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公開番号2025154875
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-10
出願番号2024058123
出願日2024-03-29
発明の名称カーボンナノチューブ集合体、カーボンナノチューブ分散液、導電材料、電極、二次電池、平面状集合体、フィルター、電磁波シールド及び極端紫外線用ペリクル
出願人住友化学株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C01B 32/158 20170101AFI20251002BHJP(無機化学)
要約【課題】カーボンナノチューブ分散液とした際の分散性に優れ、適切な粘度のカーボンナノチューブ分散液が得られるカーボンナノチューブ集合体、及びその応用の提供。
【解決手段】(1)及び(2)の条件を満たす、カーボンナノチューブ集合体、カーボンナノチューブ分散液、導電材料、電極、二次電池、平面状集合体、フィルター、電磁波シールド及び極端紫外線用ペリクル。
(1)カーボンナノチューブのラマンスペクトルにおけるGバンドのピーク強度G1とDバンドのピーク強度D1との比であるピーク強度比G1/D1が、0.70～10.0であり、
Gバンドのピーク面積G2とDバンドのピーク面積D2との比であるピーク面積比G2/D2の、ピーク強度比G1/D1に対する比率が、1.20～3.00である。
(2)カーボンナノチューブのBET比表面積が、100m²/g～300m²/g。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
下記（１）及び（２）の条件を満たす、カーボンナノチューブ集合体。
（１）カーボンナノチューブのラマンスペクトルにおけるＧバンドのピーク強度Ｇ１とＤバンドのピーク強度Ｄ１との比であるピーク強度比Ｇ１／Ｄ１が、０．７０～１０．０であり、
Ｇバンドのピーク面積Ｇ２とＤバンドのピーク面積Ｄ２との比であるピーク面積比Ｇ２／Ｄ２の、ピーク強度比Ｇ１／Ｄ１に対する比率が、１．２０～３．００である。
（２）カーボンナノチューブのＢＥＴ比表面積が、１００ｍ
２
／ｇ～３００ｍ
２
／ｇ。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
カーボンナノチューブのラマンスペクトルにおけるピーク面積比Ｇ２／Ｄ２の、ピーク強度比Ｇ１／Ｄ１に対する比率が、１．２０～２．５０である、請求項１に記載のカーボンナノチューブ集合体。
【請求項３】
バンドル構造を含む、請求項１に記載のカーボンナノチューブ集合体。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載のカーボンナノチューブ集合体と、分散媒と、を含むカーボンナノチューブ分散液。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のカーボンナノチューブ集合体を含む、導電材料。
【請求項６】
電極活物質と、請求項５に記載の導電材料と、を含む電極。
【請求項７】
請求項６に記載の電極を備える二次電池。
【請求項８】
請求項１又は請求項２に記載のカーボンナノチューブ集合体であり、前記カーボンナノチューブ集合体は、最大長さが１０００μｍ～３００００μｍのカーボンナノチューブを含む、平面状集合体。
【請求項９】
請求項８に記載の平面状集合体を用いたフィルター。
【請求項１０】
請求項８に記載の平面状集合体を用いた電磁波シールド。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、カーボンナノチューブ集合体、カーボンナノチューブ分散液、導電材料、電極、二次電池、平面状集合体、フィルター、電磁波シールド及び極端紫外線用ペリクルに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは、炭素原子が六角形のハニカム状に配置されたグラフェンシートを筒状に丸めた円筒構造を有する物質である。カーボンナノチューブは、基本的には、単層のグラフェンシートから形成された単層カーボンナノチューブと、複数層のグラフェンシートから形成された多層カーボンナノチューブに大別される。カーボンナノチューブは、機械的特性及び電子的特性が良好であり、種々の用途への使用が期待されており、近年、カーボンナノチューブの特性をより高めるための種々の試みが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１は、直接メタノール燃料電池のアノード用触媒担体の製造方法に係り、窒素ドープカーボンナノチューブとＰ含有材料を混合して、Ｎ、Ｐ－ＣＮＴを製造する方法を開示する。得られたＣＮＴは、触媒担体の導電性及び安定性を向上するとされている。
特許文献２は、高い分散性及び弾性率を有するカーボンナノチューブ分散液を得る観点から、ＣＮＴのラマンスペクトルにおいて、ピーク強度Ｇとピーク強度をＤとの比率Ｇ／Ｄ比が５～１００であり、分散剤を所定量含み、ＣＮＴのＢＥＴ比表面積が、５５０～１２００ｍ
２
／ｇであるＣＮＴ分散液を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
中国特許公開第１１４６２０７１２号明細書
特開２０２２－６３２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示の一実施形態が解決しようとする課題は、カーボンナノチューブ分散液とした際の分散性に優れ、適切な粘度のカーボンナノチューブ分散液が得られるカーボンナノチューブ集合体を提供することである。
