JP2019079812A - カーボンナノチューブ被覆電線 - Google Patents
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Abstract
Description
を備え、
前記中間層は、識別マークを有する、カーボンナノチューブ被覆電線。
[2]前記識別マークは、カプセルを含む、上記[1]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[3]前記カプセルは、蛍光物質を含む、上記[2]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[4]前記識別マークは、蛍光物質を含むコア部と、シリカを含むシェル部とからなる、上記[1]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[5]前記識別マークは、タグを含む、上記[1]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[6]前記識別マークは、前記カーボンナノチューブ被覆電線の温度変化又は応力変化に応じて色が変化する材料を含む、上記[1]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[7]前記識別マークは、磁性材料を含む、上記[1]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[8]前記識別マークは、メッキを含む、上記[1]に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[9]前記識別マークは、前記中間層の外表面において、前記カーボンナノチューブ被覆電線の長手方向の少なくとも一方の端部に位置する、上記[1]から[8]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[10]前記識別マークは、前記中間層の外表面において、前記カーボンナノチューブ被覆電線の長手方向における第1の端部から第2の端部まで延在する、上記[1]から[8]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[11]前記中間層は、前記カーボンナノチューブ線材のバリを覆う、上記[1]から[10]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[12]前記絶縁被覆層を構成する材料の屈折率nDは1.5未満であり、前記絶縁被覆層の膜厚/(前記カーボンナノチューブ線材の線径+前記中間層の膜厚)は0.2未満である、上記[1]から[11]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[13]前記絶縁被覆層を構成する材料の、JIS 7375:2008に規定する全光線透過率は75%以上であり、前記絶縁被覆層の膜厚/(前記カーボンナノチューブ線材の線径+前記中間層の膜厚)は0.2未満である、上記[1]から[11]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[14]前記カーボンナノチューブ線材が、複数の前記カーボンナノチューブ集合体からなり、複数の該カーボンナノチューブ集合体の配向性を示す小角X線散乱によるアジマスプロットにおけるアジマス角の半値幅Δθが60°以下である、上記[1]から[13]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
[15]複数の前記カーボンナノチューブの密度を示すX線散乱による散乱強度の(10)ピークにおけるピークトップのq値が2.0nm−1以上5.0nm−1以下であり、且つ半値幅Δqが0.1nm−1以上2.0nm−1以下である、上記[1]から[14]までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
以下に、一実施形態に係るカーボンナノチューブ被覆電線について、図面を用いながら説明する。
このように、複数のCNT集合体11,11・・・が良好な配向性を有していると共に、更に、CNT集合体11を構成する複数のCNT11a,11a,・・・が規則正しく配列して高密度で配置されているので、CNT線材10の熱は、CNT集合体11の長手方向に沿って円滑に伝達して行きながら放熱されやすくなる。従って、CNT線材10は、上記CNT集合体11とCNT11aの配列構造や密度を調節することで、放熱ルートを長手方向、径の断面方向にわたり調節できるので、金属製の芯線と比較して優れた放熱特性を発揮する。
(a)絶縁被覆層21を構成する材料の屈折率nDは1.5未満であり、絶縁被覆層21の膜厚/(CNT線材10+中間層35の膜厚)の線径は0.2未満である、CNT被覆電線1、
(b)絶縁被覆層21を構成する材料の、JIS 7375:2008に規定する全光線透過率は75%以上であり、絶縁被覆層21の膜厚/(CNT線材10+中間層35の膜厚)の線径は0.2未満である、CNT被覆電線1。
識別マークの視認性を高める観点から、絶縁被覆層は透明であることが好ましい。
一実施形態に係るカーボンナノチューブ被覆電線の中間層は識別マークを有する。識別マークは中間層の露出した外表面の少なくとも一部又はその内部に設けられている。識別マークは、カーボンナノチューブ被覆電線の種類、用途、状態(例えば、正常状態、異常状態)を識別するためのものであってよい。また、識別マークには、電線自体の情報や、電線に関連する情報など特定の情報が付与されていてもよい。識別マークの材料は、目視、双眼鏡、可視光やそれ以外の光など特定波長の電磁波、磁気等により識別可能なものであれば、特に限定されない。
カプセルは例えば、数十nmから数百μmの範囲の粒径を有するマイクロカプセル又はナノカプセルである。カプセルの形状としては、特に限定されず、例えば、球形、楕円形等のものを用いることができる。カプセル化法としては例えば、insitu重合法、界面重合法、コアセルベーション法、噴霧乾燥法、乾式混合法、オリフィス法等を用いることができる。
識別マークのコア部には液体材料を充填しており、シェル部により該液体材料を覆うことで液体材料をコア部に保持している。このため、コア部内に液体材料が保持されている時には識別マークとしてマイクロカプセルを用いた場合は識別性を有さず、コア部内の液体材料が放出された際には該液体材料によって識別性を発現させることもできる。例えば、マイクロカプセルに高い応力や高い温度が負荷された時には瞬間的にマイクロカプセルから液体材料が放出され、短時間で識別性を発現させることができる。また、コア部から液体材料が長い時間をかけて少量ずつ放出される場合(徐放性)には、徐々に識別性を発現させることができる。
識別マークは、タグを含むことができる。タグとしては特に限定されないが、ICタグ、バーコードタグ等の認証タグを用いることができる。これらのタグには、カーボンナノチューブ被覆電線の種類、用途等の電線自体の情報や、電線に関連する情報など特定の情報を付与することができる。ICタグを用いる場合、ICチップリーダーで特定の情報を読み込んだり、ICチップライターで特定の情報を書き込むことができる。また、バーコードタグを用いる場合、バーコードリーダーで特定の情報を読み込むことができる。タグは中間層の外表面に位置しても、中間層の内部に存在してもよい。認証が容易になることから、絶縁被覆層は透明又は半透明であることが好ましい。また、中間層上には更に絶縁被覆層が被覆されているため、中間層に位置するタグは絶縁被覆層によって保護され、タグの摩擦や衝撃などによる破損を防止できる。
メッキとしては特に限定されず、例えば、金、銀、銅、白金、亜鉛、鉄、鉛、錫、アルミニウム、コバルト、インジウム、ニッケル、クロム、チタン、アンチモン、ビスマス、ゲルマニウム、カドミウム、ケイ素等の金属からなるものを挙げることができる。これらの金属は、単独で用いられてもよく、2種以上が併用されてもよい。
顔料としては特に限定されないが例えば、赤色顔料、青色顔料、緑色顔料、黄色顔料、オレンジ顔料、紫色顔料やこれらの顔料の組合せを用いることができる。また、無機顔料や有機顔料を使用することもできる。
酸化クロム緑、コバルト緑、アンバー等を挙げることができる。
染料としては特に限定されないが例えば、赤色染料、青色染料、緑色染料、黄色染料やこれらの染料の組合せを用いることができる。染料としては例えば、アゾ系染料、アントラキノン系染料、フタロシアニン系染料、キノンイミン系染料、キノリン系染料、ニトロ系染料、カルボニル系染料、メチン系染料等を挙げることができる。識別マークの材料として染料を使用することにより、識別マークの視認性を向上させることができる。
識別マークは蛍光物質を含むこともできる。識別マークの材料として蛍光物質を用いることで暗所でもカーボンナノチューブ被覆電線を認識することができる。蛍光物質に関して特に制限はなく、有機化合物、無機化合物、半導体粒子等である。蛍光物質の材料は特に限定されないが例えば、C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、17、C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、11:1、14、C.I.アシッドイエロー73、184、250、C.I.アシッドレッド51、52、92、94、C.I.ダイレクトイエロー11、24、26、87、100、147、C.I.ダイレクトオレンジ26、29、29:1、46、C.I.ダイレクトレッド1、13、17、239、240、242、254等を挙げることができる。
識別マークは、カーボンナノチューブ被覆電線の特定の特性値や物性値が変化して、カーボンナノチューブ被覆電線が使用不可能な異常状態となった場合に、正常状態とは異なる色に変化する材料を含むことができる。例えば、識別マークは、カーボンナノチューブ被覆電線の温度変化又は応力変化に応じて色が変化する変色材料を含むことができる。変色材料は、可逆的に変色しても、不可逆的に変色してもよい。すなわち、変色材料が可逆的に変色する場合、カーボンナノチューブ被覆電線が異常状態になると変色するが、該カーボンナノチューブ被覆電線が正常状態に戻ると元の色に戻る。一方、変色材料が不可逆的に変色する場合、カーボンナノチューブ被覆電線が異常状態になると変色し、該カーボンナノチューブ被覆電線が正常状態に戻っても変色した色は変わらない。
識別マークは樹脂を含むこともできる。この場合、中間層の外表面のうち、識別マークを構成する樹脂と、識別マーク以外の部分の材料を異なるものとすることで、識別マークとそれ以外の部分の表面性状、色、質感などが異なるものとなり、識別マークを視認することができる。識別マークを構成する樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂の何れの材料も使用することができる。
識別マークは磁性材料を含むことができる。識別マークが磁性材料を含むことにより、磁気を検知可能な機器によって識別マークを識別することができる。磁性材料としては特に限定されないが、マグネタイト、マグヘマイト、及びフェライト等の酸化鉄、又は他の金属酸化物を含む酸化鉄、Fe、Co、及びNi等の金属、あるいは、これらの金属とAl、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W、及びV等の金属との合金、及びこれらの混合物等を挙げることができる。
中間層への識別マークの付与方法は特に限定されない。識別マークの付与方法としては例えば、下記の方法を挙げることができる。
(a)所定の大きさ・形状を有する識別マークの材料と、識別マークの材料以外の中間層の材料と、を混合した混合材料から中間層を形成する方法、
(b)中間層の外表面上へ識別マークを印刷したり、貼り付ける方法、
(c)中間層の外表面の材料と、識別マークの材料とを化学的に反応させて、外表面の材料と識別マークの材料との間に化学結合を形成する方法。
識別マークの形状及び大きさ、中間層での識別マークの位置は特に限定されない。識別マークを付与する目的に応じて、識別マークの形状、大きさ、位置を適宜、決定することができる。識別マークの形状は例えば、多角形、丸、中間層の外周を囲む形状、文字、複数色からなる模様などとすることができる。また、識別マークの大きさは、中間層の外表面の一部を占める大きさであれば特に限定されない。好ましくは、識別マークは、中間層の外表面においてカーボンナノチューブ被覆電線の長手方向の少なくとも一方の端部に位置するのがよい。また、好ましくは、識別マークは、中間層の外表面においてカーボンナノチューブ被覆電線の長手方向における第1の端部から第2の端部まで延在するのがよい。
浮遊触媒気相成長(CCVD)法を用い、CNT製造装置の電気炉によって、1300℃に加熱された、内径φ60mm、長さ1600mmのアルミナ管内部に、炭素源であるデカヒドロナフタレン、触媒であるフェロセン、及び反応促進剤であるチオフェンを含む原料溶液を、スプレー噴霧により供給した。キャリアガスは、水素を9.5L/minで供給した。生成したCNTを連続的に巻き取りながら回収し、直径約100μm、長さ75mのCNT線材を得た。次に、得られたCNT線材を、大気下において500℃に加熱し、さらに酸処理を施すことによって高純度化を行った。その後、高純度化したCNT集合体に対し、硝酸ドープを施した。次に、押出成形機を用いて熱可塑性樹脂(ポリエチレンテレフタレート)を溶融させCNT線材の周りに押し出すことで、CNT線材の外表面上に20μmの中間層を被覆させた。次に、中間層の外表面上にバーコード貼付機によりバーコードを貼り付けた。この後、中間層の外表面上に、押出成形機を用いて熱可塑性樹脂(ポリプロピレン)を溶融させて押し出すことで厚さが20μmの透明な絶縁被覆層を被覆させ、最終的にCNT被覆電線を得た。得られたCNT被覆電線のバーコードをバーコードリーダーで読み取ったところ、正確にバーコードの情報を読み取ることができた。
10 カーボンナノチューブ線材
11 カーボンナノチューブ集合体
11a カーボンナノチューブ
21 絶縁被覆層
31 識別マーク
32 端部
33 長手方向
35 中間層
Claims (15)
- 複数のカーボンナノチューブで構成されるカーボンナノチューブ集合体の単数または複数からなるカーボンナノチューブ線材と、該カーボンナノチューブ線材を被覆する中間層と、該中間層を被覆する絶縁被覆層と、
を備え、
前記中間層は、識別マークを有する、カーボンナノチューブ被覆電線。 - 前記識別マークは、カプセルを含む、請求項1に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記カプセルは、蛍光物質を含む、請求項2に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、蛍光物質を含むコア部と、シリカを含むシェル部とからなる、請求項1に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、タグを含む、請求項1に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、前記カーボンナノチューブ被覆電線の温度変化又は応力変化に応じて色が変化する材料を含む、請求項1に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、磁性材料を含む、請求項1に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、メッキを含む、請求項1に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、前記中間層の外表面において、前記カーボンナノチューブ被覆電線の長手方向の少なくとも一方の端部に位置する、請求項1から8までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記識別マークは、前記中間層の外表面において、前記カーボンナノチューブ被覆電線の長手方向における第1の端部から第2の端部まで延在する、請求項1から8までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記中間層は、前記カーボンナノチューブ線材のバリを覆う、請求項1から10までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記絶縁被覆層を構成する材料の屈折率nDは1.5未満であり、前記絶縁被覆層の膜厚/(前記カーボンナノチューブ線材の線径+前記中間層の膜厚)は0.2未満である、請求項1から11までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記絶縁被覆層を構成する材料の、JIS 7375:2008に規定する全光線透過率は75%以上であり、前記絶縁被覆層の膜厚/(前記カーボンナノチューブ線材の線径+前記中間層の膜厚)は0.2未満である、請求項1から11までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 前記カーボンナノチューブ線材が、複数の前記カーボンナノチューブ集合体からなり、複数の該カーボンナノチューブ集合体の配向性を示す小角X線散乱によるアジマスプロットにおけるアジマス角の半値幅Δθが60°以下である、請求項1から13までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
- 複数の前記カーボンナノチューブの密度を示すX線散乱による散乱強度の(10)ピークにおけるピークトップのq値が2.0nm−1以上5.0nm−1以下であり、且つ半値幅Δqが0.1nm−1以上2.0nm−1以下である、請求項1から14までの何れか1項に記載のカーボンナノチューブ被覆電線。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114616636A (zh) * | 2019-10-30 | 2022-06-10 | 住友电气工业株式会社 | 电气绝缘电缆 |
KR20220105099A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 숭실대학교산학협력단 | 측정대상전류 도통전선을 탄소나노튜브 권선으로 제작한 전류센서 |
KR20220105098A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 숭실대학교산학협력단 | 탄소나노튜브 권선으로 제작한 자계방식 전류센서 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52161483U (ja) * | 1976-05-31 | 1977-12-07 | ||
JPS53104973U (ja) * | 1977-01-31 | 1978-08-23 | ||
JP2002216548A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 着色絶縁電線およびその製造方法 |
JP2005320840A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Office K:Kk | ケーブル |
-
2018
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52161483U (ja) * | 1976-05-31 | 1977-12-07 | ||
JPS53104973U (ja) * | 1977-01-31 | 1978-08-23 | ||
JP2002216548A (ja) * | 2001-01-17 | 2002-08-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 着色絶縁電線およびその製造方法 |
JP2005320840A (ja) * | 2004-05-10 | 2005-11-17 | Office K:Kk | ケーブル |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114616636A (zh) * | 2019-10-30 | 2022-06-10 | 住友电气工业株式会社 | 电气绝缘电缆 |
KR20220105099A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 숭실대학교산학협력단 | 측정대상전류 도통전선을 탄소나노튜브 권선으로 제작한 전류센서 |
KR20220105098A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 숭실대학교산학협력단 | 탄소나노튜브 권선으로 제작한 자계방식 전류센서 |
KR102435583B1 (ko) | 2021-01-19 | 2022-08-24 | 숭실대학교 산학협력단 | 탄소나노튜브 권선으로 제작한 자계방식 전류센서 |
KR102475895B1 (ko) | 2021-01-19 | 2022-12-08 | 숭실대학교 산학협력단 | 측정대상전류 도통전선을 탄소나노튜브 권선으로 제작한 전류센서 |
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