1.本公开涉及一种纳米碳材料分散组合物。更详细而言，本公开涉及一种纳米碳材料分散于分散介质中而成的分散组合物。本技术主张2021年2月18日在日本技术的日本特愿2021-024006号的优先权，将其内容援引于此。
背景技术：
2.已知纳米碳材料等纳米尺寸的微细物质具有在大尺寸状态下无法体现的新特性。例如，在纳米碳材料中，石墨(石墨烯重叠为层状而成的物质)在具有大比表面积的二维结构物质中示出优异的电导率和对低分子的优异的灵敏度，因此能用于多种电极材料。然而，纳米碳材料通常表面原子的比例大，因此，能在邻接粒子的表面原子间产生作用的范德华力的总和大，容易凝聚(aggregation)。
3.例如，使纳米金刚石粒子以一次粒子的状态分散于水、有机溶剂等分散介质中是非常困难的。因此，通过对纳米金刚石粒子的表面进行修饰来进行对纳米金刚石粒子赋予分散性，抑制凝聚。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：韩国公开专利第10-2017-0102762号公报
技术实现要素：
7.发明要解决的问题
8.然而，关于具有石墨烯结构的碳材料，还未知用于使其以纳米级分散于分散介质中的技术。特别是，石墨烯结构在表面不具有反应性官能团，因此在水中的分散性差，此外无法作为反应的支架，难以像纳米金刚石那样对表面进行修饰来提高分散性。
9.需要说明的是，在专利文献1中，公开了一种在1000～1400℃下对纳米金刚石粉进行退火而制作出的、具备纳米金刚石核以及形成于该核外侧的石墨烯壳的洋葱碳(onion like carbon)。然而，在专利文献1中未公开使该洋葱碳以纳米级分散于分散介质中。
10.因此，本公开的目的在于，提供一种具有石墨烯结构的纳米碳材料以纳米级分散于分散介质中而成的分散组合物。此外，本公开的另一个目的在于，提供一种具有石墨烯结构并且在分散介质中的分散性优异的纳米碳材料。
11.技术方案
12.即，本公开提供一种纳米碳材料分散组合物，其包含：分散介质；以及以纳米级分散于上述分散介质中的上述纳米碳材料，上述纳米碳材料具有：纳米金刚石粒子；以及在上述纳米金刚石粒子的表面形成的石墨烯层，拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下，利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
具有峰。
13.在上述纳米碳材料分散组合物中，优选的是，通过动态光散射法得到的上述纳米
碳材料的平均分散粒径(d50)为100nm以下。
14.优选的是，上述纳米碳材料包括：由下述式(i)所示的基团对纳米碳材料表面进行了修饰的表面修饰纳米碳材料。
[0015]-x-r(i)
[0016]
[式(i)中，x表示氨基、醚键、酯键、次膦酸基、膦酸基、磷酸酯、硫醚键、羰基、酰胺基、酰亚胺键、硫羰基、硅氧烷键、硫酸酯基、磺酰基、磺酸基、亚砜、或它们中的两个以上键合而成的基团，从x向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r表示一价有机基团，与x键合的原子为碳原子]
[0017]
此外，优选的是，上述纳米碳材料包括：包含聚甘油链的基团进行了表面修饰而成的纳米碳材料。
[0018]
此外，优选的是，上述纳米碳材料包括：由下述式(1)所示的基团对纳米碳材料表面进行了修饰的表面修饰纳米碳材料。
[0019]-x
1-r1(1)
[0020]
[式(1)中，x1表示-si-、-nh-、-o-、-o-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、-nh-c(＝o)-、-c(＝o)-nh-、或-s-，从x1向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r1表示取代或未取代的一价烃基，与x1键合的原子为碳原子]
[0021]
优选的是，上述分散介质包括：水、脂肪族烃、芳香族烃、脂环式烃、醇、醚、酯、离子液体、或润滑基质。
[0022]
此外，本公开提供一种纳米碳材料，其具有：纳米金刚石粒子；以及在上述纳米金刚石粒子的表面形成的石墨烯层，所述纳米碳材料中，由下述式(i)所示的基团对上述纳米碳材料表面进行了修饰。
[0023]-x-r(i)
[0024]
[式(i)中，x表示氨基、醚键、酯键、次膦酸基、膦酸基、磷酸酯、硫醚键、羰基、酰胺基、酰亚胺键、硫羰基、硅氧烷键、硫酸酯基、磺酰基、磺酸基、亚砜、或它们中的两个以上键合而成的基团，从x向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r表示一价有机基团，与x键合的原子为碳原子]
[0025]
此外，本公开提供一种构件，其具备：基材；以及纳米碳材料的覆膜，设于上述基材表面，上述覆膜的拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下，利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
存在峰。
[0026]
发明效果
[0027]
就本公开的纳米碳材料分散组合物而言，具有石墨烯结构的纳米碳材料以纳米级分散于分散介质中。此外，本公开的纳米碳材料具有石墨烯结构并且在分散介质中的分散性优异。
具体实施方式
[0028]
[纳米碳材料分散组合物]
[0029]
本公开的一个实施方式的纳米碳材料分散组合物至少包含：分散介质；以及以纳米级分散于上述分散介质中的纳米碳材料。
[0030]
上述纳米碳材料具备：纳米金刚石粒子；以及在上述纳米金刚石粒子的表面形成
的石墨烯层。优选的是，上述石墨烯层层叠于上述纳米金刚石粒子表面的一部分，纳米金刚石粒子表面的一部分露出。此外，上述石墨烯层可以是单层，也可以是石墨烯层叠而成的石墨层。
[0031]
上述纳米碳材料优选在通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中，具有源自金刚石的晶格振动带(通常在1323～1333cm-1
的范围内)。在拉曼光谱中示出这样的峰表示具有金刚石结构。需要说明的是，就源自金刚石的晶格振动带而言，若石墨烯量变多则有时观测不到，因此无需必须具有。金刚石结构的存在确认优选利用x射线衍射(xrd)分析来进行。
[0032]
上述纳米碳材料优选在通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中，在g带(通常在1550～1650cm-1
的范围内)、d带(通常在1300～1400cm-1
的范围内)以及g'带(通常在2650～2750cm-1
的范围内)示出峰。在拉曼光谱中示出这样的峰意味着：具有石墨烯结构或与石墨烯结构类似的结构、具有源自石墨烯结构的缺陷的结构或与源自石墨烯结构的缺陷的结构类似的结构、以及包含官能团。
[0033]
特别可以说，通常若d带的强度低，则具有更完整的石墨烯结构或与石墨烯结构类似的结构。此外，能确认到d带意味着：具有官能团、具有源自石墨烯结构的缺陷的结构或与源自石墨烯结构的缺陷的结构类似的结构。这样的纳米碳材料能发挥与通常的石墨烯不同的性质。
[0034]
上述纳米碳材料的通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下(优选为1590cm-1
以上且1620cm-1
以下)。若与上述峰顶值对应的波数在上述范围内，则纳米碳材料在分散介质中的分散性良好。
[0035]
1580
±
50cm-1
的波数频带是相当于g带的区域。可以说，通常若g带的强度高且尖锐，则具有更完整的石墨烯结构或与石墨烯结构类似的结构。在g带处重叠有oh基(1650cm-1
附近)、c＝o基(1745cm-1
附近)，它们合计的、存在于1585cm-1
至1850cm-1
的信号的峰顶值通常为1585cm-1
至1643cm-1
，已知当石墨烯的量增加时向低波数位移，根据拉曼位移值能推定石墨烯量。即，拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下意味着具有一定量的石墨烯结构或与石墨烯结构类似的结构。
[0036]
上述拉曼光谱分析可以使用公知或惯用的拉曼光谱分析装置来测定。关于上述峰顶值，可以对微小范围36点各进行两次测定，以两次的合计值为测定值，将上述测定值的36点的平均值作为一次测定数据，并且，对任意三处进行该测定，根据由三处测定数据的平均值得到的光谱确定峰顶值。
[0037]
此外，在上述纳米碳粒子具有存在于纳米金刚石粒子表面的羟基、羧基、氨基等纳米金刚石本来具有的官能团以外的表面修饰基团的情况下，上述拉曼光谱分析在去除了上述表面修饰基团的状态下进行。在上述表面修饰基团为有机基团的情况下，可以通过加热处理使有机基团燃烧来去除。上述加热处理中的温度优选在低于形成石墨烯层的温度的温度条件下进行，例如为100～500℃。
[0038]
上述纳米碳材料利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
具有峰。上述峰是源自金刚石的峰(源自(111)面的峰)，因此由于具有上述峰，意味着上述纳米碳材料具有金刚石结构。
[0039]
上述纳米碳材料优选具有对上述纳米碳材料表面进行修饰的官能团(表面修饰基团)。作为上述表面修饰基团，优选包括有机基团。上述有机基团更优选为碳原子数为4以上
(例如4～25)的有机基团，进一步优选为碳原子数为6以上(例如6～22)的有机基团，特别优选为碳原子数为8以上(例如8～20)的有机基团。若上述表面修饰基团包含有机基团，则推测为分散介质中的各纳米碳材料的相互作用变弱，存在纳米碳材料在分散介质中的分散性变得更良好的倾向。
[0040]
作为上述有机基团，例如可列举出：取代或未取代的烃基；取代或未取代的杂环式基团，上述烃基和/或上述杂环式基团中的两个以上键合而成的基团等。作为上述有机基团的具体例子，可列举出作为后述的式(i)中的r而举例示出并说明的一价有机基团中的有机基团。
[0041]
上述表面修饰基团优选为下述式(i)所示的基团。即，上述纳米碳材料优选为由下述式(i)所示的基团对纳米碳材料表面进行了修饰的表面修饰纳米碳材料(纳米碳粒子)。
[0042]-x-r(i)
[0043]
