JP2021134125A - Production method of carbon nanotube dispersion - Google Patents

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Abstract

To provide a production method of a carbon nanotube dispersion, with which a carbon nanotube dispersion with a desired characteristic can be produced with high accuracy.SOLUTION: A production method of a carbon nanotube dispersion includes an oxidation treatment step to heat a liquid to be treated containing an oxidizing agent and carbon nanotubes by using a heater. In the production method of the carbon nanotube dispersion, time to turn off the heater is determined based on a value of a product M*ΔT*tr, in which a mass or volume value of the liquid to be treated is set to be M, a rate of temperature rise of the liquid to be treated from time to turn on the heater to arrival time of temperature of the liquid to be treated to treatment temperature is set to be ΔT, and a treatment time period from arrival time of temperature of the liquid to be treated to treatment temperature to time to turn off of the heater is set to be tr.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、カーボンナノチューブ分散液の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a carbon nanotube dispersion liquid.

カーボンナノチューブ(以下、「CNT」と称することがある。)は、銅よりも高い電流密度耐性および電気伝導特性を持つため、半導体素子、ディスプレイ、LED、リチウムイオンバッテリー、太陽電池等の電子デバイスの材料として好適に用いられる。電子デバイスの材料としては、例えば、CNTを溶媒に分散させてなるCNT分散液を、スピンコートやインクジェット等の塗布方法によってシリコンウェハ上に均一に塗布した後、乾燥および高温アニールを実施することによって形成されたCNT薄膜が用いられる。 Since carbon nanotubes (hereinafter, sometimes referred to as "CNT") have higher current density resistance and electrical conduction characteristics than copper, they are used in electronic devices such as semiconductor devices, displays, LEDs, lithium ion batteries, and solar cells. It is preferably used as a material. As a material for an electronic device, for example, a CNT dispersion liquid obtained by dispersing CNTs in a solvent is uniformly applied onto a silicon wafer by a coating method such as spin coating or inkjet, and then dried and high-temperature annealed. The formed CNT thin film is used.

均一で再現性に優れた高品質の電子デバイスを製造するためには、所望の特性のCNT分散液を用いてCNT薄膜を形成する必要がある。CNT薄膜の形成に用いるCNT分散液の特性としては、CNTの結晶性、官能基、直径、長さ、凝集率、炭素不純物含有率等が挙げられる。特に均一性および再現性に優れた電子デバイスを製造するためには、CNTの長さを100nm程度以下に精度良く制御することが重要となる。CNTの長さの均一性が悪いと、製造される電子デバイスの特性にばらつきが生じてしまう。また、長いCNTが混入していると、それが核となり短いカーボンナノチューブが集まって、CNT分散液中に凝集が生じるため、製造される電子デバイスの均一性が劣化する。逆にCNTの長さが10nm程度以下まで短くなるとアモルファスカーボンの特性が強く出現し、所望の電子デバイスの特性が得られなくなる。 In order to produce a high-quality electronic device that is uniform and has excellent reproducibility, it is necessary to form a CNT thin film using a CNT dispersion liquid having desired characteristics. The characteristics of the CNT dispersion liquid used for forming the CNT thin film include CNT crystallinity, functional groups, diameter, length, agglutination rate, carbon impurity content and the like. In particular, in order to manufacture an electronic device having excellent uniformity and reproducibility, it is important to accurately control the length of CNTs to about 100 nm or less. If the CNT length is not uniform, the characteristics of the manufactured electronic device will vary. Further, when long CNTs are mixed, they become nuclei and short carbon nanotubes gather to cause agglutination in the CNT dispersion liquid, so that the uniformity of the manufactured electronic device deteriorates. On the contrary, when the length of CNT is shortened to about 10 nm or less, the characteristics of amorphous carbon appear strongly, and the characteristics of a desired electronic device cannot be obtained.

CNT分散液の原材料として用いるCNT粉体の長さは、CNTの製造方法に依存し、通常1μmから1mmと大きく幅がある。したがって、製造されるCNT分散液中のCNTを100nm程度以下の長さにするには、CNT粉体を百分の一から十万分の一程度に精度良く切断する必要がある。CNT粉体を切断する手法として、例えば、ジェットミリングやボールミリング等の機械的切断手法が使用されているが、これらの手法では1μm以下に切断することは難しい。 The length of the CNT powder used as the raw material of the CNT dispersion liquid depends on the method for producing the CNT, and usually has a large range of 1 μm to 1 mm. Therefore, in order to reduce the length of CNTs in the produced CNT dispersion liquid to about 100 nm or less, it is necessary to cut the CNT powder accurately to about 1/100 to 1 / 100,000. As a method for cutting CNT powder, for example, mechanical cutting methods such as jet milling and ball milling are used, but it is difficult to cut to 1 μm or less by these methods.

CNT粉体を100nm程度以下の長さにまで分解および/または切断することが可能な手法として、硫酸と硝酸との混酸や硝酸等の酸化剤による液相酸化処理が知られている。
例えば、特許文献1においては、所定濃度の硝酸を用いて、精製前CNT含有組成物を加熱還流する液相酸化を行うことで、触媒が残っておらず、耐熱性が高く、且つ、炭素副生成物の少ないCNT含有組成物が高収率で得られることが報告されている。
また、特許文献2においては、CNTを硫酸と硝酸との混酸で処理することで、半導体性CNTを大量および高純度で選別する方法が開示されている。
As a method capable of decomposing and / or cutting CNT powder to a length of about 100 nm or less, liquid phase oxidation treatment with a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid or an oxidizing agent such as nitric acid is known.
For example, in Patent Document 1, by performing liquid phase oxidation in which the pre-purification CNT-containing composition is heated and refluxed using nitric acid having a predetermined concentration, no catalyst remains, the heat resistance is high, and carbon sub-carbon is added. It has been reported that a CNT-containing composition with a small amount of product can be obtained in a high yield.
Further, Patent Document 2 discloses a method of selecting semiconducting CNTs in a large amount and with high purity by treating CNTs with a mixed acid of sulfuric acid and nitric acid.

国際公開第2018/043487号International Publication No. 2018/043487 特開2005−194180号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-194180

しかしながら、上記従来技術の酸化処理手法においては、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することが困難であった。
そこで、本発明は、所望の特性を有するカーボンナノチューブ分散液を精度良く製造し得るカーボンナノチューブ分散液の製造方法を提供することを目的とする。
However, in the above-mentioned conventional oxidation treatment method, it is difficult to accurately produce a CNT dispersion liquid having desired characteristics.
Therefore, an object of the present invention is to provide a method for producing a carbon nanotube dispersion liquid, which can accurately produce a carbon nanotube dispersion liquid having desired characteristics.

なお、上記従来技術の酸化処理手法において、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することが困難である理由は、酸化処理の終点を正確に制御することが難しいことにあると考えられる。例えば、1mm程度の長さのCNTを100nm程度の長さに切断するためには、使用する酸化剤の種類および濃度に依存して、通常10時間程度の時間が必要となるが、終点を30分でも早く設定した場合は、長いCNTが多く残存するため、製造されるCNT分散液の分散特性が悪化する。逆に30分でも遅く設定した場合、CNTが過剰に切断されてアモルファスカーボン等の炭素不純物が多く生じてしまう。また、酸化処理に用いる装置の形状や断熱効率、酸化処理の工程条件、あるいは原材料として使用するCNTの種類等によって、終点は異なり得るため、終点予測は難しい。 It is considered that the reason why it is difficult to accurately produce the CNT dispersion liquid having desired characteristics in the above-mentioned conventional oxidation treatment method is that it is difficult to accurately control the end point of the oxidation treatment. .. For example, in order to cut a CNT having a length of about 1 mm into a length of about 100 nm, it usually takes about 10 hours depending on the type and concentration of the oxidizing agent used, but the end point is 30. If it is set as early as minutes, a large amount of long CNTs will remain, and the dispersion characteristics of the produced CNT dispersion will deteriorate. On the contrary, if it is set as late as 30 minutes, the CNTs are excessively cut and a large amount of carbon impurities such as amorphous carbon are generated. Further, it is difficult to predict the end point because the end point may differ depending on the shape and heat insulation efficiency of the apparatus used for the oxidation treatment, the process conditions of the oxidation treatment, the type of CNT used as a raw material, and the like.

また、例えば、分光学的手法を用いたオンラインモニターによる終点検知を試みたとしても、酸化処理の被処理液が完全な黒色であるため、終点を検知する事は困難である。さらに、被処理液をサンプリング処理して所望の特性をチェックするオフライン測定では、サンプルの調製および測定に30分以上必要であり、酸化処理の終点を即時に検知して制御することが困難である。なお、溶鋼精錬等の他産業分野では、溶液中温度をモニターすることで反応終点を検知する手法が用いられているが、上述した酸化処理では、被処理液の温度は共沸温度となっており、ほぼ一定に推移するため、モニター温度を終点管理に適用することは難しい。 Further, for example, even if an attempt is made to detect the end point by an online monitor using a spectroscopic method, it is difficult to detect the end point because the liquid to be treated for oxidation treatment is completely black. Further, in the offline measurement in which the liquid to be treated is sampled to check the desired characteristics, 30 minutes or more is required for sample preparation and measurement, and it is difficult to immediately detect and control the end point of the oxidation treatment. .. In other industrial fields such as molten steel refining, a method of detecting the reaction end point by monitoring the temperature in solution is used, but in the above-mentioned oxidation treatment, the temperature of the liquid to be treated becomes an azeotropic temperature. Therefore, it is difficult to apply the monitor temperature to the end point management because it changes almost constantly.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、ヒーターを用いて、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液を加熱する酸化処理工程を含むカーボンナノチューブ分散液の製造方法において、被処理液の質量または体積の値Mと、ヒーターをオンにした時点から被処理液の温度が処理温度に達した時点までの被処理液の昇温速度ΔTと、被処理液の温度が処理温度に達した時点からヒーターをオフにする時点までの処理時間trとの積の値M・ΔT・trに基づいて、ヒーターをオフにする時点を決定すれば、所望の特性を有するカーボンナノチューブ分散液を精度良く製造できることを見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have conducted diligent studies to achieve the above object. Then, the present inventors, in a method for producing a carbon nanotube dispersion liquid including an oxidation treatment step of heating a liquid to be treated containing an oxidizing agent and carbon nanotubes using a heater, a value M of the mass or volume of the liquid to be treated. The heating rate ΔT of the liquid to be treated from the time when the heater is turned on to the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature, and the heater is turned off when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature. We have found that if the time point at which the heater is turned off is determined based on the value M · ΔT · tr, which is the product of the processing time up to the time point, it is possible to accurately produce a carbon nanotube dispersion liquid having desired characteristics. The invention was completed.

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、ヒーターを用いて、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液を加熱する酸化処理工程を含むカーボンナノチューブ分散液の製造方法であって、前記被処理液の質量または体積の値をMとし、前記ヒーターをオンにした時点から、前記被処理液の温度が処理温度に達した時点までの前記被処理液の昇温速度をΔTとし、前記被処理液の温度が処理温度に達した時点から、前記ヒーターをオフにする時点までの処理時間をtrとしたときの積M・ΔT・trの値に基づいて、前記ヒーターをオフにする時点を決定することを特徴とする。本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法によれば、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することができる。 That is, the present invention aims to advantageously solve the above problems, and the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention uses a heater to prepare a liquid to be treated containing an oxidizing agent and carbon nanotubes. A method for producing a carbon nanotube dispersion liquid including a heating oxidation treatment step, wherein the value of the mass or volume of the liquid to be treated is M, and the temperature of the liquid to be treated is the treatment temperature from the time when the heater is turned on. When the rate of temperature rise of the liquid to be treated up to the time when the temperature reaches is ΔT, and the treatment time from the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature to the time when the heater is turned off is tr. It is characterized in that the time point at which the heater is turned off is determined based on the value of the product M · ΔT · tr. According to the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with high accuracy.

ここで、本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、前記積M・ΔT・trの値が予め定められた範囲内に達した時点で前記ヒーターをオフにすることが好ましい。積M・ΔT・trの値が予め定められた範囲内に達した時点でヒーターをオフにすれば、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。 Here, in the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention, it is preferable to turn off the heater when the value of the product M · ΔT · tr reaches a predetermined range. If the heater is turned off when the value of the product M · ΔT · tr reaches within a predetermined range, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with higher accuracy.

また、本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、前記被処理液中のカーボンナノチューブ濃度が5質量%以下であることが好ましい。被処理液中のカーボンナノチューブ濃度が上記所定値以下であれば、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。 Further, in the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention, it is preferable that the concentration of carbon nanotubes in the liquid to be treated is 5% by mass or less. When the concentration of carbon nanotubes in the liquid to be treated is not more than the above-mentioned predetermined value, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with higher accuracy.

さらに、本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、前記酸化処理工程において冷却装置を使用し、前記冷却装置の冷却条件を調整することが好ましい。酸化処理工程において冷却装置を使用し、当該冷却装置の冷却条件を調整すれば、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。 Further, in the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention, it is preferable to use a cooling device in the oxidation treatment step and adjust the cooling conditions of the cooling device. If a cooling device is used in the oxidation treatment step and the cooling conditions of the cooling device are adjusted, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with higher accuracy.

また、本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、前記酸化処理工程において断熱材を使用し、前記断熱材を調整することが好ましい。酸化処理工程において断熱材を使用し、当該断熱材を調整すれば、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。 Further, in the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention, it is preferable to use a heat insulating material in the oxidation treatment step and adjust the heat insulating material. If a heat insulating material is used in the oxidation treatment step and the heat insulating material is adjusted, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with higher accuracy.

さらに、本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法は、前記ヒーターの発熱量を調整することが好ましい。ヒーターの発熱量を調整すれば、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。 Further, in the method for producing a carbon nanotube dispersion liquid of the present invention, it is preferable to adjust the calorific value of the heater. By adjusting the calorific value of the heater, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with higher accuracy.

本発明によれば、所望の特性を有するカーボンナノチューブ分散液を精度良く製造し得るカーボンナノチューブ分散液の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a carbon nanotube dispersion liquid, which can accurately produce a carbon nanotube dispersion liquid having desired characteristics.

本発明のカーボンナノチューブ分散液の製造方法の酸化処理工程で用いる酸化処理装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the oxidation treatment apparatus used in the oxidation treatment step of the manufacturing method of the carbon nanotube dispersion liquid of this invention. 被処理液を加熱する場合における被処理液の温度およびヒーターの出力仕事量(相対量)の経時変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the time-dependent change of the temperature of the liquid to be treated and the output work amount (relative amount) of a heater at the time of heating a liquid to be treated. 本発明に関わる酸化処理の制御方法の一例のフロー図である。It is a flow chart of an example of the control method of the oxidation treatment which concerns on this invention. 本発明に関わる酸化処理におけるエネルギーバランスを示す図である。It is a figure which shows the energy balance in the oxidation treatment which concerns on this invention. 未処理液および参考例1〜5について、処理時間とカーボンナノチューブの凝集率との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the treatment time and the agglutination rate of carbon nanotubes for the untreated liquid and Reference Examples 1 to 5. 未処理液および参考例1〜5について、処理時間とカーボンナノチューブの炭素不純物含有率との関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the treatment time and the carbon impurity content of carbon nanotubes for the untreated liquid and Reference Examples 1 to 5. 未処理液および参考例1〜5について、処理時間と有効カーボンナノチューブ歩留りとの関係を示すグラフである。6 is a graph showing the relationship between the treatment time and the yield of effective carbon nanotubes for the untreated liquid and Reference Examples 1 to 5. 比較例2(ロット101〜106)および実施例2(ロット201〜208)について、有効カーボンナノチューブ歩留りを示すグラフである。It is a graph which shows the effective carbon nanotube yield for Comparative Example 2 (lots 101-106) and Example 2 (lots 201-208).

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

(カーボンナノチューブ分散液の製造方法)
本発明のCNT分散液の製造方法は、ヒーターを用いて、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液を加熱する酸化処理工程を含む。そして、本発明のCNT分散液の製造方法は、所定の積の値に基づいて、ヒーターをオフにする時点を決定することを特徴とする。なお、本発明のCNT分散液の製造方法は、任意で、上記酸化処理工程以外の工程を含んでいてもよい。
本発明のCNT分散液の製造方法によれば、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することができる。そして、製造されたCNT分散液を用いて形成されたCNT薄膜は、半導体素子、ディスプレイ、LED、リチウムイオンバッテリー、太陽電池等の電子デバイスの材料として好適に用いることができる。
(Manufacturing method of carbon nanotube dispersion liquid)
The method for producing a CNT dispersion liquid of the present invention includes an oxidation treatment step of heating a liquid to be treated containing an oxidizing agent and carbon nanotubes using a heater. The method for producing a CNT dispersion liquid of the present invention is characterized in that the time point at which the heater is turned off is determined based on the value of a predetermined product. The method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention may optionally include steps other than the above-mentioned oxidation treatment step.
According to the method for producing a CNT dispersion liquid of the present invention, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with high accuracy. The CNT thin film formed by using the produced CNT dispersion liquid can be suitably used as a material for electronic devices such as semiconductor elements, displays, LEDs, lithium ion batteries, and solar cells.

ここで、製造されるCNT分散液において所望とされる「特性」としては、用途によって異なるが、例えば、CNTの結晶性、官能基、直径、長さ、凝集率、炭素不純物含有率、歩留り等が挙げられる。また、これらの特性に関する数値等の好ましい範囲などは、用途に応じて適宜設定することができる。 Here, the desired "characteristics" of the produced CNT dispersion liquid vary depending on the application, and are, for example, CNT crystallinity, functional group, diameter, length, agglutination rate, carbon impurity content, yield and the like. Can be mentioned. In addition, a preferable range of numerical values and the like related to these characteristics can be appropriately set according to the intended use.

さらに、「所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することができる」とは、酸化処理に用いる装置、および酸化処理の条件などが変更された場合であっても、所望の特性を有するCNT分散液を製造することができることを意味する。
なお、酸化処理に用いる装置および処理条件などは、意図的に変更される場合もあるが、何らかの要因によって意図せずに変更される場合もある。
そして、本発明のCNT分散液の製造方法によれば、酸化処理に用いる装置および処理条件などが、意図的に変更された場合は勿論、意図せずに変更された場合であっても、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することができる。
Further, "the CNT dispersion liquid having the desired characteristics can be produced with high accuracy" means that the CNT dispersion liquid has the desired characteristics even when the apparatus used for the oxidation treatment and the conditions of the oxidation treatment are changed. It means that the CNT dispersion liquid can be produced.
The apparatus and treatment conditions used for the oxidation treatment may be intentionally changed, but may be unintentionally changed due to some factor.
Then, according to the method for producing a CNT dispersion liquid of the present invention, the apparatus and treatment conditions used for the oxidation treatment are desired not only when they are intentionally changed but also when they are unintentionally changed. A CNT dispersion liquid having the above characteristics can be produced with high accuracy.

<酸化処理工程>
酸化処理工程では、ヒーターを用いて、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液を加熱する。そして、被処理液の質量または体積の値Mと、ヒーターをオンにした時点から被処理液の温度が処理温度に達した時点までの被処理液の昇温速度ΔTと、被処理液の温度が処理温度に達した時点からヒーターをオフにする時点までの処理時間trとの積の値M・ΔT・trに基づいて、ヒーターをオフにする時点を決定する。
<Oxidation process>
In the oxidation treatment step, a heater is used to heat the liquid to be treated containing the oxidizing agent and carbon nanotubes. Then, the value M of the mass or volume of the liquid to be treated, the temperature rise rate ΔT of the liquid to be treated from the time when the heater is turned on to the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature, and the temperature of the liquid to be treated. The time point at which the heater is turned off is determined based on the value M · ΔT · tr of the product of the treatment time tr from the time when the temperature reaches the treatment temperature to the time when the heater is turned off.

<<被処理液>>
ここで、酸化処理工程に用いる被処理液は、酸化剤およびCNTを含む。また、被処理液は、本発明の所望の効果が得られる範囲内で、酸化剤およびCNT以外の成分を更に含んでいてもよい。そして、被処理液は、通常、水等の溶媒中に上記成分を混合してなる液体である。なお、溶媒としては、例えば、酸化剤としての硝酸に含まれる水等の溶媒をそのまま用いることができる。
<< Liquid to be treated >>
Here, the liquid to be treated used in the oxidation treatment step contains an oxidizing agent and CNT. In addition, the liquid to be treated may further contain components other than the oxidizing agent and CNT within the range in which the desired effect of the present invention can be obtained. The liquid to be treated is usually a liquid obtained by mixing the above components in a solvent such as water. As the solvent, for example, a solvent such as water contained in nitric acid as an oxidizing agent can be used as it is.

[酸化剤]
酸化剤としては、硝酸、硫酸、過酸化水素水などを用いることができる。なお、これらの酸化剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を任意の比率で混合して用いてもよい。
[Oxidant]
As the oxidizing agent, nitric acid, sulfuric acid, hydrogen peroxide solution and the like can be used. One of these oxidizing agents may be used alone, or two or more of these oxidizing agents may be mixed and used in an arbitrary ratio.

そして、被処理液中の酸化剤の濃度は、5質量%以上であることが好ましく、10質量%以上であることがより好ましく、20質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましく、50質量%以下であることが更に好ましい。被処理液中の酸化剤の濃度が上記下限以上であれば、酸化反応を良好に促進することができる。一方、被処理液中の酸化剤の濃度が上記上限以下であれば、酸化反応が過度に進行して炭素不純物が生成することを抑制することができる。 The concentration of the oxidizing agent in the liquid to be treated is preferably 5% by mass or more, more preferably 10% by mass or more, further preferably 20% by mass or more, and 90% by mass or less. It is preferably 70% by mass or less, and further preferably 50% by mass or less. When the concentration of the oxidizing agent in the liquid to be treated is at least the above lower limit, the oxidation reaction can be satisfactorily promoted. On the other hand, when the concentration of the oxidizing agent in the liquid to be treated is not more than the above upper limit, it is possible to suppress the excessive progress of the oxidation reaction and the formation of carbon impurities.

[カーボンナノチューブ]
被処理液中に含まれるCNTは、CNT分散液の原料となるCNTであり、酸化処理工程において、酸化剤と共に加熱されることにより、酸化処理を施される。
[carbon nanotube]
The CNT contained in the liquid to be treated is a CNT that is a raw material of the CNT dispersion liquid, and is subjected to an oxidation treatment by being heated together with an oxidizing agent in the oxidation treatment step.

そして、被処理液中のCNTとしては、特に限定されることはなく、単層カーボンナノチューブおよび/または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、CNTは、単層から5層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。
また、CNTの平均直径(Av)は、0.5nm以上であることが好ましく、1nm以上であることが更に好ましく、15nm以下であることが好ましく、10nm以下であることが更に好ましい。CNTの平均直径(Av)が0.5nm以上であれば、CNTの凝集を抑制して、CNTの分散性を高めることができる。
なお、CNTの平均直径(Av)および平均長さは、それぞれ、透過型電子顕微鏡を用いて無作為に選択したカーボンナノチューブ100本の直径(外径)および長さを測定して求めることができる。
そして、CNTの平均直径(Av)や平均長さは、CNTの製造方法や製造条件を変更することにより調整してもよいし、異なる製法で得られたCNTを複数種類組み合わせることにより調整してもよい。
更に、CNTのBET比表面積は、600m2/g以上であることが好ましく、700m2/g以上であることがより好ましく、800m2/g以上であることが更に好ましく、2000m2/g以下であることが好ましく、1800m2/g以下であることがより好ましく、1500m2/g以下であることが更に好ましい。また、CNTが主として開口したものにあっては、BET比表面積が1300m2/g以上であることが好ましい。CNTのBET比表面積が600m2/g以上であれば、得られる薄膜の表面均一性を十分に高めることができる。また、CNTのBET比表面積が2000m2/g以下であれば、CNTの凝集を抑制してCNTの分散性を高めることができる。
The CNTs in the liquid to be treated are not particularly limited, and single-walled carbon nanotubes and / or multi-walled carbon nanotubes can be used, but the CNTs are carbon nanotubes from a single layer to five layers. It is preferable, and it is more preferable that it is a single-walled carbon nanotube.
The average diameter (Av) of CNTs is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, preferably 15 nm or less, and further preferably 10 nm or less. When the average diameter (Av) of CNTs is 0.5 nm or more, aggregation of CNTs can be suppressed and the dispersibility of CNTs can be enhanced.
The average diameter (Av) and average length of the CNTs can be determined by measuring the diameter (outer diameter) and length of 100 carbon nanotubes randomly selected using a transmission electron microscope, respectively. ..
The average diameter (Av) and average length of CNTs may be adjusted by changing the manufacturing method and manufacturing conditions of CNTs, or by combining a plurality of types of CNTs obtained by different manufacturing methods. May be good.
Further, the BET specific surface area of CNT is preferably 600 m 2 / g or more, more preferably 700 m 2 / g or more, further preferably 800 m 2 / g or more, and 2000 m 2 / g or less. It is preferably 1800 m 2 / g or less, and more preferably 1500 m 2 / g or less. Further, in the case where the CNT is mainly opened, the BET specific surface area is preferably 1300 m 2 / g or more. When the BET specific surface area of CNT is 600 m 2 / g or more, the surface uniformity of the obtained thin film can be sufficiently enhanced. Further, when the BET specific surface area of CNTs is 2000 m 2 / g or less, aggregation of CNTs can be suppressed and the dispersibility of CNTs can be enhanced.

また、被処理液中のCNTの平均長さ、アスペクト比等も、本発明の所望の効果が得られる範囲内であれば、特に限定されることはない。 Further, the average length, aspect ratio, etc. of CNTs in the liquid to be treated are not particularly limited as long as the desired effects of the present invention can be obtained.

そして、被処理液中のCNT濃度は、0.001質量%以上であることが好ましく、0.01質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることが更に好ましく、5質量%以下であることが好ましく、1質量%以下であることがより好ましく、0.5質量%以下であることが更に好ましい。被処理液中のCNT濃度が5質量%以下であれば、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。 The CNT concentration in the liquid to be treated is preferably 0.001% by mass or more, more preferably 0.01% by mass or more, and further preferably 0.1% by mass or more. It is preferably 1% by mass or less, more preferably 1% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less. When the CNT concentration in the liquid to be treated is 5% by mass or less, a CNT dispersion liquid having desired characteristics can be produced with higher accuracy.

[被処理液の質量または体積の値M]
そして、被処理液の質量または体積の値Mは、使用する酸化処理装置のスケール等に応じて適宜設定することができる。
なお、被処理液の質量は、100g以上であることが好ましく、500g以上であることがより好ましく、1kg以上であることが更に好ましく、100kg以下であることが好ましく、20kg以下であることがより好ましく、10kg以下であることが更に好ましい。
また、被処理液の体積は、100mL以上であることが好ましく、500mL以上であることがより好ましく、1L以上であることが更に好ましく、100L以下であることが好ましく、20L以下であることがより好ましく、10L以下であることが更に好ましい。
[Mass or volume value M of the liquid to be treated]
The mass or volume value M of the liquid to be treated can be appropriately set according to the scale of the oxidation treatment apparatus to be used.
The mass of the liquid to be treated is preferably 100 g or more, more preferably 500 g or more, further preferably 1 kg or more, preferably 100 kg or less, and more preferably 20 kg or less. It is preferably 10 kg or less, and more preferably 10 kg or less.
The volume of the liquid to be treated is preferably 100 mL or more, more preferably 500 mL or more, further preferably 1 L or more, preferably 100 L or less, and more preferably 20 L or less. It is preferably 10 L or less, and more preferably 10 L or less.

<<酸化処理装置>>
上述した被処理液に対する加熱は、ヒーターを用いて行う。ここで、通常、酸化処理工程における被処理液に対する加熱は、ヒーターを備える酸化処理装置を用いて行う。
<< Oxidation treatment equipment >>
The above-mentioned liquid to be treated is heated by using a heater. Here, usually, the heating of the liquid to be treated in the oxidation treatment step is performed by using an oxidation treatment device provided with a heater.

図1は、本発明のCNT分散液の製造方法の酸化処理工程で用いる酸化処理装置の一例を示す概略構成図である。なお、図1中、矢印は熱の移動を示す。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an oxidation treatment apparatus used in the oxidation treatment step of the method for producing a CNT dispersion liquid of the present invention. In FIG. 1, the arrow indicates the heat transfer.

酸化処理装置100は、ヒーター3、被処理液4を入れた容器8、容器8の下面部および側面部を覆う断熱材1、容器8の上面部を覆う断熱材9、被処理液4の温度を測定する温度計6、および、容器8内の気相部を冷却する還流冷却装置2を備える。なお、被処理液4は、質量または体積の値Mが予め計測されてから、容器8内に充填される。さらに、被処理液4の温度を均一にし、かつ酸化反応を促進するため、容器8内には、攪拌装置5が取り付けられている。 The oxidation treatment device 100 includes a heater 3, a container 8 containing the liquid to be treated 4, a heat insulating material 1 covering the lower surface and side surfaces of the container 8, a heat insulating material 9 covering the upper surface of the container 8, and the temperature of the liquid 4 to be treated. A thermometer 6 for measuring the temperature and a reflux cooling device 2 for cooling the gas phase portion in the container 8 are provided. The liquid to be treated 4 is filled in the container 8 after the mass or volume value M is measured in advance. Further, in order to make the temperature of the liquid to be treated 4 uniform and promote the oxidation reaction, a stirring device 5 is installed in the container 8.

容器8の材質としては、金属を含有せず、且つ、耐硝酸性の高い石英を用いている。また、容器8の形状は、還流冷却装置2、攪拌装置5、温度計6等の機器の取り付けを容易にするため、円筒形状としている。さらに、容器8の上面部は、断熱材9で覆われている。なお、容器8としては、断熱性を向上させる観点から、球形フラスコを用いてもよい。 As the material of the container 8, quartz which does not contain metal and has high nitric acid resistance is used. The shape of the container 8 is cylindrical in order to facilitate the attachment of equipment such as the reflux cooling device 2, the stirring device 5, and the thermometer 6. Further, the upper surface of the container 8 is covered with the heat insulating material 9. As the container 8, a spherical flask may be used from the viewpoint of improving the heat insulating property.

ヒーター3としては、電熱線を有する電熱式ヒーターを用いている。そして、できるだけ被処理液4を均一に加熱するため、ヒーター3(電熱線)を容器8の下面部および側面部の両方に設置している。なお、ヒーター3には、オン/オフを切り替えるための電源7が設けられている。また、ヒーター3としては、例えば、誘導加熱等の別方式のものを用いることもできる。 As the heater 3, an electric heater having a heating wire is used. Then, in order to heat the liquid to be treated 4 as uniformly as possible, heaters 3 (heating wires) are installed on both the lower surface portion and the side surface portion of the container 8. The heater 3 is provided with a power supply 7 for switching on / off. Further, as the heater 3, for example, another type such as induction heating can be used.

また、容器8の下面部および側面部を覆う断熱材1については、容器8およびヒーター3の形状に合ったものを予め作製して、設置している。また、容器8の上面部を覆う断熱材9についても、容器8の上部の形状に合うように予め作製して、設置している。なお、断熱材1および断熱材9の材質としては、例えば、グラスウール等の不燃綿を用いることができる。 Further, as for the heat insulating material 1 that covers the lower surface portion and the side surface portion of the container 8, those that match the shapes of the container 8 and the heater 3 are prepared in advance and installed. Further, the heat insulating material 9 that covers the upper surface of the container 8 is also prepared and installed in advance so as to match the shape of the upper part of the container 8. As the material of the heat insulating material 1 and the heat insulating material 9, for example, non-combustible cotton such as glass wool can be used.

酸化処理装置100における被処理液4の温度の制御方法としては、PID方式を用いている。なお、被処理液の温度の制御方法としては、バイメタル等のオンオフ制御を用いてもよい。 The PID method is used as a method for controlling the temperature of the liquid to be treated 4 in the oxidation treatment apparatus 100. As a method for controlling the temperature of the liquid to be treated, on / off control such as bimetal may be used.

還流冷却装置2は、容器8内の上部の気相空間に設置されている。これにより、例えば、酸化処理剤として硝酸を用いた場合に、高温で分解して発生した二酸化窒素および四酸化二窒素の濃度を制御すると共に、被処理液から熱エネルギーを逃すことができる。冷媒としては、例えば、硝酸と反応しない純水あるいはスリーエムジャパン社製「フロリナート(登録商標)」などを用いることができる。また、還流冷却装置2に設置された流量計12で計測された冷媒の流量と、還流冷却装置2の入口に設置された温度計11および出口に設置された温度計10から、還流冷却装置2によって被処理液から逃された熱エネルギーを計算することができる。 The reflux cooling device 2 is installed in the upper gas phase space in the container 8. Thereby, for example, when nitric acid is used as the oxidation treatment agent, the concentrations of nitrogen dioxide and dinitrogen tetroxide generated by decomposition at high temperature can be controlled, and heat energy can be released from the liquid to be treated. As the refrigerant, for example, pure water that does not react with nitric acid or "Fluorinert (registered trademark)" manufactured by 3M Japan Ltd. can be used. Further, from the flow rate of the refrigerant measured by the flow meter 12 installed in the reflux cooling device 2, the thermometer 11 installed at the inlet of the reflux cooling device 2 and the thermometer 10 installed at the outlet, the reflux cooling device 2 The heat energy escaped from the liquid to be treated can be calculated.

以上、酸化処理装置の一例について説明したが、本発明のCNT分散液の製造方法においては、これに限定されず、上述した酸化処理装置100以外の装置を用いることもできる。 Although an example of the oxidation treatment apparatus has been described above, the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention is not limited to this, and an apparatus other than the above-mentioned oxidation treatment apparatus 100 can also be used.

<<加熱>>
本発明のCNT分散液の製造方法における酸化処理工程の一例として、上述の図1に示した酸化処理装置100を用いて被処理液を加熱する場合について以下に説明する。
ここで、図2は、酸化処理装置100を用いて被処理液4を加熱する場合における被処理液4の温度およびヒーター3の出力仕事量(相対量)の経時変化の一例を示すグラフである。
<< Heating >>
As an example of the oxidation treatment step in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention, a case where the liquid to be treated is heated by using the oxidation treatment apparatus 100 shown in FIG. 1 will be described below.
Here, FIG. 2 is a graph showing an example of changes over time in the temperature of the liquid to be treated 4 and the output work amount (relative amount) of the heater 3 when the liquid to be treated 4 is heated by using the oxidation treatment apparatus 100. ..

