JP2017214505A - Thermoplastic resin composition, and coating composition - Google Patents

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佳照 安部
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智巳 秋谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin molded product which reduces reduction of physical properties and chemical properties of a resin, and exhibits conductivity, heat generation, damping properties, slidability, and electromagnetic shielding properties.SOLUTION: A resin molded product can be obtained which exhibits conductivity, heat generation, damping properties, slidability, and electromagnetic shielding properties that are characteristics of CNT by mixing CNT as a resin additive substance. Conventionally, carbon black, ketjen black, acetylene black and the like are used, but an addition amount is large, and degradation in physical properties and chemical properties of a resin has been incapable of being avoided. CNT is used instead of the materials, thereby the degradation in the physical properties and chemical properties of the resin can be reduced, which can solve the problem of the invention.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、CNTを用いた導電体、発熱体、制電体、摺動体、電磁波遮蔽体の材料に使用することができる熱可塑性樹脂組成物、塗料組成物に関する。   The present invention relates to a thermoplastic resin composition and a coating composition that can be used for materials of conductors, heating elements, antistatic bodies, sliding bodies, and electromagnetic wave shielding bodies using CNTs.

熱可塑性樹脂や塗料に導電性・発熱性・制電性・電磁波遮蔽性等の性質を付与する目的で、従来はカーボンブラック、ケッチンブラック、アセチレンブラック、金属繊維などを添加している。   Conventionally, carbon black, kettin black, acetylene black, metal fibers, and the like have been added for the purpose of imparting properties such as conductivity, heat generation, antistatic properties, and electromagnetic wave shielding properties to thermoplastic resins and paints.

特開2016−037540号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-0375540 特開2015−178610号公報JP2015-178610A 特開2014−152270号公報JP 2014-152270 A 特開2012−224724号公報JP 2012-224724 A 特開2005−239926号公報JP 2005-239926 A

所望する導電性・発熱性・制電性・電磁波遮蔽性等の性質を樹脂が発揮するためには、カーボンブラック、ケッチンブラック、アセチレンブラック、金属繊維等を多量に添加する必要があり、そのために樹脂の伸び、衝撃強度などの物理的な性質が低下する。   In order for the resin to exhibit the desired properties such as conductivity, heat generation, antistatic, and electromagnetic wave shielding, it is necessary to add a large amount of carbon black, kettin black, acetylene black, metal fiber, etc. Physical properties such as resin elongation and impact strength are reduced.

カーボンナノチューブ(CNT)は、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックよりも添加量が少なくて済むので、樹脂の物理的な性質の低下が少ない。また本発明にあっては、同材料を直接塗布したり、あるいは他材料に塗布したものを加工して使用する場合も含まれ、安価な導電性・発熱性・制電性を有する製品を製造することが出来る。   Carbon nanotubes (CNT) require less addition than carbon black, ketjen black, and acetylene black, so that the physical properties of the resin are less degraded. In addition, the present invention includes a case where the same material is applied directly or a material applied to another material is processed and used to manufacture an inexpensive product having conductivity, heat generation and antistatic properties. I can do it.

請求項1に記載の第1発明は、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」と略称する)を1wt%〜10wt%の範囲で含有した熱可塑性樹脂組成物に関するものであって、前記CNT含有の熱可塑性樹脂をもちいて成形加工した樹脂成形品は、CNTの持つ導電性の作用により成形品は制電性を持たせることができる効果を奏する。   The first invention described in claim 1 relates to a thermoplastic resin composition containing carbon nanotubes (hereinafter abbreviated as “CNT”) in a range of 1 wt% to 10 wt%, and the heat containing CNTs A resin molded product molded using a plastic resin has an effect that the molded product can have antistatic properties due to the conductive action of CNTs.

請求項2に記載の第2発明は、CNTを1wt%〜10wt%の範囲で含有した塗料に関するものであって、上記塗料をもちいて、塗装した塗装品は、CNTの持つ導電性の作用により成形品は制電性を持たせることができる効果を奏する。   The second invention according to claim 2 relates to a paint containing CNTs in a range of 1 wt% to 10 wt%, and the coated product coated with the paint has a conductive action of CNT. The molded product has an effect that it can have antistatic properties.

実施例1の写真1と写真2Photo 1 and Photo 2 of Example 1 実施例2の表5、表6、表7Table 5, Table 6, Table 7 of Example 2 実施例3の表1と表2Table 1 and Table 2 of Example 3 実施例4の表3と表4Table 3 and Table 4 of Example 4 ヒートロールの構造図Structure diagram of heat roll 第2実施形態の表8Table 8 of the second embodiment

(CNTの製造方法)
まず、本発明において用いる材料を説明する。カーボンナノチューブ(本発明では「CNT」と略称する。)は、炭素によって作られる六員環ネットワーク(グラフェンシート)が単層あるいは多層の同軸管状になった物質である。炭素の同素体で、フラーレンの一種に分類されることもある。単層のものをシングルウォールナノチューブ(SSWNT)、多層のものをマルチウォールナノチューブ(MWNT)う。特に二層のものはダブルウォールナノチューブ(DWNT)呼ばれる。製造方法はアーク法、レーザーアブレーション法、CVD法、SG−CVD法、DIPS法、CoMoCAT法、HiPOO法、スーパーグロースCVD法などが上げられる。
本発明で用いるCNTは、何れの方法でも製造可能である。
(CNT production method)
First, materials used in the present invention will be described. A carbon nanotube (abbreviated as “CNT” in the present invention) is a substance in which a six-membered ring network (graphene sheet) made of carbon is formed into a single-layer or multilayer coaxial tube. An allotrope of carbon, sometimes classified as a kind of fullerene. Single-walled nanotubes are single-walled nanotubes (SSWNT), and multilayered ones are multi-walled nanotubes (MWNT). In particular, the double-walled one is called a double wall nanotube (DWNT). Examples of the production method include an arc method, a laser ablation method, a CVD method, an SG-CVD method, a DIPS method, a CoMoCAT method, a HiPOO method, and a super-growth CVD method.
The CNT used in the present invention can be produced by any method.

(CNT製造・触媒)
本発明では、CNTを製造する際に使用する触媒を金属系タングステン、レニウム、オスミウム、タンタル、モリブデン、ニオブ、イリジウム、ルテニウム、ハフニウム、テクネチウム、ロジウム、バナジウム、クロム、ジルコニウム、白金、トリウム、ルテチウム、チタン、パラジウム、プロトアクチニウム、ツリウム、スカンジウム、鉄、イットリウム、エルビウム、コバルト、ホルミウム、ニッケル、ジスプロシウム、テルビウム、キュリウム、ガドリニウム、マンガン、アメリシウム、プロメチウム、ウラン、銅、サマリウム、金、アクチニウム、ネオジウム、バークリウム、銀、プラセオジウム、ランタン、カリホルニウム、ユウロピウム、イッテルビウム、セリウム、プルトニウム及びネプチニウムから選択される遷移金属とベリリウム、ゲルマニウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ラジウム、アルミニウム、マグネシウム(元素記号:Mg)、亜鉛、鉛、カドミウム、タリウム、ビスマス、スズ、リチウム、インジウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、ガリウム及びセシウムから選択されるその他の金属、及びアンチモン、ポロニウム、シリコン及びテルルから選択されるその他の元素といずれかの硫化物、ホウ化物、酸化物、塩化物、水酸化物、窒化物及び有機金属化合物、並びに、硫黄及び/又は硫化物(有機硫黄化合物を含む)との混合物、及び、ホウ素及び/又はホウ化物(有機ホウ素化合物を含む)との混合物からなる群から選ばれる。
(CNT production / catalyst)
In the present invention, the catalyst used in producing CNTs is metal tungsten, rhenium, osmium, tantalum, molybdenum, niobium, iridium, ruthenium, hafnium, technetium, rhodium, vanadium, chromium, zirconium, platinum, thorium, lutetium, Titanium, palladium, protoactinium, thulium, scandium, iron, yttrium, erbium, cobalt, holmium, nickel, dysprosium, terbium, curium, gadolinium, manganese, americium, promethium, uranium, copper, samarium, gold, actinium, neodymium, barium Transition metals selected from silver, praseodymium, lanthanum, californium, europium, ytterbium, cerium, plutonium and neptonium and Selected from Li, Germanium, Calcium, Strontium, Barium, Radium, Aluminum, Magnesium (element symbol: Mg), Zinc, Lead, Cadmium, Thallium, Bismuth, Tin, Lithium, Indium, Sodium, Potassium, Rubidium, Gallium and Cesium And other elements selected from antimony, polonium, silicon and tellurium and any sulfide, boride, oxide, chloride, hydroxide, nitride and organometallic compound, and sulfur And / or selected from the group consisting of a mixture with a sulfide (including an organic sulfur compound) and a mixture with boron and / or a boride (including an organic boron compound).

(CNT材料)
希ガスで不活性な窒素、希ガスヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等のガスを噴霧し、不活性ガスについては、CNTの原料である炭化水素と同時に噴霧する限りでない。
不活性ガスについては、金属触媒における反応炉が所定の温度まで達するまでの、金属触媒と大気に含まれる酸素等の反応を抑えるためである。
上記の金属触媒を用いて炭素を含む気体、例えば炭化水素、天然ガス(エタン、メタン)、プロパン、ブタン、バイオガスと、上記触媒との気相反応(CVD法)によって上記CNTが製造される。
(CNT material)
A gas such as nitrogen, rare gas helium, neon, argon, krypton, xenon, or radon, which is inert as a rare gas, is sprayed, and the inert gas is not limited to be sprayed at the same time as the hydrocarbon that is the raw material of CNT.
For the inert gas, the reaction of the metal catalyst and oxygen contained in the atmosphere until the reaction furnace in the metal catalyst reaches a predetermined temperature is suppressed.
The CNT is produced by a gas phase reaction (CVD method) of a gas containing carbon, for example, hydrocarbon, natural gas (ethane, methane), propane, butane, biogas, and the catalyst using the metal catalyst. .

(CNT製造反応炉構造)
炭素を含んだ気体、および触媒を500℃ 〜 1500℃に加熱させた反応容器内に、上記の炭化水素ガスを通過させることにより、触媒上にCNTを折出させる方法をとる。反応容器は、炭化水素が、触媒における反応が見込まれる構造であれば、構造は問わない。反応炉構造については、残留する炭化水素が循環する構造をとる。金属触媒は、メッシュ構造等、面積を極力大きく取れる構造をとることが望ましい、反応炉にあっては、チューブまたは反応容器の材料は、高温に耐えられる黒鉛、セラミックス、シリカガラス、石英ガラス材、金属系および上記の混合材で、高温に耐えられる材料で作られたものを示す。
反応炉を加温し、< 400℃にて、不活性ガスたとえば、アルゴンガスを約1〜2時間噴霧することにより、反応炉自体にアルゴン皮膜を生成したものを使用する。上記アルゴン皮膜によって付着している不純物の熱による拡散も防止できる。反応炉の材料は、金属物が含まれていてもよいが、CNTの製造上、金属触媒を使用するので、製造したCNTの製造形状がばらつく可能性がある。
条件により、抵抗値が変わることを確認し、材料における分散条件を確認した。
(CNT reactor structure)
A method is adopted in which CNTs are folded over the catalyst by passing the hydrocarbon gas through a gas containing carbon and a reaction vessel in which the catalyst is heated to 500 ° C. to 1500 ° C. The reaction vessel may have any structure as long as the hydrocarbon is a structure in which a reaction in the catalyst is expected. The reactor structure is such that the remaining hydrocarbons circulate. It is desirable that the metal catalyst has a mesh structure or the like that can take as large an area as possible. In a reaction furnace, the material of the tube or reaction vessel is graphite, ceramics, silica glass, quartz glass material that can withstand high temperatures, The metallic materials and the above-mentioned mixed materials are made of materials that can withstand high temperatures.
The reactor is heated, and an inert gas such as argon gas is sprayed for about 1 to 2 hours at <400 ° C. to produce an argon film in the reactor itself. Diffusion due to heat of impurities adhering to the argon film can also be prevented. The material of the reaction furnace may contain a metal, but since a metal catalyst is used for the production of CNT, the production shape of the produced CNT may vary.
It was confirmed that the resistance value changed depending on the conditions, and the dispersion conditions in the material were confirmed.

(CNT分散技術)
CNTには、バンドル/凝集(πーπ相互作用)が確認されており、前処理として、前記の手段で製造したCNTの性能を出すために、分散させる必要がある。CNTを分散させるには、エポキシ、アクリル、ウレタンフェノール等の樹脂系分散剤,水、イオン水、イオン交換水と、陽イオン系、陰イオン系、両性イオン系、非イオン系等のイオン系界面活性剤を混ぜ、溶媒分散液を製造し、高速回転せん断型攪拌器、コロイドミル、ロールミル、高圧噴射式分散機、超音波分散機、容器駆動型ミル、媒体攪拌ミル等の分散装置により、CNTを均一イオン化させることにより分散する。
(CNT dispersion technology)
Bundles / aggregation (π-π interaction) has been confirmed in CNTs, and it is necessary to disperse in order to obtain the performance of CNTs produced by the above means as a pretreatment. To disperse CNTs, resin-based dispersants such as epoxy, acrylic, urethane phenol, water, ionic water, ion-exchange water, and ionic, anionic, zwitterionic, nonionic, and other ionic interfaces Mixing the activator to produce a solvent dispersion, and using a dispersing device such as a high-speed rotary shear stirrer, colloid mill, roll mill, high-pressure jet disperser, ultrasonic disperser, container-driven mill, medium stirring mill, etc. Is dispersed by uniform ionization.

上記分散で使用する樹脂系分散剤については、溶剤を用いて、分子濃度を調整して使用する。
上記樹脂系分散剤の分子量は、10000〜20000程度が望ましい。
About the resin-type dispersing agent used by the said dispersion | distribution, a molecular concentration is adjusted and used using a solvent.
The molecular weight of the resin dispersant is desirably about 10,000 to 20,000.

(CNTの有する特性)
CNTには以下の性質がある。
1)導電性を示す。
2)発熱性を示す。(電気エネルギー印加時)
3)制電性を示す。
4)摺動性を示す。
5)電磁波遮蔽性を示す。
(Characteristics of CNT)
CNT has the following properties.
1) Shows conductivity.
2) Exothermic. (When electric energy is applied)
3) Shows antistatic properties.
4) Shows slidability.
5) Shows electromagnetic wave shielding properties.

(CNTの導電性)
CNTは、現在、複数構造のものが発見され、その構造により、導電性/半導体等の様々な特性を有する。MW−CNTは、導体と半導体の特性を有するものがあり、廉価なMW−CNTについて着目した。CNT単体では、細かな粒子構造であり、この細かい粒子の集合体を構成する必要がある。(均一分散)
CNTが導電性を示すのは、CNTは炭素の結合帯より構成されているためと発明者は推測した。
(Conductivity of CNT)
CNTs are currently found in a plurality of structures, and have various properties such as conductivity / semiconductor depending on the structure. Some MW-CNTs have characteristics of conductors and semiconductors, and we paid attention to inexpensive MW-CNTs. CNT alone has a fine particle structure, and it is necessary to form an aggregate of these fine particles. (Uniform dispersion)
The inventor speculated that CNTs are conductive because CNTs are composed of carbon bond bands.

(CNTの発熱)
CNTが発熱性を示すのは、CNT自体により構成された、ネットワーク、集合体により、あるDC抵抗値を有し、CNT自体の抵抗値より高い値を示す。
即ち、上記DC抵抗値は、CNT接触抵抗であり、CNTの配列により、生じる抵抗であり、そのDC抵抗値に、電流を流すことで、発熱特性が得られる(抵抗発熱)と発明者は推測した。
(CNT heat generation)
The CNT exhibits exothermic properties because it has a certain DC resistance value due to the network and aggregates formed by the CNT itself, and is higher than the resistance value of the CNT itself.
That is, the above-mentioned DC resistance value is a CNT contact resistance, which is a resistance generated by the arrangement of CNTs, and the inventors speculate that heat generation characteristics can be obtained by passing a current through the DC resistance value (resistance heat generation). did.

(CNT制電圧)
CNTが制電性を示すのは、元々導電性を持つこと、表面性が大きいので、成形品の表面にCNTの一部が露出しており、成形品内部で、ネットワークが形成され、それによって成形品は導電性を示し、表面抵抗とCNTのネットワークが形成されているため、成形品を構成する樹脂の誘電率が低くなり、制電性をしめすと発明者は推測した。
(CNT control voltage)
CNTs exhibit antistatic properties because they are inherently conductive and have a large surface property, so that a part of the CNT is exposed on the surface of the molded product, and a network is formed inside the molded product, thereby The inventor presumed that the molded article shows conductivity, and since the surface resistance and the CNT network are formed, the dielectric constant of the resin constituting the molded article is lowered, and the antistatic property is exhibited.

(CNT摺動性)
CNTが摺動性を示すのは、CNTの炭素同士の結合が共有結合でグラファイト構造であることに起因すると同時に、CNT溶媒に分散させることにより、ネットワーク構造が、メッシュ構造になり、グラファイトと同じ特性を示すと発明者は推測した。
更に、CNTが電磁波遮蔽性を示すのは、CNTが導電性を示すことに起因すると発明者は推測した。
(CNT slidability)
The CNTs exhibit slidability because the bonds between carbons in the CNTs are covalent bonds and have a graphite structure. At the same time, by dispersing in the CNT solvent, the network structure becomes a mesh structure, which is the same as graphite. The inventor speculated to show the characteristics.
Furthermore, the inventor presumed that the CNTs showed electromagnetic shielding properties because the CNTs showed conductivity.

発明者は上記CNTの性質に着眼し、鋭意研究を重ねた結果、CNTを用いた商品の開発に成功した。   The inventor has focused on the properties of the CNT and has conducted extensive research, and as a result, has succeeded in developing a product using the CNT.

(NTIのCNT製造方法)
本発明で使用する、CNTの製造方法に付いて具体的に記載する。
触媒を担持させた。仮焼原料を、窒素ガス等の不活性ガスを用いた不活性雰囲気中で400度(℃)になるまで、仮焼させ、炭化水素ガスである、天然ガス(メタン、エタンが主成分)を使用し、上記の金属触媒を加温し、500度(℃)以上に加熱するのが望ましい。通常は、400度(℃)での製造可能とのことであるが、400度(℃)では、反応は起こらないことを確認した。CNTは、反応炉に天然ガスを一定量噴霧し、約5時間〜6時間にて、製造可能である。反応炉は、外熱式のバッチ炉等の高温加熱が可能なものを使用し、水素、炭化水素、水蒸気、一酸化炭素を単位時間で、測定し、残留水素量に換算し、反応 炉の温度を調整する、反応炉が均一の場合は、上記の単位時間当たりの残留水素量は一定になると推測できる。また、内圧を一定に保つ必要があるため、排出ガス用のバルブの調整を行う必要がある。
上記製造方法を適用して、
直径: < 50ナノメータ(nm)
長さ: < 100マイクロメータ(μm)
のMW - CNTの製造を実施した。
参考文献: C−Nano社 FloTube9000 シリーズデータシートより、
C−nano社 FT9000:11ナノメータ(nm)
10マイクロメータ(μm)
(NTI CNT production method)
The method for producing CNTs used in the present invention will be specifically described.
A catalyst was supported. The calcined raw material is calcined in an inert atmosphere using an inert gas such as nitrogen gas until it reaches 400 ° C (° C), and a hydrocarbon gas, natural gas (methane and ethane are the main components) It is desirable to use and heat the above metal catalyst and heat it to 500 ° C. or higher. Usually, it can be manufactured at 400 ° C., but it was confirmed that no reaction occurred at 400 ° C. CNT can be produced in about 5 to 6 hours by spraying a certain amount of natural gas into a reaction furnace. Use a reactor that can be heated at high temperatures, such as an external heating batch furnace, measure hydrogen, hydrocarbons, water vapor, and carbon monoxide per unit time, convert them to residual hydrogen, When the temperature of the reaction furnace is uniform, it can be estimated that the amount of residual hydrogen per unit time is constant. Further, since it is necessary to keep the internal pressure constant, it is necessary to adjust the exhaust gas valve.
Applying the above manufacturing method,
Diameter: <50 nanometers (nm)
Length: <100 micrometers (μm)
MW-CNTs were manufactured.
Reference: From C-Nano FloTube 9000 series data sheet,
C-nano FT9000: 11 nanometer (nm)
10 micrometers (μm)

(NTI CNT分散方法)
分散剤として、樹脂系分散液、リグニンスルホン酸ナトリウム、βナフタレンスルホン酸とポリビニルピロリドン等を用いて、水溶系分散イオン水を上記のいずれかの分散機にて、材料により、分散処理を行い溶媒溶液中に、沈殿がないことを確認し、均一にまぜると同時に沈殿防止材、界面活性剤及びバインダ材を所定の比率にて一定量混入し、材料により、混入順番を変え、材料の劣化しない程度の温度 約20度(常温)〜50度(℃)をかけながら、容器下部にCNTの沈殿がないことを確認しながら、混ぜる方法をとる。
(NTI CNT dispersion method)
Resin dispersion, sodium lignin sulfonate, β-naphthalene sulfonic acid and polyvinyl pyrrolidone, etc. are used as a dispersant, and water-dispersed ionic water is dispersed with the material in any of the above-mentioned dispersers, and the solvent is used. Confirm that there is no precipitation in the solution, mix it at the same time and mix a certain amount of anti-precipitation material, surfactant and binder material at a predetermined ratio, change the mixing order depending on the material, and do not deteriorate the material A temperature of about 20 degrees (normal temperature) to 50 degrees (° C.) is applied while confirming that there is no CNT precipitation at the bottom of the container.

(異なる形状のCNT混在)
異なる形状、径のCNTをある比率で混ぜ、期待する特性を得る場合は、分散処理については個別に分散処理を行い、分散溶液製造後に混合する方法をとる。
(Mixed different shapes of CNT)
When mixing CNTs having different shapes and diameters at a certain ratio to obtain the expected characteristics, the dispersion process is performed by individually performing a dispersion process and mixing after manufacturing the dispersion solution.

(CNT+繊維)
CNTを分散した溶液に樹脂系バインダ材を混入し、有機繊維、無機繊維、カットシート材、に染色処理を行うことにより均一な導電体を構成できる。この繊維状の導電体を複数束ねることにより、導電性を調整でき、また、単位本数の繊維を絶縁し、それを束ることにより、抵抗値は小さくすることが可能である。この繊維状のものは、発熱体に使用することも可能であり、バインダと染色する材料により、その材料のもつ高温度発熱体への対応も可能である。
(CNT + fiber)
A uniform conductor can be formed by mixing a resin-based binder material in a solution in which CNTs are dispersed and performing a dyeing process on organic fibers, inorganic fibers, and cut sheet materials. The electrical conductivity can be adjusted by bundling a plurality of the fibrous conductors, and the resistance value can be reduced by insulating the unit number of fibers and bundling them. This fibrous material can also be used for a heating element, and the material to be dyed with a binder can be used for a high-temperature heating element possessed by the material.

(CNT+樹脂)
別に、CNTを樹脂中に分散させ、CNT含有の複合樹脂を製造する。
以下、ブタジエンゴムにシアン化フェニル(アクリロニトリル)とフェニル化エチレン(スチレン)をグラフト共重合させたブタジエンゴムと、シアン化フェニルとフェニル化エチレンとの共重合体(AS樹脂)とをブレンドしたABS(性状はパウダー)に、CNTを3重量(wt)%タンブラーで混ぜ合わせ、前記混ぜあわせたCNT含有のABSパウダーを2軸の押出機(押出し機、押し出し機)をもちいて、ABSのペレットを製造した。ペレットの製造は通常押出機から押し出したストランドを水中に没し、冷却してから、カットする所謂コールドカットを実施するのが一般的であるが、本発明では、吸水を避ける目的で、水中に冷却をせず。押出機のダイにロータリーカッターを設け、ホットカットを実施した。
樹脂材については、ABS、PC、PET、PP、PE材等及び混合樹脂に、混ぜることが可能であり、樹脂材に導電性を持たせることが可能である。
(CNT + resin)
Separately, CNTs are dispersed in a resin to produce a CNT-containing composite resin.
Hereinafter, a butadiene rubber obtained by graft copolymerization of phenyl cyanide (acrylonitrile) and phenylated ethylene (styrene) and an ABS (an AS resin) blended with a phenyl cyanide and phenylated ethylene copolymer (AS resin). CNT is mixed with 3 wt (wt)% tumbler in the form of powder, and ABS pellets containing the mixed CNTs are produced using a biaxial extruder (extruder, extruder) to produce ABS pellets. did. In the production of pellets, the strands extruded from the extruder are usually immersed in water, cooled and then cut, so-called cold cut is generally performed.In the present invention, in order to avoid water absorption, Without cooling. A rotary cutter was provided on the die of the extruder to perform hot cutting.
The resin material can be mixed with ABS, PC, PET, PP, PE material, etc. and mixed resin, and the resin material can be made conductive.

(BCR応用)
導電性を応用した商品に、OA機器のゼログラフィーの原理を用いたPPC複写機(plain paper copier 普通紙複写機)の部品の中でバイアスチャージロールへの応用が考えられる。バイアスチャージロール(以下、「BCR」と略す。)とは、PPCの現像系の帯電体、帯電出力にて使用される帯電デバイスは、コロトロンワイヤーとBCRの2 種が主流であり、各々の特徴から高速機ではコロトロンワイヤー、中低速機ではBCRが選択される。帯電デバイスの種類においてもプロセススピードによる電力の差があり、コロトロンワイヤーが影響を受けにくいのに対し、BCRはほぼ正比例の関係にある。帯電の特徴として、コロトロンワイヤーは空気中での放電現象による帯電方式であるため、オゾン発生量が多い。それに対し、BCR は感光体との微少空間放電であるため、オゾン発生量は極めて少ない。さらに、BCRのほうが、部品点数も少なく、小型化には有利である。よって、オゾンレス、小型化等環境配慮の観点からその採用が高速機(プロダクション分野)まで選択されるようになっている。
(BCR application)
Among the parts of PPC copiers (plain paper copier plain paper copiers) that use the principle of OA equipment xerography for products that apply electrical conductivity, application to bias charge rolls is conceivable. Bias charge roll (hereinafter abbreviated as “BCR”) is a PPC development system charging body, and charging devices used for charging output are mainly two types of corotron wire and BCR. From the characteristics, Corotron wire is selected for high speed machines, and BCR is selected for medium and low speed machines. There is also a difference in power depending on the process speed in the type of charging device, and the corotron wire is not easily affected, whereas the BCR has a substantially direct relationship. As a characteristic of charging, corotron wire is a charging method based on a discharge phenomenon in air, and therefore generates a large amount of ozone. On the other hand, since BCR is a very small space discharge with a photoconductor, the amount of ozone generated is extremely small. Furthermore, the BCR has fewer parts and is advantageous for downsizing. Therefore, from the viewpoint of environmental considerations such as ozone-less and downsizing, the adoption of high-speed machines (production field) has been selected.

(BCR応用)
次にBCRの製造に付いて具体的に記す。通常BCRは芯体が金属のシャフト、その周りにはNBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)の導電性の物質、例えば鉄、ニッケル、銅などの金属繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどの中から選ばれる1種以上を混ぜ合わせ、成形して、ゴム成形品を得る。そのゴムの上に、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどの導電材としてもちいた、アクリル系樹脂をもちいた塗料を塗布し、所望する電気抵抗値をもつ塗膜を付ける。
塗装の手段は通常はエアースプレー塗装であるが、フローコーター、しごき塗装でも実施可能である。膜厚の均一性を考慮すると、エアースプレー塗装よりはフローコーターの方がよい。
塗装は、一回で所望する膜厚を1階の塗装でおこなうこと以外に、数回の重ね塗り塗装を施してもよい。
それ以外には電気泳動式粉体電着塗装(EPC)、カチオン電着塗装、アニオン電着塗装、粉体塗装での実施も可能である。
発明者は上記BCRのNBRの含有する導電性を付与する金属繊維、カーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどの一部、または全部をCNTに置き換えた。
体積抵抗を持たせる塗膜の中のカーボンブラック、ケッチェンブラック、アセチレンブラックなどの一部、または全部をCNTに置き換えた。
このようにして得られたBCRは従来の製品と同様に使用が可能である。
(BCR application)
Next, the production of BCR will be specifically described. BCR usually has a metal shaft as the core, and NBR (acrylonitrile butadiene rubber) conductive material such as metal fibers such as iron, nickel, copper, carbon black, ketjen black, acetylene black, etc. One or more selected ones are mixed and molded to obtain a rubber molded product. On the rubber, a paint using an acrylic resin, which is used as a conductive material such as carbon black, ketjen black, or acetylene black, is applied to form a coating film having a desired electric resistance value.
The painting means is usually air spray painting, but it can also be performed by a flow coater or ironing. Considering the uniformity of film thickness, the flow coater is better than air spray coating.
The coating may be performed several times in addition to performing a desired film thickness by coating the first floor.
In addition, electrophoretic powder electrodeposition coating (EPC), cationic electrodeposition coating, anion electrodeposition coating, and powder coating are also possible.
The inventor has replaced some or all of the metal fibers, carbon black, ketjen black, acetylene black, and the like that impart the conductivity contained in the NBR of the BCR with CNTs.
A part or all of carbon black, ketjen black, acetylene black and the like in the coating film having volume resistance was replaced with CNT.
The BCR thus obtained can be used in the same manner as conventional products.

(発熱体)
次CNTをもちいたPPCの定着系の部品であるヒーター(ヒートロール)に付いて記す。
通常はハロゲンランプ、セラミックヒーターをもちいている。然しこれらのヒーターは所望する温度まで達するのに時間がかかる。時間節約にある温度まで予温しておく場合は待機電力が必要で、経済的ではない。
発明者はCNTを、水を溶媒として水中に微分散させ、ポリエステル繊維に染色しCNTで染色されたポリエステル繊維を製造した。
次にこの繊維をもちいてφ80m/mで長さ240m/mの筒型のベルトを製造した。図1に示すように端部には銅の電極を設けた。
電極については、直接銅箔及び金属系不織布を用いて、またはアルミ等の蒸着にて、あらかじめ電極を形成し、導電性の接着剤で固定する方法をとり、導電性接着剤は、炭素系の導電性接着剤を使用し、電極と材料の間を埋める方法をとる。材料に直接メッキまたは、蒸着により電極を形成する方法もある。
このベルトを回転しながら、別に設けたワイヤレス給電(電磁誘導)にて電力を与え、前記ベルトが加熱可能であること確認した。
2つのコイル間にて、周波数:150キロヘルツ(KHz)〜1.5メガヘルツ(MHz)の交番電力、交流電圧、交流電流により、電力を供給するものである。
ワイヤレス給電以外には、シャフト部分とベルトの銅電極部分とを接触させ給電する方法、上部に給電ブラシを設けて給電する方法がある。この場合は端部の銅電極は必ずしも必要ではない。
(Heating element)
It is attached to a heater (heat roll) which is a PPC fixing system part using the next CNT.
Usually, halogen lamps and ceramic heaters are used. However, these heaters take time to reach the desired temperature. When preheating to a temperature that saves time, standby power is required, which is not economical.
The inventors finely dispersed CNT in water using water as a solvent, dyed polyester fiber, and manufactured polyester fiber dyed with CNT.
Next, using this fiber, a cylindrical belt having a diameter of 80 m / m and a length of 240 m / m was manufactured. As shown in FIG. 1, copper electrodes were provided at the ends.
For the electrode, using a copper foil and a metallic nonwoven fabric directly or by vapor deposition of aluminum or the like, an electrode is formed in advance and fixed with a conductive adhesive. The conductive adhesive is a carbon-based adhesive. A conductive adhesive is used to fill the gap between the electrode and the material. There is also a method of forming an electrode by direct plating or vapor deposition on a material.
While rotating this belt, electric power was applied by separately provided wireless power feeding (electromagnetic induction), and it was confirmed that the belt could be heated.
Electric power is supplied between the two coils by an alternating power, an alternating voltage, and an alternating current having a frequency of 150 kilohertz (KHz) to 1.5 megahertz (MHz).
In addition to wireless power feeding, there are a method of feeding power by bringing the shaft portion and the copper electrode portion of the belt into contact with each other, and a method of feeding power by providing a power feeding brush on the top. In this case, the copper electrode at the end is not always necessary.

PPCは帯電をもちいている。トナーを入れるカートリッジは、トナーの帯電を避ける為にカートリッジ自体が制電性を持つことが望ましく、HIPS(高衝撃性ポリスチレン)CNTを1wt%混ぜ合わせたカートリッジを射出成形加工した。   PPC uses charging. The cartridge in which the toner is put is desirably antistatic in order to avoid charging of the toner, and a cartridge in which 1 wt% of HIPS (high impact polystyrene) CNT is mixed is injection-molded.

PPCは前記トナーを送り出すハス歯ギヤーの形状を長くしたオーガーと称する部品があり、従来は金属で作られていたが、コスト・ダウンを目的に、近年は樹脂化されている。このオーガーは直接トナーと接するので制電性が要求される。   The PPC has a part called an auger in which the shape of the helical gear for feeding out the toner is made longer. Conventionally, the PPC has been made of metal, but has recently been made into a resin for the purpose of cost reduction. Since this auger is in direct contact with the toner, antistatic properties are required.

PPCの紙は、帯電されると、筐体のプラスチック、シュート、トレー(何れも樹脂成形品)などに吸い寄せられ、紙詰まり之トラブルが発生する。このトラブルを避けるために、発明者はCNTを混ぜた樹脂が制電性を持つことで、シュートをこの樹脂で成形することで紙の除電ができる。   When PPC paper is charged, it is attracted to the plastic, chute, tray (all of which are resin-molded products), etc., and a paper jam problem occurs. In order to avoid this trouble, the inventor can neutralize the paper by forming the chute with this resin because the resin mixed with CNT has antistatic properties.

CNTを入れた樹脂は電磁波の遮蔽(シールド)性があるので、電磁波を発生する部分、例えばモーター部分をこの樹脂をもちいた成形品で囲う(覆う、覆い被せる)ことでモーターからの電磁波を遮蔽することが可能となる。
またこの成形品でプリント基板(ICなどを乗せた電子基板)の表面を覆うことで外部からの電磁波の侵入を防止することができる。
Since the resin containing CNT has an electromagnetic wave shielding (shielding) property, the electromagnetic wave from the motor is shielded by enclosing (covering or covering) the part that generates the electromagnetic wave, for example, the motor part with a molded product using this resin. It becomes possible to do.
Further, by covering the surface of a printed circuit board (an electronic board on which an IC or the like is mounted) with this molded product, intrusion of electromagnetic waves from the outside can be prevented.

さらにCNTには摺動性があるので、PPCで紙が通る部分、例えばシュートなどの樹脂部品に使用することで紙送りがスムースになる。   Furthermore, since CNTs have slidability, paper feeding is smooth when used in resin parts such as chute where paper passes by PPC.

それ以外にCNTは電気を通す性質があるので、塗料に混ぜ合わせることができる。具体的には車両の下塗りにもちいられるカチオン電着塗料、アニオン電着塗料、EPC塗料、それ以外には粉体塗料、静電塗料にも使用ができる。
アニオン型電着塗料、カチオン型電着塗料中にCNTを入れるとさらに高電圧が掛けられ、塗幕の厚さがさらに厚くなるのでより耐食性が高い塗膜が得られる。付きまわり性も高くなる。EPCの場合も膜厚を高くすることができる。粉体塗料でも、粉体の粒子の帯電性が高くなるのでより膜厚が厚くなる,付きまわり性も高くなる。静電塗料にもちいると付きまわり性がよくなるなどの作用をおよぼす。
Other than that, CNT has the property of conducting electricity, so it can be mixed with paint. Specifically, it can also be used for cationic electrodeposition paints, anion electrodeposition paints, EPC paints used for undercoating of vehicles, and powder paints and electrostatic paints.
When CNT is placed in an anionic electrodeposition coating material or a cationic electrodeposition coating material, a higher voltage is applied, and the coating thickness is further increased, so that a coating film with higher corrosion resistance can be obtained. Increased throwing power. In the case of EPC, the film thickness can be increased. Even in powder coatings, the chargeability of the powder particles increases, so the film thickness becomes thicker and the throwing power also increases. When used in electrostatic paints, it has the effect of improving throwing power.

(電着塗料)
CNTはその特性(電気導電性)から車両の下塗りなどのカチオン型の電着塗料、アニオン型の電着塗料に応用ができる。はじめに電着塗料について説明する。カチオン型電着塗料は披塗装物を陰(マイナス)極に、塗料槽を陽(プラス)極にする。アニオン型は披塗装物を陽極に、塗装槽を陰極にして、100V(ボルト)〜250V(ボルト)程度の直流電流で印加する。イオン性を持った塗料粒子が電気泳動し披塗装物表面で析出、析出した塗膜はイオン性を失い不溶性となるために披導電性の被膜(塗膜)となる。披塗装物の形状が複雑であっても均一な塗装膜が得られる。
(Electrodeposition paint)
CNTs can be applied to cationic electrodeposition paints such as undercoats for vehicles and anionic electrodeposition paints because of their characteristics (electrical conductivity). First, the electrodeposition paint will be described. Cationic electrodeposition paints have a negative coating on the paint and a positive coating tank. The anion type is applied with a direct current of about 100 V (volts) to 250 V (volts) with the coated material as the anode and the coating tank as the cathode. The paint particles having ionic properties are electrophoresed and deposited on the surface of the painted object, and the deposited coating film loses ionicity and becomes insoluble, and thus becomes a conductive coating film (coating film). Even if the shape of the painted material is complicated, a uniform coating film can be obtained.

(電着塗料の種類)
電着塗料用の樹脂は種々あるがカチオン型の代表的なモノはアミノ基を持ったエポキシ樹脂でこのアミノ基を酸で中和すると水中で解離し、溶解する。
―――N<R1R2(エポキシ−アミノ基)+HA(酸)→ ―――N+<R1R2+A−+H+
上式における解離イオンはカチオン(ナイナスイオン)である。
アニオン型電着塗料用の樹脂は、アクリル系、アルキド系など種々あるが、いずれも樹脂分子中にカルボキシル基(―――COOH)を有し、このカルボキシル基を塩基(アルカリ)で中和することによって水に溶解しイオン化する。
―――COOH(アクリル)+B(アミン)→―――COO−BH+
上式において解離イオンはアニオン(プラスイオン)である。
(Types of electrodeposition paint)
There are various types of resins for electrodeposition coatings, but a typical cationic type is an epoxy resin having an amino group, which is dissociated and dissolved in water when the amino group is neutralized with an acid.
――― N <R1R2 (epoxy-amino group) + HA (acid) → ――― N + <R1R2 + A- + H +
The dissociated ion in the above formula is a cation (Ninas ion).
There are various types of resins for anionic electrodeposition coatings, such as acrylic and alkyd types, all of which have a carboxyl group (--COOH) in the resin molecule, and this carboxyl group is neutralized with a base (alkali). To dissolve and ionize in water.
--- COOH (acrylic) + B (amine) → --- COO-BH +
In the above formula, the dissociated ions are anions (plus ions).

(CNTの配合)
カチオン型電着塗料、またはアニオン型電着塗料にCNTQを配合すると、別の塗膜性能が期待できる。また、アニオン系については、ほうじ茶、煎茶等に含まれ、材料として使用可能である。
(Contains CNT)
When CNTQ is blended with a cationic electrodeposition coating material or an anionic electrodeposition coating material, another coating performance can be expected. The anionic type is contained in hojicha, sencha, etc. and can be used as a material.

CNTを電着塗料に配合すると、CNTは水には溶けないのでイオン化することはなく着色顔料や体質顔料と何ら変わらない電着挙動を示す。すなわちCNTも他の顔料類と同様に通電時塗料樹脂と共進(塗料に包まれて一緒に析出)するだけで、電気泳動挙動に影響はない。ただし塗膜の析出直後にCNTが蜜になるに従い導電性が発生塗膜抵抗が少なくなるのでその分厚膜化が可能となる。但し塗膜抵抗が小さくなるとスローイングパワー(つきまわり性)が悪くなる。   When CNT is blended in the electrodeposition paint, CNT does not dissolve in water, so it is not ionized and exhibits electrodeposition behavior that is not different from colored pigments or extender pigments. In other words, CNT, like other pigments, only co-promotes with the paint resin when energized (wrapped in the paint and precipitates together), and does not affect the electrophoretic behavior. However, as the CNTs become nectar immediately after the coating film is deposited, the conductivity is generated, and the coating film resistance is reduced. However, when the coating film resistance is reduced, the throwing power (throwing power) is deteriorated.

電着塗料は防食顔料として鉛化合物などの重金属が使用される。近年重金属フリーの高防食性電着塗料が主流となっているので、CNTは導電性を示すので、塗料中にCNTを配合すれば、塗膜に通電性が出るので、防食性機能が発揮される。   Electrodeposition paints use heavy metals such as lead compounds as anticorrosion pigments. In recent years, heavy metal-free highly anticorrosive electrodeposition paint has become the mainstream, so CNT exhibits conductivity, so if CNT is mixed in the paint, the coating film will become conductive, so the anticorrosion function will be demonstrated. The

また成膜に必要最小限の塗料用樹脂(バインダー)だけで多量のCNTが含有された電着塗料をもちいた場合には下地の鉄世路も強靱な塗膜を作ることが期待できる。この塗膜には摺動性がでる。   In addition, when an electrodeposition paint containing a large amount of CNTs is used with only the minimum paint resin (binder) necessary for film formation, it is expected that the underlying iron world will be tough. This coating film has slidability.

(粉体塗料)
粉体塗料にCNTを含有させた場合の塗装作業性は変わらないが、CNTを配合することで粉体粒子の帯電性をコントロールできる。結果付きまわり性、塗着効率は向上される。粉体塗料とした場合の塗装方法は、エアースプレー塗装、流動浸漬などがある。
(Powder paint)
The coating workability when CNT is contained in the powder coating is not changed, but the charging property of the powder particles can be controlled by adding CNT. As a result, the throwing power and the coating efficiency are improved. Examples of the coating method in the case of powder coating include air spray coating and fluid immersion.

次に、実施例に基づいて、本発明を説明する。
(制電効果)
実施例1はABS樹脂のパウダーに、CNTを3wt%タンブラーを混ぜ合わせ、混ぜ合わせた前記CNTを3wt%含有のABSパウダーを、2軸押出機で、溶融樹脂温度240℃で溶融混練し、CNT含有のABS樹脂ペレット001を得た。
このABS樹脂ペレット001をもちいて、縦が100mm、横が100mm、厚さが2.5mmの平板成形品を射出成形で成形加工した。
この成形品を屋内に3ヶ月間放置した。比較対象品として、前記ABS樹脂にCNTを含有させないでペレット化したABS樹脂ペレットをもちいて同一金型で同じ成形品を作り、同じ場所に放置した。結果CNTを混ぜ合わせた成形品にはゴミ・埃の付着が少なく制電効果が確認された。
図1に示した写真1に、ABS樹脂にて製造したペレット材001を示し、写真2に成形した平板写真を示す。
表面抵抗値は、5000Ω/cm 以下になる。
Next, the present invention will be described based on examples.
(Antistatic effect)
In Example 1, 3 wt% tumbler of CNT was mixed with ABS resin powder, and ABS powder containing 3 wt% of the mixed CNT was melt kneaded at a molten resin temperature of 240 ° C. with a twin screw extruder. The contained ABS resin pellet 001 was obtained.
Using this ABS resin pellet 001, a flat molded product having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 2.5 mm was molded by injection molding.
This molded product was left indoors for 3 months. As a comparison target product, the same molded product was made with the same mold using ABS resin pellets which were pelletized without containing CNT in the ABS resin, and left in the same place. As a result, it was confirmed that the molded product mixed with CNT had less dust and dirt and the antistatic effect.
Photo 1 shown in FIG. 1 shows a pellet material 001 made of ABS resin, and Photo 2 shows a flat plate photograph formed.
The surface resistance value is 5000 Ω / cm 2 or less.

(電磁波シールド)
前記実施例のABS樹脂001を用いて板厚2.5mmの箱形成形品を作った。その中に携帯電話を入れ、同じABS樹脂001で成形加工した板で蓋をして、入れた中の携帯電話に外部から電話をかけた(CALL)したところ、「圏外」となって通じないことを確認した。次にCNTを配合しないABSの場合は「圏外」とはならず呼び出し音が確認できた。これによってCNTの電磁波シールド性が確認された。
(Electromagnetic wave shield)
A box-shaped product having a thickness of 2.5 mm was made using the ABS resin 001 of the above example. Put a mobile phone in it, cover it with a plate molded with the same ABS resin 001, and make a call from outside (CALL) to the mobile phone that is in it, and it will not be out of service It was confirmed. Next, in the case of ABS not blended with CNT, it was not “out of range”, and a ringing tone was confirmed. Thereby, the electromagnetic wave shielding property of CNT was confirmed.

図2に示した表5は、CNTを用いた導電性塗料No.5G13CT1,No.5G14AG1,No.5G15CU1,No.5G16NK1それぞれの配合を示した。
はじめに表5中のNo.5G13CT1の塗料の製造方法を説明する。
ベッセルに図2に示した表6中の番号1から4の材料を入れ、攪拌をしながら、5を投入する。30分以上攪拌混合した後に、ビーズミルで分散して、CNT含有の分散ペースト001を製造する。
別のベッセルに表7中の番号6から8と12を投入、次に混合溶剤として図2に示した表7中の番号9から11を加え20分以上攪拌する。
次に攪拌しながら分散ペースト001と番号13とを加え30分以上攪拌混合して、No.5G13CT1の塗料を得た。
Table 5 shown in FIG. 2 shows conductive paint No. 1 using CNT. 5G13CT1, no. 5G14AG1, No. 1 5G15CU1, No. 1 The respective formulations of 5G16NK1 are shown.
First, No. in Table 5 was used. A method for producing the 5G13CT1 paint will be described.
The materials of Nos. 1 to 4 in Table 6 shown in FIG. 2 are put into a vessel, and 5 is charged while stirring. After stirring and mixing for 30 minutes or more, it is dispersed by a bead mill to produce a CNT-containing dispersion paste 001.
Add Nos. 6 to 8 and 12 in Table 7 to another vessel, then add Nos. 9 to 11 in Table 7 shown in FIG. 2 as a mixed solvent and stir for 20 minutes or more.
Next, the dispersion paste 001 and No. 13 were added with stirring, and the mixture was stirred and mixed for 30 minutes or more. A paint of 5G13CT1 was obtained.

ベッセルに表7中の番号1から4の材料を入れ、攪拌をしながら、5を投入する。30分以上攪拌混合した後に、ビーズミルで分散して、CNT含有の分散ペースト002を製造する。
別のベッセルに表7中の番号5から8と12を投入、次に混合溶剤として表7中の番号9から11を加え20分以上攪拌する。
次に攪拌しながら分散ペースト002と番号13とを加え30分以上攪拌混合して、最後の表7中の番号14を加え30分以上攪拌してNo.5G14AG1の塗料を得た。
The materials of Nos. 1 to 4 in Table 7 are put into a vessel, and 5 is charged while stirring. After stirring and mixing for 30 minutes or more, it is dispersed by a bead mill to produce a dispersion paste 002 containing CNT.
Add Nos. 5 to 8 and 12 in Table 7 to another vessel, then add Nos. 9 to 11 in Table 7 as a mixed solvent and stir for 20 minutes or more.
Next, with stirring, dispersion paste 002 and No. 13 were added and stirred and mixed for 30 minutes or longer. No. 14 in the last Table 7 was added and stirred for 30 minutes or longer. A paint of 5G14AG1 was obtained.

同様にNo.5G15CU1,No.5G16NK1それぞれを製造した。
それぞれの導電性塗料No.5G13CT1,No.5G14AG1,No.5G15CU1,No.5G16NK1を、別々に前記実施例2のCNTを含有しないABS成形品に膜厚80から150μmで塗布し、携帯電話が通じないことを確認した。
本実施例2でCNTと銀、銅、ニッケルのパウダーと併用することによって、CNTが高周波領域を、金属が低周波領域をシールドするので、CNTと金属パウダーとを混合使用することで領域を広げることができる。金属パウダーに比べてCNTは大きさが小さいので、金属の間に入り込みそこで通電回路をつくるので、金属パウダーを下げる効果を奏する。膜厚を下げてもシールド効果は下がらないので、塗料の使用量を少なくすることができる。
Similarly, no. 5G15CU1, No. 1 Each of 5G16NK1 was produced.
Each conductive paint No. 5G13CT1, no. 5G14AG1, No. 1 5G15CU1, No. 1 5G16NK1 was separately applied to the ABS molded product containing no CNT of Example 2 at a film thickness of 80 to 150 μm, and it was confirmed that the mobile phone could not be communicated.
In Example 2, when CNT and silver, copper, and nickel powder are used in combination, the CNT shields the high frequency region and the metal shields the low frequency region, so the region can be expanded by mixing and using CNT and metal powder. be able to. Since CNT is smaller in size than metal powder, it enters between metals and creates an energization circuit there, so it has the effect of lowering metal powder. Since the shielding effect does not decrease even when the film thickness is reduced, the amount of paint used can be reduced.

(ポリイミドシート用の導電性塗料)
図3に示した表1はポリイミドシートに導電性塗料を塗布して、BCR、ヒートロールの製造を説明する。
表1はポリイミドシートに塗布するCNT含有の塗料No.5G12P1の配合である。ベッセルに図3に示した表2中の番号1から4の材料を入れ、攪拌をしながら、5を投入する。30分以上攪拌混合した後に、ビーズミルで分散して、CNT含有の分散ペースト003を製造する。
別のベッセルに表2中の番号6から11を加え20分以上攪拌する。次に攪拌しながら分散ペースト003を加え30分以上攪拌混合して、No.5G12P1の塗料を得た。
(Conductive paint for polyimide sheet)
Table 1 shown in FIG. 3 explains the production of BCR and heat roll by applying a conductive paint to a polyimide sheet.
Table 1 shows the CNT-containing paint No. applied to the polyimide sheet. 5G12P1 formulation. The materials of Nos. 1 to 4 in Table 2 shown in FIG. 3 are put into a vessel, and 5 is charged while stirring. After stirring and mixing for 30 minutes or more, it is dispersed by a bead mill to produce a dispersion paste 003 containing CNT.
Add Nos. 6 to 11 in Table 2 to another vessel and stir for 20 minutes or longer. Next, the dispersion paste 003 was added with stirring, and the mixture was stirred for 30 minutes or longer. A paint of 5G12P1 was obtained.

この塗料No.5G12P1を厚さ150μmのポリイミドシートにエアースプレー塗装で膜厚5から15μmを塗布した。その後乾燥温度170℃(度)で60分間乾燥し、ポリ意味殿導電シートを得た。表面抵抗値からPPC(plain paper copierの略)の用いるドラムに電荷を与えるバイアスチャージベルト(BCB)としての応用が可能であることを確認した。
ポリイミドフイルムを例えばスピンキャストなどの技法で円筒形にして、エアースプレー以外にフローコーターなどの塗装方法によって、円筒外部に15μm程度塗装し円筒形のシームレスのBCBを製造した。
This paint No. 5G12P1 was applied to a polyimide sheet having a thickness of 150 μm by air spray coating to a film thickness of 5 to 15 μm. Thereafter, it was dried at a drying temperature of 170 ° C. (degrees) for 60 minutes to obtain a poly-meaning conductive sheet. From the surface resistance value, it was confirmed that application as a bias charge belt (BCB) for applying a charge to a drum used by a PPC (abbreviation of plain paper copier) was possible.
The polyimide film was formed into a cylindrical shape by a technique such as spin casting, and a cylindrical seamless BCB was manufactured by coating about 15 μm outside the cylinder by a coating method such as a flow coater in addition to air spray.

鉄芯にNBR(ニトリルブタジエンラバー)、ウレタンゴム、EPDM(エチレンプロピレンゴム)などのゴムを巻き付けた円筒形の部品のゴムの表面に、フローコーターでNo.5G12P1の塗料を15μm塗布し乾燥温度170℃(度)で60分間乾燥してドラムに電化を与えるバイアスチャージロール(BCR)を製造した。表面抵抗値からBCRの機能は充分もっている。   With a flow coater, the surface of the cylindrical part of the rubber core is wrapped with a rubber such as NBR (nitrile butadiene rubber), urethane rubber, or EPDM (ethylene propylene rubber). A bias charge roll (BCR) that applies 15 μm of 5G12P1 paint and dries for 60 minutes at a drying temperature of 170 ° C. (degrees) to give electrification to the drum was manufactured. From the surface resistance value, the function of BCR is sufficient.

(導電性インク)
図4に示した表3はCNT含有の導電性インクNo.5G12P2の配合である。ベッセルに図4に示した表4中の番号1から5の材料を入れ、30分以上攪拌混合した後に、ビーズミルで分散して、CNT含有の分散ペースト004を製造する。
別のベッセルに表3中の番号5から11を投入、30分以上攪拌する。
次に攪拌しながら分散ペースト004を加え30分以上攪拌して導電性インクNo.5G12P2の塗料を得た。
このインクNo.5G12P2を前記実施例3のポリイミドフイルムに50μm塗布し、170℃、60分で乾燥した。得られた塗装が施されたポリイミドフイルムの塗膜の一部に金属(電極)を貼り付け電流をながすことでCNT含有のインク膜が昇温することを確認した。
この結果から、PPCのトナーの定着のもちいるヒートロールへの応用が可能である。
(Conductive ink)
Table 3 shown in FIG. It is a blend of 5G12P2. The materials of Nos. 1 to 5 in Table 4 shown in FIG. 4 are put into a vessel, and after stirring and mixing for 30 minutes or more, they are dispersed by a bead mill to produce a dispersion paste 004 containing CNT.
Add numbers 5 to 11 in Table 3 to another vessel and stir for 30 minutes or longer.
Next, the dispersion paste 004 was added with stirring, and the mixture was stirred for 30 minutes or longer to conduct the conductive ink No. 1. A paint of 5G12P2 was obtained.
This ink No. 5G12P2 was applied to the polyimide film of Example 3 at 50 μm and dried at 170 ° C. for 60 minutes. It was confirmed that the temperature of the CNT-containing ink film was increased by applying a metal (electrode) to a part of the coated film of the obtained polyimide film and applying a current.
From this result, application to a heat roll using PPC toner fixation is possible.

実施例4のポリイミドフイルムに、導電性インクNo.5G12P2をもちいてシルク印刷で、電気回路(巾2mm、長さ100mm、インク膜厚10μm)を形成した。この回路に直流電流が流れることを確認し、CNT含有のインクは、印刷などで成形品上に電気回路が形成できる。
導電性インクNo.5G12P2はCNTだけで通電性を持たせたが、銀パウダー、銅パウダー、ニッケルパウダーなどを用いれば更に電気抵抗を小さくすることができる。
The conductive ink No. 4 was added to the polyimide film of Example 4. An electrical circuit (width 2 mm, length 100 mm, ink film thickness 10 μm) was formed by silk printing using 5G12P2. After confirming that a direct current flows through this circuit, the CNT-containing ink can form an electric circuit on the molded article by printing or the like.
Conductive ink no. 5G12P2 is made of only CNT and has electrical conductivity. However, the electrical resistance can be further reduced by using silver powder, copper powder, nickel powder or the like.

実施例1でABS樹脂の代わりに耐熱性の高いPEEK(ポリエーテルエーテルケトン)、PSU(ポルサルホン)、PES(ポリエーテルサルホン)、PEI(ポリエーテルイミド)など成形品に使用されている樹脂に1重量%(wr%)以上を配合し成形加工した成形品に電流を流せば発熱する。但し成形品表面は樹脂が多くてCNTを被服しているので、そのままでは通電しない。そのために成形品の表面にサンドブラストなどで表層の樹脂部を取り除き、CNTを表面に出すことで通電性を得る。
耐熱性の高い樹脂材料を溶剤にて溶かし、CNT分散と混ぜる、この溶液を塗布し、溶剤を揮発さえることにより、高温発熱の発熱体をも形成できることが分かった。
In Example 1, instead of ABS resin, high heat resistance PEEK (polyetheretherketone), PSU (polysulfone), PES (polyethersulfone), PEI (polyetherimide), etc. Heat is generated when an electric current is passed through a molded product containing 1% by weight (wr%) or more and molded. However, since the surface of the molded product has a lot of resin and is coated with CNTs, it is not energized as it is. For this purpose, the resin part of the surface layer is removed by sandblasting or the like on the surface of the molded product, and the CNTs are brought out on the surface to obtain electrical conductivity.
It was found that a high-temperature heating element can be formed by dissolving a resin material having high heat resistance in a solvent, mixing with CNT dispersion, applying this solution, and even volatilizing the solvent.

〔第1実施形態〕
(ヒートベルト)
次に発熱性に付いて例示する。PPCではコピー用紙(紙)の上にトナーと呼ばれる微粉末(粉体塗料と類似)を紙の上に熱転写(焼き付ける。定着する。)する。一般的にはシリコンゴム製のローラー((プレッシャーロール)と、内部にヒーター(例えばハロゲンランプ)を内蔵したローラー(ヒートロール)との間を通して定着する。
このハロゲンヒーターでは、熱変換率が低いので、多量の電力を必要とする。待機電気を必要とする。所望する温度までの昇温までの時間がかかる、特にメイン電源を切った状態から、電源を入れてヒーターは予熱されるまでの時間がかかってしまうなどの問題がある。発明者はCNTに電流を流すと短時間に温度が上がることに着眼し、CNTを用いたヒートロールを開発した。
ヒートロールの構造図を図5に示す。
CNT含有の染色液をもちいて、ポリエステル(ポリエチレンテレフタレート)、またはポリエチレンナフタレートの繊維を染色する。CNTで染色された繊維をもちいて織りあげて筒状のベルトとして、表面平滑性が必要な場合は、ポリイミドワニスなどをもちいてコーティングする。
同面に電極を取って、通電することで、発熱させる。発熱量(表面温度)は電流値をコントロールすることで可能である。この発熱ベルトは、PPCのヒートベルトへの適用が可能で、従来のヒーターに比べて、昇温時間が短いこと、それに伴い、電力が少なくてすむ等の効果が望める。
CNTは、方向性があり、バラバラな方向よりは、向きを整列させた方がより低電圧、定電流で発滅する、電流の変換効率が高いことに着眼し、CNTをポリエステル{ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)ガラス繊維、ポリイミドカットシートなど繊維に前記CNTを含んだ塗料を、浸漬塗布し、表面をCNTがコーティングされたポリエステル繊維にする。この繊維を織りシート状の布にして、絶縁したアルミニーム(元素記号Al)の上に巻き付けた。DC抵抗値は、約200オーム(Ω)以上になり、抵抗値が高く、その上より、CNT溶液を塗布したところ、DC抵抗値が約1オーム(Ω)なり、単端の一方から10アンペア(A)、10ボルト(V)で印加して表面の温度が短時間で昇温が可能であることを確認した。
[First Embodiment]
(Heat belt)
Next, heat generation will be exemplified. In PPC, a fine powder called toner (similar to a powder paint) is thermally transferred (baked and fixed) onto a copy sheet (paper). Generally, fixing is performed between a roller made of silicon rubber ((pressure roll) and a roller (heat roll) containing a heater (for example, a halogen lamp) inside.
This halogen heater requires a large amount of power because of its low heat conversion rate. Requires standby electricity. There is a problem that it takes time until the temperature rises to a desired temperature, particularly when the main power is turned off and it takes time until the heater is preheated after the power is turned on. The inventor has developed a heat roll using CNT, paying attention to the fact that the temperature rises in a short time when an electric current is passed through the CNT.
A structural diagram of the heat roll is shown in FIG.
Polyester (polyethylene terephthalate) or polyethylene naphthalate fibers are dyed using a CNT-containing dyeing solution. A fiber dyed with CNTs is used to weave and form a cylindrical belt. When surface smoothness is required, coating is performed using polyimide varnish or the like.
An electrode is taken on the same surface and energized to generate heat. The calorific value (surface temperature) can be controlled by controlling the current value. This heat generating belt can be applied to a PPC heat belt, and it can be expected that the heating time is shorter than that of a conventional heater and the power consumption is reduced accordingly.
CNTs are directional and focus on the fact that the direction of alignment is lower than that of disjoint directions, and the CNTs are ignited at a low voltage and constant current, and the current conversion efficiency is high. ), A coating material containing CNTs is dip-coated on fibers such as polyethylene naphthalate (PEN) glass fibers and polyimide cut sheets to form polyester fibers whose surfaces are coated with CNTs. This fiber was made into a woven sheet-like cloth and wound around an insulated aluminum neat (element symbol Al). The DC resistance value is about 200 ohms (Ω) or higher, the resistance value is high, and when the CNT solution is applied from above, the DC resistance value is about 1 ohm (Ω), 10 amperes from one end (A) It was confirmed that the surface temperature could be raised in a short time by applying at 10 volts (V).

しかし、得た布をA1パイプの上に巻き付けたが継ぎ目に温度差が生じ、その形状ではヒートロールの機能は満足しない。
そこで発明者は当初から円筒状(筒状)に前記繊維を網状に織り、シームレスベルトとした。これを本発明では「ヒートベルト」と称する。このヒートベルトを上下にはって、端部から電流を流す事でヒートロールの機能を満足することを確認した。
However, although the obtained cloth was wound on the A1 pipe, a temperature difference occurred at the joint, and the shape of the shape did not satisfy the function of the heat roll.
Therefore, the inventor made a seamless belt by weaving the fibers in a cylindrical shape (tubular shape) from the beginning. In the present invention, this is referred to as a “heat belt”. It was confirmed that the function of the heat roll was satisfied by passing an electric current from the end of the heat belt up and down.

ホットカーペット等は、電熱が配置されている部分が、厚くなり、熱伝導を用いて、面を温める方法をとるので、温度の均一性がない。上記の布を面に配置した場合は、面が均一に発熱することを確認した。   In a hot carpet or the like, the portion where the electric heat is disposed becomes thicker, and the surface is heated using heat conduction, so there is no temperature uniformity. When the above-mentioned cloth was arranged on the surface, it was confirmed that the surface generated heat uniformly.

前記ヒートベルトへの電力供給は、ヒートベルトにはりを掛けている上、または下の部分から給電する。この場合は、ヒートベルトの端部に電極を設ける必要がある。   Power is supplied to the heat belt from the upper or lower part of the heat belt. In this case, it is necessary to provide an electrode at the end of the heat belt.

給電に付いて発明者はワイヤレス給電(電磁誘導)にて、昇温が可能であることを確認した。
本発明で用いるワイヤレス給電に付いてその原理と構造の詳細を説明する。
定着ローラー部および送電制御回路側間に、2つのコイルを用いて、電磁誘導にて、送電コイルから発生させる電磁波を、受電コイルを介してヒーター発熱部に交番電流を供給する方式をとるところに特徴を有し、定着ローラーの表面に配置させた、発熱部を均一に、速温制御可能な電源にて、
構成され、熱の利用効率を高かめ、発熱電力を従来の内蔵タイプ/誘電方式ともに、定着ローラー(回転体)には、接点電極が必要なく、従来の方式と同等の耐久性には優れている構造を有する。
また、電源部より、電磁誘導にて、定着ローラーの発熱体と接続したコイルより発熱部に最適な電力を供給し、(定着)ローラーの表面のみを均一に発熱させる構造をとり、ロール内部は、断熱材を使用し、閉空間を容易に構成できるため従来の構造より、熱利用効率をあげた構造を有する。
定着ローラーの表面の発熱体として、均一の温度上昇特性を確認した。
In connection with the power supply, the inventor confirmed that the temperature could be increased by wireless power supply (electromagnetic induction).
The principle and structure of the wireless power feeding used in the present invention will be described in detail.
Using a system where two coils are used between the fixing roller and the power transmission control circuit side, and electromagnetic waves generated from the power transmission coil by electromagnetic induction are supplied to the heater heating unit via the power receiving coil. With a power supply that has a feature and is arranged on the surface of the fixing roller, the heat generating part can be uniformly and quickly controlled,
Constructed, heat utilization efficiency is increased, and heat generation power is not required for contact rollers in the conventional built-in type / dielectric method, and the durability equivalent to the conventional method is excellent. Has a structure.
In addition, the power supply unit uses electromagnetic induction to supply optimal power from the coil connected to the heating element of the fixing roller to the heating unit, so that only the surface of the (fixing) roller is heated uniformly. Since a closed space can be easily configured using a heat insulating material, it has a structure with higher heat utilization efficiency than the conventional structure.
A uniform temperature rise characteristic was confirmed as a heating element on the surface of the fixing roller.

〔第2実施形態〕
(バイアスチャージベルト、帯電ベルト)
前記第1実施形態のベルトは、電圧を高くすることで、帯電し、PPCのドラムに電荷を与えるバイアスチャージベルトへの転用も可能である。バイアスチャージベルト、帯電させる面との均一性が重要であり、微粒子であるCNTを使用することにより、均一に塗膜を生成できるという特徴を有する。
BCRの従来の製造方法はアクリル系塗料、またはウレタン系塗料に中にカーボンブラック、ケッチンブラックなどの導電材を加えて製造していた。カーボンブラック、ケッチンブラックを用いた場合に、所望する体積抵抗値にするには相当量(数十wt%)を添加しなければならず、塗膜の付着性低下が問題となっていた。
CNTの場合は添加量が1wt%から多くても8wt%と低く、塗膜の性能、例えば付着性、伸びなどの低下が少ないことを確認した。
BCRの具体的な製造方法に付いて説明する。アルミニウムで作られた管の表面に、塗布剤001の付着性を向上させる目的で、アルマイト処理をして、エアースプレー等の方法を使用し、膜厚 >20ミクロン(μm)の塗膜を付けた。
膜厚を一度に多く対ける剥離の問題、CNTが乾燥前の塗膜中を泳動し、凝集するので好ましくなく、何度も重ねる塗り重ねる方が好ましい。塗り重ねを行う場合は、指触乾燥が完了した程度で構わない。重ね塗りを行うと、表面抵抗も材料密度があがり、低くなる。
乾燥は塗装の後、1分〜5分程度のセッチングを取って高温乾燥、熱風乾燥などをおこなう。
塗装方法、エアースプレーの限定されるモノではなく、しごき塗装、浸漬塗装、引き上げ塗装などでも実施可能である。また、塗膜の厚み、塗布回数を限定するものでなく、抵抗値、誘電体における特性を変えることができる。
図6に示した表8に、CNT溶液の重ね塗りをしたときの抵抗値の変化の表を示す。
45mm×66mmの平板にCNT溶液を塗布し、両端に電極を配置し、電極間の直流抵抗値を
測定したときのものである。
抵抗値は、0.45オーム(Ω)/cm以下であった。
[Second Embodiment]
(Bias charge belt, charging belt)
The belt according to the first embodiment can be diverted to a bias charge belt that is charged by increasing the voltage and applies a charge to the drum of the PPC. Uniformity between the bias charge belt and the surface to be charged is important, and a coating film can be generated uniformly by using CNTs as fine particles.
In the conventional manufacturing method of BCR, a conductive material such as carbon black or ketchin black is added to an acrylic paint or urethane paint. When carbon black or ketchin black is used, a considerable amount (several tens of wt%) must be added to obtain a desired volume resistance value, which causes a problem of reduced adhesion of the coating film.
In the case of CNT, the addition amount was as low as 1 wt% to 8 wt%, and it was confirmed that the performance of the coating film, for example, adhesion, elongation, and the like were not significantly reduced.
A specific method for manufacturing the BCR will be described. For the purpose of improving the adhesion of the coating agent 001 on the surface of the tube made of aluminum, an alumite treatment is applied and a method such as air spraying is used to form a coating film with a film thickness> 20 microns (μm). It was.
The problem of exfoliation with many film thicknesses at the same time is undesirable because the CNT migrates and aggregates in the coating film before drying, and it is preferable to repeat the coating repeatedly. In the case of performing coating, it is sufficient that the touch drying is completed. When the overcoating is performed, the surface resistance increases as the material density increases.
Drying is performed after coating by setting for about 1 to 5 minutes and then drying at high temperature or hot air.
The painting method and air spray are not limited, and ironing, dipping and pulling can be used. Further, the thickness of the coating film and the number of coatings are not limited, and the resistance value and the characteristics of the dielectric can be changed.
Table 8 shown in FIG. 6 shows a table of changes in resistance value when the CNT solution is overcoated.
The CNT solution is applied to a 45 mm × 66 mm flat plate, electrodes are arranged on both ends, and the DC resistance value between the electrodes is measured.
The resistance value was 0.45 ohm (Ω) / cm 2 or less.

〔第3実施形態〕
(PPC応用の除電ブラシ、通電ブラシ、受電ブラシ)
前記第1実施形態のCNTの染色繊維は、通電性を持つので、PPC内部部品の除電ブラシの製造が可能である。
別には通電ブラシ、受電ブラシとしての活用も可能である。
[Third Embodiment]
(Static elimination brush, energizing brush, receiving brush for PPC application)
Since the dyed fiber of CNT of the first embodiment has electrical conductivity, it is possible to manufacture a static elimination brush for PPC internal parts.
Apart from that, it can be used as an energizing brush or a receiving brush.

〔第4実施形態〕
CNTをもちいた樹脂成形品は制電効果があるので、PPCの排紙トレイの成形材料としてもちいると、印刷された紙の帯電を除去する効果を持たせることができる。
[Fourth Embodiment]
Since a resin molded product using CNT has an antistatic effect, if it is used as a molding material for a paper discharge tray of a PPC, it can have an effect of removing the charge of printed paper.

〔第5実施形態〕
(温度センサ)
CNT分散材を絶縁材料に任意に塗布し、導電性を得た材料については、任意の抵抗値を得るが、その抵抗は、温度により、NTC( Negative Temperature Coefficient )の特性を有し、温度があがると、抵抗値は緩やかに低くなる、温度が下がると抵抗値は、大きくなる。この特性を利用し、抵抗値に合わせ、抵抗を配置させ、分圧した電圧を印加させて、電流数ミリアンペアを与え、電圧の変動を観測し、この電圧値より、温度を検出することが可能である。CNT材料の抵抗値の温度回帰性について、テストを実施し、温度センサとして使用可能であることを確認した。
また、この材料を面状にマトリック状に均一配置することにより、面での温度検出が可能であると思われる。
[Fifth Embodiment]
(Temperature sensor)
An arbitrary resistance value is obtained for a material obtained by arbitrarily applying a CNT dispersion material to an insulating material to obtain conductivity. The resistance has a characteristic of NTC (Negative Temperature Coefficient) depending on the temperature. When the temperature rises, the resistance value gradually decreases. When the temperature decreases, the resistance value increases. Using this characteristic, it is possible to detect the temperature from this voltage value by allocating the resistance according to the resistance value, applying the divided voltage, applying several milliamperes, observing the voltage fluctuation It is. A test was conducted on the temperature regressability of the resistance value of the CNT material, and it was confirmed that it could be used as a temperature sensor.
Further, it is considered that the temperature can be detected on the surface by uniformly arranging the material in a matrix shape.

〔第6実施形態〕
(EMI素材)
CNTをもちいた樹脂には電磁波(EMI)電磁波遮蔽性の性質があるので、電磁波シールドの必要な部品、例えばノート型パソコンの筐体、携帯電話の筐体、電子レンジの筐体などがある。従
来これらの部品に電磁波シールドをおこなうには、プラスチック部品を化学銅メッキ、化学ニッケルメッキをしたり、銅粉、ニッケル粉をもちいた塗料(導電塗料)で塗装をしたり、プラスチックを電磁波が通りにくい金属部品に変更するなどの手段を取る。
成形品にメッキをした上に塗装をすると、塗膜の付着性が低下する。導電塗料は塗膜表面が粗いので、外観部品への使用が制限させる。プラスチックはデザインの自由度が高いが、板金部品ではデザインの自由度が低い。
[Sixth Embodiment]
(EMI material)
Since the resin using CNT has electromagnetic wave (EMI) electromagnetic wave shielding properties, there are parts that require electromagnetic wave shielding, such as a notebook personal computer casing, a mobile phone casing, and a microwave oven casing. Conventionally, electromagnetic shielding has been applied to these parts by chemical copper plating and chemical nickel plating on plastic parts, coating with copper powder and nickel powder (conductive paint), and electromagnetic waves passing through plastic. Take measures such as changing to difficult metal parts.
When the molded product is plated and then painted, the adhesion of the coating film is reduced. Since the conductive paint has a rough coating surface, use of the conductive paint on external parts is limited. Plastics have a high degree of design freedom, but sheet metal parts have a low degree of design freedom.

(パラボナアンテナ)
〔第7実施形態〕
従来のパラボラアンテナは、衛星に電波を送受信アンテナの役割をしており、接地型、メッシュ展開型等大きさも、さまざまである。主原料にアルミニウムを使用し、形状加工し、導電塗料、塗料等により、塗装加工を行っている。アルミニウム(化学記号:Al)で作られた、アンテナの表面が、酸化等の劣化により、電波の入射角度及び反射角が変わることにより、構造上、電波の送信電力、受信感度が変わるためである。
CNTをもちいた、樹脂には導電性の特性があり、CNTの上記の溶液を樹脂に混入し、樹脂材の溶解温度にて、樹脂材料と混練にて、ペレットを製造し、CNTの混入量及び材料の厚みにより、周波数特性を有する。このペレット材については、導電性特性を示すことを確認した。
また、CNT分散液溶液とアルミ粉、酸化マグネシウム粉を併用する手段をとる場合もある。
CNTを線上の材料に、塗布または、線状の材料に染色を行い、導電性を持たせ、面形状に加工する方法もメッシュ展開型では、収納時の小型化も可能であり、有利になる。
また、紙材,樹脂系材料利用した不織布等の布状の材料に、CNT溶液を両面または片面に塗装、塗布することにより、導電面を形成、塗布の状態を保つために、乾燥後、アクリル系、ポリエステル系、フッ素系樹脂系材料等により、保護膜を形成する方法をとる。
保護膜の形成材料については、問わない。
CNTを用いた樹脂を用いて放物曲面をした反射器(放物面反射器 )上に容易に加工または、成形することが可能であり、金属と比較すると軽いという利点があると同時に、成形の樹脂の厚みを
調整することにより、特性が変化する。
(Parabona antenna)
[Seventh Embodiment]
Conventional parabolic antennas serve as antennas for transmitting and receiving radio waves to satellites, and have various sizes such as grounding type and mesh deployment type. Aluminum is used as the main raw material, the shape is processed, and the paint is processed with conductive paint and paint. This is because the antenna's surface made of aluminum (chemical symbol: Al) changes the transmission power and reception sensitivity of the radio wave due to changes in the incident angle and reflection angle of the radio wave due to deterioration such as oxidation. .
Resin using CNT has conductive properties. The above solution of CNT is mixed into the resin, and pellets are produced by kneading with the resin material at the melting temperature of the resin material. And it has frequency characteristics depending on the thickness of the material. About this pellet material, it confirmed that an electroconductive characteristic was shown.
In some cases, the CNT dispersion solution, aluminum powder, and magnesium oxide powder are used in combination.
Applying CNT to the material on the line or dyeing the linear material to make it conductive and processing it into a surface shape is also advantageous because the mesh deployment type can be downsized when stored. .
In addition, by applying and applying a CNT solution on both sides or one side to cloth-like materials such as paper and resin-based non-woven fabric, a conductive surface is formed, and after drying, acrylic A method of forming a protective film with a system, polyester, or fluorine resin material is used.
Any material can be used for the protective film.
It can be easily processed or molded on a reflector with a parabolic surface using a resin using CNT (parabolic reflector). The characteristic changes by adjusting the thickness of the resin.

〔第8実施形態〕
(スピーカーへの応用)
通常のスピーカーの構造は、ボイスコイルにコーン主原料として、軽量化を図るため、紙材料を使用している。軽量にしないと、電気信号をボイスコイルに与えこのボイスコイルがコーンを振動させ、この振動が音に代わる機構を有している。このコーンが重いと電気信号がなくても、振動し続けるため、音が忠実に再現できない。また、スピーカーの筐体(固定台)であるエンクロージャは、密閉性が要求され紙では、原料として、木、プラスチック材では作れないのが現状である。紙には、微細な穴が、開いており、その微細の穴を埋める必要があり、音がその穴より漏れ、音圧が分散され、紙を厚くしても、この微細の穴は埋めることができない。そこで、円筒形に巻いた、紙(段ボール)に、この微細の穴を埋め効果をみるため、40mmφの300mmの円筒形の筒状の段ボール(厚み:約1mm)の裏面と表面にCNT溶剤を塗布し、両側にスピーカーを接し、乾燥後、片側のスピーカーの音圧の状態を測定し、エンクロージャ内の音圧が上がることを確認した。
また、CNT溶液は、紙材への付着性が良く、乾燥時、欠落がすくない。
また、CNT溶剤を塗布した試料については、CNT溶剤を塗布することにより、紙は、硬質になり、伝導性のため、スピーカーから発生する、ボイスコイルの電磁波防止になる効果もある。
[Eighth Embodiment]
(Application to speakers)
The normal speaker structure uses a paper material as a cone main material for the voice coil in order to reduce the weight. If the weight is not reduced, an electric signal is applied to the voice coil, and the voice coil vibrates the cone, and the vibration replaces sound. If this cone is heavy, it will vibrate even if there is no electrical signal, so the sound cannot be faithfully reproduced. In addition, an enclosure which is a speaker housing (fixed base) is required to be hermetically sealed and cannot be made of paper or wood as a raw material. The paper has fine holes that need to be filled, and even if the sound leaks through the holes, the sound pressure is dispersed, and the paper is thick, the fine holes should be filled. I can't. Therefore, in order to see the effect of filling these fine holes in paper (corrugated cardboard) wound in a cylindrical shape, a CNT solvent is applied to the back and front surfaces of a 40 mmφ 300 mm cylindrical cylindrical cardboard (thickness: about 1 mm). After applying, touching the speakers on both sides, and drying, the sound pressure state of one speaker was measured, and it was confirmed that the sound pressure in the enclosure increased.
Further, the CNT solution has good adhesion to a paper material and is not easily lost during drying.
For the sample coated with the CNT solvent, by applying the CNT solvent, the paper becomes hard and has the effect of preventing electromagnetic waves of the voice coil generated from the speaker due to conductivity.

上述の実施例、実施形態は説明のために例示したもので、本発明としてそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲、発明の詳細な説明、および図面の記載から当事者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、および付加が可能である。   The above-described examples and embodiments are illustrated for the purpose of illustration, and are not intended to limit the present invention. Those skilled in the art will recognize from the claims, the detailed description of the invention, and the drawings. Modifications and additions can be made without departing from the technical idea of the present invention.

CNTをもちいた製品群の製造方法に適用される。   It is applied to a manufacturing method of a product group using CNT.

A1.ロール
A2.CNT塗布(発熱部)
A3.コイル電極
A4.発熱体電極
A5.温度検知部
A1. Roll A2. CNT coating (heat generation part)
A3. Coil electrode A4. Heating element electrode A5. Temperature detector

Claims (2)

カーボンナノチューブ(CNT)を1wt%〜10wt%の範囲で含有した熱可塑性樹脂組成物。   A thermoplastic resin composition containing carbon nanotubes (CNT) in a range of 1 wt% to 10 wt%. カーボンナノチューブ(CNT)を1wt%〜10wt%の範囲で含有した塗料組成物。
A coating composition containing carbon nanotubes (CNT) in a range of 1 wt% to 10 wt%.
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