CN110088209B

CN110088209B - 层状物质含有液及其制造方法

Info

Publication number: CN110088209B
Application number: CN201780078318.3A
Authority: CN
Inventors: 小林纯; 谷内亮; 齐木智秋
Original assignee: Adeka Corp
Current assignee: Adeka Corp
Priority date: 2016-12-19
Filing date: 2017-12-18
Publication date: 2023-01-31
Anticipated expiration: 2037-12-18
Also published as: US20190322816A1; CN110088209A; TWI811200B; EP3556811A4; JP7076680B2; KR20190096948A; US11634545B2; WO2018117013A1; JPWO2018117013A1; KR102455147B1; EP3556811A1; TW201840725A

Abstract

准备包含(A)高分子化合物、(B)含氧酸类化合物和(C)层状物质的层合物的溶液，并且对该溶液照射音波和电波中的至少一方，或者对该溶液进行加热。高分子化合物含有加水分解性高分子化合物和热分解性高分子化合物中的至少一方，含氧酸类化合物含有磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的至少1种。

Description

层状物质含有液及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种含有层状物质的层状物质含有液及其制造方法。

背景技术

具有层状构造的物质(层状物质)起因于其层状构造而发挥特殊的物理性质，因此许多研究人员对各种各样的层状物质进行了研究。

例如，提出了使用被称作纳米片的层状物质来提高电子器件的性能(例如，参照非专利文献1)。作为该纳米片，不仅只是单层(一个单元层)层状物质，也使用多层(2层～5层)层状物质。

层状物质一般以复数的层状物质被层积的状态(层合物)存在。因此，为了从层合物上剥离层状物质，提出了使用粘着带的方法、使用氧化法的方法、在有机溶剂中照射超音波的方法等(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1：B.Radisavljevic等，Nature Nanotech，6，147页～150页，2011年。

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/172350号公报。

发明内容

因为有关层状物质的注目度越来越高，所以期望确立一种可以获得该层状物质的技术。

因此期望提供一种可以容易地获得层状物质的层状物质含有液及其制造方法。

为了达到上述目的，本发明人通过深入广泛的研究，发现通过调制同时含有特定种类的高分子化合物和含氧酸类化合物的溶液，并且对该溶液照射音波等，或加热该溶液，可以解决上述问题。

本发明基于上述见解而完成，本发明的一种实施方式的层状物质含有液包含：(A)高分子化合物，含有加水分解性高分子化合物和热分解性高分子化合物中的至少一方；(B)含氧酸类化合物，含有磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的至少1种；以及(C)层状物质。

另外，本发明的一种实施方式的层状物质含有液的制造方法包括：准备包含(A)高分子化合物、(B)含氧酸类化合物和(C)层状物质的层合物的溶液，以及对该溶液照射音波和电波中的至少一方。高分子化合物含有加水分解性高分子化合物和热分解性高分子化合物中的至少一方，含氧酸类化合物含有磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的至少1种。

另外，本发明的一种实施方式的层状物质含有液的制造方法包括：准备包含(A)高分子化合物、(B)含氧酸类化合物和(C)层状物质的层合物的溶液，以及对该溶液进行加热。高分子化合物含有加水分解性高分子化合物和热分解性高分子化合物中的至少一方，含氧酸类化合物含有磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的至少1种。

在这里，“层状物质”是层状的薄物质。该“层状物质”可以仅含有1种元素作为其构成元素，也可以含有2种以上的元素作为其构成元素。

其中，“层状物质”可以为单层，也可以为多层。在层状物质为多层的情况下，该层状物质的层数十分少。具体地说，层状物质的层数优选地小于等于1000层。另外，在多层层状物质中，可以为多层中的一部分的层含有2种以上的元素作为其构成元素，也可以为全部的层(各层)含有2种以上的元素作为其构成元素。

“层状物质的层合物”是复数的层状物质被层叠的构造体，该层状物质的层叠数只要大于等于2即可，并没有特别的限定。

“磷酸类化合物”是具有磷酸骨架(在磷原子上结合有4个氧原子的构造)的化合物的总称。“硫酸类化合物”是具有硫酸骨架(在硫原子上结合有4个氧原子的构造)的化合物的总称。“磺酸类化合物”是具有磺酸骨架(在硫原子上结合有3个氧原子和1个烃基或1个卤代烃基团的构造)的化合物的总称。“过氯酸类化合物”是具有过氯酸骨架(在氯原子上结合有4个氧原子的构造)的化合物的总称。

根据本发明的一种实施方式的层状物质含有液，包含有上述高分子化合物、上述含氧酸类化合物和层状物质。因此，能够容易地获得层状物质。

另外，根据本发明的一种实施方式的层状物质含有液的制造方法，对包含上述高分子化合物、上述含氧酸类化合物和层状物质的层合物的溶液照射音波等，或者加热该溶液。因此，能够容易地获得层状物质。

具体实施方式

以下，对本发明的一种实施方式进行详细说明。说明的顺序如下。但是，有关本发明的详细内容不只限于以下说明的样态，可以作适当变更。

1.层状物质含有液

1-1.离子液体

1-1-1.阳离子

1-1-2.阴离子

1-2.高分子化合物

1-2-1.加水分解性高分子化合物

1-2-2.热分解性高分子化合物

1-3.含氧酸类化合物

1-3-1.磷酸类化合物

1-3-2.硫酸类化合物

1-3-3.磺酸类化合物

1-3-4.过氯酸类化合物

1-4.层状物质

1-5.其他材料

2.层状物质含有液的制造方法

2-1.层状物质含有液的调制

2-2.层状物质含有液的精制

3.作用和效果

<1.层状物质含有液>

首先，对层状物质含有液的构成进行说明。

层状物质含有液含有高分子化合物、含氧酸类化合物和层状物质。其中，层状物质含有液也可以进一步含有离子液体。在层状物质含有液含有离子液体的情况下，该层状物质分散在离子液体中。

<1-1.离子液体>

离子液体是液体的盐。该离子液体包括阳离子和阴离子。

离子液体的种类，没有特别限定，只要为任意的离子液体中的任何1种或2种以上即可。

有关阳离子和阴离子各自的详细内容，如下所述。也就是说，离子液体是下述一连串阳离子中的任何1种或2种以上的离子与下述一连串阴离子中的任何1种或2种以上的离子组合成的化合物。但是，阳离子的种类不限定于下述一连串的阳离子，并且阴离子的种类不限定于下述一连串的阴离子。

本发明的离子液体也包含在分子内形成盐的化合物。这样的离子液体的具体例子是(甲氧基羰酰磺胺酰)三乙基氢氧化铵((Methoxy carbonyl sulfamoyl)triethylammonium hydroxide)等。

层状物质含有液之所以含有离子液体，是因为在后述的层状物质含有液的制造工序中，层状层合物容易分散在该离子液体中。由此，在离子液体中，容易从层状层合物上剥离层状物质。

层状物质含有液中的离子液体的含有量，没有特别的限定，例如优选5重量％～98重量％，更优选25重量％～80重量％。这是因为在层状物质含有液的制造工序中，更容易从层状层合物上剥离层状物质。

<1-1-1.阳离子>

阳离子包括任意的阳离子中的任何1种或2种以上。

该阳离子例如是：咪唑鎓(Imidazolium)类离子、吡啶鎓(Pyridinium)类离子、铵类离子、吡咯鎓(Pyrrolidinium)类离子、胆碱(Choline)类离子、鏻(Phosphonium)类离子、锍(Sulfonium)类离子以及它们的复合类离子等。

