【手続補正書】
【提出日】平成27年7月17日(2015.7.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組成物において、
熱可塑性ポリマーと、
前記熱可塑性ポリマー中に分散するナノチューブのネットワークと、
前記熱可塑性ポリマー中に分散する、１より大きくかつ５未満のアスペクト比を有する炭素繊維のネットワークとを含んでなり、
前記組成物中の前記ナノチューブの量が０．０重量％を超えかつ５．０重量％未満であり、前記炭素繊維の量が２０重量％を超える組成物。
【請求項２】
前記ナノチューブが、１００以上のアスペクト比を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
１０９オーム／ｓｑ未満の表面抵抗率を有する請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記ナノチューブの量が、０．５重量％〜５重量％である請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記炭素繊維の量が２０重量％〜５０重量％である請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記炭素繊維の量が３０重量％〜４５重量％である請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
請求項１に記載の組成物を含んでなる成形物品。
【請求項８】
前記成形物品が、半導体ウエハーを輸送するのに適切なウエハーキャリアを含んでなる請求項７に記載の成形物品。
【請求項９】
物品を製造するための複合体を形成する方法において、
一定量のポリマーを押出機内に投入する工程と、
前記押出機内に一定量のナノチューブを投入する工程と、
前記押出機内に、１より大きくかつ５未満のアスペクト比を有する一定量の炭素繊維を投入する工程と、
せん断を加えて、前記ナノチューブ、前記炭素繊維、及び前記ポリマーをブレンドする工程とを備え、
前記一定量のナノチューブと前記一定量の炭素繊維とを分散した溶融ポリマーが形成される、方法。
【請求項１０】
前記ナノチューブが、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ、又はそれらの組み合わせを含んでなる請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記炭素繊維の量が５０重量％未満である請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記ナノチューブの量が０．５重量％〜５重量％である請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記ナノチューブの量が１重量％〜３重量％である請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記複合体が、前記押出機から、前記複合体が所望の形状及びサイズを有する物品に形成される成形機器に供給される請求項１に記載の組成物。
【請求項１５】
前記成形機器が、ローラ、射出成形、圧縮成形、及びそれらの組み合わせからなる群から選択される請求項１４に記載の組成物。
【請求項１６】
前記押出機が、二軸スクリュー押出機を含んでなる請求項９に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
【図１Ａ】スケールバーが各々１ミクロンと１００ｎｍである、ＳＷＮＴのＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、ＳＷＮＴは、異なるサイズの束として存在し、通常個々として存在しない）。
【図１Ｂ】スケールバーが各々１ミクロンと１００ｎｍである、ＳＷＮＴのＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、ＳＷＮＴは、異なるサイズの束として存在し、通常個々として存在しない）。
【図１Ｃ】スケールバーが各々１ミクロンと１００ｎｍである、ＭＷＮＴのＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、ＭＷＮＴは、異なるサイズの個々として存在する）。
【図１Ｄ】スケールバーが各々１ミクロンと１００ｎｍである、ＭＷＮＴのＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、ＭＷＮＴは、異なるサイズの個々として存在する）。
【図１Ｅ】スケールバーが各々１ミクロンと１００ｎｍである、炭素粉末のＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、炭素粉末粒子は、大きな凝集塊を形成する）。
【図１Ｆ】スケールバーが各々１ミクロンと１００ｎｍである、炭素粉末のＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、炭素粉末粒子は、大きな凝集塊を形成する）。
【図１Ｇ】プロセス処理の前に１０より大きいアスペクト比を有する炭素繊維の、スケールバーが各々１ミクロンと１０ミクロンであるＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、炭素繊維は、図１Ａ〜１Ｆに示される他の種類の炭素よりも約１００倍超大きい）。
【図１Ｈ】プロセス処理の前に１０より大きいアスペクト比を有する炭素繊維の、スケールバーが各々１ミクロンと１０ミクロンであるＳＥＭ画像（ＳＥＭ画像において示される標準の状況下で、炭素繊維は、図１Ａ〜１Ｆに示される他の種類の炭素よりも約１００倍超大きい）。
【図２】スケールバーが５０ミクロンである、炭素繊維の光学顕微鏡像。
【図３】スケールバーが５０ミクロンである、本発明の実施形態による微粉砕炭素繊維の光学顕微鏡像。
【図４】本発明の実施形態の実施例１の組成物（ＭＷＮＴ（１．２５％）と１より大きくかつ約５未満のアスペクト比を有する微粉砕炭素繊維（３５％）を有するＰＥＥＫポリマー）及び比較例Ａ（約２０以上のアスペクト比を有する炭素繊維（約２０％）を有するＰＥＥＫポリマー）の熱サイクル試験データのグラフ（上述の組成物の各々から作製したカセットを１５０℃（３０２°Ｆ）、２００℃（３９２°Ｆ）、２５０℃（４８２°Ｆ）、及び３００℃（５７２°Ｆ）まで加熱し、各々のこれらの温度まで加熱した後に主要寸法を測定する。グラフのデータから示されるように、実施例１による組成物からなるカセットは、比較例Ａによる組成物よりも「０」に近い値を有し、変動が小さくかつカセット全体にわたってさらに等方性に優れていることを示す）。
【図５】Ｐｒｏ−Ｓｔａｔ  ＰＲＳ−８０１抵抗測定装置を用いて２点プローブで実施例１と比較例Ａの両方の組成物からなる２００ｍｍカセット上の９６箇所を測定する表面抵抗試験データのグラフ（試験データは、実施例１の組成物からなるカセットが主にゲートとゲートの反対の位置に関して僅かな異常値を有するより密な分布を含むことを示す）。
【図６Ａ】表面抵抗を測定するための特定された１２箇所を有するディスクの概略を示す模式図。
【図６Ｂ】Ｐｒｏ−Ｓｔａｔ  ＰＲＳ−８０１抵抗測定装置を用いて２点プローブで実施例１と比較的大きなサイズの炭素繊維を有する比較例Ｂ（約２０以上のアスペクト比を有する炭素繊維（約２０％）を有するＰＥＥＫ）の両方の組成物からなるディスクで図６Ａの特定された１２箇所を測定する表面抵抗試験データのグラフ（試験データは、実施例１の組成物からなるディスクがより密な分布を含むことを示す）。
【図７Ａ】表面抵抗を測定するための特定された６７箇所を有するディスクの概略を示す模式図。
【図７Ｂ】Ｐｒｏ−Ｓｔａｔ  ＰＲＳ−８０１抵抗測定装置を用いて２点プローブで実施例１と比較的大きなサイズの炭素繊維を有する比較例Ｂの両方の組成物からなるディスクで図７Ａの特定された６７箇所を測定する表面抵抗試験データのグラフ（試験データは、実施例１の組成物からなるディスクがディスク全体にわたって再現性のある均一な表面抵抗と、ゲートの反対側に位置する位置１３に僅かな偏差を有するより密な分布を含むことを示す）。
【図８Ａ】実施例１及び比較例Ａの組成物からなるディスクの全容積（ｍｍ３）を示す摩耗試験データのグラフ（データは、センター・フォー・トリボロジー（カリフォルニア州キャンベル）からのピンオンディスク配置のＵＭＴ−２摩擦摩耗試験機を用いて得られ、試験パラメータは、半球状先端付きピン（Ｒ＝２ｍｍ）、鋼（ＨＲＣ＝５０−５０）及びＲａ≒０．０５μｍの対向面、滑り距離２５００ｍを有する円形摩耗経路（ｃｉｒｃｕｌａｒ  ｗｅａｒ  ｐａｔｈ）、０．２ｋｇの垂直力、０．０５ｍ／ｓの滑り速度、及び静電容量センサ（０．０２５μｍ解像度）で測定した線摩耗量及び線摩耗量／試料形態から算出される容積減量を有する）。
【図８Ｂ】実施例１及び比較例Ａの組成物からなるディスクの平均比摩耗量（ｍｍ３／Ｎ−ｍ）を示す摩耗試験データのグラフ（データは、センター・フォー・トリボロジー（カリフォルニア州キャンベル））からのピンオンディスク配置のＵＭＴ−２摩擦摩耗試験機を用いて得られ、試験パラメータは、半球状先端付きピン（Ｒ＝２ｍｍ）、鋼（ＨＲＣ＝５０−５０）及びＲａ≒０．０５μｍの対向面、滑り距離２５００ｍを有する円形摩耗経路、０．２ｋｇの垂直力、０．０５ｍ／ｓの滑り速度、及び静電容量センサ（０．０２５μｍ解像度）で測定した線摩耗量及び線摩耗量／試料形態から算出される容積減量を有する。平均比摩耗量は、容積減量／垂直力／滑り距離によって算出される）。
【図９Ａ】実施例１、比較例Ａ及び比較例Ｃ（約２０重量％の炭素繊維と約２０以上のアスペクト比を有するＰＥＥＫ）の組成物からなる材料の脱ガス量（ｐｐｍ）を示す分子汚染データのグラフ。
【図９Ｂ】実施例１、比較例Ａ及び比較例Ｃの組成物からなる材料の全陰イオン量（ｐｐｂ）を示す分子汚染データのグラフ。
【図９Ｃ】実施例１、比較例Ａ及び比較例Ｃの組成物からなる材料の全陽イオン量（ｐｐｂ）を示す分子汚染データのグラフ。
【図９Ｄ】実施例１、比較例Ａ及び比較例Ｃの組成物からなる材料の全金属量（ｐｐｂ）を示す分子汚染データのグラフ（実施例１の組成物からなる材料は、カーボンナノチューブが標準使用の条件下でそれらに結合する金属を有するので、より高い金属濃度を有する）。
【図１０Ａ】ポリマー１０１０Ａと導電性フィラー１０３０Ａ（ナノチューブ及び／又は微粉砕炭素繊維）を分散混合するプロセスの機器（これに限定されない）の概略を示す図（押出は、本質的に同時の手法で生じることが可能であり、それは、ホッパー１０２６Ａを介するカーボンフィラー１０３０Ａ（乾燥ナノチューブ及び／又は乾燥微粉砕炭素繊維）とホッパー１０１４Ａを介するポリマー１０１０Ａの充満供給又は飢餓供給であることが可能であり、二軸スクリュー押出機の１０１８Ａ及び１０２２Ａは、材料を押出混合して押出機１０５０Ａ内で材料１０３４Ａを形成する。押出組成物１０３８Ａは、ダイ１０６０Ａから取り除かれうる。押出機１０５０Ａは、１つもしくは複数の加熱ゾーン又は加熱勾配（図示しない）を用いて、ポリマー融点を超えて加熱することができる）。
【図１０Ｂ】ポリマー１０１０Ｂと導電性フィラー１０３０Ｂ（ナノチューブ及び微粉砕炭素繊維）を分散混合するプロセスの機器（これに限定されない）の概略を示す図（押出配合は、ナノチューブ及び／又は微粉砕炭素繊維とポリマーの予めブレンドされた混合物を任意に使用して、二軸スクリュー押出機１０１８Ｂ及び１０２２Ｂへの単一ホッパー１０１４Ｂでの供給で、材料を押出混合にして押出機１０５０Ｂ内で材料１０３４Ｂを形成することができる。押し出された組成物１０３８Ｂは、ダイ１０６０Ｂから取り除かれうる。押出機１０５０Ｂは、１つもしくは複数の加熱ゾーン又は加熱勾配（図示しない）を用いてポリマー融点を超えて加熱することができる）。
【図１１Ａ】ナノチューブと微粉砕炭素繊維とポリマーの押出分散混合物（図示しない）の循環押出配合（１１１０Ａ）を示す図（押出機１１５０Ａにおいて形成された材料１１３４Ａは、ダイ１１６０Ａから取り出され（１１３８Ａ）、貯蔵弾性率又は抵抗率に関して分析し、次いで１１１０Ａとして押出機に再び戻すことができる）。
【図１１Ｂ】ホッパー１１１４Ｂならびに押出軸１１１８Ｂ及び１１２２Ｂからのポリマー１１１０Ｂの溶融体の形成を示す図（長さ（Ｄ）の押出機１１５０Ｂの半分の長さ（Ｄ／２）以上のところのホッパー１１２６Ｂの位置で、導電性フィラー１１３０Ｂ（ナノチューブ及び微粉砕炭素繊維）をポリマーの押出溶融体１１３４Ｂに加えて押出配合し、材料１１３８Ｂを形成することができ、その材料は、材料１１４２Ｂとしてダイ１１６０Ｂから取り出すことができる）。
【図１２】実施例１、比較例Ａ及び比較例Ｄ（１．２５重量％のＭＷＣＮＴと３５重量％の、約２０のアペクト比を有する１５０μｍ炭素繊維とを有するＰＥＥＫポリマー）の組成物からなる材料に関する３点曲げ屈曲試験を用いるヤング率に関するデータのグラフ（微粉砕炭素繊維の長さが短いのが起因して、本発明の実施形態による実施例１の組成物のヤング率が低い結果となる）。
【図１３Ａ】実施例１の組成物から形成される物品の約１５０℃の温度でのたわみ試験中の機器の写真（図１３Ａ−１３Ｃのうち、実施例１の組成物（図１３Ａ）から形成された物品が３種の材料の加熱において最もたわみが小さいことを示す）。
【図１３Ｂ】ＰＥＥＫ中に約６０％酸化スズを含んでなり炭素を含有しない比較用の導電性セラミックフィラーから形成される物品の約１５０℃の温度でのたわみ試験中の機器の写真（図１３Ａ−１３Ｃのうち、実施例１の組成物（図１３Ａ）から形成された物品が３種の材料の加熱において最もたわみが小さいことを示す）。
【図１３Ｃ】ＰＥＥＫ中に約２０％投入した約２０のアスペクト比を有する従来の炭素繊維（図１３Ｃ）から形成される物品の約１５０℃の温度でのたわみ試験中の機器の写真（図１３Ａ−１３Ｃのうち、実施例１の組成物（図１３Ａ）から形成された物品が３種の材料の加熱において最もたわみが小さいことを示す）。
【図１４】本発明の実施形態による組成物及び比較用の組成物から形成される様々な物品に関する平坦度データを示す表（最初の２列の本発明の実施形態による微粉砕炭素繊維及びＭＷＣＮＴを含有する組成物と、約２０のアスペクト比を有する従来の炭素繊維（「従来炭素繊維」）を含んでなる比較用の組成物である）。
【図１５Ａ】実施例１の組成物による、ＰＥＥＫ中に分散するカーボンナノチューブ及び微粉砕炭素繊維の固体サンプルから形成した２種のスタックトレイの写真（カーボンナノチューブ及び微粉砕炭素繊維は、押出配合により、ＰＥＥＫポリマーの押出溶融体中に加えられる）。
【図１５Ｂ】２番目のスタックトレイの上に積み重ねた１番目のスタックトレイの写真。
【図１５Ｃ】上面のスタックトレイと底面のスタックトレイの端をクリップで作動可能に一緒に係合している積み重ねられた２層スタックトレイの写真。
【図１６】得られた物品の平坦度を測定するために特定した１３箇所を有する、本発明の実施形態による、ＰＥＥＫ中に分散するカーボンナノチューブ及び微粉砕炭素繊維の固体サンプルの写真。
【図１７】図１６に示されるスタックトレイの平坦度測定の概略図（生データ（最も低い測定地に対する高さ）を測定し、ベストフィット面のデータを適用して、平坦度の算出に使用されるベストフィット面からの偏差に到達する傾きを消去する）。
【図１８Ａ】２番目のスタックトレイの上に積み重ねた１番目のスタックトレイの上面（図１５Ａに示す通り）のベストフィット面からの偏差の概略図。
【図１８Ｂ】２番目のスタックトレイの上に積み重ねた１番目のスタックトレイの底面のベストフィット面からの偏差の概略図。
【図１８Ｃ】上記のスタックトレイの上に積み重ねた１番目のスタックトレイを有する２番目のスタックトレイの上面のベストフィット面からの偏差の概略図。
【図１８Ｄ】それらの上に積み重ねた１番目のスタックトレイを有する２番目のスタックトレイの底面のベストフィット面からの偏差の概略図。
【図１９】図１８Ａ〜１８Ｄの１番目のトレイと２番目のトレイ間の間隙の測定の概略図であり、１番目の上のスタックトレイの底面のベストフィット面からの偏差の概略図と、２番目の下のスタックトレイの上面のベストフィット面からの偏差の概略図と、結果として生じるトレイ間の間隙とを示す（挿入されてスタックトレイ内に運ばれたスライダの厚さ０．２３ｍｍ（０．００９’’）よりも小さい０．１５ｍｍ（約０．００６’’）となることは、スライダは、トレイ間の間隙にはめ込まれず、滑り落ちないことを示す）。
【図２０】Ｐｒｏ−Ｓｔａｔ  ＰＲＳ−８０１抵抗測定装置を用いて２点プローブで、実施例１（ＰＥＥＫ、１より大きくかつ約５未満のアスペクト比を有する約３５重量％の微粉砕炭素繊維、及び約１．２５重量％のＭＷＮＴ）、比較例１（ＰＥＥＫ及び約５％のＳＷＮＴ）、比較例２（ＰＥＥＫ及び約５％のＭＷＮＴ）、比較例３（ＰＥＥＫ及び約４％のＳＷＮＴ）、比較例４（ＰＥＥＫ及び約１５％の炭素粉末）、比較例５（ＰＥＥＫ及び約１８％の炭素粉末）及び比較例６（ＰＥＥＫ及び約２０％の約２０のアスペクト比を有する炭素繊維）の組成物からなるディスクで図７Ａにおいて特定した６７箇所を測定する表面抵抗試験データのグラフ（試験データは、実施例１の組成物からなるディスクが、ディスク全体にわたって再現性のある均一な表面抵抗と、ゲートと反対側に位置する位置１３に僅かな偏差とを有するより密な分布を含むことを示す）。
【図２１】Ｐｒｏ−Ｓｔａｔ  ＰＲＳ−８０１抵抗測定装置を用いて２点プローブで、特定の組成物（ＦＭＣＦと呼ばれる１より大きくかつ約５未満のアスペクト比を有する微粉砕炭素繊維、及びＣＦと呼ばれる約２０のアスペクト比を有する炭素繊維）からなるディスクで図７Ａにおいて特定した６７箇所を測定した表面抵抗試験データのグラフ（その組成物は、様々な射出速度（「ｉｐｓ」）で物品に成形され、試験データは、本発明の実施形態による組成物が他のカーボンフィラーを用いる他のポリマー複合体よりもプロセスに影響され難いことを示す）。
【図２２】Ｐｒｏ−Ｓｔａｔ  ＰＲＳ−８０１抵抗測定装置を用いて２点プローブで、特定の組成物（ＦＭＣＦと呼ばれる１より大きくかつ約５未満のアスペクト比を有する微粉砕炭素繊維）からなるディスクで図６Ａにおいて特定した１２箇所を測定した表面抵抗試験データのグラフ（その組成物は、０．５の射出速度で物品に成形され、試験データは、組成物が首尾一貫したもしくは安定した表面抵抗を有するような、カーボンナノチューブを含有する組成物の利点をさらに示す）。