JP2014152296A - Carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion, conductive film, touch panel, electrode for solar battery, and solar battery - Google Patents

Carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion, conductive film, touch panel, electrode for solar battery, and solar battery Download PDF

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Akihiko Yoshihara
明彦 吉原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion useful for production of a conductive film which is excellent in conductivity and transparency and is excellent in adhesion between a conductive coating and a substrate, and to provide the conductive film obtained by using the aqueous dispersion, a touch panel and an electrode for a solar battery obtained by using the conductive film, and a solar battery including the electrode for the solar battery.SOLUTION: The carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion contains: a specific carbon nanotube (A); and a polymer compound (B) that has an acidic group in a side chain, the conductive film is obtained by using the aqueous dispersion, the touch panel and the electrode for the solar battery are obtained using the conductive film, and the solar battery is obtained by using the electrode for the solar battery.

Description

本発明は、導電性および透明性に優れ、しかも、導電膜と基材との密着性にも優れる導電性フィルムの製造に有用なカーボンナノチューブ含有酸性水分散液、この水分散液を用いて得られる導電性フィルム、この導電性フィルムを用いて得られるタッチパネル及び太陽電池用電極、並びに、この太陽電池用電極を備える太陽電池に関する。   The present invention provides a carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion useful for the production of a conductive film having excellent conductivity and transparency, and excellent adhesion between the conductive film and the substrate, and obtained using this aqueous dispersion. The present invention relates to a conductive film, a touch panel and a solar cell electrode obtained by using the conductive film, and a solar cell including the solar cell electrode.

近年、カーボンナノチューブを導電体として含有する導電性フィルムが提案されている。
例えば、特許文献1には、カーボンナノチューブ、非共役系分散剤および不揮発性有機酸を含有する導電性組成物、並びに、この導電性組成物を用いて得られる導電性複合体等が記載されている。
また、特許文献2には、特定のカーボンナノチューブと分散剤を含有する水性分散液、およびこの水性分散液を用いて得られる導電性複合体等が記載されている。
In recent years, conductive films containing carbon nanotubes as conductors have been proposed.
For example, Patent Document 1 describes a conductive composition containing carbon nanotubes, a non-conjugated dispersant and a nonvolatile organic acid, a conductive composite obtained using this conductive composition, and the like. Yes.
Patent Document 2 describes an aqueous dispersion containing specific carbon nanotubes and a dispersant, a conductive composite obtained using the aqueous dispersion, and the like.

特開2010−163568号公報JP 2010-163568 A 特開2010−254546号公報JP 2010-254546 A

特許文献1、2に記載されるように、導電膜中にカーボンナノチューブを高分散させることで、導電性および透明性に優れる導電膜を形成することができる。しかしながら、これらの文献に記載の導電性フィルムは、導電膜と基材との密着性が劣る傾向にあり、タッチパネルや太陽電池用電極の材料として、性能面に満足できるものではなかった。
したがって、優れた導電性と透明性に加え、導電膜と基材との密着性にも優れる導電性フィルムが要望されていた。
As described in Patent Documents 1 and 2, a conductive film having excellent conductivity and transparency can be formed by highly dispersing carbon nanotubes in the conductive film. However, the conductive films described in these documents tend to have poor adhesion between the conductive film and the substrate, and are not satisfactory in terms of performance as materials for touch panels and solar cell electrodes.
Therefore, there has been a demand for a conductive film that is excellent in adhesion between the conductive film and the substrate in addition to excellent conductivity and transparency.

本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、導電性および透明性に優れ、しかも、導電膜と基材との密着性にも優れる導電性フィルムの製造に有用なカーボンナノチューブ含有酸性水分散液、この水分散液を用いて得られる導電性フィルム、この導電性フィルムを用いて得られるタッチパネルおよび太陽電池用電極、並びに、この太陽電池用電極を備える太陽電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and has carbon nanotube-containing acidic water useful for the production of a conductive film that is excellent in conductivity and transparency, and also excellent in adhesion between the conductive film and the substrate. Dispersion, conductive film obtained using this aqueous dispersion, touch panel and solar cell electrode obtained using this conductive film, and a solar cell comprising this solar cell electrode To do.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、基材と、前記基材上に形成された導電膜を有する導電性フィルムにおいて、前記導電膜が、平均直径(Av)と直径の標準偏差(σ)とが特定の関係式を満たすカーボンナノチューブ、および側鎖に酸性基を有する高分子化合物を含有する酸性水分散液を用いて得られたものである導電性フィルムは、優れた導電性と透明性に加え、導電膜と基材との密着性にも優れることを見出し、本発明を完成するに到った。   The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, in the conductive film having the base material and the conductive film formed on the base material, the conductive film satisfies a specific relational expression in terms of average diameter (Av) and standard deviation of diameter (σ). A conductive film obtained by using an acidic aqueous dispersion containing a carbon nanotube and a polymer compound having an acidic group in a side chain is a conductive film and a substrate in addition to excellent conductivity and transparency. As a result, the present invention was completed.

かくして本発明によれば、下記(1)〜(3)のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液、下記(4)の導電性フィルム、下記(5)のタッチパネル、下記(6)の太陽電池用電極、下記(7)の太陽電池、が提供される。   Thus, according to the present invention, the following (1) to (3) carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion, the following (4) conductive film, the following (5) touch panel, the following (6) solar cell electrode, The solar cell of the following (7) is provided.

(1)平均直径(Av)と直径の標準偏差(σ)が、関係式:0.60>3σ/Av>0.20を満たすカーボンナノチューブ(A)、および側鎖に酸性基を有する高分子化合物(B)を含有するカーボンナノチューブ含有酸性水分散液。
(2)前記カーボンナノチューブ(A)100質量部に対し、前記高分子化合物(B)を20〜250質量部含有する、(1)に記載のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液。
(3)不揮発性有機酸をさらに含有する、(1)または(2)に記載のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液。
(4)基材と、前記基材上に形成された導電膜を有する導電性フィルムであって、前記導電膜が、前記(1)〜(3)のいずれかに記載のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液を用いて得られるものである、導電性フィルム。
(5)前記(4)に記載の導電性フィルムを用いて得られるタッチパネル。
(6)前記(4)に記載の導電性フィルムを用いて得られる太陽電池用電極。
(7)前記(6)に記載の電極を備える太陽電池。
(1) Carbon nanotube (A) in which the average diameter (Av) and the standard deviation (σ) of the diameter satisfy the relational expression: 0.60> 3σ / Av> 0.20, and a polymer having an acidic group in the side chain A carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion containing the compound (B).
(2) The carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion according to (1), containing 20 to 250 parts by mass of the polymer compound (B) with respect to 100 parts by mass of the carbon nanotubes (A).
(3) The carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion according to (1) or (2), further containing a nonvolatile organic acid.
(4) A conductive film having a base material and a conductive film formed on the base material, wherein the conductive film contains the carbon nanotube-containing acidic water according to any one of (1) to (3). A conductive film obtained by using a dispersion.
(5) A touch panel obtained using the conductive film according to (4).
(6) A solar cell electrode obtained using the conductive film according to (4).
(7) A solar cell comprising the electrode according to (6).

本発明によれば、導電性および透明性に優れ、しかも、導電膜と基材との密着性にも優れる導電性フィルムの製造に有用なカーボンナノチューブ含有酸性水分散液、この水分散液を用いて得られる導電性フィルム、この導電性フィルムを用いて得られるタッチパネルおよび太陽電池用電極、並びに、この太陽電池用電極を備える太陽電池が提供される。   According to the present invention, a carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion that is useful for the production of a conductive film that is excellent in conductivity and transparency, and that also has excellent adhesion between a conductive film and a substrate, and using this aqueous dispersion There are provided a conductive film obtained in this manner, a touch panel and a solar cell electrode obtained using the conductive film, and a solar cell including the solar cell electrode.

以下、本発明を、1)カーボンナノチューブ含有酸性水分散液、2)導電性フィルム、3)タッチパネル、並びに、4)太陽電池用電極及び太陽電池、に項分けして詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail by dividing into 1) a carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion, 2) a conductive film, 3) a touch panel, and 4) a solar cell electrode and a solar cell.

1)カーボンナノチューブ含有酸性水分散液
本発明のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液(以下、「本発明の水分散液」ということがある。)は、平均直径(Av)と直径の標準偏差(σ)が、関係式:0.60>3σ/Av>0.20を満たすカーボンナノチューブ(A)、および側鎖に酸性基を有する高分子化合物(B)を含有するものである。
1) Carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion The carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “aqueous dispersion of the present invention”) has an average diameter (Av) and a standard deviation of diameter (σ ) Contains a carbon nanotube (A) satisfying the relational expression: 0.60> 3σ / Av> 0.20 and a polymer compound (B) having an acidic group in the side chain.

〔カーボンナノチューブ(A)〕
本発明に用いるカーボンナノチューブ(A)は、その平均直径(Av)と直径の標準偏差(σ)が、関係式:0.60>3σ/Av>0.20を満たすものである。
なお、本発明において、「カーボンナノチューブ(A)」とは、それを構成する所定のカーボンナノチューブの集合の総称であり、「直径」とは当該所定のカーボンナノチューブの外径を意味する。
[Carbon nanotube (A)]
The carbon nanotube (A) used in the present invention has an average diameter (Av) and a standard deviation (σ) of the diameter satisfying a relational expression: 0.60> 3σ / Av> 0.20.
In the present invention, “carbon nanotube (A)” is a general term for a set of predetermined carbon nanotubes constituting the carbon nanotube, and “diameter” means an outer diameter of the predetermined carbon nanotube.

本発明においてカーボンナノチューブ(A)の平均直径(Av)及び直径の標準偏差(σ)は、それぞれ標本平均値及び標本標準偏差である。それらは、透過型電子顕微鏡での観察下に、無作為に選択されたカーボンナノチューブ100本の直径を測定した際の平均値及び標準偏差として求められる。前記関係式における3σは得られた標準偏差(σ)に3を乗じたものである。
平均直径(Av)と標準偏差(σ)とが、関係式:0.60>3σ/Av>0.20を満たすカーボンナノチューブ(A)を用いることにより、目的の特性を有する導電性フィルムを得ることができる。
In the present invention, the average diameter (Av) and the standard deviation (σ) of the diameter of the carbon nanotube (A) are a sample average value and a sample standard deviation, respectively. They are obtained as an average value and a standard deviation when measuring the diameter of 100 randomly selected carbon nanotubes under observation with a transmission electron microscope. In the above relational expression, 3σ is obtained by multiplying the obtained standard deviation (σ) by 3.
By using the carbon nanotube (A) in which the average diameter (Av) and the standard deviation (σ) satisfy the relational expression: 0.60> 3σ / Av> 0.20, a conductive film having the desired characteristics is obtained. be able to.

ここで、3σ/Avは、カーボンナノチューブ(A)の直径分布を表し、この値が大きいほど直径分布が広いことを意味する。本発明において直径分布は正規分布をとるものが好ましい。
カーボンナノチューブ(A)の直径分布は、透過型電子顕微鏡を用いて観察して算出することができる。すなわち、透過型電子顕微鏡での観察下に、無作為に選択された100本のカーボンナノチューブの直径を測定し、その結果を用いて、横軸に直径、縦軸に頻度を取り、得られたデータをプロットし、ガウシアンで近似することで得られる。異なる製法で得られたカーボンナノチューブなどを複数種類組み合わせることでも、3σ/Avの値を大きくすることはできるが、その場合正規分布の直径分布を得ることは難しい。本発明においてカーボンナノチューブ(A)は、単一製法で得られたカーボンナノチューブからなるものであっても、又は当該カーボンナノチューブに、その直径分布に影響しない量の他の製法で得られたカーボンナノチューブを配合してなるものであってもよい。
Here, 3σ / Av represents the diameter distribution of the carbon nanotube (A), and the larger the value, the wider the diameter distribution. In the present invention, the diameter distribution is preferably a normal distribution.
The diameter distribution of the carbon nanotube (A) can be calculated by observing with a transmission electron microscope. That is, under observation with a transmission electron microscope, the diameter of 100 randomly selected carbon nanotubes was measured, and the results were used to obtain the diameter on the horizontal axis and the frequency on the vertical axis. It is obtained by plotting the data and approximating with Gaussian. A combination of a plurality of types of carbon nanotubes obtained by different production methods can also increase the value of 3σ / Av, but in that case, it is difficult to obtain a normal distribution of diameters. In the present invention, the carbon nanotube (A) is composed of carbon nanotubes obtained by a single production method, or carbon nanotubes obtained by another production method in an amount that does not affect the diameter distribution of the carbon nanotubes. May be blended.

カーボンナノチューブ(A)の平均直径(Av)は、目的の特性を有する導電性フィルムを得る観点から、0.5nm以上、15nm以下が好ましい。   The average diameter (Av) of the carbon nanotube (A) is preferably 0.5 nm or more and 15 nm or less from the viewpoint of obtaining a conductive film having the desired characteristics.

カーボンナノチューブ(A)の平均長さは、好ましくは0.1μm〜1cmである。カーボンナノチューブ(A)の平均長さが上記範囲内であることで、目的の特性を有する導電性フィルムを形成し易くなる。
カーボンナノチューブ(A)の平均長さは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いて、無作為に選択された100本のカーボンナノチューブを測定することで、算出することができる。
The average length of the carbon nanotube (A) is preferably 0.1 μm to 1 cm. When the average length of the carbon nanotube (A) is within the above range, it becomes easy to form a conductive film having desired characteristics.
The average length of the carbon nanotube (A) can be calculated, for example, by measuring 100 randomly selected carbon nanotubes using a transmission electron microscope.

