カーボンブラックを超える漆黒の誕生

カーボンブラックを超える漆黒の誕生

CNTシリーズに関するお問い合わせ

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機能材料営業本部 市場開発部

03-3272-0956

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01

カーボンナノチューブとは?

カーボンナノチューブ(Carbon Nanotube※以下CNT)とは、炭素原子から構成される六員環がネットワークを作り、それが単層あるいは多層のチューブ状につながった物質です。直径はナノメートル単位(ナノは10億分の1)と、髪の毛の約数万分の1の細さです。従来の化学材料をはるかに凌駕する炭素材料で、さまざまな分野へ応用が期待される一方、一般的な溶媒(有機溶剤や水)に対して、非常に分散が難しいため、工業化には、高度な分散技術を必要とします。

カーボンナノチューブの主な特性

  • 軽量
  • 強度(引張強度)
  • 導電性
  • 熱伝導性

02

カーボンナノチューブとは?

トーヨーカラーは、印刷インキの主材料でもある有機顔料の合成で培った有機化学合成技術をはじめ、配合技術や分散技術を高度に融合することによって、あらゆる分野で使用される材料を提供しています。これまでのインキや塗料の製造で蓄積された合成技術とナノレベルの分散加工技術で、新たにCNT漆黒インキ・塗料用分散体を生み出しました。

トーヨーカラーのCNTは、従来の色材用カーボンブラック(※)よりも、高級感のある“黒”を表現することが出来ます。この自社製造のCNTを加工応用した漆黒インキ・塗料用分散体は、可視光線領域でフラットな透過性を持つため、カーボンブラックでは限界があったピュアな黒味を実現しました。

(※)カーボンブラックとは、主にゴムの補強材として、各種タイヤに使用されている炭素素材です。また黒色顔料としてインキ、塗料や、プラスチック着色材料としても使われています。書道で使われている墨の材料の煤(スス)も、カーボンブラックの一種です。

開発品と従来品の違い

より黒く、より青みへ。

塗膜種類 ベース型 トップコート型
開発品 従来品 開発品 従来品
フィラー種類 / 成形品中の濃度 CNT 5% CB 5% CNT 0.5% CB 0.5%
色差 L*値(+ 明るい 暗い —) 1.53 2.31 1.53 1.96
a*値(+ 赤み 緑み —) 0.04 0.05 -0.06 -0.16
b*値(+ 黄み 青み —) -0.44 0.41 -0.27 0.08
  • CNTの色特性 (CBとの違い)
  • 塗膜の漆黒性メカニズム
  • CNTの使用例
  • CNT漆黒塗料、インキの詳細
  • CNT高漆黒コンパウンドの詳細

03

高級車、高級カメラ、高級家電の可能性を広げる

従来のカーボンによる黒さを超えたトーヨーカラーの漆黒インキ・塗料用分散体は、以下のような用途への適用が考えられます。ぜひともご相談ください。

漆黒性が求められる用途

  • カメラ
  • 自動車
  • 家電

04

トーヨーカラーの CNT 製品ラインナップ

もちろん、漆黒塗料・インキだけではありません。トーヨーカラーは、他にもCNTの特徴を存分に活かした製品をラインナップしています。

CNT高導電コンパウンド

当社の「CNT高導電インキ、塗料用分散体」は、高分散であるため、CNT本来の特性が発揮できます。また、少量添加で高い導電性を付与することが出来るため、樹脂本来の物性や特性も損ないません。

詳細はこちら

CNT高導電インキ、塗料用分散体

CNTを高濃度に任意の樹脂に練り込むことで従来のカーボン系では、達成困難な低抵抗領域を実現しています。

詳細はこちら

05

お客様の要望をかなえる、CNTトータルソリューション

従来のカーボンによる黒さを超えたトーヨーカラーの漆黒インキ・塗料用分散体は、以下のような用途への適用が考えられます。ぜひともご相談ください。

  • 1お客様の用途や要求機能に応じ、最適なCNTを選定致します。
  • 2お客様で扱い易いようCNTを独自のナノ分散技術により、高度に分散した分散体やコンパウンドの形でご提供致します。

ソリューション提案

さまざまなCNTを作成可能

直径、長さ、形状、結晶性が調整可能で、お客様にとって最適なCNTをご提供します。

  • 導電・構造強化用高結晶性CNT

  • 漆黒用バンドル(束状)CNT

  • 導電(少量添加)用高配向性CNT

トーヨーカラーは、ローマテリアルから最終アプリケーションへ

トータルソリューションとして展開が可能です。

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TOYO INK GROUP

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CNT漆黒塗料、インキ

色彩のスペシャリティならではの漆黒性を実現

塗工例

CNT含有インキのみで漆黒を再現した塗工例 (ベース型)
黒ベース層に漆黒性を付与した塗工例 (トップコート型)

色調特性

塗膜種類 ベース型 トップコート型
開発品 従来品 開発品 従来品
フィラー種類 / 成形品中の濃度 CNT 5% CB 5% CNT 0.5% CB 0.5%
色差 L*値(+ 明るい 暗い —) 1.53 2.31 1.53 1.96
a*値(+ 赤み 緑み —) 0.04 0.05 -0.06 -0.16
b*値(+ 黄み 青み —) -0.44 0.41 -0.27 0.08
CNT漆黒塗料適用例

漆黒用CNT漆黒塗料/インキは、可視光領域においてフラットな透過性を持つため、ピュアな黒味を再現できます。

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CNT高漆黒コンパウンド

カーボンブラックに比べ、高い黒色度と青味を両立

色調特性

希釈樹脂 ブロックPP タルク入りPP
コンパウンド 開発品 従来品 開発品 従来品
フィラー種類 / 成形品中の濃度 CNT 0.50% CB 0.50% CNT 0.75% CB 0.75%
色差 L*値(+ 明るい 暗い —) 24.36 26.05 24.86 25.74
a*値(+ 赤み 緑み —) -0.07 -0.05 -0.11 -0.00
b*値(+ 黄み 青み —) -0.25 0.25 -0.17 0.36

特性発現のメカニズム

低粘度ワックスにより表面の濡れたCNTが樹脂中に良好に分散。

CNTネットワーク構造の光閉じ込め効果で高漆黒性を発現。

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CNT高漆黒コンパウンド

当社独自開発の漆黒用CNTにより青味のある高漆黒性を付与

CNTは、カーボンブラック(CB)と比較して長波長を透過しない。

反射率が低く(黒い)、且つ、長波長領域(赤味)の反射が少ないため、青く、従来のCB品に比べ高い漆黒性が発現。

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CNT高漆黒コンパウンド

ベース層にCNTを利用した場合、黒くて、青みの波長光が得られる。

(黒さ=低反射、青さ= 赤み反射光が少ない)

トップコート利用の場合、赤みがカットされた青み成分の反射光が得られる。

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CNT高漆黒コンパウンド

CNT単独で高漆黒性を付与

ベースコートの黒味を底上げします


塗膜種類 ベースコート型 クリヤコート型
コンパウンド 開発品 比較品 開発品 比較品
フィラー種類 / 成形品中の濃度 CNT 5% CB 5% CNT 0.5% CB 0.5%
色差 L*値(+ 明るい 暗い —) 1.53 2.31 1.53 1.96
a*値(+ 赤み 緑み —) 0.04 0.05 -0.06 -0.05
b*値(+ 黄み 青み —) -0.44 0.41 -0.27 0.08
ベースコート型

塗膜中にCNTを高添加(3~10%)にすることで、高漆黒性を実現

クリヤコート型

クリア層にCNTを低添加(0.3~1%)することで、低コストでありながら、より一層ベース層の黒みを増加することが出来ます。

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CNT漆黒塗料、インキ

低添加で様々な素材へ導電性を付与

分散性(PETフィルム)

導電性

PETフィルムの表面抵抗値
PPプレスシート・射出プレートの体積抵抗率

添加量2%で
帯電防止レベルの導電性を発現

カーボンブラック(CB)品と比較して、
低添加量で高導電。(射出成形可能)

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CNT高導電コンパウンド

低CNT濃度かつ高電導性コンパウンドのご提案

優れた表面抵抗率

アセチレンブラックと比較し、低い表面抵抗率を示す

応用展開例

高い透明性と導電性を両立

透明帯電防止フィルム

試験条件

基材PETフィルムに濃度を振ったCNT分散液を塗布し、表面抵抗率を測定。

PETフィルム:厚み100μm, 全光90.1%, Haze 0.5%

膜厚(Dry):0.4μm

CNT含有率 7% 10%
表面抵抗率 4.9 × 106Ω/□ 2.0 × 104Ω/□
全光線透過率 87.0% 81.5%
Haze 1.4% 2.0%

基材の透明性を大きく損なうことなく導電性(帯電防止効果)を付与

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