JP6936220B2 - カーボンナノチューブのウェブの引出方法、カーボンナノチューブ糸の製造方法、カーボンナノチューブシートの製造方法、およびカーボンナノチューブのウェブの引出装置 - Google Patents
カーボンナノチューブのウェブの引出方法、カーボンナノチューブ糸の製造方法、カーボンナノチューブシートの製造方法、およびカーボンナノチューブのウェブの引出装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法および装置、並びにこれらを利用したカーボンナノチューブ糸およびカーボンナノチューブシートの製造方法に関する。
カーボンナノチューブは、優れた電気伝導性や熱伝導性、機械的強度を備える材料として注目されており、様々な分野において利用されてきている。カーボンナノチューブを利用する際には、その利用形態に応じてカーボンナノチューブをフィルム状や糸状に成形する場合がある。
特許文献１には、フィルム状のカーボンナノチューブを得るための製造方法が開示されている。この製造方法は、以下のステップによって構成されている。
第一ステップ：基板に、垂直に配列された複数のカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブアレイを成長させる。
第二ステップ：カーボンナノチューブアレイの、基板と接触する表面とは反対側の表面に、互いに平行し、間隔をおいて配置された少なくとも二つの溝部を形成する。
第三ステップ：カーボンナノチューブアレイの隣接した溝部の間における複数のカーボンナノチューブの端部を、引き出す装置に固定させる。
第四ステップ：溝部の長さ方向に沿って引き出す装置を移動させ、複数のカーボンナノチューブをカーボンナノチューブアレイから離し、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルム（本発明におけるカーボンナノチューブのウェブ）を得る。
第一ステップ：基板に、垂直に配列された複数のカーボンナノチューブを含むカーボンナノチューブアレイを成長させる。
第二ステップ：カーボンナノチューブアレイの、基板と接触する表面とは反対側の表面に、互いに平行し、間隔をおいて配置された少なくとも二つの溝部を形成する。
第三ステップ：カーボンナノチューブアレイの隣接した溝部の間における複数のカーボンナノチューブの端部を、引き出す装置に固定させる。
第四ステップ：溝部の長さ方向に沿って引き出す装置を移動させ、複数のカーボンナノチューブをカーボンナノチューブアレイから離し、少なくとも一枚のカーボンナノチューブフィルム（本発明におけるカーボンナノチューブのウェブ）を得る。
この製造方法における上記第二ステップは、カーボンナノチューブアレイからカーボンナノチューブフィルムを引き出す際のフィルム幅を規定するために行われるものである。すなわち、形成された二つの溝部におけるカーボンナノチューブは、これら溝部の内側領域において隣接するカーボンナノチューブとの繋がりが解かれることになる。そのため、上記内側領域から複数のカーボンナノチューブを引き出すと、溝部におけるカーボンナノチューブは、上記内側領域におけるカーボンナノチューブと繋がって引き出されることがなくなる。その結果、特許文献１によれば、上記二つの溝部によって規定された幅に対応して均一な幅となるカーボンナノチューブフィルムを得ることができるとされている。
なお、特許文献１には、上記溝部の形成方法の具体例として、溝部に対応するカーボンナノチューブに対してレーザーを照射するレーザー法が開示されている。特許文献１によれば、レーザーが照射されたカーボンナノチューブは、レーザーのエネルギーによって破壊されることにより長さが短くなり、カーボンナノチューブアレイにおいて表面が凹んだ部分、すなわち、溝部を形成するとされている。
しかしながら、本願発明者らは、特許文献１に開示された上記製造方法には以下の問題点が存在することを見出した。
レーザー法により形成された上記溝部の近傍には、レーザーの影響を中途半端に受けたカーボンナノチューブが一定量、存在することになる。これらのカーボンナノチューブは、他のカーボンナノチューブとの繋がり度合が乱れている。そのため、カーボンナノチューブアレイからカーボンナノチューブフィルムを連続的に引き出すと、図８の（ａ）および（ｂ）に示すように、溝部の近傍にはレーザーの影響を中途半端に受けたカーボンナノチューブが引き出されずに残存する。この残存したカーボンナノチューブは、時折、塊となって引き出されるカーボンナノチューブフィルムに混入する現象が生じる。なお、このように残存又は混入するカーボンナノチューブは、端部から発生する屑のようなものとして観察されることから、これを「端部屑」ということとする。
その結果、引き出されたカーボンナノチューブフィルムには、端部屑が不均一に混入してしまうこととなり、カーボンナノチューブフィルムの物性（例えば、電気伝導性や熱伝導性、機械的強度。）の部位による不均一を招来することになる。
なお、この問題点は、カーボンナノチューブフィルムの製造のみならず、例えばカーボンナノチューブ糸の製造など、上記第四ステップに準じたカーボンナノチューブの引き出しを伴う製造工程において共通のものである。
本発明は、上記の問題点を見出すとともに、その解消を図るために鋭意検討された結果なされたものであり、その目的は、端部屑の混入を抑制しつつより均一にカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法を実現することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るカーボンナノチューブのウェブの引出方法は、カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法において、上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイに当接する当接部材をそれぞれ設置した状態で、上記アレイから上記ウェブを引き出すことを特徴とする。
本発明の一態様に係るカーボンナノチューブのウェブの引出装置は、カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出装置において、上記アレイから上記ウェブを引き出すために上記ウェブを引っ張る引張部と、上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイにそれぞれ当接する当接部材と、を備えることを特徴とする。
本発明の一態様では、端部屑の混入を抑制しつつより均一にカーボンナノチューブのウェブを引き出すことができるという効果を奏する。
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
（カーボンナノチューブのアレイ）
まず、本実施形態において用いるカーボンナノチューブのアレイについて、図１に示す断面図を参照しながら説明する。
まず、本実施形態において用いるカーボンナノチューブのアレイについて、図１に示す断面図を参照しながら説明する。
なお、カーボンナノチューブのアレイとは、長軸方向の少なくとも一部が一定の方向に配向するように基材上に成長してなるカーボンナノチューブの集合体を意味する。以下では、カーボンナノチューブを「ＣＮＴ」、カーボンナノチューブのアレイを「ＣＮＴアレイ」、およびカーボンナノチューブのウェブを「ＣＮＴウェブ」と略記する。
ＣＮＴアレイ１は、これを構成する多数のＣＮＴ２が、図１に示すように、基材としての基板３上に、長軸方向がほぼ垂直配向するように形成されることにより構成されている。このＣＮＴアレイ１は、化学気相堆積法（ＣＶＤ：Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法によって製造される。以下に、ＣＮＴアレイ１の製造方法について説明する。
ＣＮＴアレイ１は、表面に触媒層が形成された基板３を、予め所定の温度（６００〜１０００℃）に予熱された熱ＣＶＤチャンバに設置し、熱ＣＶＤチャンバにガスを所定時間流入させることによって形成される。
より詳細には、本実施形態では、基板３としてステンレス基板を用いている。ただし、基板３は、ステンレス基板に限定されるものではなく、例えば、シリコン基板、石英基板などを用いてもよい。基板３としてステンレス基板を用いる場合には、基板３と触媒層との間にバッファ層を形成することが好ましい。これにより、触媒層に対する、ステンレスの構成元素であるクロムの影響を防ぐことができる。バッファ層は、例えば、シリカやアルミナによって構成される。なお、本実施形態における基板３は、ＣＮＴアレイ１を形成するための面を有する基材であればよく、板状の部材に限らず、例えば、シート状の部材も含まれる。
