JPWO2013047796A1 - カーボンナノチューブ複合材料 - Google Patents
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Abstract
Description
CNT群は、複数のCNT(もしくはCNTのバンドル)とCNT(もしくはCNTのバンドル)が絡み合い離散集合したネットワーク構造(網目構造)を備えることを特徴とする。ここで、複数のCNTが「集合」したCNT群において、CNTが「離散集合」するとは、一部のCNTが局所的に集合したり、離れたりする、すなわち「離散」した状態を有することを意味する。(便宜的に図2においては、複数のCNT10が集合したCNT群15において、集合部11と、離散部13とを有するものとして示した。また、図2において、集合部11aと集合部11bとは、互いに離散している。)カーボンナノチューブ複合材料100の中で、CNT群15は、三次元的な網目構造を備える。CNT群15が備える網目体構造は、非常に発達した、広い領域まで張り巡らされたCNT10のネットワークであり、CNT群15を構成するCNT10が連通してカーボンナノチューブ複合材料100の中に連続的な導電路が形成されることで、導電性をカーボンナノチューブ複合材料100に付与する。本明細書においてCNT群15は、光学顕微鏡による観察で、カーボンナノチューブ10の集合体が観察される領域である。
本明細書において母材領域とは、光学顕微鏡による観察で、カーボンナノチューブ10の集合体が観察されない領域である。上述したように、カーボンナノチューブ複合材料100においては、カーボンナノチューブ10がマトリックス30に不均一に分散しているため、母材領域35が観察される。
CNT群15や、母材領域35に存在するカーボンナノチューブはラマン分光分析により同定し定量的に評価することが可能である。本発明に係わるカーボンナノチューブ複合材料の光学顕微鏡による観察でCNT群15と、母材領域35が観察されるものの、光学顕微鏡のみでは、母材領域35へのCNTの存在の有無は判別できない。また存在する場合にその量を定量的に評価できない。そのため、ラマン分光分析による解析はカーボンナノチューブ複合材料100の構造を規定するのに有効である。本発明のカーボンナノチューブ複合材料100に用いるカーボンナノチューブは、共鳴ラマン散乱測定法の測定により得られるスペクトルで1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内での最大のピーク強度をGバンド(カーボンナノチューブのグラファイト構造に起因)の強度とすると、CNT群15においては、明瞭なGバンドが観察される。ここで、ピークとは、目視においてグラフ上に顕著な変曲点、および/または、ベースライン強度に対して500%以上の突出部をいう。方や、母材領域35においては、Gバンドは観測されないか、もしくは観測されてもCNT群15のGバンドと比較して強度が小さい。すなわち、母材領域35においては、共鳴ラマン散乱測定法の測定により得られるスペクトルで1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内で、ピークは観測されない、もしくは観測されてもCNT群15のピークと比較して非常に小さい。ここで、ピークが観測されないとは、ベースライン強度に対して500%以上の突出部が観察されないことをいう。ここでピークが観測されないとは、波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内で、目視においてグラフ上に顕著な変曲点、および/または、ベースライン強度に対して500%以上の突出部が確認されないことを言う。すなわち、本発明のカーボンナノチューブ複合材料100に用いるカーボンナノチューブは、共鳴ラマン散乱測定法の測定により得られるスペクトルで、1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内、CNT群15と母材領域35は異なるスペクトルを示す。
パーコレーション理論(percolation theory)とは、対象とする物質が系内でのどのように繋がっているか、その繋がり方の特徴が系の特性にどの様な影響を与えるかを対象にする理論である。導電体を含む複合材料において、特定濃度(閾値)以上で導電体が連結し、複合材料の系全体を連なる無限大のサイズのクラスターが形成されて導電性が生じる。無限大サイズのクラスターが存在するためには、導電体の濃度(確立)pが臨界パーコレーション濃度、あるいはパーコレーション閾値pcよりも大きいことが必要である。ここで、アスペクト比の大きな導電体は、パーコレーション閾値が低くなる。
上述したように、本発明のカーボンナノチューブ複合材料100の断面を観察すると、不均一にカーボンナノチューブ10がマトリックス30に分散したCNT群15が観察される。このように、平面的に不均一な形状を有するCNT群15は、フラクタル次元解析により定義することができる。本発明の実施形態に係るカーボンナノチューブ複合材料100において、CNT群15は1.7以上のフラクタル次元を備える。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料100は10−11S/cm以上、より好ましくは10−10S/cm以上、さらに好ましくは10−9S/cm以上、さらに好ましくは10−7S/cm以上、さらに好ましくは10−6S/cm以上、さらに好ましくは10−5S/cm以上、さらに好ましくは10−4S/cm以上の導電性を有する。カーボンナノチューブ複合材料の導電性の上限は特にないが、炭素の導電性である105S/cmを超えることは困難である。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料100の好ましいカーボンナノチューブの配合量は、母材(マトリックス)の物理特性を損なわない観点から、カーボンナノチューブ複合材料全体の質量を100重量%とした場合、パーコレーション閾値よりも配合量を多くするために、0.0001重量%以上であり、また、母材(マトリックス)の物理特性を損なわない観点から、5重量%以下、より好ましくは1重量%以下、さらに好ましくは0.5重量%以下、さらに好ましくは0.2重量%以下、さらに好ましくは0.1重量%以下である。カーボンナノチューブの配合量が5%を超えると、本発明のカーボンナノチューブ複合材料のカーボンナノチューブが観測されない母材領域35が存在しなくなる。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料100は、図4に示すように、少ない配合量で、高い導電性を有する。一般的に、少ない配合量で、高い導電性を有する導電性複合材料を製造することは極めて困難である。図4には、本発明の製造方法により製造されたカーボンナノチューブ複合材料100のパーコレーション閾値の配合量と、パーコレーション閾値での導電性を示す。△や、○の点は、過去の文献で報告された、単層カーボンナノチューブと多層カーボンナノチューブの他の事例である。