CN110177761A - 碳纳米管网的拉出方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种碳纳米管网的拉出方法，其目的在于，防止因拉出碳纳米管而产生端部屑、以及产生的端部屑混入碳纳米管网。本发明的一个方式的碳纳米管网的拉出方法包含：难拉出部形成工序，形成宽度比CNT阵列(1)中的一根CNT(2)的长度小的槽部(11)，并且形成在与槽部(11)邻接的区域形成且难以从CNT阵列(1)拉出CNT(2)的难拉出部(12)；拉出工序，在多个难拉出部(12)之间从CNT阵列(1)拉出CNT网(10)。

Description

碳纳米管网的拉出方法
技术领域
本发明涉及一种从碳纳米管的阵列拉出碳纳米管的网的拉出方法。
背景技术
碳纳米管作为具备优异的导电性、导热性、机械强度的材料受到关注，并可应用于各种领域。在利用碳纳米管时，根据其使用方式，有时会使碳纳米管成型为膜状(也称为网)、丝状。
专利文献1公开了一种用于获得膜状的碳纳米管的制造方法。该制造方法由以下的步骤构成。
第一步骤：使包含垂直排列的多个碳纳米管的碳纳米管阵列在基板上生长。
第二步骤：在碳纳米管阵列的、与基板接触的表面的相反侧的表面形成彼此平行地空开间隔配置的至少两个的槽部。
第三步骤：使碳纳米管阵列的邻接的槽部之间的多个碳纳米管的端部固定于进行拉出的装置。
第四步骤：使进行拉出的装置沿着槽部的长度方向移动，使多个碳纳米管从碳纳米管阵列分离，得到至少一张碳纳米管膜。
该制造方法中的上述第二步骤是为了规定从碳纳米管阵列拉出碳纳米管膜时的膜宽度而进行的。即，所形成的两个槽部的内侧区域的碳纳米管和与该内侧区域对峙的槽部外侧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，则上述槽部外侧的碳纳米管不会与上述内侧区域的碳纳米管相连地被拉出。其结果是，根据专利文献1，能够得到与由上述两个槽部规定的上述内侧区域对应地成为均匀宽度的碳纳米管膜。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本公开专利公报“专利公开2011-37703号公报(2011年2月24日公开)”。
发明内容
(一)要解决的技术问题
但是，本案发明人发现专利文献1公开的上述制造方法存在以下的问题。
就专利文献1公开的技术而言，在利用激光法形成的上述槽部的附近存在有一定量的不完全地受到激光影响的碳纳米管。这些碳纳米管与其它碳纳米管的连接程度无序。因此，若从碳纳米管阵列连续地拉出碳纳米管膜，则会产生如下现象：在槽部的附近不完全地受到激光的影响的碳纳米管有时会弯折、成块而混入所拉出的碳纳米管膜。此外，这样残留或混入的碳纳米管观察为呈从端部产生的屑状，因而被称为“端部屑”。
其结果是，会在所拉出的碳纳米管膜不均匀地混入端部屑，导致碳纳米管膜的物性(例如，导电性、导热性、机械强度)在不同的部位之间不均匀。
另外，关于专利文献1的技术，在槽部的宽度比碳纳米管阵列中的碳纳米管的长度小的情况下，与槽部之间的区域邻接的槽部以外的区域中的碳纳米管，有可能横穿槽部，而与邻接的槽部之间的碳纳米管连接。因此，在专利文献1的技术中，必须加宽槽部的宽度，而无法将形成槽部的大量碳纳米管用于碳纳米管网。即，存在碳纳米管阵列中的被作为碳纳米管网而拉出的碳纳米管的比例低这样的问题。
本发明的一个方式是为了解决上述问题而深入研究的结果，其目的在于，提供一种碳纳米管网的拉出方法，其能够防止因拉出碳纳米管而产生端部屑、以及产生的端部屑混入碳纳米管网，并且能够提高碳纳米管阵列中的碳纳米管中的被作为碳纳米管网拉出的碳纳米管的比例。
(二)技术方案
为了解决上述的课题，本发明的一个方式的碳纳米管网的拉出方法，是从碳纳米管的阵列拉出碳纳米管的网的方法，其包含：难拉出部形成工序，在所述阵列中的、与所述碳纳米管的取向方向垂直的至少一方的面形成多个槽部，该槽部的宽度比所述阵列中的一根碳纳米管的长度小，并且在所述阵列中的、相邻的所述多个槽部之间的内侧且与所述槽部邻接的区域，形成在所述多个槽部之间从所述阵列拉出所述网时难以从所述阵列拉出所述碳纳米管的多个难拉出部；以及，拉出工序，在多个所述难拉出部之间从所述阵列拉出所述网。
(三)有益效果
根据本发明的一个方式，能够防止因拉出碳纳米管而产生端部屑、以及产生的端部屑混入碳纳米管网，并且能够提高碳纳米管阵列中的碳纳米管中的被作为碳纳米管网拉出的碳纳米管的比例。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的碳纳米管的阵列的剖视图。
图2是用于对实施方式1的难拉出部形成工序进行说明的图，其中，(a)是表示难拉出部形成工序后的碳纳米管的阵列的俯视图，(b)是(a)的A-A线向视剖面图。
图3是用于对实施方式1的拉出工序进行说明的图，其中，(a)是表示开始从碳纳米管的阵列拉出碳纳米管的网的状态的俯视图，(b)是表示从碳纳米管的阵列拉出碳纳米管的网的状态的俯视图，(c)是从碳纳米管的阵列拉出了碳纳米管的网之后的、(b)的A-A线向视剖面图。
图4是用于对实施方式1的碳纳米管丝的制造方法进行说明的图，是表示将碳纳米管的网拉出并制造碳纳米管丝的状态的俯视图。
图5是用于对本发明的实施方式2的碳纳米管丝的制造方法进行说明的图，其中，(a)是表示难拉出部形成工序后的碳纳米管的阵列的俯视图，(b)是表示将碳纳米管的网拉出并制造碳纳米管丝的状态的俯视图。
图6是用于对本发明的实施方式3的碳纳米管丝的制造方法进行说明的图，其中，(a)是表示难拉出部形成工序后的碳纳米管的阵列的俯视图，(b)是表示将碳纳米管的网拉出并制造碳纳米管丝的状态的俯视图。
图7是用于对本发明的实施方式4的碳纳米管丝的制造方法进行说明的图，其中，(a)是表示难拉出部形成工序后的碳纳米管的阵列的俯视图，(b)是表示将碳纳米管的网拉出并制造碳纳米管丝的状态的俯视图。
图8是用于对本发明的拉出方法的实施例和比较例进行说明的图，是表示从碳纳米管的阵列拉出了碳纳米管的网之后的、碳纳米管的阵列的图。
图9的(a)～(c)分别为利用本发明的拉出方法的比较例1、比较例2以及实施例1的拉出方法拉出了碳纳米管的网之后的、碳纳米管的阵列的宽度方向的端部附近的放大图。
图10是表示在上述实施例1的拉出方法中，从碳纳米管的阵列拉出碳纳米管的网的状态的俯视图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下参照图1～4对本发明的实施方式1的碳纳米管的网的拉出方法详细地进行说明。此外，本说明书中的“A～B”意为“A以上、B以下”。
(碳纳米管的阵列)
首先，参照图1所示的剖视图对本实施方式中使用的碳纳米管的阵列进行说明。图1是表示在本实施方式中使用的碳纳米管的阵列的剖视图。
此外，碳纳米管的阵列是指：以长轴方向的至少一部分沿着一定的方向取向的方式在基板上生长而成的碳纳米管的集合体。以下，碳纳米管简记为“CNT”，碳纳米管的阵列简记为“CNT阵列”，碳纳米管的网简记为“CNT网”。
CNT阵列1是通过构成其的大量CNT2如图1所示那样在基板3上以长轴方向大致垂直取向的方式形成而构成。该CNT阵列1利用化学气相沉积法(CVD：Chemical VaporDeposition)法进行制造。以下对CNT阵列1的制造方法进行说明。
CNT阵列1是通过将表面形成有催化剂层的基板3设置在预热至预定温度(600～1000℃)的热CVD腔室中并使气体以规定时间流入热CVD腔室而形成。
