CN109153573B - 碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制造方法、以及粘合片 - Google Patents

碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制造方法、以及粘合片 Download PDF

Info

Publication number
CN109153573B
CN109153573B CN201780027239.XA CN201780027239A CN109153573B CN 109153573 B CN109153573 B CN 109153573B CN 201780027239 A CN201780027239 A CN 201780027239A CN 109153573 B CN109153573 B CN 109153573B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbon nanotube
nanotube sheet
sheet
contact portion
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780027239.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109153573A (zh
Inventor
植田贵洋
伊藤雅春
井上闲山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lintec Corp
Lintec of America Inc
Original Assignee
Lintec Corp
Lintec of America Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lintec Corp, Lintec of America Inc filed Critical Lintec Corp
Publication of CN109153573A publication Critical patent/CN109153573A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109153573B publication Critical patent/CN109153573B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158Carbon nanotubes
    • C01B32/168After-treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • C09J7/29Laminated material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158Carbon nanotubes
    • C01B32/16Preparation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J201/00Adhesives based on unspecified macromolecular compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/20Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/385Acrylic polymers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02Electrically-conducting adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2202/00Structure or properties of carbon nanotubes
    • C01B2202/08Aligned nanotubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2004/00Particle morphology
    • C01P2004/01Particle morphology depicted by an image
    • C01P2004/02Particle morphology depicted by an image obtained by optical microscopy
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/60Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02Elements
    • C08K3/04Carbon
    • C08K3/041Carbon nanotubes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/20Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive itself
    • C09J2301/206Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the structural features of the adhesive itself the adhesive layer comprising non-adhesive protrusions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/314Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive layer and/or the carrier being conductive
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/41Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the carrier layer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2400/00Presence of inorganic and organic materials
    • C09J2400/10Presence of inorganic materials
    • C09J2400/12Ceramic
    • C09J2400/123Ceramic in the substrate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2433/00Presence of (meth)acrylic polymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)
  • Adhesive Tapes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明提供一种碳纳米管片的改性方法,该方法包括:在结构体上载置一片或多片碳纳米管片的工序,以及在常温下将所述结构体上的碳纳米管片暴露于液体物质的蒸气或粒子的工序,其中,所述碳纳米管片具有多个碳纳米管优先沿片的面内一个方向排列而成的结构,所述结构体具有载置所述碳纳米管片的载置部,所述载置部具有不与所述碳纳米管片接触的非接触部及与所述碳纳米管片接触的接触部,将所述非接触部与所述接触部的边界、和在俯视载置部时与所述碳纳米管的排列方向平行且跨越非接触部的直线在非接触部中的交点之间的最长距离设为L1,并将所述非接触部与所述接触部的边界、和在俯视载置部时与所述碳纳米管的排列方向相交且跨越非接触部的直线在非接触部中的交点之间的最长距离设为L2时,在L1大于L2的情况下,至少L2为大于0mm且小于10mm,在L1小于L2的情况下,至少L1为大于0mm且小于10mm,在L1等于L2的情况下,L1及L2为大于0mm且小于10mm。

Description

碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制 造方法、以及粘合片
技术领域
本发明涉及碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制造方法、以及粘合片。
背景技术
目前,已知使用了碳纳米管的片。这样的碳纳米管片具有导电性、散热性及面内各向异性等其它材料所没有的特征。
例如,专利文献1中公开了包含碳纳米管的纳米纤维片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特表2008-523254号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,为了根据用途对碳纳米管片进行改性,例如,有时实施将碳纳米管片暴露于液体蒸气等的处理。
但是,在单独(独立)的状态下进行了这样的处理的情况下,存在碳纳米管片在俯视时与纤维轴(碳纳米管的排列方向)正交的方向(宽度)上发生收缩的问题。
本发明的目的在于提供一种在暴露于液体蒸气等的处理时防止碳纳米管片的宽度收缩的改性方法。另外,本发明的另一目的在于提供通过该改性方法得到的经过改性的碳纳米管片。另外,本发明的另一目的在于提供使用了通过该改性方法得到的经过改性的碳纳米管片的粘合片的制造方法。另外,本发明的另一目的在于提供使用了通过该改性方法得到的经过改性的碳纳米管片的粘合片。
解决课题的方法
根据本发明的一个方式,可以提供一种碳纳米管片的改性方法,该方法包括:在结构体上载置一片或多片碳纳米管片的工序,以及在常温下将所述结构体上的碳纳米管片暴露于液体物质的蒸气或粒子的工序,其中,
所述碳纳米管片具有多个碳纳米管优先沿片的面内一个方向排列而成的结构,
所述结构体具有载置所述碳纳米管片的载置部,
所述载置部具有不与所述碳纳米管片接触的非接触部及与所述碳纳米管片接触的接触部,
将所述非接触部与所述接触部的边界、和在俯视载置部时与所述碳纳米管的排列方向平行且跨越非接触部的直线在非接触部中的交点之间的最长距离设为L1,并将所述非接触部与所述接触部的边界、和在俯视载置部时与所述碳纳米管的排列方向相交且跨越非接触部的直线在非接触部中的交点之间的最长距离设为L2时,
在L1大于L2的情况下,至少L2为大于0mm且小于10mm,
在L1小于L2的情况下,至少L1为大于0mm且小于10mm,
在L1等于L2的情况下,L1及L2为大于0mm且小于10mm。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选独立地存在多个所述非接触部及所述接触部中的至少一者。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选所述非接触部及所述接触部均为连续的。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选所述结构体的所述非接触部具有微细孔。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选所述结构体具有隆起结构作为所述接触部。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选所述结构体的所述最长距离L1为大于0mm且小于10mm。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选所述结构体具有连续的多个接触部和连续的多个非接触部,所述连续的多个接触部和所述连续的多个非接触部形成条纹状结构,所述条纹状结构以如下方式设置:在所述俯视时,与所述碳纳米管的排列方向相交,且在相邻的连续接触部的相对的各端部,一个端部的任意一点至另一端部的最接近的点的距离始终小于10mm。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,可以实施如下工序:在所述结构体上层叠多片所述碳纳米管片,然后,在常温下将所述结构体上的多片所述碳纳米管片暴露于液体物质的蒸气或粒子。
在本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法中,优选经过改性的碳纳米管片的透光率为70%以上。
另外,根据本发明的另一个方式,可以提供一种经过改性的碳纳米管片,其是通过本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法得到的,所述经过改性的碳纳米管片的透光率为70%以上。
另外,根据本发明的另一个方式,可以提供一种粘合片的制造方法,该方法包括将碳纳米管片层叠于含有粘合剂的粘合剂层的工序,其中,作为所述碳纳米管片,使用通过本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法得到的经过改性的碳纳米管片,将所述经过改性的碳纳米管片的与粘合剂层侧一面相反的面粘贴于被粘附物而测得的所述粘合片的粘合力为8N/25mm以上。
另外,根据本发明的另一个方式,可以提供一种粘合片,所述粘合片具有碳纳米管片和含有粘合剂的粘合剂层,其中,所述碳纳米管片是通过本发明的一个方式的碳纳米管片的改性方法得到的经过改性的碳纳米管片,将所述经过改性的碳纳米管片的与粘合剂层侧一面相反的面粘贴于被粘附物而测得的所述粘合片的粘合力为8N/25mm以上。
根据本发明,可以提供一种在暴露于液体蒸气等的处理时防止碳纳米管片的宽度收缩的改性方法。另外,根据本发明,可以提供通过该改性方法得到的经过改性的碳纳米管片。另外,根据本发明,可以提供使用了通过该改性方法得到的经过改性的碳纳米管片的粘合片的制造方法。另外,根据本发明,可以提供使用了通过该改性方法得到的经过改性的碳纳米管片的粘合片。
附图说明
图1是示出第一实施方式的结构体的一例的示意图。
图2是示出第一实施方式的结构体的另一例的示意图。
图3是图2中的III-III剖面图。
图4是实施了第一实施方式的改性方法的碳纳米管片的显微镜照片。
图5是第一实施方式的粘合片的剖面示意图。
图6是示出第二实施方式的结构体的一例的示意图。
图7是图6中的VII-VII剖面图。
具体实施方式
〔第一实施方式〕
[改性方法]
以下,对本实施方式的碳纳米管片的改性方法(以下,有时也称为“本改性方法”)进行说明。
本改性方法包括:在结构体上载置一片或多片碳纳米管片的工序(以下,为了方便有时也称为“载置工序”)、以及在常温下将所述结构体上的碳纳米管片暴露于液体物质的蒸气或粒子的工序(以下,为了方便有时也称为“暴露工序”)。
以下,首先对本实施方式的碳纳米管片进行说明,然后对本改性方法的各工序进行说明。
(碳纳米管片)
本实施方式的碳纳米管片具有多个碳纳米管优先沿着片的面内一个方向排列的结构。
在本说明书中,“碳纳米管沿着片的面内一个方向排列的结构”是指碳纳米管沿着片的面内一个方向排列的状态,可以列举例如,碳纳米管的长轴排列成与片的面内一个方向平行的状态。
另外,在本说明书中,“优先排列的状态”是指该排列的状态为主流的意思。例如,在如上所述碳纳米管的长轴排列成与片的面内一个方向平行的状态的情况下,该排列状态为主流时,一部分碳纳米管可以处于碳纳米管的长轴排列成与片的面内一个方向平行的状态。
碳纳米管片可以通过例如以下方式得到:以片的状态从碳纳米管森林(以使多个碳纳米管沿相对于基板的主面垂直的方向取向的方式在基板上生长而成的生长体,有时也称为“阵列”)中拉出因分子间力而聚集成的碳纳米管,并从基板上取下。
(载置工序)
在载置工序中,在结构体上载置碳纳米管片。此时,可以载置未层叠的单一的碳纳米管片,也可以载置多个碳纳米管片预先层叠而成的片。
本改性方法涉及的结构体具有载置碳纳米管片的载置部。
结构体的载置部具有与碳纳米管片不接触的非接触部及与碳纳米管片接触的接触部。将非接触部与接触部的边界、和在俯视载置部时与碳纳米管的排列方向平行且跨越非接触部的直线在非接触部中的交点之间的最长距离设为L1,并将非接触部与上述接触部的边界、和在俯视载置部时与碳纳米管的排列方向相交且跨越非接触部的直线在非接触部中的交点之间的最长距离设为L2时,
在L1大于L2的情况下,至少L2为大于0mm且小于10mm,
在L1小于L2的情况下,至少L1为大于0mm且小于10mm,
在L1等于L2的情况下,L1及L2为大于0mm且小于10mm。
在本实施方式中,在L1大于L2的情况下,优选至少L2为大于10μm且5mm以下,更优选为50μm以上且2mm以下,进一步优选为100μm以上且1.5mm以下。
在本实施方式中,在L1小于L2的情况下,优选至少L1为大于10μm且5mm以下,更优选为50μm以上且2mm以下,进一步优选为100μm以上且1.5mm以下。
在本实施方式中,在L1等于L2的情况下,优选L1及L2为大于10μm且5mm以下,更优选为50μm以上且2mm以下,进一步优选为100μm以上且1.5mm以下。
在本实施方式中,独立地存在多个上述非接触部及上述接触部中的至少一者。
在结构体的载置部具有独立的多个非接触部的情况下,非接触部的形状没有特别限定,例如为正方形、长方形、矩形、圆形、椭圆状、蜂窝状、梳齿状、直线状、曲线状、波浪线状(正弦波曲线等)、以及多边形状的网眼状等,或者可以为不规则的形状。另外,可以如后文叙述那样非接触部具有微细孔。
在结构体的载置部具有独立的多个接触部的情况下,在俯视载置部时,独立的多个接触部分别与片的面内相邻(接近)的其它接触部的最短距离(两个接触部的端部的最近距离)优选为大于0mm且小于10mm。在碳纳米管片中,优先沿片的面内一个方向排列的多个碳纳米管在后文叙述的暴露工序中以该方向作为轴进行集束(bundling)。在该方向上,由于各独立的多个接触部彼此紧密地存在,在将碳纳米管集束时被接触部固定的片的两端部的间隔距离缩短。其结果是,集束的碳纳米管的数量变得适度,易于保持碳纳米管的均匀分布。在俯视载置部时,独立的多个接触部分别与相邻的其它接触部的最短距离优选为大于10μm且5mm以下,更优选为50μm以上且2mm以下,进一步优选为100μm以上且1.5mm以下。接触部的形状没有特别限定,例如为正方形、长方形、矩形、圆形、椭圆状、曲线状、波浪线状(正弦波曲线等)、以及多边形状等,或者可以为不规则的形状。
这里,在本说明书中,“集束”是指,构成碳纳米管片的碳纳米管成为接近的多个碳纳米管形成束(聚集成纤维状的结构)的状态。
需要说明的是,以下,将对碳纳米管片所具有的碳纳米管进行集束的处理称为“集束处理”。
本改性方法涉及的结构体的最长距离L2优选位于在俯视载置部时相对于碳纳米管片中的碳纳米管排列方向成60~90°的角度而相交的直线上,而且优选为大于0mm且小于10mm。更优选为在实质上正交(成80~90°的角度相交)的直线上存在最长距离L2(对于90°的情况,参照图1),该最长距离L2优选为大于0mm且小于10mm。
本改性方法涉及的结构体的最长距离L1更优选为大于0mm且小于10mm。即,对于结构体而言,在碳纳米管的排列方向上,相邻的接触部之间的最长距离(两个接触部的端部的最远的距离)优选为大于0mm且小于10mm。即,对于在结构体表面任意绘制的、与碳纳米管的排列方向平行的直线上存在的接触部而言,相邻的接触部之间的该直线的线段的长度优选为大于0mm且小于10mm(参照图1)。在碳纳米管片中,优先沿片的面内一个方向排列的多个碳纳米管在后文叙述的暴露工序中以该方向作为轴进行集束。在该方向上,通过使相邻的接触部之间的距离小于10mm,在将多个碳纳米管集束时,被接触部固定的片的两端部的间隔距离缩短。其结果是,集束的碳纳米管的数量变得适度,易于保持碳纳米管的均匀分布。在碳纳米管的排列方向上相邻的接触部之间的最长距离更优选为大于10μm且5mm以下,进一步优选为50μm以上且2mm以下,更进一步优选为100μm以上且1.5mm以下。
另外,如后面所述,在暴露工序中,对于与接触部对应的碳纳米管片而言,不进行碳纳米管的集束。因此,为了增大碳纳米管片整体中完成了集束处理的部分的面积的比例,需要相对减小结构体中的接触部的面积。从这样的观点考虑,在碳纳米管的排列方向上,相邻的非接触部之间的距离优选大于0mm且小于5mm。即,对于在结构体表面(具有载置部的面)任意绘制的、与碳纳米管的排列方向平行的直线上存在的非接触部而言,相邻的非接触部之间的该直线的线段长度优选为大于0mm且小于5mm。在碳纳米管的排列方向上,相邻的非接触部之间的距离更优选为大于10μm且2mm以下,进一步优选为50μm以上且1mm以下,更进一步优选为100μm以上且500μm以下。
需要说明的是,这里所说的“在结构体表面任意绘制的、与碳纳米管的排列方向平行的直线上存在”,只要能够获得发明效果,也包括仅在结构体表面的一部分任意绘制的、与碳纳米管的排列方向平行的直线上存在。
本改性方法涉及的结构体的最长距离L1及最长距离L2均优选为大于0mm且小于10mm。
作为本改性方法的结构体,例如可以使用非接触部具有微细孔的结构体。
这里,在本说明书中,“微细孔”是指孔的开口直径(孔的最小直径)小于10mm的孔。在后文叙述的第二实施方式中也可以采用非接触部具有微细孔的结构体,在本实施方式中通过采用这样的结构体,可以容易地得到独立地存在多个上述非接触部及上述接触部中的至少一者的结构体。从防止碳纳米管片的宽度收缩的观点考虑,在本实施方式中,微细孔的开口直径优选为5mm以下,更优选为2mm以下,进一步优选为1.5mm以下。微细孔的开口直径的下限值没有特别限定,可以考虑碳纳米管片的透光率及粘合力等而适当设计,通常为1μm以上,优选为5μm以上,更优选为10μm以上。
微细孔的开口部的形状没有特别限定。
微细孔的最大直径优选为大于0mm且小于10mm。
本改性方法的结构体可以是具有多个微细孔和连续的接触部的结构体,也可以是具有多个微细孔和独立的多个接触部的结构体。
这里,在本说明书中,“连续的接触部”是指,在俯视载置部时,接触部未被非接触部封闭。另外,“连续的非接触部”是指,在俯视载置部时,非接触部未被接触部封闭。
作为本实施方式的结构体,可以列举例如:网格状、网状、冲孔状、压花状、格子状、或者组合了上述形状而成的结构体等。更具体而言,例如,作为具有多个微细孔和连续的接触部的结构体,可以列举:海绵、大孔材料(例如,浮石及大孔陶瓷等)、蜂窝多孔结构体、以及进行了冲孔加工的金属箔等。在这些结构体中,具有微细孔的非接触部是独立的。
另外,例如作为具有多个微细孔和独立的多个接触部的结构体,可以列举金属网及平面的球填充结构体等。在这些结构体中,具有微细孔的非接触部是连续的。
需要说明的是,可以通过3D打印等公知的方法形成具有微细孔的结构体。
图2是示出第一实施方式的结构体的另一例的示意图,将被网格状结构体1A支撑的碳纳米管片5A的一部分断裂开而进行了图示。
网格状的结构体1A具有格子状图案的多个微细孔2A。在图2中,L1为微细孔2A的最小直径(微细孔2A的开口直径)。网格状的结构体1A具有构成网格的线形成了图案的隆起结构,载置碳纳米管片5A一侧的隆起结构成为与碳纳米管片5A的接触部3A(参照图3)。
(暴露工序)
在暴露工序中,在常温下将载置于网格状的结构体1A上的碳纳米管片5A暴露于液体物质的蒸气或粒子(气溶胶)。
通过暴露工序,可以将碳纳米管片5A的碳纳米管集束。
需要说明的是,在本说明书中,“常温”是指25℃的温度。
作为本实施方式的常温下的液体物质,可以列举例如水及有机溶剂等。作为有机溶剂,可以列举例如:醇类、酮类及酯类等。作为醇类,可以列举例如:乙醇、甲醇及异丙醇等。作为酮类,可以列举例如丙酮及甲乙酮等。作为酯类,可以列举例如乙酸乙酯等。
作为在常温下将载置于网格状的结构体1A上的碳纳米管片5A暴露于液体物质的蒸气或粒子(气溶胶)的方法,可以列举例如:在常温下将液体物质喷雾在网格状的结构体1A上的碳纳米管片5A的方法;以及,在使用超声波加湿器等在常温下产生液体物质的气溶胶后,将碳纳米管片5A连同网格状的结构体1A一起暴露于所产生的气溶胶中的方法等。
