JP2015530455A - 炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
本記載は、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその製造方法に係り、より詳細には、炭素ナノ物質０．１〜１５重量％、多環芳香族炭化水素誘導体０．０２５〜３０重量％、及び熱可塑性高分子５５〜９９．８７５重量％を含み、前記炭素ナノ物質と多環芳香族炭化水素誘導体はπ−π相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）で結合されており、前記多環芳香族炭化水素誘導体は熱可塑性高分子と共有結合で結合されていることを特徴とする炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子に関する。本記載によれば、引張強度、引張弾性率（ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）、電磁遮蔽効果及び帯電防止効果などに優れた炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその製造方法を提供する効果がある。【選択図】なし
Description
本記載は、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその製造方法に係り、より詳細には、引張強度（ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）、引張弾性率（ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）、電磁遮蔽効果及び帯電防止効果などに優れた炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその大量生産が可能な製造方法に関する。
炭素ナノ物質は、機械的性質、電気的選択性及び電界放出特性などが非常に優れているので、ナノスケールの電子デバイス、センサ、高機能性複合材などの様々な分野に応用することができる。
特に、前記ナノ複合材は、炭素ナノ物質の粒子サイズがナノスケールであるので、これを高分子マトリックス上によく分散させれば、非常に少ない投入量で高分子のいかなる物性の損失もなしに、強度や耐摩耗性などの機械的性能と電気的性能を大きく向上させることができる。
しかし、予想される炭素ナノ物質複合材の優れた性質にもかかわらず、現在まで製造された炭素ナノ物質複合材の機械的性能や電気的性能は期待に大きく達していない。これは、大きく‘炭素ナノ物質の分散’と‘炭素ナノチューブと高分子の相溶性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ、ａｄｈｅｓｉｏｎまたはｗｅｔｔｉｎｇ）’という２つの原因から起因する。
炭素ナノ物質は、物質間の強い静電気的引力によって高分子マトリックス上に均一に分散させることが難しい。最近、炭素ナノ物質の効果的な分散のために、超音波で処理する方法などが開発されて多く使用されているが、超音波の強度と時間によって炭素ナノ物質に損傷を与えるため、優れた性質と特性を維持することが難しく、特に大量生産に適用できないという問題がある。
また、炭素ナノ物質は、現在使用されている表面処理されたガラス繊維（Ｇｌａｓｓ ｆｉｂｅｒ）または炭素繊維（Ｃａｒｂｏｎ Ｆｉｂｅｒ）などと比較するとき、汎用熱可塑性高分子との相溶性が著しく劣る。これは、炭素ナノチューブの表面に熱可塑性高分子と相互作用することができる部分がないからであり、これを解決するために、酸処理を通じた表面処理あるいはπ−π相互作用を用いた非共有結合物質をコーティング（ｃｏａｔｉｎｇ）する方法が提案されたが、複雑な工程過程及び高価な物質価格のため、商用化が難しいという欠点がある。
上記のような従来技術の問題点を解決するために、本記載は、引張強度、引張弾性率（ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）、電磁遮蔽効果及び帯電防止効果などに優れた炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその大量生産が可能な製造方法を提供することを目的とする。
本記載の上記目的及びその他の目的は、以下に説明された本記載によって全て達成することができる。
上記目的を達成するために、本記載は、炭素ナノ物質０．１〜１５重量％、多環芳香族炭化水素誘導体（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）０．０２５〜３０重量％及び熱可塑性高分子５５〜９９．８７５重量％を含み、前記炭素ナノ物質と多環芳香族炭化水素誘導体は、π−π相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）で結合されており、前記多環芳香族炭化水素誘導体は、熱可塑性高分子と共有結合（ｃｏｖａｌｅｎｔｂｏｎｄ）で結合されていることを特徴とする炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子を提供する。
また、本記載は、ａ）炭素ナノ物質１〜４０重量％、多環芳香族炭化水素誘導体１〜４０重量％、及び溶媒２０〜９８重量％を機械式撹拌機で撹拌して、炭素ナノ物質にピレン誘導体を結合させる工程と、ｂ）多環芳香族炭化水素誘導体が結合された炭素ナノ物質を高分子ペレットにコーティングする工程とを含むことを特徴とする、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法を提供する。
上記で説明したように、本記載によれば、引張強度、引張弾性率（ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）、電磁遮蔽効果及び帯電防止効果などに優れた炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子及びその大量生産が可能な製造方法を提供することができるという効果がある。
以下、本記載を詳細に説明する。
本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子は、炭素ナノ物質０．１〜１５重量％、多環芳香族炭化水素誘導体０．０２５〜３０重量％及び熱可塑性高分子５５〜９９．８７５重量％を含み、前記炭素ナノ物質と多環芳香族炭化水素誘導体はπ−π相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）で結合されており、前記多環芳香族炭化水素誘導体は熱可塑性高分子と共有結合（ｃｏｖａｌｅｎｔ ｂｏｎｄ）で結合されていることを特徴とする。
前記炭素ナノ物質は、一例として、単一壁炭素ナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）、二重壁炭素ナノチューブ（ＤＷＣＮＴ）、多重壁炭素ナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）及び炭素ナノファイバーからなる群から選択された１種以上であってもよい。
また、前記炭素ナノ物質は、一例として、０．１〜１０重量％、あるいは０．１〜５重量％であってもよく、この範囲内で、電気伝導度及び機械的物性の増加効果がある。
前記多環芳香族炭化水素誘導体は、一例として、縮合されたベンゼン環（ｆｕｓｅｄ ｂｅｎｚｅｎｅ ｒｉｎｇ）が２〜５個、３〜５個、あるいは３〜４個であり、この範囲内で、炭素ナノ物質とのπ−π相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）が大きいという効果がある。
前記多環芳香族炭化水素誘導体は、一例として、前記高分子と反応することができる官能基を含有する。
前記官能基は、一例として、トリアルキルアザニウム基（ｔｒｉａｌｋｙｌ ａｚａｎｉｕｍ ｇｒｏｕｐ）、カルボン酸基（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｇｒｏｕｐ）及びアシルクロライド基（ａｃｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、ヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）、アミド基（ａｍｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、エステル基（ｅｓｔｅｒ ｇｒｏｕｐ）からなる群から選択された１種以上であり、この範囲内で、高分子と反応及び共有結合の形成が可能であるという効果がある。
前記多環芳香族炭化水素誘導体は、一例として、０．１〜１０重量％、あるいは０．１〜５重量％であってもよく、この範囲内で、炭素ナノ物質との結合が効果的である。
前記炭素ナノ物質と多環芳香族炭化水素誘導体との重量比は、一例として、１：０．１〜１：１．５、１：０．２〜１：０．９、または１：０．３〜１：０．７であり、この範囲内で、引張強度、弾性率及び電気伝導度に優れるという効果がある。
前記熱可塑性高分子は、一例として、アミド系重合体、エステル系重合体、アクリレート系重合体、ポリケトン系重合体、ビニル系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン及びポリフェニレンエーテルからなる群から選択された１種以上であってもよい。
前記アミド系重合体は、一例として、ポリアミド、ポリイミド及びポリエーテルエステルアミドからなる群から選択された１種以上であってもよい。
前記エステル系重合体は、一例として、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリ（エステル）ウレタン及びポリエーテルエステルからなる群から選択された１種以上であってもよい。
前記アクリレート系重合体は、一例として、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、またはこれらの混合であってもよい。
