CN102939260A

CN102939260A - 改善石墨膜的平坦性的方法、以及石墨膜及其制造方法

Info

Publication number: CN102939260A
Application number: CN2011800263016A
Authority: CN
Inventors: 太田雄介; 稻田敬; 三代真琴; 稻田卓; 西川泰司
Original assignee: Kaneka Corp
Current assignee: Kaneka Corp
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-05-12
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2031-05-12
Also published as: WO2011148581A1; US10377635B2; TW201210938A; US20150030841A1; CN102939260B; US8883068B2; TWI430944B; JPWO2011148581A1; JP5122026B2; CN105565301A; KR101324271B1; US20130119571A1; KR20120130281A

Abstract

平坦性差的原料石墨膜在进行与其它材料的层压时会发生产生褶皱等不良情况。特别是对于大面积的石墨膜，往往会发生产生褶皱等不良情况。为了解决该问题而实施平坦性矫正处理工序，该工序中，一边对原料石墨膜施加压力，一边进行热处理直至2000℃以上。通过该平坦性矫正处理，可获得平坦性良好的石墨膜。进一步利用内芯的热膨胀进行矫正时，可获得松弛度小的石墨膜。

Description

改善石墨膜的平坦性的方法、以及石墨膜及其制造方法

技术领域

本发明涉及平坦性得到改善的石墨膜及其制造方法、以及石墨膜的平坦性改善方法。

背景技术

散热构件被应用于搭载于计算机等各种电子或电气仪器的半导体元件及其它发热构件等。散热构件中，在应用于大型制品时，石墨膜优选以卷成辊状的状态的高分子膜为原料的长条且大面积的石墨膜，为了制造这样的石墨膜进行了研究。

例如，提出了将宽250mm×长30m的高分子膜卷绕于外径150mm的碳质圆筒状内芯来进行热处理的方法，可获得能容易地延长圆筒状的历程的长条且大面积的石墨膜(专利文献1)。但是，该现有方法中，会如图1所示产生大的松弛度Zgs，无法抑制该松弛而制成平坦性优良的石墨膜。该现有的石墨膜例如在进行与其它片材的层压时(参照图2)容易产生缺陷，在卷绕于支管时(参照图3)等可能会发生不良情况。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2006-327907号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明的目的是制造平坦性优良的石墨膜。

解决技术问题所采用的技术方案

即，本发明涉及以下技术内容。

(1)石墨膜的制造方法，其特征在于，包括平坦性矫正处理工序，该工序中，一边对原料石墨膜施加压力，一边进行热处理直至2000℃以上。

(2)上述第(1)项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，平坦性矫正处理工序中使用的原料石墨膜是经历过至少一次低于2000℃的温度条件的原料石墨膜。

(3)上述第(1)项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，碳化工序和平坦性矫正处理工序包含在一连串的石墨制造工序中。

(4)上述第(1)～(3)项中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，原料石墨膜的面方向的热扩散率为0.15cm²/s以上。

(5)上述第(1)～(4)项中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，实施所述平坦性矫正处理工序，使JIS C2151中记载的松弛度评价中的石墨膜的松弛度Zgs除以石墨膜的宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs改善至0.2以下。

(6)上述第(1)～(5)项中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，所述平坦性矫正处理工序中，在将原料石墨膜卷绕于内芯的状态下进行热处理。

(7)上述第(1)～(6)项中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，所述内芯的直径为20mm以上。

(8)上述第(1)～(7)项中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，所述内芯的热膨胀系数为0.3×10^-6/K以上7.5×10^-6/K以下。

(9)上述第(1)～(8)项中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，在所述平坦性矫正处理工序之前包括将原料石墨膜卷绕于内芯的卷绕工序。

(10)上述第(9)项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，卷绕工序中，以10N·m/m以上的卷缠强度卷缠原料石墨膜。

(11)石墨膜，该石墨膜是将碳化的聚酰亚胺膜在卷绕成辊状的状态下石墨化而得的石墨膜，其特征在于，面方向的热扩散率为5.0cm²/s以上，厚度为7μm以上120μm以下，宽度Ugs为100mm以上，面积为5m²以上，而且JISC2151中记载的松弛度评价中的松弛度Zgs除以宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs为0.2以下。

(12)石墨膜的平坦性矫正方法，其特征在于，一边对原料石墨膜施加压力，一边进行热处理直至2000℃以上。

发明的效果

利用本发明的石墨膜的制造方法，可获得平坦性优良的石墨膜。

附图的简单说明

图1是通过现有的制法制得的石墨膜的松弛状态。

图2是贴合褶皱的概观(日文：概観)照片。

图3是石墨膜的卷绕偏差缺陷的概观照片。

图4是对片状的原料石墨膜的表面施加负荷的方法。

图5是利用内芯的热膨胀将原料石墨膜撑开的方法。

图6是卷绕工序的一例。

图7是本发明的碳化处理中使用的夹具。

图8是用于横向地进行石墨化工序的容器。

图9是JIS C2151中记载的松弛度的测定的示意图。

图10是石墨化工序中的膜的不可逆的拉伸。

图11是石墨膜的热扩散率测定样品的采集部位。

图12是层压试验的示意图。

图13是石墨膜的开裂缺陷。

图14是实施例1的平坦性矫正处理前后的石墨膜的松弛状态。

图15是本发明的石墨膜的使用例。

图16是采用具有扩张功能的内芯的平坦性矫正处理。

图17是用于利用热膨胀的差异来矫正片状膜的夹具。

实施发明的方式

本发明涉及一种石墨膜的平坦性矫正方法，其特征在于，一边对原料石墨膜施加压力，一边进行热处理直至2000℃以上。使用该平坦性矫正方法，可由原料石墨膜制造平坦性得到改善的石墨膜。

本发明中，平坦性矫正处理是指矫正松弛来提高平坦性的处理。

<原料石墨膜>

本发明中，原料石墨膜是在2000℃的温度下不易发生尺寸变化的石墨膜，如果是这样的石墨膜，则例如可以是高分子烧成型的石墨膜，也可以是天然石墨类的石墨膜。在2000℃的温度下不易发生尺寸变化的含义如下所述：对于23℃下为50mm见方的原料石墨膜，在不施加压力的状态下加热至2000℃，放置10分钟后，冷却至23℃，经过上述操作后，石墨膜的一边的尺寸相对于该原料石墨膜的一边的尺寸(50mm)的伸长率在5％以下、较好为3％以下、更好为1％以下、进一步更好为0.5％以下的范围内。由于在2000℃的温度下不易发生尺寸变化，因此进行平坦性矫正处理时可赋予石墨膜的平坦性(平滑性)。

本发明的原料石墨膜更好是在2400℃的温度下不易发生尺寸变化。原料石墨膜在2400℃的温度下的尺寸变化可以是5％以下，较好为3％以下，更好为1％以下，进一步更好为0.5％以下。原料石墨膜在2400℃的温度下的尺寸变化的测定方法的详情示于实施例的项目。

本发明的原料石墨膜的薄片面内方向(也称面方向)的热扩散率较好为0.15cm²/s以上，更好为2.0cm²/s以上，进一步更好为4.0cm²/s以上，特别好为7.0cm²/s以上。

原料石墨膜的面方向的热扩散率如果为0.15cm²/s以上，则石墨化充分进行，因此热处理时的尺寸变化小，容易实施平坦性矫正处理。特别是将原料石墨膜卷绕于内芯、利用内芯和原料石墨膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理的情况下，如果原料石墨膜的尺寸变化小，则容易由内芯将原料石墨膜撑开，因此容易体现出平坦性矫正的效果。而且由于转化成了强度高且柔软不易开裂的膜，因此也容易实施下述的卷绕操作。另外，原料石墨膜的面方向的热扩散率如果为0.15cm²/s以上，则原料石墨膜的热传导顺畅，因此可均匀地实施平坦性矫正处理。

原料石墨膜和石墨膜的热扩散率的测定方法示于实施例的项目。

本发明的原料石墨膜的XRD(反射法)测定中的002面峰的半峰宽较好为3度以下，更好为1度以下，进一步更好为0.5度以下，特别好为0.3度以下。

半峰宽如果在3度以下，则石墨化充分进行，因此热处理时的尺寸变化小，容易实施平坦性矫正处理。特别是将原料石墨膜卷绕于内芯、利用内芯和原料石墨膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理的情况下，如果原料石墨膜的尺寸变化小，则容易由内芯将原料石墨膜撑开，因此容易体现出平坦性矫正的效果。而且由于转化成了强度高且柔软不易开裂的膜，因此也容易实施下述的卷绕操作。

原料石墨膜和石墨膜的XRD(反射法)测定中的002面峰的半峰宽评价方法示于实施例的项目。

本发明的原料石墨膜的MIT耐弯折试验中的弯折次数较好为100次以上，更好为500次以上，进一步更好为5000次以上，特别好为10000次以上。

原料石墨膜的MIT耐弯折试验中的弯折次数如果为100次以上，则是强度高且柔软不易开裂的膜，因此也容易实施下述的卷绕操作。

原料石墨膜和石墨膜的MIT耐弯折试验的评价方法示于实施例的项目。

本发明的原料石墨膜的松弛度Zgs的大小与原料石墨膜的宽度Ugs有相关性。原料石墨膜的宽度如果小，则松弛度减小。因此，本发明中，将原料石墨膜的每单位宽度的松弛度值Zgs/Ugs作为平坦性的指标。对于经平坦性矫正的石墨膜，也将Zgs/Ugs作为平坦性的指标。

本发明的原料石墨膜的JIS(日本工业标准)C2151“电气用塑料薄膜试验方法”中记载的松弛度评价中的松弛度Zgs除以宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs大于0.2，进一步为0.23以上，特别为0.25以上。平坦性差到Zgs/Ugs大于0.2的情况下，尤其可期待平坦性矫正处理工序的效果。

平坦性矫正处理工序后的石墨膜的Zgs/Ugs可以改善至0.2以下，较好为0.16以下，更好为0.11以下。平坦性矫正处理工序后的石墨膜的Zgs/Ugs如果在0.2以下，则平坦性得到充分改善，容易进行与其它片材的层压和支管上的卷绕。

原料石墨膜和石墨膜的Zgs/Ugs的测定方法示于实施例的项目。

平坦性矫正处理也可以欲改善平坦性的原料石墨膜或欲改变形状的原料石墨膜为对象进行，石墨膜的制造工序中也可以追加平坦性矫正处理工序。

本发明中，也可以使用经历过至少一次低于2000℃的温度条件的原料石墨膜来进行平坦性矫正处理，从而获得平坦性得到矫正的石墨膜。经历过低于2000℃的温度条件是指将热处理而得的原料石墨膜暂时冷却至低于2000℃。通过冷却原料石墨膜，容易实施卷绕工序等平坦性矫正处理的准备工作。

<平坦性矫正方法>

本发明中，矫正平坦性(是指矫正松弛来提高平坦性，本说明书中均相同)的方法是指一边对原料石墨膜施加压力，一边以2000℃以上的温度加热，从而改善因松弛而平坦性差的原料石墨膜的平坦性的方法。

对原料石墨膜施加压力的方法无特别限制，可例举：1)对片状的原料石墨膜的表面施加负荷的方法、2)将卷成辊状的原料石墨膜从内侧撑开的方法、3)拉伸原料石墨膜的方法等。

作为1)对片状的原料石墨膜的表面施加负荷的方法，可例举如下方法等：如图4所示在膜表面载放重石，或者在热处理过程中实施挤压来施加压力。该方法中，矫正平坦性所需的压力为5g/cm²以上，较好为50g/cm²以上，更好为100g/cm²以上。矫正平坦性所需的压力如果为5g/cm²以上，则可获得矫正(是指矫正松弛来提高平坦性，本说明书中均相同)的效果。压力的上限只要是膜不会破损的程度即可。

作为2)将卷成辊状的原料石墨膜从内侧撑开的方法，可例举如下方法等：使用具有扩张功能的内芯，将原料石墨膜卷绕于其上，由内芯对原料石墨膜施加压力。作为一例，图16所示为将分割开的内芯向外侧撑开的方法。

该方法中，作为矫正平坦性所需的压力，可以由内芯对卷绕于内芯的原料膜的最内周的内表面施加5g/cm²以上、较好为50g/cm²以上、更好为100g/cm²以上的压力。压力如果为5g/cm²以上，则可获得矫正的效果。压力的上限只要是膜不会破损的程度即可。

此外，还可例举如图5所示利用内芯的热膨胀将原料石墨膜撑开的方法。该方法可在不在炉内设置特殊的机构的情况下简便地实施平坦性矫正处理，因此优选。充分进行了石墨化的原料石墨膜的石墨微晶在面方向上高度取向，因此面方向上的热膨胀小，如果卷绕于石墨制的内芯并进行热处理，则原料石墨膜容易被热膨胀的内芯撑开，平坦性矫正处理工序的效果好。卷绕物较好是卷绕于内芯后进行处理。

该方法中，矫正平坦性所需的压力无法测定，因此作为替代方法，可以通过卷绕工序中的卷缠强度来规定。本发明的卷绕工序中的卷缠强度为1N·m/m以上，较好为5N·m/m以上，更好为10N·m/m以上，进一步更好为100N·m/m以上，特别好为200N·m/m以上。卷缠强度如果为1N·m/m以上，则在平坦性矫正处理工序时，可以由内芯对卷绕于内芯的原料石墨膜的最内周的内表面施加足够大的压力，得到矫正的效果。卷缠强度的上限只要是膜不会破损的程度即可。

通过3)一边拉伸原料石墨膜一边进行热处理，也可矫正平坦性。

该方法中，矫正平坦性所需的压力可作为施加于膜的张力来规定。矫正平坦性所需的张力为5g/cm以上，较好为20g/cm以上，更好为50g/cm以上。张力如果为5g/cm以上，则可获得矫正的效果。张力的上限只要是膜不会破损的程度即可。

矫正平坦性所需的最高温度为2000℃以上，较好为2200℃以上，更好为2400℃以上，进一步更好为2600℃以上，再进一步更好为2750℃以上，特别好为2800℃以上。如果为2000℃以上，则石墨微晶开始重排列，因此原料石墨膜容易得到矫正。此外，卷绕于内芯、利用内芯和原料石墨膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理的情况下，如果为2000℃以上，则内芯和原料石墨膜的膨胀量也会产生差异，因此容易矫正。

本发明的石墨膜的制造方法只要包括平坦性矫正处理工序即可。平坦性矫正处理工序是指施加热量和压力来矫正原料石墨膜的平坦性的方法。平坦性矫正处理工序可以附带进行卷绕等。

本发明的原料石墨膜既可以是高分子烧成型的石墨膜，也可以是天然石墨类的石墨膜。高分子烧成型的石墨膜与天然石墨类的石墨膜相比，石墨微晶的取向性更好，因此面方向的热膨胀率更小。因此，将原料石墨膜卷绕于内芯来进行矫正时，高分子烧成型的石墨膜的效果更佳。

<碳化工序和平坦性矫正处理工序包含在一连串的石墨制造工序中的石墨膜的制造工序的一例>

对碳化工序和平坦性矫正处理工序包含在一连串的石墨制造工序中的石墨膜的制造工序的一例进行说明。本发明的石墨膜的制造方法只要包括1)碳化工序、2)石墨化工序、3)平坦性矫正处理工序即可。

1)碳化工序是将高分子膜预加热至至少800℃左右的温度的工序，是将高分子膜加热分解而得到碳化膜的工序。作为保持高分子膜的方法，有切割成片状后用板或片材夹住而保持在方形夹具内的方法，将长条的高分子膜卷绕于内芯夹具来保持的方法等。此时所用的夹具较好是像石墨材料那样具有耐热性的夹具。卷绕高分子膜的内芯较好是圆筒形状。也有将卷绕成辊状的膜卷绕于其它的辊并同时进行烧成的方法。

所得的碳化膜是重量为高分子膜的6成左右的玻璃状的膜。

2)石墨化工序是以1800℃以上的温度对碳化工序中制成的碳化膜或高分子膜加热，制成原料石墨膜的工序。石墨化最高温度为1800℃以上，较好为2000℃以上，更好为2200℃以上，进一步更好为2400℃以上，再进一步更好为2600℃以上，特别好为2800℃以上。如果为1800℃以上，则石墨化充分进行，因此后续的平坦性矫正处理工序中的尺寸变化小，可获得容易改善平坦性的原料石墨膜。特别是将原料石墨膜卷绕于内芯、利用内芯和原料石墨膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理的情况下，如果原料石墨膜的尺寸变化小，则原料石墨膜容易被内芯撑开，因此容易体现出平坦性矫正的效果。此外，如果为1800℃以上，则通过石墨化转化成强度高且柔软不易开裂的膜，因此也容易实施卷绕操作。

碳化工序和石墨化工序既可以连续地进行，也可以先结束碳化工序，然后单独只进行石墨化工序。

3)追加平坦性矫正处理工序时，只要对实施石墨化工序而得的原料石墨膜实施平坦性矫正处理工序即可。平坦性矫正处理工序和石墨化工序既可以连续地进行，也可以先结束石墨化工序，然后单独进行平坦性矫正处理工序。

<在将原料石墨膜卷绕于内芯的状态下进行热处理，利用内芯的热膨胀进行矫正的方法>

本发明的平坦性矫正处理工序中，较好是在将原料石墨膜卷绕于内芯的状态下进行热处理的方法。该方法中，在热处理的过程中如图5所示，利用内芯的热膨胀，低热膨胀性的原料石墨膜被撑开而得到矫正。该方法中，可利用有限的空间获得大面积的平坦性优良的石墨膜。

(关于内芯)

本发明中，卷绕原料石墨膜的内芯的形状无特别限制，可采用圆柱状、多棱柱状等。圆柱状的内芯在平坦性矫正处理时能把力均匀地传导至原料石墨膜，可获得优质的石墨膜，因此特别优选。

本发明中使用的内芯的直径为20mm以上，较好为50mm以上，更好为80mm以上。内芯的直径如果为20mm以上，则内芯的膨胀量足够大，因此原料石墨膜被撑开而得到矫正。此外，石墨膜的卷绕缺陷也少，可容易地拉伸。

本发明中使用的内芯的线膨胀系数(热膨胀系数、热膨胀率)为0.3×10^-6/K以上7.5×10^-6/K以下，较好为0.7×10^-6/K以上6.5×10^-6/K以下，更好为2.0×10^-6/K以上5.0×10^-6/K以下。内芯的热膨胀率如果为0.3×10^-6/K以上，则内芯的膨胀量足够大，因此原料石墨膜被撑开而得到矫正。内芯的热膨胀率如果为7.5×10^-6/K以下，则原料石墨膜不会被过度撑开而开裂。特别是内芯的线膨胀系数(热膨胀系数)如果为2.0×10^-6/K以上5.0×10^-6/K以下，则不会产生膜的开裂缺陷，可充分地矫正松弛。

从耐热性的角度来看，内芯的材质较好是石墨制，其中合适的是挤出成形品、模塑成形品、CIP成形品等。

(关于卷绕工序)

将原料石墨膜卷绕于内芯来实施平坦性矫正处理工序时，较好是将原料石墨膜以无松弛的方式卷绕于内芯。因此，本发明中，只要在实施平坦性矫正处理前包括将原料石墨膜卷绕于内芯的卷绕工序即可。卷绕工序中可使用卷绕装置。此时，将端部对齐来卷绕的情况下，可在平坦性矫正处理时无偏差地传导来自内芯的力。藉此，不会出现压力无法传导至膜的部位，因此平坦性矫正处理的效果好。也可使用边缘位置控制器(自动进行将膜边缘、即所谓的“耳”均匀地对齐的操作的控制装置)等将端部对齐，只要如图6所示使用立式的卷绕装置在将端部对齐的状态下进行卷绕即可。卷绕时，如果用双面胶粘带等将内芯和原料石墨膜固定后开始卷绕，则容易操作。

本发明的卷缠强度是指芯的转轴的转矩和卷绕物状的原料石墨膜的最外周的半径之积(参照图6)。以规定的转矩使转轴旋转，进行固定以使原料石墨膜的最外周不能动，进行卷缠直至转轴的旋转停止为止。例如，如果图6的原料石墨膜的内芯的半径69为50mm，原料石墨膜的卷绕厚度610为5mm，转轴的转矩为4N·m，则卷缠强度为220N·m/m。

本发明的卷绕工序中的卷缠强度为1N·m/m以上，较好为5N·m/m以上，更好为10N·m/m以上，进一步更好为100N·m/m以上，特别好为200N·m/m以上。卷缠强度如果为1N·m/m以上，则内芯的膨胀力传导至原料石墨膜的卷绕物的外周，因此可获得平坦性得到改善的石墨膜。特别是卷缠强度如果为200N·m/m以上，则可充分改善平坦性。

(关于端部的固定方法)

在将原料石墨膜卷绕于内芯的状态下进行平坦性矫正处理的情况下，如果在热处理过程中原料石墨膜从内芯松开，则难以获得矫正的效果。因此，为了使原料石墨膜不松开，需要将卷绕物固定。作为一例，可以在卷绕于内芯的原料石墨膜的最外周载放重石，使其不会松开。此外，仅通过将卷绕的原料石墨膜直接横向放置于炉床，也可以利用自重将其固定，使其不会松开。此外，也可以将原料石墨膜的最外周端部拉伸来固定。还有，一边控制固定的压力一边抑制松弛的方法也有效。固定的方法只要不发生卷绕松弛即可，无特别限制。

<原料石墨膜的长度、宽度>

本发明的原料石墨膜的宽度Ugs无特别限制，如果将本发明的制造方法用于平坦性差的原料石墨膜，则可改善平坦性，如果上述宽度Ugs在100mm以上、进一步在200mm以上、特别是在400mm以上的范围内，则原料石墨膜的松弛度大，因此可特别期待平坦性矫正处理的改善效果。

原料石墨膜的宽度是指原料石墨膜的连续体的片材的短边侧的长度。

本发明的原料石墨膜的长度无特别限制，如果将本发明的制造方法用于平坦性差的原料石墨膜，则可改善平坦性，如果上述长度在1m以上、进一步在10m以上、特别是在25m以上的范围内，则松弛度较大，可特别期待改善效果。原料石墨膜的长度是指原料石墨膜的连续体的片材的长边侧的长度。

本发明的原料石墨膜的面积无特别限制，如果将本发明的制造方法用于平坦性差的原料石墨膜，则可改善平坦性，如果上述面积在5m²以上、进一步在10m²以上、特别是在20m²以上的范围内，则松弛度较大，可特别期待改善效果。

<高分子膜>

本发明中使用的高分子膜无特别限制，可例举例如选自聚酰亚胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚

二唑(POD)、聚苯并唑(PBO)、聚苯并二

唑(PBBO)、聚噻唑(PT)、聚苯并噻唑(PBT)、聚苯并二噻唑(PBBT)、聚对苯撑乙烯(PPV，聚对亚苯基亚乙烯基)、聚苯并咪唑(PBI)、聚苯并二咪唑(PBBI)的高分子的膜。通过使用其中的至少一种，容易获得结晶性优良、热扩散性和热传导性优良的原料石墨膜和石墨膜。

<平坦性得到改善的石墨膜的用途中的应用>

本发明的石墨膜的平坦性良好，因此与基材的密合性高，容易获得石墨膜原有的效果。用作电子仪器的散热片时，可将来自发热体的热量顺畅地传导至石墨膜，因此本发明的平坦性得到改善的石墨膜的散热效果非常好。

作为一例，通过将本发明的石墨膜用于LED基板，可在重量不增加的情况下简便地降低LED温度。

近年来，照明(荧光灯和电灯泡的替代品)和液晶电视的背光源(冷阴极管的替代品)等LED光源的使用逐渐增加。LED与白炽灯泡等相比，虽然发热量更少，但对热量的耐受性更弱，因此如果不实施任何针对热量的应对措施，则温度升高，寿命缩短。

现在，LED的基板主要使用玻璃环氧基板，但存在散热量不足、LED温度升高的问题。因此，开发出了以铝板等金属材料作为核心材料的基板，但该基板也存在重量重、加工性差的问题。

图15示出了6种使用方法，但使用方法无特别限制。例如，151和152相比，如果像152那样将石墨膜用于靠近LED的位置，则容易降低LED温度。将石墨膜用于基板时，既可以是单个石墨膜，也可以是在石墨膜的至少一面贴合胶粘带或保护带(丙烯酸类、硅酮类的PET胶粘带、PI胶粘带)而成的石墨复合体。

【实施例】

下面对本发明的各种实施例和数种比较例一起进行说明。

<各种物性测定条件>

<原料石墨膜和石墨膜的JIS C2151中记载的松弛度Zgs的测定>

原料石墨膜和石墨膜的平坦性的评价采用以JIS C2151中记载的膜的卷绕性评价为基准的松弛度测定，在室温下(23℃)测定松弛度的大小。

(试验片)试验片采用从辊上新拉出的约2m长的试验片。此时，取出试验片的部位是辊的卷绕物的中央附近。

即，如果是100m的卷绕物，则从距离卷绕物终点50m左右的部位取出3块试验片。对于不取出3块试验片的实施例14那样的片状的样品，将其直接用作试验片，仅进行1次测定。

(关于装置)对于装置如下所述进行说明(图9)。

a)关于安装有辊的架台

该装置包括可自由旋转的两根金属制辊和平行地支撑这两根辊的坚固的架台。作为各辊，准备直径为100mm±10mm、长度足以承载受试膜的最大宽度的辊。两根辊的轴处于同一水平面，彼此空开1500mm±15mm的间隔，以0.1度以内(即对于1m长的辊在1.8mm以内)的角度以平行的状态固定。辊采用圆筒度在0.1mm以内的圆筒状，表面进行适当的梨皮加工(并非研磨加工)。架台如图9的96所示，在一根辊(第一辊)的下方附近安装有用于载放受试膜的装置(收放轴)。该装置中，1)载放膜的收放轴与第一辊的轴以1度以内的角度平行，2)膜的侧部的位置可自由调整。

b)关于对膜施加张力的装置

该装置位于架台的相反侧的端部，其用处在于能将带砝码或弹簧的夹子固定于从第二根辊(第二辊)自由垂下的膜。砝码或弹簧的负荷是对每1cm宽的膜施加50g的负荷，可调节成对膜的宽度方向尽可能均匀地施加张力。或者也可以卷绕于张力辊，施加每1cm宽度为50g的均匀的张力。

c)关于尺寸测定器具

在两根辊之间的中央部沿着与辊平行的线准备器具，该器具用于测定两根辊之间的平面和垂下的膜之间的距离。测定用的器具是长1525mm以上的钢制直尺和带1mm刻度的长150mm的钢制尺子。或者也可以使用自动或半自动地显示膜的位置的复杂的器具。

(测定步骤)如图9所示，将试验片沿长度方向载放于装置的两根辊上。对膜的自由端施加张力(上述的每1cm 50g)。调节膜的通过第二辊的最终位置，使得膜在两根辊的中央大致处于水平。

使用钢制直尺和带刻度的钢制尺子，在两根辊的中央部沿着宽度方向确认膜。

(结果)将最大的松弛度作为松弛度Zgs，采用3个测定值的中位数。对于片状的样品，1次的测定结果记载于表1～表4、表5～表8。

<原料石墨膜和石墨膜的面方向的热扩散率的测定>

原料石墨膜和石墨膜的面方向的热扩散率使用基于光交流法的热扩散率测定装置(真空理工(アルバツク理工)株式会社制“LaserPit”)，在23℃的气氛下以10Hz的条件对将石墨膜切割成4×40mm的形状的样品进行测定。从图11的点1、2、3拉出3块试验片。1是原料石墨膜和石墨膜的卷绕物的距内侧50mm的中央附近，3是原料石墨膜和石墨膜的卷绕物的距外侧50mm的中央附近，2是1和3的中间。如果是TD宽度200mm的卷绕物的辊，则中央附近是指宽度为100mm的位置附近。对于片状的样品也同样地拉出3块试验片。使用3块试验片测得的热扩散率的平均值记载于表1～表4、表5～表8。

<层压试验>

实施图12的层压试验。更详细地说，将石墨膜卷绕于纸制的直径3英寸的纸管，将该石墨膜连续地供给至相互平行排列的外径50mm长635mm的第一辊和第二辊之间，使其与厚10μm、宽度比石墨膜的宽度小20mm的PET带贴合。PET带使用可从寺冈制作所(寺岡製作所)获得的633K的带间隔物的PET带，一边以80度的角度剥离间隔物，一边供给至第二辊。在石墨膜的MD方向上施加的张力为30g/cm，卷绕速度为1m/min。评价石墨膜的开裂的程度、贴合褶皱的程度。

对图2所示的层压后的石墨复合膜的褶皱进行评价。在复合膜的整个长度范围内计数长5mm以上的褶皱的个数，换算成每单位长度(1m)的褶皱的个数。每1m的褶皱的个数少于0.05个/m的记作A，为0.05个/m以上且少于0.2个/m的记作B，为0.2个/m以上～少于1个/m的记作C，为1个/m以上～少于1.5个/m的记作D，为1.5个/m以上～少于2个/m的记作E，为2个/m以上的记作F。

<原料石墨膜和石墨膜的MIT耐弯折试验>

进行原料石墨膜和石墨膜的MIT耐弯折试验。从图11的点1、2、3拉出3块1.5×10cm的试验片。使用东洋精机(東洋精機)株式会社制的MIT耐揉疲劳试验机型号D，以试验负荷100gf(0.98N)、速度90次/分钟、弯折夹子的曲率半径R为2mm的条件进行。在23℃的气氛下，测定在弯折角度左右均为135度的条件下进行弯折直至断裂为止的弯折次数(弯曲次数)。使用3块试验片进行测定，平均值记载于表1～表4、表5～表8。

<原料石墨膜和石墨膜的002面峰的半峰宽的评价(反射XRD)>

原料石墨膜和石墨膜的XRD测定(X射线衍射)使用理学(リガク)株式会社制RINT-2500HL来进行。从图11的点1、2、3拉出3块25×30mm的试验片，接着将固定于铝制折叠机(folder)的试验片安设于装置，使得测定面与膜表面一致。调节至电流10mA、电压20kV，以扫描速度4度/min、采样宽度0.02度的条件在扫描角度10度～40度的范围内进行测定。狭缝的条件是：发散狭缝1度，散射狭缝1度，接收狭缝0.3mm，发散纵狭缝5mm。联动地控制2θ/θ轴，进行反射配置条件下的测定。

分析如下所述进行：以2θ为横轴，以cps为纵轴，估算在2θ为26.5度的位置附近出现的002面的峰的半峰宽。

使用3块试验片进行测定，平均值记载于表1～表4、表5～表8。

<原料石墨膜在2400℃的温度下的尺寸变化>

测定原料石墨膜在2400℃的温度下的尺寸变化。在23℃下从图11的点1、2、3拉出3块50×50cm的试验片。在不施加压力的状态下加热至2400℃，放置10分钟进行冷却。估算冷却至23℃后的石墨膜的一边的尺寸的变化。使用3块试验片进行测定，平均值记载于表1～表4、表5～表8。

<原料石墨膜和石墨膜的面积的测定方法>

作为原料石墨膜和石墨膜的面积的测定方法，可根据测定膜的宽度和长度而得的值的积来估算。但是，形状歪曲而难以进行长度的测定以及膜容易破损而难以进行长度的测定的情况下，也可以测定辊状的原料石墨膜和石墨膜的总重量，根据与切出的一部分(100mm×100mm)的重量的比值算出面积。

<原料石墨膜和石墨膜的宽度Ugs的测定>

关于原料石墨膜和石墨膜的宽度Ugs，于23℃测定图11的点1～3的宽度，将平均值记载于表中。

<原料石墨膜和石墨膜的松弛度Zgs除以宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs>

松弛度Zgs除以宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs记载于表1～表4、表5～表8。

<原料石墨膜和石墨膜的重量的测定>

关于原料石墨膜和石墨膜的重量，于23℃测定10cm见方的原料石墨膜和石墨膜的重量(g)。

<石墨膜的收率(开裂)>

对石墨膜的收率(开裂)的评价方法进行说明。在辊的整个长度范围内计数如图13所示在距两端部30mm以内(TD方向)的范围内产生的长5mm以上的开裂缺陷，换算成每单位长度(1m)的开裂缺陷的数量。每1m的开裂缺陷少于0.05个/m的记作A，为0.05个/m以上且少于0.2个/m的记作B，为0.2个/m以上～少于1个/m的记作C，为1个/m以上～少于2个/m的记作D，为2个/m以上的记作E。

<聚酰亚胺膜A的制造方法>

将1当量的4,4’-二氨基二苯醚溶解于DMF(二甲基甲酰胺)，将1当量的均苯四甲酸二酐溶解于该溶液，得到聚酰胺酸溶液(18.5重量％)。一边冷却该溶液，一边添加相对于聚酰胺酸中所含的羧酸基为1当量的乙酸酐、1当量的异喹啉和包含DMF的酰亚胺化催化剂进行脱泡。

将聚合工序中制得的聚酰胺酸的DMF溶液用混合机与固化剂(乙酸酐、异喹啉)以一定的比例混合，从T模中连续地流延涂布于环形带上，一边使带旋转一边进行热风干燥。该混合清漆通过加热而发生分子内的脱水，进行酰亚胺化反应。通过蒸发溶剂，从带上剥离出带室出口处的残留溶剂量约为46％的具有自我支承性的膜(凝胶膜)，将其固定于栓框，在拉幅室内于300℃～580℃进行共计4分钟的热处理，制成厚50μm的聚酰亚胺膜A。本研究中使用通过同样的方法制得的钟渊(カネカ)株式会社制聚酰亚胺膜(制品名:アピカル200AV)。

(实施例1)

碳化工序

如图7所示将厚50μm、宽500mm、长50m的聚酰亚胺膜A卷绕于外径100mm、长550mm的圆筒状的石墨制内芯，包被内径130mm的外筒。将该容器横向安设在电炉内。以2℃/min的升温条件实施碳化工序，直至1400℃。

石墨化工序

接着，将所得的辊状的碳化膜卷绕于外径100mm的内芯，如图8所示横向安设在石墨化炉内(通过支撑物使内芯腾空的状态)。以5℃/min的升温条件实施石墨化工序，直至2900℃，再冷却至室温。测定实施石墨化工序后的原料石墨膜的热扩散率、宽度Ugs、松弛度Zgs、MIT弯折次数、XRD中的002面峰的半峰宽，记载于表1～表4。

卷绕工序

接着，将所得的原料石墨膜用双面胶粘带粘贴固定于内芯，如图6所示以端部对齐的方式在竖立状态下卷绕，所述内芯是用可从SEC炭素株式会社(SECカ一ボン株式会社)获得的石墨化材料(型号:MSG、线膨胀系数(热膨胀系数)4.0×10^-6/K)制得的外径100mm的内芯。然后，对驱动轴施加4N·m的转矩，进行固定以使原料石墨膜的最外周不能动，将其紧紧地卷缠于内芯。如上所述进行卷绕工序。

平坦性矫正处理工序

接着，将卷缠于内芯的原料石墨膜横向放置地安设在石墨化炉内，以5℃/min的升温条件实施平坦性矫正处理工序(以下也称矫正处理工序)，直至2900℃。

测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例2)

除了将平坦性矫正处理工序的最高温度设为2600℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例3)

除了将平坦性矫正处理工序的最高温度设为2200℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例4)

除了将石墨化工序的最高温度设为2600℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例5)

除了将石墨化工序的最高温度设为2200℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例6)

除了卷绕于用可从SEC炭素株式会社获得的石墨化材料(型号:NSG、线膨胀系数(热膨胀系数)0.7×10^-6/K)制得的外径100mm的内芯来进行平坦性矫正处理工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例7)

除了卷绕于用可从新日本科技炭素株式会社(新日本テクノカ一ボン株式会社)获得的石墨化材料(型号:GS-203R、线膨胀系数(热膨胀系数)6.0×10^-6/K)制得的外径100mm的内芯来进行平坦性矫正处理工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例8)

除了卷绕于外径30mm的内芯来进行平坦性矫正处理工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例9)

除了卷绕于外径60mm的内芯来进行平坦性矫正处理工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例10)

除了对驱动轴施加6N·m的转矩来进行卷绕工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例11)

除了对驱动轴施加2N·m的转矩来进行卷绕工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例12)

除了对驱动轴施加0.5N·m的转矩来进行卷绕工序以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例13)

除了将宽250mm、长2m的聚酰亚胺膜A放入内尺寸250mm×2.1m×30mm的方形容器以外，与实施例1同样地进行操作，以2℃/min的升温条件实施碳化工序，直至1400℃，从而得到碳化膜。对于所得的碳化膜，以5℃/min的升温条件实施石墨化工序，直至2900℃，再冷却至室温。

按照均匀地施加6g/cm²的压力的条件在所得的原料石墨膜上载放重石，与实施例1同样地以5℃/min的升温条件实施平坦性矫正处理工序，直至2900℃。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例14)

与实施例13同样地实施碳化工序、石墨化工序，与实施例1同样地对所得的片状的原料石墨膜实施平坦性矫正处理工序。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例15)

与实施例1同样地对厚100μm的天然石墨片材(东洋炭素(東洋炭素)株式会社制商品名:PERMA-FOIL(等级名:PF))实施平坦性矫正处理工序。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例16)

除了将石墨化工序的最高温度设为2400℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例17)

除了将石墨化工序的最高温度设为2000℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例18)

除了将石墨化工序的最高温度设为1800℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例19)

除了将平坦性矫正处理工序的最高温度设为2750℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例20)

除了将平坦性矫正处理工序的最高温度设为2400℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例21)

除了将平坦性矫正处理工序的最高温度设为2000℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例22)

与实施例13同样地实施碳化工序，从而制成碳化膜。将所得的碳化膜安设于图17的夹具。172使用的是250mm×2.1m×30mm的石墨化材料(新日本科技炭素株式会社、型号:GS-203R、线膨胀系数6.0×10^-6/K)，171使用的是270mm×2.1m×51mm×壁厚10mm的石墨外周夹具(SEC炭素株式会社、型号:NSG、线膨胀系数0.7×10^-6/K)。以5℃/min的升温条件实施平坦性矫正处理工序，直至2900℃。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例23)

与实施例13同样地实施碳化工序，从而制成碳化膜。在不对所得的碳化膜施加负荷的情况下以5℃/min的升温条件升温，直至2600℃，在2600℃的温度下按照施加6g/cm²的压力的条件对膜实施热压。保持该状态，以5℃/min的升温条件实施热处理，直至2900℃。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例24)

与实施例1同样地实施碳化工序，从而制成碳化膜。接着，将所得的辊状的碳化膜与实施例1同样地安设在石墨化炉内，以5℃/min的升温条件升温，直至2600℃。于2600℃使内芯旋转，卷取松弛的膜。直接以5℃/min的升温条件实施热处理，直至2900℃。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例25)

与实施例1同样地制造碳化膜。

接着，除了将所得的辊状的碳化膜卷绕于图16的Φ100mm的分割夹具以外，与实施例1同样地安设在石墨化炉内。以5℃/min的升温条件升温，直至2600℃，于2600℃使内芯旋转，卷取松弛的膜。直接以5℃/min的升温条件实施热处理，直至2900℃。然后在2900℃的温度下按照对膜最内周施加6g/cm²的压力的条件使分割夹具分割扩张。