咪唑鎓类离子的具体例子是：1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-己基-3-甲基咪唑鎓、1-烯丙基-3-甲基咪唑鎓、1,2-二甲基-3-丙基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-2,3-二甲基咪唑鎓、1-丁基-2,3-二甲基咪唑鎓、1,3-二甲氧基-2-甲基咪唑鎓、1-癸基-3-甲基咪唑鎓、1-(2-羟乙基)-3-甲基咪唑鎓、1-甲基-3-乙烯基咪唑鎓、1,3-二乙氧基咪唑鎓、1-苄基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-3-乙烯基咪唑鎓、1-甲基-3-(2',3'-环氧丙基)咪唑鎓、1,3-双(氰基甲基)咪唑鎓、1,3-双(3-氰基丙基)咪唑鎓以及由下列式(1)表示的化合物等。

(R1和R2分别是一价未取代的烃基和一价取代的烃基中的任何一个。R3～R8分别是氢原子、一价未取代的烃基和一价取代的烃基中的任何一个。R9是由下列式(2)和式(3)分别表示的二价基中的任何一个。n是大于等于0的整数。)

(R10和R11分别是二价未取代的烃基和二价取代的烃基中的任何一个。Z1是醚键(-O-)、硫醚(sulfide)键(-S-)、二价未取代的芳香族烃基和二价取代的芳香族烃基中的任何一个。m1是大于等于1的整数。)

(R12～R15分别是二价未取代的烃基和二价取代的烃基中的任何一个。Z2是二价未取代的芳香族烃基和二价取代的芳香族烃基中的任何一个。m2和m3分别是大于等于1的整数。)

R1和R2各自的种类只要是一价未取代的烃基和一价取代的烃基中的任何一个即可，没有特别限定。一价未取代的烃基和一价取代的烃基可以分别为直链状，也可以分别为具有1个或2个以上侧链的支链状。另外，R1和R2可以为相同的基团，也可以为不同的基团。

一价未取代的烃基是由碳和氢构成的一价基团的总称，例如是烷基、烯基、炔基、环烷基、芳基和它们中的2种以上结合成的一价基团等。

烷基的具体例是甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、s-丁基、t-丁基、戊基、异戊基、t-戊基、己基和庚基等。烯基的具体例是乙烯基和丙烯基等。炔基的具体例是乙炔基等。环烷基的具体例是环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基等。芳基的具体例是苯基和萘基等。

一价未取代的烃基的碳原子数没有特别限定，优选不要极端地过多。具体地说，烷基、烯基和炔基各自的碳原子数优选1～7。环烷基和芳基各自的碳原子数优选6或7。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

一价取代的烃基是在一价未取代的烃基上导入有1个或2个以上取代基的基团。也就是说，在一价取代的烃基中，一价未取代的烃基中的1个或2个以上氢原子被取代基取代。该取代基的种类可以仅为1种，也可以为2种以上。

取代基的种类没有特别的限定，例如是卤素原子、氰基(-CN)、硝基(-NO2)、羟基(-OH)、硫醇基(-SH)、羧基(-COOH)、醛基(-CHO)、氨基(-NR2)、它们的盐以及它们的酯等。卤素原子例如是氟原子(F)、氯原子(Cl)、溴原子(Br)和碘原子(I)等。氨基(-NR2)中的2个R分别是氢原子和一价未取代的烃基中的任何一个。该2个R可以为相同的基团，也可以为不同的基团。关于一价未取代的烃基的详细内容，如上所述。当然，取代基的种类也可以为上述以外的基团。

R3～R8各自的种类只要是氢原子、一价未取代的烃基和一价取代的烃基中的任何一个即可，没有特别限定。R3～R8可以为相同的基团，也可以为不同的基团。当然，也可以为R3～R8中的一部分是相同的基团。关于一价未取代的烃基和一价取代的烃基各自的详细内容，如上所述。

决定重复单元数的n的值是大于等于0的整数即可，没有特别限定。也就是说，n的值可以为0，也可以为大于等于1的整数。其中，n优选小于等于30的整数。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

R7和R8各自的种类只要是氢原子、一价未取代的烃基和一价取代的烃基中的任何一个即可，没有特别限定。R7和R8可以为相同的基团，也可以为不同的基团。因为n为大于等于2的整数，所以在R8为复数的情况下，R7和R8中的一部分可以为相同的基团。关于一价未取代的烃基和一价取代的烃基各自的详细内容，如上所述。

其中，优选地，R7和R8中的1个或2个以上是一价未取代的烃基。在这种情况下，只要在R7和R8中包含一价未取代的烃基，该一价未取代的烃基数可以仅为1个，也可以为2个以上。也就是说，在R8为复数的情况下，可以为R7是一价未取代的烃基，也可以为2个以上R8中的1个或2个以上是一价未取代的烃基。之所以R7和R8中的1个或2个以上是一价未取代的烃基，是因为在R7和R8中包含一价未取代的烃基的情况与在R7和R8中不包含一价未取代的烃基的情况相比，能够提高层状物质的分散性等。

更具体地说，在n的值为0的情况下，R7优选一价未取代的烃基。或者，在n的值为大于等于1的情况下，虽然只要R7和R8中的1个或2个以上是一价未取代的烃基即可，但是其中，优选地，R7和R8中的全部是一价未取代的烃基。这是因为在以上任何一种情况下，更加能够提高层状物质的分散性等。

再有，为R7和R8中的1个或2个以上的一价未取代的烃基的种类只要是上述有关一价未取代的烃基候选中的任何一个即可，没有特别的限定。其中，一价未取代的烃基优选地，与n的值无关，是烷基。这是因为这样更加能够提高层状物质的分散性等。

R9可以是由式(2)所示的二价基，也可以是由式(3)所示的二价基。因为n为大于等于2的整数，所以在R9为复数的情况下，该复数的R9可以为相同的基团，也可以为不同的基团。当然，也可以为复数的R9中的一部分是相同的基团。

R10和R11各自的种类只要是二价未取代的烃基和二价取代的烃基中的任何一个即可，没有特别的限定。二价未取代的烃基和二价取代的烃基可以分别为直链状，也可以分别为具有1个或2个以上侧链的支链状。R10和R11可以为相同的基团，也可以为不同的基团。因为m1大于等于2，所以在R10为复数的情况下，该复数的R10可以为相同的基团，也可以为不同的基团。当然，也可以为复数的R10中的一部分是相同的基团。

二价未取代的烃基是由碳和氢构成的二价基团的总称，例如是亚烷基、亚烯基、亚炔基、亚环烷基、亚芳基和它们中的2种以上结合成的二价基团等。

亚烷基的具体例是甲烷-1,1-二基、乙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基和丁烷-2,3-二基等。亚烯基的具体例是亚乙烯基等。亚炔基的具体例是亚乙炔基等。亚环烷基的具体例是亚环丙基和亚环丁基等。亚芳基的具体例是亚苯基和亚萘基等。

二价未取代的烃基的碳原子数没有特别的限定，优选不要极端地过多。具体地说，亚烷基、亚烯基和亚炔基各自的碳原子数优选1～4。亚环烷基和亚芳基各自的碳原子数优选6。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

二价取代的烃基是在二价未取代的烃基上导入有1个或2个以上取代基的基团。再有，关于取代基的种类等详细内容，如上所述。

Z1的种类只要是醚键、硫醚键、二价未取代的芳香族烃基和二价取代的芳香族烃基中的任何一个即可，没有特别的限定。因为m1大于等于2，所以在Z1为复数的情况下，该复数的Z1可以为相同的基团，也可以为不同的基团。当然，也可以为复数的Z1中的一部分是相同的基团。

二价未取代的芳香族烃基是由碳和氢构成、且具有共轭环构造的二价基团的总称，例如是亚芳基等。该亚芳基的具体例是单环式亚苯基等、也是多环式亚萘基等。

二价未取代的芳香族烃基虽然具有二个原子键，但是二个原子键的位置没有特别的限定。如果举一例，那么是在二价未取代的芳香族烃基为亚苯基的情况下，相对第一个原子键的位置，第二个原子键的位置可以为邻位，也可以为间位，也可以为对位。其中，第二个原子键的位置优选对位。因为这样能够提高离子液体的化学稳定性，并且也能够提高分散性等。

二价取代的芳香族烃基是在二价未取代的芳香族烃基上导入有1个或2个以上取代基的基团。再有，关于取代基的种类等详细内容，如上所述。

决定重复单元数的m1的值是大于等于1的整数即可，没有特别的限定。其中，m1优选小于等于30的整数。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

R12～R15各自的种类只要是二价未取代的烃基和二价取代的烃基中的任何一个即可，没有特别的限定。R12～R15可以为相同的基团，也可以为不同的基团。当然，也可以为R12～R15中的一部分是相同的基团。因为m2大于等于2，所以在R13为复数的情况下，该复数的R13可以为相同的基团，也可以为不同的基团。另外，也可以为复数的R13中的一部分是相同的基团。同样因为m3大于等于2，所以在R14为复数的情况下，该复数的R14可以为相同的基团，也可以为不同的基团。另外，也可以为复数的R14中的一部分是相同的基团。有关二价未取代的烃基和二价取代的烃基各自的详细内容如上所述。

Z2的种类只要是二价未取代的芳香族烃基和二价取代的芳香族烃基中的任何一个即可，没有特别的限定。有关二价未取代的芳香族烃基和二价取代的芳香族烃基各自的详细内容如上所述。

决定重复单元数的m2和m3的值是大于等于1的整数即可，没有特别的限定。其中，m2和m3分别优选小于等于30的整数。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

其中，阳离子的结构优选地满足以下条件。因为这样能够容易地合成，并且能够进一步提高层状物质的分散性等。

位于两末端的R1和R2分别优选直链状的烷基，更具体地说，优选甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基和n-己基等。导入咪唑鎓环的R3～R6分别优选氢原子。导入咪唑鎓环的R7和R8分别优选直链状的烷基，更具体地说，优选甲基、乙基、n-丙基、n-丁基、n-戊基和n-己基等。导入连接咪唑鎓环彼此的基团的R10～R15分别优选直链状的亚烷基，更具体地说，优选亚乙基。

决定重复单元数的n的值优选0～2的整数。因为如果n的值过大，那么由于离子液体的粘度增大，在后述层状物质含有液的制造工序中，有可能难以剥离层状物质。另外，因为在有必要进行层状物质含有液的精制处理的情况下，有可能难以进行该精制处理。

m1的值优选1～5的整数，并且m2和m3的值分别优选2或3。

再有，在上述一价未取代的烃基中，也可以导入有下述连接基团中的任何1种或2种以上。

该连接基团的种类是二价基团即可，没有特别的限定。连接基团的具体例子是-O-、-C(＝O)-、-C(＝O)-O-、-O-C(＝O)-、-NR-和-S-等。R是氢原子和一价未取代的烃基中的任何一个。

在这里说明的连接基团以一次或2次以上分割碳链的方式导入于一价未取代的烃基中。如果举一个例子，那么是：在乙基(-CH₂-CH₃)中导入1个醚基，成为-CH₂-O-CH₃。另外，在丙基(-CH₂-CH₂-CH₃)中导入2个醚基，成为-CH₂-O-CH₂-O-CH₃。

关于一价取代的烃基、二价未取代的烃基、二价取代的烃基、二价未取代的芳香族烃基和二价取代的芳香族烃基，也可以分别以这样的方式导入连接基团。

如果举一个例子，那么是：在亚乙基(-CH₂-CH₂-)中导入1个醚基，成为-CH₂-O-CH₂-。另外，在丙基(-CH₂-CH₂-CH₂-)中导入2个醚基，成为-CH₂-O-CH₂-O-CH₂-。

吡啶鎓类离子的具体例子是：1-丁基-4-甲基吡啶鎓、1-丁基吡啶鎓、1-(3-氰基丙基)吡啶鎓和1-丁基-3-甲基吡啶鎓等。

铵类离子的具体例子是：四乙基铵、四丁基铵、四己基铵、四庚基铵、四(癸基)铵、四-十二烷基铵、四-十六烷基铵、三乙基甲基铵、三丁基甲基铵、甲基十八烷基铵、三辛基甲基铵、苄基二甲基十四烷基铵、三(2-羟乙基)甲基铵和2-羟乙基三甲基铵等。

吡咯鎓类离子的具体例子是：1-丁基-1-甲基吡咯鎓和1-乙基-1-甲基吡咯鎓等。

胆碱类离子的具体例子是：胆碱等。

鏻类离子的具体例子是：四丁基鏻、三丁基甲基鏻、三己基十四烷基鏻、3-(三苯基膦)丙烷-1-磺酸等。

锍类离子的具体例子是：三乙基锍和环丙基二苯基锍等。

复合类离子是包括上述一连串离子(阳离子的候选)的骨架中的任何1种或2种以上的离子。

该复合类离子例如是包括咪唑鎓类离子的骨架(咪唑鎓骨架)与吡啶鎓类离子的骨架(吡啶鎓骨架)的离子，该离子的具体例子是：下列化合物A等。

其中，优选咪唑鎓类离子。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

<1-1-2.阴离子>

阴离子包括任意的阴离子中的任何1种或2种以上。

阴离子例如由pAn^q-表示。其中，An^q-是q价阴离子。p是为了保持离子液体全体的中性所必需的系数，该p的值根据阴离子的种类决定。P与q的乘积(p×q)等于阳离子的总化合价。

一价阴离子例如是卤素离子、无机类离子、有机磺酸类离子和有机磷酸类离子等。

卤素离子的具体例子是：氯离子(Cl^-)、溴离子(Br^-)、碘离子(I^-)和氟离子(F^-)等。

无机类离子的具体例子是：硝酸阴离子(NO3^-)、高氯酸根离子(ClO₄ ^-)、氯酸根离子(ClO₃ ^-)、硫氰酸根离子(SCN^-)、六氟磷酸根离子(PF₆ ^-)、六氟化锑离子(SbF₆ ^-)和四氟化硼离子(BF₄ ^-)和硫酸氢根离子(HSO4^-)等。

有机磺酸类离子的具体例子是：乙磺酸根离子、苯磺酸根离子、甲苯磺酸根离子、甲磺酸根离子、三氟甲磺酸根离子、二苯基胺-4-磺酸根离子、2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸根离子和2-氨基-5-硝基苯磺酸根离子等。除此之外，也可是日本专利特开平8-253705号公报、日本专利特表2004-503379号公报、日本专利特开2005-336150号公报和国际公开第2006/28006号公报等所记载的有机磺酸根离子。

有机磷酸类离子的具体例子是：二丁基磷酸根离子、辛基磷酸根离子、十二烷基磷酸根离子、十八烷基磷酸根离子、苯基磷酸根离子、壬基苯基磷酸根离子和2,2'-亚甲基双(4,6-二叔丁基苯基)膦酸根离子等。

除此之外，一价阴离子的具体例子是：双(三氟甲磺酰基)酰亚胺酸根离子((CF₃SO₂)₂N^-)、双(全氟乙磺酰基)酰亚胺酸根离子((C₂F₅SO₂)₂N^-)、双(全氟丁磺酰基)酰亚胺酸根离子((C₄F₉SO₂)₂N^-)、全氟-4-乙基环己烷磺酸根离子、四(五氟苯基)硼酸根离子、三(氟烷基磺酰基)碳离子、二氰氨基、醋酸根阴离子、三氟醋酸根阴离子和二苯甲酰酒石酸阴离子等。

二价阴离子的具体例子是：苯二磺酸根离子和萘二磺酸根离子等。

其中，阴离子优选氯离子、溴离子、六氟磷酸根离子、四氟化硼离子和双(三氟甲磺酰基)酰亚胺酸根离子中的任何一个。因为这样能够提高层状物质的分散性等。

另外，阴离子优选不包含长周期型周期表的15族元素(以下，仅称为“15族元素”。)与氟(F)的结合(含氟键)的离子。这是因为在处理离子液体时，更具体地说，在层状物质含有液的制造工序中，不易产生氢氟酸。由此，在确保层状物质含有液的处理时的安全性的同时，能够使层状物质高浓度分散在离子液体中。再有，15族元素是例如磷(P)、砷(As)和锑(Sb)等。

在这里说明的含氟键中，氟原子对15族元素的原子直接结合。因此，氟原子对15族元素的原子通过任意一个或2个以上原子间接结合的情况，不属于含氟键。具体地说，例如15族元素为磷时的含氟键，是P-F键。另外，例如15族元素为砷时的含氟键，是As-F键。

特别是，不包括含氟键的离子，优选地不含有作为构成元素的氟自身。因为这样更加不易产生氢氟酸，所以能够更加提高层状物质含有液的处理时的安全性。

<1-2.高分子化合物>

高分子化合物包含加水分解性高分子化合物和热分解性高分子化合物中的一方或双方。也就是说，高分子化合物可以仅包含加水分解性高分子化合物，也可以仅包含热分解性高分子化合物，也可以包含加水分解性高分子化合物和热分解性高分子化合物的双方。

层状物质含有液之所以含有高分子化合物，是因为在该层状物质含有液的制造工序中，分散有层状层合物的溶液(后述的层状层合物含有液)的粘度被优化。具体地说，在层状物质含有液不含有高分子化合物的情况下，因为分散有层状层合物的层状层合物含有液的粘度变得太低；所以在该层状层合物含有液中，不易维持层状层合物的分散状态。由此，不易从层状层合物上剥离层状物质。对此，在层状物质含有液含有高分子化合物的情况下，因为分散有层状层合物的层状层合物含有液的粘度适当变高；所以在该层状层合物含有液中，容易维持层状层合物的分散状态。由此，容易从层状层合物上剥离层状物质。

<1-2-1.加水分解性高分子化合物>

加水分解性高分子化合物是具有加水分解性基团、即在主链中具有起因于与水反应而分解的性质的基团的高分子化合物，并且含有该加水分解性基团中的任何1种或2种以上。该加水分解性高分子化合物的种类可以仅是1种，也可以是2种以上。

高分子化合物之所以含有加水分解性高分子化合物，是因为与高分子化合物不含有加水分解性高分子化合物的情况相比，在层状物质含有液的制造工序中，容易从层状层合物上剥离层状物质。

加水分解性基团例如是：醚键(-O-)、硫醚键(-S-)、酯键(-C(＝O)-O-)、酰胺键(-C(＝O)-NR-)、碳酸酯键(-O-C(＝O)-O-)、脲键(-NR-C(＝O)-NR-)和酰亚胺键(-C(＝O)-NR-C(＝O)-)等。其中，R是氢原子或烷基。在加水分解性基团包含2个R的情况下，该2个R可以为相同的基团，也可以为互相不同的基团。再有，在本发明中，缩醛键和葡萄糖苷键包括在醚键中。

包含1种加水分解性基团的加水分解性高分子化合物的具体例子如下所述。

包含醚键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：聚亚烷基乙二醇(PAG)和环氧树脂等。聚亚烷基乙二醇例如是：聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)和聚丁二醇等。

另外，包含醚键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：多元醇的环氧乙烷加成物和多元醇的环氧丙烷加成物等。多元醇是例如：甘油、三羟甲基丙烷、赤藓糖醇、季戊四醇、双甘油、山梨聚糖、山梨糖醇、葡萄糖、蔗糖、N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)乙二胺和N,N,N’,N’-四(2-羟基异丙基)乙二胺等。

包含缩醛键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：聚缩醛(POM)和多糖衍生物等。多糖衍生物是例如：糊精、果胶、瓜尔胶、甲基纤维素(MC)、乙基纤维素(EC)、羟乙基纤维素(HEC)、羧甲基纤维素(CMC)、葡聚糖和卡拉胶等。

包含硫醚键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：聚硫醚等。该聚硫醚的具体例子是：聚苯硫醚和聚硫醚砜等。

包含酯键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：二元酸与二醇化合物的直接酯化反应物，二元酸低级醇酯与二醇化合物的酯交换反应物，内酯化合物的开环聚合物，以及羟基羧酸的聚合物等。二元酸是例如：琥珀酸、己二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸和邻苯二甲酸等。二醇化合物是例如：乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇、环己烷二甲醇和环己烷二醇等。内酯化合物是例如：γ-己内酯和δ-戊内酯等。羟基羧酸是例如：乳酸、4-羟基丁酸和6-羟基己酸等。

包含酰胺键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：胶原蛋白、尼龙及其衍生物等。

包含碳酸酯键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：由二醇化合物与碳酸酯化合物的缩合反应而获得的聚碳酸酯多元醇等。二醇化合物是例如：1,4-丁二醇、1,6-己二醇、乙二醇、丙二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、二乙二醇、1,4-环己烷二醇和1,4-环己烷二甲醇等。碳酸酯化合物是例如：碳酸二甲酯、碳酸二乙酯和碳酸乙烯酯等。

包含脲键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：聚脲树脂等。

包含酰亚胺键的加水分解性高分子化合物的具体例子是：聚酰亚胺树脂等。

包含2种加水分解性基团的加水分解性高分子化合物例如是将上述一连串的含有1种加水分解性基团的加水分解性高分子化合物中的2种以上组合成的化合物。该化合物的具体例子是：聚醚聚氨酯、聚碳酸酯聚氨酯、聚酯聚氨酯、聚酰胺-酰亚胺、聚醚酰亚胺和聚醚醚酮等。

其中，加水分解性基团优选醚键和酯键，更优选醚键。这是因为在层状物质含有液的制造工序中，更加容易从层状层合物上剥离层状物质。

再有，加水分解性高分子化合物优选地在层状层合物含有液中可以分散或溶解。另外，在层状物质含有液包含离子液体和后述其他材料(溶媒)的情况下，加水分解性高分子化合物优选地在离子液体和溶媒中可以分散或溶解。

该加水分解性高分子化合物的分子量(重均分子量)虽然没有特别的限定，但是优选例如600～70000，更优选2000～40000。这是因为在层状物质含有液中，加水分解性高分子化合物容易分散或溶解。

层状物质含有液中的加水分解性高分子化合物的含有量虽然没有特别的限定，但是优选例如5重量％～95重量％，更优选20重量％～75重量％。这是因为在层状物质含有液的制造工序中，更加容易从层状层合物上剥离层状物质。

<1-2-2.热分解性高分子化合物>

热分解性高分子化合物是具有仅由碳-碳键构成的主链的高分子化合物，并且包含由仅碳-碳不饱和键参与的反应而获得的高分子化合物及其衍生物中的任何1种或2种以上。

高分子化合物之所以含有热分解性高分子化合物，是因为与高分子化合物不含有热分解性高分子化合物的情况相比，在层状物质含有液的制造工序中，容易从层状层合物上剥离层状物质。

热分解性高分子化合物例如是通过使用1种或2种以上的单体的聚合反应获得的化合物(聚合物)，可以为均聚物，也可以为共聚物。该单体的种类没有特别的限定，例如是：丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、丙烯酰胺类、甲基丙烯酰胺类、乙烯酯类、苯乙烯类、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、马来酸酐和马来酸酰亚胺等。

丙烯酸酯类的具体例子是：丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸n-丙酯、丙烯酸i-丙酯、丙烯酸n-丁酯、丙烯酸i-丁酯、丙烯酸sec-丁酯、丙烯酸t-丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸2-羟丙基酯、丙烯酸2-羟戊基酯、丙烯酸环己基酯、丙烯酸丙烯基酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸酯、季戊四醇单丙烯酸酯、丙烯酸苄酯、甲氧基苄基丙烯酸酯、丙烯酸氯苄酯、丙烯酸羟基苄酯、丙烯酸羟基苯乙酯、丙烯酸二羟基苯乙酯、丙烯酸糠酯、四氢化糠基丙烯酸酯、丙烯酸苯酯、羟基苯基丙烯酸酯、丙烯酸氯苯酯、氨磺酰苯基丙烯酸酯和2-(羟基苯基羰)丙烯酸乙酯等。

甲基丙烯酸酯类的具体例子是：甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸n-丙酯、甲基丙烯酸i-丙酯、甲基丙烯酸n-丁酯、甲基丙烯酸i-丁酯、甲基丙烯酸sec-丁酯、甲基丙烯酸t-丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸氯乙酯、甲基丙烯酸2-羟乙基酯、甲基丙烯酸2-羟丙基酯、甲基丙烯酸2-羟戊基酯、甲基丙烯酸环己基酯、甲基丙烯酸丙烯基酯、三羟甲基丙烷单甲基丙烯酸酯、季戊四醇单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苄酯、甲氧基苄基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸氯苄酯、甲基丙烯酸羟基苄酯、甲基丙烯酸羟基苯乙酯、甲基丙烯酸二羟基苯乙酯、甲基丙烯酸糠酯、四氢化糠基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸苯酯、羟基苯基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸氯苯酯、氨磺酰苯基甲基丙烯酸酯和2-(羟基苯基羰)甲基丙烯酸乙酯等。

丙烯酰胺类的具体例子是：丙烯酰胺、N-甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-丙基丙烯酰胺、N-丁基丙烯酰胺、N-苄基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-甲苯基丙烯酰胺、N-(羟基苯基)丙烯酰胺、N-(氨磺酰苯基)丙烯酰胺、N-(苯磺酰基)丙烯酰胺、N-(甲苯磺酰基)丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-苯基丙烯酰胺和N-羟乙基-N-甲基丙烯酰胺等。

甲基丙烯酰胺类的具体例子是：甲基丙烯酰胺、N-甲基甲基丙烯酰胺、N-乙基甲基丙烯酰胺、N-丙基甲基丙烯酰胺、N-丁基甲基丙烯酰胺、N-苄基甲基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺、N-苯基甲基丙烯酰胺、N-甲苯基甲基丙烯酰胺、N-(羟基苯基)甲基丙烯酰胺、N-(氨磺酰苯基)甲基丙烯酰胺、N-(苯磺酰基)甲基丙烯酰胺、N-(甲苯磺酰基)甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基甲基丙烯酰胺、N-甲基-N-苯基甲基丙烯酰胺和N-羟乙基-N-甲基甲基丙烯酰胺等。

乙烯酯类的具体例子是：乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯等。

苯乙烯类的具体例子是：苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、丙基苯乙烯、环己基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙酰氧基甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯和羧甲基苯乙烯等。

更具体地说，热分解性高分子化合物例如是乙烯类树脂和丙烯酸类树脂等中的任何1种或2种以上。乙烯类树脂例如是：聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇缩丁醛和聚氯乙烯等。丙烯酸类树脂例如是：聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸甲酯等。

再有，热分解性高分子化合物优选地在层状层合物含有液中可以分散或溶解。另外，在层状物质含有液含有离子液体和后述其他材料(溶媒)的情况下，热分解性高分子化合物优选地在离子液体和溶媒中可以分散或溶解。

该热分解性高分子化合物的分子量(重均分子量)虽然没有特别的限定，但是优选例如600～70000，更优选2000～40000。这是因为在层状物质含有液中，热分解性高分子化合物容易分散或溶解。

层状物质含有液中的热分解性高分子化合物的含有量虽然没有特别的限定，但是优选例如5重量％～95重量％，更优选20重量％～75重量％。这是因为在层状物质含有液的制造工序中，更加容易从层状层合物上剥离层状物质。

再有，高分子化合物也可以包含具有加水分解性高分子化合物的性质和热分解性高分子化合物的性质的高分子化合物中的任何1种或2种以上。该高分子化合物是所谓的加水分解性-热分解性高分子化合物。

<1-3.含氧酸类化合物>

含氧酸类化合物包含磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的任何1种或2种以上。

含氧酸类化合物之所以包含磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的任何1种或2种以上，是因为含氧酸类化合物容易被插入层状层合物的层间。由此，容易从层状层合物上剥离层状物质。

再有，将既是离子液体又是含氧酸类化合物的化合物，作为含氧酸类化合物。

<1-3-1.磷酸类化合物>

磷酸类化合物如上所述，是具有磷酸骨架(在磷原子上结合有4个氧原子的构造)的化合物的总称。

具体地说，磷酸类化合物包含例如无机磷酸、无机磷酸的碱金属盐、酸性磷酸酯、酸性磷酸的碱金属盐、磷酸三酯、核苷酸和核苷酸的碱金属盐等中的任意1种或2种以上。碱金属盐的种类没有特别的限定，例如是锂盐、钠盐和钾盐等。这是因为含氧酸类化合物(磷酸类化合物)能够充分插入层状层合物的层间。

无机磷酸的具体例子是磷酸、焦磷酸和三磷酸等。

无机磷酸的碱金属盐的具体例子是磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸二氢钾和磷酸氢二钾等。

酸性磷酸酯的具体例子是磷酸单甲酯、磷酸二甲酯、磷酸单乙酯、磷酸二乙酯、磷酸单丁酯和磷酸二丁酯等。

酸性磷酸的碱金属盐的具体例子是单甲基磷酸钠、二甲基磷酸钠、单甲基磷酸钾、二甲基磷酸钾、单丁基磷酸钠、二丁基磷酸钠、单丁基磷酸钾和二丁基磷酸钾等。

磷酸三酯的具体例子是磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、磷酸三丁酯和磷酸三苯酯等。

核苷酸的具体例子是鸟苷酸、肌苷酸和腺苷三磷酸等。

核苷酸的碱金属盐的具体例子是腺苷三磷酸钠和腺苷三磷酸钾等。

<1-3-2.硫酸类化合物>

硫酸类化合物如上所述，是具有硫酸骨架(在硫原子上结合有4个氧原子的构造)的化合物的总称。

具体地说，硫酸类化合物包含例如硫酸、硫酸氢钠和硫酸氢钾等中的任意1种或2种以上。这是因为含氧酸类化合物(硫酸类化合物)能够充分插入层状层合物的层间。

<1-3-3.磺酸类化合物>

磺酸类化合物如上所述，是具有磺酸骨架(在硫原子上结合有3个氧原子和1个烃基或1个卤代烃基团的构造)的化合物的总称。

“烃基”是由碳和氢构成的一价基团的总称，例如是烷基、环烷基和芳基等。“卤代烃基团”是上述烃基中的1个以上的氢原子被卤素原子置换的基团。卤素原子是例如氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等。其中，烷基、环烷基和芳基各自的碳原子数，没有特别的限定。另外，卤素原子的种类可以仅是1种，也可以是2种以上。

具体地说，磺酸类化合物包含例如甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸等中的任意1种或2种以上。这是因为含氧酸类化合物(磺酸类化合物)能够充分插入层状层合物的层间。

<1-3-4.过氯酸类化合物>

过氯酸类化合物如上所述，是具有过氯酸骨架(在氯原子上结合有4个氧原子的构造)的化合物的总称。

具体地说，过氯酸类化合物包含例如过氯酸、过氯酸钠和过氯酸钾等中的任意1种或2种以上。这是因为含氧酸类化合物(过氯酸类化合物)能够充分插入层状层合物的层间。

层状物质含有液之所以包含含氧酸类化合物，是因为在层状物质含有液的制造工序中，容易从层状层合物上剥离层状物质。具体地说，在层状物质含有液不包含含氧酸类化合物的情况下，因为在层状层合物含有液中，含氧酸类化合物不能插入层状层合物的层间；所以不易从该层状层合物上剥离层状物质。对此，在层状物质含有液包含含氧酸类化合物的情况下，因为在层状层合物含有液中，含氧酸类化合物能够插入层状层合物的层间；所以容易从该层状层合物上剥离层状物质。

层状物质含有液中的含氧酸类化合物的含有量，没有特别的限定，优选例如0.1重量％～20重量％。这是因为这样含氧酸类化合物更加容易插入层状层合物的层间，所以更加容易从该层状层合物上剥离层状物质。

<1-4.层状物质>

层状物质是如上所述的层状的薄物质，即所谓的纳米片。

该层状物质不限于单层，如果层数十分少，也可以为多层。再有，在这里说明的层状物质是在层状物质含有液的制造工序中，从具有层叠有复数层状物质的多层构造的层合物上剥离的层状物质。再有，层状物质的种类可以仅为1种，也可以为2种以上。

层状物质可以是只含有1种元素作为其构成元素的物质(单元素层状物质)，也可以是含有2种以上的元素作为其构成元素的物质(多元素层状物质)。但是，在多元素层状物质中，也可以为复数层中的一部分或全部含有2种以上的元素作为其构成元素。

单元素层状物质的种类没有特别的限定。该单元素层状物质例如为石墨类等。石墨类的具体例子是：天然石墨、膨胀石墨、人造石墨和热解石墨等。

多元素层状物质的种类没有特别的限定。该多元素层状物质例如是：金属硫族化物、金属氧化物·金属卤氧化物、金属磷酸盐、粘土矿物·硅酸盐、双氢氧化物、层状钛氧化物、层状钙钛矿氧化物和氮化硼类等。

金属硫族化物的具体例子是：MX(M为Ga、Ge和In等。X为S、Se和Te等。)、MX₂(M为Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Mo、和W等。X为S、Se和Te等。)和MPX₃(M为Mg、V、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd和In等。X为S、Se和Te等。)等。

金属氧化物·金属卤氧化物的具体例子是：M_xO_y(M为Ti、Mn、Mo和V等。)、MOXO₄(M为Ti、V、Cr和Fe等。X为P和As等。)、MOX(M为Ti、V、Cr和Fe等。X为Cl和Br等。)、LnOCl(Ln为Yb、Er和Tm等。)、K[Ca₂Na_n-3Nb_nO_3n+1](n满足3≦n＜7。)所表示的铌酸盐和钛酸盐等。再有，M_xO_y的具体例是MoO₃、Mo₁₈O₅₂、V₂O₅、LiNbO₂和Li_xV₃O₈等。钛酸盐的具体例是K₂Ti₄O₉和KTiNbO₅等。

金属磷酸盐的具体例子是：M(HPO₄)₂(M为Ti、Zr、Ce和Sn等。)和Zr(ROPO₃)₂(R为H、Rh和CH₃等。)等。

粘土矿物·硅酸盐的具体例子是：蒙皂石族、高岭土族、叶蜡石-滑石、蛭石、云母群、脆云母群、绿泥石群、海泡石-坡缕石、伊毛缟石、水铝英石、硅铁土(Hisingerite)、麦羟硅钠石(magadiite)和水硅钠石(kanemite)等。再有，蒙皂石族的具体例子是蒙脱石和皂石(saponite)等。高岭土族的具体例子是高岭石等。

双氢氧化物的具体例子是：[M²⁺ _1-xM³⁺ _x(OH)₂][An^-]_x/n·zH₂O(M²⁺为Mg²⁺和Zn²⁺等。M³⁺为Al³⁺和Fe³⁺等。An^-为任意的阴离子。)等。

层状钛氧化物的具体例子是：二钛酸钾(K₂Ti₂O₅)和四钛酸钾(K₂Ti₄O₉)等。

层状钙钛矿氧化物的具体例子是：KCa₂Nb₃O₁₀、KSr₂Nb₃O₁₀和KLaNb₂O₇等。

氮化硼类是含有氮(N)和硼(B)作为其构成元素的化合物的总称。该氮化硼类的具体例子是氮化硼(BN)和硼碳氮(BCN)等。

再有，层状物质的平均粒径虽然没有特别的限定，但是其中，优选小于等于100μm，更优选1μm～100μm。因为这样能够提高层状物质的分散性等。该平均粒径是所谓的中值径(对应于累积50％的D50)。

<1-5.其他材料>

再有，层状物质含有液也可以进一步含有其他材料中的任何1种或2种以上。

其他材料例如是溶媒(不包括离子液体)。该溶媒例如是水性溶媒和有机溶剂等。水性溶媒的具体例子为水和乙醇等。有机溶剂的具体例子是：二甲亚砜、乙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚、乙二醇二甲醚、二乙二醇二甲醚、三乙二醇二甲醚、磷酸三甲酯、磷酸三乙酯和磷酸三丁酯等。

<2.层状物质含有液的制造方法>

其次，对上述层状物质含有液的制造方法进行说明。再有，在下文中，将具有层叠有复数层状物质的多层构造的物质称为“层状层合物”。

<2-1.层状物质含有液的调制>

在调制层状物质含有液时，首先，准备含有上述高分子化合物、上述含氧酸类化合物和层状层合物的溶液(层状层合物含有液)。该层状层合物含有液也可以进一步含有离子液体。

具体地说，例如通过在高分子化合物中添加含氧酸类化合物，使含氧酸类化合物在该高分子化合物中分散或溶解。在这种情况下，根据需要，可以搅拌高分子化合物。另外，根据需要，也可以在高分子化合物与含氧酸类化合物的混合物中，添加上述有机溶剂中的任意1种或2种以上。

再有，在例如层状层合物含有液含有离子液体的情况下，也可以通过在该离子液体中添加高分子化合物和含氧酸类化合物，使高分子化合物和含氧酸类化合物在该离子液体中分散或溶解。在这种情况下，根据需要，可以搅拌离子液体。

接着，通过在分散或溶解有含氧酸类化合物的高分子化合物中添加层状层合物，使层状层合物在该高分子化合物中分散。在这种情况下，根据需要，可以搅拌高分子化合物。由此，能够获得层状层合物含有液。

最后，使用层状层合物含有液来制造层状物质含有液。在这种情况下，作为用于使层状物质从层状层合物上剥离的方法，使用照射法或加热法。

在使用照射法作为剥离方法的情况下，对层状层合物含有液，照射音波和电波中的一方或双方。在这种情况下，优选地，至少对层状层合物含有液照射电波。这是因为容易从层状层合物上剥离层状物质。

音波的种类没有特别的限定，其中优选地使用超音波。因为这样在层状层合物含有液中，能够容易地从层状层合物上剥离层状物质。在使用超音波的情况下，例如可以使用任何一种超音波分散机，但其中优选地使用喇叭型超音波分散机。超音波的频率、振幅和照射时间等条件没有特别的限定。如果举一例，那么是：频率为10kHz～1MHz、优选20kHz～200kHz，振幅为1μm～100μm(0至峰的值，zero to peak值)，并且照射时间大于等于1分钟、优选1分钟～6小时。

电波的种类没有特别的限定，其中优选地使用微波。因为这样在层状层合物含有液中，能够容易地从层状层合物上剥离层状物质。在使用微波的情况下，例如可以使用任何一种微波炉。微波的输出功率、频率和照射时间等条件没有特别的限定。如果举一例，那么是：输出功率为500W，频率为2.45GHz，并且照射时间大于等于10秒钟、优选10秒钟～10分钟。但是，也可以使用一种输出功率为1W～100W且照射时间为0.2小时～48小时的低能量微波。

通过该照射处理，在层状层合物含有液中，因为从层状层合物上剥离1层或2层以上的层状物质，并且该层状物质被分散，所以能够获得层状物质含有液。在该层状物质含有液中，层状层合物可以残留也可以不残留。

