胶乳组合物及其制造方法、以及复合材料及导电性成型体技术

本发明专利技术提供一种胶乳组合物及其制造方法、以及复合材料及导电性成型体，该胶乳组合物含有：包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物的胶乳、以及平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20的碳纳米管，上述四氢呋喃不溶成分量是指，将聚合物200mg浸渍于四氢呋喃100mL并于25℃放置48小时后的不溶成分相对于四氢呋喃浸渍前的全部聚合物的质量比例，上述聚合物为丙烯腈和丁二烯的共聚橡胶或其加氢产物。使用该胶乳组合物得到的复合材料及导电性成型体可发挥出优异的导电性。

Latex compositions and their manufacturing methods, as well as composite materials and conductive mouldings

The invention provides a latex composition and its manufacturing method, as well as a composite material and conductive moulding body. The latex composition comprises: latex containing a polymer with an insoluble content of tetrahydrofuran of more than 1 mass% and a mass content of less than 75 mass%, and carbon nanotubes with average diameter (Av) and diameter distribution (3) satisfying the relationship of 0.60 > 3/Av > 0.20, and the aforementioned tetrahydrofuran insoluble component. Quantity refers to the mass ratio of insoluble components of polymer 200 mg impregnated in 100 mL of tetrahydrofuran and stored at 25 C for 48 hours to all polymers before impregnation. The above polymers are copolymerized rubber of acrylonitrile and butadiene or their hydrogenation products. The composite material and conductive moulding body obtained by using the latex composition can display excellent conductivity.

【技术实现步骤摘要】
胶乳组合物及其制造方法、以及复合材料及导电性成型体本申请是申请号为201480056872.8的专利技术专利申请的分案申请，原申请的申请日为2014年10月23日，专利技术名称为胶乳组合物及其制造方法、以及复合材料及导电性成型体。
本专利技术涉及含有胶乳和碳纳米管的胶乳组合物及其制造方法、以及使用该胶乳组合物得到的复合材料及导电性成型体。
技术介绍
现有技术中已提出了通过在树脂等聚合物中配合炭黑等碳材料而得到赋予了期望的导电性的复合材料的方法。在此，近年来，追求各种设备的高性能化，对于复合材料的进一步高功能化的要求提高。因此，作为赋予复合材料以优异的导电性、机械特性的方法，提出了配合碳纳米管来替代以往的碳材料的技术。具体而言，例如在专利文献1中，出于提高聚合物的机械特性及导电性的目的而提出了在胶乳中配合碳纳米管的方法。另一方面，近年来，提出了通过在使用CVD法的碳纳米管的合成中使水等催化剂活化物质和原料气体共同与催化剂接触而使催化剂的活性及寿命显著增大的方法(以下，称为“超生长法”。)等各种碳纳米管合成方法(例如，参考非专利文献1)。进而，已制造出了具有各种性状的碳纳米管。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2006-517996号公报(国际公开第2004/072159号)非专利文献非专利文献1：KenjiHataetal，Water-AssistedHighlyEfficientSynthesisofImpurity-FreeSingle-WalledCarbonNanotubes，SCIENCE，2004.11.19，VOl.306，p.1362-1364
技术实现思路
专利技术要解决的问题在此，对于配合了碳纳米管的复合材料，要求进一步提高导电性、机械特性等性能。解决问题的方法因此，本专利技术人等出于进一步提高复合材料的性能(导电性、机械特性等)的目的，使用具有各种性状的碳纳米管及聚合物而进行了深入研究。进而，本专利技术人等新发现了下述内容：通过使用具有特定性状的碳纳米管，可提高复合材料的导电性；以及，使用了该具有特定性状的碳纳米管时复合材料的导电性的提高效果根据所组合的聚合物的性状不同而大相径庭，进而完成了本专利技术。于是，根据本专利技术，提供一种胶乳组合物，其含有：包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物的胶乳、以及平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20的碳纳米管。需要说明的是，对所述胶乳组合物而言，优选以相对于所述聚合物每100质量份为10质量份以下的比例包含所述碳纳米管。另外，所述聚合物优选为共轭二烯橡胶。在此，所述胶乳组合物是在胶乳中配合碳纳米管的分散液而得到的，所述胶乳包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物，所述碳纳米管的平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20。进而，所述碳纳米管的分散液优选经过以下工序而得到：通过可得到气蚀效果的分散处理使平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20的碳纳米管分散于溶剂。进一步，所述分散处理优选为选自下组中的至少一种分散处理：基于超声波的分散处理、基于喷射磨的分散处理、及基于高剪切搅拌的分散处理。另外，根据本专利技术，提供使用上述胶乳组合物而得到的含有碳纳米管的复合材料。进一步，根据本专利技术，提供将该复合材料成型而成的导电性成型体。专利技术的效果根据本专利技术，可提供能够形成导电性等性能优异的复合材料及导电性成型体的胶乳组合物。另外，根据本专利技术，可提供导电性等性能优异的复合材料及导电性成型体。具体实施方式以下，结合实施方式对本专利技术进行具体地说明。本专利技术的胶乳组合物含有胶乳和碳纳米管，可以作为用于制造导电性优异的复合材料及导电性成型体的原料而适宜地使用。(胶乳组合物)在此，本专利技术的胶乳组合物含有：包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物的胶乳、和平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20的碳纳米管。进而，由于本专利技术的胶乳组合物组合使用了具有特定的四氢呋喃不溶成分量的聚合物、和平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足特定关系式的碳纳米管，因此可显著提高使用该胶乳组合物形成的复合材料及导电性成型体的导电性。需要说明的是，胶乳组合物也可以在除了胶乳及碳纳米管以外进一步含有任意的添加剂。<胶乳>对于胶乳中所含的四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物而言，只要四氢呋喃不溶成分量在上述范围内则没有特别限定，可列举天然橡胶及合成橡胶等橡胶。进而，作为橡胶的具体例，可列举天然橡胶、共轭二烯橡胶、丁基橡胶、聚氨酯橡胶等。这些中，作为聚合物，优选共轭二烯橡胶。共轭二烯橡胶为一种共轭二烯单体的均聚物或两种以上共轭二烯单体的共聚物、或共轭二烯单体和能够与其共聚的单体的共聚物。共轭二烯单体没有特别限定，作为其具体例，可列举：1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、2-乙基-1,3-丁二烯、1,3-戊二烯及氯丁二烯等。这些共轭二烯单体可以单独使用1种，也可以组合使用两种以上。这些中，特别优选使用1,3-丁二烯或异戊二烯。能够与共轭二烯单体共聚的单体也没有特别限定，作为其具体例，可列举：芳香族乙烯基单体、烯属不饱和腈单体、烯属不饱和酸单体、烯属不饱和酸衍生物单体、乙烯基杂环化合物单体、羧酸乙烯酯单体、卤化乙烯基单体、乙烯基醚单体、烯烃单体等。这些能够共聚的单体可以单独使用一种，也可以组合使用两种以上。这些中，优选芳香族乙烯基单体、烯属不饱和腈单体、烯属不饱和酸单体、及烯属不饱和酸衍生物单体。作为芳香族乙烯基单体的具体例，可列举：苯乙烯、α-甲基苯乙烯、单氯苯乙烯、二氯苯乙烯、单甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、羟甲基苯乙烯等。作为烯属不饱和腈单体的具体例，可列举：丙烯腈、甲基丙烯腈、富马腈、α-氯丙烯腈、α-氰乙基丙烯腈等。作为烯属不饱和酸单体的具体例，可列举：丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等具有烯属不饱和键的一元羧酸；富马酸、马来酸、衣康酸、丁烯三羧酸等具有烯属不饱和键的多元羧酸。作为烯属不饱和酸衍生物单体的具体例，可列举：烯属不饱和酸的酯、酐、酰胺等。作为烯属不饱和酸酯单体的具体例，可列举：(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙酯等。作为烯属不饱和酸酐单体的具体例，可列举：马来酸酐、衣康酸酐等。另外，作为烯属不饱和酰胺单体的具体例，可列举：(甲基)丙烯酰胺、N-羟甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸及其钠盐等。需要说明的是，在本专利技术中，“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和/或“甲基丙烯酸”。作为乙烯基杂环化合物单体的具体例，可列举乙烯基吡啶、N-乙烯基吡咯烷酮等。作为羧酸乙烯基酯单体的具体例，可列举：甲酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、乙酸异丙烯酯、叔碳酸乙烯酯(vinylversatate)等。作为卤代乙烯基单体的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种胶乳组合物，其含有：胶乳，其包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物，所述四氢呋喃不溶成分量是指，将聚合物200mg浸渍于四氢呋喃100mL并于25℃放置48小时后的不溶成分相对于四氢呋喃浸渍前的全部聚合物的质量比例；和碳纳米管，其平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20，所述聚合物为丙烯腈和丁二烯的共聚橡胶或其加氢产物。

【技术特征摘要】
2013.10.24 JP 2013-2207191.一种胶乳组合物，其含有：胶乳，其包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物，所述四氢呋喃不溶成分量是指，将聚合物200mg浸渍于四氢呋喃100mL并于25℃放置48小时后的不溶成分相对于四氢呋喃浸渍前的全部聚合物的质量比例；和碳纳米管，其平均直径(Av)和直径分布(3σ)满足关系式:0.60＞3σ/Av＞0.20，所述聚合物为丙烯腈和丁二烯的共聚橡胶或其加氢产物。2.根据权利要求1所述的胶乳组合物，其中，以相对于所述聚合物每100质量份为10质量份以下的比例包含所述碳纳米管。3.一种胶乳组合物的制造方法，其包括以下工序：在胶乳中配合碳纳米管的分散液，所述胶乳包含四氢呋喃不溶成分量为1质量％以上且75质量％以下的聚合物，所述四氢呋喃不溶成分量是指，将聚合物200mg浸渍于四氢呋喃100mL...

【专利技术属性】
技术研发人员：重田真宏，上岛贡，T·B·洪，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP