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公開番号2025155111
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-14
出願番号2024058570
出願日2024-04-01
発明の名称繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法
出願人日本電気株式会社
代理人個人
主分類C01B 32/18 20170101AFI20251006BHJP(無機化学)
要約【課題】繊維状カーボンナノホーン集合体の分離方法を提供する。
【解決手段】本開示の一態様は、繊維状カーボンナノホーン集合体を含むカーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液を、繊維状カーボンナノホーン集合体との接着性を高める官能基を有する中間層を表面に有する基材上に提供する工程、および、前記中間層上の分散液および基材の少なくとも一方を移動させる工程を含む、繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法に関する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
繊維状カーボンナノホーン集合体を含むカーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液を、繊維状カーボンナノホーン集合体との接着性を高める官能基を有する中間層を表面に有する基材上に提供する工程、および
前記中間層上の分散液および基材の少なくとも一方を移動させる工程
を含む、繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
繊維状カーボンナノホーン集合体に欠陥を作製するか、基材への接着性を高める官能基で修飾するか、かつ／または、基材への接着性を高める化合物を結合させる工程と、
前記工程により、欠陥が作製されたか、基材への接着性を高める官能基で修飾されたか、かつ／または基材への接着性を高める化合物が結合した繊維状カーボンナノホーン集合体を含むカーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液を、基材上に提供する工程と、
前記基材上の分散液および基材の少なくとも一方を移動させる工程と、
を含む、繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項３】
前記基材が、繊維状カーボンナノホーン集合体との接着性を高める官能基を有する中間層を表面に有する、請求項２に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項４】
繊維状カーボンナノホーン集合体を含むカーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液を、エアロゾル状態で噴霧することにより、基材上に提供する工程
を含む、繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項５】
前記基材上のエアロゾル液滴および基材の少なくとも一方を移動させる工程を含む、請求項４に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項６】
前記基材が、繊維状カーボンナノホーン集合体との接着性を高める官能基を有する中間層を表面に有する、請求項４または５に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項７】
前記カーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液が、欠陥が作製されたか、基材への接着性を高める官能基で修飾されたか、かつ／または基材への接着性を高める化合物が結合した繊維状カーボンナノホーン集合体を含む、請求項４または５に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項８】
繊維状カーボンナノホーン集合体の０．１％（個数比率）以上が、単分散状態で基材上に付着する、請求項１、２、および４のいずれか１項に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項９】
前記分散液の分散媒が、有機溶媒、水系溶媒、または有機溶媒と水系溶媒との混合溶媒である、請求項１、２、および４のいずれか１項に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。
【請求項１０】
基材への接着性を高める化合物がシクロデキストリンである、請求項２に記載の繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維状カーボンナノホーン集合体の分離方法および接着方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
単層カーボンナノホーンはグラフェンシートが巻かれた構造の先端が先端角約２０°の角（ホーン）状に尖った、円錐型の形状の炭素構造体である。通常、単層カーボンナノホーンは円錐状の先端部を外側にして放射状に集合し、直径約１００ｎｍ程度の球状カーボンナノホーン集合体を形成している。
【０００３】
また、近年、球状のカーボンナノホーン集合体とは異なり、単層カーボンナノホーンが放射状に集合し、且つ、繊維状に伸びた構造を有する繊維状カーボンナノホーン集合体が発見された。特許文献１は、繊維状カーボンナノホーン集合体について記載している。繊維状カーボンナノホーン集合体は、高分散性・高導電性などの特性を有することから、リチウムイオン電池の導電材、高容量電気二重層キャパシタ電極、高分子アクチュエータ電極、センサー電極、触媒担体、複合材等への応用が期待されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許第６１７９６７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
繊維状カーボンナノホーン集合体（「カーボンナノブラシ」とも呼ばれ、本明細書では「ＣＮＢ」とも記載する。）は、鉄含有炭素ターゲットをレーザーアブレーションすることによって生成されるが、同時に、８０％以上の多量の球状カーボンナノホーン集合体（「ＣＮＨｓ」とも記載する。）や約１０～１５％程度のグラファイトや炭素片も一緒に生成される。生成物中の繊維状カーボンナノホーン集合体の含有量は数％程度であるため、カーボンナノブラシ自体の特性評価や利用にはカーボンナノブラシを他の生成物から分離精製する必要がある。
【０００６】
グラファイトや炭素片については、カーボンナノホーン集合体と大きさや密度が異なることから、分散液中で沈降する方法で分離することができる。しかし、球状カーボンナノホーン集合体と繊維状カーボンナノホーン集合体は直径が同等（約０．１μｍ）で密度や含有触媒量などの性質も似ているため、繊維状カーボンナノホーン集合体のみを分離することが難しいという課題があった。
【０００７】
上述した課題に鑑み、本発明の目的は、繊維状カーボンナノホーン集合体を分離する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
発明者は、球状カーボンナノホーン集合体（ＣＮＨｓ）と繊維状カーボンナノホーン集合体（ＣＮＢ）とでは、基板等への接着力に違いがあることを見出した。そして、この接着力の違いを利用することにより、繊維状カーボンナノホーン集合体を分離できることを見出した。本発明はこのような知見に基づくものであり、以下の態様を包含する。
【０００９】
本開示の一態様は、
繊維状カーボンナノホーン集合体を含むカーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液を、表面に繊維状カーボンナノホーン集合体との接着性を高める官能基を有する中間層を有する基材上に提供する工程、および
前記中間層上の分散液および基材の少なくとも一方を移動させる工程
を含む、繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法に関する。
【００１０】
本開示の一態様は、
繊維状カーボンナノホーン集合体に欠陥を作製するか、基材への接着性を高める官能基で修飾するか、かつ／または、基材への接着性を高める化合物を結合させる工程と、
前記工程により、欠陥が作製されたか、基材への接着性を高める官能基で修飾されたか、かつ／または基材への接着性を高める化合物が結合した繊維状カーボンナノホーン集合体を含むカーボンナノホーン集合体混合物を含む分散液を、基材上に提供する工程と、
前記基材上の分散液および基材の少なくとも一方を移動させる工程と、
を含む、繊維状カーボンナノホーン集合体の接着分離方法に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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