導電材及び導電材の製造方法
【課題】電線やブスバー等における表面の抵抗を低下させることにより熱損失の低減を図ることが可能な導電材を提供する。
【解決手段】導電材は、導電性の芯導体１２と、芯導体１２の外周に電気的接触状態で設けられ導電性の金属が含浸されたＣＮＴ構造体１３とにより形成される。
【解決手段】導電材は、導電性の芯導体１２と、芯導体１２の外周に電気的接触状態で設けられ導電性の金属が含浸されたＣＮＴ構造体１３とにより形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線やブスバー等に用いるための導電材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電線やブスバーは、電源からの電力を各種の負荷に分配供給するために電源と負荷との間に配索されている。特許文献１に記載されているように、これらの材料としては、銅やアルミニウム等の導電材料が用いられている。電線においては、これらの導電材料を芯線とし、芯線の周囲を絶縁被覆によって覆っており、ブスバーにおいては、これらの導電材料によって配線回路を形成している。
【０００３】
このような電線やブスバー等の導電材に電流が流れると電気抵抗により電線やブスバーは一般的に発熱するが、流れる電流値に応じてその断面積が設定されて、発熱が最小限に抑えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５８−１１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、電線やブスバー等の導電材に高周波電流が流れると、表皮効果により電流密度が導電材の表面で高くなり、高周波電流が導電材の表面側に集中して、表面側の小さな断面積中を高周波電流が流れることになるため抵抗が増大する。そして、このように電気抵抗が増大すると、熱が発生して熱損失が大きくなり、電流の伝達効率が悪くなる問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、電線やブスバー等における表面の抵抗を低下させることにより熱損失の低減を図ることが可能な導電材及びその製造方法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】
【０００７】
上記目的とを達成するため、請求項１記載の発明は、導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体を含む複合体により形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の導電材であって、前記複合体は、導電性の芯導体と、この芯導体の外周に電気的接触状態で設けられ導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体とにより形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部及びカーボンナノチューブの間に導電体が付着されて金属との濡れ性向上処理が施されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、加圧により導電性の金属が含浸されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、導電性の金属が圧粉成形されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、編組状に形成されて前記芯導体の外周に付着されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、筒状に形成された状態で前記芯導体が内部に圧入されることにより芯導体の外周に付着されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項２〜７のいずれか１項に記載の導電材であって、前記芯導体が銅又はアルミニウム及びその合金の棒体又は板体からなり、前記カーボンナノチューブ構造体は銅又はアルミニウムからなる導電性の金属が電気的接触状態で付着されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、導電性の芯導体の外周に電気的接触状態でカーボンナノチューブ構造体を付着させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体を編組状に形成して導電性の芯導体の外周に付着させ、前記芯導体に付着した編組状のカーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させて筒状に形成し、この筒状のカーボンナノチューブ構造体の内部に導電性の芯導体を密着状態で挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、導電材を構成する複合体が導電性の金属が電気的接触状態で付着されたカーボンナノチューブ構造体を含んでおり、カーボンナノチューブ構造体の優れた導電性により複合体の表面部分の電気抵抗が小さくなっている。このため、熱の発生が抑制されて熱損失を小さくすることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を電気的接触状態で付着させた複合体により導電材を形成することにより、高周波電流が流れて表皮効果により電流密度が芯導体の表面側に集中しても、カーボンナノチューブ構造体の優れた導電性により表面部分の抵抗が小さいので熱の発生が抑制され熱損失を小さくすることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、カーボンナノチューブの表面及びカーボンナノチューブの内部及びカーボンナノチューブの間に導電体を付着させることにより、カーボンナノチューブ内に電子がより入りやすくなって高速で電子が流れるので導電性を向上させることができ、抵抗を低減できる。