カーボンナノチューブ(A)の比表面積は、好ましくは100〜2500m/gである。カーボンナノチューブ(A)の比表面積が上記範囲内であることで、目的の特性を有する導電性フィルムを形成し易くなる。
カーボンナノチューブ(A)の比表面積は、窒素ガス吸着法により求めることができる。
The specific surface area of the carbon nanotube (A) is preferably 100 to 2500 m 2 / g. It becomes easy to form the electroconductive film which has the target characteristic because the specific surface area of a carbon nanotube (A) exists in the said range.
The specific surface area of the carbon nanotube (A) can be determined by a nitrogen gas adsorption method.

カーボンナノチューブ(A)を構成するカーボンナノチューブは、単層のものであっても、多層のものであってもよい。   The carbon nanotubes constituting the carbon nanotube (A) may be single-walled or multi-layered.

カーボンナノチューブ(A)を構成するカーボンナノチューブは、表面にカルボキシル基等の官能基が導入されたものであってもよい。官能基の導入は、過酸化水素や硝酸等を用いる公知の酸化処理法により行うことができる。   The carbon nanotube constituting the carbon nanotube (A) may be one having a functional group such as a carboxyl group introduced on the surface. The functional group can be introduced by a known oxidation treatment method using hydrogen peroxide, nitric acid or the like.

カーボンナノチューブ(A)は、公知の方法、例えば、表面にカーボンナノチューブ製造用触媒層(以下、「CNT製造用触媒層」ということがある。)を有する基材(以下、「CNT製造用基材」ということがある。)上に、原料化合物及びキャリアガスを供給して、化学的気相成長法(CVD法)によりカーボンナノチューブを合成する際に、系内に微量の酸化剤を存在させることで、CNT製造用触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法(スーパーグロース法)により、得ることができる(WO2006/011655号パンフレット)。   The carbon nanotube (A) is a known method, for example, a substrate having a catalyst layer for producing carbon nanotubes (hereinafter sometimes referred to as a “CNT producing catalyst layer”) on the surface (hereinafter, referred to as “CNT producing substrate”). In addition, when a raw material compound and a carrier gas are supplied and carbon nanotubes are synthesized by chemical vapor deposition (CVD), a small amount of oxidant is present in the system. Thus, it can be obtained by a method (super growth method) of dramatically improving the catalytic activity of the catalyst layer for CNT production (WO 2006/011655 pamphlet).

CNT製造用基材においてCNT製造用触媒層を支持するための支持体は、その表面にCNT製造用触媒層を担持することができるものであれば、特に限定されない。
前記支持体の材質としては、鉄、ニッケル、クロム、モリブデン、タングステン、チタン、アルミニウム、マンガン、コバルト、銅、銀、金、白金等の金属;これらの金属を含む合金;前記金属を含む酸化物;シリコン等の半導体;石英、ガラス、マイカ、グラファイト、ダイヤモンド等の非金属;等が挙げられる。
前記支持体の形状としては、平板状、薄膜状、ブロック状等が挙げられる。
The support for supporting the CNT production catalyst layer in the CNT production substrate is not particularly limited as long as it can carry the CNT production catalyst layer on the surface thereof.
Examples of the material of the support include metals such as iron, nickel, chromium, molybdenum, tungsten, titanium, aluminum, manganese, cobalt, copper, silver, gold, and platinum; alloys containing these metals; oxides containing the metals A semiconductor such as silicon; a non-metal such as quartz, glass, mica, graphite, diamond; and the like.
Examples of the shape of the support include a flat plate shape, a thin film shape, and a block shape.

CNT製造用触媒層を構成する触媒としては、従来公知のカーボンナノチューブ製造用触媒を用いることができる。かかる触媒としては、塩化鉄、鉄、鉄−モリブデン、アルミナ−鉄、アルミナ−コバルト、アルミナ−鉄−モリブデン等の金属触媒が挙げられる。   A conventionally known carbon nanotube production catalyst can be used as the catalyst constituting the CNT production catalyst layer. Examples of such a catalyst include metal catalysts such as iron chloride, iron, iron-molybdenum, alumina-iron, alumina-cobalt, and alumina-iron-molybdenum.

原料化合物としては、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、アセチレン等の炭化水素化合物;メタノール、エタノール等のアルコール化合物;アセトン等のケトン化合物;一酸化炭素;等が挙げられる。   Examples of the raw material compound include hydrocarbon compounds such as methane, ethane, propane, ethylene, propylene, and acetylene; alcohol compounds such as methanol and ethanol; ketone compounds such as acetone; carbon monoxide;

キャリアガスとしては、ヘリウム、アルゴン、水素、窒素、ネオン、クリプトン、二酸化炭素、塩素等が挙げられる。
酸化剤としては、水蒸気、酸素、オゾン、硫化水素等が挙げられる。気相中の酸化剤の含有量は、通常、10ppm以上10000ppm以下である。
Examples of the carrier gas include helium, argon, hydrogen, nitrogen, neon, krypton, carbon dioxide, and chlorine.
Examples of the oxidizing agent include water vapor, oxygen, ozone, hydrogen sulfide and the like. The content of the oxidizing agent in the gas phase is usually 10 ppm or more and 10,000 ppm or less.

反応系内の圧力は、好ましくは10Pa〜10Pa(100大気圧)である。
カーボンナノチューブ(A)の製造時の反応系内の温度は、触媒、原料化合物、酸化剤に応じて適宜決定することができる。通常は、400〜1200℃である。
The pressure in the reaction system is preferably 10 2 Pa to 10 7 Pa (100 atmospheric pressure).
The temperature in the reaction system during the production of the carbon nanotube (A) can be appropriately determined according to the catalyst, the raw material compound, and the oxidizing agent. Usually, it is 400-1200 degreeC.

〔高分子化合物(B)〕
高分子化合物(B)は、側鎖に酸性基を有する高分子化合物である。本明細書において酸性基とは、解離性のプロトンを有する置換基をいう。
高分子化合物(B)を含有させることで、水分散液中のカーボンナノチューブ(A)の分散性が向上する。そして、カーボンナノチューブ(A)および高分子化合物(B)を含有する水分散液を用いることで、導電性および透明性に優れ、かつ、導電膜と基材との密着性に優れる導電性フィルムを効率よく形成することができる。
[Polymer Compound (B)]
The polymer compound (B) is a polymer compound having an acidic group in the side chain. In this specification, an acidic group refers to a substituent having a dissociable proton.
By containing the polymer compound (B), the dispersibility of the carbon nanotube (A) in the aqueous dispersion is improved. And the conductive film which is excellent in electroconductivity and transparency and excellent in the adhesiveness of an electrically conductive film and a base material by using the aqueous dispersion containing a carbon nanotube (A) and a high molecular compound (B). It can be formed efficiently.

