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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024004011
(43)【公開日】2024-01-16
(54)【発明の名称】複合繊維
(51)【国際特許分類】
D06M 11/74 20060101AFI20240109BHJP
C01B 32/162 20170101ALI20240109BHJP
B01J 35/58 20240101ALI20240109BHJP
B01J 27/224 20060101ALI20240109BHJP
【ＦＩ】
D06M11/74
C01B32/162
B01J35/06 J
B01J27/224 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022103426
(22)【出願日】2022-06-28
(71)【出願人】
【識別番号】000004547
【氏名又は名称】日本特殊陶業株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】504139662
【氏名又は名称】国立大学法人東海国立大学機構
(74)【代理人】
【識別番号】100160691
【弁理士】
【氏名又は名称】田邊 淳也
(74)【代理人】
【識別番号】100144510
【弁理士】
【氏名又は名称】本多 真由
(72)【発明者】
【氏名】近藤 彰彦
(72)【発明者】
【氏名】高岡 勝哉
(72)【発明者】
【氏名】大野 雄高
【テーマコード（参考）】
4G146
4G169
4L031
【Ｆターム（参考）】
4G146AA11
4G146AD35
4G146BC44
4G169AA01
4G169AA12
4G169BA08A
4G169BA08B
4G169BB01B
4G169BC32B
4G169BD04B
4G169BD05B
4G169DA05
4G169EA03X
4G169EA03Y
4G169EC04X
4G169EC04Y
4G169EC05X
4G169EC28
4G169ED10
4L031AB01
4L031AB21
4L031BA02
4L031DA15
(57)【要約】
【課題】カーボンナノチューブを有する複合繊維において、導電性および熱伝導性の少なくともいずれか一方を向上させる技術を提供する。
【解決手段】複合繊維は、繊維と、繊維の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブを主成分とするカーボンナノチューブ層と、を備え、繊維は、カーボンナノチューブ層より体積抵抗率が高く、複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。
【選択図】図１
【解決手段】複合繊維は、繊維と、繊維の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブを主成分とするカーボンナノチューブ層と、を備え、繊維は、カーボンナノチューブ層より体積抵抗率が高く、複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複合繊維であって、
繊維と、
前記繊維の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブを主成分とするカーボンナノチューブ層と、を備え、
前記繊維は、前記カーボンナノチューブ層より体積抵抗率が高く、
前記複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上であることを特徴とする、
複合繊維。
繊維と、
前記繊維の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブを主成分とするカーボンナノチューブ層と、を備え、
前記繊維は、前記カーボンナノチューブ層より体積抵抗率が高く、
前記複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上であることを特徴とする、
複合繊維。
【請求項2】
請求項１に記載の複合繊維であって、
前記カーボンナノチューブ層の体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする、
複合繊維。
前記カーボンナノチューブ層の体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍ以下であることを特徴とする、
複合繊維。
【請求項3】
請求項１および請求項２のいずれか一項に記載の複合繊維であって、
前記複合繊維の加熱時の抵抗率変化率が１０％以下であることを特徴とする、
複合繊維。
前記複合繊維の加熱時の抵抗率変化率が１０％以下であることを特徴とする、
複合繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複合繊維に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、触媒を担持させる触媒担体について、種々の提案がなされている。例えば、特許文献１には、排ガス浄化用触媒担体として使用されるアルミナ粒子の細孔を、特異なマクロ孔にすることにより、処理物質がミスト状で供給された場合においての活性低下を回避する技術が提案されている。また、特許文献２には、石英ガラス基板上にカーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴとも記す）を成長させたカーボンナノチューブ集合体に光触媒粒子を担持させた例が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１６－０５０１３２号公報
【特許文献2】国際公開第２００７／１０５７０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１のようにアルミナ粒子を触媒担体として用いる場合、触媒が細孔に担持されるため、反応物や生成物が拡散しにくく、アルミナ粒子のハニカム材料等の支持体への担持を要する場合がある。また、特許文献１および特許文献２に記載の触媒担体を用いる場合、触媒の温度を上げて触媒活性を向上させるために、ヒータ等による加熱を要する場合がある。
【0005】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、カーボンナノチューブを有する複合繊維であって、触媒担体として好適に使用可能な複合繊維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】
【0006】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【0007】
（１）本発明の一形態によれば、複合繊維が提供される。この複合繊維は、繊維と、前記繊維の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブを主成分とするカーボンナノチューブ層と、を備え、前記繊維は、前記カーボンナノチューブ層より体積抵抗率が高く、前記複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。
【0008】
この構成によれば、繊維の表面の少なくとも一部を被覆するカーボンナノチューブ層を有するため、導電性、熱伝導性、および強度を向上させることができる。また複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上であり、高比表面積であるため、複合繊維を触媒担体として利用する場合に、触媒担持効率を高くすることができる。さらに、繊維は、カーボンナノチューブ層より体積抵抗率が高いため、複合繊維に電気を流すとカーボンナノチューブ層に電気が流れる。そのため、カーボンナノチューブ層に流れる電気による発熱を利用して、例えば、複合繊維をヒータとして利用することができ、複合繊維を触媒担体として利用する場合に、別個にヒータを設けず、触媒を加熱することができる。その結果、触媒担持体の構成の簡易化、小型化、省電力化、低コスト化、形状自在化に資することができる。
【0009】
（２）上記形態の複合繊維であって、前記カーボンナノチューブ層の体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍ以下であってもよい。このようにすると、カーボンナノチューブ層４層が高い導電性を有するため、高い導電性を有する複合繊維１０を提供することができる。また、複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、触媒担持部分であるカーボンナノチューブ層４に通電可能な抵抗率を有しているため、触媒を直接加熱することができる。
【0010】
（３）上記形態の複合繊維であって、前記複合繊維の加熱時の抵抗率変化率が１０％以下であってもよい。加熱時の抵抗率変化率を１０％以下にすると、複合繊維に電気を流して複合繊維が発熱した場合に、加熱分解成分の分解に伴う欠陥によるカーボンナノチューブ層の剥離を抑制することができ、その結果、複合繊維の導電性の低下を抑制することができる。
【0011】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、触媒担体、損傷許容材料、導電線、ヒータ、複合繊維の製造方法、複合繊維の製造装置等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
＜第１実施形態＞
１．複合繊維１０
図１は、本発明の第１実施形態における複合繊維１０の概略構成を示す説明図である。図１（Ａ）は複合繊維１０の外観を概念的に示し、図１（Ｂ）は複合繊維１０のＡ－Ａ断面構成を概念的に示す。図１に示すように、複合繊維１０は、繊維２と、繊維２の表面を被覆する、カーボンナノチューブ４Ｃを主成分とするカーボンナノチューブ層４と、を備える。図１（Ａ）に示すように、複合繊維１０において、複数のカーボンナノチューブ４Ｃによるカーボンナノチューブネットワークが形成されている。
１．複合繊維１０
図１は、本発明の第１実施形態における複合繊維１０の概略構成を示す説明図である。図１（Ａ）は複合繊維１０の外観を概念的に示し、図１（Ｂ）は複合繊維１０のＡ－Ａ断面構成を概念的に示す。図１に示すように、複合繊維１０は、繊維２と、繊維２の表面を被覆する、カーボンナノチューブ４Ｃを主成分とするカーボンナノチューブ層４と、を備える。図１（Ａ）に示すように、複合繊維１０において、複数のカーボンナノチューブ４Ｃによるカーボンナノチューブネットワークが形成されている。
【0014】
（１）繊維の種類
繊維２の形成材料は、特に限定されない。例えば、セラミックス、半導体、ガラス、金属、炭素等を主成分とする無機繊維、ポリエステル、レーヨン等を主成分とする有機繊維等、種々の繊維を用いることができる。セラミックスとしては、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等を用いることができる。使用状態において加熱される場合には、加熱時に分解されない無機繊維を用いるのが好ましい。
繊維２の形成材料は、特に限定されない。例えば、セラミックス、半導体、ガラス、金属、炭素等を主成分とする無機繊維、ポリエステル、レーヨン等を主成分とする有機繊維等、種々の繊維を用いることができる。セラミックスとしては、例えば、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等を用いることができる。使用状態において加熱される場合には、加熱時に分解されない無機繊維を用いるのが好ましい。
【0015】
（２）繊維の体積抵抗率
繊維２の体積抵抗率は、カーボンナノチューブ層４より高い。繊維２の体積抵抗率がカーボンナノチューブ層４より高いと、複合繊維１０に電気を流した場合に、カーボンナノチューブ層４に電気が流れるため、カーボンナノチューブ層４に流れる電気による発熱を利用して、例えば、複合繊維１０をヒータとして利用することができる。複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、別個にヒータを設けず、触媒を加熱することができる。その結果、触媒担持体の構成の簡易化、小型化、省電力化、低コスト化、形状自在化に資することができる。
繊維２の体積抵抗率は、カーボンナノチューブ層４より高い。繊維２の体積抵抗率がカーボンナノチューブ層４より高いと、複合繊維１０に電気を流した場合に、カーボンナノチューブ層４に電気が流れるため、カーボンナノチューブ層４に流れる電気による発熱を利用して、例えば、複合繊維１０をヒータとして利用することができる。複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、別個にヒータを設けず、触媒を加熱することができる。その結果、触媒担持体の構成の簡易化、小型化、省電力化、低コスト化、形状自在化に資することができる。
【0016】
複合繊維１０中の繊維２の体積抵抗率は、複合繊維１０からカーボンナノチューブ層４を除去することにより求めることができる。例えば、以下の方法により求めることができる。１．２５ｗｔ％次亜塩素酸ナトリウム水溶液（３７℃）で、複合繊維１０を１００時間以上反応させることにより、カーボンナノチューブ層４を除去する。カーボンナノチューブ層４が除去された繊維２の抵抗値を測定し、繊維２の体積を用いて体積抵抗率を算出する。詳しくは、所定の長さ（例えば、５ｃｍ程度）の繊維２の抵抗値を測定し、その繊維のランダムな５本の断面をＦＥ－ＳＥＭ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ－Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：電界放出形走査電子顕微鏡）にて観察して体積を算出し、体積抵抗率を算出する。
【0017】
（３）複合繊維の比表面積
複合繊維１０の比表面積は５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。比表面積は、気体吸着法（ＢＥＴ法）により求めることができる。詳しくは、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に従ってＢＥＴ１点法（ゴム用カーボンブラック―基本特性 比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法）により測定することができる。複合繊維１０は高比表面積であるため、複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、触媒担持効率を高くすることができる。
複合繊維１０の比表面積は５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。比表面積は、気体吸着法（ＢＥＴ法）により求めることができる。詳しくは、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に従ってＢＥＴ１点法（ゴム用カーボンブラック―基本特性 比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法）により測定することができる。複合繊維１０は高比表面積であるため、複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、触媒担持効率を高くすることができる。
【0018】
例えば、引用文献１に記載のアルミナ粒子や、ゼオライトを触媒担体として用いた場合は細孔内に触媒が担持されており、反応物や生成物がアクセスしにくい。これに対し、本実施形態の複合繊維１０を触媒担体として用いると、複合繊維１０の表層に触媒が担持されるため、反応物との接触が容易となり触媒機能を発揮しやすいという効果を得ることができる。
【0019】
（４）カーボンナノチューブ層の体積抵抗率
カーボンナノチューブ層４の体積抵抗率は特に限定されないが、１×１０1Ω・ｃｍ以下が好ましく、１×１０0Ω・ｃｍ以下がさらに好ましい。カーボンナノチューブ層４の体積抵抗率が１×１０1Ω・ｃｍ以下の場合、高い導電性を有する複合繊維を提供することができる。また、複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、触媒担持部分であるカーボンナノチューブ層４に通電可能な抵抗率を有しているため、触媒を直接加熱することができる。
カーボンナノチューブ層４の体積抵抗率は特に限定されないが、１×１０1Ω・ｃｍ以下が好ましく、１×１０0Ω・ｃｍ以下がさらに好ましい。カーボンナノチューブ層４の体積抵抗率が１×１０1Ω・ｃｍ以下の場合、高い導電性を有する複合繊維を提供することができる。また、複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、触媒担持部分であるカーボンナノチューブ層４に通電可能な抵抗率を有しているため、触媒を直接加熱することができる。
【0020】
カーボンナノチューブ層４の体積抵抗率は、以下の方法により求めることができる。繊維２が絶縁繊維の場合には、複合繊維１０の抵抗値そのものがカーボンナノチューブ層４由来のものであると推察できるため、複合繊維１０の抵抗値を測定し、カーボンナノチューブ層４の体積を用いて体積抵抗率を算出することができる。詳しくは、所定の長さ（５ｃｍ程度）の抵抗値を測定し、その繊維のランダムな５本の断面をＦＥ－ＳＥＭにて観察し、カーボンナノチューブ層の厚さを算出し、繊維束の本数およびその断面の厚さから抵抗に寄与しているカーボンナノチューブ層の体積を算出し体積抵抗率として算出する。繊維２が導電性、半導体の場合は、複合繊維１０の抵抗が繊維２とカーボンナノチューブ層４を並列接続した合成抵抗とみなして、以下のように求めることができる。上述の通り、繊維２の抵抗値Ｒ１を測定する。また、複合繊維１０の抵抗値Ｒ２を測定する。カーボンナノチューブ層４の抵抗値をＲとすると、Ｒ２はＲ１とＲを並列接続した合成抵抗とみなすことができるため、
Ｒ＝（Ｒ２×Ｒ１）／（Ｒ１－Ｒ２）
としてカーボンナノチューブ層４の抵抗値Ｒを算出する。上述の通り体積を概算し、体積抵抗率を算出する。
Ｒ＝（Ｒ２×Ｒ１）／（Ｒ１－Ｒ２）
としてカーボンナノチューブ層４の抵抗値Ｒを算出する。上述の通り体積を概算し、体積抵抗率を算出する。
【0021】
（５）カーボンナノチューブ
カーボンナノチューブの種類は、特に限定されない。単層カーボンナノチューブ、２層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等、種々のカーボンナノチューブを用いることができる。また、カーボンナノチューブの長さは特に限定されないが、１μｍ以上の長尺であるものが好ましい。長尺カーボンナノチューブを用いることにより、複数のカーボンナノチューブ同士の接触状態を良好にすることができるため、よりよい熱伝導性、導電性を得ることができる。
カーボンナノチューブの種類は、特に限定されない。単層カーボンナノチューブ、２層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブ等、種々のカーボンナノチューブを用いることができる。また、カーボンナノチューブの長さは特に限定されないが、１μｍ以上の長尺であるものが好ましい。長尺カーボンナノチューブを用いることにより、複数のカーボンナノチューブ同士の接触状態を良好にすることができるため、よりよい熱伝導性、導電性を得ることができる。
【0022】
繊維の表面に炭素層が形成された複合繊維に対して、ラマン分光測定を行い、ラマン分光から得られるスペクトルからカーボンナノチューブと他のナノカーボンを区別することができる。カーボンナノチューブの場合には、ラマン分光測定においてラマンシフト（ｃｍ-1）が１５００以上１７００以下の領域にピークが現れるＧバンドが２つのピークに分かれている。
【0023】
（６）複合繊維の加熱時の抵抗率変化率
複合繊維１０の加熱時の抵抗率変化率は、特に限定されないが、１０％以下が好ましく、５％未満がさらに好ましい。熱抵抗率変化率は、２５０℃の大気圧雰囲気下で、複合繊維１０を３時間保持し、加熱処理前後の重量変化により算出する。例えば、複合繊維に電気を流して複合繊維１０が発熱した場合等、複合繊維１０が加熱された場合に、加熱分解成分が分解されると、カーボンナノチューブ層４と繊維２との間や複数のカーボンナノチューブ４Ｃの間に隙間ができることによりカーボンナノチューブ層４の剥離が生じる可能性がある。複合繊維１０の加熱時の抵抗率変化率を１０％以下にすると、加熱分解成分の分解に伴う欠陥によるカーボンナノチューブ層４の剥離を抑制することができ、その結果、複合繊維１０の導電性の低下を抑制することができる。
複合繊維１０の加熱時の抵抗率変化率は、特に限定されないが、１０％以下が好ましく、５％未満がさらに好ましい。熱抵抗率変化率は、２５０℃の大気圧雰囲気下で、複合繊維１０を３時間保持し、加熱処理前後の重量変化により算出する。例えば、複合繊維に電気を流して複合繊維１０が発熱した場合等、複合繊維１０が加熱された場合に、加熱分解成分が分解されると、カーボンナノチューブ層４と繊維２との間や複数のカーボンナノチューブ４Ｃの間に隙間ができることによりカーボンナノチューブ層４の剥離が生じる可能性がある。複合繊維１０の加熱時の抵抗率変化率を１０％以下にすると、加熱分解成分の分解に伴う欠陥によるカーボンナノチューブ層４の剥離を抑制することができ、その結果、複合繊維１０の導電性の低下を抑制することができる。
【0024】
（７）カーボンナノチューブのＧ／Ｄ比
カーボンナノチューブ４Ｃは、ラマン分光測定においてラマンシフト（ｃｍ-1）が１３００以上１４００以下の領域に現れるピークの強度をＤとし、ラマンシフト（ｃｍ-1）が１５００以上１７００以下の領域に現れるピークの強度をＧとするとき、その比（Ｇ／Ｄ）は特に限定されないが、１００以上が好ましい。Ｇ／Ｄ比が１００以上であると、カーボンナノチューブ４Ｃの欠陥量が少なく、導電性、熱伝導性が良好な複合繊維を提供することができる。
カーボンナノチューブ４Ｃは、ラマン分光測定においてラマンシフト（ｃｍ-1）が１３００以上１４００以下の領域に現れるピークの強度をＤとし、ラマンシフト（ｃｍ-1）が１５００以上１７００以下の領域に現れるピークの強度をＧとするとき、その比（Ｇ／Ｄ）は特に限定されないが、１００以上が好ましい。Ｇ／Ｄ比が１００以上であると、カーボンナノチューブ４Ｃの欠陥量が少なく、導電性、熱伝導性が良好な複合繊維を提供することができる。
【0025】
（８）加熱分解成分の含有率
複合繊維１０の加熱分解成分の含有率は、特に限定されないが、３ｗｔ％未満が好ましい。「加熱分解成分」とは、５％重量減少温度が３００℃以下の成分をいう。加熱分解成分の５％重量減少温度は、好ましくは２５０℃～１５０℃である。加熱分解成分の５％重量減少温度は、熱重量分析法（ＴＧＡ）により、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分にて測定することができる。加熱分解成分としては、例えば、アクリル系のポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）や、胆汁酸塩（コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウムなど）が挙げられる。アクリル系のポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）は、例えば、複合時に用いられ、胆汁酸塩は、例えば、複合前にＣＮＴの分散を維持するために使用される。
複合繊維１０の加熱分解成分の含有率は、特に限定されないが、３ｗｔ％未満が好ましい。「加熱分解成分」とは、５％重量減少温度が３００℃以下の成分をいう。加熱分解成分の５％重量減少温度は、好ましくは２５０℃～１５０℃である。加熱分解成分の５％重量減少温度は、熱重量分析法（ＴＧＡ）により、窒素雰囲気下、昇温速度１０℃／分にて測定することができる。加熱分解成分としては、例えば、アクリル系のポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）や、胆汁酸塩（コール酸ナトリウム、デオキシコール酸ナトリウムなど）が挙げられる。アクリル系のポリメチルメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）は、例えば、複合時に用いられ、胆汁酸塩は、例えば、複合前にＣＮＴの分散を維持するために使用される。
【0026】
加熱分解成分の含有率が３ｗｔ％未満であると、複数のカーボンナノチューブ間に浸入する加熱分解成分を抑制することができ、高比表面積を維持することができる。そのため、複合繊維１０を触媒担体として利用する場合に、触媒担持効率を高くすることができる。
【0027】
また、複合繊維１０をセラミックマトリックス（母材）と複合化してセラミックマトリックスコンポジット（ＣＭＣ）とする際に、例えば、耐酸化性能を向上させるための窒化ホウ素（ＢＮ）等のコーティング剤を複合繊維１０の表面に塗布する場合がある。その際、複合繊維１０が高比表面積であると、コーティングが容易になるため、ＣＭＣ作製の容易性を向上させることができる。
【0028】
また、加熱分解成分の含有率が３ｗｔ％未満であると、複数のＣＮＴ同士の接触の阻害が抑制され、導電性、熱伝導性を良好にすることができる。
【0029】
引用文献１に記載のアルミナ粒子や、ゼオライトを触媒担体として用いた場合は、支持体に触媒担体を担持させた上で、触媒担体に触媒を担持させる。これに対し、本実施形態の複合繊維１０を触媒担持体として用いる場合には、複合繊維１０に触媒を担持させるだけで触媒担持体を構成することができるため、アルミナ粒子や、ゼオライトを触媒担体として用いる場合と比較して、触媒担持体の製造工数を低減することができる。
【0030】
本実施形態の複合繊維１０は、電気伝導、熱伝導の媒体として使用することができる。具体的には、複合繊維は、トランスやモーターの導線、送電線、配線基板、放熱基板、線材等に利用可能である。また、複合繊維１０のみを用いてもよく、複合繊維１０と異なる材料（例えば、樹脂材料、セラミックス等）とを組み合わせたものを用いてもよい。
【0031】
また、本実施形態の複合繊維１０は、上述の通り、導電性、熱伝導性、および強度が高く、高比表面積である。そのため、高比表面積を活用した触媒担体や、航空部材等に用いられる損傷許容材料として好適に用いることができる。損傷許容材料としては、例えば、複合繊維１０をセラミックマトリックス（母材）と複合化してセラミックマトリックスコンポジット（ＣＭＣ）としたものを用いることができる。複合繊維１０は、カーボンナノチューブ層４を有するため、母材の繊維２より強度が向上されており、また、高比表面積であるため、ＣＭＣの複合前の窒化ホウ素等のコーティングが容易になるため、好適である。また、本実施形態の複合繊維１０を用いて複合製品（例えば、不織布、織物、編物、フィルター、ヒータ機能付き触媒担持体等を例示することができる）としてもよい。導電性、熱伝導性、および強度が高く、高比表面積の繊維製品が提供される。
【0032】
２．複合繊維１０の製造方法
図２は、複合繊維１０の製造装置の一例を概略的に示す説明図である。複合繊維製造装置１００は、カーボンナノチューブ４Ｃが生成される生成管１１０と、生成管１１０を加熱する加熱炉１２０と、触媒を貯留する触媒貯留部１３２と、炭素源を貯留する炭素源貯留部１３４と、生成管１１０に触媒を供給する触媒供給ノズル１４２と、生成管１１０に炭素源を供給する炭素源供給ノズル１４４と、コロナ放電によりカーボンナノチューブ４Ｃと繊維２との電位差を生じさせ静電吸着による被覆する静電吸着部１５０と、を備える。静電吸着部１５０は、繊維２を支持する支持部１５２と、コロナ放電を発生させる針電極１５４と、を備える。なお、触媒貯留部１３２と炭素源貯留部１３４とを合わせて原料貯留部１３０とも呼ぶ。また、触媒供給ノズル１４２と炭素源供給ノズル１４４とを合わせて原料供給ノズル１４０とも呼ぶ。
図２は、複合繊維１０の製造装置の一例を概略的に示す説明図である。複合繊維製造装置１００は、カーボンナノチューブ４Ｃが生成される生成管１１０と、生成管１１０を加熱する加熱炉１２０と、触媒を貯留する触媒貯留部１３２と、炭素源を貯留する炭素源貯留部１３４と、生成管１１０に触媒を供給する触媒供給ノズル１４２と、生成管１１０に炭素源を供給する炭素源供給ノズル１４４と、コロナ放電によりカーボンナノチューブ４Ｃと繊維２との電位差を生じさせ静電吸着による被覆する静電吸着部１５０と、を備える。静電吸着部１５０は、繊維２を支持する支持部１５２と、コロナ放電を発生させる針電極１５４と、を備える。なお、触媒貯留部１３２と炭素源貯留部１３４とを合わせて原料貯留部１３０とも呼ぶ。また、触媒供給ノズル１４２と炭素源供給ノズル１４４とを合わせて原料供給ノズル１４０とも呼ぶ。
【0033】
図３は、複合繊維１０の製造方法の一例を示す工程図である。
まず、カーボンナノチューブを合成するための原料と、繊維と、を用意する（工程Ｐ１２：用意工程）。原料は、例えば、炭素源となるガスと触媒である。炭素源となるガスとしては、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）および微量の二酸化炭素（ＣＯ2）の混合ガス、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素等を用いることができる。触媒としては、例えば、コバルト（Ｃｏ），鉄（Ｆｅ）等の金属を用いることができる。また、原料は、例えば、触媒前駆体および炭素源としてフェロセン等を用いてもよい。
まず、カーボンナノチューブを合成するための原料と、繊維と、を用意する（工程Ｐ１２：用意工程）。原料は、例えば、炭素源となるガスと触媒である。炭素源となるガスとしては、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）および微量の二酸化炭素（ＣＯ2）の混合ガス、一酸化炭素（ＣＯ）、炭化水素等を用いることができる。触媒としては、例えば、コバルト（Ｃｏ），鉄（Ｆｅ）等の金属を用いることができる。また、原料は、例えば、触媒前駆体および炭素源としてフェロセン等を用いてもよい。
【0034】
原料を用いて浮遊触媒化学気相成長法によりカーボンナノチューブ４Ｃを生成する（工程Ｐ１４：生成工程）。詳しくは、原料貯留部１３０から生成管１１０へ原料を供給すると共に加熱炉１２０により生成管１１０を加熱することにより、炭素源が分解されカーボンナノチューブが成長する。生成管１１０内で生成されたカーボンナノチューブ４Ｃは、静電吸着部１５０内に流入する。
【0035】
生成管１１０内で生成され、静電吸着部１５０内を浮遊するカーボンナノチューブ４Ｃと、繊維２との間に電位差を生じさせ、浮遊するカーボンナノチューブ４Ｃを繊維２の表面に静電吸着により被覆させる（工程Ｐ１６：被覆工程）。詳しくは、静電吸着部１５０が備える針電極１５４に高電圧を印加することによりマイナスのコロナ放電を発生させ、静電吸着部１５０内に流入したカーボンナノチューブ４Ｃをマイナスに帯電させる。そして、アースに接続された支持部１５２に支持されプラスに帯電した繊維２とマイナスに帯電したカーボンナノチューブ４Ｃとの静電吸着により、繊維２の表面にカーボンナノチューブ４Ｃが付着する。
【0036】
繊維２としては、単数（１本）の原料繊維でもよいし、複数の原料繊維を束ねた繊維束であってもよい。
【0037】
本実施形態の複合繊維の製造方法によれば、浮遊触媒化学気相成長法により生成されたカーボンナノチューブ４Ｃを、静電吸着により、直接、繊維２の表面に付着させており、気相中でカーボンナノチューブ４Ｃを繊維２に被覆させている。カーボンナノチューブ４Ｃは液相中において凝集しやすいため、カーボンナノチューブ４Ｃを液中に分散させて繊維２の表面にカーボンナノチューブを被覆させる場合、分散材を使用したり、機械的処理（超音波）によりカーボンナノチューブを破砕する場合がある。分散材を使用すると、分散材の存在によるカーボンナノチューブの接触の阻害が生じ、カーボンナノチューブ由来の導電性や熱伝導性の利点を損なう虞がある。また、加熱時には分散材を含む樹脂成分の分解により膜の剥離が生じる虞がある。また、機械的処理により短尺化したカーボンナノチューブでは接触点が多くなり、カーボンナノチューブ由来の導電性や熱伝導性の利点を損なう虞がある。この課題に対し、本実施形態の複合繊維の製造方法では、気相中で繊維２の表面にカーボンナノチューブ４Ｃを被覆させているため、カーボンナノチューブ層４の純度を向上させることができる。その結果、複合繊維１０の導電性、熱伝導性、および強度を、液相中で複合させた複合繊維より向上させることができる。また、複合繊維の発熱に伴うカーボンナノチューブ層の剥離を抑制することができる。
【実施例0038】
実施例により本発明を更に具体的に説明する。
実施形態の複合繊維１０の実施例１～３と、比較例１～３の複合繊維を用いて、熱伝導率、および触媒担持量を評価した。
実施形態の複合繊維１０の実施例１～３と、比較例１～３の複合繊維を用いて、熱伝導率、および触媒担持量を評価した。
【0039】
１．複合繊維の製造
実施例１～３の複合繊維は、上記実施形態において説明した方法により製造した。炭素源として一酸化炭素（ＣＯ）ガスを用い、触媒金属としてフェロセン（鉄のシクロペンタジエニル錯体）を用い、合成炉の温度を７５０℃とし、成膜時間を変更することにより、ＣＮＴの被覆量（カーボンナノチューブ層の厚み）を制御した。成膜時間は、実施例１が１８００秒、実施例２が３６００秒、実施例３が７２００秒である。すなわち、実施例１～３の複合繊維は、気相中でＣＮＴを繊維に被覆させている。
実施例１～３の複合繊維は、上記実施形態において説明した方法により製造した。炭素源として一酸化炭素（ＣＯ）ガスを用い、触媒金属としてフェロセン（鉄のシクロペンタジエニル錯体）を用い、合成炉の温度を７５０℃とし、成膜時間を変更することにより、ＣＮＴの被覆量（カーボンナノチューブ層の厚み）を制御した。成膜時間は、実施例１が１８００秒、実施例２が３６００秒、実施例３が７２００秒である。すなわち、実施例１～３の複合繊維は、気相中でＣＮＴを繊維に被覆させている。
【0040】
比較例１の複合繊維は、母材の炭化ケイ素（SiC）繊維を真空加熱することでケイ素（Si）成分を揮発させ、表面にグラフェンを生成した。すなわち、比較例１の複合繊維の表層は、カーボンナノチューブ層ではなく、グラフェン層である。
【0041】
比較例２の複合繊維は、ケイ素およびアルミニウム化合物を含む水酸化ナトリウム水溶液に繊維を浸漬し、湿熱加熱をしてゼオライトを生成した。すなわち、比較例２の複合繊維の表層は、ミクロ孔を有するゼオライト層である。
【0042】
比較例３の複合繊維は、ＣＮＴが分散している分散溶液に母材となる繊維を浸漬した後乾燥させることにより被覆を行った。すなわち、比較例３の複合繊維は、液相中でＣＮＴを繊維に被覆させている。ＣＮＴが分散している分散溶液として、ＣＮＴ粉末を水溶媒に０．０４ｗｔ％の濃度で混合し、分散材としてポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）を０．１ｗｔ％で使用した分散溶液を使用した。
【0043】
実施例１～３および比較例１～３では、母材となる繊維２として炭化ケイ素（ＳｉＣ）繊維束（一束数百本）を用いた。実施例１～３で用いられた繊維２は絶縁繊維であるため、カーボンナノチューブ層４より体積抵抗率が高い。
【0044】
２．評価方法
以下に説明する方法により、実施例１～３、および比較例１～３の複合繊維の評価を行った。以下の説明では、理解容易性を考慮して、第１実施形態の複合繊維１０の説明で用いた符号を用いて説明しているが、比較例の複合繊維についても、同様の方法で評価を行った。
以下に説明する方法により、実施例１～３、および比較例１～３の複合繊維の評価を行った。以下の説明では、理解容易性を考慮して、第１実施形態の複合繊維１０の説明で用いた符号を用いて説明しているが、比較例の複合繊維についても、同様の方法で評価を行った。
【0045】
（１）表層の種類
複合繊維の表層の種類を、ラマン分光測定によって得られるラマンスペクトルを用いて同定した。ラマンスペクトルにおける１６００ｃｍ-1前後に現れるＧバンドがあることが単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）の特徴である。
ラマン分光分析装置において、励起波長５１４ｎｍ、出力１００ｍＷのレーザー光を光源として用いた。
測定条件は、下記の通りである。
測定範囲：１０００ｃｍ-1～３２００ｃｍ-1
露光時間：３秒
積算回数：３回
グレーティング：１８００（ｌｉｎｅ／ｍｍ）
複合繊維の表層の種類を、ラマン分光測定によって得られるラマンスペクトルを用いて同定した。ラマンスペクトルにおける１６００ｃｍ-1前後に現れるＧバンドがあることが単層カーボンナノチューブ（ＳＷＣＮＴ）の特徴である。
ラマン分光分析装置において、励起波長５１４ｎｍ、出力１００ｍＷのレーザー光を光源として用いた。
測定条件は、下記の通りである。
測定範囲：１０００ｃｍ-1～３２００ｃｍ-1
露光時間：３秒
積算回数：３回
グレーティング：１８００（ｌｉｎｅ／ｍｍ）
【0046】
（２）複合繊維の比表面積
単位体積あたりの表面積（ｍ2／ｃｍ3）を、比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に従ってＢＥＴ１点法（ゴム用カーボンブラック―基本特性 比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法）により測定することができる。
単位体積あたりの表面積（ｍ2／ｃｍ3）を、比表面積は、ＪＩＳ Ｋ６２１７－２に従ってＢＥＴ１点法（ゴム用カーボンブラック―基本特性 比表面積の求め方－窒素吸着法－単点法）により測定することができる。
【0047】
（３）表層の体積抵抗率
繊維２が炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする絶縁繊維であるため、複合繊維１０の抵抗値そのものがカーボンナノチューブ層４由来のものであると推察できるため、複合繊維１０の抵抗値を測定し、カーボンナノチューブ層４の体積を用いて体積抵抗率を算出することができる。詳しくは、所定の長さ（５ｃｍ程度）の抵抗値を測定し、その繊維のランダムな５本の断面をＦＥ－ＳＥＭにて観察し、カーボンナノチューブ層の厚さを算出し、繊維束の本数およびその断面の厚さから抵抗に寄与しているカーボンナノチューブ層の体積を算出し体積抵抗率として算出した。比較例１、２についても同様に、表層の体積抵抗率を算出した。表１では、体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍ以下を「◎」、体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍより大きく１×１０1Ω・ｃｍ以下を「〇」、体積抵抗率が１×１０1Ω・ｃｍより大きいを「×」とした。◎および〇はＣＮＴ同士の接触状態が良好（ＣＮＴ同士が接触している）であることを示しており、×はＣＮＴ間の接触を阻害している有機物の存在があるとして評価している。
繊維２が炭化ケイ素（ＳｉＣ）を主成分とする絶縁繊維であるため、複合繊維１０の抵抗値そのものがカーボンナノチューブ層４由来のものであると推察できるため、複合繊維１０の抵抗値を測定し、カーボンナノチューブ層４の体積を用いて体積抵抗率を算出することができる。詳しくは、所定の長さ（５ｃｍ程度）の抵抗値を測定し、その繊維のランダムな５本の断面をＦＥ－ＳＥＭにて観察し、カーボンナノチューブ層の厚さを算出し、繊維束の本数およびその断面の厚さから抵抗に寄与しているカーボンナノチューブ層の体積を算出し体積抵抗率として算出した。比較例１、２についても同様に、表層の体積抵抗率を算出した。表１では、体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍ以下を「◎」、体積抵抗率が１×１０0Ω・ｃｍより大きく１×１０1Ω・ｃｍ以下を「〇」、体積抵抗率が１×１０1Ω・ｃｍより大きいを「×」とした。◎および〇はＣＮＴ同士の接触状態が良好（ＣＮＴ同士が接触している）であることを示しており、×はＣＮＴ間の接触を阻害している有機物の存在があるとして評価している。
【0048】
（４）加熱時の抵抗率変化率
複合繊維１０に通電する前後での抵抗率〔Ω・ｃｍ〕を測定し、通電前との変化率を算出した。表１では、抵抗率変化率が５％未満を「◎」、抵抗率変化率が５％以上１０％以下を「〇」、抵抗率変化率が１０％より大きいを「×」とした。体積抵抗率の変化が少ないことは加熱前後のカーボンナノチューブ層の構造、もしくは被覆状態の変化が少ないことに繋がっている。測定方法による誤差や被覆前に母材繊維（繊維２）の表面についている除去しきれていない収束材等の影響を考慮して、１０％より大きいを「×」とした。
複合繊維１０に通電する前後での抵抗率〔Ω・ｃｍ〕を測定し、通電前との変化率を算出した。表１では、抵抗率変化率が５％未満を「◎」、抵抗率変化率が５％以上１０％以下を「〇」、抵抗率変化率が１０％より大きいを「×」とした。体積抵抗率の変化が少ないことは加熱前後のカーボンナノチューブ層の構造、もしくは被覆状態の変化が少ないことに繋がっている。測定方法による誤差や被覆前に母材繊維（繊維２）の表面についている除去しきれていない収束材等の影響を考慮して、１０％より大きいを「×」とした。
【0049】
（５）複合繊維１０の熱伝導率
複合繊維１０の熱拡散率α（ｍ2／ｓ）、密度ρ（ｋｇ／ｍ3）、比熱Ｃｐ（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））を、下記の方法により求め、式（１）により熱伝導率λ（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を算出した。
λ＝αρＣｐ …（１）
熱拡散率は、「光交流法による熱拡散率の測定：Ｔ．Ｙａｍａｎｅ， Ｓ．Ｋａｔａｙａｍａ， Ｍ．Ｔｏｄｏｋｉ ａｎｄ Ｉ．Ｈａｔｔａ ： Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．， ８０¶９３ （１９９６） ４３８５．」を参考に、測定した。
密度は、ＪＩＳ Ｒ ７６０３：１９９９ 炭素繊維－密度の試験方法により求めた。
比熱は、ＪＩＳ Ｒ １６７２：２００６ 長繊維強化セラミックス複合材料の示差走査熱量法による比熱容量測定方法により、測定した。
表１では、下記の通り、熱伝導率を評価している。
「◎」…２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
「〇」…１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満
「×」…１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満
複合繊維１０の熱拡散率α（ｍ2／ｓ）、密度ρ（ｋｇ／ｍ3）、比熱Ｃｐ（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））を、下記の方法により求め、式（１）により熱伝導率λ（Ｗ／（ｍ・Ｋ））を算出した。
λ＝αρＣｐ …（１）
熱拡散率は、「光交流法による熱拡散率の測定：Ｔ．Ｙａｍａｎｅ， Ｓ．Ｋａｔａｙａｍａ， Ｍ．Ｔｏｄｏｋｉ ａｎｄ Ｉ．Ｈａｔｔａ ： Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．， ８０¶９３ （１９９６） ４３８５．」を参考に、測定した。
密度は、ＪＩＳ Ｒ ７６０３：１９９９ 炭素繊維－密度の試験方法により求めた。
比熱は、ＪＩＳ Ｒ １６７２：２００６ 長繊維強化セラミックス複合材料の示差走査熱量法による比熱容量測定方法により、測定した。
表１では、下記の通り、熱伝導率を評価している。
「◎」…２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上
「〇」…１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満
「×」…１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満
【0050】
（６）触媒担持量
硝酸銀水溶液中に複合繊維を浸漬させ、紫外線を照射することで触媒として銀（Ａｇ）ナノ粒子を担持させた。触媒が担持された複合繊維総質量に対する触媒量（金属原子換算）を算出した。
表１では、下記の通り、触媒担持量を評価している。
「◎」…５ｗｔ％以上
「〇」…３ｗｔ％以上５ｗｔ％未満
「×」…３ｗｔ％未満
硝酸銀水溶液中に複合繊維を浸漬させ、紫外線を照射することで触媒として銀（Ａｇ）ナノ粒子を担持させた。触媒が担持された複合繊維総質量に対する触媒量（金属原子換算）を算出した。
表１では、下記の通り、触媒担持量を評価している。
「◎」…５ｗｔ％以上
「〇」…３ｗｔ％以上５ｗｔ％未満
「×」…３ｗｔ％未満
【0051】
３．評価結果
表１は、評価結果を示す。
表１は、評価結果を示す。
【0052】
【表1】
【0053】
実施例１～３は、下記〔１〕～〔５〕の全ての要件を満たしている。
〔１〕複合繊維１０は、繊維２と、繊維２の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブ４Ｃを主成分とするカーボンナノチューブ層４と、を備える。
〔２〕繊維２は、カーボンナノチューブ層４より体積抵抗率が高い。
〔３〕複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。
〔４〕カーボンナノチューブ層の体積抵抗率が１×１０1Ω・ｃｍ以下である。
〔５〕複合繊維１０の加熱時の抵抗率変化率が１０％以下である。
〔１〕複合繊維１０は、繊維２と、繊維２の表面の少なくとも一部を被覆する、カーボンナノチューブ４Ｃを主成分とするカーボンナノチューブ層４と、を備える。
〔２〕繊維２は、カーボンナノチューブ層４より体積抵抗率が高い。
〔３〕複合繊維の比表面積が５００（ｍ2／ｃｍ3）以上である。
〔４〕カーボンナノチューブ層の体積抵抗率が１×１０1Ω・ｃｍ以下である。
〔５〕複合繊維１０の加熱時の抵抗率変化率が１０％以下である。
【0054】
実施例２、３は、実施例１に対しさらに体積抵抗率が低く、１×１０0Ω・cmである。実施例３は、実施例２に対しさらに加熱時の抵抗率変化率が小さく、５％未満である。
【0055】
これに対して、比較例１の複合繊維は、表層がカーボンナノチューブ層ではなく、グラフェンを主成分とするグラフェン層であり、要件〔２〕、〔４〕、および〔５〕を満たす複合繊維であるものの、上記実施形態の複合繊維１０ではない。すなわち、比較例１の複合繊維は、上記〔１〕、〔３〕の要件を満たしていない。なお、比較例１、２において、上記要件中、「カーボンナノチューブ層」を「表層」に読みかえて適用する。
【0056】
比較例２の複合繊維は、表層がカーボンナノチューブ層ではなく、ゼオライトを主成分とするゼオライト層であり、要件〔２〕、〔３〕、および〔５〕を満たす複合繊維であるものの、上記実施形態の複合繊維１０ではない。すなわち、比較例２の複合繊維は、上記〔１〕、〔４〕の要件を満たしていない。
【0057】
比較例３の複合繊維は、上記〔１〕、〔２〕、〔４〕の要件を満たす複合繊維であるものの、上記実施形態の複合繊維１０ではない。すなわち、比較例３の複合繊維は、上記要件〔３〕、〔５〕を満たしていない。
【0058】
実施例１～３、および比較例１は、いずれも、熱伝導率が比較例２、３より良好であった。実施例１～３は加熱時の抵抗率変化が小さいことから、表層（カーボンナノチューブ層４）に含まれる加熱分解成分が少ないと言え、純度が高いため、熱伝導率が良好である。
【0059】
実施例１～３は、いずれも、触媒担持量が比較例１～３と同等以上であった。実施例１～３の複合繊維は比表面積が５００ｍ2／ｃｍ3以上であり、高比表面積だからである。実施例２、３の複合繊維は、比較例２の複合繊維より触媒担持量が多かった。
【0060】
実施例１～３は、いずれも、熱伝導率および比表面積が、比較例１～３と同等以上であった。実施例１～３は、Ｇ／Ｄ比が１００以上であり、カーボンナノチューブの欠陥量が少ないため、熱伝導性が良好である。また、加熱分解成分の含有率が３ｗｔ％未満であるため、カーボンナノチューブ間に浸入する加熱分解成分を抑制することができ、高比表面積を維持することができた。
【0061】
実施例１～３は、上述の通り、成膜時間が異なるため、実施例１のカーボンナノチューブ層４の膜厚が一番薄く、実施例２、実施例３の順に厚くなる。実施例３はカーボンナノチューブ層４の厚みが実施例の中で一番厚いため、抵抗率が最も低く（評価が良く）、熱伝導率もよい結果になった。また、触媒担持量は、実施例２、３が実施例１より多い結果になった。
【0062】
実施例１～３は、上述の通り、気相中で複合されており、加熱分解成分をほぼ含まないか全く含まないため、複合繊維１０の加熱時の加熱分解成分の分解に伴うカーボンナノチューブ層４の剥離による抵抗率の低下が抑制され、抵抗率変化率が１０％以下になった。
【0063】
比較例１は、表層がグラフェン層であり、加熱時の抵抗率変化率は小さく、熱伝導率が高いものの、グラフェンはシート状であるため、比表面積が小さく、触媒担持量が少ない。この結果から、触媒担持として複合繊維を用いる場合には、実施例１～３が好適であるといえる。
【0064】
＜本実施形態の変形例＞
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【0065】
・繊維２とカーボンナノチューブ層４との間に無機材料から成る層を設けてもよい。例えば、カーボンナノチューブ４Ｃの繊維２への付着を容易にするための層を設けることができる。
【0066】
本開示は、上述の実施形態、実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【0067】
２…繊維
４…カーボンナノチューブ層
４Ｃ…カーボンナノチューブ
１０…複合繊維
１００…複合繊維製造装置
１１０…生成管
１２０…加熱炉
１３０…原料貯留部
１３２…触媒貯留部
１３４…炭素源貯留部
１４０…原料供給ノズル
１４２…触媒供給ノズル
１４４…炭素源供給ノズル
１５０…静電吸着部
１５２…支持部
１５４…針電極
４…カーボンナノチューブ層
４Ｃ…カーボンナノチューブ
１０…複合繊維
１００…複合繊維製造装置
１１０…生成管
１２０…加熱炉
１３０…原料貯留部
１３２…触媒貯留部
１３４…炭素源貯留部
１４０…原料供給ノズル
１４２…触媒供給ノズル
１４４…炭素源供給ノズル
１５０…静電吸着部
１５２…支持部
１５４…針電極
【図1】
【図2】
【図3】