JP5415929B2 - Isolation method of carbon nanotube columnar structure from carbon nanotube composite structure - Google Patents

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Description

本発明は、カーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法に関する。詳細には、本発明は、基材上に複数のカーボンナノチューブ柱状構造体を備えたカーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法に関する。   The present invention relates to a method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure. Specifically, the present invention relates to a method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure including a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate.

カーボンナノチューブについては、その優れた熱的特性や電気的特性などから、様々な機能性材料への展開が期待されている。このため、カーボンナノチューブに関し、生産性、用途等、種々の検討がなされている。カーボンナノチューブを機能性材料として実用化させていくためには、例えば、複数のカーボンナノチューブ柱状構造体からなるカーボンナノチューブ集合体とし、その集合体の特性を向上させていくことが挙げられる。   Carbon nanotubes are expected to be developed into various functional materials because of their excellent thermal and electrical characteristics. For this reason, various studies have been made on carbon nanotubes, such as productivity and use. In order to put carbon nanotubes into practical use as a functional material, for example, a carbon nanotube aggregate composed of a plurality of carbon nanotube columnar structures can be used, and the characteristics of the aggregate can be improved.

カーボンナノチューブ集合体の用途としては、例えば、粘着剤が挙げられる(特許文献1、特許文献2)。産業用途の粘着剤としては、種々の材料が使われているが、そのほとんどは柔軟にバルク設計された粘弾性体である。粘弾性体は、そのモジュラスの低さから被着体にぬれて馴染み、接着力を発揮する。一方、カーボンナノチューブは、その直径がナノサイズであるため、被着体の表面凹凸に追従し、ファンデルワールス力によって接着力を発揮することが明らかとなっている。   Examples of the use of the carbon nanotube aggregate include an adhesive (Patent Document 1 and Patent Document 2). Various materials are used as pressure-sensitive adhesives for industrial use, and most of them are viscoelastic bodies designed flexibly in bulk. The viscoelastic body wets and adheres to the adherend due to its low modulus and exhibits adhesive strength. On the other hand, since the diameter of the carbon nanotube is nano-sized, it has been revealed that the carbon nanotube follows the surface unevenness of the adherend and exhibits an adhesive force by van der Waals force.

複数のカーボンナノチューブ柱状構造体からなるカーボンナノチューブ集合体を基材上に備えたカーボンナノチューブ複合構造体は、粘着部材等の様々な用途に適用することが可能である。   A carbon nanotube composite structure provided with a carbon nanotube aggregate composed of a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate can be applied to various uses such as an adhesive member.

カーボンナノチューブ複合構造体は、一般に、基材上にて化学蒸着気相法(CVD法)によりカーボンナノチューブを成長形成させて製造される。化学蒸着気相法(CVD法)によるカーボンナノチューブの成長形成は一般に400〜800℃あたりの高温下で行われる。このため、基材としては、高温下でも高い耐久性を示す高耐熱性の材料が用いられる。   A carbon nanotube composite structure is generally produced by growing and forming carbon nanotubes on a substrate by a chemical vapor deposition method (CVD method). The growth and formation of carbon nanotubes by chemical vapor deposition (CVD) is generally performed at a high temperature around 400 to 800 ° C. For this reason, as the base material, a highly heat-resistant material exhibiting high durability even at high temperatures is used.

上記のような高耐熱性の材料からなる基材はカーボンナノチューブとの密着力が低い。このため、カーボンナノチューブ柱状構造体は、基材から剥離して他の被着体に転写して扱うことができる。   A substrate made of such a high heat-resistant material has low adhesion to carbon nanotubes. For this reason, a carbon nanotube columnar structure can be peeled from a base material, transferred to another adherend, and handled.

しかしながら、特に長尺や大面積の基材を用いている場合には、このようにカーボンナノチューブ柱状構造体を基材から剥離する際に、カーボンナノチューブ柱状構造体内において凝集破壊が起こってしまい、他の被着体へのムラのない均一な転写を行うことが困難であるという問題がある。   However, particularly when a long or large-area substrate is used, cohesive failure occurs in the carbon nanotube columnar structure when the carbon nanotube columnar structure is peeled from the substrate in this way. There is a problem that it is difficult to perform uniform transfer without unevenness to the adherend.

米国特許出願公開第2004/0071870号US Patent Application Publication No. 2004/0071870 米国特許出願公開第2006/0068195号US Patent Application Publication No. 2006/0068195

本発明の目的は、基材上に複数のカーボンナノチューブ柱状構造体を備えたカーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法であって、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に且つムラがなく均一に他の被着体へ剥離転写する方法を提供することにある。   An object of the present invention is a method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure having a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate, and coagulating and destroying the carbon nanotube columnar structures Another object of the present invention is to provide a method for peeling and transferring to other adherends easily and uniformly without any unevenness.

本発明の単離方法は、基材上に複数のカーボンナノチューブ柱状構造体を備えたカーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法であって、該カーボンナノチューブ複合構造体は、該基材と該カーボンナノチューブ柱状構造体との間に中間層を備え、該中間層を備えた基材とカーボンナノチューブ柱状構造体との密着力が5N/cm未満であり、該カーボンナノチューブ柱状構造体の先端の25℃における対ガラスせん断接着力が10N/cm以上であり、該カーボンナノチューブ複合構造体が備える該カーボンナノチューブ柱状構造体の先端を被着体に圧着して接着した後、該中間層を備えた基材を剥離角度45°以上でピールすることにより、該カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく剥離転写する。 The isolation method of the present invention is a method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure comprising a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate, the carbon nanotube composite structure comprising: An intermediate layer is provided between the base material and the carbon nanotube columnar structure, and the adhesion between the base material provided with the intermediate layer and the carbon nanotube columnar structure is less than 5 N / cm 2 , After the tip of the structure has a shear adhesive force to glass at 25 ° C. of 10 N / cm 2 or more, the tip of the carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure is bonded to the adherend by bonding, Peeling the base material provided with the intermediate layer at a peeling angle of 45 ° or more causes the carbon nanotube columnar structure to cohesively break. Release transfer without any problems.

好ましい実施形態においては、上記基材が、融点700℃以上の金属材料からなる基材である。   In a preferred embodiment, the substrate is a substrate made of a metal material having a melting point of 700 ° C. or higher.

