碳纳米管分散液、导电膜及导电性膜

文档序号:1729281 发布日期:2019-12-20 浏览:28次 >En<

阅读说明:本技术 碳纳米管分散液、导电膜及导电性膜 (Carbon nanotube dispersion, conductive film, and conductive film ) 是由 吉原明彦 儿岛清茂 椋木康雄 小岛阳广 池上和志 于 2015-01-29 设计创作,主要内容包括:本发明涉及碳纳米管分散液、导电膜及导电性膜。本发明可提供稳定性优异、并且能够形成与基材的粘接性优异的导电膜的碳纳米管分散液。本发明的碳纳米管分散液包含碳纳米管(A)、含有含磺酸基单体单元和烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的高分子分散剂(B)、及溶剂(C),上述高分子分散剂(B)中上述烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例为25摩尔%以上且90摩尔%以下,上述高分子分散剂(B)中,上述含磺酸基单体单元的含有比例与上述烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例之比、即含磺酸基单体单元/烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的摩尔比为0.5以上且3以下,上述溶剂(C)包含水,并且,上述碳纳米管分散液的pH为0.1以上且小于7。(The invention relates to a carbon nanotube dispersion liquid, a conductive film and a conductive film. The present invention can provide a carbon nanotube dispersion liquid which is excellent in stability and can form a conductive film excellent in adhesion to a substrate. The carbon nanotube dispersion liquid of the present invention comprises carbon nanotubes (a), a polymer dispersant (B) containing a sulfonic acid group-containing monomer unit and an ethylenically unsaturated aliphatic carboxylic acid monomer unit, wherein the content ratio of the ethylenically unsaturated aliphatic carboxylic acid monomer unit in the polymer dispersant (B) is 25 to 90 mol%, the molar ratio of the content ratio of the sulfonic acid group-containing monomer unit to the content ratio of the ethylenically unsaturated aliphatic carboxylic acid monomer unit in the polymer dispersant (B), i.e., the molar ratio of the sulfonic acid group-containing monomer unit/the ethylenically unsaturated aliphatic carboxylic acid monomer unit, is 0.5 to 3, and a solvent (C), wherein the solvent (C) contains water, and the pH of the carbon nanotube dispersion liquid is 0.1 to 7.)

碳纳米管分散液、导电膜及导电性膜

本申请是申请号为201580005482.2、申请日为2015年1月29日、发明名称为“碳纳米管分散液、导电膜及导电性膜”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及碳纳米管分散液、导电膜及导电性膜。

背景技术

碳纳米管(以下也称为“CNT”)由于导电性、热导电性、力学强度等各种特性优异,以往已探讨了各种工业上的应用。例如,着眼于其优异的导电性,以往已探讨了利用CNT形成导电膜的技术。

包含CNT的导电膜可以通过下述方式在基材上形成:例如,在基材上涂布将CNT、溶剂以及使CNT均匀分散于溶剂中的分散剂配合而成的碳纳米管分散液(以下也称为“CNT分散液”),并将基材上的CNT分散液干燥。进而,为了提高这样的导电膜、以及在基材上具备导电膜而成的导电性膜的性能,已尝试了对导电膜的形成中使用的分散剂、及CNT分散液加以改良。

例如,在专利文献1中报道了具备下述层、具有特定的透光率及表面电阻率的透明导电性膜,其耐久性高、具有高导电性且透光性优异,所述层包含由CNT和作为分散剂的芳香族聚合物形成的导电膜、以及该导电膜上的树脂层。

另外,例如在专利文献2中报道了下述内容:相对于CNT以特定比例包含多糖类等的数均分子量为1万以上且15万以下的分散剂、并将pH调整至特定范围内的水性的CNT分散液,在保持高分散性的同时,相对于高剪切力的稳定性优异。

此外,例如在专利文献3中报道了下述内容:包含分别以特定结构式表示的苯乙烯磺酸单体残基、氮原子上具有取代或未取代的芳香族烃基的马来酰亚胺残基、及源自衣康酸及富马酸等的其它乙烯基单体残基作为重复结构单元,且各个残基的含有比例分别为30~95摩尔%、5~70摩尔%、0~20摩尔%的聚苯乙烯磺酸共聚物,在水性介质中使CNT等分散的能力较强。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-163959号公报

专利文献2:日本特开2013-199419号公报

专利文献3:国际公开第2013/042482号

发明要解决的问题

这里,为了确保得到的导电性膜的导电性、机械特性及透明性等,要求导电膜的形成中使用的CNT分散液具有可抑制CNT等的凝聚的优异稳定性。此外,对于由CNT分散液形成的导电膜,还要求与基材具有优异的粘接性。

但是,在上述的现有技术中,CNT分散液的稳定性、以及由CNT分散液形成的导电膜与基材的粘接性不充分。因此,上述的现有技术在提高CNT分散液的稳定性和由CNT分散液形成的导电膜的与基材的粘接性方面,仍存在改善的余地。

发明内容

因此,本发明的目的在于提供稳定性优异、并且能够形成与基材的粘接性优异的导电膜的碳纳米管分散液。

另外,本发明的目的在于提供与基材的粘接性优异的导电膜、以及具备该导电膜的导电性膜。

解决问题的方法

本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究。进而,本发明人等发现:在使CNT分散于溶剂时,通过使用由下述聚合物形成的高分子分散剂作为分散剂,可以在抑制CNT分散液中CNT的凝聚的同时,使使用该分散液形成的导电膜与基材的粘接性优异,所述聚合物含有含磺酸基单体单元、并且以特定比例含有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元。进而完成了本发明。

即,本发明的目的在于有效解决上述课题,本发明的碳纳米管分散液包含碳纳米管(A)、含有含磺酸基单体单元和烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的高分子分散剂(B)、及溶剂(C),其中,上述高分子分散剂(B)中上述烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例高于20摩尔%且为90摩尔%以下。如果像这样,作为用于使CNT分散的分散剂,使用含有含磺酸基单体单元、并且以特定比例含有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的高分子分散剂,则可提供稳定性优异、并且能够形成与基材的粘接性优异的导电膜的碳纳米管分散液。

需要说明的是,在本发明中,所述“含有……单体单元”是指,“在使用单体得到的聚合物中含有源自该单体的结构单元”。

这里,就本发明的碳纳米管分散液而言,上述高分子分散剂(B)中的上述含磺酸基单体单元优选为源自芳香族磺酸或其盐的单体单元。如果高分子分散剂(B)含有源自芳香族磺酸或其盐的单体单元作为含磺酸基单体单元,则可以使CNT分散液的稳定性更为优异。

进而,就本发明的碳纳米管分散液而言,上述高分子分散剂(B)中的上述烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元优选为源自选自丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸及它们的盐中的至少1种的单体单元。如果高分子分散剂(B)含有源自上述任意单体的单体单元作为烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元,则可以使CNT分散液的稳定性更为优异。

另外,就本发明的碳纳米管分散液而言,优选上述高分子分散剂(B)中的上述含磺酸基单体单元的含有比例为10摩尔%以上且低于80摩尔%。如果高分子分散剂(B)以上述比例含有含磺酸基单体单元,则可以使CNT分散液的稳定性、以及由该分散液形成的导电膜的与基材的粘接性更为优异。

进一步,就本发明的碳纳米管分散液而言,优选上述高分子分散剂(B)中上述含磺酸基单体单元的含有比例与上述烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例之比为0.5以上且低于4。如果高分子分散剂(B)中含磺酸基单体单元的含有比例与烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例之比在上述范围内,则可以使CNT分散液的稳定性、以及由该分散液形成的导电膜的与基材的粘接性更为优异。

进而,就本发明的碳纳米管分散液而言,优选上述碳纳米管(A)包含单壁碳纳米管及双壁碳纳米管中的至少一者。如果使用单壁碳纳米管及双壁碳纳米管(以下也分别称为“单壁CNT”、“双壁CNT”)中的至少一者作为CNT,则可以使由CNT分散液形成的导电膜的导电性及机械特性优异。

另外,就本发明的碳纳米管分散液而言,优选上述溶剂(C)包含水、并且该碳纳米管分散液的pH为0.1以上且8以下。如果使用水作为溶剂、并且该碳纳米管分散液的pH为0.1以上且8以下,则可以使CNT分散液的稳定性更为优异。

这里,就本发明的碳纳米管分散液而言,优选相对于碳纳米管(A)每100质量份,包含50质量份以上且1000质量份以下的上述高分子分散剂(B)。如果高分子分散剂(B)相对于CNT的配合量在上述范围内,则可以使CNT分散液的稳定性、以及由CNT分散液形成的导电膜的与基材的粘接性更为优异。

另外,本发明的目的在于有效解决上述课题,本发明的导电膜是使用上述任一种碳纳米管分散液而得到的。如果使用本发明的CNT分散液,则可以提供与基材的粘接性优异的导电膜。

这里,优选本发明的导电膜的表面电阻率为20Ω/□以下。如果导电膜的表面电阻率在上述范围内,则可以使例如在基材上具备该导电膜的导电性膜的导电性优异。

另外,本发明的目的在于有效解决上述课题,本发明的导电性膜具备基材和所述基材上的导电膜,其中,所述导电膜为上述任一种导电膜。具备本发明的导电膜的导电性膜具有优异的导电性。

发明的效果

根据本发明,可以提供稳定性优异、并且能够形成与基材的粘接性优异的导电膜的碳纳米管分散液。

另外,根据本发明,可以提供与基材的粘接性优异的导电膜、以及具备该导电膜的导电性膜。

具体实施方式

以下,对本发明的实施方式详细地进行说明。

这里,本发明的碳纳米管分散液用于导电膜的形成。另外,本发明的导电膜由本发明的碳纳米管分散液形成。进而,本发明的导电性膜是在基材上具备本发明的导电膜而成的。

(碳纳米管分散液)

本发明的碳纳米管分散液包含:碳纳米管(A)、高分子分散剂(B)、及溶剂(C)。其中,该高分子分散剂(B)的特征在于:含有含磺酸基单体单元,并且以特定的含有比例含有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元。本发明的碳纳米管分散液的稳定性优异,另外,由该碳纳米管分散液形成的导电膜与基材的粘接性优异。以下,对本发明的CNT分散液中包含的各成分进行详述。

需要说明的是,在本说明书中,也将“碳纳米管(A)”称为“CNT(A)”、也将“含有含磺酸基单体单元和烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的高分子分散剂(B)”称为“高分子分散剂(B)”。

<碳纳米管(A)>

CNT(A)既可以为单壁碳纳米管也可以为多壁碳纳米管,但从提高由CNT分散液形成的导电膜的导电性、机械特性的观点出发,优选包含单壁碳纳米管及双壁碳纳米管中的至少一者,更优选包含单壁碳纳米管。

另外,对于CNT(A),在使用拉曼分光法进行评价时,优选其具有Radial BreathingMode(径向呼吸模式,RBM)的峰。需要说明的是,在三壁以上的多壁碳纳米管的拉曼光谱中,不存在RBM。

进一步,CNT(A)在拉曼光谱中的G带峰值强度与D带峰值强度之比(G/D比)优选为1以上且20以下。如果G/D比为1以上且20以下,则即使CNT(A)的配合量为少量,也可以充分提高由CNT分散液形成的导电膜的导电性、机械特性。

另外,CNT(A)的直径分布(3σ)与平均直径(Av)之比(3σ/Av)优选大于0.20且低于0.60,更优选大于0.25,进一步优选大于0.50。如果使用3σ/Av大于0.20且低于0.60的CNT,则即使CNT(A)的配合量为少量,也可充分提高由CNT分散液形成的导电膜的导电性、机械特性。

需要说明的是,所述“直径分布(3σ)”是指,碳纳米管的直径的样本标准偏差(σ)乘以3而得到的值。其中,“碳纳米管的平均直径(Av)”及“碳纳米管的直径的样本标准偏差(σ)”分别可以使用透射电子显微镜测定随机选择的100根碳纳米管的直径而求出。

这里,CNT(A)的平均直径(Av)优选为0.5nm以上、进一步优选1nm以上,优选为15nm以下、进一步优选10nm以下。如果CNT(A)的平均直径(Av)为0.5nm以上,则可以抑制CNT(A)的凝聚,进一步提高CNT分散液的稳定性。另外,如果CNT(A)的平均直径(Av)为15nm以下,则可以充分提高由CNT分散液形成的导电膜的机械特性。

需要说明的是,对于上述CNT(A)的平均直径(Av)及直径分布(3σ),可以通过改变CNT的制造方法、制造条件而进行调整,也可以通过将利用不同制造方法得到的CNT进行多种组合来调整。

此外,就CNT(A)而言,通常使用以下的CNT:使用透射电子显微镜对随机选择的100根CNT的直径进行测定,取直径为横轴、频度为纵轴作图,并以高斯近似时,取得正态分布的CNT。

另外,CNT(A)在添加至溶剂(C)之前的比表面积优选为600m2/g以上,该CNT(A)可以是未开口的、也可以是开口的。为未开口的CNT时,比表面积优选为800m2/g以上,且优选为1,200m2/g以下,进一步优选为1,000m2/g以下。另一方面,为开口的CNT时,比表面积优选为1,300m2/g以上,且优选为2,500m2/g以下,进一步优选2,300m2/g以下。如果CNT(A)的比表面积在600m2/g以上,则可以良好地提高由CNT分散液形成的导电膜的导电性、机械特性。进一步,如果CNT(A)的比表面积在上述范围内,则可以提高CNT分散液的稳定性。

需要说明的是,在本发明中,比表面积指的是基于氮气吸附的BET比表面积。

进一步,CNT(A)的重量密度优选为0.002g/cm3以上且0.2g/cm3以下。如果重量密度为0.2g/cm3以下,则CNT(A)彼此间的结合变弱,因此可以使CNT(A)更为均一地分散。另外,如果重量密度为0.002g/cm3以上,则由于可以使CNT(A)的一体性提高、抑制散乱,因此操作变得容易。

另外,优选CNT(A)具有多个微小孔。其中,优选CNT(A)具有孔径小于2nm的微孔,作为微孔的存在量,以微孔容积计优选为0.40mL/g以上,更优选为0.43mL/g以上,进一步优选为0.45mL/g以上,作为上限,通常为0.65mL/g左右。通过使CNT(A)具有如上所述的微孔,可以抑制CNT(A)的凝聚,提高含CNT的膜中的CNT(A)的分散性,有效地得到导电性及机械特性优异的导电膜。需要说明的是,微孔容积可以通过例如适宜改变CNT(A)的制备方法及制备条件而进行调整。

这里,所述“微孔容积(Vp)”可以通过测定CNT在液氮温度(77K)下的氮吸附等温线,将相对压力P/P0=0.19下的氮吸附量设为V,并根据式(I):Vp=(V/22414)×(M/ρ)而算出。需要说明的是,P为吸附平衡时的测定压力,P0为测定时的液氮的饱和蒸气压,式(I)中,M为被吸附物(氮)的分子量28.010,ρ为被吸附物(氮)的77K下的密度0.808g/cm3。微孔容积可使用例如“BELSORP(注册商标)-mini”[BEL Japan制]容易地求出。

需要说明的是,具有上述性状的CNT(A)可以通过下述方式有效地制造:例如,在通过在向表面具有CNT制造用催化剂层的基材(以下也称为“CNT制造用基材”)上供给原料化合物及载气、并利用化学气相沉积法(CVD法)合成CNT时使体系内存在微量的氧化剂(催化剂活化物质),从而使CNT制造用催化剂层的催化活性飞跃性地提高的方法(Super-growth法(超生长法);参考国际公开第2006/011655号)中,通过湿法进行催化剂层在基材表面的形成,并使用以乙炔为主要成分的原料气体(例如,包含50体积%以上乙炔的气体)。以下,也将通过Super-growth法得到的碳纳米管称为“SGCNT”。通过使用SGCNT作为CNT(A),可以使导电膜与基材的粘接性更为优异。

就本发明的CNT分散液中的CNT(A)的浓度而言,只要能形成分散液则没有特别限制,分散液中的CNT的浓度优选为0.005质量%以上、更优选为0.01质量%以上、进一步优选为0.05质量%以上、特别优选为0.1质量%以上,优选为20质量%以下、更优选为10质量%以下、进一步更优选为5质量%以下。

本发明的CNT分散液基于后述高分子分散剂(B)的作为分散剂的优异贡献而具有下述优点:与以往的CNT分散液相比,即使以高浓度配合CNT,也可以确保其稳定性。进而,通过使CNT分散液以高浓度包含CNT,与使用了以往的CNT分散液的情况相比,可以以更少的涂布次数使基材的每单位面积的CNT涂布量上升至期望的值。

<高分子分散剂(B)>

在本发明的CNT分散液中,作为分散剂,使用含有含磺酸基单体单元、并且以特定的含有比例含有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的高分子分散剂。

通过使用这样的高分子分散剂,可以抑制CNT分散液中CNT(A)的凝聚、使CNT分散液的稳定性优异。另外,就由包含该高分子分散剂(B)的CNT分散液形成的导电膜而言,基于该高分子分散剂中所含的磺酸基和羧基这两者的贡献而具有与基材的优异粘接性。

此外,一般而言,分散剂在导电膜形成之后大多会成为阻抗而导致导电膜的导电性降低。但由于本发明中使用的高分子分散剂(B)可极其良好地使CNT(A)分散,因此根据本发明的CNT分散液,可以得到不受作为阻抗因素的分散剂的影响、具有优异导电性的导电膜。

以下,对可形成构成高分子分散剂(B)的单体单元的单体进行详述。

[含磺酸基单体]

作为可形成高分子分散剂(B)的含磺酸基单体单元的含磺酸基单体,只要具有磺酸基、和碳-碳不饱和键等能够与其它单体共聚的基团的单体即可,没有特别限定,可列举例如:苯乙烯磺酸等芳香族磺酸、乙烯基磺酸、烯丙基磺酸、丙烯酰胺-叔丁基磺酸、丙烯酰胺-N-丁烷磺酸等。需要说明的是,这里,就含磺酸基单体而言,其磺酸基中的氢原子也可以被无机离子或有机离子取代而成为无机盐或有机盐的形态。即,含磺酸基单体可以为磺酸盐的形态。

作为无机盐,可列举碱金属盐(锂、钠、钾等)等,作为有机盐,可列举:烷基胺盐(甲胺、乙胺、丙胺、丁胺、二甲胺、二乙胺、三甲胺、三丙胺、三丁胺、三叔丁基胺等)、芳基胺盐(苯基胺、苄基胺等)等。这些含磺酸基单体可以单独使用一种,也可以组合使用二种以上。

进而,这些中,从提高CNT分散液的稳定性的观点出发,作为含磺酸基单体,优选苯乙烯磺酸等芳香族磺酸、乙烯基磺酸、丙烯酰胺-叔丁基磺酸、及它们的碱金属盐(钠、钾),更优选苯乙烯磺酸、乙烯基磺酸及它们的碱金属盐(钠、钾)。

需要说明的是,高分子分散剂(B)中含磺酸基单体单元的含有比例(含磺酸基单体单元占全部单体单元的比例)通常为10摩尔%以上且低于80摩尔%,优选为20摩尔%以上、更优选为30摩尔%以上、特别优选为40摩尔%以上,优选为70摩尔%以下、更优选为60摩尔%以下。如果高分子分散剂(B)中含磺酸基单体单元的含有比例在上述范围内,则可以使CNT分散液的稳定性、以及由该分散液形成的导电膜的与基材的粘接性优异。

[烯属不饱和脂肪族羧酸单体]

作为可形成高分子分散剂(B)的烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的烯属不饱和脂肪族羧酸单体,只要是能够与其它单体共聚的具有碳-碳双键的脂肪族羧酸即可,没有特别限定,可列举:丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸等。需要说明的是,这里,就烯属不饱和脂肪族羧酸单体而言,其羧基中的氢原子也可以被无机离子或有机离子取代而成为无机盐或有机盐的形态。即,烯属不饱和脂肪族羧酸单体可以为羧酸盐的形态。这里,作为无机盐、有机盐,可列举与在上述[含磺酸基单体]的项中列举的相同的那些。这些烯属不饱和脂肪族羧酸单体可以单独使用,也可以组合使用二种以上。

需要说明的是,如果高分子分散剂(B)具有源自烯属不饱和脂肪族羧酸单体的重复结构,则与具有源自烯属不饱和芳香族羧酸单体(N-羧基苯基马来酰亚胺、4-乙烯基苯甲酸等)的结构的情况相比,可以使与基材的粘接性大幅提高。

进而,作为烯属不饱和脂肪族羧酸单体,从提高CNT分散液的稳定性的观点出发,优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸及它们的盐,更优选丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、衣康酸及它们的碱金属盐(钠、钾)。

需要说明的是,高分子分散剂(B)中,烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例(烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元占全部单体单元的比例)需要高于20摩尔%且为90摩尔%以下,优选为25摩尔%以上,更优选为30摩尔%以上,特别优选为40摩尔%以上,且优选为80摩尔%以下,更优选为70摩尔%以下,特别优选为60摩尔%以下。如果高分子分散剂(B)中烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例为20摩尔%以下,则无法确保与基材的粘接性,如果高于90摩尔%,则无法确保在溶剂中的溶解性和CNT的分散性的兼备。

[含磺酸基单体/烯属不饱和脂肪族羧酸单体摩尔比]

这里,高分子分散剂(B)中,含磺酸基单体单元的含有比例(摩尔%)相对于烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例(摩尔%)的比(也称为“含磺酸基单体/烯属不饱和脂肪族羧酸单体摩尔比”)优选为0.5以上,更优选为1以上,优选低于4,更优选为3以下。通过使含磺酸基单体/烯属不饱和脂肪族羧酸单体摩尔比在上述范围内,可以使CNT分散液的稳定性、以及由CNT分散液形成的导电膜的与基材的粘接性优异。

[其它单体]

只要不显著破坏本发明的效果,高分子分散剂(B)中除了上述含磺酸基单体单元、烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元以外,还可以包含任意的重复单元。作为可形成这样的任意的重复单元的其它单体,可列举:丙烯酸酯(丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸苄酯等)、甲基丙烯酸酯(甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苄酯等)、衣康酸酯(衣康酸甲酯、衣康酸乙酯、衣康酸丙酯、衣康酸丁酯、衣康酸苄酯等)、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、衣康酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺等。

需要说明的是,高分子分散剂(B)中,除含磺酸基单体单元、烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元以外的单体单元的含有比例优选为30摩尔%以下,更优选为20摩尔%以下,进一步优选为10摩尔%,特别优选为5摩尔%以下。

[高分子分散剂(B)的制备]

此外,高分子分散剂(B)可通过例如使包含上述单体的单体组合物在反应溶剂中进行聚合而制造。

这里,单体组合物中的各单体的含有比例(占全部单体的比例(摩尔%))通常与期望的在高分子分散剂(B)中相应的单体单元(重复单元)的含有比例(占全部单体单元的比例(摩尔%))相同。

就反应溶剂、聚合方法、聚合引发剂等而言,可以适当选择公知的那些而用于高分子分散剂(B)的制备。

需要说明的是,高分子分散剂(B)中的各单体单元占全部单体单元的比例(摩尔%)可以利用1H-NMR分析进行测定。

[高分子分散剂的性状]

对高分子分散剂(B)的数均分子量没有特别限定,但优选为100万以上,更优选为200万以上,进一步优选为300万以上,且优选为2500万以下,更优选为1500万以下,进一步优选为1000万以下。这里,高分子分散剂的数均分子量可以通过使用以水作为洗脱液的凝胶渗透色谱法,与基于标准聚乙二醇的校正曲线进行对照来算出。

以下记载了高分子分散剂(B)的具体例,但本发明使用的高分子分散剂(B)并不限定于此。(需要说明的是,以下的例示中的各单体名之后的括号中记载的数值,表示各高分子分散剂(B)中源自该单体的单体单元的含有比例(摩尔%),所述“摩尔比”表示各高分子分散剂(B)中各单体单元的摩尔比)

D-1)苯乙烯磺酸钠(50)/丙烯酸钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度2万,数均分子量300万2300)

D-2)苯乙烯磺酸钠(50)/甲基丙烯酸钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度3万,数均分子量472万8500)

D-3)苯乙烯磺酸钠(66.7)/甲基丙烯酸钾(33.3)的共聚物(摩尔比=2/1,平均聚合度5万,数均分子量871万0400)

D-4)苯乙烯磺酸钠(75)/衣康酸二钠(25)的共聚物(摩尔比=3/1,平均聚合度5万,数均分子量990万7800)

D-5a)苯乙烯磺酸钠(50)/马来酸二钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度2万,数均分子量366万2300)

D-5b)苯乙烯磺酸钠(50)/马来酸二钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度5万,数均分子量915万5700)

D-5c)苯乙烯磺酸钠(50)/马来酸二钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度9万,数均分子量1648万0300)

D-6)苯乙烯磺酸钠(75)/马来酸二钠(25)的共聚物(摩尔比=3/1,平均聚合度2万,数均分子量389万3000)

D-7)苯乙烯磺酸铵(50)/马来酸二铵(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度3万,数均分子量526万6700)

D-8)苯乙烯磺酸(50)/马来酸(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度2万,数均分子量322万2000)

D-9)苯乙烯磺酸钠(50)/富马酸二钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度2万,数均分子量366万3300)

D-10)乙烯基磺酸钠(50)/丙烯酸钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度5万,数均分子量224万1400)

D-11)烯丙基磺酸钠(50)/丙烯酸钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度2万,数均分子量238万1600)

D-12)丙烯酰胺-N-丁烷磺酸钠(50)/丙烯酸钠(50)的共聚物(摩尔比=1/1,平均聚合度8万,数均分子量1205万1600)

D-13)苯乙烯磺酸钠(40)/马来酸二钠(40)/丙烯酰胺(20)的共聚物(摩尔比=2/2/1,平均聚合度3万,数均分子量557万7300)

D-14)苯乙烯磺酸钠(40)/马来酸二钠(40)/马来酸单甲基钠(20)的共聚物(摩尔比=2/2/1,平均聚合度1.5万,数均分子量297万7600)

D-15)苯乙烯磺酸钠(50)/马来酸二钠(33.3)/丙烯酸钠(16.7)的共聚物(摩尔比=3/2/1,平均聚合度2.5万,数均分子量497万7300)

本发明的CNT分散液中的高分子分散剂(B)的浓度优选为0.0001质量%以上,更优选为0.01质量%以上,特别优选为0.05质量%以上,优选为30质量%以下,更优选为10质量%以下,特别优选为5质量%以下。通过使高分子分散剂(B)的浓度为0.0001质量%以上,可以提高CNT分散液的稳定性以及由该CNT分散液形成的导电膜的与基材的粘接性,通过为30质量%以下,可以确保由CNT分散液形成的导电膜的导电性。

进而,本发明的CNT分散液中相对于碳纳米管(A)每100质量份,高分子分散剂(B)的含量优选为50质量份以上,更优选为100质量份以上,优选为1000质量份以下,更优选为700质量份以下,特别优选为400质量份以下。通过使CNT分散液中相对于碳纳米管(A)每100质量份包含50质量份以上的高分子分散剂(B),可以提高CNT分散液的稳定性以及由该CNT分散液形成的导电膜的与基材的粘接性,通过包含1000质量份以下的高分子分散剂(B),可以确保由CNT分散液形成的导电膜的导电性。

需要说明的是,本发明的CNT分散液中即使组合使用上述高分子分散剂(B)以外的其它分散剂也没有问题,为了提高分散性,对于其组合使用也没有限定。作为其它分散剂,可使用:各种离子性、非离子性表面活性剂,上述高分子分散剂(B)以外的合成高分子、天然高分子等。

<溶剂(C)>

溶剂(C)可以为水性也可以为有机溶剂类,但优选使用水性溶剂(即,优选溶剂(C)包含水)。这里。作为水性溶剂,只要是其中可分散CNT的溶剂则没有特别的限制,可以单独使用水,也可以使用与水混合的溶剂类的混合溶剂。作为与水混合的溶剂,可列举:醚类(二噁烷、四氢呋喃、甲基溶纤剂等)、醚醇(乙氧基乙醇、甲氧基乙氧基乙醇等)、酯类(乙酸甲酯、乙酸乙酯等)、酮类(环己酮、甲乙酮等)、醇类(乙醇、异丙醇、苯酚等)、低级羧酸(乙酸等)、胺类(三乙胺、三甲醇胺等)、含氮极性溶剂(N,N-二甲基甲酰胺、硝基甲烷、N-甲基吡咯烷酮、乙腈等)、硫化合物类(二甲亚砜等)等。这些中,作为与水混合的溶剂,从提高CNT分散液的稳定性的观点出发,优选醚类、醇类、N,N-二甲基甲酰胺。

在CNT分散液的溶剂(C)包含水的情况下,对CNT分散液的pH没有特别限定,优选为0.1以上,更优选为0.2以上,特别优选为0.5以上,优选为8以下,更优选低于7(即酸性),进一步优选为5以下,特别优选为2.5以下。通过使CNT分散液的pH在上述范围内,可以确保CNT分散液的稳定性。

需要说明的是,为了降低CNT分散液的pH,添加酸性物质即可。作为酸性物质,优选使用例如硫酸、盐酸、硝酸、柠檬酸、草酸、酒石酸、甲酸、磷酸等,更优选盐酸、硝酸。

<碳纳米管分散液的制备>

本发明的CNT分散液可以通过例如使用日本特开2013-199419号公报中记载的混合分散机使CNT(A)、高分子分散剂(B)及溶剂(C)混合而制备。其中,使用超声波均化器较简便,故优选。混合时,CNT(A)可以为干燥状态,也可以为包含溶剂的状态。另外,CNT分散液为液体状、或糊、凝胶这样的半固态状均可,但优选为液体状。

(导电膜及导电性膜)

本发明的导电膜是使用本发明的CNT分散液而形成的。这样的导电膜与基材的粘接性优异。本发明的导电膜由于操作性优异,因此适宜用于在基材上形成该导电膜而成的导电性膜的用途。

<基材>

就基材而言,只要是能够在其上涂布碳纳米管分散液、能够负载所得导电膜即可,对其形状、构成材料及尺寸(厚度等)没有特别限定,可以根据目标的用途进行适宜选择。

作为基材的形状,可列举例如:膜、片等。

构成基材的材料之中,作为无机材料,可列举:不锈钢、铝、铁、金、银等金属、及玻璃等。作为有机材料,可列举碳材料、塑料基板材料等,但从提高与导电膜的粘接性、以及导电性膜的拉伸追随性及柔软性的观点出发,优选为塑料基板材料。进一步,作为塑料基板材料,优选耐热性高、耐药品性及气体阻断性优异、且低成本的材料。另外,塑料基板材料可以是无着色而具有透明性的材料。作为这样的具体的塑料基板材料,可以使用例如:聚酯类(聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)等)、苯乙烯类(间同立构聚苯乙烯(SPS)等)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、聚芳酯(PAr)、聚砜(PSF)、聚酯砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、透明聚酰亚胺(PI)、环烯烃共聚物(商品名“ARTON”(注册商标)等)以及脂环式聚烯烃(商品名“ZEONOR”(注册商标)等)、聚碳酸酯、聚酰胺、聚氨酯、聚甲基丙烯酸甲酯、纤维素、三乙酸纤维素等。其中,从化学稳定性和成本的观点出发,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、脂环式聚烯烃。

在基材使用塑料基板材料的情况下,优选的基材厚度没有特别限定,可以在中等程度的厚度到非常薄的厚度之家取各种范围。这种情况下的基材的厚度优选为1~1000μm,更优选为5~500μm,特别优选为20~200μm。

通过使用具有透明性的基材作为基材,可以得到透明性及导电性优异的导电性膜。在本发明中,所述“具有透明性的基材”是指,在波长550nm下的透光率为50%以上的基材。

需要说明的是,在本发明中,基材在波长550nm下的透光率可以根据本说明书的实施例中所述的“导电性膜在波长550nm下的透光率”的测定方法进行测定。

需要说明的是,作为基材,也可以使用具备底涂层的基材。

另外,对于基材,还可以对待涂布CNT分散液而形成导电膜的面实施辉光放电、电晕放电处理、或臭氧处理等表面亲水化处理。

此外,也可以对基材的与待涂布CNT分散液的面相反侧的面实施赋予耐磨耗性、高表面硬度、耐溶剂性、耐污染性、抗指纹性等的硬涂处理。

<导电膜的形成>

导电膜可以通过例如将本发明的CNT分散液涂布于上述基材上(涂布工序)、然后使基材上的CNT分散液干燥(干燥工序)而形成。

[涂布工序]

对将本发明的CNT分散液涂布于基材上的方法没有特别限定,可以利用公知的涂布方法,例如日本特开2013-199419号公报中记载的方法。另外,就涂布而言,可以不仅进行一次而是根据需要进行多次,也可以将不同的两种涂布方法组合。特别优选的涂布方法可列举:线棒涂布、凹版涂布、喷涂。

需要说明的是,如上所述,本发明的CNT分散液与现有的CNT分散液相比能够实现高浓度,可以以更少的涂布次数使基材的每单位面积的CNT涂布量升高到期望的值。

就将CNT分散液涂布于基材上时的涂布厚度(湿厚)而言,只要可确保得到的膜的导电性则没有特别限制,优选为0.001~50μm,更优选为0.005~10μm,特别优选为0.01~3μm。

另外,作为将CNT分散液涂布于基材上时的基材的每单位面积的CNT涂布量,优选为0.001mg/m2~50g/m2,更优选为0.005mg/m2~10g/m2,特别优选为0.01mg/m2~3g/m2

[干燥工序]

将CNT分散液涂布于基材上之后,通过例如风干、加热、减压等方法,使基材上的CNT分散液干燥,在基材上形成导电膜。干燥温度只要能够进行溶剂(C)的基于汽化的除去,且为基材的耐热温度以下即可,没有特别限定。例如,在基材使用上述的塑料基板材料的情况下,干燥温度优选为0~250℃,更优选为15~150℃,特别优选为80~150℃。

<导电膜中的分散剂等的除去>

另外,由于在本发明的导电膜中可以包含高分子分散剂(B)以外的分散剂、或任意的粘合剂材料等,因此,也可以特别地除去这些而提高导电膜的导电性。作为除去分散剂等的方法,可列举在基材上形成导电膜之后,将得到的导电性膜浸渍在洗涤用溶剂中、或者向基材上的导电膜喷雾洗涤用溶剂的方法。作为洗涤用溶剂,只要是可以充分溶解要除去的分散剂等、且不会将CNT(A)除去的溶剂即可,没有特别限制,可列举例如:水、醇类、乙腈。

<导电膜的性质>

本发明的导电膜的与基材的粘接性优异。该导电膜是利用本发明的CNT分散液而形成的,由于该导电膜的膜强度、抗划伤性等机械特性优异,其结果,膜本身不容易被破坏而是强固地停留在基材上,因此推断会显示出优异的粘接性。

另外,本发明的导电膜由于导电膜中的CNT(A)得到适宜的分散,因而可显示出优异的导电性。另外,本发明的导电膜的表面电阻率优选为20Ω/□以下,更优选为10Ω/□以下,作为下限,通常为0.01Ω/□左右,更优选为0.1Ω/□。需要说明的是,本发明的导电膜的表面电阻率可以利用本说明书的实施例中记载的方法进行测定。

对于本发明的导电膜,也可以通过适宜调整所含的CNT(A)量来赋予透明性,例如,也可以使用上述的具有透明性的基材作为基材而得到具有透明性的导电性膜。这样的导电性膜在波长550nm下的透光率优选为50%以上,更优选为60%以上,进一步优选为70%以上,进一步更优选为80%以上,特别优选为90%以上。需要说明的是,本发明的导电性膜在波长550nm下的透光率,可以利用本说明书的实施例中记载的方法进行测定。

<导电性膜的用途>

作为本发明的导电性膜的用途,没有特别限定,例如,可用于日本特开2013-199419号公报中记载的用途。

进而,本发明的导电性膜特别适宜用作色素敏化型太阳能电池(DSC)的光电极基板、对电极基板。

实施例

以下,举出实施例对本发明进行进一步的具体说明,但本发明不限于这些实施例。

分别利用以下的方法对导电膜的表面电阻率及导电性膜的透光率进行了测定。并且,分别利用以下的方法对CNT分散液的稳定性、导电膜与基材的粘接性进行了评价。

<表面电阻率>

使用低电阻率测定仪(Mitsubishi Chemical Analytech公司制,商品名“Loresta(注册商标)-GP MCP-T610”),利用基于JIS K7194的方法如下所述地进行了测定。

具体而言,使用四端子法,在温度25℃、湿度20%RH的环境中对导电性膜的在基材上形成的导电膜的表面电阻率(薄膜电阻)进行了测定。

<透光率>

使用分光光度计(日本分光公司制V-570)对波长550nm下的透光率进行了测定。

<CNT分散液的稳定性>

制备CNT分散液之后,目测观察在25℃静置1周之后的状态,按以下基准进行了评价。

A:未观察到分散液的变化,为稳定的分散状态。

B:确认到黑色异物,其覆盖了容器底面的超过0%且低于5%(面积基准)。

C:确认到黑色异物,其覆盖了容器底面的5%以上且低于50%(面积基准)。

D:容器上部存在透明溶液部分,并确认到了覆盖容器底面的50%以上(面积基准)的黑色异物。

<导电膜与基材的粘接性>

将透明胶带(透明胶粘带12mm宽)粘贴在导电性膜的导电膜侧,在25℃放置2小时后,将胶带一侧以90°的角度提起。目测观察此时导电膜相对于基材的剥离状态,并按以下基准进行了评价。

A:完全未观察到剥离,粘接性良好。

B:在导电膜的超过0%且低于10%(面积基准)观察到剥离,但粘接性为实际使用中基本没有问题的水平。

C:在导电膜的10%以上且低于40%(面积基准)观察到剥离,粘接性为实际使用中存在问题的水平。

D:在导电膜的40%以上(面积基准)观察到剥离,粘接性为非常差的水平。

<使用材料>

[CNT]

使用了以下的CNT。

CNT1:单壁CNT(KH Chemicals HP纯度80%)BET比表面积620m2/g

CNT2:单壁CNT(Meijo Nano Carbon SWNT SO)BET比表面积800m2/g

CNT3:SGCNT(按照以下的顺序制备)。BET比表面积1050m2/g

[CNT3(SGCNT)的制备]

按照国际公开第2006/011655号的记载,通过Super-growth法得到了CNT3(SGCNT)。

就得到的CNT3而言,BET比表面积为1050m2/g(未开口),在利用拉曼分光光度计进行的测定中,在单壁CNT的特征性的100~300cm-1的低波数范围观察到了径向呼吸模式(RBM)的光谱。另外,使用透射电子显微镜随机地测定了100根CNT3的直径,结果,平均直径(Av)为3.3nm、直径分布(3σ)为1.9nm、它们的比(3σ/Av)为0.58。

[分散剂]

另外,作为分散剂,除上述的<高分子分散剂(B)>中例示的高分子分散剂以外,使用了以下的比较分散剂A~F。

比较分散剂A:聚丙烯酸钠(重均分子量20万)

比较分散剂B:聚苯乙烯铵(重均分子量2万)

比较分散剂C:羧甲基纤维素(重均分子量30万,醚化度0.6~0.8)

比较分散剂D:十二烷基苯磺酸钠(分子量348.5)

比较分散剂E:聚氧乙烯-对辛基苯基醚(平均聚合度10)

比较分散剂F:苯乙烯磺酸钠(90)/马来酸二钠(10)的共聚物(摩尔比=9/1,平均聚合度2万,数均分子量393万1700)

(实施例1)

<碳纳米管分散液的制备>

在10mL的玻璃制容器中量取6.25mg CNT1(其中CNT成分为5.0mg)、10mg高分子分散剂D-5a(相对于CNT每100质量份为200质量份),添加作为溶剂的蒸馏水8ml和乙醇2ml,并使用1N盐酸将pH调整至2。经过pH调整之后,在冰浴冷却下利用超声波均化器在输出功率50W、120分钟的条件下进行分散处理,制备了CNT分散液。需要说明的是,分散液中CNT的浓度为0.05质量%,高分子分散剂的浓度为0.1质量%。利用上述方法评价了得到的CNT分散液的稳定性。将结果示于表1。

<导电膜及导电性膜的制造>

使用棒涂器(#10)将得到的CNT分散液涂布在作为基材的经过了亲水化表面处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(东洋纺(株)公司制A4100,100μm),A4尺寸)上。基材的每单位面积的CNT涂布量为10mg/m2。将涂布了CNT分散液的基材在室温、无风环境中静置10分钟,进一步在100℃干燥器内干燥5分钟,得到了在基材上具备导电膜的导电性膜。利用上述方法对表面电阻率、透光率进行了测定,并利用上述方法对导电膜与基材的粘接性进行了评价。将结果示于表1。

(实施例2)

<碳纳米管分散液的制备>

在10mL的玻璃制容器中量取20mg CNT2、40mg高分子分散剂D-2(相对于CNT每100质量份为200质量份),添加作为溶剂的蒸馏水8ml和乙醇2ml,并使用1N硝酸将pH调整至1.6。经过pH调整之后,在冰浴冷却下利用超声波均化器在输出功率50W、120分钟的条件下进行分散处理,制备了CNT分散液。需要说明的是,分散液中的CNT浓度为0.2质量%,高分子分散剂的浓度为0.4质量%。利用上述方法评价了得到的CNT分散液的稳定性。将结果示于表1。

<导电性膜的制造>

使用棒涂器(#10)将得到的CNT分散液涂布在作为基材的经过了亲水化表面处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(东洋纺(株)公司制A4100,100μm),A4尺寸)上。基材的每单位面积的CNT涂布量为32mg/m2。将涂布了CNT分散液的基材在室温、无风环境中静置10分钟,进一步在100℃干燥器内干燥5分钟,得到了在基材上具备导电膜的导电性膜。利用上述方法对表面电阻率、透光率进行了测定,并利用上述方法对导电膜与基材的粘接性进行了评价。将结果示于表1。

(实施例3~8)

代替高分子分散剂D-2而分别使用了高分子分散剂D-4、D-5a、D-6、D-8、D-12、D-15,除此以外,与实施例2同样地制备了CNT分散液,并制造了导电膜及导电性膜。需要说明的是,分散液中的CNT浓度均为0.2质量%,高分子分散剂的浓度均为0.4质量%。进而,与实施例1同样地对各项目进行了测定、评价。将结果示于表1。

(实施例9)

<碳纳米管分散液的制备>

在10mL的玻璃制容器中量取10mg CNT3、20mg高分子分散剂D-5a(相对于CNT每100质量份为200质量份),添加作为溶剂的蒸馏水8ml和乙醇2ml,并使用1N硝酸将pH调整至1.6。经过pH调整之后,在冰浴冷却下利用超声波均化器在输出功率50W、120分钟的条件下进行分散处理,制备了CNT分散液。需要说明的是,分散液中的CNT浓度为0.1质量%,高分子分散剂的浓度为0.2质量%。利用上述方法评价了得到的CNT分散液的稳定性。将结果示于表1。

<导电膜及导电性膜的制造>

使用棒涂器(#10)将得到的CNT分散液涂布在作为基材的经过了亲水化表面处理的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(东洋纺(株)公司制A4100,100μm),A4尺寸)上。基材的每单位面积的CNT涂布量为32mg/m2。将涂布了CNT分散液的基材在室温、无风环境中静置10分钟,进一步在100℃干燥器内干燥5分钟,得到了在基材上具备导电膜的导电性膜。对表面电阻率、透光率进行上述测定,并利用上述方法对导电膜与基材的粘接性进行了评价。将结果示于表1。

(实施例10)

使CNT3的量为20mg,并使用40mg高分子分散剂D-5b(相对于CNT每100质量份为200质量份)代替高分子分散剂D-5a,除此以外,与实施例9同样制备了CNT分散液,并制造了导电膜及导电性膜。需要说明的是,分散液中的CNT浓度为0.2质量%,高分子分散剂的浓度为0.4质量%。进而,与实施例1同样地对各项目进行了测定、评价。将结果示于表1。

(实施例11、12)

代替高分子分散剂D-5b而分别使用了高分子分散剂D-6、D-11,除此以外,与实施例10同样地制备了CNT分散液,并制造了导电膜及导电性膜。进而,与实施例1同样地对各项目进行了测定、评价。将结果示于表1。

(实施例13)

使CNT3的量为15mg、并将高分子分散剂D-5a的配合量改变为30mg(相对于CNT每100质量份为200质量份),除此以外,与实施例9同样制备了CNT分散液。然后,涂布CNT分散液使得基材的每单位面积的CNT涂布量为394mg/m2,除此以外,与实施例9同样地制造了导电膜及导电性膜。需要说明的是,分散液中的CNT浓度为0.15质量%,高分子分散剂的浓度为0.3质量%。进而,与实施例1同样地对各项目进行了测定、评价。将结果示于表1。

(比较例1)

<碳纳米管分散液的制作>

在10mL的玻璃制容器中量取25mg CNT1(其中CNT成分为20mg)、40mg比较分散剂A(相对于CNT每100质量份为200质量份),添加作为溶剂的蒸馏水8ml并添加乙醇2ml,并使用1N盐酸将pH调整至2。经过pH调整之后,在冰浴冷却下利用超声波均化器在输出功率50W、120分钟的条件下进行分散处理,制备了CNT分散液。

需要说明的是,分散液中的CNT浓度为0.20质量%,高分子分散剂的浓度为0.4质量%。然而,如表1中记载的那样,分散液的稳定性非常差,未能制造出具有均一厚度的导电膜及导电性膜。

(比较例2)

代替比较分散剂A而使用了比较分散剂B,除此以外,与比较例1同样地制备了CNT分散液。然而,如表1中记载的那样,分散液的稳定性非常差,未能制造出具有均一厚度的导电膜及导电性膜。

(比较例3)

使比较分散剂B的配合量为80mg(相对于CNT每100质量份为400质量份),除此以外,与比较例1同样地制备了CNT分散液。分散液中的CNT浓度为0.20质量%,高分子分散剂的浓度为0.8质量%。另外,与实施例1同样地制造了导电膜及导电性膜。基材的每单位面积的CNT涂布量为40mg/m2。进而,与实施例1同样地对各项目进行了测定、评价。将结果示于表1。

(比较例4)

代替比较分散剂A而使用了比较分散剂C,除此以外,与比较例1同样地制备了CNT分散液。然而,如表1中记载的那样,分散液的稳定性非常差,未能制造出具有均一厚度的导电膜及导电性膜。

(比较例5)

代替比较分散剂B而使用了比较分散剂C,除此以外,与比较例3同样地制备了CNT分散液。分散液中的CNT浓度为0.20质量%,高分子分散剂的浓度为0.8质量%。另外,与实施例1同样地制造了导电膜及导电性膜。基材的每单位面积的CNT涂布量为40mg/m2。进而,与实施例1同样地对各项目进行了测定、评价。将结果示于表1。

(比较例6、7)

代替比较分散剂B而分别使用了比较分散剂D、E,除此以外,与比较例3同样地制备了CNT分散液。分散液中的CNT浓度为0.20质量%,高分子分散剂的浓度为0.8质量%。然而,如表1中记载的那样,分散液的稳定性非常差,未能制造出具有均一厚度的导电膜及导电性膜。

(比较例8)

代替比较分散剂A而使用了比较分散剂F,除此以外,与比较例1同样地制备了CNT分散液。分散液中的CNT的浓度为0.20质量%,高分子分散剂的浓度为0.4质量%。另外,与实施例1同样地制造了导电膜及导电性膜。基材的每单位面积的CNT涂布量为40mg/m2。然而,如表1中记载的那样,分散液的稳定性有些差,另外,粘接性差。

根据表1可知,对于使用了含有含磺酸基单体单元、且以特定的含有比例含有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的高分子分散剂(B)的实施例1~13而言,CNT分散液的稳定性、及导电膜与基材的粘接性优异。

另一方面,比较例1、2、4、6、7中使用了不具有含磺酸基单体单元和烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元中的任一者的分散剂、或既不具有含磺酸基单体单元也不具有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的分散剂,可知,它们与实施例1~13相比分散性非常差。

此外,比较例3、5中通过提高分散剂的浓度而确保了CNT分散液的稳定性,但比较例3使用了既不具有含磺酸基单体单元也不具有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的分散剂、比较例5使用了具有烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元但不具有含磺酸基单体单元的分散剂,所得导电性膜中的导电膜与基材的粘接性极差。

此外,比较例8中使用了含有含磺酸基单体单元及烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元两者、但烯属不饱和脂肪族羧酸单体单元的含有比例为20摩尔%以下的高分子分散剂,虽然确保了CNT分散液的稳定性,但得到的导电性膜中的导电膜与基材的粘接性极差。

工业实用性

根据本发明,可以提供稳定性优异、并且能够形成与基材的粘接性优异的导电膜的碳纳米管分散液。

另外,根据本发明,可以提供与基材的粘接性优异的导电膜、以及具备该导电膜的导电性膜。

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