JP5596239B2 - カーボンナノ繊維凝集体、熱可塑性樹脂組成物、及び熱可塑性樹脂組成物の製造方法 - Google Patents
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Description
〔1〕
水銀ポロシメータにて測定される細孔分布データにおいて、細孔直径2,500nm以上100,000nm以下における最大空隙体積P1(cm3/g)、及び細孔直径6nm以上2,500nm未満における最大空隙体積P2(cm3/g)が、下記式(1)及び式(2)の関係を満たす、カーボンナノ繊維凝集体。
0.01≦P1≦1 ・・・(1)
0<P1/P2≦3.3 ・・・(2)
〔2〕
前記カーボンナノ繊維凝集体を構成するカーボンナノ繊維の絡み合い構造として、3次元的に組み立てられた構造を有する、〔1〕に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
〔3〕
前記水銀ポロシメータにて測定される細孔分布データにおいて、細孔直径2,500nm以上100,000nm以下における積算空隙体積Q1(cm3/g)、及び細孔直径6nm以上2,500nm未満における積算空隙体積Q2(cm3/g)が、下記式(3)の関係を更に満たす、〔1〕又は〔2〕に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
0.75≦Q2/(Q1+Q2)<1 ・・・(3)
〔4〕
(A)カーボンナノ繊維と、(B)変性ロジン、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、及びアクリル酸系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種と、を含み、
JIS Z8801−1に規定される公称目開きが0.3mmを超え4.75mm以下である篩を通過する粒度を有するカーボンナノ繊維凝集体の含有率が、90質量%以上である、〔1〕〜〔3〕のいずれか一項に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
〔5〕
前記(A)成分100質量部と、
前記(B)成分0.1〜50質量部と、
(C)界面活性剤0.01〜30質量部と、
を含む、〔4〕に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
〔6〕
前記(A)成分100質量部に対する前記(B)成分の含有量が、0.1〜40質量部である、〔4〕又は〔5〕に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
〔7〕
熱可塑性樹脂と、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載のカーボンナノ繊維凝集体と、を含む、熱可塑性樹脂組成物。
〔8〕
前記熱可塑性樹脂組成物中のカーボンナノ繊維のL/D比が、50以上である、〔7〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔9〕
前記熱可塑性樹脂組成物から成形されたペレット10個について、前記ペレットをミクロトームで1枚ずつ切り出し、光学顕微鏡(400倍)で視野角200μm×200μmで観察した際に、前記光学顕微鏡の観察領域で観察されるカーボンナノ繊維凝集体の長軸が、いずれも10μm未満である、〔8〕に記載の熱可塑性樹脂組成物。
〔10〕
熱可塑性樹脂と、〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載のカーボンナノ繊維凝集体とを、溶融混練して、熱可塑性樹脂組成物を得る工程を有する、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
0.01≦P1≦1 ・・・・(1)
0<P1/P2≦3.3 ・・・(2)
0.75≦Q2/(Q1+Q2)<1 ・・・(3)
上述したカーボンナノ繊維凝集体は、いずれも、熱可塑性樹脂と配合して、熱可塑性樹脂組成物とすることができる。特に、本実施形態のカーボンナノ繊維凝集体は、従来のカーボンナノ繊維と熱可塑性樹脂との複合材料では達成できなかった優れた分散性を発揮することができる。これにより、熱可塑性樹脂組成物としても、一層優れた性能を発揮できる。これらの熱可塑性樹脂組成物は、いずれも、機械的特性、電気的特性、熱伝動特性等の物性に優れる。以下、本実施形態の熱可塑性樹脂組成物について説明する。
1)平均繊維径150nmの多層カーボンナノ繊維(昭和電工社製、商品名「VGCF」)
2)平均繊維径80nmの多層カーボンナノ繊維(昭和電工社製、商品名「VGCF−S」)
3)平均繊維径15nmの多層カーボンナノ繊維(昭和電工社製、商品名「VGCF−X」)
1)変性ロジン(ハリマ化成社製、商品名「135GN」)
2)スチレン−エチレンブチレン−スチレン共重合体(SEBS;旭化成ケミカルズ社製、商品名「タフテック H1041」)