具体而言，在本实施方式中采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，例如也可以采用硅基板、石英基板等。在使用不锈钢基板作为基板3的情况下，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构成元素的铬对催化剂层的影响。缓冲层由例如二氧化硅、氧化铝构成。此外，本实施方式的基板3只要是具有用于形成CNT阵列1的面的基板即可，不限于板状的部件。
另外，在本实施方式中，上述的催化剂层由铁(Fe)构成并采用EB(电子束；Electron Beam)法形成。但是，本发明的催化剂层不限于Fe，例如也可以由钴(Co)、镍(Ni)等构成。另外，本发明的催化剂层也可以采用溅射法、真空蒸镀法等来形成。
另外，在本实施方式中采用乙炔作为上述气体。但是，本发明的气体也可以为甲烷、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、或者苯或甲苯等芳香族化合物等。
通过以上述方式进行制造，从而使本实施方式的构成CNT阵列1的CNT2是外径为10～30nm、长度为50～1000μm且由5～10层构成的多层CNT。并且，CNT阵列1优选每1cm2形成有109～1011根上述CNT2。
此外，在本发明中使用的CNT阵列不限于上述方式。即，在本发明中使用的CNT阵列只要是如上述那样以长轴方向的至少一部分沿着一定的方向取向的方式在基板上生长而成的CNT的集合体即可，例如CNT也可以是单层CNT、2层以上的多层CNT。
(CNT网的拉出方法)
接着，参照图2和图3对从CNT阵列1拉出CNT网10(也称为拉制)的方法进行说明。
本实施方式的CNT网10的拉出方法包含：难拉出部形成工序和拉出工序。以下对各工序详细地进行说明。
＜难拉出部形成工序＞
难拉出部形成工序是如下的工序，即，在碳纳米管的阵列中的、与碳纳米管的取向方向垂直的至少一方的面形成多个槽部，该槽部的宽度比上述阵列中的一根碳纳米管的长度小，并且在上述阵列中的、相邻的上述多个槽部之间的内侧区域且与上述槽部邻接的区域，形成在从上述阵列拉出碳纳米管的网时难以从上述阵列拉出碳纳米管的难拉出部的工序。
参照图2对本实施方式的难拉出部形成工序进行说明。此外，难拉出部12是在后述的拉出工序中从CNT阵列1拉出CNT网10时不能从CNT阵列1拉出CNT2的CNT阵列1的区域。图2是用于对本实施方式的难拉出部形成工序进行说明的图，其中，(a)是表示难拉出部形成工序后的CNT阵列1的俯视图，(b)是(a)的A-A线向视剖面图。在此，CNT网是指：在从CNT阵列将一部分的CNT沿着规定方向(典型地是沿着基板表面的方向)抽拉时，相连地拉出其它CNT而形成的网眼状的CNT的集合体。该现象是因为构成CNT阵列的各CNT与周边的CNT通过范德瓦耳斯力集束化(日文：バンドル化)而产生的。此外，从CNT阵列拉出CNT网的技术一般被称为“CNT纺织”、“CNT的拉制”等。以下将从CNT阵列1拉出CNT网10的方向(图2的(a)中的纵向)称为“拉出方向”，将与拉出方向正交的方向(图2的(a)中的横向)称为“宽度方向”。
难拉出部形成工序是如下的工序，即，利用激光装置从基板3的相反侧向CNT阵列1中的要拉出CNT网10的区域D(在图2的(a)中是虚线包围的区域)的宽度方向两端部的两外侧的CNT2照射激光(激光束)的工序。所述激光装置可以采用：气体激光装置、固体激光装置、半导体激光装置、液体激光装置、二氧化碳激光装置等现有的激光装置。激光的照射例如是通过一边将一定的输出的激光向CNT阵列1的CNT2照射一边使载置有基板3的基座(未图示)以规定速度沿着一定的方向移动来进行。此时，通过对上述规定速度、以及激光的脉冲周期速度进行调整，从而能够调整激光向CNT阵列1的照射时间。此外，就难拉出部形成工序而言，并不限于激光照射。
在本实施方式中，对激光的输出、照射时间以及脉冲周期进行调整，以使得如图2所示那样，照射了激光的CNT2的从基板3起的高度比CNT阵列1中的一根CNT2的长度(即，未照射激光的CNT2的长度)短。此外，将激光的输出、照射时间以及脉冲周期调整为，使得照射了激光的CNT2不会被完全地除去。例如，在激光的脉冲周期足够长的情况下，槽部11的CNT2受到因激光照射而产生的热的影响而被完全地除去，故并不优选。
在本实施方式中，例如以使照射了激光的CNT2的高度相对于照射激光前的CNT2的高度为10～90％的方式照射激光。由此，可形成CNT阵列1的与基板3接触的面的相反侧的面的深度比CNT阵列1的CNT2的长度(即，未照射激光的CNT2的长度)小的槽部11。并且，照射了激光的CNT2在槽部11彼此相互缠绕地保持。在本实施方式的难拉出部形成工序中，在CNT阵列1形成与拉出方向平行的两个槽部11。
槽部11的宽度(图2的(a)和(b)中的左右方向的长度)比CNT阵列1的CNT2的长度(即，未照射激光的CNT2的长度)小(窄)。由此，能够防止槽部11的CNT2受到因激光照射产生的热的影响而被完全地除去的情况。另外，能够使CNT阵列1的CNT2中的被作为CNT网10拉出的CNT2的比例提高。尤其是槽部11的宽度优选为照射激光前的CNT2的高度的10～90％的长度。例如，槽部11的宽度以及难拉出部12的宽度可以形成为50～1000μm。
此外，在难拉出部形成工序中，通过上述的激光照射，从而形成槽部11，并且形成与槽部11的宽度方向的两端部邻接的难拉出部12。难拉出部12可通过对激光的输出、照射时间以及脉冲周期进行调整而形成。难拉出部形成工序中的、激光的输出、照射时间以及脉冲周期的具体例记载于后述的实施例。另外，难拉出部12优选形成为高度与CNT2的长度为相同程度(照射激光前的CNT2的高度的70～100％，优选为90～100％的长度)。槽部11以及难拉出部12的宽度(图2的(a)和(b)中的左右方向的长度)优选比CNT阵列1的CNT2的长度(即，未照射激光的CNT2的长度)窄。
如上所述，在难拉出部形成工序中，通过从基板3的相反侧向CNT阵列1照射激光，从而形成槽部11和难拉出部12。
此外，虽然在本实施方式中是在CNT阵列1形成两个槽部11的方式，但是不限于此。例如也可以是如下方式，即，在CNT阵列1形成三个以上的多个彼此平行的槽部11，并在多个槽部11(难拉出部12)之间(内侧区域)分别从CNT阵列1拉出CNT网的方式。
＜拉出工序＞
接着，参照图3对本实施方式的拉出工序进行说明。图3是用于对本实施方式的拉出工序进行说明的图，其中，(a)是表示开始从CNT阵列1拉出CNT网10的状态的俯视图，(b)是表示从CNT阵列1拉出CNT网10的状态的俯视图，(c)是从CNT阵列1拉出了CNT网10之后的、(b)的A-A线向视剖面图。
拉出工序是在难拉出部12之间从CNT阵列1拉出CNT网10的工序。具体而言，首先，在如图3的(a)所示那样使CNT阵列1中的要拉出CNT网10的区域D(即，两个难拉出部12之间的区域)的拉出方向端部存在的规定量的CNT2的束附着于拉伸装置的拉伸部件30。接着，使拉伸部件30沿着拉出方向并且向远离基板3的方向(图3的(a)所示的箭头方向)移动。由此，附着于拉伸部件30的CNT2的束从基板3脱离并被从CNT阵列1拉出。此外，作为拉伸部件30，在这里使用了长度与区域D的宽度方向的长度相同的细长的圆柱状的部件，但是拉伸部件30不限于此，只要是具有沿着区域D的宽度方向并与区域D的宽度方向的长度相同或者更长的面或边的部件即可。
