【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及碳材料分散液及其应用。
技术介绍
1、炭黑、碳纤维、碳纳米管(以下，也记为“cnt”)、石墨、及石墨烯等碳材料(纳米碳材料)具有通过碳原子的共价键形成的六元环石墨结构。因此，为发挥导电性、导热性等各种特性的材料，正在研究用于在广泛的领域中活用其特性的方法。例如，关注于碳材料的电性质、热性质、及作为填料的性质，正在研究用于抗静电剂、导电材料、塑料增强材料、半导体、燃料电池、二次电池等的电极、及显示器的阴极线等。
2、在这些用途中，近年要求高性能化，盛行使用cnt作为碳材料。需要说明的是，为了提高导电性等诸物性，除了用于使cnt在液体介质中分散的分散剂的种类及量以外，形成涂膜、电极等时使用的粘结剂树脂的选择也是重要的。
3、作为关联的现有技术，例如，提出了对含有使用特定的催化剂合成的cnt及树脂的树脂组合物、以及含有合成的cnt的涂膜的表面电阻进行测定来评价cnt的导电性的方法(专利文献1)。另外，提出了包含单层cnt、多层cnt、分散剂及溶剂的cnt分散液、以及使用该cnt分散液得到的非水电解液二次电池(专利文献2)。
4、进而，提出了一种cnt分散体以及使用该cnt分散体得到的二次电池用的电极膜，所述cnt分散体含有具有酸性基团的cnt、分散剂及水，且分散剂是包含源自(甲基)丙烯腈的结构单元和含羧基单体单元的共聚物(专利文献3)。另外，提出了一种cnt水分散液以及使用该cnt水分散液得到的太阳能电池用的导电膜，所述cnt水分散液包含单层cnt、乙炔黑、分散剂及水，且乙炔黑/单层c
5、现有技术文献
6、专利文献
7、专利文献1：日本特开2015-123410号公报
8、专利文献2：日本特开2022-079409号公报
9、专利文献3：日本特开2021-190331号公报
10、专利文献4：国际公开第2022/064939号
技术实现思路
1、专利技术要解决的问题
2、含有cnt等碳材料的碳材料分散液例如用作用于提高对象物品等的导电性的材料。而且，碳材料分散液的导电性例如可以通过对将碳材料分散液涂布及干燥而形成的涂膜的表面电阻率进行测定来评价。
3、本专利技术人等使用专利文献2～4等中提出的现有的cnt分散液等来形成涂膜，并且对形成涂膜的表面电阻率进行测定并评价了导电性。其结果表明，对于使用任意cnt分散液等而形成的涂膜，均未显示出近年要求的高水平的导电性。
4、本专利技术是鉴于这样的现有技术所具有的问题点而作出的，其课题在于，提供与使用单一的碳材料的情况相比能够形成导电性提高的涂膜的碳材料分散液。另外，本专利技术的课题在于，提供用于制造各种制品及成为各种制品的构成部分的覆膜的碳材料分散液的用途。
5、用于解决问题的方案
6、即，根据本专利技术，提供以下所示的碳材料分散液。
7、[1]一种碳材料分散液，其含有：选自由单层碳纳米管、多层碳纳米管及炭黑组成的组中的至少2种碳材料；水性介质；分散剂；和粘结剂树脂，所述碳材料分散液满足下述(1)及(2)的必要条件。
8、(1)当前述碳材料为前述单层碳纳米管及前述炭黑的组合的情况时，相对于1质量份前述单层碳纳米管，前述炭黑的量为0.001～0.43质量份，
9、当前述碳材料为前述多层碳纳米管及前述炭黑的组合的情况时，相对于1质量份前述多层碳纳米管，前述炭黑的量为0.001～0.43质量份，
10、当前述碳材料为前述单层碳纳米管及前述多层碳纳米管的组合的情况时，相对于1质量份前述单层碳纳米管，前述多层碳纳米管的量为10～100质量份，
11、当前述碳材料为前述单层碳纳米管、前述多层碳纳米管及前述炭黑的组合的情况时，相对于前述单层碳纳米管及前述多层碳纳米管的合计1质量份，前述炭黑的量为0.001～0.43质量份，并且相对于1质量份前述单层碳纳米管，前述多层碳纳米管的量为10～100质量份。
12、(2)前述碳材料的含量为3质量％的、厚度1μm的干燥覆膜的表面电阻率为1.0×106ω/sq以下。
13、[2]根据前述[1]所述的碳材料分散液，其中，前述分散剂为高分子分散剂及纤维素衍生物中的至少任意者，前述高分子分散剂为具有源自(甲基)丙烯腈的结构单元(1)及源自(甲基)丙烯酸的结构单元(2)的聚合物。
14、[3]根据前述[2]所述的碳材料分散液，其中，前述高分子分散剂为具有至少一部分被碱中和的羧基的、具有50～80质量％前述结构单元(1)及20～50质量％前述结构单元(2)(其中，将前述结构单元(1)和前述结构单元(2)的合计设为100质量％)的聚合物。
15、[4]根据前述[3]所述的碳材料分散液，其中，前述聚合物为包含聚合物链段a和聚合物链段b的a-b嵌段共聚物，所述聚合物链段a具有60～95质量％源自丙烯腈的结构单元(1-a)及5～40质量％源自甲基丙烯酸的结构单元(2-a)(其中，将前述结构单元(1-a)和前述结构单元(2-a)的合计设为100质量％)，所述聚合物链段b具有10～70质量％源自丙烯腈的结构单元(1-b)及30～90质量％源自甲基丙烯酸的结构单元(2-b)(其中，将前述结构单元(1-b)和前述结构单元(2-b)的合计设为100质量％)，前述聚合物链段a的数均分子量为10,000～100,000，分子量分布为1.8以下，前述聚合物链段b的数均分子量为3,000～200,000。
16、[5]根据前述[1]～[4]中任一项所述的碳材料分散液，其中，前述粘结剂树脂为选自由纤维素衍生物、苯乙烯-丁二烯共聚物及丙烯酸系树脂组成的组中的至少一种。
17、[6]根据前述[1]～[5]中任一项所述的碳材料分散液，其中，当前述碳材料包含前述单层碳纳米管的情况时，相对于100质量份前述单层碳纳米管，前述分散剂的量为30～200质量份，当前述碳材料包含前述多层碳纳米管的情况时，相对于100质量份前述多层碳纳米管，前述分散剂的量为30～200质量份，当前述碳材料包含前述炭黑的情况下，相对于100质量份前述炭黑，前述分散剂的量为10～200质量份。
18、[7]根据前述[1]～[6]中任一项所述的碳材料分散液，其中，表面电阻率a(ω/sq)与表面电阻率b(ω/sq)满足a<b的关系，且前述表面电阻率a为5.0×105ω/sq以下，所述表面电阻率a(ω/sq)是将前述碳材料分散液涂布及干燥而形成的前述碳材料的含量为3质量％的、厚度1μm的第1覆膜的表面电阻率，所述表面电阻率b(ω/sq)是将对照分散液涂布及干燥而形成的前述碳材料的含量为3质量％的、厚度1μm的第2覆膜的表面电阻率，所述对照分散液除了不含有前述碳材料中的1种以外，与前述碳材料分散液为同一组成。
19、[8]根据前述[1]～[7]中任一项所述的碳材料分散液，其中，前本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种碳材料分散液，其含有：选自由单层碳纳米管、多层碳纳米管及炭黑组成的组中的至少2种碳材料；水性介质；分散剂；和粘结剂树脂，
2.根据权利要求1所述的碳材料分散液，其中，所述分散剂为高分子分散剂及纤维素衍生物中的至少任意者，
3.根据权利要求2所述的碳材料分散液，其中，所述高分子分散剂为具有至少一部分被碱中和的羧基的、具有50～80质量％所述结构单元(1)及20～50质量％所述结构单元(2)的聚合物，其中，将所述结构单元(1)和所述结构单元(2)的合计设为100质量％。
4.根据权利要求3所述的碳材料分散液，其中，所述聚合物为包含聚合物链段A和聚合物链段B的A-B嵌段共聚物，
5.根据权利要求1所述的碳材料分散液，其中，所述粘结剂树脂为选自由纤维素衍生物、苯乙烯-丁二烯共聚物及丙烯酸系树脂组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的碳材料分散液，其中，当所述碳材料包含所述单层碳纳米管的情况时，相对于100质量份所述单层碳纳米管，所述分散剂的量为30～200质量份，
7.根据权利要求1～5中
8.根据权利要求1～5中任一项所述的碳材料分散液，其是将第1分散液和第2分散液混合而得到的，
9.根据权利要求1～5中任一项所述的碳材料分散液，其中，以波长580nm下的吸光度成为1.8±0.02的方式用空白液进行稀释而得到的稀分散液的、波长380nm的吸光度AL相对于波长780nm的吸光度AH的比(AL/AH)为1.40以上，所述空白液除了不含有所述碳材料以外，与所述碳材料分散液为同一组成。
10.权利要求1～5中任一项所述的碳材料分散液在用于制造涂料、墨、涂布剂、树脂成形品材料、导电性材料、导热性材料、及抗静电材料中的任意制品中的应用。
11.权利要求1～5中任一项所述的碳材料分散液在用于制造具备由碳材料分散液形成的覆膜的、电池材料及机械部件中的任意制品中的应用。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种碳材料分散液，其含有：选自由单层碳纳米管、多层碳纳米管及炭黑组成的组中的至少2种碳材料；水性介质；分散剂；和粘结剂树脂，
2.根据权利要求1所述的碳材料分散液，其中，所述分散剂为高分子分散剂及纤维素衍生物中的至少任意者，
3.根据权利要求2所述的碳材料分散液，其中，所述高分子分散剂为具有至少一部分被碱中和的羧基的、具有50～80质量％所述结构单元(1)及20～50质量％所述结构单元(2)的聚合物，其中，将所述结构单元(1)和所述结构单元(2)的合计设为100质量％。
4.根据权利要求3所述的碳材料分散液，其中，所述聚合物为包含聚合物链段a和聚合物链段b的a-b嵌段共聚物，
5.根据权利要求1所述的碳材料分散液，其中，所述粘结剂树脂为选自由纤维素衍生物、苯乙烯-丁二烯共聚物及丙烯酸系树脂组成的组中的至少一种。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的碳材料分散液，其中，当所述碳材料包含所述单层碳纳米管的情况时，相对于100质...
【专利技术属性】
技术研发人员：土居诚司，下冈理沙，林孝三郎，佐藤禅，鬼冢博哉，梅田大地，金子翔太，岛中博之，村上贺一，
申请(专利权)人：大日精化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：
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