JP2018024562A

JP2018024562A - Method for producing carbon nanotube composite material

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Publication number: JP2018024562A
Application number: JP2016158581A
Authority: JP
Inventors: 陽子川上; Yoko Kawakami; 井上　鉄也; Tetsuya Inoue; 鉄也井上
Original assignee: Hitachi Zosen Corp
Current assignee: Hitachi Zosen Corp
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2018-02-15
Anticipated expiration: 2036-08-12
Also published as: JP6714467B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide, in a carbon nanotube composite material, a method for producing a carbon nanotube composite material in which an improvement in the positional accuracy of a carbon nanotube structure can be achieved.SOLUTION: In the method for producing carbon nanotube composite material: a plurality of mold plates 1 are arranged with an interval 1A therebetween and a CNT structure 3 is disposed within the interval 1A as well as the CNT structure 3 disposed within the interval 1A is fixed by the mold plate 1 and then a matrix 6 is injected into the interval 1A and the matrix 6 is hardened.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、カーボンナノチューブ複合材の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a carbon nanotube composite material.

カーボンナノチューブは、優れた機械強度、熱伝導性および電気伝導性を有していることが知られており、カーボンナノチューブを各種産業製品に利用することが検討されている。しかし、カーボンナノチューブ単独では、要求される機械特性や電気特性などを十分に確保できない場合がある。そこで、カーボンナノチューブに、必要な特性を付与すべく、他の材料を複合することが検討されている。 Carbon nanotubes are known to have excellent mechanical strength, thermal conductivity, and electrical conductivity, and use of carbon nanotubes in various industrial products has been studied. However, carbon nanotubes alone may not provide sufficient mechanical and electrical properties required. Therefore, it has been studied to combine other materials with the carbon nanotubes in order to impart necessary characteristics.

例えば、基板上に垂直に配向したカーボンナノチューブを形成した後、カーボンナノチューブに高分子系成形材料を含浸させる異方導電性シートの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 For example, a method of manufacturing an anisotropic conductive sheet in which carbon nanotubes that are vertically oriented are formed on a substrate and then carbon nanotubes are impregnated with a polymer-based molding material has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開２００７−２８７３７５号公報JP 2007-287375 A

しかし、特許文献１に記載の異方導電性シートの製造方法では、高分子系成形材料をカーボンナノチューブに含浸させるときに、カーボンナノチューブが倒れてしまい、カーボンナノチューブを所望の位置に精度よく配置することが困難となる場合がある。 However, in the method for producing an anisotropic conductive sheet described in Patent Document 1, when carbon nanotubes are impregnated with a polymer-based molding material, the carbon nanotubes fall down, and the carbon nanotubes are accurately arranged at desired positions. May be difficult.

そこで、本発明の目的は、カーボンナノチューブ複合材において、カーボンナノチューブ構造体の位置精度の向上を図ることができるカーボンナノチューブ複合材の製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a carbon nanotube composite material that can improve the positional accuracy of the carbon nanotube structure in the carbon nanotube composite material.

本発明［１］は、カーボンナノチューブ複合材の製造方法であって、ａ）間隔を空けて少なくとも２枚の板を配置する工程と、ｂ）前記間隔内にカーボンナノチューブ構造体を配置する工程と、ｃ）前記間隔内に配置したカーボンナノチューブ構造体を固定手段により固定する工程と、ｄ）前記間隔内にマトリックスを注入し、当該マトリックスを硬化させる工程と、を備えるカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [1] is a method for producing a carbon nanotube composite material, wherein a) a step of disposing at least two plates with a space therebetween, b) a step of disposing a carbon nanotube structure within the space; C) a step of fixing the carbon nanotube structure disposed in the interval by a fixing means; and d) a method of injecting a matrix into the interval and curing the matrix. Is included.

このような方法によれば、カーボンナノチューブ構造体が、２枚の板の間の間隔内に配置され、固定手段により固定された後、マトリックスが、その間隔内に注入されて、２枚の板の間で成形される。 According to such a method, after the carbon nanotube structure is arranged in the interval between the two plates and fixed by the fixing means, the matrix is injected into the interval and molded between the two plates. Is done.

つまり、マトリックスが注入されるときに、カーボンナノチューブ構造体が固定されているので、カーボンナノチューブ構造体が所望の位置からずれることを抑制できる。その結果、カーボンナノチューブ複合材において、カーボンナノチューブ構造体の位置精度の向上を図ることができる。 That is, since the carbon nanotube structure is fixed when the matrix is injected, the carbon nanotube structure can be prevented from shifting from a desired position. As a result, in the carbon nanotube composite material, the positional accuracy of the carbon nanotube structure can be improved.

本発明［２］は、前記ｂ）工程において、前記カーボンナノチューブ構造体が、複数のカーボンナノチューブを撚ってなる撚糸である、上記［１］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [2] includes the method for producing a carbon nanotube composite material according to the above [1], wherein in the step b), the carbon nanotube structure is a twisted yarn formed by twisting a plurality of carbon nanotubes. Yes.

このような方法によれば、カーボンナノチューブ構造体が撚糸であるので、カーボンナノチューブ構造体がカーボンナノチューブ群のシートである場合よりも、カーボンナノチューブ構造体の強度を確保することができる。そのため、マトリックスが注入されるときに、撚糸がほぐれてしまうことを抑制できる。 According to such a method, since the carbon nanotube structure is a twisted yarn, the strength of the carbon nanotube structure can be ensured as compared with the case where the carbon nanotube structure is a sheet of carbon nanotube groups. Therefore, it is possible to prevent the twisted yarn from being loosened when the matrix is injected.

本発明［３］は、前記ｃ）工程において、前記固定手段が、前記撚糸を前記各板に通すことによって前記各板に固定する、上記［２］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [3] is the carbon nanotube composite manufacturing method according to the above [2], wherein, in the step c), the fixing means fixes the twisted yarns to the plates by passing them through the plates. Contains.

このような方法によれば、カーボンナノチューブ構造体が、強度が確保される撚糸であるので、各板に安定して通すことができる。そのため、マトリックスが注入されるときに、２枚の板の間に位置する撚糸が、所望の位置からずれることを安定して抑制できる。また、マトリックスは２枚の板の間の間隔に注入されるので、２枚の板に通される撚糸はマトリックスを確実に貫通することができる。 According to such a method, since the carbon nanotube structure is a twisted yarn that ensures strength, it can be passed through each plate stably. Therefore, when the matrix is injected, it is possible to stably suppress the twisted yarn positioned between the two plates from shifting from the desired position. Further, since the matrix is injected into the space between the two plates, the twisted yarn passed through the two plates can surely penetrate the matrix.

その結果、撚糸をマトリックスに確実に貫通させることができながら、カーボンナノチューブ複合材において、撚糸の位置精度の向上を図ることができる。 As a result, it is possible to improve the positional accuracy of the twisted yarn in the carbon nanotube composite material while allowing the twisted yarn to surely penetrate the matrix.

本発明［４］は、前記各板が、前記撚糸を通す箇所に予め穴を備える、上記［３］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [4] includes the method for producing a carbon nanotube composite material according to [3] above, wherein each of the plates is provided with a hole in advance at a place where the twisted yarn passes.

このような方法によれば、撚糸を予め各板に形成される穴に通すので、撚糸と各板との相対的な位置精度の向上を図ることができる。そのため、カーボンナノチューブ複合材において、撚糸の位置精度のさらなる向上を図ることができる。 According to such a method, since the twisted yarn is passed through holes formed in each plate in advance, it is possible to improve the relative positional accuracy between the twisted yarn and each plate. Therefore, in the carbon nanotube composite material, it is possible to further improve the positional accuracy of the twisted yarn.

本発明［５］は、前記ａ）工程において、前記板が、複数のスリットを備える櫛状の板であって、前記ｃ）工程において、前記固定手段が、前記撚糸を前記スリットに通すことによって前記各板に固定する、上記［２］または［３］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 In the invention [5], in the step a), the plate is a comb-like plate having a plurality of slits, and in the step c), the fixing means passes the twisted yarn through the slit. The method includes the method for producing a carbon nanotube composite material according to the above [2] or [3], which is fixed to each of the plates.

このような方法によれば、撚糸を各板のスリットに通すことにより各板に固定するので、撚糸を各板の穴に通す場合よりも、円滑に撚糸を各板に通すことができる。そのため、カーボンナノチューブ複合材において、撚糸の位置精度の向上を図ることができながら、カーボンナノチューブ複合材の製造効率の向上を図ることができる。 According to such a method, since the twisted yarn is fixed to each plate by passing through the slit of each plate, the twisted yarn can be passed through each plate more smoothly than when the twisted yarn is passed through the hole of each plate. Therefore, in the carbon nanotube composite material, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the carbon nanotube composite material while improving the positional accuracy of the twisted yarn.

本発明［６］は、前記板を通した前記撚糸を固定する別の固定手段を前記板の外側に備える、上記［３］または［５］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [6] includes the method for producing a carbon nanotube composite material according to the above [3] or [5], wherein another fixing means for fixing the twisted yarn passed through the plate is provided on the outside of the plate. Yes.

このような方法によれば、各板を通した撚糸を、２枚の板の外側において、別の固定手段によってさらに固定するので、マトリックスを注入するときに、２枚の板の間に位置する撚糸が、所望の位置からずれることをより一層抑制できる。 According to such a method, the twisted yarn passed through each plate is further fixed by another fixing means on the outside of the two plates, so that when the matrix is injected, the twisted yarn positioned between the two plates is , It is possible to further suppress the deviation from the desired position.

本発明［７］は、前記ｂ）工程において、前記カーボンナノチューブ構造体が、垂直配向カーボンナノチューブ群のシートである、上記［１］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [7] includes the method for producing a carbon nanotube composite according to the above [1], wherein in the step b), the carbon nanotube structure is a sheet of vertically aligned carbon nanotube groups.

このような方法によれば、カーボンナノチューブ構造体が垂直配向カーボンナノチューブ群のシートであっても、マトリックスを注入するときに、垂直配向カーボンナノチューブ群のシートが固定手段によって固定されているので、垂直配向カーボンナノチューブ群のシートが所望の位置からずれることを抑制できる。 According to such a method, even if the carbon nanotube structure is a sheet of vertically aligned carbon nanotube groups, when the matrix is injected, the vertically aligned carbon nanotube group sheets are fixed by the fixing means. It can suppress that the sheet | seat of an oriented carbon nanotube group slip | deviates from a desired position.

本発明［８］は、前記ｃ）工程において、前記固定手段が、前記各板に電流を通して前記シートを固定する、上記［７］に記載のカーボンナノチューブ複合材の製造方法を含んでいる。 The present invention [8] includes the carbon nanotube composite manufacturing method according to the above [7], wherein in the step c), the fixing means fixes the sheet to each plate through an electric current.

このような方法によれば、各板に電流を通して、垂直配向カーボンナノチューブ群のシートに磁場を印加するので、静電気力、磁力によって垂直配向カーボンナノチューブ群のシートを固定することができる。 According to such a method, since a magnetic field is applied to the sheet of the vertically aligned carbon nanotube group through a current through each plate, the sheet of the vertically aligned carbon nanotube group can be fixed by electrostatic force and magnetic force.

本発明によれば、カーボンナノチューブ複合材において、カーボンナノチューブ構造体の位置精度の向上を図ることができるカーボンナノチューブ複合材の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the carbon nanotube composite material which can aim at the improvement of the positional accuracy of a carbon nanotube structure in a carbon nanotube composite material can be provided.

図１は、本発明のカーボンナノチューブ複合材の製造方法の第１実施形態を説明するため説明図であって、間隔を空けて複数の金型板を配置する工程を示す。FIG. 1 is an explanatory view for explaining the first embodiment of the method for producing a carbon nanotube composite material of the present invention, and shows a step of arranging a plurality of mold plates at intervals. 図２は、図１に示す複数の金型板に撚糸を通すことによって固定する工程を示す。FIG. 2 shows a process of fixing by passing twisted yarns through a plurality of mold plates shown in FIG. 図３は、図２に示す複数の金型板の間の間隔にマトリックスを注入する工程を示す。FIG. 3 shows a process of injecting a matrix into the space between the plurality of mold plates shown in FIG. 図４Ａは、図３に示すマトリックスおよび撚糸が複合化されたカーボンナノチューブ複合材の側面図である。図４Ｂは、図４Ａに示すカーボンナノチューブ複合材の斜視図である。FIG. 4A is a side view of the carbon nanotube composite material in which the matrix and the twisted yarn shown in FIG. 3 are combined. FIG. 4B is a perspective view of the carbon nanotube composite shown in FIG. 4A. 図５Ａは、図２に示す撚糸の調製工程を説明するための説明図であって、基板上に触媒層を形成する工程を示す。図５Ｂは、図５Ａに続いて、基板を加熱して、触媒層を複数の粒状体に凝集させる工程を示す。図５Ｃは、図５Ｂに続いて、複数の粒状体に原料ガスを供給して、複数のカーボンナノチューブを成長させる工程を示す。図５Ｄは、図５Ｃに続いて、複数のカーボンナノチューブを引き出して、カーボンナノチューブウェブを調製する工程を示す。FIG. 5A is an explanatory diagram for explaining a preparation process of the twisted yarn shown in FIG. 2 and shows a process of forming a catalyst layer on a substrate. FIG. 5B shows a process of heating the substrate to agglomerate the catalyst layer into a plurality of granules following FIG. 5A. FIG. 5C shows a process of growing a plurality of carbon nanotubes by supplying a raw material gas to a plurality of granular bodies following FIG. 5B. FIG. 5D shows a process of preparing a carbon nanotube web by drawing a plurality of carbon nanotubes following FIG. 5C. 図６は、図５Ｄに示すカーボンナノチューブウェブを撚りかけて撚糸を調製する工程を示す。FIG. 6 shows a step of twisting the carbon nanotube web shown in FIG. 5D to prepare a twisted yarn. 図７Ａは、本発明の第２実施形態により製造されるカーボンナノチューブ複合材の側面図である。図７Ｂは、本発明の第３実施形態により製造されるカーボンナノチューブ複合材の側面図である。FIG. 7A is a side view of a carbon nanotube composite material manufactured according to the second embodiment of the present invention. FIG. 7B is a side view of the carbon nanotube composite material manufactured according to the third embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第４実施形態において、複数の金型板の穴に撚糸を通すことによって固定する工程を示す。FIG. 8 shows a step of fixing by passing twisted yarns through holes of a plurality of mold plates in the fourth embodiment of the present invention. 図９Ａは、本発明の第５実施形態において、間隔を空けて複数の櫛状の金型板を配置する工程を示す。図９Ｂは、図９Ａに示す複数の金型板のスリットに撚糸を通すことによって固定する工程を示す。FIG. 9A shows a step of arranging a plurality of comb-shaped mold plates at intervals in the fifth embodiment of the present invention. FIG. 9B shows a process of fixing by passing twisted yarns through slits of a plurality of mold plates shown in FIG. 9A. 図１０は、本発明の第６実施形態において、複数の第１金型板に撚糸を通すことによって固定するとともに、複数の第２金型板に撚糸を通すことによって固定する工程を示す。FIG. 10 shows a process of fixing by passing twisted yarns through a plurality of first mold plates and fixing them by passing twisted yarns through a plurality of second mold plates in the sixth embodiment of the present invention. 図１１は、本発明の第６実施形態により製造されるカーボンナノチューブ複合材の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a carbon nanotube composite material manufactured according to the sixth embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の第７実施形態に係るシートを調製する工程を示す。FIG. 12 shows a step of preparing a sheet according to the seventh embodiment of the present invention. 図１３は、図１２に示すシートを複数の金型板に固定する工程を示す。FIG. 13 shows a process of fixing the sheet shown in FIG. 12 to a plurality of mold plates. 図１４は、本発明の第８実施形態において、シートを磁場により複数の金型板に固定する工程を示す。FIG. 14 shows a process of fixing a sheet to a plurality of mold plates by a magnetic field in the eighth embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の第９実施形態において、撚糸を複数の金型板と固定部材とにより固定する工程を示す。FIG. 15 shows a process of fixing twisted yarns with a plurality of mold plates and fixing members in the ninth embodiment of the present invention.

１．第１実施形態
図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。本発明の第１実施形態は、カーボンナノチューブ複合材７（以下、ＣＮＴ複合材７とする。図４Ａ参照）の製造方法であって、ａ）間隔１Ａを空けて少なくとも２枚の金型板１を配置する工程（図１参照）と、ｂ）間隔１Ａ内にカーボンナノチューブ構造体３（以下、ＣＮＴ構造体３とする。）を配置する工程（図２参照）と、ｃ）間隔１Ａ内に配置したＣＮＴ構造体３を金型板１により固定する工程（図２参照）と、ｄ）間隔１Ａ内にマトリックス６を注入し、マトリックス６を硬化させる工程（図３参照）とを備えている。 1. 1st Embodiment With reference to FIGS. 1-6, 1st Embodiment of this invention is described. 1st Embodiment of this invention is a manufacturing method of the carbon nanotube composite material 7 (henceforth CNT composite material 7. Refer FIG. 4A), Comprising: a) At least 2 metal mold plates 1 at intervals 1A (See FIG. 1), b) a step (see FIG. 2) of disposing the carbon nanotube structure 3 (hereinafter referred to as CNT structure 3) in the interval 1A, and c) in the interval 1A. A step of fixing the arranged CNT structure 3 with the mold plate 1 (see FIG. 2), and d) a step of injecting the matrix 6 into the interval 1A and curing the matrix 6 (see FIG. 3). .

（１−１）ａ工程（間隔１Ａを空けて少なくとも２枚の金型板１を配置する工程）
図１に示すように、ａ工程では、少なくとも２枚の板の一例としての複数の金型板１を互いに間隔１Ａを空けて配置する。 (1-1) Step a (Step of disposing at least two mold plates 1 with a space 1A)
As shown in FIG. 1, in step a, a plurality of mold plates 1 as an example of at least two plates are arranged with an interval 1A therebetween.

金型板１は、マトリックス６の形状に対応する金型である（図３参照）。金型板１の形状は、板形状であれば特に制限されず、例えば、多角形板状（例えば、矩形板状、六角形板状など）、円板形状、楕円板形状などが挙げられる。なお、図１〜図３では、金型板１が、矩形板形状である場合について示す。また、金型板１の厚みは、特に制限されず適宜変更される。 The mold plate 1 is a mold corresponding to the shape of the matrix 6 (see FIG. 3). The shape of the mold plate 1 is not particularly limited as long as it is a plate shape, and examples thereof include a polygonal plate shape (for example, a rectangular plate shape, a hexagonal plate shape, etc.), a disk shape, and an elliptical plate shape. 1 to 3 show a case where the mold plate 1 has a rectangular plate shape. The thickness of the mold plate 1 is not particularly limited and can be changed as appropriate.

金型板１の材料は、特に制限されず、例えば、高分子材料、金属材料、セラミック、ガラスなどが挙げられる。複数の金型板１は、互いに同一の材料から形成されていてもよく、互いに異なる材料から形成されていてもよい。 The material of the mold plate 1 is not particularly limited, and examples thereof include polymer materials, metal materials, ceramics, and glass. The plurality of mold plates 1 may be formed of the same material, or may be formed of different materials.

このような金型板１の材料のなかでは、好ましくは、高分子材料が挙げられる。高分子材料としては、例えば、樹脂（例えば、天然樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、多液硬化性樹脂（二液硬化型など）など）、ゴム（例えば、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴムなど）、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。高分子材料は、単独使用または２種類以上併用することができる。 Among such materials for the mold plate 1, a polymer material is preferable. Examples of the polymer material include a resin (for example, a natural resin, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, a multi-component curable resin (such as a two-component curable type)), and a rubber (for example, natural rubber). Silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, butyl rubber, etc.) and thermoplastic elastomers. The polymer materials can be used alone or in combination of two or more.

また、金型板１の両面は、公知の離型剤により離型処理（表面処理）されていることが好ましい。 Moreover, it is preferable that both surfaces of the mold plate 1 are subjected to a mold release treatment (surface treatment) with a known mold release agent.

なお、第１実施形態では、詳しくは後述するが、金型板１は穴やスリットを備えておらず、ＣＮＴ構造体３としての撚糸４を針５により金型板１に貫通させる（図２参照）。そのため、第１実施形態では、金型板１の材料は、針５により貫通可能なものが選択される。 In the first embodiment, as will be described in detail later, the mold plate 1 is not provided with holes or slits, and the twisted yarn 4 as the CNT structure 3 is passed through the mold plate 1 with the needle 5 (FIG. 2). reference). Therefore, in the first embodiment, a material that can be penetrated by the needle 5 is selected as the material of the mold plate 1.

金型板１の枚数は、図１では便宜上４枚であるが、２枚以上であれば特に制限されず、要求されるＣＮＴ複合材７の製造数に応じて適宜変更される。金型板１の枚数は、２枚以上、好ましくは、３枚以上である。 The number of mold plates 1 is four for convenience in FIG. 1, but is not particularly limited as long as it is two or more, and is appropriately changed according to the required number of manufactured CNT composites 7. The number of mold plates 1 is 2 or more, preferably 3 or more.

このような複数の金型板１は、所定方向に互いに間隔１Ａを空けて向かい合うように配置される。また、複数の金型板１は、好ましくは、金型板１の厚み方向が所定方向と沿うように、互いに平行に配置される。金型板１の枚数が３枚以上である場合、間隔１Ａは、複数の金型板１のうち互いに隣り合う２枚の金型板１（以下、隣り合う金型板１とする。）の間に１つずつ、複数形成される。 Such a plurality of mold plates 1 are arranged to face each other with a space 1A in a predetermined direction. The plurality of mold plates 1 are preferably arranged in parallel to each other so that the thickness direction of the mold plate 1 is along a predetermined direction. When the number of the mold plates 1 is three or more, the interval 1A is the interval between two mold plates 1 adjacent to each other (hereinafter referred to as adjacent mold plates 1) among the plurality of mold plates 1. A plurality are formed, one in between.

複数の間隔１Ａは、互いに異なる間隔であってもよく、等間隔であってもよい。複数の間隔１Ａが互いに異なる場合、互いに厚みが異なる複数のＣＮＴ複合材７を一度に製造することができ、複数の間隔１Ａが等しい場合、同じ厚みを有する複数のＣＮＴ複合材７を一度に製造することができる。 The plurality of intervals 1A may be different from each other or may be equally spaced. When a plurality of intervals 1A are different from each other, a plurality of CNT composite materials 7 having different thicknesses can be manufactured at a time. When a plurality of intervals 1A are equal, a plurality of CNT composite materials 7 having the same thickness are manufactured at a time. can do.

所定方向における間隔１Ａの寸法は、ＣＮＴ複合材７のサイズに応じて適宜変更されるが、例えば、０．１ｍｍ以上、好ましくは、１ｍｍ以上、例えば、１０ｍｍ以下、好ましくは、５ｍｍ以下である。 The dimension of the interval 1A in the predetermined direction is appropriately changed according to the size of the CNT composite material 7, and is, for example, 0.1 mm or more, preferably 1 mm or more, for example, 10 mm or less, preferably 5 mm or less.

隣り合う金型板１の間に間隔１Ａを形成するには、例えば、図３に示すように、隣り合う金型板１の間にスペーサ２を挟み込む。 In order to form the interval 1A between the adjacent mold plates 1, for example, as shown in FIG. 3, a spacer 2 is sandwiched between the adjacent mold plates 1.

スペーサ２は、隣り合う金型板１の間に上記の間隔１Ａを形成できれば特に制限されない。所定方向におけるスペーサ２の寸法は、例えば、上記の間隔１Ａの寸法範囲と同じである。なお、スペーサ２の寸法を変更することにより、間隔１Ａの寸法を適宜変更することができる。 The spacer 2 is not particularly limited as long as the above-described interval 1A can be formed between the adjacent mold plates 1. The dimension of the spacer 2 in the predetermined direction is, for example, the same as the dimension range of the interval 1A. In addition, the dimension of the space | interval 1A can be changed suitably by changing the dimension of the spacer 2. FIG.

また、スペーサ２は、好ましくは、隣り合う金型板１の周縁部の間に挟まれる。また、隣り合う金型板１の間に挟まれるスペーサ２の個数は、特に制限されず、１つであってもよいが、好ましくは、２以上である。なお、第１実施形態では、隣り合う金型板１の周縁部の間にスペーサ２が２つずつ挟まれており、２つのスペーサ２は、隣り合う金型板１の間において、所定方向と交差する（交わる）方向に互いに間隔を空けて配置されている。 The spacer 2 is preferably sandwiched between the peripheral edges of adjacent mold plates 1. The number of spacers 2 sandwiched between adjacent mold plates 1 is not particularly limited, and may be one, but is preferably two or more. In the first embodiment, two spacers 2 are sandwiched between the peripheral portions of adjacent mold plates 1, and the two spacers 2 have a predetermined direction between the adjacent mold plates 1. They are arranged at intervals in the intersecting (intersecting) direction.

（１−２）ｂ工程（間隔１Ａ内にＣＮＴ構造体３を配置する工程）およびｃ工程（間隔１Ａ内に配置したＣＮＴ構造体３を金型板１により固定する工程）
次いで、図２および図３に示すように、隣り合う金型板１の間隔１Ａ内にＣＮＴ構造体３を配置するとともに、間隔１Ａ内に配置したＣＮＴ構造体３を金型板１により固定する。つまり、第１実施形態では、ｂ工程とｃ工程とが同時に実施される。 (1-2) Step b (step of arranging the CNT structure 3 within the interval 1A) and step c (step of fixing the CNT structure 3 arranged within the interval 1A with the mold plate 1)
Next, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the CNT structures 3 are arranged in the interval 1 A between the adjacent mold plates 1, and the CNT structures 3 arranged in the interval 1 A are fixed by the mold plate 1. . That is, in 1st Embodiment, b process and c process are implemented simultaneously.

ＣＮＴ構造体３としては、例えば、複数のカーボンナノチューブを撚ってなる撚糸４（図６参照）、垂直配向カーボンナノチューブ群のシート１６（図１２参照）などが挙げられる。第１実施形態では、ＣＮＴ構造体３が撚糸４である場合について詳述する。 Examples of the CNT structure 3 include a twisted yarn 4 formed by twisting a plurality of carbon nanotubes (see FIG. 6), a sheet 16 of vertically aligned carbon nanotube groups (see FIG. 12), and the like. In the first embodiment, the case where the CNT structure 3 is the twisted yarn 4 will be described in detail.

撚糸４を準備するには、まず、図５Ａ〜図５Ｄに示すように、化学気相成長法（ＣＶＤ法）により、基板１０上に垂直に配向される垂直配向カーボンナノチューブ群（ＶｅｒｔｉｃａｌｌｙＡｌｉｇｎｅｄｃａｒｂｏｎｎａｎｏｔｕｂｅｓ；以下、ＶＡＣＮＴｓ１５とする。）を成長させる。 In order to prepare the twisted yarn 4, first, as shown in FIGS. 5A to 5D, a group of vertically aligned carbon nanotubes (Vertical Aligned carbon nanotubes) vertically aligned on the substrate 10 by chemical vapor deposition (CVD). Hereinafter referred to as VACNTs 15).

詳しくは、図５Ａに示すように、まず、基板１０を準備する。基板１０は、特に限定されず、例えば、ＣＶＤ法に用いられる公知の基板が挙げられ、市販品を用いることができる。基板１０として、具体的には、シリコン基板や、二酸化ケイ素膜１１が積層されるステンレス基板１２などが挙げられ、好ましくは、二酸化ケイ素膜１１が積層されるステンレス基板１２が挙げられる。なお、図５Ａ〜図５Ｄおよび図６では、基板１０が、二酸化ケイ素膜１１が積層されるステンレス基板１２である場合を示す。 Specifically, as shown in FIG. 5A, first, the substrate 10 is prepared. The board | substrate 10 is not specifically limited, For example, the well-known board | substrate used for CVD method is mentioned, A commercial item can be used. Specific examples of the substrate 10 include a silicon substrate, a stainless steel substrate 12 on which a silicon dioxide film 11 is laminated, and preferably a stainless steel substrate 12 on which a silicon dioxide film 11 is laminated. 5A to 5D and FIG. 6 show a case where the substrate 10 is a stainless steel substrate 12 on which the silicon dioxide film 11 is laminated.

そして、図５Ａに示すように、二酸化ケイ素膜１１（基板１０）上に触媒層１３を形成する。二酸化ケイ素膜１１上に触媒層１３を形成するには、金属触媒を、公知の成膜方法により、二酸化ケイ素膜１１上に成膜する。 Then, as shown in FIG. 5A, a catalyst layer 13 is formed on the silicon dioxide film 11 (substrate 10). In order to form the catalyst layer 13 on the silicon dioxide film 11, a metal catalyst is formed on the silicon dioxide film 11 by a known film formation method.

金属触媒としては、例えば、鉄、コバルト、ニッケルなどが挙げられ、好ましくは、鉄が挙げられる。このような金属触媒は、単独使用または２種類以上併用することができる。成膜方法としては、例えば、真空蒸着およびスパッタリングが挙げられ、好ましくは、真空蒸着が挙げられる。 As a metal catalyst, iron, cobalt, nickel etc. are mentioned, for example, Preferably, iron is mentioned. Such metal catalysts can be used alone or in combination of two or more. Examples of the film forming method include vacuum evaporation and sputtering, and preferably vacuum evaporation.

次いで、図５Ｂに示すように、触媒層１３が配置される基板１０を、例えば、７００℃以上９００℃以下に加熱する。これにより、触媒層１３が、凝集して、複数の粒状体１３Ａとなる。 Next, as illustrated in FIG. 5B, the substrate 10 on which the catalyst layer 13 is disposed is heated to, for example, 700 ° C. or more and 900 ° C. or less. Thereby, the catalyst layer 13 is aggregated to form a plurality of granular bodies 13A.

そして、図５Ｃに示すように、加熱された基板１０に、例えば、１分以上３０分以下、原料ガスを供給する。 Then, as shown in FIG. 5C, the source gas is supplied to the heated substrate 10 for 1 minute to 30 minutes, for example.

原料ガスは、炭素数１〜４の炭化水素ガス（低級炭化水素ガス）を含んでいる。炭素数１〜４の炭化水素ガスとしては、例えば、メタンガス、エタンガス、プロパンガス、ブタンガス、エチレンガス、アセチレンガスなどが挙げられ、好ましくは、アセチレンガスが挙げられる。また、原料ガスは、必要により、水素ガスや、不活性ガス（例えば、ヘリウム、アルゴンなど）、水蒸気などを含むこともできる。 The source gas contains a hydrocarbon gas having 1 to 4 carbon atoms (lower hydrocarbon gas). Examples of the hydrocarbon gas having 1 to 4 carbon atoms include methane gas, ethane gas, propane gas, butane gas, ethylene gas, and acetylene gas, and preferably acetylene gas. The source gas can also contain hydrogen gas, an inert gas (for example, helium, argon, etc.), water vapor, or the like, if necessary.

これによって、複数の粒状体１３Ａのそれぞれを起点として、複数のカーボンナノチューブ１４（以下、ＣＮＴ１４とする。）が成長する。なお、図５Ｃでは、便宜上、１つの粒状体１３Ａから、１つのＣＮＴ１４が成長するように記載されているが、これに限定されず、１つの粒状体１３Ａから、複数のＣＮＴ１４が成長してもよい。 As a result, a plurality of carbon nanotubes 14 (hereinafter referred to as CNTs 14) grow from each of the plurality of granular bodies 13A. In FIG. 5C, for convenience, it is described that one CNT 14 grows from one granular body 13A. However, the present invention is not limited to this, and even if a plurality of CNTs 14 grow from one granular body 13A. Good.

複数のＣＮＴ１４のそれぞれは、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブのいずれであってもよく、好ましくは、多層カーボンナノチューブである。これらＣＮＴ１４は、単独使用または２種類以上併用することができる。 Each of the plurality of CNTs 14 may be either a single-walled carbon nanotube or a multi-walled carbon nanotube, and is preferably a multi-walled carbon nanotube. These CNTs 14 can be used alone or in combination of two or more.

ＣＮＴ１４の平均外径は、例えば、１ｎｍ以上、好ましくは、５ｎｍ以上、例えば、１００ｎｍ以下、好ましくは、５０ｎｍ以下である。ＣＮＴ１４の平均長さ（平均軸線方向寸法）は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、１００μｍ以上、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下である。なお、ＣＮＴ１４の層数、平均外径および平均長さは、例えば、ラマン分光分析や、電子顕微鏡観察などの公知の方法により測定される。 The average outer diameter of the CNT 14 is, for example, 1 nm or more, preferably 5 nm or more, for example, 100 nm or less, preferably 50 nm or less. The average length (average axial direction dimension) of CNT14 is 1 micrometer or more, for example, Preferably, it is 100 micrometers or more, for example, 1000 micrometers or less, Preferably, it is 500 micrometers or less. In addition, the number of layers, average outer diameter, and average length of CNT14 are measured by well-known methods, such as a Raman spectroscopic analysis and electron microscope observation, for example.

複数のＣＮＴ１４は、基板１０上において、互いに略平行となるように、基板１０の厚み方向に延びており、基板１０に対して直交するように配向（垂直に配向）されている。これによって、複数のＣＮＴ１４からなるＶＡＣＮＴｓ１５が、基板１０上に成長する。 The plurality of CNTs 14 extend in the thickness direction of the substrate 10 so as to be substantially parallel to each other on the substrate 10, and are aligned (orientated vertically) so as to be orthogonal to the substrate 10. As a result, VACNTs 15 composed of a plurality of CNTs 14 grow on the substrate 10.

また、図５Ｄおよび図６に示すように、複数のＣＮＴ１４は、ＶＡＣＮＴｓ１５において、基板１０の面方向に互いに密集している。ＶＡＣＮＴｓ１５の嵩密度は、例えば、１０ｍｇ／ｃｍ^３以上、好ましくは、２０ｍｇ／ｃｍ^３以上、例えば、６０ｍｇ／ｃｍ^３以下、好ましくは、５０ｍｇ／ｃｍ^３以下である。なお、ＶＡＣＮＴｓ１５の嵩密度は、例えば、単位面積当たり質量（目付量：単位ｍｇ／ｃｍ^２）と、カーボンナノチューブの長さ（ＳＥＭ（日本電子社製）または非接触膜厚計（キーエンス社製）により測定）とから算出される。 Further, as shown in FIGS. 5D and 6, the plurality of CNTs 14 are densely packed together in the surface direction of the substrate 10 in the VACNTs 15. The bulk density of the VACNTs 15 is, for example, 10 mg / cm ³ or more, preferably 20 mg / cm ³ or more, for example, 60 mg / cm ³ or less, preferably 50 mg / cm ³ or less. The bulk density of the VACNTs 15 is, for example, the mass per unit area (weight per unit: mg / cm ² ) and the length of the carbon nanotube (SEM (manufactured by JEOL Ltd.) or non-contact film thickness meter (manufactured by Keyence Corporation). (Measured by).

次いで、ＶＡＣＮＴｓ１５からＣＮＴウェブ１７を調製する。具体的には、ＶＡＣＮＴｓ１５のうち一部のＣＮＴ１４を、図示しない引出具により一括して保持して、基板１０から離れる方向に引っ張る。 Next, the CNT web 17 is prepared from the VACNTs 15. Specifically, some of the CNTs 14 of the VACNTs 15 are collectively held by a drawing tool (not shown) and pulled away from the substrate 10.

すると、引っ張られたＣＮＴ１４は、図５Ｄに示すように、粒状体１３Ａから引き抜かれる。このとき、引き抜かれるＣＮＴ１４は、隣接するＣＮＴ１４に付着し、次いで、その付着されたＣＮＴ１４が、粒状体１３Ａから引き抜かれる。 Then, the pulled CNT 14 is pulled out from the granular material 13A as shown in FIG. 5D. At this time, the CNT 14 to be pulled out adheres to the adjacent CNT 14, and then the attached CNT 14 is pulled out from the granular material 13A.

これによって、複数のＣＮＴ１４が順次連続してＶＡＣＮＴｓ１５から引き出されて、ＣＮＴウェブ１７が調製される。ＣＮＴウェブ１７において、複数のＣＮＴ１４は、引き出された方向に配向されており、直線状に連続的に繋がっている。なお、図５Ｄでは、便宜上、ＣＮＴ１４が１本ずつ連続的に繋がっているように記載されているが、複数のＣＮＴ１４からなる束（バンドル）が連続的に繋がっていてもよい。 As a result, the plurality of CNTs 14 are successively drawn out from the VACNTs 15 to prepare the CNT web 17. In the CNT web 17, the plurality of CNTs 14 are oriented in the drawn-out direction and are continuously connected in a straight line. In FIG. 5D, for convenience, it is described that the CNTs 14 are continuously connected one by one, but a bundle of a plurality of CNTs 14 may be continuously connected.

次いで、ＣＮＴウェブ１７に撚りをかけて撚糸４を調製する。撚糸４は、例えば、図６に示す紡績装置２０により調製される。紡績装置２０は、集束部２１と、撚掛部２２とを備えている。 Next, the CNT web 17 is twisted to prepare the twisted yarn 4. The twisted yarn 4 is prepared by, for example, a spinning device 20 shown in FIG. The spinning device 20 includes a converging part 21 and a twisting part 22.

集束部２１は、基板１０に対して、複数のＣＮＴ１４の引出方向に間隔を空けて配置されている。集束部２１は、１対の軸部２４と、支持板２３とを備えている。１対の軸部２４のそれぞれは、上下方向に延びる円柱形状を有している。１対の軸部２４は、支持板２３の上面において互いに間隔を空けて配置されている。支持板２３は、１対の軸部２４を回転可能に支持している。 The converging unit 21 is arranged with a space in the drawing direction of the plurality of CNTs 14 with respect to the substrate 10. The converging portion 21 includes a pair of shaft portions 24 and a support plate 23. Each of the pair of shaft portions 24 has a cylindrical shape extending in the vertical direction. The pair of shaft portions 24 are arranged on the upper surface of the support plate 23 at a distance from each other. The support plate 23 rotatably supports the pair of shaft portions 24.

撚掛部２２は、集束部２１に対して基板１０の反対側に配置されている。撚掛部２２は、回転部２６と、巻取軸２７と、回転軸２８とを備えている。 The twisting portion 22 is disposed on the opposite side of the substrate 10 with respect to the converging portion 21. The twisting portion 22 includes a rotating portion 26, a winding shaft 27, and a rotating shaft 28.

回転部２６は、集束部２１に向かって開放される略コ字状を有している。巻取軸２７は、回転部２６の両側壁に回転可能に支持されている。回転軸２８は、回転部２６に対して、集束部２１の反対側に配置されている。回転軸２８の一端部は、回転部２６の中央に固定されている。これによって、回転部２６は、回転軸２８を回転中心として回転可能である。 The rotating part 26 has a substantially U-shape that opens toward the converging part 21. The winding shaft 27 is rotatably supported on both side walls of the rotating portion 26. The rotating shaft 28 is disposed on the opposite side of the converging unit 21 with respect to the rotating unit 26. One end of the rotating shaft 28 is fixed to the center of the rotating portion 26. As a result, the rotation unit 26 can rotate about the rotation shaft 28 as a rotation center.

このような紡績装置２０では、ＶＡＣＮＴｓ１５から調製したＣＮＴウェブ１７を、１対の軸部２４の間を通過させた後、巻取軸２７の周面に固定する。そして、巻取軸２７および回転軸２８に駆動力を入力して、巻取軸２７および回転部２６を回転させる。 In such a spinning device 20, the CNT web 17 prepared from the VACNTs 15 is passed between the pair of shaft portions 24 and then fixed to the peripheral surface of the winding shaft 27. Then, driving force is input to the winding shaft 27 and the rotating shaft 28 to rotate the winding shaft 27 and the rotating portion 26.

これによって、ＣＮＴウェブ１７が、巻取軸４５の回転により引っ張られてＶＡＣＮＴｓ１５から連続して調製され、集束部２１により集束された後、回転部２６の回転により撚り掛けられて、巻取軸２７に巻き取られる。 As a result, the CNT web 17 is pulled by the rotation of the winding shaft 45 and continuously prepared from the VACNTs 15, converged by the converging unit 21, and then twisted by the rotation of the rotating unit 26. Rolled up.

これによって、複数のＣＮＴ１４が撚ってなる撚糸４が調製（準備）される。 Thereby, the twisted yarn 4 formed by twisting a plurality of CNTs 14 is prepared (prepared).

撚糸４の外径は、例えば、１μｍ以上、好ましくは、５μｍ以上、例えば、１０００μｍ以下、好ましくは、５００μｍ以下である。 The outer diameter of the twisted yarn 4 is, for example, 1 μm or more, preferably 5 μm or more, for example, 1000 μm or less, preferably 500 μm or less.

次いで、図２に示すように、撚糸４を複数（少なくとも２枚）の金型板１に通すことによって固定する。 Next, as shown in FIG. 2, the twisted yarn 4 is fixed by passing it through a plurality (at least two) of the mold plates 1.

撚糸４を複数の金型板１に通すには、例えば、撚糸４を針５により複数の金型板１に貫通させる。具体的には、撚糸４の一端を針５の針穴に通し、針５を、所定方向（金型板１の厚み方向）に沿って、複数の金型板１に一括して貫通させる。これにより、撚糸４が複数の金型板１を所定方向に一括して貫通し、撚糸４の一部分が隣り合う金型板１の間の間隔１Ａに配置される。 In order to pass the twisted yarn 4 through the plurality of mold plates 1, for example, the twisted yarn 4 is passed through the plurality of mold plates 1 by the needle 5. Specifically, one end of the twisted yarn 4 is passed through the needle hole of the needle 5, and the needle 5 is collectively penetrated through the plurality of mold plates 1 along a predetermined direction (the thickness direction of the mold plate 1). Thereby, the twisted yarn 4 penetrates the plurality of mold plates 1 in a predetermined direction all at once, and a part of the twisted yarn 4 is arranged at the interval 1A between the adjacent mold plates 1.

具体的には、図３に示すように、撚糸４は、金型板１を貫通する貫通部分４Ａと、隣り合う金型板１の間の間隔１Ａ内に位置する間隔部分４Ｂとを備えている。 Specifically, as shown in FIG. 3, the twisted yarn 4 includes a penetrating portion 4 A that penetrates the mold plate 1 and a spacing portion 4 B that is positioned within a spacing 1 A between adjacent mold plates 1. Yes.

貫通部分４Ａと間隔部分４Ｂとは、撚糸４において互いに交互に配置されている。貫通部分４Ａは、撚糸４において互いに間隔を空けて複数配置される。貫通部分４Ａは、複数の金型板１に対応しており、貫通部分４Ａの数は、複数の金型板１の個数と同じである。そのため、撚糸４は、少なくとも２つの貫通部分４Ａを備え、金型板１がｎ枚である場合、ｎ個の貫通部分４Ａを備える。 The penetrating portions 4A and the interval portions 4B are alternately arranged in the twisted yarn 4. A plurality of the penetrating portions 4A are arranged at intervals in the twisted yarn 4. The penetrating portions 4A correspond to the plurality of mold plates 1, and the number of penetrating portions 4A is the same as the number of the plurality of mold plates 1. Therefore, the twisted yarn 4 includes at least two penetrating portions 4A. When the mold plate 1 includes n pieces, the twisted yarn 4 includes n penetrating portions 4A.

間隔部分４Ｂは、互いに隣り合う金型板１の間の間隔１Ａに対応しており、複数の貫通部分４Ａのうち互いに隣り合う貫通部分４Ａの間に位置している。間隔部分４Ｂの数は、複数の金型板１により形成される間隔１Ａの個数と同じである。そのため、撚糸４は、少なくとも１つの間隔部分４Ｂを備え、金型板１がｎ枚である場合、ｎ−１個の間隔部分４Ｂを備える。 The interval portion 4B corresponds to the interval 1A between the mold plates 1 adjacent to each other, and is located between the adjacent through portions 4A among the plurality of through portions 4A. The number of the spacing portions 4B is the same as the number of the spacings 1A formed by the plurality of mold plates 1. Therefore, the twisted yarn 4 includes at least one interval portion 4B, and includes n-1 interval portions 4B when the number of the mold plates 1 is n.

以上によって、撚糸４の間隔部分４Ｂが、隣り合う金型板１の間の間隔１Ａ内に配置される。そして、撚糸４の間隔部分４Ｂは、その間隔部分４Ｂを挟むように位置する２つの貫通部分４Ａと金型板１との摩擦力により、金型板１に固定される。つまり、金型板１が固定手段として作用し、撚糸４は、所定方向に間隔（間隔部分４Ｂ）を空けて位置する２点（貫通部分４Ａ）が固定されている。 By the above, the space | interval part 4B of the twisted yarn 4 is arrange | positioned in the space | interval 1A between the adjacent metal mold plates 1. FIG. And the space | interval part 4B of the twisted yarn 4 is fixed to the metal mold | die 1 with the frictional force of two penetration parts 4A and the metal mold | die board 1 which are located so that the space | interval part 4B may be pinched | interposed. That is, the mold plate 1 acts as a fixing means, and the twisted yarn 4 is fixed at two points (penetrating portions 4A) positioned at intervals (interval portions 4B) in a predetermined direction.

そして、上記の工程を繰り返して、複数の撚糸４を複数の金型板１に通す。複数の撚糸４の配置は特に制限されないが、好ましくは、複数の撚糸４は、所定方向に沿うように配置され、互いに独立して略平行となるように複数の金型板１を貫通する。なお、撚糸４は、ａ工程にて配置した端の金型板１を貫通した後は、折り返して再び同じ端の金型板１を貫通させることが好ましい。 Then, the above-described steps are repeated to pass the plurality of twisted yarns 4 through the plurality of mold plates 1. The arrangement of the plurality of twisted yarns 4 is not particularly limited. Preferably, the plurality of twisted yarns 4 are arranged along a predetermined direction and penetrate the plurality of mold plates 1 so as to be substantially parallel to each other. The twisted yarn 4 is preferably folded after passing through the end mold plate 1 arranged in the step a, and again through the same end mold plate 1.

これによって、各金型板１には、複数の貫通部分４Ａが貫通し、各間隔１Ａ内には、複数の間隔部分４Ｂが配置される。１つの間隔１Ａ内に配置される複数の間隔部分４Ｂは、金型板１の面方向（所定方向と交差する方向）に並列配置される。 Thereby, a plurality of penetrating portions 4A penetrate each mold plate 1, and a plurality of spacing portions 4B are arranged in each spacing 1A. The plurality of interval portions 4B arranged in one interval 1A are arranged in parallel in the surface direction of the mold plate 1 (direction intersecting the predetermined direction).

（１−３）ｄ）工程（間隔１Ａ内にマトリックス６を注入し、マトリックス６を硬化させる工程）
次いで、図３に示すように、隣り合う金型板１の間隔１Ａ内にマトリックス６を注入して、当該マトリックス６を硬化させる。 (1-3) d) Step (Step of injecting the matrix 6 into the interval 1A and curing the matrix 6)
Next, as shown in FIG. 3, the matrix 6 is injected into the interval 1 A between the adjacent mold plates 1 to cure the matrix 6.

マトリックス６の材料としては、例えば、樹脂（例えば、熱硬化性樹脂（例えば、エポキシ系樹脂など）、紫外線硬化性樹脂、多液硬化性樹脂（二液硬化型など）など）、ゴム（例えば、シリコーンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム、ブチルゴム、フッ素系ゴムなど）、熱可塑性エラストマー（例えば、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマーなど）などが挙げられる。 Examples of the material of the matrix 6 include, for example, a resin (for example, a thermosetting resin (for example, an epoxy resin), an ultraviolet curable resin, a multi-part curable resin (for example, a two-part curable type)), and a rubber (for example, Silicone rubber, urethane rubber, acrylic rubber, butyl rubber, fluorine rubber, etc.) and thermoplastic elastomers (for example, olefin elastomer, styrene elastomer, vinyl chloride elastomer, etc.).

マトリックス６の材料は、ＣＮＴ複合材７の用途に応じて適宜選択される。例えば、ＣＮＴ複合材７が弾性を要する場合、マトリックス６の材料としては、弾性を有する弾性材料が選択される。 The material of the matrix 6 is appropriately selected according to the use of the CNT composite material 7. For example, when the CNT composite material 7 requires elasticity, an elastic material having elasticity is selected as the material of the matrix 6.

弾性材料の２５℃における引張弾性率Ｅは、例えば、０．００１ＧＰａ以上、好ましくは、０．００３ＧＰａ以上、例えば、０．５ＧＰａ以下、好ましくは、０．３ＧＰａ以下である。なお、引張弾性率Ｅは、ひずみゲージなど所定の計器を用いて弾性体のひずみを測定し、算出することにより求めることができる。 The elastic modulus E at 25 ° C. of the elastic material is, for example, 0.001 GPa or more, preferably 0.003 GPa or more, for example, 0.5 GPa or less, preferably 0.3 GPa or less. The tensile modulus E can be obtained by measuring and calculating the strain of the elastic body using a predetermined instrument such as a strain gauge.

このような弾性材料としては、上記したマトリックス６の材料のうち、ゴムおよび熱可塑性エラストマーが挙げられ、好ましくは、ゴム、さらに好ましくは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、フッ素系ゴムが挙げられる。 Examples of such an elastic material include rubber and thermoplastic elastomer among the materials of the matrix 6 described above, preferably rubber, and more preferably silicone rubber, urethane rubber, and fluorine-based rubber.

また、ＣＮＴ複合材７が異方導電性を要する場合、マトリックス６の材料としては、電気絶縁性を有する絶縁材料が選択される。 When the CNT composite material 7 requires anisotropic conductivity, an insulating material having electrical insulation is selected as the material of the matrix 6.

絶縁材料の体積抵抗率は、例えば、１０^１２Ω・ｃｍ以上１０^１６Ω・ｃｍ以下である。なお、体積抵抗率は、体積抵抗率計を用いた四端子法、二端子法により測定することができる。 The volume resistivity of the insulating material is, for example, 10 ¹² Ω · cm or more and 10 ¹⁶ Ω · cm or less. The volume resistivity can be measured by a four-terminal method or a two-terminal method using a volume resistivity meter.

このような絶縁材料としては、上記したマトリックス６の材料のうち、樹脂、ゴムが挙げられ、好ましくは、エポキシ系樹脂、ウレタンゴム、フッ素系ゴムが挙げられる。 Examples of such an insulating material include resins and rubbers among the materials of the matrix 6 described above, and preferably epoxy resins, urethane rubbers, and fluorine rubbers.

そして、マトリックス６が熱可塑性樹脂や熱可塑性エラストマーである場合、マトリックス６を加熱し溶融させた後、溶融したマトリックス６を隣り合う金型板１の間隔１Ａ内に注入する。その後、冷却して、マトリックス６を硬化させる。 When the matrix 6 is a thermoplastic resin or a thermoplastic elastomer, the matrix 6 is heated and melted, and then the molten matrix 6 is injected into the interval 1A between the adjacent mold plates 1. Thereafter, the matrix 6 is cured by cooling.

また、マトリックス６がゴムや硬化性樹脂（熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂および多液硬化性樹脂）である場合、未硬化の液状のマトリックス６（Ａステージのマトリックス６）を準備し、液状のマトリックス６を隣り合う金型板１の間隔１Ａ内に注入する。その後、材料に7応じた硬化条件（加熱、ＵＶ照射など）で、マトリックス６を硬化させる（Ｃステージ）。 Further, when the matrix 6 is rubber or a curable resin (thermosetting resin, ultraviolet curable resin, and multi-component curable resin), an uncured liquid matrix 6 (A stage matrix 6) is prepared, and the liquid is liquid. The matrix 6 is injected into the interval 1A between the adjacent mold plates 1. Thereafter, the matrix 6 is cured under the curing conditions (heating, UV irradiation, etc.) corresponding to the material (C stage).

つまり、撚糸４の間隔部分４Ｂが複数の金型板１に固定されている状態で、マトリックス６が隣り合う金型板１の間隔１Ａ内に注入され、硬化される。これにより、撚糸４の間隔部分４Ｂがマトリックス６に埋め込まれる。 That is, in a state where the spacing portions 4B of the twisted yarns 4 are fixed to the plurality of mold plates 1, the matrix 6 is injected into the interval 1A between the adjacent mold plates 1 and cured. Thereby, the spacing portion 4B of the twisted yarn 4 is embedded in the matrix 6.

以上によって、撚糸４とマトリックス６とが複合化されて、ＣＮＴ複合材７が形成される。 As described above, the twisted yarn 4 and the matrix 6 are combined to form the CNT composite material 7.

次いで、ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１から取り外す。ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１から取り外すには、例えば、複数の撚糸４を、ＣＮＴ複合材７を挟んで向かい合う２枚の金型板１の内側面（向かい合う面）に沿って切断する。これによって、各撚糸４において、マトリックス６に埋設されている間隔部分４Ｂと、金型板１に固定されている貫通部分４Ａとが分離される。その後、ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１からを取り外す。 Next, the CNT composite material 7 is removed from the plurality of mold plates 1. In order to remove the CNT composite material 7 from the plurality of mold plates 1, for example, a plurality of twisted yarns 4 are cut along the inner side surfaces (facing surfaces) of the two mold plates 1 facing each other across the CNT composite material 7. To do. As a result, in each twisted yarn 4, the spacing portion 4 B embedded in the matrix 6 and the through portion 4 A fixed to the mold plate 1 are separated. Thereafter, the CNT composite material 7 is removed from the plurality of mold plates 1.

以上によって、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、ＣＮＴ複合材７が調製される。 As described above, the CNT composite material 7 is prepared as shown in FIGS. 4A and 4B.

ＣＮＴ複合材７は、マトリックス６と、マトリックス６に埋設される複数の撚糸４とを備えている。 The CNT composite material 7 includes a matrix 6 and a plurality of twisted yarns 4 embedded in the matrix 6.

マトリックス６の形状は、特に制限されず用途に応じて適宜変更される。マトリックス６の形状としては、例えば、シート形状、柱形状（例えば、円柱形状、角柱形状など）などが挙げられ、好ましくは、シート形状が挙げられる。 The shape of the matrix 6 is not particularly limited and can be appropriately changed according to the application. Examples of the shape of the matrix 6 include a sheet shape and a column shape (for example, a columnar shape, a prismatic shape, etc.), and preferably a sheet shape.

なお、図４Ａおよび図４Ｂでは、マトリックス６がシート形状を有する場合について示す。マトリックス６は、平板形状を有し、具体的には、所定の厚みを有し、厚み方向と直交する面方向に延び、平坦な表面６Ａおよび平坦な裏面６Ｂを有している。 4A and 4B show the case where the matrix 6 has a sheet shape. The matrix 6 has a flat plate shape, specifically, has a predetermined thickness, extends in a surface direction perpendicular to the thickness direction, and has a flat front surface 6A and a flat back surface 6B.

マトリックス６に埋設される撚糸４は、上記の間隔部分４Ｂであり、マトリックス６を厚み方向に貫通している。撚糸４の一端面は、マトリックス６の表面６Ａと略面一であり、撚糸４の他端面は、マトリックス６の裏面６Ｂと略面一である。また、ＣＮＴ複合材７において、複数の撚糸４は、互いに独立して略平行となるように延びている。 The twisted yarn 4 embedded in the matrix 6 is the space portion 4B described above, and penetrates the matrix 6 in the thickness direction. One end surface of the twisted yarn 4 is substantially flush with the front surface 6 A of the matrix 6, and the other end surface of the twisted yarn 4 is substantially flush with the back surface 6 B of the matrix 6. In the CNT composite material 7, the plurality of twisted yarns 4 extend so as to be substantially parallel to each other.

また、ＣＮＴ複合材７の熱伝導率は、厚み方向において、例えば、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、好ましくは、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、例えば、１００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、好ましくは、５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。なお、熱伝導率は、公知の熱伝導率測定装置により測定される。 The thermal conductivity of the CNT composite material 7 is, for example, 5 W / (m · K) or more in the thickness direction, preferably 20 W / (m · K) or more, for example, 100 W / (m · K) or less. Preferably, it is 50 W / (m · K) or less. The thermal conductivity is measured by a known thermal conductivity measuring device.

このようなＣＮＴ複合材７は、例えば、異方熱伝導性シート、異方電気伝導性シート、集積回路などの電気特性を検査するためのプローバーなどとして好適に利用することができる。 Such a CNT composite material 7 can be suitably used as, for example, a prober for inspecting electrical characteristics of an anisotropic heat conductive sheet, an anisotropic electric conductive sheet, an integrated circuit, and the like.

（１−４）作用効果
第１実施形態では、図２および図３に示すように、ＣＮＴ構造体３としての撚糸４が、２枚の金型板１の間の間隔１Ａ内に配置され、金型板１により固定された後、マトリックス６が、その間隔１Ａ内に注入されて、２枚の金型板１の間で成形される。 (1-4) Operational Effects In the first embodiment, as shown in FIG. 2 and FIG. 3, the twisted yarn 4 as the CNT structure 3 is arranged in the interval 1A between the two mold plates 1, After being fixed by the mold plate 1, the matrix 6 is injected into the space 1 A and molded between the two mold plates 1.

そのため、撚糸４において間隔１Ａ内に配置される間隔部分４Ｂが所望の位置からずれることを抑制できる。その結果、ＣＮＴ複合材７において、撚糸４の位置精度の向上を図ることができる。 Therefore, it can suppress that the space | interval part 4B arrange | positioned in the space | interval 1A in the twisted yarn 4 shifts | deviates from a desired position. As a result, in the CNT composite material 7, the positional accuracy of the twisted yarn 4 can be improved.

また、第１実施形態において、ＣＮＴ構造体３は撚糸４である。そのため、撚糸４の強度を確保することができ、マトリックス６が注入されるときに、撚糸４がほぐれてしまうことを抑制できる。 In the first embodiment, the CNT structure 3 is a twisted yarn 4. Therefore, the strength of the twisted yarn 4 can be ensured, and the twisted yarn 4 can be prevented from being loosened when the matrix 6 is injected.

また、ＣＮＴ構造体３が、強度が確保される撚糸４であるので、撚糸４を各金型板１に安定して通すことができる。 Moreover, since the CNT structure 3 is the twisted yarn 4 with which strength is ensured, the twisted yarn 4 can be stably passed through each mold plate 1.

そのため、マトリックス６が注入されるときに、隣り合う金型板１の間に位置する撚糸４の間隔部分４Ｂが、所望の位置からずれることを安定して抑制できる。また、隣り合う金型板１に通される撚糸４はマトリックス６を確実に貫通することができる。 Therefore, when the matrix 6 is injected, it is possible to stably suppress the gap portion 4B of the twisted yarn 4 positioned between the adjacent mold plates 1 from being shifted from a desired position. Further, the twisted yarn 4 passed through the adjacent mold plate 1 can surely penetrate the matrix 6.

その結果、撚糸４をマトリックス６に確実に貫通させることができながら、ＣＮＴ複合材７において、撚糸４の位置精度の向上を図ることができる。 As a result, it is possible to improve the positional accuracy of the twisted yarn 4 in the CNT composite material 7 while allowing the twisted yarn 4 to surely penetrate the matrix 6.

２．第２実施形態および第３実施形態
次に、図７Ａおよび図７Ｂを参照して、本発明の第２実施形態および第３実施形態について説明する。なお、第２実施形態および第３実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 2. 2nd Embodiment and 3rd Embodiment Next, 2nd Embodiment and 3rd Embodiment of this invention are described with reference to FIG. 7A and FIG. 7B. In the second embodiment and the third embodiment, the same reference numerals are given to the same members as those in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

（２−１）第２実施形態
第１実施形態では、図４Ａに示すように、ＣＮＴ複合材７において、マトリックス６の表面６Ａおよび裏面６Ｂと、撚糸４の両端面とが略面一であるが、これに限定されない。 (2-1) Second Embodiment In the first embodiment, as shown in FIG. 4A, in the CNT composite material 7, the front surface 6A and the rear surface 6B of the matrix 6 and both end surfaces of the twisted yarn 4 are substantially flush. However, it is not limited to this.

第２実施形態では、図７Ａに示すように、ＣＮＴ複合材７において、撚糸４の一方の端部がマトリックス６から突出している。 In the second embodiment, as shown in FIG. 7A, one end portion of the twisted yarn 4 protrudes from the matrix 6 in the CNT composite material 7.

第２実施形態では、図３に示すように、ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１から取り外すときに、ＣＮＴ複合材７を挟んで向かい合う２枚の金型板１のうち一方の金型板１の内側面（２枚の金型板１の互いに向かい合う面）に沿って、複数の撚糸４を切断するとともに、他方の金型板１における外側面（一方の金型板１と向かい合う面と反対側の面）に沿って、複数の撚糸４を切断する。その後、ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１からを取り外す。 In the second embodiment, as shown in FIG. 3, when the CNT composite material 7 is removed from the plurality of mold plates 1, one of the two mold plates 1 facing each other with the CNT composite material 7 interposed therebetween. A plurality of twisted yarns 4 are cut along the inner surface of the plate 1 (surfaces of the two mold plates 1 facing each other), and the outer surface of the other mold plate 1 (surface facing the one mold plate 1) A plurality of twisted yarns 4 are cut along the surface on the opposite side. Thereafter, the CNT composite material 7 is removed from the plurality of mold plates 1.

これによって、図７Ａに示すように、撚糸４の一方の端部がマトリックス６から突出するＣＮＴ複合材７が調製される。なお、マトリックス６から突出する撚糸４の部分は、貫通部分４Ａであり、マトリックス６に埋設される撚糸４の部分は、間隔部分４Ｂである。 Thereby, as shown in FIG. 7A, a CNT composite material 7 in which one end portion of the twisted yarn 4 protrudes from the matrix 6 is prepared. The portion of the twisted yarn 4 protruding from the matrix 6 is a penetrating portion 4A, and the portion of the twisted yarn 4 embedded in the matrix 6 is a spacing portion 4B.

（２−２）第３実施形態
第３実施形態では、図７Ｂに示すように、ＣＮＴ複合材７において、撚糸４の両端部がマトリックス６から突出している。 (2-2) Third Embodiment In the third embodiment, as shown in FIG. 7B, both ends of the twisted yarn 4 protrude from the matrix 6 in the CNT composite material 7.

第３実施形態では、図３に示すように、ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１から取り外すときに、ＣＮＴ複合材７を挟んで向かい合う２枚の金型板１の外側面（２枚の金型板１の互いに向かい合う面と反対側の面）に沿って、複数の撚糸４を切断する。 In the third embodiment, as shown in FIG. 3, when the CNT composite material 7 is removed from the plurality of mold plates 1, the outer surfaces (two sheets) of the two mold plates 1 facing each other with the CNT composite material 7 interposed therebetween. A plurality of twisted yarns 4 are cut along the opposite surface of the mold plate 1.

これによって、図７Ｂに示すように、撚糸４の両端部がマトリックス６から突出するＣＮＴ複合材７が調製される。 Thereby, as shown in FIG. 7B, a CNT composite material 7 in which both ends of the twisted yarn 4 protrude from the matrix 6 is prepared.

つまり、ＣＮＴ複合材７を複数の金型板１から取り外すときに、撚糸４の切断箇所を変更することで、異なる構成のＣＮＴ複合材７（図４Ａ、図７Ａおよび図７Ｂ）を製造することができる。 That is, when the CNT composite material 7 is removed from the plurality of mold plates 1, the CNT composite material 7 (FIGS. 4A, 7A, and 7B) having a different configuration is manufactured by changing the cutting position of the twisted yarn 4. Can do.

また、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、撚糸４の端部がマトリックス６から突出するＣＮＴ複合材７（第２実施形態および第３実施形態）では、マトリックス６から突出する撚糸４の部分に、公知の方法で、金属（例えば、Ａｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｗ、Ｃｂなど）を蒸着させることができる。このようなＣＮＴ複合材７では、接触抵抗の低減を図ることができるので、プロ―バーとしてより好適に利用することができる。 7A and 7B, in the CNT composite material 7 (second embodiment and third embodiment) in which the end of the twisted yarn 4 projects from the matrix 6, the portion of the twisted yarn 4 that projects from the matrix 6 A metal (for example, Au, Ni, Fe, W, Cb, etc.) can be deposited by a known method. In such a CNT composite material 7, contact resistance can be reduced, so that it can be more suitably used as a prober.

また、第２実施形態および第３実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 In addition, the second embodiment and the third embodiment can provide the same effects as the first embodiment.

３．第４実施形態
次に、図８を参照して、本発明の第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 3. Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the fourth embodiment, members similar to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第１実施形態では、図１に示すように、各金型板１が穴などを有しておらず、撚糸４が針５により各金型板１に通されたが、これに限定されない。 In the first embodiment, as shown in FIG. 1, each mold plate 1 does not have a hole or the like, and the twisted yarn 4 is passed through each mold plate 1 by the needle 5. However, the present invention is not limited to this.

第４実施形態では、図８に示すように、各金型板１が、撚糸４を通す箇所に予め穴３０を備えている。 In 4th Embodiment, as shown in FIG. 8, each metal mold | die board 1 is equipped with the hole 30 previously in the location which lets the twisted yarn 4 pass.

穴３０は、公知の方法（例えば、レーザなど）により、各金型板１において所定の箇所に形成される。穴３０の個数は、ＣＮＴ複合材７の用途に応じて適宜変更される。穴３０の径は、撚糸４の外径以上であり、撚糸４に応じて適宜変更される。具体的には、穴３０の径は、撚糸４の外径＋１０〜５００μｍである。 The hole 30 is formed at a predetermined location in each mold plate 1 by a known method (for example, laser). The number of holes 30 is appropriately changed according to the use of the CNT composite material 7. The diameter of the hole 30 is equal to or greater than the outer diameter of the twisted yarn 4 and is appropriately changed according to the twisted yarn 4. Specifically, the diameter of the hole 30 is the outer diameter of the twisted yarn 4 +10 to 500 μm.

第４実施形態では、複数の撚糸４を、各金型板１の複数の穴３０に通すことによって、各金型板１に固定する。撚糸４を穴３０に通す方法としては、特に制限されない。 In the fourth embodiment, the plurality of twisted yarns 4 are fixed to each mold plate 1 by passing through the plurality of holes 30 of each mold plate 1. The method for passing the twisted yarn 4 through the hole 30 is not particularly limited.

これによっても、撚糸４が複数の金型板１を一括して貫通し、撚糸４の一部分が隣り合う金型板１の間の間隔１Ａに配置される。 Also by this, the twisted yarn 4 penetrates the plurality of mold plates 1 in a lump, and a part of the twisted yarn 4 is arranged at the interval 1A between the adjacent mold plates 1.

つまり、図３と同様に、撚糸４は、金型板１の穴３０に挿通される貫通部分４Ａと、隣り合う２枚の金型板１の間の間隔１Ａ内に位置する間隔部分４Ｂとを備えている。 That is, as in FIG. 3, the twisted yarn 4 includes a penetrating portion 4 A inserted through the hole 30 of the mold plate 1, and a spacing portion 4 B positioned within a spacing 1 A between two adjacent mold plates 1. It has.

そして、図８に示すように、撚糸４の間隔部分４Ｂは、その間隔部分４Ｂを挟むように位置する２つの貫通部分４Ａと金型板１の穴３０の内周面との摩擦力により、金型板１に固定される。 And as shown in FIG. 8, the space | interval part 4B of the twisted yarn 4 is based on the frictional force of two penetration parts 4A located so that the space | interval part 4B may be pinched | interposed, and the internal peripheral surface of the hole 30 of the metal plate 1. Fixed to the mold plate 1.

このような第４実施形態によれば、撚糸４が、予め形成された各金型板１の穴に通されるので、撚糸４と各金型板１との相対的な位置精度の向上を図ることができる。そのため、ＣＮＴ複合材７において、撚糸４の位置精度のさらなる向上を図ることができる。 According to such 4th Embodiment, since the twisted thread | yarn 4 is passed through the hole of each mold plate 1 formed previously, the improvement of the relative positional accuracy of the twisted thread | yarn 4 and each mold plate 1 is improved. Can be planned. Therefore, in the CNT composite material 7, the positional accuracy of the twisted yarn 4 can be further improved.

また、第１実施形態では、撚糸４を針５により金型板１に貫通させるので、比較的少ない工程で撚糸４を金型板１に通すことができるが、金型板１の材料は、針５により貫通可能なものが選択される。一方、第４実施形態では、金型板１に予め穴３０を穿孔するので、金型板１の材料は特に制限されず、金型板１の設計の自由度の向上を図ることができる。 Further, in the first embodiment, the twisted yarn 4 is passed through the mold plate 1 by the needle 5, so that the twisted yarn 4 can be passed through the mold plate 1 with relatively few steps. Those that can be penetrated by the needle 5 are selected. On the other hand, in 4th Embodiment, since the hole 30 is previously drilled in the metal mold | die 1, the material of the metal mold | die 1 is not restrict | limited in particular, The improvement of the freedom degree of design of the metal mold | die 1 can be aimed at.

また、第４実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 In addition, the fourth embodiment can achieve the same operational effects as the first embodiment.

４．第５実施形態
次に、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、本発明の第５実施形態について説明する。なお、第５実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 4). Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9A and 9B. Note that in the fifth embodiment, members similar to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第５実施形態では、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、各金型板１が、複数のスリット（長孔）３１を備える櫛状の板である。 In the fifth embodiment, as shown in FIGS. 9A and 9B, each mold plate 1 is a comb-like plate including a plurality of slits (long holes) 31.

複数のスリット３１は、公知の方法（例えば、レーザなど）により、各金型板１において所定の箇所に形成される。スリット３１の個数は、ＣＮＴ複合材７の用途に応じて適宜変更される。各スリット３１の幅は、撚糸４の外径以上であり、例えば、上記穴３０の径の範囲と同様の範囲である。 The plurality of slits 31 are formed at predetermined positions in each mold plate 1 by a known method (for example, laser). The number of slits 31 is appropriately changed according to the use of the CNT composite material 7. The width of each slit 31 is equal to or larger than the outer diameter of the twisted yarn 4, for example, the same range as the diameter range of the hole 30.

第５実施形態では、複数の撚糸４を、各金型板１の複数のスリット３１に通すことによって、各金型板１に固定する。 In the fifth embodiment, the plurality of twisted yarns 4 are fixed to each mold plate 1 by passing through the plurality of slits 31 of each mold plate 1.

複数の撚糸４を複数のスリット３１に通すには、例えば、ＣＮＴウェブ１７を複数枚重ねるなどして、複数の撚糸４を集めた後、櫛状の金型板１をその複数の撚糸４に対して差し込む。これにより、複数の撚糸４が、複数のスリット３１に一括して通される。 In order to pass the plurality of twisted yarns 4 through the plurality of slits 31, for example, by collecting a plurality of twisted yarns 4 by stacking a plurality of CNT webs 17, the comb-shaped mold plate 1 is put into the plurality of twisted yarns 4. Plug in. Thereby, the plurality of twisted yarns 4 are collectively passed through the plurality of slits 31.

そのため、撚糸４が複数の金型板１を一括して貫通し、撚糸４の一部分が隣り合う金型板１の間の間隔１Ａに配置される。 Therefore, the twisted yarn 4 penetrates the plurality of mold plates 1 at a time, and a part of the twisted yarn 4 is arranged at the interval 1A between the adjacent mold plates 1.

つまり、図３と同様に、撚糸４は、金型板１のスリット３１に挿通される貫通部分４Ａと、隣り合う金型板１の間の間隔１Ａ内に位置する間隔部分４Ｂとを備えている。 That is, as in FIG. 3, the twisted yarn 4 includes a penetrating portion 4 A inserted through the slit 31 of the mold plate 1 and a spacing portion 4 B positioned within the spacing 1 A between the adjacent mold plates 1. Yes.

そして、図９Ｂに示すように、撚糸４の間隔部分４Ｂは、その間隔部分４Ｂを挟むように位置する２つの貫通部分４Ａと金型板１のスリット３１の内面との摩擦力により、金型板１に固定される。 Then, as shown in FIG. 9B, the spacing portion 4B of the twisted yarn 4 is formed by the frictional force between the two through portions 4A positioned so as to sandwich the spacing portion 4B and the inner surface of the slit 31 of the mold plate 1. Fixed to the plate 1.

このような第５実施形態によれば、複数の撚糸４を各金型板１の複数のスリット３１に通すことにより固定するので、各撚糸４を各金型板１の穴３０に通す場合よりも、円滑に撚糸４を各金型板１に通すことができる。そのため、ＣＮＴ複合材７において、撚糸４の位置精度の向上を図ることができながら、ＣＮＴ複合材７の製造効率の向上を図ることができる。 According to the fifth embodiment as described above, the plurality of twisted yarns 4 are fixed by passing through the plurality of slits 31 of each mold plate 1, so that each twisted yarn 4 is passed through the hole 30 of each mold plate 1. In addition, the twisted yarn 4 can be smoothly passed through each mold plate 1. Therefore, in the CNT composite material 7, it is possible to improve the manufacturing efficiency of the CNT composite material 7 while improving the positional accuracy of the twisted yarn 4.

また、第５実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also, the fifth embodiment can provide the same operational effects as the first embodiment.

５．第６実施形態
次に、図１０および図１１を参照して、本発明の第６実施形態について説明する。なお、第６実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 5. Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 and 11. Note that in the sixth embodiment, members similar to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第６実施形態では、図１０に示すように、所定方向に間隔１Ａを空けて複数の金型板１が配置されるとともに、間隔１Ａ内において、所定方向と交差する（直交する）方向に間隔を空けて２つの金型板３２が配置される。なお、第６実施形態では、所定方向に間隔１Ａを空けて配置される金型板１を第１金型板１とし、所定方向と交差する（直交する）方向に間隔を空けて配置される金型板３２を第２金型板３２として区別する。 In the sixth embodiment, as shown in FIG. 10, a plurality of mold plates 1 are arranged at intervals 1A in a predetermined direction, and intervals in a direction intersecting (orthogonal to) the predetermined direction within the interval 1A. Two mold plates 32 are arranged with a gap. In the sixth embodiment, the mold plate 1 arranged with a gap 1A in a predetermined direction is the first mold plate 1 and is arranged with a gap in a direction intersecting (orthogonal to) the predetermined direction. The mold plate 32 is distinguished as the second mold plate 32.

そして、第６実施形態では、撚糸４（以下、第１撚糸４とする。）を所定方向に各第１金型板１に通すことにより固定するとともに、別の撚糸３３（以下、第２撚糸３３とする。）を所定方向と交差する（直交する）方向に各第２金型板３２に通すことにより固定する。 In the sixth embodiment, the twisted yarn 4 (hereinafter referred to as the first twisted yarn 4) is fixed by passing it through each first mold plate 1 in a predetermined direction, and another twisted yarn 33 (hereinafter referred to as the second twisted yarn). 33) is passed through each second mold plate 32 in a direction intersecting (orthogonal) with a predetermined direction.

その後、マトリックス６を、隣り合う第１金型板１の間の間隔１Ａ内であって、かつ、隣り合う第２金型板３２の間の間隔内に注入し、硬化させる。 Thereafter, the matrix 6 is injected into the interval 1A between the adjacent first mold plates 1 and into the interval between the adjacent second mold plates 32, and is cured.

このような第６実施形態によれば、図１１に示すＣＮＴ複合材７が製造される。 According to such a sixth embodiment, the CNT composite material 7 shown in FIG. 11 is manufactured.

図１１に示すＣＮＴ複合材７では、マトリックス６を厚み方向に貫通する複数の第１撚糸４と、マトリックス６を面方向に貫通する複数の第２撚糸３３とを備えている。このようなＣＮＴ複合材７は、熱伝導性シート、電気伝導性シートとして好適に利用することができる。 The CNT composite material 7 shown in FIG. 11 includes a plurality of first twisted yarns 4 penetrating the matrix 6 in the thickness direction and a plurality of second twisted yarns 33 penetrating the matrix 6 in the surface direction. Such a CNT composite material 7 can be suitably used as a thermally conductive sheet or an electrically conductive sheet.

また、第６実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 In addition, the sixth embodiment can achieve the same operational effects as the first embodiment.

６．第７実施形態
次に、図１２および図１３を参照して、本発明の第７実施形態について説明する。なお、第７実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 6). Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 12 and 13. Note that in the seventh embodiment, members similar to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第１実施形態〜第６実施形態では、ＣＮＴ構造体３が撚糸４であるが、これに限定されない。第７実施形態では、図１２に示すように、ＣＮＴ構造体３は、ＶＡＣＮＴｓ１５のシート１６である。 In 1st Embodiment-6th Embodiment, although the CNT structure 3 is the twisted yarn 4, it is not limited to this. In the seventh embodiment, as shown in FIG. 12, the CNT structure 3 is a sheet 16 of VACNTs 15.

シート１６は、基板１０から剥離されたＶＡＣＮＴｓ１５（図５Ｃ参照）であり、複数のＣＮＴ１４が、配向方向と交差する方向に互いに連続してシート形状となるように形成されている。 The sheet 16 is VACNTs 15 (see FIG. 5C) peeled from the substrate 10, and a plurality of CNTs 14 are formed so as to continuously form a sheet shape in a direction crossing the alignment direction.

シート１６を準備するには、例えば、図１２に示すように、基板１０上に成長するＶＡＣＮＴｓ１５（図５Ｃ参照）を、公知の金属刃（例えば、カッター刃など）により切断して、基板１０から分離する。 In order to prepare the sheet 16, for example, as shown in FIG. 12, VACNTs 15 (see FIG. 5C) grown on the substrate 10 are cut by a known metal blade (for example, a cutter blade or the like) from the substrate 10. To separate.

そして、シート１６を、図１３に示すように、シート１６の厚み方向が所定方向に沿うように、隣り合う金型板１の間の間隔１Ａ内に配置する。詳しくは、シート１６を隣り合う金型板１により挟み込み、シート１６の複数のＣＮＴ１４の両端部を金型板１に接触させる。これによって、シート１６は、金型板１により固定される。つまり、複数のＣＮＴ１４のそれぞれは、所定方向に間隔を空けて位置する２点（ＣＮＴ１４の両端部）が固定されている。 And as shown in FIG. 13, the sheet | seat 16 is arrange | positioned in the space | interval 1A between the adjacent mold plates 1 so that the thickness direction of the sheet | seat 16 may follow a predetermined direction. Specifically, the sheet 16 is sandwiched between adjacent mold plates 1, and both end portions of the plurality of CNTs 14 of the sheet 16 are brought into contact with the mold plate 1. Thereby, the sheet 16 is fixed by the mold plate 1. That is, each of the plurality of CNTs 14 is fixed at two points (both ends of the CNTs 14) that are spaced apart in a predetermined direction.

その後、マトリックス６を、隣り合う第１金型板１の間の間隔１Ａ内に注入し、硬化させる。これによって、マトリックス６と、マトリックス６に埋め込まれるシート１６とを備えるＣＮＴ複合材７が製造される。 Thereafter, the matrix 6 is injected into the space 1A between the adjacent first mold plates 1 and cured. Thereby, the CNT composite material 7 including the matrix 6 and the sheet 16 embedded in the matrix 6 is manufactured.

このような第７実施形態によれば、ＣＮＴ構造体３がシート１６であっても、マトリックス６が注入されるときに、シート１６が金型板１によって固定されているので、所望の位置からずれることを抑制できる。 According to the seventh embodiment, even when the CNT structure 3 is the sheet 16, the sheet 16 is fixed by the mold plate 1 when the matrix 6 is injected. Shifting can be suppressed.

そのため、第７実施形態によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Therefore, also according to the seventh embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment can be obtained.

７．第８実施形態
次に、図１４を参照して、本発明の第８実施形態について説明する。なお、第８実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 7). Eighth Embodiment Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the eighth embodiment, members similar to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第１実施形態〜第７実施形態では、ＣＮＴ構造体３が金型板１と接触することにより固定されるが、これに限定されない。 In 1st Embodiment-7th Embodiment, although the CNT structure 3 is fixed by contacting the metal mold | die 1, it is not limited to this.

第８実施形態では、図１４に示すように、ＣＮＴ構造体３としてのシート１６を、各金型板１に電流を通すことにより固定している。 In the eighth embodiment, as shown in FIG. 14, the sheet 16 as the CNT structure 3 is fixed by passing an electric current through each mold plate 1.

このような第８実施形態では、各金型板１は、金属材料から形成される。また、隣り合う金型板１のそれぞれには、電源３４が電気的に接続されている。 In such an eighth embodiment, each mold plate 1 is formed from a metal material. A power source 34 is electrically connected to each of the adjacent mold plates 1.

そして、シート１６を、シート１６の厚み方向が所定方向に沿うように、隣り合う金型板１の間の間隔１Ａ内に配置する（ｂ工程）。このとき、シート１６の複数のＣＮＴ１４の両端部は、金型板１に接触していてもよく、金型板１に接触していなくてもよい。 And the sheet | seat 16 is arrange | positioned in the space | interval 1A between the adjacent mold plates 1 so that the thickness direction of the sheet | seat 16 may follow a predetermined direction (b process). At this time, both ends of the plurality of CNTs 14 of the sheet 16 may be in contact with the mold plate 1 or may not be in contact with the mold plate 1.

その後、電源３４からの電流を各金型板１に通す。これによって、隣り合う金型板１の間の間隔１Ａ内に配置されるシート１６に磁場が印加され、静電気力、磁力によってシート１６が固定される（ｃ工程）。つまり、第８実施形態では、ｂ工程とｃ工程とが別々に実施される。 Thereafter, a current from the power source 34 is passed through each mold plate 1. As a result, a magnetic field is applied to the sheet 16 disposed in the interval 1A between the adjacent mold plates 1, and the sheet 16 is fixed by electrostatic force and magnetic force (step c). That is, in 8th Embodiment, b process and c process are implemented separately.

このような第８実施形態においても、シート１６を固定することができるので、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。 Also in the eighth embodiment, since the sheet 16 can be fixed, the same function and effect as those of the first embodiment can be achieved.

８．第９実施形態
次に、図１５を参照して、本発明の第９実施形態について説明する。なお、第９実施形態では、上記した第１実施形態と同様の部材には同様の符号を付し、その説明を省略する。 8). Ninth Embodiment Next, a ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Note that in the ninth embodiment, members similar to those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第１実施形態では、図２に示すように、撚糸４を各金型板１に通すことによってのみ固定されているが、これに限定されない。 In 1st Embodiment, as shown in FIG. 2, although it fixes only by letting the thread 4 pass through each metal mold | die 1, it is not limited to this.

第９実施形態では、図１５に示すように、隣り合う金型板１の外側に、金型板１を通した撚糸４を固定する固定部材３５（別の固定手段）を備えている。固定部材３５は、隣り合う金型板１の所定方向両側に１つずつ配置されている。固定部材３５は、撚糸４を保持することができれば特に制限されない。 In 9th Embodiment, as shown in FIG. 15, the fixing member 35 (another fixing means) which fixes the twisted yarn 4 which let the mold plate 1 pass to the outer side of the adjacent mold plate 1 is provided. One fixing member 35 is disposed on each side of the adjacent mold plate 1 in a predetermined direction. The fixing member 35 is not particularly limited as long as it can hold the twisted yarn 4.

このような第９実施形態によれば、各金型板１を通した撚糸４を、隣り合う金型板１の外側において、固定部材３５によってさらに固定することができる。そのため、マトリックス６が注入されるときに、隣り合う金型板１の間に位置する撚糸４が、所望の位置からずれることをより一層抑制できる。 According to such a ninth embodiment, the twisted yarn 4 that has passed through each mold plate 1 can be further fixed by the fixing member 35 outside the adjacent mold plate 1. Therefore, when the matrix 6 is inject | poured, it can suppress further that the twisted yarn 4 located between the adjacent mold plates 1 shifts | deviates from a desired position.

また、第９実施形態であれば、撚糸４の貫通部分４Ａと金型板１との摩擦力が不十分な場合（例えば、第１実施形態において針５の太さが撚糸４よりも過度に大きい場合や、第４実施形態において穴３０の径が必要以上に大きい場合など）であっても、各金型板１を通した撚糸４を固定部材３５によって固定できるので、隣り合う金型板１の間に位置する撚糸４を固定することができる。 In the ninth embodiment, when the frictional force between the penetrating portion 4A of the twisted yarn 4 and the mold plate 1 is insufficient (for example, the thickness of the needle 5 is excessively larger than that of the twisted yarn 4 in the first embodiment). Even when it is large, or when the diameter of the hole 30 is larger than necessary in the fourth embodiment), the twisted yarns 4 passed through the respective mold plates 1 can be fixed by the fixing members 35, so that adjacent mold plates The twisted yarn 4 located between 1 can be fixed.

９．変形例
図２に示すように、第１実施形態では、複数の撚糸４が各金型板１によって固定されているが、これに限定されず、図１５に示すように、１本の撚糸４のみが各金型板１によって固定されていてもよい。 9. Modified Example As shown in FIG. 2, in the first embodiment, a plurality of twisted yarns 4 are fixed by the respective mold plates 1. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. Only the mold plate 1 may be fixed.

図３に示すように、第１実施形態では、複数の撚糸４が互いに平行となるように、各金型板１によって固定されているが、これに限定されず、複数の撚糸４は、互いに平行でなく異なる方向に延びていてもよい。また、同様に、図４Ａに示すように、ＣＮＴ複合材７における複数の撚糸４は互いに平行であるが、これに限定され、ＣＮＴ複合材７における複数の撚糸４は、互いに平行でなく異なる方向に延びていてもよい。 As shown in FIG. 3, in the first embodiment, the plurality of twisted yarns 4 are fixed by the respective mold plates 1 so as to be parallel to each other. However, the present invention is not limited to this. You may extend in a different direction instead of parallel. Similarly, as shown in FIG. 4A, the plurality of twisted yarns 4 in the CNT composite material 7 are parallel to each other. However, the present invention is limited to this, and the plurality of twisted yarns 4 in the CNT composite material 7 are not parallel to each other but in different directions. It may extend to.

これら第１実施形態〜第９実施形態および変形例は、適宜組み合わせることができる。 These 1st Embodiment-9th Embodiment and a modification can be combined suitably.

１金型板
１Ａ間隔
３ＣＮＴ構造体
４撚糸
６マトリックス
７ＣＮＴ複合材
１４ＣＮＴ
１６シート
３０穴
３１スリット 1 Mold plate 1A interval 3 CNT structure 4 Twist yarn 6 Matrix 7 CNT composite material 14 CNT
16 sheet 30 hole 31 slit

Claims

A method for producing a carbon nanotube composite,
a) placing at least two plates at an interval;
b) disposing a carbon nanotube structure within the spacing;
c) fixing the carbon nanotube structure disposed within the interval by a fixing means;
d) injecting a matrix within the interval and curing the matrix;
A method for producing a carbon nanotube composite material comprising:

In the step b)
The method for producing a carbon nanotube composite according to claim 1, wherein the carbon nanotube structure is a twisted yarn formed by twisting a plurality of carbon nanotubes.

In the step c),
The method for producing a carbon nanotube composite according to claim 2, wherein the fixing means fixes the twisted yarn to the plates by passing the twisted yarns through the plates.

The method for producing a carbon nanotube composite according to claim 3, wherein each of the plates is provided with a hole in advance in a place where the twisted yarn is passed.

In the step a),
The plate is a comb-like plate having a plurality of slits,
In the step c),
The method for producing a carbon nanotube composite according to claim 2 or 3, wherein the fixing means fixes the twisted yarn to the plates by passing the thread through the slit.

6. The method for producing a carbon nanotube composite according to claim 3, further comprising another fixing means for fixing the twisted yarn passed through the plate on the outside of the plate.

In the step b)
The method for producing a carbon nanotube composite according to claim 1, wherein the carbon nanotube structure is a sheet of vertically aligned carbon nanotube groups.

In the step c),
8. The method of manufacturing a carbon nanotube composite according to claim 7, wherein the fixing means fixes the sheet by passing an electric current through the plates.