まず、ヒーター3をオンにして、被処理液4の加熱を開始し、被処理液4の温度が処理温度Trに達するまで、昇温を行う。なお、被処理液4が処理温度Trに達した時点をtsとする。次いで、被処理液4の温度が処理温度Trに達した時点ts以降は、ヒーター3のパワー(発熱量)等を調整することにより、被処理液4の温度が可能な限り処理温度Trから変動しないように制御する。その後、ヒーター3をオフにして、被処理液4の加熱を終了する。なお、ヒーター3をオフにする時点をteとする。ヒーター3をオフにする時点te以降は、被処理液4は常温(25℃)付近まで降温する。そして、上記処理後の被処理液をCNT分散液として回収する。 First, the heater 3 is turned on, heating of the liquid to be treated 4 is started, and the temperature is raised until the temperature of the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr. The time when the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr is defined as ts. Next, after ts when the temperature of the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr, the temperature of the liquid to be treated 4 fluctuates from the treatment temperature Tr as much as possible by adjusting the power (calorific value) of the heater 3. Control not to. After that, the heater 3 is turned off to finish heating the liquid to be treated 4. The time when the heater 3 is turned off is defined as te. After the time point te when the heater 3 is turned off, the temperature of the liquid to be treated 4 is lowered to around room temperature (25 ° C.). Then, the liquid to be treated after the above treatment is recovered as a CNT dispersion liquid.

なお、ヒーター3をオンにする前(加熱開始前)、ヒーター3をオンにしている間(加熱中)、およびヒーター3をオフにした後(加熱終了後)のいずれにおいても、攪拌装置5を用いて、被処理液4を適宜攪拌することができる。被処理液4を攪拌することで、被処理液4の温度を均一にし、かつ、酸化反応を促進することができる。
また、同様に、ヒーター3をオンにする前(加熱開始前)、ヒーター3をオンにしている間(加熱中)、およびヒーター3をオフにした後(加熱終了後)のいずれにおいても、還流冷却装置2を用いて冷却を適宜行うことができる。例えば、ヒーター3をオフにした時点te以降も還流冷却装置2を稼働させて冷却を行うことで、被処理液の温度を速やかに常温まで低下させることができる。
The stirring device 5 is used before the heater 3 is turned on (before the start of heating), while the heater 3 is turned on (during heating), and after the heater 3 is turned off (after the heating is completed). It can be used to appropriately stir the liquid to be treated 4. By stirring the liquid to be treated 4, the temperature of the liquid to be treated 4 can be made uniform and the oxidation reaction can be promoted.
Similarly, reflux is performed before the heater 3 is turned on (before the start of heating), while the heater 3 is turned on (during heating), and after the heater 3 is turned off (after the end of heating). Cooling can be appropriately performed using the cooling device 2. For example, the temperature of the liquid to be treated can be quickly lowered to room temperature by operating the reflux cooling device 2 to perform cooling even after the time when the heater 3 is turned off.

ここで、処理温度Trは、通常、被処理液4の沸点付近の温度であり、被処理液4の組成等によって異なるが、例えば、100℃以上150℃以下の範囲内で設定することができる。 Here, the treatment temperature Tr is usually a temperature near the boiling point of the liquid to be treated 4, and varies depending on the composition of the liquid to be treated 4 and the like, but can be set, for example, in the range of 100 ° C. or higher and 150 ° C. or lower. ..

そして、ヒーター3をオンにした時点から、被処理液4の温度が処理温度Trに達した時点tsまでの被処理液4の昇温速度をΔTとする。
ここで、昇温速度ΔTは、ヒーター3をオンにした時点から、被処理液4の温度が処理温度Trに達した時点tsまでの任意の時点における被処理液4の昇温速度とすることができる。そして、通常は、被処理液4の昇温速度が安定している時間帯の任意の時点における昇温速度をΔTとして設定する。例えば、被処理液4の昇温速度ΔTは、処理温度Trの1/2の温度である温度Taの時点における被処理液4の昇温速度とすることができる。
Then, the rate of temperature rise of the liquid to be treated 4 from the time when the heater 3 is turned on to the time ts when the temperature of the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr is defined as ΔT.
Here, the temperature rising rate ΔT is the rate of temperature rise of the liquid to be treated 4 at an arbitrary time point from the time when the heater 3 is turned on to the time when the temperature of the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr. Can be done. Then, usually, the heating rate at an arbitrary time point in the time zone in which the heating rate of the liquid to be treated 4 is stable is set as ΔT. For example, the temperature rising rate ΔT of the liquid to be treated 4 can be the rate of temperature rise of the liquid to be treated 4 at the time point of the temperature Ta which is 1/2 the temperature of the processing temperature Tr.

昇温速度ΔTは、0.2℃/分以上であることが好ましく、0.5℃/分以上であることがより好ましく、1.0℃/分以上であることが更に好ましく、50℃/分以下であることが好ましく、20℃/分以下であることがより好ましく、10℃/分以下であることが更に好ましい。
なお、昇温速度ΔTは、冷却装置の冷却条件(例えば、冷媒の流量)、断熱材(例えば、断熱材の材質、充填条件、および設置条件)、並びにヒーターの稼働条件(例えば、ヒーターの発熱量)などを調整することによって、制御することができる。
The heating rate ΔT is preferably 0.2 ° C./min or more, more preferably 0.5 ° C./min or more, further preferably 1.0 ° C./min or more, and 50 ° C./min. Minutes or less is preferable, 20 ° C./min or less is more preferable, and 10 ° C./min or less is further preferable.
The heating rate ΔT is the cooling condition of the cooling device (for example, the flow rate of the refrigerant), the heat insulating material (for example, the material of the heat insulating material, the filling condition, and the installation condition), and the operating condition of the heater (for example, the heat generation of the heater). It can be controlled by adjusting the amount) and the like.

酸化処理工程における酸化処理は、被処理液4の温度が処理温度Trに達した時点tsを始点とし、ヒーター3をオフにする時点teを終点とする。
そして、被処理液4の温度が処理温度Trに達した時点tsから、ヒーター3をオフにする時点teまでの時間を処理時間trとする。
ここで、処理時間trは、0.5時間以上であることが好ましく、2時間以上であることがより好ましく、5時間以上であることがより好ましく、100時間以下であることが好ましく、50時間以下であることがより好ましく、20時間以下であることが更に好ましい。
In the oxidation treatment in the oxidation treatment step, the start point is ts when the temperature of the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr, and the end point is te when the heater 3 is turned off.
Then, the time from the time ts when the temperature of the liquid to be treated 4 reaches the treatment temperature Tr to the time te when the heater 3 is turned off is defined as the treatment time tr.
Here, the processing time tr is preferably 0.5 hours or more, more preferably 2 hours or more, more preferably 5 hours or more, preferably 100 hours or less, and preferably 50 hours. It is more preferably less than or equal to, and even more preferably 20 hours or less.

そして、酸化処理工程においては、上述した被処理液4の質量または体積の値Mと、昇温速度ΔTと、処理時間trとの積M・ΔT・trの値に基づいて、ヒーター3をオフにする時点teを決定する。
より具体的には、上述した積M・ΔT・trの値が予め定められた範囲内に達した時点でヒーター3をオフにすることが好ましい。
なお、積M・ΔT・trの値が「予め定められた範囲内に達した時点でヒーターをオフにする」とは、当該積の値が予め定められた範囲の下限値または上限値と一致した時点に限らず、当該積の値が予め定められた範囲内にある間にヒーターをオフにすればよいことを意味する。
Then, in the oxidation treatment step, the heater 3 is turned off based on the value M of the mass or volume of the liquid to be treated 4 described above, the temperature rising rate ΔT, and the product M · ΔT · tr of the treatment time tr. Determine the time point te to be set.
More specifically, it is preferable to turn off the heater 3 when the value of the product M · ΔT · tr described above reaches a predetermined range.
In addition, "turning off the heater when the value of the product M, ΔT, tr reaches within a predetermined range" means that the value of the product matches the lower limit value or the upper limit value of the predetermined range. This means that the heater may be turned off while the value of the product is within a predetermined range, not limited to the time when the product is used.

[予め定められた範囲]
上述した「予め定められた範囲」は、例えば、本発明のCNT分散液の製造方法とは別途で、積M・ΔT・trの値の参照値Q0を決定するための予備実験を行い、得られた参照値Q0に基づいて設定することができる。
[Predetermined range]
The above-mentioned "predetermined range" is, for example, different from the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention, and a preliminary experiment for determining the reference value Q 0 of the value of the product M · ΔT · tr is carried out. It can be set based on the obtained reference value Q 0.

ここで、予備実験では、ヒーターを用いて、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液を加熱する酸化処理の参考例を複数回繰り返して実施し、その結果に基づいて、参照値Q0を決定する。予備実験の一例の概要を下記に説明する。
(1)参考例1
参考例1を次の手順で行う。まず、ヒーターをオンにして、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液(質量または体積の値をM´とする)の温度が処理温度Tr´に達するまで昇温を行う。ここで、ヒーターをオンにした時点から、被処理液の温度が処理温度Tr´に達した時点までの被処理液の昇温速度をΔT´とする。被処理液の温度が処理温度Tr´に達した時点以降は、被処理液の温度が可能な限り処理温度Tr´から変動しないように制御する。そして、被処理液の温度が処理温度Tr´に達した時点から処理時間tr´が経過した時点でヒーターをオフにする。その後、常温付近まで降温した被処理液をCNT分散液として取得する。
(2)参考例2以降
参考例2として、処理時間tr´を変更したこと以外は、上記参考例1と同様にして酸化処理を行い、CNT分散液を得る。
上記と同様の操作を繰り返し、参考例N(Nは2以上の整数)まで実施することで、最終的に、処理時間tr´が相互に異なる参考例1〜N(Nは2以上の整数)の酸化処理により製造されたCNT分散液を得る。
(3)参考例相互間の比較
参考例1〜Nにて得られたCNT分散液の特性(例えば、CNT凝集率、CNTの炭素不純物含有率、および有効CNT歩留りなど)を比較して、参考例1〜Nの中から、最も所望とする特性を有するCNT分散液が得られた参考例を1つ選択して、参考例Xとする。
(4)参照値Q0の決定
最も所望とする特性を有するCNT分散液が得られた参考例Xにおける被処理液の質量または体積の値M´をM0とし、昇温速度ΔT´をΔT0とし、被処理液が処理温度Tr´に達した時点からヒーターをオフにする時点までの処理時間tr´をtr0としたときの積M0・ΔT0・tr0の値を参照値Q0とする。
Here, in the preliminary experiment, a reference example of the oxidation treatment for heating the liquid to be treated containing the oxidizing agent and the carbon nanotubes using a heater was repeated a plurality of times, and the reference value Q 0 was determined based on the result. do. An outline of an example of the preliminary experiment will be described below.
(1) Reference example 1
Reference example 1 is performed in the following procedure. First, the heater is turned on, and the temperature is raised until the temperature of the liquid to be treated (having a mass or volume value of M'is M') containing the oxidizing agent and carbon nanotubes reaches the treatment temperature Tr'. Here, the rate of temperature rise of the liquid to be treated from the time when the heater is turned on to the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature Tr ′ is defined as ΔT ′. After the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature Tr ′, the temperature of the liquid to be treated is controlled so as not to fluctuate from the treatment temperature Tr ′ as much as possible. Then, the heater is turned off when the treatment time tr'elapses from the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature Tr'. Then, the liquid to be treated whose temperature has been lowered to around room temperature is acquired as a CNT dispersion liquid.
(2) Reference Example 2 and subsequent Reference Example 2 is obtained by performing an oxidation treatment in the same manner as in Reference Example 1 above, except that the treatment time tr'is changed, to obtain a CNT dispersion liquid.
By repeating the same operation as above and performing up to Reference Example N (N is an integer of 2 or more), finally, Reference Examples 1 to N (N is an integer of 2 or more) having different processing times tr'from each other). The CNT dispersion liquid produced by the oxidation treatment of is obtained.
(3) Comparison between Reference Examples The characteristics of the CNT dispersions obtained in Reference Examples 1 to N (for example, CNT aggregation rate, CNT carbon impurity content, effective CNT yield, etc.) are compared for reference. From Examples 1 to N, one reference example in which a CNT dispersion liquid having the most desired characteristics is obtained is selected as Reference Example X.
(4) Determination of reference value Q 0 The mass or volume value M ′ of the liquid to be treated in Reference Example X in which the CNT dispersion liquid having the most desired characteristics was obtained is M 0 , and the temperature rising rate ΔT ′ is ΔT. The reference value is the value of the product M 0 , ΔT 0 , tr 0 when the processing time tr ′ from the time when the liquid to be processed reaches the processing temperature Tr ′ to the time when the heater is turned off is tr 0. Set to 0.

なお、上記の予備実験の一例では、処理時間tr´を意図的に変更した複数の参考例を実施しているが、参照値Q0を決定するための予備実験は、これに限定されることはなく、例えば、処理時間は一定にして、被処理液の質量または体積の値M´、並びに/若しくは昇温速度ΔT´を意図的に変更した複数の参考例を実施してもよいものとする。 In one example of the above preliminary experiment, a plurality of reference examples in which the processing time tr'is intentionally changed are carried out, but the preliminary experiment for determining the reference value Q 0 is limited to this. However, for example, a plurality of reference examples may be carried out in which the treatment time is constant and the value M'of the mass or volume of the liquid to be treated and / or the rate of temperature rise ΔT'is intentionally changed. do.

なお、上述した予備実験で用いる被処理液と、本発明のCNT分散液の製造方法で用いる被処理液とでは、酸化剤の種類および濃度は同じである。
また、予備実験に用いる被処理液と、本発明のCNT分散液の製造方法で用いる被処理液とでは、層数、平均長さ、平均直径、アスペクト比等が同じCNTを使用する。
なお、予備実験と、本発明のCNT分散液の製造方法とでは、被処理液中のCNT濃度は同じであってもよいし、異なっていてもよい。そして、本発明のCNT分散液の製造方法により所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造する観点から、予備実験と、本発明のCNT分散液の製造方法とで、被処理液中のCNT濃度が同じであることが好ましい。
また、予備実験で用いる被処理液の質量または体積の値M´と、本発明のCNT分散液の製造方法で用いる被処理液の質量または体積の値Mとは同じであってもよいし、異なっていてもよいものとする。
The type and concentration of the oxidizing agent are the same between the liquid to be treated used in the preliminary experiment described above and the liquid to be treated used in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention.
Further, the liquid to be treated used in the preliminary experiment and the liquid to be treated used in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention use CNTs having the same number of layers, average length, average diameter, aspect ratio and the like.
The CNT concentration in the liquid to be treated may be the same or different between the preliminary experiment and the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention. Then, from the viewpoint of more accurately producing the CNT dispersion liquid having desired characteristics by the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention, the preliminary experiment and the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention are carried out in the liquid to be treated. It is preferable that the CNT concentrations are the same.
Further, the mass or volume value M'of the liquid to be treated used in the preliminary experiment may be the same as the mass or volume value M of the liquid to be treated used in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention. It may be different.

さらに、予備実験と、本発明のCNT分散液の製造方法とでは、同じヒーターを用いてもよいし、異なるヒーターを用いてもよい。
なお、予備実験においてヒーターを備える酸化処理装置を用いる場合は、本発明のCNT分散液の製造方法で用いる酸化処理装置と同じ装置を用いてもよいし、異なる装置を用いてもよい。例えば、予備実験で用いる酸化処理装置と、本発明のCNT分散液の製造方法で用いる酸化処理装置とで、被処理液を入れる容器、ヒーター、冷却装置、断熱材等の規模、材質、性能、設置条件などが異なっていてもよい。
さらに、予備実験と、本発明のCNT分散液の製造方法とで、酸化処理中のヒーターの稼働条件(例えば、発熱量)、および冷却装置の冷却条件(例えば、冷媒の流量)などは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。
Further, the same heater may be used or different heaters may be used in the preliminary experiment and the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention.
When an oxidation treatment device provided with a heater is used in the preliminary experiment, the same device as the oxidation treatment device used in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention may be used, or a different device may be used. For example, in the oxidation treatment device used in the preliminary experiment and the oxidation treatment device used in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention, the scale, material, performance of the container, heater, cooling device, heat insulating material, etc. The installation conditions may be different.
Further, in the preliminary experiment and the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention, the operating conditions (for example, calorific value) of the heater during the oxidation treatment and the cooling conditions (for example, the flow rate of the refrigerant) of the cooling device are the same. It may be, or it may be different.

予備実験における処理温度Tr´と、本発明のCNT分散液の製造方法における処理温度Trとは同じ温度であるものとする。
また、予備実験における被処理液の昇温速度ΔT´と、本発明のCNT分散液の製造方法における昇温速度ΔTとは、同じであってもよいし、異なっていてもよいものとする。
ただし、予備実験における被処理液の昇温速度ΔT´と、本発明のCNT分散液の製造方法における昇温速度ΔTとは、いずれも同じ温度の時点における被処理液の昇温速度として設定する必要がある。例えば、本発明のCNTの分散液の製造方法において、処理温度Trの1/2の温度Taにおける被処理液の昇温速度をΔTとして設定する場合、予備実験においても、処理温度Tr´(=Tr)の1/2の温度Taにおける被処理液の昇温速度をΔT´として設定する。
It is assumed that the processing temperature Tr ′ in the preliminary experiment and the processing temperature Tr in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention are the same temperature.
Further, the temperature rise rate ΔT ′ of the liquid to be treated in the preliminary experiment and the temperature rise rate ΔT in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention may be the same or different.
However, the temperature rise rate ΔT'of the liquid to be treated in the preliminary experiment and the temperature rise rate ΔT in the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention are both set as the temperature rise rate of the liquid to be treated at the same temperature. There is a need. For example, in the method for producing a CNT dispersion liquid of the present invention, when the temperature rising rate of the liquid to be treated at a temperature Ta of 1/2 of the treatment temperature Tr is set as ΔT, the treatment temperature Tr ′ (=) is also set in the preliminary experiment. The rate of temperature rise of the liquid to be treated at a temperature Ta of 1/2 of Tr) is set as ΔT ′.

なお、予備実験の参考例1〜Nにおける処理時間tr´の中には、本発明のCNT分散液の製造方法の酸化処理工程における処理時間trと同じ時間が含まれていてもよいし、含まれていなくてもよい。 The treatment time tr'in Reference Examples 1 to N of the preliminary experiment may include the same time as the treatment time tr in the oxidation treatment step of the method for producing the CNT dispersion liquid of the present invention. It does not have to be.

そして、予備実験により決定された参照値Q0に基づいて、上述した予め定められた範囲を設定することができる。
例えば、予め定められた範囲は、参照値Q0、並びに、関係式:0<k1≦1≦k2を満たすk1およびk2の値を用いて、「k10以上」で表される下限値のみを有する範囲であってもよいし、「k20以下」で表される上限値のみを有する範囲であってもよいし、「k10以上k20以下」ので表される下限値および上限値の両方を有する範囲であってもよい。
Then, the predetermined range described above can be set based on the reference value Q 0 determined by the preliminary experiment.
For example, the predetermined range is represented by "k 1 Q 0 or more" using the reference value Q 0 and the values of k 1 and k 2 satisfying the relational expression: 0 <k 1 ≤ 1 ≤ k 2. It may be a range having only the lower limit value to be specified, a range having only the upper limit value represented by "k 2 Q 0 or less", or "k 1 Q 0 or more and k 2 Q 0 or less". It may be a range having both a lower limit value and an upper limit value represented by.

なお、k1およびk2の値が1に近いほど(即ち、下限値および上限値が参照値Q0に近いほど)、所望の特性を有するCNT分散液を更に精度良く製造することができる。例えば、k1の値が1に近いほど(即ち、下限値が参照値Q0に近いほど)、酸化反応が適度に進行することにより、CNTが程良く切断されて良好に分散するため、有効CNT歩留りが高いCNT分散液を得ることができる。また、例えば、k2の値が1に近いほど(即ち、上限値が参照値Q0に近いほど)、酸化反応が過度に進行することを抑制し、炭素不純物の発生を低減できるため、有効CNT歩留りが高いCNT分散液を得ることができる。 The closer the values of k 1 and k 2 are to 1 (that is, the closer the lower limit value and the upper limit value are to the reference value Q 0 ), the more accurately the CNT dispersion liquid having the desired characteristics can be produced. For example, the closer the value of k 1 is to 1 (that is, the closer the lower limit value is to the reference value Q 0 ), the more the CNTs are cut and dispersed well by the moderate progress of the oxidation reaction, which is effective. A CNT dispersion liquid having a high CNT yield can be obtained. Further, for example, the closer the value of k 2 is to 1 (that is, the closer the upper limit value is to the reference value Q 0 ), the more effective it is because the oxidation reaction can be suppressed from progressing excessively and the generation of carbon impurities can be reduced. A CNT dispersion liquid having a high CNT yield can be obtained.

そして、予め定めた範囲を参照値Q0の1点のみに設定し、上述した積M・ΔT・trの値が参照値Q0と一致した時点でヒーターをオフにすれば、特に精度良く所望の特性のCNT分散液を製造することができる。 Then, set the range of predetermined only one point of reference values Q 0, if the heater off when the value of the product M · ΔT · tr described above matches the reference value Q 0, in particular precisely desired A CNT dispersion having the above characteristics can be produced.

ここで、図3において、本発明に関わる酸化処理の制御方法の一例のフロー図を示す。図3に示す酸化処理の制御方法の一例では、酸化剤およびCNTを含む被処理液を加熱する酸化処理において、被処理液の質量または体積の値をMとし、ヒーターをオンにした時点から、被処理液の温度が処理温度に達した時点までの被処理液の昇温速度をΔTとし、被処理液の温度が処理温度に達した時点から、ヒーターをオフにする時点までの処理時間をtrとしたときの積M・ΔT・trの値が参照値Q0未満である間は、ヒーターをオンの状態にして酸化処理を継続し、積M・ΔT・trの値が参照値Q0以上に達した時点でヒーターをオフにして酸化処理を終了する。このように酸化処理を制御することにより、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することができる。
なお、上記一例では、予め定められた範囲は「参照値Q0以上」に設定されているが、本発明の所望の効果が得られる限り、特に限定されず、例えば、上述した参照値Q0の値に基づいて任意に設定することができる。
Here, FIG. 3 shows a flow chart of an example of the method for controlling the oxidation treatment according to the present invention. In an example of the method for controlling the oxidation treatment shown in FIG. 3, in the oxidation treatment for heating the liquid to be treated containing the oxidizing agent and CNT, the mass or volume value of the liquid to be treated is set to M, and the heater is turned on. Let ΔT be the rate of temperature rise of the liquid to be treated until the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature, and set the treatment time from the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature to the time when the heater is turned off. While the value of the product M, ΔT, tr when set to tr is less than the reference value Q 0 , the heater is turned on to continue the oxidation treatment, and the value of the product M, ΔT, tr is the reference value Q 0. When the above is reached, the heater is turned off to end the oxidation treatment. By controlling the oxidation treatment in this way, it is possible to accurately produce a CNT dispersion liquid having desired characteristics.
In the above example, the predetermined range is set to "reference value Q 0 or more", but is not particularly limited as long as the desired effect of the present invention can be obtained. For example, the reference value Q 0 described above is used. It can be set arbitrarily based on the value of.

(考察)
本発明について以下に考察する。
図4に示すように、ヒーターによる熱エネルギーは、放熱および冷却によってその一部が失われ、残りのエネルギーが反応エネルギーとして、CNTの酸化反応に消費される。これらの放熱量および冷却熱量は断熱材や冷却条件によって変動するため、結果として実質的に利用できる反応エネルギー量が変動することになる。被処理液の昇温速度ΔTは、放熱および冷却によって失われる熱量を差し引いて、単位時間当たりに被処理液に加えられる熱エネルギーを表す。したがって、昇温速度ΔTと、被処理液の質量または体積の値Mと、処理時間trとの積M・ΔT・trは、実質的に酸化処理に利用される実効エネルギーを表す良いパラメーターとなる。厳密に言えば、昇温中(ヒーターをオンにした時点から被処理液が処理温度に達する時点まで)のヒーターによる熱エネルギーと、酸化処理中(被処理液が処理温度に達した時点からヒーターをオフにする時点まで)のヒーターによる熱エネルギーとは異なるが、放熱および冷却による損失エネルギーに対する実効エネルギーの相対値は、昇温中と酸化処理中とでそれほど変わらない。したがって、例えば、CNT分散液の製造方法の酸化処理工程において、積M・ΔT・trの値が上述した予め定められた範囲内に達した時点でヒーターをオフにすれば、CNTの酸化反応に利用される実効エネルギーを、所望の特性のCNT分散液が得られることが実証された予備実験の参考例XのCNTの酸化反応に利用された実効エネルギーと同程度にすることができるため、所望の特性を有するCNT分散液を精度良く製造することができる。
なお、積M・ΔT・trの値を制御する手法としては、処理時間trの調整、被処理液の質量または体積の値Mの調整、並びに、ヒーターのワット数(発熱量)、断熱材、および冷却装置の冷却条件(例えば冷媒の流量)などの変更による昇温速度ΔTの調整などが挙げられるが、処理時間trの調整が最も容易である。
(Discussion)
The present invention will be considered below.
As shown in FIG. 4, a part of the heat energy generated by the heater is lost by heat dissipation and cooling, and the remaining energy is consumed as reaction energy in the CNT oxidation reaction. Since these heat dissipation amounts and cooling heat amounts vary depending on the heat insulating material and cooling conditions, as a result, the amount of reaction energy that can be substantially used varies. The heating rate ΔT of the liquid to be treated represents the heat energy applied to the liquid to be treated per unit time by subtracting the amount of heat lost by heat dissipation and cooling. Therefore, the product of the temperature rising rate ΔT, the mass or volume value M of the liquid to be treated, and the treatment time tr is M · ΔT · tr, which is a good parameter representing the effective energy substantially used for the oxidation treatment. .. Strictly speaking, the thermal energy from the heater during the temperature rise (from the time the heater is turned on to the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature) and the heat energy during the oxidation treatment (from the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature) The relative value of the effective energy to the energy loss due to heat dissipation and cooling is not so different between the temperature rise and the oxidation treatment, although it is different from the heat energy generated by the heater (until the time when the temperature is turned off). Therefore, for example, in the oxidation treatment step of the method for producing a CNT dispersion liquid, if the heater is turned off when the value of the product M · ΔT · tr reaches within the predetermined range described above, the CNT oxidation reaction will occur. It is desirable because the effective energy used can be the same as the effective energy used for the oxidation reaction of CNTs in Reference Example X of the preliminary experiment, which proved that a CNT dispersion with desired characteristics can be obtained. It is possible to accurately produce a CNT dispersion liquid having the above characteristics.
As a method for controlling the value of the product M, ΔT, tr, the processing time tr is adjusted, the mass or volume value M of the liquid to be treated is adjusted, the wattage (calorific value) of the heater, the heat insulating material, and the like. The temperature rising rate ΔT can be adjusted by changing the cooling conditions (for example, the flow rate of the refrigerant) of the cooling device, but the processing time tr can be adjusted most easily.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、以下において、量を表す「%」は、特に断らない限り、質量基準である。 Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following, "%" representing the amount is based on mass unless otherwise specified.

なお、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率および有効CNT歩留りは、下記の方法に従って測定した。 The agglutination rate of CNTs, the carbon impurity content of CNTs, and the effective CNT yield were measured according to the following methods.

<CNTの凝集率>
得られたCNT分散液または未処理液を水で100倍に希釈した後、アンモニアを少量添加してpH7.0に調整し、得られた液の光の透過度(A)を測定した。さらに、この液を200nmの空孔径のシリンジフィルターを通して得られた液の光の透過度(B)を測定した。ここで、CNTの凝集率は、式:{1−(B/A)}×100[%]により算出した。なお、CNT分散液中でCNTが完全に分散していれば、BとAとは同一の値となり、CNTの凝集率は0%となる。
<Agglutination rate of CNT>
The obtained CNT dispersion liquid or untreated liquid was diluted 100-fold with water, and then a small amount of ammonia was added to adjust the pH to 7.0, and the light transmittance (A) of the obtained liquid was measured. Further, the light transmittance (B) of the liquid obtained by passing this liquid through a syringe filter having a pore size of 200 nm was measured. Here, the agglutination rate of CNTs was calculated by the formula: {1- (B / A)} × 100 [%]. If CNTs are completely dispersed in the CNT dispersion liquid, B and A have the same value, and the agglutination rate of CNTs is 0%.

<CNTの炭素不純物含有率>
得られたCNT分散液または未処理液を水で100倍に希釈した後、アンモニアを少量添加してpH7.0に調整し、得られた液の光の透過度(A)を測定した。さらに、この溶に塩を加えて、炭素不純物であるアモルファスカーボンだけを塩析させて、上澄み液の光透過度(C)を測定した。CNTの炭素不純物含有率(相対値)は、式:{1−(C/A)}×100[%]により算出した。なお、CNTが炭素不純物を含有しない場合は、CとAとは同一の値となり、炭素不純物含有率(相対値)は0%となる。
<Carbon impurity content of CNT>
The obtained CNT dispersion liquid or untreated liquid was diluted 100-fold with water, and then a small amount of ammonia was added to adjust the pH to 7.0, and the light transmittance (A) of the obtained liquid was measured. Further, a salt was added to this solution to salt out only amorphous carbon, which is a carbon impurity, and the light transmittance (C) of the supernatant was measured. The carbon impurity content (relative value) of CNT was calculated by the formula: {1- (C / A)} × 100 [%]. When the CNT does not contain carbon impurities, C and A have the same value, and the carbon impurity content (relative value) is 0%.

<有効CNT歩留り>
上記で得られたCNTの凝集率および炭素不純物含有率を用いて、有効CNT歩留りを、下記の式により算出した。CNT分散液における有効CNT歩留りが高いほど、CNTは良好に分散し、且つ、炭素不純物の含有率も小さいため、均一性および再現性に優れた電子デバイスの製造に良好に使用し得ることを示す。
有効CNT歩留り={1−(CNTの凝集率/100)}×{1−(CNTの炭素不純物含有率/100)}×100[%]
<Effective CNT yield>
Using the agglutination rate and carbon impurity content of the CNTs obtained above, the effective CNT yield was calculated by the following formula. The higher the effective CNT yield in the CNT dispersion liquid, the better the CNTs are dispersed and the smaller the content of carbon impurities. Therefore, it is shown that the CNTs can be satisfactorily used in the production of electronic devices having excellent uniformity and reproducibility. ..
Effective CNT yield = {1- (CNT agglutination rate / 100)} x {1- (CNT carbon impurity content / 100)} x 100 [%]

(予備実験)
予備実験として、以下の参考例1〜5の酸化処理を行い、得られたCNT分散液を比較し、最も所望とする特性を有するCNT分散液が得られた参考例に基づいて、参照値Q0の値を決定した。
(Preliminary experiment)
As a preliminary experiment, the following reference examples 1 to 5 were subjected to the oxidation treatment, the obtained CNT dispersions were compared, and the reference value Q was based on the reference example in which the CNT dispersion having the most desired characteristics was obtained. The value of 0 was determined.

<参考例1>
カーボンナノチューブ100gを50%硝酸水溶液20Lに添加して、被処理液を調製した。なお、被処理液の質量の値はM´(=20.1kg)であり、被処理液中のCNT濃度は0.5%であった。なお、酸化処理を行う前の被処理液(未処理液)を用いて、上述した方法により、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率および有効CNT歩留りを測定した。結果を図5〜7に示す。
次いで、上記で調製した被処理液を、図1に示した酸化処理装置100の容器8に入れた。
ヒーター3をオンにして被処理液の加熱を開始し、処理温度115℃まで昇温させた。
被処理液が処理温度115℃に達した時点以降は、被処理液の温度が可能な限り115℃から変動しないようにヒーター3のパワーを制御した。具体的には、被処理液の温度が115℃以上120℃以下に維持されるようにした。
そして、被処理液が処理温度115℃に達した時点から11時間が経過した時点(即ち、処理時間tr´が480分となった時点)でヒーター3をオフにして加熱を停止し、被処理液が常温(25℃)になるまで静置し、酸化処理後の被処理液をCNT分散液として回収した。
なお、上述した操作は、還流冷却装置2を稼働させ、冷却を行いながら実施した。
得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率および有効CNT歩留りを測定した。結果を図5〜7に示す。
<Reference example 1>
A liquid to be treated was prepared by adding 100 g of carbon nanotubes to 20 L of a 50% aqueous nitric acid solution. The mass value of the liquid to be treated was M'(= 20.1 kg), and the CNT concentration in the liquid to be treated was 0.5%. Using the liquid to be treated (untreated liquid) before the oxidation treatment, the agglutination rate of CNTs, the carbon impurity content of CNTs, and the effective CNT yield were measured by the above-mentioned method. The results are shown in FIGS. 5-7.
Next, the liquid to be treated prepared above was placed in the container 8 of the oxidation treatment apparatus 100 shown in FIG.
The heater 3 was turned on to start heating the liquid to be treated, and the temperature was raised to 115 ° C.
After the time when the liquid to be treated reached the treatment temperature of 115 ° C., the power of the heater 3 was controlled so that the temperature of the liquid to be treated did not fluctuate from 115 ° C. as much as possible. Specifically, the temperature of the liquid to be treated was maintained at 115 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
Then, when 11 hours have passed from the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature of 115 ° C. (that is, when the treatment time tr'is 480 minutes), the heater 3 is turned off to stop the heating, and the treatment is to be performed. The liquid was allowed to stand until it reached room temperature (25 ° C.), and the liquid to be treated after the oxidation treatment was recovered as a CNT dispersion liquid.
The above-mentioned operation was carried out while the reflux cooling device 2 was operated and cooled.
Using the obtained CNT dispersion liquid, the agglutination rate of CNTs, the carbon impurity content of CNTs, and the effective CNT yield were measured. The results are shown in FIGS. 5-7.

<参考例2〜5>
処理時間tr´を480分から、540分、600分、660分、720分にそれぞれ変更したこと以外は、上記と同様の操作にて酸化処理を行い、得られたCNT分散液を用いて各種の測定を行った。結果を図5〜7に示す。
<Reference Examples 2-5>
Oxidation treatment was performed in the same manner as above except that the treatment time tr'was changed from 480 minutes to 540 minutes, 600 minutes, 660 minutes, and 720 minutes, respectively, and various types of CNT dispersions were used. Measurements were made. The results are shown in FIGS. 5-7.

図7に示す通り、参考例4(処理時間tr´=660[分]=11[時間])において、得られるCNT分散液中の有効CNT歩留りが最大となっていることがわかる。そこで、参考例4における酸化処理の条件を標準条件とした。
そして、最も所望とする特性を有するCNT分散液が得られた参考例4について、被処理液の質量の値M´(=20.1kg)をM0とし、処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔT´をΔT0とし、処理時間tr´(=11[時間])をtr0としたときの積の値M0・ΔT0・tr0を参照値Q0として求めた。
As shown in FIG. 7, it can be seen that in Reference Example 4 (processing time tr'= 660 [minutes] = 11 [hours]), the effective CNT yield in the obtained CNT dispersion liquid is maximized. Therefore, the condition of the oxidation treatment in Reference Example 4 was set as the standard condition.
Then, for Reference Example 4 in which the CNT dispersion liquid having the most desired characteristics was obtained, the mass value M'(= 20.1 kg) of the liquid to be treated was set to M 0 , and the treatment temperature was 1/2 of 115 ° C. the heating rate ΔT' the liquid to be treated and [Delta] T 0 at the time of a certain temperature 57.5 ° C., the treatment time tr' (= 11 [times]) the product value M 0 · ΔT 0 · of when a tr 0 tr 0 was obtained as the reference value Q 0.

(本実験1)
上述した予備実験の参考例4で得られたCNT分散液の有する特性が所望の特性であるものとして、以下の実施例1−1〜1−2、および比較例1−1〜1−2の酸化処理を行った。
(This experiment 1)
Assuming that the characteristics of the CNT dispersion liquid obtained in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above are the desired characteristics, the following Examples 1-1 to 1-2 and Comparative Examples 1-1 to 1-2 Oxidation treatment was performed.

<比較例1−1>
容器8の上面部を覆う断熱材9(上部断熱材)の量を10%削減したこと以外は、上述した予備実験の参考例4で使用した酸化処理装置100と同じ酸化処理装置を準備した。
次いで、参考例4と同様にして調製した被処理液(質量の値M=M0、CNT濃度0.5%)を容器8に入れた。
ヒーター3をオンにして被処理液の加熱を開始し、処理温度115℃まで昇温させた。なお、上部断熱材を10%削減したことにより、処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔTは、上述した参考例4における昇温速度ΔT0から45%低下していた(即ち、比較例1−1における昇温速度ΔTは0.55ΔT0であった)。
被処理液が処理温度115℃に達した時点以降は、被処理液の温度が可能な限り115℃から変動しないようにヒーター3のパワーを制御した。具体的には、被処理液の温度が115℃以上120℃以下に維持されるようにした。
そして、被処理液が処理温度115℃に達した時点から11時間が経過した時点(即ち、処理時間trが11時間となった時点)でヒーター3をオフにして加熱を停止し、被処理液が常温(25℃)になるまで静置し、酸化処理後の被処理液をCNT分散液として回収した。
得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率を測定し、その結果に基づいて、有効CNT歩留りを求めた。結果を表1に示す。
<Comparative Example 1-1>
The same oxidation treatment device as the oxidation treatment device 100 used in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above was prepared except that the amount of the heat insulating material 9 (upper heat insulating material) covering the upper surface of the container 8 was reduced by 10%.
Next, the liquid to be treated (mass value M = M 0 , CNT concentration 0.5%) prepared in the same manner as in Reference Example 4 was placed in the container 8.
The heater 3 was turned on to start heating the liquid to be treated, and the temperature was raised to 115 ° C. By reducing the upper heat insulating material by 10%, the temperature rise rate ΔT of the liquid to be treated at the time point of 57.5 ° C., which is 1/2 of the treatment temperature of 115 ° C., is the temperature rise rate in Reference Example 4 described above. It decreased by 45% from ΔT 0 (that is, the heating rate ΔT in Comparative Example 1-1 was 0.55 ΔT 0 ).
After the time when the liquid to be treated reached the treatment temperature of 115 ° C., the power of the heater 3 was controlled so that the temperature of the liquid to be treated did not fluctuate from 115 ° C. as much as possible. Specifically, the temperature of the liquid to be treated was maintained at 115 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
Then, when 11 hours have passed from the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature of 115 ° C. (that is, when the treatment time tr reaches 11 hours), the heater 3 is turned off to stop the heating, and the liquid to be treated is stopped. Was allowed to stand until the temperature reached room temperature (25 ° C.), and the liquid to be treated after the oxidation treatment was recovered as a CNT dispersion liquid.
Using the obtained CNT dispersion liquid, the agglutination rate of CNT and the carbon impurity content of CNT were measured, and the effective CNT yield was determined based on the results. The results are shown in Table 1.

<実施例1−1>
上部断熱材の量を10%削減したこと以外は、上述した予備実験の参考例4で使用した酸化処理装置100と同じ酸化処理装置を準備した。
次いで、参考例4と同様にして調製した被処理液(質量の値M=M0、CNT濃度0.5%)を容器8に入れた。
ヒーター3をオンにして被処理液の加熱を開始し、処理温度115℃まで昇温させた。なお、上部断熱材を10%削減したことにより、処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔTは、上述した参考例4における昇温速度ΔT0から45%低下していた(即ち、実施例1−1における昇温速度ΔTは0.55ΔT0であった)。
被処理液が処理温度115℃に達した時点以降は、被処理液の温度が115℃からなるべく変動しないようにヒーター3のパワーを制御した。具体的には、被処理液の温度が115℃以上120℃以下に維持されるようにした。
そして、被処理液の質量の値M(=M0)と、被処理液の昇温速度ΔT(=0.55ΔT0)と、処理時間trとの積の値M・ΔT・trが上述した参照値Q0の値と一致するように、処理時間trが20時間になった時点でヒーター3をオフにして加熱を停止し、被処理液が常温(25℃)になるまで静置し、酸化処理後の被処理液をCNT分散液として回収した。
得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率を測定し、その結果に基づいて、有効CNT歩留りを求めた。結果を表1に示す。
<Example 1-1>
The same oxidation treatment device as the oxidation treatment device 100 used in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above was prepared except that the amount of the upper heat insulating material was reduced by 10%.
Next, the liquid to be treated (mass value M = M 0 , CNT concentration 0.5%) prepared in the same manner as in Reference Example 4 was placed in the container 8.
The heater 3 was turned on to start heating the liquid to be treated, and the temperature was raised to 115 ° C. By reducing the upper heat insulating material by 10%, the temperature rise rate ΔT of the liquid to be treated at the time point of 57.5 ° C., which is 1/2 of the treatment temperature of 115 ° C., is the temperature rise rate in Reference Example 4 described above. It decreased by 45% from ΔT 0 (that is, the heating rate ΔT in Example 1-1 was 0.55 ΔT 0 ).
After the time when the liquid to be treated reached the treatment temperature of 115 ° C., the power of the heater 3 was controlled so that the temperature of the liquid to be treated did not fluctuate as much as possible from 115 ° C. Specifically, the temperature of the liquid to be treated was maintained at 115 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
Then, the value M · ΔT · tr of the product of the mass value M (= M 0 ) of the liquid to be treated, the heating rate ΔT (= 0.55ΔT 0) of the liquid to be treated, and the treatment time tr is described above. When the treatment time tr reaches 20 hours, the heater 3 is turned off, heating is stopped, and the mixture is allowed to stand until the liquid to be treated reaches room temperature (25 ° C.) so as to match the reference value Q 0. The liquid to be treated after the oxidation treatment was recovered as a CNT dispersion liquid.
Using the obtained CNT dispersion liquid, the agglutination rate of CNT and the carbon impurity content of CNT were measured, and the effective CNT yield was determined based on the results. The results are shown in Table 1.

<比較例1−2>
上述した予備実験の参考例4と同じ操作で、被処理液(質量の値M=M0、CNT濃度0.5%)を、酸化処理装置100の容器8に入れた。
ヒーター3をオンにして被処理液の加熱を開始し、処理温度115℃まで昇温させた。このとき、還流冷却装置2の冷媒の流量を、参考例4のときの冷媒の流量から30%増加させた。冷媒の流量の増加により、処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔTは、上述した参考例4における昇温速度ΔT0から18%低下していた(即ち、比較例1−2における昇温速度ΔTは0.82ΔT0であった)。
被処理液が処理温度115℃に達した時点以降は、被処理液の温度が可能な限り115℃から変動しないようにヒーター3のパワーを制御した。具体的には、被処理液の温度が115℃以上120℃以下に維持されるようにした。
そして、被処理液が処理温度115℃に達した時点から11時間が経過した時点(即ち、処理時間trが11時間となった時点)でヒーター3をオフにして加熱を停止し、被処理液が常温(25℃)になるまで静置し、酸化処理後の被処理液をCNT分散液として回収した。
得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率を測定し、その結果に基づいて、有効CNT歩留りを求めた。結果を表1に示す。
<Comparative Example 1-2>
The liquid to be treated (mass value M = M 0 , CNT concentration 0.5%) was placed in the container 8 of the oxidation treatment apparatus 100 in the same operation as in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above.
The heater 3 was turned on to start heating the liquid to be treated, and the temperature was raised to 115 ° C. At this time, the flow rate of the refrigerant in the reflux cooling device 2 was increased by 30% from the flow rate of the refrigerant in Reference Example 4. Due to the increase in the flow rate of the refrigerant, the temperature rise rate ΔT of the liquid to be treated at the time point of 57.5 ° C., which is 1/2 of the treatment temperature of 115 ° C., decreases by 18% from the temperature rise rate ΔT 0 in Reference Example 4 described above. (That is, the heating rate ΔT in Comparative Example 1-2 was 0.82ΔT 0 ).
After the time when the liquid to be treated reached the treatment temperature of 115 ° C., the power of the heater 3 was controlled so that the temperature of the liquid to be treated did not fluctuate from 115 ° C. as much as possible. Specifically, the temperature of the liquid to be treated was maintained at 115 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
Then, when 11 hours have passed from the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature of 115 ° C. (that is, when the treatment time tr reaches 11 hours), the heater 3 is turned off to stop the heating, and the liquid to be treated is stopped. Was allowed to stand until the temperature reached room temperature (25 ° C.), and the liquid to be treated after the oxidation treatment was recovered as a CNT dispersion liquid.
Using the obtained CNT dispersion liquid, the agglutination rate of CNT and the carbon impurity content of CNT were measured, and the effective CNT yield was determined based on the results. The results are shown in Table 1.

<実施例1−2>
上述した予備実験の参考例4と同じ操作で、被処理液(質量の値M=M0、CNT濃度0.5%)を、酸化処理装置100の容器8に入れた。
ヒーター3をオンにして被処理液の加熱を開始し、処理温度115℃まで昇温させた。このとき、還流冷却装置2の冷媒の流量を、参考例4のときの冷媒の流量から30%増加させた。冷媒の流量の増加により、処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔTは、上述した参考例4における昇温速度ΔT0から18%低下していた(即ち、実施例1−2における昇温速度ΔTは0.82ΔT0であった)。
被処理液が処理温度115℃に達した時点以降は、被処理液の温度が可能な限り115℃から変動しないようにヒーター3のパワーを制御した。具体的には、被処理液の温度が115℃以上120℃以下に維持されるようにした。
そして、被処理液の質量の値M(=M0)と、被処理液の昇温速度ΔT(=0.82ΔT0)と、処理時間trとの積の値M・ΔT・trが上述した参照値Q0の値と一致するように、処理時間trが13.4時間になった時点でヒーター3をオフにして加熱を停止し、被処理液が常温(25℃)になるまで静置し、酸化処理後の被処理液をCNT分散液として回収した。
得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率を測定し、その結果に基づいて、有効CNT歩留りを求めた。結果を表1に示す。
<Example 1-2>
The liquid to be treated (mass value M = M 0 , CNT concentration 0.5%) was placed in the container 8 of the oxidation treatment apparatus 100 in the same operation as in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above.
The heater 3 was turned on to start heating the liquid to be treated, and the temperature was raised to 115 ° C. At this time, the flow rate of the refrigerant in the reflux cooling device 2 was increased by 30% from the flow rate of the refrigerant in Reference Example 4. Due to the increase in the flow rate of the refrigerant, the temperature rise rate ΔT of the liquid to be treated at the time point of 57.5 ° C., which is 1/2 of the treatment temperature of 115 ° C., decreases by 18% from the temperature rise rate ΔT 0 in Reference Example 4 described above. (That is, the heating rate ΔT in Example 1-2 was 0.82ΔT 0 ).
After the time when the liquid to be treated reached the treatment temperature of 115 ° C., the power of the heater 3 was controlled so that the temperature of the liquid to be treated did not fluctuate from 115 ° C. as much as possible. Specifically, the temperature of the liquid to be treated was maintained at 115 ° C. or higher and 120 ° C. or lower.
Then, the value M · ΔT · tr of the product of the mass value M (= M 0 ) of the liquid to be treated, the heating rate ΔT (= 0.82ΔT 0) of the liquid to be treated, and the treatment time tr is described above. When the processing time tr reaches 13.4 hours, the heater 3 is turned off, heating is stopped, and the solution is allowed to stand until it reaches room temperature (25 ° C.) so as to match the reference value Q 0. Then, the liquid to be treated after the oxidation treatment was recovered as a CNT dispersion liquid.
Using the obtained CNT dispersion liquid, the agglutination rate of CNT and the carbon impurity content of CNT were measured, and the effective CNT yield was determined based on the results. The results are shown in Table 1.

