(57)【要約】【課題】優れた導電性と高い透明性を有する導電性シートを製造することが可能な導電性シートの製造方法を提供する。【解決手段】カーボンナノチューブおよび分散媒を含有するカーボンナノチューブ分散液を得る工程Ａと、前記カーボンナノチューブ分散液を超音波振動により霧化させて、透明基材の表面に付着させることで、前記透明基材の表面にカーボンナノチューブ含有膜を形成する工程Ｂと、前記カーボンナノチューブ含有膜を乾燥させる工程Ｃとを含むことを特徴とする、導電性シートの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カーボンナノチューブおよび分散媒を含有するカーボンナノチューブ分散液を得る工程Ａと、
前記カーボンナノチューブ分散液を超音波振動により霧化させて、透明基材の表面に付着させることで、前記透明基材の表面にカーボンナノチューブ含有膜を形成する工程Ｂと、
前記カーボンナノチューブ含有膜を乾燥させる工程Ｃと、
を含む、導電性シートの製造方法。
【請求項２】
前記分散媒が水と両親媒性物質との混合液である、請求項１に記載の導電性シートの製造方法。
【請求項３】
前記両親媒性物質が炭素数１〜５のアルコールである、請求項２に記載の導電性シートの製造方法。
【請求項４】
前記カーボンナノチューブ分散液のせん断速度１００ｓ−１における粘度が２０．０ｍＰａ・ｓ以下である、請求項１〜３の何れかに記載の導電性シートの製造方法。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブ分散液のＴＩ値（せん断速度１００ｓ−１での粘度に対する１０ｓ−１での粘度の比）が０．５以上５．０以下である、請求項１〜４の何れかに記載の導電性シートの製造方法。
【請求項６】
前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブを含み、前記カーボンナノチューブの比表面積が４００ｍ２／ｇ以上である、請求項１〜５の何れかに記載の導電性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性シートの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、タッチパネルや太陽電池などに用いられる透明電極としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）などの透明金属酸化物を透明基材に蒸着したものが広く使用されている。しかしながら、透明基材上に形成された、ＩＴＯ等の金属酸化物からなる透明導電膜には、インジウムが希少かつ高価である点、および、ＩＴＯ等の透明金属酸化物は柔軟性に劣るため、繰り返しの屈曲などにより劣化してしまう点において課題があった。
【０００３】
そこで近年、導電性や柔軟性に優れるカーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と称することがある。）を導電体として含有する導電膜が提案されている。
ここで、ＣＮＴを含有する導電膜は、一般に、分散媒とＣＮＴとを含むカーボンナノチューブ分散液（以下、「ＣＮＴ分散液」と称することがある。）を基材上に塗布し、塗布したＣＮＴ分散液を乾燥させることにより製造される。
【０００４】
例えば、特許文献１には、ＣＮＴを所定の均一な分散状態にしたＣＮＴ分散液を、バーコーティングなどの公知の塗布方法を用いて基材に塗布することにより、導電性および透明性に優れた導電膜を得る方法が記載されている。
また、特許文献２には、表面の水接触角を所定の範囲に調整した基材に対し、ｐＨおよびゼータ電位を所定の範囲に調製したＣＮＴ分散液を、バーコーティングなどの公知の塗布方法を用いて塗布することで、導電性および透明性に優れた導電膜を得る方法が記載されている。
さらに、特許文献３には、ＣＮＴ分散液を基材上にスプレー塗布することで、少なくとも一部がお互いに連結された複数の微細なループパターンを有するＣＮＴ膜を基材上に形成し、それにより導電膜の導電性と透明性を向上させる方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第５４８２１９４号公報
【特許文献２】特許第６１０８６５８号公報
【特許文献３】特許第５３９０５２６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、透明電極等として用いられる、透明基材上に透明導電膜を形成してなる導電性シートには、全光線透過率と導電性との双方に優れていることが求められている。即ち、透明基材上にＣＮＴ含有導電膜を形成してなる導電性シートには、全光線透過率の低下を抑制しつつＣＮＴのネットワーク（導電パス）を良好に形成して、透明性と導電性との双方を更に高いレベルで両立させることが求められている。
【０００７】
しかし、上記従来の技術で製造した導電性シートには、透明性と導電性との双方を更に高いレベルで両立させるという点において改善の余地があった。
【０００８】
そこで、本発明は優れた導電性と高い透明性を有する導電性シートを製造することが可能な導電性シートの製造方法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】
【０００９】
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行なった。そして、本発明者は、ＣＮＴと分散媒を含有するＣＮＴ分散液を得る工程と、当該ＣＮＴ分散液を超音波振動により霧化させて透明基材の表面に付着させることで、ＣＮＴ含有膜を形成する工程と、当該ＣＮＴ含有膜を乾燥させる工程とを含む製造方法を用いることで、優れた導電性と高い透明性を有する導電性シートを製造できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１０】
即ち、本発明は、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、本発明の導電性シートの製造方法は、カーボンナノチューブおよび分散媒を含有するカーボンナノチューブ分散液を得る工程Ａと、前記カーボンナノチューブ分散液を超音波振動により霧化させて、透明基材の表面に付着させることで、前記透明基材の表面にカーボンナノチューブ含有膜を形成する工程Ｂと、前記カーボンナノチューブ含有膜を乾燥させる工程Ｃとを含むことを特徴とする。このように、霧化したＣＮＴ分散液を透明基材の表面に付着させて、形成されたＣＮＴ含有膜を乾燥させれば、透明性および導電性に優れる導電膜（ＣＮＴ含有導電膜）を備える、優れた導電性と高い透明性とを有する導電性シートを製造することができる。さらに、ＣＮＴ含有導電膜における面内均一性を向上させることもできる。
【００１１】
ここで、本発明の導電性シートの製造方法において、前記分散媒が水と両親媒性物質との混合液であることが好ましい。分散媒が水と両親媒性物質との混合液であれば、透明基材の表面にＣＮＴ含有膜を形成した際にＣＮＴの良好なネットワークを形成できるため、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。
【００１２】
さらに、本発明の導電性シートの製造方法において、前記両親媒性物質が炭素数１〜５のアルコールであることが好ましい。両親媒性物質として炭素数１〜５のアルコールを用いれば、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。また、ＣＮＴ分散液が超音波振動により良好に霧化されるため、効率良くカーボンナノチューブ含有膜を形成することができる。
【００１３】
また、本発明の導電性シートの製造方法において、前記カーボンナノチューブ分散液のせん断速度１００ｓ−１における粘度が２０．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。ＣＮＴ分散液の粘度が上述した値以下であれば、ＣＮＴ分散液が超音波振動により良好に霧化されるため、効率良くカーボンナノチューブ含有膜を形成することができる。
なお、本発明において、ＣＮＴ分散液のせん断速度１００ｓ−１における粘度とは、温度２５℃の条件下で、回転式レオメーター（Ａｎｔｏｎ−ｐａａｒ製、「ＭＣ５２」）を用いて測定した粘度を指す。
【００１４】
さらに、本発明の導電性シートの製造方法において、前記カーボンナノチューブ分散液のＴＩ値（せん断速度１００ｓ−１での粘度に対する１０ｓ−１での粘度の比）が０．５以上５．０以下であることが好ましい。カーボンナノチューブ分散液のＴＩ値が上述した値の範囲内であれば、ＣＮＴ分散液の霧化の際、ＣＮＴを霧中に十分量含ませて、透明基材に付着させることができるため、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性を更に向上させることができると共に、カーボンナノチューブ含有膜を効率良く形成することができる。
なお、本発明において、ＣＮＴ分散液のＴＩ値（せん断速度１００ｓ−１での粘度に対する１０ｓ−１での粘度の比）は、温度２５℃の条件下で、回転式レオメーター（Ａｎｔｏｎ−Ｐａａｒ製、「ＭＣ５２」）を用いて、ＣＮＴ分散液のせん断速度１００ｓ−１での粘度と、１０ｓ−１での粘度とを測定することで、算出することができる。
【００１５】
また、本発明の導電性シートの製造方法において、前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブを含み、前記カーボンナノチューブの比表面積が４００ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブを含み、カーボンナノチューブの比表面積が４００ｍ２／ｇ以上であれば、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。
なお、本発明において、「比表面積」とは、ＢＥＴ法を用いて測定した窒素吸着比表面積を指す。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の導電性シートの製造方法によれば、透明性および導電性に優れる導電膜（ＣＮＴ含有導電膜）を備える、優れた導電性と高い透明性とを有する導電性シートを製造することができる。さらに、ＣＮＴ含有導電膜における面内均一性を向上させることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明における工程Ｂを実施するためのカーボンナノチューブ分散液ミスト塗工装置の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について説明する。
ここで、本発明の導電性シートの製造方法は、透明性および導電性に優れる導電膜（ＣＮＴ含有導電膜）を備える、優れた導電性と高い透明性とを有する導電性シートを製造する際に用いることができる。
【００１９】
（導電性シートの製造方法）
本発明の導電性シートの製造方法は、カーボンナノチューブおよび分散媒を含有するカーボンナノチューブ分散液を得る工程Ａと、前記カーボンナノチューブ分散液を超音波振動により霧化させて、透明基材の表面に付着させることで、前記透明基材の表面にカーボンナノチューブ含有膜を形成する工程Ｂと、前記カーボンナノチューブ含有膜を乾燥させる工程Ｃとを含むことを特徴とする。そして、本発明の導電性シートの製造方法では、霧化したＣＮＴ分散液を透明基材の表面に付着させて、形成されたＣＮＴ含有膜を乾燥させることにより、透明性および導電性に優れる導電膜（ＣＮＴ含有導電膜）を備える、優れた導電性と高い透明性とを有する導電性シートを製造することができる。
【００２０】
＜工程Ａ＞
工程Ａでは、ＣＮＴを分散媒中に分散させることにより、ＣＮＴおよび分散媒を含有するＣＮＴ分散液を得る。
具体的には、工程Ａでは、ＣＮＴ、分散媒および任意の添加剤を既知の混合分散機（例えば、ボールミル、ビーズミル、サンドミル、ロールミル、ホモジナイザー、超音波ホモジナイザー、高圧ホモジナイザー、超音波装置、アトライター、デゾルバー、ペイントシェーカー等）を用いて混合することにより、ＣＮＴ分散液を調製することができる。
【００２１】
［カーボンナノチューブ］
ＣＮＴ分散液の調製に使用するカーボンナノチューブとしては、特に限定されることなく、単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、ＣＮＴは、単層から５層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。単層カーボンナノチューブを使用すれば、多層カーボンナノチューブを使用した場合と比較し、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。
【００２２】
また、ＣＮＴの比表面積は、４００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、２５００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。ＣＮＴが主として未開口のものにあっては、比表面積が６００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、８００ｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、１２００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。また、ＣＮＴが主として開口したものにあっては、比表面積が１３００ｍ２／ｇ以上であることが好ましい。ＣＮＴの比表面積が４００ｍ２／ｇ以上であれば、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。また、ＣＮＴの比表面積が２５００ｍ２／ｇ以下であれば、ＣＮＴの凝集を抑制してＣＮＴ含有導電膜中でのＣＮＴの分散性を高めることで、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させると共に、ＣＮＴ含有導電膜の機械的特性を高めることができる。
【００２３】
［分散媒］
ＣＮＴ分散液の調製に用いる分散媒としては、透明基材に対して良好な濡れ性を示し、且つ、透明基材を劣化させるものでなければ、特に限定されることはなく、水や有機溶媒などの既知の分散媒を用いることができる。また、これらは１種類のみを単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
そして、分散媒は、水と両親媒性物質の混合液であることが好ましい。分散媒が水と両親媒性物質の混合液であれば、透明基材の表面にＣＮＴ含有膜を形成した際にＣＮＴの良好なネットワークを形成できるため、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。
分散媒が水と両親媒性物質との混合液である場合、水と両親媒性物質のモル比（水のモル量：両親媒性物質の質量）は、２０：８０〜８０：２０であることが好ましく、３０：７０〜７０：３０であることがより好ましく、４０：６０〜６０：４０であることが更に好ましい。
両親媒性物質としては、透明基材に対して良好な濡れ性を示し、且つ、透明基材を劣化させるものでなければ、特に限定されることはなく、炭素数１〜５のアルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどを用いることができる。ＣＮＴ分散液を良好に霧化する観点からは、炭素数１〜５のアルコールを用いることが好ましく、メタノールまたはエタノールを用いることがより好ましい。これらは１種類のみを単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００２４】
［任意の添加剤］
ＣＮＴ分散液に使用する任意の添加剤としては、製造する導電性シートの用途に応じて、分散剤、安定化剤、着色剤、電荷調整剤、金属ナノ粒子、ドーパント、バインダーなどの既知の添加剤を用いることができる。
【００２５】
特に、ＣＮＴ分散液調製時に分散媒中でＣＮＴを良好に分散させる観点から、分散剤を用いることが好ましい。
本発明に用いられる分散剤としては、例えば、界面活性剤、合成高分子および天然高分子などが挙げられる。
【００２６】
ここで、界面活性剤としては、任意の、アニオン性界面活性剤、カチオン性界面活性剤または非イオン性界面活性剤を用いることができる。具体的には、界面活性剤としては、例えば、ドデシルスルホン酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウム、コール酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸ナトリウムなどが挙げられる。
また、合成高分子としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリスチレンスルホン酸、スルホン酸基含有単量体単位とカルボキシ基含有単量体単位とを含む合成高分子、エチレン−ビニルアルコール共重合体、エチレン−ビニルアルコール−酢酸ビニル共重合樹脂、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、変性エポキシ系樹脂、フェノキシ樹脂、変性フェノキシ系樹脂、フェノキシエーテル樹脂、フェノキシエステル樹脂、フッ素系樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸などが挙げられる。
また、天然高分子としては、例えば、多糖類であるデンプン、プルラン、デキストラン、デキストリン、グアーガム、キサンタンガム、アミロース、アミロペクチン、アルギン酸、アラビアガム、カラギーナン、コンドロイチン硫酸、ヒアルロン酸、カードラン、キチン、キトサン、セルロース、並びに、その塩または誘導体が挙げられる。誘導体とはエステルやエーテルなどの従来公知の化合物を意味する。
【００２７】
これらの分散剤は、１種または２種以上を混合して用いることができる。中でも、ＣＮＴの分散性に優れることから、分散剤としては、ドデシルスルホン酸ナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシルジフェニルオキシドジスルホン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリアクリル酸が好ましい。
【００２８】
なお、ＣＮＴ分散液中における分散剤の濃度は、分散させるＣＮＴの濃度に対して０．５倍以上であることが好ましく、０．７５倍以上であることがより好ましく、１．０倍以上であることが更に好ましく、１０倍以下であることが好ましく、５．０倍以下であることがより好ましく、３．０倍以下であることが更に好ましい。
【００２９】
［カーボンナノチューブ分散液］
カーボンナノチューブ分散液は上述したＣＮＴおよび分散媒を含有する分散液であり、工程ＡにおいてＣＮＴを分散媒中に分散させることにより得られる。
【００３０】
ここで、ＣＮＴ分散液を超音波振動により良好に霧化し、効率良くカーボンナノチューブ含有膜を形成する観点から、ＣＮＴ分散液のせん断速度１００ｓ−１における粘度は２０．０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、１０．０ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましく、５．０ｍＰａ・ｓ以下であることが更に好ましい。
【００３１】
また、ＣＮＴ分散液のＴＩ値（せん断速度１００ｓ−１での粘度に対する１０ｓ−１での粘度の比）は０．５以上５．０以下であることが好ましい。当該ＴＩ値が上述した値の範囲内であれば、ＣＮＴ分散液の霧化の際、ＣＮＴを霧中に十分量含ませて、透明基材に付着させることができるため、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性を更に向上させることができると共に、カーボンナノチューブ含有膜を効率良く形成することができる。
【００３２】
なお、ＣＮＴ分散液の透明基材に対する濡れ性について、ＣＮＴ分散液の透明基材との接触角が４０°以下であることが好ましい。当該接触角が４０°以下であれば、霧化したＣＮＴ分散液が基材の表面上で弾かれることなく、薄い液膜として広がって迅速に乾燥するため、ＣＮＴの凝集が抑制され、これにより、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。
【００３３】
＜工程Ｂ＞
工程Ｂでは、カーボンナノチューブ分散液を超音波振動により霧化させて、透明基材の表面に付着させることで、前記透明基材の表面にカーボンナノチューブ含有膜を形成する。
【００３４】
［カーボンナノチューブ分散液］
カーボンナノチューブ分散液としては、工程Ａで得られたＣＮＴ分散液を使用することができる。
【００３５】
［超音波振動による霧化］
工程Ｂでは、上述したＣＮＴ分散液を超音波振動によって霧化させる。
ここで、超音波振動は既知の超音波振動機構によって発生させることができる。超音波振動機構としては、例えば、圧電振動子などを用いることができる。
また、超音波振動により発生するＣＮＴ分散液の霧（以下、「ミスト」と称することがある。）の粒子径としては、特に限定されないが、５μｍ以下であることが好ましく、１００ｎｍ以下であることがより好ましい。当該ミストの粒子径が５μｍ以下であれば、ＣＮＴ含有導電膜およびＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートの導電性および透明性を更に向上させることができる。
【００３６】
［透明基材］
透明基材としては、ＣＮＴ分散液の分散媒によって劣化することがなく、且つ、当該分散媒に対して良好な濡れ性を示すものであれば、特に限定されることはなく、樹脂基材、ガラス基材などを挙げることができる。樹脂基材としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル、ポリイミド、ポリフェニレンスルフィド、アラミド、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ乳酸、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリメタクリル酸メチル、脂環式アクリル樹脂、シクロオレフィン樹脂、トリアセチルセルロースなどよりなる基材を挙げることができる。また、前記樹脂基材は、分散媒に対する濡れ性を向上させるために、プラズマ処理やコロナ処理などの公知の表面処理を行ってもよい。ガラス基材としては、通常のソーダガラスよりなる基材を挙げることができる。
【００３７】
［霧の透明基材表面への付着］
工程Ｂでは、上述したＣＮＴ分散液のミストを透明基材の表面に付着させる。
ここで、ＣＮＴ分散液のミストを透明基材の表面に付着させる方法としては、特に限定されることはなく、例えば、ＣＮＴ分散液の液面などのミスト発生源から発生したミストを直接的に透明基材に接触させる方法や、発生したミストをキャリアガスの気流に乗せて透明基材に接触させる方法などが挙げられる。ここで、キャリアガスとしては、例えば、ヘリウム、窒素、アルゴンなどの既知の不活性ガスが用いられる。
【００３８】
［工程Ｂを実施する具体的な方法］
上述した工程Ｂを実施するための具体的な方法としては、特に限定はされないが、例えば、ＣＮＴ分散液の霧化と透明基材への付着を連続的に実施する方法、即ち、
１）超音波振動機構を備えた霧化装置によりＣＮＴ分散液を霧化させた後、当該分散液のミストを直接的に透明基材へ接触させる方法；または、
２）超音波振動機構を備えた霧化装置によりＣＮＴ分散液を霧化させた後、当該分散液のミストをキャリアガスに乗せて透明基材に接触させる方法、
などが挙げられる。
【００３９】
前記１）の方法による工程Ｂの実施は、特に限定されることはなく、例えば、超音波振動機構を備えたノズルを有する霧化装置を用いて行うことができる。当該霧化装置を用いる場合、前記ノズルの先端にＣＮＴ分散液を送液することで、超音波振動機構から発生した超音波振動によりＣＮＴ分散液を霧化させた後、当該分散液のミストを直接的に透明基材に接触させることができる。
【００４０】
また、前記２）の方法による工程Ｂの実施は、特に限定されることなく、例えば図１に示すようなカーボンナノチューブ分散液ミスト塗工装置１００を用いて行うことができる。
図１に示したＣＮＴ分散液ミスト塗工装置１００は、超音波振動機構１０ａ、カーボンナノチューブ分散液タンク１０ｂおよびキャリアガス流路１０ｃを備える霧化装置１０と、塗工ヘッド３０と、当該霧化装置１０および塗工ヘッド３０を繋ぐ流路２０とを備えている。
ＣＮＴ分散液ミスト塗工装置１００では、超音波振動機構１０ａから超音波振動が発生することにより、カーボンナノチューブ分散液タンク１０ｂ中に貯留されたカーボンナノチューブ分散液４０が霧化されてカーボンナノチューブ分散液ミスト５０が発生する。発生した当該ミスト５０は、キャリアガス流路１０ｃから流入したキャリアガス６０と共に流路２０を通って、塗工ヘッド３０から放出され、ローラ等の手段を用いて連続的に搬送されている透明基材７０に接触することで、ＣＮＴ分散液が透明基材の表面に付着し、透明基材上にＣＮＴ含有膜が形成される。
【００４１】
＜工程Ｃ＞
工程Ｃでは、上述した工程Ｂで形成されたカーボンナノチューブ含有膜を乾燥させることで、カーボンナノチューブを含有する導電膜および当該ＣＮＴ含有導電膜を備える導電性シートが得られる。
ＣＮＴ含有膜を乾燥させる方法としては、公知の乾燥方法を採用することができ、具体的には、熱風乾燥法、真空乾燥法、熱ロール乾燥法、赤外線照射法等が挙げられる。
ここで、本発明では、上述した工程Ｂにおいて、ＣＮＴ分散液が微細なミストとして透明基材の表面に付着するため、工程Ｃでは、当該ミストの液滴が迅速に乾燥し、液滴中でのＣＮＴの凝集が生じ難くなり、結果として、得られるＣＮＴ含有導電膜において良好な導電パスが形成されると推測される。また、当該ミストの液滴が透明基材の表面上で迅速に乾燥することから、液滴中でのＣＮＴ分子同士の配向が抑制されるため、得られるＣＮＴ含有導電膜は、異方性が生じ難いという特性を有する。
【００４２】
＜その他の工程＞
本発明の導電性シートの製造方法は、上述した工程Ａ、ＢおよびＣ以外にも、任意のその他の工程を含み得る。その他の工程としては、所望の効果を得られる範囲内であれば、特に限定されることはなく、例えば、ＣＮＴ含有導電膜に残存するＣＮＴ分散液由来の分散剤などを除去するための洗浄工程が挙げられる。
【００４３】
（導電性シート）
本発明の導電性シートの製造方法を用いて製造された導電性シートは、優れた導電性と高い透明性を有する。したがって、当該導電性シートは、太陽電池やタッチパネルなどの透明電極として特に好適に用いることができる。
なお、当該導電性シートは、任意にオーバーコート層等の既知の機能層を積層してから各種製品に使用することもできる。ここで、オーバーコート層等の機能層の導電性シート上への積層は、既知の手法を用いて行なうことができる。
【００４４】
以上、本発明の導電性シートの製造方法について説明したが、上述した製造方法により透明基材上に形成したＣＮＴ含有導電膜は、任意に透明基材から剥離して使用してもよい。
また、基材に形成したＣＮＴ含有導電膜を剥離して用いる場合、基材としては、透明基材以外の基材、例えばポリイミドフィルム等を用いることができる。
即ち、本発明によれば、カーボンナノチューブおよび分散媒を含有するカーボンナノチューブ分散液を得る工程Ａ’と、前記カーボンナノチューブ分散液を超音波振動により霧化させて、基材の表面に付着させることで、前記基材の表面にカーボンナノチューブ含有膜を形成する工程Ｂ’と、前記カーボンナノチューブ含有膜を乾燥させて基材上にカーボンナノチューブ含有導電膜を形成する工程Ｃ’と、前記基材から前記カーボンナノチューブ含有導電膜を剥離する工程Ｄ’とを含む、導電膜の製造方法も提供される。
なお、工程Ａ’〜Ｃ’は、透明基材に替えて基材を使用する以外は上述した工程Ａ〜Ｃと同様に行うことができる。
【実施例】
【００４５】
以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
なお、実施例および比較例において作製したＣＮＴ分散液の粘度、およびＴＩ値、並びに、導電性シートの全光線透過率、凝集物量および表面抵抗率は、以下の方法を使用して評価した。
【００４６】
＜ＣＮＴ分散液の粘度＞
ＣＮＴ分散液のせん断速度１００ｓ−１における粘度を、温度２５℃の条件下で回転式レオメーター（Ａｎｔｏｎ−ｐａａｒ製、「ＭＣ５２」）を用いて測定した。
【００４７】
＜ＣＮＴ分散液のＴＩ値＞
ＣＮＴ分散液のＴＩ値（せん断速度１００ｓ−１での粘度に対する１０ｓ−１での粘度の比）を、回転式レオメーター（Ａｎｔｏｎ−ｐａａｒ製、「ＭＣ５２」）を用いて、温度２５℃の条件下で、測定した。
【００４８】
＜導電性シートの全光線透過率＞
各実施例および比較例で得られた導電性シートの全光線透過率を、ＪＩＳ  Ｋ７３６１に準拠し、分光光度計（日本分光社製、製品名「Ｖ−５７０」）を用いて測定した。
【００４９】
＜導電性シートの凝集物量＞
各実施例および比較例で得られた導電性シートのＣＮＴ含有導電膜を形成した側の表面の１０ｃｍ×１０ｃｍの範囲について、目視にて観察を行い、直径０．２ｍｍ以上の凝集物などの異物が発生している箇所の数を確認することにより、導電性シートの凝集物量を評価した。なお、凝集物量についての評価は、以下の基準にしたがって行なった。導電性シートにおける凝集物量が少ないほど、導電性シートの透明性が高いことを示す。
Ａ：凝集物の発生箇所がなく、全体が均一
Ｂ：凝集物の発生箇所が５箇所以上、１０箇所未満
Ｃ：凝集物の発生箇所が１０箇所以上
【００５０】
＜導電性シートの表面抵抗率＞
各実施例および比較例で得られた導電性シートのＣＮＴ含有導電膜を形成した側の表面抵抗率を、ＪＩＳ  Ｋ７１９４に準拠して、抵抗率計（三菱化学社製、製品名「ロレスタＧＰ」）を用いて四端子四探針法により測定した。表面抵抗率の値が小さいほど、導電性シートの導電性が高いことを示す。
【００５１】
＜実施例１＞
［カーボンナノチューブ分散液の調製］
３０ｍＬのガラス容器に、カーボンナノチューブ（名城ナノカーボン製、製品名「ＥＣ１．５−Ｐ」、比表面積：６００ｍ２／ｇ）０．０２５ｇ、水２５ｇと両親媒性物質としてのメタノール２５ｇとの混合液からなる分散媒、および分散剤としてのドデシルスルホン酸ナトリウム（ＳＤＳ）０．１ｇを加えた。
このガラス容器の内容物に対してマグネチックスターラー（アズワン社製、ＦＬＳ−ＣＤ）を用いて２時間撹拌を行った。次に、バス型超音波洗浄機（ＢＲＡＮＳＯＮ社製、５５１０Ｊ−ＭＴ（４２ｋＨｚ、１５０Ｗ））を用いて、室温にて１時間分散処理を行い、ＣＮＴ濃度が５００ｐｐｍである粗分散液を得た。得られた粗分散液を１００００Ｇにて２０分間遠心分離（日立工機株式会社製、ＣＳ１５０ＮＸ）し、上澄み液を分取してＣＮＴ分散液を得た。得られたＣＮＴ分散液について粘度、ＴＩ値を測定した。結果を表１に示す。
【００５２】
［導電性シートの製造］
ＣＮＴ分散液を、底面に圧電振動子をセットしたガラス製の容器に入れた。次に、当該圧電振動子を駆動させ、ＣＮＴ分散液を霧化して、ミストを発生させた。発生させたＣＮＴ分散液のミストを、透明基材（日本ゼオン株式会社製、Ｚｅｏｎｏｒ  ＺＦ−１４）と接触させて、透明基材の表面にＣＮＴ分散液を付着させた。当該透明基材を６０℃の熱風オーブンに入れて２０分間乾燥を行った。乾燥後、得られた導電性シートの全光透過率を測定し、当該導電性シートの全光透過率が８５％になるまで、上述したＣＮＴ分散液ミストへの接触と乾燥の操作を繰り返した。当該全光透過率が８５％になっていることを確認した後、得られた導電性シートについて凝集物量および表面抵抗率を測定した。結果を表１に示す。
【００５３】
＜実施例２＞
両親媒性物質としてメタノールの代わりにエタノールを使用した以外は、実施例１と同様にして、ＣＮＴ分散液および導電性シートを得た後、同様の項目について、評価を行った。結果を表１に示す。
【００５４】
＜実施例３＞
両親媒性物質としてメタノールの代わりにアセトンを使用した以外は、実施例１と同様にして、ＣＮＴ分散液および導電性シートを得た後、同様の項目について、評価を行った。結果を表１に示す。
【００５５】
＜比較例１＞
導電性シートの製造において、バーコーター（テスター産業社製、「ＳＡ−２０３  Ｎｏ．５」）を用いて、全光線透過率が８５％となるようにＣＮＴ分散液を透明基材上に塗布した以外は、実施例１と同様にして、導電性シートを製造し、同様の項目について評価を行った。結果を表１に示す。
【００５６】
＜比較例２＞
導電性シートの製造において、スプレーコーターを用い、噴射圧力を１００ｋＰａにし、乾燥後の全光線透過率が８５％となるように噴射時間を調節してＣＮＴ分散液を透明基材上に塗布した以外は、実施例１と同様にして、導電性シートを製造し、同様の項目について評価を行った。結果を表１に示す。
【００５７】
【表１】
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【００５８】
表１より、塗布方法として、超音波振動によるミストを使用した実施例１〜３では、超音波振動によるミスト以外の方法を使用した比較例１、２と比較して、導電性に優れ、透明性の高い導電性シートが得られることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の導電性シートの製造方法によれば、透明性および導電性に優れる導電膜（ＣＮＴ含有導電膜）を備える、優れた導電性と高い透明性とを有する導電性シートを製造することができる。さらに、ＣＮＴ含有導電膜における面内均一性を向上させることもできる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  霧化装置
１０ａ  超音波振動機構
１０ｂ  カーボンナノチューブ分散液タンク
１０ｃ  キャリアガス流路
２０  流路
３０  塗工ヘッド
４０  カーボンナノチューブ分散液
５０  カーボンナノチューブ分散液ミスト
６０  キャリアガス
７０  透明基材
１００  カーボンナノチューブ分散液ミスト塗工装置
【図１】
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