JP2005200280A - カーボンナノファイバの分散方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ポリビニルアルコール水溶液にホウ砂を加えてゲル状の分散液を調整する。このゲル状の分散液中にカーボンナノファイバを分散させることで、凝集を防止するようにしたことを特徴とする。
【効果】 カーボンナノファイバの周囲を水飴状の分散液で覆っていると推定できる。この分散液の存在により、カーボンナノファイバ同士の凝集を阻止することができるとともに、金属やプラスチックに混合した場合、分散液が濡れ性を発揮することで、カーボンナノファイバの凝集を防止することができる。
【選択図】 図1
Description
また、炭素は電気をよく通すため、電極などに用いられる。
(a)にて、容器111に媒体112を満たし、この媒体112にカーボンナノファイバ113を入れる。
(c)は、一定時間放置した後の状態を示し、カーボンナノファイバ113が容器111の底に沈殿していることが分かる。
なお、媒体112の比重が大きければ、カーボンナノファイバ113は上に溜まる。
分散性が悪いと、次の問題が発生する。
先ず、製造直後には微粉末であったものが、時間と共に凝集して塊になる。次工程で使用する際に微粉末化処理を施す必要があり、処理コストが嵩む。
次に、微粉末の形態で、プラスチックなどに混入した場合、プラスチックとの濡れ性が悪いので、微粉末同士が凝集し、ブラスチックにカーボンナノファイバを均一に分散できず、所定の導電性プラスチックが得られない。
さらに、本発明者らが検討したところ、引用文献1の親水性分散液法は、見かけ上分散性が高いが、沈殿や凝集がかなり認められ、分散性能は不十分であることが判明した。
ポリビニルアルコール水溶液及びホウ砂は、安価で容易に入手でき、無害であるため、後処理が簡単である。
ポリビニルアルコールが4重量%未満であると、水に近い液体となり、また、ポリビニルアルコールが8重量%を超えると流動性の乏しい固形状になる。
ポリビニルアルコールが4〜8重量%で、ホウ砂が0.4〜1.0重量%で、残部が水であれば、水飴状の分散液を得ることができる。
図1は本発明に係る分散液の製造フロー図である。ST××はステップ番号を示す。
ST01:ポリビニルアルコール、ホウ砂、水、容器及び攪拌機を準備する。水は蒸留水、水道水の何れであっても良い。
ST02:容器にポリビニルアルコールを入れ、水を加えて希釈し、撹拌する。
ST03:ポリビニルアルコールにホウ砂を加える。
ST04:攪拌機で数分〜数十分間撹拌する。
ST05:これでゲル状の分散液を得ることができる。
試料番号2は、PVAが1.6重量%でホウ砂が1重量%で残部を水とした。試料はゲル化しなかったので、×とした。
試料番号3は、PVAが2重量%でホウ砂が1重量%で残部を水とした。試料はゲル化しなかったので、×とした。
試料番号5は、PVAが5重量%でホウ砂が1重量%で残部を水とした。試料はゲル化が特に良好であったので、◎とした。
試料番号6は、PVAが6重量%でホウ砂が1重量%で残部を水とした。試料はゲル化が特に良好であったので、◎とした。
この表から、PVAは4〜8重量%とすることが適当であり、5〜6重量%が好適であることが判明した。
試料番号9は、PVAが5重量%でホウ砂が0.2重量%で残部を水とした。試料はゲル化しなかったので、×とした。
試料番号11は、PVAが5重量%でホウ砂が0.4重量%で残部を水とした。試料はゲル化が特に良好であったので、◎とした。
試料番号13は、PVAが5重量%でホウ砂が1重量%で残部を水とした。試料はゲル化したので、○とした。
この表から、ホウ砂は0.4〜1重量%とすることが適当であり、0.4重量%が好適であることが判明した。
ST11:カーボンナノファイバと、ゲル状分散液(図1により製造した物)と、容器と、攪拌機とを準備する。
ST12:ゲル状分散液に少量のカーボンナノファイバを添加する。
ST13:10分間程度撹拌する。
ST14:カーボンナノファイバの添加が未了の時にはST12に戻して、工程を繰り返す。全量の添加が終了したら、ST15に進む。
ST16:処理物は何時でも使用することができる。
Claims (2)
- ポリビニルアルコール水溶液にホウ砂を加えてゲル状の分散液を調整する工程と、この分散液にカーボンナノファイバを加える工程と、このカーボンナノファイバを含む分散液を撹拌する工程とからなり、
ゲル状の分散液中にカーボンナノファイバを分散させることで、凝集を防止するようにしたことを特徴とするカーボンナノファイバの分散方法。 - 前記ゲル状の分散液は、ポリビニルアルコールが4〜8重量%で、ホウ砂が0.4〜1.0重量%で、残部が水であることを特徴とする請求項1記載のカーボンナノファイバの分散方法。
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