JP2007297255A - カーボンナノチューブを含有する分散液 - Google Patents

Abstract

【課題】分散性や分散安定性が良好で、その分散液が塗布された塗膜の導電性や透明性が大幅に改善されたカーボンナノチューブの分散液及び良好な導電性を有する構造体を提供すること。
【解決手段】少なくとも、塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）、分散剤（Ｂ）及び有機溶剤（Ｃ）を含有することを特徴とする分散液により課題を解決し、また、その分散液を用いた塗布液や、その塗布液を表面に塗布してなる構造体により課題を解決した。
【選択図】なし

Description

本発明は、カーボンナノチューブを含有する分散液に関し、更に詳しくは、特定のカーボンナノチューブを用いることによって、その分散液が塗布された塗膜の導電性が大幅に改善されるカーボンナノチューブの分散液に関する。

カーボンナノチューブは、高電気伝導性、優れた機械的性質、化学安定性等、これまでにない優れた特性を有しており、複合材料、半導体素子、導電材料、水素吸蔵材料等の実用化に向けた研究が進められている。

しかし、カーボンナノチューブの特性を最大限に利用するためには、非常に絡み合った凝集物をほぐす必要があり、一般に分散が困難であることが知られている。現在まで、様々な方法で分散やインキ化を試みた文献がある（例えば、特許文献１、特許文献２）。しかし、多くの文献では、カーボンナノチューブを分散させるための分散剤の検討や、カーボンナノチューブ自体を化学修飾して易分散化・インキ化を検討しているが、未だ充分な分散性、分散安定性、電気特性、透明性等が得られてはいなかった。
特開２００３−２３８１２６号公報 特開２００４−２７６２３２号公報

本発明は上記背景技術に鑑みてなされたものであり、その課題は、分散性や分散安定性が良好で、その分散液が塗布された塗膜の導電性や透明性が大幅に改善されたカーボンナノチューブの分散液を提供することにある。

本発明者は、上記の課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定のカーボンナノチューブを用いることによって、その分散液が塗布された塗膜の導電性が大幅に改善されることを見出して、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、少なくとも、塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）、分散剤（Ｂ）及び有機溶剤（Ｃ）を含有することを特徴とする分散液を提供するものである。

また、本発明は、上記の分散液を用いた塗布液を提供するものである。また、本発明は、上記の塗布液を塗布してなる構造体を提供するものである。

本発明によれば、分散性や分散安定性が良好で、その分散液が塗布された塗膜の導電性や透明性が大幅に改善されたカーボンナノチューブの分散液を提供することができる。

以下、本発明について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、任意に変形して実施することができる。

＜カーボンナノチューブ（Ａ）＞
本発明の分散液に用いられるカーボンナノチューブ（Ａ）の種類は特に限定はなく、用途に応じ、単層、２層又は多層カーボンナノチューブの全てのものが使用できる。砕けたり潰れたりしにくい点で、分散させやすさの点からは多層カーボンナノチューブが好ましい。カーボンナノチューブの直径、長さにも特に限定はなく、あらゆる大きさのものに適用可能であるが、直径については０．５ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましく、３．５ｎｍ〜４００ｎｍが特に好ましく、５ｎｍ〜２００ｎｍが更に好ましい。また、長さについては０．１μｍ〜５０μｍが好ましく、０．２μｍ〜４０μｍが特に好ましく、０．５μｍ〜３０μｍが更に好ましい。

本発明においては、カーボンナノチューブ（Ａ）は塩基性を示すもの、すなわちｐＨが７以上であることが必須である。カーボンナノチューブ（Ａ）のｐＨが７以上のものは、それを塗布して得られた塗膜の導電性が良好である。好ましくはｐＨが７〜１２の範囲のもの、特に好ましくはｐＨが８〜１２の範囲のもの、更に好ましくはｐＨが９〜１１の範囲のものである。

ここで本発明において、「カーボンナノチューブ（Ａ）のｐＨ」は、実施例に記載の方法で測定した値として定義される。

塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）の製造方法は特に限定はないが、触媒除去等のため酸性処理を行わないものであることも好ましい。また、たとえ酸性処理を行ったとしても、表面が塩基性となるような処理をも行ったものであることが好ましい。

また、カーボンナノチューブ（Ａ）の表面官能基のうち、カルボキシル基のような酸性官能基を、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム等のアルカリ金属塩の水溶液、アンモニア水等で表面処理したものも好ましい。例えば、水酸化ナトリウム水溶液等の中にカーボンナノチューブを分散させてプロトン交換反応を行わせたものも好ましい。

＜分散剤（Ｂ）＞
本発明で用いられる分散剤（Ｂ）としては、一般に分散液を調製するのに用いられる分散剤であれば特に限定されず、例えば、高分子分散剤、界面活性剤、カップリング剤等を使用することができる。

本発明の分散剤（Ｂ）としては、以下の（１）（２）（３）の高分子分散剤を好ましいものとして挙げることができる。
（１）主鎖又は側鎖にカーボンナノチューブ親和性基と溶媒親和性基を有する櫛形構造の高分子。
（２）主鎖に複数のカーボンナノチューブ親和性基を有する高分子。
（３）主鎖の片末端にカーボンナノチューブ親和部を有する直鎖状の高分子。

以下、本発明に用いられる分散剤（Ｂ）として好ましい高分子分散剤を、上記（１）（２）（３）という分類に従って説明する。高分子分散剤（１）は、側鎖が、櫛の歯のように主鎖に結合しているものをいう。櫛形構造の高分子における「カーボンナノチューブ親和性基」とは、カーボンナノチューブの表面に対して強い吸着力を有する官能基をいう。

上記のカーボンナノチューブ親和性基は、側鎖末端に限らず側鎖の途中や主鎖中に複数存在していてもよい。このようなカーボンナノチューブ親和性基としては、例えば、第３級アミノ基、第４級アンモニウム、塩基性窒素原子を有する複素環基、ヒドロキシル基、カルボキシル基、フェニル基、ラウリル基、ステアリル基、ドデシル基、オレイル基等を挙げることができる。このカーボンナノチューブ親和性基が１つ又は複数存在し、カーボンナノチューブ表面に対するアンカーとして機能する。

高分子分散剤（１）における溶媒親和性基としては、例えば、親油性の重合鎖等が挙げられる。

高分子分散剤（１）としては、具体的には特に限定されないが、例えば、特開平５−１７７１２３号公報、特開昭５４−０３７０８２号公報、特公平７−０２４７４６号公報等に開示されているものを挙げることができる。

高分子分散剤（１）において、カーボンナノチューブ親和性基が１分子中に２〜３０００個存在するものが好ましい。１分子中にカーボンナノチューブ親和性基が２〜３０００個含まれれば、少なくとも安定した分散性が維持でき、また粘度が増加することにより発生する分散性の悪化の影響も受けることはない。より好ましくは、２５〜１５００個である。

高分子分散剤（１）において、溶媒親和性基を有する側鎖が１分子中に２〜１０００個存在するものが好ましい。１分子中に前記側鎖が２〜１０００個含まれていれば、溶媒和により安定した分散性が得られ、また粘度の上昇に起因した分散性の影響も受けることはない。より好ましくは、５〜５００個である。

高分子分散剤（２）は、複数のカーボンナノチューブ親和性基を主鎖に沿って配置する構造を有する高分子である。高分子分散剤（２）としては、具体的には特に限定はないが、例えば、特開平４−２１０２２０号公報、特開昭６０−０１６６３１号公報、特開平２−０００６１２号公報、特開昭６３−２４１０１８号公報、特開平１−２７９９１９号公報、特開平６−１００６４２号公報等に開示されているものを挙げることができる。

高分子分散剤（２）は、カーボンナノチューブ親和性基が１分子中に２〜３０００個存在するものが好ましい。２〜３０００個であれば、少なくとも安定した分散性が維持でき、また粘度が増加することにより発生する分散性の悪化の影響も受けることはない。より好ましくは２５〜１５００個である。

高分子分散剤（３）は、具体的には特に限定はないが、例えば、特開昭４６−７２９４号公報、米国特許第４６５６２２６号明細書、米国特許第４０３２６９８号明細書、米国特許第４０７０３８８号明細書、特開平１−２０４９１４号公報等に開示されているＡ−Ｂブロック型高分子等を挙げることができる。

高分子分散剤（３）は、カーボンナノチューブ親和性基が１分子中に２〜３０００個存在するものが好ましい。この範囲であれば、少なくとも安定した分散性が維持でき、また粘度が増加することにより発生する分散性の悪化の影響も受けることはない。より好ましくは５〜１５００個である。

高分子分散剤（１）、（２）、（３）等の高分子分散剤を含めた本発明の分散剤（Ｂ）のアミン価は特に限定はないが、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあることが好ましい。アミン価が５ｍｇＫＯＨ／ｇ未満の場合は、カーボンナノチューブ（Ａ）表面への吸着力が不足するため、分散剤（Ｂ）がカーボンナノチューブ（Ａ）表面から脱着しやすくなり、分散安定性の低下を生じる場合がある。一方、分散剤のアミン価が１００ｍｇＫＯＨ／ｇを越える場合は、カーボンナノチューブ（Ａ）表面に吸着した分散剤の吸着成分に対する立体的反発層の比率が過小となり、充分な分散安定性が得られない場合がある。特に好ましくは、アミン価６〜８０ｍｇＫＯＨ／ｇの分散剤であり、更に好ましくは、アミン価７〜７０ｍｇＫＯＨ／ｇの分散剤である。

本発明の分散剤（Ｂ）の数平均分子量は特に限定はないが、数平均分子量３００以上の高分子分散剤が好ましく、数平均分子量が１０００〜１０万の範囲にあることがより好ましい。この範囲であれば、分散性も安定し、かつ、粘度が高くなりすぎるということもないため、良好な分散性を得ることができる。すなわち、数平均分子量が１０００未満の場合は、カーボンナノチューブ（Ａ）の表面に吸着した分散剤が立体反発層として充分に機能せず、カーボンナノチューブ（Ａ）の再凝集がおこる場合がある。また、数平均分子量が１０万を超えるときは、再現性良く分散液を製造することが困難になったり、逆に凝集剤として作用したりする場合がある。特に好ましい分散剤の数平均分子量は１０００〜１万の範囲であり、１０００〜５０００の範囲が更に好ましい。

本発明の分散剤（Ｂ）としては、上記した高分子分散剤（１）、（２）又は（３）であり、かつ、上記範囲のアミン価を有するものが、上記した理由により特に好ましい。

本発明における好ましい分散剤（Ｂ）としては、具体的には例えば、ゼネカ社製ソルスパース２００００、２４０００、２６０００、２７０００、２８０００；ビックケミー社製ディスパービック１６０、１６１、１６２、１６３、１６４、１６５、１６６、１７０、１８０、１８２、２０００、２００１等；ＥＦＫＡケミカル社製ＥＦＫＡ−４６、４７、４９、ポリマー１００、１２０、１５０、４０１、４０２、４０３、４５０、４５１、４５２、４５３；味の素ファインテクノ社製アジスパーＰＢ７１１、ＰＡ１１１、ＰＢ８１１、ＰＢ８２１、ＰＢ８２２、ＰＷ９１１；共栄社化学社製フローレンＤＯＰＡ−１５８、ＤＯＰＡ−２２、ＤＯＰＡ−１７、ＴＧ−７３０Ｗ、Ｇ−７００、ＴＧ−７２０Ｗ等を挙げることができる。