本開示の別の実施形態が解決しようとする課題は、上記カーボンナノチューブ集合体を含み、分散媒への上記カーボンナノチューブ集合体への分散性に優れ、適切な粘度を有するカーボンナノチューブ分散液を提供することである。
本開示の別の実施形態が解決しようとする課題は、上記カーボンナノチューブ集合体を含む導電材料、電極、及び二次電池を提供することである。
本開示の別の実施形態が解決しようとする課題は上記カーボンナノチューブ集合体であり、前記カーボンナノチューブ集合体は、最大長さが１０００μｍ～３００００μｍであるカーボンナノチューブを含む、平面状集合体を提供することである。
本開示の別の実施形態が解決しようとする課題は上記平面状集合体を用いたフィルター、電磁波シールド、及び極端紫外線用ペリクルを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
＜１＞下記（１）及び（２）の条件を満たす、カーボンナノチューブ集合体。
（１）カーボンナノチューブのラマンスペクトルにおけるＧバンドのピーク強度Ｇ１とＤバンドのピーク強度Ｄ１との比であるピーク強度比Ｇ１／Ｄ１が、０．７０～１０．０であり、
Ｇバンドのピーク面積Ｇ２とＤバンドのピーク面積Ｄ２との比であるピーク面積比Ｇ２／Ｄ２の、ピーク強度比Ｇ１／Ｄ１に対する比率が、１．２０～３．００である。
（２）カーボンナノチューブのＢＥＴ比表面積が、１００ｍ
２
／ｇ～３００ｍ
２
／ｇ。
＜２＞カーボンナノチューブのラマンスペクトルにおけるピーク面積比Ｇ２／Ｄ２の、ピーク強度比Ｇ１／Ｄ１に対する比率が、１．２０～２．５０である、＜１＞に記載のカーボンナノチューブ集合体。
＜３＞ＢＥＴ比表面積が、１００ｍ
２
／ｇ～４２０ｍ
２
／ｇである、＜１＞又は＜２＞に記載のカーボンナノチューブ集合体。
＜４＞＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のカーボンナノチューブ集合体と、分散媒と、を含むカーボンナノチューブ分散液。
＜５＞＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のカーボンナノチューブ集合体を含む、導電材料。
＜６＞電極活物質と、＜５＞に記載の導電材料と、を含む電極。
＜７＞＜６＞に記載の電極を備える二次電池。
＜８＞＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載のカーボンナノチューブ集合体であって、最大長さが１０００μｍ～３００００μｍである前記カーボンナノチューブ集合体を含む平面状集合体。
＜９＞＜８＞に記載の平面状集合体を用いたフィルター。
＜１０＞＜８＞に記載の平面状集合体を用いた電磁波シールド。
＜１１＞＜８＞に記載の平面状集合体を用いた極端紫外線用ペリクル。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一実施形態によれば、カーボンナノチューブ分散液とした際の分散性に優れ、適切な粘度のカーボンナノチューブ分散液が得られるカーボンナノチューブ集合体を提供することができる。
本開示の別の実施形態によれば、上記カーボンナノチューブ集合体を含み、分散媒への上記カーボンナノチューブ集合体への分散性に優れ、適切な粘度を有するカーボンナノチューブ分散液を提供することができる。
本開示の別の実施形態によれば、上記カーボンナノチューブ集合体を含む導電材料、電極、及び、二次電池を提供することができる。
本開示の別の実施形態によれば、上記カーボンナノチューブ集合体であり、前記カーボンナノチューブ集合体は、最大長さが１０００μｍ～３００００μｍであるカーボンナノチューブを含む、平面状集合体を提供することができる。
本開示の別の実施形によれば、上記平面状集合体を用いたフィルター、電磁波シールド、及び極端紫外線用ペリクルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
特定ＣＮＴ集合体の一態様を示す走査型電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係るカーボンナノチューブ集合体、カーボンナノチューブ分散液、導電材料、電極、及び、二次電池について、詳細に説明する。以下の説明は、本開示の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本開示は、そのような実施態様に限定されるものではなく、本開示の目的の範囲内において、適宜、変更を加えて実施できる。
【００１０】
本開示において「～」を用いて示された数値範囲は、「～」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を意味する。
本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
本開示において、各成分の量は、各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、複数種の物質の合計量を意味する。
本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であっても、その工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
（【００１１】以降は省略されています）

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