KR20230076128A - 엘라스토머 조성물, 엘라스토머 조성물의 제조 방법, 가교물, 및 성형체 - Google Patents
엘라스토머 조성물, 엘라스토머 조성물의 제조 방법, 가교물, 및 성형체 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230076128A KR20230076128A KR1020237007673A KR20237007673A KR20230076128A KR 20230076128 A KR20230076128 A KR 20230076128A KR 1020237007673 A KR1020237007673 A KR 1020237007673A KR 20237007673 A KR20237007673 A KR 20237007673A KR 20230076128 A KR20230076128 A KR 20230076128A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- compound
- elastomer
- elastomer composition
- cnts
- mass
- Prior art date
Links
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 title claims abstract description 181
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 title claims abstract description 155
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 19
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 claims abstract description 178
- 229940126062 Compound A Drugs 0.000 claims abstract description 87
- NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N Heterophylliin A Natural products O1C2COC(=O)C3=CC(O)=C(O)C(O)=C3C3=C(O)C(O)=C(O)C=C3C(=O)OC2C(OC(=O)C=2C=C(O)C(O)=C(O)C=2)C(O)C1OC(=O)C1=CC(O)=C(O)C(O)=C1 NLDMNSXOCDLTTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 87
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 claims abstract description 82
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims abstract description 15
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 31
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 21
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 18
- -1 phenyl ester compound Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 7
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 6
- 239000002109 single walled nanotube Substances 0.000 claims description 6
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 26
- RPUSRLKKXPQSGP-UHFFFAOYSA-N methyl 3-phenylpropanoate Chemical compound COC(=O)CCC1=CC=CC=C1 RPUSRLKKXPQSGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 13
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 10
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- SESFRYSPDFLNCH-UHFFFAOYSA-N benzyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OCC1=CC=CC=C1 SESFRYSPDFLNCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N methyl benzoate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1 QPJVMBTYPHYUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N cyclohexanone Chemical compound O=C1CCCCC1 JHIVVAPYMSGYDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- OSWPMRLSEDHDFF-UHFFFAOYSA-N methyl salicylate Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1O OSWPMRLSEDHDFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 229920006172 Tetrafluoroethylene propylene Polymers 0.000 description 5
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229960002903 benzyl benzoate Drugs 0.000 description 4
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229940095102 methyl benzoate Drugs 0.000 description 4
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 1,1-Difluoroethene Chemical compound FC(F)=C BQCIDUSAKPWEOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 3
- 206010061592 cardiac fibrillation Diseases 0.000 description 3
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 3
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000002600 fibrillogenic effect Effects 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229960001047 methyl salicylate Drugs 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 3
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 3
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-M 3-phenylpropionate Chemical compound [O-]C(=O)CCC1=CC=CC=C1 XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920006169 Perfluoroelastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 2
- 238000001237 Raman spectrum Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 2
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N beta-phenylpropanoic acid Natural products OC(=O)CCC1=CC=CC=C1 XMIIGOLPHOKFCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002717 carbon nanostructure Substances 0.000 description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229920001973 fluoroelastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 229920003049 isoprene rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 2
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 2
- DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 2,5-bis(tert-butylperoxy)-2,5-dimethylhexane Chemical compound CC(C)(C)OOC(C)(C)CCC(C)(C)OOC(C)(C)C DMWVYCCGCQPJEA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 229930185605 Bisphenol Natural products 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 238000001069 Raman spectroscopy Methods 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005411 Van der Waals force Methods 0.000 description 1
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 239000002216 antistatic agent Substances 0.000 description 1
- 238000001241 arc-discharge method Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 150000001558 benzoic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013590 bulk material Substances 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical class C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 239000002781 deodorant agent Substances 0.000 description 1
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 1
- 229920003244 diene elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 239000004088 foaming agent Substances 0.000 description 1
- 239000003205 fragrance Substances 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000012760 heat stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 1
- 238000000608 laser ablation Methods 0.000 description 1
- 239000004611 light stabiliser Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002048 multi walled nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- FCJSHPDYVMKCHI-UHFFFAOYSA-N phenyl benzoate Chemical compound C=1C=CC=CC=1C(=O)OC1=CC=CC=C1 FCJSHPDYVMKCHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
- C08K5/105—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids with phenols
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
-
- 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
-
- 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
- C08J3/203—Solid polymers with solid and/or liquid additives
-
- 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
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- 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
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
- C08K5/101—Esters; Ether-esters of monocarboxylic acids
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L21/00—Compositions of unspecified rubbers
-
- 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
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
-
- 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
- C08J2327/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers
- C08J2327/02—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08J2327/12—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
- C08J2327/16—Homopolymers or copolymers of vinylidene fluoride
-
- 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
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
엘라스토머와, 카본 나노튜브와, 화합물 A를 포함하는 엘라스토머 조성물이다. 여기서, 화합물 A는, 25℃에서의 증기압이 1.0 kPa 이하이고, 또한 방향고리를 갖는 화합물이다. 또한, 카본 나노튜브와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1이 6.0 MPa1/2 이하이고, 엘라스토머와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2가 R1보다 크다.
Description
본 발명은, 엘라스토머 조성물, 엘라스토머 조성물의 제조 방법, 가교물, 및 성형체에 관한 것으로서, 특히, 엘라스토머 중에 카본 나노튜브가 보다 한층 더 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있는 엘라스토머 조성물 등에 관한 것이다.
종래, 도전성, 열전도성, 및 강도 등의 특성이 우수한 재료로서, 엘라스토머에 카본 재료를 배합하여 이루어지는 엘라스토머 조성물이 사용되고 있다. 근년에는, 상기 특성의 향상 효과가 높은 카본 재료로서, 카본 나노튜브(이하, 「CNT」라고 약기하는 경우가 있다.)가 주목받고 있다.
CNT는, 하나하나의 특성은 우수하지만, 외경이 작기 때문에, 벌크 재료로서 사용할 때에 반데르발스 힘에 의해 번들화되기 쉽다(다발이 되기 쉽다). 그 때문에, 엘라스토머와 CNT를 함유하는 엘라스토머 조성물을 사용하여 성형체를 제작함에 있어서는, CNT의 번들 구조체를 해섬(解纖)하여, 엘라스토머의 매트릭스 중에 CNT를 양호하게 분산시키는 것이 요구되고 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 카본 나노튜브(CNT)에는, 복수개의 카본 나노튜브가 포함되어 있는 것을 나타낸다.
특허문헌 1에는, 폴리머와, CNT와, 메틸에틸케톤 등의 유기 용매를 포함하는 조성물을, 아임계 상태 또는 초임계 상태의 이산화탄소 분위기 하에서 혼련함으로써, 폴리머의 매트릭스 중에 CNT를 양호하게 분산시킬 수 있다는 취지가 개시되어 있다.
특허문헌 1의 기술에서도 엘라스토머 중에 CNT를 분산시킬 수 있다는 취지가 기재되어 있으나, 엘라스토머 중에 보다 한층 더 양호하게 CNT를 분산시켜, 여러 특성이 우수한 성형체를 제조할 수 있는 새로운 기술이 요망되고 있다.
