JP2010240871A - 転写体ならびに含浸体およびそれらの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明では、熱可塑性樹脂フィルムへの略垂直配向カーボンナノチューブ群の転写技術を確立することを目的とする。
【解決手段】下記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含むことを特徴とする転写体の製造方法；
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜溶融温度以下の温度に加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程、工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該ＣＮＴ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程、および 工程（ＩＩＩ）：該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該ＣＮＴ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。
【選択図】なし
【解決手段】下記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含むことを特徴とする転写体の製造方法；
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜溶融温度以下の温度に加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程、工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該ＣＮＴ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程、および 工程（ＩＩＩ）：該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該ＣＮＴ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。
【選択図】なし
Description
本発明は、転写体ならびに含浸体およびそれらの製造方法に関する。さらに詳しくは、本発明は、カーボンナノチューブ群を熱可塑性樹脂フィルムに転写した転写体、ならびにカーボンナノチューブ群と熱可塑性材料とからなる含浸体、およびそれらの製造方法に関する。
従来、基板平面に対して略垂直に整列して成長させたカーボンナノチューブ（以下「ＣＮＴ」ともいう。）群を、用途に応じて任意の基板に転写する技術が種々検討されている。
例えば、相変化材料として、２液硬化性のシリコーンゴムや流動性パラフィン、熱可塑性樹脂を溶媒に溶解させた溶液等の含浸物を基板上の上記ＣＮＴ群に含浸させた後、この相変化材料を硬化させ、相変化材料(含浸物)で保持された状態のＣＮＴ群を基板からカット加工した後、相変化材料の相変化温度以上まで加熱し、その後冷却してＣＮＴ群の端部を露頭(exposure)させることが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、このように含浸させる方法では、ＣＮＴ群の先端が含浸物中に埋没するおそれがある。埋没した場合には、必要に応じて余剰の含浸物を研磨等によって除去し、ＣＮＴ群を露頭させる必要がある。また、埋没させないように作製した場合、硬化した含浸物と基板との密着性が強い場合には固着して剥離する事ができない。また、ＣＮＴ群と含浸物との複合体（含浸体）が充分な厚みを有さない場合、剥離の工程で含浸体が破壊するおそれがある。
一方、特許文献２では、熱可塑性樹脂からなるシートへの転写も検討されており、シートを熱可塑性樹脂の軟化温度以上かつ溶融温度以下に加温して融着させる方法が提示されている。この方法では、ＣＮＴ群の先端とシートとを接着するので、基板から剥離する際に、厚みが充分なくてもシート自体の補強効果によって容易に基板から剥がす事ができる。
しかしながら、特許文献２では、転写の際、シートの温度をシートの軟化温度以上かつ溶融温度以下とする以外の条件は記載されておらず、用途によっては強度が不充分なことがあった。
本発明は、熱可塑性樹脂フィルムへの略垂直配向カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群の転写技術を確立することを目的とする。
本発明は、従来では基板からの剥離の際に問題があった含浸の方法にも応用することができる、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合体（転写体）の製造方法を提供することを課題とする。
本発明は、従来では基板からの剥離の際に問題があった含浸の方法にも応用することができる、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群と熱可塑性樹脂フィルムからなる複合体（転写体）の製造方法を提供することを課題とする。
さらに、本発明は、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群中の空隙を他の成分(含浸物)で充填してなる含浸体の製造方法を提供することも課題とする。
従来の含浸による方法のみでは、カーボンナノチューブの長さがミクロンオーダーの場合には、ＣＮＴ先端の露頭の制御が困難である。さらに、上述のように埋没せずにＣＮＴ群に含浸物を含浸できたとしても、基板からの剥離が困難な場合がある。
また、特許文献２では熱可塑性樹脂フィルムをＣＮＴと融着する温度条件以外の条件は提示されておらず、転写中または転写後のサンプルに加圧する手法に関する条件も提示されていない。
そこで、本発明者らは、上記の問題を解決すべく、鋭意検討した結果、図１に示すように、（１）転写対象を熱可塑性樹脂フィルム３とすれば、略垂直配向ＣＮＴ群２の先端部２ｂを熱可塑性樹脂フィルム３で被覆し、熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱、好ましくはさらに加圧することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルム３に貫通させることが可能であることを見出し、さらに
（２）得られた転写体１１を熱可塑性樹脂フィルム３または含浸物４（ただし、含浸物４が熱可塑性物質の場合に限る。）に、それぞれの樹脂を軟化温度以上〜分解温度未満の温度で加熱、好ましくはさらに加圧するとＣＮＴ群２の露頭を制御した含浸体４が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
（２）得られた転写体１１を熱可塑性樹脂フィルム３または含浸物４（ただし、含浸物４が熱可塑性物質の場合に限る。）に、それぞれの樹脂を軟化温度以上〜分解温度未満の温度で加熱、好ましくはさらに加圧するとＣＮＴ群２の露頭を制御した含浸体４が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明の転写体の製造方法は、下記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含むことを特徴とする。
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程、
工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程、および
工程（ＩＩＩ）：該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程、
工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程、および
工程（ＩＩＩ）：該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。
上記熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度での溶融粘度は、１０3以上が好ましく、１０4〜１０5Ｐがより好ましく、特に熱可塑性フッ素樹脂であることが好ましい。
上記工程（Ｉ）の加熱の際、０．０１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で、６０分間以内の時間で加圧することが好ましい。
上記工程（ＩＩ）の冷却は、急冷であっても徐冷であってもよい。
上記工程（ＩＩ）の冷却は、急冷であっても徐冷であってもよい。
