[发明专利]橡胶组合物

说明书

本发明提供一种含有纤维状碳纳米结构体的橡胶组合物，其含有橡胶、纤维状碳纳米结构体和填料，其特征在于，该填料在分散于该橡胶组合物中的状态下，主要作为多个一次颗粒凝聚的凝聚体存在，该凝聚体的平均最长粒径为100nm以上1000nm以下。

技术领域

本发明涉及一种橡胶组合物，特别涉及一种包含橡胶、纤维状碳纳米结构体和填料的橡胶组合物。

背景技术

一直以来，使用在橡胶等高分子材料中配合碳材料形成的复合材料作为导电性、导热性等优异的材料。并且，近年来，作为导电性、导热性的提升效果高的碳材料，纤维状碳材料、特别是碳纳米管(以下，有时称为“CNT”。)等纤维状碳纳米结构体受到关注。

此外，一直以来，出于增强、赋予功能性、降低成本等目的，在橡胶等高分子材料的组合物中配合颗粒状、粉末状的填料。例如，在专利文献1中公开了一种包含碳纳米管和高结构炭黑的氟橡胶。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-108476号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，在包含CNT等纤维状碳纳米结构体和填料的橡胶组合物中，根据该橡胶组合物中填料的分散状态，有时会有拉伸强度、拉伸伸长率等特性不够充分的情况。

因此，本发明的目的在于提供一种橡胶组合物，其包含纤维状碳纳米结构体和填料且拉伸强度和拉伸伸长率优异。

用于解决问题的方案

本发明人等为了实现上述目的而进行了深入研究，结果发现，通过将在橡胶组合物中分散存在的填料凝聚体的平均最长粒径控制在特定的范围内，可以得到拉伸强度和拉伸伸长率优异的橡胶组合物，由此完成了本发明。

即，本发明是为了有利地解决上述技术问题，本发明的橡胶组合物含有橡胶、纤维状碳纳米结构体和填料，其特征在于，该填料在分散于该橡胶组合物中的状态下，主要是作为多个一次颗粒凝聚的凝聚体存在，该凝聚体的平均最长粒径为100nm以上1000nm以下。通过在含有纤维状碳纳米结构体和填料的橡胶组合物中，使填料主要作为凝聚体进行分散，并使该凝聚体的平均最长粒径为100nm以上1000nm以下，由此，可以提供一种拉伸强度和拉伸伸长率优异的橡胶组合物。

另外，在本发明中，填料的“凝聚体的平均最长粒径”可以通过在透射型电子显微镜(TEM)图像上测定例如任选的10个以上的填料凝聚体各自的最长粒径，算出算术平均值，从而求出。

相对于100体积份的上述橡胶，本发明的橡胶组合物优选包含0.1体积份以上10体积份以下的上述纤维状碳纳米结构体。如果纤维状碳纳米结构体的含量在上述范围内，则能形成导电性等物性优异的橡胶组合物。

相对于100体积份的上述橡胶，本发明的橡胶组合物优选包含1体积份以上100体积份以下的上述填料。如果填料的含量在上述范围内，则能充分地发挥橡胶组合物的增强效果。

就本发明的橡胶组合物而言，优选上述纤维状碳纳米结构体包含单层碳纳米管。通过纤维状碳纳米结构体包含单层碳纳米管，能以较少的配合量使橡胶组合物的物性提升。

就本发明的橡胶组合物而言，优选上述碳纳米结构体的由吸附等温线所得到的t-曲线呈现上凸的形状。如果使用t-曲线呈现上凸的形状的纤维状碳纳米结构体，则能以较少的配合量使橡胶组合物的物性进一步提升。

并且，上述t-曲线的转折点优选为0.2≤t(nm)≤1.5的范围。如果使用t-曲线的转折点为0.2≤t(nm)≤1.5的范围的纤维状碳纳米结构体，即，纤维状碳纳米结构体的t-曲线的转折点在此范围内，则能以较少的配合量使橡胶组合物的物性进一步提升。