3)アミン変性スチレン−エチレンブチレン−スチレン共重合体(変性SEBS;旭化成ケミカルズ社製、商品名「タフテック MP−10」)
4)ポリスチレン(PSジャパン社製、商品名「H77」)
5)スチレン−無水マレイン酸共重合体(サートマー・ジャパン;CRAY VALLEY社製、商品名「SMA3000」)
6)エステル化スチレン−無水マレイン酸共重合体(サートマー・ジャパン;CRAY VALLEY社製、商品名「SMA3840」)
7)エチレン−酢酸ビニル共重合体(三井デュポン社製、商品名「EV150」)
8)ポリアクリル系ポリマー(溶剤型粘着剤ポリマー;東亞合成社製、商品名「アロンタックS−1601」)
9)合成スチレン−ブタジエン系水性エマルジョン(合成SBR系エマルジョン;後述)
10)合成アクリル系水性エマルジョン(合成ポリアクリル系エマルジョン;後述)
界面活性剤:
1)商品名「ニューコール2320−SN」(日本乳化剤工業社製:有効成分24%)
2)ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム50%水溶液試薬(純正化学社製)
1)ポリアミド(PA:旭化成ケミカルズ社製、商品名「レオナ 1300S」)
2)低密度ポリエチレン(PE;旭化成ケミカルズ社製、商品名「サンテックLD F1920」)
3)ポリプロピレン(PP;プライムポリマー社製、商品名「J707G」)
熱可塑性樹脂に対するカーボンナノ繊維の配合量が5質量%となるように配合したペレットを作製した。熱可塑性樹脂としては、ポリアミド、ポリエチレン又はポリプロピレンを使用した。以下の条件で、ストランドを得て、これを切断してペレットとした。
・使用した混練機:ラボ用小型混練機(「DSM社製、「Xplore」)
・ポリアミドとカーボンナノ繊維を混練してポリアミド樹脂組成物とした場合:混練温度300℃、混練時間2分間、回転数100rpm
・ポリエチレンとカーボンナノ繊維を混練してポリエチレン樹脂組成物とした場合:混練温度180℃、混練時間2分間、回転数100rpm
・ポリプロピレンとカーボンナノ繊維を混練してポリプロピレン樹脂組成物とした場合:混練温度250℃、混練時間2分間、回転数100rpm
ISO 37に準拠したType3のダンベル成形体を作製し、物性評価用成形体とした。具体的には、以下の方法に準拠して、ダンベル成形体を作製した。
まず、上記したラボ用小型混練機のストランド出口に、小型射出成形機ジャケット(DSM社製、「Xplore」)を接続した。そして、小型射出成形機ジャケット内に溶融状態の上記樹脂組成物(ポリアミド樹脂組成物、ポリエチレン樹脂組成物、ポリプロピレン樹脂組成物)を注入した。小型射出成形機ジャケットにポリアミド樹脂組成物を注入した場合は、ジャケット温度を300℃に設定した。小型射出成形機ジャケットにポリエチレン樹脂組成物を注入した場合は、ジャケット温度を200℃に設定した。小型射出成形機ジャケットにポリプロピレン樹脂組成物を注入した場合は、ジャケット温度を250℃に設定した。
次に、ラボ用小型混練機から小型射出成形機ジャケットを取り外し、この小型射出成形機ジャケットをISO 37に準拠したType3のダンベルの金型にセットした。そして、小型射出成形機ジャケット後部に接続された圧力シリンダを用いて、小型射出成形機ジャケットの内部にある樹脂組成物を金型内に押し出した。射出条件は、以下の通りであった。このようにして得られたダンベル成形体を、物性評価用成形体として用いた。
・射出圧力11bar、射出時間30秒間
・ポリアミド樹脂組成物の金型温度:80℃
・ポリエチレン樹脂組成物の金型温度:40℃
・ポリプロピレン樹脂組成物の金型温度:40℃
カーボンナノ繊維凝集体の空隙体積は、水銀ポロシメータ(Quantachrom社製、「PoreMaster PM−33GT」)を用いて測定した。容積3mLのセルに測定試料を充填し、前処理として脱気を行った後、測定した。
測定データ点数は細孔直径3〜100,000nmの範囲で70以上測定した。得られたデータはQuantachrome社製、「Quantachrome Poremaster for Windows(商標) version 3.0」で解析した。
P1は細孔直径2,500nm以上100,000nm以下の領域の最大ピーク値である。P2は細孔直径6nm以上2,500nm未満の領域の最大ピーク値である。Q1は細孔直径2,500nm以上100,000nm以下の範囲における積算細孔体積であり、この範囲における空隙体積を示している。Q2は細孔直径6nm以上2,500nm未満の範囲における積算細孔体積であり、この範囲における空隙体積を示している。
ポリエチレン製の袋(1L)にカーボンナノ繊維凝集体を5g投入して密閉した後、振幅50cmで、20秒間に50回の速度で左右へ振動させた。振動終了後のカーボンナノ繊維凝集体の浮遊状態を目視で観察した。以下の基準で飛散性を評価した。
G:30秒以内に凝集体の浮遊が収まった場合
B:30秒以上凝集体が浮遊していた場合
