碳膜制造技术

本发明专利技术为包含碳纳米管集合体的碳膜。该碳膜的基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线在细孔径为10nm以上且100μm以下的范围内具有log微分细孔容积为1.0cm3/g以上的至少一个峰。/g以上的至少一个峰。/g以上的至少一个峰。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】碳膜


[0001]本专利技术涉及一种碳膜。

技术介绍

[0002]近年来，碳纳米管(以下，有时称为“CNT”)作为导电性、导热性和机械特性优异的材料备受瞩目。但是，CNT是直径为纳米尺寸的微细结构体，因此单个个体的操作性、加工性差。因此，为了确保操作性、加工性而应用于各种用途，一直以来，将包含多根CNT的集合体(以下，称为“碳纳米管集合体”)成膜来形成碳膜(例如，参考专利文献1)。
[0003]在专利文献1中，使用如下碳纳米管集合体形成了机械强度优异的碳膜，该碳纳米管集合体具有通过压汞法测量的孔径尺寸为400nm以上且1500nm以下的细孔的Log微分细孔容积为0.006cm3/g以下的10nm以上的区域。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2018
‑
145027号公报。

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]在此，近年来，作为碳膜的用途，电磁波屏蔽备受瞩目。但是，上述以往的碳膜阻断电磁波的性能、即电磁波屏蔽性能还有进一步提高的余地。
[0009]因此，本专利技术的目的在于提供一种电磁波屏蔽性能优异的碳膜。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术人等为了实现上述目的，反复进行了深入研究。然后，本专利技术人等对使用碳纳米管集合体而形成的碳膜的微小性状进行了研究，新发现基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积之间关系的细孔分布曲线具有规定形状的碳膜能够良好地遮蔽电磁波，并完成了本专利技术。
[0012]即，本专利技术的目的在于有利地解决上述问题，本专利技术的碳膜的特征在于，包含碳纳米管集合体，该碳膜的基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线在细孔径为10nm以上且100μm以下的范围内具有log微分细孔容积为1.0cm3/g以上的至少一个峰。在将碳膜供于基于压汞法的测量而得到的细孔分布曲线中，如果在细孔径为10nm以上且100μm以下的范围内存在log微分细孔容积为1.0cm3/g以上的至少一个峰，则该碳膜的电磁波屏蔽性能优异。
[0013]在此，基于压汞法的细孔分布曲线能够通过本说明书的实施例中记载的方法得到。
[0014]在此，本专利技术的碳膜优选为自支撑膜。作为自支撑膜的碳膜的操作性优异，在用作例如电磁波遮蔽片时，能够提高该片材的配置自由度。另外，在本专利技术中，“自支撑膜”是指即使在没有支承体的情况下也能单独保持膜形状而不会破损的膜。
[0015]此外，在本专利技术的碳膜中，优选在基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线中，在细孔径为2000nm以上且20μm以下的范围内具有log微分细孔容积为10.0cm3/g以上的至少一个峰。如果碳膜满足该条件，则该碳膜的电磁波屏蔽性能更加优异。
[0016]进而，在本专利技术的碳膜中，优选根据液氮的在77K时的吸附等温线，基于Barrett
‑
Joyner
‑
Halenda法而得到的表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线在细孔径为10nm以上且100nm以下的范围内具有log微分细孔容积为2.5cm3/g以上的至少一个峰。在将碳膜供于基于Barrett
‑
Joyner
‑
Halenda法(以下，有时简称为“BJH法”)的测量而得到的细孔分布曲线中，如果在细孔径为10nm以上且100nm以下的范围内存在log微分细孔容积为2.5cm3/g以上的至少一个峰，则该碳膜的电磁波屏蔽性能更加优异。
[0017]在此，基于BJH法的细孔分布曲线能够通过本说明书的实施例中记载的方法得到。
[0018]此外，在本专利技术的碳膜中，优选上述碳纳米管集合体满足下述(1)～(3)的条件中的至少一个。
[0019](1)在对使上述碳纳米管集合体分散成束长为10μm以上而得到的碳纳米管分散体进行傅里叶变换红外光谱分析而得到的光谱中，在波数大于300cm
‑1且为2000cm
‑1以下的范围存在至少一个上述碳纳米管分散体的基于等离子体共振的峰。
[0020](2)对于上述碳纳米管集合体，根据液氮的在77K时的吸附等温线，基于Barrett
‑
Joyner
‑
Halenda法而得到的表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线中的最大的峰处于细孔径大于100nm且小于400nm的范围。
[0021](3)上述碳纳米管集合体的电子显微镜图像的二维空间频谱的峰在1μm
‑1以上且100μm
‑1以下的范围存在至少一个。
[0022]包含满足上述规定的条件的碳纳米管集合体的碳膜的电磁波屏蔽性能更加优异。另外，上述规定的条件的充分性能够按照实施例中记载的方法来判定。
[0023]专利技术效果
[0024]根据本专利技术，能够提供一种电磁波屏蔽性能优异的碳膜。
附图说明
[0025]图1示出碳膜的基于压汞法的细孔分布曲线的例子。
[0026]图2示出将图1的纵轴放大表示的细孔分布曲线。
[0027]图3示出碳膜的基于BJH法的细孔分布曲线的例子。
[0028]图4示出一个例子的CNT集合体的SEM图像。
[0029]图5示出对一个例子的CNT集合体取得的FIR共振图。
[0030]图6示出一个例子的CNT集合体的细孔分布曲线。
[0031]图7A为一个例子的CNT集合体的SEM图像。
[0032]图7B为图7A的图像的二维空间频谱。
[0033]图7C为另一个例子的CNT集合体的SEM图像。
[0034]图7D为图7C的图像的二维空间频谱。
[0035]图8示出CNT制造装置的示意性结构。
[0036]图9示出实施例4中使用的CNT制造装置的示意性结构。
具体实施方式
[0037]以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。
[0038]本专利技术的碳膜由多根碳纳米管的集合体(碳纳米管集合体)构成。另外，本专利技术的碳膜可以包含例如在制造CNT集合体和碳膜的过程中不可避免地混入的除CNT以外的成分，CNT在碳膜中所占的比例优选为95质量％以上，更优选为98质量％以上，进一步优选为99质量％以上，特别优选为99.5质量％以上，最优选为100质量％(即碳膜仅由CNT构成)。
[0039]在此，本专利技术的碳膜包含碳纳米管集合体。本专利技术的碳膜的特征在于，基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线在细孔径为10nm以上且100μm以下的范围内具有log微分细孔容积为1.0cm3/g以上的至少一个峰。基于压汞法的细孔分布曲线具有上述规定的形状的本专利技术的碳膜的电磁波屏蔽性能优异。因此，虽然本专利技术的碳膜的用途没有特别限定，能够有利地作为例如电磁波遮蔽片来使用。进而，本专利技术的碳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种碳膜，包含碳纳米管集合体，所述碳膜的基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线在细孔径为10nm以上且100μm以下的范围内具有log微分细孔容积为1.0cm3/g以上的至少一个峰。2.根据权利要求1所述的碳膜，其中，所述碳膜为自支撑膜。3.根据权利要求1或2所述的碳膜，其中，所述碳膜在基于压汞法得到的、表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线中，在细孔径为2000nm以上且20μm以下的范围内具有log微分细孔容积为10.0cm3/g以上的至少一个峰。4.根据权利要求1～3中任一项所述的碳膜，其中，根据液氮的在77K时的吸附等温线，所述碳膜的基于Barrett
‑
Joyner
‑
Halenda法而得到的表示细孔径与Log微分细孔容积的关系的细孔分布曲线在细孔径为10nm以上且100nm以下的范围内具有log微分细孔容积为2.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：山岸智子，上岛贡，
申请(专利权)人：日本瑞翁株式会社，
类型：发明
国别省市：