JP2019127396A

JP2019127396A - テープ装置

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Publication number: JP2019127396A
Application number: JP2019000185A
Authority: JP
Inventors: 翔金; Sho Kin; 梓鵬巫; Zi Peng Wu; 文韜苗; Wen Tao Miao; 開利姜; Kaili Jiang; ▲ハン▼　守善; 守善 ▲ハン▼; Shoushan Fan
Original assignee: Tsinghua University; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Hon Hai Precision Industry Co Ltd
Priority date: 2018-01-24
Filing date: 2019-01-04
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2039-01-04
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Abstract

【課題】使用温度の範囲が広い両面テープが提供されるテープ装置を提供する。【解決手段】ハウジング３１０、超配列カーボンナノチューブアレイ３２０、第一基板３３０及び少なくとも二つの引き出し素子３４０を含む。ハウジングが、上蓋３１１及び本体を含む。本体が底板３１２、前側板３１３、後側板３１４及び二つの側板３１５を含む。前側板が開口を有する。上蓋を開け閉めすることができる。第一基板が、ハウジングの内部に位置する。超配列カーボンナノチューブアレイが、第一基板に設置され、且つハウジングの内部に位置する。少なくとも二つの引き出し素子が、第一基板に設置され、且つ超配列カーボンナノチューブアレイと間隔をあけて設置され、超配列カーボンナノチューブアレイから引き出されて、獲得された両面テープを固定することに用いられ、少なくとも一つの引き出し素子を利用して、ハウジングの内部から開口によって、両面テープを引き出す。【選択図】図６

Description

本発明は、テープ装置に関し、特に、カーボンナノチューブのテープ装置に関する。

日常生活及び工業生産の活動において、両面テープが部品と部品との間の接着及び固定に広く応用される。

ＫａｉｌｉＪｉａｎｇ、ＱｕｎｑｉｎｇＬｉ、ＳｈｏｕｓｈａｎＦａｎ、"Ｓｐｉｎｎｉｎｇｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｙａｒｎｓ"、Ｎａｔｕｒｅ、２００２年、第４１９巻、ｐ．８０１

中国特許公開第１４８３６６８号明細書

しかしながら、従来の両面テープは、一般的には、適用する温度範囲が小さいので、高温（例えば、７０℃より高い温度）及び低温（例えば、０℃より低い温度）のもとでは、接着性が顕著に低下し、ひいては接着性がなくなる。

このような課題を解決するため、テープ装置を提供する必要がある。本発明のテープ装置が提供する両面テープは、使用温度の範囲が広い。

テープ装置は、ハウジング、超配列カーボンナノチューブアレイ、第一基板及び少なくとも二つの引き出し素子を含む。前記ハウジングは、上蓋及び本体を含む。前記本体は、前記上蓋と対向して設置された底板、前側板、該前側板と対向して設置された後側板、及び対向して設置された二つの側板を含む。前記前側板は開口を有する。前記前側板は前記上蓋を開け閉めすることができる。前記第一基板は、前記ハウジングの内部に位置する。前記超配列カーボンナノチューブアレイは、前記第一基板に設置され、且つ前記ハウジングの内部に位置する。前記超配列カーボンナノチューブアレイは、それ自体から両面テープを引き出すことができる。前記少なくとも二つの引き出し素子は、前記第一基板に設置され、且つ前記超配列カーボンナノチューブアレイと間隔をあけて設置される。前記少なくとも二つの引き出し素子は、前記超配列カーボンナノチューブアレイから引き出されて、獲得された両面テープを固定することに用いられ、且つ少なくとも一つの引き出し素子を利用して、前記ハウジングの内部から前記開口によって、両面テープを引き出す。

前記上蓋は、前記後側板と接続し、前記後側板に対して開け閉めすることができる。前記上蓋は、更に延伸部を含む。前記延伸部は、前記上蓋の前記後側板と接続する端部から離れた端部に設置され、前記上蓋が本体を覆う時に前記開口を覆うことに用いられる。

前記延伸部の端部に突切素子が設置され、前記上蓋が前記本体を覆う時には、前記突切素子が前記ハウジングの開口にテープを切断することに用いられる。

前記少なくとも二つの引き出し素子は、シート状構造でありる。且つ前記少なくとも二つのシート状構造は積層して設置されて、隣接する二つの前記シート状構造が接着剤層によって互いに接触して固定される。且つ一つの前記シート状構造がもう一つの前記シート状構造と離れる時、二つの前記シート状構造の構造に損害を与えることはない。

テープ装置は、更に二つの支持体を含む。二つの前記支持体が前記ハウジングの二つの前記側板に設置される。且つ少なくとも二つの引き出し素子が間隔をあけて設置された少なくとも二つの引張り棒であり、各々の前記引張り棒の両端がそれぞれ二つの前記支持体に設置され、各々の前記引張り棒の中間部分が宙に浮いている。

従来技術と比べて、本発明のテープ装置から提供する両面テープと部品とが分子間力だけによって接着する。分子間力は、基本的に、温度の影響を受けない。従って、両面テープの応用温度の範囲は、広くなる。例えば、−１９６℃〜１０００℃の温度範囲で強い接着性を有する。

本発明の第一実施例のテープ装置の構造を示す図である。本発明の第一実施例のテープ装置における超配列カーボンナノチューブアレイからドローン構造カーボンナノチューブフィルムを引き出す過程を示す図である。本発明の第一実施例のテープ装置における基板の構造を示す図である。本発明の第一実施例のテープ装置におけるドローン構造カーボンナノチューブフィルムの走査型電子顕微鏡写真である。本発明の第二実施例のテープ装置の構造を示す図である。本発明の第三実施例のテープ装置の構造を示す図である。本発明の第四実施例のテープ装置の構造を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

図１を参照すると、本発明の第一実施例は、テープ装置１０を提供する。テープ装置１０は、ハウジング１１０、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０、第一基板１３０及び少なくとも二つの引き出し素子１４０を含む。引き出し素子１４０は、両面テープを引き出すことに用いられる。ハウジング１１０は、開口１５０を有する。第一基板１３０は、ハウジング１１０の内部に位置する。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０は、第一基板１３０に設置され、且つハウジング１１０の内部に位置する。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０は、それ自体から両面テープを引き出すことができる。少なくとも二つの引き出し素子１４０は、第一基板１３０に設置され、且つ超配列カーボンナノチューブアレイ１２０と間隔をあけて設置される。少なくとも二つの引き出し素子１４０は、超配列カーボンナノチューブアレイから引き出されて、獲得された両面テープを固定することに用いられ、且つ一つの引き出し素子１４０で、ハウジング１１０の内部から開口１５０によって、両面テープを引き出す。

ハウジング１１０の材料及びサイズが限定されず、実際の応用に応じて選択できる。好ましくは、ハウジング１１０が透明材料からなる。ハウジング１１０の形状が長方体、立方体又は円柱などである。ハウジング１１０は、一体成型のものであってもよく、複数のパネルから組み立てられるものであってもよい。本実施例において、ハウジング１１０は、材料が透明プラスッチクであり、一体成型の長方体である。

超配列カーボンナノチューブアレイ１２０は、第二基板１６０の表面に位置する。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０は、互いに平行であり、第二基板１６０と垂直である複数のカーボンナノチューブからなる。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０は、直接的に第二基板１６０に生長してもよく、或いは生長基板から第二基板１６０に転移してもよい。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０は、アモルファスカーボン及び残存する触媒である金属粒子などの不純物を基本的に含まない。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０におけるカーボンナノチューブが分子間力によって緊密に接触して、アレイを形成する。第二基板１６０は、平らな基材である。基材は、Ｐ型のシリコン基材、Ｎ型のシリコン基材及び酸化層が形成されたシリコン基材のいずれか一種である。第二基板１６０は、第一基板１３０に固定され、固定方式が限定されない。例えば、第二基板１６０を接着剤で第一基板１３０に接着してもよく、バックルで第一基板１３０に固定してもよい。本実施例において、第二基板１６０がシリコン基材であり、シリコン基材は接着剤で第一基板１３０に接着する。

超配列カーボンナノチューブアレイ１２０の製造方法は限定されず、化学気相堆積法、アーク放電による製造方法又はエアロゾルによる製造方法などを採用することができる。本実施例において、超配列カーボンナノチューブアレイの製造方法として、化学気相堆積法を採用して、第二基板１６０に直接的に成長する。該製造方法は、次のステップを含む。ステップ（ａ）では、第二基板１６０を提供する。本実施例において、４インチのシリコン基材を選択することが好ましい。ステップ（ｂ）では、基材の表面に、均一的に触媒層を形成する。触媒層の材料は、鉄、コバルト、ニッケル及びそれらのうち２種以上の合金のいずれかである。ステップ（ｃ）では、触媒層が形成された基材を７００℃〜９００℃の空気で３０分〜９０分間アニーリングする。ステップ（ｄ）では、アニーリングされた基材を反応炉に置き、保護ガスで５００℃〜７４０℃の温度で加熱した後で、カーボンを含むガスを導入し、５分〜３０分間反応させる。これにより、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０（Ｓｕｐｅｒａｌｉｇｎｅｄａｒｒａｙｏｆｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ，非特許文献１）を成長させることができる。超配列カーボンナノチューブアレイの高さは、２００ミリメートル〜６５０ミリメートルである。本実施例において、カーボンを含むガスとしては、例えば、アセチレン、エチレン、メタンなどの活性な炭化水素が選択される。これらのうちエチレンを選択することが特に好ましい。保護ガスは不活性ガスであり、窒素ガスまたはアルゴンガスが好ましい。具体的には、超配列カーボンナノチューブアレイの製造方法は、特許文献１を参照されたい。

第一基板１３０の材料が限定されず、石英シート、アルミニウムシート、有機ガラス、ステンレスシートなどである。本実施例において、第一基板１３０はアルミニウムシートである。第一基板１３０はハウジングの内部から取り出すことができる。図２を参照すると、テープ装置１０が応用される時、第一基板１３０をハウジングから取り出し、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０から両面テープを引き出し、両面テープの端部を少なくとも二つの引き出し素子１４０の中の第一引き出し素子に固定する。両面テープはドローン構造カーボンナノチューブフィルム１２２である。超配列カーボンナノチューブアレイ１２０を使い切った時には、第一基板１３０をハウジング１１０の内部から取り出し、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０を新たに置く。好ましくは、第一基板１３０をバックルによってハウジング１１０の底部に固定し、バックルを開け、第一基板１３０をハウジング１１０の内部から取り出すことができる。図３を参照すると、第一基板１３０は更に異なるサイズを有する複数の槽１３２を含む。複数の槽１３２は、異なるサイズを有する複数の超配列カーボンナノチューブアレイ１２０を第一基板１３０に固定できる。

少なくとも二つの引き出し素子１４０の材料及びサイズは限定されず、実際の応用に応じて設定できる。少なくとも二つの引き出し素子１４０の清潔さに対する要求は高いので、両面テープを引き出す過程において、不純物を与えないようにせねばならない。好ましくは、少なくとも二つの引き出し素子１４０の中の各引き出し素子１４０をシート状構造とし、且つ少なくとも二つのシート状構造を積層して設置し、下面に設置されたシート状構造と第一基板１３０を接着剤によって固定するとよい。より好ましくは、少なくとも二つのシート状構造の中の各シート状構造が上表面及び上表面と対向して設置された下表面を含み、上表面が接着剤層を含み、シート状構造が接着剤層によって両面テープの端部と接着して固定するとよい。少なくとも二つのシート状構造において、隣接する二つのシート状構造が接着剤層によって互いに接触して固定して、且つ一つのシート状構造がもう一つのシート状構造と離れる時、二つのシート状構造の構造に損害を与えることはない。本実施例において、少なくとも二つの引き出し素子１４０は、接着剤層を有する短冊である。

テープ装置１０は更にカバー（図示せず）を含む。カバーは開口１５０を覆うことに用いられる。テープ装置１０が使用されない時に、カバーで開口１５０を覆い、ハウジング１１０に気密空間を形成すると、ほこりなどの不純物がハウジング１１０の内部に入って両面テープに汚染を与えることを防止できる。テープ装置１０が使用される時に、カバーを開け、ハウジング１１０の内部から開口１５０を介して、少なくとも二つの引き出し素子１４０をそれぞれ引き出して、更に両面テープを引き出す。

テープ装置１０が初めて使用される時には、具体的には下記のステップを含む。ステップＳ１：補助工具を利用し、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０からドローン構造カーボンナノチューブフィルムを引き出して、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの両面テープを獲得して、両面テープの端部を少なくとも二つの引き出し素子１４０の中の第一引き出し素子１４０に固定させる。ステップＳ２：開口１５０から水平方向に沿って第一引き出し素子１４０を引き出し、獲得した両面テープを接着対象の部品の接着しようとする表面に直接的に敷設する。ステップＳ３：開口１５０に両面テープを切断し、且つ両面テープを第一引き出し素子１４０と分離させる。

補助工具を利用し、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０からドローン構造カーボンナノチューブフィルムを引き出して、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの両面テープを獲得するステップＳ１は、下記の通りである。超配列カーボンナノチューブアレイから一定の幅を有する複数のカーボンナノチューブセグメントを選択する。好ましくは、一定の幅を有する両面テープで超配列カーボンナノチューブアレイ１２０と接触して、一定の幅を有する複数のカーボンナノチューブセグメントを選択するようになる。その後、補助工具を利用し、所定の速度で基本的に超配列カーボンナノチューブアレイ１２０の生長方向と垂直である方向に沿って、複数のカーボンナノチューブセグメントを引き出し、連続なカーボンナノチューブフィルムを形成するようになる。

テープ装置１０が初めて使用された後、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０と連接する両面テープの端部が少なくとも二つの引き出し素子１４０の第二引き出し素子に接着される。従って、両面テープ装置１０を続けて使用するステップは、開口１５０から水平方向に沿って、第二引き出し素子を引き出し、獲得された両面テープを接着対象の部品の接着しようとする表面に直接的に敷設するサブステップ、及び開口１５０に両面テープを切断して、両面テープと第二引き出し素子を分離するサブステップだけを含む。これによって類推できるのは、使用の度に、直接的に引き出し素子を引き出して、両面テープを取り出すことができる、ということである。両面テープ装置１０における超配列カーボンナノチューブアレイ１２０を使い切った後、第一基板１３０に新たに超配列カーボンナノチューブアレイ１２０を置き、初めて使用するステップ及び続けて使用するステップを採用して、両面テープを引き出し続けることができる。

ステップＳ３における、引き出すことによって、獲得された両面テープを第一テープと定義する。ステップＳ３の後、更に開口１５０に両面テープを切断する。その後、超配列カーボンナノチューブアレイ１２０と連接する両面テープの端部を少なくとも二つの引き出し素子１４０の第二引き出し素子に固定する。その後、開口１５０から水平方向に沿って、第二引き出し素子を引き出し、獲得された第二テープを第一テープの表面に直接的に敷設する。且つ開口１５０に第二テープを切断して、第二テープと第二引き出し素子を分離する。これによって類推できるのは、積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムからなる両面テープを獲得でき、積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは配列方向が同じである、ということである。

図４を参照すると、ドローン構造カーボンナノチューブフィルム１２２は、複数のカーボンナノチューブを含む。複数のカーボンナノチューブは、基本的に同じ方向に沿って配列される。複数のカーボンナノチューブの配列方向は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの表面と平行である。複数のカーボンナノチューブが基本的に同じ方向に沿って配列されるとは、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおける大多数のカーボンナノチューブの配列方向が、基本的に同一方向に沿うことである。また、大多数のカーボンナノチューブの配列方向は、基本的に、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの表面と平行である。更に、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおける大多数のカーボンナノチューブは、分子間力で端と端とが接続される。具体的には、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおいて、基本的に同一方向に沿って配列されている大多数のカーボンナノチューブにおける各々のカーボンナノチューブは、配列方向に隣接するカーボンナノチューブと分子間力で端と端とが接続される。勿論、微視的には、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおいて、同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブ以外に、該同じ方向に沿っておらずランダムな方向を向いたカーボンナノチューブも存在している。ここで、該ランダムな方向を向いたカーボンナノチューブは前記同じ方向に沿って配列された複数のカーボンナノチューブと比べて、割合が小さい。よって、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるランダムな方向を向いたカーボンナノチューブは、大多数のカーボンナノチューブの全体の配列方向に顕著な影響を及ぼさない。

ドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは、純粋なカーボンナノチューブである。純粋なカーボンナノチューブは、いかなる物理修飾も化学修飾もされておらず、表面が純粋な（純粋度が９９．９％以上である）カーボンナノチューブのことである。純粋なカーボンナノチューブは、アモルファスカーボンや残存する触媒である金属粒子などの不純物を基本的に含まない。

図５を参照すると、本発明の第二実施例はテープ装置２０を提供する。テープ装置２０は、ハウジング２１０、超配列カーボンナノチューブアレイ２２０、第一基板２３０及び少なくとも二つの引き出し素子２４０を含む。ハウジング２１０は開口２５０を含む。超配列カーボンナノチューブアレイ２２０は第二基板２６０に設置される。

本実施例のテープ装置２０は、第一実施例のテープ装置１０と基本的に同じである。異なることは、本実施例のテープ装置２０が更に二つの支持体２７０を含み、二つの支持体２７０がハウジング２１０の両面テープの引き出す方向と平行である二つの側壁に設置され、且つ少なくとも二つの引き出し素子２４０は間隔をあけて設置された少なくとも二つの引張り棒であり、各々の引張り棒の両端がそれぞれ二つの支持体２７０に設置され、各々の引張り棒の中間部分が宙に浮いていることである。

少なくとも二つの引張り棒は、材料が制限されず、サイズ及び数量が実際の要求に応じて設定してもよい。好ましくは、少なくとも二つの引張り棒の表面が滑らかな表面であるとよい。滑らかな表面は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムが巻き付くことに有利である。本実施例において、少なくとも二つの引き出し素子２４０は間隔をあけて設置された第一引張り棒２４２及び第二引張り棒２４４を含む。

支持体２７０は、材料が制限されず、サイズが実際の要求に応じて設定してもよい。好ましくは、支持体２７０の表面に間隔をあけて複数のストッパが設置される。複数のストッパは、少なくとも二つの引き出し素子２４０に間隔をあけて設置させることに用いられる。理解できることは、ハウジング２１０の両面テープの引き出す方向と平行である二つの側壁に間隔をあけて複数の支持体をそれぞれ設置することもでき、二つの側壁に位置する支持体が１対１に対応し、各々の引張り棒の両端が二つの側壁に位置する支持体にそれぞれ設置されることである。より好ましくは、支持体が更に複数のバックルを含み、複数のバックルが少なくとも二つの引張り棒の両端を支持体に固定することに用いられる。テープ装置が使用される時には、バックルを開けて、少なくとも二つの引張り棒をハウジングの内部から引き出すことができる。

理解できることは、他の実施例において、支持体２７０を使用しなくてもよく、ハウジング２１０の両面テープの引き出す方向と平行である二つの側壁にレールをそれぞれ設置して、各々の引張り棒の両端がレールにそれぞれ設置され、各々の引張り棒の中間部分が宙に浮いており、テープ装置が使用される時には、レールに沿って、引張り棒を引き出してもよいということである。

テープ装置２０が使用される時には、少なくとも二つの引張り棒を循環的に利用できる。

図６を参照すると、本発明の第三実施例はテープ装置３０を提供する。テープ装置３０は、ハウジング３１０、超配列カーボンナノチューブアレイ３２０、第一基板３３０及び積層して設置された複数の引き出し素子３４０を含む。超配列カーボンナノチューブアレイ３２０は第二基板３６０に設置される。

テープ装置３０は、第一実施例のテープ装置１０と基本的に同じである。異なることは、本実施例のテープ装置３０におけるハウジング３１０が上蓋３１１及び本体を含むことである。本体は、底板３１２、前側板３１３、前側板３１３と対向して設置された後側板３１４、及び対向して設置された二つの側板３１５からなる。前側板３１３は、開口３５０を有する。上蓋３１１は、後側板３１４と接続される。後側板３１４に対して開け閉めすることができる。上蓋３１１が閉まる時に、上蓋３１１は本体を覆うことができる。

好ましくは、上蓋３１１が更に延伸部３１１２を含み、延伸部３１１２が上蓋３１１の後側板３１４と接続する端部から離れた端部に設置される。延伸部３１１２は、上蓋３１１が本体を覆う時に前側板３１３の開口３５０を覆うことに用いられる。より好ましくは、延伸部３１１２の端部に突切素子（図示せず）が設置される。上蓋３１１が本体を覆う時には、突切素子がハウジング３１０の開口３５０にドローン構造カーボンナノチューブフィルムを切断できる。突切素子の材料が限定されず、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムを切断すればよい。例えば、突切素子は金属のチップである。

本実施例において、上蓋３１１は、延伸部３１１２を含む。延伸部３１１２は上蓋３１１の後側板３１４と接続する端部から離れた端部に設置される。延伸部３１１２と上蓋３１１が成す角度は９０度である。延伸部３１１２の端部に金属のチップが設置される。

テープ装置３０が初めて使用される時には、具体的には下記のステップを含む。ステップＳ１′：上蓋３１１を開け、補助工具を利用し、超配列カーボンナノチューブアレイ３２０からドローン構造カーボンナノチューブフィルムを引き出して、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムの両面テープを獲得して、両面テープの端部を少なくとも二つの引き出し素子３４０の中の第一引き出し素子３４０に固定させる。ステップＳ２′：開口３５０から水平方向に沿って第一引き出し素子３４０を引き出し、獲得した両面テープを接着対象の部品の接着しようとする表面に直接的に敷設する。ステップＳ３′は、上蓋３１１で本体を覆い、突切素子が開口３５０に両面テープを切断し、且つ両面テープを第一引き出し素子３４０と分離させる。

ステップＳ１′において、補助工具を利用し、超配列カーボンナノチューブアレイ３２０からドローン構造カーボンナノチューブフィルムの両面テープを引き出すステップは、第一実施例のステップＳ１と同じである。

テープ装置３０が初めて使用された後、超配列カーボンナノチューブアレイ３２０と連接する両面テープの端部が、少なくとも二つの引き出し素子３４０の第二引き出し素子に接着される。従って、テープ装置３０を続けて使用するステップは、開口３５０から水平方向に沿って、第二引き出し素子を引き出し、獲得された両面テープを接着対象の部品の接着しようとする表面に直接的に敷設するサブステップ、及び上蓋３１１で本体を覆い、突切素子が開口３５０に両面テープを切断し、且つ両面テープを第一引き出し素子３４０と分離させるサブステップだけを含む。これによって類推できるのは、使用の度に、直接的に引き出し素子を引き出して、両面テープを取り出すことができる、ということである。テープ装置３０における超配列カーボンナノチューブアレイ３２０を使い切った後、第一基板３３０に新たに超配列カーボンナノチューブアレイ３２０を置き、初めて使用するステップ及び続けて使用するステップを採用して、両面テープを引き出し続けることができる。

ステップＳ３′における、引き出すことによって、獲得された両面テープを第一テープと定義する。ステップＳ３′の後、更に開口３５０に両面テープを切断する。その後、超配列カーボンナノチューブアレイ３２０と連接する両面テープの端部を少なくとも二つの引き出し素子３４０の第二引き出し素子に固定する。その後、開口３５０から水平方向に沿って、第二引き出し素子を引き出し、獲得された第二テープを第一テープの表面に直接的に敷設する。且つ開口３５０に第二テープを切断して、第二テープと第二引き出し素子を分離する。これによって類推できるのは、積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムからなる両面テープを獲得でき、積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブは配列方向が同じである、ということである。

本実施例の第一基板３３０が省略できる。第一基板３３０が省略される時には、第二基板３６０が直接的に本体の底板３１２に固定される。

図７を参照すると、本発明の第四実施例はテープ装置４０を提供する。テープ装置４０は、ハウジング４１０、超配列カーボンナノチューブアレイ４２０、第一基板４３０及び少なくとも二つの引き出し素子４４０を含む。超配列カーボンナノチューブアレイ４２０は第二基板４６０に設置される。ハウジング４１０は、上蓋４１１及び本体を含む。本体は、底板４１２、前側板４１３、前側板４１３と対向して設置された後側板４１４、及び対向して設置された二つの側板４１５からなる。前側板４１３は、開口４５０を有する。上蓋４１１は、後側板４１４と接続される。上蓋４１１は、後側板４１４に対して開け閉めすることができる。上蓋４１１が閉まる時に、上蓋４１１は本体を覆うことができる。上蓋４１１が更に延伸部４１１２を含む。延伸部４１１２が上蓋４１１の後側板４１４と接続する端部から離れた端部に設置される。延伸部４１１２は、上蓋４１１が本体を覆う時に、前側板４１３の開口４５０を覆うことに用いられる。延伸部４１１２と上蓋４１１が成す角度が９０度であり、且つ延伸部４１１２の端部に突切素子が設置される。

テープ装置４０は、第三実施例のテープ装置３０と基本的に同じである。異なることは、本実施例のテープ装置４０が更に二つの支持体４７０を含み、二つの支持体４７０がハウジングの対向して設置された二つの側壁に設置され、且つ少なくとも二つの引き出し素子４４０が間隔をあけて設置された少なくとも二つの引張り棒であり、各々の引張り棒の両端が二つの支持体４７０にそれぞれ設置され、各々の引張り棒の中間部分が宙に浮いている。

少なくとも二つの引張り棒は、材料が制限されず、サイズ及び数量が実際の要求に応じて設定してもよい。好ましくは、少なくとも二つの引張り棒の表面が滑らかな表面であるとよい。滑らかな表面は、ドローン構造カーボンナノチューブフィルムが巻き付くことに有利である。本実施例において、少なくとも二つの引き出し素子４４０が間隔をあけて設置された第一引張り棒４４２及び第二引張り棒４４４を含む。

支持体４７０の材料は制限されない。支持体４７０のサイズは実際の要求に応じて設定するとよい。好ましくは、支持体４７０の表面に間隔をあけて複数のストッパが設置される。複数のストッパは、少なくとも二つの引き出し素子２４０に間隔をあけて設置させることに用いられる。理解できることは、ハウジング４１０の両面テープの引き出す方向と平行である二つの側壁に間隔をあけて複数の支持体４７０を設置することもでき、二つの側壁に位置する支持体４７０が１対１に対応し、各々の引張り棒の両端が二つの側壁に位置する支持体にそれぞれ設置されることである。より好ましくは、支持体が更に複数のバックルを含み、複数のバックルが少なくとも二つの引張り棒の両端を支持体に固定することに用いられる。テープ装置が使用される時には、バックルを開けて、引張り棒をハウジングの内部から引き出すことができる。

理解できることは、他の実施例において、支持体４７０を使用しなくてもよく、ハウジング４１０の両面テープの引き出す方向と平行である二つの側壁にレールをそれぞれ設置して、各々の引張り棒の両端がレールにそれぞれ設置され、各々の引張り棒の中間部分が宙に浮いており、テープ装置が使用される時には、レールに沿って、引張り棒を引き出してもよい、ということである。

テープ装置４０が使用される時には、少なくとも二つの引張り棒を循環的に利用できる。

本発明のテープ装置から提供する両面テープは、ドローン構造カーボンナノチューブフィルム又は積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムを含む。ドローン構造カーボンナノチューブフィルムは、複数のカーボンナノチューブを含む。複数のカーボンナノチューブは基本的に同じ方向に沿って配列され、配列方向はドローン構造カーボンナノチューブフィルムの表面と基本的に平行である。積層して設置された複数のドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブが基本的に同じ方向に沿って配列される。

両面テープとしてのドローン構造カーボンナノチューブフィルムにおけるカーボンナノチューブの表面は純粋である。例えば、アモルファスカーボン及び残存する触媒である金属粒子などの不純物を基本的に含まない。従って、両面テープが優れた熱安定性を有する。また、両面テープが使用される時には、分子間力だけによって接着対象の部品と接着する。分子間力は、基本的に、温度の影響を受けない。従って、両面テープが高温と低温のもとで依然として優れた接着性を有して、両面テープが応用される温度の範囲は、広くなる。両面テープは、例えば、−１９６℃〜１０００℃の温度範囲で強い接着性を有する。２つの部品を両面テープにより接着しておく必要がなくなった時、所定の外力だけによって、部品と部品を離すことができ、部品に損害を与えることがない。且つ両面テープが部品の表面に基本的に残ることがない。また、両面テープがドローン構造カーボンナノチューブフィルムだけからなり、有機溶剤を含まないので、環境に与える汚染は、少ない。

また、本発明のテープ装置は、超配列カーボンナノチューブアレイをハウジングの内部に設置する。これにより、使用する過程において、超配列カーボンナノチューブアレイから両面テープを引き出し、両面テープを接着対象の部品の接着しようとする表面に直接的に敷設するので、保存及び使用する過程において、両面テープに汚染を与えることを防止でき、更に両面テープの接着性が下がることを防止できる。そして、本発明のテープ装置の使用方法は、簡単であり、実施しやすく、コストを節約できる。

１０、２０、３０、４０テープ装置
１１０、２１０、３１０、４１０ハウジング
１２０、２２０、３２０、４２０超配列カーボンナノチューブアレイ
１３０、２３０、３３０、４３０第一基板
１２２ドローン構造カーボンナノチューブフィルム
１３２槽
１４０、２４０、３４０、４４０引き出し素子
１６０、２６０、３６０、４６０第二基板
１５０、２５０、３５０、４５０開口
２７０、４７０支持体
２４２、４４２第一引張り棒
２４４、４４４第二引張り棒
３１１、４１１上蓋
３１２、４１２底板
３１３、４１３前側板
３１４、４１４後側板
３１５、４１５側板
３１１２、４１１２延伸部

Claims

ハウジング、超配列カーボンナノチューブアレイ、第一基板及び少なくとも二つの引き出し素子を含み、
前記ハウジングは上蓋及び本体を含み、前記本体は、前記上蓋と対向して設置された底板、前側板、該前側板と対向して設置された後側板、及び対向して設置された二つの側板を含み、前記前側板は開口を有して、前記上蓋を開け閉めすることができ、
前記第一基板は前記ハウジングの内部に位置し、
前記超配列カーボンナノチューブアレイは、前記第一基板に設置され、且つ前記ハウジングの内部に位置し、前記超配列カーボンナノチューブアレイが、それ自体から両面テープを引き出すことができ、
前記少なくとも二つの引き出し素子は、前記第一基板に設置され、且つ前記超配列カーボンナノチューブアレイと間隔をあけて設置され、前記少なくとも二つの引き出し素子は、前記超配列カーボンナノチューブアレイから引き出されて、獲得された両面テープを固定することに用いられ、且つ少なくとも一つの引き出し素子を利用して、前記ハウジングの内部から前記開口によって、両面テープを引き出すことを特徴とするテープ装置。
前記上蓋は、前記後側板と接続し、前記後側板に対して開け閉めすることができ、更に延伸部を含み、
該延伸部は、前記上蓋の前記後側板と接続する端部から離れた端部に設置され、前記上蓋が本体を覆う時に前記開口を覆うことに用いられることを特徴とする、請求項１に記載のテープ装置。
前記延伸部の端部に突切素子が設置され、前記上蓋が前記本体を覆う時に、前記突切素子は前記ハウジングの開口にテープを切断することに用いられることを特徴とする、請求項２に記載のテープ装置。
前記少なくとも二つの引き出し素子は、シート状構造であり、且つ前記少なくとも二つのシート状構造は積層して設置され、隣接する二つの前記シート状構造は接着剤層によって互いに接触して固定され、且つ一つの前記シート状構造がもう一つの前記シート状構造と離れる時、二つの前記シート状構造の構造に損害を与えないことを特徴とする、請求項１に記載のテープ装置。
更に二つの支持体を含み、二つの前記支持体が前記ハウジングの二つの前記側板に設置され、且つ少なくとも二つの引き出し素子が間隔をあけて設置される少なくとも二つの引張り棒であり、各々の前記引張り棒の両端がそれぞれ二つの前記支持体に設置され、各々の前記引張り棒の中間部分が宙に浮いていることを特徴とする、請求項１に記載のテープ装置。