高分子化合物(B)に含まれる酸性基としては、カルボキシル基、スルホン酸基、及びリン酸基等が挙げられる。なかでも、水分散液や導電膜中で、カーボンナノチューブ(A)を高分散させることができ、かつ、導電膜と基材との密着性を向上させることができるという観点から、カルボキシル基が好ましい。
高分子化合物(B)の繰り返し単位に含まれる酸性基の数は特に限定されないが、平均数で、好ましくは0.1〜5個である。
Examples of the acidic group contained in the polymer compound (B) include a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group. Among these, a carboxyl group is preferable from the viewpoint that the carbon nanotube (A) can be highly dispersed in the aqueous dispersion or the conductive film, and the adhesion between the conductive film and the substrate can be improved. .
The number of acidic groups contained in the repeating unit of the polymer compound (B) is not particularly limited, but is an average number, preferably 0.1 to 5.

高分子化合物(B)の重量平均分子量(Mw)は特に限定されないが、好ましくは10,000〜10,000,000である。
重量平均分子量(Mw)は、溶媒として0.1M NaCl溶液を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィーを行って得られた、ポリスチレン換算値である。
Although the weight average molecular weight (Mw) of a high molecular compound (B) is not specifically limited, Preferably it is 10,000-10,000,000.
The weight average molecular weight (Mw) is a polystyrene equivalent value obtained by performing gel permeation chromatography using a 0.1 M NaCl solution as a solvent.

高分子化合物(B)は、側鎖に酸性基を有する高分子化合物であれば、特に限定されない。例えば、酸性基を有するモノマーを重合して得られる高分子化合物や、合成高分子化合物や天然高分子化合物を変性処理することで、側鎖に酸性基が導入された高分子化合物等が挙げられる。   The polymer compound (B) is not particularly limited as long as it is a polymer compound having an acidic group in the side chain. Examples thereof include a polymer compound obtained by polymerizing a monomer having an acidic group, a polymer compound in which an acidic group is introduced into a side chain by modifying a synthetic polymer compound or a natural polymer compound, and the like. .

高分子化合物(B)の具体例としては、ポリ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸と他の共重合可能なモノマーとの共重合体、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸等のカルボキシル基を有する高分子化合物;ポリスチレンスルホン酸、スチレンとスチレンスルホン酸との共重合体、コンドロイチン硫酸等のスルホン酸基を有する高分子化合物;ポリ{(メタ)アクリロイルオキシエチルホスフェート}等のリン酸基を有する高分子化合物;等が挙げられる。高分子化合物(B)は、少なくとも、本発明の水分散液中、その側鎖に酸性基を有していればよい。
これらの高分子化合物(B)は、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
Specific examples of the polymer compound (B) include poly (meth) acrylic acid, copolymers of (meth) acrylic acid and other copolymerizable monomers, polymers having a carboxyl group such as carboxymethyl cellulose, alginic acid, and the like. Compound; Polymer compound having sulfonic acid group such as polystyrene sulfonic acid, copolymer of styrene and styrene sulfonic acid, chondroitin sulfate; Polymer compound having phosphoric acid group such as poly {(meth) acryloyloxyethyl phosphate} And the like. The polymer compound (B) may have at least an acidic group in its side chain in the aqueous dispersion of the present invention.
These polymer compounds (B) can be used singly or in combination of two or more.

〔酸性化合物(C)〕
本発明の水分散液は、カーボンナノチューブ(A)および高分子化合物(B)に加えて、低分子量の酸性化合物(以下、「酸性化合物(C)」ということがある。)をさらに含有してもよい。酸性化合物(C)を用いることで、水分散液のpHを効率よく調節することができる。
酸性化合物(C)の分子量は、通常、2,000以下である。
[Acid compound (C)]
The aqueous dispersion of the present invention further contains a low molecular weight acidic compound (hereinafter sometimes referred to as “acidic compound (C)”) in addition to the carbon nanotube (A) and the polymer compound (B). Also good. By using the acidic compound (C), the pH of the aqueous dispersion can be adjusted efficiently.
The molecular weight of the acidic compound (C) is usually 2,000 or less.

酸性化合物(C)としては、無機酸や有機酸が挙げられる。
無機酸としては、硝酸、リン酸、硫酸等が挙げられる。
有機酸としては、オクチルスルホン酸、デシルスルホン酸、ドデシルスルホン酸、ミリスチルスルホン酸、セチルスルホン酸、ステアリルスルホン酸、ブロモエタンスルホン酸等の脂肪族スルホン酸;ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、エイコシルベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、メチルナフタレンスルホン酸、ドデシルナフタレンスルホン酸、エイコシルナフタレンスルホン酸等の芳香族スルホン酸;吉草酸、カプロン酸、エナント酸、カプリル酸、カプリン酸、オレイン酸、ステアリン酸、ウンデカン酸、トリデカン酸、ミリスチン酸等の脂肪族モノカルボン酸;シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸等の脂肪族ポリカルボン酸;安息香酸、トルイル酸、エチル安息香酸等の芳香族モノカルボン酸;フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ニトロフタル酸、トリメリット酸等の芳香族ポリカルボン酸;等が挙げられる。
これらの酸性化合物(C)は、1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
Examples of the acidic compound (C) include inorganic acids and organic acids.
Examples of inorganic acids include nitric acid, phosphoric acid, sulfuric acid and the like.
Organic acids include aliphatic sulfonic acids such as octyl sulfonic acid, decyl sulfonic acid, dodecyl sulfonic acid, myristyl sulfonic acid, cetyl sulfonic acid, stearyl sulfonic acid, bromoethane sulfonic acid; benzene sulfonic acid, toluene sulfonic acid, xylene sulfone Aromatic sulfonic acids such as acid, dodecylbenzenesulfonic acid, eicosylbenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, methylnaphthalenesulfonic acid, dodecylnaphthalenesulfonic acid, eicosylnaphthalenesulfonic acid; valeric acid, caproic acid, enanthic acid, caprylic acid , Aliphatic monocarboxylic acids such as capric acid, oleic acid, stearic acid, undecanoic acid, tridecanoic acid, myristic acid; oxalic acid, maleic acid, citric acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, Aliphatic polycarboxylic acids such as beryl acid, azelaic acid, and sebacic acid; aromatic monocarboxylic acids such as benzoic acid, toluic acid, and ethyl benzoic acid; phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, nitrophthalic acid, trimellitic acid, etc. Aromatic polycarboxylic acid; and the like.
These acidic compounds (C) can be used alone or in combination of two or more.

これらの酸性化合物(C)の中でも、pHが変化しにくい水分散液を効率よく調製することができることから、有機酸が好ましく、不揮発性有機酸がより好ましい。
「不揮発性有機酸」とは、25℃、1気圧において、24時間放置後の質量減少率が1%以下の有機酸をいう。
不揮発性有機酸の典型例としては、フタル酸、シュウ酸、マレイン酸、クエン酸、マロン酸、コハク酸、安息香酸、オレイン酸、ステアリン酸などが挙げられる。
Among these acidic compounds (C), an organic acid is preferable and a non-volatile organic acid is more preferable because an aqueous dispersion in which pH is hardly changed can be efficiently prepared.
The “nonvolatile organic acid” refers to an organic acid having a mass reduction rate of 1% or less after being left for 24 hours at 25 ° C. and 1 atm.
Typical examples of the non-volatile organic acid include phthalic acid, oxalic acid, maleic acid, citric acid, malonic acid, succinic acid, benzoic acid, oleic acid, stearic acid and the like.