図から明らかなように、本発明の製造方法により製造されたカーボンナノチューブ複合材料100は、他の事例に比較して非常に小さな配向量でパーコレーション閾値を示すとともに、パーコレーション閾値における導電性が他の事例と比較して極めて高いというと特長がある。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料100は、パーコレーション閾値が低く、また簿い材料領域を有するために、導電性を有する配合量において、母材の物理特性を保持するという特長がある。図5はCNTの配合量に対するフッ素ゴム複合材料の導電率およびヤング率の変化を示している。CNT複合材料の導電率はCNT配合量2x10−2重量%程度から増加し始めるが、ヤング率はCNT配合量10重量%付近から増加し始める。これは2x10-2重量%から10重量%の間では導電性を持ちながらゴム本来の柔らかいという特徴が失われていないことを意味している。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブの導電率は1S/cm以上、より好ましくは10S/cm以上、さらに好ましくは50S/cm以上である。このような導電率を有するカーボンナノチューブは、高導電性のカーボンナノチューブ複合材料を得るために好ましい。カーボンナノチューブの導電性の上限は特にないが、炭素の導電性である105S/cmを超えることは困難である。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブの特性は、カーボンナノチューブ複合材料からカーボンナノチューブのみを抽出し、例えばバッキペーパーにして評価することができる。抽出は、溶媒を用いてマトリックスを溶解するなどの公知の手段を適宜用いることができる。本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブの長さは、0.1μm以上、より好ましくは0.5μm以上、さらに好ましくは1μm以上である。このようなカーボンナノチューブは、アスペクト比が大きく、効率良く互いに接触するため、少ないカーボンナノチューブの添加量で連続的な導電路を形成することができる。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブは、共鳴ラマン散乱測定法の測定により得られるスペクトルで1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内での最大のピーク強度をG、1310cm−1以上1350cm−1以下の範囲内での最大のピーク強度をDとしたときに、G/D比が3以上あることが好ましい。
波長633nmのラマン分光分析で、110±10cm−1、190±10cm−1、かつ200cm−1以上の領域に少なくとも一つのピークが観測されるカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブ複合材料は、本発明の効果を得るのに好適である。カーボンナノチューブの構造は、ラマン分光分析法により評価が可能である。ラマン分光分析法で使用するレーザー波長は種々あるが、ここでは532nmおよび633nmの波長を利用する。ラマンスペクトルの350cm−1以下の領域はラジアルブリージングモード(以下、RBMという)と呼ばれ、この領域に観測されるピークは、カーボンナノチューブの直径と相関がある。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブは、単層カーボンナノチューブが好ましい。単層カーボンナノチューブは、多層カーボンナノチューブと比較して、密度が低いため、重量当たりのカーボンナノチューブの長さが長くなり、少ない添加量で高導電性を得るのに好ましい。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるマトリックスは、エラストマーが好ましい。エラストマーは、優れた変形能を有するため好ましい。本発明のカーボンナノチューブ複合材料に適用可能なエラストマーとしては、柔軟性、導電性、耐久性の点で、例えば、エラストマーとしては、天然ゴム(NR)、エポキシ化天然ゴム(ENR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンゴム(EPR,EPDM)、ブチルゴム(IIR)、クロロブチルゴム(CIIR)、アクリルゴム(ACM)、シリコーンゴム(Q)、フッ素ゴム(FKM)、ブタジエンゴム(BR)、エポキシ化ブタジエンゴム(EBR)、エピクロルヒドリンゴム(CO,CEO)、ウレタンゴム(U)、ポリスルフィドゴム(T)などのエラストマー類、オレフィン系(TPO)、ポリ塩化ビニル系(TPVC)、ポリエステル系(TPEE)、ポリウレタン系(TPU)、ポリアミド系(TPEA)、スチレン系(SBS)等の熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上が挙げられる。また、これらの共重合体、変性体、および2種類以上の混合物などであってもよい。特に、エラストマーの混練の際にフリーラジカルを生成しやすい極性の高いエラストマー、例えば、天然ゴム(NR)、ニトリルゴム(NBR)等が好ましい、本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるエラストマーは、上記の群より選ばれる一種以上を架橋しても良い。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料は高導電性を備え、マトリックスの本来もっている特性が損なわれないため、静電防止材等に用いることができる。
以下に、本発明のカーボンナノチューブ複合材料の製造方法について説明する。本発明のカーボンナノチューブ複合材料は、上述の特性を有するカーボンナノチューブをマトリックス中に分散させて得る。
[カーボンナノチューブの製造]
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブは、図6に示す製造装置500を用いた、化学気相成長法により製造することができる。本製造方法においては、原料ガスを含む第1ガスと、触媒賦活物質を含む第2ガスとを別々のガス供給管から供給し、加熱領域内の別々の配管により構成されたガス流路を流すことにより、触媒層の近傍に到達する前に原料ガスと触媒賦活物質とが混合して反応することなく供給し、触媒層の近傍で第1ガスと第2ガスとを混合して反応させて触媒層に接触させることができるため、非常に高効率で、通常は10分程度で失活してしまう成長を長時間連続的に行うことができるため、非常に長尺で、高純度の単層カーボンナノチューブを合成することができ、本発明の複合材料を得るために好適である。
基材501(基板)とは、その表面にカーボンナノチューブを成長させる触媒を担持することのできる部材であり、最低限400℃以上の高温でも形状を維持できるものであれば適宜のものを用いることができる。
触媒層503を形成する触媒としては、これまでのカーボンナノチューブの製造に実績のあるものであれば適宜のものを用いることができるが、具体的には、鉄、ニッケル、コバルト、モリブデン、およびこれらの塩化物並びに合金や、これらがさらにアムミニウム、アルミナ、チタニア、窒化チタン、酸化シリコンと複合化、または重層化したものでもよい。
還元ガスは、触媒の還元、触媒のカーボンナノチューブの成長に適合した状態の微粒子化促進、および触媒の活性向上の少なくとも一つの効果を持つガスである。還元ガスとしては、これまでのカーボンナノチューブの製造に実績のある、例えば水素、アンモニア、水、およびそれらの混合ガス等を適用することができる。
化学気相成長の雰囲気ガス(キャリアガス)としては、カーボンナノチューブの成長温度で不活性であり、成長するカーボンナノチューブと反応しないガスであればよく、これまでのカーボンナノチューブの製造に実績のある不活性ガスが好ましく、窒素、ヘリウム、アルゴン、水素、およびこれらの混合ガスが好適である。
カーボンナノチューブの製造に用いる原料としては、これまでのカーボンナノチューブの製造に実績のあるものであれば、適宜な物質を用いることができる。原料ガスとしては、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、プロピレン、エチレン、ブタジエン、ポリアセチレン、アセチレンなどの炭化水素が好適である。
カーボンナノチューブの成長工程において、触媒賦活物質を添加する。触媒賦活物質の添加により、触媒の寿命を延長し、且つ活性を高め、結果としてカーボンナノチューブの生産効率向上や高純度化を推進することができる。触媒賦活物質としては、酸素もしくは、硫黄などの酸化力を有する物質であり、且つ成長温度でカーボンナノチューブに多大なダメージを与えない物質であればよく、水、酸素、二酸化炭素、一酸化炭素、エーテル類、アルコール類が好ましいが、特に、極めて容易に入手できる水が好適である。
成長工程において触媒賦活物質と原料とを用いてカーボンナノチューブを製造する際には、(1)原料は炭素を含み酸素を含まず、(2)触媒賦活物質は酸素を含むことが、カーボンナノチューブを高効率で製造するのに好ましい。上述したように、原料ガスを含む第1ガスは第1ガス流路545を介して合成炉510内に供給し、触媒賦活物質(例えば水)を含む第2ガスは第2ガス流路547を介して合成炉510内に供給する。これにより、第1ガス流路545を通過する間に原料ガスは分解反応が進み、カーボンナノチューブの製造に好適な状態となる。また、第2ガス流路547から供給されることで、原料ガスとは反応せずに所定量の触媒賦活物質がガス混合領域580に供給される。このように最適化された第1ガスおよび第2ガスがガス混合領域580で混合して触媒層503に接触させることにより、非常に高効率で、通常は10分程度で失活してしまう成長を長時間連続的に行うことができる。そのため、非常に長尺で、高純度の単層カーボンナノチューブを合成することができ、本発明の複合材料を得るために好適である。
カーボンナノチューブを成長させる反応温度は、好ましくは400℃以上1000℃以下とする。400℃未満では触媒賦活物質の効果が発現せず、1000℃を超えると触媒賦活物質がカーボンナノチューブと反応してしまう。
次に、得られたカーボンナノチューブ集合体を用いたカーボンナノチューブ複合材料の製造方法について図7を参照して説明する。カーボンナノチューブ集合体を基材501から物理的、化学的あるいは機械的な方法を用いて剥離する(S101)。剥離方法としては、例えば電場、磁場、遠心力、および表面張力を用いて剥離する方法、基材501から機械的に直接剥ぎ取る方法、圧力や熱を用いて基板から剥離する方法などが適用可能である。また、カーボンナノチューブ集合体をカッターブレードなどの薄い刃物を使用して基材501から剥ぎ取る方法や、真空ポンプを用いてカーボンナノチューブ集合体を吸引し、基材501から剥ぎ取る方法が好ましい。
本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いるカーボンナノチューブの分散媒及びマトリックスの溶解に用いる溶媒としては、マトリックスを溶解可能な有機溶媒であればよく、用いるマトリックスにより適宜選択することができる。例えば、トルエン、キシレン、アセトン、四塩化炭素等を用いることができる。特に、本発明のカーボンナノチューブ複合材料に用いる溶媒として、フッ素ゴム及びシリコーンゴムを含む多くのゴムが可溶であり、カーボンナノチューブの良溶媒であるメチルイソブチルケトン(以下、MIBKという)が好ましい。
[カーボンナノチューブ集合体の製造]
上述した図6の製造装置500を用いてカーボンナノチューブ集合体を製造した。本実施例において、縦型合成炉510としては、円筒等の石英管を用いた。中心部の水平位置から20mm下流に石英からなる基材ホルダ505を設けた。合成炉510を外囲して設けられた抵抗発熱コイルからなる加熱手段530と加熱温度調整手段を設け、所定温度に加熱された合成炉510内の加熱領域31を規定した。
カーボンナノチューブ集合体の特性は、製造条件の詳細に依存するが、実施例1の製造条件では、典型値として、長さが100μm、平均直径が3.0nmである。
実施例1により得られたカーボンナノチューブ集合体のラマンスペクトルを計測した。鋭いGバンドピークが1590cm−1近傍で観察され、これより本発明のカーボンナノチューブ集合体を構成するカーボンナノチューブにグラファイト結晶構造が存在することが分かる。
カーボンナノチューブ集合体の炭素純度は、蛍光X線を用いた元素分析結果より求めた。基板から剥離したカーボンナノチューブ集合体を蛍光X線によって元素分析したところ、炭素の重量パーセントは99.98%、鉄の重量パーセントは0.013%であり、その他の元素は計測されなかった。この結果から、炭素純度は99.98%と計測された。
得られたカーボンナノチューブ集合体は、真空ポンプを用いて配向したカーボンナノチューブ集合体を吸引し基材501から剥離して、フィルターに付着したカーボンナノチューブ集合体を回収した。その際、配向したカーボンナノチューブ集合体は分散して、塊状のカーボンナノチューブ集合体を得た。
実施例2として、実施例1と同様の製造方法を用いて、カーボンナノチューブ含量が0.25%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料210を得た。
実施例3として、実施例1と同様の製造方法を用いて、カーボンナノチューブ含量が0.01重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料220を得た。
実施例4として、実施例1と同様の製造方法を用いて、カーボンナノチューブ含量が0.048重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料230を得た。このときのカーボンナノチューブ含量0.048重量%は、パーコレーション閾値に相当しており、この時のカーボンナノチューブ複合材料の体積導電率は0.12S/cmである。
実施例1と同様の製造方法によるカーボンナノチューブ集合体を50mg正確に計量し、100mlフラスコ(3つ口:真空用、温度調節用)に投入して、真空下で200℃に達してから24時間保持し、乾燥させた。乾燥が終了した後、加熱・真空処理状態のまま、純水を100ml、デオキシコール酸ナトリウム10mgを注入し、カーボンナノチューブ集合体が大気に触れることを防いだ。分散工程には、湿式ジェットミル(常光社製ナノジェットパル(登録商標)JN10)を用い、200μmの流路を60MPaの圧力で通過させてカーボンナノチューブ集合体を純水に分散させ、重量濃度0.033重量%のカーボンナノチューブ分散液を得た。その分散液を更に常温で24時間、スターラーで撹拌した。この時、溶液を70℃まで昇温し、水を揮発させ150ml程度とした。この時のカーボンナノチューブの重量濃度は、0.075重量%程度となった(分散工程)。このようにして、カーボンナノチューブ分散液を得た。本実施例においては、マトリックスとしてフッ素ゴムラテックス(ダイキン工業社製)を用いた。カーボンナノチューブ複合材料全体の質量を100重量%とした場合、カーボンナノチューブ含量が0.013重量%となるように、カーボンナノチューブ分散液150mlをフッ素ゴム溶液50mlに添加し、スターラーを用い、約300rpm条件下で、室温で16時間攪拌し全量が50ml程度になるまで濃縮した。
実施例6として、マトリックスとしてPolystyrene(SPJ,PSジャパン製)を用い、実施例1の方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が0.1重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料250を得た。
実施例7として、マトリックスとしてPMMA(スミペックス,住友化学製)を用い、実施例1の方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が0.1重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料260を得た。
実施例8として、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)(東レ社製)を用い、実施例1の製造方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が0.1重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料270を得た。
実施例9として、マトリックスとしてアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)(東レ社製)を用い、実施例1の方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が1%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料280を得た。
実施例10として、ポリカーボネート(PC)(帝人化成社製)を用い、実施例1の方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が1重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料290を得た。
実施例11として、マトリックスとしてエポキシ樹脂であるアデレンカEP-4500およびアデカハードナーEH(ADEKA社製)を用い、実施例1の方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が1重量%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料300を得た。
本製造法によるカーボンナノチューブ集合体を50mg正確に計量し、100mlフラスコ(3つ口:真空用、温度調節用)に投入して、真空下で200℃に達してから24時間保持し、乾燥させた。乾燥が終了後、加熱・真空処理状態のまま、分散媒MIBK(メチルイソブチルケトン)(シグマアルドリッチジャパン社製)を100ml注入しカーボンナノチューブ集合体が大気に触れることを防いだ。これにフッ素ゴム(ダイキン工業社製、Daiel-G912)950mgを追加して300mlとした。そのビーカーに撹拌子を入れて、ビーカーをアルミ箔で封印し、MIBKが揮発しないようにして、600RPMで、24時間スターラーで常温撹拌した。その後、80℃で保持し溶媒を完全に揮発させた。これらを80℃で12時間予備乾燥した。次に成形物のカーボンナノチューブ含量が1%となるように、この予備乾燥試料1000mgとフッ素ゴム4000mgを微量型高せん断成形加工機に投入し、ギャップならびに内部帰還型スクリュー内径をそれぞれ1〜2mm、2.5φに設定し、180℃に加熱溶融して混練(スクリュー回転数:100rpm、混練時間10分)した後、T−ダイから押出した。続いて熱プレスにより均一なフィルム(厚さ200im)とし、これを比較例1のカーボンナノチューブ複合材料900を得た。
比較例2として、比較例1と同様の製造方法を用いて、カーボンナノチューブ含量が0.025%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料910を得た。
比較例3として、HiPco(High-pressure carbon monoxide process)法により合成した単層カーボンナノチューブ(Unidym社製)を用い、実施例1の方法と同様に、カーボンナノチューブ含量が1%となるように調製したカーボンナノチューブ複合材料930を得た。
HiPco法により合成したカーボンナノチューブ集合体(以下、HiPcoという)の特性は、典型値として、長さが1μm以下、平均直径が0.8〜1.2nmである。
HiPcoのラマンスペクトルは、鋭いGバンドピークが1590cm−1近傍で観察され、カーボンナノチューブにグラファイト結晶構造が存在することが分かる。また欠陥構造などに由来するDバンドピークが1340cm−1近傍で観察されているため、カーボンナノチューブに有意な欠陥が含まれていることを示している。複数の単層カーボンナノチューブに起因するRBMモードが低波長側(100〜300cm−1)に観察されたことから、このグラファイト層が単層カーボンナノチューブであることが分かる。G/D比は12.1であった。
蛍光X線を用いた元素分析結果より求めたHiPcoの炭素純度は、炭素の重量パーセントは70%と実施例に用いたカーボンナノチューブに比して低いものであった。
図8は実施例1のカーボンナノチューブ複合材料200の断面の走査型電子顕微鏡像(以下、SEM像という)である。
