JP2016016998A - Method for producing carbon film - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放熱シート等に用いられる炭素フィルムの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for producing a carbon film used for a heat dissipation sheet or the like.
近年各種電子機器の高性能化に伴い、IC等の発熱部品での発熱量が大きくなり、筐体が熱くなる、あるいはICの温度が上がりすぎることにより、ICの動作速度が遅くなるということがおこってくる。そのためグラファイトシートのように面方向に熱伝導性に優れたものを用いて発生した熱を拡散するようなことが行われている。このグラファイトシートは、ポリイミド等の高分子シートを炉の中で熱分解することによって得られる熱分解グラファイトシートが多く用いられている。この場合通常所定の大きさに切断した高分子シートを複数枚炉に入れて熱処理していた。 In recent years, as the performance of various electronic devices has increased, the amount of heat generated by heat-generating components such as ICs has increased, and the housing has become hot, or the IC's operating speed has slowed due to excessively high IC temperatures. Come on. Therefore, the generated heat is diffused by using a sheet having excellent thermal conductivity in the surface direction, such as a graphite sheet. As this graphite sheet, a pyrolytic graphite sheet obtained by pyrolyzing a polymer sheet such as polyimide in a furnace is often used. In this case, a polymer sheet cut to a predetermined size is usually placed in a plurality of furnaces and heat treated.
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。 As prior art document information related to the invention of this application, for example, Patent Document 1 is known.
しかしながら、必要な熱分解グラファイトシートの大きさが大きくなってくると、所定の大きさに切断して熱処理したものから切り取ろうとすると、端材となる部分が大きくなり、結果として生産効率が悪くなってくる。これに対して長尺の高分子シートを芯に巻きつけたものを熱処理して炭素シートを得る方法もあるが、高分子シートが熱分解するときに収縮するため、亀裂や破断が発生しやすいという課題がある。 However, as the size of the required pyrolytic graphite sheet increases, if it is cut from a predetermined size and heat-treated, the end material becomes larger, resulting in poor production efficiency. Come. On the other hand, there is also a method of obtaining a carbon sheet by heat-treating a long polymer sheet wound around a core, but since the polymer sheet contracts when it thermally decomposes, cracks and breaks are likely to occur. There is a problem.
本発明は上記課題を解決するために、高分子フィルムをロール状に巻いた状態で熱処理する工程を経て炭素フィルムを製造する方法であって、高分子フィルムの長手方向の辺に沿って突起部を形成する工程と、高分子フィルムを芯材に巻く工程と、芯材の中心軸が鉛直方向に向くように芯材に巻いた高分子フィルムを配置して熱処理する工程と、を備え、突起部の高さを高分子フィルムの厚さの1倍以上4倍以下としたものである。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a method for producing a carbon film through a heat treatment process in a state in which a polymer film is wound in a roll shape, and a protrusion along a longitudinal side of the polymer film A step of forming a polymer film, a step of winding a polymer film around the core material, and a step of arranging and heat-treating the polymer film wound around the core material so that the central axis of the core material is in the vertical direction The height of the part is 1 to 4 times the thickness of the polymer film.
以上のように行うことにより、芯材に巻きつけた高分子フィルムは、突起部により空間ができるため、収縮しても高分子フィルムに力が加わりにくくなるため、亀裂や破断の発生を抑えるとともに、芯材の中心軸が鉛直方向に向いているため、熱分解により発生したガスが高分子フィルムの間から抜けやすくなり、不純物の少ない炭素フィルムを得ることができる。これをさらに高温で熱処理することにより、熱伝導率の高い熱分解グラファイトシートを効率的に得ることができる。 By performing as described above, the polymer film wound around the core material has a space formed by the protrusions, so that it is difficult for force to be applied to the polymer film even when contracted. Since the central axis of the core material is oriented in the vertical direction, the gas generated by the thermal decomposition can easily escape from between the polymer films, and a carbon film with few impurities can be obtained. By heat-treating this at a higher temperature, a pyrolytic graphite sheet having a high thermal conductivity can be obtained efficiently.
以下、本発明の一実施の形態における炭素フィルムの製造方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the manufacturing method of the carbon film in one embodiment of the present invention is explained, referring to drawings.
図1は本発明の一実施の形態における炭素フィルムの製造方法を示す図である。まず高分子フィルムとして、幅約300mm、長さ約500m、厚さ約38マイクロメートルのポリイミドフィルム11を準備する。次にポリイミドフィルム11の長手方向の辺に沿って突起部12を形成する。この突起部12を形成する方法としては、例えば図1(a)のように、ポリイミドフィルム11の両端部を所定の形状を有するローラの間に通すことによって、突起部12を形成することができる。このあと突起部12を形成したポリイミドフィルム11を、グラファイト製の芯材13に巻き取る。この場合突起部形成と芯材への巻取りを別々に行っても良いが、図1(a)のように連続的に行っても構わない。
FIG. 1 is a diagram showing a method for producing a carbon film in one embodiment of the present invention. First, a
次に図1(b)のように、ポリイミドフィルム11を巻いた芯材13の中心軸が鉛直方向に向くように炉14の中に配置し、窒素雰囲気中で、約1300℃で焼成することにより炭素フィルムを得る。この炭素フィルムをさらにアルゴン雰囲気中で、約2600℃で焼成することにより熱分解グラファイトシートを得ることができる。
Next, as shown in FIG. 1 (b), the
突起部12は図2のように、ポリイミドフィルム11の両端部から内側に約10mmの領域に、中心間の最小距離(D)が約3.5mmとなるように連続的に形成している。また突起部12の高さは約80マイクロメートルとなっている。ここで突起部12の高さとは、図3のHとしている。
As shown in FIG. 2, the
このような突起部12を形成したポリイミドフィルム11を芯材13へ巻取ると、突起部12の周辺に空間ができる。そのため熱分解時にポリイミドフィルム11が収縮してもその空間により力を緩和することができ、亀裂や破断の発生を抑えることができる。さらに芯材13の中心軸が鉛直方向に向いているため、熱分解により発生したガスがポリイミドフィルム11の間から抜けやすくなり、不純物の少ない炭素フィルムを得ることができる。
When the
ここで突起部12の高さは、ポリイミドフィルム11の厚さの1倍以上4倍以下とすることが望ましい。突起部12の高さがポリイミドフィルム11の厚さの1倍よりも小さいと、熱分解時にポリイミドフィルムが収縮して亀裂や破断が発生しやすくなり、4倍を超えると所定の長さのポリイミドフィルム11を芯材13に巻いたとき、その径が大きくなりすぎ生産効率が悪くなってしまう。また4倍以下であれば、ポリイミドフィルム11の状態では突起部12があっても、これを炭化し、さらにグラファイト化した時には、突起は目立たなくなり、熱伝導性にも影響を与えない。そのため突起部12の高さをポリイミドフィルム11の厚さの1倍以上4倍以下とすることが望ましい。
Here, it is desirable that the height of the
また、突起部12の配置は、図2のように格子状に配置し、その中心間の距離が最短になる方向を、ポリイミドフィルム11の幅方向と斜交するようにすることが望ましい。このようにすることにより、ポリイミドフィルム11が熱分解するときに発生するガスが抜けやすくなり、不純物の少ない炭素フィルムを得ることができる。
Further, the
さらに、ポリイミドフィルム11を芯材13に巻きつける方向は、突起部12が芯材13に向かって突出している方向に巻きつけることが望ましい。熱分解時の収縮力は、芯材13に近いほうが大きくなるため、芯材13に近い部分で亀裂や破断が発生しやすい。突起部12を芯材13の方向に向かって突出させることにより、芯材13に対して突起部12が当たることになり、芯材13に近い部分での亀裂や破断を防止することができる。
Furthermore, it is desirable to wind the
本発明に係る炭素フィルムの製造方法は、大きな形状の炭素フィルムを効率的に生産することができるとともに純度の高い炭素フィルムを得ることができ、産業上有用である。 The carbon film manufacturing method according to the present invention can produce a carbon film having a large shape efficiently and can obtain a carbon film with high purity, which is industrially useful.
11 ポリイミドフィルム
12 突起部
13 芯材
14 炉
11
Claims (2)
前記高分子フィルムの長手方向の辺に沿って突起部を形成する工程と、
前記高分子フィルムを芯材に巻く工程と、
前記芯材の中心軸が鉛直方向に向くように前記芯材に巻いた高分子フィルムを配置して熱処理する工程と、を備え、
前記突起部の高さを前記高分子フィルムの厚さの1倍以上4倍以下とすることを特徴とする炭素フィルムの製造方法。 A method for producing a carbon film through a step of heat-treating a polymer film in a roll shape,
Forming a protrusion along a longitudinal side of the polymer film;
Winding the polymer film around a core material;
Arranging and heat-treating a polymer film wound around the core so that the central axis of the core is oriented in the vertical direction,
The method for producing a carbon film, wherein the height of the protrusion is 1 to 4 times the thickness of the polymer film.
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JP2014138805A JP2016016998A (en) | 2014-07-04 | 2014-07-04 | Method for producing carbon film |
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JP2016016998A true JP2016016998A (en) | 2016-02-01 |
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JP (1) | JP2016016998A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109073805A (en) * | 2016-04-01 | 2018-12-21 | 株式会社Lg化学 | Optical film tagging system and optical film labeling method |
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2014
- 2014-07-04 JP JP2014138805A patent/JP2016016998A/en active Pending
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