粘彈性體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供粘性小、操作性優(yōu)異、即使在高溫條件下脫氣發(fā)生量也少的粘彈性體。另外，提供粘性小、操作性優(yōu)異、在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。本發(fā)明的粘彈性體在400℃保存1小時時的脫氣量為20mg/cm3以下。另外，本發(fā)明的粘彈性體，在從-150℃到500℃的溫度區(qū)域中，壓粘式粘彈性光譜評價中的G′為1.0×106Pa以下。
【專利說明】粘彈性體
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及粘彈性體。詳細(xì)而言，涉及脫氣量少的粘彈性體和在廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
【背景技術(shù)】
[0002]由于粘彈性體具有彈性和粘性的優(yōu)異平衡，因此，作為粘合劑的材料有用，在各種產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中積極地進(jìn)行研究開發(fā)。由粘彈性體構(gòu)成的粘合劑，由于其模量低，因此，在被粘合體潤濕粘合，表現(xiàn)粘合力。
[0003]以往，作為粘合劑的材料，一般可以使用丙烯酸系樹脂、橡膠系樹脂、硅酮系樹脂等。
[0004]作為粘合劑的材料，以往，使用上述所示的有機(jī)材料的高分子量體，但作為用于高分子量化的溶劑和副產(chǎn)物，低分子量體在粘合劑中殘留。因此，在高溫條件下、減壓、或真空條件下使用這樣的粘合劑材料時、在密閉空間中使用時，上述溶劑和低分子量體作為脫氣發(fā)生，產(chǎn)生發(fā)生臭氣、向其它材料的污染、粘合特性惡化等的問題。另外，在高溫條件下，如上所示的有機(jī)材料本身被分解，由于該分解，也產(chǎn)生脫氣發(fā)生的問題。
[0005]作為使脫氣發(fā)生量減少的粘合劑材料，例如，報告了特定的交聯(lián)丙烯酸系樹脂(參照專利文獻(xiàn)I)。但是，由于該材料仍然是如上所示的有機(jī)材料的高分子量體，因此，只不過是減少了在120°c加熱I小時時的脫氣發(fā)生量，不能減少在更高溫條件下的脫氣發(fā)生量。
[0006]另外，作為粘合劑的材料，以往，使用如上所示的有機(jī)材料高分子量體，因此，根據(jù)其熔點(diǎn)和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)等，粘彈性行為不同(參照專利文獻(xiàn)2)。因此，例如，在作為通用粘合劑設(shè)計時，一般，通過材料選擇等將Tg控制為-30°C左右，并且將粘彈性行為制備為在從_30°C左右到200°C左右的溫度區(qū)域中壓粘式粘彈性光譜評價中的為
1.0XlO6Pa 以下。
[0007]但是，近年來，在更低溫的條件下和更高溫的條件下使用粘合劑的情況增加。并且，在現(xiàn)有的粘合劑材料中，在這樣的從更低溫至更高溫的廣泛溫度區(qū)域中，存在不能表現(xiàn)良好的粘彈性行為的問題。另外，在更高溫的條件下，存在如上所示的有機(jī)材料本身被分解的問題。
[0008]另外，由于現(xiàn)有的粘彈性體具有強(qiáng)粘性，容易對平滑表面粘合，操作困難。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:特開2011-202126號公報
[0012]專利文獻(xiàn)2:特開2010-168437號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明所要解決的課題[0014] 本發(fā)明的課題在于提供粘性小、操作性優(yōu)異、即使在高溫條件下脫氣發(fā)生量也少的粘彈性體。另外，本發(fā)明的課題在于提供粘性小、操作性優(yōu)異、在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0015]用于解決課題的方法
[0016]本發(fā)明的粘彈性體在400°C保存I小時時的脫氣量為20mg/cm3以下。
[0017]本發(fā)明的粘彈性體在從-150°C到500°C的溫度區(qū)域中，壓粘式粘彈性光譜評價中的G'為1.0XlO6Pa以下。
[0018]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘彈性體在_150°C和500°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的G'均在25 °C的壓粘式粘彈性光譜評價中G'的0.0I倍~100倍范圍內(nèi)。
[0019]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘彈性體在探針粘性測試中的探針粘性在25 °C時為200gf以下。
[0020]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘彈性體包含纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體。
[0021]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體是具備多個碳納米管的碳納米管集合體。
[0022]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，上述碳納米管的長度為50 μ m以上。
[0023]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘彈性體包含基材。
[0024]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明的粘彈性體在分析儀器中使用。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供粘性小、操作性優(yōu)異、即使在高溫條件下脫氣發(fā)生量也少的粘彈性體。另外，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供粘性小、操作性優(yōu)異、在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式中的碳納米管集合體的簡略剖面圖。
[0028]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式中的碳納米管集合體制造裝置的簡略剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]《粘彈性體》
[0030]本發(fā)明的粘彈性體的優(yōu)選實(shí)施方式之一，是在400°C保存I小時時的脫氣量為20mg/cm3以下。上述脫氣量優(yōu)選為10mg/cm3以下、更優(yōu)選為5mg/cm3以下、更加優(yōu)選為Img/cm3以下。
[0031]通過使在400°C保存I小時時的脫氣量能夠減少到上述水平，即使在高溫條件下、減壓、或真空條件下使用時，也能夠充分控制脫氣的發(fā)生，能夠避免臭氣的發(fā)生、對其它材料的污染、粘合特性惡化等的問題。
[0032]本發(fā)明的粘彈性體的別的優(yōu)選實(shí)施方式另一個，是在從_150°C到500°C的溫度區(qū)域中，壓粘式粘彈性光譜評價中的(V為LOXlO6Pa以下。上述(V優(yōu)選為1.0XlO2Pa~
5.0X106Pa、更優(yōu)選為 1.0X IO3Pa ~5.0 X 105Pa、更加優(yōu)選為 1.0X IO4Pa ~1.0X IO5Pa0
[0033]通過使在從-150°C到500°C的溫度區(qū)域中壓粘式粘彈性光譜評價中的G'集中在上述范圍內(nèi)，本發(fā)明的粘彈性體能夠在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性。
[0034]優(yōu)選本發(fā)明的粘彈性體在_150°C和500°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的均在25°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的Gi的0.01倍~100倍的范圍內(nèi)。該范圍更優(yōu)選在0.1倍~50倍的范圍、更加優(yōu)選在I倍~10倍的范圍。通過使在_150°C和500°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的G'相對于在25°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的G'均集中在上述范圍內(nèi)，本發(fā)明的粘彈性體能夠在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性。
[0035]優(yōu)選本發(fā)明的粘彈性體在探針粘性測試中的探針粘性在25°C時為200gf以下、更優(yōu)選為IOgf~200gf、更加優(yōu)選為20gf~195gf、特別優(yōu)選為30gf~190gf。在本發(fā)明中，通過使上述探針粘性在上述范圍內(nèi)，本發(fā)明的粘彈性體具有適當(dāng)?shù)恼承?，操作性變得良好?br> [0036]本發(fā)明的粘彈性體能夠選擇性地收集特定粒徑的顆粒。這里，在本發(fā)明中，“粒徑”是指顆粒直徑的最小部分。
[0037]優(yōu)選本發(fā)明的粘彈性體能夠選擇性地粘合收集粒徑小于500 μ m的顆粒。這里,在本發(fā)明中，“粘合收集”是指通過對作為被粘合體的顆粒壓粘本發(fā)明的粘彈性體，使該顆粒粘合在該粘彈性體來進(jìn)行收集。壓粘的程度能夠根據(jù)目的適當(dāng)設(shè)定，例如，可以列舉以使5kg棍往返一次來壓粘。
[0038]優(yōu)選本發(fā)明的粘彈性體能夠選擇性地吸附收集粒徑200 μ m以下的顆粒。這里，在本發(fā)明中，“吸附收集”是指不對作為被粘合體的顆粒壓粘本發(fā)明的粘彈性體，使該顆粒吸附收集于該粘彈性體。具體而言，例如，通過以小的沖擊速度(例如，lm/s)使作為被粘合體的顆粒與粘彈性體接觸，使該顆粒吸附于該粘彈性體。
[0039]本發(fā)明的粘彈 性體，根據(jù)需要，在使用前可以預(yù)先在高溫環(huán)境下、或減壓環(huán)境下、或真空環(huán)境下除去含有氣體的成分。本發(fā)明的粘彈性體，即使這樣在使用前預(yù)先在高溫環(huán)境下或減壓環(huán)境下或真空環(huán)境下暴露，也不易損傷作為其粘彈性體的性質(zhì)。
[0040]本發(fā)明的粘彈性體優(yōu)選包含纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體。
