導電性炭素系構造物又は金属粒子を天然又は化学素材繊維に浸透させ、導電性を持たせる方法とその製品・加工品全般
【課題】金属に代わる導電性素材を、植物をベースに安価かつ大量に得る方法。
【解決手段】ＣＮＴ分散液を用いて、生育中または収穫後の植物の組織中にＣＮＴや金属といった導電性微細粒子を吸着・浸透させることによって導電性を持たせたり、または収穫した植物を染め物の要領でＣＮＴ又は金属粒子の分散溶液に含浸させることにより、植物の繊維組織内及び繊維網中空子内に微粒子を浸透・吸着させることによって導電性を持たせる。
【解決手段】ＣＮＴ分散液を用いて、生育中または収穫後の植物の組織中にＣＮＴや金属といった導電性微細粒子を吸着・浸透させることによって導電性を持たせたり、または収穫した植物を染め物の要領でＣＮＴ又は金属粒子の分散溶液に含浸させることにより、植物の繊維組織内及び繊維網中空子内に微粒子を浸透・吸着させることによって導電性を持たせる。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】
本発明は、生育中又は収穫後の植物の組織内にカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）に代表される炭素系ナノピコ構造物又はナノピコ結晶金属を吸着・浸透させ、導電性を持たせた植物繊維素材を得ることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
電線、コイル、電池などの電子機器材料の素材には、様々な金属材が用いられている。
【０００３】
しかし、金属、特にレアメタルなどは資源に限りがあり、充分な供給量を確保することが困難な状態にある。
【０００４】
また、金属材料は採掘から精製、加工及び廃棄の際に多量のエネルギー消費を伴い、二酸化炭素の放出等環境への負荷も大きい。
【０００５】
一方、近年においてＣＮＴ、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノホーン（ＣＮＨ）、フラーレンといった炭素系ナノ構造物は、熱的、電気的及び機械的に高い特性を持つ新素材として、様々な分野で注目されている。
【０００６】
これら炭素系ナノ構造物は濡れ性が悪く、金属との親和性が低いとされていたが、（株）大成化研の松原等によってベース金属中にＣＮＴを均一に分散混合する手法が確立されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】出願番号２００９−２１６１９３
【特許文献２】出願番号２００９−２１６１９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
資源・環境面への負荷の大きい金属材に代わる、新しい導電材料と、これを安価かつ大量に得る方法が望まれる。
【課題を解決する為の手段】
【０００９】
植物の成長過程において根から水分や養分を吸収することを利用し、ＣＮＴ又は金属粒子の分散溶液を供与することによって植物の組織内にこれら微粒子を連続して蓄積・浸透させる。
【００１０】
または収穫した植物を染め物の要領でＣＮＴ又は金属粒子の分散溶液に含浸させることにより、植物の繊維組織内及び繊維網中空子内に微粒子を浸透・吸着させる。
【００１１】
［０００９］で示した方法の他、圧力注入、真空引注入等により、植物の繊維組織内及び繊維網中空子内に微粒子を浸透・吸着させる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような手段で植物繊維に導電性を持たせることにより、安価かつフレキシブルな導電材料を実現した。
【００１３】
ベースは植物であるため、資源の少ない地域においても生産が容易であり、生産や廃棄に際する消費エネルギーや環境負荷も、従来の金属素材に比べて抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】は、生育中の植物の組織中にＣＮＴ粒子を含ませる方法を示した説明図である。
【００１５】
【図２】は、ＣＮＴ粒子を含ませた植物組織の電線として利用する方法を示した説明図である。
【実施例１】
【００１６】
図１は、生育中の植物の例としてイ草をあげ、施肥や水やりの際にＣＮＴナノ分散水溶液を供与する方法を示している。
【００１７】
図中Ａは０．００１〜１５％のＣＮＴ粒子を分散混合した水溶液である。ＣＮＴの代わりにカーボンナノホーン（ＣＮＨ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、または金属粒子などを分散混合したものでもよい。
【００１８】
水溶液Ａは数回〜数十回、植物の生育に合わせて適量を供与する。
【００１９】
図２はこうして得られた導電性繊維を電線として活用した際の例図である。電極を付けることによりＬＥＤが点灯する。
【技術の分野】
【０００１】
本発明は、生育中又は収穫後の植物の組織内にカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）に代表される炭素系ナノピコ構造物又はナノピコ結晶金属を吸着・浸透させ、導電性を持たせた植物繊維素材を得ることを目的とする。
【背景技術】
【０００２】
電線、コイル、電池などの電子機器材料の素材には、様々な金属材が用いられている。
【０００３】
しかし、金属、特にレアメタルなどは資源に限りがあり、充分な供給量を確保することが困難な状態にある。
【０００４】
また、金属材料は採掘から精製、加工及び廃棄の際に多量のエネルギー消費を伴い、二酸化炭素の放出等環境への負荷も大きい。
【０００５】
一方、近年においてＣＮＴ、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、カーボンナノホーン（ＣＮＨ）、フラーレンといった炭素系ナノ構造物は、熱的、電気的及び機械的に高い特性を持つ新素材として、様々な分野で注目されている。
【０００６】
これら炭素系ナノ構造物は濡れ性が悪く、金属との親和性が低いとされていたが、（株）大成化研の松原等によってベース金属中にＣＮＴを均一に分散混合する手法が確立されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】出願番号２００９−２１６１９３
【特許文献２】出願番号２００９−２１６１９４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
資源・環境面への負荷の大きい金属材に代わる、新しい導電材料と、これを安価かつ大量に得る方法が望まれる。
【課題を解決する為の手段】
【０００９】
植物の成長過程において根から水分や養分を吸収することを利用し、ＣＮＴ又は金属粒子の分散溶液を供与することによって植物の組織内にこれら微粒子を連続して蓄積・浸透させる。
【００１０】
または収穫した植物を染め物の要領でＣＮＴ又は金属粒子の分散溶液に含浸させることにより、植物の繊維組織内及び繊維網中空子内に微粒子を浸透・吸着させる。
【００１１】
［０００９］で示した方法の他、圧力注入、真空引注入等により、植物の繊維組織内及び繊維網中空子内に微粒子を浸透・吸着させる。
【発明の効果】
【００１２】
上記のような手段で植物繊維に導電性を持たせることにより、安価かつフレキシブルな導電材料を実現した。
【００１３】
ベースは植物であるため、資源の少ない地域においても生産が容易であり、生産や廃棄に際する消費エネルギーや環境負荷も、従来の金属素材に比べて抑えることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】は、生育中の植物の組織中にＣＮＴ粒子を含ませる方法を示した説明図である。
【００１５】
【図２】は、ＣＮＴ粒子を含ませた植物組織の電線として利用する方法を示した説明図である。
【実施例１】
【００１６】
図１は、生育中の植物の例としてイ草をあげ、施肥や水やりの際にＣＮＴナノ分散水溶液を供与する方法を示している。
【００１７】
図中Ａは０．００１〜１５％のＣＮＴ粒子を分散混合した水溶液である。ＣＮＴの代わりにカーボンナノホーン（ＣＮＨ）、カーボンナノファイバー（ＣＮＦ）、または金属粒子などを分散混合したものでもよい。
【００１８】
水溶液Ａは数回〜数十回、植物の生育に合わせて適量を供与する。
【００１９】
図２はこうして得られた導電性繊維を電線として活用した際の例図である。電極を付けることによりＬＥＤが点灯する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＮＴ、ＣＮＦ、ＣＮＨまたは金属イオンなど、導電性をもつナノ微細構造を組織内に浸透・吸着させ、導電性を持たせた植物繊維素材と、その加工製品。
【請求項２】
生育中の植物に導電性ナノ微細構造分散溶液を供与し、これらの構造物を組織内に吸収・浸透させる方法と、これによって得られた導電性繊維素材。
【請求項３】
収穫後の植物を導電性ナノ微細構造分散溶液に含浸または圧力・真空注入し、これらの構造物を組織内に吸収・浸透させる方法、これによって得られた導電性繊維素材。
【請求項４】
請求項２〜３の方法において、金属粒子として銅、アルミ、金、銀、白金、錫、ニッケルを用いて繊維に吸着させたもの。
【請求項５】
請求項２〜３の方法によって、導電性を持たせた木、花、野菜、イ草、サトウキビ、稲、蔓、根、木材、木皮、果実、化学繊維、皮革、骨などあらゆる素材。
【請求項６】
請求項２〜６の素材とする電線、コイル、端子、コネクタ、ケーブル、及びプリント基板等の電子部品群。
【請求項１】
ＣＮＴ、ＣＮＦ、ＣＮＨまたは金属イオンなど、導電性をもつナノ微細構造を組織内に浸透・吸着させ、導電性を持たせた植物繊維素材と、その加工製品。
【請求項２】
生育中の植物に導電性ナノ微細構造分散溶液を供与し、これらの構造物を組織内に吸収・浸透させる方法と、これによって得られた導電性繊維素材。
【請求項３】
収穫後の植物を導電性ナノ微細構造分散溶液に含浸または圧力・真空注入し、これらの構造物を組織内に吸収・浸透させる方法、これによって得られた導電性繊維素材。
【請求項４】
請求項２〜３の方法において、金属粒子として銅、アルミ、金、銀、白金、錫、ニッケルを用いて繊維に吸着させたもの。
【請求項５】
請求項２〜３の方法によって、導電性を持たせた木、花、野菜、イ草、サトウキビ、稲、蔓、根、木材、木皮、果実、化学繊維、皮革、骨などあらゆる素材。
【請求項６】
請求項２〜６の素材とする電線、コイル、端子、コネクタ、ケーブル、及びプリント基板等の電子部品群。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１０３８６８（Ｐ２０１１−１０３８６８Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７６９７５（Ｐ２００９−２７６９７５）
【出願日】平成２１年１１月１４日（２００９．１１．１４）
【出願人】（５９４０３３８１３）株式会社大成化研 (33)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１４日（２００９．１１．１４）
【出願人】（５９４０３３８１３）株式会社大成化研 (33)
【Ｆターム（参考）】
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