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複合・新機能材料

カーボンナノチューブ電線の合成・紡織技術とCNT電線の応用開発

埼玉県

杉田電線株式会社

2020年4月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 カーボンナノチューブ電線の合成・紡織技術とCNT電線の応用開発
基盤技術分野 複合・新機能材料
対象となる産業分野 医療・健康・介護
事業化状況 実用化間近
事業実施年度 平成27年度~平成29年度

プロジェクトの詳細

事業概要

カーボンナノチューブ(CNT)線材の紡織・巻取技術および線材表面・内部加工の連続生産量産化する技術開発を行い超軽量線材と用途別電線の工業化を実現する。比強度が金属の4倍かつ温度係数がほぼ0、交流の低インピーダンスのCNT線材技術を活用してモーター、ワイヤハーネス等の超軽量化、高強度軽量導電メッシュ、軽量信号電線・ヒーター線等へ川下応用分野での軽量化へ貢献する材料を産業化する

開発した技術のポイント

シーズ技術で数メートルであったCNTヤーンを無限長さ紡績可能にする技術の確立
(新技術)
・長尺・均一CNTヤーン量産技術
・世界チャンピオンの電気伝導度と比強度
・純粋(Pure)のCNT
(新技術のポイント)
・直径と長さの揃った二層CNTの安価合成方法の確立
・長尺ヤーン紡織技術
・純粋なCNTで金属並の導電率とCFを上回る比強度
・粉塵の発生しない製造方法と製品
・前処理無し電解メッキ可能ヤーン従来のエナメル被膜も適用化

具体的な成果

・乾式垂直成長CNTを連続紡績することで、1,000m以上のヤーンを製造する技術を確立した
・紡ぐ技術により無限長さのヤーンを連続製造が可能になり、かつ、安定した品質を保持できる
・既往文献やプレスリリースを参考にすると、それらのヤーンと比べ、電気伝導度は3桁、比強度は3倍以上、前処理無しの電解メッキ可能なヤーンの工業的製法を確立した
・紡績したヤーンを束ねて太径のヤーンを製造が可能になった。また、繊維製品として織り‐編み、洗濯耐久性を持つ繊維製品として加工することができた
・電気的センサーとして、歪センサーではゲージファクター20以上、生体センシングでは脈拍、筋電、神経信号の検知が可能である

研究開発成果の利用シーン

・軽量ワイヤーハーネス、モーターコイル用ヤーン
・メッキヤーン、電波シールド用線材
・生体モニターセンサー
・モーション及び触感(Tactile)センサー
・CF代替CNTクロス

実用化・事業化の状況

製品・サービスのPRポイント

・超軽量:CNTセンサー比重<0.2、メッキヤーン比重<3.5
・繊維製品型センサー:繊維製品と組み合わせが容易、洗濯耐久性、高速応答、電気的リニア応答
・超軽量高強度炭素クロス:CFよりしなやかで軽く高強度なCFRP・CFGP

今後の実用化・事業化の見通し

・国内外精密機器、医療機器、ゲーム開発メーカー向け繊維製品型センサーを機織メーカーと共同開発
・ワイヤーハーネスメーカーとの事業売却交渉
・海外EV/宇宙ベンチャーとの事業売却交渉

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 杉田電線株式会社
事業管理機関 杉田電線株式会社
研究等実施機関 国立大学法人岡山大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 杉田電線株式会社
事業内容 自動車用電線・通信用電線・発熱電線
本社所在地 〒339-0037 埼玉県さいたま市岩槻区浮谷2290
ホームページ http://sugita-ew.com/
連絡先窓口 総務課 杉田晃一
メールアドレス sugita_a@sugita-ew.co.jp
電話番号 048-798-3165