본 발명은, 엘라스토머 중에 카본 나노튜브가 보다 한층 더 양호하게 분산되어 이루어지는 성형체를 얻기 위한 새로운 기술의 제공을 목적으로 한다.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 행한 결과, 엘라스토머와, CNT를 포함하고, 엘라스토머와의 사이의 한센 용해도 파라미터의 거리, 및 CNT와의 사이의 한센 용해도 파라미터의 거리가, 각각 소정의 조건을 만족하고, 또한 증기압이 소정값 이하인, 방향고리를 갖는 화합물 A를 포함하는 엘라스토머 조성물을 사용함으로써, 엘라스토머 중에 CNT가 양호하게 분산된 성형체를 제작 가능한 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명의 엘라스토머 조성물은, 엘라스토머와, 카본 나노튜브와, 화합물 A를 포함하는 엘라스토머 조성물로서, 상기 화합물 A는, 25℃에서의 증기압이 1.0 kPa 이하이고, 또한 방향고리를 갖는 화합물이고, 상기 카본 나노튜브와 상기 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1이 6.0 MPa1/2 이하이고, 상기 엘라스토머와 상기 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2가 상기 R1보다 크다. 이러한 구성의 조성물을 사용함으로써, 엘라스토머 중에 CNT가 보다 한층 더 양호하게 분산된 성형체를 비교적 간편하게 얻을 수 있다.
상기 엘라스토머 조성물에 있어서, 상기 엘라스토머 100 질량부당, 상기 화합물 A를 0.1 질량부 이상 60 질량부 이하 포함하는 것이 바람직하다. 화합물 A의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 엘라스토머 중에 CNT가 더욱 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있다.
상기 엘라스토머 조성물에 있어서, 상기 엘라스토머 100 질량부당, 상기 카본 나노튜브를 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하 포함하는 것이 바람직하다. CNT의 함유량을 상기 범위로 함으로써, 엘라스토머 중에 CNT가 더욱 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있고, 또한 당해 성형체에 소기의 특성(도전성, 열전도성, 및 강도 등)을 충분히 발휘시킬 수 있다.
상기 엘라스토머 조성물에 있어서, 상기 카본 나노튜브는, 단층 카본 나노튜브를 포함하는 것이 바람직하다. CNT로서 단층 CNT를 포함하는 엘라스토머 조성물을 사용하면, 도전성, 열전도성, 및 강도 등의 특성이 더욱 우수한 성형체를 얻을 수 있다.
상기 엘라스토머 조성물에 있어서, 상기 화합물 A는, 페닐에스테르 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 엘라스토머 중에 CNT가 더욱 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있다.
상기 엘라스토머 조성물은, 가교제를 더 포함할 수 있다. 가교제를 포함하는 엘라스토머 조성물을 사용함으로써, 가교하였을 때에, 강도 등이 우수한 가교체로서의 성형체를 얻을 수 있다.
본 발명의 엘라스토머 조성물의 제조 방법은, 상기 엘라스토머 조성물을 제조하는 방법으로서, 상기 카본 나노튜브와 상기 화합물 A를 혼합하여 혼합물을 얻는 공정과, 상기 혼합물과 상기 엘라스토머를 합한 조성물에 분산 처리를 실시하는 공정을 포함한다. 이러한 구성에 의하면, CNT의 번들 구조체가 양호하게 해섬된 엘라스토머 조성물을 얻을 수 있고, 당해 엘라스토머 조성물을 사용하면, 엘라스토머 중에 CNT가 충분히 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있다.
본 발명의 가교물은, 상기 가교제를 포함하는 엘라스토머 조성물을 가교하여 이루어진다. 이러한 구성에 의하면, 얻어진 가교물은, CNT가 엘라스토머 중에 양호하게 분산되어 있기 때문에, 도전성, 열전도성, 및 강도 등의 특성이 우수하다.
본 발명의 성형체는, 상기 가교물을 성형하여 이루어진다. 이러한 구성에 의하면, 얻어진 성형체는, CNT가 엘라스토머 중에 양호하게 분산되어 있기 때문에, 도전성, 열전도성, 및 강도 등의 특성이 우수하다.
본 발명에 의하면, 엘라스토머 중에 카본 나노튜브가 보다 한층 더 양호하게 분산되어 이루어지는 성형체를 형성할 수 있는 엘라스토머 조성물, 및 그 제조 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 카본 나노튜브가 엘라스토머 중에 양호하게 분산되어 이루어지는 가교물 및 성형체를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 엘라스토머 조성물은, 본 발명의 성형체의 제작에 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 엘라스토머 조성물은, 예를 들어, 본 발명의 엘라스토머 조성물의 제조 방법을 이용하여 조제할 수 있다.
(엘라스토머 조성물)
본 발명의 엘라스토머 조성물은, 엘라스토머와, CNT와, 화합물 A를 포함하고, 임의로, 가교제 및 첨가제 등을 함유한다.
화합물 A는, 25℃에서의 증기압이 1.0 kPa 이하이며, 또한 방향고리를 갖는 화합물이다. 또한, CNT와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1이 6.0 MPa1/2 이하이고, 또한 엘라스토머와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2가 R1보다 크다. 본 발명의 엘라스토머 조성물은, 상술한 화합물 A를 사용함으로써, 엘라스토머 중에 CNT가 보다 한층 더 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있다.
이 이유는 분명하지는 않지만, 이하와 같다고 추찰된다.
즉, 본 발명의 엘라스토머 조성물에 있어서, CNT와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1의 값이 상기 소정의 값 이하이며, 또한, 화합물 A가 방향고리를 갖기 때문에, 화합물 A와 CNT가 친화성이 우수하고, 또한, 화합물 A가 CNT의 번들 구조체의 내부에 함침함으로써 당해 번들 구조체의 해섬을 촉진한다. 게다가, 엘라스토머와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2의 값이, 상기한 R1의 값보다 크기 때문에 화합물 A는 엘라스토머보다 CNT에 대하여 양호하게 친화할 수 있고, 엘라스토머의 존재가 상술한 화합물 A에 의한 번들 구조체의 해섬을 과도하게 저해하지도 않는다. 그 때문에, 상술한 엘라스토머 조성물을 사용함으로써, CNT의 번들 구조체를 충분히 해섬하여, 엘라스토머 중에 CNT가 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있다고 생각된다.
<엘라스토머>
엘라스토머로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 임의의 고무, 수지 또는 그들의 혼합물을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 고무로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 천연 고무; 불화비닐리덴계 고무(FKM), 테트라플루오로에틸렌-프로필렌계 고무(FEPM), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로비닐에테르계 고무(FFKM) 등의 불소 고무; 부타디엔 고무(BR), 이소프렌 고무(IR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 수소화스티렌-부타디엔 고무(H-SBR), 니트릴 고무(NBR), 수소화니트릴 고무(H-NBR) 등의 디엔 고무; 실리콘 고무; 등을 들 수 있다.