[式(i)中，x表示连接基团，从x向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r表示一价有机基团，与x键合的原子为碳原子]
[0044]
上述式(i)中，x表示连接基团，例如可列举出：氨基(-nr
a-)、醚键(-o-)、酯键(-c(＝o)o-)、次膦酸基(-ph(＝o)o-)、膦酸基(-p(-oh)(＝o)o-)、磷酸酯(-o-p(＝o)(oh)-o-)、硫醚键(-s-)、羰基(-c(＝o)-)、酰胺基(-c(＝o)-nr
a-)、氨基甲酸酯键(-rah-c(＝o)-o-)、酰亚胺键(-c(＝o)-nr
a-c(＝o)-)、硫羰基(-c(＝s)-)、硅氧烷键(-si-o-)、硫酸酯基(-o-s(＝o)
2-o-)、磺酰基(-s(＝o)
2-o-)、磺酸基(-s(＝o)
2-)、亚砜(-s(＝o)-)、它们中的两个以上键合而成的基团等。在不对称的二价基团中，二价基团相对于纳米碳材料侧、聚甘油侧的方向没有特别限制。此外，上述ra表示氢原子或一价有机基团。作为上述ra中的一价有机基团，可列举出作为上述r中的一价有机基团所举例示出并说明的一价有机基团。
[0045]
作为上述r中的一价有机基团，例如可列举出：取代或未取代的烃基(一价烃基)；取代或未取代的杂环式基团(一价杂环式基团)；上述一价烃基和/或上述一价杂环式基团中的两个以上键合而成的基团等。上述键合而成的基团可以直接键合，也可以经由连接基团键合。作为上述连接基团，例如可列举出：氨基、醚键、酯键、次膦酸基、硫醚键、羰基、有机基团取代酰胺基、有机基团取代氨基甲酸酯键、有机基团取代酰亚胺键、硫羰基、硅氧烷键、它们中的两个以上键合而成的基团等。
[0046]
作为上述一价有机基团中的烃基，例如可列举出：脂肪族烃基、脂环式烃基、芳香族烃基、它们中的两个以上键合而成的基团等。
[0047]
作为上述脂肪族烃基，例如可列举出：烷基、烯基、炔基等。作为烷基，例如可列举出：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、己基、辛基、异辛基、癸基、十二烷基等c
1-22
烷基(优选为c
2-20
烷基，更优选为c
3-18
烷基)等。作为烯基，例如可列举出：乙烯基、烯丙基、甲代烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、5-己烯基、油基等c
2-22
烯基(优选为c
4-20
烯基，更优选为c
8-18
烯基)等。作为炔基，例如可列举出：乙炔基、丙炔基等c
2-22
炔基(优选为c
4-20
炔基，更优选为c
8-18
炔基)等。
[0048]
作为上述脂环式烃基，例如可列举出：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环十二烷基等c
3-12
环烷基；环己烯基等c
3-12
环烯基；双环庚基、双环庚烯基等c
4-15
桥环式烃基等。
[0049]
作为上述芳香族烃基，例如可列举出：苯基、萘基等c
6-14
芳基(特别是c
6-10
芳基)等。
[0050]
作为形成上述杂环式基团的杂环，可列举出芳香族性杂环、非芳香族性杂环。作为
这样的杂环，可列举出：在构成环的原子中具有碳原子和至少一种杂原子(例如，氧原子、硫原子、氮原子等)三元环～十元环(优选为四元环～六元环)、它们的稠环。具体而言，可列举出：包含氧原子作为杂原子的杂环(例如，环氧乙烷环等三元环；氧杂环丁烷环等四元环；呋喃环、四氢呋喃环、噁唑环、异噁唑环、γ-丁内酯环等五元环；4-氧代-4h-吡喃环、四氢吡喃环、吗啉环等六元环；苯并呋喃环、异苯并呋喃环、4-氧代-4h-苯并吡喃环、色满环、异色满环等稠环；3-氧杂三环[4.3.1.1
4,8
]十一烷-2-酮环、3-氧杂三环[4.2.1.0
4,8
]壬烷-2-酮环等桥环)；包含硫原子作为杂原子的杂环(例如，噻吩环、噻唑环、异噻唑环、噻二唑环等五元环；4-氧代-4h-噻喃环等六元环；苯并噻吩环等稠环等)；包含氮原子作为杂原子的杂环(例如，吡咯环、吡咯烷环、吡唑环、咪唑环、三唑环等五元环；三聚异氰酸环、吡啶环、哒嗪环、嘧啶环、吡嗪环、哌啶环、哌嗪环等六元环；吲哚环、二氢吲哚环、喹啉环、吖啶环、萘啶环、喹唑啉环、嘌呤环等稠环等)等。
[0051]
作为脂肪族烃基与脂环式烃基键合而成的基团，例如可列举出：环己基甲基、甲基环己基等。作为脂肪族烃基与芳香族烃基键合而成的基团，例如可列举出：苄基、苯乙基等c
7-18
芳烷基(特别是c
7-10
芳烷基)、肉桂基等c
6-10
芳基-c
2-6
烯基、甲苯基等c
1-4
烷基取代芳基、苯乙烯基等c
2-4
烯基取代芳基等。
[0052]
作为上述一价烃基和/或上述一价杂环式基团中的两个以上经由连接基团键合而成的基团，例如可列举出上述一价烃基和/或上述一价杂环式基团与下述基团键合而成的基团：烷氧基、烯氧基、炔氧基、芳氧基、芳烷氧基、酰氧基、烷硫基、烯硫基、芳硫基、芳烷硫基、酰基、烯基羰基、芳基羰基、芳烷基羰基、烷氧基羰基、烯氧基羰基、芳氧基羰基、芳烷氧基羰基、二烷基氨基、酰基氨基、含有氧杂环丁基的基团、氨基甲酰基、或它们中的两个以上键合而成的基团。
[0053]
上述一价有机基团任选地具有取代基。作为上述取代基，例如可列举出：氟原子、氯原子、溴原子、碘素原子等卤素原子；氰基；异氰酸酯基；异硫氰酸酯基；羟基；羧基；氨基；单取代氨基；硫醇基；磷酸基等。
[0054]
作为上述式(i)所示的基团，其中，优选下述式(1)所示的基团、包含聚甘油链的基团。
[0055]-x
1-r1(1)
[0056]
[式(1)中，x1表示-si-、-nh-、-o-、-o-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、-nh-c(＝o)-、-c(＝o)-nh-、或-s-，从x1向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r1表示取代或未取代的一价烃基，与x1键合的原子为碳原子]
[0057]
上述r1中的碳原子数优选为4～25，更优选为6～22，进一步优选为8～20。若上述碳原子数为4以上，则表面修饰基团彼此的空间位阻变得充分，在分散介质中容易分散。若上述碳原子数为25以下，则抑制表面修饰基团彼此相互缠绕，在分散介质中容易分散。
[0058]
上述r1中的一价烃基任选地具有上述取代基。此外，上述一价烃基优选不具有包含活性氢的官能团(羟基、羧基、氨基、单取代氨基、硫醇基、磷酸基等)。
[0059]
上述r1优选包含四个以上碳原子呈直链状连续而成的烃基。作为这样的烃基，可列举出：四亚甲基、五亚甲基、六亚甲基、七亚甲基、八亚甲基、九亚甲基、十亚甲基等直链状亚烷基；2-乙基六亚甲基等支链状亚烷基；1-亚丁烯基、2-亚丁烯基、1-亚戊烯基、2-亚戊烯基、3-亚戊烯基等直链状亚烯基；2-甲基-2-亚丁烯基等支链状亚烯基；环己基等碳原子数4
以上的脂环式烃基；苯基等碳原子数6以上的芳香族烃基等。
[0060]
式(1)中，碳原子与选自由氮原子、氧原子、硫原子以及硅原子构成的组中的杂原子的总量的摩尔比优选为4.5以上，更优选为5以上，进一步优选为5.5以上。若上述摩尔比为4.5以上，则在分散介质中的分散性更优异。上述摩尔比没有特别限定，例如可以为22以下，也可以为20以下。
[0061]
上述式(1)中，x1优选为-o-、-o-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、或-nh-。在该情况下，能更容易地制作在分散介质中的分散性优异的表面修饰纳米碳材料。
[0062]
上述式(1)中，在x1为-o-、-o-c(＝o)-、或-c(＝o)-o-的情况下，r1更优选为碳原子数8～20的直链状或支链状烃基。
[0063]
上述式(1)中，在x1为-nh-的情况下，r1优选为包含8～20个碳原子的取代或未取代的脂肪族烃基，更优选为取代或未取代的不饱和脂肪族烃基。此外，在x为-nh-的情况下，r1优选为包含四个以上碳原子呈直链状连续而成的烃基的一价烃基。
[0064]
作为上述包含聚甘油链的基团，可列举出：具有聚甘油基的基团；以及上述聚甘油基中的至少一部分的羟基的氢原子被取代为一价有机基团而成的基团。
[0065]
上述包含聚甘油链的基团优选为下述式(2)所示的含聚甘油链的表面修饰基团。
[0066]-(x2c3h5)-(oc3h5)p-(x3r2)q
ꢀꢀꢀ
(2)
[0067]
[式(2)中，p表示1以上的整数，q表示满足q＝p 2的整数。x2表示二价基团，[x2c3h5]中的从x2向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。[x3r2]表示聚甘油链的末端，x3表示单键或二价基团，r2表示氢原子或一价有机基团]
[0068]
上述式(2)中的[x2c3h5]由[-x
2-ch
2-c(-)h-ch
2-]表示。上述[x2c3h6]中的x2与纳米碳材料键合，两个c分别与[oc3h5]中的o或[x2r2]中的x2键合。上述[x2c3h6]中的x2表示二价基团。
[0069]
作为上述二价基团，可列举出作为上述式(i)中的x所举例示出并说明的二价基团。作为上述二价基团，其中，优选为-nr
a-、-o-、-c(＝o)o-、-ph(＝o)o-、-s-，更优选为-nr
a-、-o-、或-c(＝o)o-。
[0070]
上述式(2)中的带p的[oc3h5]为源自[-o-ch
2-c(-)h-ch
2-]所示的甘油的结构，与[x2c3h5]一起形成聚甘油链。p表示[oc3h5]的重复单元，为1以上的整数，优选为3～20，更优选为5～15。p在上述多个包含聚甘油链的基团中任选地相同或不同。
[0071]
上述式(2)中，[x3r2]表示聚甘油链的末端，与[x2c3h5]中的c或[oc3h6]中的c键合。r2表示氢原子或一价有机基团。
[0072]
上述[x3r2]中的x3表示单键或二价基团，作为该二价基团，可列举出作为上述的[x2c3h5]中的x2所举例示出并说明的二价基团。其中，x3优选为-nr
a-、-o-、-c(＝o)o-、-o-c(＝o)-、-ph(＝o)o-、-o-p(＝o)(oh)-o-、-s-、-o-s(＝o)
2-o-、-o-s(＝o)
2-，更优选为-nr
