カーボンナノチューブとは、炭素によって作られる6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円筒状になった物質です。
多くの特性があり様々な用途へ応用されています。
当社が開発するCNTは層数が20~40層の多層CNTです。
また、層数を減らす研究開発を進めており、用途に応じた開発を進めています。
当社が製造する多層CNTはアセチレンガスを原料にしています。
当社はアセチレンガス製造の国内トップメーカーです。多層CNTの原料となるアセチレンガスを国内で製造している強みを活かし、安定供給することが可能です。
また、合成した多層CNTは「Core-Tube シリーズ」として、さまざま製品ラインナップを取りそろえています。
当社多層CNTシリーズのロゴマーク
全固体電池・リチウムイオン電池向けに開発した「CNT分散体」や導電性樹脂・帯電防止樹脂などへの展開を進めている「CNT混錬樹脂」は半導体向けや電磁波シールドなどへの用途展開を進めています。
その他にも紡績するCNTの特性を活かした「CNTシート」は面状発熱体などへの応用を目指しています。
さまざまなご要望にお応えするため、当社は多層CNTの量産化に向けた取組みを行なっています。
当社が開発する多層CNTは、基板上に原料となるアセチレンガスを投入することで、最長 3mm程度まで成長します。
反応性の高いアセチレンガスは、高温下で熱分解されることでネットワークを形成しながらCNTへと変化します。
合成条件を変えることで、CNTの長さやCNTの直径をコントロールすることが可能です。
ワンステップで合成する独自のCVD法により、不純分の少ない高純度CNTを合成することが可能です。
また、さらなる高純度化処理により、純度99.99%以上のCNTにする開発を行なっています。
高純度化へ向けて、さらなる研究開発を進めています。
高結晶(G/D比が高いほど高結晶)であるCNTは、6員環ネットワークがきれいに形成されて、欠陥が少ないCNTであることを意味しています。
欠陥の少ないCNTは、熱・電気伝導性に優れているため、CNT分散体や樹脂コンパウンド品の熱や電気の伝導性向上に大きく寄与します。
さらなる高結晶化へ向けて研究開発を進めています。
CNTを摘まんで引き出すことで繊維状に紡ぎ出すことが出来ます(紡績性)。
紡ぎ出したCNTは繊維状のヤーンやシートに加工することが可能です。
CNTをゴムや樹脂との複合材に応用する場合にはCNTを図のように母材に分散させます。
母材に機械的強度や導電性・熱伝導性を付与するには母材の中でCNTが連なりを形成している必要があります。
しかし、CNT同士の接合点は導電性を阻害する原因になります。
当社CNTは、長尺であるため少ない分量と接合点で母材に機械的強度・導電性を付与することができます。
多層CNTアレイをほぐした状態の製品
基板上から糸状に紡ぎだした多層CNT
多層CNTを紡いで糸状にした連続長繊維
配向性を有する多層CNTの積層シート
溶媒に多層CNTフレークを分散させた製品
樹脂に多層CNTフレークを混練させた製品
接着剤に多層CNTフレークを添加した導電性接着剤
CNTは導電性・熱伝導性・機械的強度といった部分で金属材料を凌駕する特長を持っています。
当社CNTは、高導電性を活用した分散液や樹脂、高熱伝導率を利用した放熱シートなど様々な用途への展開が可能です。
当社CNTは基板上に配向しながら成長するため、剥離したCNTは縦方向に配向しています。
そのため、上下方向に高い導電率と熱伝導率を有しています。
基板上に高密度に成長した当社CNTは紡績性があるため、摘まみながら引き出すことで繊維状に加工することが出来ます。
撚りながらCNTを引き出すことで糸状のヤーンに加工することが出来ます。
CNTを繊維状に加工したものがヤーンです。
細く・軽量でありながら高導電性・高熱伝導性があるため、ケーブルや電熱線の代替として、研究開発が進んでいます。
上記仕様以外にも糸径を変えた開発も進めています。
紡績性CNTをシート状に加工することができることも当社製品の特長です。
軽量で高導電性・高熱伝導率であるため、放熱シートやヒーター、電極材料などとしての活用が期待されています。
CNT分散体(溶媒はNMPや水など)は、高い導電性を利用してリチウムイオン電池や全固体電池の導電助剤としての活用が進んでいます。
当社の長い・高純度・高結晶なCNTを用いることで、少量添加でも高い特性が発現します。
また、分散体に使用する溶媒としてNMP,MEK,IPA,酪酸ブチル,酢酸ブチル,水などさまざまな溶媒へCNTを分散させる研究開発も進めています。
当社の長尺CNTを樹脂やゴムに混練したものが、CNTコンパウンド品 / マスターバッチ品です。
CNTを樹脂やゴムに混練させることで、導電性や熱伝導性が向上します。
長尺CNTは少量の添加で特性を発現するため、樹脂やゴム本来の性質を生かしたまま、導電性などを付与できます。
母材となる樹脂としてはPE,PP,PC,PET,PBTなど、汎用樹脂からエンジニアリングプラスチック系まで多様なご要望にお応えします。
※1 シート状に硬化させロレスタにて測定
接着剤にCNTを添加して導電性を付与した、導電性接着剤を開発しています。
高い導電性能を有した長尺CNTを用いることで、接着性能を維持したまま導電性が発現します。
| カタログ:Core-Tube |
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