カーボンナノ材料分散液
【課題】長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できるカーボンナノ材料分散液を提供する。
【解決手段】カーボンナノ材料（Ａ）と、糖類の部分分解物（Ｂ）と、糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体（Ｃ）とを含むカーボンナノ材料分散液。
【解決手段】カーボンナノ材料（Ａ）と、糖類の部分分解物（Ｂ）と、糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体（Ｃ）とを含むカーボンナノ材料分散液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノ材料（カーボンナノチューブ等）が媒体に分散（または溶解）したカーボンナノ材料分散液に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと記す。）については、１９９１年の発見以来、特異な力学特性、電気的特性、熱的特性、光学特性等が見出され、その産業利用の大きな可能性に強い関心が持たれている。たとえば、ＣＮＴの引っ張り強度は数十ＧＰａのオーダーであり、樹脂の千倍程高く、ＣＮＴを樹脂に少量添加するだけで飛躍的に樹脂の強度を高められる可能性がある。また、ＣＮＴは導電性に優れるため、ＣＮＴを電極活物質やバインダ樹脂とともに電極コンポジット層に用いることで、蓄電素子用電極の電極特性が向上することが期待される。その実現のためには、ＣＮＴを１本１本に解きほぐして樹脂中に均質に配置しなければならない。しかし、ＣＮＴは、複雑に絡み合った強いバンドル構造を有するため、１本１本に分散させることが極めて困難である。
【０００３】
ＣＮＴを媒体中に分散させる試みはこれまでにも報告されている。媒体としては、水、有機溶媒等が挙げられ、環境に対する負荷が小さく、取り扱いが容易で、広範な分野のさまざまな材料に適用可能なことから、水に大きな関心が持たれている。ＣＮＴを水に分散させる方法としては、たとえば、下記の方法が提案されている。
【０００４】
（１）ＣＮＴの表面を化学処理して水溶性を付与する方法。
（２）界面活性剤（ドデシル硫酸リチウム等）の水溶液にＣＮＴを加え、超音波照射する方法。
（３）水溶性ポリマーでＣＮＴを包み込み、可溶化する方法。
（４）分散剤として界面活性剤（ドデシル硫酸ナトリウム等）と水溶性ポリマーとを併用する方法（特許文献１）。
（５）分散剤としてＤＮＡやお茶を用いる方法。
（６）分散剤として水溶性ペプチドを用いる方法。
（７）分散剤として多糖類を用いる方法（特許文献２）。
（８）分散剤として糖類と界面活性剤とを併用する方法（特許文献３）。
【０００５】
しかし、（１）の方法では、化学処理によってＣＮＴの特性を大きく低下させてしまう。一方、（２）〜（８）の方法では、ＣＮＴの特性を大きく低下させることはないものの、短時間でＣＮＴが凝集してしまったり、低濃度（０．０１〜０．１質量％程度）でしか分散できなかったり、と欠点が多い。そのため、ＣＮＴを樹脂に分散させるための実用的な分散性および濃度を有するようなＣＮＴ分散液の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−００１８９８号公報
【特許文献２】特開２００５−０１４３３２号公報
【特許文献３】特開２００８−２３０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できるカーボンナノ材料分散液を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のカーボンナノ材料分散液は、カーボンナノ材料（Ａ）と、糖類の部分分解物（Ｂ）と、前記糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体（Ｃ）とを含むことを特徴とする。
前記糖類の部分分解物（Ｂ）は、加熱によって糖類が分解、重合したものが好ましく、カラメルがより好ましい。
前記カーボンナノ材料（Ａ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．１〜６７質量％であることが好ましい。
前記糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．０１〜２０質量％であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカーボンナノ材料分散液によれば、長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例１のＣＮＴ分散液をキャストした被膜の走査電子顕微鏡写真である。
【図２】例７、８のＣＮＴ分散液の外観を示す写真である。
【図３】例１２のＣＮＴ複合フッ素ゴムの破断部の走査電子顕微鏡写真である。
【図４】例１２のＣＮＴ複合フッ素ゴムの破断部の走査電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜カーボンナノ材料分散液＞
本発明のカーボンナノ材料分散液は、分散剤である糖類の部分分解物（Ｂ）を介してカーボンナノ材料（Ａ）が媒体（Ｃ）に分散したものである。なお、本発明のカーボンナノ材料分散液は、カーボンナノ材料（Ａ）を媒体（Ｃ）に孤立分散させることも容易であることから、溶液状となったものも包含する。
【００１２】
（カーボンナノ材料（Ａ））
カーボンナノ材料（Ａ）は、少なくとも１次元の長さがナノメートルオーダーの炭素分子である。カーボンナノ材料（Ａ）としては、ＣＮＴ（カーボンナノファイバを含む。）、カーボンナノホーン、カーボンナノコイル、フラーレン、グラフェンシート等が挙げられ、特に電極コンポジット層に用いた場合、ネットワーク構造を形成して、力学的、電気的、ならびに熱的特性を付与しやすい点から、ＣＮＴが好ましい。
【００１３】
ＣＮＴは、グラフェンシートを筒状に丸めた形状を有するものである。形状によるＣＮＴの種類としては、単層ＣＮＴ、多層ＣＮＴ、カーボンナノファイバ等が挙げられる。また、製造方法によるＣＮＴの種類としては、アークプラズマ法によるＣＮＴ、化学気相合成法によるＣＮＴ、ＶＧＣＦと呼ばれる炭素繊維の高速製造方法である気相成長法によるカーボンナノファイバまたはＣＮＴ、ポリテトラエチレンの還元分解物であるカルビンから合成されたＣＮＴ、ポリアクリロニトリルのシェルと熱分解消失性ポリマーのコアから製造されたＣＮＴ等が挙げられる。
【００１４】
ＣＮＴの直径は、単層ＣＮＴの１ｎｍ程度から多層ＣＮＴの５００ｎｍ程度まで様々である。ＣＮＴの長さも、数ｎｍから１０ｍｍまで様々である。
ＣＮＴには、様々な目的で異元素または異種化合物が添加されていてもよい。添加は、異元素が炭素原子に置き換わって導入されることによって行われてもよい。異元素または異種化合物としては、Ａｇ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｓ、Ｇｄ、Ｋ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｂ、Ｒｈ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｒ、IIIＢ族の元素、ＶＢ族の元素、フラーレン等が挙げられる。特にIIIＢ族のＢは、ＣＮＴのその他の特徴を損ねることなく、電子伝導性を飛躍的に高めることができると考えられ、好ましい。
【００１５】
カーボンナノ材料（Ａ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．１〜６７質量％が好ましく、０．５〜３０質量％が特に好ましい。カーボンナノ材料（Ａ）の濃度が０．１質量％以上であれば、カーボンナノ材料（Ａ）を均質に分散させた電極コンポジット層を製造するための実用的な濃度となる。カーボンナノ材料（Ａ）の濃度が６７質量％以下であれば、長期にわたってカーボンナノ材料（Ａ）の分散性を充分に維持できる。
【００１６】
（糖類の部分分解物（Ｂ））
糖類の部分分解物（Ｂ）は、糖類を加熱等によって部分分解して生成したものである。糖類の部分分解物（Ｂ）としては、入手のしやすさの点から、加熱によって糖類が分解、重合したものが好ましく、安価な点から、いわゆるカラメルがより好ましい。安価で汎用なカラメルを用いることによって、カーボンナノ材料（Ａ）が高濃度で、かつ安定して分散したカーボンナノ材料分散液を簡便にかつ比較的低コストで製造できる。
【００１７】
カラメルとは、糖類または糖類の溶液を加熱して糖類を分解、重合した（いわゆるカラメル化反応した）ものである。
カラメルとしては、食品添加物等として市販されているカラメルを用いてもよく、糖類または糖類の溶液を公知の方法でカラメル化したものを用いてもよい。
【００１８】
糖類としては、単糖類（グルコース（ブドウ糖）、フルクトース（果糖）、ガラクトース等）、二糖類（マルトース（麦芽糖）、スクロース（ショ糖）、ラクトース（乳糖）、セロビオース等）、少糖類（オリゴ糖等）、多糖類（デンプン、デキストリン、水溶性食物繊維類、水溶性セルロース類等）等が挙げられる。
カラメル化における加熱温度は、原料となる糖類の種類、加熱時の糖類の形体や溶液状態およびその溶媒や濃度、カラメル化のための反応促進剤等の有無、加熱時間等によっても変わってくるので一概には決められないが、通常は８０〜５００℃が好ましく、１１０〜３５０℃がより好ましく、１５０〜３００℃が特に好ましい。
【００１９】
糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．０１〜２０質量％が好ましく、０．１〜１５質量％がより好ましい。糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度が０．０１質量％以上であれば、長期にわたってカーボンナノ材料の分散性を充分に維持できる。糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度が２０質量％以下であれば、カーボンナノ材料の機能発現を妨げることがない。
【００２０】
（媒体（Ｃ））
媒体（Ｃ）は、糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体であればよく、特に限定はされない。
媒体（Ｃ）としては、水、脂肪族炭化水素類（ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、アルコール類（エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサノール等）、多価アルコール類（エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等）、グリコール誘導体類（エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、アセトフェノン等）、エステル類（酢酸エチル、安息香酸メチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、カーボネート類（プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等）、アミド類（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等）、スルホン類（ジエチルスルホン、スルホラン等）、アミン類（ジメチルアミン、トリエタノールアミン等）、ハロゲン化炭化水素類（クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素等）、酸類、アルカリ類、アセトニトリル、ジアセトンアルコール、ブチロラクトン、ニトロベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、その他が挙げられる。これらは、一種または二種以上で糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体であればよく、適宜単独または複数の混合物として用いることができる。媒体（Ｃ）としては、糖類の部分分解物（Ｂ）の溶解性の点から、水、または水と有機溶媒との混合物が好ましく、不純物混入を回避して安定した組成制御を維持できる点から、イオン交換水または蒸留水がより好ましい。
【００２１】
媒体（Ｃ）における水の割合は、５０〜１００質量％が好ましく、６７〜１００質量％がより好ましく、水のみであることが特に好ましい。
媒体（Ｃ）の割合は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、１３〜９９．８９質量％が好ましく、５０〜９９．６質量％がより好ましく、７０〜９９．４質量％が特に好ましい。
【００２２】
（他の成分）
本発明のカーボンナノ材料分散液は、本発明の効果を損なわない範囲内において、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、粘度調整剤等を含んでいてもよい。
界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤（脂肪酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等）、陽イオン界面活性剤（アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等）、両性界面活性剤（アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタイン等）、非イオン界面活性剤（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド等）が挙げられる。具体的には、ラウリル硫酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等が挙げられる。
消泡剤としては、非イオン性界面活性剤、水溶性有機溶剤等が挙げられる。
粘度調整剤としては、水溶性高分子化合物（ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸アミド、カルボキシメチルセルロース等）が挙げられる。
【００２３】
（カーボンナノ材料分散液の調製方法）
本発明のカーボンナノ材料分散液は、たとえば、媒体（Ｃ）に糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解させた溶液に、カーボンナノ材料（Ａ）を加え、分散処理することによって調製される。
分散処理としては、超音波照射処理、湿式ジェットミル処理等が挙げられる。超音波照射処理は、プローブ式超音波照射装置を用いて行われ、５分〜１日程度処理されるのが一般的である。湿式ジェットミル処理は、処理装置の機構にも依存するが、中〜低圧で１〜１０パス処理されるのが一般的である。いずれの場合もキャビテーションを起こして凝集を解きほぐす機構であると見られていることから、処理温度は、媒体（Ｃ）の凝固点から沸点の範囲で可能である。しかしながら、たとえば媒体（Ｃ）が水の場合、８０℃を超えると処理効率を顕著に低下させてしまう。したがって、水を媒体（Ｃ）とする場合、処理温度は、室温〜６５℃の範囲とするのが取扱いも容易であり、好ましい。
【００２４】
（用途）
本発明のカーボンナノ材料分散液の用途としては、蓄電素子用電極を製造する際に用いられる導電助剤の分散液；透明導電膜を形成するためのコーティング液；樹脂、金属等への添加剤等が挙げられる。
【００２５】
本発明のカーボンナノ材料分散液、バインダ樹脂の分散液、および電極活物質等を混合して得られる電極コンポジット層形成用分散液を、集電体にコーティングすることによって蓄電素子用電極を製造できる。蓄電素子用電極の電極コンポジット層においては、カーボンナノ材料（Ａ）が電極コンポジット層中に均質に分散、配置され、カーボンナノ材料（Ａ）のネットワークが充分に形成されるため、蓄電素子用電極の電極特性が向上する。
【００２６】
本発明のカーボンナノ材料分散液をキャストした被膜（透明導電膜等）は、糖類の部分分解物（Ｂ）が結着剤となってカーボンナノ材料（Ａ）を基板上に固定したり、カーボンナノ材料（Ａ）のネットワークを安定的に維持したりする効果を有する。キャストされた被膜を２００℃以上で熱処理すると、糖類の部分分解物（Ｂ）がさらに炭化してカーボンナノ材料（Ａ）同士、またはカーボンナノ材料（Ａ）と基板との間の導電性バインダとして機能する効果も発現される。
【００２７】
（作用効果）
以上説明した本発明のカーボンナノ材料分散液にあっては、下記の理由から、長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できる。
糖類のピラノース環またはフラノース環が、カーボンナノ材料（Ａ）のグラフェン環と相互作用すると同時に、加熱分解による糖類の部分重合体（糖類の部分分解物（Ｂ））が面状に補強して強力な相互作用を継続させる。また、糖類の極性基および加熱分解によって新たに形成された極性基が、水等の媒体（Ｃ）と強力に相互作用する結果、糖類の部分分解物（Ｂ）を強く吸着したカーボンナノ材料（Ａ）が、水等の媒体（Ｃ）にミクロに分散およびまたは溶解すると考えられる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
例１、４、７、９〜１３は、実施例であり、例２、３、５、６、８は、比較例である。
【００２９】
〔例１〕
市販の食品添加用カラメル色素粉末（池田糖化工業社製）の０．２ｇをイオン交換水の２０ｇに溶解させた。該溶液に単層ＣＮＴ（名城ナノカーボン社製、ＦＨ−Ｐ）の０．０１ｇを加え、７５０Ｗソニケータのプローブを挿入して、出力１００％で５分間の分散処理を施した。結果、黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：０．０５質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明な外観を呈し、約２ヶ月間静置後も外観は変化せず、凝集や沈降は見られなかった。該希釈液をアルミニウム箔上にキャストし、乾燥させて被膜を形成した。被膜の走査電子顕微鏡写真を図１に示す。図１に示すように、凝集のない単層ＣＮＴが観察された。
【００３０】
〔例２〕
カラメル色素粉末の０．２ｇの代わりにブドウ糖の０．２ｇを用いた以外は、例１と同様にして分散液を得た。該分散液は、分散処理の直後に、単層ＣＮＴが沈降した。
【００３１】
〔例３〕
カラメル色素粉末の０．２ｇの代わりにドデシル硫酸ナトリウムの０．２ｇを用い、例１と同様の分散処理を３回繰り返した以外は、例１と同様にして分散液を得た。該分散液は、塊状の単層ＣＮＴを多く残したままであった。該分散液から塊状の単層ＣＮＴをろ過によって除去した黒色液体をイオン交換水で約１０倍に希釈したところ、例１の希釈液と同様の外観を呈した。しかし、該希釈液は、約１５時間静置したところ、単層ＣＮＴが凝集、沈降した。
【００３２】
〔例４〕
ブドウ糖由来のカラメル噴霧乾燥品（仙波糖化工業社製）の１５ｇをイオン交換水の５５４ｇに溶解させた。該溶液に多層ＣＮＴ（Ｎａｎｏｃｙｌ社製、Ｎａｎｏｃｙｌ ７０００）の３１ｇを加え、例１と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、高粘度ではあるが良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：５．２質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明な外観を呈した。該分散液および該希釈液ともに約２ヶ月静置後もほぼ同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００３３】
〔例５〕
カラメル噴霧乾燥品の１５ｇの代わりにカルボキシメチルセルロース（１質量％水溶液の２５℃の粘度：３００ｍＰａ・ｓ）（以下、ＣＭＣと記す。）の１５ｇを用いた以外は、例４と同様にして分散処理を試みた。しかし、分散処理の途中にゲル化してしまい、分散液は得られなかった。
【００３４】
〔例６〕
多層ＣＮＴの３１ｇを６ｇに変更した以外は、例５と同様にして分散処理を施した。結果、流動させることはできるものの、ゲル状を呈するものであり、均質な分散液は得られなかった。
【００３５】
〔例７〕
カラメル噴霧乾燥品の１％水溶液の２０ｇに多層ＣＮＴの０．０２ｇを加え、例１と同様にして５分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：０．１０質量％）が得られた。該分散液、および該分散液をイオン交換水で２００倍に希釈した希釈液を得た。該分散液および希釈液は、１５時間静置した後でも、凝集、沈降が見られなかった（分散液：図２中、左側の大きいビン、希釈液：図２中、左側の小さいビン）。
【００３６】
〔例８〕
ＣＭＣの１％水溶液の２０ｇに多層ＣＮＴの０．０２ｇを加え、例１と同様にして５分間の分散処理を施した。結果、部分的に凝集体を残す黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：０．１０質量％）が得られた。該分散液をろ過することによって凝集体を除去した黒色液体、および該黒色液体をイオン交換水で５００倍に希釈した希釈液を得た。該黒色液体および希釈液は、１５時間静置した後でも、凝集、沈降が見られなかった（黒色液体：図２中、右側の大きいビン、希釈液：図２中、右側の小さいビン）。
【００３７】
図２に示すように、カラメルを用いることによって、良好なＣＮＴ分散液を調製できる。一方、ＣＭＣを用いると、ＣＮＴの再凝集を防止できない。
【００３８】
〔例９〕
カラメル色素粉末の９ｇおよびドデシル硫酸ナトリウムの３ｇをイオン交換水の５７０ｇに溶解させ溶液を得た。該溶液に多層ＣＮＴの１８ｇを加え、例１と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．０質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明を呈し、約２ヶ月静置した後もほぼ同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００３９】
〔例１０〕
市販のオリゴ糖（日本食品加工製、平均分子量：４５０）の１２．５質量％水溶液の２１ｋｇを調製した。該水溶液を、マイクロ波連続加熱装置を用い、マイクロ波出力：２．２ｋＷ、温度：１８５±５℃、圧力：２ＭＰａ、加熱時間：３．８分で処理して、赤褐色のオリゴ糖由来のカラメル水溶液を得た。
【００４０】
オリゴ糖由来のカラメル水溶液の１００ｇおよび多層ＣＮＴの２０ｇをイオン交換水の４８０ｇに投入し、例４と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．３質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明であり、約２ヶ月間静置した後も同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００４１】
〔例１１〕
市販の水溶性食物繊維（松谷化学工業製、ファイバーゾル２）の５質量％水溶液の３８ｋｇを調製した。該水溶液を、マイクロ波連続加熱装置を用い、マイクロ波出力：２．４ｋＷ、温度：２１０±５℃、圧力：２．４ＭＰａ、加熱時間：４．５分で処理して、黒褐色の水溶性食物繊維由来のカラメル水溶液を得た。
【００４２】
水溶性食物繊維由来のカラメル水溶液の２００ｇおよび多層ＣＮＴの２０ｇをイオン交換水の３８０ｇに投入し、例４と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．３質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明であり、約２ヶ月間静置した後も同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００４３】
〔例１２〕
ブドウ糖由来のカラメル水溶液（仙波糖化工業社製、有効成分：６０質量％）の１５ｇをイオン交換水の５６５ｇに溶解した溶液を得た。該溶液に、多層ＣＮＴの２０ｇを加え、例４と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．３質量％）が得られた。
【００４４】
テトラフルオロエチレンとプロピレンとの交互共重合体を３５．４質量％含む水性フッ素ゴムラテックス（旭硝子社製）の５６４ｇを撹拌しながら、ＣＮＴ分散液の３１５ｇを５分間かけてゆっくり加えた。該混合液を、撹拌させた１．５質量％塩化カルシウム水溶液の１５ｋｇに投入し、１時間撹拌して、黒色粒状析出物を得た。該黒色析出物を水洗した後、１２０℃で１５時間乾燥させ、ＣＮＴ添加量がほぼ５質量％のＣＮＴ複合フッ素ゴムを得た。該フッ素ゴムを引き千切ったゴムの破断面からは孤立分散して配合されたＣＮＴが観察された。
【００４５】
〔例１３〕
カラメル噴霧乾燥品の２ｇをＮ−メチルピロリドン（市販品、試薬特級）（以下、ＮＭＰと記す。）の９５ｇに溶解した。該溶液に、多層ＣＮＴの３ｇを加えて例４同様にして分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．０質量％）が得られた。該分散液をＭＮＰで１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明であり、約２ヶ月静置した後もほぼ同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のカーボンナノ材料分散液は、蓄電素子用電極を製造する際に用いられる導電助剤の分散液；透明導電膜を形成するためのコーティング液；樹脂、金属等への添加剤等として有用である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノ材料（カーボンナノチューブ等）が媒体に分散（または溶解）したカーボンナノ材料分散液に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと記す。）については、１９９１年の発見以来、特異な力学特性、電気的特性、熱的特性、光学特性等が見出され、その産業利用の大きな可能性に強い関心が持たれている。たとえば、ＣＮＴの引っ張り強度は数十ＧＰａのオーダーであり、樹脂の千倍程高く、ＣＮＴを樹脂に少量添加するだけで飛躍的に樹脂の強度を高められる可能性がある。また、ＣＮＴは導電性に優れるため、ＣＮＴを電極活物質やバインダ樹脂とともに電極コンポジット層に用いることで、蓄電素子用電極の電極特性が向上することが期待される。その実現のためには、ＣＮＴを１本１本に解きほぐして樹脂中に均質に配置しなければならない。しかし、ＣＮＴは、複雑に絡み合った強いバンドル構造を有するため、１本１本に分散させることが極めて困難である。
【０００３】
ＣＮＴを媒体中に分散させる試みはこれまでにも報告されている。媒体としては、水、有機溶媒等が挙げられ、環境に対する負荷が小さく、取り扱いが容易で、広範な分野のさまざまな材料に適用可能なことから、水に大きな関心が持たれている。ＣＮＴを水に分散させる方法としては、たとえば、下記の方法が提案されている。
【０００４】
（１）ＣＮＴの表面を化学処理して水溶性を付与する方法。
（２）界面活性剤（ドデシル硫酸リチウム等）の水溶液にＣＮＴを加え、超音波照射する方法。
（３）水溶性ポリマーでＣＮＴを包み込み、可溶化する方法。
（４）分散剤として界面活性剤（ドデシル硫酸ナトリウム等）と水溶性ポリマーとを併用する方法（特許文献１）。
（５）分散剤としてＤＮＡやお茶を用いる方法。
（６）分散剤として水溶性ペプチドを用いる方法。
（７）分散剤として多糖類を用いる方法（特許文献２）。
（８）分散剤として糖類と界面活性剤とを併用する方法（特許文献３）。
【０００５】
しかし、（１）の方法では、化学処理によってＣＮＴの特性を大きく低下させてしまう。一方、（２）〜（８）の方法では、ＣＮＴの特性を大きく低下させることはないものの、短時間でＣＮＴが凝集してしまったり、低濃度（０．０１〜０．１質量％程度）でしか分散できなかったり、と欠点が多い。そのため、ＣＮＴを樹脂に分散させるための実用的な分散性および濃度を有するようなＣＮＴ分散液の開発が望まれていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−００１８９８号公報
【特許文献２】特開２００５−０１４３３２号公報
【特許文献３】特開２００８−２３０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できるカーボンナノ材料分散液を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のカーボンナノ材料分散液は、カーボンナノ材料（Ａ）と、糖類の部分分解物（Ｂ）と、前記糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体（Ｃ）とを含むことを特徴とする。
前記糖類の部分分解物（Ｂ）は、加熱によって糖類が分解、重合したものが好ましく、カラメルがより好ましい。
前記カーボンナノ材料（Ａ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．１〜６７質量％であることが好ましい。
前記糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．０１〜２０質量％であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のカーボンナノ材料分散液によれば、長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】例１のＣＮＴ分散液をキャストした被膜の走査電子顕微鏡写真である。
【図２】例７、８のＣＮＴ分散液の外観を示す写真である。
【図３】例１２のＣＮＴ複合フッ素ゴムの破断部の走査電子顕微鏡写真である。
【図４】例１２のＣＮＴ複合フッ素ゴムの破断部の走査電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜カーボンナノ材料分散液＞
本発明のカーボンナノ材料分散液は、分散剤である糖類の部分分解物（Ｂ）を介してカーボンナノ材料（Ａ）が媒体（Ｃ）に分散したものである。なお、本発明のカーボンナノ材料分散液は、カーボンナノ材料（Ａ）を媒体（Ｃ）に孤立分散させることも容易であることから、溶液状となったものも包含する。
【００１２】
（カーボンナノ材料（Ａ））
カーボンナノ材料（Ａ）は、少なくとも１次元の長さがナノメートルオーダーの炭素分子である。カーボンナノ材料（Ａ）としては、ＣＮＴ（カーボンナノファイバを含む。）、カーボンナノホーン、カーボンナノコイル、フラーレン、グラフェンシート等が挙げられ、特に電極コンポジット層に用いた場合、ネットワーク構造を形成して、力学的、電気的、ならびに熱的特性を付与しやすい点から、ＣＮＴが好ましい。
【００１３】
ＣＮＴは、グラフェンシートを筒状に丸めた形状を有するものである。形状によるＣＮＴの種類としては、単層ＣＮＴ、多層ＣＮＴ、カーボンナノファイバ等が挙げられる。また、製造方法によるＣＮＴの種類としては、アークプラズマ法によるＣＮＴ、化学気相合成法によるＣＮＴ、ＶＧＣＦと呼ばれる炭素繊維の高速製造方法である気相成長法によるカーボンナノファイバまたはＣＮＴ、ポリテトラエチレンの還元分解物であるカルビンから合成されたＣＮＴ、ポリアクリロニトリルのシェルと熱分解消失性ポリマーのコアから製造されたＣＮＴ等が挙げられる。
【００１４】
ＣＮＴの直径は、単層ＣＮＴの１ｎｍ程度から多層ＣＮＴの５００ｎｍ程度まで様々である。ＣＮＴの長さも、数ｎｍから１０ｍｍまで様々である。
ＣＮＴには、様々な目的で異元素または異種化合物が添加されていてもよい。添加は、異元素が炭素原子に置き換わって導入されることによって行われてもよい。異元素または異種化合物としては、Ａｇ、Ｂａ、Ｂｅ、Ｃａ、Ｃｅ、Ｃｏ、Ｃｓ、Ｇｄ、Ｋ、Ｌａ、Ｌｉ、Ｍｇ、Ｎａ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｂ、Ｒｈ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｓｒ、IIIＢ族の元素、ＶＢ族の元素、フラーレン等が挙げられる。特にIIIＢ族のＢは、ＣＮＴのその他の特徴を損ねることなく、電子伝導性を飛躍的に高めることができると考えられ、好ましい。
【００１５】
カーボンナノ材料（Ａ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．１〜６７質量％が好ましく、０．５〜３０質量％が特に好ましい。カーボンナノ材料（Ａ）の濃度が０．１質量％以上であれば、カーボンナノ材料（Ａ）を均質に分散させた電極コンポジット層を製造するための実用的な濃度となる。カーボンナノ材料（Ａ）の濃度が６７質量％以下であれば、長期にわたってカーボンナノ材料（Ａ）の分散性を充分に維持できる。
【００１６】
（糖類の部分分解物（Ｂ））
糖類の部分分解物（Ｂ）は、糖類を加熱等によって部分分解して生成したものである。糖類の部分分解物（Ｂ）としては、入手のしやすさの点から、加熱によって糖類が分解、重合したものが好ましく、安価な点から、いわゆるカラメルがより好ましい。安価で汎用なカラメルを用いることによって、カーボンナノ材料（Ａ）が高濃度で、かつ安定して分散したカーボンナノ材料分散液を簡便にかつ比較的低コストで製造できる。
【００１７】
カラメルとは、糖類または糖類の溶液を加熱して糖類を分解、重合した（いわゆるカラメル化反応した）ものである。
カラメルとしては、食品添加物等として市販されているカラメルを用いてもよく、糖類または糖類の溶液を公知の方法でカラメル化したものを用いてもよい。
【００１８】
糖類としては、単糖類（グルコース（ブドウ糖）、フルクトース（果糖）、ガラクトース等）、二糖類（マルトース（麦芽糖）、スクロース（ショ糖）、ラクトース（乳糖）、セロビオース等）、少糖類（オリゴ糖等）、多糖類（デンプン、デキストリン、水溶性食物繊維類、水溶性セルロース類等）等が挙げられる。
カラメル化における加熱温度は、原料となる糖類の種類、加熱時の糖類の形体や溶液状態およびその溶媒や濃度、カラメル化のための反応促進剤等の有無、加熱時間等によっても変わってくるので一概には決められないが、通常は８０〜５００℃が好ましく、１１０〜３５０℃がより好ましく、１５０〜３００℃が特に好ましい。
【００１９】
糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．０１〜２０質量％が好ましく、０．１〜１５質量％がより好ましい。糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度が０．０１質量％以上であれば、長期にわたってカーボンナノ材料の分散性を充分に維持できる。糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度が２０質量％以下であれば、カーボンナノ材料の機能発現を妨げることがない。
【００２０】
（媒体（Ｃ））
媒体（Ｃ）は、糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体であればよく、特に限定はされない。
媒体（Ｃ）としては、水、脂肪族炭化水素類（ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、アルコール類（エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール、ヘキサノール等）、多価アルコール類（エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン等）、グリコール誘導体類（エチレングリコールモノエチルエーテル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、アセトフェノン等）、エステル類（酢酸エチル、安息香酸メチル等）、エーテル類（テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、カーボネート類（プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチルメチルカーボネート等）、アミド類（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等）、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホキシド等）、スルホン類（ジエチルスルホン、スルホラン等）、アミン類（ジメチルアミン、トリエタノールアミン等）、ハロゲン化炭化水素類（クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素等）、酸類、アルカリ類、アセトニトリル、ジアセトンアルコール、ブチロラクトン、ニトロベンゼン、Ｎ−メチルピロリドン、その他が挙げられる。これらは、一種または二種以上で糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体であればよく、適宜単独または複数の混合物として用いることができる。媒体（Ｃ）としては、糖類の部分分解物（Ｂ）の溶解性の点から、水、または水と有機溶媒との混合物が好ましく、不純物混入を回避して安定した組成制御を維持できる点から、イオン交換水または蒸留水がより好ましい。
【００２１】
媒体（Ｃ）における水の割合は、５０〜１００質量％が好ましく、６７〜１００質量％がより好ましく、水のみであることが特に好ましい。
媒体（Ｃ）の割合は、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、１３〜９９．８９質量％が好ましく、５０〜９９．６質量％がより好ましく、７０〜９９．４質量％が特に好ましい。
【００２２】
（他の成分）
本発明のカーボンナノ材料分散液は、本発明の効果を損なわない範囲内において、必要に応じて界面活性剤、消泡剤、粘度調整剤等を含んでいてもよい。
界面活性剤としては、陰イオン界面活性剤（脂肪酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等）、陽イオン界面活性剤（アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩等）、両性界面活性剤（アルキルジメチルアミンオキシド、アルキルカルボキシベタイン等）、非イオン界面活性剤（ポリオキシエチレンアルキルエーテル、脂肪酸ジエタノールアミド等）が挙げられる。具体的には、ラウリル硫酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ポリオキシエチレンステアリルエーテル等が挙げられる。
消泡剤としては、非イオン性界面活性剤、水溶性有機溶剤等が挙げられる。
粘度調整剤としては、水溶性高分子化合物（ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸アミド、カルボキシメチルセルロース等）が挙げられる。
【００２３】
（カーボンナノ材料分散液の調製方法）
本発明のカーボンナノ材料分散液は、たとえば、媒体（Ｃ）に糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解させた溶液に、カーボンナノ材料（Ａ）を加え、分散処理することによって調製される。
分散処理としては、超音波照射処理、湿式ジェットミル処理等が挙げられる。超音波照射処理は、プローブ式超音波照射装置を用いて行われ、５分〜１日程度処理されるのが一般的である。湿式ジェットミル処理は、処理装置の機構にも依存するが、中〜低圧で１〜１０パス処理されるのが一般的である。いずれの場合もキャビテーションを起こして凝集を解きほぐす機構であると見られていることから、処理温度は、媒体（Ｃ）の凝固点から沸点の範囲で可能である。しかしながら、たとえば媒体（Ｃ）が水の場合、８０℃を超えると処理効率を顕著に低下させてしまう。したがって、水を媒体（Ｃ）とする場合、処理温度は、室温〜６５℃の範囲とするのが取扱いも容易であり、好ましい。
【００２４】
（用途）
本発明のカーボンナノ材料分散液の用途としては、蓄電素子用電極を製造する際に用いられる導電助剤の分散液；透明導電膜を形成するためのコーティング液；樹脂、金属等への添加剤等が挙げられる。
【００２５】
本発明のカーボンナノ材料分散液、バインダ樹脂の分散液、および電極活物質等を混合して得られる電極コンポジット層形成用分散液を、集電体にコーティングすることによって蓄電素子用電極を製造できる。蓄電素子用電極の電極コンポジット層においては、カーボンナノ材料（Ａ）が電極コンポジット層中に均質に分散、配置され、カーボンナノ材料（Ａ）のネットワークが充分に形成されるため、蓄電素子用電極の電極特性が向上する。
【００２６】
本発明のカーボンナノ材料分散液をキャストした被膜（透明導電膜等）は、糖類の部分分解物（Ｂ）が結着剤となってカーボンナノ材料（Ａ）を基板上に固定したり、カーボンナノ材料（Ａ）のネットワークを安定的に維持したりする効果を有する。キャストされた被膜を２００℃以上で熱処理すると、糖類の部分分解物（Ｂ）がさらに炭化してカーボンナノ材料（Ａ）同士、またはカーボンナノ材料（Ａ）と基板との間の導電性バインダとして機能する効果も発現される。
【００２７】
（作用効果）
以上説明した本発明のカーボンナノ材料分散液にあっては、下記の理由から、長期にわたってカーボンナノ材料を分散でき、かつカーボンナノ材料を高濃度化できる。
糖類のピラノース環またはフラノース環が、カーボンナノ材料（Ａ）のグラフェン環と相互作用すると同時に、加熱分解による糖類の部分重合体（糖類の部分分解物（Ｂ））が面状に補強して強力な相互作用を継続させる。また、糖類の極性基および加熱分解によって新たに形成された極性基が、水等の媒体（Ｃ）と強力に相互作用する結果、糖類の部分分解物（Ｂ）を強く吸着したカーボンナノ材料（Ａ）が、水等の媒体（Ｃ）にミクロに分散およびまたは溶解すると考えられる。
【実施例】
【００２８】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
例１、４、７、９〜１３は、実施例であり、例２、３、５、６、８は、比較例である。
【００２９】
〔例１〕
市販の食品添加用カラメル色素粉末（池田糖化工業社製）の０．２ｇをイオン交換水の２０ｇに溶解させた。該溶液に単層ＣＮＴ（名城ナノカーボン社製、ＦＨ−Ｐ）の０．０１ｇを加え、７５０Ｗソニケータのプローブを挿入して、出力１００％で５分間の分散処理を施した。結果、黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：０．０５質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明な外観を呈し、約２ヶ月間静置後も外観は変化せず、凝集や沈降は見られなかった。該希釈液をアルミニウム箔上にキャストし、乾燥させて被膜を形成した。被膜の走査電子顕微鏡写真を図１に示す。図１に示すように、凝集のない単層ＣＮＴが観察された。
【００３０】
〔例２〕
カラメル色素粉末の０．２ｇの代わりにブドウ糖の０．２ｇを用いた以外は、例１と同様にして分散液を得た。該分散液は、分散処理の直後に、単層ＣＮＴが沈降した。
【００３１】
〔例３〕
カラメル色素粉末の０．２ｇの代わりにドデシル硫酸ナトリウムの０．２ｇを用い、例１と同様の分散処理を３回繰り返した以外は、例１と同様にして分散液を得た。該分散液は、塊状の単層ＣＮＴを多く残したままであった。該分散液から塊状の単層ＣＮＴをろ過によって除去した黒色液体をイオン交換水で約１０倍に希釈したところ、例１の希釈液と同様の外観を呈した。しかし、該希釈液は、約１５時間静置したところ、単層ＣＮＴが凝集、沈降した。
【００３２】
〔例４〕
ブドウ糖由来のカラメル噴霧乾燥品（仙波糖化工業社製）の１５ｇをイオン交換水の５５４ｇに溶解させた。該溶液に多層ＣＮＴ（Ｎａｎｏｃｙｌ社製、Ｎａｎｏｃｙｌ ７０００）の３１ｇを加え、例１と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、高粘度ではあるが良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：５．２質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明な外観を呈した。該分散液および該希釈液ともに約２ヶ月静置後もほぼ同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００３３】
〔例５〕
カラメル噴霧乾燥品の１５ｇの代わりにカルボキシメチルセルロース（１質量％水溶液の２５℃の粘度：３００ｍＰａ・ｓ）（以下、ＣＭＣと記す。）の１５ｇを用いた以外は、例４と同様にして分散処理を試みた。しかし、分散処理の途中にゲル化してしまい、分散液は得られなかった。
【００３４】
〔例６〕
多層ＣＮＴの３１ｇを６ｇに変更した以外は、例５と同様にして分散処理を施した。結果、流動させることはできるものの、ゲル状を呈するものであり、均質な分散液は得られなかった。
【００３５】
〔例７〕
カラメル噴霧乾燥品の１％水溶液の２０ｇに多層ＣＮＴの０．０２ｇを加え、例１と同様にして５分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：０．１０質量％）が得られた。該分散液、および該分散液をイオン交換水で２００倍に希釈した希釈液を得た。該分散液および希釈液は、１５時間静置した後でも、凝集、沈降が見られなかった（分散液：図２中、左側の大きいビン、希釈液：図２中、左側の小さいビン）。
【００３６】
〔例８〕
ＣＭＣの１％水溶液の２０ｇに多層ＣＮＴの０．０２ｇを加え、例１と同様にして５分間の分散処理を施した。結果、部分的に凝集体を残す黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：０．１０質量％）が得られた。該分散液をろ過することによって凝集体を除去した黒色液体、および該黒色液体をイオン交換水で５００倍に希釈した希釈液を得た。該黒色液体および希釈液は、１５時間静置した後でも、凝集、沈降が見られなかった（黒色液体：図２中、右側の大きいビン、希釈液：図２中、右側の小さいビン）。
【００３７】
図２に示すように、カラメルを用いることによって、良好なＣＮＴ分散液を調製できる。一方、ＣＭＣを用いると、ＣＮＴの再凝集を防止できない。
【００３８】
〔例９〕
カラメル色素粉末の９ｇおよびドデシル硫酸ナトリウムの３ｇをイオン交換水の５７０ｇに溶解させ溶液を得た。該溶液に多層ＣＮＴの１８ｇを加え、例１と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．０質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明を呈し、約２ヶ月静置した後もほぼ同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００３９】
〔例１０〕
市販のオリゴ糖（日本食品加工製、平均分子量：４５０）の１２．５質量％水溶液の２１ｋｇを調製した。該水溶液を、マイクロ波連続加熱装置を用い、マイクロ波出力：２．２ｋＷ、温度：１８５±５℃、圧力：２ＭＰａ、加熱時間：３．８分で処理して、赤褐色のオリゴ糖由来のカラメル水溶液を得た。
【００４０】
オリゴ糖由来のカラメル水溶液の１００ｇおよび多層ＣＮＴの２０ｇをイオン交換水の４８０ｇに投入し、例４と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．３質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明であり、約２ヶ月間静置した後も同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００４１】
〔例１１〕
市販の水溶性食物繊維（松谷化学工業製、ファイバーゾル２）の５質量％水溶液の３８ｋｇを調製した。該水溶液を、マイクロ波連続加熱装置を用い、マイクロ波出力：２．４ｋＷ、温度：２１０±５℃、圧力：２．４ＭＰａ、加熱時間：４．５分で処理して、黒褐色の水溶性食物繊維由来のカラメル水溶液を得た。
【００４２】
水溶性食物繊維由来のカラメル水溶液の２００ｇおよび多層ＣＮＴの２０ｇをイオン交換水の３８０ｇに投入し、例４と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．３質量％）が得られた。該分散液をイオン交換水で１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明であり、約２ヶ月間静置した後も同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【００４３】
〔例１２〕
ブドウ糖由来のカラメル水溶液（仙波糖化工業社製、有効成分：６０質量％）の１５ｇをイオン交換水の５６５ｇに溶解した溶液を得た。該溶液に、多層ＣＮＴの２０ｇを加え、例４と同様にして３０分間の分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．３質量％）が得られた。
【００４４】
テトラフルオロエチレンとプロピレンとの交互共重合体を３５．４質量％含む水性フッ素ゴムラテックス（旭硝子社製）の５６４ｇを撹拌しながら、ＣＮＴ分散液の３１５ｇを５分間かけてゆっくり加えた。該混合液を、撹拌させた１．５質量％塩化カルシウム水溶液の１５ｋｇに投入し、１時間撹拌して、黒色粒状析出物を得た。該黒色析出物を水洗した後、１２０℃で１５時間乾燥させ、ＣＮＴ添加量がほぼ５質量％のＣＮＴ複合フッ素ゴムを得た。該フッ素ゴムを引き千切ったゴムの破断面からは孤立分散して配合されたＣＮＴが観察された。
【００４５】
〔例１３〕
カラメル噴霧乾燥品の２ｇをＮ−メチルピロリドン（市販品、試薬特級）（以下、ＮＭＰと記す。）の９５ｇに溶解した。該溶液に、多層ＣＮＴの３ｇを加えて例４同様にして分散処理を施した。結果、良好な加工性を持つ黒色の分散液（ＣＮＴ濃度：３．０質量％）が得られた。該分散液をＭＮＰで１０００倍に希釈した希釈液は、薄い黒色透明であり、約２ヶ月静置した後もほぼ同様の外観を保持し、凝集、沈降が見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のカーボンナノ材料分散液は、蓄電素子用電極を製造する際に用いられる導電助剤の分散液；透明導電膜を形成するためのコーティング液；樹脂、金属等への添加剤等として有用である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノ材料（Ａ）と、
糖類の部分分解物（Ｂ）と、
前記糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体（Ｃ）と
を含む、カーボンナノ材料分散液。
【請求項２】
前記糖類の部分分解物（Ｂ）が、加熱によって糖類が分解、重合したものである、請求項１に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項３】
前記糖類の部分分解物（Ｂ）が、カラメルである、請求項１または２に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項４】
前記カーボンナノ材料（Ａ）の濃度が、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．１〜６７質量％である、請求項１〜３に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項５】
前記糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度が、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．０１〜２０質量％である、請求項１〜４に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項１】
カーボンナノ材料（Ａ）と、
糖類の部分分解物（Ｂ）と、
前記糖類の部分分解物（Ｂ）を溶解し得る媒体（Ｃ）と
を含む、カーボンナノ材料分散液。
【請求項２】
前記糖類の部分分解物（Ｂ）が、加熱によって糖類が分解、重合したものである、請求項１に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項３】
前記糖類の部分分解物（Ｂ）が、カラメルである、請求項１または２に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項４】
前記カーボンナノ材料（Ａ）の濃度が、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．１〜６７質量％である、請求項１〜３に記載のカーボンナノ材料分散液。
【請求項５】
前記糖類の部分分解物（Ｂ）の濃度が、カーボンナノ材料分散液（１００質量％）中、０．０１〜２０質量％である、請求項１〜４に記載のカーボンナノ材料分散液。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２４０８７５（Ｐ２０１２−２４０８７５Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１１２９２（Ｐ２０１１−１１１２９２）
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月１８日（２０１１．５．１８）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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