(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂と、前記合成樹脂の一部がグラフトされており、かつ前記合成樹脂中に分散されている、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む、樹脂複合材料であって、
前記合成樹脂のうち、前記グラフェン構造を有する炭素材料にグラフトされていない部分のＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定されたＭＦＲが１５ｇ／１０分以下である、樹脂複合材料。
【請求項２】
前記合成樹脂１００重量部に対して、前記グラフェン構造を有する炭素材料を、５重量部以上含む、請求項１に記載の樹脂複合材料。
【請求項３】
前記合成樹脂と異なる種類の樹脂をさらに含む、請求項１又は２に記載の樹脂複合材料。
【請求項４】
前記グラフェン構造を有する炭素材料が、黒鉛、薄片化黒鉛及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１種である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の樹脂複合材料。
【請求項５】
前記合成樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の樹脂複合材料。
【請求項６】
前記熱可塑性樹脂が、ラジカル崩壊型樹脂である、請求項５に記載の樹脂複合材料。
【請求項７】
合成樹脂と、前記合成樹脂中に分散されており、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、
前記樹脂組成物を用意する工程と同時に、または前記樹脂組成物を用意する工程の後に、前記炭素材料に前記合成樹脂をグラフト化させる工程とを備え、
前記グラフト化させる工程が、前記合成樹脂及び前記炭素材料に、熱分解したときに発生するラジカルが炭素ラジカルである開始剤を混合し、加熱することにより行われる、樹脂複合材料の製造方法。
【請求項８】
合成樹脂と、前記合成樹脂中に分散されており、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、
前記樹脂組成物を用意する工程と同時に、または前記樹脂組成物を用意する工程の後に、前記炭素材料に前記合成樹脂をグラフト化させる工程とを備え、
前記グラフト化させる工程が、前記合成樹脂及び前記炭素材料に、ラジカル開始剤を混合し、加熱することにより行われ、
前記ラジカル開始剤を混合するときの炭素材料の分散面積率が、下記式で表される［Ａｒｍａｘ］以下である、樹脂複合材料の製造方法。
［Ａｒｍａｘ］＝（５［Ｇｒ］）／８
（式中、［Ｇｒ］は、前記合成樹脂１００重量部に対する前記炭素材料の割合である）
【請求項９】
前記ラジカル開始剤を熱分解したときに発生するラジカルが、炭素ラジカルである、請求項８に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【請求項１０】
合成樹脂と、前記合成樹脂中に分散されており、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、
前記樹脂組成物を用意する工程と同時に、または前記樹脂組成物を用意する工程の後に、前記炭素材料に前記合成樹脂をグラフト化させる工程とを備え、
前記グラフト化させる工程が、前記合成樹脂及び前記炭素材料に、ラジカル開始剤と、ラジカルトラップ性を有する化合物とを混合し、加熱することにより行われる、樹脂複合材料の製造方法。
【請求項１１】
前記ラジカルトラップ性を有する化合物が、下記式（１）〜（５）の構造を有する化合物からなる群から選択された少なくとも１種である、請求項１０に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【化１】
0005782181.tif 000014
【化２】
0005782181.tif 000015
【化３】
0005782181.tif 000016
【化４】
0005782181.tif 000017
【化５】
0005782181.tif 000018
【請求項１２】
前記合成樹脂の重量平均分子量Ｍｗ１と、得られる樹脂複合材料において前記炭素材料にグラフト化されていない合成樹脂の重量平均分子量Ｍｗ２との比であるＭｗ２／Ｍｗ１が０．５以上となるように、前記合成樹脂を前記炭素材料にグラフト化させる、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【請求項１３】
前記合成樹脂１００重量部に対して、前記グラフェン構造を有する炭素材料を、５重量部以上含む、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【請求項１４】
前記合成樹脂と異なる種類の樹脂をさらに含む、請求項７〜１３のいずれか１項に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【請求項１５】
前記グラフェン構造を有する炭素材料が、黒鉛、薄片化黒鉛及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１種である、請求項７〜１４のいずれか１項に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【請求項１６】
前記合成樹脂が熱可塑性樹脂である、請求項７〜１５のいずれか１項に記載の樹脂複合材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、合成樹脂にグラフェン構造を有する炭素材料が分散されている樹脂複合材料及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、機械的強度を効果的に高め得るため、及び導電性に優れているため、グラフェン構造を有する炭素材料を合成樹脂に添加する試みが種々なされている。【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、合成樹脂と、合成樹脂中に分散されたグラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、樹脂組成物を用意する工程と同時にまたはその後に、炭素材料に合成樹脂をグラフト化させる工程とを備える樹脂複合材料の製造方法が開示されている。この製造方法では、グラフト化は、樹脂組成物に電子線またはマイクロ波を照射することにより行われている。【０００４】
また、特許文献１では、電子線の照射によりフリーラジカルを発生させることを促進するために、反応助剤を添加することが望ましい旨が記載されている。このような反応助剤として、特許文献１では、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリメタクリレートなどが挙げられている。【０００５】
