绝缘被覆碳纤维、绝缘被覆碳纤维的制造方法、含有碳纤维的组合物和导热片技术

目的在于提供：具有高导热性、同时绝缘性优异的绝缘被覆碳纤维和绝缘被覆碳纤维的制造方法。为了达成上述目的，本发明专利技术是碳纤维的至少一部分通过绝缘被覆来被覆而成的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述绝缘被覆是由一种或两种以上具有双键的聚合性化合物形成的聚合物，该聚合性化合物中的至少一种具有2个以上的聚合性官能团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】绝缘被覆碳纤维、绝缘被覆碳纤维的制造方法、含有碳纤维的组合物和导热片
本专利技术涉及：具有高导热性、同时绝缘性优异的绝缘被覆碳纤维，绝缘被覆碳纤维的制造方法，含有碳纤维的组合物和导热片。
技术介绍
以往，个人电脑等各种电气设备或其它的设备所搭载的半导体元件中，由于驱动而产生热，若所产生的热蓄积，则对半导体元件的驱动或周边设备产生不良影响，因此使用各种冷却手段。作为半导体元件等的电子部件的冷却方法，已知有在该设备上安装风扇来冷却设备壳体内的空气的方式、或在需要冷却的半导体元件上安装散热片或散热板等热沉的方法等。在上述半导体元件上安装热沉进行冷却的情况下，为了高效地释放半导体元件的热，在半导体元件和热沉之间设置导热片。作为该导热片，广泛使用在有机硅树脂中分散含有导热性填料等填充剂的导热片，作为导热性填料之一，适宜地采用碳纤维(参照专利文献1)。但是，关于上述碳纤维，在导热性优异的另一方面，存在导电性高的问题。因此，在含有碳纤维的导热片接触到半导体元件周边的电路的情况下、或在片中产生缺损而落入电路的情况下，由于片表面露出的碳纤维导致产生短路等的理由，有引起电子部件的故障之虞。因此，以提高碳纤维的绝缘性为目的，将碳纤维绝缘被覆的技术得到开发。例如，在专利文献2中，公开了将碳纤维通过树脂进行绝缘被覆的技术。而且，专利文献3~7中，公开了将碳纤维通过无机材料进行绝缘被覆的技术。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-001638号公报专利文献2:日本特开2013-007124号公报专利文献3:日本专利4973569号公报专利文献4:日本特开2013-122003号公报专利文献5:日本特开2004-218144号公报专利文献6:日本专利5166689号公报专利文献7:日本专利4920135号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，关于专利文献2的技术，由于将碳纤维浸渍在溶解的树脂中来制造，存在经绝缘被覆的碳纤维彼此凝集从而导热性降低的问题、或不能实现充分的绝缘性的问题。而且，关于专利文献3~7的技术，存在基于无机材料的绝缘被覆不能确保充分的绝缘性的问题。本专利技术是鉴于以上情况而成的，其目的在于提供具有高导热性、同时绝缘性优异的绝缘被覆碳纤维和绝缘被覆碳纤维的制造方法。而且，就本专利技术的其它目的而言，目的在于使用上述绝缘被覆碳纤维，提供导热性和绝缘性优异的含有碳纤维的组合物和导热片。用于解决课题的手段本专利技术人为了解决上述课题，对绝缘被覆碳纤维反复刻苦研究。结果发现，通过使用由特定的聚合性化合物形成的聚合物作为绝缘被覆，能够在维持高导热性的同时大幅提高绝缘性。而且发现，作为绝缘被覆碳纤维的制造条件，通过将上述聚合性化合物与碳纤维和反应引发剂一同在溶剂中混合，并赋予能量，能够形成由上述聚合性化合物形成的聚合物的绝缘被覆。本专利技术是基于上述见解而成的，其要旨如下所述。[1]绝缘被覆碳纤维，其为碳纤维的至少一部分通过绝缘被覆来被覆而成的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述绝缘被覆是由一种或两种以上的具有双键的聚合性化合物形成的聚合物，该聚合性化合物中的至少一种具有2个以上的聚合性官能团。通过上述构成，能够在具有高导热性的同时实现优异的绝缘性。[2]上述[1]所述的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述具有2个以上的聚合性官能团的聚合性化合物是二乙烯基苯。[3]上述[1]所述的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述具有2个以上的聚合性官能团的聚合性化合物是(甲基)丙烯酸酯化合物。[4]上述[1]~[3]中任一项所述的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述绝缘被覆的膜厚为平均50nm以上。[5]绝缘被覆碳纤维的制造方法，其特征在于，将具有双键的一种或两种以上的聚合性化合物、碳纤维和反应引发剂与溶剂混合，然后一边搅拌该混合物一边赋予能量，在所述碳纤维的至少一部分形成聚合物的被覆，所述聚合物由所述聚合性化合物形成。[6]上述[5]所述的绝缘被覆碳纤维的制造方法，其特征在于，所述溶剂溶解所述聚合性化合物，但不溶解由所述聚合性化合物形成的聚合物。[7]上述[5]或[6]所述的绝缘被覆碳纤维的制造方法，其特征在于，通过加热赋予所述能量，使加热时的所述混合物的温度为0~200℃。[8]含有碳纤维的组合物，其特征在于，含有上述[1]~[4]中任一项所述的绝缘被覆碳纤维。[9]导热片，其特征在于，具备上述[8]所述的含有碳纤维的组合物。专利技术效果根据本专利技术，提供具有高导热性、同时绝缘性优异的绝缘被覆碳纤维和绝缘被覆碳纤维的制造方法成为可能。而且，使用上述绝缘被覆碳纤维，提供导热性和绝缘性优异的含有碳纤维的组合物和导热片成为可能。附图说明[图1]是对于本专利技术的绝缘被覆碳纤维的制造方法的一个实施方式，说明工序流程的图。[图2]是用于说明形成本专利技术的绝缘被覆碳纤维的流程的图。[图3]是通过实施例1得到的绝缘被覆碳纤维的图像，(a)显示绝缘被覆碳纤维的截面状态的TEM图像，(b)显示从侧面观察到的绝缘被覆碳纤维的状态的SIM(离子显微镜)像。具体实施方式以下，针对本专利技术进行具体说明。＜绝缘被覆碳纤维＞首先，针对本专利技术的绝缘被覆碳纤维进行说明。本专利技术是碳纤维的至少一部分通过绝缘被覆来被覆而成的绝缘被覆碳纤维。而且，本专利技术的绝缘被覆碳纤维的特征在于，上述绝缘被覆是由一种或两种以上的具有双键的聚合性化合物形成的聚合物，该聚合性化合物中的至少一种具有2个以上的聚合性官能团。通过将具有双键且具有2个以上的聚合性官能团的化合物用作绝缘被覆材料，能够形成绝缘性比以往的被覆更优异的被覆，结果能够在维持高导热性的同时大幅提高绝缘性。(碳纤维)关于构成本专利技术的绝缘被覆碳纤维的碳纤维，无特别限定，可根据用途适宜地选择。作为所述碳纤维的种类，例如，可列举PAN类碳纤维、沥青类碳纤维、人造丝类碳纤维、聚苯唑(polybenzazol)类碳纤维等的有机类碳纤维、或气相法碳纤维等。其中，从显示高弹性模量、良好的导热性、低热膨胀性等的观点出发，可优选使用沥青类碳纤维或聚苯唑类碳纤维。而且，对于所述碳纤维的直径、长度也无特别限定，可根据用途适宜地设定。例如，从操作的容易性或确保导热性的观点出发，优选所述碳纤维的平均长度为30~300μm、平均直径为0.5~30μm左右。此外，所述碳纤维根据需要，为了提高与所述绝缘被覆的粘附性，还可在碳纤维表面具有官能团。作为表面存在大量官能团的碳纤维，例如可列举在800~1500℃热处理过的碳纤维、和氧化处理的碳纤维。作为将所述碳纤维氧化处理的方法，可列举干式法和湿式法。作为干式法的一例，可列举在空气中施加400~800℃左右的热处理的方法。作为湿式法的一例，可列举在发烟硫酸中浸渍的方法。而且，关于所述碳纤维，可以是将得到的纤维粉碎或破碎而得到的物质，也可以是各碳纤维凝集为薄片(flake)状的物质。(绝缘被覆)构成本专利技术的绝缘被覆碳纤维的绝缘被覆以覆盖碳纤维的至少一部分的方式形成，使碳纤维具有绝缘性。如上所述，所述绝缘被覆是由一种或两种以上的具有双键的聚合性化合物形成的聚合物，该聚合性化合物中的至少一种具有2个以上的聚合性官能团。由此，可实现优异的绝缘性。所述聚合性化合物是指具有通过赋予热或紫外线等的能量聚合而固化的性质的化合物，聚合性官能团是指在固化时用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
绝缘被覆碳纤维，其为碳纤维的至少一部分通过绝缘被覆来被覆而成的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述绝缘被覆是由一种或两种以上的具有双键的聚合性化合物形成的聚合物，该聚合性化合物中的至少一种具有2个以上的聚合性官能团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.07 JP 2015-157335;2016.01.14 JP 2016-005511.绝缘被覆碳纤维，其为碳纤维的至少一部分通过绝缘被覆来被覆而成的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述绝缘被覆是由一种或两种以上的具有双键的聚合性化合物形成的聚合物，该聚合性化合物中的至少一种具有2个以上的聚合性官能团。2.权利要求1所述的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述具有2个以上的聚合性官能团的聚合性化合物是二乙烯基苯。3.权利要求1所述的绝缘被覆碳纤维，其特征在于，所述具有2个以上的聚合性官能团的聚合性化合物是(甲基)丙烯酸酯化合物。4.权利要求1~3中任一项所述的绝缘被覆...

【专利技术属性】
技术研发人员：金谷纮希，
申请(专利权)人：迪睿合株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP