ナノコンポジット
【課題】マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供する。
【解決手段】本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにフィラーが分散したナノコンポジットであって、該フィラーが、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブである。
【解決手段】本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにフィラーが分散したナノコンポジットであって、該フィラーが、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノコンポジットに関する。詳細には、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに、樹脂コーティングされたカーボンナノチューブが分散した、ナノコンポジットに関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリックス樹脂にフィラーが分散したナノコンポジットは、該フィラーの作用効果によって様々な特性を発現できるため、各種分野の材料として用いることができる（特許文献１）。
【０００３】
カーボンナノチューブは、機械的特性や電気的特性など、様々な特性を発現し得るフィラーとして知られている。このカーボンナノチューブをマトリックス樹脂に分散してナノコンポジットとすることができれば、様々な特性を発現することが期待される。
【０００４】
ところが、カーボンナノチューブをマトリックス樹脂に分散しようとすると、カーボンナノチューブが大きな凝集ドメインを形成してしまい、良好な分散状態を作ることが極めて困難であった。この困難性は、各種分野の材料として汎用されているポリオレフィンをマトリックス樹脂とする場合に、特に大きなものであった。
【０００５】
こうした問題を解決するために分散剤が用いられている。炭素繊維やカーボンナノチューブの樹脂への分散剤としては、酸基または酸無水物基を有する樹脂が用いられている（特許文献２、特許文献３）。これらの技術では、炭素繊維またはカーボンナノチューブとマトリックス樹脂と分散剤が同時に混合されている。
【０００６】
しかしながら、樹脂と分散剤とフィラーを一緒に混合すると、フィラーと接触しない分散剤の発生を避け得ないため、混合した分散剤を有効利用できないばかりでなく、余分の分散剤がマトリックス樹脂の物性を低下させる懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０７１９９号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５２３０号公報
【特許文献３】特開２００６−１２４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにフィラーが分散したナノコンポジットであって、該フィラーが、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブである。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量が４０００〜１０００００である。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点が５０〜１４０℃である。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度が６００〜１０００ｇ／１５ｍｍである。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記マトリックス樹脂がポリプロピレンである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００１５】
上記効果は、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに分散させるフィラーとして、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブを用いることにより、発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ナノコンポジット（１）の破断面のＳＥＭ画像を示す図である。
【図２】比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の破断面のＳＥＭ画像を示す図である。
【図３】実施例・比較例で得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂にフィラーが分散したナノコンポジットである。
【００１８】
本発明における上記マトリックス樹脂は、ポリオレフィンである。ポリオレフィンとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なポリオレフィンを採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、重合単位の炭素数が２〜４のポリオレフィンが好ましく、重合単位の炭素数が３のポリオレフィン（すなわち、ポリプロピレン）がより好ましい。
【００１９】
本発明における上記フィラーは、特定の樹脂でコーティングされたカーボンナノチューブである。
【００２０】
上記カーボンナノチューブとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なカーボンナノチューブを採用し得る。例えば、単層のカーボンナノチューブでも良いし、多層のカーボンナノチューブでも良い。また、先端が開いたカーボンナノチューブでも良いし、先端が閉じたカーボンナノチューブでも良い。
【００２１】
上記カーボンナノチューブは、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な方法で製造されたものを採用し得る。例えば、アーク放電法、レーザー蒸発法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、触媒化学気相成長法（ＣＣＶＤ法）が挙げられる。
【００２２】
上記カーボンナノチューブの最大径は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な値を採り得る。本発明の効果を十分に発現するためには、上記カーボンナノチューブの最大径の上限は、２５０ｎｍが好ましく、２００ｎｍがより好ましく、１５０ｎｍがさらに好ましく、１００ｎｍが特に好ましく、５０ｎｍが最も好ましい。本発明の効果を十分に発現するためには、上記カーボンナノチューブの最大径の下限は、０．７ｎｍが好ましく、１ｎｍがより好ましく、２ｎｍがさらに好ましく、４ｎｍが特に好ましく、７ｎｍが最も好ましい。上記カーボンナノチューブの最大径が２５０ｎｍより大きいと、たとえ、本発明のように樹脂コーティングしても、マトリックス樹脂への分散性が低下するおそれがある。上記カーボンナノチューブの最大径が０．７ｎｍより小さいと、マトリックス樹脂へ分散させた場合に該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現することができないおそれがある。カーボンナノチューブのアスペクト比は、好ましくは５以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１００以上である。アスペクト比が５より小さいと、マトリックス樹脂へ分散させた場合に該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現することができないおそれがある。アスペクト比は、走査型電子顕微鏡で長さと直径を測定し、その比より求めることができる。
【００２３】
本発明においてカーボンナノチューブをコーティングしている上記特定の樹脂は、非塩素系変性ポリオレフィンである。非塩素系変性ポリオレフィンとは、塩素を含まない変性ポリオレフィンである。本発明において、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブを用いることにより、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００２４】
非塩素系変性ポリオレフィンによるコーティング層の厚みは、好ましくは１〜１００ｎｍ、より好ましくは２〜７０ｎｍ、さらに好ましくは３〜５０ｎｍである。１ｎｍより薄いとコーティングの効果が現れにくいおそれがある。１００ｎｍより厚いとコンポジットにおける非塩素系変性ポリオレフィンの割合が高くなるため、マトリックス樹脂の物性への影響が懸念される。
【００２５】
上記非塩素系変性ポリオレフィンとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な非塩素系変性ポリオレフィンを採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、重合単位の炭素数が２〜４のポリオレフィンの変性物が好ましく、重合単位の炭素数が３のポリオレフィン（すなわち、ポリプロピレン）の変性物がより好ましい。
【００２６】
上記非塩素系変性ポリオレフィンを得るための変性方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な変性方法を採用し得る。例えば、ポリオレフィンのグラフト変性により上記非塩素系変性ポリオレフィンを得る方法、α−オレフィンと変性用ビニルモノマーとの共重合による変性により上記非塩素系変性ポリオレフィンを得る方法が挙げられる。上記グラフト変性に用い得るビニルモノマーや上記共重合に用い得る変性用ビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などの酸性基が挙げられる。さらに（メタ）アクリル酸エステルを用いることもできる。非塩素系変性ポリオレフィン中の酸性基の量は、好ましくは０．０１〜１０ｍｅｑ／ｇ、より好ましくは０．０５〜６ｍｅｑ／ｇの範囲、さらに好ましくは０．１〜４ｍｅｑ／ｇの範囲である。
【００２７】
上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な重量平均分子量を採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、４０００〜１０００００であることが好ましく、８０００〜８００００であることがより好ましい。上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量が上記範囲内にあることによって、カーボンナノチューブへのコーティングが効果的に可能となり、さらに、カーボンナノチューブに該非塩素系変性ポリオレフィンをコーティングした場合に、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに該コーティングされたカーボンナノチューブが極めて良好に分散でき、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００２８】
上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な軟化点を採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点は、５０〜１４０℃であることが好ましく、５５〜１３５℃であることがより好ましく、６０〜１３５℃であることがさらに好ましい。上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点が上記範囲内にあることによって、カーボンナノチューブへのコーティングが効果的に可能となり、さらに、カーボンナノチューブに該非塩素系変性ポリオレフィンをコーティングした場合に、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに該コーティングされたカーボンナノチューブが極めて良好に分散でき、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００２９】
上記非塩素系変性ポリオレフィンは、好ましくは、高いヒートシール性を有する。上記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度は、６００〜１０００ｇ／１５ｍｍであることが好ましく、６５０〜９５０ｇ／１５ｍｍであることがより好ましく、７００〜９５０ｇ／１５ｍｍであることがさらに好ましい。上記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度が上記範囲内にあることによって、カーボンナノチューブへのコーティングが効果的に可能となり、さらに、カーボンナノチューブに該非塩素系変性ポリオレフィンをコーティングした場合に、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに該コーティングされたカーボンナノチューブが極めて良好に分散でき、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００３０】
本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂としての上記ポリオレフィンに上記コーティングされたカーボンナノチューブが分散したナノコンポジットである。
【００３１】
本発明のナノコンポジットは、ポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散しているので、カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できる。例えば、耐熱性の向上、軽量での機械的強度の向上、耐摩耗性向上が挙げられる。
【００３２】
本発明のナノコンポジットで用いられるカーボンナノチューブは非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされているので、カーボンナノチューブが本来有する導電性を抑制することができる。したがって、本発明のナノコンポジットは、導電性を有することが好まれない各種材料に好ましく用いることができる。
【００３３】
本発明のナノコンポジットは、以上の特徴により、耐熱性が高いことが好まれる各種材料、軽量で且つ機械的強度が高いことが好まれる各種材料、耐摩耗性が高いことが好まれる各種材料、導電性を有することが好まれない各種材料に好ましく用いることができる。具体的には、例えば、バンパー、ダッシュボードなど、自動車分野における材料に好ましく用いることができる。
【００３４】
本発明のナノコンポジットにおいて、マトリックス樹脂にフィラーを分散させる方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、フィラーを任意の適切な溶媒に分散あるいは溶解させたものと、マトリックス樹脂を任意の適切な溶媒に溶解させたものとを混合して撹拌し、必要に応じて加熱を施し、その後、溶媒を除去する方法や、フィラーを任意の適切な溶媒に分散あるいは溶解させたものにマトリックス樹脂を加え、必要に応じて加熱を施し、ニーダー等で１次混練した後に、二軸混練する方法が挙げられる。
【００３５】
上記フィラーを分散あるいは溶解させ得る溶媒としては、非塩素系変性ポリオレフィンと親和性があり、且つ、常温で液体である低分子有機化合物から選択される。具体的には、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素；塩化メチレンなどの塩素系化合物；フッ化ベンゼンなどのフッ素系化合物；が挙げられる。
【００３６】
上記マトリックス樹脂を分散あるいは溶解させ得る溶媒としては、ポリオレフィンと親和性があり、且つ、常温で液体である低分子有機化合物から選択される。具体的には、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素；塩化メチレンなどの塩素系化合物；フッ化ベンゼンなどのフッ素系化合物；が挙げられる。
【００３７】
本発明のナノコンポジット中におけるフィラーの含有割合は、好ましくは０．０１〜６５体積％、より好ましくは０．１〜６０体積％、さらに好ましくは０．５〜５０体積％である。本発明のナノコンポジット中におけるフィラーの含有割合が０．０１体積％より少ないと、フィラーを配合したことによる効果が十分に発揮できないおそれがある。本発明のナノコンポジット中におけるフィラーの含有割合が６５体積％より多いと、ナノコンポジットを形成することが困難となるおそれがある。
【００３８】
本発明のナノコンポジットは、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な添加剤が含まれていても良い。添加剤としては、例えば、分散剤、着色剤、防腐剤、保湿剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、香料、その他のポリマーが挙げられる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００４０】
〔製造例１〕：非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブの製造
５００ｍｌビーカーに、カーボンナノチューブ（ナノシル社製、「ＮＣ７０００」、φ９ｎｍ、長さ１．５μｍ）１ｇ、非塩素系ポリオレフィン（日本製紙ケミカル社製、「アウローレン（登録商標）２００」、重量平均分子量：５５０００〜７５０００、軟化点：６０〜７０℃、ＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度：９５０ｇ／１５ｍｍ）１ｇ、トルエン１９８ｇ、およびスターラーチップを入れ、氷水浴で冷却して、マグネティックスターラーを用いて撹拌しながら、超音波ホモジナイザー（日科機製、φ３６ｍｍチップ使用）を用いてカーボンナノチューブを分散した。分散は、１０分間分散−５分間冷却のサイクルを、分散液の粘度が低下するまで約８〜１０回繰り返した。この操作を１５回行い、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブのトルエン分散液（カーボンナノチューブの含有量：５重量％）を得た。
なお、上記非塩素系ポリオレフィンは、「アウローレン（登録商標）２００Ｔ」（「アウローレン（登録商標）２００」のトルエン溶液）を乾固した後、シクロヘキサン可溶分のみを抽出し、次いで、シクロヘキサンを乾固して得た。
このトルエン分散液からトルエンを除いて得られた固体の破断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、カーボンナノチューブの周囲に厚さ約２０ｎｍのコーティング層が観察された。
【００４１】
〔比較製造例１〕：コーティングされていないカーボンナノチューブの製造
５００ｍｌビーカーに、カーボンナノチューブ（ナノシル社製、「ＮＣ７０００」、φ９ｎｍ、長さ１．５μｍ）１ｇ、トルエン１９９ｇ、およびスターラーチップを入れ、氷水浴で冷却して、マグネティックスターラーを用いて撹拌しながら、超音波ホモジナイザー（日科機製、φ３６ｍｍチップ使用）を用いてカーボンナノチューブを分散した。分散は、１０分間分散−５分間冷却のサイクルを、分散液の粘度が低下するまで約８〜１０回繰り返した。この操作を１５回行い、コーティングされていないカーボンナノチューブのトルエン分散液（カーボンナノチューブの含有量：５重量％）を得た。
【００４２】
〔実施例１〕：ナノコンポジット（１）（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）の製造
製造例１で得られた非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブのトルエン分散液をエバポレーターで約２０００ｍｌに濃縮した。次いで、得られた濃縮液（固形分濃度０．０１１ｇ／ｍｌ）にポリプロピレンペレット（日本ポリプロピレン社製、「ＮＯＶＡＴＥＣ ＭＡ３」）１９８ｇを加え、ステンレス釜中で加熱しながら硬いペースト状にした。これを３バッチに分けてニーダー（トーシン社製、容量６０ｍｌ、温度１７０℃、回転数１０００ｒｐｍ）に少しずつ入れ、１０分間混練した。
得られた混練物を取り出し、ホットプレス（２１０℃）で板状に加工した後、ペレタイザーでペレット化した。
次いで、二軸混練機（テクノベル社製、「ＫＺＷ １５／３０」）を用いて、押出機の５つのゾーン温度を入口から出口にかけて順に１００℃（入口温度）、１７０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃（出口温度）に設定して混練し、ペレタイザーにてペレット化して、成形用ペレット（カーボンナノチューブの含有量：５重量％）を作製した。
次いで、成形ペレットとポリプロピレンペレット（日本ポリプロピレン社製、「ＮＯＶＡＴＥＣ ＭＡ３」）とを混合し、二軸混練機（テクノベル社製、「ＫＺＷ １５／３０」）を用いて、押出機の５つのゾーン温度を入口から出口にかけて順に１００℃（入口温度）、１７０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃（出口温度）に設定して混練し、ペレタイザーにてペレット化した。
得られたペレットを３バッチに分けてニーダー（トーシン社製、容量６０ｍｌ、温度１７０℃、回転数１０００ｒｐｍ）に少しずつ入れ、１０分間混練した。
得られた混練物を取り出し、ホットプレス（２１０℃）で板状に加工した後、ペレタイザーでペレット化した。
次いで、二軸混練機（テクノベル社製、「ＫＺＷ １５／３０」）を用いて、押出機の５つのゾーン温度を入口から出口にかけて順に１００℃（入口温度）、１７０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃（出口温度）に設定して混練し、ペレタイザーにてペレット化して、成形用ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）としてのナノコンポジット（１）を作製した。
ナノコンポジット（１）の破断面のＳＥＭ画像を図１に示す。図１に示すように、ナノコンポジット（１）においては、カーボンナノチューブがポリプロピレン中に偏在することなく良好に分散している。
【００４３】
〔比較例１〕：比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の製造
製造例１で得られた非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブのトルエン分散液の代わりに、比較製造例１で得られたコーティングされていないカーボンナノチューブのトルエン分散液を用いた以外は、実施例１と同様に行い、成形用ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）としての比較用ナノコンポジット（Ｃ１）を作製した。
比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の破断面のＳＥＭ画像を図２に示す。図２に示すように、比較用ナノコンポジット（Ｃ１）においては、カーボンナノチューブがポリプロピレン中に偏在しており、分散性が悪い。
【００４４】
〔実施例２〕：ナノコンポジット（１）の評価
実施例１で得られたナノコンポジット（１）の成形ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）を、射出成形機（ＮＩＳＳＥＩ樹脂社製、「ＨＭ７ ＤＥＮＫＩ」）を用いて射出成形した。金型は引張、ＩＺＯＤ両用のものを使用した。モルド温度は３５℃に設定し、引張サンプルは計量２０ｍｍ、ＩＺＯＤサンプルは計量２８ｍｍで行った。射出成形条件は、温度が２００℃（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ともに）、射出圧力が１００ＭＰａ、サイクルタイムが２５秒に設定した。
得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。なお、曲げ強度および曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準じて測定した。
評価結果を図３に示す。
【００４５】
〔比較例２〕：比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の評価
比較例１で得られた比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の成形ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）を、射出成形機（ＮＩＳＳＥＩ樹脂社製、「ＨＭ７ ＤＥＮＫＩ」）を用いて射出成形した。金型は引張、ＩＺＯＤ両用のものを使用した。モルド温度は３５℃に設定し、引張サンプルは計量２０ｍｍ、ＩＺＯＤサンプルは計量２８ｍｍで行った。射出成形条件は、温度が２００℃（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ともに）、射出圧力が１００ＭＰａ、サイクルタイムが２５秒に設定した。
得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。
評価結果を図３に示す。
【００４６】
〔比較例３〕：マトリックス樹脂単独の評価
ポリプロピレンペレット（日本ポリプロピレン社製、「ＮＯＶＡＴＥＣ ＭＡ３」）を、射出成形機（ＮＩＳＳＥＩ樹脂社製、「ＨＭ７ ＤＥＮＫＩ」）を用いて射出成形した。金型は引張、ＩＺＯＤ両用のものを使用した。モルド温度は３５℃に設定し、引張サンプルは計量２０ｍｍ、ＩＺＯＤサンプルは計量２８ｍｍで行った。射出成形条件は、温度が２００℃（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ともに）、射出圧力が１００ＭＰａ、サイクルタイムが２５秒に設定した。
得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。
評価結果を図３に示す。
【００４７】
図３を見ると、実施例１で得られたナノコンポジット（１）は、曲げ強度、曲げ弾性率のいずれにおいても、比較例１で得られた比較用ナノコンポジット（Ｃ１）よりも優れている。さらに、カーボンナノチューブの含有量に着目すると、同等の曲げ強度、曲げ弾性率を発現させる場合、本発明のナノコンポジット（非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブが分散）であれば、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされていないカーボンナノチューブが分散したナノコンポジットと比較して、半分量以下でも同等の曲げ強度、曲げ弾性率を発現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のナノコンポジットは、例えば、耐熱性が高いことが好まれる各種材料、軽量で且つ機械的強度が高いことが好まれる各種材料、耐摩耗性が高いことが好まれる各種材料、導電性を有することが好まれない各種材料に好ましく用いることができる。具体的には、例えば、バンパー、ダッシュボードなど、自動車分野における材料に好ましく用いることができる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ナノコンポジットに関する。詳細には、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに、樹脂コーティングされたカーボンナノチューブが分散した、ナノコンポジットに関する。
【背景技術】
【０００２】
マトリックス樹脂にフィラーが分散したナノコンポジットは、該フィラーの作用効果によって様々な特性を発現できるため、各種分野の材料として用いることができる（特許文献１）。
【０００３】
カーボンナノチューブは、機械的特性や電気的特性など、様々な特性を発現し得るフィラーとして知られている。このカーボンナノチューブをマトリックス樹脂に分散してナノコンポジットとすることができれば、様々な特性を発現することが期待される。
【０００４】
