[发明专利]微细化石墨粒子、含有该石墨粒子的石墨粒子分散液及微细化石墨粒子的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及微细化石墨粒子、含有该石墨粒子的石墨粒子分散液及它们的制造方法。

背景技术

石墨粒子的耐热性、耐化学品性、机械强度、导热性、导电性优良，具有润滑性，并且具有质轻等各种优良的特性，在各种领域中使石墨粒子分散在树脂中而对树脂成形品等赋予上述特性。但是，石墨粒子容易凝聚，与树脂、溶剂的亲和性也低，因此，在树脂中、溶剂中以凝聚的状态分散。将这样凝聚的状态的石墨粒子分散到树脂中、溶剂中时，存在无法充分表现出上述特性的倾向。

因此，以往，为了使石墨粒子高度分散在树脂中、溶剂中，提出了各种石墨粒子的微细化方法。例如，日本特开平2-204317号公报(专利文献1)中公开了一种使用振动磨机对石墨粉进行干式粉碎来制备微细石墨的方法。这种机械处理中，虽然石墨粒子得到微细化，但石墨结构也遭到了破坏，因此，存在所得到的微细化石墨粒子的导电性、导热性、机械强度降低的问题。

日本特开2005-53773号公报(专利文献2)中公开了一种将石墨氧化来制备薄膜状的氧化石墨粒子的方法。另外，日本特开2009-242209号公报(专利文献3)中公开了一种使对石墨实施氧化处理而得到的表面氧化石墨的表面的阳离子与阳离子性有机化合物进行离子交换、从而使石墨有机化的方法。根据这些方法，能够得到能高度分散在树脂中、溶剂中的氧化石墨粒子，通过使这种氧化石墨粒子分散在树脂中，能够对树脂等赋予石墨的特性。

但是，通过氧化而微细化的石墨粒子的特性与作为原料使用的石墨粒子的特性相比存在降低的倾向，从充分表现出石墨原有的特性的观点考虑，这种微细化石墨粒子还存在改良的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平2-204317号公报

专利文献2：日本特开2005-53773号公报

专利文献3：日本特开2009-242209号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明鉴于上述现有技术所存在的问题而完成，其目的在于提供能够高度分散在溶剂中、树脂中且具有比通过氧化而微细化的石墨粒子更优良的特性的微细化石墨粒子及其制造方法。

用于解决问题的方法

本发明人为了达到上述目的而反复进行了深入的研究，结果发现，通过将石墨粒子、特定的芳香族乙烯基共聚物、过氧化氢合物混合并实施粉碎处理，能够得到能高度分散在溶剂中、树脂中且分散稳定性优良、并且显示出比通过氧化而微细化的石墨粒子更优良的导电性的微细化石墨粒子，从而完成了本发明。另外发现，通过向上述芳香族乙烯基共聚物中引入烷基链、低聚烯烃链和聚烯烃链中的至少一种烃链，使微细化石墨粒子对疏水性溶剂的分散稳定性进一步提高，从而完成了本发明。

即，本发明的微细化石墨粒子具有板状石墨粒子和吸附在该板状石墨粒子上且含有由下式(1)表示的乙烯基芳香族单体单元的芳香族乙烯基共聚物，

-(CH₂-CHX)-(1)

式(1)中，X表示苯基、萘基、蒽基或芘基，并且这些基团可以具有取代基。另外，本发明的石墨粒子分散液含有溶剂和分散在该溶剂中的本发明的微细化石墨粒子。

这种微细化石墨粒子和石墨粒子分散液中，作为上述芳香族乙烯基共聚物，优选具有上述乙烯基芳香族单体单元和由选自由(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、乙烯基吡啶类、马来酸酐和马来酰亚胺类组成的组中的至少一种单体衍生的其他单体单元。另外，上述芳香族乙烯基共聚物优选为嵌段共聚物。

本发明的微细化石墨粒子和石墨粒子分散液中，作为板状石墨粒子，优选厚度为0.3~1000nm的板状石墨粒子。另外，优选板状石墨粒子的表面附近的全部碳原子的50%以下的碳原子上键合有选自由羟基、羧基和环氧基组成的组中的至少一种官能团。

另外，本发明的微细化石墨粒子可以还具有键合在上述芳香族乙烯基共聚物上的、选自由烷基链、低聚烯烃链和聚烯烃链组成的组中的至少一种烃链。作为这种微细化石墨粒子，优选上述芳香族乙烯基共聚物具有官能团，并且上述烃链通过使具有与芳香族乙烯基共聚物的官能团反应的部位的、选自烷基化合物、低聚烯烃和聚烯烃中的至少一种与上述官能团键合而形成。作为上述官能团，优选为氨基，作为与上述官能团反应的部位，优选为选自由氯原子、羧基和羧酸酐基组成的组中的至少一种。