前記ポリケトン系重合体は、一例として、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、またはこれらの混合であってもよい。
前記ビニル系重合体は、一例として、ポリビニルクロライド、ポリビニリデンフルオライド、またはこれらの混合であってもよい。
前記スチレン系重合体は、一例として、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン−スチレン共重合体、スチレン−イソプレン−スチレン共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエン−スチレン共重合体及びスチレン−ブタジエン共重合体からなる群から選択された１種以上であってもよい。
また、前記熱可塑性高分子は、一例として、４０〜９９．９重量％、７０〜９９．９重量％、あるいは９０〜９９．９重量％であり、この範囲内で、押出及び射出工程の量産性に優れるという効果がある。
本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子は、一例として、押出物であり、この場合、マスターバッチ形態であって、運搬が容易であり、様々な応用が可能である。
本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法は、ａ）炭素ナノ物質１〜４０重量％、多環芳香族炭化水素誘導体（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）１〜４０重量％、及び溶媒２０〜９８重量％を機械式撹拌機で撹拌して、炭素ナノ物質にピレン誘導体を結合させる工程と、ｂ）多環芳香族炭化水素誘導体が結合された炭素ナノ物質を高分子ペレットにコーティングする工程とを含むことを特徴とする。この場合、大量生産が容易であるという効果がある。
前記ａ）工程は、一例として、炭素ナノ物質１０〜３０重量％、多環芳香族炭化水素誘導体（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）１０〜３０重量％、及び溶媒４０〜８０重量％を機械式撹拌機で撹拌して、炭素ナノ物質にピレン誘導体を結合させる工程であってもよく、この範囲内で、多環芳香族炭化水素誘導体が炭素ナノ物質に一定にコーティングされるという効果がある。
また、本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法は、ｉ）炭素ナノ物質０．１〜１５重量％、ｉｉ）多環芳香族炭化水素誘導体（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）０．０２５〜３０重量％、及びｉｉｉ）高分子ペレット１０〜９９．７７５重量％の物理的な固定によって、多環芳香族炭化水素誘導体と炭素ナノ物質との結合体がコーティングされた高分子ペレットを製造する工程を含むことを特徴とする。この場合、大量生産が容易であり、押出工程時に炭素ナノ物質を粉塵状態で投入することより投入が容易であるという効果がある。
前記物理的固定は、一例として、溶液状態で撹拌して行われてもよい。
前記物理的固定はまた、溶液状態に追加的な熱エネルギーを印加して行われてもよい。
前記物理的固定はまた、酸素プラズマ（Ｏ2）を用いて行われてもよい。
前記物理的固定はまた、超音波撹拌によって行われてもよい。
前記物理的固定はまた、機械式撹拌機（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｍｉｘｅｒ）で撹拌して衝撃エネルギーを印加することによって行われてもよい。特に、前記機械的撹拌機を用いて衝撃エネルギーを印加することが、多量の炭素ナノ物質に均一に固定が可能であるという効果がある。
前記機械的撹拌機は、具体例として、メカニカルスターラー（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｉｒｒｅｒ）、マグネチックスターラー（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｓｔｉｒｒｅｒ）、ホモジナイザー（ｈｏｍｏｇｅｎｉｚｅｒ）、ボールミル装備（ｂａｌｌ−ｍｉｌｌ）、内部で混合可能なあらゆる形態のミキサー（ｍｉｘｅｒ）などを使用することができる。
更に他の例として、前記物理的固定は、ジルコニアボール及び高分子ペレットから選択された１種以上の固相物質下で行うことが、衝撃エネルギーの印加を付加することができるという利点を提供する。
前記物理的固定は、無溶媒下で行われてもよく、あるいは溶媒下で行われてもよい。
前記溶媒は、一例として、０．１〜３０重量％または０．１〜２０重量％であり、この範囲内で、炭素ナノ物質の結合体が高分子ペレット上に効果的にコーティングされる。この場合、ｉ）〜ｉｉｉ ）成分の合計１００重量％を満たすために、前記ｉｉｉ）高分子ペレットの含量を２５〜９９．７７５重量％または３５〜９９．７７５重量％に調節することができる。
前記ｉ）炭素ナノ物質と溶媒との重量比は、一例として、１：０．１〜１：１０、１：０．５〜１：８、または１：２〜１：５であり、この範囲内で、炭素ナノ物質の結合体が高分子ペレット上に効果的にコーティングされるという効果がある。
本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法は、一例として、多環芳香族炭化水素誘導体と炭素ナノ物質との結合体がコーティングされた高分子ペレットを溶融及び押出する工程をさらに含むことができ、この場合、炭素ナノ物質が高分散されたマスターバッチペレットを製造することができるので、炭素ナノ物質の適用が必要な様々な応用分野への使用が可能であるという効果がある。
前記炭素ナノ物質は、一例として、炭素ナノチューブ、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）及び炭素ナノファイバーからなる群から選択された１種以上である。
前記多環芳香族炭化水素誘導体は、一例として、縮合されたベンゼン環（ｆｕｓｅｄ ｂｅｎｚｅｎｅ ｒｉｎｇ）が２〜５個、３〜５個、あるいは３〜４個であり、この範囲内で、炭素ナノ物質とのπ−π相互作用（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）が最もよく起こるという効果がある。
前記多環芳香族炭化水素誘導体は、一例として、前記高分子と反応することができる官能基を含有する。
前記官能基は、一例として、トリアルキルアザニウム基（ｔｒｉａｌｋｙｌ ａｚａｎｉｕｍ ｇｒｏｕｐ）、カルボン酸基（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｇｒｏｕｐ）及びアシルクロライド基（ａｃｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、ヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）、アミド基（ａｍｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、エステル基（ｅｓｔｅｒ ｇｒｏｕｐ）からなる群から選択された１種以上であってもよく、この場合、種類に応じて、様々な熱可塑性高分子と特定の条件で共有結合を形成することができるという効果がある。
前記多環芳香族炭化水素誘導体は、一例として、１−ピレン−ブチリルコリン（１−ｐｙｒｅｎｅ−ｂｕｔｙｒｙｌｃｈｏｌｉｎｅ；ＰＢＣ）、１−ピレン−酪酸（１−ｐｙｒｅｎｅ−ｂｕｔｙｒｉｃ ａｃｉｄ；ＰＢＡ）及びその他の合成可能なピレン重合体から選択された１種以上であってもよく、この場合、種類に応じて、様々な熱可塑性高分子と特定の条件で共有結合を形成することができるという効果がある。
前記熱可塑性高分子は、一例として、アミド系重合体、エステル系重合体、アクリレート系重合体、ポリケトン系重合体、ビニル系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン及びポリフェニレンエーテルからなる群から選択された１種以上であってもよく、これについての具体例は、先に記載した通りである。
前記ポリアミドは、一例として、ナイロン４．６、ナイロン６、ナイロン６．６、ナイロン６．１０、ナイロン７、ナイロン８、ナイロン９、ナイロン１１、ナイロン１２、ナイロン４６、ＭＸＤ６、無定形ポリアミド及び共重合ポリアミドからなる群から選択された１種以上であってもよい。
前記共重合ポリアミドは、一例として、前記残りのポリアミドのうち２つ以上のポリアミドの単量体を含んで重合された共重合体である。
前記溶媒は、一例として、前記高分子ペレットを溶かさない有機溶媒または無機溶媒であってもよい。
他の例として、前記溶媒は、水、エタノール、メタノール及びＴＨＦからなる群から選択された１種以上であってもよく、この場合、アミド系重合体を溶解させないと共に、炭素ナノ物質をよく分散させるという効果がある。
更に他の例として、前記溶媒は、クロロホルム、トルエン及びベンゼンからなる群から選択された１種以上であってもよい。
本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子は、本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法により製造されることを特徴とする。
以下、本記載の理解を助けるために好適な実施例を提示するが、下記の実施例は、本記載を例示するものに過ぎず、本記載の範疇及び技術思想の範囲内で様々な変更及び修正が可能であることは当業者にとって明らかであり、このような変形及び修正が添付の特許請求の範囲に属することも当然なものである。
［実施例］
下記の実施例及び比較実施例において用いられた各成分及び添加剤の仕様は、次の通りである。
（Ａ）ポリアミド樹脂
韓国ＬＧ化学社のＬＵＭＩＤ ＧＰ−１０００Ｂを用いた。
韓国ＬＧ化学社のＬＵＭＩＤ ＧＰ−１０００Ｂを用いた。
（Ｂ）炭素ナノチューブ
５〜３０ｎｍの平均外径と１〜２５μｍの平均長さを有する多重壁炭素ナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）であるＮａｎｏｃｙｌ社のＮＣ−７０００製品を用いた。
５〜３０ｎｍの平均外径と１〜２５μｍの平均長さを有する多重壁炭素ナノチューブ（ＭＷＣＮＴ）であるＮａｎｏｃｙｌ社のＮＣ−７０００製品を用いた。
［実施例１〜２及び比較例１〜５］
下記表１に記載された通りにそれぞれの成分及び重量を各ｍｉｘｉｎｇ方法によって混合した後、これを二軸押出機（Ｌ／Ｄ＝４２、Φ＝４０ｍｍ）でポリアミド樹脂と共に２８０℃の条件で押出して、ペレットを製造した。製造されたペレットを射出機から射出温度２８０℃の条件で射出して、試片を製造した。製造された試片を２３℃、相対湿度５０％下で４８時間放置した後、米国の標準測定方法であるＡＳＴＭ規格に従って物性及び電気伝導性を測定し、下記の表１に示す。
製造されたピレン誘導体と熱可塑性高分子との共有結合はＥＳＣＡ（ＸＰＳ）を用いて確認した。このとき、ピレン誘導体とポリアミドとの結合は、ポリアミドのアミン基あるいはアミド（ａｍｉｄｅ）結合によるＮ1sピークを通じて確認した。
［実施例３］
上記実施例１において、溶媒としてメタノールの代わりに水を用いたこと以外は、上記実施例１と同様の方法で試片を製造し、物性及び電気伝導性を測定して、下記の表２に示す。
［試験例］
上記実施例１〜３及び比較例１〜６で製造された試片の特性を下記の方法で測定し、その結果を下記の表１及び２に示した。
＊製造効率：一般的なＬａｂスケールの機械的撹拌機（容量：４ｋｇ）と超音波処理装備（容量：５００ｇ）を用いてそれぞれ一日に処理して製造することができるサンプルの量で測定した。
＊引張強度（Ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ）、引張弾性率（Ｔｅｎｓｉｌｅ ｍｏｄｕｌｕｓ）：ＡＳＴＭ Ｄ６３８規格に従って、３．２ｍｍの厚さの試片の引張強度及び引張弾性率を評価した。
＊表面固有抵抗（Ω／cm）：ＰＩＮＩＯＮ社のＳＲＭ−１００を用いてＡＳＴＭ Ｄ２５７に従っ
て試片の表面抵抗を測定した。
て試片の表面抵抗を測定した。
＊電磁波遮蔽（ｄＢ）：ＡＳＴＭ Ｄ４９３５に従って１ＧＨｚの領域で３ｍｍの試片の電磁波遮蔽性能を測定した。
上記表１に示したように、本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子（実施例１〜３）は、ピレン（ｐｙｒｅｎｅ）誘導体を含有していない場合（比較例１〜３）及び溶媒を過剰使用した場合（比較例４）と比較して、機械的強度、電気伝導性及び電磁波遮蔽効果に優れていることが確認できた。
また、本記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子（実施例１〜３）は、超音波撹拌機を使用した場合（比較例５）と比較して、製造効率が５万倍以上大きいことが確認できた。
参考に、超音波処理装備の場合、機械的撹拌機とは異なり、その規模（容量）を増加させるのに限界があり、規模を増加させることが可能であるとしても、超音波の特性上、均一な撹拌が難しくなるという問題が発生し得る。
また、比較例４のように溶媒を過剰投入する場合、炭素ナノ物質同士が凝集する傾向が生じ、結果的に、ポリマーペレットと均一な反応を導き出すことが難しいため、物性が減少することがあり、比較例５のように超音波が使用される場合、超音波処理過程で炭素ナノ物質の長さが減少して引張強度が多少低下することがある。
Claims (18)
- 炭素ナノ物質０．１〜１５重量％、多環芳香族炭化水素誘導体０．０２５〜３０重量％及び熱可塑性高分子５５〜９９．８７５重量％を含み、
前記炭素ナノ物質と前記多環芳香族炭化水素誘導体はπ−π相互作用で結合されており、前記多環芳香族炭化水素誘導体と前記熱可塑性高分子は共有結合で結合されている、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。 - 前記炭素ナノ物質は、単一壁炭素ナノチューブ、二重壁炭素ナノチューブ、多重壁炭素ナノチューブ、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）及び炭素ナノファイバーからなる群から選択された１つ以上である、請求項１に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
- 前記多環芳香族炭化水素誘導体は、２〜５の縮合されたベンゼン環（ｆｕｓｅｄ ｂｅｎｚｅｎｅ ｒｉｎｇ）を含む、請求項１に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
- 前記多環芳香族炭化水素誘導体は、前記高分子と反応性の官能基を含む、請求項１に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
- 前記官能基は、トリアルキルアザニウム基（ｔｒｉａｌｋｙｌ ａｚａｎｉｕｍ ｇｒｏｕｐ）、カルボン酸基（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｇｒｏｕｐ）、アシルクロライド基（ａｃｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、ヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）、アミド基（ａｍｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、及びエステル基（ｅｓｔｅｒ ｇｒｏｕｐ）からなる群から選択された１つ以上である、請求項４に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
- 前記熱可塑性高分子は、アミド系重合体、エステル系重合体、アクリレート系重合体、ポリケトン系重合体、ビニル系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン及びポリフェニレンエーテルからなる群から選択された１つ以上である、請求項１に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
- 前記炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子は、押出物である、請求項１に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
- ａ）炭素ナノ物質１〜４０重量％、多環芳香族炭化水素誘導体（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）１〜４０重量％、及び溶媒２０〜９８重量％を機械式撹拌機で撹拌して、炭素ナノ物質にピレン誘導体を結合させる工程と、ｂ）多環芳香族炭化水素誘導体が結合された炭素ナノ物質を高分子ペレットにコーティングする工程とを含む、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 炭素ナノ物質０．１〜１５重量％、多環芳香族炭化水素誘導体（ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）０．０２５〜３０重量％、高分子ペレット１０〜９９．７７５重量％、及び溶媒０．１〜４５重量％を攪拌して、多環芳香族炭化水素誘導体と炭素ナノ物質の結合体がコーティングされた高分子ペレットを製造する工程を含む、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記コーティングされた高分子ペレットを溶融及び押出する工程をさらに含む、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記炭素ナノ物質は、炭素ナノチューブ、グラフェン（ｇｒａｐｈｅｎｅ）及び炭素ナノファイバーからなる群から選択された１つ以上である、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記多環芳香族炭化水素誘導体は、２〜５の縮合されたベンゼン環（ｆｕｓｅｄ ｂｅｎｚｅｎｅ ｒｉｎｇ）を含む、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記多環芳香族炭化水素誘導体は、前記高分子と反応性の官能基を含む、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記官能基は、トリアルキルアザニウム基（ｔｒｉａｌｋｙｌ ａｚａｎｉｕｍ ｇｒｏｕｐ）、カルボン酸基（ｃａｒｂｏｘｙｌｉｃ ａｃｉｄ ｇｒｏｕｐ）、アシルクロライド基（ａｃｙｌｃｈｌｏｒｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、ヒドロキシル基（ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ）、アミド基（ａｍｉｄｅ ｇｒｏｕｐ）、及びエステル基（ｅｓｔｅｒ ｇｒｏｕｐ）からなる群から選択された１つ以上である、請求項１３に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記熱可塑性高分子は、アミド系重合体、エステル系重合体、アクリレート系重合体、ポリケトン系重合体、ビニル系重合体、スチレン系重合体、ポリオレフィン及びポリフェニレンエーテルからなる群から選択された１つ以上である、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記溶媒は、水、エタノール、メタノール及びＴＨＦからなる群から選択された１つ以上である、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 前記溶媒は、クロロホルム、トルエン及びベンゼンからなる群から選択された１つ以上である、請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法。
- 請求項８又は９に記載の炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子の製造方法により製造された、炭素ナノ物質が結合された熱可塑性高分子。
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