[發明專利]CNT膜的形成方法

在審

• 申請號: 201380008982.2
• 申請日: 2013-02-14
• 公開（公告）號: CN104125926A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 松田貴文;須永基男;磯部弘;金子克美
• 申請（專利權）人: 富士化學株式會社
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;H01B13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 苗堃;金世煜

相關申請的交叉引用

本國際申請要求2012年2月14日在日本專利局提交的日本發明專利申請第2012-29687號的優先權,所述日本發明專利申請的全部內容通過引用而并入本文。

技術領域

本發明涉及一種CNT膜的形成方法。

背景技術

現在,由于液晶顯示器及等離子顯示器的市場的擴大,這些顯示器所必不可少的透明導電膜的需求日益增加。除此之外,透明導電膜還適用于觸摸屏、太陽電池、抗靜電膜、電磁波防護材料以及面狀發熱體等。作為透明導電膜,摻錫氧化銦(ITO)被廣泛使用。但是,由于銦價格偏高,還有資源枯竭的憂慮,因此,人們研究替代摻錫氧化銦的透明導電膜。作為替代摻錫氧化銦的透明導電膜的候選,可列舉碳納米管(以下,稱為CNT)膜或氧化鋅(以下,稱為ZnO)等。特別地,CNT具有可適用于柔性膜的特點,而ITO或ZnO難以適用于柔性膜。

CNT膜通過利用浸涂法、旋涂法、噴涂法等將分散有CNT的分散液涂布在基材上,并進行干燥而獲得。為了通過上述方法獲得具有優良特性的CNT膜,需要調制穩定分散有CNT的分散液。

作為使CNT分散在分散介質中的方法,人們提出了用酸處理CNT的方法(非專利文獻1)、用等離子處理CNT的方法(專利文獻1)、添加表面活性劑的方法(專利文獻2)等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開第2003‐300715號公報

專利文獻2:日本特開第2010‐13312號公報

非專利文獻

非專利文獻1:V.Datsyuk?et?al“Chemical?oxidation?of?multiwalled?carbon?nanotubes”Carbon?46(2008),p833-840

發明內容

發明要解決的問題

但是,當用酸或等離子對CNT進行表面處理時,在CNT的表面上會形成缺陷,或者CNT自身會被切斷,因此將會使得CNT原來所具有的優良特性(導電性,導熱性,機械強度等)低下。此外,當由添加了表面活性劑的分散液制作CNT膜時,在CNT膜中會殘存有難以除去的表面活性劑,因此CNT膜的導電性將會低下。

本發明的一個方面在于提供一種能夠形成特性優良的CNT膜的CNT膜的形成方法。

解決問題的技術方案

本發明的CNT膜的形成方法包括將含有CNT以及二氧化硅膠體的分散液涂布在基材上,進行干燥,從而形成CNT膜的工序。

根據本發明的CNT膜的形成方法,由于不需要用酸或等離子對CNT進行表面處理,所以不會在CNT的表面上產生缺陷,CNT也不會被切斷。因此,能夠形成具有優良特性(導電性,導熱性,機械強度等)的CNT膜。此外,由于不需要在CNT的分散液中添加表面活性劑,所以在CNT膜中不會殘存有難以除去的表面活性劑。因此,能夠形成具有優良特性(導電性,導熱性,機械強度等)的CNT膜。

在本發明的CNT膜的形成方法中,優選使用堿水溶液或氫氟酸,將二氧化硅膠體從CNT膜中除去。在該情況下,CNT膜的特性更加優良?？梢赃m當調整堿水溶液或氫氟酸的濃度,例如,可以在0.1～1MOL/L的范圍內進行調整。作為使用堿水溶液或氫氟酸將二氧化硅膠體從CNT膜中除去的方法,可以列舉,例如,將CNT膜浸漬在堿水溶液或氫氟酸中的方法。在該情況下,可以適當調整浸漬時間,例如,可以在1～30分鐘的范圍內進行調整。

所述堿水溶液只要能夠除去二氧化硅膠體即可,不對其作特別限定,例如,可以列舉氫氧化鈉水溶液,氫氧化鉀水溶液等。

所述分散液中的二氧化硅膠體的濃度優選在0.001～5重量％的范圍內,更優選在0.001～0.1％的范圍內。通過使二氧化硅膠體的濃度在該范圍內,能夠使CNT穩定地分散在分散液中,因此所形成的CNT膜的特性(例如導電性)將更加優良。

所述分散液中的CNT的濃度優選在1×10^-5～5重量％的范圍內。通過使CNT的濃度在該范圍內,所形成的CNT膜的特性(例如導電性)將更加優良。

可以適當選擇所述分散液的溶媒(分散介質),可以列舉水、揮發性有機溶劑(例如THF(四氫呋喃)、乙醇等)、或它們的混合物。在不使CNT膜的特性大幅度降低的范圍內,也可以在分散液中配合表面活性劑或其他的添加成分。

不特別限定所述基材,例如,可以使用由玻璃,樹脂(例如PET)等形成的基材。