特許6996770IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

炭素繊維を含有するポリマー複合材料を変換するための高効率混合方法に関する。また、本発明は、溶融ポリマー存在下での繊維またはナノチューブのin situでの機械的破断または切断を用いた炭素繊維およびナノチューブを活性化する方法

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 低倍率から高倍率まで並べられた一連の走査型電子顕微鏡(SEM)画像を示し、典型的な合成時の粒子が緩やかに凝集した多層CNT(MWCNT)からなることを示す。
【図2】 ナイロン66のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示し、267℃の融点、225℃の凝固点および約60℃のガラス転移温度を示している。
【図3】 ナイロン66の応力掃引曲線を示し、線形粘度領域(LVR)が約0.4%のひずみであることを示している。
【図4】 0.4%のひずみにおけるナイロン66の周波数掃引曲線を示す。
【図5】 ナイロン66の周波数掃引曲線を示し、粘度がせん断速度の増加と共に低下することを示している(粘度対せん断速度)。
【図6】 低倍率から高倍率まで並べた一連のSEM画像を示し、8%CNT強化ナイロン複合材料の低温破断後のCNTの引き抜きの証拠を提供する。
【図7】 透過型電子顕微鏡(TEM)画像を示す。図7aは、MWCNTとアモルファスまたは非晶質のナイロン66マトリックスとの間の接着結合の証拠を提供する。すなわち、ナイロン66マトリックス中に切断末端を有さないMWCNTについては、共有結合は観察されない。対照的に、図7bは、MWCNTの破断端部またはその近傍でのより高密度のナイロン66(電子ビームに対する透過性が低い)の結晶化を示す。
【図8a】 それぞれ1%~6%のCNTを含有する本発明のナイロン66複合材料のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示す。
【図8b】 それぞれ1%~6%のCNTを含有する本発明のナイロン66複合材料のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示す。
【図8c】 それぞれ1%~6%のCNTを含有する本発明のナイロン66複合材料のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示す。
【図8d】 それぞれ1%~6%のCNTを含有する本発明のナイロン66複合材料のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示す。
【図8e】 それぞれ1%~6%のCNTを含有する本発明のナイロン66複合材料のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示す。
【図8f】 それぞれ1%~6%のCNTを含有する本発明のナイロン66複合材料のDSC加熱-冷却-加熱曲線を示す。
【図9a】 結合が促進されている新たな破断端部を有するナイロン66マトリックス中のMWCNTのTEM画像を示す。写真は、CNTの破断端部での高密度のポリマーを示しており、ナノチューブとナイロン66ポリマーとの間の共有結合を示している。
【図9b】 結合が促進されている新たな破断端部を有するナイロン66マトリックス中のMWCNTのTEM画像を示す。写真は、CNTの破断端部での高密度のポリマーを示しており、ナノチューブとナイロン66ポリマーとの間の共有結合を示している。
【図9c】 結合が促進されている新たな破断端部を有するナイロン66マトリックス中のMWCNTのTEM画像を示す。写真は、CNTの破断端部での高密度のポリマーを示しており、ナノチューブとナイロン66ポリマーとの間の共有結合を示している。
【図10】 1mの長さに切断した連続CFおよびPEEKの高せん断溶融加工を使用して調製したPEEK中の30重量%の炭素繊維(CF)のSEM顕微鏡写真を示す。
【図11a】 1mの長さに切断した連続CFおよびPEEKの高せん断溶融加工を用いて調製された増加するCF濃度の関数としてのCF強化PEEKの機械的性質を以下のように示す:(a)曲げ応力-ひずみ曲線;(b)曲げ弾性率;(c)曲げ強度;および(d)アイゾット衝撃耐性。
【図11b】 1mの長さに切断した連続CFおよびPEEKの高せん断溶融加工を用いて調製された増加するCF濃度の関数としてのCF強化PEEKの機械的性質を以下のように示す:(a)曲げ応力-ひずみ曲線;(b)曲げ弾性率;(c)曲げ強度;および(d)アイゾット衝撃耐性。
【図11c】 1mの長さに切断した連続CFおよびPEEKの高せん断溶融加工を用いて調製された増加するCF濃度の関数としてのCF強化PEEKの機械的性質を以下のように示す:(a)曲げ応力-ひずみ曲線;(b)曲げ弾性率;(c)曲げ強度;および(d)アイゾット衝撃耐性。
【図11d】 1mの長さに切断した連続CFおよびPEEKの高せん断溶融加工を用いて調製された増加するCF濃度の関数としてのCF強化PEEKの機械的性質を以下のように示す:(a)曲げ応力-ひずみ曲線;(b)曲げ弾性率;(c)曲げ強度;および(d)アイゾット衝撃耐性。

代表図 図1本件の代表的な図

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