カーボンナノチューブの分散技術と分散状態の評価

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本セミナーでは、カーボンナノチューブについて取り上げ、不純物の影響を抑える方法、不純物の除去方法、分散状態の測定・評価、複数の測定結果から分散状態を評価するポイントを詳解いたします。

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プログラム

第1部 高粘度液によるカーボンナノチューブ解繊効果とその応用

(2020年12月9日 10:00〜11:30)

　実用化が進むCNTの分散工程で高粘度液を用いた解繊をプレ分散として提案いたします。また、応用事例の紹介とともにCNT分散体の サイズ、形状、数の評価手法について解説します。

  1. 高粘度液によるCNT解繊効果
    1. CNT粉体の特徴
    2. 低CNT濃度
    3. 高CNT濃度
    4. 粘度の異なる種々の液体
    5. CNT品質
    6. 種々の市販CNT粉体の解繊
  2. CNT分散液の評価
    1. 分散体のサイズ、形状、数 (フロー画像解析)
    2. 分散状態の定量化
    3. 孤立分散と網目状分散
  3. 応用事例
    1. 導電性CNTゴム
    2. CNT膜

第2部 CNTによる導電性フッ素樹脂の作製と応用展開

(2020年12月9日 12:10〜13:40)

  1. 高配向カーボンナノチューブ/長尺カーボンナノチューブについて
    1. CNT製造法比較
    2. CNT成長メカニズム・評価法
  2. フッ素樹脂の市場
    1. フッ素樹脂の市場と導電性フッ素樹脂の市場
  3. 長尺カーボンナノチューブの分散液の作成と分散最適化
    1. 水分散液・有機系分散液
    2. 分散の評価法
  4. 水分散液を用いた高機能フッ素樹脂の製造プロセスの検討 (超臨界炭酸法)
  5. エタノール希釈工程での問題
  6. 有機系分散液を用いた製造プロセスについて
    1. 水分散液との比較
    2. 超臨界炭酸処理の短縮検討
  7. 導電性評価
    • 材料
    • プロセス検討
  8. 熱伝導性評価
    • 材料による性能の違い
    • キセノンフラッシュ法
    • 定常法
  9. 機械特性評価
    • 引張
    • 曲げ
    • 圧縮
    • 振動
  10. 商用プロセスの検討と実用化の検討

第3部 カーボンナノチューブの分散状態の評価方法

(2020年12月9日 13:50〜15:20)

　液体中のカーボンナノチューブの分散状態を評価することは研究開発において極めて重要であるが、さまざまな直径や長さを持つナノチューブが混在した試料の状態を正確に評価できる手法は無い。そこで、できるだけ多くの測定を行い、全てのデータに矛盾のない分散モデルを考案することになる。 　ここでは、多くの企業で汎用的に用いられている手法をメインに説明する。特に注意すべき点は試料に含まれる不純物の影響であり、その除去法も述べる。最後に、最近、我々が開発したトワイライト蛍光顕微鏡を紹介する。

  1. 様々なカーボンナノチューブ
  2. 不純物
    1. 種類
    2. タールや灰成分の除去法 (洗浄)
    3. タールや灰成分の除去法 (燃焼)
  3. 実用的な分散評価法
    1. 顕微鏡
    2. パーコレーション閾値
    3. 紫外 – 近赤外吸収分光
    4. ラマン散乱
    5. レイリー散乱 v.s. ミー散乱
  4. トワイライト蛍光顕微鏡
    1. 観察原理
    2. 顕微鏡の構成
    3. 観察条件の最適化
    4. 観察例

第4部 カーボンナノチューブの産業応用に向けた取り組み

(2020年12月9日 15:30〜17:00)

  1. SWCNT の量産技術開発
    1. スーパーグロース法によるSWCNT (SGCNT) 合成
    2. スーパーグロースカーボンナノチューブ (SGCNT) の特長
    3. 産業に向けた取り組み
    4. 日本ゼオンにおけるCNT事業展開
  2. スーパーグロースSWCNT複合材料開発
    1. 分散手法とCNT分散性
    2. CNT複合材料の物性

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