JP2008045124A - Cnt/ポリマー複合材料 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るCNT/ポリマー複合材料の製造方法は、カーボンナノチューブ膜及び高分子溶液のプレポリマーを準備するステップと、前記カーボンナノチューブ膜を容器の底部に設置し、前記高分子溶液のプレポリマーを該容器に注入するステップと、前記高分子溶液のプレポリマーを重合させると同時に、前記カーボンナノチューブ膜と複合させるステップと、を含む。本発明は、多層のCNT/ポリマー複合材料の製造方法も提供する。
【選択図】図1
Description
Ajjayan P.M.,Stephan O.,Colliex C.,Tranth D.Science,1994,265,1212−1215 Calvert P.,Nature,1999,399,210−211
第一ステップでは、カーボンナノチューブ膜と、高分子溶液のプレポリマーと、を準備する。前記カーボンナノチューブ膜は、CVD法によるカーボンナノチューブアレイ、又は次の方法によって得られるものである。まず、CVD法による複数のカーボンナノチューブをジメチルホルムアミド(DMF)溶液に入れて混合させる。次に、超音波振動法で前記複数のカーボンナノチューブを均一に前記DMF溶液に分散させる。最後、前記DMF溶液を気化させて前記カーボンナノチューブ膜が得られる。
本実施例は、単面導電膜としてのCNT/PMMA膜の製造方法を提供する。次に、該CNT/PMMA膜の製造方法について詳しく説明する。
本実施例は単面導電膜としてのCNTアレイ/PMMA膜の製造方法を提供する。次に、該CNTアレイ/PMMA膜の製造方法について詳しく説明する。
本実施例は、多層のCNT/ポリマー複合材料の製造方法を提供する。次に、該多層のCNT/ポリマー複合材料の製造方法について詳しく説明する。
本実施例は多層のCNTアレイ/ポリマー複合膜の製造方法を提供する。次に、該多層のCNTアレイ/ポリマー複合膜の製造方法について詳しく説明する。
100 カーボンナノチューブ
11 第一CNT/ポリマー複合材料
110 CNT/ポリマー複合層
12 第二CNT/ポリマー複合材料
120 ポリマー層
130 CNT/ポリマー複合層
140 ポリマー層
20 多層のCNTアレイ/ポリマー複合膜
200 カーボンナノチューブアレイ
21 第一CNTアレイ/ポリマー複合膜
210 CNTアレイ/ポリマー複合層
22 第二CNTアレイ/ポリマー複合膜
220 ポリマー層
230 CNTアレイ/ポリマー複合層
240 ポリマー層
Claims (9)
- カーボンナノチューブ膜及び高分子溶液のプレポリマーを準備するステップと、
前記カーボンナノチューブ膜を容器の底部に設置し、前記高分子溶液のプレポリマーを該容器に注入するステップと、
前記高分子溶液のプレポリマーを重合させると同時に、前記カーボンナノチューブ膜と複合させて、CNT/ポリマー複合材料を得るステップと、
を含むことを特徴とするCNT/ポリマー複合材料の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ膜の製造方法は、
複数のカーボンナノチューブをジメチルホルムアミド溶液に入れて混合させるステップと、
超音波振動法で前記複数のカーボンナノチューブを均一に前記ジメチルホルムアミド溶液に分散させるステップと、
前記ジメチルホルムアミド溶液を気化させるステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。 - 前記カーボンナノチューブ膜がカーボンナノチューブアレイであることを特徴とする、請求項1に記載のCNT/ポリマー複合材料。
- 前記高分子溶液のプレポリマーの製造方法は、
93〜99.98%のポリマーと、0.02〜2%の開始剤と、0〜5%の助剤と、を混合して混合溶液を形成するステップと、
前記混合溶液を80〜95℃に加熱すると同時に、5〜30分間攪拌し、該混合溶液がグリセロール状の高分子溶液のプレポリマーとなるまで加熱処理を行なうステップと、
該グリセロール状の高分子溶液のプレポリマーを冷やすステップと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。 - 前記ポリマーは、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、フェニルエチレン、ブタジエンのいずれか一種であり、
前記開始剤は、ベンゾトリアゾール−1−イル−オキシ−トリス(ジメチルアミノ)−ホスホニウム ヘキサフルオロホスフェイト、又はアゾビスイソブチロニトリルであり、
前記助剤は、フタル酸ジブチル、ヘキサデシルトリメチル臭化アンモニウム、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、C12−C18の高級脂肪酸、シランカップリング剤、チタン酸カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤のいずれか一種であることを特徴とする、請求項4に記載のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。 - 前記高分子溶液のプレポリマーを前記容器に注入して0.5〜2時間経た後、前記高分子溶液のプレポリマーが前記カーボンナノチューブ膜の隙間に充填され、前記容器の底部にカーボンナノチューブ及び高分子溶液のプレポリマーの混合物が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。
- 前記高分子溶液のプレポリマーを重合させると同時に、前記カーボンナノチューブ膜と複合させるステップにおいて、
前記高分子溶液のプレポリマー及び前記カーボンナノチューブ膜が入った前記容器を、50〜60℃に加熱して、前記高分子溶液のプレポリマーを重合させると同時に、前記カーボンナノチューブ膜と1〜4時間複合させ、
前記容器を90〜100℃に加熱して、前記高分子溶液のプレポリマーを重合させると同時に、前記カーボンナノチューブ膜と続いて2時間複合させることを特徴とする、請求項1に記載のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。 - 前記高分子溶液のプレポリマーと前記カーボンナノチューブ膜とを複合させるステップにおいて、
前記高分子溶液のプレポリマーと前記カーボンナノチューブ膜との複合反応は、それらの接触界面で行われることを特徴とする、請求項1に記載のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。 - カーボンナノチューブ膜及び高分子溶液のプレポリマーを準備する第一ステップと、
前記カーボンナノチューブ膜を容器の底部に設置し、前記高分子溶液のプレポリマーを該容器に注入する第二ステップと、
前記高分子溶液のプレポリマーを重合させると同時に、前記カーボンナノチューブ膜と複合させて第一CNT/ポリマー複合材料を得る第三ステップと、
前記第一CNT/ポリマー複合材料の表面にカーボンナノチューブ膜を形成し、高分子溶液のプレポリマーを注入した後、前記高分子溶液のプレポリマーを重合させ、前記高分子溶液のプレポリマーをそれぞれ前記カーボンナノチューブ膜と前記第一CNT/ポリマー複合材料と複合させて、第二CNT/ポリマー複合材料を得る第四ステップと、
前記第四ステップを繰り返す第五ステップと、
を含むことを特徴とする多層のCNT/ポリマー複合材料の製造方法。
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