JP7052336B2 - Manufacturing method of multi-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes - Google Patents
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Description
本発明は、多層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブの製造方法に関する。さらに詳しくは、多層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブと樹脂を含む樹脂組成物およびその分散液、それを塗布した漆黒性に優れた塗膜に関する。 The present invention relates to multi-walled carbon nanotubes and a method for producing multi-walled carbon nanotubes. More specifically, the present invention relates to a multi-walled carbon nanotube, a resin composition containing the multi-walled carbon nanotube and a resin, a dispersion liquid thereof, and a coating film having excellent jet blackness to which the resin composition is applied.
カーボンナノチューブは直径が数ナノメートルから数十ナノメートルの筒状炭素材料である。カーボンナノチューブは高い導電性及び機械的強度を有する。このためカーボンナノチューブは機能性材料として、電子工学及びエネルギー工学を含む幅広い分野への利用が期待されている。機能性材料の例は、燃料電池、電極、電磁波シールド材、導電性樹脂、電界放出ディスプレー（ＦＥＤ）用部材、水素を始めとする各種ガスの吸蔵材料等である。 Carbon nanotubes are tubular carbon materials with diameters of several nanometers to several tens of nanometers. Carbon nanotubes have high conductivity and mechanical strength. Therefore, carbon nanotubes are expected to be used in a wide range of fields including electronic engineering and energy engineering as functional materials. Examples of functional materials are fuel cells, electrodes, electromagnetic wave shielding materials, conductive resins, field emission display (FED) members, storage materials for various gases such as hydrogen, and the like.
一方、上記機能性材料の開発例として、カーボンナノチューブを色材として使用した例は少ない。色材にはカーボンナノチューブに代えてカーボンブラックが用いられる。例えば特許文献１及び２に示されるように、漆黒性の樹脂塗工物、フィルム、成形物を得るため、カーボンブラックが用いられる。カーボンブラックは樹脂溶液や固形樹脂に均一に分散させられる。
On the other hand, as an example of developing the above-mentioned functional material, there are few examples of using carbon nanotubes as a coloring material. Carbon black is used as the coloring material instead of carbon nanotubes. For example, as shown in
しかし、カーボンブラックからなる色材は、明度（Ｌ＊）が高い傾向にある（すなわち灰色・白）。また、色度（ａ＊、ｂ＊）がプラス方向（＋ａ＊：赤、＋ｂ＊：黄）となる。ここで、Ｌ＊、ａ＊及びｂ＊は、ＪＩＳ Ｚ８７８１－４で規定されるＬ＊ａ＊ｂ＊表色系における値を表わす。このためカーボンブラックは、いわゆる「ピアノブラック」や「カラスの濡れ羽色」といった漆黒性を表現することが困難であった。 However, the color material made of carbon black tends to have a high lightness (L * ) (that is, gray / white). Further, the chromaticity (a * , b * ) is in the positive direction (+ a * : red, + b * : yellow). Here, L * , a * and b * represent values in the L * a * b * color system defined by JIS Z8781-4. For this reason, it was difficult for carbon black to express jet blackness such as so-called "piano black" and "wet feather color of crows".
また、カーボンブラックを使用した成形物の色調は、カーボンブラックの一次粒子径に依存して変化する傾向にある。具体的には、一次粒子径が小さなカーボンブラックを使用すると、青味を呈する一方で黒度が低下する。このように、従来の黒色の色材では黒度と青味がトレードオフの関係にある。このため、青味があって、かつ黒度が高い色調、すなわち漆黒の色調を再現することは困難であった。 Further, the color tone of the molded product using carbon black tends to change depending on the primary particle size of carbon black. Specifically, when carbon black having a small primary particle size is used, it exhibits a bluish tint but a decrease in blackness. As described above, in the conventional black color material, there is a trade-off relationship between blackness and bluish tint. For this reason, it has been difficult to reproduce a color tone having a bluish tint and a high degree of blackness, that is, a jet-black color tone.
特許文献３、４及び５は、カーボンブラックからなる色材の黒度の調製に関する。黒度の調整に際しては、例えばカーボンブラックの粒径や凝集粒サイズ等のコロイダル特性を変更する。またオゾン酸化、硝酸酸化といった表面処理をカーボンブラックに施す。かかる処理により、分散体中での分散状態を制御する。
また、フタロシアニンブルー等の有機顔料をカーボンブラックに添加する方法も知られる。かかる方法により色材は黒色に加えて青味を呈することができる。しかし、色材中の有機顔料の添加に伴い黒度が低下する。このため、かかる色材を含む成形体を直射日光下で観察すると、成形体上に赤味が浮いて観察される。この問題は、いわゆるブロンズ現象の発生として認識されている。 Further, a method of adding an organic pigment such as phthalocyanine blue to carbon black is also known. By such a method, the coloring material can exhibit a bluish tint in addition to the black color. However, the blackness decreases with the addition of the organic pigment in the coloring material. Therefore, when the molded product containing the coloring material is observed in direct sunlight, a reddish color is observed floating on the molded product. This problem is recognized as the occurrence of the so-called bronze phenomenon.
特許文献６および７はこれらの課題を解決するために、カーボンナノチューブの積層体を検討している。しかし、これらの手段においてはカーボンナノチューブを含む樹脂組成物の光沢が得られるように、層形成する必要があった。また、特許文献８では、漆黒性顔料としてのカーボンナノチューブも検討されているが、外径が大きく、塗膜にした際の漆黒性が不十分であった。さらに、外径の小さい単層カーボンナノチューブや二層カーボンナノチューブ等の開発が進められているが、分散が難しく、十分な漆黒感を出すことが困難であった。
また、特許文献９は、触媒を微細化することにより、カーボンナノチューブ合成時の絡み合いを抑制することで、カーボンナノチューブ凝集体構造内部の空隙を広げ、樹脂への分散性に優れたカーボンナノチューブを製造しているが、外径の小さなカーボンナノチューブを効率良く得ることはできなかった。
Further,
本発明が解決しようとする課題は、上記従来の問題を解決するためのものであり、漆黒性の高い樹脂組成物が得られる多層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブの合成方法を提供することである。 An object to be solved by the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to provide a method for synthesizing multi-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes, which can obtain a resin composition having a high jet-blackness.
本発明者らは、鋭意研究の結果、特定の多層カーボンナノチューブによって上記課題が解決できることを見出した。 As a result of diligent research, the present inventors have found that a specific multilayer carbon nanotube can solve the above-mentioned problem.
すなわち、本発明は、下記（１）、（２）および（３）の要件を満たすことを特徴とする多層カーボンナノチューブに関する。
（１）多層カーボンナノチューブの平均外径が１０nm以下であること
（２）多層カーボンナノチューブの外径の標準偏差が４ｎｍ以下であること
（３）粉末Ｘ線回折分析において、回折角２θ＝２５°±２°にピークが存在し、そのピークの半価幅が５°を超えて５．５ °以下であること
That is, the present invention relates to multi-walled carbon nanotubes, which are characterized by satisfying the following requirements (1), (2) and (3).
(1) The average outer diameter of the multi-walled carbon nanotubes is 10 nm or less (2) The standard deviation of the outer diameter of the multi-walled carbon nanotubes is 4 nm or less (3) In the powder X-ray diffraction analysis, the diffraction angle 2θ = 25 ° There is a peak at ± 2 °, and the half-value range of the peak exceeds 5 ° and is 5.5 ° or less.
また、本発明は、多層カーボンナノチューブの平均外径をＸ、多層カーボンナノチューブの外径の標準偏差をσとした際に、Ｘ±２σが、２．５ｎｍ≦Ｘ±２σ≦１５．５ｎｍを満たすことを特徴とする前記多層カーボンナノチューブに関する。 Further, in the present invention, when the average outer diameter of the multi-walled carbon nanotube is X and the standard deviation of the outer diameter of the multi-walled carbon nanotube is σ, X ± 2σ satisfies 2.5 nm ≦ X ± 2σ ≦ 15.5 nm. The present invention relates to the multi-walled carbon nanotubes.
また、本発明は、以下の工程を含んでなる前記多層カーボンナノチューブの製造方法に関する。
（１）コバルトと、マグネシウムを含む金属塩とを混合および粉砕した後に焼成し、カーボンナノチューブ合成用触媒を得る工程
（２）触媒１ｇ当たりの多層カーボンナノチューブの生成量をＹ（ｇ）、触媒と炭化水素の接触反応時間をＺ（分）とした際に、Ｙ／Ｚ（ｇ／分）が、１．５ ≦Ｙ／Ｚ≦２．７を満たすように触媒量および／または炭化水素の流量を調節して多層カーボンナノチューブを得る工程
The present invention also relates to a method for producing the multi-walled carbon nanotubes, which comprises the following steps.
(1) A step of mixing and pulverizing cobalt and a metal salt containing magnesium and then firing to obtain a catalyst for synthesizing carbon nanotubes (2) The amount of multi-walled carbon nanotubes produced per 1 g of catalyst is Y (g), and the catalyst When the contact reaction time of the hydrocarbon is Z (minutes), the amount of catalyst and / or the flow rate of the hydrocarbon so that Y / Z (g / min) satisfies 1.5 ≤ Y / Z ≤ 2.7. To obtain multi-walled carbon nanotubes
また、本発明は、炭化水素としてエチレンを使用することを特徴とする請求項３記載の多層カーボンナノチューブの製造方法に関する。
The present invention also relates to the method for producing multi-walled carbon nanotubes according to
また、本発明は、前記多層カーボンナノチューブと樹脂とを含有してなる樹脂組成物に関する。 The present invention also relates to a resin composition containing the multi-walled carbon nanotubes and a resin.
また、本発明は、前記樹脂組成物より形成された塗膜に関する。 The present invention also relates to a coating film formed from the resin composition.
本発明の多層カーボンナノチューブを使用することにより、漆黒性に優れた樹脂組成物が得られる。よって、高い漆黒性が求められる様々な用途において、本発明の多層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブの製造方法を使用することが可能である。 By using the multi-walled carbon nanotubes of the present invention, a resin composition having excellent jet blackness can be obtained. Therefore, it is possible to use the multi-walled carbon nanotubes and the method for producing multi-walled carbon nanotubes of the present invention in various applications where high jet blackness is required.
以下、本発明の多層カーボンナノチューブ、樹脂組成物およびその塗膜について詳しく説明する。
（１）多層カーボンナノチューブ（Ａ）
多層カーボンナノチューブ（Ａ）は、平面的なグラファイトを円筒状に巻いた形状を有している。多層カーボンナノチューブ（Ａ）は単層カーボンナノチューブが混在するものであってもよい。単層カーボンナノチューブは一層のグラファイトが巻かれた構造を有する。多層カーボンナノチューブ（Ａ）は、二又は三以上の層のグラファイトが巻かれた構造を有する。また、多層カーボンナノチューブ（Ａ）の側壁はグラファイト構造でなくともよい。例えば、アモルファス構造を有する側壁を備えるカーボンナノチューブを多層カーボンナノチューブ（Ａ）として用いることもできる。
Hereinafter, the multi-walled carbon nanotubes, the resin composition, and the coating film thereof of the present invention will be described in detail.
(1) Multi-walled carbon nanotube (A)
The multi-walled carbon nanotube (A) has a shape in which flat graphite is wound in a cylindrical shape. The multi-walled carbon nanotube (A) may be a mixture of single-walled carbon nanotubes. Single-walled carbon nanotubes have a structure in which one layer of graphite is wound. The multi-walled carbon nanotube (A) has a structure in which two or three or more layers of graphite are wound. Further, the side wall of the multilayer carbon nanotube (A) does not have to have a graphite structure. For example, a carbon nanotube having a side wall having an amorphous structure can also be used as the multilayer carbon nanotube (A).
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の形状は限定されない。かかる形状としては、針状、円筒チューブ状、魚骨状（フィッシュボーン又はカップ積層型）、トランプ状（プレートレット）及びコイル状を含む様々な形態が挙げられる。多層カーボンナノチューブ（Ａ）の形態の具体例としては、例えばグラファイトウィスカー、フィラメンタスカーボン、グラファイトファイバー、極細炭素チューブ、カーボンチューブ、カーボンフィブリル、カーボンマイクロチューブ及びカーボンナノファイバーを挙げることができるが、これらに限定されない。多層カーボンナノチューブ（Ａ）は、これらの単独の形態又は二種以上を組み合わせられた形態を有していてもよい。 The shape of the multi-walled carbon nanotube (A) is not limited. Such shapes include various forms including needle shape, cylindrical tube shape, fish bone shape (fishbone or cup laminated type), playing card shape (platelet) and coil shape. Specific examples of the form of the multi-walled carbon nanotube (A) include graphite whisker, carbonentas carbon, graphite fiber, ultrafine carbon tube, carbon tube, carbon fibril, carbon microtube and carbon nanofiber. Not limited to. The multi-walled carbon nanotube (A) may have a single form thereof or a combination of two or more kinds thereof.
本実施形態において、多層カーボンナノチューブ（Ａ）の形態は、魚骨状（フィッシュボーン又はカップ積層型）、トランプ状（プレートレット）及びコイル状以外の形態であることが好ましい。 In the present embodiment, the form of the multi-walled carbon nanotube (A) is preferably a form other than fish bone-like (fishbone or cup laminated type), playing card-like (platelet) and coil-like.
本実施形態の多層カーボンナノチューブ（Ａ）はどのような方法で製造したカーボンナノチューブでも構わない。多層カーボンナノチューブ（Ａ）は一般にレーザーアブレーション法、アーク放電法、熱ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法及び燃焼法で製造できるが、これらに限定されない。例えば、酸素濃度が１体積％以下の雰囲気中、５００～１０００℃にて、炭素源を触媒と接触反応させることで多層カーボンナノチューブ（Ａ）を製造することができる。炭素源は炭化水素及びアルコールの少なくともいずれか一方でもよい。 The multi-walled carbon nanotube (A) of the present embodiment may be a carbon nanotube manufactured by any method. The multi-walled carbon nanotube (A) can be generally produced by a laser ablation method, an arc discharge method, a thermal CVD method, a plasma CVD method and a combustion method, but is not limited thereto. For example, multi-walled carbon nanotubes (A) can be produced by contact-reacting a carbon source with a catalyst at 500 to 1000 ° C. in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% by volume or less. The carbon source may be at least one of hydrocarbons and alcohols.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の炭素源となる原料ガスは、従来公知の任意のものを使用できる。例えば、炭素を含む原料ガスとしてメタン、エチレン、プロパン、ブタン及びアセチレンに代表される炭化水素、一酸化炭素、並びにアルコールを用いることができる。特に、炭化水素としてエチレンを用いることが好ましい。 As the raw material gas that is the carbon source of the multi-walled carbon nanotube (A), any conventionally known raw material gas can be used. For example, as a raw material gas containing carbon, hydrocarbons typified by methane, ethylene, propane, butane and acetylene, carbon monoxide, and alcohol can be used. In particular, it is preferable to use ethylene as the hydrocarbon.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の炭素源として、エチレンを用いた場合、酸素濃度が１体積％以下の雰囲気中、６００～８００℃にて、炭素源を触媒と接触反応させることで多層カーボンナノチューブ（Ａ）を製造することが好ましく、６５０～７５０℃にて炭素源を触媒と接触反応させることで多層カーボンナノチューブ（Ａ）を製造することがさらに好ましい。 When ethylene is used as the carbon source of the multi-walled carbon nanotube (A), the multi-walled carbon nanotube (A) is formed by contacting the carbon source with a catalyst at 600 to 800 ° C. in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% by volume or less. ) Is preferable, and it is more preferable to produce the multi-walled carbon nanotube (A) by contact-reacting a carbon source with a catalyst at 650 to 750 ° C.
炭化水素の量は反応容器の大きさや反応容器内の触媒量に応じて適宜変更すればよいが、触媒１ｇ当たりのカーボンナノチューブの生成量をＹ（ｇ）、触媒と炭化水素の接触反応時間をＺ（分）とした際に、Ｙ／Ｚ（ｇ／分）が、１．５ ≦Ｙ／Ｚ≦２．７を満たすように触媒量および／または炭化水素の流量を調節することが好ましい。 The amount of hydrocarbon may be appropriately changed according to the size of the reaction vessel and the amount of the catalyst in the reaction vessel. However, the amount of carbon nanotubes produced per 1 g of the catalyst is Y (g), and the contact reaction time between the catalyst and the hydrocarbon is determined. It is preferable to adjust the amount of catalyst and / or the flow rate of hydrocarbon so that Y / Z (g / min) satisfies 1.5 ≦ Y / Z ≦ 2.7 when Z (minutes) is set.
必要に応じて、触媒を還元性ガス雰囲気下で活性化した後、酸素濃度１体積％以下の雰囲気中、原料ガスと触媒とを接触反応させることが好ましい。また還元性ガスと共に、原料ガスを触媒と接触反応させてもよい。酸素濃度１体積％以下の雰囲気は特に制限されないが、アルゴンガスのような希ガス及び窒素ガスに代表される不活性ガスの雰囲気が好ましい。触媒の活性化に使用する還元性ガスとしては、水素又はアンモニアを用いることができるが、これらに限定されない。還元性ガスとしては特に水素が好ましい。 If necessary, it is preferable to activate the catalyst in a reducing gas atmosphere and then contact-react the raw material gas with the catalyst in an atmosphere having an oxygen concentration of 1% by volume or less. Further, the raw material gas may be contact-reacted with the catalyst together with the reducing gas. The atmosphere having an oxygen concentration of 1% by volume or less is not particularly limited, but an atmosphere of a rare gas such as argon gas and an inert gas typified by nitrogen gas is preferable. Hydrogen or ammonia can be used as the reducing gas used for activating the catalyst, but the reducing gas is not limited thereto. Hydrogen is particularly preferable as the reducing gas.
触媒としては、従来公知の様々な金属を使用することができる。具体的には、コバルト、ニッケル又は鉄に代表される活性成分と、マグネシウム、アルミニウム又は珪素に代表される担持成分となる金属とを混合および／または粉砕することで得られる金属酸化物である。特に、活性成分としてコバルト、担持成分としてマグネシウムを含む金属とを混合および／または粉砕することで得られる金属酸化物が好ましい。活性成分としてコバルト、担持成分としてマグネシウムを使用することで、平均外径が１０ｎｍ以下、外径の標準偏差が４ｎｍ以下、粉末Ｘ線回折分析において、回折角２θ＝２５°±２°にピークが存在し、そのピークの半価幅が５°を超えて５．５ °以下の多層カーボンナノチューブが得られやすい。 As the catalyst, various conventionally known metals can be used. Specifically, it is a metal oxide obtained by mixing and / or pulverizing an active component typified by cobalt, nickel or iron and a metal serving as a supporting component typified by magnesium, aluminum or silicon. In particular, a metal oxide obtained by mixing and / or pulverizing a metal containing cobalt as an active ingredient and magnesium as a supporting ingredient is preferable. By using cobalt as the active component and magnesium as the supporting component, the average outer diameter is 10 nm or less, the standard deviation of the outer diameter is 4 nm or less, and the peak is at a diffraction angle of 2θ = 25 ° ± 2 ° in powder X-ray diffraction analysis. It is easy to obtain multi-walled carbon nanotubes that exist and have a peak half-value width of more than 5 ° and 5.5 ° or less.
活性成分として、具体的には、クエン酸鉄（III）アンモニウム、硫酸アンモニウム鉄（II）六水和物、塩化鉄（III）六水和物、塩化鉄（II）四水和物、クエン酸鉄（III）n水和物、硝酸鉄（III）九水和物、シュウ酸鉄（II）二水和物、酸化鉄（III）、水酸化コバルト、酢酸コバルト（II）四水和物、塩基性炭酸コバルト（II）、塩化コバルト（II）、塩化コバルト（II）六水和物、硝酸コバルト（II）六水和物、酸化コバルト（II）、酸化コバルト（II, III）、ステアリン酸コバルト（II）、硫酸コバルト（II）七水和物、硫化コバルト（II）、酢酸コバルト（II）、硫酸ニッケル（II）アンモニウム六水和物、酢酸ニッケル(II)四水和物、塩化ニッケル（II）、塩化ニッケル（II）六水和物、水酸化ニッケル（II）、硝酸ニッケル（II）六水和物、酸化ニッケル（II）、硫酸ニッケル（II）六水和物等が挙げられる。特に好ましいのは、水酸化コバルト、酢酸コバルト（II）四水和物、クエン酸鉄（III）n水和物、硝酸鉄（III）九水和物である。これらの活性成分は２種以上を組み合わせてもよい。 Specifically, as the active ingredient, iron (III) ammonium citrate, iron (II) ammonium sulfate hexahydrate, iron (III) chloride hexahydrate, iron (II) chloride tetrahydrate, iron citrate (III) n hydrate, iron nitrate (III) nine hydrate, iron oxalate (II) dihydrate, iron oxide (III), cobalt hydroxide, cobalt acetate (II) tetrahydrate, base Sex of cobalt carbonate (II), cobalt chloride (II), cobalt chloride (II) hexahydrate, cobalt nitrate (II) hexahydrate, cobalt oxide (II), cobalt oxide (II, III), cobalt stearate (II), cobalt sulfate (II) heptahydrate, cobalt sulfide (II), cobalt acetate (II), nickel sulfate (II) ammonium hexahydrate, nickel acetate (II) tetrahydrate, nickel chloride (II) II), nickel chloride (II) hexahydrate, nickel hydroxide (II), nickel nitrate (II) hexahydrate, nickel oxide (II), nickel sulfate (II) hexahydrate and the like can be mentioned. Particularly preferred are cobalt hydroxide, cobalt acetate (II) tetrahydrate, iron (III) citrate n hydrate, and iron (III) nitrate nine hydrate. Two or more kinds of these active ingredients may be combined.
担持成分として、具体的には、マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム四水和物、塩基性炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物、酸化珪素、アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酸化アルミニウム、ゼオライト等が挙げられる。これらの担持成分は２種以上を組み合わせてもよい。 Specific examples of the supporting components include magnesium, magnesium hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium oxide, magnesium sulfate, magnesium acetate tetrahydrate, basic magnesium carbonate, magnesium chloride hexahydrate, silicon oxide, aluminum, and basic. Examples thereof include aluminum acetate, aluminum bromide, aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum lactate, aluminum oxide, and zeolite. Two or more kinds of these supporting components may be combined.
触媒として、モリブデンやマンガンに代表される助触媒成分を含むことが好ましい。具体的には、酢酸マンガン（II）四水和物、炭酸マンガン（II） n水和物、塩化マンガン（II）四水和物、硝酸マンガン（II）六水和物、酸化マンガン（IV）、硫酸マンガン（II）五水和物、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン、モリブデン酸カリウム、七モリブデン酸六アンモニウム四水和物、塩化モリブデン（V）、酸化モリブデン（VI）、硫化モリブデン（IV）、タングステン酸アンモニウムパラ五水和物、タングステン酸カリウム、タングステン（VI）酸ナトリウム二水和物、タングステン、酸化タングステン（VI）などが挙げられる。 The catalyst preferably contains a co-catalyst component typified by molybdenum or manganese. Specifically, manganese acetate (II) tetrahydrate, manganese (II) carbonate n hydrate, manganese chloride (II) tetrahydrate, manganese nitrate (II) hexahydrate, manganese oxide (IV). , Manganese sulfate (II) pentahydrate, ammonium molybdate, molybdenum, potassium molybdenate, hexaammonium hexaammonium tetrahydrate tetrahydrate, molybdenum chloride (V), molybdenum oxide (VI), molybdenum sulfide (IV), tungsten Examples include ammonium parapentapentahydrate, potassium tungstate, sodium dihydrate tungsten (VI), tungsten, tungsten oxide (VI) and the like.
触媒は活性成分と担持成分と助触媒成分とを均一に混合および／または粉砕して作製されることが好ましい。混合および／または粉砕の方法としては、従来公知の様々な方法を使用することができる。混合および／または粉砕の装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ナウタミキサー、トリミックス、ハイスピードミキサー、乳鉢、ピンミル、ハンマーミル、パルペライザー、アトライター、ジェットミル、カッターミル、ボールミル、ビーズミル、コロイドミル、コニカルミル、ディスクミル、エッジミル、ワンダークラッシャー、振動ミル、超音波ホモジナイザー等を使用することができる。特に好ましくは、触媒粒子の複合化、メカニカルアロイングおよびアモルファス化が進みやすいアトライター、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル、カッターミル、ボールミル、ビーズミル、ワンダークラッシャー、振動ミルである。 The catalyst is preferably prepared by uniformly mixing and / or pulverizing the active ingredient, the supporting ingredient, and the co-catalyst component. As a method of mixing and / or pulverization, various conventionally known methods can be used. Mixing and / or crushing devices include, for example, henschel mixers, super mixers, nauta mixers, trimixes, high speed mixers, mortars, pin mills, hammer mills, pulperizers, attritors, jet mills, cutter mills, ball mills, bead mills, etc. A colloidal mill, a conical mill, a disc mill, an edge mill, a wonder crusher, a vibration mill, an ultrasonic homogenizer, or the like can be used. Particularly preferred are attritors, pin mills, hammer mills, jet mills, cutter mills, ball mills, bead mills, wonder crushers, and vibration mills, which are prone to compounding, mechanical alloying, and amorphization of catalyst particles.
触媒は活性成分と担持成分と助触媒成分となる金属塩を混合および粉砕した後、空気中で焼成し、酸化物とされることが好ましい。 It is preferable that the catalyst is obtained by mixing and pulverizing an active ingredient, a supporting ingredient and a metal salt as a co-catalyst component, and then calcining the catalyst in air to obtain an oxide.
焼成温度は焼成時の酸素濃度によっても異なるが、酸素存在下、３００～９００℃であることが好ましく、３００～７５０℃であることがより好ましい。 The firing temperature varies depending on the oxygen concentration at the time of firing, but is preferably 300 to 900 ° C., more preferably 300 to 750 ° C. in the presence of oxygen.
触媒は焼成後、固形物を粉砕し粒子径D５０を５０μｍ以下にすることが好ましい。固形物を粉砕し、粒子径を揃えることによって、均質な触媒が得られる。 After firing, the catalyst preferably pulverizes a solid substance to reduce the particle size D50 to 50 μm or less. By pulverizing the solid matter and making the particle size uniform, a homogeneous catalyst can be obtained.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の平均外径は、１０ｎｍ以下であり、分散の容易さや色相の観点から、３～１０ｎｍであることが好ましく、３～８ｎｍであることがさらに好ましく、外径の標準偏差は４ｎｍ以下であり、３ｎｍ以下であることが好ましく、２．５ｎｍ以下であることがより好ましい。またカーボンナノチューブの平均外径をＸ[ｎｍ]、 カーボンナノチューブの外径の標準偏差をσ[ｎｍ]とした時に、Ｘ±２σ[ｎｍ]が、２．５ｎｍ≦Ｘ±２σ≦１５．５ｎｍであることが好ましく、３．０ｎｍ≦Ｘ±２σ≦１２．０ｎｍであることがさらに好ましい。 The average outer diameter of the multi-walled carbon nanotube (A) is 10 nm or less, preferably 3 to 10 nm, more preferably 3 to 8 nm, and the standard deviation of the outer diameter from the viewpoint of ease of dispersion and hue. Is 4 nm or less, preferably 3 nm or less, and more preferably 2.5 nm or less. When the average outer diameter of the carbon nanotube is X [nm] and the standard deviation of the outer diameter of the carbon nanotube is σ [nm], X ± 2σ [nm] is 2.5 nm ≤ X ± 2σ ≤ 15.5 nm. It is preferably 3.0 nm ≦ X ± 2σ ≦ 12.0 nm.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の外径および平均外径は次のように求められる。まず透過型電子顕微鏡によって、多層カーボンナノチューブ（Ａ）を観測するとともに撮像する。次に観測写真において、任意の３００本の多層カーボンナノチューブ（Ａ）を選び、それぞれの外径を計測する。次に外径の数平均として多層カーボンナノチューブ（Ａ）の平均外径（ｎｍ）を算出する。 The outer diameter and the average outer diameter of the multi-walled carbon nanotube (A) are obtained as follows. First, the multilayer carbon nanotube (A) is observed and imaged by a transmission electron microscope. Next, in the observation photograph, any 300 multi-walled carbon nanotubes (A) are selected and the outer diameter of each is measured. Next, the average outer diameter (nm) of the multilayer carbon nanotube (A) is calculated as the number average of the outer diameters.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の繊維長は、分散の容易さの観点及び色相の観点から、０．１～１５０μｍが好ましく、１～１０μｍがより好ましい。 The fiber length of the multi-walled carbon nanotube (A) is preferably 0.1 to 150 μm, more preferably 1 to 10 μm, from the viewpoint of ease of dispersion and hue.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の炭素純度は多層カーボンナノチューブ（Ａ）中の炭素原子の含有率（質量％）で表される。炭素純度は多層カーボンナノチューブ（Ａ）１００質量％に対して、８５質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましく、９５質量％以上がさらに好ましい。 The carbon purity of the multi-walled carbon nanotube (A) is represented by the content (% by mass) of carbon atoms in the multi-walled carbon nanotube (A). The carbon purity is preferably 85% by mass or more, more preferably 90% by mass or more, still more preferably 95% by mass or more, based on 100% by mass of the multi-walled carbon nanotube (A).
本実施形態では、多層カーボンナノチューブ（Ａ）は、通常二次粒子として存在している。この二次粒子の形状は、例えば一般的な一次粒子である多層カーボンナノチューブ（Ａ）が複雑に絡み合っている状態でもよい。多層カーボンナノチューブ（Ａ）を直線状にしたものの集合体であってもよい。直線状の多層カーボンナノチューブ（Ａ）の集合体である二次粒子は、絡み合っているものと比べるとほぐれ易い。また直線状のものは、絡み合っているものに比べると分散性が良いので多層カーボンナノチューブ（Ａ）として好適に利用できる。 In this embodiment, the multi-walled carbon nanotubes (A) usually exist as secondary particles. The shape of the secondary particles may be, for example, a state in which multi-walled carbon nanotubes (A), which are general primary particles, are intricately intertwined. It may be an aggregate of linearized multi-walled carbon nanotubes (A). Secondary particles, which are aggregates of linear multi-walled carbon nanotubes (A), are easier to unravel than those that are intertwined. Further, the linear one has better dispersibility than the entangled one, and therefore can be suitably used as the multilayer carbon nanotube (A).
多層カーボンナノチューブ（Ａ）は、表面処理を行ったカーボンナノチューブでもよい。また多層カーボンナノチューブ（Ａ）は、カルボキシル基に代表される官能基を付与させたカーボンナノチューブ誘導体であってもよい。また、有機化合物、金属原子、又はフラーレンに代表される物質を内包させた多層カーボンナノナノチューブ（Ａ）も用いることができる。 The multi-walled carbon nanotube (A) may be a surface-treated carbon nanotube. Further, the multi-walled carbon nanotube (A) may be a carbon nanotube derivative to which a functional group typified by a carboxyl group is imparted. Further, multi-walled carbon nanotubes (A) containing a substance typified by an organic compound, a metal atom, or fullerene can also be used.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）は比較的層数の少ないカーボンナノチューブであることが好ましい。特に粉末Ｘ線回折分析を行った時に回折角２θ＝２５°±２°にピークが存在し、そのピークの半価幅が５～５．５°の範囲である。多層カーボンナノチューブ（Ａ）の層構成は下記方法で粉末Ｘ線回折分析することにより解析することができる。 The multilayer carbon nanotube (A) is preferably a carbon nanotube having a relatively small number of layers. In particular, when powder X-ray diffraction analysis is performed, a peak exists at a diffraction angle of 2θ = 25 ° ± 2 °, and the half-value width of the peak is in the range of 5 to 5.5 °. The layer structure of the multi-walled carbon nanotube (A) can be analyzed by powder X-ray diffraction analysis by the following method.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）の半価幅は次のように求められる。まず、多層カーボンナノチューブ（Ａ）を所定のサンプルホルダーに表面が平らになるように詰め、粉末Ｘ線回折分析装置にセットし、５°から８０°までＸ線源の照射角度を変化させ測定する。Ｘ線源としては例えばＣｕＫα線が用いられる。ステップ幅は０．０１０°、計測時間は１．０秒である。その時にピークが現れる回折角２θを読み取ることで多層カーボンナノチューブ（Ａ）の評価が可能である。グラファイトでは通常２θが２６°付近にピークが検出され、これが層間回折によるピークであることが知られている。多層カーボンナノチューブ（Ａ）もグラファイト構造を有するため、この付近にグラファイト層間回折によるピークが検出される。ただし、カーボンナノチューブは円筒構造であるために、その値はグラファイトとは異なってくる。その値２θが２５°±２°の位置にピークが出現することで単層ではなく、多層構造を有している組成物を含んでいることが判断できる。この位置に出現するピークは多層構造の層間回折によるピークであるため、多層カーボンナノチューブ（Ａ）の層数を判断することが可能となる。単層カーボンナノチューブは層数が１枚しなないので、単層カーボンナノチューブのみでは２５°±２°の位置にピークは出現しない。しかしながら、単層カーボンナノチューブであっても、１００％単層カーボンナノチューブということはなく、多層カーボンナノチューブ等が混入している場合は２θが２５°±２°の位置にピークが出現する場合がある。 The half-value range of the multi-walled carbon nanotube (A) is obtained as follows. First, the multilayer carbon nanotube (A) is packed in a predetermined sample holder so that the surface is flat, set in a powder X-ray diffraction analyzer, and the irradiation angle of the X-ray source is changed from 5 ° to 80 ° for measurement. .. As the X-ray source, for example, CuKα ray is used. The step width is 0.010 ° and the measurement time is 1.0 second. The multilayer carbon nanotube (A) can be evaluated by reading the diffraction angle 2θ at which the peak appears at that time. In graphite, a peak of 2θ is usually detected near 26 °, and it is known that this is a peak due to interlayer diffraction. Since the multi-walled carbon nanotube (A) also has a graphite structure, a peak due to graphite interlayer diffraction is detected in the vicinity thereof. However, since carbon nanotubes have a cylindrical structure, their values are different from those of graphite. By the appearance of the peak at the position where the value 2θ is 25 ° ± 2 °, it can be determined that the composition having a multi-layer structure is contained instead of the single layer. Since the peak appearing at this position is a peak due to the interlayer diffraction of the multilayer structure, it is possible to determine the number of layers of the multilayer carbon nanotube (A). Since the single-walled carbon nanotubes have only one layer, no peak appears at the position of 25 ° ± 2 ° with the single-walled carbon nanotubes alone. However, even single-walled carbon nanotubes are not 100% single-walled carbon nanotubes, and peaks may appear at positions where 2θ is 25 ° ± 2 ° when multi-walled carbon nanotubes and the like are mixed. ..
多層カーボンナノチューブ（Ａ）は２θが２５°±２°の位置にピークが出現する。また粉末Ｘ線回折分析により検出される２５°±２°のピークの半価幅からも層構成を解析することができる。すなわち、このピークの半価幅が小さいほど多層カーボンナノチューブ（Ａ）の層数が多いと考えられる。逆にこのピークの半価幅が大きいほど、カーボンナノチューブの層数が少ないと考えられる。 In the multi-walled carbon nanotube (A), a peak appears at a position where 2θ is 25 ° ± 2 °. The layer structure can also be analyzed from the half-value width of the peak of 25 ° ± 2 ° detected by powder X-ray diffraction analysis. That is, it is considered that the smaller the half-value width of this peak, the larger the number of layers of the multi-walled carbon nanotubes (A). On the contrary, it is considered that the larger the half-value range of this peak is, the smaller the number of layers of carbon nanotubes is.
多層カーボンナノチューブ（Ａ）のＧ／Ｄ比は２．０～０．３であることが好ましく、１．０～０．５であることがより好ましい。多層カーボンナノチューブ（Ａ）のＧ／Ｄ比はラマン分光分析法により求められる。 The G / D ratio of the multi-walled carbon nanotube (A) is preferably 2.0 to 0.3, more preferably 1.0 to 0.5. The G / D ratio of the multi-walled carbon nanotube (A) is determined by Raman spectroscopy.
ラマン分光分析法で使用するレーザー波長は種々あるが、ここでは５３２ｎｍおよび６３２ｎｍを利用する。ラマンスペクトルにおいて１５９０ｃｍ－１付近に見られるラマンシフトは、グラファイト由来のＧバンドと呼ばれ、１３５０ｃｍ－１付近に見られるラマンシフトはアモルファスカーボンやグラファイトの欠陥に由来のＤバンドと呼ばれる。このＧ／Ｄ比が高いカーボンナノチューブほど、グラファイト化度が高い。 There are various laser wavelengths used in Raman spectroscopy, but 532 nm and 632 nm are used here. The Raman shift seen near 1590 cm -1 in the Raman spectrum is called the G band derived from graphite, and the Raman shift seen near 1350 cm -1 is called the D band derived from defects of amorphous carbon or graphite. The higher the G / D ratio, the higher the degree of graphitization.
またラマンスペクトルの１５０～３５０ｃｍ－１はＲＢＭ（ラジアルブリージングモード）と呼ばれ、この領域に観測されるピークはカーボンナノチューブの直径と次のような相関があり、カーボンナノチューブの直径を見積もることが可能である。カーボンナノチューブの直径をｄ（ｎｍ）、ラマンシフトをν（ｃｍ－１）とすると、ｄ＝２４８／νが成り立つ。これから勘案すると波長５３２ｎｍのラマン分光分析で１４０ｃｍ－１、１６０ｃｍ－１、１８０ｃｍ－１、２１０ｃｍ－１、２７０ｃｍ－１、３２０ｃｍ－１にピークが観測されることは、つまり１．７７ｎｍ、１．５５ｎｍ、１．３８ｎｍ、１．１８ｎｍ、０．９２ｎｍ、０．７８ｎｍの直径を有するカーボンナノチューブの存在を示唆している。 The Raman spectrum of 150 to 350 cm -1 is called RBM (Radial Breathing Mode), and the peak observed in this region has the following correlation with the diameter of carbon nanotubes, and it is possible to estimate the diameter of carbon nanotubes. Is. Assuming that the diameter of the carbon nanotube is d (nm) and the Raman shift is ν (cm -1 ), d = 248 / ν holds. Considering this, Raman spectroscopy with a wavelength of 532 nm shows peaks at 140 cm -1 , 160 cm -1 , 180 cm -1 , 210 cm -1 , 270 cm -1 , and 320 cm -1 , that is, 1.77 nm and 1.55 nm. , 1.38 nm, 1.18 nm, 0.92 nm, 0.78 nm, suggesting the presence of carbon nanotubes.
測定条件によってラマン分光分析の波数は変動することがあるため、ここで規定する波数は波数±１０ｃｍ－１で規定するものとする。 Since the wave number of Raman spectroscopy may fluctuate depending on the measurement conditions, the wave number specified here shall be specified by the wave number ± 10 cm -1 .
（２）樹脂組成物（Ｂ） (2) Resin composition (B)
本実施形態の樹脂組成物（Ｂ）は少なくとも多層カーボンナノチューブ（Ａ）と樹脂（Ｃ）とを含む。 The resin composition (B) of the present embodiment contains at least the multilayer carbon nanotubes (A) and the resin (C).
本実施形態の樹脂組成物（Ｂ）を得るには、多層カーボンナノチューブ（Ａ）及び樹脂（Ｃ）を溶媒中に分散させる処理を行うことが好ましい。かかる処理を行うために使用される機材は特に限定されない。機材として例えば、ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノーミル」）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」）、超音波ホモジナイザー（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｏｎｉｆｅｒ（登録商標）、ＭＯＤＥＬ ４５０ＤＡ、ＢＲＡＮＳＯＮ社製）、コボールミル、バスケットミル、ホモミキサー、ホモジナイザー（エム・テクニック社製「クレアミックス」）、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」）、フーバーマーラー、３本ロールミル、及びエクストルーダーが挙げられるが、これらに限定されない。 In order to obtain the resin composition (B) of the present embodiment, it is preferable to carry out a treatment of dispersing the multilayer carbon nanotubes (A) and the resin (C) in a solvent. The equipment used to perform such processing is not particularly limited. As equipment, for example, paint conditioner (manufactured by Red Devil), ball mill, sand mill (manufactured by Simmal Enterprises "Dyno Mill"), attritor, pearl mill (manufactured by Erich "DCP mill"), ultrasonic homogenizer (Advanced Digital Sonifer) ( Registered trademark), MODEL 450DA, BRANSON), Coball mill, basket mill, homomixer, homogenizer (M-Technique "Clearmix"), wet jet mill (Genus "Genus PY", Nanomizer "Nanomizer" ”), Homogenizer, three-roll mill, and extruder, but are not limited to these.
また、樹脂組成物（Ｂ）を得るために高速攪拌機を使用することもできる。高速攪拌機として、例えば、ホモディスパー（ＰＲＩＭＩＸ社製）、フィルミックス（ＰＲＩＭＩＸ社製）、ディゾルバー（井上製作所社製）及びハイパーＨＳ（アシザワ・ファインテック社製）が挙げられるが、これらに限定されない。 A high speed stirrer can also be used to obtain the resin composition (B). Examples of the high-speed stirrer include, but are not limited to, Homo Disper (manufactured by PRIMIX), Philmix (manufactured by PRIMIX), Dissolver (manufactured by Inoue Seisakusho) and Hyper HS (manufactured by Ashizawa Finetech).
また、樹脂組成物（Ｂ）は分散剤を含んでもよい。 Further, the resin composition (B) may contain a dispersant.
分散剤としては、界面活性剤、樹脂型分散剤または有機顔料誘導体を使用することができる。界面活性剤は主にアニオン性、カチオン性、ノニオン性及び両性に分類される。多層カーボンナノチューブ（Ａ）の分散に要求される特性に応じて適宜好適な種類の分散剤を、好適な配合量で使用することができる。分散剤として好ましいのは樹脂型分散剤である。 As the dispersant, a surfactant, a resin-type dispersant or an organic pigment derivative can be used. Surfactants are mainly classified into anionic, cationic, nonionic and amphoteric. Appropriately suitable types of dispersants can be used in suitable blending amounts according to the characteristics required for the dispersion of the multi-walled carbon nanotubes (A). A resin-type dispersant is preferable as the dispersant.
アニオン性界面活性剤を選択する場合、その種類は特に限定されない。具体的には脂肪酸塩、ポリスルホン酸塩、ポリカルボン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルアリールスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、ジアルキルスルホン酸塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル硫酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリオキシエチレンアルキルリン酸スルホン酸塩、グリセロールボレイト脂肪酸エステル及びポリオキシエチレングリセロール脂肪酸エステルが挙げられるが、これらに限定されない。さらに、具体的にはドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル酸硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル硫酸エステル塩及びβ－ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物のナトリウム塩が挙げられるが、これらに限定されない。 When selecting an anionic surfactant, the type thereof is not particularly limited. Specifically, fatty acid salt, polysulfonate, polycarboxylate, alkyl sulfate ester salt, alkylaryl sulfonate, alkylnaphthalene sulfonate, dialkyl sulfonate, dialkyl sulfosuccinate, alkyl phosphate, polyoxy. Examples thereof include ethylene alkyl ether sulfate, polyoxyethylene alkylaryl ether sulfate, naphthalene sulfonic acid formarin condensate, polyoxyethylene alkyl phosphate sulfonate, glycerol volate fatty acid ester and polyoxyethylene glycerol fatty acid ester. Not limited to. Further, specific examples thereof include sodium dodecylbenzene sulfonate, sodium lauryl sulfate, sodium polyoxyethylene lauryl ether sulfate, polyoxyethylene nonylphenyl ether sulfate ester salt, and sodium salt of β-naphthalene sulfonate formalin condensate. , Not limited to these.
またカチオン性界面活性剤としては、アルキルアミン塩類及び第四級アンモニウム塩類がある。具体的にはステアリルアミンアセテート、トリメチルヤシアンモニウムクロリド、トリメチル牛脂アンモニウムクロリド、ジメチルジオレイルアンモニウムクロリド、メチルオレイルジエタノールクロリド、テトラメチルアンモニウムクロリド、ラウリルピリジニウムクロリド、ラウリルピリジニウムブロマイド、ラウリルピリジニウムジサルフェート、セチルピリジニウムブロマイド、４－アルキルメルカプトピリジン、ポリ（ビニルピリジン）－ドデシルブロマイド及びドデシルベンジルトリエチルアンモニウムクロリドが挙げられるが、これらに限定されない。また両性界面活性剤としては、アミノカルボン酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。 Further, examples of the cationic surfactant include alkylamine salts and quaternary ammonium salts. Specifically, stearylamine acetate, trimethyl palmammonium chloride, trimethyl beef ammonium chloride, dimethyldioleyl ammonium chloride, methyloleyl diethanol chloride, tetramethylammonium chloride, laurylpyridinium chloride, laurylpyridinium bromide, laurylpyridinium disulfate, cetylpyridinium bromide. , 4-Alkyl mercaptopyridine, poly (vinyl pyridine) -dodecyl bromide and dodecyl benzyl triethylammonium chloride, but are not limited thereto. Further, examples of the amphoteric surfactant include, but are not limited to, aminocarboxylates.
またノニオン性界面活性剤としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレン誘導体、ポリオキシエチレンフェニルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル及びアルキルアリルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。具体的にはポリオキシエチレンラウリルエーテル、ソルビタン脂肪酸エステル及びポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテルが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the nonionic surfactant include, but are not limited to, polyoxyethylene alkyl ether, polyoxyalkylene derivative, polyoxyethylene phenyl ether, sorbitan fatty acid ester, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and alkyl allyl ether. Specific examples thereof include, but are not limited to, polyoxyethylene lauryl ether, sorbitan fatty acid ester and polyoxyethylene octylphenyl ether.
選択される界面活性剤は単独の界面活性剤に限定されない。このため二種以上の界面活性剤を組み合わせて使用することも可能である。例えばアニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤の組み合わせ、又はカチオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤の組み合わせが利用できる。その際の配合量は、それぞれの界面活性剤成分に対して好適な配合量とすることが好ましい。組み合わせとしてはアニオン性界面活性剤及びノニオン性界面活性剤の組み合わせが好ましい。アニオン性界面活性剤はポリカルボン酸塩であることが好ましい。ノニオン性界面活性剤はポリオキシエチレンフェニルエーテルであることが好ましい。 The surfactant selected is not limited to a single surfactant. Therefore, it is also possible to use two or more kinds of surfactants in combination. For example, a combination of anionic surfactant and nonionic surfactant, or a combination of cationic surfactant and nonionic surfactant can be used. The blending amount at that time is preferably a blending amount suitable for each surfactant component. As the combination, a combination of an anionic surfactant and a nonionic surfactant is preferable. The anionic surfactant is preferably a polycarboxylate. The nonionic surfactant is preferably polyoxyethylene phenyl ether.
また樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン；ポリアクリレートのポリカルボン酸エステル；不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩及び水酸基含有ポリカルボン酸エステル並びにこれらの変性物；低級アルキレンイミンの重合体及び遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミド又はその塩の油性分散剤；（メタ）アクリル酸－スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン－マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンに代表される水溶性樹脂又は水溶性高分子化合物；ポリエステル系樹脂；変性ポリアクリレート系樹脂；エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物；並びにリン酸エステル系樹脂が用いられるが、これらに限定されない。これらは単独又は二種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。 Specifically, as the resin type dispersant, polyurethane; polycarboxylic acid ester of polyacrylate; unsaturated polyamide, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid (partial) amine salt, polycarboxylic acid ammonium salt, polycarboxylic acid alkylamine salt. , Polysiloxane, long-chain polyaminoamidophosphates and hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters and their modifications; amides or salts thereof formed by reaction with polymers of lower alkyleneimines and polyesters with free carboxyl groups. Oil-based dispersant; water-soluble typified by (meth) acrylic acid-styrene copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl alcohol and polyvinylpyrrolidone. Resins or water-soluble polymer compounds; polyester-based resins; modified polyacrylate-based resins; ethylene oxide / propylene oxide-added compounds; and phosphate ester-based resins are used, but are not limited thereto. These can be used alone or in admixture of two or more, but are not necessarily limited to these.
上記分散剤のうち、ポリカルボン酸のような酸性官能基を有する樹脂型分散剤が好ましい。これは、かかる樹脂型分散剤が、少ない添加量で分散組成物の粘度を低下させ、また分散組成物の分光透過率を高めることによる。樹脂型分散剤は、多層カーボンナノチューブ（Ａ）に対して３～３００質量％程度使用することが好ましい。また成膜性の観点から５～１００質量％程度使用することがより好ましい。 Among the above dispersants, resin-type dispersants having an acidic functional group such as polycarboxylic acid are preferable. This is because the resin-type dispersant reduces the viscosity of the dispersion composition with a small amount of addition and increases the spectral transmittance of the dispersion composition. The resin-type dispersant is preferably used in an amount of about 3 to 300% by mass with respect to the multi-walled carbon nanotube (A). Further, from the viewpoint of film forming property, it is more preferable to use about 5 to 100% by mass.
市販の樹脂型分散剤としては、ビックケミー・ジャパン社製のＡＮＴＩ－ＴＥＲＲＡ（登録商標）－Ｕ／Ｕ１００、ＡＮＴＩ－ＴＥＲＲＡ（登録商標）―２０４、ＡＮＴＩ－ＴＥＲＲＡ（登録商標）―２５０＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１０２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１０３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１０６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１０８、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１０９、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１１０／１１１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１１８＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１４０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１４２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１４５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１６１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１６２／１６３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１６４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１６７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１６８、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１７０／１７１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１７４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１８０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１８２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１８４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１８５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１８７、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９２、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９４Ｎ＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９８＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１９９＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０００、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２００１、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２００８、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２００９、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０１０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０１２＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０１３＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０１５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０２２＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０２５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０５０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２０９６、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２１５０、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２１５２＊、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２１５５、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２１６３、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２１６４、ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－２２００＊、ＢＹＫ（登録商標）－Ｐ１０４／Ｐ１０４Ｓ、ＢＹＫ（登録商標）－Ｐ１０５、ＢＹＫ（登録商標）－９０７６、ＢＹＫ（登録商標）－９０７７、ＢＹＫ（登録商標）－２２０Ｓ、日本ルーブリゾール社製ＳＯＬＳＰＥＲＳＥ－３０００、５０００、９０００、１１２００、１２０００、１３２４０、１３６５０、１３９４０、１６０００、１７０００、１８０００、２００００、２１０００、２４０００ＧＲ、２６０００、２７０００、２８０００、３２０００、３２５００、３２５５０、３２６００、３３０００、３４７５０、３５１００、３５２００、３６０００、３６６００、３７５００、３８５００、３９０００、４１０００、４１０９０、４３０００、４４０００、４６０００、４７０００、５３０９５、５５０００、５６０００、７１０００及び７６５００、ＢＡＳＦ社製のＤｉｓｐｅｘ（登録商標）ＵｌｔｒａＰＡ４５５０、Ｄｉｓｐｅｘ（登録商標）ＵｌｔｒａＰＡ４５６０、Ｄｉｓｐｅｘ（登録商標）ＵｌｔｒａＰＸ４５７５、Ｄｉｓｐｅｘ（登録商標）ＵｌｔｒａＰＸ４５８５、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６０８、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６２０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６４４、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６５４、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６６３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６６５、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６６６、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６７２、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６７３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４０１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４０３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４５０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＵ４０６３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３１０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３２０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３３０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３４０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７０１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７３１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７３２、Ｄｉｓｐｅｘ（登録商標）ＵｌｔｒａＰＡ４５５０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４５６０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４５７５、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４５８５、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６０１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６０８、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６２０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６４４、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６５４、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６６３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６６５、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６６６、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６７２、Ｅｆｋａ（登録商標）ＦＡ４６７３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４０１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４０３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＡ４４５０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＵ４０６３、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３１０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３２０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３３０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４３４０、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７００、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７０１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７３１、Ｅｆｋａ（登録商標）ＰＸ４７３２、共栄社化学社製のフローレンＤＯＰＡ－１５Ｂ、フローレンＤＯＰＡ－１５ＢＨＦＳ、フローレンＤＯＰＡ－１７ＨＦ、フローレンＤＯＰＡ－２２、フローレンＤＯＰＡ－３５、フローレンＧ－７００、フローレンＧ－８２０ＸＦ、フローレンＧＷ－１５００、フローレンＧ－１００ＳＦ、フローレンＡＦ－１０００、フローレンＡＦ－１００５、フローレンＫＤＧ－２４００、フローレンＤ－９０並びに味の素ファインテクノ社製のアジスパーＰＡ１１１、ＰＮ４１１、ＰＢ８２１、ＰＢ８２２、ＰＢ８２４、ＰＢ８８１が挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of commercially available resin-type dispersants include ANTI-TERRA (registered trademark) -U / U100, ANTI-TERRA (registered trademark) -204, ANTI-TERRA (registered trademark) -250 *, DISPERBYK (registered trademark) manufactured by Big Chemie Japan. DISPERBYK (registered trademark) -102, DISPERBYK (registered trademark) -103, DISPERBYK (registered trademark) -106, DISPERBYK (registered trademark) -108, DISPERBYK (registered trademark) -109, DISPERBYK (registered trademark)- 110/111, DISPERBYK®-118 *, DISPERBYK®-140, DISPERBYK®-142, DISPERBYK®-145, DISPERBYK®-161, DISPERBYK® -162/163, DISPERBYK (registered trademark) -164, DISPERBYK (registered trademark) -167, DISPERBYK (registered trademark) -168, DISPERBYK (registered trademark) -170/171, DISPERBYK (registered trademark) -174, DISPERBYK (registered trademark) Trademarks) -180, DISPERBYK®-182, DISPERBYK®-184, DISPERBYK®-185, DISPERBYK®-187, DISPERBYK®-190, DISPERBYK® -191, DISPERBYK (registered trademark) -192, DISPERBYK (registered trademark) -193, DISPERBYK (registered trademark) -194N *, DISPERBYK (registered trademark) -198 *, DISPERBYK (registered trademark) -199 *, DISPERBYK (registered trademark) )-2000, DISPERBYK (registered trademark) -2001, DISPERBYK (registered trademark) -2008, DISPERBYK (registered trademark) -2009, DISPERBYK (registered trademark) -2010, DISPERBYK (registered trademark) -2012 *, DISPERBYK (registered trademark) -2013 *, DISPERBYK (registered trademark) -2015, DISPERBYK (registered trademark) -2022 *, DISPERBYK (registered trademark) -2025, DISPERBYK (registered trademark) -2050, DISPERBYK (registered trademark) -2096, DISPERBYK (registered trademark) -2150, DISPERBYK®- 2152 *, DISPERBYK®-2155, DISPERBYK®-2163, DISPERBYK®-2164, DISPERBYK®-2200 *, BYK®-P104 / P104S, BYK® ) -P105, BYK (registered trademark) -9076, BYK (registered trademark) -9077, BYK (registered trademark) -220S, SOLSERSE-3000, 5000, 9000, 11200, 12000, 13240, 13650, 13940 , 16000, 17000, 18000, 20000, 21000, 24000GR, 26000, 27000, 28000, 32000, 32500, 32550, 32600, 33000, 34750, 35100, 35200, 36000, 36600, 37500, 38500, 39000, 41000, 41090, 43000. , 44000, 46000, 47000, 53095, 55000, 56000, 71000 and 76500, BASF Discex® UltraPA4550, Dispex® UltraPA4560, Discex® UltraPX4575, Dispex®45 (Registered Trademark) FA4608, Efka (Registered Trademark) FA4620, Efka (Registered Trademark) FA4644, Efka (Registered Trademark) FA4654, Efka (Registered Trademark) FA4663, Efka (Registered Trademark) FA4665, Efka (Registered Trademark) FA4666, Efka ( Registered Trademarks) FA4672, Efka® FA4673, Efka® PA4400, Efka® PA4401, Efka® PA4403, Efka® PA4450, Efka® PU4063, Efka® Trademarks) PX4300, Efka (registered trademark) PX4310, Efka (registered trademark) PX4320, Efka (registered trademark) PX4330, Efka (registered trademark) PX4340, Efka (registered trademark) PX4700, Efka (registered trademark) PX4701, Efka (registered trademark) ) PX4731, Efka® PX4732, Dispex® UltraPA4550, Efka® PA4560, Efka® PX4575, Efka® ) PX4585, Efka (registered trademark) FA4600, Efka (registered trademark) FA4601, Efka (registered trademark) FA4608, Efka (registered trademark) FA4620, Efka (registered trademark) FA4644, Efka (registered trademark) FA4654, Efka (registered trademark) FA4663, Efka (registered trademark) FA4665, Efka (registered trademark) FA4666, Efka (registered trademark) FA4672, Efka (registered trademark) FA4673, Efka (registered trademark) PA4400, Efka (registered trademark) PA4401, Efka (registered trademark) PA4403 , Efka® PA4450, Efka® PU4063, Efka® PX4300, Efka® PX4310, Efka® PX4320, Efka® PX4330, Efka® PX4340, Efka® PX4700, Efka® PX4701, Efka® PX4731, Efka® PX4732, Floren DOPA-15B, Floren DOPA-15BHFS, Floren DOPA-17HF, Floren DOPA, manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd. -22, Floren DOPA-35, Floren G-700, Floren G-820XF, Floren GW-1500, Floren G-100SF, Floren AF-1000, Floren AF-1005, Floren KDG-2400, Floren D-90 and Ajinomoto Fine. Examples thereof include, but are not limited to, Azispar PA111, PN411, PB821, PB822, PB824, and PB881 manufactured by Techno.
有機顔料誘導体としては下記一般式（２）で表される酸性官能基を有する有機色素誘導体及び、下記一般式（１）で表される酸性官能基を有するトリアジン誘導体が挙げられる。
一般式（１）
Examples of the organic pigment derivative include an organic dye derivative having an acidic functional group represented by the following general formula (2) and a triazine derivative having an acidic functional group represented by the following general formula (1).
General formula (1)
式中の記号は下記の意味を表す。
Ｑ１；有機色素残基、またはアントラキノン残基、または置換基を有していてもよい複素環、または置換基を有していてもよい芳香族環
Ｒ１：－Ｏ－Ｒ２、－ＮＨ－Ｒ２、ハロゲン基、－Ｘ１－Ｒ２、－Ｘ２－Ｙ１－Ｚ１（Ｒ２は水素原子または置換基を有していてもよいアルキル基、アルケニル基を表す。）
Ｘ１；－ＮＨ－、－Ｏ－、－ＣＯＮＨ－、－ＳＯ２ＮＨ－、－ＣＨ２ＮＨ－、－ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＮＨ－または－Ｘ３－Ｙ１－Ｘ４－（Ｘ３及びＸ４はそれぞれ独立に－ＮＨ－または－Ｏ－を表す。）
Ｘ２；－ＣＯＮＨ－、－ＳＯ２ＮＨ－、－ＣＨ２ＮＨ－、－ＮＨＣＯ－または－ＮＨＳＯ２－
Ｙ１；炭素数１～２０で構成された置換基を有してもよいアルキレン基、あるいは置換基を有してもよいアルケニレン基、あるいは置換基を有してもよいアリーレン基
Ｚ１；－ＳＯ３Ｍ、－ＣＯＯＭ（Ｍは１～３価のカチオンの１当量を表す。）
The symbols in the formula have the following meanings.
Q 1 ; Organic dye residue or anthraquinone residue, or a heterocycle which may have a substituent, or an aromatic ring which may have a substituent R 1 : -OR 2 , -NH -R 2 , halogen group, -X 1 -R 2 , -X 2 -Y 1 -Z 1 (R 2 represents an alkyl group or alkenyl group which may have a hydrogen atom or a substituent).
X 1 ; -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -CH 2 NHCOCH 2 NH- or -X 3 -Y 1 -X 4- (X 3 and X 4 independently represents -NH- or -O-.)
X 2 ; -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -NHCO- or -NHSO 2-
Y 1 ; An alkylene group which may have a substituent composed of 1 to 20 carbon atoms, an alkaneylene group which may have a substituent, or an arylene group which may have a substituent Z 1 ;- SO 3 M, -COMM (M represents 1 equivalent of a 1- to trivalent cation)
上記一般式（１）のＱ１における有機色素残基としてはフタロシアニン系色素、アゾ系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、アントラピリミジン系色素、アンサンスロン系色素、インダンスロン系色素、フラバンスロン系色素、トリフェニルメタン系色素等の顔料または染料が挙げられる。 The organic dye residues in Q1 of the above general formula (1) include phthalocyanine dyes, azo dyes, quinacridone dyes, dioxazine dyes, anthrapyrimidine dyes, anthanthrone dyes, indanthrone dyes, and flavanthrons. Pigments or dyes such as system dyes and triphenylmethane system dyes can be mentioned.
上記一般式（１）のＱ１における複素環または芳香族環としては例えば、チオフェン、フラン、ピリジン、ピラゾール、ピロール、イミダゾール、イソインドリン、イソインドリノン、ベンズイミダゾロン、ベンズチアゾール、ベンズトリアゾール、インドール、キノリン、カルバゾール、アクリジン、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フルオレン、フェナントレン等が挙げられる。 Examples of the heterocyclic ring or aromatic ring in Q1 of the above general formula (1) include thiophene, furan, pyridine, pyrazole, pyrrole, imidazole, isoindoline, isoindoline, benzimidazolone, benzthiazole, benztriazole and indole. , Quinoline, carbazole, aclysine, benzene, naphthalene, anthracene, fluorene, phenanthrene and the like.
一般式（２）
Ｑ２－（－Ｘ５－Ｚ２）ｎ
式中の記号は下記の意味を表す。
Ｑ２；有機色素残基またはアントラキノン残基
Ｘ５；直接結合、－ＮＨ－、－Ｏ－、－ＣＯＮＨ－、－ＳＯ２ＮＨ－、－ＣＨ２ＮＨ－、－ＣＨ２ＮＨＣＯＣＨ２ＮＨ－または－Ｘ６－Ｙ２－Ｘ７－（Ｘ６及びＸ７はそれぞれ独立に－ＮＨ－または－Ｏ－を表し、Ｙ２は置換基を有していてもよいアルキレン基またはアリーレン基を表す。）
Ｚ２；－ＳＯ３Ｍ、－ＣＯＯＭ（Ｍは１～３価のカチオンの１当量を表す。）
ｎ；１～４の整数
General formula (2)
Q2 -(-X 5 -Z 2 ) n
The symbols in the formula have the following meanings.
Q 2 ; Organic dye residue or anthraquinone residue X 5 ; Direct binding, -NH-, -O-, -CONH-, -SO 2 NH-, -CH 2 NH-, -CH 2 NHCOCH 2 NH- or- X 6 -Y 2 -X 7- (X 6 and X 7 each independently represent -NH- or -O-, and Y 2 represents an alkylene group or an arylene group which may have a substituent).
Z 2 ; -SO 3 M, -COM (M represents 1 equivalent of a 1- to trivalent cation)
n; an integer from 1 to 4
上記一般式（２）のＱ２における有機色素残基としてはフタロシアニン系色素、アゾ系色素、キナクリドン系色素、ジオキサジン系色素、アントラピリミジン系色素、アンサンスロン系色素、インダンスロン系色素、フラバンスロン系色素、ペリレン系色素、ペリノン系色素、チオインジコ系色素、イソインドリノン系色素、トリフェニルメタン系色素等の顔料または染料が挙げられる。 The organic dye residues in Q2 of the above general formula ( 2 ) include phthalocyanine dyes, azo dyes, quinacridone dyes, dioxazine dyes, anthrapyrimidine dyes, anthanthrone dyes, indanthrone dyes, and flavanthrons. Pigments or dyes such as dyes, perylene dyes, perinone dyes, thioindico dyes, isoindolinone dyes, and triphenylmethane dyes can be mentioned.
樹脂組成物（Ｂ）を得るのに用いる溶媒は特に限定されない。溶媒として、水系溶媒及び有機系溶媒のいずれも用いることができる。 The solvent used to obtain the resin composition (B) is not particularly limited. As the solvent, either an aqueous solvent or an organic solvent can be used.
水系溶媒とは水または水を含む溶媒である。水を含む溶媒としては、水溶性液体を使用することができる。具体的な水溶性液体の例としては、例えば、アセトアルデヒド、酸化プロピレン、アセトン、ピリジン、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、エチレングリコール、グリセリン等に代表される水溶性の引火性液体が挙げられる。 The aqueous solvent is water or a solvent containing water. As the solvent containing water, a water-soluble liquid can be used. Specific examples of water-soluble liquids include acetaldehyde, propylene oxide, acetone, pyridine, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetic acid, propionic acid, acrylic acid, ethylene glycol, glycerin and the like. Examples thereof include water-soluble flammable liquids.
有機系溶媒の中では、沸点が５０～２５０℃の有機系溶媒が用いやすい。かかる有機系溶媒は塗工時の作業性や硬化前後の乾燥性に優れる。具体的な溶媒の例としては、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコールに代表されるアルコール系溶媒；アセトン、ブチルジグリコールアセテート及びＭＥＫ（メチルエチルケトン）に代表されるケトン系溶媒；酢酸エチル及び酢酸ブチルに代表されるエステル系溶媒；ジブチルエーテル、エチレングリコール及びモノブチルエーテルに代表されるエーテル系溶媒；並びにＮ－メチル－２－ピロリドンに代表される双極性非プロトン溶媒が挙げられるが、これらに限定されない。これらの溶媒は、単独あるいは二種以上を混合して用いることもできる。 Among the organic solvents, an organic solvent having a boiling point of 50 to 250 ° C. is easy to use. Such an organic solvent is excellent in workability at the time of coating and drying property before and after curing. Specific examples of the solvent include alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; ketone solvents such as acetone, butyl diglycol acetate and MEK (methyl ethyl ketone); ethyl acetate and butyl acetate. Esther-based solvents; ether-based solvents typified by dibutyl ether, ethylene glycol and monobutyl ether; and bipolar aproton solvents typified by N-methyl-2-pyrrolidone, but are not limited thereto. These solvents may be used alone or in admixture of two or more.
また、トルエン、キシレン、ソルベッソ＃１００（東燃ゼネラル社製）及びソルベッソ＃１５０（東燃ゼネラル社製）に代表される芳香族炭化水素系溶媒；ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びデカンに代表される脂肪族炭化水素系溶媒；又はセロソルブアセテート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブに代表されるアミド系溶媒を用いることもできる。これらの溶媒も単独であるいは二種以上を混合して、用いることができる。 Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, Solbesso # 100 (manufactured by Tonen General Co., Ltd.) and Solbesso # 150 (manufactured by Tonen General Co., Ltd.); aliphatic hydrocarbons represented by hexane, heptane, octane and decane. A hydrogen-based solvent; or an amide-based solvent typified by cellosolve acetate, ethyl cellosolve, or butyl cellosolve can also be used. These solvents can also be used alone or in admixture of two or more.
また前記溶媒には必要に応じて、本実施形態の目的を阻害しない範囲で添加剤を適宜配合することができる。添加剤としては例えば顔料、濡れ浸透剤、皮張り防止剤、紫外線吸収剤、酸化防止剤、架橋剤、防腐剤、防カビ剤、粘度調整剤、ｐＨ調整剤、レベリング剤及び消泡剤が挙げられるが、これらに限定されない。
（３）樹脂（Ｃ）
Further, if necessary, additives can be appropriately added to the solvent as long as the object of the present embodiment is not impaired. Examples of additives include pigments, wet penetrants, anti-skinning agents, UV absorbers, antioxidants, cross-linking agents, preservatives, fungicides, viscosity regulators, pH regulators, leveling agents and defoamers. However, it is not limited to these.
(3) Resin (C)
樹脂（Ｃ）は、天然樹脂及び合成樹脂から選ばれる。樹脂（Ｃ）は単独の樹脂でもよい。樹脂（Ｃ）として天然樹脂及び合成樹脂から二種以上の樹脂を選択してもよい。二種以上の樹脂は組み合わせて使用することができる。 The resin (C) is selected from natural resins and synthetic resins. The resin (C) may be a single resin. As the resin (C), two or more kinds of resins may be selected from natural resins and synthetic resins. Two or more kinds of resins can be used in combination.
天然樹脂としては、天然ゴム、ゼラチン、ロジン、セラック、多糖類及びギルソナイトが挙げられるが、これらに限定されない。また、合成樹脂としては、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、石油樹脂、ビニル系樹脂、オレフィン樹脂、合成ゴム、ポリエステル、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、スチレン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、アミノ樹脂、アミド樹脂、イミド樹脂、フッ素系樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、塩化ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート、シリコーン系樹脂、ニトロセルロース、ロジン変性フェノール樹脂及びロジン変性ポリアミド樹脂が挙げられるがこれらに限定されない。 Examples of the natural resin include, but are not limited to, natural rubber, gelatin, rosin, shellac, polysaccharides and gilsonite. The synthetic resin includes phenol resin, alkyd resin, petroleum resin, vinyl resin, olefin resin, synthetic rubber, polyester, polyamide resin, acrylic resin, styrene resin, epoxy resin, melamine resin, urethane resin, amino resin, and amide. Examples thereof include, but are not limited to, resins, imide resins, fluororesins, vinylidene fluoride resins, vinyl chloride resins, ABS resins, polycarbonates, silicone resins, nitrocelluloses, rosin-modified phenolic resins and rosin-modified polyamide resins.
これらの樹脂のうち、耐光性の観点からアクリル樹脂及びポリエステル樹脂の少なくともいずれか一方が含まれていることが好ましい。また、この時、後述するベース塗料にもアクリル樹脂及びポリエステル樹脂の少なくともいずれか一方が含まれていることが好ましい。 Of these resins, it is preferable that at least one of an acrylic resin and a polyester resin is contained from the viewpoint of light resistance. Further, at this time, it is preferable that the base paint described later also contains at least one of an acrylic resin and a polyester resin.
