(57)【要約】  カーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法は、基板上に配置され、基板に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブ集合体を準備する工程と、複数のカーボンナノチューブが、カーボンナノチューブの配向方向と直交する方向に互いに接触するように、カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程と、圧縮されたカーボンナノチューブ集合体を基板から剥離させる工程と、を含んでいる。
2016136826.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配置され、前記基板に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブ集合体を準備する工程と、
前記複数のカーボンナノチューブが、前記カーボンナノチューブの配向方向と直交する方向に互いに接触するように、前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程と、
圧縮された前記カーボンナノチューブ集合体を前記基板から剥離させる工程と、を含んでいることを特徴とする、カーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法。
【請求項２】
前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程において、前記カーボンナノチューブ集合体に対して前記基板の反対側から、前記カーボンナノチューブ集合体を押圧することを特徴とする、請求項１に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程の後において、圧縮された前記カーボンナノチューブ集合体を、１８００℃以上に加熱する工程をさらに含んでいることを特徴とする、請求項１に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法。
【請求項４】
前記カーボンナノチューブ集合体を加熱する工程において、前記カーボンナノチューブ集合体を加熱する前に、前記カーボンナノチューブ集合体に、高分子材料を含有する高分子含有液を含浸させるか、アモルファスカーボンを付着させることを特徴とする、請求項３に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程の後において、前記カーボンナノチューブ集合体に液体を供給する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法。
【請求項６】
請求項１に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法により製造されることを特徴とする、カーボンナノチューブ高密度集合体。
【請求項７】
所定方向に配向される複数のカーボンナノチューブが、前記所定方向に互いに連続することなく、前記所定方向と直交する方向に互いに連続してシート形状となるように配列され、
シート形状に配列される前記複数のカーボンナノチューブの平均密度が、４．０×１０１０本／ｃｍ２以上８．０×１０１１本／ｃｍ２以下であり、
前記複数のカーボンナノチューブが互いに接触するように、形状を保持していることを特徴とする、カーボンナノチューブ高密度集合体。
【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高密度集合体およびカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
カーボンナノチューブは、優れた機械強度、電気伝導性および熱伝導性を有していることが知られている。そこで、複数のカーボンナノチューブを成長させて、カーボンナノチューブ集合体とし、各種産業製品に利用することが検討されている。このようなカーボンナノチューブ集合体では、電気伝導性および熱伝導性のさらなる向上を図るべく、複数のカーボンナノチューブの高密度化が望まれている。【０００３】
例えば、複数のカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブアレイと、複数のカーボンナノチューブを結合するポリマーマトリクスとを含み、カーボンナノチューブアレイの密度が０．１ｇ／ｃｍ３〜２．２ｇ／ｃｍ３である熱伝導シートが提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００４】
そして、そのような熱伝導シートは、基板上にカーボンナノチューブアレイを成長させた後、カーボンナノチューブアレイに液状のポリマー前駆物質を充填し、次いで、カーボンナノチューブアレイを圧縮した後、ポリマー前駆物質を重合させ、ポリマーマトリクスを含むカーボンナノチューブアレイを、基板から切断することにより調製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−５１７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の熱伝導シートでは、カーボンナノチューブアレイにポリマーマトリクスが含まれるので、カーボンナノチューブの単位面積当たりの平均本数（平均密度）の向上を図るには限度がある。また、ポリマーマトリクスが電気抵抗および熱抵抗となり、熱伝導シートの電気伝導率および熱伝導率のそれぞれが低下してしまうという不具合がある。【０００７】
そこで、本発明の目的は、電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができるカーボンナノチューブ高密度集合体およびカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明［１］は、基板上に配置され、前記基板に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブ集合体を準備する工程と、前記複数のカーボンナノチューブが、前記カーボンナノチューブの配向方向と直交する方向に互いに接触するように、前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程と、圧縮された前記カーボンナノチューブ集合体を前記基板から剥離させる工程と、を含んでいる、カーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法を含んでいる。【０００９】
このような方法によれば、基板に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブ集合体が、複数のカーボンナノチューブが配向方向と直交する方向に互いに接触するように圧縮される。【００１０】
そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体において、カーボンナノチューブの配向性を確保することができながら、複数のカーボンナノチューブの平均密度の向上を図ることができる。【００１１】
また、このようなカーボンナノチューブ高密度集合体では、複数のカーボンナノチューブが、配向方向と直交する方向に互いに近接しているので、隣接するカーボンナノチューブ間に作用するファンデルワールス力などにより、形状を保持できる。つまり、カーボンナノチューブ高密度集合体は、ポリマーマトリクスを含むことなく、形状を保持できる。【００１２】
そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体の電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができる。【００１３】
よって、簡易な方法でありながら、電気伝導率および熱伝導率、とりわけ、カーボンナノチューブの配向方向における電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができるカーボンナノチューブ高密度集合体を製造できる。【００１４】
本発明［２］は、前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程において、前記カーボンナノチューブ集合体に対して前記基板の反対側から、前記カーボンナノチューブ集合体を押圧する、上記［１］に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法を含んでいる。【００１５】
このような方法によれば、カーボンナノチューブ集合体は、カーボンナノチューブの配向方向と直交する方向に圧縮されるときに、基板の反対側から押圧される。そのため、カーボンナノチューブ集合体のカーボンナノチューブは、カーボンナノチューブ集合体が圧縮されるときに、配向方向に移動することが規制される。【００１６】
その結果、カーボンナノチューブ集合体を直交方向に確実に圧縮できるので、カーボンナノチューブ高密度集合体において、複数のカーボンナノチューブの高密度化を確実に図ることができる。【００１７】
本発明［３］は、前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程の後において、圧縮された前記カーボンナノチューブ集合体を、１８００℃以上に加熱する工程をさらに含んでいる、上記［１］または［２］に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法を含んでいる。【００１８】
このような方法によれば、圧縮されたカーボンナノチューブ集合体が、１８００℃以上に加熱されるので、カーボンナノチューブを構成するグラフェンの結晶性の向上を図ることができる。そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体の電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を確実に図ることができる。【００１９】
本発明［４］は、前記カーボンナノチューブ集合体を加熱する工程において、前記カーボンナノチューブ集合体を加熱する前に、前記カーボンナノチューブ集合体に、高分子材料を含有する高分子含有液を含浸させるか、アモルファスカーボンを付着させる、上記［３］に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法を含んでいる。【００２０】
このような方法によれば、カーボンナノチューブ集合体は、高分子材料を含有する高分子含有液が含浸されるか、アモルファスカーボンが付着された後、１８００℃以上に加熱される。【００２１】
カーボンナノチューブ集合体に高分子含有液が含浸される場合、カーボンナノチューブの表面に高分子材料が付着された後、カーボンナノチューブ集合体が１８００℃以上に加熱される。すると、カーボンナノチューブの表面に付着する高分子材料は、黒鉛化（グラファイト化）する。【００２２】
また、カーボンナノチューブ集合体にアモルファスカーボンが付着される場合、カーボンナノチューブの表面にアモルファスカーボンが付着された後、カーボンナノチューブ集合体が１８００℃以上に加熱される。すると、カーボンナノチューブの表面に付着するアモルファスカーボンは、黒鉛化（グラファイト化）する。【００２３】
つまり、上記の方法によれば、カーボンナノチューブの表面に黒鉛（グラファイト）を付着させることができる。そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体の電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上をより一層確実に図ることができる。【００２４】
本発明［５］は、前記カーボンナノチューブ集合体を圧縮する工程の後において、前記カーボンナノチューブ集合体に液体を供給する工程をさらに含む、上記［１］〜［４］のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法を含んでいる。【００２５】
このような方法によれば、圧縮されたカーボンナノチューブ集合体に液体が供給されるので、液体が気化することにより、圧縮されたカーボンナノチューブ集合体において、互いに隣接するカーボンナノチューブが凝集する。そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体において、複数のカーボンナノチューブの平均密度のさらなる向上を図ることができる。【００２６】
本発明［６］は、上記［１］〜［５］のいずれか一項に記載のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法により製造される、カーボンナノチューブ高密度集合体を含んでいる。【００２７】
このような構成によれば、電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上、とりわけ、カーボンナノチューブの配向方向における電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができる。【００２８】
本発明［７］は、所定方向に配向される複数のカーボンナノチューブが、前記所定方向に互いに連続することなく、前記所定方向と直交する方向に互いに連続してシート形状となるように配列され、シート形状に配列される前記複数のカーボンナノチューブの平均密度が、４．０×１０１０本／ｃｍ２以上８．０×１０１１本／ｃｍ２以下であり、前記複数のカーボンナノチューブが互いに接触するように、形状を保持している、カーボンナノチューブ高密度集合体を含んでいる。【００２９】
このような構成によれば、所定方向に配向される複数のカーボンナノチューブが、所定方向と直交する方向に互いに連続してシート形状となるように配列され、複数のカーボンナノチューブの平均密度が、４．０×１０１０本／ｃｍ２以上８．０×１０１１本／ｃｍ２以下であるので、カーボンナノチューブ高密度集合体において、複数のカーボンナノチューブの配向性を確保できながら、複数のカーボンナノチューブの平均密度の向上を図ることができる。【００３０】
また、カーボンナノチューブ高密度集合体は、複数のカーボンナノチューブが互いに接触するように形状を保持しているので、ポリマーマトリクスを含むことなく、形状を保持できる。【００３１】
その結果、電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上、とりわけ、カーボンナノチューブの配向方向における電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法は、簡易な方法でありながら、電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができるカーボンナノチューブ高密度集合体を製造することができる。【００３３】
また、本発明のカーボンナノチューブ高密度集合体は、電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１Ａは、本発明のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法の第１実施形態を説明するための説明図であって、基板上に触媒層を形成する工程を示す。図１Ｂは、図１Ａに続いて、基板を加熱して、触媒層を複数の粒状体に凝集させる工程を示す。図１Ｃは、図１Ｂに続いて、複数の粒状体に原料ガスを供給して、複数のカーボンナノチューブを成長させて、カーボンナノチューブ集合体を調製する工程を示す。図１Ｄは、図１Ｃに続いて、カーボンナノチューブ集合体を挟むように、２つの押圧板を配置する工程を示す。
【図２】図２Ａは、図１Ｄに続いて、２つの押圧板のうち一方の押圧板を、他方に向かって移動させる工程を示す。図２Ｂは、図２Ａに続いて、２つの押圧板のうち他方の押圧板を、一方に向かって移動させる工程を示す。図２Ｃは、図２Ｂに続いて、カーボンナノチューブ高密度集合体を、基板から剥離する工程を示す。
【図３】図３Ａは、図１Ｄに示すカーボンナノチューブ集合体および２つの押圧板の斜視図である。図３Ｂは、図２Ｃに示すカーボンナノチューブ高密度集合体および２つの押圧板の斜視図である。
【図４】図４は、実施例１のカーボンナノチューブ高密度集合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【図５】図５は、実施例５のカーボンナノチューブ高密度集合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
１．カーボンナノチューブ高密度集合体の構成
カーボンナノチューブ高密度集合体１は、図３Ｂに示すように、可撓性を有するシート状（フィルム状）を有しており、具体的には、所定方向に厚みを有し、所定方向（厚み方向）と直交する面方向（縦方向および横方向）に延び、平坦な表面および平坦な裏面を有している。
【００３６】
カーボンナノチューブ高密度集合体１の厚み方向寸法は、例えば、１０μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、４００μｍ以下である。
【００３７】
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１の形状は、特に制限されず、厚み方向から見て、例えば、多角形形状または円形形状、好ましくは、矩形形状である。カーボンナノチューブ高密度集合体１が厚み方向から見て矩形形状である場合、カーボンナノチューブ高密度集合体１の縦方向の寸法は、例えば、０．５ｃｍ以上、好ましくは、１ｃｍ以上、例えば、３０ｃｍ以下、好ましくは、３ｃｍ以下であり、横方向の寸法は、例えば、０．５ｃｍ以上、好ましくは、１ｃｍ以上、例えば、３０ｃｍ以下、好ましくは、３ｃｍ以下である。
【００３８】
このようなカーボンナノチューブ高密度集合体１は、図２Ｃに示すように、複数のカーボンナノチューブ２からなる。
【００３９】
複数のカーボンナノチューブ２のそれぞれは、厚み方向に配向されており、厚み方向に互いに連続することなく、面方向（縦方向および横方向）に互いに連続してシート形状となるように配列されている。これにより、カーボンナノチューブ高密度集合体１は、複数のカーボンナノチューブ２において、互いに隣接するカーボンナノチューブ２間に作用するファンデルワールス力などにより、形状を保持している。
【００４０】
複数のカーボンナノチューブ２のそれぞれは、単層カーボンナノチューブ、二層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブのいずれであってもよく、好ましくは、多層カーボンナノチューブである。これらカーボンナノチューブ２は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００４１】
複数のカーボンナノチューブ２のそれぞれの平均外径は、例えば、１ｎｍ以上、好ましくは、５ｎｍ以上、例えば、１００ｎｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ以下、さらに好ましくは、２０ｎｍ以下である。
【００４２】
また、複数のカーボンナノチューブ２のそれぞれの平均長さ（平均配向方向寸法）は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上、さらに好ましくは、２００μｍ以上、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下、さらに好ましくは、４００μｍ以下である。なお、カーボンナノチューブ２の平均外径および平均長さは、例えば、ラマン分光分析や、電子顕微鏡観察などの公知の方法により測定される。
【００４３】
カーボンナノチューブ高密度集合体１において、複数のカーボンナノチューブ２の平均嵩密度は、例えば、７０ｍｇ／ｃｍ３以上、好ましくは、１００ｍｇ／ｃｍ３以上、さらに好ましくは、１５０ｍｇ／ｃｍ３以上、例えば、１０００ｍｇ／ｃｍ３以下、好ましくは、５００ｍｇ／ｃｍ３以下、さらに好ましくは、４００ｍｇ／ｃｍ３以下である。なお、カーボンナノチューブ２の平均嵩密度は、例えば、単位面積当たり質量（目付量：単位  ｍｇ／ｃｍ２）と、カーボンナノチューブの長さ（ＳＥＭ（日本電子社製）または非接触膜厚計（キーエンス社製）により測定）とから算出される。
【００４４】
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１において、複数のカーボンナノチューブ２の単位面積当たりの平均本数（平均密度）は、４．０×１０１０本／ｃｍ２以上、好ましくは、８．０×１０１０本／ｃｍ２以上、さらに好ましくは、１．０×１０１１本／ｃｍ２以上、８．０×１０１１本／ｃｍ２以下、好ましくは、４．０×１０１１本／ｃｍ２以下、さらに好ましくは、３．０×１０１１本／ｃｍ２以下である。なお、カーボンナノチューブ２の平均密度は、例えば、ＳＥＭ写真により測定される。
【００４５】
そして、カーボンナノチューブ高密度集合体１の電気伝導率は、厚み方向において、例えば、２０００Ｓ／ｍ以上、好ましくは、５０００Ｓ／ｍ以上、例えば、１７０００Ｓ／ｍ以下、好ましくは、１３０００Ｓ／ｍ以下であり、面方向において、２００Ｓ／ｍ以上、好ましくは、５００Ｓ／ｍ以上、例えば、１７００Ｓ／ｍ以下、好ましくは、１３００Ｓ／ｍ以下である。なお、電気伝導率は、公知の電気伝導率測定装置（例えば、横河電機社製）により測定される。
【００４６】
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１の熱伝導率は、厚み方向において、例えば、４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、面方向において、０．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、３．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、３．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。なお、熱伝導率は、公知の熱伝導率測定装置（例えば、メンターグラフィックスジャパン社製など）により測定される。
２．カーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法 
次に、カーボンナノチューブ高密度集合体１の製造方法について説明する。
【００４７】
カーボンナノチューブ高密度集合体１の製造方法は、例えば、図１Ａ〜図２Ｃに示すように、基板８上に配置されるカーボンナノチューブ集合体１３を準備する工程（図１Ａ〜図１Ｃ参照）と、カーボンナノチューブ集合体１３を圧縮する工程（図１Ｄ〜図２Ｂ参照）と、カーボンナノチューブ高密度集合体１を基板８から剥離する工程（図２Ｃ参照）とを含んでいる。
【００４８】
このような製造方法では、まず、図１Ａに示すように、基板８を準備する。
【００４９】
基板８は、特に限定されず、例えば、化学気相成長法（ＣＶＤ法）に用いられる公知の基板が挙げられ、市販品を用いることができる。
【００５０】
基板８として、具体的には、シリコン基板や、二酸化ケイ素膜１０が積層されるステンレス基板９などが挙げられ、好ましくは、二酸化ケイ素膜１０が積層されるステンレス基板９が挙げられる。なお、図１Ａ〜図３Ｂでは、基板８が、二酸化ケイ素膜１０が積層されるステンレス基板９である場合を示す。
【００５１】
次いで、図１Ａに示すように、基板８上、好ましくは、二酸化ケイ素膜１０上に触媒層１１を形成する。
【００５２】
基板８上に触媒層１１を形成するには、金属触媒を、公知の成膜方法により、基板８（好ましくは、二酸化ケイ素膜１０）上に成膜する。
【００５３】
金属触媒としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられ、好ましくは、鉄が挙げられる。このような金属触媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００５４】
成膜方法としては、例えば、真空蒸着およびスパッタリングが挙げられ、好ましくは、真空蒸着が挙げられる。
【００５５】
これによって、基板８上に触媒層１１が配置される。
【００５６】
なお、基板８が、二酸化ケイ素膜１０が積層されるステンレス基板９である場合、二酸化ケイ素膜１０および触媒層１１は、例えば、特開２０１４−９４８５６号公報に記載されるように、二酸化ケイ素前駆体溶液と金属触媒前駆体溶液とが混合される混合溶液を、ステンレス基板９に塗布した後、その混合液を相分離させ、次いで、乾燥することにより、同時に形成することもできる。
【００５７】
次いで、触媒層１１が配置される基板８を、図１Ｂに示すように、例えば、７００℃以上９００℃以下に加熱する。これにより、触媒層１１が、凝集して、複数の粒状体１１Ａとなる。
【００５８】
そして、加熱された基板８に、図１Ｃに示すように、原料ガスを供給する。
【００５９】
原料ガスは、炭素数１〜４の炭化水素ガス（低級炭化水素ガス）を含んでいる。
【００６０】
炭素数１〜４の炭化水素ガスとしては、例えば、メタンガス、エタンガス、プロパンガス、ブタンガス、エチレンガス、アセチレンガスなどが挙げられ、好ましくは、アセチレンガスが挙げられる。
【００６１】
また、原料ガスは、必要により、水素ガスや、不活性ガス（例えば、ヘリウム、アルゴンなど）、水蒸気などを含むこともできる。
【００６２】
原料ガスが水素ガスや不活性ガスを含む場合、原料ガスにおける炭化水素ガスの濃度は、例えば、１体積％以上、好ましくは、３０体積％以上、例えば、９０体積％以下、好ましくは、５０体積％以下である。
【００６３】
これによって、複数の粒状体１１Ａのそれぞれを起点として、複数のカーボンナノチューブ２が成長する。なお、図１Ｃでは、便宜上、１つの粒状体１１Ａから、１つのカーボンナノチューブ２が成長するように記載しているが、これに限定されず、１つの粒状体１１Ａから、複数のカーボンナノチューブ２が成長してもよい。
【００６４】
このような複数のカーボンナノチューブ２のそれぞれは、基板８上において、互いに略平行となるように、基板８の厚み方向に延びている。つまり、複数のカーボンナノチューブ２は、基板８に対して直交するように配向（垂直に配向）されている。
【００６５】
これによって、複数のカーボンナノチューブ２からなるカーボンナノチューブ集合体１３が、基板８上に形成される。
【００６６】
このようなカーボンナノチューブ集合体１３は、図３Ａに示すように、複数のカーボンナノチューブ２が横方向に直線的に並ぶように配置される列１３Ａを、縦方向に複数備えている。
【００６７】
カーボンナノチューブ集合体１３において、複数のカーボンナノチューブ２の平均嵩密度は、例えば、１０ｍｇ／ｃｍ３以上、好ましくは、２０ｍｇ／ｃｍ３以上、例えば、６０ｍｇ／ｃｍ３以下、好ましくは、５０ｍｇ／ｃｍ３以下である。
【００６８】
次いで、図１Ｄ〜図２Ｂに示すように、基板８上のカーボンナノチューブ集合体１３を横方向に圧縮する。
【００６９】
カーボンナノチューブ集合体１３を圧縮するには、図１Ｄに示すように、必要により、カーボンナノチューブ集合体１３の横方向両端部のそれぞれを、例えば、公知の粘着テープなどにより剥離する。
【００７０】
これによって、カーボンナノチューブ集合体１３の横方向端部に配置される複数のカーボンナノチューブ２が、対応する粒状体１１Ａから引き抜かれ、除去される。そのため、触媒層１１（複数の粒状体１１Ａ）の横方向両端部のそれぞれに、カーボンナノチューブ２が除去された剥離部分１１Ｂが１つずつ形成される。つまり、カーボンナノチューブ集合体１３は、厚み方向から見て、２つの剥離部分１１Ｂに横方向に挟まれている。
【００７１】
剥離部分１１Ｂの横方向寸法は、カーボンナノチューブ集合体１３の横方向の寸法に対して、例えば、１％以上、好ましくは、５％以上、例えば、１５％以下、好ましくは、１０％以下である。
【００７２】
次いで、カーボンナノチューブ集合体１３を挟むように、カーボンナノチューブ集合体１３に対して横方向の両側、好ましくは、２つの剥離部分１１Ｂのそれぞれに、押圧板１６を１枚ずつ配置する。
【００７３】
押圧板１６としては、例えば、公知の金属板が挙げられ、好ましくは、ステンレス板が挙げられる。
【００７４】
押圧板１６の厚みは、カーボンナノチューブ２の配向方向寸法（厚み方向寸法）に対して、例えば、５０％以上、好ましくは、７０％以上、例えば、１００％以下、好ましくは、９５％以下である。
【００７５】
具体的には、押圧板１６の厚みは、例えば、０．５μｍ以上、好ましくは、１４０μｍ以上、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、３８０μｍ以下である。
【００７６】
また、押圧板１６の縦方向寸法は、図３Ａに示すように、基板８の縦方向寸法よりも大きく、押圧板１６の横方向寸法は、基板８の横方向寸法よりも小さい。なお、押圧板１６の表面粗さは、小さいほど好ましい。
【００７７】
次いで、図２Ａに示すように、必要により、カーボンナノチューブ集合体１３に対して、基板８の反対側から、カーボンナノチューブ集合体１３を押圧する。
【００７８】
カーボンナノチューブ集合体１３を押圧するには、好ましくは、公知のプレス装置のプレス板１７を、カーボンナノチューブ集合体１３の全体に一括して接触させて、カーボンナノチューブ集合体１３の全体を一様に押圧する。これにより、カーボンナノチューブ集合体１３は、厚み方向において、プレス板１７と基板８とに挟まれる。
【００７９】
プレス板１７によるカーボンナノチューブ集合体１３に対する圧力は、例えば、５ｋＰａ以上、好ましくは、１０ｋＰａ以上、例えば、１５０ｋＰａ以下、好ましくは、８０ｋＰａ以下である。
【００８０】
なお、プレス板１７におけるカーボンナノチューブ集合体１３との接触面は、カーボンナノチューブ集合体１３と接触するので、表面粗さが小さいほど好ましい。
【００８１】
次いで、押圧板１６を基板８に対して移動させて、カーボンナノチューブ集合体１３を圧縮する。
【００８２】
より具体的には、基板８を固定した状態で、２つの押圧板１６のうち、横方向一方の押圧板１６を、触媒層１１（複数の粒状体１１Ａ）に沿うように、横方向の他方に向かってスライドさせる。
【００８３】
すると、カーボンナノチューブ集合体１３の複数のカーボンナノチューブ２は、対応する粒状体１１Ａから離脱され、横方向の他方に向かって移動し、横方向および縦方向に互いに接触するように圧縮される。
【００８４】
横方向一方の押圧板１６の移動量は、圧縮前のカーボンナノチューブ集合体１３の横方向寸法に対して、例えば、１０％以上、好ましくは、３０％以上、例えば、４５％以下、好ましくは、４０％以下である。
【００８５】
これによって、カーボンナノチューブ集合体１３の横方向一方部分において、複数のカーボンナノチューブ２の平均密度が向上する。
【００８６】
次いで、図２Ｂおよび図３Ｂに示すように、基板８を固定した状態で、２つの押圧板１６のうち、横方向他方の押圧板１６を、触媒層１１（複数の粒状体１１Ａ）に沿うように、横方向の一方に向かってスライドさせる。
【００８７】
すると、複数のカーボンナノチューブ２は、対応する粒状体１１Ａから離脱され、横方向の一方に向かって移動し、横方向および縦方向に互いに接触するように圧縮される。
【００８８】
横方向他方の押圧板１６の移動量は、上記の横方向の一方の押圧板１６の移動量と同様であって、カーボンナノチューブ高密度集合体１の密度の均一化の観点から好ましくは、横方向一方の押圧板１６の移動量と同一である。
【００８９】
また、２つの押圧板１６のそれぞれの移動速度は、特に制限されないが、例えば、０．１ｍｍ／ｓ以上、好ましくは、０．２ｍｍ／ｓ以上、例えば、３ｍｍ／ｓ以下、好ましくは、１ｍｍ／ｓ以下である。
【００９０】
これによって、カーボンナノチューブ集合体１３の横方向他方部分において、複数のカーボンナノチューブ２の平均密度が向上し、カーボンナノチューブ集合体１３全体の圧縮が完了する。
【００９１】
しかるに、カーボンナノチューブ集合体１３には、金属触媒の極大化や、基板８の局所的な汚れなどに起因する触媒層１１の濡れ性不良により、カーボンナノチューブ２が生成しないピンホールが形成される場合がある。しかし、このようなピンホールは、上記の圧縮工程においてカーボンナノチューブ集合体１３の全体が圧縮されるので、複数のカーボンナノチューブ２により埋められ、消失する。
【００９２】
なお、カーボンナノチューブ集合体１３を圧縮する工程において、カーボンナノチューブ集合体１３がプレス板１７により押圧されている場合、カーボンナノチューブ集合体１３に対する圧力は、一定であってもよいが、好ましくは、カーボンナノチューブ集合体１３が圧縮されるにつれて、カーボンナノチューブ集合体１３に対する圧力を上昇させる。これによって、カーボンナノチューブ集合体１３の圧縮工程において、複数のカーボンナノチューブ２の厚み方向への移動を確実に規制できる。
【００９３】
以上によって、カーボンナノチューブ集合体１３の全体が圧縮されて、カーボンナノチューブ高密度集合体１が調製される。
【００９４】
カーボンナノチューブ高密度集合体１の体積は、圧縮前のカーボンナノチューブ集合体１３の体積に対して、例えば、１％以上、好ましくは、５％以上、さらに好ましくは、１５％以上、例えば、８０％以下、好ましくは、５０％以下、さらに好ましくは、３０％以下である。
【００９５】
次いで、図２Ｃに示すように、プレス板１７および２つの押圧板１６を除いた後、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、基板８から剥離する。
【００９６】
ここで、カーボンナノチューブ高密度集合体１の複数のカーボンナノチューブ２間に作用するファンデルワールス力は、基板８に対するカーボンナノチューブ高密度集合体１の密着力よりも大きい。
【００９７】
そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体１を基板８から剥離するには、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、基板８から離れるように引き上げる。
【００９８】
なお、必要により、カーボンナノチューブ高密度集合体１の基板８側の端部を、切断部材（例えば、剃刀など）により切断した後、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、基板８から引き上げることもできる。
【００９９】
以上によって、基板８から離脱されたカーボンナノチューブ高密度集合体１が調製される。カーボンナノチューブ高密度集合体１は、例えば、熱伝導性シート、電気伝導性シートなどとして、各種産業製品に利用される。
【０１００】
このようなカーボンナノチューブ高密度集合体１では、図２Ｃおよび図３Ｂに示すように、厚み方向に配向される複数のカーボンナノチューブ２が、面方向（縦方向および横方向）に互いに連続してシート形状となるように配列され、複数のカーボンナノチューブ２の平均密度が、４．０×１０１０本／ｃｍ２以上８．０×１０１１本／ｃｍ２以下である。そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体１において、複数のカーボンナノチューブ２の配向性を確保できながら、複数のカーボンナノチューブ２の平均密度の向上を図ることができる。
【０１０１】
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１は、複数のカーボンナノチューブ２において互いに隣接するカーボンナノチューブ２間に作用するファンデルワールス力などにより、形状を保持しているので、ポリマーマトリクスを含むことなく、形状を保持できる。
【０１０２】
その結果、電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上、とりわけ、カーボンナノチューブ２の配向方向における電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を図ることができる。
【０１０３】
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１の製造方法では、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、基板８に対して垂直に配向される複数のカーボンナノチューブ２からなるカーボンナノチューブ集合体１３が、複数のカーボンナノチューブ２が配向方向と直交する方向に互いに接触するように圧縮される。
【０１０４】
また、このようなカーボンナノチューブ高密度集合体１では、図２Ｃに示すように、複数のカーボンナノチューブ２が、配向方向と直交する方向に互いに近接しているので、隣接するカーボンナノチューブ２間に作用するファンデルワールス力などにより、形状を保持できる。
【０１０５】
よって、簡易な方法でありながら、上記のカーボンナノチューブ高密度集合体１を製造できる。
【０１０６】
また、カーボンナノチューブ集合体１３は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、カーボンナノチューブ２の配向方向と直交する方向に圧縮されるときに、基板８の反対側から、プレス板１７により押圧される。そのため、カーボンナノチューブ集合体１３のカーボンナノチューブ２は、カーボンナノチューブ集合体１３が圧縮されるときに、配向方向（厚み）に移動することが規制される。
【０１０７】
その結果、カーボンナノチューブ集合体１３を直交方向に確実に圧縮できるので、カーボンナノチューブ高密度集合体１において、複数のカーボンナノチューブ２の高密度化を確実に図ることができる。
３．第２実施形態
カーボンナノチューブ高密度集合体１の製造方法は、好ましくは、カーボンナノチューブ集合体１３の圧縮工程の後において、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、１８００℃以上に加熱する工程を含んでいる。
【０１０８】
より具体的には、このような加熱工程は、カーボンナノチューブ集合体１３の圧縮工程の後であれば、特に制限されず、カーボンナノチューブ高密度集合体１の剥離工程の前であってもよいが、基板８の耐熱性の観点から好ましくは、カーボンナノチューブ高密度集合体１の剥離工程後に実施される。
【０１０９】
カーボンナノチューブ高密度集合体１を加熱するには、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、例えば、公知の加熱炉内に配置して、不活性ガス（例えば、窒素、アルゴンなど）雰囲気下において、１８００℃以上に加熱する。
【０１１０】
加熱温度は、１８００℃以上、好ましくは、２０００℃以上、さらに好ましくは、２５００℃以上、とりわけ好ましくは、２６００℃以上、例えば、３３００℃以下、好ましくは、２９００℃以下、さらに好ましくは、２９００℃未満である。加熱時間は、例えば、１時間以上、好ましくは、２時間以上、例えば、２４時間以下、カーボンナノチューブ高密度集合体１の量産性の観点から好ましくは、１５時間以下、さらに好ましくは、４時間以下である。
【０１１１】
このような加熱工程のエネルギー（活性化エネルギー）Ｅａ［ｅＶ］は、下記式（１）により算出される。
【０１１２】
式（１）：
Ｅａ＝ｋＢＴｌｎ（ｖｔ）      （１）
ｋＢ：ボルツマン定数（８．６×１０−５［ｅＶ／Ｋ］）
Ｔ：加熱温度［Ｋ］
ｖ：頻度因子（１０１２［ｓ−１］）
ｔ：加熱時間［ｓ］
そして、加熱工程のエネルギーＥａは、例えば、３ｅＶ以上、好ましくは、６ｅＶ以上、さらに好ましくは、７ｅＶ以上、とりわけ好ましくは、８ｅＶ以上、例えば、１５ｅＶ以下、好ましくは、１０ｅＶ以下、さらに好ましくは、９ｅＶ以下である。
【０１１３】
以上によって、カーボンナノチューブ高密度集合体１が加熱処理される。
【０１１４】
加熱処理後のカーボンナノチューブ高密度集合体１は、カーボンナノチューブ２を構成するグラフェンの結晶性が向上している。
【０１１５】
このようなグラフェンの結晶性は、ラマン分光分析のラマンスペクトルにより算出されるＧ／Ｄ比によって評価される。
【０１１６】
カーボンナノチューブのラマンスペクトルでは、１５９０ｃｍ−１付近に、炭素の六員環の面内振動に由来するＧバンドと呼ばれるピークが観測され、１３５０ｃｍ−１付近に、欠陥に由来するＤバンドと呼ばれるピークが観測される。
【０１１７】
このようなＤバンドのスペクトル強度に対する、Ｇバンドのスペクトル強度が、Ｇ／Ｄ比である。
【０１１８】
加熱処理後のカーボンナノチューブ高密度集合体１のＧ／Ｄ比は、例えば、１．５以上、好ましくは、２以上、さらに好ましくは、３以上、とりわけ好ましくは、７以上、例えば、１４以下、好ましくは、１３以下である。
【０１１９】
なお、加熱処理前のカーボンナノチューブ高密度集合体１のＧ／Ｄ比は、例えば、１以上１．５未満である。
【０１２０】
このような第２実施形態によれば、カーボンナノチューブ高密度集合体１が、１８００℃以上に加熱されるので、カーボンナノチューブ２を構成するグラフェンの結晶性の向上を図ることができる。そのため、カーボンナノチューブ高密度集合体１の電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上を確実に図ることができる。
【０１２１】
より具体的には、第２実施形態のカーボンナノチューブ高密度集合体１の電気伝導率は、厚み方向において、例えば、４０００Ｓ／ｍ以上、好ましくは、１００００Ｓ／ｍ以上、例えば、３４０００Ｓ／ｍ以下、好ましくは、２６０００Ｓ／ｍ以下であり、面方向において、４００Ｓ／ｍ以上、好ましくは、１０００Ｓ／ｍ以上、例えば、３４００Ｓ／ｍ以下、好ましくは、２６００Ｓ／ｍ以下である。
【０１２２】
また、第２実施形態のカーボンナノチューブ高密度集合体１の熱伝導率は、厚み方向において、例えば、８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、面方向において、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。
【０１２３】
なお、このような加熱工程は、複数回繰り返すこともできる。加熱工程を複数回繰り返す場合、カーボンナノチューブ集合体１３を上記の加熱温度に加熱した後、その加熱温度よりも低い冷却温度以下（例えば、２０００℃以下、好ましくは、１０００℃以下、さらに好ましくは、４０℃以下）に冷却し（冷却工程）、これら加熱工程および冷却工程を順次繰り返す。加熱処理工程と冷却工程との繰返回数としては、例えば、２回以上、例えば、１００回以下、好ましくは、１０回以下、とりわけ好ましくは、２回である。
【０１２４】
また、第２実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
４．第３実施形態
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１の加熱工程において、好ましくは、カーボンナノチューブ高密度集合体１を加熱する前に、カーボンナノチューブ高密度集合体１（圧縮されたカーボンナノチューブ集合体１３）に、高分子材料を含有する高分子含有液を含浸させるか、アモルファスカーボンを付着させる。
【０１２５】
カーボンナノチューブ高密度集合体１に高分子含有液を含浸させる場合、まず、高分子材料を含有する高分子含有液を調製する。
【０１２６】
高分子材料としては、特に制限されず、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などが挙げられる。
【０１２７】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ））、ポリアミド、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ））、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリウレタンなどが挙げられる。
【０１２８】
硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂などが挙げられる。
【０１２９】
そして、そのような高分子材料を、例えば、濃度が５質量％以上３０質量％以下となるように、有機溶媒に溶解することにより、高分子含有液を調製する。
【０１３０】
有機溶媒としては、高分子材料を溶解できれば特に制限されず、公知の有機溶媒が挙げられる。
【０１３１】
その後、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、高分子含有液に浸漬する。これによって、カーボンナノチューブ高密度集合体１の複数のカーボンナノチューブ２の表面に高分子材料が付着される。
【０１３２】
次いで、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、上記のように加熱処理すると、カーボンナノチューブ２の表面に付着する高分子材料が、黒鉛化（グラファイト化）する。そのため、カーボンナノチューブ２の表面に黒鉛（グラファイト）が付着し、カーボンナノチューブ高密度集合体１の電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上をより一層確実に図ることができる。
【０１３３】
一方、カーボンナノチューブ高密度集合体１にアモルファスカーボンを付着させる場合、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、例えば、公知のＣＶＤ炉内に配置して、ＣＶＤ炉内に、上記の原料ガスを流入するとともに、７００℃以上９００℃以下に加熱する。なお、加熱時間は、例えば、５分以上６０分以下である。
【０１３４】
これによって、カーボンナノチューブ高密度集合体１の複数のカーボンナノチューブ２の表面にアモルファスカーボンが付着される。
【０１３５】
次いで、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、上記のように加熱処理すると、カーボンナノチューブ２の表面に付着するアモルファスカーボンが、黒鉛化（グラファイト化）する。そのため、カーボンナノチューブ２の表面に黒鉛（グラファイト）が付着し、カーボンナノチューブ高密度集合体１の電気伝導率および熱伝導率のそれぞれの向上をより一層確実に図ることができる。
【０１３６】
より具体的には、第３実施形態のカーボンナノチューブ高密度集合体１の電気伝導率は、厚み方向において、例えば、８０００Ｓ／ｍ以上、好ましくは、２００００Ｓ／ｍ以上、例えば、６８０００Ｓ／ｍ以下、好ましくは、５２０００Ｓ／ｍ以下であり、面方向において、８００Ｓ／ｍ以上、好ましくは、２０００Ｓ／ｍ以上、例えば、６８００Ｓ／ｍ以下、好ましくは、５２００Ｓ／ｍ以下である。
【０１３７】
また、第３実施形態のカーボンナノチューブ高密度集合体１の熱伝導率は、厚み方向において、例えば、１６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、２６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であり、面方向において、６Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、１４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。
【０１３８】
また、第３実施形態によっても、第１実施形態および第２実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
５．第４実施形態
また、カーボンナノチューブ高密度集合体１の製造方法は、好ましくは、上記の圧縮工程の後において、カーボンナノチューブ集合体１３（カーボンナノチューブ高密度集合体１）に液体を供給する工程を含んでいる（液体処理工程）。
【０１３９】
このような液体処理工程は、カーボンナノチューブ集合体１３の圧縮工程の後であれば、カーボンナノチューブ高密度集合体１の剥離工程の前に実施されてもよく、カーボンナノチューブ高密度集合体１の剥離後に実施されてもよい。
【０１４０】
カーボンナノチューブ高密度集合体１に液体を供給する方法としては、例えば、カーボンナノチューブ高密度集合体１に液体をスプレーする方法や、カーボンナノチューブ高密度集合体１を液体に浸漬させる方法などが挙げられる。このような液体を供給する方法のなかでは、好ましくは、カーボンナノチューブ高密度集合体１を液体に浸漬させる方法が挙げられる。
【０１４１】
液体を供給する方法として、カーボンナノチューブ高密度集合体１を液体に浸漬させる方法が選択される場合、液体処理工程は、作業性の観点から好ましくは、カーボンナノチューブ高密度集合体１の剥離工程後に実施される。
【０１４２】
液体は、常温常圧において揮発する液体（揮発性の液体）であって、例えば、水、有機溶媒などが挙げられる。有機溶媒としては、例えば、低級（Ｃ１〜３）アルコール類（例えば、メタノール、エタノール、プロパノールなど）、ケトン類（例えば、アセトンなど）、エーテル類（例えば、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランなど）、アルキルエステル類（例えば、酢酸エチルなど）、ハロゲン化脂肪族炭化水素類（例えば、クロロホルム、ジクロロメタンなど）、極性非プロトン類（例えば、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドなど）、脂肪族炭化水素類（例えば、ヘキサン、ヘプタン、オクタンなど）、脂環族炭化水素類（例えば、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなど）、芳香族炭化水素類（例えば、ベンゼン、トルエンなど）などが挙げられる。
【０１４３】
このような液体のなかでは、好ましくは、水、低級アルコール類および脂肪族炭化水素類が挙げられる。このような液体は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【０１４４】
また、液体処理工程における温度としては、例えば、５℃以上、好ましくは、１０℃以上、例えば、４０℃以下、好ましくは、３０℃以下である。
【０１４５】
液体の供給時間（浸漬時間）は、例えば、３分以上、好ましくは、５分以上、例えば、１２０分以下、好ましくは、９０分以下である。
【０１４６】
その後、カーボンナノチューブ高密度集合体１を、必要に応じて、公知の方法（例えば、自然乾燥など）により乾燥させる。
【０１４７】
これによって、カーボンナノチューブ高密度集合体１が液体処理される。
【０１４８】
カーボンナノチューブ高密度集合体１に液体が供給されると、液体が気化することにより、複数のカーボンナノチューブ２が、配向性を維持しながら互いに凝集し、カーボンナノチューブ高密度集合体１の密度がさらに向上する。
【０１４９】
具体的には、液体処理後のカーボンナノチューブ高密度集合体１の体積は、液体処理前のカーボンナノチューブ高密度集合体１の体積に対して、例えば、３０％以上、好ましくは、５０％以上、例えば、９０％以下、好ましくは、８０％以下、さらに好ましくは、７０％以下である。
【０１５０】
このような液体処理後のカーボンナノチューブ高密度集合体１では、複数のカーボンナノチューブ２の平均嵩密度が、１００ｍｇ／ｃｍ３以上４００ｍｇ／ｃｍ３以下である。
【０１５１】
なお、上記の加熱工程と、液体処理工程とを組み合わせて実施することもできる。つまり、加熱工程を実施した後、液体処理工程を実施してもよく、液体処理工程を実施した後、加熱工程を実施してもよい。
６．変形例
第１実施形態〜第４実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、２つの押圧板１６を１つずつ移動させるが、２つの押圧板１６を同時に、横方向の内方に向かって移動させてもよい。しかし、２つの押圧板１６を同時に移動させた場合、カーボンナノチューブ集合体１３が一気に圧縮されるので、カーボンナノチューブ２の配向性を十分に確保できない場合がある。そのため、第１実施形態〜第３実施形態のように、２つの押圧板１６を１つずつ移動させることが好ましい。
【０１５２】
また、第１実施形態〜第４実施形態では、カーボンナノチューブ集合体１３を横方向に圧縮するが、圧縮方向はこれに限定されず、カーボンナノチューブ集合体１３を、縦方向に圧縮してもよく、横方向および縦方向の両方向に圧縮してもよい。
【０１５３】
また、第１実施形態〜第４実施形態では、基板８を固定し、押圧板１６を移動させることにより、カーボンナノチューブ集合体１３を圧縮するが、押圧板１６を固定して、基板８を移動させることにより、カーボンナノチューブ集合体１３を圧縮してもよい。
【０１５４】
また、カーボンナノチューブ集合体１３は、横方向の一方（または他方）からのみ圧縮することもできるが、カーボンナノチューブ高密度集合体１の平均密度の均一化の観点から、カーボンナノチューブ集合体１３を、横方向の両側から圧縮することが好ましい。
【０１５５】
なお、カーボンナノチューブ高密度集合体１は、複数のカーボンナノチューブ２が互いに接触するように圧縮されて調製されるが、カーボンナノチューブ高密度集合体１おいて、複数のカーボンナノチューブ２のうち、大部分のカーボンナノチューブ２が互いに接触していれば、一部のカーボンナノチューブ２が、互いに僅かな間隔を空けて配置されていてもよい。より詳しくは、複数のカーボンナノチューブ２の全体を１００％とした場合、例えば、９０％以上、好ましくは、９５％以上、さらに好ましくは、９８％以上、例えば、１００％以下、好ましくは、１００％未満のカーボンナノチューブ２が、互いに接触している。
【０１５６】
また、このような変形例によっても、第１実施形態〜第４実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【０１５７】
これら第１実施形態〜第４実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。
【実施例】
【０１５８】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、それらに限定されない。以下の記載において用いられる配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなどの具体的数値は、上記の「発明を実施するための形態」において記載されている、それらに対応する配合割合（含有割合）、物性値、パラメータなど該当記載の上限値(「以下」、「未満」として定義されている数値）または下限値(「以上」、「超過」として定義されている数値）に代替することができる。【０１５９】
実施例１
ステンレス製の基板上全体に、二酸化ケイ素膜を積層した後、二酸化ケイ素膜上に、触媒層として鉄を蒸着した。なお、基板は、平面視略長方形形状を有しており、縦方向寸法が３ｃｍ、横方向寸法が１２ｃｍであり、厚みが５０μｍであった。【０１６０】
次いで、基板を所定の温度に加熱して、触媒層に原料ガス（アセチレンガス１体積％）を供給した。これにより、基板上において、平面視略長方形形状のカーボンナノチューブ集合体が形成された。カーボンナノチューブ集合体において、複数のカーボンナノチューブは、互いに略平行となるように延び、基板に対して直交するように配向（垂直配向）されていた。【０１６１】
また、カーボンナノチューブの平均外径は、約１２ｎｍ、カーボンナノチューブの平均長さは、約２００μｍであった。【０１６２】
また、カーボンナノチューブ集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約４０ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、３．０×１０１０本／ｃｍ２であった。【０１６３】
次いで、カーボンナノチューブ集合体の横方向の両端部のそれぞれを、１ｃｍずつ、粘着テープにより剥離した。【０１６４】
そして、カーボンナノチューブ集合体を挟むように、カーボンナノチューブ集合体に対して横方向の両側に、ステンレス製の薄板（押圧板）を１枚ずつ配置した。なお、薄板の厚みは、１８０μｍであった。【０１６５】
次いで、カーボンナノチューブ集合体の全体に対して、基板の反対側から、公知のプレス機により、約１５ｋＰａの圧力を加えた。そして、カーボンナノチューブ集合体に圧力が加えられた状態で、２枚の薄板うち一方の薄板を、カーボンナノチューブ集合体の横方向の内方に向かって、０．４ｍｍ／ｓの速度で４ｃｍ移動させた後、他方の薄板を、カーボンナノチューブ集合体の横方向の内方に向かって、０．４ｍｍ／ｓの速度で４ｃｍ移動させた。このとき、公知のプレス機による圧力は、薄板によるカーボンナノチューブ集合体の圧縮が進むにつれて、約１５ｋＰａから約５０ｋＰａに徐々に増加した。【０１６６】
これによって、カーボンナノチューブ集合体が圧縮された。その後、プレス機、および、２枚の薄板を除き、圧縮されたカーボンナノチューブ集合体を、基板から剥離した。【０１６７】
以上によって、シート状（フィルム状）のカーボンナノチューブ高密度集合体を得た。【０１６８】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約２００ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの平均本数（平均密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１６９】
なお、実施例１のカーボンナノチューブ高密度集合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を、図４に示す。【０１７０】
実施例２
実施例１と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を調製した。【０１７１】
そして、カーボンナノチューブ高密度集合体を、公知のＣＶＤ炉内に配置して、ＣＶＤ炉内に原料ガス（アセチレンガス１体積％）を流入するとともに、２０分間、７５０℃に加熱した。【０１７２】
これによって、カーボンナノチューブ高密度集合体のカーボンナノチューブに、アモルファスカーボンを付着させた。【０１７３】
次いで、カーボンナノチューブ高密度集合体を、公知の加熱炉に配置して、不活性雰囲気下にて、６時間、１８００℃で加熱処理した。【０１７４】
なお、活性化エネルギーは、上記式（１）により算出され、６．７ｅＶであった。【０１７５】
以上によって、カーボンナノチューブにグラファイトが付着されるカーボンナノチューブ高密度集合体を得た。【０１７６】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約２００ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１７７】
実施例３
加熱処理の時間を１２時間に変更した点以外は、実施例２と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を得た。なお、活性化エネルギーは、６．８ｅＶであった。【０１７８】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約２００ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１７９】
実施例４
加熱処理の温度を２２００℃に変更した点、および、加熱処理の時間を４時間２０分に変更した点以外は、実施例２と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を得た。なお、活性化エネルギーは、７．９ｅＶであった。【０１８０】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約１９５ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１８１】
実施例５
加熱処理の温度を２５００℃に変更した点、および、加熱処理の時間を２時間に変更した点以外は、実施例２と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を得た。なお、活性化エネルギーは、８．７ｅＶであった。【０１８２】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約１９０ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１８３】
なお、実施例５のカーボンナノチューブ高密度集合体の走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真を、図５に示す。【０１８４】
実施例６
加熱処理の温度を２６００℃に変更した点、および、加熱処理の時間を２時間に変更した点以外は、実施例２と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を得た。なお、活性化エネルギーは、９．０ｅＶであった。【０１８５】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約１８５ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１８６】
実施例７
加熱処理の温度を２９００℃に変更した点、および、加熱処理の時間を２時間に変更した点以外は、実施例２と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を得た。なお、活性化エネルギーは、１０．０ｅＶであった。【０１８７】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約１８０ｍｇ／ｃｍ３であり、複数のカーボンナノチューブの面積当たりの本数（密度）は、１．５×１０１１本／ｃｍ２であった。【０１８８】
実施例８
カーボンナノチューブの平均長さが約１００μｍであること、および、カーボンナノチューブ集合体における複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度が約５０ｍｇ／ｃｍ３であること以外は、実施例１と同様にして、カーボンナノチューブ高密度集合体を調製した。【０１８９】
カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約１２５ｍｇ／ｃｍ３であった。このカーボンナノチューブ高密度集合体（液体処理前）の厚み方向の熱伝導率は、２５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。【０１９０】
次いで、カーボンナノチューブ高密度集合体を、室温（２５℃）において、１０分間、水に浸漬させた（液体供給工程）。その後、カーボンナノチューブ高密度集合体を、水から引き上げて自然乾燥させた。【０１９１】
これにより、カーボンナノチューブ高密度集合体が、液体処理された。【０１９２】
カーボンナノチューブ高密度集合体は、液体処理により、さらに高密度化（約１．６倍）され、カーボンナノチューブ高密度集合体における、複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度は、約２０８ｍｇ／ｃｍ３であった。【０１９３】
なお、液体処理後のカーボンナノチューブ高密度集合体の厚み方向の熱伝導率は、４０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。【０１９４】
比較例１
カーボンナノチューブの平均長さが約１００μｍであること、および、カーボンナノチューブ集合体における複数のカーボンナノチューブの平均嵩密度が約５０ｍｇ／ｃｍ３であること以外は、実施例１と同様にして、カーボンナノチューブ集合体を調製した。【０１９５】
そして、カーボンナノチューブ集合体を、圧縮工程を実施せずに、実施例８と同様に液体供給工程を実施した。【０１９６】
このとき、カーボンナノチューブ集合体は、複数のカーボンナノチューブの配向が乱れ、複数のカーボンナノチューブが複数箇所において局所的に凝集し、均一に高密度化されなかった。これにより、カーボンナノチューブ集合体は、多孔性の構造となり、複数のカーボンナノチューブがバラバラになった。【０１９７】
（評価）
各実施例において得られたカーボンナノチューブ高密度集合体について、Ｇ／Ｄ比を、次のように測定した。その結果を表１に示す。【０１９８】
Ｇ／Ｄ比：
各実施例において得られたカーボンナノチューブ高密度集合体を、ラマン分光装置（ＨＲＩＢＡ社製）により分析し、得られたラマンスペクトルから、Ｇ／Ｄ比を算出した。【０１９９】
なお、ラマンスペクトルの測定は、実施例１〜実施例７のそれぞれにおいて、下記に示すように、複数回実施された。【０２００】
実施例１：１６回
実施例２：７回
実施例３：１０回
実施例４：１４回
実施例５：１０回
実施例６：６回
実施例７：６回
そして、表１に示すＧ／Ｄ比は、複数回のラマンスペクトルの測定結果から算出されたＧ／Ｄ比の平均値である。【０２０１】
Ｇ／Ｄ比は、表１に示されるように、加熱工程のエネルギーが９ｅＶ以下において、加熱工程のエネルギーに比例することが確認された。一方、Ｇ／Ｄ比は、加熱工程のエネルギーが９ｅＶを超過すると、飽和する傾向にあることが確認された。【０２０２】
【表１】
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【０２０３】
なお、上記発明は、本発明の実施形態として提供したが、これは単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。当該技術分野の当業者によって明らかな本発明の変形例は、後記請求の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２０４】
本発明のカーボンナノチューブ高密度集合体の製造方法は、各種産業製品に用いられるカーボンナノチューブ高密度集合体の製造に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０２０５】
１      カーボンナノチューブ高密度集合体
２      カーボンナノチューブ
８      基板
１３    カーボンナノチューブ集合体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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