JP6071763B2 - カーボンナノチューブシートの製造方法及びカーボンナノチューブシート - Google Patents
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Description
化学気相成長法により基板上にカーボンナノチューブを垂直に配向させて形成する際に原料ガスとともに酸素を供給するカーボンナノチューブ層形成工程と、
前記カーボンナノチューブ層の先端部を押圧することによって膜状にする膜状工程とを備え、
前記膜状工程の後に、膜状工程により膜状にされたカーボンナノチューブ層を有する基板と、カーボンナノチューブ層形成工程により形成されたカーボンナノチューブ層を有する他の基板とを、カーボンナノチューブ層を向かい合わせて少なくとも一方の基板側から押圧することによって、2つのカーボンナノチューブ層を一体化して膜状にする一体化膜形成工程を備えることを特徴とするものである。
化学気相成長法により基板上にカーボンナノチューブを垂直に配向させて形成する際に原料ガスとともに酸素を供給するカーボンナノチューブ層形成工程と、
前記カーボンナノチューブ層の先端部を押圧することによって膜状にする膜状工程とを備え、
前記膜状工程の後に、膜状工程により膜状にされたカーボンナノチューブ層をそれぞれ有する2つの基板を、カーボンナノチューブ層を向かい合わせて少なくとも一方の基板側から押圧することによって、2つのカーボンナノチューブ層を積層して膜状にする積層膜形成工程を備えてもよい。
本発明に係る実施例1のカーボンナノチューブシートの製造方法について、図1を用いて、詳細に説明する。
次に、膜状工程において、図1(b)に示すように、上述の方法にて基板1上に形成されたカーボンナノチューブ層5の先端部を、表面を鏡面研磨された金属製シート6を介して基板1に近づく方向に押圧する。具体的には、基板1上に形成された400μmの厚みのカーボンナノチューブ層5に、鏡面研磨された金属製シート6を載せ、さらに金属製シート6の上に厚さ1mmのシリコンゴムシート8を載せて、5MPaの圧力でロールプレスにより押圧する。カーボンナノチューブ2の先端部に金属製シート6を配置して押圧することにより、プレスロール28とカーボンナノチューブ2の先端部とが接着されることを抑制することができる。また、シリコンゴムシート8を介してプレスロール28により押圧することによって、シリコンゴムシート8が弾性変形をするため均一に加圧することができる。したがって、カーボンナノチューブ層5をより厚みの均一な膜状にすることができる。
また、この一体化膜形成工程を複数回繰り返し行うことにより、比較的大きな厚みのカーボンナノチューブシート9を形成することができる。
次に、本実施例に係る製造装置の要旨である膜状室28、一体化膜形成室29及び回収室30について説明する。
[実施例2]
以下、本発明に係るカーボンナノチューブシート9の製造方法の実施例2について、図5及び図6を用いて説明する。なお、実施例1と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
以下、実施例2に係るカーボンナノチューブシート9の製造装置について図6を用いて説明する。実施例1と同様に、真空チャンバー20において、第1基板1aの移動経路に沿って、予め金属粒子等の触媒7が塗布されたステンレス鋼板(第1基板1a)が巻かれた第1巻出しロール24aが配置された第1基板供給室24と、第1基板1aに予め形成された触媒7を微粒化する前処理室25と、微粒化された触媒7が付された第1基板1aを導き、その表面にカーボンナノチューブ2を層状に形成する形成室26とが具備され、形成室26によりカーボンナノチューブ層5が形成された第1基板1aを導き、カーボンナノチューブ層5に冷却などの処理を行う後処理室27が具備される。
[実験例]
本発明に係る実験例、及び比較例について図7を用いて説明する。
[変形例]
実施例1においては、膜状工程により膜状にされたカーボンナノチューブ層5及びカーボンナノチューブ層形成工程により形成されたカーボンナノチューブ層5を一体化して膜状にする一体化膜形成工程を行ったが、一体化膜形成工程の代わりに、2つのカーボンナノチューブ層が、ともに膜状工程により膜状にされたカーボンナノチューブ層を積層して膜状にする積層膜形成工程を備えても構わない。すなわち、その製造方法としては、実施例1において説明した膜状工程の後に、カーボンナノチューブ層形成工程及び膜状工程を行うことにより形成されたカーボンナノチューブ層をそれぞれ有する2つの基板を、カーボンナノチューブ層を向かい合わせて少なくとも一方の基板側から押圧することによって、2つのカーボンナノチューブ層を積層して膜状にする積層膜形成工程を行うものである。なお、当然ながら、実施例1と同様に、積層膜形成工程において、2つのカーボンナノチューブ層に互いに厚みが異なるものを用いても構わない。
2 カーボンナノチューブ
3 原料ガス
4 酸素
5 カーボンナノチューブ層
6 金属製シート
7 触媒
8 シリコンゴムシート
9 カーボンナノチューブシート
20 真空チャンバー
21 区画壁
22 スリット
24 第1基板供給室
24a 第1基板巻出しロール
25 前処理室
25a 触媒微粒化ガス
25b 微粒化ガス供給ノズル
25c 触媒微粒化ガス供給管
25d 触媒微粒化ガス供給源
25e 棒状発熱体
26 形成室
26a 反応ガス供給ノズル
26b 反応ガス供給管
26c 原料ガス供給源
26d 酸素供給源
26e 棒状発熱体
27 後処理室
28 膜状室
28a プレスローラ
28b プレス台
28c 補助ローラ
29 一体化膜形成室
29a プレスローラ
29b プレス台
29c 第2基板巻出しロール
29d 第2基板巻取りロール
30 回収室
30a 回収ロール
30b 第1基板巻取りロール
30c 間紙のロール
31 合体膜形成室
Claims (4)
- 垂直配向性のカーボンナノチューブ層を用いたカーボンナノチューブシートの製造方法であって、
化学気相成長法により基板上にカーボンナノチューブを垂直に配向させて形成する際に原料ガスとともに酸素を供給するカーボンナノチューブ層形成工程と、
前記カーボンナノチューブ層の先端部を押圧することによって膜状にする膜状工程とを備え、
前記膜状工程の後に、膜状工程により膜状にされたカーボンナノチューブ層を有する基板と、前記カーボンナノチューブ層形成工程により形成されたカーボンナノチューブ層を有する他の基板とを、カーボンナノチューブ層を向かい合わせて少なくとも一方の基板側から押圧することによって、2つのカーボンナノチューブ層を一体化して膜状にする一体化膜形成工程を備える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。 - 前記一体化膜形成工程において、2つのカーボンナノチューブ層には互いに厚みが異なるものを用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シートの製造方法。
- 垂直配向性のカーボンナノチューブ層を用いたカーボンナノチューブシートの製造方法であって、
化学気相成長法により基板上にカーボンナノチューブを垂直に配向させて形成する際に原料ガスとともに酸素を供給するカーボンナノチューブ層形成工程と、
前記カーボンナノチューブ層の先端部を押圧することによって膜状にする膜状工程とを備え、
前記膜状工程の後に、膜状工程により膜状にされたカーボンナノチューブ層をそれぞれ有する2つの基板を、カーボンナノチューブ層を向かい合わせて少なくとも一方の基板側から押圧することによって、2つのカーボンナノチューブ層を積層して膜状にする積層膜形成工程を備え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シートの製造方法。 - 前記積層膜形成工程において、2つのカーボンナノチューブ層には互いに厚みが異なるものを用いることを特徴とする請求項3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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