JP2001068608A - Heat conductor and electric and electronic equipment using the same - Google Patents

Heat conductor and electric and electronic equipment using the same

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JP2001068608A
JP2001068608A JP24003399A JP24003399A JP2001068608A JP 2001068608 A JP2001068608 A JP 2001068608A JP 24003399 A JP24003399 A JP 24003399A JP 24003399 A JP24003399 A JP 24003399A JP 2001068608 A JP2001068608 A JP 2001068608A
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JP
Japan
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heat
film
porous
polyimide precursor
solvent
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JP24003399A
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Japanese (ja)
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Nobuo Oya
修生 大矢
Shigeru Yao
滋 八尾
Yukihiko Asano
之彦 浅野
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Ube Corp
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Ube Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a heat conductor exhibiting a physical flexibility, an ease of work such as cutting, a good adhesion to other parts, a light weight, a high degree of freedom of shape and a high heat-radiation and electric and electronic equipment precluding effects of heat by using the heat conductor. SOLUTION: The heat conductor is formed of a porous graphite film which is formed by firing high-heat-resistant polymers having a porous construction with a series of micropores of average pore size of 0.1-10 μm and with a porosity of 15-85% at a high temperature and in an anaerobic atmospheric and the electric and electronic equipment have a heat generator and a cooling device or a heat radiator and use the heat conductor for linking between the heat generator and the cooling device or the heat radiator.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多孔質黒鉛フィル
ムなどからなる熱伝導体及びそれを用いた電気・電子機
器に関し、特に、熱伝導性に優れた異方性黒鉛フィルム
が放熱や均熱目的として用いられた電子的・電気的デバ
イス、光学的デバイスやその関連機器に関するものであ
る。本明細書において、連続孔とは、任意の表面から細
孔が通路状に他の表面まで伸びたいわゆる開放孔をい
い、好適には細孔が曲がりくねった通路を通して非直線
的に通じているものをいう。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat conductor made of a porous graphite film or the like and an electric / electronic device using the same, and more particularly to an anisotropic graphite film having excellent heat conductivity. The present invention relates to electronic / electrical devices, optical devices, and related devices used for the purpose. In the present specification, a continuous hole refers to a so-called open hole in which pores extend from any surface to another surface in a passage-like manner, preferably those in which the pores non-linearly pass through a winding passage. Say.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子的・電気的デバイス、光学的
デバイスやそれを用いた関連器・装置の熱問題について
は、高密度実装あるは高集積化が進んでいない時代に
は、外部空間等への自然放熱や、フィン状部材を付加し
た間接冷却や、一部に冷却ファンを設け直接冷却するこ
とであった。
2. Description of the Related Art Conventionally, with regard to thermal problems of electronic / electrical devices, optical devices, and related devices / apparatuses using them, in the era of high-density mounting or high integration, external space has not been developed. And the like, indirect cooling with the addition of fin-shaped members, and direct cooling by providing a cooling fan in part.

【0003】この場合、効果的な放熱作用を確保すべく
熱伝導性のよい金属板であるCu板、Al板を用いるこ
とがある。あるいは、軽量化等のため熱伝導性の優れた
粉末材料を加圧成形したり、樹脂に分散させシ−トに成
形したものが用いられることもある。
In this case, a Cu plate or an Al plate, which is a metal plate having good thermal conductivity, may be used in order to secure an effective heat radiation effect. Alternatively, a powdered material having excellent thermal conductivity may be molded under pressure for lightening or the like, or may be dispersed in resin and molded into a sheet.

【0004】例えば、カ−ボンシ−トは、ある粒径の酸
等の処理をされた黒鉛粉末を加圧成形して得ることがで
き、熱伝導度は、Cuは400W/K・mであるのに対
して100〜200W/K・m程度である。
[0004] For example, carbon sheet can be obtained by press-molding graphite powder which has been treated with an acid or the like having a certain particle size, and has a thermal conductivity of 400 W / K · m for Cu. Is about 100 to 200 W / K · m.

【0005】また、黒鉛シ−トについては、特開平2−
127289号公報、特開昭61−148265号公
報、特開昭60−115418号公報等に種々開示され
ているが、いずれも適当な高分子材料を高温焼成するこ
とにより得られることが開示されている。
Further, graphite sheets are disclosed in
No. 127,289, JP-A-61-148265, JP-A-60-115418, etc., all of which are disclosed as being obtained by firing a suitable polymer material at a high temperature. I have.

【0006】さらに、特開平11−26662号公報に
は、形状自由度が高く、かつ軽量であって、優れた放熱
性や均熱性を呈する黒鉛フィルムを、熱伝導体として用
いる電気機器が開示されている。それには、発泡性を有
する温度条件で焼成して、密度の低い多孔質の黒鉛フィ
ルムを得ていることが開示されている。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-26662 discloses an electric apparatus using a graphite film having a high degree of freedom in shape, light weight, and excellent heat dissipation and heat uniformity as a heat conductor. ing. It discloses that firing is performed under a temperature condition having foaming properties to obtain a porous graphite film having a low density.

【0007】しかしながら、多孔質の黒鉛フィルムは、
熱伝導が優れ、密度が小さく、柔軟性を有しているもの
の、焼成温度条件だけでは発泡による孔の制御は困難で
ある。
However, the porous graphite film is
Although having excellent heat conduction, low density, and flexibility, it is difficult to control the pores by foaming only under the firing temperature conditions.

【0008】最近、半導体素子をはじめ、各種電子部品
やそれを用いた装置等の高速化、小型化、高集積化、軽
量化が一層進んでいる。例えば、半導体素子では、その
高速化、高集積化な等の高性能化の進展により、駆動時
の発熱量は、それに伴い格段に増大している。そして、
この様な半導体素子を組み込んだ装置では、この発熱が
大きな影響をもたらす。装置自身も小型、軽量化の流れ
であるから、小さくなった回路の空間内に熱がこもりや
すくなり、他の素子の性能に悪影響をもたらす現象が多
くなるからである。
[0008] Recently, various electronic components including semiconductor elements, devices using the electronic components, and the like have been further increased in speed, size, integration, and weight. For example, in a semiconductor device, a heat generation amount during driving has been remarkably increased with the progress of high performance such as high speed and high integration. And
In a device incorporating such a semiconductor element, this heat generation has a great effect. This is because the device itself tends to be smaller and lighter, so that heat tends to be trapped in the space of the reduced circuit, and phenomena that adversely affect the performance of other elements increase.

【0009】また、例えば、表示素子においては、高精
細化が進み画質の高品位化が一層望まれているが、画素
間における温度分布が、画質そのものに大きく影響を及
ぼすことがある。この場合、影響する熱源としては、そ
の駆動時の電気的なもの、受動素子の場合のバックライ
ト、あるいは他からの輻射熱がある。
[0009] For example, in a display element, although higher definition has been advanced and higher quality of image quality has been further desired, temperature distribution between pixels may greatly affect image quality itself. In this case, the affected heat source includes an electric source at the time of driving, a backlight in the case of a passive element, and radiant heat from other sources.

