TOP > 国内特許検索 > 配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム

配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム

国内特許コード P150011197
掲載日 2015年1月28日
出願番号 特願2012-533023
登録番号 特許第5645173号
出願日 平成23年9月8日(2011.9.8)
登録日 平成26年11月14日(2014.11.14)
国際出願番号 JP2011070506
国際公開番号 WO2012033167
国際出願日 平成23年9月8日(2011.9.8)
国際公開日 平成24年3月15日(2012.3.15)
優先権データ
  • 特願2010-290755 (2010.12.27) JP
  • 特願2010-201186 (2010.9.8) JP
発明者
  • 末廣 純也
  • 中野 道彦
出願人
  • 国立大学法人九州大学
発明の名称 配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム
発明の概要 電界を用いてCNTに代表されるナノチューブまたはナノ粒子を配向させ、電極の影響を抑えて確実に配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含む大面積のナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムを、低コストで作製できる配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法を提供する。ナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルム前駆体を、支持体を介して、断面が円形の電極線から成る櫛歯電極上に載置させる載置工程と、前記フィルム前駆体が櫛歯電極上に載置されている状態で、該櫛歯電極に交流電圧を印加する加電圧工程と、前記フィルム前駆体をフィルム化させるフィルム形成工程とを含むことを特徴とする、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムを製造する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



ナノメートルオーダーの物質は、その様々な機能が注目されており、新規な材料として開発が試みられている。例えば、カーボンナノチューブ(carbon nanotube;CNT)は、熱伝導性、電気伝導度、機械的強度等に関して優れた特性を有する。この優れた特性に着目し、CNTを配合することで、CNTの特性を活用した新規の機能性フィルムも活発に研究されている。このような機能性フィルムとしては、ナノコンポジットフィルムが挙げられる。





CNTに代表されるナノチューブまたはナノ粒子を含有するナノコンポジットフィルム、特にそのフィルム内でCNT が配向している場合には、CNTを含有することによるフィルム特性の変化が顕著であり、単に混合した場合に比べて、電気特性(導電率)、機械的特性(弾性率)、熱特性(熱伝導率)が大きくなることが知られている。ここで、「配向」とは、直径がナノメートルオーダーであり且つ長さがミリメートルオーダーであり、一次元物質に近似されるCNTに代表されるナノチューブが一方向に整列していることを指す。また、配向の状態としては、一方向に整列したナノチューブがそれぞれに接触(ネットワーク化)していることが望ましい。





このような優れた特性から、配向されたCNTに代表されるナノチューブまたはナノ粒子を含有するナノコンポジットフィルムの用途は、電磁シールド、放熱フィルム、透明電極、静電気防止膜のように多岐に渡っている。





CNTをフィルム内に配向させる従来の方法としては、一対の電極間に電界を生じさせてCNTを配向させる技術(例えば、特許文献1、2参照)や、一対の電極間に交流電圧を印加し、該電極間にCNTのみからなる薄膜を製造する技術がある(例えば、特許文献3参照)。また、複数の電極上に配向させたCNTを堆積させる技術(例えば、特許文献4参照)や、複数の電極間で成長させたCNTと該電極とから成るCNT発光素子(例えば、特許文献5参照)がある。

産業上の利用分野



本発明は、ナノテクノロジーの分野に属し、詳細には、所謂ナノコンポジットフィルム、特にカーボンナノチューブに代表されるナノチューブまたはナノ粒子をフィルムの特定方向に沿って含有(配向)するフィルムを製造する新規な技術に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルム前駆体を、支持体を介して、断面が円形の電極線から成る櫛歯電極上に載置させる載置工程と、
前記フィルム前駆体が櫛歯電極上に載置されている状態で、該櫛歯電極に交流電圧を印加する加電圧工程と、
前記フィルム前駆体をフィルム化させるフィルム形成工程とを含むことを特徴とする、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項2】
加電圧工程が、櫛歯電極または支持体の少なくともいずれかを、櫛歯電極の長手方向に対して直交方向に揺動させる揺動工程を含むことを特徴とする請求項1の、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項3】
揺動工程が、櫛歯電極を構成する電極間の距離の0.2~1本分、櫛歯電極または支持体を移動させ、該移動方向を1~5分間隔で反転させることを特徴とする請求項2の、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項4】
載置工程が、櫛歯電極に向かって一定方向に順次移動させる支持体上に前記フィルム前駆体を滴下し、滴下された前記フィルム前駆体を引き延ばして櫛歯電極上に載置することから成り、
前記フィルム工程を経て形成されたナノチューブ含有フィルムを順次剥離する剥離工程とをさらに含むことを特徴とする請求項1~請求項3のいずれかの、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項5】
フィルム前駆体がポリマー前駆体またはゾルであり、フィルム形成工程が、重合法またはゾルゲル法を用いて該フィルム前駆体をフィルム化することを特徴とす る請求項1~請求項4のいずれかの、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項6】
櫛歯電極の電極線距離のcmあたり1kV~6kVの交流電圧を印加することを特徴とする請求項1~請求項5のいずれかの、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項7】
櫛歯電極の電極線距離のcmあたり4kVの交流電圧を印加することを特徴とする請求項6の、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項8】
周波数1kHz~28kHzで交流電圧を印加することを特徴とする請求項1~請求項7のいずれかの、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。

【請求項9】
周波数4kHzで交流電圧を印加することを特徴とする請求項8の、フィルムの面方向に沿って配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法。
産業区分
  • 液体燃料・油脂
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

※ 画像をクリックすると拡大します。

JP2012533023thum.jpg
出願権利状態 登録
上記の特許・技術に関心のある方は、下記問合せ先にご相談下さい。


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close