以下、本発明の好適な実施形態を説明す� ��。なお、本明細書において特に言及してい� ��事項以外の事柄であって本発明の実施に必� ��な事柄(例えば、カーボンナノチューブの合 成法、カーボンナノチューブの回収方法)は� �当該分野における従来技術に基づく当業者� �設計事項として把握され得る。本発明は、� �明細書に開示されている内容と当該分野に� �ける技術常識とに基づいて実施することが� �きる。

 ここに開示されるカーボンナノチューブ分� ��液は、液状媒体にカーボンナノチューブが� ��一に分散した分散液である。この液状媒体� ��、アルコール系溶媒と少なくともポリビニ� ��アセタール樹脂とを含んでいる。また、カ� ��ボンナノチューブが高濃度に含有された高� ��度のインク状組成物、或いはペースト状組� ��物は、液状媒体中にカーボンナノチューブ� ��一様に分散されている限り、ここに開示さ� ��るカーボンナノチューブ分散液に包含され� ��一形態である。
 かかるカーボンナノチューブ分散液を製造� ��るための原料として使用されるカーボンナ� ��チューブ(すなわち、分散対象となるカーボ ンナノチューブ)の種類は特に限定されず、� �ーク放電法、レーザ蒸発法、化学気相成長� �(CVD法)等の各種方法により製造されたカーボ ンナノチューブを適宜選択して用いることが できる。単層カーボンナノチューブ、多層カ ーボンナノチューブ、及びこれらを任意の割 合で含む混合物のいずれも使用可能である。 典型的には、上記原料として、多数のカーボ ンナノチューブが凝集したカーボンナノチュ ーブ凝集体(上記カーボンナノチューブバン� �ルを包含する。)が好ましく用いられる。該� ��集体は、カーボンナノチューブ以外に、チ� ��ーブを形成しないアモルファスカーボン等� ��炭素成分(不純物炭素)や触媒金属等を含ん� �もよい。このようなカーボンナノチューブ� �集体(原料)として、上述のような各種方法(� �えばアーク放電法)により得られた生成物を� ��のまま使用してもよく、或いは、該生成物� ��任意の後処理(例えばアモルファスカーボン の除去、触媒金属の除去等の精製処理)を施� �たものを使用してもよい。

 上記原料を構成するカーボンナノチュー� ��の長さは特に限定されないが、典型的には� ��なくとも概ね1μm以上であり、好ましくは概 ね5μm以上(典型的には5μm~100μm、好ましくは5� �m~数十μm)である。この長さが概ね10μm以上(� �型的には10μm~100μm、好ましくは10μm~数十μm)� ��あってもよい。本発明に係る製造方法によ� ��ば、攪拌処理及び超音波処理を含む分散処� ��を実施することにより上記長さを有するカ� ��ボンナノチューブを適切に(好ましくは、1μ m以上の長さが維持された状態で)分散させて� ��該カーボンナノチューブ本来の特性が発揮� ��れ易いカーボンナノチューブ分散液を得る� ��とができる。

 ここに開示されるカーボンナノチューブ分� ��液における液状媒体は、アルコール系溶媒� ��ポリビニルアセタール樹脂とを含み、アル� ��ール系溶媒は液状媒体の主成分であること� ��好ましい。また、該アルコール系溶媒とし� ��は、上記室温程度の温度域(例えば23℃~25℃) で液状を呈する一般的なアルコールから選択 される1種、又は2種以上を使用することがで� ��る。上記アルコール系溶媒の種類及び組成� ��、目的及び態様等に応じて適宜選択するこ� ��ができる。本発明の実施に好ましいアルコ� ��ル系溶媒として、低級アルコール、典型的� ��は炭素数1~4程度の低級アルコールが挙げら� ��る。より好ましくは、後述のポリビニルア� ��タール樹脂を溶解し得る低級アルコールで� ��る。このような低級アルコールとして、例� ��ば、メタノール、エタノール、1-プロパノ� �ル、2-プロパノール(イソプロピルアルコー� �)、1-ブタノール(n-ブタノール)、2-メチル-1-� �ロパノール(イソブタノール)、2-ブタノール( sec-ブタノール)、及び1-メチル-2-プロパノー� �(tert-ブタノール)のような炭素数1~4の低級ア� ��コールが挙げられる。これらの低級アルコ� ��ルのうちの1種のみ(例えばエタノール若し� �は2-メチル-1-プロパノール)、或いは2種以上( 例えばエタノールと1-ブタノール)を適当な混 合比で混合した混合アルコールを、上記アル コール系溶媒として好ましく採用することが できる。
 上記の低級アルコールは揮発性が高い。こ� ��ため、これらのアルコールを含む液状媒体� ��カーボンナノチューブを分散させた分散液� ��塗布すれば、該アルコールは容易に揮発す� ��ので上記塗布物から該アルコールを除去(乾 燥)させ易い。また、これらのアルコールは� �入手し易く極めて一般的な溶剤である。こ� �ため、これらのアルコールを用いてなる分� �液は幅広い分野に適用され得る。

 ここに開示されるカーボンナノチューブ� ��散液の液状媒体には、ポリビニルアセター� ��樹脂が含まれる。ポリビニルアセタール樹� ��は、一般的にはビニルエステル系単量体を� ��合してなるポリビニルエステル系樹脂をケ� ��化して得られるポリビニルアルコール(PVA)� �樹脂(或いは変性PVA系樹脂)に対してアルデヒ ドと反応させ、アセタール化することにより 得られる。このため、このポリビニルアセタ ール樹脂は、PVA系樹脂の連続するビニルアル コール構造単位がアルデヒド化合物によって アセタール化された構造単位(すなわちアセ� �ール基を含む構造単位)と、未反応のビニル� ��ルコール構造単位(すなわち水酸基を含む構 造単位)、及びPVA系樹脂の未ケン化部分であ� �酢酸ビニル構造単位(すなわちアセチル基を� ��む構造単位)とを有する高分子化合物である 。この各構造単位の割合(すなわち組成)、重� ��度(分子量)により、物理的・化学的性質が� �化し、かかる樹脂の熱的性質や機械的性質� �溶液粘度等が左右され得る。例えば、未反� �のビニルアルコール構造単位(水酸基)が多い 組成のポリビニルアセタール樹脂は、水素結 合により結晶化し易く、高弾性率や強靭性、 親水性、又は基材との接着性に優れる。また 、アセタール基が多い(アセタール化度が高� �)組成では、軟化性や親油性に優れる。分子� ��(重合度)が大きい場合には、かかる樹脂の� �液粘度が低下する。

 ここで、上記液状媒体に使用され得るポリ� ��ニルアセタール樹脂は、アルコール系溶媒� ��の溶解度が高いことが好ましく、また、ア� ��コール系溶媒に溶解させて高濃度に溶液を� ��製しても溶液粘度が低いような性質を有す� ��ことが好ましい。したがって、所望の特性� ��呈するような分子量(重合度)や組成を適宜� �定することで、本発明の実施に好ましいポ� �ビニルアセタール樹脂を採用することがで� �る。
 上記ポリビニルアセタール樹脂は、上記の� ��性を呈するものであれば特に限定されない� ��、好ましく採用され得る一つの典型例とし� ��は、ポリビニルブチラール樹脂が挙げられ� ��。これはPVA系樹脂をブチルアルデヒドによ� ��アセタール化(ブチラール化)して得られる� �のである。

 上記特性を有し、本発明にとり好ましいポ� ��ビニルブチラール樹脂の平均計算分子量は� ��1.0×10 ⁴ ~3.5×10 ⁴ が好ましく、より好ましくは1.5×10 ⁴ ~2.3×10 ⁴ である。上記のような平均分子量を有するポ リビニルブチラール樹脂の重合度としては、 150~600が好ましく、より好ましくは200~350であ� ��。この重合度は原料のビニルエステル系単� ��体を重合してなるポリビニルエステル系樹� ��(重合体)の重合度を制御することにより調� �できる。

 また、使用するポリビニルブチラール樹� ��としては、20℃の温度条件下において、エ� �ノールとトルエンとを1:1の体積比で混合し� �混合溶媒に10質量%の濃度で溶解させた際の� �液粘度が5mPa・s~30mPa・s(好ましくは9mPa・s~30mP a・s、さらに好ましくは9mPa・s~15mPa・s、若し� ��は10mPa・s~30mPa・s)となるようなものである� �とが好ましい。かかるポリビニルブチラー� �樹脂の粘度を測定する方法としては、例え� �BM型の回転粘度計を用いる等、従来公知の方 法を好ましく用いることができ、特に限定さ れない。

 また、本発明の実施に好ましいポリビニル� ��チラール樹脂のブチラール化度は65mol%~80mol% (好ましくは68mol%~77mol%)が好ましい。これに対 して、かかる樹脂の好ましい水酸基量は、20m ol%~35mol%(好ましくは21mol%~28mol%)である。さら� �かかる樹脂に残存するアセチル基は5mol%以下 (好ましくは2mol%~5mol%以下)であることが好ま� �い。ブチラール化度は、PVAまたは変性PVAの� �酸基数のうちブチラール化された水酸基数� �割合である。したがって、上記ブチラール� �度が上記範囲の上限を超えると、有機溶媒� �の溶解性は上昇するが、水酸基量が減る。� �のためかかる樹脂のアルコール溶液の塗膜� �、接着性が低下する。一方、ブチラール化� �が上記範囲の下限を下回って水酸基量が増� �と、有機溶媒への溶解性が低下する。した� �って、かかるポリビニルブチラール樹脂に� �いて、ブチラール化度と水酸基量との存在� �が上記範囲内にバランスされていることが� �ましい。
 ブチラール化度の算出方法は、従来公知の� ��法を好ましく用いることができ、特に限定� ��れない。例えば、かかるポリビニルブチラ� ��ル樹脂のブチラール基は2個の水酸基がアセ タール化されて形成されることから、当該ア セタール化された2個の水酸基を数えて、そ� �モルパーセント[mol%]を算出すればよい。ま� �、ポリビニルブチラール樹脂の水酸基量を� �める方法は、例えばジメチルスルホキシド� �の溶液を作製し共鳴種として同位元素13Cを� �いる核磁気共鳴スペクトル(典型的には ¹³ C-NMR)測定や、赤外分光(IR)測定により定量す� �方法等が挙げられる。或いは、JIS K6728(ポリ ビニルブチラール試験方法)に準拠して測定� �ることにより上記ブチラール化度及び水酸� �量を好ましく求めることができる。

 かかるポリビニルブチラール樹脂において� ��本発明にとり好ましい市販品として、積水� ��学工業株式会社製品、「S-LEC B」シリーズ� �低重合度タイプのものを採用することがで� �る。特に好ましくは、同タイプの商品名「BL -10」(計算分子量;約1.5×10 ⁴ 、水酸基;約28mol%、ブチラール化度;71±3mol%、� ��記溶液粘度;9~15mPa・s)、又は商品名「BL-S」(� ��算分子量;約3.2×10 ⁴ 、水酸基;約21mol%、ブチラール化度;77mol%以上� ��上記溶液粘度;10~30mPa・s)である。

 かかるポリビニルブチラール樹脂を用意� ��る際には、上記市販品を入手してもよく、� ��いは所定の分子量や組成を有するように製� ��してもよい。ポリビニルブチラール樹脂を� ��造する場合には、その方法は特に限定され� ��ものではなく、従来公知の方法を好ましく� ��いることができる。典型的には、まず溶液� ��合等により酢酸ビニル等のビニルエステル� ��モノマーを共重合させてポリビニルエステ� ��系樹脂(重合体)を生成し、これをケン化し� �PVA系樹脂を得る、次に、得られたPVA系樹脂� �水に溶解し、低温でブチルアルデヒドと反� �させてブチラール化してポリビニルブチラ� �ル樹脂を析出させる、その後、系の温度を� �げてブチラール化反応を終了するとともに� �セタール化部分を再配列させる、という方� �が好ましく用いられる。ポリビニルブチラ� �ル樹脂は、その重合度が低重合度に制御さ� �ていることが好ましい。このようなポリビ� �ルブチラール樹脂を製造する方法の一つと� �て、例えば、ビニルエステル系単量体をヨ� �ドホルム等のヨウ素化合物の存在下でラジ� �ル重合させて得られるポリビニルエステル� �重合体を用いる方法が挙げられる。なお、� �リビニルブチラール樹脂の製造方法自体は� �発明を何ら特徴づけるものではないため、� �れ以上の詳細な説明は省略する。

 上記ポリビニルブチラール樹脂を上述の� ��ルコール系溶媒に溶解して、カーボンナノ� ��ューブ分散液として好ましい液状媒体を調� ��する。なお、上記アルコール系溶媒は、上� ��のように低級アルコールを2種以上混合した 混合アルコールでもよいが、例えば、上記低 級アルコール(典型的にはメタノールやエタ� �ール)に芳香族炭化水素(例えばトルエンやキ シレン)及び/又はエステルやケトン(例えば酢 酸エチルやエチルメチルケトン)等の有機溶� �を所定割合(例えばアルコール:芳香族炭化水 素の体積比4:6程度)で混合した混合溶媒を好� �しく用いることもできる。該混合溶媒の使� �は、カーボンナノチューブ分散液の粘度調� �や、該分散液の塗膜のさらなる透明化に効� �的である。

 また、上記液状媒体は、ポリビニルアセ� ��ール樹脂のほかに、必要に応じて各種の添� ��材を副成分として含有することができる。� ��のような添加剤としては、界面活性剤、酸� ��防止剤、粘度調整剤、pH調整剤、防腐剤等� �例示される。

 次に、アルコール系溶媒に対するカーボ� ��ナノチューブ及びポリビニルアセタール樹� ��の配合比について説明する。該アルコール� ��溶媒100mLに対して、カーボンナノチューブ� �0.5mg~1000mg(例えば0.5mg~200mg、典型的には0.5mg~50 mg、特には1mg~30mg)分散させることが好ましい� ��また、単層カーボンナノチューブのみを選� ��的に用いる際には、上記アルコール系溶媒1 00mLに対して、上記カーボンナノチューブを0. 5mg~200mg(より好ましくは0.5mg~100mg、典型的には 1mg~30mg)分散させることが好ましい。さらに、 多層カーボンナノチューブのみを選択的に用 いる際には、上記アルコール系溶媒100mLに対� ��て、上記カーボンナノチューブを0.5mg~1000mg( より好ましくは0.5mg~200mg、典型的には1mg~50mg)� ��散させることが好ましい。また、導電膜(例 えば、太陽電池、タッチパネル、液晶ディス プレイやプラズマディスプレイ等の電極とし て用いられる透明導電膜)として好適に使用� �れ得る後述のカーボンナノチューブ膜を、� �えばディップコート法により作製する場合� �は、アルコール系溶媒100mLに対してカーボン ナノチューブを60mg以下、例えば1mg~40mg(典型� �には1mg~20mg)分散させることが好ましい。一� �、上記導電膜として好適に使用され得るカ� �ボンナノチューブ膜を、例えば滴下法によ� �作製する場合には、アルコール系溶媒100mLに 対してカーボンナノチューブを10mg以下、例� �ば1mg~10mg(典型的には1mg~5mg)分散させることが 好ましい。

 上記カーボンナノチューブに対して、ポ� ��ビニルアセタール樹脂を質量比0.5~10(好まし くは1~3、典型的には1~2)の割合でアルコール� �溶媒に溶解させることが好ましい。アルコ� �ル系溶媒にカーボンナノチューブをより多� �分散させる際には、カーボンナノチューブ� �対するポリビニルアセタール樹脂の質量比� �1より大きくすることで分散性が向上する。� ��言すれば、分散させたいカーボンナノチュ� ��ブ量に対して、ポリビニルアセタール樹脂� ��アルコール系溶媒への溶解量を適宜調整し� ��液状媒体を調製することにより、幅広い濃� ��範囲のカーボンナノチューブ分散液を得る� ��とができる。例えば、液状媒体、すなわち� ��リビニルブチラール樹脂が溶解しているア� ��コール系溶媒(例えばエタノール100mL)にカー ボンナノチューブを分散させる場合、該ポリ ビニルアセタール樹脂とカーボンナノチュー ブとの質量比が1:1であれば、カーボンナノチ ューブは10mg程度までは良好に分散するが、� �れ以上のカーボンナノチューブを分散させ� �と、分散状態を長時間(例えば2週間以上)維� �できない。カーボンナノチューブを20mg以上� ��散させて該分散状態を2週間以上維持する場 合には、ポリビニルアセタール樹脂を質量比 1.5~2程度まで(すなわち、20mgのカーボンナノ� �ューブに対して30mg~40mgのポリビニルアセタ� �ル樹脂を)アルコール系溶媒に溶解させるこ� ��が好ましい。ポリビニルアセタール樹脂の� ��ーボンナノチューブに対する質量比が上記� ��囲の上限より超える場合には、カーボンナ� ��チューブの分散性は良好となるが分散液の� ��度が大きくなり過ぎることがある。

 一方、該質量比が0.5未満である場合、カ� ��ボンナノチューブが一時は良好に液状媒体� ��に分散しても、例えば2週間以上という長期 間にわたってその良好な分散性を維持するこ とができず、カーボンナノチューブが液状媒 体中で凝集し沈降する傾向がある。例えば、 エタノール100mL中のカーボンナノチューブに� ��するポリビニルブチラール樹脂の質量比が0 .4~0.5の場合には、分散液調製直後は良好な分 散状態を呈したが、その翌日~翌々日にはカ� �ボンナノチューブが凝集して沈降していた� �該質量比が0.3以下の場合には、分散液調製� �点で分散性は示さず、攪拌してもカーボン� �ノチューブの凝集体は分散しなかった。ま� �、カーボンナノチューブの分量がアルコー� �系溶媒の分量に対して多すぎるか少なすぎ� �場合(すなわち、上記範囲を逸脱する場合)に は、後述の攪拌処理の効率又は効果が低下す る傾向がある。

 上記の好ましい配合比でカーボンナノチ� ��ーブとポリビニルアセタール樹脂を含むカ� ��ボンナノチューブ分散液は、良好な分散状� ��を示し得る。ここで、良好な分散状態とは� ��常温で静置した場合に、カーボンナノチュ� ��ブバンドル(単一のカーボンナノチューブで あってもよい。)が均一に液状媒体中に分散� �ており、凝集したカーボンナノチューブの� �降していない状態が少なくとも目視で2週間� ��維持される状態をいう。

 ここに開示されるカーボンナノチューブ� ��散液を製造する方法では、製造原料として� ��カーボンナノチューブ及び液状媒体を用意� ��た後、該カーボンナノチューブを該媒体と� ��もに容器に入れて分散処理を行う。該分散� ��理は少なくとも攪拌処理と超音波処理とを� ��む。上記容器(攪拌用容器)としては、密閉� �の良い構造のものを使用することが好まし� �。該容器を密閉して攪拌処理を行うことに� �り、後述する加圧状態を容易に実現するこ� �からも好ましい。

 上記攪拌処理は、高速攪拌処理であって� ��容器内で攪拌体を高速(高回転数)で回転さ� �て該容器の内容物(典型的には、原料として� ��カーボンナノチューブ及び液状媒体)を攪拌 することにより行われる。上記攪拌体は、容 器内において高回転数で回転し得るように構 成された部材であればよく、その形状は特に 限定されない。また、かかる攪拌体を回転さ せる機構についても、所望の回転数を実現で きる限りにおいて特に制限はない。例えば、 モータに接続された攪拌軸に細長い板状若し くはプロペラ形状の攪拌体(攪拌ブレード)が� ��り付けられた構成の攪拌装置を用いて上記� ��速攪拌処理を行うことができる。ここで、� ��拌体のサイズ及び容器に対する位置は、該� ��拌体が容器の内壁に接触することなく回転� ��るように設定されていることが好ましい。

 高速攪拌処理時における攪拌体の回転数� ��、例えば凡そ10,000rpm以上(典型的には10,000rpm ~50,000rpm)とすることができ、凡そ10,000rpm~30,000 rpmとすることが好ましい。攪拌体の回転数が 低すぎると、処理効率が低下し、又は処理効 果(カーボンナノチューブの凝集を緩める効� �)が低下する。一方、攪拌体の回転数が高す� ��ると、カーボンナノチューブが損傷を受け� ��くなる場合がある。かかる高回転数の攪拌� ��行うのに適した攪拌装置の市販品としては� ��岩谷産業株式会社製品、商品名「ミルサー� ��シリーズを例示することができる。

 特に限定するものではないが、高速攪拌処� ��を行う時間(攪拌時間)は例えば5秒~30分程度� ��することができる。処理効率の向上、及び� ��該処理によるカーボンナノチューブの損傷� ��抑制という観点から、通常は、上記攪拌時� ��を10秒~10分程度とすることが好ましく、30秒 ~5分とするのがより好ましい。
 このときの処理温度としては、液状媒体が� ��状の形態を維持する温度であればよい。例� ��ば、液状媒体を構成するアルコール系溶媒� ��エタノールである場合には5℃~60℃(好まし� �は10℃~50℃)程度の処理温度を採用すること� �できる。容器内容物を室温よりもやや高い� �度域に加熱することにより、処理効率の向� �、カーボンナノチューブの損傷軽減などの� �果が実現され得る。この場合には、内容物� �例えば30℃~60℃(好ましくは30℃~50℃)程度に� �温して高速攪拌処理を行うとよい。また、� �拌時間のうち一部の期間に内容物を加温し� �もよい。

 上記攪拌処理は、攪拌容器の内圧が大気圧( 典型的には凡そ1×10 ⁵ Pa)又は大気圧よりも加圧状態にある条件下で 好ましく実施することができる。例えば、該 容器の内圧を大気圧~2×10 ⁵ Pa(約2気圧)程度、好ましくは大気圧~1.5×10 ⁵ Pa程度、又は大気圧~1.2×10 ⁵ Pa程度とすることができる。容器内を加圧状� ��として攪拌処理を行うことによって該処理� ��効率及び効果を向上させることができる。� ��拌時間のうち一部の期間に容器内を加圧状� ��にしてもよい。また、攪拌処理によって液� ��媒体中の溶媒の蒸発が促進されるため、容� ��を密閉して上記攪拌処理を行うことにより� ��上記溶媒の蒸気圧を利用して容器内を加圧� ��態にすることができる。また、容器を密閉� ��態として加熱(例えば30℃~60℃、好ましくは3 0℃~50℃程度に加熱)することにより、液状媒� ��を構成する溶媒の蒸気圧を上昇させて容器� ��内圧を高めることもできる。

 ここに開示される分散液の製造方法では、� ��のような攪拌処理により得られた結果物に� ��し、さらに超音波処理を行う。攪拌処理後� ��容器内容物をそのまま(特に組成を変更する こともなく)超音波処理に供してもよく、該� �容物に任意の成分(液状媒体を構成する溶媒� ��同一の又は異なる溶媒、各種添加剤等)を加 えてから超音波処理に供してもよい。攪拌処 理後に使用した容器を引き続き超音波処理に 使用してもよく、攪拌処理後の容器内容物を 別の容器に移して超音波処理を行ってもよい 。
 かかる超音波処理に使用する超音波として� ��、例えば、周波数20kHz~40kHz程度の超音波を� �ましく採用することができる。かかる周波� �の超音波振動を発生し得る超音波装置を用� �て、例えば出力80W~200W程度の条件で処理する とよい。出力が低すぎると処理効率が低下傾 向となることがあり、出力が高すぎるとカー ボンナノチューブの損傷が生じ易くなること がある。使用する超音波装置の種類(超音波� �発生方式や装置の構成等)は特に限定されず� ��目的及び態様などに応じて、適当なものを� ��択することができる。

 超音波処理を行う時間は、先行する攪拌� ��理の程度や超音波処理条件(例えば周波数)� �を考慮して、所望の分散状態が実現される� �うに適宜設定することができる。例えば、� �処理時間を1分~2時間程度とすることができ� �通常は3分~1時間程度(より好ましくは5分~30分 程度)とすることが好ましい。超音波処理時� �が短すぎると分散性を向上させる効果がや� �低くなることがあり、該処理時間が長すぎ� �と、カーボンナノチューブの損傷が生じ易� �なることがある。

 上記分散処理における攪拌処理を行う程� ��は、容器内容物(典型的には、液状媒体及び カーボンナノチューブ)の分量や該内容物に� �けるカーボンナノチューブの濃度、目標と� �る分散状態等を考慮して適宜設定すること� �できる。例えば、1μm以上の長さを保ちつつ� ��径1μm未満(典型的には0.1μm以上1μm未満)に解 されたカーボンナノチューブ若しくはカーボ ンナノチューブバンドルが液状媒体に分散し た態様の分散液が形成されるように実施する とよい。このような分散液が得られるように 、攪拌処理を行う条件(攪拌時間、回転数、� �器の内圧、温度等)設定するとよい。例えば� ��好ましい攪拌処理条件の一例として10,000rpm� ��上(例えば凡そ20,000rpm)の回転数で30秒~5分間( 例えば凡そ1分間)回転させることが挙げられ� ��。この条件で攪拌処理すれば、例えば2μm以 上20μm以下、かつ直径0.1μm以上0.5μm以下とな� ��ようにカーボンナノチューブが束となった� ��ーボンナノチューブバンドルが分散した分� ��液を得られる。

 また、上記攪拌処理の結果物に対して超音� ��処理を行う程度は、例えば、1μm以上の長さ を保ちつつ直径0.1μm未満(典型的には、原料� �用いたカーボンナノチューブ凝集体に含ま� �る単一のカーボンナノチューブの直径以上0. 1μm未満)に解されたカーボンナノチューブバ� ��ドル(単一のカーボンナノチューブであって もよい。)が液状媒体に分散した態様の分散� �が形成されるように実施するとよい。この� �うな分散液が得られるように、超音波処理� �行う条件(処理時間、周波数、出力等)を設定 するとよい。例えば、投げ込み式超音波装置 を用いた場合には、好ましい超音波処理条件 の一例として、上記分散液(すなわち攪拌処� �の結果物)に20kHz~30kHz(例えば20kHz)、100W~150W(例 えば120W)の超音波振動を5分~30分(例えば15分)� �程度与えることが挙げられる。このような� �散処理によって、長さ1μm以上であり直径が0 .1μm未満のカーボンナノチューブバンドルが� ��状媒体中に均一に分散した分散液が得られ� ��。
 なお、かかる分散液を原料として、例えば� ��分散液に他の成分を添加混合することによ� ��て、上記液状媒体とは異なる分散媒にカー� ��ンナノチューブ(典型的には長さ1μm以上か� �直径1μm未満のカーボンナノチューブバンド� ��)が分散したカーボンナノチューブ分散体を 製造することができる。例えば、各種高分子 材料又はその前駆体(例えば熱硬化性樹脂の� �レポリマー)を添加することでカーボンナノ� ��ューブ含有ペーストを調製することができ� ��。さらに該ペースト中に含まれる揮発成分( 液状媒体を構成する溶剤)を除去した後、上� �プレポリマーを硬化させることにより、熱� �化性樹脂にカーボンナノチューブが分散し� �カーボンナノチューブ分散体を得ることが� �きる。

 上記製造方法により製造されたカーボンナ� ��チューブ分散液(該分散液に高分子材料又は その前駆体を含んだカーボンナノチューブ含 有ペーストを含む)を、基材に付与(塗布)する ことにより、カーボンナノチューブ膜(膜状� �カーボンナノチューブ分散体)を好適に形成� ��ることができる。かかるカーボンナノチュ� ��ブ分散液を基材に塗布する方法は特に限定� ��れず、ディップコート法、スピンコート法� ��キャスト法、バーコーター法、滴下法、ス� ��レー法、スクリーン法等の従来公知の方法� ��好ましく用いることができる。
 また、かかる膜が付与される基材の種類は� ��に限定されず、例えば、ガラス、Si単結晶� �多孔質カーボン等の無機材料、PETフィルム� �の高分子材料等を好ましく採用することが� �きる。また、上記基材の形状は特に限定さ� �ず、平板状、円筒状等、目的に応じて採用� �れ得る基材表面に上記分散液を塗布するこ� �ができる。例えば、PETフィルムの両面にデ� �ップコート法で上記カーボンナノチューブ� �を形成する一つの好ましい実験例は以下の� �りである。すなわち、500mLの2-プロパノール� ��40mgのポリビニルブチラール樹脂と50mgのカ� �ボンナノチューブとを混合したカーボンナ� �チューブ分散液を調製し、該分散液に上記� �ィルムを浸漬する。浸漬後引上げ速度4mm/秒� ��引き上げる。このようにして上記フィルム� ��両面に単分子膜レベルの均一な超薄膜を形� ��することができる。
 また、例えば金属膜や絶縁膜等の薄膜層が� ��成された基材表面にさらに上記分散液を塗� ��してカーボンナノチューブ膜を形成しても� ��い。或いは、基材表面に上記分散液を塗布� ��てカーボンナノチューブ膜を形成し、その� ��に別の基材を重ねることで、基材と基材の� ��にカーボンナノチューブ層を形成すること� ��できる。本発明によって、このような特徴� ��備える膜エレメントを製造することができ� ��。

