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公開番号2025148072
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-07
出願番号2024048659
出願日2024-03-25
発明の名称カーボンナノチューブ乾燥物及びその製造方法
出願人日本ゼオン株式会社,国立研究開発法人産業技術総合研究所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類C01B 32/168 20170101AFI20250930BHJP(無機化学)
要約【課題】分散性及び取り扱い性の双方に優れるカーボンナノチューブ乾燥物を提供する。
【解決手段】カーボンナノチューブ乾燥物である。より具体的には、乾燥物粘度測定用溶媒の粘度A1で、カーボンナノチューブ乾燥物を乾燥物粘度測定用溶媒に対して濃度0.1質量%で分散した際の粘度B1を除した粘度比B1/A1の値が2.0以上である、カーボンナノチューブ乾燥物である。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
カーボンナノチューブ乾燥物であり、
乾燥物粘度測定用溶媒の粘度Ａ１で、前記カーボンナノチューブ乾燥物を前記乾燥物粘度測定用溶媒に対して濃度０．１質量％で下記条件にて分散した際の粘度Ｂ１を除した粘度比Ｂ１／Ａ１の値が、２．０以上である、
カーボンナノチューブ乾燥物。
＜条件＞
バイアル瓶（容量３０ｍＬ、胴径３３．０ｍｍ、高さ６３．０ｍｍ、口内径１２．５ｍｍ）対して、前記カーボンナノチューブ乾燥物０．０１ｇ、及び前記乾燥物粘度測定用溶媒１０．０ｇを投入した後、攪拌子（２０ｍｍ×φ７ｍｍ）及びスターラーを用いて１０００ｒｐｍで６０分間攪拌する。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
炭素材料として、カーボンナノチューブのみを含有する、請求項１に記載のカーボンナノチューブ乾燥物。
【請求項３】
比表面積が４００ｍ
２
／ｇ以上である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ乾燥物。
【請求項４】
カーボンナノチューブ乾燥物であって、
材料としてのカーボンナノチューブ及び分散液製造用溶媒を含むカーボンナノチューブ分散液であって、前記カーボンナノチューブ分散液の粘度Ｂ２を前記分散液製造用溶媒の粘度Ａ２で除した粘度比Ｂ２／Ａ２の値が２．０以上となる、カーボンナノチューブ分散液の乾燥物である、
カーボンナノチューブ乾燥物。
【請求項５】
カーボンナノチューブ乾燥物の製造方法であって、
材料としてのカーボンナノチューブ及び分散液製造用溶媒を含むカーボンナノチューブ分散液を調製するにあたり、前記カーボンナノチューブ分散液の粘度Ｂ２を前記分散液製造用溶媒の粘度Ａ２で除した粘度比Ｂ２／Ａ２の値が２．０以上となるようにする、分散液調製工程と、
前記カーボンナノチューブ分散液から、前記分散液製造用溶媒を除去して、カーボンナノチューブ乾燥物を得る乾燥工程と、
を含み、
前記カーボンナノチューブ乾燥物は、乾燥物粘度測定用溶媒の粘度Ａ1で、前記カーボンナノチューブ乾燥物を前記乾燥物粘度測定用溶媒に対して濃度０．１質量％で下記条件にて分散した際の粘度Ｂ１を除した粘度比Ｂ１／Ａ１の値が、２．０以上である、
カーボンナノチューブ乾燥物の製造方法。
＜条件＞
バイアル瓶（容量３０ｍＬ、胴径３３．０ｍｍ、高さ６３．０ｍｍ、口内径１２．５ｍｍ）対して、前記カーボンナノチューブ乾燥物０．０１ｇ、及び前記乾燥物粘度測定用溶媒１０．０ｇを投入した後、攪拌子（２０ｍｍ×φ７ｍｍ）及びスターラーを用いて１０００ｒｐｍで６０分間攪拌する。
【請求項６】
前記カーボンナノチューブ分散液は、発泡剤を含む、請求項５に記載のカーボンナノチューブ乾燥物の製造方法。
【請求項７】
前記乾燥工程にて、凍結乾燥により前記分散液製造用溶媒を除去する、請求項５に記載のカーボンナノチューブ乾燥物の製造方法。

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乾燥物及びその製造方法に関するものである。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来より、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は樹脂などの基材に対して配合することで所望の属性を付与することを目的として用いられることが一般的である。しかし、ＣＮＴは密度が低いゆえに飛散しやすく取り扱い性が困難な側面があった。そこで従来、取り扱い性に優れるＣＮＴ造粒物を製造するために、種々の試みがなされてきた（例えば、特許文献１～３参照）。
【０００４】
特許文献１では、粒径が１００ｎｍ以下のカーボンナノチューブを水に分散させるカーボンナノチューブ分散工程と、造粒機中のカーボンブラック粉体にカーボンナノチューブ分散工程で得られたカーボンナノチューブ分散液を混合し造粒する造粒工程と、造粒工程で得られたカーボンの造粒物を乾燥する乾燥工程と、を備えたことを特徴とする嵩密度の異なったカーボンの造粒方法が開示されている。また、特許文献２では、所定の濃度を有する水溶性ポリマーの水溶液を準備してから、かかる水溶性ポリマーの水溶液を所定量でカーボンナノチューブに含浸させて湿潤凝集物を調製して、得られた湿潤凝集物を剪断破砕して破砕物の凝集物を得て、そして、破砕物の凝集物を乾燥することにより、カーボンナノチューブ配合凝集物を製造する製造方法が開示されている。特許文献３では、嵩密度が２００ｋｇ／ｍ
３
以上である炭素質微細繊維状体の粒状凝集体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１７－２０１００６号公報
特開２０２１－３１５１４号公報
特開２００４－１８２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ＣＮＴには、上記した取り扱い性に関する課題に加えて、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く、基材中における分散性を高めるという点においても改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、分散性及び取り扱い性の双方に優れるカーボンナノチューブ乾燥物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】
本発明者らは、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。ここで本発明者らは、カーボンナノチューブ乾燥物（以下、「ＣＮＴ乾燥物」と略記する場合がある）が、当該ＣＮＴ乾燥物を所定の測定用溶媒に対して分散して得た分散液の粘度Ｂ１と、測定用溶媒の粘度Ａ１とを用いて計算される粘度比Ｂ１／Ａ１の値が、２．０以上である場合に、分散性及び取り扱い性の双方に優れ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〕～〔４〕のＣＮＴ乾燥物及び下記〔５〕～〔７〕のＣＮＴ乾燥物の製造方法が提供される。
【００１０】
〔１〕カーボンナノチューブ乾燥物であり、乾燥物粘度測定用溶媒の粘度Ａ１で、前記カーボンナノチューブ乾燥物を前記乾燥物粘度測定用溶媒に対して濃度０．１質量％で下記条件にて分散した際の粘度Ｂ１を除した粘度比Ｂ１／Ａ１の値が、２．０以上である、カーボンナノチューブ乾燥物。
＜条件＞
バイアル瓶（容量３０ｍＬ、胴径３３．０ｍｍ、高さ６３．０ｍｍ、口内径１２．５ｍｍ）対して、前記カーボンナノチューブ乾燥物０．０１ｇ、及び前記乾燥物粘度測定用溶媒１０．０ｇを投入した後、攪拌子（２０ｍｍ×φ７ｍｍ）及びスターラーを用いて１０００ｒｐｍで６０分間攪拌する。
ＣＮＴ乾燥物について所定の条件に従う分散処理をして算出した粘度比Ｂ１／Ａ１の値が２．０以上であれば、かかるＣＮＴ乾燥物は分散性及び取り扱い性の双方に優れる。
なお、本発明において、「粘度Ａ１」及び「粘度Ｂ１」は、それぞれ、本明細書の実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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