a-或-o-。上述[x2c3h6]中的x2与上述[x3r2]中的x3任选地相同或不同。上述多个[x3r2]任选地相同或不同。此外，上述[x3r2]中的x3在上述多个包含聚甘油链的基团中任选地相同或不同。q表示3以上的整数，其值依赖于p的值，满足q＝p 2。q在上述多个包含聚甘油链的基团中任选地相同或不同。
[0073]
在上述r2为一价有机基团的情况下，上述式(2)中的多个r2优选相同。作为上述一价有机基团，可列举出作为上述式(1)中的r中的一价有机基团所举例示出并说明的一价有
机基团。其中，可列举出：取代或未取代的烃基(一价烃基)；取代或未取代的杂环式基团(一价杂环式基团)；它们中的两个以上键合而成的基团等。此外，上述一价有机基团也可以具有离子的形态。
[0074]
上述键合而成的基团可以直接键合，也可以经由连接基团键合。上述取代或未取代的烃基中的烃基优选为烷基，更优选为碳原子数1～18的烷基，进一步优选为碳原子数1～6的烷基，特别优选为乙基、丙基、丁基、或己基。
[0075]
作为[x3r2]的具体例子，可列举出：oh、nh2、ch3、烷氧基、酰基、单或二烷基氨基、单或二烯基氨基、烷基酰胺基、烯基酰胺基、季铵取代烷氧基、氯代烷氧基、聚环氧烷基等。
[0076]
上述聚甘油链中的甘油的数均聚合度优选为1～100，更优选为2～40，进一步优选为3～20。若上述数均聚合度大，则纳米碳材料间相互的回弹力充分发挥作用，能使分散组合物中的纳米碳材料的分散性更进一步提高。若上述数均聚合度为100以下，则抑制纳米碳材料间聚甘油链彼此缠结，能使分散组合物中的纳米碳材料的分散性进一步提高。需要说明的是，上述数均聚合度由与一个原料纳米碳材料的表面官能团键合的基团中的构成聚甘油链的缩水甘油单元的数量来定义，该原料纳米碳材料的表面官能团数量可以通过原料纳米碳材料的元素分析值测定或酸值的测定、或者组合这两者进行测定来求出。
[0077]
上述表面修饰纳米碳材料中的、纳米碳材料与上述表面修饰基团的质量比[纳米碳材料/表面修饰基团]没有特别限定，优选为0.5～1.0，更优选为0.6～0.8。若上述质量比为0.5以上(特别是0.6以上)，则不易损害作为纳米碳材料的特性。若上述质量比为1.0以下(特别是0.8以下)，则上述表面修饰基团的修饰度变得充分，在分散介质中的分散性更优异。上述质量比基于通过热重分析测定的质量减少率，求出减少的重量作为表面修饰基团的质量。
[0078]
上述分散介质是用于使上述纳米碳材料分散的介质，可列举出：水、有机溶剂、离子液体等。上述分散介质可以仅使用一种，也可以使用两种以上。
[0079]
作为上述有机溶剂，例如可列举出：己烷、庚烷、辛烷等脂肪族烃(特别是，直链状饱和脂肪族烃)；苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃；环己烷、甲基环己烷等脂环式烃；二甲基甲酰胺(dmf)、二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜等非质子性极性溶剂；甲醇等醇；氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氯化碳、氯苯、三氟甲基苯等卤代烃；二乙基醚、二异丙基醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃(thf)、二噁烷等链状或环状醚；乙酸乙酯、乙酸丁酯等酯；酮(特别是，甲基乙基酮(mek)、甲基异丁基酮等链状酮)；乙腈等腈等。
[0080]
此外，在将上述纳米碳材料分散组合物用作润滑剂的情况下，上述有机溶剂也可以为润滑基质。作为上述润滑基质，可以使用用作润滑基质的公知或惯用的有机溶剂，例如可列举出：聚苯醚、烷基苯、烷基萘、酯油、二醇系合成油、聚烯烃系合成油、矿物油等。更具体而言，可列举出：聚α-烯烃、乙烯-α-烯烃共聚物、聚丁烯、烷基苯、烷基萘、聚亚烷基二醇、聚苯醚、烷基取代二苯基醚、多元醇酯、二元酸酯、碳酸酯、磷酸酯、硅油、氟化油、gtl(gas to liquids：天然气合成油)、矿物油等。其中，从滑动构件的磨耗量降低效果更优异的观点考虑，优选多元醇酯、聚α-烯烃、矿物油、烷基苯、聚亚烷基二醇。
[0081]
上述纳米碳材料分散组合物中的上述纳米碳材料的含有比例没有特别限定，例如为0.1质量ppm～10质量％。
[0082]
上述纳米碳材料的含有比例可以根据350nm下的吸光度计算出。需要说明的是，关
于表面修饰纳米碳材料，在表面修饰纳米碳材料的含有比例为低浓度(例如2000质量ppm以下)的情况下，也可以通过高频感应耦合等离子体发光分光分析法(icp发光分光分析法)来检测对纳米碳材料进行了表面修饰的化合物，基于其检测量来求出。
[0083]
上述纳米碳材料分散组合物中的分散介质的含有比例例如为90～99.9999质量％。
[0084]
上述纳米碳材料分散组合物可以仅由上述纳米碳材料和分散介质构成，也可以含有其他成分。作为其他成分，例如可列举出：表面活性剂、增粘剂、偶联剂、分散剂、防锈剂、防腐蚀剂、凝固点降低剂、消泡剂、耐磨耗添加剂、防腐剂、着色料等。上述其他成分的含有比例相对于上述纳米碳材料分散组合物总量例如为30质量％以下，优选为20质量％以下，进一步优选为10质量％以下，进一步优选为5质量％以下，特别优选为1质量％以下。因此，上述纳米碳材料和分散介质的合计的含有比例相对于上述纳米碳材料分散组合物总量例如为70质量％以上，优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为95质量％以上，特别优选为99质量％以上。
[0085]
上述纳米碳材料分散组合物以高分散状态含有上述纳米碳粒子。上述纳米碳材料为粒子(纳米碳粒子)的情况下的、上述纳米碳材料分散组合物中的上述纳米碳粒子的平均分散粒径(d50)例如为100nm以下，优选为60nm以下，更优选为50nm以下，进一步优选为30nm以下。上述纳米碳粒子的平均分散粒径的下限例如为3nm。上述平均分散粒径可以通过动态光散射法(dls)分析来测定。
[0086]
上述纳米碳材料分散组合物的雾度值优选为5以下，更优选为3以下，进一步优选为1以下。上述纳米碳材料分散组合物的上述纳米碳材料的分散性优异，因此能得到上述雾度值的纳米碳材料分散组合物。上述雾度值可以基于jis k 7136来测定。
[0087]
上述纳米碳材料分散组合物中的上述纳米碳材料的zeta电位可以为正，也可以为负。上述纳米碳材料的zeta电位可以通过上述纳米碳材料的制造过程中的利用酸、碱进行的处理、表面修饰基团的种类来调整。
[0088]
上述纳米碳材料和上述纳米碳材料分散组合物例如可以优选用作对树脂等(例如，热或光固化性树脂、热塑性树脂等)赋予微细的纳米碳材料所具有的特性(例如，机械强度、高折射率、导热性、绝缘性、抗氧化性、结晶化促进作用、枝晶抑制作用等)的复合材料的添加剂。并且，将上述纳米碳材料或和上述纳米碳材料分散组合物添加至树脂中而得到的组合物例如可以优选用作下述材料：功能性复合材料、热功能(耐热、蓄热、热电导、绝热等)材料、光子学(有机el元件、led、液晶显示器、光盘等)材料、生物/生体适合性材料、涂布材料、膜(触摸面板、各种显示器等硬涂膜、隔热膜等)材料、片材料、屏幕(透过型透明屏幕等)材料、填料(散热用填料、机械特性提高用填料等)材料、耐热性塑料基板(柔性显示器用基板等)材、锂离子电池或新一代电池(全固体电池等)等电池材料、电容器等。此外，上述纳米碳材料和上述纳米碳材料分散组合物此外还能优选用作应用于医疗用途、机械部件(例如，汽车、航空器等)的滑动部等的减磨剂或润滑剂。
[0089]
[纳米碳材料和纳米碳材料分散组合物的制造方法]
[0090]
上述纳米碳材料可以经过下述加热工序来制作，该加热工序将加热纳米金刚石材料在1400℃以下加热来加热纳米金刚石粒子表面的金刚石而形成石墨烯层。
[0091]
(加热工序)
[0092]
在超过1400℃的高温下加热的情况下，纳米金刚石粒子的表面完全被石墨烯层覆盖，因此在纳米金刚石粒子表面存在的官能团(羟基、羧基、氨基等)不在纳米碳材料表面露出。另一方面，通过在1400℃以下的低温下加热，在纳米金刚石粒子的表面局部地形成石墨烯层，并不完全覆盖纳米金刚石粒子的表面，因此在纳米金刚石粒子表面存在的官能团(羟基、羧基、氨基等)在纳米碳材料表面露出。由此，能制作表面具有官能团的纳米碳材料。
[0093]
上述纳米金刚石粒子的加热工序中的温度优选为800～1400℃，更优选为800～1000℃。若为上述范围内的温度，则能在纳米金刚石粒子表面形成适度的量的石墨烯层，能容易制作表面具有官能团的纳米碳材料。上述加热工序的加热时间例如为30分钟～10小时，压力为大气压附近。此外，上述加热工序优选在惰性气体气氛下进行。
[0094]
作为上述纳米金刚石粒子，例如可以使用爆轰法纳米金刚石(即，通过爆轰法生成的纳米金刚石)、高温高压法纳米金刚石(即，通过高温高压法生成的纳米金刚石)。其中，在分散介质中的分散性更优异的方面，即一次粒子的粒径为一位数纳米的方面考虑，优选爆轰法纳米金刚石。
[0095]
在上述爆轰法纳米金刚石中包括：空冷式爆轰法纳米金刚石(即，通过空冷式爆轰法生成的纳米金刚石)和水冷式爆轰法纳米金刚石(即，通过水冷式爆轰法生成的纳米金刚石)。其中，空冷式爆轰法纳米金刚石从一次粒子比水冷式爆轰法纳米金刚石小的方面考虑是优选的。
[0096]
爆轰可以在大气气氛下进行，也可以在氮气气氛、氩气气氛、二氧化碳气氛等惰性气体气氛下进行。
[0097]
(氧气氧化工序)
[0098]
经过上述加热工序而得到的纳米碳材料也可以在之后进行利用氧气氧化的工序。通过对上述纳米碳材料进行氧气氧化，能使表面的石墨烯量减少，能通过调整处理时间来调整纳米碳材料表面的石墨烯量。上述氧气氧化工序优选在气相中进行。氧气氧化工序中的氧气源可列举出空气等包含氧气的气体。氧气氧化工序中的温度例如为300～500℃，处理时间例如为30分钟～10小时。
[0099]
(破碎工序)
[0100]
经过上述加热工序或氧气氧化工序而得到的上述纳米碳材料也可以根据需要实施破碎处理。在破碎处理中，例如可以使用高剪切混合机、高切力混合机、均质混合器、球磨机、珠磨机、高压均化器、超声波均化器、胶体磨等。需要说明的是，破碎处理可以以湿式(例如，在悬浮于水等中的状态下的破碎处理)进行，也可以以干式进行。在以干式进行的情况下，优选在破碎处理前设置干燥工序。在以使用了水的湿式进行的情况下，可以通过以成为碱性的方式进行ph调整来提高在水中的分散性。从使氧化锆珠等珠磨机的混入为最小限度的观点考虑，实施使用了珠磨机的破碎处理的情况下的处理时间优选1～8小时。