ところが、カーボンナノチューブをマトリックス樹脂に分散しようとすると、カーボンナノチューブが大きな凝集ドメインを形成してしまい、良好な分散状態を作ることが極めて困難であった。この困難性は、各種分野の材料として汎用されているポリオレフィンをマトリックス樹脂とする場合に、特に大きなものであった。
【０００５】
こうした問題を解決するために分散剤が用いられている。炭素繊維やカーボンナノチューブの樹脂への分散剤としては、酸基または酸無水物基を有する樹脂が用いられている（特許文献２、特許文献３）。これらの技術では、炭素繊維またはカーボンナノチューブとマトリックス樹脂と分散剤が同時に混合されている。
【０００６】
しかしながら、樹脂と分散剤とフィラーを一緒に混合すると、フィラーと接触しない分散剤の発生を避け得ないため、混合した分散剤を有効利用できないばかりでなく、余分の分散剤がマトリックス樹脂の物性を低下させる懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３０７１９９号公報
【特許文献２】特開２００８−２５５２３０号公報
【特許文献３】特開２００６−１２４４５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の課題は、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにフィラーが分散したナノコンポジットであって、該フィラーが、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブである。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量が４０００〜１０００００である。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点が５０〜１４０℃である。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度が６００〜１０００ｇ／１５ｍｍである。
【００１３】
好ましい実施形態においては、上記マトリックス樹脂がポリプロピレンである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００１５】
上記効果は、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに分散させるフィラーとして、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブを用いることにより、発現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】ナノコンポジット（１）の破断面のＳＥＭ画像を示す図である。
【図２】比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の破断面のＳＥＭ画像を示す図である。
【図３】実施例・比較例で得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した結果を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂にフィラーが分散したナノコンポジットである。
【００１８】
本発明における上記マトリックス樹脂は、ポリオレフィンである。ポリオレフィンとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なポリオレフィンを採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、重合単位の炭素数が２〜４のポリオレフィンが好ましく、重合単位の炭素数が３のポリオレフィン（すなわち、ポリプロピレン）がより好ましい。
【００１９】
本発明における上記フィラーは、特定の樹脂でコーティングされたカーボンナノチューブである。
【００２０】
上記カーボンナノチューブとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切なカーボンナノチューブを採用し得る。例えば、単層のカーボンナノチューブでも良いし、多層のカーボンナノチューブでも良い。また、先端が開いたカーボンナノチューブでも良いし、先端が閉じたカーボンナノチューブでも良い。
【００２１】
上記カーボンナノチューブは、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な方法で製造されたものを採用し得る。例えば、アーク放電法、レーザー蒸発法、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、触媒化学気相成長法（ＣＣＶＤ法）が挙げられる。
【００２２】
上記カーボンナノチューブの最大径は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な値を採り得る。本発明の効果を十分に発現するためには、上記カーボンナノチューブの最大径の上限は、２５０ｎｍが好ましく、２００ｎｍがより好ましく、１５０ｎｍがさらに好ましく、１００ｎｍが特に好ましく、５０ｎｍが最も好ましい。本発明の効果を十分に発現するためには、上記カーボンナノチューブの最大径の下限は、０．７ｎｍが好ましく、１ｎｍがより好ましく、２ｎｍがさらに好ましく、４ｎｍが特に好ましく、７ｎｍが最も好ましい。上記カーボンナノチューブの最大径が２５０ｎｍより大きいと、たとえ、本発明のように樹脂コーティングしても、マトリックス樹脂への分散性が低下するおそれがある。上記カーボンナノチューブの最大径が０．７ｎｍより小さいと、マトリックス樹脂へ分散させた場合に該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現することができないおそれがある。カーボンナノチューブのアスペクト比は、好ましくは５以上、より好ましくは１０以上、さらに好ましくは１００以上である。アスペクト比が５より小さいと、マトリックス樹脂へ分散させた場合に該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現することができないおそれがある。アスペクト比は、走査型電子顕微鏡で長さと直径を測定し、その比より求めることができる。
【００２３】
本発明においてカーボンナノチューブをコーティングしている上記特定の樹脂は、非塩素系変性ポリオレフィンである。非塩素系変性ポリオレフィンとは、塩素を含まない変性ポリオレフィンである。本発明において、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブを用いることにより、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散した、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００２４】
非塩素系変性ポリオレフィンによるコーティング層の厚みは、好ましくは１〜１００ｎｍ、より好ましくは２〜７０ｎｍ、さらに好ましくは３〜５０ｎｍである。１ｎｍより薄いとコーティングの効果が現れにくいおそれがある。１００ｎｍより厚いとコンポジットにおける非塩素系変性ポリオレフィンの割合が高くなるため、マトリックス樹脂の物性への影響が懸念される。
【００２５】
上記非塩素系変性ポリオレフィンとしては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な非塩素系変性ポリオレフィンを採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、重合単位の炭素数が２〜４のポリオレフィンの変性物が好ましく、重合単位の炭素数が３のポリオレフィン（すなわち、ポリプロピレン）の変性物がより好ましい。
【００２６】
上記非塩素系変性ポリオレフィンを得るための変性方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な変性方法を採用し得る。例えば、ポリオレフィンのグラフト変性により上記非塩素系変性ポリオレフィンを得る方法、α−オレフィンと変性用ビニルモノマーとの共重合による変性により上記非塩素系変性ポリオレフィンを得る方法が挙げられる。上記グラフト変性に用い得るビニルモノマーや上記共重合に用い得る変性用ビニルモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸、マレイン酸、無水マレイン酸などの酸性基が挙げられる。さらに（メタ）アクリル酸エステルを用いることもできる。非塩素系変性ポリオレフィン中の酸性基の量は、好ましくは０．０１〜１０ｍｅｑ／ｇ、より好ましくは０．０５〜６ｍｅｑ／ｇの範囲、さらに好ましくは０．１〜４ｍｅｑ／ｇの範囲である。
【００２７】
上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な重量平均分子量を採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量は、４０００〜１０００００であることが好ましく、８０００〜８００００であることがより好ましい。上記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量が上記範囲内にあることによって、カーボンナノチューブへのコーティングが効果的に可能となり、さらに、カーボンナノチューブに該非塩素系変性ポリオレフィンをコーティングした場合に、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに該コーティングされたカーボンナノチューブが極めて良好に分散でき、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００２８】
上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点は、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な軟化点を採用し得る。本発明の効果を十分に発現するためには、上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点は、５０〜１４０℃であることが好ましく、５５〜１３５℃であることがより好ましく、６０〜１３５℃であることがさらに好ましい。上記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点が上記範囲内にあることによって、カーボンナノチューブへのコーティングが効果的に可能となり、さらに、カーボンナノチューブに該非塩素系変性ポリオレフィンをコーティングした場合に、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに該コーティングされたカーボンナノチューブが極めて良好に分散でき、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００２９】
上記非塩素系変性ポリオレフィンは、好ましくは、高いヒートシール性を有する。上記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度は、６００〜１０００ｇ／１５ｍｍであることが好ましく、６５０〜９５０ｇ／１５ｍｍであることがより好ましく、７００〜９５０ｇ／１５ｍｍであることがさらに好ましい。上記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度が上記範囲内にあることによって、カーボンナノチューブへのコーティングが効果的に可能となり、さらに、カーボンナノチューブに該非塩素系変性ポリオレフィンをコーティングした場合に、マトリックス樹脂としてのポリオレフィンに該コーティングされたカーボンナノチューブが極めて良好に分散でき、該カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できるナノコンポジットを提供することができる。
【００３０】
本発明のナノコンポジットは、マトリックス樹脂としての上記ポリオレフィンに上記コーティングされたカーボンナノチューブが分散したナノコンポジットである。
【００３１】
本発明のナノコンポジットは、ポリオレフィンにカーボンナノチューブが良好に分散しているので、カーボンナノチューブの存在に起因する様々な特性を発現できる。例えば、耐熱性の向上、軽量での機械的強度の向上、耐摩耗性向上が挙げられる。
【００３２】
本発明のナノコンポジットで用いられるカーボンナノチューブは非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされているので、カーボンナノチューブが本来有する導電性を抑制することができる。したがって、本発明のナノコンポジットは、導電性を有することが好まれない各種材料に好ましく用いることができる。
【００３３】
本発明のナノコンポジットは、以上の特徴により、耐熱性が高いことが好まれる各種材料、軽量で且つ機械的強度が高いことが好まれる各種材料、耐摩耗性が高いことが好まれる各種材料、導電性を有することが好まれない各種材料に好ましく用いることができる。具体的には、例えば、バンパー、ダッシュボードなど、自動車分野における材料に好ましく用いることができる。
【００３４】
本発明のナノコンポジットにおいて、マトリックス樹脂にフィラーを分散させる方法としては、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、フィラーを任意の適切な溶媒に分散あるいは溶解させたものと、マトリックス樹脂を任意の適切な溶媒に溶解させたものとを混合して撹拌し、必要に応じて加熱を施し、その後、溶媒を除去する方法や、フィラーを任意の適切な溶媒に分散あるいは溶解させたものにマトリックス樹脂を加え、必要に応じて加熱を施し、ニーダー等で１次混練した後に、二軸混練する方法が挙げられる。
【００３５】
上記フィラーを分散あるいは溶解させ得る溶媒としては、非塩素系変性ポリオレフィンと親和性があり、且つ、常温で液体である低分子有機化合物から選択される。具体的には、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素；塩化メチレンなどの塩素系化合物；フッ化ベンゼンなどのフッ素系化合物；が挙げられる。
【００３６】
上記マトリックス樹脂を分散あるいは溶解させ得る溶媒としては、ポリオレフィンと親和性があり、且つ、常温で液体である低分子有機化合物から選択される。具体的には、例えば、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素；ヘキサン、シクロヘキサンなどの脂肪族炭化水素；塩化メチレンなどの塩素系化合物；フッ化ベンゼンなどのフッ素系化合物；が挙げられる。
【００３７】
本発明のナノコンポジット中におけるフィラーの含有割合は、好ましくは０．０１〜６５体積％、より好ましくは０．１〜６０体積％、さらに好ましくは０．５〜５０体積％である。本発明のナノコンポジット中におけるフィラーの含有割合が０．０１体積％より少ないと、フィラーを配合したことによる効果が十分に発揮できないおそれがある。本発明のナノコンポジット中におけるフィラーの含有割合が６５体積％より多いと、ナノコンポジットを形成することが困難となるおそれがある。
【００３８】
本発明のナノコンポジットは、本発明の効果を損なわない範囲で、任意の適切な添加剤が含まれていても良い。添加剤としては、例えば、分散剤、着色剤、防腐剤、保湿剤、紫外線吸収剤、紫外線安定剤、香料、その他のポリマーが挙げられる。
【実施例】
【００３９】
以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれら実施例によって限定されるものではない。
【００４０】
〔製造例１〕：非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブの製造
５００ｍｌビーカーに、カーボンナノチューブ（ナノシル社製、「ＮＣ７０００」、φ９ｎｍ、長さ１．５μｍ）１ｇ、非塩素系ポリオレフィン（日本製紙ケミカル社製、「アウローレン（登録商標）２００」、重量平均分子量：５５０００〜７５０００、軟化点：６０〜７０℃、ＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度：９５０ｇ／１５ｍｍ）１ｇ、トルエン１９８ｇ、およびスターラーチップを入れ、氷水浴で冷却して、マグネティックスターラーを用いて撹拌しながら、超音波ホモジナイザー（日科機製、φ３６ｍｍチップ使用）を用いてカーボンナノチューブを分散した。分散は、１０分間分散−５分間冷却のサイクルを、分散液の粘度が低下するまで約８〜１０回繰り返した。この操作を１５回行い、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブのトルエン分散液（カーボンナノチューブの含有量：５重量％）を得た。
なお、上記非塩素系ポリオレフィンは、「アウローレン（登録商標）２００Ｔ」（「アウローレン（登録商標）２００」のトルエン溶液）を乾固した後、シクロヘキサン可溶分のみを抽出し、次いで、シクロヘキサンを乾固して得た。
このトルエン分散液からトルエンを除いて得られた固体の破断面を走査型電子顕微鏡で観察したところ、カーボンナノチューブの周囲に厚さ約２０ｎｍのコーティング層が観察された。
【００４１】
〔比較製造例１〕：コーティングされていないカーボンナノチューブの製造
５００ｍｌビーカーに、カーボンナノチューブ（ナノシル社製、「ＮＣ７０００」、φ９ｎｍ、長さ１．５μｍ）１ｇ、トルエン１９９ｇ、およびスターラーチップを入れ、氷水浴で冷却して、マグネティックスターラーを用いて撹拌しながら、超音波ホモジナイザー（日科機製、φ３６ｍｍチップ使用）を用いてカーボンナノチューブを分散した。分散は、１０分間分散−５分間冷却のサイクルを、分散液の粘度が低下するまで約８〜１０回繰り返した。この操作を１５回行い、コーティングされていないカーボンナノチューブのトルエン分散液（カーボンナノチューブの含有量：５重量％）を得た。
【００４２】
〔実施例１〕：ナノコンポジット（１）（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）の製造
製造例１で得られた非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブのトルエン分散液をエバポレーターで約２０００ｍｌに濃縮した。次いで、得られた濃縮液（固形分濃度０．０１１ｇ／ｍｌ）にポリプロピレンペレット（日本ポリプロピレン社製、「ＮＯＶＡＴＥＣ ＭＡ３」）１９８ｇを加え、ステンレス釜中で加熱しながら硬いペースト状にした。これを３バッチに分けてニーダー（トーシン社製、容量６０ｍｌ、温度１７０℃、回転数１０００ｒｐｍ）に少しずつ入れ、１０分間混練した。
得られた混練物を取り出し、ホットプレス（２１０℃）で板状に加工した後、ペレタイザーでペレット化した。
次いで、二軸混練機（テクノベル社製、「ＫＺＷ １５／３０」）を用いて、押出機の５つのゾーン温度を入口から出口にかけて順に１００℃（入口温度）、１７０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃（出口温度）に設定して混練し、ペレタイザーにてペレット化して、成形用ペレット（カーボンナノチューブの含有量：５重量％）を作製した。
次いで、成形ペレットとポリプロピレンペレット（日本ポリプロピレン社製、「ＮＯＶＡＴＥＣ ＭＡ３」）とを混合し、二軸混練機（テクノベル社製、「ＫＺＷ １５／３０」）を用いて、押出機の５つのゾーン温度を入口から出口にかけて順に１００℃（入口温度）、１７０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃（出口温度）に設定して混練し、ペレタイザーにてペレット化した。
得られたペレットを３バッチに分けてニーダー（トーシン社製、容量６０ｍｌ、温度１７０℃、回転数１０００ｒｐｍ）に少しずつ入れ、１０分間混練した。
得られた混練物を取り出し、ホットプレス（２１０℃）で板状に加工した後、ペレタイザーでペレット化した。
次いで、二軸混練機（テクノベル社製、「ＫＺＷ １５／３０」）を用いて、押出機の５つのゾーン温度を入口から出口にかけて順に１００℃（入口温度）、１７０℃、１７０℃、１７０℃、１６０℃（出口温度）に設定して混練し、ペレタイザーにてペレット化して、成形用ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）としてのナノコンポジット（１）を作製した。
ナノコンポジット（１）の破断面のＳＥＭ画像を図１に示す。図１に示すように、ナノコンポジット（１）においては、カーボンナノチューブがポリプロピレン中に偏在することなく良好に分散している。
【００４３】
〔比較例１〕：比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の製造
製造例１で得られた非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブのトルエン分散液の代わりに、比較製造例１で得られたコーティングされていないカーボンナノチューブのトルエン分散液を用いた以外は、実施例１と同様に行い、成形用ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）としての比較用ナノコンポジット（Ｃ１）を作製した。
比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の破断面のＳＥＭ画像を図２に示す。図２に示すように、比較用ナノコンポジット（Ｃ１）においては、カーボンナノチューブがポリプロピレン中に偏在しており、分散性が悪い。
【００４４】
〔実施例２〕：ナノコンポジット（１）の評価
実施例１で得られたナノコンポジット（１）の成形ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）を、射出成形機（ＮＩＳＳＥＩ樹脂社製、「ＨＭ７ ＤＥＮＫＩ」）を用いて射出成形した。金型は引張、ＩＺＯＤ両用のものを使用した。モルド温度は３５℃に設定し、引張サンプルは計量２０ｍｍ、ＩＺＯＤサンプルは計量２８ｍｍで行った。射出成形条件は、温度が２００℃（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ともに）、射出圧力が１００ＭＰａ、サイクルタイムが２５秒に設定した。
得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。なお、曲げ強度および曲げ弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ７１７１に準じて測定した。
評価結果を図３に示す。
【００４５】
〔比較例２〕：比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の評価
比較例１で得られた比較用ナノコンポジット（Ｃ１）の成形ペレット（カーボンナノチューブの含有量：２重量％）を、射出成形機（ＮＩＳＳＥＩ樹脂社製、「ＨＭ７ ＤＥＮＫＩ」）を用いて射出成形した。金型は引張、ＩＺＯＤ両用のものを使用した。モルド温度は３５℃に設定し、引張サンプルは計量２０ｍｍ、ＩＺＯＤサンプルは計量２８ｍｍで行った。射出成形条件は、温度が２００℃（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ともに）、射出圧力が１００ＭＰａ、サイクルタイムが２５秒に設定した。
得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。
評価結果を図３に示す。
【００４６】
〔比較例３〕：マトリックス樹脂単独の評価
ポリプロピレンペレット（日本ポリプロピレン社製、「ＮＯＶＡＴＥＣ ＭＡ３」）を、射出成形機（ＮＩＳＳＥＩ樹脂社製、「ＨＭ７ ＤＥＮＫＩ」）を用いて射出成形した。金型は引張、ＩＺＯＤ両用のものを使用した。モルド温度は３５℃に設定し、引張サンプルは計量２０ｍｍ、ＩＺＯＤサンプルは計量２８ｍｍで行った。射出成形条件は、温度が２００℃（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３ともに）、射出圧力が１００ＭＰａ、サイクルタイムが２５秒に設定した。
得られた射出成形品の曲げ強度、曲げ弾性率を測定した。
評価結果を図３に示す。
【００４７】
図３を見ると、実施例１で得られたナノコンポジット（１）は、曲げ強度、曲げ弾性率のいずれにおいても、比較例１で得られた比較用ナノコンポジット（Ｃ１）よりも優れている。さらに、カーボンナノチューブの含有量に着目すると、同等の曲げ強度、曲げ弾性率を発現させる場合、本発明のナノコンポジット（非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブが分散）であれば、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされていないカーボンナノチューブが分散したナノコンポジットと比較して、半分量以下でも同等の曲げ強度、曲げ弾性率を発現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明のナノコンポジットは、例えば、耐熱性が高いことが好まれる各種材料、軽量で且つ機械的強度が高いことが好まれる各種材料、耐摩耗性が高いことが好まれる各種材料、導電性を有することが好まれない各種材料に好ましく用いることができる。具体的には、例えば、バンパー、ダッシュボードなど、自動車分野における材料に好ましく用いることができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにフィラーが分散したナノコンポジットであって、
該フィラーが、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブである、ナノコンポジット。
【請求項２】
前記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量が４０００〜１０００００である、請求項１に記載のナノコンポジット。
【請求項３】
前記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点が５０〜１４０℃である、請求項１または２に記載のナノコンポジット。
【請求項４】
前記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度が６００〜１０００ｇ／１５ｍｍである、請求項１から３までのいずれかに記載のナノコンポジット。
【請求項５】
前記マトリックス樹脂がポリプロピレンである、請求項１から４までのいずれかに記載のナノコンポジット。
【請求項１】
マトリックス樹脂としてのポリオレフィンにフィラーが分散したナノコンポジットであって、
該フィラーが、非塩素系変性ポリオレフィンでコーティングされたカーボンナノチューブである、ナノコンポジット。
【請求項２】
前記非塩素系変性ポリオレフィンの重量平均分子量が４０００〜１０００００である、請求項１に記載のナノコンポジット。
【請求項３】
前記非塩素系変性ポリオレフィンの軟化点が５０〜１４０℃である、請求項１または２に記載のナノコンポジット。
【請求項４】
前記非塩素系変性ポリオレフィンとＯＰＰフィルムとの１４０℃でのヒートシール強度が６００〜１０００ｇ／１５ｍｍである、請求項１から３までのいずれかに記載のナノコンポジット。
【請求項５】
前記マトリックス樹脂がポリプロピレンである、請求項１から４までのいずれかに記載のナノコンポジット。
【図３】
【図１】
【図２】
【図１】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−６５１１（Ｐ２０１１−６５１１Ａ）
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４８８４１（Ｐ２００９−１４８８４１）
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（５９１１６７４３０）株式会社ＫＲＩ (211)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月２３日（２００９．６．２３）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（５９１１６７４３０）株式会社ＫＲＩ (211)
【Ｆターム（参考）】
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