(57)【要約】  導電性組成物を製造する方法は、ポリマー前駆体を単層カーボンナノチューブ組成物とブレンドし、ポリマー前駆体を重合して有機ポリマーを形成することからなる。この方法は、導電率特性が望ましい自動車用部品、コンピューター部品、及びその他の部品を製造するのに有利に使用できる。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性組成物の製造方法であって、
ポリマー前駆体を有効量の単層カーボンナノチューブ組成物とブレンドし、
ポリマー前駆体を重合して有機ポリマーを形成する
ことを含んでなり、前記組成物が約１０１２ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率及び約５キロジュール／平方メートル以上のノッチ付アイゾット衝撃強さを有する、前記方法。
【請求項２】
有効量の単層カーボンナノチューブ組成物が１〜約９９ｗｔ％の金属性カーボンナノチューブを含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
有効量の単層カーボンナノチューブ組成物が１〜約９９ｗｔ％の半導体性カーボンナノチューブを含む、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
【請求項４】
組成物が約１０１２ｏｈｍ／□以下の表面抵抗率を有する、請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
組成物が以下の群から選択されるポリマー前駆体を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の方法。
ａ）次式の構造（Ｉ）のポリマー前駆体。
【化１】
2007502351.tif 000041
式中、各構造単位に対して、各Ｑ１は独立して水素、ハロゲン、第一若しくは第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、又は２個以上の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシであり、各Ｑ２は独立して水素、ハロゲン、第一若しくは第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ、又は２個以上の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシである。
ｂ）２，６−ジメチルフェノール及び２，３，６−トリメチルフェノール。
ｃ）エチレン性不飽和モノマー。
【請求項６】
組成物が以下の群から選択される有機ポリマーを含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の方法。
ａ）カルボニル化合物と次の一般式（IV）を有するジヒドロキシ化合物との重合生成物。
【化２】
2007502351.tif 000042
式中、Ａ２は次式（Ｖ）の構造を有する。
【化３】
2007502351.tif 000043
式中、Ｇ１は芳香族基を表し、Ｅはアルキレン、アルキリデン基又は環式脂肪族基を表し、Ｒ１は水素又は一価炭化水素基を表し、Ｙ１は無機原子であり、ｍはゼロからＧ１上で置換に利用可能な位置の数までの任意の整数を表し、ｐはゼロからＥ上で置換に利用可能な位置の数までの整数を表し、ｔは１以上の整数を表し、ｓはゼロ又は１であり、ｕはゼロを含む任意の整数を表す。
ｂ）次式（VIII）の繰返し単位を有するポリエステルポリマー。
【化４】
2007502351.tif 000044
式中、Ｒ３は約２個以上の炭素原子を有するアリール、アルキル若しくはシクロアルキル基を表し、直鎖、枝分れ、又は環式脂肪族アルカンジオールの残基であり、Ｒ４はアリール、アルキル又は環式脂肪族基である。
ｃ）ジオール又はジオール化学的等価体と二酸又は二酸化学的等価体との重合生成物。
ｄ）次式（IX）の繰返し単位を有するポリ（１，４−シクロヘキサン−ジメタノール−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレート）。
【化５】
2007502351.tif 000045
ｅ）芳香族ジカルボン酸とビスフェノールの重合生成物。
ｆ）次式（XIV）の構造単位を含む有機ポリマー。
【化６】
2007502351.tif 000046
式中、各Ｒ１は独立してハロゲン又はＣ１−１２アルキルであり、ｍは１以上であり、ｐは約３以下であり、各Ｒ２は独立して二価有機基であり、ｎは約４以上である。
ｇ）次式（XV）のポリマー前駆体の重合生成物。
【化７】
2007502351.tif 000047
式中、Ｒ５は水素、低級アルキル又はハロゲンであり、Ｚ１はビニル、ハロゲン又は低級アルキルであり、ｐは０〜約５である。
ｈ）スチレンのコポリマー。
ｉ）次の一般式（XVI）を有するポリイミド。
【化８】
2007502351.tif 000048
式中、ａは約１以上であり、Ｖは（ａ）約５〜約５０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換で飽和、不飽和若しくは芳香族の単環式及び多環式基、（ｂ）１〜約３０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換で線状若しくは枝分れの飽和若しくは不飽和アルキル基、又は以上の四価リンカーの組合せからなる四価リンカーであり、Ｒは約６〜約２０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換二価芳香族炭化水素基、約２〜約２０個の炭素原子を有する直鎖若しくは枝分れ鎖アルキレン基、約３〜約２０個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、又は次の一般式（XIX）の二価基である。
【化９】
2007502351.tif 000049
式中、Ｑとしては、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ２−、−ＳＯ−、−ＣｙＨ２ｙ−又はハロゲン化誘導体からなる群から選択される二価部分があり、ｙは約１〜約５である。
ｊ）次式（XXVII）で表される有機ラクタムの重合生成物であるポリアミド。
【化１０】
2007502351.tif 000050
式中、ｎは約３〜約１１であり、アミノ酸は次式（XXVIII）で表される。
【化１１】
2007502351.tif 000051
式中、ｎは約３〜約１１である。
ｋ）４〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸と２〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンとの重合生成物であるポリアミド。
ｌ）第１のポリアミドと第２のポリアミドとの重合生成物であるポリアミド。ここで、第１のポリアミドは次式（XXX）を有する繰返し単位を含む。
【化１２】
2007502351.tif 000052
式中、Ｒ１は９個の炭素を有する枝分れ又は非枝分れアルキル基である。また、前記第２のポリアミドは次式（XXXI）及び／又は次式（XXXII）を有する繰返し単位を含む。
【化１３】
2007502351.tif 000053
式中、Ｒ２は４〜７個の炭素を有する枝分れ又は非枝分れアルキル基であり、Ｒ３は６個の炭素を有する芳香族基又は４〜７個の炭素を有する枝分れ若しくは非枝分れアルキル基である。
【請求項７】
組成物が、一般式（XVI）を有するポリイミドを含む有機ポリマーを含んでなり、四価リンカーが次式（XVII）の芳香族基を含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の方法。
【化１４】
2007502351.tif 000054
式中、Ｗは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ２−、−ＳＯ−、−ＣｙＨ２ｙ−若しくはそのハロゲン化誘導体（ここでｙは１〜５である）、又は式−Ｏ−Ｚ−Ｏ−の基であり、ここで−Ｏ−又は−Ｏ−Ｚ−Ｏ−基の二価結合は３，３′、３，４′、４，３′、若しくは４，４′位にあり、ここでＺは次式（XVIII）の二価基である。
【化１５】
2007502351.tif 000055
【請求項８】
組成物が有機ポリマーを含み、有機ポリマーがポリアセタール、ポリアクリル、ポリアルキド、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリベンゾオキサゾール、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアジノフェノチアジン、ポリベンゾチアゾール、ポリピラジノキノキサリン、ポリピロメリトイミド、ポリキノキサリン、ポリベンズイミダゾール、ポリオキシインドール、ポリオキソイソインドリン、ポリジオキソイソインドリン、ポリトリアジン、ポリピリダジン、ポリピペラジン、ポリピリジン、ポリピペリジン、ポリトリアゾール、ポリピラゾール、ポリカルボラン、ポリオキサビシクロノナン、ポリジベンゾフラン、ポリフタリド、ポリアセタール、ポリ無水物、ポリビニルエーテル、ポリビニルチオエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルケトン、ポリハロゲン化ビニル、ポリビニルニトリル、ポリビニルエステル、ポリスルホネート、ポリスルフィド、ポリチオエステル、ポリスルホン、ポリスルホンアミド、ポリウレア、ポリホスファゼン、ポリシラザン、又は以上の熱可塑性ポリマーを１つ以上含む組合せである、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
さらにカーボンナノチューブを含んでおり、このカーボンナノチューブが多層カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、又は以上のタイプのカーボンナノチューブを１種以上含む組合せである、請求項１乃至請求項８のいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
単層カーボンナノチューブが約１０４ジーメンス／センチメートルの固有導電率を有する、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１１】
単層カーボンナノチューブ組成物が以下の群から選択される単層カーボンナノチューブを含む、請求項１乃至請求項１０のいずれか１項記載の方法。
ａ）加工処理の前にロープの形態であって、加工処理の後に三次元の単層カーボンナノチューブ網状組織の形態である単層カーボンナノチューブ。
ｂ）金属性カーボンナノチューブ、半導体性カーボンナノチューブ、又は以上の単層カーボンナノチューブを１種以上含む組合せ。
ｃ）椅子型ナノチューブ、ジグザグ型ナノチューブ、又は以上のナノチューブを１種以上含む組合せ。
ｄ）官能基で誘導体化された単層カーボンナノチューブ。
ｅ）側壁上又は半球状末端上で官能基により誘導体化された単層カーボンナノチューブ。
ｆ）半球状末端が結合していないか、又は１以上の半球状末端が結合している単層カーボンナノチューブ。
ｇ）以上のナノチューブを１種以上含む組合せ。
【請求項１２】
ブレンドすることが、以下
ａ）音波処理する、
ｂ）溶媒を含む溶液中で、
ｃ）溶融形態で、
ｄ）剪断力、伸張力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギー、又は以上の力及びエネルギーを１種以上含む組合せを使用して加工処理装置で行われ、単一のスクリュー、複数のスクリュー、噛合式同方向回転型若しくは逆方向回転型スクリュー、非噛合式同方向回転型若しくは逆方向回転型スクリュー、往復運動型スクリュー、ピン付きスクリュー、ピン付きバレル、スクリーンパック、ロール、ラム、ヘリカルローター、バッフル、超音波処理機によって前記力を働かせる、
ｅ）以上の１種以上を含む組合せ
の一つによって達成される、請求項１乃至請求項１１のいずれか１項記載の方法。
【請求項１３】
組成物をさらに追加の有機ポリマーとブレンドする、請求項１乃至請求項１２のいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】
組成物と共にさらにブレンドされる有機ポリマーが半結晶質又は非晶質であり、約１００〜約１００００００ｇ／モルの分子量を有する、請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
組成物をブレンドすることがケトル内で行われ、一方、重合が、単一のスクリュー、複数のスクリュー、噛合式同方向回転型若しくは逆方向回転型スクリュー、非噛合式同方向回転型若しくは逆方向回転型スクリュー、往復運動型スクリュー、ピン付きスクリュー、スクリーン付きスクリュー、ピン付きバレル、ロール、ラム、ヘリカルローター、バッフル、又は以上の１種以上を含む組合せを有する装置で行われる、請求項１乃至請求項１４のいずれか１項記載の方法。
【請求項１６】
請求項１乃至請求項１５のいずれか１項記載の方法で製造された導電性組成物であって、前記組成物がマスターバッチとして使用される、前記導電性組成物。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか１項記載の方法によって製造された組成物を含んでなる物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ポリマーから作成された物品は、静電気消散又は電磁シールドが重要な要件である包装用フィルム、チップキャリア、コンピューター、プリンター及びコピー機部品のような材料取扱及び電子機器に広く利用されている。静電気消散（本明細書中では以後ＥＳＤとする）は、異なる電位の物体間の直接接触又は誘導静電場による静電荷の移動と定義される。電磁シールド（本明細書中では以後ＥＭシールドとする）効果は、そのシールドに入射する電磁場がそれを介して伝送される割合（単位デシベル）と定義される。電子素子が小型化され高速化されるにつれて、静電荷に対する感受性が増大し、従って改良された静電気消散性が得られるように改変された有機ポリマーを利用するのが一般に望ましい。同じように、改良された電磁シールドを提供すると同時に有機ポリマーの有利な機械的性質の幾らか又は全部を保持することができるように有機ポリマーを改変することが望ましい。
【０００３】
電気的性質を改良し、ＥＳＤ及びＥＭシールドを達成するために、ピッチやポリアクリロニトリルから誘導された直径が２マイクロメートルより大きいグラファイト繊維のような導電性充填材が有機ポリマー中に混入されることが多い。しかし、これらのグラファイト繊維はその大きさが大きいために、かかる繊維を混入すると一般に耐衝撃性のような機械的性質が低下する。従って、当技術分野では、適切なＥＳＤ及びＥＭシールドを提供しつつ、その機械的性質を保持することができる導電性ポリマー組成物に対するニーズが残されている。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