＜有機溶剤（Ｃ）＞
本発明の分散液に含有される有機溶剤（Ｃ）としては、少なくとも、塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）及び分散剤（Ｂ）を、溶解及び／又は分散させ得るものであれば特に限定はないが、２０℃において水に任意の割合では相溶しない溶媒が分散性、分散安定性を保つ上で好ましい。

かかる有機溶媒（Ｃ）としては、有機溶媒と水との合計質量に対して、その有機溶媒が２０℃で４０質量％以下しか相溶せず、かつ、疎水性有機溶媒と水との合計質量に対して、水が２０℃で２０質量％以下しか相溶しないものが好ましい。また、有機溶媒と水との合計質量に対して、その溶媒が２０℃で３０質量％以下しか相溶せず、かつ、有機溶媒と水との合計質量に対して、水が２０℃で１０質量％以下しか相溶しないものが特に好ましい。水との相溶性が高すぎる溶媒を用いた場合は、本発明におけるカーボンナノチューブ（Ａ）の分散安定性が得られなかったり、分散剤（Ｂ）が溶媒に相溶しない場合がある。

有機溶媒（Ｃ）としては、具体的には例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン等の芳香族炭化水素類；メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトン等のケトン類；プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート等のアルキレングリコール類のモノアルキルエーテルアセテート類；プロピレングリコールジアセテート、ジプロピレングリコールジアセテート等のアルキレングリコール類のジアセテート類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、δ−バレロラクトン、δ−カプロラクトン等のラクトン類；ジエチルエーテル等のエーテル類；酢酸メチル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル等のカルボン酸アルキルエステル類等が好ましいものとして挙げられる。これらは、１種を単独で又は２種以上の混合溶媒で用いられる。

特に好ましくは、カーボンナノチューブ（Ａ）の分散安定性が優れている点、分散剤（Ｂ）が相溶しやすい点等から、ケトン類、エステル類、エーテル類又は芳香族炭化水素類であり、更に好ましくは、ケトン類又はエステル類である。

＜樹脂（Ｄ）＞
本発明の分散液には、更に、要すれば樹脂（Ｄ）を溶解含有させることができる。本発明の分散液に溶解含有される樹脂（Ｄ）としては特に限定はされず、種々の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、生分解性樹脂等が挙げられる。

熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリ（メタ）アクリル系樹脂、ポリフェニレンオキシド系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリ塩化ビニル系樹脂等が挙げられる。また、熱硬化性樹脂としては、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、ウレタン系樹脂、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、シリコン系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂等が挙げられ、生分解性樹脂としてはポリ乳酸系樹脂等が挙げられる。その他、アイオノマー樹脂、ロジン変性マレイン酸系樹脂、アルキレン−（メタ）アクリレート系樹脂が挙げられ、これらの混合物であっても良い。

本発明に用いられる特に好ましい樹脂（Ｄ）としては、分散性、分散安定性、塗膜の導電性、透明性等の点から、ウレタン系樹脂又はポリ（メタ）アクリル系樹脂が挙げられる。

＜含有割合＞
本発明の分散液中の各成分の含有割合は、塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）の分散性、分散安定性が良好で、分散液の塗布性、塗膜の導電性等が良好であれば特に限定はないが、好ましい範囲としては、以下の範囲が挙げられる。「％」は分散液全体に対しての質量％である。
カーボンナノチューブ（Ａ） ０．０１〜２０％
分散剤（Ｂ） ０．１〜４０％
有機溶剤（Ｃ） ２０〜９９％
樹脂（Ｄ） ０〜３０％