Figure 2021134125
Figure 2021134125

表1より、実施例1−1および1−2により製造されたCNT分散液は、比較例1−1および1−2により製造されたCNT分散液よりも、有効CNT歩留りの値が、予備実験の参考例4で製造されたCNT分散液の有効CNT歩留りの値に近く、所望の特性を有していることがわかる。このことから、被処理液の質量または体積の値Mと、昇温速度ΔTと、処理時間trとの積の値M・ΔT・trに基づいて、ヒーターをオフにする時点を決定した実施例1−1および1−2では、処理時間trのみに基づいてヒーターをオフにする時点を決定した比較例1−1および1−2と比較して、所望の特性を有するカーボンナノチューブ分散液を精度良く製造できることが分かる。 From Table 1, the CNT dispersions produced by Examples 1-1 and 1-2 had a higher effective CNT yield value than the CNT dispersions produced by Comparative Examples 1-1 and 1-2 in the preliminary experiment. It can be seen that the CNT dispersion liquid produced in Reference Example 4 of the above is close to the effective CNT yield value and has desired characteristics. From this, the time point at which the heater was turned off was determined based on the value M of the mass or volume of the liquid to be treated, the value M · ΔT · tr of the product of the temperature rising rate ΔT and the treatment time tr. In 1-1 and 1-2, the accuracy of the carbon nanotube dispersion liquid having the desired characteristics was compared with Comparative Examples 1-1 and 1-2 in which the time point for turning off the heater was determined based only on the processing time tr. It turns out that it can be manufactured well.

(本実験2)
<比較例2(ロット101〜106)>
上述した予備実験の参考例4と同じ操作(即ち、被処理液が処理温度115℃に達した時点からヒーター3をオフにする時点までの処理時間tr=11[時間])での酸化処理を、ロット101〜106の合計6回繰り返して行い、CNT分散液を製造した。
なお、上述した予備実験の参考例4と同じ操作を行ったものの、各ロット101〜106の処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔTの値と、参考例4における昇温速度ΔT0の値とは一致していなかった。また、各ロット101〜106における昇温速度ΔT同士の値も一致しておらず、相互に異なっていた。
各ロット101〜106で得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率を測定し、その結果に基づいて、有効CNT歩留りを求めた。結果を図8に示す。
(This experiment 2)
<Comparative Example 2 (lots 101-106)>
Oxidation treatment is performed in the same operation as in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above (that is, the treatment time tr = 11 [hours] from the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature of 115 ° C. to the time when the heater 3 is turned off). , Lots 101-106 were repeated 6 times in total to produce a CNT dispersion liquid.
Although the same operation as in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above was performed, the rate of temperature rise of the liquid to be treated ΔT at the time point of 57.5 ° C., which is 1/2 of the processing temperature of 115 ° C. for each lot 101-106. And the value of the temperature rising rate ΔT 0 in Reference Example 4 did not match. In addition, the values of the temperature rising rates ΔT in each of the lots 101 to 106 did not match and were different from each other.
Using the CNT dispersions obtained in each lot 101-106, the agglutination rate of CNTs and the carbon impurity content of CNTs were measured, and the effective CNT yield was determined based on the results. The results are shown in FIG.

<実施例2(ロット201〜208)>
被処理液が処理温度115℃に達した時点からヒーター3をオフにする時点までの処理時間trが11時間になるようにヒーター3をオフにするのではなく、被処理液の質量の値Mと、処理温度115℃の1/2である温度57.5℃の時点における被処理液の昇温速度ΔTと、処理時間trとの積の値M・ΔT・trが上述した参照値Q0の値と一致するように、ヒーター3をオフにする時点を決定して、処理時間trを調整したこと以外は、上述した予備実験の参考例4と同じ操作での酸化処理を、ロット201〜208の合計8回繰り返して行い、CNT分散液を製造した。
なお、上述した予備実験の参考例4と同じ操作を行ったものの、各ロット201〜208における昇温速度ΔTの値と、参考例4における昇温速度ΔT0の値とは一致していなかった。また、各ロット201〜208における昇温速度ΔTの値同士も一致しておらず、相互に異なっていた。よって、積の値M・ΔT・trを参照値Q0と一致させるため、各ロット201〜208における処理時間trの値同士も一致しておらず、相互に異なっていた。
各ロット201〜208で得られたCNT分散液を用いて、CNTの凝集率、CNTの炭素不純物含有率を測定し、その結果に基づいて、有効CNT歩留りを求めた。結果を図8に示す。
<Example 2 (lots 201-208)>
The value M of the mass of the liquid to be treated is not turned off so that the treatment time tr from the time when the liquid to be treated reaches the treatment temperature of 115 ° C. to the time when the heater 3 is turned off is 11 hours. The value M · ΔT · tr of the product of the heating rate ΔT of the liquid to be treated at the time point of 57.5 ° C., which is 1/2 of the treatment temperature 115 ° C., and the treatment time tr is the above-mentioned reference value Q 0. The oxidation treatment in the same operation as in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above was performed in lots 201 to 1, except that the time point at which the heater 3 was turned off was determined and the treatment time tr was adjusted so as to match the value of. A total of 208 was repeated 8 times to produce a CNT dispersion.
Although the same operation as in Reference Example 4 of the preliminary experiment described above was performed, the value of the temperature rising rate ΔT in each lot 201-208 did not match the value of the temperature rising rate ΔT 0 in Reference Example 4. .. Further, the values of the temperature rising rate ΔT in each lot 201 to 208 did not match, and were different from each other. Therefore, in order to match the product values M, ΔT, and tr with the reference values Q 0 , the processing time tr values in each lot 201 to 208 did not match, and were different from each other.
Using the CNT dispersions obtained in each lot 201-208, the agglutination rate of CNTs and the carbon impurity content of CNTs were measured, and the effective CNT yield was determined based on the results. The results are shown in FIG.

図8より、実施例2(ロット201〜208)により製造されたCNT分散液は、比較例2(ロット101〜106)により製造されたCNT分散液よりも、有効CNT歩留りの値が、予備実験の参考例4で製造されたCNT分散液の有効CNT歩留りの値に近く、高いレベルで安定していて、所望の特性を有していることがわかる。このことから、被処理液の質量または体積の値Mと、昇温速度ΔTと、処理時間trとの積の値M・ΔT・trに基づいて、ヒーターをオフにする時点を決定した実施例2(ロット201〜208)では、処理時間trのみに基づいてヒーターをオフにする時点を決定した比較例2(ロット101〜106)と比較して、所望の特性を有するカーボンナノチューブ分散液を精度良く製造できることが分かる。 From FIG. 8, the CNT dispersion liquid produced in Example 2 (lots 201-208) has a higher effective CNT yield value than the CNT dispersion liquid produced in Comparative Example 2 (lots 101-106) in the preliminary experiment. It can be seen that the CNT dispersion liquid produced in Reference Example 4 of the above is close to the effective CNT yield value, stable at a high level, and has desired characteristics. From this, the time point at which the heater was turned off was determined based on the value M of the mass or volume of the liquid to be treated, the value M · ΔT · tr of the product of the temperature rising rate ΔT and the treatment time tr. In 2 (lots 201-208), the accuracy of the carbon nanotube dispersion liquid having desired characteristics is compared with that of Comparative Example 2 (lots 101-106) in which the time point at which the heater is turned off is determined based only on the processing time tr. It turns out that it can be manufactured well.

本発明によれば、所望の特性を有するカーボンナノチューブ分散液を精度良く製造し得るカーボンナノチューブ分散液の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a method for producing a carbon nanotube dispersion liquid, which can accurately produce a carbon nanotube dispersion liquid having desired characteristics.

1,9 断熱材
2 還流冷却装置
3 ヒーター
4 被処理液
5 攪拌装置
6,10,11 温度計
7 電源
8 容器
12 流量計
100 酸化処理装置
1,9 Insulation material 2 Reflux cooling device 3 Heater 4 Liquid to be treated 5 Stirrer 6,10,11 Thermometer 7 Power supply 8 Container 12 Flowmeter 100 Oxidation treatment device

Claims (6)

ヒーターを用いて、酸化剤およびカーボンナノチューブを含む被処理液を加熱する酸化処理工程を含むカーボンナノチューブ分散液の製造方法であって、
前記被処理液の質量または体積の値をMとし、
前記ヒーターをオンにした時点から、前記被処理液の温度が処理温度に達した時点までの前記被処理液の昇温速度をΔTとし、
前記被処理液の温度が処理温度に達した時点から、前記ヒーターをオフにする時点までの処理時間をtrとしたときの積M・ΔT・trの値に基づいて、前記ヒーターをオフにする時点を決定する、カーボンナノチューブ分散液の製造方法。
A method for producing a carbon nanotube dispersion liquid, which comprises an oxidation treatment step of heating a liquid to be treated containing an oxidizing agent and carbon nanotubes using a heater.
Let M be the mass or volume value of the liquid to be treated.
Let ΔT be the rate of temperature rise of the liquid to be treated from the time when the heater is turned on to the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature.
The heater is turned off based on the value of the product M · ΔT · tr when the treatment time from the time when the temperature of the liquid to be treated reaches the treatment temperature to the time when the heater is turned off is tr. A method for producing a carbon nanotube dispersion, which determines a time point.
前記積M・ΔT・trの値が予め定められた範囲内に達した時点で前記ヒーターをオフにする、請求項1に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。 The method for producing a carbon nanotube dispersion liquid according to claim 1, wherein the heater is turned off when the value of the product M · ΔT · tr reaches a predetermined range. 前記被処理液中のカーボンナノチューブ濃度が5質量%以下である、請求項1または2に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。 The method for producing a carbon nanotube dispersion liquid according to claim 1 or 2, wherein the concentration of carbon nanotubes in the liquid to be treated is 5% by mass or less. 前記酸化処理工程において冷却装置を使用し、前記冷却装置の冷却条件を調整する、請求項1〜3のいずれかに記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。 The method for producing a carbon nanotube dispersion liquid according to any one of claims 1 to 3, wherein a cooling device is used in the oxidation treatment step to adjust the cooling conditions of the cooling device. 前記酸化処理工程において断熱材を使用し、前記断熱材を調整する、請求項1〜4のいずれかに記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。 The method for producing a carbon nanotube dispersion liquid according to any one of claims 1 to 4, wherein a heat insulating material is used in the oxidation treatment step, and the heat insulating material is adjusted. 前記ヒーターの発熱量を調整する、請求項1〜5のいずれかに記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。 The method for producing a carbon nanotube dispersion liquid according to any one of claims 1 to 5, wherein the calorific value of the heater is adjusted.
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