JP5696269B2 - ポリマーとカーボンナノチューブに基づく複合材料の製造方法、この方法によって製造された複合材料及びその使用 - Google Patents
ポリマーとカーボンナノチューブに基づく複合材料の製造方法、この方法によって製造された複合材料及びその使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5696269B2 JP5696269B2 JP2012539201A JP2012539201A JP5696269B2 JP 5696269 B2 JP5696269 B2 JP 5696269B2 JP 2012539201 A JP2012539201 A JP 2012539201A JP 2012539201 A JP2012539201 A JP 2012539201A JP 5696269 B2 JP5696269 B2 JP 5696269B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon nanotubes
- composite material
- polymer
- dispersion
- dissolution
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
- B29B7/482—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs
- B29B7/483—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws provided with screw parts in addition to other mixing parts, e.g. paddles, gears, discs the other mixing parts being discs perpendicular to the screw axis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/34—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices
- B29B7/38—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary
- B29B7/46—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft
- B29B7/48—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices with movable mixing or kneading devices rotary with more than one shaft with intermeshing devices, e.g. screws
- B29B7/488—Parts, e.g. casings, sealings; Accessories, e.g. flow controlling or throttling devices
- B29B7/489—Screws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/30—Mixing; Kneading continuous, with mechanical mixing or kneading devices
- B29B7/58—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/60—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material
- B29B7/603—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for feeding, e.g. end guides for the incoming material in measured doses, e.g. proportioning of several materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/82—Heating or cooling
- B29B7/826—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/84—Venting or degassing ; Removing liquids, e.g. by evaporating components
- B29B7/845—Venting, degassing or removing evaporated components in devices with rotary stirrers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/86—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations for working at sub- or superatmospheric pressure
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/80—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29B7/88—Adding charges, i.e. additives
- B29B7/90—Fillers or reinforcements, e.g. fibres
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
- B29C48/04—Particle-shaped
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/16—Articles comprising two or more components, e.g. co-extruded layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
- B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
- B29C48/50—Details of extruders
- B29C48/76—Venting, drying means; Degassing means
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/20—Compounding polymers with additives, e.g. colouring
- C08J3/205—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase
- C08J3/2053—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the additives only being premixed with a liquid phase
- C08J3/2056—Compounding polymers with additives, e.g. colouring in the presence of a continuous liquid phase the additives only being premixed with a liquid phase the polymer being pre-melted
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/005—Reinforced macromolecular compounds with nanosized materials, e.g. nanoparticles, nanofibres, nanotubes, nanowires, nanorods or nanolayered materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/02—Elements
- C08K3/04—Carbon
- C08K3/041—Carbon nanotubes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2300/00—Characterised by the use of unspecified polymers
- C08J2300/22—Thermoplastic resins
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
Description
(a) 連続相好ましくは液相に、カーボンナノチューブを分散若しくは溶解すること、又は、連続相好ましくは液相に、特に分散媒体若しくは溶媒にカーボンナノチューブを分散し若しくは溶解すること;
(b) 均質性を有する少なくとも1つのポリマーの溶解物に、前記ステップ(a)で製造されたカーボンナノチューブの分散若しくは溶解を、連続液相の除去によって導入すること;
(c) 前記ポリマーが少なくとも1つのポリマーとカーボンナノチューブを含有する複合材料を形成するために凝固するまで、前記ステップ(b)で得られた溶融ポリマーとカーボンナノチューブの混合物を冷却すること。
濃度を変化させたカーボンナノチューブの水性分散は、分散剤(分散剤若しくは湿潤剤と同様に消泡剤)の存在において、ホソカワアルパインアーゲー、アウグスブルグ、ドイツによって販売される磨砕製粉機を使用して製造され、前記カーボンナノチューブ分散は、ビスコテックプンペンウントドシエルテクニークゲーエムベーハー、トーギング/イン、ドイツによって販売される定量/供給ポンプによって、押出成形機(コペリオンゲーエムベーハー、以前のコペリオンヴェルナーウントプフライデラーゲーエムベーハーウントコーカーゲー、シュタットガルト、ドイツ)に、均質化若しくは混合され、連続液相(水)が除去された溶融ポリマーと共に導入される。押し出し及びこれによって得られた溶融ポリマー及びカーボンナノチューブの混合の後、ポリマーが凝固するまで冷却のために放置され、これによって、ポリマー及びカーボンナノチューブに基づく本願発明に係る複合材料が、得られた。
製造例1(EP0154678A1による例3)
7.7部の22%の自由NCO含有量を有するビウレット型の脂肪族ヘキサメチレンジイソシアネートベースポリイソシアネートが、保護雰囲気下で、750の数平均分子量マンガンを有する23部のエチルグリコールアセテート及び10.2部のモノヒドロキシ官能メソキシポリエチレングリコールと共に均質化され、15部のエチルグリコールアセテートに溶解され、0.004部のジブチル錫ジラウレートが付加され、反応混合物が50℃まで加熱される。NCO基の3分の1が反応した時点で、15部のエチルグリコールアセテートに溶解した800の数平均分子量マンガンを有する5.4部のポリエチレングリコールが付加された。導入されたNCO基の66%が反応した時点で、反応混合物は、23部のエチルグリコールアセテートで希釈され、さらに1.7部の1−(2−アミノエチル)ピペラジンが付加された。反応混合液は、70℃で5分間攪拌された。製造物は、黄みがかり、少し粘着性がある。
ポリエーテル基によって改質された不飽和1,2−酸無水物のコポリマーに基づき、本願発明によって使用される分散剤の例:80gの共役ひまわり脂肪酸、37gの無水マレイン酸及び450の平均分子量を有する42gのポリオキシエチレンアリルメチルエーテルの混合物が設けられ、137℃まで加熱され攪拌される。53gのジプロピレングリコールジメチルエーテルに4.4gの3級−ブチル過安息香酸エステルが溶解した溶液が、4時間かけて点滴により付加された。付加が完了した時点で、反応混合物は、137℃で、0.5時間攪拌された。得られた製造物は、75%の固体含有量を有した。この製造物の91gが、70/30のEO/PO比と、2,000の平均分子量を有する第1級のモノアミナルコキシレートの84gと混合され、さらに0.2gのパラ−トルエンスルホン酸と混合され、反応混合物は、170℃で3時間攪拌される。水分離器が導入され、反応水が、170℃で3時間蒸留された。得られた製造物は、1mg KOH/gより小さいアミン価と、46 mg KOH/gの酸価を有する。
本願発明によれば、ミネラルオイル消泡剤(例えばDE3245482A1の例5)若しくはそれに代わるシリコン消泡剤(例えばDE19917186C1の例8)が、消泡剤として使用することができるものである。
材料:水、湿潤剤若しくは分散剤(前記例による)、消泡剤(前記例による)、多層カーボンナノチューブ(Baytubes(登録商標)C150P)
装置:ビーズ、ポンプ、攪拌道具(溶解ディスク)を有する貯蔵コンテナを具備する磨砕製粉機
45.8kgの水が、貯蔵容器に付加され、低いせん断力で一定に循環された。2.3kgの湿潤剤若しくは分散剤が低いせん断力で付加され、約10分間混合された。0.5kgの消泡剤がゆっくりと付加され、媒体が完全に均質化するまで、5分間低いせん断力で、実行された。1.5kgのカーボンナノチューブが媒体にゆっくりと付加された。予備分散の一定の循環を確保するために、溶解ディスクのせん断力を上昇させると共に、カーボンナノチューブのガン流量を増加させる。全ての成分が貯蔵容器に入れられた時点で、それが均質化を示すまで、中くらいのせん断力で30分間攪拌される。連続分散は、磨砕製粉機による逆混合で生じる。この分散は、貯蔵容器の排出弁のホースパイプを介して磨砕製粉機にポンプに供給され、酸化ジルコニウムビーズによって破砕室において分散される。破砕室後に設けられる排出弁は、貯蔵容器の上方に固定されるので、分散の一部は、貯蔵容器に環流し、溶解ディスクの回転によって分散の他の部分と一定に混合される。この連続分散は、5時間若しくは分散のガラス排出が、円滑で、光沢があり、凝集体から自由である表面を有するまで実行される。
Hosokawa Alpine AGから販売される標準の磨砕製粉機90AHM及び132AHMモデル
下記する目的を有する装置の選択:
・粉砕ボールによる堅い粒状物の粉砕(少なくとも1.4〜1.7mm若しくは2.0〜2.5mmのサイズ)
・機械圧の減少(スクリーンカートリッジのギャップ幅>カーボンナノチューブ、1mm;大きなホースパイプ直径)
・冷却工程の最適化(2重製粉容器の冷却、SiC供給ホースパイプ;2重循環ポンプの冷却)
・循環タンクにおける良好な循環(溶解ディスク)
・循環タンクにキャリア液を満たす
・消泡剤を付加する(例えばByk(登録商標)028、BYK-Chemie GmbH):溶解ディスクを使用した攪拌によって均質化する
・分散添加剤を付加する(例えばByk(登録商標)LP-N6587、BYK-Chemie GmbH):溶解ディスクを使用した攪拌によって均質化する
・装置をスイッチオンする:製粉機における溶液を均質化する
・少しずつカーボンナノチューブを付加する(1つのステップで付加することは、粘度の強力な発達により利益的でない)
・132AHMモデルの磨砕製粉機/2.3kgカーボンナノチューブ/8%の固体を含む分散
分散において約50分後の5%カーボンナノチューブ
分散において約110分後の6%カーボンナノチューブ
分散において約240分後の7%カーボンナノチューブ
分散において約370分後の8%カーボンナノチューブ
・定義された時間/定義されたエネルギー入力/定義された分散品質まで分散の分散化
全体的な装置は、3つの装置、いわゆる分散ユニット(Hosokawa Alpine AG)、高圧供給ポンプ(ViscoTec)及び押出成形機(Coperion)に分割される。分散ユニット(加工に基づく)は、132AHM磨砕製粉機(Hosokawa Alpine)、2つのホースパイプポンプ、溶解攪拌機を有する2×25リッタータンク、9つのバルブ、ホースパイプ組立からなるものである。
・いろいろなモード(循環モード、単通路モード、振り子モード)において可能な操作
・非常に異なっている製造物のために可能な装置の分割
・アイドル時間の最小化(可能な循環粉砕モードの間の平行混合)
Claims (15)
- 少なくとも1つのポリマー及びカーボンナノチューブに基づく複合材料を製造する方法において、該方法は:
(a) 分散媒体若しくは溶剤に、カーボンナノチューブを分散すること若しくは溶解することによって、連続液相にカーボンナノチューブの分散若しくは溶解を提供することであって、
該分散若しくは溶解が、圧力の入力で及び/若しくは超音波入力で、連続相に混合することで、該ステップ(a)において製造されること、且つ、カーボンナノチューブが、結果として生じる分散若しくは溶解に基づいて0.001〜30重量%の濃度において使用されること;
(b) 前記ステップ(a)で製造されたカーボンナノチューブの分散若しくは溶解を、少なくとも1つのポリマーの溶融物に均質化で、且つ連続相の除去で導入することであって、
前記ステップ(a)で製造されたカーボンナノチューブの分散若しくは溶解が、少なくとも1つのポリマーの溶融物に、供給ポンプ及び/若しくは定量ポンプによって、圧力の付与で、一定の計量率で及び/若しくは一定の計量精度で導入さされること、
該ステップ(b)が、押出成形機において実行され、該押出成形機が、ステップ(a)において製造されたカーボンナノチューブの分散若しくは溶解を、ポリマーの溶融物に均質化するための混合手段を具備すること、及び、連続液相を除去するためのガス抜き装置を具備すること、且つ
最終製造物に基づいた最大1重量%の連続相の残留含有物が設定されること;それから
(c)ステップ(b)において取得された溶融ポリマーとカーボンナノチューブの混合物を、ポリマーが凝固するまで冷却し、少なくとも1つのポリマーとカーボンナノチューブを含む複合材料を得ること;
からなるステップを有することを特徴とする方法。 - 熱可塑性ポリマーが、前記ポリマーとして使用され、ポリアミド、ポリアセテート、ポリケトン、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリフルオロポリマー、ポリウレタン、ポリアミドイミド、ポリアリレート、ポリアリルスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリルスルファイド、ポリビニルクロライド、ポリエーテルイミド、ポルテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリラクテート及びそれらの混合物並びにコポリマーの群から選択されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 使用される前記ポリマーは、熱可塑性ポリマーから選択され、ポリアミド;ポリオレフィン、ポリエチレン及び/若しくはポリプロピレン;ポリエチレンテレフタラート(PETs)及びポリウレタンテレフタラート(PBTs);サーモプラスチックエラストマー(TPEs)、オレフィンベースサーモプラスチックエラストマー(TPE−Os若しくはTPOs)、架橋オレフィンベースサーモプラスチックエラストマー(TPE−Vs若しくはTPVs)、ウレタンベースサーモプラスチックエラストマー(TPE−Us若しくはTPUs)、サーモプラスチックコポリエステル(TPE−Es若しくはTPCs)、サーモプラスチックスチレンブロックコポリマー(TPE−S若しくはTPS)、サーモプラスチックコポリアミド(TPE−As若しくはTPAs);サーモプラスチックアクリロニトリル/ブタジエン/スチレン(ABS);ポリラクテート(PLAs);ポリメチル(メス)アクリレート(PMAs若しくはPMMAs);ポリフェニレンスルファイド(PPS);及びそれらの混合物並びにコポリマーの群から選択されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 使用されるカーボンナノチューブは、結果として生じる分散若しくは溶解に基づいて0.01〜20重量%の濃度で使用されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記ステップ(a)は、少なくとも1つの分散剤の存在において実行され、前記分散剤が、前記カーボンナノチューブに基づいて、10〜300重量%の量で使用されること、且つ/又は、前記分散剤が、湿潤剤及び界面活性剤の群から選択されること、及び/若しくは、前記分散剤が、少なくとも1,000g/molの数平均分子量を有することを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記ステップ(a)が、少なくとも1つの消泡剤の存在で実行され、該消泡剤が、ミネラルオイルベース若しくはシリコンベース消泡剤群から選択され、カーボンナノチューブに基づいて、0.1〜300重量%の量で、且つ/又は、分散若しくは溶解に基づいて、0.01〜20重量%の量で使用されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 前記カーボンナノチューブは、ポリマー及びカーボンナノチューブから形成される複合材料に基づいて、0.001〜20重量%の量で混入されることを特徴とする請求項1記載の方法。
- 少なくとも1つのポリマー及びカーボンナノチューブを含有し、請求項1記載の方法によって得られることを特徴とする複合材料。
- 少なくとも1つのポリマーと、カーボンナノチューブとを含有し、該複合材料が、該複合材料に基づいて、0.001〜20重量%のカーボンナノチューブ含有量を有することを特徴とする請求項8記載の複合材料。
- カーボンナノチューブに基づいて0.01〜300重量%の量で少なくとも1つの分散剤を含有することを特徴とする請求項8記載の複合材料。
- カーボンナノチューブに基づいて0.01〜200重量%の量で少なくとも1つの消泡剤を含有することを特徴とする請求項8記載の複合材料。
- 108オームより小さい表面抵抗を有すること特徴とする請求項8記載の複合材料。
- 1012オーム・cmより小さい体積抵抗を有することを特徴とする請求項8記載の複合材料。
- 請求項8記載の複合材料を具備する導体若しくは半導体構成部品、導体若しくは半導体部品、導体若しくは半導体構造、及び導体若しくは半導体装置からなる群から選択される構造。
- 電子工学及び電気工学、コンピュータ及び半導体工学及び工業、計測学及び関連産業、航空工学及び航空宇宙工学、缶詰産業、自動車工業及び冷却技術の分野のための導体若しくは半導体構成部品、構成要素、構造、装置等の製造のための請求項8記載の複合材料の使用。
Applications Claiming Priority (9)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP2009008218 | 2009-11-18 | ||
EPEP/2009/008217 | 2009-11-18 | ||
EPEP/2009/008218 | 2009-11-18 | ||
EP2009008217 | 2009-11-18 | ||
EP2010000323 | 2010-01-20 | ||
EPEP/2010/000323 | 2010-01-20 | ||
EP2010000622 | 2010-02-02 | ||
EPEP/2010/000622 | 2010-02-02 | ||
PCT/EP2010/000757 WO2011060839A1 (de) | 2009-11-18 | 2010-02-08 | Verfahren zur herstellung von kompositmaterialien auf basis von polymeren und kohlenstoffnanoröhren (cnts) und auf diese weise hergestellte kompositmaterialien sowie deren verwendung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013511576A JP2013511576A (ja) | 2013-04-04 |
JP5696269B2 true JP5696269B2 (ja) | 2015-04-08 |
Family
ID=42227762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012539201A Expired - Fee Related JP5696269B2 (ja) | 2009-11-18 | 2010-02-08 | ポリマーとカーボンナノチューブに基づく複合材料の製造方法、この方法によって製造された複合材料及びその使用 |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120292578A1 (ja) |
EP (1) | EP2501746B1 (ja) |
JP (1) | JP5696269B2 (ja) |
KR (1) | KR101423091B1 (ja) |
CN (1) | CN102712764A (ja) |
AU (1) | AU2010321303B2 (ja) |
CA (1) | CA2781224A1 (ja) |
ES (1) | ES2440766T3 (ja) |
WO (1) | WO2011060839A1 (ja) |
Families Citing this family (45)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA201270707A1 (ru) * | 2010-03-02 | 2012-12-28 | Тотал Ресерч Энд Текнолоджи Фелюи | Нанокомпозиты с улучшенной однородностью |
FR2959231B1 (fr) * | 2010-04-22 | 2012-04-20 | Arkema France | Materiau composite thermoplastique et/ou elastomerique a base de nanotubes de carbone et de graphenes |
EP2634139A4 (en) * | 2010-10-29 | 2017-06-07 | Toray Industries, Inc. | Method for manufacturing liquid dispersion of carbon-nanotube aggregates |
DE102010043470A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Evonik Degussa Gmbh | Zusammensetzung aus Polyamiden mit niedriger Konzentration an Carbonsäureamidgruppen und elektrisch leitfähigem Kohlenstoff |
