含有例如由下面式（１０）－（１３）表示的三芳基胺结构作为重复单元并具有７５０－４，０００，０００的重均分子量的超支化聚合物在对碳纳米管的溶解能力方面是优异的。因此，通过使用该超支化聚合物作为增溶剂，可以得到其中孤立的碳纳米管被溶解的组合物。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及碳纳米管增溶剂，更具体而言涉及包含含有三芳基胺 结构作为重复单元的超支化聚合物的碳纳米管增溶剂。
技术介绍
碳纳米管(下文中可以缩写为CNT)从它们在宽的领域范围内作为 对纳米技术而言有用的材料而应用的可能性的观点考虑，已经被研究。它们的用途主要分类为使用单独的CNT本身的方法，例如晶体管和 显微镜用探针，和作为批量(bulk)共同使用多个CNT的方法，例如电 子发射电极和燃料电池电极或其中分散有CNT的导电复合材料。在使用单独的CNT的情况下，例如，使用其中将CNT添加到溶剂中， 用超声波辐射所得的掺合物，然后通过电泳等将仅单一分散的CNT取出 的方法。另一方面，在待以批量形式使用的导电复合材料的情况下，CNT 必须充分分散在例如用作基质材料的聚合物中。然而，碳纳米管通常难以分散，并且通过使用普通的分散手段得 到的复合材料处于CNT不完全分散于其中的状态。鉴于此，正进行研究 通过各种方法例如CNT的表面重整和表面化学改性提高CNT的可分散 性。将CNT的表面重整的技术的实例包括其中将CNT添加到含有表面活 性剂例如十二烷基磺酸钠的水溶液中的方法(参见专利文献l: JP-A H6-228824)。然而在这种技术中，发生不导电有机物粘附到CNT表面，由此损害 CNT的导电性。此外，还已知其中将具有盘绕结构的聚合物粘附到CNT表面的方法。具体而言，已经提出了如下的方法，即其中将CNT添加到含有聚[(间 -亚苯基亚乙烯基)-共聚-(二辛氧基-对亚苯基亚乙烯基)]的溶剂中， 并分离和纯化沉淀的CNT复合材料(专利文献2: JP-A 2000-44216 )。 然而，这种聚合物具有不完善的共轭体系，以致在这种情况下，CNT 的导电性也被损害。而且，通过使单壁CNT经受通过添加官能团等的化学改性而提高单 壁CNT的可分散性的技术也是已知的(参见非专利文献l: Science,vol. 282, 1998 )。在这种技术中，然而，化学改性可能破坏构成CNT的7T -共轭体系， 因此损害CNT的固有特性。因此，在将CNT表面重整的情况下，CNT的可分散性得到或多或 少地得到改进，但是造成了另一种问题，即为CNT固有的特性例如高 导电性被损害。此外，通过上述方法，可以将数毫米级的CNT的块小型化到数微米 级的物质，不可能将CNT材料溶解(分散)至单个CNT的尺寸(0. 8-100nm 的直径)，即将CNT溶解成孤立状态。关于这点，专利文献2示出了其中使聚合物粘附到单CNT的周围的 方式。然而根据该文献的技术，CNT—旦被分散到一定程度后，被絮凝 和沉淀而被收集，以使得CNT不能长时间维持为孤立溶解的状态。另一方面，在专利文献3中报道，通过使用共轭聚合物作为增溶剂 (分散剂)，用这种共轭聚合物覆盖CNT表面，导致CNT均匀地分散在 树脂中，并因此，显示出CNT固有的导电性。在这种技术中，用作分散 剂的共轭聚合物具有良好发展的共轭结构，这在利用导电性或半导体 特性的情况下是有利的。但是，在专利文献3中，仅公开了直链聚合物作为共轭聚合物并且 关于超支化聚合物的发现不清楚。专利文献l: JP-A H6-228824专利文献2: JP-A 2000-44216专利文献3: JP-A 2003-2928018非专利文献l: Science, vol. 282， 1998
技术实现思路
本专利技术是考虑到上述情况而作出的。因此，本专利技术的目的是提供 碳纳米管增溶剂，通过该碳纳米管增溶剂可以将碳纳米管孤立地溶解 在介质例如有机溶剂中达到其单个的尺寸。本专利技术人为了达到上述目的进行了深入研究并且，作为这些研究 的结果，发现含有三芳基胺结构作为重复单元的超支化聚合物在对碳 纳米管的溶解能力(分散能力)方面是优异的并且通过使用该超支化 聚合物作为碳纳米管增溶剂，可以将碳纳米管(至少它们的一部分) 孤立地溶解到其单个的尺寸。基于这种发现，完成了本专利技术。顺便提及，本文所使用的表述孤立地溶解是指其中碳纳米管的 个体独立地分散在介质中而没有由于它们的相互内聚力而聚集成块、 束或索状形式的条件。换言之，碳纳米管被增溶是指该体系中的至 少部分碳纳米管处于上述孤立溶解状态。具体来说，根据本专利技术，提供1. 包含含有三芳基胺结构作为重复单元并具有750-4， 000， OOO的重均分子量的超支化聚合物的碳纳米管增溶剂；2. l的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(1)表示 [化学式l]Ar1-A, 、3—(1)其中Ar1、 A一和A一各自独立地为选自式(2) - (9)的二价有机基团9<formula>formula see original document page 10</formula>其中R^R各自独立地为氢原子、卣素原子、含l-5个碳原子的可 以具有支化结构的烷基、或含l-5个碳原子的可以具有支化结构的烷氧基；3. 2的碳纳米管增溶剂，其中Ar1、 A一和A一各自独立地为选自上述 式(2) - (6)的二价有机基团；4. 2的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(10)表示 [化学式3]<formula>formula see original document page 11</formula>5.2的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(11)表示: [化学式4]<formula>formula see original document page 11</formula>6. 2的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(12)表示: [化学式5]<formula>formula see original document page 11</formula>7. 2的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(13)表示: [化学式6](13)8. —种组合物，其含有l-7中任一项的碳纳米管增溶剂和碳纳米管；9. 8的组合物，其中所述碳纳米管增溶剂粘附到所述碳纳米管的表 面粘附而形成复合材料；10. 8或9的组合物，进一步包含有机溶剂； 11.10的组合物，其中所述碳纳米管溶解在有机溶剂中；12. IO的组合物，其中所述复合材料溶解在有机溶剂中；13. 8-12中任一项的组合物，其中所述碳纳米管为选自单壁碳纳米 管、双壁碳纳米管和多壁碳纳米管中的至少一种；14. 由8-13中任一项的组合物得到的薄膜；15. 组合物的制备方法，包括以下步骤将l-7中任一项的碳纳米 管增溶剂、碳纳米管和有机溶剂混合以制备混合物，和使所述混合物 经受超声波作用；16. 15的组合物的制备方法，包括以下步骤将碳纳米管添加到含 有溶解在所述有机溶剂中的所述碳纳米管增溶剂的溶液中以制备混合 物，和使所述混合物经受超声波作用；和17. 15或16的组合物的制备方法，其中对所述混合物经受热处理且 然后经受所述超声波作用。本专利技术的效果因为根据本专利技术的碳纳米管增溶剂包含含有三芳基胺结构的超支 化聚合物，所以该增溶剂在对碳纳米管的溶解(分散)能力方面是优异的并且允许碳纳米管孤立地分散到其单个的尺寸。通过使用根据本专利技术的增溶剂，因此，可以容易地得到含有碳纳 本文档来自技高网...
【技术保护点】
包含含有三芳基胺结构作为重复单元并具有７５０－４，０００，０００的重均分子量的超支化聚合物的碳纳米管增溶剂。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-5-9 124260/20071.包含含有三芳基胺结构作为重复单元并具有750-4,000,000的重均分子量的超支化聚合物的碳纳米管增溶剂。2.根据权利要求l的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(1)表示<formula>formula see original document page 2</formula>其中Ar1、 Ar2和Ar3各自独立地为选自式(2) - (9)中的二价有机基团<formula>formula see original document page 2</formula>其中RLR各自独立地为氩原子、卣素原子、含l-5个碳原子的可以具有支化结构的烷基、或含1-5个碳原子的可以具有支化结构的烷氧基。3.根据权利要求2的碳纳米管增溶剂，其中Ar1、 Ar2和A一各自独立地为选自上述式(2) - (6)中的二价有机基团。4.根据权利要求2的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(10)表示[化学式3](10)N5.根据权利要求2的碳纳米管增溶剂，其中所述三芳基胺结构由式(11)表示[化学式4]<formula>formula see original document page 4</formula...
【专利技术属性】
技术研发人员：中岛直敏，飞田将大，田中章博，大土井启佑，
申请(专利权)人：国立大学法人九州大学，日产化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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