上記において得られた、カーボンナノ繊維凝集体を5質量%含む熱可塑性樹脂組成物の任意のペレット10個について、ミクロトームで超薄片を1枚ずつ切り出して観察用サンプルとした。観察用サンプルを光学顕微鏡(200μm×200μm;倍率400倍)で観察し、以下の基準に基づき分散性を評価した。
A:光学顕微鏡の観察領域において、長軸の長さが10μm未満のカーボンナノ繊維凝集体しか観察されなかった。(光学顕微鏡の観察領域で観察されたカーボンナノ繊維凝集体の長軸が、いずれも10μm未満であった。)
B:光学顕微鏡の観察領域において、長軸の長さが10μm以上30μm未満のカーボンナノ繊維凝集体が10個以内であった。
C:光学顕微鏡の観察領域において、長軸の長さが30μm以上50μm未満のカーボンナノ繊維凝集体が5個以内であった。
D:光学顕微鏡の観察領域において、長軸の長さが50μm以上のカーボンナノ繊維凝集体が1個以上確認された。
ポリアミド樹脂へのカーボンナノ繊維凝集体の最大充填率は、以下の方法に準拠して求めた。
まず、ポリアミド樹脂組成物の総量を3kgに設定した。次に、ポリアミド樹脂組成物中のカーボンナノ繊維凝集体の含有量を徐々に増やしていき、このポリアミド樹脂組成物を二軸押出機(テクノベル社製、「KZW15」:スクリュ直径15mm、L/D比45)により混練押出(温度300℃、回転数250rpm)した際に、連続したストランドが得られなくなるまでのカーボンナノ繊維凝集体の最大充填量を求めた。下記式に基づき、最大充填量から最大充填率を求めた。
最大充填率(質量%)=(カーボンナノ繊維凝集体の最大充填量(kg))/(ポリアミド樹脂組成物の総量(3kg))×100
カーボンナノ繊維凝集体を2.5質量%含有したポリアミド樹脂組成物ペレットを用意し、東芝機械社製、IS150E成形機を用いて、80℃に設定した平板金型(130mm×130mm×3mm)を用いて、スクリュ回転数200rpm、樹脂温度290℃、一次圧時間1.2秒の条件で射出成形して、試験片を得た。得られた試験片の表面抵抗値を測定して、導電性を評価した。1cm角の銅板を試験片上に1cm間隔で配置し、銅板からのリードを抵抗測定器(アドバンテスト社製、「R8340A型」)に接続し、直流二端子法により表面抵抗値を測定した。測定は、試験片をそれぞれ3つ用意し、各試験片とも5箇所を測定し、合計15点の測定値の平均値を算出した。
JIS K7161(プラスチック−引張特性試験法)の規定に準拠して、23℃、湿度50%の恒温恒湿下で、引張速度50mm/分で引張破断強度及び引張破断伸びを測定した。
樹脂組成物中に含まれるカーボンナノ繊維のL/D比の測定は、以下の方法によって行った。まず、樹脂組成物0.1gを50mLの溶媒に投入し、静置し、樹脂成分を溶解させる。溶媒としては、例えば、ポリアミド66やポリエチレンテレフタレートではヘキサフルオロイソプロパノール(HFIP)を用い、スチレン系樹脂ではトルエンを用い、ポリカーボネートでは酢酸エチルを用いた。
なお、ポリエチレンやポリプロピレンといったオレフィン系樹脂において、溶媒にほとんど溶解しなかった場合には、以下の処理を行った。樹脂組成物を窒素ガス雰囲気下で電気炉を用いて350℃で熱分解し、残渣を得た。得られた残渣0.1gをキシレン50mLに投入し、溶液を得た。
得られた溶液を、超音波バスで20分間攪拌し、0.025μmのセルロースフィルター上に溶液を滴下し、自然乾燥させ、測定試料を得た。得られた測定試料を走査型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、「S−4700」)又は透過型電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製、「H−600」)を適宜用いて観察した。その撮像画像を、「Image−pro plus」を用いて統計解析した(測定数200)。そして、カーボンナノ繊維直径(D)に対する重量平均長さ(L)の比を、L/D比として求めた。
変性ロジン100gをトルエン300gに溶解させ、変性ロジンのトルエン溶液を用意した。また、界面活性剤(商品名「ニューコール2320−SN」)中の有効成分濃度が10質量%である水溶液900mLを別途用意した。そして、これらを、トルエン溶液に添加して攪拌混合して乳化させた。これをさらに高圧乳化機(マントンガウリン社製)を用いて微細乳化物とした。得られた微細乳化物を100mmHgの条件下で加熱減圧蒸留することでトルエンを除去し、体積平均粒子径0.3μmの有機エマルジョンを得た。体積平均粒子径は、レーザー回折散乱法に準拠して測定した。具体的には、島津製作所社製、「SALD−300V」を用いて、粒度分布のD50として求めた。
次に、容量20Lのヘンシェルミキサーにカーボンナノ繊維(商品名「VGCF」)100gと水を加えて、ヘンシェルミキサーの容量の半分程度の容量とした。
これに、上記で用意した有機エマルジョンを、カーボンナノ繊維(商品名「VGCF」)100質量部に対する有機エマルジョン中の固形分の割合が10質量部となる割合で有機エマルジョンを添加し、2000rpmで2分間、高速回転で攪拌混合した。
得られた混合物はスラリー状であり、これをダルトン社製の湿式押出造粒機に投入し、円柱状の造粒物を得た。得られた造粒物を、ヤマト科学社製の送風式乾燥機で90℃、2時間の条件で乾燥させ、カーボンナノ繊維凝集体を得た。得られたカーボンナノ繊維凝集体を、JIS Z8801−1に規定される公称目開きが2.36mmである篩を用いて分級した。この篩を通過したカーボンナノ凝集体を公称目開きが1.18mmである篩を用いて更に分級した。そしてこの篩に残ったカーボンナノ凝集体を80℃で真空乾燥することによって、目的とするカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−S」を用いた点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−S」を用いた点、変性ロジンの代わりにSEBSを用いた点、及び体積平均粒子径が0.5μmである有機エマルジョンを用いた点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として、「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、変性ロジンの代わりに変性SEBSを用いた点、及び体積平均粒子径が0.5μmである有機エマルジョンを用いた点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、変性ロジンの代わりにPSを用いた点、及び体積平均粒子径が0.5μmである有機エマルジョンを用いた点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、カーボンナノ繊維100質量部に対する有機エマルジョン中の固形物中の割合が5質量部となるように有機エマルジョン(変性ロジン)を配合した点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。なお、一例として、実施例7における、原料カーボンナノ繊維とカーボンナノ繊維凝集体の水銀ポロシメータ測定結果のグラフを図3に示す。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、変性ロジンの代わりに変性SEBSを用いた点、体積平均粒子径が0.6μmである有機物エマルジョンを用いた点、及びカーボンナノ繊維100質量部に対する有機エマルジョン中の固形物中の割合が5質量部となるように有機エマルジョン(変性SEBS)を配合した点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、変性ロジンの代わりにSEBSを用いた点、平均体積粒子径が0.6μmである有機物エマルジョンを用いた点、及びカーボンナノ繊維100質量部に対する有機エマルジョン中の固形物中の割合が5質量部となるように有機エマルジョン(SEBS)を配合した点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、変性ロジンの代わりにPSを用いた点、平均体積粒子径が0.6μmである有機物エマルジョンを用いた点、及びカーボンナノ繊維100質量部に対する有機エマルジョン中の固形物中の割合が5質量部となるように有機エマルジョン(PS)を配合した点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
変性ロジンに替えてスチレン−無水マレイン酸共重合体100gを用い、プロピルアセテート300gに溶解させ、プロピルアセテート溶液を作製した。また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの有効成分を10質量%含む900mLの水溶液を別途作製し、プロピルアセテート溶液に添加して攪拌混合して乳化させた。これをさらに高圧乳化機(マントンガウリン社製)を用いて微細乳化物とした。この微細乳化物を100mmHgの条件下で加熱減圧蒸留して溶媒を除去し、体積平均粒子径0.5μmの有機物エマルジョンを得た。なお、有機エマルジョンをカーボンナノ繊維100質量部に対して、有機物エマルジョン中の固形分が5質量部となるように有機エマルジョンを添加した点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
変性ロジンに代えてエチレン−酢酸ビニル共重合体100gを用いた。エチレン−酢酸ビニル共重合体をトルエン300gに入れ、60℃に加温して溶解させ、トルエン溶液を作製した。ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの有効成分を10質量%含む900mLの水溶液を別途作製し、トルエン溶液に添加して攪拌混合して乳化させた。これをさらに高圧乳化機(マントンガウリン社製)を用いて微細乳化物とした。この微細乳化物を100mmHgの条件下で加熱減圧蒸留してトルエンを除去し、体積平均粒子径0.4μmの有機物エマルジョンを得た。なお、有機エマルジョンをカーボンナノ繊維100質量部に対して、有機物エマルジョン中の固形分が5質量部となるように有機エマルジョンを添加した点以外は、実施例4と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
変性ロジンに代えてエステル化スチレン−無水マレイン酸共重合体100gを用いた。エステル化スチレン−無水マレイン酸共重合体をトルエン300gに入れ、60℃に加温して溶解させ、トルエン溶液を作製した。ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの有効成分を10質量%含む900mLの水溶液を別途作製し、トルエン溶液に添加して攪拌混合して乳化させた。これをさらに高圧乳化機(マントンガウリン社製)を用いて微細乳化物とした。この微細乳化物を100mmHgの条件下で加熱減圧蒸留してトルエンを除去し、体積平均粒子径0.4μmの有機物エマルジョンを得た。なお、有機エマルジョンをカーボンナノ繊維100質量部に対して、有機物エマルジョン中の固形分が5質量部となるように有機エマルジョンを添加した点以外は、実施例4と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
ポリアクリル系ポリマー固形分濃度30%のトルエン溶液を作製した。別途、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの有効成分を10質量%含む900mLの水溶液を作製した。そして、これらの溶液を攪拌混合して乳化させた。これをさらに高圧乳化機(マントンガウリン社製)を用いて微細乳化物とした。この微細乳化物を100mmHgの条件下で加熱減圧蒸留してトルエンを除去し、体積平均粒子径0.6μmの有機物エマルジョンを得た。なお、有機エマルジョンをカーボンナノ繊維100質量部に対して、有機物エマルジョン中の固形分が5質量部となるように有機エマルジョンを添加した点以外は、実施例4と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
得られたカーボンナノ繊維凝集体は、以下の要領にて樹脂組成物とし、各物性を評価した。まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、分散性の評価に用いた。次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、導電性の評価に用いた。
乳化重合用シード水分散体は以下の方法に準じて合成した。攪拌機を備えた温度調節可能な反応器の内部を予め窒素置換した後、イオン交換水170質量部(以下、特に断りがない限り、質量部に基づく。ただし、イオン交換水、不飽和単量体、連鎖移動剤以外は乾燥後の質量部に基づく。)にドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム10質量部、水酸化ナトリウム0.1質量部、及び過硫酸ナトリウム2.5質量部を加え、これらを40℃で攪拌した。次いで、これらにスチレン45質量部、2−エチルヘキシルアクリレート50質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート2質量部、及びアクリル酸2質量部を全量加えた後、還元剤系水溶液(イオン交換水10質量部に、亜硫酸水素ナトリウム0.5質量部、及び硝酸第二鉄0.0005質量部を溶解させた水溶液)を一度に添加した。還元剤系水溶液を添加した途端に重合系内の温度が上昇したため、当該温度を90℃に制御した。2時間、90℃を保持した後、重合系内温度を下げて、乳化重合用シード分散液を得た。得られた乳化重合用シード分散液の固形分濃度は40%であった。
攪拌装置と温度調節用ジャケットを備えた反応容器の内部を窒素置換した。そして、イオン交換水72質量部、約40nmの平均粒子径を有するシード粒子の水分散体(スチレン−エチルヘキシルアクリレート−アクリル酸共重合体;Tg=11℃)0.3質量部(固形分)、ラウリル硫酸ナトリウム0.1質量部(固形分)を反応容器に入れ、回転数280rpmで攪拌しつつ内温を80℃に昇温させた。そこに、スチレン(真空脱気により脱酸素したスチレン)69質量部、ブタジエン30質量部、アクリル酸1質量部、tert−ドデシルメルカプタン0.4質量部、及びα−メチルスチレンダイマー0.05質量部を含む混合物を、4時間かけて添加した。混合物を添加し始めるのと略同時に、水21質量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1質量部(固形分)、水酸化ナトリウム0.1質量部(固形分)、ペルオキソ二硫酸カリウム0.7質量部(固形分)の混合物を、14時間かけて連続して添加した。
重合終了後も反応物の温度を80℃に約1時間維持した。その後、水酸化ナトリウムを加えて反応物のpHを約8.0に調整した。次いで、スチームストリッピングで残留単量体を除去した後、反応物を冷却し、80メッシュの濾布で濾過してラテックスを得た。得られたラテックスの固形分(130℃、乾燥法)を50重量%に調整することで、有機エマルジョンを得た。得られた有機エマルジョンの体積平均粒子径は0.3μmであった。
攪拌装置、還流冷却器、滴下槽及び温度計を備えた反応容器に、メタクリル酸8質量部、メタクリル酸メチル52質量部、アクリル酸ブチル40質量部、水300質量部、及びスルホコハク酸ジエステルアンモニウム塩(花王社製、商品名「ラテムルS−180A」)の20%水溶液20質量部を投入し、反応容器中の温度を78℃に昇温させた。これに過硫酸アンモニウム0.5質量部を添加して1時間維持した。これによって、第一段階のシードラテックスを調製した。このシードラテックスの水素イオン濃度を測定したところ、pH1.8であった。
次に、メタクリル酸3質量部、メタクリル酸メチル207質量部、アクリル酸ブチル190質量部、及びγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン1.0質量部の混合液と、水300質量部、スルホコハク酸ジエステルアンモニウム塩(花王社製、「ラテムルS−180A」)の20%水溶液20質量部、及び過硫酸アンモニウム1.0質量部の混合液とを、反応容器中へ別々の滴下槽より3時間かけて滴下した。滴下中は反応容器中の温度を80℃に維持した。滴下終了後、反応容器中の温度を85℃で6時間維持した後、室温まで冷却した。この反応物の水素イオン濃度を測定したところpH2.8であった。反応物に25%アンモニア水溶液を添加して、pH8となるように調整した後、100メッシュの金網でろ過して、エマルジョンを得た。
得られたエマルジョンの固形分は44質量%であり、体積平均粒子径は0.095μmであった。
なお、カーボンナノ繊維として「VGCF」の代わりに「VGCF−X」を用いた点、有機エマルジョンをカーボンナノ繊維100質量部に対して、有機エマルジョン中の固形分が5質量部となるように有機エマルジョンを添加した点以外は、実施例1と同様にしてカーボンナノ繊維凝集体を得た。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例1で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例1で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例2で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例2で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例3で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例3で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例4で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と実施例4で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例5で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例5で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例6で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例6で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例7で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と実施例7で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例8で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と実施例8で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例9で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と実施例9で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例10で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と実施例10で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例11で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と実施例11で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例12で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例12で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例13で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と実施例13で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例14で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例15で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と実施例16で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
実施例7で得られたカーボンナノ繊維凝集体を20質量%含有するポリアミド樹脂組成物のマスターバッチを作製し、これからカーボンナノ繊維凝集体を5質量%含有するポリアミド樹脂組成物のペレットを作製した。テクノベル社製、「KZW15」(スクリュ直径15mm、L/D比45)を用いて、実施例7で製造したカーボンナノ凝集体とポリアミドを、温度300℃、回転数200rpmで混練し、ストランドを得て、これを水冷、カットしてカーボンナノ繊維凝集体を20質量%含有するポリアミドマスターバッチを得た。カーボンナノ凝集体の割合が5質量%となるように、得られたマスターバッチとポリアミドペレット(PA:旭化成ケミカルズ社製、商品名「レオナ 1300S」)を配合し、ポリエチレン袋内で十分に混合した。これを、テクノベル社製、「KZW15」を用い、温度280℃、回転数500rpmで混練して、ストランドとし、このストランドを水冷・カットすることにより、カーボンナノ繊維凝集体を5質量%含有するポリアミド樹脂組成物のペレットを得た。そして、分散性の評価と、ポリアミド樹脂組成物中のカーボンナノ繊維のL/D比の測定を行った。
実施例46と同様の方法に準拠して、実施例8で得られたカーボンナノ繊維凝集体を20質量%含有するポリアミド樹脂組成物のマスターバッチを作製し、これからカーボンナノ繊維凝集体を5質量%含有するポリアミド樹脂組成物のペレットを作製した。そして、分散性の評価と、ポリアミド樹脂組成物中のカーボンナノ繊維のL/D比の測定を行った。
実施例46と同様の方法に準拠して、実施例11で得られたカーボンナノ繊維凝集体を20質量%含有するポリアミド樹脂組成物のマスターバッチを作製し、これからカーボンナノ繊維凝集体を5質量%含有するポリアミド樹脂組成物のペレットを作製した。そして、分散性の評価と、ポリアミド樹脂組成物中のカーボンナノ繊維のL/D比の測定を行った。
カーボンナノ繊維(商品名「VGCF−X」)10gを1Lのナスフラスコに投入し、カーボンナノ繊維に対して水40質量%を添加して混合物を得た。得られた混合物を、エバポレータを用いて約80℃の温度で10分間真空脱気し、その後乳鉢で粉砕して、カーボンナノ繊維凝集体を得た。
得られたカーボンナノ繊維凝集体は、以下の要領にて樹脂組成物とし、各物性を評価した。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維(商品名「VGCF−X」)10gを1Lのナスフラスコに投入し、ポリエチレングリコール6000(PEG、試薬)の10質量%エタノール溶液を、カーボンナノ繊維に対して50質量%の割合で添加して混合物を得た。得られた混合物を、エバポレータを用いて約80℃の温度で10分間真空脱気し、その後乳鉢で粉砕して、カーボンナノ繊維凝集体を得た。
得られたカーボンナノ繊維凝集体は、以下の要領にて樹脂組成物とし、各物性を評価した。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリエチレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維凝集体(商品名「VGCF−X」)10gと、酸変性SEBS(旭化成ケミカルズ社製、商品名「タフテック M1913」;無水マレイン酸変性SEBS)1gと、トルエン300mLを2Lのナスフラスコに投入し混合物を得た。得られた混合物を、エバポレータを用いて80℃の温度で真空脱気し、その後乳鉢で粉砕してカーボンナノ繊維凝集体を得た。
得られたカーボンナノ繊維凝集体は、以下の要領にて樹脂組成物とし、各物性を評価した。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
カーボンナノ繊維凝集体10gと、エタノール300mLとを2Lのナスフラスコに投入し、エバポレータを用いて約60℃で真空脱気して、溶媒を留去した。これを、円形金型(直径100mm、厚さ1mm)に充填してプレス成形することで、成形体を得た。得られた成形体を、乳鉢で粉砕して、カーボンナノ繊維凝集体を得た。
得られたカーボンナノ繊維凝集体は、以下の要領にて樹脂組成物とし、各物性を評価した。
まず、上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。同様に、ポリプロピレン95質量%とカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製した。これらの樹脂組成物は、分散性の評価に用いた。
次に、上述した方法に準拠して、ポリアミド97.5質量%とカーボンナノ繊維凝集体2.5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製した。この樹脂組成物は、導電性の評価に用いた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と比較例1で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と比較例1で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と比較例2で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリエチレン95質量%と比較例2で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリエチレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と比較例3で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリアミド95質量%と比較例4で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリアミド樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
上述した方法に準拠して、ポリプロピレン95質量%と比較例4で得られたカーボンナノ繊維凝集体5質量%とを含有するポリプロピレン樹脂組成物を作製し、23℃での引張破断強度及び23℃での引張破断伸びを求めた。
Claims (10)
- 水銀ポロシメータにて測定される細孔分布データにおいて、細孔直径2,500nm以上100,000nm以下における最大空隙体積P1(cm3/g)、及び細孔直径6nm以上2,500nm未満における最大空隙体積P2(cm3/g)が、下記式(1)及び式(2)の関係を満たす、カーボンナノ繊維凝集体。
0.01≦P1≦1 ・・・(1)
0<P1/P2≦3.3 ・・・(2)
- 前記カーボンナノ繊維凝集体を構成するカーボンナノ繊維の絡み合い構造として、3次元的に組み立てられた構造を有する、請求項1に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
- 前記水銀ポロシメータにて測定される細孔分布データにおいて、細孔直径2,500nm以上100,000nm以下における積算空隙体積Q1(cm3/g)、及び細孔直径6nm以上2,500nm未満における積算空隙体積Q2(cm3/g)が、下記式(3)の関係を更に満たす、請求項1又は2に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
0.75≦Q2/(Q1+Q2)<1 ・・・(3)
- (A)カーボンナノ繊維と、(B)変性ロジン、スチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、及びアクリル酸系樹脂からなる群より選ばれる少なくとも1種と、を含み、
JIS Z8801−1に規定される公称目開きが0.3mmを超え4.75mm以下である篩を通過する粒度を有するカーボンナノ繊維凝集体の含有率が、90質量%以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のカーボンナノ繊維凝集体。 - 前記(A)成分100質量部と、
前記(B)成分0.1〜50質量部と、
(C)界面活性剤0.01〜30質量部と、
を含む、請求項4に記載のカーボンナノ繊維凝集体。 - 前記(A)成分100質量部に対する前記(B)成分の含有量が、0.1〜40質量部である、請求項4又は5に記載のカーボンナノ繊維凝集体。
- 熱可塑性樹脂と、請求項1〜6のいずれか一項に記載のカーボンナノ繊維凝集体と、を含む、熱可塑性樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂組成物中のカーボンナノ繊維のL/D比が、50以上である、請求項7に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 前記熱可塑性樹脂組成物から成形されたペレット10個について、前記ペレットをミクロトームで1枚ずつ切り出し、光学顕微鏡(400倍)で視野角200μm×200μmで観察した際に、前記光学顕微鏡の観察領域で観察されるカーボンナノ繊維凝集体の長軸が、いずれも10μm未満である、請求項8に記載の熱可塑性樹脂組成物。
- 熱可塑性樹脂と、請求項1〜6のいずれか一項に記載のカーボンナノ繊維凝集体とを、溶融混練して、熱可塑性樹脂組成物を得る工程を有する、熱可塑性樹脂組成物の製造方法。
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