【日本ゼオン株式会社 / ゼオンナノテクロジー株式会社】
量産プラントで生産された単層カーボンナノチューブとその応用品を展示
— ワンストップで SWCNT 応用課題解決の手がかりが掴めるブース -

2017.1.17

日本ゼオン株式会社/ゼオンナノテクノロジー株式会社は、単層カーボンナノチューブ (SWCNT)の応用展開を推進すべく量産プラントで生産された SWCNT “ZEONANO(TM) SG101”とその応用製品を各種展示する。展示品の技術内容紹介では、SWCNT の応用を意図しかつ課題をお持ちの来訪者に、その課題解決(ソリューション)のキッカケを提供する。以下出展品の概要を紹介する。これが展示会場での議論および今後のコミュニケーションの端緒となり、応用展開が進展することを願っている。

1.単層カーボンナノチューブ “ZEONANO(TM) SG101”

図1: 単層カーボンナノチュブ

ZEONANO(TM) SG101 は、国立研究開発法人産業技術総合研究所(産総研)発明のスーパーグロース法を元に国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合研究機構(NEDO) の支援のもと 2015 年 11 月に日本ゼオンが立ち上げた量産工場で安定的に生産・供給が開始されている単層カーボンナノチューブ(SWCNT)であり(図1)、以下の展示品の元になる材料であり、次のような特徴を持っている。
①単層である(単位重量当たりの強度が大きい。高強度ポリマー複合材に適する)。
②比表面積が大きい(800 m2/g 以上、電荷を大きく蓄えることができ、蓄電デバイスに向く)。
③長尺の高アスペクト比である(平均直径 3~5nm、長さ 100~600 μm。バインダーフリーで自立膜を形成できる)。
④高純度である(不純物量 1%未満、炭素純度 99%以上)。
⑤kg 単位の規模で安定に入手可能。

2.ZEONANO(TM) SG101 分散液

図2: 水分散ペースト
(0.4wt%)

アスペクト比が大きくファンデルワールス力で強固に凝集(バンドル化)している ZEONANO(TM) SG101 を分散したものである。分散媒として、水、メタノール、エタノール、アセトン、2-ブタノン(MEK)、 N-メチルピロリドン等を用い、ZEONANO(TM) SG101 の特徴を生かしながら多くの用途に対応できる。SWCNT 濃度は 0.1~0.5wt%で、高濃度では増粘剤なしでペースト溶液が得られる(図2)。

3.ZEONANO(TM) SG101・ポリマー複合材

ZEONANO(TM) SG101 のアスペクト比の大きいことなどを活かした複合材を提供する。ゴムに配合すると高強度、高耐久性や導電性をもった高機能ゴムが得られ、樹脂に配合して帯電防止樹脂材料を作製できる。ゴムとしては、アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム(HNBR)、アクリルゴム(ACM)、フッ素ゴム、シリコーンゴムと幅広く、多くの用途に対応できるよう準備されている。

4.ZEONANO(TM) SG101 を用いた熱界面材料

産総研技術を応用し、NEDO 支援を受け日本ゼオンで開発した熱界面材料(TIM: Thermal Interface Material)である。熱界面シートは、図 3 に示すように発熱部と放熱部をつなぐものである。面方向のみならず膜厚方向の熱伝導度が極めて高い。熱抵抗値は約0.05 ℃/W と小さく、従来用いられているグリース系熱界面材料(0.1 ℃/W)に比べ半減を実現している(図 4)。またシート形状であるためヒートシンクへの貼付が容易であり、グリース系 TIM で起こる液だれを抑制できる。高い作業性と信頼性も実現しており、近年高性能化と共にますます発熱量が増大しているCPU チップやSiC などのパワーデバイスの冷却を効率的に行えるものである。エレクトロニクス分野で広く課題となっている熱問題を解決する大きな期待の持てる部材である。

図3: 熱界面シート利用時の模式図

図4: SWCNT 含有シートの圧力と熱抵抗との関係

この他にも塗料やセラミックとの複合体など様々な応用例が展示されている。是非ブースを訪ねられ、より詳しい技術内容や応用に関する情報交換をお勧めする。

(註)図は全て日本ゼオン提供

 

小間番号:4F-09

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