[发明专利]纳米金刚石粒子分散液

说明书

本发明提供使纳米金刚石粒子高分散于有机溶剂中而成的纳米金刚石粒子分散液。本发明的纳米金刚石粒子分散液具有使表面键合有硅烷化合物(具有(甲基)丙烯酰基的硅烷化合物除外)的纳米金刚石粒子以2～100nm范围的粒径(D50)分散于SP值为8.0～14.0(cal/cm³)^1/2的有机溶剂中而成的构成。作为上述有机溶剂，优选为选自酮类、醚类、醇类及碳酸酯类中的至少1种有机溶剂。

技术领域

本发明涉及在极性有机溶剂中以高分散状态含有纳米金刚石粒子的纳米金刚石粒子分散液。本申请主张在2018年1月29日向日本申请的日本特愿2018-012137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，容易产生聚集(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凝集(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极性有机溶剂、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，从而抑制聚集。

例如，专利文献1中记载了下述内容：经阳离子表面活性剂的阳离子进行了表面修饰的纳米金刚石粒子，在甲苯中的分散性优异。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-128482号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，已知经阳离子表面活性剂的阳离子进行了表面修饰的纳米金刚石粒子在甲乙酮等极性有机溶剂中不分散、而是发生聚集。

因此，本发明的目的在于提供使纳米金刚石粒子(在本说明书中，有时称为“ND粒子”)高分散于有机溶剂中而成的纳米金刚石粒子分散液。

解决问题的方法

本发明人们为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：对于表面键合有硅烷化合物的ND粒子而言，上述硅烷化合物会作为空间位阻发挥作用，因此，在极性有机溶剂中不会发生聚集，而是发挥出高分散性。本发明是基于上述见解而完成的。

即，本发明提供一种纳米金刚石粒子分散液，其是使表面键合有硅烷化合物(具有(甲基)丙烯酰基的硅烷化合物除外)的纳米金刚石粒子以2～100nm范围的粒径(D50)分散于SP值为8.0～14.0(cal/cm³)^1/2的有机溶剂中而成的。

另外，本发明提供权利要求1中所述纳米金刚石粒子分散液，其中，表面键合有硅烷化合物(具有(甲基)丙烯酰基的硅烷化合物除外)的纳米金刚石粒子具有利用下述式(1)表示的基团进行表面修饰而成的结构。

[化学式1]

[式(1)中，R⁴表示碳原子数1～8的脂肪族烃基。R^1’、R^2’相同或不同，为氢原子、碳原子数1～3的脂肪族烃基、或下述式(a)表示的基团。式中的带有波浪线的键合臂与纳米金刚石粒子的表面键合。

[化学式2]