[发明专利]碳纳米管分散液及其制造方法

说明书

提供一种能够使碳纳米管良好分散的分散液。本发明的一个方式的碳纳米管分散液包含分散质和分散介质，所述分散质包含碳纳米管和特定的纤维素衍生物，所述分散介质满足特定的参数。

技术领域

本发明涉及碳纳米管分散液及其制造方法。

背景技术

碳纳米管由于该碳纳米管之间产生强范德华力而聚集力极大，形成束状的集合体。在碳纳米管的功能化和作为墨而加以应用时，需要使碳纳米管分散成1根的水平，但难以克服范德华力而使碳纳米管分散。

近年来，例如专利文献1所示那样，报告有：通过使分散液中包含乙基纤维素，从而能够将碳纳米管高收率地分散在作为非质子性溶剂的1-甲基-2-吡咯烷酮或萜烯类萜品醇中。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2017/188175号

发明内容

发明要解决的问题

然而，上述专利文献1中，并未示出纤维素衍生物与所选溶剂的关联性，仅提出了极其有限的分散条件。此外，认为这种技术有可能伴有碳纳米管的改性或劣化。

本发明的一个方式的目的在于，提供能够利用物性已确定的广泛分散介质而使碳纳米管良好分散的分散液。

用于解决问题的方案

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：包含含有碳纳米管和纤维素衍生物的分散质、以及根据纤维素衍生物用汉森溶解度参数和希尔德布兰德溶解度参数加以确定的分散介质的分散液会使碳纳米管良好分散，从而完成了本发明。即，本发明包括以下的方式。

1一种碳纳米管分散液，其包含分散质和分散介质，所述分散质包含碳纳米管和下述式(1)所示的纤维素衍生物，

(式中，R各自独立地为H、烷基、羟烷基或酰基，其中，式中的至少任一个R为烷基、羟烷基或酰基，n＝5～5000)

上述纤维素衍生物和上述分散介质为选自下述(A)～(C)中的任意组合，

以2mm的光路长度测定通过将上述碳纳米管分散液以13200×g离心分离10分钟而得到的上清液的吸收光谱时，该吸收光谱中的第二带间跃迁的吸光度为0.1以上。

(A)具有烷基的纤维素衍生物以及汉森溶解度参数的色散项为15.0～20.0MPa^1/2、极性项为1.5～15.0MPa^1/2、氢键项为3.0～23.0MPa^1/2的分散介质；

(B)具有羟烷基的纤维素衍生物以及汉森溶解度参数的色散项为15.0～20.0MPa^1/2、极性项为5.0～17.5MPa^1/2、氢键项为5.0～50.0MPa^1/2的分散介质；

(C)具有酰基的纤维素衍生物以及汉森溶解度参数的色散项为15.0～18.3MPa^1/2、极性项为5.0～20.0MPa^1/2、氢键项为4.0～13.5MPa^1/2、希尔德布兰德溶解度参数为19.5～25.0MPa^1/2的分散介质。

2根据1所述的碳纳米管分散液，其中，上述纤维素衍生物为选自由乙基纤维素、羟丙基纤维素和乙酰纤维素组成的组中的至少1种。

3根据1或2所述的碳纳米管分散液，其中，上述碳纳米管是直径为0.5～250nm的碳纳米管。