カーボンナノチューブ向け溶剤系分散剤を発売、高分散のCNT分散液製造に対応：材料技術

スギノマシンは、カーボンナノチューブ向け溶剤系分散剤「IMa-UNDP」を発売した。セルロースナノファイバーを極長繊維タイプにした乾燥体で、高分散のCNT分散液の製造を可能とする。

[MONOist]

　スギノマシンは2024年12月5日、カーボンナノチューブ（CNT）向け溶剤系分散剤「IMa-UNDP」を発売したと発表した。同社のセルロースナノファイバー「BiNFi-s（ビンフィス）」極長繊維タイプの乾燥体で、湿式微粒化装置「スターバースト」との併用で高分散のCNT分散液を製造できる。

溶剤系分散剤「IMa-UNDP」 出所：スギノマシン

「スターバーストミニ機」（左）と単層CNT分散液（右） 出所：スギノマシン

　CNTは導電性や熱伝導性に優れるが、液中で凝集しやすい。そのため、液中で分散状態を維持するには分散剤が必要となる。既存の分散剤は熱や物理的なダメージに弱いが、IMa-UNDPはセルロースナノファイバーの立体斥力により、CNTの高い分散性と減粘効果が得られる。

CNT分散メカニズム［クリックで拡大］ 出所：スギノマシン

　実験では、0.2wt％の少量のIMa-UNDPを添加してスターバーストで分散処理したところ、CNTの凝集が見られず、高い分散効果を発揮していた。一般的に使われるポリビニルピロリドン（PVP）と比較すると、分散液全体に対してPVPは2wt％の量を添加する必要があるが、IMa-UNDPはその10分の1の量で分散できる。

　調整したCNT分散液を銅箔に滴下し、乾燥後に電子顕微鏡で観察すると、添加材なしの場合は凝集したCNTが見られたが、IMa-UNDPを添加した場合はCNTの凝集がなく、繊維形状が維持されていた。このことから、CNTの凝集を抑制することで、電気特性や熱伝導性などの向上が期待できる。

　また、IMa-UNDPを分散剤として添加すると、CNT分散液の粘度を大幅に低下できることが分かった。PVP添加品や未添加品に比べて高い粘度低減効果が得られ、取り扱いが容易な上、CNTの高濃度化が期待できる。

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