[发明专利]碳质膜的制造方法、及石墨膜的制造方法、以及辊状高分子膜及辊状碳质膜

说明书

技术领域

本发明涉及利用高分子热分解法制造长尺寸（卷物状）的碳质膜的方法。详细而言，涉及石墨膜制造的中间阶段即制造长尺寸的碳质膜的工序。

背景技术

石墨膜是具有高导热性等优异特性的原材料，以电子部件为首，被广泛使用。作为一般能够获得的高导热性的石墨膜的制造法，可列举出对膨胀石墨进行压延而制成薄片状的膨胀法或高分子热分解法。

例如，公开了以下的石墨膜的制造方法：将高分子膜卷绕到圆筒状石墨质碳上，将宽度为180mm、厚度为50μm的POD膜3张重叠起来卷绕到外径为68mm、内径为64mm、长度为200mm的石墨质碳圆筒上，在不活泼性气体中或真空中，在1800℃以上进行加热，得到长尺寸的石墨膜。（专利文献1）

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭63-256508号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1的方法中，存在以下问题：在高分子热分解法有关的碳质膜的前阶段即碳化工序中，在完成的卷物状的碳质膜的端部产生波状起伏。此外，当增加卷绕数时，由于所产生的分解气体难以从膜间排出，所以在冷却时，在膜间粘连，具有粘接剂那样的作用，因此在完成的卷物状的碳质膜上产生熔合。

因此，本发明的课题是，在制造长尺寸的碳质膜时，得到熔合被抑制的碳质膜。

碳质膜的熔合是由于在碳化分解时产生的分解气体滞留在膜间、在冷却时粘连而产生粘接剂那样的作用而引起的。所得到的碳质膜由于在碳化分解时发生收缩，所以变成作为原料的高分子膜的约80%的尺寸。当高分子膜被卷绕成辊状时，通过该碳化分解时的收缩，膜彼此变成互相压迫的状态，所以在碳化分解时产生的分解气体不会从膜间逸出，从而产生熔合。

用于解决问题的方法

本发明涉及一种碳质膜的制造方法（技术方案1），其特征在于，其是经由将高分子膜在卷成辊状的状态下进行热处理的工序来制造碳质膜的方法，在低于该高分子膜的热分解开始温度的温度下制成下述的辊状高分子膜后，进行热处理，所述辊状高分子膜具有高分子膜间的间隙，所述间隙满足下述关系：关于辊状高分子膜全体而算出的、将相邻的该高分子膜间的间隙的厚度（Ts）除以该高分子膜的厚度（Tf）而得到的值（Ts/Tf）为0.16以上且1.50以下。

涉及技术方案1所述的碳质膜的制造方法（技术方案2），其特征在于，所述相邻的高分子膜间的间隙是通过在将该高分子膜卷成辊状时同时卷取衬纸、然后将所述衬纸抽出而形成的。

涉及技术方案1所述的碳质膜的制造方法（技术方案3），其特征在于，所述相邻的高分子膜间的间隙是通过将卷到芯上的所述高分子膜与卷绕方向相反地回卷而形成的。

涉及技术方案1所述的碳质膜的制造方法（技术方案4），其特征在于，所述相邻的高分子膜间的间隙是通过在低于该高分子膜的热分解开始温度的温度下将加热炉内减压而形成的。

涉及一种石墨膜的制造方法（技术方案5），其特征在于，将技术方案1～技术方案4中任一项所述的碳质膜进行热处理至2400℃以上的温度。

涉及一种辊状高分子膜（技术方案6），其特征在于，其是技术方案1～技术方案4中任一项所述的碳质膜的制造方法中使用的辊状高分子膜，所述辊状高分子膜具有高分子膜间的间隙，所述间隙满足下述关系：关于辊状高分子膜全体而算出的、将相邻的该高分子膜间的间隙的厚度（Ts）除以该高分子膜的厚度（Tf）而得到的值（Ts/Tf）为0.16以上且1.50以下。

涉及一种辊状高分子膜（技术方案7），其特征在于，其是技术方案5所述的石墨膜的制造方法中使用的辊状高分子膜，所述辊状高分子膜具有高分子膜间的间隙，所述间隙满足下述关系：关于辊状高分子膜全体而算出的、将相邻的该高分子膜间的间隙的厚度（Ts）除以该高分子膜的厚度（Tf）而得到的值（Ts/Tf）为0.16以上且1.50以下。

涉及一种辊状碳质膜（技术方案8），其特征在于，其是技术方案5所述的石墨膜的制造方法中使用的辊状碳质膜，所述辊状碳质膜具有碳质膜间的间隙，所述间隙满足下述关系：关于辊状碳质膜全体而算出的、将相邻的该碳质膜间的间隙的厚度（Ts）除以该碳质膜的厚度（Tf）而得到的值（Ts/Tf）为0.16以上且1.50以下。

发明的效果

根据本发明的制造方法，由于在碳化工序中，能够在卷成辊状的高分子膜的膜间稳定地设置适度的间隙，因此能够将碳化分解气体从膜间容易地排出，能够抑制所得到的辊状碳质膜及辊状石墨膜的熔合。

附图说明