组合物的制作方法
【专利摘要】本发明的组合物为包含聚醚系聚合物和碳纳米管等纳米碳材料而成的组合物，该聚醚系聚合物含有环氧乙烷单体单元、且环氧乙烷单体单元的至少一部分为具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元。
【专利说明】组合物
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种含有纳米碳材料及聚合物而成的组合物，更详细而言，涉及一种由于在聚合物中良好地分散了碳纳米管等纳米碳材料而显示出极为优异的导电性的组合物。
【背景技术】 [0002]碳纳米管等纳米碳材料具有优异的电特性，而且，也同时具有优异的导热性及机械强度特性等，因此，期待在广泛的领域中应用。
[0003]作为纳米碳材料的应用方法之一，已研究了以大幅地改良聚合物材料的导电性、导热性、机械强度等特性为目的而配合到聚合物材料中的应用。例如，在非专利文献I中研究了通过在苯乙烯丁二烯橡胶中配合多层碳纳米管来改良苯乙烯丁二烯橡胶的机械强度、并且赋予导电性。另外，在非专利文献2中研究了通过在聚(二甲基硅氧烷)中配合作为加强材料的多层碳纳米管来改良聚(二甲基硅氧烷)的机械强度特性。
[0004]但是，存在如下问题:由于纳米碳材料存在与聚合物材料之间的亲和性差的倾向，所以，均匀地分散到聚合物材料中是非常困难的。因此，如非专利文献I中也示出的那样，经常看到将纳米碳材料配合于聚合物材料而得到的组合物的导电性等特性与在相同的聚合物材料中配合炭黑而得到的组合物的特性几乎没有变化的事例，很难说充分地发挥了纳米碳材料的优异特性。因此，期望可以开发出一种聚合物材料，其中，可使纳米碳材料容易地分散到组合物中，并由此得到具有高导电性的组合物。
[0005]现有技术文献
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献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]非专利文献2:Bokobza、Rahman1、“Carbon Nanotubes:Exceptional ReinforcingFillers for Silicone Rubbers^,RAW MATERIALS AND APPLICAT10NS、2009 年、p.112-117
【发明内容】
[0009]发明所要解决的问题
[0010]本发明的目的在于提供一种含有聚合物材料和纳米碳材料的组合物，其中，可使纳米碳材料良好地分散于聚合物材料中，并由此显示出极为优异的导电性。
[0011]解决问题的方法
[0012]本发明人等为了实现上述目的而进行了潜心研究，结果发现:将包含具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元的聚醚系聚合物和碳纳米管在溶剂中混合，然后通过干燥除去溶剂时，可得到在聚醚系聚合物中良好地分散有碳纳米管的组合物，且该组合物显示出极为优异的导电性。本发明是基于该见解而完成的。[0013]这样，根据本发明，可提供一种组合物，所述组合物包含聚醚系聚合物和纳米碳材料，该聚醚系聚合物含有环氧乙烷单体单元、且环氧乙烷单体单元的至少一部分为具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元。
[0014]发明的效果
[0015]根据本发明，可以得到显示出极为优异的导电性的含有聚醚系聚合物及纳米碳材料而成的组合物。
【具体实施方式】
[0016]本发明的组合物为含有特定的聚醚系聚合物和纳米碳材料的组合物。构成本发明的组合物的聚醚系聚合物需要为:包含通过含有环氧乙烷结构的化合物的环氧乙烷结构部分进行开环聚合而得到的单元即环氧乙烷单体单元的聚合物，且该环氧乙烷单体单元的至少一部分为具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元。
[0017]具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元的阳离子性基团没有特别限定，从特别地使得到的组合物为纳米碳材料的分散性优异的组合物的观点出发，优选为具有鐵盐结构
的阳离子性基团，该镇盐结构含有周期表第15族(VA族)或第16族(VIA族)的原子，
更优选具有氮原子形成馈盐结构的阳离子性基团，进一步优选具有含氮原子的芳香族杂
环中的氮原子形成鐵盐结构的阳离子性基团，特别优选具有咪唑鐵环结构的阳离子性基
团。作为阳离子性基团 、即具有阳离子结构的基团的具体例，可列举:铵基、甲基铵基、丁基铵基、环己基铵基、苯胺离子基(7 二 U &基)、苄基铵基、乙醇铵基、二甲基铵基、二
乙基铵基、二丁基铵基、壬基苯基铵基、哌啶镇:基、三甲基铵基、三乙基铵基、正丁基二甲基
铵基、正辛基二甲基铵基、正硬脂酰二甲基铵基、三丁基铵基、三乙烯基铵基、三乙醇铵基、
N，N’ -二甲基乙醇铵基、三(2-乙氧基乙基)铵基等铵基、或1-吡咯烷镶基、咪唑镇.基、
1-甲基咪唑错基、1-乙基咪卩生错基、苯并咪唑榻鎓基、吡咯.输基、1-甲基吡咯镇基、喝唑
镇基(才今寸'/ 'J々A基)、苯并嚅唑錄基、苯并异脅唑榻鎓基、吡唑鐵基、异吒唑锵基、
吡啶镥基、2，6_ 二甲基吡啶镛基、吡嗪镥基(C 7 ''J々A基)、嘧啶镥基、哒嗪鐵鎓基、三
嗪榻鎓基、N，N’ - 二甲基苯胺离子基、喹啉镇基、异喹啉鐵基、吲哚絲鎓基、异吲哚镇基、喹
喔琳锡基、卩Ji唑鐵基等包含含有阳尚子性氣原子的杂环的基团、二苯基*基、二丁基基
等含有阳离子性磷原子的基团等，作为优选的具体例，可列举咪基、1-甲基咪唑镇基、
1-乙基咪唑餐t基、苯并咪唑镇基，但并不限定于这些。
[0018]另外，阳离子性基团通常具有抗衡阴离子，该抗衡阴离子的种类没有特别限定，可以列举例如:C1'Br —、I—等卤化物离子及(FSO2)2N' (CF3SO2)2N' (CF3CF2SO2)2N+等磺酰亚胺化物离子、以及 OH —、SCN —、BF4 —、PF6 —、ClO4 —、CH3SO3 —、CF3SO3 —、CF3COO —、PhCOO —等。从特别使得到的组合物为对纳米碳材料的分散性优异的组合物的观点出发，其中，优选使用卤化物离子或磺酰亚胺化物离子。
[0019]聚醚系聚合物的具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元的结构没有特别限定，优选为下述式(I)表示的重复单元。
[0020][化学式I]
[0021]
【权利要求】
1.一种组合物，其包含聚醚系聚合物和纳米碳材料，该聚醚系聚合物含有环氧乙烷单体单元、且环氧乙烷单体单元的至少一部分为具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元。
2.如权利要求1所述的组合物，其中，聚醚系聚合物的具有阳离子性基团的环氧乙烷单体单元为下述式(I)表示的单元:
3.如权利要求1或2所述的组合物，其中，纳米碳材料为碳纳米管。
【文档编号】C08K3/04GK103619951SQ201280030493
【公开日】2014年3月5日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2011年7月6日
【发明者】早野重孝, 长宗勉 申请人:日本瑞翁株式会社