他方、下記の特許文献２には、特許文献１と同様に、グラフェン構造を有する炭素材料に合成樹脂をグラフトさせてなる樹脂複合材料が開示されている。特許文献２では、グラフト化に際し、ラジカルの生成を容易とすることに、ラジカル開始剤を添加する方法が開示されている。このラジカル開始剤としては、アゾ系化合物などが挙げられる旨が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５００７３７１号公報
【特許文献２】特開２０１２−１３６７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の製造方法では、得られた樹脂複合材料においてマトリクスを構成している合成樹脂が劣化しがちであった。そのため、充分な機械的強度が得られ難かった。【０００８】
本発明の目的は、炭素材料に合成樹脂がグラフト化されており、樹脂の劣化が生じ難くかつ高い機械的強度を発現する樹脂複合材料の製造方法、並びに該樹脂複合材料の製造方法により得られる樹脂複合材料を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る樹脂複合材料は、合成樹脂と、上記合成樹脂の一部がグラフトされており、かつ上記合成樹脂中に分散されている、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む、樹脂複合材料であって、上記合成樹脂のうち、上記グラフェン構造を有する炭素材料にグラフトされていない部分のＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定されたＭＦＲが１５ｇ／１０分以下である。【００１０】
本発明に係る樹脂複合材料は、好ましくは、上記合成樹脂１００重量部に対して、上記グラフェン構造を有する炭素材料を、５重量部以上含む。【００１１】
本発明に係る樹脂複合材料は、好ましくは、上記合成樹脂と異なる種類の樹脂をさらに含む。【００１２】
本発明に係る樹脂複合材料は、好ましくは、上記グラフェン構造を有する炭素材料が、黒鉛、薄片化黒鉛及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１種である。【００１３】
本発明に係る樹脂複合材料は、好ましくは、上記合成樹脂が熱可塑性樹脂である。より好ましくは、上記熱可塑性樹脂が、ラジカル崩壊型樹脂である。【００１４】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法は、合成樹脂と、上記合成樹脂中に分散されたグラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、樹脂組成物を用意する工程と同時に、または上記工程の後に、上記炭素材料に上記合成樹脂をグラフト化させる工程とを備える。本発明の製造方法では、グラフト化させる工程が、上記合成樹脂及び上記炭素材料に、熱分解したときに発生するラジカルが炭素ラジカルである開始剤を混合し、加熱することにより行われる。【００１５】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法の他の広い局面では、合成樹脂と、上記合成樹脂中に分散されており、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、上記樹脂組成物を用意する工程と同時に、または上記樹脂組成物を用意する工程の後に、上記炭素材料に上記合成樹脂をグラフト化させる工程とを備え、上記グラフト化させる工程が、上記合成樹脂及び上記炭素材料に、ラジカル開始剤を混合し、加熱することにより行われ、上記ラジカル開始剤を混合するときの炭素材料の分散面積率が、下記式で表される［Ａｒｍａｘ］以下である。好ましくは、上記ラジカル開始剤を熱分解したときに発生するラジカルが、炭素ラジカルである。【００１６】
［Ａｒｍａｘ］＝（５［Ｇｒ］）／８
（式中、［Ｇｒ］は、上記合成樹脂１００重量部に対する上記炭素材料の割合である）【００１７】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法の別の広い局面では、合成樹脂と、上記合成樹脂中に分散されており、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と、上記樹脂組成物を用意する工程と同時に、または上記樹脂組成物を用意する工程の後に、上記炭素材料に上記合成樹脂をグラフト化させる工程とを備え、上記グラフト化させる工程が、上記合成樹脂及び上記炭素材料に、ラジカル開始剤と、ラジカルトラップ性を有する化合物とを混合し、加熱することにより行われる。好ましくは、上記ラジカルトラップ性を有する化合物が、下記式（１）〜（５）の構造を有する化合物からなる群から選択された少なくとも１種である。【００１８】
【化１】
0005782181.tif 000002
【００１９】
【化２】
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【００２０】
【化３】
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【００２１】
【化４】
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【００２２】
【化５】
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【００２３】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法では、好ましくは、上記合成樹脂の重量平均分子量Ｍｗ１と、得られる樹脂複合材料において上記炭素材料にグラフト化されていない合成樹脂の重量平均分子量Ｍｗ２との比Ｍｗ２／Ｍｗ１が０．５以上となるように、上記合成樹脂を上記炭素材料にグラフト化させる。【００２４】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法では、上記グラフト化させる工程の後に、上記合成樹脂と同種の合成樹脂または異なる樹脂を混合する工程をさらに備えていてもよい。【００２５】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法では、上記グラフェン構造を有する炭素材料としては、好ましくは、黒鉛、薄片化黒鉛及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１種の炭素材料が用いられる。【００２６】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法では、上記合成樹脂として好ましくは熱可塑性樹脂が用いられ、より好ましくは熱可塑性樹脂として結晶性樹脂が用いられる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法によれば、マトリクスとしての合成樹脂の劣化が生じ難く、高い機械的強度等を発現する樹脂複合材料を提供することが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の詳細を説明する。
【００２９】
（樹脂複合材料）
本発明に係る樹脂複合材料は、合成樹脂と、上記合成樹脂中に分散されている、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む。上記グラフェン構造を有する炭素材料の表面には、上記合成樹脂の一部がグラフト化している。そのため、本発明の樹脂複合材料では、上記合成樹脂と上記炭素材料との密着性がより一層高められている。さらに、上記グラフト化された炭素材料は、上記合成樹脂との親和性が高められている。そのため、上記合成樹脂を備える上記樹脂複合材料中では、上記合成樹脂中に上記グラフト化された炭素材料が均一に分散されている。従って、上記樹脂複合材料の機械的強度を効果的に高めること及び線膨張率を効果的に低めることができる。
【００３０】
また、本発明に係る樹脂複合材料においては、上記合成樹脂のうち、上記グラフェン構造を有する炭素材料にグラフトされていない部分のＪＩＳ  Ｋ７２１０に準拠して測定された、ＭＦＲが１５ｇ／１０分以下である。よって、本発明に係る樹脂複合材料においては、低分子量の合成樹脂の割合が低いため、弾性率、破断歪などの機械物性が高められている。上記ＭＦＲは、１０ｇ／１０分以下であることが好ましく、５ｇ／１０分以下であることがより好ましい。なお、ＭＦＲは、後述する実施例及び比較例の評価の項に記載した方法により測定することができる。
【００３１】
（合成樹脂）
本発明の樹脂複合材料に含まれる上記合成樹脂は特に限定されず、様々な公知の合成樹脂を用いることができる。好ましくは、上記合成樹脂として熱可塑性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂を用いた樹脂複合材料では、加熱下により様々な成形方法を用いて、様々な成形品を容易に得ることができる。
【００３２】
上記熱可塑性樹脂としては、高密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、直鎖状低密度ポリエチレンなどのポリエチレン類や、ホモポリプロピレン、ブロックポリプロピレン、ランダムポリプロピレンなどのポリプロピレン類に代表されるポリオレフィン、ノルボルネン樹脂等の環状ポリオレフィン類、ポリ酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル等の酢酸ビニル共重合体類や、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール等のポリ酢酸ビニル誘導体類、ＰＥＴ、ポリカーボネート、ポリ乳酸等のポリエステル類、ポリエチレンオキサイド、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン等のポリエーテル樹脂類、ＰＭＭＡ等のアクリル系樹脂類、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等のスルホン系樹脂類、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ等のフッ素化樹脂類、ナイロン等のポリアミド樹脂類、ポリ塩化ビニル、塩化ビニリデン等のハロゲン化樹脂類、ポリスチレン、ポリアクリロニトリルやそれらの共重合樹脂類などを挙げることができる。上記合成樹脂は１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。特に好ましくは、安価であり、加熱下の成形が容易であるポリオレフィンが望ましい。
【００３３】
さらに、上記熱可塑性樹脂としては、結晶性樹脂を用いてもよく、非晶性樹脂を用いてもよい。結晶性樹脂を用いた場合には、機械的強度をより一層高め得る。結晶性樹脂としては、結晶性ポリプロピレン、結晶性ポリエチレン、結晶性ノルボルネン、結晶性ポリ酢酸ビニル、結晶性ポリ乳酸、半結晶性ＰＶＤＦ等が挙げられる。より好ましくは、安価な結晶性ポリプロピレンを用いる。
【００３４】
上記熱可塑性樹脂として非晶性樹脂を用いた場合には、上記炭素材料を上記非晶性樹脂に分散させることにより、上記非晶性樹脂の流動性を効果的に抑制することができる。上記非晶性樹脂は特に限定されず、適宜の非晶性樹脂を用いることができる。上記非晶性樹脂としては、例えば、アタクチックポリプロピレン、非晶性ノルボルネン、非晶性ＰＥＴ、非晶性ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリエーテルエーテルケトン、アタクチックＰＭＭＡ、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、及びアタクチックポリスチレン等が挙げられる。より好ましくは、安価なアタクチックポリプロピレンを用いることができる。
【００３５】
さらに、上記熱可塑性樹脂として、ラジカル崩壊型樹脂を用いることができる。本明細書において、ラジカル崩壊型樹脂とは、ラジカルを生じることにより、主鎖切断反応が主に進行する樹脂のことをいう。ラジカル崩壊型樹脂の具体例としては、ポリプロピレン、ポリイソブチレン、ポリビ二レンクロライド、ポリテトラフルオロエチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルブチラール、ポリアクリルアミド、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００３６】
また、本発明では、上記合成樹脂と異なる種類の樹脂をさらに含んでいてもよい。
【００３７】
上記異なる種類の樹脂は、炭素材料にグラフト化されていてもよく、あるいはグラフト化されていなくてもよい。
【００３８】
上記異なる種類の樹脂は、様々な熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、先に述べた上記合成樹脂として用いることのできる種々の熱可塑性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。また、上記異なる種類の樹脂は結晶性樹脂であってもよく、先に述べたような非晶性樹脂であってもよい。もっとも、一般に結晶性樹脂は非晶性樹脂に比べて弾性率等の機械物性や成形加工性に優れるため、上記異なる種類の樹脂は結晶性樹脂であることが好ましい。
【００３９】
