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加工技術 2025.11.17

機能性塗剤の表面塗工で課題解決

カーボンナノチューブ分散体を用いた               「導電性付与」「発熱性付与」「電磁波シールド」

OPI株式会社 新領域開拓課 清水

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OPI(株)について

印刷インキ製造のノウハウを活かした機能性塗材を展開し、近年では受託研究型の分散・攪拌も行っております。
コア技術

  1. ①    分散技術 粉体やペレットを独自の技術で粒径数μに整えて塗剤化する技術を持っています。
  2. ②    配合技術 難接着基材への密着、耐性アップ、塗工適正確保する技術を持っています。

 

OPI(株)の強み

  • ・溶剤系、水系、UV系塗剤を扱うニッチ分野が得意な総合塗剤メーカー。
  • ・90kg~1000kg製造が得意。開発案件でのスモールステップ製造が可能であり、15kgや0.1kgでの試作も可能。
  • ・オレフィン系、ポリイミド、アルミ箔、ガラス等の多種基材へ接着する技術を持っており、プライマーやオーバーコート剤として活用出来る。

 

OPI(株)ができること

  • ・導電性付与→フィルム表面の導電。
  • ・面状発熱体→塗工電極、端子を付けてラミネート。電圧を加えると塗工面がムラなく温まります。モバイルバッテリー5Vで塗工面は26℃から50℃へ昇温。
  • ・電磁波シールド→1~10MHz領域で40~60dbのシールド性能。 100~1000MHz領域で20dbのシールド性能。(CNT塗工量によって性能が変わります)

アプリケーション例1

ビニールハウスでのイチゴ栽培は暖房器具が一般的ですが、弊社製品である高濃度カーボンナノチューブ分散体を塗工した面状発熱体を用いて土壌を直接温めることでイチゴの「病気が減る」「凍害前早期採取」「消費電力削減」に寄与します。
CNTは熱容量が小さく、鉄より温かくなる性質がある為、電力が少なくて済みます。

アプリケーション例2

  • ・ビルのガラスに貼る遮熱フィルム。
  • ・農作物栽培時の紫外線はそのままに、近赤外線カット。
  • ・乗り物の遮熱フィルム。

 

よくある現場の課題

  • ・フィルム練り込みでの帯電防止だと10^8Ω/sqまでしか達成できない。もっと優れた表面抵抗値を達成したい。
  • ・ビニールハウスで冬季農作物を栽培する時に、暖房器具を必要としているが、初期投資が大きい、凍害によるロスが出る。
  • ・被写体に帯電防止処理をしたいが、見た目がどうしても黒になってしまう。
  • ・半導体内部のノイズを除去したい。

 

解決アプローチ

技術1 機能性塗材例(A導電性付与)

分散技術を活かして、カーボンナノチューブ(CNT)を塗剤化することが出来ました。CNTを1~5μに分散させ、フィルム等に均等に整列塗工させることで、塗工量次第では高導電性(表面抵抗率10^1Ω/sq)等の高付加価値を与えることが出来ます。

技術2 機能性塗材例(導電、帯電防止)

配合技術を活かして、PETはもちろんのこと、PPやPEへ接着する溶剤系導電性コーティング剤を上市しました。
10^4Ω/sq~10^8Ω/sqを塗工面の見た目を透明のままで、導電フィルムを造ることが出来ます。

技術3 機能性塗材例(透明遮熱コート剤)

配合技術を活かして、 フィルム基材に透明度90~95%で近赤外線吸収、輻射熱を抑制します。
日射透過率約25%。(基材へ接着させる為の、樹脂選定により異なります)輻射熱抑制に寄与します。

 

輻射熱抑制に寄与

ビニールハウス農場

【課題】
ビニールハウスで冬季農作物を栽培する時に、暖房器具を必要としているが、初期投資が大きい、凍害によるロスが出る。
【結果、現場の声】
土壌用面状発熱体を弊社カーボンナノチューブ分散体で作成し、根っこから温めることで発育が促進され、早期採取が可能となり、病気も減りました。

カーボンナノチューブ分散体は熱容量が小さく、鉄よりも温かくなりやすい為、従来設備よりも低電力で済んだと喜ばれています。(技術1での解決事例)

今後の展望

カーボンナノチューブ面状発熱体は「ムラなく」「早く」「低電力」で、対象物を温めることが出来ます。塗工膜厚にもよりますが、5Vの印加電圧により5分で22℃昇温します。
この低電力発熱性能を用いて、例えばモバイルバッテリーで弁当を温めたり、洗濯後の衣類に当てて乾かしたりと多用途での展開が期待出来ます。
面状発熱体以外でも基材表面に導電性付与するための塗剤として活用できる他、電磁波シールド、ノイズキャンセル対策にも効果があり、様々な電波が飛び交い干渉する問題の解決に当剤をご提案します。
多様な機能性を持ったカーボンナノチューブにとどまらず、多品種の機能性コーティング剤を製造しております。お気軽にお問い合わせください。
 

 

OPI株式会社 新領域開拓課 清水
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