CN113439107A - 导电性海绵以及导电性海绵的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的导电性海绵具有由绝缘性材料形成的海绵主体和层叠在上述海绵主体的外表面的包含碳纳米管的导电层。通过这样的构成，能够进一步提高导电性和柔软性。

Description

导电性海绵以及导电性海绵的制造方法
技术领域
本发明涉及导电性海绵以及导电性海绵的制造方法。
背景技术
在各产业领域中，利用导电性海绵作为兼具导电性和柔软性的材料。在专利文献1中公开了将导电性海绵用于打印机的导电辊的例子。该导电性海绵由导电性发泡橡胶成型而成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-155263号公报。
发明内容
发明要解决的问题
在使用导电性发泡橡胶制造以导电辊为代表的要求导电性和柔软性的物体时，有时难以分别提高导电性和柔软性。此外，仅对海绵的一部分赋予导电性迫使例如导电性发泡橡胶与通常的绝缘性发泡材料混合制造。
本发明是基于上述情况而创案的，其目的在于提供能够进一步提高导电性和柔软性的导电性海绵以及导电性海绵的制造方法。
用于解决问题的方案
本发明的第一方面提供的导电性海绵具有由绝缘性材料形成的海绵主体和层叠在上述海绵主体的外表面的包含碳纳米管的导电层。
本发明的第二方面提供的导电性海绵的制造方法具有：准备由绝缘性材料形成的海绵主体的工序，使包含聚合物、碳纳米管和溶剂的碳纳米管溶液渗入到上述海绵主体的至少一部的工序、以及除去上述溶剂的工序。
在本发明的优选的实施方式中，除去上述溶剂的工序通过干燥进行。
在本发明的优选的实施方式中，在使上述碳纳米管溶液渗入的工序之后除去上述溶剂的工序之前，还具有挤压上述海绵主体来除去渗入到上述海绵主体的上述碳纳米管溶液的一部分的工序。
在本发明的优选的实施方式中，重复多次使上述碳纳米管溶液渗入的工序和除去上述溶剂的工序。
在本发明的优选的实施方式中，在使上述碳纳米管溶液渗入的工序中，使上述碳纳米管溶液仅渗入到上述海绵主体的一部分。
发明效果
根据本发明，能够进一步提高导电性海绵的导电性和柔软性。
通过参照附图在以下进行的详细说明，本发明的其他特征和优点将变得更加清楚。
附图说明
图1为示出本发明的第1实施方式的导电性海绵的主视图和主要部分放大剖面图。
图2为示出本发明的第1实施方式的导电性海绵的制造方法的流程图。
图3为示出本发明的第2实施方式的导电性海绵的主视图和主要部分放大剖面图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的优选的实施方式进行具体说明。
图1示出本发明的第1实施方式的导电性海绵。本实施方式的导电性海绵A1具有海绵主体1和导电层2。
海绵主体1是现有公知的称作海绵的物体，通常由聚氨酯、聚乙烯、橡胶等绝缘材料形成。此外，海绵主体1形成有使液体渗入且产生柔软性的多个细孔。由此，海绵主体1的外表面不仅存在于海绵主体1的外观所显露的部分，而且还存在于海绵主体1的外观未显露的内部。
导电层2层叠在海绵主体1的外表面的至少一部分。导电层2通过包含碳纳米管从而具有良好的导电性。导电层2通过设置在海绵主体1的外表面，从而不仅形成在海绵主体1的外观所显露的部分的外表面，而且还形成在海绵主体1的外观未显露的内部的外表面。在本实施方式中，导电层2层叠在海绵主体1的外表面的大致整体。
图2示出导电性海绵A1的制造方法的一个例子。本制造方法具有海绵主体准备工序、使碳纳米管溶液渗入的工序、除去碳纳米管溶液的一部分的工序、以及除去溶剂的工序。
在海绵主体准备工序中，准备海绵主体1。作为海绵主体1，能够使用现有公知的海绵，能够使用市售等的通常的海绵。
接着，在使碳纳米管溶液渗入的工序中，首先，准备碳纳米管溶液。碳纳米管溶液包含聚合物、碳纳米管以及溶剂。作为这样的碳纳米管溶液，可举出例如：使碳纳米管分散在使苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的嵌段聚合物溶解于甲苯中而成的溶液中而得到的溶液。接着，使碳纳米管溶液渗入到海绵主体1。该工序通过例如使碳纳米管溶液滞留在规定容器中，使海绵主体1浸渍在该碳纳米管溶液中等来进行。
接着，进行除去碳纳米管溶液的一部分的工序。在本工序中，从适当地制造导电性海绵A1的观点出发，在渗入到海绵主体1的碳纳米管溶液中，除去过度渗入的碳纳米管溶液。除去碳纳米管溶液的方法没有特别的限定，通过例如压缩海绵主体1而挤出碳纳米管溶液来进行。
接着，进行除去溶剂的工序。除去溶剂的方法没有特别的限定，通过例如干燥来进行。通过进行本工序，导电层2层叠在海绵主体1的外表面。
如图2所示，根据要形成的导电层2，可以重复多次使碳纳米管溶液渗入的工序、除去碳纳米管溶液的一部分的工序、以及除去溶剂的工序。在本实施方式中，通过将这些工序重复规定次数(例如2～3次)，可得到图1所示的导电性海绵A1。
接着，对导电性海绵A1的作用进行说明。
根据本实施方式，使用通常使用的、或者市售的现有公知的海绵，能够构成具有导电性的导电性海绵A1。与通过使赋予了导电性的树脂材料等发泡等来制造导电性海绵的情况相比，其能够更容易且低成本地制造导电性海绵。
此外，通过适当调节导电层2所包含的碳纳米管的量，能够调节导电性海绵A1的导电性。例如，导电性海绵A1的体积电阻值能够在103～106Ω·cm的范围调节。此外，导电性海绵A1的导电性通过导电层2得到保证，因此海绵主体1无需包含导电性材料。因此，能够与现有公知的海绵同样地提高海绵主体1的柔软性。因此，根据导电性海绵A1，能够进一步提高导电性和柔软性。例如，在制造体积电阻值与使用了导电性发泡橡胶的导电性海绵同等的导电性海绵A1的情况下，能够使该导电性海绵A1的柔软性高于使用了导电性发泡橡胶的导电性海绵。
通过历经使碳纳米管溶液渗入的工序制造导电性海绵A1，能够使导电层2不仅层叠在导电性海绵A1的外观所显露的部分，还层叠在外观未显露的内部的外表面。这对提高导电性海绵A1的导电性是有利的。此外，通过重复多次使碳纳米管溶液渗入的工序、除去碳纳米管溶液的一部分的工序、以及除去溶剂的工序，能够形成更厚的导电层2、厚度更均匀的导电层2。此外，导电层2的导电性能够通过在碳纳米管溶液中分散的碳纳米管的量来适当调节。
图3示出本发明的其他实施方式。另外，在这些图中，对与上述实施方式相同或类似的要素标注与上述实施方式相同的附图标记。
图3示出本发明的第2实施方式的导电性海绵。本实施方式的导电性海绵A2仅在海绵主体1的外表面的一部分层叠有导电层2。即，海绵主体1的外表面的其他部分露出在外部。
在导电性海绵A2中，仅层叠有导电层2的部分具有导电性，未层叠有导电层2的部分具有绝缘性。这样的导电性海绵A2能够通过例如在使碳纳米管溶液渗入的工序中预先在海绵主体1的一部分附着阻止碳纳米管溶液的渗入的构件来进行制造。作为阻止碳纳米管溶液的渗入的构件，可举出例如蜡。
通过这样的实施方式，也能够进一步提高导电性海绵A2的导电性和柔软性。此外，导电性海绵A2虽然包含具有导电性的部分和具有绝缘性的部分这两部分，但是在其制造中无需分别使用具有导电性的树脂材料、橡胶材料和具有绝缘性的树脂材料、橡胶材料来制造这两部分(导电性部分和绝缘性部分)。这在提高导电性海绵A2的制造效率上是有利的。
本发明的导电性海绵和导电性海绵的制造方法不限于上述的实施方式。本发明的导电性海绵和导电性海绵的制造方法的具体构成可以自由地进行各种设计变更。

Claims (6)

1.一种导电性海绵，具有
由绝缘性材料形成的海绵主体、以及
层叠在所述海绵主体的外表面的包含碳纳米管的导电层。
2.一种导电性海绵的制造方法，具有：
准备由绝缘性材料形成的海绵主体的工序，
使包含聚合物、碳纳米管和溶剂的碳纳米管溶液渗入到所述海绵主体的至少一部分的工序，以及
除去所述溶剂的工序。
3.根据权利要求2所述的导电性海绵的制造方法，其中，除去所述溶剂的工序通过干燥进行。
4.根据权利要求2或3所述的导电性海绵的制造方法，其中，在使所述碳纳米管溶液渗入的工序之后除去所述溶剂的工序之前，还具有挤压所述海绵主体来除去渗入到所述海绵主体的所述碳纳米管溶液的一部分的工序。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的导电性海绵的制造方法，其中，重复多次使所述碳纳米管溶液渗入的工序和除去所述溶剂的工序。
6.根据权利要求2～5中任一项所述的导电性海绵的制造方法，其中，在使所述碳纳米管溶液渗入的工序中，使所述碳纳米管溶液仅渗入到所述海绵主体的一部分。
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