[0041]作為上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體的材料，能夠采用任意適當(dāng)?shù)牟牧?。例如，可以列舉鋁、鐵等的金屬；硅等的無機(jī)材料；碳納米纖維、碳納米管等的碳材料；工程塑料、超級工程塑料等的高模量樹脂等。作為樹脂的具體例子，可以列舉聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺等。樹脂分子量等的各項(xiàng)物性，在能夠達(dá)到本發(fā)明目的的范圍中，能夠采用任意適當(dāng)?shù)奈镄浴?br> [0042]上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體的長度優(yōu)選為ΙμL?~10000 μ m、更優(yōu)選為10 μ m~5000 μ m、更加優(yōu)選為30 μ m~3000 μ m、特別優(yōu)選為50 μ m~2000 μ m、最優(yōu)選為100 μ m~2000 μ m。通過使上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體的長度集中在上述范圍內(nèi)，能夠提供粘性小、操作性優(yōu)異、即使在高溫條件下脫氣發(fā)生量也少的粘彈性體，并且，能夠提供粘性小、操作性優(yōu)異、在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0043]上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體的直徑優(yōu)選為0.3nm~2000nm、更優(yōu)選為Inm~lOOOnm、更加優(yōu)選為2nm~500nm。通過使上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體的直徑集中在上述范圍內(nèi)，能夠提供粘性小、操作性優(yōu)異、即使在高溫條件下脫氣發(fā)生量也少的粘彈性體，并且，能夠提供粘性小、操作性優(yōu)異、在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0044]在本發(fā)明中，上述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體優(yōu)選是具備多個碳納米管的碳納米管集合體。[0045]本發(fā)明的粘彈性體既可以只由碳納米管集合體構(gòu)成，也可以由碳納米管集合體和任意適當(dāng)?shù)牟考?gòu)成。
[0046]本發(fā)明的粘彈性體可以包含基材。此時，本發(fā)明的粘彈性體包含具備多個碳納米管的碳納米管集合體時，該碳納米管的一端可以固定于該基材。
[0047]作為上述基材，能夠根據(jù)目的采用任意適當(dāng)?shù)幕?。例如，可以列舉石英玻璃、硅(硅晶片等)、工程塑料、超級工程塑料等。作為工程塑料和超級工程塑料的具體例子，可以列舉聚酰亞胺、聚乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯、乙酸纖維素、聚碳酸酯、聚丙烯、聚酰胺等。這些基材的分子量等的各項(xiàng)物性，能夠在能夠達(dá)到本發(fā)明目的的范圍中采用任意適當(dāng)?shù)奈镄浴?br> [0048]上述基材的厚度，能夠根據(jù)目的設(shè)定為任意適當(dāng)?shù)闹怠＠?，在硅基板時，優(yōu)選為100 μ m~10000 μ m、更優(yōu)選為100 μ m~5000 μ m、更加優(yōu)選為100 μ m~2000 μ m。例如，在聚丙烯基板時，優(yōu)選為I μ m~1000 μ m、更優(yōu)選為I μ m~500 μ m、更加優(yōu)選為5 μ m~100 μ m。
[0049]為了提高與鄰接的層的附著力、保持性等，上述基板的表面可以實(shí)施常用的表面處理，例如，可以實(shí)施鉻酸處理、臭氧暴露、火焰暴露、高壓電擊暴露、離子化射線處理等的化學(xué)或物理處理，利用底涂劑(例如上述粘合性物質(zhì))的涂布處理。
[0050]上述基材既可以 是單層，也可以是多層體。
[0051]本發(fā)明的粘彈性體包含具備多個碳納米管的碳納米管集合體時，包含基材時，作為將該碳納米管固定于基板的方法，能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒?。例如，可以將在碳納米管集合體制造中使用的基板作為基板直接使用。另外，也可以在基材設(shè)置粘合層，與碳納米管固定。并且，在基材為熱固性樹脂時，以反應(yīng)前的狀態(tài)制作薄膜，將碳納米管的一端壓粘于薄膜層后，進(jìn)行固化處理進(jìn)行固定即可。另外，在基材為熱塑性樹脂和金屬等時，以熔融狀態(tài)使纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體的一端壓粘后，冷卻到室溫進(jìn)行固定即可。
[0052]《碳納米管集合體》
[0053]本發(fā)明的粘彈性體包含纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體時，該纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體優(yōu)選是碳納米管集合體。本發(fā)明的粘彈性體包含碳納米管集合體時，本發(fā)明的粘彈性體，粘性小、操作性更加優(yōu)異，即使在高溫條件下脫氣發(fā)生量也更少。另外，本發(fā)明的粘彈性體包含碳納米管集合體時，本發(fā)明的粘彈性體，粘性小、操作性更加優(yōu)異，在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示更加優(yōu)異的粘彈性。
[0054]圖1是在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中的粘彈性體是碳納米管集合體時的一個例子的簡略剖面圖(為了明確顯示各構(gòu)成部分，未正確記載比例尺)。碳納米管集合體10具備基材I和碳納米管2。碳納米管2的一端2a固定于基材I。碳納米管2在長度方向L取向。碳納米管2優(yōu)選相對基材I在大致垂直方向取向。在與本圖例示不同、碳納米管不具備基材時，由于碳納米管能夠相互通過范德華力作為集合體存在，因此，本發(fā)明的碳納米管集合體也可以是不具備基材的集合體。
[0055]在碳納米管集合體中，碳納米管具備基材時，作為該基材，能夠根據(jù)目的采用任意適當(dāng)?shù)幕?。作為這樣的基材，例如，可以列舉作為本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的基材在上述說明過的基材。
