(57)【要約】  本発明の導通部材は、導電性樹脂からなり、被接続体と導電的に接続することにより信号を伝送する導通部材であって、前記導電性樹脂が樹脂中に繊維状のナノカーボンを含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性樹脂からなり、被接続体と導電的に接続することにより電気信号を伝送する導通部材であって、前記導電性樹脂が基材となる樹脂中に繊維状ナノカーボンを含有する、前記導通部材。
【請求項２】
繊維状ナノカーボンのアスペクト比が１０〜２００００である、請求項１に記載の導通部材。
【請求項３】
繊維状ナノカーボンを導電性樹脂の全重量に対し４〜４０重量％含有する、請求項１または２に記載の導通部材。
【請求項４】
繊維状ナノカーボンが、カーボンナノチューブまたはカーボンナノファイバーである、請求項１〜３のいずれかに記載の導通部材。
【請求項５】
カーボンナノチューブが多層型カーボンナノチューブである、請求項４に記載の導通部材。
【請求項６】
多層型カーボンナノチューブの長手方向に対する直交断面の最大径が１５〜１５０ｎｍである、請求項５に記載の導通部材。
【請求項７】
多層型カーボンナノチューブのラマン分光分析で測定されるＩＤ／ＩＧが０．１以下である、請求項５または６に記載の導通部材。
【請求項８】
成長過程において成長の起点となる粒状部から複数延出して互いに結合する多層型カーボンナノチューブにより構成された３次元ネットワーク状の炭素繊維構造体が、基材となる樹脂に含有されてなる導電性樹脂を用いて構成され、前記多層型カーボンナノチューブの長手方向に対する直交断面が多角形をなす、請求項５〜７のいずれかに記載の導通部材。
【請求項９】
カーボンナノファイバーが気相法により製造されたカーボンナノファイバーである、請求項４に記載の導通部材。
【請求項１０】
基材となる樹脂がエラストマ−である、請求項１〜９のいずれかに記載の導通部材。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の導通部材を含む、接点装置。
【請求項１２】
請求項１〜１０のいずれかに記載の導通部材と、基体部と、前記基体部に装着された弾性部材とを含み、前記導通部材が前記弾性部材により付勢されて被接続体と導電的に接続する、接点装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂中に繊維状ナノカーボンを含有する導電性樹脂からなる導通部材およびそれを用いた接点装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接点装置は、電気的接続を要する広い分野で使用されており、例えば、車両用ガラスアンテナに使用される接点装置が挙げられる。このようなガラスアンテナと車体本体との接続には、従来コネクタが用いられてきたが、コネクタによる接続は煩雑であるだけでなく、部品数が多くなり、製造コストを押し上げる要因ともなる。【０００３】
従来一般に用いられている接点装置の一例を図８に示す。接点装置７０は、一方の部品７２に固定される固定部７４と、固定部７４内に移動自在に収容され導体からなる可動接触子７６と、同じく固定部７４内に移動自在に収容された導体からなるスプリング７８とを備えている。可動接触子７６は、スプリング７８によって付勢され、もう一方の部品８０の接点に当接している。そして、スプリング７８、可動接触子７６および固定部７４が導通路として機能し、二つの部品７２，８０間（各々に設けられる導体パターン７２ａ，８０ａ間）で導通が確保される。【０００４】
上記の接点装置の可動接触子として振動吸収の意味からも導電性ゴムが用いられるケースが容易に想定される。しかし、その際に使用される導電性ゴムが当接により劣化（導電性ゴムの亀裂、粒状導電性フィラーの脱落）を生じるという問題がある。このため、被当接体との当接面の形状を変更して当接面を大きくすること等により、導電性ゴムの亀裂等を抑制し、もって導電性ゴムの劣化の問題を改善した接点装置が提案されている（特開２００５−１６６３０７号、特許文献１）。しかしながら、この接点装置では、接点装置７０と同様、可動接触子に銀をコーティングしたガラスビーズを練り込んだ導電ゴムが用いられており、導電性フィラーの形態が粒状であるため、導電性フィラーの脱落防止がなお十分でなく、また銀の腐食により可動接触子が変色、劣化するという問題が残る。さらに、銀をコーティングしたガラスビーズは導電材料として高価であるため、より安価な材料が求められている。【０００５】
樹脂やゴムに配合することができる他の導電性材料としては、金属繊維及びその粉末、直状炭素繊維、カーボンブラック（ケッチェンブラック、アセチレンブラック等）、炭化硅素繊維、チタン酸カリウム、ホイスカー等の繊維や粉体等が知られている。しかし、これらの材料は導電性が十分でなく、特に上記の車両用ガラスアンテナの接点装置に用いるには導電性が足りず、十分な伝送特性を発揮することができない。具体的には、導通部材の電気抵抗率が１０−２Ω・ｃｍ以下であることが必要とされるところ、ケッチェンブラック、アセチレンブラック等のカーボンを用いた場合の電気抵抗率は１０２Ω・ｃｍにも及び、導電性の大幅な不足により、伝送特性を発揮することができない。【０００６】
一方、近年その物理的特性（強度、熱伝導性、導電性等）および化学的特性（耐薬品性等）により、広範な産業分野においてカーボンナノチューブ等のナノカーボンが注目されている。例えば多層型カーボンナノチューブは、従来のカーボンブラック等の炭素材料に比べて高い導電性を有するとともに、単層型カーボンナノチューブと比較して量産性に優れ、導電材料等として帯電防止剤等に利用されている。【０００７】
例えば、特許第２８６２５７８号（特許文献２）では、金属含有粒子と一酸化炭素、ベンゼン等の気体状炭素含有化合物とを８５０〜１２００℃、０．１〜１０気圧で１０秒〜１８０分間接触させることにより得られる極細炭素フィブリルを振動ボールミル等を用いて寸法を均一化し、これに合成樹脂を加え、混練した樹脂組成物を開示している。【０００８】
特公平７−７７０８８号（特許文献３）では、複写機における紙送り用のローラ等の機構部品を想定し、帯電防止を目的として微細な炭素繊維および合成樹脂からなる導電性シリコーンゴム組成物を開示している。また特許第３４８０５３５号（特許文献４）では、天然ゴム等のゴムと、シリカ質充填剤と、黒鉛化気相成長炭素繊維とを含有するゴム組成物からなる耐油性、耐酸性を損なわずに帯電防止機能を付与する帯電防止性ゴム組成物を開示している。【０００９】
特許第２８６３１９２号（特許文献５）では、少なくとも１種の熱可塑性エラストマーおよび極細炭素繊維を含有する熱可塑性エラストマー組成物を開示しているところ、制電性等の向上を目的とし、静電気発生によるノイズを抑えた電気部品等が例示されている。また、特許第３２７１９８３号（特許文献６）では、硬度および強度の向上を目的として炭素フィブリル材料と、合成ゴムおよび／または天然ゴムとを混合してなる炭素フィブリル含有ゴム組成物を開示している。【００１０】
さらに特許第３１５３２６４号（特許文献７）では、炭素繊維を発泡に利用することを目的としてポリオルガノシロキサンにシリカ、極細炭素繊維、有機発泡剤、有機過酸化物を添加するシリコーンゴム組成物を開示している。また特許第２５８６５０５号（特許文献８）では、固有抵抗を１０Ω・ｃｍ程度まで下げたポリマーと曲状炭素繊維チョップを含む導電材料を開示している。【００１１】
以上より、これまでに開示されているカーボンナノチューブを含有する樹脂組成物及びその用途開発は、導電性、帯電性、静電性等の性能の向上を目的としたものであり、アンテナの接点装置のように伝送特性の向上を目的としたものは報告されていない。【００１２】
