カーボンナノチューブ

カーボンナノチューブ

東京理科大学　矢島研究室提供データ
「自転・公転ミキサーによるCNTの分散アプリケーション」より

	二軸押出機（バンバリータイプミキサー）によるMWNT/SBRコンポジットフィルムです。カーボンナノチューブの分散不良により、素材にムラが生じて、全体に灰色掛かって見えます。カーボンナノチューブが攪拌過程でせん断されやすく、導電パスの形成により多くの導電物質を必要で、非電解質が導電体となる導電物質の最小濃度（パーコレート閾値）も大きくなる傾向があります。
	シンキーの自転・公転ミキサーARE-310によるMWNT/SBRコンポジットフィルムです。カーボンナノチューブが均一に分散され、カーボンナノチューブ由来の黒色を呈するフィルムとなっています。マイルドシェアが可能な自転・公転ミキサーはカーボンナノチューブをせん断せずに均一分散でき、導電パスを形成しやすく、パーコレート閾値を小さくできます。

自転・公転ミキサーと二軸押出機とのパーコレート閾値を比較したデータ

カーボンナノチューブなどの導電性物質が非導電物質（例：ゴム）に高濃度に密集すると、導電パスを形成し、導電体へと変化することが報告されています１）。非導電物質が導電体となる導電物質の濃度の最小値は、一般的にパーコレート閾値と呼ばれています。非導電物質中に導電物質を分散させる装置である二軸押出機（バンバリータイプミキサー）では、カーボンナノチューブを容易にせん断してしまうため、パーコレート閾値が大きくなることが報告されています２）。シンキーの自転・公転ミキサーでは、カーボンナノチューブをせん断することなく、ある繊維長を保ったまま均一分散できるため、パーコレート閾値を従来の1/10に低下させることができるという結果が報告されています３）。

＜参考文献等＞

１） ニチアス技術時報　NO.333 2002 5号　パーコレーション理論による導電性複合材料の物性発現機構

２） 成型加工　第17巻　第1号　2005 二軸押出機によるポリマー中のカーボンナノチューブの分散２

３） 第38回 フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム 2010 自転・公転混合技術を用いて作製されたカーボンナノチューブ・ゴムコンポジットの電気特性