また、本発明の転写体は、上記製造方法によって製造されることを特徴とし、本発明の異方導電性シートは、該転写体を用いてなることを特徴とする。
さらに、本発明の管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子は、上記工程（ＩＩ）の冷却が急冷である場合、このような製造方法によって製造される転写体を用いてなることを特徴とし、本発明の電界放出電子源は、該工程（ＩＩ）の冷却が徐冷である場合、このような製造方法によって製造される転写体を用いてなることを特徴とする。
さらに、本発明の管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子は、上記工程（ＩＩ）の冷却が急冷である場合、このような製造方法によって製造される転写体を用いてなることを特徴とし、本発明の電界放出電子源は、該工程（ＩＩ）の冷却が徐冷である場合、このような製造方法によって製造される転写体を用いてなることを特徴とする。
本発明の含浸体の製造方法は、上記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）、ならびに下記工程（ＶＩ）および（ＶＩＩ）を含むことを特徴とし、さらに下記工程（ＶＩＩＩ）を含むことが好ましい。
工程（ＶＩ）：該転写体１が有するカーボンナノチューブ群２の空隙に、含浸物４を満たすことによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３と該含浸物４とが一体となった複合材料１２を得る工程、
工程（ＶＩＩ）：該複合材料１２から該フィルム３のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該含浸物４とが一体となった含浸体１３を得る工程、および
工程（ＶＩＩＩ）：上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出（露頭）させる工程。
工程（ＶＩＩ）：該複合材料１２から該フィルム３のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該含浸物４とが一体となった含浸体１３を得る工程、および
工程（ＶＩＩＩ）：上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出（露頭）させる工程。
上記工程（ＶＩＩＩ）の加熱の際、０．０１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で、６０分間以内の時間で加圧することが好ましい。
上記含浸物は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
上記含浸物は、熱可塑性樹脂であることが好ましい。
また、本発明の含浸体は、上記製造方法によって製造されることを特徴とし、熱伝導シートまたは異方導電性シートに用いることもできる。
本発明によれば、略垂直配向したカーボンナノチューブ群を任意の基材に転写することができる転写体（ＣＮＴ群が熱可塑性樹脂フィルムに略垂直に立設した転写体）の製造方法を提供することができる。
転写体はそれ自体、電界放出電子源、異方導電性シートなどとして使用することもできるし、また、他の物質への転写や含浸し、熱伝導シートなどを得るために用いることもできる。
また、本発明では、上記転写体に、さらに熱可塑性樹脂フィルム転写することにより二重転写体が得られ、該フィルム面に垂直な方向に配向（縦配向）したカーボンナノチューブ群を含む積層構造（例えば、管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子など）とすることも可能である。
この図２（ａ）において、管路構造１４の表面（管路の外壁としての熱可塑性樹脂フィルム３の表面）にＣＮＴ群２は露頭していても、していなくてもよく、管路の片側は閉じて袋状になっていてもよい。
図２（ｂ）は、転写体１１が有する熱可塑性樹脂フィルム３の一方面にフィルム状の電極５を設け、さらに電極５に熱可塑性樹脂フィルム３の他方面に導出するリード線６を接続したもの(電極付センサー用部材)を２枚準備し、これら電極付センサー用部材のＣＮＴ群２を内側にして（互いに向き合うようにして）重ね合わせてなる、管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー１５の縦断面図を模式的に示したものである。
熱可塑性樹脂フィルム３の一方面からのＣＮＴ群２の露頭を制御することによって、ＣＮＴ群２とフィルム状の電極５とは電気的に接続することができる。
また、フィルム状の電極５の、熱可塑性樹脂フィルム３と接する表面にエッチング処理（凸部形成処理）を施すことによって、フィルム状の電極５と熱可塑性樹脂フィルム３とを接合させることができる（アンカー効果）とともに、フィルム状の電極５の凸部が熱可塑性樹脂フィルム３にめり込むため、ＣＮＴ群２とフィルム状の電極５との電気的な接続が可能となる。なお、フィルム状の電極５は、必ずしもフィルム状である必要はなく、メッシュ状であっても、加圧することで熱可塑性樹脂フィルム３にめり込むため、ＣＮＴ群２との電気的な接続が可能となる。
図３は、含浸体１３の表面４ｓと、該表面４ｓとは反対の表面４ｓ’との間の電気抵抗値を、２端子法による電気測定用機器１６を使用して測定する模式図を示す。
また、フィルム状の電極５の、熱可塑性樹脂フィルム３と接する表面にエッチング処理（凸部形成処理）を施すことによって、フィルム状の電極５と熱可塑性樹脂フィルム３とを接合させることができる（アンカー効果）とともに、フィルム状の電極５の凸部が熱可塑性樹脂フィルム３にめり込むため、ＣＮＴ群２とフィルム状の電極５との電気的な接続が可能となる。なお、フィルム状の電極５は、必ずしもフィルム状である必要はなく、メッシュ状であっても、加圧することで熱可塑性樹脂フィルム３にめり込むため、ＣＮＴ群２との電気的な接続が可能となる。
次に、本発明の転写体および含浸体の好適な製造方法について図１により具体的に説明する。
なお、図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の転写体１１の製造方法を模式的に示した図であり、図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の含浸体１３の製造方法を模式的に示した図である。
なお、図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の転写体１１の製造方法を模式的に示した図であり、図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の含浸体１３の製造方法を模式的に示した図である。
＜転写体の製造方法＞
本発明の転写体の製造方法は、下記工程（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を含むことを特徴とするものであって、さらに下記工程（ＩＶ）および（Ｖ）を含んでもよい。
本発明の転写体の製造方法は、下記工程（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）を含むことを特徴とするものであって、さらに下記工程（ＩＶ）および（Ｖ）を含んでもよい。
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し（あるいは該フィルム３の表面と当接させ）、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程。
工程（ＩＩ）：上記フィルム３を冷却することによって、上記先端部２ｂと該フィルム３とを接着(結合)させ、基板１とカーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程。
工程（ＩＩＩ）：上記構成物１０から基板１のみを剥離することによって、カーボンナノチューブ群２と上記フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。
工程（ＩＶ）：上記転写体１１が有するカーボンナノチューブ群２の、上記フィルム３の表面に接していない側の先端部２ａを、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよい熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムにより被覆し、該熱可塑性樹脂（Ｒ）の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該先端部２ａを該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム中に埋没または該フィルムに貫通させる工程。
工程（ＩＶ）：上記転写体１１が有するカーボンナノチューブ群２の、上記フィルム３の表面に接していない側の先端部２ａを、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよい熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムにより被覆し、該熱可塑性樹脂（Ｒ）の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該先端部２ａを該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム中に埋没または該フィルムに貫通させる工程。
工程（Ｖ）：上記熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムを冷却することによって、上記先端部２ａと該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムとを接着させ、上記転写体１１と該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムとが一体となった二重転写体を得る工程。
［熱可塑性樹脂フィルムへのＣＮＴ群の立設工程（Ｉ）］
工程（Ｉ）とは、基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆しあるいは該フィルム３と当接し（図示せず）、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程である。
工程（Ｉ）とは、基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆しあるいは該フィルム３と当接し（図示せず）、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルムに貫通させる工程である。
「基板１」としては、従来公知のものを広く使用でき、例えば、シリコン基板やガラス基板などが挙げられる。
本発明において、「基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２」は、財団法人 大阪科学技術センターから入手したものを用いた。なお、ＣＮＴ群の長さは、公称値で５０〜１５０μｍ、ＣＮＴの直径は５〜２０ｎｍ程度であり、マルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ；多層ＣＮＴ）である。なお、ＣＮＴ群２は、図１（ａ）に示すように、シリコン基板１の上に略垂直に立っている。
本発明において、「基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２」は、財団法人 大阪科学技術センターから入手したものを用いた。なお、ＣＮＴ群の長さは、公称値で５０〜１５０μｍ、ＣＮＴの直径は５〜２０ｎｍ程度であり、マルチウォールカーボンナノチューブ（ＭＷＣＮＴ；多層ＣＮＴ）である。なお、ＣＮＴ群２は、図１（ａ）に示すように、シリコン基板１の上に略垂直に立っている。
加熱する温度が上記範囲内であると、ＣＮＴ群２の先端部２ｂが樹脂に確実に固定できることから好適である。
「熱可塑性樹脂フィルム３」は、１層単独で用いても、２層以上を積層して用いてもよい。２層以上を積層する場合、熱可塑性樹脂フィルム３以外の層は、熱可塑性樹脂以外の樹脂から形成されるフィルムであっても、金属箔などであってもよい。ただし、２層以上を積層したものの第１層目（ＣＮＴ群２の先端部２ｂが被覆される側）は、熱可塑性樹脂フィルム３である。
「熱可塑性樹脂フィルム３」は、１層単独で用いても、２層以上を積層して用いてもよい。２層以上を積層する場合、熱可塑性樹脂フィルム３以外の層は、熱可塑性樹脂以外の樹脂から形成されるフィルムであっても、金属箔などであってもよい。ただし、２層以上を積層したものの第１層目（ＣＮＴ群２の先端部２ｂが被覆される側）は、熱可塑性樹脂フィルム３である。
熱可塑性樹脂フィルム３以外の層が金属箔などの金属層である場合、熱可塑性樹脂フィルム３と金属層とが一体となったものを作製する方法としては、例えば、熱可塑性樹脂フィルム３の、ＣＮＴ群２の先端部２ｂが被覆される側とは反対の面に、金属板を接着させるか、またはメッキ処理を施す方法、あらかじめ溶媒に溶解させた熱可塑性樹脂を金属板に塗布・乾燥させて熱可塑性樹脂層を形成する方法などが挙げられる。なお、前者の作製方法において、熱可塑性樹脂フィルム３に金属層を設ける工程は、工程（Ｉ）の前であっても、工程（Ｉ）と同時であっても、工程（Ｉ）の後であってもよい。
「熱可塑性樹脂」は、離型性に優れた熱可塑性樹脂が好ましく、軟化温度以上〜分解温度未満の温度での溶融粘度が、望ましくは１０3Ｐ（ポアズ）以上、より望ましくは１０3〜１０5Ｐ、さらに望ましくは１０3〜１０5Ｐである熱可塑性樹脂がより好ましく、特に熱可塑性フッ素樹脂が好ましい。
熱可塑性樹脂の、軟化温度以上〜分解温度未満の温度での溶融粘度が上記範囲内であると、転写時の加熱（好ましくは加熱および加圧）時に、軟化または溶融した熱可塑性樹脂がＣＮＴ群２中へ流れ込むこと（毛細管現象）なく、ＣＮＴ同士の間の微細なナノ空間を保持したまま、ＣＮＴ群２の先端部２ｂ付近のみで軟化または溶融しＣＮＴ群２を転写（保持）できることから好適である。
「熱可塑性フッ素樹脂」としては、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＥＰＥ）、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）（ＰＣＴＦＥ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、低融点エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（例えば、旭硝子（株）製の「アフロンＬＭ−ＥＴＦＥ」（商品名））、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などが挙げられる。
表１に、これら熱可塑性フッ素樹脂の軟化温度および分解温度をまとめる。表中の数値は代表値であり、共重合比が変化することによって取り得る数値は異なる。
なお、本発明において、「軟化温度」とは、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠し、０．４５ＭＰａで変形し始める温度と定義し、「分解温度」とは、ＪＩＳ Ｋ７１２０に準拠し、示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いた熱重量測定を行い、初期重量の０．５％に相当する重量が減少した時点での温度と定義する。
なお、本発明において、「軟化温度」とは、ＡＳＴＭ Ｄ６４８に準拠し、０．４５ＭＰａで変形し始める温度と定義し、「分解温度」とは、ＪＩＳ Ｋ７１２０に準拠し、示差熱天秤（ＴＧ−ＤＴＡ）を用いた熱重量測定を行い、初期重量の０．５％に相当する重量が減少した時点での温度と定義する。
熱可塑性樹脂は、１種単独で用いてもよく、また２種以上を併用してもよい。
また、目的に応じて、他の材料を配合することができる。他の材料としては、例えば、カーボン材料等のフィラーなどが挙げられる。これらのうち、カーボン材料が好ましく、カーボン材料としては、例えば、炭素繊維、カーボンブラック、アセチレンブラックなどが挙げられる。
また、目的に応じて、他の材料を配合することができる。他の材料としては、例えば、カーボン材料等のフィラーなどが挙げられる。これらのうち、カーボン材料が好ましく、カーボン材料としては、例えば、炭素繊維、カーボンブラック、アセチレンブラックなどが挙げられる。
熱可塑性樹脂１００重量部に対して、好ましくは０．１〜１００重量部のフィラーを配合することによって、電気伝導および熱伝導に優れた転写体、複合材料または含浸体を得ることができる。
熱可塑性樹脂フィルムの成形法としては、溶融成形法や溶媒に溶解しキャスティング（キャスト成形）法などの従来公知の方法が挙げられ、本発明は特に限定されない。
熱可塑性樹脂フィルムの厚さは、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは１〜５０μｍである。該フィルムの厚さが上記範囲内であると、ＣＮＴ群２の先端部２ｂを露出させたい場合に有利であることから好適である。
熱可塑性樹脂フィルムの厚さは、好ましくは１〜１００μｍ、より好ましくは１〜５０μｍである。該フィルムの厚さが上記範囲内であると、ＣＮＴ群２の先端部２ｂを露出させたい場合に有利であることから好適である。
この立設工程（Ｉ）における該フィルム３の加熱時には、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）群２の先端部２ｂが、加熱状態の熱可塑性樹脂フィルム３の表面よりその内部に埋没または貫通し、該フィルム３をその後冷却させた際に、該フィルム３とＣＮＴ群２の先端部２ｂとが、良好に結合(接着)、付着あるいは突き刺さっており、該フィルム３からＣＮＴ群２が脱落、抜け落ちる、ＣＮＴ群２が折損、崩壊するなどのないようにすることが望ましい。
これらのことを考慮すると、この立設工程（Ｉ）では、該フィルム３の軟化の程度等を考慮して、必要により、加熱状態の該フィルム３の背後からカーボンナノチューブ群２に向かって該加熱状態のフィルム３と基板１とを適度の圧力、好ましくは０．０１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2、より好ましくは０．１〜１ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で；好ましくは６０分間以内、より好ましくは４５分間以内の時間（特に平板プレスで加圧する場合、その時間は１０〜６０分間が好ましく、１０〜４５分間がより好ましい。）で加圧することが望ましい。このような面圧で加圧すると、ＣＮＴ群２が熱可塑性樹脂フィルム３を貫通し、ＣＮＴ群２の先端部２ｂが露出させられるため好適である。
加圧方法としては、例えば、平板プレス、ロール押出しなどが挙げられ、本発明はこれらに限定されない。
加圧方法としては、例えば、平板プレス、ロール押出しなどが挙げられ、本発明はこれらに限定されない。
［基板／ＣＮＴ／フィルム一体化（構成物）形成工程（ＩＩ）］
工程（ＩＩ）とは、上記熱可塑性樹脂フィルム３を冷却、好ましくは急冷することによって、上記ＣＮＴ群２が有する先端部２ｂと該フィルム３とを接着(結合)させ、上記基板１と該ＣＮＴ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程である。
工程（ＩＩ）とは、上記熱可塑性樹脂フィルム３を冷却、好ましくは急冷することによって、上記ＣＮＴ群２が有する先端部２ｂと該フィルム３とを接着(結合)させ、上記基板１と該ＣＮＴ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程である。
なお、本発明において「急冷」とは、例えば、１０℃程度またはそれ以下の温度の流水中に浸し、ＣＮＴ群２の先端部２ｂを埋没させた熱可塑性樹脂フィルム３を流水と同じ程度の温度まで冷却することをいい、より詳細には、１分間程度で品温から室温まで熱可塑性樹脂フィルム３の温度が低下することが望ましい。
冷却は、上記条件を満たす限り、環境中に放置する自然冷却でも、冷却装置を用いた強制冷却でもよいが、強制空冷が転写体１１の品質が良好な点で好ましい。
冷却は、上記条件を満たす限り、環境中に放置する自然冷却でも、冷却装置を用いた強制冷却でもよいが、強制空冷が転写体１１の品質が良好な点で好ましい。
［構成物からの基板剥離工程（ＩＩＩ）］
工程（ＩＩＩ）とは、上記工程（ＩＩ）で得られた構成物１０を、該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程である。
工程（ＩＩＩ）とは、上記工程（ＩＩ）で得られた構成物１０を、該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程である。
上記構成物１０から基板１のみを剥離する方法としては、例えば、５０〜６０℃程度の温水中に浸して剥離する方法、ピンセット等により引っ張って剥離する方法などが挙げられる。これら方法のうち、温水中に浸して剥離する方法が好ましい。この方法によると、基板１とＣＮＴ群２と熱可塑性樹脂フィルム３とが一体となった構成物１０から基板１を剥離する際、該構成物１０が破壊されずに基板１を剥離することができるため好適である。
［フィルム／ＣＮＴ／フィルム一体化形成工程（ＩＶ）］
工程（ＩＶ）とは、上記工程（ＩＩＩ）で得られた転写体１１が有するカーボンナノチューブ群２の、上記熱可塑性樹脂フィルム３の表面に接していない側の先端部２ａを、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよい熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム（図に示さず）により被覆し、該熱可塑性樹脂（Ｒ）の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該先端部２ａを該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム中に埋没させる工程である。
工程（ＩＶ）とは、上記工程（ＩＩＩ）で得られた転写体１１が有するカーボンナノチューブ群２の、上記熱可塑性樹脂フィルム３の表面に接していない側の先端部２ａを、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂と同じであっても異なっていてもよい熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム（図に示さず）により被覆し、該熱可塑性樹脂（Ｒ）の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該先端部２ａを該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム中に埋没させる工程である。
上記「熱可塑性樹脂（Ｒ）」としては、上述した「熱可塑性樹脂」と同じであっても異なっていてもよい。
上記「熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム」は、１層単独で用いても、２層以上を積層して用いてもよい。２層以上を積層する場合、該フィルム以外の層は、熱可塑性樹脂（Ｒ）以外の樹脂から形成されるフィルムであっても、金属箔などであってもよい。ただし、２層以上を積層したものの第１層目（ＣＮＴ群２の先端部２ａが被覆される側）は、熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムである。
上記「熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルム」は、１層単独で用いても、２層以上を積層して用いてもよい。２層以上を積層する場合、該フィルム以外の層は、熱可塑性樹脂（Ｒ）以外の樹脂から形成されるフィルムであっても、金属箔などであってもよい。ただし、２層以上を積層したものの第１層目（ＣＮＴ群２の先端部２ａが被覆される側）は、熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムである。
［二重転写体を得る工程（Ｖ）］
工程（Ｖ）とは、上記熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムを冷却、好ましくは急冷することによって、上記先端部２ａと該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムとを接着させ、上記転写体１１と該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムとか一体となった二重転写体（図に示さず）を得る工程である。
工程（Ｖ）とは、上記熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムを冷却、好ましくは急冷することによって、上記先端部２ａと該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムとを接着させ、上記転写体１１と該熱可塑性樹脂（Ｒ）からなるフィルムとか一体となった二重転写体（図に示さず）を得る工程である。
＜転写体＞
本発明の転写体は、上記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含む「転写体の製造方法」によって製造されることを特徴とするものである。
本発明の転写体は、上記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含む「転写体の製造方法」によって製造されることを特徴とするものである。
このような転写体は、例えば、管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子、異方導電性シート（このようなシートは、フィルムや板の形態も含み、板、シートおよびフィルムをまとめて「シート」ということがある。）などに用いることができる。なお、管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子１４の一態様（斜視図）として図２（ａ）に示すものが挙げられ、またこのような管路構造を有するセンサー１５の一態様（縦断面図）として図２（ｂ）に記載したものが挙げられる。
また、本発明の転写体は、上記工程（ＩＩ）の冷却が徐冷の場合、例えば、電界放出電子源、異方導電性シートなどに用いることができる。
また、本発明の転写体は、上記工程（ＩＩ）の冷却が徐冷の場合、例えば、電界放出電子源、異方導電性シートなどに用いることができる。
＜含浸体の製造方法＞
本発明の含浸体の製造方法は、下記工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＶＩ）および（ＶＩＩ）を含む、好ましくは下記工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）を含むことを特徴とするものである。
本発明の含浸体の製造方法は、下記工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＶＩ）および（ＶＩＩ）を含む、好ましくは下記工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、（ＶＩ）、（ＶＩＩ）および（ＶＩＩＩ）を含むことを特徴とするものである。
なお、含浸体の製造工程において、特に断らない限り、基本的には、上記転写体の製造工程と同一の工程（例えば、工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ））には、同一の工程番号を付し、また、同一の部品、材料等には同一の附番を付している。
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルム３に貫通させる工程。
工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程。
工程（ＩＩＩ）：該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。
工程（ＶＩ）：該転写体１が有するカーボンナノチューブ群２の空隙に、含浸物４を満たすことによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３と該含浸物４とが一体となった複合材料１２を得る工程。
工程（ＶＩ）：該転写体１が有するカーボンナノチューブ群２の空隙に、含浸物４を満たすことによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３と該含浸物４とが一体となった複合材料１２を得る工程。
工程（ＶＩＩ）：該複合材料１２から該フィルム３のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該含浸物４とが一体となった含浸体１３を得る工程。および
工程（ＶＩＩＩ）：上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出させる工程。
工程（ＶＩＩＩ）：上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出させる工程。
［工程（Ｉ）、（ＩＩ）および（ＩＩＩ）］
工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩ’）および（ＩＩＩ）は、それぞれ上記「転写体の製造方法」に記載した工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩ’）および（ＩＩＩ）と同様である。
工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩ’）および（ＩＩＩ）は、それぞれ上記「転写体の製造方法」に記載した工程（Ｉ）、（ＩＩ）、（ＩＩ’）および（ＩＩＩ）と同様である。
［含浸物冷却による複合材料形成工程（ＶＩ）］
工程（ＶＩ）とは、上記工程（ＩＩＩ）で得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の空隙に、含浸物４を満たすことによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３と該含浸物４とが一体となった複合材料１２を得る工程である。
工程（ＶＩ）とは、上記工程（ＩＩＩ）で得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の空隙に、含浸物４を満たすことによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３と該含浸物４とが一体となった複合材料１２を得る工程である。
このような含浸物４は、熱可塑性樹脂が好ましく、溶融粘度が１０3Ｐ以下の熱可塑性樹脂がより好ましい。
「熱可塑性樹脂」としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどであってもよく、熱可塑性フッ素樹脂であってもよい。
「熱可塑性樹脂」としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミドなどであってもよく、熱可塑性フッ素樹脂であってもよい。
「熱可塑性フッ素樹脂」の例示としては、上述したものが挙げられる。また、熱可塑性フッ素樹脂は、市販の物を用いてもよく、例えば、住友スリーエム（株）製の「ＴＨＶ２２０Ａ」（商品名）などが好適である。
含浸物４をＣＮＴ群２の空隙に満たす方法としては、熱可塑性樹脂を溶融させてＣＮＴ群２に流し込む方法であってもよく、例えば２−ブタノンなどの溶媒に溶解してＣＮＴ群２に流し込み、その後溶媒を揮発させる方法であってもよい。前者の方法の場合、熱可塑性樹脂の溶融粘度が１０3Ｐ以下であると、溶融温度以上〜分解温度未満の熱可塑性樹脂を、転写体１１が有するＣＮＴ群２の空隙に短時間で満たすことができるので好適である。
含浸物４は、１種単独で用いても、２種以上併用してもよい。
また、含浸物４には、例えば、カーボン材料等のフィラーなどの他の材料が配合されていてもよい。
「他の材料」の好ましい態様およびその理由は、熱可塑性樹脂の項で述べたことと同様である。
また、含浸物４には、例えば、カーボン材料等のフィラーなどの他の材料が配合されていてもよい。
「他の材料」の好ましい態様およびその理由は、熱可塑性樹脂の項で述べたことと同様である。
［フィルム剥離による含浸体形成工程（ＶＩＩ）］
工程（ＶＩＩ）とは、上記工程（ＶＩ）で得られた複合材料１２から上記熱可塑性樹脂フィルム３のみを剥離することによって、上記カーボンナノチューブ群２と該含浸物４とが一体となった含浸体１３を得る工程である。
工程（ＶＩＩ）とは、上記工程（ＶＩ）で得られた複合材料１２から上記熱可塑性樹脂フィルム３のみを剥離することによって、上記カーボンナノチューブ群２と該含浸物４とが一体となった含浸体１３を得る工程である。
熱可塑性樹脂フィルム３の剥離条件としては、上述したように、用いられたフィルム３を構成する熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度での、該フィルム３の再加熱でＣＮＴ群２が良好に該フィルム３から剥離（脱離）可能であるような条件であることが望ましい。
［加熱によるＣＮＴ先端部露頭工程（ＶＩＩＩ）］
工程（ＶＩＩＩ）とは、上記工程（ＶＩＩ）の後に含まれることが好ましく、上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出（露頭）させる工程である。
工程（ＶＩＩＩ）とは、上記工程（ＶＩＩ）の後に含まれることが好ましく、上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出（露頭）させる工程である。
該含浸体１３の軟化の程度等を考慮して、必要により、加熱状態の含浸体１３を適度の圧力、好ましくは０．０１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2、より好ましくは０．１〜１ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で；好ましくは６０分間以内、より好ましくは４５分間以内の時間（特に平板プレスで加圧する場合、その時間は１０〜６０分間が好ましく、１０〜４５分間がより好ましい。）で加圧することが望ましい。このような面圧で加圧すると、ＣＮＴ群２が含浸物４を貫通し、ＣＮＴ群２の先端部２ａが露出させられるため好適である。
加圧方法としては、例えば、平板プレス、ロール押出しなどが挙げられ、本発明はこれらに限定されない。
なお、本発明において、「露頭」とは、図１（ｄ）のＸに示すように、含浸物４の表面４ｓからＣＮＴ群２の先端部２ａが完全に露出する、または含浸物４の表面４ｓの高さと、ＣＮＴ群２の先端部２ａの高さとが同程度であることを意味する。
なお、本発明において、「露頭」とは、図１（ｄ）のＸに示すように、含浸物４の表面４ｓからＣＮＴ群２の先端部２ａが完全に露出する、または含浸物４の表面４ｓの高さと、ＣＮＴ群２の先端部２ａの高さとが同程度であることを意味する。
電気的な意味での露頭の程度については、後述する。
このようにカーボンナノチューブ群２が含浸物４から露頭（露出）し、さらには突出していると、最終的に得られた本発明の含浸体１３を、電気機器（例：半導体製造装置など）、電子部品等の放熱シート、冷却シートなどの熱伝導シートとして用いる際に、放熱シートの等の表面に接する半導体チップなどの熱を効率良く系外に放出できるため好ましい。
このようにカーボンナノチューブ群２が含浸物４から露頭（露出）し、さらには突出していると、最終的に得られた本発明の含浸体１３を、電気機器（例：半導体製造装置など）、電子部品等の放熱シート、冷却シートなどの熱伝導シートとして用いる際に、放熱シートの等の表面に接する半導体チップなどの熱を効率良く系外に放出できるため好ましい。
また、本発明の含浸体１３を、例えば、温度センサー、感圧センサーなどとして用いる際に、感度（精度）よく、温度検知や圧力検知できるため好ましい。
その他、本発明の含浸体１３を、異方導電性膜として用いると、微細な配線間隔に対応できるため好適である。
その他、本発明の含浸体１３を、異方導電性膜として用いると、微細な配線間隔に対応できるため好適である。
＜含浸体＞
本発明の含浸体は、上記「含浸体の製造方法」によって製造されることを特徴とするものである。
本発明の含浸体は、上記「含浸体の製造方法」によって製造されることを特徴とするものである。
このような含浸体は、従来品に比して、電気および熱等の伝導媒体であるカーボン材料が極めて高い精度で配向しているという特徴を有しており、例えば、熱伝導シート、異方導電性シート、半導体チップや電子部品の放熱シートなどに好適に用いることができる。
本発明の含浸体において、カーボンナノチューブ群２の露頭の程度として、含浸物４の表面４ｓと、該表面４ｓとは反対の表面４ｓ’との'間の電気抵抗値を、２端子法により測定した場合（図３に示す。）、電気抵抗値が１０3Ω以下であるとき、例えば、電気伝導性に優れるため異方導電性膜などの用途に好適であり、電気抵抗値が１０4〜１０6Ωであるとき、例えば、熱伝導性に優れるため熱伝導シートなどの用途に好適であり、電気抵抗値が１０7Ω以上であるとき、例えば、絶縁性に優れるため、電気回路と直に接する熱伝導シートなどの用途に好適である。
次に、本発明について実施例を示してさらに詳細に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。
得られた転写体１１、複合材料１２および含浸体１３が有するＣＮＴ群２の露頭の程度、工程（ＩＩＩ）における基板１の剥離性、ならびに含浸体１３が有するＣＮＴ群２の分布性を以下のように評価した。
得られた転写体１１、複合材料１２および含浸体１３が有するＣＮＴ群２の露頭の程度、工程（ＩＩＩ）における基板１の剥離性、ならびに含浸体１３が有するＣＮＴ群２の分布性を以下のように評価した。
（カーボンナノチューブ群２の露頭の程度）
ＣＮＴ群２の露頭の程度は、転写体１１が有する熱可塑性フィルム３の表面３ｓとＣＮＴ群先端２ａとの間；複合材料１２が有する含浸物４の表面４ｓと熱可塑性フィルム３の表面３ｓとの間；および、含浸体１３が有する含浸物４の表面４ｓと該表面４ｓとは反対の表面４ｓ’との間（図３に示す。）；のそれぞれの電気抵抗値を、２端子法により測定し、下記にしたがい評価した。なお、表面３ｓ、４ｓまたは４ｓ’に電気抵抗測定用端子を接触させる際、ＣＮＴ群２が完全に露頭している場合、該端子は、ＣＮＴ群先端２ａまたは２ｂに接触した状態となっている。
Ａ：電気抵抗値が１０3Ω以下である。
Ｂ：電気抵抗値が１０4〜１０6Ωである。
Ｃ：電気抵抗値が１０7Ω以上である。
ＣＮＴ群２の露頭の程度は、転写体１１が有する熱可塑性フィルム３の表面３ｓとＣＮＴ群先端２ａとの間；複合材料１２が有する含浸物４の表面４ｓと熱可塑性フィルム３の表面３ｓとの間；および、含浸体１３が有する含浸物４の表面４ｓと該表面４ｓとは反対の表面４ｓ’との間（図３に示す。）；のそれぞれの電気抵抗値を、２端子法により測定し、下記にしたがい評価した。なお、表面３ｓ、４ｓまたは４ｓ’に電気抵抗測定用端子を接触させる際、ＣＮＴ群２が完全に露頭している場合、該端子は、ＣＮＴ群先端２ａまたは２ｂに接触した状態となっている。
Ａ：電気抵抗値が１０3Ω以下である。
Ｂ：電気抵抗値が１０4〜１０6Ωである。
Ｃ：電気抵抗値が１０7Ω以上である。
（基板１の剥離性）
基板１の離型性は、工程（ＩＩＩ）において、ＣＮＴ群２と熱可塑性樹脂フィルム３とが一体となった構成物１０から基板１を剥離する際、転写体１１が破壊されずに得られた場合を「○」と評価し、転写体１１が破壊されたか、または該構成物１０と基板１とが固着して剥離できなかった場合を「×」と評価した。
基板１の離型性は、工程（ＩＩＩ）において、ＣＮＴ群２と熱可塑性樹脂フィルム３とが一体となった構成物１０から基板１を剥離する際、転写体１１が破壊されずに得られた場合を「○」と評価し、転写体１１が破壊されたか、または該構成物１０と基板１とが固着して剥離できなかった場合を「×」と評価した。
（含浸体１３が有するＣＮＴ群２の分布性）
含浸体１３が有するＣＮＴ群２の分布性は、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察して均一に分布された場合を「○」と評価し、不均一（例えば、斑状など）に分布された場合を「×」と評価した。
含浸体１３が有するＣＮＴ群２の分布性は、光学顕微鏡および走査型電子顕微鏡で観察して均一に分布された場合を「○」と評価し、不均一（例えば、斑状など）に分布された場合を「×」と評価した。
［実施例１］
工程（Ｉ）として、基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２（カーボンナノチューブ群の長さは、約１００μｍであった。）の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３として、厚さ１２．５μｍのＰＦＡフィルム（ダイキン工業（株）製の「ＡＦ００１２５」）により被覆し、３５０℃に加熱することによって、ＣＮＴ群２の先端部２ｂをＰＦＡフィルム中に埋没させた。
工程（Ｉ）として、基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２（カーボンナノチューブ群の長さは、約１００μｍであった。）の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３として、厚さ１２．５μｍのＰＦＡフィルム（ダイキン工業（株）製の「ＡＦ００１２５」）により被覆し、３５０℃に加熱することによって、ＣＮＴ群２の先端部２ｂをＰＦＡフィルム中に埋没させた。
工程（ＩＩ）として、ＰＦＡフィルムを冷却することによって、ＣＮＴ群２の先端部２ｂとＰＦＡフィルムとを接着させ、基板１とＣＮＴ群２とＰＦＡフィルムとが一体となった構成物１０を得た。
工程（ＩＩＩ）として、該構成物１０を６０℃の温水中に入れ、該構成物１０から基板１のみを剥離することによって、転写体１１を得た。
得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の露頭の程度、および工程（ＩＩＩ）における基板１の剥離性の評価結果を表２に示す。
得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の露頭の程度、および工程（ＩＩＩ）における基板１の剥離性の評価結果を表２に示す。
［実施例２］
実施例１において、ＰＦＡフィルム（厚さ１２．５μｍ）の代わりに、厚さ２５μｍのＰＦＡフィルム（ダイキン工業（株）製の「ＡＦ００２５０」）を用いた以外は実施例１と同様にして転写体１１を得た。得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例１において、ＰＦＡフィルム（厚さ１２．５μｍ）の代わりに、厚さ２５μｍのＰＦＡフィルム（ダイキン工業（株）製の「ＡＦ００２５０」）を用いた以外は実施例１と同様にして転写体１１を得た。得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
［実施例３］
実施例２において、工程（Ｉ）の加熱の際、３ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で１０分間加圧を行った以外は実施例２と同様にして転写体１１を得た。得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例２において、工程（Ｉ）の加熱の際、３ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で１０分間加圧を行った以外は実施例２と同様にして転写体１１を得た。得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
［実施例４］
実施例１において、ＰＦＡフィルムの代わりに、粒子状の熱可塑性フッ素樹脂（住友スリーエム（株）製の「ＴＨＶ２２０Ａ」）と炭素繊維（帝人（株）製の「Ｒ−Ａ３０１」）とを２−ブタノンに溶解させ、均一に混合し、キャスト法により厚さ５０μｍのフィルム状に成形したもの（該熱可塑性フッ素樹脂が９０重量％、炭素繊維が１０重量％含有されている。）を用い、さらに工程（Ｉ）の加熱する温度を２００℃に変更した以外は実施例１と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例１において、ＰＦＡフィルムの代わりに、粒子状の熱可塑性フッ素樹脂（住友スリーエム（株）製の「ＴＨＶ２２０Ａ」）と炭素繊維（帝人（株）製の「Ｒ−Ａ３０１」）とを２−ブタノンに溶解させ、均一に混合し、キャスト法により厚さ５０μｍのフィルム状に成形したもの（該熱可塑性フッ素樹脂が９０重量％、炭素繊維が１０重量％含有されている。）を用い、さらに工程（Ｉ）の加熱する温度を２００℃に変更した以外は実施例１と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
［実施例５］
工程（ＶＩ）として、実施例１で得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の空隙に、溶融した含浸物４として、実施例４で用いた熱可塑性フッ素樹脂を満たした後に冷却することによって、複合材料１２を得た。
得られた複合材料１２の評価結果を表２に示す。
工程（ＶＩ）として、実施例１で得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の空隙に、溶融した含浸物４として、実施例４で用いた熱可塑性フッ素樹脂を満たした後に冷却することによって、複合材料１２を得た。
得られた複合材料１２の評価結果を表２に示す。
［実施例６］
まず、実施例３において、厚さ２５μｍのＰＦＡフィルム（ＡＦ００２５０）の代わりに厚さ１２．５μｍのＰＦＡフィルム（ＡＦ００１２５）を用いた以外は実施例３と同様にして転写体１１を得た。
まず、実施例３において、厚さ２５μｍのＰＦＡフィルム（ＡＦ００２５０）の代わりに厚さ１２．５μｍのＰＦＡフィルム（ＡＦ００１２５）を用いた以外は実施例３と同様にして転写体１１を得た。
工程（ＶＩ）として、得られた転写体１１が有するＣＮＴ群２の空隙に、溶融した含浸物４として、実施例４で用いた熱可塑性フッ素樹脂を満たした後に冷却することによって、複合材料１２を得た。
得られた複合材料１２の評価結果を表２に示す。
得られた複合材料１２の評価結果を表２に示す。
［実施例７］
工程（ＶＩＩ）として、実施例５で得られた複合材料１２からＰＦＡフィルムのみを剥離することによって、含浸体１３を得た。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
工程（ＶＩＩ）として、実施例５で得られた複合材料１２からＰＦＡフィルムのみを剥離することによって、含浸体１３を得た。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
［実施例８］
まず、実施例５において、含浸物４として、粒子状の熱可塑性フッ素樹脂（住友スリーエム（株）製の「ＴＨＶ２２０Ａ」）と炭素繊維（帝人（株）製の「Ｒ−Ａ３０１」）とを２−ブタノンに溶解し、均一に混合した後、２−ブタノンを除去したもの（該熱可塑性フッ素樹脂が９０重量％、炭素繊維が１０重量％含有されている。）を用いた以外は実施例５と同様にして複合材料１２を得た。
まず、実施例５において、含浸物４として、粒子状の熱可塑性フッ素樹脂（住友スリーエム（株）製の「ＴＨＶ２２０Ａ」）と炭素繊維（帝人（株）製の「Ｒ−Ａ３０１」）とを２−ブタノンに溶解し、均一に混合した後、２−ブタノンを除去したもの（該熱可塑性フッ素樹脂が９０重量％、炭素繊維が１０重量％含有されている。）を用いた以外は実施例５と同様にして複合材料１２を得た。
工程（ＶＩＩ）として、得られた複合材料１２からＰＦＡフィルムのみを剥離することによって、含浸体１３を得た。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
［実施例９］
実施例１において、工程（ＩＩ）の冷却を急冷（１分間流水中に浸し、室温と同程度の温度まで低下させた。）に変更した以外は実施例１と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例１において、工程（ＩＩ）の冷却を急冷（１分間流水中に浸し、室温と同程度の温度まで低下させた。）に変更した以外は実施例１と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
［実施例１０］
実施例２において、工程（Ｉ）の加熱する温度を２５０℃に変更した以外は実施例２と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例２において、工程（Ｉ）の加熱する温度を２５０℃に変更した以外は実施例２と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
［実施例１１］
実施例３において、工程（Ｉ）の加熱する温度を２５０℃に変更した以外は実施例３と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例３において、工程（Ｉ）の加熱する温度を２５０℃に変更した以外は実施例３と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
［参考例１］
まず、基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２の空隙に、溶融した２液硬化性シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「ＴＳＥ３０３２」）を満たした後に冷却することによって、複合材料１２を得た。
まず、基板１の表面に対して略垂直に形成されているＣＮＴ群２の空隙に、溶融した２液硬化性シリコーンゴム（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「ＴＳＥ３０３２」）を満たした後に冷却することによって、複合材料１２を得た。
次に、得られた複合材料１２から基材１のみを剥離することによって、含浸体１３を得た。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
［比較例１］
参考例１において、シリコーンゴムの代わりに、２−ブタノンを除去した熱可塑性フッ素樹脂（ＴＨＶ２２０Ａ）を用いた以外は参考例１と同様にして含浸体１３を得た。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
参考例１において、シリコーンゴムの代わりに、２−ブタノンを除去した熱可塑性フッ素樹脂（ＴＨＶ２２０Ａ）を用いた以外は参考例１と同様にして含浸体１３を得た。
得られた含浸体１３の評価結果を表２に示す。
［比較例２］
実施例９において、急冷する代わりに徐冷（２５℃の空気中で６０分間自然放冷した。）した以外は実施例９と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
実施例９において、急冷する代わりに徐冷（２５℃の空気中で６０分間自然放冷した。）した以外は実施例９と同様にして転写体１１を得た。
得られた転写体１１の評価結果を表２に示す。
一方、比較例５のように徐冷（空冷）すると、樹脂が徐々に硬化（収縮）するため、その応力によりカーボンナノチューブ群２が斑状に転写された。これは、カーボンナノチューブ群２が基板１の表面に均一に分布していないことが要因と推定される。
本発明の転写体１１は、管路構造を有するセンサーなどに好適であり、本発明の含浸体１３は、熱伝導シートなどに好適である。
１・・・・・・基板(材質：シリコン基板)
２・・・・・・カーボンナノチューブ群
２ａ・・・・・・カーボンナノチューブ群の基板１側先端部
２ｂ・・・・・・カーボンナノチューブ群の他端側先端部
３・・・・・・熱可塑性樹脂フィルム
３ｓ・・・・・・熱可塑性樹脂フィルム３の表面
４・・・・・・含浸物
４ｓ・・・・・・含浸物４の表面
４ｓ’・・・・・・含浸物４の表面４ｓとは反対の表面
Ｘ・・・・・・ＣＮＴ群２の露頭
５・・・・・・電極
６・・・・・・リード線
１０・・・・・・基板１とＣＮＴ群２と熱可塑性樹脂フィルム３とが一体となった構成物
１１・・・・・・転写体
１２・・・・・・複合材料
１３・・・・・・含浸体
１４・・・・・・管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子
１５・・・・・・管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー
１６・・・・・・２端子法による電気抵抗測定用機器
２・・・・・・カーボンナノチューブ群
２ａ・・・・・・カーボンナノチューブ群の基板１側先端部
２ｂ・・・・・・カーボンナノチューブ群の他端側先端部
３・・・・・・熱可塑性樹脂フィルム
３ｓ・・・・・・熱可塑性樹脂フィルム３の表面
４・・・・・・含浸物
４ｓ・・・・・・含浸物４の表面
４ｓ’・・・・・・含浸物４の表面４ｓとは反対の表面
Ｘ・・・・・・ＣＮＴ群２の露頭
５・・・・・・電極
６・・・・・・リード線
１０・・・・・・基板１とＣＮＴ群２と熱可塑性樹脂フィルム３とが一体となった構成物
１１・・・・・・転写体
１２・・・・・・複合材料
１３・・・・・・含浸体
１４・・・・・・管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子
１５・・・・・・管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー
１６・・・・・・２端子法による電気抵抗測定用機器
Claims (20)
- 下記工程（Ｉ）〜（ＩＩＩ）を含むことを特徴とする転写体の製造方法；
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルム３に貫通させる工程、
工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程、および
工程（ＩＩＩ）：該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程。 - 上記熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度での溶融粘度が、１０3〜１０5Ｐであることを特徴とする請求項１に記載の転写体の製造方法。
- 上記熱可塑性樹脂が、熱可塑性フッ素樹脂であることを特徴とする請求項１または２に記載の転写体の製造方法。
- 上記工程（Ｉ）の加熱の際、０．０１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で、６０分間以内の時間で加圧することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の転写体の製造方法。
- 上記工程（ＩＩ）の冷却が、急冷であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の転写体の製造方法。
- 上記工程（ＩＩ）の冷却が、徐冷であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の転写体の製造方法。
- 請求項１〜６のいずれかに記載の製造方法によって製造されることを特徴とする転写体。
- 請求項７に記載の転写体を用いてなることを特徴とする異方導電性シート。
- 請求項１〜５のいずれかに記載の製造方法によって製造される転写体を用いてなることを特徴とする管路に気体を導入することによって気体濃度を感知することができるセンサー素子。
- 請求項１〜４および６のいずれかに記載の製造方法によって製造される転写体を用いてなることを特徴とする電界放出電子源。
- 下記工程（Ｉ）〜（Ｖ）を含むことを特徴とする含浸体の製造方法；
工程（Ｉ）：基板１の表面に対して略垂直に形成されているカーボンナノチューブ群２の、該基板１の表面に接していない側の先端部２ｂを、熱可塑性樹脂フィルム３により被覆し、該フィルム３を形成している熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に該フィルム３を加熱することによって、該先端部２ｂを該フィルム３中に埋没または該フィルム３に貫通させる工程、
工程（ＩＩ）：該フィルム３を冷却することによって、該先端部２ｂと該フィルム３とを接着させ、該基板１と該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった構成物１０を得る工程、
工程（ＩＩＩ）：該構成物１０を温水中に入れ、該構成物１０から該基板１のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３とが一体となった転写体１１を得る工程、
工程（ＶＩ）：該転写体１が有するカーボンナノチューブ群２の空隙に、含浸物４を満たすことによって、該カーボンナノチューブ群２と該フィルム３と該含浸物４とが一体となった複合材料１２を得る工程、および
工程（ＶＩＩ）：該複合材料１２から該フィルム３のみを剥離することによって、該カーボンナノチューブ群２と該含浸物４とが一体となった含浸体１３を得る工程。 - さらに、下記工程（ＶＩＩＩ）を含むことを特徴とする請求項１１に記載の含浸体の製造方法；
工程（ＶＩＩＩ）：上記工程（ＶＩＩ）で得られた含浸体１３を、上記含浸物４の軟化温度以上〜分解温度未満の温度に加熱することによって、該含浸体１３に含まれるカーボンナノチューブ群２の先端部２ａを該含浸物４から露出させる工程。 - 上記熱可塑性樹脂の軟化温度以上〜分解温度未満の温度での溶融粘度が、１０3〜１０5Ｐであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の転写体の製造方法。
- 上記熱可塑性樹脂が、熱可塑性フッ素樹脂であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載の含浸体の製造方法。
- 上記工程（Ｉ）および／または（ＶＩＩＩ）の加熱の際、０．０１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2の面圧で、６０分間以内の時間で加圧することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれかに記載の含浸体の製造方法。
- 上記工程（ＩＩ）の冷却が、急冷であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の含浸体の製造方法。
- 上記工程（ＩＩ）の冷却が、徐冷であることを特徴とする請求項１１〜１５のいずれかに記載の含浸体の製造方法。
- 上記含浸物４が、熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１１〜１７のいずれかに記載の含浸体の製造方法。
- 請求項１１〜１８のいずれかに記載の製造方法によって製造されることを特徴とする含浸体。
- 熱伝導シートまたは異方導電性シートに用いられることを特徴とする請求項１９に記載の含浸体。
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| JP2009088987A JP2010240871A (ja) | 2009-04-01 | 2009-04-01 | 転写体ならびに含浸体およびそれらの製造方法 |
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-
2009
- 2009-04-01 JP JP2009088987A patent/JP2010240871A/ja not_active Withdrawn
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