石墨膜以及石墨膜的制造方法技术

技术编号:8658774 阅读:186 留言:0更新日期:2013-05-02 03:30
本发明专利技术能通过对构成石墨膜原料即聚酰亚胺膜的酸二酐和二胺加以适当选择,来制造较少产生石墨粉末的石墨膜。具体而言,可以通过方案(1)或(2)来获得较少产生石墨粉末的石墨膜。方案(1):以PMDA为酸二酐,以ODA/PDA(摩尔比率为100/0~80/20)为二胺;方案(2):以PMDA/BPDA(摩尔比率为80/20~50/50)为酸二酐,以ODA/PDA(摩尔比率为30/70~90/10)为二胺。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种石墨膜及其制造方法。
技术介绍
石墨膜作为散热部件,而用于电脑等各种电子/电气设备中装载的半导体元件或者其他发热部件等。通过在氮气中将厚度75 μ m的高分子膜升温至1000°C来获得碳化膜,然后将该碳化膜在氩气环境下加热至300(TC而获得石墨化膜,之后对该石漠化膜实施压延处理,如此便可获得机械强度优异且如图1所示那样具有柔软性的石墨膜(专利文献I)。[现有技术文献] 专利文献1:日本国专利申请公开公报“特表特开平3-75211号”
技术实现思路
[本专利技术所要解决的课题]石墨膜用在电子设备等中时,因石墨膜而产生的石墨粉末会污染设备内部而导致短路等,所以对此状况予以改善一直是本领域的一个课题。[用以解决课题的技术方案]S卩,本专利技术包括下述专利技术方案。(I) 一种石墨膜,其是以聚酰亚胺膜为原料来制造的,所述聚酰亚胺膜是通过使作为酸二酐的PMDA/BPDA (摩尔比率为80/20 50/50)、与作为二胺的0DA/PDA (摩尔比率为30/70 90/10)进行反应而获得的。(2)根据(I)所述的石墨膜,其中所述酸二酐为PMDA/BPDA (摩尔比率为70/30 60/40),所述二胺为0DA/PDA (摩尔比率为40/60 85/15)。(3) 一种石墨膜的制造方法,其包括如下步骤:对使作为酸二酐(I)的PMDA/BPDA(摩尔比率为80/20 50/50)、与作为二胺(2)的0DA/PDA (摩尔比率为30/70 90/10)进行反应而得的聚酰亚胺膜,在2600°C以上的温度下实施热处理。(4)根据(3)所述的石墨膜的制造方法,其中所述聚酰亚胺膜是通过使作为所述二酸酐(I)的PMDA/BPDA (摩尔比率为70/30 60/40)、与作为所述二胺(2)的0DA/PDA (摩尔比率为40/60 85/15)进行反应而获得的。(5)—种石墨膜,其是以聚酰亚胺膜为原料来制造的,所述聚酰亚胺膜是通过使作为酸二酐的PMDA、与作为二胺的0DA/PDA(摩尔比率为100/0 80/20)进行反应而获得的。(6) 一种石墨膜的制造方法,其包括如下步骤:对使作为酸二酐(I)的PMDA、与作为二胺(2)的0DA/PDA(摩尔比率为100/0 80/20)进行反应而得的聚酰亚胺膜,在2600°C以上的温度下实施热处理。(7)根据(1)、(2)或(5)所述的石墨膜,其中所述聚酰亚胺膜的厚度为5μπι 125 μ m0(8)根据(1)、(2)、(5)、(7)中任一项所述的石墨膜,其中石墨膜的厚度为54!11 300 μ m0(9)根据(1)、(2)、(5)、(7)、(8)中任一项所述的石墨膜,其中,将切割成30mm见方的该石墨膜与切割成50mm见方的聚酰亚胺膜叠层,且在平滑台上利用IS0/DIS2411中记载的质量为2kg的滚筒对该叠层体进行压接并剥离石墨膜后,聚酰亚胺膜上长直径为0.1mm以上的石墨粉末的个数少于3个。(10)根据(I)、(2)、(5)、(7)、(8)、(9)中任一项所述的石墨膜,其中石墨膜在MIT耐弯曲试验中的耐弯折次数为5000次以上。(11)根据(3)、(4)或(6)所述的石墨膜的制造方法,其中所述聚酰亚胺膜的厚度为 5 μ m 125 μ m。[专利技术的效果]根据本专利技术,能制造较少产生石墨粉末的石墨膜。本专利技术的其他目的、特征和优 越点在以下的记述中将会十分明了。另外,本专利技术的益处将通过以下的说明和附图而变得明确。附图说明图1表示的是具有柔软性的石墨膜的弯折情况。图2表示的是将单层原料膜与碳质片材交替叠层时的情况。图3表示的是将多层原料膜与碳质片材交替叠层时的情况。图4表示的是以卷筒状来进行的石墨化步骤。图5表示的是石墨膜物理性质测定时的样品采集部位。图6表示的是双折射率测定时的样品的角度。图7表不的是石墨I旲上广生的皱裙。图8表不的是广生了石墨粉末的石墨月旲。[附图标记说明]11柔软的样子31碳质片材32原料膜71卷体的内侧72卷体的外侧81 O 度82 45 度83 90 度84 135 度具体实施例方式下面,对本专利技术的实施方式进行详细说明。需要提及的是,本说明书中所记载的所有的非专利文献及专利文献仅是以参考的形式引用在本说明书中。在本说明书中,只要未特别说明,数值范围表达方式“A B”均指“A以上(包含A且大于A)B以下(包含B且小于B),,。本专利技术中,聚酰亚胺膜是石墨膜的原料,通过对构成该聚酰亚胺膜的酸二酐和二胺进行适当的选择,便能够获得较少产生石墨粉末的石墨膜。具体说来,本专利技术具有下述特征:对按照下述2种摩尔比所构成的聚酰亚胺膜进行热处理后而获得的石墨膜的落粉较少。通过以等摩尔来调配酸二酐和二胺,合成聚酰亚胺。(I)—种石墨膜,其是以聚酰亚胺膜为原料来制造的,其中,聚酰亚胺膜包含酸二酐和二胺;所述酸二酐为均苯四甲酸二酐(以下记作PMDA);所述二胺为4,4’-二氨基二苯醚(以下记作0DA) /对苯二胺(以下记作PDA),0DA/PDA的摩尔比率为100/0 80/20。通过采用上述的调配量,便可获得较少产生石墨粉末的石墨膜。0DA/PDA的更优选的摩尔比率为,0DA/PDA = 97/3 83/27。尤其优选0DA/PDA = 95/5 85/25,由此能进一步抑制产生石墨粉末。(2)—种石墨膜,其是以聚酰亚胺膜为原料来制造的,其中,聚酰亚胺膜包含酸二酐和二胺;所述酸二酐为PMDA/3,3’,4,4’ -联苯四甲酸二酐(以下记作BPDA),PMDA与BPDA的摩尔比率为80/20 50/50 ;所述二胺为ODA/PDA,0DA/PDA = 30/70 90/10。通过采用上述的调配量,便可获得具有柔软性且较少产生石墨粉末的石墨膜。PMDA/BPDA的更优选的摩尔比率为,PMDA/BPDA = 75/25 55/45。尤其优选 PMDA/BPDA = 70/30 60/40,由此可以获得柔软性更好且更少产生石墨粉末的石墨膜。0DA/PDA的进而优选的摩尔比率为,0DA/PDA = 40/60 90/10。尤其优选 0DA/PDA = 50/50 90/10,更优选 0DA/PDA =40/60 85/15,进而优选0DA/PDA = 50/50 90/10。这样的摩尔比率能够进一步抑制石墨粉末产生,而且也可以使耐弯曲性得到提高。通过改变在合成本专利技术的聚酰亚胺时所用的PMDA与BPDA间的混合比率,便能调节聚酰亚胺膜的分子定向(molecular orientation)。如果增加苯环比率较高的BPDA的调配量,便能提高面方向上的分子定向性。另外,通过改变 在合成本专利技术的聚酰亚胺时所用的ODA与PDA间的混合比率,便能调节聚酰亚胺膜的分子定向。如果增加不含醚键且自由度较低的PDA的调配量,便能提高面方向上的分子定向性。像这样,通过改变单体调配量,便能控制聚酰亚胺膜的分子定向,由此能够制出相适的聚酰亚胺膜来用作具高导热性、柔软性且较少产生石墨粉末的石墨膜原料。虽然通过提高分子定向性,能获得容易发泡而柔软的石墨膜,但若过度地提高分子定向性,则会在热处理过程中急剧地发生石墨化,而导致发生膜上易出现石墨粉末的这类不良情况,因此,单体调配量的平衡是很重要的。<聚酰亚胺本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.08.25 JP 2010-1886081.一种石墨膜,其是以聚酰亚胺膜为原料来制造的,其特征在于: 所述聚酰亚胺膜,是通过使作为酸二酐的PMDA/BPDA与作为二胺的ODA/PDA进行反应而获得的,其中, PMDA/BPDA的摩尔比率为80/20 50/50,ODA/PDA的摩尔比率为30/70 90/10。2.根据权利要求1所述的石墨膜,其特征在于: 所述酸二酐是摩尔比率为70/30 60/40的PMDA/BPDA, 所述二胺是摩尔比率为40/60 85/15的ODA/PDA。3.—种石墨膜的制造方法,其特征在于包括如下步骤: 对使作为酸二酐(I)的PMDA/BPDA与作为二胺(2)的ODA/PDA进行反应而得的聚酰亚胺膜,在2600°C以上的温度下实施热处理,其中, PMDA/BPDA的摩尔比率为80/20 50/50,ODA/PDA的摩尔比率为30/70 90/10。4.根据权利要求3所述的石墨膜的制造方法,其特征在于: 所述聚酰亚胺膜,是通过使作为所述酸二酐(I)的PMDA/BPDA与作为所述二胺(2)的ODA/PDA进行反应而获得的,其中, PMDA/BPDA的摩尔比率为70/30 60/40,ODA/PDA的摩尔比率为40/60 85/15。5.一种石墨膜,其是以聚酰亚胺膜...

【专利技术属性】
技术研发人员:太田雄介稻田敬三代真琴西川泰司
申请(专利权)人:株式会社钟化
类型:
国别省市:

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