技術分野
表面修飾ナノダイヤモンド、前記表面修飾ナノダイヤモンドを含む分散液、及び前記表面修飾ナノダイヤモンドを含む複合材料
発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋
一方、室温で固体を呈する樹脂材料にナノダイヤモンド粒子を充分に分散させるためには、樹脂材料が溶融した状態でナノダイヤモンド粒子を添加し、混練する必要があるが、フッ化アルキルカルボン酸によって表面修飾したナノダイヤモンドは、155℃程度の温度で修飾基が熱分解してナノダイヤモンド表面から離脱することにより分散性を喪失するため、溶融混練温度が200℃以上である樹脂材料(例えば、熱可塑性フッ素樹脂等のエンジニアリングプラスチック)に、当該表面修飾ナノダイヤモンドの分散性を維持しつつ、高分散させることは困難であった。
従って、本発明の目的は、耐熱性に優れ、200℃以上の高温環境下でも、分散性及び樹脂に対する親和性に優れた表面修飾ナノダイヤモンドを提供することにある。
本発明の他の目的は、前記表面修飾ナノダイヤモンドが有機溶媒中に高分散してなるナノダイヤモンド分散液を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記表面修飾ナノダイヤモンドが樹脂中に高分散してなる複合材料を提供することにある。
課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋
本発明者等は課題を解決するため鋭意検討した結果、以下の事項を見いだした。
1.ナノダイヤモンド粒子の表面官能基にフッ化アルキルホスホン酸を反応させて得られる表面修飾ナノダイヤモンドは、分散性と樹脂(特に、フッ素樹脂)に対する親和性に優れること
2.フッ化アルキルホスホン酸は、ナノダイヤモンド粒子の表面官能基である水酸基と脱水縮合により強固な一次結合を形成することができ、200℃以上の高温・・・ 続きを
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【発明の効果】
本発明の表面修飾ナノダイヤモンドは、その表面に耐熱性に優れたフッ化アルキルホスホン酸残基を備えるため、200℃以上の高温環境下でも、優れた分散性及び樹脂に対する良好な親和性を発揮することができる。従って、本発明の表面修飾ナノダイヤモンドは成形温度(若しくは溶融温度)が高い熱可塑性樹脂にも、分散性及び樹脂に対する親和性を喪失することなく溶融混合することができ、樹脂の結晶化度を向上させ、樹脂が透明である場合はその透明性を保持しつつ、ナノダイヤモンドが有する特性(例えば、高い機械的強度、高屈折率、高い熱伝導度等)を付与することができる。
更に、本発明の複合材料は、結晶化度が高い樹脂中に前記表面修飾ナノダイヤモンドを高度に分散した状態で含有するため、ナノダイヤモンドが有する特性を高度に具備する。従って、本発明の複合材料は、結晶性溶融成型樹脂等として、溶融成型により製造される物品であってナノダイヤモンドが有する特性を具備することが望まれる種々の物品の形成材料として好適に使用することができる。
更にまた、本発明の表面修飾ナノダイヤモンドを有機溶媒中に分散させてなるナノダイヤモンド分散液は、摩擦係数を下げる作用(減摩作用)を有する。そのため、減摩剤若しくは潤滑剤(上述の通り耐熱性に優れるため、好ましくは耐熱性減摩剤若しくは耐熱性潤滑剤)として機械部品(例えば、自動車や航空機等)の摺動部等に好適に使用される。
この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]
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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋
【図1】 本発明の表面修飾ナノダイヤモンドの一例を示す拡大模式図である。
【図2】 実施例2で得られた複合材料の断面のTEM写真である。
【図3】 比較例2で得られた複合材料の断面のTEM写真である。白い点線で囲った範囲に大きく凝集したND粒子が確認できる。
【図4】 比較例2で得られた複合材料の断面のTEM写真であり、図3のTEM写真をさらに拡大したものである。ナノダイヤモンドの一次粒子が凝集している様子が確認できる。
1 表面修飾ナノダイヤモンド
2 ナノダイヤモンド粒子
3 フッ化アルキルホスホン酸残基
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