またカーボンナノチューブ間に導電体を付着させることにより、一つのカーボンナノチューブから他のカーボンナノチューブへも電子が入りやすくなり、さらに高速で電子を流すことができるので、導電性がさらに向上して抵抗が小さくなる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属が含浸されていることにより、カーボンナノチューブ構造体と芯導体との良好な電気的接触状態を得ることができる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、カーボンナノチューブ構造体が、導電性の金属が圧粉成形により圧粉体に形成されていることにより、カーボンナノチューブ構造体と芯導体との良好な電気的接触状態を得ることができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、カーボンナノチューブ構造体が編組状となって芯導体の外周に付着されているので、芯導体との良好な電気的接触状態とすることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明と同様に、筒状のカーボンナノチューブ構造体の内部に芯導体が圧入されているため、芯導体との良好な電気的接触状態とすることができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、芯導体が銅又はアルミニウム及びその合金からなり、カーボンナノチューブ構造体に銅又はアルミニウムが含浸されているため、カーボンナノチューブ構造体と芯導体との間の抵抗が小さくなると共に、良好な良好な電気的接触状態を得ることができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、導電性に優れたカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を電気的接触状態で付着させた複合体を製造できるため、高周波電流が流れても熱の発生を抑制でき熱損失を小さくすることが可能な導電材を製造することができる。
【００２９】
請求項１１記載の発明によれば、金属との濡れ性向上処理を施すことにより、カーボンナノチューブ内に電子がより入りやすくなって高速で電子が流れ、しかも一つのカーボンナノチューブから他のカーボンナノチューブへも電子が入りやすくなり、高速で電子を流すことができるので、導電性が向上した小さな抵抗のカーボンナノチューブ構造体とすることができる。そして、このカーボンナノチューブ構造体を編組状として芯導体の外周に付着させ、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させるため、カーボンナノチューブ構造体と芯導体とが良好な電気的接触状態となった導電材を製造することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１０と同様に、金属との濡れ性向上処理を施すことにより、カーボンナノチューブ内に電子がより入りやすくなって高速で電子が流れ、しかも一つのカーボンナノチューブから他のカーボンナノチューブへも電子が入りやすくなり、高速で電子を流すことができるので、導電性が向上した小さな抵抗のカーボンナノチューブ構造体とすることができる。そして、このカーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させて内部に芯導体を密着状態で挿入するため、カーボンナノチューブ構造体と芯導体とが良好な電気的接触状態となった導電材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態の導電材を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態の導電材を示す斜視図である。
【図３】芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を付着させ、アルミニウムを含浸させた本発明の第２実施形態の導電材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はカーボンナノチューブにナノ金属粒子からなる導電体を付着させた状態を示す説明図である。
【図５】芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を横巻状に付着させた本発明の第３実施形態の導電材を示す斜視図である。
【図６】（ａ）はカーボンナノチューブ構造体に導電性金属を含浸させた複合体を示す斜視図、（ｂ）は芯導体を示す斜視図、（ｃ）は芯導体を複合体に圧入させた状態を示す斜視図である。
【図７】従来の導電材と本発明の導電材の径を比較して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の導電材の実施形態により具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
【００３３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の導電材１１を示す。導電材１１は、カーボンナノチューブ構造体１３を含む複合体によって形成されている。
【００３４】
カーボンナノチューブ構造体１３は、ナノレベルの大きさのカーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と略称する。）を単位とするものであり、このＣＮＴの複数の集合体によってＣＮＴ構造体１３が形成される。
【００３５】
ＣＮＴは、６個の炭素が結びついた六角形構造となっており、この六角形構造がさらに他の六角形構造と結合された状態で円筒状に形成された構造体である。これらの複数のＣＮＴの構造体から繊維ＣＮＴが形成され、複数の繊維ＣＮＴの集合体から、絡み合った繊維ＣＮＴを伸ばして揃えて、これに撚りを加えて均一な一定の太さの糸状にすることで紡糸状のＣＮＴ構造体が形成される。さらに、紡糸状のＣＮＴ構造体を編組状に編むことにより編組状のＣＮＴ構造体が筒状（円筒状）に形成される。本発明におけるＣＮＴ構造体１３は、繊維ＣＮＴ、繊維ＣＮＴの集合体、紡糸状のＣＮＴ構造体及びこれを編んだ編組状のＣＮＴ構造体を含むものである。
【００３６】
このような紡糸状又は編組状のＣＮＴ構造体１３には、導電性の金属が含浸される。導電性の金属としては、アルミニウム又は銅及びその合金が用いられる。ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属を含浸させるには、真空加圧含浸法によってＣＮＴ構造体１３にこれらの導電性の金属を含浸させる。この場合、既に出願されている特開２００１−１０７２０３号公報に記載されている「複合材料及びその製造方法」の技術、特開２００２−５９２５７号公報に記載されている「複合材料」の技術、特開２００２−１９４５１５号公報に記載されている「複合材料及びその製造方法」の技術を用いて、ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属を含浸させることができる。
【００３７】
なお、実施形態において、導電性の金属として銅またはアルミニウム及びその合金を用いる理由は、これらの金属、合金の融点は、カーボンが燃えない温度領域あり、融点の高い導電性の金属を含浸させようとすると、ＣＮＴが燃えてしまうからである。また、他の導電性の金属としては、錫やマグネシウム、及びこれらの合金が挙げられる。
【００３８】
導電性の金属が含浸されたＣＮＴ構造体１３は、優れた導電性を有しており、このＣＮＴ構造体１３を含む複合材は、その表面部分の抵抗が小さくなっている。このため、熱の発生が抑制されて熱損失を小さくすることができる。従って、このＣＮＴ構造体１３を電線やブスバー等の導電材に用いることにより、高周波電流が流れても電流の伝達効率が低下することがなくなる。
【００３９】
［第２実施形態］
図２及び図３は、本発明の第２実施形態の導電材１４を示す。この導電材１４は、導電性の芯導体１２と、この芯導体１２の外周に電気的接触状態で付着した編組状のＣＮＴ構造体１３との複合体によって形成されている。
【００４０】
芯導体１２は、銅製の棒体又は板材によって形成された銅コア材又はアルミニウム製の棒体又は板材によって形成されたアルミニウムコア材で形成されている。芯導体１２に用いるいずれの材質も導電率が高く、電流密度耐性が高く、高熱伝導性に優れたものとなっている。この実施形態では、芯導体１２が銅製の棒体からなる銅コア材で形成されている。この銅コア材の外周に、編組状に形成されたＣＮＴ構造体１３が付着され、この状態でＣＮＴ構造体１３に対して導電性の金属としてのアルミニウムを含浸するものである。
【００４１】
ＣＮＴにおいては、単位ＣＮＴ間の結合力が弱く、単位ＣＮＴ同士の接触抵抗が大きい。このため、本実施形態の複合体１４では、ＣＮＴの表面、ＣＮＴの内部及びＣＮＴの間に金属ナノ粒子からなる導電体をナノスケールで付着させることにより、いわゆる濡れ性を向上させる濡れ性向上処理が施されている。
【００４２】
この濡れ性向上処理の方法としては、既に出願されている特表２００９−５３５２９４に記載された「炭素と非炭素との組織化されたアセンブリー、及びその製造方法」の技術を用いる。これにより、図４に示すようにＣＮＴ１５の表面、ＣＮＴ１５の内部及びＣＮＴ１５の間に金属ナノ粒子１８からなる非炭素物質（Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｔｉ、Ｕ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ）を付着させる。ＣＮＴ１５の表面、ＣＮＴの内部、ＣＮＴ間に金属ナノ粒子を付着させることにより、ＣＮＴ１５同士が金属ナノ粒子１８によって強い結合（共有結合）になると推定され、金属ナノ粒子１８間の低抵抗化が図れるので、ＣＮＴ１５間が低抵抗となる。すなわち、ＣＮＴ１５の内部を通り、金属ナノ粒子１８を通って隣接するＣＮＴ１５に電子が移動する場合、ＣＮＴ１５間が低抵抗なのでＣＮＴ間の導電性が高くなる。従って、ＣＮＴ１５間にバインダとしての金属ナノ粒子１８を付着させることによって単位ＣＮＴ間の結合力が強化し電気的な接触抵抗を小さくすることによりＣＮＴ１５間の高い導電性が得られる。
【００４３】
また、ＣＮＴ１５の表面に付着した金属ナノ粒子１８は、電子が金属ナノ粒子１８を通ってＣＮＴ１５の内部を通過し易くなり、さらにＣＮＴ１５の内部に付着した金属ナノ粒子１８によって電子がより流れ易くなることで高い導電性が得られる。
【００４４】
このような金属ナノ粒子１８が付着したＣＮＴ１５から形成した繊維ＣＮＴの集合体から絡み合った繊維ＣＮＴを伸ばして揃えて、これに撚りを加えて均一な一定の太さの糸状に形成した紡糸状のＣＮＴ構造体１３を、銅コア材からなる芯導体１２の表面（外周）に編組状に付着させることにより編組が形成される。
【００４５】
そして、芯導体１２である銅コア材の外周に編組状のＣＮＴ構造体１３が付着した状態で、ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属としてのアルミニウム１６が含浸されている。ＣＮＴ構造体１３にアルミニウム１６を含浸させるには、第１実施形態と同様に、上記特開２００１−１０７２０３号公報、特開２００２−５９２５７号公報又は特開２００２−１９４５１５号公報に記載されている真空加圧含浸法を行うことにより行うことができる。
【００４６】
これにより、芯導体１２とＣＮＴ構造体１３とからなる複合体によって導電材１４が形成される。この導電材１４は、優れた導電性を有し、その表面部分の抵抗が小さくなっているため、熱の発生が抑制されて熱損失を小さくすることができる。従って、この導電材１４を電線やブスバー等の導電材に用いることにより、高周波電流が流れても電流の伝達効率が低下することがなくなる。
【００４７】
なお、本実施形態では、アルミニウムを含浸させたが、含浸させる導電性の金属として、カーボンが燃えることのない温度域の融点を有する金属であれば他の金属例えば、銅、錫、マグネシウムでも良い。
【００４８】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態の導電材１９を示す。上記第２実施形態では、銅コア材からなる芯導体１２の外周にＣＮＴ構造体１３を編組状に付着させて編組を形成したのに対して、この実施形態では、図５に示すように、銅コア材からなる芯導体１２の外周に紡糸ＣＮＴ１３を横巻状に付着させている。このように銅コア材からなる芯導体１２の外周に紡糸状のＣＮＴ構造体１３を横巻状に付着させた状態で、上記第２実施形態と同様に、真空加圧含浸法により導電性の金属としてのアルミニウム１６を含浸させて導電材１９を形成する。
【００４９】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態の導電材２１を示す。上記第２実施形態では、芯導体１２の外周に紡糸状のＣＮＴ構造体１３を付着させ、次ぎに導電性の金属としてのアルミニウム１６を含浸させているのに対して、この実施形態では、ＣＮＴ構造体１３に第２実施形態と同様に、導電体を付着させる濡れ性向上処理を施した状態で、ＣＮＴ構造体１３の繊維の集合体に第１実施形態と同様の真空加圧含浸法により導電性の金属としてのアルミニウム１６を含浸させた複合体１７を形成する。
【００５０】
図６（ａ）は複合体１７を示し、筒状（円筒状）に成形されている。このようなＣＮＴ構造体１３における繊維ＣＮＴの集合体にアルミニウム１６が含浸された筒状の複合体１７の内部に、図６（ｂ）に示す銅コア材からなる芯導体１２を、図６（ｃ）に示すように圧入することで芯導体１２とＣＮＴ構造体１３からなる筒状の複合体１７によって導電材２１とする。この導電材２１においては、芯導体１２の圧入により、芯導体１２がＣＮＴ構造体１３に密着状態で挿入される。
【００５１】
なお、この第４実施形態では、アルミニウム１６が含浸された筒状のＣＮＴ構造体１３の内部に芯導体１２を圧入したが、スウェージングを行うことにより芯導体１２の表面に対し、アルミニウム１６が含浸された筒状のＣＮＴ構造体１３の複合体１７の内面を密着接触させても良い。
【００５２】
以上説明した実施形態２〜４によれば、導電性の芯導体１２と、この芯導体１２の外周に電気的接触状態で付着するＣＮＴ構造体１３とからなる複合体によって導電材１４，１９，２１が形成されていることにより、高周波電流が芯導体１２の表面に流れても、表面側には高い導電率を有するＣＮＴ構造体１３が付着されているので、抵抗を低減することができる。また、表面の抵抗を低減することができるので、表皮効果によって高周波電流が表面側に集中しても発熱量が少ないので、熱損失が低減される。
【００５３】
又、ＣＮＴ構造体１３は、他の導電材料（アルミニウムや銅）と比較して軽いので、芯導体１２を用いた構造においては、外周に付着するＣＮＴ構造体１３の分だけ芯導体１２の径を小さくすることができる。このため、電線やブスバー全体の重さを軽減することができる。
【００５４】
また、図７に示すように、従来必要な径Ｌ１の大きさに設定されていた導電材２３に対し、同等の導電率を有する本発明の導電材１４，１９，２１を同等の導電率とする場合、その径Ｌ２を小さくすることができる。
【００５５】
なお、以上の実施形態では、ＣＮＴ構造体１３を円筒状に形成しているが、円筒状以外の筒状に形成しても良い。
【００５６】
また、上記各実施形態では、ＣＮＴ構造体１３に銅またはアルミニウム及びその合金等の導電性の金属を加圧により含浸させた例を示したが、圧粉成形によりＣＮＴ構造体１３に銅またはアルミニウム及びその合金等の導電性の金属を混ぜ合わせて圧粉体としても良い。
【００５７】
また、上記各実施形態では、芯導体１２が銅製の棒体からなる銅コア材で形成され、ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属としてアルミニウムを含浸又は圧粉成形させた例を示し、導電性の金属コア材の周囲に導電性の金属を含浸又は圧粉成形させた例をしたが、導電性の金属を含浸又は圧粉成形させたＣＮＴ構造体の周囲に導電性の金属を配置しても良い。
【００５８】
以下に、芯導体１２とＣＮＴ構造体１３との組合せを示す。
【００５９】
（１）中心部の導電性のコア材の周囲に導電性の金属が付着したＣＮＴ構造体を配置する場合の組合せは、
芯導体１２ ＣＮＴ構造体
（ａ）銅コア材 アルミニウムが付着（第１〜第４実施形態）
（ｂ）アルミニウムのコア材 銅が付着
（ｃ）銅コア材 銅が付着
（ｄ）アルミニウムのコア材 アルミニウムが付着
（２）中心部に金属が付着したＣＮＴ構造体を配置しその周囲に導電性の金属（芯導体）を被せる場合の組合せ
ＣＮＴ構造体 芯導体（外周導体）
（ａ）アルミニウムが付着 銅材
（ｂ）銅が付着 銅材
（ｃ）アルミニウムが付着 アルミニウム
（ｄ）銅が付着 アルミニウム
上記の組合せの中で、（２）−（ａ）、（ｂ）は、銅が付着した芯導体（外周導体）が外周にあるので、腐食の軽減を図ることができる。
【００６０】
また、（１）−（ｂ）、（ｃ）の場合でも、銅が付着したＣＮＴ構造体が外周にあるので、腐食の軽減を図ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１１、１４、１９、２１ 導電材
１２ 芯導体
１３ カーボンナノチューブ構造体
１６ 導電性の金属
１７ 複合体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線やブスバー等に用いるための導電材及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に電線やブスバーは、電源からの電力を各種の負荷に分配供給するために電源と負荷との間に配索されている。特許文献１に記載されているように、これらの材料としては、銅やアルミニウム等の導電材料が用いられている。電線においては、これらの導電材料を芯線とし、芯線の周囲を絶縁被覆によって覆っており、ブスバーにおいては、これらの導電材料によって配線回路を形成している。
【０００３】
このような電線やブスバー等の導電材に電流が流れると電気抵抗により電線やブスバーは一般的に発熱するが、流れる電流値に応じてその断面積が設定されて、発熱が最小限に抑えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公昭５８−１１１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、電線やブスバー等の導電材に高周波電流が流れると、表皮効果により電流密度が導電材の表面で高くなり、高周波電流が導電材の表面側に集中して、表面側の小さな断面積中を高周波電流が流れることになるため抵抗が増大する。そして、このように電気抵抗が増大すると、熱が発生して熱損失が大きくなり、電流の伝達効率が悪くなる問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、電線やブスバー等における表面の抵抗を低下させることにより熱損失の低減を図ることが可能な導電材及びその製造方法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】
【０００７】
上記目的とを達成するため、請求項１記載の発明は、導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体を含む複合体により形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の導電材であって、前記複合体は、導電性の芯導体と、この芯導体の外周に電気的接触状態で設けられ導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体とにより形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部及びカーボンナノチューブの間に導電体が付着されて金属との濡れ性向上処理が施されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、加圧により導電性の金属が含浸されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、導電性の金属が圧粉成形されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、編組状に形成されて前記芯導体の外周に付着されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、筒状に形成された状態で前記芯導体が内部に圧入されることにより芯導体の外周に付着されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項２〜７のいずれか１項に記載の導電材であって、前記芯導体が銅又はアルミニウム及びその合金の棒体又は板体からなり、前記カーボンナノチューブ構造体は銅又はアルミニウムからなる導電性の金属が電気的接触状態で付着されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０記載の発明は、請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、導電性の芯導体の外周に電気的接触状態でカーボンナノチューブ構造体を付着させることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１記載の発明は、請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体を編組状に形成して導電性の芯導体の外周に付着させ、前記芯導体に付着した編組状のカーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２記載の発明は、請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させて筒状に形成し、この筒状のカーボンナノチューブ構造体の内部に導電性の芯導体を密着状態で挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１記載の発明によれば、導電材を構成する複合体が導電性の金属が電気的接触状態で付着されたカーボンナノチューブ構造体を含んでおり、カーボンナノチューブ構造体の優れた導電性により複合体の表面部分の電気抵抗が小さくなっている。このため、熱の発生が抑制されて熱損失を小さくすることができる。
【００２０】
請求項２記載の発明によれば、芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を電気的接触状態で付着させた複合体により導電材を形成することにより、高周波電流が流れて表皮効果により電流密度が芯導体の表面側に集中しても、カーボンナノチューブ構造体の優れた導電性により表面部分の抵抗が小さいので熱の発生が抑制され熱損失を小さくすることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、カーボンナノチューブの表面及びカーボンナノチューブの内部及びカーボンナノチューブの間に導電体を付着させることにより、カーボンナノチューブ内に電子がより入りやすくなって高速で電子が流れるので導電性を向上させることができ、抵抗を低減できる。またカーボンナノチューブ間に導電体を付着させることにより、一つのカーボンナノチューブから他のカーボンナノチューブへも電子が入りやすくなり、さらに高速で電子を流すことができるので、導電性がさらに向上して抵抗が小さくなる。
【００２２】
請求項４記載の発明によれば、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属が含浸されていることにより、カーボンナノチューブ構造体と芯導体との良好な電気的接触状態を得ることができる。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、カーボンナノチューブ構造体が、導電性の金属が圧粉成形により圧粉体に形成されていることにより、カーボンナノチューブ構造体と芯導体との良好な電気的接触状態を得ることができる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、カーボンナノチューブ構造体が編組状となって芯導体の外周に付着されているので、芯導体との良好な電気的接触状態とすることができる。
【００２５】
請求項７記載の発明によれば、請求項６記載の発明と同様に、筒状のカーボンナノチューブ構造体の内部に芯導体が圧入されているため、芯導体との良好な電気的接触状態とすることができる。
【００２６】
請求項８記載の発明によれば、芯導体が銅又はアルミニウム及びその合金からなり、カーボンナノチューブ構造体に銅又はアルミニウムが含浸されているため、カーボンナノチューブ構造体と芯導体との間の抵抗が小さくなると共に、良好な良好な電気的接触状態を得ることができる。
【００２７】
請求項９記載の発明によれば、導電性に優れたカーボンナノチューブ構造体を製造することができる。
【００２８】
請求項１０記載の発明によれば、芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を電気的接触状態で付着させた複合体を製造できるため、高周波電流が流れても熱の発生を抑制でき熱損失を小さくすることが可能な導電材を製造することができる。
【００２９】
請求項１１記載の発明によれば、金属との濡れ性向上処理を施すことにより、カーボンナノチューブ内に電子がより入りやすくなって高速で電子が流れ、しかも一つのカーボンナノチューブから他のカーボンナノチューブへも電子が入りやすくなり、高速で電子を流すことができるので、導電性が向上した小さな抵抗のカーボンナノチューブ構造体とすることができる。そして、このカーボンナノチューブ構造体を編組状として芯導体の外周に付着させ、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させるため、カーボンナノチューブ構造体と芯導体とが良好な電気的接触状態となった導電材を製造することができる。
【００３０】
請求項１２記載の発明によれば、請求項１０と同様に、金属との濡れ性向上処理を施すことにより、カーボンナノチューブ内に電子がより入りやすくなって高速で電子が流れ、しかも一つのカーボンナノチューブから他のカーボンナノチューブへも電子が入りやすくなり、高速で電子を流すことができるので、導電性が向上した小さな抵抗のカーボンナノチューブ構造体とすることができる。そして、このカーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させて内部に芯導体を密着状態で挿入するため、カーボンナノチューブ構造体と芯導体とが良好な電気的接触状態となった導電材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態の導電材を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態の導電材を示す斜視図である。
【図３】芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を付着させ、アルミニウムを含浸させた本発明の第２実施形態の導電材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はカーボンナノチューブにナノ金属粒子からなる導電体を付着させた状態を示す説明図である。
【図５】芯導体の外周にカーボンナノチューブ構造体を横巻状に付着させた本発明の第３実施形態の導電材を示す斜視図である。
【図６】（ａ）はカーボンナノチューブ構造体に導電性金属を含浸させた複合体を示す斜視図、（ｂ）は芯導体を示す斜視図、（ｃ）は芯導体を複合体に圧入させた状態を示す斜視図である。
【図７】従来の導電材と本発明の導電材の径を比較して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、本発明の導電材の実施形態により具体的に説明する。なお、各実施形態において、同一の部材には同一の符号を付して対応させてある。
【００３３】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態の導電材１１を示す。導電材１１は、カーボンナノチューブ構造体１３を含む複合体によって形成されている。
【００３４】
カーボンナノチューブ構造体１３は、ナノレベルの大きさのカーボンナノチューブ（以下、「ＣＮＴ」と略称する。）を単位とするものであり、このＣＮＴの複数の集合体によってＣＮＴ構造体１３が形成される。
【００３５】
ＣＮＴは、６個の炭素が結びついた六角形構造となっており、この六角形構造がさらに他の六角形構造と結合された状態で円筒状に形成された構造体である。これらの複数のＣＮＴの構造体から繊維ＣＮＴが形成され、複数の繊維ＣＮＴの集合体から、絡み合った繊維ＣＮＴを伸ばして揃えて、これに撚りを加えて均一な一定の太さの糸状にすることで紡糸状のＣＮＴ構造体が形成される。さらに、紡糸状のＣＮＴ構造体を編組状に編むことにより編組状のＣＮＴ構造体が筒状（円筒状）に形成される。本発明におけるＣＮＴ構造体１３は、繊維ＣＮＴ、繊維ＣＮＴの集合体、紡糸状のＣＮＴ構造体及びこれを編んだ編組状のＣＮＴ構造体を含むものである。
【００３６】
このような紡糸状又は編組状のＣＮＴ構造体１３には、導電性の金属が含浸される。導電性の金属としては、アルミニウム又は銅及びその合金が用いられる。ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属を含浸させるには、真空加圧含浸法によってＣＮＴ構造体１３にこれらの導電性の金属を含浸させる。この場合、既に出願されている特開２００１−１０７２０３号公報に記載されている「複合材料及びその製造方法」の技術、特開２００２−５９２５７号公報に記載されている「複合材料」の技術、特開２００２−１９４５１５号公報に記載されている「複合材料及びその製造方法」の技術を用いて、ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属を含浸させることができる。
【００３７】
なお、実施形態において、導電性の金属として銅またはアルミニウム及びその合金を用いる理由は、これらの金属、合金の融点は、カーボンが燃えない温度領域あり、融点の高い導電性の金属を含浸させようとすると、ＣＮＴが燃えてしまうからである。また、他の導電性の金属としては、錫やマグネシウム、及びこれらの合金が挙げられる。
【００３８】
導電性の金属が含浸されたＣＮＴ構造体１３は、優れた導電性を有しており、このＣＮＴ構造体１３を含む複合材は、その表面部分の抵抗が小さくなっている。このため、熱の発生が抑制されて熱損失を小さくすることができる。従って、このＣＮＴ構造体１３を電線やブスバー等の導電材に用いることにより、高周波電流が流れても電流の伝達効率が低下することがなくなる。
【００３９】
［第２実施形態］
図２及び図３は、本発明の第２実施形態の導電材１４を示す。この導電材１４は、導電性の芯導体１２と、この芯導体１２の外周に電気的接触状態で付着した編組状のＣＮＴ構造体１３との複合体によって形成されている。
【００４０】
芯導体１２は、銅製の棒体又は板材によって形成された銅コア材又はアルミニウム製の棒体又は板材によって形成されたアルミニウムコア材で形成されている。芯導体１２に用いるいずれの材質も導電率が高く、電流密度耐性が高く、高熱伝導性に優れたものとなっている。この実施形態では、芯導体１２が銅製の棒体からなる銅コア材で形成されている。この銅コア材の外周に、編組状に形成されたＣＮＴ構造体１３が付着され、この状態でＣＮＴ構造体１３に対して導電性の金属としてのアルミニウムを含浸するものである。
【００４１】
ＣＮＴにおいては、単位ＣＮＴ間の結合力が弱く、単位ＣＮＴ同士の接触抵抗が大きい。このため、本実施形態の複合体１４では、ＣＮＴの表面、ＣＮＴの内部及びＣＮＴの間に金属ナノ粒子からなる導電体をナノスケールで付着させることにより、いわゆる濡れ性を向上させる濡れ性向上処理が施されている。
【００４２】
この濡れ性向上処理の方法としては、既に出願されている特表２００９−５３５２９４に記載された「炭素と非炭素との組織化されたアセンブリー、及びその製造方法」の技術を用いる。これにより、図４に示すようにＣＮＴ１５の表面、ＣＮＴ１５の内部及びＣＮＴ１５の間に金属ナノ粒子１８からなる非炭素物質（Ｆｅ、Ｓｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｈ、Ｔｉ、Ｕ、Ｖ、Ｙ、Ｚｒ）を付着させる。ＣＮＴ１５の表面、ＣＮＴの内部、ＣＮＴ間に金属ナノ粒子を付着させることにより、ＣＮＴ１５同士が金属ナノ粒子１８によって強い結合（共有結合）になると推定され、金属ナノ粒子１８間の低抵抗化が図れるので、ＣＮＴ１５間が低抵抗となる。すなわち、ＣＮＴ１５の内部を通り、金属ナノ粒子１８を通って隣接するＣＮＴ１５に電子が移動する場合、ＣＮＴ１５間が低抵抗なのでＣＮＴ間の導電性が高くなる。従って、ＣＮＴ１５間にバインダとしての金属ナノ粒子１８を付着させることによって単位ＣＮＴ間の結合力が強化し電気的な接触抵抗を小さくすることによりＣＮＴ１５間の高い導電性が得られる。
【００４３】
また、ＣＮＴ１５の表面に付着した金属ナノ粒子１８は、電子が金属ナノ粒子１８を通ってＣＮＴ１５の内部を通過し易くなり、さらにＣＮＴ１５の内部に付着した金属ナノ粒子１８によって電子がより流れ易くなることで高い導電性が得られる。
【００４４】
このような金属ナノ粒子１８が付着したＣＮＴ１５から形成した繊維ＣＮＴの集合体から絡み合った繊維ＣＮＴを伸ばして揃えて、これに撚りを加えて均一な一定の太さの糸状に形成した紡糸状のＣＮＴ構造体１３を、銅コア材からなる芯導体１２の表面（外周）に編組状に付着させることにより編組が形成される。
【００４５】
そして、芯導体１２である銅コア材の外周に編組状のＣＮＴ構造体１３が付着した状態で、ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属としてのアルミニウム１６が含浸されている。ＣＮＴ構造体１３にアルミニウム１６を含浸させるには、第１実施形態と同様に、上記特開２００１−１０７２０３号公報、特開２００２−５９２５７号公報又は特開２００２−１９４５１５号公報に記載されている真空加圧含浸法を行うことにより行うことができる。
【００４６】
これにより、芯導体１２とＣＮＴ構造体１３とからなる複合体によって導電材１４が形成される。この導電材１４は、優れた導電性を有し、その表面部分の抵抗が小さくなっているため、熱の発生が抑制されて熱損失を小さくすることができる。従って、この導電材１４を電線やブスバー等の導電材に用いることにより、高周波電流が流れても電流の伝達効率が低下することがなくなる。
【００４７】
なお、本実施形態では、アルミニウムを含浸させたが、含浸させる導電性の金属として、カーボンが燃えることのない温度域の融点を有する金属であれば他の金属例えば、銅、錫、マグネシウムでも良い。
【００４８】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態の導電材１９を示す。上記第２実施形態では、銅コア材からなる芯導体１２の外周にＣＮＴ構造体１３を編組状に付着させて編組を形成したのに対して、この実施形態では、図５に示すように、銅コア材からなる芯導体１２の外周に紡糸ＣＮＴ１３を横巻状に付着させている。このように銅コア材からなる芯導体１２の外周に紡糸状のＣＮＴ構造体１３を横巻状に付着させた状態で、上記第２実施形態と同様に、真空加圧含浸法により導電性の金属としてのアルミニウム１６を含浸させて導電材１９を形成する。
【００４９】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態の導電材２１を示す。上記第２実施形態では、芯導体１２の外周に紡糸状のＣＮＴ構造体１３を付着させ、次ぎに導電性の金属としてのアルミニウム１６を含浸させているのに対して、この実施形態では、ＣＮＴ構造体１３に第２実施形態と同様に、導電体を付着させる濡れ性向上処理を施した状態で、ＣＮＴ構造体１３の繊維の集合体に第１実施形態と同様の真空加圧含浸法により導電性の金属としてのアルミニウム１６を含浸させた複合体１７を形成する。
【００５０】
図６（ａ）は複合体１７を示し、筒状（円筒状）に成形されている。このようなＣＮＴ構造体１３における繊維ＣＮＴの集合体にアルミニウム１６が含浸された筒状の複合体１７の内部に、図６（ｂ）に示す銅コア材からなる芯導体１２を、図６（ｃ）に示すように圧入することで芯導体１２とＣＮＴ構造体１３からなる筒状の複合体１７によって導電材２１とする。この導電材２１においては、芯導体１２の圧入により、芯導体１２がＣＮＴ構造体１３に密着状態で挿入される。
【００５１】
なお、この第４実施形態では、アルミニウム１６が含浸された筒状のＣＮＴ構造体１３の内部に芯導体１２を圧入したが、スウェージングを行うことにより芯導体１２の表面に対し、アルミニウム１６が含浸された筒状のＣＮＴ構造体１３の複合体１７の内面を密着接触させても良い。
【００５２】
以上説明した実施形態２〜４によれば、導電性の芯導体１２と、この芯導体１２の外周に電気的接触状態で付着するＣＮＴ構造体１３とからなる複合体によって導電材１４，１９，２１が形成されていることにより、高周波電流が芯導体１２の表面に流れても、表面側には高い導電率を有するＣＮＴ構造体１３が付着されているので、抵抗を低減することができる。また、表面の抵抗を低減することができるので、表皮効果によって高周波電流が表面側に集中しても発熱量が少ないので、熱損失が低減される。
【００５３】
又、ＣＮＴ構造体１３は、他の導電材料（アルミニウムや銅）と比較して軽いので、芯導体１２を用いた構造においては、外周に付着するＣＮＴ構造体１３の分だけ芯導体１２の径を小さくすることができる。このため、電線やブスバー全体の重さを軽減することができる。
【００５４】
また、図７に示すように、従来必要な径Ｌ１の大きさに設定されていた導電材２３に対し、同等の導電率を有する本発明の導電材１４，１９，２１を同等の導電率とする場合、その径Ｌ２を小さくすることができる。
【００５５】
なお、以上の実施形態では、ＣＮＴ構造体１３を円筒状に形成しているが、円筒状以外の筒状に形成しても良い。
【００５６】
また、上記各実施形態では、ＣＮＴ構造体１３に銅またはアルミニウム及びその合金等の導電性の金属を加圧により含浸させた例を示したが、圧粉成形によりＣＮＴ構造体１３に銅またはアルミニウム及びその合金等の導電性の金属を混ぜ合わせて圧粉体としても良い。
【００５７】
また、上記各実施形態では、芯導体１２が銅製の棒体からなる銅コア材で形成され、ＣＮＴ構造体１３に導電性の金属としてアルミニウムを含浸又は圧粉成形させた例を示し、導電性の金属コア材の周囲に導電性の金属を含浸又は圧粉成形させた例をしたが、導電性の金属を含浸又は圧粉成形させたＣＮＴ構造体の周囲に導電性の金属を配置しても良い。
【００５８】
以下に、芯導体１２とＣＮＴ構造体１３との組合せを示す。
【００５９】
（１）中心部の導電性のコア材の周囲に導電性の金属が付着したＣＮＴ構造体を配置する場合の組合せは、
芯導体１２ ＣＮＴ構造体
（ａ）銅コア材 アルミニウムが付着（第１〜第４実施形態）
（ｂ）アルミニウムのコア材 銅が付着
（ｃ）銅コア材 銅が付着
（ｄ）アルミニウムのコア材 アルミニウムが付着
（２）中心部に金属が付着したＣＮＴ構造体を配置しその周囲に導電性の金属（芯導体）を被せる場合の組合せ
ＣＮＴ構造体 芯導体（外周導体）
（ａ）アルミニウムが付着 銅材
（ｂ）銅が付着 銅材
（ｃ）アルミニウムが付着 アルミニウム
（ｄ）銅が付着 アルミニウム
上記の組合せの中で、（２）−（ａ）、（ｂ）は、銅が付着した芯導体（外周導体）が外周にあるので、腐食の軽減を図ることができる。
【００６０】
また、（１）−（ｂ）、（ｃ）の場合でも、銅が付着したＣＮＴ構造体が外周にあるので、腐食の軽減を図ることができる。
【符号の説明】
【００６１】
１１、１４、１９、２１ 導電材
１２ 芯導体
１３ カーボンナノチューブ構造体
１６ 導電性の金属
１７ 複合体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体を含む複合体により形成されていることを特徴とする導電材。
【請求項２】
