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高機能素材・加工

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導電性・シールド性の付与とは?課題と対策・製品を解説

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炭素繊維複合材における導電性・シールド性の付与とは?

炭素繊維複合材(CFRP)は、軽量かつ高強度な特性から航空宇宙、自動車、スポーツ用品など幅広い分野で利用されています。しかし、本来絶縁体であるCFRPに、電気的な機能、特に導電性や電磁波シールド性を付与することで、新たな高付加価値材料としての可能性が広がります。これは、電子機器の小型化・高性能化に伴うノイズ対策や、静電気対策、さらには将来的なエネルギー関連分野への応用を目指す技術です。

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アルセットは金属と樹脂フィルムを接着剤を使わずに強力にラミネートした複合材料です。お客様のご希望にあわせて、組み合わせを選択することができます。

• 金属:アルミ、SUS、SECC、ZAM、銅(開発品) など。
• 樹脂フィルム:PA、PP、UHMWPE、フッ素系、PETなど。PC 、PBT 、PPS、PEIも現在開発中。

ここに記載がない金属、フィルムでも対応出来る場合もございますので、お気軽にお問い合わせください。

【展示会出展情報】
次世代の積層バスバーに最適な材料としてアルセットを「ネプコンジャパン」に出展します。EV化に対応する大電流・高周波対応のバスバーを実現し、軽量化も可能です。さらに、フレキシブル性により、自動車の振動による割れを解消します。

名称:第39回 ネプコン ジャパン エレクトロニクス開発・実装展(第26回 電子部品・材料 EXPO)
会期:2025年1月22日(水)~24日(金)
会場:東京ビッグサイト 東3ホール E21-2
公式サイト:https://www.nepconjapan.jp/tokyo/ja-jp.html

樹脂フィルム・金属積層材 アルセット

グラフェン/CNT(カーボンナノチューブ)は、グラフェンの再スタックが
抑制されるためキャパシタ用電極材として理想的な複合材料です。

グラフェン材料は、炭素から作られた典型的なナノ材料物質で、質量当たり
最大級の表面積を持ち、非常に薄い物質であるとともに電気伝導に優れており、
いくつもの最高レベルの物質性能を持つ物質です。

ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。

【販売製品】
■粉末
■分散液(分散溶媒と濃度はご相談ください) 
■その他

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お問い合わせください。

グラフェン/CNT(カーボンナノチューブ)

『ひなたごこち』は、導電性カーボンファイバーを和紙の混紗技術を用いて
シートヒーター化した高機能材料です。

有害な電磁波を出しません。
また、遠赤外線の輻射が非常に高く、身体への熱伝導に優れます。

さらに、ポケット+ヒーターという構造の場合、幅広いデザインの衣料に
対応できます。

【特長】
■衣料の種類を問わずヒーティングウェア化が行える
■有害な電磁波を出さない
■遠赤外線の輻射が非常に高い
■身体への熱伝導に優れる
■幅広いデザインの衣料に対応可能(ポケット+ヒーターという構造の場合)

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

高機能材料『ひなたごこち』

神田産業株式会社は、従来から軽量で強度のあるハニカム段ボールに注目・研究していました。そして、神田産業株式会社はハニカム材をマテリアルとして考えました。神田産業株式会社独自の生産技術により、各種ライナーの貼り合わせが可能になりました。ファーストステップとして、ここに提案させて頂きます。基本素材は、1200mm幅×2500mm長さ×30mm厚さと大きく、カッターで簡単に切断できるため、用途は、アイデア次第で無限に広がります。また、進化しつづける素材として、さまざまな機能を付けるように研究開発を続けております。そして、その思いを込めて「ハニリアル・ボード」と名づけました。随時、新機能を提案させて頂きます。ご期待ください。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

段ボールの進化形ECOボード ハニリアルボード

『ソルファイバー』は、湿式アクリル繊維の芯鞘複合紡糸技術を
採用した電波吸収性・伝導性繊維です。

1本の繊維を芯と鞘の2成分複合紡糸製法で形成することにより、
一般的な技術では困難だった「機能性を持たせる」ことが可能。

また、当製品は瞬時に熱に変換し、静電気対策に有効です。

【特長】
■電波吸収性
■導電性
■蓄熱性能
■高耐久性

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

電波吸収繊維『ソルファイバー』

『DREAMALON(ドリーマロン)』は、ポリピロール系導電性ポリマーを
繊維表面に重合させ基材繊維と一体化させた導電加工繊維です。

導電機構がジカチオンによる電子導電性である為、
帯電防止剤を使用した場合のようなイオン導電性とは異なり
湿度によって導電性能がほとんど変化せず安定した導電性を保持します。

【特長】
■広範囲な表面抵抗値設定
 ・10(3)Ωまで表面抵抗値を設定可能
 ・静電気対策が必要な用途へ展開
■広範囲な繊維への応用
 ・ナイロン、ポリエステル、アクリル、芳香族ポリアミド など

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

導電加工繊維『DREAMALON(ドリーマロン)』

当社の試作品をご紹介します。

任意の繊維長さで『100%再生炭素繊維不織布』を作成。
強度だけでなく断熱、熱伝導、導電性などの機能について検証しています。

また、樹脂繊維との混紡不織布の成型板試作も実施。
任意の樹脂・炭素繊維含有比率で調整できます。

【特長】
■再生炭素繊維使用比率100%の不織布
■目付30g/m2~程度の薄層不織布の製造が可能
■樹脂繊維との混紡不織布の成型板試作も実施
■任意の樹脂・炭素繊維含有比率で調整できる

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【試作品紹介】100%再生炭素繊維不織布

積水ナノコートの『スパッタリング技術』をご紹介します。

多様な用途/機能での実績があり、各種材料、基材の加工実績が豊富。
化学繊維、炭素繊維など、独自の繊維へのスパッタ加工に対応しています。

また、最大3400mm幅、スパッタ源10台まで対応可能なスパッタ装置を所有。
薄膜製品開発/販売、成膜受託加工、試作など、お気軽にご相談ください。

【特長】
■3つの技術軸:光学調整・導電・抗菌/ウイルス
■多様な用途/機能での実績
■各種材料、基材の加工実績が豊富
 ・材料:各種金属、合金、化合物 基材:フィルム、金属箔、紙など
■独自の繊維へのスパッタ加工
 ・例:化学繊維、炭素繊維、ガラス繊維、不織布、など

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

スパッタリング薄膜(フィルム/繊維) 受託加工/受託成膜/開発

当社では、CFRP製品の製造時に発生する端材・廃材から、
炭素繊維を分離、回収し、炭素繊維複合材として再生する技術を提供しています。

再生した炭素繊維複合材は、CFRPの充填材料、強化フィラーのほか、
建材用の断熱材や、X線透過性や電磁波遮蔽性を活かした機能材料などに活用可能。

CFRP産業廃棄物の排出量削減、再生炭素繊維を活用した製品開発など、
貴社のブランド力強化に貢献します。

【特長】
■溶媒法(ケミカルリサイクル)を用いた炭素繊維回収技術を保有
■長繊維状態のまま分離・回収が可能
■不織布やCFRTP板、パイプなどの成形品も提供でき、
 産業資材、建築資材、スポーツ用品など用途に合わせた設計が可能
■製品化後のマーケティング・販路開拓までサポート

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

再生炭素繊維<再生スキーム構築から加工製品開発まで>

当社で実施した、「炭素繊維接合テスト」についてご紹介いたします。

従来の製造方法で製作したエポキシ液体樹脂と焼付していない炭素繊維を
熱プレスにより圧縮したプレートを二分割に切断後、当社開発の独自技術により
特殊接合を実施。

また、高速焼付後の炭素繊維と軽量、耐衝撃、柔軟性を保有する特殊樹脂と
異種接合いたしました。

【テスト内容】
■エポキシ液体樹脂と焼付していない炭素繊維を熱プレスにより圧縮した
 プレートを二分割に切断後、当社開発の独自技術により特殊接合を実施
■高速焼付後の炭素繊維と軽量、耐衝撃、柔軟性を保有する特殊樹脂と
 異種接合

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

炭素繊維接合テスト

『ケッチェンブラック』は、各種プラスチック・ゴムに対する導電性の付与や、バッテリー電極の材料として使れている高導電性カーボンブラックです。性能の優秀さ、品質の安定性で好評を得ており、プラスチック・ゴムなどに混練りすることで、従来のカーボンブラックに比べて少量の添加量で同等の導電性を付与することと併せて高い評価を頂いております。

【特長】
■従来の導電性カーボンブラックに比べ、1/2~1/3の添加量で同等性能
■少量添加で効果が得られるので、ベース樹脂や塗料の物性に与える影響が
 少ない
■混練による導電性低下が少ない

※詳細は資料請求して頂くかダウンロードからPDFデータをご覧下さい

高導電性カーボンブラック『ケッチェンブラック』

『単層グラフェン膜』は、CVD法で世界最高レベルのグラフェン・シート
を製造しているスペインのGraphenea社のグラフェン・シートです。

注目製品は2cm角SiO2基板上の1.5cm角の単層グラフェン。サイズや基板
の種類はご要望に応じます。
また、2層、3層以上のグラフェンも合成可能です。

ポストシリコン以外にも多岐に渡る用途が見込まれる製品ですので、
ぜひ今後の研究の一助にご検討下さい。

【特長】
■ユーザー要求に応じてカスタマイズ可能
■2層、3層以上のグラフェンも合成可能
■多岐に渡る用途に対応が見込まれる

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

グラフェン・シート『単層グラフェン膜』

待望の分散液。リットル単位で注文可能。

名城ナノカーボン ナノチューブ分散液

耐炎繊維材料、ブレーキ用摩擦材原料、トランスミッション用摩擦材原料、レドックスフローバッテリー用フェルト原料等に使用されています。

【取扱い製品】
長繊維、クリンプドファイバー、ミルドファイバー


詳しくは、カタログをダウンロードしてご覧下さい。

PANOX(耐炎繊維)

『カーボンナノチューブ 総合カタログ』は、ウェブ状に紡ぎだされたCNTを積層させ、シート状にした「多層カーボンナノチューブ・シート」や、基板上に多層カーボンナノチューブが垂直に配向している「多層カーボンナノチューブ・アレイ」、カーボンナノチューブが凝集した状態の製品「多層カーボンナノチューブ・フレーク」等を掲載しているカタログです。
カーボンナノチュープは細かいビッチに合わせて合成が可能です。

【掲載製品】
○多層カーボンナノチューブ・シート
○多層カーボンナノチューブ・アレイ(標準品)
○多層カーボンナノチューブ・アレイ(紡績品)
○多層カーボンナノチューブ・フレーク
○多層カーボンナノチューブ・分散液
○多層カーボンナノチューブ・ヤーン 他

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

浜松カーボニクス株式会社『カーボンナノチューブ 総合カタログ』

当社は昭和23年に創立した、電線用副資材販売・
テープ類のスリット及び巻替加工を行う会社です。

また、当工場は、電線用副資材販売において、
企業としての社会的責任を認識し、
企業活動と地球環境の調和を目指し、
資源の有効活用と地球汚染の予防に取り組むと共に、
積極的に地球環境の保全に貢献いたします。

【事業内容】
■電線用副資材販売
■テープ類のスリット及び巻替加工

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

株式会社電協社 事業案内

当社の『酸化グラフェン』は、用途に合わせて、様々なサイズや酸化度、
化学修飾を施すことが可能です。

先進の研究知識を有効に活用することができ、
単独研究、共同研究という形で、新事業のお手伝いができます。

【特長】
■重金属を含まない
■極めて単層
■高濃度分散

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

酸化グラフェン

新興化成株式会社では、カーボンナノチューブ(CNT)を安全に取扱うことの
出来るコンパウンド設備(試験機、量産機)を有しております。

5台の原材料供給機を有しており、CNTのみならず他材料との同時コンパウンド
も可能です。試験機は小型二軸押出機を設置し、初期試験から量産に至るまで
多様なニーズに対応しています。

【特長】
■加工設備全体を、陰圧空調制御されたセーフティブース内に設置
■エアーの排出口にはHEPAフィルターを装着し、CNTの流出を防止
■作業者は防護服及び専用マスクを装着
■CNTの前処理工程を不要とするナノ分散技術を確立
■CNTのみならず他材料との同時コンパウンドも可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『カーボンナノチューブ(CNT)コンパウンド加工』

