[发明专利]复合材料，导电性材料，导电性粒子以及导电性薄膜

说明书

本发明提供一种复合材料，其在溶液中的分散性优异，且导电性提高。该复合材料含有碳材料、以及以物理或化学方式结合在所述碳材料上的导电性分散剂，其中，所述导电性分散剂由导电性高分子构成，所述导电性高分子的数均分子量为2000以上、100000以下。

技术领域

本发明涉及含有碳材料的复合材料、导电性材料、导电性粒子以及导电性薄膜。

背景技术

期待石墨烯、石墨、薄片化石墨以及碳纳米管等碳材料在材料工程、医疗工程以及电气电子工程等领域的应用。

在下述专利文献1中，公开一种导电性涂料，其含有聚(3,4-乙烯二氧)噻吩(PEDOT)，聚苯乙烯磺酸(PSS)和氧化石墨烯。根据专利文献1中的记载，由于与PEDOT/PSS成分的相互作用增强，优选氧化石墨烯被充分氧化。此外，还记载通过使PEDOT/PSS成分吸附到导电性不高的氧化石墨烯上，导电性能够得到提高。

在下面的专利文献2中，公开一种导电性高分子材料，其含有导电聚合物，以及掺杂在导电聚合物中的氟化石墨烯。专利文献2中记载了，可以使用聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺或其衍生物作为所述导电聚合物。

另外，以下的非专利文献1中公开了具有表面活性剂的石墨烯分散液。

现有专利文献

专利文献1:日本特开2013-35966号公报

专利文献2:日本特表2014-502653号公报

非专利文献

非专利文献1:L.Guadrdia et al.,Carbon,49,1653(2011)

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，碳材料，特别是石墨烯或薄片化石墨，有时会在溶剂中发生凝聚，物性降低或难以加工。在非专利文献1中，采用使表面活性剂吸附在石墨烯上的方法，但就吸附有表面活性剂的石墨烯而言，有时导电性不能得到充分提高。另外，专利文献1的导电性涂料和专利文献2的导电性高分子的导电性尚不充分。

本发明的目的在于提供一种导电性材料，该导电性材料具备该复合材料以及该复合材料构成的复合材料层，所述复合材料在溶剂中的分散性优异，且导电性得到了提高。

本发明的另一目的在于提供导电性优异的导电性粒子和导电膜。

解决问题的技术手段

在本发明的复合材料的广泛方式中，该复合材料含有碳材料、以及以物理或化学方式结合在所述碳材料上的导电性分散剂，所述导电性分散剂由导电性高分子构成，所述导电性高分子的数均分子量为2000以上、100000以下。

根据本发明的复合材料的其他广泛方式，该复合材料含有碳材料、以及以物理或化学方式结合在所述碳材料上的导电性分散剂，所述碳材料的C/O比为4以上、20以下。

在本发明的复合材料的某一特定方面中，所述碳材料为石墨烯或薄片化石墨。

在本发明的复合材料的其它特定方面中，所述碳材料与所述导电性分散剂的重量比(碳材料/导电性分散剂)在0.2以上、20以下的范围。

在本发明的复合材料的其它特定方面中，所述导电性分散剂由有机高分子构成。所述有机高分子是具有噻吩骨架的高分子。

在本发明的复合材料的另一其它特定方面中，所述复合材料中掺杂有掺杂剂。

本发明的导电性材料包含：基材和含有所述的复合材料的复合材料层，其中，所述基材表面的至少一部分被所述复合材料层覆盖。