また、特に好ましい範囲としては、
カーボンナノチューブ（Ａ） ０．１〜１０％
分散剤（Ｂ） ０．５〜２０％
有機溶剤（Ｃ） ５０〜９８％
樹脂（Ｄ） ０〜２０％

また、更に好ましい範囲としては、
カーボンナノチューブ（Ａ） ０．２〜８％
分散剤（Ｂ） １〜１０％
有機溶剤（Ｃ） ７５〜９７％
樹脂（Ｄ） ０〜１０％

塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）の含有量は、多すぎると分散しにくい場合がある。一方、これより低濃度でも分散はするが、そのような分散液は利用価値が低い場合があり、塗膜の導電性を充分に高くできない場合がある。

分散剤（Ｂ）の含有量は、多すぎると分散液の粘度が増大し、カーボンナノチューブ（Ａ）の分散が困難になる場合があり、少なすぎると、カーボンナノチューブ（Ａ）に作用する分散剤量が不足して良好に分散できない場合がある。

樹脂（Ｄ）の含有量は、多すぎると分散液の粘度が増大し、カーボンナノチューブ（Ａ）の分散が困難になったり、塗布性が悪化したりする場合がある。

また、本発明の分散液中には、更に要すれば、酸化防止剤、光安定剤、紫外線吸収剤、滑剤、顔料、難燃剤、フィラー等を含有させることもできる。その場合には、本発明の分散液の上記効果を損なわない範囲で含有される。

＜分散方法＞
分散方法については特に限定はなく、公知の方法が用いられる。具体的には、例えば、ビーズミル分散法等のメディア分散法；超音波分散法、ロールミル分散法等のメディアレス分散法等が挙げられる。このうち、分散安定性等の点から、好ましくは超音波分散法又はビーズミル分散法であり、特に好ましくはビーズミル分散法である。

本発明の分散液は、それを塗布液として用いることが好ましい。本発明の分散液を塗布・乾燥して得られた塗膜又は構造体は優れた導電性や透明性が得られるので、かかる性能を良好にする必要がある用途に好適に用いられる。特に好ましくは、帯電防止の用途に用いることである。また、塗布液にはインキが含まれる。特に好ましい態様は、本発明の分散液に、インキの公知の成分を配合して、導電性インキとして用いることである。

本発明の分散液を塗布液として塗布してなる構造体としては、トレー、保護フィルム、筐体、カバーテープ、食品包材、光学部材、ディスプレイ部材等の導電性、帯電防止等を要求されるものが挙げられる。

以下に、実施例及び比較例を挙げて本発明を更に具体的に説明するが、本発明は、その要旨を超えない限り、これらの実施例に限定されるものではない。なお、特に断りがない限り、表中の値も含め、「％」は「質量％」を示し、「部」は「重量部」を示す。

実施例におけるそれぞれの物性値は、以下のように測定した。また、本発明においては、かかる物性値等は以下のように測定した値として定義される。

＜カーボンナノチューブのｐＨ＞
・測定装置：ラコムテスター計 ＥＵＴＥＣＨ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ、ＯＡＫＴＯＮ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＵＳＡ規格対応）
・測定方法：ＵＳＡ規格対応の標準液（ｐＨ＝４．０、６．８、１０．０、室温によって若干異なる）で機器を校正した後、２０℃でイオン交換水２０ｇにカーボンナノチューブ０．１ｇを添加し、超音波洗浄機にて５分間処理後、２０℃でテスターの電極を懸濁液に入れ数値を読みとった。そして、この懸濁液のｐＨを「カーボンナノチューブのｐＨ」と定義する。

＜分散剤のアミン価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）＞
測定試料数ｇを精秤し、氷酢酸に溶解させた。そこに、市販の検査用過塩素酸（ＨＣｌＯ₄）０．１Ｎ酢酸溶液をビュレットにて滴下し滴定した。電位差滴定により当量点に達した時点の滴下量から、ｍｇＫＯＨ／ｇを算出し、「分散剤のアミン価（ｍｇＫＯＨ／ｇ）」とした。なお、分散剤が市販品等で既に溶液になっている場合には、その溶液をそのまま測定試料として精秤して測定に用い、後で測定値を分散剤濃度換算して分散剤単身（固形分、不揮発分）でのアミン価を求めた。

＜粒度分布、５０％粒径（μｍ）＞
・測定装置：マイクロトラック粒度分布計 ナノトラック ＮＰＡ１５０（ＵＰＡ１５０）日機装社製
・測定原理：レーザー散乱法（粒子で散乱されたドップラーシフト光から求められる周波数スペクトル測定結果から算出する方法）
・測定方法：装置の測定方法説明資料に従い、必要情報（粒子は球ではない、光吸収型、屈折率、溶媒の粘度・屈折率）を装置に入力し、使用溶剤でセットゼロ設定を行い、分散液を粒度分布測定可能な濃度に希釈し測定した。

＜表面抵抗（Ω）＞
・測定装置：ハイレスターＵＰ ＭＣＰ−ＨＴ４５０（三菱化学社製）
・測定原理：ＭＣＣ−Ｂ法
・測定方法：基板に分散液を塗布乾燥して塗膜を形成し、装置の測定方法説明資料に従い、試料表面に電極（プローブ）を押し当て、２０℃で、表面を流れる電流値を検出した。絶縁基板上に形成された薄膜試料は、試料の上から電極（プローブ）を押し当てた。

＜透過率（％）＞
・測定装置：ヘイズメーター ＨＭ−１５０（村上色彩技術研究所製）
・測定方法：全光線透過率測定新規格（ＩＳＯ １３４６８−１、ＪＩＳ Ｋ７３６１）に準じて測定した。検出部位に何もない状態（空気）で校正を行い（自動校正）、次いで、分散液を充分透過率の大きい光学部材用透明フィルム上に塗布・乾燥した試料を、基板ごと検出部位にはさみ測定した。

＜ヘイズ＞
・測定装置：ヘイズメーター ＨＭ−１５０（村上色彩技術研究所製）
・測定方法：ヘーズ測定新規格（ＩＳＯ １４７８２，ＪＩＳ Ｋ ７１３６）に準じて測定した。検出部位に何もない状態（空気）で校正を行い（自動校正）、次いで、分散液を光学部材用透明フィルム上に塗布・乾燥した試料を、基板ごと検出部位にはさみ測定した。

［樹脂（Ｄ）を含有しない分散液の評価］
＜カーボンナノチューブの分散液１の調製＞
カーボンナノチューブの分散液１（以下、「分散液１」と略記する）の調製は、以下のように行った。すなわち、アジスパーＰＢ８２１をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートに溶解させ有効成分４０％とした液を２５．０部、メチルイソプチルケトン（以下、「ＭＩＢＫ」と略記する）７０．０部をよく攪拌した後、カーボンナノチューブＣＮＴ−１を５．０部加え、平均径２ｍｍ及び０．３ｍｍのジルコニアビーズを用いて、ペイントシェーカーにて１２時間分散を行った。

なお、カーボンナノチューブＣＮＴ−１は、平均直径１０〜１５ｎｍ、平均長さ１０〜３０μｍ、多層のカーボンナノチューブであり、合成の最終段階で、塩基性処理を行ったカーボンナノチューブである。

＜分散液２〜６、比較分散液７〜９の調製＞
分散液１において、各成分を表１に示した成分に代えた以外は、分散液１と同様にして、分散液２〜６及び比較分散液７〜９を得た。

表１中の記載を以下に説明する。
・表１中の数字は重量部を表す。
・「アジスパーＰＢ８２１」は、味の素ファインテクノ社製の塩基性官能基含有共重合物の商品名である。アミン価は９ｍｇＫＯＨ／ｇ、酸価は１７ｍｇＫＯＨ／ｇである。
・「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１」、「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１」は、ビックケミー社製の塩基性官能基含有ブロック共重合体の商品名である。
・分散剤のアミン価をまとめると、それぞれ以下の通りである。括弧内は市販品が溶液の場合があるので、その不揮発分の含有量を示す。また、下記のアミン価は市販品溶液のアミン価ではなく、不揮発分換算の（分散剤単身の）アミン価である。
アジスパーＰＢ８２１（１００％） ９ｍｇＫＯＨ／ｇ
Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００（４０％） １０ｍｇＫＯＨ／ｇ
Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１（４６％） ６３ｍｇＫＯＨ／ｇ
Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１（３０％） ３７ｍｇＫＯＨ／ｇ
・「アジスパーＰＢ８２１ ４０％溶液」は、アジスパーＰＢ８２１（不揮発分１００％）をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートで希釈して、濃度４０％としたものである。
・「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２０００ ４０％溶液」は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びエチレングリコールモノブチルエーテルで希釈されている市販品の４０％溶液をそのまま用いたものである。
・「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−２００１ ４６％溶液」は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル及びプロピレングリコールモノメチルエーテルで希釈されている市販品の４６％溶液をそのまま用いたものである。
・「Ｄｉｓｐｅｒｂｙｋ−１６１ ３０％溶液」は、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及び酢酸ブチルで希釈されている市販品の３０％溶液をそのまま用いたものである。
・「ＭＩＢＫ」はメチルイソブチルケトン、「ＭＥＫ」はメチルエチルケトンを示す。
・「ＣＮＴ−１」は、実施例本文記載のカーボンナノチューブである。
・「Ａ−ＭＷＮＴｓ−１０２０」と「Ｓ−ＭＷＮＴｓ−１０」は、シンセンナノテクポート社製カーボンナノチューブの商品名である。
・「ＶＧＣＦ−Ｈ」は、昭和電工社製カーボンナノチューブの商品名である。

＜分散液１〜６、比較分散液７〜９の評価＞
分散液１〜６及び比較分散液７〜９をそれぞれ０．６ｇに、ＭＩＢＫを９．４ｇ混合してカーボンナノチューブの０．３％液を得た。この液を、テトロンフィルム ＨＳ−７４（帝人デュポン社製、易接着ＰＥＴフィルム）上に、バーコーター＃３を用いて塗布し、オーブン中で、１２０℃で２分間加熱乾燥した。この塗膜について上記方法で表面抵抗を測定した。結果を上記方法で測定した「５０％粒径」、「透過率」及び「ヘイズ」と共に表２に示す。

表２の結果より、カーボンナノチューブ（Ａ）として塩基性の「ＣＮＴ−１」（ｐＨは１０．０）を用いて調製した分散液１〜６（樹脂を含有していない分散液）は何れも、それを用いて形成した塗膜の表面抵抗が１０^９（Ω)のオーダー以下と充分に小さく、塗膜に充分な導電性を付与できるものであった。

一方、ｐＨが７未満のカーボンナノチューブを用いた比較分散液７〜８は何れも、それを用いて形成した塗膜の表面抵抗が１０^１０（Ω)のオーダー以上と大きく、塗膜に充分な導電性を付与できるものではなかった。

［樹脂（Ｄ）を含有する分散液の評価］
＜分散液１０の調製＞
カーボンナノチューブの分散液１を６．０部、樹脂（Ｄ）としてスチレンアクリル樹脂（三菱レイヨン社製、ダイヤナールＢＲ５２）の１５％ＭＩＢＫ溶液を７．４部、ＭＩＢＫ８６．６部を、混合、攪拌することによって分散液１０を調製した。

＜分散液１１、１２、比較分散液１３〜１５、分散液１６〜１９の調製＞
表３の第２列に示した分散液１又は２、比較分散液４〜６を用い、更に、分散液１０で配合した樹脂溶液に代えて表３に示した樹脂溶液を用いた以外は、分散液１０と同様にして分散液１１、１２、比較分散液１３〜１５及び分散液１６〜１９を調製した。

・表３中の含有量の数値は重量部を表す。
・「ダイヤナールＢＲ５２」は、スチレンアクリル樹脂（三菱レイヨン社製）
・「ダイヤナールＢＲ５２溶液」は、ダイヤナールＢＲ５２のＭＩＢＫ１５％溶液
・「パラロイドＢ−４４」は、ＭＭＡコポリマー（ローム＆ハース社製）
・「パラロイドＢ−４４溶液」は、パラロイドＢ−４４のＭＩＢＫ２０％溶液
・「ＵＶ樹脂」は、下記（１）、（２）及び（３）の、下記部数の混合物である。
（１）ビスコート２３０Ｄ（ＨＤＤＡ２量体、大阪有機化学社製） ０．７部
（２）ＰＥＴ（ペンタエリスリトールトリアクリレートとペンタエリスリトールテトラアクリレートの混合物、日本化薬社製） ０．７部
（３）ＫＴＯ４５（サートマー社製） ０．１部
（ａ）２−ヒドロキシ−２−メチル−１−４（１−メチルビニル）フェノールプロパンと２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニル−１−プロパノンの混合物
（ｂ）トリメチルベンゾフェノンとメチルベンゾフェノンの混合物
（ｃ）フォスフィンオキサイドの混合物
において、（ａ）：（ｂ）：（ｃ）＝４：４：３（質量比)での混合物
・「セビアンＮＡ」は、スチレンアクリロニトリル共重合体（ダイセルポリマー社製）
・「セビアンＮＡ溶液」は、セビアンＮＡのＭＩＢＫ２０％溶液
・「エピコート１００４」は、エポキシ樹脂（ジャパンエポキシレジン社製）
・「エピコート１００４溶液」は、エピコート１００４のＭＩＢＫ２０％溶液

＜分散液１０〜１２、比較分散液１３〜１５、分散液１６〜１９の評価＞
上記分散液又は比較分散液をそれぞれ、テトロンフィルム ＨＳ−７４（帝人デュポン社製、易接着ＰＥＴフィルム）上に、バーコーター＃３を用いて塗布し、オーブン中で、１２０℃で２分間加熱乾燥した。この塗膜について、上記方法で表面抵抗、透過率、ヘイズを測定した。結果を表４に示す。

表４の結果より、カーボンナノチューブ（Ａ）として塩基性の「ＣＮＴ−１」（ｐＨは１０．０）を用いた、樹脂（Ｄ）を含有する分散液１０〜１２及び分散液１６〜１９は、それを用いて調製した塗膜の表面抵抗が、１０^９（Ω)のオーダー以下と極めて小さく、塗膜に充分な導電性が付与できるものであった。

一方、カーボンナノチューブのｐＨが７以下のもの（比較分散液７を用いた比較分散液１３、比較分散液８を用いた分散液１４及び比較分散液８を用いた分散液１５は、それを用いて形成した塗膜の表面抵抗が１０^１０（Ω）以上と大きく、塗膜に充分な導電性を付与できないものであった。

本発明のカーボンナノチューブの分散液は、分散性、分散安定性に優れており、また、それを塗布した塗膜は表面抵抗が小さく透過率も大きいので、帯電防止、表面導電性付与、透明性等が要求されるトレー、導電フィルム等、複合材料をはじめ、エレクトロニクス、メカニクス、化学反応材料等にも広く利用されるものである。

Claims (6)

1. 少なくとも、塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）、分散剤（Ｂ）及び有機溶剤（Ｃ）を含有することを特徴とする分散液。
2. 塩基性を示すカーボンナノチューブ（Ａ）のｐＨが、７〜１２の範囲である請求項１記載の分散液。
3. 分散剤（Ｂ）のアミン価が、５〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である請求項１又は請求項２記載の分散液。
4. 更に、樹脂（Ｄ）が溶解されている請求項１ないし請求項３の何れかの請求項記載の分散液。
5. 請求項１ないし請求項４の何れかの請求項記載の分散液を用いた塗布液。
6. 請求項５記載の塗布液を塗布してなる構造体。