『MEIJO eDIPS』は超高純度で結晶性が非常に高い、単層カーボンナノチューブ。

産業技術総合研究所との共同研究により、
いままで量産が困難だったこの素材を、高品質を保ちながら大量生産を実現。

また、従来の「100倍のスピード」で生産可能な生産プラントを確保しています。

【特長】
■高純度(炭素純度 >99%)
■結晶性が高い(GD比:100以上)
■不純物カーボンが少ない
■構造欠陥を徹底的に排除

※詳しくはカタログをご覧下さい。お問い合わせもお気軽にどうぞ。

単層カーボンナノチューブ 『MEIJO eDIPS』

当カタログは、日本エレテックス株式会社の取り扱う
高性能導電性繊維シリーズについて掲載しています。

高遮へい性能・極細金属糸で織った次世代電磁波シールド材料をはじめ、
新素材アクリル電波吸収繊維や耐久導電繊維材料など、多数掲載。

特長や性能が写真とともに詳しく書かれており、商品選定に役立つ一冊です。

【掲載内容】
■次世代電磁波シールド材料
■新素材アクリル電波吸収繊維
■耐久導電繊維材料

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高性能導電性繊維シリーズ 総合カタログ

髪の毛のさ3分の1程度の超極細の銅線を繊維に編み込んだ、特許取得の機能性生地です。
銅の働きにより、抗菌・防臭、静電気の帯電防止、蓄熱・保温にたいへん優れた効果を発揮します。

カプロンファイバー(R) (銅繊維)

『Qnac(R)』は、軽量で柔軟性に富んでおり、高い導電性能、
電磁波吸収する性質など優れた性質を持った導電性糸です。

軽量かつ柔軟で良く知られているポリエステルの糸が優れた特性を纏っています。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。

【特長】
■マルチフィラメントの単糸1本1本の表面にしっかりとカーボンナノチューブをコーティング
■電機抵抗値を任意に設定可能
■電気彗抗値は糸の長さ方法にムラなく安定
■伸張変形しても電気抵抗値の変化が非常に少ない
■金属線と比べ大幅な軽量化を実現 など

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

導電性糸『Qnac(R)』

黒鉛の使用用途としては色々ありますが、あまり目に止まる箇所には使用されていません。“縁の下の力持ち”としてあらゆる産業の基礎になる分野として活躍しております。

黒鉛粉末(グラファイト) 潤滑・熱伝導・放熱・導電・樹脂用など

当社が取り扱う『カーボンナノファイバー』についてご紹介です。

アルメディオ製「カーボンナノファイバー」は直径=200~800nm、
長さ=1~20umの繊維状のアスペクト比を持ったミルドファイバーです。

==製品ラインナップ==
■補強用カーボンナノファイバー
■導電用カーボンナノファイバー
■導電用カーボンナノファイバー(高分散)
■高導電用カーボンナノファイバー

CNFを高濃度で樹脂に添加することにより、電気伝導度、熱伝導度、剛性、
摺動性、遮へい性アップができ、金属の代替検討が可能。

【カーボンナノファイバー 特長】
■直径=200~800nm
■長さ=1~20um
■高濃度の添加も容易
■分散もしやすい
■金属の代替検討が可能

直径=5~10um、長さ=10~25umの「カーボンマイクロファイバー」もご用意し、
[補強用]と[導電用]をそれぞれラインアップしております。

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高濃度の添加でも分散しやすいカーボンナノファイバー

『グラフェンパウダー』は、天然黒鉛を剥離して生成した物です。

当社は独自のプロセスでグラフェンを剥離し、グラフェンの端部に官能基を
付けることで、反応性、親和性などを獲得できます。

標準品以外のグラフェンパウダーについて個別にご相談ください。

【グラフェンの仕様】
■グラフェン純度:>99%
■カーボン純度:>95%
■グラフェンサイズ:0.1~5μm (TEM:個数カウント)

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お問い合わせください。

素材『グラフェンパウダー』

グラフェン分散液(水性)『GS-O-W-5』

積水ナノコートテクノロジーの『スパッタリング技術』をご紹介します。

多様な用途/機能での実績があり、各種材料、基材の加工実績が豊富。
化学繊維、炭素繊維など、繊維へのスパッタ加工に対応しています。

また、最大3400mm幅まで対応可能なスパッタ装置を所有。
薄膜製品開発/販売、成膜受託加工、試作など、お気軽にご相談ください。

【特長】
■3つの技術軸:光学調整・導電・抗菌/ウイルス
■多様な用途/機能での実績
■各種材料、基材の加工実績が豊富
 ・材料:各種金属、合金、化合物 基材:フィルム、金属箔、紙など
■繊維へのスパッタ加工
 ・例:化学繊維、炭素繊維、ガラス繊維、不織布、など

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【成膜加工】静電対策/静電防止にお困りの方必見!

