碳放热组合物及碳放热体制造技术

本发明专利技术提供放热效率优异的碳放热组合物及碳放热体。本发明专利技术的碳放热组合物以相对于粘合剂为规定量的含量含有规定配合比的石墨和碳纳米管作为碳成分，因此使石墨和碳纳米管平衡良好地分散于粘合剂中。而且，将该组合物制膜而得的碳放热体的放热效率优异，并且能够以在规定片材形成有覆膜(2)的面状的碳放热体(1)等形态用于例如供暖装置、调温装置、融雪装置等中的放热构件；汽车、二轮汽车等的部件等；安装于像包含带车轮的机械、带履带的机械的机械设备那样的运输设备、运输车辆、机械车辆等各种车辆等的部件等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及碳放热组合物及碳放热体。更详细而言，涉及放热效率优异的碳放热组合物及碳放热体。
技术介绍
作为以往的放热体，采用的是例如将镍铬耐热合金线安装于规定的绝缘基材并将其用电绝缘板等覆盖夹持的构成等。另一方面，该构成的面状放热体为在镍铬耐热合金线部分放热的局部加热类型，仅使配设成蛇形的镍铬耐热合金线及其外围呈高温，另一方面，除镍铬耐热合金线以外的部分不过是通过热传导等而放热，因此难以使放热体整体放热，热效率差。而且，为了使面状的放热体整体放热，需要使镍铬耐热合金线本身处于高温，因此存在根据电绝缘板的材质不同而产生烧焦等、或者根据情况还具有火灾的危险性的问题。为了解决该问题，考虑利用高电阻的碳成分。例如，使作为放热元件的粉末状碳成分混合并分散到由规定的树脂材料等形成的粘合剂中制成涂料、墨液等的碳放热组合物、将该组合物通过涂布、涂敷、印刷、烧结等在规定的基材形成覆膜而成的碳放热体，被认为能够遍布整面地均匀放热等放热效率良好，并且与基材形状的对应性优异，对大量生产适应性也高。而且，此种碳放热体除了在例如广泛用途中被用作加热器等的加热介质外，还使用结晶性树脂作为基础聚合物，从而也对具有PTC特性的碳放热体进行研究(例如参照专利文献1及专利文献2。)。现有技术文献专利文献1：日本特开2000-82571号公报专利文献2：日本特开2010-45025号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题另一方面，对于现在提供的碳放热体而言，有时会根据碳成分的种类等的不同而无法发挥意想到程度的放热效率，需要对其进行改善。本专利技术鉴于上述技术问题而完成，其目的在于提供放热效率优异的碳放热组合物及碳放热体。用于技术问题的手段为了解决上述的技术问题，本专利技术涉及的碳放热组合物，其特征在于，其是使粉末状的碳成分分散于粘合剂而成的碳放热组合物，上述碳成分包含石墨和碳纳米管，上述石墨与上述碳纳米管的配合比为石墨/碳纳米管＝2.5～5.4，上述碳放热组合物含有相对于上述粘合剂100质量份合计为50～300质量份的上述石墨及上述碳纳米管。本专利技术涉及的碳放热组合物的特征在于，在上述的本专利技术中，其还含有粉末状的碳化硅。本专利技术涉及的碳放热组合物的特征在于，在上述的本专利技术中，上述粘合剂为选自聚氨酯系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂及氟橡胶中的至少1种。本专利技术涉及的碳放热体的特征在于，其为由上述的本专利技术涉及的碳放热组合物形成的覆膜。本专利技术涉及的碳放热体的特征在于，在上述的本专利技术中，其在规定的基材形成有上述覆膜。本专利技术涉及的碳放热体的特征在于，在上述的本专利技术中，其为在面状的上述基材形成有上述覆膜的面状放热体。专利技术效果本专利技术的碳放热组合物是以相对于粘合剂为规定量的含量含有规定配合比的石墨和碳纳米管作为碳成分的碳放热组合物，因此能够将石墨和碳纳米管平衡良好地分散于粘合剂中，将该组合物制膜而成的碳放热体的放热效率优异，并且能够广泛地使用在例如供暖装置、调温装置、融雪装置等的放热构件；汽车、二轮汽车等的部件等；安装于包含农耕机、起重机、铲车等带车轮的机械、带履带的机械的机械设备那样的运输设备、运输车辆、机械车辆等各种车辆等的部件等。附图说明图1为表示试验例1的试验样品的构成的简图。图2为图1的A-A剖视图。图3为表示在试验例5中施加时间与上升温度的关系的图。图4为表示在试验例8中施加时间与上升温度的关系的图。具体实施方式以下，对本专利技术涉及的碳放热组合物及碳放热体的构成进行说明。本专利技术的碳放热组合物是使粉末状的碳成分分散于粘合剂而成的碳放热组合物，该碳成分包含碳纳米管和石墨。予以说明，在本专利技术中，关于成分的含量、成分比(配合比)等，就粘合剂而言是有关固体成分的值，石墨与碳纳米管(CNT)的配合比为质量比。(a)碳成分：本专利技术的碳放热组合物含有石墨及碳纳米管作为粉末状(粒子状)的碳成分。在本专利技术中，如此将石墨和碳纳米管组合使用，在仅单独使用石墨的情况下，石墨通常粒子的形状会比较大，能够使由碳放热组合物形成的覆膜(碳放热体)的电阻值本身大幅地降低，大多无法得到对放热作用的效果。另一方面，认为：在仅单独使用碳纳米管的情况下，有时在由碳放热组合物形成的覆膜中难以得到碳纳米管彼此的充分连接，为了得到放热效果，需要添加过量的碳纳米管。在本专利技术中，通过将石墨和碳纳米管组和使用，从而石墨使整体的电阻值降低，碳纳米管将石墨彼此或经由粘合剂进行连接，并在中央形成并联电路，由此促进热的产生，提高放热效率。石墨(graphite)通常为由碳组成的元素矿物，其是碳六角网面(多个六碳环相连构成1个层的面)层叠多个层状而成的层状结构物质，在本专利技术中还包括人造石墨、石墨被覆金刚石、土状石墨等。石墨使用粉末状的石墨，作为具体的形状，可以使用例如球状、粒状、以及鳞片状、鳞状等薄片状等的石墨，但并无特别限定。另外、可以单独使用共同形状的石墨，也可以将各种形状的石墨组合使用。在本专利技术中，优选使用形状为鳞片状、鳞状等薄片状的石墨，通过使用这些形状，可以提高放热效率。予以说明，通过使用人造石墨作为石墨，从而也可以提高放热效率。作为粉末状的石墨的尺寸，就较均匀地形成球状等石墨粒子的形状的石墨而言，平均粒径(平均一次粒径)优选大致为0.1～30μm。通过使平均粒径为该范围，对粘合剂的分散性也良好，并且可以有效地实施放热。石墨的平均粒径特别优选为大致1～15μm。予以说明，就粉末状的石墨的平均粒径而言，可以采用的是例如：利用扫描型电子显微镜观察石墨，对任意50个(或100个)测定粒径得到的结果的平均值等利用以往公知的手段测定得到的平均粒径。另外，在石墨的形状为鳞片状、鳞状等薄片状时的平均粒径(平均一次粒径)优选为大致0.1～30μm。通过使平均粒径为该范围，对粘合剂的分散性也良好，并且能够有效地实施放热。薄片状的石墨的平均粒径特别优选为大致1～15μm。予以说明，薄片状的石墨的平均粒径例如可以利用扫描型电子显微镜观察薄片状的石墨，并由对任意50个(或100个)测定长径得到的结果的平均值(平均长径)等求得。另外，碳纳米管(CarbonNanotube：CNT)通常为由碳原子的六方晶格排列成笼形的片状的高分子构成的纤维粒子，其形成伸长的微细中空圆筒。通常，在碳纳米管中，具有碳原子配置成六边形的石墨结构，且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碳放热组合物，其特征在于，其是使粉末状的碳成分分散于粘合剂而成的碳放热组合物，所述碳成分包含石墨和碳纳米管，所述石墨与所述碳纳米管的配合比为石墨/碳纳米管＝2.5～5.4，所述碳放热组合物含有相对于所述粘合剂100质量份合计为50～300质量份的所述石墨及所述碳纳米管。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.22 JP 2013-2420371.一种碳放热组合物，其特征在于，其是使粉末状的碳成分分散于粘
合剂而成的碳放热组合物，
所述碳成分包含石墨和碳纳米管，
所述石墨与所述碳纳米管的配合比为石墨/碳纳米管＝2.5～5.4，
所述碳放热组合物含有相对于所述粘合剂100质量份合计为50～300质
量份的所述石墨及所述碳纳米管。
2.根据权利要求1所述的碳放热组合物，其特征在于，其还含有粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭野光彦，武藤和彦，正田浩一，佐藤刚文，田渕仁，
申请(专利权)人：东洋德来路博株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP