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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-09-08
(45)【発行日】2023-09-19
(54)【発明の名称】ＣＮＴ分散剤及びＣＮＴ分散液
(51)【国際特許分類】
C01B 32/174 20170101AFI20230911BHJP
【ＦＩ】
C01B32/174
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019108016
(22)【出願日】2019-06-10
(65)【公開番号】P2020200216
(43)【公開日】2020-12-17
【審査請求日】2022-05-17
(73)【特許権者】
【識別番号】391003598
【氏名又は名称】富士化学株式会社
(73)【特許権者】
【識別番号】504258527
【氏名又は名称】国立大学法人 鹿児島大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】徳永 貴大
(72)【発明者】
【氏名】松田 貴文
(72)【発明者】
【氏名】須永 基男
(72)【発明者】
【氏名】笹原 茂生
(72)【発明者】
【氏名】金子 芳郎
【審査官】青木 千歌子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１４－１７２９６８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０１Ｂ ３２／１５８－３２／１７４
Ｃ０１Ｂ ３３／１１３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリカ粒子又はシルセスキオキサンと、前記シリカ粒子又は前記シルセスキオキサンに結合した、炭化水素を有するアミド基と、
を含み、
前記炭化水素を有するアミド基は、下記式（１）により表され、
Ｒ１は、炭素数が９以上１７以下の鎖式飽和炭化水素であり、
Ｒ２は水素又は炭化水素であり、
Ｒ３は、前記シリカ粒子又は前記シルセスキオキサンに結合する炭化水素であるＣＮＴ分散剤。
【化1】
【請求項2】
請求項１に記載のＣＮＴ分散剤であって、アルキルカルボン酸をさらに含むＣＮＴ分散剤。
【請求項3】
請求項２に記載のＣＮＴ分散剤であって、前記アルキルカルボン酸が有するアルキル基の炭素数は９以上１７以下であるＣＮＴ分散剤。
【請求項4】
請求項１～３のいずれか１項に記載のＣＮＴ分散剤であって、前記シリカ粒子は、コロイダルシリカであるＣＮＴ分散剤。
【請求項5】
請求項１～４のいずれか１項に記載のＣＮＴ分散剤と、ＣＮＴと、有機溶媒と、を含むＣＮＴ分散液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示はＣＮＴ分散剤及びＣＮＴ分散液に関する。
【背景技術】
【0002】
ＣＮＴは高い電気伝導性を有する。ＣＮＴを含む部材を製造するために、ＣＮＴ分散液が使用される。ＣＮＴ分散液は、ＣＮＴと、溶媒と、ＣＮＴ分散剤とを含む。ＣＮＴ分散剤は、特許文献１に開示されている。例えば、ＣＮＴ分散液を基材上に塗布し、溶媒を揮発させることにより、ＣＮＴを含む部材を製造することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００８－３１１６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ＣＮＴ分散液を用いてＣＮＴを含む部材を製造した場合、ＣＮＴを含む部材の中にＣＮＴ分散剤が残留する。ＣＮＴを含む部材から、ＣＮＴ分散剤を除去することは容易でなかった。特許文献１記載の技術では、ＣＮＴ分散剤を除去するために、ＣＮＴを含む部材を加熱する必要があった。
【0005】
本開示の１つの局面は、ＣＮＴを含む部材から容易に除去できるＣＮＴ分散剤、及びＣＮＴ分散液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】
【0006】
本開示の１つの局面は、シリカ粒子と、前記シリカ粒子に結合した、炭化水素を有するアミド基と、を含むＣＮＴ分散剤である。本開示の１つの局面であるＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴを含む部材から容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】ＣＮＴ分散剤の構造を表す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
本開示の例示的な実施形態について図面を参照しながら説明する。
１．ＣＮＴ分散剤
ＣＮＴ分散剤はシリカ粒子を含む。シリカ粒子として、例えば、コロイダルシリカ、シルセスキオキサン等が挙げられる。シルセスキオキサンは、単位組成中に１．５個の酸素を有するシロキサン系の有機-無機ハイブリッド化合物である。
１．ＣＮＴ分散剤
ＣＮＴ分散剤はシリカ粒子を含む。シリカ粒子として、例えば、コロイダルシリカ、シルセスキオキサン等が挙げられる。シルセスキオキサンは、単位組成中に１．５個の酸素を有するシロキサン系の有機-無機ハイブリッド化合物である。
【0009】
シリカ粒子の平均粒径は０．３ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、１ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが一層好ましい。シリカ粒子の平均粒径が０．３ｎｍ以上２００ｎｍ以下である場合、シリカ粒子の表面に疎水基が効率よく導入され、ＣＮＴの分散性が向上する。シリカ粒子の平均粒径が１ｎｍ以上２００ｎｍ以下である場合、シリカ粒子の表面に疎水基が一層効率よく導入され、ＣＮＴの分散性一層が向上する。シリカ粒子の平均粒径の測定方法はＸ線小角散乱法である。
ＣＮＴ分散剤は、炭化水素を有するアミド基（以下では炭化水素含有アミド基とする）を含む。炭化水素含有アミド基はシリカ粒子に結合している。例えば、１つのシリカ粒子に対し、複数の炭化水素含有アミド基が結合している。
ＣＮＴ分散剤は、炭化水素を有するアミド基（以下では炭化水素含有アミド基とする）を含む。炭化水素含有アミド基はシリカ粒子に結合している。例えば、１つのシリカ粒子に対し、複数の炭化水素含有アミド基が結合している。
【0010】
炭化水素含有アミド基が有する炭化水素は、鎖式炭化水素であることが好ましい。炭化水素含有アミド基が有する炭化水素が鎖式炭化水素である場合、ＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを一層分散させることができる。
【0011】
炭化水素含有アミド基が有する炭化水素は、鎖式飽和炭化水素であることが好ましい。炭化水素含有アミド基が有する炭化水素が鎖式飽和炭化水素である場合、ＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを一層分散させることができる。
【0012】
炭化水素含有アミド基は、例えば、式（１）により表される。
【0013】
【化1】
【0014】
Ｒ１は鎖式飽和炭化水素であることが好ましい。Ｒ１の炭素数は、９以上１７以下であることが好ましい。Ｒ１が鎖式飽和炭化水素である場合、ＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを一層分散させることができる。Ｒ２は水素又は炭化水素である。Ｒ３は、シリカ粒子に結合する炭化水素である。炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子は、例えば、疎水性である。
【0015】
ＣＮＴ分散剤は、アルキルカルボン酸をさらに含むことが好ましい。アルキルカルボン酸は、例えば、炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子を製造するときの副生成物である。ＣＮＴ分散剤は、例えば、炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子と、アルキルカルボン酸とを含む混合物である。ＣＮＴ分散剤がアルキルカルボン酸をさらに含む場合、ＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを一層分散させることができる。
【0016】
アルキルカルボン酸が有するアルキル基の炭素数は、９以上１７以下であることが好ましい。アルキルカルボン酸が有するアルキル基の炭素数が９以上１７以下である場合、ＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを一層分散させることができる。アルキルカルボン酸が有するアルキル基は、鎖式炭化水素であることが好ましく、鎖式飽和炭化水素であることがより好ましい。アルキル基が鎖式炭化水素である場合、ＣＮＴ分散剤は、ＣＮＴ分散液においてＣＮＴを一層分散させることができる。
【0017】
ＣＮＴ分散剤は、界面活性剤を含まないことが好ましい。ＣＮＴ分散剤が界面活性剤を含まない場合、ＣＮＴを含む部材からＣＮＴ分散剤を一層容易に除去できる。炭化水素含有アミド基は、芳香族環化合物、及びハロゲンを含まないことが好ましい。炭化水素含有アミド基が芳香族環化合物、及びハロゲンを含まない場合、ＣＮＴを含む部材からＣＮＴ分散剤を一層容易に除去できる。
【0018】
２．ＣＮＴ分散剤の製造方法
炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子は、例えば、以下の第１の製造方法で製造できる。
（第１の製造方法）
まず、シリカ粒子を用意する。シリカ粒子として、例えば、酸性シリカゾルが挙げられる。酸性シリカゾルは、例えば、ケイ酸ナトリウムを塩酸で希釈して製造することができる。また、シリカ粒子は、市販のコロイダルシリカであってもよい。
炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子は、例えば、以下の第１の製造方法で製造できる。
（第１の製造方法）
まず、シリカ粒子を用意する。シリカ粒子として、例えば、酸性シリカゾルが挙げられる。酸性シリカゾルは、例えば、ケイ酸ナトリウムを塩酸で希釈して製造することができる。また、シリカ粒子は、市販のコロイダルシリカであってもよい。
【0019】
次に、シリカ粒子と、アミノ基を有するシランカップリング剤とを、酸性条件下で反応させる。アミノ基を有するシランカップリング剤として、例えば、３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）等が挙げられる。その結果、シリカ粒子にアミノ基が導入される。
【0020】
次に、アミノ基が導入されたシリカ粒子と、アルキル基を有する酸クロリドとを反応させる。アルキル基を有する酸クロリドとして、例えば、デカノイルクロリド、ラウロイルクロリド、ステアロイルクロリド等が挙げられる。アルキル基の炭素数は、９以上１７以下であることが好ましい。アルキル基は、鎖式炭化水素であることが好ましく、鎖式飽和炭化水素であることがさらに好ましい。
【0021】
アミノ基と酸クロリドとが反応し、アミド結合を形成することで、炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子が得られる。炭化水素含有アミド基は、酸クロリドが有していた炭化水素と、アミド結合とを含む。アミノ基と酸クロリドとの反応の副生成物として、アルキルカルボン酸が生じる。
【0022】
また、炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子は、例えば、以下の第２の製造方法でも製造できる。
（第２の製造方法）
アミノ基を有するシランカップリング剤を重合させることで、アミノ基が導入されたシリカ粒子を得る。アミノ基を有するシランカップリング剤として、例えば、３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）等が挙げられる。次に、アミノ基が導入されたシリカ粒子と、アルキル基を有する酸クロリドとを反応させる。アルキル基を有する酸クロリドとして、例えば、デカノイルクロリド、ラウロイルクロリド、ステアロイルクロリド等が挙げられる。アルキル基の炭素数は、９以上１７以下であることが好ましい。アルキル基は、鎖式炭化水素であることが好ましく、鎖式飽和炭化水素であることがさらに好ましい。
（第２の製造方法）
アミノ基を有するシランカップリング剤を重合させることで、アミノ基が導入されたシリカ粒子を得る。アミノ基を有するシランカップリング剤として、例えば、３－アミノプロピルトリメトキシシラン（ＡＰＴＭＳ）等が挙げられる。次に、アミノ基が導入されたシリカ粒子と、アルキル基を有する酸クロリドとを反応させる。アルキル基を有する酸クロリドとして、例えば、デカノイルクロリド、ラウロイルクロリド、ステアロイルクロリド等が挙げられる。アルキル基の炭素数は、９以上１７以下であることが好ましい。アルキル基は、鎖式炭化水素であることが好ましく、鎖式飽和炭化水素であることがさらに好ましい。
【0023】
アミノ基と酸クロリドとが反応し、アミド結合を形成することで、炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子が得られる。炭化水素含有アミド基は、酸クロリドが有していた炭化水素と、アミド結合とを含む。アミノ基と酸クロリドとの反応の副生成物として、アルキルカルボン酸が生じる。
【0024】
３．ＣＮＴ分散液
ＣＮＴ分散液は、ＣＮＴ分散剤と、ＣＮＴと、有機溶媒と、を含む。ＣＮＴ分散剤は、前記「１．ＣＮＴ分散剤」の項で述べたものである。ＣＮＴとして、例えば、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）等が挙げられる。有機溶媒として、例えば、２-プロパノール（ＩＰＡ）、２-ブタノン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム、トルエン、シクロヘキサン等が挙げられる。
ＣＮＴ分散液は、ＣＮＴ分散剤と、ＣＮＴと、有機溶媒と、を含む。ＣＮＴ分散剤は、前記「１．ＣＮＴ分散剤」の項で述べたものである。ＣＮＴとして、例えば、単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）等が挙げられる。有機溶媒として、例えば、２-プロパノール（ＩＰＡ）、２-ブタノン（ＭＥＫ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、クロロホルム、トルエン、シクロヘキサン等が挙げられる。
【0025】
ＣＮＴ分散液におけるＣＮＴの濃度は、０．０１質量％以上が好ましく、０．０５質量％以上が一層好ましい。ＣＮＴ分散液は、界面活性剤を含まないことが好ましい。
４．実施例
（４－１）実施例で使用した材料及び試薬
実施例で使用した材料及び試薬は以下のとおりである。
・３号ケイ酸ナトリウム(SiO2:29.03%、NaO2:9.29%、モル比:3.12)
・３-アミノプロピルトリメトキシシラン(ＡＰＴＭＳ)(信越化学工業社製試薬)
・３６％塩酸(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・N,N-ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・トリエチルアミン(Ｅｔ３Ｎ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・デカノイルクロリド(東京化成工業社製試薬)
・ラウロイルクロリド(東京化成工業社製試薬)
・ステアロイルクロリド(東京化成工業社製試薬)
・クロロホルム(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・トルエン(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・アセトン(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・ラウリン酸(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・２-プロパノール(ＩＰＡ) (富士フィルム和光純薬社製試薬)
・シクロヘキサン(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・２-ブタノン(ＭＥＫ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・クロロホルム(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・単層カーボンナノチューブ(ＳＷＣＮＴ)
・コロイダルシリカ(ST-OXS)(日産化学工業社製試薬、SiO2:10%、粒径:5nm)
・コロイダルシリカ(ST-OS)(日産化学工業社製試薬、SiO2:20%、粒径:10nm)
・コロイダルシリカ(ST-OL)(日産化学工業社製試薬、SiO2:20%、粒径:40～50nm)
（４－２）ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造
氷冷下で撹拌している塩酸水溶液に、３号ケイ酸ナトリウムの水溶液を滴下した。塩酸水溶液の体積は１０ｍＬであった。塩酸水溶液における塩酸の濃度は３ｍｏｌ／Ｌであった。３号ケイ酸ナトリウムの水溶液は、５．０ｇの３号ケイ酸ナトリウムを純水１２ｍＬで希釈した水溶液であった。
４．実施例
（４－１）実施例で使用した材料及び試薬
実施例で使用した材料及び試薬は以下のとおりである。
・３号ケイ酸ナトリウム(SiO2:29.03%、NaO2:9.29%、モル比:3.12)
・３-アミノプロピルトリメトキシシラン(ＡＰＴＭＳ)(信越化学工業社製試薬)
・３６％塩酸(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・N,N-ジメチルホルムアミド(ＤＭＦ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・トリエチルアミン(Ｅｔ３Ｎ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・デカノイルクロリド(東京化成工業社製試薬)
・ラウロイルクロリド(東京化成工業社製試薬)
・ステアロイルクロリド(東京化成工業社製試薬)
・クロロホルム(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・トルエン(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・アセトン(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・ラウリン酸(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・２-プロパノール(ＩＰＡ) (富士フィルム和光純薬社製試薬)
・シクロヘキサン(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・２-ブタノン(ＭＥＫ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・テトラヒドロフラン(ＴＨＦ)(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・クロロホルム(富士フィルム和光純薬社製試薬)
・単層カーボンナノチューブ(ＳＷＣＮＴ)
・コロイダルシリカ(ST-OXS)(日産化学工業社製試薬、SiO2:10%、粒径:5nm)
・コロイダルシリカ(ST-OS)(日産化学工業社製試薬、SiO2:20%、粒径:10nm)
・コロイダルシリカ(ST-OL)(日産化学工業社製試薬、SiO2:20%、粒径:40～50nm)
（４－２）ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造
氷冷下で撹拌している塩酸水溶液に、３号ケイ酸ナトリウムの水溶液を滴下した。塩酸水溶液の体積は１０ｍＬであった。塩酸水溶液における塩酸の濃度は３ｍｏｌ／Ｌであった。３号ケイ酸ナトリウムの水溶液は、５．０ｇの３号ケイ酸ナトリウムを純水１２ｍＬで希釈した水溶液であった。
【0026】
次に、室温で１５分間撹拌し、無色透明の水溶液を得た。次に、塩酸水溶液で希釈したＡＰＴＭＳを加え、１時間撹拌した。ＡＰＴＭＳの量は４．５１ｇであった。希釈に使用した塩酸水溶液の濃度は１ｍｏｌ／Ｌであり、希釈に使用した塩酸水溶液の体積は３６ｍＬであった。
【0027】
次に、開放系において６０℃の温度で一晩加熱することで溶媒を蒸発させた。その結果、アンモニウム基が導入されたシリカ粒子Ａ１が得られた。
次に、１．０ｇのＡ１を、８０℃の純水１００ｍＬに溶解した。次に、１０ｍＬのＤＭＦで溶媒置換した。次に、１５ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎを溶液に加えた。１５ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎの質量は１．５２ｇである。
次に、１．０ｇのＡ１を、８０℃の純水１００ｍＬに溶解した。次に、１０ｍＬのＤＭＦで溶媒置換した。次に、１５ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎを溶液に加えた。１５ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎの質量は１．５２ｇである。
【0028】
次に、ラウロイルクロリドのＤＭＦ溶液を加えた。ラウロイルクロリドのＤＭＦ溶液は、１０ｍｍｏｌのラウロイルクロリドを２ｍＬのＤＭＦに溶解したものであった。
次に、室温で１０分間攪拌した。次に、濃度が１ｍｏｌ／Ｌである塩酸水溶液を３０ｍＬ加えて３０分間攪拌した。その結果、白色粘性体が析出した。
次に、室温で１０分間攪拌した。次に、濃度が１ｍｏｌ／Ｌである塩酸水溶液を３０ｍＬ加えて３０分間攪拌した。その結果、白色粘性体が析出した。
【0029】
次に、白色粘性体を純水で洗浄し、遠心分離を行ってから上澄みの除去を行う操作を３回行った。次に、一晩真空乾燥を行うことで、白色粉末状の生成物を２．４ｇ得た。
次に、白色粉末状の生成物を１００～２００ｍＬのＭＥＫに溶解し、可溶部を抽出後冷却することで、白色結晶状の生成物が析出した。次に、白色結晶状の生成物を１晩真空乾燥することで、ＣＮＴ分散剤Ａ２を１．５ｇ得た。
次に、白色粉末状の生成物を１００～２００ｍＬのＭＥＫに溶解し、可溶部を抽出後冷却することで、白色結晶状の生成物が析出した。次に、白色結晶状の生成物を１晩真空乾燥することで、ＣＮＴ分散剤Ａ２を１．５ｇ得た。
【0030】
ＣＮＴ分散剤Ａ２は、炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子と、ラウリン酸とを含む。炭化水素含有アミド基が結合したシリカ粒子は、図１に示すように、シリカ粒子１に、炭化水素含有アミド基３が結合した構造を有する。炭化水素含有アミド基３のうち、式（１）におけるＲ１に該当する炭化水素は、鎖式飽和炭化水素であり、炭素数は１１である。
【0031】
（４－３）ＣＮＴ分散剤Ｂ２の製造
１５．０ｇのコロイダルシリカST-OXSを室温で１５分間攪拌した。次に、攪拌を続けながら、コロイダルシリカST-OXSに、塩酸で希釈したＡＰＴＭＳを加え、１時間撹拌した。ＡＰＴＭＳの量は４．６７ｇであった。希釈に使用した塩酸水溶液の濃度は１ｍｏｌ／Ｌであり、希釈に使用した塩酸水溶液の体積は３６ｍＬであった。
１５．０ｇのコロイダルシリカST-OXSを室温で１５分間攪拌した。次に、攪拌を続けながら、コロイダルシリカST-OXSに、塩酸で希釈したＡＰＴＭＳを加え、１時間撹拌した。ＡＰＴＭＳの量は４．６７ｇであった。希釈に使用した塩酸水溶液の濃度は１ｍｏｌ／Ｌであり、希釈に使用した塩酸水溶液の体積は３６ｍＬであった。
【0032】
次に、開放系において６０℃の温度で５時間加熱することで溶媒を蒸発させた。その結果、アンモニウム基が導入されたシリカ粒子Ｂ１が得られた。Ｂ１の収量は６．０ｇであった。
【0033】
次に、１．０ｇのＢ１を、８０℃の純水１００ｍＬに溶解した。次に、１０ｍＬのＤＭＦで溶媒置換した。次に、１５ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎを溶液に加えた。１５ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎの質量は１．５２ｇである。
【0034】
次に、ラウロイルクロリドのＤＭＦ溶液を加えた。ラウロイルクロリドのＤＭＦ溶液は、１０ｍｍｏｌのラウロイルクロリドを２ｍＬのＤＭＦに溶解したものであった。
次に、室温で１０分間攪拌した。次に、濃度が１ｍｏｌ／Ｌである塩酸水溶液を３０ｍＬ加えて３０分間攪拌した。その結果、白色粘性体が析出した。
次に、室温で１０分間攪拌した。次に、濃度が１ｍｏｌ／Ｌである塩酸水溶液を３０ｍＬ加えて３０分間攪拌した。その結果、白色粘性体が析出した。
【0035】
次に、白色粘性体を純水で洗浄し、遠心分離を行ってから上澄みの除去を行う操作を３回行った。次に、一晩真空乾燥を行うことで、ＣＮＴ分散剤Ｂ２を約２．５ｇ得た。ＣＮＴ分散剤Ｂ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｂ２において、シリカ粒子１は、コロイダルシリカである。
【0036】
なお、１５．０ｇのコロイダルシリカST-OXSの代わりに、７．５ｇのコロイダルシリカST-OSを用いても、ＣＮＴ分散剤Ｂ２と同様のＣＮＴ分散剤を得ることができる。また、１５．０ｇのコロイダルシリカST-OXSの代わりに、７．５ｇのコロイダルシリカST-OLを用いても、ＣＮＴ分散剤Ｂ２と同様のＣＮＴ分散剤を得ることができる。
【0037】
（４－４）ＣＮＴ分散剤Ｃ２の製造
５．６ｇのＡＰＴＭＳに、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液９０ｍＬを加え、室温で２時間攪拌した。５．６ｇのＡＰＴＭＳは、３０ｍｍｏｌである。濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液９０ｍＬに含まれる塩酸は、４５ｍｍｏｌである。
５．６ｇのＡＰＴＭＳに、濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液９０ｍＬを加え、室温で２時間攪拌した。５．６ｇのＡＰＴＭＳは、３０ｍｍｏｌである。濃度０．５ｍｏｌ／Ｌの塩酸水溶液９０ｍＬに含まれる塩酸は、４５ｍｍｏｌである。
【0038】
次に、開放系において９０℃の温度で３時間半加熱することで溶媒を蒸発させた。その結果、無色透明の膜状の生成物が得られた。次に、無色透明の膜状の生成物をアセトンで洗浄し、吸引濾過で濾別する操作を３回行った。次に、残渣を一晩真空乾燥することで、４．７ｇのＣ１が得られた。Ｃ１は、アンモニウム基含有ラダー型ポリシルセスキオキサンである。Ｃ１は親水性であった。
【0039】
次に、２．９ｇのＣ１を、８０℃の純水１５０ｍＬに溶解した。次に、１０ｍＬのＤＭＦで溶媒置換した。次に、５０ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎを溶液に加えた。５０ｍｍｏｌのＥｔ３Ｎの質量は５．０６ｇである。
【0040】
次に、ラウロイルクロリドのＤＭＦ溶液を加えた。ラウロイルクロリドのＤＭＦ溶液は、３０ｍｍｏｌのラウロイルクロリドを２ｍＬのＤＭＦに溶解したものであった。
次に、室温で１０分間攪拌した。次に、濃度が１ｍｏｌ／Ｌである塩酸水溶液を１００ｍＬ加えて３０分間攪拌した。その結果、白色粘性体が析出した。
次に、室温で１０分間攪拌した。次に、濃度が１ｍｏｌ／Ｌである塩酸水溶液を１００ｍＬ加えて３０分間攪拌した。その結果、白色粘性体が析出した。
【0041】
次に、白色粘性体を純水で洗浄し、遠心分離する操作を３回繰り返した。次に、白色粘性体をアセトンで洗浄し、遠心分離を行う操作を３回繰り返した。
次に、残渣を、１００～２００ｍＬのトルエンに溶解し、可溶部を抽出後冷却することで、白色結晶状の生成物が析出した。次に、白色結晶状の生成物を１晩真空乾燥することで、ＣＮＴ分散剤Ｃ２を４．３ｇ得た。ＣＮＴ分散剤Ｃ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｃ２において、シリカ粒子１は、ポリシルセスキオキサンである。
次に、残渣を、１００～２００ｍＬのトルエンに溶解し、可溶部を抽出後冷却することで、白色結晶状の生成物が析出した。次に、白色結晶状の生成物を１晩真空乾燥することで、ＣＮＴ分散剤Ｃ２を４．３ｇ得た。ＣＮＴ分散剤Ｃ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｃ２において、シリカ粒子１は、ポリシルセスキオキサンである。
【0042】
（４－５）ＣＮＴ分散剤Ｄ２の製造
ＣＮＴ分散剤Ｄ２の製造方法は、基本的には、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法と同様である。ただし、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法では、ラウロイルクロリドを使用したのに対し、ＣＮＴ分散剤Ｄ２の製造方法では、デカノイルクロリドを使用する点で相違する。
ＣＮＴ分散剤Ｄ２の製造方法は、基本的には、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法と同様である。ただし、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法では、ラウロイルクロリドを使用したのに対し、ＣＮＴ分散剤Ｄ２の製造方法では、デカノイルクロリドを使用する点で相違する。
【0043】
また、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法では、水洗浄後の抽出溶媒としてＭＥＫを使用したのに対し、ＣＮＴ分散剤Ｄ２の製造方法では、ＴＨＦを使用する点で相違する。
ＣＮＴ分散剤Ｄ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｄ２において、式（１）におけるＲ１に該当する炭化水素の炭素数は９である。また、ＣＮＴ分散剤Ｄ２が含むアルキルカルボン酸はデカン酸である。
ＣＮＴ分散剤Ｄ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｄ２において、式（１）におけるＲ１に該当する炭化水素の炭素数は９である。また、ＣＮＴ分散剤Ｄ２が含むアルキルカルボン酸はデカン酸である。
【0044】
（４－６）のＣＮＴ分散剤Ｅ２の製造
ＣＮＴ分散剤Ｅ２の製造方法は、基本的には、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法と同様である。ただし、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法では、ラウロイルクロリドを使用したのに対し、ＣＮＴ分散剤Ｅ２の製造方法では、ステアロイルクロリドを使用する点で相違する。
ＣＮＴ分散剤Ｅ２の製造方法は、基本的には、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法と同様である。ただし、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法では、ラウロイルクロリドを使用したのに対し、ＣＮＴ分散剤Ｅ２の製造方法では、ステアロイルクロリドを使用する点で相違する。
【0045】
また、ＣＮＴ分散剤Ａ２の製造方法では、水洗浄後の抽出溶媒としてＭＥＫを使用したのに対し、ＣＮＴ分散剤Ｅ２の製造方法では、トルエンを使用する点で相違する。
ＣＮＴ分散剤Ｅ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｅ２において、式（１）におけるＲ１に該当する炭化水素の炭素数は１７である。また、ＣＮＴ分散剤Ｅ２が含むアルキルカルボン酸はステアリン酸である。
ＣＮＴ分散剤Ｅ２は、基本的にはＣＮＴ分散剤Ａ２と同様の構成を有する。ただし、ＣＮＴ分散剤Ｅ２において、式（１）におけるＲ１に該当する炭化水素の炭素数は１７である。また、ＣＮＴ分散剤Ｅ２が含むアルキルカルボン酸はステアリン酸である。
【0046】
（４－７）ＣＮＴ分散性評価試験
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２と、比較例の分散剤Ｒ１とのそれぞれについて、以下の方法でＣＮＴ分散性を評価した。分散剤Ｒ１は、ラウリン酸のみから成る。
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２と、比較例の分散剤Ｒ１とのそれぞれについて、以下の方法でＣＮＴ分散性を評価した。分散剤Ｒ１は、ラウリン酸のみから成る。
【0047】
１０ｍＬガラスサンプル容器中に、最初にＣＮＴ分散剤を投入し、次に１０ｍＬの有機溶媒を投入し、最後に、ＳＷＣＮＴを投入した。その結果、ＣＮＴ分散液が得られた。ＣＮＴ分散液におけるＣＮＴ分散剤の濃度は１質量％とした。有機溶媒の種類は、ＩＰＡ、ＭＥＫ、ＴＨＦ、クロロホルム、トルエン、及びシクロヘキサンのうちのいずれかとした。ＣＮＴ分散液におけるＳＷＣＮＴの濃度は０．０１～０．０５質量％の範囲で変化させた。
【0048】
次に、ＣＮＴ分散液に対し、超音波ホモジナイザー(家田貿易株式会社製、VCX-500)を用いて、１５分間分散処理を行った。超音波ホモジナイザーの出力は１００Ｗとした。分散処理のとき、１秒間のオンと、１秒間のオフとを交互に繰り返した。オンとは、超音波ホモジナイザーが動作している状態である。オフとは、超音波ホモジナイザーが停止している状態である。
【0049】
次に、ＣＮＴ分散液中のＳＷＣＮＴの分散状態を目視で確認し、ＳＷＣＮＴの凝集体の有無を確認した。評価結果を表１に示す。
【0050】
【表1】
【0051】
◎：ＳＷＣＮＴの濃度が０．０５質量％のときに凝集体が無かった。
○：ＳＷＣＮＴの濃度が０．０１質量％のときには凝集体が無く、ＳＷＣＮＴの濃度が０．０５質量％のときには凝集体があった。
○：ＳＷＣＮＴの濃度が０．０１質量％のときには凝集体が無く、ＳＷＣＮＴの濃度が０．０５質量％のときには凝集体があった。
【0052】
×：ＳＷＣＮＴの濃度が０．０１質量％のときに凝集体があった。
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２と、いずれかの有機溶媒とを併用することで、凝集体が生じ難いＣＮＴ分散液を製造することができた。
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２と、いずれかの有機溶媒とを併用することで、凝集体が生じ難いＣＮＴ分散液を製造することができた。
【0053】
（４－８）分散剤の除去性の評価
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２と、比較例の分散剤Ｒ２とのそれぞれについて、以下の方法で分散剤の除去性を評価した。分散剤Ｒ２はポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）であった。
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２と、比較例の分散剤Ｒ２とのそれぞれについて、以下の方法で分散剤の除去性を評価した。分散剤Ｒ２はポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）であった。
【0054】
分散溶媒と、分散剤と、ＳＷＣＮＴとを含むＣＮＴ分散液を調製した。分散溶媒の種類は、表２に示すとおりとした。
【0055】
【表2】
【0056】
次に、バーコートを用いてＣＮＴ分散液を基材の表面に塗布し、風乾することで、ＣＮＴフィルムを形成した。バーコートにおいて６番のワイヤーバーを使用した。基材の材質はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であった。ＣＮＴフィルムはＣＮＴを含む部材に対応する。ＣＮＴフィルムの形態は薄膜であった。
【0057】
次に、４端子抵抗計（ロレスタGP MCP-T610、三菱化学アナリテック製）を用いて、ＣＮＴフィルムの表面抵抗値を測定した。このときの測定値を以下では洗浄前の測定値とする。
【0058】
次に、ＣＮＴフィルムを洗浄した。洗浄の方法は、ＣＮＴフィルムを洗浄液に１０分間浸漬する方法であった。洗浄液を上記表２に示す。洗浄液は、ＣＮＴ分散液が含む分散溶媒と同じであった。
【0059】
次に、ＣＮＴフィルムを洗浄液から取り出し、風乾した。次に、洗浄前の測定方法と同様の測定方法で、ＣＮＴフィルムの表面抵抗値を測定した。このときの測定値を以下では洗浄後の測定値とする。洗浄前の測定値と洗浄後の測定値とを上記表２に示す。
【0060】
ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２を使用した場合は、洗浄後の測定値が、洗浄前の測定値に比べて大きく低下していた。このことは、ＣＮＴ分散剤Ａ２～Ｅ２は、ＣＮＴフィルムから容易に除去できることを示す。
【0061】
５．ＣＮＴ分散剤及びＣＮＴ分散液が奏する効果
（１Ａ）本開示のＣＮＴ分散液を用いて、ＣＮＴを含む部材を製造することができる。ＣＮＴを含む部材から、本開示のＣＮＴ分散剤を容易に除去することができる。
（１Ａ）本開示のＣＮＴ分散液を用いて、ＣＮＴを含む部材を製造することができる。ＣＮＴを含む部材から、本開示のＣＮＴ分散剤を容易に除去することができる。
【0062】
（１Ｂ）本開示のＣＮＴ分散液は、ＣＮＴの凝集体を生じ難い。本開示のＣＮＴ分散剤と有機溶媒とを併用することで、ＣＮＴの凝集体が生じ難いＣＮＴ分散液を製造することができる。
【0063】
６．他の実施形態
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【0064】
（１）上記各実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素に分担させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に発揮させたりしてもよい。また、上記各実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記各実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。
【0065】
（２）上述したＣＮＴ分散剤の他、当該ＣＮＴ分散剤を構成要素とする製品、ＣＮＴ分散剤の製造方法等、種々の形態で本開示を実現することもできる。
【符号の説明】
【0066】
１…シリカ粒子、３…炭化水素含有アミド基
【図1】