『TC-2000』は、独自の技術によってCNTの物性を制御し、易分散を
可能にした新機能性材料です。

CNTの形状制御技術により、短時間で均一分散する特長をもち、
高濃度分散や分散剤量の削減が可能。

また、戸田工業が培ってきた触媒・プロセス技術により、チューブ径や
結晶性などのカスタマイズが可能で、ニーズに応じた製品を
提供いたします。

【特長】
■開発品
■良好な分散性
■高濃度分散や分散剤量の削減が可能
■特性コントロール技術

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

多層カーボンナノチューブ『TC-2000』

当社は、コークスとタルクを海外より輸入販売する貿易会社として、
2003年に設立されました。

主に製鋼やセメント製造など様々な業界で仕様される燃焼原料
「石炭コークス」をはじめ、炭素分は90%以上にもなる
炭化度が進んだ石炭「無煙炭」などの“炭素原料”を取り扱っております。
ご要望の際はお気軽にお問い合わせください。

【ラインアップ】
■石炭コークス
■ピッチコークス
■カルサイン石油コークス
■無煙炭
■人造黒鉛 など

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせください。

炭素原料

『cYarn』は、カーボンナノチューブを撚糸した導電糸です。

カーボンナノチューブ本来の特徴を損なうことなく、ほかの材料との複合化により、さらなる特性の付与が可能です。

cYarnの応用例として繊維に編み込んだウェアラブルセンサーを開発しております。
例えばセンサーをグローブに装着すると、手や指の曲げ伸ばしの検知が可能となり、アプリケーションとの組み合わせでセンサーと連動したトレーニングやコミュニケーションツールとしても期待できます。

【特徴】
■高純度カーボンナノチューブを糸状にした導電糸
■導電性、熱伝導性などを損なわずに複合化による特性の付与
 が可能
■結束・縫製が可能
■高い物理的強度、耐熱性、耐久性、耐折性、耐薬品性

※詳しくは、お問い合わせください。 

カーボンナノチューブ糸(cYarn)で柔軟配線&センサー機能を!

株式会社ウイットは「楽しく役立つ面白い」をモットーに、ギフト用品から工業製品までの企画開発販売を、小さな会社ゆえの小回りのよさを武器に、異業種他社との協力関係を大切にしながら展開しています。
また新規事業として、カーボンやガラスの繊維やマットを基材にエポキシ、フェノール、ビスマレイミド、ポリイミド等の各種樹脂を使用したプリプレグシート(UDプリプレグ/クロス/マットプリプレグ)の製作を始めました。
2010年、2011年と連続出展した展示会(N+/MALSEC)では、ご来場の皆様に試作品から量産までお手伝いできる企業として、お問合せや試作関連のお取引をさせて頂くに至っております。
その他、高効率の遠赤効果のある面状カーボンヒーターは、完全防水のゴムヒーターとして、また「パーソナル足温ヒーター「足だけ岩盤浴」の熱源として利用されており、大きさや回路設計を変えたオーダーメイドにも対応可能です。
これからも、お客様のニーズを最優先し、新たな商品開発につなげてまいります。

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

株式会社ウイット 事業紹介

スワコーの『テープ加工』は、テープの粘着強度に対し、適切な
セパレーターの剥離力を選定、泣き別れを防止します。

お客様のアセンブリニーズに応じた治具貼り、自動貼り納入形態をご提案。

片面接着テープ、両面テープを用いて加工を行い、使用し易い形態で
納入致します。ご用命の際は、お気軽にお問い合わせください。

【特長】
■テープの粘着強度に対し、適切なセパレーターの剥離力を選定
■お客様のアセンブリニーズに応じた治具貼り、自動貼り納入形態をご提案
■泣き別れを防止
■使用し易い形態で納入

