[发明专利]表面修饰纳米金刚石、纳米金刚石分散组合物、及表面修饰纳米金刚石的制造方法

说明书

本发明提供制造时的安全性优异、生产性优异的聚氧亚烷基链表面修饰纳米金刚石。本发明的表面修饰纳米金刚石包含纳米金刚石粒子、和对上述纳米金刚石粒子进行表面修饰的具有聚氧亚烷基链及硅原子的表面修饰基团。本发明的纳米金刚石分散组合物包含分散介质、和分散于上述分散介质中的上述表面修饰纳米金刚石。

技术领域

本发明涉及表面修饰纳米金刚石、纳米金刚石分散组合物、及表面修饰纳米金刚石的制造方法。更详细而言，本发明涉及表面修饰纳米金刚石、包含上述表面修饰纳米金刚石的纳米金刚石分散组合物、及上述表面修饰纳米金刚石的制造方法。本申请主张在2019年3月6日向日本提出申请的日本特愿2019-040189号的优先权，将其内容援引于此。

背景技术

已知纳米尺寸的微细物质具有在大尺寸状态下无法表现出的新特性。例如，纳米金刚石粒子(＝纳米尺寸的金刚石粒子)具有机械强度、高折射率、导热性、绝缘性、抗氧化性、促进树脂等的结晶化的作用等。然而，就纳米金刚石粒子而言，其表面原子的比例通常较大，因此，可在相邻粒子的表面原子间发生作用的范德华力的总和大，容易产生凝聚(aggregation)。除此以外，在纳米金刚石粒子的情况下，还会因相邻微晶的晶面间库仑相互作用而产生非常牢固地集合的所谓聚集(agglutination)的现象。因此，要使纳米金刚石粒子以初级粒子的状态分散于有机溶剂、树脂中是非常困难的。为此，已进行了通过对纳米金刚石粒子的表面进行修饰而对纳米金刚石粒子赋予分散性，从而抑制凝聚。

作为表面修饰纳米金刚石，已知有例如：表面修饰了聚乙二醇链的纳米金刚石(聚乙二醇链表面修饰纳米金刚石)。通过利用聚乙二醇链进行表面修饰，能够对纳米金刚石赋予两亲性等。

例如，在非专利文献1中公开了使表面具有羧基的纳米金刚石与亚硫酰氯反应而在纳米金刚石表面形成酰氯，进一步使具有聚乙二醇链的醇或胺进行反应，从而制造聚乙二醇链表面修饰纳米金刚石的方法。

另外，非专利文献1中公开了使纳米金刚石与2-溴异丁酰溴反应而向纳米金刚石表面导入溴基，进一步使聚乙二醇甲基醚甲基丙烯酸酯(PEGMA)进行反应/聚合，从而制造表面修饰有聚(PEGMA)的纳米金刚石的方法。

另外，非专利文献2中公开了向纳米金刚石表面导入特定的链转移剂，进一步使PEGMA进行反应/聚合，从而制造表面修饰有聚(PEGMA)的纳米金刚石的方法。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：Zhang,Xiaoyong et al.,Polymer,53,3178-3184:2012.

非专利文献2：Zhang,Xiaoyong et al.,Applied Surface Science 357,2147-2153:2015.

发明内容

发明所要解决的问题

然而，非专利文献1中公开的使用亚硫酰氯的反应伴随着危险性。另外，存在反应时间也变得长时间的倾向。另一方面，非专利文献1及2中公开的使用PEGMA的方法由于伴随着聚合反应，因而难以实现对反应的控制。这样一来，在通过现有的方法制造聚乙二醇链表面修饰纳米金刚石的情况下，存在具有危险性、生产性差的问题。

因此，本发明的目的在于提供制造时的安全性优异、生产性优异的聚氧亚烷基链表面修饰纳米金刚石。另外，本发明的其它目的在于提供分散有上述表面修饰纳米金刚石的纳米金刚石分散组合物。另外，本发明的其它目的在于提供安全性及生产性优异的聚氧亚烷基链表面修饰纳米金刚石的制造方法。

解决问题的方法

本发明人等为了实现上述目的进行了深入研究，结果发现：通过使用具有聚氧亚烷基链的硅烷偶联剂作为对纳米金刚石进行表面修饰的含聚氧亚烷基链的原料，能够利用制造时的安全性优异、生产性优异的方法而制造聚氧亚烷基链表面修饰纳米金刚石。本发明是基于这些见解而完成的。