[发明专利]纤维状柱状结构体集合体和使用该集合体的粘合部件

说明书

技术领域

本发明涉及纤维状柱状结构体集合体及其用途。更详细而言，本发明涉及兼备优异的机械特性和高比表面积的纤维状柱状结构体集合体及使用该集合体的粘合部件。

背景技术

在产业用途中，使用着具有各种用途的粘合剂。但是，这些材料基本都是柔软的块状设计的粘弹性体。由粘弹性体形成的粘合剂，其模量低，所以使附着体湿润而充分表现粘合力。

另一方面，作为新型的粘合剂，已知具有微细直径的柱状纤维结构体显示粘合特性。已知由于具有微米级、纳米级的直径，随着附着体的表面凹凸而通过范德华力表达粘合力。

作为将具有微细直径的纤维结构体作为粘合剂使用的方法，例如，可以列举(1)在具有柱状孔的过滤器中填充树脂之后除去过滤器而得到粘合剂的技术，和(2)在Si基板上通过化学气相沉积法(CVD法)使具有微细直径的柱状的纤维结构体生长而制成粘合剂的技术(专利文献1～3)。

但是，上述(1)的技术中，由于能够使用的过滤器存在限制，因此存在能够制作的柱状纤维结构体的长度不充分、粘合力低的问题。

另外，上述(2)的技术中，一根柱状的纤维结构体的粘合力高，如果换算为每单位面积的粘合力，则可以得到与通用的粘合剂同等的值，但是，按照一般进行的粘合剂的粘合评价方法(专利文献3)，以1cm²左右的粘合面积进行粘合力的评价时，存在其剪切粘合力低、与现有通用的粘合剂相比很微弱的问题。

另外，粘合剂所要求的特性根据用途而不同。其中，在高温度条件下所使用的粘合剂必须具有耐热性。但是，一般使用的通用的粘合剂是以丙烯酸酯类树脂、橡胶类树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物类树脂等作为原料的粘合剂，这些树脂的分解温度低，因此存在在200℃以上的温度下分解的问题。另外，对于以上述树脂以外的材料作为原料的粘合剂而言，在高温度条件下模量与室温相比变化很大，因此存在比室温时的粘合力劣化的问题、和由粘合剂残留等引起的污染的问题。

另外，在多个附着体上重复粘合剥离的粘合剂需要不具有附着体选择性。但是，一般所使用的通用的粘合剂是以丙烯酸酯类树脂、橡胶类树脂、苯乙烯-丁二烯共聚物类树脂等作为原料的粘合剂，这些树脂的粘合力依赖于附着体的表面自由能，因此，存在对于表面自由能差异很大的附着体，粘合力也大幅改变的问题。

专利文献1：美国专利第6737160号

专利文献2：美国专利申请公开第2004/0071870号

专利文献3：美国专利申请公开第2006/0068195号

发明内容

本发明的课题在于提供一种具有优异的机械特性、高比表面积、优异的粘合特性的纤维状柱状结构体集合体。还提供一种具有优异的耐热性、高比表面积、在从室温至高温的温度条件下具有优异的粘合特性的纤维状柱状结构体集合体。还提供一种具有高比表面积、对表面自由能不同的附着体的粘合力不发生变化(无附着体选择性)的粘合特性的纤维状柱状结构体集合体。还提供一种使用这样的纤维状柱状结构体集合体的粘合部件。

本发明的纤维状柱状结构体集合体(1)：

具备具有多个直径的纤维状柱状结构体，

该具有多个直径的纤维状柱状结构体的直径分布的分布宽度为10nm以上，该直径分布的最频值的相对频度为30％以下。

在优选的实施方式中，上述直径分布的最频值存在于5nm至15nm的范围内。

在优选的实施方式中，上述具有多个直径的纤维状柱状结构体沿长度方向取向。

在优选的实施方式中，室温中对玻璃面的剪切粘合力为15N/cm²以上。

在优选的实施方式中，本发明的纤维状柱状结构体集合体(1)还具备基材，上述纤维状柱状结构体的一端固定于该基材上。

根据本发明的其它方面，还提供作为碳纳米管集合体的纤维状柱状结构体集合体(2)。

本发明的作为碳纳米管集合体的纤维状柱状结构体集合体(2)：

具备多个纤维状柱状结构体，

该纤维状柱状结构体为碳纳米管，该碳纳米管是具有多层的碳纳米管，

该具有多层的碳纳米管的层数分布的分布宽度为10层以上，该层数分布的最频值的相对频度为25％以下。

在优选的实施方式中，上述层数分布的最频值存在于层数2层至层数10层的范围内。

在优选的实施方式中，上述具有多层的碳纳米管包含长度为300μm以上的碳纳米管。

在优选的实施方式中，上述具有多层的碳纳米管沿长度方向取向。

在优选的实施方式中，室温中对玻璃面的剪切粘合力为15N/cm²以上。