[0101]
(离心分离工序)
[0102]
优选对经过上述破碎工序而得到的浆料使用离心分离装置进行离心分离处理。回收该离心分离处理后的上清液，能得到上述纳米碳材料水分散液。
[0103]
(干燥工序)
[0104]
在得到上述纳米碳材料的粉体的情况下，优选在上述离心分离工序之后设置干燥工序。例如，使用喷雾干燥装置、蒸发器等使液体成分从经过上述离心分离工序而得到的上
述纳米碳材料水分散液中蒸发后，通过干燥用烘箱内的加热干燥使由此产生的残留固体成分干燥。加热干燥温度例如为40～150℃。通过经过这样的干燥工序，能得到上述纳米碳材料的粉体。
[0105]
(表面修饰化工序)
[0106]
在上述纳米碳材料具有表面修饰基团的情况下，在上述加热工序后进行表面修饰化工序。经过了上述加热工序的纳米碳材料通过在低温下加热，仅在纳米金刚石粒子的一部分的表面形成石墨烯层，在纳米金刚石粒子表面存在的官能团在纳米碳材料表面露出。可以以上述官能团为反应的支架来引入表面修饰基团。
[0107]
上述表面修饰纳米碳材料例如可以经过下述工序(缩合反应工序)来制作：在表面具有羟基或羧基的上述纳米碳材料纳米分散于水中的状态下，在酸催化剂的存在下，使上述纳米碳材料与下述式(ii)所示的化合物反应而得到表面修饰纳米碳材料。
[0108]
r-x-h(ii)
[0109]
[式(ii)中，x表示连接基团。r表示一价有机基团，与x键合的原子为碳原子]
[0110]
在上述缩合反应工序中，在表面具有羟基和/或羧基的纳米碳材料纳米分散于水中的状态下，使上述纳米碳材料与上述式(ii)所示的化合物反应，使上述纳米碳材料中的羟基和/或羧基与上述式(ii)所示的化合物中的-h脱水缩合，由此得到表面修饰纳米碳材料。
[0111]
上述式(ii)中，x和r分别与上述式(i)中的x和r相同。从反应性优异的观点考虑，x优选-si-、-nh-、-o-、-o-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、-nh-c(＝o)-、-c(＝o)-nh-、或-s-，更优选-nh-、-o-、-c(＝o)-o-、-c(＝o)-nh-、或-s-。
[0112]
作为上述式(ii)所示的化合物，具体而言，例如可列举出：胺、醇、羧酸、酰胺化合物、硫醇。上述式(ii)所示的化合物可以仅使用一种，也可以使用两种以上。上述式(ii)所示的化合物根据上述式(i)所示的基团来适当选择。
[0113]
上述缩合反应工序在上述纳米碳材料纳米分散于水中的状态下进行，即在上述纳米碳材料的水分散组合物中进行。作为上述纳米碳材料的水分散组合物，可以使用上述离心分离工序中得到的纳米碳材料水分散液。上述水分散组合物中的上述纳米碳材料的平均分散粒径(d50)优选为1～100nm，更优选为1～50nm，进一步优选为1～10nm。若上述平均分散粒径在上述范围内，则上述纳米碳材料表面的羟基和/或羧基的量多，与上述式(ii)所示的化合物的反应更多地进行。此外，所得到的表面修饰纳米碳材料的分散性优异。
[0114]
上述式(ii)所示的化合物优选为在上述酸催化剂的存在下在水中的溶解性或分散性优异的化合物。需要说明的是，在上述式(ii)所示的化合物在水中的溶解性或分散性不足的情况下，可以使上述式(ii)所示的化合物溶解或分散于有机溶剂中，在水与有机溶剂的混合溶剂体系中进行反应。作为上述有机溶剂，可列举出作为上述纳米碳材料分散组合物所包含的分散介质所举例示出并说明的有机溶剂。
[0115]
上述酸催化剂可以使用用于下述反应等的公知或惯用的酸催化剂：羧酸与醇的酯化、醇与胺的脱水缩合反应、醇与硫醇的脱水缩合反应。作为上述酸催化剂，例如可列举出：含有磺酸基的化合物、盐酸、硝酸、硫酸、硫酸酐、磷酸、硼酸、三卤乙酸(三氯乙酸、三氟乙酸等)、它们的盐(铵盐等)、无机固体酸等。上述酸催化剂可以仅使用一种，也可以使用两种以上。
[0116]
上述酸催化剂可以为在反应时能溶解于溶剂、基质中的均相催化剂；在反应时不溶解的非均相催化剂的中的任一种形态。作为非均相催化剂，例如可列举出酸成分负载于载体的负载型催化剂。
[0117]
作为上述含有磺酸基的化合物，例如可列举出：甲磺酸、乙磺酸、丙磺酸、丁磺酸、十二烷磺酸、十六烷磺酸、三氟甲磺酸、十七氟辛磺酸等脂肪族磺酸；10-樟脑磺酸等脂环式磺酸；苯磺酸、对甲苯磺酸、2,4,6-三甲基苯磺酸、己基苯磺酸、辛基苯磺酸、癸基苯磺酸、十二烷基苯磺酸(dbsa)、十八烷基苯磺酸、1-萘磺酸、2-萘磺酸、丁基-2-萘磺酸等芳香族磺酸；磺酸型离子交换树脂、3-[三辛基氨基]丙烷-1-磺酸-三氟亚酰胺、4-[三辛基铵基]丁烷-1-磺酸-三氟亚酰胺、下述式(a)所示的化合物等。
[0118]
[化学式1]
[0119][0120]
作为上述无机固体酸，例如可列举出：二氧化硅、硅铝氧化物(silica alumina)、氧化铝、沸石类、活性白土、蒙脱土等。
[0121]
作为成为上述酸催化剂的铵盐，例如可列举出：下述式(b-1)所示的铵离子的盐、下述式(b-2)所示的铵离子的盐、下述式(b-3)所示的铵离子的盐、下述式(b-4)所示的铵离子的盐等。
[0122]
[化学式2]
[0123][0124]
上述式(b-1)中，ri～r
iii
相同或不同，表示氢原子、脂肪族烃基、或包含芳香族烃基的基团。上述脂肪族烃基优选直链状或支链状c
1-22
烃基。作为上述包含芳香族烃基的基团，可列举出：苯基等芳香族烃基；4-叔丁基苯基、均三甲苯基(mesityl)等肪族烃基与芳香族烃基键合而成的基团等。其中，优选上述ri～r
iii
中的两个以上为包含芳香族烃基的基团。
[0125]
作为成为上述式(b-1)～(b-3)所示的铵离子的抗衡阴离子的酸阴离子，优选磺酸离子，更优选芳香族磺酸离子，特别优选对十二烷基苯磺酸离子。
[0126]
上述式(b-4)中，ri和r
ii
相同或不同，表示氢原子、脂肪族烃基、或包含芳香族烃基
的基团。上述脂肪族烃基优选直链状或支链状c
1-4
烃基。作为上述包含芳香族烃基的基团，可列举出：苯基等芳香族烃基、肪族烃基与芳香族烃基键合而成的基团等。其中，优选氢原子、甲基、异丙基、苯基。
[0127]
作为成为上述式(b-4)所示的铵离子的抗衡阴离子的酸阴离子，优选磺酸离子、硫酸离子，特别优选三氟甲磺酸离子、10-樟脑磺酸离子、苯磺酸离子、硫酸离子。
[0128]
成为上述式(b-1)～(b-4)所示的铵离子的抗衡阴离子的酸阴离子也可以由形成酸基的氧原子与上述式(b-1)～(b-4)中的氮原子上的氢原子形成氢键而形成络盐。就上述络盐而言，可以由一个铵阳离子与一个酸阴离子形成一种盐，也可以由两个铵阳离子与两个酸阴离子形成一种盐，形成一种盐的铵阳离子和酸阴离子的各自的个数没有特别限定。此外，在一种盐中，酸阴离子也可以形成多聚体。例如，形成硫酸离子的硫酸也可以形成[h2so4(so3)
x
]所示的结构。作为由酸阴离子与上述式(b-4)形成的络盐，例如可列举出下述式(c)所示的化合物。
[0129]
[化学式3]
[0130][0131]
上述式(c)中，ri和r
ii
与上述式(b-4)中的ri和r
ii
相同。
[0132]
作为上述酸催化剂，其中，从进一步促进上述缩合工序中的反应的观点考虑，优选含磺酸基的化合物、含磺酸基的化合物的铵盐。
[0133]
供于反应的上述纳米碳材料与上述式(ii)所示的化合物的比率(前者：后者，质量比)例如为1：1～1：25。此外，水分散组合物中的上述纳米碳材料的浓度例如为1～10质量％，水分散组合物中的上述式(ii)所示的化合物的浓度例如为1～60质量％。
[0134]
上述纳米碳材料与上述式(ii)所示的化合物的反应条件例如可以从温度0～100℃、反应时间1～48小时、压力1～5atm的范围内适当选择。
[0135]
上述具有聚甘油基的表面修饰基团(含聚甘油基的表面修饰基团)在聚甘油链上具有羟基。具有上述含聚甘油基的表面修饰基团的表面修饰纳米碳材料可以通过使缩水甘油直接与上述纳米碳材料进行开环聚合来得到。通过使上述纳米碳材料所具有的羟基、羧基、或氨基与缩水甘油反应，能利用聚甘油基对上述纳米碳材料的表面进行修饰。在上述缩水甘油开环聚合时，也可以使其他环氧化合物(缩水甘油基三甲基氯化铵、环氧氯丙烷等)、环氧烷等共聚。作为与缩水甘油反应的上述纳米碳材料，可以使用上述干燥工序中得到的上述纳米碳材料的粉末。
[0136]
上述纳米碳材料与缩水甘油的反应(开环聚合)例如可以通过下述方式进行：在惰性气体气氛下向上述纳米碳材料添加缩水甘油和催化剂，并加热至50～100℃。作为催化剂，可以使用酸性催化剂也可以使用碱性催化剂。作为酸性催化剂，可列举出：三氟化硼乙醚、乙酸、磷酸等。作为碱性催化剂，可列举出：三乙胺、吡啶、二甲基氨基吡啶、三苯基膦等。
[0137]
关于缩水甘油的开环聚合条件，可以适当参照s.r.sandler等的j.polym.sci.，polym.chem.ed.，vol.4,1253(1966)、e.j.vanderberg的j.polym.sci.，polym.chem.ed.，
vol.23,915(1985)，此外g.r.newcome等的dendritic macromolecules：concepts，syntheses，perspectives，vch，weinheim(1996)等。
[0138]
具有上述含聚甘油基的表面修饰基团的表面修饰纳米碳材料此外还可以通过使缩水甘油与表面引入了包含活性氢的官能团的纳米碳材料进行开环聚合来得到。作为包含活性氢的官能团，没有特别限定，例如可列举出：氨基、羟基、羧基、巯基(硫醇基)、次膦酸基、磺酰基等。缩水甘油与上述表面引入了包含活性氢的官能团的纳米碳材料的开环聚合可以与上述的缩水甘油与纳米碳材料的开环聚合同样地进行。
[0139]
具有上述聚甘油基中的至少一部分的羟基的氢原子被取代为一价有机基团而成的基团的表面修饰纳米碳材料例如可以使具有聚甘油基的表面修饰纳米碳材料与醇、异氰酸酯、羧酸氯化物、羧酸、羧酸酯、酸酐、磺酸氯化物、环氧化合物(缩水甘油以外的环氧化合物)等反应来制造。
[0140]
例如，在使用醇的情况下，通过具有聚甘油基的表面修饰纳米碳材料与醇的反应进行脱水缩合，形成醚键而得到。在使用异氰酸酯的情况下，通过具有聚甘油基的表面修饰纳米碳材料与异氰酸酯的反应，异氰酸酯中的异氰酸酯基与上述羟基加成，形成氨基甲酸酯键(氨基甲酰基)而得到。此外，在使用羧酸氯化物的情况下，通过具有聚甘油基的表面修饰纳米碳材料与羧酸氯化物的反应，形成酯键而得到。在使用上述羧酸、酸酐的情况下，可以在缩合剂的存在下进行反应。作为上述缩合剂，可列举出：二环己基碳化二亚胺(dcc)、1-乙基-3-(3-二甲基氨基丙基)碳化二亚胺盐酸盐(edc)、4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉盐酸盐(dmt-mm)等。
[0141]
与上述具有聚甘油基的表面修饰纳米碳材料的反应也可以在溶剂中进行。作为上述溶剂可列举出有机溶剂。上述反应例如可以在惰性气体气氛下向纳米碳材料中添加催化剂，在室温下搅拌来进行。作为催化剂，优选碱性催化剂。作为上述碱性催化剂，可列举出：三乙胺、吡啶、二甲基氨基吡啶、三苯基膦等叔胺。需要说明的是，在碱性催化剂为液体的情况下，可以将碱性催化剂用作反应溶剂。
[0142]
在制作上述表面修饰纳米碳材料时，也可以具有其他工序。优选通过例如过滤、离心分离、提取、水洗、中和等、将它们组合的方法来对上述缩合反应工序等表面修饰工序后得到的生成物进行纯化。此外，例如为了得到上述纳米碳材料纳米分散于水中的状态的水分散组合物，也可以在上述缩合工序之前进行破碎工序。
[0143]
如上所述，能制作在拉曼光谱和xrd分析中分别具有特定的峰的上述纳米碳材料。此外，能得到在分散介质中上述纳米碳材料分散于分散介质中而成的上述纳米碳材料分散组合物。此外，在上述纳米碳材料以粉体的形式得到的情况下，通过使上述纳米碳材料分散于分散介质中，能得到包含分散介质以及分散于上述分散介质中的上述纳米碳材料的纳米碳材料分散组合物。
[0144]
需要说明的是，在分散组合物中残留纳米碳粒子凝集体的情况下，优选在静置分散组合物后采取其上清液，将其作为纳米碳材料分散组合物。此外，在暂时得到了纳米碳材料的分散液后，也可以通过在利用蒸发器等将分散液中的分散介质蒸馏除去后，混合新的分散介质并搅拌，即通过更换溶剂来制造上述纳米碳材料分散组合物。通过更换溶剂而得到上述纳米碳材料分散组合物时，优选添加新的分散介质，进行利用水和/或食盐水的清洗，然后通过提取和/或蒸馏除去来去除水。
[0145]
[构件]
[0146]
本公开的一个实施方式的构件至少具备：基材；以及纳米碳材料的覆膜，设于上述基材表面。
[0147]
上述覆膜的拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下。此外，上述覆膜利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
存在峰。
[0148]
上述覆膜所具有的与拉曼光谱和xrd分析相关的峰的优选的方案与上述纳米碳材料所具有的与拉曼光谱和xrd分析相关的峰的优选的方案相同。
[0149]
上述覆膜优选为由上述纳米碳材料(即，拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下，利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
存在峰的纳米碳材料)形成的膜。
[0150]
作为上述基材，可以使用公知或惯用的基材。作为上述基材，例如可列举出：玻璃、金属(例如，铝箔、铜箔等)、塑料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、氯乙烯树脂、聚碳酸酯、abs树脂等)、天然橡胶、丁基橡胶、发泡体(例如，聚氨酯、聚氯丁二烯橡胶等)、木材、纺布、无纺布、布、纸(例如，上质纸、半透明纸、牛皮纸、和纸等)、硅晶片、陶瓷等、它们的复合体等。上述基材也可以是在其表面实施了公知的表面处理(臭氧处理、等离子处理、电晕处理等)的基材。
[0151]
上述覆膜可以通过下述方式制作：在上述基材表面涂布上述纳米碳材料分散组合物，根据需要进行加热等操作来使分散介质挥发。
[0152]
作为上述构件，例如可列举出：功能性复合材料、热功能(耐热、蓄热、热电导、绝热等)材料、光子学(有机el元件、led、液晶显示器、光盘等)材料、生物/生物体适合性材料、涂布材料、膜(触摸面板、各种显示器等的硬涂膜、隔热膜等)材料、片材料、屏幕(透射型透明屏幕等)材料、填料(散热用填料、机械特性提高用填料等)材料、耐热性塑料基板(柔性显示器用基板等)材料、锂离子电池等。此外，还能用作医疗用途、机械部件(例如，汽车、航空器等)的滑动构件。
[0153]
本说明书所公开的各种方案可以与本说明书所公开的其他任何特征组合。各实施方式中的各构成和各构成的组合等是一个例子，可以在不脱离本公开的主旨的范围内进行适当的构成的附加、省略、置换以及其他变更。此外，本公开的各发明不由实施方式、以下实施例限定，仅由专利权利要求限定。
[0154]
实施例
[0155]
以下，基于实施例对本公开的一个实施方式更详细地进行说明。
[0156]
实施例1
[0157]
经过下述工序，制造出在纳米金刚石粒子表面具有石墨烯层的纳米碳粒子及其分散组合物。
[0158]
(爆轰法纳米金刚石粒子的制作)
[0159]
首先，进行了基于爆轰法的纳米金刚石的生成工序。在本工序中，首先，将成型后的炸药装接有电雷管而成的物体设置于爆轰用的耐压性容器的内部，将容器密闭。容器为铁制，容器的容积为15m3。作为炸药，使用了tnt与rdx的混合物0.50kg。该炸药中的tnt与rdx的质量比(tnt/rdx)为50/50。接着，使电雷管起爆，在容器内使炸药爆轰(基于爆轰法的纳米金刚石的生成)。接着，通过在室温下放置24小时使容器及其内部降温。在该放冷之后，
进行用刮刀刮取凝集于容器的内壁的纳米金刚石粗产物(包含通过上述爆轰法生成的纳米金刚石粒子的凝集体和煤)的作业，回收纳米金刚石粗产物。
[0160]
接着，对通过进行多次如上所述的生成工序而获取到的纳米金刚石粗产物进行了酸处理工序。具体而言，对向该纳米金刚石粗产物200g中加入6l的10质量％盐酸而得到的浆料，在常压条件下的回流下进行了1小时的加热处理。该酸处理中的加热温度为85～100℃。接着，冷却后，通过倾析，进行了固体成分(包含纳米金刚石凝集体和煤)的水洗。反复进行了基于倾析的该固体成分的水洗直至沉淀液的ph从低ph侧达到2为止。
[0161]
接着，进行了氧化处理工序。具体而言，向经过酸处理后的倾析而得到的沉淀液(包含纳米金刚石凝集体)中加入6l的98质量％硫酸和1l的69质量％硝酸制成浆料后，对该浆料在常压条件下的回流下进行了48小时的加热处理。该氧化处理中的加热温度为140～160℃。接着，冷却后，通过倾析，进行了固体成分(包含纳米金刚石凝集体)的水洗。水洗最初的上清液被着色，但反复进行了基于倾析的该固体成分的水洗，直至上清液通过目视观察变得透明。
[0162]
接着，对经过上述的水洗处理而得到的沉淀液(含有纳米金刚石凝集体的液体)进行干燥工序，得到了干燥粉体(爆轰法纳米金刚石凝集体)。作为干燥工序中的干燥处理的方法，采用了使用蒸发器进行的蒸干。
[0163]
(加热工序)
[0164]
将如上所述得到的纳米金刚石的干燥粉体30g加入sus制无堰试样管中，在回转窑(商品名“desktop rotary kiln”，高砂热学工业株式会社制)的炉内，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通30分钟氮气后，使设定温度上升至800℃。就上升速度而言，从室温至100℃设定为10℃/分钟，从100℃至800℃设定为1℃/分钟，处理时间设为3小时。如此，在纳米金刚石表面形成石墨烯层，得到了含石墨烯层的纳米金刚石。
[0165]
(氧气氧化工序)
[0166]
接着，将如上所述得到的含石墨烯层的纳米金刚石4.5g静置于气氛炉(商品名“气氛管式炉ktf045n1”，koyo thermo system株式会社制)的炉心管内，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通30分钟氮气后，将流通气体从氮气向氧气与氮气的混合气体切换，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通所述混合气体。混合气体中的氧气浓度为4体积％。在向混合气体切换之后，使炉内升温至加热设定温度即400℃。将炉内的温度条件维持为400℃，并且对炉内的含石墨烯层的纳米金刚石进行氧气氧化处理。处理时间设为3小时。
[0167]
(破碎工序)
[0168]
接着，进行了破碎工序。具体而言，首先，将经过了上述氧气氧化工序的含石墨烯层的纳米金刚石0.9g和纯水29.1ml加入至50ml的样品瓶并混合，得到了浆料约30ml。使用1当量的氨水将ph调整为10后，对该浆料实施了超声波处理。在超声波处理中，使用超声波照射器(商品名“超声波清洗机as-3”，
アズワン
(as one)社制)，对该浆料进行了2小时的超声波照射。然后，使用珠磨装置(商品名“并联四筒式砂磨机lsg-4u-2l型”，imex株式会社制)进行了珠磨。具体而言，向100ml的作为研磨容器的容量瓶(imex株式会社制)中投入超声波照射后的浆料30ml和直径30μm的氧化锆珠并封入，驱动装置而执行了珠磨。在该珠磨中，氧化锆珠的投入量相对于研磨容器的容积例如为33体积％，研磨容器的旋转速度为2570rpm，研磨时间为2小时。
[0169]
(离心分离工序)
[0170]
接着，对经过了如上所述的破碎工序的浆料使用离心分离装置进行了离心分离处理(分级操作)。该离心分离处理中的离心力设为20000
×
g，离心时间设为10分钟。接着，回收到经过了该离心分离处理的含有含石墨烯层的纳米金刚石的溶液的上清液。如此，得到了含石墨烯层的纳米金刚石分散于纯水中的水分散液(实施例1的纳米碳粒子水分散液)。
[0171]
(表面修饰化工序)
[0172]
接着，对经过了上述破碎工序而得到的水分散液以固体成分浓度成为约6质量％的方式加水进行稀释，向水分散液1g中添加作为酸催化剂的十二烷基苯磺酸0.5mmol、9-十八烯胺2mmol，进行搅拌并在80℃下使其反应8小时。反应结束后，添加甲苯10ml并冷却至室温后，进行利用水和饱和食盐水的清洗，得到了由9-十八烯基氨基进行了修饰的含石墨烯层的纳米金刚石粒子的甲苯分散组合物(实施例1的纳米碳粒子分散液)。
[0173]
实施例2
[0174]
在实施例1中，对经过加热工序而得到的含石墨烯层的纳米金刚石不进行氧气氧化工序而进行破碎工序，在破碎工序中，使用1当量的盐酸将ph调整为3.6来代替使用1当量的氨水将ph调整为10，除此以外，与实施例1同样地得到了实施例2的纳米碳粒子水分散液以及由9-十八烯基氨基进行了修饰的含石墨烯层的纳米金刚石粒子的甲苯分散组合物(实施例2的纳米碳粒子分散液)。
[0175]
实施例3
[0176]
(加热工序)
[0177]
将实施例1中得到的纳米金刚石的干燥粉体30g加入sus制无堰试样管中，在回转窑(商品名“desktop rotary kiln”，高砂热学工业株式会社制)的炉内，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通30分钟氮气后，使设定温度上升至900℃。就上升速度而言，从室温至100℃设定为10℃/分钟，从100℃至900℃设定为1℃/分钟，处理时间设为3小时。如此，在纳米金刚石表面形成石墨烯层，得到了含石墨烯层的纳米金刚石。
[0178]
(氧气氧化工序)
[0179]
接着，将如上所述得到的含石墨烯层的纳米金刚石4.5g静置于气氛炉(商品名“气氛管式炉ktf045n1”，koyo thermo system株式会社制)的炉心管内，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通30分钟氮气后，将流通气体从氮气向氧气与氮气的混合气体切换，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通所述混合气体。混合气体中的氧气浓度为4体积％。在向混合气体切换之后，使炉内升温至加热设定温度即400℃。将炉内的温度条件维持为400℃，并且对炉内的含石墨烯层的纳米金刚石进行氧气氧化处理。处理时间设为3小时。
[0180]
(破碎工序)
[0181]
接着，进行了破碎工序。具体而言，首先，将经过了上述氧气氧化工序的含石墨烯层的纳米金刚石0.9g和纯水29.1ml加入至50ml的样品瓶并混合，得到了浆料约30ml。使用1当量的氨水将ph调整为10后，对该浆料实施了超声波处理。在超声波处理中，使用超声波照射器(商品名“超声波清洗机as-3”，
アズワン
(as one)社制)，对该浆料进行了2小时的超声波照射。然后，使用珠磨装置(商品名“并联四筒式砂磨机lsg-4u-2l型”，imex株式会社制)进行了珠磨。具体而言，向100ml的作为研磨容器的容量瓶(imex株式会社制)中投入超声波照射后的浆料30ml和直径30μm的氧化锆珠并封入，驱动装置而执行了珠磨。在该珠磨中，氧
化锆珠的投入量相对于研磨容器的容积例如为33体积％，研磨容器的旋转速度为2570rpm，研磨时间为2小时。
[0182]
(离心分离工序)
[0183]
接着，对经过了如上所述的破碎工序的浆料使用离心分离装置进行了离心分离处理(分级操作)。该离心分离处理中的离心力设为20000
×
g，离心时间设为10分钟。接着，回收到经过了该离心分离处理的含有含石墨烯层的纳米金刚石的溶液的上清液。如此，得到了含石墨烯层的纳米金刚石分散于纯水中的水分散液(实施例3的纳米碳粒子水分散液)。
[0184]
(表面修饰化工序)
[0185]
接着，使用蒸发器使经过上述破碎工序而得到的水分散液干燥，得到了黑色的干燥粉体(干燥工序)。将所得到的干燥粉体(100mg)添加至加入至玻璃制反应器的12ml的缩水甘油中，利用超声波清洗器(商品名“branson2510”，marshall scientific社制)，在室温下进行2小时超声波处理，使其溶解。在氮气气氛下对其进行搅拌并在140℃下使其反应20小时。将反应混合液冷却后，加入120ml的甲醇，进行超声波处理后，以50400
×
g进行2小时离心分离，得到了沉淀物。向该沉淀物中加入120ml的甲醇，同样地反复进行5次清洗-离心分离工序，最后使用透析膜(spectra/prodialysis membrane，mwco：12-14kda)对沉淀物进行纯水透析，将残留甲醇置换为水，进行冷冻干燥，得到了由聚甘油进行了修饰的、亲水性的含石墨烯层的纳米金刚石粒子(pg-nc粒子)的灰色粉体。
[0186]
向pg-nc灰色粉体中加入吡啶，以含石墨烯层的纳米金刚石粒子的质量为基准，以成为4g/l的方式进行浓度调整，得到了pg-nc粒子吡啶分散液。向所得到的pg-nc粒子吡啶分散液20ml中加入异氰酸正丁酯5.6g，在室温下搅拌6小时。接着加入40ml的己烷后，以20000
×
g进行10分钟离心分离，得到了沉淀物。反复进行3次该清洗作业，除去吡啶后在真空干燥机内在50℃下静置24小时，由此得到了干燥固体成分。如上所述，得到了由聚甘油链的至少一部分的羟基末端被异氰酸丁酯封端而成的基团进行了修饰的含石墨烯层的纳米金刚石。
[0187]
向如上所述得到的干燥固体成分中以含石墨烯层的纳米金刚石的含有比例成为0.1质量％的方式加入甲醇，采取以20000
×
g进行10分钟离心分离后的上清液，得到了由聚甘油链的至少一部分的羟基末端被异氰酸丁酯封端而成的基团进行了修饰的、含石墨烯层的纳米金刚石粒子的甲醇分散组合物(实施例3的纳米碳粒子分散液)。
[0188]
实施例4
[0189]
在实施例3中，对经过加热工序而得到的含石墨烯层的纳米金刚石不进行氧气氧化工序而进行破碎工序，在破碎工序中，使用1当量的盐酸将ph调整为3.6来代替使用1当量的氨水将ph调整为10，除此以外，与实施例3同样地得到了实施例4的纳米碳粒子水分散液以及由聚甘油链的至少一部分的羟基末端被异氰酸丁酯封端而成的基团进行了修饰的、含石墨烯层的纳米金刚石粒子的甲醇分散组合物(实施例4的纳米碳粒子分散液)。
[0190]
实施例5
[0191]
(加热工序)
[0192]
将实施例1中得到的纳米金刚石的干燥粉体30g加入sus制无堰试样管中，在回转窑(商品名“desktop rotary kiln”，高砂热学工业株式会社制)的炉内，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通30分钟氮气后，使设定温度上升至1000℃。就上升速度而言，从室温至100
℃设定为10℃/分钟，从100℃至1000℃设定为1℃/分钟，处理时间设为3小时。如此，在纳米金刚石表面形成石墨烯层，得到了含石墨烯层的纳米金刚石。
[0193]
(氧气氧化工序)
[0194]
接着，将如上所述得到的含石墨烯层的纳米金刚石4.5g静置于气氛炉(商品名“气氛管式炉ktf045n1”，koyo thermo system株式会社制)的炉心管内，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通30分钟氮气后，将流通气体从氮气向氧气与氮气的混合气体切换，在炉心管内以流速1l/分钟持续流通所述混合气体。混合气体中的氧气浓度为4体积％。在向混合气体切换之后，使炉内升温至加热设定温度即400℃。将炉内的温度条件维持为400℃，并且对炉内的含石墨烯层的纳米金刚石进行氧气氧化处理。处理时间设为3小时。
[0195]
(破碎工序)
[0196]
接着，进行了破碎工序。具体而言，首先，将经过了上述氧气氧化工序的含石墨烯层的纳米金刚石0.9g和纯水29.1ml加入至50ml的样品瓶并混合，得到了浆料约30ml。使用1当量的氨水将ph调整为10后，对该浆料实施了超声波处理。在超声波处理中，使用超声波照射器(商品名“超声波清洗机as-3”，
アズワン
(as one)社制)，对该浆料进行了2小时的超声波照射。然后，使用珠磨装置(商品名“并联四筒式砂磨机lsg-4u-2l型”，imex株式会社制)进行了珠磨。具体而言，向100ml的作为研磨容器的容量瓶(imex株式会社制)中投入超声波照射后的浆料30ml和直径30μm的氧化锆珠并封入，驱动装置而执行了珠磨。在该珠磨中，氧化锆珠的投入量相对于研磨容器的容积例如为33体积％，研磨容器的旋转速度为2570rpm，研磨时间为2小时。
[0197]
(离心分离工序)
[0198]
接着，对经过了如上所述的破碎工序的浆料使用离心分离装置进行了离心分离处理(分级操作)。该离心分离处理中的离心力设为20000
×
g，离心时间设为10分钟。接着，回收到该离心分离处理的含有含石墨烯层的纳米金刚石的溶液的上清液。如此，得到了含石墨烯层的纳米金刚石分散于纯水中的水分散液(实施例5的纳米碳粒子水分散液)。
[0199]
(表面修饰化工序)
[0200]
接着，使用蒸发器使经过上述破碎工序而得到的水分散液干燥，得到了黑色的干燥粉体(干燥工序)。将所得到的干燥粉体(100mg)添加至加入至玻璃制反应器的12ml的缩水甘油中，利用超声波清洗器(商品名“branson2510”，marshall scientific社制)，在室温下进行2小时超声波处理，使其溶解。在氮气气氛下对其进行搅拌并在140℃下使其反应20小时。将反应混合液冷却后，加入120ml的甲醇，进行超声波处理后，以50400
×
g进行2小时离心分离，得到了沉淀物。向该沉淀物中加入120ml的甲醇，同样地反复进行5次清洗-离心分离工序，最后使用透析膜(spectra/prodialysis membrane，mwco：12-14kda)对沉淀物进行纯水透析，将残留甲醇置换为水，进行冷冻干燥，得到了由聚甘油进行了修饰的、亲水性的含石墨烯层的纳米金刚石粒子(pg-nc粒子)的灰色粉体。
[0201]
向pg-nc灰色粉体中加入吡啶，以含石墨烯层的纳米金刚石粒子的质量为基准，以成为4g/l的方式进行浓度调整，得到了pg-nc粒子吡啶分散液。向所得到的pg-nc粒子吡啶分散液20ml中加入异氰酸正己酯7.16g，在室温下搅拌6小时。接着加入40ml的己烷后，以20000
×
g进行10分钟离心分离，得到了沉淀物。反复进行3次该清洗作业，除去吡啶后在真空干燥机内在50℃下静置24小时，由此得到了干燥固体成分。如上所述，得到了由聚甘油链
的至少一部分的羟基末端被异氰酸己酯封端而成的基团进行了修饰的含石墨烯层的纳米金刚石。
[0202]
向如上所述得到的干燥固体成分中以含石墨烯层的纳米金刚石的含有比例成为0.1质量％的方式加入thf，采取以20000
×
g进行10分钟离心分离后的上清液，得到了由聚甘油链的至少一部分的羟基末端被异氰酸己酯封端而成的基团进行了修饰的、含石墨烯层的纳米金刚石粒子的thf分散组合物(实施例5的纳米碳粒子分散液)。
[0203]
实施例6
[0204]
在实施例5中，对经过加热工序而得到的含石墨烯层的纳米金刚石不进行氧气氧化工序而进行破碎工序，在破碎工序中，使用1当量的盐酸将ph调整为3.6来代替使用1当量的氨水将ph调整为10，除此以外，与实施例5同样地得到了实施例6的纳米碳粒子水分散液以及由聚甘油链的至少一部分的羟基末端被异氰酸己酯封端而成的基团进行了修饰的、含石墨烯层的纳米金刚石粒子的thf分散组合物(实施例6的纳米碳粒子分散液)。
[0205]
比较例1
[0206]
在实施例5中，对于经过加热工序而得到的含石墨烯层的纳米金刚石(不进行氧气氧化工序以后的工序而得到的含石墨烯层的纳米金刚石)，将该粉体2.8mg投入至约6ml的异丙醇(ipa)中，利用超声波照射器(商品名“超声波清洗机as-3”，as one株式会社制)进行了10分钟超声波处理。在所得到的液体中形成凝聚体，在放置6小时后确认到沉淀。
[0207]
比较例2
[0208]
(加热工序)
[0209]
将实施例1中得到的纳米金刚石的干燥粉体2.0g加入至氧化铝制舟皿中，静置于真空退火炉(商品名“超小型高温真空气氛电炉”，flutech株式会社制)的炉心管内，使炉心管内成为真空后，使设定温度上升至1500℃。处理时间设为3小时。如此，在纳米金刚石表面形成石墨烯层，得到了含石墨烯层的纳米碳粒子。
[0210]
对于上述纳米碳粒子，与实施例1同样地进行氧气氧化工序、破碎工序以及表面修饰化工序，得到了由9-十八烯基氨基进行了修饰的含石墨烯层的纳米碳粒子。上述含石墨烯层的纳米碳粒子未分散于甲苯中。
[0211]
比较例3
[0212]
(加热工序)
[0213]
将实施例1中得到的纳米金刚石的干燥粉体2.0g加入至氧化铝制舟皿中，静置于真空退火炉(商品名“超小型高温真空气氛电炉”，flutech株式会社制)的炉心管内，使炉心管内成为真空后，使设定温度上升至1500℃。处理时间设为3小时。如此，在纳米金刚石表面形成石墨烯层，得到了含石墨烯层的纳米碳粒子。
[0214]
对于上述纳米碳粒子，与实施例3同样地进行氧气氧化工序、破碎工序以及表面修饰化工序，得到了由聚甘油链的至少一部分的羟基末端被异氰酸丁酯封端而成的基团进行了修饰的含石墨烯层的纳米碳粒子。上述含石墨烯层的纳米碳粒子未分散于甲醇中。
[0215]
[评价]
[0216]
对实施例和比较例中得到的分散液实施了下述的评价试验。将各实施例和比较例中的各条件以及所得到的分散组合物等的评价结果示于表1。
[0217]
《平均分散粒径》
[0218]
实施例和比较例中得到的纳米碳粒子水分散液和纳米碳粒子分散组合物中的纳米碳粒子的平均分散粒径(中位径，d50)根据通过动态光散射法得到的粒子的粒度分布进行了测定。就上述粒度分布而言，具体而言使用malvern社制的装置(商品名“zetasizer nano zs”)，通过动态光散射法(非接触后方散射法)对各粒子的粒度分布进行了测定。需要说明的是，对于未测定的粒子以
“‑”
的形式示于表中，对于d50为1μm以上的粒子以
“×”
的形式示于表中。
[0219]
《拉曼光谱分析》
[0220]
对于对实施例和比较例中得到的纳米碳粒子水分散液进行去溶剂而得到的纳米碳粒子，通过加热处理去除了表面修饰基团后进行了拉曼光谱分析。拉曼光谱分析通过以下装置、条件进行。就加热处理而言，对于10mg的纳米碳粒子，使用tg/dta(热重测定/差热分析)装置(商品名“exstar6300”，sii nano technology社制)，在空气气氛下在升温速度20℃/min的条件下升温至400℃，将400℃的状态保持5分钟，保持原样地切换为氮气并放冷至室温来进行。
[0221]
测定装置：拉曼显微镜(商品名“lab ram evolution”，株式会社堀场制作所制)。
[0222]
测定条件：使用325nm激光，物镜40倍，光栅2400gr/mm，减光滤镜3.2％，共焦孔200，曝光时间4秒，累计两次(分辨率＝1.58cm-1
以上/pixel)，测定范围900～1900cm-1
，映射测定范围20μm
×
20μm，测定间隔4μm，将合计36点的数据设为一次的测定数据，将其在不同的三处进行而得到的三个光谱平均，得到了一个光谱。在单次测定中g带峰会根据场所而不一致，因此使用这样的测定方法。
[0223]
《xrd分析》
[0224]
xrd分析通过以下装置、条件进行。
[0225]
测定装置：商品名“smartlab”，株式会社rigaku制)。
[0226]
测定条件：
[0227]
x射线源：cu-kα射线。
[0228]
x射线产生电流：200ma。
[0229]
x射线产生电压：45kv。
[0230]
狭缝角：2/3
°
。
[0231]
狭缝宽度：0.3mm，2θ＝5～105
°
。
[0232]
步间隔：0.02
°
。
[0233]
步测定时间：4.0s。
[0234]
[表1]
[0235][0236][0237]
确认到实施例中得到的纳米碳粒子在拉曼光谱中在g带、d带以及g'带分别示出峰。此外，确认到利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
具有峰。由此，确认到实施例中得到的纳米碳粒子是在金刚石粒子的表面具有石墨烯层的粒子。
[0238]
此外，如表1所示，实施例中得到的纳米碳粒子的拉曼光谱中的与g带的波数频带内即1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下。并且，确认到实施例中得到的纳米碳粒子以纳米级分散于水和各种有机溶剂中。此外，实施例中得到的纳米碳粒子水分散液和纳米碳粒子分散组合物均未在从制作起经过6小时后确认到沉淀。另一方面，比较例1重现了专利文献1中公开的实验，但在专利文献1中未公开使用洋葱碳制作水分散液。此外，在专利文献1中，虽然公开了使洋葱碳分散于ipa中，但在作为重现实验的比较例1中确认到形成了凝聚体。此外，比较例2、3中得到的纳米碳粒子的与上述波数频带内的峰顶值对应的波数小于1585cm-1
，未分散于水和各种有机溶剂中。
[0239]
以下，记载本公开的发明的变形。
[0240]
[附记1]一种纳米碳材料分散组合物，其包含：分散介质；以及以纳米级分散于所述分散介质中的纳米碳材料，所述纳米碳材料具有：纳米金刚石粒子；以及在所述纳米金刚石粒子的表面形成的石墨烯层，拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下，利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
具有峰。
[0241]
[附记2]根据附记1所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料在通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中，具有源自金刚石的晶格振动带(通常在1323～1333cm-1
的范围内)。
[0242]
[附记3]根据附记1或2所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料在通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中，在g带(通常在1550～1650cm-1
的范围内)示出峰。
[0243]
[附记4]根据附记1～3中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料在通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中，在d带(通常在1300～1400cm-1
的范围内)示出峰。
[0244]
[附记5]根据附记1～4中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳
材料在通过拉曼光谱分析得到的拉曼光谱中，在g'带(通常在2650～2750cm-1
的范围内)示出峰。
[0245]
[附记6]根据附记1～5中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料的拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1590cm-1
以上且1620cm-1
以下。
[0246]
[附记7]根据附记1～6中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，通过动态光散射法得到的所述纳米碳材料的平均分散粒径(d50)为100nm以下(优选为60nm以下，更优选为50nm以下，进一步优选为30nm以下)。
[0247]
[附记8]根据附记1～7中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，通过动态光散射法得到的所述纳米碳材料的平均分散粒径(d50)为3nm以上。
[0248]
[附记9]根据附记1～8中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述石墨烯层层叠于所述纳米金刚石粒子表面的一部分，纳米金刚石粒子表面的一部分露出。
[0249]
[附记10]根据附记1～9中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料具有对所述纳米碳材料表面进行修饰的表面修饰基团(优选为包含有机基团的基团)。
[0250]
[附记11]根据附记10所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述有机基团为碳原子数为4以上(例如4～25)的有机基团(优选为碳原子数为6以上(例如6～22)的有机基团，更优选为碳原子数为碳原子数8以上(例如8～20)的有机基团)。
[0251]
[附记12]根据附记10或11所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述有机基团为取代或未取代的烃基；取代或未取代的杂环式基团；上述烃基和/或上述杂环式基团中的两个以上键合而成的基团。
[0252]
[附记13]根据附记10～12中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述表面修饰基团为下述式(i)所示的基团。
[0253]-x-r(i)
[0254]
[式(i)中，x表示氨基、醚键、酯键、次膦酸基、膦酸基、磷酸酯、硫醚键、羰基、酰胺基、酰亚胺键、硫羰基、硅氧烷键、硫酸酯基、磺酰基、磺酸基、亚砜、或它们中的两个以上键合而成的基团，从x向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r表示一价有机基团，与x键合的原子为碳原子]
[0255]
[附记14]根据附记10～13中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述表面修饰基团为包含聚甘油链的基团。
[0256]
[附记15]根据附记14所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述包含聚甘油链的基团为具有聚甘油基的基团和/或所述聚甘油基中的至少一部分的羟基的氢原子被取代为一价有机基团而成的基团。
[0257]
[附记16]根据附记14或15所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述包含聚甘油链的基团为下述式(2)所示的含聚甘油链的表面修饰基团。
[0258]-(x2c3h5)-(oc3h5)p-(x3r2)q(2)
[0259]
[式(2)中，p表示1以上的整数，q表示满足q＝p 2的整数。x2表示二价基团，[x2c3h5]中的从x2向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。[x3r2]表示聚甘油链的末端，x3表示单键或二价基团，r2表示氢原子或一价有机基团]
[0260]
[附记17]根据附记16所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述二价基团为-nr
a-、-o-、-c(＝o)o-、-ph(＝o)o-、或-s-(优选为-nr
a-、-o-、或-c(＝o)o-)[所述ra表示氢原子或一价有机基团]。
[0261]
[附记18]根据附记16或17所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述式(2)中的p为3～20(优选为5～15)。
[0262]
[附记19]根据附记10～13中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述表面修饰基团为下述式(1)所示的基团。
[0263]-x
1-r1(1)
[0264]
[式(1)中，x1表示-si-、-nh-、-o-、-o-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、-nh-c(＝o)-、-c(＝o)-nh-、或-s-，从x1向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r1表示取代或未取代的一价烃基，与x1键合的原子为碳原子]
[0265]
[附记20]根据附记19所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述r1中的碳原子数为4～25(优选为6～22，更优选为8～20)。
[0266]
[附记21]根据附记19或20所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述r1包含四个以上碳原子呈直链状连续而成的烃基。
[0267]
[附记22]根据附记19～21中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述式(1)中，碳原子与选自由氮原子、氧原子、硫原子以及硅原子构成的组中的杂原子的总量的摩尔比为4.5以上(优选为5以上，更优选为5.5以上)。
[0268]
[附记23]根据附记1～22中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述分散介质包括：水、脂肪族烃、芳香族烃、脂环式烃、醇、醚、酯、离子液体、或润滑基质。
[0269]
[附记24]根据附记1～23中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料分散组合物中的所述纳米碳材料的含有比例为0.1质量ppm～10质量％。
[0270]
[附记25]根据附记1～24中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料分散组合物中的所述分散介质的含有比例为90～99.9999质量％。
[0271]
[附记26]根据附记1～25中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料和所述分散介质的合计的含有比例相对于所述纳米碳材料分散组合物总量为70质量％以上(优选为80质量％以上，更优选为90质量％以上，进一步优选为95质量％以上，特别优选为99质量％以上)。
[0272]
[附记27]根据附记1～26中任一项所述的纳米碳材料分散组合物，其中，所述纳米碳材料分散组合物的雾度值为5以下(优选为3以下，更优选为1以下)。
[0273]
[附记28]一种纳米碳材料，其具有：纳米金刚石粒子；以及在所述纳米金刚石粒子的表面形成的石墨烯层，所述纳米碳材料中，由下述式(i)所示的基团对所述纳米碳材料表面进行了修饰。
[0274]-x-r(i)
[0275]
[式(i)中，x表示氨基、醚键、酯键、次膦酸基、膦酸基、磷酸酯、硫醚键、羰基、酰胺基、酰亚胺键、硫羰基、硅氧烷键、硫酸酯基、磺酰基、磺酸基、亚砜、或它们中的两个以上键合而成的基团，从x向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r表示一价有机基团，与x键合的原子为碳原子]
[0276]
[附记29]一种纳米碳材料，其具有：纳米金刚石粒子；以及在所述纳米金刚石粒子
的表面形成的石墨烯层，所述纳米碳材料中，由包含聚甘油链的基团对所述纳米碳材料表面进行了修饰。
[0277]
[附记30]根据附记29所述的纳米碳材料，其中，所述包含聚甘油链的基团为具有聚甘油基的基团结和/或所述聚甘油基中的至少一部分的羟基的氢原子被取代为一价有机基团而成的基团。
[0278]
[附记31]根据附记29或30所述的纳米碳材料，其中，所述包含聚甘油链的基团为下述式(2)所示的含聚甘油链的表面修饰基团。
[0279]-(x2c3h5)-(oc3h5)p-(x3r2)q
ꢀꢀꢀ
(2)
[0280]
[式(2)中，p表示1以上的整数，q表示满足q＝p 2的整数。x2表示二价基团，[x2c3h5]中的从x2向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。[x3r2]表示聚甘油链的末端，x3表示单键或二价基团，r2表示氢原子或一价有机基团]
[0281]
[附记32]根据附记31所述的纳米碳材料，其中，所述二价基团为-nr
a-、-o-、-c(＝o)o-、-ph(＝o)o-、或-s-(优选为-nr
a-、-o-、或-c(＝o)o-)[所述ra表示氢原子或一价有机基团]。
[0282]
[附记33]根据附记31或32所述的纳米碳材料，其中，所述式(2)中的p为3～20(优选为5～15)。
[0283]
[附记34]一种纳米碳材料，其具有：纳米金刚石粒子；以及在所述纳米金刚石粒子的表面形成的石墨烯层，所述纳米碳材料中，由下述式(1)所示的基团对所述纳米碳材料表面进行了修饰。
[0284]-x
1-r1(1)
[0285]
[式(1)中，x1表示-si-、-nh-、-o-、-o-c(＝o)-、-c(＝o)-o-、-nh-c(＝o)-、-c(＝o)-nh-、或-s-，从x1向左伸出的键合键与纳米碳材料键合。r1表示取代或未取代的一价烃基，与x1键合的原子为碳原子]
[0286]
[附记35]根据附记34所述的纳米碳材料，其中，所述r1中的碳原子数为4～25(优选为6～22，更优选为8～20)。
[0287]
[附记36]根据附记34或35所述的纳米碳材料，其中，所述r1包含四个以上碳原子呈直链状连续而成的烃基。
[0288]
[附记37]根据附记34～36中任一项所述的纳米碳材料，其中，所述式(1)中，碳原子与选自由氮原子、氧原子、硫原子以及硅原子构成的组中的杂原子的总量的摩尔比为4.5以上(优选为5以上，更优选为5.5以上)。
[0289]
[附记38]一种纳米碳材料的制造方法，其具备：加热工序，将纳米金刚石材料在1400℃以下加热来加热纳米金刚石粒子表面的金刚石而形成石墨烯层。
[0290]
[附记39]根据附记38所述的纳米碳材料的制造方法，其中，所述纳米碳材料为如附记28～37中任一项所述的纳米碳材料。
[0291]
[附记40]根据附记38或39所述的纳米碳材料的制造方法，其中，所述加热工序中的温度为800～1400℃(优选为800～1000℃)。
[0292]
[附记41]根据附记38～40中任一项所述的纳米碳材料的制造方法，其中，所述纳米碳材料的制造方法还包括：氧气氧化工序，利用氧气对经过所述加热工序而得到的纳米碳材料进行氧化。
[0293]
[附记42]根据附记38～41中任一项所述的纳米碳材料的制造方法，其中，所述纳米碳材料的制造方法还包括：表面修饰化工序，向经过所述加热工序而得到的纳米碳材料中引入表面修饰基团。
[0294]
[附记43]一种构件，其具备：基材；以及纳米碳材料的覆膜，设于所述基材的表面，所述覆膜的拉曼光谱中的与1580
±
50cm-1
的波数频带内的峰顶值对应的波数为1585cm-1
以上且1630cm-1
以下，利用xrd的分析中在2θ＝43～44
°
存在峰。
[0295]
[附记44]根据附记43所述的构件，其中，所述纳米碳材料包括如附记28～37中任一项所述的纳米碳材料。
[0296]
工业上的可利用性
[0297]
就本公开的纳米碳材料分散组合物而言，具有石墨烯结构的纳米碳材料以纳米级分散于分散介质中。此外，本公开的纳米碳材料具有石墨烯结构并且在分散介质中的分散性优异。因此，本公开具有工业上的可利用性。