进一步地，若使拉伸部件30向远离基板3的方向移动，则会如图3的(b)所示那样，通过在被拉出的CNT2和存在于CNT阵列1中的CNT2之间发生作用的范德瓦耳斯力将CNT2从CNT阵列1依次拉出并形成CNT网10，并将该CNT网10拉出。
在此，在上述背景技术部分中进行了说明的现有的CNT的拉出方法存在如上所述因激光照射而产生的端部屑会混入CNT网的问题。
针对该问题，在本实施方式的拉出方法中，在区域D的宽度方向的两端部形成有难拉出部12，此外，在难拉出部12的与区域D为相反侧的两端部形成有槽部11。槽部11的深度比CNT阵列1的CNT2的长度(即，未照射激光的CNT2的长度)小。换言之，在槽部11存在有从基板3起的高度比CNT阵列1的CNT2的长度(即，未照射激光的CNT2的长度)短的CNT2。其结果是，成为存在于槽部11的CNT2和存在于难拉出部12的CNT2相互缠绕的状态。由此，在从CNT阵列1拉出CNT2时，不会将存在于难拉出部12的CNT2拉出，而能够仅将存在于区域D的CNT2拉出，并拉出CNT网10。因此，能够抑制因拉出难拉出部12而产生端部屑、以及产生的端部屑混入CNT网10。另外，在本实施方式中，槽部11形成为彼此平行，因此能够沿着拉出方向拉出均匀的CNT网10。
(CNT丝的制造)
接着，参照图4对本实施方式的CNT丝的制造方法进行说明。图4是用于对本实施方式的CNT丝的制造方法进行说明的图，是表示将CNT网10拉出并制造CNT丝40的状态的俯视图。
本发明的一实施方式的CNT丝的制造方法包含：采用上述的CNT网10的拉出方法将CNT网10拉出的拉出工序、向通过拉出工序拉出的CNT网10加捻的捻丝工序。
捻丝工序可采用公知的捻丝技术。例如，具有沿着CNT网10的拉出方向的旋转轴，并设置在拉出方向上移动的主轴，如图4所示，只要通过一边将CNT网10拉出一边使其旋转来对CNT丝40进行捻丝即可。或者，也可以将通过拉出工序拉出的CNT网10层叠多张并裁切为规定的宽度，之后对层叠的CNT网10加捻来进行捻丝。这样对层叠的CNT网10进行捻丝来制造的CNT丝与对单层的CNT网10进行捻丝来制造的CNT丝相比，提高了强度。
以本实施方式的制造方法制造的CNT丝40，可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10进行制造。因此，可抑制物性(例如导电性、导热性、机械强度)在不同的部位之间不均匀，能够制造更加均匀的CNT丝。另外，在本实施方式中，两个槽部11分别与拉出方向平行地形成，因此CNT网10在拉出方向上均匀。由此，能够制造物性在长度方向上均匀的CNT丝40。
(实施方式2)
参照图5对本发明的另一实施方式进行如下说明。此外，为了便于说明，对于和在上述实施方式中进行了说明的部件具有相同功能的部件标记相同符号并省略说明。
本实施方式的CNT网10的拉出方法与实施方式1的区别在于，在难拉出部形成工序中形成于CNT阵列1的难拉出部12的形状。
图5的(a)是表示难拉出部形成工序后的CNT阵列1的俯视图，图5的(b)是表示将CNT网10拉出并制造CNT丝41的状态的俯视图。
在本实施方式的难拉出部形成工序中，如图5的(a)所示那样，以随着朝向从CNT阵列1拉出CNT网10的方向(图5的(a)所示的箭头方向)，槽部11之间的距离以及难拉出部12之间的距离发生变化(尤其是距离变大)的方式，形成槽部11以及难拉出部12。由此，在拉出工序中从CNT阵列1拉出CNT网10时，将CNT网10拉出的宽度随着将CNT网10拉出而逐渐变窄。其结果是，如图5的(b)所示那样，使用本实施方式的CNT网10制造的CNT丝41的直径逐渐变小。由此，能够制造在长度方向上物性(例如导电性、导热性、机械强度)逐渐变化的CNT丝41。
在本实施方式的拉出工序中，也与实施方式1同样地，在CNT阵列1与CNT网10的边界区域的宽度方向的两端部形成有难拉出部12，进一步地，在难拉出部12的与区域D为相反侧的两端部形成有槽部11，因此在从CNT阵列1拉出CNT2时，不会将存在于难拉出部12的CNT2拉出，而能够仅将存在于区域D的CNT2拉出，并拉出CNT网10。因此，能够抑制因拉出难拉出部12而产生端部屑、以及产生的端部屑混入CNT网10。
例如，在使用CNT丝41进行电阻加热的情况下，能够使得在CNT丝41的直径较小的部位温度上升较高，在CNT丝41的直径较大的部位温度上升较低。另外，能够获得例如在直径较小的部位电阻较高，且在直径较大的部位电阻较小的CNT丝41。另外，例如在由袋状的伸缩性膜形成的气球的周围卷绕CNT丝41并使气球膨胀的情况下，能够使得在CNT丝41的直径较小的部位气球的膨胀较大，在CNT丝41的直径较大的部位气球的膨胀较小。
(实施方式3)
参照图6对本发明的另一实施方式进行如下说明。此外，为了便于说明，对于和在上述实施方式中进行了说明的部件具有相同功能的部件标记相同符号并省略说明。
本实施方式的CNT网10的拉出方法与实施方式1的区别在于，在难拉出部形成工序中形成于CNT阵列1的难拉出部12的形状。
图6的(a)是表示难拉出部形成工序后的CNT阵列1的俯视图，图6的(b)是表示将CNT网10拉出并制造CNT丝42的状态的俯视图。
在本实施方式的难拉出部形成工序中，如图6的(a)所示，以随着朝向从CNT阵列1拉出CNT网10的方向(图6的(a)所示的箭头方向)，槽部11之间的距离以及难拉出部12之间的距离发生变化(尤其是距离变小)的方式，形成槽部11以及难拉出部12。由此，在拉出工序中从CNT阵列1拉出CNT网10时，将CNT网10拉出的宽度随着将CNT网10拉出而逐渐变宽。其结果是，如图6的(b)所示那样，使用本实施方式的CNT网10制造的CNT丝42的直径逐渐变大。由此，能够制造在长度方向上物性(例如导电性、导热性、机械强度)逐渐变化的CNT丝42。
在本实施方式的拉出工序中，也与实施方式1同样地，在CNT阵列1与CNT网10的边界区域的宽度方向的两端部形成有难拉出部12，进一步地，在难拉出部12的与区域D为相反侧的两端部形成有槽部11。因此，在从CNT阵列1拉出CNT2时，不会将存在于难拉出部12的CNT2拉出，而能够仅将存在于区域D的CNT2拉出，并拉出CNT网10。因此，能够抑制因拉出难拉出部12而产生端部屑、以及产生的端部屑混入CNT网10。
(实施方式4)
参照图7对本发明的另一实施方式进行如下说明。此外，为了便于说明，对于和在上述实施方式中进行了说明的部件具有相同功能的部件标记相同符号并省略说明。
本实施方式的CNT网10的拉出方法与实施方式1的区别在于，在难拉出部形成工序中形成于CNT阵列1的难拉出部12的形状。
图7的(a)是表示难拉出部形成工序后的CNT阵列1的俯视图，(b)是表示将CNT网10拉出并制造CNT丝43的状态的俯视图。
在本实施方式的难拉出部形成工序中，如图7的(a)所示，以在从CNT阵列1拉出CNT网10的方向(图7的(a)所示的箭头方向)的地点P，两个槽部11之间的距离发生变化(尤其是以形成阶梯的方式变化)的方式，形成槽部11以及难拉出部12。具体而言，是以比地点P更靠拉出方向侧的槽部11之间的距离(难拉出部12之间的距离)，大于比地点P更靠与拉出方向为相反侧的槽部11的距离(难拉出部12之间的距离)的方式，来形成槽部11以及难拉出部12。由此，在拉出工序中从CNT阵列1拉出CNT网10时，能够以地点P为界使拉出CNT网10的宽度急剧地变小。其结果是，如图7的(b)所示那样，使用本实施方式的CNT网10制造的CNT丝42，在长度方向的某个地点，直径会急剧地变小。由此，能够制造在长度方向上物性(例如导电性、导热性、机械强度)急剧地变化的CNT丝43。
在本实施方式的拉出工序中，也与实施方式1同样地，在CNT阵列1与CNT网10的边界区域的宽度方向的两端部形成有难拉出部12，此外，在难拉出部12的与区域D为相反侧的两端部形成有槽部11。因此，在从CNT阵列1拉出CNT2时，不会将存在于难拉出部12的CNT2拉出，而能够仅将存在于区域D的CNT2拉出，并拉出CNT网10。因此，能够抑制因拉出难拉出部12而产生端部屑、以及产生的端部屑混入CNT网10。
此外，虽然在上述的各实施方式中是从在基板3上形成的CNT阵列1拉出CNT网10的方式，但是本发明不限于此。在本发明的一个方式中，例如也可以是如下方式，即，在基板3上形成CNT阵列1，针对从该基板剥离后的CNT阵列，进行难拉出部形成工序(即，形成槽部以及难拉出部的工序)以及拉出工序，来拉出CNT网。
本发明并不限定于上述的各实施方式，可以在权利要求所示的范围内进行各种变更，将不同的实施方式分别公开的技术手段适当地组合所得到的实施方式也包含于本发明的技术范围。
实施例
＜第一实施例＞
参照图8～图10对本发明的一个实施例进行如下说明。
在本实施例中，针对本发明的CNT网拉出方法的实施例1、和作为本发明比较例的CNT网拉出方法的比较例1及2进行说明。
在实施例1和比较例1、2中使用了以下条件的CNT阵列。
CNT的种类：由5～10层构成的多层CNT；
CNT的外径：11nm；
CNT的长度：300μm；
CNT的密度：2×1010根/cm2。
在实施例1和比较例1、2的难拉出部形成工序中，将形成有CNT阵列1的基板3载置于基座，一边使用激光装置(松下公司生产，LP-S505)向CNT阵列1定点照射激光，一边使基座以1000mm/sec沿着一定方向移动，从而在CNT阵列1形成槽部以及难拉出部12。此时，以槽部之间的距离为5mm的方式向CNT阵列1照射了激光。实施例1和比较例1、2的激光向CNT阵列1的照射条件如表1所示。
[表1]
激光输出(w) 脉冲周期(μs) 基座高度(cm)
实施例1 8 2 14
比较例1 8 10 14
比较例2 8 20 14
按照上述的条件向CNT阵列1照射激光时，在比较例1和2(即，脉冲周期较长的情况)中，激光的加工深度较深且激光到达基板3，在槽部11没有CNT2残留。与此相对，在实施例1(即，脉冲周期较短的情况)中，激光的加工深度较浅，在槽部11残留有高度比CNT阵列1的CNT2的高度低的CNT2。
接着，针对以上述的条件进行了难拉出部形成工序的CNT阵列1进行了拉出工序。在本实施例中，从CNT阵列1拉出了相对于基板3向上倾斜2.9°且每分钟为5.7m的CNT网10。
图8是表示从CNT阵列1拉出了CNT网10之后的、CNT阵列1的图。图9的(a)～(c)分别为利用比较例1、比较例2以及实施例1的拉出方法拉出了CNT网10之后的、CNT阵列1的宽度方向的端部附近的放大图。如图8和图9所示，在比较例1和比较例2的拉出方法中，在CNT阵列1的宽度方向的端部附近，观察到了难拉出部12的CNT2与CNT网10一起成块地被拉出而形成的端部屑。与此相对，在实施例1的拉出方法中，没有在CNT阵列1的宽度方向的端部观察到端部屑。即，在实施例1的方法中，残留于槽部11的CNT2、和存在于难拉出部12的CNT2成为相互缠绕的状态，在从CNT阵列1拉出CNT2时，没有将存在于难拉出部12的CNT2拉出。
图10是表示在实施例1的拉出方法中、从CNT阵列1拉出CNT网10的状态的俯视图。如图10所示，在实施例1中从CNT阵列1拉出CNT网10时，没有将难拉出部12拉出，能够均匀地拉出CNT网10。
＜第二实施例＞
对本发明的另一实施例进行如下说明。
在本实施例中，利用本发明的CNT网的拉出方法制作了在长度方向上直径不同的、作为实施例2的CNT丝以及作为实施例3的CNT丝。
在本实施例中，使用了与第一实施例同样的CNT阵列1。另外，在难拉出部形成工序中，将形成有CNT阵列1的基板3载置于基座，一边使用与实施例1相同的激光装置向CNT阵列1定点照射激光，一边使基座以1000mm/sec移动，从而在CNT阵列1形成槽部以及难拉出部12。另外，在本实施例中，按照与第一实施例的实施例1相同的条件向CNT阵列1照射激光。
在进行作为实施例2的CNT丝的制作时，将CNT阵列1的拉出方向的长度设定为1cm，以将CNT阵列1的CNT网10拉出的宽度(即，槽部11之间的距离)随着朝向拉出方向的相反侧而从30mm逐渐减少为10mm的方式形成两个槽部11。
一边从如上所述形成了两个槽部11的CNT阵列1拉出长度约为6m的CNT网10，一边对CNT网10加捻，从而制作了作为实施例2的CNT丝。将具体的拉出条件、捻丝条件以及与所制作的CNT丝有关的测定数据示于表2。此外，表2所示的CNT丝的电阻值是对1cm之间的电阻值进行测量得到的。
[表2]
如表2所示，通过以将CNT阵列1的CNT网10拉出的宽度从30mm逐渐减少为10mm的方式形成两个槽部11，从而能够制作直径逐渐变小的作为实施例2的CNT丝。另外，如表2所示，作为实施例2的CNT丝随着直径逐渐变小而电阻值逐渐变大。
在进行作为实施例3的CNT丝的制作时，将CNT阵列1的拉出方向的长度设定为1cm，在拉出方向的相反侧距离CNT阵列1的拉出开始位置为0.5cm的地点，以将CNT阵列1的CNT网10拉出的宽度(即，槽部11之间的距离)从30mm减少为10mm的方式形成两个槽部11。
一边从如上所述形成了两个槽部11的CNT阵列1拉出长度约为6m的CNT网10，一边对CNT网10加捻，从而制作了作为实施例3的CNT丝。具体的拉出条件、捻丝条件以及与所制作的CNT丝有关的测定数据如表3所示。此外，在进行作为实施例3的CNT丝的制作时，在拉出方向的相反侧距离CNT阵列1的拉出开始位置为0.5cm的地点，使捻丝数从5000T/m向20000T/m变化。
[表3]
如表3所示，通过如上所述形成两个槽部11，从而能够制作直径急剧地变小的作为实施例3的CNT丝。
附图标记说明
1-碳纳米管阵列(CNT阵列)；2-碳纳米管(CNT)；10-碳纳米管网(CNT网)；11-槽部；12-难拉出部。

Claims (3)

1.一种碳纳米管网的拉出方法，是从碳纳米管的阵列拉出碳纳米管的网的拉出方法，其特征在于，包含：
难拉出部形成工序，在所述阵列中的、与所述碳纳米管的取向方向垂直的至少一方的面形成多个槽部，该槽部的宽度比所述阵列中的一根碳纳米管的长度小，并且
在所述阵列中的、相邻的所述多个槽部之间的内侧且与所述槽部邻接的区域，形成在所述多个槽部之间从所述阵列拉出所述网时难以从所述阵列拉出所述碳纳米管的多个难拉出部；以及
拉出工序，在多个所述难拉出部之间从所述阵列拉出所述网。
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，
在所述难拉出部形成工序中，通过向所述至少一方的面照射激光，从而形成所述槽部以及所述难拉出部。
3.根据权利要求1或2所述的碳纳米管网的拉出方法，其特征在于，
所述多个槽部是两个槽部，
所述两个槽部以在从所述阵列拉出所述网的方向的某个地点所述两个槽部之间的距离变化的方式形成。
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