TPU カーボンナノチューブ導電性粒子 – タイヤ製造業界の「最高の宝」!

サイエンティフィック・アメリカンは次のように述べている。「地球と月の間に梯子を架けた場合、自重で引き裂かれることなくそのような長距離を架けることができる唯一の素材はカーボンナノチューブです。」
カーボンナノチューブは、特殊な構造を持つ一次元量子材料です。電気伝導性と熱伝導性は通常銅の10000倍に達し、引張強度は鋼鉄の100倍にも達しますが、密度は鋼鉄のわずか6分の1に過ぎません。最も実用的な最先端材料の一つです。
カーボンナノチューブは、数層から数十層の炭素原子が六角形に配列した同軸の円筒状のチューブです。層間の距離は約0.34nmと一定で、直径は通常2～20nmです。
熱可塑性ポリウレタン（TPU）高い機械的強度、良好な加工性、優れた生体適合性により、電子機器、自動車、医療などの分野で広く使用されています。
溶融混合によりTPU導電性カーボンブラック、グラフェン、カーボンナノチューブを使用することで、導電性を有する複合材料を作製することができます。
TPU/カーボンナノチューブブレンド複合材料の航空分野への応用
航空機のタイヤは、離着陸時に地面と接触する唯一の部品であり、常にタイヤ製造業界の「至宝」とみなされてきました。
TPU/カーボンナノチューブ混合複合材料を航空タイヤのトレッドゴムに添加することで、帯電防止性、高熱伝導性、耐摩耗性、耐引裂性といった優れた特性が得られ、タイヤ全体の性能が向上します。これにより、離着陸時にタイヤから発生する静電気を地面に均等に分散させることができ、製造コストの削減も容易になります。
カーボンナノチューブはナノスケールの大きさのため、ゴムのさまざまな特性を改善できる一方で、ゴム混合工程中に分散性が悪く飛散するなど、カーボンナノチューブの応用には多くの技術的な課題もあります。TPU導電性粒子一般的な炭素繊維ポリマーよりも均一な分散率を持ち、ゴム業界の帯電防止性と熱伝導性を向上させることを目的としています。
TPUカーボンナノチューブ導電性粒子は、タイヤに適用した場合、優れた機械的強度、良好な熱伝導性、低い体積抵抗率を備えています。TPUカーボンナノチューブ導電性粒子を、石油タンク輸送車両、可燃性・爆発性貨物輸送車両などの特殊車両に使用した場合、タイヤにカーボンナノチューブを添加することで、中高級車における静電気放電の問題を解決し、タイヤの乾湿制動距離をさらに短縮し、タイヤの転がり抵抗を低減し、タイヤの騒音を低減し、帯電防止性能を向上させます。
の応用カーボンナノチューブ導電性粒子高性能タイヤの表面に塗布することで、耐摩耗性と熱伝導性が高く、転がり抵抗と耐久性が低く、帯電防止効果に優れているなど、優れた性能上の利点が実証されています。高性能タイヤの製造に使用でき、安全で環境に優しく、広い市場展望があります。
カーボンナノ粒子をポリマー材料と混合することで、優れた機械的特性、導電性、耐腐食性、電磁波遮蔽性を備えた新たな複合材料が得られます。カーボンナノチューブポリマー複合材料は、従来のスマート材料の代替品として注目されており、今後ますます幅広い用途に利用されるでしょう。