また、本実施形態では、上記の触媒層は、鉄（Ｆｅ）により構成されており、ＥＢ（電子ビーム、Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）法によって形成される。ただし、本発明における触媒層は、Ｆｅに限られるものではなく、例えば、コバルト（Ｃｏ）やニッケル（Ｎｉ）などにより構成されてもよい。また、本発明における触媒層は、スパッタ法や真空蒸着法などによって形成されてもよい。
また、本実施形態では、上記ガスとして、アセチレンを用いる。ただし、本発明におけるガスは、メタン、エタン、プロパンもしくはヘキサンなどのアルカン類、エチレン類もしくはプロピレンなどの不飽和有機化合物、または、ベンゼンもしくはトルエンなどの芳香族化合物などであってもよい。
上記のように製造されることにより、本実施形態におけるＣＮＴアレイ１を構成するＣＮＴ２は、外径が１０〜３０ｎｍ、長さが５０〜１０００μｍであり、５〜１０層からなる多層ＣＮＴである。そして、ＣＮＴアレイ１は、上記ＣＮＴ２が、１ｃｍ２あたり１０９〜１０１１本形成されたものであることが好ましい。
なお、本発明において用いるＣＮＴアレイは、上記のものに限られない。すなわち、本発明において用いるＣＮＴアレイは、上述のとおり長軸方向の少なくとも一部が一定の方向に配向するように基材上に成長してなるＣＮＴの集合体であればよく、例えば、ＣＮＴは、単層ＣＮＴや２〜４層ＣＮＴ、１１層以上の多層ＣＮＴであってもよい。
（ＣＮＴウェブの引出方法）
次に、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出す（ドローイングとも呼ばれる。）方法について説明する。ここで、ＣＮＴウェブとは、ＣＮＴアレイから一部のＣＮＴを所定方向（典型的には、基材表面に沿う方向。）に引き抜いたときに、他のＣＮＴが連なって引き出されることにより形成される網目状のＣＮＴの集合体を意味する。この現象は、ＣＮＴアレイを構成する各ＣＮＴが周辺のＣＮＴとファンデルワールス力によりバンドル化されているために生じるものである。なお、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出す技術は、一般に「ＣＮＴ紡績」と称されることもある。
次に、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出す（ドローイングとも呼ばれる。）方法について説明する。ここで、ＣＮＴウェブとは、ＣＮＴアレイから一部のＣＮＴを所定方向（典型的には、基材表面に沿う方向。）に引き抜いたときに、他のＣＮＴが連なって引き出されることにより形成される網目状のＣＮＴの集合体を意味する。この現象は、ＣＮＴアレイを構成する各ＣＮＴが周辺のＣＮＴとファンデルワールス力によりバンドル化されているために生じるものである。なお、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出す技術は、一般に「ＣＮＴ紡績」と称されることもある。
本発明における、ＣＮＴウェブを引き出す方法は、ＣＮＴアレイとＣＮＴウェブとの境界領域の両端部の両外側に、ＣＮＴアレイに当接する当接部材を設置した状態で、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出すことを特徴としている。以下では、本実施形態におけるＣＮＴウェブの引出方法について、図２〜図４を参照しながら説明する。
＜ＣＮＴウェブの引出方法（１）＞
本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法を説明するためのものであって、（ａ）はＣＮＴアレイ１上で、ＣＮＴウェブ１０として引き出したいＣＮＴ２の両側のＣＮＴ２ａを固定するための当接部材２０Ａを設置した様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、（ｃ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴ２を引き出し始めた様子を示す平面図であり、（ｄ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す様子を示す平面図である。
本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法を説明するためのものであって、（ａ）はＣＮＴアレイ１上で、ＣＮＴウェブ１０として引き出したいＣＮＴ２の両側のＣＮＴ２ａを固定するための当接部材２０Ａを設置した様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図であり、（ｃ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴ２を引き出し始めた様子を示す平面図であり、（ｄ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す様子を示す平面図である。
なお、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す方向（図２の（ｃ）における縦方向。）を「引出方向」といい、引出方向に直交する方向（図２の（ｂ）または（ｃ）における横方向。）を「幅方向」という。
本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法では、図２の（ａ）および（ｂ）に示すように、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄ（図２の（ａ）において、破線で囲んだ領域。）の幅方向両端部の両外側に、基板３とは反対側から当接するように当接部材２０Ａを設置する。これにより、当接部材２０Ａと、当接部材２０Ａに当接したＣＮＴ２ａとの間に荷重が働き、該ＣＮＴ２ａが当接部材２０Ａに固定される。
当接部材２０Ａは、ＣＮＴ２との間に荷重が働くものであればよく、例えば、細長い板状のものであればよい。なお、当接部材２０Ａは、表面に粘着性を有する粘着部材（例えば、粘着テープ。）であって、粘着部材の粘着表面をＣＮＴ２に貼り付ける構成であることが好ましい。これにより、引き出したい領域Ｄの両端部の両外側に存在するＣＮＴ２ａが、上記荷重に加え、粘着部材の粘着力によっても固定されるので、ＣＮＴ２ａが粘着部材により強固に固定される。
次に、図２の（ｃ）に示すように、引き出したい領域Ｄの引出方向端部に存在する所定量のＣＮＴ２の束を引張装置の引張部材３０に付着させる。次に、引出方向、かつ、基板３から離れる向き（図２の（ｃ）に示す矢印方向。）に、引張部材３０を移動させる。これにより、引張部材３０に付着したＣＮＴ２の束が基板３から脱離し、ＣＮＴアレイ１から引き出される。なお、引張部材３０として、ここでは領域Ｄの幅方向の長さと同じ長さの細長い円柱状の部材を用いているが、引張部材３０はこれに限らず、領域Ｄの幅方向に沿い、領域Ｄの幅方向の長さと同一またはそれよりも長い面または辺を有する部材であればよい。
さらに、基板３から離れる向きに引張部材３０を移動させると、図２の（ｄ）に示すように、引き出されたＣＮＴ２と、ＣＮＴアレイ１に存在するＣＮＴ２との間に働くファンデルワールス力によって、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴ２が次々と引き出される。これにより、ＣＮＴウェブ１０が形成され、このＣＮＴウェブ１０が引き出される。
ここで、上記背景技術欄において説明した従来のＣＮＴの引出方法では、上述のとおりレーザー照射に起因して発生する端部屑がＣＮＴウェブへ混入する問題があった。
これに対して、本実施形態の引出方法では、レーザー照射を行わずに当接部材２０Ａを設置することにより、ＣＮＴ２ａを当接部材２０Ａに固定している。その結果、端部屑を発生させることなくＣＮＴウェブ１０を引き出すことができた。これは、当接部材２０Ａと当接しているＣＮＴ２ａは、当接部材２０Ａとの間に働く当接部材２０Ａの荷重または両面テープの粘着力によって当接部材２０Ａに強固に固定される一方、当接部材２０Ａとは当接していない内側のＣＮＴ２ｂは、他のＣＮＴアレイ１との繋がり度合が乱れていないため通常どおり引き出されるためと考えられる。これにより、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄに存在するＣＮＴ２のみをＣＮＴウェブ１０として引き出すことができる、すなわち、均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができるようになっている。
ここで、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの幅を規定する手法としては、予めＣＮＴアレイを領域Ｄの幅に合わせて形成する、あるいは一旦、より広幅に形成したＣＮＴアレイから部分的にＣＮＴを除去することにより領域Ｄの幅とする手法（以下、「比較手法」という。）が考えられる。しかしながら、本発明者らは、このようにして領域Ｄの幅を規定したＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出すと、別の問題が生じることを見出した。
比較手法によって領域Ｄの幅を規定したＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出す場合、ＣＮＴアレイにおけるＣＮＴウェブとの境界線は、初期段階では幅方向に沿ったほぼ直線となるが、ＣＮＴウェブの引出が進行するに連れて直線を維持することができない。具体的には、ＣＮＴウェブの引出速度が境界線の幅方向中央部に対して幅方向両端部の方が速くなるため、ＣＮＴウェブの引出が進むに連れて境界線が山型となる（後述する比較例、および図７の（ｂ）参照）。これは、境界線における幅方向両端部に位置するＣＮＴの方が、幅方向中央部に位置するＣＮＴよりも引き出されやすくなっているからであると考えられる。
このように、境界線が山型となると、ＣＮＴウェブを引き出す際に、幅方向中央部に残存するＣＮＴが時折、塊となって引き出されてしまう。これにより、引き出したＣＮＴウェブが均一なものでなくなってしまう。
これに対して、当接部材２０Ａの設置によってＣＮＴ２ａを当接部材２０Ａに固定することで領域Ｄの幅を規定したＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す場合、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０との境界線は、常に、幅方向に沿ったほぼ直線を維持することを、本願発明者らは見出した（後述する実施例、および、図７の（ａ）参照）。これは、ＣＮＴウェブ１０を引き出す際に、境界線における幅方向両端部に存在するＣＮＴ２ｂと、当接部材２０Ａに固定されているＣＮＴ２ａとの間に、当接部材２０Ａの荷重または両面テープなどの粘着力に起因する摩擦力のような何らかの作用が働くことにより、幅方向両端部に存在するＣＮＴ２が、幅方向中央部に存在するＣＮＴ２と同様の引き出されやすさになっているからであると考えられる。
＜ＣＮＴウェブの引出方法（２）＞
本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の他の引出方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法を説明するためのものであって、（ａ）はＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の両側面に当接するように当接部材２０Ｂを設置した様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図であり、（ｃ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴ２を引き出し始めた様子を示す平面図であり、（ｄ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す様子を示す平面図である。
本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の他の引出方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法を説明するためのものであって、（ａ）はＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の両側面に当接するように当接部材２０Ｂを設置した様子を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図であり、（ｃ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴ２を引き出し始めた様子を示す平面図であり、（ｄ）はＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す様子を示す平面図である。
本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出方法では、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄ（図３の（ａ）において、破線で囲んだ領域。）の両端部の両側面に当接するように、当接部材２０Ｂを設置する。これにより、当接部材２０Ｂと、当接部材２０Ｂに当接したＣＮＴ２ｃ（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ。）との間に摩擦力が働き、該ＣＮＴ２ｃが当接部材２０Ｂに固定される。
次に、図３の（ｃ）に示すように、引き出したい領域Ｄの引出方向端部に存在する所定量のＣＮＴ２の束を引張装置の引張部材３０の先端に付着させる。次に、引出方向、かつ、基板３から離れる向き（図３の（ｃ）に示す矢印方向。）に、引張部材３０を移動させる。これにより、引張部材３０に付着したＣＮＴ２の束が基板３から脱離し、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０が引き出される。
さらに、基板３から離れる向きに引張部材３０を移動させると、図３の（ｄ）に示すように、引き出されたＣＮＴ２と、ＣＮＴアレイ１に存在するＣＮＴ２との間に働くファンデルワールス力によって、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴ２が次々と引き出される。これにより、ＣＮＴウェブ１０が形成され、このＣＮＴウェブ１０が引き出される。
ここで、本実施形態の引出方法では、上述したように、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の両側面に当接するように、当接部材２０Ｂが設置されている。これにより、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の両外側に存在していたＣＮＴ２は、当接部材２０Ｂにより押しつぶされるとともに、当接部材２０Ｂによって押圧された状態となっている。また、当接部材２０Ｂの領域Ｄ側の側面に当接するＣＮＴ２ｃは、当接部材２０Ｂとの間に働く摩擦力によって当接部材２０Ｂに強固に固定される。
このため、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す際に、当接部材２０Ｂに押圧されているＣＮＴ２、および当接部材２０Ｂの領域Ｄ側の側面に当接するＣＮＴ２ｃが引き出されることがない。これにより、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄに存在するＣＮＴ２（当接部材２０Ｂの領域Ｄ側の側面に当接するＣＮＴ２ｃよりも内側に存在するＣＮＴ２）のみをＣＮＴウェブ１０として引き出すことができる、すなわち、均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができるようになっている。
また、本実施形態における引出方法においても、上述の「引出方法（１）」の場合と同様に、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０との境界線が直線を維持することができる。この理由として考えられるのは以下のとおりである。
すなわち、本実施形態における引出方法においては、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の両側面に当接するように、当接部材２０Ｂを設置している。これにより、当接部材２０Ｂと、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃとの間に摩擦力が働き、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃが当接部材２０Ｂに固定された状態となる。その結果、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す際に、当接部材２０Ｂに固定された領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃと、該ＣＮＴ２ｃに隣接するＣＮＴ２ｄとの間に摩擦力のような何らかの作用が働く。これにより、当接部材２０Ｂにより固定された、領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃに隣接するＣＮＴ２ｄが、上記境界線における幅方向中央部に存在するＣＮＴ２と同様の引き出されやすさになっているからであると考えられる。
当接部材２０Ｂは、ＣＮＴ２との間に摩擦力が働き、基板３とは反対側からＣＮＴアレイ１に差し込むことができるものであればどのようなものであってもよく、例えば、カッターの刃などを用いることができる。また、当接部材２０Ｂに粘着部材を付着させてもよい。これにより、当接部材２０Ｂは、ＣＮＴ２ｃに対してより強固に固定することができる。
次に、ＣＮＴウェブの引出方法（２）における当接部材２０Ｂの変形例について、図４を参照しながら説明する。図４の（ａ）〜（ｄ）は、ＣＮＴウェブの引出方法（２）における変形例としての当接部材の形状を示す断面図である。
図３で示した当接部材２０Ｂを用いたＣＮＴウェブ１０の引出方法では、当接部材２０ＢのＣＮＴアレイ１と対向する面が平面となっているため、基板３に対して上方に傾斜させて引き出されたＣＮＴウェブ１０と当接部材２０Ｂとの間における間隔が短い。このため、静電気力により、引き出されたＣＮＴウェブ１０が当接部材２０Ｂに付着してしまい、ＣＮＴウェブ１０を良好に引き出すことができない可能性がある。
そこで、一つの変形例としての当接部材２０Ｂａは、図４の（ａ）に示すように、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の両側面にそれぞれ対向する２つの内面２０Ｂａａを有し、これら内面２０Ｂａａの間隔が、ＣＮＴアレイ１（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ。）に当接する部位よりも、その上方において広がっている。より詳細には、２つの内面２０Ｂａａの間隔が、基板３に当接している部位から上方に向かうに連れて広がっている。換言すれば、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域の両外側に位置する当接部材２０Ｂａの組における、上記境界領域の両端部に対向する内面２０Ｂａａ同士の間隔が、ＣＮＴアレイ１（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ）に当接する部位よりも、ＣＮＴアレイ１に当接する部位の上方において広がっている。これにより、引き出されたＣＮＴウェブ１０と当接部材２０Ｂａとの間の距離を大きくすることができる。その結果、引き出されたＣＮＴウェブ１０が静電気力に起因して当接部材２０Ｂａ（より詳細には、内面２０Ｂａａ）に付着することを抑制することができ、ＣＮＴウェブ１０を良好に引き出すことができるようになる。なお、当接部材２０Ｂａにアースを引いてもよい。
また、他の変形例としての当接部材２０Ｂｂを用いてもよい。当接部材２０Ｂｂは、図４の（ｂ）に示すように、領域Ｄの端部の側面に対向する内面２０Ｂｂａにおける、ＣＮＴアレイ１（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ。）に当接する部位と、当接しない部位との間に段差が設けられている。これにより、当接部材の内面２０Ｂｂａの間隔が、ＣＮＴアレイ１（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ。）に当接する部位よりも、その上方において広がるように構成されている。換言すれば、上記境界領域の両外側に位置する当接部材２０Ｂｂの組における、上記境界領域の両端部に対向する内面２０Ｂｂａ同士の間隔が、ＣＮＴアレイ１（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ）に当接する部位よりも、ＣＮＴアレイ１に当接する部位の上方において広がっている。その結果、引き出されたＣＮＴウェブ１０が静電気力に起因して当接部材２０Ｂｂに付着することを抑制することができ、ＣＮＴウェブ１０を良好に引き出すことができるようになる。
また、ＣＮＴアレイ１の複数の領域ＤからそれぞれＣＮＴウェブ１０を引き出す場合には、図４の（ｃ）および（ｄ）に示すように、複数の領域Ｄの間に当接部材２０Ｂｃまたは２０Ｂｄを設置してもよい。当接部材２０Ｂｃおよび当接部材２０Ｂｄは、当接部材２０Ｂｃまたは当接部材２０Ｂｄの領域Ｄに対向する両面（面２０Ｂｃａまたは面２０Ｂｄａ）において、領域Ｄの端部のＣＮＴ２に当接していない部分が、領域ＤのＣＮＴ２に当接している部分よりも、それぞれの領域Ｄに対して凹んだ形状となるように構成されている。これにより、各領域Ｄにおいて、当接部材の内面の間隔（すなわち、当接部材２０Ｂａの内面２０Ｂａａと当接部材２０Ｂｃの面２０Ｂｃａとの間隔、または、当接部材２０Ｂｂの内面２０Ｂｂａと当接部材２０Ｂｄの面２０Ｂｄａとの間隔）が、ＣＮＴアレイ１（領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃ。）に当接する部位よりも、その上方において広がるように構成されている。その結果、各領域ＤにおいてＣＮＴウェブ１０を引き出す際に、引き出されたＣＮＴウェブ１０が静電気力に起因して当接部材に付着することを抑制することができ、ＣＮＴウェブ１０を良好に引き出すことができるようになる。
図４の（ａ）〜（ｄ）は、当接部材２０Ｂａ〜ｄの長軸方向（ＣＮＴウェブ１０の引出方向）に対して垂直な平面で当接部材２０Ｂａ〜ｄを切断したときの断面を示している。基板３の、ＣＮＴアレイ１が形成されている面を上面と称する。また、当該上面に沿う方向であって、当接部材２０Ｂａ〜ｄの長軸方向に対して垂直な方向を幅方向と称する。当接部材２０Ｂａ〜ｄは、上記断面において、基板３に当接している側の端部における上記幅方向の長さ（例えば、図４の（ａ）における内面２０Ｂａａ同士の間隔）が、他の領域（当該端部の上方）における上記幅方向の長さよりも長くなっている。これにより、当接部材２０Ｂａ〜ｄにおける基板３に当接している側の端部が引き出したい領域Ｄの両端部に存在するＣＮＴ２ｃに当接するとともに、当接部材２０Ｂａ〜ｄにおける他の部位がＣＮＴ２ｃと当接しないようにすることができる。その結果、引き出されたＣＮＴウェブ１０が静電気力に起因して当接部材２０Ｂａ〜ｄに付着することを抑制することができ、ＣＮＴウェブ１０を良好に引き出すことができるようになる。
また、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の側面にそれぞれ対向する、当接部材２０Ｂａ〜ｄの内面の間隔が、ＣＮＴ２ｃに当接する部位よりも、当該部位の上方の部位において広がっていればよく、ＣＮＴウェブ１０を引き出す方向に平行な断面の形状はとくに制限されるものではない。すなわち、当接部材２０Ｂａ〜ｄを、基板３の上面に対して垂直な平面であって、ＣＮＴウェブ１０を引き出す方向に平行な平面で切断したときの断面の形状は、三角形状であってもよいし、長方形状であってもよし、他の形状であってもよい。
上述のＣＮＴウェブの引出方法（１）および（２）で説明したように、本発明のＣＮＴウェブの引出方法は、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部の両外側に、ＣＮＴアレイ１に当接する当接部材を設置した状態で、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すことを特徴としている。
上記の特徴により、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部における端部屑の発生、および発生した端部屑のＣＮＴウェブ１０への混入を抑制することができ、より均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができるようになっている。
さらに、上記の特徴により、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界線がほぼ直線を維持した状態でＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。その結果、より均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができるようになっている。
なお、上述のＣＮＴウェブの引出方法（１）および（２）では、当接部材２０Ａまたは当接部材２０Ｂは、ＣＮＴウェブ１０を引き出したい領域Ｄの両端部の全域にわたって、ＣＮＴアレイ１に当接する構成であった。しかしながら、本発明の引出方法はこれに限られない。すなわち、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０が引き出されている境界の両端部に当接部材が当接していればよく、ＣＮＴウェブ１０の引出に伴う上記境界の移動に合わせて、当接部材を移動させる構成であってもよい。
（ＣＮＴウェブの引出装置）
次に、ＣＮＴウェブの引出装置について、図５および図６を参照しながら説明する。
次に、ＣＮＴウェブの引出装置について、図５および図６を参照しながら説明する。
＜ＣＮＴウェブの引出装置５０＞
＜引出装置５０の構成＞
本発明の一実施形態における引出装置５０の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出装置５０の構成を示すものであり、（ａ）は引出装置５０の斜視図であり、（ｂ）は引出装置５０の側面図であり、（ｃ）は引出装置５０の平面図である。
＜引出装置５０の構成＞
本発明の一実施形態における引出装置５０の構成について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出装置５０の構成を示すものであり、（ａ）は引出装置５０の斜視図であり、（ｂ）は引出装置５０の側面図であり、（ｃ）は引出装置５０の平面図である。
引出装置５０は、図５の（ａ）〜（ｃ）に示すように、基材搬送部としての基板搬送部４２と、巻取部４１と、当接部材２０Ｃと、当接部材搬送部としての当接部材回転部４３とを備えている。
基板搬送部４２は、円柱形状のローラである。基板搬送部４２は、ステンレスシートからなる基板３におけるＣＮＴアレイ１が形成された面とは反対側の面に当接しており、所定の向き（図５の（ｂ）における時計回り。）に回転することにより、ＣＮＴアレイ１が形成された基板３をＣＮＴウェブ１０が引き出される向き（図５の（ｂ）（ｃ）における右向き）に送るためのものである。
巻取部４１は、円柱形状のローラであり、基板搬送部４２と同じ向きに回転し、引き出されたＣＮＴウェブ１０をローラに巻き取ることにより、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すためのものである。すなわち、巻取部４１は、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すためにＣＮＴウェブ１０を引っ張る引張部としての機能を有している。なお、巻取部４１は、基板３に対してＣＮＴウェブ１０を０°〜１５°傾斜させて引っ張ることが好ましい。
回転部材としての当接部材２０Ｃは、円形状の平板であり、下端が基板３におけるＣＮＴアレイ１が形成された面に当接するとともに、各当接部材２０Ｃの円形状をなす平面がＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０との境界の各端部の側面に当接するように設けられている。ただし、引出装置５０における当接部材は、円形状に限られない。例えば、当接部材は、楕円形状や、四角形などの多角形の角が丸みを帯びた形状であってもよい。
当接部材搬送部としての当接部材回転部４３は、当接部材２０Ｃを回転させるための駆動部であり、当接部材２０Ｃを基板搬送部４２とは逆向きに回転させる。
＜引出装置５０の動作＞
次に、引出装置５０の動作について説明する。
次に、引出装置５０の動作について説明する。
引出装置５０を用いたＣＮＴウェブ１０の引出動作では、まず、ＣＮＴアレイ１が形成された基板３を、ＣＮＴアレイ１の一部が２つの当接部材２０Ｃの間に位置するように、基板搬送部４２に設置する。
次に、２つの当接部材２０Ｃの間に存在するＣＮＴ２を引き出し、巻取部４１に巻き付ける。
この状態で、基板搬送部４２、当接部材２０Ｃ、および巻取部４１の回転を開始させる。なお、これらの回転は、基板搬送部４２の周速度と当接部材２０Ｃの周速度とが等しく、これらよりも巻取部４１の周速度が速くなるように制御される。これにより、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０が連続的に引き出されつつ巻取部４１によって巻き取られていくことになる。
なお、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すに伴い、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界が、ＣＮＴウェブ１０が引き出される向きとは反対の向きに移動（後退）する。そこで、引出装置５０では、基板搬送部４２を回転させることにより上記境界が後退する向きとは反対向きに基板３を搬送するとともに、当接部材回転部４３により当接部材２０Ｃを回転させている。これにより、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界が常に基板搬送部４２のほぼ真上に位置するとともに、当接部材２０Ｃの平面が常にＣＮＴアレイ１における上記境界の両端部側の両側面に当接するように構成されている。
その結果、境界領域の両端部の両外側に存在するＣＮＴ２は、当接部材２０Ｃにより押しつぶされるとともに、当接部材２０Ｃによって押圧された状態となる。また、当接部材２０Ｃの内側の側面に当接するＣＮＴ２は、当接部材２０Ｃとの間に働く摩擦力によって当接部材２０Ｃに強固に固定される。
このため、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す際に、当接部材２０Ｃに押圧されているＣＮＴ２、および当接部材２０Ｃの平面に当接するＣＮＴ２が引き出されることがない。これにより、当接部材２０Ｃの平面に当接するＣＮＴ２よりも内側に存在するＣＮＴ２のみをＣＮＴウェブ１０として引き出すことができる、すなわち、均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができるようになっている。
以上のように、引出装置５０は、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すためにＣＮＴウェブ１０を巻き取る巻取部４１と、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部側の両側面に平面が当接する当接部材２０Ｃとを備えている。上記の構成により、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部に存在するＣＮＴ２が当接部材２０Ｃに固定される。これにより、当接部材２０Ｃの平面に当接するＣＮＴ２よりも内側に存在するＣＮＴ２のみをＣＮＴウェブ１０として引き出すことができる。したがって、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部における端部屑の発生、および発生した端部屑のＣＮＴウェブ１０への混入を抑制することができ、より均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。さらに、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界線がほぼ直線を維持した状態でＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。その結果、より均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。
さらに、引出装置５０は、ＣＮＴウェブ１０の引き出しに伴い状境界領域が後退する向きとは反対向きに基板３を送る基板搬送部４２と、上記基板３が送られるのに応じて当接部材２０Ｃを回転させる当接部材回転部４３とを備えている。上記の構成により、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域を常に一定の位置にするとともに、当接部材２０Ｃの平面が常にＣＮＴアレイ１における境界領域の両端部側の両側面に当接するようにできる。その結果、境界領域の両端部の両外側に存在するＣＮＴ２を、当接部材２０Ｃにより押しつぶすとともに、当接部材２０Ｃによって押圧された状態とすることができる。また、境界領域の両端部に存在するＣＮＴ２を、当接部材２０Ｃとの間に働く摩擦力によって当接部材２０Ｃに強固に固定することができる。
＜ＣＮＴウェブの引出装置６０＞
＜引出装置６０の構成＞
本発明の一実施形態における引出装置６０の構成について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出装置６０の構成を示すものであり、（ａ）は引出装置６０の斜視図であり、（ｂ）は引出装置６０の側面図であり、（ｃ）は引出装置６０の平面図である。なお、説明の便宜上、引出装置５０と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
＜引出装置６０の構成＞
本発明の一実施形態における引出装置６０の構成について、図６を参照しながら説明する。図６は、本実施形態におけるＣＮＴウェブ１０の引出装置６０の構成を示すものであり、（ａ）は引出装置６０の斜視図であり、（ｂ）は引出装置６０の側面図であり、（ｃ）は引出装置６０の平面図である。なお、説明の便宜上、引出装置５０と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
引出装置６０は、図６の（ａ）〜（ｃ）に示すように、基板搬送部４２と、巻取部４１と、当接部材２０Ｄと、当接部材搬送部としてのテープ状部材搬送部６３と、を備えている。
当接部材２０Ｄは、表面に粘着性を有する粘着部材であり、後述するテープ状部材搬送部６３により、当接部材２０Ｄの粘着表面が、ＣＮＴウェブ１０との境界の各端部の外側に存在するＣＮＴアレイ１に、基板３とは反対側から貼り付けられるようになっている。ただし、本実施形態における引出装置の当接部材は、表面に粘着性を有する粘着部材に限られない。すなわち、当接部材は、ＣＮＴアレイ１に基板３とは反対側から当接することができるテープ状部材であればよい。
テープ状部材搬送部６３は、ベルトになっており、所定の向き（図６の（ｂ）における反時計回り）に回転することにより、当接部材２０Ｄの粘着表面をＣＮＴアレイ１に貼り付けるための駆動部である。
＜引出装置６０の動作＞
次に、引出装置６０の動作について説明する。
次に、引出装置６０の動作について説明する。
引出装置６０を用いたＣＮＴウェブ１０の引出動作は、まず、ＣＮＴアレイ１が形成された基板３を基板搬送部４２に設置する。次に、当接部材２０Ｄの粘着表面を、基板３とは反対側からＣＮＴアレイ１に貼り付ける。次に、当接部材２０Ｄの粘着表面とは反対側の面に、テープ状部材搬送部６３を設置する。
次に、２つの当接部材２０Ｄの間に存在するＣＮＴ２を引き出し、巻取部４１に巻き付ける。
この状態で、基板搬送部４２、テープ状部材搬送部６３、および巻取部４１の回転を開始させる。なお、これらの回転は、基板搬送部４２の周速度とテープ状部材搬送部６３の周速度とが等しく、これらよりも巻取部４１の周速度が速くなるように制御される。これにより、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０が連続的に引き出されつつ巻取部４１によって巻き取られていくことになる。
なお、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すに伴い、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界が、ＣＮＴウェブ１０が引き出される向きとは反対の向きに移動（後退）する。そこで、引出装置６０では、基板搬送部４２を回転させることにより上記境界が後退する向きとは反対向きに基板３を搬送するとともに、テープ状部材搬送部６３により当接部材２０ＤをＣＮＴアレイ１に貼り付ける。これにより、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界が常に基板搬送部４２のほぼ真上に位置するとともに、当接部材２０ＤがＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界の両端部の両外側に存在するＣＮＴ２に貼り付いた状態になるように構成されている。
その結果、当接部材２０Ｄが貼り付いたＣＮＴ２は、当接部材２０Ｄとの間に働く荷重および当接部材２０Ｄの粘着性によって当接部材２０Ｄに強固に固定される。
このため、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出す際に、当接部材２０Ｄが貼り付いたＣＮＴ２が引き出されることがない。これにより、当接部材２０Ｄが貼り付いたＣＮＴ２よりも内側に存在するＣＮＴ２のみをＣＮＴウェブ１０として引き出すことができる、すなわち、均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができるようになっている。
以上のように、引出装置６０は、ＣＮＴアレイ１からＣＮＴウェブ１０を引き出すためにＣＮＴウェブ１０を巻き取る巻取部４１と、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部の両外側に存在するＣＮＴアレイ１に、基板３とは反対側から当接する当接部材２０Ｄとを備えている。上記の構成により、ＣＮＴアレイ１におけるＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部の両外側に存在するＣＮＴ２が当接部材２０Ｄに固定される。これにより、当接部材２０Ｄが貼り付いたＣＮＴ２よりも内側に存在するＣＮＴ２のみをＣＮＴウェブ１０として引き出すことができる。したがって、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域の両端部における端部屑の発生、および発生した端部屑のＣＮＴウェブ１０への混入を抑制することができ、より均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。さらに、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界線がほぼ直線を維持した状態でＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。その結果、より均一なＣＮＴウェブ１０を引き出すことができる。
さらに、引出装置６０は、ＣＮＴウェブ１０の引き出しに伴い状境界領域が後退する向きとは反対向きに基板３を送る基板搬送部４２と、上記基板３が送られるのに応じて当接部材２０Ｄを貼り付けるテープ状部材搬送部６３とを備えている。上記の構成により、ＣＮＴアレイ１とＣＮＴウェブ１０との境界領域を常に一定の位置にするとともに、当接部材２０Ｄが常に境界領域の両端部の両外側に存在するＣＮＴ２に当接するようにできる。その結果、境界領域の両端部の両外側に存在するＣＮＴ２を、当接部材２０Ｄとの間に働く荷重によって当接部材２０Ｄに強固に固定することができる。
（ＣＮＴ糸の製造）
本発明におけるＣＮＴ糸の製造方法は、上述したＣＮＴウェブの引出方法によりＣＮＴウェブを引き出す引出工程と、引出工程により引き出されたＣＮＴウェブに撚りをかける撚糸工程とを含んでいる。
本発明におけるＣＮＴ糸の製造方法は、上述したＣＮＴウェブの引出方法によりＣＮＴウェブを引き出す引出工程と、引出工程により引き出されたＣＮＴウェブに撚りをかける撚糸工程とを含んでいる。
撚糸工程は、公知の撚糸技術を用いることができる。例えば、図５に示した引出装置５０における巻取部４１の代わりに、ＣＮＴウェブ１０の引出方向に添った回転軸を有し、引出方向に移動するスピンドルを設け、ＣＮＴウェブ１０を引き出しながら回転させることにより撚糸すればよい。あるいは、引出装置５０によって引き出したＣＮＴウェブ１０を複数枚積層し、所定の幅にカッティングしたうえで積層したＣＮＴウェブ１０に撚りをかけることにより撚糸してもよい。このように積層したＣＮＴウェブ１０を撚糸して製造したＣＮＴ糸は、１層のＣＮＴウェブ１０を撚糸して製造したものと比較して強度が増す。
本発明の製造方法によって製造されたＣＮＴ糸は、上記引出工程によって引き出された、端部屑が混入していない均一なＣＮＴウェブを用いて作製される。そのため、ＣＮＴ糸は物性（例えば、電気伝導性や熱伝導性、機械的強度。）の部位による不均一が抑制され、より均一なＣＮＴ糸を製造することができる。
（ＣＮＴシートの製造）
本発明におけるＣＮＴシートの製造方法は、上述したＣＮＴウェブの引出方法によりＣＮＴウェブを引出工程と、引出工程に取り引き出されたＣＮＴウェブを積層する積層工程とを含んでいる。
本発明におけるＣＮＴシートの製造方法は、上述したＣＮＴウェブの引出方法によりＣＮＴウェブを引出工程と、引出工程に取り引き出されたＣＮＴウェブを積層する積層工程とを含んでいる。
積層工程は、公知の積層技術を用いることができる。例えば、引き出されたＣＮＴウェブをローラに巻きつけ、ＣＮＴウェブを積層させることにより、ＣＮＴシートを製造する。
本発明の製造方法によって製造されたＣＮＴシートは、上記引出工程によって引き出された、端部屑が混入していない均一なＣＮＴウェブを用いて作製される。そのため、物性（例えば、電気伝導性や熱伝導性、機械的強度。）の部位による不均一が抑制され、より均一なＣＮＴシートを製造することができる。
本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の実施例および比較例としての引出方法について説明すれば以下のとおりである。
本発明の実施例としての引出方法では、幅３ｃｍのＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出したい領域の両端部の両外側に、基板とは反対側から当接するように粘着テープを貼り付けた状態でＣＮＴウェブを引き出した。
また、比較例としての引出方法では、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブを引き出したい領域の両端部の両外側に、基板とは反対側から当接するように粘着テープを貼り付けた後、粘着テープを剥離させた状態でＣＮＴウェブを引き出した。なお、比較例では、粘着テープの剥離によって、粘着テープと当接したＣＮＴがＣＮＴアレイから取り除かれた状態となっていた。
本発明の実施例および比較例としての引出方法によって、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブが引き出されていく様子について、図７を参照しながら説明する。図７の（ａ）は、本発明の実施例としての引出方法によって、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブが引き出されていく様子を表す写真を示す図であり、（ｂ）は、比較例としての引出方法によって、ＣＮＴアレイからＣＮＴウェブが引き出されていく様子を表す写真を示す図である。
本発明の実施例としての引出方法では、図７の（ａ）に示すように、ＣＮＴアレイとＣＮＴウェブとの境界線が直線を維持しており、均一なＣＮＴウェブを引き出すことができた。
それに対して、比較例としての引出方法では、図７の（ｂ）に示すように、ＣＮＴアレイとＣＮＴウェブとの境界線が、引出が進むに連れて直線から山型に変化していき、その山型に残存したＣＮＴの束が断続的に引き出されることになり、均一なＣＮＴウェブを引き出すことができなった。
〔まとめ〕
本発明の一態様に係るカーボンナノチューブのウェブの引出方法は、カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法において、上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイに当接する当接部材をそれぞれ設置した状態で、上記アレイから上記ウェブを引き出すことを特徴とする。
本発明の一態様に係るカーボンナノチューブのウェブの引出方法は、カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法において、上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイに当接する当接部材をそれぞれ設置した状態で、上記アレイから上記ウェブを引き出すことを特徴とする。
上記の特徴によれば、アレイとウェブとの境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブ、または境界領域の両端部に存在するカーボンナノチューブを当接部材に固定することができる。その結果、カーボンナノウェブを引き出す際に、アレイとウェブとの境界領域の両端部における端部屑の発生、および発生した端部屑のウェブへの混入を抑制することができ、より均一なウェブを引き出すことができるようになっている。
さらに、上記の特徴により、アレイとウェブとの境界線がほぼ直線を維持した状態でウェブを引き出すことができる。その結果、より均一なウェブを引き出すことができる。
したがって、端部屑の混入を抑制しつつより均一にカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法を実現することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出方法において、上記アレイは、基板上に形成されており、上記当接部材は、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに、上記基材とは反対側から当接するように設置されている構成であってもよい。
上記の構成によれば、基材とは反対側から当接するように、境界領域の両端部の両外側に存在するアレイに当接部材を当接させることにより、境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブを当接部材に固定することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出方法において、上記当接部材は、表面に粘着性を有する粘着部材であり、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに、上記粘着部材の粘着表面を貼り付ける構成であることが好ましい。
上記の構成によれば、当接部材の粘着表面を境界領域の両端部の両外側に存在するアレイに貼り付けることにより、境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブを当接部材により強固に固定することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出方法において、複数の上記当接部材が、上記アレイにおける上記境界領域の両端部側の両側面にそれぞれ当接するように設置されている構成であってもよい。
上記の構成によれば、アレイにおける境界領域の両端部側の両側面に当接するように当接部材が設置されているので、境界領域の両端部に存在するカーボンナノチューブを当接部材に固定することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出方法において、上記境界領域の両外側に位置する当接部材の組における、上記両端部に対向する内面同士の間隔が、上記アレイに当接する部位よりも、当該アレイに当接する部位の上方において広がっている構成であることが好ましい。
上記の構成によれば、引き出されたウェブと当接部材との間の距離を大きくすることができる。これにより、引き出されたウェブが静電気力に起因して当接部材に付着することを抑制することができ、ウェブを良好に引き出すことができる。
本発明の一態様に係るカーボンナノチューブ糸の製造方法は、上記のいずれかに記載の引出方法によりカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出工程と、上記引出工程により引き出された上記ウェブに撚りをかける撚糸工程とを含むことを特徴とする。
上記の特徴によれば、上記のいずれかに記載の引出工程によって引き出された、端部屑が混入していない均一なウェブを用いて作製される。そのため、物性（例えば、電気伝導性や熱伝導性、機械的強度。）の部位による不均一が抑制され、より均一なカーボンナノチューブ糸を製造することができる。
本発明の一態様に係るカーボンナノチューブシートの製造方法は、上記のいずれかに記載の引出方法によりカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出工程と、上記引出工程により引き出された上記ウェブを積層する積層工程とを含むことを特徴とする。
上記のいずれかに記載の引出工程によって引き出された、端部屑が混入していない均一なウェブを用いて作製される。そのため、物性（例えば、電気伝導性や熱伝導性、機械的強度。）の部位による不均一が抑制され、より均一なカーボンナノチューブシートを製造することができる。
本発明の一態様に係るカーボンナノチューブのウェブの引出装置は、カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出装置において、上記アレイから上記ウェブを引き出すために上記ウェブを引っ張る引張部と、上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイにそれぞれ当接する当接部材と、を備えることを特徴とする。
上記の特徴によれば、アレイとウェブとの境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブ、または境界領域の両端部に存在するカーボンナノチューブを当接部材に固定した状態で、引張部によりアレイからウェブを引き出す。その結果、カーボンナノウェブを引き出す際に、アレイとウェブとの境界領域の両端部における端部屑の発生、および発生した端部屑のウェブへの混入を抑制することができ、より均一なウェブを引き出すことができるようになっている。
さらに、上記の特徴により、アレイとウェブとの境界線がほぼ直線を維持した状態でウェブを引き出すことができる。その結果、より均一なウェブを引き出すことができる。
したがって、端部屑の混入を抑制しつつより均一にカーボンナノチューブのウェブを引き出す装置を実現することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出装置において、上記アレイが形成された基材と、上記ウェブの引き出しに伴い上記境界領域が後退する向きとは反対向きに上記基材を送る基材搬送部と、上記基材が送られるのに応じて上記当接部材を送る当接部材搬送部とを備える構成であることが好ましい。
上記の構成によれば、アレイとウェブとの境界領域を常に一定の位置にするとともに、当接部材が常に境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブまたは境界領域の両端部のカーボンナノチューブの側面に当接するようにできる。その結果、当接部材が常に境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブまたは境界領域の両端部のカーボンナノチューブを、当接部材に強固に固定することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出装置において、上記当接部材は、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに、上記基材とは反対側から当接した状態で上記当接部材搬送部により送られるテープ状部材である構成であってもよい。
上記の構成によれば、基材とは反対側から当接するように、境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイにテープ状部材を当接させることにより、境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブをテープ状部材に固定することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出装置において、上記当接部材は、表面に粘着性を有する粘着部材であり、上記当接部材搬送部は、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに上記粘着部材の粘着表面を貼り付けるように、上記粘着部材を送る構成であることが好ましい。
上記の構成によれば、当接部材の粘着表面を境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに貼り付けることにより、境界領域の両端部の両外側に存在するカーボンナノチューブを当接部材により強固に固定することができる。
本発明のカーボンナノチューブのウェブの引出装置において、上記当接部材は、上記アレイにおける上記境界領域の両端部側の両側面に、平面を当接した状態で上記当接部材搬送部により回転される回転部材である構成であってもよい。
上記の構成によれば、上記アレイにおける上記境界領域の両端部側の両側面に、当接部材の平面を当接させることができる。これにより、境界領域の両端部に存在するカーボンナノチューブを回転部材に固定することができる。
１ カーボンナノチューブアレイ（ＣＮＴアレイ）
２、２ａ〜２ｄ カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）
３ 基板（基材）
１０ カーボンナノチューブウェブ（ＣＮＴウェブ）
２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｂａ〜２０Ｂｄ 当接部材
４１ 巻取部（引張部）
４２ 基板搬送部（基材搬送部）
４３ 当接部材回転部（当接部材搬送部）
５０、６０ 引出装置
６３ テープ状部材搬送部（当接部材搬送部）
２、２ａ〜２ｄ カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）
３ 基板（基材）
１０ カーボンナノチューブウェブ（ＣＮＴウェブ）
２０Ａ〜２０Ｄ、２０Ｂａ〜２０Ｂｄ 当接部材
４１ 巻取部（引張部）
４２ 基板搬送部（基材搬送部）
４３ 当接部材回転部（当接部材搬送部）
５０、６０ 引出装置
６３ テープ状部材搬送部（当接部材搬送部）
Claims (12)
- カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す方法において、
上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイに当接する当接部材をそれぞれ設置した状態で、上記アレイから上記ウェブを引き出すことを特徴とするカーボンナノチューブのウェブの引出方法。 - 上記アレイは、基材上に形成されており、
上記当接部材は、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに、上記基材とは反対側から当接するように設置されていることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出方法。 - 上記当接部材は、表面に粘着性を有する粘着部材であり、
上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに、上記粘着部材の粘着表面を貼り付けることを特徴とする請求項２に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出方法。 - 上記当接部材が、上記アレイにおける上記境界領域の両端部側の両側面にそれぞれ当接するように設置されていることを特徴とする請求項１に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出方法。
- 上記境界領域の両外側に位置する当接部材の組における、上記両端部に対向する内面同士の間隔が、上記アレイに当接する部位よりも、当該アレイに当接する部位の上方において広がっていることを特徴とする請求項４に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出方法。
- 請求項１〜５のいずれか１項に記載の引出方法によりカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出工程と、
上記引出工程により引き出された上記ウェブに撚りをかける撚糸工程と、を含むことを特徴とするカーボンナノチューブ糸の製造方法。 - 請求項１〜５のいずれか１項に記載の引出方法によりカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出工程と、
上記引出工程により引き出された上記ウェブを積層する積層工程と、を含むことを特徴とするカーボンナノチューブシートの製造方法。 - カーボンナノチューブのアレイからカーボンナノチューブのウェブを引き出す引出装置において、
上記アレイから上記ウェブを引き出すために上記ウェブを引っ張る引張部と、
上記アレイと上記ウェブとの境界領域の両端部の両外側に、上記アレイにそれぞれ当接する当接部材と、を備えることを特徴とするカーボンナノチューブのウェブの引出装置。 - 上記アレイが形成された基材と、
上記ウェブの引き出しに伴い上記境界領域が後退する向きとは反対向きに基材を送る基材搬送部と、
上記基材が送られるのに応じて上記当接部材を送る当接部材搬送部と、を備えることを特徴とする請求項８に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出装置。 - 上記当接部材は、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに、上記基材とは反対側から当接した状態で上記当接部材搬送部により送られるテープ状部材であることを特徴とする請求項９に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出装置。
- 上記当接部材は、表面に粘着性を有する粘着部材であり、
上記当接部材搬送部は、上記境界領域の両端部の両外側に存在する上記アレイに上記粘着部材の粘着表面を貼り付けるように、上記粘着部材を送ることを特徴とする請求項１０に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出装置。 - 上記当接部材は、上記アレイにおける上記境界領域の両端部側の両側面に、平面を当接した状態で上記当接部材搬送部により回転される回転部材であることを特徴とする請求項９に記載のカーボンナノチューブのウェブの引出装置。
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