[发明专利]表面处理了的碳纳米结构体的制造方法

说明书

本发明提供一种碳纳米结构体，其能够制备分散稳定性优异的碳纳米结构体分散液。本发明的表面处理了的碳纳米结构体的制造方法包含下述工序：减压处理工序，将包含碳纳米结构体和分散介质的含有碳纳米结构体的液体进行减压；表面处理工序，在减压处理工序后或减压处理工序中向含有碳纳米结构体的液体中添加氧化剂，使碳纳米结构体的表面氧原子浓度为7.0at％以上。在此，碳纳米结构体优选包含碳纳米管。

技术领域

本发明涉及表面处理了的碳纳米结构体的制造方法，特别是涉及使用氧化剂制造表面处理了的碳纳米结构体的制造方法。

背景技术

近年来，作为机械特性等各种特性优异的材料，纳米碳、纳米纤维以及纳米线等各种各样的结构体备受瞩目。其中，作为导电性、导热性以及机械特性优异的材料，纳米碳，特别是碳纳米管(以下，有时候称为“CNT”。)等纤维状的碳纳米结构体备受瞩目。

此外，下述技术备受瞩目：通过对CNT等碳纳米结构体实施各种表面处理，从而使碳纳米结构体发挥更优异的特性。

具体而言，例如在专利文献1中，通过用乙烯-马来酸酐共聚物处理碳纳米管的表面，使得用X射线光电子能谱分析法(XPS)测定的表面氧浓度成为3.0～30at％，由此得到在高温下的强度和韧性优异的表面处理碳纳米管。

此外，例如在专利文献2中，通过使多层碳纳米管与气相氧化剂接触，从而得到对水的分散性提高的氧化多层碳纳米管。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-101233号公报；

专利文献2：日本特表2003-505332号公报。

发明内容

发明要解决的问题

在此，CNT等碳纳米结构体是直径为纳米尺寸的微细的结构体，因此作为单体的操作性和加工性差。因此，碳纳米结构体通过作为使多个碳纳米结构体例如以膜状形式集合而成的集合体、或通过作为与树脂、橡胶等高分子材料或金属复合而成的复合材料，而被用于各种各样的用途。而且，作为碳纳米结构体的集合体的形成方法，提出了如下方法：使碳纳米结构体分散于分散介质中，形成碳纳米结构体分散液，从碳纳米结构体分散液中除去分散介质。此外，作为包含碳纳米结构体的复合材料的形成方法，提出了如下方法：将高分子材料等基体材料与碳纳米结构体分散液进行混合，形成复合材料用组合物，使复合材料从该复合材料用组合物中析出或沉淀。

而且，从使碳纳米结构体的集合体和复合材料发挥优异特性的观点出发，作为在集合体和复合材料的形成中所使用的碳纳米结构体分散液，要求碳纳米结构体会在分散介质中良好地分散的分散液。

但是，在上述现有的表面处理碳纳米管、氧化多层碳纳米管中，不能得到碳纳米管的分散稳定性优异的分散液。

因此，本发明的目的在于提供可以制备分散稳定性优异的碳纳米结构体分散液的碳纳米结构体。

用于解决问题的方案

本发明人以解决上述问题为目的进行了深入研究。然后，本发明人发现，如果在对包含碳纳米结构体与分散介质的含有碳纳米结构体的液体进行减压处理后或在减压处理中，在含有碳纳米结构体的液体中添加氧化剂，而使碳纳米结构体的表面氧原子浓度为规定值以上，则能够得到在液体中的分散稳定性优异的碳纳米结构体，从而完成了本发明。