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両親媒性化合物、可溶性カーボンナノチューブ複合体 コモンズ

国内特許コード P07A010589
整理番号 NI0400123
掲載日 2007年10月4日
出願番号 特願2005-084420
公開番号 特開2006-265151
登録番号 特許第3985025号
出願日 平成17年3月23日(2005.3.23)
公開日 平成18年10月5日(2006.10.5)
登録日 平成19年7月20日(2007.7.20)
発明者
  • 白井 汪芳
  • 木村 睦
  • 三木 徳俊
出願人
  • 学校法人信州大学
発明の名称 両親媒性化合物、可溶性カーボンナノチューブ複合体 コモンズ
発明の概要

【課題】非共有結合によりカーボンナノチューブと複合体形成する両親媒性π共役化合物である新規化合物、その化合物を非共有的に結合した溶媒分散性のカーボンナノチューブ複合体、その複合体を絶縁コーティングした微細導電線を提供する。
【解決手段】両親媒性化合物は、下記化学式I

(式中、mは3~16、nは1~6である)または、化学式Iの-NH-を-O-に置き換えた化合物である。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


近年、著しい発達を遂げた半導体集積回路は、描画によって回路パターンを形成する技術では微細化の限界に達しつつあり、さらなる微細化を可能にする新たな回路パターンの形成材料の出現が望まれている。このような状況下で、カーボンナノチューブは次世代の電子デバイスの材料として最も注目されているものの一つである。



カーボンナノチューブはグラフェンシートを筒状に巻いた分子であり、その直径と巻き方の違いによって、金属的、半導体的のような異なる性質を示す。また、電気、熱伝導性に優れ、機械的強度が非常に強く、熱的にも安定であるため、カーボンナノチューブの応用開発研究が盛んに行われている。



しかし、カーボンナノチューブは、バンドルで存在し、それらが互いに激しく絡まり合った三次元ネットワークを形成するため、扱いが困難となっている。さらに、カーボンナノチューブ表面はグラファイトと同じ構造をもつため、溶媒や水への溶解性がない。そのため、カーボンナノチューブの精製、分離、さらにはナノデバイスとしての特性を生かした微細形状に仕上げることが困難であり、その応用への妨げとなっている。



このような現状を打開するため、カーボンナノチューブを可溶化する試みが種々なされている。例えば非特許文献1には、チューブのオープンエンドに有機基を導入するという化学修飾による手法が示されている。特許文献1には、カーボンナノチューブの外側壁に、非共有的な相互作用によりポリマーを結合させカーボンナノチューブを可溶化させることが示されている。また特許文献2には、カーボンナノチューブの周囲にポリマーを巻きつけることで複合化したカーボンナノチューブが示されている。




【特許文献1】特開2004-2850号公報

【特許文献2】特表2004-506530号公報

【非特許文献1】田中一義 カーボンナノチューブ・ナノデバイスへの挑戦 化学同人 2001

産業上の利用分野


本発明は、新規化合物である両親媒性化合物、およびその両親媒性化合物を非共有的に結合したカーボンナノチューブ複合体に関し、さらにはカーボンナノチューブを絶縁コーティングした微細導電線に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
下記化学式I
【化学式1】



(式I中、mは3~16、nは1~6である。)
で示される両親媒性化合物。

【請求項2】
下記式A
Br-O-(CH2)m-(OCH2CH2)n-OCH3 ・・・A
(式A中、mは3~16、nは1~6である。)
で示される化合物と没食子酸メチルとを反応させて、下記式B
【化学式2】



(式B中、mは3~16、nは1~6である。
で示される没食子酸メチルエステル誘導体を得、次いで該没食子酸メチルエステル誘導体をエステルの加水分解によって没食子酸誘導体とし、続いて該没食子酸誘導体と1-ピレンメチルアミン塩酸塩とを反応させることを特徴とする請求項1に記載した化学式Iで示される両親媒性化合物の製造方法。

【請求項3】
下記化学式II
【化学式3】



(式II中、mは3~16、nは1~6である。)
で示される両親媒性化合物。

【請求項4】
下記式A
Br-O-(CH2)m-(OCH2CH2)n-OCH3 ・・・A
(式A中、mは3~16、nは1~6である。)
で示される化合物と没食子酸メチルとを反応させて、下記式B
【化学式4】



(式B中、mは3~16、nは1~6である。
で示される没食子酸メチルエステル誘導体を得、次いで該没食子酸メチルエステル誘導体をエステルの加水分解によって没食子酸誘導体とし、続いて該没食子酸誘導体とピレンメタノールとを反応させることを特徴とする請求項3に記載した化学式IIで示される両親媒性化合物の製造方法。

【請求項5】
請求項1に記載した化学式Iで示される両親媒性化合物、または請求項3に記載した化学式IIで示される両親媒性化合物を、カーボンナノチューブに結合させたカーボンナノチューブ複合体。

【請求項6】
請求項5に記載したカーボンナノチューブ複合体を含む分散液。

【請求項7】
請求項5に記載したカーボンナノチューブ複合体の両親媒性化合物にシリカを重合させたことを特徴とするシリカに覆われたカーボンナノチューブ。

【請求項8】
請求項5に記載したカーボンナノチューブ複合体の表面に絶縁コーティングがされていることを特徴とする微細導電線。

【請求項9】
前記絶縁コーティングがシリカであることを特徴とする請求項8に記載の微細導電線。
産業区分
  • 有機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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