또한, 수지로는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소 수지; 폴리메타크릴산메틸(PMMA) 등의 아크릴 수지; 폴리스티렌(PS); 폴리카보네이트(PC); 등을 들 수 있다.
상술한 것 중에서도, 엘라스토머로는, 불화비닐리덴계 고무(FKM), 테트라플루오로에틸렌-프로필렌계 고무(FEPM), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로비닐에테르계 고무(FFKM) 등의 불소 고무; 니트릴 고무(NBR); 수소화니트릴 고무(H-NBR); 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소 수지; 폴리메타크릴산메틸 등의 아크릴 수지; 폴리스티렌; 폴리카보네이트;가 바람직하고, FKM, FEPM, H-NBR, PTFE, PMMA, PS 및 PC가 보다 바람직하다. 이들 엘라스토머 중 적어도 어느 하나를 포함하는 엘라스토머 조성물을 사용하면, CNT가 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산된 성형체를 얻을 수 있다.
한편, 이들 엘라스토머는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
<카본 나노튜브>
CNT는, 복수개의 카본 나노튜브를 포함하여 구성되어 있다.
CNT의 종류는, 특별히 한정되지 않고, 단층 카본 나노튜브나, 다층 카본 나노튜브가 포함된다. 또한, CNT는, 단층부터 5층까지의 비교적 층수가 적은 카본 나노튜브를 포함하는 것이 바람직하고, 단층 카본 나노튜브를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 그 때, CNT는, 단층부터 5층까지의 카본 나노튜브를 주로 포함하는 것이 보다 바람직하고, 단층 카본 나노튜브를 주로 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 비교적 층수가 적은 CNT, 특히 단층 CNT를 포함함으로써, 배합량이 소량이라도 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)이 향상되기 때문이다. 한편, 전술한 「주로 포함한다」는 것은, 복수개의 카본 나노튜브의 전체 개수 중, 반수 초과를 포함하는 것을 말한다.
또한, CNT의 평균 직경은, 1 nm 이상인 것이 바람직하며, 60 nm 이하인 것이 바람직하고, 30 nm 이하인 것이 보다 바람직하고, 10 nm 이하인 것이 더욱 바람직하다. CNT의 평균 직경을 상기 범위 내로 하면, 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 충분히 향상시킬 수 있다.
여기서, 본 발명에 있어서, CNT의 「평균 직경」은, 투과형 전자 현미경(TEM) 화상 상에서, 예를 들어, 20개의 CNT에 대하여 직경(외경)을 측정하고, 개수 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.
또한, CNT로는, 평균 직경(Av)에 대한, 직경의 표준 편차(σ: 표본 표준 편차)에 3을 곱한 값(3σ)의 비(3σ/Av)가 0.20 초과 0.80 미만인 CNT를 사용하는 것이 바람직하고, 3σ/Av가 0.25 초과인 CNT를 사용하는 것이 보다 바람직하며, 3σ/Av가 0.50 초과인 CNT를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. 3σ/Av가 0.20 초과 0.80 미만인 CNT를 사용하면, 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, CNT의 평균 직경(Av) 및 표준 편차(σ)는, CNT의 제조 방법이나 제조 조건을 변경함으로써 조정해도 되고, 다른 제법으로 얻어진 CNT를 복수 종류 조합함으로써 조정해도 된다.
CNT로는, 전술한 바와 같이 하여 측정한 직경을 가로축에, 그 빈도를 세로축에 취하여 플롯하고, 가우시안으로 근사하였을 때에, 정규 분포를 취하는 것이 통상 사용된다.
또한, CNT는, 평균 길이가, 10 μm 이상인 것이 바람직하고, 50 μm 이상인 것이 보다 바람직하고, 80 μm 이상인 것이 더욱 바람직하며, 600 μm 이하인 것이 바람직하고, 550 μm 이하인 것이 보다 바람직하고, 500 μm 이하인 것이 더욱 바람직하다. CNT의 평균 길이를 상기 범위 내로 하면, 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 충분히 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, CNT의 「평균 길이」는, 주사형 전자 현미경(SEM) 화상 상에서, 예를 들어, 20개의 CNT에 대하여 길이를 측정하고, 개수 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.
또한, CNT는, 통상, 애스펙트비가 10 초과이다. 한편, CNT의 애스펙트비는, 주사형 전자 현미경 또는 투과형 전자 현미경을 사용하여, 무작위로 선택한 CNT 20개의 직경 및 길이를 측정하고, 직경과 길이의 비(길이/직경)의 평균값을 산출함으로써 구할 수 있다.
또한, CNT는, BET 비표면적이, 600 m2/g 이상인 것이 바람직하고, 800 m2/g 이상인 것이 보다 바람직하며, 2000 m2/g 이하인 것이 바람직하고, 1800 m2/g 이하인 것이 보다 바람직하고, 1600 m2/g 이하인 것이 더욱 바람직하다. CNT의 BET 비표면적이 600 m2/g 이상이면, 적은 배합량으로 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 충분히 높일 수 있다. 또한, CNT의 BET 비표면적이 2000 m2/g 이하이면, CNT의 번들 구조체를 양호하게 해섬할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 「BET 비표면적」이란, BET법을 이용하여 측정한 질소 흡착 비표면적을 가리킨다.
또한, CNT는, 흡착 등온선으로부터 얻어지는 t-플롯이 위로 볼록한 형상을 나타내는 것이 바람직하다. 한편, 「t-플롯」은, 질소 가스 흡착법에 의해 측정된 CNT의 흡착 등온선에 있어서, 상대압을 질소 가스 흡착층의 평균 두께 t(nm)로 변환함으로써 얻을 수 있다. 즉, 질소 가스 흡착층의 평균 두께 t를 상대압 P/P0에 대하여 플롯한 기지의 표준 등온선으로부터, 상대압에 대응하는 질소 가스 흡착층의 평균 두께 t를 구하여 상기 변환을 행함으로써, CNT의 t-플롯이 얻어진다(de Boer들에 의한 t-플롯법). 한편, 흡착 등온선으로부터 얻어지는 t-플롯이 위로 볼록한 형상을 나타내는 CNT는, 개구 처리가 실시되어 있지 않은 CNT인 것이 바람직하다.
여기서, 표면에 세공을 갖는 물질에서는, 질소 가스 흡착층의 성장은, 다음의 (1)~(3)의 과정으로 분류된다. 그리고, 하기의 (1)~(3)의 과정에 의해, t-플롯의 기울기에 변화가 발생한다.
(1) 전체 표면에 대한 질소 분자의 단분자 흡착층 형성 과정
(2) 다분자 흡착층 형성과 그에 따른 세공 내에서의 모관 응축 충전 과정
(3) 세공이 질소에 의해 채워진 겉보기 상의 비다공성 표면에 대한 다분자 흡착층 형성 과정
그리고, 위로 볼록한 형상을 나타내는 t-플롯은, 질소 가스 흡착층의 평균 두께 t가 작은 영역에서는, 원점을 지나는 직선 상에 플롯이 위치하는 것에 대하여, t가 커지면, 플롯이 당해 직선으로부터 아래로 어긋난 위치가 된다. 이러한 t-플롯의 형상을 갖는 CNT는, CNT의 전체 비표면적에 대한 내부 비표면적의 비율이 커, CNT에 다수의 개구가 형성되어 있는 것을 나타내고 있다.
