[发明专利]碳纳米管膜及其制造方法

说明书

本发明涉及一种碳纳米管膜，其是由多根碳纳米管的聚集体形成的，上述多根碳纳米管包含具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管。此外，还涉及一种碳纳米管膜的制造方法，其包含从含有多根碳纳米管、分散剂及溶剂的碳纳米管分散液中除去溶剂而将碳纳米管膜成膜的工序，上述多根碳纳米管包含具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管。

技术领域

本发明涉及碳纳米管膜及其制造方法，特别涉及由多根碳纳米管的聚集体形成的碳纳米管膜以及制造该碳纳米管膜的方法。

背景技术

近年来，作为导电性、热传导性及机械特性优异的材料，碳纳米管(以下，有时称为“CNT”。)备受瞩目。

但是，因为CNT是直径为纳米尺寸的微细的筒状体，所以CNT单体的处理性、加工性差。因此，提出了例如使多根CNT聚集成膜状，从而形成有时被称为“巴基纸”(Buckypaper)的碳纳米管膜(以下，有时称为“CNT”膜。)，并将该CNT膜用作导电膜等。具体而言，提出了将通过从包含溶剂和CNT的碳纳米管分散液(以下，有时称为“CNT”分散液。)中除去溶剂而成膜的CNT膜用作构成太阳能电池、触摸面板等的电极的构件(例如，导电膜、催化剂层等)。因此，该CNT膜作为导电性、热传导性及机械特性优异的膜状材料备受瞩目。

在此，对于CNT膜，要求其特性(导电性、热传导性、机械特性等)的进一步提高时，为了提高CNT膜的特性，使具有优异特性的CNT以高密度良好地聚集是重要的。因此，例如在专利文献1中提出了以下技术，即，将对CNT分散液施加100～280MPa的高压而得到的高分散液片状化，进而将得到的CNT片以0.01～100ton/cm²的压制压力进行压延，由此得到高密度化的CNT膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-105909号公报。

发明内容

发明要解决的问题

但是，在上述现有的技术中，为了得到特性优异的CNT片，会对CNT分散液进行高压处理而将CNT凝聚块破碎，但是当对CNT分散液进行高压处理时，CNT被损伤或破坏，难以得到特性优异的CNT片。其结果是，对于将CNT片压延而得到的CNT膜，也无法得到优异的特性。

因此，本发明的目的在于提供一种导电性、热传导性及机械特性等特性优异的碳纳米管膜。

用于解决问题的方案

本发明人为了实现上述目的，进行了深入研究。而且，本发明人发现，通过在至少一部分中使用具有规定的结构的碳纳米管而形成碳纳米管膜，从而可得到导电性、热传导性及机械特性等特性优异的碳纳米管膜，从而完成了本发明。

即，本发明以有利地解决上述课题为目的，本发明的碳纳米管膜的特征在于，其是由多根碳纳米管的聚集体形成的，上述多根碳纳米管包含具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管。这样，如果使用具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管来形成碳纳米管膜，则可得到导电性、热传导性及机械特性等特性优异的碳纳米管膜。

在此，对于本发明的碳纳米管膜，优选上述具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管在100根碳纳米管中以5根以上的比例存在。这是因为如果具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管在100根碳纳米管中以5根以上的比例存在，则能够充分地提高导电性、热传导性及机械特性等特性。

此外，对于本发明的碳纳米管膜，优选上述多根碳纳米管的BET比表面积为600m²/g以上。这是因为如果包含具有至少一部分塌陷的结构的碳纳米管的多根碳纳米管的BET比表面积为600m²/g以上，则能够充分地提高导电性、热传导性及机械特性等特性。