再有，在照射处理中，通过变更上述照射条件(频率等)，能够控制层状物质的剥离量、即层状物质含有液的浓度。因此，通过设定使层状物质的剥离量增大的照射条件，能够获得高浓度的层状物质含有液。具体地说，如果延长照射时间；那么因为层状物质的剥离量增大，所以层状物质含有液的浓度变高。因此，层状物质含有液的浓度为大于等于10mg/cm³(＝10mg/ml)，优选大于等于20mg/cm³(＝20mg/ml)，更优选大于等于40mg/cm³(＝40mg/ml)。

在使用加热法作为剥离方法的情况下，对层状层合物含有液进行加热。在这种情况下，优选地搅拌层状层合物含有液。因为这样层状层合物含有液容易被均一地加热。

加热法的详细内容没有特别的限定，例如可以是直接加热层状层合物含有液的方法(直接加热法)，也可以是间接加热层状层合物含有液的方法(间接加热法)。在直接加热法中，例如通过在容纳有层状层合物含有液的容器中投入加热器等，使用该加热器等加热层状层合物含有液。在间接加热法中，例如使用加热器具中的任何1种或2种以上，对容纳有层状层合物含有液的容器进行加热。作为该加热器具，例如可以使用油槽、烘箱和热板等。加热温度和加热时间等条件没有特别的限定。如果举一例，那么是：加热温度优选70℃～300℃，更优选100℃～200℃；加热时间优选0.1小时～50小时，更优选1小时～10小时。

通过该加热处理，在层状层合物含有液中，因为从层状层合物上剥离1层或2层以上的层状物质，并且该层状物质被分散，所以能够获得层状物质含有液。在该层状物质含有液中，层状层合物可以残留也可以不残留。

<2-2.层状物质含有液的精制>

在调制层状物质含有液之后，根据需要，也可以精制该层状物质含有液。

在精制层状物质含有液时，例如使用离心分离法、索氏(soxhlet)法和交叉流过滤法等分离精制层状物质。但是，也可以使用其他方法精制层状物质含有液。

其中，优选离心分离法。这是因为能够容易地从层状物质含有液中分离精制层状物质。在这种情况下，例如可以使用任何一种离心分离机，该离心分离条件可以任意设定。通过该离心分离处理，层状物质含有液例如被分离成：含有残留层状层合物和杂质等的固相、与含有层状物质的液相(上澄液)。再有，在对层状物质含有液进行离心分离时，可以仅对该层状物质含有液中的一部分进行离心分离，也可以对该层状物质含有液的全部进行离心分离。

在该离心分离处理之后，也可以从层状物质含有液中回收液相。由此，因为从层状物质含有液中除去了杂质等，所以能够精制该层状物质含有液。在这种情况下，通过变更离心分离条件，能够调整层状物质含有液的浓度(层状物质的纯度)。

<3.作用和效果>

根据上述层状物质含有液及其制造方法，对含有上述高分子化合物、上述含氧酸类化合物和层状层合物的层状层合物含有液照射音波等，或者加热层状层合物含有液，由此获得层状物质含有液。在这种情况下，尽管仅使用层状层合物含有液的调制处理、照射处理和加热处理的简单处理，也因为能够容易地从层状层合物上剥离层状物质，所以该层状物质能够被高浓度地分散。而且，因为能够稳定且再现性良好地剥离层状物质，所以该层状物质的层数均一化。另外，因为在剥离时层状物质不容易破损，所以该层状物质的面积充分变大。因此，能够容易地获得高品质的层状物质。

特别是，如果层状层合物含有液进一步含有离子液体；那么因为更加容易从层状层合物上剥离层状物质，所以该层状物质更加能够被高浓度地分散在离子液体中。由此，因为能够更加容易地从层状层合物上剥离层状物质，所以能够获得更高的效果。

另外，如果磷酸类化合物包含无机磷酸等，硫酸类化合物包含硫酸等，磺酸类化合物包含甲磺酸等，过氯酸类化合物包含过氯酸等；那么含氧酸类化合物容易充分插入层状层合物的层间。由此，因为能够容易地从层状层合物上充分剥离层状物质，所以能够获得更高的效果。

另外，如果层状物质含有液中的含氧酸类化合物的含有量是0.1重量％～20重量％，那么含氧酸类化合物更加容易插入层状层合物的层间。由此，因为能够更加容易地从层状层合物上剥离层状物质，所以能够获得更高的效果。

另外，如果高分子化合物含有加水分解性高分子化合物，并且该加水分解性高分子化合物含有醚键等加水分解性基团；那么因为对应照射处理和加热处理而能够容易地从层状层合物上剥离层状物质，所以能够获得更高的效果。

另外，如果高分子化合物含有热分解性高分子化合物；那么因为对应照射处理和加热处理而能够容易地从层状层合物上剥离层状物质，所以能够获得更高的效果。

另外，在使用照射法的情况下，如果使用超音波作为音波、微波作为电波；那么因为能够容易地从层状层合物上剥离层状物质，所以能够获得更高的效果。

[实施例]

以下，对本发明的实施例进行详细说明。说明的顺序如下。但本发明的样态不限于在此说明的样态。

1.层状物质含有液的制造

2.层状物质含有液的评价

<1.层状物质含有液的制造>

(实验例1～93)

按照下列步骤，制造了层状物质含有液。在这种情况下，作为从层状层合物上剥离层状物质的方法，使用照射法或加热法。

首先，调制了含有离子液体、高分子化合物、含氧酸类化合物和层状层合物的溶液(层状层合物含有液)。

在这种情况下，在将离子液体78.7质量份与高分子化合物(加水分解性高分子化合物或热分解性高分子化合物)21.3质量份混合之后，搅拌该混合物。接着，在将含氧酸类化合物混合在混合物中之后，搅拌该混合物。由此，因为在离子液体中，高分子化合物和含氧酸类化合物被分散和溶解；所以获得了混合液。

离子液体的种类、高分子化合物的种类、含氧酸类化合物的种类和混合液中的含氧酸类化合物的含有量(重量％)，如表1～表6所示。再有，在调制层状层合物含有液时，根据需要，没有使用离子液体，并且没有使用高分子化合物和含氧酸类化合物中的任意一方。在没有使用离子液体的情况下，将该离子液体换成了高分子化合物。

作为离子液体，使用了下列6种化合物。

下列化合物1：双((三氟甲基)磺酰基)酰胺·1-丁基-3-甲基咪唑鎓

下列化合物2：三氟甲磺酸·1-丁基-3-甲基咪唑鎓

下列化合物3：磷酸二甲基·1,3-二甲基咪唑鎓

下列化合物4：硫酸·1-乙基-3-甲基咪唑鎓

下列化合物5：醋酸·1-乙基-3-甲基咪唑鎓

下列化合物6：双((三氟甲基)磺酰基)酰胺·1,1’-((乙烷-1,2-二基双(氧))双(乙烷-2,1-二基))双(3-丁基咪唑鎓)

化合物1

化合物2

化合物3

化合物4

化合物5

化合物6

作为高分子化合物，使用了下列11种化合物。其中，下列PEG1、PEG2、PEG3、MC、PPG1、PPG2、PAG1、PAG2和PAG3是加水分解性高分子化合物，并且下列PVA和PA是热分解性高分子化合物。

PEG1：聚乙二醇(和光纯药工业株式会社制PEG-20000、重均分子量＝约20000)

PEG2：聚乙二醇(和光纯药工业株式会社制PEG-2000、重均分子量＝约2000)

PEG3：聚乙二醇(和光纯药工业株式会社制PEG-600、重均分子量＝约600)

MC：甲基纤维素(东京化成工业株式会社制10％水溶液(90mPa·s～110mPa·s(5％、甲苯:乙醇＝80:20、25℃))

PVA：聚乙烯醇(株式会社可乐丽(Kuraray)制PVA-217)

PA：丙烯酸类聚合物(东亚合成化学株式会社制ARUFON UP-1000、重均分子量＝约3000)

PPG1：聚丙二醇(株式会社ADEKA制ADEKA聚醚P-3000、重均分子量＝约3000)

PPG2：聚丙二醇(株式会社ADEKA制ADEKA聚醚P-1000、重均分子量＝约1000)

PAG1：甘油的环氧丙烷加成物(株式会社ADEKA制ADEKA聚醚G-4000、重均分子量＝约4000)

PAG2：蔗糖的环氧丙烷加成物(株式会社ADEKA制ADEKA聚醚SC-1000、重均分子量＝约1000)

PAG3：山梨糖醇的环氧丙烷加成物(株式会社ADEKA制ADEKA聚醚SP-600、重均分子量＝约600)

作为含氧酸类化合物，使用了下列10种化合物。

磷酸：和光纯药工业株式会社制90％磷酸

焦磷酸：和光纯药工业株式会社制焦磷酸(含有磷酸)

磷酸三甲酯：和光纯药工业株式会社制

磷酸三苯酯：和光纯药工业株式会社制

磷酸单丁酯：和光纯药工业株式会社制

磷酸二氢钾：和光纯药工业株式会社制

ATP·Na(腺苷5’-三磷酸二钠水合物)：东京化成工业株式会社制

硫酸：和光纯药工业株式会社制96％硫酸

甲磺酸：和光纯药工业株式会社制

过氯酸：和光纯药工业株式会社制60％过氯酸

接着，在将层状层合物25mg混合在混合液1cm³中之后，使用乳钵磨碎了混合物(磨碎时间＝15分种)。由此，因为在混合液中层状层合物被分散，所以获得了层状层合物含有液。

层状层合物的种类如表1～表6所示。作为层状层合物，使用了下列7种物质。其中，下列2θ表示在X射线衍射(XRD)法的分析结果(XRD图)中，起因于层状层合物的存在而产生的衍射峰值的位置(衍射角2θ)。

天然石墨：和光纯药工业株式会社制(2θ＝约27°)

膨胀石墨：伊藤黑铅工业株式会社制EC1500(2θ＝约27°)

SnS₂：三津和化学药品株式会社制硫化锡(IV)(2θ＝约15°)

MoTe₂：三津和化学药品株式会社制碲化钼(2θ＝约12.6°)

GeS：三津和化学药品株式会社制硫化锗(II)(2θ＝约34.1°)

ZrS₂：三津和化学药品株式会社制硫化锆(2θ＝约15.1°)

NbSe₂：三津和化学药品株式会社制硒化铌(2θ＝约14°)

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

在调制层状层合物含有液之后，使用该层状层合物含有液制造了层状物质含有液。剥离方法的种类如表1～表6所示。

在使用照射法作为剥离方法的情况下，取层状层合物含有液(0.60g)至微波合成装置(BIOTAGE·JAPAN株式会社制Initiator⁺)用的小瓶(vial)(0.5cm³＝0.5ml)之后，密封该小瓶。之后，使用微波合成装置对层状层合物含有液照射(温度＝150℃、照射时间＝30分种)微波。由此获得层状物质含有液。

在使用加热法作为剥离方法的情况下，取层状层合物含有液(5cm³＝5ml)至茄型烧瓶之后，使用油槽(130℃)一边搅拌油一边加热茄型烧瓶(6小时)。由此获得层状物质含有液。

<2.层状物质含有液的评价>

使用XRD法(集中法)分析了层状物质含有液。在这种情况下，通过将层状物质含有液涂布在试料板的表面，制作了分析用样品。

在XRD法的分析结果(XRD图)中，在上述2θ值的附近，检测到起因于层状层合物的存在而产生的衍射峰值。

根据该XRD图，检查衍射峰值的强度，得到了表1～表6所示的结果。在这种情况下，将层状层合物含有液没有包含高分子化合物且该层状层合物含有液仅包含含氧酸类化合物(实验例80～83、90～93)时的衍射峰值的强度作为100，算出了该衍射峰值的强度的换算值(规格化强度)。

如表1～表6所示，在层状层合物含有液中，层状物质从层状层合物上剥离的倾向对应该层状层合物含有液的组成而变动。

具体地说，在层状层合物含有液仅包含高分子化合物，并且该层状层合物含有液没有包含含氧酸类化合物的情况(实验例72～79、84～89)下，规格化强度略微减小。也就是说，即使对层状层合物含有液进行照射处理或加热处理，层状物质也几乎没有从该层状层合物上剥离。

对此，在层状层合物含有液既包含高分子化合物又包含含氧酸类化合物的情况(实验例1～71)下，不依存于离子液体的有无、离子液体的种类、高分子化合物的种类、含氧酸类化合物的种类和剥离方法的种类，规格化强度大幅减小。该结果表示：通过对层状层合物含有液进行照射处理或加热处理，起因于层状层合物的存在的峰值的强度减小。也就是说，在层状层合物含有液中，大量的层状物质从层状层合物上剥离。

在这种情况下，特别是，如果层状层合物含有液包含离子液体，那么规格化强度更加减小。另外，如果层状物质含有液中的含氧酸类化合物的含有量是0.1重量％～20重量％，那么层状物质充分从层状层合物上剥离。

再有，对有关2种含氧酸类化合物并用的情况，没有进行具体验证。然而，如上所述，在使用特定种类的含氧酸类化合物(例如，磷酸)的情况下，层状物质容易从层状层合物上剥离；并且在使用其他种类的含氧酸类化合物(例如，焦磷酸)的情况下，层状物质也容易从层状层合物上剥离。而且，如果考虑在使用含氧酸类化合物的情况下，层状物质容易从层状层合物上剥离的倾向；那么在2种含氧酸类化合物并用的情况下，没有层状物质难以从层状层合物上剥离的理由。因此，在2种含氧酸类化合物并用的情况下，层状物质也一定容易从层状层合物上剥离。当然，在使用3种以上的含氧酸类化合物的情况下，也可以认为层状物质同样容易从层状层合物上剥离。

从这些结果可知，通过对包含上述高分子化合物、上述含氧酸类化合物和层状层合物的层状层合物含有液照射电波等，或者对层状层合物含有液进行加热，能够容易地获得层状物质。

以上列举实施方式和实施例对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于在实施方式和实施例中所述的样态，可以作各种变形。

本公开含有涉及在2016年12月19日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2016-245656中公开的主旨，其全部内容包括在此，以供参考。

本领域的技术人员应该理解，虽然根据设计要求及其他因素可能出现各种修改、组合、子组合和可替换项，但是它们均包含在附加的权利要求或它的等同物的范围内。

Claims

1.一种层状物质含有液的制造方法，包括：

准备包含高分子化合物、含氧酸类化合物和层状物质的层合物的溶液，所述高分子化合物包括含有醚键的加水分解性高分子化合物，所述含氧酸类化合物含有磷酸类化合物、硫酸类化合物、磺酸类化合物和过氯酸类化合物中的至少1种；以及

对所述溶液照射微波，

所述磷酸类化合物是无机磷酸，

所述硫酸类化合物是硫酸，

所述磺酸类化合物含有甲磺酸、三氟甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸中的至少1种，

所述过氯酸类化合物含有过氯酸、过氯酸钠和过氯酸钾中的至少1种，

所述层状物质是天然石墨、膨胀石墨、SnS₂、MoTe₂、GeS、ZrS₂、NbSe₂。

2.根据权利要求1所述的层状物质含有液的制造方法，其中，

所述溶液进一步包含离子液体。

3.一种层状物质含有液的制造方法，包括：

对所述溶液进行加热，

所述磷酸类化合物是无机磷酸，

所述硫酸类化合物是硫酸，

4.根据权利要求3所述的层状物质含有液的制造方法，其中，

所述溶液进一步包含离子液体。