(57)【要約】      （修正有）【課題】真空系装置内のクリーン度を十分に高くすることができるクリーニング部材を提供する。【解決手段】クリーニング部材は、真空系装置内の汚染を除去するためのクリーニング部材であって、繊維状柱状構造体を含み、該繊維状柱状構造体が、繊維状柱状物を複数備える繊維状柱状構造体であり、室温におけるガラス面に対するせん断接着力が５Ｎ／ｃｍ２以上とする。また、前記繊維状柱状構造体が、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空系装置内の汚染を除去するためのクリーニング部材であって、
繊維状柱状構造体を含み、
該繊維状柱状構造体が、繊維状柱状物を複数備える繊維状柱状構造体であり、
室温におけるガラス面に対するせん断接着力が５Ｎ／ｃｍ２以上である、
クリーニング部材。
【請求項２】
前記繊維状柱状構造体が、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体である、請求項１に記載のクリーニング部材。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である、請求項２に記載のクリーニング部材。
【請求項４】
前記カーボンナノチューブの長さが３００μｍ以上である、請求項３に記載のクリーニング部材。
【請求項５】
前記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である、請求項２に記載のクリーニング部材。
【請求項６】
前記カーボンナノチューブの長さが３００μｍ以上である、請求項５に記載のクリーニング部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クリーニング部材に関する。より具体的には、本発明は、真空チャンバーなどの真空系装置内の汚染を除去するためのクリーニング部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
真空チャンバーなどの真空系装置を用いた作業を行う場合、十分な真空度を発現させることとともに、装置内の高いクリーン度が要求される（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
真空系装置においては、装置内を減圧または真空環境とするために、ロータリーポンプなどの真空ポンプを用いる。
【０００４】
しかしながら、ロータリーポンプなどの真空ポンプにはポンプ用オイルが用いられているため、該オイルによって真空系装置内が汚染されるという問題がある。また、真空系装置内に試料を持ち込んで減圧または真空状態にすると、該試料内から揮発する物質によって真空系装置内が汚染されるという問題がある。このように、従来、真空系装置内のクリーン度を十分に高くすることは難しかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００-２３１８９７号公報
【特許文献２】特許第３２５３６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、真空系装置内のクリーン度を十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のクリーニング部材は、
真空系装置内の汚染を除去するためのクリーニング部材であって、
繊維状柱状構造体を含み、
該繊維状柱状構造体が、繊維状柱状物を複数備える繊維状柱状構造体であり、
室温におけるガラス面に対するせん断接着力が５Ｎ／ｃｍ２以上である。
【０００８】
好ましい実施形態においては、上記繊維状柱状構造体が、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体である。
【０００９】
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。
【００１０】
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブの長さが３００μｍ以上である。
【００１１】
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である。
【００１２】
好ましい実施形態においては、上記カーボンナノチューブの長さが３００μｍ以上である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、真空系装置内のクリーン度を十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の好ましい実施形態におけるクリーニング部材の一例の概略断面図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態におけるカーボンナノチューブ集合体の製造装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明のクリーニング部材は、真空系装置内の汚染を除去するためのクリーニング部材である。より具体的には、本発明のクリーニング部材は、真空系装置内に載置または貼着して、真空系装置内の汚染を除去するためのクリーニング部材である。
【００１６】
本発明のクリーニング部材を用いて真空系装置内の汚染を除去する方法としては、好ましくは、本発明のクリーニング部材を真空系装置内に載置または貼着し、減圧または真空状態にした後に、常圧に戻して該クリーニング部材を真空系装置内から除去する。この場合、真空系装置内には試料が存在していても良い。
【００１７】
本発明のクリーニング部材は、繊維状柱状構造体を含む。
【００１８】
本発明のクリーニング部材は、繊維状柱状構造体を含んでいれば、本発明の効果を損なわない範囲で任意の適切な他の部材を有していても良い。このような他の部材としては、例えば、基材が挙げられる。
【００１９】
基材の厚みは、目的に応じて、任意の適切な値に設定され得る。
【００２０】
基材の表面は、密着性，保持性などを高めるために、慣用の表面処理、例えば、クロム酸処理、オゾン暴露、火炎暴露、高圧電撃暴露、イオン化放射線処理などの化学的または物理的処理、下塗剤（例えば、上記粘着性物質）によるコーティング処理が施されていてもよい。
【００２１】
上記基材は単層であっても良いし、多層体であっても良い。
【００２２】
繊維状柱状構造体は、繊維状柱状物を複数備える繊維状柱状構造体である。本発明のクリーニング部材が、このような繊維状柱状構造体を含むことにより、真空系装置内のクリーン度を十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００２３】
本発明のクリーニング部材は、このような繊維状柱状構造体を含むので、真空系装置内に、容易に載置または貼着できる。すなわち、このような繊維状柱状構造体は、真空系装置内の底や内壁に、動かないように載置または貼着でき、一方、容易に剥がすことができる。
【００２４】
本発明のクリーニング部材は、室温におけるガラス面に対するせん断接着力が、好ましくは１０Ｎ／ｃｍ２以上であり、より好ましくは１０Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２、さらに好ましくは１５Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２、特に好ましくは２０Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２、最も好ましくは２５Ｎ／ｃｍ２〜２００Ｎ／ｃｍ２である。上記せん断接着力が上記範囲内に収まることにより、本発明のクリーニング部材は、真空系装置内の底や内壁に、動かないように容易に載置または貼着でき、一方、より容易に剥がすことができる。
【００２５】
繊維状柱状構造体の大きさは、真空系装置内の底や内壁に載置または貼着できる大きさであれば、任意の適切な大きさを採用し得る。このような大きさとしては、上面（繊維状柱状構造体の基材と反対の側の表面側）から見たときのサイズが、好ましくは１ｍｍ２〜１０００ｍｍ２であり、より好ましくは１０ｍｍ２〜７００ｍｍ２であり、さらに好ましくは２０ｍｍ２〜５００ｍｍ２であり、特に好ましくは３０ｍｍ２〜３００ｍｍ２であり、最も好ましくは５０ｍｍ２〜１００ｍｍ２である。上記サイズが上記範囲内に収まることによって、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００２６】
繊維状柱状物の長さは、好ましくは５０μｍ〜３０００μｍであり、より好ましくは２００μｍ〜２０００μｍであり、さらに好ましくは３００μｍ〜１５００μｍであり、特に好ましくは４００μｍ〜１０００μｍであり、最も好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。繊維状柱状物の長さが上記範囲内に収まることにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００２７】
図１に、本発明の好ましい実施形態におけるクリーニング部材の一例の概略断面図を示す。
【００２８】
図１は、本発明の好ましい実施形態におけるクリーニング部材の一例の概略断面図である。図１において、本発明のクリーニング部材１０００は、基材３０と、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００を有する。図１において、複数のカーボンナノチューブ１０の片端１０ａは、基材３０に固定されている。図１に示すように、複数のカーボンナノチューブ１０は、好ましくは、基材３０に対して略垂直方向（図１では長さＬの方向）に配向している。ここで、「略垂直方向」とは、基材３０の面に対する角度が、好ましくは９０°±２０°の範囲内であり、より好ましくは９０°±１５°の範囲内であり、さらに好ましくは９０°±１０°の範囲内であり、特に好ましくは９０°±５°の範囲内である。なお、本図示例とは異なり、クリーニング部材は、複数のカーボンナノチューブ１０を備えるカーボンナノチューブ集合体１００のみからなっていても良い。すなわち、クリーニング部材は、基材３０を備えていなくても良い。この場合、複数のカーボンナノチューブ１０は、互いに、例えば、ファンデルワールス力によって集合体として存在し得る。
【００２９】
繊維状柱状物の材料としては、任意の適切な材料を採用し得る。例えば、アルミ、鉄などの金属；シリコンなどの無機材料；カーボンナノファイバー、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）などのカーボン材料；エンジニアリングプラスチック、スーパーエンジニアリングプラスチックなどの高モジュラスの樹脂；などが挙げられる。樹脂の具体例としては、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アセチルセルロース、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミドなどが挙げられる。樹脂の分子量などの諸物性は、本発明の目的を達成しうる範囲において、任意の適切な物性を採用し得る。
【００３０】
繊維状柱状物の直径は、好ましくは０．３ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、特に好ましくは２ｎｍ〜２００ｎｍであり、最も好ましくは２ｎｍ〜１００ｎｍである。繊維状柱状物の直径が上記範囲内に収まることにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００３１】
繊維状柱状構造体は、好ましくは、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体である。この場合、繊維状柱状物は、好ましくは、カーボンナノチューブである。
【００３２】
繊維状柱状構造体が、複数のカーボンナノチューブを備えるカーボンナノチューブ集合体であることにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００３３】
カーボンナノチューブ集合体としては、本発明の効果がより効果的に発現する点で、好ましくは、２つの好ましい実施形態を採り得る。
【００３４】
カーボンナノチューブ集合体の好ましい実施形態の１つ（以下、第１の好ましい実施形態と称することがある）は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の分布幅が１０層以上であり、該層数分布の最頻値の相対頻度が２５％以下である。カーボンナノチューブ集合体がこのような構成を採ることにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００３５】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は、好ましくは１０層以上であり、より好ましくは１０層〜３０層であり、さらに好ましくは１０層〜２５層であり、特に好ましくは１０層〜２０層である。カーボンナノチューブの層数分布の分布幅をこのような範囲内に調整することにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００３６】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。カーボンナノチューブの層数分布の分布幅を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００３７】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。
【００３８】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは５層〜３０層であり、より好ましくは１０層〜３０層であり、さらに好ましくは１５層〜３０層であり、特に好ましくは１５層〜２５層である。カーボンナノチューブの層数の最大層数をこのような範囲内に調整することにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００３９】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは１層〜１０層であり、より好ましくは１層〜５層である。カーボンナノチューブの層数の最小層数をこのような範囲内に調整することにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００４０】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００４１】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の最頻値の相対頻度は、好ましくは２５％以下であり、より好ましくは１％〜２５％であり、さらに好ましくは５％〜２５％であり、特に好ましくは１０％〜２５％であり、最も好ましくは１５％〜２５％である。カーボンナノチューブの層数分布の最頻値の相対頻度を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００４２】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の最頻値は、好ましくは層数２層から層数１０層に存在し、さらに好ましくは層数３層から層数１０層に存在する。カーボンナノチューブの層数分布の最頻値を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００４３】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの形状としては、その横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その横断面が、略円形、楕円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）等が挙げられる。
【００４４】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの長さは、好ましくは５０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ〜３０００μｍであり、さらに好ましくは３００μｍ〜１５００μｍであり、さらに好ましくは４００μｍ〜１０００μｍであり、特に好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。カーボンナノチューブの長さを上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００４５】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、好ましくは０．３ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍである。カーボンナノチューブの直径を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００４６】
第１の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの比表面積、密度は、任意の適切な値に設定され得る。
【００４７】
カーボンナノチューブ集合体の好ましい実施形態の別の１つ（以下、第２の好ましい実施形態と称することがある）は、複数のカーボンナノチューブを備え、該カーボンナノチューブが複数層を有し、該カーボンナノチューブの層数分布の最頻値が層数１０層以下に存在し、該最頻値の相対頻度が３０％以上である。カーボンナノチューブ集合体がこのような構成を採ることにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００４８】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の分布幅は、好ましくは９層以下であり、より好ましくは１層〜９層であり、さらに好ましくは２層〜８層であり、特に好ましくは３層〜８層である。カーボンナノチューブの層数分布の分布幅をこのような範囲内に調整することにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００４９】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の「分布幅」とは、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数との差をいう。カーボンナノチューブの層数分布の分布幅を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００５０】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数、層数分布は、任意の適切な装置によって測定すれば良い。好ましくは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定される。例えば、カーボンナノチューブ集合体から少なくとも１０本、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブを取り出してＳＥＭあるいはＴＥＭによって測定し、層数および層数分布を評価すれば良い。
【００５１】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数は、好ましくは１層〜２０層であり、より好ましくは２層〜１５層であり、さらに好ましくは３層〜１０層である。カーボンナノチューブの層数の最大層数をこのような範囲内に調整することにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００５２】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最小層数は、好ましくは１層〜１０層であり、より好ましくは１層〜５層である。カーボンナノチューブの層数の最小層数をこのような範囲内に調整することにより、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができるクリーニング部材を提供することができる。
【００５３】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数の最大層数と最小層数を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００５４】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の最頻値の相対頻度は、好ましくは３０％以上であり、より好ましくは３０％〜１００％であり、さらに好ましくは３０％〜９０％であり、特に好ましくは３０％〜８０％であり、最も好ましくは３０％〜７０％である。カーボンナノチューブの層数分布の最頻値の相対頻度を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００５５】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの層数分布の最頻値は、好ましくは層数１０層以下に存在し、より好ましくは層数１層から層数１０層に存在し、さらに好ましくは層数２層から層数８層に存在し、特に好ましくは層数２層から層数６層に存在する。カーボンナノチューブの層数分布の最頻値を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００５６】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの形状としては、その横断面が任意の適切な形状を有していれば良い。例えば、その横断面が、略円形、楕円形、ｎ角形（ｎは３以上の整数）等が挙げられる。
【００５７】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの長さは、好ましくは５０μｍ以上であり、より好ましくは１００μｍ〜３０００μｍであり、さらに好ましくは３００μｍ〜１５００μｍであり、さらに好ましくは４００μｍ〜１０００μｍであり、特に好ましくは５００μｍ〜１０００μｍである。カーボンナノチューブの長さを上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００５８】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの直径は、好ましくは０．３ｎｍ〜２０００ｎｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜１０００ｎｍであり、さらに好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍである。カーボンナノチューブの直径を上記範囲内に調整することにより、該カーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００５９】
第２の好ましい実施形態において、カーボンナノチューブの比表面積、密度は、任意の適切な値に設定され得る。
【００６０】
カーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。
【００６１】
カーボンナノチューブ集合体の製造方法としては、例えば、平滑な基板の上に触媒層を構成し、熱、プラズマなどにより触媒を活性化させた状態で炭素源を充填し、カーボンナノチューブを成長させる、化学気相成長法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＣＶＤ法）によって、基板からほぼ垂直に配向したカーボンナノチューブ集合体を製造する方法が挙げられる。この場合、例えば、基板を取り除けば、長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体が得られる。
【００６２】
カーボンナノチューブ集合体の製造方法で用い得る基板としては、任意の適切な基板を採用し得る。例えば、平滑性を有し、カーボンナノチューブの製造に耐え得る高温耐熱性を有する材料が挙げられる。このような材料としては、例えば、石英ガラス、シリコン（シリコンウェハなど）、アルミニウムなどの金属板などが挙げられる。
【００６３】
カーボンナノチューブ集合体を製造するための装置としては、任意の適切な装置を採用し得る。例えば、熱ＣＶＤ装置としては、図２に示すような、筒型の反応容器を抵抗加熱式の電気管状炉で囲んで構成されたホットウォール型などが挙げられる。その場合、反応容器としては、例えば、耐熱性の石英管などが好ましく用いられる。
【００６４】
カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒（触媒層の材料）としては、任意の適切な触媒を用い得る。例えば、鉄、コバルト、ニッケル、金、白金、銀、銅などの金属触媒が挙げられる。
【００６５】
カーボンナノチューブ集合体を製造する際、必要に応じて、基板と触媒層の中間にアルミナ／親水性膜を設けても良い。
【００６６】
アルミナ／親水性膜の作製方法としては、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、基板の上にＳｉＯ２膜を作製し、Ａｌを蒸着後、４５０℃まで昇温して酸化させることにより得られる。このような作製方法によれば、Ａｌ２Ｏ３が親水性のＳｉＯ２膜と相互作用し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着したものよりも粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成される。基板の上に、親水性膜を作製することを行わずに、Ａｌを蒸着後に４５０℃まで昇温して酸化させても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。また、基板の上に、親水性膜を作製し、Ａｌ２Ｏ３を直接蒸着しても、粒子径の異なるＡｌ２Ｏ３面が形成され難いおそれがある。
【００６７】
カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みは、微粒子を形成させるため、好ましくは０．０１ｎｍ〜２０ｎｍであり、より好ましくは０．１ｎｍ〜１０ｎｍである。カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る触媒層の厚みを上記範囲内に調整することにより、形成するカーボンナノチューブは優れた機械的特性および高い比表面積を兼ね備えることができ、さらには、該カーボンナノチューブは優れた粘着特性を示すカーボンナノチューブ集合体となり得る。したがって、このようなカーボンナノチューブ集合体を有するクリーニング部材を用いれば、真空系装置内のクリーン度をより十分に高くすることができる。
【００６８】
触媒層の形成方法は、任意の適切な方法を採用し得る。例えば、金属触媒をＥＢ（電子ビーム）、スパッタなどにより蒸着する方法、金属触媒微粒子の懸濁液を基板上に塗布する方法などが挙げられる。
【００６９】
カーボンナノチューブ集合体の製造に用い得る炭素源としては、任意の適切な炭素源を用い得る。例えば、メタン、エチレン、アセチレン、ベンゼンなどの炭化水素；メタノール、エタノールなどのアルコール；などが挙げられる。
【００７０】
カーボンナノチューブ集合体の製造における製造温度としては、任意の適切な温度を採用し得る。たとえば、本発明の効果を十分に発現し得る触媒粒子を形成させるため、好ましくは４００℃〜１０００℃であり、より好ましくは５００℃〜９００℃であり、さらに好ましくは６００℃〜８００℃である。
【実施例】
【００７１】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各種評価や測定は、以下の方法により行った。
【００７２】
＜繊維状柱状物の長さＬの測定＞
繊維状柱状物の長さＬは、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって測定した。
【００７３】
＜カーボンナノチューブ集合体におけるカーボンナノチューブの層数・層数分布の評価＞
カーボンナノチューブ集合体におけるカーボンナノチューブの層数および層数分布は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および／または透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）によって測定した。得られたカーボンナノチューブ集合体の中から少なくとも１０本以上、好ましくは２０本以上のカーボンナノチューブをＳＥＭおよび／またはＴＥＭにより観察し、各カーボンナノチューブの層数を調べ、層数分布を作成した。
【００７４】
＜せん断接着力の測定＞
加熱したポリプロピレン（３０μｍ厚）を２００℃に加熱した後に１ｃｍ２単位面積に切り出したカーボンナノチューブ集合体のシリコン基板から剥離した端面を埋め込み、カーボンナノチューブ集合体／ポリプロピレン基材のテープ形状とした。その後、カーボンナノチューブ集合体の先端がガラス（ＭＡＴＳＵＮＡＭＩ  スライドガラス２７ｍｍ×５６ｍｍ）に接触するように載置し、５ｋｇのローラーを一往復させてカーボンナノチューブ集合体の先端をガラスに圧着した。その後、３０分間放置した。引張り試験機（Ｉｎｓｔｒｏｎ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｔｅｓｔｅｒ）で引張速度５０ｍｍ／ｍｉｎにて、室温（２５℃）にてせん断試験を行い、得られたピークをせん断接着力とした。
【００７５】
＜汚染物吸着量の測定＞
各試料について、３００℃×３０ｍｉｎで加熱抽出を行った。その際に発生したガスを、マイクロジェット・クライオトラップを用いて液体窒素でＧＣカラムの一部に濃縮捕集した後、ＧＣ／ＭＳ測定を行った。ヘキサデカンの純薬をアセトンで希釈した一定濃度の標品を、加熱トラップした後、ＧＣ／ＭＳで分析し、標品のピーク面積と調製濃度から検量線を作成して、試料１ｇあたりの各成分の発生量をヘキサデカン換算で求めた。
【００７６】
＜真空チャンバーを用いた評価＞
試料を秤量（約０．１５ｍｇ）し、試料カップに入れた後、試料カップをイオンミリング装置（ＩＭ−４０００、日立製）の真空チャンバー内に入れ、ロータリーポンプ（ＵＬＶＡＣ製、Ｄ−５０ＤＡ）で真空引き（１Ｐａ程度）して１晩放置した。翌日、大気圧に戻してからＭＳ／ＤＳで各試料を３００℃×３０ｍｉｎで加熱抽出を行った。
なお、比較例で用いたＴｅｎａｘＡおよびＡｃｔｉｖｅ  Ｃａｒｂｏｎについては、粉末状のものをガラス管中に入れた容器によって真空チャンバー内に載置して評価した。
【００７７】
〔実施例１〕
基板としてのシリコンウェハ（シリコンテクノロジー製）上に、スパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）により、Ａｌ薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した。このＡｌ薄膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み１ｎｍ）を蒸着した。
その後、この基板を３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分６００ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（９０／５０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（８５／５０／５ｓｃｃｍ、水分率６００ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、５分間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（１）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（１）が備えるカーボンナノチューブの長さは１００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（１）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は２層に存在し、相対頻度は７５％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（１）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ１００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（１）を得た。
クリーニング部材（１）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、８．６Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００７８】
〔実施例２〕
実施例１において、Ｆｅ薄膜の厚みを２ｎｍ、放置時間を１５分に変えた以外は、実施例１と同様に行い、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（２）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（２）が備えるカーボンナノチューブの長さは３００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（２）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は３層に存在し、相対頻度は７２％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（２）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ３００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（２）を得た。
クリーニング部材（２）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、１１．０Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００７９】
〔実施例３〕
実施例１において、放置時間を２５分に変えた以外は、実施例１と同様に行い、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（３）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（３）が備えるカーボンナノチューブの長さは５００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（３）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は２層に存在し、相対頻度は７５％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（３）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ５００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（３）を得た。
クリーニング部材（３）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、１５．２Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００８０】
〔実施例４〕
実施例１において、Ｆｅ薄膜の厚みを２ｎｍ、放置時間を３５分に変えた以外は、実施例１と同様に行い、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（４）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（４）が備えるカーボンナノチューブの長さは７００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（４）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、最頻値は３層に存在し、相対頻度は７２％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（４）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ７００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（４）を得た。
クリーニング部材（４）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、２４．７Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００８１】
〔実施例５〕
シリコン基板（ＫＳＴ製、熱酸化膜付ウェハ、厚み１０００μｍ）上に、真空蒸着装置（ＪＥＯＬ製、ＪＥＥ−４Ｘ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）により、Ａｌ薄膜（厚み１０ｎｍ）を形成した後、４５０℃で１時間酸化処理を施した。このようにして、シリコン基板上にＡｌ２Ｏ３膜を形成した。このＡｌ２Ｏ３膜上に、さらにスパッタ装置（ＵＬＶＡＣ製、ＲＦＳ−２００）にてＦｅ薄膜（厚み２ｎｍ）を蒸着させて触媒層を形成した。
次に、得られた触媒層付シリコン基板をカットして、３０ｍｍφの石英管内に載置し、水分３５０ｐｐｍに保ったヘリウム／水素（１２０／８０ｓｃｃｍ）混合ガスを石英管内に３０分間流して、管内を置換した。その後、電気管状炉を用いて管内を７６５℃まで３５分間で段階的に昇温させ、７６５℃にて安定させた。７６５℃にて温度を保持したまま、ヘリウム／水素／エチレン（１０５／８０／１５ｓｃｃｍ、水分率３５０ｐｐｍ）混合ガスを管内に充填させ、５分間放置してカーボンナノチューブを基板上に成長させ、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（５）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（５）が備えるカーボンナノチューブの長さは１００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（５）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、層数分布の分布幅は１７層（４層〜２０層）であり、最頻値は４層と８層に存在し、相対頻度はそれぞれ２０％と２０％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（５）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ１００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（５）を得た。
クリーニング部材（５）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、６．０Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００８２】
〔実施例６〕
実施例５において、放置時間を１５分に変えた以外は、実施例５と同様に行い、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（６）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（６）が備えるカーボンナノチューブの長さは３００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（６）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、層数分布の分布幅は１７層（４層〜２０層）であり、最頻値は４層と８層に存在し、相対頻度はそれぞれ２０％と２０％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（６）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ３００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（６）を得た。
クリーニング部材（６）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、２７．５Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００８３】
〔実施例７〕
実施例４において、放置時間を２５分に変えた以外は、実施例４と同様に行い、カーボンナノチューブが長さ方向に配向しているカーボンナノチューブ集合体（７）を得た。
カーボンナノチューブ集合体（７）が備えるカーボンナノチューブの長さは５００μｍであった。
カーボンナノチューブ集合体（７）が備えるカーボンナノチューブの層数分布において、層数分布の分布幅は１７層（４層〜２０層）であり、最頻値は４層と８層に存在し、相対頻度はそれぞれ２０％と２０％であった。
シリコン基板上に形成されたカーボンナノチューブ集合体（７）を、シリコン基板から剥離することにより、縦１０ｍｍ×横１０ｍｍ×長さ５００μｍのカーボンナノチューブ集合体からなるクリーニング部材（７）を得た。
クリーニング部材（７）の、室温におけるガラス面に対するせん断接着力は、３８．２Ｎ／ｃｍ２であった。
評価結果を表１に示した。
【００８４】
〔比較例１〕
ＴｅｎａｘＡ（ポーラスポリマービーズ、ＣＡＭＳＣＯ社製）を、クリーニング部材（Ｃ１）とした。
評価結果を表１に示した。
【００８５】
〔比較例２〕
Ａｃｔｉｖｅ  Ｃａｒｂｏｎ（ガスクロ工業（株）（現ＧＬサイエンス（株））製、メッシュ：３０〜６０、比表面積：１０００〜１０５０ｍ２／ｇ、組成：活性炭（表面処理等なし））を、クリーニング部材（Ｃ２）とした。
評価結果を表１に示した。
【００８６】
【表１】
2016043091.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明のクリーニング部材は、例えば、真空チャンバーなどの真空系装置内の汚染を除去するために利用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１０００  吸着材
１００    カーボンナノチューブ集合体
１０      カーボンナノチューブ
１０ａ    カーボンナノチューブの片端
３０      基材
【図１】
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【図２】
2016043091.tif 000005