(57)【要約】【課題】ＣＮＴを分散媒中に適切に分散させることができる無機化合物を基盤とするＣＮＴ分散剤、その製造方法、ＣＮＴ分散液、及びその製造方法等を提供する。【解決手段】塩化物イオンを対アニオンとする所定のラダー型ＰＳＱの対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換し、次に、対アニオンをヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する。このようにして得られたＣＮＴ分散剤が溶解した溶液にカーボンナノチューブを加え、次に、溶液に超音波を照射する。【選択図】図１
2014172968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造式が下記の化学式１で表されることを特徴とするラダー型ポリシルセスキオキサン。
【化１】
2014172968.tif 000015
【請求項２】
構造式が下記の化学式２で表されることを特徴とするラダー型ポリシルセスキオキサン。
【化２】
2014172968.tif 000016
【請求項３】
請求項１又は２に記載のラダー型ポリシルセスキオキサンを含有することを特徴とするカーボンナノチューブ分散剤。
【請求項４】
分散媒と、
前記分散媒中に分散したカーボンナノチューブと、
前記カーボンナノチューブの表面に吸着された請求項３に記載のカーボンナノチューブ分散剤と、
を有することを特徴とするカーボンナノチューブ分散液。
【請求項５】
構造式が下記の化学式３で表されるラダー型ポリシルセスキオキサンの対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換する工程と、
次に、前記対アニオンを前記ヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する工程と、
を有することを特徴とするラダー型ポリシルセスキオキサンの製造方法。
【化３】
2014172968.tif 000017
【請求項６】
構造式が下記の化学式４で表されるラダー型ポリシルセスキオキサンの対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換する工程と、
次に、前記対アニオンを前記ヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する工程と、
を有することを特徴とするラダー型ポリシルセスキオキサンの製造方法。
【化４】
2014172968.tif 000018
【請求項７】
前記対アニオンを前記ヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する工程は、対アニオンが前記ヨウ化物イオンとなったラダー型ポリシルセスキオキサンを、アルコール中でヨウ素と混合する工程を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のラダー型ポリシルセスキオキサンの製造方法。
【請求項８】
請求項５乃至７のいずれか１項に記載の方法によりラダー型ポリシルセスキオキサンを製造する工程を有することを特徴とするカーボンナノチューブ分散剤の製造方法。
【請求項９】
請求項３に記載のカーボンナノチューブ分散剤が溶解した溶液にカーボンナノチューブを加える工程と、
次に、前記溶液に超音波を照射する工程と、
を有することを特徴とするカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ分散剤、その製造方法、カーボンナノチューブ分散液、及びその製造方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」ともいう）は１９９１年の発見以来、導電性、熱伝導性、機械的強度等の優れた特性を持つことから、多くの分野で注目されてきた。しかしながら、ＣＮＴは各種溶媒中に分散しにくく、このことがＣＮＴの応用への障壁となっていた。ＣＮＴの凝集の主な原因は、ＣＮＴ間の非共有結合性相互作用であり、具体的にはファンデルワールス力、π−πスタッキング、疎水性相互作用などが挙げられる。ＣＮＴの特性は凝集することで著しく低下するため、ＣＮＴを分散媒中に分散させる方法がこれまでにも各種提案されてきた。その１つとして、共有結合を利用してＣＮＴを化学修飾する方法がある（非特許文献１参照）。しかしながら、ＣＮＴの化学修飾法は、炭素同士の結合の一部を切断するため、ＣＮＴの特性を劣化させる原因になる。
【０００３】
従って、ＣＮＴを分散させる際には、共有結合を利用しない方法で行うことが望ましい。このような方法として、界面活性剤などに代表される分散剤をＣＮＴの表面に非共有結合性相互作用により吸着させる方法が知られている。例えばＣＮＴをドデシル硫酸ナトリウムなどの低分子界面活性剤を含有する水溶液に添加する方法（特許文献１参照）がある。しかし、これら低分子界面活性剤を使用した際には薄膜形成能が低く、薄膜化を容易にするために重合性のモノマーやポリマーを更に添加する必要がある。一方、ＣＮＴ表面にポリマーを吸着させる方法も知られており、具体的にはポリ−ｍ−フェニレンビニレン−ｃｏ−ジオクトキシ−ｐ−フェニレンビニレンをＣＮＴ表面に吸着させる方法（特許文献２参照）も提案されている。この手法では、有機溶媒中にＣＮＴを孤立に分散させることが可能である。さらに、非イオン性界面活性剤であるポリオキシエチレン系化合物を用い、アミド系の極性有機溶媒中に分散させる方法（例えば特許文献３参照）、ポリビニルピロリドンによりアミド系極性有機溶媒中に分散させる方法（例えば特許文献４参照）、アルコール系有機溶媒中に分散させる方法（例えば特許文献５参照）なども提案されている。
【０００４】
しかしながら、以上の技術において用いられる分散剤は全て有機化合物であり、無機化合物を基盤とする材料をＣＮＴの分散剤として用いた知見は明らかにされていない。無機化合物に比べて耐久性や力学強度に劣る有機化合物からなる分散剤によりＣＮＴを分散させても、力学強度等のＣＮＴの特性を十分に生かしきれない。このことから、無機化合物を基盤とするＣＮＴ分散剤の開発は重要な課題である。
【０００５】
耐久性や力学強度に優れるシロキサン結合を主鎖骨格とする無機高分子としてポリシルセスキオキサンが知られる。しかしながら、高分子量のポリシルセスキオキサンは三次元網目構造体となりやすく不溶化してしまい、可溶性の高分子量ポリシルセスキオキサンの合成例は少ない。このことから、この無機高分子を用いたＣＮＴの溶媒中への分散化に関する報告はこれまでなされていなかった。
【０００６】
一方で本発明者らは、アミノ基含有有機トリアルコキシシランを塩酸等の水溶液中で加熱し、溶媒を蒸発させながら重縮合を進行させる手法により、分子量１万以上の可溶性ラダー型ポリシルセスキオキサン（以下、「ＰＳＱ」という）が合成できることを報告している（特許文献６、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−２２８８２４号公報
【特許文献２】特開２０００−４４２１６号公報
【特許文献３】特開２００５−７５６６１号公報
【特許文献４】特開２００５−１６２８７７号公報
【特許文献５】特開２００８−２４５２２号公報
【特許文献６】特許第４５５５９６２号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Science, vol.282, p.95-98, 1998年
【非特許文献２】Chemistry of Materials,vol.16,p.3417-3423,2004年
【非特許文献３】Polymer, vol.46, p.1828-1833, 2005年
【非特許文献４】International Journal of Polymer Science, Article ID 684278, 2012年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ＣＮＴを分散媒中に適切に分散させることができる無機化合物を基盤とするＣＮＴ分散剤、その製造方法、ＣＮＴ分散液、及びその製造方法等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、上記の特許文献６、非特許文献２、非特許文献３、非特許文献４等に記載されたＰＳＱの対アニオンを三ヨウ化物イオンに変換したラダー型ＰＳＱが、ＣＮＴの分散剤として機能することを見出した。
【００１１】
本発明に係る第１のラダー型ポリシルセスキオキサンは、構造式が下記の化学式１で表されることを特徴とする。
【００１２】
【化１】
2014172968.tif 000003
【００１３】
本発明に係る第２のラダー型ポリシルセスキオキサンは、構造式が下記の化学式２で表されることを特徴とする。
【００１４】
【化２】
2014172968.tif 000004
【００１５】
本発明に係るカーボンナノチューブ分散剤は、上記第１又は第２のラダー型ポリシルセスキオキサンを含有することを特徴とする。
【００１６】
本発明に係るカーボンナノチューブ分散液は、分散媒と、前記分散媒中に分散したカーボンナノチューブと、前記カーボンナノチューブの表面に吸着された上記のカーボンナノチューブ分散剤と、を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る第１のラダー型ポリシルセスキオキサンの製造方法は、構造式が下記の化学式３で表されるラダー型ポリシルセスキオキサンの対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換する工程と、次に、前記対アニオンを前記ヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する工程と、を有することを特徴とする。
【００１８】
【化３】
2014172968.tif 000005
【００１９】
本発明に係る第２のラダー型ポリシルセスキオキサンの製造方法は、構造式が下記の化学式４で表されるラダー型ポリシルセスキオキサンの対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換する工程と、次に、前記対アニオンを前記ヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する工程と、を有することを特徴とする。
【００２０】
【化４】
2014172968.tif 000006
【００２１】
本発明に係るカーボンナノチューブ分散剤の製造方法は、上記の第１又は第２の方法によりラダー型ポリシルセスキオキサンを製造する工程を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、上記のカーボンナノチューブ分散剤が溶解した溶液にカーボンナノチューブを加える工程と、次に、前記溶液に超音波を照射する工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡易な処理でＣＮＴを分散媒中に適切に分散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１、第２の実施形態の処理の概要を示す図である。
【図２】第１の実験におけるラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ-Ｉ）のＥＤＸ測定結果を示す図である。
【図３】第１の実験におけるラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−Ｉ3）のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルを示す図である。
【図４】第１の実験におけるラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−Ｉ3）を分散剤に用いたＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の動的光散乱測定結果を示す図である。
【図５】第２の実験におけるラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−（Ｉ3）2）を分散剤に用いたＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の動的光散乱測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明者は、無機化合物を基盤とする材料によってＣＮＴを分散媒中に分散させるため、鋭意に研究した結果、上記の化学式３又は化学式４で表される、塩化物イオンを対アニオンとするラダー型ＰＳＱの対アニオンを三ヨウ化物イオンに変換したものが、１−ペンタノールや１−ブタノール等のアルコール中でＣＮＴを分散させることを見出した。
【００２６】
以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るＣＮＴ分散剤は、構造式が上記の化学式１で表されるラダー型ＰＳＱを含有している。このラダー型ＰＳＱは３−アミノプロピル基を側鎖に有している。つまり、このラダー型ＰＳＱはアンモニウム基を有している。また、このラダー型ＰＳＱの対アニオンは三ヨウ化物イオンからなる。
【００２８】
このＣＮＴ分散剤は、次のようにして製造することができる。
【００２９】
先ず、上記の化学式３で表されるアンモニウム基含有ラダー型ＰＳＱを準備する。つまり、３−アミノプロピル基を側鎖に有し、対アニオンが塩化物イオンからなるラダー型ＰＳＱ（以下、「ＰＳＱ−Ｃｌ」ともいう）を準備する。そして、ＰＳＱ−Ｃｌを精製水に溶解して水溶液を作製する。次いで、この水溶液を、予めヨウ化カリウム（ＫＩ）水溶液で処理されたアニオン交換樹脂のカラムに通すことによって、対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換する。イオン変換後の水溶液を濃縮し、この濃縮液を凍結乾燥することでヨウ化物イオンを対アニオンとするラダー型ＰＳＱ（以下、「ＰＳＱ−Ｉ」ともいう）を得る。その後、アルコール中でＰＳＱ−Ｉをヨウ素（Ｉ2）と混合することによって、対アニオンをヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する。アルコールとしては、例えば１−ペンタノール、１−ブタノール等を用いることができる。
【００３０】
このような方法により、上記の化学式１で表されるアンモニウム基含有ラダー型ＰＳＱ（以下、「ＰＳＱ−Ｉ3」ともいう）を含有するＣＮＴ分散剤を製造することができる。
【００３１】
そして、第１の実施形態に係るＣＮＴ分散剤は、後述の実験でも裏付けられているように、ＣＮＴを１−ペンタノール、１−ブタノール等のアルコール中で容易に分散することが可能であり、樹脂等へのナノ分散も期待できる。このようなＣＮＴが分散した樹脂（複合材料）は、高強度構造材料分野、エネルギー分野、エレクトロニクス分野での利用が期待される。
【００３２】
なお、アルコール中でのＰＳＱ−ＩとＩ2との混合の後に、ＰＳＱ−Ｉ3をアルコールから抽出した場合には、ＰＳＱ−Ｉ3を密閉容器等内で保存することが好ましい。これは、ＰＳＱ−Ｉ3はＰＳＱ−Ｉ及びＩ2と平衡状態にあり、かつＩ2が揮発性であるため、徐々にＰＳＱ−Ｉの割合が増加し、ＰＳＱ−Ｉ3の割合が減少してしまうからである。
【００３３】
次に、第１の実施形態に係るＣＮＴ分散剤を用いてＣＮＴ分散液を製造する方法について説明する。
【００３４】
先ず、第１の実施形態に係るＣＮＴ分散剤が溶解した溶液を準備する。この溶液としては、ＣＮＴ分散剤を１−ペンタノール、１−ブタノール等のアルコールに溶解させたものを用いることができる。従って、上記の方法で対アニオンがヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換されたラダー型ＰＳＱが溶解した溶液をそのまま用いることができる。次いで、この溶液にＣＮＴを加え、超音波を照射する。ＣＮＴとしては、例えば多層ＣＮＴ（以下、「ＭＷＣＮＴ」ともいう）を用い、ＭＷＣＮＴ：ＰＳＱ−Ｉ3の質量比を、例えば１：９〜５：５とする。また、超音波を照射する時間は、例えば２時間程度とする。
【００３５】
このような方法により、ＣＮＴ分散液を製造することができる。
【００３６】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係るＣＮＴ分散剤は、構造式が上記の化学式２で表されるラダー型ＰＳＱを含有している。このラダー型ＰＳＱは３−（２−アミノエチル）アミノプロピル基を側鎖に有している。つまり、このラダー型ＰＳＱもアンモニウム基を有している。また、このラダー型ＰＳＱの対アニオンも三ヨウ化物イオンからなる。
【００３７】
このＣＮＴ分散剤は、次のようにして製造することができる。
【００３８】
先ず、上記の化学式４で表されるアンモニウム基含有ラダー型ＰＳＱを準備する。つまり、３−（２−アミノエチル）アミノプロピル基を側鎖に有し、対アニオンが塩化物イオンからなるラダー型ＰＳＱ（以下、「ＰＳＱ−（Ｃｌ）2」ともいう）を準備する。そして、ＰＳＱ−（Ｃｌ）2を精製水に溶解して水溶液を作製する。次いで、第１の実施形態と同様にして、対アニオンを塩化物イオンからヨウ化物イオンに変換し、その後、対アニオンをヨウ化物イオンから三ヨウ化物イオンに変換する。
【００３９】
このような方法により、上記の化学式２で表されるアンモニウム基含有ラダー型ＰＳＱ（以下、「ＰＳＱ−（Ｉ3）2」ともいう）を含有するＣＮＴ分散剤を製造することができる。
【００４０】
そして、第２の実施形態に係るＣＮＴ分散剤も、後述の実験でも裏付けられているように、ＣＮＴを１−ペンタノール、１−ブタノール等のアルコール中で容易に分散することが可能であり、樹脂等へのナノ分散も期待できる。このようなＣＮＴが分散した樹脂（複合材料）は、高強度構造材料分野、エネルギー分野、エレクトロニクス分野での利用が期待される。
【００４１】
第１、第２の実施形態の処理を図１に模式的に表す。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明者が行った実験について説明する。なお、この実験における条件等は、本発明の実施可能性等を確認するために採用した例であり、本発明は、これらの例に限定されるものではない。
【００４３】
（第１の実験）
