カーボンナノチューブ糸接続体及びその製造方法
【課題】従来より長い寸法等の各種の形状の接続体を実現できるとともに、ＣＮＴ糸同士の接続を確実に行うことができるカーボンナノチューブ糸接続体及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】ＣＮＴ糸接続体９は、接続される両方のＣＮＴ糸３からそれぞれ伸びる成長ＣＮＴ７が、接続相手側のＣＮＴ糸３や成長ＣＮＴ７に絡みつくことにより、ＣＮＴ糸３同士が接続されている。従って、２本のＣＮＴ糸３を１箇所で接続することにより、或いは、多数のＣＮＴ糸３を順次接続することにより、例えば数十ｋｍに及ぶような非常に長いＣＮＴ糸接続体９を実現すること可能である。また、各ＣＮＴ糸３から伸びる成長ＣＮＴ７によって、ＣＮＴ糸３同士を確実に接続できるので、各ＣＮＴ糸３の接続の機械的強度が大きく、電気的特性（導電性）も優れている。
【解決手段】ＣＮＴ糸接続体９は、接続される両方のＣＮＴ糸３からそれぞれ伸びる成長ＣＮＴ７が、接続相手側のＣＮＴ糸３や成長ＣＮＴ７に絡みつくことにより、ＣＮＴ糸３同士が接続されている。従って、２本のＣＮＴ糸３を１箇所で接続することにより、或いは、多数のＣＮＴ糸３を順次接続することにより、例えば数十ｋｍに及ぶような非常に長いＣＮＴ糸接続体９を実現すること可能である。また、各ＣＮＴ糸３から伸びる成長ＣＮＴ７によって、ＣＮＴ糸３同士を確実に接続できるので、各ＣＮＴ糸３の接続の機械的強度が大きく、電気的特性（導電性）も優れている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭素系微細構造物の１つであるカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと記すこともある）が知られている。このＣＮＴは、例えば直径が約０．５ｎｍから１０ｎｍ程度、長さが約１μｍ程度のパイプ状のカーボン素材である。
【０００３】
ＣＮＴは、上記のとおり、微細な構造を有するため、そのままでは、取り扱い性や加工性が悪い。このため、肉眼で確認しながら取り扱うことが容易な大きさのＣＮＴの集合体を製造することが試みられている。
【０００４】
このＣＮＴの集合体としては、例えば多数のＣＮＴを糸状にしたＣＮＴ糸（例えばＣＮＴを撚り合わせたＣＮＴ撚糸：ＣＮＴｙａｒｎ）が挙げられる。また、このＣＮＴ糸を用いて、ＣＮＴ製の織布やシートを製造することができる。
【０００５】
上述したＣＮＴ糸は、次のようにして製造できる。
まず、基板上に、基板に対して垂直方向に配向するＣＮＴを複数形成する。そして、ＣＮＴからなる束を基板から順次引き出し、紡ぐことで、ＣＮＴ糸を製造できる（特許文献１参照）。一方、ＣＮＴを合成する炉から直接ＣＮＴ糸を形成する方法も考案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３８７０３号公報
【特許文献２】特表２００７−５３６４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、製造できるＣＮＴ糸の長さは、例えば１００ｍｍ程度と短く、例えば数十ｋｍに及ぶ長い電線やワイヤ（線材）などの用途には十分ではないという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献２の技術の場合には、１〜１０ｋｍ程度の長さのＣＮＴ糸を製造することは可能であるが、それでも、それ以上の長さの電線やワイヤなどの用途には十分ではない。
【０００９】
更に、上述した従来技術では、ＣＮＴ糸を用いて織布やシートを製造することが可能であるが、それらは単にＣＮＴ糸を組み合わせてあるだけなので、ＣＮＴ糸同士の機械的接続や電気的接続に関する性能（機械的強度や電気伝導性等）は十分ではない。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、従来より長い寸法等の各種の形状の接続体を実現できるとともに、ＣＮＴ糸同士の接続を確実に行って、その特性を高めることができるカーボンナノチューブ糸接続体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）請求項１の発明は、複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブが、互いの接続相手側の前記カーボンナノチューブ糸及び／又は前記成長したカーボンナノチューブに絡みつくことにより、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、接続される両方のＣＮＴ糸からそれぞれ成長したＣＮＴ（以下成長ＣＮＴと記すこともある）が、接続相手側のＣＮＴ糸や成長ＣＮＴに絡みつくことにより、ＣＮＴ糸同士が接続されている。
【００１３】
従って、本発明のＣＮＴ糸接続体は、２本のＣＮＴ糸を接続することにより、或いは、多数のＣＮＴ糸を順次接続することにより、例えば数十ｋｍに及ぶような非常に長いＣＮＴ糸接続体を実現すること可能であり、その長さには特に制限はない。
【００１４】
また、ＣＮＴ糸を単に長手方向に接続するのではなく、後述する様に、交差させて接続することにより、或いはメッシュ状に配置して接続すること等により、所望の形状のＣＮＴ糸接続体を実現することができる。
【００１５】
更に、各ＣＮＴ糸同士を接続する場合には、各ＣＮＴ糸から伸びる成長ＣＮＴによって、ＣＮＴ糸同士を確実に接続できるので、各ＣＮＴ糸の接続の機械的強度（接続強度）が大きく、電気的特性（導電性）も優れている。
【００１６】
その上、本発明では、成長ＣＮＴを成長させる起点（即ちＣＮＴを生成するための触媒の配置箇所）は、ＣＮＴ糸を接続する箇所のみで済むので、触媒によってＣＮＴの特性（例えば柔軟性など）が低下することを抑制することが可能である。
【００１７】
（２）請求項２の発明では、前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における端部を並列に重ね合わせて配置されており、この重ね合わせて配置された箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸の端部同士を軸方向に並列に重ね合わせて接続しているので、ＣＮＴ糸接続体を軸方向に長く伸ばすことが容易であり、しかも、接続する範囲が広いので、ＣＮＴ糸同士の機械的接続が強固であり、電気的特性も優れているという利点がある。
【００１９】
（３）請求項３の発明では、前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における先端面を付き合わされて配置されており、この付き合わされた箇所の周囲において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸の端面同士を付き合わせた状態で接続しているので、ＣＮＴ糸接続体の太さがほぼ均一になるとともに、ＣＮＴ糸接続体を長く伸ばすことが容易であるという利点がある。
【００２１】
（４）請求項４の発明では、前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、交差するように配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸を交差した状態で接続しているので、両ＣＮＴ糸を接触させる作業が容易である。また、ＣＮＴ糸接続体の伸びる方向は、一方向に限定されないので、多様な形状のＣＮＴ糸接続体を実現できるという利点がある。
【００２３】
（５）請求項５の発明では、多数の前記カーボンナノチューブ糸が、交差してメッシュ状に配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸がメッシュ状に配置されて接続されているので、平面状のＣＮＴ糸接続体を実現できる。
（６）請求項６の発明は、複数の前記カーボンナノチューブ糸が並列に配置され束ねられて構成されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記各カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明は、複数のＣＮＴ糸を長手方向に揃えて（即ち並列に配置して）束ねたＣＮＴ糸接続体を例示している。この場合は、単一のＣＮＴ糸より径の大きなＣＮＴ糸接続体を実現できる。これにより、機械的強度や電気的特性（例えば流す電流の大きさ）を高めることができる。
【００２６】
（７）請求項７の発明は、複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体を製造するカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法であって、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所に、前記カーボンナノチューブを成長させる触媒を担持させる第１工程と、前記接続するカーボンナノチューブ糸同士を接触又は近接して配置する第２工程と、前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所のカーボンナノチューブを成長させ、該カーボンナノチューブを接続相手に絡みつかせて、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する第３工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明では、第１工程にて、ＣＮＴ糸を接続する箇所に、ＣＮＴを成長させる触媒を担持させ、第２工程にて、接続するＣＮＴ糸同士を接触又は近接して配置する。そして、第３工程にて、ＣＮＴ糸を接続する箇所のＣＮＴを成長させ、その成長ＣＮＴを接続相手（即ち相手側のＣＮＴ糸や成長ＣＮＴ）に絡みつかせて、ＣＮＴ糸同士を接続する。
【００２８】
これにより、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の優れた特性を備えたＣＮＴ糸接続体を、容易に実現することができる。
なお、ＣＮＴ糸からＣＮＴを成長させる方法としては、周知の化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）やレザーアブレーション（laser ablation）など各種の方法を採用できる。
【００２９】
また、ＣＮＴ糸に触媒を担持させる方法としては、ＣＮＴ糸を触媒を含む溶液に漬ける方法、ＣＮＴ糸に触媒を含む溶液を滴下する方法、触媒をスパッタリングによって担持させる方法などが挙げられる。
【００３０】
なお、第１工程と第２工程の順序を入れ替えても良い。
（８）請求項８の発明では、前記触媒を担持させた前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所の周囲を、カバーで覆い、そのカバーの内側にて、前記カーボンナノチューブを成長させることを特徴とする。
【００３１】
本発明では、ＣＮＴ糸同士を接続する箇所をカバーで覆い、その内側でＣＮＴを成長させるので、成長ＣＮＴはカバー内側にて効率よく相手側と接続することができる。これにより、接続強度や電気的特性が向上するという利点がある。
【００３２】
（９）請求項９の発明では、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所及びその近傍に、触媒を含む溶液を付着させ、その後、前記触媒を前記カーボンナノチューブ糸同士が接触する箇所に近づけるように移動させることを特徴とする。
【００３３】
本発明では、ＣＮＴを成長させる前に、予め触媒を接続箇所に近づけるように移動させるので、その触媒から成長した成長ＣＮＴは、効率よく相手側と接続することができる。これにより、接続強度や電気的特性が向上するという利点がある。
【００３４】
なお、触媒を移動させる手段としては、重力を利用したり、表面張力を利用する方法が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ＣＮＴからＣＮＴ糸を作製する方法を示す説明図である。
【図２】実施例１のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施例１のＣＮＴ糸接続体を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例２のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図５】実施例３のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図６】実施例４のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図７】実施例５のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は実施例６のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）はＣＮＴ糸接続体の接続部分の（Ｂ−Ｂ断面における）断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３７】
本実施例では、糸状（ワイヤ状）のＣＮＴ糸接続体及びその製造方法について説明する。
ａ）まず、本実施例のＣＮＴ糸接続体の製造方法について説明する。
【００３８】
（１）ＣＮＴ糸の製造
縦：８ｍｍ×横：２ｍｍ×厚さ：１ｍｍのＳｉ基板の片面（面積：１６ｍｍ2）に、１ｍ2当り、鉄（Ｆｅ）０．００２モルを真空蒸着法により蒸着させ、活性Ｓｉ基板を得た。
【００３９】
この活性Ｓｉ基板を、電気炉内に配置し、７００℃に加熱し、エチレンガスを３０ｃｃ／分、水素ガスを７０ｃｃ／分、アルゴンガスを４００ｃｃ／分の流通速度で５分間流通させた。
【００４０】
その結果、図１に示す様に、Ｓｉ基板１上には、多数のＣＮＴが堆積したＣＮＴの配向膜（マトリックス）が形成された。
堆積したＣＮＴは、その一端がＳｉ基板１に固定されており、Ｓｉ基板１に対して垂直方向に均一に配向している。なお、個々のＣＮＴの直径は約１０ｎｍであり、ＣＮＴの長さは約３００μｍであった。
【００４１】
次に、Ｓｉ基板１上に配向しているＣＮＴの配向膜において、複数のＣＮＴから成る束の端部を引出し具でつまみ、ＣＮＴの配向方向とは直交する方向に引出した。
引出されたＣＮＴの束の端部（引出し方向に関して後方の端部）と、Ｓｉ基板１上で隣接するＣＮＴの束の端部とは、ファンデルワールス力により接続し、結果として、ＣＮＴの束が安定して長くつながる。
【００４２】
このとき、ＣＮＴの束は、Ｓｉ基板１上に配向しているＣＮＴの配向膜から、複数箇所で引き出した。そして、ＣＮＴの束を複数撚ることで、ＣＮＴから成るＣＮＴ糸（ＣＮＴ撚糸）３（図２（ａ）参照）が得られた。
【００４３】
（２）ＣＮＴ糸接続体の製造
図２（ａ）に示す様に、前記（１）で製造したＣＮＴ糸３を一対用意し、図２（ｂ）に示す様に、ＣＮＴ糸３を接続する箇所、具体的には、ＣＮＴ糸３における軸方向の端部５を触媒を含む溶液（触媒溶液）に漬け、ＣＮＴ糸３の端部５に、触媒溶液を付着させる（濃い灰色部分に触媒溶液が付着）。
【００４４】
なお、触媒溶液を漬ける領域（軸方向長さ）としては、接続強度等の特性に応じて適宜設定すれば良い。
なお、前記触媒溶液としては、アルコール（例えばエタノール）を溶媒とする酢酸鉄(II)の溶液が挙げられ、この場合は、鉄が触媒として作用する。
【００４５】
その後、図２（ｃ）に示す様に、ＣＮＴ糸３に付着させた触媒溶液を乾燥し、ＣＮＴ糸３の表面や内部（詳しくは各ＣＮＴの表面）に、触媒を担持させる（薄い灰色部分に触媒が付着）。
【００４６】
次に、図２（ｄ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸３の軸方向の端部（触媒を担持させた端部）５を、軸方向を合わせて並列に重ね合わせて配置し、図示しない治具によって、位置がずれないように固定する。例えばクリップ等で挟んだり接着シートに貼り付ける等によって、ずれないように固定する。
【００４７】
その後、この端部５を重ね合わせたＣＮＴ糸３を、前記ＣＮＴを成長させた際に用いた様な電気炉に入れて、周知のＣＶＤによってＣＮＴを成長させる。
なお、このＣＮＴを成長させる際には、例えば電気炉内を８８０℃に加熱し、エチレンガスを３０ｃｃ／分、水素ガスを７０ｃｃ／分、アルゴンガスを４００ｃｃ／分の流通速度で１０分間流通させた。
【００４８】
これによって、図３に模式的に示す様に、ＣＮＴ糸３同士が、各ＣＮＴ糸３から成長したＣＮＴ（成長ＣＮＴ）７によって接続したＣＮＴ糸接続体（ワイヤ）９が得られた。
ｂ）次に、本実施例のＣＮＴ糸接続体９の構造について説明する。
【００４９】
図３に示す様に、ＣＮＴ糸接続体９は、ＣＮＴ糸３の先端の端部５同士が、軸方向を揃えて並列に重ね合わせて配置されるとともに、その重ね合わされた箇所（接続箇所）にて、互いのＣＮＴ糸３から伸びた成長ＣＮＴ７によってＣＮＴ糸３同士が接続されたものである。
【００５０】
詳しくは、一方のＣＮＴ糸３から伸びる成長ＣＮＴ７が、他方のＣＮＴ糸３や成長ＣＮＴ７に絡みつくことにより、ＣＮＴ糸３同士が強固に接続されている。
特に、成長ＣＮＴ７は、ＣＮＴ糸３が接触する部分や近接している部分にて、集中的に絡みついている。
【００５１】
ｃ）次に、本実施例の効果について説明する。
上述した様に、本実施例では、接続される両方のＣＮＴ糸３からそれぞれ伸びる成長ＣＮＴ７が、接続相手側のＣＮＴ糸３や成長ＣＮＴ７に絡みつくことにより、ＣＮＴ糸３同士が接続されている。
【００５２】
従って、本実施例のＣＮＴ糸接続体９は、２本のＣＮＴ糸３を１箇所で接続することにより、或いは、多数のＣＮＴ糸３を順次接続することにより、例えば数十ｋｍに及ぶような非常に長いＣＮＴ糸接続体９を実現すること可能である。
【００５３】
また、本実施例では、各ＣＮＴ糸３から伸びる成長ＣＮＴ７によって、ＣＮＴ糸３同士を確実に接続できるので、各ＣＮＴ糸３の接続の機械的強度が大きく、電気的特性（導電性）も優れている。
【００５４】
更に、本実施例では、ＣＮＴ糸３の端部５同士を並列に重ね合わせて接続しているので、この点からも、ＣＮＴ糸３同士の機械的接続が強固であり、電気的特性も優れているという利点がある。また、ＣＮＴ糸接続体９を長く伸ばすことも容易である。
【００５５】
その上、本実施例では、成長ＣＮＴ７を成長させる起点は、ＣＮＴ糸３を接続する箇所のみで済むので、即ち最小限の触媒で済むので、触媒によってＣＮＴの特性（例えば柔軟性など）が低下することを抑制できるという利点もある。
【実施例２】
【００５６】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図４（ａ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸１１の端部１３に、実施例１と同様にして触媒を担持させ（灰色部分に触媒が付着）、その端部１３の軸方向における端面同士を付き合わせて配置する。
【００５７】
そして、図４（ｂ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸１１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ１５）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸１１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸１１同士を接続してＣＮＴ糸接続体１７を製造する。
【００５８】
本実施例では、ＣＮＴ糸１１の端面同士を付き合わせた状態で接続しているので、ＣＮＴ糸接続体１７の太さがほぼ均一になるとともに、ＣＮＴ糸接続体１７を長く伸ばすことが容易である。
【実施例３】
【００５９】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図５（ａ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸２１同士を交差し接触させて配置する。
【００６０】
次に、図５（ｂ）に示す様に、ＣＮＴ糸の交差する箇所に、触媒溶液を（例えば滴下や吹き付け等によって）付着させ（同図灰色部分）、その後乾燥させる。
次に、図５（ｃ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸２１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ２３）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸２１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸２１同士を接続してＣＮＴ糸接続体２５を製造する。
【００６１】
本実施例では、ＣＮＴ糸２１を交差して接続しているので、接続する作業が容易であるという利点がある。また、ＣＮＴ糸接続体２５の長手方向は、一方向（軸線方向）に限定されないので、多様な形状のＣＮＴ糸接続体２５を実現できるという利点がある。
【実施例４】
【００６２】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図６（ａ）に示す様に、多数のＣＮＴ糸３１をメッシュ状に（例えば直交するように）接触させて配置する。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示す様に、ＣＮＴ糸３１の交差する箇所に、触媒溶液を（例えば滴下や吹き付け等によって）付着させ（同図灰色部分）、その後乾燥させる。
次に、図６（ｃ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸３１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ３３）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸３１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸３１同士を接続して、メッシュ状のＣＮＴ糸接続体３５を製造する。
【００６４】
本実施例では、ＣＮＴ糸３１がメッシュ状に配置されて接続されているので、平面状のＣＮＴ糸接続体３５を実現できる。
なお、触媒を担持させる場合には、メッシュ状に配置したメッシュ状のＣＮＴ糸３１の全体を、触媒溶液に浸けてもよい。
【実施例５】
【００６５】
次に、実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図７（ａ）に示す様に、多数のＣＮＴ糸４１を束ねて（例えば撚り合わせて）ワイヤ４３を作製する。
【００６６】
次に、そのワイヤ４３を、触媒溶液に漬けて、その後乾燥させる。
次に、図７（ｂ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸４１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ４５）を成長させ、接触している又は近くにある（１又は複数の）相手側のＣＮＴ糸４１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸４１同士を接続して、ワイヤ状のＣＮＴ糸接続体４７を製造する。
【００６７】
本実施例では、単一のＣＮＴ糸４１より径の大きなワイヤ状のＣＮＴ糸接続体４７を実現できる。これにより、機械的強度や電気的特性（例えば流す電流の大きさ）を一層高めることができる。
【実施例６】
【００６８】
次に、実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図８（ａ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸５１の端部５３に、実施例１と同様にして触媒を担持させ（灰色部分に触媒が付着）、その端部５３同士を、軸方向を揃えて並列に重ね合わせて配置する。
【００６９】
次に、図８（ｂ）、（ｃ）に示す様に、上述したＣＮＴ糸５１同士を重ね合わせた部分の外周を、例えばステンレスからなる薄膜の帯状のカバー５５で覆う（即ち、カバー５５で一周するように巻く）。なお、このカバー５５としては、ＣＶＤで破損しない材料を使用する。
【００７０】
次に、図８（ｄ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、カバー５５の内側にて、各ＣＮＴ糸５１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ５７）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸５１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸５１同士を接続してＣＮＴ糸接続体５９を製造する。なお、カバー５５は、ＣＮＴ糸接続体５９から、例えばカバー５５を溶かす薬剤等により除去してよい。
【００７１】
本実施例では、ＣＮＴ糸５１同士を接続する箇所をカバー５５で覆い、その内側でＣＮＴ（成長ＣＮＴ）５７を成長させるので、成長ＣＮＴ５７はカバー５５内側にて効率よく相手側と接続することができる。これにより、接続強度や電気的特性が向上するという利点がある。
【実施例７】
【００７２】
次に、実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図示しないが、本実施例では、カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所及びその近傍に、触媒を含む溶液を付着させ、その後、触媒をカーボンナノチューブ糸同士が接触する箇所に近づけるように移動させる。
【００７３】
例えばＣＮＴ糸の接続箇所より上方に触媒溶液を供給すると、溶液及び触媒は、重力で下方（即ちＣＮＴ糸の接合箇所）に移動する。このＣＮＴ糸の接続箇所では、ＣＮＴ同士が接触していることから、その近傍における表面張力によって溶液及び触媒が滞留することになる。
【００７４】
従って、この状態にてＣＮＴを成長させることにより、接続箇所にて多くのＣＮＴが成長するので、ＣＮＴ糸同士の接続強度や電気的特性が向上する。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７５】
（１）前記実施例では、接続するＣＮＴ糸同士を接触させたが、成長ＣＮＴが接続相手に届く範囲であれば、ＣＮＴ糸同士は若干離れていてもよい。
（２）ＣＮＴ糸を製造する方法としては、従来の各種の方法（例えば特許技術１、２等の技術）を採用できる。
【００７６】
（３）ＣＮＴを成長させる方法としては、各種の周知の方法、例えばＣＶＤやレーザーアブレーション等を採用できる。
【符号の説明】
【００７７】
３、１１、２１、３１、４１、５１・・カーボンナノチューブ糸（ＣＮＴ糸）
５、１３、５３・・端部
７、１５、２３、３３、４５、５７・・成長カーボンナノチューブ（成長ＣＮＴ）
９、１７、２５、３５、４７、５９・・カーボンナノチューブ糸接続体（ＣＮＴ糸接続体）
４３・・ワイヤ
５５・・カバー
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、炭素系微細構造物の１つであるカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴと記すこともある）が知られている。このＣＮＴは、例えば直径が約０．５ｎｍから１０ｎｍ程度、長さが約１μｍ程度のパイプ状のカーボン素材である。
【０００３】
ＣＮＴは、上記のとおり、微細な構造を有するため、そのままでは、取り扱い性や加工性が悪い。このため、肉眼で確認しながら取り扱うことが容易な大きさのＣＮＴの集合体を製造することが試みられている。
【０００４】
このＣＮＴの集合体としては、例えば多数のＣＮＴを糸状にしたＣＮＴ糸（例えばＣＮＴを撚り合わせたＣＮＴ撚糸：ＣＮＴｙａｒｎ）が挙げられる。また、このＣＮＴ糸を用いて、ＣＮＴ製の織布やシートを製造することができる。
【０００５】
上述したＣＮＴ糸は、次のようにして製造できる。
まず、基板上に、基板に対して垂直方向に配向するＣＮＴを複数形成する。そして、ＣＮＴからなる束を基板から順次引き出し、紡ぐことで、ＣＮＴ糸を製造できる（特許文献１参照）。一方、ＣＮＴを合成する炉から直接ＣＮＴ糸を形成する方法も考案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−１３８７０３号公報
【特許文献２】特表２００７−５３６４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１の技術では、製造できるＣＮＴ糸の長さは、例えば１００ｍｍ程度と短く、例えば数十ｋｍに及ぶ長い電線やワイヤ（線材）などの用途には十分ではないという問題があった。
【０００８】
一方、特許文献２の技術の場合には、１〜１０ｋｍ程度の長さのＣＮＴ糸を製造することは可能であるが、それでも、それ以上の長さの電線やワイヤなどの用途には十分ではない。
【０００９】
更に、上述した従来技術では、ＣＮＴ糸を用いて織布やシートを製造することが可能であるが、それらは単にＣＮＴ糸を組み合わせてあるだけなので、ＣＮＴ糸同士の機械的接続や電気的接続に関する性能（機械的強度や電気伝導性等）は十分ではない。
【００１０】
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、従来より長い寸法等の各種の形状の接続体を実現できるとともに、ＣＮＴ糸同士の接続を確実に行って、その特性を高めることができるカーボンナノチューブ糸接続体及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）請求項１の発明は、複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブが、互いの接続相手側の前記カーボンナノチューブ糸及び／又は前記成長したカーボンナノチューブに絡みつくことにより、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、接続される両方のＣＮＴ糸からそれぞれ成長したＣＮＴ（以下成長ＣＮＴと記すこともある）が、接続相手側のＣＮＴ糸や成長ＣＮＴに絡みつくことにより、ＣＮＴ糸同士が接続されている。
【００１３】
従って、本発明のＣＮＴ糸接続体は、２本のＣＮＴ糸を接続することにより、或いは、多数のＣＮＴ糸を順次接続することにより、例えば数十ｋｍに及ぶような非常に長いＣＮＴ糸接続体を実現すること可能であり、その長さには特に制限はない。
【００１４】
また、ＣＮＴ糸を単に長手方向に接続するのではなく、後述する様に、交差させて接続することにより、或いはメッシュ状に配置して接続すること等により、所望の形状のＣＮＴ糸接続体を実現することができる。
【００１５】
更に、各ＣＮＴ糸同士を接続する場合には、各ＣＮＴ糸から伸びる成長ＣＮＴによって、ＣＮＴ糸同士を確実に接続できるので、各ＣＮＴ糸の接続の機械的強度（接続強度）が大きく、電気的特性（導電性）も優れている。
【００１６】
その上、本発明では、成長ＣＮＴを成長させる起点（即ちＣＮＴを生成するための触媒の配置箇所）は、ＣＮＴ糸を接続する箇所のみで済むので、触媒によってＣＮＴの特性（例えば柔軟性など）が低下することを抑制することが可能である。
【００１７】
（２）請求項２の発明では、前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における端部を並列に重ね合わせて配置されており、この重ね合わせて配置された箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸の端部同士を軸方向に並列に重ね合わせて接続しているので、ＣＮＴ糸接続体を軸方向に長く伸ばすことが容易であり、しかも、接続する範囲が広いので、ＣＮＴ糸同士の機械的接続が強固であり、電気的特性も優れているという利点がある。
【００１９】
（３）請求項３の発明では、前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における先端面を付き合わされて配置されており、この付き合わされた箇所の周囲において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２０】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸の端面同士を付き合わせた状態で接続しているので、ＣＮＴ糸接続体の太さがほぼ均一になるとともに、ＣＮＴ糸接続体を長く伸ばすことが容易であるという利点がある。
【００２１】
（４）請求項４の発明では、前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、交差するように配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸を交差した状態で接続しているので、両ＣＮＴ糸を接触させる作業が容易である。また、ＣＮＴ糸接続体の伸びる方向は、一方向に限定されないので、多様な形状のＣＮＴ糸接続体を実現できるという利点がある。
【００２３】
（５）請求項５の発明では、多数の前記カーボンナノチューブ糸が、交差してメッシュ状に配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２４】
本発明は、ＣＮＴ糸同士の接続状態を例示したものである。本発明では、ＣＮＴ糸がメッシュ状に配置されて接続されているので、平面状のＣＮＴ糸接続体を実現できる。
（６）請求項６の発明は、複数の前記カーボンナノチューブ糸が並列に配置され束ねられて構成されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記各カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とする。
【００２５】
本発明は、複数のＣＮＴ糸を長手方向に揃えて（即ち並列に配置して）束ねたＣＮＴ糸接続体を例示している。この場合は、単一のＣＮＴ糸より径の大きなＣＮＴ糸接続体を実現できる。これにより、機械的強度や電気的特性（例えば流す電流の大きさ）を高めることができる。
【００２６】
（７）請求項７の発明は、複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体を製造するカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法であって、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所に、前記カーボンナノチューブを成長させる触媒を担持させる第１工程と、前記接続するカーボンナノチューブ糸同士を接触又は近接して配置する第２工程と、前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所のカーボンナノチューブを成長させ、該カーボンナノチューブを接続相手に絡みつかせて、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する第３工程と、を有することを特徴とする。
【００２７】
本発明では、第１工程にて、ＣＮＴ糸を接続する箇所に、ＣＮＴを成長させる触媒を担持させ、第２工程にて、接続するＣＮＴ糸同士を接触又は近接して配置する。そして、第３工程にて、ＣＮＴ糸を接続する箇所のＣＮＴを成長させ、その成長ＣＮＴを接続相手（即ち相手側のＣＮＴ糸や成長ＣＮＴ）に絡みつかせて、ＣＮＴ糸同士を接続する。
【００２８】
これにより、前記請求項１〜６のいずれか１項に記載の優れた特性を備えたＣＮＴ糸接続体を、容易に実現することができる。
なお、ＣＮＴ糸からＣＮＴを成長させる方法としては、周知の化学気相成長（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）やレザーアブレーション（laser ablation）など各種の方法を採用できる。
【００２９】
また、ＣＮＴ糸に触媒を担持させる方法としては、ＣＮＴ糸を触媒を含む溶液に漬ける方法、ＣＮＴ糸に触媒を含む溶液を滴下する方法、触媒をスパッタリングによって担持させる方法などが挙げられる。
【００３０】
なお、第１工程と第２工程の順序を入れ替えても良い。
（８）請求項８の発明では、前記触媒を担持させた前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所の周囲を、カバーで覆い、そのカバーの内側にて、前記カーボンナノチューブを成長させることを特徴とする。
【００３１】
本発明では、ＣＮＴ糸同士を接続する箇所をカバーで覆い、その内側でＣＮＴを成長させるので、成長ＣＮＴはカバー内側にて効率よく相手側と接続することができる。これにより、接続強度や電気的特性が向上するという利点がある。
【００３２】
（９）請求項９の発明では、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所及びその近傍に、触媒を含む溶液を付着させ、その後、前記触媒を前記カーボンナノチューブ糸同士が接触する箇所に近づけるように移動させることを特徴とする。
【００３３】
本発明では、ＣＮＴを成長させる前に、予め触媒を接続箇所に近づけるように移動させるので、その触媒から成長した成長ＣＮＴは、効率よく相手側と接続することができる。これにより、接続強度や電気的特性が向上するという利点がある。
【００３４】
なお、触媒を移動させる手段としては、重力を利用したり、表面張力を利用する方法が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】ＣＮＴからＣＮＴ糸を作製する方法を示す説明図である。
【図２】実施例１のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図３】（ａ）は実施例１のＣＮＴ糸接続体を示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図４】実施例２のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図５】実施例３のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図６】実施例４のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図７】実施例５のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図である。
【図８】（ａ）（ｂ）は実施例６のＣＮＴ糸接続体を製造する手順を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（ｄ）はＣＮＴ糸接続体の接続部分の（Ｂ−Ｂ断面における）断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
本発明の実施形態を実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００３７】
本実施例では、糸状（ワイヤ状）のＣＮＴ糸接続体及びその製造方法について説明する。
ａ）まず、本実施例のＣＮＴ糸接続体の製造方法について説明する。
【００３８】
（１）ＣＮＴ糸の製造
縦：８ｍｍ×横：２ｍｍ×厚さ：１ｍｍのＳｉ基板の片面（面積：１６ｍｍ2）に、１ｍ2当り、鉄（Ｆｅ）０．００２モルを真空蒸着法により蒸着させ、活性Ｓｉ基板を得た。
【００３９】
この活性Ｓｉ基板を、電気炉内に配置し、７００℃に加熱し、エチレンガスを３０ｃｃ／分、水素ガスを７０ｃｃ／分、アルゴンガスを４００ｃｃ／分の流通速度で５分間流通させた。
【００４０】
その結果、図１に示す様に、Ｓｉ基板１上には、多数のＣＮＴが堆積したＣＮＴの配向膜（マトリックス）が形成された。
堆積したＣＮＴは、その一端がＳｉ基板１に固定されており、Ｓｉ基板１に対して垂直方向に均一に配向している。なお、個々のＣＮＴの直径は約１０ｎｍであり、ＣＮＴの長さは約３００μｍであった。
【００４１】
次に、Ｓｉ基板１上に配向しているＣＮＴの配向膜において、複数のＣＮＴから成る束の端部を引出し具でつまみ、ＣＮＴの配向方向とは直交する方向に引出した。
引出されたＣＮＴの束の端部（引出し方向に関して後方の端部）と、Ｓｉ基板１上で隣接するＣＮＴの束の端部とは、ファンデルワールス力により接続し、結果として、ＣＮＴの束が安定して長くつながる。
【００４２】
このとき、ＣＮＴの束は、Ｓｉ基板１上に配向しているＣＮＴの配向膜から、複数箇所で引き出した。そして、ＣＮＴの束を複数撚ることで、ＣＮＴから成るＣＮＴ糸（ＣＮＴ撚糸）３（図２（ａ）参照）が得られた。
【００４３】
（２）ＣＮＴ糸接続体の製造
図２（ａ）に示す様に、前記（１）で製造したＣＮＴ糸３を一対用意し、図２（ｂ）に示す様に、ＣＮＴ糸３を接続する箇所、具体的には、ＣＮＴ糸３における軸方向の端部５を触媒を含む溶液（触媒溶液）に漬け、ＣＮＴ糸３の端部５に、触媒溶液を付着させる（濃い灰色部分に触媒溶液が付着）。
【００４４】
なお、触媒溶液を漬ける領域（軸方向長さ）としては、接続強度等の特性に応じて適宜設定すれば良い。
なお、前記触媒溶液としては、アルコール（例えばエタノール）を溶媒とする酢酸鉄(II)の溶液が挙げられ、この場合は、鉄が触媒として作用する。
【００４５】
その後、図２（ｃ）に示す様に、ＣＮＴ糸３に付着させた触媒溶液を乾燥し、ＣＮＴ糸３の表面や内部（詳しくは各ＣＮＴの表面）に、触媒を担持させる（薄い灰色部分に触媒が付着）。
【００４６】
次に、図２（ｄ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸３の軸方向の端部（触媒を担持させた端部）５を、軸方向を合わせて並列に重ね合わせて配置し、図示しない治具によって、位置がずれないように固定する。例えばクリップ等で挟んだり接着シートに貼り付ける等によって、ずれないように固定する。
【００４７】
その後、この端部５を重ね合わせたＣＮＴ糸３を、前記ＣＮＴを成長させた際に用いた様な電気炉に入れて、周知のＣＶＤによってＣＮＴを成長させる。
なお、このＣＮＴを成長させる際には、例えば電気炉内を８８０℃に加熱し、エチレンガスを３０ｃｃ／分、水素ガスを７０ｃｃ／分、アルゴンガスを４００ｃｃ／分の流通速度で１０分間流通させた。
【００４８】
これによって、図３に模式的に示す様に、ＣＮＴ糸３同士が、各ＣＮＴ糸３から成長したＣＮＴ（成長ＣＮＴ）７によって接続したＣＮＴ糸接続体（ワイヤ）９が得られた。
ｂ）次に、本実施例のＣＮＴ糸接続体９の構造について説明する。
【００４９】
図３に示す様に、ＣＮＴ糸接続体９は、ＣＮＴ糸３の先端の端部５同士が、軸方向を揃えて並列に重ね合わせて配置されるとともに、その重ね合わされた箇所（接続箇所）にて、互いのＣＮＴ糸３から伸びた成長ＣＮＴ７によってＣＮＴ糸３同士が接続されたものである。
【００５０】
詳しくは、一方のＣＮＴ糸３から伸びる成長ＣＮＴ７が、他方のＣＮＴ糸３や成長ＣＮＴ７に絡みつくことにより、ＣＮＴ糸３同士が強固に接続されている。
特に、成長ＣＮＴ７は、ＣＮＴ糸３が接触する部分や近接している部分にて、集中的に絡みついている。
【００５１】
ｃ）次に、本実施例の効果について説明する。
上述した様に、本実施例では、接続される両方のＣＮＴ糸３からそれぞれ伸びる成長ＣＮＴ７が、接続相手側のＣＮＴ糸３や成長ＣＮＴ７に絡みつくことにより、ＣＮＴ糸３同士が接続されている。
【００５２】
従って、本実施例のＣＮＴ糸接続体９は、２本のＣＮＴ糸３を１箇所で接続することにより、或いは、多数のＣＮＴ糸３を順次接続することにより、例えば数十ｋｍに及ぶような非常に長いＣＮＴ糸接続体９を実現すること可能である。
【００５３】
また、本実施例では、各ＣＮＴ糸３から伸びる成長ＣＮＴ７によって、ＣＮＴ糸３同士を確実に接続できるので、各ＣＮＴ糸３の接続の機械的強度が大きく、電気的特性（導電性）も優れている。
【００５４】
更に、本実施例では、ＣＮＴ糸３の端部５同士を並列に重ね合わせて接続しているので、この点からも、ＣＮＴ糸３同士の機械的接続が強固であり、電気的特性も優れているという利点がある。また、ＣＮＴ糸接続体９を長く伸ばすことも容易である。
【００５５】
その上、本実施例では、成長ＣＮＴ７を成長させる起点は、ＣＮＴ糸３を接続する箇所のみで済むので、即ち最小限の触媒で済むので、触媒によってＣＮＴの特性（例えば柔軟性など）が低下することを抑制できるという利点もある。
【実施例２】
【００５６】
次に、実施例２について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図４（ａ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸１１の端部１３に、実施例１と同様にして触媒を担持させ（灰色部分に触媒が付着）、その端部１３の軸方向における端面同士を付き合わせて配置する。
【００５７】
そして、図４（ｂ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸１１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ１５）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸１１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸１１同士を接続してＣＮＴ糸接続体１７を製造する。
【００５８】
本実施例では、ＣＮＴ糸１１の端面同士を付き合わせた状態で接続しているので、ＣＮＴ糸接続体１７の太さがほぼ均一になるとともに、ＣＮＴ糸接続体１７を長く伸ばすことが容易である。
【実施例３】
【００５９】
次に、実施例３について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図５（ａ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸２１同士を交差し接触させて配置する。
【００６０】
次に、図５（ｂ）に示す様に、ＣＮＴ糸の交差する箇所に、触媒溶液を（例えば滴下や吹き付け等によって）付着させ（同図灰色部分）、その後乾燥させる。
次に、図５（ｃ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸２１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ２３）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸２１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸２１同士を接続してＣＮＴ糸接続体２５を製造する。
【００６１】
本実施例では、ＣＮＴ糸２１を交差して接続しているので、接続する作業が容易であるという利点がある。また、ＣＮＴ糸接続体２５の長手方向は、一方向（軸線方向）に限定されないので、多様な形状のＣＮＴ糸接続体２５を実現できるという利点がある。
【実施例４】
【００６２】
次に、実施例４について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図６（ａ）に示す様に、多数のＣＮＴ糸３１をメッシュ状に（例えば直交するように）接触させて配置する。
【００６３】
次に、図６（ｂ）に示す様に、ＣＮＴ糸３１の交差する箇所に、触媒溶液を（例えば滴下や吹き付け等によって）付着させ（同図灰色部分）、その後乾燥させる。
次に、図６（ｃ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸３１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ３３）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸３１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸３１同士を接続して、メッシュ状のＣＮＴ糸接続体３５を製造する。
【００６４】
本実施例では、ＣＮＴ糸３１がメッシュ状に配置されて接続されているので、平面状のＣＮＴ糸接続体３５を実現できる。
なお、触媒を担持させる場合には、メッシュ状に配置したメッシュ状のＣＮＴ糸３１の全体を、触媒溶液に浸けてもよい。
【実施例５】
【００６５】
次に、実施例５について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図７（ａ）に示す様に、多数のＣＮＴ糸４１を束ねて（例えば撚り合わせて）ワイヤ４３を作製する。
【００６６】
次に、そのワイヤ４３を、触媒溶液に漬けて、その後乾燥させる。
次に、図７（ｂ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、各ＣＮＴ糸４１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ４５）を成長させ、接触している又は近くにある（１又は複数の）相手側のＣＮＴ糸４１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸４１同士を接続して、ワイヤ状のＣＮＴ糸接続体４７を製造する。
【００６７】
本実施例では、単一のＣＮＴ糸４１より径の大きなワイヤ状のＣＮＴ糸接続体４７を実現できる。これにより、機械的強度や電気的特性（例えば流す電流の大きさ）を一層高めることができる。
【実施例６】
【００６８】
次に、実施例６について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
本実施例では、図８（ａ）に示す様に、接続するＣＮＴ糸５１の端部５３に、実施例１と同様にして触媒を担持させ（灰色部分に触媒が付着）、その端部５３同士を、軸方向を揃えて並列に重ね合わせて配置する。
【００６９】
次に、図８（ｂ）、（ｃ）に示す様に、上述したＣＮＴ糸５１同士を重ね合わせた部分の外周を、例えばステンレスからなる薄膜の帯状のカバー５５で覆う（即ち、カバー５５で一周するように巻く）。なお、このカバー５５としては、ＣＶＤで破損しない材料を使用する。
【００７０】
次に、図８（ｄ）に示す様に、実施例１と同様にして、ＣＶＤ等によって、カバー５５の内側にて、各ＣＮＴ糸５１からＣＮＴ（成長ＣＮＴ５７）を成長させ、相手側のＣＮＴ糸５１等に絡みつかせて、ＣＮＴ糸５１同士を接続してＣＮＴ糸接続体５９を製造する。なお、カバー５５は、ＣＮＴ糸接続体５９から、例えばカバー５５を溶かす薬剤等により除去してよい。
【００７１】
本実施例では、ＣＮＴ糸５１同士を接続する箇所をカバー５５で覆い、その内側でＣＮＴ（成長ＣＮＴ）５７を成長させるので、成長ＣＮＴ５７はカバー５５内側にて効率よく相手側と接続することができる。これにより、接続強度や電気的特性が向上するという利点がある。
【実施例７】
【００７２】
次に、実施例７について説明するが、前記実施例１と同様な内容の説明は省略する。
図示しないが、本実施例では、カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所及びその近傍に、触媒を含む溶液を付着させ、その後、触媒をカーボンナノチューブ糸同士が接触する箇所に近づけるように移動させる。
【００７３】
例えばＣＮＴ糸の接続箇所より上方に触媒溶液を供給すると、溶液及び触媒は、重力で下方（即ちＣＮＴ糸の接合箇所）に移動する。このＣＮＴ糸の接続箇所では、ＣＮＴ同士が接触していることから、その近傍における表面張力によって溶液及び触媒が滞留することになる。
【００７４】
従って、この状態にてＣＮＴを成長させることにより、接続箇所にて多くのＣＮＴが成長するので、ＣＮＴ糸同士の接続強度や電気的特性が向上する。
尚、本発明は前記実施例になんら限定されるものではなく、本発明を逸脱しない範囲において種々の態様で実施しうることはいうまでもない。
【００７５】
（１）前記実施例では、接続するＣＮＴ糸同士を接触させたが、成長ＣＮＴが接続相手に届く範囲であれば、ＣＮＴ糸同士は若干離れていてもよい。
（２）ＣＮＴ糸を製造する方法としては、従来の各種の方法（例えば特許技術１、２等の技術）を採用できる。
【００７６】
（３）ＣＮＴを成長させる方法としては、各種の周知の方法、例えばＣＶＤやレーザーアブレーション等を採用できる。
【符号の説明】
【００７７】
３、１１、２１、３１、４１、５１・・カーボンナノチューブ糸（ＣＮＴ糸）
５、１３、５３・・端部
７、１５、２３、３３、４５、５７・・成長カーボンナノチューブ（成長ＣＮＴ）
９、１７、２５、３５、４７、５９・・カーボンナノチューブ糸接続体（ＣＮＴ糸接続体）
４３・・ワイヤ
５５・・カバー
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、
前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブが、互いの接続相手側の前記カーボンナノチューブ糸及び／又は前記成長したカーボンナノチューブに絡みつくことにより、
前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とするカーボンナノチューブ糸接続体。
【請求項２】
前記接続されるカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における端部を並列に重ね合わせて配置されており、この重ね合わせて配置された箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項３】
前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における先端面を付き合わされて配置されており、この付き合わされた箇所の周囲において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項４】
前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、交差するように配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項５】
多数の前記カーボンナノチューブ糸が、交差してメッシュ状に配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続された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糸接続体。
【請求項６】
複数の前記カーボンナノチューブ糸が並列に配置され束ねられて構成されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、
前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記各カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項７】
複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体を製造するカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法であって、
前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所に、前記カーボンナノチューブを成長させる触媒を担持させる第１工程と、
前記接続するカーボンナノチューブ糸同士を接触又は近接して配置する第２工程と、
前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所のカーボンナノチューブを成長させ、該カーボンナノチューブを接続相手に絡みつかせて、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する第３工程と、
を有することを特徴とするカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法。
【請求項８】
前記触媒を担持させた前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所の周囲を、カバーで覆い、そのカバーの内側にて、前記カーボンナノチューブを成長させることを特徴とする請求項７に記載のカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法。
【請求項９】
前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所及びその近傍に、触媒を含む溶液を付着させ、その後、前記触媒を前記カーボンナノチューブ糸同士が接触する箇所に近づけるように移動させることを特徴とする請求項７又は８に記載のカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法。
【請求項１】
複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、
前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブが、互いの接続相手側の前記カーボンナノチューブ糸及び／又は前記成長したカーボンナノチューブに絡みつくことにより、
前記カーボンナノチューブ糸同士が接続されていることを特徴とするカーボンナノチューブ糸接続体。
【請求項２】
前記接続されるカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における端部を並列に重ね合わせて配置されており、この重ね合わせて配置された箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項３】
前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、軸方向を揃えて該軸方向における先端面を付き合わされて配置されており、この付き合わされた箇所の周囲において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項４】
前記接続されたカーボンナノチューブ糸同士は、交差するように配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項５】
多数の前記カーボンナノチューブ糸が、交差してメッシュ状に配置されており、この交差する箇所において、前記互いのカーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記カーボンナノチューブ糸同士が接続された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糸接続体。
【請求項６】
複数の前記カーボンナノチューブ糸が並列に配置され束ねられて構成されたカーボンナノチューブ糸接続体であって、
前記各カーボンナノチューブ糸から成長したカーボンナノチューブによって、前記各カーボンナノチューブ糸同士が接続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糸接続体。
【請求項７】
複数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糸同士が接続されたカーボンナノチューブ糸接続体を製造するカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法であって、
前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所に、前記カーボンナノチューブを成長させる触媒を担持させる第１工程と、
前記接続するカーボンナノチューブ糸同士を接触又は近接して配置する第２工程と、
前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所のカーボンナノチューブを成長させ、該カーボンナノチューブを接続相手に絡みつかせて、前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する第３工程と、
を有することを特徴とするカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法。
【請求項８】
前記触媒を担持させた前記カーボンナノチューブ糸を接続する箇所の周囲を、カバーで覆い、そのカバーの内側にて、前記カーボンナノチューブを成長させることを特徴とする請求項７に記載のカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法。
【請求項９】
前記カーボンナノチューブ糸同士を接続する箇所及びその近傍に、触媒を含む溶液を付着させ、その後、前記触媒を前記カーボンナノチューブ糸同士が接触する箇所に近づけるように移動させることを特徴とする請求項７又は８に記載のカーボンナノチューブ糸接続体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−４７４０２（Ｐ２０１３−４７４０２Ａ）
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８６３８６（Ｐ２０１１−１８６３８６）
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月７日（２０１３．３．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２９日（２０１１．８．２９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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