カーボンナノテクノロジー、カーボンピコテクノロジーを応用した導電性素材
【課題】カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）、カーボンピコチューブ（ＣＰＴ）等の超微細構造物を、ベースとなる素材に浸透・吸着させることにより、ＣＮＴの持つ導電性、熱伝導性など有益な諸特性を付加した新素材の創出。
【解決手段】ＣＮＴ分散液を用いて、ベースとなる素材の組織中にＣＮＴ導電性微細粒子を吸着・浸透させることによって導電性を持たせた繊維素材を提供する。
ベース素材は液体を吸収できるものであれば何でも良いが、ベース素材の組織構造が微細であればある程高い吸収率を実現出来ることに着目し、そういった素材を吟味選択することが本発明の要点となる。
【解決手段】ＣＮＴ分散液を用いて、ベースとなる素材の組織中にＣＮＴ導電性微細粒子を吸着・浸透させることによって導電性を持たせた繊維素材を提供する。
ベース素材は液体を吸収できるものであれば何でも良いが、ベース素材の組織構造が微細であればある程高い吸収率を実現出来ることに着目し、そういった素材を吟味選択することが本発明の要点となる。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）又はより微細な構造物であるカーボンピコチューブ（ＣＰＴ）を水または溶剤に均等に分散させた分散液を、ブラウン運動や毛細管現象によってナノファイバー等の超微細素材に浸透・吸着させ、超電導素材を得ることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
電線、コイル、電池などの電子機器材料の素材には、様々な金属材が用いられている。
【０００３】
しかし、金属、特にレアメタルなどは資源に限りがあり、充分な供給量を確保することが困難な状態にある。
【０００４】
また、金属材料は採掘から精製、加工及び廃棄の際に多量のエネルギー消費を伴い、二酸化炭素の放出等環境への負荷も大きい。
【０００５】
一方、近年においてＣＮＴ、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノホーン（ＣＮＨ）、フラーレンといった炭素系ナノ構造物は、熱的、電気的及び機械的に高い特性を持つ新素材として、様々な分野で注目されている。
【０００６】
これら炭素系ナノ構造物は濡れ性が悪く、金属との親和性が低いとされていたが、（株）大成化研の松原等によってベース金属中にＣＮＴを均一に分散混合する手法が確立されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】出願番号２００９−２１６１９３
【特許文献２】出願番号２００９−２１６１９４
【特許文献３】出願番号２００７−２９１５６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
資源・環境面への負荷の大きい金属材に代わる、新しい導電材料と、これを安価かつ大量に得る方法が望まれる。
【課題を解決する為の手段】
【０００９】
ベースとなる素材、例えばナノファイバーをＣＮＴ又はＣＰＴの分散液に染物の要領で含浸させ、毛細管現象やブラウン運動により分散液を繊維内に均等に浸透・吸着させる。
【００１０】
上記の方法によりベース素材の繊維組織内に熱伝動率、電気伝導率の極めて高いＣＮＴを均一に内包させることが出来、素材に導電性を持たせることが可能となる。
【００１１】
ベースとなる素材はナノファイバーの他、液体を吸収し得るものであれば、植物繊維、皮革といった天然物、又は和紙、布地といった人工物でもよい。
【００１２】
この際、ベースとなる素材が微細な構造であればあるほど、毛細管現象によってより多くのＣＮＴ又はＣＰＴを浸透・吸着させることが出来、電気抵抗値が下がり、より導電性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような手段で植物繊維に導電性を持たせることにより、安価かつフレキシブルな導電材料を実現した。
【００１４】
ベース素材によっては生産や廃棄に際するコスト及び消費エネルギーやＣＯ２等による環境負荷も、従来の金属素材に比べて抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】は、ベース素材をＣＮＴ分散液に含浸させる方法を示した説明図である。
【００１６】
【図２】はより微細な繊維構造をもつベース素材ほどＣＮＴの吸収率が高いことを示した説明図である。
【実施例１】
【００１７】
図２はＣＮＴを吸着させた通常の布と、ナノファイバー（有機繊維からなり単繊維径が１０００ｎｍ以下のナノファイバーを含む繊維構造体であって、該繊維構造体中において、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在することを特徴とするナノファイバー繊維構造体）とのＣＮＴ吸着量の差を示す模式図である。微細な構造を持つナノファイバーの方がより多くのＣＮＴを吸着し、厚みも増している。
【技術の分野】
【０００１】
本発明は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）又はより微細な構造物であるカーボンピコチューブ（ＣＰＴ）を水または溶剤に均等に分散させた分散液を、ブラウン運動や毛細管現象によってナノファイバー等の超微細素材に浸透・吸着させ、超電導素材を得ることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
電線、コイル、電池などの電子機器材料の素材には、様々な金属材が用いられている。
【０００３】
しかし、金属、特にレアメタルなどは資源に限りがあり、充分な供給量を確保することが困難な状態にある。
【０００４】
また、金属材料は採掘から精製、加工及び廃棄の際に多量のエネルギー消費を伴い、二酸化炭素の放出等環境への負荷も大きい。
【０００５】
一方、近年においてＣＮＴ、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノホーン（ＣＮＨ）、フラーレンといった炭素系ナノ構造物は、熱的、電気的及び機械的に高い特性を持つ新素材として、様々な分野で注目されている。
【０００６】
これら炭素系ナノ構造物は濡れ性が悪く、金属との親和性が低いとされていたが、（株）大成化研の松原等によってベース金属中にＣＮＴを均一に分散混合する手法が確立されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】出願番号２００９−２１６１９３
【特許文献２】出願番号２００９−２１６１９４
【特許文献３】出願番号２００７−２９１５６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
資源・環境面への負荷の大きい金属材に代わる、新しい導電材料と、これを安価かつ大量に得る方法が望まれる。
【課題を解決する為の手段】
【０００９】
ベースとなる素材、例えばナノファイバーをＣＮＴ又はＣＰＴの分散液に染物の要領で含浸させ、毛細管現象やブラウン運動により分散液を繊維内に均等に浸透・吸着させる。
【００１０】
上記の方法によりベース素材の繊維組織内に熱伝動率、電気伝導率の極めて高いＣＮＴを均一に内包させることが出来、素材に導電性を持たせることが可能となる。
【００１１】
ベースとなる素材はナノファイバーの他、液体を吸収し得るものであれば、植物繊維、皮革といった天然物、又は和紙、布地といった人工物でもよい。
【００１２】
この際、ベースとなる素材が微細な構造であればあるほど、毛細管現象によってより多くのＣＮＴ又はＣＰＴを浸透・吸着させることが出来、電気抵抗値が下がり、より導電性を高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記のような手段で植物繊維に導電性を持たせることにより、安価かつフレキシブルな導電材料を実現した。
【００１４】
ベース素材によっては生産や廃棄に際するコスト及び消費エネルギーやＣＯ２等による環境負荷も、従来の金属素材に比べて抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】は、ベース素材をＣＮＴ分散液に含浸させる方法を示した説明図である。
【００１６】
【図２】はより微細な繊維構造をもつベース素材ほどＣＮＴの吸収率が高いことを示した説明図である。
【実施例１】
【００１７】
図２はＣＮＴを吸着させた通常の布と、ナノファイバー（有機繊維からなり単繊維径が１０００ｎｍ以下のナノファイバーを含む繊維構造体であって、該繊維構造体中において、ナノファイバー同士が凝集密着することなく、ばらけた状態で存在することを特徴とするナノファイバー繊維構造体）とのＣＮＴ吸着量の差を示す模式図である。微細な構造を持つナノファイバーの方がより多くのＣＮＴを吸着し、厚みも増している。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超微細構造を持つ素材、例えば植物、皮革、繊維、紙、金属編組素材などにＣＮＴ、ＣＰＴの分散溶液を毛細管現象、ブラウン運動により吸収させ、ベース素材の組織にこれら微細炭素構造物を内包させることによって導電性を持たせた新素材。
【請求項２】
ベースとなる素材の構造が微細であればあるほど、毛細管現象やブラウン運動によってＣＮＴやＣＰＴをより多く吸収し、且つより強固に結びつくことを利用した、超導電素材。
【請求項３】
請求項１〜２を素材とする電線、コイル、端子、コネクタ、ケーブル、電池の負極材、ＬＥＤ照明の電極、及びプリント基板等の電子部品をはじめとするあらゆる製品群。
【請求項１】
超微細構造を持つ素材、例えば植物、皮革、繊維、紙、金属編組素材などにＣＮＴ、ＣＰＴの分散溶液を毛細管現象、ブラウン運動により吸収させ、ベース素材の組織にこれら微細炭素構造物を内包させることによって導電性を持たせた新素材。
【請求項２】
ベースとなる素材の構造が微細であればあるほど、毛細管現象やブラウン運動によってＣＮＴやＣＰＴをより多く吸収し、且つより強固に結びつくことを利用した、超導電素材。
【請求項３】
請求項１〜２を素材とする電線、コイル、端子、コネクタ、ケーブル、電池の負極材、ＬＥＤ照明の電極、及びプリント基板等の電子部品をはじめとするあらゆる製品群。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１１１７０７（Ｐ２０１１−１１１７０７Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８２１７１（Ｐ２００９−２８２１７１）
【出願日】平成２１年１１月２１日（２００９．１１．２１）
【出願人】（５９４０３３８１３）株式会社大成化研 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２１日（２００９．１１．２１）
【出願人】（５９４０３３８１３）株式会社大成化研 (33)
【Ｆターム（参考）】
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