石墨层压体制造技术

本发明专利技术获得不仅具有优异的机械特性、耐热性等特性，而且具有优异的导热性的石墨层压体。一种石墨层压体，其特征在于，所述石墨层压体包含石墨膜、非热塑性聚酰亚胺膜、和将所述石墨膜和所述非热塑性聚酰亚胺膜胶粘的胶粘层，所述胶粘层为热塑性聚酰亚胺或含氟树脂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及不仅具有优异的机械特性、耐热性等特性，而且具有优异的热导率的石墨层压体。
技术介绍
在内部空间少的电子设备或具有局部发热量高的部分的设备中，需要在小空间、小尺寸下能扩散热的材料，作为该材料具有优异的面方向的导热性的石墨膜受到注目。作为这种石墨膜，已知将石墨粉末与粘结剂树脂混合而得到的片或将膨胀石墨轧制成为片状而获得的石墨膜。另外，已知以聚酰亚胺膜为原料通过热处理和轧制处理直接获得具有柔软性的石墨片的方法(例如参照专利文献1)。用该方法获得的石墨膜具有优异的导电性、导热性等特性。特别地，以聚酰亚胺膜为原料可以获得高品质、不容易折弯的具有柔软性并且具有优异的导热性的石墨膜。然而，在将石墨片直接在电子设备的内部用作导热材料的时候，由于石墨片具有导电性，在电子部件间可能发生电短路，而且由于磨损而导致碳粉从表面分散，有时该碳粉同样造成电学上的不良影响。另外，在机械强度方面，根据使用方法，有时断裂强度、拉伸强度等不足。为了防止这些问题，提出了利用树脂涂布石墨膜的表面而得到的石墨复合膜(例如参照专利文献2)。然而，在将该石墨复合膜用于小型电子设备的可动部分、弯曲部等、并且重复折弯使用的情况下，在石墨膜和涂布层之间发生翘起，结果导致石墨复合膜的散热特性降低。另外，在表面层剥离的情况下会污染设备。另外，已知利用粘合层将树脂膜贴合至石墨膜表面而得到的石墨复合膜。因为粘合层的强度弱，所以如果进行程度重的折弯、重复折弯，则粘合层变形，在石墨膜和涂布层之间发生翘起，或者在石墨复合膜中发生皱褶、折叠、破裂，其结果导致石墨复合膜的散热特性降低。另外，在表面层剥离的情况下会污染设备。另外，在将环氧类胶粘剂或丙烯酸类胶粘剂用于例如散热片等用途的情况下，其劣化并且发生剥离，因此仅能在200℃以下使用，不能用于暴露于高温环境下的汽车发动机控制基盘周边或使用碳化硅(SiC)的功率器件(IGBT等)。因此，期望开发进一步改良的石墨复合膜。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特公平1-49642号公报专利文献2：日本特开2002-12485号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术的目的在于提供具有优异的机械特性、耐热性等，用途不限于在200℃以下的使用，并且具有优异的面方向的热导率的石墨层压体。用于解决问题的手段本专利技术人为了解决上述课题反复进行广泛深入的研究，结果发现通过如下可以提供高导热性石墨层压体：石墨层压体包含石墨膜、非热塑性聚酰亚胺膜、和将所述石墨膜和所述非热塑性聚酰亚胺膜胶粘的胶粘层，并且所述胶粘层为热塑性聚酰亚胺或含氟树脂。专利技术人基于该发现进一步进行研究，最终完成了本专利技术。即，本专利技术包含以下专利技术。[1]一种石墨层压体，其特征在于，所述石墨层压体包含石墨膜、非热塑性聚酰亚胺膜、和将所述石墨膜和所述非热塑性聚酰亚胺膜胶粘的胶粘层，所述胶粘层为热塑性聚酰亚胺或含氟树脂。[2]如上述[1]所述的石墨层压体，其中，所述胶粘层为含氟树脂，该胶粘层的与水的接触角为90度以上且120度以下。[3]如上述[1]或[2]所述的石墨层压体，其中，所述胶粘层为含氟树脂，该胶粘层的熔体流动速率为40g/10分钟以下。[4]如上述[1]～[3]中的任一项所述的石墨层压体，其中，所述石墨膜为使用聚合物膜作为原料制作的膜。[5]如上述[4]所述的石墨层压体，其中，所述聚合物膜为聚酰亚胺膜。[6]如上述[1]～[5]中的任一项所述的石墨层压体，其中，所述非热塑性聚酰亚胺膜的热膨胀系数为30ppm/℃以下。[7]如上述[1]～[6]中的任一项所述的石墨层压体，其特征在于，所述石墨膜在面方向上具有200W/m·K以上的热导率，在厚度方向上具有0.1W/m·K以上的热导率，并且所述面方向的热导率/厚度方向的热导率之比为40以上。[8]如上述[1]～[7]中的任一项所述的石墨层压体，其特征在于，所述石墨层压体的介电常数为5以下。[9]如上述[1]～[8]中的任一项所述的石墨层压体，其特征在于，非热塑性聚酰亚胺膜的拉伸弹性模量为3.0GPa以上。[10]如上述[1]和[4]～[9]中的任一项所述的石墨层压体，其特征在于，热塑性聚酰亚胺还含有选自由热塑性聚酰胺酰亚胺、热塑性聚醚酰亚胺、聚硅氧烷改性聚酰亚胺、砜键合型聚酰亚胺和热塑性聚酯酰亚胺组成的组中的一种以上的热塑性聚酰亚胺。[11]如上述[1]～[9]中的任一项所述的石墨层压体，其特征在于，含氟树脂含有四氟乙烯-六氟聚丙烯共聚物。[12]如上述[1]～[11]中的任一项所述的石墨层压体，其用于FPC基板。专利技术效果根据本专利技术，可以提供如下石墨层压体：其含有石墨膜，不仅具有优异的机械特性、耐热性等特性，还具有优异的面方向的热导率。另外，根据本专利技术，即使在暴露于高温环境下的用途中，也可以使用聚酰亚胺膜，因此，其用途不限于在200℃以下的使用。附图说明图1为示出本专利技术涉及的石墨层压体的各种实施方式的概略剖视图。(a)～(c)示出各实施方式实例。图2为示出本专利技术涉及的石墨层压体的各种实施方式的概略平面图。(a)～(c)示出各实施方式实例。具体实施方式如图1(a)～图1(c)所示，本专利技术的石墨层压体1的特征在于，所述石墨层压体1包含石墨膜10、非热塑性聚酰亚胺膜20b、和将所述石墨膜10和所述非热塑性聚酰亚胺膜20b胶粘的胶粘层20a，所述胶粘层20a为热塑性聚酰亚胺或含氟树脂。另外，如图1(a)～图1(c)所示，在本专利技术的石墨层压体1中，包含非热塑性聚酰亚胺膜20b和胶粘层20a的层压部被用作石墨膜10的保护膜(保护膜20)。另外，在通常的条件下，保护膜20与石墨膜10的至少一面贴合，使得胶粘层20a和石墨膜10接触。<石墨膜10>作为石墨膜10，其结构、性能等不受特别限制，可以使用一般市售的石墨膜。对于石墨膜10而言，通过将作为石墨原料的聚合物进行热处理的聚合物热分解法获得的石墨膜、通过使天然石墨膨胀的膨胀法获得的石墨膜等是适合的。在本文中，聚合物热分解法是指如下方法：在氩气、氦气等惰性气氛下和/或减压下对聚二唑、聚酰亚胺、聚苯乙炔、聚苯并咪唑、聚苯并唑、聚噻唑或聚酰胺等的聚合物膜(以下也称为石墨原料膜)进行热处理。另外，膨胀法是指如本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石墨层压体，其特征在于，所述石墨层压体包含：石墨膜、非热塑性聚酰亚胺膜、和将所述石墨膜和所述非热塑性聚酰亚胺膜胶粘的胶粘层，所述胶粘层为热塑性聚酰亚胺或含氟树脂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.01 JP 2013-228843;2013.11.01 JP 2013-228841.一种石墨层压体，其特征在于，所述石墨层压体包含：
石墨膜、
非热塑性聚酰亚胺膜、和
将所述石墨膜和所述非热塑性聚酰亚胺膜胶粘的胶粘层，
所述胶粘层为热塑性聚酰亚胺或含氟树脂。
2.如权利要求1所述的石墨层压体，其中，所述胶粘层为含氟树
脂，该胶粘层与水的接触角为90度以上且120度以下。
3.如权利要求1或2所述的石墨层压体，其中，所述胶粘层为含
氟树脂，该胶粘层的熔体流动速率为40g/10分钟以下。
4.如权利要求1～3中的任一项所述的石墨层压体，其中，所述
石墨膜为使用聚合物膜作为原料制作的膜。
5.如权利要求4所述的石墨层压体，其中，所述聚合物膜为聚酰
亚胺膜。
6.如权利要求1～5中的任一项所述的石墨层压体，其中，所述
非热塑性聚酰亚胺膜的热膨胀系数为30p...

【专利技术属性】
技术研发人员：安田巨文，户井田纪子，西木直巳，西川和宏，
申请(专利权)人：杜邦东丽株式会社，松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP