(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出しステップＳ１と、
前記引き出しステップＳ１で引き出された帯状のＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整ステップＳ２と、
を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造方法。
【請求項２】
ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出しステップＳ１と、
前記引き出しステップＳ１で引き出された帯状のＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整ステップＳ２と、
前記調整ステップＳ２において幅が調整されたＣＮＴ構造体を用いて糸を形成する紡績ステップＳ３と、
を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造方法。
【請求項３】
前記紡績ステップＳ３では、前記ＣＮＴ構造体を用いて無撚糸を形成する請求項２に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
【請求項４】
前記紡績ステップＳ３では、前記ＣＮＴ構造体を用いて撚糸を形成する請求項２に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
【請求項５】
ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出しステップＳ１と、
前記引き出しステップＳ１で引き出された帯状のＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整ステップＳ２と、
前記調整ステップＳ２において幅が調整されたＣＮＴ構造体を積層して積層体を形成する積層ステップＳ４と、
を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造方法。
【請求項６】
ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出し部と、
前記引き出し部により引き出された帯状のＣＮＴ構造体の他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整部と、
を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。
【請求項７】
ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出し部と、
前記引き出し部により引き出された帯状のＣＮＴ構造体の他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整部と、
前記調整部において幅が調整されたＣＮＴ構造体を用いて糸を形成する紡績部と、
を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。
【請求項８】
ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出し部と、
前記引き出し部により引き出された帯状のＣＮＴ構造体の他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整部と、
前記調整部において幅が調整されたＣＮＴ構造体を積層して積層体を形成する積層部と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴともいう）の構造体（以下、ＣＮＴ構造体ともいう）の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＮＴは、グラフェンからなる外側面を有するという特異的な構造を有するため、機能材料としても構造材料としても様々な分野での応用が期待されている。ＣＮＴの有する優れた特性としては、機械的強度が高く、質量が軽く、電気伝導特性が良く、耐熱性、熱伝導性などの熱特性が良く、化学的耐腐食性が高く、且つ電界電子放出特性がよいことが挙げられる。したがって、ＣＮＴを応用した機能材料や構造材料の具体的な用途として、軽量高強度ワイヤ、走査プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）の探針、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）の冷陰極、導電性樹脂、高強度樹脂、耐腐食性樹脂、耐摩耗性樹脂、高度潤滑性樹脂、二次電池や燃料電池の電極、ＬＳＩの層間配線材料、バイオセンサーなどが考えられている。
【０００３】
ＣＮＴ構造体は、例えば、原料としてＣＮＴアレイを用いることにより製造される（例えば、特許文献１）。ＣＮＴの製造方法に関して、ＣＮＴの成長密度および内径を制御する密度制御方法が提案されている（例えば、特許文献２）。
特許文献１には、ＣＮＴアレイを紡績源部材として、ＣＮＴ構造体を紡ぎ出すことによって得られる、互いに交絡した複数のＣＮＴを備える糸やウェブが記載されている。ＣＮＴ構造体の性質は、原料として用いられるＣＮＴアレイの性質に影響する。
特許文献２には、ＣＮＴの成長密度および内径を制御することを目的として、熱化学気相蒸着法により基板上の触媒金属層を微粒化すると共に生成した触媒微粒子にＣＮＴを成長させるにあたり、供給する原料ガスの濃度変化量を制御することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６３４６２号公報
【特許文献２】特開２００６−６２９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、ＣＮＴアレイを構成するＣＮＴの成長密度および内径以外にも、ＣＮＴ構造体の性質に影響する因子は存在する。このため、供給する原料ガスの濃度変化量の制御のみにより、所望の性質を備えたＣＮＴ構造体を紡ぎ出し可能なＣＮＴアレイを得ることは困難である。
糸やウェブ等のＣＮＴ構造体の電気的特性、機械的特性、光学的特性等の性質は、ＣＮＴアレイから引き出されたＣＮＴ構造体の形状により影響される。このため、所望の性質を備えた糸やウェブ等のＣＮＴ構造体を得るためには、ＣＮＴアレイから引き出されたＣＮＴ構造体の形状を調整することが有効である。
また、ＣＮＴ構造体のウェブを形成する際、ウェブにしわが生じるという問題もあった。
そこで、本発明は、ＣＮＴアレイから引き出されたＣＮＴ構造体の形状を調整することにより、ＣＮＴ構造体のウェブにしわが生じるという問題が生じることを防ぐと共に、所望の性質を備えたＣＮＴ構造体を製造することができるＣＮＴ構造体の製造方法および製造装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために提供される本発明は次のとおりである。
［１］ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出しステップＳ１と、前記引き出しステップＳ１で引き出された帯状のＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整ステップＳ２と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造方法。
【０００７】
［２］ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出しステップＳ１と、前記引き出しステップＳ１で引き出された帯状のＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整ステップＳ２と、前記調整ステップＳ２において幅が調整されたＣＮＴ構造体を用いて糸を形成する紡績ステップＳ３と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造方法。
【０００８】
［３］前記紡績ステップＳ３では、前記ＣＮＴ構造体を用いて無撚糸を形成する上記［２］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
【０００９】
［４］前記紡績ステップＳ３では、前記ＣＮＴ構造体を用いて撚糸を形成する上記［２］に記載のＣＮＴ構造体の製造方法。
【００１０】
［５］ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出しステップＳ１と、前記引き出しステップＳ１で引き出された帯状のＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整ステップＳ２と、前記調整ステップＳ２において幅が調整されたＣＮＴ構造体を積層して積層体を形成する積層ステップＳ４と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造方法。
【００１１】
［６］ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出し部と、前記引き出し部により引き出された帯状のＣＮＴ構造体の他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整部と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。
【００１２】
［７］ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出し部と、前記引き出し部により引き出された帯状のＣＮＴ構造体の他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整部と、前記調整部において幅が調整されたＣＮＴ構造体を用いて糸を形成する紡績部と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造体の製造装置。
【００１３】
［８］ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す引き出し部と、前記引き出し部により引き出された帯状のＣＮＴ構造体の他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射して、帯状のＣＮＴ構造体の幅を調整する調整部と、前記調整部において幅が調整されたＣＮＴ構造体を積層して積層体を形成する積層部と、を備えていることを特徴とするＣＮＴ構造
体の製造装置。
【発明の効果】
【００１４】
ＣＮＴ構造体に荷電粒子を照射することによりＣＮＴを帯電させ、ＣＮＴ同士の反発力を用いて、非接触でＣＮＴ構造体の形状を調整することができるから、所望の性質を備えたＣＮＴ構造体を安定的に得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造方法を示すステップ図
【図２】本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造方法の他の実施形態を示すステップ図
【図３】本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造方法の他の実施形態を示すステップ図
【図４】本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置を模式的に示す（ａ）側面図、（ｂ）平面図
【図５】本発明の実施形態に係る調整部を複数の備えたＣＮＴ構造体の製造装置を模式的に示す（ａ）側面図、（ｂ）平面図
【図６】本発明の実施形態に係る紡績部を備えたＣＮＴ構造体の製造装置の他の実施形態を模式的に示す（ａ）側面図、（ｂ）平面図
【図７】本発明の実施形態に係る積層部を備えたＣＮＴ構造体の製造装置の他の実施形態を模式的に示す側面図
【図８】本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置の調整部からＣＮＴ構造体に荷電粒子を照射しながらＣＮＴ構造体を製造した実施例の図面代用写真
【図９】本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置の調整部からＣＮＴ構造体に荷電粒子を照射しないでＣＮＴ構造体を製造した比較例の図面代用写真
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について説明する。
［ＣＮＴ構造体の製造方法］
ＣＮＴ構造体の製造方法として本発明を実施する形態について、以下に説明する。
図１は、本実施形態のＣＮＴ構造体の製造方法（以下、「製造方法」ともいう。）のステップ図である。同図に示すように、本実施形態の製造方法は、引き出しステップＳ１と、調整ステップＳ２とを備えている。
【００１７】
引き出しステップＳ１は、ＣＮＴアレイからＣＮＴ構造体を引き出すステップである。
本明細書において、「ＣＮＴアレイ」とは、複数のカーボンナノチューブの合成構造の一種であって、複数のＣＮＴが長軸方向の少なくとも一部について一定の方向（具体的な一例として、基板が備える面の一つの法線に略平行な方向が挙げられる。）に配向するように成長してなるＣＮＴの集合体を意味する。
また、「ＣＮＴ構造体」とは、ＣＮＴアレイから複数のＣＮＴを連続的に取り出すことによって形成される、複数のＣＮＴが互いに交絡した構造を有する構造体をいう。
また、本明細書において、ＣＮＴアレイからＣＮＴ構造体を「引き出す」とは、ＣＮＴアレイの一部をＣＮＴアレイから離間するように引っ張って、ＣＮＴ構造体を形成することをいう。
【００１８】
調整ステップＳ２は、引き出しステップＳ１で引き出されたＣＮＴ構造体における他の部材と接触していない非接触部に荷電粒子を照射するステップである。荷電粒子の照射を変化させることによりＣＮＴ構造体の帯電による反発力を変化させて、ＣＮＴ構造体の形状を調整することができる。
例えば、引き出しステップＳ１において、ＣＮＴアレイから帯状のＣＮＴ構造体を引き出す場合、照射する荷電粒子の量を大きくすれば反発力が大きくなるから、ＣＮＴ構造体の幅をひろげる効果が大きくなる。また、帯電を解消する手段を用いれば、ＣＮＴ構造体の電気的な反発力を低下させて、ＣＮＴアレイから引き出された時点の幅に戻すことができる。
【００１９】
調整ステップＳ２において、ＣＮＴ構造体の形状を調整することができる。ＣＮＴ構造体の形状を変化させることによりＣＮＴの密度を調整して、ＣＮＴ構造体の性質を調整することができる。したがって、同じＣＮＴアレイを原料として用いて、種々の電気的、機械的、光学的特性を備えたＣＮＴ構造体を得ることができる。また、異なるＣＮＴアレイを原料として用いた場合であっても、所望の性質を備えたＣＮＴ構造体を安定的に得ることができる。
【００２０】
調整ステップＳ２では、荷電粒子を照射することによって、ＣＮＴ構造体に接触することなくＣＮＴ構造体の形状を変化させる。このため、所定の形状に調整されたＣＮＴ構造体を直接、紡績したり積層したりすることができる。これに対して、ＣＮＴ構造体との接触部から力を加えてＣＮＴ構造体の形状を変化させると、その後にＣＮＴ構造体を接触部から外す工程が必要になる。ＣＮＴアレイから引き出されたウェブ状のＣＮＴ構造体は付着性が高いことから、接触部からＣＮＴ構造体を外す工程が必要となると、紡績や積層によって得られるＣＮＴ構造体の製造効率の低下や、ＣＮＴ構造体の機能低下の原因となりうる。
しかし、上述したとおり、調整ステップＳ２は、非接触でＣＮＴ構造体の形状を変化させた後に直接、紡績や積層等を行う。したがって、効率よく高機能のＣＮＴを製造することができる。なお、本明細書において「ウェブ状」とは複雑に繊維の絡み合いにより形成された蜘蛛の巣状、織布状または不織布状の形状をいう。
【００２１】
図２は、ＣＮＴ構造体の製造方法の他の実施形態を示すステップ図である。同図に示すように、本発明の製造方法は、引き出しステップＳ１および調整ステップＳ２に加えて紡績ステップＳ３を備えている点において、図１の製造方法と異なっている。
【００２２】
引き出しステップＳ１および調整ステップＳ２は、図１の説明において上述したとおりである。以下では、紡績ステップＳ３について説明する。
紡績ステップＳ３は、調整ステップＳ２において形状が調整されたＣＮＴ構造体を用いて糸を形成するステップである。調整ステップＳ２において形状が調整されたＣＮＴ構造体を用いることにより、糸の性質を調整することができる。したがって、所望の性質を備えた糸を効率よく製造できる。
【００２３】
また、調整ステップＳ２で形状が調整されたＣＮＴ構造体を用いることにより、紡績ステップＳ３により形成される糸の均一性を向上させることができる。例えば、引き出しステップＳ１において、ＣＮＴ構造体がウェブ状の帯として引き出される場合、種々の要因によってＣＮＴ構造体の幅（形状）が変化することがある。このため、引き出されたＣＮＴ構造体をそのまま用いると、ＣＮＴ構造体の幅や密度の変化により糸が不均一化するおそれがある。そこで、調整ステップＳ２において、ＣＮＴ構造体の形状を変化させて、引き出しステップＳ１において、引き出されたＣＮＴ構造体の幅や密度の変化を打ち消すように幅を調整することによって、均質な糸を形成することが可能になる。
【００２４】
紡績ステップＳ３では、ＣＮＴ構造体を用いて無撚糸を形成しても、ＣＮＴ構造体を用いて撚糸を形成してもよい。ＣＮＴ構造体を撚り掛けにより集束すれば撚糸が得られ、撚り掛けなしに集束すれば無撚糸が得られる。これら撚糸または無撚糸をその一部に用いてロープを作製することもできる。ＣＮＴを撚り掛けにより集束する場合、ＣＮＴアレイの側を回転させても、ＣＮＴ構造体を集束した撚糸の側を回転させてもよい。
【００２５】
図３は、ＣＮＴ構造体の製造方法の他の実施形態を示すステップ図である。同図に示すように、本発明の製造方法は、引き出しステップＳ１および調整ステップＳ２に加えて積層ステップＳ４を備えている点において、図１の製造方法と異なっている。
【００２６】
引き出しステップＳ１および調整ステップＳ２は、図１の説明において上述したとおりである。以下では、積層ステップＳ４について説明する。
積層ステップＳ４は、調整ステップＳ２において形状が調整されたＣＮＴ構造体を積層して積層体とするステップである。積層ステップＳ４では、複数のＣＮＴ構造体を積層した積層体としても、ＣＮＴ構造体と他の材料とを積層した積層体としても良い。
【００２７】
複数のＣＮＴ構造体を積層して積層体を形成する場合、調整ステップＳ２では、ＣＮＴ構造体の形状をそれぞれ調整する。原料として用いられる複数のＣＮＴ構造体の形状をそれぞれ調整することにより、所望の性質を備えた積層体とすることができる。
例えば、密度が同じＣＮＴ構造体を用いることが好ましい場合、密度が同じになるようにＣＮＴ構造体の形状をそれぞれ調整して積層することにより、所望の積層体が得られる。また、密度が異なるＣＮＴ構造体を用いることが好ましい場合も同様に、ＣＮＴ構造体の形状をそれぞれ調整して積層することにより、所望の積層体が得られる。
【００２８】
