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公开了一种能形成导电涂层膜的导电涂层用含水组合物。具体公开了一种能形成透明导电涂层膜的导电涂层用含水组合物，同时环境安全性和分散稳定性优异。该导电涂层用含水组合物包含处于含水介质中的水溶性木聚糖、树脂和碳纳米管。所述碳纳米管可以是多层碳纳米管或单层碳纳米管。

1.  一种导电涂层用含水组合物，所述含水组合物包含处于含水介质中的水溶性木聚糖、树脂和碳纳米管。

2.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述碳纳米管是多层碳纳米管。

3.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。

4.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖的主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。

5.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基、和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。

6.  根据权利要求5的含水组合物，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。

7.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。

8.  根据权利要求7的含水组合物，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。

9.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。

10.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。

11.  根据权利要求8的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。

12.  根据权利要求1的含水组合物，其中所述含水介质是水。

13.  根据权利要求11的含水组合物，其中所述碳纳米管的浓度为50mg/L以上。

14.  根据权利要求11的含水组合物，其中所述碳纳米管的浓度为1g/L以上。

导电涂层用含水组合物
技术领域
本发明涉及导电涂层用含水组合物。
背景技术
导电涂料用来获得导电涂层(在本文中也称为导电膜)。大部分常规导电涂料是使用有色导电颜料(主要是黑色)的那些导电涂料。由于常规使用的这样的导电颜料的电导率低，因此需要增加导电颜料的加入量，以改善涂层的电导率。由于导电颜料的颜色深，因此如果大量添加，则所得的涂料本身会呈深色而不透明。为此，认为难以制造电导率和透明度都较高的涂层。
就用于获得高度透明的导电涂层的涂料而言，已知使用氧化铟的涂料。然而，使用氧化铟的涂料的问题在于氧化铟贵且氧化铟源的量有限。
因此，报道了一种电磁屏蔽体，其特征在于在基材的至少一侧上形成含超细导电纤维的透明导电层，所述超细导电纤维在分散的同时彼此接触但不团聚，且所述导电层具有10⁵Ω/□以下的表面电阻率(专利文献1)。然而，通过使超细导电纤维分散在粘合剂溶液中制备并溶解于挥发性有机溶剂中的用于形成所述导电层的涂布液，从环境安全性的观点来看，存在与挥发性有机化合物(在下文中称为“VOC”)有关的问题。
为了解决环境安全性问题，水是可用于减少VOC的最合适的溶剂。因此，将含水涂料用树脂作为粘合剂加到用水作溶剂且分散有碳纳米管的体系中。结果，出现明显团聚。这样的出现明显团聚的涂布液不能用于形成涂层。
专利文献1：日本专利特许公开2004-253796(第1～13页)
发明内容
本发明要解决的技术问题
在上述情况下做出本发明。也就是说，本发明的一个目的是提供一种能形成导电涂层的导电涂层用含水组合物。在更具体的实施方案中，本发明的一个目的是提供一种能形成透明导电涂层且环境安全性和分散稳定性优异的导电涂层用含水组合物。
技术方案
为了解决上述问题，本发明人进行了广泛研究，结果最后发现通过使用水溶性木聚糖可以使碳纳米管稳定地包含在含水介质中，这导致完成本发明。
本发明涉及一种导电涂层用含水组合物，所述组合物包含处于含水介质中的水溶性木聚糖、树脂和碳纳米管。
为了实现上述目的，本发明提供例如下面的内容：
项目1.
一种导电涂层用含水组合物，所述组合物包含处于含水介质中的水溶性木聚糖、树脂和碳纳米管。
项目2.
根据项目1的含水组合物，其中所述碳纳米管是多层碳纳米管。
项目3.
根据项目1的含水组合物，其中所述碳纳米管是单层碳纳米管。
项目4.
根据项目1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖的主链的数均聚合度为6以上且5,000以下。
项目5.
根据项目1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基、和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目6.
根据项目5的含水组合物，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与所述阿糖残基的比为20～100。
项目7.
根据项目1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基、和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。
项目8.
根据项目7的含水组合物，其中在所述水溶性木聚糖中，所述木糖残基和乙酰化木糖残基的总数与所述4-O-甲基葡糖醛酸残基的比为1～20。
项目9.
根据项目1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖的数均分子量为7,000以上且1,000,000以下。
项目10.
根据项目1的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖源自木本植物。
项目11.
根据项目8的含水组合物，其中所述水溶性木聚糖源自阔叶树。
项目12.
根据项目1的含水组合物，其中所述含水介质是水。
项目13.
根据项目11的含水组合物，其中所述碳纳米管的浓度为50mg/L以上。
项目14.
根据项目11的含水组合物，其中所述碳纳米管的浓度为1g/L以上。
发明效果
在根据本发明的导电涂层用含水组合物中，将水溶性木聚糖用作碳纳米管分散剂。因此，在用于制造含水组合物的碳纳米管水溶液的制备中，与通过使用常规分散剂制备水分散体相比，可以缩短分散时间，并且在由所述水溶液制备所述涂层用含水组合物过程中不发生团聚。应注意，本文中所用的术语“分散剂”不仅是指具有分散作用的物质，而且还指具有溶解作用的物质。虽然将水溶性木聚糖用作分散剂，但是它对碳纳米管不仅具有“分散”作用而且具有“溶解”作用。
在根据本发明的导电涂层用含水组合物中，可包含较高浓度的碳纳米管。通过涂覆未稀释的或以任何比例稀释的根据本发明的导电涂层用含水组合物，可以形成透明性和导电性优异的涂层。
根据本发明的导电涂层用含水组合物不含或仅含非常少量的有机溶剂。因此，所述组合物具有如下优点：气味较小、闪点较高，因此在一个优选的配方中能够提供不属于消防法规定的危险物质类别的涂料。
附图说明
[图1A]图1A是显示在制备例1中获得的水溶性木聚糖的¹H-NMR分析结果的谱图数据。图1A的测量条件如下：分析仪：由JOEL Ltd.制造的JNM-AL400；测量频率，400MHz；测量温度，80℃；溶剂，D₂O。
[图1B]图1B是显示市售葡糖醛酸木聚糖的¹H-NMR分析结果的谱图数据。图1B的测量条件如下：分析仪：由JOEL Ltd.制造的JNM-AL400；测量频率，400MHz；测量温度，80℃；溶剂，D₂O。
具体实施方式
在下文中，将详细地描述本发明。
(1.导电涂层用含水组合物)
根据本发明的导电涂层用含水组合物(在下文中，简称为“含水组合物”)是用于形成导电涂层的含水组合物。根据本发明的含水组合物优选为用于形成透明导电涂层(也称为透明导电膜)的含水组合物。在本文中，术语涂层、涂层膜、膜、膜层和涂覆膜含义相同。在本文中，术语“涂层”是附着在制品表面上并连续覆盖制品表面的固态膜层。
根据本发明的含水组合物优选为涂料。在本文中，术语“涂料”是一种用于保护表面、改变制品的外观和形状等的材料，其以流态在制品表面上展开时变为薄膜，然后随着时间的推移变为附着在所述表面上并且连续覆盖所述表面的固态膜。将涂料在制品表面上的展开操作称为涂覆；固态膜的形成过程称为干燥；固态膜层称为涂覆膜。流体状态包括液态、熔融态、空气悬浮态以及其它状态。
根据本发明的导电涂层用含水组合物包含处于含水介质中的水溶性木聚糖、树脂和碳纳米管。
所述含水组合物中水溶性木聚糖的含量没有具体限制，只要可实现本发明的目的即可。所述含水组合物中水溶性木聚糖的含量优选为约0.05wt％以上、更优选约0.1wt％以上、最优选约0.2wt％以上。所述含水组合物中水溶性木聚糖的含量优选约5wt％以下、更优选约2wt％以下、还更优选约1.5wt％以下、最优选约0.8wt％以下。
在一个具体实施方案中，从进一步改善制备含水组合物过程中的分散稳定性和涂层导电性的观点来看，相对于100重量份碳纳米管，含水组合物中水溶性木聚糖的含量优选为约10重量份以上、更优选约30重量份以上、最优选约50重量份以上。从进一步改善制备含水组合物过程中的分散稳定性和涂层导电性的观点来看，相对于100重量份碳纳米管，含水组合物中水溶性木聚糖的含量优选为约400重量份以下、更优选约200重量份以下、还更优选约150重量份以下、最优选约100重量份以下。
在另一个具体实施方案中，相对于100重量份树脂，含水组合物中水溶性木聚糖的含量优选为约2重量份以上。含水组合物中的水溶性木聚糖的含量更优选为约6重量份以上，最优选约7.5重量份以上。相对于100重量份树脂，含水组合物中水溶性木聚糖的含量优选为约50重量份以下。含水组合物中水溶性木聚糖的含量更优选为约40重量份以下，最优选约30重量份以下。
当水溶性木聚糖和其它分散剂组合使用时，其总量优选在如上所述的范围内。
含水组合物中树脂的含量没有具体限制，只要可实现本发明的目的即可。含水组合物中树脂的含量优选为约1.0wt％以上、更优选约2.0wt％以上、还更优选约4.0wt％以上、最优选约6.0wt％以上。含水组合物中树脂的含量优选为约50wt％以下、更优选约30wt％以下、还更优选约20wt％以下、最优选约15wt％以下。
在一个具体实施方案中，相对于100重量份碳纳米管，含水组合物中树脂的含量优选为约200重量份以上。从改善涂层强度和进一步改善涂层导电性的观点来看，含水组合物中树脂的含量更优选为约300重量份以上，最优选约400重量份以上。相对于100重量份碳纳米管，含水组合物中树脂的含量优选为约3,000重量份以下。从改善涂层强度和进一步改善涂层导电性的观点来看，含水组合物中树脂的含量更优选为约1,500重量份以下，最优选约11,000重量份以下。上述树脂含量是指树脂自身的含量，因此对于以任意形式使用的树脂来说，树脂的固体含量可以在上述范围内。
含水组合物中碳纳米管的含量没有具体限制，只要可实现本发明的目的即可。相对于含水组合物总量，含水组合物中碳纳米管的含量优选为约0.05wt％以上、更优选约0.1wt％以上、还更优选约0.2wt％以上、还更优选约0.3wt％以上、最优选约0.4wt％以上。含水组合物中碳纳米管的含量没有具体上限，但是该含量可例如为约10.0wt％以下、约7.0wt％以下、约5.0wt％以下、约4.0wt％以下、约3.0wt％以下、约2.0wt％以下、约1.0wt％以下等。
在一个具体实施方案中，相对于100重量份树脂，含水组合物中碳纳米管的含量优选为约5重量份以上。含水组合物中碳纳米管的含量更优选为约6重量份以上、最优选约10重量份以上。相对于100重量份树脂，含水组合物中的碳纳米管的含量优选为约50重量份以下。含水组合物中的碳纳米管的含量更优选为约40重量份以下，最优选约30重量份以下。
含水组合物中介质的量没有具体限制，只要可实现本发明的目的即可。含水组合物中介质的量没有具体下限，但相对于含水组合物总量，该量可例如为约20wt％以上、约30wt％以上、约40wt％以上、约50wt％以上、约60wt％以上、约70wt％以上、约80wt％以上、约85wt％以上、约90wt％以上等。相对于含水组合物总量，含水组合物中介质的量优选为约99.5wt％以下、更优选约99wt％以下、还更优选约98.5wt％以下、还更优选约98wt％以下、最优选约95wt％以下等。含水组合物中介质的量没有具体上限，但相对于含水组合物总量，该量可例如为约95wt％以下、约90wt％以下、约85wt％以下、约80wt％以下、约70wt％以下、约60wt％以下、约50wt％以下等。
含水组合物中的固体含量没有具体限制，只要可实现本发明的目的即可。相对于含水组合物总量，含水组合物中的固体含量优选为约0.5wt％以上、更优选约1.0wt％以上、还更优选约1.5wt％以上、还更优选约2.0wt％以上、还更优选约2.5wt％以上、最优选约3.0wt％以上。相对于含水组合物总量，含水组合物中的固体含量可为约5wt％以上、约10wt％以上、约15wt％以上、约20wt％以上、约30wt％以上、约40wt％以上、约50wt％以上等。含水组合物中的固体含量没有具体上限，但该含量可例如为约80wt％以下、约70wt％以下、约60wt％以下、约50wt％以下、约30wt％以下、约20wt％以下、约15wt％以下、约10wt％以下等。
(2.水溶性木聚糖)
本文所用的术语“木聚糖”是指具有2个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基的分子。在本文中，除了仅由木糖残基组成的分子(即，纯木糖聚合物)之外，其改性分子以及其中其它残基例如阿糖残基键合到纯木糖聚合物上的分子也被称为“木聚糖”。聚合度为至多5的纯木糖聚合物可以以6mg/mL以上的浓度溶于水。然而，聚合度为6以上的纯木糖聚合物在水中的溶解度小于6mg/mL。应注意，本文中所用的溶解度是在20℃下测量的溶解度。
本文中所用的术语“水溶性木聚糖”是指具有6个以上通过β-1，4键彼此连接的木糖残基并且在20℃下能够以6mg/mL以上溶解于水中的分子。水溶性木聚糖不是纯木糖聚合物，而是木糖聚合物的羟基的至少一部分被其它取代基(例如乙酰基、葡糖醛酸残基、阿糖残基等)取代的分子。当仅由木糖残基组成的木聚糖的羟基被其它取代基取代时，所得分子的水溶解度可以高于仅由木糖残基组成的木聚糖的水溶解度。可将仅由木糖残基组成的木聚糖的羟基被其它取代基取代的分子称为取代基键合到木糖聚合物的分子或改性木糖聚合物。应注意，本文中所用的术语“改性”是指由参比分子改性的分子，不仅包括人造分子而且包括天然分子。4-O-甲基葡糖醛酸残基和乙酰基键合到木糖聚合物上的分子通常称为葡糖醛酸木聚糖(glucuronoxylan)。阿糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸键合到木糖聚合物上的分子通常称为阿糖葡糖醛酸木聚糖(arabinoglucuronoxylan)。
水溶性木聚糖优选在主链上仅包含木糖残基或其改性体，更优选在主链上仅包含木糖残基或乙酰化木糖残基。本文中所用的术语“主链”是指残基通过β-1，4键彼此连接的最长链。当水溶性木聚糖为线型时，分子本身是主链。当水溶性木聚糖为支化时，通过β-1，4键连接的最长链是主链。用在本发明中的水溶性木聚糖的主链的数均聚合度优选为约6以上、更优选约7以上、更优选约8以上、特别优选约9以上、最优选约10以上。用在本发明中的水溶性木聚糖的主链的数均聚合度优选为约5,000以下、更优选约1,000以下、更优选约500以下、特别优选约100以下、最优选约50以下。主链的数均聚合度过高的水溶性木聚糖可能具有过低的水溶解度。
亲水基团可以键合到木糖残基的1、2、3或4位中的任意位上。亲水基团可以键合到一个木糖残基的所有四个位上，优选键合到三个以下的位上，更优选键合到两个以下的位上，最优选键合到一个位上。亲水基团可以键合到木糖聚合物的所有木糖残基上，优选仅键合到一部分木糖残基上。亲水基团的键合数量比优选为一个以上每十个木糖残基，更优选两个以上每十个木糖残基，更优选三个以上每十个木糖残基，特别优选四个以上每十个木糖残基，最优选五个以上每十个木糖残基。亲水基团的实例包括乙酰基、4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基、L-阿拉伯呋喃糖残基和α-D-葡糖醛酸残基。
在本发明的一个具体实施方案中，优选另一个糖类残基键合到木糖残基的2位上的水溶性木聚糖。至于该水溶性木聚糖中的木糖残基和乙酰化木糖残基的总量与其它糖类残基的比，相对于1摩尔其它糖类残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为20摩尔以下、更优选10摩尔以下、还更优选6摩尔以下。至于木糖残基和乙酰化木糖残基的总量与其它糖类残基的比，相对于1摩尔其它糖类残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为1摩尔以上、更优选2摩尔以上、还更优选5摩尔以上。
在本发明的一个具体实施方案中，优选α-1，2-键合的4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基键合到木糖残基的2位上的水溶性木聚糖。至于该水溶性木聚糖中木糖残基和乙酰化木糖残基的总量与4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基的比，相对于1摩尔4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为100摩尔以下、更优选50摩尔以下、还更优选20摩尔以下。至于木糖残基和乙酰化木糖残基的总量与4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基的比，相对于1摩尔4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总量优选为1摩尔以上、更优选5摩尔以上、还更优选9摩尔以上、还更优选10摩尔以上、还更优选14摩尔以上。
水溶性木聚糖的数均分子量优选为约1,000,000以下、更优选约500,000以下、还更优选约100,000以下、特别优选约50,000以下、最优选约20,000以下。水溶性木聚糖的数均分子量优选为约1,500以上、更优选约2,000以上、还更优选约4,000以上、特别优选约5,000以上、再更优选约6,000以上、最优选约10,000以上。