【特許文献１】特開２００５−１６６３０７号公報
【特許文献２】特開昭５６−８８４７６号公報
【特許文献３】特公平７−７７０８８号公報
【特許文献４】特許第３４８０５３５号公報
【特許文献５】特許第２８６３１９２号公報
【特許文献６】特許第３２７１９８３号公報
【特許文献７】特許第３１５３２６４号公報
【特許文献８】特許第２５８６５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、導電性フィラーの脱落等の従来の問題がなく、製造が簡単で、かつ耐腐食性に優れ、所望の導電性を有する接点装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題解決のため、本発明者らは鋭意検討する中で、繊維状ナノカーボンが接点装置に極めて有効であるとの新たな知見を得、さらに研究を続けた結果、本発明を完成するに至った。【００１５】
すなわち、本発明は、導電性樹脂からなり、被接続体と導電的に接続することにより電気信号を伝送する導通部材であって、前記導電性樹脂が基材となる樹脂中に繊維状ナノカーボンを含有する、前記導通部材からなる。【００１６】
また本発明は、繊維状ナノカーボンのアスペクト比（ナノカーボンの長手方向の全長と最大径との比）が、１０〜２００００である、前記導通部材に関する。【００１７】
さらに本発明は、繊維状ナノカーボンを導電性樹脂の全重量に対し４〜４０重量％含有する、前記導通部材に関する。【００１８】
また本発明は、繊維状ナノカーボンが、カーボンナノチューブまたはカーボンナノファイバーである、前記導通部材に関する。【００１９】
さらに本発明は、繊維状ナノカーボンが多層型カーボンナノチューブである、前記導通部材に関する。【００２０】
また本発明は、多層型カーボンナノチューブの長手方向に対する直交断面の最大径が１５〜１５０ｎｍである、前記導通部材に関する。【００２１】
さらに本発明は、多層型カーボンナノチューブのラマン分光分析で測定されるＩＤ／ＩＧが０．１以下である、前記導通部材に関する。【００２２】
また本発明は、成長過程において成長の起点となる粒状部から複数延出して互いに結合する多層型カーボンナノチューブにより構成された３次元ネットワーク状の炭素繊維構造体が、基材となる樹脂に含有されてなる導電性樹脂を用いて構成され、前記多層型カーボンナノチューブの長手方向に対する直交断面が多角形をなす、前記導通部材に関する。【００２３】
さらに本発明は、カーボンナノファイバーが気相法により製造されたカーボンナノファイバーである、前記導通部材に関する。【００２４】
また本発明は、基材となる樹脂がエラストマ−である、前記導通部材に関する。ここでいうエラストマ−とは、常温付近でゴム弾性を示す高分子物質の総称であり、合成ゴム、天然ゴム、さらにそれらを複合したものをも含む。【００２５】
さらに本発明は、前記導通部材を含む、接点装置に関する。【００２６】
また本発明は、前記導通部材と、基体部と、前記基体部に装着された弾性部材とを含み、前記導通部材が前記弾性部材により付勢されて被接続体と導電的に接続する、接点装置に関する。【００２７】
本発明の導通部材によれば、所望の伝送特性を有するとともに、銀コーティングされたガラスビーズ等の導電性フィラーを用いた場合の問題を解決することができる。即ち、導電性フィラーとして特に球状の形態をとらない繊維状ナノカーボンを用いているため、球状故に導電性フィラーの脱落防止がなお十分でないという従来技術の問題を解消することができるとともに、繊維状ナノカーボン自体が導電性を有するため、銀等の金属コーティングが不要となり、コーティングされた金属の腐食により可動接触子が変色、劣化するという問題をも解消することができる。【００２８】
ここで、本発明に用いる繊維状ナノカーボンは、導電性フィラーの脱落防止を確実に防止するためには長手方向の全長と最大径との比（アスペクト比）がある程度の範囲の大きさ（例えば１０〜２００００）を有するのが好ましい。繊維状ナノカーボンとしては、例えばカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等が挙げられ、断面が中空、中実またはその両方を有するものであってよい。カーボンナノチューブの場合、単層型であっても多層型であってもよいが、多層型が特に好ましい。      【００２９】
本発明の導通部材によれば、所望の伝送特性を奏するとともに、銀コーティングされたガラスビーズ等の導電性フィラーを用いた場合の問題を解決することができる。即ち、導電性フィラーとして特に球状の形態をとらない繊維状ナノカーボンを用いているため、球状故に導電性フィラーの脱落防止がなお十分でないという従来技術の問題を解消することができるとともに、繊維状ナノカーボン自体が導電性を有するため、銀等の金属コーティングが不要となり、コーティングされた金属の腐食により可動接触子が変色、劣化するという問題をも解消することができる。また、導電部材としてカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等の繊維状ナノカーボンは銀コーティングされたガラスビーズより安価であるという利点も有する。【００３０】
特に、前記多層型カーボンナノチューブの場合、３次元ネットワーク状の炭素繊維構造体をなす態様で樹脂に含有されているため、分散性に優れたものとなり、複数のカーボンナノチューブが堅く絡み合って密度の高い凝集体の態様をなして樹脂に含有されたものと比較してカーボンナノチューブの添加が少量で済み、経済性の面で有利になるとともに基材たる樹脂の特性（透明度等）への悪影響をも抑えることができる。【００３１】
上記炭素繊維構造体の面積基準の円相当平均径を好適化することにより、樹脂との混合やその後の成形に悪影響を与えることなく、導電性を十分に発揮することも可能となる。円相当平均径は、樹脂中に配合された場合における当該炭素繊維構造体の最長の長さを決める要因となるものである。円相当平均径は好ましくは５０〜１００μｍである。【００３２】
上記の効果に加え、炭素繊維構造体が非常に疎な状態で樹脂中に保持されることになるため、少量の炭素繊維構造体の添加により導電性を十分に発揮する上で著しく有利なものとすることもできる。【００３３】
また、ラマン分光分析では、大きな単結晶の黒鉛では１５８０ｃｍ−１付近のピーク（Ｇバンド）しか現れない一方、結晶が有限の微小サイズであることや格子欠陥により、１３６０ｃｍ−１付近にピーク（Ｄバンド）が出現する。このＤバンドとＧバンドの強度比（Ｒ＝Ｉ１３６０／Ｉ１５８０＝ＩＤ／ＩＧ）が所定値以下、好ましくは０．１以下であることは、各層における欠陥量が非常に少ないことを意味する。【００３４】
従って、導電性フィラーとして用いるカーボンナノチューブの各層における欠陥量が非常に少ないことにより、その分だけ導電性がより優れたものとなる。さらに、欠陥量が非常に少ないことにより、通常のカーボンナノチューブよりもヤング率が向上したものとなり、曲げ剛性（ＥＩ）が向上して復元性に優れたものとなる結果、樹脂中における分散性がより優れたものとなる。これらにより、少量のカーボンナノチューブの添加により十分な導電性を発揮することができ、導通部材として著しく有利なものとすることができる。【００３５】
本発明の導通部材によれば、上記の効果に加え、例えば導通部材をガラス製ウィンドウに当接させる必要のある車載用アンテナモジュール等の接点装置として用いる場合であっても、当接面でのこすれによる異音や損傷等を防止することができるとともに、振動吸収作用や接地面積を安定的に確保する作用を発揮させることも可能となる。特に、上記の炭素繊維構造体および／またはＩＤ／ＩＧが０．１以下である多層型カーボンナノチューブとの組み合わせによれば、基材であるエラストマ−が弾性変形した状態で導通部材が接続されている場合に、それらがエラストマ−中で復元力を奏する結果、長期間に亘って当該導通部材の当接部での応力緩和を防止し、伝送特性の信頼性を長期間確保できる。【００３６】
また、本発明の接点装置によれば、上記の作用、効果を奏する接点装置を実現することができ、特に車載用アンテナモジュール等の接点装置として好適な接点装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の接点装置の一例を示す外観図である。
【図２】図１の接点装置のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図２の接点装置のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の接点装置が被当接体と当接した状態の一例を示す図である。
【図５】図１の接点装置が被当接体と当接した状態の別の一例を示す図である。
【図６】図１の接点装置が被当接体と当接した状態のさらに別の一例を示す図である。
【図７】本発明の接点装置を用いた車両用ガラスアンテナの要部構成の一例を示す図である。
【図８】従来の接点装置を示す概略図である。
【図９】実施例で使用したネットワークアナライザーを示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０・・・接点装置
１２・・・基体部
１２ａ・・・ボルト挿入穴
１２ｂ・・・係止部
１４・・・弾性部材
１６・・・接点部
１６ａ・・・鍔部
１８・・・中間体
２０・・・導線
２２・・・（第一の）部品
２４・・・（第二の）部品（被当接体）
【００３９】
２６・・・金属リード部
２６ａ・・・アーム
２８・・・当接部
３０・・・導体パターン
３２・・・絶縁体
３２ａ・・・アーム
３２ｂ・・・ピン
３４・・・ガイド孔
３６、３８・・・係合爪
【００４０】
４０・・・貫通孔
４２・・・空隙
５０・・・車両用ガラスアンテナ
５０ａ、５０ｂ・・・アンテナユニット
５２・・・アンテナエレメント
５２ａ・・・端部接点
５４・・・リアウインドウガラス
５６・・・ルーフパネル
５８・・・基板支持ベース
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明について好ましい実施形態に基づき詳細に説明する。本発明の導通部材は繊維状ナノカーボン、特に後述する特定のカーボンナノチューブまたはカーボンナノファイバーが基材となる樹脂中に含有されてなる導電性樹脂を用いて構成されることを特徴する。
[１]導通部材
本発明の導通部材は、繊維状ナノカーボンが基材となる樹脂に含有されてなる導電性樹脂を用いて構成され、その一端が被接続体と導電的に接続することにより、その他端側へ当該被接続体からの電気信号を伝送するものである。【００４２】
本発明に用いる繊維状ナノカーボンの製造方法は特に限定されない。例えば、カーボンナノチューブまたはカーボンナノファイバーは、アーク放電法、レーザーアブレーション法、気相成長法等の公知の方法を用いて製造することができる。以下、多層型カーボンナノチューブおよびカーボンナノファイバーについて具体的な形態をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【００４３】
（Ａ）多層型カーボンナノチューブ
本発明において用いる多層型カーボンナノチューブは、例えばパッチ状に炭素が堆積した繊維を２４００〜３０００℃で熱処理することにより得られ、チューブを構成するシートがチューブの長手方向に積層した構造の繊維状物質において、当該シートが多角形の軸直交断面を有し、すなわちチューブの長手方向に直角の断面の一部に連続的な曲率を持たない直線又は曲線となる不連続な面を軸方向の少なくとも一部の長さに渉って有し、該断面の最大径が１５〜１５０ｎｍであり、アスペクト比が好ましくは１０〜２００００、より好ましくは１００〜２００００、ラマン分光分析で測定されるＩＤ／ＩＧが好ましくは０．１以下であることを特徴とする。【００４４】
これらの特徴のうち、特に導電性及び分散性に貢献する特徴の多くは、本発明において用いられる多層型カーボンナノチューブが、８００〜１３００℃の温度で加熱生成した中間体を２４００〜３０００℃の高温でのアニール処理を行うことに起因する。本発明に係る多層型カーボンナノチューブは、アニール処理を経ることにより、その真密度が１．８９ｇ／ｃｍ３から２．１ｇ／ｃｍ３に増加し、ラマン分光分析法で測定されるＩＤ／ＩＧ比が０．１以下（多くとも０．２以下）となる。このことは、シートの積層方向及び面方向の両方において緻密で欠陥の少ないものとなることを意味し、ヤング率の増大に伴い曲げ剛性（ＥＩ）が向上して復元性に富むもととなり、樹脂中における分散性を向上させることができるとともに、導電性をも向上させることができる。なお、上記ＩＤ／ＩＧ比について補足すると、通常の多層型カーボンナノチューブでは、単結晶の黒鉛の構造に起因する１５８０ｃｍ−１のピーク（Ｇバンド）とは別に格子欠陥等により１３６０ｃｍ−１のピーク（Ｄバンド）が相当量出現する結果、０．１以下に抑えたものは従来報告されていない。【００４５】
なお、軸直交断面の最大径を１５〜１５０ｎｍの範囲とするのは、最大径が小さすぎると当該軸直交断面が多角形状とならず、大きすぎるとその分だけ分散性が損なわれるためである。なお、炭素繊維の外径としては特に、２０〜７０ｎｍの範囲内にあることがより望ましい。この外径範囲のもので、筒状のシートが軸直角方向に積層したもの、すなわち多層であるものは、曲がりにくく、弾性、すなわち変形後も元の形状に戻ろうとする性質が付与されるため、炭素繊維が一旦圧縮された後においても、樹脂等のマトリックス中に配された後において、疎な構造を採りやすくなる。【００４６】
アスペクト比は１０〜２００００の範囲が好ましく、１００〜２００００の範囲がより好ましい。アスペクト比が小さすぎると導電性フィラーの脱落の問題を生じ兼ねず、大きすぎると樹脂との混合時に粘性が高く成形性が悪くなる等の問題を生じ兼ねない。【００４７】
つぎに、本発明に係る多層型カーボンナノチューブが上記のような構造や特性を有する理由について検討すると、生成炉において、触媒および炭化水素の混合ガスを８００〜１３００℃の範囲の一定温度で加熱生成して得られた中間体が炭素原子からなるパッチ状のシート片を貼り合わせたような（生焼け状態の、不完全な）構造を有することに起因すると考えられる。【００４８】
上記中間体を２４００〜３０００℃の範囲の温度で熱処理すると、炭素原子からなるパッチ状のシート片は、再配列し、それぞれ結合して複数のシート状の層を形成する。この際、各層は中間体が有する全体として筒状の立体的構造に規制を受けるため、黒鉛構造に自己配列することができない。熱処理が３０００℃より充分高い温度であれば、一旦炭素原子がばらばらになり自由度の高い状態で再配列することができるが、３０００℃以下の温度では、炭素原子はそれぞれ結合したまま（手をつないだまま＝パッチ状のまま）でなければ動けないため、それぞれ独立したシート内の欠陥は修復されるものの、部分的には炭素原子の過不足により層断面に断層や層の離合集散を形成する。一般に、ＣＶＤ法で生成した多層型カーボンナノチューブは、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察するとシートがきれいに積層している構造が見られる場合があるが、ラマン分光分析をすると、Ｄバンドが非常に大きく、欠陥が多い。また、ＣＶＤ法で生成した場合、条件によってはシートが発達せずパッチ状の構造のものもある。【００４９】
本発明者らは、上記ＩＤ／ＩＧが極力小さくなるように鋭意検討した結果、上記の加熱生成温度及びアニール処理温度等の条件の適切化を図ることにより、導電性向上および曲げ剛性増大による分散性向上をそれぞれ実現する多層型カーボンナノチューブを開発し、さらにこれをアンテナ用の導通部材に適用して伝送特性を発揮させるという用途開発を成し遂げるに至った。【００５０】
また、上記のようにして開発された多層型カーボンナノチューブは、上記の加熱生成の段階（成長過程）において形成された粒状部において互いに結合され、該粒状部から複数延出する態様をなすことにより、３次元ネットワーク状の炭素繊維構造体をなすものが好ましい。この炭素繊維構造体は、多層型カーボンナノチューブ同士が単に絡合しているものではなく、粒状部において相互に強固に結合されているものであることから、樹脂中に配した場合に当該構造体が炭素繊維単体として分散されることなく、嵩高な構造体のままマトリックス中に分散配合されることができる。また、この炭素繊維構造体では、当該炭素繊維の成長過程において形成された粒状部によって炭素繊維同士が互いに結合されていることから、その構造体自体の電気的特性等も非常に優れたものであり、例えば、一定圧縮密度において測定した電気抵抗値は、微細炭素繊維の単なる絡合体、あるいは微細炭素繊維同士の接合点を当該炭素繊維合成後に炭素質物質ないしその炭化物によって付着させてなる構造体等の値と比較して、非常に低い値を示し、マトリックス中に分散配合された場合に、良好な導電パスを形成できることができる。【００５１】
また、本発明において用いられる炭素繊維構造体は、その面積基準の円相当平均径が５０〜１００μｍ、程度であることが望ましい。ここで面積基準の円相当平均径とは、炭素繊維構造体の外形を電子顕微鏡などを用いて撮影し、この撮影画像において、各炭素繊維構造体の輪郭を、適当な画像解析ソフトウェア、例えばＷｉｎＲｏｏｆ（商品名、三谷商事株式会社製）を用いてなぞり、輪郭内の面積を求め、各繊維構造体の円相当径を計算し、これを平均化したものである。複合化される樹脂等のマトリックス材の種類によっても左右されるため、全ての場合において適用されるわけではないが、この円相当平均径は、樹脂中に配合された場合における当該炭素繊維構造体の最長の長さを決める要因となるものであり、概して、円相当平均径が小さすぎると、導電性が十分に発揮されないおそれがある。一方、大きすぎると、例えば、樹脂中へ混練等によって配合する際に大きな粘度上昇が起こり混合分散が困難あるいは成形性が劣化する虞れがある。【００５２】
さらに、本発明において用いられる炭素繊維構造体は、上述したように、多層型カーボンナノチューブが粒状部において互いに結合され、該粒状部から複数延出する態様をなすことにより３次元ネットワーク状となるため、疎に存在した嵩高な構造を有するが、その嵩密度が好ましくは０．０００１〜０．０５ｇ／ｃｍ３、より好ましくは０．００１〜０．０２ｇ／ｃｍ３である。嵩密度が高すぎると、少量添加によって、樹脂等のマトリックスの物性を改善することが難しくなるためである。【００５３】
上記した炭素繊維構造体は、上述した生成、アニール処理によって調製できるものであるが、炭素源として、分解温度の異なる少なくとも２つ以上の炭素化合物を用いる等の工夫を行うと、成長過程において大半の多層型カーボンナノチューブを当該構造体の形態とすることができる（詳細は実施例１参照）。【００５４】
（Ｂ）カーボンナノファイバー
本発明に用いるカーボンナノファイバーは、好ましくは１０〜２００００のアスペクト比を有する。アスペクト比が小さすぎると導電性フィラーの脱落がおき易く、大きすぎると樹脂との混合時に粘性が高く成形性が悪くなる等の問題が発生する。【００５５】
本発明に用いるカーボンナノファイバーは、例えばベンゼン等の有機化合物の熱分解により気相で成長させた微細な炭素繊維である。カーボンナノファイバーの繊維径（長手方向に対する直交断面）は好ましくは０．０１〜１μｍである。繊維径が小さすぎると繊維の強度が弱くなり、繊維径が大きすぎると樹脂と混練する際に大きな粘度上昇が起こるだけでなく、生産性が低下しコストが高くなる。カーボンナノファイバーの断面は好ましくは同心円状であり、中心部に中空状またはアモルファスな部分を有していてもよい。【００５６】
本発明に用いるカーボンナノファイバーは、好ましくはラマンスペクトルのＲ値が０．５以上、１５８０ｃｍ−１のスペクトルのピーク半値幅が２０〜４０ｃｍ−１である。【００５７】
本発明に用いるカーボンナノファイバーは、例えば特開平７−１５０４１９号公報、特開平５−３２１０３９号公報、特開昭６０−２１５８１６号公報、特開昭６１−７００１４号公報、特公平５−３６５２１号公報、特公平３−６１７６８号公報、特開２００４−３０９７号等に記載の方法により製造することができる。カーボンナノファイバーは気相法によって製造されるものに限られず、アーク放電法やレーザー法等によって製造されるカーボンナノファイバー等についても使用できる。【００５８】
気相成長法による実施態様の一つは、シードとなる遷移金属又はその化合物、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の金属超微粉、又はフェロセン等に基づく超微粒子を用い、基板上にこれらのシードの超微粉又は超微粒子を形成し、これに炭素原料と任意に水素等のキャリアガスを気相で供給し、高温下で分解させるもので、超微粉または超微粒子をシードとして繊維径０．０１μｍ〜１μｍ程度またはそれ以上の微細な炭素繊維を成長させるものである。シードの形成方法としては、基板（加熱炉の内壁を基板としてもよい）上にシード粒子分散液またはシード源溶液を塗布し乾燥して形成する方法、フェロセン等を吹きつけて形成する方法、フェロセン等を用いて鉄やその化合物の微粒子を流動状態において生成させる方法等があり、シードはこのように基板表面上に形成するほか、流動床としてもよい。【００５９】
気相成長法は、Ｂ、Ａｌ、Ｂｅ、Ｓｉ、ホウ素（Ｂ）等の触媒を用いることができ、ホウ素が特に有効である。例えばホウ素をドーピングするため、あまり結晶の発達していない低温熱処理品、例えば１５００℃以下で熱処理された繊維等の炭素繊維、好ましくは熱処理していない（アズグロウン）状態の炭素繊維を用い、２０００℃以上でホウ素化処理してもよい。ホウ素としては、元素状ホウ素、Ｂ２Ｏ３、Ｈ３ＢＯ４、Ｂ４Ｃ、ＢＮ等のホウ素化合物を用いることができる。カーボンナノファイバー中のホウ素含有量は、好ましくは０．１〜３重量％である【００６０】
カーボンナノファイバーは、導電性樹脂の全重量に対し好ましくは４〜４０重量％、より好ましくは１０〜２０重量％含有する。【００６１】
（Ｃ）導電性樹脂
本発明に用いる導電性樹脂は、樹脂中に上述したカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー等の繊維状ナノカーボンを含有する。【００６２】
（１）樹脂
本発明に用いる樹脂は、合成樹脂および天然樹脂のいずれでもよい。合成樹脂は、熱可塑性樹脂および硬化性樹脂のいずれも使用することができる。熱可塑性樹脂としては、例えばアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−エチレン／プロピレン−スチレン樹脂（ＡＥＳ樹脂）、メタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＭＢＳ樹脂）、アクリロニトリル−ブタジエン−メタクリル酸メチル−スチレン樹脂（ＡＢＭＳ樹脂）、アクリロニトリル−ｎ−ブチルアクリレート−スチレン樹脂（ＡＡＳ樹脂）、ゴム変性ポリスチレン（ハイインパクトポリスチレン）、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、酢酸セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、ポリケトン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、フッ素樹脂、ケイ素樹脂、ポリイミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂、ポリアミドエラストマー等が挙げられ、熱硬化性樹脂としては、例えばフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、アニリン樹脂、フラン樹脂、ポリウレタン樹脂等が挙げられる。【００６３】
本発明に用いる樹脂は好ましくはエラストマーであり、例えば、天然ゴム（ＮＲ）またはイソプレンゴム（ＩＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エポキシ化天然ゴム（ＥＮＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＲ，ＥＰＤＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、クロロブチルゴム（ＣＩＩＲ）等のハロブチルゴム、アクリルゴム（ＡＣＭ）、シリコーンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、エポキシ化ブタジエンゴム（ＥＢＲ）、エピクロルヒドリンゴム（ＣＯ，ＣＥＯ）、ウレタンゴム（Ｕ）、ポリスルフィドゴム（Ｔ）、オレフィン系（ＴＰＯ）、ポリ塩化ビニル系（ＴＰＶＣ）、ポリエステル系（ＴＰＥＥ）、ポリウレタン系（ＴＰＵ）、ポリアミド系（ＴＰＥＡ）、スチレン系（ＳＢＳ）等の熱可塑性エラストマー、これらの混合物等が挙げられる。中でも繊維状ナノカーボンを均一に分散させることが容易で、かつ低温から高温まで安定した温度特性を有するシリコーンゴムが特に好ましい。【００６４】
本発明に用いる樹脂は、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を含有していてもよい。例えば必要に応じて充填剤、軟化剤、加硫剤、加硫促進剤、加工助剤等の添加剤を含有していてもよい。充填剤としてはカーボンブラック、シリカ、クレー、タルク等が挙げられ、加硫剤としては硫黄、硫黄化合物、ジアルキルパーオキサイト等の過酸化物等が挙げられ、加硫促進剤としてはアルデヒドアンモニア類、アルデヒドアミン類、グアニジン類、チオウレア類、チアゾール類、ジチオカルバミン酸塩類、キサントゲン類、チウラム類等が挙げられる。また、加硫助剤としてはステアリン酸、オレイン酸、ラウリン酸、亜鉛華、リサージ、酸化マグネシウム、ステアリン酸亜鉛等が挙げられ、軟化剤としてはフタル酸エステル系可塑剤（ジオクチルフタレート、ジブチルフタレート等）、脂肪酸エステル系可塑剤（アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチル等）、リン酸エステル系可塑剤（トリフェニルリン酸エステル、トリクレジルリン酸エステル等）が挙げられる。【００６５】
本発明に用いる樹脂は、加硫剤、加硫促進剤、加硫助剤、樹脂架橋のためのフェノール樹脂等の熱硬化性樹脂、ルイス酸等の硬化触媒、過酸化物架橋のための過酸化物、共架橋剤（多官能（メタ）アクリレート、ジビニルベンゼン、ジマレイミド等）により架橋されていてもよい。【００６６】
（２）添加方法
樹脂へのナノカーボンの添加方法は、樹脂中に上述した繊維状ナノカーボンを均一に含有する導電性樹脂を得ることができれば特に制限されず、公知の方法を適宜組合せて用いることができる。例えば樹脂のペレット状物又はパウダー状物と所定量の上記のナノカーボンとをドライブレンドまたはウェットブレンドした後、ロール式のニーダーに供給し加熱下で混練したり、またはこれらを押出機に投入し、ロープ状に押出したものをペレット状にカットする方法を用いることができる。また、樹脂を含有する溶液や分散液とナノカーボンを液状媒体中でブレンドすることもできる。さらに、ウェットマスターバッチ法による混合も可能である。樹脂中に繊維状ナノカーボンを均一に分散させるためには、特にドライブレンドにより混合するのが好ましい。【００６７】
樹脂中への繊維状ナノカーボンの添加量は、上記の多層型カーボンナノチューブの場合、導電性樹脂全重量に対して好ましくは４〜２０重量％であり、より好ましくは７〜１５重量％である。ナノカーボンの添加量が少なすぎると導電性樹脂の導電性が低下し、ナノカーボンの添加量が多すぎると均一な分散が困難になり導電性にばらつきが生じる。繊維状ナノカーボンはカーボンブラックに比べ、少量で良好な導電性を得ることができる。【００６８】
［２］接点装置
本発明の接点装置は、上記の導通部材を含むものであればどのような形態によるものであってもよい。好ましい接点装置としては、該導通部材と、基体部と、基体部に装着された弾性部材とを含み、導通部材が弾性部材に付勢されて被接続体と導電的に接続する接点装置を例示することができる。【００６９】
本発明の接点装置の好ましい形態の一つを図１〜７を参照しながら説明する。図１は接点装置の外観図であり、図２は図１のＡ−Ａ断面図であり、図３は図２のＢ−Ｂ断面図である。【００７０】
接点装置１０は、基体部１２、弾性部材１４、接点部１６、中間体１８、および導線２０を含み、第一の部品２２（例えば、車両ウインドウアンテナ用の信号処理ユニット等）側と被接続体（被当接体）としての第二の部品２４（例えば、車両ウインドウ等）側との間で導通路を形成するために用いられる。図１〜図３の例では、第一の部品２２内のアンプ回路基板上導電パターン（図示せず）、導線２０、金属リード部２６、導通部（当接部）２８、および第二の部品２４の導体パターン３０が、この順に電気的に接続されて導通路が形成される。【００７１】
基体部１２は、第一の部品２２側に固定される。図１〜図３の例では、基体部１２は、ボルト挿入穴１２ａに螺入されたタップスクリュー（図示せず）により、第一の部品２２に固定される。なお、基体部１２は、絶縁性部材（例えばナイロン樹脂）によって構成するのが好適である。【００７２】
中間体１８は、基体部１２に設けられたガイド部にガイドされ、所定区間内で移動自在であり、それにより接点部１６は第二の部品２４に対して接離自在となる。図２および図３に示すように、この例では、基体部１２には、ガイド部としてのガイド孔３４が設けられている。ガイド孔３４は、第二の部品２４側に開口を有し、第一の部品２２の設置面に対して略垂直となる方向（図３の矢印Ｃに沿う方向；以下、Ｃ方向または上下方向と記す）に伸びる有底孔として設けられている。また、断面は略長穴状である。中間体１８は、このガイド孔３４に案内され、基体部１２の被当接体（第二の部品２４）側の端面から出没自在となる。【００７３】
また、この例では、ガイド孔３４の口先（開口端）に、中間体１８の脱落を防止する係合爪３６が設けられている。また、中間体１８の根元側にも係合爪３８が設けられている。中間体１８の最も上方の位置（上死点）はこれら係合爪３６，３８の係合位置によって定まる（図２、３に示される位置）。なお、中間体１８の最も下方の位置（下死点）は、中間体１８の底部がガイド孔３４の底部に当接するまで没した位置または弾性部材１４が最も短くなった位置となる。【００７４】
また、中間体１８は、ガイド孔３４に緩装されている。すなわち、中間体１８の外壁とガイド孔３４の内壁との間には所定の間隙があり、この間隙の分、中間体１８は、図３の矢印Ｄの方向（以下、Ｄ方向または横方向と記す）に移動自在である。さらに、この間隙は、中間体１８がガイド孔３４に挿入された状態で、接離方向（略Ｃ方向）に対して所定の角度範囲内で傾斜可能となるように設定されている。この間隙の構成および中間体１８の傾斜の効果については後述する。【００７５】
さらに、中間体１８は、上底壁および側壁を有する筒状の部材として構成される。そして、上底壁に設けられた窓としての貫通孔４０に当接部２８が緩挿され、当接部２８が第二の部品２４側に露出している。この貫通孔４０の側壁と当接部２８の側壁とが係合することで、中間体１８は、接点部１６の横方向への動きに連動することになる。したがって、接点部１６の横方向の可動範囲は、中間体１８の可動範囲によって規制される。【００７６】
また、当接部２８の外壁と貫通孔４０の内壁との間には所定の間隙があり、この間隙の分、当接部２８は、貫通孔４０の軸方向と垂直な方向（図３の姿勢ではＤ方向）に移動自在である。さらに、その間隙は、当接部２８が貫通孔４０内に挿入された状態で、貫通孔４０の軸方向（図３の姿勢ではＣ方向）に対して所定の角度範囲内で傾斜可能となるように設定されている。この間隙の構成および当接部２８の傾斜の効果についても後述する。【００７７】
接点部１６は、弾性部材１４により第二の部品２４に向けて（すなわち上方向に）付勢され、当該第二の部品２４に押しつけられる。この例では、接点部１６は、当接部２８、金属リード部２６、および絶縁体３２を含む。このうち当接部２８は、上面側に、略平面状の当接面を有している。また当接部２８は、底面側で横方向に張り出す鍔部１６ａを有している。鍔部１６ａの上面と中間体１８の上底の下面とが係合することで、中間体１８は、接点部１６の上方向への動きに連動することになる。したがって、接点部１６の上方向への可動範囲は、中間体１８の可動範囲によって規制される。なお、通常、接点装置１０は、多少傾斜する場合はあるが、基本的には第一の部品２２側が鉛直下方側となる姿勢で装着されるため、中間体１８は、作用する重力によって鍔部１６ａ上に載置される。このため、中間体１８は、接点部１６の下方向への動きにも連動することになる。【００７８】
また、本実施形態では、当接部２８に、本発明の導通部材を用いている。かかる当接部２８は、例えば、ゴム素材としてのシリコーンゴムに、ナノカーボン、加硫剤、加工助剤等を練り込んだ材料を、１５０〜１８０°Ｃに加熱した下型上に所定量置き、上から略同温の上型で熱プレスして成形し、最後に外周仕上げを施すことによって得ることができる。【００７９】
上述したように、この例では、金属リード部２６および導線２０を導通路として用い、金属導体からなる弾性部材（例えばコイルスプリング）１４は導通路として用いていない。これは、導通路として金属導体からなる弾性部材１４（特にコイルスプリングの場合）を用いると、そのインダクタンスが、高周波信号の伝送特性に悪影響を及ぼす場合があるからである。そこで、この例では、絶縁体３２を用いて、弾性部材１４と導通路（この例では金属リード部２６や当接部２８）とを絶縁している。【００８０】
また、導通路と弾性部材１４との距離が近いと、金属リード部２６、弾性部材１４、およびグラウンド電極（図示せず）という経路で高周波信号が漏洩し、伝送特性に悪影響を及ぼす場合がある。そこで、この例では、高周波信号が使用周波数帯域において漏洩しないように、絶縁体３２によって、導通路（この例では金属リード部２６）と弾性部材１４との距離を確保している。【００８１】
さらに、この例では、図３に示すように、例えば金属板を成形して成る金属リード部２６は、横方向外側（図２の矢印Ｅ方向）に向けて延伸するアーム２６ａを備えており、このアーム２６ａと導線２０とが結線されている。接点部１６に接続される導線２０は、当該接点部１６の上下動に伴って伸縮することになるが、このとき、弾性部材１４側のより内側の位置で導線２０が接点部１６に接続されていると、折れ曲がった導線２０が弾性部材１４に近づくことも考えられる。そこで、この例では、弾性部材１４の側端に対して横方向外側となる位置で接点部１６と導線２０とを結線することで、導線２０を弾性部材１４から遠ざけ、寄生キャパシタンスが低く維持できるようにしている。また、基体部１２に、導線２０を係止する係止部１２ｂを設け、この係止部１２ｂによっても導線２０の位置を規制するようにしている。こうすることで、接点部１６に無理な力が加わってスムーズな上下動が妨げられるのを抑制している。【００８２】
当接部２８および金属リード部２６は、絶縁体３２のピン３２ｂにより位置決めされた状態で載置されており、当接部２８、金属リード部２６および絶縁体３２は、接点部１６として、一体となって横方向および上方向に移動する。また、当接部２８は、弾性部材１４による上方向付勢力の反力により、その上面から第二の部品２４または中間体１８から下方向に押されるから、当接部２８、金属リード部２６および絶縁体３２は、下方向にも一体となって移動する。【００８３】
弾性部材１４は、この例では、平行に配置された二つのコイルスプリングであり、図３の状態、すなわち、中間体１８が最も上方の位置にある状態で、自由長より短くなるように構成されている。そして、接点部１６が被当接体（第二の部品２４）に当接した状態では、接点部１６が下方に押し込まれ、コイルスプリングとしての弾性部材１４が伸長する方向の付勢力を発生するように、基体部１２下面と被当接体の当接面（導体パターン３０の表面）との距離や、接点装置１０の各部の寸法が決定される。この付勢力が、当接面における接触面圧の元となる。なお、弾性部材１４として一つあるいは三つ以上のコイルスプリングを用いてもよいし、コイルスプリング以外の弾性部材（例えば板ばね等）を用いるようにしてもよい。なお、中間体１８は、接点部１６と係合するものの、この弾性部材１４からの付勢力は作用しないように構成されている。【００８４】
図４〜図６は、実装された状態（第一の部品２２に取り付けられ、接点部１６が被当接体としての第二の部品２４の被当接面を押圧する状態）における接点装置１０の内部部品の配置や姿勢を例示する図であり、図４、被当接体から接点部１６が横方向にオフセットすることなく比較的真っ直ぐ押し込まれた場合の図、図５は、接点部１６が横方向（Ｆ方向）にオフセットして押し込まれた場合の図、また図６は、接点部１６が横方向（Ｇ方向）にオフセットして押し込まれた場合の図である。【００８５】
図４のように、接点部１６がほぼ直下方に押し下げられた場合には、中間体１８はガイド孔３４のガイド方向（Ｃ方向）に対して傾斜することなく、図３の姿勢からそのまま下方に移動することになる。図４からわかるように、この例では、接点部１６と基体部１２との間に中間体１８を介在させているので、接点部１６の上下方向（Ｃ方向）の可動範囲は、中間体１８とガイド孔３４との重なり合う部分の長さによって決まる。すなわち、接点部１６の可動範囲に、中間体１８の構造が関与している。従来のように、中間体１８が無く、接点部１６が直接ガイド孔３４にガイドされる構成で接点部１６の可動距離を長くしようとすると、接点部１６自体を大きくしなければならない。これに対し、本実施形態のように、中間体１８を設ければ、接点部１６自体を大きくすることなく、接点部１６の移動距離を長くすることができるようになる。かかる構造は、接点部１６が特殊な材質であったり高価な材質であったりする場合や、弾性部材１４のバネ定数などの観点から、接点部１６を小型化したい場合に有効である。特に、上述したように、当接部２８を導電性ゴムとする場合は、その耐久性の観点から、当接部２８はなるべく塊状に、かつ応力集中が生じにくい形状とするのが望ましい。すなわち、かかる中間体１８を介在させる構造は、当接部２８（接点部１６）の形状の自由度が高くなるから、当接部２８として導電性ゴムを用いる場合に好適である。【００８６】