采用在常温下为液体物质的粒子进行暴露工序的情况下,从易于使粒子进入碳纳米管片5A的内部的观点考虑,该在常温下为液体物质的粒径(随机地选取10个附着于碳纳米管片5A的粒子用光学显微镜进行观察,测得的粒子的长径的平均值)优选为5nm以上且200μm以下,更优选为7.5nm以上且100μm以下,进一步优选为10nm以上且50μm以下。
从提高透光性及降低面电阻的观点考虑,碳纳米管聚集成纤维状的结构的平均直径(多个结构的直径的平均值)优选为1μm以上且300μm以下,更优选为3μm以上且150μm以下,进一步优选为5μm以上且50μm以下。
需要说明的是,在本说明书中,碳纳米管聚集成纤维状的结构的平均直径是指该结构的外侧的圆周的平均直径。
根据本改性方法,由于接触部3A与碳纳米管片5A接触,所述接触部3A是网格状的结构体1A中的形成了隆起结构的部分,该隆起结构是构成网格的线图案化而成的,因此,与接触部3A接触的碳纳米管片5A的部分碳纳米管未被集束,而未接触的部位(与网格状的结构体1A的微细孔2A及构成网格的线的位于隆起结构底部的部分相对应的部位)的碳纳米管片5A的碳纳米管被集束(参照图4)。在以单独状态(未将碳纳米管片载置于任何支撑结构的独立的状态)对碳纳米管片进行集束处理的情况下,宽度方向的收缩变得明显。根据本改性方法,在俯视载置部4A时,在具有多个微细孔(具有给定的开口直径的非接触部)2A的网格状的结构体1A上,通过对碳纳米管片5A进行集束处理,可以防止碳纳米管片5A在宽度方向的收缩。
根据本改性方法,接近的多个碳纳米管形成束的结果是在碳纳米管片5A中产生空隙,其结果是,碳纳米管片5A的透光性提高。另外,可以获得面电阻降低等的效果。
另一方面,在将碳纳米管片配置于不具有非接触部的支撑结构来实施暴露于液体蒸气等的处理的情况下,碳纳米管片的支撑结构侧的整个面与支撑结构接触。因此,即使实施处理,碳纳米管片也仅向支撑结构侧(碳纳米管片的厚度方向)移动,碳纳米管彼此并不聚集成纤维状。因此,无法获得提高透光率及降低面电阻等的效果。
另外,根据本改性方法,可以根据网格状的结构体1A的具有微细孔2A的非接触部的图案,在碳纳米管片上形成进行了集束处理的部分和未进行集束处理的部分。
[经过改性的碳纳米管片]
根据本改性方法,可以得到例如透光性及面电阻等进行了改性的碳纳米管片。经过改性的碳纳米管片的透光率优选为70%以上。碳纳米管片的透光率为70%以上时,可以适用于例如要求可视性的客车的窗及要求成像的清晰性的镜等。碳纳米管片的透光率例如可以通过增多碳纳米管片中的空隙而得到提高。为了增多碳纳米管片中的空隙,例如,可以通过增大结构体中的微细孔的开口直径等来增加非接触部的面积。
经过改性的碳纳米管片的透光率优选为70%以上且100%以下,更优选为80%以上且99.9%以下。
需要说明的是,透光率例如可以使用光学透射率测量仪等来测定,所述光学透射率测量仪使用了可见-紫外光源及分光镜。
[粘合片]
以下,对本实施方式的粘合片进行说明。
图5示出的是本实施方式的粘合片10的剖面示意图。
如图5所示,本实施方式的粘合片10具有碳纳米管片11和含有粘合剂的粘合剂层12。在本实施方式的粘合片10中,碳纳米管片11的第一面11a(以下,有时也称为“第一片材面11a”)与粘合剂层12的第一面12a(以下,有时也称为“第一粘合面12a”)邻接。
碳纳米管片11是通过上述本实施方式的碳纳米管片的改性方法得到的实施了集束处理的碳纳米管片。因此,可以提高碳纳米管片11的透光性。
碳纳米管片11的厚度t11(参照图5)可以根据粘合片10的用途而适当确定。例如,从使碳纳米管片11夹在被粘附物与粘合剂层12之间来将粘合片10粘贴于被粘附物时的粘合性的观点、以及更易于提高粘合片10的透光率的观点考虑,碳纳米管片11的厚度t11优选为0.01μm以上且100μm以下,更优选为0.05μm以上且75μm以下。
(粘合剂层)
构成粘合剂层12的粘合剂没有特别限定。例如,作为粘合剂,可以列举:丙烯酸类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂、橡胶类粘合剂、聚酯类粘合剂、有机硅类粘合剂、以及聚乙烯基醚类粘合剂等。构成粘合剂层12的粘合剂优选为选自丙烯酸类粘合剂、氨基甲酸酯类粘合剂及橡胶类粘合剂中的至少一种,更优选为丙烯酸类粘合剂。
丙烯酸类粘合剂含有丙烯酸聚合物。丙烯酸聚合物例如包含来自于具有直链烷基或支链烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯的结构单元、以及来自于具有环状结构的(甲基)丙烯酸酯的结构单元等。这里,“(甲基)丙烯酸酯”使用的是表示“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”这两者的用语,其它类似用语也同样。
更具体而言,作为丙烯酸类聚合物的结构单元,可以列举:来自于具有碳原子数1~20的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(a1’)(以下,也简称为“单体成分(a1’)”)的结构单元(a1)、来自于含官能团单体(a2’)(以下,也简称为“单体成分(a2’)”)的结构单元(a2)、以及来自于除了单体成分(a1’)和单体成分(a2’)以外的其它单体成分(a3’)的结构单元(a3)。
上述的丙烯酸类聚合物可以为至少包含结构单元(a1)或(a2)中的任一种、且含有选自结构单元(a1)~(a3)中的2种以上的共聚物。在该情况下,作为共聚的形式,没有特别限定,可以是嵌段共聚物、无规共聚物、或接枝共聚物中的任意形态。
作为单体成分(a1’)所具有的烷基的碳原子数,从提高粘合特性的观点考虑,优选为1~18,更优选为2~14,进一步优选为4~12。在单体成分(a1’)所具有的烷基的碳原子数为这样的范围时,丙烯酸类聚合物的主链彼此间的相互作用受到阻碍,侧链的结晶化的影响也小。因此,可以将丙烯酸类聚合物的玻璃化转变温度保持在较低,易于提高粘合剂的粘合性。因此,容易将碳纳米管片11的与粘合剂层12相邻的面相反的面(第二面11b(以下,有时也称为“第二片材面11b”))粘贴于被粘附物而测得的粘合片10的粘合力调整至后文所述的范围。
作为单体成分(a1’),可以列举例如:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、以及(甲基)丙烯酸硬脂酯等。在这些单体成分(a1’)中,优选为(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯、以及(甲基)丙烯酸月桂酯,更优选为(甲基)丙烯酸正丁酯及(甲基)丙烯酸2-乙基己酯。
在丙烯酸类聚合物为至少含有结构单元(a1)、且进一步含有结构单元(a2)及(a3)中的任意1种以上的丙烯酸类共聚物的情况下,相对于上述丙烯酸类共聚物的全部结构单元(100质量%),结构单元(a1)的含量优选为50质量%以上且99.5质量%以下,更优选为55质量%以上且99质量%以下,进一步优选为60质量%以上且97质量%以下,更进一步优选为65质量%以上且95质量%以下。
作为单体成分(a2’),可以列举例如:含羟基单体、含羧基单体、含环氧基单体、含氨基单体、含氰基单体、含酮基单体、以及含烷氧基甲硅烷基单体等。在这些单体成分(a2’)中,优选为含羟基单体及含羧基单体。
作为含羟基单体,可以列举例如:(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、以及(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等,优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯。
作为含羧基单体,可以列举例如:(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、以及衣康酸等,优选为(甲基)丙烯酸。
作为含环氧基单体,可以举出例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等。作为含氨基单体,可以举出例如(甲基)丙烯酸二氨基乙酯等。作为含氰基单体,可以举出例如丙烯腈等。
在丙烯酸类聚合物为至少包含结构单元(a2)、且进一步包含结构单元(a1)及(a3)中的任意1种以上的丙烯酸类共聚物的情况下,相对于上述丙烯酸类共聚物的全部结构单元(100质量%),结构单元(a2)的含量优选为0.1质量%以上且50质量%以下,更优选为0.5质量%以上且40质量%以下,进一步优选为1.0质量%以上且30质量%以下,更进一步优选为1.5质量%以上且20质量%以下。
作为单体成分(a3’),可以列举例如:具有环状结构的(甲基)丙烯酸酯、乙酸乙烯酯、以及苯乙烯等。作为具有环状结构的(甲基)丙烯酸酯,可以列举例如:(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧基乙酯、酰亚胺(甲基)丙烯酸酯、以及丙烯酰吗啉等。
在丙烯酸类聚合物为至少包含结构单元(a1)或(a2)、且进一步包含结构单元(a3)的丙烯酸类共聚物的情况下,相对于上述丙烯酸类共聚物的全部结构单元(100质量%),结构单元(a3)的含量优选为大于0质量%且40质量%以下,更优选为大于0质量%且30质量%以下,进一步优选为大于0质量%且25质量%以下,更进一步优选为大于0质量%且20质量%以下。
需要说明的是,上述的单体成分(a1’)可以单独使用,或者也可以组合2种以上使用,上述的单体成分(a2’)可以单独使用,或者也可以组合2种以上使用,上述的单体成分(a3’)可以单独使用,或者也可以组合2种以上使用。
丙烯酸类聚合物的重均分子量优选为50,000以上且2,500,000以下,更优选为100,000以上且1,500,000以下。通常,丙烯酸类聚合物的重均分子量越低,粘合剂越软化,具有粘合剂的粘合性提高的倾向。在将第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合片10的粘合力调整为后文所述的范围时,可以在这样的范围内调整丙烯酸类聚合物的重均分子量,易于控制上述粘合力。
丙烯酸类聚合物可以进行了交联。作为交联剂,可以使用例如公知的环氧类交联剂、异氰酸酯类交联剂、氮丙啶类交联剂、以及金属螯合物类交联剂等。在将丙烯酸类聚合物交联时,可以利用来自单体成分(a2’)的官能团作为与交联剂反应的交联点。在仅为结构单元(a2)的情况下,有时不易控制丙烯酸类聚合物的物理特性,因此在该情况下,优选使丙烯酸类聚合物为包含结构单元(a2)和至少结构单元(a1)及(a3)中的任一种的丙烯酸类共聚物。通常,交联剂的添加量越少,粘合剂越软化,具有粘合剂的粘合性提高的倾向。相对于丙烯酸类共聚物100质量份,交联剂的添加量优选为0.01质量份以上且15质量份以下,更优选为0.05质量份以上且10质量份以下。将第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合片10的粘合力调整为后文所述的范围时,可以在该范围内调整交联剂的添加量,易于控制上述粘合力。
在不损害本发明效果的范围,构成粘合剂层12的粘合剂层形成用组合物可以含有其它成分。作为粘合剂层形成用组合物可以含有的其它成分,可以列举例如:有机溶剂、阻燃剂、增粘剂、紫外线吸收剂、抗氧剂、防腐剂、防霉剂、增塑剂、消泡剂、以及润湿性调整剂等。在使用了增粘剂的情况下,容易将第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合片10的粘合力调整为后文所述的范围。相对于丙烯酸类粘合剂100质量份,增粘剂优选为1质量份以上且300质量份以下。
粘合剂层12的厚度t12(参照图5)可以根据粘合片10的用途而适当确定。通常,在碳纳米管片11的第一片材面11a上形成的粘合剂层12的厚度t12调整为3μm以上且150μm以下,优选调整为5μm以上且100μm以下的范围。例如,从减小粘合片10总体的厚度、且获得足够的粘接性的观点考虑,t12优选为1μm以上且20μm以下,更优选为2μm以上且9μm以下。
从用于充分固定于被粘附物的观点、以及利用粘合片的粘合性除去污染物质等对象物时的除去性能的观点考虑,对于粘合片10而言,将第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合力优选为8N/25mm以上,更优选为9N/25mm以上,进一步优选为9.5N/25mm以上。另外,将碳纳米管片11的第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合力的上限没有特别限定,通常为35N/25mm以下左右。
需要说明的是,本说明书中的粘合力是基于JIS Z0237:2000标准、通过180°剥离法在拉伸速度300mm/分、片宽度25mm下对于粘贴后30分钟后的粘合力进行测定而得到的值。
这里,对于将第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合片10的粘合力而言,在粘合片10不具有支撑体的情况下,如果直接测定,则通常会受到粘合剂层12的伸长的影响。因此,对于该情况的上述粘合力而言,对于在粘合剂层12的与碳纳米管片11邻接面相反的一面(第二面12b(以下,有时也称为“第二粘合面12b”))贴合厚度25μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜作为支撑体而得到的试样进行测定。在本发明中,通过上述的改性方法使接近的多个碳纳米管成束,其结果是在碳纳米管片中产生空隙。由此,在第二片材面11b中,粘合剂层的粘合剂容易暴露于该空隙中。因此,容易将粘合片10的使第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合力调节至上述范围。
[粘合片的制造方法]
本实施方式的粘合片10的制造方法包括将碳纳米管片层叠于含有粘合剂的粘合剂层的工序。除此以外的工序没有特别限定。
例如,粘合片10可以通过以下工序来制造。
首先,通过公知的方法在硅晶片等基板上形成碳纳米管的森林。接着,对所形成的森林的端部进行扭转,并利用镊子等拉出来制作碳纳米管片。然后,对制成的碳纳米管片实施本实施方式的改性方法,得到碳纳米管片11。
与碳纳米管片11另行制作粘合剂层。首先,在剥离片上涂布粘合剂,形成涂膜。接着,使涂膜干燥,制作粘合剂层12。
在制成的粘合剂层12的第一粘合面12a上贴合(层叠)碳纳米管片11的第一片材面11a。然后,将剥离片剥离而得到粘合片10。
根据本实施方式的粘合片10,可以使碳纳米管片的操作性变得良好,可以容易地应用于各种用途。
〔第二实施方式〕
对于第二实施方式而言,在使用载置部具有连续的接触部和连续的非接触部的结构体作为碳纳米管片的改性方法的结构体这点上与第一实施方式不同。
第二实施方式在其它方面与第一实施方式相同,因此省略或简化其说明。
作为本实施方式的改性方法涉及的结构体的优选方式,可以举出具有多个连续的接触部(以下,有时也称为“多个支撑部”)和多个连续的非接触部、且它们形成了条纹状结构的形式。多个支撑部(例如,条纹状结构)如下设置:在俯视载置部时,与碳纳米管片中的碳纳米管的排列方向相交、优选形成60~90°的角度相交、更优选实质上正交(形成80~90°的角度相交),且在相邻的连续的接触部的相对的各端部,一个端部的任意一点至另一端部的最接近的点的距离始终小于10mm。构成条纹的线可以为直线,例如可以为波浪线、曲线、以及折线等。
从防止碳纳米管片在宽度方向收缩的观点考虑,在本实施方式中,在相邻的连续的接触部的相对的各端部,一个端部的任意一点至另一端部的最接近的点的距离优选始终为5mm以下,更优选为2mm以下,进一步优选为1.5mm以下。各多个支撑部之间的最长距离的下限值没有特别限定,可以考虑碳纳米管片的透光率及粘合力等而适当设计,通常为10μm以上,优选为50μm以上,更优选为100μm以上。
在本实施方式中,对于第一实施方式如上所述,结构体的最长距离L1优选为大于0mm且小于10mm。这样的结构可以通过以下方式而容易地实现:在多个支撑部和连续的非接触部形成了条纹状结构的情况下,在相邻的连续的接触部的相对的各端部,一个端部的任意一点至另一端部的最接近的点的距离始终小于10mm,在俯视载置部时,多个支撑部与碳纳米管片中的碳纳米管的排列方向实质上正交。
图6是示出第二实施方式的结构体的一例的示意图,将被具有多个连续的接触部2B的结构体1B所支撑的碳纳米管片5B的一部分断裂开而进行了图示。
本实施方式的改性方法的结构体1B具有多个连续的接触部2B和连续的非接触部3B。在俯视载置部4B时,多个接触部2B与碳纳米管片5B中的碳纳米管的排列方向正交(参照图7)。相邻的接触部2B之间的距离L1如上所述。载置于结构体1B上的碳纳米管片5B与接触部2B接触(参照图7)。
〔实施方式的变形〕
本发明并不限定于上述实施方式(第一实施方式及第二实施方式)中的示例,在能够实现本发明目的的范围的变形及改进等包含于本发明中。需要说明的是,在以下的说明中,如果与上述实施方式中说明的构件等相同,则赋予相同的符号并省略或简化其说明。
例如,在第一实施方式中,载置碳纳米管片的结构体可以是具有多个独立的作为接触部的隆起结构和连续的非接触部的结构体。作为这样的结构体,具体可以列举例如在基体上竖立设置有多个针状结构、柱状结构及具有平缓倾斜的隆起结构等而成的结构等。在该情况下,作为与碳纳米管片的接触部的隆起结构等的前端部优选为平坦的或弯曲的。作为针或柱的形状,可以举出例如圆柱状及圆锥状等。
另外,例如,载置碳纳米管片的结构体可以是通过喷砂或添加填充材料而形成了凹凸的膜、以及压花膜等。另外,如上所述,金属网及平面的球填充结构体等这样的具有多个微细孔和独立的多个接触部的结构体也具有隆起结构。
此外,载置碳纳米管的结构体除了以上列举的具有微细孔的结构体及具有隆起结构的结构体以外,第一实施方式中也包括压花膜,其是具有连续的平坦的未处理部作为接触部,具有多个独立的凹陷作为非接触部的结构体。
另外,例如,在上述实施方式的改性方法中,将一片或层叠后的多片碳纳米管片载置于结构体上后,实施了暴露工序,在载置工序中可以在上述结构体上层叠多片碳纳米管片,然后实施暴露工序。在层叠多片碳纳米管片的情况下,可以进一步获得防止碳纳米管片在宽度方向收缩的效果。
另外,例如,在层叠多片碳纳米管片的情况下,对一片碳纳米管片进行载置工序及暴露工序实施处理,对于将实施了该处理的碳纳米管片层叠多片而成的层叠体可以进一步实施载置工序及暴露工序。在该情况下,在载置工序中,可以将实施了该处理的碳纳米管片层叠于结构体上。
另外,例如,在层叠多片碳纳米管片的情况下,在将一片碳纳米管片载置于结构体上后,实施暴露工序,进而将另一片碳纳米管片层叠于该碳纳米管片,实施暴露工序,可以反复进行该步骤依次对层叠体实施暴露工序。
另外,例如,在上述实施方式的粘合片10中,粘合剂层12可以为固化性。通过使粘合剂层12固化,耐冲击性提高,可以防止因冲击导致的粘合剂层12的变形。
另外,例如,在粘合剂层12不具有固化性、粘合剂层12自身不具有能够保持片形状的性质的情况下,在上述实施方式的粘合片10中,粘合片10优选具有支撑体。
该情况下,支撑体可以层叠于第二粘合面12b,从用于使粘合片10与被粘附物充分固定的观点、以及利用粘合片10的粘合性除去污染物质等对象物时的除去性能的观点考虑,优选将第二片材面11b粘贴于被粘附物而测得的粘合力设为上述范围。
另外,例如,支撑体可以层叠于碳纳米管片11的第二片材面11b。在该情况下,由于暴露于经过集束处理的碳纳米管片11的空隙中的粘合剂的影响,可以利用第二片材面11b所表现出的粘合性将支撑体与碳纳米管片11粘接。
作为支撑体,可以列举例如:纸、树脂膜、固化性树脂的固化物、金属箔及玻璃膜等。作为树脂膜,可以列举例如:聚酯类、聚碳酸酯类、聚酰亚胺类、聚烯烃类、聚氨酯类、以及丙烯酸类等的树脂膜。
为了增强保护性,可以对支撑体的与粘合剂层12或碳纳米管片11邻接的面相反一面实施使用了紫外线固化性树脂等的硬涂层处理等。
另外,例如,在上述实施方式中,也可以是剥离材料层叠于粘合剂层12的第二粘合面12b上的粘合片。粘合片可以进一步具备层叠在碳纳米管片11的第二片材面11b上的剥离材料。粘合片可以具备层叠在粘合剂层12的第二粘合面12b上和层叠在碳纳米管片11的第二片材面11b上这两者的剥离材料。另外,对于粘合片而言,在粘合剂层12的第二粘合面12b上及碳纳米管片11的第二片材面11b上的任一者具备剥离材料的情况下,可以在另一者上具有上述的支撑体。
作为剥离材料,没有特别限定。例如,从操作容易性的观点考虑,剥离材料优选具备剥离基材和在剥离基材上涂布剥离剂而形成的剥离剂层。另外,剥离材料可以仅在剥离基材的一面具备剥离剂层,也可以在剥离基材的两面具备剥离剂层。作为剥离基材,可以列举例如:纸基材、将聚乙烯等热塑性树脂层压于该纸基材而得到的层压纸、以及塑料膜等。作为纸基材,可以列举:玻璃纸、涂料纸及铸涂纸等。作为塑料膜,可以列举:聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯膜、以及聚丙烯及聚乙烯等聚烯烃膜等。作为剥离剂,可以列举例如:烯烃类树脂、橡胶类弹性体(例如,丁二烯类树脂及异戊二烯类树脂等)、长链烷基类树脂、醇酸类树脂、氟树脂、以及有机硅类树脂等。
剥离材料的厚度没有特别限定。通常为20μm以上且200μm以下,优选为25μm以上且150μm以下。
剥离剂层的厚度没有特别限定。在涂布含有剥离剂的溶液而形成剥离剂层的情况下,剥离剂层的厚度优选为0.01μm以上且2.0μm以下,更优选为0.03μm以上且1.0μm以下。
在使用塑料膜作为剥离基材的情况下,该塑料膜的厚度优选为3μm以上且50μm以下,更优选为5μm以上且40μm以下。
另外,例如,对于粘合片10而言,除了粘合剂层12(以下,为了方便有时也称为“第一粘合剂层”)以外,也可以在碳纳米管片11的第二片材面11b上进一步具有粘合剂层(以下,为了方便有时也称为“第二粘合剂层”)。在该情况下,第一粘合剂层所含的粘合剂与第二粘合剂层所含的粘合剂可以相同,可以类似,也可以完全不同。可以在第一粘合剂层及第二粘合剂层中任一者的与碳纳米管片11邻接的面相反一面设有支撑体。
第一粘合剂层的厚度t21及第二粘合剂层的厚度t22分别独立地优选为3μm以上且150μm以下,更优选为5μm以上且100μm以下。另外,第一粘合剂层的厚度t21与第二粘合剂层的厚度t22的合计值(粘合剂层的总厚度)优选为10μm以上且300μm以下,更优选为20μm以上且200μm以下。
可以分别在第一粘合剂层及第二粘合剂层上进一步层叠剥离材料。
实施例
以下,列举实施例对本发明进一步详细地进行说明,但本发明并不受这些实施例的任何限定。
〔评价〕
[碳纳米管片的透光率测定]
对于实施例1~3及比较例1~3中得到的各碳纳米管片,使用雾度仪(日本电色工业株式会社制作、NDH2000)按照JIS K7361测定了透光率。需要说明的是,对于比较例4~6,碳纳米管片的收缩性评价的结果为不良,因此未进行本试验。将结果示于表1。
[CNT片的收缩性评价]
在集束处理前后对实施例1~3及比较例4~6中得到的各碳纳米管片的宽度进行测定,按照以下的计算式计算出收缩率。需要说明的是,在比较例1~3中,由于未进行集束处理,因此将收缩率设为0%。将结果示于表1。
收缩率=(Wi-Wt)/Wi
Wi:集束处理前的碳纳米管片的宽度(俯视时,与碳纳米管片中碳纳米管的排列方向正交的方向的长度平均值)
Wt:经过集束处理的碳纳米管片的宽度(俯视时,在与碳纳米管片中碳纳米管的排列方向正交的方向的长度中,收缩最多的部位的长度)
[粘合力测定]
对于实施例1~3、比较例1~3及参考例1的各粘合片,基于JIS Z0237:2000、按照180°剥离法在拉伸速度300mm/分、片宽度25mm下测定了粘贴30分后的粘合力。在测定时,将与碳纳米管片的与粘合剂层邻接的面相反的面粘贴于被粘附物。需要说明的是,对于比较例4~6,由于未制造粘合片,因此未进行本试验。将结果示于表1。
[实施例1]
〔碳纳米管片的改性〕
(1)碳纳米管森林的制备及碳纳米管片的制作
使用热CVD装置、利用催化化学气相沉积法在硅晶片上形成了碳纳米管森林,所述热CVD装置使用了氩气作为载气、使用了乙炔作为碳源,且具有3个炉。碳纳米管森林的高度为300μm。
通过对碳纳米管森林的端部进行扭转并用镊子拉出,制作了宽度50mm的碳纳米管片。
(2)碳纳米管片的改性
使碳纳米管片附着于金属网(格子形状、构成格子的金属线的粗细为50μm、格子的正方形的开口部的边长为700μm)的具有形成了图案的隆起结构的表面。然后,通过从碳纳米管片侧对碳纳米管片喷雾异丙醇,使碳纳米管片暴露于异丙醇的气溶胶。由此,得到了与金属网的形成了图案的隆起结构不相接的区域进行了集束处理而成的碳纳米管片。
〔粘合片的制造〕
(1)粘合性组合物的制备
将作为主剂的丙烯酸酯树脂(丙烯酸正丁酯(BA)/丙烯酸(AAc)=90.0/10.0(质量比)、重均分子量:60万、溶剂:乙酸乙酯、固体成分浓度:33.6质量%)100质量份(固体成分比)、作为交联剂的异氰酸酯类交联剂(Nippon Polyurethane Industry公司制造、产品名“CORONATE L”、固体成分浓度:75质量%)2.23质量份(固体成分比)混合,加入乙酸乙酯,搅拌均匀,制备了固体成分浓度31质量%的粘合性组合物的溶液。
(2)粘合片的制造
在由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂形成的厚度50μm的基材的一面上涂布如上所述制备的粘合性组合物的溶液,形成涂布膜,使涂布膜干燥,形成了膜厚为25μm的粘合剂层。
接着,将上述的经过集束处理的金属网上的碳纳米管片加压压粘于所形成的粘合剂层的表面而进行贴合,制造了粘合片。需要说明的是,在将粘合片从金属网上剥离后,在碳纳米管片的与贴合了粘合剂层的面相反的面贴合经过了有机硅剥离处理的厚度38μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(琳得科株式会社制造、SP-PET381031)的剥离处理面,设置了剥离膜。
[实施例2]
与实施例1中的碳纳米管片的制作同样地制作了碳纳米管片。将该新的碳纳米管片进一步叠合于金属网上的改性前的碳纳米管片上、即通过层叠1层碳纳米管片而使层数为2层,然后进行了对碳纳米管片的改性,除此以外,与实施例1同样地制造了实施例2的粘合片。
[实施例3]
与实施例1中的碳纳米管片的制作同样地制作了碳纳米管片。将该新的碳纳米管片进一步叠合于金属网上的改性前的碳纳米管片上、即通过层叠2层碳纳米管片而使层数为3层,然后进行了碳纳米管片的改性,除此以外,与实施例1同样地制造了实施例3的粘合片。
[参考例1]
除了在粘合剂层的表面未贴合碳纳米管片以外,与实施例1同样地制造了参考例1的粘合片。
[比较例1]
使碳纳米管片附着于置于平板上的剥离膜(琳得科株式会社制造、SP-PET381031)来代替附着于金属网。除了未进行集束处理而将该剥离膜上的碳纳米管片与粘合剂层加压压粘而进行贴合以外,与实施例1同样地制造了比较例1的粘合片。
[比较例2]
与实施例1中的碳纳米管片的制作同样地制作了碳纳米管片。将该新的碳纳米管片进一步叠合于剥离膜上的碳纳米管片上、即通过层叠1层碳纳米管片而使层数为2层,除此以外,与比较例1同样地制造了比较例2的粘合片。
[比较例3]
与实施例1中的碳纳米管片的制作同样地制作了碳纳米管片。将该新的碳纳米管片进一步叠合于剥离膜上的碳纳米管片上、即通过层叠2层碳纳米管片而使层数为3层,除此以外,与比较例1同样地制造了比较例3的粘合片。
[比较例4]
以单独的状态将碳纳米管片固定于2根平行的棒来代替使碳纳米管片附着于金属网,并对固定的碳纳米管片喷雾异丙醇进行集束处理,除此以外,与实施例1同样地进行实施例1的〔碳纳米管片的改性〕,得到了经过集束处理的碳纳米管片。由于碳纳米管片因集束处理而收缩,因此未制造粘合片。
[比较例5]
与实施例1中的碳纳米管片的制作同样地制作了碳纳米管片。将该新的碳纳米管片进一步叠合于固定在2根平行的棒上的改性前的碳纳米管片上、即通过层叠1层碳纳米管片而使层数为2层,然后进行了集束处理,除此以外,与比较例4同样地得到了比较例5的经过集束处理的碳纳米管片。由于碳纳米管片因集束处理而收缩,因此未制造粘合片。
[比较例6]
与实施例1中的碳纳米管片的制作同样地制作了碳纳米管片。将该新的碳纳米管片进一步叠合于固定在2根平行的棒上的改性前的碳纳米管片上、即通过层叠2层碳纳米管片而使层数为3层,然后进行了集束处理,除此以外,与比较例4同样地得到了比较例6的经过集束处理的碳纳米管片。由于碳纳米管片因集束处理而收缩,因此未制造粘合片。
[表1]
Figure BDA0001850863710000221
如表1所示,对于实施例1~3而言,与未进行集束处理的比较例1~3相比,碳纳米管片的透光率有所提高。另外可知,与参考例1的未设置碳纳米管片的情况相比,粘合力的降低小,可以牢固地粘接于被粘附物。
另外,在实施例1~3中,由于通过本发明的改性方法进行了集束处理,因此在任意层叠数的情况下均未观察到宽度方向的收缩。另一方面,在比较例4~6中,由于以单独的状态进行了集束处理,因此发生了碳纳米管片在宽度方向的收缩。层叠数越增加,收缩越大。
工业实用性
本发明可以在例如提高碳纳米管片的透光率、降低电阻等对碳纳米管片进行改性时利用。
另外,对于使用了通过本改性方法得到的碳纳米管片的本发明的粘合片而言,由于碳纳米管片的优异的导电性,可以适合用作加热器等。

Claims (12)

1.一种碳纳米管片的改性方法,该方法包括:
在结构体上载置一片或多片碳纳米管片的工序、以及
在常温下将所述结构体上的碳纳米管片暴露于液体物质的蒸气或粒子的工序,其中,
所述碳纳米管片具有多个碳纳米管优先沿片的面内一个方向排列而成的结构,
所述结构体具有载置所述碳纳米管片的载置部,
所述载置部具有不与所述碳纳米管片接触的非接触部及与所述碳纳米管片接触的接触部,
将所述非接触部与所述接触部的边界、和在俯视所述载置部时与所述碳纳米管的排列方向平行且跨越所述非接触部的直线在所述非接触部中的交点之间的最长距离设为L1,并将所述非接触部与所述接触部的边界、和在俯视所述载置部时与所述碳纳米管的排列方向相交且跨越所述非接触部的直线在所述非接触部中的交点之间的最长距离设为L2时,
在L1大于L2的情况下,至少L2为大于10μm且5mm以下,
在L1小于L2的情况下,至少L1为大于10μm且5mm以下,
在L1等于L2的情况下,L1及L2为大于10μm且5mm以下。
2.根据权利要求1所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
独立地存在多个所述非接触部及所述接触部中的至少一者。
3.根据权利要求1所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
所述非接触部及所述接触部均为连续的。
4.根据权利要求1所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
所述结构体的所述非接触部具有微细孔。
5.根据权利要求1所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
所述结构体具有隆起结构作为所述接触部。
6.根据权利要求1所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
所述结构体的所述最长距离L1为大于10μm且5mm以下。
7.根据权利要求3所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
所述结构体具有连续的多个接触部和连续的多个非接触部,所述连续的多个接触部和所述连续的多个非接触部形成条纹状结构,所述条纹状结构以如下方式设置:在所述俯视时,与所述碳纳米管的排列方向相交,且在相邻的连续接触部的相对的各端部,一个端部的任意一点至另一端部的最接近的点的距离始终为5mm以下。
8.根据权利要求1所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
实施以下工序:在所述结构体上层叠多片所述碳纳米管片,然后,在常温下将所述结构体上的多片所述碳纳米管片暴露于液体物质的蒸气或粒子。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的碳纳米管片的改性方法,其中,
经过改性的碳纳米管片的透光率为70%以上。
10.一种经过改性的碳纳米管片,其是通过权利要求1~9中任一项所述的碳纳米管片的改性方法得到的,其中,
所述经过改性的碳纳米管片的透光率为70%以上。
11.一种粘合片的制造方法,该方法包括:将碳纳米管片层叠于含有粘合剂的粘合剂层的工序,其中,
作为所述碳纳米管片,使用通过权利要求1~9中任一项所述的碳纳米管片的改性方法得到的经过改性的碳纳米管片,
将所述经过改性的碳纳米管片的与粘合剂层侧一面相反的面粘贴于被粘附物而测得的所述粘合片的粘合力为8N/25mm以上。
12.一种粘合片,其具有碳纳米管片和含有粘合剂的粘合剂层,其中,
所述碳纳米管片是通过权利要求1~9中任一项所述的碳纳米管片的改性方法得到的经过改性的碳纳米管片,
将所述经过改性的碳纳米管片的与粘合剂层侧一面相反的面粘贴于被粘附物而测得的所述粘合片的粘合力为8N/25mm以上。
CN201780027239.XA 2016-05-02 2017-04-28 碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制造方法、以及粘合片 Active CN109153573B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662330670P 2016-05-02 2016-05-02
US62/330,670 2016-05-02
PCT/JP2017/016904 WO2017191812A1 (ja) 2016-05-02 2017-04-28 カーボンナノチューブシートの改質方法、改質されたカーボンナノチューブシート、粘着シートの製造方法、および粘着シート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109153573A CN109153573A (zh) 2019-01-04
CN109153573B true CN109153573B (zh) 2022-04-26

Family

ID=60202991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780027239.XA Active CN109153573B (zh) 2016-05-02 2017-04-28 碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制造方法、以及粘合片

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10774243B2 (zh)
EP (1) EP3453675B1 (zh)
JP (1) JP6985254B2 (zh)
KR (1) KR102392846B1 (zh)
CN (1) CN109153573B (zh)
TW (1) TWI729122B (zh)
WO (1) WO2017191812A1 (zh)

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108425170B (zh) 2004-11-09 2021-02-26 得克萨斯大学体系董事会 纳米纤维纱线、带和板的制造和应用
CN101239712B (zh) * 2007-02-09 2010-05-26 清华大学 碳纳米管薄膜结构及其制备方法
US8623495B2 (en) * 2008-02-29 2014-01-07 National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology Carbon nanotube film structure and method for manufacturing the same
JP2009208975A (ja) 2008-02-29 2009-09-17 National Institute Of Advanced Industrial & Technology カーボンナノチューブ構造体及びその製造方法
JP5534133B2 (ja) 2009-03-14 2014-06-25 大陽日酸株式会社 配向カーボンナノチューブ連続合成方法及び同連続合成装置
US9233492B2 (en) 2010-10-12 2016-01-12 Florida State University Research Foundation, Inc. Composite materials reinforced with carbon nanotube yarns
CN102796991B (zh) 2011-05-27 2014-08-20 清华大学 石墨烯碳纳米管复合膜结构的制备方法
JP2014084255A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Hokkaido Univ カーボンナノチューブ薄膜、透明電極及びフォトリソグラフィ用電極
CN203167267U (zh) * 2012-11-20 2013-08-28 清华大学 热致发声装置
CN103841500B (zh) 2012-11-20 2018-01-30 清华大学 热致发声装置
JP5671101B2 (ja) 2012-11-20 2015-02-18 ツィンファ ユニバーシティ 熱音響装置及び熱音響装置アレイ
AU2015350963B2 (en) 2014-11-21 2018-10-25 Kinki University Method for producing carbon nanotube sheet, and carbon nanotube sheet

Also Published As

Publication number Publication date
TW201808797A (zh) 2018-03-16
US10774243B2 (en) 2020-09-15
KR20190002453A (ko) 2019-01-08
CN109153573A (zh) 2019-01-04
EP3453675B1 (en) 2022-09-07
JPWO2017191812A1 (ja) 2019-03-07
EP3453675A4 (en) 2019-12-25
US20190136094A1 (en) 2019-05-09
KR102392846B1 (ko) 2022-04-29
TWI729122B (zh) 2021-06-01
EP3453675A1 (en) 2019-03-13
WO2017191812A1 (ja) 2017-11-09
JP6985254B2 (ja) 2021-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1471126B1 (en) Pressure-sensitive adhesive tape or sheet, and method for producing it
TWI824186B (zh) 薄片、發熱體、及發熱裝置
JP5820762B2 (ja) 透明導電性フィルム用表面保護フィルム及びそれを用いた透明導電性フィルム
JP7321164B2 (ja) 導電性シート付き物品の製造方法
CN113196419B (zh) 导电性粘接片、层叠体、以及发热装置
CN107249880B (zh) 粘合片
CN107249881B (zh) 粘合片
CN109153573B (zh) 碳纳米管片的改性方法、经过改性的碳纳米管片、粘合片的制造方法、以及粘合片
TW201728464A (zh) 薄片之製造方法
JP6212859B2 (ja) ダイシングフィルム
WO2022070481A1 (ja) 配線シート、及び配線シートの製造方法
WO2020189173A1 (ja) シート状導電部材及びその製造方法
JP7308210B2 (ja) シート状導電部材
JP2022085213A (ja) 配線シート及びその製造方法
TW202144518A (zh) 附隔離件之黏著體
JP6623098B2 (ja) ガラスダイシング用粘着シートおよびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant