JP2013095867A - カーボンナノチューブ複合材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】繊維状に分散した複数のカーボンナノチューブが、その表面に点在するカルボキシル基によりイソシアネート基に引き寄せられて、互いに三次元網目構造の形態に結合し、高分子材または有機溶媒が前記カーボンナノチューブの前記三次元網目構造内にマトリクスとして取り込まれている。
【選択図】図1
Description
この工程は、CNT複合材を製造する際には、凝集しやすいCNTが前記定義した状態に単離分散した溶液を製造する工程である。CNTを通常の分散ではなく、単離分散とするのは、CNTが多くの表面積を有することで、少量でも多くの反応点を保有可能となるためによる。さらに、通常市販されているCNTは、透過型電子顕微鏡等でその1つ1つを観察すると、複雑に絡まりあった粉粒体形状であるが、本発明で用いている単離分散CNTは、繊維形状であることも特徴の1つであり、繊維形状であるために、図1とか図2で示すような架橋構造を効率的に形成することが可能となっている。
次に、前記(1)で得られたCNT単離分散液10mlにポリオール(保土ケ谷化学製PTG650)5gを加えて混合した後、エバポレータで溶媒を減圧留去し、CNT/ポリオール分散液を得る。
次に、前記(2)で得られたCNT/ポリオール分散液にジイソシアネートを加えて80℃にて2.5時間攪拌し、ウレタンプレポリマー液を得る。
次に、前記(3)で得られたウレタンプレポリマー液に鎖延長剤である1,4ブタンジオールを加えて、ポリウレタン液を得る。
次に、前記(4)で得られたポリウレタン液を80℃にて、シート状に成型して、CNT複合のポリウレタン樹脂シートを得た。
2、4 CNT
3 高分子材
Claims (7)
- 繊維状に分散した複数のカーボンナノチューブ(CNT)が、その表面に点在するカルボキシル基によりイソシアネート基に引き寄せられて、互いに三次元網目構造の形態に結合し、高分子材または有機溶媒が前記CNTの前記三次元網目構造内にマトリクスとして取り込まれている、ことを特徴とするCNT複合材。
- 前記複数のCNTは、いずれかのCNTのカルボキシル基が、ポリイソシアネートの一方のイソシアネート基に引き寄せられ、別のいずれかのCNTのカルボキシル基が前記ポリイソシアネートの他方のイソシアネート基に引き寄せられることで、前記三次元網目構造の形態に結合している、請求項1に記載のCNT複合材。
- 前記高分子材が、ポリウレタン樹脂である、請求項1または2に記載のCNT複合材。
- 前記有機溶媒が、N,N-ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ポリオールの少なくとも何れか一つである、請求項1に記載のCNT複合材。
- 前記ポリイソシアネートは、イソシアネート基を複数有するジイソシアネートである、請求項1ないし4のいずれかに記載のCNT複合材。
- 前記CNTのアスペクト比が、5〜2000である、請求項1ないし5のいずれかに記載のCNT複合材。
- CNTが単離分散したCNT単離分散液を製造する第1工程と、
前記第1工程で得られたCNT単離分散液にポリオールを加えて混合して、CNT/ポリオール分散液を得る第2工程と、
前記第2工程で得られたCNT/ポリオール分散液にジイソシアネートを加えて、ウレタンプレポリマー液を得る第3工程と、
前記第3工程で得られたウレタンプレポリマー液に鎖延長剤を加えて、ポリウレタン液を得る第4工程と、
前記第4工程で得られたポリウレタン液から、CNTが複合したポリウレタン樹脂シートを得る第5工程と、
を含むことを特徴とするCNT複合材の製造方法。
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