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【加工技術】テープ加工

『酸化グラフェン』は、水に溶け、加工が容易なグラフェン材料です。

300μサイズまでの単層酸化グラフェンが製造可能で、単層の含有率は90%
以上。
電気的に絶縁ですが、還元により導電性を得ることができます。

様々な種類やサイズの黒鉛原料から酸化グラフェンを合成する『機能付与
酸化グラフェン』も掲載しています。

【特長】
■水に溶けて加工が容易
■単層の含有率は90%以上を誇る
■還元により導電性を得ることが可能

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

グラフェン『酸化グラフェン』

『カーボンナノチューブ』は配向カーボンナノチューブを基板上に
直接成膜します。

用途によってお選びいただけるよう、細長くて、アスペクト比・結晶性が高く、
架橋効果と導電・補強効果がある「長尺カーボンナノチューブ」をはじめ、
比表面積が大きく、結晶性が高い事が特徴の「細径カーボンナノチューブ」、
リチウムイオン電池の負極材への添加材としてもご利用できる
「太径カーボンナノチューブ」などをご用意しております。

【特長】
■基板上に直接成膜
■用途によってお選び頂けるラインアップをご用意
■カスタマイズも可能

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

『カーボンナノチューブ』

カーボンナノチューブ(CNT)の優れた特徴は、電気伝導性や熱伝導性、フレキシブル性、電磁波シールド、
電波吸収など優れた機能を付与することができることです。
しかし、精度の高い単層CNTに比べ、低価格な多層CNTは毛玉状で分散性が悪く、凝集物が多く含まれるなど、
その特徴を最大限活かすことが難しい材料とされています。

森六が提案するカーボンナノチューブ(CNT)マスターバッチは、
独自の分散技術を用いることで、樹脂中にCNTを偏りなく均一に分散することが可能です。

森六が提供する高分散カーボンナノチューブマスターバッチは、
多層CNTを少量添加するだけで、単層CNTと遜色ない電気伝導性などの機能性を実現し、
お客様のニーズにあわせた加工性能や安全性に配慮した革新的なソリューションをご提案します。

【特徴】
■導電
■除電
■面状発熱
■電波吸収
■電磁波シールド
■静電塗装レス
■高剛性軽量化

※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高分散カーボンナノチューブマスターバッチのご紹介

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炭素繊維複合材における導電性・シールド性の付与

炭素繊維複合材における導電性・シールド性の付与とは?

炭素繊維複合材(CFRP)は、軽量かつ高強度な特性から航空宇宙、自動車、スポーツ用品など幅広い分野で利用されています。しかし、本来絶縁体であるCFRPに、電気的な機能、特に導電性や電磁波シールド性を付与することで、新たな高付加価値材料としての可能性が広がります。これは、電子機器の小型化・高性能化に伴うノイズ対策や、静電気対策、さらには将来的なエネルギー関連分野への応用を目指す技術です。

課題

導電性付与の均一性不足

炭素繊維の配向や密度によって導電性が不均一になりやすく、狙った導電性能を発揮させることが難しい。

シールド性能の最適化

電磁波の周波数帯域や要求されるシールドレベルに応じて、最適な材料設計や構造設計が複雑になる。

コストと製造プロセスの課題

導電性付与のための追加工程や特殊材料の使用が、製造コストの増加や複雑化を招く可能性がある。

機械的特性との両立

導電性やシールド性を高めるための改質が、本来のCFRPの持つ高強度や軽量性といった機械的特性を損なう懸念がある。

​対策

導電性フィラーの分散制御

カーボンナノチューブやグラフェンなどの導電性フィラーを均一に分散させることで、材料全体の導電性を向上させる。

界面制御による導電パス形成

炭素繊維と樹脂マトリックス間の界面を制御し、導電性パスを効率的に形成することで、シールド性能を高める。

積層構造の最適化

導電性層を積層したり、特定の配向を持つ層を組み合わせることで、広帯域の電磁波シールド性能を実現する。

ハイブリッド複合化

金属繊維や導電性ポリマーなどを組み合わせたハイブリッド複合材とすることで、導電性・シールド性と機械的特性を両立させる。

​対策に役立つ製品例

導電性向上樹脂

炭素繊維と組み合わせることで、材料全体の導電性を高め、静電気対策や電極としての利用を可能にする特殊な樹脂。

高分散性カーボンナノチューブ

CFRP中に均一に分散しやすく、少ない添加量で高い導電性・シールド性を付与できるナノ材料。

電磁波シールド用コーティング剤

CFRP表面に塗布することで、容易に高い電磁波シールド性能を付与できる特殊なコーティング材。

導電性繊維強化複合材

製造プロセス段階から導電性を考慮して設計された、炭素繊維と導電性フィラーを組み合わせた複合材料。

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