記載の方法では、成分Ａ：有機アルミニウム化合物と、成分Ｂ：アルカリ金属のアルコキシド又はアルカリ金属水酸化物のいずれか一方、とを含む重合触媒を用いた共重合により、収率良くポリアルキレンオキサイドを合成することができる。
【００７０】
また、前記共重合反応により得られたポリアルキレンオキサイドは、必要に応じ、ＨＰＬＣ（高速液体クロマトグラフィー）、カラムクロマトグラフィー等の公知の手法で精製することにより純度を向上しても良い。
【００７１】
〔分散剤の用途〕
次に、本発明の分散剤の用途について説明する。
【００７２】
本発明の分散剤は、前述の通り、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドを含み、前記ポリアルキレンオキサイドは、側鎖にアリール基を有する副構造単位ａと側鎖にアリール基を有さない副構造単位ｂを含む。これにより、広範囲の分散質の分散剤として適用でき、優れた分散性を発揮する。これは、以下のメカニズムにより推測される。すなわち、前記側鎖にアリール基を有する副構造単位ａにおいては、前記アリール基（芳香族環）は、電子が豊富なπ電子系を有している。したがって、前記副構造単位ａは、疎水性相互作用とは異なる芳香族環特有のπ−π相互作用により、分散媒中で、分散質表面のπ電子系と相互作用する効果を発揮する。これにより、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドは、広範囲の有機粒子及び無機粒子と非共有結合的に分子間相互作用をする。そして、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドは、側鎖に芳香族環を複数有することにより、分散質表面に多点吸着できるため、一旦吸着すると離れにくい。一方、側鎖にアリール基を有さない副構造単位ｂは、分散媒に対して親和性の高い組成を適宜選択することで、分散質表面に分散媒に親和性の高い層を形成して、分散性を発揮する。さらに、前記化学式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドは、副構造単位ｂが、分散質表面に嵩高い親分散媒性のポリマー層を構築し、その立体障害によって、分散質の再凝集を抑制する効果を発揮する。具体的には、例えば、前記ポリアルキレンオキサイドの側鎖における芳香族環のπ電子と、有機微粒子である有機顔料又は無機微粒子であるナノカーボンにおける芳香族環のπ電子とが、π−π相互作用により吸着し、前記有機顔料又はナノカーボンの表面に前記ポリアルキレンオキサイドの層を形成する。これにより、前記有機顔料又はナノカーボンが凝集することを抑制し、分散媒中に均一に分散するものと推測される。但し、芳香族環は、前述の効果意外にも、疎水性相互作用や、π電子系と金属間で相互作用することが知られており、芳香族環を持たない分散質に対しても有効であり、これらのメカニズムは、効果の一例であり、本発明は、これにより限定されない。また、本発明の分散剤は、容易に親媒性を調整できる副構造単位ｂを含むので、適宜、副構造単位ｂの組成を選択することにより、広範囲の溶媒に適用可能である。より具体的には、例えば、前記化学式（１）の構造単位中における前記副構造単位ｂの比率（組成）を調整することにより、親媒性を調整できる。また、前記副構造単位ｂは、原料のモノマーによって親水性が相対的に異なると考えられ、例えば、エチレンオキシド＞プロピレンオキシド＞ドデシルグリシジルエーテルの順に相対的に親水性が高いと推測される。したがって、前記副構造単位ｂ中における前記モノマーの比率（組成）を調整することによっても、前記化学式（１）で表されるポリアルキレンオキサイドの親媒性を調整できる。特に、本発明の分散剤は、例えば、分散媒が水である場合に好適に適用可能である。
【００７３】
さらに、前記副構造単位ａが有する芳香環は、極性基やアルキル鎖等の疎水基とは異なり、特異的なπ−π相互作用で分散質に吸着しているため、非常に外的要因による阻害を受けにくい。また、前記副構造単位ｂにおけるＬ２−Ｏも、ノニオン性の親水基であるため、極性基や添加剤の影響を受け難い構造である。このことにより、前記化学式（１）の構造単位中に、分散性と無関係な置換基等が含まれていても、分散性に対する影響を受けにくいと推測される。ただし、この推測も、一例であり、本発明を限定しない。
【００７４】
本発明の分散剤は、前記分散質と他の物質との混合物に対しても、優れた分散性を発揮する。一般的に、カルボキシル基等の極性基を有する両性界面活性剤等の従来の分散剤では、無機塩等の混合物を添加した場合、前記添加によるｐＨの変化、イオン濃度の変化により分散性能を失い、分散剤そのものが凝集するという問題が生じる。これに対し、本発明の前記分散剤では、前記添加剤の影響を受けることなく、優れた分散性を発揮する。具体的には、例えば、前記分散剤は、前記ＣＮＴと無機塩等のイオン性添加剤との混合物に対しても優れた分散性を発揮する。
【００７５】
＜分散質＞
前記分散質としては、特に制限されないが、例えば、無機粒子、有機粒子、有機繊維等が挙げられる。これらは、自家調製してもよいし、市販のものを用いても良い。
【００７６】
（無機粒子）
前記無機粒子としては、特に制限されず、例えば、カーボン、シリカ（酸化ケイ素）、金属粒子、金属ナノ粒子、無機塩等が挙げられる。尚、本発明において、前記無機粒子とは、例えば、有機官能基により表面修飾されたものも含む。有機官能基により表面修飾された無機粒子とは、例えば、有機官能基により表面修飾されたＣＮＴ（カーボンナノチューブ）、有機官能基により表面修飾されたシリカ等が挙げられる。また、本発明において、金属粒子とは、金属の単体、合金等の粒子に限定されず、後述するように、金属化合物（例えば、金属酸化物）の粒子も含む。
【００７７】
前記カーボンとしては、黒鉛、カーボン粒子、カーボンファイバー、ナノカーボン等が挙げられる。前記黒鉛としては、鱗片状黒鉛、親水処理した黒鉛、アモルファスカーボンで表面コートされた黒鉛等が挙げられる。前記ナノカーボンとしては、単層カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、二層ＣＮＴ，多層ＣＮＴ，カップスタック型ＣＮＴ等のＣＮＴ、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェレンブラック、酸化処理したカーボンブラック、中空カーボン等のカーボンブラック（ＣＢ）、カーボンナノコイル（ＣＮＣ）、カーボンナノホーン（ＣＮＨ）、フラーレン、グラフェン等が挙げられ、好ましくは、ＣＮＦまたはＣＮＴである。前記ＣＮＦとしては、特に制限されず、例えば、触媒化学気層析出法等、どのような製造方法で製造されたものであっても適用可能である。前記ＣＮＴとしては、特に制限されず、アーク放電法、ＣＶＤ（化学気相成長）法、レーザーアブレーション法等、どのような製造方法で製造されたものであっても適用可能である。また、前記ＣＮＴとして、例えば、単層カーボンナノチューブ、二層構造のカーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、カップスタック型カーボンナノチューブ等、どのような構造であっても適用可能である。前記ＣＢとしては、特に制限されず、例えば、市販のファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、酸化処理したカーボンブラック、中空カーボン等が挙げられる。前記ＣＮＣとしては、特に制限されず、例えば、アセチレンの触媒活性化熱分解法等、どのような製造方法で製造された物であっても適用可能である。前記黒鉛としては、特に制限されず、例えば、鱗片状黒鉛、親水処理利した鱗片状黒鉛等が挙げられる。
【００７８】
前記シリカとしては、コロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、表面修飾したシリカ等が挙げられる。前記金属粒子としては、金、銀、銅、白金、ニッケル、パラジウム、スズ、鉄、クロム、コバルト、モリブデン、マンガン等が挙げられる。前記金属粒子は、金属酸化物粒子、金属酸化物半導体粒子、無機顔料等であってもよい。前記金属酸化物粒子としては、酸化スズ、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム、酸化鉄等が挙げられる。前記金属酸化物半導体粒子としては、酸化インジウム−酸化ガリウム−酸化亜鉛（ＩＧＺＯ）、酸化インジウム−酸化亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛−酸化スズ（ＺＴＯ）等が挙げられる。前記無機顔料としては、酸化チタン（チタニア）、オーカ（酸化鉄）等の着色顔料、リンモリブデン酸アルミニウム、トリボリリン酸アルミニウム等の防錆顔料等が挙げられる。前記金属ナノ粒子としては、前記金属粒子の微粒子、前記金属酸化物の微粒子、前記金属酸化物半導体の微粒子等が挙げられる。前記無機塩としては、炭酸カルシウム等が挙げられる。
【００７９】
（有機粒子）
前記有機粒子としては、例えば、有機顔料、樹脂粒子等が挙げられる。前記有機顔料としては、アゾメチン等のアゾ顔料、イソインドリノン、イソインドリン、アントラキノン、アントロン、キサンテン、ジケトピロロピロール、ペリレン、ペリノン、キナクリドン、インジゴイド、ジオキサジン、フタロシアニン（フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン等）等の多環顔料等が挙げられる。前記樹脂粒子としては、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート(ＰＥＴ)樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリフッ化ビニリデン等が挙げられる。
【００８０】
（有機繊維）
前記有機繊維としては、ＰＥＴ、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＭＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリトリメチレンナフタレート（ＰＴＭＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）等のポリエステル繊維、セルロース繊維等が挙げられる。
【００８１】
＜分散媒＞
本発明で使用できる分散媒としては、水、芳香族炭化水素系溶剤、炭化水素系溶剤、ハロゲン化炭化水素系溶剤、エーテル系溶剤、ケトン系溶剤、エステル系溶剤、グリコールエーテル系溶剤、酢酸エステル系溶剤、ジアルキルエーテル系溶剤、アルコール系溶剤、グリコール系溶剤、グリコール系溶剤、ニトリル系溶剤、カーボネート系溶剤等が挙げられる。前記芳香族炭化水素系溶剤としては、トルエン、キシレン等が挙げられる。前記炭化水素系溶剤としては、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、シクロヘキサン等が挙げられる。前記ハロゲン化炭化水素系溶剤としては、塩化メチレン、クロロホルム、ジクロロエタン、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、ハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）等が挙げられる。前記エーテル系溶剤としては、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジブチルエーテル、ブチルエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、ターピニルメチルエーテル、ジヒドロターピニルメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル（ジグライム）、ジオキサン、テトラヒドロフラン、１，３−ジオキソラン等が挙げられる。前記ケトン系溶剤としては、アセトン、メチルエチルケトン、メチルプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルｎ−ブチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジプロピルケトン、ジイソブチルケトン、メチルペンチルケトン、アセトフェノン、アセトニルアセトン、シクロヘキサノン、メチルシクロヘキサノン、２−（１−シクロヘキセニル）シクロヘキサノン、イソホロン等が挙げられる。前記エステル系溶剤としては、ギ酸エチル、ギ酸ｎ−プロピル、ギ酸イソプロピル、ギ酸ｎ−ブチル、ギ酸イソブチル、ギ酸ｓｅｃ−ブチル、ギ酸ｔｅｒｔ−ブチル、ギ酸ペンチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ−ブチル、酢酸イソブチル、酢酸ｓｅｃ−ブチル、酢酸ｔｅｒｔ−ブチル、酢酸（イソ）ペンチル、酢酸３−メトキシブチル、酢酸ｓｅｃ−ヘキシル、酢酸２−エチルブチル、酢酸２−エチルヘキシル、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、プロピオン酸ブチル、プロピオン酸（イソ）ヘキシル、モノクロロ酢酸メチル、モノクロロ酢酸エチル、モノクロロ酢酸ブチル、アセト酢酸メチル、アセト酢酸エチル、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン等が挙げられる。前記グリコールエーテル系溶剤としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノ（イソ）プロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、プロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチ���ングリコールモノｎ−プロピルエーテル、トリエチレングリコールモノｎ−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−プロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノｎ−ブチルエーテル等が挙げられる。前記酢酸エステル系溶剤としては、前記グリコールエーテル系溶剤及びそれらモノエーテル類等が挙げられる。前記ジアルキルエーテル系溶剤としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールメチルイソブチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。前記アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔ−ブチルアルコール、ヘプタノール、ｎ−アミルアルコール、ｓｅｃ−アミルアルコール、ｎ−ヘキシルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、フルフリルアルコール、アリルアルコール、エチレンクロロヒドリン、オクチルドデカノール、１−エチル−１−プロパノール、２−メチル−１−ブタノール、イソアミルアルコール、ｔ−アミルアルコール、ｓｅｃ−イソアミルアルコール、ネオアミルアルコール、ヘキシルアルコール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、ヘプチルアルコール、ｎ−オクチルアルコール、２−エチルヘキシルアルコール、ノニルアルコール、デシルアルコール、ウンデシルアルコール、ラウリルアルコール、シクロペンタノール、シクロヘキサノール、ベンジルアルコール、α−テルピネオール、ターピネオールＣ、Ｌ−α−ターピネオール、ジヒドロターピネオール、ターピニルオキシエタノール、ジヒドロターピニルオキシエタノール、シクロヘキサノール、３−メトキシブタノール、ジアセトンアルコール、１，４−ブタンジオール、オクタンジオール等が挙げられる。前記グリコール系溶剤としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブチレングリコール、へキシレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等が挙げられる。前記アミン系溶剤としては、トリエチルアミン、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）等が挙げられる。前記ニトリル系溶剤としては、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジシアノメタン等が挙げられる。前記カーボネート系溶剤としては、ジエチルカーボネート、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる。また、本発明で使用できる分散媒は、反応性基を有していてもよく、（メタ）アクリル酸類、（メタ）アクリル酸エステル類、ビニルエステル類、ビニルエーテル類、アリルエステル類、アリルエーテル類等のエチレン系不飽和単量体類やオリゴマー類、アルキレンオキサイド、グリシジルエーテル類等のエポキシ系単量体類やオリゴマー類、イソシアネートやポリイソシアネート等のイソシアネート系単量体類やオリゴマー類等が挙げられる。さらに、本発明で使用できる分散媒としては、これらに限定されず、各種樹脂類、オリゴマー類やその単量体類も特に制限なく使用でき、具体的には、アクリル樹脂、ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリオール樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。また、ポリエーテル樹脂の具体例としては、本発明の分散剤も挙げられる。すなわち、本発明の分散剤が、分散媒を兼ねていても良い。なお、前記分散媒は、単独で用いても良いし、複数種類併用しても良い。
【００８２】
［II．分散組成物］
次に、本発明の分散組成物について説明する。前記分散組成物は、前記分散剤と、前記分散質とを含み、任意成分として、さらに、前記分散媒を含んでいても良い。
【００８３】
＜添加剤＞
本発明の分散組成物は、任意成分として、さらに、必要に応じて添加剤を含んでも良い。具体的には、例えば、本発明の分散組成物は、公知の浸透剤、湿潤剤、消泡剤、増粘剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤等を、分散性を損なわない範囲で、添加剤として含んでも良い。前記浸透剤（潤滑浸透剤）としては、特に限定されず、例えば、界面活性剤が挙げられる。前記界面活性剤は、特に限定されず、例えば、アニオン系界面活性剤（具体例として、花王株式会社の製品名「ペレックスＯＴ−Ｐ」等）、弱カチオン性ノニオン系界面活性剤（具体例として、花王株式会社の製品名「アミート３２０」等）、アミノ酸系の界面活性剤（具体例として、旭化成ケミカルズ株式会社の製品名「ペリセアＬ−３０」等）が挙げられる。また、本発明の分散組成物は、例えば、有機酸、無機酸、有機塩基、無機塩基またはそれらの塩等のイオン性添加剤を添加剤として含んでも良い。
【００８４】
＜配合量＞
前記分散組成物中の前記分散剤の配合量（重量％）は、特に制限されず、適宜調整可能である。なお、本発明において、前記分散組成物中の前記分散剤の配合量（重量％）は、前記分散組成物中における前記化学式（１）のポリアルキレンオキサイドの配合量（重量％）をいう。前記分散剤の配合量（重量％）は、分散質の種類及び前記分散組成物の用途等によっても大きく異なる。前記分散剤の配合量（重量％）は、前記分散質がカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）である水系分散組成物の場合、前記分散組成物に対し、例えば、０を超える値であり、好ましくは１×１０−５重量％〜３０重量％であり、より好ましくは、１×１０−３重量％〜２０重量％であり、さらに好ましくは、０．１〜１０重量％であり、さらに好ましくは、０．５〜５重量％である。例えば、前記化学式（１）のポリアルキレンオキサイドは、他の分散剤と併用することで、きわめて低濃度（低い配合量）でも分散効果を発揮することが可能である。その場合、例えば、前記他の分散剤のみでは分散効果を発揮しない場合でも、前記化学式（１）のポリアルキレンオキサイドを前記他の分散剤と併用することで、分散効果を発揮することができる。
【００８５】
前記分散剤と前記分散質との配合割合（分散剤／分散質）は、特に制限されず、適宜調整可能である。前記分散剤と前記分散質との配合割合（分散剤／分散質）は、分散質の種類及び前記分散組成物の用途等によっても大きく異なる。前記分散剤と前記分散質との配合割合（分散剤／分散質）は、前記分散質がカーボンナノファイバー（ＣＮＦ）である水系分散組成物の場合、例えば、０．０００１〜２０であり、好ましくは、０．０１〜１０であり、より好ましくは、０．１〜５であり、さらに好ましくは、０．２〜２である。
【００８６】
次に、本発明の分散組成物の調製方法について説明する。前記調製方法は、特に制限されず、公知の分散方法で実施しても良い。具体的には、例えば、分散媒中に、分散剤及び分散質を混合し、必要に応じて、加熱、撹拌を行い、分散組成物を調製する。前記撹拌方法として、公知の技術を用いても良く、具体的には、例えば、超音波照射、高圧混合、ホモミキサー、ホモジナイザー、ビーズミル、ボールミル、ロールミル等が挙げられ、これらの公知技術を組み合わせて行っても良い。
【００８７】
本発明の分散組成物は、特に制限されないが、例えば、ハイブリッド材料、表面保護材、導電性ペースト、導電性インク、センサー、精密分析素子、光メモリ、液晶表示素子、ナノ磁石、熱伝媒体、燃料電池用高機能触媒、有機太陽電池、ナノガラスデバイス、研磨剤、ドラッグキャリヤー、環境触媒、塗料、印刷インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ、光学薄膜、粘着剤、反射防止膜、ハードコート膜等の分野で使用できる。
【実施例】
【００８８】
以下に本発明の実施例及び比較例について説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではない。また、以下において、配合量を示す「部」は、重量部を示し、「％」は、「重量％」を示す。
【００８９】
［ポリアルキレンオキサイドの重量平均分子量（Ｍｗ）］
後述の実施例及び比較例により合成された各重合物の重量平均分子量（Ｍｗ）の測定は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により、下記装置を用いて、下記測定条件下で行った。尚、下記の通り、実施例１−１〜１−３及び１−７及び比較例１−４については、溶離液をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）とし、比較例１−５〜１−６については、蒸留水とした。また、実施例１−１〜１−３及び比較例１−４〜１−６については、ポリエチレンオキサイドを換算標準とし、実施例１−７については、ポリスチレンを換算標準とした。
装置：製品名「ＬＣ−１０ＡＤ（島津製作所製）」
検出器：示唆屈折率検出器（ＲＩＤ）
カラム（溶離液がＴＨＦの場合）：製品名「ＳＨＯＤＥＸ  ＫＦ−８０４（昭和電工株式会社製）」
カラム（溶離液が蒸留水の場合）：製品名「Ａｓａｈｉｐａｋ  ＧＳ−７１０（旭化成工業株式会社製）」
測定温度：３０℃
溶離液：ＴＨＦ若しくは蒸留水
流速：１．０ｍｌ／ｍｉｎ
サンプル濃度：０．２ｗｔ％（ＴＨＦ若しくは蒸留水）
サンプル注入量：１００μｌ
換算標準：ポリエチレンオキサイド若しくはポリスチレン
【００９０】
［ポリアルキレンオキサイドの共重合比率］
後述の実施例及び比較例により合成された各重合物の共重合比率の測定は、１Ｈ−ＮＭＲにより、下記測定条件下で行った。
＜測定条件＞
機器：製品名「ＪＮＭ−ＡＬ４００（日本電子社製）」
観測核：１Ｈ
観測範囲：７９９２．０１Ｈｚ
データポイント数：３２７６８  
パルス幅：５．８０μｓｅｃ
待ち時間：５０．００μｓｅｃ
積算回数：５１２
測定温度：２５℃
測定溶媒：重水素化クロロホルム
試料濃度：０．０１ｇ／ｍｌ
【００９１】
［実施例１−１（分散剤１の合成）］
下記表２の「分散剤１」に示す共重合比（モル比）でモノマーを共重合させ、白色固体の重合物（分散剤１）を得た。前記共重合は、攪拌機付き耐圧容器（オートクレーブ）内において、窒素雰囲気下で、溶媒（ｎ−ヘキサン）及び重合触媒を用い、室温（２０〜２５℃）条件下で行った。前記重合触媒及び前記以外の反応条件は、特開２００６−０７７０３９号公報の実施例に準じた。
【００９２】
［実施例１−２（分散剤２の合成）］
モノマーの共重合比を、下記表２における「分散剤２」の共重合比（モル比）としたこと以外は、実施例１−１と同様にして、白色固体の重合物（分散剤２）を得た。
【００９３】
［実施例１−３（分散剤３の合成）］
モノマーの共重合比を、下記表２における「分散剤３」の共重合比（モル比）としたこと以外は、実施例１−１と同様にして、微黄色粘稠固体の重合物（分散剤３）を得た。
【００９４】
［比較例１−４（分散剤４の合成）］
モノマーの共重合比を、下記表２における「分散剤４」の共重合比（モル比）としたこと以外は、実施例１−１と同様にして、白色固体の重合物（分散剤４）を得た。
【００９５】
［比較例１−５（分散剤５の合成）］
モノマーの共重合比を、下記表２における「分散剤５」の共重合比（モル比）としたこと以外は、実施例１−１と同様にして、白色固体の重合物（分散剤５）を得た。
【００９６】
［比較例１−６（分散剤６の合成）］
モノマーの共重合比を、下記表２における「分散剤６」の共重合比（モル比）としたこと以外は、実施例１−１と同様にして、白色固体の重合物（分散剤６）を得た。
【００９７】
［実施例１−７（分散剤７の合成）］
モノマーの共重合比を、下記表２における「分散剤７」の共重合比（モル比）としたこと以外は、実施例１−１と同様にして、白色固体の重合物（分散剤７）を得た。
【００９８】
得られた各重合物（分散剤１〜７）について、ＧＰＣにより重量平均分子量を確認した。その結果を下記表２に示す。
【００９９】
また、前記得られた各重合物（分散剤１〜７）について、１Ｈ−ＮＭＲにより共重合率を確認した。これらの中で、実施例１−１（分散剤１）、１−２（分散剤２）、１−３（分散剤３）、及び１−７（分散剤７）における測定結果を、それぞれ、図１〜図４に示す。
【０１００】
【表２】
0005789335.tif 000019
【０１０１】
実施例１−１〜１−３により得られた各分散剤１〜３の構造を下記化学式（Ｅ１）〜（Ｅ３）に示す。
【化Ｅ１−３】
0005789335.tif 000020
【０１０２】
比較例１−４〜１−６により得られた各分散剤４〜６の構造を下記化学式（Ｅ４）〜（Ｅ６）に示す。
【化Ｅ４−６】
0005789335.tif 000021
【０１０３】
実施例１−７により得られた分散剤７の構造を下記化学式（Ｅ７）に示す。
【化Ｅ７】
0005789335.tif 000022
【０１０４】
［実施例２．ＣＮＦ分散組成物の調製１］
表３における、分散組成物の成分を混合し、室温にてホモミキサー（「ＴＫホモミキサーＨＶ−Ｍ（特殊機化製）」を用いて１００００ｒｐｍで３０分間撹拌し、実施例２−１〜２−３及び比較例２−４の分散組成物を得た。
【０１０５】
〔分散安定性評価〕
実施例２−１〜２−３及び比較例２−４の分散組成物について、調製してから１週間、室温で静置した。そして、調製してから１週間後の各分散組成物の分散安定性評価を目視により行った。前記目視評価の基準は、下記の基準による。
【０１０６】
目視評価  評価基準
ＡＡ：分離せず、均一であった
Ａ  ：分離はなかったが、凝集、沈殿物がわずかに見られた
Ａ−：透明層が僅かに発生し、凝集、沈殿物が見られた
Ｂ  ：分離し、透明層が大きく発生した
Ｃ  ：完全に分離沈降した
【０１０７】
実施例２−１〜２−３及び比較例２−４の分散組成及び評価結果を表３に示す。
【０１０８】
【表３】
0005789335.tif 000023
【０１０９】
表３に示すように、側鎖にアリール基を含むポリエチレンオキサイドを分散剤として用いた実施例２−１〜２−３では、ＣＮＦに対し、非常に優れた分散安定性を示す結果となった。これに対し、側鎖にアリール基を含まないポリアルキレンオキサイドでは、本発明の前記分散剤に対し、ＣＮＦの分散性が大きく劣る結果となった。
【０１１０】
［実施例３．ＣＮＴ分散組成物の調製２］
表４における、分散組成物の成分を混合し、室温にてホモミキサー（「ＴＫホモミキサーＨＶ−Ｍ（特殊機化の製品名）」を用いて１００００ｒｐｍで３０分間撹拌し、実施例３−１〜３−２及び比較例３−３の分散組成物を得た。
〔分散安定性評価〕
実施例３−１〜３−２及び比較例３−３の分散組成物について、
（１）水で２倍に希釈した場合の調製直後の状態、
（２）水で１０倍に希釈した場合の調製直後の状態、
（３）及び調製してから１か月後の状態
の３つの状態に分けて、各分散組成物の分散安定性評価を目視により行った。前記（１）〜（２）に示すように、調製直後の前記組成物の評価については、分散媒である水で希釈させることにより行った。評価基準は、実施例２と同様である。
【０１１１】
実施例３−１〜３−２及び比較例３−３の分散組成及び評価結果を表４に示す。
【０１１２】
【表４】
0005789335.tif 000024
【０１１３】
表４に示すように、側鎖にアリール基を含むポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた実施例３−１〜３−２では、調製直後の分散組成物を分散媒で１０倍に希釈しても優れた分散安定性を示すことがわかった。この結果は、本発明の分散組成物が、例えば、成形等に供する場合等に合せて、適宜希釈して前記分散組成物の粘度を調整可能であることを示唆する。また、前記実施例３−１〜３−２では、調製してから３０日後の状態であっても、ＣＮＴに対し、長期にわたり、非常に優れた分散安定性を示すことがわかった。特に、前記ポリアルキレンオキサイドの重量平均分子量が３３，０５４である分散剤３に対して、前記重量平均分子量が８８，４２２である分散剤１の方が、より優れた分散安定性を示す結果となった。これに対し、側鎖にアリール基を含まないポリアルキレンオキサイドでは、本発明の前記分散剤に対し、ＣＮＴの分散性が大きく劣る結果となった。
【０１１４】
［実施例４．ＣＮＴ分散組成物の調製３］
表５における、分散組成物の成分を混合し、室温にてホモミキサー（「ＴＫホモミキサーＨＶ−Ｍ（特殊機化の製品名）」を用いて３０００〜５０００ｒｐｍで３０分間撹拌した。その後、前記撹拌した溶液を分散機（ダイノミル  ＫＤＬ−Ｓｐｅｃｉａｌ型  スライドリングシール方式（株式会社シンマルエンタープライゼスの製品名）、ＡＩＭＥＸ  ビーズ  Ｎｏ．１５１０（ソーダ系）０．５〜０．８ｍｍ（ＡＩＭＥＸ株式会社の製品名））を用いて、５Ｌ／ｈｒの流速で４回処理することにより、実施例４−１〜４−１３のＣＮＴ分散組成物を得た。
【０１１５】
実施例及び比較例の前記ＣＮＴ分散組成物について、（ａ）分散安定性評価、（ｂ）密着性評価（ｃ）表面抵抗値評価を実施した。前記ＣＮＴ分散組成物の分散性が良好であれば、表面抵抗値が低い値になり、密着性が十分に優れたものが得られる。
【０１１６】
〔分散安定性評価〕
実施例４−１〜４−１３の分散組成物について、調製してから１週間、室温で静置した。そして、調製してから１週間後の各分散組成物の分散安定性評価を目視により行った。前記目視評価は、実施例２と同様である。
【０１１７】
〔密着性評価〕
前記ＣＮＴ分散組成物を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム（「商品名  テイジンマットフィルム  ＰＳ」（テイジンデュポンフィルム株式会社製）上にアプリケーター（「ベーカー式アプリケーター（安田精機の製品名）」を用いて塗布し、コーティング膜を作成した。次に、前記ＰＥＴフィルム（基材）に対するＣＮＴの密着性を評価するために、前記コーティング膜に、養生テープ（「商品名床養生テープ「Ｎｏ．３９５」｛桜色｝（日東電工株式会社の製品名）」を貼り付け、テープの上を指で１０回押しながら往復させた後、引きはがした。前記引きはがしたテープの状態を目視で評価した。
【０１１８】
目視評価  評価基準
Ａ  ：ＣＮＴが、テープ側に薄く取れた又は付着しなかった
Ｂ  ：ＣＮＴが、テープ側の一部に濃く取れた
Ｃ  ：ＣＮＴが、テープ側の全面に濃く付着した
【０１１９】
〔表面抵抗値評価〕
前記コーティング膜の表面抵抗値の測定は、ＭＵＬＵＴＩＴＥＳＴＥＲ  Ｆ−８０  ＴＲ−Ｄ（三和電気機器株式会社の製品名）を用いて行った。
【０１２０】
実施例４−１〜４−１３の分散組成及び各評価結果を表５に示す。
【０１２１】
【表５】
0005789335.tif 000025
【０１２２】
実施例４−１０〜４−１３では、潤滑浸透剤を添加剤として用いている。これら実施例４−１０〜４−１３の分散剤は、ポリエチレンオキサイド骨格を有したノニオン性高分子界面活性剤であり、添加剤共存下でも分散性が損なわれていない。
【０１２３】
一般的に、分散剤を含む組成物において、分散性に影響する要因は、主に添加剤の極性である。前記実施例４−１０〜４−１３の潤滑浸透剤（添加剤）３種は、それぞれ、アニオン系（ペレックスＯＴ−Ｐ）、弱カチオン性ノニオン系（アミート３２０）、アミノ酸系（ペリセア）で、極性等が異なっている。極性基を持たないノニオン性界面活性剤が、添加剤のイオン性やｐＨ等の使用条件の影響を受け難いことは、例えば、特開２００１−３５４８４７号公報に記載されているように、一般的に知られている特徴であるが、このように本実施例では、前記分散剤を使用した組成物中に、前記添加剤を添加しても、分散性に影響しない。
【０１２４】
また、表５に示す通り、側鎖にアリール基を含むポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた実施例４−１〜４−１０では、ＣＮＴに対し、非常に優れた分散安定性を示す結果となった。また、本発明の分散組成物をＰＥＴフィルム（基材）に対して塗布した場合におけるＣＮＴの密着性も良好な結果を得た。さらに、実施例４−１〜４−９について、前記コーティング膜の表面抵抗値も低く、良好な結果を得た。
【０１２５】
［実施例５．ＰＥＴ繊維分散組成物の調製］
前記ＰＥＴ繊維分散組成物の調製に先立ち、ＰＥＴ繊維プレ分散液を調製した。すなわち、まず、ＰＥＴ繊維（「ＥＰ０４３ｘ５（（株）クラレ製）」）２００ｇに４０℃の温水１５５８ｇを加え、４０℃にて３時間撹拌した。次に前記撹拌した水溶液を濾紙（「濾紙Ｎｏ．２  φ１２５ｍｍ（（株）アドバンデック製）」）で濾過し、さらに、濾紙上にて蒸留水３００ｍＬで洗い流した。次に、前記濾過したＰＥＴ繊維を送風乾燥機（熱風循環式恒温器（（株）鵬製作所社製））を用いて、２０℃で９６時間乾燥した。これにより、ＰＥＴ繊維（表６におけるＰＥＴ）を得た。
【０１２６】
表６における、分散組成物の成分を混合し、室温にてプロペラ型攪拌機（「ＭＡＺＥＲＡ  ＮＺ−１１００（ＥＹＥＲＡの製品名）」３００ｒｐｍで２時間撹拌し、実施例５−１及び比較例５−２〜５−３のＰＥＴ繊維分散組成物を得た。
【０１２７】
実施例及び比較例の前記ＰＥＴ繊維分散組成物について、
（１）調製直後の状態、及び
（２）調製してから５日後の状態
の２つの状態に分けて、各分散組成物の分散安定性評価を目視により行った。
【０１２８】
目視評価  評価基準
ＡＡ：完全に分散していた
Ａ  ：繊維の束がなくなっていたが、濃淡が見られた
Ｂ  ：繊維の束が見られた
Ｃ  ：繊維の束がほぐれていなかった
【０１２９】
実施例５−１及び比較例５−２〜５−３の分散組成及び評価結果を表６に示す。
【０１３０】
【表６】
0005789335.tif 000026
【０１３１】
表６に示すように、側鎖にアリール基を含むポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた実施例５−１では、ＰＥＴ繊維に対し、非常に優れた分散安定性を示す結果となった。これに対し、側鎖にアリール基を含まないポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた比較例５−２及び分散剤を用いなかった５−３では、本発明の前記分散剤に対し、ＰＥＴ繊維の分散性が大きく劣る結果となった。
【０１３２】
［実施例６．シリカ分散組成物の調製］
表７における、分散組成物の成分を混合し、室温にて振盪機（「ＬＡＢＯ  ｓｔｉｒｒｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＬＲ−４１Ｃ（ヤマト科学株式会社の製品名）」を用いて１２時間撹拌し、実施例６−１〜６−３及び比較例６−４〜６−９のシリカ分散組成物を得た。
【０１３３】
〔分散安定性評価〕
実施例６−１〜６−３及び比較例６−４〜６−９の分散組成物について、調製してから１週間、室温で静置した。そして、調製してから１週間後の各分散組成物の分散安定性評価を目視により行った。前記目視評価の基準は、実施例２と同様である。
【０１３４】
実施例６−１〜６−３及び比較例６−４〜６−９の分散組成及び評価結果を表７に示す。
【０１３５】
【表７】
0005789335.tif 000027
【０１３６】
表７に示すように、側鎖にアリール基を含むポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた実施例６−１〜６−３では、前記シリカに対し、非常に優れた分散安定性を示す結果となった。これに対し、側鎖にアリール基を含まないポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた比較例６−４〜６−９では、本発明の前記分散剤に対し、前記シリカの分散性が大きく劣る結果となった。また、前記実施例６−１〜６−３の分散組成物を、ＰＥＴフィルムを基材としてコーティングしたところ、前記コーティング膜は、良好なフィルム形状を維持し、特に実施例６−３のコーティング膜では、弾力性のある良好なフィルムを得た。
【０１３７】
［実施例７．顔料分散組成物の調製］
表８における、分散組成物の成分を混合し、室温にて振盪機（「ＬＡＢＯ  ｓｔｉｒｒｅｒ  Ｍｏｄｅｌ  ＬＲ−４１Ｃ（ヤマト科学株式会社の製品名）」を用いて１２時間撹拌し、実施例７−１及び比較例７−２の顔料分散組成物を得た。
【０１３８】
〔分散安定性評価〕
実施例７−１〜７−２及び比較例７−３〜７−４の分散組成物について、調製してから１週間、室温で静置した。そして、前記分散組成物全量を濾紙（「濾紙Ｎｏ．２  φ９０ｍｍ（株式会社アドバンテックの製品名）」で濾過し、濾紙上の凝集物を目視により確認した。前記目視評価の基準は、下記の基準による。
【０１３９】
○  ：凝集物（ツブ）が全くなかった
×  ：凝集物（ツブ）が見られた
【０１４０】
【表８】
0005789335.tif 000028
【０１４１】
表８に示すように、側鎖にアリール基を含むポリアルキレンオキサイドを分散剤として用いた実施例７−１〜７−２では、顔料に対し、非常に優れた分散安定性を示す結果となった。これに対し、側鎖にアリール基を含まないポリアルキレンオキサイドでは、本発明の前記分散剤に対し、顔料の分散性が大きく劣る結果となった。
【０１４２】
以上、実施例において説明したとおり、フェニルグリシジルエーテル又はＮ−グリシジルフタルイミドを共重合したポリアルキレンオキサイドである分散剤１〜３及び７（実施例）が、分散剤として有用であることが確認された。分散剤１〜３及び７は、フェニルグリシジルエーテル又はＮ−グリシジルフタルイミドを共重合させた部分（副構造単位ａ）が分散質への吸着性能を発揮し、エチレンオキサイドを共重合させた部分（副構造単位ｂ）が分散媒である水への親分散媒性を発揮することで、分散効果を発揮したと推測される。また、分散剤３では、ＥＯ（エチレンオキサイド）の共重合比を５１モル％まで減らし、ＥＯよりも相対的に疎水性が高いＰＯ（プロピレンオキサイド）を３９．２モル％まで増やしても、水中で良好な分散性を示した。一方、芳香族基を有する構造単位（副構造単位ａ）を含まない分散剤４〜６（比較例）は、分散剤１〜３及び７（実施例）に対し、分散性が劣っていた。
【産業上の利用可能性】
【０１４３】
以上、説明したとおり、本発明の分散剤は、ＣＮＴ等のナノカーボンの分散剤として優れた分散性を発揮できる。また、本発明の分散剤は、ＣＮＴ等のナノカーボンに限定されず、例えば、無機微粒子、有機ポリマー等の分散質にも適用でき、優れた分散性を発揮できる。このため、本発明の分散剤は、広範な技術分野に適用可能であり、例えば、ハイブリッド材料、表面保護材、導電性ペースト、導電性インク、センサー、精密分析素子、光メモリ、液晶表示素子、ナノ磁石、熱伝媒体、燃料電池用高機能触媒、有機太陽電池、ナノガラスデバイス、研磨剤、ドラッグキャリヤー、環境触媒、塗料、印刷インキ、インクジェット用インキ、カラーフィルター用レジスト、筆記具用インキ、光学薄膜、粘着剤、反射防止膜、ハードコート膜等の分野で使用できる。
【要約】      （修正有）【課題】ＣＮＴ等のナノカーボンに対する分散性に優れた分散剤及び分散組成物の提供。【解決手段】下記式（１）の構造単位を有するポリアルキレンオキサイドを含む分散剤と分散質とを含む分散組成物。0005789335.tif 000032[Ｌ１およびＬ２は、置換基を有しても良い直鎖アルキレン基。Ｚは、Ｌ１とＡｒを結合する連結基。Ａｒは芳香族基。]【選択図】なし【図１】
0005789335.tif 000033
【図２】
0005789335.tif 000034
【図３】
0005789335.tif 000035
【図４】
0005789335.tif 000036