第１の実験では、先ず、上記の化学式３で表される０．７３３３ｇ（５  ｍｍｏｌ  ｕｎｉｔ）のラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−Ｃｌ）を３０ｍＬの精製水に溶解した。また、予め５０ｍＬの１ｍｏｌ／Ｌ  ＫＩ水溶液で処理した後に精製水で洗浄したアニオン交換樹脂（約５０ｍＬ、樹脂名：Ａｍｂｅｒｌｉｔｅ  ＩＲＡ−９００Ｊ）のカラムを準備した。そして、ＰＳＱ−Ｃｌの水溶液をカラムに通した。更に、１５０ｍＬの精製水をこのカラムに流し込むことで生成物の水溶液を回収し、得られた水溶液をロータリーエバポレーターで１０ｍＬまで濃縮した。その後、濃縮液を凍結乾燥することで０．９０１０ｇのヨウ化物イオンを対アニオンとするラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−Ｉ）を得た。そして、ＰＳＱ−Ｉの一部を採取し、Ｐｈｉｌｉｐｓ製のＸＬ−３０  Ｅ−ＳＥＭを用いてエネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）を行った。
【００４４】
図２に、ＰＳＱ−ＩのＥＤＸの結果を示す。図２に示すように、塩素（Ｃｌ）由来のピークは完全に消失し、ヨウ素（Ｉ）由来のピークが観測された。更に、ケイ素（Ｓｉ）とヨウ素との原子数比が約１：１であった。これらの結果から、下記の化学式５で表される構造の化合物、すなわちＰＳＱ−Ｉの形成が確認された。
【００４５】
【化５】
2014172968.tif 000007
【００４６】
次に、５．０ｍＬの１−ペンタノールに０．０４２６ｇ（０．１６８０ｍｍｏｌ）のＩ2を加えて溶解させ、溶液を作製した。その後、この溶液に０．０２００ｇのＰＳＱ−Ｉを加えて室温で撹拌し溶解させることで、三ヨウ化物イオンを対アニオンとするラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−Ｉ3）の溶液を調製した。そして、このＰＳＱ−Ｉ3の溶液の一部を採取し、ＪＡＳＣＯ製のＶ−６３０を用いてＵＶ−Ｖｉｓ測定を行った。
【００４７】
図３に、ＰＳＱ−Ｉ3のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルを示す。図３に示すように、２９２ｎｍ及び３６０ｎｍ付近に吸収ピークが確認され、三ヨウ化物イオンが存在していることが確認された。
【００４８】
次に、５．０ｍＬのＰＳＱ−Ｉ3の１−ペンタノール溶液にＭＷＣＮＴを加えて２時間超音波処理を行い、ＭＷＣＮＴの分散液を調製した。ＭＷＣＮＴとしては、東京化成工業株式会社製、直径が約１０ｎｍ、長さが約１μｍ〜２μｍのものを用いた。そして、この分散液の一部を採取し、５０倍に希釈してＪＡＳＣＯ製のＶ−６３０を用いたＵＶ−Ｖｉｓ測定を行った。
【００４９】
表１に、ＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の７５０ｎｍの波長における吸光度を示す。ＰＳＱ−Ｉ3の１−ペンタノール溶液の吸光度が０．００であったのに対して（Ｒｕｎ  １）、ＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の吸光度は０．３９であり（Ｒｕｎ  ２）、１−ペンタノール中にＭＷＣＮＴが分散していることが確認された。更に、この分散液では、２４時間静置しても７５０ｎｍにおける吸光度の減少があまり見られず（Ｒｕｎ  ３）、安定してＭＷＣＮＴが分散していることが分かった。
【００５０】
【表１】
2014172968.tif 000008
【００５１】
更に、このＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の分散性を評価するために、孔径が７μｍのろ紙（桐山ガラス株式会社製、直径２１ｍｍ）を用いてろ過を行い、ろ紙の上部に残存する生成物（残渣）の質量を算出した。表２に、超音波処理を行った後の静置時間及び残渣の質量を示す。表２に示すように、超音波処理を行ってから２時間後までは、ろ紙を通過するほどの分散性を有していることが確認された（Ｒｕｎｓ  １１〜１３）。
【００５２】
【表２】
2014172968.tif 000009
【００５３】
ＰＳＱ−Ｉ3を分散剤に用いたＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の動的光散乱測定を行ったところ、図４に示すように、数平均粒径が１２０．３±３４．８ｎｍであった。このことから、大きな凝集体が存在しないことが確認できた。
【００５４】
次に、ＭＷＣＮＴを分散させるアルコールの種類について検討を行った。ここでは、表３に示す種々のアルコールを用いたことを除き、上述の評価と同様の処理を行い、７５０ｎｍにおける吸光度及びろ過による残渣の質量に基づいて、超音波処理直後の分散性を評価した。１−ペンタノール（Ｒｕｎ  ２１）以外でも、１−ブタノールを用いて同様な処理を行うことでＭＷＣＮＴ分散液が調製できることが確認できた（Ｒｕｎ  ２２）。その一方で、１−プロパノール（Ｒｕｎ  ２３）、エタノール（Ｒｕｎ  ２４）、メタノール（Ｒｕｎ  ２５）を用いた場合は、残渣の質量が大きく、高度な分散性を有していないことが分かった。また、１−ヘキサノールを用いた場合には、ＰＳＱ−Ｉ3を溶解することができなかったため、ＭＷＣＮＴの分散性の評価を行うことができなかった。
【００５５】
【表３】
2014172968.tif 000010
【００５６】
ＭＷＣＮＴを分散させるために好ましいＰＳＱ−Ｉ3の質量を明らかにするために、１−ペンタノールの容量及びＭＷＣＮＴの質量を一定にして、表４に示すように、ＰＳＱ−Ｉ及びＩ2の質量を変化させ、超音波処理直後の分散性を評価した。その結果、ＭＷＣＮＴ／ＰＳＱ−Ｉの比が高くなるにつれて残渣の質量が増加し、分散性が低下していることが分かった。しかしながら、ＭＷＣＮＴ：ＰＳＱ−Ｉ＝５：５においても、残渣の質量は比較的低く、この比においても、ある程度ＭＷＣＮＴが分散していることが確認された。
【００５７】
【表４】
2014172968.tif 000011
【００５８】
ＰＳＱ−Ｉ3の代わりに、ＰＳＱ−Ｉ3と同様に三ヨウ化物イオンを形成するＫＩ／Ｉ2混合物の１−ペンタノール溶液を用いて、表５に示すように、ＭＷＣＮＴの分散性を評価した。その結果、超音波処理直後のＵＶ−Ｖｉｓスペクトルによる７５０ｎｍの波長での吸光度が０．４４であり、更に、ろ過による残渣の質量が小さかった。このことから、この時点においては、ＭＷＣＮＴが分散していることが分かった（Ｒｕｎ  ４２）。しかし、２４時間静置したところ、目視で沈殿が観察でき、ＵＶ−Ｖｉｓ測定からもＭＷＣＮＴが１−ペンタノール中に分散していないことが確認できた。このことより、ＫＩ／Ｉ2混合物の１−ペンタノール溶液中では、一時的にＭＷＣＮＴを分散できるものの、長時間安定に分散性を維持することは困難であることが示唆された。
【００５９】
【表５】
2014172968.tif 000012
【００６０】
また、ＰＳＱ−Ｉを用いてＭＷＣＮＴの分散性の検討を行った（Ｒｕｎ  ４３）。ＰＳＱ−Ｉは１−ペンタノール等のアルコールに不溶であるため溶媒には水を用いた。その結果、超音波処理直後及び２４時間静置後のいずれにおいても、７５０ｎｍの波長での吸光度は高い値であり、ＭＷＣＮＴが分散しているように見えた。しかし、この分散液をろ過したところ、残渣の質量が大きかったことから、孔径が７μｍのろ紙を通過するような分散性は得られないことが確認された。すなわち、ＭＷＣＮＴの分散には三ヨウ化物イオン及びＰＳＱ構造の両方が重要な要素であることが、以上の実験より明らかにされた。
【００６１】
（第２の実験）
第２の実験では、上記の化学式３で表されるアンモニウム基含有ラダー型ＰＳＱの代わりに上記の化学式４で表されるアンモニウム基含有ラダー型ＰＳＱを用い、第１の実験と同様にして、ヨウ化物イオンを対アニオンとするラダー型ＰＳＱ（以下、「ＰＳＱ−（Ｉ）2」ともいう）を得た。ＰＳＱ−（Ｉ）2の構造は下記の化学式６で表される。
【００６２】
【化６】
2014172968.tif 000013
【００６３】
次に、５．０ｍＬの１−ペンタノールに０．０４９６ｇ（０．１９５６ｍｍｏｌ）のＩ2を加えて溶解させ、溶液を作製した。その後、この溶液に０．０２００ｇのＰＳＱ−（Ｉ）2を加えて室温で撹拌し溶解することで、三ヨウ化物イオンを対アニオンとするラダー型ＰＳＱ（ＰＳＱ−（Ｉ3）2）を調製した。そして、ＰＳＱ−（Ｉ3）2の１−ペンタノール溶液にＭＷＣＮＴを加えて２時間超音波処理を行い、ＭＷＣＮＴの分散液を調製した。
【００６４】
表６に、ＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液（５０倍に希釈）の７５０ｎｍの波長における吸光度、及び孔径が７μｍのろ紙を用いてろ過を行ったときの残渣の質量を示す。超音波処理直後のＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の吸光度は０．２８であり、１−ペンタノール中にＭＷＣＮＴが分散していることが確認された（Ｒｕｎ  ５１）。更に、この分散液は、２４時間静置しても吸光度の減少があまり見られず、安定してＭＷＣＮＴが分散していることが分かった。更に、ろ過による残渣の質量が小さかったことからも、ＭＷＣＮＴが高度に分散していることが示唆された。
【００６５】
【表６】
2014172968.tif 000014
【００６６】
更に、ＰＳＱ−（Ｉ3）2を分散剤に用いたＭＷＣＮＴの１−ペンタノール分散液の動的光散乱測定を行ったところ、図５に示すように、数平均粒径が２０４．２±７６．１１ｎｍであった。このことから、大きな凝集体が存在しないことが確認できた。
【図１】
2014172968.tif 000019
【図２】
2014172968.tif 000020
【図３】
2014172968.tif 000021
【図４】
2014172968.tif 000022
【図５】
2014172968.tif 000023