[0056]<第一優(yōu)選實(shí)施方式>[0057]本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的優(yōu)選實(shí)施方式之一(以下有時稱為第一優(yōu)選實(shí)施方式)，具備多個碳納米管，該碳納米管具有多個層，該碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度為10層以上，該層數(shù)分布的最頻值的相對頻率為25%以下，該碳納米管的長度大于10 μ m。
[0058]上述碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度為10層以上、優(yōu)選為10層~30層、更優(yōu)選為10層~25層、更加優(yōu)選為10層~20層。
[0059]上述碳納米管的層數(shù)分布的“分布幅度”是指碳納米管層數(shù)的最大層數(shù)與最小層數(shù)之差。通過使碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示優(yōu)異的粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0060]上述碳納米管的層數(shù)、層數(shù)分布可以通過任意適當(dāng)?shù)难b置測定。優(yōu)選利用掃描型電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)測定。例如，從碳納米管集合體取出至少10根、優(yōu)選20根以上的碳納米管，利用SEM或TEM測定，評價層數(shù)和層數(shù)分布即可。
[0061]上述碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)優(yōu)選為5層~30層、更優(yōu)選為10層~30層、更加優(yōu)選為15層~30層、特別優(yōu)選為15層~25層。
[0062]上述碳納米管的層數(shù)的最小層數(shù)優(yōu)選為I層~10層、更優(yōu)選為I層~5層。
[0063]通過使上述碳納米管層數(shù)的最大層數(shù)和最小層數(shù)在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)涓觾?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示更加優(yōu)異的粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0064]上述層數(shù)分布最頻值的相對頻率為25%以下、優(yōu)選為1%~25%、更優(yōu)選為5%~25%、更加優(yōu)選為10%~25%、特別優(yōu)選為15%~25%。通過使上述層數(shù)分布最頻值的相對頻率在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示優(yōu)異粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0065]上述層數(shù)分布的最頻值優(yōu)選存在于從層數(shù)2層至層數(shù)10層、更優(yōu)選存在于從層數(shù)3層至層數(shù)10層。通過使上述層數(shù)分布的最頻值在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，該碳納米管能夠形成顯示優(yōu)異粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0066]作為上述碳納米管的形狀，其橫截面能夠具有任意適當(dāng)?shù)男螤?。例如，其橫截面可以列舉大致圓形、大致橢圓形、η邊形(η為3以上的整數(shù))等。
[0067]上述碳納米管的比表面積、密度能夠設(shè)定為任意適當(dāng)?shù)闹怠?br> [0068]<第二優(yōu)選實(shí)施方式>
[0069]本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的優(yōu)選實(shí)施方式的另I個(以下有時稱為第二優(yōu)選實(shí)施方式)，具備多個碳納米管，該碳納米管具有多個層，該碳納米管的層數(shù)分布的最頻值存在于層數(shù)10層以下，該最頻值的相對頻率為30%以上，該碳納米管的長度大于10 μ m、小于500 μ m。
[0070] 上述碳納米管的層數(shù)分布的分布幅度優(yōu)選為9層以下、更優(yōu)選為I層~9層、更加優(yōu)選為2層~8層、特別優(yōu)選為3層~8層。[0071]上述碳納米管的層數(shù)分布的“分布幅度”是指碳納米管層數(shù)的最大層數(shù)與最小層數(shù)之差。通過使碳納米管層數(shù)的分布幅度在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示優(yōu)異粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0072]上述碳納米管的層數(shù)、層數(shù)分布可以通過任意適當(dāng)?shù)难b置測定。優(yōu)選利用掃描型電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)測定。例如，從碳納米管集合體取出至少10根、優(yōu)選20根以上的碳納米管，利用SEM或TEM測定，評價層數(shù)和層數(shù)分布即可。
[0073]上述碳納米管的層數(shù)的最大層數(shù)優(yōu)選為I層~20層、更優(yōu)選為2層~15層、更加優(yōu)選為3層~10層。
[0074]上述碳納米管的層數(shù)的最小層數(shù)優(yōu)選為I層~10層、更優(yōu)選為I層~5層。
[0075]通過使上述碳納米管層數(shù)的最大層數(shù)和最小層數(shù)在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)涓觾?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示更加優(yōu)異粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0076]上述層數(shù)分布的最頻值的相對頻率為30%以上、優(yōu)選為30%~100%、更優(yōu)選為30 %~90 %、更加優(yōu)選為30 %~80 %、特別優(yōu)選為30 %~70 %。通過使上述層數(shù)分布的最頻值的相對頻率在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示優(yōu)異粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。 [0077]上述層數(shù)分布的最頻值存在于層數(shù)10層以下、優(yōu)選存在于從層數(shù)I層至層數(shù)10層、更優(yōu)選存在于從層數(shù)2層至層數(shù)8層、更加優(yōu)選存在于從層數(shù)2層至層數(shù)6層。在本發(fā)明中，通過使上述層數(shù)分布的最頻值在上述范圍內(nèi)，該碳納米管能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高的比表面積，并且該碳納米管能夠形成顯示優(yōu)異粘合特性的碳納米管集合體。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。
[0078]作為上述碳納米管的形狀，其橫截面能夠具有任意適當(dāng)?shù)男螤睢＠?，其橫截面可以列舉大致圓形、大致橢圓形、η邊形(η為3以上的整數(shù))等。
[0079]上述碳納米管的比表面積、密度能夠設(shè)定為任意適當(dāng)?shù)闹怠?br> [0080]《碳納米管集合體的制造方法》
[0081]作為本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的制造方法，能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒ā?br> [0082]作為本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的制造方法，例如，可以列舉利用化學(xué)氣相成長法(Chemical Vapor Deposition:CVD法)，制造從基板幾乎垂直取向的碳納米管集合體的方法，其中，化學(xué)氣相成長法中，在平滑的基板上構(gòu)成催化劑層，以通過熱、等離子體等使催化劑活化的狀態(tài)填充碳源，使碳納米管成長。此時，除去基板，則可以得到在長度方向取向的碳納米管集合體。
[0083]作為上述基板，能夠采用任意適當(dāng)?shù)幕?。例如，可以列舉具有平滑性、具有能夠耐受碳納米管制造的高溫耐熱性的材料。作為這樣的材料，例如，可以列舉石英玻璃、硅(硅晶片等)、鋁等的金屬板等。上述基板能夠直接作為本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的基材使用。[0084]作為用于制造本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的裝置，能夠采用任意適當(dāng)?shù)难b置。例如，作為熱CVD裝置，可以列舉如圖2所示的、將筒型反應(yīng)容器以電阻加熱式的管狀電爐包圍而構(gòu)成的熱壁型等。此時，作為反應(yīng)器，例如，可以優(yōu)選使用耐熱性的
石英管等。
[0085]作為在本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體制造中能夠使用的催化劑(催化劑層的材料)，能夠使用任意適當(dāng)?shù)拇呋瘎?。例如，可以列舉鐵、鈷、鎳、金、鉬、銀、銅等的金屬催化劑。
[0086]制造本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體時，根據(jù)需要，也可以在基板和催化劑層的中間設(shè)置氧化鋁/親水性膜。
[0087]作為氧化鋁/親水性膜的制作方法，能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒ā＠?，能夠通過在基板上制作SiO2膜，蒸鍍Al后，升溫到450°C使其氧化而得到。根據(jù)這樣的制作方法，Al2O3與親水性的SiO2膜相互作用，形成比直接蒸鍍Al2O3得到的粒徑更不同的Al2O3面。在基板上，不制作親水性膜，在蒸鍍Al后升溫到450°C使其氧化，有難以形成粒徑不同的Al2O3面的擔(dān)心。另外，在基板上制作親水性膜，直接蒸鍍Al2O3，也有難以形成粒徑不同的Al2O3面的擔(dān)心。
[0088]作為在本發(fā)明 的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體的制造中能夠使用的催化劑層厚度，為了使微粒形成，優(yōu)選為0.01nm~20nm、更優(yōu)選為0.1nm~10nm。通過使在本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體制造中能夠使用的催化劑層厚度在上述范圍內(nèi)，該碳納米管集合體能夠兼?zhèn)鋬?yōu)異的機(jī)械特性和高比表面積，該碳納米管集合體還能夠顯示優(yōu)異的粘合特性。因此，使用這樣的碳納米管集合體，能夠提供能夠表現(xiàn)優(yōu)異的粘彈性的粘彈性體。催化劑層的形成方法能夠采用任意適當(dāng)?shù)姆椒?。例如，可以列舉通過EB(電子束)、濺射等蒸鍍金屬催化劑的方法、在基板上涂布金屬催化劑微粒的懸濁液的方法等。
[0089]作為在本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體制造中能夠使用的碳源，能夠使用任意適當(dāng)?shù)奶荚?。例如，可以列舉甲烷、乙烯、乙炔、苯等的烴；甲醇、乙醇等的醇等。
[0090]作為在本發(fā)明的粘彈性體能夠包含的碳納米管集合體制造中的制造溫度，能夠采用任意適當(dāng)?shù)臏囟?。例如，為了形成能夠充分表現(xiàn)本發(fā)明效果的催化劑顆粒，優(yōu)選為400°C~1000°C、更優(yōu)選為500°C~900°C、更加優(yōu)選為600°C~800°C。
[0091]《粘彈性體的用途》
[0092]本發(fā)明的粘彈性體能夠用于各種用途。本發(fā)明的粘彈性體，粘性特別小、操作性優(yōu)異，在高溫條件下、減壓條件下、或真空條件下脫氣發(fā)生量少。另外，本發(fā)明的粘彈性體，粘性特別小、操作性優(yōu)異，在從低溫至高溫的廣泛溫度區(qū)域中顯示優(yōu)異的粘彈性。因此，本發(fā)明的粘彈性體能夠在分析領(lǐng)域、超導(dǎo)領(lǐng)域等中優(yōu)選使用。
[0093]實(shí)施例
[0094]以下，基于實(shí)施例說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受這些限定。另外，各種評價和測定通過以下的方法進(jìn)行。
[0095]<碳納米管集合體中的碳納米管的層數(shù).層數(shù)分布的評價>
[0096]本發(fā)明的碳納米管集合體中的碳納米管的層數(shù)和層數(shù)分布通過掃描型電子顯微鏡(SEM)和/或透射電子顯微鏡(TEM)測定。從所得到的碳納米管集合體中，利用SEi^P/或TEM觀察至少10根以上、優(yōu)選20根以上的碳納米管，研究各碳納米管的層數(shù)，制作層數(shù)分布。
[0097]<探針粘性測試>
[0098] 根據(jù)下述條件進(jìn)行探針粘性測試，測定粘合力的最大值。
[0099]裝置:粘性試驗(yàn)機(jī)(RESCA生產(chǎn))
[0100]探針:SUS5mmO
[0101]預(yù)載荷:500gf
[0102]壓接速度:lmm/min
[0103]壓接時間:5s
[0104]測試速度:2.5mm/min
[0105]<脫氣量測定>
[0106]在試樣杯中加入粘彈性體，在加熱爐型的熱裂解爐(DSP)中，在類似空氣氛圍中進(jìn)行400°C X I小時的加熱提取。使用微噴流.低溫冷阱，在GC柱中的一部分以液氮濃縮捕集在此時產(chǎn)生的氣體后，進(jìn)行GC/MS測定，算出每Icm3的脫氣量。
[0107](分析裝置:GC/MS)
[0108]DSP =Frontier Lab 生產(chǎn)，PY-2020iD
[0109]GC:Agilent Technologies 生產(chǎn)，Agilent6890
[0110]MSD:Agilent Technologies 生產(chǎn)，Agilent5973N
[0111](測定條件)
[0112].DSP (雙擊式裂解爐)
[0113]試樣杯:ECO-CUPLF
[0114]加熱溫度:400°C X I小時
[0115].GC (氣相色譜)
[0116]柱:FrontierLab 生產(chǎn)，Ultla ALL0Y+5 (0.25 μ m、0.25mmC> X 30m)
[0117]柱溫:40°C (保持3分鐘)一以15°C /分鐘升溫一300°C (保持10分鐘)
[0118]載氣:He(lml/min)(恒定流動模式)
[0119]注入口:分離模式(分離比=10: 1、總流量=13ml/分鐘、溫度300°C )
[0120].MS (質(zhì)量分析計)
[0121]離子化法:EI
[0122]離子化電壓:70eV
[0123]接口溫度:300°C
[0124]離子源溫度:230 °C
[0125]檢出器溫度:150°C
[0126]測定質(zhì)量范圍:m/z = 10-800
[0127]TIC 質(zhì)量范圍:29-800
[0128]<壓粘式粘彈性光譜評價中的(V的測定>
[0129]通過下述條件進(jìn)行壓粘式粘彈性光譜評價，測定G'。
[0130](測定條件)
[0131]裝置:TA儀器應(yīng)變控制型流變儀“ARES-G2”
[0132]夾具:8πιπιΦ壓縮夾具[0133]測定模式:溫度分散，拉伸粘彈性
[0134]溫度:-150O ~500 O
[0135]頻率數(shù):1Hz
[0136]變形:1%
[0137][實(shí)施例1]
[0138]在作為基板的硅晶片(Silicon Technology生產(chǎn))上，利用濺射裝置(ULVAC生產(chǎn)，RFS-200)形成Al薄膜(厚度IOnm)。在該Al薄膜上，再用濺射裝置(ULVAC生產(chǎn)、RFS-200)蒸鍍Fe薄膜(厚度0.35nm)。
[0139]此后，在30mmΦ的石英管內(nèi)載置該基板，在石英管內(nèi)流動水分保持在600ppm的氦/氫(90/50sCCm)混合氣體30分鐘，將管內(nèi)置換。此后，使用管狀電爐使管內(nèi)升溫到765°C，使之穩(wěn)定在765°C。溫度保持在765°C，使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sCCm，水分率600ppm)混合氣體，放置I分鐘，使碳納米管在基板上生長，得到碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(1)。
[0140]碳納米管集合體(1)所具備的碳納米管長度為30 μ m。
[0141]在碳納米管集合體(1)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于I層，相對頻率為61%。
[0142]將所得到的碳納米管集合體⑴作為粘彈性體⑴，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0143][實(shí)施例2]
[0144]除了使Fe薄膜的厚度為Inm以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行，得到碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(2)。
[0145]碳納米管集合體(2)所具備的碳納米管長度為30 μ m。
[0146]在碳納米管集合體(2)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對頻率為75%。
[0147]將所得到的碳納米管集合體(2)作為粘彈性體(2)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0148][實(shí)施例3]
[0149]除了使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為3分鐘以外，與實(shí)施例2同樣進(jìn)行，得到碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體⑶。
[0150]碳納米管集合體(3)所具備的碳納米管長度為50 μ m。
[0151]在碳納米管集合體(3)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對頻率為75%。
[0152]將所得到的碳納米管集合體(3)作為粘彈性體(3)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0153][實(shí)施例4]
[0154]除了使Fe薄膜的厚度為2nm、使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sCCm，水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為5分鐘以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行，得到碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(4)。[0155]碳納米管集合體(4)所具備的碳納米管長度為70 μ m。
[0156]在碳納米管集合體(4)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于7-8層，相對頻率為66%。
[0157]將所得到的碳納米管集合體(4)作為粘彈性體(4)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0158][實(shí)施例5]
[0159]取代乙烯使用乙炔，使管內(nèi)填充氦/氫/乙炔(85/50/5sccm,水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為7分鐘，除此以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行，得到碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(5)。
[0160]碳納米管集合體(5)所具備的碳納米管長度為100 μ m。
[0161]在碳納米管集合體(5)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于7-8層，相對頻率為66%。
[0162]將所得到的碳納米管集合體(5)作為粘彈性體(5)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0163][實(shí)施例6]
[0164]除了使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sccm、水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為10分鐘以外，與實(shí)施例2同樣進(jìn)行，得到在碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(6)。
[0165]碳納米管集合體(6)所具備的碳納米管長度為200 μ m。
[0166]在碳納米管集合體(6)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對頻率為75%。
[0167]將所得到的碳納米管集合體(6)作為粘彈性體(6)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0168][實(shí)施例7]
[0169]除了使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sccm、水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為20分鐘以外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行，得到在碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(X)。
[0170]碳納米管集合體(7)所具備的碳納米管長度為400 μ m。
[0171]在碳納米管集合體(7)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于I層，相對頻率為61%。
[0172]將所得到的碳納米管集合體(7)作為粘彈性體(7)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0173][實(shí)施例8]
[0174]除了使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sccm、水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為20分鐘以外，與實(shí)施例2同樣進(jìn)行，得到在碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體⑶。
[0175]碳納米管集合體 (8)所具備的碳納米管長度為500 μ m。
[0176]在碳納米管集合體(8)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對頻率為75%。[0177]將所得到的碳納米管集合體(8)作為粘彈性體(8)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0178][實(shí)施例9]
[0179]除了使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sccm、水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為40分鐘以外，與實(shí)施例4同樣進(jìn)行，得到在碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(9)。
[0180]碳納米管集合體(9)所具備的碳納米管長度為800 μ m。
[0181]在碳納米管集合體(9)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于3層，相對頻率為72%。
[0182]將所得到的碳納米管集合體(9)作為粘彈性體(9)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中
匯總結(jié)果。
[0183][實(shí)施例10]
[0184]除了使管內(nèi)填充氦/氫/乙烯(85/50/5sccm、水分率600ppm)混合氣體后的放置時間為60分鐘以外，與實(shí)施例2同樣進(jìn)行，得到在碳納米管在長度方向取向的碳納米管集合體(10) O
[0185]碳納米管集合體(10)所具備的碳納米管長度為1200 μ m。
[0186]在碳納米管集合體(10)所具備的碳納米管的層數(shù)分布中，最頻值存在于2層，相對頻率為75%。
[0187]將所得到的碳納米管集合體(10)作為粘彈性體(10)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0188][比較例I]
[0189]將雙面粘合膠帶(日東電工株式會社生產(chǎn)，N0.5000N)作為粘彈性體(Cl)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0190][比較例2]
[0191]將3M聚酰亞胺雙面膠帶(住友3M生產(chǎn)，4390)作為粘彈性體(C2)，進(jìn)行各種評價，在表1、表2中匯總結(jié)果。
[0192][比較例3]
[0193]將3M聚酰亞胺雙面膠帶(住友3M生產(chǎn)，4390)預(yù)先在200°C X 10小時進(jìn)行了老化物得到的雙面膠帶作為粘彈性體(C3)，進(jìn)行各種評價，在表1中匯總結(jié)果。
[0194] [表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種粘彈性體，其特征在于: 在400°C保存1小時時的脫氣量為20mg/cm3以下。
2.—種粘彈性體，其特征在于: 在從-150°C到500°C的溫度區(qū)域中，壓粘式粘彈性光譜評價中的為1.0X 106Pa以下。
3.如權(quán)利要求2所述的粘彈性體，其特征在于: 在-150°C和500°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的G'均在25°C的壓粘式粘彈性光譜評價中的G'的0.01倍~100倍范圍內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1~3中任一項(xiàng)所述的粘彈性體，其特征在于: 探針粘性測試中的探針粘性在25°C時為200gf以下。
5.如權(quán)利要求1~4中任一項(xiàng)所述的粘彈性體，其特征在于: 包含纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體。
6.如權(quán)利要求5所述的粘彈性體，其特征在于: 所述纖維狀柱狀結(jié)構(gòu)體是具備多個碳納米管的碳納米管集合體。
7.如權(quán)利要求6所述的粘彈性體，其特征在于: 所述碳納米管的長度為50 μ m以上。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的粘彈性體，其特征在于: 包含基材。
9.如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的粘彈性體，其特征在于: 在分析儀器中使用。
【文檔編號】C01B31/02GK103974901SQ201280060218
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年10月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月8日
【發(fā)明者】前野洋平 申請人:日東電工株式會社