上記合成樹脂と上記異なる種類の樹脂との配合割合は特に限定されないが、上記合成樹脂１００重量部に対し、上記異なる種類の樹脂の配合量を１０００重量部以下とすることが好ましい。上記異なる種類の樹脂の配合量が１０００重量部を超えると、樹脂複合材料に含まれる上記炭素材料による機械的強度の向上及び線膨張率の低下の効果を充分に発揮できないことがある。
【００４０】
（グラフェン構造を有する炭素材料）
本発明の樹脂複合材料では、上記グラフェン構造を有する炭素材料が、上記合成樹脂に分散されている。それによって、本発明の樹脂複合材料の機械的強度を高めることができ、かつ線膨張係数を低めることができる。さらに、場合によっては、本発明の樹脂複合材料に導電性を発現させることもできる。そのため、本発明の樹脂複合材料は、導電性を発現する材料としても用いることができる可能性を有する。
【００４１】
加えて、上記炭素材料には、上記合成樹脂がグラフト化している。そのため、本発明の樹脂複合材料では、上記合成樹脂と上記炭素材料との密着性がより一層高められている。さらに、上記合成樹脂がグラフト化した上記炭素材料は、上記合成樹脂との親和性が高められている。そのため、本発明の樹脂複合材料では、上記グラフト化された炭素材料が上記合成樹脂中に均一に分散されている。従って、機械的強度を効果的に高めることができ、かつ線膨張率を効果的に低めることができる。
【００４２】
上記グラフェン構造を有する炭素材料としては特に限定されないが、好ましくは、黒鉛、カーボンナノチューブ、薄片化黒鉛及びグラフェンからなる群から選択された少なくとも１種を用いることができる。より好ましくは、上記炭素材料としては、複数のグラフェンシートの積層体、すなわち薄片化黒鉛が用いられる。本発明において、薄片化黒鉛とは、元の黒鉛を剥離処理して得られるものであり、元の黒鉛よりも薄いグラフェンシート積層体をいう。薄片化黒鉛におけるグラフェンシート積層数は、元の黒鉛より少なければよいが、通常、数層〜２００層程度である。
【００４３】
上記薄片化黒鉛は、比表面積が比較的大きい形状を有する。従って、本発明の樹脂複合材料では、上記薄片化黒鉛が分散されているため、上記薄片化黒鉛のグラフェンシート積層面に交差する方向に加わる外力に対する機械的強度を効果的に高めることができる。なお、本発明において比表面積とは、ＢＥＴ３点法により測定されたＢＥＴ比表面積をいう。
【００４４】
上記薄片化黒鉛のＢＥＴ比表面積の好ましい下限は１５ｍ２／ｇであり、好ましい上限は２７００ｍ２／ｇである。上記薄片化黒鉛の比表面積が１５ｍ２／ｇより低いと、上記積層面に交差する方向に加わった外力に対する機械的強度が充分に高められないことがある。一方で、単層グラフェンシートの理論ＢＥＴ比表面積は２７００ｍ２／ｇであり、限界値である。
【００４５】
上記炭素材料と上記合成樹脂との配合割合は特に限定されないが、上記合成樹脂１００重量部に対し、上記炭素材料の配合量を、５重量部以上とすることが好ましい。より好ましくは、上記合成樹脂１００重量部に対し、１０〜５０重量部の範囲とすることが好ましい。上記炭素材料の配合量が少なすぎると、機械的強度が充分に高められないこと及び線膨張係数が充分に低められないことがある。上記炭素材料の配合量が多すぎると、樹脂複合材料の剛性が高められるものの、樹脂複合材料が脆くなり、割れやすくなることがある。
【００４６】
本発明の樹脂複合材料では、上記炭素材料のグラフト化率が５重量％〜３３００重量％の範囲である。本発明において炭素材料のグラフト化率とは、樹脂複合材料内に含まれる上記炭素材料の重量に対する、樹脂複合材料内において上記炭素材料にグラフト化により直接化学結合を形成している合成樹脂の重量の比率をいう。上記炭素材料のグラフト化率を上記範囲とすることにより、本発明の樹脂複合材料の機械的強度を効果的に高めることができ、線膨張係数を効果的に低めることができる。
【００４７】
上記炭素材料のグラフト化率が５重量％より低いと、上記合成樹脂と上記炭素材料との密着性が充分に高められないことがある。そのため、樹脂複合材料の機械的強度を充分に高めること及び線膨張係数を充分に低めることができないことがある。上記炭素材料のグラフト化率が３３００重量％より高いと、効果が飽和し、それ以上機械的強度が高められないこと及び線膨張係数が低められないことがある。好ましくは、上記炭素材料のグラフト化率は１０重量％〜２０００重量％の範囲であり、さらに好ましくは３０重量％〜１０００重量％の範囲である。
【００４８】
なお、樹脂複合材料に含まれる炭素材料のグラフト化率は、以下の方法により測定することができる。例えば、樹脂複合材料に含まれるグラフト化していない合成樹脂を溶媒により溶解除去して、グラフト化された炭素材料を単離する。その後、空気雰囲気下、３０〜６００℃の温度範囲において、１０℃／分の昇温速度により上記グラフト化された炭素材料を熱重量測定（ＴＧＡ測定）を行う。このとき、５００℃に昇温されるまでに分解した分解物の量をＡ重量％、５００℃まで昇温しても分解しなかった未分解物の量をＢ重量％として、下記の式により上記炭素材料のグラフト化率を求めることができる。
【００４９】
グラフト化率（重量％）＝（Ａ／Ｂ）×１００
【００５０】
上記溶媒としては、上記グラフト化していない合成樹脂を溶解し、上記グラフト化された炭素材料をほとんど溶解しない限り特に限定されず、適宜の溶媒を用いることができる。例えば、上記合成樹脂がオレフィン系樹脂の場合には１３０℃の熱キシレンなど、ＰＭＭＡ等のアクリル系樹脂の場合にはアセトンまたはジクロロベンゼンなど、ナイロン等のポリアミド系樹脂の場合には２００℃の熱ベンジルアルコールまたは２００℃の熱ニトロベンゼンなど、ポリスチレン系樹脂の場合にはＴＨＦまたはジクロロベンゼンなど、ポリカーボネート系樹脂の場合にはＴＨＦまたはジクロロメタンなどを用いることができる。
【００５１】
（樹脂複合材料の製造方法）
本発明の樹脂複合材料の製造方法では、本発明に係る上記樹脂複合材料を製造することができる。本発明の樹脂複合材料の製造方法では、まず、合成樹脂と、合成樹脂に分散されているグラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する。
【００５２】
本発明の製造方法では、上述した合成樹脂と、グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する工程と同時に、または上記樹脂組成物を用意する工程の後に、炭素材料に合成樹脂をグラフト化させる。上記樹脂組成物を用意する工程とは、上記合成樹脂と炭素材料とを適宜の方法で秤量し、配合することにより行われる。
【００５３】
上記グラフト化させる工程は、上記合成樹脂及び上記炭素材料に、ラジカル開始剤を混合し、加熱することにより行うことができる。従って、上記加熱は、上記開始剤が熱分解する温度以上に加熱することにより行うことができる。よって、加熱温度は、用いられる開始剤の熱分解温度に応じて選択すればよい。
