多層カーボンナノチューブを用いた天然ゴムコンポジットに関する電気的特性に及ぼすチューブの直径とその分散状態の影響について

摘要

MWNTを用いたNRコンポジットにおいて，MWNTの直径がその導電性に大きく依存することがわかった。直径67nmのMWNTを用いたNRコンポジットに対し，直径13nmのMWT を用いたNRコンポジットは，ほぼ同等の数10~(-2) Ωmの体積抵抗率を得るのに約半分の含有量の16.7wt％で得ることができた。また，直径13nmのMWNTの場合，2.9wt％でシュレッシュホールドの開始がみられ，16.7wt％付近にてパーコレーション臨界値に近づくことがわかった。一般に直径が数十nmのMWNTの形状は曲線的で，野口らが報告したようにその形状により平均直径13nmのMWNTの37wt％にて機械的強度に影響を及ぼすセルレーションが観測されたが，今回の簡易的な2次元の導電経路モデルにて電気的特性はその形状にあまり依存しないことを確認した。この試みは，ゴム材料のみならず，すべての高分子材料に展開できると思われる。