エマルジョン塗料に用いられる水溶性樹脂としては、酸価が２０～７０ｍｇＫＯＨ／ｇであるとともに、水酸基価が２０～１６０ｍｇＫＯＨ／ｇである水溶性樹脂が好ましい。具体的には、ポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン樹脂が特に水溶性樹脂として好適に用いられる。ポリエステル樹脂は、多価アルコール及び多塩基酸を原料として用いた樹脂である。ポリエステル樹脂の酸価は２０～７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２５～６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは３０～５５ｍｇＫＯＨ／ｇである。ポリエステル樹脂の水酸基価は２０～１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは８０～１３０ｍｇＫＯＨ／ｇである。 As the water-soluble resin used for the emulsion paint, a water-soluble resin having an acid value of 20 to 70 mgKOH / g and a hydroxyl value of 20 to 160 mgKOH / g is preferable. Specifically, polyester resin, acrylic resin, and polyurethane resin are particularly preferably used as the water-soluble resin. The polyester resin is a resin using a polyhydric alcohol and a polybasic acid as raw materials. The acid value of the polyester resin is 20 to 70 mgKOH / g, preferably 25 to 60 mgKOH / g, and particularly preferably 30 to 55 mgKOH / g. The hydroxyl value of the polyester resin is 20 to 160 mgKOH / g, preferably 80 to 130 mgKOH / g.
本実施形態において、酸価とは樹脂１ｇを中和するために必要な水酸化カリウムの質量（ｍｇ）をいう。また水酸基価とは樹脂の水酸基と無水フタル酸とを反応させ、その反応に要した酸を、該樹脂１ｇを中和するために必要な水酸化カリウムの質量（ｍｇ）をいう。 In the present embodiment, the acid value means the mass (mg) of potassium hydroxide required to neutralize 1 g of the resin. The hydroxyl value refers to the mass (mg) of potassium hydroxide required for reacting the hydroxyl group of the resin with phthalic anhydride and neutralizing 1 g of the resin with the acid required for the reaction.
なお、本実施形態において、樹脂の酸価及び水酸基価の測定はＪＩＳ Ｋ００７０の方法に準じて行うことができる。 In this embodiment, the acid value and the hydroxyl value of the resin can be measured according to the method of JIS K0070.
水溶性ポリエステル樹脂は、公知のエステル化反応によって容易に得ることができる。水溶性ポリエステル樹脂は、多価アルコール及び多塩基酸を原料として製造された樹脂である。原料は通常のポリエステル樹脂を構成する化合物でよい。必要に応じ水溶性ポリエステル樹脂に油脂類を追加してもよい。 The water-soluble polyester resin can be easily obtained by a known esterification reaction. The water-soluble polyester resin is a resin produced from polyhydric alcohol and polybasic acid as raw materials. The raw material may be a compound constituting an ordinary polyester resin. Oils and fats may be added to the water-soluble polyester resin as needed.
上記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、１，２－プロピレングリコール、１，３－プロピレングリコール、１，３－ブチレングリコール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、トリエチレングリコール、水素化ビスフェノールＡ、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリット及びジペンタエリトリットが挙げられるがこれらに限定されない。これらの多価アルコールを単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。該多塩基酸としては、例えば、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、無水コハク酸、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、無水マレイン酸、フマル酸、イタコン酸及び無水トリメリット酸が挙げられるが、これらに限定されない。これらの多塩基酸は単独で用いてもよいし、二種以上を組み合わせて用いてもよい。油脂類としては、例えば、大豆油、椰子油、サフラワー油、ぬか油、ひまし油、きり油、あまに油及びトール油、並びにこれらから得られる脂肪酸を挙げることができるが、これらに限定されない。 Examples of the polyhydric alcohol include ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, and diethylene glycol. Examples include, but are not limited to, propylene glycol, neopentyl glycol, triethylene glycol, hydride bisphenol A, glycerin, trimethylol ethane, trimethylol propane, pentaerythrit and dipentaerytrit. These polyhydric alcohols may be used alone or in combination of two or more. Examples of the polybasic acid include phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic anhydride, adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, maleic anhydride, fumaric acid, itaconic acid and trimellitic anhydride. , Not limited to these. These polybasic acids may be used alone or in combination of two or more. Examples of fats and oils include, but are not limited to, soybean oil, coconut oil, safflower oil, bran oil, castor oil, millet oil, linseed oil and tall oil, and fatty acids obtained from these.
アクリル樹脂は、ビニル系モノマーを原料とする樹脂である。アクリル樹脂の酸価は、２０～７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２２～５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは２３～４０ｍｇＫＯＨ／ｇである。アクリル樹脂の水酸基価は２０～１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは８０～１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの水溶性樹脂である。 Acrylic resin is a resin made from a vinyl-based monomer as a raw material. The acid value of the acrylic resin is 20 to 70 mgKOH / g, preferably 22 to 50 mgKOH / g, and particularly preferably 23 to 40 mgKOH / g. The hydroxyl value of the acrylic resin is 20 to 160 mgKOH / g, preferably 80 to 150 mgKOH / g, which is a water-soluble resin.
水溶性アクリル樹脂は、公知の溶液重合法又はその他の方法によって、容易に得ることができる。水溶性アクリル樹脂はビニル系モノマーを原料として製造された樹脂である。原料は通常のアクリル樹脂を構成する化合物でよい。また上記方法において有機過酸化物は重合反応の開始剤として用いられる。 The water-soluble acrylic resin can be easily obtained by a known solution polymerization method or other method. The water-soluble acrylic resin is a resin manufactured from a vinyl-based monomer as a raw material. The raw material may be a compound constituting an ordinary acrylic resin. Further, in the above method, the organic peroxide is used as an initiator of the polymerization reaction.
ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸に代表されるエチレン性不飽和カルボン酸類；メチル、エチル、プロピル、ブチル、イソブチル、ターシャリーブチル、２－エチルヘキシル、ラウリル、シクロヘキシル、ステアリルに代表される、アクリル酸又はメタクリル酸のアルキルエステル類；２－ヒドロキシエチル、２－ヒドロキシプロピル、３－ヒドロキシプロピル、分子量１０００以下のポリエチレングリコールに代表されるアクリル酸又はメタクリル酸のヒドロキシアルキルエステル類；アクリル酸又はメタクリル酸のアミド類；又はそれらのアルキルエーテル類が挙げられるが、これらに限定されない。例えば、アクリルアミド、メタクリルアミド、Ｎ－メチロールアクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド、ジアセトンメタクリルアミド、Ｎ－メトキシメチルアクリルアミド、Ｎ－メトキシメチルメタクリルアミド及びＮ－ブトキシメチルアクリルアミドが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of vinyl-based monomers include ethylenically unsaturated carboxylic acids typified by acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, maleic acid, fumaric acid, and crotonic acid; methyl, ethyl, propyl, butyl, isobutyl, tertiary butyl, and the like. Alkyl esters of acrylic acid or methacrylic acid represented by 2-ethylhexyl, lauryl, cyclohexyl and stearyl; acrylic represented by 2-hydroxyethyl, 2-hydroxypropyl, 3-hydroxypropyl and polyethylene glycol having a molecular weight of 1000 or less. Hydroxyalkyl esters of acid or methacrylic acid; amides of acrylic acid or methacrylic acid; or alkyl ethers thereof, but are not limited thereto. Examples include, but are not limited to, acrylamide, methacrylamide, N-methylolacrylamide, diacetoneacrylamide, diacetonemethacrylamide, N-methoxymethylacrylamide, N-methoxymethylmethacrylamide and N-butoxymethylacrylamide.
更に、エポキシ基を持つグリシジル（メタ）アクリレートが挙げられる。また第３級アミノ基を含むモノマー類も挙げられる。例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレートが挙げられるが、これらに限定されない。この他、スチレン、α－メチルスチレン、ビニルトルエン及びビニルピリジンに代表される芳香族モノマー；アクリロニトリル；メタクリロニトリル；酢酸ビニル；並びにマレイン酸又はフマル酸のモノ又はジアルキルエステル類が挙げられるが、これらに限定されない。有機過酸化物としては、例えば、アシルパーオキシド類（例えば、過酸化ベンゾイル）、アルキルヒドロパーオキシド類（例えば、ｔ－ブチルヒドロパーオキシド及びｐ－メタンヒドロパーオキシド）、並びにジアルキルパーオキシド類（例えば、ジ－ｔ－ブチルパーオキシド）が挙げられるが、これらに限定されない。 Further, glycidyl (meth) acrylate having an epoxy group can be mentioned. Further, monomers containing a tertiary amino group can also be mentioned. Examples thereof include, but are not limited to, N, N-dimethylaminoethyl (meth) acrylate and N, N-diethylaminoethyl (meth) acrylate. In addition, aromatic monomers typified by styrene, α-methylstyrene, vinyltoluene and vinylpyridine; acrylonitrile; methacrylonitrile; vinyl acetate; and mono or dialkyl esters of maleic acid or fumaric acid can be mentioned. Not limited to. Examples of organic peroxides include acyl peroxides (eg, benzoyl peroxide), alkyl hydroperoxides (eg, t-butyl hydroperoxide and p-methane hydroperoxide), and dialkyl peroxides (eg, dialkyl peroxides). For example, di-t-butyl peroxide), but is not limited thereto.
ポリウレタン樹脂は、ポリオール及びポリイソシアネートを原料とする樹脂である。ポリウレタン樹脂の酸価は、２０～７０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２２～５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、特に好ましくは２３～ ３５ｍｇＫＯＨ／ｇである。ポリウレタン樹脂の水酸基価は２０～１６０ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは２５～５０ｍｇＫＯＨ／ｇである。 Polyurethane resin is a resin made from polyol and polyisocyanate. The acid value of the polyurethane resin is 20 to 70 mgKOH / g, preferably 22 to 50 mgKOH / g, and particularly preferably 23 to 35 mgKOH / g. The hydroxyl value of the polyurethane resin is 20 to 160 mgKOH / g, preferably 25 to 50 mgKOH / g.
水溶性ポリウレタン樹脂は、ポリオール及びポリイソシアネートを付加重合することによって、容易に得ることができる。原料は通常のポリウレタン樹脂を構成するポリオール及びポリイソシアネートでよい。 The water-soluble polyurethane resin can be easily obtained by addition polymerization of a polyol and a polyisocyanate. The raw materials may be polyols and polyisocyanates constituting ordinary polyurethane resins.
ポリオールとしては、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール及びアクリルポリオールが挙げられるが、これらに限定されない。また、ポリイソシアネートとしては、フェニレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、ビスフェニレンジイソシアネート、ナフチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、シクロペンチレンジイソシアネート、シクロへキシレンジイソシアネート、メチルシクロへキシレンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート、トリメチレンジイソシアネート、テトラメチレンジイソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、プロピレンジイソシアネート、エチルエチレンジイソシアネート及びトリメチルヘキサンジイソシアネートが挙げられるが、これらに限定されない。 Examples of the polyol include, but are not limited to, polyester polyols, polyether polyols and acrylic polyols. Examples of the polyisocyanate include phenylenediocyanate, tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, bisphenylenedi isocyanate, naphthylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, isophorone diisocyanate, cyclopentylene diisocyanate, cyclohexylene diisocyanate, methylcyclohexylene diisocyanate, and dicyclohexylmethane diisocyanate. , Trimethylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, ethylethylene diisocyanate and trimethylhexane diisocyanate, but are not limited thereto.
水溶性のポリエステル樹脂、アクリル樹脂及びポリウレタン樹脂は、塩基性物質で中和することにより水溶性が付与される。この際、水溶性樹脂に含まれている酸性基の４０モル％以上を中和できる量の塩基性物質を用いることが好ましい。上記の塩基性物質としては、例えば、アンモニア、ジメチルアミン、トリメチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、トリエタノールアミン、Ｎ－メチルエタノールアミン、Ｎ－アミノエチルエタノールアミン、Ｎ－メチルジエタノールアミン、モルホリン、モノイソプロパノールアミン、ジイソプロパノールアミン及びジメチルエタノールアミンが挙げられるが、これらに限定されない。 The water-soluble polyester resin, acrylic resin and polyurethane resin are imparted with water solubility by neutralizing with a basic substance. At this time, it is preferable to use an amount of a basic substance capable of neutralizing 40 mol% or more of the acidic groups contained in the water-soluble resin. Examples of the above basic substances include ammonia, dimethylamine, trimethylamine, diethylamine, triethylamine, propylamine, triethanolamine, N-methylethanolamine, N-aminoethylethanolamine, N-methyldiethanolamine, morpholine and monoisopropanol. Examples include, but are not limited to, amines, diisopropanolamines and dimethylethanolamines.
水溶性樹脂の数平均分子量は特に制限されない。数平均分子量は５００～５００００が好ましく、８００～２５０００がより好ましく、１０００～１２０００が特に好ましい。 The number average molecular weight of the water-soluble resin is not particularly limited. The number average molecular weight is preferably 500 to 50,000, more preferably 800 to 25,000, and particularly preferably 1000 to 12,000.
また、樹脂（Ｃ）は硬化性を有するタイプとラッカータイプとに分類される。本実施形態では硬化性を有するタイプの樹脂が好適に使用される。硬化性を有するタイプの樹脂（Ｃ）は、メラミン樹脂に代表されるアミノ樹脂又は（ブロック）ポリイソシアネート化合物アミン系化合物、ポリアミド系化合物及び多価カルボン酸に代表される架橋剤とともに使用される。樹脂（Ｃ）及び架橋剤は混合された後、加熱されることで又は常温におかれることで硬化反応が進行する。また、硬化性を有しないタイプの樹脂を塗膜形成用樹脂とするとともに、硬化性を有するタイプの樹脂と併用することもできる。 Further, the resin (C) is classified into a curable type and a lacquer type. In this embodiment, a curable type resin is preferably used. The curable type resin (C) is used together with an amino resin typified by a melamine resin or a (blocking) polyisocyanate compound, an amine-based compound, a polyamide-based compound, and a cross-linking agent typified by a polyvalent carboxylic acid. After the resin (C) and the cross-linking agent are mixed, the curing reaction proceeds by heating or by placing the cross-linking agent at room temperature. Further, the non-curable type resin can be used as the coating film forming resin, and can also be used in combination with the curable type resin.
（４）塗膜（Ｄ） (4) Coating film (D)
本実施形態の塗膜は多層カーボンナノチューブ（Ａ）と樹脂（Ｃ）とを含んでなる。かかる塗膜（Ｄ）の下には基材（Ｅ）が設けられているが、基材は塗膜（Ｄ）作製後に取り除いても良い。 The coating film of the present embodiment comprises a multilayer carbon nanotube (A) and a resin (C). Although the base material (E) is provided under the coating film (D), the base material may be removed after the coating film (D) is produced.
本実施形態の塗膜（Ｄ）は、樹脂組成物（Ｂ）を一般的な技法で塗布して形成することができる。技法として具体的には、キャスト、スピンコート、ディップコート、バーコート、スプレー、ブレードコート、スリットダイコート、グラビアコート、リバースコート、スクリーン印刷、鋳型塗布、印刷転写、及びインクジェットを含むウエットコート法を挙げることができるが、これらに限定されない。上記技法で樹脂組成物（Ｂ）を基材（Ｅ）上にコーティングすることにより、塗膜を形成することができる。 The coating film (D) of the present embodiment can be formed by applying the resin composition (B) by a general technique. Specific techniques include wet coating methods including cast, spin coating, dip coating, bar coating, spraying, blade coating, slit die coating, gravure coating, reverse coating, screen printing, mold coating, print transfer, and inkjet. It can, but is not limited to these. A coating film can be formed by coating the resin composition (B) on the substrate (E) by the above technique.
塗膜（Ｄ）中の多層カーボンナノチューブ（Ａ）の添加率は、用途に応じて適宜選択すればよい。かかる添加率は好ましくは０．１～３０質量％、より好ましくは１～２５質量％、更に好ましくは２～１５質量％の範囲である。特に添加率が斯かる範囲内にあれば、漆黒性に優れた塗膜が得られる。 The addition rate of the multi-walled carbon nanotubes (A) in the coating film (D) may be appropriately selected depending on the intended use. The addition rate is preferably in the range of 0.1 to 30% by mass, more preferably 1 to 25% by mass, and further preferably 2 to 15% by mass. In particular, if the addition rate is within such a range, a coating film having excellent jet blackness can be obtained.
本発明の目的を阻害しない範囲であれば、塗膜（Ｄ）に、多層カーボンナノチューブ（Ａ）に加えてカーボンブラックを添加することができる。カーボンブラックの具体例としては、ケッチェンブラック、アセチレンブラック、ファーネスブラック及びチャンネルブラックが挙げられる。カーボンブラックは、ナフサに代表される炭化水素を水素及び酸素の存在下で部分酸化することで、水素及び一酸化炭素を含む合成ガスを製造する際に副生されるものでもよい。またカーボンブラックは、かかる副生物を酸化又は還元処理したものでもよい。上記は本発明に係るカーボンブラックを限定するものではない。これらのカーボンブラックは、単独で用いてもよく、二種類以上併用しても良い。また、黒度を向上させる視点から、カーボンブラックは平均粒径が２０ｎｍ以下であり、かつ、ＤＢＰ吸油量が８０ｍＬ／１００ｇ以下であるものが好ましく使用される。また、本実施形態においてＤＢＰ吸油量とは、カーボンブラック１００ｇ当りに包含することのできるジブチルフタレート（ＤＢＰ）の量（ｍＬ）を表す。ＤＢＰ吸油量はカーボンブラックのストラクチャーを定量化するための尺度である。上記ストラクチャーとはカーボンブラック粒子間の化学的ないし物理的結合による複雑な凝集形態である。 Carbon black can be added to the coating film (D) in addition to the multilayer carbon nanotubes (A) as long as the object of the present invention is not impaired. Specific examples of carbon black include Ketjen black, acetylene black, furnace black and channel black. Carbon black may be produced as a by-product in the production of a synthetic gas containing hydrogen and carbon monoxide by partially oxidizing a hydrocarbon typified by naphtha in the presence of hydrogen and oxygen. Further, the carbon black may be obtained by oxidizing or reducing such by-products. The above is not limited to the carbon black according to the present invention. These carbon blacks may be used alone or in combination of two or more. Further, from the viewpoint of improving the blackness, carbon black having an average particle size of 20 nm or less and a DBP oil absorption amount of 80 mL / 100 g or less is preferably used. Further, in the present embodiment, the DBP oil absorption amount represents the amount (mL) of dibutyl phthalate (DBP) that can be included in 100 g of carbon black. DBP oil absorption is a measure for quantifying the structure of carbon black. The structure is a complex aggregated form due to chemical or physical bonding between carbon black particles.
カーボンブラックの平均粒径は、多層カーボンナノチューブ（Ａ）の外径と同様に求められる。具体的には、透過型電子顕微鏡によって、カーボンブラックを観測するとともに撮像する。次に観測写真において、任意の３００個のカーボンブラックを選び、それぞれの粒径を計測する。次に粒径の数平均としてカーボンブラックの平均粒径（ｎｍ）を算出する。 The average particle size of carbon black is determined in the same manner as the outer diameter of the multi-walled carbon nanotube (A). Specifically, carbon black is observed and imaged with a transmission electron microscope. Next, in the observation photograph, any 300 carbon blacks are selected and the particle size of each is measured. Next, the average particle size (nm) of carbon black is calculated as the number average of the particle size.
カーボンブラックの使用量は、多層カーボンナノチューブ（Ａ）１００質量部に対して、１～２５質量部が好ましく、１～１０質量部がより好ましく、１～５質量部がさらに好ましい。 The amount of carbon black used is preferably 1 to 25 parts by mass, more preferably 1 to 10 parts by mass, and even more preferably 1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the multilayer carbon nanotube (A).
塗膜（Ｄ）の膜厚は５μｍ以上であることが好ましく、１０μｍ以上であることがさらに好ましい。 The film thickness of the coating film (D) is preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more.
塗膜（Ｄ）は、塗膜（Ｄ）上にさらにクリア層が形成されてもよい。クリア層が形成されることにより、光沢、耐光性と漆黒性とを備える塗膜（Ｄ）が得られる。 In the coating film (D), a clear layer may be further formed on the coating film (D). By forming the clear layer, a coating film (D) having gloss, light resistance and jet blackness can be obtained.
塗膜（Ｄ）の呈する明度（Ｌ）は５．３以下であることが好ましく、５．２以下であることがさらに好ましい。この明度（Ｌ）は色差計を用いて測定することによって得られる。測定は塗膜（Ｄ）が形成された面の側から塗膜（Ｄ）の表面に対して行う。色差計としてＮＩＰＰＯＮＤＥＮＳＨＯＫＵ社製、ＳｐｅｃｔｒｏＣｏｌｏｒＭｅｔｅｒＳＥ６０００を用いてもよい。 The brightness (L) exhibited by the coating film (D) is preferably 5.3 or less, and more preferably 5.2 or less. This brightness (L) is obtained by measuring with a colorimeter. The measurement is performed on the surface of the coating film (D) from the side of the surface on which the coating film (D) is formed. As a color difference meter, a SpectroColorMeter SE6000 manufactured by NIPPONDENSHOKU may be used.
塗膜（Ｄ）の６０°鏡面光沢は６０以上であることが好ましく、８５以上であることがさらに好ましい。光沢計として、グロスメーターＧＭ－２６Ｄ（村上色彩研究所社製）を用いてもよい。 The 60 ° mirror surface gloss of the coating film (D) is preferably 60 or more, and more preferably 85 or more. As the gloss meter, a gloss meter GM-26D (manufactured by Murakami Color Research Institute) may be used.
（５）基材（Ｅ） (5) Substrate (E)
本実施形態における塗膜（Ｄ）を形成するために用いられる基材（Ｅ）は特に限定されない。基材（Ｅ）の材質として、鉄、アルミニウム及び銅若しくはこれらの合金に代表される金属類；ガラス、セメント及びコンクリートに代表される無機材料；ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン―酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン樹脂及びエポキシ樹脂に代表される樹脂類；各種のＦＲＰに代表されるプラスチック材料；木材；並びに繊維材料（紙及び布を含む）に代表される天然材料又は合成材料が挙げられるが、これらに限定されない。 The base material (E) used to form the coating film (D) in the present embodiment is not particularly limited. As the material of the base material (E), iron, aluminum and copper or metals typified by alloys thereof; inorganic materials typified by glass, cement and concrete; polyethylene resin, polypropylene resin, ethylene-vinyl acetate copolymer Resins represented by resins, polyamide resins, acrylic resins, vinylidene chloride resins, polycarbonate resins, polyurethane resins and epoxy resins; plastic materials represented by various FRPs; wood; and fiber materials (including paper and cloth) Examples include, but are not limited to, natural or synthetic materials.
上記の材質のうち、鉄、アルミニウム及び銅若しくはこれらの合金類に代表される金属類が好ましい。また、カーボンブラック及びカーボンナノチューブに代表される顔料を含む樹脂も好ましい。 Among the above materials, iron, aluminum and copper or metals typified by alloys thereof are preferable. Further, a resin containing a pigment typified by carbon black and carbon nanotubes is also preferable.
基材（Ｅ）の形状は板状、フィルム状、シート状又は成形体状でも良い。成形体の製造は、例えばインサート射出成形法、インモールド成形法、オーバーモールド成形法、二色射出成形法、コアバック射出成形法及びサンドイッチ射出成形法に代表される射出成形方法；Ｔダイラミネート成形法、多層インフレーション成形法、共押出成形法及び押出被覆法に代表される押出成形法；並びに多層ブロー成形法、多層カレンダー成形法、多層プレス成形法、スラッシュ成形法及び溶融注型法に代表されるその他の成形法を使用することができる。 The shape of the base material (E) may be a plate shape, a film shape, a sheet shape, or a molded body shape. The molded body is manufactured, for example, by an injection molding method typified by an insert injection molding method, an in-mold molding method, an overmold molding method, a two-color injection molding method, a core back injection molding method and a sandwich injection molding method; T-die laminating molding. Extrusion molding methods typified by methods, multi-layer inflation molding methods, co-extrusion molding methods and extrusion coating methods; as well as multi-layer blow molding methods, multi-layer calendar molding methods, multi-layer press molding methods, slash molding methods and melt casting methods. Other molding methods can be used.
（６）カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）分散液（Ｆ） (6) Carbon nanotube (CNT) dispersion liquid (F)
本実施形態のＣＮＴ分散液（Ｆ）は少なくとも多層カーボンナノチューブ（Ａ）と溶媒と分散剤を含み、樹脂（Ｃ）を含まないものである。本発明の樹脂組成物は、ＣＮＴ分散液に樹脂を添加したものである。 The CNT dispersion liquid (F) of the present embodiment contains at least a multilayer carbon nanotube (A), a solvent and a dispersant, and does not contain a resin (C). The resin composition of the present invention is obtained by adding a resin to a CNT dispersion liquid.
本実施形態のＣＮＴ分散液（Ｆ）を得るには、多層カーボンナノチューブ（Ａ）を溶媒中に分散させる処理を行うことが好ましい。かかる処理を行うために使用される機材は特に限定されない。機材として例えば、ペイントコンディショナー（レッドデビル社製）、ボールミル、サンドミル（シンマルエンタープライゼス社製「ダイノーミル」）、アトライター、パールミル（アイリッヒ社製「ＤＣＰミル」）、超音波ホモジナイザー（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｏｎｉｆｅｒ（登録商標）、ＭＯＤＥＬ ４５０ＤＡ、ＢＲＡＮＳＯＮ社製）、コボールミル、バスケットミル、ホモミキサー、ホモジナイザー（エム・テクニック社製「クレアミックス」）、湿式ジェットミル（ジーナス社製「ジーナスＰＹ」、ナノマイザー社製「ナノマイザー」）、フーバーマーラー、３本ロールミル、及びエクストルーダーが挙げられるが、これらに限定されない。 In order to obtain the CNT dispersion liquid (F) of the present embodiment, it is preferable to carry out a treatment of dispersing the multi-walled carbon nanotubes (A) in a solvent. The equipment used to perform such processing is not particularly limited. As equipment, for example, paint conditioner (manufactured by Red Devil), ball mill, sand mill (manufactured by Simmal Enterprises "Dyno Mill"), attritor, pearl mill (manufactured by Erich "DCP mill"), ultrasonic homogenizer (Advanced Digital Sonifer) ( Registered trademark), MODEL 450DA, BRANSON), Coball mill, basket mill, homomixer, homogenizer (M-Technique "Clearmix"), wet jet mill (Genus "Genus PY", Nanomizer "Nanomizer" ”), Homogenizer, three-roll mill, and extruder, but are not limited to these.
分散剤としては、界面活性剤、樹脂型分散剤または有機顔料誘導体を使用することができる。界面活性剤は主にアニオン性、カチオン性、ノニオン性及び両性に分類される。分散剤として好ましいのは樹脂型分散剤である。 As the dispersant, a surfactant, a resin-type dispersant or an organic pigment derivative can be used. Surfactants are mainly classified into anionic, cationic, nonionic and amphoteric. A resin-type dispersant is preferable as the dispersant.
樹脂型分散剤として具体的には、ポリウレタン；ポリアクリレートのポリカルボン酸エステル；不飽和ポリアミド、ポリカルボン酸、ポリカルボン酸（部分）アミン塩、ポリカルボン酸アンモニウム塩、ポリカルボン酸アルキルアミン塩、ポリシロキサン、長鎖ポリアミノアマイドリン酸塩及び水酸基含有ポリカルボン酸エステル並びにこれらの変性物；低級アルキレンイミンの重合体及び遊離のカルボキシル基を有するポリエステルとの反応により形成されたアミド又はその塩の油性分散剤；（メタ）アクリル酸－スチレン共重合体、（メタ）アクリル酸－（メタ）アクリル酸エステル共重合体、スチレン－マレイン酸共重合体、ポリビニルアルコール及びポリビニルピロリドンに代表される水溶性樹脂又は水溶性高分子化合物；ポリエステル系樹脂；変性ポリアクリレート系樹脂；エチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加化合物；並びにリン酸エステル系樹脂が用いられるが、これらに限定されない。これらは単独又は二種以上を混合して用いることができるが、必ずしもこれらに限定されるものではない。 Specifically, as the resin type dispersant, polyurethane; polycarboxylic acid ester of polyacrylate; unsaturated polyamide, polycarboxylic acid, polycarboxylic acid (partial) amine salt, polycarboxylic acid ammonium salt, polycarboxylic acid alkylamine salt, Oiliness of amides or salts thereof formed by reaction with polysiloxanes, long-chain polyaminoamidophosphates and hydroxyl group-containing polycarboxylic acid esters and their modifications; polymers of lower alkyleneimines and polyesters with free carboxyl groups. Dispersant; (meth) acrylic acid-styrene copolymer, (meth) acrylic acid- (meth) acrylic acid ester copolymer, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl alcohol and water-soluble resin represented by polyvinylpyrrolidone. Alternatively, water-soluble polymer compounds; polyester-based resins; modified polyacrylate-based resins; ethylene oxide / propylene oxide-added compounds; and phosphate ester-based resins are used, but are not limited thereto. These can be used alone or in admixture of two or more, but are not necessarily limited to these.
溶媒としては、水系溶媒及び有機系溶媒のいずれも用いることができる。 As the solvent, either an aqueous solvent or an organic solvent can be used.
水系溶媒とは水または水を含む溶媒である。水を含む溶媒としては、水溶性液体を使用することができる。具体的な水溶性液体の例としては、例えば、アセトアルデヒド、酸化プロピレン、アセトン、ピリジン、メチルアルコール、エチルアルコール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、酢酸、プロピオン酸、アクリル酸、エチレングリコール、グリセリン等に代表される水溶性の引火性液体が挙げられる。 The aqueous solvent is water or a solvent containing water. As the solvent containing water, a water-soluble liquid can be used. Specific examples of water-soluble liquids include acetaldehyde, propylene oxide, acetone, pyridine, methyl alcohol, ethyl alcohol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, acetic acid, propionic acid, acrylic acid, ethylene glycol, glycerin and the like. Examples thereof include water-soluble flammable liquids.
有機系溶媒の中では、沸点が５０～２５０℃の有機系溶媒が用いやすい。かかる有機系溶媒は塗工時の作業性や硬化前後の乾燥性に優れる。具体的な溶媒の例としては、メタノール、エタノール及びイソプロピルアルコールに代表されるアルコール系溶媒；アセトン、ブチルジグリコールアセテート及びＭＥＫ（メチルエチルケトン）に代表されるケトン系溶媒；酢酸エチル及び酢酸ブチルに代表されるエステル系溶媒；ジブチルエーテル、エチレングリコール及びモノブチルエーテルに代表されるエーテル系溶媒；並びにＮ－メチル－２－ピロリドンに代表される双極性非プロトン溶媒が挙げられるが、これらに限定されない。これらの溶媒は、単独あるいは二種以上を混合して用いることもできる。 Among the organic solvents, an organic solvent having a boiling point of 50 to 250 ° C. is easy to use. Such an organic solvent is excellent in workability at the time of coating and drying property before and after curing. Specific examples of the solvent include alcohol solvents typified by methanol, ethanol and isopropyl alcohol; ketone solvents typified by acetone, butyl diglycol acetate and MEK (methyl ethyl ketone); ethyl acetate and butyl acetate. Esther-based solvents; ether-based solvents typified by dibutyl ether, ethylene glycol and monobutyl ether; and bipolar aproton solvents typified by N-methyl-2-pyrrolidone, but are not limited thereto. These solvents may be used alone or in admixture of two or more.
また、トルエン、キシレン、ソルベッソ＃１００（東燃ゼネラル社製）及びソルベッソ＃１５０（東燃ゼネラル社製）に代表される芳香族炭化水素系溶媒；ヘキサン、ヘプタン、オクタン及びデカンに代表される脂肪族炭化水素系溶媒；又はセロソルブアセテート、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブに代表されるアミド系溶媒を用いることもできる。これらの溶媒も単独であるいは二種以上を混合して、用いることができる。 Aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, Solbesso # 100 (manufactured by Tonen General Co., Ltd.) and Solbesso # 150 (manufactured by Tonen General Co., Ltd.); aliphatic hydrocarbons represented by hexane, heptane, octane and decane. A hydrogen-based solvent; or an amide-based solvent typified by cellosolve acetate, ethyl cellosolve, or butyl cellosolve can also be used. These solvents can also be used alone or in admixture of two or more.
（７）触媒担持体（Ｇ）
触媒担持体（Ｇ）は、マグネシウムを含んでおり、吸着や触媒活性を示し、触媒担持体（Ｇ）の表面に触媒金属を担持できるものであればどのようなものでも良く、有機物でも無機物でも良い。
(7) Catalyst carrier (G)
The catalyst carrier (G) may be any substance that contains magnesium, exhibits adsorption and catalytic activity, and can support the catalyst metal on the surface of the catalyst carrier (G), and may be an organic substance or an inorganic substance. good.
触媒担持体（Ｇ）のマグネシウムとしては従来公知のマグネシウム化合物を使用することができる。例えば、マグネシウム、塩化マグネシウム、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、硫酸マグネシウム、酢酸マグネシウム四水和物、塩基性炭酸マグネシウム、塩化マグネシウム六水和物である。特に、酢酸マグネシウム四水和物、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウムを使用することが好ましい。 As the magnesium of the catalyst carrier (G), a conventionally known magnesium compound can be used. For example, magnesium, magnesium chloride, magnesium hydroxide, magnesium oxide, magnesium sulfate, magnesium acetate tetrahydrate, basic magnesium carbonate, magnesium chloride hexahydrate. In particular, it is preferable to use magnesium acetate tetrahydrate, magnesium hydroxide, and magnesium oxide.
触媒担持体（Ｇ）としては、マグネシウムの他、例えば、酸化珪素、アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化アルミニウム、水酸化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酸化アルミニウム、ゼオライト、酸化チタン、ジルコニウム、酸化カルシウム、酸化チタンなどを含むことが好ましい。融点の異なる２種の原料を組み合わせることで、触媒作製時に粒子同士の融着を防ぐことができる。例えば、酢酸マグネシウムや酢酸アルミニウム等の有機物と酸化珪素、酸化アルミニウム、ゼオライト、酸化チタン、ジルコニウム、酸化マグネシウム等の無機物と組み合わせることで、触媒活性を向上させることができる。特に、触媒担持体（Ｇ）に、酢酸マグネシウム四水和物を使用する場合、酸化珪素、ゼオライト、酸化アルミニウムを組み合わせることが好ましい。特に好ましくは、酸化珪素やゼオライトである。 Examples of the catalyst carrier (G) include silicon oxide, aluminum, basic aluminum acetate, aluminum bromide, aluminum chloride, aluminum hydroxide, aluminum lactate, aluminum oxide, zeolite, titanium oxide, zirconium, and oxidation. It is preferable to contain calcium, titanium oxide and the like. By combining two kinds of raw materials having different melting points, it is possible to prevent the fusion of particles during the production of the catalyst. For example, the catalytic activity can be improved by combining an organic substance such as magnesium acetate or aluminum acetate with an inorganic substance such as silicon oxide, aluminum oxide, zeolite, titanium oxide, zirconium or magnesium oxide. In particular, when magnesium acetate tetrahydrate is used for the catalyst carrier (G), it is preferable to combine silicon oxide, zeolite, and aluminum oxide. Particularly preferred are silicon oxide and zeolite.
触媒担持体（Ｇ）に使用する酸化珪素、ゼオライト、酸化アルミニウムとしては、例えば、エボニック グループの日本アエロジル社製のＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標） ５０、ＡＥＲＯＳＩＬ（ 登録商標） １３０、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標） ２００、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標 ） ３００、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標） ３８０、ＡＥＲＯＸＩＤＥ（登録商標） Ａ ｌｕ Ｃ、ＡＥＲＯＸＩＤＥ（登録商標） ＴｉＯ2 Ｐ２５、日本軽金属社製のアルミ ナ Ｃ１０Ｗ、Ｃ２０、Ｃ４０、Ｃ５０、Ｃ５００、東ソー社製のＢｅｔａ型ゼオライト である９４０ＨＯＡ、９８０ＨＯＡ、Ｍｏｒｄｅｎｉｔｅ型ゼオライトである６４０ＨＯ Ａ、６９０ＨＯＡ、Ｙ型ゼオライトである３２０ＨＯＡ、３３１ＨＳＡ、３５０ＨＵＡ、 ３６０ＨＵＡ、３８５ＨＵＡ、３９０ＨＵＡを使用することが好ましい。中でも、ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）が好ましい。 Examples of silicon oxide, zeolite, and aluminum oxide used for the catalyst carrier (G) include AEROSIL (registered trademark) 50, AEROSIL (registered trademark) 130, and AEROSIL (registered trademark) 200 manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd. of the Evonic Group. AEROSIL (registered trademark) 300, AEROSIL (registered trademark) 380, AEROXIDE (registered trademark) A lu C, AEROXIDE (registered trademark) TiO2 P25, Alumina C10W, C20, C40, C50, C500 manufactured by Nippon Light Metal Co., Ltd. It is preferable to use 940HOA, 980HOA, which is a Beta-type zeolite, 640HOA, 690HOA, which is a Mordenite-type zeolite, and 320HOA, 331HSA, 350HUA, 360HUA, 385HUA, and 390HUA, which are Y-type zeolites. Of these, AEROSIL® is preferred.
触媒担持体（Ｇ）中のシリカやアルミニウムの含有量は、マグネシウムの含有量を１００モル％とした場合、１～５０モル％であることが好ましく、１～２５モル％であることがさらに好ましい。 The content of silica and aluminum in the catalyst carrier (G) is preferably 1 to 50 mol%, more preferably 1 to 25 mol%, when the magnesium content is 100 mol%. ..
触媒担持体（Ｇ）中のシリカやアルミニウムの嵩密度は０．０４～０．５ｇ／ｍＬであることが好ましい。シリカを使用する場合は、０．０４～０．１ｇ／ｍＬであることがさらに好ましい。 The bulk density of silica and aluminum in the catalyst carrier (G) is preferably 0.04 to 0.5 g / mL. When silica is used, it is more preferably 0.04 to 0.1 g / mL.
嵩密度とは、脱気や造粒等の嵩を低下させる処理を行う前の嵩密度であり、ＪＩＳ－Ｋ－５１０１に準拠した測定による値である。 The bulk density is the bulk density before the treatment for reducing the bulk such as degassing and granulation, and is a value measured according to JIS-K-5101.
触媒担持体（Ｇ）のシリカやアルミナのＢＥＴ比表面積は５０～１０００ｍ２／ｇであることが好ましく、１５０～３５０ｍ２／ｇであることがさらに好ましい。 The BET specific surface area of silica or alumina of the catalyst carrier (G) is preferably 50 to 1000 m 2 / g, and more preferably 150 to 350 m 2 / g.
触媒担持体（Ｇ）は触媒の触媒作用を強化する働きを有する助触媒が含まれていることが好ましい。例えば、マンガン、モリブデン、タングステンが含まれていることが好ましい。特に好ましいのはマンガンやモリブデンである。これらを触媒担持体（Ａ）中に含ませることで、触媒活性や触媒寿命を向上させることができる。これらの助触媒は単体であっても複数含んでも良い。 The catalyst carrier (G) preferably contains a co-catalyst having a function of enhancing the catalytic action of the catalyst. For example, it preferably contains manganese, molybdenum, and tungsten. Particularly preferred are manganese and molybdenum. By including these in the catalyst carrier (A), the catalyst activity and the catalyst life can be improved. These co-catalysts may be a single substance or a plurality of these co-catalysts.
触媒担持体（Ｇ）中の助触媒の含有量は、マグネシウムの含有量を１００モル％とした場合、５～１００モル％であることが好ましく、５～３０モル％であることがさらに好ましい。 The content of the co-catalyst in the catalyst carrier (G) is preferably 5 to 100 mol%, more preferably 5 to 30 mol%, when the magnesium content is 100 mol%.
触媒担持体（Ｇ）に使用するマンガン塩やモリブデン塩として、従来公知の様々な塩を使用することができる。例えば、酢酸マンガン(II)四水和物、炭酸マンガン(II) n水和物、塩化マンガン(II)四水和物、硝酸マンガン(II)六水和物、酸化マンガン(IV)、硫酸マンガン(II)五水和物、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン、モリブデン酸カリウム、七モリブデン酸六アンモニウム四水和物、塩化モリブデン(V)、酸化モリブデン(VI)、硫化モリブデン(IV)、タングステン酸アンモニウムパラ五水和物、タングステン酸カリウム、タングステン(VI)酸ナトリウム二水和物、タングステン、酸化タングステン(VI)などが挙げられる。特に、酢酸マンガン(II)四水和物、炭酸マンガン(II) n水和物、モリブデン酸アンモニウム、酸化モリブデン(VI)が好ましい。 As the manganese salt or molybdenum salt used for the catalyst carrier (G), various conventionally known salts can be used. For example, manganese acetate (II) tetrahydrate, manganese (II) carbonate n hydrate, manganese chloride (II) tetrahydrate, manganese nitrate (II) hexahydrate, manganese oxide (IV), manganese sulfate. (II) pentahydrate, ammonium molybdenate, molybdenum, potassium molybdenate, hexaammonium hexaammonium tetrahydrate tetrahydrate, molybdenum chloride (V), molybdenum oxide (VI), molybdenum sulfide (IV), ammonium tungsten para. Examples include pentahydrate, potassium tungstate, sodium dihydrate tungsten (VI), tungsten, tungsten oxide (VI) and the like. In particular, manganese acetate (II) tetrahydrate, manganese (II) carbonate n hydrate, ammonium molybdate, and molybdenum oxide (VI) are preferable.
触媒担持体（Ｇ）の原料は均一に混合されることが好ましい。混合は湿式であっても乾式であっても良いが、水に不溶性の塩を使用する場合は乾式の混合が好ましい。湿式で原料を混合した場合は１００～２００℃の範囲で乾燥した後、混合することが好ましい。 It is preferable that the raw materials of the catalyst carrier (G) are uniformly mixed. The mixing may be wet or dry, but when a salt insoluble in water is used, dry mixing is preferable. When the raw materials are mixed in a wet manner, it is preferable to dry them in the range of 100 to 200 ° C. and then mix them.
触媒担持体（Ｇ）は水分が少ないことが好ましい。触媒担持体（Ａ）を１００重量％とした時、水分が５重量％以下であることが好ましく、３重量％以下であることが好ましい。触媒前駆体（Ａ）中の水分量は、例えば、加熱乾燥式水分計（ＭＳ－７０、株式会社エー・アンド・デイ社）を使用して測定することができる。 The catalyst carrier (G) preferably has a low water content. When the catalyst carrier (A) is 100% by weight, the water content is preferably 5% by weight or less, and preferably 3% by weight or less. The water content in the catalyst precursor (A) can be measured using, for example, a heat-drying moisture meter (MS-70, A & D Co., Ltd.).
触媒担持体（Ｇ）の粒子径は小さいものが好ましい。具体的には粒度分布はＤ５０（μｍ）が１．０～１０．０μｍであることが好ましく、１．０～５．０μｍであることがさらに好ましい。また、Ｄ９０（μｍ）が５．０～７０．０μｍであることが好ましく、５．０～２０．０μｍであることがさらに好ましい。 The catalyst carrier (G) preferably has a small particle size. Specifically, the particle size distribution is preferably 1.0 to 10.0 μm for D50 (μm), and more preferably 1.0 to 5.0 μm. Further, D90 (μm) is preferably 5.0 to 70.0 μm, more preferably 5.0 to 20.0 μm.
触媒担持体（Ｇ）の粒度分布Ｄ５０（μｍ）、Ｄ９０（μｍ）は次のように求められる。まず、レーザー回折式乾式粒度分布測定装置によって触媒担持体（Ｇ）の粒度分布を測定する。測定結果における累積分布５０ｖｏｌ％の時の粒径をＤ５０（μｍ）、累積分布９０ｖｏｌ％の時の粒径をＤ９０（μｍ）として算出することができる。 The particle size distributions D50 (μm) and D90 (μm) of the catalyst carrier (G) are obtained as follows. First, the particle size distribution of the catalyst carrier (G) is measured by a laser diffraction type dry particle size distribution measuring device. The particle size when the cumulative distribution is 50 vol% in the measurement result can be calculated as D50 (μm), and the particle size when the cumulative distribution is 90 vol% can be calculated as D90 (μm).
触媒担持体（Ｇ）の粒子径を小さくする方法としては、従来公知の様々な方法を使用することができる。その中でも、圧縮力、衝撃力、せん断力や摩擦力を触媒担持体（Ａ）に加えることができる粉砕機を使用することが好ましい。 As a method for reducing the particle size of the catalyst carrier (G), various conventionally known methods can be used. Among them, it is preferable to use a crusher capable of applying a compressive force, an impact force, a shearing force and a frictional force to the catalyst carrier (A).
粉砕機とは圧縮力、衝撃力、せん断力や摩擦力などの力を試料に加えて試料を微細化する装置である。微細化するための装置としては乳鉢、ピンミル、ハンマーミル、パルペライザー、アトライター、ジェットミル、カッターミル、ボールミル、ビーズミル、コロイドミル、コニカルミル、ディスクミル、エッジミル、ワンダークラッシャー、振動ミル、超音波ホモジナイザー等の粉砕機を使用することができる。好ましくは、触媒粒子の複合化、メカニカルアロイングおよびアモルファス化が進みやすいアトライター、ピンミル、ハンマーミル、ジェットミル、カッターミル、ボールミル、ビーズミル、ワンダークラッシャー、振動ミルである。特に好ましくは、粉砕メディアとしてビーズを用いるアトライター、ボールミル、ビーズミル、振動ミルである。 A crusher is a device that applies forces such as compressive force, impact force, shear force, and frictional force to a sample to make the sample finer. Devices for miniaturization include mortars, pin mills, hammer mills, pulperizers, attritors, jet mills, cutter mills, ball mills, bead mills, colloid mills, conical mills, disc mills, edge mills, wonder crushers, vibration mills, ultrasonic homogenizers, etc. Crusher can be used. Preferred are attritors, pin mills, hammer mills, jet mills, cutter mills, ball mills, bead mills, wonder crushers, and vibration mills, which are prone to compounding, mechanical alloying, and amorphization of catalyst particles. Particularly preferred are an attritor, a ball mill, a bead mill, and a vibration mill that use beads as the pulverizing medium.
粉砕メディアとしてのビーズは従来公知の様々なものを使用することができる。例えば、スチールビーズ、ジルコニアビーズ、アルミナビーズ、ガラスビーズである。中でも、比重の大きいスチールビーズや硬度の高いジルコニアビーズを使用することが好ましい。 As the beads as the pulverizing medium, various conventionally known beads can be used. For example, steel beads, zirconia beads, alumina beads, and glass beads. Above all, it is preferable to use steel beads having a large specific density or zirconia beads having a high hardness.
ビーズの径は従来公知の様々なものを使用することができるが、作業性の観点から直径１～１０ｍｍのビーズを使用することが好ましい。２～５ｍｍのビーズを使用することがさらに好ましい。 Various conventionally known beads can be used in diameter, but from the viewpoint of workability, it is preferable to use beads having a diameter of 1 to 10 mm. It is more preferred to use beads of 2-5 mm.
以上のような多層カーボンナノチューブ（Ａ）を用いた樹脂組成物（Ｂ）および塗膜（Ｄ）は漆黒性が良好であることがわかった。 It was found that the resin composition (B) and the coating film (D) using the multi-walled carbon nanotubes (A) as described above have good jet-blackness.
漆黒性が良好である理由は、外径が小さく揃った多層カーボンナノチューブ（Ａ）は一般的なカーボンナノチューブと比較し、カーボンナノチューブ間に働く相互作用が強くなり、強固にバンドルを形成、保持するためと考えられる。そのため、比表面積が小さくなり、溶媒や分散剤への濡れ性が向上する。また、分散後の樹脂組成物（Ｂ）や塗膜（Ｄ）においても、カーボンナノチューブの配向を保ちやすく、光閉じ込め効果が大きい。 The reason why the jet blackness is good is that the multi-walled carbon nanotubes (A) having a small outer diameter and uniformed have stronger interactions between the carbon nanotubes than general carbon nanotubes, and form and hold a strong bundle. It is thought that this is the reason. Therefore, the specific surface area becomes small, and the wettability to the solvent and the dispersant is improved. Further, even in the resin composition (B) and the coating film (D) after dispersion, the orientation of the carbon nanotubes can be easily maintained, and the light confinement effect is large.
以下に実施例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。実施例中、特に断わりのない限り「部」とは「質量部」を、「％」とは「質量％」をそれぞれ意味する。また、「カーボンナノチューブ」を「ＣＮＴ」、「カーボンブラック」を「ＣＢ」と略記することがある。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. The present invention is not limited to the following examples as long as the gist of the present invention is not exceeded. In the examples, "parts" means "parts by mass" and "%" means "% by mass" unless otherwise specified. Further, "carbon nanotube" may be abbreviated as "CNT" and "carbon black" may be abbreviated as "CB".
＜物性の測定方法＞ <Measurement method of physical properties>
後述の各実施例及び比較例において使用されたＣＮＴまたはＣＮＴ塗膜の物性は、以下の方法により測定した。 The physical characteristics of the CNT or CNT coating film used in each of the examples and comparative examples described later were measured by the following methods.
＜ＣＮＴのラマン分光分析＞
ラマン顕微鏡（ＸｐｌｏＲＡ、株式会社堀場製作所社製）にＣＮＴを設置し、５３２ｎｍのレーザー波長を用いて測定を行った。測定条件は取り込み時間６０秒、積算回数２回、減光フィルタ１０％、対物レンズの倍率２０倍、回折格子の刻線数１２００本／分、コンフォーカスホール５００、スリット幅１００μｍとした。測定用のＣＮＴはスライドガラス上に分取し、スパチュラを用いて平坦化した。得られたピークの内、スペクトルで１５６０～１６００ｃｍ－１の範囲内で最大ピーク強度をＧ、１３１０～１３５０ｃｍ－１の範囲内で最大ピーク強度をＤとし、Ｇ／Ｄの比をＣＮＴのＧ／Ｄ比とした。
<Radan spectroscopic analysis of CNT>
A CNT was installed in a Raman microscope (XploRA, manufactured by HORIBA, Ltd.), and measurement was performed using a laser wavelength of 532 nm. The measurement conditions were an acquisition time of 60 seconds, a number of integrations of 2 times, a dimming filter of 10%, a magnification of the objective lens of 20 times, a number of lines engraved on the diffraction grating of 1200 lines / minute, a confocus hole of 500, and a slit width of 100 μm. The CNTs for measurement were separated on a slide glass and flattened using a spatula. Among the obtained peaks, the maximum peak intensity is G in the range of 1560 to 1600 cm -1 in the spectrum, the maximum peak intensity is D in the range of 1310 to 1350 cm -1 , and the G / D ratio is G / of CNT. It was set to D ratio.
＜ＣＮＴの粉末Ｘ線回折分析＞
Ｘ線回折装置（Ｕｌｔｉｍａ２１００、株式会社リガク社製）にＣＮＴを設置し、１．５°から８０°まで操作し、分析を行った。Ｘ線源はＣｕＫα線である。ステップ幅は０．０１°、計測時間は１．０秒であった。この時得られる回折角２θ＝２５°±２°に出現するプロットをそれぞれ１１点単純移動平均し、そのピークの半価幅をＣＮＴの半価幅とした。
<CNT powder X-ray diffraction analysis>
CNTs were installed in an X-ray diffractometer (Ultima2100, manufactured by Rigaku Co., Ltd.) and operated from 1.5 ° to 80 ° for analysis. The X-ray source is CuKα ray. The step width was 0.01 ° and the measurement time was 1.0 second. The plots appearing at the diffraction angle 2θ = 25 ° ± 2 ° obtained at this time were simply moved averaged at 11 points, and the half-value range of the peak was defined as the half-value range of CNT.
＜ＣＮＴ分散液の調製＞
４５０ｍＬのＳＭサンプル瓶（株式会社三商社製）にカーボンナノチューブ０．２ｇ、樹脂型分散剤としてポリビニルピロリドン（東京化成工業株式会社社製）０．２ｇを量りとり、イソプロピルアルコール２００ｍＬを加えて、超音波ホモジナイザー（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｏｎｉｆｅｒ（登録商標）、ＭＯＤＥＬ ４５０ＤＡ、ＢＲＡＮＳＯＮ社製）を使用し、振幅５０％で５分間氷冷下分散処理を行い、ＣＮＴ分散液を調製した。
<Preparation of CNT dispersion liquid>
Weigh 0.2 g of carbon nanotubes in a 450 mL SM sample bottle (manufactured by Sansho Co., Ltd.) and 0.2 g of polyvinylpyrrolidone (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) as a resin-type dispersant, add 200 mL of isopropyl alcohol, and super Using a sonic homogenizer (Advanced Digital Sonifer (registered trademark), MODEL 450DA, manufactured by BRANSON), dispersion treatment under ice cooling was performed at an amplitude of 50% for 5 minutes to prepare a CNT dispersion liquid.
＜ＣＮＴの透過型電子顕微鏡分析＞
ＣＮＴ分散液を適宜希釈しコロジオン膜上に数μＬ滴下し、室温で乾燥させた後、直接透過型電子顕微鏡（Ｈ－７６５０、株式会社日立製作所社製）を用いて、観察した。観察は５万倍の倍率で、視野内に１０本以上のＣＮＴが含まれる写真を複数撮り、任意に抽出した３００本のＣＮＴの外径を測定し、その平均値をＣＮＴの平均外径（ｎｍ）とした。標準偏差は測定した３００本のＣＮＴの外径を母集団として算出した。
<Transmission electron microscope analysis of CNT>
A few μL of the CNT dispersion was appropriately diluted and dropped onto a collodion film, dried at room temperature, and then observed using a direct transmission electron microscope (H-7650, manufactured by Hitachi, Ltd.). Observation is performed at a magnification of 50,000 times, multiple photographs containing 10 or more CNTs in the field of view are taken, the outer diameters of 300 arbitrarily extracted CNTs are measured, and the average value is the average outer diameter of the CNTs (the average outer diameter of the CNTs. nm). The standard deviation was calculated using the outer diameter of the measured 300 CNTs as the population.
＜ＣＮＴ塗膜の明度（Ｌ）の測定方法＞
ＣＮＴ塗膜について、ＣＮＴ樹脂組成物が塗工された面から、色差計（ＮＩＰＯＮＤＥＮＳＨＯＫＵ社製、ＳｐｅｃｔｒｏＣｏｌｏｒＭｅｔｅｒＳＥ６０００）を用いて明度（Ｌ）を測定した。
＜ＣＮＴ塗膜の光沢測定＞
ＣＮＴ塗膜について、ＣＮＴ樹脂組成物が塗工された面から、ＪＩＳ Ｚ８７４１に準じてグロスメーターＧＭ－２６Ｄ（村上色彩研究所社製）で６０°鏡面光沢を測定した。
<Measuring method of brightness (L) of CNT coating film>
The brightness (L) of the CNT coating film was measured from the surface coated with the CNT resin composition using a colorimeter (SpectroColorMeter SE6000 manufactured by NIPONDENSHOKU).
<Measurement of gloss of CNT coating film>
For the CNT coating film, 60 ° mirror gloss was measured from the surface coated with the CNT resin composition with a gloss meter GM-26D (manufactured by Murakami Color Research Institute) according to JIS Z8741.
＜ＣＮＴ合成用触媒の製造例＞
後述の各実施例及び比較例において使用された、ＣＮＴ合成用触媒担持体、コバルト組成物、ＣＮＴ合成用触媒は以下の方法により作製した。
<Manufacturing example of catalyst for CNT synthesis>
The catalyst carrier for CNT synthesis, the cobalt composition, and the catalyst for CNT synthesis used in each of the examples and comparative examples described later were prepared by the following methods.
＜ＣＮＴ合成用触媒担持体の作製＞
酢酸マグネシウム４水和物１０００部を耐熱性容器に秤取り、電気オーブンを用いて、１７０±５℃の雰囲気温度で６時間乾燥させた後、粉砕機（サンプルミルＫＩＩＷ－Ｉ型、株式会社ダルトン社製）を用いて、１ｍｍのスクリーンを装着し、粉砕し、酢酸マグネシウム乾燥粉砕品を得た。酢酸マグネシウム乾燥粉砕品４５．８部、炭酸マンガン８．１部、酸化珪素（ＳｉＯ２、日本アエロジル社製：ＡＥＲＯＳＩＬ（登録商標）２００）１．０部、スチールビーズ（ビーズ径２．０ｍｍφ）２００部をＳＭサンプル瓶（株式会社三商製）に仕込み、レッドデビル社製ペイントコンディショナーを用いて、３０分間粉砕混合処理を行った。その後、ステンレスふるいを使用し、粉砕混合した粉末とスチールビーズ（ビーズ径２．０ｍｍφ）を分離し、ＣＮＴ合成用触媒担持体を得た。
<Preparation of catalyst carrier for CNT synthesis>
1000 parts of magnesium acetate tetrahydrate is weighed in a heat-resistant container, dried in an atmospheric temperature of 170 ± 5 ° C. for 6 hours using an electric oven, and then crushed (sample mill KIIW-I type, Dalton Corporation). A 1 mm screen was attached and pulverized using a magnesium acetate dry pulverized product. Magnesium acetate dry crushed product 45.8 parts, manganese carbonate 8.1 parts, silicon oxide (SiO 2 , manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: AEROSIL® 200) 1.0 part, steel beads (bead diameter 2.0 mmφ) 200 The part was charged into an SM sample bottle (manufactured by Sansho Co., Ltd.) and pulverized and mixed for 30 minutes using a paint conditioner manufactured by Red Devil. Then, using a stainless steel sieve, the pulverized and mixed powder and steel beads (bead diameter 2.0 mmφ) were separated to obtain a catalyst carrier for CNT synthesis.
＜ＣＮＴ合成用触媒の作製＞
水酸化コバルト（ＩＩ）３０部を耐熱性容器に秤取り、１７０±５℃の雰囲気温度で２時間乾燥させ、ＣｏＨＯ２を含むコバルト組成物を得た。その後、ＣＮＴ合成用触媒担持体５４．９部とコバルト組成物２９部を粉砕機（ワンダークラッシャーＷＣ－３、大阪ケミカル株式会社製）に仕込み、標準フタを装着し、ＳＰＥＥＤダイヤルを２に調節し、３０秒間粉砕混合し、ＣＮＴ合成用触媒前駆体を得た。ＣＮＴ合成用触媒前駆体を耐熱性容器に移し替え、マッフル炉（ＦＯ５１０、ヤマト科学株式会社製）を使用し、空気雰囲気、４５０±５℃の条件で３０分間焼成した後、乳鉢で粉砕してＣＮＴ合成用触媒を得た。
<Preparation of catalyst for CNT synthesis>
30 parts of cobalt (II) hydroxide was weighed in a heat-resistant container and dried at an atmospheric temperature of 170 ± 5 ° C. for 2 hours to obtain a cobalt composition containing CoHO 2 . After that, 54.9 parts of the catalyst carrier for CNT synthesis and 29 parts of the cobalt composition were put into a crusher (Wonder Crusher WC-3, manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd.), a standard lid was attached, and the SPEED dial was adjusted to 2. , Milling and mixing for 30 seconds to obtain a catalyst precursor for CNT synthesis. Transfer the catalyst precursor for CNT synthesis to a heat-resistant container, use a muffle furnace (FO510, manufactured by Yamato Kagaku Co., Ltd.), bake for 30 minutes in an air atmosphere, 450 ± 5 ° C, and then crush in a mortar. A catalyst for CNT synthesis was obtained.
（実施例１）ＣＮＴ Ａの作製
加圧可能で、外部ヒーターで加熱可能な、内容積が１０Ｌの横型反応管の中央部に、前記ＣＮＴ合成用触媒 １ｇを散布した石英ガラス製耐熱皿を設置した。窒素ガスを注入しながら排気を行い、反応管内の空気を窒素ガスで置換し、横型反応管中の雰囲気温度が７１０℃になるまで加熱した。７１０℃に到達した後、炭化水素としてエチレンガスを毎分２Ｌの流速で反応管内に導入し、７分間接触反応させた。反応終了後、反応管内のガスを窒素ガスで置換し、反応管の温度を１００℃以下になるまで冷却し取り出すことでＣＮＴ Ａを得た。
(Example 1) Preparation of CNT A A quartz glass bakeware sprayed with 1 g of the CNT synthesis catalyst is installed in the center of a horizontal reaction tube having an internal volume of 10 L, which can be pressurized and heated by an external heater. bottom. Exhaust was performed while injecting nitrogen gas, the air in the reaction tube was replaced with nitrogen gas, and the mixture was heated until the atmospheric temperature in the horizontal reaction tube reached 710 ° C. After reaching 710 ° C., ethylene gas as a hydrocarbon was introduced into the reaction tube at a flow rate of 2 L / min, and the contact reaction was carried out for 7 minutes. After completion of the reaction, the gas in the reaction tube was replaced with nitrogen gas, and the temperature of the reaction tube was cooled to 100 ° C. or lower and taken out to obtain CNT A.
（実施例２～６）
表１に掲載した触媒量、温度、反応時間を変更した以外は実施例１と同様の方法により、ＣＮＴ Ｂ～Ｆを得た。
(Examples 2 to 6)
CNTs B to F were obtained by the same method as in Example 1 except that the amount of catalyst, the temperature, and the reaction time shown in Table 1 were changed.
（比較例１～３）
表２に掲載した温度、反応時間を変更した以外は実施例１と同様の方法により、ＣＮＴ Ｇ～Ｉを得た。
(Comparative Examples 1 to 3)
CNTs G to I were obtained by the same method as in Example 1 except that the temperature and reaction time shown in Table 2 were changed.
（参考例１、２）
表３に掲載した触媒量、温度、反応時間、炭化水素を変更した以外は実施例１と同様の方法により、ＣＮＴ Ｊ、Ｋを得た。
(Reference Examples 1 and 2)
CNTs J and K were obtained by the same method as in Example 1 except that the amount of catalyst, temperature, reaction time and hydrocarbon shown in Table 3 were changed.
表４に実施例１～６、比較例１～３、参考例１～２で作製したＣＮＴの評価結果を示す。 Table 4 shows the evaluation results of the CNTs produced in Examples 1 to 6, Comparative Examples 1 to 3, and Reference Examples 1 to 2.
（実施例７）ＣＮＴ樹脂組成物および塗膜の作製
ＣＮＴ Ａ ５．６ｇ、分散剤として樹脂型分散剤（ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ（登録商標）－１１１、ビックケミー社製、不揮発分１００％）１１．２ｇ、溶媒としてソルベッソ１５０（東燃ゼネラル石油社製）４８．８ｇ、トルエン７３．５ｇ、キシレン７３．５ｇ、酢酸ブチル４８．８ｇをプラスチック容器（デスカップ１Ｌ、東京硝子器械株式会社製）に加え、高速攪拌機（Ｔ．Ｋ．ＨＯＭＯＤＩＳＰＥＲ ＭＯＤＥＬ２．５、プライミクス株式会社製）を使用し、１５００ｒｐｍの回転数で５分間撹拌した。その後、高速攪拌機（Ｔ．Ｋ．ＨＯＭＯＭＩＸＥＲ ＭＡＲＫＩＩ ＭＯＤＥＬ２．５、プライミクス株式会社製）を使用し、５０００ｒｐｍの回転数で５分間分散処理を行い、ＣＮＴ粗分散液Ａを得た。このＣＮＴ粗分散液Ａ１００部とジルコニアビーズ（ビーズ径１．０ｍｍφ）１７５部を２００ｍＬのＳＭサンプル瓶（株式会社三商製）に仕込み、レッドデビル社製ペイントコンディショナーを用いて３時間分散処理を行い、ＣＮＴ分散液Ａを得た。その後、アクリル樹脂（ＤＩＣ社製、アクリディック４７－７１２、不揮発分５０％）９２．６部を加え、高速攪拌機（Ｔ．Ｋ．ＨＯＭＯＤＩＳＰＥＲ ＭＯＤＥＬ２．５、プライミクス株式会社製）を使用し、１５００ｒｐｍの回転数で５分間撹拌した。さらにその後、ＣＮＴ分散液Ａにメラミン樹脂（ＤＩＣ社製、スーパーベッカミンＬ－１１７－６０、不揮発分６０％）１９．３部を加え、レッドデビル社製ペイントコンディショナーを用いて３０分間分散処理を行い、ＣＮＴ樹脂組成物Ａを得た。ついで、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（東レ社製、ルミラー１００、Ｔ６０）を基材として、片面にＣＮＴ樹脂組成物Ａを乾燥後の膜厚が２０μｍになるようにスプレー塗装した。スプレー塗装はエアスプレーガン（アネスト岩田社製Ｗ－６１－２Ｇ）を用いて行った。塗装後のＰＥＴフィルムを３０分間室温放置した後、１４０±５℃にて３０分間乾燥させ、ＣＮＴ塗膜Ａを作製した。
(Example 7) Preparation of CNT resin composition and coating film 5.6 g of CNT A, 11.2 g of resin-type dispersant (DISPERBYK (registered trademark) -111, manufactured by Big Chemie, 100% non-volatile content) as a dispersant, solvent. As a solvent, add 48.8 g of Solbesso 150 (manufactured by TonenGeneral Sekiyu Co., Ltd.), 73.5 g of toluene, 73.5 g of xylene, and 48.8 g of butyl acetate to a plastic container (Descup 1L, manufactured by Tokyo Glass Instruments Co., Ltd.) and add a high-speed stirrer (T). Using K.HOMODISPER MODEL2.5 (manufactured by Primix Co., Ltd.), the mixture was stirred at a rotation speed of 1500 rpm for 5 minutes. Then, using a high-speed stirrer (TK HOMOMIXER MARKII MODEL2.5, manufactured by Primix Corporation), a dispersion treatment was performed at a rotation speed of 5000 rpm for 5 minutes to obtain a CNT crude dispersion liquid A. 100 parts of this CNT coarse dispersion liquid A and 175 parts of zirconia beads (bead diameter 1.0 mmφ) were placed in a 200 mL SM sample bottle (manufactured by Sansho Co., Ltd.) and dispersed for 3 hours using a paint conditioner manufactured by Red Devil. , CNT dispersion liquid A was obtained. After that, 92.6 parts of acrylic resin (DIC Corporation, Acridic 47-712,
（実施例８～１２）、（比較例４～６）、（参考例３、４）
表５に掲載したＣＮＴに変更した以外は、実施例７と同様の方法により、ＣＮＴ樹脂組成物Ｂ～Ｋ、ＣＮＴ分散液Ｂ～Ｋ、ＣＮＴ塗膜Ｂ～Ｋを得た。
(Examples 8 to 12), (Comparative Examples 4 to 6), (Reference Examples 3 and 4)
The CNT resin compositions B to K, the CNT dispersion liquids B to K, and the CNT coating films B to K were obtained by the same method as in Example 7 except that the CNTs were changed to those shown in Table 5.
表６に実施例７～１２、比較例４～６、参考例３～４で作製したＣＮＴ塗膜の評価結果を示す。漆黒性評価については、塗膜の明度（Ｌ）が５．２以下かつ６０°鏡面光沢が８０以上を＋＋（優良）、塗膜の明度（Ｌ）が５．３以下かつ６０°鏡面光沢が８０以上を＋（良好）、塗膜の明度（Ｌ）が５．３を超えるまたは６０°鏡面光沢が８０未満を－（不良）とした。 Table 6 shows the evaluation results of the CNT coating films prepared in Examples 7 to 12, Comparative Examples 4 to 6, and Reference Examples 3 to 4. Regarding the jet blackness evaluation, the brightness (L) of the coating film is 5.2 or less and the mirror surface gloss is 80 or more ++ (excellent), and the brightness (L) of the coating film is 5.3 or less and the mirror surface gloss is 60 °. A value of 80 or more was defined as + (good), and a coating film having a brightness (L) of more than 5.3 or a 60 ° mirror gloss of less than 80 was defined as- (defective).
上記実施例では、半価幅が大きく、直径の小さい多層ＣＮＴを用いた。比較例では、半価幅が小さく直径の大きい多層ＣＮＴを用いた。実施例では、比較例に比べて漆黒性の高いＣＮＴ塗膜が得られた。以上より、本発明は従来の多層ＣＮＴでは実現しがたい漆黒性を有するＣＮＴ塗膜を提供できることが明らかとなった。 In the above embodiment, multi-walled CNTs having a large half-value width and a small diameter were used. In the comparative example, a multi-walled CNT having a small half-value width and a large diameter was used. In the examples, a CNT coating film having a higher jet-blackness than that of the comparative example was obtained. From the above, it has been clarified that the present invention can provide a CNT coating film having a jet-blackness that cannot be realized by a conventional multi-walled CNT.
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。 Although the invention of the present application has been described above with reference to the embodiments, the invention of the present application is not limited to the above. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made within the scope of the invention in the configuration and details of the invention of the present application.
Claims (6)
（１）多層カーボンナノチューブの平均外径が８nm以下であること
（２）多層カーボンナノチューブの外径の標準偏差が２．５ｎｍ以下であること
（３）粉末Ｘ線回折分析において、回折角２θ＝２５°±２°にピークが存在し、そのピークの半価幅が５°を超えて５．５ °以下であること Multi-walled carbon nanotubes characterized by satisfying the following requirements (1), (2) and (3).
(1) The average outer diameter of the multi-walled carbon nanotubes is 8 nm or less (2) The standard deviation of the outer diameter of the multi-walled carbon nanotubes is 2.5 nm or less (3) The diffraction angle in powder X-ray diffraction analysis There is a peak at 2θ = 25 ° ± 2 °, and the half-value width of the peak exceeds 5 ° and is 5.5 ° or less.
（２）触媒１ｇ当たりの多層カーボンナノチューブの生成量をＹ（ｇ）、触媒と炭化水素の接触反応時間をＺ（分）とした際に、Ｙ／Ｚ（ｇ／分）が、１．５ ≦Ｙ／Ｚ≦２．７
を満たすように触媒量および／または炭化水素の流量を調節して多層カーボンナノチューブを得る工程 The method for producing multi-walled carbon nanotubes according to claim 1 or 2, which comprises the following steps. (1) A step of mixing and / or pulverizing an active component containing cobalt and a catalyst-supporting component containing magnesium and silicon, and then firing the mixture to obtain a catalyst for synthesizing carbon nanotubes.
(2) When the amount of multi-walled carbon nanotubes produced per 1 g of catalyst is Y (g) and the contact reaction time between the catalyst and hydrocarbon is Z (minutes), Y / Z (g / min) is 1.5. ≤Y / Z≤2.7
The process of obtaining multilayer carbon nanotubes by adjusting the amount of catalyst and / or the flow rate of hydrocarbons so as to satisfy the above conditions.
A coating film formed from the resin composition according to claim 5.
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