【0010】また、例えば、レ−ザ光源を用いた記録・
再生においても、記録時や読み取り時の安定性・信頼性
上、デスク基板やレーザ光源の温度が重要視され、安定
性、信頼性上、所定の温度範囲以内であることが要求さ
れている。
In addition, for example, recording / recording using a laser light source
Also in reproduction, the temperature of the desk substrate and the laser light source is regarded as important in terms of stability and reliability during recording and reading, and it is required that the temperature be within a predetermined temperature range in terms of stability and reliability.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、物理
的柔軟性、切断等の加工の容易性、他部品との良好な接
着性、軽量性を有し、形状自由度が高く、かつ、優れた
放熱性を有する熱伝導体、およびそれを用いて熱による
影響を排した電気・電子機器を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to have physical flexibility, ease of processing such as cutting, good adhesion to other parts, light weight, high degree of freedom in shape, and It is an object of the present invention to provide a heat conductor having excellent heat dissipation properties, and an electric / electronic device using the heat conductor to eliminate the influence of heat.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、微細な連続孔
を有する多孔質構造を持ち、平均孔径0.1〜10μ
m、空孔率15〜85%の高耐熱高分子を嫌気性雰囲気
中で、高温で焼成してなる多孔質黒鉛フィルムからなる
熱伝導体に関する。また、本発明は、発熱源と冷却源ま
たは放熱源とを有し、発熱源と冷却源または放熱源との
間を連絡するために前記の熱伝導体を用いた電気・電子
機器に関する。
The present invention has a porous structure having fine continuous pores and an average pore diameter of 0.1 to 10 μm.
The present invention relates to a heat conductor comprising a porous graphite film obtained by firing a high heat-resistant polymer having a porosity of 15 to 85% in an anaerobic atmosphere at a high temperature. Further, the present invention relates to an electric / electronic device having a heat source and a cooling source or a heat radiating source, and using the above-mentioned heat conductor to communicate between the heat generating source and the cooling source or the heat radiating source.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を次に示す。 1)高耐熱性高分子がポリイミドである前記の熱伝導
体。 2)高耐熱性高分子の多孔質フィルムが、ポリイミド前
駆体からなる溶液をフィルム状に流延し、溶媒置換速度
調節材を介して凝固溶媒に接触させることによって、ポ
リイミド前駆体を析出させて、微細な連続孔のポリイミ
ド前駆体多孔質フィルムを得た後、該ポリイミド前駆体
多孔質フィルムを熱イミド化処理あるいは化学イミド化
処理して得たものである前記の熱伝導体。 3)発熱源が、電気的駆動により発熱する素子、光源、
表示素子のいずれかである前記の電気機器。
Embodiments of the present invention will be described below. 1) The above-mentioned heat conductor in which the high heat-resistant polymer is polyimide. 2) A porous film of a high heat-resistant polymer is formed by casting a solution comprising a polyimide precursor into a film and bringing the solution into contact with a coagulating solvent through a solvent displacement rate controlling material to precipitate the polyimide precursor. The above thermal conductor, which is obtained by obtaining a polyimide precursor porous film having fine continuous pores and then subjecting the polyimide precursor porous film to a thermal imidization treatment or a chemical imidization treatment. 3) An element, a light source, and a heat source that generate heat by electric driving.
The electric device as described above, which is one of display elements.

【0014】本発明の熱伝導体は、微細な連続孔を有す
る、多孔質構造を持ち、平均孔径0.1〜10μm、空
孔率15〜85%の高耐熱性高分子フィルムを嫌気性雰
囲気中で、高温で焼成して黒鉛化してなる黒鉛フィルム
からなる熱伝導体である。炭化される多孔質高耐熱性高
分子フィルムの平均孔径が0.1μm未満では、熱伝導
体に用いられるとき、可とう性が不足になったりして、
期待できる機能を発揮できないことがある。また、平均
孔径が10μmを越えると、同様に、熱伝導体の機械的
強度が劣ることになる。本発明の熱伝導体を形成する多
孔質黒鉛フィルムの平均孔径は、黒鉛化をおこなうポリ
イミド膜の平均孔径によって調節することが可能であ
る。
The heat conductor of the present invention has a porous structure having fine continuous pores, a high heat-resistant polymer film having an average pore diameter of 0.1 to 10 μm and a porosity of 15 to 85% in an anaerobic atmosphere. It is a heat conductor made of a graphite film which is baked at a high temperature to be graphitized. If the average pore diameter of the porous high heat resistant polymer film to be carbonized is less than 0.1 μm, when used for a heat conductor, the flexibility becomes insufficient,
You may not be able to perform the functions you expect. On the other hand, if the average pore diameter exceeds 10 μm, the mechanical strength of the heat conductor is similarly deteriorated. The average pore size of the porous graphite film forming the thermal conductor of the present invention can be adjusted by the average pore size of the graphitized polyimide film.

【0015】前記の嫌気性雰囲気とは、酸素など酸化活
性の気体がないことが必要であり、嫌気性気体には、ア
ルゴン、ヘリウム、窒素などが適当である。特にアルゴ
ン雰囲気が好ましい。
The anaerobic atmosphere needs to be free of oxidizing gas such as oxygen, and suitable anaerobic gas is argon, helium, nitrogen or the like. Particularly, an argon atmosphere is preferable.

【0016】本発明における高耐熱高分子としては、芳
香族酸成分と芳香族ジアミン成分とを重縮合し加熱によ
って高分子量でかつ高耐熱性の高分子、好適には芳香族
ポリイミドが挙げられる。以下、高耐熱性高分子が芳香
族ポリイミドである場合について説明する。
Examples of the high heat-resistant polymer in the present invention include a polymer having high molecular weight and high heat resistance by polycondensation of an aromatic acid component and an aromatic diamine component and heating, preferably an aromatic polyimide. Hereinafter, the case where the high heat-resistant polymer is an aromatic polyimide will be described.

【0017】本発明において使用する高耐熱性高分子フ
ィルムの多孔膜の代表例である多孔質ポリイミドフィル
ムは、例えば次の方法によって製造することができる。
ポリイミド前駆体溶液の流延物を溶媒置換速度調製材を
介して凝固溶剤と接触させてポリイミドの前駆体の析
出、多孔質化をおこない、次いで多孔化されたポリイミ
ド前駆体フィルムを熱イミド化あるいは化学イミド化し
て多孔質ポリイミドフィルムを製造する。
A porous polyimide film, which is a typical example of a porous film of a high heat-resistant polymer film used in the present invention, can be produced, for example, by the following method.
The polyimide precursor solution cast is brought into contact with a coagulating solvent via a solvent replacement rate adjusting material to precipitate a polyimide precursor, to make it porous, and then to thermally imidize the porous polyimide precursor film or It is chemically imidized to produce a porous polyimide film.

【0018】前記のポリイミド前駆体とは、テトラカル
ボン酸成分と芳香族ジアミン成分の好ましくは芳香族化
合物に属するモノマーを重合して得られたポリアミック
酸或いはその部分的にイミド化したものであり、熱処理
或いは化学処理することで閉環してポリイミド樹脂とす
ることができる。ポリイミド樹脂とは、後述のイミド化
率が約50%以上、好適には約75%以上、特に好まし
くはイミド化率90%以上の耐熱性ポリマーである。
The above-mentioned polyimide precursor is a polyamic acid obtained by polymerizing a monomer, preferably an aromatic compound, of a tetracarboxylic acid component and an aromatic diamine component, or a partially imidized polyamic acid. The ring can be closed by heat treatment or chemical treatment to obtain a polyimide resin. The polyimide resin is a heat-resistant polymer having an imidization ratio of about 50% or more, preferably about 75% or more, and particularly preferably 90% or more.

【0019】前記のポリイミド前駆体の溶媒として用い
る有機溶媒は、パラクロロフェノ−ル、N−メチル−2
−ピロリドン(NMP)、ピリジン、N,N−ジメチル
アセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルスルホキシド、テトラメチル尿素、フェノ−ル、クレ
ゾ−ルなどが挙げられる。
The organic solvent used as the solvent for the polyimide precursor is parachlorophenol, N-methyl-2.
-Pyrrolidone (NMP), pyridine, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, dimethylsulfoxide, tetramethylurea, phenol, cresol and the like.

【0020】テトラカルボン酸成分と芳香族ジアミン成
分は、上記の有機溶媒中に大略等モル溶解、重合して、
対数粘度(30℃、濃度;0.5g/100mL NM
P)が0.3以上、特に0.5〜7であるポリイミド前
駆体が製造される。また、重合を約80℃以上の温度で
行った場合に、部分的に閉環してイミド化したポリイミ
ド前駆体が製造される。
The tetracarboxylic acid component and the aromatic diamine component are dissolved and polymerized in an approximately equimolar amount in the above organic solvent,
Logarithmic viscosity (30 ° C., concentration; 0.5 g / 100 mL NM
A polyimide precursor having P) of 0.3 or more, especially 0.5 to 7, is produced. Further, when the polymerization is carried out at a temperature of about 80 ° C. or higher, a polyimide precursor partially imidized by ring closure is produced.

【0021】芳香族ジアミンとしては、例えば、一般式
(1)H2N-R(R1)m-A-(R2)nR'-NH2
(1)(ただし、前記一般式において、RまたはR'
は、直接結合あるいは二価の芳香族、R1、R2は、水
素、低級アルキル、低級アルコキシなどの置換基であ
り、Aは、O、S、CO、SO2、SO、CH2、C(C
32などの二価の基であり、mおよびnは1_4の整
数である。)で示される芳香族ジアミン化合物が好まし
い。
As the aromatic diamine, for example, a compound represented by the general formula (1) H2NR (R1) mA- (R2) nR'-NH2
(1) (However, in the above general formula, R or R ′
Is a direct bond or a divalent aromatic, R 1 and R 2 are substituents such as hydrogen, lower alkyl and lower alkoxy, and A is O, S, CO, SO 2 , SO, CH 2 , C 2 (C
H 3 ) 2 and the like, and m and n are integers of 1 to 4. The aromatic diamine compound represented by the formula (1) is preferred.

【0022】前記芳香族ジアミンの具体的な化合物とし
ては、4,4’_ジアミノジフェニルエーテル(以下、
DADEと略記することもある)、3,3’−ジメチル
−4,4’−ジアミノジフェニルエ−テル、3,3’−
ジエトキシ−4,4’−ジアミノジフェニルエ−テルな
どが挙げられる。前記の一般式H2N−R−NH2で示さ
れる芳香族ジアミン成分としては、ジアミノピリジンで
あってもよく、具体的には、2,6−ジアミノピリジ
ン、3,6−ジアミノピリジン、2,5−ジアミノピリ
ジン、3,4−ジアミノピリジンなどが挙げられる。芳
香族ジアミン成分は上記の各芳香族ジアミンを2種以上
組み合わせて使用してもよい。
Specific examples of the aromatic diamine include 4,4′-diaminodiphenyl ether (hereinafter, referred to as 4,4′-diaminodiphenyl ether).
DADE), 3,3'-dimethyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 3,3'-
Diethoxy-4,4'-diaminodiphenyl ether and the like. The aromatic diamine component represented by the above general formula H 2 N—R—NH 2 may be diaminopyridine, and specifically, 2,6-diaminopyridine, 3,6-diaminopyridine, , 5-diaminopyridine, 3,4-diaminopyridine and the like. As the aromatic diamine component, two or more kinds of the above aromatic diamines may be used in combination.

【0023】ビフェニルテトラカルボン酸成分として
は、3,3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物(以下、s−BPDAと略記することもあ
る)、2,3,3’,4’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物(以下、a−BPDAと略記することもあ
る)が好ましいが、2,3,3’,4’−又は3,
3’,4,4’−ビフェニルテトラカルボン酸、あるい
は2,3,3’,4’−又は3,3’,4,4’−ビフ
ェニルテトラカルボン酸の塩またはそれらのエステル化
誘導体であってもよい。ビフェニルテトラカルボン酸成
分は、上記の各ビフェニルテトラカルボン酸類の混合物
であってもよい。
Examples of the biphenyltetracarboxylic acid component include 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes abbreviated as s-BPDA), 2,3,3 ′, 4 '-Biphenyltetracarboxylic dianhydride (hereinafter sometimes abbreviated as a-BPDA) is preferred, but 2,3,3', 4'- or 3,
3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid, or a salt of 2,3,3 ′, 4′- or 3,3 ′, 4,4′-biphenyltetracarboxylic acid or an esterified derivative thereof Is also good. The biphenyltetracarboxylic acid component may be a mixture of the above biphenyltetracarboxylic acids.

【0024】また、上記のビフェニルテトラカルボン酸
成分は、前述のビフェニルテトラカルボン酸類のほか
に、テトラカルボン酸として、ピロメリット酸、3,
3’,4,4’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸,
2,2−ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)プロパ
ン,ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)スルホン,
ビス(3,4−ジカルボキシフェニル)エ−テル,ビス
(3,4−ジカルボキシフェニル)チオエ−テル,ブタ
ンテトラカルボン酸,あるいはそれらの酸無水物、塩ま
たはエステル化誘導体などのテトラカルボン酸類を、全
テトラカルボン酸成分に対して10モル%以下、特に5
モル%以下の割合で置き換えてもよい。また、テトラカ
ルボン酸成分は、上記の各テトラカルボン酸類の混合物
であってもよい。
The biphenyltetracarboxylic acid component includes, in addition to the aforementioned biphenyltetracarboxylic acids, pyromellitic acid,
3 ′, 4,4′-benzophenonetetracarboxylic acid,
2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone,
Tetracarboxylic acids such as bis (3,4-dicarboxyphenyl) ether, bis (3,4-dicarboxyphenyl) thioether, butanetetracarboxylic acid, or their anhydrides, salts or esterified derivatives Is not more than 10 mol%, especially 5 mol%, based on the total tetracarboxylic acid component.
It may be replaced by a percentage of mol% or less. Further, the tetracarboxylic acid component may be a mixture of the above-mentioned respective tetracarboxylic acids.

【0025】前記ポリイミド前駆体は、前記有機溶媒に
0.3〜60重量%、好ましくは1%〜30重量%の割
合で溶解してポリイミド前駆体溶液に調製される(重合
溶液をそのまま用いても良い)。ポリイミド前駆体の割
合が0.3重量%より小さいと多孔質膜を作製した際の
フィルム強度が低下するので適当でなく、60重量%よ
り大きいと均一な溶液となりにくいため、上記範囲の割
合が好適である。また、調製されたポリイミド前駆体溶
液の溶液粘度は10〜10000ポイズ、好ましくは4
0〜3000ポイズである。溶液粘度が10ポイズより
小さいと多孔質膜を作製した際のフィルム強度が低下す
るので適当でなく、10000ポイズより大きいとフィ
ルム状に流延することが困難となるので、上記範囲が好
適である。
The polyimide precursor is dissolved in the organic solvent at a ratio of 0.3 to 60% by weight, preferably 1% to 30% by weight to prepare a polyimide precursor solution (using the polymerization solution as it is). Is also good). When the proportion of the polyimide precursor is less than 0.3% by weight, the strength of the film when the porous film is produced is lowered, so that it is not appropriate. When the proportion is more than 60% by weight, it is difficult to form a uniform solution. It is suitable. The solution viscosity of the prepared polyimide precursor solution is 10 to 10,000 poise, preferably 4 to 10 poise.
0 to 3000 poise. If the solution viscosity is less than 10 poise, the strength of the film when the porous membrane is produced is reduced, so that it is not appropriate. If the solution viscosity is more than 10,000 poise, it becomes difficult to cast the film into a film. .

【0026】ポリイミド前駆体溶液は、フィルム状に流
延された後、少なくとも片面に溶媒置換速度調整材を配
した積層フィルムとされる。ポリイミド前駆体溶液の流
延積層フィルムを得る方法としては特に制限はないが、
該ポリイミド前駆体溶液を基台となるガラス等の板上或
いは可動式のベルト上に流延した後、流延物表面を溶媒
置換速度調整材で覆う方法、該ポリイミド前駆体溶液を
スプレ−法或いはドクタ−ブレ−ド法を用いて溶媒置換
速度調整材上に薄くコ−ティングする方法、該ポリイミ
ド前駆体溶液をTダイから押出して溶媒置換速度調整材
間に挟み込み、両面に溶媒置換速度調整材を配した3層
積層フィルムを得る方法などの手法を用いることができ
る。
After the polyimide precursor solution is cast into a film, it is formed into a laminated film having a solvent replacement rate adjusting material disposed on at least one surface. There is no particular limitation on the method of obtaining the cast laminated film of the polyimide precursor solution,
A method of casting the polyimide precursor solution on a glass plate or a movable belt serving as a base, and then covering the surface of the cast material with a solvent replacement rate adjusting material; and a spray method of the polyimide precursor solution. Alternatively, a method of thinly coating the solvent replacement speed adjusting material using a doctor blade method, extruding the polyimide precursor solution from a T-die, sandwiching the polyimide precursor solution between the solvent replacement speed adjusting materials, and adjusting the solvent replacement speed on both surfaces. A method such as a method of obtaining a three-layer laminated film provided with materials can be used.

【0027】溶媒置換速度調整材としては、前記多層フ
ィルムを凝固溶媒と接触させてポリイミド前駆体を析出
させる際に、ポリイミド前駆体の溶媒及び凝固溶媒が適
切な速度で透過する事が出来る程度の透過性を有するも
のが好ましい。溶媒置換速度調整材の膜厚は5_500
μm、好ましくは10〜100μmであり、フィルム断
面方向に連続した0.01〜10μm、好ましくは0.
03〜1μmの孔が十分な密度で分散しているものが好
適である。溶媒置換速度調整材の膜厚が上記範囲より小
さいと溶媒置換速度が速すぎる為に析出したポリイミド
前駆体表面に緻密層が形成されるだけでなく凝固溶媒と
接触させる際にシワが発生する場合があるので適当でな
く、上記範囲より大きいと溶媒置換速度が遅くなる為に
ポリイミド前駆体内部に形成される孔構造が不均一とな
る。
[0027] The solvent displacement rate adjusting material is such that when the multilayer film is brought into contact with a coagulating solvent to precipitate the polyimide precursor, the solvent of the polyimide precursor and the coagulating solvent can permeate at an appropriate speed. Those having permeability are preferred. The thickness of the solvent displacement rate adjusting material is 5 to 500
[mu] m, preferably 10 to 100 [mu] m, and 0.01 to 10 [mu] m, preferably 0.1 to 10 [mu] m continuous in the cross-sectional direction of the film.
It is preferable that pores of 03 to 1 μm are dispersed at a sufficient density. When the thickness of the solvent replacement rate adjusting material is smaller than the above range, the solvent replacement rate is too fast, so that not only a dense layer is formed on the surface of the precipitated polyimide precursor, but also wrinkles occur when contacting with the coagulation solvent. If it is larger than the above range, the solvent substitution rate becomes slow, and the pore structure formed inside the polyimide precursor becomes non-uniform.

【0028】溶媒置換速度調整材としては、具体的に
は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン、セルロ−ス、テフロンなどを材料とした不織布或い
は多孔膜などが用いられ、特にポリオレフィン製の微多
孔質膜を用いた際に、製造されたポリイミド多孔質フィ
ルム表面の平滑性に優れるので好適である。
As the solvent displacement rate controlling material, specifically, a nonwoven fabric or a porous film made of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene, cellulose, Teflon or the like is used. In particular, a microporous film made of polyolefin is used. Is preferred because the surface of the produced polyimide porous film has excellent smoothness.

【0029】複層化されたポリイミド前駆体流延物は、
溶媒置換速度調整材を介して凝固溶媒と接触させること
でポリイミド前駆体の析出、多孔質化を行う。ポリイミ
ド前駆体の凝固溶媒としては、エタノ−ル、メタノ−ル
等のアルコ−ル類、アセトン、水等のポリイミド前駆体
の非溶媒またはこれら非溶媒99.9〜50重量%と前
記ポリイミド前駆体の溶媒0.1〜50重量%とのの混
合溶媒を用いることができる。非溶媒及び溶媒の組合わ
せには特に制限はないが、凝固溶媒に非溶媒と溶媒から
なる混合溶媒を用いた場合に析出したポリイミド前駆体
の多孔質構造が均一となるので好適である。
The multilayered polyimide precursor cast is
The polyimide precursor is precipitated and made porous by contacting with a coagulation solvent via the solvent displacement rate adjusting material. Examples of the solidifying solvent for the polyimide precursor include alcohols such as ethanol and methanol, non-solvents of the polyimide precursor such as acetone and water, or 99.9 to 50% by weight of these non-solvents and the polyimide precursor. And a mixed solvent with 0.1 to 50% by weight of the solvent. The combination of the non-solvent and the solvent is not particularly limited, but is preferably used when a mixed solvent of the non-solvent and the solvent is used as the coagulating solvent because the porous structure of the precipitated polyimide precursor becomes uniform.

【0030】多孔質化されたポリイミド前駆体フィルム
は、ついで熱処理或いは化学処理が施される。ポリイミ
ド前駆体フィルムの熱処理は、溶媒置換速度調整材を取
除いたポリイミド前駆体多孔質フィルムをピン、チャッ
ク或いはピンチロ−ル等を用いて熱収縮が生じないよう
に固定し、大気中にて280〜500℃で5〜60分間
行われる。
The porous polyimide precursor film is then subjected to heat treatment or chemical treatment. In the heat treatment of the polyimide precursor film, the polyimide precursor porous film from which the solvent displacement rate adjusting material has been removed is fixed using a pin, chuck, pinch roll, or the like so as not to cause thermal shrinkage, and is heated to 280 in air. Performed at 500500 ° C. for 5-60 minutes.

【0031】ポリイミド前駆体多孔質フィルムの化学処
理は、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物を脱水剤として
用い、トリエチルアミン等の第三級アミンを触媒として
行われる。また、特開平4−339835のように、イ
ミダ−ル、ベンズイミダゾ−ル、もしくはそれらの置換
誘導体を用いても良い。
The chemical treatment of the polyimide precursor porous film is carried out by using an aliphatic acid anhydride or an aromatic acid anhydride as a dehydrating agent and using a tertiary amine such as triethylamine as a catalyst. Further, as disclosed in JP-A-4-339835, imidal, benzimidazole, or a substituted derivative thereof may be used.

【0032】複層化されたポリイミド前駆体流延物は、
溶媒置換速度調整材を介して凝固溶媒と接触させること
でポリイミド前駆体の析出、多孔質化を行う。ポリイミ
ド前駆体の凝固溶媒としては、エタノ−ル、メタノ−ル
等のアルコ−ル類、アセトン、水等のポリイミド前駆体
の非溶媒またはこれら非溶媒99.9〜50重量%と前
記ポリイミド前駆体の溶媒0.1〜50重量%とのの混
合溶媒を用いることができる。非溶媒及び溶媒の組合わ
せには特に制限はないが、凝固溶媒に非溶媒と溶媒から
なる混合溶媒を用いた場合に析出したポリイミド前駆体
の多孔質構造が均一となるので好適である。
The multilayered polyimide precursor cast is
The polyimide precursor is precipitated and made porous by contacting with a coagulation solvent via the solvent displacement rate adjusting material. Examples of the solidifying solvent for the polyimide precursor include alcohols such as ethanol and methanol, non-solvents of the polyimide precursor such as acetone and water, or 99.9 to 50% by weight of these non-solvents and the polyimide precursor. And a mixed solvent with 0.1 to 50% by weight of the solvent. The combination of the non-solvent and the solvent is not particularly limited, but is preferably used when a mixed solvent of the non-solvent and the solvent is used as the coagulating solvent because the porous structure of the precipitated polyimide precursor becomes uniform.

【0033】多孔質化されたポリイミド前駆体フィルム
は、ついで熱処理或いは化学処理が施される。ポリイミ
ド前駆体フィルムの熱処理は、溶媒置換速度調整材を取
除いたポリイミド前駆体多孔質フィルムをピン、チャッ
ク或いはピンチロ−ル等を用いて熱収縮が生じないよう
に固定し、大気中にて280〜500℃で5〜60分間
行われる。
The porous polyimide precursor film is then subjected to heat treatment or chemical treatment. In the heat treatment of the polyimide precursor film, the polyimide precursor porous film from which the solvent displacement rate adjusting material has been removed is fixed using a pin, chuck, pinch roll, or the like so as not to cause thermal shrinkage, and is heated to 280 in air. Performed at 500500 ° C. for 5-60 minutes.

【0034】ポリイミド前駆体多孔質フィルムの化学処
理は、脂肪族酸無水物、芳香族酸無水物を脱水剤として
用い、トリエチルアミン等の第三級アミンを触媒として
行われる。また、特開平4−339835のように、イ
ミダ−ル、ベンズイミダゾ−ル、もしくはそれらの置換
誘導体を用いても良い。
The chemical treatment of the polyimide precursor porous film is performed by using an aliphatic acid anhydride or an aromatic acid anhydride as a dehydrating agent and using a tertiary amine such as triethylamine as a catalyst. Further, as disclosed in JP-A-4-339835, imidal, benzimidazole, or a substituted derivative thereof may be used.

【0035】熱処理或は化学処理したポリイミド多孔質
フィルムのイミド化率は、50%以上、好ましくは75
%以上である。イミド化率が50%より小さいと、多孔
質ポリイミドフィルムを、さらに熱処理して、炭化する
際に、脱水による水分が多く、熱処理によって収縮が大
きくなるので適当でない。
The imidation ratio of the heat-treated or chemically-treated polyimide porous film is 50% or more, preferably 75% or more.
% Or more. If the imidation ratio is less than 50%, the porous polyimide film is unsuitable because it undergoes a large amount of water due to dehydration and a large amount of shrinkage due to the heat treatment during further heat treatment and carbonization.

【0036】このようにして製造されるポリイミド多孔
質フィルムは、前記製造条件の選択により、空孔率15
〜85%、好ましくは30〜85%、特に好ましくは4
0〜70%、平均孔径0.1〜10μm、好ましくは
0.1〜5μmで最大孔径15μm以下である。
The polyimide porous film produced in this manner has a porosity of 15
-85%, preferably 30-85%, particularly preferably 4%
0 to 70%, average pore diameter of 0.1 to 10 μm, preferably 0.1 to 5 μm and maximum pore diameter of 15 μm or less.

【0037】空孔率が低すぎると熱伝導体に使用した
際、密度が高く、本発明の効果が出にくい。また空孔率
が大きすぎると機械的強度が劣る。また、平均孔径が小
さすぎると、炭化した後の、多孔黒鉛フィルムの熱伝導
体の孔が塞がってしまうので好ましくない。
If the porosity is too low, when used for a heat conductor, the density is high, and the effect of the present invention is hardly obtained. If the porosity is too large, the mechanical strength will be poor. On the other hand, if the average pore diameter is too small, the pores of the heat conductor of the porous graphite film after carbonization are undesirably closed.

【0038】また、該ポリイミド多孔質フィルムは、好
適にはフィルム全体の膜厚が5〜100μm、透気度3
0〜2000秒/100ccの連続孔を持ったフィルム
に調製される。
The polyimide porous film preferably has a film thickness of 5 to 100 μm and an air permeability of 3
It is prepared into a film having continuous holes of 0 to 2000 seconds / 100 cc.

【0039】以上の製造方法で多孔ポリイミドフィルム
が製造することができ、さらに多孔質炭化膜が製造され
る。炭化の方法は、たとえば、嫌気性雰囲気下で、温度
800℃に加温し、続いて温度2900℃、さらに温度
3500℃まで焼成、またはその温度以上に焼成して、
炭化することが好ましい。加熱と同時に炭化しつつある
多孔膜が収縮しないように、多孔膜を通気性のある炭素
板またはシートで挟むのが好ましい。このようにして、
多孔性炭化膜を製造することができる。
A porous polyimide film can be produced by the above production method, and a porous carbonized film can be produced. The carbonization method is, for example, heating to a temperature of 800 ° C. in an anaerobic atmosphere, followed by firing to a temperature of 2900 ° C. and further to a temperature of 3500 ° C., or firing to a temperature higher than that,
It is preferable to carbonize. It is preferable that the porous membrane is sandwiched between air-permeable carbon plates or sheets so that the porous membrane that is being carbonized simultaneously with heating does not shrink. In this way,
A porous carbonized film can be manufactured.

【0040】熱伝導体に用いられる黒鉛フィルムとして
は、上記の方法で得られた多孔質ポリイミドフィルムを
2枚以上重ねて、炭化膜用に使用してもよい。そうする
ことによって、電気機器に応じた厚みのものが自由に製
造することができる。厚さ0.1から1mmの範囲内にあ
ることが、電気炉等の作製上の条件や、形状の自由度等
から好ましい。
As the graphite film used for the heat conductor, two or more porous polyimide films obtained by the above method may be stacked and used for a carbonized film. By doing so, a product having a thickness corresponding to the electric device can be freely manufactured. It is preferable that the thickness be in the range of 0.1 to 1 mm from the viewpoint of the production conditions of the electric furnace and the like, the degree of freedom of the shape, and the like.

【0041】前記の嫌気性雰囲気とは、酸素など酸化活
性の気体がないことが必要であり、嫌気性気体にはアル
ゴン、ヘリウム、窒素などが適当である。特にアルゴン
雰囲気下が好ましい。
The above anaerobic atmosphere needs to be free of oxidizing gas such as oxygen, and suitable anaerobic gas is argon, helium, nitrogen or the like. Particularly under an argon atmosphere is preferable.

【0042】前駆体を炭化する際、分解物がスムーズに
留去するように、また、いったん蒸発した分解物が再び
沈着しないように、嫌気性雰囲気ガスの気流中でおこな
うのが好ましい。
The carbonization of the precursor is preferably carried out in an anaerobic gas stream so that the decomposed product is smoothly distilled off and the once decomposed product is not deposited again.

【0043】多孔性ポリイミドフィルムが徐々に炭化す
るのが好ましく、分解物を急激に逸散すると、炭素分が
留去してしまい、炭化収率が低くなることがあって好ま
しくない。また、構造の欠陥もできやすい。そのために
は、昇温速度が15℃以下、特に5〜10℃/分程度の
十分遅い速度で昇温することが好ましい。
It is preferable that the porous polyimide film is gradually carbonized, and if the decomposition product is rapidly escaping, the carbon content is distilled off, and the carbonization yield may be reduced, which is not preferable. In addition, structural defects are likely to occur. For this purpose, it is preferable that the temperature is raised at a sufficiently low rate of not more than 15 ° C., particularly about 5 to 10 ° C./min.

【0044】加熱と同時に、フィルム面に垂直に張力を
与えながら炭化処理することが好ましく、それによっ
て、炭化の際におこる収縮を押さえ、炭化中の前駆体が
配向しやすいために、強度の強い炭化物ができる。ま
た、結晶化度の高い黒鉛構造をもたらす。
Simultaneously with the heating, it is preferable to carry out carbonization while applying tension perpendicular to the film surface. This suppresses shrinkage that occurs during carbonization, and the precursor during carbonization is easily oriented. Carbides are formed. In addition, a graphite structure having high crystallinity is provided.

【0045】フィルム面に垂直に張力を与える方法とし
ては、加熱しながら、耐熱性シートに挟むのが、炭化膜
の形状を整えるのに好適である。多孔性の板、フィルム
が好適である。たとえば、窒化珪素板、炭素フィルムの
形状を整えるのに好適である。連続処理にはロ−ル間で
張力を掛ける方法、ピンテンタ−で張力を掛けながら、
ロ−ル間で引き取る二軸延伸操作の方法を取ることがで
きる。
As a method for applying a tension perpendicular to the film surface, it is preferable to sandwich the film with a heat-resistant sheet while heating to adjust the shape of the carbonized film. Porous plates and films are preferred. For example, it is suitable for adjusting the shapes of a silicon nitride plate and a carbon film. For continuous processing, tension is applied between the rolls, while applying tension with a pin tenter,
A method of a biaxial stretching operation of drawing between rolls can be employed.

【0046】本発明によれば、好適には平均孔径0.1
〜10μmからなる連続孔を有する多孔質ポリイミド膜
を、嫌気性雰囲気下で、温度800〜3500℃で加熱
してなる多孔質炭化膜の製造方法である。温度2900
〜3500℃まで焼成すると、高度の結晶化度の炭化物
ができる。温度3500℃以上でも差し支えないが、3
500℃以上では、作業性が不安定になって、連続運転
ができない場合がある。およそ、結晶化度が30〜60
%、特に40〜60%の黒鉛構造の多孔炭化フィルムが
得られる。本発明の熱伝導体用黒鉛フィルムは、上記の
方法によって得ることができる。
According to the invention, preferably the average pore size is 0.1
This is a method for producing a porous carbonized film obtained by heating a porous polyimide film having continuous pores of 10 to 10 μm at a temperature of 800 to 3500 ° C. in an anaerobic atmosphere. Temperature 2900
When calcined to 5003500 ° C., carbides with a high degree of crystallinity are formed. Temperature of 3500 ° C. or more is acceptable,
If the temperature is higher than 500 ° C., the workability becomes unstable and continuous operation may not be performed. Approximately 30-60 crystallinity
%, Especially 40 to 60%, of a porous carbonized film having a graphite structure. The graphite film for a heat conductor of the present invention can be obtained by the above method.

【0047】本発明の熱伝導体を用いた電気機器は、熱
伝導的に異方性を有する黒鉛フィルムを熱伝導体として
その熱伝導の大きい方向を前記発熱源に対して、それか
ら離れる方向に向けるように連絡した電気機器である。
An electric apparatus using the heat conductor of the present invention uses a graphite film having anisotropy in heat conductivity as a heat conductor, so that the direction in which the heat conduction is large is in the direction away from the heat source. An electrical device that was contacted to aim.

【0048】このような構成により、形状自由度が高く
かつ軽量であって、優れた放熱性や均熱性を呈する黒鉛
フィルムを、熱伝導体として用い、熱による影響を排し
た電気機器を実現し、熱による特性変化や劣化を低減す
る。その際、孔径や空孔率の制御された多孔ポリイミド
フィルムから、多孔黒鉛膜を製造することにより、孔径
や空孔率の制御された多孔質の黒鉛フィルムが製造され
る。
With such a configuration, an electric device which is free from the influence of heat is realized by using a graphite film which has a high degree of freedom in shape and is lightweight and has excellent heat dissipation and soaking properties as a heat conductor. In addition, characteristic changes and deterioration due to heat are reduced. At that time, by manufacturing a porous graphite film from a porous polyimide film having a controlled pore size and porosity, a porous graphite film having a controlled pore size and porosity is manufactured.

【0049】ここで用いられる黒鉛フィルムの熱伝導度
は、面内が600〜1000W/K・mで、厚み方向が
5W/K・m程度である。
The thermal conductivity of the graphite film used here is 600 to 1000 W / K · m in the plane and about 5 W / K · m in the thickness direction.

【0050】また、更に冷却源または放熱源を有し、熱
伝導体が発熱源と前記冷却源または放熱源との間を連絡
した構成であってもよい。この構成により、一層の放熱
効果の改善が図られ、熱による特性の影響を低減する。
Further, a cooling source or a heat radiating source may be further provided, and a heat conductor may communicate between the heat generating source and the cooling source or the heat radiating source. With this configuration, the heat radiation effect is further improved, and the influence of the characteristics due to heat is reduced.

【0051】また、熱伝導体が、複数の発熱源の間を連
絡した構成であってもよい。この構成により、複数の発
熱源間の温度を均一化し、熱むらによる影響を排除す
る。
Further, the heat conductor may be configured to connect a plurality of heat sources. With this configuration, the temperature between the plurality of heat sources is made uniform, and the effect of uneven heat is eliminated.

【0052】更に、熱伝導体が、発熱源を間接冷却する
構成であってもよく、一層の放熱効果の改善が図られ、
熱による特性の影響を低減する。ここで、発熱源が、電
気的駆動、光源または表示素子により発熱する素子であ
ってもよい。
Further, the heat conductor may be configured to indirectly cool the heat source, thereby further improving the heat radiation effect.
Reduce the effect of heat on properties. Here, the heat source may be an element driven by electric drive, a light source, or a display element.

【0053】また、複数の表示素子の間を熱伝導体で連
絡した構成であってもよく、画素間のむら等の発生を抑
え、表示素子の特性の不安定化が改善される。
Further, a structure in which a plurality of display elements are connected by a heat conductor may be used, thereby suppressing the occurrence of unevenness between pixels and improving the instability of the characteristics of the display elements.

【0054】また、熱伝導体は、柔軟性を有する黒鉛フ
ィルムであることが、熱伝導性と形態の自由度等を加味
すると好適である。
The heat conductor is preferably a flexible graphite film in consideration of the heat conductivity and the degree of freedom of form.

【0055】[0055]

【実施例】次に実施例及び比較例を示し、本発明の多孔
質炭化フィルムについて更に詳細に説明するが、本発明
はこれらに限定されるものではない。以下、各列におい
て、透気度、空孔率、平均孔径は下記に従って測定し
た。
The following examples and comparative examples illustrate the porous carbonized film of the present invention in more detail, but the present invention is not limited thereto. Hereinafter, in each row, the air permeability, the porosity, and the average pore diameter were measured as follows.

【0056】透気度 JIS P8117に準じて測定した。測定装置として
B型ガ−レ−デンソメ−タ−(東洋精機社製)を使用し
た。試料片を直径28.6mm、面積645mm2の円
孔に締付ける。内筒重量567gにより、筒内の空気を
試験円孔部から筒外へ通過させる。空気100ccが通
過する時間を測定し、透気度(ガ−レ−値)とした。
Air permeability Measured according to JIS P8117. A B-type Gurley densometer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.) was used as a measuring device. The sample piece is fastened to a circular hole having a diameter of 28.6 mm and an area of 645 mm 2 . With the inner cylinder weight of 567 g, the air in the cylinder is allowed to pass from the test hole to the outside of the cylinder. The time required for 100 cc of air to pass was measured and defined as the air permeability (Gurley value).

【0057】空孔率 所定の大きさに切取った多孔質フィルムの膜厚、面積及
び重量からフィルムのみかけの密度を算出して、空孔率
をもとめた。ポリイミドの密度は1340kg/m3、
黒鉛の密度は1810kg/m3とした。
Porosity The apparent density of the film was calculated from the thickness, area and weight of the porous film cut into a predetermined size, and the porosity was determined. The density of polyimide is 1340kg / m3,
The density of graphite was set at 1810 kg / m 3 .

【0058】平均孔径 多孔質フィルム表面の走査型電子顕微鏡写真より、50
点以上の開孔部について孔面積を測定し、該孔面積の平
均値から次式に従って孔形状が真円であるとした際の平
均直径を計算より求めた。次式のSaは孔面積の平均値
を意味する。 平均孔径=2×(Sa/π)1/2
Average pore size From a scanning electron micrograph of the surface of the porous film, 50
The hole area was measured with respect to the opening portions having points or more, and the average diameter when the hole shape was assumed to be a perfect circle was calculated from the average value of the hole areas according to the following formula. Sa in the following equation means the average value of the hole area. Average pore size = 2 × (Sa / π) 1/2

【0059】実施例1 前駆体多孔ポリイミドフィルムの製造 テトラカルボン酸成分としてs−BPDAを、ジアミン
成分としてDADEを用い、s−BPDAに対するDA
DEのモル比が0.994で且つ該モノマ−成分の合計
重量が20重量%になるようにNMPに溶解し、温度4
0℃、6時間重合を行ってポリイミド前駆体を得た。ポ
リイミド前駆体溶液の溶液粘度は500ポイズであっ
た。
Example 1 Preparation of Precursor Porous Polyimide Film Using s-BPDA as a tetracarboxylic acid component and DADE as a diamine component, DA for s-BPDA was used.
It was dissolved in NMP so that the molar ratio of DE was 0.994 and the total weight of the monomer components was 20% by weight.
Polymerization was performed at 0 ° C. for 6 hours to obtain a polyimide precursor. The solution viscosity of the polyimide precursor solution was 500 poise.

【0060】得られたポリイミド前駆体溶液を、ガラス
板上に厚みが約150μmになるように流延し、溶媒置
換速度調整材として透気度550秒/100ccのポリ
オレフィン微多孔膜(宇部興産株式会社製ユ−ポアUP20
15)でシワの生じないように表面を覆った。該積層物を
メタノ−ル中に5分間浸漬し、溶媒置換速度調整材を介
して溶媒置換を行うことでポリイミド前駆体の析出、多
孔質化を行った。
The obtained polyimide precursor solution was cast on a glass plate so as to have a thickness of about 150 μm, and a microporous polyolefin membrane having an air permeability of 550 sec / 100 cc (Ube Industries, Ltd.) was used as a solvent replacement rate adjusting material. Company UPOR UP20
In 15), the surface was covered to prevent wrinkles. The laminate was immersed in methanol for 5 minutes, and the solvent was replaced through a solvent replacement rate adjusting material, thereby depositing the polyimide precursor and making it porous.

【0061】析出したポリイミド前駆体多孔質フィルム
を水中に15分間浸漬した後、ガラス板及び溶媒置換速
度調整材から剥離し、ピンテンタ−に固定した状態で、
大気中にて温度300℃、10分間熱処理を行った。ポ
リイミド多孔質フィルムのイミド化率は80%であり、
フィルム断面方向に連続孔を有していた。
After immersing the deposited polyimide precursor porous film in water for 15 minutes, the polyimide precursor porous film was peeled off from the glass plate and the solvent replacement rate adjusting material, and fixed to a pin tenter.
Heat treatment was performed at 300 ° C. for 10 minutes in the atmosphere. The imidation ratio of the polyimide porous film is 80%,
The film had continuous holes in the cross-sectional direction of the film.

【0062】得られたポリイミド多孔質フィルムの膜
厚、透気度、空孔率、平均孔径の測定結果を以下に示
す。 測定結果 膜厚 44μm 透気度 378秒/cc 空孔率 59% 平均孔径 0.72μm
The measurement results of the film thickness, air permeability, porosity, and average pore size of the obtained polyimide porous film are shown below. Measurement result Film thickness 44 μm Air permeability 378 sec / cc Porosity 59% Average pore diameter 0.72 μm

【0063】多孔質黒鉛フィルムの製造 上記で得た多孔性ポリイミドフィルム5枚重ねて、アル
ゴンガスの雰囲気中で、通気性の炭素シ−トで両面を挟
んで、昇温速度10℃/分で、温度20℃から1000
℃まで昇温した。さらに、昇温速度5℃で、温度300
0℃まで昇温し、温度3000℃で、60分間保持し
た。降温後、得られた黒鉛フィルムは多孔質で、光沢が
あり、可とう性で、強靱であった。この多孔質黒鉛フィ
ルムの走査型電子顕微鏡から、孔は黒鉛化前の孔径より
小さくなっており、平均孔径は0.2μmであった。み
かけの密度は、796kg/m3であり、走査型電子顕
微鏡の結果およびメタノ−ルが通過したことより、微細
な連続孔を有していることが確認された。またX線測定
のRuland法によると、結晶化度54%であった。
結果を以下に示す。 測定結果 膜厚 150μm 透気度 980秒/cc 空孔率 56% 見かけの密度 796kg/mm3 平均孔径 0.2μm 黒鉛結晶化度 54%
Production of Porous Graphite Film Five porous polyimide films obtained as described above are superimposed, sandwiched on both sides with a gas-permeable carbon sheet in an atmosphere of argon gas, and heated at a rate of 10 ° C./min. From 20 ° C to 1000 ° C
The temperature was raised to ° C. Further, at a heating rate of 5 ° C. and a temperature of 300
The temperature was raised to 0 ° C. and maintained at a temperature of 3000 ° C. for 60 minutes. After cooling, the resulting graphite film was porous, glossy, flexible and tough. From a scanning electron microscope of this porous graphite film, the pore size was smaller than the pore size before graphitization, and the average pore size was 0.2 μm. The apparent density was 796 kg / m3, and it was confirmed from the results of a scanning electron microscope and the passage of methanol that it had fine continuous pores. According to the Ruland method of X-ray measurement, the crystallinity was 54%.
The results are shown below. Measurement result Film thickness 150 μm Air permeability 980 sec / cc Porosity 56% Apparent density 796 kg / mm 3 Average pore diameter 0.2 μm Graphite crystallinity 54%

【0064】発熱源としてMPU(マイクロプロセッシ
ングユニット)を有するパソコン、上気のようにして得
られた黒鉛フィルムを熱伝導体として設置し、放熱性を
評価した。MPUと、排気により直接的に冷却する冷却
用ファンと放熱板(熱放射体:熱伝導体)である黒鉛フ
ィルムを所定の大きさに切断して設置して、電子デバイ
スを得た。MPU1の素子表面温度を110℃になるよ
うに設定した。この上面に、厚み1mm、幅10mm、
長さ100mmの多孔質黒鉛フィルムをMPU1がほぼ
中心に位置するように接触させ、その長さ方向の端部の
温度を測定したところ、温度は82℃であった。
A personal computer having an MPU (microprocessing unit) as a heat source, and a graphite film obtained as above were installed as a heat conductor, and heat dissipation was evaluated. An MPU, a cooling fan directly cooled by exhaust air, and a graphite film as a heat radiator (heat radiator: heat conductor) were cut into a predetermined size and installed to obtain an electronic device. The element surface temperature of MPU1 was set to 110 ° C. On this upper surface, thickness 1 mm, width 10 mm,
The porous graphite film having a length of 100 mm was brought into contact with the MPU 1 so as to be located substantially at the center, and the temperature at the end in the longitudinal direction was 82 ° C.

【0065】比較例1 孔の空いていないポリイミドフィルム(宇部興産株式会
社製ユ−ピレックス厚さ35μm)を5枚重ねて、実施
例1と同様に黒鉛化した。この黒鉛化膜の密度は171
0kg/m3であり、高かった。部分的に発泡をしてい
て、孔は空いているところと空いていないところが不均
一に分布していた。光沢があり、可とう性であった。、
またX線測定によると、結晶化度48%であった。実施
例1と同様に、MPUの放熱効果を測定した。同様にし
て温度を測定すると、温度は93℃であった。実施例1
の場合に比べ放熱効果が劣っていた。
Comparative Example 1 Five polyimide films having no holes (UPIREX thickness 35 μm, manufactured by Ube Industries, Ltd.) were stacked and graphitized in the same manner as in Example 1. The density of this graphitized film was 171
0 kg / m3, which was high. The foam was partially foamed, and the pores were unevenly distributed between open and non-open areas. It was shiny and flexible. ,
According to X-ray measurement, the crystallinity was 48%. As in Example 1, the heat radiation effect of the MPU was measured. When the temperature was measured in the same manner, the temperature was 93 ° C. Example 1
The heat radiation effect was inferior to that of the case.

【0066】実施例2 実施例1と同様の黒鉛フィルムを用いてフィン状部材を
形成した。このフィン状部材の端部に位置するファンが
作動した状態で同様の測定を行ったところ、直接冷却の
作用ともあいまって、41℃になった。以上のように、
黒鉛フィルムの熱伝導体を用いることにより、場合によ
っては、ファン等による直接冷却の効果をも組み合わせ
ることにより、大きな放熱効果が発現していることがわ
かる。
Example 2 A fin-like member was formed using the same graphite film as in Example 1. When the same measurement was performed in a state where the fan located at the end of the fin-shaped member was operated, the temperature reached 41 ° C. in combination with the direct cooling action. As mentioned above,
It can be seen that the use of a graphite film heat conductor, in some cases, combined with the effect of direct cooling by a fan or the like, produces a large heat dissipation effect.

【0067】実施例3 発熱源としてレ−ザ光源を使用し、黒鉛フィルムの放熱
性を測定した。光源である半導体レ−ザ、冷却素子、及
びは黒鉛フィルムを備えた。半導体レーザの素子表面温
度を85℃になるように初期設定した。この側面に、厚
み1mm、幅10mm、長さ20mmの黒鉛フィルムを
接触させ、その長さ方向の端部の温度を測定したところ
67℃であった。
Example 3 The heat radiation of a graphite film was measured using a laser light source as a heat source. A semiconductor laser as a light source, a cooling element, and a graphite film were provided. Initially, the element surface temperature of the semiconductor laser was set to 85 ° C. A graphite film having a thickness of 1 mm, a width of 10 mm, and a length of 20 mm was brought into contact with the side surface, and the temperature at the end in the longitudinal direction was 67 ° C.

【0068】比較例2 黒鉛フィルムの代わりに、Al板を、同様の大きさにカ
ットし同様の厚さに積層し、同様に配置し同様の測定を
行ったところ、温度は75℃であった。
Comparative Example 2 Instead of a graphite film, an Al plate was cut to the same size, laminated to the same thickness, placed in the same manner, and subjected to the same measurement. The temperature was 75 ° C. .

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明は、微細な連続孔を有する耐熱性
高分子フィルムを炭素化して、孔径及び空孔率が制御さ
れた多孔性黒鉛膜の提供ができる。また、形状自由度が
高くかつ軽量であって、優れた放熱性や均熱性を呈する
黒鉛フィルムを、熱伝導体として用いることができる。
また本発明によれば、熱による影響を排した電気・電子
機器を実現することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a porous graphite film having a controlled pore size and porosity by carbonizing a heat-resistant polymer film having fine continuous pores. In addition, a graphite film having a high degree of freedom in shape and light weight and exhibiting excellent heat dissipation and soaking properties can be used as a heat conductor.
Further, according to the present invention, it is possible to realize an electric / electronic device excluding the influence of heat.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4G019 FA11 FA13 GA04 4G046 EA03 EB02 EB12 EC03 EC06 5F036 AA01 BB21 BD21  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4G019 FA11 FA13 GA04 4G046 EA03 EB02 EB12 EC03 EC06 5F036 AA01 BB21 BD21

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 微細な連続孔を有する多孔質構造を持
ち、平均孔径0.1〜10μm、空孔率15〜85%の
高耐熱性高分子の多孔質フィルムを嫌気性雰囲気中で、
高温で焼成して黒鉛化してなる多孔質黒鉛フィルムから
なる熱伝導体。
1. A highly heat-resistant polymer porous film having a porous structure having fine continuous pores, an average pore diameter of 0.1 to 10 μm, and a porosity of 15 to 85%, in an anaerobic atmosphere.
A thermal conductor made of a porous graphite film that is fired at high temperature and graphitized.
【請求項2】 高耐熱性高分子がポリイミドである請求
項1記載の熱伝導体。
2. The heat conductor according to claim 1, wherein the high heat-resistant polymer is polyimide.
【請求項3】 高耐熱性高分子の多孔質フィルムが、ポ
リイミド前駆体からなる溶液をフィルム状に流延し、溶
媒置換速度調節材を介して凝固溶媒に接触させることに
よって、ポリイミド前駆体を析出させて、微細な連続孔
のポリイミド前駆体多孔質フィルムを得た後、該ポリイ
ミド前駆体多孔質フィルムを熱イミド化処理あるいは化
学イミド化処理して得たものであることを特徴とする請
求項2の熱伝導体。
3. A porous film of a high heat-resistant polymer, which is obtained by casting a solution comprising a polyimide precursor into a film and bringing the solution into contact with a coagulating solvent via a solvent displacement rate controlling material. Depositing, after obtaining a polyimide precursor porous film of fine continuous pores, the polyimide precursor porous film is obtained by a thermal imidation treatment or a chemical imidization treatment. Item 2. The thermal conductor according to Item 2.
【請求項4】 発熱源と冷却源または放熱源とを有し、
発熱源と冷却源または放熱源との間を連絡するために請
求項1に記載の熱伝導体を用いた電気・電子機器。
4. It has a heat source and a cooling or heat radiation source,
An electric / electronic device using the heat conductor according to claim 1 for communicating between a heat source and a cooling source or a heat radiation source.
【請求項5】 発熱源が、電気的駆動により発熱する素
子、光源、表示素子のいずれかである請求項4に記載の
熱伝導体を用いた電気・電子機器。
5. The electric / electronic device using a heat conductor according to claim 4, wherein the heat source is any of an element, a light source, and a display element that generate heat by electric driving.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002308611A (en) * 2001-04-06 2002-10-23 Ube Ind Ltd Graphite laminar sheet material and method for manufacturing the same
JP2004123506A (en) * 2002-03-06 2004-04-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Method of manufacturing film-like graphite
US7252795B2 (en) 2003-08-26 2007-08-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High thermal conductivite element, method for manufacturing same, and heat radiating system
JPWO2008143120A1 (en) * 2007-05-17 2010-08-05 株式会社カネカ Graphite film and graphite composite film
JP2014133669A (en) * 2013-01-08 2014-07-24 Kaneka Corp Thermal interface material and thermal interface method
WO2015069438A1 (en) 2013-11-05 2015-05-14 Graftech International Holdings Inc. A graphite article

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002308611A (en) * 2001-04-06 2002-10-23 Ube Ind Ltd Graphite laminar sheet material and method for manufacturing the same
JP2004123506A (en) * 2002-03-06 2004-04-22 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Method of manufacturing film-like graphite
US7252795B2 (en) 2003-08-26 2007-08-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High thermal conductivite element, method for manufacturing same, and heat radiating system
US7402340B2 (en) 2003-08-26 2008-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. High thermal conductive element, method for manufacturing same, and heat radiating system
JP2010189267A (en) * 2007-05-17 2010-09-02 Kaneka Corp Graphite film and graphite composite film
JP4521478B2 (en) * 2007-05-17 2010-08-11 株式会社カネカ Graphite film and graphite composite film
JPWO2008143120A1 (en) * 2007-05-17 2010-08-05 株式会社カネカ Graphite film and graphite composite film
JP4617396B2 (en) * 2007-05-17 2011-01-26 株式会社カネカ Graphite film and graphite composite film
US8092908B2 (en) 2007-05-17 2012-01-10 Kaneka Corporation Graphite film and graphite composite film
US8444949B2 (en) 2007-05-17 2013-05-21 Kaneka Corporation Graphite film and graphite composite film
US9453155B2 (en) 2007-05-17 2016-09-27 Kaneka Corporation Graphite film and graphite composite film
JP2014133669A (en) * 2013-01-08 2014-07-24 Kaneka Corp Thermal interface material and thermal interface method
WO2015069438A1 (en) 2013-11-05 2015-05-14 Graftech International Holdings Inc. A graphite article
EP3066047A4 (en) * 2013-11-05 2017-06-28 Graftech International Holdings Inc. A graphite article
US10589998B2 (en) 2013-11-05 2020-03-17 Neograf Solutions, Llc Graphite article

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