JPWO2018225863A1 - カーボンナノチューブ複合膜及びカーボンナノチューブ分散液 - Google Patents
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Abstract
Description
[B] 前記高分子酸は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリ(p−スチレンスルホン酸)からなる群から選択される少なくとも一つである[A]に記載のカーボンナノチューブ分散液。
[C] 前記ポリアクリル酸は、重量平均分子量が500以上250,000以下を備えることを特徴とする[B]に記載のカーボンナノチューブ分散液。
[D] [A]乃至[C]の何れか1に記載のカーボンナノチューブ分散液が基材上に設けて形成されたカーボンナノチューブ複合膜。
[E] 前記カーボンナノチューブ複合膜体は、導電率が400 S/cm以上である[D]に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
[F] 高分子酸とカーボンナノチューブとを含み、前記高分子酸が1本のカーボンナノチューブの単体又はカーボンナノチューブのバンドルに付着した部分とカーボンナノチューブが露出している部分の面積比が1対1から10対1であるカーボンナノチューブ複合膜。
[G] 高分子酸とカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、カーボンナノチューブ複合膜の表層の炭素と酸素の原子数の比が12対1から2.5対1であるカーボンナノチューブ複合膜。
[H] 高分子酸とカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ複合膜の導電率が400 S/cm以上であるカーボンナノチューブ複合膜。
[I] 前記高分子酸は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリ(p−スチレンスルホン酸)からなる群から選択される少なくとも一つである[F]〜[H]に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
[J] 前記高分子酸の重量平均分子量が、500以上250,000以下である[F]〜[H]に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
[K] 前記ポリアクリル酸の繰り返し単位が、8以上3,500以下である[I]に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
[L] 前記カーボンナノチューブ複合膜における1550 nmの波長でのカーボンナノチューブに基づく吸収の吸光度が、ポリビニルピロリドンとカーボンナノチューブとを含み550 nmの波長において同じ透過率を示す膜の1550 nmの波長での吸光度に対して、50%以上減少する[F]〜[K]の何れか一に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
[M] 高分子酸とカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、波長が550 nmにおける前記カーボンナノチューブ複合膜の透過率が90%以上であり、且つ前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が500 Ω/□以下であるカーボンナノチューブ複合膜。
[N] 高分子酸とカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ複合膜の膜厚が1 μmであるときに、前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が10 Ω/□以下であるカーボンナノチューブ複合膜。
[O] 前記カーボンナノチューブ複合膜に含まれるカーボンナノチューブに酸又は酸化剤が付着する[F]乃至[N]の何れか一に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
[P] 高分子酸と、カーボンナノチューブと、溶媒とを含むカーボンナノチューブ分散液であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ分散液から前記溶媒を除去したカーボンナノチューブ複合膜として評価した、波長が550 nmにおける前記カーボンナノチューブ複合膜の透過率が90%以上であり、且つ前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が500 Ω/□以下であるカーボンナノチューブ分散液。
[Q] 高分子酸と、カーボンナノチューブと、溶媒とを含むカーボンナノチューブ分散液であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ分散液から前記溶媒を除去したカーボンナノチューブ複合膜として評価した、前記カーボンナノチューブ複合膜の膜厚が1 μmであるときの前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が10 Ω/□以下であるカーボンナノチューブ分散液。
[R] 高分子酸とカーボンナノチューブとを、重量比が0.8対1から5対1までの範囲で溶媒に分散させるカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
[S] 前記高分子酸とカーボンナノチューブとを、5℃以下に冷却しながら前記溶媒に分散させる[R]に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
[T] 前記高分子酸は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリ(p−スチレンスルホン酸)からなる群から選択される少なくとも一つである[R]又は[S]に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
[U] 前記高分子酸の重量平均分子量が、500以上250,000以下である[R]乃至[T]の何れか一に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
[V] 前記ポリアクリル酸の繰り返し単位が、8以上3,500以下である[T]に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
[W] 前記カーボンナノチューブを前記溶媒に分散させる前に、前記カーボンナノチューブを酸又は酸化剤で処理する[R]乃至[V]の何れか一に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
[X] [R]乃至[W]の何れか一に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法により、カーボンナノチューブ分散液を製造し、製造した前記カーボンナノチューブ分散液から前記溶媒を除去するカーボンナノチューブ複合膜の製造方法。
[Y] 前記カーボンナノチューブ複合膜を酸又は酸化剤で処理する[X]に記載のカーボンナノチューブ複合膜の製造方法。
[Z] 前記カーボンナノチューブ複合膜を加熱又はアルカリ処理し、前記高分子酸を一部又は全部を除去する[X]に記載のカーボンナノチューブ複合膜の製造方法。
図1は、本発明一実施系形態に係るCNT複合膜10を説明する模式図である。本発明の一実施系形態に係るCNT複合膜10は、高分子酸1とCNT3とを含む。高分子酸1が1本のCNT3の単体又はCNTのバンドル5に付着した部分とCNT3が露出している部分の面積比が1対1から10対1である。高分子酸1は、ファンデアワールス力により、CNT3の単体又はCNTのバンドル5の周囲を取り巻くように付着する。
上述した本発明に係るCNT複合膜は、以下に説明するCNT分散液を用いて得ることができる。本発明に係るCNT分散液は、一実施形態において、CNTの分散剤及びドーパントとして機能する高分子酸を含む。CNT分散液は、CNTの濃度が0.005重量%以上1重量%以下、高分子酸の濃度が0.005重量%以上5重量%以下、且つCNTと高分子酸との重量比が1対1から1対5を備える。CNT分散液において、CNT同士が接触する領域を除いて、高分子酸がCNTの周囲を囲んでなる。高分子酸は、CNTの単体又はCNTのバンドルの周囲を取り巻くように付着する。
A 高分子酸がCNTに付着し、CNT同士が接触しない状態 (安定的な分散状態)
CNT同士が直接接触せず、CNT分散液中での分子間力が弱く、CNTが電気的に接続しにくい。
B CNT同士が接触した状態 (CNTの凝集状態)
CNTの不安定な分散状態であり、CNTの分子間力が強く、CNTが電気的に接続している。
C 高分子酸がCNTの一部に付着し、CNT同士が接触した状態
CNT同士が接触した部分ではCNTの安定な凝集状態となり、高分子酸が付着した部分ではCNTの安定な分散状態となる。CNT同士が接触した部分では分子間力が強く、CNTが電気的に接続している。
一実施形態において、本発明に係るCNT分散液は、以下のように製造することができる。
酸化剤などのドーパントを溶解した溶液にCNT粉末を加え、マグネチックスターラーなどで数10分〜1日程度激しく攪拌する。その後、分散液をろ過し、ろ紙上に残ったCNT粉末を洗浄して、ドーピングされたCNT粉末を得る。なお、プレドーピング工程は、本発明に係るCNT分散液の製造方法においては、任意に実施される工程である。
分散剤である高分子酸を溶解した溶液にCNT粉末を加え、マグネチックスターラーなどで数10分〜1日程度激しく攪拌する。CNTを分散させる溶媒には、上述した溶媒を用いることができる。プレ分散工程は、本発明に係るCNT分散液の製造方法においては、必須の工程である。
プレ分散を行った液を用いて、超音波ホモジナイザーや超音波バス、ジェットミル高圧分散などによりさらに細かくCNTを分散させ、CNTが容易に凝集・沈降しないCNT分散液を得る。本分散工程は、本発明に係るCNT分散液の製造方法においては、必須の工程である。
本分散を行ったCNT分散液を超遠心分離装置により延伸分離を行い、得られた上澄みを製膜に用いる分散液とする。遠心分離工程は、本発明に係るCNT分散液の製造方法においては、任意の工程である。
一実施形態において、本発明に係るCNT複合膜は、上述したCNT分散液を用いて、以下のように製造することができる。
上述の製造方法で得られたCNT分散液を、スピンコート、バーコート、スプレーコートなどの方法により製膜し、必要に応じて加熱などの乾燥工程を経てCNT複合膜を得る。
導電性のCNT複合膜を得たい場合には、分散剤がCNTの導電性を妨げることもある。この場合には、洗浄などの方法でCNT複合膜から分散剤を除去する。洗浄工程は、本発明に係るCNT複合膜の製造方法においては、任意の工程である。
上記の方法で得られたCNT複合膜に対し、酸化剤の蒸気にさらす、あるいは酸化剤を含む溶液に浸漬することによりドーピングを行う。ポストドーピング工程は、本発明に係るCNT複合膜の製造方法においては、任意の工程である。
CNT導電膜の表面抵抗率は四深針法抵抗率測定装置(ロレスター、三菱化学(株)製)により室温、大気中で測定した。
作製したCNT含有薄膜の膜厚はDektak8触針式膜厚段差・表面形状測定器(アルバック社製)で測定した。
紫外−可視−近赤外透過スペクトルは、V-670 紫外可視近赤外分光光度計(日本分光株式会社製)で測定した。以下、特に断らない限り、透過率は、基材の透過率を100%としたときの波長が550 nmにおける相対値である。また、赤外吸収変化率は、基材の透過率を100%としたときの波長が1550 nm(0.8 eV)におけるCNT複合膜の相対的な透過率を吸光度に換算した値(aとする)と、高分子酸の代わりにポリビニルピロリドン(PVP)を分散剤として550 nmにおける透過率が同じになるように膜厚を調整して製膜した膜で1550 nmにおいて同様に見積った吸光度の値(bとする)を用いて、a÷bとして計算した値である。
透過型電子顕微鏡は、LEO EM922(カールツァイス社製)で測定した。
X線光電子スペクトル(XPS)は、PHI 5000 VersaProbe(ULVAC社製)を用い、X線源としてAl Kα線(1486.6 eV)を用いて入射角度45°で測定した。得られたX線光電子スペクトルの強度比の算出には、装置に添付の解析ソフトであるPHI SUMMIT XPSを用いた。
X線光電子スペクトルのピーク形状を、E.R.Edwardsらの方法(E.R.Edwards, E.F.Antunes, E.C.Botelhoa M.R.Baldan E.J.Coratb, Evaluation of residual iron in carbon nanotubes purified by acid treatments, Applied Surface Science Volume 258, Issue 2, 1 November 2011, Pages 641-648)に従ってフィッティングした。
X線光電子スペクトルを用い、P. Beccatらの方法(P. Beccat, P. Da Silva, Y. Huiban, S. Kasztelan, Quantitative Surface Analysis by XPS: Application to Hydrotreating Catalysts, Oil & Gas Science and Technology - Rev. IFP, Vol. 54 (1999), No. 4, pp. 487-496)に従って複合膜表層の炭素と酸素の原子数の比を算出した。
複合膜表層に露出しているCNTとPAAの原子数の比は、PAAの原子数を1として、下記式により算出した。
なお、式中、0.40はPAAに含まれる酸素原子の比である(水素原子を除く)。
原子間力顕微鏡は セイコーインスツルメンツ社製SPA300およびSPI3800を組み合わせて測定した。
2−プロパノールとエタノールの9対1混合溶媒30 mLにポリアクリル酸(PAA、重量平均分子量5,000)を14 mg、20 mg又は50 mg溶解し、次いでCNT(eDIPS、未精製試料)を10 mg添加し混合した。この混合液を1,500 rpmの回転スピードで一晩撹拌した(プレ分散工程)。その後本分散として、バス型の超音波処理を用いて、処理温度が5℃前後を保つよう冷却しながら超音波照射を行った。得られた混合液をさらに、超音波ホモジナイザーを用いて、処理温度が5℃前後を保つよう冷却しながら超音波照射を行ってさらに細かく分散し、CNTとPAAの均一なCNT分散液を得た。このようにして、実施例1のCNT分散液として、CNT:PAAの重量比が1:1.4、1:2及び1:5となるCNT分散液を得た。
本実施例では、CNTとPAAの混合比をさらに詳細に変化させて製膜し、シート抵抗との関係を検討した。すなわち、CNT(eDIPS、未精製試料)とPAA(重量平均分子量5,000)の混合比が1対1.4から1対10になるように、30 mLの溶媒に対するPAAの添加量を14 mgから100 mgまで変化させ、上記実施例1と同様の方法で分散液を作製し、ガラス基板上にCNT複合膜を作製した。このとき、波長が550 nmにおけるCNT複合膜の透過率が90%〜91%になるように膜厚を調整した。
比較例1として、PAAの代わりにポリビニルピロリドン(PVP)を用いてCNT複合膜を作製した。すなわち、水とエタノールの9対1混合溶媒30 mLにPVPを50 mg溶解し、これにCNT(eDIPS、未精製試料)を10 mg加えて実施例2と同様にCNT分散液を作製し、CNT複合膜を製膜した。
本実施例では、用いたPAAの分子量とCNT複合膜のシート抵抗との関係を検討した。すなわち、重量平均分子量が5,000、25,000、450,000、および、1,000,000のPAAを、それぞれ20 mg秤量して2−プロパノールとエタノールの9対1混合溶媒30 mLに溶解し、これにCNT(eDIPS、未精製試料)を10 mg加えて実施例1と同様に分散させた。また、重量平均分子量1,800のPAAを50 mg秤量して2−プロパノールとエタノールの9対1混合溶媒30 mLに溶解し、これにCNT(eDIPS、未精製試料)を10 mg加えて実施例1と同様に分散させた。これらの分散液を用いて実施例1と同様の方法でガラス基板上にCNT複合膜を作製した。このとき、波長が550 nmにおけるCNT複合膜の透過率が90%〜91%になるように膜厚を調整した。
CNT分散液を作製する際の温度の影響を調査した。比較例2として、2−プロパノールとエタノールの9対1混合溶媒30 mLにポリアクリル酸(PAA、重量平均分子量5,000)20 mgを溶解し、次いでCNT(eDIPS、未精製試料)を10 mg添加し混合した。この混合液を、超音波ホモジナイザーを用いて分散する際、冷却操作を行わずCNTを分散した。このCNT分散液を用いて実施例1の方法で製膜を行った。
本実施例では、CNTの前処理の有無の影響を検討した。すなわち、CNTとして、名城ナノカーボン社製の精製eDIPS(酸処理などを施してある試料)を用いて、PAA(重量平均分子量5,000)の混合比が1対1から1対10になるように、30m Lの溶媒に対するPAAの添加量を10 mgから100 mgまで変化させ、上記実施例1と同様の方法で分散液を作製し、次いで上記実施例1と同様の方法でガラス基板上にCNT複合膜を作製した。このとき、波長が550nmにおける薄膜の透過率が90%〜91%になるように膜厚を調整した。
本実施例では、膜厚が1 μmを超えるCNT複合膜を作製した。すなわち、水100 mLにポリアクリル酸(PAA、重量平均分子量5,000あるいは25,000)250 mgを溶解し、次いでCNT(SG)を250 mg添加し混合した。この混合液に対して実施例1と同様の方法で分散液を作製した。
本実施例では、PAAを用いて作製したCNT複合膜に、さらにドーピング処理を施す(ポストドーピング工程)効果について検討した。水30 mLにポリアクリル酸(PAA、重量平均分子量25,000)15 mgを溶解し、次いでCNT(SG)を10 mg添加し混合した。この混合液に対して実施例1と同様の方法で分散液を作製した。
本実施例では、PAAとの混合分散液を作製する前にCNT粉末にドーピング処理を施す(プレドーピング工程)効果について検討した。まず、CNT(未精製eDIPS)を硝酸と塩酸の混合溶液に加えて攪拌した。次に、これをろ過・洗浄・乾燥させてCNT粉末を得た。
本実施例では、CNT複合膜中での混合状態について調査した。すなわち、実施例4と同様の方法で作製した分散液(CNTとPAAの組成比は1対1)を銅メッシュに塗布し、透過型電子顕微鏡(TEM)で観察した。また、該分散液をガラスに塗布し、原子間力顕微鏡(AFM)で観察した。図5は透過型電子顕微鏡(TEM)像を示し、図5(b)は図5(a)の拡大図を示す。また、図6は原子間力顕微鏡(AFM)像を示し、図6(b)は図6(a)の拡大図を示す。図5及び図6に示したように、PAAがCNTの表面の一部にまとわりつくようにして覆っていることが証明された。
本実施例では、分散剤である高分子酸の分子構造の違いについて検討した。実施例1のPAAのかわりにポリメタクリル酸(PMAA)を用いて、実施例1と同様の製造方法でCNT(eDIPS未精製)の分散液を作製し、CNT複合膜を製膜した。
本実施例では、PAAを用いて作製したCNT複合膜の環境耐久性を測定した。CNTとして、eDIPS及びSG-CNTを用いた。アドバンテック製の電子冷熱恒温恒湿器を用いて湿度85%、温度85℃の環境で1000時間処理前後のシート抵抗の変化を測定した。
本実施例では、PAAを用いて作製したCNT導電膜の耐熱性を測定した。CNTとして、eDIPSを用いた。ホットプレートによりCNT膜を100℃、200℃、280℃で、それぞれ2時間加熱し、シート抵抗を測定した。表10にシート抵抗を示す。
上述した各工程後におけるCNT複合膜のXPSスペクトルを測定した。実施例4のように、分子量が5000のPAAを用いて、CNTとPAAの混合比を種々変化させて作製したCNT複合膜のXPSスペクトルを図9に示す。図9の左図に示す、炭素原子に由来するピークの見られる領域では、284.8 eV、285.6 eVおよび289.5 eV付近にピークが観測され、それぞれ、sp2 C=C、C-CおよびC=O結合による炭素原子に由来する。また、図9の右図に示す532 eV 付近にあるピークは酸素原子に由来する。284.8 eV(C=C)のピークはCNTに由来し、285.6 eV(C-C)および289.5 eV(C=O)のピークはPAAに由来する。また、532 eV付近にある酸素原子のピークは、ごく少量存在するCNT内の欠陥にある酸素を除いては、主にPAAに由来する。
実施例13は、XPSの入射角を変化させて、分子量5000および分子量1000000のPAAを用いて、CNTとの混合比を1:1で作製したCNT複合膜の深さ方向の均一性を評価した。入射角が大きいほど、複合膜の表面により近い部分の組成のみを反映し、入射角が小さいほど、表面から深い部分までの組成を反映する。図13に示した分子量5000のPAAを用いたCNT複合膜は、入射角を変化させてもXPSのピークは変化せず、深さ方向において高い均一性を示した。一方、図14に示した分子量1000000のPAAを用いたCNT複合膜では、入射角を増すにつれて、炭素C-Cおよび炭素C=Oのピーク強度は増大し、それに伴い、酸素原子に由来するピークも増大する。すなわち、CNT複合膜のPAAの一部が凝集し、深さ方向において成分の均一性が悪くなった。表13はXPS測定から計算した原子数の比を示す。表13の結果からも、分子量1000000のPAAを用いたCNT複合膜においては、複合膜の表層部分に酸素原子が多く分布しており、CNT複合膜の表面にPAAの凝集が増加し偏在していることを示唆した。
実施例14は、実施例4で作製したCNT複合膜を水に2時間程度浸漬し、耐水性を評価した。表14にシート抵抗およびXPSから計算した原子数の比を示す。
Claims (25)
- カーボンナノチューブの分散剤及びドーパントとして機能する高分子酸を含むカーボンナノチューブ分散液であり、
前記カーボンナノチューブ分散液は、前記カーボンナノチューブの濃度が0.005重量%以上1重量%以下、前記高分子酸の濃度が0.005重量%以上5重量%以下、且つ前記カーボンナノチューブと前記高分子酸との重量比が1対1から1対5を備え、
前記カーボンナノチューブは、前記カーボンナノチューブ同士が接触する領域を除いて、前記高分子酸が前記カーボンナノチューブの周囲を囲んでなることを特徴とするカーボンナノチューブ分散液。 - 前記高分子酸は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリ(p−スチレンスルホン酸)からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ分散液。
- 前記ポリアクリル酸は、重量平均分子量が500以上250,000以下を備えることを特徴とする請求項2に記載のカーボンナノチューブ分散液。
- 高分子酸とカーボンナノチューブとを含み、前記高分子酸が1本のカーボンナノチューブの単体又はカーボンナノチューブのバンドルに付着した部分とカーボンナノチューブが露出している部分の面積比が1対1から10対1であることを特徴とするカーボンナノチューブ複合膜。
- 高分子酸とカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、
前記カーボンナノチューブ複合膜の表層の炭素と酸素の原子数の比が12対1から2.5対1であることを特徴とするカーボンナノチューブ複合膜。 - 高分子酸とカーボンナノチューブとを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ複合膜の導電率が400 S/cm以上であることを特徴とするカーボンナノチューブ複合膜。
- 前記高分子酸は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリ(p−スチレンスルホン酸)からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項4乃至6の何れか一に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
- 前記高分子酸の重量平均分子量が、500以上250,000以下であることを特徴とする請求項4乃至6の何れか一に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
- 前記ポリアクリル酸の繰り返し単位が、8以上3,500以下であることを特徴とする請求項7に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
- 前記カーボンナノチューブ複合膜における1550 nmの波長でのカーボンナノチューブに基づく吸収の吸光度が、ポリビニルピロリドンとカーボンナノチューブとを含み550 nmの波長において同じ透過率を示す膜の1550 nmの波長での吸光度に対して、50%以上減少することを特徴とする請求項4乃至6の何れか一に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
- 前記カーボンナノチューブ複合膜に含まれるカーボンナノチューブに酸又は酸化剤が付着することを特徴とする請求項4乃至6の何れか一に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
- 高分子酸とカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、波長が550 nmにおける前記カーボンナノチューブ複合膜の透過率が90%以上であり、且つ前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が500 Ω/□以下であることを特徴とするカーボンナノチューブ複合膜。
- 高分子酸とカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ複合膜であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ複合膜の膜厚が1 μmであるときに、前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が10 Ω/□以下であることを特徴とするカーボンナノチューブ複合膜。
- 前記カーボンナノチューブ複合膜に含まれるカーボンナノチューブに酸又は酸化剤が付着することを特徴とする請求項12又は13に記載のカーボンナノチューブ複合膜。
- 高分子酸と、カーボンナノチューブと、溶媒とを含むカーボンナノチューブ分散液であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ分散液から前記溶媒を除去したカーボンナノチューブ複合膜として評価した、波長が550 nmにおける前記カーボンナノチューブ複合膜の透過率が90%以上であり、且つ前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が500 Ω/□以下であることを特徴とするカーボンナノチューブ分散液。
- 高分子酸と、カーボンナノチューブと、溶媒とを含むカーボンナノチューブ分散液であって、前記高分子酸と前記カーボンナノチューブとの重量比が0.8対1から5対1であり、前記カーボンナノチューブ分散液から前記溶媒を除去したカーボンナノチューブ複合膜として評価した、前記カーボンナノチューブ複合膜の膜厚が1 μmであるときの前記カーボンナノチューブ複合膜のシート抵抗が10 Ω/□以下であることを特徴とするカーボンナノチューブ分散液。
- 高分子酸とカーボンナノチューブとを、重量比が0.8対1から5対1までの範囲で溶媒に分散させるカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
- 前記高分子酸とカーボンナノチューブとを、5℃以下に冷却しながら前記溶媒に分散させることを特徴とする請求項17に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
- 前記高分子酸は、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸及びポリ(p−スチレンスルホン酸)からなる群から選択される少なくとも一つであることを特徴とする請求項17又は18に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
- 前記高分子酸の重量平均分子量が、500以上250,000以下であることを特徴とする請求項17又は18に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
- 前記ポリアクリル酸の繰り返し単位が、8以上3,500以下であることを特徴とする請求項19に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブを前記溶媒に分散させる前に、前記カーボンナノチューブを酸又は酸化剤で処理することを特徴とする請求項17又は18に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
- 請求項17又は18に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法により、カーボンナノチューブ分散液を製造し、製造した前記カーボンナノチューブ分散液から前記溶媒を除去するカーボンナノチューブ複合膜の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブ複合膜を酸又は酸化剤で処理することを特徴とする請求項23に記載のカーボンナノチューブ複合膜の製造方法。
- 前記カーボンナノチューブ複合膜を加熱又はアルカリ処理し、前記高分子酸を一部又は全部除去することを特徴とする請求項23に記載のカーボンナノチューブ複合膜の製造方法。
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