(57)【要約】　　　（修正有）【課題】導電性フィルム、液晶フィルム、ＥＬ素子や太陽電池などの光電変換膜、高分子材料などの機能性フィルムの提供。【解決手段】カチオン性脂質２水溶液中に一定量のカーボンナノチューブ１を添加し、次いで超音波を照射し、疎水性相互作用により該カチオン性脂質水溶液中にカーボンナノチューブを分散させてカーボンナノチューブ・脂質分散液を得、ＤＮＡ３を加えてＤＮＡのリン酸アニオンとカーボンナノチューブ・脂質分散液中のカチオン性脂質２とを１対１の当量比で静電的相互作用により結合させて得られる、脂質／ＤＮＡ複合体をマトリックスとし、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体を含有するマトリックス複合体をフィルム成形してなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルム。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
疎水基および親水基を有するカチオン性脂質水溶液中に一定量のカーボンナノチューブを添加し、次いで超音波を照射し、疎水性相互作用により該カチオン性脂質水溶液中にカーボンナノチューブを分散させてカーボンナノチューブ・脂質分散液を得、ＤＮＡを加えてＤＮＡのリン酸アニオンとカーボンナノチューブ・脂質分散液中のカチオン性脂質とを１対１の当量比で静電的相互作用により結合させて得られる、脂質／ＤＮＡ複合体をマトリックスとし、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体を含有するマトリックス複合体をフィルム成形してなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルム。
【請求項２】
該フィルム成形が熱プレス法によって行なわれる請求項１記載のフィルム。
【請求項３】
請求項１または２記載のフィルムを一定方向に延伸してなり、該ＤＮＡの二重らせん鎖が延伸方向に配向され、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成されている水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルム。
【請求項４】
該カーボンナノチューブが、単層カーボンナノチューブであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のフィルム。
【請求項５】
該カチオン性脂質が、アルキル型カチオン性脂質、ジアルキル型カチオン性脂質および芳香族環含有カチオン性脂質からなる群から選ばれる少くとも１種のカチオン性脂質である請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルム。
【請求項６】
該ＤＮＡが、天然ＤＮＡ、合成ＤＮＡ、天然ＲＮＡ、合成ＲＮＡ、ＤＮＡ／ＲＮＡハイブリッド、およびＤＮＡ・ＲＮＡ以外のアニオン性高分子よりなる群から選ばれる少くとも１種のＤＮＡである請求項１乃至４のいずれかに記載のフィルム。
【請求項７】
該マトリックス複合体中のカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体の含有量がカーボンナノチューブとして０．５〜１０．０重量％の範囲にある請求項１乃至６のいずれかに記載のフィルム。
【請求項８】
順次、疎水基および親水基を有するカチオン性脂質水溶液中に、一定量のカーボンナノチューブを添加し、超音波を照射して疎水性相互作用により該カチオン性脂質水溶液中にカーボンナノチューブを分散させてカーボンナノチューブ・脂質分散液を得、ＤＮＡを加えてＤＮＡのリン酸アニオンとカーボンナノチューブ・脂質分散液中のカチオン性脂質とを１対１の当量比で静電的相互作用により結合させて脂質／ＤＮＡ複合体をマトリックスとし、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体を含有するマトリックス複合体を得、得られたマトリックス複合体をフィルム成形することよりなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの製造方法。
【請求項９】
請求項８記載のフィルムをさらに一定方向に延伸することよりなり、ＤＮＡの二重らせん鎖を延伸方向に配向させることよりなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの製造方法。
【請求項１０】
請求項８記載のフィルムを膨潤させた後、延伸する請求項９記載の製造方法。
【請求項１１】
該カーボンナノチューブが単層カーボンナノチューブである請求項８乃至１０のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
該カチオン性脂質が請求項５に記載の脂質である請求項８乃至１１のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１３】
該ＤＮＡが請求項６に記載のＤＮＡである請求項８乃至１１のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体−脂質／ＤＮＡ複合体混合フィルムおよびその製造方法に関する。本発明のフィルムは、導電性フィルム、液晶フィルム、ＥＬ素子や太陽電池などの光電変換膜、高分子材料などの機能性フィルムとして利用することができる。
【０００２】
【従来技術およびその課題】
カーボンナノチューブをフィルム化する方法として、Ｓｍａｌｌｙらは、カーボンナノチューブの懸濁液をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）フィルターに通すことで、ＰＴＦＥフィルター上に残ったカーボンナノチューブを自己支持性のフィルムとして得ている（Ｓｃｉｅｎｃｅ，２８０，１２５３（１９９８））。このフィルムは柔軟性がなく容易に折れてしまうため、機能性フィルム材料として使用することができない。
【０００３】
また、高分子材料の力学的な補強や導電性の向上を目的とした高分子／カーボンナノチューブ複合体を作る試みも行われており、Ａｊａｙａｎらはカーボンナノチューブをエポキシ樹脂と混ぜて固めた後、厚さ２００ｎｍに薄くスライスすることで、カーボンナノチューブが配合されたフィルムを作成している（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ，７，４８９（１９９５））。また、高分子材料を溶媒に溶解させ、それに対して任意の割合でカーボンナノチューブを混合して支持体上にキャストし、次いで溶媒を蒸発させることによりフィルムを得る方法もある。いずれもカーボンナノチューブが高分子材料中に分散しているに過ぎず、電導度を半導体レベルにするためにはカーボンナノチューブを多量に添加しなければならず、高分子マトリックスの特性が失われてしまう問題がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、導電性フィルム、液晶フィルム、ＥＬ素子や太陽電池などの光電変換膜、高分子材料などの機能性フィルムとして利用しうる水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムおよびその製造方法を提供することを目的としている。
本発明は、第１の態様において、疎水基および親水基を有するカチオン性脂質水溶液中に一定量のカーボンナノチューブを添加し、次いで超音波を照射し、疎水性相互作用により該カチオン性脂質水溶液中にカーボンナノチューブを分散させてカーボンナノチューブ・脂質分散液を得、ＤＮＡを加えてＤＮＡのリン酸アニオンとカーボンナノチューブ・脂質分散液中のカチオン性脂質とを１対１の当量比で静電的相互作用により結合させて得られる、脂質／ＤＮＡ複合体をマトリックスとし、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体を含有するマトリックス複合体をフィルム成形してなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルム、好ましくは、さらに該フィルムを一定方向に延伸してなり、該ＤＮＡの二重らせん鎖が延伸方向に配向している水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムを提供するものである。
【０００５】
本発明は、第２の態様において、順次、疎水基および親水基を有するカチオン性脂質水溶液中に、一定量のカーボンナノチューブを添加し、超音波を照射して疎水性相互作用により該カチオン性脂質水溶液中にカーボンナノチューブを分散させてカーボンナノチューブ・脂質分散液を得、ＤＮＡを加えてＤＮＡのリン酸アニオンとカーボンナノチューブ・脂質分散液中のカチオン性脂質とを１対１の当量比で静電的相互作用により結合させて脂質／ＤＮＡ複合体をマトリックスとし、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体を含有するマトリックス複合体を得、得られたマトリックス複合体をフィルム成形することよりなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの製造方法、好ましくは、さらに該フィルムをさらに一定方向に延伸することよりなり、ＤＮＡの二重らせん鎖を延伸方向に配向させることよりなり、カーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成された水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの製造方法を提供するものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明において使用されるカーボンナノチューブは単層カーボンナノチューブでも多層カーボンナノチューブでもよいが、カチオン性脂質水溶液に分散し易いという点で分子量が小さい単層カーボンナノチューブが好ましい。
カチオン性脂質水溶液中に添加されるカーボンナノチューブの量は、マトリックス複合体に対して０．５〜１０．０重量％の範囲にある。
超音波照射はカーボンナノチューブをカチオン性脂質水溶液中に効率よく分散させるために行なわれるものであって、それによってカーボンナノチューブの大きさは変化しない。
【０００７】
本発明におけるカチオン性脂質として、アルキル型カチオン性脂質、ジアルキル型カチオン性脂質および芳香族環含有カチオン性脂質を使用することができる。これらは１種または２種以上混合して使用することができる。
本発明で使用されるカチオン性脂質は、下記一般式（１）、（２）および（３）：
2004082663.tif 000003
（式中、ａは、柔軟なアルキル部分であり、通常は炭素鎖長が７以上のアルキル基、フルオロアルキル基、アルキレン基などの疎水基部分を表し、ｂは、剛直（剛曲）構造部分であり、フェニル基、アゾベンゼン基、ナフタレン基、カルバゾール基、ジフェニルアゾメチン基、ビフェニル基、ナフタレン基、アントラセン基、ピレン基などを表し、ｃは、親水性頭部であり、アンモニウム基（ジメチルアンモニウム、トリメチルアンモニウム）などのカチオン性親水基を表し、ｄは、スペーサー部であり、メチレン基やオリゴエチレンオキサイド鎖成分を表し、ｅは、付加的な極性基であり、エステルやアミド基を表す。）で表される。
ただし、ｂ、ｄおよびｅの順番は任意であるとともに、ｂ、ｄおよびｅは必ずしも必要であるとは限らない。
【０００８】
また、下記一般式（４）：
ｃ−ｆ−ｃ　　　　　…（４）
（式中、ｃは上記の定義通りであり、ｆは上記ａ、ｂ、ｄおよびｅ成分から選ばれる少くとも１種以上からなり、かつ任意の順番で選ばれる。）で表される、ジカチオン性脂質もあげることができる。
本発明において、上記した疎水基および親水基を有するカチオン性脂質水溶液中に一定量のカーボンナノチューブを添加して、超音波を照射して分散させると、カーボンナノチューブの疎水的な表面とカチオン性脂質の疎水基との疎水性相互作用により、カーボンナノチューブを効率よく分散させたカーボンナノチューブ・脂質分散液が得られる。カーボンナノチューブが効率よく分散されているため、ＤＮＡを加えてフィルム成形した場合カーボンナノチューブの伝導ネットワークを形成することができる。
【０００９】
本発明において、超音波照射によるカーボンナノチューブの分散は、カーボンナノチューブをカチオン性脂質水溶液中に均一に分散させる方法である限り特に限定されるものでないが、例えばバス型ソニケーターを使用して、通常の超音波照射条件下に行なわれる。
本発明において使用されるＤＮＡの例として、細菌ウィルスのλファージＤＮＡ、大腸菌染色体ＤＮＡ、仔ウシ胸腺ＤＮＡ、サケ精子由来ＤＮＡなどの天然ＤＮＡ；ポリ（ｄＡ）、ポリ（ｄＴ）、ポリ（ｄＧ）、ポリ（ｄＣ）、ポリ（ｄＡ−ｄＴ）、ポリ（ｄＧ−ｄＣ）などに加えて合成機によって合成できる、塩基配列の異なる種々のＤＮＡなどの合成ＤＮＡ；マウス胸腺由来ＲＮＡなどの天然ＲＮＡ；ポリ（Ａ）、ポリ（Ｔ）、ポリ（Ｇ）、ポリ（Ｕ）、ポリ（Ａ−Ｔ）、ポリ（Ｇ−Ｕ）などに加えて合成機によって合成できる、塩基配列の異なる種々のＲＮＡなどの合成ＲＮＡ；ポリ（ｄＧ）・ポリ（Ｕ）、ポリ（Ｇ）・ポリ（ｄＣ）、ポリ（ｄＡ−ｄＴ）・ポリ（Ａ−Ｔ）などのＤＮＡ／ＲＮＡハイブリッドに加えて合成機によって合成した相補的塩基対を有するＤＮＡ／ＲＮＡハイブリッド；ポリスチレンスルホン酸やポリグルタミン酸などのアニオン性高分子などがあげられる。
【００１０】
前記カーボンナノチューブ・脂質分散液と上記ＤＮＡの水溶液とを撹拌混合することにより、ＤＮＡのリン酸アニオンに対してカチオン性脂質が１対１の当量比で結合し、脂質／ＤＮＡ複合体をマトリックスとし、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体が得られる。
上記マトリックス複合体中のカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体の含有量は、カチオン性脂質水溶液中に添加されるカーボンナノチューブの量により調節されるが、カーボンナノチューブの量として、該複合体に対して０．５〜１０．０重量％の範囲にある。
【００１１】
上記カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体を例えば熱プレス法などによりフィルム成形してカーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムが得られる。
【００１２】
上記フィルムを好ましくは膨潤させた後、常法により一定方向に例えば３〜５倍延伸してカーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成され、該ＤＮＡの二重らせん構造が破壊されずに保持されている水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムが得られる。
【００１３】
本発明のカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの厚みは、熱プレス法により作成するときのカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体の量を調節することにより、あるいは熱プレス法により作成したカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの延伸具合を調節することにより、任意の厚さに調整することができる。
【００１４】
【実施例】
以下製造例、実施例および比較例により本発明をさらに詳しく説明する。
製造例１
（ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体の製造）
単層カーボンナノチューブ（カーボンナノテクノロジー社製、大きさ：直径約１〜２ｎｍ、長さ数μｍ、以下ＳＷＮＴと略す）１０ｍｇに、９．１ｍｇ／ｍｌのヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド（アルドリッチ製、以下ＣＴＡＢと略す）水溶液４０ｍｌを加えた。これに室温でバス型ソニケーターを用いて超音波を１０分間かけ、ＳＷＮＴの粉末を細かくした。スターラーで数時間撹拌した後、室温下で超音波（３０ｋＨｚ、２５Ｗ）を３分間連続照射し、その後バス型超音波を数十分かけた。分散液を３５００ｒｐｍで５分間遠心し、上澄みを回収した。更に、沈殿を数ｍｌの水で洗浄し、３５００ｒｐｍで５分間再度遠心して上澄みを回収した。２つの上澄みをあわせ、カーボンナノチューブ・脂質分散液を得た。
【００１５】
また、鮭白子由来のＤＮＡ（ニチロ製、３００００塩基対）を１．０ｍｇ／ｍｌになるように水に溶かし、ＤＮＡ水溶液を得た。
ＤＮＡのリン酸アニオン部位に対してＣＴＡＢを１．１当量含むように調整した、カーボンナノチューブ・脂質分散液に、上記のＤＮＡ水溶液を滴下した。滴下後、１時間ほど静かに撹拌した。生じた沈殿を、３０００ｒｐｍで５分間遠心して回収した。回収した複合体を水で２回洗浄し、上澄みをデカンテーションした。凍結乾燥し、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体の黒色粉末を得た。
【００１６】
製造例２
（ＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体の製造）
製造例１における脂質ＣＴＡＢに変えて、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリメチル−Ｎ−（３，６，９，１２テトラオキサドコシル）アンモニウムブロマイド（Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋と略す、特開平８−２３９３９８記載の方法により製造）を用いる以外、製造例１と同様にしてＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体を得た。
【００１７】
製造例３
（ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＰＬＧＡ複合体含有マトリックス複合体の製造）
製造例１におけるＤＮＡに変えて、アニオン性高分子であるポリグルタミン酸（ＰＬＧＡと略す）を用いる以外、製造例１と同様にしてＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＰＬＧＡ複合体含有マトリックス複合体を得た。
【００１８】
実施例１
（ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの作成）
厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと略す）シートの上に、長方形の穴が開いている厚さ５０μｍのＰＥＴシートを乗せた。このシートの穴部分に、製造例１で得た、ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体粉末を、約１０〜１５ｍｇ／ｃｍ２　になるように敷き詰め、その上に厚さ１００μｍのＰＥＴシートを被せた。この３枚組のＰＥＴシートをプレス器に入れ、プレス圧力３０ＭＰａ、プレス温度６０℃で１分間プレスした。ＰＥＴシートからフィルムを剥がし、短冊状に切り出すことにより、ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムを得た。
得られたフィルムは水に不溶で水中に浸漬しても安定なフィルムとして取り扱うことが可能であり、自己支持性を有していた。
【００１９】
実施例２
（ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムの延伸）
上記で作成したＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムを延伸機に固定しておき、エチルアルコール蒸気をフィルムにさらすことによりフィルムを膨潤させた。次いで、元の長さに対して３倍長になるまで延伸することにより、ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体の延伸フィルムを得た。
得られたＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムの構造を透過型Ｘ線回折測定により調べた結果、ＤＮＡのロッドが３７Åの間隔で密にパッキングして、ＤＮＡの二重らせん構造が保持された状態でフィルムの延伸方向に配向していることがわかった。
【００２０】
実施例３
製造例２で製造したＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋　／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体を使用する以外は、実施例１と同様な方法によりＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋　／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムを得た。次いで、実施例２と同様な方法によりＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋　／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムを得た。
【００２１】
得られたＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋　／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムの構造を透過型Ｘ線回折測定により調べたところ、ＤＮＡのロッド間隔が３９Åである以外は実施例２と実質上同一の結果が得られ、実施例２と同様、ＤＮＡの二重らせん構造が保持された状態の水不溶性、自己支持性、高配向化ＳＷＮＴ／Ｃ１０−４Ｇ−Ｎ＋　／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムが得られた。
【００２２】
実施例４
（ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムの導電性評価）
あらかじめ実施例２で得たＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムを１０分間真空乾燥した。その後、電極間距離が３００μｍのくし形電極に、エチルアルコールを数滴乗せ、乾きかけるところで、上記のフィルムをフィルムの延伸方向と電場方向が平行になるように乗せ、綿棒で押さえつけることにより圧着した。その上からガラスを被せ、クリップで挟むことによりフィルムを固定化した。このフィルム固定化電極を真空セルにセットし、減圧状態にした。１〜２時間後、ポテンションスタットに接続した。定電圧を印加し、定常電流を測定した。印加電圧を変えたときの電流値をＩ−Ｖ直線としてプロットし、傾きから抵抗値の逆数を得て電導度を算出したところ、３．１Ｓ／ｃｍという半導体に匹敵する結果を得た。
使用したＤＮＡの長さは約１０μｍであるとともに、カーボンナノチューブの長さも数μｍであるため、電極間距離３００μｍのくし形電極を直接橋渡しすることができないことからフィルム内に形成されたカーボンナノチューブの伝導ネットワークが延伸により高配向化された結果、電子伝導が起こると考えられる。
【００２３】
実施例５
実施例３で得たフィルムを用いた以外は、実施例４と同様な方法により導電性を測定したところ、使用する脂質を変えても、電導度が１．０Ｓ／ｃｍという実施例４とほぼ同様な結果を得た。フィルム内にカーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成されている結果であると考えられる。
【００２４】
実施例６
製造例３で製造したＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＰＬＧＡ複合体含有マトリックス複合体を使用する以外は、実施例１と同様な方法によりＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＰＬＧＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムを得た。次いで、実施例２と同様な方法により、ＳＷＮＴ／ＣＴＡＢ／ＰＬＧＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムを得た。次いで、実施例４と同様な方法により導電性を測定したところ、使用するアニオン性高分子を変えても、電導度が０．２Ｓ／ｃｍという実施例４とほぼ同様な結果を得た。
この結果、アニオン性高分子とカチオン性脂質によるポリイオンコンプレックスをマトリックスにして、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体の伝導ネットワークを形成していることが考えられる。
【００２５】
実施例７
実施例４で、フィルムの延伸方向と電場方向が垂直になるように乗せた以外は、実施例４と同様な方法により導電性を測定したところ、電導度が０．１Ｓ／ｃｍという結果を得た。カーボンナノチューブの配向方向とは垂直方向であるため、電導度が実施例４と比較して減少しているものの、フィルムの厚み方向でのカーボンナノチューブの伝導ネットワークの接触が想定されるため、極端な電導度の減少には至らなかった。
【００２６】
実施例８
実施例１で得たフィルムを使用した以外は、実施例４と同様な方法により導電性を測定したところ、電導度が０．８Ｓ／ｃｍという結果を得た。フィルム内にカーボンナノチューブの伝導ネットワークが形成されているため、実施例４と同様な結果が得られたものと考えられる。
【００２７】
比較例１
鮭白子由来のＤＮＡ（ニチロ製、３００００塩基対）を１．０ｍｇ／ｍｌになるように水に溶かし、ＤＮＡ水溶液を得た。ＤＮＡのリン酸アニオン部位に対してＣＴＡＢを１．１当量含むように調整したＣＴＡＢ水溶液に、上記のＤＮＡ水溶液を滴下した。滴下後、１時間ほど静かに撹拌した。生じた沈殿を、３０００ｒｐｍで５分間遠心して回収し、回収した複合体を水で２回洗浄し、凍結乾燥することにより、白色粉末を得た。得られた脂質／ＤＮＡ複合体に対して、ＳＷＮＴを重量比で２％加え、乳鉢でよく混合した後に、実施例１と同様な方法によりＣＴＡＢ／ＤＮＡ複合体とＳＷＮＴの混合フィルムを作成し、次いで実施例２と同様な方法により延伸フィルムを得た。得られた延伸フィルムを実施例４と同様な方法により電導度を測定したところ、０．０００８Ｓ／ｃｍという結果を得た。
【００２８】
比較例２
ポリエチレン粉末を使用し、ＳＷＮＴを重量比で２％加え、乳鉢でよく混合した後に、実施例１と同様な方法によりポリエチレンとＳＷＮＴの混合フィルムを作成した。得られたフィルムの電導度を測定したところ、０．００４Ｓ／ｃｍという結果を得た。
比較例１ならび比較例２の結果から、電導度は、カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体を用いた結果と比較して、３〜４桁減少した。従って、カーボンナノチューブを単純に混合したフィルムでは、ＳＷＮＴのバンドルが偏在的に局在し、カーボンナノチューブの電気伝導ネットワークは形成されないと考えられる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、導電性フィルム、液晶フィルム、ＥＬ素子や太陽電池などの光電変換膜、高分子材料などの機能性フィルムとして利用しうる水不溶性、自己支持性、高配向化カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体フィルムおよびその製造方法が提供される。
本発明によれば、カーボンナノチューブをカチオン性脂質水溶液中に超音波照射により分散させて得られるカーボンナノチューブ・脂質分散液を使用することにより少量のカーボンナノチューブを使用してもフィルム内にカーボンナノチューブの伝導ネットワークを形成して、形成されるフィルムの電導度を飛躍的に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体の構成を説明するためのイメージ図である。
【図２】本発明におけるカーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体含有マトリックス複合体延伸フィルムの構成ならびに導電性測定を説明するためのイメージ断面図である。
【符号の説明】
１　カーボンナノチューブ
２　カチオン性脂質
３　ＤＮＡ
４　くし形電極
５　脂質／ＤＮＡ複合体
６　カーボンナノチューブ／脂質／ＤＮＡ複合体
【図１】
2004082663.tif 000004
【図２】
2004082663.tif 000005