導電性組成物を製造する方法は、ポリマー前駆体を単層カーボンナノチューブ組成物とブレンドし、ポリマー前駆体を重合して有機ポリマーを形成することからなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本明細書には、ポリマー前駆体の重合工程の前又はその間に有機ポリマーと単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）をポリマー前駆体に添加することによって製造された有機ポリマーとＳＷＮＴ組成物からなる組成物が開示されている。また、本明細書には、有機ポリマーと有効量の単層カーボンナノチューブ（ＳＷＮＴ）からなる組成物が開示されている。有効量のＳＷＮＴとは、組成物が約１０１２ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有する一方約５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性とクラスＡの表面仕上げを示すのに充分な量を意味する。一実施形態では、組成物は、約１０８ｏｈｍ／□（ｏｈｍ／ｓｑ）以上の表面抵抗率及び約１０１２ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有する一方約５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性及びクラスＡの表面仕上げを示す。別の実施形態では、組成物は、約１０８ｏｈｍ／□（ｏｈｍ／ｓｑ）以下の表面抵抗率及び約１０８ｏｈｍ−ｃｍ以上の体積抵抗率を有し、約５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性及びクラスＡの表面仕上げを示す。一実施形態では、組成物は約１０キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性を有し、別の実施形態では、組成物は約１５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性を有する。
【０００６】
一実施形態では、組成物は、約１０１０ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有し、約５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性及びクラスＡの表面仕上げを示す。別の実施形態では、組成物は、約１０８ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有し、約５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性及びクラスＡの表面仕上げを示す。さらに別の実施形態では、組成物は、約１０５ｏｈｍ−ｃｍ以下の体積抵抗率を有し、約５キロジュール／平方メートル以上の衝撃特性及びクラスＡの表面仕上げを示す。
【０００７】
かかる組成物は、静電荷から保護する必要があるコンピューター、電子物品、半導体部品、回路基板などに有利に利用することができる。また、所望により静電塗装することができる自動車の内装及び外装部品用の自動車のボディーパネルにも有利に使用することができる。
【０００８】
一実施形態では、ＳＷＮＴは、重合工程の前にポリマー前駆体に添加する。別の実施形態では、ＳＷＮＴはポリマー前駆体の重合工程中に添加する。さらに別の実施形態では、ＳＷＮＴの一部分を重合工程の前にポリマー前駆体に添加し、ＳＷＮＴのもう一方の部分を重合工程中にポリマー前駆体に添加する。本明細書で定義されるポリマー前駆体は、モノマー、オリゴマー又はポリマーでありさらに重合することができる反応性化学種からなる。
【０００９】
ポリマー前駆体の重合により得ることができる有機ポリマーは、熱可塑性ポリマー、熱可塑性ポリマーのブレンド、又は熱可塑性ポリマーと熱硬化性ポリマーのブレンドである。有機ポリマーはまた、ポリマー、コポリマー、ターポリマー、相互侵入型網状ポリマー、又は以上の有機ポリマーを１種以上含む組合せのブレンドであってもよい。熱可塑性ポリマーの例としては、ポリアセタール、ポリアクリル、ポリカーボネート、ポリアルキド、ポリスチレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリアラミド、ポリアミドイミド、ポリアリーレート、ポリアリールスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリベンゾオキサゾール、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアジノフェノチアジン、ポリベンゾチアゾール、ポリピラジノキノキサリン、ポリピロメリトイミド、ポリキノキサリン、ポリベンズイミダゾール、ポリオキシインドール、ポリオキソイソインドリン、ポリジオキソイソインドリン、ポリトリアジン、ポリピリダジン、ポリピペラジン、ポリピリジン、ポリピペリジン、ポリトリアゾール、ポリピラゾール、ポリカルボラン、ポリオキサビシクロノナン、ポリジベンゾフラン、ポリフタリド、ポリアセタール、ポリ無水物、ポリビニルエーテル、ポリビニルチオエーテル、ポリビニルアルコール、ポリビニルケトン、ポリハロゲン化ビニル、ポリビニルニトリル、ポリビニルエステル、ポリスルホネート、ポリスルフィド、ポリチオエステル、ポリスルホン、ポリスルホンアミド、ポリウレア、ポリホスファゼン、ポリシラザンなど、又は以上の有機ポリマーを１種以上含む組合せがある。
【００１０】
熱可塑性ポリマーのブレンドの具体例としては、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン／ナイロン、ポリカーボネート／アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン、ポリフェニレンエーテル／ポリスチレン、ポリフェニレンエーテル／ポリアミド、ポリカーボネート／ポリエステル、ポリフェニレンエーテル／ポリオレフィン、及び以上の熱可塑性ポリマーのブレンドを１種以上含む組合せがある。
【００１１】
一実施形態では、導電性組成物中に使用できる有機ポリマーはポリアリーレンエーテルである。用語ポリ（アリーレンエーテル）ポリマーには、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）及びポリ（アリーレンエーテル）コポリマー、グラフトコポリマー、ポリ（アリーレンエーテル）エーテルアイオノマー、及びアルケニル芳香族化合物とポリ（アリーレンエーテル）、ビニル芳香族化合物、及びポリ（アリーレンエーテル）などとのブロックコポリマー、並びに以上を１種以上含む組合せが包含される。ポリ（アリーレンエーテル）ポリマー自体は、次式（Ｉ）の複数の構造単位を含むポリマーである。
【００１２】
【化１】
2007502351.tif 000002
式中、各構造単位に対して、各Ｑ１は独立して水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル（例えば、７個以下の炭素原子を含有するアルキル）、フェニル、ハロアルキル、アミノアルキル、炭化水素オキシ、２個以上の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシなどであり、各Ｑ２は独立して水素、ハロゲン、第一又は第二低級アルキル、フェニル、ハロアルキル、炭化水素オキシ、２個以上の炭素原子がハロゲン原子と酸素原子とを隔てているハロ炭化水素オキシなどである。好ましくは、各Ｑ１がアルキル又はフェニル、殊にＣ１−４アルキルであり、各Ｑ２は水素である。
【００１３】
ホモポリマーとコポリマーのポリ（アリーレンエーテル）が両方とも包含される。好ましいホモポリマーは２，６−ジメチルフェニレンエーテル単位を含有するものである。適切なコポリマーとしては、例えば、かかる単位を２，３，６−トリメチル−１，４−フェニレンエーテル単位と組み合わせて含有するランダムコポリマー、又は２，６−ジメチルフェノールと２，３，６−トリメチルフェノールとの共重合から誘導されたコポリマーがある。また、ビニルモノマー又はポリスチレンのようなポリマーをグラフト化することにより製造された部分を含有するポリ（アリーレンエーテル）、並びに低分子量のポリカーボネート、キノン類、複素環及びホルマールのようなカップリング剤を２つのポリ（アリーレンエーテル）鎖のヒドロキシ基と反応させてより高い分子量のポリマーを生成させてなるカップル化ポリ（アリーレンエーテル）もある。ポリ（アリーレンエーテル）はさらに、上記のものを１種以上含む組合せを包含する。
【００１４】
ポリ（アリーレンエーテル）は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより決定して約１００００〜約３００００グラム／モル（ｇ／モル）の数平均分子量、及び約３００００〜約６００００ｇ／モルの重量平均分子量を有している。このポリ（アリーレンエーテル）は、クロロホルム中２５℃で測定して約０．１０〜約０．６０デシリットル／グラム（ｄｌ／ｇ）の固有粘度を有し得る。また、高い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）と低い固有粘度のポリ（アリーレンエーテル）を組み合わせて利用することも可能である。２つの固有粘度を使用する場合、正確な割合の決定は、使用するポリ（アリーレンエーテル）の正確な固有粘度及び目的とする最終的な物理的性質に依存する。
【００１５】
ポリ（アリーレンエーテル）は通例、２，６−キシレノールや２，３，６−トリメチルフェノールのような１種以上のモノヒドロキシ芳香族化合物の酸化カップリングによって製造される。かかるカップリングには一般に触媒系を使用するが、これらは通例、銅、マンガン又はコバルトの化合物のような１種以上の重金属化合物を、通常は様々な他の物質と組み合わせて含有している。
【００１６】
多くの目的に特に有用なポリ（アリーレンエーテル）は、１以上のアミノアルキル含有末端基を有する分子を含むものである。このアミノアルキル基は通例ヒドロキシ基に対してオルト位に位置している。かかる末端基を含有する生成物は、ジ−ｎ−ブチルアミンやジメチルアミンのような適当な第一又は第二モノアミンを酸化カップリング反応混合物の構成成分の一つとして混入することによって得ることができる。また、４−ヒドロキシビフェニル末端基が存在することも多く、これは通例、殊に銅−ハロゲン化物−第二又は第三アミン系において、副生物のジフェノキノンが存在する反応混合物から得られる。実質的な割合のポリマー分子、通例ポリマーの約９０重量％もを構成する割合が１種以上のアミノアルキル含有末端基及び４−ヒドロキシビフェニル末端基を含有し得る。
【００１７】
別の実施形態では、組成物中に使用する有機ポリマーはポリカーボネートであってもよい。芳香族カーボネート連鎖単位を含むポリカーボネートとしては、次式（II）の構造単位を有する組成物がある。
【００１８】
【化２】
2007502351.tif 000003
式中、Ｒ１基は芳香族、脂肪族又は脂環式基である。好ましくは、Ｒ１は芳香族有機基、より好ましくは次式（III）の基である。
【００１９】
【化３】
2007502351.tif 000004
式中、各Ａ１及びＡ２は単環式二価アリール基であり、Ｙ１はＡ１とＡ２を隔てる０、１、又は２個の原子を有する橋かけ基である。代表的な実施形態では、１個の原子がＡ１とＡ２を隔てている。このタイプの基の具体例は、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−、−Ｓ（Ｏ２）−、−Ｃ（Ｏ）−、メチレン、シクロヘキシル−メチレン、２−［２，２，１］−ビシクロヘプチリデン、エチリデン、イソプロピリデン、ネオペンチリデン、シクロヘキシリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、アダマンチリデンなどである。橋かけ基Ｙ１は炭化水素基又はメチレン、シクロヘキシリデン若しくはイソプロピリデンのような飽和炭化水素基であることができる。
【００２０】
ポリカーボネートは、カーボネート前駆体とジヒドロキシ化合物とのＳｃｈｏｔｔｅｎ−Ｂａｕｍａｎ界面反応によって製造できる。通例、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウムなどの水性塩基を、ジヒドロキシ化合物を含有するベンゼン、トルエン、二硫化炭素、又はジクロロメタンのような有機の水不混和性溶媒と混合する。一般に、相間移動剤を用いて反応を促進する。分子量調節剤を単独で又は混合物として反応体混合物に添加してもよい。また、上記枝分れ剤も単独で又は混合物として添加することもできる。
【００２１】
本発明で使用することができる芳香族ジヒドロキシ化合物コモノマーは次の一般式（IV）のものからなる。
【００２２】
【化４】
2007502351.tif 000005
式中、Ａ２は二価置換及び非置換芳香族基から選択される。
【００２３】
幾つかの実施形態で、Ａ２は次式（Ｖ）の構造を有する。
【００２４】
【化５】
2007502351.tif 000006
式中、Ｇ１はフェニレン、ビフェニレン、ナフチレンなどの芳香族基を表す。Ｅは、メチレン、エチレン、エチリデン、プロピレン、プロピリデン、イソプロピリデン、ブチレン、ブチリデン、イソブチリデン、アミレン、アミリデン、イソアミリデンなどのアルキレン又はアルキリデン基であってもよいし、また、芳香族結合、第三アミノ結合、エーテル結合、カルボニル結合、ケイ素含有結合、又はスルフィド、スルホキシド、スルホンなどのイオウ含有結合、又はホスフィニル、ホスホニルなどのリン含有結合のようなアルキレン又はアルキリデンとは異なる部分によって連結された２以上のアルキレン又はアルキリデン基からなっていてもよい。加えて、Ｅは環式脂肪族基であってもよい。Ｒ１は水素、又はアルキル、アリール、アラルキル、アルカリール、若しくはシクロアルキルのような一価炭化水素基を表す。Ｙ１はハロゲン（フッ素、臭素、塩素、ヨウ素）のような無機原子、ニトロのような無機基、アルケニル、アリル、若しくは上記Ｒ１のような有機基、又はＯＲのようなオキシ基でよく、必要なことは、Ｙ１がポリマーを製造するのに使用する反応体及び反応条件に対して不活性であると共にそれらに影響されないということだけである。文字ｍは０からＧ１上で置換に利用できる位置の数までの整数を表し、ｐは０からＥ上で置換に利用できる位置の数までの整数を表し、「ｔ」は１以上に等しい整数を表し、「ｓ」は０又は１であり、「ｕ」は０を含む任意の整数を表す。
【００２５】
Ｅの適切な例としては、シクロペンチリデン、シクロヘキシリデン、３，３，５−トリメチルシクロヘキシリデン、メチルシクロヘキシリデン、２−［２．２．１］−ビシクロヘプチリデン、ネオペンチリデン、シクロペンタデシリデン、シクロドデシリデン、アダマンチリデンなど、スルフィド、スルホキシド若しくはスルホンのようなイオウ含有結合、ホスフィニル、ホスホニルのようなリン含有結合、エーテル結合、カルボニル基、第三窒素基、又はシラン若しくはシロキシのようなケイ素含有結合がある。Ａ２が上記式（IV）で表される芳香族ジヒドロキシコモノマー化合物（III）で、１つより多くのＹ１置換基が存在する場合、それらは同じであっても異なっていてもよい。同じことがＲ１置換基についてもいえる。式（IV）においてｓが０で、ｕが０でない場合、芳香環はアルキリデンその他の橋かけを介在することなく直接結合する。芳香核残渣Ｇ１上のヒドロキシル基とＹ１の位置はオルト、メタ、又はパラ位で変化することができ、炭化水素残渣の２以上の環炭素原子がＹ１及びヒドロキシル基で置換されている場合その配置は隣接、非対称又は対称の関係であることができる。幾つかの特定の実施形態では、パラメーター「ｔ」、「ｓ」、及び「ｕ」は各々１であり、両方のＧ１基は非置換フェニレン基であり、Ｅはイソプロピリデンのようなアルキリデン基である。特定の実施形態では両方のＧ１基がｐ−フェニレンであるが、両方がｏ−若しくはｍ−フェニレンであってもよいし、又は一方がｏ−若しくはｍ−フェニレンで、他方がｐ−フェニレンであってもよい。式（IV）の芳香族ジヒドロキシ化合物の適切な例は、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（すなわちビスフェノールＡ）、２，２−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシ−５−イソプロピルフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−イソプロピルフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ｔ−ブチル−５−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−クロロ−５−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−ブロモ−５−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジイソプロピル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（３，５−ジフェニル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラクロロフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラブロモフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラメチルフェニル）プロパン、２，２−ビス（２，６−ジクロロ−３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、２，２−ビス（２，６−ジブロモ−３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）プロパン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシ−５−イソプロピルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−イソプロピルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ｔ−ブチル−５−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−５−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−５−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジイソプロピル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジフェニル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラクロロフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラブロモフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラメチルフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（２，６−ジクロロ−３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（２，６−ジブロモ−３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）シクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−３−イソプロピルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジクロロ−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジブロモ−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−メチルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−クロロ−４−ヒドロキシ−５−イソプロピルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−４−ヒドロキシ−５−イソプロピルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ｔ−ブチル−５−クロロ−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−５−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、ビス（３−クロロ−５−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３−ブロモ−５−フェニル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジイソプロピル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（３，５−ジフェニル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラクロロフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラブロモフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（４−ヒドロキシ−２，３，５，６−テトラメチルフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（２，６−ジクロロ−３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，１−ビス（２，６−ジブロモ−３，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３，３，５−トリメチルシクロヘキサン、４，４′−ジヒドロキシ−１，１−ビフェニル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチル−１，１−ビフェニル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジオクチル−１，１−ビフェニル、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシジフェニルチオエーテル、１，３−ビス（２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−プロピル）ベンゼン、１，３−ビス（２−（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）−２−プロピル）ベンゼン、１，４−ビス（２−（４−ヒドロキシフェニル）−２−プロピル）ベンゼン及び１，４−ビス（２−（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）−２−プロピル）ベンゼンである。好ましい芳香族ジヒドロキシ化合物はビスフェノールＡ（ＢＰＡ）である。
【００２６】
式（IV）で表すことができる他のビスフェノール化合物としては、Ｘが−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−又は−ＳＯ２−であるものがある。かかるビスフェノール化合物の幾つかの例は、４，４′−ジヒドロキシジフェニルエーテル、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルフェニルエーテルなどのビス（ヒドロキシアリール）エーテル、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルフィド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルフィドなどのビス（ヒドロキシジアリール）スルフィド、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホキシド、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホキシドなどのビス（ヒドロキシジアリール）スルホキシド、４，４′−ジヒドロキシジフェニルスルホン、４，４′−ジヒドロキシ−３，３′−ジメチルジフェニルスルホンなどのビス（ヒドロキシジアリール）スルホン、又は以上のビスフェノール化合物を１種以上含む組合せである。
【００２７】
ポリカーボネートの重縮合に利用できるその他のビスフェノール化合物は次式（VI）で表される。
【００２８】
【化６】
2007502351.tif 000007
式中、Ｒｆは１〜１０個の炭素原子を有する炭化水素基のハロゲン原子又はハロゲン置換炭化水素基であり、ｎは０〜４の値である。ｎが２以上である場合、Ｒｆは同じであっても異なっていてもよい。式（Ｖ）で表すことができるビスフェノール化合物の例は、レゾルシノール、３−メチルレゾルシン、３−エチルレゾルシン、３−プロピルレゾルシン、３−ブチルレゾルシン、３−ｔ−ブチルレゾルシン、３−フェニルレゾルシン、３−クミルレゾルシン、２，３，４，６−テトラフルオロレゾルシン、２，３，４，６−テトラブロモレゾルシンなどの置換レゾルシノール化合物、カテコール、ヒドロキノン、３−メチルヒドロキノン、３−エチルヒドロキノン、３−プロピルヒドロキノン、３−ブチルヒドロキノン、３−ｔ−ブチルヒドロキノン、３−フェニルヒドロキノン、３−クミルヒドロキノン、２，３，５，６−テトラメチルヒドロキノン、２，３，５，６−テトラ−ｔ−ブチルヒドロキノン、２，３，５，６−テトラフルオロヒドロキノン、２，３，５，６−テトラブロモヒドロキノンなどの置換ヒドロキノン、又は以上のビスフェノール化合物を１種以上含む組合せである。
【００２９】
次式（VII）で表される２，２，２′，２′−テトラヒドロ−３，３，３′，３′−テトラメチル−１，１′−スピロビ−［ＩＨ−インデン］−６，６′−ジオールのようなビスフェノール化合物も使用できる。
【００３０】
【化７】
2007502351.tif 000008
好ましいビスフェノール化合物はビスフェノールＡである。
【００３１】
典型的なカーボネート前駆体には、ハロゲン化カルボニル、例えば塩化カルボニル（ホスゲン）及び臭化カルボニル、ビス−ハロホルメート、例えばビスフェノールＡ、ヒドロキノンなどの二価フェノールのビス−ハロホルメート、及びエチレングリコールやネオペンチルグリコールのようなグリコールのビス−ハロホルメート、並びにジフェニルカーボネート、ジ（トリル）カーボネート、及びジ（ナフチル）カーボネートのようなジアリールカーボネートがある。界面反応に好ましいカーボネート前駆体は塩化カルボニルである。
【００３２】
また、ホモポリマーではなくカーボネートコポリマーを使用したい場合には、２種以上の異なる二価フェノールの重合で得られたポリカーボネート、又は二価フェノールと、グリコール若しくはヒドロキシ−若しくは酸−末端終止ポリエステル若しくは二塩基酸若しくはヒドロキシ酸若しくは脂肪族二酸とのコポリマーを使用することも可能である。一般に、有用な脂肪族二酸は約２〜約４０個の炭素を有している。好ましい脂肪族二酸はドデカン二酸である。
【００３３】
枝分れポリカーボネート、並びに線状ポリカーボネートと枝分れポリカーボネートのブレンドも組成物中に使用することができる。枝分れポリカーボネートは重合中に枝分れ剤を添加することによって製造することができる。これらの枝分れ剤はヒドロキシル、カルボキシル、カルボン酸無水物、ハロホルミルなどの官能基を３個以上含有する多官能性有機化合物、並びに以上の枝分れ剤を１種以上含む組合せでよい。特定の例としては、トリメリト酸、トリメリト酸無水物、トリメリト酸三塩化物、トリス−ｐ−ヒドロキシフェニルエタン、イサチン−ビス−フェノール、トリス−フェノールＴＣ（１，３，５−トリス（（ｐ−ヒドロキシフェニル）イソプロピル）ベンゼン）、トリス−フェノールＰＡ（４（４（１，１−ビス（ｐ−ヒドロキシフェニル）−エチル）α，α−ジメチルベンジル）フェノール）、４−クロロホルミルフタル酸無水物、トリメシン酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸など、又は以上の枝分れ剤を１種以上含む組合せがある。枝分れ剤は、所与の層でポリカーボネートの総重量を基準にして約０．０５〜約２．０重量パーセント（ｗｔ％）のレベルで添加することができる。
【００３４】
一実施形態では、ポリカーボネートは、ジヒドロキシ化合物と炭酸ジエステルとの溶融重縮合反応によって製造することができる。ポリカーボネートを製造するのに利用することができる炭酸ジエステルの例は、ジフェニルカーボネート、ビス（２，４−ジクロロフェニル）カーボネート、ビス（２，４，６−トリクロロフェニル）カーボネート、ビス（２−シアノフェニル）カーボネート、ビス（ｏ−ニトロフェニル）カーボネート、ジトリルカーボネート、ｍ−クレジルカーボネート、ジナフチルカーボネート、ビス（ジフェニル）カーボネート、ビス（メチルサリチル）カーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジブチルカーボネート、ジシクロヘキシルカーボネートなど、又は以上の炭酸ジエステルを１種以上含む組合せである。好ましい炭酸ジエステルはジフェニルカーボネート又はビス（メチルサリチル）カーボネートである。
【００３５】
好ましくは、ポリカーボネートの数平均分子量は約３０００〜約１００００００グラム／モル（ｇ／モル）である。この範囲内で、数平均分子量は約１００００以上、好ましくは約２００００以上、より好ましくは約２５０００ｇ／モル以上であるのが望ましい。また、約１０００００以下、好ましくは約７５０００以下、より好ましくは約５００００以下、最も好ましくは約３５０００ｇ／モル以下の数平均分子量が望ましい。      
【００３６】
環式脂肪族ポリエステルは一般にジオールと二塩基酸又は誘導体との反応によって製造される。環式脂肪族ポリエステルポリマーの製造に有用なジオールは直鎖、枝分れ、又は環式脂肪族、好ましくは直鎖又は枝分れのアルカンジオールであり、２〜１２個の炭素原子を含有することができる。
【００３７】
ジオールの適切な例としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、すなわち、１，２−及び１，３−プロピレングリコール、ブタンジオール、すなわち、１，３−及び１，４−ブタンジオール、ジエチレングリコール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−エチル，２−メチル，１，３−プロパンジオール、１，３−及び１，５−ペンタンジオール、ジプロピレングリコール、２−メチル−１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノール、特にそのシス−及びトランス−異性体、トリエチレングリコール、１，１０−デカンジオール、並びに以上のものの任意の混合物がある。特に好ましいのはジメタノールビシクロオクタン、ジメタノールデカリン、環式脂肪族ジオール又はその化学的等価体、特に１，４−シクロヘキサンジメタノール又はその化学的等価体である。１，４−シクロヘキサンジメタノールをジオール成分として用いる場合、一般に約１：４〜約４：１のモル割合のシス対トランス−異性体の混合物を使用するのが好ましい。この範囲内で、一般に約１：３のモル割合のシス対トランス−異性体を使用するのが好ましい。
【００３８】
環式脂肪族ポリエステルポリマーの製造に有用な二酸は、各々が飽和環内の飽和炭素に結合している２つのカルボキシル基を有するカルボン酸を包含する脂肪族二酸である。環式脂肪族酸の適切な例としては、デカヒドロナフタレンジカルボン酸、ノルボルネンジカルボン酸、ビシクロオクタンジカルボン酸がある。好ましい環式脂肪族二酸は１，４−シクロヘキサンジカルボン酸及びトランス−１，４−シクロヘキサンジカルボン酸である。線状脂肪族二酸も、ポリエステルが環式脂肪族環を含有する１種以上のモノマーを有するときには有用である。線状脂肪族二酸の具体例はコハク酸、アジピン酸、ジメチルコハク酸、及びアゼライン酸である。二酸とジオールの混合物を使用して環式脂肪族ポリエステルを作成することもできる。
【００３９】
シクロヘキサンジカルボン酸及びその化学的等価体は、例えば、炭素又はアルミナの適切な担体に担持されたロジウムのような適切な触媒を用いて、適切な溶媒、水又は酢酸中、室温大気圧で、イソフタル酸、テレフタル酸又はナフタレン酸のようなシクロ芳香族二酸及び対応する誘導体の水素化によって製造することができる。また、反応条件下で酸が少なくとも部分的に可溶である不活性液体媒質を使用し、炭素又はシリカ中パラジウム又はルテニウムの触媒を用いて製造してもよい。
【００４０】
通例、水素化中に、カルボン酸基がシス位又はトランス位にある２種以上の異性体が得られる。このシス及びトランス異性体は溶媒、例えばｎ−ヘプタンを用いる若しくは用いない結晶化により、又は蒸留により分離することができる。シス異性体はより良好にブレンドする傾向があるが、トランス異性体はより高い融解温度及び結晶化温度を有しており、一般に好ましい。シス及びトランス異性体の混合物を使用してもよく、かかる混合物を使用する場合、トランス異性体はシス及びトランス異性体を合わせた総重量を基準にして約７５ｗｔ％以上からなるのが好ましく、シス異性体はその残りからなる。異性体の混合物又は１種より多くの二酸を用いる場合、コポリエステル又は２種のポリエステルの混合物を環式脂肪族ポリエステル樹脂として使用することができる。
【００４１】
エステルを始めとするこれらの二酸の化学的等価体も環式脂肪族ポリエステルの製造に使用することができる。二酸の化学的等価体の適切な例は、アルキルエステル、例えばジアルキルエステル、ジアリールエステル、無水物、酸塩化物、酸臭化物など、又は以上の化学的等価体を１種以上含む組合せである。好ましい化学的等価体は環式脂肪族二酸のジアルキルエステルからなり、最も好ましい化学的等価体は酸のジメチルエステル、特にジメチル−トランス−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレートからなる。
【００４２】
ジメチル−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレートはジメチルテレフタレートの環水素化で得ることができ、この場合カルボン酸基がシス位及びトランス位にある２種の異性体が得られる。これらの異性体は分離することができ、トランス異性体が殊に好ましい。
上記に詳述したように異性体の混合物も使用できる。
【００４３】
ポリエステルポリマーは一般に、ジオール又はジオール化学的等価体成分と二酸又は二酸化学的等価体成分との縮合又はエステル交換重合により得られ、次式（VIII）の繰返し単位を有している。
【００４４】
【化８】
2007502351.tif 000009
式中、Ｒ３は直鎖、枝分れ若しくは環式脂肪族アルカンジオール又はその化学的等価体の残基であるアリール、アルキル又はシクロアルキル基を表し、Ｒ４は二酸から誘導された脱カルボキシル化残基であるアリール、アルキル又は環式脂肪族基であり、ただしＲ３又はＲ４の１つ以上がシクロアルキル基である。アリール基は所望により置換アリール基であってもよい。
【００４５】
好ましい環式脂肪族ポリエステルは、次式（IX）の繰返し単位を有するポリ（１，４−シクロヘキサン−ジメタノール−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレート）である。
【００４６】
【化９】
2007502351.tif 000010
ここで、式（VIII）中のＲ３はシクロヘキサン環であり、Ｒ４はシクロヘキサンジカルボキシレート又はその化学的等価体から誘導されたシクロヘキサン環であり、そのシス−若しくはトランス−異性体又はシス−及びトランス−異性体の混合物から選択される。環式脂肪族ポリエステルポリマーは、一般に、適切な量で、通例最終生成物の総重量を基準にして約５０〜４００ｐｐｍのチタンの量のテトラ（２−エチルヘキシル）チタネートのような適切な触媒の存在下で作成することができる。ポリ（１，４−シクロヘキサンジメタノール−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレート）は一般にポリカーボネートと共に適切なブレンドを形成する。
【００４７】
好ましくは、コポリエステルカーボネート又はポリエステルの数平均分子量は約３０００〜約１００００００ｇ／モルである。この範囲内で、数平均分子量は、約１００００以上、好ましくは約２００００以上、より好ましくは約２５０００ｇ／モル以上であるのが望ましい。また、数平均分子量は、約１０００００以下、好ましくは約７５０００以下、より好ましくは約５００００以下、最も好ましくは約３５０００ｇ／モル以下であるのが望ましい。
【００４８】
別の好ましいポリエステルはポリアリーレートである。ポリアリーレートとは一般に、芳香族ジカルボン酸とビスフェノールのポリエステルをいう。アリールエステル結合に加えてカーボネート結合を含むポリアリーレートコポリマーはポリエステル−カーボネートといわれ、これも混合物中に有利に利用できる。ポリアリーレートは溶液中で、又は芳香族ジカルボン酸又はそのエステル形成性誘導体とビスフェノール又はその誘導体の溶融重合によって製造することができる。
【００４９】
一般に、ポリアリーレートは１種以上のジフェノール残基を１種以上の芳香族ジカルボン酸残基と組み合わせて含むのが好ましい。次式（Ｘ）に例示する好ましいジフェノール残基は、本明細書を通じてレゾルシノール又はレゾルシノール部分という１，３−ジヒドロキシベンゼン部分から誘導される。レゾルシノール又はレゾルシノール部分には、非置換の１，３−ジヒドロキシベンゼンと置換１，３−ジヒドロキシベンゼンの両者が包含される。
【００５０】
【化１０】
2007502351.tif 000011
式（Ｘ）で、Ｒは１種以上のＣ１−１２アルキル又はハロゲンであり、ｎは０〜３である。適切なジカルボン酸残基としては、単環式部分、好ましくはイソフタル酸、テレフタル酸、又はイソフタル酸とテレフタル酸の混合物、又はジフェニルジカルボン酸、ジフェニルエーテルジカルボン酸、及びナフタレン−２，６−ジカルボン酸など、並びに以上の多環式部分を１種以上含む組合せのような多環式部分から誘導された芳香族ジカルボン酸残基がある。好ましい多環式部分はナフタレン−２，６−ジカルボン酸である。
【００５１】
好ましくは、芳香族ジカルボン酸残基は一般に次式（XI）に示されるようにイソフタル酸及び／又はテレフタル酸の混合物から誘導される。
【００５２】
【化１１】
2007502351.tif 000012
従って、一実施形態では、ポリアリーレートは次式（XII）に示されるようなレゾルシノールアリーレートポリエステルからなる。
【００５３】
【化１２】
2007502351.tif 000013
式中、Ｒは１以上のＣ１−１２アルキル又はハロゲンであり、ｎは０〜３であり、ｍは約８以上である。Ｒは水素であるのが好ましい。好ましくは、ｎは０であり、ｍは約１０〜約３００である。イソフタレート対テレフタレートのモル比は約０．２５：１〜約４．０：１である。
【００５４】
別の実施形態では、ポリアリーレートは、次式（XIII）に示されるように多環式芳香族基を有する熱的に安定なレゾルシノールアリーレートポリエステルからなる。
【００５５】
【化１３】
2007502351.tif 000014
式中、Ｒは１以上のＣ１−１２アルキル又はハロゲンであり、ｎは０〜３であり、ｍは約８以上である。
【００５６】
別の実施形態では、ポリアリーレートは共重合して、カーボネートブロックとアリーレートブロックを含むブロックコポリエステルカーボネートを形成している。これらの中には、次式（XIV）の構造単位を含むポリマーがある。
【００５７】
【化１４】
2007502351.tif 000015
式中、各Ｒ１は独立してハロゲン又はＣ１−１２アルキルであり、ｍは１以上であり、ｐは約０〜約３であり、各Ｒ２は独立して二価有機基であり、ｎは約４以上である。好ましくは、ｎは約１０以上、より好ましくは約２０以上、最も好ましくは約３０〜約１５０である。好ましくはｍは約３以上であり、より好ましくはｍは約１０以上であり、最も好ましくはｍは約２０〜約２００である。代表的な実施形態では、ｍは約２０〜５０の量で存在する。
【００５８】
一般に、ポリアリーレートの重量平均分子量は約５００〜約１００００００グラム／モル（ｇ／モル）であるのが望ましい。一実施形態では、ポリアリーレートは約１００００〜約２０００００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。別の実施形態では、ポリアリーレートは約３００００〜約１５００００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。さらに別の実施形態では、ポリアリーレートは約５００００〜約１２００００ｇ／モルの重量平均分子量を有する。キャップ層に利用されるポリアリーレートの代表的な分子量は６００００〜１２００００ｇ／モルである。
【００５９】
一実施形態では、ポリマー前駆体はエチレン性不飽和基を含む。使用されるエチレン性不飽和基は重合することができるいかなるエチレン性不飽和官能基であることもできる。適切なエチレン性不飽和官能性としては、ラジカル重合又はカチオン重合により重合することができる官能性がある。適切なエチレン性不飽和の特定の例は、アクリレート、メタクリレート、スチレンのようなビニル芳香族ポリマー、ビニルエーテル、ビニルエステル、Ｎ−置換アクリルアミド、Ｎ−ビニルアミド、マレイン酸エステル、フマル酸エステルなどを含有する基である。好ましくは、エチレン性不飽和は、アクリレート、メタクリレート、又はスチレン官能性、最も好ましくはスチレンを含有する基によって提供される。
【００６０】
ビニル芳香族樹脂は、好ましくは、次式（XV）のモノマーから誘導された構造単位を２５重量％以上含有するポリマー前駆体から誘導される。
【００６１】
【化１５】
2007502351.tif 000016
式中、Ｒ５は水素、低級アルキル又はハロゲンであり、Ｚ１はビニル、ハロゲン又は低級アルキルであり、ｐは０〜約５である。これらのポリマーには、スチレン、クロロスチレン若しくはビニルトルエンのホモポリマー、スチレンと、アクリロニトリル、ブタジエン、α−メチルスチレン、エチルビニルベンゼン、ジビニルベンゼン及び無水マレイン酸により例示される１種以上のモノマーとのランダムコポリマー、並びにゴムがポリブタジエン若しくは約９８〜７０％スチレンと約２〜３０％ジエンモノマーのゴム状コポリマーであるブレンド及びグラフトを含むゴムで変性されたポリスチレンが含まれる。ポリスチレンはポリフェニレンエーテルとあらゆる割合で混和性であり、かかるブレンドは本ポリマーの総重量を基準にして約５〜９５％、最も多くの場合約２５〜７５％のポリスチレンを含有する。
【００６２】
さらに別の実施形態では、ポリイミドを組成物中の有機ポリマーとして使用してもよい。有用な熱可塑性ポリイミドは次の一般式（XVI）を有する。
【００６３】
【化１６】
2007502351.tif 000017
式中、「ａ」は約１以上、好ましくは約１０以上、より好ましくは約１０００以上であり、Ｖはいかなる四価リンカーでもよいが、このリンカーはポリイミドの合成又は使用を妨害するものであってはならない。適切なリンカーとしては、（ａ）約５〜約５０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換の飽和、不飽和若しくは芳香族単環式及び多環式基、（ｂ）１〜約３０個の炭素原子を有する置換若しくは非置換で線状若しくは枝分れの飽和若しくは不飽和アルキル基、又はこれらの組合せがある。適切な置換及び／又はリンカーとしては、限定されることはないが、エーテル、エポキシド、アミド、エステル、及びこれらの組合せがある。好ましいリンカーとして、限定されることはないが、次式（XVII）のような四価芳香族基がある。
【００６４】
【化１７】
2007502351.tif 000018
式中、Ｗは−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ２−、−ＳＯ−、−ＣｙＨ２ｙ−（ｙは１〜５の整数である）、及びこのハロゲン化誘導体、例えばペルフルオロアルキレン基、又は式−Ｏ−Ｚ−Ｏ−の基からなる群から選択される二価部分であり、−Ｏ−又は−Ｏ−Ｚ−Ｏ−基の二価結合は３，３′、３，４′、４，３′、又は４，４′位にあり、Ｚとしては、限定されることはないが、次式（XVIII）の二価基がある。
【００６５】
【化１８】
2007502351.tif 000019
式（XVI）中のＲとしては、（ａ）約６〜約２０個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基及びそのハロゲン化誘導体、（ｂ）約２〜約２０個の炭素原子を有する直鎖若しくは枝分れ鎖アルキレン基、（ｃ）約３〜約２０個の炭素原子を有するシクロアルキレン基、又は（ｄ）次の一般式（XIX）の二価基のような置換若しくは非置換二価有機基がある。
【００６６】
【化１９】
2007502351.tif 000020
式中、Ｑとしては、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＳＯ２−、−ＳＯ−、−ＣｙＨ２ｙ−（ｙは１〜５の整数である）、及びそのハロゲン化誘導体、例えばペルフルオロアルキレン基からなる群から選択される二価部分がある。
【００６７】
好ましい種類のポリイミドとしては、ポリアミドイミド及びポリエーテルイミド、特に溶融加工処理可能なポリエーテルイミドがある。
【００６８】
好ましいポリエーテルイミドポリマーは１より多く、通例約１０〜約１０００以上、より好ましくは約１０〜約５００の次式（XX）の構造単位を含んでいる。
【００６９】
【化２０】
2007502351.tif 000021
式中、Ｔは−Ｏ−又は式−Ｏ−Ｚ−Ｏ−の基であり、−Ｏ−又は−Ｏ−Ｚ−Ｏ−基の二価結合は３，３′、３，４′、４，３′、又は４，４′位にあり、Ｚとしては、限定されることはないが、上記定義の式（XVIII）の二価基がある。
【００７０】
一実施形態では、ポリエーテルイミドは、上記エーテルイミド単位に加えてさらに次式（XXI）のポリイミド構造単位を含有するコポリマーであってもよい。
【００７１】
【化２１】
2007502351.tif 000022
式中、Ｒは式（XVI）に対して既に定義したとおりであり、Ｍとしては、限定されることはないが、次式（XXII）の基がある。
【００７２】
【化２２】
2007502351.tif 000023
ポリエーテルイミドは、次式（XXIII）の芳香族ビス（エーテル無水物）と次式（XIV）の有機ジアミンとの反応を始めとする方法のいずれによっても製造することができる。
【００７３】
【化２３】
2007502351.tif 000024
【００７４】
【化２４】
2007502351.tif 000025
式中、Ｔ及びＲは式（XVI）及び（XX）で上記した通り定義される。
【００７５】
式（XXIII）の芳香族ビス（エーテル無水物）の具体例としては、２，２−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物、４，４′−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、２，２−ビス［４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）フェニル］プロパン二無水物、４，４′−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二無水物、４，４′−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４，４′−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物、４，４′−ビス（２，３−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４′−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニル−２，２−プロパン二無水物、４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４′−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルエーテル二無水物、４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４′−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４′−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ベンゾフェノン二無水物及び４−（２，３−ジカルボキシフェノキシ）−４′−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルホン二無水物、並びにこれらの様々な混合物がある。
【００７６】
ビス（エーテル無水物）は、双極性非プロトン性溶媒の存在下、ニトロ置換フェニルジニトリルと二価フェノール化合物の金属塩との反応生成物の加水分解とその後の脱水によって製造することができる。上記式（XXIII）に包含される好ましい種類の芳香族ビス（エーテル無水物）としては、限定されることはないが、Ｔが次式（XXV）のものであり、エーテル結合が、例えば好ましくは３，３′、３，４′、４，３′、又は４，４′位にある化合物、及びこれらの混合物がある。
【００７７】
【化２５】
2007502351.tif 000026
式中、Ｑは上記定義の通りである。
【００７８】
ポリイミド及び／又はポリエーテルイミドの製造にはいかなるジアミノ化合物でも使用できる。適切な化合物の例は、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラアミン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、デカメチレンジアミン、１，１２−ドデカンジアミン、１，１８−オクタデカンジアミン、３−メチルヘプタメチレンジアミン、４，４−ジメチルヘプタメチレンジアミン、４−メチルノナメチレンジアミン、５−メチルノナメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘキサメチレンジアミン、２，５−ジメチルヘプタメチレンジアミン、２、２−ジメチルプロピレンジアミン、Ｎ−メチル−ビス（３−アミノプロピル）アミン、３−メトキシヘキサメチレンジアミン、１，２−ビス（３−アミノプロポキシ）エタン、ビス（３−アミノプロピル）スルフィド、１，４−シクロヘキサンジアミン、ビス−（４−アミノシクロヘキシル）メタン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、２，４−ジアミノトルエン、２，６−ジアミノトルエン、ｍ−キシリレンジアミン、ｐ−キシリレンジアミン、２−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレン−ジアミン、５−メチル−４，６−ジエチル−１，３−フェニレン−ジアミン、ベンジジン、３，３′−ジメチルベンジジン、３，３′−ジメトキシベンジジン、１，５−ジアミノナフタレン、ビス（４−アミノフェニル）メタン、ビス（２−クロロ−４−アミノ−３、５−ジエチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，４−ビス（ｂ−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、ビス（ｐ−ｂ−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、ビス（ｐ−ｂ−メチル−ｏ−アミノフェニル）ベンゼン、ビス（ｐ−ｂ−メチル−ｏ−アミノペンチル）ベンゼン、１，３−ジアミノ−４−イソプロピルベンゼン、ビス（４−アミノフェニル）スルフィド、ビス（４−アミノフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェニル）エーテル及び１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサンがある。これらの化合物の混合物が存在することもできる。好ましいジアミノ化合物は芳香族ジアミン、殊にｍ−及びｐ−フェニレンジアミン、及びこれらの混合物である。
【００７９】
代表的な実施形態では、ポリエーテルイミド樹脂は、各Ｒが独立してｐ−フェニレン若しくはｍ−フェニレン又はこれらの混合物であり、Ｔが次式（XXVI）の二価基である式（XX）の構造単位を含んでいる。
【００８０】
【化２６】
2007502351.tif 000027
一般に、反応はｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−クレゾール／トルエンなどの溶媒を用いて行い、約１００〜約２５０℃の温度で式（XVIII）の無水物と式（XIX）のジアミンを反応させることができる。また、ポリエーテルイミドは、出発物質の混合物を同時に撹拌しながら高温に加熱することにより、式（XVIII）の芳香族ビス（エーテル無水物）と式（XIX）のジアミンとの溶融重合によって製造することもできる。一般に、溶融重合では約２００〜約４００℃の温度を使用する。連鎖停止剤及び枝分れ剤もこの反応に使用できる。ポリエーテルイミド／ポリイミドコポリマーを使用する場合、ピロメリト酸無水物のような二無水物をビス（エーテル無水物）と組み合わせて使用する。場合により、ポリエーテルイミドポリマーは、ジアミンが反応混合物中に約０．２モル以下の過剰、好ましくは約０．２モル未満の過剰で存在する芳香族ビス（エーテル無水物）と有機ジアミンの反応で製造することができる。かかる条件下で、ポリエーテルイミド樹脂は、氷酢酸中３３重量パーセント（ｗｔ％）の臭化水素酸溶液を用いるクロロホルム溶液による滴定で示されるように約１５マイクロ当量／グラム（μｅｑ／ｇ）未満の酸で滴定可能な基、好ましくは約１０μｅｑ／ｇ未満の酸で滴定可能な基を有する。酸で滴定可能な基は本質的にポリエーテルイミド樹脂中のアミン末端基に起因する。
【００８１】
一般に、有用なポリエーテルイミドは、６．６キログラム（ｋｇ）の荷重を用いて２９５℃で米国材料試験協会（ＡＳＴＭ）Ｄ１２３８によって測定して約０．１〜約１０グラム／分（ｇ／ｍｉｎ）のメルトインデックスを有する。好ましい実施形態では、ポリエーテルイミド樹脂は、ポリスチレン標準を用いてゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより測定して約１００００〜約１５００００グラム／モル（ｇ／モル）の重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。かかるポリエーテルイミドポリマーは通例、ｍ−クレゾール中２５℃で測定して約０．２デシリットル／グラム（ｄｌ／ｇ）より大きく、好ましくは約０．３５〜約０．７ｄｌ／ｇの固有粘度を有している。
【００８２】
さらに別の実施形態では、ポリアミドを組成物中の有機ポリマーとして使用してもよい。ポリアミドは一般に４〜１２個の炭素原子を有する有機ラクタムの重合によって誘導される。好ましいラクタムは次式（XXVII）で表される。
【００８３】
【化２７】
2007502351.tif 000028
式中、ｎは約３〜約１１である。極めて好ましいラクタムはｎが５に等しいε−カプロラクタムである。
【００８４】
ポリアミドはまた、４〜１２個の炭素原子を有するアミノ酸から合成することもできる。好ましいアミノ酸は次式（XXVIII）で表される。
【００８５】
【化２８】
2007502351.tif 000029
式中、ｎは約３〜約１１である。極めて好ましいアミノ酸はｎが５に等しいε−アミノカプロン酸である。
【００８６】
ポリアミドはまた、４〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ジカルボン酸と２〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ジアミンから重合することもできる。適切で好ましい脂肪族ジカルボン酸はポリエステルの合成に関して上記したものと同じである。好ましい脂肪族ジアミンは次式（XXIX）で表される。
【００８７】
【化２９】
2007502351.tif 000030
式中、ｎは約２〜約１２である。極めて好ましい脂肪族ジアミンはヘキサメチレンジアミン（Ｈ２Ｎ（ＣＨ２）６ＮＨ２）である。ジカルボン酸とジアミンのモル比は約０．６６〜約１．５であるのが好ましい。この範囲内で、一般に、モル比は約０．８１以上、好ましくは約０．９６以上であるのが望ましい。また、この範囲内で、約１．２２以下、好ましくは約１．０４以下の量が望ましい。好ましいポリアミドはナイロン６、ナイロン６，６、ナイロン４，６、ナイロン６，１２、ナイロン１０など、又は以上のナイロンを１種以上含む組合せである。
【００８８】
また、ポリアミドエステルの合成は、４〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ラクトンと４〜１２個の炭素原子を有する脂肪族ラクタムとからでも達成できる。脂肪族ラクトンはポリエステル合成に関して上記したものと同じであり、脂肪族ラクタムはポリアミドの合成に関して上記したものと同じである。脂肪族ラクトンと脂肪族ラクタムの比は、最終コポリマーの所望の組成及びラクトンとラクタムの相対的反応性に応じて広く変化し得る。脂肪族ラクタムと脂肪族ラクトンの現在好ましい初期モル比は約０．５〜約４である。この範囲内で約１以上のモル比が望ましい。また、約２以下のモル比が望ましい。
【００８９】
本組成物はさらに触媒又は開始剤を含んでいてもよい。一般に、対応する熱重合に適切ないかなる公知の触媒又は開始剤でも使用し得る。また、重合は触媒も開始剤も用いないで行ってもよい。例えば、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジアミンからのポリアミドの合成では触媒は必要とされない。
【００９０】
ラクタムからのポリアミドの合成の場合、適切な触媒としては水及びその合成に使用した開環した（加水分解した）ラクタムに対応するω−アミノ酸がある。他の適切な触媒としては、金属アルミニウムアルキラート（ＭＡｌ（ＯＲ）３Ｈ、ここでＭはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であり、ＲはＣ１〜Ｃ１２アルキルである）、ナトリウムジヒドロビス（２−メトキシエトキシ）アルミネート、リチウムジヒドロビス（ｔｅｒｔ−ブトキシ）アルミネート、アルミニウムアルキラート（Ａｌ（ＯＲ）２Ｒ、ここでＲはＣ１〜Ｃ１２アルキルである）、Ｎ−ナトリウムカプロラクタム、ε−カプロラクタムのマグネシウム塩化物又は臭化物塩（ＭｇＸＣ６Ｈ１０ＮＯ、Ｘ＝Ｂｒ又はＣｌ）、ジアルコキシアルミニウム水素化物がある。適切な開始剤としては、イソフタロイルビスカプロラクタム、Ｎ−アセタールカプロラクタム、イソシアネートε−カプロラクタム付加物、アルコール（ＲＯＨ、ここでＲはＣ１〜Ｃ１２アルキルである）、ジオール（ＨＯ−Ｒ−ＯＨ、ここでＲはＣ１〜Ｃ１２アルキレンである）、ω−アミノカプロン酸、及びナトリウムメトキシドがある。
【００９１】
ラクトンとラクタムからのポリアミドエステルの合成の場合、適切な触媒としては、式ＬｉＡｌ（Ｈ）ｘ（Ｒ１）ｙを有するリチウムアルミニウム水素化物触媒のような金属水素化物化合物がある。ここで、式中のｘは約１〜約４であり、ｙは約０〜約３であり、ｘ＋ｙは４に等しく、Ｒ１はＣ１〜Ｃ１２アルキル及びＣ１〜Ｃ１２アルコキシからなる群から選択される。極めて好ましい触媒には、ＬｉＡｌ（Ｈ）（ＯＲ２）３もあり、ここでＲ２はＣ１〜Ｃ８アルキルからなる群から選択される。殊に好ましい触媒はＬｉＡｌ（Ｈ）（ＯＣ（ＣＨ３）３）３である。その他の適切な触媒及び開始剤としては、ポリ（ε−カプロラクタム）とポリ（ε−カプロラクトン）の重合に関して上記したものがある。
【００９２】
ポリアミドの好ましいタイプは、第１のポリアミドと、第２のポリアミド、ポリ（アリーレンエーテル）、ポリ（アルケニル芳香族）ホモポリマー、ゴム変性ポリ（アルケニル芳香族）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）グラフトコポリマー、ブロックコポリマー、並びに以上のものを２種以上含む組合せからなる群から選択されるポリマー材料との反応によって得られるものである。第１のポリアミドは式（XXX）を有する繰返し単位を含む。
【００９３】
【化３０】
2007502351.tif 000031
式中、Ｒ１は９個の炭素を有する枝分れ又は非枝分れアルキル基である。Ｒ１は好ましくは１，９−ノナン及び／又は２−メチル−１，８−オクタンである。ポリアミド樹脂は、カルボン酸とアミンの縮合生成物であるアミド基（−Ｃ（Ｏ）ＮＨ−）の存在によって特徴付けられる。第１ポリアミドは通例、炭素数９のアルキル部分を含む１種以上のジアミンをテレフタル酸（１，４−ジカルボキシベンゼン）と反応させることによって作成される。１種より多くのジアミンを使用する場合、それらジアミンの比は得られるポリマーの融解温度のような物理的性質の幾つかに影響を及ぼす可能性がある。ジアミンとジカルボン酸の比は通例等モルであるが、末端基官能性を決定するためにいずれか一方を過剰に使用してもよい。加えて、反応はさらに、連鎖停止剤として機能し、少なくとも部分的に末端基官能性を決定するモノアミン及びモノカルボン酸を含むことができる。幾つかの実施形態では、アミン末端基の含量は約３０ｍｅｑ／ｇ以上、より好ましくは約４０ｍｅｑ／ｇ以上であるのが好ましい。
【００９４】
第２のポリアミドは次式（XXXI）及び／又は次式（XXXII）を有する繰返し単位を含んでいる。
【００９５】
【化３１】
2007502351.tif 000032
式中、Ｒ２は４〜７個の炭素を有する枝分れ又は非枝分れアルキル基であり、Ｒ３は６個の炭素を有する芳香族基又は４〜７個の炭素を有する枝分れ又は非枝分れアルキル基である。Ｒ２は好ましくは式XXXIでは１，６−ヘキサンであり、式XXXIIでは１，５−ペンタンであることができる。Ｒ３は好ましくは１，４−ブタンである。
【００９６】
第１のポリアミドは、他のポリアミドと比較してより良好な寸法安定性、耐熱性、耐吸湿性、耐磨耗性及び耐薬品性を有する。従って、第１のポリアミドを含む組成物は、第１のポリアミドの代わりに他のポリアミドを含有する匹敵する組成物と比較したときにこれらの改良された性質を示す。幾つかの実施形態では、第１及び第２のポリアミドの組合せでは、多相組成物においてポリアミド相とポリ（アリーレンエーテル）のような他の相との相溶性が改良され、そのため耐衝撃性が改良される。理論に縛られることはないが、第２のポリアミドは利用できる末端アミノ基の量を増大させると考えられる。この末端アミノ基は、場合によって、他の相の成分と反応するか、又は他の相と反応するように官能化されることにより、相溶性を改良することができる。
【００９７】
有機ポリマーは一般に組成物中に約５〜約９９．９９９重量パーセント（ｗｔ％）の量で存在する。この範囲内で、一般に、有機ポリマー又はポリマーブレンドは、組成物の総重量の約１０ｗｔ％以上、好ましくは約３０ｗｔ％以上、より好ましくは約５０ｗｔ％以上の量で使用するのが望ましい。また、有機ポリマー又はポリマーブレンドは一般に、組成物の総重量の約９９．９９ｗｔ％以下、好ましくは約９９．５ｗｔ％以下、より好ましくは約９９．３ｗｔ％以下の量で使用する。
【００９８】
組成物中に使用するＳＷＮＴはグラファイトのレーザー蒸発、炭素アーク合成又は高圧一酸化炭素変換プロセス（ＨＩＰＣＯ）法によって製造することができる。これらのＳＷＮＴは一般に、外径約０．７〜約２．４ナノメートル（ｎｍ）のグラフェンシートからなる単一の壁を有している。約５以上、好ましくは約１００以上、より好ましくは約１０００以上のアスペクト比を有するＳＷＮＴが一般に組成物中に利用される。一般にＳＷＮＴはそれぞれのチューブの両端に半球状キャップを有する閉鎖構造であるが、単一の開放端又は両方の開放端を有するＳＷＮＴも使用できると考えられる。ＳＷＮＴは一般に中央部を含んでおり、これは中空であるが無定形炭素で充填されていてもよい。
【００９９】
代表的な実施形態では、ＳＷＮＴを有機ポリマー中に分散させる目的は、ＳＷＮＴをほぐして、ＳＷＮＴのアスペクト比にできるだけ近い有効アスペクト比を得るためである。有効アスペクト比とアスペクト比の比は、分散の効果の尺度である。有効アスペクト比は、単一のＳＷＮＴの回転半径の二倍をそれぞれ個々のナノチューブの外径で割った値である。一般に、有効アスペクト比とアスペクト比の比の平均値は、約１００００倍以上の倍率の電子顕微鏡写真で測定して約０．５以上、好ましくは約０．７５以上、より好ましくは約０．９０以上であるのが望ましい。
【０１００】
一実施形態では、ＳＷＮＴはロープ様凝集体の形態で存在し得る。これらの凝集体は一般に「ロープ」といわれ、個々のＳＷＮＴ間のファンデルワールス力の結果として形成される。ロープ内の個々のナノチューブは互いに対して滑り動くことができ、自由エネルギーが最小になるようにロープ内で自ら再配列し得る。一般に１０〜１０５のナノチューブを有するロープを組成物中に使用することができる。この範囲内で、一般に、ロープは約１００以上、好ましくは約５００以上のナノチューブを有するのが望ましい。また、約１０４以下のナノチューブ、好ましくは約５０００以下のナノチューブを有するロープが望ましい。
【０１０１】
さらに別の実施形態では、ＳＷＮＴロープは分散後枝分れの形態で互いに連結するのが望ましい。この結果、ＳＷＮＴ網状組織の枝間でロープが共有されて、有機ポリマーマトリックス中に三次元網状組織が生成する。このタイプの網状組織中の枝分れ点同士は約１０ｎｍ〜約１０マイクロメートルの距離で隔てられているであろう。一般に、ＳＷＮＴは２０００ワット／メートル・ケルビン（Ｗ／ｍ−Ｋ）以上の固有熱伝導率を有し、ＳＷＮＴロープは１０４ジーメンス／センチメートル（Ｓ／ｃｍ）の固有導電率を有するのが望ましい。また、一般に、ＳＷＮＴは８０ギガパスカル（ＧＰａ）以上の引張強さ及び約０．５テラパスカル（ＴＰａ）以上の剛性を有するのが望ましい。
【０１０２】
別の実施形態では、ＳＷＮＴは金属ナノチューブと半導体ナノチューブの混合物を含んでいてもよい。金属ナノチューブは金属に似た電気特性を示すものであり、一方半導体ナノチューブは電気的に半導体であるものである。一般に、グラフェンシートを巻き上げることにより、様々な螺旋構造のナノチューブが生成する。ジグザグ型及び椅子型のナノチューブは２つの可能な立体構造を構成する。組成物中に利用するＳＷＮＴの量を最小にするために、一般に、組成物ができるだけ大きな割合の金属性ＳＷＮＴを含むのが望ましい。一般に、組成物中に使用するＳＷＮＴが、ＳＷＮＴの総重量の約１ｗｔ％以上、好ましくは約２０ｗｔ％以上、より好ましくは約３０ｗｔ％以上、さらにより好ましくは約５０ｗｔ％以上、最も好ましくは約９９．９ｗｔ％以上の量で金属性ナノチューブを含むのが望ましい。ある種の状況では、一般に、組成物中に使用するＳＷＮＴがＳＷＮＴの総重量の約１ｗｔ％以上、好ましくは約２０ｗｔ％以上、より好ましくは約３０ｗｔ％以上、さらにより好ましくは約５０ｗｔ％以上、最も好ましくは約９９．９ｗｔ％以上の量で半導体ナノチューブを有するのが望ましい。
【０１０３】
ＳＷＮＴは一般に、所望の場合組成物の総重量の約０．００１〜約８０ｗｔ％の量で使用する。この範囲内で、ＳＷＮＴは一般に、組成物の総重量の約０．２５ｗｔ％以上、好ましくは約０．５ｗｔ％以上、より好ましくは約１ｗｔ％以上の量で使用する。また、ＳＷＮＴは一般に、組成物の総重量の約３０ｗｔ％以下、好ましくは約１０ｗｔ％以下、より好ましくは約５ｗｔ％以下の量で使用する。
【０１０４】
一実施形態では、ＳＷＮＴは生産関連不純物を含有していてもよい。本明細書で定義されるＳＷＮＴ中に存在する生産関連不純物は、実質的にＳＷＮＴの生産に関連する工程中に生成した不純物である。上述したように、ＳＷＮＴは、例えばレーザーアブレーション、化学蒸着、炭素アーク、高圧一酸化炭素変換プロセスなどのプロセスで製造される。生産関連不純物は、前記プロセス又は類似の製造方法によるＳＷＮＴの製造中に必然的に形成されるか又は意図的に形成される不純物である。必然的に形成される生産関連不純物の好適な例はＳＷＮＴの生産に使用した触媒粒子である。意図的に形成される生産関連不純物の好適な例は、製造工程中に意図的に添加される小量の酸化剤によるＳＷＮＴの表面上に形成されるぶら下がり結合である。
【０１０５】
生産関連不純物としては、例えば、欠陥ＳＷＮＴ、多層カーボンナノチューブ、枝分れ又はコイル状多層カーボンナノチューブ、無定形炭素、煤煙、ナノ−オニオン、ナノホーン、コークなどの炭素質反応副生物、製造工程で利用される触媒に由来する残渣、例えば金属、金属酸化物、金属炭化物、金属窒化物  など、又は以上の反応副生物を１種以上含む組合せがある。実質的にＳＷＮＴの生産に関連する方法は、ＳＷＮＴの割合が生産関連不純物のいかなる他の割合と比較しても大きいものである。ある方法が実質的にＳＷＮＴの生産に関連するというためには、ＳＷＮＴの割合が上記反応副生物又は触媒残渣のいずれの割合より大きくなければならないであろう。例えば、ＳＷＮＴの割合は多層ナノチューブの割合、又は煤煙の割合、又はカーボンブラックの割合より大きくなければならないであろう。その方法が実質的にＳＷＮＴの生産用であると考えられるためには、ＳＷＮＴの割合が、生産関連不純物の任意の組合せの割合の合計より大きい必要はないであろう。
【０１０６】
一般に、組成物中に使用するＳＷＮＴは約０．１〜約８０ｗｔ％の量の不純物を含み得る。この範囲内で、ＳＷＮＴは、ＳＷＮＴの総重量の約３ｗｔ％以上、好ましくは約７ｗｔ％以上、より好ましくは約８ｗｔ％以上の不純物含量を有することができる。また、この範囲内で、不純物含量はＳＷＮＴの総重量の約５０ｗｔ％以下、好ましくは約４５ｗｔ％以下、より好ましくは約４０ｗｔ％以下であるのが望ましい。
【０１０７】
一実施形態では、組成物中に使用するＳＷＮＴは約０．１〜約５０ｗｔ％の量の触媒残渣を含み得る。この範囲内で、ＳＷＮＴは、ＳＷＮＴの総重量の約３ｗｔ％以上、好ましくは約７ｗｔ％以上、より好ましくは約８ｗｔ％以上の触媒残渣含量を有し得る。また、この範囲内で、触媒残渣含量はＳＷＮＴの総重量の約５０ｗｔ％以下、好ましくは約４５ｗｔ％以下、より好ましくは約４０ｗｔ％以下であるのが望ましい。
【０１０８】
多層カーボンナノチューブ（ＭＷＮＴ）及びＶＧＣＦのような他のカーボンナノチューブを、ポリマー前駆体の重合中に組成物に添加することもできる。組成物に添加されるＭＷＮＴ及びＶＧＣＦは、ＳＷＮＴの製造中に生成するわけではないので、不純物とは考えられない。ＳＷＮＴのためではないレーザーアブレーションや炭素アーク合成のような工程に由来するＭＷＮＴも組成物中に使用できる。ＭＷＮＴは内側の中空コア付近で結合した２以上のグラフェン層を有する。一般に半球状キャップがＭＷＮＴの両端を閉鎖しているが、片方だけの半球状キャップを有するＭＷＮＴ又は両方のキャップがないＭＷＮＴを使用することが望ましいときもある。ＭＷＮＴは一般に直径が約２〜約５０ｎｍである。この範囲内で、一般に、約４０ｎｍ以下、好ましくは約３０ｎｍ以下、より好ましくは約２０ｎｍ以下の直径を有するＭＷＮＴを使用するのが望ましい。ＭＷＮＴを使用する場合、平均アスペクト比が約５以上、好ましくは約１００以上、より好ましくは約１０００以上であるのが好ましい。
【０１０９】
ＭＷＮＴは、一般に、所望の場合組成物の総重量の約０．００１〜約５０ｗｔ％の量で使用する。この範囲内で、ＭＷＮＴは、一般に、組成物の総重量の約０．２５ｗｔ％以上、好ましくは約０．５ｗｔ％以上、より好ましくは約１ｗｔ％以上の量で使用する。また、ＭＷＮＴは、一般に、組成物の総重量の約３０ｗｔ％以下、好ましくは約１０ｗｔ％以下、より好ましくは約５ｗｔ％以下の量で使用する。
【０１１０】
場合により、気相成長炭素繊維、カーボンブラック、導電性金属充填材、固体非金属導電性充填材など、又は以上を１種以上含む組合せのような他の導電性充填材を組成物中に使用することもできる。直径が約３．５〜約２０００ナノメートル（ｎｍ）で、アスペクト比が約５以上である気相成長炭素繊維又は小さい黒鉛型若しくは部分的に黒鉛型の炭素繊維［気相成長炭素繊維（ＶＧＣＦ）ともいわれる］も使用できる。ＶＧＣＦを使用する場合、約３．５〜約５００ｎｍの直径が好ましく、約３．５〜約１００ｎｍの直径がより好ましく、約３．５〜約５０ｎｍの直径が最も好ましい。また、平均アスペクト比は約１００以上であるのが好ましく、約１０００以上であるのがより好ましい。
【０１１１】
ＶＧＣＦは一般に、所望の場合組成物の総重量の約０．００１〜約５０ｗｔ％の量で使用する。この範囲内で、ＶＧＣＦは一般に組成物の総重量の約０．２５ｗｔ％以上、好ましくは約０．５ｗｔ％以上、より好ましくは約１ｗｔ％以上の量で使用される。また、ＶＧＣＦは、一般に、組成物の総重量の約３０ｗｔ％以下、好ましくは約１０ｗｔ％以下、より好ましくは約５ｗｔ％以下の量で使用される。
【０１１２】
組成物中に利用されるＳＷＮＴ又はその他のカーボンナノチューブはいずれも、官能基で誘導体化して有機ポリマーとの相溶性を改良すると共にそのポリマーとの混合を促進することもできる。ＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブは、側壁を構成するグラフェンシート、半球状キャップ、又は側壁と半球状末端キャップの両方で官能化することができる。官能化されたＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブは次式（XXXIII）を有するものである。
【０１１３】
【化３２】
2007502351.tif 000033
式中、ｎは整数であり、Ｌは０．１ｎ未満の数であり、ｍは０．５ｎ未満の数であり、各Ｒは同一であり、−ＳＯ３Ｈ、−ＮＨ２、−ＯＨ、−Ｃ（ＯＨ）Ｒ′、−ＣＨＯ、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）Ｃｌ、−Ｃ（Ｏ）ＳＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ′、−ＳＲ′、−ＳｉＲ３′、−Ｓｉ（ＯＲ′）ｙＲ′（３−ｙ）、−Ｒ”、−ＡｌＲ２′、ハロゲン化物、エチレン性不飽和官能性、エポキシド官能性などから選択され、ｙは３以下の整数であり、Ｒ′は水素、アルキル、アリール、シクロアルキル、アラルキル、シクロアリール、ポリ（アルキルエーテル）などであり、Ｒ”はフルオロアルキル、フルオロアリール、フルオロシクロアルキル、フルオロアラルキル、シクロアリールなどである。炭素原子Ｃｎはカーボンナノチューブの表面炭素である。均一又は不均一に置換されたＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブの両者で、表面原子Ｃｎが反応する。
【０１１４】
不均一に置換されたＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブも組成物中に使用することができる。これらには、前記式（Ｉ）の組成物が包含され、式中のｎ、Ｌ、ｍ、Ｒ及びＳＷＮＴ自体は上記定義の通りであるが、各Ｒは酸素を含有しないか、又は各Ｒが酸素含有基である場合、ＣＯＯＨは存在しない。
【０１１５】
さらにまた、次式（XXXIV）を有する官能化されたＳＷＮＴも包含される。
【０１１６】
【化３３】
2007502351.tif 000034
式中、ｎ、Ｌ、ｍ、Ｒ′及びＲは上記と同じ意味を有する。カーボンナノチューブの表面層にある殆どの炭素原子は基底平面炭素である。基底平面炭素は化学的な攻撃に対して相対的に不活性である。例えば黒鉛型平面がカーボンナノチューブの回りに十分に伸張していない欠陥部位には、グラファイト平面の縁部炭素原子に類似した炭素原子がある。この縁部炭素は反応性であり、炭素の原子価を満たすために幾らかのヘテロ原子又は基を含有しているはずである。
【０１１７】
上記の置換されたＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブは有利なことにさらに官能化することができる。かかる組成物としては次式（XXXV）の組成物がある。
【０１１８】
【化３４】
2007502351.tif 000035
式中、ｎ、Ｌ及びｍは上記の通りであり、Ａは−ＯＹ、−ＮＨＹ、−ＣＲ′２−ＯＹ、−Ｃ（Ｏ）ＯＹ、−Ｃ（Ｏ）ＮＲ′Ｙ、−Ｃ（Ｏ）ＳＹ、又は−Ｃ（Ｏ）Ｙから選択され、Ｙはタンパク質、ペプチド、酵素、抗体、ヌクレオチド、オリゴヌクレオチド、抗原、又は酵素基質、酵素  阻害剤  又は酵素基質の遷移状態類似体の適当な官能基であるか、又は−Ｒ′ＯＨ、−Ｒ′ＮＨ２、−Ｒ′ＳＨ、−Ｒ′ＣＨＯ、−Ｒ′ＣＮ、−Ｒ′Ｘ、−Ｒ′ＳｉＲ′３、−ＲＳｉ−（ＯＲ′）ｙ−Ｒ′（３−ｙ）、−Ｒ′Ｓｉ−（Ｏ−ＳｉＲ′２）−ＯＲ′、−Ｒ′−Ｒ”、−Ｒ′−ＮＣＯ、（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｗＹ、−（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｗＨ、−（Ｃ２Ｈ４Ｏ）ｗＲ′、−（Ｃ３Ｈ６Ｏ）ｗＲ′及びＲ”から選択され、ここでｗは１より大きく２００未満の整数である。
【０１１９】
また、構造（XXXIV）の官能性ＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブを官能化して次式（XXXVI）を有する組成物を製造することもできる。
【０１２０】
【化３５】
2007502351.tif 000036
式中、ｎ、Ｌ、ｍ、Ｒ′及びＡと上記定義の通りである。
【０１２１】
また、組成物には、ある種の環状化合物が吸着しているＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブが包含される。これらには、次式（XXXVII）を有するナノチューブが含まれる。
【０１２２】
【化３６】
2007502351.tif 000037
式中、ｎは整数であり、Ｌは０．１ｎ未満の数であり、ｍは０．５ｎ未満であり、ａは０又は１０未満の数であり、Ｘは多核芳香族、ポリ異核芳香族又は金属ポリ異核芳香族部分であり、Ｒは上記の通りである。好ましい環状化合物は、ポルフィリン類及びフタロシアニン類のような平面状の大環状化合物である。
【０１２３】
吸着された環状化合物は官能化されていてもよい。かかる組成物は次式（XXXVIII）の化合物を含む。
【０１２４】
【化３７】
2007502351.tif 000038
式中、ｍ、ｎ、Ｌ、ａ、Ｘ及びＡは上記定義の通りであり、炭素はＳＷＮＴ又はＭＷＮＴ、ＶＧＣＦなどの他のナノチューブ上にある。
【０１２５】
特定の理論に縛られることはないが、官能化されたＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブは、その改変された表面特性によりそのカーボンナノチューブが有機ポリマーとより相溶性になり得るため、又は、改変された官能基（特にヒドロキシル又はアミン基）が末端基として直接有機ポリマーに結合するため、より良好に有機ポリマー中に分散する。このようにして、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエステル、ポリエーテルイミドなどの有機ポリマーが結合カーボンナノチューブに直接結合し、従ってカーボンナノチューブは有機ポリマーに対する改良された接着性をもってより容易に分散することになる。
【０１２６】
一般に、ＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブの外面に官能基を導入するには、それぞれの外面を、ＳＷＮＴその他のカーボンナノチューブの表面を酸化するのに充分な時間強い酸化剤と接触させ、さらにそれぞれの外面を、その酸化された表面に官能基を添加するのに適した反応体と接触させればよい。好ましい酸化剤はアルカリ金属塩素酸塩の強酸溶液からなる。好ましいアルカリ金属塩素酸塩は塩素酸ナトリウム又は塩素酸カリウムである。使用される代表的な強酸は硫酸である。酸化に充分な時間は約０．５〜約２４時間である。
【０１２７】
場合により、カーボンブラックも組成物中に使用できる。好ましいカーボンブラックは約２００ｎｍ未満、好ましくは約１００ｎｍ未満、より好ましくは約５０ｎｍ未満の平均粒度を有するものである。また、好ましい導電性カーボンブラックは約２００平方メートル／グラム（ｍ２／ｇ）より大きい、好ましくは約４００ｍ２／ｇより大きい、さらにより好ましくは約１０００ｍ２／ｇより大きい表面積を有し得る。さらに、好ましい導電性カーボンブラックは約４０立方センチメートル／１００グラム（ｃｍ３／１００ｇ）より大きく、好ましくは約１００ｃｍ３／１００ｇより大きく、より好ましくは約１５０ｃｍ３／１００ｇより大きい細孔容積（フタル酸ジブチル吸収）を有し得る。代表的なカーボンブラックとして、Ｃｏｌｕｍｂｉａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから商標Ｃｏｎｄｕｃｔｅｘ（登録商標）で市販されているカーボンブラック、Ｃｈｅｖｒｏｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌから商標Ｓ．Ｃ．Ｆ．（Ｓｕｐｅｒ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｕｒｎａｃｅ）及びＥ．Ｃ．Ｆ．（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｕｒｎａｃｅ）で入手できるアセチレンブラック、Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐ．から商標Ｖｕｌｃａｎ  ＸＣ７２及びＢｌａｃｋ  Ｐｅａｒｌｓで入手できるカーボンブラック、並びにＡｋｚｏ  Ｃｏ．Ｌｔｄから商標Ｋｅｔｊｅｎ  Ｂｌａｃｋ  ＥＣ  ３００及びＥＣ  ６００で市販されているカーボンブラックがある。好ましい導電性カーボンブラックは組成物の総重量を基準にして約２〜約２５ｗｔ％の量で使用できる。
【０１２８】
固体導電性金属充填材も場合により導電性組成物中に使用できる。これらは、有機ポリマー中に混入する際、及びそれから完成品を製造する際に使用する条件下で融解しない導電性金属又は合金でよい。アルミニウム、銅、マグネシウム、クロム、スズ、ニッケル、銀、鉄、チタン、及び以上の金属のいずれか１種を含む混合物のような金属を導電性充填材として有機ポリマー中に混入することができる。物理的混合物及びステンレス鋼、青銅などの真の合金も導電性充填材粒子として機能することができる。加えて、これらの金属のホウ化物、炭化物などの数種の金属間化合物（例えば、二ホウ化チタン）も導電性充填材粒子として機能し得る。また、場合により、酸化スズ、インジウムスズ酸化物などの固体非金属導電性充填材粒子を添加して有機ポリマーを導電性にすることもできる。これらの固体金属及び非金属導電性充填材は、粉末、針金、ストランド、繊維、チューブ、ナノチューブ、フレーク、積層体、小板、楕円体、ディスク、その他市販されている幾何学的形状の形態で存在し得る。
【０１２９】
固体導電性金属の密着した（コヒーレントな）層でその表面の実質的な部分が被覆された非導電性非金属充填材も場合により導電性組成物中に使用できる。この非導電性非金属充填材は一般に基材といわれ、固体導電性金属の層で被覆された基材は「金属被覆充填材」ということができる。アルミニウム、銅、マグネシウム、クロム、スズ、ニッケル、銀、鉄、チタン、及び以上の金属のいずれか１種を含む混合物のような典型的な導電性金属を使用して基材を被覆することができる。基材の例としては、「Ｐｌａｓｔｉｃ  Ａｄｄｉｔｉｖｅｓ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ、５ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎ」、Ｈａｎｓ  Ｚｗｅｉｆｅｌ編、Ｃａｒｌ  Ｈａｎｓｅｒ  Ｖｅｒｌａｇ  Ｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ、Ｍｕｎｉｃｈ、２００１に記載されているものがある。かかる基材の例としては、溶融石英及び結晶質シリカのようなシリカ粉末、窒化ホウ素粉末、ホウケイ酸塩粉末、アルミナ、酸化マグネシウム（すなわちマグネシア）、表面処理ウォラストナイトを始めとするウォラストナイト、硫酸カルシウム（無水物、二水和物三水和物）、一般に粉砕微粒子の形態のチョーク、石灰石、大理石及び合成沈降炭酸カルシウムを始めとする炭酸カルシウム、繊維状、モジュラー、針状、及びラメラ状タルクを始めとするタルク、中空及び中実両方のガラス球、硬質、軟質、カ焼カオリン、及びポリマーマトリックスポリマーとの相溶性を促進する様々なコーティングを含むカオリンを始めとするカオリン、雲母、長石、シリケート球、煙塵、セノスフェア、フィライト、アルミノケイ酸塩（アーモスフェア）、天然珪砂、石英、石英岩、真珠岩、トリポリ石、ケイ藻土、合成シリカ、並びに以上のいずれか種を含む混合物がある。以上の基材は全て導電性組成物中に使用するために金属材料の層で被覆することができる。
【０１３０】
固体金属及び非金属導電性充填材粒子の正確な大きさ、形状及び組成に関わりなく、これらは所望の場合組成物の総重量の約０．００１〜約５０ｗｔ％の充填量で有機ポリマー中に分散させることができる。この範囲内で、一般に、組成物の総重量の約１ｗｔ％以上、好ましくは約１．５ｗｔ％以上、より好ましくは約２ｗｔ％以上の量で固体金属及び非金属導電性充填材粒子を有するのが望ましい。固体金属及び非金属導電性充填材粒子の充填量は、組成物の総重量の４０ｗｔ％以下、好ましくは約３０ｗｔ％以下、より好ましくは約２５ｗｔ％以下でよい。
【０１３１】
一実施形態では、組成物を製造する一つの方法では、モノマー、オリゴマー、又はポリマーの形態のポリマー前駆体を反応容器に添加する。反応容器の適切な例は、ケトル、薄膜型蒸発器、単軸又は多軸押出機、Ｂｕｓｓニーダー、Ｈｅｎｓｃｈｅｌミキサー、ヘリコーン、Ｒｏｓｓミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙ、ロールミル、射出成形機、真空成形機、ブロー成形機などの成形機、又は以上の機械を１種以上含む組合せである。次いで、ＳＷＮＴ並びに場合によりその他のカーボンナノチューブ及び導電性充填材を含む導電性組成物をポリマー前駆体の重合中に反応容器に添加することができる。
【０１３２】
一実施形態では、ＳＷＮＴはポリマー前駆体の重合の前に反応容器に添加することができる。ポリマー前駆体の重合は溶媒中で、又は溶媒を存在させないで、所望によりメルト（溶融体）中で行うことができる。別の実施形態では、ＳＷＮＴはポリマー前駆体の重合中に反応容器に添加してもよい。さらに別の実施形態では、ＳＷＮＴをポリマー前駆体の重合の前に反応容器に添加し、他の導電性及び非導電性充填材を有機前駆体の重合が実質的に完了した後に反応容器に添加することができる。さらに別の実施形態では、反応容器が重合工程の初期段階中高い割合のＳＷＮＴ並びに他の導電性及び非導電性充填材を含有していて、ＳＷＮＴ及び他の充填材のもつれをほぐすのを容易にするのに有効であるように反応容器内の粘度を調節することができる。反応溶液を所望の時間撹拌した後、追加のポリマー前駆体を反応容器に添加して重合工程を続ける。
【０１３３】
一実施形態では、ＳＷＮＴは他の導電性及び非導電性充填材と一緒にマスターバッチの形態で反応容器に添加してもよい。マスターバッチを使用する別の実施形態では、ＳＷＮＴを含む第１のマスターバッチを第１の時点で反応容器に添加し、一方他の非導電性充填材を含む第２のマスターバッチをポリマー前駆体の重合工程中第２の時点で反応容器に添加してもよい。
【０１３４】
上述したように、組成物はメルト中で又は溶媒を含む溶液中で製造することができる。組成物の溶融反応法では、剪断力、伸張力、圧縮力、超音波エネルギー、電磁エネルギー、熱エネルギー又は以上の力若しくはエネルギー形態を１種以上含む組合せを利用し、単一のスクリュー、複数のスクリュー、噛合式同方向回転型又は逆方向回転型スクリュー、非噛合式同方向回転型又は逆方向回転型スクリュー、往復運動型スクリュー、ピン付きスクリュー、スクリーン付きスクリュー、ピン付きバレル、ロール、ラム、ヘリカルローター、バッフル、又は以上を１種以上含む組合せにより前記力を働かせる加工処理装置で行われる。
【０１３５】
一実施形態では、超音波エネルギーを利用してＳＷＮＴを分散させることができる。最初に、ポリマー前駆体をＳＷＮＴ及び他の任意の導電性又は非導電性充填材と共に超音波処理機で音波処理してＳＷＮＴを分散させる。この音波処理後、ポリマー前駆体を重合する。所望であれば重合工程中超音波処理を続けてもよい。超音波エネルギーは、重合を実施することができるケトル、押出機などの様々な反応容器でかけることができる。
【０１３６】
前記力を利用する溶融反応法は、限定されることはないが、単軸若しくは多軸押出機、Ｂｕｓｓ混練機、Ｈｅｎｓｃｈｅｌ、ヘリコーン、Ｒｏｓｓミキサー、Ｂａｎｂｕｒｙ、ロールミル、射出成形機、真空成形機、ブロー成形機などの成形機、又は以上の機械を１種以上含む組合せのような機械で実施することができる。溶液反応法は一般に、ケトルのような容器で行う。
【０１３７】
一実施形態では、粉末形態、ペレット形態、シート形態などのポリマー前駆体を、最初にＳＷＮＴ及び所望によりその他任意の充填材と共にＨｅｎｓｃｈｅｌ又はロールミルでドライブレンドした後、押出機又はＢｕｓｓ混練機のような反応容器に供給することができる。一般に反応容器内の剪断力はＳＷＮＴを全体としてポリマー前駆体中に分散させるのが望ましいが、反応中にＳＷＮＴのアスペクト比を保存することも望ましい。そのためには、ＳＷＮＴをマスターバッチの形態で反応容器中に導入するのが望ましいであろう。かかるプロセスにおいて、マスターバッチはポリマー前駆体の下流で反応容器中に導入することができる。
【０１３８】
マスターバッチはＳＷＮＴと共に有機ポリマー又はポリマー前駆体を含んでいることができる。マスターバッチを使用する場合、ＳＷＮＴは、約０．０１〜約５０ｗｔ％の量でマスターバッチ中に存在し得る。この範囲内で、一般に、マスターバッチの総重量の約０．１ｗｔ％以上、好ましくは約０．２ｗｔ％以上、より好ましくは約０．５ｗｔ％以上の量でＳＷＮＴを使用するのが望ましい。また、マスターバッチの総重量の約３０ｗｔ％以下、好ましくは約１０ｗｔ％以下、より好ましくは約５ｗｔ％以下の量のＳＷＮＴが望ましい。マスターバッチを使用する一実施形態では、ＳＷＮＴを含有するマスターバッチはストランドの形態で押し出されたとき又はドッグボーン（犬用の骨）形態に成形されたとき測定可能な体積又は表面抵抗率をもたないが、得られるマスターバッチが混入された組成物は、組成物中のＳＷＮＴの重量割合がマスターバッチより低いにもかかわらず測定可能な体積又は表面抵抗率を示す。かかるマスターバッチ中の有機ポリマーは半結晶質であるのが好ましい。これらの特性を示しマスターバッチ中に使用できる半結晶質有機ポリマーの例は、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステルなど、又は以上の半結晶質有機ポリマーを１種以上含む組合せである。
【０１３９】
また組成物は、所望であればマスターバッチとして使用することができる。組成物をマスターバッチとして使用する場合、ＳＷＮＴは約０．０１〜約５０ｗｔ％の量でマスターバッチ中に存在し得る。この範囲内で、一般に、マスターバッチの総重量の約０．１ｗｔ％以上、好ましくは約０．２ｗｔ％以上、より好ましくは約０．５ｗｔ％以上の量でＳＷＮＴを使用するのが望ましい。また、ＳＷＮＴはマスターバッチの総重量の約３０ｗｔ％以下、好ましくは約１０ｗｔ％以下、より好ましくは約５ｗｔ％以下の量であるのが望ましい。
【０１４０】
有機ポリマーのブレンドを含む組成物の製造の際にマスターバッチを使用する別の実施形態では、ポリマー前駆体の重合によって誘導された有機ポリマーと同じ有機ポリマーを含むマスターバッチが望ましいことがある。この特徴により、有機ポリマーの連続相のみが組成物に必要な体積及び表面抵抗率を付与するＳＷＮＴを含むので、実質的により少ない割合のＳＷＮＴを使用することが可能になる。ポリマーブレンド中にマスターバッチを使用するさらに別の実施形態では、組成物中に使用される他のポリマーとは化学が異なる有機ポリマーを含むマスターバッチが望ましいであろう。この場合、マスターバッチの有機ポリマーはブレンド中の連続相を形成する。さらに別の実施形態では、多層ナノチューブ、気相成長炭素繊維、カーボンブラック、導電性金属充填材、固体非金属導電性充填材など、又は以上を１種以上含む組合せを含む別個のマスターバッチを組成物中に使用するのが望ましいことがある。
【０１４１】
有機ポリマー及びＳＷＮＴを含む組成物は、所望により、複数のブレンド及び成形段階に付すことができる。例えば、組成物は最初に押し出してペレットに成形してもよい。その後このペレットを成形機に供給することができ、そこではコンピューターのハウジング、静電塗装することができる自動車用パネルなどの他の望ましい形状に成形することができる。或いは、単一のメルトブレンダーから出て来た組成物をシート又はストランドに成形し、アニーリング、一軸又は二軸配向のような押出後の処理にかけてもよい。
【０１４２】
一実施形態では、有機ポリマー前駆体を最初にケトルのような反応容器でＳＷＮＴと混合し、次いで重合中剪断、拡張及び／又は伸張力の組合せを使用する装置内で重合することができる。重合を実施するのに適切な装置は単一のスクリュー、複数のスクリュー、噛合式同方向回転型若しくは逆方向回転型スクリュー、非噛合式同方向回転型若しくは逆方向回転型スクリュー、往復運動型スクリュー、ピン付きスクリュー、スクリーン付きスクリュー、ピン付きバレル、ロール、ラム、ヘリカルローター、バッフル、又は以上の１種以上を含む組合せを有するものである。
【０１４３】
溶液ブレンド法も組成物を製造するのに使用することができる。また溶液ブレンド法では、剪断、圧縮、超音波振動などの追加のエネルギーを使用してＳＷＮＴと有機ポリマーとの均一化を促進することもできる。一実施形態では、ポリマー前駆体をＳＷＮＴと共に超音波処理機中に導入することができる。この混合物は、ポリマー前駆体の合成の前又はその間に、ＳＷＮＴを有機ポリマー粒子上に分散させるのに有効な時間音波処理することによって溶液ブレンドすることができる。所望により、その後有機ポリマーをＳＷＮＴと共に乾燥し、押し出し、成形することができる。
【０１４４】
場合により、溶媒のような流体をＳＷＮＴ及び有機ポリマー前駆体と共に音波処理機中に導入してもよい。音波処理のための時間は一般に、有機ポリマー前駆体によるＳＷＮＴの分散及び／又はカプセル化を促進するのに有効な量である。カプセル化後、有機ポリマー前駆体を重合させて、ＳＷＮＴが中に分散している有機ポリマーを形成する。ＳＷＮＴを有機ポリマー中に分散させるこの方法は、ＳＷＮＴのアスペクト比の保存を促進し、従って組成物はより少ない充填量のＳＷＮＴで導電率を示すことが可能になる。
【０１４５】
一般に、有機ポリマー、有機ポリマー前駆体、流体及び／又はＳＷＮＴの混合物を約１分〜約２４時間音波処理するのが望ましい。この範囲内で、約５分以上、好ましくは約１０分以上、より好ましくは約１５分以上混合物を音波処理するのが望ましい。また、この範囲内で、約１５時間以下、好ましくは約１０時間以下、より好ましくは約５時間以下の時間が望ましい。
【０１４６】
生産関連不純物を有するＳＷＮＴの分散に関する一実施形態では、高めの割合の不純物を有するＳＷＮＴ組成物を、低めの割合の不純物を有するＳＷＮＴ組成物と比べてより少ないエネルギーを用いて分散させることができる。理論に縛られることはないが、ある種の有機ポリマーの場合、不純物同士が相互作用してファンデルワールス力の低下を促進することにより、ナノチューブの有機ポリマー内へのより容易な分散が促進されると考えられる。
【０１４７】
生産関連不純物を有するＳＷＮＴの分散に関する別の実施形態では、高めの割合の不純物を有するＳＷＮＴ組成物は低めの割合の不純物を有する組成物より多くの混合量を必要とし得る。しかし、より低い割合の不純物のＳＷＮＴを有する組成物は一般に追加の混合の際に導電率を失い、より高い割合のＳＷＮＴ不純物を有する組成物は一般に混合量が増大するにつれて導電率を獲得する。これらの組成物は、流動性、衝撃性、及び伝導率の優れたバランスを必要とする用途に使用することができる。またこれらは、燃料電池、静電塗装用途などのように、導電性材料が使用され、かつその導電性材料が非常に小さいレベルの導電性充填材を有する用途にも使用できる。
【０１４８】
上記組成物は多種多様の工業用途に使用できる。これらは、静電気消散から保護する必要があるコンピューター、電子製品、半導体部品、回路基板などの電子部品の包装用フィルムとして有利に利用できる。また、コンピューターその他の電子製品の内部に使用して、コンピューターの外部に位置するパーソネルその他の電子機器に対する電磁シールドを提供すると共に内部のコンピューター部品を他の外部の電磁障害から保護することができる。さらにまた、所望により静電塗装することができる自動車の内装用及び外装用の両方の部品として自動車用ボディーパネルにも有利に使用することができる。
【実施例】
【０１４９】
例示であって限定の意味のない以下の実施例で、本明細書に記載した様々な実施形態の組成物の幾つかの組成物及び製造方法を例証する。
【０１５０】
実施例１
この実施例は、ポリカーボネート（ＰＣ）中にＳＷＮＴを分散させてＰＣ中ＳＷＮＴのマスターバッチを作るために実施した。最初に、超音波処理用ホーンを３０分用いることにより、Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から入手した２５０ミリグラム（ｍｇ）のＳＷＮＴを１２０ミリリットル（ｍｌ）の１，２−ジクロロエタン中に分散させた。この超音波ホーンは超音波処理機を８０％振幅（６００ワット、プローブ直径１３ｍｍ、Ｓｏｎｉｃｓ  ＆  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手可能）で使用した。３０ｇｍのビス（メチルサリチル）カーボネート（ＢＭＳＣ）と２０．３４６７ｇｍのビスフェノールＡ（ＢＰＡ）（ｍｏｌＢＭＳＣ／ｍｏｌＢＰＡ＝１．０２）を分散物及びＳＷＮＴに加え、反応混合物を再び３０分間音波処理した。この音波処理した物質をガラス製反応器に移した。この反応器は、最初に、１モル濃度の塩酸水溶液を含有する浴に２４時間反応器を漬けた後脱イオン水で激しく濯ぐことによって不動態化した。低圧で窒素を流しながらガラス反応器を１００℃に加熱することにより溶媒を乾燥した。次に、注射器を用いて適当な量の触媒溶液を反応器に導入した。触媒の量は、ＢＰＡ１モルにつき４．５×１０−６モルのＮａＯＨとＢＰＡ（ビスフェノールＡ）１モルにつき３．０×１０−４モルのＴＢＰＡ（酢酸テトラブチルホスホニウム  ）からなっていた。
【０１５１】
次に、真空源を用いて反応器内部の雰囲気を排気し、窒素でパージした。このサイクルを３回繰り返した後、反応器の中身を加熱して、モノマー混合物（ビス（メチルサリチル）カーボネート（ＢＭＳＣ）とビスフェノールＡ（ＢＰＡ））を溶融させた。混合物の温度が約１８０℃に達したとき、反応器内の攪拌機を動かし、約６０回転／分（ｒｐｍ）に調節して、固体塊全体を完全に溶融させた。このプロセスには通常約１５〜約２０分かかった。次に、反応混合物を約２２０℃に加熱し、一方真空源を用いて反応器内部の圧力をゆっくり約１００ミリバールに調節した。反応塊をこの条件で約１５分撹拌した後、反応温度を約２８０℃に上げる一方で圧力を２０ミリバール付近に再度調節した。この条件に約１０分間維持した後、反応混合物の温度を３００℃に上げる一方で圧力を約１．５ミリバールに下げた。これらの条件で約２〜約５分反応を進行させた後、反応器内部の圧力を大気圧にし、反応器を通気して過大な圧力を解放した。反応器底部のガラス製ニップルを破壊し、物質を回収することによって生成物を単離した。ガラス製反応器を取り外し、反応器チューブから残りのポリマーを採取した。
【０１５２】
分子量を測定するために、得られたポリカーボネートを塩化メチレンに溶解させた後、ポリマーをメタノールから再沈殿させた。ポリマーの分子量はゲルパーミエーションクロマトグラフィーによってポリスチレン標準に対して決定した。重量平均分子量は５５７５６ｇ／モルであり、一方数平均分子量は２３９３８ｇ／モルで、多分散度指数は２．３２であった。
【０１５３】
実施例２
この実施例は、ＳＷＮＴをＰＣＣＤ（ポリ（１，４−シクロヘキサン−ジメタノール−１，４−シクロヘキサンジカルボキシレート）ポリマーに分散させてＰＣＣＤ中ＳＷＮＴのマスターバッチを作るために行った。Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から入手したＳＷＮＴの存在下で溶融重縮合によりＰＣＣＤポリマーを合成した。ＳＷＮＴ（０．２４ｇｍ、１ｗｔ％）のスラリーは、ＳＷＮＴを１，４−ジメチルシクロヘキサンジカルボキシレート（１４．０１ｇｍ、０．０７モル）（ＤＭＣＤ）、１，４−シクロヘキサンジメタノール（１０．０９ｇｍ、０．０７モル）（ＣＨＤＭ）及び１，２−ジクロロエタン（５０ｍＬ）と高撹拌下で混合することによって調製した。このスラリーをガラス反応器チューブに移した。この反応器チューブを、サイドアーム、オーバーヘッド撹拌モーターにより駆動されるメカニカルスターラー、及びストップコックを有するサイドアームを備えた溶融重縮合反応器に取り付けた。このサイドアームは、窒素ガスをパージするためと真空にするために使用される。最初に、反応器チューブを窒素下で加熱して１，２−ジクロロエタンを除去し、室温に冷却した。反応器の中身を排気し、窒素で三回パージして痕跡量の酸素を除去した。反応器を窒素でパージし、大気圧にし、反応混合物の中身を一定に撹拌しながら（１００ｒｐｍ）２００℃に加熱した。サイドアームを介して４００ｐｐｍ（百万部当たりの部）のチタン（IV）イソプロポキシドを触媒として加え、メタノール［サイドアームを介してメスシリンダー（受器）に収集した］を蒸留しながらエステル交換反応を進行させた。メルトの温度を２５０℃に上げ、１時間窒素下で撹拌した。反応器内の圧力を９００ｍｍＨｇから７００、５００、３００、１００、５０、２５、そして１０ｍｍ水銀（Ｈｇ）まで段階的に低下させることによって重縮合を行った。最後に、反応器を０．５〜０．１ｍｂａｒの高真空にし、重合を３０分続けた。重合完了後、窒素でパージすることにより反応器内部の圧力を大気圧にし、ポリマー複合材を反応器チューブから取り出した。固有粘度法を用いて分子量を測定するためにこのポリマーをジクロロメタンに溶解させた。溶液粘度をフェノール／テトラクロロエタン（体積比２：３、２５℃）溶液中で測定したところ、０．５８デシリットル／グラム（ｄＬ／ｇ）であり、これは５００００ｇ／モルの粘度平均分子量に相当する。
【０１５４】
その後、実施例１及び２で調製したマスターバッチを、小規模の実験室用混合及び成形機でポリマーと共にメルトブレンドしてＳＷＮＴの充填量を低減した。成形機から出たストランドを液体窒素下で破砕し、露出した末端に導電性銀塗料を塗り、導電率を測定した。導電率の値を下記表１に示す。
【０１５５】
【表１】
2007502351.tif 000039
上の表から分かるように、試料２〜４は実施例１のＰＣマスターバッチ（試料＃１）から製造されたものであり、試料６〜９は実施例２のマスターバッチ（試料＃５）から製造されたものである。これらの実施例から明らかなように、ＳＷＮＴのレベルが増大すると、抵抗率が低下する。また、明らかなように、マスターバッチはＳＷＮＴをポリマーに分散させるのに有利に使用することができる。
【０１５６】
実施例３
この実施例は、ポリアミドの重合中にナイロン６中のＳＷＮＴのマスターバッチを調製するために使用した。２４．８ｇｍのε−カプロラクタムをビーカーに入れ、９０℃に加熱した。化合物が溶融した後、約１０ｗｔ％の不純物を含有するＳＷＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から市販されている）
２５０ミリグラム（ｍｇ）をε−カプロラクタムに加えた。８０％振幅の超音波処理機（６００ワット、プローブ直径１３ｍｍ、Ｓｏｎｉｃｓ  ＆  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手可能）を用いて、混合物を同温度で３０分間超音波処理した。次に、溶融したε−カプロラクタムに分散したＳＷＮＴを反応器チューブに移し、一晩維持してＳＷＮＴロープをゲル化させた（網状組織を形成した）。次いで、１．５ｇｍのアミノカプロン酸を反応器に加え、窒素下でゆっくり撹拌しながら９時間２６０℃で開環重合によりカプロラクタムを重合させてナイロン−６にした。
【０１５７】
実施例４
この実験は、溶媒を使用することなくその場で重合させることによりＰＣＣＤ中でＳＷＮＴ複合材を調製するために行った。この実施例では、１７．２９ｇｍの１，４−シクロヘキサンジカルボキシレート、２４．０３ｇｍの１，４−シクロヘキサンジメタノールをビーカー中で混合し、８０℃で溶融させた。約１０ｗｔ％の不純物を含有するＳＷＮＴ（Ｃａｒｂｏｎ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社から市販）３３ｍｇをビーカーに加えた。８０％振幅で超音波処理機（６００ワット、プローブ直径１３ｍｍ、Ｓｏｎｉｃｓ  ＆  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社、ＵＳＡ）を用いて混合物を同温度で３０分超音波処理した。次に、溶融したモノマー混合物に分散したＳＷＮＴを反応器チューブに移し、一晩保ってＳＷＮＴロープをゲル化させた（網状組織を形成した）。次いで、実施例２と同じ手順を用いてモノマーを重合してＰＣＣＤにした。
【０１５８】
上で調製した複合材の一部分を、実施例３のナイロン６複合材の場合は２４０℃（ナイロン６の融点以上）に、実施例４のＰＣＣＤ複合材の場合は２３０℃に、それぞれ１時間加熱した。次にこの複合材をゆっくり室温に冷却し、表２に示すように導電率を測定した。同様に、実施例３と４の複合材料を追加のポリマーと共に溶融混合し、小規模の実験室用混合及び成形機に通してプレスしてストランドを形成し、次にこれを用いて実施例２に詳述したようにして導電率を測定した。これらの結果も表４に示す。
【０１５９】
【表２】
2007502351.tif 000040
上のデータから分かるように、アニーリングした試料はアニーリングした試料より優れた電気的特性を示していた。アニーリングにより、ＳＷＮＴロープがポリマーマトリックス中で再配列し、ＳＷＮＴロープ−枝の再結合／共有が増大し、広範囲な長距離網状組織形態を作りだし、これが複合材のより高い導電率をもたらすことが可能になる。
【０１６０】
代表的な実施形態に関連して本発明を説明してきたが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な変更をなすことができ、またその要素を等価物で置換することができるということが当業者には了解されよう。さらに、特定の状況又は材料を本発明の教示に適合させるべく、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく多くの修正をなし得る。従って、本発明は、本発明を実施する上で考えられる最良の形態として開示した特定の実施形態に限定されることはない。
【国際調査報告】
2007502351.tif 000056
2007502351.tif 000057
2007502351.tif 000058
2007502351.tif 000059
2007502351.tif 000060
2007502351.tif 000061
2007502351.tif 000062