优选用在本发明中的水溶性木聚糖优选源自木本植物。植物细胞壁部分含大量水溶性木聚糖。特别地，木材含大量水溶性木聚糖。水溶性木聚糖的结构随其所源自的植物的种类而变。已知阔叶树材所含的半纤维素的主要组分是葡糖醛酸木聚糖。阔叶树材所含的葡糖醛酸木聚糖常常由比例为10:1:6的木糖残基、4-O-甲基葡糖醛酸和乙酰基组成。已知针叶树材所含的半纤维素的主要组分是葡甘露聚糖，并且针叶树材还含葡糖醛酸木聚糖和阿糖葡糖醛酸木聚糖。应注意，葡甘露聚糖的主链包含甘露糖残基和葡萄糖残基，甘露糖残基与葡萄糖残基的比通常为3～4:1。用于本发明的水溶性木聚糖优选源自阔叶树材，更优选源自Siebold山毛榉、桦树、白杨树、榆树、山毛榉或橡树，还更优选为葡糖醛酸木聚糖。阔叶树材的半纤维素组分含有大量用于本发明的水溶性木聚糖。源自阔叶树的水溶性木聚糖是特别优选的，因为其几乎不含阿糖残基。实际上，天然水溶性木聚糖是各种分子量不同的分子的混合物。天然水溶性木聚糖可以以含杂质的状态使用、可以作为具有宽分子量分布的分子集合使用或在高度纯化后作为具有较窄分子量分布的集合使用，只要其发挥其有利效果即可。
针叶树材、禾本科(Gramineae)的草本植物例如玉米、稻子和小麦等也含有水溶性木聚糖，尽管量很少。在源自这些植物的水溶性木聚糖中，除了4-O-甲基-α-D-葡糖醛酸残基之外，α-L-阿糖残基以共价键结合到木糖残基上。如果α-L-阿糖残基的含量过高，则不能获得作为分散剂的效果，因此，α-L-阿糖残基含量高的木聚糖对于本发明的目的而言不是优选的。从谷类(小麦和稻子)和熊竹(Sasa veitchii)中提取出的半纤维素是主要由木糖、4-O-甲基葡糖醛酸和阿糖组成的阿糖葡糖醛酸木聚糖，因此由于阿糖含量高而不同于根据本发明的水溶性木聚糖。即使水溶性木聚糖源自草本植物，也可通过除去其中的至少一部分L-阿糖残基而将其用于本发明。可通过任何已知方法例如化学法或酶法除去L-阿糖残基。
在本发明的一个具体实施方案中，水溶性木聚糖优选由木糖残基或乙酰化木糖残基、阿糖残基以及4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。在该实施方案中，相对于所述水溶性木聚糖中的一个L-阿糖残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总数优选为约7以上、更优选约10以上、还更优选约20以上。在该实施方案中，相对于所述水溶性木聚糖中的一个L-阿糖残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总数优选为约100以下、更优选约60以下、还更优选约40以下。
水溶性木聚糖例如从木材中通过已知方法纯化而来。用于水溶性木聚糖的纯化方法例如包括用约10％氢氧化钾溶液提取作为原料的脱木质素木材的方法。还可以通过如下步骤获得水溶性木聚糖：使由木材制备的粉状纤维素分散于水中，依次通过滤纸、0.45μm过滤器和0.2μm过滤器过滤溶液，然后干燥所得的滤液。
至于用在本发明中的水溶性木聚糖的木糖残基与L-阿糖残基的比，相对于1摩尔L-阿糖残基，木糖残基的比优选为7摩尔以上、更优选10摩尔以上、还更优选20摩尔以上。木糖残基与1摩尔L-阿糖残基的比没有具体上限，相对于1摩尔L-阿糖残基，木糖残基的比为例如100个残基以下、60个残基以下、40个残基以下等。
在本发明的一个特别优选的实施方案中，水溶性木聚糖优选不含L-阿糖残基。该水溶性木聚糖由木糖残基或乙酰化木糖残基和4-O-甲基葡糖醛酸残基组成。在该实施方案中，相对于水溶性木聚糖中的1个4-O-甲基葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总比例优选为约1以上、更优选约5以上、更优选约9以上、更优选约10以上、还更优选约14以上。在该实施方案中，相对于水溶性木聚糖中的1个4-O-甲基葡糖醛酸残基，木糖残基和乙酰化木糖残基的总比例优选为约100以下、更优选约50以下、更优选约20以下。
(3.树脂)
用在本发明中的树脂可以是通常用于含水涂料中的任何树脂。所述树脂也可称为粘合剂树脂，因为它粘合碳纳米管。树脂可以是水溶性的或水不溶性的。可以使用任何可溶于或分散于含水介质中的树脂。可溶于或分散于含水介质中的树脂也称为水性树脂。在一个具体实施方案中，所述树脂优选为水溶性树脂。用在本发明中的树脂可以是天然树脂或合成树脂。
用在本发明中的树脂的实例包括聚氨酯类树脂、丙烯酸类树脂、丙烯酸硅氧烷类树脂、聚烯烃类树脂、聚酯类树脂等。
可根据性能要求(例如，与待涂覆制品表面的粘附性)适当地选择树脂。例如，当聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)用于待涂覆制品表面时，从粘附性的观点来看，优选将聚氨酯树脂或聚酯树脂用作所述树脂。例如当丙烯酸用于待涂覆制品表面时，从粘附性的观点来看，优选将丙烯酸类树脂用作所述树脂。对于本领域技术人员来说，基于待涂覆制品的表面材料，能够容易地适当选择含水组合物中的树脂。
可单独使用一种树脂或者可将两种以上树脂混合，只要在可实现本发明的范围内即可。
根据本发明涂料的应用，树脂在形成涂覆膜时可以是有色或无色的，还可以是透明或不透明的。当然，涂覆膜的色度和透明度随其厚度而变化。在涂料用于形成透明涂覆膜的情况下，优选给出约50％以上总透光率的树脂，所述总透光率通过单独由所述树脂形成的厚度为约400nm的涂覆膜测定；更优选给出约60％以上总透光率的树脂；更优选给出约70％以上总透光率的树脂；更优选给出约80％以上总透光率的树脂；更优选给出约90％以上总透光率的树脂；更优选给出约95％以上总透光率的树脂。
适于用在本发明中的树脂通常是作为市售产品可得的。在本发明中，可以使用处于这些树脂分散于介质(例如水)中的状态的市售产品。
聚氨酯类树脂的分散液可以例如作为Hydran HW171(由DainipponInk and Chemicals，Incorporated制造)、Hydran AP-40N(由DainipponInk and Chemicals，Incorporated制造)等得到。
丙烯酸类树脂的分散液可以例如作为Boncoat HY364(由DainipponInk and Chemicals，Incorporated制造)、NeoCryl XK-12(由DSM制造)等得到。
丙烯酸硅氧烷类树脂的分散液可以例如作为KANEBINOL KD4(由Nippon NSC Ltd.制造)等得到。
聚酯类树脂的分散液可以例如作为Vilonal MD1245(由Toyobo Co.，Ltd.制造)等得到。