 ここに開示されるカーボンナノチューブ� ��散液を用いて基材上にカーボンナノチュー� ��膜を形成する処理を行うことにより、上記� ��散液が低粘性で基材との接着性が高いため� ��基材に対して均一に(すなわち均一な膜厚で )形成され、かつ定着性に優れるカーボンナ� �チューブ膜を備える膜エレメントを製造す� �ことができる。透明な液状媒体にカーボン� �ノチューブを分散した(例えば100mLのアルコ� �ル系溶媒に対して1mg~40mg程度の)分散液を用� �ることにより、例えば適当な基材を当該分� �液に浸漬するディップコート法によって透� �なカーボンナノチューブ膜を形成し得る。� �らに、該膜は、そのカーボンナノチューブ� �導電性(金属性)或いは半導体性により導電膜 或いは半導体膜として機能する。すなわち、 該カーボンナノチューブ膜は、上記基材上に 導電性或いは半導体性の機能を付与すること ができる。したがって、このようにして得ら れるカーボンナノチューブ膜は静電(帯電)防� ��膜や保護膜として利用されるとともに、該� ��を備える膜エレメントは、半導体素子材料� ��燃料電池用電極材料若しくはガス吸蔵材料� ��して利用され得る。

 以下、本発明に関する具体的な実施例を� ��明するが、本発明を係る実施例に示すもの� ��限定することを意図したものではない。

  <実験例1>
 図1に示す手順により、カーボンナノチュー ブ分散液を製造した。まず、原料として種々 の方法(例えばアーク放電法)によりカーボン� ��ノチューブ凝集体を用意した(ステップS1)。 本実験例では、カーボンナノチューブ凝集体 は以下のようにして用意した。
 すなわち、鉄(0.5mol%~5mol%)を含むグラファイ� ��からなる一対のスティック状の電極(陽極及 び陰極)を用意し、0.5mm~5mm程度の間隔をあけ� �反応容器内に対向配置した。上記反応容器� �を水素ガス(H ₂ )分圧1.3×10 ⁴ Pa、不活性ガス、ここではアルゴンガス(Ar)分 圧1.3×10 ⁴ Pa程度の雰囲気に調整した。そして、上記一� ��の電極間に接続された直流電源により20V~40V 程度の電圧を印加し、該電源から30A~70A程度� �電流を供給して両電極間にアーク放電を発� �させた。かかるアーク放電により陽極から� �ーボンを蒸発させ、単層カーボンナノチュ� �ブを含む蜘蛛の巣状の生成物を得た。該生� �物に含まれる単層カーボンナノチューブの� �合は70mol%以上であった。この生成物に対し� �670K~720Kの温度で25分~35分間程度の加熱処理を 行って、生成物中の不純物炭素(アモルファ� �状態の炭素等)をガス(CO又はCO ₂ 等)として除去するとともに、触媒(ここでは� ��粒子)を酸化した。さらに、上記加熱処理後 の生成物を塩酸等の酸で処理することにより 、上記酸化された触媒を溶出除去した。この ようにしてカーボンナノチューブ凝集体を得 た。

 次に、液状媒体を用意した(ステップS2)。本 実験例では、液状媒体を以下のようにして用 意した。
 すなわち、アルコール系溶媒として、市販� ��無水エタノール(純度99.9%)を使用した。ポリ ビニルアセタール樹脂として、積水化学工業 株式会社製品のポリビニルブチラール樹脂、 商品名「S-LEC B」シリーズ「BL-10」(計算分子� ��;約1.5×10 ⁴ 、水酸基;約28mol%、ブチラール化度;71±3mol%、� ��液粘度;9~15mPa・s)を使用した。上記エタノー ル100mLに対して、上記ポリビニルブチラール� ��脂を1.0mg溶解させて液状媒体を得た。

 次に、カーボンナノチューブ凝集体と液状� ��体とをともに容器に入れて、分散処理のう� ��攪拌処理を実施した(ステップS3)。本実験例 では、以下のようにして該攪拌処理を実施し た。
 分散処理攪拌処理用の攪拌装置としては、� ��谷産業株式会社製品、商品名「ミルサー 80 DG」を使用した。この攪拌装置の容器(容量200 mL)に、室温(約23℃)にて、1.0mgの上記ポリビニ ルブチラール樹脂を含む上記液状媒体100mL、� ��びカーボンナノチューブ凝集体1mgを入れた� ��大気圧下で該容器の蓋を閉めて容器内を密� ��し、これを上記攪拌装置にセットして20,000r pmで1分間運転することにより内容物を高速で 攪拌した。攪拌終了時における容器内の圧力 は1.1気圧(約1.1×10 ⁵ Pa)に上昇しており、内容物の温度は約45℃に� ��昇していた。

 次いで、上記分散処理のうち超音波処理を� ��施した(ステップS4)。本実験例では、以下の ようにして該超音波処理を実施した。
 上記攪拌処理の後、上記容器の蓋を開けて� ��容物を別容器に移した。これに投げ込み式� ��音波装置(BRANSON社製品、商品名「ソニファ� �ヤー S-450」を使用した。)のホーンを浸漬し 、該装置を周波数20kHz、出力120Wで15分間運転� ��た。このようにして、液状媒体(ここではエ タノール)にカーボンナノチューブが分散し� �分散液を得た。得られた分散液の走査型プ� �ーブ顕微鏡(SPM)写真を図2に示す。この写真� �ら明らかなように、分散しているカーボン� �ノチューブはその大半が1μm以上の長さを保� ��ており(すなわち過度に断片化することなく )、直径が0.1μmを超えるような凝集体は認め� �れなかった。このように、本実験例により� �造されたカーボンナノチューブ分散液は、� �ーボンナノチューブ本来の性質を発揮する� �に適した性状のカーボンナノチューブが極� �て高度に分散されたものであることが確認� �れた。

 また、上記の得られた分散液を静置した� ��静置後2週間経過した状態における上記分散 液の光学写真を図3に示す。この写真から明� �かなように、2週間静置しても、カーボンナ� ��チューブ凝集体が沈降することなく、良好� ��分散状態が維持されていることが確認され� ��。

 <実験例2>
 次に、ポリビニルブチラール樹脂を含まな� ��液状媒体(すなわち、エタノールのみ)を用� �した。それ以外は実験例1と全く同様にして� ��ーボンナノチューブ分散液を製造した。こ� ��結果、得られた分散液では、カーボンナノ� ��ューブ凝集体は一旦分散するものの、直ち� ��沈降して分散状態を維持できなかった。こ� ��分散液のSPM写真を図4、光学写真を図5に示� �。

 <実験例3>
 次に、液状媒体におけるアルコール系溶媒� ��して、エタノールを市販の無水メタノール( 純度99.9%)に変更した。それ以外は実験例1と� �く同様にしてカーボンナノチューブ分散液� �製造した。得られた分散液を静置した。静� �後2週間経過した状態における上記分散液の� ��学写真を図6に示す。この写真から明らかな ように、2週間静置しても、カーボンナノチ� �ーブ凝集体が沈降することなく、良好な分� �状態が維持されていることが確認された。

 <実験例4>
 次に、液状媒体におけるアルコール系溶媒� ��して、エタノールを市販の2-プロパノール(� ��度99.9%)に変更した。それ以外は実験例1と全 く同様にしてカーボンナノチューブ分散液を 製造した。得られた分散液を静置した。静置 後2週間経過した状態における上記分散液の� �学写真を図7に示す。この写真から明らかな� ��うに、2週間静置しても、カーボンナノチュ ーブ凝集体が沈降することなく、良好な分散 状態が維持されていることが確認された。

 <実験例5>
 次に、液状媒体におけるアルコール系溶媒� ��して、上記2-プロパノール(純度99.9%)を使用� ��た。また、実験例1と同様にして得られたカ ーボンナノチューブ凝集体と、実験例1と同� �のポリビニルブチラール樹脂とを100mLの2-プ� ��パノールに対して、以下の(1)~(3)に示す3種� �の配合比[mg]で混合した。
 (1)カーボンナノチューブ:ポリビニルブチラ ール樹脂=30:30
 (2)カーボンナノチューブ:ポリビニルブチラ ール樹脂=40:40
 (3)カーボンナノチューブ:ポリビニルブチラ ール樹脂=40:80
 これら(1)~(3)の配合比で混合された各試料の 全てに対して実験例1と同様の分散処理を実� �して、得られた分散液の分散性を確認した� �
 その結果、配合比(1)及び配合比(3)の分散液� ��は、カーボンナノチューブが均一に分散し� ��いた。また、これらを2週間静置しても良好 な分散状態が維持されることが確認された。 一方、配合比(2)の分散液では、分散処理直後 においてカーボンナノチューブは均一に分散 していたが、1日(24時間)以内に上記カーボン� ��ノチューブは凝集して沈降し、分散状態を� ��持できなかった。