한편, CNT의 t-플롯의 굴곡점은, 0.2 ≤ t(nm) ≤ 1.5를 만족하는 범위에 있는 것이 바람직하고, 0.45 ≤ t(nm) ≤ 1.5의 범위에 있는 것이 보다 바람직하며, 0.55 ≤ t(nm) ≤ 1.0의 범위에 있는 것이 더욱 바람직하다. CNT의 t-플롯의 굴곡점이 이러한 범위 내에 있으면, 적은 배합량으로 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 높일 수 있다. 한편, 「굴곡점의 위치」는, 전술한 (1)의 과정의 근사 직선 A와, 전술한 (3)의 과정의 근사 직선 B의 교점이다.
또한, CNT는, t-플롯으로부터 얻어지는 전체 비표면적 S1에 대한 내부 비표면적 S2의 비(S2/S1)가 0.05 이상 0.30 이하인 것이 바람직하다. CNT의 S2/S1의 값이 이러한 범위 내이면, 적은 배합량으로 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 높일 수 있다.
여기서, CNT의 전체 비표면적 S1 및 내부 비표면적 S2는, 그 t-플롯으로부터 구할 수 있다. 구체적으로는, 먼저, (1)의 과정의 근사 직선의 기울기로부터 전체 비표면적 S1을, (3)의 과정의 근사 직선의 기울기로부터 외부 비표면적 S3을, 각각 구할 수 있다. 그리고, 전체 비표면적 S1에서 외부 비표면적 S3을 빼는 것에 의해, 내부 비표면적 S2를 산출할 수 있다.
덧붙여, CNT의 흡착 등온선의 측정, t-플롯의 작성, 및 t-플롯의 해석에 기초하는 전체 비표면적 S1과 내부 비표면적 S2의 산출은, 예를 들어, 시판의 측정 장치인 「BELSORP(등록상표)-mini」(닛폰 벨(주) 제조)를 사용하여 행할 수 있다.
또한, CNT는, 라만 분광법을 이용하여 평가하였을 때에, RadialBreathing Mode(RBM)의 피크를 갖는 것이 바람직하다. 한편, 3층 이상의 다층 CNT의 라만 스펙트럼에는, RBM이 존재하지 않는다.
또한, CNT는, 라만 스펙트럼에 있어서의 D 밴드 피크 강도에 대한 G 밴드 피크 강도의 비(G/D비)가 0.5 이상 5.0 이하인 것이 바람직하고, 1.0 이상으로 할 수 있고, 4.0 이하로 해도 된다. G/D비가 0.5 이상 5.0 이하이면, 성형체의 특성(예를 들어, 도전성, 열전도성, 강도 등)을 더욱 향상시킬 수 있다.
한편, CNT는, 특별히 한정되지 않고, 아크 방전법, 레이저 어블레이션법, 화학적 기상 성장법(CVD법) 등의 기지의 CNT의 합성 방법을 이용하여 제조할 수 있다. 구체적으로는, CNT는, 예를 들어, CNT 제조용의 촉매층을 표면에 갖는 기재 상에 원료 화합물 및 캐리어 가스를 공급하여, 화학적 기상 성장법(CVD법)에 의해 CNT를 합성할 때에, 계내에 미량의 산화제(촉매 부활 물질)를 존재시킴으로써, 촉매층의 촉매 활성을 비약적으로 향상시킨다는 방법(슈퍼 그로스법; 국제 공개 제2006/011655호 참조)에 준하여, 효율적으로 제조할 수 있다. 한편, 이하에서는, 슈퍼 그로스법에 의해 얻어지는 CNT를 「SGCNT」라고 칭하는 경우가 있다.
그리고, 슈퍼 그로스법에 의해 제조된 CNT는, SGCNT만으로 구성되어 있어도 되고, SGCNT에 더하여, 예를 들어, 비원통 형상의 탄소 나노 구조체 등의 다른 탄소 나노 구조체를 포함하고 있어도 된다.
<화합물 A>
화합물 A는, 25℃에서의 증기압이 1.0 kPa 이하인, 방향고리를 갖는 화합물로서, 또한, 후술하는 한센 용해도 파라미터의 거리에 관한 조건을 만족하면 특별히 한정되지 않고, 임의의 유기 화합물을 사용할 수 있다.
화합물 A의 방향고리는 CNT와의 친화성이 우수하고, 이에 의해, CNT의 벌크 구조체의 해섬이 촉진되어, 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산시킬 수 있다.
여기서, 화합물 A의 방향고리로는, 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는, 벤젠고리, 나프탈렌고리 등을 들 수 있다. 한편, 화합물 A는, 1종류의 방향고리를 갖고 있어도 되고, 2종류 이상의 방향고리를 갖고 있어도 된다. 그 중에서도, 방향고리로는, CNT를 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산시키는 관점에서, 벤젠고리가 바람직하다.
또한, 방향고리를 갖는 화합물로는, 성형체에 있어서 CNT를 엘라스토머 중에 보다 한층 더 양호하게 분산시키는 관점에서, 에스테르기 및 방향고리를 갖는 화합물이 바람직하다. 에스테르기 및 방향고리를 갖는 화합물로는, 페닐에스테르 화합물이 바람직하고, 예를 들어, 벤조산메틸이나, 벤조산벤질, 벤조산페닐 등의 벤조산에스테르 화합물, 3-페닐프로피온산메틸 등의 3-페닐프로피온산알킬을 들 수 있다. 한편, 화합물 A는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 화합물 A는, 25℃에서의 증기압이 1.0 kPa 이하이고, 0.1 kPa 이하인 것이 보다 바람직하다. 화합물 A의 증기압이 1.0 kPa를 초과하면, 화합물 A의 유동성을 충분히 확보할 수 없어 CNT의 번들 구조체 내부에 대한 함침이 곤란해지기 때문이라고 추찰되는데, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 양호하게 분산시킬 수 없다. 한편, 화합물 A의 증기압의 하한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 10-5 kPa 이상이다.
화합물 A는, 비점이 120℃ 이상인 것이 바람직하고, 150℃ 이상인 것이 보다 바람직하다. 화합물 A의 비점이 120℃ 이상이면, 엘라스토머 조성물 및 성형체를 얻을 때에 화합물 A가 과도하게 기화되지도 않고, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 양호하게 분산시킬 수 있다. 한편, 화합물 A의 비점의 상한값은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 400℃ 이하이다.
화합물 A는, 분자량이 100 이상인 것이 바람직하고, 120 이상인 것이 보다 바람직하며, 500 이하인 것이 바람직하고, 400 이하인 것이 보다 바람직하고, 300 이하인 것이 더욱 바람직하다. 화합물 A의 분자량이 상기 범위 내이면, 화합물 A가 CNT의 번들 구조체 내부로 용이하게 함침할 수 있기 때문이라고 추찰되는데, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산시킬 수 있다.
<<한센 용해도 파라미터의 거리 R1>>
여기서, 화합물 A와, 상술한 CNT는, 한센 용해도 파라미터의 거리 R1(단위: MPa1/2)이, 6.0 MPa1/2 이하일 필요가 있고, 5.0 MPa1/2 이하인 것이 바람직하고, 4.5 MPa1/2 이하인 것이 보다 바람직하고, 4.0 MPa1/2 이하인 것이 더욱 바람직하며, 3.5 MPa1/2 이하인 것이 특히 바람직하다. R1이 6.0 MPa1/2를 초과하면, 화합물 A의 CNT와의 친화성이 저하되어 화합물 A가 CNT의 벌크 구조체 내부에 함침하기 어려워지기 때문이라고 추찰되는데, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 양호하게 분산시킬 수 없다.
또한, R1의 값의 하한은, 특별히 한정되지 않지만, 0.5 MPa1/2 이상인 것이 바람직하고, 1.0 MPa1/2 이상인 것이 보다 바람직하다.
한편, 「카본 나노튜브와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1(MPa1/2)」은, 하기 식(1)을 이용하여 산출할 수 있다.
R1 = {4 × (δd3 - δd2)2 + (δp3 - δp2)2 + (δh3 - δh2)2}1/2···(1)
δd2: 화합물 A의 분산항
δd3: 카본 나노튜브의 분산항
δp2: 화합물 A의 극성항
δp3: 카본 나노튜브의 극성항
δh2: 화합물 A의 수소 결합항
δh3: 카본 나노튜브의 수소 결합항
<<한센 용해도 파라미터의 거리 R2>>
또한, 화합물 A와 상술한 엘라스토머의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2(단위: MPa1/2)는, 상술한 바와 같이 R1보다 클 필요가 있다. R2가 R1 이하이면, 화합물 A는, 엘라스토머와의 친화성이 높아짐으로써 CNT의 벌크 구조체 내부에 함침하기 어려워지기 때문이라고 추찰되는데, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 양호하게 분산시킬 수 없다.
구체적으로, R2는, 4.0 MPa1/2 이상인 것이 바람직하고, 4.5 MPa1/2 이상인 것이 보다 바람직하며, 16.0 MPa1/2 이하인 것이 바람직하고, 9.0 MPa1/2 이하인 것이 보다 바람직하다. R2가 상기 범위 내이면, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산시킬 수 있다.
한편, 「엘라스토머와 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2(MPa1/2)」는, 하기 식(2)을 이용하여 산출할 수 있다.
R2 = {4 × (δd1 - δd2)2 + (δp1 - δp2)2 + (δh1 - δh2)2}1/2···(2)
δd1: 엘라스토머의 분산항
δd2: 화합물 A의 분산항
δp1: 엘라스토머의 극성항
δp2: 화합물 A의 극성항
δh1: 엘라스토머의 수소 결합항
δh2: 화합물 A의 수소 결합항
한편, 한센 용해도 파라미터의 정의 및 계산 방법은, 하기의 문헌에 기재되어 있다. Charles M. Hansen저, 「Hansen Solubility Parameters: A Users Handbook」, CRC 프레스, 2007년.
또한, 한센 용해도 파라미터의 문헌값이 미지인 물질에 대해서는, 컴퓨터 소프트웨어(Hansen Solubility Parameters in Practice(HSPiP))를 사용함으로써, 그 화학 구조로부터 간편하게 한센 용해도 파라미터를 추산할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들어, HSPiP 버전 3을 사용하여, 데이터베이스에 등록되어 있는 화합물에 대해서는 그 값을 사용하고, 등록되어 있지 않은 화합물에 대해서는 추산값을 사용하면 된다.
<<함유량>>
엘라스토머 조성물은, 엘라스토머 100 질량부당, 상술한 화합물 A를 0.1 질량부 이상 포함하는 것이 바람직하고, 5 질량부 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 10 질량부 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 20 질량부 이상 포함하는 것으로 해도 된다. 또한, 엘라스토머 조성물은, 엘라스토머 100 질량부당, 상술한 화합물 A를 60 질량부 이하 포함하는 것이 바람직하고, 50 질량부 이하 포함하는 것이 보다 바람직하며, 40 질량부 이하 포함하는 것이 더욱 바람직하다. 엘라스토머 조성물 중의 화합물 A의 함유량이 상기 범위 내이면, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산시킬 수 있다.
엘라스토머 조성물은, 엘라스토머 100 질량부당, 상술한 CNT를 0.1 질량부 이상 포함하는 것이 바람직하고, 1 질량부 이상 포함하는 것이 보다 바람직하고, 2 질량부 이상 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 3 질량부 이상 포함하는 것으로 해도 된다. 또한, 엘라스토머 조성물은, 엘라스토머 100 질량부당, 상술한 CNT를 10 질량부 이하 포함하는 것이 바람직하고, 8 질량부 이하 포함하는 것이 보다 바람직하고, 7 질량부 이하 포함하는 것이 더욱 바람직하며, 6 질량부 이하 포함하는 것으로 해도 된다. 엘라스토머 조성물 중의 CNT의 함유량이 상기 범위 내이면, 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 성형체에 있어서, CNT를 엘라스토머 중에 한층 더 양호하게 분산시킬 수 있다.
<가교제>
본 발명의 엘라스토머 조성물이 임의로 포함할 수 있는 가교제로는, 특별히 한정되지 않지만, 상기 엘라스토머 조성물 중의 엘라스토머를 가교 가능한 기지의 가교제를 사용할 수 있다. 이러한 가교제로는, 예를 들어, 황계 가교제, 퍼옥사이드계 가교제, 비스페놀계 가교제, 디아민계 가교제를 들 수 있다.
한편, 가교제는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 엘라스토머 조성물 중의 가교제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 기지의 엘라스토머 조성물 중에 있어서 통상 사용하는 양으로 할 수 있다.
<첨가제>
첨가제로는, 특별히 한정되지 않고, 분산제, 산화 방지제, 열 안정제, 광 안정제, 자외선 흡수제, 안료, 착색제, 발포제, 대전 방지제, 난연제, 활제, 연화제, 점착 부여제, 가소제, 이형제, 방취제, 향료 등을 들 수 있다. 보다 구체적인 첨가제로는, 예를 들어, 카본 블랙, 실리카, 탤크, 황산바륨, 탄산칼슘, 클레이, 산화마그네슘, 수산화칼슘 등을 들 수 있다. 한편, 첨가제는, 1종 단독으로, 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한 엘라스토머 조성물 중의 첨가제의 함유량은, 특별히 한정되지 않고, 기지의 엘라스토머 조성물 중에 있어서 통상 사용하는 양으로 할 수 있다. 예를 들어, 엘라스토머 조성물 중의 첨가제의 함유량은, 엘라스토머 100 질량부당 5 질량부 이상 40 질량부 이하로 할 수 있다.
(엘라스토머 조성물의 제조 방법)
상술한 본 발명의 엘라스토머 조성물은, 예를 들어, 본 발명의 엘라스토머 조성물의 제조 방법을 이용하여 조제할 수 있다. 본 발명의 엘라스토머의 제조 방법은, CNT와 화합물 A를 혼합하여 CNT 및 화합물 A를 포함하는 혼합물을 얻는 공정(혼합 공정)과, 혼합 공정에서 얻어진 혼합물과 엘라스토머를 합한 조성물에 분산 처리를 실시하는 공정(분산 공정)을 포함한다.
한편, 본 발명의 엘라스토머 조성물의 제조 방법은, 상술한 혼합 공정 및 분산 공정 이외의 공정을 포함하고 있어도 된다. 예를 들어, 상기 분산 공정의 실시 후에, 별도로, 상기 가교제나 상기 첨가제 등을 첨가하여 분산 처리를 더 행하여도 된다.
본 발명의 엘라스토머 조성물의 제조 방법에 의하면, 분산 공정에 있어서, 엘라스토머, CNT, 및 화합물 A를 포함하는 조성물에 대하여 분산 처리를 실시하고 있으므로, CNT의 번들 구조체를 해섬하여, 엘라스토머 중에 CNT를 양호하게 분산시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 엘라스토머 조성물의 제조 방법에서는, 분산 공정 전에, 혼합 공정에서 CNT와 화합물 A를 혼합하므로, CNT에 화합물 A가 함침하여, CNT의 번들 구조체가 해섬되기 쉬워져, 분산 공정에 있어서의 분산 처리시에, CNT의 번들 구조체를 양호하게 해섬하면서, 엘라스토머 중에 CNT를 더욱 양호하게 분산시킬 수 있다.
<혼합 공정>
혼합 공정에서는, CNT와 화합물 A를 혼합하여, CNT 및 화합물 A를 포함하는 혼합물을 얻는다. 한편, 혼합 공정에서는, 엘라스토머 조성물 및 성형체의 용도에 따라, 임의로, 가교제 및/또는 첨가제를 CNT 및 화합물 A에 혼합하여 혼합물에 함유시켜도 된다. 또한, 혼합 공정에 있어서의 CNT와 화합물 A의 혼합은, 통상, 엘라스토머의 부존재 하에서 행하여진다.
여기서, CNT와 화합물 A의 혼합은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 화합물 A 중에 대한 CNT의 침지, 화합물 A의 CNT에 대한 함침, CNT에 대한 화합물 A의 도포, CNT에 대한 화합물 A의 스프레이 분무 등의 임의의 혼합 방법을 이용하여 행할 수 있다. 그 중에서도, 분산 공정에 있어서 CNT를 더욱 양호하게 분산시킬 수 있게 하는 관점에서는, 화합물 A를 CNT에 함침시킴으로써 CNT와 화합물 A를 혼합하는 것이 바람직하다.
한편, 혼합 공정에 있어서 화합물 A를 CNT에 함침시키는 시간은, 임의의 시간으로 할 수 있으나, 분산 공정에 있어서 CNT를 더욱 양호하게 분산시킬 수 있게 하는 관점에서는, 적어도 1시간이 바람직하고, 적어도 10시간이 보다 바람직하다.
또한, 화합물 A를 CNT에 함침시킬 때의 온도는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 화합물 A의 응고점 이상 비점 미만의 온도로 할 수 있다.
그리고, 화합물 A의 CNT에 대한 함침은, 특별히 한정되지 않지만, 통상은 상압(1 atm) 하에서 행하여진다.
<분산 공정>
분산 공정에서는, 혼합 공정에 있어서 CNT와 화합물 A를 혼합하여 얻은 혼합물과, 엘라스토머를 합한 조성물에 대하여 분산 처리를 실시한다.
한편, 분산 공정에서는, 엘라스토머 조성물 및 성형체의 용도에 따라, 임의로, 가교제 및/또는 첨가제를 조성물에 함유시켜도 된다.
<<분산 처리>>
분산 처리로는, 엘라스토머 중에 CNT를 분산시킬 수 있으면 특별히 한정되지 않고, 기지의 분산 처리를 이용할 수 있다. 이러한 분산 처리로는, 예를 들어, 전단 응력에 의한 분산 처리, 충돌 에너지에 의한 분산 처리, 캐비테이션 효과가 얻어지는 분산 처리를 들 수 있다. 이러한 분산 처리에 의하면, 종래의 초임계 상태의 이산화탄소 분위기 하에서 실시하지 않아도 되며, 비교적 간편하게 분산 처리를 실시할 수 있다.
전단 응력에 의한 분산 처리에 사용할 수 있는 장치로는, 2본 롤 밀이나 3본 롤 밀 등을 들 수 있다.
충돌 에너지에 의한 분산 처리에 사용할 수 있는 장치로는, 비즈 밀, 로터/스테이터형 분산기 등을 들 수 있다.
캐비테이션 효과가 얻어지는 분산 처리에 사용할 수 있는 장치로는, 제트 밀, 초음파 분산기 등을 들 수 있다.
상기 분산 처리의 조건은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 상술한 장치에 있어서의 통상의 분산 조건의 범위 내에서 적당히 설정할 수 있다.
(가교물)
본 발명의 가교물은, 상술한 가교제를 포함하는 엘라스토머 조성물을 가교하여 이루어진다.
(성형체)
본 발명의 성형체는, 상술한 본 발명의 엘라스토머 조성물, 특히 상기 가교물을 성형하여 이루어진다. 여기서, 본 발명의 성형체는, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 벨트, 호스, 개스킷, 패킹, 오일 시일이다. 상술한 본 발명의 엘라스토머 조성물로부터 얻어지는 본 발명의 성형체는, CNT가 엘라스토머 중에 양호하게 분산되어 있기 때문에, 도전성, 열전도성, 및 강도 등의 특성이 우수하다. 한편, 엘라스토머 조성물의 성형은, 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 사출 성형, 압출 성형, 프레스 성형, 롤 성형 등의 임의의 성형 방법을 이용하여 행할 수 있다.
[실시예]
이하, 본 발명에 대하여 실시예를 이용하여 더욱 상세하게 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
한편, 실시예 및 비교예에 있어서, 엘라스토머 중의 CNT의 분산 상태는, 하기와 같이 고무 시트의 표면 저항률을 측정함으로써 평가하였다.
<표면 저항률>
저항률계(미츠비시 화학 애널리텍사 제조, 제품명 「로레스타-GX MCP-T700」, 프로브: LSP)를 사용하여, 얻어진 고무 시트의 표면 저항률을 10점, 측정 개소를 바꾸어 측정하고, 10점의 측정값으로부터 평균값을 구하고, 평균값을 고무 시트의 표면 저항률로 하였다. 표면 저항률이 1.0 × 107 Ω/sq.를 초과하고 있는 경우에는, 저항률계(미츠비시 화학 애널리텍사 제조, 제품명 「하이레스타-UX MCP-HT800」, 프로브: UR-SS)를 사용하여, 얻어진 고무 시트의 표면 저항률을 10점, 측정 개소를 바꾸어 측정하고, 10점의 측정값으로부터 평균값을 구하고, 평균값을 고무 시트의 표면 저항률로 하였다.
고무 시트의 표면 저항률의 값이 작을(즉, 도전성이 높을)수록, 엘라스토머 중에 있어서 CNT가 양호하게 분산되어 있다고 할 수 있다.
(실시예 1)
900 ml의 유리병에, 단층 카본 나노튜브(니폰 제온사 제조, 제품명 「ZEONANO SG101」, 비중: 1.7, 평균 직경: 3.5 nm, 평균 길이: 350 μm, BET 비표면적: 1256 m2/g, G/D비: 3.5, t-플롯은 위로 볼록, 한센 용해도 파라미터(δd3 = 19.4, δp3 = 6.0, δh3 = 4.5)) 12.0 g(후술하는 FKM 100 질량부당 4 질량부)을 계량 후, 화합물 A로서의 3-페닐프로피온산메틸(토쿄 화성 공업사 제조, 한센 용해도 파라미터(δd2 = 17.4, δp2 = 3.8, δh2 = 5.1), 25℃에서의 증기압 5.6 × 10-3 kPa, 비점: 239℃, 분자량: 178)을 36.0 g(후술하는 FKM 100 질량부당 12 질량부) 적하하였다. 이어서, 40℃의 오븐에 12시간 정치하고, 단층 CNT에 3-페닐프로피온산메틸을 함침시켜 단층 CNT와 3-페닐프로피온산메틸을 포함하는 혼합물 A를 얻었다.
이어서, 엘라스토머로서의 FKM(불화비닐리덴계 고무, 케머스사 제조 「Viton GBL600S」, 한센 용해도 파라미터(δd1 = 14.7, δp1 = 9.0, δh1 = 2.7)) 300 g을, 수랭하고, 롤 간극 0.5 mm로 조정한 6 인치 오픈 롤(2본 롤 밀)에 휘감은 후, 상술한 혼합물 A를 첨가하여 혼합물 A와 엘라스토머를 합한 조성물을 얻고, 60분간 혼련을 행하여 분산 처리를 실시하여, FKM과 단층 CNT와 3-페닐프로피온산메틸이 복합된 고무 시트를 얻었다.
한편, 단층 CNT와 3-페닐프로피온산메틸의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 3.5 MPa1/2, FKM과 3-페닐프로피온산메틸의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 5.1 MPa1/2였다.
그리고, 얻어진 고무 시트의 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 2)
3-페닐프로피온산메틸의 양을 72.0 g(전술한 FKM 100 질량부당 24 질량부)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 3)
3-페닐프로피온산메틸의 양을 120.0 g(전술한 FKM 100 질량부당 40 질량부)으로 한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
(실시예 4)
3-페닐프로피온산메틸 대신에, 벤조산메틸(한센 용해도 파라미터(δd2 = 18.1, δp2 = 6.8, δh2 = 5.0), 25℃에서의 증기압 5.0 × 10-2 kPa, 비점: 200℃, 분자량: 136) 72.0 g(FKM 100 질량부당 24 질량부)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 단층 CNT와 벤조산메틸의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 2.2 MPa1/2, FKM과 벤조산메틸의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 5.6 MPa1/2였다.
(실시예 5)
3-페닐프로피온산메틸 대신에, 벤조산벤질(한센 용해도 파라미터(δd2 = 18.7, δp2 = 5.1, δh2 = 3.9), 25℃에서의 증기압 6.0 × 10-2 kPa, 비점: 324℃, 분자량: 212) 72.0 g(FKM 100 질량부당 24 질량부)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 단층 CNT와 벤조산벤질의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 0.5 MPa1/2, FKM과 벤조산벤질의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 7.2 MPa1/2였다.
(실시예 6)
실시예 2에서 제작한 고무 시트를 오픈 롤에 휘감고, 가교 조제로서 산화아연(아연화 2종) 3 질량부, 공가교제로서 트리알릴이소시아누레이트(미츠비시 케미컬사 제조, 「TAIC M-60」) 5 질량부, 가교제로서 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산(니치유 주식회사 제조, 「퍼헥사 25B40」) 2 질량부를 첨가하여 혼련한 후, 얻어진 고무 조성물을 1차 가황(160℃ × 15분) 및 2차 가황(232℃ × 2시간) 처리한 후, 시트상의 성형체를 얻었다.
(비교예 1)
3-페닐프로피온산메틸 대신에, 살리실산메틸(한센 용해도 파라미터(δd2 = 18.7, δp2 = 8.7, δh2 = 10.2), 25℃에서의 증기압 1.5 × 10-2 kPa, 비점: 222℃, 분자량: 152) 72.0 g(FKM 100 질량부당 24 질량부)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 단층 CNT와 살리실산메틸의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 7.0 MPa1/2, FKM과 살리실산메틸의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 8.2 MPa1/2였다.
(비교예 2)
3-페닐프로피온산메틸 대신에, 톨루엔(한센 용해도 파라미터(δd2 = 18.0, δp2 = 2.6, δh2 = 3.3), 25℃에서의 증기압 3.8 kPa, 비점: 111℃, 분자량: 92) 72.0 g(FKM 100 질량부당 24 질량부)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 단층 CNT와 톨루엔의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 3.4 MPa1/2, FKM과 톨루엔의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 7.2 MPa1/2였다.
(비교예 3)
3-페닐프로피온산메틸 대신에, 시클로헥산온(한센 용해도 파라미터(δd2 = 17.9, δp2 = 8.3, δh2 = 4.6), 25℃에서의 증기압 5.8 × 10-1 kPa, 비점: 156℃, 분자량: 98) 72.0 g(FKM 100 질량부당 24 질량부)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 단층 CNT와 시클로헥산온의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 3.4 MPa1/2, FKM과 시클로헥산온의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 5.5 MPa1/2였다.
(비교예 4)
3-페닐프로피온산메틸 대신에, 메틸에틸케톤(한센 용해도 파라미터(δd2 = 15.6, δp2 = 7.8, δh2 = 5.5), 25℃에서의 증기압 1.3 × 10 kPa, 비점: 80℃, 분자량: 72) 72.0 g(FKM 100 질량부당 24 질량부)을 사용한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 고무 시트를 제작하고, 표면 저항률을 측정하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
한편, 단층 CNT와 메틸에틸케톤의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1은 7.0 MPa1/2, FKM과 메틸에틸케톤의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2는 1.2 MPa1/2였다.
표 1로부터, 실시예 1~6에서는, 비교예 1~4에 비하여 표면 저항률이 작은 고무 시트가 얻어지고 있고, 즉, 엘라스토머 중에 있어서 CNT를 양호하게 분산시킬 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명에 의하면, 카본 나노튜브가 엘라스토머 중에 양호하게 분산되어 이루어지는 성형체를 형성할 수 있는 엘라스토머 조성물, 및 그 제조 방법 등을 제공할 수 있다. 본 발명에 의하면, 카본 나노튜브가 엘라스토머 중에 양호하게 분산되어 이루어지는 성형체를 제공할 수 있다.
Claims (9)
- 엘라스토머와, 카본 나노튜브와, 화합물 A를 포함하는 엘라스토머 조성물로서,
상기 화합물 A는 25℃에서의 증기압이 1.0 kPa 이하이고, 또한 방향고리를 갖는 화합물이고,
상기 카본 나노튜브와 상기 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R1이 6.0 MPa1/2 이하이고,
상기 엘라스토머와 상기 화합물 A의 한센 용해도 파라미터의 거리 R2가 상기 R1보다 큰, 엘라스토머 조성물. - 제1항에 있어서,
상기 엘라스토머 100 질량부당, 상기 화합물 A를 0.1 질량부 이상 60 질량부 이하 포함하는, 엘라스토머 조성물. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 엘라스토머 100 질량부당, 상기 카본 나노튜브를 0.1 질량부 이상 10 질량부 이하 포함하는, 엘라스토머 조성물. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카본 나노튜브는 단층 카본 나노튜브를 포함하는, 엘라스토머 조성물. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 화합물 A는 페닐에스테르 화합물인, 엘라스토머 조성물. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
가교제를 더 포함하는, 엘라스토머 조성물. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 엘라스토머 조성물을 제조하는 방법으로서,
상기 카본 나노튜브와 상기 화합물 A를 혼합하여 혼합물을 얻는 공정과,
상기 혼합물과 상기 엘라스토머를 합한 조성물에 분산 처리를 실시하는 공정
을 포함하는 엘라스토머 조성물의 제조 방법. - 제6항에 기재된 엘라스토머 조성물을 가교하여 이루어지는 가교물.
- 제8항에 기재된 가교물을 성형하여 이루어지는 성형체.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020166553 | 2020-09-30 | ||
| JPJP-P-2020-166553 | 2020-09-30 | ||
| PCT/JP2021/032552 WO2022070780A1 (ja) | 2020-09-30 | 2021-09-03 | エラストマー組成物、エラストマー組成物の製造方法、架橋物、及び成形体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230076128A true KR20230076128A (ko) | 2023-05-31 |
Family
ID=80950220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237007673A KR20230076128A (ko) | 2020-09-30 | 2021-09-03 | 엘라스토머 조성물, 엘라스토머 조성물의 제조 방법, 가교물, 및 성형체 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230374256A1 (ko) |
| EP (1) | EP4223838A4 (ko) |
| JP (1) | JPWO2022070780A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230076128A (ko) |
| CN (1) | CN116057122B (ko) |
| WO (1) | WO2022070780A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024048213A1 (ja) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 日本ゼオン株式会社 | 樹脂組成物及びその製造方法、並びに成形体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018203914A (ja) | 2017-06-06 | 2018-12-27 | 国立大学法人広島大学 | 複合材料の製造方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101010260B (zh) | 2004-07-27 | 2010-09-29 | 独立行政法人产业技术综合研究所 | 单层碳纳米管以及取向单层碳纳米管块结构体以及它们的制造方法、装置以及用途 |
| JP2008520404A (ja) * | 2004-10-01 | 2008-06-19 | インペリアル・ケミカル・インダストリーズ・ピーエルシー | 分散体、フィルム、コーティング及び複合体 |
| JP2010192296A (ja) * | 2009-02-19 | 2010-09-02 | Tokai Rubber Ind Ltd | 導電材料 |
| US20140224392A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-14 | Ling Du | Tire with electrically non-conductive rubber tread with electrically conductive, carbon nanotube containing rubber strip extending through the tread to its running surface |
| JP2013147669A (ja) * | 2013-05-07 | 2013-08-01 | Tokai Rubber Ind Ltd | 導電性材料 |
| JP2017186476A (ja) * | 2016-04-07 | 2017-10-12 | 日本ゼオン株式会社 | 含フッ素エラストマー組成物の製造方法およびオイルシール部材の製造方法 |
| JP7155567B2 (ja) * | 2018-03-26 | 2022-10-19 | 日本ゼオン株式会社 | 成形体 |
| JP2019199583A (ja) * | 2018-05-18 | 2019-11-21 | 国立大学法人広島大学 | 複合材料の製造方法 |
| WO2021172555A1 (ja) * | 2020-02-26 | 2021-09-02 | 日本ゼオン株式会社 | エラストマー組成物及びその製造方法、並びに架橋物及び成形体 |
| JPWO2022210974A1 (ko) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 |
-
2021
- 2021-09-03 KR KR1020237007673A patent/KR20230076128A/ko active Search and Examination
- 2021-09-03 US US18/044,574 patent/US20230374256A1/en active Pending
- 2021-09-03 JP JP2022553723A patent/JPWO2022070780A1/ja active Pending
- 2021-09-03 CN CN202180058457.6A patent/CN116057122B/zh active Active
- 2021-09-03 EP EP21875082.6A patent/EP4223838A4/en active Pending
- 2021-09-03 WO PCT/JP2021/032552 patent/WO2022070780A1/ja unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018203914A (ja) | 2017-06-06 | 2018-12-27 | 国立大学法人広島大学 | 複合材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022070780A1 (ko) | 2022-04-07 |
| WO2022070780A1 (ja) | 2022-04-07 |
| CN116057122A (zh) | 2023-05-02 |
| CN116057122B (zh) | 2023-11-24 |
| US20230374256A1 (en) | 2023-11-23 |
| EP4223838A1 (en) | 2023-08-09 |
| EP4223838A4 (en) | 2024-10-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102285902B1 (ko) | 불소 함유 엘라스토머 조성물 및 성형체 | |
| KR101881475B1 (ko) | 가스 시일 부재용 조성물 및 가스 시일 부재 | |
| JP6683190B2 (ja) | シリコーンゴム組成物および加硫物 | |
| JP2019199583A (ja) | 複合材料の製造方法 | |
| JP2017186476A (ja) | 含フッ素エラストマー組成物の製造方法およびオイルシール部材の製造方法 | |
| JP2018203914A (ja) | 複合材料の製造方法 | |
| CN115103878B (zh) | 弹性体组合物及其制造方法、以及交联物和成型体 | |
| CN116964144A (zh) | 弹性体组合物及其制造方法、交联物、以及成型体 | |
| KR20230076128A (ko) | 엘라스토머 조성물, 엘라스토머 조성물의 제조 방법, 가교물, 및 성형체 | |
| KR20220153591A (ko) | 고압 수소 기기용 가스 시일 부재 및 고압 수소 기기 | |
| WO2018151099A1 (ja) | 高圧水素機器用ガスシール部材および高圧水素機器 | |
| JP2019199584A (ja) | 複合材料の製造方法および架橋物の製造方法 | |
| JP7155567B2 (ja) | 成形体 | |
| JP7306641B2 (ja) | ガスシール部材用組成物、高圧水素機器用ガスシール部材、および、高圧水素機器 | |
| JPWO2019058911A1 (ja) | ゴム組成物 | |
| WO2019188051A1 (ja) | 未架橋エラストマー組成物およびその架橋物 | |
| JP7468062B2 (ja) | エラストマー組成物の製造方法 | |
| JPWO2019181486A1 (ja) | 繊維状炭素ナノ構造体分散液の製造方法および複合材料の製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination |