特許ウォッチ

公開番号2025026160
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-21
出願番号2023131560
出願日2023-08-10
発明の名称カーボンナノチューブ分散液の製造方法
出願人日本ゼオン株式会社
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C01B 32/174 20170101AFI20250214BHJP(無機化学)
要約【課題】カーボンナノチューブが良好に分散されたカーボンナノチューブ分散液の製造方法を提供する。
【解決手段】カーボンナノチューブと、溶媒と、増粘剤とを含む混合液に、湿式ジェットミルによる分散処理を施す工程を含み、前記分散処理において前記混合液に印加する圧力が50MPa以上であり、前記分散処理におけるパス回数が下記式(1)の関係を満たす、カーボンナノチューブ分散液の製造方法。
-0.15×(混合液に印加する圧力(MPa))+35<パス回数<-1×(混合液に印加する圧力(MPa))+170・・・(1)
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
カーボンナノチューブと、溶媒と、増粘剤とを含む混合液に、湿式ジェットミルによる分散処理を施す工程を含み、
前記分散処理において前記混合液に印加する圧力が５０ＭＰａ以上であり、
前記分散処理におけるパス回数が下記式（１）の関係を満たす、カーボンナノチューブ分散液の製造方法。
－０．１５×（混合液に印加する圧力（ＭＰａ））＋３５＜パス回数＜－１×（混合液に印加する圧力（ＭＰａ））＋１７０・・・（１）
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記分散処理におけるパス回数が下記式（２）の関係を満たす、請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
－０．２×（混合液に印加する圧力（ＭＰａ））＋４５≦パス回数≦－０．９×（混合液に印加する圧力（ＭＰａ））＋１５０・・・（２）
【請求項３】
前記分散処理におけるパス回数が６０回以下である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
【請求項４】
前記分散処理において前記混合液に印加する圧力が１００ＭＰａ以下である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
【請求項５】
前記混合液中における前記カーボンナノチューブの含有割合が、０．４質量％以上１．０質量％以下である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
【請求項６】
前記混合液中における前記増粘剤の含有割合が、０．４質量％以上１．２質量％以下である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
【請求項７】
前記増粘剤が、カルボキシメチルセルロースまたはその塩である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。
【請求項８】
前記カーボンナノチューブのＧ／Ｄ比が、０．５以上１２０以下である、請求項１～７のいずれかに記載のカーボンナノチューブ分散液の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ分散液の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、導電性、熱伝導性、および強度などの特性に優れる材料として、カーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と略記する場合がある。）が注目されている。
【０００３】
ここで、ＣＮＴは、一本一本の特性は優れているものの、外径が小さいためファンデルワールス力によってバンドル化し易い（束になり易い）。そのため、ＣＮＴを一旦溶媒（分散媒）に分散させてカーボンナノチューブ分散液（ＣＮＴ分散液）を調製することが従来行われている。しかし、外径が小さいＣＮＴは凝集力が強く分散が困難であるため、ＣＮＴが良好に分散されたＣＮＴ分散液を得ることは一般的に困難である。
【０００４】
そこで、近年では、ＣＮＴの溶媒に対する分散性を改善し、ＣＮＴを溶媒中に良好に分散させるために様々な試みがなされている。例えば、特許文献１では、超音波を印可しながらＣＮＴをアセトン中で分散させることが検討されている。また、特許文献２では、（１）平均外径が３ｎｍを超えて１０ｎｍ未満であり、（２）粉末Ｘ線回折分析において、回折角２θ＝２５°±２°にピークが存在し、そのピークの半価幅が３°～６°であり、（３）ラマンスペクトルにおいて１５６０～１６００ｃｍ
－１
の範囲内での最大ピーク強度をＧ、１３１０～１３５０ｃｍ
－１
の範囲内での最大ピーク強度をＤとした際にＧ／Ｄ比が０．５～４．５であるＣＮＴと、分散剤とを用いてＣＮＴ分散液を調製することが検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０００－８６２１９号公報
国際公開第２０２０／００４０９５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記従来技術には、カーボンナノチューブが溶媒中に良好に分散されたカーボンナノチューブ分散液を得るという点において、改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、カーボンナノチューブが良好に分散されたカーボンナノチューブ分散液の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。本発明者は、ＣＮＴを溶媒中において分散処理する際の条件に着目した。そして、本発明者は、カーボンナノチューブと、溶媒と、増粘剤とを含む混合液に湿式ジェットミルによる分散処理を施す際に、混合液に印可する圧力と、混合液を湿式ジェットミル内に通過させる回数（パス回数）とが所定の条件を満たすようにすれば、カーボンナノチューブが溶媒中に良好に分散されたカーボンナノチューブ分散液を製造しうることを新たに見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明によれば、下記［１］～［５］のカーボンナノチューブ分散液の製造方法が提供される。
【００１０】
［１］カーボンナノチューブと、溶媒と、増粘剤とを含む混合液に、湿式ジェットミルによる分散処理を施す工程を含み、
前記分散処理において前記混合液に印加する圧力が５０ＭＰａ以上であり、
前記分散処理におけるパス回数が下記式（１）の関係を満たす、カーボンナノチューブ分散液の製造方法。
－０．１５×（混合液に印加する圧力（ＭＰａ））＋３５＜パス回数＜－１×（混合液に印加する圧力（ＭＰａ））＋１７０・・・（１）
このように、カーボンナノチューブと、溶媒と、増粘剤とを含む混合液に湿式ジェットミルによる分散処理を施す際に、混合液に印可する圧力と、混合液を湿式ジェットミル内に通過させる回数（パス回数）とが上記所定の条件を満たすようにすれば、カーボンナノチューブが溶媒中に良好に分散されたカーボンナノチューブ分散液を製造することができる。
なお、本発明において、「パス回数」とは、混合液の全量が湿式ジェットミルを通過する回数を意味する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許