【００５４】
上記ラジカル開始剤としては、特に限定されず、様々な公知のラジカル開始剤を用いることができる。本発明においては、熱分解時に発生するラジカルが炭素ラジカルである、ラジカル開始剤を用いてもよい。このような開始剤としては、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビス（２−メチルプロピオニトリル）、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）などが挙げられる。
【００５５】
熱分解時に発生するラジカルが炭素ラジカルである開始剤は、水素との反応性がさほど強くなく、温和である。従って、グラフト化に際し、マトリクスとしての合成樹脂の分子鎖の切断が生じ難い。それによって、合成樹脂の劣化を抑制することができる。しかも、反応性は温和であるが、炭素材料に合成樹脂を確実にグラフトさせることができ、それによって高い機械的強度などを発現させることができる。
【００５６】
上記ラジカル開始剤は１種のみが用いられても良く、２種以上が併用されてもよい。
【００５７】
上記開始剤の配合割合は特に限定されないが、合成樹脂１００重量部に対し、０．１重量部以上とすることが好ましい。開始剤の配合割合が０．１重量部未満であると、炭素ラジカルが充分に発生し難く、充分なグラフト化反応を引き起こさせることができないことがある。より好ましくは、開始剤の配合割合は、上記合成樹脂１００重量部に対し、０．５重量部以上である。
【００５８】
上記開始剤の配合割合は、上記合成樹脂１００重量部に対し、２０重量部以下であることが望ましい。開始剤の配合割合が２０重量部を超えると、合成樹脂の分子鎖が過度に切断されることがある。そのため、得られる樹脂複合材料の機械的強度が低下することがある。より好ましくは、開始剤の配合割合は、合成樹脂１００重量部に対し１０重量部以下である。
【００５９】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法においては、上記グラフト化させる工程が、上記合成樹脂及び上記炭素材料に、ラジカル開始剤と、ラジカルトラップ性を有する化合物とを混合し、加熱することにより行ってもよい。好ましくは、上記ラジカルトラップ性を有する化合物が、下記式（１）〜（５）の構造を有する化合物からなる群から選択された少なくとも１種である。なお、この場合においても、ラジカル開始剤としては、様々な公知のラジカル開始剤を用いることができる。
【００６０】
【化６】
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【００６１】
【化７】
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【００６２】
【化８】
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【００６３】
【化９】
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【００６４】
【化１０】
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【００６５】
ラジカルトラップ性を有する化合物を混合した場合は、ラジカルを補足し、安定化することができる。従って、グラフト化に際し、マトリクスとしての合成樹脂の分子鎖の切断が生じ難い。それによって、合成樹脂の劣化を抑制することができる。しかも、炭素材料に合成樹脂を確実にグラフトさせることができ、それによって高い機械的強度などを発現させることができる。
【００６６】
また好ましくは、上記樹脂複合材料の製造方法に用いられる合成樹脂の重量平均分子量をＭｗ１とし、グラフト化により得られた樹脂複合材料においてグラフトされていない合成樹脂の重量平均分子量をＭｗ２としたときに、比Ｍｗ２／Ｍｗ１が０．５以上となるようにグラフト化させることが望ましい。上記比Ｍｗ２／Ｍｗ１が０．５以上であれば、グラフト化させる工程を実施したとしても、樹脂複合材料中の合成樹脂の分子鎖の短縮がさほど進行していないことになるため、機械的強度の低下をより一層効果的に抑制することができる。より好ましくは、上記比Ｍｗ２／Ｍｗ１は０．７以上であることが望ましい。
【００６７】
（追加の樹脂）
本発明では、上記グラフト化させる工程の後に、上記合成樹脂と同種の合成樹脂または異なる樹脂を混合する工程がさらに備えられていてもよい。
【００６８】
上記のように、グラフト化させる工程の後に追加される樹脂は、炭素材料にグラフト化していてもよく、あるいはグラフト化していなくてもよい。
【００６９】
上記追加の樹脂は、上記合成樹脂と同一の樹脂であってもよい。また、上記追加の樹脂は、上記合成樹脂と異なる樹脂であってもよく、様々な熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、例えば、先に述べた上記合成樹脂として用いることのできる種々の熱可塑性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などが挙げられる。また、上記追加の樹脂は結晶性樹脂であってもよく、先に述べたような非晶性樹脂であってもよい。もっとも、一般に結晶性樹脂は非晶性樹脂に比べて弾性率等の機械物性や成形加工性に優れるため、上記追加の樹脂は結晶性樹脂であることが好ましい。
【００７０】
上記合成樹脂と上記追加の樹脂との配合割合は特に限定されないが、上記合成樹脂１００重量部に対し、上記追加の樹脂の配合量を１０００重量部以下とすることが好ましい。上記追加の樹脂の配合量が１０００重量部を超えると、樹脂複合材料に含まれる上記炭素材料による機械的強度の向上及び線膨張率の低下の効果を充分に発揮できないことがある。
【００７１】
（他の成分）
本発明の樹脂複合材料においては、本発明の目的を阻害しない範囲で、様々な添加剤を含んでいてもよい。このような添加剤としては、フェノール系、リン系、アミン系もしくはイオウ系等の酸化防止剤；金属害防止剤；ヘキサブロモビフェニルエーテルもしくはデカブロモジフェニルエーテル等のハロゲン化難燃剤；ポリリン酸アンモニウムもしくはトリメチルフォスフェート等の難燃剤；各種充填剤；帯電防止剤；安定剤；顔料等を挙げることができる。
【００７２】
また、本発明の樹脂複合材料においては、ラジカル反応を促進するのに一般的に用いられている適宜の反応助剤を含んでいてもよい。このような反応助剤は、本発明の樹脂複合材料を製造する際において、上記合成樹脂の上記炭素材料へのグラフト化反応を促進するために用いられることがある。上記反応助剤としては、例えば、ジビニルベンゼン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、１，９−ノナンジオールジメタクリレート、１，１０−デカンジオールジメタクリレート、トリメリット酸トリアリルエステル、トリアリルイソシアヌレート、エチルビニルベンゼン、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、フタル酸ジアリル、テレフタル酸ジアリル、イソフタル酸ジアリル等を挙げることができる。
【００７３】
（製造方法の詳細）
本発明の製造方法では、合成樹脂と、上記グラフェン構造を有する炭素材料とを含む樹脂組成物を用意する。上記樹脂組成物を用意する方法としては、例えば、合成樹脂とグラフェン構造を有する炭素材料とを混合し、上記炭素材料を上記合成樹脂中に分散させる方法が挙げられる。上記混合方法は特に限定されないが、例えば、上記合成樹脂と上記炭素材料とを溶融混練する方法や、上記合成樹脂と上記炭素材料とを溶媒中に溶解または分散させる方法等が挙げられる。
【００７４】
上記混合方法が上記合成樹脂と上記炭素材料とを溶融混練する方法である場合には、上記溶融混練は、例えば、プラストミル、単軸押出機、二軸押出機、バンバリーミキサー、ロールなどの適宜の混練装置を用いて行うことができる。
【００７５】
上記混合方法が上記合成樹脂と上記炭素材料とを溶媒中に溶解または分散する方法である場合には、上記溶媒は、上記合成樹脂と上記炭素材料を溶解または分散させることができる限り、特に限定されない。上記溶媒としては、例えば、ジクロロベンゼン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ＤＭＦ及び高級アルコール類等が挙げられる。
【００７６】
上記樹脂組成物は、先に述べたラジカル反応を促進するのに一般的に用いられている適宜の反応助剤を必要に応じてさらに含んでいてもよい。反応助剤の添加により、後述する上記炭素材料に上記合成樹脂をグラフト化させる工程において、効率的にグラフト化反応を引き起こさせることができる。また、グラフト化反応にともなう問題、すなわち分子鎖の過度の切断等による樹脂劣化を抑制することもできる。
【００７７】
上記反応助剤としては、好ましくは、多官能の化合物を用いることができる。また、上記反応助剤は１種のみが用いられてもよく、２種以上の反応助剤が併用されてもよい。
【００７８】
上記反応助剤の添加量が少ないと、上記フリーラジカルが充分に発生せず、上記合成樹脂と上記炭素材料との化学結合が充分に形成されないことがある。従って、上記反応助剤は、上記合成樹脂１００重量部に対し、０．１重量部以上配合されることが好ましく、より好ましくは０．２重量部以上である。
【００７９】
上記反応助剤の添加量が多すぎると、上記反応助剤の重合物が多く生成してしまうことがある。そのため、得られる樹脂複合材料の外観性が低下することがある。従って、上記反応助剤は、上記合成樹脂１００重量部に対し、１０重量部以下配合されることが好ましく、より好ましくは８重量部以下である。
【００８０】
また、上記樹脂組成物は、先に述べた様々な添加剤を含んでいてもよい。それによって、得られる樹脂複合材料に様々な性質を付与することができる。
【００８１】
上記反応助剤及び／または上記添加剤を含む上記樹脂組成物を用意する方法としては、先に述べたような溶融混練する方法や、溶媒中に溶解または分散する方法などの混合方法が挙げられる。上記反応助剤及び／または上記添加剤は、上記炭素材料と上記合成樹脂とを混合させる際において添加してもよく、別の時に添加してもよい。
【００８２】
次に、上記樹脂組成物を用意する工程と同時にまたは上記樹脂組成物を用意する工程の後に、グラフト化させる工程を実施する。グラフェン構造を有する炭素材料は、フリーラジカルを吸着しやすいという性質を有する。そのため、上記熱分解により発生するラジカルが炭素ラジカルであるラジカル開始剤を用いた場合、炭素ラジカルが発生すると、その炭素ラジカルにより、合成樹脂にラジカルが発生し、そのラジカルが炭素材料に吸着する。よって、樹脂複合材料中において、合成樹脂が炭素材料表面にグラフト化されることになる。
【００８３】
上記グラフト化させる工程においては、前述した開始剤が熱分解する温度以上に加熱することが必要である。それによって、開始剤が熱分解し、例えば上記熱分解により発生するラジカルが炭素ラジカルであるラジカル開始剤を用いた場合、炭素ラジカルが発生し、上記グラフト化が進行することとなる。
【００８４】
なお、上記加熱方法については特に限定されない。加熱時に、上記樹脂組成物を混合することが望ましい。
【００８５】
本発明に係る樹脂複合材料の製造方法においては、上記ラジカル開始剤を混合するときの炭素材料の分散面積率が、下記式で表される［Ａｒｍａｘ］以下である場合においても、本発明の目的を達成することができる。上記ラジカル開始剤は、好ましくは、上記ラジカル開始剤を熱分解したときに発生するラジカルが、炭素ラジカルである開始剤である。
【００８６】
［Ａｒｍａｘ］＝（５［Ｇｒ］）／８
（式中、［Ｇｒ］は、上記合成樹脂１００重量部に対する上記炭素材料の割合である）
【００８７】
炭素材料の分散面積率が［Ａｒｍａｘ］以下である場合、すなわち、炭素材料の分散性が高い場合に、ラジカル開始剤を混合すると、ラジカル開始剤の炭素材料への接触確率が高められる。従って、分子鎖の切断等に起因する低分子量成分の発生をより一層、抑制することができる。すなわち、樹脂劣化をより一層、抑制することが可能となる。
【００８８】
上記炭素材料に上記合成樹脂をグラフト化させる工程により、上記炭素材料に上記合成樹脂がグラフト化した炭素材料と、上記炭素材料にグラフト化していない未反応の上記合成樹脂とを含む上記樹脂組成物を得ることができる。このようにして得られた上記樹脂組成物を、本発明の製造方法により得られる、上記未反応の合成樹脂をマトリクス樹脂とした樹脂複合材料とすることができる。
【００８９】
グラフト化の割合、すなわちグラフト化率は、後述する実施例及び比較例の評価の項に記載した方法により測定することができる。この場合、後述の実施例では、合成樹脂としてポリプロピレン系樹脂を用いている場合、グラフト化していない合成樹脂部分を溶解するための溶剤として１３０℃の熱キシレンを用いている。もっとも、グラフト化していない合成樹脂の溶解除去に用いる溶媒としては、使用する合成樹脂に応じて適宜選択すればよい。例えば、合成樹脂がポリメチルメタクリレート系樹脂の場合には、ジクロロベンゼンを用いればよい。ポリアミド系樹脂の場合には、２００℃の熱ニトロベンゼンを用いればよい。ポリスチレン系樹脂の場合には、ジクロロベンゼンを用いればよい。ポリカーボネート系樹脂の場合には、ＴＨＦを使用すれば良い。
【００９０】
さらに、本発明の樹脂複合材料の製造方法においては、上記グラフト化させる工程の後に、上記合成樹脂がグラフト化している上記炭素材料を含む上記樹脂組成物から、上記グラフト化された炭素材料を分離した後、分離したグラフト化された炭素材料と新たな合成樹脂とを混合することにより、上記新たな合成樹脂をマトリクス樹脂とする新たな樹脂複合材料を得ることもできる。上記グラフト化させる工程に用いられる上記合成樹脂に代えて、上記新たな合成樹脂をマトリクス樹脂として用いることにより、様々な物性の樹脂複合材料を容易に製造することができる。
【００９１】
〔実施例及び比較例〕
以下、本発明の具体的な実施例及び比較例を挙げることにより、本発明を明らかにする。なお、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００９２】
（実施例１）
ポリプロピレン系樹脂（ｈＰＰ、シグマアルドリッチ社製、商品名：ポリプロピレン、重量平均分子量Ｍｗ１＝２５万、２３℃における引張弾性率：１．２ＧＰａ、ＭＦＲ：１０ｇ／分）１００重量部と、薄片化黒鉛（ｘＧＳｃｉｅｎｃｅ社製、商品名「ｘＧｎＰ-５」、使用前にＳＥＭを用いて観察した層面の面方向における最大寸法：約５．０μｍ、層厚み：約６０ｎｍ、グラフェンの積層数：約１８０層、ＢＥＴ比表面積：７５ｍ２／ｇ）４０重量部とを押出機に供給して溶融混練し、薄片化黒鉛の分散面積率が２３％であるときに、ラジカル開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、和光純薬社製、１０時間半減期温度６５℃）０．４５重量部を押出機に供給して、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。
【００９３】
なお、ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率は、ラジカル開始剤混合時における薄片化黒鉛と樹脂の混合物を取り出し、板状に成形した後、断面のＳＥＭ観察をすることにより求めた。具体的には、板状に成形したサンプルを肉厚方向に切断し、ＳＥＭを用いて、１０００倍の倍率で観察した。撮影した断面のＳＥＭ写真において、薄片化黒鉛の占める面積を測定した。ここで、薄片化黒鉛の面積は、肉厚が１μｍ以上の部分の面積のみを測定した。そして、薄片化黒鉛の占める面積をＳＥＭ写真の視野全体の面積で除して、薄片化黒鉛の分散面積率（％）を算出した。実施例１において、薄片化黒鉛の分散面積率は、２３％であった。一方、別途算出した［Ａｒｍａｘ］は、２５であり、実施例１において、ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率は、［Ａｒｍａｘ］以下であることがわかる。
【００９４】
次に、得られた上記ポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、押出機先端に取り付けたＴダイから押出し冷却ロールにてシート成形することにより、表面平滑な厚み０．５ｍｍのポリオレフィン系樹脂複合材料からなるシートを得た。
【００９５】
（実施例２）
ラジカル開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ、和光純薬社製）２．６８重量部を用いたことと、ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が２４％であること以外は、実施例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物を得た。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【００９６】
（実施例３）
薄片化黒鉛の配合割合を２０重量部にしたことと、ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が１１％であること以外は、実施例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１２０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂１００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【００９７】
（実施例４）
ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が２１％であること以外は、実施例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【００９８】
（実施例５）
ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が１８％であること以外は、実施例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【００９９】
（実施例６）
ポリプロピレン系樹脂として、ブロックＰＰ（ｂＰＰ、プライムポリプロ社製、商品名「Ｅ−１５０ＧＫ」、重量平均分子量Ｍｗ１＝５５万、２３℃における引張弾性率：１．２ＧＰａ、ＭＦＲ：０．６ｇ／１０分）１００重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物を得た。このポリオレフィン樹脂組成物に、上記ブロックＰＰ、３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１００】
（実施例７）
ポリプロピレン系樹脂の代わりに、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ、住友化学社製、商品名：「スミペックスＥＸ」、重量平均分子量Ｍｗ１＝９.１万、２３℃における引張弾性率：３．１ＧＰａ、ＭＦＲ：１．５ｇ／１０分）１００重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ラジカル崩壊型樹脂組成物を得た。このラジカル崩壊型樹脂組成物に、上記ポリメチルメタクリレート３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０１】
（実施例８） 
薄片化黒鉛の配合割合を２０重量部にしたことと、ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が１１％であること以外は、実施例７と同様にして、ラジカル崩壊型樹脂組成物を得た。このラジカル崩壊型樹脂組成物１２０重量部に対し、上記ポリメチルメタクリレート樹脂１００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０２】
（実施例９） 
実施例１で用いたポリプロピレン系樹脂１００重量部及び薄片化黒鉛４０重量部と、ラジカル安定剤として、ブチル３−（２−フラニル）プロペン酸（東京化成社製）０．８１重量部とを押出機に供給して溶融混練し、薄片化黒鉛の分散面積率が２３％であるときに、ラジカル開始剤である２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン（日油社製、商品名「パーヘキサ２５Ｂ」、１分間半減期温度：１８０℃）０．８４重量部を供給して、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０３】
（実施例１０）
ラジカル安定剤としてＮ、Ｎジメチルレンｐ−フェニレンビスマレイミド（東京化成社製）４．８６重量部を供給し、ラジカル開始剤として、２，５−ジメチル−２，５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン０．４０重量部を供給したことと、ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が２４％であること以外は、実施例１と同様にして、ポリプロピレン樹脂組成物を得た。この樹脂組成物１４０重量部に対して、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０４】
（比較例１）
ラジカル開始剤として過酸化ベンゾイル（シグマアルドリッチ社製、１０時間半減期温度７３．６℃）０．６６重量部を用いたこと以外は、実施例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０５】
（比較例２）
ラジカル開始剤として過酸化ベンゾイル３．９９重量部を用いたこと以外は、実施例２と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０６】
（比較例３）
ラジカル開始剤として過酸化ベンゾイル０．６６重量部を用いたこと以外は、実施例３と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１２０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂１００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０７】
（比較例４）
ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が２７％であること以外は、比較例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０８】
（比較例５）
ラジカル開始剤混合時の薄片化黒鉛の分散面積率が３０％であること以外は、比較例１と同様にして、ポリオレフィン系樹脂組成物とした。このポリオレフィン樹脂組成物１４０重量部に対し、上記ポリプロピレン樹脂３００重量部を加え押出機にて溶融混練し、実施例１と同様にしてシートを得た。
【０１０９】
（比較例６）
ラジカル開始剤として過酸化ベンゾイル０．６６重量部を供給したことと、ラジカル開始剤投入時の薄片化黒鉛の分散面積率が２３％であること以外は、実施例６と同様にして、樹脂複合シートを得た。
【０１１０】
（比較例７）
ラジカル開始剤に過酸化ベンゾイル０．６６重量部を供給したこと以外は、実施例７と同様にして、樹脂複合シートを得た。
【０１１１】
（比較例８）
ラジカル開始剤に過酸化ベンゾイル０．６６重量部を供給したこと以外は、実施例８と同様にして、樹脂複合シートを得た。
【０１１２】
（比較例９）
ラジカル安定剤を供給しなかったこと以外は、実施例９と同様にして、樹脂複合シートを得た。
【０１１３】
（比較例１０）
ラジカル安定剤を供給しなかったこと以外は、実施例１０と同様にして、樹脂複合シートを得た。
【０１１４】
（実施例及び比較例の評価）
実施例及び比較例で得た各シートについて、グラフト化率、重量平均分子量、重量平均分子量比（Ｍｗ２／Ｍｗ１）、引張弾性率及びＭＦＲを以下の要領で評価した。
【０１１５】
（１）グラフト化率の測定
実施例及び比較例により得られた樹脂複合材料シートを小さく裁断し、樹脂複合材料片とした。次に、上記樹脂複合材料片を濾紙で包んだ。上記濾紙から上記樹脂複合材料片が漏れ出ないように上記濾紙の端を折り込み、さらにその周囲を金属クリップで封止した。このようにして得られた包装体を、過剰量の溶媒に６０時間浸した。それによって、樹脂複合材料シートに含まれるグラフト化していない合成樹脂を溶解除去した。
【０１１６】
上記溶媒としては、用いた合成樹脂がポリプロピレン系樹脂、高密度ポリエチレン系樹脂、シラン変性ポリプロピレン系樹脂またはアタクチックポリプロピレン系樹脂の場合には、１３０℃の熱キシレンを使用した。
【０１１７】
その後、上記包装体を溶媒から取り出し、真空乾燥させることにより、上記グラフト化薄片化黒鉛を単離した。
【０１１８】
このようにして単離されたグラフト化薄片化黒鉛を、空気雰囲気下、３０〜６００℃の温度範囲において、１０℃／分の昇温速度により熱重量測定（ＴＧＡ測定）を行った。このとき、上記グラフト化薄片化黒鉛において、５００℃に昇温されるまでに分解した分解物の量をＡ重量％、５００℃まで昇温しても分解しなかった未分解物の量をＢ重量％として、下記の式によりグラフト化率を求めた。結果を下記の表１に示す。
【０１１９】
グラフト化率（重量％）＝（Ａ／Ｂ）×１００
【０１２０】
（２）重量平均分子量Ｍｗ２の測定：上記グラフト率測定をするにあたり、熱キシレンにより溶解除去された樹脂複合材料シートに含まれるグラフト化されていない合成樹脂の重量平均分子量Ｍｗ２を高温ＧＰＣを用いて測定した。
【０１２１】
（３）重量平均分子量比（Ｍｗ２／Ｍｗ１）の算出：（２）で求めた重量平均分子量Ｍｗ２と、実施例及び比較例で用意した元の合成樹脂の重量平均分子量Ｍｗ１との比を求めた。
【０１２２】
（４）引張弾性率：実施例及び比較例で得られた樹脂複合材料からなる各シートの２３℃における引張弾性率をＪＩＳ  Ｋ６７６７に準拠して測定した。
【０１２３】
（５）グラフト化されていない合成樹脂のＭＦＲの測定
上記グラフト率を測定するにあたり、溶媒により溶解除去された薄片化黒鉛にグラフト化されていない合成樹脂を真空乾燥により、抽出した。その後、抽出した樹脂のＭＦＲをＪＩＳ  Ｋ７２１０によって測定した。
【０１２４】
上記評価結果を下記の表１及び表２に示す。
【０１２５】
【表１】
0005782181.tif 000012
【０１２６】
【表２】
0005782181.tif 000013
【０１２７】
また、実施例１〜１０では、ＭＦＲが１５ｇ／１０分以下であり、比較例１〜１０に比べ、小さいことがわかる。すなわち、得られた樹脂複合材料中において、合成樹脂の分子鎖の切断があまり進行していないことがわかる。
【０１２８】
同様に、重量平均分子量比Ｍｗ２／Ｍｗ１についても、比較例１〜１０では０．５未満と低かった。これに対して、実施例１〜１０では、比較例１〜１０よりも充分高く、樹脂の劣化が進行していないことがわかる。
【０１２９】
そのため、引張弾性率も、実施例１〜１０では効果的に高められている。