なお、中間体１８は、ガイド孔３４との間隙δ１の分だけ、傾斜しない姿勢で横方向にオフセットすることができる。さらに、当接部２８は、当該当接部２８の側壁と中間体１８の貫通孔４０との側壁との間隙δ２の分だけ、同じく傾斜しない姿勢で横方向にオフセットすることができる。これは、この姿勢での接点部１６の横方向の移動量が、それらの間隙δ１，δ２の大きさによって定まっていることを意味する。【００８７】
一方、図５のように、接点部１６が横方向（Ｆ方向）にさらに大きくオフセットする場合には（オフセット量：ｄ１）、中間体１８はＣ方向に対して傾斜し、さらに、接点部１６は中間体１８に対して傾斜することになる。その結果、接点部１６は、略平面状の当接面で被当接体に当接している状態を維持したまま、比較的（図４の場合より）長い距離を横方向に移動することができる。これは、上述したように、中間体１８が接点部１６と横方向に係合するよう構成するとともに、中間体１８をガイド孔３４に対して傾斜可能とし、さらに接点部１６を中間体１８に対して傾斜可能とすることで実現される。このような構成とすることで、当接部２８の当接面と被当接体の当接面とが、面接触の状態を維持したまま従来より大きくオフセットすることができるようになり、耐摩耗性が向上するとともに、片当たりによる接触抵抗の増大を抑制することができる。【００８８】
さらに、中間体１８のガイド部（ガイド孔３４）に対する傾斜量（Ｃ方向に対する傾斜角）が大きくなるよう、ガイド孔３４の側壁と中間体１８の外壁との間の間隙を、第二の部品２４側（上側）に向かうにつれて広くするのが好適である。この例では、中間体１８を先細形状（テーパ状；上側に向かうほど細くなる形状）としている。ガイド方向に沿って当該間隙が一定であると、中間体１８の第一の部品２２側への押し込み量が大きくなるほど、中間体１８の傾きが小さくなり、接点部１６の横方向（Ｆ方向）のオフセット量が小さくなってしまう。本実施形態では、上記構成とすることで、中間体１８が押し込まれた場合にも、中間体１８の傾斜量を確保し、接点部１６の横方向のオフセット量が大きくなるようにしている。【００８９】
なお、本実施形態では、被当接体（第二の部品２４）が、第一の部品２２に対して平行となっていない場合にも、接点部１６と被当接体との間で面接触が維持される。被当接体の傾きの許容範囲は、基体部１２に対する中間体１８の傾き量と、中間体１８に対する接点部１６の傾き量との合計として決定される。【００９０】
また、図６のように、接点部１６が横方向（Ｇ方向）にさらに大きくオフセットする場合にも（オフセット量：ｄ２）、中間体１８はＧ方向に傾き、さらに、接点部１６は中間体１８に対して傾斜する。その結果、接点部１６は、略平面状の当接面で被当接体に当接する状態を維持したまま、横方向に移動することができる。なお、Ｇ方向のオフセット量を大きくするためには、中間体１８を先細形状（テーパ状；上側に向かうほど細くなる形状）とすることが望ましい。【００９１】
本発明の接点装置が適用された車両用ガラスアンテナの一例を図７に示す。車両用ガラスアンテナ５０のアンテナエレメント５２は、車両の例えばリアウインドウガラス５４の車室側に、印刷等により貼り付けられており、各アンテナエレメント５２の一端は、車両のルーフパネル５６とリアウインドウガラス５４の重合部分Ｈ（重合部分Ｈには、図示しないカバー等が取り付けられ外部からは見えないようになっている）まで延びている。ルーフパネル５６には、アンテナエレメント５２で受信した信号を処理するためにアンプをはじめとする処理回路を支持した基板支持ベース５８が、例えば、ボルト等で固定されている。車両用ガラスアンテナ５０では、接点装置１０の載置された基板支持ベース５８がルーフパネル５６上に取り付けられ、リアウインドウガラス５４が所定の位置に載置され、固定されている。【００９２】
接点装置１０の当接部は、弾性部材に付勢されて端部接点５２ａと接触しているため空気に曝されることがないが、当接部以外の導通部材は空気に曝される。そのため、導電材料として銀を用いる従来の導通部材では、当接部以外の部分の銀が硫化、酸化等を受け、そのため導通部材に変色および劣化が発生する。本発明の接点装置は、導通部材に繊維状ナノカーボンを含有する樹脂を用いているため、長期間の使用においてもこのような劣化が発生しない。また、導電材料として繊維状ナノカーボンを用いているため、導電材料として銀をコーティングしたフィラーを用いる従来の導通部材のように、使用によりフィラーが脱落する心配もない。
【実施例】
【００９３】
本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。【００９４】
実施例１
１．導通部材の作製
（１）多層型カーボンナノチューブの調製
上述したように、本発明に係る多層型カーボンナノチューブは、８００〜１３００℃の温度で加熱生成した中間体を２４００〜３０００℃の高温でのアニール処理を行うものであるが、上述した炭素繊維構造体を生成するのに好適な調製方法について以下に詳述する。【００９５】
特に限定されるわけではないが、上述した炭素繊維構造体を生成するには、炭素源として、分解温度の異なる少なくとも２つ以上の炭素化合物を用いることが好ましい。ここでいう少なくとも２つ以上の炭素化合物とは、必ずしも原料有機化合物として２種以上のものを使用するというものではなく、原料有機化合物としては１種のものを使用した場合であっても、炭素繊維構造体の生成過程において、例えば、トルエンやキシレンの水素脱アルキル化（hydrodealkylation）などのような反応を生じて、その後の熱分解反応系においては分解温度の異なる２つ以上の炭素化合物となっているような態様も含むものである。なお、生成炉内の雰囲気ガスには、アルゴン、ヘリウム、キセノン等の不活性ガスや水素を用いることができる。また、触媒としては、鉄、コバルト、モリブデンなどの遷移金属あるいはフェロセン、酢酸金属塩などの遷移金属化合物と硫黄あるいはチオフェン、硫化鉄などの硫黄化合物の混合物を使用することができる。【００９６】
これらの炭素源や触媒を用いた中間体の合成では、通常行われている炭化水素等のＣＶＤ法を用いる。より詳細には、原料となる炭化水素および触媒の混合液を蒸発させ、水素ガス等をキャリアガスとして反応炉内に導入し、８００〜１３００℃の温度で熱分解する。これにより、外径が１５〜１５０ｎｍの繊維相互が、上記触媒の粒子を核として成長した粒状部によって結合した疎な三次元構造を有する炭素繊維構造体（中間体）が複数集まった数ｃｍから数十ｃｍの大きさの集合体が合成される。【００９７】
原料となる炭化水素の熱分解反応は、主として触媒粒子表面ないしこれを核として成長した粒状部表面において生じ、分解によって生じた炭素の再結晶化が当該触媒粒子ないし粒状部より一定方向に進むことで、繊維状に成長する。しかしながら、本発明に係る炭素繊維構造体を得る上においては、このような熱分解速度と成長速度とのバランスを意図的に変化させる、例えば上記したように炭素源として分解温度の異なる少なくとも２つ以上の炭素化合物を用いることで、一次元的方向にのみ炭素物質を成長させることなく、粒状部を中心として三次元的に炭素物質を成長させる。もちろん、このような三次元的な炭素繊維の成長は、熱分解速度と成長速度とのバランスにのみ依存するものではなく、触媒粒子の結晶面選択性、反応炉内における滞留時間、炉内温度分布等によっても影響を受け、また、前記熱分解反応と成長速度とのバランスは、上記したような炭素源の種類のみならず、反応温度およびガス温度等によっても影響を受けるが、概して、上記したような熱分解速度よりも成長速度の方が速いと、炭素物質は繊維状に成長し、一方、成長速度よりも熱分解速度の方が速いと、炭素物質は触媒粒子の周面方向に成長する。従って、熱分解速度と成長速度とのバランスを意図的に変化させることで、上記の炭素物質の成長方向を一定方向とすることなく、制御下に多方向として、本発明に係るような三次元構造を形成することができる。なお、生成する中間体において、繊維相互が粒状部により結合された上記したような三次元構造を容易に形成する上では、触媒等の組成、反応炉内における滞留時間、反応温度、およびガス温度等を最適化することが望ましい。【００９８】
こうして得られた中間体は、炭素原子からなるパッチ状のシート片を貼り合わせたような（生焼け状態の、不完全な）構造を有し、ラマン分光分析をすると、Ｄバンドが非常に大きく、欠陥が多い。また、生成した中間体は、未反応原料、非繊維状炭化物、タール分および触媒金属を含んでいる。従って、このような中間体からこれら残留物を除去し、欠陥が少ない所期の炭素繊維構造体を得るために、２４００〜３０００℃の高温熱処理をする。具体的には、この中間体を８００〜１２００℃で加熱して未反応原料やタール分などの揮発分を除去した後、２４００〜３０００℃の高温でアニール処理することによって所期の構造体を調製し、同時に繊維に含まれる触媒金属を蒸発させて除去する。なお、その際、物質構造を保護するために不活性ガス雰囲気中に還元ガスや微量の一酸化炭素ガスを添加してもよい。上記中間体を２４００〜３０００℃の範囲の温度でアニール処理すると、炭素原子からなるパッチ状のシート片は、それぞれ結合して複数のグラフェンシート状の層を形成する。【００９９】
また、上記アニール処理前もしくは処理後において、炭素繊維構造体の円相当平均径を数ｃｍに解砕処理する工程と、解砕処理された炭素繊維構造体の円相当平均径を５０〜１００μｍに粉砕処理する工程とを経ることで、所望の円相当平均径を有する炭素繊維構造体を得る。なお、解砕処理を経ることなく、粉砕処理を行っても良い。また、本発明に係る炭素繊維構造体を複数有する集合体を、使いやすい形、大きさ、嵩密度に造粒する処理を行っても良い。さらに好ましくは、反応時に形成された上記構造を有効に活用するために、嵩密度が低い状態（極力繊維が伸びきった状態でかつ空隙率が大きい状態）で、アニール処理するとさらに樹脂への導電性付与に効果的である。【０１００】
また、上記アニール処理前もしくは処理後において、炭素繊維構造体の円相当平均径を数ｃｍに解砕処理する工程と、解砕処理された炭素繊維構造体の円相当平均径を５０〜１００μｍに粉砕処理する工程とを経ることで、所望の円相当平均径を有する炭素繊維構造体を得る。なお、解砕処理を経ることなく、粉砕処理を行っても良い。また、本発明に係る炭素繊維構造体を複数有する集合体を、使いやすい形、大きさ、嵩密度に造粒する処理を行っても良い。さらに好ましくは、反応時に形成された上記構造を有効に活用するために、嵩密度が低い状態（極力繊維が伸びきった状態でかつ空隙率が大きい状態）で、アニール処理するとさらに樹脂への導電性付与に効果的である。【０１０１】
上記の方法により得られた多層型カーボンナノチューブを用い以下の試験を行った。走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）により、多層型カーボンナノチューブは直径１５〜１００ｎｍ、アスペクト比１００〜２００００μｍのであることを確認した。また、沈降密度法により嵩比重が０．０１ｇ／ｃｍ３（黒鉛の理論値から求めた比重は２．０ｇ／ｃｍ３）、Ｎ２−ＢＥＴにより比表面積が３０ｍ２／ｇ、ＴＧ曲線（温度対重量減少率）により酸化開始温度が７８０℃、圧縮法（０．８ｇ／ｃｍ３）により粉体電気抵抗率が０．００４Ω・ｃｍであることを確認した。【０１０２】
（２）導通部材の作製
予めシリコーンゴムにカーボンブラック（アセチレンブラック）を３０重量部加えて混練したシリコーンコンパウンド１００重量部、（１）で得られた多層型カーボンナノチューブ１０重量部、および加硫剤（2,5-dimetyl-2,5-di(tert-butylperoxy)hexane）２重量部をオープンロールに投入し、１０〜４０℃で２０〜３０分間混練し、導電性樹脂とした。さらに圧縮プレス成形機を用い、１５０℃で１２分間、２０ＭＰａの圧力を加えながら成形し、接点部となる導通部材を作製した。【０１０３】
２．伝送特性の評価
得られた導通部材に関して実使用範囲となる（ＡＭ、ＦＭ、ＴＶ帯）の伝送特性をネットワークアナライザーを用いて周波数が１００ｋＨｚ〜７７０ＭＨｚとなる範囲を測定し、ＡＭ帯の中心周波数である１０００ｋＨｚでの伝送ロスを評価した。この評価方法によれば銀コーティングガラスビーズを使用した時に、その脱落による影響はＡＭ帯でのノイズとして検出でき、素材特性と伝送特性との関係はＡＭ帯において顕著に確認することができる。伝送ロスは以下の方法により測定し、ＡＭ帯の中心周波数である１０００ｋＨｚでの入力信号に対する出力信号の低下量［ｄＢ］により表す。【０１０４】
測定方法は、図９に示すように導通部材を組み込んだ接点装置１０を上下基板間に挟み込み、上基板３０ａと導通部材上面２８ (ガラスパターン接触面を想定)、ハーネスを介した下面を下基板３０ｂと接続する。各基板とネットワークアナライザを結線し、同測定系に入力した信号に対する出力信号を測定する。結果を表１に示す。【０１０５】
実施例２
実施例１と同様にして多層型カーボンナノチューブを調製し、得られた多層型カーボンナノチューブを１５重量部用いた以外、実施例１と同様にして導通部材を作製した。得られた導通部材の伝送特性を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。伝送特性において、さらに性能の向上が見られた【０１０６】
実施例３
実施例１で使用したカーボンナノチューブのかわりに気相法により合成された、カーボンナノファイバー［ＶＧＣＦ（登録商標）、昭和電工（株）］を１０重量部を用いた以外、実施例１と同様にして導通部材を作製した。得られた導通部材の伝送特性を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。実施例１の導通部材に比べ伝送特性がやや劣るが導通部材として使用できるレベルであった。【０１０７】
実施例４
実施例１で使用したカーボンナノチューブの代わりにカーボンナノファイバー［ＶＧＣＦ（登録商標）、昭和電工（株）］を４０重量部用いた以外、実施例１と同様にして導通部材を作製した。得られた導通部材の伝送特性を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。カーボンナノファイバーを多く添加することにより、実施例１と同等の伝送特性を得ることができた。【０１０８】
比較例１
実施例１で使用したカーボンナノチューブの代わりに、特開２００５−２６９１１５号に記載のシリコーンゴム組成物を用いた導通部材の伝送特性を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。伝送特性においては良好な結果を示したが、この導通部材を硫黄が含まれる空気中で１ヶ月間放置したところ、銀が腐食し、試験片が茶褐色に変色した。【０１０９】
比較例２
実施例１で使用したカーボンナノチューブの代わりにカーボンブラック（アセチレンブラック）１０重量部を用いた以外、実施例１と同様にして導通部材を作製した。得られた導通部材試験片の伝送特性を実施例１と同様にして評価した。結果を表１に示す。【０１１０】
【表１】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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