ＣＮＴ構造体は複数のＣＮＴが互いに絡み合ってなる構造を有する。したがって、この絡み合った複数のＣＮＴの間には、不織布を構成する複数の繊維と同様に、空隙が存在する。この空隙部に、粉体（金属微粒子、シリカ等の無機系粒子や、エチレン系重合体等の有機系粒子が例示される。）を導入したり、液体を含浸させたりすることによって、容易に複合構造体を形成することができる。この複合構造体を積層して、ＣＮＴ構造体の積層体としてもよい。
【００２９】
また、ＣＮＴ構造体を構成するＣＮＴの表面は改質されていてもよい。ＣＮＴは外側面がグラフェンから構成されるため、ＣＮＴ構造体はそのままでは疎水性であるが、ＣＮＴ構造体を構成するＣＮＴの表面に対して親水化処理を行うことによって、ＣＮＴ構造体を親水化することができる。そのような親水化の手段の一例として、めっき処理が挙げられる。この場合には、得られたＣＮＴ交絡体は、ＣＮＴとめっき金属との複合構造体となる。この複合構造体を積層してＣＮＴ構造体の積層体としてもよい。
【００３０】
また、ＣＮＴ構造体と他の材料とを組み合わせた積層体を形成する場合、調整ステップＳ２においてＣＮＴ構造体の形状を調整することにより、積層する他の材料との積層に適した形状とした上で、ＣＮＴ構造体を含む積層体を形成することができる。
【００３１】
［ＣＮＴ構造体の製造装置］
ＣＮＴ構造体の製造装置として本発明を実施する形態について、以下に説明する。
図４は、本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置を模式的に示しており、図４（ａ）が側面図、図４（ｂ）が平面図である。同図に示すＣＮＴ構造体の製造装置１０は、引き出し部３と調整部６とを備えている。
【００３２】
引き出し部３は、基板７表面に形成されたＣＮＴアレイ１からＣＮＴ構造体２を引き出す。例えば、図４（ａ）に示すように、引き出されたＣＮＴ構造体２を巻き取るローラーで構成することができる。なお、図４（ａ）では、基板７表面と平行な方向にＣＮＴ構造体２を引き出しているが、これは一例であり、基板７表面に対して斜め方向にＣＮＴ構造体２を引き出す構成としてもよい。
【００３３】
調整部６は、引き出されたＣＮＴ構造体２における、引き出し部３と接触していない非接触部４に荷電粒子５を照射するものである。非接触部４に荷電粒子５を照射することにより、帯電したＣＮＴ間に電気的な反発が生じる。電気的な反発によって、図４（ｂ）に示すように、ＣＮＴ構造体２の幅ｄ２がＣＮＴアレイ１の幅ｄ１よりも大きくなる。単位時間あたりの荷電粒子５の照射量を調整可能な調整部６を用いれば、照射量の調整により幅ｄ２を変化させることができる。
【００３４】
引き出し部３は、幅ｄ１よりもひろげられた幅ｄ２とされたＣＮＴ構造体２をその状態のままで、すなわち幅ｄ２のままで巻き取る。このため、幅ｄ２を変化させれば、同じＣＮＴアレイを原料として用いて、幅の異なる種々のＣＮＴ構造体２を形成することができる。
【００３５】
調整部６は、荷電粒子５の量を変化させることにより、幅ｄ２が所定の大きさになるように調整したり、原料として異なるＣＮＴアレイ１が用いられた場合に幅ｄ２を調整して所定のＣＮＴ密度になるように調整したりすることができる。
【００３６】
図５は、本発明の実施形態に係る調整部を複数備えたＣＮＴ構造体の製造装置を模式的に示しており、図５（ａ）が側面図、図５（ｂ）が平面図である。同図に示すＣＮＴ構造体の製造装置２０は、複数の調整部６Ａ・６Ｂを備えている点において、図４のＣＮＴ構造体の製造装置１０と異なっている。
【００３７】
複数の調整部６Ａ・６Ｂを備えることにより、ＣＮＴ構造体２の形状をさらに円滑に調整することができる。例えば、図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、まず、調整部６Ａから荷電粒子５Ａを照射することにより、ＣＮＴ構造体２を幅ｄ１から幅ｄ２にひろげる。その後に、調整部６Ｂから荷電粒子５Ｂを照射することにより、ＣＮＴ構造体２を幅ｄ２から幅ｄ３にひろげる。このように、ＣＮＴ構造体２の形状を多段階で変化させることにより、一段階で変化させる場合よりも、円滑に形状の調整をすることができる。
【００３８】
調整部６Ａ・６Ｂは、いずれか一方または両方を選択可能な構成としてもよい。この構成によれば、調整部６Ａ・６Ｂの選択により、単位時間当たりの荷電粒子の照射量を変化させることができる。この場合、荷電粒子５Ａ・５Ｂの単位時間あたりの照射量は、同じでも異なっていてもよい。単位時間あたりの照射量を同じにすると、調整部６Ａ・６Ｂとして同じものを用いることができるから、製造装置２０の構成が単純になる。調整部６Ａ・６Ｂとして単位時間あたりの照射量が異なるものを用いれば、調整部６Ａ・６Ｂの選択により照射量を変化させることができる。
なお、図５（ａ）および図５（ｂ）には、調整部を２つの備えた製造装置２０を示したが、調整部は３つ以上であってもよい。
【００３９】
図６は本発明の実施形態に係る紡績部を備えたＣＮＴ構造体の製造装置の他の実施形態を模式的に示しており、図６（ａ）が側面図であり、図６（ｂ）が平面図である。同図に示すＣＮＴ構造体の製造装置３０は、引き出し部３と調整部６に加えて、紡績部２３を備えている構成において、図４に示すＣＮＴ構造体の製造装置１０と異なっている。
【００４０】
紡績部２３は、調整部６において形状が調整されたＣＮＴ構造体２を用いて糸２４を形成するものである。糸２４は、撚糸または無撚糸のいずれであっても良い。撚糸を紡績する紡績部２３としては、例えば、機械的に撚り掛けを行うことによりＣＮＴ構造体２を撚糸とするものを用いることができる。無撚糸を紡績する紡績部２３としては、例えば、ＣＮＴ構造体２をダイスの中に通すことにより、撚り掛けを行うことなく紡績するものを用いることができる。
【００４１】
図７は、本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置の他の実施形態を模式的に示す側面図である。同図に示すＣＮＴ構造体の製造装置４０は、積層部３３を備えている点において図４のＣＮＴ構造体の製造装置１０とは異なっている。この相違に対応して、製造装置４０は、ＣＮＴアレイ１ａ〜１ｃから引き出されるＣＮＴ構造体２ａ〜２ｃのそれぞれに荷電粒子５ａ〜ｃを照射する調整部６ａ〜６ｃを備えている。
【００４２】
積層部３３は、調整部６ａ〜６ｃにおいて形状が調整されたＣＮＴ構造体２ａ〜２ｃを積層して積層体３４を形成する。図７に示すように、積層部３３より積層する前に、複数の各調整部６ａ〜６ｃによって、非接触部４ａ〜４ｃに照射される荷電粒子５ａ〜５ｃを調整する。これにより、各ＣＮＴ構造体２ａ〜２ｃの形状を調整して、所望の積層体３４を形成することが可能となる。
【実施例】
【００４３】
図８は本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置の調整部からＣＮＴ構造体に荷電粒子を照射しながらＣＮＴ構造体を製造した実施例の図面代用写真である。同図に示すように、引き出し部（図示せず。同図の右側にある）により引き出されたウェブ状のＣＮＴ構造体の非接触部に荷電粒子を照射して、ＣＮＴ構造体の形状を調整する調整部を備えたＣＮＴ構造体の製造装置を用いて、ＣＮＴアレイから引き出されたＣＮＴ構造体の非接触部に荷電粒子を照射して、ＣＮＴ構造体の形状を調整することにより、ＣＮＴ構造体の幅をひろげることができる。
【００４４】
図８に示した実施例では、下記部材を用いて、下記の条件の下で行った。
ＣＮＴアレイ：幅２０ｍｍ、ＣＮＴ高さ０．８ｍｍ
荷電粒子照射手段（イオナイザ）：（株）トリンク製（ＴＡＳ−３１１ＢＡＭ）
荷電粒子（イオン）照射条件：０−１００％
【００４５】
［比較例］
図９は、本発明の実施形態に係るＣＮＴ構造体の製造装置の調整部からＣＮＴ構造体に荷電粒子を照射しないでＣＮＴ構造体を製造した比較例の図面代用写真である。引き出し部（図示せず。同図の右側にある）により引き出されたウェブ状のＣＮＴ構造体の非接触部に荷電粒子を照射しない比較例では、ＣＮＴアレイからの距離が遠くなるに従い、引き出されたＣＮＴ構造体の幅が狭くなっている。ＣＮＴ構造体の幅は、供給源であるＣＮＴアレイの状態や引出条件等に影響されるから、均質なＣＮＴ構造体を安定的に得ることは困難である。
【００４６】
図８の実施例と図９の比較例との比較により、調整部から照射される荷電粒子を照射することによりＣＮＴを帯電させ、ＣＮＴ同士の反発力を用いて、非接触でＣＮＴ構造体の幅を制御できることが分かった。したがって、照射される荷電粒子の量や位置を調整することにより、ＣＮＴ構造体の形状を調整して、所望の性質を備えたＣＮＴ構造体を安定的に得ることができる。
また、図８に示したように、ＣＮＴ構造体のウェブの幅を拡げることによってしわが生じることを防ぎ、外観が良好なＣＮＴ構造体のウェブを得ることができた。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明によれば、ＣＮＴ構造体の形状を調整することにより、原料であるＣＮＴアレイや引き出し条件によるばらつきを調整し、所望のＣＮＴ構造体を安定的に得ることができるから、ＣＮＴ構造体の製造方法として有用である。
【符号の説明】
【００４８】
１、１ａ〜１ｃ  ＣＮＴアレイ
２、２ａ〜２ｃ  ＣＮＴ構造体
３  引き出し部
４、４ａ〜４ｃ  非接触部
５、５Ａ〜５Ｂ、５ａ〜５ｃ  荷電粒子
６、６Ａ〜６Ｂ、６ａ〜６ｃ  調整部
７、７ａ〜７ｃ  基板
１０、２０、３０、４０  ＣＮＴ構造体の製造装置
２３  紡績部
２４  糸
３３  積層部
３４  積層体
【図１】
0006520621.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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