〔カーボンナノチューブ含有酸性水分散液〕
本発明の水分散液は、本発明の効果を妨げない範囲において、さらに、その他の成分を含有してもよい。
その他の成分としては、結着剤、導電助剤、分散剤(ただし、高分子化合物(B)を除く。)、界面活性剤(ただし、酸性化合物(C)を除く。)等が挙げられる。これらは、公知のものを適宜使用すればよい。
[Carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion]
The aqueous dispersion of the present invention may further contain other components as long as the effects of the present invention are not hindered.
Examples of other components include a binder, a conductive aid, a dispersant (excluding the polymer compound (B)), a surfactant (excluding the acidic compound (C)), and the like. These may be appropriately known ones.

本発明の水分散液は、溶媒全体の50質量%以上が水であればよく、親水性有機溶媒を含有するものであってもよい。
親水性有機溶媒としては、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール等のアルコール類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジグライム等のエーテル類;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等のアミド類;ジメチルスルホキシド、スルホラン等の含イオウ系溶媒;等が挙げられる。これらの溶媒は1種単独で、あるいは2種以上を組み合わせて用いることができる。
The aqueous dispersion of the present invention may be water containing 50% by mass or more of the entire solvent, and may contain a hydrophilic organic solvent.
Examples of hydrophilic organic solvents include alcohols such as methyl alcohol, ethyl alcohol and propyl alcohol; ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; ethers such as tetrahydrofuran, dioxane and diglyme; N, N-dimethylformamide and N, N-dimethyl. And amides such as acetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone; sulfur-containing solvents such as dimethyl sulfoxide and sulfolane; and the like. These solvents can be used alone or in combination of two or more.

本発明の水分散液は、例えば、カーボンナノチューブ(A)、高分子化合物(B)、必要に応じて、酸性化合物(C)やその他の成分を、水または水含有混合溶媒中で混合し、カーボンナノチューブを分散させることで得ることができる。   In the aqueous dispersion of the present invention, for example, the carbon nanotube (A), the polymer compound (B), and if necessary, the acidic compound (C) and other components are mixed in water or a water-containing mixed solvent, It can be obtained by dispersing carbon nanotubes.

混合処理や分散処理は、公知の方法を利用することができる。例えば、ナノマイザー、アルティマイザー、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー、ダイノミル、スパイクミル、DCPミル、バスケットミル、ペイントコンディショナー、高速攪拌装置等を用いる方法が挙げられる。   A known method can be used for the mixing process and the dispersion process. Examples thereof include a method using a nanomizer, an optimizer, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a dyno mill, a spike mill, a DCP mill, a basket mill, a paint conditioner, a high-speed stirring device, and the like.

カーボンナノチューブ(A)の含有量は、特に限定されないが、水分散液全体中、好ましくは0.001〜10質量%である。
カーボンナノチューブ(A)の含有量を上記範囲内にすることで、カーボンナノチューブ(A)が高分散された水分散液を効率よく調製することができる。そして、この水分散液を用いることで、目的の特性を有する導電性フィルムを効率よく形成することができる。
Although content of a carbon nanotube (A) is not specifically limited, Preferably it is 0.001-10 mass% in the whole aqueous dispersion.
By setting the content of the carbon nanotube (A) within the above range, an aqueous dispersion in which the carbon nanotube (A) is highly dispersed can be efficiently prepared. And the electroconductive film which has the target characteristic can be efficiently formed by using this aqueous dispersion.

高分子化合物(B)の含有量は、カーボンナノチューブ(A)100質量部に対して、好ましくは20〜250質量部である。
高分子化合物(B)の含有量を上記範囲内にすることで、カーボンナノチューブ(A)が高分散された水分散液を効率よく調製することができる。また、高分子化合物(B)の含有量が上記範囲内であれば、導電性フィルムの導電性に悪影響を及ぼしにくいため、この水分散液を用いることで、目的の特性を有する導電性フィルムを効率よく形成することができる。
The content of the polymer compound (B) is preferably 20 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon nanotube (A).
By setting the content of the polymer compound (B) within the above range, an aqueous dispersion in which the carbon nanotubes (A) are highly dispersed can be efficiently prepared. In addition, if the content of the polymer compound (B) is within the above range, it is difficult to adversely affect the conductivity of the conductive film. Therefore, by using this aqueous dispersion, a conductive film having desired characteristics can be obtained. It can be formed efficiently.

酸性化合物(C)を含有する場合、その含有量は、水分散液のpHに応じて適宜決定することができる。
本発明の水分散液のpHは、7.0未満である。pHが7未満であることで、カーボンナノチューブ(A)の分散性が向上し、目的の特性を有する導電性フィルムを効率よく形成することができる。
When the acidic compound (C) is contained, the content can be appropriately determined according to the pH of the aqueous dispersion.
The pH of the aqueous dispersion of the present invention is less than 7.0. When the pH is less than 7, the dispersibility of the carbon nanotube (A) is improved, and a conductive film having desired characteristics can be efficiently formed.

本発明の水分散液を用いることで、カーボンナノチューブ(A)が高分散し、基材との密着性に優れる導電膜を効率よく形成することができる。   By using the aqueous dispersion of the present invention, it is possible to efficiently form a conductive film in which the carbon nanotubes (A) are highly dispersed and have excellent adhesion to the substrate.

2)導電性フィルム
本発明の導電性フィルムは、基材と、前記基材上に形成された導電膜を有する導電性フィルムであって、前記導電膜が、本発明の水分散液を用いて得られるものである。
2) Conductive film The conductive film of the present invention is a conductive film having a base material and a conductive film formed on the base material, and the conductive film uses the aqueous dispersion of the present invention. It is obtained.

〔基材〕
本発明の導電性フィルムを構成する基材は、導電膜を担持することができるものであれば特に制限されない。基材としては、合成樹脂やガラスからなるシートが挙げられる。なかでも、軽量で、可撓性及び光透過性に優れることから、透明樹脂からなるものが好ましい。
用いる透明樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、シンジオタクチックポリスチレン(SPS)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリカーボネート(PC)、ポリアリレート(PAr)、ポリスルホン(PSF)、ポリエステル(PE)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、シクロオレフィンポリマー(COP)、透明ポリイミド(PI)等の合成樹脂が挙げられる。
〔Base material〕
The base material constituting the conductive film of the present invention is not particularly limited as long as it can support the conductive film. Examples of the substrate include a sheet made of synthetic resin or glass. Especially, since it is lightweight and excellent in flexibility and light transmittance, what consists of transparent resin is preferable.
As transparent resin to be used, polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), syndiotactic polystyrene (SPS), polyphenylene sulfide (PPS), polycarbonate (PC), polyarylate (PAr), polysulfone (PSF), polyester Synthetic resins such as (PE), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), cycloolefin polymer (COP), and transparent polyimide (PI).

基材の厚みは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常、10〜10000μmである。
基材の光透過率(測定波長:500nm)は、好ましくは60%以上である。
Although the thickness of a base material should just be determined suitably according to a use, it is 10-10000 micrometers normally.
The light transmittance (measurement wavelength: 500 nm) of the substrate is preferably 60% or more.

〔導電膜〕
本発明の導電性フィルムを構成する導電膜は、本発明の水分散液を用いて得られるものである。導電膜の形成方法の詳細は後述する。
[Conductive film]
The conductive film constituting the conductive film of the present invention is obtained using the aqueous dispersion of the present invention. Details of the method for forming the conductive film will be described later.

導電膜の厚みは、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常、0.1nm〜100μmである。
導電膜中に含まれるカーボンナノチューブ(A)の含有量は、用途に応じて適宜決定すればよいが、通常、1.0×10−6〜15mg/cmである。
The thickness of the conductive film may be appropriately determined according to the application, but is usually 0.1 nm to 100 μm.
The content of the carbon nanotube (A) contained in the conductive film may be appropriately determined according to the use, but is usually 1.0 × 10 −6 to 15 mg / cm 2 .

〔導電性フィルム〕
本発明の導電性フィルムは、例えば、本発明の水分散液を基材上に塗布し、得られた塗膜を乾燥させて導電膜を形成することで得ることができる。
[Conductive film]
The conductive film of the present invention can be obtained, for example, by applying the aqueous dispersion of the present invention on a substrate and drying the obtained coating film to form a conductive film.

水分散液を基材上に塗布する際は、公知の塗布方法を採用できる。塗布方法としては、ディッピング法、ロールコート法、グラビアコート法、ナイフコート法、エアナイフコート法、ロールナイフコート法、ダイコート法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、グラビアオフセット法等が挙げられる。   When applying the aqueous dispersion onto the substrate, a known application method can be employed. Examples of the coating method include a dipping method, a roll coating method, a gravure coating method, a knife coating method, an air knife coating method, a roll knife coating method, a die coating method, a screen printing method, a spray coating method, and a gravure offset method.

塗膜を乾燥する際は、公知の乾燥方法を採用できる。乾燥方法としては、熱風乾燥法、熱ロール乾燥法、赤外線照射法等が挙げられる。
乾燥温度は特に限定されないが、通常、室温〜200℃、乾燥時間は特に限定されないが、通常、0.1〜150分である。
When drying a coating film, a well-known drying method is employable. Examples of the drying method include a hot air drying method, a hot roll drying method, and an infrared irradiation method.
The drying temperature is not particularly limited, but is usually room temperature to 200 ° C., and the drying time is not particularly limited, but is usually 0.1 to 150 minutes.

本発明の導電性フィルムは、本発明の効果を妨げない範囲において、基材や導電膜以外に、その他の層を有してもよい。その他の層としては、ハードコート層、ガスバリア層、粘着剤層等が挙げられる。
その他の層は、従来公知の方法により形成することができる。
The conductive film of the present invention may have other layers in addition to the base material and the conductive film as long as the effects of the present invention are not hindered. Examples of other layers include a hard coat layer, a gas barrier layer, and an adhesive layer.
Other layers can be formed by a conventionally known method.

本発明の導電性フィルムは、導電性および透明性に優れ、かつ、導電膜と基材との密着性に優れるものである。   The conductive film of the present invention is excellent in conductivity and transparency and excellent in adhesion between the conductive film and the substrate.

本発明の導電性フィルムが導電性に優れることは、シート抵抗を測定することで示される。
本発明の導電性フィルムのシート抵抗は、通常、100〜5000Ω/□である。
It is shown by measuring sheet resistance that the conductive film of this invention is excellent in electroconductivity.
The sheet resistance of the conductive film of the present invention is usually 100 to 5000 Ω / □.

本発明の導電性フィルムが透明性に優れることは、全光線透過率を測定することで示される。
本発明の導電性フィルムの全光線透過率は、通常、70%以上である。
The fact that the conductive film of the present invention is excellent in transparency is shown by measuring the total light transmittance.
The total light transmittance of the conductive film of the present invention is usually 70% or more.

本発明の導電性フィルムが導電膜と基材との密着性に優れることは、導電膜をトルエン等の有機溶媒で洗浄したときに、導電膜が剥がれにくいことから示される。
シート抵抗および全光線透過率の測定、密着性試験は、実施例に記載の方法によって行うことができる。
That the electroconductive film of this invention is excellent in the adhesiveness of an electrically conductive film and a base material is shown because an electrically conductive film cannot peel easily when an electrically conductive film is wash | cleaned with organic solvents, such as toluene.
Measurement of sheet resistance and total light transmittance, and adhesion test can be performed by the methods described in the examples.

本発明の導電性フィルムは、導電性および透明性に優れ、かつ、導電膜と基材との密着性に優れるため、タッチパネルや太陽電池用電極の材料として好適に用いられる。   Since the conductive film of the present invention is excellent in conductivity and transparency and excellent in adhesion between the conductive film and the substrate, it is suitably used as a material for a touch panel or a solar cell electrode.

3)タッチパネル
本発明のタッチパネルは、本発明の導電性フィルムを用いて得られるものである。
タッチパネルとしては、表面型静電容量方式タッチパネル、投影型静電容量方式タッチパネル、抵抗膜式タッチパネルなどが挙げられる。
本発明の導電性フィルムは、これらのタッチパネルの導電性透明基板として好適に用いられる。
本発明のタッチパネルは、本発明の導電性フィルムを用いるものであるため、視認性及び耐久性に優れる。
3) Touch panel The touch panel of the present invention is obtained using the conductive film of the present invention.
Examples of the touch panel include a surface capacitive touch panel, a projected capacitive touch panel, and a resistive touch panel.
The conductive film of the present invention is suitably used as a conductive transparent substrate for these touch panels.
Since the touch panel of the present invention uses the conductive film of the present invention, the touch panel is excellent in visibility and durability.

4)太陽電池用電極及び太陽電池
本発明の太陽電池用電極は、本発明の導電性フィルムを用いて得られるものである。
本発明の太陽電池用電極は、本発明の導電性フィルムを用いるものであるため、変換効率が高く、耐久性に優れる。
4) Solar Cell Electrode and Solar Cell The solar cell electrode of the present invention is obtained using the conductive film of the present invention.
Since the electrode for solar cells of the present invention uses the conductive film of the present invention, the conversion efficiency is high and the durability is excellent.

太陽電池としては、例えば、シリコン系太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などが挙げられる。
本発明の太陽電池用電極は、これらの太陽電池の電極として用いられるものである。
Examples of the solar battery include a silicon solar battery, a compound solar battery, and an organic solar battery.
The solar cell electrode of the present invention is used as an electrode of these solar cells.

有機系太陽電池の一種である色素増感型太陽電池を例にとり説明する。色素増感型太陽電池は、通常、光電極、電解質層、対向電極がこの順に並んでなる構造を有する。
光電極は、光を受けることで、外部の回路に電子を放出し得る電極である。光電極は、通常、基材上に導電膜が形成されてなる光電極基板と、この光電極基板上に形成された多孔質半導体微粒子層と、この多孔質半導体微粒子層の表面に増感色素が吸着されて形成された増感色素層とを有する。
電解質層は、光電極と対向電極とを分離するとともに、電荷移動を効率よく行うための層である。
対向電極は、外部の回路から入ってきた電子を電解質層に効率よく渡すための電極である。対向電極は、通常、基材上に導電膜が形成されてなる対向電極基板と、この対向電極基板上に形成された触媒層とを有する。
本発明の導電性フィルムは、例えば、上記の光電極基板や対向電極基板として好適に用いられる。
A dye-sensitized solar cell, which is a kind of organic solar cell, will be described as an example. A dye-sensitized solar cell usually has a structure in which a photoelectrode, an electrolyte layer, and a counter electrode are arranged in this order.
The photoelectrode is an electrode that can emit electrons to an external circuit by receiving light. The photoelectrode is usually a photoelectrode substrate in which a conductive film is formed on a base material, a porous semiconductor fine particle layer formed on the photoelectrode substrate, and a sensitizing dye on the surface of the porous semiconductor fine particle layer. And a sensitizing dye layer formed by adsorption.
The electrolyte layer is a layer for separating the photoelectrode and the counter electrode and efficiently performing charge transfer.
The counter electrode is an electrode for efficiently passing electrons entering from an external circuit to the electrolyte layer. The counter electrode usually has a counter electrode substrate in which a conductive film is formed on a base material and a catalyst layer formed on the counter electrode substrate.
The conductive film of the present invention is suitably used, for example, as the above-described photoelectrode substrate or counter electrode substrate.

本発明の太陽電池は、上述した本発明の太陽電池用電極を備えるものである。本発明の太陽電池は、本発明の太陽電池用電極を備えるものであれば、特に限定されない。例えば、半導体基板の種類により、単結晶シリコン型太陽電池、多結晶シリコン型太陽電池、微結晶シリコン型太陽電池、多結合型シリコン系太陽電池等の結晶シリコン系太陽電池;アモルファスシリコン型太陽電池;GaAs系太陽電池、CIS系太陽電池、CdTe系太陽電池などの化合物系太陽電池;色素増感型太陽電池、有機薄膜型太陽電池などの有機系太陽電池;などに分類されるものが挙げられる。
また、本発明の太陽電池は、太陽を光源とするものに限定されず、例えば屋内照明を光源とするものであってもよい。
本発明の太陽電池は、本発明の太陽電池用電極を備えるものであるため、変換効率が高く、耐久性に優れる。
本発明の太陽電池は、上記特徴が特に活かされることから、携帯型太陽電池や屋内用太陽電池として好ましく用いられる。
The solar cell of this invention is equipped with the electrode for solar cells of this invention mentioned above. The solar cell of this invention will not be specifically limited if it is provided with the electrode for solar cells of this invention. For example, depending on the type of semiconductor substrate, a crystalline silicon solar cell such as a single crystal silicon solar cell, a polycrystalline silicon solar cell, a microcrystalline silicon solar cell, or a multi-bonded silicon solar cell; an amorphous silicon solar cell; Examples include those classified into compound solar cells such as GaAs solar cells, CIS solar cells, and CdTe solar cells; organic solar cells such as dye-sensitized solar cells and organic thin film solar cells.
Moreover, the solar cell of this invention is not limited to what uses the sun as a light source, For example, you may use indoor illumination as a light source.
Since the solar cell of the present invention comprises the solar cell electrode of the present invention, the conversion efficiency is high and the durability is excellent.
The solar cell of the present invention is preferably used as a portable solar cell or an indoor solar cell because the above characteristics are particularly utilized.

〔実施例1〕
30mLのガラス容器に、水4g、エタノール1g、カーボンナノチューブ0.0025g、カルボキシメチルセルロース(Mw:300,000、酸性基数:0.8;以下、CMCという。)水溶液(100倍希釈)0.25g、及び0.05Mフタル酸水溶液0.10gを加えた。
なお、前記カーボンナノチューブは、以下の特性値を有した:
平均直径(Av):3.3nm、直径の標準偏差(σ):0.64nm、3σ/Av:0.58、平均長さ:100μm、比表面積:800m/g、主に単層。
このガラス容器の内容物に対して、バス型超音波洗浄機〔BRANSON社製、5510J−MT(42kHz、180W)〕を用いて、室温にて2時間分散処理を行い、pHが5の水分散液1を得た。
ポリエステルフィルム(東洋紡社製、コスモシャイン(登録商標)A4100、フィルム厚み100μm)上に、前記水分散液1を、バーコーター(テスター産業社製、SA−203、No.10)を用いて、塗布厚み22.9μmとなるように塗布した。得られた塗膜を、23℃、60%(相対湿度)で2時間乾燥させて、導電性フィルム1を得た。
[Example 1]
In a 30 mL glass container, 4 g of water, 1 g of ethanol, 0.0025 g of carbon nanotubes, carboxymethylcellulose (Mw: 300,000, acidic group number: 0.8; hereinafter referred to as CMC) aqueous solution (diluted 100 times) 0.25 g, And 0.10 g of 0.05M aqueous phthalic acid solution was added.
The carbon nanotubes had the following characteristic values:
Average diameter (Av): 3.3 nm, diameter standard deviation (σ): 0.64 nm, 3σ / Av: 0.58, average length: 100 μm, specific surface area: 800 m 2 / g, mainly monolayer.
The contents of this glass container are subjected to a dispersion treatment for 2 hours at room temperature using a bath-type ultrasonic cleaner [manufactured by BRANSON, 5510J-MT (42 kHz, 180 W)], and water dispersion having a pH of 5 is performed. Liquid 1 was obtained.
On a polyester film (Toyobo Co., Ltd., Cosmo Shine (registered trademark) A4100, film thickness 100 μm), the aqueous dispersion 1 was applied using a bar coater (Tester Sangyo Co., Ltd., SA-203, No. 10). It applied so that it might become thickness 22.9 micrometers. The obtained coating film was dried at 23 ° C. and 60% (relative humidity) for 2 hours to obtain a conductive film 1.

〔比較例1〕
0.01mg/Lのホウ酸ナトリウム水溶液を0.1g加えて水分散液のpHを9に調節したことを除き、実施例1と同様にして、水分散液2を調製し、この水分散液2を用いて導電性フィルム2を得た。
[Comparative Example 1]
An aqueous dispersion 2 was prepared in the same manner as in Example 1, except that 0.1 g of 0.01 mg / L sodium borate aqueous solution was added to adjust the pH of the aqueous dispersion to 9. This aqueous dispersion 2 was used to obtain a conductive film 2.

〔比較例2〕
CMC水溶液に代えて、2gのヒドロキシエチルセルロース(HEC)水溶液(100倍希釈)を用いたことを除き、実施例1と同様にして、pHが5の水分散液3を調製し、この水分散液3を用いて導電性フィルム3を得た。
[Comparative Example 2]
An aqueous dispersion 3 having a pH of 5 was prepared in the same manner as in Example 1 except that 2 g of a hydroxyethyl cellulose (HEC) aqueous solution (100-fold dilution) was used instead of the CMC aqueous solution. 3 was used to obtain a conductive film 3.

実施例及び比較例で得た導電性フィルム1〜3を用いて以下の測定、試験を行った。結果を第1表に示す。
(1)シート抵抗
JIS K 7194に準拠し、抵抗率計(三菱化学社製、ロレスタ(登録商標)GP)を用いて四端子四探針法にてシート抵抗を測定した。
(2)全光線透過率
JIS K7361に準拠し、分光光度計(日本分光社製、V−570)を用いて全光線透過率を測定した。
(3)密着性
導電性フィルムをトルエンで洗浄した後、その表面の状態を目視観察することで、導電膜と基材との密着性を評価した。評価基準を以下に示す。
〔評価基準〕
○:導電膜の状態に変化がない。
△:導電膜が一部剥がれている。
×:導電膜が全部剥がれている。
The following measurements and tests were performed using the conductive films 1 to 3 obtained in Examples and Comparative Examples. The results are shown in Table 1.
(1) Sheet resistance In accordance with JIS K 7194, the sheet resistance was measured by a four-terminal four-probe method using a resistivity meter (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, Loresta (registered trademark) GP).
(2) Total light transmittance Based on JIS K7361, the total light transmittance was measured using the spectrophotometer (the JASCO make, V-570).
(3) Adhesiveness After washing an electroconductive film with toluene, the adhesiveness of an electrically conductive film and a base material was evaluated by visually observing the state of the surface. The evaluation criteria are shown below.
〔Evaluation criteria〕
○: There is no change in the state of the conductive film.
Δ: Part of the conductive film is peeled off.
X: The conductive film is all peeled off.

Figure 2014152296
Figure 2014152296

第1表より以下のことが分かる。
実施例1の導電性フィルム1は、導電性および透明性に優れ、かつ、導電膜と基材との密着性に優れている。
一方、比較例1の導電性フィルム2は、pHが高い水分散液2を用いたものであり、シート抵抗が高くなっている。
また、比較例2の導電性フィルム3は、酸性基を有する高分子化合物の代わりに、水酸基を有する高分子化合物を用いたものであり、導電性、透明性、及び導電膜と基材との密着性のいずれも劣っている。
Table 1 shows the following.
The electroconductive film 1 of Example 1 is excellent in electroconductivity and transparency, and is excellent in the adhesiveness of an electroconductive film and a base material.
On the other hand, the conductive film 2 of Comparative Example 1 uses the aqueous dispersion 2 having a high pH, and has a high sheet resistance.
Moreover, the conductive film 3 of Comparative Example 2 uses a polymer compound having a hydroxyl group instead of the polymer compound having an acidic group. All of the adhesion is inferior.

Claims (7)

平均直径(Av)と直径の標準偏差(σ)が、関係式:0.60>3σ/Av>0.20を満たすカーボンナノチューブ(A)、および側鎖に酸性基を有する高分子化合物(B)を含有するカーボンナノチューブ含有酸性水分散液。   The carbon nanotube (A) in which the average diameter (Av) and the standard deviation (σ) of the diameter satisfy the relational expression: 0.60> 3σ / Av> 0.20, and the polymer compound having an acidic group in the side chain (B ) -Containing acidic aqueous dispersion containing carbon nanotubes. 前記カーボンナノチューブ(A)100質量部に対し、前記高分子化合物(B)を20〜250質量部含有する、請求項1に記載のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液。   The carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion according to claim 1, wherein the polymer compound (B) is contained in an amount of 20 to 250 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carbon nanotube (A). 不揮発性有機酸をさらに含有する、請求項1または2に記載のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液。   The carbon nanotube-containing acidic aqueous dispersion according to claim 1 or 2, further comprising a nonvolatile organic acid. 基材と、前記基材上に形成された導電膜を有する導電性フィルムであって、前記導電膜が、請求項1〜3のいずれかに記載のカーボンナノチューブ含有酸性水分散液を用いて得られるものである、導電性フィルム。   It is a conductive film which has a base material and the electrically conductive film formed on the said base material, Comprising: The said electrically conductive film is obtained using the carbon nanotube containing acidic water dispersion liquid in any one of Claims 1-3. A conductive film. 請求項4に記載の導電性フィルムを用いて得られるタッチパネル。   A touch panel obtained using the conductive film according to claim 4. 請求項4に記載の導電性フィルムを用いて得られる太陽電池用電極。   The electrode for solar cells obtained using the electroconductive film of Claim 4. 請求項6に記載の電極を備える太陽電池。   A solar cell comprising the electrode according to claim 6.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018225863A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Carbon nanotube composite membrane and carbon nanotube dispersion
JP6656450B1 (en) * 2019-04-25 2020-03-04 株式会社マルアイ Sheet for electronic component transport tray / carrier tape and electronic component transport tray / carrier tape using the same
WO2024095843A1 (en) * 2022-11-04 2024-05-10 第一工業製薬株式会社 Carbon nanotube dispersed liquid, composition for battery electrodes using same, and battery

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018225863A1 (en) * 2017-06-09 2018-12-13 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Carbon nanotube composite membrane and carbon nanotube dispersion
JPWO2018225863A1 (en) * 2017-06-09 2020-05-21 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Carbon nanotube composite film and carbon nanotube dispersion
JP7018661B2 (en) 2017-06-09 2022-02-14 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Method for manufacturing carbon nanotube dispersion liquid, carbon nanotube dispersion liquid, and method for manufacturing carbon nanotube composite film
JP6656450B1 (en) * 2019-04-25 2020-03-04 株式会社マルアイ Sheet for electronic component transport tray / carrier tape and electronic component transport tray / carrier tape using the same
WO2020218011A1 (en) * 2019-04-25 2020-10-29 株式会社マルアイ Sheet for electronic component conveying tray/carrier tape and electronic component conveying tray/carrier tape using same
JP2020179596A (en) * 2019-04-25 2020-11-05 株式会社マルアイ Sheet for tray/carrier tape for conveying electronic component, and tray/carrier tape for conveying electronic component using the same
WO2024095843A1 (en) * 2022-11-04 2024-05-10 第一工業製薬株式会社 Carbon nanotube dispersed liquid, composition for battery electrodes using same, and battery

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