聚烯烃类树脂可以通过多种商品名得到。从环境安全性的观点来看，在聚烯烃类树脂中，优选非氯化聚烯烃类树脂。在本文中，将没有被氯化的聚烯烃类树脂称为非氯化聚烯烃类树脂。非氯化聚烯烃类树脂的分散液可以例如作为Arrowbase SB1010(由Unitika Ltd.制造)等得到。
(4.碳纳米管)
碳纳米管(在下文中，也称为CNT)是指碳的同素异形体，其中多个碳原子彼此结合成筒形。任何碳纳米管均可用作所述碳纳米管。碳纳米管的实例包括单层碳纳米管和多层碳纳米管及其卷绕衍生物(coiledderivative)。单层碳纳米管是由石墨形成的碳原子以单层排列的碳纳米管，而多层碳纳米管是由石墨形成的碳原子以两个以上同心层排列的碳纳米管。用在本发明中的碳纳米管可以是多层或单层碳纳米管，但优选单层碳纳米管。也可以使用一端闭合的碳纳米管形式的碳纳米角(carbon nanohorn)、头部有开口的杯状纳米碳物质或两端有开口的碳纳米管。
所述碳纳米管可以是具有任意直径(即外径)的那些。碳纳米管的直径优选为约0.4nm以上、更优选约0.5nm以上、更优选约0.6nm以上、更优选约1.0nm以上、最优选约1.2nm以上。碳纳米管的直径优选为约100nm以下、更优选约60nm以下、还更优选约50nm以下、还更优选约40nm以下、还更优选约30nm以下、还更优选约20nm以下、还更优选约10nm以下、还更优选5nm以下、还更优选约4nm以下、还更优选约3nm以下、还更优选约2nm以下、最优选约1.5nm以下。
特别地，在单层碳纳米管情况下，其直径优选为约0.4nm以上、更优选约0.5nm以上、还更优选约0.6nm以上、还更优选约1.0nm以上、最优选约1.2nm以上。在单层碳纳米管情况下，其直径优选为约5nm以下、更优选约4nm以下、还更优选约3nm以下、还更优选约2nm以下、最优选约1.5nm以下。
特别地，在多层碳纳米管情况下，其直径优选为约1nm以上、更优选约2nm以上、还更优选约3nm以上、还更优选约4nm以上、还更优选约5nm以上、还更优选约10nm以上、还更优选约20nm以上、还更优选约30nm以上、还更优选约40nm以上、最优选约60nm以上。在多层碳纳米管情况下，其直径优选为约100nm以下、更优选约60nm以下、还更优选约40nm以下、还更优选约30nm以下、还更优选约20nm以下、最优选约10nm以下。如本文中所用的，多层纳米管的直径是指最外层的碳纳米管的直径。
所述碳纳米管可以是具有任意长度(即轴向长度)的那些。碳纳米管的长度优选为约0.6μm以上、更优选约1μm以上、还更优选约2μm以上、最优选约3μm以上。碳纳米管的长度优选为约1,000μm以下、更优选约500μm以下、还更优选约200μm以下、还更优选约100μm以下、还更优选约50μm以下、还更优选约20μm以下、还更优选约15μm以下、还更优选约10μm以下、最优选约5μm以下。
用在本发明中的碳纳米管可以是市售产品，也可以是通过本领域已知的任何方法制造的产品。碳纳米管例如可购自Shenzhen NanotechPort Co.，Ltd.、CARBON NANOTEHCNOLOGIES INC.、SESRESEARCH、Showa Denko K.K.等。
制造碳纳米管的方法的实例包括二氧化碳的催化氢还原、电弧放电法(参见例如C.Journet等人，Nature(London)，388(1997)，756)、激光烧蚀法(参见例如A.G.Rinzler等人，Appl.Phys.A，1998，67，29)、CVD法、气相生长法、通过在铁催化剂存在下在高温高压下使一氧化碳反应而在气相中使纳米管生长的HiPco法(参见例如P.Nikolaev等人，Chem.Phys.Lett.，1999，313，91)等。
碳纳米管可以是未纯化的那些，或者作为替代方案，可以是通过清洗、离心分离、过滤、氧化、色谱等纯化的那些。优选纯化的碳纳米管。待使用的碳纳米管的纯度可以是任意的，但优选为约5％以上、更优选约10％以上、还更优选约20％以上、还更优选约30％以上、还更优选约40％以上、还更优选约50％以上、还更优选约60％以上、还更优选约70％以上、还更优选约80％以上、还更优选约90％以上、最优选约95％以上。碳纳米管的纯度越高，越容易发挥其固有功能。应注意，本文中所用的碳纳米管的纯度不是指一种具有特定分子量的碳纳米管的纯度，而是指碳纳米管的总体纯度。也就是说，当碳纳米管粉末由30wt％具有特定分子量A的碳纳米管和70wt％具有特定分子量B的碳纳米管组成时，该粉末的纯度为100％。当然，待使用的碳纳米管可以是针对特定直径、特定长度、特定结构(单层或多层)等而选择的那些。
用在本发明中的碳纳米管可以是在球形粉碎机例如球磨机、振动磨机、砂磨机和滚磨机中粉碎的那些，或者是通过化学处理或物理处理短切的那些。
由于碳纳米管的导电性优异，因此即使在以相对少量加到含水组合物中时，碳纳米管也赋予导电涂层用含水组合物所希望的导电性，所述组合物能形成透明性极好的透明涂层。碳纳米管可以以彼此单独分开的方式分散在含水组合物中或作为多个纳米管的束分散。优选以彼此分开的单个纳米管的状态分散。用非管状的常规导电材料(例如简单的导电碳)代替碳纳米管，导致所形成涂层的透明度降低，因为为了获得所希望的导电性，与碳纳米管相比，应增加常规导电材料的加入量。因此，不希望使用这样的常规导电材料。
(5.介质)
本文中所用的术语“介质”是指分散或溶解其它物质(例如碳纳米管、树脂和水溶性木聚糖)的液体组分。
用在根据本发明的含水组合物中的介质包括可溶解水溶性木聚糖的介质。用在含水组合物中的介质是分散或溶解树脂的介质。所述介质可溶解或分散除树脂之外的物质(例如水溶性木聚糖、碳纳米管等)。介质优选为水或可与水混溶的任何有机溶剂，最优选水。所述有机溶剂的实例包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、乙腈、丙腈、四氢呋喃、1，4-二噁烷、甲基异丁基酮、甲基乙基酮、γ-丁内酯、碳酸亚丙酯、环丁砜、硝基甲烷、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基砜、N-甲基吡咯烷酮、苯、甲苯、二甲苯、二氯甲烷、氯仿和二氯乙烷。
当水与有机溶剂混合时，整个介质中的水的比优选为混合前水和有机溶剂的总体积的约60体积％以上、优选约70体积％以上、优选约80体积％以上、优选约90体积％以上、最优选约95体积％以上。与水混合的有机溶剂可以是一种溶剂也可以是两种以上的溶剂。考虑到对环境和人体的影响，介质优选为水或主要由水组成。术语“主要由水组成”是指约80wt％以上的介质是水。应注意，术语“含水介质”是水为主要组分的介质。术语“为主要组分”是指水在整个介质中的比例为约50wt％以上。
(6.其它材料)
根据本发明的含水组合物还可以根据需要含有各种已知物质例如涂覆表面调节剂(例如流平剂和消泡剂)、染料、着色剂、填料、除水溶性木聚糖之外的分散剂、润滑剂、抗静电剂、增塑剂、表面活性剂、紫外线吸收剂、抗氧化剂、储存稳定剂、粘附助剂和增稠剂，除非该物质抑制该含水组合物的分散稳定性。
可以将乳液型涂料中常用的任何填料用作所述填料。例如，可使用硅砂、硅石粉、硅藻土、粘土、滑石等。
在使用填料的情况下，填料的掺混量没有具体限制，但相对于含水组合物中的100重量份固体物质，优选为10重量份以上、更优选30重量份以上、还更优选50重量份以上。此外，填料的掺混量优选为400重量份以下、更优选300重量份以下、还更优选200重量份以下。如果加入量过小，则不易于获得加入效果。如果加入量过大，则会导致粘度过高、易于引起处理困难。
可根据需要将除水溶性木聚糖之外的分散剂加到根据本发明的组合物中。根据树脂的类型和填料的类型可将任何已知的分散剂用作分散剂。可优选使用在含水涂料中常用的各种分散剂。通常，可以将所谓的表面活性剂用作分散剂。例如，可以使用各种表面活性剂例如阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂。
在使用除水溶性木聚糖之外的分散剂的情况下，其掺混量没有具体限制，但相对于含水组合物中的100重量份固体物质，优选为0.01重量份以上、更优选0.1重量份以上、更优选0.5重量份以上。此外，其掺混量优选为20重量份以下、更优选10重量份以下、更优选5重量份以下。如果加入量过小，含水组合物容易变得不稳定。如果加入量过大，则会导致粘度过低。
(7.制备导电涂层用含水组合物的方法)
可通过采用本领域技术人员已知的程序和装置制备根据本发明的含水组合物。
通过在含水介质中混合水溶性木聚糖、树脂和碳纳米管获得根据本发明的含水组合物。
在一个实施方案中，可通过包括如下步骤的方法制备根据本发明的含水组合物：将包含处于含水介质中的水溶性木聚糖和碳纳米管的水溶液或水分散体与包含处于含水介质中的树脂的水溶液或水分散体混合。包含处于含水介质中的水溶性木聚糖和碳纳米管的液体可以是水溶液或水分散体。优选为水溶液。包含处于含水介质中的树脂的液体可以是水溶液或水分散体。
例如可通过包括如下步骤的方法制备根据本发明的含水组合物：将水溶性木聚糖和碳纳米管加到含水介质中以获得溶液，将树脂加到含水介质中以获得分散体，将所述溶液与所述分散体混合以获得含水组合物。
在一个实施方案中，可通过包括如下步骤的方法制备根据本发明的含水组合物：将超声波施加于包含处于含水介质中的水溶性木聚糖和碳纳米管的混合物以获得溶液，将树脂加到含水介质中以获得分散体，将所述溶液与所述分散体混合。
例如，在一个简易方法中，可将水溶性木聚糖和碳纳米管加到市售的含水涂料中，以溶解或分散其中的碳纳米管。
在获得包含处于含水介质中的水溶性木聚糖和碳纳米管的溶液的步骤中，优选使碳纳米管均匀地溶解在溶液中。
将描述制备其中均匀地溶解了碳纳米管的溶液的方法的一个实例。
可通过将水溶性木聚糖加到含水介质中来制备水溶性木聚糖溶液。水溶性木聚糖溶液中的水溶性木聚糖的浓度可任意设置，考虑到在后续步骤中加入的含有树脂的水分散体或水溶液中所包含的水，只要水溶性木聚糖可溶，以及只要最终获得的导电涂层用含水组合物中的浓度在有利的范围内即可。考虑到在后续步骤中加入的包含在树脂的水分散体或水溶液中的水，从碳纳米管的分散稳定性的观点来看，优选将所述溶液中水溶性木聚糖的浓度设置为使得落在最终获得的导电涂层用含水组合物的浓度的有利范围内。水溶性木聚糖的加入量是使得所得溶液中的水溶性木聚糖的浓度优选为约0.05wt％以上、更优选约0.1wt％以上、还更优选约0.2wt％以上的那些。溶液中的水溶性木聚糖的浓度优选为约5wt％以下、优选约2wt％以下、优选约1.5wt％以下、更优选约0.8wt％以下。例如，优选为使浓度范围为约1wt％以下的量。如果水溶性木聚糖的浓度过高，则碳纳米管的溶解量可能降低。如果水溶性木聚糖的浓度过低，则碳纳米管的溶解量可能过少。
在加入除水溶性木聚糖之外的材料(例如其它分散剂)的情况下，它们可以采用与水溶性木聚糖类似的程序与水溶性木聚糖同时加入或在加入水溶性木聚糖之前或之后加入。
然后，将碳纳米管加到含有水溶性木聚糖的溶液中，以获得混合物。所加的碳纳米管优选为粉末形式。碳纳米管的加入量可任意设置，只要该量大于通过根据本发明方法可溶的碳纳米管的量即可。相对于100重量份溶液，碳纳米管的加入量例如可为约0.1重量份以上、约0.2重量份以上、约0.5重量份以上、约1重量份以上或约5重量份以上。相对于100重量份溶液，碳纳米管的加入量例如可为约10重量份以下、约7.5重量份以下、约5重量份以下、约3重量份以下或约1重量份以下。
作为替代方案，水溶性木聚糖和碳纳米管可预先混合，然后将介质加到其中，以获得混合物。作为替代方案，这些物质可通过其它机械手段彻底混合。
然后，对所得混合物施加超声波以溶解和分散碳纳米管。就诸如施加超声波的方法、频率和时间的条件而言，对于施加超声波的方法没有具体限制，只要该方法可使碳纳米管均匀溶解在水溶性木聚糖溶液中即可。能施加超声波的超声波振荡器包括但不限于例如UH600(由SMT Co.Ltd.制造)、RUS-600(由NIHONSEIKI KAISHA Ltd.制造)等。施加超声波时的温度和压力是使含有水溶性木聚糖和碳纳米管的溶液或分散体保持为液态的那些条件。例如，将含有水溶性木聚糖和碳纳米管的溶液或分散体置于玻璃容器中，并采用浴型超声波仪，在室温下对其施加超声波。例如，超声波振荡器的额定输出功率优选为每超声波振荡器单位底面积约0.1W/cm²以上、更优选约0.2W/cm²以上、更优选约0.3W/cm²以上、更优选约10W/cm²以上、更优选约50W/cm²以上、最优选约100W/cm²以上。超声波振荡器的额定输出功率优选为每超声波振荡器单位底面积约1500W/cm²以下、更优选约750W/cm²以下、更优选约500W/cm²以下、最优选约300W/cm²以下。所用的振荡频率优选为20～50KHz。振幅优选为约20μm以上、最优选约30μm以上。振幅优选为约40μm以下。此外，施加超声波的时间优选为约1分钟到约3小时、更优选约5分钟到约30分钟。在施加超声波过程中、之前或之后，可使用搅拌机例如Vortex混合器、匀化器、螺旋式混合器、行星混合器、分散器、混合式混合器等。混合物的温度可以是任意温度，只要在该温度下待溶物质不分解或不变性并且溶剂不过多蒸发即可。由于碳纳米管是高度耐热的，所以混合物的温度例如为约5℃以上、优选约10℃以上、更优选约15℃以上、更优选约20℃以上、最优选约25℃以上。混合物的温度例如为约100℃以下、优选约90℃以下、更优选约80℃以下、更优选约70℃以下、更优选约60℃以下、更优选约50℃以下、最优选约40℃以下。
施加超声波后，优选通过过滤、离心分离等除去溶液中包括未溶解的碳纳米管在内的固体物质。施加超声波后从溶液中除去未溶解的固体物质的方法可以是通过过滤器过滤、离心分离等，并且没有具体限制，只要可实现已溶解的碳纳米管和未溶解的固体物质之间的分离即可。在通过过滤器过滤的情况下，使用具有允许已溶解的碳纳米管通过但不允许未溶解的固体物质通过的孔径的过滤器。优选使用孔径为1μm到约几百μm的过滤器。在离心分离的情况下，选择使已溶解的碳纳米管保持在上清液中而使未溶解的固体物质沉淀的条件。优选施加相当于800-4,000xg的离心力5-30分钟以进行分离。这样获得均匀地溶解了碳纳米管的溶液。
在该溶液中，溶解了碳纳米管。术语“溶解了碳纳米管”是指含有碳纳米管的液体在20℃、2,200xg下离心分离10分钟后，碳纳米管仍保持分布在整个液体中，并且未观察到由碳纳米管赋予的液体色彩减退、沉淀等。碳纳米管几乎作为单个分子溶解在溶液中。
在该溶液中，碳纳米管溶解稳定。术语“碳纳米管溶解稳定”是指将碳纳米管溶液在室温下(优选在约20℃下)静置至少3天时，未观察到由碳纳米管赋予的液体色彩减退、沉淀等。甚至在将所述溶液静置优选约1周、更优选约2周、还更优选约3周、最优选约4周后，仍未观察到由碳纳米管赋予的液体色彩减退、沉淀等。
通过如下步骤来证实碳纳米管均匀地溶解在溶液中：通过离心分离等回收碳纳米管溶液中的碳纳米管，通过用溶剂清洗来除去存在的过量水溶性木聚糖，然后使用原子力显微镜。
例如可通过如下步骤测量溶解或分散在溶液中的碳纳米管的量：通过在70,000xg下离心分离15分钟来回收碳纳米管，并称量其重量。作为替代方案，如文献＂Chem.Commun.＂，P.193(2001)中所描述的，碳纳米管的浓度与500nm处的吸光度具有相当高的相关性，而水溶性木聚糖在该波长处几乎不吸收。因此，可通过测量溶液在500nm处的吸光度容易地确定碳纳米管的浓度，除非该溶液含有任何其它在约500nm处有吸收的物质。
溶液中碳纳米管的浓度可任意设置，只要碳纳米管可溶解或分散即可。溶液中碳纳米管的浓度优选为约0.1g/L(约0.01wt％)以上、更优选约0.5g/L(约0.05wt％)以上、还更优选约1g/L(约0.1wt％)以上、还更优选约2g/L(约0.2wt％)以上、还更优选约3g/L(约0.3wt％)以上、还更优选约4g/L(约0.4wt％)以上。根据本发明，溶液中碳纳米管的浓度没有上限，只要碳纳米管可溶即可，但是通常为约20g/L(约2wt％)以下、约10g/L(约1wt％)以下、约9g/L(约0.9wt％)以下或约8g/L(约0.8wt％)以下。
向所得的均匀地分散或溶解了碳纳米管的溶液或分散体中加入树脂并混合，以制备根据本发明的含水组合物。可通过常规手段加入树脂。例如，树脂可以以水分散体或水溶液的形式加入。通常在加入树脂的同时搅拌其中均匀地溶解或分散了碳纳米管的溶液或分散体。优选在树脂全部加入后继续搅拌，直到树脂均匀地分布在含水组合物中。如果加入除树脂之外的材料，则该材料可以采用与树脂类似的程序与树脂一起加入或在加入树脂之前或之后加入。
如果需要的话，对所得的含水组合物进行离心分离，以分离出上清液，然后可将该上清液用作含水组合物。优选对含水组合物进行离心分离。在进行离心分离的情况下，选择使已溶解的碳纳米管和树脂保留在上清液中而使未溶解的固体物质沉淀的条件。优选施加相当于约800-4,000xg的离心力约5-30分钟，以进行分离。
(8.导电涂层用含水组合物的应用)
根据本发明的导电涂层用含水组合物可原样或与其它稀释剂混合而用作涂布液。
(9.导电涂层)
将根据本发明的含水组合物或通过以任意比例稀释根据本发明的含水组合物制备的涂布液涂覆在基底上并干燥以形成导电涂层。导电涂层优选是透明的。透明导电涂层也被称为透明导电涂层膜或透明导电膜。
所形成的导电涂层导电性优异。涂层的导电性通常以表面电阻率ρs(Ω/□或Ω/sq.)表示。表面电阻率是指通过平行于沿试样表面流动的电流的电位频率除以该表面单位宽度的电流所得的值。表面电阻率相当于两个电极之间的表面电阻，所述电极分别是边长为1cm的正方形的对边。表面电阻率随试样的厚度变化。表面电阻率可根据JIS K7194测定。在本说明书中，将用Rorester EP(由Mitsubishi Chemical Corporation制造)测量的值用作表面电阻率。
当在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上形成厚度为1.0μm的导电涂层时，其表面电阻率优选为约1.0×10¹¹Ω/□以下、更优选约1.0×10¹⁰Ω/□以下、更优选约1.0×10⁹Ω/□以下、更优选约1.0×10⁸Ω/□以下、更优选约1.0×10⁷Ω/□以下、更优选约1.0×10⁶Ω/□以下、更优选约1.0×10⁵Ω/□以下、更优选约1.0×10⁴Ω/□以下、更优选约1.0×10³Ω/□以下、最优选约1.0×10²Ω/□以下。导电涂层的表面电阻率没有具体下限，但可以是例如约1.0Ω/□以上、约5.0Ω/□以上、约1.0×10Ω/□以上、约5.0×10Ω/□以上等。
在一个具体实施方案中，所形成的导电涂层的透明性极好。在本实施方案中，当在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上形成厚度为0.5μm的导电涂层时，导电涂层具有上述优选的表面电阻率以及优选约60％以上的总透光率和约15％以下的雾度。
总透光率是指透过的总的光通量与平行入射至试样的光通量的比。总透光率是包括散射光在内的透射光的比例。总透光率是基于JIS K7361的值，可利用积分球用仪器测定。在本说明书中，将用雾度仪NDH2000(由Nippon Denshoku Industries Co.Ltd.制造)测定的值用作总透光率。
当在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上形成厚度为0.5μm的导电涂层时，其总透光率优选为约60％以上、更优选约65％以上、更优选约75％以上、最优选约80％以上。
雾度是指由于前向散射而偏离入射光0.044rad(2.5°)以上的透射光基于通过试样的透射光的百分比。也就是说，雾度是散射光与包括散射光在内的透射光的比，表示混浊程度。雾度是基于JIS K 7136的值，可利用积分球用仪器测定。在本说明书中，类似于总透光率，将用雾度仪NDH2000(由Nippon Denshoku Industries Co.Ltd.制造)测定的值用作雾度。
当在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜上形成厚度为0.5μm的导电涂层时，其雾度优选为约15％以下、更优选约10％以下、更优选约5％以下、最优选约3％以下。
在一个具体实施方案中，所形成的透明导电涂层的导电性和透明性均优异，并具有下列物理性质：例如，当在PET膜上形成的透明导电涂层的厚度为1.5μm以下时，表面电阻率为1.0×10¹¹Ω/□以下、总透光率为60％以上(优选70％以上)，雾度为15％以下(优选5％以下)。
优选地，当在PET膜(由Toyobo Co.，Ltd.，Cosmoshine A4100制造，总透光率为90.1％，雾度为0.9，厚度为125μm)基底上形成的透明的涂覆膜(透明膜)与基底一起测量时，获得上述物理性质。
可以通过将树脂相对于含水组合物中碳纳米管的含量设置为高于上述范围来改善导电涂层的强度。
要涂覆根据本发明的含水组合物的制品可以由任何材料组成。用于这样的制品的材料可以是无机或有机材料，例如可选自塑料、玻璃、金属、水泥等。所述制品优选为透明的。这样的制品例如优选为膜式、板式等。
实施例
在下文中，“份”是指“重量份”。
(制备例1：制备水溶性木聚糖的水溶液)
将20L水加到800g由木浆制造的市售粉状纤维素(KC Flock ofNippon Paper Chemicals Co.，Ltd.)中并在室温下搅拌30分钟。依次通过滤纸、0.45μm过滤器和0.2μm过滤器过滤溶液，回收滤液，作为水溶性木聚糖溶液。如通过苯酚-硫酸法测量的，所得的溶液含有约0.45mg/mL水溶性木聚糖。干燥该溶液获得约9g木聚糖粉末。
通过凝胶过滤/多角度光散射法测量所得的水溶性木聚糖的分子量。通过使用凝胶过滤柱Shodex SB802 M和SB806 M在40℃的柱温、0.1M硝酸钠洗脱液和1mL/min的流率下进行测量。作为检测器，使用差示折光计Shodex RI-71(由Showa Denko K.K.制造)和多角度光散射检测器DAWN-DSP(由Wyatt Technology Corp.制造)。测量结果表明：所得的水溶性木聚糖的重均分子量为6,100，所得的水溶性木聚糖的数均分子量为7,500。
对所得的水溶性木聚糖(制备例1)和市售葡糖醛酸木聚糖(由Institute of Chemistry，Slovak Academy of Sciences制造；数均分子量为18,000；木糖残基：4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基＝10:1；未乙酰化；源自山毛榉)进行¹H-NMR分析。在¹H-NMR分析中，以5.0wt％的浓度将样品溶解在重水中并在80℃下测量。结果如图1A和1B所示。图1A显示在制备例1中所得的水溶性木聚糖的结果，而图1B显示市售葡糖醛酸木聚糖的结果。检测到的制备例1的水溶性木聚糖的峰的化学位移值与通过市售葡糖醛酸木聚糖检测到的那些值一致。因此，发现市售粉状纤维素所含的水溶性木聚糖是葡糖醛酸木聚糖且未被乙酰化。在图1A中，在约5.2ppm处的峰表示键合到4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基的1位碳上的氢原子的峰；在约4.6ppm处的双峰表示键合到木糖残基的1位碳上的氢原子的峰，4-O-甲基-D-葡糖醛酸键合到该木糖残基上；在约4.4ppm处的双峰表示键合到木糖残基的1位碳上的氢原子的峰。因此，可以通过确定(在约5.2ppm处的峰的面积)：(在约4.6ppm处的双峰的面积)+(在约4.4ppm处的双峰的面积)来确定构成所述水溶性木聚糖的4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基与木糖残基的摩尔比。如图1A中这些面积的比所测定的，发现在由市售纤维素获得的水溶性木聚糖中，木糖残基：4-O-甲基-D-葡糖醛酸残基＝14:1。
此外，通过在2.5M三氟乙酸中在100℃下加热水溶性木聚糖6小时使该水溶性木聚糖水解，以及通过HPLC(柱：CarboPac PA-1，由Dionex制造；洗脱液：水；柱后溶液：300mM NaOH；检测器：PED-II，由Dionex制造)证实所得的单糖。结果，几乎没有检测到阿糖(全部糖类的0.2％以下)。因此，发现在制备例1中得到的水溶性木聚糖基本上不含阿糖。
<试验例A>
(实施例1：制备碳纳米管溶液)
将2.0份作为分散剂的水溶性木聚糖粉末(在上述制备例1中制备)和1.0份Neopelex G-65(糊；纯度为65％；由Kao Corporation制造)加到95.0份水中，并在50℃的水浴中溶解以获得溶液。将2.0份L.SWNT(纯度为90％以上；单层碳纳米管；直径为2nm以下；长度为5～15μm；由Shenzhen Nanotech Port Co.，Ltd.制造)加到溶液中，以获得混合物。连续用超声波分散器(UH600；由SMT Co.Ltd.制造)在输出功率表为5和冷却水温度为10℃下向该混合物施加超声波60分钟，以溶解碳纳米管，然后获得碳纳米管水溶液。
(实施例2和比较例1～4：制备碳纳米管溶液)
在实施例2和比较例1～4的每一个中，除了如表1所示改变分散剂的种类和如表1所示改变组分用量之外，以与实施例1类似的方式制备碳纳米管溶液。在比较例1、2和4中，由于碳纳米管的溶解度和可分散性低，分散时无法破坏碳纳米管的团聚，不能均匀地分散碳纳米管，因此不能形成用于评价的涂覆膜。
(评价溶解稳定性和分散稳定性)
用水将刚在实施例1和2以及比较例1～4中制备的溶液中的每一个的一部分稀释500倍，根据下列标准通过目测评价溶解稳定性和可分散性：
○：未观察到团聚；
△：观察到轻微团聚，但不存在实际问题；
×：观察到团聚，存在实际问题。
[表1]