DE102010043473A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Evonik Degussa Gmbh | Carbon Nanotubes enthaltende Polyamid 12-Zusammensetzung |
WO2013031958A1 (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-07 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | カーボンナノチューブ複合材料及び導電材料 |
CN102430154A (zh) * | 2011-12-07 | 2012-05-02 | 北京航空航天大学 | 含碳纳米管的三维多孔支架材料的制备方法 |
JP5616943B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2014-10-29 | 大日精化工業株式会社 | 導電性樹脂組成物の製造方法及び導電性樹脂組成物 |
CN102675836B (zh) * | 2012-04-21 | 2014-01-29 | 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 | 一种导电/抗静电聚酯pet复合材料的制备方法 |
US20130295290A1 (en) * | 2012-05-03 | 2013-11-07 | Ppg Industries Ohio, Inc. | Compositions with a sulfur-containing polymer and graphenic carbon particles |
US20130317159A1 (en) * | 2012-05-22 | 2013-11-28 | Chevron Phillips Chemical Company Lp | Reinforced Poly(Arylene Sulfide) Compositions |
US20140080951A1 (en) * | 2012-09-19 | 2014-03-20 | Chandrashekar Raman | Thermally conductive plastic compositions, extrusion apparatus and methods for making thermally conductive plastics |
CN105051930A (zh) * | 2013-03-14 | 2015-11-11 | 福尔甘汽车工业有限公司 | 用于获得碳纳米管在固体或粘性基体中的混合物的工艺 |
KR20140130917A (ko) * | 2013-05-02 | 2014-11-12 | 삼성디스플레이 주식회사 | 탄소나노튜브-초고분자량폴리에틸렌 복합체, 이를 포함하는 성형품 및 그 성형품의 제조방법 |
EP2810978B1 (en) * | 2013-06-07 | 2017-12-27 | Future Carbon GmbH | Removal of a low viscosity carrier from a filler-thermoplastic polymer composite |
US20160247594A1 (en) * | 2013-08-23 | 2016-08-25 | Nitta Corporation | Resin composite material |
CN104865667B (zh) * | 2014-01-02 | 2018-08-31 | 江苏华脉光电科技有限公司 | 一种应急抢险光缆及采用该光缆的应急装置 |
JP6573793B2 (ja) * | 2014-07-23 | 2019-09-11 | 日信工業株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物の製造方法 |
CN106164151B (zh) | 2014-08-29 | 2018-03-02 | 株式会社Lg化学 | 具有提高的机械性能的复合材料和包括该复合材料的模制品 |
WO2016032307A1 (ko) * | 2014-08-29 | 2016-03-03 | 주식회사 엘지화학 | 기계적 물성이 개선된 복합재 및 이를 함유하는 성형품 |
CN104231224A (zh) * | 2014-10-22 | 2014-12-24 | 苏州市景荣科技有限公司 | 一种导电的pu鞋材及其制造方法 |
FR3027604B1 (fr) * | 2014-10-27 | 2016-11-04 | Arkema France | Preparation d'un melange-maitre a base de soufre et de nanocharges carbonees, le melange-maitre obtenu et ses utilisations |
CN104371153A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-02-25 | 济宁利特纳米技术有限责任公司 | 一种由碳纳米管和石墨烯共同改性的橡胶复合材料 |
CN104559187B (zh) * | 2015-02-03 | 2017-06-16 | 国家电网公司 | 碳纳米管改性有机硅树脂基复合材料的制备方法 |
TWI654074B (zh) * | 2015-02-12 | 2019-03-21 | 台灣奈米碳素股份有限公司 | Method for producing composite material containing carbon material by using high energy thrust |
CN105153639B (zh) * | 2015-07-09 | 2017-07-18 | 河海大学 | 一种碳纳米管微球/玻璃纤维协同增强环氧复合材料的制备方法 |
KR102399680B1 (ko) * | 2015-08-19 | 2022-05-19 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 탄소나노튜브 품질 평가 방법 |
EP3397590B1 (en) | 2015-12-29 | 2020-06-17 | SABIC Global Technologies B.V. | Polymer coated multiwall carbon nanotubes |
KR101799573B1 (ko) | 2016-02-19 | 2017-11-20 | 금호석유화학 주식회사 | 전도성 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형품 |
KR101800845B1 (ko) * | 2016-03-30 | 2017-11-23 | 금호석유화학 주식회사 | 전기전도성 수지 조성물 및 그 성형품 |
CA3055734A1 (en) * | 2017-03-07 | 2018-09-13 | Esprix Technologies, LP. | Aliphatic polyketone modified with carbon nanostructures |
KR102377623B1 (ko) * | 2018-01-29 | 2022-03-24 | 주식회사 엘지화학 | 탄소나노튜브 분산액의 제조방법 |
KR102645311B1 (ko) | 2018-08-13 | 2024-03-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 두께 측정 장치 및 이를 이용한 두께 측정 방법 |
US11111146B2 (en) * | 2018-10-04 | 2021-09-07 | Wootz, LLC | Carbon nanotube product manufacturing system and method of manufacture thereof |
DE102018124523B4 (de) * | 2018-10-04 | 2020-10-22 | Gneuss Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Polymeren, in welchen Füllstoffe mit Partikelgrößen kleiner 10 μm eingearbeitet und homogen verteilt sind. |
ES2722499B2 (es) * | 2018-11-20 | 2021-06-15 | Univ Madrid Politecnica | Metodo y sistema de tratamiento de materiales |
CN109754907B (zh) * | 2018-12-21 | 2020-03-27 | 昆明理工大学 | 一种碳纳米管聚合物复合导电材料及其制备方法 |
CN112175344A (zh) * | 2019-07-05 | 2021-01-05 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种聚酮复合材料、其制备方法及其应用 |
KR102352358B1 (ko) | 2019-10-30 | 2022-01-20 | 금오공과대학교 산학협력단 | Lft용 abs수지 복합재료 및 그 제조방법 |
CN111470876B (zh) * | 2020-03-16 | 2021-10-19 | 中山大学 | 一种高石墨化聚酰亚胺基石墨厚膜及其制备方法 |
WO2022033743A1 (en) * | 2020-08-14 | 2022-02-17 | Re-Organic As | Method to disperse nano-cellulose in polymers, and derived products |
TWI788009B (zh) * | 2021-09-13 | 2022-12-21 | 南亞塑膠工業股份有限公司 | 導電聚酯組成物 |
TWI789007B (zh) * | 2021-09-13 | 2023-01-01 | 南亞塑膠工業股份有限公司 | 導電聚酯疊層結構及導電包裝材料 |
KR20240064172A (ko) | 2022-11-04 | 2024-05-13 | 주식회사 삼일화학 | 그래핀-탄소나노튜브를 활용한 고강도 경량화 도전성 복합소재 및 이의 제조방법 |
CN117153459A (zh) * | 2023-09-04 | 2023-12-01 | 安徽聚虹电器有限公司 | 烧结自粘性电抗器用防水低噪声铝芯导线及其制备方法 |
Family Cites Families (29)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1469930A (en) | 1974-10-11 | 1977-04-06 | Atomic Energy Authority Uk | Carbon filaments |
CA1175616A (en) | 1981-01-05 | 1984-10-09 | Exxon Research And Engineering Company | Production of iron monoxide and carbon filaments therefrom |
DE3245482A1 (de) | 1982-12-08 | 1984-06-14 | Byk-Mallinckrodt Chemische Produkte Gmbh, 4230 Wesel | Entschaeumer und verfahren zu ihrer herstellung |
US4663230A (en) | 1984-12-06 | 1987-05-05 | Hyperion Catalysis International, Inc. | Carbon fibrils, method for producing same and compositions containing same |
DE4134026C2 (de) | 1991-10-15 | 1994-04-21 | Werner & Pfleiderer | Gleichdrallschneckenkneter |
DE19917186C1 (de) | 1999-04-16 | 2000-09-21 | Goldschmidt Ag Th | Mittel zur Entschäumung wäßriger Medien und dessen Verwendung |
US20050127329A1 (en) * | 2001-08-17 | 2005-06-16 | Chyi-Shan Wang | Method of forming nanocomposite materials |
JP2005530667A (ja) | 2002-01-15 | 2005-10-13 | ナノダイナミックス・インコーポレイテッド | 浮遊カーボンナノチューブ組成物、その製造方法および使用方法 |
US20040034177A1 (en) | 2002-05-02 | 2004-02-19 | Jian Chen | Polymer and method for using the polymer for solubilizing nanotubes |
US7285591B2 (en) * | 2003-03-20 | 2007-10-23 | The Trustees Of The University Of Pennsylvania | Polymer-nanotube composites, fibers, and processes |
JP2005089738A (ja) | 2003-08-12 | 2005-04-07 | Toray Ind Inc | カーボンナノチューブ分散溶液およびカーボンナノチューブ分散体 |
US20050186378A1 (en) * | 2004-02-23 | 2005-08-25 | Bhatt Sanjiv M. | Compositions comprising carbon nanotubes and articles formed therefrom |
DE102004054959A1 (de) | 2004-11-13 | 2006-05-18 | Bayer Technology Services Gmbh | Katalysator zur Herstellung von Kohlenstoffnanoröhrchen durch Zersetzung von gas-förmigen Kohlenverbindungen an einem heterogenen Katalysator |
JP4776221B2 (ja) * | 2004-12-15 | 2011-09-21 | 旭化成ケミカルズ株式会社 | 組成物の製造方法 |
CN101283027A (zh) | 2005-08-08 | 2008-10-08 | 卡伯特公司 | 包含纳米管的聚合物组合物 |
DE102005050890A1 (de) * | 2005-10-21 | 2007-04-26 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines Nanokomposites |
US20070096083A1 (en) * | 2005-10-27 | 2007-05-03 | Intel Corporation | Substrate core polymer nanocomposite with nanoparticles and randomly oriented nanotubes and method |
JP2007169120A (ja) | 2005-12-22 | 2007-07-05 | The Inctec Inc | カーボンナノチューブの分散方法 |
DE102006007147A1 (de) | 2006-02-16 | 2007-08-23 | Bayer Technology Services Gmbh | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Katalysatoren |
JP2007231096A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Tokai Rubber Ind Ltd | 燃料ホース用材料の製法およびそれにより得られた燃料ホース用材料 |
WO2008054472A2 (en) * | 2006-03-09 | 2008-05-08 | Battelle Memorial Institute | Methods of dispersing carbon nanotubes |
FR2899573B1 (fr) | 2006-04-07 | 2008-05-30 | Solvay | Emulsion aqueuse comprenant une polyolefine fonctionnalisee et des nanotubes de carbone |
JP2008037694A (ja) * | 2006-08-04 | 2008-02-21 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ナノカーボン材料製造装置及びナノカーボン材料精製方法 |
FR2907442B1 (fr) | 2006-10-19 | 2008-12-05 | Arkema France | Materiau composite conducteur a base de polymere thermoplastique et de nanotube de carbone |
DE102006055106C5 (de) | 2006-11-14 | 2018-08-23 | Byk-Chemie Gmbh | Dispergierverfahren |
US20080292979A1 (en) * | 2007-05-22 | 2008-11-27 | Zhe Ding | Transparent conductive materials and coatings, methods of production and uses thereof |
DE102007044031A1 (de) | 2007-09-14 | 2009-03-19 | Bayer Materialscience Ag | Kohlenstoffnanoröhrchenpulver, Kohlenstoffnanoröhrchen und Verfahren zu ihrer Herstellung |
TWI393730B (zh) * | 2008-12-08 | 2013-04-21 | Taiwan Textile Res Inst | 導電母粒及導電單纖纖維 |
JP2010253738A (ja) * | 2009-04-23 | 2010-11-11 | Hitachi Maxell Ltd | ナノカーボン分散成形体の製造方法、及びナノカーボン分散成形体 |
-
2010
- 2010-02-08 AU AU2010321303A patent/AU2010321303B2/en not_active Ceased
- 2010-02-08 US US13/510,758 patent/US20120292578A1/en not_active Abandoned
- 2010-02-08 JP JP2012539201A patent/JP5696269B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2010-02-08 CA CA2781224A patent/CA2781224A1/en not_active Abandoned
- 2010-02-08 ES ES10708103.6T patent/ES2440766T3/es active Active
- 2010-02-08 CN CN2010800614840A patent/CN102712764A/zh active Pending
- 2010-02-08 EP EP10708103.6A patent/EP2501746B1/de active Active
- 2010-02-08 KR KR1020127015660A patent/KR101423091B1/ko active IP Right Grant
- 2010-02-08 WO PCT/EP2010/000757 patent/WO2011060839A1/de active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2501746A1 (de) | 2012-09-26 |
JP2013511576A (ja) | 2013-04-04 |
AU2010321303B2 (en) | 2014-02-13 |
AU2010321303A1 (en) | 2012-06-07 |
WO2011060839A8 (de) | 2012-12-06 |
KR101423091B1 (ko) | 2014-07-25 |
EP2501746B1 (de) | 2013-10-23 |
CA2781224A1 (en) | 2011-05-26 |
US20120292578A1 (en) | 2012-11-22 |
KR20120113218A (ko) | 2012-10-12 |
WO2011060839A1 (de) | 2011-05-26 |
ES2440766T3 (es) | 2014-01-30 |
CN102712764A (zh) | 2012-10-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5696269B2 (ja) | ポリマーとカーボンナノチューブに基づく複合材料の製造方法、この方法によって製造された複合材料及びその使用 | |
JP5372405B2 (ja) | ナノチューブ、特にカーボンナノチューブをベースにしたプレコンポジットの製造方法 | |
JP4787892B2 (ja) | カーボンナノチューブ高配合樹脂粒状物およびその製造方法 | |
EP2561011B1 (fr) | Materiau composite thermoplastique et/ou elastomerique a base de nanotubes de carbone et de graphenes | |
Grossiord et al. | Isotactic polypropylene/carbon nanotube composites prepared by latex technology: Electrical conductivity study | |
JP2010540687A (ja) | 複合材料の製造方法 | |
Novais et al. | The influence of carbon nanotube functionalization route on the efficiency of dispersion in polypropylene by twin-screw extrusion | |
JP2009527630A (ja) | ナノチューブポリマー複合材料組成物および作製方法 | |
KR20130019382A (ko) | 엘라스토머성 복합 물질의 제조 방법 | |
US11161742B2 (en) | Nanostructured materials having intercalated carbon nanoparticles | |
WO2017169482A1 (ja) | 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 | |
JP6415284B2 (ja) | 炭素繊維複合材料 | |
KR20110078154A (ko) | 유동층 다중벽 탄소나노튜브를 적용한 탄소나노튜브-고분자 나노 복합체 및 그 제조방법 | |
Othman et al. | Carbon nanotube hybrids and their polymer nanocomposites | |
Peeterbroeck et al. | The influence of the matrix polarity on the morphology and properties of ethylene vinyl acetate copolymers–carbon nanotube nanocomposites | |
KR20190034581A (ko) | 탄소 섬유 및 나노튜브의 폴리머에 원위치(in situ) 결합 | |
TW201730282A (zh) | 經聚合物塗覆之多壁碳奈米管 | |
KR101568330B1 (ko) | 유동층 다중벽 탄소나노튜브를 적용한 탄소나노튜브-고분자 나노 복합체 및 그 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131211 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131216 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140317 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20140609 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20140611 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140806 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140812 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20140828 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20140829 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140929 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5696269 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |