JP2023000622A - Carbon nanotube aqueous dispersion and method for producing the same - Google Patents

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Abstract

To provide a carbon nanotube aqueous dispersion having a large content of carbon nanotubes and allowing for its easy coating.SOLUTION: A carbon nanotube aqueous dispersion according to the present invention contains carbon nanotubes, carboxymethylcellulose, and water, wherein the content of carbon nanotubes is 2.5 mass% or more, and the viscosity measured using a B-type viscometer at 25°C and 60 rpm is 3000 cps or less.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、カーボンナノチューブ水分散液およびその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a carbon nanotube aqueous dispersion and a method for producing the same.

カーボンナノチューブは、一様な平面のグラフェンシートを筒状に巻いたような構造を有している。カーボンナノチューブは、このような独特の構造を有するため、様々な特性を有しており、広範な分野において応用が期待されている。 A carbon nanotube has a structure in which a uniform planar graphene sheet is rolled into a cylinder. Since carbon nanotubes have such a unique structure, they have various properties and are expected to be applied in a wide range of fields.

例えば特許文献1には、カーボンナノチューブ集合体と分散媒の混合物を加圧して複数の細管流路に送り込み、上記混合物を衝突、合流させてカーボンナノチューブ分散液を製造する方法が記載されている。特許文献1には、カーボンナノチューブ分散液の製造方法において、カーボンナノチューブ集合体の濃度は、0.01質量%から1質量%が好ましいことが記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a method of producing a carbon nanotube dispersion by pressurizing a mixture of aggregates of carbon nanotubes and a dispersion medium, feeding the mixture into a plurality of narrow tube channels, and colliding and joining the mixture. Patent Document 1 describes that in a method for producing a carbon nanotube dispersion, the concentration of carbon nanotube aggregates is preferably 0.01% by mass to 1% by mass.

特開2013-230951号公報JP 2013-230951 A

上記のようなカーボンナノチューブ水分散液では、カーボンナノチューブの含有量を大きくすることが望まれている。カーボンナノチューブの含有量を大きくすることにより、例えば電磁波シールド性能などのカーボンナノチューブ特有の性能を高めることができる。 It is desired to increase the content of carbon nanotubes in the carbon nanotube aqueous dispersion as described above. By increasing the content of carbon nanotubes, it is possible to enhance the performance specific to carbon nanotubes, such as electromagnetic wave shielding performance.

しかしながら、界面活性剤などの分散剤を用いずに、単純にカーボンナノチューブの添加量を増量して、衝突、合流を繰り返して分散させる方法では、得られるカーボンナノチューブ水分散液の粘度が高くなりすぎるために、カーボンナノチューブの分散性に優れたカーボンナノチューブ水分散液を作製することが困難であった。また、カーボンナノチューブの含有量を大きくすると、カーボンナノチューブ水分散液の粘度が高くなり、カーボンナノチューブ水分散液を紙などの基材に塗工することが困難になる。 However, in a method of simply increasing the amount of carbon nanotubes added without using a dispersant such as a surfactant and repeating collision and confluence to disperse, the resulting carbon nanotube aqueous dispersion has too high a viscosity. Therefore, it has been difficult to prepare an aqueous carbon nanotube dispersion having excellent dispersibility of carbon nanotubes. Moreover, when the content of carbon nanotubes is increased, the viscosity of the aqueous carbon nanotube dispersion increases, making it difficult to apply the aqueous carbon nanotube dispersion to a substrate such as paper.

本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、カーボンナノチューブの含有量が大きく、かつ塗工が容易なカーボンナノチューブ水分散液を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、カーボンナノチューブの含有量が大きく、かつ塗工が容易なカーボンナノチューブ水分散液の製造方法を提供することにある。 An object of some embodiments of the present invention is to provide a carbon nanotube aqueous dispersion that has a high carbon nanotube content and is easy to coat. Another object of some embodiments of the present invention is to provide a method for producing a carbon nanotube aqueous dispersion that has a large carbon nanotube content and is easy to apply.

本発明に係るカーボンナノチューブ水分散液の一態様は、
カーボンナノチューブと、カルボキシメチルセルロースと、水と、を含み、
前記カーボンナノチューブの含有量は、2.5質量%以上であり、
B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmの条件で測定した粘度は、3000cps以下である。
One aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion according to the present invention is
including carbon nanotubes, carboxymethyl cellulose, and water;
The content of the carbon nanotubes is 2.5% by mass or more,
The viscosity measured using a Brookfield viscometer under the conditions of 25° C. and 60 rpm is 3000 cps or less.

前記カーボンナノチューブ水分散液の一態様において、
前記カルボキシメチルセルロース以外の分散剤を含まなくてもよい。
In one aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
It may contain no dispersant other than the carboxymethyl cellulose.

前記カーボンナノチューブ水分散液のいずれかの態様において、
前記カーボンナノチューブの含有量は、3.0質量%以上であってもよい。
In any aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
The content of the carbon nanotubes may be 3.0% by mass or more.

前記カーボンナノチューブ水分散液のいずれかの態様において、
前記粘度は、2500cps以下であってもよい。
In any aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
The viscosity may be 2500 cps or less.

前記カーボンナノチューブ水分散液のいずれかの態様において、
前記粘度は、1000cps以上であってもよい。
In any aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
The viscosity may be 1000 cps or more.

前記カーボンナノチューブ水分散液のいずれかの態様において、
前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、2.5質量%以上であってもよい。
In any aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
The content of the carboxymethylcellulose may be 2.5% by mass or more.

前記カーボンナノチューブ水分散液のいずれかの態様において、
前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.0質量%以上であってもよい。
In any aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
The content of the carboxymethylcellulose may be 3.0% by mass or more.

前記カーボンナノチューブ水分散液のいずれかの態様において、
電磁波シールドシードの塗工剤として用いられてもよい。
In any aspect of the carbon nanotube aqueous dispersion,
It may be used as a coating agent for electromagnetic shielding seeds.

本発明に係るカーボンナノチューブ水分散液の製造方法の一態様は、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が3.0質量%以上である第1分散液を作製する工程と、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が3.0質量%未満である第2分散液を作製する工程と、
前記第1分散液と前記第2分散液とを混合して第3分散液を作製する工程と、
を含み、
前記第1分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、前記第1分散液を作製し、
前記第2分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、前記第2分散液を作製する。
One aspect of the method for producing a carbon nanotube aqueous dispersion according to the present invention is
a step of preparing a first dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is 3.0% by mass or more;
preparing a second dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is less than 3.0% by mass;
mixing the first dispersion and the second dispersion to prepare a third dispersion;
including
In the step of preparing the first dispersion, an underwater facing collision method is performed with the number of passes of the wet atomization device set to 1 to prepare the first dispersion,
In the step of producing the second dispersion, the second dispersion is produced by performing an underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to 2 or more.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法の一態様において、
前記第2分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を4回としてもよい。
In one aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
In the step of preparing the second dispersion, the number of passes of the wet atomization device may be set to 4 times.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第3分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第4分散液を作製する工程と、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が前記第4分散液よりも大きい第5分散液を作製する工程と、
前記第4分散液と前記第5分散液とを混合して第6分散液を作製する工程と、
を含み、
前記第5分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、前記第5分散液を作製してもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
a step of subjecting the third dispersion to an underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to two or more times to prepare a fourth dispersion;
a step of preparing a fifth dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is greater than that of the fourth dispersion;
mixing the fourth dispersion and the fifth dispersion to prepare a sixth dispersion;
including
In the step of producing the fifth dispersion, the fifth dispersion may be produced by performing an underwater facing collision method with one pass of the wet atomization device.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第4分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を4回としてもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
In the step of preparing the fourth dispersion, the number of passes of the wet atomization device may be set to four.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第6分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝
突法を行って、第7分散液を作製する工程と、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が前記第7分散液よりも大きい第8分散液を作製する工程と、
前記第7分散液と前記第8分散液とを混合して第9分散液を作製する工程と、
を含み、
前記第8分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、前記第8分散液を作製してもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
A step of subjecting the sixth dispersion to an underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to two or more times to prepare a seventh dispersion;
preparing an eighth dispersion containing carbon nanotubes and water and having a higher content of carbon nanotubes than the seventh dispersion;
mixing the seventh dispersion and the eighth dispersion to prepare a ninth dispersion;
including
In the step of producing the eighth dispersion, the eighth dispersion may be produced by performing an underwater facing collision method with one pass of the wet atomization device.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第7分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を4回としてもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
In the step of preparing the seventh dispersion, the number of passes of the wet atomization device may be set to four.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第1分散液における前記カーボンナノチューブの含有量は、3.5質量%以上であり、
前記第2分散液における前記カーボンナノチューブの含有量は、2.5質量%以下であってもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
The content of the carbon nanotubes in the first dispersion is 3.5% by mass or more,
A content of the carbon nanotubes in the second dispersion may be 2.5% by mass or less.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第3分散液を作製する工程において、前記第1分散液の質量と前記第2分散液の質量との合計に対する前記第1分散液の質量の比が、0.15以上0.70以下となるように、前記第1分散液と前記第2分散液とを混合してもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
In the step of preparing the third dispersion, the ratio of the mass of the first dispersion to the sum of the mass of the first dispersion and the mass of the second dispersion is 0.15 or more and 0.70 or less. The first dispersion and the second dispersion may be mixed so that

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第1分散液および前記第2分散液は、カルボキシメチルセルロースを含み、
前記第1分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.0質量%以上であり、
前記第2分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.0質量%未満であってもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
The first dispersion and the second dispersion contain carboxymethyl cellulose,
The content of the carboxymethyl cellulose in the first dispersion is 3.0% by mass or more,
The content of the carboxymethylcellulose in the second dispersion may be less than 3.0% by mass.

前記カーボンナノチューブ水分散液の製造方法のいずれかの態様において、
前記第1分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.5質量%以上であり、
前記第2分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、2.5質量%以下であってもよい。
In any aspect of the method for producing the carbon nanotube aqueous dispersion,
The content of the carboxymethyl cellulose in the first dispersion is 3.5% by mass or more,
The content of the carboxymethylcellulose in the second dispersion may be 2.5% by mass or less.

本発明に係るカーボンナノチューブ水分散液は、カーボンナノチューブと、カルボキシメチルセルロースと、水と、を含み、カーボンナノチューブの含有量は、2.5質量%以上であり、B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmの条件で測定した粘度は、3000cps以下である。そのため、本発明に係るカーボンナノチューブ水分散液は、カーボンナノチューブの含有量が大きく、かつ塗工が容易である。また、本発明に係るカーボンナノチューブ水分散液の製造方法によれば、カーボンナノチューブの含有量が大きく、かつ塗工が容易なカーボンナノチューブ水分散液を簡便に製造することができる。 The carbon nanotube aqueous dispersion according to the present invention contains carbon nanotubes, carboxymethyl cellulose, and water, and has a carbon nanotube content of 2.5% by mass or more. , the viscosity measured at a rotation speed of 60 rpm is 3000 cps or less. Therefore, the carbon nanotube aqueous dispersion according to the present invention has a large carbon nanotube content and is easy to apply. Further, according to the method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to the present invention, it is possible to easily produce an aqueous carbon nanotube dispersion that has a large carbon nanotube content and is easy to coat.

本実施形態に係るカーボンナノチューブ水分散液の製造方法を説明するためのフローチャート。4 is a flow chart for explaining a method for producing a carbon nanotube aqueous dispersion according to the present embodiment; 本実施形態に係るカーボンナノチューブ水分散液の製造方法の第1変形例を説明するためのフローチャート。4 is a flowchart for explaining a first modification of the method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to the present embodiment; 本実施形態に係るカーボンナノチューブ水分散液の製造方法の第2変形例を説明するためのフローチャート。4 is a flowchart for explaining a second modification of the method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to the present embodiment; 実施例1~11および比較例1,2のカーボンナノチューブ水分散液の作製条件、ならびにカーボンナノチューブの含有量および粘度の評価結果を示す表。4 is a table showing the preparation conditions of the carbon nanotube aqueous dispersions of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2, and the evaluation results of the carbon nanotube content and viscosity.

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. It should be noted that the embodiments described below do not unduly limit the scope of the invention described in the claims. Moreover, not all the configurations described below are essential constituent elements of the present invention.

1. カーボンナノチューブ水分散液
1.1. 含有物
まず、本実施形態に係るカーボンナノチューブ水分散液について説明する。本実施形態に係るカーボンナノチューブ水分散液は、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」ともいう)と、カルボキシメチルセルロース(以下、「CMC」ともいう)と、水と、を含む。以下、各含有物について説明する。
1. Carbon nanotube aqueous dispersion 1.1. Content First, the carbon nanotube aqueous dispersion according to the present embodiment will be described. The carbon nanotube aqueous dispersion according to this embodiment contains carbon nanotubes (hereinafter also referred to as “CNT”), carboxymethyl cellulose (hereinafter also referred to as “CMC”), and water. Each content will be described below.

1.1.1. カーボンナノチューブ(CNT)
本実施形態に係るCNT水分散液に含まれるCNTは、炭素によって作られる1枚の六員環ネットワーク(グラフェンシート)が円筒状に巻かれた単層カーボンナノチューブ(SWNT:single-walled carbon nanotube)、複数のグラフェンシートが同心円状に巻かれた多層カーボンナノチューブ(MWNT:multi-walled carbon nanotube)が挙げられる。CNT水分散液は、SWNTおよびMWNTのうち一方のみを含んでいてもよいし、両方を含んでいてもよいが、CNTの分散性を考慮すると、CNTとしてMWNTのみを含んでいることが好ましい。CNTの両端は、閉じられていてもよいし、開かれていてもよい。
1.1.1. carbon nanotube (CNT)
The CNT contained in the CNT aqueous dispersion according to the present embodiment is a single-walled carbon nanotube (SWNT) in which a single six-membered ring network (graphene sheet) made of carbon is wound in a cylindrical shape. , multi-walled carbon nanotubes (MWNTs) in which a plurality of graphene sheets are concentrically wound. The aqueous CNT dispersion may contain only one or both of SWNTs and MWNTs, but considering the dispersibility of CNTs, it preferably contains only MWNTs as CNTs. Both ends of the CNT may be closed or open.

上記のようなCNTは、例えば、アーク放電法、レーザーアブレーション法、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などによって、好ましいサイズに作製される。本実施形態に係るCNT水分散液に含まれるCNTは、いずれの方法を用いて作製されたものであってもよい。 The CNTs as described above are produced to a desired size by, for example, an arc discharge method, a laser ablation method, a CVD (Chemical Vapor Deposition) method, or the like. The CNTs contained in the aqueous CNT dispersion according to this embodiment may be produced using any method.

CNTの直径は、例えば、1nm以上100nm以下であり、好ましくは5nm以上50nm以下であり、より好ましくは8nm以上15nm以下である。CNTの直径が1nm以上100nm以下であれば、CNTの分散性を向上させることができる。CNTの直径は、SEM(Scanning Electron Microscope)によって測定することができる。 The diameter of the CNT is, for example, 1 nm or more and 100 nm or less, preferably 5 nm or more and 50 nm or less, and more preferably 8 nm or more and 15 nm or less. If the diameter of the CNTs is 1 nm or more and 100 nm or less, the dispersibility of the CNTs can be improved. The diameter of CNT can be measured by SEM (Scanning Electron Microscope).

CNTの繊維長は、例えば、0.5μm以上50μm以下であり、好ましくは15μm以上35μm以下である。CNTの繊維長が0.5μm以上50μm以下であれば、CNTの分散性を向上させることができる。CNTの繊維長は、SEMによって測定することができる。なお、「CNTの繊維長」とは、CNTがファンデルワールス力によって束(バンドル)となっている状態での長さであり、溶媒に分散される前のCNTの長さである。 The fiber length of CNT is, for example, 0.5 μm or more and 50 μm or less, preferably 15 μm or more and 35 μm or less. If the fiber length of CNT is 0.5 μm or more and 50 μm or less, the dispersibility of CNT can be improved. The fiber length of CNT can be measured by SEM. The term "fiber length of CNT" refers to the length of CNTs bundled by van der Waals force, ie, the length of CNTs before being dispersed in a solvent.

CNTのBET比表面積は、例えば、50m/g以上500m/g以下であり、好ましくは100m/g以上300m/g以下である。CNTのBET比表面積が50m/g以上500m/g以下であれば、CNTの分散性を向上させることができる。なお、「BET比表面積」とは、BET(Brunauer Emmett Teller)法で測定された比表面積のことであり、自動比表面積測定装置によって測定することができる。 The BET specific surface area of CNT is, for example, 50 m 2 /g or more and 500 m 2 /g or less, preferably 100 m 2 /g or more and 300 m 2 /g or less. If the BET specific surface area of CNTs is 50 m 2 /g or more and 500 m 2 /g or less, the dispersibility of CNTs can be improved. The "BET specific surface area" is a specific surface area measured by the BET (Brunauer Emmett Teller) method, and can be measured by an automatic specific surface area measuring device.

CNT水分散液において、CNTの含有量は、2.5質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以上であり、より好ましくは3.5質量%以上である。CNTの含有量が2.5質量%以上であれば、電磁波シールド性能などのCNT特有の性能を高めることができる。CNTの含有量は、例えば、10.0質量%以下である。CNTの含有量が10.0質量%以下であれば、CNTの分散性を向上させることができる。CNTの含有量は、熱重量分析(TGA:thermal gravimetric analysis)によって測定することができる。 In the CNT aqueous dispersion, the CNT content is 2.5% by mass or more, preferably 3.0% by mass or more, and more preferably 3.5% by mass or more. If the content of CNT is 2.5% by mass or more, performance specific to CNT such as electromagnetic wave shielding performance can be enhanced. The CNT content is, for example, 10.0% by mass or less. If the CNT content is 10.0% by mass or less, the dispersibility of CNTs can be improved. The CNT content can be measured by thermal gravimetric analysis (TGA).

1.1.2. カルボキシメチルセルロース(CMC)
本実施形態に係るCNT水分散液において、CMCは、CNTを分散させるための分散剤として機能する。CNTの分散剤としては、CMCのみを用いる。すなわち、CNT水分散液は、CMC以外の分散剤を含まない。「分散剤」とは、CNTを水に分散させて、CNTの凝集・沈降防止に寄与する添加剤のことをいう。CNTの分散剤としてCMCのみを用いることにより、例えばCMCの他に分散剤としてアニオン性界面活性剤などを添加する場合に比べて、CNT水分散液への気泡の混入を防ぐことができる。したがって、本実施形態に係るCNT水分散液を電磁波シールドの塗工剤として使用する場合には、CNTの分散剤としてCMCのみを用いることにより、形成される塗膜に気泡が混入することを防ぐことができる。
1.1.2. Carboxymethyl cellulose (CMC)
In the CNT aqueous dispersion according to this embodiment, CMC functions as a dispersant for dispersing CNTs. Only CMC is used as a CNT dispersant. That is, the CNT aqueous dispersion contains no dispersant other than CMC. The term “dispersant” refers to an additive that disperses CNTs in water and contributes to prevention of aggregation and settling of CNTs. By using only CMC as a CNT dispersant, air bubbles can be prevented from being mixed into the aqueous CNT dispersion, compared to, for example, adding an anionic surfactant or the like as a dispersant in addition to CMC. Therefore, when the CNT aqueous dispersion according to the present embodiment is used as a coating agent for an electromagnetic wave shield, by using only CMC as a CNT dispersant, it is possible to prevent air bubbles from entering the formed coating film. be able to.

CMCの重量平均分子量は、例えば、5000以上100000以下であり、好ましくは10000以上60000以下であり、より好ましくは10000以上35000以下である。CMCの重量平均分子量が5000以上であれば、CMCがCNTに絡みつき易く、CNTの分散性を向上させることができる。ただし、重量平均分子量が大きすぎると逆に分散性が悪化するので、CMCの分子量は、100000以下であることが好ましい。なお、「重量平均分子量」とは、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定したポリスチレン換算の重量平均分子量のことをいう。 The weight average molecular weight of CMC is, for example, 5,000 or more and 100,000 or less, preferably 10,000 or more and 60,000 or less, and more preferably 10,000 or more and 35,000 or less. When the weight-average molecular weight of CMC is 5000 or more, CMC is easily entangled with CNTs, and the dispersibility of CNTs can be improved. However, if the weight-average molecular weight is too large, the dispersibility deteriorates, so the molecular weight of CMC is preferably 100,000 or less. In addition, "weight average molecular weight" means the weight average molecular weight of polystyrene conversion measured by the gel permeation chromatography (GPC).

CMCのエーテル化度は、例えば、0.6以上1.2以下であり、好ましくは0.6以上0.8以下である。CMCのエーテル化度が0.6以上1.2以下であれば、CNTの分散性を向上させることができる。 The degree of etherification of CMC is, for example, 0.6 or more and 1.2 or less, preferably 0.6 or more and 0.8 or less. If the degree of etherification of CMC is 0.6 or more and 1.2 or less, the dispersibility of CNTs can be improved.

CNT水分散液において、CMCの含有量は、2.5質量%以上であり、好ましくは3.0質量%以上であり、より好ましくは3.5質量%以上である。CMCの含有量が2.5質量%以上であれば、CNTの分散性を向上させることができる。CMCの含有量は、例えば、10.0質量%以下である。CMCの含有量が10.0質量%以下であれば、CNT水分散液の粘度を低くすることができる。CMCの含有量が大きいほど、CNT水分散液の粘度は高くなる。CMCの含有量は、熱重量分析によって測定することができる。 In the CNT aqueous dispersion, the CMC content is 2.5% by mass or more, preferably 3.0% by mass or more, and more preferably 3.5% by mass or more. If the CMC content is 2.5% by mass or more, the dispersibility of CNTs can be improved. The content of CMC is, for example, 10.0% by mass or less. If the CMC content is 10.0% by mass or less, the viscosity of the aqueous CNT dispersion can be lowered. The higher the CMC content, the higher the viscosity of the CNT aqueous dispersion. The content of CMC can be measured by thermogravimetric analysis.

CNT水分散液において、CNTの質量MCNTに対するCMCの質量MCMCの比MCMC/MCNTは、1/5以上5以下(CNT:CMC=5:1~1:5)であり、好ましくは1/3以上3以下(CNT:CMC=3:1~1:3)である。比MCMC/MCNTが1/5以上であれば、電磁波シールド性能などのCNT特有の性能を高めることができる。比MCMC/MCNTが5以下であれば、CNTの分散性を向上させることができる。 In the CNT aqueous dispersion, the ratio M CMC /M CNT of the mass M CMC of CMC to the mass M CNT of CNT is 1/5 or more and 5 or less (CNT:CMC=5:1 to 1:5), preferably 1/3 or more and 3 or less (CNT:CMC=3:1 to 1:3). If the ratio M CMC /M CNT is 1/5 or more, performance specific to CNT such as electromagnetic shielding performance can be enhanced. If the ratio M CMC /M CNT is 5 or less, the dispersibility of CNTs can be improved.

1.1.3. 水
本実施形態に係るCNT水分散液は、溶媒として水を含む。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、および蒸留水等の純水、ならびに超純水のようなイオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。CNT水分散液は、溶媒として水を用いるため、溶媒として有機溶媒を用いる場合に比べて、環境に優しい。CNT水分散液は、C
NT、CMC、および水のみを含んでいてもよい。すなわち、CNT水分散液は、CNT、CMC、および水のみから構成されていてもよい。
1.1.3. Water The CNT aqueous dispersion according to this embodiment contains water as a solvent. Examples of water include pure water such as ion-exchanged water, ultrafiltrated water, reverse osmosis water, and distilled water, and water from which ionic impurities are removed as much as possible, such as ultrapure water. Since the CNT aqueous dispersion uses water as a solvent, it is more environmentally friendly than the case where an organic solvent is used as a solvent. The CNT aqueous dispersion is C
It may contain only NT, CMC, and water. That is, the CNT aqueous dispersion may consist of CNTs, CMC, and water only.

1.1.4. その他の添加剤
本実施形態に係るCNT水分散液は、必要に応じて、さらに、保存剤、pH調整剤、着色剤、消泡剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
1.1.4. Other Additives The aqueous CNT dispersion according to the present embodiment may further contain various additives such as preservatives, pH adjusters, colorants, and antifoaming agents, if necessary.

1.2. 粘度
本実施形態に係るCNT水分散液において、B型粘度計を用いて、25℃、回転数60rpmの条件で測定した粘度は、3000cps以下であり、好ましくは1000cps以上2500cps以下であり、より好ましくは1500cps以上2000cps以下である。以下、「B型粘度計を用いて、25℃、回転数60rpmの条件で測定した粘度」を単に「粘度」ともいう。なお、1cps=1mPa・sである。
1.2. Viscosity In the CNT aqueous dispersion according to the present embodiment, the viscosity measured using a Brookfield viscometer at 25° C. and a rotation speed of 60 rpm is 3000 cps or less, preferably 1000 cps or more and 2500 cps or less, and more preferably. is 1500 cps or more and 2000 cps or less. Hereinafter, "viscosity measured using a Brookfield viscometer under conditions of 25°C and 60 rpm" is also simply referred to as "viscosity". Note that 1 cps=1 mPa·s.

CNT水分散液の粘度が3000cps以下であれば、容易にCNT水分散液を塗工することができる。さらに、均一性よくCNT水分散液を塗工することができる。CNT水分散液の粘度が1000cps以上であれば、より容易にCNT水分散液を塗工することができる。 If the viscosity of the aqueous CNT dispersion is 3000 cps or less, the aqueous CNT dispersion can be easily applied. Furthermore, the CNT aqueous dispersion can be applied with good uniformity. If the viscosity of the aqueous CNT dispersion is 1000 cps or more, the aqueous CNT dispersion can be applied more easily.

1.3. 用途
本実施形態に係るCNT水分散液は、例えば、ダイコーター、グラビアコーター、ワイヤーバーコーター、ナイフコーター、エアーコーター、ブレードコーター、ロールコーター、リバースロールコーターなどを用いて、所定の基材に塗工される。
1.3. Applications The CNT aqueous dispersion according to the present embodiment can be applied to a predetermined substrate using, for example, a die coater, gravure coater, wire bar coater, knife coater, air coater, blade coater, roll coater, reverse roll coater, or the like. be engineered.

CNT水分散液は、電磁波を抑制するための電磁波シールドシートの塗工剤として用いられる。電磁波シールドシートは、例えば、紙などの基材にCNT水分散液を塗工し、塗工されたCNT水分散液を乾燥することによって作製される。 A CNT aqueous dispersion is used as a coating agent for an electromagnetic shield sheet for suppressing electromagnetic waves. An electromagnetic shielding sheet is produced, for example, by coating a substrate such as paper with an aqueous CNT dispersion and drying the coated aqueous CNT dispersion.

なお、CNT水分散液の用途は、電磁波シールドシートに限定されず、CNT水分散液は、例えば、燃料電池やキャパシター、半導体デバイス、医療用器具、自動車、航空機、スポーツ用品など広範な分野において用いられる。 The application of the CNT aqueous dispersion is not limited to electromagnetic shielding sheets, and the CNT aqueous dispersion is used in a wide range of fields such as fuel cells, capacitors, semiconductor devices, medical instruments, automobiles, aircraft, and sporting goods. be done.

1.4. 作用効果
本実施形態に係るCNT水分散液は、CNTと、CMCと、水と、を含み、CNTの含有量は、2.5質量%以上であり、粘度は、3000cps以下である。そのため、本実施形態に係るCNT水分散液は、CNTの含有量が大きく、かつ塗工が容易である。粘度が3000cpsより高いと、CNT水分散液を、上述したダイコーターなどを用いて塗工することが難しくなる。
1.4. Effects The CNT aqueous dispersion according to the present embodiment contains CNTs, CMC, and water, has a CNT content of 2.5% by mass or more, and a viscosity of 3000 cps or less. Therefore, the CNT aqueous dispersion according to the present embodiment has a large CNT content and is easy to apply. If the viscosity is higher than 3000 cps, it becomes difficult to apply the aqueous CNT dispersion using the aforementioned die coater or the like.

2. カーボンナノチューブ水分散液の製造方法
2.1. 全体の流れ
次に、本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法について、図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法を説明するためのフローチャートである。
2. Method for producing carbon nanotube aqueous dispersion 2.1. Overall Flow Next, a method for producing an aqueous CNT dispersion according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a flow chart for explaining the method for producing an aqueous CNT dispersion according to this embodiment.

本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法は、図1に示すように、CNTの含有量が3.0質量%以上である第1分散液を作製する工程(ステップS1)と、CNTの含有量が3.0質量%未満である第2分散液を作製する工程(ステップS2)と、第1分散液と第2分散液とを混合して第3分散液を作製する工程(ステップS3)と、を含む。以下、各工程について説明する。 As shown in FIG. 1, the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present embodiment includes a step of producing a first dispersion having a CNT content of 3.0% by mass or more (step S1), and A step of preparing a second dispersion having a content of less than 3.0% by mass (step S2), and a step of mixing the first dispersion and the second dispersion to prepare a third dispersion (step S3 ) and including. Each step will be described below.

2.2. 第1分散液を作製する工程(ステップS1)
2.2.1. CMCと水との攪拌
第1分散液を作製する工程では、まず、CMCと水とを攪拌させる。攪拌の時間は、例えば、0.1時間以上3時間以下、好ましくは0.5時間以上1.5時間以下である。
2.2. Step of preparing a first dispersion (Step S1)
2.2.1. Agitation of CMC and Water In the step of preparing the first dispersion, first, CMC and water are agitated. The stirring time is, for example, 0.1 hour or more and 3 hours or less, preferably 0.5 hour or more and 1.5 hours or less.

第1分散液におけるCMCの含有量は、3.0質量%以上であり、好ましくは3.5質量%以上であり、より好ましくは4.0質量%以上であり、さらにより好ましくは5.0質量%以上である。CMCの含有量が3.0質量%以上であれば、第1分散液におけるCNTの分散性を向上させることができる。第1分散液におけるCMCの含有量は、例えば、10.0質量%以下である。CMCの含有量が10.0質量%以下であれば、第1分散液を作製するためのCNTとCMCと水との混合液の粘度が高くなりすぎず、水中対向衝突法によって第1分散液を作製することができる。混合液の粘度が高すぎると、水中対向衝突法を行う際に、湿式微細化装置のノズル孔が詰まってしまう。 The content of CMC in the first dispersion is 3.0% by mass or more, preferably 3.5% by mass or more, more preferably 4.0% by mass or more, and even more preferably 5.0% by mass. % by mass or more. If the CMC content is 3.0% by mass or more, the dispersibility of CNTs in the first dispersion can be improved. The content of CMC in the first dispersion is, for example, 10.0% by mass or less. If the CMC content is 10.0% by mass or less, the viscosity of the mixture of CNTs, CMC, and water for preparing the first dispersion does not become too high, and the first dispersion is obtained by the underwater facing collision method. can be made. If the viscosity of the mixed liquid is too high, the nozzle holes of the wet micronization device will be clogged when performing the underwater facing impingement method.

2.2.2. CNTとCMCと水との攪拌
次に、攪拌されたCMCと水との混合液にCNTを加え、CNTとCMCと水とを攪拌させる。当該攪拌は、上記のCMCと水との攪拌よりも高速で行われる。攪拌の時間は、例えば、0.1時間以上3時間以下、好ましくは0.5時間以上1.5時間以下である。
2.2.2. Stirring of CNTs, CMC, and Water Next, CNTs are added to the stirred mixture of CMC and water, and the CNTs, CMC, and water are stirred. The stirring is performed at a higher speed than the stirring of CMC and water described above. The stirring time is, for example, 0.1 hour or more and 3 hours or less, preferably 0.5 hour or more and 1.5 hours or less.

第1分散液におけるCNTの含有量は、3.0質量%以上であり、好ましくは3.5質量%以上であり、より好ましくは4.0質量%以上であり、さらにより好ましくは5.0質量%以上である。第1分散液におけるCNTの含有量が3.0質量%以上であれば、CNTの含有量が大きい第3分散液を作製することができる。第1分散液におけるCNTの含有量は、例えば、10.0質量%以下である。第1分散液におけるCNTの含有量が10.0質量%以下であれば、第1分散液を作製するためのCNTとCMCと水との混合液の粘度が高くなりすぎず、水中対向衝突法によって第1分散液を作製することができる。混合液におけるCNTの含有量が大きいほど、混合液の粘度は高くなる。 The CNT content in the first dispersion is 3.0% by mass or more, preferably 3.5% by mass or more, more preferably 4.0% by mass or more, and even more preferably 5.0% by mass. % by mass or more. If the CNT content in the first dispersion is 3.0% by mass or more, a third dispersion having a large CNT content can be produced. The content of CNTs in the first dispersion is, for example, 10.0% by mass or less. If the content of CNTs in the first dispersion is 10.0% by mass or less, the viscosity of the mixture of CNTs, CMC, and water for preparing the first dispersion does not become too high, and the underwater facing collision method can be used. The first dispersion can be made by The higher the CNT content in the mixture, the higher the viscosity of the mixture.

第1分散液において、CNTの質量MCNTに対するCMCの質量MCMCの比MCMC/MCNTは、1/5以上5以下(CNT:CMC=5:1~1:5)であり、好ましくは1/3以上3以下(CNT:CMC=3:1~1:3)である。比MCMC/MCNTが1/5以上であれば、CNTの含有量が大きい第3分散液を作製することができる。比MCMC/MCNTが5以下であれば、第1分散液におけるCNTの分散性を向上させることができる。 In the first dispersion, the ratio M CMC /M CNT of the mass M CMC of CMC to the mass M CNT of CNT is 1/5 or more and 5 or less (CNT:CMC=5:1 to 1:5), preferably 1/3 or more and 3 or less (CNT:CMC=3:1 to 1:3). If the ratio M CMC /M CNT is 1/5 or more, a third dispersion having a large CNT content can be produced. If the ratio M CMC /M CNT is 5 or less, the dispersibility of CNTs in the first dispersion can be improved.

2.2.3. スクリーン処理
次に、攪拌されたCNTとCMCと水との混合液に対して、CNTによる凝集物などを取り除くためのスクリーン処理を行う。スクリーン処理は、例えば、篩などによって行われる。スクリーン処理を行うことにより、水中対向衝突法をスムーズに行うことができる。
2.2.3. Screening Next, the mixed solution of the stirred CNTs, CMC, and water is screened to remove agglomerates of CNTs. Screening is performed, for example, by sieving. By performing the screen treatment, the underwater facing collision method can be performed smoothly.

2.2.4. ホモジナイザーによる処理
次に、水中対向衝突法の前処理として、ホモジナイザーによってCNTとCMCと水との混合液を処理する。ホモジナイザーは、超音波でキャビテーションを起こす超音波式であってもよいし、混合液を攪拌する攪拌式であってもよいし、混合液に圧力をかける圧力式であってもよい。ホモジナイザーによる処理を行うによって、CNTによる凝集物を減らすことができ、水中対向衝突法をスムーズに行うことができる。ホモジナイザーによる処理の時間は、例えば、1分以上30分以下であり、好ましくは3分以上10分以下である。
2.2.4. Treatment with Homogenizer Next, as a pretreatment for the underwater facing collision method, the mixture of CNT, CMC and water is treated with a homogenizer. The homogenizer may be an ultrasonic type that causes cavitation with ultrasonic waves, a stirring type that agitates the mixed liquid, or a pressure type that applies pressure to the mixed liquid. By performing treatment with a homogenizer, aggregates of CNTs can be reduced, and the underwater facing collision method can be performed smoothly. The treatment time with the homogenizer is, for example, 1 minute or more and 30 minutes or less, preferably 3 minutes or more and 10 minutes or less.

2.2.5. 水中対向衝突法
次に、CNTとCMCと水との混合液に対して、湿式微細化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行う。第1分散液を作製する工程では、分散剤としてCMCのみを用いる。分散剤としてCMCしか用いなくても、水中対向衝突法を行うことによってCNTの分散性を向上させることができる。これにより、CNTの分散性に優れた第1分散液を作製することができる。
2.2.5. Underwater Counter-Collision Method Next, the mixed solution of CNT, CMC, and water is subjected to the underwater counter-collision method by setting the number of passes of the wet micronization device to one. Only CMC is used as a dispersing agent in the step of preparing the first dispersion. Even if only CMC is used as a dispersant, the dispersibility of CNTs can be improved by performing the underwater facing collision method. This makes it possible to prepare a first dispersion having excellent CNT dispersibility.

水中対向衝突法では、対向配置された一対のノズル孔(第1ノズル孔および第2ノズル孔)からCNTを含む混合液を高圧で吐出させて、第1ノズル孔から吐出された混合液と、第2ノズル孔から吐出された混合液と、を衝突させてCNTを分散させる。好ましくは、水中対向衝突法では、第1ノズル孔から吐出された混合液に含まれるCNTと、第2ノズル孔から吐出された混合液に含まれるCNTと、を衝突させてCNTを分散させる。水中対向衝突法では、第1ノズル孔の中心軸と、第2ノズル孔の中心軸とが、互いに交われば、両中心軸は、一直線上にあってもよいし、互いに傾いていてもよい。また、ノズル孔から混合液をセラミックボール等に衝突させる方法でもよい。 In the underwater facing collision method, a mixed liquid containing CNTs is discharged at high pressure from a pair of nozzle holes (a first nozzle hole and a second nozzle hole) arranged to face each other, and the mixed liquid discharged from the first nozzle hole, The CNTs are dispersed by colliding with the liquid mixture discharged from the second nozzle hole. Preferably, in the underwater facing collision method, the CNTs contained in the liquid mixture discharged from the first nozzle hole collide with the CNTs contained in the liquid mixture discharged from the second nozzle hole to disperse the CNTs. In the underwater facing collision method, as long as the central axis of the first nozzle hole and the central axis of the second nozzle hole intersect each other, both central axes may be on a straight line or may be inclined to each other. . Alternatively, a method of colliding the liquid mixture against a ceramic ball or the like through a nozzle hole may be used.

水中対向衝突法では、例えば、50μm以上200μm以下、好ましくは80μm以上120μm以下、より好ましくは100μmの径を有するノズル孔から、混合液を吐出させて、混合液同士を衝突させる。ノズル孔の径が50μm以上であれば、ある程度粘度が高い混合液であっても、ノズル孔から吐出させることができる。ノズル孔の径が200μm以下であれば、混合液同士の衝突エネルギーを高くすることができる。 In the underwater facing collision method, for example, the mixed liquids are ejected from nozzle holes having a diameter of 50 μm or more and 200 μm or less, preferably 80 μm or more and 120 μm or less, more preferably 100 μm, so that the mixed liquids collide with each other. If the diameter of the nozzle hole is 50 μm or more, even a mixed liquid with a relatively high viscosity can be discharged from the nozzle hole. If the diameter of the nozzle hole is 200 μm or less, the collision energy between the liquid mixtures can be increased.

水中対向衝突法では、例えば、150MPa以上250MPa以下、好ましくは180MPa以上220MPa以下、より好ましくは200MPaの圧力で、混合液を吐出させて、混合液同士を衝突させる。圧力が150MPa以上であれば、混合液同士の衝突エネルギーを高くすることができる。圧力が250MPa以下であれば、衝突エネルギーが高すぎてCNTの繊維が切れることを抑制することができる。 In the underwater confronting collision method, for example, the mixed liquid is discharged at a pressure of 150 MPa or more and 250 MPa or less, preferably 180 MPa or more and 220 MPa or less, more preferably 200 MPa, to cause the mixed liquids to collide with each other. If the pressure is 150 MPa or higher, the collision energy between the liquid mixtures can be increased. If the pressure is 250 MPa or less, it is possible to suppress breakage of CNT fibers due to too high collision energy.

具体的には、水中対向衝突法は、株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置「スターバーストラボ」(機種名:HJP-25005)を用いて行われる。当該湿式微粒化装置は、例えば超音波ホモジナイザーやボールミルに比べて、エネルギー密度が高く、短時間でCNTの分散性に優れた第1分散液を作製することができる。さらに、当該湿式微粒化装置は、不純物の混入を極少とすることができ、不純物の混入が極めて少ない第1分散液を作製することができる。 Specifically, the underwater counter-impingement method is performed using a wet atomization apparatus "Starburst Lab" (model name: HJP-25005) manufactured by Sugino Machine Co., Ltd. The wet atomization apparatus has a higher energy density than, for example, an ultrasonic homogenizer or a ball mill, and can produce a first dispersion having excellent CNT dispersibility in a short period of time. Furthermore, the wet-type atomization apparatus can minimize the contamination of impurities, and can produce the first dispersion with extremely little contamination of impurities.

第1分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、第1分散液を作製する。ここで、「湿式微粒化装置における混合液のPass回数」とは、湿式微粒化装置における混合液の循環回数のことであり、例えば、「Pass回数が2回」とは、1度衝突したCNTがもう1度衝突するように、混合液を2回循環させることを意味する。このように、Pass回数は、混合液に含まれるCNTの衝突回数に相当する。さらに、Pass回数は、湿式微粒化装置における処理時間に比例する。湿式微粒化装置における処理時間が長いと、混合液の循環回数が増える。 In the step of preparing the first dispersion, the first dispersion is prepared by performing the underwater facing collision method with one pass of the wet atomization device. Here, "the number of passes of the liquid mixture in the wet atomization apparatus" means the number of circulation times of the liquid mixture in the wet atomization apparatus. This means that the mixture is circulated twice so that . Thus, the number of passes corresponds to the number of collisions of CNTs contained in the mixed liquid. Furthermore, the number of passes is proportional to the processing time in the wet atomization device. If the processing time in the wet atomization device is long, the number of times the liquid mixture is circulated increases.

第1分散液は、CNTの含有量が3.0質量%以上と大きいため、粘度が高い。第1分散液の粘度は、例えば、9000cps以上、好ましくは9500cps以上、より好ましくは10000cps以上である。このような高粘度の第1分散液に対して、もう1回、湿式微粒化装置で水中対向衝突法を行おうとしても(すなわち、Pass回数を2回として水中対向衝突法を行って、第1分散液を作製しようとしても)、第1分散液が湿式微粒化装置のノズル孔に詰まってしまい、水中対向衝突法を行うことができない。したがっ
て、第1分散液を作製する工程において、湿式微粒化装置のPass回数を2回とすることは難しく、Pass回数を1回として水中対向衝突法を行って作製された第1分散液を、第3分散液の作製のために用いる。
The first dispersion has a high CNT content of 3.0% by mass or more, and therefore has a high viscosity. The viscosity of the first dispersion is, for example, 9000 cps or more, preferably 9500 cps or more, more preferably 10000 cps or more. Even if one more attempt is made to perform the underwater facing collision method with a wet atomization device for such a high-viscosity first dispersion (that is, the underwater facing collision method is performed with the number of passes set to two times, 1 dispersion liquid), the first dispersion liquid clogs the nozzle hole of the wet atomization device, and the underwater counter-collision method cannot be performed. Therefore, in the step of preparing the first dispersion, it is difficult to pass the wet atomization apparatus twice. Used for making the third dispersion.

以上の工程により、CNTとCMCと水とを含み、CNTの含有量およびCMCの含有量が3.0質量%以上である第1分散液を作製することができる。 Through the steps described above, the first dispersion containing CNTs, CMC, and water, and having a CNT content and a CMC content of 3.0% by mass or more can be produced.

なお、上記では、CNTとCMCと水との混合液に対して、水中対向衝突法を行う例について説明したが、CNTと水との混合液に対して水中対向衝突法を行い、その後、水中対向衝突法を行った混合液に対してCMCを加えることによって、第1分散液を作製してもよい。ただし、CNTの分散性を考慮すると、CNTとCMCと水との混合液に対して、水中対向衝突法を行うことが好ましい。 In the above description, an example in which the underwater facing collision method is performed on the mixed liquid of CNT, CMC, and water was explained. The first dispersion may be prepared by adding CMC to the mixed liquid subjected to the facing collision method. However, considering the dispersibility of CNTs, it is preferable to subject the mixture of CNTs, CMC, and water to the underwater facing collision method.

2.3. 第2分散液を作製する工程(ステップS2)
2.3.1. CMCと水との攪拌
第2分散液を作製する工程では、まず、CMCと水とを攪拌させる。攪拌の時間は、例えば、0.1時間以上3時間以下、好ましくは0.5時間以上1.5時間以下である。
2.3. Step of preparing a second dispersion (Step S2)
2.3.1. Agitation of CMC and Water In the step of preparing the second dispersion, first, CMC and water are agitated. The stirring time is, for example, 0.1 hour or more and 3 hours or less, preferably 0.5 hour or more and 1.5 hours or less.

第2分散液におけるCMCの含有量は、3.0質量%未満であり、好ましくは2.5質量%以下であり、より好ましくは2.3質量%以下である。CMCの含有量が3.0質量%未満であれば、第2分散液の粘度を低くすることができる。第2分散液におけるCMCの含有量は、例えば、1.0質量%以上である。CMCの含有量が1.0質量%以上であれば、第2分散液におけるCNTの分散性を向上させることができる。 The content of CMC in the second dispersion is less than 3.0% by mass, preferably 2.5% by mass or less, and more preferably 2.3% by mass or less. If the CMC content is less than 3.0% by mass, the viscosity of the second dispersion can be lowered. The content of CMC in the second dispersion is, for example, 1.0% by mass or more. If the CMC content is 1.0% by mass or more, the dispersibility of CNTs in the second dispersion can be improved.

2.3.2. CNTとCMCと水との攪拌
次に、攪拌されたCMCと水との混合液にCNTを加え、CNTとCMCと水とを攪拌させる。当該攪拌は、上記のCMCと水との攪拌よりも高速で行われる。攪拌の時間は、例えば、0.1時間以上3時間以下、好ましくは0.5時間以上1.5時間以下である。
2.3.2. Stirring of CNTs, CMC, and Water Next, CNTs are added to the stirred mixture of CMC and water, and the CNTs, CMC, and water are stirred. The stirring is performed at a higher speed than the stirring of CMC and water described above. The stirring time is, for example, 0.1 hour or more and 3 hours or less, preferably 0.5 hour or more and 1.5 hours or less.

第2分散液におけるCNTの含有量は、3.0質量%未満であり、好ましくは2.5質量%以下であり、より好ましくは2.3質量%以下である。CNTの含有量が3.0質量%未満であれば、第2分散液の粘度を低くすることができる。第2分散液におけるCNTの含有量は、例えば、1.0質量%以上である。CNTの含有量が1.0質量%以上であれば、CNTの含有量が大きい第3分散液を作製することができる。 The content of CNTs in the second dispersion is less than 3.0% by mass, preferably 2.5% by mass or less, and more preferably 2.3% by mass or less. If the CNT content is less than 3.0% by mass, the viscosity of the second dispersion can be lowered. The content of CNTs in the second dispersion is, for example, 1.0% by mass or more. If the CNT content is 1.0% by mass or more, a third dispersion having a high CNT content can be produced.

第2分散液において、CNTの質量MCNTに対するCMCの質量MCMCの比MCMC/MCNTは、1/5以上5以下(CNT:CMC=5:1~1:5)であり、好ましくは1/3以上3以下(CNT:CMC=3:1~1:3)である。比MCMC/MCNTが1/5以上であれば、CNTの含有量が大きい第3分散液を作製することができる。比MCMC/MCNTが5以下であれば、第2分散液におけるCNTの分散性を向上させることができる。 In the second dispersion, the ratio M CMC /M CNT of the mass M CMC of CMC to the mass M CNT of CNT is 1/5 or more and 5 or less (CNT:CMC=5:1 to 1:5), preferably 1/3 or more and 3 or less (CNT:CMC=3:1 to 1:3). If the ratio M CMC /M CNT is 1/5 or more, a third dispersion having a large CNT content can be produced. If the ratio M CMC /M CNT is 5 or less, the dispersibility of CNTs in the second dispersion can be improved.

2.3.3. スクリーン処理
次に、CNTとCMCと水との混合液に対して、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)と同様に、スクリーン処理を行う。
2.3.3. Screening Next, the mixture of CNT, CMC, and water is screened in the same manner as in the above-described step of preparing the first dispersion (step S1).

2.3.4. ホモジナイザーによる処理
次に、CNTとCMCと水との混合液に対して、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)と同様に、ホモジナイザーによる処理を行う。
2.3.4. Treatment with Homogenizer Next, the mixture of CNT, CMC, and water is treated with a homogenizer in the same manner as in the above-described step of preparing the first dispersion (step S1).

2.3.5. 水中対向衝突法
次に、CNTとCMCと水との混合液に対して、湿式微細化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行う。第2分散液を作製する工程において、Pass回数以外は、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)と同様に、水中対向衝突法を行う。
2.3.5. Underwater Counter Collision Method Next, the mixed solution of CNT, CMC, and water is subjected to the underwater counter collision method by setting the number of passes of the wet micronization device to 2 or more. In the step of preparing the second dispersion, the underwater facing collision method is performed in the same manner as in the step of preparing the first dispersion (step S1), except for the number of passes.

第2分散液を作製する工程におけるCNTとCMCと水との混合液は、CNTの含有量が3.0質量%未満と小さいため、粘度が低い。そのため、第2分散液を作製する工程では、湿式微細化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行うことができる。Pass回数を2回以上とすることにより、Pass回数が1回の場合に比べて、第2分散液の粘度を低くすることができる。その結果、CNTの大きな含有量を保ちつつ、塗工に適した粘度を有する第3分散液を作製することができる。Pass回数は、好ましくは3回であり、より好ましくは4回である。Pass回数が多いほど、第2分散液の粘度を低くすることができる。Pass回数は、5回以上であってもよいが、湿式微細化装置による処理時間の短縮化を考慮すると、4回が好ましい。 The mixed liquid of CNT, CMC, and water in the step of preparing the second dispersion has a low viscosity because the CNT content is as small as less than 3.0% by mass. Therefore, in the step of preparing the second dispersion, the underwater counter-collision method can be performed by setting the number of passes of the wet micronization device to 2 or more. By setting the number of passes to 2 or more, the viscosity of the second dispersion can be made lower than when the number of passes is 1. As a result, it is possible to prepare a third dispersion having a viscosity suitable for coating while maintaining a high CNT content. The number of passes is preferably three times, more preferably four times. The higher the number of passes, the lower the viscosity of the second dispersion. The number of passes may be 5 times or more, but 4 times is preferable in consideration of shortening the processing time by the wet micronization device.

第2分散液の粘度は、例えば、10cps以上2000cps以下、好ましくは15cps以上1500cps以下、より好ましくは20cps以上1000cps以下、さらにより好ましくは25cps以上500cps以下、さらによりいっそう好ましくは30cps以上150cps以下である。粘度が10cps以上2000cps以下であれば、塗工に適した粘度を有する第3分散液を作製することができる。 The viscosity of the second dispersion is, for example, 10 cps or more and 2000 cps or less, preferably 15 cps or more and 1500 cps or less, more preferably 20 cps or more and 1000 cps or less, still more preferably 25 cps or more and 500 cps or less, still more preferably 30 cps or more and 150 cps or less. . If the viscosity is 10 cps or more and 2000 cps or less, a third dispersion having a viscosity suitable for coating can be produced.

以上の工程により、CNTとCMCと水とを含み、CNTの含有量およびCMCの含有量が3.0質量%未満である第2分散液を作製することができる。 Through the steps described above, a second dispersion containing CNTs, CMC, and water, and having a CNT content and a CMC content of less than 3.0% by mass can be produced.

なお、第1分散液を作製する工程(ステップS1)と、第2分散液を作製する工程(ステップS2)と、の順序は、特に限定されない。 The order of the step of preparing the first dispersion (step S1) and the step of preparing the second dispersion (step S2) is not particularly limited.

2.4. 第3分散液を作製する工程(ステップS3)
第3分散液を作製する工程では、第1分散液と第2分散液とを混合して第3分散液を作製する。第1分散液と第2分散液との混合は、例えば、高速分散機またはホモジナイザーによって行われる。高速分散機を用いる場合は、混合液を攪拌する攪拌式であってもよいし、ホモジナイザーを用いる場合は、超音波でキャビテーションを起こす超音波式であってもよいし、混合液に圧力をかける圧力式であってもよい。高速分散機またはホモジナイザーによる処理の時間は、例えば、10分以上240分以下であり、好ましくは30分以上120分以下である。
2.4. Step of preparing a third dispersion (step S3)
In the step of producing the third dispersion, the first dispersion and the second dispersion are mixed to produce the third dispersion. Mixing of the first dispersion and the second dispersion is performed by, for example, a high-speed disperser or homogenizer. When using a high-speed disperser, it may be a stirring type that agitates the mixed liquid, and when using a homogenizer, it may be an ultrasonic type that causes cavitation with ultrasonic waves, or pressure is applied to the mixed liquid. It may be a pressure type. The treatment time with a high-speed disperser or homogenizer is, for example, 10 minutes or more and 240 minutes or less, preferably 30 minutes or more and 120 minutes or less.

第3分散液を作製する工程では、第1分散液の質量と第2分散液の質量との合計MSUMに対する第1分散液の質量Mの比M/MSUMが、例えば、0.15以上0.70以下、好ましくは0.20以上0.65以下、より好ましくは0.25以上0.60以下となるように、第1分散液と前記第2分散液とを混合する。比M/MSUMが0.15以上0.70以下であれば、CNTの含有量が2.5質量%以上であって、粘度が3000cps以下の第3分散液を作製することができる。第3分散液におけるCNTの含有量は、第1分散液におけるCNTの含有量より小さく、第2分散液におけるCNTの含有量よりも大きい。第3分散液の粘度は、第1分散液の粘度よりも低く、第2分散液の粘度よりも高い。 In the step of preparing the third dispersion, the ratio M 1 /M SUM of the mass M 1 of the first dispersion to the sum M SUM of the mass of the first dispersion and the mass of the second dispersion is, for example, 0.5. The first dispersion and the second dispersion are mixed so that the ratio is 15 or more and 0.70 or less, preferably 0.20 or more and 0.65 or less, more preferably 0.25 or more and 0.60 or less. If the ratio M 1 /M SUM is 0.15 or more and 0.70 or less, a third dispersion having a CNT content of 2.5% by mass or more and a viscosity of 3000 cps or less can be produced. The CNT content in the third dispersion is less than the CNT content in the first dispersion and greater than the CNT content in the second dispersion. The viscosity of the third dispersion is lower than the viscosity of the first dispersion and higher than the viscosity of the second dispersion.

以上の工程により、CNT水分散液としての第3分散液を作製することができる。 Through the steps described above, the third dispersion as the CNT aqueous dispersion can be produced.

2.5. 作用効果
本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法では、CNTと水とを含み、CNTの含有量が3.0質量%以上である第1分散液を作製する工程と、CNTと水とを含み、CNTの含有量が3.0質量%未満である第2分散液を作製する工程と、第1分散液と第2分散液とを混合して第3分散液を作製する工程と、を含む。第1分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、第1分散液を作製する。第2分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第2分散液を作製する。
2.5. Effects In the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present embodiment, the steps of producing a first dispersion containing CNTs and water and having a CNT content of 3.0% by mass or more; and mixing the first and second dispersions to prepare a third dispersion; and including. In the step of preparing the first dispersion, the first dispersion is prepared by performing the underwater facing collision method with one pass of the wet atomization device. In the step of producing the second dispersion, the second dispersion is produced by performing the underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to 2 or more.

上記のように、第2分散液は、CNTの含有量が3.0質量%未満であって、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って作製されるため、粘度が低い。そして、CNTの含有量が大きい第1分散液と、粘度が低い第2分散液と、を混合するため、CNTの含有量が大きく、塗工に提起した粘度を有するCNT水分散液を作製することができる。したがって、本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法では、CNTの含有量が大きく、かつ塗工が容易なCNT水分散液を簡便に製造することができる。 As described above, the second dispersion has a CNT content of less than 3.0% by mass and is produced by performing the underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to 2 or more, Low viscosity. Then, since the first dispersion having a high CNT content and the second dispersion having a low viscosity are mixed, an aqueous CNT dispersion having a high CNT content and a viscosity set for coating is prepared. be able to. Therefore, in the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present embodiment, it is possible to easily produce an aqueous CNT dispersion that has a large CNT content and is easy to coat.

2.6. 第1変形例
2.6.1. 全体の流れ
次に、本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法の第1変形例(以下、単に「製造方法の第1変形例」ともいう)について、図面を参照しながら説明する。図2は、製造方法の第1変形例を説明するためのフローチャートである。
2.6. First modification 2.6.1. Overall Flow Next, a first modified example of the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present embodiment (hereinafter also simply referred to as "first modified example of the production method") will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a flow chart for explaining a first modification of the manufacturing method.

製造方法の第1変形例は、図2に示すように、第3分散液を作製する工程(ステップS3)の後に、第3分散液に対して水中対向衝突法を行って第4分散液を作製する工程(ステップS4)と、CNTの含有量が第4分散液よりも大きい第5分散液を作製する工程(ステップS5)と、第4分散液と第5分散液とを混合して第6分散液を作製する工程(ステップS6)と、を含む。以下、各工程について説明する。 In the first modification of the manufacturing method, as shown in FIG. 2, after the step of preparing the third dispersion (step S3), the third dispersion is subjected to the underwater facing collision method to produce the fourth dispersion. a step of preparing (step S4); a step of preparing a fifth dispersion having a higher CNT content than the fourth dispersion (step S5); and a step of preparing a 6 dispersion (step S6). Each step will be described below.

2.6.2. 第4分散液を作製する工程(ステップS4)
第4分散液を作製する工程では、第3分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第4分散液を作製する。第4分散液を作製する工程において、Pass回数以外は、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)と同様に、水中対向衝突法を行う。第3分散液は、CNTの含有量が大きいにもかかわらず、粘度が低いために、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上とする水中対向衝突法を行うことができる。
2.6.2. Step of preparing a fourth dispersion (step S4)
In the step of producing the fourth dispersion, the third dispersion is subjected to the underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to two or more times to produce the fourth dispersion. In the step of preparing the fourth dispersion, the underwater facing collision method is performed in the same manner as in the step of preparing the first dispersion (Step S1), except for the number of passes. Although the third dispersion has a high CNT content, it has a low viscosity. Therefore, the underwater facing collision method can be performed with two or more passes of the wet atomization device.

湿式微粒化装置のPass回数を2回以上とすることにより、Pass回数が1回の場合に比べて、第4分散液の粘度を低くすることができる。Pass回数は、好ましくは3回であり、より好ましくは4回である。 By setting the number of passes of the wet atomization apparatus to two or more times, the viscosity of the fourth dispersion can be made lower than when the number of passes is one. The number of passes is preferably three times, more preferably four times.

第4分散液の粘度は、第3分散液の粘度よりも低い。第4分散液の粘度は、例えば、10cps以上2000cps以下であり、好ましくは15cps以上1000cps以下であり、より好ましくは20cps以上500cps以下であり、さらにより好ましくは30cps以上300cps以下である。粘度が10cps以上2000cps以下であれば、塗工に適した粘度を有する第6分散液を作製することができる。 The viscosity of the fourth dispersion is lower than the viscosity of the third dispersion. The viscosity of the fourth dispersion is, for example, from 10 cps to 2000 cps, preferably from 15 cps to 1000 cps, more preferably from 20 cps to 500 cps, and even more preferably from 30 cps to 300 cps. If the viscosity is 10 cps or more and 2000 cps or less, a sixth dispersion having a viscosity suitable for coating can be produced.

第4分散液におけるCNT含有量は、第2分散液におけるCNTの含有量よりも大きく、第5分散液におけるCNTの含有量よりも小さい。第4分散液におけるCNTの含有量は、例えば、第3分散液のCNTの含有量と同じである。第4分散液におけるCNTの含有量は、例えば、2.7質量%以上10.0質量%以下であり、好ましくは3.0質量%以上8.0質量%以下であり、より好ましくは3.2質量%以上5.0質量%以下である
。CNTの含有量が2.7質量%以上であれば、CNTの含有量が大きい第6分散液を作製することができる。CNTの含有量が10.0質量%以下であれば、第4分散液の粘度を低くすることができる。
The CNT content in the fourth dispersion is greater than the CNT content in the second dispersion and less than the CNT content in the fifth dispersion. The CNT content in the fourth dispersion is, for example, the same as the CNT content in the third dispersion. The content of CNTs in the fourth dispersion is, for example, 2.7% by mass or more and 10.0% by mass or less, preferably 3.0% by mass or more and 8.0% by mass or less, more preferably 3.0% by mass or more and 8.0% by mass or less. It is 2 mass % or more and 5.0 mass % or less. If the CNT content is 2.7% by mass or more, a sixth dispersion having a high CNT content can be produced. If the CNT content is 10.0% by mass or less, the viscosity of the fourth dispersion can be lowered.

2.6.3. 第5分散液を作製する工程(ステップS5)
第5分散液を作製する工程では、CNTと水とを含み、CNTの含有量が第4分散液よりも大きい第5分散液を作製する。第5分散液を作製する工程の説明は、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)の説明において、「第1分散液」を「第5分散液」に置き換えて適用することができる。したがって、その説明を省略する。
2.6.3. Step of preparing a fifth dispersion (step S5)
In the step of producing a fifth dispersion, a fifth dispersion containing CNTs and water and having a higher CNT content than the fourth dispersion is produced. The description of the step of preparing the fifth dispersion can be applied by replacing the “first dispersion” with the “fifth dispersion” in the description of the step of preparing the first dispersion (step S1). can. Therefore, description thereof is omitted.

なお、第4分散液を作製する工程(ステップS4)と、第5分散液を作製する工程(ステップS5)と、の順序は、特に限定されない。 The order of the step of preparing the fourth dispersion (step S4) and the step of preparing the fifth dispersion (step S5) is not particularly limited.

2.6.4. 第6分散液を作製する工程(ステップS6)
第6分散液を作製する工程では、第4分散液と第5分散液とを混合して第6分散液を作製する。第6分散液を作製する工程の説明は、上述した第3分散液を作製する工程(ステップS3)において、「第1分散液」、「第2分散液」、「第3分散液」を、それぞれ、「第4分散液」、「第5分散液」、「第6分散液」に置き換えて適用することができる。したがって、その説明を省略する。
2.6.4. Step of preparing a sixth dispersion (step S6)
In the step of producing the sixth dispersion, the fourth dispersion and the fifth dispersion are mixed to produce the sixth dispersion. The description of the step of preparing the sixth dispersion is as follows: In the step of preparing the third dispersion (step S3) described above, the “first dispersion”, the “second dispersion”, and the “third dispersion” are They can be applied in place of "fourth dispersion", "fifth dispersion", and "sixth dispersion", respectively. Therefore, description thereof is omitted.

以上の工程により、CNT水分散液としての第6分散液を作製することができる。 Through the above steps, the sixth dispersion as the CNT water dispersion can be produced.

2.6.5. 作用効果
製造方法の第1変形例では、第1~第3分散液を作製する工程に加えて、さらに、第3分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第4分散液を作製する工程と、CNTと水とを含み、CNTの含有量が前記第4分散液よりも大きい第5分散液を作製する工程と、第4分散液と第5分散液とを混合して第6分散液を作製する工程と、を含む。第5分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、第5分散液を作製する。そのため、製造方法の第1変形例では、CNT水分散液として、第3分散液よりもCNTの含有量が大きい第6分散液を作製することができる。
2.6.5. Effect In the first modification of the production method, in addition to the steps of producing the first to third dispersions, the number of passes of the wet atomization device for the third dispersion is set to 2 or more times, and the underwater facing is performed. performing a collision method to prepare a fourth dispersion; preparing a fifth dispersion that contains CNTs and water and has a higher CNT content than the fourth dispersion; and the fourth dispersion. and mixing with the fifth dispersion to form a sixth dispersion. In the step of preparing the fifth dispersion, the wet atomization device is passed once, and the underwater facing collision method is performed to prepare the fifth dispersion. Therefore, in the first modification of the manufacturing method, it is possible to prepare, as the aqueous CNT dispersion, the sixth dispersion having a higher CNT content than the third dispersion.

2.7. 第2変形例
2.7.1. 全体の流れ
次に、本実施形態に係るCNT水分散液の製造方法の第2変形例(以下、単に「製造方法の第2変形例」ともいう)について、図面を参照しながら説明する。図3は、製造方法の第2変形例を説明するためのフローチャートである。
2.7. Second modification 2.7.1. Overall Flow Next, a second modified example of the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present embodiment (hereinafter also simply referred to as "second modified example of the production method") will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a flow chart for explaining a second modification of the manufacturing method.

製造方法の第2変形例は、図3に示すように、第6分散液を作製する工程(ステップS6)の後に、第6分散液に対して水中対向衝突法を行って第7分散液を作製する工程(ステップS7)と、CNTの含有量が第7分散液よりも大きい第8分散液を作製する工程(ステップS8)と、第7分散液と第8分散液とを混合して第9分散液を作製する工程(ステップS9)と、を含む。以下、各工程について説明する。 In the second modification of the manufacturing method, as shown in FIG. 3, after the step of preparing the sixth dispersion (step S6), the sixth dispersion is subjected to the underwater facing collision method to produce the seventh dispersion. a step of preparing (step S7); a step of preparing an eighth dispersion having a CNT content higher than that of the seventh dispersion (step S8); and a step of preparing a 9 dispersion (step S9). Each step will be described below.

2.7.2. 第7分散液を作製する工程(ステップS7)
第7分散液を作製する工程では、第6分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第7分散液を作製する。第7分散液を作製する工程において、Pass回数以外は、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)と同様に、水中対向衝突法を行う。第6分散液は、CNTの含有量が大きいにもかかわらず、粘度が低いために、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上とする水中対向衝
突法を行うことができる。
2.7.2. Step of preparing a seventh dispersion (step S7)
In the step of producing the seventh dispersion, the sixth dispersion is subjected to the underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to two or more times to produce the seventh dispersion. In the step of preparing the seventh dispersion, the underwater facing collision method is performed in the same manner as in the step of preparing the first dispersion (step S1), except for the number of passes. Although the sixth dispersion has a high CNT content, it has a low viscosity. Therefore, the underwater facing collision method can be performed with two or more passes of the wet atomization device.

湿式微粒化装置のPass回数を2回以上とすることにより、Pass回数が1回の場合に比べて、第7分散液の粘度を低くすることができる。Pass回数は、好ましくは3回であり、より好ましくは4回である。 By setting the number of passes of the wet atomization apparatus to 2 or more, the viscosity of the seventh dispersion can be made lower than when the number of passes is 1. The number of passes is preferably three times, more preferably four times.

第7分散液の粘度は、第6分散液の粘度よりも低い。第7分散液の粘度は、例えば、10cps以上2000cps以下であり、好ましくは15cps以上1000cps以下であり、より好ましくは20cps以上500cps以下であり、さらにより好ましくは30cps以上300cps以下である。粘度が10cps以上2000cps以下であれば、塗工に適した粘度を有する第9分散液を作製することができる。 The viscosity of the seventh dispersion is lower than the viscosity of the sixth dispersion. The viscosity of the seventh dispersion is, for example, from 10 cps to 2000 cps, preferably from 15 cps to 1000 cps, more preferably from 20 cps to 500 cps, and even more preferably from 30 cps to 300 cps. If the viscosity is 10 cps or more and 2000 cps or less, the ninth dispersion having a viscosity suitable for coating can be produced.

第7分散液におけるCNTの含有量は、第4分散液におけるCNTの含有量よりも大きく、第8分散液におけるCNTの含有量よりも小さい。第7分散液におけるCNTの含有量は、例えば、第6分散液のCNTの含有量と同じである。第7分散液におけるCNTの含有量は、例えば、3.0質量%以上10.0質量%以下であり、好ましくは3.2質量%以上8.0質量%以下であり、より好ましくは3.5質量%以上5.0質量%以下である。CNTの含有量が3.0質量%以上であれば、CNTの含有量が大きい第9分散液を作製することができる。CNTの含有量が10.0質量%以下であれば、第7分散液の粘度を低くすることができる。 The CNT content in the seventh dispersion is higher than the CNT content in the fourth dispersion and lower than the CNT content in the eighth dispersion. The CNT content in the seventh dispersion is, for example, the same as the CNT content in the sixth dispersion. The content of CNTs in the seventh dispersion is, for example, 3.0% by mass or more and 10.0% by mass or less, preferably 3.2% by mass or more and 8.0% by mass or less, and more preferably 3.2% by mass or more and 8.0% by mass or less. It is 5 mass % or more and 5.0 mass % or less. If the CNT content is 3.0% by mass or more, a ninth dispersion having a high CNT content can be produced. If the CNT content is 10.0% by mass or less, the viscosity of the seventh dispersion can be lowered.

2.7.3. 第8分散液を作製する工程(ステップS8)
第8分散液を作製する工程では、CNTと水とを含み、CNTの含有量が第7分散液よりも大きい第8分散液を作製する。第8分散液を作製する工程の説明は、上述した第1分散液を作製する工程(ステップS1)の説明において、「第1分散液」を「第8分散液」に置き換えて適用することができる。したがって、その説明を省略する。
2.7.3. Step of preparing an eighth dispersion (step S8)
In the step of producing an eighth dispersion, an eighth dispersion containing CNTs and water and having a higher CNT content than the seventh dispersion is produced. The description of the step of preparing the eighth dispersion can be applied by replacing the “first dispersion” with the “eighth dispersion” in the description of the step of preparing the first dispersion (Step S1). can. Therefore, description thereof is omitted.

なお、第7分散液を作製する工程(ステップS7)と、第8分散液を作製する工程(ステップS8)と、の順序は、特に限定されない。 The order of the step of preparing the seventh dispersion (step S7) and the step of preparing the eighth dispersion (step S8) is not particularly limited.

2.7.4. 第9分散液を作製する工程(ステップS9)
第9分散液を作製する工程では、第7分散液と第8分散液とを混合して第9分散液を作製する。第9分散液を作製する工程の説明は、上述した第3分散液を作製する工程(ステップS3)において、「第1分散液」、「第2分散液」、「第3分散液」を、それぞれ、「第7分散液」、「第8分散液」、「第9分散液」に置き換えて適用することができる。したがって、その説明を省略する。
2.7.4. Step of preparing a ninth dispersion (Step S9)
In the step of producing the ninth dispersion, the seventh dispersion and the eighth dispersion are mixed to produce the ninth dispersion. The description of the step of preparing the ninth dispersion is as follows: In the step of preparing the third dispersion (step S3), the “first dispersion”, the “second dispersion”, and the “third dispersion” are They can be applied in place of "seventh dispersion", "eighth dispersion", and "ninth dispersion", respectively. Therefore, description thereof is omitted.

以上の工程により、CNT水分散液としての第9分散液を作製することができる。 Through the steps described above, the ninth dispersion as an aqueous CNT dispersion can be produced.

2.7.5. 作用効果
製造方法の第2変形例では、第1変形例の第1~第6分散液を作製する工程に加えて、第6分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第7分散液を作製する工程と、CNTと水とを含み、CNTの含有量が第7分散液よりも大きい第8分散液を作製する工程と、第7分散液と第8分散液とを混合して第9分散液を作製する工程と、を含む。第8分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、第8分散液を作製する。そのため、製造方法の第2変形例では、CNT水分散液として、第6分散液よりもCNTの含有量が大きい第9分散液を作製することができる。
2.7.5. Effect In the second modification of the production method, in addition to the steps of preparing the first to sixth dispersions of the first modification, the number of passes of the wet atomization device for the sixth dispersion is two or more times. A step of producing a seventh dispersion by performing an underwater facing collision method as a step of producing an eighth dispersion containing CNTs and water and having a higher CNT content than the seventh dispersion; and mixing the dispersion and the eighth dispersion to form a ninth dispersion. In the step of preparing the eighth dispersion, the number of passes of the wet atomization device is set to one, and the underwater facing collision method is performed to prepare the eighth dispersion. Therefore, in the second modification of the manufacturing method, the ninth dispersion having a higher CNT content than the sixth dispersion can be produced as the aqueous CNT dispersion.

なお、上記では、第1~第9分散液を作製する工程を含む例について、説明したが、本
発明に係るCNT水分散液の製造方法は、さらに、第9分散液に対してPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って作製された分散液(低濃度分散液)に、Pass回数を1回として水中対向衝突法を行って作製された分散液(CNTの濃度が低濃度分散液よりも大きい高濃度分散液)を混合することによって、CNT水分散液を製造してもよい。このように、本願発明に係るCNT水分散液の製造方法では、低濃度分散液と高濃度分散液との混合を繰り返すことによって、CNT水分散液を製造してもよい。当該混合の繰り返しの回数は、特に限定されない。当該混合の繰り返しの回数が多いほど、CNTの含有量が大きいCNT水分散液を製造することができる。
In the above, an example including the steps of producing the first to ninth dispersions has been described, but the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present invention further includes the number of passes for the ninth dispersion. A dispersion prepared by performing the underwater facing collision method with two or more passes (low-concentration dispersion), and a dispersion prepared by performing the underwater facing collision method with the number of passes set to 1 (low-concentration dispersion A CNT aqueous dispersion may be produced by mixing a high-concentration dispersion larger than the liquid). Thus, in the method for producing an aqueous CNT dispersion according to the present invention, the aqueous CNT dispersion may be produced by repeating mixing of the low-concentration dispersion and the high-concentration dispersion. The number of repetitions of the mixing is not particularly limited. The greater the number of repetitions of the mixing, the more the CNT aqueous dispersion with a higher CNT content can be produced.

3. 実施例および比較例
以下に実施例および比較例を示し、本発明をより具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例および比較例によって何ら限定されるものではない。
3. EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES Examples and comparative examples are shown below to describe the present invention more specifically. The present invention is by no means limited by the following examples and comparative examples.

3.1. CNT水分散液の作製
3.1.1. 実施例1
(1)第1液体
水にCMCを加え、攪拌させた。CMCは、第1液体における含有量が4.0質量%となるように加えた。CMCは、第一工業製薬株式会社製の「セロゲン5A」を用いた。当該CMCは、分子量11000~15000、エーテル化度0.7である。分散剤としてはCMCのみを用いた。
3.1. Preparation of CNT aqueous dispersion 3.1.1. Example 1
(1) First liquid CMC was added to water and stirred. CMC was added so that the content in the first liquid was 4.0% by mass. As CMC, "Celogen 5A" manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd. was used. The CMC has a molecular weight of 11000-15000 and a degree of etherification of 0.7. Only CMC was used as a dispersant.

次に、攪拌されたCMCと水との混合液にCNTを加え、1時間、攪拌させた。当該攪拌は、上記のCMCと水との混合液の攪拌よりも高速で行った。CNTは、第1液体における含有量が4.0質量%となるように加えた。CNTは、KUMHO PETROCHEMICAL社製の「K-Nanos-100P」を用いた。当該CNTは、MWNT、直径8nm~15nm、繊維長27μm(バンドル)、BET比表面積220m/gである。 Next, CNTs were added to the stirred mixture of CMC and water and stirred for 1 hour. The stirring was performed at a higher speed than the stirring of the mixture of CMC and water. CNTs were added so that the content in the first liquid was 4.0% by mass. As CNT, "K-Nanos-100P" manufactured by KUMHO PETROCHEMICAL was used. The CNTs are MWNTs, diameter 8 nm to 15 nm, fiber length 27 μm (bundle), BET specific surface area 220 m 2 /g.

次に、株式会社日本精機製作所製のホモジナイザー「バイオミキサーBM-2」によって、上記混合液を処理した。処理時間を5分とした。 Next, the mixed solution was treated with a homogenizer “Biomixer BM-2” manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. The treatment time was 5 minutes.

次に、上記混合液に対して、水中対向衝突法を行った。水中対向衝突法は、株式会社スギノマシン製の湿式微粒化装置「スターバーストラボ」(機種名:HJP-25005)を用いて行った。混合液が吐出されるノズル孔の径を100μmとし、混合液の吐出圧力を200MPaに設定した。湿式微粒化装置による混合液のPass回数を、1回とした。 Next, the above mixed solution was subjected to an underwater facing collision method. The underwater counter-impingement method was performed using a wet atomization apparatus "Starburst Lab" (model name: HJP-25005) manufactured by Sugino Machine Co., Ltd. The diameter of the nozzle hole through which the mixed liquid is discharged was set to 100 μm, and the discharging pressure of the mixed liquid was set to 200 MPa. The number of passes of the mixed liquid by the wet atomization device was set to one.

以上の工程により、第1液体を作製した。第1液体の粘度は、10000cps以上であった。粘度は、東京計器株式会社製のB型粘度計「BM」を用いて、25℃、回転数60rpmの条件で測定した。 The first liquid was produced through the above steps. The viscosity of the first liquid was 10000 cps or more. The viscosity was measured using a B-type viscometer "BM" manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd. under the conditions of 25° C. and 60 rpm.

(2)第2液体
CMCは、第2液体における含有量が2.3質量%となるように加えた。CNTは、第2液体における含有量が2.3質量%となるように加えた。CNTとCMCと水との混合液に対して、湿式微粒化装置による混合液のPass回数を、4回とした。
(2) Second liquid CMC was added so that the content in the second liquid was 2.3% by mass. CNTs were added so that the content in the second liquid was 2.3% by mass. The mixed liquid of CNT, CMC and water was passed four times by the wet atomization device.

以上のこと以外は、上述した第1液体と同様にして、第2液体を作製した。第2液体の粘度は、150cpsであった。第2液体の粘度は、第1液体と同じ条件で測定した。 Except for the above, the second liquid was prepared in the same manner as the first liquid described above. The viscosity of the second liquid was 150 cps. The viscosity of the second liquid was measured under the same conditions as the first liquid.

(3)第1液体と第2液体との混合
次に、プライミクス株式会社製の高速分散機「ホモディスパー2.5型」によって、第1液体と第2液体とを混合をして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。処理時間を60分とした。混合液におけるCNT含有量が3.0%となるように、第1液体の質量と第2液体の質量との比を調整した。
(3) Mixing the first liquid and the second liquid Next, the first liquid and the second liquid are mixed with a high-speed dispersing machine "Homo Disper 2.5 type" manufactured by Primix Co., Ltd. to obtain the first liquid. A mixture of the liquid and the second liquid was prepared. The treatment time was 60 minutes. The ratio of the mass of the first liquid to the mass of the second liquid was adjusted so that the CNT content in the mixed liquid was 3.0%.

以上の工程により、CNT水分散液としての混合液を作製した。図4は、実施例1~11および比較例1,2の混合液の作製条件を示す表である。図4において、「第1液体の質量比」は、第1液体の質量と第2液体の質量との合計に対する第1液体の質量の比のことである。 Through the above steps, a mixed liquid as a CNT aqueous dispersion was prepared. FIG. 4 is a table showing conditions for preparing the mixtures of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2. As shown in FIG. In FIG. 4, the "mass ratio of the first liquid" is the ratio of the mass of the first liquid to the sum of the mass of the first liquid and the mass of the second liquid.

3.1.2. 実施例2,3
実施例2,3では、第1液体におけるCNTの含有量およびCMCの含有量を、図4のように変化させたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.2. Examples 2 and 3
In Examples 2 and 3, the first liquid and the first liquid were mixed in the same manner as in the first embodiment except that the CNT content and the CMC content in the first liquid were changed as shown in FIG. A mixture of the two liquids was prepared.

3.1.3. 実施例4,5
実施例4,5では、第1液体におけるCNTの含有量およびCMCの含有量、ならびに第2液体におけるCNTの含有量およびCMCの含有量を、図4のように変化させたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.3. Examples 4 and 5
In Examples 4 and 5, the CNT content and CMC content in the first liquid and the CNT content and CMC content in the second liquid were changed as shown in FIG. A mixed liquid of the first liquid and the second liquid was prepared in the same manner as in the first embodiment.

3.1.4. 実施例6
実施例6では、上述ように作製した第1実施例の混合液に対して、湿式微粒化装置によるPass回数を4回として水中対向衝突法を行った液体を、第2液体として用い、かつ第1液体の質量の比を0.40としたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.4. Example 6
In Example 6, the mixed liquid of Example 1 prepared as described above was subjected to the underwater facing collision method with four passes by the wet atomization device, and the liquid was used as the second liquid. A mixed liquid of the first liquid and the second liquid was prepared in the same manner as in the first example described above, except that the mass ratio of one liquid was set to 0.40.

3.1.5. 実施例7
実施例7では、上述のように作製した第6実施例の混合液に対して、湿式微粒化装置によるPass回数を4回として水中対向衝突法を行った液体を、第2液体として用い、かつ第1液体の質量の比を0.34としたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.5. Example 7
In Example 7, the mixed liquid of Example 6 prepared as described above was subjected to the underwater facing collision method with the number of passes by the wet atomization apparatus set to 4 times, and the liquid was used as the second liquid, and A mixed liquid of the first liquid and the second liquid was prepared in the same manner as in the first example described above, except that the mass ratio of the first liquid was set to 0.34.

3.1.6. 実施例8,9
実施例8,9では、第1液体または第2液体におけるCMCの含有量を、図4のように変化させたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.6. Examples 8 and 9
In Examples 8 and 9, the first liquid and the second liquid were prepared in the same manner as in the above-described first example, except that the CMC content in the first liquid or the second liquid was changed as shown in FIG. A liquid mixture was prepared.

3.1.7. 実施例10
実施例10では、上述のように作製した第9実施例の混合液に対して、湿式微粒化装置によるPass回数を4回として水中対向衝突法を行った液体を、第2液体として用い、かつ第1液体の質量の比を0.30としたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.7. Example 10
In Example 10, the mixed liquid of Example 9 prepared as described above was subjected to the underwater facing collision method with four passes by the wet atomization device, and the liquid was used as the second liquid, and A mixed liquid of the first liquid and the second liquid was prepared in the same manner as in the first example described above, except that the mass ratio of the first liquid was set to 0.30.

3.1.8. 実施例11
実施例11では、第1液体および第2液体におけるCMCの含有量を、図4のように変化させたこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。
3.1.8. Example 11
In Example 11, the first liquid and the second liquid were prepared in the same manner as in the first example except that the CMC contents in the first liquid and the second liquid were changed as shown in FIG. A mixed solution was prepared.

3.1.9. 比較例1
比較例1では、第2液体として、水のみを用いたこと以外は、上述した第1実施例と同
様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。すなわち、比較例1は、CNTの含有量が4.0質量%である第1液体を、CNTの含有量が3.0質量%となるように水で希釈したものである。
3.1.9. Comparative example 1
In Comparative Example 1, a mixed liquid of the first liquid and the second liquid was prepared in the same manner as in the first example described above, except that only water was used as the second liquid. That is, in Comparative Example 1, the first liquid having a CNT content of 4.0% by mass was diluted with water so that the CNT content was 3.0% by mass.

3.1.10. 比較例2
比較例2では、第2液体として、水のみを用い、第1液体と第2液体との混合液の粘度が第1実施例と同じ1500cpsとなるように、第1液体の質量と第2液体の質量との比を調整したこと以外は、上述した第1実施例と同様にして、第1液体と第2液体との混合液を作製した。すなわち、比較例2は、粘度が10000cps以上である第1液体を、粘度が1500cpsとなるように水で希釈したものである。
3.1.10. Comparative example 2
In Comparative Example 2, only water was used as the second liquid. A mixed liquid of the first liquid and the second liquid was prepared in the same manner as in the above-described first example, except that the mass ratio of was adjusted. That is, in Comparative Example 2, the first liquid having a viscosity of 10000 cps or more was diluted with water so that the viscosity became 1500 cps.

3.2. 混合液におけるCNTの含有量および粘度の評価結果
図4に、実施例1~11および比較例1,2の混合液におけるCNTの含有量および粘度の評価結果を示す。
3.2. Evaluation Results of CNT Content and Viscosity in Mixed Liquid FIG. 4 shows evaluation results of CNT content and viscosity in the mixed liquids of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 and 2.

図4に示すように、実施例1~11の混合液は、CNTの含有量が2.5質量%以上であり、粘度が3000cps以下であった。比較例1は、CNTの含有量が2.5質量%以上であったが、粘度が3000cpsよりも高かった。比較例2は、粘度が3000cps以下であったが、CNTの含有量が2.5質量%未満であった。 As shown in FIG. 4, the mixed liquids of Examples 1 to 11 had a CNT content of 2.5% by mass or more and a viscosity of 3000 cps or less. Comparative Example 1 had a CNT content of 2.5% by mass or more, but had a viscosity higher than 3000 cps. Comparative Example 2 had a viscosity of 3000 cps or less, but a CNT content of less than 2.5% by mass.

実施例1と比較例1とを比較することにより、混合液におけるCNTの含有量が同じ3.0質量%であっても、第2液体として水を用いた比較例1は、粘度が大幅に高くなることがわかった。 By comparing Example 1 and Comparative Example 1, even if the CNT content in the mixed liquid is the same 3.0% by mass, Comparative Example 1 using water as the second liquid has a significantly higher viscosity. found to be higher.

実施例1と比較例2とを比較することにより、混合液の粘度が同じ1500cpsであっても、第2液体として水を用いた比較例2は、CNTの含有量が大幅に小さくなることがわかった。 By comparing Example 1 and Comparative Example 2, even if the mixed liquid has the same viscosity of 1500 cps, Comparative Example 2 using water as the second liquid has a significantly smaller CNT content. all right.

実施例1と実施例6とを比較することにより、第2液体として実施例5の混合液を用いることによって、CNTの含有量を大きくできることがわかった。さらに、実施例6と実施例7とを比較することにより、第2液体として実施例6の混合液を用いることによって、CNTの含有量を、より大きくできることがわかった。このように、第2液体として、作製された本実施例の混合液を用いることを繰り返せば、混合液におけるCNTの含有量を、限りなく4.0質量%に近づけることができる。 By comparing Example 1 and Example 6, it was found that the CNT content can be increased by using the mixed liquid of Example 5 as the second liquid. Furthermore, by comparing Example 6 and Example 7, it was found that the CNT content can be increased by using the mixed liquid of Example 6 as the second liquid. In this way, by repeating the use of the prepared mixed solution of this example as the second liquid, the CNT content in the mixed solution can be brought infinitely close to 4.0% by mass.

実施例8,9,11により、CNTの質量MCNTに対するCMCの質量MCMCの比MCMC/MCNTが1でなくても(CNT:CMC=1:1でなくても)、CNTの含有量が2.5質量%以上であり、粘度が3000cps以下の混合液を作製できることがわかった。 According to Examples 8, 9 and 11, even if the ratio M CMC /M CNT of the mass M CMC of CMC to the mass M CNT of CNT is not 1 (CNT:CMC=1:1), the content of CNT It was found that a mixture having an amount of 2.5% by mass or more and a viscosity of 3000 cps or less could be prepared.

上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。 The above-described embodiments and modifications are examples, and the present invention is not limited to these. For example, it is also possible to appropriately combine each embodiment and each modification.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、さらに種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成を含む。実質的に同一の構成とは、例えば、機能、方法、および結果が同一の構成、あるいは目的および効果が同一の構成である。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成または同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible. For example, the present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments. "Substantially the same configuration" means, for example, a configuration having the same function, method, and result, or a configuration having the same purpose and effect. Moreover, the present invention includes configurations in which non-essential portions of the configurations described in the embodiments are replaced. Moreover, the present invention includes a configuration that achieves the same effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. In addition, the present invention includes configurations obtained by adding known techniques to the configurations described in the embodiments.

Claims (18)

カーボンナノチューブと、カルボキシメチルセルロースと、水と、を含み、
前記カーボンナノチューブの含有量は、2.5質量%以上であり、
B型粘度計を用いて25℃、回転数60rpmの条件で測定した粘度は、3000cps以下である、カーボンナノチューブ水分散液。
including carbon nanotubes, carboxymethyl cellulose, and water;
The content of the carbon nanotubes is 2.5% by mass or more,
An aqueous carbon nanotube dispersion having a viscosity of 3000 cps or less as measured using a Brookfield viscometer at 25° C. and a rotation speed of 60 rpm.
前記カルボキシメチルセルロース以外の分散剤を含まない、請求項1に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 2. The carbon nanotube aqueous dispersion according to claim 1, which does not contain a dispersing agent other than the carboxymethyl cellulose. 前記カーボンナノチューブの含有量は、3.0質量%以上である、請求項1または2に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 3. The carbon nanotube aqueous dispersion according to claim 1, wherein the carbon nanotube content is 3.0% by mass or more. 前記粘度は、2500cps以下である、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 The carbon nanotube aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 3, wherein said viscosity is 2500 cps or less. 前記粘度は、1000cps以上である、請求項1ないし4のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 The carbon nanotube aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 4, wherein said viscosity is 1000 cps or more. 前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、2.5質量%以上である、請求項1ないし5のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 The carbon nanotube aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 5, wherein the carboxymethylcellulose content is 2.5% by mass or more. 前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.0質量%以上である、請求項1ないし6のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 The carbon nanotube aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 6, wherein the carboxymethylcellulose content is 3.0% by mass or more. 電磁波シールドシードの塗工剤として用いられる、請求項1ないし7のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液。 8. The carbon nanotube aqueous dispersion according to any one of claims 1 to 7, which is used as a coating agent for electromagnetic shielding seeds. カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が3.0質量%以上である第1分散液を作製する工程と、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が3.0質量%未満である第2分散液を作製する工程と、
前記第1分散液と前記第2分散液とを混合して第3分散液を作製する工程と、
を含み、
前記第1分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、前記第1分散液を作製し、
前記第2分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、前記第2分散液を作製する、カーボンナノチューブ水分散液の製造方法。
a step of preparing a first dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is 3.0% by mass or more;
preparing a second dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is less than 3.0% by mass;
mixing the first dispersion and the second dispersion to prepare a third dispersion;
including
In the step of preparing the first dispersion, an underwater facing collision method is performed with the number of passes of the wet atomization device set to 1 to prepare the first dispersion,
The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion, wherein in the step of producing the second dispersion, the second dispersion is produced by performing an underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to 2 or more.
前記第2分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を4回とする、請求項9に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。 10. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to claim 9, wherein in the step of preparing the second dispersion, the wet atomization device is passed four times. 前記第3分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第4分散液を作製する工程と、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が前記第4分散液よりも大きい第5分散液を作製する工程と、
前記第4分散液と前記第5分散液とを混合して第6分散液を作製する工程と、
を含み、
前記第5分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中
対向衝突法を行って、前記第5分散液を作製する、請求項9または10に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。
a step of subjecting the third dispersion to an underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to two or more times to prepare a fourth dispersion;
a step of preparing a fifth dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is greater than that of the fourth dispersion;
mixing the fourth dispersion and the fifth dispersion to prepare a sixth dispersion;
including
11. The carbon nanotube water according to claim 9 or 10, wherein in the step of preparing the fifth dispersion, the fifth dispersion is prepared by performing an underwater facing collision method with one pass of the wet atomization device. A method for producing a dispersion.
前記第4分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を4回とする、請求項11に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。 12. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to claim 11, wherein in the step of preparing the fourth dispersion, the wet atomization device is passed four times. 前記第6分散液に対して、湿式微粒化装置のPass回数を2回以上として水中対向衝突法を行って、第7分散液を作製する工程と、
カーボンナノチューブと、水と、を含み、前記カーボンナノチューブの含有量が前記第7分散液よりも大きい第8分散液を作製する工程と、
前記第7分散液と前記第8分散液とを混合して第9分散液を作製する工程と、
を含み、
前記第8分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を1回として水中対向衝突法を行って、前記第8分散液を作製する、請求項11または12に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。
A step of subjecting the sixth dispersion to an underwater facing collision method with the number of passes of the wet atomization device set to two or more times to prepare a seventh dispersion;
a step of preparing an eighth dispersion containing carbon nanotubes and water, wherein the content of the carbon nanotubes is greater than that of the seventh dispersion;
mixing the seventh dispersion and the eighth dispersion to prepare a ninth dispersion;
including
13. The carbon nanotube water according to claim 11 or 12, wherein in the step of producing the eighth dispersion, the eighth dispersion is produced by performing an underwater facing collision method with one pass of the wet atomization device. A method for producing a dispersion.
前記第7分散液を作製する工程では、湿式微粒化装置のPass回数を4回とする、請求項13に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。 14. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to claim 13, wherein in the step of preparing the seventh dispersion, the wet atomization device is passed four times. 前記第1分散液における前記カーボンナノチューブの含有量は、3.5質量%以上であり、
前記第2分散液における前記カーボンナノチューブの含有量は、2.5質量%以下である、請求項9ないし14のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。
The content of the carbon nanotubes in the first dispersion is 3.5% by mass or more,
15. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to any one of claims 9 to 14, wherein the content of said carbon nanotubes in said second dispersion is 2.5% by mass or less.
前記第3分散液を作製する工程において、前記第1分散液の質量と前記第2分散液の質量との合計に対する前記第1分散液の質量の比が、0.15以上0.70以下となるように、前記第1分散液と前記第2分散液とを混合する、請求項9ないし15のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。 In the step of preparing the third dispersion, the ratio of the mass of the first dispersion to the sum of the mass of the first dispersion and the mass of the second dispersion is 0.15 or more and 0.70 or less. 16. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to any one of claims 9 to 15, wherein said first dispersion and said second dispersion are mixed so as to obtain. 前記第1分散液および前記第2分散液は、カルボキシメチルセルロースを含み、
前記第1分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.0質量%以上であり、
前記第2分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.0質量%未満である、請求項9ないし16のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。
The first dispersion and the second dispersion contain carboxymethyl cellulose,
The content of the carboxymethyl cellulose in the first dispersion is 3.0% by mass or more,
17. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to any one of claims 9 to 16, wherein the content of said carboxymethylcellulose in said second dispersion is less than 3.0% by mass.
前記第1分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、3.5質量%以上であり、
前記第2分散液における前記カルボキシメチルセルロースの含有量は、2.5質量%以下である、請求項17に記載のカーボンナノチューブ水分散液の製造方法。
The content of the carboxymethyl cellulose in the first dispersion is 3.5% by mass or more,
18. The method for producing an aqueous carbon nanotube dispersion according to claim 17, wherein the content of said carboxymethyl cellulose in said second dispersion is 2.5% by mass or less.
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