組合物的制作方法
【專利摘要】本發明的組合物為包含聚醚系聚合物和碳納米管等納米碳材料而成的組合物，該聚醚系聚合物含有環氧乙烷單體單元、且環氧乙烷單體單元的至少一部分為具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元。
【專利說明】組合物
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種含有納米碳材料及聚合物而成的組合物，更詳細而言，涉及一種由于在聚合物中良好地分散了碳納米管等納米碳材料而顯示出極為優異的導電性的組合物。
【背景技術】 [0002]碳納米管等納米碳材料具有優異的電特性，而且，也同時具有優異的導熱性及機械強度特性等，因此，期待在廣泛的領域中應用。
[0003]作為納米碳材料的應用方法之一，已研究了以大幅地改良聚合物材料的導電性、導熱性、機械強度等特性為目的而配合到聚合物材料中的應用。例如，在非專利文獻I中研究了通過在苯乙烯丁二烯橡膠中配合多層碳納米管來改良苯乙烯丁二烯橡膠的機械強度、并且賦予導電性。另外，在非專利文獻2中研究了通過在聚(二甲基硅氧烷)中配合作為加強材料的多層碳納米管來改良聚(二甲基硅氧烷)的機械強度特性。
[0004]但是，存在如下問題:由于納米碳材料存在與聚合物材料之間的親和性差的傾向，所以，均勻地分散到聚合物材料中是非常困難的。因此，如非專利文獻I中也示出的那樣，經常看到將納米碳材料配合于聚合物材料而得到的組合物的導電性等特性與在相同的聚合物材料中配合炭黑而得到的組合物的特性幾乎沒有變化的事例，很難說充分地發揮了納米碳材料的優異特性。因此，期望可以開發出一種聚合物材料，其中，可使納米碳材料容易地分散到組合物中，并由此得到具有高導電性的組合物。
[0005]現有技術文獻
[0006]非專利文獻
[0007]非專利文獻1:Bokobza、其它 4 名、“Blends of Carbon Blacks and MultiwallCarbon Nanotubes as Reinforcing Fillers for Hydrocarbon Rubbers，，、Journal ofPolymer Science:Part B:Polymer Physics、2008 年、第 46 卷、p.1939-1951
[0008]非專利文獻2:Bokobza、Rahman1、“Carbon Nanotubes:Exceptional ReinforcingFillers for Silicone Rubbers^,RAW MATERIALS AND APPLICAT10NS、2009 年、p.112-117
【發明內容】
[0009]發明所要解決的問題
[0010]本發明的目的在于提供一種含有聚合物材料和納米碳材料的組合物，其中，可使納米碳材料良好地分散于聚合物材料中，并由此顯示出極為優異的導電性。
[0011]解決問題的方法
[0012]本發明人等為了實現上述目的而進行了潛心研究，結果發現:將包含具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元的聚醚系聚合物和碳納米管在溶劑中混合，然后通過干燥除去溶劑時，可得到在聚醚系聚合物中良好地分散有碳納米管的組合物，且該組合物顯示出極為優異的導電性。本發明是基于該見解而完成的。[0013]這樣，根據本發明，可提供一種組合物，所述組合物包含聚醚系聚合物和納米碳材料，該聚醚系聚合物含有環氧乙烷單體單元、且環氧乙烷單體單元的至少一部分為具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元。
[0014]發明的效果
[0015]根據本發明，可以得到顯示出極為優異的導電性的含有聚醚系聚合物及納米碳材料而成的組合物。
【具體實施方式】
[0016]本發明的組合物為含有特定的聚醚系聚合物和納米碳材料的組合物。構成本發明的組合物的聚醚系聚合物需要為:包含通過含有環氧乙烷結構的化合物的環氧乙烷結構部分進行開環聚合而得到的單元即環氧乙烷單體單元的聚合物，且該環氧乙烷單體單元的至少一部分為具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元。
[0017]具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元的陽離子性基團沒有特別限定，從特別地使得到的組合物為納米碳材料的分散性優異的組合物的觀點出發，優選為具有鐵鹽結構
的陽離子性基團，該鎮鹽結構含有周期表第15族(VA族)或第16族(VIA族)的原子，
更優選具有氮原子形成饋鹽結構的陽離子性基團，進一步優選具有含氮原子的芳香族雜
環中的氮原子形成鐵鹽結構的陽離子性基團，特別優選具有咪唑鐵環結構的陽離子性基
團。作為陽離子性基團 、即具有陽離子結構的基團的具體例，可列舉:銨基、甲基銨基、丁基銨基、環己基銨基、苯胺離子基(7 二 U &基)、芐基銨基、乙醇銨基、二甲基銨基、二
乙基銨基、二丁基銨基、壬基苯基銨基、哌啶鎮:基、三甲基銨基、三乙基銨基、正丁基二甲基
銨基、正辛基二甲基銨基、正硬脂酰二甲基銨基、三丁基銨基、三乙烯基銨基、三乙醇銨基、
N，N’ -二甲基乙醇銨基、三(2-乙氧基乙基)銨基等銨基、或1-吡咯烷鑲基、咪唑鎮.基、
1-甲基咪唑錯基、1-乙基咪卩生錯基、苯并咪唑榻鎓基、吡咯.輸基、1-甲基吡咯鎮基、喝唑
鎮基(才今寸'/ 'J々A基)、苯并嚅唑錄基、苯并異脅唑榻鎓基、吡唑鐵基、異吒唑鏘基、
吡啶镥基、2，6_ 二甲基吡啶鏞基、吡嗪镥基(C 7 ''J々A基)、嘧啶镥基、噠嗪鐵鎓基、三
嗪榻鎓基、N，N’ - 二甲基苯胺離子基、喹啉鎮基、異喹啉鐵基、吲哚絲鎓基、異吲哚鎮基、喹
喔琳錫基、卩Ji唑鐵基等包含含有陽尚子性氣原子的雜環的基團、二苯基*基、二丁基基
等含有陽離子性磷原子的基團等，作為優選的具體例，可列舉咪基、1-甲基咪唑鎮基、
1-乙基咪唑餐t基、苯并咪唑鎮基，但并不限定于這些。
[0018]另外，陽離子性基團通常具有抗衡陰離子，該抗衡陰離子的種類沒有特別限定，可以列舉例如:C1'Br —、I—等鹵化物離子及(FSO2)2N' (CF3SO2)2N' (CF3CF2SO2)2N+等磺酰亞胺化物離子、以及 OH —、SCN —、BF4 —、PF6 —、ClO4 —、CH3SO3 —、CF3SO3 —、CF3COO —、PhCOO —等。從特別使得到的組合物為對納米碳材料的分散性優異的組合物的觀點出發，其中，優選使用鹵化物離子或磺酰亞胺化物離子。
[0019]聚醚系聚合物的具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元的結構沒有特別限定，優選為下述式(I)表示的重復單元。
[0020][化學式I]
[0021]
【權利要求】
1.一種組合物，其包含聚醚系聚合物和納米碳材料，該聚醚系聚合物含有環氧乙烷單體單元、且環氧乙烷單體單元的至少一部分為具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元。
2.如權利要求1所述的組合物，其中，聚醚系聚合物的具有陽離子性基團的環氧乙烷單體單元為下述式(I)表示的單元:
3.如權利要求1或2所述的組合物，其中，納米碳材料為碳納米管。
【文檔編號】C08K3/04GK103619951SQ201280030493
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2012年6月28日 優先權日:2011年7月6日
【發明者】早野重孝, 長宗勉 申請人:日本瑞翁株式會社