JP2000323633A - 炭素放熱体及びその製造方法 - Google Patents
炭素放熱体及びその製造方法Info
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- JP2000323633A JP2000323633A JP11128548A JP12854899A JP2000323633A JP 2000323633 A JP2000323633 A JP 2000323633A JP 11128548 A JP11128548 A JP 11128548A JP 12854899 A JP12854899 A JP 12854899A JP 2000323633 A JP2000323633 A JP 2000323633A
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- carbon
- dissipating body
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軽量で耐熱性、熱伝導性及び熱放射性に優れ
た放熱体を安価に製造する。 【解決手段】 高分子樹脂中に黒鉛粉末を均一に分散混
合し、黒鉛を一方向に高度に配向制御しつつ混合物を所
望の板形状に成型した後、不活性ガス雰囲気中又は真空
中で焼成することにより高分子樹脂を炭素化して放熱体
とする。
た放熱体を安価に製造する。 【解決手段】 高分子樹脂中に黒鉛粉末を均一に分散混
合し、黒鉛を一方向に高度に配向制御しつつ混合物を所
望の板形状に成型した後、不活性ガス雰囲気中又は真空
中で焼成することにより高分子樹脂を炭素化して放熱体
とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば電子部品等
の発熱体又は発熱体によって加熱される被加熱体の放熱
を行うための炭素放熱板として用いられる炭素放熱体と
その製造方法に関し、更に詳しくは、熱を効率よく伝導
する熱伝導性と熱を効率よく遠赤外線に変換して放射す
る熱放射性とを有する炭素放熱体とそれを効率よく安価
に製造する方法に関するものである。
の発熱体又は発熱体によって加熱される被加熱体の放熱
を行うための炭素放熱板として用いられる炭素放熱体と
その製造方法に関し、更に詳しくは、熱を効率よく伝導
する熱伝導性と熱を効率よく遠赤外線に変換して放射す
る熱放射性とを有する炭素放熱体とそれを効率よく安価
に製造する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】近年、
電子機器等に使用されている電子部品は、集積度の向上
及び動作の高速化により消費電力が増加すると共に発熱
量も増加し電子機器の誤動作や故障の一因となってい
る。
電子機器等に使用されている電子部品は、集積度の向上
及び動作の高速化により消費電力が増加すると共に発熱
量も増加し電子機器の誤動作や故障の一因となってい
る。
【０００３】そこで、各種電子機器を構成する高密度に
集積された半導体から発生する熱をどのように制御し、
いかに冷却、放熱を行うかが大変重要となってきてい
る。
集積された半導体から発生する熱をどのように制御し、
いかに冷却、放熱を行うかが大変重要となってきてい
る。
【０００４】冷却を効果的に行うには、対流、放射、輻
射、伝導を上手に組み合わせることが必要であるが、高
密度に集積された半導体のような小さな部位を冷却する
には、主に熱伝導により熱を別の低温部分に導き冷却を
行うとともに、熱を効率よく遠赤外線に変換して放射す
ることが重要である。
射、伝導を上手に組み合わせることが必要であるが、高
密度に集積された半導体のような小さな部位を冷却する
には、主に熱伝導により熱を別の低温部分に導き冷却を
行うとともに、熱を効率よく遠赤外線に変換して放射す
ることが重要である。
【０００５】つまり、電子機器等の発熱体からの熱を冷
却するには、電子機器の外部に露出させて設けた放熱器
へ熱を移動させるとともに遠赤外線に変換して放射する
手段が必要であり、このような熱冷却の手段の一つとし
てコールドプレートが用いられていてその素材としては
熱伝導性の優れた金属材料が用いられてきた。
却するには、電子機器の外部に露出させて設けた放熱器
へ熱を移動させるとともに遠赤外線に変換して放射する
手段が必要であり、このような熱冷却の手段の一つとし
てコールドプレートが用いられていてその素材としては
熱伝導性の優れた金属材料が用いられてきた。
【０００６】しかしながら、このような金属材料のうち
で最も熱伝導性に優れた銀は、高価であり、一方、比較
的安価な鉄、アルミ等の熱伝導性は十分でない。また、
銅は、これらの中では優れた熱伝導性を有するが、重い
という欠点がある。
で最も熱伝導性に優れた銀は、高価であり、一方、比較
的安価な鉄、アルミ等の熱伝導性は十分でない。また、
銅は、これらの中では優れた熱伝導性を有するが、重い
という欠点がある。
【０００７】更に金属材料は、遠赤外線へ変換して放射
する熱放射性が劣っている。
する熱放射性が劣っている。
【０００８】そのため、より有効な冷却や放熱を行うに
は、優れた熱伝導性と熱放射性を有する新規な材料の開
発が不可欠である。
は、優れた熱伝導性と熱放射性を有する新規な材料の開
発が不可欠である。
【０００９】そこで近年、金属より軽量で、かつ耐熱性
に優れ、熱伝導性や熱放射性に優れたグラファイトを用
いたコールドプレートが提唱されている。例えば、特開
平７−１０９１７１号公報には、グラファイトフィルム
単体を作製し用いる方法が開示されている。また、特開
平１１−１６２１号公報には、グラファイト粉末と樹脂
との複合体を作製し用いる方法が開示されている。
に優れ、熱伝導性や熱放射性に優れたグラファイトを用
いたコールドプレートが提唱されている。例えば、特開
平７−１０９１７１号公報には、グラファイトフィルム
単体を作製し用いる方法が開示されている。また、特開
平１１−１６２１号公報には、グラファイト粉末と樹脂
との複合体を作製し用いる方法が開示されている。
【００１０】しかしながら、これらの方法のうちグラフ
ァイトフィルム単体を用いる方法は、優れた熱伝導性と
熱放射性を得ることができるが、グラファイトフィルム
単体で板状体を作製するのにコストがかかるなどの欠点
がある。一方グラファイト粉末と樹脂との複合体を作製
し用いる方法は、簡易に製造することができるが、熱伝
導性、熱放射性に劣る樹脂をマトリックスとして複合化
しているため熱伝導性や熱放射性が劣るなどの欠点を有
している。
ァイトフィルム単体を用いる方法は、優れた熱伝導性と
熱放射性を得ることができるが、グラファイトフィルム
単体で板状体を作製するのにコストがかかるなどの欠点
がある。一方グラファイト粉末と樹脂との複合体を作製
し用いる方法は、簡易に製造することができるが、熱伝
導性、熱放射性に劣る樹脂をマトリックスとして複合化
しているため熱伝導性や熱放射性が劣るなどの欠点を有
している。
【００１１】更に、特開平１０−１１６９４４号公報に
は、熱伝導性と熱放射性を有したセラミックス材料と電
磁波シールド性を有した金属薄膜とから構成されている
複合体を作製し用いる方法が開示されている。
は、熱伝導性と熱放射性を有したセラミックス材料と電
磁波シールド性を有した金属薄膜とから構成されている
複合体を作製し用いる方法が開示されている。
【００１２】この方法では、セラミックスがグラファイ
トに比べて熱伝導性と熱放射性が劣ることや、セラミッ
クスが炭素と異なり導電性を有さないことから電磁波シ
ールド性を賦与することを目的とし別途に導電性を有す
る金属薄膜を複合化しなければならないなどの欠点を有
している。したがって本発明の目的は、軽量で耐熱性、
熱伝導性及び熱放射性に優れた放熱板を安価に得ること
のできる新規な放熱体とその製造方法を提供することに
ある。
トに比べて熱伝導性と熱放射性が劣ることや、セラミッ
クスが炭素と異なり導電性を有さないことから電磁波シ
ールド性を賦与することを目的とし別途に導電性を有す
る金属薄膜を複合化しなければならないなどの欠点を有
している。したがって本発明の目的は、軽量で耐熱性、
熱伝導性及び熱放射性に優れた放熱板を安価に得ること
のできる新規な放熱体とその製造方法を提供することに
ある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、アモル
ファス状炭素中に黒鉛粉末を均一かつ一方向に高度に配
向制御させた板状複合材料からなり、熱を効率よく伝導
する熱伝導性と熱を効率よく遠赤外線に変換して放射す
る熱放射性とを有することを特徴とする炭素放熱体が提
供される。
ファス状炭素中に黒鉛粉末を均一かつ一方向に高度に配
向制御させた板状複合材料からなり、熱を効率よく伝導
する熱伝導性と熱を効率よく遠赤外線に変換して放射す
る熱放射性とを有することを特徴とする炭素放熱体が提
供される。
【００１４】また本発明によれば、高分子樹脂中に、結
晶がよく発達し熱放射性と熱伝導性の優れた黒鉛粉末を
均一に分散混合し、該混合物を所望する板形状に成形す
るのに際して、黒鉛を一方向に高度に配向制御させた
後、不活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又は真空中で
焼成することにより、高分子樹脂を熱放射性と熱伝導性
を有するよう炭素化することを特徴とする炭素放熱体を
簡易に製造する方法が提供される。
晶がよく発達し熱放射性と熱伝導性の優れた黒鉛粉末を
均一に分散混合し、該混合物を所望する板形状に成形す
るのに際して、黒鉛を一方向に高度に配向制御させた
後、不活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又は真空中で
焼成することにより、高分子樹脂を熱放射性と熱伝導性
を有するよう炭素化することを特徴とする炭素放熱体を
簡易に製造する方法が提供される。
【００１５】なお高分子樹脂は、不活性雰囲気中、非酸
化性雰囲気中、又は真空中で焼成することにより、黒鉛
粉末を複合一体化することの可能なアモルファス炭素を
残すものであることが好適である。
化性雰囲気中、又は真空中で焼成することにより、黒鉛
粉末を複合一体化することの可能なアモルファス炭素を
残すものであることが好適である。
【００１６】更に黒鉛粉末が、平均粒径１００μｍ以下
の高配向性熱分解黒鉛（ＨＯＰＧ）、キッシュ黒鉛、天
然黒鉛及び人造黒鉛より選ばれた熱伝導性の優れた少な
くとも一種であることが好適である。
の高配向性熱分解黒鉛（ＨＯＰＧ）、キッシュ黒鉛、天
然黒鉛及び人造黒鉛より選ばれた熱伝導性の優れた少な
くとも一種であることが好適である。
【００１７】焼成、炭素化は、不活性雰囲気中、非酸化
性雰囲気中又は真空中で１０００℃以上の温度に加熱処
理することにより行なわれることが好適である。
性雰囲気中又は真空中で１０００℃以上の温度に加熱処
理することにより行なわれることが好適である。
【００１８】本発明の炭素放熱体は、熱伝導性、熱放射
性の優れた黒鉛粉末を、熱伝導性、熱放射性を有するア
モルファス状炭素で複合化することで得られるものであ
り、熱伝導性、熱放射性に優れ、電磁波シールド効果を
有する。
性の優れた黒鉛粉末を、熱伝導性、熱放射性を有するア
モルファス状炭素で複合化することで得られるものであ
り、熱伝導性、熱放射性に優れ、電磁波シールド効果を
有する。
【００１９】また製造に際し、高分子樹脂中に結晶のよ
く発達した黒鉛粉末を均一に分散複合させた混合物を所
望する板形状に成形するのに際し、該黒鉛を通常の樹脂
成形方法を用いて一方向に高度に配向制御させた後、不
活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又は真空中で焼成
し、高分子樹脂を炭素化することにより、外部から特別
の圧力を印加しなくとも樹脂焼成時のパッキング、収縮
力を利用できるため、高度に黒鉛とアモルファス炭素が
損失無く一体化した、熱伝導性、熱放射性の優れた炭素
放熱体を簡易かつ安価に製造できる。
く発達した黒鉛粉末を均一に分散複合させた混合物を所
望する板形状に成形するのに際し、該黒鉛を通常の樹脂
成形方法を用いて一方向に高度に配向制御させた後、不
活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又は真空中で焼成
し、高分子樹脂を炭素化することにより、外部から特別
の圧力を印加しなくとも樹脂焼成時のパッキング、収縮
力を利用できるため、高度に黒鉛とアモルファス炭素が
損失無く一体化した、熱伝導性、熱放射性の優れた炭素
放熱体を簡易かつ安価に製造できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明に於いて、焼成により熱伝
導性、熱放射性を有するアモルファス状炭素となり得る
高分子樹脂とは、炭素化前段階の加熱時に分子間架橋を
生じさせ三次元化させることで、高い炭素残査収率を示
すものであり、かつ、焼成炭素化時に黒鉛粉末をパッキ
ング、収縮力する能力を有するものであり、熱硬化性樹
脂や熱可塑性樹脂の一種または二種以上の複合体であ
る。ここで熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、フ
ラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、コプナ樹
脂等が用いられ、好ましくは、フラン樹脂及びフェノー
ル樹脂である。また熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩素化塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、
ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニ
ル共重合体、ポリアミド、ポリイミド等が用いられ、好
ましくはポリ塩素化塩化ビニル樹脂である。
導性、熱放射性を有するアモルファス状炭素となり得る
高分子樹脂とは、炭素化前段階の加熱時に分子間架橋を
生じさせ三次元化させることで、高い炭素残査収率を示
すものであり、かつ、焼成炭素化時に黒鉛粉末をパッキ
ング、収縮力する能力を有するものであり、熱硬化性樹
脂や熱可塑性樹脂の一種または二種以上の複合体であ
る。ここで熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、フ
ラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、不飽和ポリエ
ステル樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、コプナ樹
脂等が用いられ、好ましくは、フラン樹脂及びフェノー
ル樹脂である。また熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩素化塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、
ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル−ポリ酢酸ビニ
ル共重合体、ポリアミド、ポリイミド等が用いられ、好
ましくはポリ塩素化塩化ビニル樹脂である。
【００２１】次に、本発明において用いられる黒鉛粉末
について説明する。熱伝導性、熱放射性の優れた黒鉛粉
末とは、高配向性熱分解黒鉛（ＨＯＰＧ）、キッシュ黒
鉛、天然黒鉛、人造黒鉛等である。使用する黒鉛粉末の
種類と量は、目的とする熱伝導性、寸法、形状、等によ
り適宜選択され、単独でも二種以上の混合体でも使用す
ることができるが、特に熱伝導性の向上効果が高いこと
から、結晶が良く発達し純度の高い鱗状黒鉛粉末を使用
することが好ましい。黒鉛粉末の粒径は、成形性及び黒
鉛の一方向への配向制御の容易なことから平均粒径が１
００μｍ以下であることが好ましい。
について説明する。熱伝導性、熱放射性の優れた黒鉛粉
末とは、高配向性熱分解黒鉛（ＨＯＰＧ）、キッシュ黒
鉛、天然黒鉛、人造黒鉛等である。使用する黒鉛粉末の
種類と量は、目的とする熱伝導性、寸法、形状、等によ
り適宜選択され、単独でも二種以上の混合体でも使用す
ることができるが、特に熱伝導性の向上効果が高いこと
から、結晶が良く発達し純度の高い鱗状黒鉛粉末を使用
することが好ましい。黒鉛粉末の粒径は、成形性及び黒
鉛の一方向への配向制御の容易なことから平均粒径が１
００μｍ以下であることが好ましい。
【００２２】以下に本発明による、熱伝導性、熱放射性
の優れた炭素放熱体の製造方法を説明する。まず、焼成
後に熱伝導性、熱放射性を示すアモルファス炭素となる
高分子樹脂と黒鉛粉末とを適宜選択した後、混合機を用
いて充分に分散させる。次にこの混合体を、製膜機や押
し出し成型機のような通常のプラスチック成形を行う際
に使用されている成形機を用い、黒鉛微粉末を一方向に
配向制御させつつ板形状に成形する。得られた板形状体
は、エアオーブン中で炭素前駆体化処理及び固化処理を
施した後、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中で昇
温速度を制御しつつ焼成することで炭素化を終了させ、
アモルファス炭素中に黒鉛粉末が一方向に配向した炭素
複合体からなる炭素放熱板が得られる。ここで、炭素化
は不活性ガス雰囲気もしくは真空下で７００〜２８００
℃程度まで加熱昇温し行われるが、炭素化時の昇温速度
が大きいと賦形体の形状が変形したり微細なクラックが
生じるなどの欠陥が生じる。したがって、５００℃まで
は毎時５０℃以下、それ以降も毎時１００℃以下で行う
ことが適切である。
の優れた炭素放熱体の製造方法を説明する。まず、焼成
後に熱伝導性、熱放射性を示すアモルファス炭素となる
高分子樹脂と黒鉛粉末とを適宜選択した後、混合機を用
いて充分に分散させる。次にこの混合体を、製膜機や押
し出し成型機のような通常のプラスチック成形を行う際
に使用されている成形機を用い、黒鉛微粉末を一方向に
配向制御させつつ板形状に成形する。得られた板形状体
は、エアオーブン中で炭素前駆体化処理及び固化処理を
施した後、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中で昇
温速度を制御しつつ焼成することで炭素化を終了させ、
アモルファス炭素中に黒鉛粉末が一方向に配向した炭素
複合体からなる炭素放熱板が得られる。ここで、炭素化
は不活性ガス雰囲気もしくは真空下で７００〜２８００
℃程度まで加熱昇温し行われるが、炭素化時の昇温速度
が大きいと賦形体の形状が変形したり微細なクラックが
生じるなどの欠陥が生じる。したがって、５００℃まで
は毎時５０℃以下、それ以降も毎時１００℃以下で行う
ことが適切である。
【００２３】本発明によると、成形性の優れる高分子樹
脂を炭素化することで得られる熱伝導性、熱放射性を有
するアモルファス炭素中に、工業的に利用され熱伝導
性、熱放射性の優れた炭素粉末を、均一かつ一方向に配
向制御し、アモルファス炭素と黒鉛との複合体とするこ
とで、熱伝導性、熱放射性の優れた炭素放熱体を効率よ
く安価に製造することが可能である。
脂を炭素化することで得られる熱伝導性、熱放射性を有
するアモルファス炭素中に、工業的に利用され熱伝導
性、熱放射性の優れた炭素粉末を、均一かつ一方向に配
向制御し、アモルファス炭素と黒鉛との複合体とするこ
とで、熱伝導性、熱放射性の優れた炭素放熱体を効率よ
く安価に製造することが可能である。
【００２４】以下に、実施例によって本発明を更に具体
的に説明するが、本願発明はこの実施例によって何等限
定されるものではない。
的に説明するが、本願発明はこの実施例によって何等限
定されるものではない。
【００２５】
【実施例】（実施例１）高分子樹脂として、塩素化塩化
ビニル樹脂（日本カーバイト社製Ｔ−７４１）４５重量
％、フラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０
２）１５重量％、これに天然黒鉛微粉末（日本黒鉛社製
平均粒度５μｍ）４０重量％から成る組成物に対し、
可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０重量％を
添加して、ヘンシェル・ミキサーを用いて分散し、ミキ
シング用二本ロールを用いて十分に混練を繰り返した混
合物をスクリュー型押し出し機により幅１２０mm×厚み
２mmの板形状に押し出した。任意長さに切断後、これを
治具に固定して１８０℃に加熱されたエアー・オーブン
中で１０時間処理して炭素前駆体化処理を施した。次
に、これを窒素ガス中で５００℃迄を２５℃／時の昇温
速度で昇温し、その後１８００℃迄を１００℃／時で昇
温し、１８００℃で３時間保持した後自然冷却して焼成
を完了した。
ビニル樹脂（日本カーバイト社製Ｔ−７４１）４５重量
％、フラン樹脂（日立化成社製 ヒタフランＶＦ−３０
２）１５重量％、これに天然黒鉛微粉末（日本黒鉛社製
平均粒度５μｍ）４０重量％から成る組成物に対し、
可塑材としてジアリルフタレートモノマー２０重量％を
添加して、ヘンシェル・ミキサーを用いて分散し、ミキ
シング用二本ロールを用いて十分に混練を繰り返した混
合物をスクリュー型押し出し機により幅１２０mm×厚み
２mmの板形状に押し出した。任意長さに切断後、これを
治具に固定して１８０℃に加熱されたエアー・オーブン
中で１０時間処理して炭素前駆体化処理を施した。次
に、これを窒素ガス中で５００℃迄を２５℃／時の昇温
速度で昇温し、その後１８００℃迄を１００℃／時で昇
温し、１８００℃で３時間保持した後自然冷却して焼成
を完了した。
【００２６】得られた炭素放熱板は、幅１００mm×厚み
１．５mmで、密度１．８０ｇ／cm3、曲げ強度２５０MPa
であり、電気抵抗８００μΩcm、熱膨張率３．５×１
０-6／Ｋ、熱伝導率３５０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率０．９
２であった。
１．５mmで、密度１．８０ｇ／cm3、曲げ強度２５０MPa
であり、電気抵抗８００μΩcm、熱膨張率３．５×１
０-6／Ｋ、熱伝導率３５０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率０．９
２であった。
【００２７】（実施例２）高分子樹脂として、塩素化塩
化ビニル樹脂（日本カーバイト社製Ｔ−７４１）４５重
量％、これに天然黒鉛微粉末（日本黒鉛社製 平均粒度
１０μｍ）５５重量％から成る組成物に対し、可塑材と
してジアリルフタレートモノマー２５重量％を添加し
て、ヘンシェル・ミキサーを用いて分散し、ミキシング
用二本ロールを用いて十分に混練を繰り返した混合物を
スクリュー型押し出し機により幅１２０mm×厚み１．４
mmの板形状に押し出した。任意長さに切断後、これを治
具に固定して１８０℃に加熱されたエアー・オーブン中
で１０時間処理して炭素前駆体化処理を施した。次に、
これを窒素ガス中で５００℃迄を２５℃／時の昇温速度
で昇温し、その後１８００℃迄を１００℃／時で昇温
し、１８００℃で３時間保持した後自然冷却して焼成を
完了した。
化ビニル樹脂（日本カーバイト社製Ｔ−７４１）４５重
量％、これに天然黒鉛微粉末（日本黒鉛社製 平均粒度
１０μｍ）５５重量％から成る組成物に対し、可塑材と
してジアリルフタレートモノマー２５重量％を添加し
て、ヘンシェル・ミキサーを用いて分散し、ミキシング
用二本ロールを用いて十分に混練を繰り返した混合物を
スクリュー型押し出し機により幅１２０mm×厚み１．４
mmの板形状に押し出した。任意長さに切断後、これを治
具に固定して１８０℃に加熱されたエアー・オーブン中
で１０時間処理して炭素前駆体化処理を施した。次に、
これを窒素ガス中で５００℃迄を２５℃／時の昇温速度
で昇温し、その後１８００℃迄を１００℃／時で昇温
し、１８００℃で３時間保持した後自然冷却して焼成を
完了した。
【００２８】得られた炭素放熱板は、幅９５mm×厚み
１．０mmで、密度１．８５ｇ／cm3 、曲げ強度３００MP
a であり、電気抵抗６００μΩcm、熱膨張率３．２×１
０-6／Ｋ、熱伝導率３８０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率０．９
０であった。
１．０mmで、密度１．８５ｇ／cm3 、曲げ強度３００MP
a であり、電気抵抗６００μΩcm、熱膨張率３．２×１
０-6／Ｋ、熱伝導率３８０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率０．９
０であった。
【００２９】（実施例３）高分子樹脂として、塩化ビニ
ル樹脂／酢酸ビニル樹脂共重合体（新第一塩ビ社製 Ｃ
７０５Ａ）４５重量％、フラン樹脂（日立化成社製 ヒ
タフランＶＦ−３０２）１５重量％、これに人造黒鉛微
粉末（エスイーシー社製 平均粒度５μｍ）４０重量％
から成る組成物に対し、可塑材としてジアリルフタレー
トモノマー20重量％を添加して、ヘンシェル・ミキサー
を用いて分散し、ミキシング用二本ロールを用いて十分
に混練を繰り返した混合物をスクリュー型押し出し機に
より幅１２０mm×厚み２mmの板形状に押し出した。任意
の長さに切断後、これを治具に固定して１８０℃に加熱
されたエアー・オーブン中で１０時間処理して炭素前駆
体化処理を施した。次に、これを窒素ガス中で５００℃
迄を２５℃／時の昇温速度で昇温し、その後１８００℃
迄を１００℃／時で昇温し、１８００℃で３時間保持し
た後自然冷却して焼成を完了した。
ル樹脂／酢酸ビニル樹脂共重合体（新第一塩ビ社製 Ｃ
７０５Ａ）４５重量％、フラン樹脂（日立化成社製 ヒ
タフランＶＦ−３０２）１５重量％、これに人造黒鉛微
粉末（エスイーシー社製 平均粒度５μｍ）４０重量％
から成る組成物に対し、可塑材としてジアリルフタレー
トモノマー20重量％を添加して、ヘンシェル・ミキサー
を用いて分散し、ミキシング用二本ロールを用いて十分
に混練を繰り返した混合物をスクリュー型押し出し機に
より幅１２０mm×厚み２mmの板形状に押し出した。任意
の長さに切断後、これを治具に固定して１８０℃に加熱
されたエアー・オーブン中で１０時間処理して炭素前駆
体化処理を施した。次に、これを窒素ガス中で５００℃
迄を２５℃／時の昇温速度で昇温し、その後１８００℃
迄を１００℃／時で昇温し、１８００℃で３時間保持し
た後自然冷却して焼成を完了した。
【００３０】得られた炭素放熱板は、幅１００mm×厚み
１．５mmで、密度１．８３ｇ／cm3、曲げ強度２９０MPa
であり、電気抵抗７５０μΩcm、熱膨張率３．３×１
０-6／Ｋ、熱伝導率３７０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率０．９
２であった。
１．５mmで、密度１．８３ｇ／cm3、曲げ強度２９０MPa
であり、電気抵抗７５０μΩcm、熱膨張率３．３×１
０-6／Ｋ、熱伝導率３７０Ｗ／ｍ・Ｋ、熱放射率０．９
２であった。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の炭素放熱
体は、成形性の優れる高分子樹脂を炭素化することで得
られ熱伝導性、熱放射性を有するアモルファス炭素中
に、熱伝導性、熱放射性の優れた黒鉛を、均一かつ一方
向に高度に配向制御することで得られ、熱伝導性、熱放
射性が優れているため放熱用基板材料として有用であ
る。更に、従来の炭素製品と比べ、効率よく安価に製品
を提供することが可能であるため、工業的価値が非常に
大である。
体は、成形性の優れる高分子樹脂を炭素化することで得
られ熱伝導性、熱放射性を有するアモルファス炭素中
に、熱伝導性、熱放射性の優れた黒鉛を、均一かつ一方
向に高度に配向制御することで得られ、熱伝導性、熱放
射性が優れているため放熱用基板材料として有用であ
る。更に、従来の炭素製品と比べ、効率よく安価に製品
を提供することが可能であるため、工業的価値が非常に
大である。
Claims (5)
- 【請求項１】 アモルファス炭素と、該アモルファス炭
素中に実質的に均一に分散しかつ実質的に一方向に配向
した黒鉛粉末とを含むことを特徴とする炭素放熱体。 - 【請求項２】 高分子樹脂中に、黒鉛粉末を実質的に均
一に分散混合し、該混合物を所望する形状に成形するの
に際して、黒鉛を実質的に一方向に配向制御させた後、
不活性雰囲気中、非酸化性雰囲気中、又は真空中で焼成
することにより、高分子樹脂を炭素化することを特徴と
する炭素放熱体の製造方法。 - 【請求項３】 高分子樹脂は、不活性雰囲気中、非酸化
性雰囲気中、又は真空中で焼成することにより、黒鉛粉
末を複合一体化することの可能なアモルファス炭素を残
すものである請求項２に記載の炭素放熱体の製造方法。 - 【請求項４】 黒鉛粉末が、平均粒径１００μｍ以下の
高配向性熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛、天然黒鉛及び人造
黒鉛からなる群より選ばれた少なくとも一種である請求
項２に記載の炭素放熱体の製造方法。 - 【請求項５】 焼成、炭素化が、不活性雰囲気中、非酸
化性雰囲気中又は真空中で１０００℃以上の温度に加熱
処理することにより行なわれる請求項２に記載の炭素放
熱体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128548A JP2000323633A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 炭素放熱体及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11128548A JP2000323633A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 炭素放熱体及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323633A true JP2000323633A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=14987489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11128548A Withdrawn JP2000323633A (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | 炭素放熱体及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323633A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1999
- 1999-05-10 JP JP11128548A patent/JP2000323633A/ja not_active Withdrawn
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