CN109153572B

CN109153572B - 碳纳米管网的拉出方法、碳纳米管丝的制造方法、碳纳米管片的制造方法及碳纳米管网的拉出装置

Info

Publication number: CN109153572B
Application number: CN201780030711.5A
Authority: CN
Inventors: 森原典史; 井上铁也
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2022-06-03
Anticipated expiration: 2037-05-18
Also published as: TW201806856A; JP6936220B2; EP3459909A4; CN109153572A; EP3459909A1; JPWO2017200045A1; US10981789B2; US20190194020A1; WO2017200045A1

Abstract

实现一种在抑制端部屑混入的同时，更均匀地拉出碳纳米管网的方法。该碳纳米管网的拉出方法，在碳纳米管阵列(1)与碳纳米管网(10)的边界区域的两端部的两外侧，设置有与碳纳米管阵列(1)接触的接触部件(20A)的状态下，从碳纳米管阵列(1)拉出碳纳米管网(10)。

Description

碳纳米管网的拉出方法、碳纳米管丝的制造方法、碳纳米管片的制造方法及碳纳米管网的拉出装置

技术领域

本发明涉及一种从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的方法以及装置、以及利用了这些的碳纳米管丝以及碳纳米管片的制造方法。

背景技术

碳纳米管作为具有优异的导电性和导热性、机械强度的材料受到了关注，在各个的领域中被利用至今。利用碳纳米管时，根据其利用方式，有时将碳纳米管成型为膜状或丝状。

专利文献1中，公开了一种用于得到膜状的碳纳米管的制造方法。该制造方法由以下步骤构成：

步骤一：使含有多个垂直取向的碳纳米管的碳纳米管阵列在基板上生长；

步骤二：在碳纳米管阵列的、与基板接触的表面相反一侧的表面上，形成至少两个相互平行、隔开间隔而设置的槽部；

步骤三：将碳纳米管阵列的相邻的槽部之间的多个碳纳米管的端部固定于拉出装置；

步骤四：沿着槽部的长度方向移动拉出装置，将多个碳纳米管从碳纳米管阵列中分离，得到至少一张碳纳米管膜(本发明中的碳纳米管网)。

该制造方法中的上述步骤二，是为了规定从碳纳米管阵列拉出碳纳米管膜时的膜宽而进行的。即，所形成的两个槽部中的碳纳米管，与在这些槽部的内侧区域中相邻的碳纳米管的连接被解除。因此，若从上述内侧区域拉出多个碳纳米管，槽中的碳纳米管与上述内侧区域中的碳纳米管连接而被拉出的现象会消失。其结果，认为根据专利文献1，能够得到与由上述两个槽部规定的宽度相对应的、宽度均匀的碳纳米管膜。

另外，专利文献1中，作为上述槽部的形成方法的具体例，公开了一种对槽部所对应的碳纳米管照射激光的激光法。认为根据专利文献1，受到激光照射的碳纳米管，由于因激光能量而造成的破坏导致其长度缩短，在碳纳米管阵列中形成表面凹陷的部分，即，形成槽。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本公开专利公报“特开2011-37703号公报(2011年2月24日公开)”

发明内容

本发明要解决的技术问题

然而，本发明的发明人们发现，专利文献1中公开的上述制造方法中，存在以下问题。

在通过激光法形成的上述槽部的附近，存在一定量的受激光影响不充分的碳纳米管。这些碳纳米管与其他碳纳米管的连接度紊乱。因此，若从碳纳米管阵列连续地拉出碳纳米管膜，则如图8(a)以及(b)所示，受激光影响不充分的碳纳米管未被拉出而残留于槽部附近。该残留的碳纳米管有时会变成块，发生混入被拉出的碳纳米管膜中的现象。另外，由于像这样残留或者混入的碳纳米管，以从端部生成的像屑一样的物质的形式而被观测到，因此将其称作“端部屑”。

其结果，端部屑不均匀地混入被拉出的碳纳米管膜中，导致了碳纳米管膜的物性(例如，导电性或导热性、机械强度)由于部位而不均匀。

另外，该问题不仅存在于碳纳米管膜的制造中，例如，在碳纳米管丝的制造等的、伴随着以上述步骤四为标准的碳纳米管的拉出的制造工序中，是共通的问题。

本发明是在发现上述问题的同时，为了解决上述问题而进行认真研究的结果，其目的在于，实现在抑制端部屑的混入的同时，更均匀地拉出碳纳米管网的方法。

解决技术问题的技术手段

为了解决上述技术问题，本发明的一个方式所涉及的碳纳米管网的拉出方法的特征在于，在从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的方法中，在上述阵列与上述网的边界区域的两端部的两外侧，分别设置有与上述阵列接触的接触部件的状态下，从上述阵列拉出上述网。

本发明的一个方式所涉及的碳纳米管网的拉出装置的特征在于，在从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的拉出装置中，包括：为了从上述阵列拉出上述网而拉伸上述网的拉伸部；和在上述阵列与上述网的边界区域的两端部的两外侧，分别与上述阵列接触的接触部件。

发明效果

在本发明的一个方式中，能够发挥在抑制端部屑混入的同时，更均匀地拉出碳纳米管网的效果。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式中使用的碳纳米管阵列的剖面图。

图2用于说明本发明的一个实施方式中的碳纳米管网的拉出方法，(a)是表示在碳纳米管阵列上，设置有接触部件的状态的俯视图，所述接触部件用于固定作为碳纳米管网而欲拉出的碳纳米管两侧的碳纳米管，(b)是(a)的沿箭头A-A的剖视图，(c)是表示开始从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的状态的俯视图，(d)是表示从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的状态的俯视图。

图3用于说明本发明的其他实施方式中的碳纳米管网的拉出方法，(a)是表示以与碳纳米管阵列中的作为碳纳米管网而欲拉出的区域的两端部的两侧面接触的方式，设置有接触部件的状态的俯视图，(b)是(a)的沿箭头B-B的剖视图，(c)是表示开始从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的状态的俯视图，(d)是表示从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的状态的俯视图。

图4(a)～(d)是表示本发明的其他实施方式的拉出方法中的、作为变形例的接触部件的形状的剖面图。

图5表示本发明的一个实施方式中的碳纳米管网的拉出装置的构造，(a)是拉出装置的立体图，(b)是拉出装置的侧视图，(c)是拉出装置的俯视图。

图6表示本发明的其他实施方式中的碳纳米管网的拉出装置的构造，(a)是拉出装置的立体图，(b)是拉出装置的侧视图，(c)是拉出装置的俯视图。

图7(a)是表示通过作为本发明的实施例的拉出方法，从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的状态的照片的图，(b)是表示通过作为比较例的拉出方法，从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的状态的照片的图。

图8(a)是表示通过以往的碳纳米管网的拉出方法，拉出碳纳米管网的状态的照片的图，(b)是(a)中的碳纳米管阵列与碳纳米管网的边界区域的端部的放大图。

具体实施方式

以下，对本发明的一个实施方式进行详细地说明。

(碳纳米管阵列)

首先，参考图1中所示的剖面图，对本实施方式中使用的碳纳米管阵列进行说明。

另外，碳纳米管阵列是指，长轴方向的至少一部分以一定的方向取向的方式在基材上生长而形成的碳纳米管的集合体。以下，将碳纳米管简记作“CNT”，将碳纳米管阵列简记作“CNT阵列”，以及将碳纳米管网简记作“CNT网”。

如图1所示，CNT阵列1是通过构成它的多个CNT2在作为基材的基板3上，以长轴方向几乎垂直取向的方式形成而构成的。该CNT阵列1是通过化学气相沉积法(CVD：ChemicalVapor Deposition)而制造的。以下，对CNT阵列1的制造方法进行说明。

CNT阵列1是通过将表面上形成有催化剂层的基板3设置在事先预热至规定温度(600～1000℃)的热CVD室中，向热CVD室中流入规定时间的气体而形成的。

更详细而言，本实施方式中，使用不锈钢基板作为基板3。但是，基板3并不限定于不锈钢基板，例如，也可以使用硅基板，石英基板等。使用不锈钢基板作为基板3时，优选在基板3与催化剂层之间形成缓冲层。由此，能够防止作为不锈钢的构成元素的铬对催化剂层的影响。缓冲层，例如，由二氧化硅或氧化铝构成。另外，本实施方式中的基板3为具有用于形成CNT阵列1的表面的基材即可，不限定于板状的部件，例如，也包括片状的部件。

此外，本实施方式中，上述催化剂层由铁(Fe)构成，通过EB(电子束，ElectronBeam)法形成。但是，本发明中的催化剂层并不限定于Fe，例如，也可以由钴(Co)或镍(Ni)等构成。此外，本发明中的催化剂层也可以通过溅射法或真空蒸镀法等形成。

此外，在本实施方式中，使用乙炔作为上述气体。但是，本发明中的气体也可以是甲烷、乙烷、丙烷或己烷等烷烃类，乙烯类或丙烯等不饱和有机化合物，或者是苯或甲苯等芳香族化合物等。

通过以上所述的方式制造，构成本实施方式中的CNT阵列1的CNT2，为外径为10～30nm、长度为50～1000μm、由5～10层构成的多层CNT。此外，CNT阵列1优选为每1cm²形成有10⁹～10¹¹根上述CNT2的CNT阵列。

另外，本发明中使用的CNT阵列并不限定于上述物质。即，本发明中使用的CNT阵列，如上所述，为长轴方向的至少一部分以一定的方向取向的方式在基材上生长而形成的CNT的集合体即可，例如，CNT也可以是单层CNT或2～4层CNT、11层以上的多层CNT。

(CNT网的拉出方法)

接下来，对从CNT阵列拉出CNT网(也称作drawing)的方法进行说明。此处的CNT网的含义为，将部分CNT沿规定方向(典型的是沿基材表面的方向)从CNT阵列拉出时，通过连续地拉出其他的CNT而形成的网状的CNT的集合体。该现象是构成CNT阵列的各CNT与周边的CNT通过范德华力被束化而产生的。另外，从CNT阵列拉出CNT网的技术，通常被称作“CNT纺丝”。

本发明中的CNT网的拉出方法的特征在于，在CNT阵列与CNT网的边界区域的两端部的两外侧，设置有与CNT阵列接触的接触部件的状态下，从CNT阵列拉出CNT网。以下，参考图2～图4，对本实施方式中的CNT网的拉出方法进行说明。

＜CNT网的拉出方法(1)＞

参考图2，对本实施方式中的CNT网10的拉出方法进行说明。图2用于说明本实施方式中的CNT网10的拉出方法，(a)是表示在CNT阵列1上设置有接触部件20A的状态的俯视图，所述接触部件20A用于固定作为CNT网10而欲拉出的CNT2的两侧的CNT2a；(b)是(a)的沿箭头A-A的剖视图；(c)是表示开始从CNT阵列1拉出CNT2的状态的俯视图；(d)是表示从CNT阵列1拉出CNT网10的状态的俯视图。

另外，将从CNT阵列1拉出CNT网10的方向(图2(c)中的纵向)称作“拉出方向”，垂直相交于拉出方向的方向(图2(b)或(c)中的横向)称作“宽度方向”。

如图2(a)以及(b)所示，本实施方式中的CNT网10的拉出方法中，以从与基板3相反的一侧接触的方式，在CNT阵列1中的欲拉出CNT网10的区域D(图2(a)中，虚线围绕的区域)的宽度方向两端部的两外侧设置接触部件20A。由此，在接触部件20A和与接触部件20A接触的CNT2a之间，负荷发挥作用，该CNT2a被固定于接触部件20A。

接触部件20A为在其与CNT2之间负荷发挥作用的接触部件即可，例如，为细长板状即可。另外，接触部件20A为表面具有粘着性的粘着部件(例如，粘着胶带)，优选为将粘着部件的粘着表面粘贴于CNT2的构造。由此，存在于欲拉出的区域D的两端部的两外侧的CNT2a，在上述负荷的基础上，通过粘着部件的粘着力被固定，因此CNT2a通过粘着部件被更加牢固地固定。

接下来，如图2(c)所示，将存在于欲拉出的区域D的拉出方向端部的、规定量的CNT2束附着于拉伸装置的拉伸部件30。此后，朝着拉出方向且远离基板3的方向(图2(c)中表示的箭头方向)，移动拉伸部件30。由此，附着于拉伸部件30的CNT2束从基板3脱离，从CNT阵列1中被拉出。另外，作为拉伸部件30，虽然此处使用了与区域D的宽度方向的长度等长的细长圆柱状的部件，但是拉伸部件30并不限定于此，只要是沿着区域D的宽度方向、具有与区域D的宽度方向的长度相同或更长的面或边的部件即可。

进一步，如图2(d)所示，若朝着远离基板3的方向移动拉伸部件30，通过作用于被拉出的CNT2与存在于CNT阵列1的CNT2之间的范德华力，CNT2被连续地从CNT阵列1中拉出。由此，形成CNT网10，该CNT网10被拉出。

在此，在上述背景技术栏中进行说明的以往的CNT的拉出方法中，存在起因于如上所述的激光照射而生成的端部屑混入CNT网的问题。

相对于此，本实施方式的拉出方法中，通过不进行激光照射而设置接触部件20A，将CNT2a固定于接触部件20A。其结果，能够在不生成端部屑的情况下拉出CNT网10。认为这是由于，与接触部件20A接触的CNT2a，通过作用于其与接触部件20A之间的接触部件20A的负荷或双面粘着胶带的粘着力被牢固地固定于接触部件20A，另一方面，没有与接触部件20A接触的内侧的CNT2b与其他的CNT阵列1的连接度没有紊乱，因此以通常的方式被拉出。由此，能够仅将存在于欲拉出CNT网10的区域D的CNT2，作为CNT网10而拉出。即，变得能够拉出均匀的CNT网10。

在此，作为规定欲拉出CNT网10的区域D的宽度的方法，可以考虑预先结合区域D的宽度形成CNT阵列的方法，或者从暂时形成的宽度更宽的CNT阵列部分除去CNT，从而形成区域D的宽度的方法(以下，称作“比较方法”)。然而，本发明的发明人们发现，若像这样从规定了区域D的宽度的CNT阵列拉出CNT网，则会发生其他问题。

通过比较方法从规定了区域D的宽度的CNT阵列拉出CNT网时，CNT阵列中的与CNT网的边界线，在初期阶段沿着宽度方向近乎为直线，但是伴随着CNT网拉出的进行，不能够维持直线。具体而言，由于相对于边界线的宽度方向的中央部分，宽度方向的两端部的CNT网的拉出速度更快，因此伴随着CNT网拉出的进行，边界线成为山型(请参考后述的比较例以及图7(b))。认为其原因在于，相较于位于宽度方向中央部分的CNT，边界线中位于宽度方向两端部的CNT更容易拉出。

像这样，若边界线变为山型，拉出CNT网时，残存于宽度方向中央部的CNT，有时会变成块状而被拉出。因此，拉出的CNT网变得不均匀。

与此相对的，本发明的发明人们发现，通过接触部件20A的设置将CNT2a固定于接触部件20A，从而由规定了区域D宽度的CNT阵列1拉出CNT网10时，CNT阵列1中的与CNT网10的边界线始终维持着沿着宽度方向几乎为直线(请参考后述的实施例以及图7(a))。认为这是由于，在拉出CNT网10时，通过如接触部件20A的负荷或起因于双面粘着胶带等的粘着力的摩擦力的某些作用，作用在存在于边界线中的宽度方向两端部的CNT2b、与固定于接触部件20A的CNT2a之间，导致存在于宽度方向两端部的CNT2，变为与存在于宽度方向中央部的CNT2相同的拉出容易度。

＜CNT网的拉出方法(2)＞

参考图3，对本实施方式中的CNT网10的其他拉出方法进行说明。图3用于说明本实施方式中的CNT网10的拉出方法，(a)是表示以与CNT阵列1中的欲拉出CNT网10的区域D的两端部的两侧面接触的方式，设置了接触部件20B的状态的俯视图；(b)是(a)的沿箭头B-B的剖视图；(c)是表示开始从CNT阵列1拉出CNT2的状态的俯视图；(d)是表示从CNT阵列1拉出CNT网10的状态的俯视图。

如图3(a)以及(b)所示，本实施方式中的CNT网10的拉出方法中，以与CNT阵列1中的欲拉出CNT网10的区域D(图3(a)中，虚线围绕的区域)的两端部的两侧面接触的方式，设置接触部件20B。由此，摩擦力作用于接触部件20B和与接触部件20B接触的CNT2c(存在于区域D的两端部的CNT2c)之间，该CNT2c被固定于接触部件20B。

接下来，如图3(c)所示，将存在于欲拉出的区域D的拉出方向端部的、规定量的CNT2束附着于拉伸装置的拉伸部件30的前端。此后，朝着拉出方向且远离基板3的方向(图3(c)中表示的箭头方向)，移动拉伸部件30。由此，附着于拉伸部件30的CNT2束从基板3脱离，CNT网10从CNT阵列1中被拉出。

进一步，如图3(d)所示，若朝着远离基板3的方向移动拉伸部件30，通过作用于被拉出的CNT2与存在于CNT阵列1的CNT2之间的范德华力，CNT2被连续地从CNT阵列1中拉出。由此，形成CNT网10，该CNT网10被拉出。

在此，在本实施方式的拉出方法中，如上所述，以与CNT阵列1中的欲拉出CNT网10的区域D的两端部的两侧面接触的方式，设置接触部件20B。由此，存在于欲拉出CNT网10的区域D的两端部的两外侧的CNT2，在被接触部件20B压倒的同时，成为被接触部件20B按压的状态。此外，与接触部件20B的区域D侧的侧面接触的CNT2c，通过作用于其与接触部件20B之间的摩擦力，被牢固地固定于接触部件20B。

因此，从CNT阵列1拉出CNT网10时，不存在被接触部件20B按压的CNT2、以及与接触部件20B的区域D侧的侧面接触的CNT2c被拉出的情况。由此，能够仅将存在于欲拉出CNT网10的区域D的CNT2(与接触部件20B的区域D侧的侧面接触的CNT2c相比，存在于更内侧的CNT2)，作为CNT网10而拉出。即，变得能够拉出均匀的CNT网10。

此外，本实施方式中的拉出方法中，也与上述的“拉出方法(1)”的情况相同，CNT阵列1中的与CNT网10的边界线能够维持为直线。认为其理由如下。

即，在本实施方式的拉出方法中，以与欲拉出CNT网10的区域D的两端部的两侧面接触的方式，设置了接触部件20B。由此，摩擦力作用于接触部件20B和存在于欲拉出CNT网10的区域D的两端部的CNT2c之间，形成存在于欲拉出CNT网10的区域D的两端部的CNT2c被固定于接触部件20B的状态。其结果，导致从CNT阵列1拉出CNT网10时，如摩擦力的某些作用，作用于存在于固定在接触部件20B的区域D的两端部的CNT2c和与该CNT2c相邻的CNT2d之间。由此，认为其原因为，与被接触部件20B固定的存在于区域D的两端部的CNT2c相邻的CNT2d，变为与存在于上述边界线中的宽度方向中央部的CNT2相同的拉出容易度。

接触部件20B，只要是在其与CNT2之间有摩擦力发挥作用，能够从与基板3相反的一侧插入CNT阵列1，则可以为任意的接触部件，例如，可以使用刀刃等。此外，也可以将粘着部件附着于接触部件20B。由此，接触部件20B能够更加牢固地固定CNT2c。

接下来，参考图4，对CNT网的拉出方法(2)中的接触部件20B的变形例进行说明。图4(a)～(d)是表示CNT网的拉出方法(2)中的作为变形例的接触部件的形状的剖面图。

在使用了图3中所示的接触部件20B的CNT网10的拉出方法中，由于接触部件20B的与CNT阵列1相对的面为平面，因此相对于基板3朝向上方倾斜而拉出的CNT网10与接触部件20B之间的间隔较短。因此，通过静电力导致拉出的CNT网10附着于接触部件20B，存在不能良好地拉出CNT网10的可能性。

因此，如图4(a)所示，作为一个变形例的接触部件20Ba，具有与欲拉出CNT网10的区域D的两端部的两侧面分别相对的两个内表面20Baa，这些内表面20Baa的间隔，相较于与CNT阵列1(存在于区域D的两端部的CNT2c)接触的部位，在其上方变宽。更详细而言，两个内表面20Baa的间隔，从与基板3接触的部位开始随着朝向上方而变宽。换言之，位于CNT阵列1与CNT网10的边界区域的两外侧的接触部件20Ba的组中的、与上述边界区域的两端部相对的内表面20Baa之间的间隔，相较于与CNT阵列1(存在于区域D的两端部的CNT2c)接触的部位，在与CNT阵列1接触的部位的上方变宽。由此，能够使拉出的CNT网10与接触部件20Ba之间的距离变大。其结果，能够抑制拉出的CNT网10由于静电力而附着于接触部件20Ba(更详细而言，内表面20Baa)，变得能够良好地拉出CNT网10。另外，也可以在接触部件20Ba上连接地线。

此外，也可以使用作为其他变形例的接触部件20Bb。如图4(b)所示，接触部件20Bb，在与区域D的端部的侧面相对的内表面20Bba中，与CNT阵列1(存在于区域D的两端部的CNT2c)接触的部位和不与CNT阵列1接触的部位之间设置有段差。由此，接触部件的内表面20Bba的间隔，以相较于与CNT阵列1(存在于区域D的两端部的CNT2c)接触的部位，在其上方变宽的方式而构成。换言之，位于上述边界区域的两外侧的接触部件20Bb的组中的、与上述边界区域的两端部相对的内表面20Bba之间的间隔，相较于与CNT阵列1(存在于区域D的两端部的CNT2c)接触的部位，在与CNT阵列1接触的部位的上方变宽。其结果，能够抑制拉出的CNT网10由于静电力而附着于接触部件20Bb，变得能够良好地拉出CNT网10。

此外，从CNT阵列1的多个区域D分别拉出CNT网10时，如图4(c)以及(d)所示，也可以在多个区域D之间设置接触部件20Bc或20Bd。接触部件20Bc以及接触部件20Bd，在接触部件20Bc或接触部件20Bd的与区域D相对的两表面(表面20Bca或表面20Bda)中，以相较于与区域D的CNT2接触的部位，不与区域D的端部的CNT2接触的部位，相对于各个区域D呈凹陷状的方式构成。由此，在各个区域D中，接触部件的内表面的间隔(即，接触部件20Ba的内表面20Baa与接触部件20Bc的表面20Bca的间隔，或者，接触部件20Bb的内表面20Bba与接触部件20Bd的表面20Bda的间隔)，以相较于与CNT阵列1(存在于区域D的两端部的CNT2c)接触的部位，在其上方变宽的方式而构成。其结果，在各个区域D中拉出CNT网10时，能够抑制拉出的CNT网10由于静电力而附着于接触部件，变得能够良好地拉出CNT网10。

图4(a)～(d)表示以相对于接触部件20Ba～d的长轴方向(CNT网10的拉出方向)垂直的平面，切断接触部件20Ba～d时的剖面。将基板3的形成有CNT阵列1的面称作上表面。此外，将沿着该上表面的方向的、相对于接触部件20Ba～d的长轴方向垂直的方向称作宽度方向。在上述剖面中，接触部件20Ba～d的与基板3接触的一侧的端部的上述宽度方向的长度，比其他区域(该端部的上方)中的上述宽度方向的长度长。由此，能够使接触部件20Ba～d中的与基板3接触的一侧的端部与存在于欲拉出的区域D的两端部的CNT2c接触的同时，接触部件20Ba～d中的其他的部位不与CNT2c接触。其结果，能够抑制拉出的CNT网10由于静电力而附着于接触部件20Ba～d，变得能够良好地拉出CNT网10。

此外，与欲拉出CNT网10的区域D的两端部的侧面分别相对的、接触部件20Ba～d的内表面的间隔，相较于与CNT2c接触的部位，在该部位的上方的部位变宽即可，与CNT网10的拉出方向平行的剖面的形状没有特别的限定。即，以作为垂直于基板3的上表面的平面的、与CNT网10的拉出方向平行的平面切断接触部件20Ba～d时的剖面的形状，可以为三角形，也可以为长方形，也可以为其它形状。

如在上述的CNT网的拉出方法(1)以及(2)中所说明的一样，本发明的CNT网的拉出方法的特征在于，在CNT阵列1与CNT网10的边界区域的两端部的两外侧，设置有与CNT阵列1接触的接触部件的状态下，从CNT阵列1拉出CNT网10。

通过上述特征，能够抑制CNT阵列1与CNT网10的边界区域的两端部中的端部屑的生成、以及生成的端部屑混入CNT网10，变得能够拉出更均匀的CNT网10。

进一步，通过上述特征，能够在维持CNT阵列1与CNT网10的边界线为近乎直线的状态下，拉出CNT网10。其结果，变得能够拉出更均匀的CNT网10。

另外，上述的CNT网的拉出方法(1)以及(2)中，接触部件20A或者接触部件20B，为在欲拉出CNT网10的区域D的两端部的全区域，与CNT阵列1接触的结构。然而，本发明的拉出方法不限定于此。即，接触部件与从CNT阵列1拉出CNT网10的边界的两端部接触即可，也可以是与伴随着CNT网10的拉出的上述边界的移动相应地、使接触部件移动的结构。

(CNT网的拉出装置)

接下来，参考图5以及图6，对CNT网的拉出装置进行说明。

＜CNT网的拉出装置50＞

＜拉出装置50的构造＞

参考图5，对本发明的一个实施方式中的拉出装置50的构造进行说明。图5表示本实施方式中的CNT网10的拉出装置50的构造，(a)是拉出装置50的立体图，(b)是拉出装置50的侧视图，(c)是拉出装置50的俯视图。

如图5(a)～(c)所示，拉出装置50具备：作为基材传送部的基板传送部42、卷取部41、接触部件20C以及作为接触部件传送部的接触部件旋转部43。

基板传送部42为圆柱状的辊。基板传送部42，通过与由不锈钢片构成的基板3中的与形成有CNT阵列1的面相反侧的面接触，按规定方向(图5(b)中的顺时针)旋转，从而用于将形成有CNT阵列1的基板3沿着拉出CNT网10的方向(图5(b)(c)中的朝右方向)送出。

卷取部41为圆柱状的辊，通过沿与基板传送部42相同的方向旋转，将拉出的CNT网10卷取在辊上，以用于从CNT阵列1拉出CNT网10。即，为了从CNT阵列1拉出CNT网10，卷取部41具有作为拉伸CNT网10的拉伸部的作用。另外，卷取部41优选相对于基板3使CNT网10倾斜0°～15°而进行拉伸。

作为旋转部件的接触部件20C为圆形的平板，以下端与基板3中的形成有CNT阵列1的面接触、并且形成各接触部件20C的圆形的平面与CNT阵列1中的与CNT网10的边界的各端部的侧面接触的方式，进行设置。但是，拉出装置50中的接触部件，不限定为圆形。例如，接触部件也可以是椭圆形、矩形等多角形的角带有圆度的形状。

作为接触部件传送部的接触部件旋转部43，为用于使接触部件20C旋转的驱动部，使接触部件20C沿与基板传送部42相反的方向旋转。

＜拉出装置50的操作＞

接下来，对拉出装置50的操作进行说明。

在使用有拉出装置50的CNT网10的拉出操作中，首先，将形成有CNT阵列1的基板3，以CNT阵列1的一部分位于两个接触部件20C之间的方式，设置于基板传送部42。

此后，拉出存在于两个接触部件20C之间的CNT2，卷绕在卷取部41上。

在此状态下，开始基板传送部42、接触部件20C以及卷取部41的旋转。另外，以基板传送部42的圆周速度与接触部件20C的圆周速度相同、卷取部41的圆周速度比前两者更快的方式，控制这三者的旋转。由此，在从CNT阵列1连续地拉出CNT网10的同时，通过卷取部41进行卷取。

另外，伴随着从CNT阵列1拉出CNT网10，CNT阵列1与CNT网10的边界，朝着与CNT网10的拉出方向相反的方向移动(后退)。因此，在拉出装置50中，通过使基板传送部42旋转，向与上述边界后退方向相反的方向传送基板3的同时，通过接触部件旋转部43，使接触部件20C旋转。由此，CNT阵列1与CNT网10的边界始终位于基板传送部42的近乎正上方，同时，接触部件20C的平面始终以与CNT阵列1中的上述边界的两端部侧的两侧面接触的方式而构成。

其结果，存在于边界区域的两端部的两外侧的CNT2，在被接触部件20C压倒的同时，成为被接触部件20B按压的状态。此外，与接触部件20C的内侧的侧面接触的CNT2，通过作用于其与接触部件20C之间的摩擦力，被牢固地固定于接触部件20C。

因此，从CNT阵列1拉出CNT网10时，不存在被接触部件20C按压的CNT2、以及与接触部件20C的平面接触的CNT2被拉出的情况。由此，能够仅将相较于与接触部件20C的平面接触的CNT2，存在于更内侧的CNT2作为CNT网10而拉出，即，变得能够拉出均匀的CNT网10。

如上所述，拉出装置50具备：用于从CNT阵列1拉出CNT网10而卷取CNT网10的卷取部41、和平面与CNT阵列1中的与CNT网10的边界区域的两端部侧的两侧面接触的接触部件20C。通过上述构造，存在于CNT阵列1中的与CNT网10的边界区域的两端部的CNT2被固定于接触部件20C。由此，能够仅将相较于与接触部件20C的平面接触的CNT2，存在于更内侧的CNT2作为CNT网10而拉出。因此，能够抑制CNT阵列1与CNT网10的边界区域的两端部中的端部屑的生成、以及生成的端部屑混入CNT网10，能够拉出更均匀的CNT网10。进而，能够在维持CNT阵列1与CNT网10的边界线近乎为直线的状态下拉出CNT网10。其结果，能够拉出更均匀的CNT网10。

进一步，拉出装置50具备：伴随着CNT网10的拉出，向边界区域后退的方向的相反方向传送基板3的基板传送部42；和相应于上述基板3的传送，使接触部件20C旋转的接触部件旋转部43。通过上述构造，能够在使CNT阵列1与CNT网10的边界区域始终在一定位置的同时，使接触部件20C的平面始终与CNT阵列1中的边界区域的两端部侧的两侧面接触。其结果，能够使存在于边界区域的两端部的两外侧的CNT2，成为在被接触部件20C压倒的同时，被接触部件20C按压的状态。此外，能够使存在于边界区域的两端部的CNT2，通过作用于其与接触部件20C之间的摩擦力，牢固地固定于接触部件20C。

＜CNT网的拉出装置60＞

＜拉出装置60的构造＞

参考图6，对本发明的一个实施方式中的拉出装置60的构造进行说明。图6表示本实施方式中的CNT网10的拉出装置60的构造，(a)是拉出装置60的立体图，(b)是拉出装置60的侧视图，(c)是拉出装置60的俯视图。另外，为了方便说明，对与拉出装置50具有相同功能的部件，标注相同的符号，省略其说明。

如图6(a)～(c)所示，拉出装置60具备：基板传送部42、卷取部41、接触部件20D、以及作为接触部件传送部的带状部件传送部63。

接触部件20D为表面具有粘着性的粘着部件，通过后述的带状部件传送部63，接触部件20D的粘着表面，从与基板3相反的一侧被粘贴在存在于与CNT网10的边界的各端部的外侧的CNT阵列1上。但是，本实施方式中的拉出装置的接触部件，不限定于表面具有粘着性的粘着部件。即，接触部件若为能够从与基板3相反的一侧和CNT阵列1接触的带状部件即可。

带状部件传送部63为传送带状，是通过按规定方向(图6(b)中的逆时针)旋转，而用于将接触部件20D的粘着表面粘贴于CNT阵列1上的驱动部。

＜拉出装置60的操作＞

接下来，对拉出装置60的操作进行说明。

使用有拉出装置60的CNT网10的拉出操作，首先，将形成有CNT阵列1的基板3设置于基板传送部42。其次，从与基板3相反的一侧，将接触部件20D的粘着表面粘贴于CNT阵列1。接下来，在与接触部件20D的粘着表面相反一侧的表面上，设置带状部件传送部63。

此后，拉出存在于两个接触部件20D之间的CNT2，卷绕在卷取部41上。

在此状态下，使基板传送部42，带状部件传送部63、以及卷取部41的旋转开始。另外，以基板传送部42的圆周速度与带状部件传送部63的圆周速度相同、卷取部41的圆周速度比前两者更快的方式，控制这三者的旋转。由此，在从CNT阵列1连续地拉出CNT网10的同时，通过卷取部41进行卷取。

另外，伴随着从CNT阵列1拉出CNT网10，CNT阵列1与CNT网10的边界，朝着与CNT网10的拉出方向相反的方向移动(后退)。因此，在拉出装置60中，通过使基板传送部42旋转，向与上述边界后退方向相反的方向传送基板3的同时，通过带状部件传送部63，将接触部件20D粘贴于CNT阵列1。由此，CNT阵列1与CNT网10的边界始终位于基板传送部42的近乎正上方，同时，接触部件20D以成为粘贴在存在于CNT阵列1与CNT网10的边界的两端部的两外侧的CNT2上的状态的方式而构成。

其结果，粘贴有接触部件20D的CNT2，通过作用于其与接触部件20D之间的负荷以及接触部件20D的粘着性，牢固地固定于接触部件20D。

因此，从CNT阵列1拉出CNT网10时，不存在粘贴有接触部件20D的CNT2被拉出的情况。由此，能够仅将相较于粘贴有接触部件20D的CNT2，存在于更内侧的CNT2作为CNT网10而拉出，即，变得能够拉出均匀的CNT网10。

如上所述，拉出装置60具备：用于从CNT阵列1拉出CNT网10而卷取CNT网10的卷取部41、和从与基板3相反的一侧与存在于CNT阵列1与CNT网10的边界区域的两端部的两外侧的CNT阵列1接触的接触部件20D。通过上述构造，存在于CNT阵列1中的与CNT网10的边界区域的两端部的两外侧的CNT2被固定于接触部件20D。由此，能够仅将相较于粘贴有接触部件20D的CNT2，存在于更内侧的CNT2作为CNT网10而拉出。因此，能够抑制CNT阵列1与CNT网10的边界区域的两端部中的端部屑的生成、以及生成的端部屑混入CNT网10，能够拉出更均匀的CNT网10。进而，能够在维持CNT阵列1与CNT网10的边界线近乎为直线的状态下拉出CNT网10。其结果，能够拉出更均匀的CNT网10。

进一步，拉出装置60具备：伴随着CNT网10的拉出，向边界区域后退的方向的相反方向传送基板3的基板传送部42；和相应于上述基板3的传送，粘贴接触部件20D的带状部件传送部63。通过上述构造，能够在使CNT阵列1与CNT网10的边界区域始终在一定位置的同时，使接触部件20D始终与存在于边界区域的两端部的两外侧的CNT2接触。其结果，能够使存在于边界区域的两端部的两外侧的CNT2，通过作用于与接触部件20D之间的负荷，牢固地固定于接触部件20D。

(CNT丝的制造)

本发明中的CNT丝的制造方法包括：通过上述的CNT网的拉出方法拉出CNT网的拉出工序；和对通过拉出工序拉出的CNT网加捻的捻丝工序。

捻丝工序，能够使用公知的捻丝技术。例如，作为图5中所示的拉出装置50中的卷取部41的代替品，设置具有沿着CNT网10的拉出方向的旋转轴的、在拉出方向移动的纺锤，通过拉出CNT网10的同时使其旋转来进行捻丝即可。或者，也可以将多个通过拉出装置50拉出的CNT网10层叠，切割为规定宽度后，对层叠后的CNT网10加捻来进行捻丝。将如此层叠的CNT网10捻丝而制造的CNT丝，相较于将1层的CNT网10捻丝而制造的CNT丝，强度增强。

根据本发明的制造方法制造的CNT丝，是使用通过上述拉出工序而拉出的、没有端部屑混入的均匀的CNT网而制造的。因此，CNT丝的由于部位而引起的物性(例如，导电性或导热性、机械强度)不均匀得到抑制，能够制造更均匀的CNT丝。

(CNT片的制造)

本发明中的CNT片的制造方法包括：通过上述的CNT网的拉出方法拉出CNT网的工序；和将通过拉出工序拉出的CNT网层叠的层叠工序。

层叠工序，可以使用公知的层叠技术。例如，将拉出的CNT网卷绕在辊上，使CNT网层叠，从而制造CNT片。

通过本发明的制造方法而制造的CNT片，是使用通过上述拉出工序拉出的、没有端部屑混入的均匀的CNT网而制造的。因此，CNT片的由于部位而引起的物性(例如，导电性或导热性、机械强度)不均匀得到抑制，能够制造更均匀的CNT片。

本发明，不受上述各实施方式的限定，在权利要求书中示出的范围内，可以进行各种变更，将不同的实施方式中分别公开的技术手段进行适当组合而得到的实施方式，也包括在本发明的技术范围中。

实施例

若对作为本发明的实施例以及比较例的拉出方法进行说明，则如下所述。

在作为本发明的实施例的拉出方法中，在以从与基板相反的一侧接触的方式，将粘着胶带粘贴在从宽度为3cm的CNT阵列中欲拉出CNT网的区域的两端部的两外侧的状态下，拉出了CNT网。

此外，在作为比较例的拉出方法中，在以从与基板相反的一侧接触的方式，将粘着胶带粘贴在从CNT阵列中欲拉出CNT网的区域的两端部的两外侧后，将粘着胶带剥离的状态下，拉出了CNT网。另外，在比较例中，通过粘着胶带的剥离，与粘着胶带接触的CNT成为了从CNT阵列移除的状态。

参考图7，对通过作为本发明的实施例以及比较例的拉出方法，从CNT阵列拉出CNT网的状态进行说明。图7(a)是表示通过作为本发明的实施例的拉出方法，从CNT阵列拉出CNT网的状态的照片的图，(b)是表示通过作为比较例的拉出方法，从CNT阵列拉出CNT网的状态的照片的图。

在作为本发明的实施例的拉出方法中，如图7(a)所示，CNT阵列与CNT网的边界线维持着直线，能够拉出均匀的CNT网。

相对于此，在作为比较例的拉出方法中，如图7(b)所示，随着拉出的进行，CNT阵列与CNT网的边界线从直线变化为山型，残留在该山型中的CNT束断断续续地被拉出，未能拉出均匀的CNT网。

[总结]

本发明的一个方式所涉及的碳纳米管网的拉出方法的特征在于，在从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的方法中，在上述阵列与上述网的边界区域的两端部的两外侧，分别设置有与上述阵列接触的接触部件的状态下，从上述阵列拉出上述网。

根据上述特征，能够将存在于阵列与网的边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管、或者存在于边界区域的两端部的碳纳米管固定于接触部件。其结果，能够在拉出碳纳米管网时，抑制阵列与网的边界区域的两端部中的端部屑的生成、以及生成的端部屑混入网中，变得能够拉出更均匀的网。

进一步，根据上述特征，能够在维持阵列与网的边界线近乎为直线的状态下拉出网。其结果，能够拉出更均匀的网。

因此，能够实现在抑制端部屑混入的同时，更均匀地拉出碳纳米管网的方法。

在本发明的碳纳米管网的拉出方法中，上述阵列形成在基板上，上述接触部件也可以为，以从与上述基材相反的一侧与存在于上述边界区域的两端部的两外侧的上述阵列接触的方式，而进行设置的构造。

根据上述的构造，通过以从与基材相反的一侧接触的方式，使接触部件与存在于边界区域的两端部的两外侧的阵列接触，能够将存在于边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管固定于接触部件。

在本发明的碳纳米管网的拉出方法中，优选上述接触部件为表面具有粘着性的粘着部件，上述接触部件为上述粘着部件的粘着表面粘贴在存在于上述边界区域的两端部的两外侧的上述阵列上的构造。

根据上述的构造，通过将接触部件的粘着表面粘贴在存在于边界区域的两端部的两外侧的阵列上，能够将存在于边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管更加牢固地固定于接触部件。

在本发明的碳纳米管网的拉出方法中，多个上述接触部件也可以为，以分别与上述阵列中的上述边界区域的两端部侧的两侧面接触的方式，而进行设置的构造。

根据上述的构造，由于将接触部件以与阵列中的边界区域的两端部侧的两侧面接触的方式进行设置，因此能够将存在于边界区域的两端部的碳纳米管固定在接触部件上。

在本发明的碳纳米管网的拉出方法中，优选位于上述边界区域的两外侧的接触部件的组中的、与上述两端部相对的内表面之间的间隔，相较于与上述阵列接触的部位，在与该阵列接触的部位的上方变宽的构造。

根据上述的构造，能够使拉出的网与接触部件之间的距离变大。由此，能够抑制拉出的网由于静电力而附着于接触部件，变得能够良好地拉出网。

本发明的一个方式所涉及的碳纳米管丝的制造方法的特征在于，包括：通过上述的任意一项所述的拉出方法，拉出碳纳米管网的拉出工序；和对通过上述拉出工序拉出的上述网加捻的捻丝工序。

根据上述的特征，使用通过上述的任意一项所述的拉出工序而拉出的、没有端部屑混入的均匀的网而制作。因此，物性(例如，导电性或导热性、机械强度)由于部位而引起的不均匀得到抑制，能够制造更均匀的碳纳米管丝。

本发明的一个方式所涉及的碳纳米管片的制造方法的特征在于，包括：通过上述的任意一项所述的拉出方法，拉出碳纳米管网的拉出工序；和将通过上述拉出工序拉出的上述网层叠的层叠工序。

使用通过上述的任意一项所述的拉出工序而拉出的、没有端部屑混入的均匀的网制作。因此，物性(例如，导电性或导热性、机械强度)由于部位而引起的不均匀得到抑制，能够制造更均匀的碳纳米管片。

本发明的一个方式所涉及的碳纳米管网的拉出装置的特征在于，在从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的拉出装置中，具备：为了从上述阵列拉出上述网而拉伸上述网的拉伸部；和在上述阵列与上述网的边界区域的两端部的两外侧，分别与上述阵列接触的接触部件。

根据上述的特征，在将存在于阵列与网的边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管、或者存在于边界区域的两端部的碳纳米管固定在接触部件上的状态下，通过拉伸部从阵列拉出网。其结果，能够在拉出碳纳米管网时，抑制阵列与网的边界区域的两端部中的端部屑的生成、以及生成的端部屑混入网中，变得能够拉出更均匀的网。

因此，能够实现在抑制端部屑混入的同时，更均匀地拉出碳纳米管网的装置。

在本发明的碳纳米管网的拉出装置中，优选为具备：形成有上述阵列的基材；伴随着上述网的拉出，向上述边界区域后退的方向的相反方向，传送上述基材的基材传送部；以及，相应于上述基材的传送，传送上述接触部件的接触部件传送部的构造。

根据上述的构造，能够在使阵列与网的边界区域始终在一定位置的同时，使接触部件始终与存在于边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管或者边界区域的两端部的碳纳米管的侧面接触。其结果，能够始终将存在于边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管或者边界区域的两端部的碳纳米管，牢固地固定于接触部件。

在本发明的碳纳米管网的拉出装置中，上述接触部件也可以为，从与上述基材相反的一侧与存在于上述边界区域的两端部的两外侧的上述阵列接触的状态下，通过上述接触部件传送部而被传送的带状部件的构造。

根据上述的构造，以从与基材相反的一侧接触的方式，通过使带状部件与存在于边界区域的两端部的两外侧的上述阵列接触，能够将存在于边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管固定于带状部件。

在本发明的碳纳米管网的拉出装置中，优选上述接触部件为表面具有粘着性的粘着部件，上述接触部件传送部为，以将上述粘着部件的粘着表面粘贴在存在于上述边界区域的两端部的两外侧的上述阵列的方式传送上述粘着部件的构造。

根据上述的构造，通过将接触部件的粘着表面粘贴在存在于边界区域的两端部的两外侧的上述阵列，能够将存在于边界区域的两端部的两外侧的碳纳米管，更加牢固地固定于接触部件。

在本发明的碳纳米管网的拉出装置中，上述接触部件也可以为，在使平面与上述阵列中的上述边界区域的两端部侧的两侧面接触的状态下，通过上述接触部件传送部使其旋转的旋转部件的构造。

根据上述的构造，能够使接触部件的平面与上述阵列中的上述边界区域的两端部侧的两侧面接触。由此，能够将存在于边界区域的两端部的碳纳米管固定于旋转部件。

附图标记说明

1：碳纳米管阵列(CNT阵列)；2、2a～2d：碳纳米管(CNT)；3：基板(基材)；10：碳纳米管网(CNT网)；20A～20D、20Ba～20Bd：接触部件；41：卷取部(拉伸部)；42：基板传送部(基材传送部)；43：接触部件旋转部(接触部件传送部)；50、60：拉出装置；63：带状部件传送部(接触部件传送部)。

Claims

1.一种碳纳米管网的拉出方法，其特征在于，在从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的方法中，

在所述阵列中的欲拉出所述网的区域的两端部的两外侧分别设置有与所述阵列接触的接触部件的状态下，在使与所述接触部件接触的所述阵列固定于所述接触部件的同时，从所述阵列的所述区域拉出所述网。

2.根据权利要求1所述的碳纳米管网的拉出方法，其特征在于，

所述阵列形成在基材上；

所述接触部件，以从与所述基材相反的一侧与存在于所述区域的两端部的两外侧的所述阵列接触的方式被设置。

3.根据权利要求2所述的碳纳米管网的拉出方法，其特征在于，

所述接触部件为表面具有粘着性的粘着部件，

将所述粘着部件的粘着表面粘贴在存在于所述区域的两端部的两外侧的所述阵列上。

4.根据权利要求1所述的碳纳米管网的拉出方法，其特征在于，所述接触部件，以分别与所述阵列中的所述区域的两端部侧的两侧面接触的方式被设置。

5.根据权利要求4所述的碳纳米管网的拉出方法，其特征在于，位于所述区域的两外侧的接触部件的组中的、与所述两端部相对的内表面之间的间隔，相较于与所述阵列接触的部位，在与该阵列接触的部位的上方变宽。

6.一种碳纳米管丝的制造方法，其特征在于，包括：

通过权利要求1～5中任意一项所述的拉出方法拉出碳纳米管网的拉出工序；以及

对通过所述拉出工序拉出的所述网加捻的捻丝工序。

7.一种碳纳米管片的制造方法，其特征在于，包括：

将通过所述拉出工序拉出的所述网层叠的层叠工序。

8.一种碳纳米管网的拉出装置，其特征在于，在从碳纳米管阵列拉出碳纳米管网的拉出装置中，具备：

拉伸部，其为了从所述阵列拉出所述网，而拉伸所述网；以及

接触部件，其在所述阵列中的欲拉出所述网的区域的两端部的两外侧，分别与所述阵列接触。

9.根据权利要求8所述的碳纳米管网的拉出装置，其特征在于，具备：

基材，其形成有所述阵列；

基材传送部，其伴随着所述网的拉出，朝着与所述区域后退的方向相反的方向传送基材；以及

接触部件传送部，其相应于所述基材的传送，传送所述接触部件。

10.根据权利要求9所述的碳纳米管网的拉出装置，其特征在于，所述接触部件为，在从与所述基材相反的一侧与存在于所述区域的两端部的两外侧的所述阵列接触的状态下，通过所述接触部件传送部被传送的带状部件。

11.根据权利要求10所述的碳纳米管网的拉出装置，其特征在于，

所述接触部件为表面具有粘着性的粘着部件；

所述接触部件传送部，以将所述粘着部件的粘着表面粘贴在存在于所述区域的两端部的两外侧的所述阵列上的方式，传送所述粘着部件。

12.根据权利要求9所述的碳纳米管网的拉出装置，其特征在于，所述接触部件为，在将平面与所述阵列中的所述区域的两端部侧的两侧面接触的状态下，通过所述接触部件传送部而被旋转的旋转部件。