図20は、本実施1のカーボンナノチューブ複合材料200のラマンマッピングを示す図である。(顕微ラマンAlmega XR,スポット径=数マイクロメートル)波長633nmで測定したラマンスペクトルは、RBM及びG/D比について、カーボンナノチューブ複合材料中のマトリックスに依存せずに、カーボンナノチューブ複合材料中のカーボンナノチューブを評価することが可能な優れた指標となることが示された。波長532nmでの測定では、ラマンスペクトルはカーボンナノチューブ複合材料に用いるマトリックスの種類に依存した。図20(a)はラマンマッピングを行った領域を示す光学顕微鏡像である。図20(a)に付した番号1、5〜8はCNT群15を示し、番号2〜4は母材領域35を示す。図20(b)は図20(a)の番号1、5〜8の部位のラマンスペクトルを示し、図20(c)は図20(a)の番号2〜4の部位のラマンスペクトルを示す。図から明らかなように、光学顕微鏡像でCNT群15として認識される部位は、ラマンスペクトルにおいて波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内でピーク(目視においてグラフ上に顕著な変曲点、および/または、ベースライン強度に対して500%以上の突出部)を示した。一方、光学顕微鏡像で母材領域35として認識される部位は、波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内で有意なピークは検出されなかった。ここで、本発明に係るカーボンナノチューブ複合材料において、波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内でピークを有さない(検出されない)とは、図20(c)に示すように、目視においてグラフ上に顕著な変曲点、および/または、ベースライン強度に対して500%以上の突出部が確認されないことを言う。
図23はカーボンナノチューブ複合材料のフラクタル次元の解析結果を示す図である。フラクタル次元解析には、オープンソースの画像処理ソフトウェアであるImageJと、そのフラクタル次元解析用プラグインであるFracLac Ver. 2.5を用いた。この結果から、実施例1のカーボンナノチューブ複合材料200においては、CNT群15が平均で1.831以上のフラクタル次元を備えていることが示された。したがって、このようなフラクタル次元を備えるカーボンナノチューブ複合材料200は、カーボンナノチューブ群が効率良く互いに接触して、連続的な導電路が形成して、優れた導電性を付与することができる。同様に測定した、実施例2から11、及び比較例1から3のフラクタル次元を図22に示す。実施例のフラクタル次元が、1.7以上であるのに対して、比較例のフラクタル次元は、1.6台であり、連続的な導電路の形成率が低いことが推察される。
上述した実施例及び比較例のカーボンナノチューブ複合材料の波長633nmでのラマン分光分析を行った。実施例1から11のカーボンナノチューブ複合材料は、波長633nmのラマン分光分析で、110±10cm−1、190±10cm−1、及び135±10cm−1、250±10cm−1、280±10cm−1にピークを有していて、広い波長範囲に渡ってピークを有する。しかしながら、比較例3のカーボンナノチューブ複合材料は、110±10cm−1、190±10cm−1、及び200cm−1以上の領域に少なくとも一つのピークを有していない。同一の添加量、製造方法である、実施例1と、比較例3の体積導電率を比較すると、実施例1のカーボンナノチューブ複合材料は比較例3のカーボンナノチューブ複合材料より4桁高い導電率を示す。このことより、波長633nmのラマン分光分析で、110±10cm−1、190±10cm−1、及び200cm−1以上の領域に少なくとも一つのピークが観測されるカーボンナノチューブ複合材料が高い導電性を有することが分かる。
実施例1から11、比較例1から3について、G/D比を図22にまとめた。実施例のカーボンナノチューブ複合材料は、G/D比が3以上である。
実施例1から6のカーボンナノチューブ複合材料を溶媒に晒してマトリックスを取り除いて、カーボンナノチューブのみを抽出し、厚さ100μmのバッキペーパーにして四端子法により導電性を評価した。導電性は、実施例1が60S/cm、実施例2が58S/cm、実施例3が62S/cm、実施例4が58S/cm、実施例5が52S/cm、実施例6が57S/cmとなった。
[カーボンナノチューブ集合体の製造]
上述した図6の製造装置500を用いてカーボンナノチューブ集合体を製造した。本実施例において、縦型合成炉510としては、円筒等の石英管を用いた。中心部の水平位置から20mm下流に石英からなる基材ホルダ505を設けた。合成炉510を外囲して設けられた抵抗発熱コイルからなる加熱手段530と加熱温度調整手段を設け、所定温度に加熱された合成炉510内の加熱領域531を規定した。
本製造法によるカーボンナノチューブ集合体を50mg正確に計量し、100mlフラスコ(3つ口:真空用、温度調節用)に投入して、真空下で200℃に達してから24時間保持し、乾燥させた。乾燥が終了後、加熱・真空処理状態のまま、分散媒MIBK(メチルイソブチルケトン)(シグマアルドリッチジャパン社製)を100ml注入しカーボンナノチューブ集合体が大気に触れることを防いだ。これにフッ素ゴム(ダイキン工業社製、Daiel-G912)950mgを追加して300mlとした。そのビーカーに撹拌子を入れて、ビーカーをアルミ箔で封印し、MIBKが揮発しないようにして、600RPMで、24時間スターラーで常温撹拌した。その後、80℃で保持し溶媒を完全に揮発させた。これらを80℃で12時間予備乾燥した。次に成形物のカーボンナノチューブ含量が1%となるように、この予備乾燥試料1000mgとフッ素ゴム4000mgを微量型高せん断成形加工機に投入し、ギャップならびに内部帰還型スクリュー内径をそれぞれ1〜2mm、2.5φに設定し、180℃に加熱溶融して混練(スクリュー回転数:100rpm、混練時間10分)した後、T−ダイから押出した。続いて熱プレスにより均一なフィルム(厚さ200μm)とし、これを比較例1のカーボンナノチューブ複合材料900を得た。
Claims (17)
- カーボンナノチューブをマトリックス中に分散してなるカーボンナノチューブ複合材料であって、
複数のカーボンナノチューブより構成されるカーボンナノチューブ群と母材領域とを備え、
カーボンナノチューブの配合量が0.0001重量%以上、1.0重量%以下で、カーボンナノチューブ複合材料の導電率が10−7S/cm以上であることを特徴とするカーボンナノチューブ複合材料。 - 前記カーボンナノチューブ群の波長633nmのラマン分光分析における1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内での最大ピーク強度と、前記母材領域の波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内における最大ピーク強度との比が5以上であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- カーボンナノチューブをマトリックス中に分散してなるカーボンナノチューブ複合材料であって、
複数のカーボンナノチューブより構成されるカーボンナノチューブ群と母材領域を備え、前記カーボンナノチューブ群は、波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内にピークを有し、
前記母材領域は、波長633nmのラマン分光分析で1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内にピークを有さないことを特徴とするカーボンナノチューブ複合材料。 - 前記カーボンナノチューブ複合材料が、10−11S/cm以上よりも大きい導電率を有することを特徴とする請求項3に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブ群は、フラクタル次元が1.7以上を備えることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブの配合量は、前記カーボンナノチューブ複合材料全体の質量を100重量%とした場合の0.0001重量%以上5重量%以下であることを特徴とする請求項3に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブ複合材料が10S/cm以上の導電性を有するカーボンナノチューブを含むことを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブの長さは、0.1μm以上であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブの平均直径は、1nm以上30nm以下であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブの蛍光X線を用いた分析による炭素純度が90重量%以上であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブ複合材料は、波長633nmのラマン分光分析で、110±10cm−1、190±10cm−1及び200cm−1以上の領域に少なくとも一つのピークが観測されることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 共鳴ラマン散乱測定法の測定により得られるスペクトルで1560cm−1以上1600cm−1以下の範囲内での最大のピーク強度をG、1310cm−1以上1350cm−1以下の範囲内での最大のピーク強度をDとしたときに、G/D比が3以上であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記のマトリックスは、エラストマーであることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記のエラストマーは、天然ゴム、エポキシ化天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、クロロブチルゴム、アクリルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ブタジエンゴム、エポキシ化ブタジエンゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、ポリスルフィドゴム、およびオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、スチレン系の熱可塑性エラストマーから選ばれる一種以上であることを特徴とする請求項14に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記のマトリックスは、樹脂であることを特徴とする請求項1に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
- 前記樹脂は、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、エポキシ、フェノール(レゾール型)、ユリア・メラミン、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン、スチレン系樹脂、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリメチレンメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリフェニレンスルフィド、ポリフェニレンエーテル、変性ポリフェニレンエーテル、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリアリレート、ポリエーテルニトリル、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、ポリテトラフルオロエチレンから選ばれる一種以上であることを特徴とする請求項16に記載のカーボンナノチューブ複合材料。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5972489B1 (ja) * | 2016-02-10 | 2016-08-17 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
JP5989928B1 (ja) * | 2016-02-10 | 2016-09-07 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
JP6005312B1 (ja) * | 2016-02-10 | 2016-10-12 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
Families Citing this family (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9228785B2 (en) | 2010-05-04 | 2016-01-05 | Alexander Poltorak | Fractal heat transfer device |
WO2014171440A1 (ja) * | 2013-04-16 | 2014-10-23 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ含有エラストマー構造体及びその製造方法 |
WO2014185497A1 (ja) * | 2013-05-17 | 2014-11-20 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ延伸糸及びその製造方法 |
US9714370B2 (en) * | 2013-09-26 | 2017-07-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Solvent assisted processing to control the mechanical properties of electrically and/or thermally conductive polymer composites |
KR101800486B1 (ko) | 2013-12-06 | 2017-11-22 | 주식회사 엘지화학 | 전도성이 개선된 복합재 및 이를 함유하는 성형품 |
KR101652566B1 (ko) * | 2013-12-06 | 2016-08-30 | 주식회사 엘지화학 | 전도성이 개선된 복합재 및 이를 함유하는 성형품 |
WO2016011391A1 (en) * | 2014-07-18 | 2016-01-21 | Elverud Kim Edward | Resistive heater |
CN104387507B (zh) * | 2014-11-17 | 2017-10-13 | 青岛科技大学 | 一种以碳纳米管/无水氯化镁为载体的双烯烃聚合催化剂及其制备方法和应用 |
TWI654074B (zh) * | 2015-02-12 | 2019-03-21 | 台灣奈米碳素股份有限公司 | Method for producing composite material containing carbon material by using high energy thrust |
CN104987606A (zh) * | 2015-06-12 | 2015-10-21 | 安徽绿龙光电科技有限公司 | Led灯泡用橡胶密封垫的生产配方 |
CN104987659A (zh) * | 2015-08-10 | 2015-10-21 | 广州索润环保科技有限公司 | 一种耐高温抗静电的导电聚合物复合材料及其制备方法和应用 |
JP6005313B1 (ja) | 2016-02-10 | 2016-10-12 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
JP5972490B1 (ja) | 2016-02-10 | 2016-08-17 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着剤組成物ならびにこれを用いた導電性接着フィルムおよびダイシング・ダイボンディングフィルム |
US20190144616A1 (en) * | 2016-03-28 | 2019-05-16 | Nissin Kogyo Co., Ltd. | Thermoplastic resin composition and method for producing thermoplastic resin composition |
KR101800845B1 (ko) * | 2016-03-30 | 2017-11-23 | 금호석유화학 주식회사 | 전기전도성 수지 조성물 및 그 성형품 |
CN105860927A (zh) * | 2016-04-24 | 2016-08-17 | 南京邮电大学 | 基于线状铜颗粒复合物的耐高温微波吸收材料 |
KR102046880B1 (ko) * | 2016-04-25 | 2019-11-20 | 주식회사 엘지화학 | 대전방지용 탄소 복합재, 성형품 및 그 제조방법 |
KR101896103B1 (ko) * | 2016-07-04 | 2018-10-04 | 류도영 | 탄소나노튜브와 전도성 고분자 복합체로 혼합 제작되어 활용과 효율이 높은 조성물 |
EP3485215B1 (en) | 2016-07-12 | 2023-06-07 | Alexander Poltorak | System and method for maintaining efficiency of a heat sink |
JP2018031996A (ja) * | 2016-08-26 | 2018-03-01 | Mc山三ポリマーズ株式会社 | 高導電性・高離型性・高耐磨耗性部材及び定着装置 |
KR101900725B1 (ko) * | 2016-10-31 | 2018-09-20 | 금호석유화학 주식회사 | 전도성 와이어 및 그 제조방법 |
DE102017129146B4 (de) * | 2016-12-12 | 2023-11-02 | Korea Kumho Petrochemical Co., Ltd. | Verfahren zur Herstellung einer Kohlenstoffnanoröhren in hoher Konzentration enthaltenden leitenden Harzzusammensetzung |
JP6917642B2 (ja) * | 2017-10-04 | 2021-08-11 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ複合膜 |
JP2018016806A (ja) * | 2017-10-04 | 2018-02-01 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ複合膜 |
KR101976024B1 (ko) * | 2017-11-08 | 2019-05-08 | 한국과학기술원 | 광학식 인장센서용 복합체, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 광학식 인장센서 |
CN107915955A (zh) * | 2017-11-08 | 2018-04-17 | 大连路阳科技开发有限公司 | 防静电聚醚醚酮复合材料及制备方法 |
CN108398417A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-08-14 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种评价锂离子电池正极片中导电剂分散情况的方法 |
CN108676302B (zh) * | 2018-05-10 | 2021-02-19 | 昆明纳太科技有限公司 | 一种丙烯酸复合碳纸及其制备方法 |
CN110914370B (zh) * | 2018-06-20 | 2022-02-11 | 古河电气工业株式会社 | 含碳纳米管的组合物和含碳纳米管的组合物的热固化物的制造方法 |
JPWO2020009185A1 (ja) * | 2018-07-04 | 2021-07-15 | 日本ゼオン株式会社 | エラストマー組成物の製造方法 |
CN112638821A (zh) * | 2018-09-03 | 2021-04-09 | 住友电气工业株式会社 | 碳纳米管复合体、碳纳米管复合体的制造方法、以及精制碳纳米管的制造方法 |
CN114341262A (zh) * | 2019-09-03 | 2022-04-12 | 住友电气工业株式会社 | 碳纳米管-树脂复合体以及碳纳米管-树脂复合体的制造方法 |
JPWO2021193667A1 (ja) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | ||
US20230227312A1 (en) * | 2020-08-12 | 2023-07-20 | Lg Chem, Ltd. | Carbon nanotube having low density and composite material including the same |
CN114891350B (zh) * | 2022-06-17 | 2023-10-13 | 山东海科创新研究院有限公司 | 高性能抗静电填料、含抗静电材料的聚醚砜复合材料及其制备方法 |
CN117024873A (zh) * | 2023-06-15 | 2023-11-10 | 广州力合新材料科技有限公司 | 一种改性聚丙烯塑料的制备方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006505483A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-02-16 | カーボン ナノテクノロジーズ インコーポレーテッド | カーボンナノチューブ微粒子、組成物及びその使用法 |
WO2010102763A1 (de) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Bayer Materialscience Ag | Polyurethanmassen mit kohlenstoffnanoröhrchen |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003078317A1 (en) * | 2002-03-14 | 2003-09-25 | Carbon Nanotechnologies, Inc. | Composite materials comprising polar polyers and single-wall carbon naotubes |
DE602004010506D1 (de) * | 2003-04-24 | 2008-01-17 | Carbon Nanotechnologies Inc | Leitfähiger kohlenstoff-nanoröhrenpolymerverbundstoff |
CN1867591A (zh) * | 2003-08-12 | 2006-11-22 | 通用电气公司 | 导电性组合物及其制备方法 |
US7026432B2 (en) * | 2003-08-12 | 2006-04-11 | General Electric Company | Electrically conductive compositions and method of manufacture thereof |
US20060293434A1 (en) * | 2004-07-07 | 2006-12-28 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Single wall nanotube composites |
WO2006011655A1 (ja) * | 2004-07-27 | 2006-02-02 | National Institute Of Advanced Industrial Scienceand Technology | 単層カーボンナノチューブおよび配向単層カーボンナノチューブ・バルク構造体ならびにそれらの製造方法・装置および用途 |
EP1845124A1 (en) * | 2006-04-14 | 2007-10-17 | Arkema France | Conductive carbon nanotube-polymer composite |
JP2007330848A (ja) | 2006-06-12 | 2007-12-27 | Hokkaido Univ | ナノカーボンを含むハイブリッド材料及びこれから得られる製品 |
JP4771971B2 (ja) | 2007-02-09 | 2011-09-14 | 東海ゴム工業株式会社 | 柔軟電極およびそれを用いた電子機器 |
JP5207351B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2013-06-12 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 溶融混練物、樹脂成形物及びその製造方法 |
CN100575436C (zh) * | 2007-10-11 | 2009-12-30 | 同济大学 | 一种含碳纳米管水性聚氨酯导电涂料及其制备方法 |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006505483A (ja) * | 2002-11-26 | 2006-02-16 | カーボン ナノテクノロジーズ インコーポレーテッド | カーボンナノチューブ微粒子、組成物及びその使用法 |
WO2010102763A1 (de) * | 2009-03-13 | 2010-09-16 | Bayer Materialscience Ag | Polyurethanmassen mit kohlenstoffnanoröhrchen |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JPN6012056245; NING LI, et al.: 'Electromagnetic Interference (EMI) Shielding of Single-Walled Carbon Nanotube Epoxy Composites' NANO LETTERS Vol.6, No.6, 2006, pp.1141-1145 * |
JPN6012056247; M.B.BRYNING, et al.: 'Very Low Conductivity Threshold in Bulk Isotropic Single-Walled Carbon Nanotube-Epoxy Composites' Advanced Materials Volume 17, Issue 9,, 200505, pp.1186-1191 * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5972489B1 (ja) * | 2016-02-10 | 2016-08-17 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
JP5989928B1 (ja) * | 2016-02-10 | 2016-09-07 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
JP6005312B1 (ja) * | 2016-02-10 | 2016-10-12 | 古河電気工業株式会社 | 導電性接着フィルムおよびこれを用いたダイシング・ダイボンディングフィルム |
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