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紙と技術 第2回(2009.08.01) ▲オススメ製品トップへ
CNTペーパー/ 究極の機能性シート 1/3 CNTについて

CNT(カーボンナノチューブ)について

カーボンナノチューブ(Carbon nanotube、略称CNT)は1991年にその存在が初めて発見されたナノサイズの炭素繊維で、グラファイトを巻いた丸い筒状の形をしています。
直径が数ナノメートルから数十ナノメートルの繊維であり、優れた導電性、熱伝導性等の特徴から特に、導電材料としての利用について研究がされてきました。

花王株式会社で、元研究所所長(和歌山総合研究所、東京総合研究所、化学品研究所)として「界面化学」と「機能性高分子材料」で先端製品の開発をリードされ、現在、スミタ化学技術研究所代表取締役として、「カーボンナノチューブ」の開発研究を長年行ってこられた角田裕三氏にお話を伺いました。




CNTとの出会い

最初に、CNTとの出会いについて伺いました。
  CNTに魅せられはじめたのは1995年頃、まだ花王株式会社にいる時に、当時はまだカーボンナノチューブと呼ばれていなくて、グラファイトフィブリルという表現でした。非常に細長い中空状のナノ炭素繊維、究極の炭素繊維ということで紹介されました。確かに顕微鏡で拡大して見ると毛玉のようなナノ炭素繊維が絡み合った凝集体ではありましたが、直感的に普通のカーボンブラックや炭素繊維とはまったく特性が違う、21世紀の新素材だと感じました。

その当時の世界のCNT研究はいかがでしたでしょうか。
樹脂への練りこみで応用が先行していました。一方で日米欧の研究機関を中心に基礎研究が進み、新しいタイプのCNTも開発されてきて、面白い特性が次々に発表されましたが、供給面の制約や話題先行で、なかなか実際の応用研究の方にスムーズに繋がりませんでした。
しかし、この材料が安く供給できる環境ができたら、産業界での需要も増えるだろうとの期待があり、多くの化学企業やベンチャー企業がCNTの量産化を検討しはじめました。

CNTの特性を教えてください。

アスペクト比が極めて大きく、繊維径は0.5〜50ナノメートルで繊維長が1マイクロメートル前後で、極めて化学的に安定した物質です。真密度は樹脂並みで導電性に優れているばかりでなく、金属、ダイヤモンドよりも熱伝導性に優れています。
機械特性は鋼よりも優れています。また、柔軟で弾力性に富み、摺動特性、電子放出性にも優れています。内部が中空になっていますので、金属原子や低分子化合物を内包することができます。金属に少量添加するだけでその金属の強度、熱伝導率を大幅に向上するという報告もあります。CNTは、実に多面的な特性を有しています。


CNTが使われていて実用化されているものについて伺いました。
現在、実際使われているのは樹脂に混ぜたものです。
半導体のトレー等、工業製品で使われていますがまだ、メジャーなものはありません。

(2へつづく)


▲CNTの構造と種類

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