JP5607482B2 - Transparent conductive material and method for producing the same - Google Patents

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Description

本発明は、透明導電性体、およびその製造方法に関する。より詳細には、耐熱安定性に優れ、高導電性で、かつ透過性に優れる透明導電体およびその簡便な製造方法に関する。   The present invention relates to a transparent conductive material and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a transparent conductor having excellent heat stability, high conductivity, and excellent permeability, and a simple manufacturing method thereof.

カーボンナノチューブは実質的にグラファイトの1枚面を巻いて筒状にした形状を有しており、1層に巻いたものを単層カーボンナノチューブ、多層に巻いたものを多層カーボンナノチューブ、中でも特に2層に巻いたものを2層カーボンナノチューブという。カーボンナノチューブは、自体が優れた真性の導電性を有し、導電性材料として使用されることが期待されている。   The carbon nanotubes have a substantially cylindrical shape formed by winding one surface of graphite. A single-walled carbon nanotube is a single-walled carbon nanotube, a multi-walled carbon nanotube is a multi-walled carbon nanotube. What is wound in a layer is called a double-walled carbon nanotube. Carbon nanotubes have excellent intrinsic conductivity and are expected to be used as conductive materials.

カーボンナノチューブを用いた透明導電性フィルムは公知である。カーボンナノチューブを用いた透明導電性フィルムを作製するために、カーボンナノチューブを均一に溶媒中に分散する場合は、一般的には分散性に優れたイオン性分散剤を用いる。分散性に優れた高濃度のカーボンナノチューブ集合体の分散体を与え得るカーボンナノチューブ集合体を得ることで、均一な透明導電体を作製することができる。   Transparent conductive films using carbon nanotubes are known. In order to produce a transparent conductive film using carbon nanotubes, when the carbon nanotubes are uniformly dispersed in a solvent, an ionic dispersant having excellent dispersibility is generally used. A uniform transparent conductor can be produced by obtaining a carbon nanotube aggregate that can provide a dispersion of a high concentration of carbon nanotube aggregates excellent in dispersibility.

しかし、一般にイオン性分散剤は絶縁性物質であり、カーボンナノチューブの導電性を低下させてしまう。さらに、イオン性官能基を有するため、高温度・高湿度などの環境変化に影響されやすく、抵抗値安定性が悪い。以上より、高導電性で、かつ透過性に優れる透明導電体を作成する際には、分散に用いるイオン性分散剤を透明導電体上より取り除く必要がある。   However, in general, the ionic dispersant is an insulating material, and decreases the conductivity of the carbon nanotube. Furthermore, since it has an ionic functional group, it is easily affected by environmental changes such as high temperature and high humidity, and resistance value stability is poor. From the above, when producing a transparent conductor having high conductivity and excellent permeability, it is necessary to remove the ionic dispersant used for dispersion from the transparent conductor.

カーボンナノチューブ分散液をフィルム上に塗布後、余剰なイオン性分散剤を水によるリンスで除去することで、カーボンナノチューブの特性を損なうことなく、高導電性で透過性にすぐれた透明導電性フィルム、その製造方法が報告されている(例えば、特許文献1参照。)。   After applying the carbon nanotube dispersion liquid on the film, the excess ionic dispersant is removed by rinsing with water, so that the transparent conductive film having high conductivity and excellent permeability without damaging the characteristics of the carbon nanotube, The manufacturing method has been reported (for example, refer to Patent Document 1).

また、限外濾過により余剰な分散剤を除去した、均一なカーボンナノチューブ含有ポリマー樹脂が報告されている(例えば、特許文献2参照。)。   In addition, a uniform carbon nanotube-containing polymer resin from which excess dispersant is removed by ultrafiltration has been reported (for example, see Patent Document 2).

特許文献1について、耐熱安定性に関する記載は見られず、さらに水によるリンス工程は量産性、量産安定化の大きな課題となりうる。   With respect to Patent Document 1, there is no description regarding heat resistance stability, and the rinsing process with water can be a major issue in mass productivity and mass production stabilization.

また、特許文献2について、カーボンナノチューブ含有ポリマー樹脂に関するものであり、透明導電体およびその製造方法とは関係がなく、かつ耐熱安定性に関する記述も見られない。   In addition, Patent Document 2 relates to a carbon nanotube-containing polymer resin, and is not related to the transparent conductor and the method for producing the same, and there is no description regarding heat stability.

特開2009−149516号公報JP 2009-149516 A 特開2009−196877号公報JP 2009-196877 A

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、耐熱安定性に優れ、高導電性でかつ透過性にすぐれた透明導電性体、またその簡便な製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems and situations, and a solution to the problem is a transparent conductive material excellent in heat stability, high conductivity and excellent permeability, and a simple manufacturing method thereof. Is to provide.

本願発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討する過程において、限外濾過法によって事前に分散剤を取り除くことで、透明導電性および耐熱安定性を向上させることを見出し、本発明に到ったものである。   The inventors of the present application have found that the transparent conductivity and heat resistance stability are improved by removing the dispersant in advance by an ultrafiltration method in the course of intensive studies to solve the above-described problems, and the present invention has been achieved. It is a thing.

すなわち本発明は、下記の構成からなる。   That is, this invention consists of the following structures.

(I)カーボンナノチューブ[A]と分散剤[B]と分散媒[C]とを、カーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が1〜9、カーボンナノチューブ[A]の含有率{[A]/([A]+[B]+[C])}が0.0003〜0.015質量%となる範囲で含む被処理分散液を、分散剤[B]の分子量より分画分子量が大きい限外濾過膜を用いて前記被処理分散液のカーボンナノチューブの濃度を10〜500倍に濃縮して塗布用分散液を調製し、該塗布用分散液を透明基材上に塗布した後、
乾燥させることを特徴とする透明導電体の製造方法。
(I) The carbon nanotube [A], the dispersant [B], and the dispersion medium [C] have a mass ratio ([B] / [A]) of the dispersant [B] to the carbon nanotube [A] of 1 to 9. The dispersion liquid to be treated containing the carbon nanotube [A] content ratio {[A] / ([A] + [B] + [C])} in the range of 0.0003 to 0.015 mass% is dispersed. The dispersion liquid for coating is prepared by concentrating the concentration of carbon nanotubes of the treated dispersion liquid 10 to 500 times using an ultrafiltration membrane having a molecular weight cut off from the molecular weight of the agent [B]. After applying the liquid on the transparent substrate,
A method for producing a transparent conductor, comprising drying.

(II)前記分散剤[B]がイオン性分散剤である請求項1に記載の透明導電体の製造方法。 (II) The method for producing a transparent conductor according to claim 1, wherein the dispersant [B] is an ionic dispersant.

(III)前記カーボンナノチューブ[A]の長さが1.0μm以上である請求項1または2に記載の透明導電体の製造方法。 (III) The method for producing a transparent conductor according to claim 1 or 2, wherein the carbon nanotube [A] has a length of 1.0 µm or more.

(IV)前記被処理分散液に含まれるカーボンナノチューブ[A]分散体の直径が2.0nm以下である請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電体の製造方法。 (IV) The method for producing a transparent conductor according to any one of claims 1 to 3, wherein the carbon nanotube [A] dispersion contained in the dispersion to be treated has a diameter of 2.0 nm or less.

(V)透明基材の少なくとも片面に、カーボンナノチューブ[A]と分散剤[B]とを、カーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が0.1〜1.0となる範囲で含む導電層を有し、150℃で1時間熱処理後の前記導電層の抵抗値の増加が、該熱処理前の1.2〜1.3倍であることを特徴とする透明導電体。 (V) On at least one surface of the transparent substrate, the carbon nanotube [A] and the dispersing agent [B] are added, and the mass ratio ([B] / [A]) of the dispersing agent [B] to the carbon nanotube [A] is 0. The conductive layer included in a range of 1 to 1.0 , and the increase in the resistance value of the conductive layer after heat treatment at 150 ° C. for 1 hour is 1.2 to 1.3 times that before the heat treatment. A transparent conductor.

(VI)前記分散剤[B]がイオン性分散剤である請求項5に記載の透明導電体。 (VI) The transparent conductor according to claim 5, wherein the dispersant [B] is an ionic dispersant.

(VII)前記カーボンナノチューブ[A]の長さが1.0μm以上である請求項5または6に記載の透明導電体。 (VII) The transparent conductor according to claim 5 or 6, wherein the carbon nanotube [A] has a length of 1.0 μm or more.

(VIII)[透明導電体の550nmの光線透過率]/[透明基材の550nm光線透過率]の比率が50%以上、表面抵抗値が10〜10Ω/□であることを特徴とする請求項5〜7のいずれかに記載の透明導電体。 (VIII) The ratio of [550 nm light transmittance of transparent conductor] / [550 nm light transmittance of transparent substrate] is 50% or more, and the surface resistance value is 10 0 to 10 4 Ω / □. The transparent conductor according to any one of claims 5 to 7.

本発明によれば、基材と基材の上にカーボンナノチューブを有する透明導電体において、カーボンナノチューブを溶媒中に分散剤で分散させた液を、事前に限外濾過法で分散剤を取り除き、基材の上に塗布、乾燥させ形成することで、透明導電性および耐熱性を向上させることを特徴とする透明導電体を得ることができる。   According to the present invention, in a transparent conductor having carbon nanotubes on a base material and a base material, a liquid in which carbon nanotubes are dispersed in a solvent with a dispersant is removed in advance by an ultrafiltration method, A transparent conductor characterized by improving the transparent conductivity and heat resistance can be obtained by coating and drying on a substrate.

本発明における限外濾過法を模式的に表した図である。It is the figure which represented typically the ultrafiltration method in this invention.

本発明の透明導電性体の製造方法は、カーボンナノチューブ[A]と分散剤[B]と分散媒[C]とをカーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が1〜9、カーボンナノチューブ[A]の含有率{[A]/([A]+[B]+[C])}が0.0003〜0.015質量%の範囲で含む被処理分散液を分散剤[B]の分子量より分画分子量が大きい限外濾過膜を用いて前記被処理分散液のカーボンナノチューブの濃度を10〜500倍に濃縮して塗布用分散液を調製し、該塗布用分散液を透明基材上に塗布した後、乾燥させることを特徴とする。   In the method for producing a transparent conductive material of the present invention, the carbon nanotube [A], the dispersant [B], and the dispersion medium [C] are mixed with a mass ratio of the dispersant [B] to the carbon nanotube [A] ([B] / [A]) is 1 to 9, and the content of carbon nanotube [A] {[A] / ([A] + [B] + [C])} is included in the range of 0.0003 to 0.015 mass%. A dispersion for coating is prepared by concentrating the concentration of carbon nanotubes in the dispersion to be treated 10 to 500 times using an ultrafiltration membrane having a molecular weight cut off larger than that of the dispersant [B]. The coating dispersion is coated on a transparent substrate and then dried.

このような工程を経て透明導電体の製造することにより、透明基材の上に形成されるカーボンナノチューブ[A]を含む導電層の耐熱性を向上させることが出来るのである。すなわち、かかる製造方法を採用することにより、カーボンナノチューブを含む導電層を形成する前に高温度・高湿度などの環境変化に影響されやすく、抵抗値安定性を悪化させる分散剤[B]を限外濾過法で取り除くことで、形成されるカーボンナノチューブを含む導電層の導電性を向上させることが可能となるのである。   By manufacturing the transparent conductor through such steps, the heat resistance of the conductive layer containing the carbon nanotube [A] formed on the transparent substrate can be improved. That is, by adopting such a manufacturing method, it is possible to limit the dispersant [B] which is easily affected by environmental changes such as high temperature and high humidity and deteriorates resistance value stability before forming a conductive layer containing carbon nanotubes. By removing by the outer filtration method, it is possible to improve the conductivity of the conductive layer including the carbon nanotubes to be formed.

[カーボンナノチューブ]
本発明において用いられるカーボンナノチューブ[A]は、実質的にグラファイトの1枚面を巻いて筒状にした形状を有しするものであれば特に限定されず、グラファイトの1枚面を1層に巻いた単層カーボンナノチューブ、多層に巻いた多層カーボンナノチューブいずれも適用できるが、中でもグラファイトの1枚面を2層に巻いた特に2層カーボンナノチューブがカーボンナノチューブ100本中50本以上であるとカーボンナノチューブの導電性ならびに分散液中でのカーボンナノチューブの分散性が極めて高くなることから好ましい。さらに好ましくは100本中75本以上が二層カーボンナノチューブ、最も好ましくは100本中80本以上が二層カーボンナノチューブであることである。また、2層カーボンナノチューブは酸処理などによって表面が官能基化されても導電性などの本来の機能が損なわれない点からも好ましい。
[carbon nanotube]
The carbon nanotube [A] used in the present invention is not particularly limited as long as it has a shape obtained by substantially winding one surface of graphite into a cylindrical shape. One surface of graphite is made into one layer. Both single-walled carbon nanotubes wound and multi-walled carbon nanotubes wound in multiple layers can be applied, and in particular, carbon having two or more double-walled carbon nanotubes in which one surface of graphite is wound in two layers is more than 50 out of 100 carbon nanotubes. It is preferable because the conductivity of the nanotube and the dispersibility of the carbon nanotube in the dispersion become extremely high. More preferably, 75 or more of 100 are double-walled carbon nanotubes, and most preferably 80 or more of 100 are double-walled carbon nanotubes. In addition, the double-walled carbon nanotube is preferable because the original function such as conductivity is not impaired even if the surface is functionalized by acid treatment or the like.

カーボンナノチューブは、例えば以下のように製造される。マグネシアに鉄を担持した粉末状の触媒を、縦型反応器中、反応器の水平断面方向全面に存在させ、該反応器内にメタンを鉛直方向に流通させ、メタンと前記触媒を500〜1200℃で接触させ、カーボンナノチューブを製造した後、カーボンナノチューブを酸化処理することにより得られる。すなわち上記カーボンナノチューブの合成法により、単層〜5層のカーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブを得ることができる。カーボンナノチューブは、製造した後、酸化処理を施すことにより単層〜5層の割合を、特に2層〜5層の割合を増加させることができる。酸化処理は例えば、硝酸処理する方法により行われる。硝酸処理法は本発明のカーボンナノチューブが得られる限り、特に限定されないが、通常、140℃のオイルバス中で行われる。硝酸処理時間は特に限定されないが、5時間〜50時間の範囲であることが望ましい。   A carbon nanotube is manufactured as follows, for example. A powdery catalyst in which iron is supported on magnesia is present in the entire horizontal cross-sectional direction of the reactor in a vertical reactor, methane is circulated in the vertical direction in the reactor, and methane and the catalyst are mixed in 500 to 1200. It is obtained by oxidizing the carbon nanotubes after contacting them at 0 ° C. to produce the carbon nanotubes. That is, carbon nanotubes containing single-walled to five-walled carbon nanotubes can be obtained by the carbon nanotube synthesis method. Carbon nanotubes can be oxidized and then subjected to an oxidation treatment to increase the ratio of single to 5 layers, particularly the ratio of 2 to 5 layers. The oxidation treatment is performed, for example, by a nitric acid treatment method. The nitric acid treatment method is not particularly limited as long as the carbon nanotube of the present invention can be obtained, but is usually performed in an oil bath at 140 ° C. The nitric acid treatment time is not particularly limited, but is preferably in the range of 5 hours to 50 hours.

カーボンナノチューブの長さについては、高導電・高透過率の透明導電体を作成するために、1.0μm以上であることが好ましい。また、より好ましくは、2.0μm以上であることが好ましい。   The length of the carbon nanotube is preferably 1.0 μm or more in order to produce a transparent conductor having high conductivity and high transmittance. More preferably, it is preferably 2.0 μm or more.

[分散剤]
本発明において用いられる分散剤[B]は、多糖類または芳香族の構造を骨格中に有するポリマーまたは低分子のアニオン性界面活性剤である。以下、多糖類の構造を骨格中に有するポリマーを多糖類ポリマー、芳香族の構造を骨格中に有するポリマーを芳香族性ポリマー、低分子のアニオン性界面活性剤をアニオン性界面活性剤と記す。かかる分散剤[B]がカーボンナノチューブを分散媒中に均一に孤立に分散させる理由については、次のように考えている。カーボンナノチューブは、強固な束や互いに絡まり合い強固な凝集体を形成するため、溶媒中に孤立に分散させることが非常に困難である。カーボンナノチューブを溶媒中で孤立分散させるためには、カーボンナノチューブのグラファイトとπ電子相互作用し束や凝集を解すこと、もしくはカーボンナノチューブとの疎水性相互作用により束や凝集を解すことが必要である。本発明においては、上記より孤立したカーボンナノチューブ分散液を得られるという観点から、多糖類ポリマーや芳香族性ポリマーが有効に作用しているものと推測される。
[Dispersant]
The dispersant [B] used in the present invention is a polymer or a low molecular weight anionic surfactant having a polysaccharide or an aromatic structure in the skeleton. Hereinafter, a polymer having a polysaccharide structure in the skeleton is referred to as a polysaccharide polymer, a polymer having an aromatic structure in the skeleton is referred to as an aromatic polymer, and a low molecular weight anionic surfactant is referred to as an anionic surfactant. The reason why such a dispersant [B] disperses the carbon nanotubes uniformly in the dispersion medium is considered as follows. Since carbon nanotubes are entangled with each other to form a strong aggregate, it is very difficult to disperse them in a solvent. In order to disperse and disperse carbon nanotubes in a solvent, it is necessary to interact with graphite of carbon nanotubes by π-electrons to break bundles and aggregates, or to dissolve bundles and aggregates by hydrophobic interactions with carbon nanotubes. . In the present invention, from the viewpoint of obtaining an isolated carbon nanotube dispersion from the above, it is presumed that the polysaccharide polymer and the aromatic polymer are effectively acting.

本発明において用いられる分散剤[B]に好ましく用いられる多糖類ポリマーとしては、例えばカルボキシメチルセルロースおよびその誘導体、ヒドロキシプロピルセルロースおよびその誘導体、キシランおよびその誘導体があげられる。中でも、分散性の観点から、カルボキシメチルセルロースもしくはその誘導体が好ましく、さらには、イオン性である、カルボキシメチルセルロースもしくはその誘導体の塩の使用が、好ましい。分散剤[B]として上記のカルボキシメチルセルロースもしくはその誘導体の塩を用いる場合、塩を構成するカチオン性の物質としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属のカチオン、カルシウム、マグネシウム、バリウム等のアルカリ土類金属のカチオン、アンモニウムイオン、あるいはモノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、モルホリン、エチルアミン、ブチルアミン、ヤシ油アミン、牛脂アミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ポリエチレンイミン等の有機アミンのオニウムイオン、または、これらのポリエチレンオキシド付加物を用いることができるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the polysaccharide polymer preferably used for the dispersant [B] used in the present invention include carboxymethylcellulose and derivatives thereof, hydroxypropylcellulose and derivatives thereof, xylan and derivatives thereof. Among these, from the viewpoint of dispersibility, carboxymethyl cellulose or a derivative thereof is preferable, and further, use of an ionic salt of carboxymethyl cellulose or a derivative thereof is preferable. When a salt of the above carboxymethyl cellulose or a derivative thereof is used as the dispersant [B], examples of the cationic substance constituting the salt include alkali metal cations such as lithium, sodium and potassium, calcium, magnesium, barium and the like. Of alkaline earth metal cations, ammonium ions, or organic amines such as monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, morpholine, ethylamine, butylamine, coconut oil amine, tallow amine, ethylenediamine, hexamethylenediamine, diethylenetriamine, polyethyleneimine Onium ions or these polyethylene oxide adducts can be used, but are not limited thereto.

本発明において用いられる分散剤[B]に好ましく用いられる芳香族性ポリマーとしては、例えば芳香族ポリアミド樹脂、芳香族ビニル樹脂、スチレン系樹脂、芳香族ポリイミド樹脂、ポリアニリン等の導電性ポリマー、ポリスチレンスルホン酸、ポリ−α−メチルスチレンスルホン酸等のポリスチレンスルホン酸の誘導体があげられる。中でも、分散性の観点から、ポリスチレンスルホン酸もしくはその誘導体の使用が好ましく、さらには、イオン性である、ポリスチレンスルホン酸もしくはその誘導体の塩の使用が、好ましい。   Examples of the aromatic polymer preferably used for the dispersant [B] used in the present invention include, for example, an aromatic polyamide resin, an aromatic vinyl resin, a styrene resin, an aromatic polyimide resin, a conductive polymer such as polyaniline, polystyrene sulfone. Examples thereof include acid and polystyrene sulfonic acid derivatives such as poly-α-methylstyrene sulfonic acid. Among these, from the viewpoint of dispersibility, use of polystyrene sulfonic acid or a derivative thereof is preferable, and further, use of an ionic salt of polystyrene sulfonic acid or a derivative thereof is preferable.

本発明において用いられる分散剤[B]に好ましく用いられるアニオン性界面活性剤としては、例えばオクチルベンゼンスルホン酸塩、ノニルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルベンゼンスルホン酸塩、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸塩、モノイソプロピルナフタレンスルホン酸塩、ジイソプロピルナフタレンスルホン酸塩、トリイソプロピルナフタレンスルホン酸塩、ジブチルナフタレンスルホン酸塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、グリココール酸ナトリウム、セチルトリメチルアンモニウムブロミド等が挙げられる。中でも、分散性の観点から、コール酸ナトリウム、またはドデシルベンゼンスルホン酸塩の使用が好ましい。   Examples of the anionic surfactant preferably used for the dispersant [B] used in the present invention include octylbenzenesulfonate, nonylbenzenesulfonate, dodecylbenzenesulfonate, dodecyldiphenyletherdisulfonate, monoisopropylnaphthalene. Sulfonate, diisopropylnaphthalenesulfonate, triisopropylnaphthalenesulfonate, dibutylnaphthalenesulfonate, naphthalenesulfonate formalin condensate, sodium cholate, sodium deoxycholate, sodium glycocholate, cetyltrimethylammonium bromide, etc. Is mentioned. Of these, sodium cholate or dodecylbenzene sulfonate is preferably used from the viewpoint of dispersibility.

[分散剤の分子量]
本発明において用いられる分散剤の分子量は、分散媒への溶解性分散液の粘度上昇等を考慮して、1000〜300000重量平均分子量であることが好ましい。
[Molecular weight of dispersant]
The molecular weight of the dispersant used in the present invention is preferably 1000 to 300,000 weight average molecular weight in consideration of an increase in the viscosity of the dispersion liquid soluble in the dispersion medium.

[分散媒]
本発明において用いられる分散媒[C]は、上記分散剤を溶解できる水系、また非水系の分散媒を用いることができる。廃液の処理や環境や防災上の観点から、水が好ましい。
[Dispersion medium]
As the dispersion medium [C] used in the present invention, an aqueous or non-aqueous dispersion medium capable of dissolving the dispersant can be used. Water is preferable from the viewpoint of waste liquid treatment, environment and disaster prevention.

非水系溶媒としては、炭化水素類(トルエン、キシレン等)、塩素含有炭化水素類(メチレンクロリド、クロロホルム、クロロベンゼン等)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチルセロソルブ等)、エーテルアルコール(エトキシエタノール、メトキシエトキシエタノール等)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル等)、ケトン類(シクロヘキサノン、メチルエチルケトン等)、アルコール類(エタノール、イソプロパノール、フェノール等)、低級カルボン酸(酢酸等)、アミン類(トリエチルアミン、トリメタノールアミン等)、窒素含有極性溶媒(N、N−ジメチルホルムアミド、ニトロメタン、N−メチルピロリドン等)、硫黄化合物類(ジメチルスルホキシド等)などを用いることができる。   Non-aqueous solvents include hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), chlorine-containing hydrocarbons (methylene chloride, chloroform, chlorobenzene, etc.), ethers (dioxane, tetrahydrofuran, methyl cellosolve, etc.), ether alcohols (ethoxyethanol, methoxy) Ethoxyethanol, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, etc.), ketones (cyclohexanone, methyl ethyl ketone, etc.), alcohols (ethanol, isopropanol, phenol, etc.), lower carboxylic acids (acetic acid, etc.), amines (triethylamine, triethylamine, etc.) Methanolamine, etc.), nitrogen-containing polar solvents (N, N-dimethylformamide, nitromethane, N-methylpyrrolidone, etc.), sulfur compounds (dimethyl sulfoxide, etc.) and the like can be used.

[被処理分散液]
本発明において用いる被処理分散液は、上記の分散剤[B]、分散媒[C]をもちいてカーボンナノチューブ[A]を孤立に分散させたものをさす。被処理分散液の分散が不十分であると、限外濾過の際に濾過膜上に凝集する恐れがあるためである。本発明において分散性の指標としては、分散液中での孤立分散を表すカーボンナノチューブ分散体の直径を指標として用いる。カーボンナノチューブ分散体の直径とは、カーボンナノチューブ分散体の見かけの直径であり、凝集した束では大きく、孤立分散時には、カーボンナノチューブ自体の直径となるため、カーボンナノチューブの分散状態を示す指標となる。通常、カーボンナノチューブは溶液中で束として安定に存在する。しかし、分散剤添加などにより、被処理溶液の分散性が高くすることで、束をほぐしてカーボンナノチューブを孤立した状態にすることが可能である。孤立に分散するとは、カーボンナノチューブ分散体の直径が3.0nm以下であることを言う。カーボンナノチューブ分散体の直径の測定法を以下に示す。カーボンナノチューブを分散した被測定液のカーボンナノチューブの濃度を0.003wt%に調整し、マイカ基板上にスピンコートする。その後、AFM(Shimadzu,SPM9600M)により、ランダムに約100本のカーボンナノチューブ分散体の直径の平均として求める。
[Processed dispersion]
The dispersion to be treated used in the present invention refers to a dispersion in which carbon nanotubes [A] are isolatedly dispersed using the above-mentioned dispersant [B] and dispersion medium [C]. This is because if the dispersion of the dispersion to be treated is insufficient, it may aggregate on the filtration membrane during the ultrafiltration. In the present invention, as the dispersibility index, the diameter of the carbon nanotube dispersion representing isolated dispersion in the dispersion is used as the index. The diameter of the carbon nanotube dispersion is an apparent diameter of the carbon nanotube dispersion, which is large in an aggregated bundle and is the diameter of the carbon nanotube itself at the time of isolated dispersion, and is an index indicating the dispersion state of the carbon nanotube. Usually, carbon nanotubes exist stably as a bundle in a solution. However, by increasing the dispersibility of the solution to be treated by adding a dispersant or the like, it is possible to loosen the bundle and make the carbon nanotubes isolated. “Dispersed in isolation” means that the diameter of the carbon nanotube dispersion is 3.0 nm or less. The method for measuring the diameter of the carbon nanotube dispersion is shown below. The concentration of carbon nanotubes in the measurement liquid in which carbon nanotubes are dispersed is adjusted to 0.003 wt%, and spin coating is performed on a mica substrate. Then, it calculates | requires as an average of the diameter of about 100 carbon nanotube dispersion | distribution at random by AFM (Shimadzu, SPM9600M).

本発明において用いる被処理分散液は、カーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が1〜9である。質量比([B]/[A])が1より少ない場合は、均一に分散させることが困難になるため適さない。一方、カーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が9より多い場合は、耐熱安定性を向上させるための濾過回数が多くなり、工程数簡素化のメリットが失われてしまうため適さない。   The treated dispersion used in the present invention has a mass ratio ([B] / [A]) of the dispersant [B] to the carbon nanotube [A] of 1 to 9. When the mass ratio ([B] / [A]) is less than 1, it is difficult to uniformly disperse, which is not suitable. On the other hand, when the mass ratio ([B] / [A]) of the dispersant [B] to the carbon nanotube [A] is more than 9, the number of filtrations for improving the heat stability is increased, and the number of processes is simplified. It is not suitable because the merit is lost.

また、本発明において用いる被処理分散液は、カーボンナノチューブ[A]の含有率{[A]/(カーボンナノチューブ[A]+分散剤[B]+分散媒[C])}が0.0003〜0.015質量%の範囲である。カーボンナノチューブ[A]の含有率{[A]/(カーボンナノチューブ[A]+分散剤[B]+分散媒[C])}が0.0003より少ない場合は、濾過を行う溶液量が非常に多くなり、工程簡素化のメリットが失われてしまうため適さない。一方、カーボンナノチューブ[A]の含有率{[A]/(カーボンナノチューブ[A]+分散剤[B]+分散媒[C])}が0.015より多い場合は、濃度の上昇による凝集物の発生が懸念されるため適さない。   In addition, the dispersion liquid to be treated used in the present invention has a carbon nanotube [A] content {[A] / (carbon nanotube [A] + dispersant [B] + dispersion medium [C])} of 0.0003 to The range is 0.015% by mass. When the content of carbon nanotube [A] {[A] / (carbon nanotube [A] + dispersant [B] + dispersion medium [C])} is less than 0.0003, the amount of the solution to be filtered is very large. This is unsuitable because the benefits of simplification of processes are lost. On the other hand, when the content {[A] / (carbon nanotube [A] + dispersant [B] + dispersion medium [C])} of the carbon nanotube [A] is more than 0.015, an aggregate due to an increase in concentration It is not suitable because there is concern about the occurrence of

本発明において用いる被処理分散液の調製方法は、先に述べた分散状態が得られるものであれば特に限定されないが、例えば次のような手順で行うことが出きる。つまり、分散時から上記濃度で分散し被処理分散液を調製する、もしくは分散時はより濃い濃度範囲で分散し、分散後に分散媒にて希釈して上記所定の濃度に調整することが挙げられる。中でも、分散時の処理時間が短縮できることから、一旦、分散媒中にカーボンナノチューブを0.003〜0.15質量%の濃度範囲で含まれる分散溶液を調製した後、希釈することで、所定の濃度とすることが好ましい。調製時の分散手段としては、カーボンナノチューブと分散剤を分散媒中で塗装製造に慣用の混合分散機(例えばボールミル、ビーズミル、サンドミル、ロールミル、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、超音波装置、アトライター、デゾルバー、ペイントシェーカー等)を用いて混合することが挙げられる。中でも、超音波装置を用いて分散する方法が、得られる分散液中のカーボンナノチューブの分散性が良好であることから好ましい。   The preparation method of the dispersion to be treated used in the present invention is not particularly limited as long as the dispersion state described above can be obtained. For example, the following procedure can be used. In other words, it is possible to prepare a dispersion to be treated by dispersing at the above concentration from the time of dispersion, or to disperse in a deeper concentration range at the time of dispersion and to dilute with a dispersion medium after dispersion to adjust to the predetermined concentration. . Among them, since the treatment time at the time of dispersion can be shortened, once a dispersion solution containing carbon nanotubes in a concentration range of 0.003 to 0.15 mass% in the dispersion medium is prepared, dilution is performed to obtain a predetermined value. The concentration is preferably used. Dispersion means during the preparation include mixing and dispersing machines commonly used for coating production of carbon nanotubes and a dispersant in a dispersion medium (for example, a ball mill, a bead mill, a sand mill, a roll mill, a homogenizer, an ultrasonic homogenizer, a high-pressure homogenizer, an ultrasonic device, an atomizer. A lighter, a dissolver, a paint shaker, etc.). Among them, the method of dispersing using an ultrasonic device is preferable because the dispersibility of the carbon nanotubes in the obtained dispersion is good.

このようにして調製した被処理分散液中のカーボンナノチューブ分散体の直径が2.0nm以下であることが好ましく、1.5nm以下であればより好ましい。   The diameter of the carbon nanotube dispersion in the dispersion to be treated thus prepared is preferably 2.0 nm or less, and more preferably 1.5 nm or less.

[限外濾過膜]
本発明においては、前記被処理分散液を、限外濾過膜を用いて限外濾過し、カーボンナノチューブ分散液の濃度を10〜500倍に濃縮して塗布用分散液を調製する。
[Ultrafiltration membrane]
In the present invention, the dispersion to be treated is ultrafiltered using an ultrafiltration membrane, and the concentration of the carbon nanotube dispersion is concentrated 10 to 500 times to prepare a coating dispersion.

限外濾過膜とは、液体を対象とする濾過膜で、細孔の大きさは明確な定義はないが、通常0.01μm 以下とされている。図1に示すように、限外濾過とは、限外濾過膜1を用いて溶液中の粒子を除去し、濾過液2を得る分離技術である。限外濾過膜1の細孔3に関しては、膜の孔を電子顕微鏡等で見ることが困難な場合もあるために、細孔3の大きさを表す指標を、既知の分子量を有する標準物質を透過させて阻止率90%に相当する分子量から定める方法がとられている。この分子量を分画分子量と呼ぶ。通常、限外濾過膜の分画分子量は、1,000〜300,000程度である。限外濾過膜は、材質の観点から、高分子材料を用いる有機膜とセラミック膜などの無機膜に大別される。高分子膜としては、酢酸セルロース系、ポリアクリロニトリル系、ポリスルホン系などがある。   The ultrafiltration membrane is a filtration membrane intended for a liquid, and the size of the pore is not clearly defined, but is usually 0.01 μm or less. As shown in FIG. 1, ultrafiltration is a separation technique in which particles in a solution are removed using an ultrafiltration membrane 1 to obtain a filtrate 2. Regarding the pores 3 of the ultrafiltration membrane 1, since it may be difficult to see the pores of the membrane with an electron microscope or the like, an index indicating the size of the pores 3 is used as a standard substance having a known molecular weight. A method is adopted in which the molecular weight corresponding to a blocking rate of 90% is determined by permeation. This molecular weight is called fractionated molecular weight. Usually, the molecular weight cutoff of the ultrafiltration membrane is about 1,000 to 300,000. Ultrafiltration membranes are roughly classified into organic membranes using polymer materials and inorganic membranes such as ceramic membranes from the viewpoint of materials. Examples of the polymer membrane include cellulose acetate, polyacrylonitrile, and polysulfone.

本発明において用いる限外濾過膜1は、その分画分子量が分散剤[B]の分子量よりも、大きいものを用いる。これにより、限外濾過膜の分画分子量以下の重量平均分子量を有する分散剤を分散媒と共に濾過により除去することでカーボンナノチューブ被処理分散液4に含まれるカーボンナノチューブの濃度を濃縮することが可能となる。   The ultrafiltration membrane 1 used in the present invention has a molecular weight cut off larger than that of the dispersant [B]. As a result, it is possible to concentrate the concentration of carbon nanotubes contained in the carbon nanotube-treated dispersion liquid 4 by removing the dispersant having a weight average molecular weight equal to or lower than the molecular weight cutoff of the ultrafiltration membrane together with the dispersion medium. It becomes.

濾過膜の材質としては、例えばポリスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン高分子電解質錯合体、酢酸セルロース誘導体、ポリアクリロニトリル、ポリオレフィン、ポリビニルアルコール、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポオリイミド、芳香族ポリアミド、ポリイミドなどの高分子素材、アルミナ、多孔質セラミックなど無機セラミックスが好ましい。特に、分画分子量が大きい点において、ポリスルホンが好ましい。   Examples of the material of the filtration membrane include polymer materials such as polysulfone, polyacrylonitrile, polyolefin polymer electrolyte complex, cellulose acetate derivative, polyacrylonitrile, polyolefin, polyvinyl alcohol, polyethersulfone, polyamide, polioimide, aromatic polyamide, and polyimide. Inorganic ceramics such as alumina and porous ceramics are preferred. In particular, polysulfone is preferable in that the molecular weight cut off is large.

[限外濾過後の分散剤量]
本発明においては、前記限外濾過の工程において、分散液中のカーボンナノチューブの濃度を10〜500倍に濃縮(すなわち、被処理分散液の90〜99.8体積%を除去)して塗布用分散液を得る。塗布用分散液の分散剤量比については、耐熱安定性(150℃、1hr加熱後の抵抗値変化率の低下幅が少ないこと)を向上させるために、カーボンナノチューブ[A]と分散剤[B]とを、[A]に対する[B]の質量比([B]/[A])を0.1〜1.0の範囲とすることが好ましい。より好ましくは、[A]に対する[B]の質量比([B]/[A])が0.1〜0.8の範囲である。[A]に対する[B]の質量比([B]/[A])を、1.0以下とすることにより、150℃1時間熱処理後の前記導電層の抵抗値の変化が、該熱処理前の1.0〜1.3倍に抑制することができる。[A]に対する[B]の質量比([B]/[A])の下限については、上記観点からは、低ければ低い程良いが、限外濾過後の塗布用分散液の分散性の観点から、0.1以上であることが好ましい。
[Dispersant amount after ultrafiltration]
In the present invention, in the ultrafiltration step, the concentration of carbon nanotubes in the dispersion is concentrated 10 to 500 times (that is, 90 to 99.8% by volume of the dispersion to be treated is removed) for coating. A dispersion is obtained. Regarding the amount ratio of the dispersing agent in the coating dispersion, the carbon nanotube [A] and the dispersing agent [B are used in order to improve the heat resistance stability (the decrease in the resistance value change rate after heating at 150 ° C. for 1 hour is small). The mass ratio of [B] to [A] ([B] / [A]) is preferably in the range of 0.1 to 1.0. More preferably, the mass ratio of [B] to [A] ([B] / [A]) is in the range of 0.1 to 0.8. When the mass ratio of [B] to [A] ([B] / [A]) is 1.0 or less, the change in the resistance value of the conductive layer after heat treatment at 150 ° C. for 1 hour is Can be suppressed to 1.0 to 1.3 times. Regarding the lower limit of the mass ratio of [B] to [A] ([B] / [A]), the lower the better, the better. However, from the viewpoint of dispersibility of the coating dispersion after ultrafiltration Therefore, it is preferably 0.1 or more.

濾過により除去された分散剤量を定量するために、分散剤の種類に応じた分析方法を適宜適用すればよい。分散剤として、本発明において好ましく用いることができるカルボキシメチルセルロースもしくはその誘導体、又はその塩の場合には、糖類の定量法の一つであるアントロン硫酸法が挙げられる。この分析方法では濃硫酸により多糖のグリコシド結合を加水分解し、さらに脱水することでフルフラールやその誘導体にした後、これらとアントロンを反応させて青緑色を呈する錯体を形成し、吸光度測定により糖類の定量を行なう。   In order to quantify the amount of the dispersant removed by filtration, an analysis method corresponding to the type of the dispersant may be applied as appropriate. In the case of carboxymethylcellulose or a derivative thereof, or a salt thereof that can be preferably used in the present invention as the dispersant, anthrone sulfate method, which is one of the methods for quantifying saccharides, can be mentioned. In this analysis method, the glycosidic bond of a polysaccharide is hydrolyzed with concentrated sulfuric acid, and further dehydrated to furfural and its derivatives, then reacted with anthrone to form a blue-green complex, and the absorbance of the saccharide is determined by absorbance measurement. Perform quantification.

かかる方法により調製した塗布用分散液は、カーボンナノチューブ分散物の直径が2.0nm以下であり、被処理分散液と同様に分散性がよい。   The coating dispersion prepared by such a method has a carbon nanotube dispersion having a diameter of 2.0 nm or less, and has good dispersibility like the dispersion to be treated.

[透明基材]
本発明においては、以上のようにして得た、塗布用分散液を透明基材上に塗布した後、乾燥させて透明導電性体を製造する。透明基材とは、少なくとも波長550nmの光を50%以上透過させる性能を有するものをいう。かかる特性を満たしていれば、形態としては特に限定されず、例えば厚み250μm以下で巻き取り可能な透明フィルムであっても厚み250μmを超える透明基板等を適用することができる。
[Transparent substrate]
In this invention, after apply | coating the dispersion liquid for coating obtained as mentioned above on a transparent base material, it is made to dry and a transparent conductive body is manufactured. A transparent substrate means what has the performance which permeate | transmits 50% or more of light with a wavelength of 550 nm at least. As long as these characteristics are satisfied, the form is not particularly limited. For example, even a transparent film that can be wound up to a thickness of 250 μm or less, a transparent substrate exceeding 250 μm in thickness can be applied.

本発明に用いられる透明基材の素材としては、樹脂、ガラスなどを挙げることができる。樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル、ポリカーボネート(PC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、アラミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリ塩化ビニル、ポリメタクリル酸メチル、脂環式アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロースなどを挙げることができる。ガラスとしては、通常のソーダガラスを用いることができる。また、これらの複数の基材を組み合わせて用いることもできる。例えば、樹脂とガラスを組み合わせた基材、2種以上の樹脂を積層した基材などの複合基材であってもよい。樹脂フィルムにハードコートを設けたようなものであっても良い。透明基材の種類は上述に限定されることはなく、用途に応じて透明性や耐久性やコスト等から最適なものを選ぶことができる。   Examples of the transparent base material used in the present invention include resin and glass. Examples of the resin include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polycarbonate (PC), polymethyl methacrylate (PMMA), polyimide, polyphenylene sulfide, aramid, polypropylene, polyethylene, polylactic acid, polyvinyl chloride, Examples include polymethyl methacrylate, alicyclic acrylic resin, cycloolefin resin, and triacetyl cellulose. As the glass, ordinary soda glass can be used. Moreover, these several base materials can also be used in combination. For example, a composite substrate such as a substrate in which a resin and glass are combined and a substrate in which two or more kinds of resins are laminated may be used. The resin film may be provided with a hard coat. The kind of transparent substrate is not limited to the above, and an optimal one can be selected from transparency, durability, cost, etc. according to the application.

[塗布用分散液の透明基材への塗布]
本発明の透明導電性体の製造方法では、上記により得た塗布用分散液を透明基材に塗布し、その後溶媒を乾燥させてカーボンナノチューブを透明基材上に固定して透明導電性体を得る。
[Application of dispersion liquid for coating to transparent substrate]
In the method for producing a transparent conductive body of the present invention, the coating dispersion obtained above is applied to a transparent base material, and then the solvent is dried to fix the carbon nanotubes on the transparent base material. obtain.

本発明において、塗布用分散液を透明基板上に塗布する方法は特に限定されない。既知の塗布方法、例えば吹き付け塗装、浸漬コーティング、スピンコーティング、ナイフコーティング、キスコーティング、グラビアコーティング、スロットダイコーティング、スクリーン印刷、インクジェット印刷、パット印刷、他の種類の印刷、またはロールコーティングなどが利用できる。また塗布は、複数回に分けて行ってもよく、異なる2種類の塗布方法を組み合わせても良い。最も好ましい塗布方法は、ロールコーティングである。   In the present invention, the method for applying the coating dispersion on the transparent substrate is not particularly limited. Known application methods such as spray coating, dip coating, spin coating, knife coating, kiss coating, gravure coating, slot die coating, screen printing, inkjet printing, pad printing, other types of printing, or roll coating can be used . The application may be performed in a plurality of times, or two different application methods may be combined. The most preferred application method is roll coating.

[塗布厚みの調整]
塗布用分散液を透明基板上に塗布する際の塗布厚み(ウェット厚み)は塗布用分散液の濃度にも依存するため、望む光線透過率、表面抵抗値が得られるように適宜調整すればよい。本発明におけるカーボンナノチューブ塗布量は、透明導電性を必要とする種々の用途を達成するために、容易に調整可能であり、例えば膜厚を厚くすることにより表面抵抗は低くなり、膜厚を薄くすることにより高くなる傾向にあり、塗布量が1mg/m〜40mg/mであれば透明導電性フィルムの550nmの光線透過率/基材の550nmの光線透過率を50%以上とすることができる。
[Adjustment of coating thickness]
Since the coating thickness (wet thickness) when coating the coating dispersion on the transparent substrate also depends on the concentration of the coating dispersion, it may be adjusted as appropriate so that the desired light transmittance and surface resistance can be obtained. . The coating amount of the carbon nanotubes in the present invention can be easily adjusted to achieve various uses requiring transparent conductivity. For example, by increasing the film thickness, the surface resistance is lowered, and the film thickness is decreased. to have a higher tendency by the coating amount be 1mg / m 2 ~40mg / m 2 in the case when a transparent conductive film 550nm light transmittance of / the 550nm light transmittance of the substrate more than 50% Can do.

塗布量を40mg/m以下とすれば50%以上とすることができる。さらに、塗布量を30mg/m以下とすれば60%以上とすることができる。さらに、塗布量を20mg/m以下であれば70%以上、塗布量を10mg/m以下であれば80%以上とすることでき好ましい。 If the coating amount is 40 mg / m 2 or less, it can be 50% or more. Furthermore, if the coating amount is 30 mg / m 2 or less, it can be 60% or more. Furthermore, if the coating amount is 20 mg / m 2 or less, it can be 70% or more, and if the coating amount is 10 mg / m 2 or less, it can be 80% or more.

基材の550nmの光線透過率とは、基材に表面樹脂層がある場合は、表面樹脂層も含めた光線透過率をいう。また、塗布量によりフィルムの表面抵抗値も容易に調整可能であり、塗布量が1mg/m〜40mg/mであればフィルムの表面抵抗値は10〜10Ω/□とすることができ、好ましい。さらに、芳香族ポリマーや各種添加剤の含有量にもよるが、塗布量を40mg/m以下とすればフィルムの表面抵抗値を10Ω/□以下とすることができる。塗布量を30mg/m以下とすればフィルムの表面抵抗値を10Ω/□以下とすることができる。さらに、塗布量が20mg/m以下であれば、10Ω/□以下、塗布量を10mg/m以下であれば10Ω/□以下とすることができる。 The light transmittance at 550 nm of the substrate means the light transmittance including the surface resin layer when the substrate has a surface resin layer. The surface resistance of the film by the coating amount is also readily adjustable, it coating weight surface resistance of the film if 1mg / m 2 ~40mg / m 2 is to be 10 0 ~10 4 Ω / □ This is preferable. Furthermore, although depending on the content of the aromatic polymer and various additives, the surface resistance of the film can be 10 1 Ω / □ or less if the coating amount is 40 mg / m 2 or less. If the coating amount is 30 mg / m 2 or less, the surface resistance value of the film can be 10 2 Ω / □ or less. Furthermore, if the application amount is 20 mg / m 2 or less, it can be 10 3 Ω / □ or less, and if the application amount is 10 mg / m 2 or less, it can be 10 4 Ω / □ or less.

[濡れ剤]
塗布用分散液を、透明基板上に塗布する際、塗布ムラを抑制するため、塗布用分散液中に濡れ剤を添加しても良い。塗布用分散液の分散媒に水系の分散倍を選択し非親水性の表面を有する透明基材上に塗布する場合には界面活性剤やアルコール等の濡れ剤を塗布用分散液中に添加することで、透明基板上で前記塗布用分散液がはじかれることなく塗布することができる。濡れ剤としては、アルコールが好ましく、アルコールの中でもメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールが好ましい。メタノール、エタノール、イソプロパノールなどの低級アルコールは揮発性が高いために塗布後の基材乾燥時に容易に除去可能である。場合によってはアルコールと水の混合液を用いても良い。
[Wetting agent]
When applying the coating dispersion on the transparent substrate, a wetting agent may be added to the coating dispersion in order to suppress coating unevenness. When a water-based dispersion ratio is selected as the dispersion medium for the coating dispersion and coating is performed on a transparent substrate having a non-hydrophilic surface, a wetting agent such as a surfactant or alcohol is added to the coating dispersion. Thus, the coating dispersion liquid can be applied on the transparent substrate without being repelled. As the wetting agent, alcohol is preferable, and methanol, ethanol, propanol, and isopropanol are preferable among alcohols. Lower alcohols such as methanol, ethanol and isopropanol are highly volatile and can be easily removed when the substrate is dried after coating. In some cases, a mixture of alcohol and water may be used.

[耐熱安定性]
本発明の透明導電体の150℃、1時間熱処理後の耐熱安定性について、前記導電層の抵抗値の変化が、該熱処理前の1.2〜1.3倍であることが好ましい。この範囲にあることで、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス、電子ペーパーなどの透明導電膜付き基材として好ましく用いることができる。すなわち、上記処理後の抵抗値変化が1.2〜1.3倍以下であれば、上記基材として誤差の小さい安定な動作を実現することができる。
[Heat resistance stability]
Regarding the heat resistance stability of the transparent conductor of the present invention after heat treatment at 150 ° C. for 1 hour, the change in the resistance value of the conductive layer is preferably 1.2 to 1.3 times that before the heat treatment . By the range of this, a touch panel, liquid crystal display, it can be preferably used an organic electroluminescence, as a transparent conductive film-coated substrate, such as electronic paper. That is, if the change in resistance value after the treatment is 1.2 to 1.3 times or less, a stable operation with a small error can be realized as the base material.

[透明導電性]
本発明の透明導電体の透明導電性について、透明導電体の550nmの光線透過率/透明基材の550nm光線透過率の比率が50%以上、表面抵抗値が10〜10Ω/□であることが好ましい。
[Transparent conductivity]
Regarding the transparent conductivity of the transparent conductor of the present invention, the ratio of the light transmittance of 550 nm of the transparent conductor / the light transmittance of 550 nm of the transparent substrate is 50% or more, and the surface resistance value is 10 0 to 10 4 Ω / □. Preferably there is.

より好ましくは、透明導電体の550nmの光線透過率/透明基材の550nm光線透過率の比率が80%以上、表面抵抗値が10〜10Ω/□であることが好ましい。この範囲にあることで、タッチパネル、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス、電子ペーパーなどの透明導電膜付き基材として好ましく用いることができる。すなわち、1×10Ω/□以上であれば、上記の基材として透過率を高くかつ消費電力を少なくすることができ、1×10Ω/□以下であれば、タッチパネルの上記の座標読みとりにおける誤差の影響が小さくすることができる。 More preferably, the ratio of the light transmittance of 550 nm of the transparent conductor / the light transmittance of 550 nm of the transparent substrate is 80% or more, and the surface resistance value is preferably 10 0 to 10 4 Ω / □. By being in this range, it can be preferably used as a substrate with a transparent conductive film such as a touch panel, a liquid crystal display, organic electroluminescence, and electronic paper. That is, if it is 1 × 10 0 Ω / □ or more, the substrate can have high transmittance and low power consumption, and if it is 1 × 10 4 Ω / □ or less, the above coordinates of the touch panel can be obtained. The influence of errors in reading can be reduced.

[本発明の透明導電性フィルムの用途]
本発明の透明導電性フィルムは、主に表面の平滑性が要求されるタッチパネル、液晶ディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス、電子ペーパーなどのディスプレイ関連の透明電極として用いられる。
[Use of transparent conductive film of the present invention]
The transparent conductive film of the present invention is used as a display-related transparent electrode such as a touch panel, a liquid crystal display, organic electroluminescence, and electronic paper, which are mainly required to have a smooth surface.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は、これら実施例により限定されるものではない。本実施例で用いた測定法を以下に示す。
なお、特にn数を示していないものは、n数2で測定を行っており、平均値を記している。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited by these Examples. The measurement method used in this example is shown below.
In addition, especially the thing which does not show n number is measuring by n number 2, and has shown the average value.

(1)表面抵抗値
5cm×10cmにサンプリングした透明導電複合材の導電面の中央部を4端子法で室温下で以下に示すプローブを導電層側に密着させて抵抗値を測定した。用いた測定器はダイアインスツルメンツ(株)製の抵抗率計MCP−T360型、4探針プローブはダイアインスツルメンツ(株)製MCP−TPO3Pを用いた。
(1) Surface resistance value The probe shown below was brought into close contact with the conductive layer side at room temperature by the four-terminal method at the center of the conductive surface of the transparent conductive composite material sampled to 5 cm × 10 cm, and the resistance value was measured. The measuring instrument used was a resistivity meter MCP-T360 type manufactured by Dia Instruments Co., Ltd., and the MCP-TPO 3P manufactured by Dia Instruments Co., Ltd. was used as the 4-probe probe.

(2)550nm透過率
JIS−K7361(1997年)に基づき、光線透過率は、フィルムを分光光度計(日立製作所 U−2100)に装填し、波長550nmでの光線透過率を測定して得た。
次に、カーボンナノチューブ透明導電複合材の作成方法および評価結果を示す。
(2) 550 nm transmittance Based on JIS-K7361 (1997), the light transmittance was obtained by loading the film into a spectrophotometer (Hitachi U-2100) and measuring the light transmittance at a wavelength of 550 nm. .
Next, a method for producing a carbon nanotube transparent conductive composite material and an evaluation result will be described.

(3)カーボンナノチューブ長さ測定
濃度0.003wt%に調整したカーボンナノチューブ分散液を、マイカ基板上にスピンコートしたのち、AFM(Shimadzu,SPM9600M)により、カーボンナノチューブ分散体の直径を1.5nm以下に限りカーボンナノチューブ長さを測定した。
(3) Measurement of carbon nanotube length After spin coating a carbon nanotube dispersion liquid adjusted to a concentration of 0.003 wt% on a mica substrate, the diameter of the carbon nanotube dispersion is 1.5 nm or less by AFM (Shimadzu, SPM9600M). Only the carbon nanotube length was measured.

(4)カーボンナノチューブ分散体の直径測定
カーボンナノチューブを分散した被測定液のカーボンナノチューブの濃度を0.003wt%に調整し、マイカ基板上にスピンコートしたのち、AFM(Shimadzu,SPM9600M)により、ランダムに約100本のカーボンナノチューブ分散体の直径を測定した。
(4) Diameter measurement of carbon nanotube dispersion After adjusting the concentration of carbon nanotubes in the measurement liquid in which carbon nanotubes are dispersed to 0.003 wt% and spin-coating on a mica substrate, randomization is performed by AFM (Shimadzu, SPM9600M). The diameter of about 100 carbon nanotube dispersions was measured.

(5)分散剤定量法
被処理分散液を限外濾過することで得られた濾液100mlを水が無くなるまでエバポレーターを用いて減圧濃縮し、濃縮物を25mlメスフラスコに水で洗い入れ、25mlにメスアップした。上記試料にアントロン硫酸試験液(水34mLに硫酸66mLを加え、冷却後アントロン50mgを加えて溶解し、次にチオ尿素1gを加えて溶解させた溶液)を加え、沸騰浴中で10分間加熱した後、冷水中で急冷し、620nmの吸光度を測定した。その吸光度を標準希釈液の吸光度から作成した検量線にプロットすることで検体等のCMC含有量を求めた。
(5) Dispersant quantification method 100 ml of the filtrate obtained by ultrafiltration of the treated dispersion was concentrated under reduced pressure using an evaporator until water disappeared, and the concentrate was washed with water in a 25 ml volumetric flask. I was up. Anthrone sulfuric acid test solution (66 mL of sulfuric acid was added to 34 mL of water and dissolved by adding 50 mg of anthrone and then dissolved by adding 1 g of thiourea to the above sample) and heated in a boiling bath for 10 minutes. Thereafter, the sample was quenched in cold water, and the absorbance at 620 nm was measured. The CMC content of the specimen or the like was determined by plotting the absorbance on a calibration curve created from the absorbance of the standard diluent.

(6)分散剤の分子量測定方法
ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC、島津製作所、10Aシリーズ(ポンプ、インジェクター等)LC Solution、使用カラム、昭和電工(株)社製 Shodex/Asahi GF−7M HQ)を用い、臭化リチウム水溶液(10mmol/L)をサンプル濃度0.48mg/ml、注入量100μl、Flow rate1.0ml/min、時間30minにて重量平均分子量(Mw)を測定した。
(6) Molecular weight measurement method for dispersant Using gel permeation chromatography (GPC, Shimadzu Corporation, 10A series (pump, injector, etc.) LC Solution, column used, Shodex / Asahi GF-7M HQ manufactured by Showa Denko KK The weight average molecular weight (Mw) of an aqueous lithium bromide solution (10 mmol / L) was measured at a sample concentration of 0.48 mg / ml, an injection amount of 100 μl, a flow rate of 1.0 ml / min, and a time of 30 min.

(実施例1)
[触媒調製例]
約24.6gのクエン酸鉄(III)アンモニウム(和光純薬工業社製)をイオン交換水6.2kgに溶解した。この溶液に、酸化マグネシウム(岩谷社製MJ−30)を約1000g加え、撹拌機で60分間激しく撹拌処理した後に、懸濁液を10Lのオートクレーブ容器中に導入した。この時、洗い込み液としてイオン交換水0.5kgを使用した。密閉した状態で160℃に加熱し6時間保持した。その後オートクレーブ容器を放冷し、容器からスラリー状の白濁物質を取り出し、過剰の水分を吸引濾過により濾別し、濾取物中に少量含まれる水分は120℃の乾燥機中で加熱乾燥した。得られた固形分は篩い上で、乳鉢で細粒化しながら、20〜32メッシュの範囲の粒径を回収した。左記の顆粒状の触媒体を電気炉中に導入し、大気下600℃で3時間加熱した。かさ密度は0.32g/mLであった。また、濾液をエネルギー分散型X線分析装置(EDX)により分析したところ鉄は検出されなかった。このことから、添加したクエン酸鉄(III)アンモニウムは全量酸化マグネシウムに担持されたことが確認できた。さらに触媒体のEDX分析結果から、触媒体に含まれる鉄含有量は0.39wt%であった。
Example 1
[Catalyst preparation example]
About 24.6 g of iron (III) ammonium citrate (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was dissolved in 6.2 kg of ion-exchanged water. About 1000 g of magnesium oxide (MJ-30 manufactured by Iwatani Corporation) was added to this solution, and after vigorously stirring with a stirrer for 60 minutes, the suspension was introduced into a 10 L autoclave container. At this time, 0.5 kg of ion exchange water was used as a washing solution. In a sealed state, it was heated to 160 ° C. and held for 6 hours. Thereafter, the autoclave container was allowed to cool, the slurry-like cloudy substance was taken out from the container, excess water was filtered off by suction filtration, and a small amount of water contained in the filtered material was dried by heating in a 120 ° C. drier. The obtained solid content was collected on a sieve, and the particle size in the range of 20 to 32 mesh was collected while being finely divided in a mortar. The granular catalyst body shown on the left was introduced into an electric furnace and heated at 600 ° C. for 3 hours in the atmosphere. The bulk density was 0.32 g / mL. Further, when the filtrate was analyzed by an energy dispersive X-ray analyzer (EDX), iron was not detected. From this, it was confirmed that the added iron (III) ammonium citrate was supported on the entire amount of magnesium oxide. Furthermore, from the EDX analysis result of the catalyst body, the iron content contained in the catalyst body was 0.39 wt%.

[カーボンナノチューブ含有組成物製造例1]
触媒調製例で調製した固体触媒体132gをとり、鉛直方向に設置した反応器の中央部の石英焼結板上に導入した。反応管内温度が約860℃になるまで、触媒体層を加熱しながら、反応器底部から反応器上部方向へ向けてマスフローコントローラーを用いて窒素ガスを16.5L/minで供給し、触媒体層を通過するように流通させた。その後、窒素ガスを供給しながら、さらにマスフローコントローラーを用いてメタンガスを0.78L/minで60分間導入して触媒体層を通過するように通気し、反応させた。この際の固体触媒体の重量をメタンの流量で割った接触時間(W/F)は、169min・g/L、メタンを含むガスの線速度が6.55cm/secであった。メタンガスの導入を止め、窒素ガスを16.5L/minで通気させながら、石英反応管を室温まで冷却した。
[Production Example 1 of carbon nanotube-containing composition]
132 g of the solid catalyst body prepared in the catalyst preparation example was taken and introduced onto the quartz sintered plate at the center of the reactor installed in the vertical direction. While heating the catalyst layer until the temperature in the reaction tube reaches about 860 ° C., nitrogen gas is supplied from the bottom of the reactor toward the top of the reactor using a mass flow controller at 16.5 L / min. Circulated to pass through. Thereafter, while supplying nitrogen gas, methane gas was further introduced at 0.78 L / min for 60 minutes using a mass flow controller, and the gas was passed through the catalyst body layer for reaction. The contact time (W / F) obtained by dividing the weight of the solid catalyst body by the flow rate of methane at this time was 169 min · g / L, and the linear velocity of the gas containing methane was 6.55 cm / sec. The quartz reaction tube was cooled to room temperature while the introduction of methane gas was stopped and nitrogen gas was passed through at 16.5 L / min.

加熱を停止させ室温まで放置し、室温になってから反応器から触媒体とカーボンナノチューブを含有するカーボンナノチューブ含有組成物を取り出した。   The heating was stopped and the mixture was allowed to stand at room temperature. After the temperature reached room temperature, the carbon nanotube-containing composition containing the catalyst body and the carbon nanotubes was taken out from the reactor.

[カーボンナノチューブ含有組成物製造例2]
カーボンナノチューブ含有組成物製造例1で得られた触媒付きカーボンナノチューブ組成物115gを用いて4.8Nの塩酸水溶液2000mL中で1時間撹拌することで触媒金属である鉄とその担体であるMgOを溶解した。得られた黒色懸濁液は濾過した後、濾取物は再度4.8Nの塩酸水溶液400mLに投入し脱MgO処理をし、濾取した。この操作を3回繰り返し、触媒が除去されたカーボンナノチューブ組成物を得た。上記のカーボンナノチューブ組成物を約300倍の重量の濃硝酸(和光純薬工業社製 1級 Assay60〜61%)に添加した。その後、約140℃のオイルバスで25時間攪拌しながら加熱還流した。加熱還流後、カーボンナノチューブ含有組成物を含む硝酸溶液をイオン交換水で3倍に希釈して吸引ろ過した。イオン交換水で濾取物の懸濁液が中性となるまで水洗後、水を含んだウェット状態のままカーボンナノチューブ組成物を保存した。このカーボンナノチューブ組成物の平均外径は1.7nmであった。また2層カーボンナノチューブの割合は90%であり、波長633nmで測定したラマンG/D比は79であり、燃焼ピーク温度は725℃であった。
[Production Example 2 of carbon nanotube-containing composition]
Using 115 g of the carbon nanotube composition with catalyst obtained in Production Example 1 containing carbon nanotubes, the catalyst metal, iron, and its carrier, MgO, are dissolved by stirring in 2000 mL of a 4.8N hydrochloric acid aqueous solution for 1 hour. did. The obtained black suspension was filtered, and the filtered product was again put into 400 mL of a 4.8N hydrochloric acid aqueous solution, treated with MgO, and collected by filtration. This operation was repeated three times to obtain a carbon nanotube composition from which the catalyst was removed. The above-mentioned carbon nanotube composition was added to concentrated nitric acid (first grade assay 60 to 61%, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) having a weight of about 300 times. Thereafter, the mixture was heated to reflux with stirring in an oil bath at about 140 ° C. for 25 hours. After heating to reflux, a nitric acid solution containing the carbon nanotube-containing composition was diluted with ion-exchanged water three times and suction filtered. The carbon nanotube composition was stored in a wet state containing water after washing with ion-exchanged water until the suspension of the filtered material became neutral. The average outer diameter of the carbon nanotube composition was 1.7 nm. The proportion of the double-walled carbon nanotubes was 90%, the Raman G / D ratio measured at a wavelength of 633 nm was 79, and the combustion peak temperature was 725 ° C.

(被処理分散液調製)
20mLの容器に得られた含水ウェット状態のカーボンナノチューブ組成物を乾燥時換算で15mg、1wt%カルボキシメチルセルロースナトリウム(ダイセル社製11kDa,50〜200cps)水溶液4.5gを量りとり、イオン交換水を加え10gにした。硝酸を用いてpHを4.0に合わせ超音波ホモジナイザー出力20W、7.5分間で氷冷下分散処理しカーボンナノチューブ液を調製した。分散中液温が10℃以下となるようにした。得られた液を高速遠心分離機にて10,000G、15分遠心し、上清9mLを得た。この上清液にイオン交換水を添加し、カーボンナノチューブが0.0015wt%となるように濃度を調整し被処理分散液を得た。
(Preparation of treated dispersion)
Wet water-containing carbon nanotube composition obtained in a 20 mL container, weigh 15 mg in terms of dryness, 1 wt% sodium carboxymethylcellulose solution (11 kDa, 50-200 cps manufactured by Daicel), and add ion-exchanged water. 10 g. Nitric acid was used to adjust the pH to 4.0, and an ultrasonic homogenizer output was 20 W, and dispersion treatment was performed under ice-cooling for 7.5 minutes to prepare a carbon nanotube solution. The liquid temperature during dispersion was adjusted to 10 ° C. or lower. The obtained liquid was centrifuged at 10,000 G for 15 minutes with a high-speed centrifuge to obtain 9 mL of the supernatant. Ion exchanged water was added to the supernatant, and the concentration was adjusted so that the carbon nanotubes would be 0.0015 wt% to obtain a treated dispersion.

上記被処理分散液を、ウルトラフィルターQ2000(分画分子量200,000、ADVANTEC製)と攪拌型ウルトラホルダーUHP−76Kを用いてコンプレッサーにて0.3MPaで限外濾過したのち、さらにウルトラフィルターユニットUSY−20(ADVANTEC)と加圧用のシリンジを用いて限外濾過を行った。この操作により被処理分散液を0.15wt%に溶液を濃縮し、塗布用分散液を調製した。   The above dispersion to be treated is ultrafiltered at 0.3 MPa with a compressor using an ultrafilter Q2000 (fractional molecular weight 200,000, manufactured by ADVANTEC) and a stirring type ultra holder UHP-76K, and further ultrafilter unit USY. Ultrafiltration was performed using -20 (ADVANTEC) and a syringe for pressurization. By this operation, the solution to be treated was concentrated to 0.15 wt% to prepare a coating dispersion.

上記塗布用分散液にイオン交換水とエタノールを添加して分散液濃度を0.08wt%、エタノール濃度を4wt%に調整後、PETフィルム(東レ(株)製ルミラーU46)上にワイヤーバーを用いて塗布して、125℃乾燥機内で1分間乾燥させカーボンナノチューブ組成物を固定化した。   After adding ion-exchanged water and ethanol to the above dispersion for coating to adjust the dispersion concentration to 0.08 wt% and the ethanol concentration to 4 wt%, a wire bar is used on a PET film (Toray Co., Ltd. Lumirror U46). The carbon nanotube composition was fixed by drying for 1 minute in a 125 ° C. dryer.

カーボンナノチューブ長さ測定の結果、2.13μmであった。   As a result of measuring the length of the carbon nanotube, it was 2.13 μm.

カーボンナノチューブ分散体の直径測定の結果、1.44nmであった。   As a result of measuring the diameter of the carbon nanotube dispersion, it was 1.44 nm.

(実施例2)
上記20mLの容器に得られた含水ウェット状態のカーボンナノチューブ組成物を乾燥時換算で15mg、1wt%カルボキシメチルセルロースナトリウム(ダイセル社製11kDa,50〜200cps)水溶液6.0gを量りとり、イオン交換水を加え10gにした。硝酸を用いてpHを4.0に合わせ超音波ホモジナイザー出力20W、7.5分間で氷冷下分散処理しカーボンナノチューブ液を調製した。分散中液温が10℃以下となるようにした。得られた液を高速遠心分離機にて10,000G、15分遠心し、上清9mLを得た。この上清液にイオン交換水を添加し、カーボンナノチューブが0.0015wt%となるように濃度を調整し被処理分散液を得た。
(Example 2)
The water-containing wet carbon nanotube composition obtained in the 20 mL container was weighed in a dry conversion equivalent of 15 mg, 1 wt% sodium carboxymethylcellulose (11 kDa, 50 to 200 cps) aqueous solution, and ion-exchanged water was added. Added to 10 g. Nitric acid was used to adjust the pH to 4.0, and an ultrasonic homogenizer output was 20 W, and dispersion treatment was performed under ice-cooling for 7.5 minutes to prepare a carbon nanotube solution. The liquid temperature during dispersion was adjusted to 10 ° C. or lower. The obtained liquid was centrifuged at 10,000 G for 15 minutes with a high-speed centrifuge to obtain 9 mL of the supernatant. Ion exchanged water was added to the supernatant, and the concentration was adjusted so that the carbon nanotubes would be 0.0015 wt% to obtain a treated dispersion.

上記被処理分散液を、ウルトラフィルターユニットUSY−20(分画分子量200,000、ADVANTEC)と加圧用のシリンジを用いて限外濾過を行った。この操作を繰り返し行うことで0.15wt%に溶液を濃縮し、塗布用分散液を調製した。
上記カーボンナノチューブ分散液をPETフィルム(東レ(株)製ルミラーU46)上にワイヤーバーを用いて塗布して、125℃乾燥機内で1分間乾燥させカーボンナノチューブ組成物を固定化した。
The treated dispersion was subjected to ultrafiltration using an ultra filter unit USY-20 (fractionated molecular weight 200,000, ADVANTEC) and a syringe for pressurization. By repeating this operation, the solution was concentrated to 0.15 wt% to prepare a coating dispersion.
The carbon nanotube dispersion was applied onto a PET film (Lumirror U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) using a wire bar and dried in a 125 ° C. dryer for 1 minute to immobilize the carbon nanotube composition.

カーボンナノチューブ長さ測定の結果、2.28μmであった。   As a result of measuring the length of the carbon nanotube, it was 2.28 μm.

カーボンナノチューブ分散体の直径測定の結果、1.14nmであった。   As a result of measuring the diameter of the carbon nanotube dispersion, it was 1.14 nm.

(比較例1)
実施例1の被処理分散液をPETフィルム(東レ(株)製ルミラーU46)上にワイヤーバーを用いて塗布して、125℃乾燥機内で1分間乾燥させカーボンナノチューブ組成物を固定化した。
(Comparative Example 1)
The treated dispersion liquid of Example 1 was applied onto a PET film (Lumilar U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) using a wire bar, and dried in a 125 ° C. dryer for 1 minute to immobilize the carbon nanotube composition.

このフィルムをイオン交換水にて30秒間リンスし、分散剤を除去した。リンス後、フィルムに付着した水滴をエアダスターで除去、その後常温で乾燥させた。   This film was rinsed with ion exchange water for 30 seconds to remove the dispersant. After rinsing, water droplets adhering to the film were removed with an air duster and then dried at room temperature.

(比較例2)
実施例2の被処理分散液をPETフィルム(東レ(株)製ルミラーU46)上にワイヤーバーを用いて塗布して、125℃乾燥機内で1分間乾燥させカーボンナノチューブ組成物を固定化した。
(Comparative Example 2)
The treated dispersion liquid of Example 2 was applied onto a PET film (Lumilar U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) using a wire bar and dried in a 125 ° C. dryer for 1 minute to immobilize the carbon nanotube composition.

このフィルムをイオン交換水にて30秒間リンスし、分散剤を除去した。リンス後、フィルムに付着した水滴をエアダスターで除去、その後常温で乾燥させた。   This film was rinsed with ion exchange water for 30 seconds to remove the dispersant. After rinsing, water droplets adhering to the film were removed with an air duster and then dried at room temperature.

(比較例3)
実施例1の被処理分散液をPETフィルム(東レ(株)製ルミラーU46)上にワイヤーバーを用いて塗布して、125℃乾燥機内で1分間乾燥させカーボンナノチューブ組成物を固定化した。
(Comparative Example 3)
The treated dispersion liquid of Example 1 was applied onto a PET film (Lumilar U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) using a wire bar, and dried in a 125 ° C. dryer for 1 minute to immobilize the carbon nanotube composition.

(比較例4)
実施例2の被処理分散液をPETフィルム(東レ(株)製ルミラーU46)上にワイヤーバーを用いて塗布して、125℃乾燥機内で1分間乾燥させカーボンナノチューブ組成物を固定化した。
(Comparative Example 4)
The treated dispersion liquid of Example 2 was applied onto a PET film (Lumilar U46 manufactured by Toray Industries, Inc.) using a wire bar and dried in a 125 ° C. dryer for 1 minute to immobilize the carbon nanotube composition.

上記の実施例、比較例の評価結果を表1にまとめた。   The evaluation results of the above Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1.

Figure 0005607482
Figure 0005607482

以上、発明の実施例について述べてきたが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で種々の変更を行うことができる。   As mentioned above, although the Example of invention was described, this invention is not limited to the said Example, A various change can be made within the range of the summary of this invention described in the claim. .

本発明に係る透明導電性体およびその製造方法は、耐熱安定性および高い透明性、導電性が要求される導電性材料として広く利用可能である。   The transparent conductive material and the method for producing the same according to the present invention can be widely used as a conductive material requiring heat stability, high transparency, and conductivity.

1 限外濾過膜
2 濾過液
3 細孔
4 分散液
A カーボンナノチューブ
B 分散剤
C 分散媒
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ultrafiltration membrane 2 Filtrate 3 Pore 4 Dispersion A Carbon nanotube B Dispersant C Dispersion medium

Claims (8)

カーボンナノチューブ[A]と分散剤[B]と分散媒[C]とを、カーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が1〜9、カーボンナノチューブ[A]の含有率{[A]/([A]+[B]+[C])}が0.0003〜0.015質量%となる範囲で含む被処理分散液を、分散剤[B]の分子量より分画分子量が大きい限外濾過膜を用いて前記被処理分散液のカーボンナノチューブの濃度を10〜500倍に濃縮して塗布用分散液を調製し、該塗布用分散液を透明基材上に塗布した後、乾燥させることを特徴とする透明導電体の製造方法。   The carbon nanotube [A], the dispersant [B], and the dispersion medium [C] have a mass ratio ([B] / [A]) of the dispersant [B] to the carbon nanotube [A] of 1 to 9, carbon nanotubes The dispersion liquid to be treated containing the content of [A] {[A] / ([A] + [B] + [C])} in the range of 0.0003 to 0.015% by mass is added to the dispersant [B The concentration of carbon nanotubes in the dispersion to be treated is concentrated 10 to 500 times using an ultrafiltration membrane having a fractional molecular weight greater than the molecular weight of A method for producing a transparent conductor, wherein the transparent conductor is dried after being applied onto a substrate. 前記分散剤[B]がイオン性分散剤である、請求項1に記載の透明導電体の製造方法。   The manufacturing method of the transparent conductor of Claim 1 whose said dispersing agent [B] is an ionic dispersing agent. 前記カーボンナノチューブ[A]の長さが1.0μm以上である、請求項1または2に記載の透明導電体の製造方法。   The manufacturing method of the transparent conductor of Claim 1 or 2 whose length of the said carbon nanotube [A] is 1.0 micrometer or more. 前記被処理分散液に含まれるカーボンナノチューブ[A]分散体の直径が2.0nm以下である、請求項1〜3のいずれかに記載の透明導電体の製造方法。   The manufacturing method of the transparent conductor in any one of Claims 1-3 whose diameter of the carbon nanotube [A] dispersion | distribution contained in the said to-be-processed dispersion liquid is 2.0 nm or less. 透明基材の少なくとも片面に、カーボンナノチューブ[A]と分散剤[B]とを、カーボンナノチューブ[A]に対する分散剤[B]の質量比([B]/[A])が0.1〜1.0となる範囲で含む導電層を有し、150℃で1時間熱処理後の前記導電層の抵抗値の増加が、該熱処理前の1.2〜1.3倍であることを特徴とする透明導電体。 On at least one side of the transparent substrate, the carbon nanotube [A] and the dispersant [B] are mixed at a mass ratio ([B] / [A]) of the dispersant [B] to the carbon nanotube [A] of 0.1 to 0.1. It has a conductive layer included in a range of 1.0, and the increase in the resistance value of the conductive layer after heat treatment at 150 ° C. for 1 hour is 1.2 to 1.3 times that before the heat treatment. Transparent conductor. 前記分散剤[B]がイオン性分散剤である、請求項5に記載の透明導電体。   The transparent conductor according to claim 5, wherein the dispersant [B] is an ionic dispersant. 前記カーボンナノチューブ[A]の長さが1.0μm以上である、請求項5または6に記載の透明導電体。   The transparent conductor according to claim 5 or 6, wherein the carbon nanotube [A] has a length of 1.0 µm or more. [透明導電体の550nmの光線透過率]/[透明基材の550nm光線透過率]の比率が50%以上であり、表面抵抗値が10〜10Ω/□である、請求項5〜7のいずれかに記載の透明導電体。 The ratio of [550 nm light transmittance of transparent conductor] / [550 nm light transmittance of transparent substrate] is 50% or more, and the surface resistance value is 10 0 to 10 4 Ω / □. The transparent conductor according to any one of 7.
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