專利名稱：導電膠帶及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種導電膠帶及其制造方法，尤其涉及一種使用碳納米材料 的導電膠帶及其制造方法。
背景技術：
在進行掃描電鏡(SEM)和X-射線能譜(EDS)分析時，人們常常需 要用一種導電且具有粘性的物體來固定所要觀測的樣品。目前，使用非常廣 泛的是碳導電膠帶(Carbon Conductive Tape, CCT)，其中的碳為無定形碳。但是上述碳導電膠帶存在二方面的缺點 一是電阻非常大， 一般都在約 700KQ/cm的級別；二是成本比較高(通常， 一巻8mmx20m的碳導電膠帶 的售價約為300元人民幣)。發明內容有鑒于此，有必要提供一種電阻低及成本低的導電膠帶及其制造方法。一種導電膠帶，包括基底，及形成在基底至少一側上的膠粘層，其中， 所述的膠粘層包括碳納米材料。一種導電膠帶的制造方法，其包括以下步驟(1)制備碳納米材料導電 溶液及膠粘劑；(2)將上述碳納米材料導電溶液與膠粘劑均勻混合后涂覆在 基底上；及(3)干燥涂覆在基底上的混合物以形成該導電膠帶。所述的導電膠帶，其膠粘層中含有碳納米材料，其導電性要優于無定形 碳的導電性，故含碳納米材料的導電膠帶的電阻低；制備導電膠帶時，要達 到同樣的導電性，那么碳納米管的用量會更少，因此導電膠帶的成本低。所述的導電膠帶的制造方法，通過將碳納米材料與膠粘劑均勻混合后涂 覆在基底上，制備方法簡單且成本低。
圖1為本發明實施例提供的一種導電膠帶的截面示意圖。圖2為本發明實施例提供的一種導電膠帶的制造流程圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發明實施例作進一步的詳細說明。請參閱圖l，本發明實施例提供一種導電膠帶IO，其包括基底102，及形 成在基底一側上的膠粘層104。該基底102可選用柔韌性較好的聚合物薄膜，如一般透明膠帶的不粘層。本實施例中，該膠粘層104為壓敏膠粘層。該膠粘層104包括碳納米材料 和膠粘劑，其中，碳納米材料可為碳納米管、碳納米球或兩者的混合物，而 碳納米管可選自多壁碳納米管、單壁碳納米管或兩者的混合物。碳納米管可 通過化學氣相沉積法、電弧放電法或激光蒸發法等現有方法制備，并可通過 離心提純得到純度較高的碳納米管。目前，碳納米管的量產已經可實現，參 看Yao Wang, Fei Wei, Guangsheng Gu， Hao Yu等人發表在Physica B， 323 (1-4): 327-329 (2002)上，題為《Agglomerated Carbon Nanotubes and Its Mass Production in a Fluidized-Bed Reactor》的論文。可以理解的是，在基底102的另一側上也可形成膠粘層104，而使導電膠 帶10成為雙面膠帶。請參閱圖2，本發明實施提供一種導電膠帶10的制造方法，該制造方法包 括以下步驟(100)制備碳納米材料導電溶液及膠粘劑；(200)將上述碳納米材料導電溶液與膠粘劑均勻混合后涂覆在基底102 上；及(300)干燥涂覆在基底102上的混合物以形成該導電膠帶10。 在步驟(IOO)中，制備碳納米材料導電溶液的方法包括以下步驟(la) 將碳納米材料與二氯乙烷混合均勻分散后得到分散液；及(2a)在該分散液中 加入有機載體并均勻分散得到該碳納米材料導電溶液。當然，碳納米材料可選自碳納米管、碳納米球或兩者的混合物。在本實 施例中，碳納米材料選用碳納米管，其質量為2克，而二氯乙烷的體積為400 毫升。將碳納米管和二氯乙烷混合后用細胞破碎機持續分散15分鐘，然后 再用超聲清洗機分散30分鐘后得到分散液。可選的步驟為使用400目的濾網過濾該分散液，這個過濾步驟是為了將一些小團簇過濾掉。當然，若對分 散液中粒徑的大小有別的要求，可使用其他規格的濾網，或對粒徑的大小沒 特別要求，該過濾步驟可以省略。本實施例中，該有機載體的質量為30克，其包括5克的乙基纖維素、5 毫升的鄰位苯二曱酸二T酯及90毫升松油醇。分散液加入有機載體后用細 胞破碎機持續分散15分鐘，然后再用超聲清洗機分散30分鐘后得到該碳納 米材料導電溶液。可以理解的是，此時，碳納米管的取向在該導電溶液中是 無序的。需要指出的是，上述材料的質量、體積及分散步驟所花的時間可視 實際情況增加或減少以達到較好的效果，而不必具體以本實施例為限。在得 到的分散液中加入有機載體的目的是為了增強碳納米材料導電溶液的膠粘 性。當然，若對碳納米材料導電溶液的膠粘性不作特別要求的話，添加有機 載體的步驟可省略。制備膠粘劑的方法包括將丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯、醋酸乙烯、 曱基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸、過氧化苯曱酰、曱苯及醋酸乙酯混合均勻 分散后得到該膠粘劑。上述各種物質的質量份數分別為112.5份的丙烯酸 丁酯、116.5份的丙烯酸-2-乙基已酯、12.5份的醋酸乙烯、1.25份的曱基丙 烯酸縮水甘油酯、7.5份的丙烯酸、0.5份的過氧化苯曱酰、87.5份的曱苯及 162.5份的醋酸乙酯。該膠粘劑具有較高的內聚力和膠接強度，適用于制備 膠粘帶、自粘標簽及雙面膠帶等。當該膠粘劑用于雙面膠帶時，其膠接強度 可達5.6N/cm。當然，上述各種物質的質量份數可依實際需要而作相應變更， 而不必具體以本實施例為限。 '在步驟(200)中，碳納米管導電溶液與膠粘劑充分混合，其混合分散的方 法可以參考步驟(100)中實施。充分混合后所得到的混合物置于IOO攝氏度的 水浴環境中并用攪拌棒攪拌，直至將溶劑蒸發掉。然后，將蒸發過的混合物 涂覆于基底102上。在步驟(300)中，將在步驟(200)中得到的涂覆有混合物的基底102再充 分干燥后得到該導電膠帶10。干燥的方法可采用風干、熱干或兩者相結合。本發明實施例所提供的導電膠帶10，其膠粘層104中含有碳納米材料， 尤其是碳納米管，其導電性要優于無定形碳的導電性，故含碳納米材料的導 電膠帶的電阻低；制備導電膠帶10時，如要達到同樣的導電性，那么碳納米材料的用量會更少，因此導電膠帶10的成本低；使用本發明實施提供的 膠粘劑，可使導電膠帶的粘性好。需要指出的是，本發明實施例提供的導電膠帶IO還可用于防靜電包裝 材料。另外，本領域技術人員還可以在本發明精神內做其它變化。當然，這些 依據本發明精神所做的變化，都應包含在本發明所要求保護的范圍之內。
權利要求
1. 一種導電膠帶，其包括基底，及形成在基底至少一側上的膠粘層，其特征在于，所述的膠粘層包括碳納米材料。
2. 如權利要求1所述的導電膠帶，其特征在于，所述的碳納米材料可選自碳 納米管、碳納米球或兩者的混合物。
3. 如權利要求2所述的導電膠帶，其特征在于，所述的碳納米管可選自多壁 碳納米管、單壁碳納米管或兩者的混合物。
4. 一種導電膠帶的制造方法，其包括以下步驟(1) 制備碳納米材料導電溶液及膠粘劑；(2) 將上述碳納米材料導電溶液與膠粘劑均勻混合后涂覆在基底上；及(3) 干燥涂覆在基底上的混合物以形成該導電膠帶。
5. 如權利要求4所述的導電膠帶的制造方法，其特征在于，所述的碳納米材 料導電溶液的制備方法包括以下步驟(la)將碳納米材料與二氯乙烷混合均勻分散后得到分散液；及(2a)在該分散液中加入有機載體并均勻分散得到該碳納米材料導電溶液。
6. 如權利要求5所述的導電膠帶的制造方法，其特征在于，所述的分散步驟 可通過細胞破碎機及超聲清洗機分散實現。
7. 如權利要求5所述的導電膠帶的制造方法，其特征在于，所述的有機載體 包含乙基纖維素、鄰位苯二曱酸二丁酯及松油醇。
8. 如權利要求4所述的導電膠帶的制造方法，其特征在于，所述的膠粘劑的 制備方法包括將丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基已酯、醋酸乙烯、曱基丙烯酸縮 水甘油酯、丙烯酸、過氧化苯甲酰、曱苯及醋酸乙酯混合均勻分散后得到該膠 粘劑。
9. 如權利要求4所述的導電膠帶的制造方法，其特征在于，所述的碳納米 材料可選自碳納米管、碳納米球或兩者的混合物。
10. 如權利要求9所述的導電膠帶的制造方法，其特征在于，所述的碳納米 管可選自多壁^i內米管、單壁^i內米管或兩者的混合物。
全文摘要
一種導電膠帶，包括基底，及形成在基底至少一側上的膠粘層，其中，所述的膠粘層包括碳納米材料。一種導電膠帶的制造方法，其包括以下步驟(1)制備碳納米材料導電溶液及膠粘劑；(2)將上述碳納米材料導電溶液與膠粘劑均勻混合后涂覆在基底上；及(3)干燥涂覆在基底上的混合物以形成該導電膠帶。所述的導電膠帶，其膠粘層中含有碳納米材料，其導電性要優于無定形碳的導電性，故含碳納米材料的導電膠帶的電阻低；制備導電膠帶時，要達到同樣的導電性，那么碳納米材料的用量會更少，因此導電膠帶的成本低。所述的導電膠帶的制造方法，通過將碳納米材料與膠粘劑均勻混合后涂覆在基底上，制備方法簡單且成本低。
文檔編號C09J7/02GK101275060SQ200710073769
公開日2008年10月1日 申請日期2007年3月30日 優先權日2007年3月30日
發明者付偉琦, 亮 劉, 楊遠超, 鵬 柳, 范守善 申請人:清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司