好ましい実施形態においては、上記金属材料が、銅、または銅を50重量%以上含む銅合金のいずれかからなる。   In preferable embodiment, the said metal material consists of either copper or the copper alloy containing 50 weight% or more of copper.

好ましい実施形態においては、上記中間層が無機酸化物からなる。   In a preferred embodiment, the intermediate layer is made of an inorganic oxide.

好ましい実施形態においては、上記中間層の厚みが10nm以上である。   In a preferred embodiment, the intermediate layer has a thickness of 10 nm or more.

本発明によれば、基材上に複数のカーボンナノチューブ柱状構造体を備えたカーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法であって、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に且つムラがなく均一に他の被着体へ剥離転写する方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided a method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure having a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate, the method comprising coagulating and destroying the carbon nanotube columnar structure Thus, it is possible to provide a method of peeling and transferring to other adherends easily and uniformly without unevenness.

本発明の好ましい実施形態におけるカーボンナノチューブ複合構造体の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the carbon nanotube composite structure in preferable embodiment of this invention. 本発明の好ましい実施形態におけるカーボンナノチューブ集合体製造装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the carbon nanotube aggregate manufacturing apparatus in preferable embodiment of this invention. ヤング率測定方法を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the Young's modulus measuring method. 体積抵抗率測定装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a volume resistivity measuring device. 本発明の単離方法における剥離の様子を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the mode of peeling in the isolation method of this invention.

図1は、本発明の単離方法で用い得る代表的なカーボンナノチューブ複合構造体の概略断面図(各構成部分を明示するために縮尺は正確に記載されていない)を示す。カーボンナノチューブ複合構造体10は、基材1と、複数のカーボンナノチューブ柱状構造体2と、中間層3を備える。   FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a representative carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention (the scale is not accurately described to clearly show each component). The carbon nanotube composite structure 10 includes a base material 1, a plurality of carbon nanotube columnar structures 2, and an intermediate layer 3.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体においては、中間層を備えた基材とカーボンナノチューブ柱状構造体との密着力が5N/cm未満である。該密着力は、好ましくは0.01〜3N/cm、より好ましくは0.05〜1.5N/cmである。中間層を備えた基材とカーボンナノチューブ柱状構造体との密着力が上記範囲内にあることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。 In the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention, the adhesion between the base material provided with the intermediate layer and the carbon nanotube columnar structure is less than 5 N / cm 2 . It said seal adhesive strength is preferably 0.01~3N / cm 2, more preferably 0.05~1.5N / cm 2. Since the adhesion between the base material provided with the intermediate layer and the carbon nanotube columnar structure is within the above range, the carbon nanotube columnar structure can be easily peeled and transferred to another adherend without causing cohesive failure.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体において、カーボンナノチューブ柱状構造体の先端の25℃における対ガラスせん断接着力は、好ましくは10N/cm以上、より好ましくは15〜200N/cm、さらに好ましくは20〜200N/cm、特に好ましくは25〜200N/cm、最も好ましくは30〜200N/cmである。カーボンナノチューブ柱状構造体の先端の25℃における対ガラスせん断接着力が上記範囲内にあることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。 In the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention, the shear bond strength to glass at 25 ° C. at the tip of the carbon nanotube columnar structure is preferably 10 N / cm 2 or more, more preferably 15 to 200 N / cm. 2 , more preferably 20 to 200 N / cm 2 , particularly preferably 25 to 200 N / cm 2 , most preferably 30 to 200 N / cm 2 . When the tip of the carbon nanotube columnar structure has a shear adhesive force to glass at 25 ° C. within the above range, the carbon nanotube columnar structure can be easily peeled and transferred to another adherend without causing cohesive failure of the carbon nanotube columnar structure.

カーボンナノチューブ柱状構造体は、単層であっても多層であってもよい。また、カーボンナノチューブ柱状構造体の直径、比表面積、密度は、任意の適切な値に設定され得る。   The carbon nanotube columnar structure may be a single layer or a multilayer. Further, the diameter, specific surface area, and density of the carbon nanotube columnar structure can be set to any appropriate values.

カーボンナノチューブ柱状構造体の形状としては、その横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その横断面が、略円形、楕円形、n角形(nは3以上の整数)等が挙げられる。   As the shape of the carbon nanotube columnar structure, it is sufficient that the cross section thereof has any appropriate shape. For example, the cross section may be substantially circular, elliptical, n-gonal (n is an integer of 3 or more), and the like.

カーボンナノチューブ柱状構造体の長さは、任意の適切な長さに設定され得る。カーボンナノチューブ柱状構造体の長さは、好ましくは300〜10000μmであり、より好ましくは400〜1000μmであり、さらに好ましくは500〜1000μmである。カーボンナノチューブ柱状構造体の長さが上記範囲内にあることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。   The length of the carbon nanotube columnar structure can be set to any appropriate length. The length of the carbon nanotube columnar structure is preferably 300 to 10000 μm, more preferably 400 to 1000 μm, and still more preferably 500 to 1000 μm. When the length of the carbon nanotube columnar structure is within the above range, the carbon nanotube columnar structure can be easily peeled and transferred to another adherend without causing cohesive failure of the carbon nanotube columnar structure.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体は、その層数分布の分布幅、該層数分布の最頻値、該最頻値の相対頻度は、任意の適切な値を取り得る。ここで、層数分布の分布幅とは、カーボンナノチューブ柱状構造体の層数の最大層数と最小層数との差をいう。これらの層数や層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡(SEM)や透過電子顕微鏡(TEM)によって測定される。例えば、20本以上のカーボンナノチューブ柱状構造体をSEMあるいはTEMによって測定すれば良い。   The carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention has an arbitrary distribution width of the wall number distribution, a mode value of the wall number distribution, and a relative frequency of the mode value. Appropriate values can be taken. Here, the distribution width of the layer number distribution refers to the difference between the maximum number and the minimum number of layers of the carbon nanotube columnar structure. What is necessary is just to measure these layer numbers and layer number distribution by arbitrary appropriate apparatuses. Preferably, it is measured by a scanning electron microscope (SEM) or a transmission electron microscope (TEM). For example, 20 or more carbon nanotube columnar structures may be measured by SEM or TEM.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体は、例えば、下記の第1の好ましい実施形態または第2の好ましい実施形態を取り得る。   The carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention can take, for example, the following first preferred embodiment or second preferred embodiment.

<カーボンナノチューブ柱状構造体の第1の好ましい実施形態>
本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体の第1の好ましい実施形態は、層数分布の分布幅が好ましくは10層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が好ましくは25%以下である。上記層数分布の分布幅は、より好ましくは10〜30層、さらに好ましくは10〜25層、特に好ましくは10〜20層である。上記層数分布における最大層数は、好ましくは5〜30層、より好ましくは10〜30層、さらに好ましくは15〜30層、特に好ましくは15〜25層であり、上記層数分布における最小層数は、好ましくは1〜10層、より好ましくは1〜5層である。上記層数分布の最頻値の相対頻度は、より好ましくは1〜25%、さらに好ましくは5〜25%、特に好ましくは10〜25%、最も好ましくは15〜25%である。上記層数分布の最頻値は、好ましくは2〜10層に存在し、より好ましくは3〜10層に存在する。本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体が上記のような実施形態をとることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。
<First Preferred Embodiment of Carbon Nanotube Columnar Structure>
In the first preferred embodiment of the carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention, the distribution width of the wall number distribution is preferably 10 or more, The relative frequency of the mode value is preferably 25% or less. The distribution width of the layer number distribution is more preferably 10 to 30 layers, still more preferably 10 to 25 layers, and particularly preferably 10 to 20 layers. The maximum number of layers in the layer number distribution is preferably 5 to 30 layers, more preferably 10 to 30 layers, still more preferably 15 to 30 layers, and particularly preferably 15 to 25 layers. The number is preferably 1 to 10 layers, more preferably 1 to 5 layers. The relative frequency of the mode value of the layer number distribution is more preferably 1 to 25%, further preferably 5 to 25%, particularly preferably 10 to 25%, and most preferably 15 to 25%. The mode value of the layer number distribution is preferably in 2 to 10 layers, more preferably in 3 to 10 layers. The carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention adopts the embodiment as described above, so that the carbon nanotube columnar structure can be easily deposited without causing cohesive failure. It can be peeled and transferred to the body.

<カーボンナノチューブ柱状構造体の第2の好ましい実施形態>
本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体の第2の好ましい実施形態は、層数分布の最頻値が好ましくは層数10層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が好ましくは30%以上である。上記層数分布の最頻値は、より好ましくは9層以下に存在し、さらに好ましくは1〜9層に存在し、特に好ましくは2〜8層に存在し、最も好ましくは3〜8層に存在する。上記層数分布における最大層数は、好ましくは1〜20層、より好ましくは2〜15層、さらに好ましくは3〜10層である。上記層数分布における最小層数は、好ましくは1〜10層、より好ましくは1〜5層である。上記層数分布の最頻値の相対頻度は、より好ましくは30〜100%、さらに好ましくは30〜90%、特に好ましくは30〜80%、最も好ましくは30〜70%である。上記層数分布の最頻値は、好ましくは1〜10層に存在し、より好ましくは2〜8層に存在し、さらに好ましくは2〜6層に存在する。本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体が上記のような実施形態をとることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。
<Second Preferred Embodiment of Carbon Nanotube Columnar Structure>
In a second preferred embodiment of the carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention, the mode value of the layer number distribution is preferably present in 10 layers or less, The relative frequency of the mode value is preferably 30% or more. The mode value of the layer number distribution is more preferably 9 layers or less, still more preferably 1 to 9 layers, particularly preferably 2 to 8 layers, and most preferably 3 to 8 layers. Exists. The maximum number of layers in the layer number distribution is preferably 1 to 20 layers, more preferably 2 to 15 layers, and further preferably 3 to 10 layers. The minimum number of layers in the layer number distribution is preferably 1 to 10 layers, more preferably 1 to 5 layers. The relative frequency of the mode value of the layer number distribution is more preferably 30 to 100%, further preferably 30 to 90%, particularly preferably 30 to 80%, and most preferably 30 to 70%. The mode value of the layer number distribution is preferably in 1 to 10 layers, more preferably in 2 to 8 layers, and still more preferably in 2 to 6 layers. The carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention adopts the embodiment as described above, so that the carbon nanotube columnar structure can be easily deposited without causing cohesive failure. It can be peeled and transferred to the body.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材は、高耐熱性の材料からなる基材であれば、任意の適切な基材を採用し得る。例えば、無機材料からなる基材、金属材料からなる基材が挙げられる。好ましくは、金属材料からなる基材であり、より好ましくは、融点700℃以上の金属材料からなる基材であり、さらに好ましくは、銅、または銅を50重量%以上含む銅合金のいずれかからなる基材である。   Any appropriate base material can be adopted as the base material included in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention as long as the base material is made of a high heat resistant material. For example, the base material which consists of inorganic materials, and the base material which consists of metal materials are mentioned. Preferably, it is a base material made of a metal material, more preferably a base material made of a metal material having a melting point of 700 ° C. or higher, more preferably from copper or a copper alloy containing 50% by weight or more of copper. It is the base material which becomes.

上記無機材料としては、例えば、グラファイトが挙げられる。   An example of the inorganic material is graphite.

上記融点700℃以上の金属材料としては、例えば、銅、ニッケル、鉄、クロム、亜鉛、錫、シリコン、マンガン、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、銀、コバルト、黄銅、白銅、青銅、洋白、コバール合金、インバー(Ni36Fe64)、エリンバー(Ni36Fe52Co12)、ステンレスなどが挙げられる。   Examples of the metal material having a melting point of 700 ° C. or higher include, for example, copper, nickel, iron, chromium, zinc, tin, silicon, manganese, magnesium, titanium, zirconium, silver, cobalt, brass, white copper, bronze, western white, and kovar alloy. Invar (Ni36Fe64), Elinvar (Ni36Fe52Co12), stainless steel and the like.

上記銅を50重量%以上含む銅合金としては、銅を50重量%以上含むものであれば、本発明の効果を発現できる範囲内で任意の適切な他の金属を含み得る。このような他の金属としては、例えば、ニッケル、鉄、クロム、亜鉛、錫、シリコン、マンガン、マグネシウム、チタン、ジルコニウム、銀、コバルトなどが挙げられる。上記銅合金の具体例としては、例えば、黄銅、白銅、青銅、洋白、コバール合金などが挙げられる。   The copper alloy containing 50% by weight or more of copper may contain any appropriate other metal as long as it contains 50% by weight or more of copper as long as the effect of the present invention can be exhibited. Examples of such other metals include nickel, iron, chromium, zinc, tin, silicon, manganese, magnesium, titanium, zirconium, silver, and cobalt. Specific examples of the copper alloy include brass, white copper, bronze, white, Kovar alloy, and the like.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材のヤング率は、好ましくは250GPa以下であり、より好ましくは1〜200GPaであり、さらに好ましくは10〜150GPaである。   The Young's modulus of the substrate contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention is preferably 250 GPa or less, more preferably 1 to 200 GPa, and still more preferably 10 to 150 GPa.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材のヤング率が250GPa以下であれば、優れた柔軟性を有することができる。   If the Young's modulus of the base material contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention is 250 GPa or less, it can have excellent flexibility.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材は、熱伝導率が、好ましくは1〜5000W/mK以上であり、より好ましくは10〜4000W/mKであり、さらに好ましくは50〜3000W/mKであり、特に好ましくは150〜3000W/mKである。本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材の熱伝導率が上記範囲内にあることにより、より優れた熱伝導率を発現できるカーボンナノチューブ複合構造体を提供することができる。   The substrate included in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention has a thermal conductivity of preferably 1 to 5000 W / mK or more, more preferably 10 to 4000 W / mK, and still more preferably. Is 50 to 3000 W / mK, particularly preferably 150 to 3000 W / mK. Provided is a carbon nanotube composite structure capable of exhibiting better thermal conductivity when the thermal conductivity of the substrate contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention is within the above range. Can do.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材は、導電率が、好ましくは1.0×10−1・Ω−1以上であり、より好ましくは1.0×10〜50×10−1・Ω−1であり、さらに好ましくは1.0×10〜20×10−1・Ω−1であり、特に好ましくは1.0×10〜10×10−1・Ω−1である。本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材の導電率が上記範囲内にあることにより、より優れた導電率を発現できるカーボンナノチューブ複合構造体を提供することができる。 The base material contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention has an electrical conductivity of preferably 1.0 × 10 7 m −1 · Ω −1 or more, more preferably 1.0. × 10 7 to 50 × 10 7 m −1 · Ω −1 , more preferably 1.0 × 10 7 to 20 × 10 7 m −1 · Ω −1 , and particularly preferably 1.0 × 10 9. 7 to 10 × 10 7 m −1 · Ω −1 . When the conductivity of the base material contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention is within the above range, it is possible to provide a carbon nanotube composite structure that can exhibit more excellent conductivity. .

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材の厚みは、目的に応じて、任意の適切な厚みを採用し得る。好ましくは200μm以下であり、より好ましくは0.01〜200μmであり、さらに好ましくは0.1〜100μmであり、特に好ましくは1〜100μmである。本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる基材の厚みを上記範囲内とすることにより、より優れた柔軟性を有するカーボンナノチューブ複合構造体を提供することができる。   Arbitrary appropriate thickness can be employ | adopted for the thickness of the base material contained in the carbon nanotube composite structure which can be used with the isolation method of this invention according to the objective. Preferably it is 200 micrometers or less, More preferably, it is 0.01-200 micrometers, More preferably, it is 0.1-100 micrometers, Most preferably, it is 1-100 micrometers. By setting the thickness of the base material contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention within the above range, a carbon nanotube composite structure having more excellent flexibility can be provided.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる中間層としては、任意の適切な材料を採用し得る。好ましくは、無機酸化物である。このような無機酸化物としては、例えば、シリカ(SiO)、アルミナ(Al)、シリカ−アルミナ(SiO−Al)、チタニア(TiO)、ジルコニア(ZrO)、マグネシア(MgO)などが挙げられる。このような無機酸化物は1種のみを用いても良いし、2種以上を併用しても良い。 Any appropriate material can be adopted as the intermediate layer contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention. An inorganic oxide is preferable. Examples of such inorganic oxides include silica (SiO 2 ), alumina (Al 2 O 3 ), silica-alumina (SiO 2 -Al 2 O 3 ), titania (TiO 2 ), zirconia (ZrO), and magnesia. (MgO). Such inorganic oxides may be used alone or in combination of two or more.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる中間層の厚みは、好ましくは10nm以上、より好ましくは10nm〜100nm、さらに好ましくは10〜50nmである。本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる中間層の厚みを上記範囲内とすることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。   The thickness of the intermediate layer contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention is preferably 10 nm or more, more preferably 10 nm to 100 nm, and still more preferably 10 to 50 nm. By making the thickness of the intermediate layer contained in the carbon nanotube composite structure usable in the isolation method of the present invention within the above range, the carbon nanotube columnar structure can be easily peeled off to another adherend without causing cohesive failure. Can be transcribed.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体に含まれる中間層の製造方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、基材上にスパッタによって薄膜を形成する方法が挙げられる。   Any appropriate method can be adopted as a method for producing the intermediate layer contained in the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention. For example, the method of forming a thin film on a base material by sputtering is mentioned.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体は、好ましくは、基材の表面に中間層を形成し、該中間層上に触媒層を形成し、化学蒸着気相法(Chemical Vapor Deposition:CVD法)によって該触媒層上にカーボンナノチューブを成長させて得られる。   The carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention preferably has an intermediate layer formed on the surface of a substrate, a catalyst layer is formed on the intermediate layer, and a chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition). Obtained by growing carbon nanotubes on the catalyst layer by a CVD method).

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体を製造する際に用い得る装置としては、任意の適切な装置を採用し得る。例えば、熱CVD装置としては、図2に示すような、筒型の反応容器を抵抗加熱式の電気管状炉で囲んで構成されたホットウォール型などが挙げられる。その場合、反応容器としては、例えば、耐熱性の石英管などが好ましく用いられる。   Any appropriate apparatus can be adopted as an apparatus that can be used when producing a carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention. For example, as a thermal CVD apparatus, as shown in FIG. 2, a hot wall type configured by surrounding a cylindrical reaction vessel with a resistance heating type electric tubular furnace can be cited. In that case, for example, a heat-resistant quartz tube is preferably used as the reaction vessel.

中間層上に触媒層を形成する方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属触媒をEB(電子ビーム)、スパッタなどにより蒸着する方法、金属触媒微粒子の懸濁液を基板上に塗布する方法などが挙げられる。   Any appropriate method can be adopted as a method of forming the catalyst layer on the intermediate layer. For example, a method of depositing a metal catalyst by EB (electron beam), sputtering, or the like, a method of applying a suspension of metal catalyst fine particles on a substrate, and the like can be mentioned.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体を製造する際において用い得る触媒(触媒層の材料)としては、任意の適切な触媒を用い得る。例えば、鉄、コバルト、ニッケル、金、白金、銀、銅などの金属触媒が挙げられる。   Any appropriate catalyst can be used as the catalyst (catalyst layer material) that can be used in the production of the carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention. For example, metal catalysts, such as iron, cobalt, nickel, gold, platinum, silver, copper, are mentioned.

上記触媒層の厚みは、好ましくは0.01〜20nm、より好ましくは0.1〜10nm、さらに好ましくは0.1〜5nm、特に好ましくは1〜3nmである。上記触媒層の厚みが上記範囲内にあることによって、複数のカーボンナノチューブ柱状構造体と基材との密着力を、より十分に発現することができる。   The thickness of the catalyst layer is preferably 0.01 to 20 nm, more preferably 0.1 to 10 nm, still more preferably 0.1 to 5 nm, and particularly preferably 1 to 3 nm. When the thickness of the catalyst layer is within the above range, the adhesive force between the plurality of carbon nanotube columnar structures and the substrate can be more fully expressed.

本発明の単離方法で用い得るカーボンナノチューブ複合構造体を製造する際において用い得る、カーボンナノチューブの原料となる炭素源としては、任意の適切な炭素源を用い得る。例えば、メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼンなどの炭化水素;メタノール、エタノールなどのアルコール;などが挙げられる。   Any appropriate carbon source can be used as a carbon source used as a raw material for carbon nanotubes, which can be used in producing a carbon nanotube composite structure that can be used in the isolation method of the present invention. For example, hydrocarbons such as methane, ethylene, acetylene, and benzene; alcohols such as methanol and ethanol;

本発明の単離方法は、基材上に複数のカーボンナノチューブ柱状構造体を備えたカーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法であって、上記で説明したカーボンナノチューブ複合構造体を用い、該カーボンナノチューブ複合構造体が備える該カーボンナノチューブ柱状構造体の先端を被着体に圧着して接着した後、該中間層を備えた基材を剥離角度45°以上でピールすることにより、該カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく剥離転写する。   The isolation method of the present invention is a method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure having a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate, the carbon nanotube composite structure described above The carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure is adhered to the adherend by pressure bonding, and then the substrate provided with the intermediate layer is peeled at a peeling angle of 45 ° or more. Thus, the carbon nanotube columnar structure is peeled and transferred without causing cohesive failure.

カーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体の先端を被着体に圧着して接着する方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、被着体上に、カーボンナノチューブ複合構造体を、該カーボンナノチューブ複合構造体が備えるカーボンナノチューブ柱状構造体の先端が下向きになるようにして配置して、圧着して接着する方法が挙げられる。   Any appropriate method can be adopted as a method of pressure bonding the tip of the carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure to the adherend. For example, there is a method in which a carbon nanotube composite structure is placed on an adherend so that the tip of the carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure faces downward, and is bonded by pressure bonding. .

圧着する方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、自重のみで圧着させる方法や、ローラー等を用いて外力によって圧着させる方法が挙げられる。   Any appropriate method can be adopted as a method of pressure bonding. For example, a method of pressure bonding only by its own weight or a method of pressure bonding by an external force using a roller or the like can be mentioned.

被着体としては、カーボンナノチューブ柱状構造体が転写できるものであれば、任意の適切な材料を採用し得る。   As the adherend, any appropriate material can be adopted as long as the carbon nanotube columnar structure can be transferred.

ピールの方法としては、被着体とカーボンナノチューブ複合構造体の接着によって得られる積層物から、中間層を備えた基材をピールして、カーボンナノチューブ柱状構造体が転写された被着体を得るようにする。   As a peel method, a substrate provided with an intermediate layer is peeled from a laminate obtained by bonding an adherend and a carbon nanotube composite structure to obtain an adherend to which a carbon nanotube columnar structure is transferred. Like that.

本発明の単離方法においては、ピールの剥離角度を45°以上とする。該剥離角度は、好ましくは45°〜180°、より好ましくは60°〜180°、さらに好ましくは90°〜180°である。ピールの剥離角度を上記範囲内とすることにより、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に他の被着体へ剥離転写し得る。なお、本発明にいう剥離角度とは、ピールする際の、基材と被着体とのなす角度をいう。   In the isolation method of the present invention, the peel angle of the peel is set to 45 ° or more. The peeling angle is preferably 45 ° to 180 °, more preferably 60 ° to 180 °, and still more preferably 90 ° to 180 °. By setting the peel angle of the peel within the above range, the carbon nanotube columnar structure can be easily peeled and transferred to another adherend without causing cohesive failure. In addition, the peeling angle said to this invention means the angle which a base material and a to-be-adhered body make at the time of peeling.

本発明の単離方法によれば、小面積の基材を用いた場合だけでなく長尺や大面積の基材を用いた場合であっても、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に且つムラがなく均一に他の被着体へ剥離転写し得る。   According to the isolation method of the present invention, the carbon nanotube columnar structure is not cohesively broken even when a long or large area substrate is used as well as when a small area substrate is used. It can be peeled and transferred to other adherends easily and uniformly without any unevenness.

以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されない。なお、特に明記しない限り、実施例における部および%は重量(質量)基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited to these Examples. Unless otherwise specified, parts and% in the examples are based on weight (mass).

≪基材とカーボンナノチューブ柱状構造体との密着力の測定方法≫
ガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)に、1cm単位面積に切り出したカーボンナノチューブ複合構造体における複数のカーボンナノチューブ柱状構造体の先端が接触するように載置し、5kgのローラーを一往復させてカーボンナノチューブの先端をガラスに圧着した。その後、30分間放置した。引張り試験機(Instron Tensil Tester)で25℃にて引張速度50mm/minにて引張り、剥離面が中間層を備えた基材とカーボンナノチューブ柱状構造体との界面であることを確認後、単位面積当たりのせん断接着力を求めた。
≪Measurement method of adhesion between substrate and carbon nanotube columnar structure≫
The glass (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) was placed so that the tips of the plurality of carbon nanotube columnar structures in the carbon nanotube composite structure cut into a 1 cm 2 unit area were in contact with each other, and a 5 kg roller was reciprocated once. The tip of the carbon nanotube was crimped to glass. Then, it was left for 30 minutes. Unit area after confirming that the peeled surface is an interface between the base material provided with the intermediate layer and the carbon nanotube columnar structure by pulling with a tensile tester (Instron Tensil Tester) at 25 ° C. and a tensile speed of 50 mm / min. The shear adhesive strength per hit was determined.

≪ヤング率の測定≫
図3に示すような両端支持の板状試料(d×b×Lmm)の中央部に荷重(PN)をかけたときに生じるたわみ(hmm)を差動トランスにて検出し、ヤング率E(N/m)を下記式から算出した。
E=(1/4)(L/(d・b))(P/h)×10
≪Measurement of Young's modulus≫
The deflection (hmm) generated when a load (PN) is applied to the center of a plate-like sample (d × b × Lmm) supported at both ends as shown in FIG. N / m 2 ) was calculated from the following formula.
E = (1/4) (L 3 / (d 3 · b)) (P / h) × 10 6

≪熱伝導率の評価≫
(株)リガク社製の「LE/TCM−FA8510B」装置を用い、レーザーフラッシュ法にて、測定項目として熱拡散率(t1/2法)および比熱(外挿法)を採用し、測定温度25℃での基材の熱伝導率を測定した。
≪Evaluation of thermal conductivity≫
Using a “LE / TCM-FA8510B” apparatus manufactured by Rigaku Corporation, a laser flash method adopts thermal diffusivity (t1 / 2 method) and specific heat (extrapolation method) as measurement items, and a measurement temperature of 25 The thermal conductivity of the substrate at ° C was measured.

≪導電性の評価≫
導電性の評価として、体積抵抗率を測定した。図4に示す装置を用い、垂直方向の体積抵抗率を測定した。すなわち、基材を10mmφ、厚み35μmに切り出し、該基材の両末端を導電性のゴム電極(Ag含有、体積抵抗率=5.07×10−3Ωcm)で挟み込み、上側のゴム電極上にSUSの重り(65g)を載置し、電圧(1.0V)をかけ、電流量から体積抵抗率(ρV)を求めた(体積抵抗率ρV(Ωcm)=〔電圧(V)/電流(A)〕×〔面積(cm)/厚み(cm)〕)。測定した体積抵抗率(ρV)の逆数を導電性とした。
≪Evaluation of conductivity≫
The volume resistivity was measured as an evaluation of conductivity. The volume resistivity in the vertical direction was measured using the apparatus shown in FIG. That is, a base material is cut out to 10 mmφ and a thickness of 35 μm, and both ends of the base material are sandwiched between conductive rubber electrodes (Ag-containing, volume resistivity = 5.07 × 10 −3 Ωcm), and on the upper rubber electrode A weight (65 g) of SUS was placed, voltage (1.0 V) was applied, and volume resistivity (ρV) was obtained from the amount of current (volume resistivity ρV (Ωcm) = [voltage (V) / current (A ]] × [area (cm 2 ) / thickness (cm)]). The reciprocal of the measured volume resistivity (ρV) was defined as conductivity.

≪剥離転写の評価≫
ガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)に、20mm×50mm面積のカーボンナノチューブ複合構造体における複数のカーボンナノチューブ柱状構造体の先端が接触するように載置し、5kgのローラーを一往復させてカーボンナノチューブの先端をガラスに圧着した。その後、30分間放置した。基材を所定の剥離角度でピールし、基材のみを除いて、ガラス/カーボンナノチューブの構造とした。そのときの転写状態を評価した。
≪Evaluation of peeling transfer≫
It is placed on glass (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) so that the tips of a plurality of carbon nanotube columnar structures in a carbon nanotube composite structure with an area of 20 mm × 50 mm are in contact with each other, and a carbon nanotube is reciprocated once by a 5 kg roller. The tip of was crimped to glass. Then, it was left for 30 minutes. The base material was peeled at a predetermined peeling angle, and only the base material was removed to obtain a glass / carbon nanotube structure. The transfer state at that time was evaluated.

〔実施例1〕
銅基材(日鉱金属社製、JTCS、厚み35μm)上にスパッタ装置(ULVAC製、RFS−200)によりAl薄膜(厚み20nm)を形成した。このAl薄膜上に、スパッタ装置(ULVAC製、RFS−200)にてさらにFe薄膜(厚み1nm)を蒸着させて触媒層を形成した。
次に、触媒層付銅基材をカットして、30mmφの石英管内に載置し、水分350ppmに保ったヘリウム/水素(120/80sccm)混合ガスを石英管内に30分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を765℃まで35分間で段階的に昇温させ、765℃にて安定させた。765℃にて10分間放置後、温度を保持したまま、ヘリウム/水素/エチレン(105/80/15sccm、水分率350ppm)混合ガスを管内に充填させ、30分間放置してカーボンナノチューブを基材上に成長させ、カーボンナノチューブ複合構造体(1)を得た。
得られたカーボンナノチューブ複合構造体(1)中のカーボンナノチューブ柱状構造体(1)は、長さが750μm、層数分布の最頻値が層数2層に存在し、該最頻値の相対頻度が65%であった。
図5に示すように、被着体としてのガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)上に、カーボンナノチューブ複合構造体(1)を、カーボンナノチューブ柱状構造体(1)の先端が下向きになるようにして配置して、5kgローラーで圧着して接着した。次に、中間層を備えた基材を剥離角度45°でピールした。
結果を表1にまとめた。
[Example 1]
An Al 2 O 3 thin film (thickness 20 nm) was formed on a copper base material (manufactured by Nippon Mining & Metals Co., Ltd., JTCS, thickness 35 μm) by a sputtering apparatus (manufactured by ULVAC, RFS-200). This Al 2 O 3 thin film, a sputtering apparatus (ULVAC Ltd., RFS-200) were in by further depositing a Fe thin film (having a thickness of 1 nm) to form a catalyst layer.
Next, the copper substrate with the catalyst layer is cut and placed in a 30 mmφ quartz tube, and a helium / hydrogen (120/80 sccm) mixed gas maintained at a moisture content of 350 ppm is allowed to flow through the quartz tube for 30 minutes to replace the inside of the tube. did. Thereafter, the inside of the tube was gradually raised to 765 ° C. in 35 minutes using an electric tubular furnace, and stabilized at 765 ° C. After leaving at 765 ° C. for 10 minutes, while maintaining the temperature, the tube was filled with a mixed gas of helium / hydrogen / ethylene (105/80/15 sccm, moisture content 350 ppm) and left for 30 minutes to place the carbon nanotubes on the substrate. To obtain a carbon nanotube composite structure (1).
The carbon nanotube columnar structure (1) in the obtained carbon nanotube composite structure (1) has a length of 750 μm, the mode value of the layer number distribution exists in two layers, and the relative value of the mode value The frequency was 65%.
As shown in FIG. 5, the carbon nanotube composite structure (1) is placed on the glass as the adherend (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) so that the tip of the carbon nanotube columnar structure (1) faces downward. And bonded by pressing with a 5 kg roller. Next, the base material provided with the intermediate layer was peeled at a peeling angle of 45 °.
The results are summarized in Table 1.

〔実施例2〕
黄銅基材(日鉱金属社製、C2680、厚み35μm、銅:亜鉛=66:34(重量比))上にスパッタ装置(ULVAC製、RFS−200)によりAl薄膜(厚み15nm)を形成した以外は、実施例1と同様に行い、カーボンナノチューブ複合構造体(2)を得た。
得られたカーボンナノチューブ複合構造体(2)中のカーボンナノチューブ柱状構造体(2)は、長さが710μm、層数分布の最頻値が層数2層に存在し、該最頻値の相対頻度が68%であった。
図5に示すように、被着体としてのガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)上に、カーボンナノチューブ複合構造体(2)を、カーボンナノチューブ柱状構造体(2)の先端が下向きになるようにして配置して、5kgローラーで圧着して接着した。次に、中間層を備えた基材を剥離角度90°でピールした。
結果を表1にまとめた。
[Example 2]
An Al 2 O 3 thin film (thickness 15 nm) is formed on a brass base material (manufactured by Nikko Metals, C2680, thickness 35 μm, copper: zinc = 66: 34 (weight ratio)) by a sputtering device (ULVAC, RFS-200). A carbon nanotube composite structure (2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that.
The carbon nanotube columnar structure (2) in the obtained carbon nanotube composite structure (2) has a length of 710 μm, the mode value of the layer number distribution exists in two layers, and the relative value of the mode value The frequency was 68%.
As shown in FIG. 5, the carbon nanotube composite structure (2) is placed on the glass as the adherend (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) so that the tip of the carbon nanotube columnar structure (2) faces downward. And bonded by pressing with a 5 kg roller. Next, the base material provided with the intermediate layer was peeled at a peeling angle of 90 °.
The results are summarized in Table 1.

〔実施例3〕
SUS304(森松工業社製、厚み35μm)上にスパッタ装置(ULVAC製、RFS−200)によりAl薄膜(厚み20nm)を形成した以外は、実施例1と同様に行い、カーボンナノチューブ複合構造体(3)を得た。
得られたカーボンナノチューブ複合構造体(3)中のカーボンナノチューブ柱状構造体(3)は、長さが640μm、層数分布の最頻値が層数2層に存在し、該最頻値の相対頻度が60%であった。
図5に示すように、被着体としてのガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)上に、カーボンナノチューブ複合構造体(3)を、カーボンナノチューブ柱状構造体(3)の先端が下向きになるようにして配置して、5kgローラーで圧着して接着した。次に、中間層を備えた基材を剥離角度90°でピールした。
結果を表1にまとめた。
Example 3
The carbon nanotube composite structure was carried out in the same manner as in Example 1 except that an Al 2 O 3 thin film (thickness 20 nm) was formed on SUS304 (Morimatsu Kogyo Co., Ltd., thickness 35 μm) by a sputtering apparatus (ULVAC, RFS-200). Body (3) was obtained.
The carbon nanotube columnar structure (3) in the obtained carbon nanotube composite structure (3) has a length of 640 μm, the mode value of the layer number distribution exists in two layers, and the relative value of the mode value The frequency was 60%.
As shown in FIG. 5, the carbon nanotube composite structure (3) is placed on the glass as the adherend (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) so that the tip of the carbon nanotube columnar structure (3) faces downward. And bonded by pressing with a 5 kg roller. Next, the base material provided with the intermediate layer was peeled at a peeling angle of 90 °.
The results are summarized in Table 1.

〔比較例1〕
剥離角度を45°から20°に変更した以外は、実施例1と同様に行った。
結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 1]
The same operation as in Example 1 was performed except that the peeling angle was changed from 45 ° to 20 °.
The results are summarized in Table 1.

〔比較例2〕
基材をシリコンウェハ(KST製、厚み525μm)とした以外は実施例2と同様に行い、カーボンナノチューブ複合構造体(C2)を得た。
得られたカーボンナノチューブ複合構造体(C2)中のカーボンナノチューブ柱状構造体(C2)は、長さが750μm、層数分布の最頻値が層数2層に存在し、該最頻値の相対頻度が71%であった。
図5に示すように、被着体としてのガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)上に、カーボンナノチューブ複合構造体(C2)を、カーボンナノチューブ柱状構造体(C2)の先端が下向きになるようにして配置して、5kgローラーで圧着して接着した。次に、中間層を備えた基材を剥離角度30°でピールした。
結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 2]
A carbon nanotube composite structure (C2) was obtained in the same manner as in Example 2 except that the substrate was a silicon wafer (manufactured by KST, thickness 525 μm).
The carbon nanotube columnar structure (C2) in the obtained carbon nanotube composite structure (C2) has a length of 750 μm, the mode value of the layer number distribution exists in two layers, and the relative value of the mode value The frequency was 71%.
As shown in FIG. 5, the carbon nanotube composite structure (C2) is placed on the glass (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) as the adherend so that the tip of the carbon nanotube columnar structure (C2) faces downward. And bonded by pressing with a 5 kg roller. Next, the base material provided with the intermediate layer was peeled at a peeling angle of 30 °.
The results are summarized in Table 1.

〔比較例3〕
銅基材(日鉱金属社製、JTCS、厚み35μm)上にスパッタ装置(ULVAC製、RFS−200)によりAl薄膜(厚み3nm)を形成した以外は、実施例1と同様に行い、カーボンナノチューブ複合構造体(C3)を得た。
得られたカーボンナノチューブ複合構造体(C3)中のカーボンナノチューブ柱状構造体(C3)は、長さが680μm、層数分布の最頻値が層数2層に存在し、該最頻値の相対頻度が63%であった。
図5に示すように、被着体としてのガラス(MATSUNAMI スライドガラス27mm×56mm)上に、カーボンナノチューブ複合構造体(C3)を、カーボンナノチューブ柱状構造体(C3)の先端が下向きになるようにして配置して、5kgローラーで圧着して接着した。次に、中間層を備えた基材を剥離角度90°でピールした。
結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 3]
Except that an Al 2 O 3 thin film (thickness 3 nm) was formed on a copper base material (manufactured by Nikko Metal Co., Ltd., JTCS, thickness 35 μm) by a sputtering apparatus (manufactured by ULVAC, RFS-200), A carbon nanotube composite structure (C3) was obtained.
The carbon nanotube columnar structure (C3) in the obtained carbon nanotube composite structure (C3) has a length of 680 μm, the mode value of the layer number distribution exists in two layers, and the relative value of the mode value The frequency was 63%.
As shown in FIG. 5, the carbon nanotube composite structure (C3) is placed on the glass as the adherend (MATUNAMI slide glass 27 mm × 56 mm) so that the tip of the carbon nanotube columnar structure (C3) faces downward. And bonded by pressing with a 5 kg roller. Next, the base material provided with the intermediate layer was peeled at a peeling angle of 90 °.
The results are summarized in Table 1.

〔比較例4〕
剥離角度を90°から30°に変更した以外は、実施例3と同様に行った。
結果を表1にまとめた。
[Comparative Example 4]
The same operation as in Example 3 was performed except that the peeling angle was changed from 90 ° to 30 °.
The results are summarized in Table 1.

表1の結果が示すように、本発明の単離方法によれば、カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく容易に且つムラがなく均一に他の被着体へ剥離転写することができる。   As shown in the results of Table 1, according to the isolation method of the present invention, the carbon nanotube columnar structure can be peeled and transferred to another adherend easily and uniformly without cohesive failure. .

本発明の単離方法は、粘着シート、粘着フィルムなどの粘着部材の製造において好適に利用することができる。   The isolation method of this invention can be utilized suitably in manufacture of adhesive members, such as an adhesive sheet and an adhesive film.

1 基材
2 カーボンナノチューブ柱状構造体
3 中間層
10 カーボンナノチューブ複合構造体
20 被着体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Base material 2 Carbon nanotube columnar structure 3 Intermediate | middle layer 10 Carbon nanotube composite structure 20 Adhering body

Claims (5)

基材上に複数のカーボンナノチューブ柱状構造体を備えたカーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法であって、
該カーボンナノチューブ複合構造体は、該基材と該カーボンナノチューブ柱状構造体との間に中間層を備え、該基材の厚みが200μm以下であり、該中間層の厚みが10nm〜100nmであり、該中間層を備えた基材とカーボンナノチューブ柱状構造体との密着力が5N/cm未満であり、該カーボンナノチューブ柱状構造体の先端の25℃における対ガラスせん断接着力が10N/cm以上であり、
該カーボンナノチューブ複合構造体が備える該カーボンナノチューブ柱状構造体の先端を被着体に圧着して接着した後、該中間層を備えた基材を剥離角度45°以上でピールすることにより、該カーボンナノチューブ柱状構造体を凝集破壊させることなく剥離転写する、
カーボンナノチューブ複合構造体からのカーボンナノチューブ柱状構造体の単離方法。
A method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure comprising a plurality of carbon nanotube columnar structures on a substrate,
The carbon nanotube composite structure includes an intermediate layer between the base material and the carbon nanotube columnar structure, the base material has a thickness of 200 μm or less, and the intermediate layer has a thickness of 10 nm to 100 nm. The adhesion between the base material provided with the intermediate layer and the carbon nanotube columnar structure is less than 5 N / cm 2 , and the shearing adhesive force to glass at 25 ° C. at the tip of the carbon nanotube columnar structure is 10 N / cm 2 or more. And
After the tip of the carbon nanotube columnar structure provided in the carbon nanotube composite structure is pressure-bonded and adhered to an adherend, the base material provided with the intermediate layer is peeled at a peeling angle of 45 ° or more, whereby the carbon Exfoliating and transferring nanotube columnar structures without cohesive failure,
A method for isolating a carbon nanotube columnar structure from a carbon nanotube composite structure.
前記基材が、融点700℃以上の金属材料からなる基材である、請求項1に記載の単離方法。   The isolation method according to claim 1, wherein the base material is a base material made of a metal material having a melting point of 700 ° C. or higher. 前記金属材料が、銅、または銅を50重量%以上含む銅合金のいずれかからなる、請求項2に記載の単離方法。   The isolation method according to claim 2, wherein the metal material is made of either copper or a copper alloy containing 50% by weight or more of copper. 前記中間層が無機酸化物からなる、請求項1から3までのいずれかに記載の単離方法。   The isolation method according to any one of claims 1 to 3, wherein the intermediate layer is made of an inorganic oxide. 前記中間層の厚みが10nm以上である、請求項1から4までのいずれかに記載の単離方法。
The isolation method according to any one of claims 1 to 4, wherein the intermediate layer has a thickness of 10 nm or more.
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