請求項１記載の導電材であって、前記複合体は、導電性の芯導体と、この芯導体の外周に電気的接触状態で設けられ導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体とにより形成されていることを特徴とする導電材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部及びカーボンナノチューブの間に導電体が付着されて金属との濡れ性向上処理が施されていることを特徴とする導電材。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、加圧により導電性の金属が含浸されていることを特徴とする導電材。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、導電性の金属が圧粉成形されていることを特徴とする導電材。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、編組状に形成されて前記芯導体の外周に付着されていることを特徴とする導電材。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、筒状に形成された状態で前記芯導体が内部に圧入されることにより芯導体の外周に付着されていることを特徴とする導電材。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれか１項に記載の導電材であって、前記芯導体が銅又はアルミニウム及びその合金の棒体又は板体からなり、前記カーボンナノチューブ構造体は銅又はアルミニウムからなる導電性の金属が電気的接触状態で付着されていることを特徴とする導電材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１０】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、導電性の芯導体の外周に電気的接触状態でカーボンナノチューブ構造体を付着させることを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１１】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体を編組状に形成して導電性の芯導体の外周に付着させ、前記芯導体に付着した編組状のカーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１２】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させて筒状に形成し、この筒状のカーボンナノチューブ構造体の内部に導電性の芯導体を密着状態で挿入することを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１】
導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体を含む複合体により形成されていることを特徴とする導電材。
【請求項２】
請求項１記載の導電材であって、前記複合体は、導電性の芯導体と、この芯導体の外周に電気的接触状態で設けられ導電性の金属が電気的接触状態で付着するカーボンナノチューブ構造体とにより形成されていることを特徴とする導電材。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、カーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部及びカーボンナノチューブの間に導電体が付着されて金属との濡れ性向上処理が施されていることを特徴とする導電材。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、加圧により導電性の金属が含浸されていることを特徴とする導電材。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、導電性の金属が圧粉成形されていることを特徴とする導電材。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、編組状に形成されて前記芯導体の外周に付着されていることを特徴とする導電材。
【請求項７】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の導電材であって、前記カーボンナノチューブ構造体は、筒状に形成された状態で前記芯導体が内部に圧入されることにより芯導体の外周に付着されていることを特徴とする導電材。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれか１項に記載の導電材であって、前記芯導体が銅又はアルミニウム及びその合金の棒体又は板体からなり、前記カーボンナノチューブ構造体は銅又はアルミニウムからなる導電性の金属が電気的接触状態で付着されていることを特徴とする導電材。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１０】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、導電性の芯導体の外周に電気的接触状態でカーボンナノチューブ構造体を付着させることを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１１】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体を編組状に形成して導電性の芯導体の外周に付着させ、前記芯導体に付着した編組状のカーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を電気的接触状態で付着させることを特徴とする導電材の製造方法。
【請求項１２】
請求項２〜８のいずれか１項に記載の導電材の製造方法であって、カーボンナノチューブ構造体におけるカーボンナノチューブの表面、カーボンナノチューブの内部又はカーボンナノチューブの間に導電体を付着させて金属との濡れ性向上処理を施した後、カーボンナノチューブ構造体に導電性の金属を含浸させて筒状に形成し、この筒状のカーボンナノチューブ構造体の内部に導電性の芯導体を密着状態で挿入することを特徴とする導電材の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−９４２７（Ｐ２０１２−９４２７Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１６９９６（Ｐ２０１１−１１６９９６）
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２５日（２０１１．５．２５）
【出願人】（０００００６８９５）矢崎総業株式会社 (7,019)
【Ｆターム（参考）】
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