[发明专利]碳纳米管分散液、其制造方法及导电性成型体

说明书

一种碳纳米管分散液，其包含：含有碳纳米管的组合物、特定结构的纤维素衍生物、和有机溶剂，上述有机溶剂包含选自非质子性极性溶剂和萜类中的1种以上，上述碳纳米管分散液所包含的含有碳纳米管的组合物的浓度为1质量％以下，在将该分散液以1万G进行10分钟离心处理后将90vol％作为上清液而回收时，上清液部分的碳纳米管分散液的浓度为离心处理前的碳纳米管分散液的浓度的80％以上。提供通过在有机溶剂中显示优异的分散性，从而在基材上显示高导电性的碳纳米管分散液及其制造方法。

技术领域

本发明涉及碳纳米管分散液、其制造方法以及导电性成型体。

背景技术

碳纳米管是通过起因于其理想的一维结构的各种特性，例如良好的导电性、导热性、力学强度等，从而期待各种工业上应用的物质。通过控制碳纳米管的直径、层数和长度，期待性能提高和应用性的扩大。碳纳米管通常层数少时具有高石墨结构。已知单层碳纳米管、2层碳纳米管具有高石墨结构，因此导电性、导热性等特性高。此外，在多层碳纳米管中层数比较少的2～5层碳纳米管具有单层碳纳米管与多层碳纳米管这两者的特性，因此在各种用途中作为有希望的原材料而受到关注。

作为利用了碳纳米管的导电性的用途，有例如，洁净室用构件、显示器用构件、汽车用构件等。碳纳米管用于对这些构件赋予抗静电性、导电性、电波吸收性、电磁波屏蔽性、近红外截止性等。碳纳米管由于长宽比高，可以以少量形成导电通路，因此与以往的炭黑等导电性微粒相比，能够成为透光性和耐脱落性优异的导电性材料。例如，使用了碳纳米管的光学用透明导电性膜是公知的(专利文献1、2)。为了使用碳纳米管而获得透光性优异的导电性膜，需要通过解开由数10根碳纳米管形成的粗捆(束)、牢固的凝集，使碳纳米管高分散，来以少的碳纳米管高效地形成导电通路。作为获得这样的导电性膜的方法，已知例如将使碳纳米管在溶剂中高分散而得的分散液涂布于基材的方法等。为了使碳纳米管在溶剂中高分散，有使用分散剂进行分散的方法(专利文献1、2)。其中，为了使碳纳米管更高度地分散，在水性溶剂中使用磺酸、羧酸等具有离子性官能团的离子性高分子分散剂进行分散是适合的(专利文献2)。作为碳纳米管分散液的制造方法，有并用了搅拌处理和超声波处理的例子(专利文献3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-269311号公报

专利文献2：日本特开2010-254546号公报

专利文献3：国际公开第2009-098779号

发明内容

发明所要解决的课题

对于以往的碳纳米管分散液，为了获得分散性优异的分散液，需要使用离子性高分子分散剂。在使用这样的分散液来制作导电性膜的情况下，具有亲水性基的分散剂残存在导电性膜中，因此存在在高温度、高湿度等环境下发生由分散剂的吸湿和膨润引起的导电性变化等，电阻值稳定性变差这样的课题。另一方面，使用了不具有亲水性基的分散剂的分散液存在碳纳米管的分散性差，导电性低这样的课题。

本发明是鉴于上述那样的情况而提出的，其课题是提供能够维持碳纳米管的高分散性，同时在制成导电性成型体时发挥高导电性和耐湿热性的碳纳米管分散液及其制造方法。

用于解决课题的手段

本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过使用特定结构的纤维素衍生物作为使含有碳纳米管的组合物分散的分散剂，使其在特定有机溶剂中分散，从而能够使用不具有亲水性基的分散剂而获得具有高分散性的分散液。