测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例26)

除了水平地安设石墨化后的膜、在横向的状态下对安设于相同水平的外径100mm的内芯实施卷绕工序以外，与实施例1同样地进行操作。

测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(实施例27)

除了水平地安设石墨化后的膜、利用边缘位置控制系统以端部对齐的方式在横向的状态下对安设于相同水平的外径100mm的内芯实施卷绕工序以外，与实施例1同样地进行操作。

测定所得的石墨膜的各种物性。示于表1～表4。

(比较例1)

与实施例1同样地实施碳化工序、石墨化工序。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表5～表8。

(比较例2)

除了将平坦性矫正处理工序的最高温度设为1800℃以外，与实施例1同样地进行操作。测定所得的石墨膜的各种物性。示于表5～表8。

(比较例3)

与实施例13同样地实施碳化工序、石墨化工序，测定所得的石墨膜的各种物性。示于表5～表8。

[表1]

[表2]

[表3]

[表4]

[表5]

[表6]

[表7]

[表8]

<平坦性矫正处理工序的效果>

如表1～表4所示，实施了平坦性矫正处理工序的实施例1～27与未实施平坦性矫正处理工序的比较例1、3相比，如果Zgs/Ugs为0.2以下，则平坦性非常好。其原因在于，通过一边对平坦性差的原料石墨膜再次施加负荷一边施加温度，石墨微晶发生重排列，松弛得到矫正。实施例1～27的平坦性矫正处理前的Zgs/Ugs大于0.2，但戏剧性的是，可将松弛改善至Zgs/Ugs达到0.2以下。作为一例，图14所示为实施例1的石墨化后的原料石墨膜和平坦性矫正处理后的石墨膜的概观照片。

实施例1～12、14～21、24、26、27中，利用内芯和卷绕于该内芯的原料石墨膜的热膨胀的差异，在热处理的过程中，原料石墨膜被内芯向外侧撑开，石墨膜的松弛得到矫正。实施例13中，通过载放重石，在热处理的过程中，在面方向上均匀地施加负荷，松弛得到矫正。此外，利用在平坦性矫正处理时施加在面方向上的压力，原料石墨膜的表面特性也得到改善，所得的石墨膜没有不均，非常均匀。实施例22中，通过将热膨胀系数不同的石墨材料组合，利用热膨胀系数的差异在热处理过程中对原料石墨膜施加压力，从而矫正松弛。实施例23中，在2600℃以上的温度下对碳化膜实施热压，从而矫正膜的松弛。实施例25中，利用芯的分割扩张，由内芯将膜向外侧撑开。此外，利用在平坦性矫正处理时施加在面方向上的压力，原料石墨膜的表面特性也得到改善，所得的石墨膜没有不均，非常均匀。

实施了平坦性矫正处理工序的石墨膜的平坦性高，因此即使在层压试验中也难以产生贴合褶皱。

<平坦性矫正处理工序的最高温度>

实施例1～3、19～21和比较例2相比，平坦性矫正处理工序的最高温度越高，则可获得松弛度越小的平坦的石墨膜。特别是如果像实施例1、2、19那样最高温度为2600℃以上，则所得的石墨膜的松弛度Zgs达到45mm以下，平坦性非常好。另一方面，如果像比较例2那样最高温度为1800℃以下，则松弛度大。

其原因在于，平坦性矫正处理工序的最高温度越高，则可使内芯和卷绕于该内芯的原料石墨膜的膨胀量产生越大的差异，因此松弛更好地得到矫正。其原因还在于，温度越高，则石墨微晶的重排列越能活跃地进行。

<石墨化工序的最高温度>

实施例1和4、5、16～18相比，石墨化工序的最高温度越高，则可获得松弛度越小的平坦的石墨膜。特别是如果像实施例1、4那样最高温度为2600℃以上，则所得的石墨膜的松弛度Zgs达到35mm以下，平坦性非常好。

如图10所示，在石墨化工序中膜拉伸约10％。这是不同于热膨胀的变化，是无定形结构的碳沿面方向排列的不可逆的结构变化。因此，仅在1800℃以下的温度下进行了热处理的膜即使卷缠于内芯，膜也会拉伸而从内芯松开，因此无法矫正松弛。特别是在2600℃以上的温度下矫正松弛的效果得以体现的原因在于，在高达2600℃的温度下进行了热处理的膜已经完全拉伸，因此容易受到内芯的膨胀的力。此外，其强度比在2200～2600℃的温度下进行了石墨化的膜高，因此更容易进行卷绕操作，实施例1与实施例4、5、16～18相比收率更高。

<原料石墨膜的面方向的热扩散率>

实施例1和4、5、16～18相比，原料石墨膜的面方向的热扩散率越大，则能以越高的收率获得平坦的石墨膜。特别是如果像实施例1、4那样原料石墨膜的面方向的热扩散率为4.0cm²/s以上，则所得的石墨膜的松弛度Zgs达到35mm以下，平坦性非常好。

其原因在于，面方向的热扩散率小于0.1cm²/s的原料石墨膜即使卷缠于内芯，在平坦性矫正处理工序中也会发生石墨化，膜会拉伸而从内芯松开，因此无法矫正松弛。特别是在面方向的热扩散率为4.0cm²/s以上的条件下矫正松弛的效果得以体现的原因在于，石墨化已经充分进行，因此容易受到内芯的膨胀的力。

<原料石墨膜在2400℃的温度下的尺寸变化>

实施例1和4、5、16～18相比，原料石墨膜在2400℃的温度下的尺寸变化越小，则能以越高的收率获得平坦的石墨膜。对于像实施例1、4那样尺寸变化为0.0％的原料石墨膜，所得的石墨膜的松弛度Zgs达到35mm以下，可确认平坦性非常好。

<原料石墨膜的002面峰的半峰宽的评价(反射XRD)>

实施例1和4、5、16～18相比，原料石墨膜的002面峰的半峰宽的评价越小，则能以越高的收率获得平坦的石墨膜。对于像实施例1、4那样002面峰的半峰宽的评价为0.3以下的原料石墨膜，所得的石墨膜的松弛度Zgs达到35mm以下，可确认平坦性非常好。

<平坦性矫正处理工序时的内芯的线膨胀系数(线膨胀率)>

实施例1和6、7相比，平坦性矫正处理工序时的内芯的线膨胀系数(线膨胀率)越大，则可获得松弛度越小的平坦的石墨膜。此外，与实施例7相比，实施例1还不易产生开裂缺陷，收率也高。其原因在于，实施例1中内芯的热膨胀率合适，因此可利用内芯的膨胀来抑制原料石墨膜的开裂。特别是内芯的线膨胀系数(线膨胀率)如果为2.0×10^-6/K以上5.0×10^-6/K以下，则可在不产生膜的开裂缺陷的情况下充分矫正松弛。

<平坦性矫正处理工序时的内芯的直径>

实施例1和8、9相比，平坦性矫正处理工序时的内芯的直径越大，则可获得松弛度越小的平坦的石墨膜。其原因在于，内芯的直径越大，则拉伸量越大，因此能更好地矫正。此外，内芯的直径越大，则在内芯上的卷绕数越少，因此来自内芯的力越容易传导至卷绕物的外侧。特别是内芯的直径为60mm以上的实施例1、9可获得松弛度小的平坦的石墨膜。

<关于卷绕时的转矩>

实施例1和10～12相比，卷绕时的转矩越大，则可获得松弛度越小的平坦的石墨膜。其原因在于，卷绕时的转矩越大，则在内芯上的卷缠越牢固，因此实施平坦性矫正处理工序时能更好地矫正。

此外，实施例1和实施例10相比，开裂缺陷的产生也少。

<纵卷绕的效果>

实施例1和实施例26、27相比，以纵卷绕方式实施卷绕工序的实施例1和使用边缘位置控制器的实施例27能将端部对齐进行卷绕，因此平坦性矫正的效果好，收率也高。其原因在于，将端部对齐进行卷绕的情况下，可在平坦性矫正处理时无偏差地传导来自内芯的力。

<在一连串的石墨制造工序中实施平坦性矫正处理工序的形态>

实施例22～25所示为在石墨化工序中实施平坦性矫正处理工序的形态。实施例22中，通过将热膨胀系数不同的石墨材料组合，利用热膨胀系数的差异在石墨化工序的最高温度附近对膜施加压力。实施例23中，在2600℃以上的温度下实施热压来矫正膜。实施例24中，保持在2600℃的高温状态下来使内芯旋转，卷取在石墨化过程中从芯松开的膜，直接进行处理直至2900℃，利用内芯和膜的热膨胀的差异来实施平坦性矫正处理。实施例25中，除了实施例24的工序外，还利用芯的分割扩张由内芯将膜向外侧撑开，从而实施平坦性矫正处理。

如图10所示，膜尺寸随着石墨化而增加，在尺寸增加时，较好是不对膜施加负荷，而是在膜已经完全拉伸的2600℃以上的温度下施加压力。实施例22～25中均实施了上述操作，因此获得了松弛度小的平坦的石墨膜。

此外，通过在石墨化工序中实施平坦性矫正处理工序，可削减工序数，可提高生产性。

<高分子烧成和天然石墨类石墨膜的矫正的程度>

将实施例1和实施例15进行比较。与原料石墨膜是天然石墨类石墨膜的实施例15相比，原料石墨膜是高分子烧成石墨膜的实施例1的矫正效果更好。其原因在于，高分子烧成石墨膜的石墨微晶在面方向上高度取向，因此不易发生热膨胀，在平坦性矫正处理时容易从内芯被撑开。

符号的说明

21 石墨复合膜

22 放大图

23 贴合褶皱

31 石墨膜的卷绕偏差缺陷

41 重石

42 原料石墨膜

43 基座

51 室温

52 热处理中

53 原料石墨膜

54 内芯

61 基座

62 驱动轴

63 内芯

64 双面胶粘带

65 原料石墨膜

66 卷绕后的截面

67 原料石墨膜的最外周的卷绕半径

68 驱动轴的中心

69 内芯的半径

610 原料石墨膜的卷绕厚度

71 圆筒状的石墨制圆筒内芯

72 外筒

73 卷绕于圆筒内芯的聚酰亚胺膜

74 用于维持通气性的开口部

81 支撑物

82 碳化膜

91 辊1

92 辊2

93 高分子膜

94 铅垂线

95 松弛

96 载放膜的收放轴

111 卷绕物的内侧

112 卷绕物的外侧

121 具有粘合层或粘接层的片材

122 具有粘合层或粘接层的片材的卷取辊

123 第一辊

124 第二辊

125 间隔物

126 间隔物卷取辊

127 作为开始剥离间隔物的开端的棒

128 带间隔物的PET带

129 石墨膜的宽度

1210 具有粘合层或粘接层的片材的宽度

1211 石墨膜的卷取辊

1212 石墨膜

131 开裂缺陷

141 原料石墨膜

142 平坦性矫正处理后的石墨膜

151 结构1

152 结构2

153 结构3

154 结构4

155 结构5

156 结构6

157 LED芯片

158 玻璃环氧基板

159 金属基板

1510 石墨膜

161 具有扩张功能的内芯

162 原料石墨膜

163 扩张后的状态

171 热膨胀系数小的夹具

172 热膨胀系数大的夹具

173 片状的碳化膜

Claims

1.石墨膜的制造方法，其特征在于，包括平坦性矫正处理工序，该工序中，一边对原料石墨膜施加压力，一边进行热处理直至2000℃以上。

2.如权利要求1所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，平坦性矫正处理工序中使用的原料石墨膜是经历过至少一次低于2000℃的温度条件的原料石墨膜。

3.如权利要求1所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，碳化工序和平坦性矫正处理工序包含在一连串的石墨制造工序中。

4.如权利要求1～3中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，原料石墨膜的面方向的热扩散率为0.15cm²/s以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，实施所述平坦性矫正处理工序，使JIS C2151中记载的松弛度评价中的石墨膜的松弛度Zgs除以石墨膜的宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs改善至0.2以下。

6.如权利要求1～5中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，所述平坦性矫正处理工序中，在将原料石墨膜卷绕于内芯的状态下进行热处理。

7.如权利要求1～6中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，所述内芯的直径为20mm以上。

8.如权利要求1～7中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，所述内芯的热膨胀系数为0.3×10^-6/K以上7.5×10^-6/K以下。

9.如权利要求1～8中任一项所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，在所述平坦性矫正处理工序之前包括将原料石墨膜卷绕于内芯的卷绕工序。

10.如权利要求9所述的石墨膜的制造方法，其特征在于，卷绕工序中，以10N·m/m以上的卷缠强度卷缠原料石墨膜。

11.石墨膜，该石墨膜是将碳化的聚酰亚胺膜在卷绕成辊状的状态下石墨化而得的石墨膜，其特征在于，面方向的热扩散率为5.0cm²/s以上，厚度为7μm以上120μm以下，宽度Ugs为100mm以上，面积为5m²以上，而且JISC2151中记载的松弛度评价中的松弛度Zgs除以宽度Ugs而得的值Zgs/Ugs为0.2以下。

12.石墨膜的平坦性矫正方法，其特征在于，一边对原料石墨膜施加压力，一边进行热处理直至2000℃以上。