JP5134190B2 - グラファイトフィルムの製造方法 - Google Patents
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フィルム中のいずれの箇所においても分子配向度MOR―c値が1.35以下の高分子フィルムを2000℃以上の温度で熱処理することを特徴とする、グラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記高分子フィルムが、配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)が1.0以上、1.3 以下であることを特徴とする(1)記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記高分子フィルムが、加熱収縮率0.1%以下の高分子フィルムであることを特徴とする、(1)〜(2)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記高分子フィルムが、ポリイミド、ポリアミド、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリチアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリパラフェニレンビニレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスイミダゾールのうちから選ばれた少なくとも一種類以上の高分子を含むことを特徴とする、(1)〜(3)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記高分子フィルムが、複屈折0.08以上のポリイミドフィルムであることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記高分子フィルムが、複屈折0.12以上のポリイミドフィルムであることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記ポリイミドフィルムが、前駆体であるポリアミド酸を脱水剤とイミド化促進剤を用いてイミド化して作製されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、(4)〜(6)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記ポリイミドフィルムが、ピロメリット酸二無水物、p−フェニレンジアミンを含むポリアミド酸を、脱水剤とイミド化促進剤とを用いてイミド化して作製されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、(4)〜(7)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記ポリイミドフィルムが、ジアミンと酸二無水物を用いて前記酸二無水物を両末端に有するプレポリマを合成し、前記プレポリマに、前記とは異なるジアミンを反応させてポリアミド酸を合成し、前記ポリアミド酸をイミド化して作製されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、(4)〜(8)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法、
である。
前記ポリイミドフィルムは、500mm以上のフィルム幅で生産されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、(4)〜(9)のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
熱拡散率が7×10-4m2/S以上で、面積が1.0×103cm2以上であることを特徴とする、グラファイトフィルム、
である。
(1)〜(10)のいずれかに記載の製造方法で製造されたことを特徴とする、熱拡散率が7×10-4m2/S以上で、面積が1.0×103cm2以上であることを特徴とする、グラファイトフィルム、
である。
フィルム中のいずれの箇所においても分子配向度MOR―c値が1.35以下の高分子フィルムを、2000℃以上の温度で熱処理するグラファイトフィルムの製造方法である。
配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)が1.0以上、1.3以下である高分子フィルムを、2000℃以上の温度で熱処理するグラファイトフィルムの製造方法である。
200℃で2時間加熱する条件の加熱収縮率が0.1%以下の高分子フィルムを、2000℃以上の温度で熱処理するグラファイトフィルムの製造方法である。
本発明の製造方法で作製されるグラファイトフィルムは、熱伝導性が高いために、例えば、サーバー、サーバー用コンピュータ、デスクトップパソコン、DVD、プラズマテレビ、液晶プロジェクタ、インクジェットプリンタ、電子写真装置等の電子機器や、ノートパソコン、電子辞書、PDA、携帯電話、ポータブル音楽プレイヤー等の携帯電子機器や、半導体製造装置、液晶製造装置等の産業機器の放熱材料として好適である。
本発明で用いることができる高分子フィルムは、フィルム中のいずれの箇所においても分子配向度MOR―c値が1.35以下、好ましくは1.30以下、さらに好ましくは1.25以下の高分子フィルムであるとよい。
式中、MOR値およびt、tcは以下のものを示す。
MOR値:分子配向度(測定値)、
t :被測定物の厚み(μm)(例えば、25μm厚みフィルムの場合、t=25)
tc :補正したい基準厚さ(μm)(本発明では、tc=75)
上記式中、tcに75を代入して、補正後のMOR−c値(個別)を求める。得られたMOR−c(個別)の値は、MOR−c(個別)が1.000に近いほど等方的フィルムであることを表す。従って、MOR−c(個別)および、その最大値であるMOR−cの値は、1.000に近いほど等方的であることを表すため、MOR−c値(個別)およびMOR−c値は、フィルム内の面内分子配向を簡便に表す指標として用いうる。
本発明で用いることができる高分子フィルムは、加熱収縮率が0.1% 以下、好ましくは0.09%以下、さらに好ましくは0.08%以下の高分子フィルムであるとよい。このような範囲に調整されることで、大面積で作製しても、炭化・黒鉛化の熱処理中の収縮・膨張により破損が起こりにくくなり、さらに、面内の熱拡散率のバラツキ小さい、高熱伝導性グラファイトフィルムを得ることができる。なお、高分子フィルムの加熱収縮率は、放置前の長さに対する、200℃での2時間放置後の収縮長さの割合をパーセント表示した値のことであり、IPC−TM−650 2.2.4 Method Aに準拠した方法で測定したものである。
本発明で用いることができる高分子フィルムは、特に限定はされないが、ポリイミド(PI)、ポリアミド(PA)、ポリオキサジアゾール(POD)、ポリベンゾオキサゾール(PBO)、ポリベンゾビスオキサザール(PBBO)、ポリチアゾール(PT)、ポリベンゾチアゾール(PBT)、ポリベンゾビスチアゾール(PBBT)、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)、ポリベンゾビスイミダゾール(PBBI)が挙げられ、これらのうちから選ばれる少なくとも1種を含む耐熱芳香族性高分子フィルムであることが、最終的に得られるグラファイトの熱伝導性が大きくなることから好ましい。これらのフィルムは、公知の製造方法で製造すればよい。この中でもポリイミドは、原料モノマーを種々選択することによって様々な構造および特性を有するものを得ることができるために好ましい。また、ポリイミドフィルムは、他の有機材料を原料とする高分子フィルムよりもフィルムの炭化、黒鉛化が進行しやすいため、結晶性、熱伝導性に優れたグラファイトとなりやすい。
ここでいう複屈折とは、フィルム面内の任意方向の屈折率と厚み方向の屈折率との差を意味し、フィルム面内の任意方向Xの複屈折Δnxは次式(数式1)で与えられる。
また、本発明に用いられるグラファイトの原料となるポリイミドフィルムは、100〜200℃の範囲において2.5×10-5/℃未満の平均線膨張係数を有しているとよい。線膨張係数が2.5×10-5/℃未満であれば、熱処理中の伸びが小さく、スムースに黒鉛化が進行し、脆くなく、種々の特性に優れたグラファイトを得ることができる。このようなポリイミドフィルムを原料に用いることで、グラファイトへの転化が2400℃から始まり、2700℃で十分結晶性の高いグラファイトに転化が生じ得る。なお、その線膨張係数は、2.0×10-5/℃以下であることがより好ましい。
なお、本方法は、ASTM D570に準拠した20℃×24時間浸漬である。
本発明で用いられるポリイミドフィルムは、ポリイミド前駆体であるポリアミド酸の有機溶液をイミド化促進剤と混合した後、エンドレスベルトまたはステンレスドラムなどの支持体上に流延し、それを乾燥および焼成してイミド化させることにより製造され得る。
本発明の一態様で用いることができる高分子フィルムの幅は、500mm以上、好ましくは750mm以上、さらに好ましくは1000mm以上である。
本発明の高分子フィルムのグラファイト化は、2000℃以上の温度で熱処理して行う。
本発明の熱処理では、容器に高分子フィルムを固定して行われてもよい。本発明のような2000℃の温度領域まで加熱されるような用途では、取り扱いの容易さや、工業的な入手の容易さ等を勘案すると、黒鉛製の容器が、特に好ましい。ここでいう黒鉛とは、上記の温度領域まで加熱することができる限りにおいて、黒鉛を主に含むような材料までを含む広い概念であるが、例えば、等方性黒鉛、押出製黒鉛、が挙げられ、電気伝導性、熱伝導性に優れ、均質性にも優れる等方性黒鉛が、繰り返し用いる場合には好ましい。容器の形状は、特に制約を受けず、単純な平板などの形状でよい。また容器は円筒状で、高分子フィルムを容器に巻きつける方法でも良い。容器の形状は、高分子フィルムを接触させることができる限りにおいて、特に制約を受けない。
高分子フィルムのグラファイト化は、炭素化と黒鉛化の2段階を経由して起こり、以下、この機構について説明する。但し、高分子を熱処理して得られた炭素質材料が全て黒鉛になるわけではなく、エポキシやフェノール樹脂を熱処理して作製した炭素質材料は、2800℃以上の温度で熱処理しても黒鉛になることはなくガラス状炭素のままであり、ポリイミド、ポリオキサジアゾール等の芳香環を有する高分子で芳香環が面内にある程度配向し、耐熱性が高い限られた高分子材料を熱処理して得られる炭素質材料でのみ、黒鉛となる。
従来の、
1)分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)、
3)加熱収縮の大きい
高分子フィルムを用いて、1.0×103cm2以下の小さいグラファイトを得る場合には、面積が小さいことで、加圧中に力を加えないような注意を払うことにより、炭素化及び黒鉛化過程での収縮及び膨張があっても破損することなく、高熱伝導性グラファイトフィルムを得ることは出来た。しかし、1.0×103cm2以上の大きいグラファイトを得る場合には、面積が大きくなると、炭素化及び黒鉛化過程での収縮及び膨張で、破損し、熱拡散率、熱拡散率のバラツキの優れたロールがけにより平坦化する必要のない、グラファイトフィルムを得ることが難しく、課題が残っている場合が多かった。
1)1.35を超える分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0未満または、1.3を超える)
に大きな差が得る。この結果、炭化中の収縮や黒鉛化中の伸張において、配向主軸方向と配向主軸に垂直方向との間に大きな差が生じ、原料フィルムに1.0×103cm2以上のフィルムを用いた場合、炭化中の収縮や黒鉛化中の伸張がフィルム面内でねじれが生じることになる。この結果フィルムが破損し、熱拡散率及び熱拡散率のバラツキに悪化が生じたと考えられる。
3)加熱収縮の大きい(0.1%を超える)
高分子フィルムを原料フィルムに用いた場合には、特に炭化過程での収縮が顕著となり、収縮速度も速くなり、熱処理中の破損の原因となりやすくなり、さらに、熱拡散率及び熱拡散率のバラツキに悪化が生じたと考えられる。
しかし、本発明のように、
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)の小さい(1.0以上、1.3以下)
高分子フィルムを原料に用いた場合には、
炭化中の収縮や黒鉛化中の伸張において、配向主軸方向と配向主軸に垂直方向との間に差がなくなり、原料フィルムに1.0×103cm2以上のフィルムを用いた場合でも、炭化中の収縮や黒鉛化中の伸張がフィルム面内でねじれがなくなる。従って、フィルムが破損せず、熱拡散率及び熱拡散率のバラツキに優れたグラファイトフィルムが得られたと考えられる。さらに、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)
高分子フィルムを原料フィルムに用いた場合には、特に炭化過程での急激な収縮が抑えられ、熱処理中の破損の原因が少なくなる。その結果、熱拡散率が高く及び熱拡散率のバラツキの少ないロールがけにより平坦化する必要のない、高熱伝導性グラファイトフィルムを得ることができたと考えられる。
ポリイミドフィルムを含む、高分子フィルムの複屈折・線膨張係数・弾性率がグラファイト化に及ぼす影響について説明する。
1)1.35以下の低い分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上、1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
という全ての特性を持つ高分子フィルムを得ることが難しく、課題が残っている場合も有った。
線膨張係数が小さく(3.5×10-5/℃未満)、
弾性率の高い(2.5GPa以上)特性を有する、
高分子フィルムにおいても、グラファイト化が進行しやすいものの、
線膨張係数が小さく(3.5×10-5/℃未満)、
弾性率の高い(2.5GPa以上)特性を有する、
高分子フィルムは、高分子フィルムを作製する際に、フィルムに加わるわずかな張力変化によって、分子鎖の異方性やひずみが残るために、
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上、1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
という全ての特性を持つ高分子フィルムを得ることが難しく、課題が残っている場合も有った。
大面積の高分子フィルムを原料に用いる場合には、
複屈折が大きく、
線膨張係数が小さく、
弾性率の高い、
高分子フィルムを出発原料に用いたとしても、
1)1.35より大きい分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.3より大きい)、
3)加熱収縮の大きい(0.1%より大きい)、
特性の高分子フィルムを用いると、炭化・黒鉛化の熱処理中の収縮・膨張により破損が起こりやすくなり、熱拡散率の悪化を起し、面内の熱拡散率のバラツキも出やすくなった。
複屈折が大きく、
線膨張係数が小さく(3.5×10-5/℃未満)、
かつ
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
という特性を持つ高分子フィルムを出発原料に用いることにより、
大面積の原料フィルムをもちいても、炭化・黒鉛化の熱処理中の収縮・膨張により破損が抑制することが可能となり、材料が本来有する熱拡散率を十分発現し、熱拡散率の高く、熱拡散率のバラツキの小さいグラファイトフィルムを得ることが可能となったと考える。
ポリイミドフィルムを含む、高分子フィルムの厚みがグラファイト化に及ぼす影響について説明する。一般に、グラファイト化反応は、高分子フィルムが厚ければグラファイト化が進行しにくくなる。したがって、厚い高分子フィルムをグラファイト化する場合には、表面層ではグラファイト構造が形成されているのに内部ではまだグラファイト構造になっていないという状況が生じ得る。高分子フィルムの分子配向性はフィルム内部でのグラファイト化を促進し、結果的により低温で良質のグラファイトへの転化を可能にする。
高分子フィルムの表面層と内部とでほぼ同時にグラファイト化が進行する。このことは、内部から発生するガスのために表面層に形成されたグラファイト構造が破壊されるという事態を避けることにも役立ち、
より厚いフィルムのグラファイト化を可能にする。
本発明において使用される高分子フィルム(例えば、上記に列記した高分子フィルム、特にポリイミドフィルム)は、まさにこのような効果を生じるのに最適な分子配向を有していると考えられる。
高分子フィルムを作製する際にフィルムに加わるわずかな張力変化によって、分子鎖の異方性やひずみが残るために、
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)
高分子フィルムを得ることが難しかった。
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
高分子フィルムを得ることが難しかった。その結果、従来の高分子フィルムでは、面配向が高い高分子フィルムを出発原料に用いることで、炭化・黒鉛化の熱処理中の収縮・膨張により破損が起こりやすくなり、面内の熱拡散率のバラツキも出やすくなった。
複屈折が大きく、
線膨張係数が小さく、
弾性率が高く
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
の特性を有する高分子フィルムを出発原料に用いることにより、炭化・黒鉛化の熱処理中の収縮・膨張により破損が抑制することが可能となり、材料が本来有する熱拡散率を十分発現し、熱拡散率の高く、熱拡散率のバラツキの小さいグラファイトフィルムを得ることが可能となったと考える。
本発明の製造方法で作製されるグラファイトフィルムの熱拡散率は、7.0×10-4m2/S以上、好ましくは7.5×10-4m2/S以上、さらに好ましくは8.0×10-4m2/S以上であると良い。7.0×10-4m2/S以上になると、熱伝導性が高いために、発熱機器から熱を逃がしやすくなり、発熱機器の温度上昇を抑えることが可能となる。一方、7.0×10-4m2/S未満になると、熱伝導性が悪いために、発熱機器から熱を逃がすことができなくなり、発熱機器の温度上昇を抑えることができなくなる。
熱拡散率のバラツキは、10%以下、好ましくは8%以下であると良い。
10%を超えると、熱拡散率の小さい部分に熱がたまり、発熱機器から均等に熱を拡散させることにおいて、課題が残る。
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
高分子フィルムを用いることを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法とすることで、1.0×103cm2以上の大面積でも、従来よりも、破損することなく、面内の熱拡散率のバラツキ小さい、ロールがけにより平坦化する必要のない、高熱伝導性グラファイトフィルムを得ることができる。
4,4’−オキシジアニリンの1当量を溶解したDMF(ジメチルフォルムアミド)溶液に、ビロメリット酸二無水物の1当量を溶解してポリアミド酸溶液(18.5wt%)を得た。
ポリアミド酸に4,4’−オキシジアニリンの3当量を溶解したDMF溶液にピロメリット酸二無水物の4当量を溶解して、両末端に酸無水物を有するプレポリマが合成された後、そのプレポリマを含む溶液にp−フェニレンジアミンの1当量を溶解することによって得られたポリアミド酸を用いた以外は実施例1と同様にして厚さ75μmのポリイミドフィルム(ポリイミドフィルムB:弾性率4.1GPa、吸水率2.1%、複屈折0.14、配向主軸方向の線膨張係数1.6×10-5/℃、配向主軸に垂直方向の線膨張係数2.0×10-5/℃、配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)1.25、MOR−c値1.18、加熱収縮0.09%)が製造された。配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)、MOR−c値、加熱収縮の制御は、加熱中の張力を調整することによりおこなった。
幅30cm×長さ150cm・厚み75μmのポリイミドフィルムAを出発原料に用い、実施例1と同様に炭化、黒鉛化がおこなわれ、幅25cm×長さ120cm(3.0×103cm2)のグラファイトフィルムが得られた。
幅30cm×長さ150cm・厚み75μmのポリイミドフィルムBを出発原料に用い、実施例1と同様に炭化、黒鉛化がおこなわれ、幅25cm×長さ120cm(3.0×103cm2)のグラファイトフィルムが得られた。
以下のように張力・乾燥の調整条件を変更する以外は 実施例1と同様にして厚さ75μmのポリイミドフィルムが製造された。アルミ箔上の混合溶液層は、熱風オーブンで120℃において240秒乾燥されて、自己支持性を有するゲルフィルムにされた。そのゲルフィルムはアルミ箔から引き剥がされ、乾燥中のフィルムの両端部をフレームに接触させ、固定・保持された。その後、ゲルフィルムに、X方向には1.05倍、Y方向には1.2倍フィルムに延伸操作を加えた。さらに、ゲルフィルムは、熱風オーブンにて120℃で30秒、275℃で40秒、400℃で43秒、450℃で50秒、および遠赤外線ヒーターにて460℃で23秒段階的に加熱されて乾燥された。乾燥後のフィルムをフレームより取り外し、フィルムに張力が加わらない、もしくは、自己収縮が可能なできるだけ弱い張力でフィルムを固定して、400℃、20秒熱処理をおこなった。
以下のように張力・乾燥の調整条件を変更する以外は 実施例1と同様にして厚さ75μmのポリイミドフィルムが製造された。アルミ箔上の混合溶液層は、熱風オーブンで120℃において240秒乾燥されて、自己支持性を有するゲルフィルムにされた。そのゲルフィルムはアルミ箔から引き剥がされ、乾燥中のフィルムの両端部をフレームに接触させ、固定・保持された。その後、ゲルフィルムに、X方向には1.0倍、Y方向には1.5倍フィルムに延伸操作を加えた。さらに、ゲルフィルムは、熱風オーブンにて120℃で30秒、275℃で40秒、400℃で43秒、450℃で50秒、および遠赤外線ヒーターにて460℃で23秒段階的に加熱されて乾燥された。乾燥後のフィルムをフレームより取り外した後、熱処理はおこなわなかった。
実施例1が、熱拡散率、熱拡散率のバラツキ、面積、外観において最も優れ、
比較例1、比較例2になるしたがい特性は悪化した。この理由としては、
実施例1は比較例1,比較例2と比較すると、
MOR−c値、配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)、加熱収縮率が最も小さいため、1.0×103cm2以上の大面積でも、炭化中の収縮や黒鉛化中の伸張がフィルム面内でねじれが最小限に抑えることが可能となり、1.0×103cm2以上の面積を有しても、破損することなく、熱拡散率が高く、面内の熱拡散率のバラツキ小さく、大面積のグラファイトフィルムを得ることができたと考える。
(実施例1で平均3.2×10―5/cm/cm/℃、
比較例1で平均2.9×10―5/cm/cm/℃、
比較例2で平均3.05×10―5/cm/cm/℃)、
原料フィルムの弾性率は小さい
(実施例1で3.1GPa、
比較例1で3.2GPa、
比較例2で3.2GPa)。
1)1.35以下の分子配向度MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)(1.0以上1.3以下)、
3)加熱収縮の小さい(0.1%以下)、
という指標を用いて判断すると、実施例1の原料フィルムは、比較例1と比較例2それぞれの原料フィルムに比較すると、全く異なっているフィルムであると判断される(表を参照)。
(実施例1で、熱拡散率のバラツキが、実施例1では8%、比較例1では13%、比較例2では20%)、
また、実施例1で破損無し、比較例1で一部破損、比較例2で破損という実験事実を総合すると、これらから
1)MOR−c値、
2)配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)、
3)加熱収縮率、
それぞれが、熱拡散率の改善及び大面積のグラファイトフィルムを得る場合において、重要な役割を果たすことがわかる。
2 くさび形シート
3 くさび形シートの塙
4 ナトリウム光
5 干渉縞
Claims (10)
- フィルム中のいずれの箇所においても分子配向度MOR―c値が1.35以下であり、かつ加熱収縮率0.1%以下であり、配向主軸方向の線膨張係数(a)と配向主軸に垂直方向の線膨張係数(b)の比(b/a)が1.0以上、1.3以下である高分子フィルムを2000℃以上の温度で熱処理する製造方法であり、
前記加熱収縮率は、200℃での2時間放置後の高分子フィルムの収縮長さの割合であり、
前記線膨張係数は、100〜200℃の温度範囲の線膨張係数であることを特徴とする、グラファイトフィルムの製造方法。 - 前記高分子フィルムが、ポリイミド、ポリアミド、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリチアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリパラフェニレンビニレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスイミダゾールのうちから選ばれた少なくとも一種類以上の高分子を含むことを特徴とする、請求項1に記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記高分子フィルムが、複屈折0.08以上のポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記高分子フィルムが、複屈折0.12以上のポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項1又は2に記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記ポリイミドフィルムが、前駆体であるポリアミド酸を脱水剤とイミド化促進剤を用いてイミド化して作製されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項2〜4のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記ポリイミドフィルムが、ピロメリット酸二無水物、p−フェニレンジアミンを含むポリアミド酸を、脱水剤とイミド化促進剤とを用いてイミド化して作製されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項2〜5のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記ポリイミドフィルムが、ジアミンと酸二無水物を用いて前記酸二無水物を両末端に有するプレポリマを合成し、前記プレポリマに、前記とは異なるジアミンを反応させてポリアミド酸を合成し、前記ポリアミド酸をイミド化して作製されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項2〜6のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記ポリイミドフィルムは、500mm以上のフィルム幅で生産されるポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項2〜7のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記ポリイミドフィルムは、自己支持性を有するゲルフィルムを形成した後、面内のX,Y方向の延伸倍率を1.1倍以下で加熱処理して得られるポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項2〜8のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
- 前記ポリイミドフィルムは、フィルムに張力を加えない、もしくは、自己収縮が可能なできるだけ弱い張力でフィルムを固定して熱処理をおこなって得られるポリイミドフィルムであることを特徴とする、請求項2〜9のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。
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