JP5540419B2 - カーボンナノチューブシート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本願は、2010年2月15日に、日本に出願された特願2010−030691号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
尚、基板から、そのままの状態を維持してカーボンナノチューブシートを剥がすことは困難である。そのため、接着材を塗布したシートに貼り付けて剥離したり、軟化点温度以上まで加熱した樹脂をカーボンナノチューブに圧し付け、大きな圧力をかけて固定してから剥がすのが一般的である。
特許文献2では、カーボンナノチューブが垂直に配向した基板を、加熱した導電性ポリマーに高い圧力で押し付けることにより、カーボンナノチューブを導電性ポリマーに植え付けて基板上のカーボンナノチューブを導電性ポリマーに転写する方法が提案されている。
特許文献3では、カーボンナノチューブが垂直に配向した基板を導電性接着剤に押し付けることによりカーボンナノチューブを導電性接着剤に転写する方法が提案されている。
特許文献4では、基板(集電体)上に垂直に配向したカーボンナノチューブ間にモノマーを含浸させ、重合した後、炭化することにより、カーボンナノチューブ間に炭化物を充填したシートを基板上に形成してなる電極を作製する方法が提案されている。
(1)カーボンナノチューブと高分子材料とからなる(comprising)カーボンナノチューブシートであって、
前記カーボンナノチューブは孤立状態であり、
その軸方向を前記カーボンナノチューブシートの厚み方向に配向し、
前記カーボンナノチューブ間は前記高分子材料に充填され、
前記カーボンナノチューブの長さが10μm以上であるカーボンナノチューブシート。
(2)前記カーボンナノチューブの端部が前記カーボンナノチューブシートのおもて面及び/又は裏面から突出している(1)に記載のカーボンナノチューブシート。
(3)前記カーボンナノチューブの端部が前記高分子材料内に埋没しており、前記カーボンナノチューブシートのおもて面及び裏面のいずれの面からもカーボンナノチューブが突出していない(1)に記載のカーボンナノチューブシート。
(4)前記カーボンナノチューブシートの面方向におけるカーボンナノチューブの占有率が0.001%以上である(1)から(3)のいずれか一つに記載のカーボンナノチューブシート。
(5)前記カーボンナノチューブシートの厚さ方向の体積抵抗率(ρt)と面方向の体積抵抗率(ρl)との比ρl/ρtが50以上である(1)から(4)のいずれか一つに記載のカーボンナノチューブシート。
(6)前記高分子材料が充填されている厚さが前記カーボンナノチューブの長さの0.5%〜150%である(1)に記載のカーボンナノチューブシート。
(7)基板と、複数のカーボンナノチューブがバンドルをなして前記基板に対して垂直配向するカーボンナノチューブ群とを備えた配向カーボンナノチューブ基材を、両性分子含有溶液に浸漬(immerse)する工程と、
前記浸漬された配向カーボンナノチューブ基材を乾燥させる工程と、
前記乾燥させた配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸(impregnate)する工程と、
前記モノマーを重合してカーボンナノチューブ間をポリマーで充填されたカーボンナノチューブシートを前記基板上に形成する工程と、
前記基板から前記カーボンナノチューブシートを剥離する工程と、を備えるカーボンナノチューブシートの製造方法。
(8)基板と、複数のカーボンナノチューブがバンドルをなして前記基板に対して垂直配向するカーボンナノチューブ群とを備えた配向カーボンナノチューブ基材を、両性分子含有溶液に浸漬する工程と、
前記配向カーボンナノチューブ基材を洗浄溶媒で洗浄する工程と、
鉛直方向下向きの状態にされた前記配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程と、
前記モノマーを重合してカーボンナノチューブシートを前記基板上に形成する工程と、
前記基板から前記カーボンナノチューブシートを剥離する工程と、を備え、
前記基板両性分子含有溶液の浸漬から前記モノマーの含浸までの間に、前記配向カーボンナノチューブ基材を乾燥させないカーボンナノチューブシートの製造方法。
(9)前記両性分子は、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンのポリマー、ポリペプチド、3−(N,N−ジメチルステアリルアンモニオ)プロパンスルホネート、3−(N,N−ジメチルミリスチルアンモニオ)プロパンスルホネート、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホネート(CHAPS)、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシプロパンスルホネート(CHAPSO)、n−ドデシル−N,N'−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート、n−ヘキサデシル−N,N'−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート、n−オクチルホスホコリン、n−ドデシルホスホコリン、n−テトラデシルホスホコリン、n−ヘキサデシルホスホコリン、ジメチルアルキルベタイン、パーフルオロアルキルベタイン、およびレシチンからなる群から選択される(7)又は(8)に記載のカーボンナノチューブシートの製造方法。
(10)前記配向カーボンナノチューブ基材の面方向における垂直配向したカーボンナノチューブの占有率が0.001%以上である(7)〜(9)のいずれか一つに記載のカーボンナノチューブシートの製造方法。
本発明における「基板に対して垂直配向する」についても、「その軸方向は前記カーボンナノチューブシートの厚み方向に配向し」と同様である。
また、カーボンナノチューブシートに圧力をかけたり、引っ張り応力をかけたりすることでカーボンナノチューブ間の距離が変化するため、抵抗値の測定や微小な電流値の測定などを組み合わせることでカーボンナノチューブシートをセンサーなどに応用できる。
さらにまた、垂直配向した状態のカーボンナノチューブは孤立状態にあるため、単位面積当たりの導電性や熱伝導性等の物性、あるいはそれらの面方向対厚さ方向の異方性について安定した性能を有する。
また、配向カーボンナノチューブ基材を両性分子含有溶液に浸漬する工程において浸漬時間等の条件を制御することにより、基板上のカーボンナノチューブを全て孤立状態にすることもできるし、その一部のみを孤立状態にし、バンドル状態を残すこともできる。これによって、カーボンナノチューブシートの物性を制御することができる。
また、配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程の条件を制御することにより、カーボンナノチューブの端部をシートのおもて面及び/又は裏面から突出させることもできるし、高分子材料内に埋没させてシートのおもて面及び裏面のいずれの面からもカーボンナノチューブが突出していないようにすることもできる。カーボンナノチューブを高分子材料内に埋没させる場合は例えば、基板側のカーボンナノチューブの端面を剥離後に、その面に高分子材料層を形成すればよい。
また、配向カーボンナノチューブ基材の作製段階において基板の面方向におけるカーボンナノチューブの占有率を調整することにより、基板の面方向におけるカーボンナノチューブの占有率が所望の占有率例えば、0.001%以上であるカーボンナノチューブシートを製造することができる。
また、配向カーボンナノチューブ基材の作製段階においてカーボンナノチューブの長さを調整し、また、配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程の条件を制御して1本1本のカーボンナノチューブの離間距離を調整することにより、カーボンナノチューブシートの体積抵抗率の異方性(すなわち、厚さ方向の体積抵抗率(ρt)と面方向の体積抵抗率(ρl)との比ρl/ρt)が所望の大きさ例えば、50以上であるカーボンナノチューブシートを製造することができる。
また、配向カーボンナノチューブ基材の作製段階においてカーボンナノチューブの長さを長尺のものとすることにより、所望の長さ例えば、10μm以上のカーボンナノチューブからなるカーボンナノチューブシートを製造することができる。
また、配向カーボンナノチューブ基材の作製段階においてカーボンナノチューブの長さを長尺のものとし、また、配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程の条件を制御して高分子材料の充填厚さを調整することにより、厚いシートであってかつ所望厚さの高分子材料が充填されたカーボンナノチューブシート、例えば、カーボンナノチューブの長さが10μm以上であって、かつ、高分子材料が充填されている厚さがカーボンナノチューブの長さの0.5%〜150%であるカーボンナノチューブシートを製造することができる。
<配向カーボンナノチューブ基材作製工程>
まず、複数のカーボンナノチューブがバンドルをなして垂直配向したカーボンナノチューブ群を基板上に備えた配向カーボンナノチューブ基材を作製する。
具体的には、炭素電極間にアーク放電を発生させ、放電用電極の陰極表面に成長させる方法(アーク放電法)、シリコンカーバイドにレーザービームを照射して加熱・昇華させる方法(レーザー蒸発法)、遷移金属系触媒を用いて炭化水素を還元雰囲気下の気相で炭化する方法(化学的気相成長法:CVD法)、熱分解法、プラズマ放電を利用する方法などがある。基板上に複数のカーボンナノチューブがバンドルをなして垂直配向させる方法としては、化学的気相成長法(CVD法)を好適に用いることができる。
配向カーボンナノチューブ基材を構成する配向カーボンナノチューブの1本の太さは、基板に形成する触媒膜の厚みによって制御できる。触媒膜を薄くすることにより、触媒粒子径を小さくすることができ、CVD法で形成した配向カーボンナノチューブの直径は細くなる。逆に、触媒膜を厚くすることにより触媒粒子径を大きくすることができ、配向カーボンナノチューブの直径は太くなる。
触媒の粒子径を均一に制御し、かつ、密に配置することで、単位面積当たりのカーボンナノチューブの本数を多く成長させることができ、密集した配向カーボンナノチューブ基材ができる。
まず、基板上に触媒粒子を形成し、触媒粒子を核として高温雰囲気で原料ガスからカーボンナノチューブを成長させる。
これらの金属またはその錯体等の化合物の溶液をスピンコート、スプレー、バーコーター、インクジェットで基板に塗布し、またはクラスター銃で基板に打ち付ける。その後、乾燥させ、必要であれば加熱し、皮膜を形成する。この皮膜の厚みは0.4〜100nm、好ましくは0.5〜10nm程度であることが好ましい。10nmを超えると、700℃程度の加熱による粒子化が困難になる。
まず、分散液中で、両性分子がカーボンナノチューブバンドルを開繊して(open)、1本1本のカーボンナノチューブに孤立分散させる原理について説明する。
複数のカーボンナノチューブバンドルを構成するカーボンナノチューブの少なくとも一部分に両性分子が付着する。複数のカーボンナノチューブバンドルのうち、一のカーボンナノチューブバンドルを構成するカーボンナノチューブに付着した両性分子が、隣接する他のカーボンナノチューブバンドルを構成するカーボンナノチューブに付着した両性分子と電気的に引き合うことにより、カーボンナノチューブバンドルを構成する各カーボンナノチューブを孤立分散させる。
両性分子は正電荷および負電荷を有し、これらの分子はカーボンナノチューブバンドルの表面上で自己組織化両性単分子膜(self-assembled zwitterionic monolayer:以下「SAZM」と略記する)を形成する。
次に、これらのSAZM構成要素(両性分子の二量体または四量体)は、カーボンナノチューブバンドル1の表面に付着し、構成要素間で会合して、カーボンナノチューブバンドル1の表面にSAZMを形成する(図1A)。この時、隣り合う両性分子5間で、同じ極性を有する領域が接近すると斥力が働いてしまう。そのため、両性分子5は、図1A〜図1Cのように正電荷と負電荷が交互になるようにSAZMを構成する。
この新しく露出した表面は、新たに両性分子5によって覆われる。以上の反応が、カーボンナノチューブバンドルを構成するカーボンナノチューブが完全に孤立分散するまで繰り返されるので、最終的にはカーボンナノチューブ3が両性分子5によって完全に孤立分散する(図1C)。
次に、配向カーボンナノチューブ基材を両性分子含有溶液から取り出して乾燥する。
カーボンナノチューブは極めて高い疎水性を有するため、自然乾燥でも良いが、好ましくは乾燥機などを使用し、溶媒の沸点温度に10〜20℃を加えた温度で1時間以上、さらに好ましくは4時間以上の処理を行う。
次に、乾燥させた配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する。
ポリマーとしては例えば、熱硬化性樹脂(前駆体を含む)、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、熱可塑性エラストマー、ゴムなどがあげられるが、可撓性を有するポリマーが好ましい。
(1)配向カーボンナノチューブ基材の片面におけるカーボンナノチューブの端部をポリマーから突出させたい場合、あるいは配向カーボンナノチューブ基材の両面におけるカーボンナノチューブの端部をポリマーから突出させたい場合は、モノマー溶液液面から重合による体積変化を考慮して所望の突出長さ分だけ配向カーボンナノチューブ基材のカーボンナノチューブの先端が出るように、配向カーボンナノチューブ基材をモノマー溶液が満たされた容器内に浸漬する。
(2)配向カーボンナノチューブ基材の両面におけるカーボンナノチューブの端部をポリマーから突出させない場合は、配向カーボンナノチューブ基材全体をモノマー溶液が満たされた容器内に、浸漬させる。浸漬の直後に重合処理に移行しても良いが、好ましくは30分以上、より好ましくは2時間以上浸漬状態を保持し、配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸させる。
尚、配向カーボンナノチューブ基材の両面におけるカーボンナノチューブの端部をポリマーから突出させない場合は、上記状態で一旦重合処理を行い、基板からシートを剥離し、再度、基板側にモノマーを上塗りし、重合(ポリマー化)する必要がある。
次に、配向カーボンナノチューブ基材に含浸されたモノマーを重合することにより、カーボンナノチューブ間をポリマーで充填したカーボンナノチューブシートを基板上に形成する。
次に、カーボンナノチューブ間をポリマーで充填されたカーボンナノチューブシートを基板から剥離する。
本発明の第2のカーボンナノチューブシートの製造方法について、詳細に説明する。
第1のカーボンナノチューブシートの製造方法に対する第2のカーボンナノチューブシートの製造方法の相違点は、配向カーボンナノチューブ基材を乾燥させる工程を有しない点と、配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程において前記配向カーボンナノチューブ基材を鉛直方向下向きの状態にする点と、前記基板両性分子含有溶液の浸漬から前記モノマーの含浸までの間に、前記配向カーボンナノチューブ基材を乾燥させない点である。
なお、洗浄溶媒としては、イオン交換水や純水等が挙げられる。また、カーボンナノチューブは極めて高い疎水性を有するため、乾燥を防ぐように、洗浄工程の後迅速にモノマー浸漬工程に移行する。
第2のカーボンナノチューブシートの製造方法は、上記不具合を防止することを目的としている。
図2A及び図2Bに、本発明の第1のカーボンナノチューブシートの製造方法を適用して製造したカーボンナノチューブシートの例を示す。
このカーボンナノチューブシートは、6インチ(15cm)の酸化膜付きシリコン基板上に作製したものである。ポリマーが高配向カーボンナノチューブ全面に浸透しており、シリコン基板上に成長した高配向カーボンナノチューブを100%剥離・転写することに成功していることがわかる。
<配向カーボンナノチューブ基材作製工程>
(1)6インチの酸化膜付きシリコン基板に、スパッタによって鉄触媒を4.0nmの厚さで蒸着した。
(2)石英製の反応炉内にHe(100%)を導入し、不活性雰囲気下において、赤外線加熱ヒーターによりシリコン基板を700℃まで加熱した。
(3)シリコン基板が700℃に達したら、石英製の反応炉内にC2H2を、C2H2:He=46:54になるように導入し、CVD処理を2分行った。
(4)(1)〜(3)の結果、シリコン基板上に総重量68mg、高さ150μmの高配向カーボンナノチューブA(配向カーボンナノチューブ基材)を得た。
<両性分子含有溶液浸漬工程および乾燥工程>
(1)濃度1.0mmolのヨウ化ナトリウム水溶液300ccに、両性界面活性剤として3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]プロパンスルホネート(CHAPS)を3.4g(高配向カーボンナノチューブAに対して50倍)加え、超音波ホモジナイザー(BRANSON SONIFIER 450.20kHz)にて10分間の分散処理を行い、分散溶液Bを作製した。
(2)ステンレス製の角型容器(長さ30cm×幅17cm×深さ5cm)を分散溶液Bで満たし、高配向カーボンナノチューブAを基板ごと分散溶液Bに浸漬した。この角型容器を減圧乾燥機(ヤマト科学株式会社製、減圧乾燥機DP32)内に入れ、室温(常温;25℃前後)のまま−73mmHgGまで減圧処理を行い、2時間放置した。
(3)その後、減圧乾燥機の設定温度を120℃とし4時間状態を保持し、高配向カーボンナノチューブAおよび分散溶液Bを乾燥処理した。
(4)減圧乾燥機の設定温度を常温にし、圧力を大気圧に設定し、孤立分散された高配向カーボンナノチューブCを得た。
<モノマー含浸工程>
(1)エチレングリコールとテレフタル酸をモル比1.6:1.0の割合で混ぜたモノマー溶液Dを300cc作製し、ステンレス製の角型容器(長さ30cm×幅17cm×深さ5cm)をモノマー溶液Dで満たした。
(2)ステンレス製の角型容器内のモノマー溶液Dに、孤立分散された高配向カーボンナノチューブCを基板ごと高配向カーボンナノチューブの先端が僅かに出るよう浸漬した。この角型容器を減圧乾燥機内に入れ、圧力−73mmHgG、温度255℃にて2時間の反応処理を行い、ビスヒドロキシエチルテレフタレートを主成分とするオリゴマーが含浸された高配向カーボンナノチューブEを得た。
<重合工程>
(1)ビスヒドロキシエチルテレフタレートを主成分とするオリゴマーが含浸された高配向カーボンナノチューブEに、重縮合触媒として三酸化アンチモンをテレフタル酸のモル数に対し100ppm添加し、圧力−73mmHgG、温度275℃にて4時間の反応処理を行った。
(2)減圧乾燥機からステンレス製の角型容器を取り出し、余分な溶融ポリマーを除去し、カーボンナノチューブ間にポリエステルが充填された高配向カーボンナノチューブFを得た。
<剥離工程>
(1)シリコン基板が十分に冷えた後、ポリエステルが充填された高配向カーボンナノチューブFをシリコン基板から剥離し、高配向カーボンナノチューブからなるポリマー転写膜G(カーボンナノチューブシート)を得た。
比較例のカーボンナノチューブシートは以下の手順で作製した。
(1)上記実施例の<配向カーボンナノチューブ基材作製工程>と同様の手順で作製した高配向カーボンナノチューブAを、1cm×2cmの大きさにカットした(カーボンナノチューブH)。
(2)分子量が1万程度と通常のふっ素樹脂(分子量:数十万)より小さく、流動性が高いリサイクルPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)であるTFW−3000(株式会社セイシン企業製、平均粒径5μm)を硝子製の灰皿(3cm×6cm×深さ5mm)に敷き詰め、カーボンナノチューブHをカーボンナノチューブの配向面がPTFEと触れる向き(下向き)になるように設置した。
(3)カーボンナノチューブHの基板裏から、重さ2kgの重石を載せた。
(4)このカーボンナノチューブHを灰皿ごと真空置換電気炉(東海高熱工業株式会社製、TVS−200・200・400)の中に設置し、10Paの高真空状態とし、PTFE(TFW−3000)の融点である360℃で4時間の加熱を実施した。
(5)上記実施例の<剥離工程>と同様の手順で剥離工程を行ってシリコン基板から剥離し、比較例のカーボンナノチューブシートを得た。
従来のカーボンナノチューブシートでは、外観上もPTFEは十分に充填されておらず、SEMでも充填が不十分であることが確認できた。
本発明のカーボンナノチューブシートでは、単独のカーボンナノチューブ間にポリエステルが充填されていることが確認できた。
本発明の第2のカーボンナノチューブシートの製造方法を適用して製造したカーボンナノチューブシートの例を示す。実施例2のカーボンナノチューブシートは以下の手順で作製した。
<配向カーボンナノチューブ基材作製工程>
実施例1と同様の手順で高配向カーボンナノチューブA(配向カーボンナノチューブ基材)を得た。
<両性分子含有溶液浸漬工程及び洗浄工程>
(1)濃度1mmolのヨウ化ナトリウム水溶液300ccに、両性界面活性剤として3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]プロパンスルホネート(CHAPS)を3.4g(高配向カーボンナノチューブAに対して50倍)加え、超音波ホモジナイザー(株式会社エスエムテー製、ULTRA SONIC HOMOGENIZER UH−50、50W、20kHz)にて10分間の分散処理を行い、分散溶液Bを作製した。
(2)フッ素コーティングされた角型容器(長さ30cm×幅17cm×深さ5cm)を分散溶液Bで満たし、高配向カーボンナノチューブAを基板ごと分散溶液Bに浸漬した。この時、基板を鉛直方向上向きの状態で配置した。この角型容器を真空恒温槽内に入れ、真空下36℃で24時間放置した。この工程により、孤立分散された高配向カーボンナノチューブCを得た。
(3)その後、高配向カーボンナノチューブCをイオン交換水で洗浄し、高配向カーボンナノチューブCが乾く前にモノマー含浸工程に移行した。
<モノマー含浸工程>
(1)エチレングリコールとテレフタル酸をモル比1.6:1.0の割合で混ぜたモノマー溶液Dを300cc作製し、ステンレス製の角型容器(長さ30cm×幅17cm×深さ5cm)をモノマー溶液Dで満たした。また、角型容器の底面の直径150cmの範囲内に、600μmの厚さを有するスペーサーを4箇所設けた。
(2)角型容器内のモノマー溶液Dに、高配向カーボンナノチューブCを基板ごと浸漬した。この時、基板を上記スペーサー上に鉛直方向下向きの状態で配置した。この角型容器を減圧乾燥機内に入れ、圧力−73mmHgG、温度255℃にて2時間の反応処理を行い、ビスヒドロキシエチルテレフタレートを主成分とするオリゴマーが含浸された高配向カーボンナノチューブEを得た。
<重合工程>
(1)ビスヒドロキシエチルテレフタレートを主成分とするオリゴマーが含浸された高配向カーボンナノチューブEに、重縮合触媒として三酸化アンチモンをテレフタル酸のモル数に対し100ppm添加し、圧力−73mmHgG、温度275℃にて4時間の反応処理を行った。
(2)減圧乾燥機から角型容器を取り出し、余分な溶融ポリマーを除去し、カーボンナノチューブ間にポリマーが充填された高配向カーボンナノチューブFを得た。
<剥離工程>
実施例1と同様の手順でポリマー転写膜G(カーボンナノチューブシート)を得た。
Claims (10)
- カーボンナノチューブと高分子材料とからなるカーボンナノチューブシートであって、
前記カーボンナノチューブは孤立状態であり、
その軸方向は前記カーボンナノチューブシートの厚み方向に配向し、
前記カーボンナノチューブ間は前記高分子材料に充填され、
前記カーボンナノチューブの長さが10μm以上であるカーボンナノチューブシート。 - 前記カーボンナノチューブの端部が前記カーボンナノチューブシートのおもて面及び/又は裏面から突出している請求項1に記載のカーボンナノチューブシート。
- 前記カーボンナノチューブの端部が前記高分子材料内に埋没しており、前記カーボンナノチューブシートのおもて面及び裏面のいずれの面からもカーボンナノチューブが突出していない請求項1に記載のカーボンナノチューブシート。
- 前記カーボンナノチューブシートの面方向におけるカーボンナノチューブの占有率が0.001%以上であること請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブシート。
- 前記カーボンナノチューブシートの厚さ方向の体積抵抗率(ρt)と面方向の体積抵抗率(ρl)との比ρl/ρtが50以上である請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブシート。
- 前記高分子材料が充填されている厚さが前記カーボンナノチューブの長さの0.5%〜150%である請求項1に記載のカーボンナノチューブシート。
- 基板と、複数のカーボンナノチューブがバンドルをなして前記基板に対して垂直配向するカーボンナノチューブ群とを備えた配向カーボンナノチューブ基材を、両性分子含有溶液に浸漬する工程と、
前記浸漬された配向カーボンナノチューブ基材を乾燥させる工程と、
前記乾燥させた配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程と、
前記モノマーを重合してカーボンナノチューブ間をポリマーで充填されたカーボンナノチューブシートを前記基板上に形成する工程と、
前記基板から前記カーボンナノチューブシートを剥離する工程と、を備えるカーボンナノチューブシートの製造方法。 - 基板と、複数のカーボンナノチューブがバンドルをなして前記基板に対して垂直配向するカーボンナノチューブ群とを備えた配向カーボンナノチューブ基材を、両性分子含有溶液に浸漬する工程と、
前記配向カーボンナノチューブ基材を洗浄溶媒で洗浄する工程と、
鉛直方向下向きの状態にされた前記配向カーボンナノチューブ基材にモノマーを含浸する工程と、
前記モノマーを重合してカーボンナノチューブシートを前記基板上に形成する工程と、
前記基板から前記カーボンナノチューブシートを剥離する工程と、を備え、
前記基板両性分子含有溶液の浸漬から前記モノマーの含浸までの間に、前記配向カーボンナノチューブ基材を乾燥させないカーボンナノチューブシートの製造方法。 - 前記両性分子は、2−メタクリロイルオキシエチルホスホリルコリンのポリマー、ポリペプチド、3−(N,N−ジメチルステアリルアンモニオ)プロパンスルホネート、3−(N,N−ジメチルミリスチルアンモニオ)プロパンスルホネート、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−1−プロパンスルホネート(CHAPS)、3−[(3−コールアミドプロピル)ジメチルアンモニオ]−2−ヒドロキシプロパンスルホネート(CHAPSO)、n−ドデシル−N,N'−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート、n−ヘキサデシル−N,N'−ジメチル−3−アンモニオ−1−プロパンスルホネート、n−オクチルホスホコリン、n−ドデシルホスホコリン、n−テトラデシルホスホコリン、n−ヘキサデシルホスホコリン、ジメチルアルキルベタイン、パーフルオロアルキルベタイン、およびレシチンからなる群から選択される請求項7又は請求項8に記載のカーボンナノチューブシートの製造方法。
- 前記配向カーボンナノチューブ基材の面方向における垂直配向したカーボンナノチューブの占有率が0.001%以上である請求項7ないし請求項9のいずれか1項に記載のカーボンナノチューブシートの製造方法。
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