JP5121396B2 - Graphite film and method for producing the same - Google Patents

Description

本発明は、電子機器、精密機器などの放熱フィルムおよびヒートスプレッダ材料などに使用されるグラファイトフィルムおよびその製造方法に関し、特に厚さが２１μｍ以下で、柔軟性を有し、熱拡散性の優れたグラファイトフィルムおよびその製造方法に関する。   The present invention relates to a graphite film used for heat dissipation films and heat spreader materials for electronic equipment, precision equipment and the like, and a method for producing the same, and more particularly, graphite having a thickness of 21 μm or less, flexibility, and excellent thermal diffusivity. The present invention relates to a film and a manufacturing method thereof.

コンピューターなどの各種の電子・電気機器に搭載されている半導体素子や、その他の発熱部品などの冷却の問題が注目されている。このような発熱部品の冷却方法としては、その発熱部品が搭載される機器筐体にファンを取り付けその機器筐体を冷却する方法や、その発熱部品にヒートパイプやヒートスプレッダ、ヒートシンクやフィンなどの熱伝導体を取り付けその発熱部品からの熱を外部に運ぶことで冷却する方法などが一般的である。発熱部品に取り付ける熱伝導材料としては、アルミニウム板や銅板などが挙げられる。この場合、アルミニウムや銅板の一部、またはヒートパイプに発熱部品を取り付け、さらに、その板の他の部分からフィンやファンを用いて外部に放熱される。   The problem of cooling semiconductor elements mounted on various electronic and electrical devices such as computers and other heat-generating parts has attracted attention. As a method for cooling such a heat-generating component, a method of cooling the device housing by mounting a fan on the device housing on which the heat-generating component is mounted, or heat such as a heat pipe, a heat spreader, a heat sink or a fin is applied to the heat-generating component. A method of cooling by attaching a conductor and carrying heat from the heat generating component to the outside is common. Examples of the heat conductive material attached to the heat generating component include an aluminum plate and a copper plate. In this case, a heat generating component is attached to a part of an aluminum or copper plate or a heat pipe, and heat is radiated to the outside from the other part of the plate using fins or a fan.

ところで、近年は半導体素子などの発熱部品が搭載される各種機器が小型化され、また、その発熱部品の発熱量が大きくなる傾向がある。また、筐体が小型化するため、フィンやヒートシンクおよびファンなどの部品を挿入するスペースが制限されてきている。そのような中、近年は、熱伝導体（ヒートコンダクタ）として、熱拡散性に優れるグラファイトフィルムの使用が急増している。グラファイトフィルムはカーボンが層状構造をとっており、フィルム面（フィルムの主面をいう。以下同じ。）の熱伝導率が非常に高く、かつ密度が１〜２ｇ／ｃｍ³程度と軽い上に、高い電気伝導性を持つ材料である。また、シートの厚さを小さくでき、フレキシブル性を有する。そのため、狭い場所や、隙間をぬって取り回す必要のある場所のヒートコンダクタ材やヒートスプレッダ材として使用される場合が多い。 By the way, in recent years, various devices on which heat-generating components such as semiconductor elements are mounted tend to be miniaturized, and the amount of heat generated by the heat-generating components tends to increase. Further, since the housing is downsized, the space for inserting components such as fins, heat sinks and fans has been limited. Under such circumstances, in recent years, the use of a graphite film excellent in thermal diffusibility as a heat conductor (heat conductor) has been rapidly increasing. In the graphite film, carbon has a layered structure, the thermal conductivity of the film surface (referred to as the main surface of the film, the same shall apply hereinafter) is very high, and the density is as light as about 1 to 2 g / cm ³ . It is a material with high electrical conductivity. Further, the thickness of the sheet can be reduced, and the sheet has flexibility. Therefore, it is often used as a heat conductor material or a heat spreader material in a narrow place or a place where it is necessary to route around a gap.

一般に入手できるグラファイトフィルムとして、高分子熱分解法またはエキスパンド法により製造されたグラファイトフィルムがある。粉末より製造されるエキスパンド法では、０．１ｍｍより薄い実用的なフィルムを製造することは困難であり、さらにフィルムの機械的強度にも限界があった。一方、高分子熱分解法は、特開昭６１−２７５１１６号公報（特許文献１）および特許２９７６４８１号公報（特許文献２）に開示されるように、ポリオキサジアゾール、ポリイミド、ポリフェニレンビニレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリチアゾール、またはポリアミドなどの高分子フィルムをアルゴン、ヘリウムなどの不活性雰囲気下や減圧下で熱処理する方法であり、比較的薄くて機械的強度が強く柔軟性を示すグラファイトフィルムを得ることができる。   As a generally available graphite film, there is a graphite film produced by a polymer pyrolysis method or an expanding method. In the expanding method produced from powder, it is difficult to produce a practical film thinner than 0.1 mm, and the mechanical strength of the film is also limited. On the other hand, as disclosed in JP-A-61-275116 (Patent Document 1) and Japanese Patent No. 2976482 (Patent Document 2), the polymer pyrolysis method is polyoxadiazole, polyimide, polyphenylene vinylene, poly This is a method of heat-treating a polymer film such as benzimidazole, polybenzoxazole, polythiazole, or polyamide in an inert atmosphere such as argon or helium or under reduced pressure. It is relatively thin, has high mechanical strength, and exhibits flexibility. A graphite film can be obtained.

上記の特開昭６１−２７５１１６号公報および特許２９７６４８１号公報によると、高分子分解法による柔軟なグラファイトフィルムの作製は、３つの主となる工程を含んでいる。第１工程は、高分子フィルムを不活性ガス流中下で熱処理し、炭素主成分へのフィルムへ転換する炭素化（炭化）工程である。室温（たとえば２５℃）から通常１０００℃までの熱処理が行なわれ、フィルムから、炭酸ガス、水素ガス、窒素ガスなどのガス発生を伴う。また、第２工程として、高分子フィルムが炭素化された炭素化フィルムを１０００℃から２４００℃以上にまで熱処理するグラファイト化（黒鉛化）工程がある。第２工程では、グラフェン層が面方向に配向しグラファイト化が進行する。このグラファイト化工程（第２工程）の際、フィルム中に僅かに残っていてグラフェン骨格を形成しない窒素原子やその他の成分が、グラファイト化の最終段階（たとえば、２４００℃以上の温度領域）でアウトガスとしてフィルムから抜ける。このときに発生するガスによりグラファイト層が持ち上げられ、フィルムが発泡する。このように、フィルムが発泡することにより、フィルムに柔軟性が付与される。第３工程として、発泡したグラファイトフィルムを圧延することにより、比較的薄くて柔軟性を有するフィルムが得られる。   According to the above-mentioned JP-A-61-275116 and Japanese Patent No. 2976482, the production of a flexible graphite film by a polymer decomposition method includes three main steps. The first step is a carbonization (carbonization) step in which a polymer film is heat-treated in an inert gas stream and converted to a film containing carbon as a main component. Heat treatment is performed from room temperature (for example, 25 ° C.) to usually 1000 ° C., and gas such as carbon dioxide gas, hydrogen gas, nitrogen gas is generated from the film. Moreover, there exists a graphitization (graphitization) process which heat-processes the carbonized film in which the polymer film was carbonized from 1000 degreeC to 2400 degreeC or more as a 2nd process. In the second step, the graphene layer is oriented in the plane direction and graphitization proceeds. During this graphitization step (second step), nitrogen atoms and other components that remain slightly in the film and do not form a graphene skeleton are outgassed at the final stage of graphitization (for example, a temperature range of 2400 ° C. or higher). As you get out of the film. The graphite layer is lifted by the gas generated at this time, and the film is foamed. In this way, the film is foamed to give flexibility to the film. As a third step, by rolling the foamed graphite film, a relatively thin and flexible film can be obtained.

現在、開発されている最も厚さの小さい柔軟性のグラファイトフィルムとして、厚さ２５μｍのグラファイトフィルム（松下電器産業株式会社製ＰＧＳ）が知られている。このグラファイトフィルムは、高分子分解法にてポリイミドフィルムを熱処理して製造されていることが知られている。   Currently, a graphite film having a thickness of 25 μm (PGS manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.) is known as the flexible graphite film having the smallest thickness. This graphite film is known to be produced by heat-treating a polyimide film by a polymer decomposition method.

しかしながら、携帯電話を始めとする現在の電子機器は、複雑化が進む一方で、さらに小型化・薄型化が進んでおり、これまで開発された最も厚さの小さいグラファイトフィルムを搭載できる十分なスペースを確保することが困難となっている。そこで、さらに厚さが小さく柔軟なグラファイトフィルムの開発が急務となっている。
特開昭６１−２７５１１６号公報 特許２９７６４８１号公報 However, while current electronic devices such as mobile phones are becoming more complex, they are becoming smaller and thinner, and there is enough space for mounting the thinnest graphite film developed so far. It has become difficult to ensure. Therefore, there is an urgent need to develop a flexible graphite film with a smaller thickness.
JP 61-275116 A Japanese Patent No. 2976482

一方、グラファイトフィルムの厚さが小さくなると、熱輸送能力が足りなくなるとの懸念がある。しかし、たとえば携帯電話のように発熱量の小さな電子機器においては、従来のグラファイトフィルムの放熱特性は過剰であり、さらに厚さの小さいグラファイトフィルムでも熱輸送能力は十分である。具体例として、図１のような熱シミュレーションを実施した。発熱量０．３Ｗの１ｃｍ角の発熱体１１をグラファイトフィルム１２（５０ｍｍ×２５ｍｍ、熱伝導率１２００Ｗ／ｍＫ）により冷却した。グラファイトフィルムを使用しなかった場合のヒータ温度（ヒータ中心部の温度をいう。以下同じ。）は９９．７℃であった。また、厚さ２５μｍのグラファイトフィルムを使用した場合のヒータ温度は６６．９℃であった。また、上記グラファイトフィルムと同じ熱伝導率を示す厚さ１０μｍのグラファイトフィルムを使用した場合のヒータ温度は６７．９℃であった。すなわち、ブランクからの温度減少量からみると、厚さ２５μｍのグラファイトフィルムと厚さ１０μｍのグラファイトフィルムとの間にあまり違いがないことが確認された。   On the other hand, when the thickness of the graphite film is reduced, there is a concern that the heat transport capability is insufficient. However, in an electronic device with a small calorific value, such as a cellular phone, the heat dissipation characteristics of conventional graphite films are excessive, and even a graphite film with a small thickness has sufficient heat transport capability. As a specific example, a thermal simulation as shown in FIG. 1 was performed. A 1 cm square heating element 11 having a calorific value of 0.3 W was cooled by a graphite film 12 (50 mm × 25 mm, thermal conductivity 1200 W / mK). When the graphite film was not used, the heater temperature (referred to as the temperature at the center of the heater; the same applies hereinafter) was 99.7 ° C. The heater temperature when using a graphite film having a thickness of 25 μm was 66.9 ° C. The heater temperature was 67.9 ° C. when a 10 μm thick graphite film having the same thermal conductivity as the above graphite film was used. That is, it was confirmed that there was not much difference between a graphite film with a thickness of 25 μm and a graphite film with a thickness of 10 μm when viewed from the amount of temperature decrease from the blank.

特許２９７６４８１号公報（特許文献２）に記載されているように、厚さの小さい高分子フィルム（ポリイミドフィルム）を使用することで、厚さの小さいグラファイトフィルムを作製することができる。しかし、厚さの小さい高分子フィルムを使用した場合、柔軟性を有するグラファイトフィルムを作製することは難しく、これまで２５μｍ未満の十分な柔軟性を示すフィルムは作製されていなかった。たとえば、特許２９７６４８１号公報に示されるように、厚さ２５μｍのポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製ＫＡＰＴＯＮ）を、炭素化工程の熱処理における昇温速度を１０℃／ｍｉｎ、グラファイト化工程の熱処理における昇温速度を２０℃／ｍｉｎの熱処理をして作製されたグラファイトフィルムは、表面状態は均一であったが、折り曲げクランプの曲率半径Ｒが２ｍｍ、左右の折り曲げ角度９０度、折り曲げ速度９０回／ｍｉｎ、荷重０．９８Ｎの条件で行なったＭＩＴ耐折曲試験におけるフィルムが破断するまでの往復折り曲げ回数は１０００回未満であり、電子機器の屈曲部などに搭載するためには十分な柔軟性を持ち合わせていなかった。   As described in Japanese Patent No. 2976482 (Patent Document 2), by using a polymer film (polyimide film) having a small thickness, a graphite film having a small thickness can be produced. However, when a polymer film having a small thickness is used, it is difficult to produce a flexible graphite film, and no film showing sufficient flexibility of less than 25 μm has been produced so far. For example, as shown in Japanese Patent No. 2976482, a polyimide film having a thickness of 25 μm (KAPTON manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is heated at a heating rate of 10 ° C./min in the heat treatment in the carbonization step and heat treatment in the graphitization step. The graphite film produced by heat treatment at a heating rate of 20 ° C./min in FIG. 1 had a uniform surface state, but the curvature radius R of the bending clamp was 2 mm, the left and right bending angles were 90 degrees, and the bending speed was 90 times. The number of reciprocal bending until the film breaks in the MIT bending resistance test conducted under the conditions of / min and a load of 0.98 N is less than 1000, and is flexible enough to be mounted on a bent portion of an electronic device. I did not have.

グラファイトフィルムの原料となる高分子フィルムの厚さが小さくなると、柔軟なグラファイトフィルムを作製することが困難となる。ここで、グラファイトフィルムに柔軟性を付与するためには、グラファイト化の過程においてフィルムの内部から発生するアウトガスによってグラファイトフィルムを発泡させる必要がある。フィルムが薄くなると発生するアウトガスの量が少なくなることに加えて、フィルムの内部から表面までの距離が近いために、フィルムの内部から表面にスムーズにアウトガスが抜けてしまうためにフィルムが発泡し難くなるのである。   When the thickness of the polymer film as a raw material for the graphite film is reduced, it becomes difficult to produce a flexible graphite film. Here, in order to impart flexibility to the graphite film, it is necessary to foam the graphite film by outgas generated from the inside of the film in the process of graphitization. In addition to reducing the amount of outgas generated when the film becomes thin, the distance from the inside of the film to the surface is short, so outgas smoothly escapes from the inside of the film to the surface, and the film is difficult to foam. It becomes.

柔軟性のない硬質なグラファイトフィルムでは、取り付け時、複合フィルムの作製の際などに割れ、折れ、粉落ちなど様々な不具合が発生してしまう。また、湾曲部分への取り付けも困難であるため、小スペース化が進んだ現在の小型電子機器で使用することが困難である。   In the case of a hard graphite film having no flexibility, various problems such as cracks, breaks, and powder falling may occur at the time of attachment or when a composite film is produced. In addition, since it is difficult to attach to a curved portion, it is difficult to use it in a current small electronic device whose space has been reduced.

したがって、上記課題を解決するため、本発明は、厚さが２１μｍ以下で柔軟性を有するグラファイトフィルムおよびその製造方法を提供することを目的とする。   Therefore, in order to solve the above-mentioned problem, an object of the present invention is to provide a graphite film having a thickness of 21 μm or less and having flexibility and a method for producing the same.

ここで、グラファイトフィルムに柔軟性を付与するためには、グラファイト化の過程においてフィルムの内部から発生するアウトガスによってグラファイトフィルムを発泡させる必要がある。しかし、上述のように、フィルムが薄くなると発生するアウトガスの量が少なくなることに加えて、フィルムの内部から表面までの距離が近いために、フィルムの内部から表面にスムーズにアウトガスが抜けてしまうためにフィルムが発泡し難くなる。   Here, in order to impart flexibility to the graphite film, it is necessary to foam the graphite film by outgas generated from the inside of the film in the process of graphitization. However, as described above, when the film becomes thinner, the amount of outgas generated decreases, and the distance from the inside of the film to the surface is short, so outgas smoothly escapes from the inside of the film to the surface. Therefore, the film is difficult to foam.

そこで、厚さの小さい柔軟性のグラファイトフィルムを作製するためには、薄い原料フィルムを用いても、グラファイト化工程の熱処理の際に発泡する条件を見出す必要がある。発明者らは、厚さの小さいフィルムの発泡度を大きくする方法を検討し、以下の４つの方法を見いだした。ここで、発泡度とは、フィルムの発泡の程度を表す指標である。具体的には、グラファイト化工程における発泡によりフィルムの厚さがどの程度大きくなるかを示す指標であり、原料である高分子フィルムの厚さに対する発泡後のグラファイトフィルムの厚さの比で定義する。発泡度が大きいほど、より発泡しており発泡後のフィルムの厚さが大きい。   Therefore, in order to produce a flexible graphite film with a small thickness, it is necessary to find a condition for foaming during the heat treatment in the graphitization step even if a thin raw material film is used. The inventors examined a method for increasing the foaming degree of a film having a small thickness, and found the following four methods. Here, the foaming degree is an index representing the degree of foaming of the film. Specifically, it is an index indicating how much the film thickness is increased by foaming in the graphitization step, and is defined by the ratio of the thickness of the graphite film after foaming to the thickness of the polymer film as a raw material. . The greater the degree of foaming, the more foamed and the thicker the film after foaming.

［１］炭素化工程の熱処理における昇温速度（以下、炭素化昇温速度という。）を小さくする方法（以下、方法［１］という。）。かかる方法［１］により、炭素化工程後の炭素化フィルムの構造を緻密にすることができる。そのため、グラファイト化工程の熱処理の際に発生するアウトガスが抜け難くなり、アウトガスによりグラファイト層が大きく持ち上げられ、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。   [1] A method (hereinafter referred to as “method [1]”) of reducing a temperature increase rate (hereinafter referred to as a carbonization temperature increase rate) in the heat treatment in the carbonization step. By this method [1], the structure of the carbonized film after the carbonization step can be made dense. Therefore, it is considered that outgas generated during the heat treatment in the graphitization process is difficult to escape, the graphite layer is greatly lifted by the outgas, and the foaming degree of the film is increased.

［２］グラファイト化工程の熱処理における昇温速度（以下、グラファイト化昇温速度という。）を大きくする方法（以下、方法［２］という。）。かかる方法［２］により、グラファイト化工程の熱処理中の単位時間当たりのアウトガス発生量が増加するため、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。   [2] A method of increasing the rate of temperature rise (hereinafter referred to as the graphitization rate of temperature increase) in the heat treatment in the graphitization step (hereinafter referred to as method [2]). This method [2] is considered to increase the degree of foaming of the film because the amount of outgas generated per unit time during the heat treatment in the graphitization step is increased.

［３］グラファイト化工程の熱処理における最高温度（以下、グラファイト化最高温度という。）を高くする方法（以下、方法［３］という。）。かかる方法［３］により、グラファイト化工程の熱処理の際のアウトガスの発生量が増加するため、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。   [3] A method of increasing the maximum temperature (hereinafter referred to as the maximum graphitization temperature) in the heat treatment in the graphitization step (hereinafter referred to as method [3]). This method [3] is considered to increase the degree of foaming of the film because the amount of outgas generated during the heat treatment in the graphitization step is increased.

しかし、上記の方法［１］〜［３］について、以下の制約があるため、グラファイト化工程において発泡させることができるフィルムの厚さもまた制約される。方法［１］においては、炭素化昇温速度を小さくするほど、炭素化工程が長時間となり、生産効率が低下し、コストが増大し、また炭素化装置への負荷が大きくなる。また、方法［２］においては、グラファイト化昇温速度を大きくするほど、コストが増大し、またグラファイト化装置への負荷が大きくなる。また、フィルムに皺が入りやすくなる。また、方法［３］においては、グラファイト化最高温度を高くするほど、コストが増大し、またグラファイト化装置への負荷が大きくなる。また、グラファイト化装置の能力上、グラファイト化最高温度に上限がある。   However, since the above methods [1] to [3] have the following restrictions, the thickness of the film that can be foamed in the graphitization step is also restricted. In the method [1], as the carbonization heating rate is reduced, the carbonization process takes a longer time, the production efficiency is lowered, the cost is increased, and the load on the carbonization apparatus is increased. In the method [2], as the graphitization temperature increase rate is increased, the cost is increased and the load on the graphitization apparatus is increased. In addition, wrinkles easily enter the film. In method [3], the higher the maximum graphitization temperature, the higher the cost and the greater the load on the graphitization apparatus. In addition, the maximum graphitization temperature has an upper limit due to the ability of the graphitization apparatus.

そこで、本発明者らは、上記方法における制約を解消して、発泡させることができるフィルムの厚さをより小さくする方法について検討した。その結果、グラファイトフィルムの原料として、以下の物性を有する高分子フィルムを用いる方法を見いだすに至った。   Therefore, the present inventors have studied a method for reducing the thickness of a film that can be foamed by eliminating the limitations in the above method. As a result, a method of using a polymer film having the following physical properties as a raw material for the graphite film has been found.

［４］グラファイトフィルムの原料フィルムとして、分子配向性の高い、たとえば、複屈折が大きい高分子フィルムを用いる方法（以下、方法［４］という。）。かかる方法［４］により、かかる高分子フィルムを熱処理して得られるグラファイトフィルムはアウトガスが抜けにくいことから、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。   [4] A method using a polymer film having a high molecular orientation, for example, a large birefringence, as a raw material film for the graphite film (hereinafter referred to as method [4]). By this method [4], it is considered that the graphite film obtained by heat-treating such a polymer film has a high degree of foaming of the film because outgas is difficult to escape.

かかる方法［４］によれば、フィルムの発泡度を高めることに関して、複屈折が大きくない一般的な高分子フィルムを用いる場合に比べて、炭素化昇温速度の好適な範囲がより大きな速度範囲にシフトし、、グラファイト化昇温速度の好適な範囲をより小さな速度範囲にシフトする。このため、コストおよび装置の負荷を低減して、厚さの小さなフィルムの発泡度を高め、柔軟性の付与が可能となった。   According to this method [4], the preferred range of the carbonization temperature rising rate is a larger speed range than that in the case of using a general polymer film that does not have a large birefringence with respect to increasing the foaming degree of the film. To shift the preferred range of the graphitization heating rate to a smaller rate range. For this reason, the cost and the load of an apparatus were reduced, the foaming degree of the film with small thickness was raised, and the provision of a softness | flexibility was attained.

さらに、グラファイト化工程において発泡したグラファイトフィルムを圧縮すること（圧縮工程）により、グラファイトフィルムの柔軟性がさらに高められる。かかる知見に基づき、発明者らは、厚さが２１μｍ以下で柔軟性を有するグラファイトフィルムおよびその製造方法について、以下の発明を完成した。   Furthermore, by compressing the foamed graphite film in the graphitization step (compression step), the flexibility of the graphite film is further enhanced. Based on this finding, the inventors have completed the following inventions for a flexible graphite film having a thickness of 21 μm or less and a method for producing the same.

本発明は、厚さ１μｍ以上２１μｍ以下のグラファイトフィルムであって、ＭＩＴ耐折曲試験において、折り曲げクランプの曲率半径Ｒが２ｍｍ、左右の折り曲げ角度９０度、折り曲げ速度９０回／ｍｉｎおよび荷重０．９８Ｎの測定条件で、グラファイトフィルムの幅１５ｍｍの短冊型試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数が５０００回以上であるグラファイトフィルムである。   The present invention is a graphite film having a thickness of 1 μm or more and 21 μm or less. In the MIT bending resistance test, the bending radius R of the bending clamp is 2 mm, the left and right bending angles are 90 degrees, the bending speed is 90 times / min, and the load is 0. Under the measurement condition of 98N, the graphite film has a number of reciprocal bendings of 5000 or more until the strip-shaped test piece having a width of 15 mm breaks.

本発明にかかるグラファイトフィルムは、厚さが３μｍ以上１５μｍ以下、面積が２５ｃｍ²以上であり、ＭＩＴ耐折曲試験における往復折り曲げ回数を１００００回以上とすることができる。また、厚さのバラツキを３μｍ以下とすることができる。また、厚さ１０μｍ以上４５μｍ以下の高分子フィルムを熱処理して得られる。ここで、この高分子フィルムは、複屈折０．１２以上のポリイミドフィルムとすることができる。 The graphite film according to the present invention has a thickness of 3 μm or more and 15 μm or less and an area of 25 cm ² or more, and the number of reciprocal bendings in the MIT bending resistance test can be 10,000 or more. Further, the thickness variation can be 3 μm or less. Moreover, it is obtained by heat-treating a polymer film having a thickness of 10 μm or more and 45 μm or less. Here, the polymer film can be a polyimide film having a birefringence of 0.12 or more.

また、本発明は、厚さ１０μｍ以上４５μｍ以下の高分子フィルムを準備する工程と、高分子フィルムを熱処理して炭素化フィルムを形成する炭素化工程と、炭素化フィルムをさらに熱処理してグラファイトフィルムを形成するグラファイト化工程と、を備え、グラファイト化工程の熱処理における最高温度が２６００℃以上であるグラファイトフィルムの製造方法である。   The present invention also includes a step of preparing a polymer film having a thickness of 10 μm to 45 μm, a carbonization step of heat-treating the polymer film to form a carbonized film, and a heat treatment of the carbonized film to form a graphite film. And a graphitization step for forming a graphite film, wherein the maximum temperature in the heat treatment of the graphitization step is 2600 ° C. or higher.

本発明にかかるグラファイトフィルムの製造方法において、炭素化工程とグラファイト化工程とを連続的に行うことができる。また、高分子フィルムは、複屈折０．１２以上のポリイミドフィルムとすることができる。ここで、炭素化工程の熱処理において、１０００℃以下の温度領域における昇温速度を１〜１０℃／ｍｉｎとすることができる。また、グラファイト化工程の熱処理において、２０００℃以上の温度領域における昇温速度を２．５〜１０℃／ｍｉｎとすることができる。また、グラファイト化工程の熱処理において、１０００℃から２０００℃までの温度領域における昇温速度を０．１〜２．５℃／ｍｉｎとすることができる。また、グラファイトフィルムを０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ²）以上３９．２ＭＰａ（４００ｋｇｆ／ｃｍ²）以下の圧力でフィルム面に垂直な方向に圧縮する圧縮工程をさらに備えることができる。 In the method for producing a graphite film according to the present invention, the carbonization step and the graphitization step can be performed continuously. The polymer film can be a polyimide film having a birefringence of 0.12 or more. Here, in the heat treatment in the carbonization step, the rate of temperature rise in the temperature range of 1000 ° C. or lower can be set to 1 to 10 ° C./min. In the heat treatment in the graphitization step, the rate of temperature rise in the temperature range of 2000 ° C. or higher can be 2.5 to 10 ° C./min. In the heat treatment in the graphitization step, the rate of temperature increase in the temperature range from 1000 ° C. to 2000 ° C. can be set to 0.1 to 2.5 ° C./min. Also, it may further comprise a compression step of compressing the graphite film to 0.98MPa (10kgf / cm ²⁾ or more 39.2MPa (400kgf / cm ²⁾ perpendicular to the film surface at pressures.

本発明によれば、厚さが２１μｍ以下で柔軟性を有するグラファイトフィルムおよびその製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a graphite film having a thickness of 21 μm or less and flexibility, and a method for producing the same.

（実施形態１）
本発明にかかるグラファイトフィルムの一実施形態は、厚さ１μｍ以上２１μｍ以下のグラファイトフィルムであって、ＭＩＴ耐折曲試験において、折り曲げクランプの曲率半径Ｒが２ｍｍ、左右の折り曲げ角度９０度、折り曲げ速度９０回／ｍｉｎおよび荷重０．９８Ｎの測定条件で、グラファイトフィルムの幅１５ｍｍの短冊型試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数（以下、耐折回数という。）が５０００回以上である。かかるグラファイトフィルムは、厚さが２１μｍ以下と薄く、高い柔軟性および高い耐折れ曲げ性を有する。 (Embodiment 1)
One embodiment of the graphite film according to the present invention is a graphite film having a thickness of 1 μm or more and 21 μm or less. In the MIT bending resistance test, the curvature radius R of the bending clamp is 2 mm, the left and right bending angles are 90 degrees, and the bending speed is Under the measurement conditions of 90 times / min and a load of 0.98 N, the number of reciprocal bendings (hereinafter referred to as the number of folding times) until the strip-shaped test piece having a width of 15 mm of the graphite film breaks is 5000 times or more. Such a graphite film is as thin as 21 μm or less, and has high flexibility and high bending resistance.

＜グラファイトフィルム＞
本実施形態のグラファイトフィルムは、厚さ１μｍ以上２１μｍ以下で、ＭＩＴ耐折曲試験における耐折回数が５０００回以上であれば、特に制限はなく、高分子熱分解法、エキスパンド法、いずれの製造方法により得られるものであってもよい。ここで、高分子熱分解法とは、原料の高分子フィルムを、アルゴン、ヘリウムなどの不活性ガス雰囲気下または減圧雰囲気下で熱処理処理して、グラファイトフィルムを形成する方法をいう。高分子熱分解法により得られるグラファイトフィルムは、耐折れ曲げ性、熱拡散性などに優れている。一方、エキスパンド法とは、原料の粉状または燐片状の天然グラファイトを加圧処理して、グラファイトフィルムを形成する方法をいう。エキスパンド法により得られるグラファイトフィルムは、柔軟性を有するが、グラファイト結晶の粒径が小さく結晶性が低いため、高分子熱分解法により得られるグラファイトフィルムに比べて、熱拡散性が低く、また機械的強度も小さい。かかる観点から、本実施形態のグラファイトフィルムは、高分子熱分解法により得られるグラファイトフィルムが好ましい。 <Graphite film>
The graphite film of this embodiment is not particularly limited as long as it has a thickness of 1 μm or more and 21 μm or less and the folding resistance in the MIT folding resistance test is 5000 times or more. It may be obtained by a method. Here, the polymer pyrolysis method refers to a method in which a raw material polymer film is heat-treated in an inert gas atmosphere such as argon or helium or in a reduced pressure atmosphere to form a graphite film. A graphite film obtained by a polymer pyrolysis method is excellent in bending resistance, thermal diffusibility and the like. On the other hand, the expanding method refers to a method of forming a graphite film by pressurizing raw powdery or flake shaped natural graphite. The graphite film obtained by the expanding method has flexibility, but has a low thermal diffusivity compared to the graphite film obtained by the polymer pyrolysis method because the graphite crystal particle size is small and the crystallinity is low. The mechanical strength is also small. From this viewpoint, the graphite film of this embodiment is preferably a graphite film obtained by a polymer pyrolysis method.

＜グラファイトフィルムの耐折曲性＞
本実施形態のグラファイトフィルムのＭＩＴ耐折曲試験における耐折回数は、５０００回以上であり、１００００回以上が好ましく、５００００回以上がさらに好ましい。耐折回数が５０００回以上になると、耐折曲性に優れているため電子機器の折り曲げ部分に使用しても破壊されにくくなる。具体的には、携帯電話のヒンジや小型電子機器の折り曲げ部分で使用する場合でも、機能を落とすことなく使用することが可能となる。また、耐折曲性に優れているため、電子機器への取り付け時などのハンドリング性も向上する。また、粘着材や保護フィルムなどの複合材と複合する場合も割れ、折れ、粉落ちなどが発生し難いためによい。一方、耐折回数が５０００回未満になると、耐折曲性が劣るために、電子機器の折れ曲げ部分での使用中にフィルムが破壊されやすい。また取り扱い時のハンドリング性も悪くなる。また、複合材と貼り合わせるためにラミネーターを通す際など、割れや折れが発生しやすい。特に折り曲げ角度が大きい場合、折り曲げ半径が小さい場合フィルムが劣化しやすい。 <Bending resistance of graphite film>
The number of foldings in the MIT bending resistance test of the graphite film of this embodiment is 5000 times or more, preferably 10,000 times or more, and more preferably 50000 times or more. If the number of folding times is 5,000 times or more, it is difficult to be destroyed even if it is used for a bent portion of an electronic device because of its excellent bending resistance. Specifically, even when it is used at a hinge of a mobile phone or a bent portion of a small electronic device, it can be used without reducing its function. Moreover, since it is excellent in bending resistance, handling property at the time of attachment to an electronic device is also improved. Moreover, it is good also when it combines with composite materials, such as an adhesive material and a protective film, because it is hard to generate | occur | produce a crack, a crease, and powder fall. On the other hand, when the folding resistance is less than 5,000, the folding resistance is inferior, and thus the film is easily broken during use in the bent portion of the electronic device. Moreover, the handling property at the time of handling also worsens. In addition, cracks and breaks are likely to occur when a laminator is passed to bond the composite material. In particular, when the bending angle is large, when the bending radius is small, the film tends to deteriorate.

＜ＭＩＴ耐折曲試験＞
グラファイトフィルムのＭＩＴ耐折曲試験は、たとえば、東洋精機（株）製ＭＩＴ耐揉疲労試験機型式Ｄなどを用いて行なうことができる。ＭＩＴ耐折曲試験における耐折回数の測定においては、折り曲げクランプの曲率半径Ｒ、左右の折り曲げ角度、折り曲げ速度、荷重などを選択することが可能である。本発明においては、グラファイトフィルムの耐折回数は、折り曲げクランプの曲率半径Ｒが２ｍｍ、左右の折り曲げ角度９０度、折り曲げ速度９０回／ｍｉｎおよび荷重０．９８Ｎの測定条件で、グラファイトフィルムの幅１５ｍｍの短冊型試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数とする。ここで、通常、折り曲げの曲率半径Ｒが小さいほど、折り曲げ角度が大きいほど、また折り曲げ速度が大きいほど、荷重が重いほど厳しい試験となる。特に、携帯電話、ゲーム機、液晶テレビ、ＰＤＰ（プラズマディスプレイ）などのスペース小さい電子機器においては、小さな折り曲げ半径と大きな折り曲げ角度での折り曲げ性が優れることは、機器の省スペース設計が可能となり、非常に重要である。なお、ＭＩＴ耐折曲試験の方法の詳細は実施例の欄に記載した。 <MIT bending resistance test>
The MIT bending resistance test of the graphite film can be performed using, for example, an MIT fatigue resistance tester model D manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. In the measurement of the folding endurance in the MIT folding endurance test, it is possible to select the curvature radius R of the bending clamp, the left and right bending angles, the bending speed, the load, and the like. In the present invention, the number of folding times of the graphite film is such that the curvature radius R of the bending clamp is 2 mm, the bending angle is 90 degrees, the folding speed is 90 times / min, and the load is 0.98 N, and the width of the graphite film is 15 mm. The number of reciprocal bendings until the strip-shaped specimen is broken. Here, usually, the smaller the bending radius of curvature R, the larger the bending angle, the higher the bending speed, and the heavier the load, the more severe the test. In particular, in electronic devices with a small space such as mobile phones, game machines, liquid crystal televisions, and PDPs (plasma displays), the excellent bendability at a small bending radius and a large bending angle enables a space-saving design of the device. Very important. The details of the method of the MIT bending resistance test are described in the column of Examples.

＜グラファイトフィルムの厚さ＞
本実施形態のグラファイトフィルムの厚さは、１μｍ以上２１ｍ以下が好ましく、３μｍ以上１５μｍ以下がより好ましく、さらに好ましくは５μｍ以上１２μｍ以下がさらに好ましい。厚さが１μｍ未満のグラファイトフィルムは、機械的強度が弱いため、ハンドリング性が悪く複合シートの作製や電子機器への取り付けが困難である。また厚さが薄すぎて熱輸送能力が小さいために、放熱シートとしての使用が難しい。また、２１μｍより厚いグラファイトフィルムは、厚さが大きいために、小型化された電子機器の小スペースに搭載できない場合がある（搭載するためにはグラファイトフィルムを搭載するスペースを予め設計しなければならない）。また、２１μｍより厚いグラファイトフィルムを作製するためには厚さの大きい原料フィルムが必要となり、単位面積あたりの原料コストの割合が大きくなる。 <Thickness of graphite film>
The thickness of the graphite film of the present embodiment is preferably 1 μm to 21 m, more preferably 3 μm to 15 μm, still more preferably 5 μm to 12 μm. A graphite film having a thickness of less than 1 μm is weak in mechanical strength, so that handling properties are poor and it is difficult to produce a composite sheet and attach it to an electronic device. Moreover, since the thickness is too thin and the heat transport capability is small, it is difficult to use as a heat dissipation sheet. In addition, a graphite film thicker than 21 μm may not be mounted in a small space of a miniaturized electronic device due to its large thickness (in order to mount, the space for mounting the graphite film must be designed in advance). ). Moreover, in order to produce a graphite film thicker than 21 μm, a raw material film having a large thickness is required, and the ratio of the raw material cost per unit area increases.

グラファイトフィルムの厚さの測定は、５０ｍｍ×５０ｍｍのフィルムを厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用いて、室温２５℃の恒温室にて、フィルムの任意の１０点を測定することにより行ない、１０点の測定値の平均をグラファイトフィルムの厚さとした。   The measurement of the thickness of the graphite film was carried out using a thickness gauge (HEIDENHAIN-CERTO manufactured by HEIDENHAIN Co., Ltd.) on a 50 mm × 50 mm film in a thermostatic chamber at room temperature of 25 ° C. Measurement was carried out, and the average of 10 measured values was defined as the thickness of the graphite film.

＜グラファイトフィルムの面積＞
本実施形態のグラファイトフィルムの面積（グラファイトフィルムの主面であるフィルム面の面積をいう。以下同じ。）は、２５ｃｍ²以上が好ましく、５０ｃｍ²以上がより好ましく、１００ｃｍ²以上がさらに好ましい。グラファイトフィルムを放熱シートとして使用するためには、フィルムの面積が２５ｃｍ²以上である方が大面積に熱を拡散できるのでよい。また、フィルムの面積が５０ｃｍ²以上、さらに好ましくは１００ｃｍ²以上の大面積のシートが作製できれば、１枚のシートから３ｃｍ角程度の放熱シートとして適したサイズのグラファイトフィルムが複数枚抜き取れるために、量産性が高くなるので特によい。 <Area of graphite film>
Area of the graphite film of the present embodiment (referred to the area of the film surface is a major surface of the graphite film. Hereinafter the same.) Is, 25 cm ² or more, more preferably 50 cm ² or more, 100 cm ² or more is more preferable. In order to use a graphite film as a heat dissipation sheet, it is sufficient that the area of the film is 25 cm ² or more because heat can be diffused over a large area. In addition, if a sheet having a large area of 50 cm ² or more, more preferably 100 cm ² or more can be produced, a plurality of graphite films having a size suitable as a heat radiation sheet of about 3 cm square can be extracted from one sheet. This is especially good because it increases mass productivity.

しかしながら、厚さが小さいグラファイトフィルムを大面積で作製することは非常に難しい。なぜなら、厚さが小さく大面積になるとフィルムのこしが非常に弱いため、後述するように、原料の高分子フィルムを熱処理して炭素化フィルムを形成する炭素化工程においてフィルムに皺が発生しやすい。また、炭素化フィルムをさらに熱処理してグラファイトフィルムを形成するグラファイト化工程において、この皺に由来する割れ、厚さムラなどが発生するため、均一なグラファイトフィルムの作製が難しくなる。また、炭素化工程において均一なフィルムが処理できたとしても、グラファイト化工程において皺や厚さムラが発生する場合もある。ここで、炭素化工程および／またはグラファイト化工程の熱処理における昇温速度が大きい場合、フィルムは急激に収縮、膨張するため皺や割れが発生しやすい。したがって大面積のグラファイトフィルムを作製するためには、なるべく小さい昇温速度で熱処理する必要がある。   However, it is very difficult to produce a graphite film with a small thickness in a large area. This is because, when the thickness is small and the area is large, the film is very weak, so that the film is easily wrinkled in the carbonization process in which the raw polymer film is heat-treated to form the carbonized film as described later. Further, in the graphitization step in which the carbonized film is further heat-treated to form a graphite film, cracks, thickness unevenness, and the like originating from the wrinkles occur, making it difficult to produce a uniform graphite film. Further, even if a uniform film can be processed in the carbonization process, wrinkles and thickness unevenness may occur in the graphitization process. Here, when the rate of temperature increase in the heat treatment in the carbonization step and / or the graphitization step is large, the film is rapidly contracted and expanded, so that wrinkles and cracks are likely to occur. Therefore, in order to produce a large area graphite film, it is necessary to perform heat treatment at a temperature rising rate as small as possible.

＜グラファイトフィルムの厚さのバラツキ＞
本実施形態のグラファイトフィルムの厚さのバラツキは、３μｍ以下が好ましく、２．５μｍ以下がより好ましく、２μｍ以下がさらに好ましい。フィルムの厚さのバラツキが３μｍ以下であれば、グラファイトフィルムと複合材を複合する場合に貼りあわせし易い。また、厚さが一定であるために発熱体と密着させることができ、高い熱拡散性を示すことができる。一方、フィルムの厚さのバラツキが３μｍより大きい場合は、発熱体と密着させることができず、接触部分が大きな熱抵抗となる。 <Thickness variation of graphite film>
The variation in the thickness of the graphite film of the present embodiment is preferably 3 μm or less, more preferably 2.5 μm or less, and even more preferably 2 μm or less. If the variation in the thickness of the film is 3 μm or less, it is easy to bond the graphite film and the composite material together. Further, since the thickness is constant, it can be brought into close contact with the heating element, and can exhibit high thermal diffusivity. On the other hand, when the variation in the thickness of the film is larger than 3 μm, it cannot be brought into close contact with the heating element, and the contact portion has a large thermal resistance.

フィルムの厚さのバラツキは、原料の高分子フィルムの炭素化工程および／またはグラファイト化工程における熱処理の際に、大きな皺が発生したり、表面剥がれが発生したりした場合に顕著になる。グラファイトフィルムの面積と同様、皺や表面剥がれを抑制することで、厚さのバラツキの少ない均一なグラファイトフィルムが作製できる。   The variation in the thickness of the film becomes significant when large wrinkles or surface peeling occurs during the heat treatment in the carbonization step and / or the graphitization step of the raw polymer film. Similar to the area of the graphite film, by suppressing wrinkles and surface peeling, a uniform graphite film with little variation in thickness can be produced.

グラファイトフィルムの厚さのバラツキの測定は、得られたグラファイトフィルムを厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用い、室温２５℃の恒温室にて、フィルムの任意の１０点を測定して最大値と最小値の差をとることにより行なった。   The measurement of the variation in the thickness of the graphite film was carried out using a thickness gauge (HEIDENHAIN-CERTO manufactured by HEIDENHAIN Co., Ltd.) in a temperature-controlled room at room temperature of 25 ° C. Was measured and the difference between the maximum and minimum values was taken.

＜グラファイトフィルムの熱拡散率＞
本実施形態のグラファイトフィルムの面方向（フィルム面に平行な任意の方向をいう。以下同じ）の熱拡散率は、３．０×１０^-4ｍ²／ｓ以上が好ましく、５．０×１０^-4ｍ²／ｓ以上がより好ましく、８．０×１０^-4ｍ²／ｓ以上がさらに好ましい。３．０×１０^-4ｍ²／ｓ以上になると、グラファイトフィルムの熱伝導率が向上するため、厚さが小さくても十分な熱輸送能力を示す。このような熱拡散率は、グラファイト化の進行状況の指標となる。たとえば、フィルムの面方向の熱拡散率が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。そして、熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置（アルバック理工（株）社製ＬａｓｅｒＰｉｔ）を用いて、２０℃の雰囲気下、１０Ｈｚにおいて測定できる。 <Thermal diffusivity of graphite film>
The thermal diffusivity in the plane direction of the graphite film of the present embodiment (referring to an arbitrary direction parallel to the film plane; hereinafter the same) is preferably 3.0 × 10 ⁻⁴ m ² / s or more, and 5.0 × 10. ⁻⁴ m ² / s or more is more preferable, and 8.0 × 10 ⁻⁴ m ² / s or more is more preferable. When it is 3.0 × 10 ⁻⁴ m ² / s or more, the thermal conductivity of the graphite film is improved, so that a sufficient heat transport capability is exhibited even if the thickness is small. Such thermal diffusivity is an indicator of the progress of graphitization. For example, the higher the thermal diffusivity in the surface direction of the film, the more remarkable the graphitization. The thermal diffusivity can be measured at 10 Hz in an atmosphere of 20 ° C. using a thermal diffusivity measuring device (LaserPit manufactured by ULVAC-RIKO Co., Ltd.) using an optical alternating current method.

＜原料フィルム＞
本実施形態のグラファイトフィルムの原料となるフィルムは、高分子フィルムまたはこの高分子フィルムを熱処理により炭素化した炭素化フィルムである。 <Raw film>
The film used as the raw material of the graphite film of this embodiment is a polymer film or a carbonized film obtained by carbonizing this polymer film by heat treatment.

＜高分子フィルム＞
本実施形態のグラファイトフィルムの原料となる高分子フィルムは、特に限定はされないが、最終的に得られるグラファイトフィルムの電気伝導性、熱伝導性が大きくなることから、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）からなる群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好ましい。かかる高分子フィルムは、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特に好ましい。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に比べて、フィルムの炭素化およびグラファイト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。 <Polymer film>
The polymer film used as the raw material for the graphite film of the present embodiment is not particularly limited, but the electrical conductivity and thermal conductivity of the finally obtained graphite film are increased, so that polyimide (PI), polyamide (PA ), Polyoxadiazole (POD), polybenzoxazole (PBO), polybenzobisoxazal (PBBO), polythiazole (PT), polybenzothiazole (PBT), polybenzobisthiazole (PBBT), polyparaphenylene A heat-resistant aromatic polymer film containing at least one selected from the group consisting of vinylene (PPV), polybenzimidazole (PBI), and polybenzobisimidazole (PBBI) is preferable. Such a polymer film may be manufactured by a known manufacturing method. Among these, polyimide is particularly preferable because various materials and structures can be obtained by selecting various raw material monomers. In addition, the polyimide film is more likely to be graphite having excellent crystallinity and thermal conductivity because carbonization and graphitization of the film are more likely to proceed than polymer films made from other organic materials.

＜高分子フィルムの厚さ＞
本実施形態のグラファイトフィルムの原料となる高分子フィルムの厚さは、１０μｍ以上４５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上３５μｍ以下がより好ましく、１０μｍ以上３０μｍ以下がさらに好ましい。かかる高分子フィルムの厚さが１０μｍ以上４５μｍ以下であれば、厚さが十分に小さく柔軟性を有するグラファイトフィルムが得られる。しかしながら、厚さが１０μｍ未満の高分子フィルムから柔軟性を有するグラファイトフィルムの作製は、本願発明においても困難である。一方、高分子フィルムの厚さが４５μｍより大きい場合は、厚さの大きいグラファイトフィルムしか作製できないため、小型電子機器に搭載できない場合がある。 <Thickness of polymer film>
The thickness of the polymer film as a raw material for the graphite film of the present embodiment is preferably 10 μm or more and 45 μm or less, more preferably 10 μm or more and 35 μm or less, and further preferably 10 μm or more and 30 μm or less. When the thickness of the polymer film is 10 μm or more and 45 μm or less, a graphite film having a sufficiently small thickness and flexibility can be obtained. However, it is difficult in the present invention to produce a flexible graphite film from a polymer film having a thickness of less than 10 μm. On the other hand, when the thickness of the polymer film is larger than 45 μm, only a graphite film having a large thickness can be produced, so that it may not be mounted on a small electronic device.

＜高分子フィルムの複屈折＞
本実施形態のグラファイトフィルムの原料となる高分子フィルムは、分子面配向性に関連する複屈折Δｎが、フィルムの面内のどの方向に関しても、好ましくは０．１２以上、より好ましくは０．１３以上、さらに好ましくは０．１４以上である高分子フィルムである。 <Birefringence of polymer film>
In the polymer film as a raw material of the graphite film of the present embodiment, the birefringence Δn related to the molecular plane orientation is preferably 0.12 or more, more preferably 0.13 in any direction in the plane of the film. More preferably, the polymer film is 0.14 or more.

複屈折が高くなるほど、高分子フィルムそのものの分子面内配向性がよいため、かかる高分子フィルムを炭素化（炭化）した場合、炭素化後のフィルムの結晶配向性も高くなり、より緻密な構造の炭素化フィルムとなる。従来の原料で炭素化の際の熱処理における昇温速度を極端に小さくした炭素化フィルムと同程度の結晶配向性を有する炭素化フィルムが、通常の昇温速度で熱処理しても得られるのである。例を挙げると、一般的なポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製ＫＡＰＴＯＮ、複屈折：０．１０）を炭素化昇温速度０．１℃／ｍｉｎで熱処理した炭素化フィルムと同等の結晶配向性を有する炭素化フィルムが、複屈折０．１４のポリイミドフィルムを炭素化昇温速度２．５℃／ｍｉｎで熱処理することにより得られる。   The higher the birefringence, the better the in-plane orientation of the polymer film itself. Therefore, when such a polymer film is carbonized (carbonized), the crystal orientation of the film after carbonization also increases, resulting in a denser structure. It becomes a carbonized film. A carbonized film having a crystal orientation equivalent to that of a carbonized film in which the rate of temperature increase in the heat treatment during carbonization with conventional raw materials is extremely small can be obtained even by heat treatment at a normal rate of temperature increase. . For example, a crystal orientation equivalent to a carbonized film obtained by heat-treating a general polyimide film (KAPTON manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., birefringence: 0.10) at a carbonization heating rate of 0.1 ° C./min. A carbonized film having a property is obtained by heat-treating a polyimide film having a birefringence of 0.14 at a carbonization temperature increase rate of 2.5 ° C./min.

このような緻密な構造を持つ炭素化フィルムは、フラファイト化工程の熱処理において発泡しやすい。なぜならグラファイト化の際に発生するアウトガスが緻密な構造のため抜け難く、グラファイト層を持ち上げながら抜けるためである。   A carbonized film having such a dense structure is likely to be foamed during heat treatment in the phrafing process. This is because the outgas generated during graphitization is difficult to escape due to its dense structure and escapes while lifting the graphite layer.

複屈折Δｎがフィルム面内のどの方向に関しても０．１２以上の高分子フィルムは、炭素化昇温速度を大きくしても、緻密な構造の炭素化フィルムとなる。一方、複屈折Δｎが０．１２未満の高分子フィルムであると炭素化昇温速度を極端に小さくしないと緻密な構造を持つ炭素化フィルムが得られない。   A polymer film having a birefringence Δn of 0.12 or more in any direction in the film plane becomes a carbonized film having a dense structure even if the carbonization temperature increase rate is increased. On the other hand, if the polymer film has a birefringence Δn of less than 0.12, a carbonized film having a dense structure cannot be obtained unless the carbonization temperature rising rate is extremely reduced.

＜複屈折＞
ここでいう複屈折とは、フィルム面内の任意に特定される方向の屈折率と厚さ方向の屈折率との差を意味し、フィルム面内の任意に特定される方向Ｘの複屈折Δｎxは以下の式（Ａ）
Δｎx＝（Ｘ方向の屈折率Ｎx）−（厚さ方向の屈折率Ｎz） ・・・（Ａ）
で与えられる。 <Birefringence>
Birefringence here means the difference between the refractive index in the direction specified in the film plane and the refractive index in the thickness direction, and birefringence Δnx in the direction X specified in the film plane. Is the following formula (A)
Δnx = (refractive index Nx in the X direction) − (refractive index Nz in the thickness direction) (A)
Given in.

図２および図３に、複屈折の具体的な測定方法が図解されている。図２を参照して、フィルム１３から細いくさび形シート１３ｐが測定試料として切り出される。このくさび形シート１３ｐは一つの斜辺を有する細長い台形の形状を有しており、その一底角が直角である。このとき、その台形の底辺はＸ方向と平行な方向に切り出される。図３は、このようにして切り出されたくさび形シート１３ｐを斜視図で示している。くさび形シート１３ｐの底辺に対応する切り出し断面に直角にナトリウム光２０を照射し、くさび形シート１３ｐの斜辺に対応する切り出し断面側から偏光顕微鏡で観察すれば、干渉縞１３ｓが観察される。この干渉縞の数をｎとし、ナトリウムＤ線の波長（５８９ｎｍ）をλ、くさび形シート１３ｐの台形の高さ（シートの幅）をＷとすれば、フィルム面内Ｘ方向の複屈折Δｎxは、以下の式（Ｂ）
Δｎx＝ｎ×λ／Ｗ ・・・（Ｂ）
で表される。なお、図３において、Ｔは、くさび形シート１３ｐの厚さ（すなわち、フィルム１３の厚さ）を示す。 2 and 3 illustrate a specific method for measuring birefringence. With reference to FIG. 2, a thin wedge-shaped sheet 13p is cut out from the film 13 as a measurement sample. This wedge-shaped sheet 13p has an elongated trapezoidal shape having one oblique side, and its base angle is a right angle. At this time, the base of the trapezoid is cut out in a direction parallel to the X direction. FIG. 3 is a perspective view showing the wedge-shaped sheet 13p cut out in this way. When the sodium light 20 is irradiated at right angles to the cut-out cross section corresponding to the bottom side of the wedge-shaped sheet 13p and observed with a polarizing microscope from the cut-out cross-section side corresponding to the oblique side of the wedge-shaped sheet 13p, the interference fringes 13s are observed. If the number of interference fringes is n, the wavelength of the sodium D line (589 nm) is λ, and the trapezoidal height (sheet width) of the wedge-shaped sheet 13p is W, the birefringence Δnx in the X direction in the film plane is The following formula (B)
Δnx = n × λ / W (B)
It is represented by In FIG. 3, T indicates the thickness of the wedge-shaped sheet 13p (that is, the thickness of the film 13).

なお、前述の「フィルム面内の任意に特定される方向Ｘ」とは、たとえば、フィルム形成時における材料流れの方向を基準として、Ｘ方向がフィルム面内の０゜方向、４５゜方向、９０゜方向、１３５゜方向のどの方向においても、の意味である。サンプル測定箇所・測定回数は、好ましくは、下記の通りである。たとえば、ロール状の原料フィルム（幅５１４ｍｍ、）からサンプルを切り出す際には、フィルム幅方向で１０ｃｍ間隔に６カ所サンプリングして、それらのサンプルの複屈折を測定する。測定された複屈折の平均をフィルムの複屈折とする。   The “arbitrarily specified direction X in the film plane” described above is, for example, based on the direction of material flow during film formation, and the X direction is 0 ° direction, 45 ° direction, 90 ° in the film plane. This means in any direction of the direction of ° and 135 °. The sample measurement location and the number of measurements are preferably as follows. For example, when a sample is cut out from a roll-shaped raw material film (width: 514 mm), six samples are sampled at 10 cm intervals in the film width direction, and the birefringence of these samples is measured. The average of the measured birefringence is defined as the birefringence of the film.

＜炭素化フィルム＞
本実施形態のグラファイトフィルムの原料となる炭素化フィルムは、上記の高分子フィルム（すなわち、好ましくは厚さが１０μｍ以上４５μｍ以下、複屈折が０．１２以上の高分子フィルム）を、不活性ガス雰囲気下または減圧雰囲気下で熱処理されて、炭素化されているものが好ましい。かかる熱処理は、通常１０００℃程度までの温度で行なわれる。たとえば、炭素化の際の熱処理は、１０℃／ｍｉｎで昇温させて、１０００℃程度で３０分程度の温度保持を行うことが望ましい。 <Carbonized film>
The carbonized film as a raw material for the graphite film of the present embodiment is the above-described polymer film (that is, preferably a polymer film having a thickness of 10 μm to 45 μm and a birefringence of 0.12 or more), and an inert gas. Those that have been carbonized by heat treatment in an atmosphere or a reduced-pressure atmosphere are preferred. Such heat treatment is usually performed at a temperature up to about 1000 ° C. For example, it is desirable that the heat treatment at the time of carbonization is carried out by raising the temperature at 10 ° C./min and holding the temperature at about 1000 ° C. for about 30 minutes.

（実施形態２）
本発明にかかるグラファイトフィルムの製造方法の一実施形態は、実施形態１のグラファイトフィルムの製造方法であって、厚さ１０μｍ以上４５μｍ以下の高分子フィルムを準備する工程と、高分子フィルムを熱処理して炭素化フィルムを形成する炭素化工程と、炭素化フィルムをさらに熱処理してグラファイトフィルムを形成するグラファイト化工程とを備え、グラファイト化工程の熱処理における最高温度が２６００℃以上である。かかる製造方法により、厚さが２１μｍ以下で柔軟性を有するグラファイトフィルムが得られる。 (Embodiment 2)
One embodiment of a method for producing a graphite film according to the present invention is the method for producing a graphite film of Embodiment 1, wherein a step of preparing a polymer film having a thickness of 10 μm to 45 μm and a heat treatment of the polymer film are performed. A carbonization step of forming a carbonized film and a graphitization step of further heat treating the carbonized film to form a graphite film, and the maximum temperature in the heat treatment of the graphitization step is 2600 ° C. or higher. By this manufacturing method, a flexible graphite film having a thickness of 21 μm or less can be obtained.

高分子熱分解法において、グラファイトフィルムは以下のようにして製造される。まず、高分子フィルムを不活性ガス雰囲気下または減圧雰囲気下で熱処理して炭素を主成分とする炭素化フィルムを形成する（炭素化工程）。ここで、不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが好ましく用いられる。また減圧度は、１０００Ｐａ以下が好ましく、１００Ｐａ以下がより好ましい。かかる炭素化工程においては、室温（たとえば２５℃）から通常１０００℃までの熱処理が行なわれ、フィルムから、炭酸ガス、水素ガス、窒素ガスなどのガス発生を伴う。   In the polymer pyrolysis method, the graphite film is produced as follows. First, the polymer film is heat-treated in an inert gas atmosphere or a reduced pressure atmosphere to form a carbonized film containing carbon as a main component (carbonization step). Here, nitrogen gas, argon gas, helium gas or the like is preferably used as the inert gas. The degree of vacuum is preferably 1000 Pa or less, and more preferably 100 Pa or less. In such a carbonization step, a heat treatment from room temperature (for example, 25 ° C.) to usually 1000 ° C. is performed, and gas such as carbon dioxide gas, hydrogen gas, nitrogen gas is generated from the film.

次に、炭素化フィルムを不活性ガス雰囲気下または減圧雰囲気下でさらに熱処理してグラフェン層がフィルム面に平行な方向に配向されたグラファイトフィルムを形成する（グラファイト化工程）。ここで、不活性ガスとしては、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが好ましく用いられる。また減圧度は、１０００Ｐａ以下が好ましく、１００Ｐａ以下がより好ましい。かかるグラファイト化工程においては、通常１０００℃から２４００℃以上までの熱処理が行なわれる。グラファイト化工程の最終段階（２４００℃以上の温度領域）において、フィルム中に僅かに残っていてグラフェン骨格を形成しない窒素やその他の成分がアウトガスとしてフィルムから抜ける。このときに発生するガスによりグラファイト層が持ち上げられ、フィルムが発泡する。   Next, the carbonized film is further heat-treated in an inert gas atmosphere or a reduced-pressure atmosphere to form a graphite film in which the graphene layer is oriented in a direction parallel to the film surface (graphitization step). Here, as the inert gas, argon gas, helium gas or the like is preferably used. The degree of vacuum is preferably 1000 Pa or less, and more preferably 100 Pa or less. In such a graphitization step, heat treatment is usually performed from 1000 ° C. to 2400 ° C. or higher. In the final stage of the graphitization process (temperature range of 2400 ° C. or higher), nitrogen and other components that remain slightly in the film and do not form a graphene skeleton escape from the film as outgas. The graphite layer is lifted by the gas generated at this time, and the film is foamed.

ここで、グラファイト化工程の熱処理における最高温度を２６００℃以上に高くすることにより、グラファイト化工程の熱処理の際のアウトガスの発生量が増加するため、フィルムの発泡度が大きくなり、厚さが小さくても柔軟性を有するグラファイトフィルムが得られる。なお、かかる方法は、上述の方法［３］（グラファイト化工程の熱処理における最高温度を高くする方法）に該当する。   Here, by increasing the maximum temperature in the heat treatment in the graphitization step to 2600 ° C. or more, the amount of outgas generated during the heat treatment in the graphitization step increases, so the foaming degree of the film increases and the thickness decreases. However, a flexible graphite film can be obtained. Such a method corresponds to the above-described method [3] (a method of increasing the maximum temperature in the heat treatment in the graphitization step).

以下、本実施形態のグラファイトフィルムの製造方法について、さらに具体的に説明する。   Hereinafter, the manufacturing method of the graphite film of this embodiment is demonstrated more concretely.

＜高分子フィルムを準備する工程＞
上述のように、準備する高分子フィルムは、高分子フィルムは、特に限定はされないが、最終的に得られるグラファイトフィルムの電気伝導性、熱伝導性が大きくなることから、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）からなる群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が好ましい。これらの中でも、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ことから、ポリイミドフィルムが特に好ましい。したがって、以下、高分子フィルムとしてポリイミドフィルムを準備する工程について詳しく説明する。 <Process for preparing polymer film>
As described above, the polymer film to be prepared is not particularly limited. However, since the electrical conductivity and thermal conductivity of the finally obtained graphite film increase, polyimide (PI), polyamide (PA), polyoxadiazole (POD), polybenzoxazole (PBO), polybenzobisoxazal (PBBO), polythiazole (PT), polybenzothiazole (PBT), polybenzobisthiazole (PBBT), poly A heat-resistant aromatic polymer film containing at least one selected from the group consisting of paraphenylene vinylene (PPV), polybenzimidazole (PBI), and polybenzobisimidazole (PBBI) is preferable. Among these, polyimide films are particularly preferable because various materials and structures can be obtained by selecting various raw material monomers. Therefore, hereinafter, the step of preparing a polyimide film as the polymer film will be described in detail.

（ポリイミドフィルムの作製）
本実施形態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。 (Preparation of polyimide film)
The polyimide film used in this embodiment is prepared by mixing an organic solution of polyamic acid, which is a polyimide precursor, with an imidization accelerator, and then casting the mixture on a support such as an endless belt or a stainless drum, followed by drying and baking. And imidized.

本願発明に用いられるポリアミド酸の製造方法としては公知の方法を用いることができる。すなわち、ポリアミド酸は、通常、有機溶媒中で芳香族酸二無水物の少なくとも１種とジアミンの少なくとも１種とを実質的に等モル量で反応させることにより得られる。このようなポリアミド酸溶液は、通常は５〜３５質量％、好ましくは１０〜３０質量％の濃度で得られる。この範囲の濃度である場合に、適当な分子量と溶液粘度を得ることができる。   A known method can be used as a method for producing the polyamic acid used in the present invention. That is, the polyamic acid is usually obtained by reacting at least one aromatic dianhydride and at least one diamine in a substantially equimolar amount in an organic solvent. Such a polyamic acid solution is usually obtained at a concentration of 5 to 35% by mass, preferably 10 to 30% by mass. When the concentration is in this range, an appropriate molecular weight and solution viscosity can be obtained.

重合方法としてはあらゆる公知の方法を用いることができるが、たとえば次のような重合方法（１）〜（５）が好ましい。   Any known method can be used as the polymerization method. For example, the following polymerization methods (1) to (5) are preferable.

（１） 芳香族ジアミンを有機極性溶媒中に溶解し、これと実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物を反応させて重合する方法。   (1) A method in which an aromatic diamine is dissolved in an organic polar solvent, and this is reacted with a substantially equimolar aromatic tetracarboxylic dianhydride for polymerization.

（２） 芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対して過少モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端に酸無水物基を有するプレポリマーを得る。続いて、芳香族テトラカルボン酸二無水物に対して実質的に等モルになるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。   (2) An aromatic tetracarboxylic dianhydride and a minimal molar amount of the aromatic diamine compound are reacted with each other in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having acid anhydride groups at both ends. Then, the method of superposing | polymerizing using an aromatic diamine compound so that it may become substantially equimolar with respect to aromatic tetracarboxylic dianhydride.

（３） 芳香族テトラカルボン酸二無水物とこれに対し過剰モル量の芳香族ジアミン化合物とを有機極性溶媒中で反応させ、両末端にアミノ基を有するプレポリマーを得る。続いて、このプレポリマーに芳香族ジアミン化合物を追加添加後に、全芳香族テトラカルボン酸二無水物と全芳香族ジアミン化合物が実質的に等モルとなるように芳香族テトラカルボン酸二無水物を用いて重合する方法。   (3) An aromatic tetracarboxylic dianhydride and an excess molar amount of the aromatic diamine compound are reacted in an organic polar solvent to obtain a prepolymer having amino groups at both ends. Subsequently, after adding an aromatic diamine compound to the prepolymer, the aromatic tetracarboxylic dianhydride is added so that the wholly aromatic tetracarboxylic dianhydride and the wholly aromatic diamine compound are substantially equimolar. Method of polymerization using.

（４） 芳香族テトラカルボン酸二無水物を有機極性溶媒中に溶解および／または分散させた後に、その芳香族テトラカルボン酸二無水物に対して実質的に等モルになるように芳香族ジアミン化合物を用いて重合させる方法。   (4) Aromatic diamine so that the aromatic tetracarboxylic dianhydride is dissolved and / or dispersed in an organic polar solvent and then substantially equimolar with respect to the aromatic tetracarboxylic dianhydride. A method of polymerizing using a compound.

（５） 実質的に等モルの芳香族テトラカルボン酸二無水物と芳香族ジアミンの混合物を有機極性溶媒中で反応させて重合する方法。   (5) A method of polymerizing by reacting a substantially equimolar mixture of aromatic tetracarboxylic dianhydride and aromatic diamine in an organic polar solvent.

これらの中でも重合方法（２）および（３）に示すプレポリマーを経由するシーケンシャル制御（シーケンスコントロール）（ブロックポリマー同士の組み合わせ・ブロックポリマー分子同士の繋がりの制御）をして重合する方法が好ましい。というのは、この方法を用いることで、複屈折が大きく、線膨張係数が小さいポリイミドフィルムが得られやすく、このポリイミドフィルムを熱処理することにより、結晶性が高く、密度および熱伝導性が優れたグラファイトを得やすくなるからである。また、規則正しく、制御されることで、芳香環の重なりが多くなり、低温の熱処理でもグラファイト化が進行しやすくなると推定される。   Among these, the polymerization methods (2) and (3) are preferably performed by performing sequential control (sequence control) via a prepolymer (combination of block polymers / control of connection between block polymer molecules). By using this method, it is easy to obtain a polyimide film having a large birefringence and a small linear expansion coefficient. By heat-treating this polyimide film, the crystallinity is high, and the density and thermal conductivity are excellent. This is because it becomes easier to obtain graphite. Further, it is presumed that, when controlled regularly, the aromatic rings overlap, and graphitization is likely to proceed even at low temperature heat treatment.

また複屈折を高めるために、イミド基含有量を増やすと、樹脂中の炭素比率が減り、黒鉛処理後の炭素化収率が減るが、シーケンシャル制御をして合成されるポリイミドフィルムは、樹脂中の炭素比率を落とすことなく、複屈折を高めることができるために好ましい。このように、シーケンシャル制御をして合成されるポリイミドフィルムは、炭素比率が高まるために、分解ガスの発生を抑えることができ、外観上優れたグラファイトフィルムが得られやすくなる。また芳香環の再配列を抑えることができ、熱伝導性に優れたグラファイトフィルムを得ることができる。   Also, increasing the imide group content to increase birefringence decreases the carbon ratio in the resin and decreases the carbonization yield after graphite treatment, but the polyimide film synthesized with sequential control is This is preferable because the birefringence can be increased without reducing the carbon ratio. Thus, since the polyimide film synthesized by sequential control has a high carbon ratio, generation of decomposition gas can be suppressed, and a graphite film excellent in appearance can be easily obtained. Moreover, rearrangement of the aromatic ring can be suppressed, and a graphite film excellent in thermal conductivity can be obtained.

本実施形態においてポリイミドの合成に用いられ得る酸二無水物は、ピロメリット酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、オキシジフタル酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリット酸モノエステル酸無水物）、エチレンビス（トリメリット酸モノエステル酸無水物）、ビスフェノールＡビス（トリメリット酸モノエステル酸無水物）、およびそれらの誘導体を含み、それらを単独でまたは任意の割合の混合物で用いることができる。   Acid dianhydrides that can be used for the synthesis of polyimide in this embodiment are pyromellitic dianhydride, 2,3,6,7-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4′-. Biphenyltetracarboxylic dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,2 ′, 3,3′-biphenyltetracarboxylic dianhydride, 3,3 ′, 4,4 '-Benzophenonetetracarboxylic dianhydride, 2,2-bis (3,4-dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, bis (3,4 -Dicarboxyphenyl) propane dianhydride, 1,1-bis (2,3-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, 1,1-bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, bis ( 2,3-di Ruboxyphenyl) methane dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) ethane dianhydride, oxydiphthalic dianhydride, bis (3,4-dicarboxyphenyl) sulfone dianhydride, p-phenylenebis ( Including trimellitic acid monoester acid anhydride), ethylene bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), bisphenol A bis (trimellitic acid monoester acid anhydride), and derivatives thereof, alone or arbitrarily Can be used in a mixture of

本実施形態においてポリイミドの合成に用いられ得るジアミンとしては、４，４’−オキシジアニリン、ｐ−フェニレンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、ベンジジン、３，３’−ジクロロベンジジン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（４，４’−オキシジアニリン）、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル（３，３’−オキシジアニリン）、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３，４’−オキシジアニリン）、１，５−ジアミノナフタレン、４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルシラン、４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、４，４’−ジアミノジフェニルＮ−メチルアミン、４，４’−ジアミノジフェニルＮ−フェニルアミン、１，４−ジアミノベンゼン（ｐ−フェニレンジアミン）、１，３−ジアミノベンゼン、１，２−ジアミノベンゼンおよびそれらの誘導体を含み、それらを単独でまたは任意の割合の混合物で用いることができる。   Examples of diamines that can be used for the synthesis of polyimide in this embodiment include 4,4′-oxydianiline, p-phenylenediamine, 4,4′-diaminodiphenylpropane, 4,4′-diaminodiphenylmethane, benzidine, 3'-dichlorobenzidine, 4,4'-diaminodiphenyl sulfide, 3,3'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl sulfone, 4,4'-diaminodiphenyl ether (4,4'-oxydianiline) 3,3'-diaminodiphenyl ether (3,3'-oxydianiline), 3,4'-diaminodiphenyl ether (3,4'-oxydianiline), 1,5-diaminonaphthalene, 4,4'-diamino Diphenyldiethylsilane, 4,4′-diaminodiphenylsilane, 4, '-Diaminodiphenylethylphosphine oxide, 4,4'-diaminodiphenyl N-methylamine, 4,4'-diaminodiphenyl N-phenylamine, 1,4-diaminobenzene (p-phenylenediamine), 1,3-diamino Including benzene, 1,2-diaminobenzene and derivatives thereof, they can be used alone or in any proportion of the mixture.

特に、線膨張係数を小さくして弾性率を高くかつ複屈折を大きくし得るという観点から、本願発明におけるポリイミドフィルムの製造では、下記式（１）で表される酸二無水物を原料に用いることが好ましい。   In particular, from the viewpoint of increasing the elastic modulus and increasing the birefringence by reducing the linear expansion coefficient, the acid dianhydride represented by the following formula (1) is used as a raw material in the production of the polyimide film in the present invention. It is preferable.

ここで、Ｒ₁は、下記の式（２）〜式（１４）に含まれる２価の有機基の群から選択されるいずれかであって、 Here, R ₁ is any one selected from the group of divalent organic groups included in the following formulas (2) to (14),

ここで、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄、およびＲ₅の各々は−ＣＨ₃、−Ｃｌ、−Ｂｒ、−Ｆ、または−ＯＣＨ₃の群から選択されるいずれかであり得る。 Here, each of R ₂ , R ₃ , R ₄ , and R ₅ can be any selected from the group of —CH ₃ , —Cl, —Br, —F, or —OCH ₃ .

上述の酸二無水物を用いることによって比較的吸水率の低いポリイミドフィルムが得られ、このことはグラファイト化工程において水分による発泡を防止し得るという観点からも好ましい。   By using the above-mentioned acid dianhydride, a polyimide film having a relatively low water absorption is obtained, which is also preferable from the viewpoint that foaming due to moisture can be prevented in the graphitization step.

特に、酸二無水物におけるＲ₁として式（２）〜式（１４）に示されているようなベンゼン核を含む有機基を使用すれば、得られるポリイミドフィルムの分子配向性が高くなり、線膨張係数が小さく、弾性率が大きく、複屈折が高く、さらには吸水率が低くなるという観点から好ましい。 In particular, when an organic group containing a benzene nucleus as shown in the formulas (2) to (14) is used as R ₁ in the acid dianhydride, the molecular orientation of the resulting polyimide film increases, This is preferable from the viewpoints of low expansion coefficient, high elastic modulus, high birefringence, and low water absorption.

さらに線膨張係数を小さく、弾性率を高く、複屈折を大きく、吸水率を小さくするためには、本願発明におけるポリイミドの合成に下記式（１５）で表される酸二無水物を原料に用いればよい。   In order to further reduce the linear expansion coefficient, increase the elastic modulus, increase the birefringence, and decrease the water absorption, an acid dianhydride represented by the following formula (15) is used as a raw material for the synthesis of polyimide in the present invention. That's fine.

特に、２つ以上のエステル結合でベンゼン環が直線状に結合された構造を有する酸二無水物を原料に用いて得られるポリイミドフィルムは、屈曲鎖を含むけれども全体として非常に直線的なコンフォメーションをとりやすく、比較的剛直な性質を有する。その結果、この原料を用いることによってポリイミドフィルムの線膨張係数を小さくすることができ、たとえば２５．０×１０^-6℃^-1以下にすることができる。また、弾性率は３．８ＧＰａ（３９０ｋｇｆ／ｍｍ²）以上に大きくすることができ、吸水率は３．０％以下に小さくすることができる。 In particular, a polyimide film obtained by using an acid dianhydride having a structure in which a benzene ring is linearly bonded by two or more ester bonds as a raw material has a very linear conformation as a whole although it contains a bent chain. It has a relatively rigid property. As a result, the linear expansion coefficient of the polyimide film can be reduced by using this raw material, for example, 25.0 × 10 ⁻⁶ ° C. ⁻¹ or less. The elastic modulus can be increased to 3.8 GPa (390 kgf / mm ² ) or more, and the water absorption can be decreased to 3.0% or less.

さらに線膨張係数を小さく、弾性率を高く、複屈折を大きくするためには、本実施形態におけるポリイミドは、ｐ−フェニレンジアミンを原料に用いて合成されることが好ましい。   In order to further reduce the linear expansion coefficient, increase the elastic modulus, and increase the birefringence, the polyimide in the present embodiment is preferably synthesized using p-phenylenediamine as a raw material.

また、本実施形態においてポリイミドの合成に用いられる最も適当なジアミンは４，４’−オキシジアニリンとｐ−フェニレンジアミンであり、これらの単独または２者の合計モルが全ジアミンに対して４０モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、７０モル％以上がさらに好ましく、また８０モル％以上が特に好ましい。さらに、ｐ−フェニレンジアミンが１０モル％以上が好ましく、２０モル％以上がより好ましく、３０モル％以上がさらに好ましく、また４０モル％以上が特に好ましい。これらのジアミンの含有量がこれらのモル％範囲の下限値未満になれば、得られるポリイミドフィルムの線膨張係数が大きく、弾性率が小さく、複屈折が小さくなる傾向になる。   In this embodiment, the most suitable diamines used for the synthesis of polyimide are 4,4′-oxydianiline and p-phenylenediamine, and the total moles of these alone or together are 40 moles with respect to the total diamine. % Or more is preferable, 50 mol% or more is more preferable, 70 mol% or more is further preferable, and 80 mol% or more is particularly preferable. Furthermore, p-phenylenediamine is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, further preferably 30 mol% or more, and particularly preferably 40 mol% or more. If the content of these diamines is less than the lower limit of these mol% ranges, the resulting polyimide film tends to have a high linear expansion coefficient, a low elastic modulus, and a low birefringence.

本実施形態においてポリイミドフィルムの合成に用いられる最も適当な酸二無水物は、ピロメリット酸二無水物および／または式（１５）で表されるｐ−フェニレンビス（トリメリット酸モノエステル酸二無水物）であり、これらの単独または２者の合計モルは、全酸二無水物に対して、４０モル％以上が好ましく、さらには５０モル％以上がより好ましく、７０モル％以上がさらに好ましく、８０モル％以上が特に好ましい。これら酸二無水物の使用量が４０モル％未満であれば、得られるポリイミドフィルムの線膨張係数が大きく、弾性率が小さく、複屈折が小さくなる傾向になる。   In this embodiment, the most suitable acid dianhydride used for the synthesis of the polyimide film is pyromellitic dianhydride and / or p-phenylenebis (trimellitic acid monoester dianhydride represented by the formula (15). The total mole of these alone or the two is preferably 40 mol% or more, more preferably 50 mol% or more, still more preferably 70 mol% or more, based on the total acid dianhydride. 80 mol% or more is particularly preferable. If the amount of these acid dianhydrides used is less than 40 mol%, the resulting polyimide film tends to have a large linear expansion coefficient, a small elastic modulus, and a small birefringence.

また、ポリイミドフィルム、ポリアミド酸、ポリイミド樹脂に対して、カーボンブラック、グラファイトなどの添加剤を添加しても良い。   Moreover, you may add additives, such as carbon black and a graphite, with respect to a polyimide film, a polyamic acid, and a polyimide resin.

ポリアミド酸を合成するための好ましい溶媒は、アミド系溶媒であるＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドンなどであり、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミドが特に好ましく用いられ得る。   Preferred solvents for synthesizing the polyamic acid are amide solvents N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and the like. N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide can be used particularly preferably.

次に、ポリイミドの製造方法には、前駆体であるポリアミド酸を加熱でイミド転化する熱キュア法、またはポリアミド酸に無水酢酸などの酸無水物に代表される脱水剤やピコリン、キノリン、イソキノリン、ピリジンなどの第３級アミン類をイミド化促進剤として用いてイミド転化するケミカルキュア法があり、これらのいずれを用いてもよい。中でも、イソキノリンのように沸点の高いものほど好ましい。というのは、フィルム作製中の初期段階では蒸発せず、乾燥の最後の過程まで、触媒効果が発揮されやすいため好ましい。特に、得られるフィルムの線膨張係数が小さく、弾性率が高く、複屈折が大きくなりやすく、また比較的低温で迅速なグラファイト化が可能で、品質のよいグラファイトを得ることができるという観点からケミカルキュアの方が好ましい。特に、脱水剤とイミド化促進剤を併用することは、得られるフィルムの線膨張係数が小さく、弾性率が大きく、複屈折が大きくなり得るので好ましい。また、ケミカルキュア法は、熱キュア法に比べてイミド化反応がより速く進行するので、加熱処理においてイミド化反応を短時間で完結させることができ、生産性に優れた工業的に有利な方法である。   Next, the polyimide production method includes a heat curing method in which the precursor polyamic acid is converted to imide by heating, or a polyhydric acid such as acetic anhydride and other dehydrating agents, picoline, quinoline, isoquinoline, There is a chemical cure method in which imide conversion is performed using a tertiary amine such as pyridine as an imidization accelerator, and any of these may be used. Among them, a higher boiling point such as isoquinoline is preferable. This is preferable because it does not evaporate in the initial stage of film production, and the catalytic effect is easily exhibited until the last step of drying. In particular, the resulting film has a low coefficient of linear expansion, high modulus of elasticity, high birefringence, and can be rapidly graphitized at a relatively low temperature to obtain high-quality graphite. Cure is preferred. In particular, the combined use of a dehydrating agent and an imidization accelerator is preferable because the resulting film has a small linear expansion coefficient, a large elastic modulus, and a large birefringence. In addition, since the imidization reaction proceeds faster in the chemical curing method than in the thermal curing method, the imidization reaction can be completed in a short time in the heat treatment, and this is an industrially advantageous method with excellent productivity. It is.

具体的なケミカルキュアによるフィルムの製造においては、まずポリアミド酸溶液に化学量論以上の脱水剤と触媒からなるイミド化促進剤を加えて、支持板、ＰＥＴなどの有機フィルム、ドラム、またはエンドレスベルトなどの支持体上に流延または塗布して膜状にし、有機溶媒を蒸発させることによって自己支持性を有する膜を得る。次いで、この自己支持性膜をさらに加熱して乾燥させつつイミド化させてポリイミド膜を得る。この加熱の際の温度は、１５０℃から５５０℃の範囲内にあることが好ましい。加熱の際の昇温速度には特に制限はないが、連続的もしくは段階的に、徐々に加熱して最高温度がその所定温度範囲内になるようにするのが好ましい。加熱時間はフィルム厚さや最高温度によって異なるが、一般的には最高温度に達してから１０秒から１０分の範囲が好ましい。さらに、ポリイミドフィルムの製造工程中に、収縮を防止するためにフィルムを固定したり延伸したりする工程を含めば、得られるフィルムの線膨張係数が小さく、弾性率が高く、複屈折が大きくなりやすい傾向にあるので好ましい。   In the production of a film by a specific chemical cure, first, an imidization accelerator composed of a dehydrating agent and a catalyst of a stoichiometric amount or more is added to a polyamic acid solution, an organic film such as a support plate, PET, a drum, or an endless belt. A film having self-supporting properties is obtained by casting or coating on a support such as a film to evaporate the organic solvent. Next, the self-supporting film is further heated and dried to be imidized to obtain a polyimide film. The temperature during the heating is preferably in the range of 150 ° C to 550 ° C. There is no particular limitation on the rate of temperature increase at the time of heating, but it is preferable to gradually heat in a continuous or stepwise manner so that the maximum temperature falls within the predetermined temperature range. The heating time varies depending on the film thickness and the maximum temperature, but generally it is preferably in the range of 10 seconds to 10 minutes after reaching the maximum temperature. Furthermore, if the process of fixing or stretching the film to prevent shrinkage is included in the polyimide film manufacturing process, the resulting film has a low coefficient of linear expansion, a high elastic modulus, and a high birefringence. Since it tends to be easy, it is preferable.

＜高分子フィルムの炭素化工程およびグラファイト化工程＞
上記のようにして準備された高分子フィルムから、以下の炭素化工程およびグラファイト化工程を経て、グラファイトフィルムが得られる。かかる炭素化工程およびグラファイト化工程は、別々に行っても良いし、連続的に行っても良い。 <Carbonization process and graphitization process of polymer film>
From the polymer film prepared as described above, a graphite film is obtained through the following carbonization step and graphitization step. Such a carbonization step and a graphitization step may be performed separately or continuously.

＜炭素化工程＞
炭素化工程は、不活性ガス（たとえば窒素ガス）雰囲気下または減圧（たとえば１０００Ｐａ以下）雰囲気下で、原料である高分子フィルムを熱処理することにより行う。この熱処理は、通常、室温から１０００℃程度の温度領域で行われる。炭素化のための熱処理温度としては、最低でも８００℃以上が必要である。また、熱輸送能力に優れたグラファイトを得るために、炭素化のための熱処理の最高温度は、９００℃以上が好ましく、１０００℃以上がより好ましい。 <Carbonization process>
A carbonization process is performed by heat-processing the polymer film which is a raw material in inert gas (for example, nitrogen gas) atmosphere or pressure reduction (for example, 1000 Pa or less) atmosphere. This heat treatment is usually performed in a temperature range from room temperature to about 1000 ° C. The heat treatment temperature for carbonization needs to be at least 800 ° C. or higher. Moreover, in order to obtain the graphite excellent in heat transport capability, the maximum temperature of the heat treatment for carbonization is preferably 900 ° C. or higher, and more preferably 1000 ° C. or higher.

また、炭素化工程の熱処理における最高温度に達した時点で、３０分から１時間程度、最高温度のまま温度の保持を行ってもよい。たとえば、１０℃／ｍｉｎの速度で昇温した場合には、１０００℃程度で３０分程度の温度の保持を行ってもよい。昇温の段階では、出発高分子フィルムにシワが発生しないように、フィルムの破損が起きない程度にフィルム面に垂直な方向に圧力を加えてもよい。ここで、柔軟性を有するグラファイトフィルムを得るための炭素化工程における熱処理条件については、後述する。   In addition, when the maximum temperature in the heat treatment in the carbonization step is reached, the temperature may be maintained at the maximum temperature for about 30 minutes to 1 hour. For example, when the temperature is increased at a rate of 10 ° C./min, the temperature may be maintained at about 1000 ° C. for about 30 minutes. In the temperature raising stage, pressure may be applied in a direction perpendicular to the film surface to the extent that the film is not damaged so that wrinkles are not generated in the starting polymer film. Here, the heat treatment conditions in the carbonization step for obtaining a flexible graphite film will be described later.

＜グラファイト化工程＞
グラファイト化工程は、不活性ガス（たとえば、アルゴンガスまたはヘリウムガス）雰囲気下または減圧（たとえば１０００Ｐａ以下）雰囲気下で、上記炭素化フィルムを熱処理することにより行なう。この熱処理は、通常１０００℃程度から２０００℃以上までの温度領域で行なわれる。不活性ガスとしては、アルゴンガス、ヘリウムガスなどが好適に用いられる。グラファイト化のための熱処理の最高温度は、最低でも２０００℃が必要であり、最終的には２４００℃以上であることが多い。ここで、グラファイト化工程は、炭素化工程で炭素化した高分子フィルムを一度取り出した後、グラファイト化（黒鉛化）用の炉に移し変えてからおこなっても良いし、炭素工程後連続的にグラファイト化工程を行なってもよい。ここで、柔軟性を有するグラファイトフィルムを得るためのグラファイト化工程における熱処理条件については、後述する。 <Graphitization process>
The graphitization step is performed by heat-treating the carbonized film in an inert gas (for example, argon gas or helium gas) atmosphere or a reduced pressure (for example, 1000 Pa or less) atmosphere. This heat treatment is usually performed in a temperature range from about 1000 ° C. to 2000 ° C. or more. As the inert gas, argon gas, helium gas or the like is preferably used. The maximum temperature of the heat treatment for graphitization needs to be at least 2000 ° C., and is often 2400 ° C. or more in the end. Here, the graphitization step may be performed after the polymer film carbonized in the carbonization step is once taken out and then transferred to a graphitization (graphitization) furnace, or continuously after the carbon step. A graphitization step may be performed. Here, the heat treatment conditions in the graphitization step for obtaining a flexible graphite film will be described later.

＜高分子フィルムの固定方法・保持方法＞
本実施形態の熱処理では、容器に高分子フィルムを固定して行なってもよい。本実施形態のような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などを勘案すると、グラファイト製の容器が、特に好ましい。ここでいうグラファイト製容器とは、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、材料としてグラファイトを主に含む容器までを含む広い概念であるが、たとえば、等方性グラファイトを含む容器、押出製グラファイトを含む容器、が挙げられる。これらのグラファイト製容器の内、電気伝導性、熱伝導性に優れ均質性にも優れる等方性グラファイトを含む容器が、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よい。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。 <Polymer film fixing / holding method>
The heat treatment of this embodiment may be performed with a polymer film fixed to the container. In applications where heating is performed to a temperature range of 2000 ° C. as in the present embodiment, a graphite container is particularly preferable in consideration of ease of handling, industrial availability, and the like. As used herein, the graphite container is a broad concept including a container mainly containing graphite as a material as long as it can be heated to the above temperature range. For example, a container containing isotropic graphite, an extrusion And a container containing graphite. Among these graphite containers, a container containing isotropic graphite having excellent electrical conductivity and thermal conductivity and excellent uniformity is preferable when repeatedly used. The shape of the container is not particularly limited and may be a shape such as a simple flat plate. The container may be cylindrical and a method of winding a polymer film around the container may be used. The shape of the container is not particularly limited as long as the polymer film can be contacted.

なお、グラファイト製容器内に、高分子フィルムを接触させる方法（たとえば、保持する方法・固定する方法を含む）とは、たとえば、高分子フィルムをグラファイト板で挟んだ上で、グラファイト板の自重以外には特には加圧しない状態で容器壁や容器底に接するように接触させる方法（保持させたり、固定させたりしてもよい）や円筒の黒鉛容器に巻きつける方法が有るが、必ずしもこれらの方法に限定されるものではない。   The method of bringing the polymer film into contact with the graphite container (including the method of holding and fixing) is, for example, other than the weight of the graphite plate after the polymer film is sandwiched between the graphite plates. In particular, there are a method of contacting the container wall and the bottom of the container without applying pressure (which may be held or fixed) and a method of winding around a cylindrical graphite container. The method is not limited.

＜厚さが小さく柔軟性を有するグラファイトフィルムの製造方法＞
厚さの小さい原料フィルム（たとえば、ポリイミドフィルムなどの高分子フィルム）を使用することで、厚さの小さいグラファイトフィルムを製造することができる。しかしながら、厚さの小さい原料フィルム（高分子フィルム）を使用した場合、柔軟性を有するグラファイトフィルムを製造することは難しく、これまで２５μｍ未満の厚さで十分な柔軟性を示すグラファイトフィルムは製造されていなかった。原料フィルムの厚さが小さくなると柔軟なフィルムが製造し難いのは、フィルムが薄くなると発生するアウトガスの量が少ない上に、内部から表面までの距離が近いために、スムーズにフィルムからガスが抜けてしまうためにフィルムが発泡し難くなるためと考えられる。 <Method for producing graphite film having small thickness and flexibility>
A graphite film having a small thickness can be produced by using a raw material film having a small thickness (for example, a polymer film such as a polyimide film). However, when a raw material film (polymer film) with a small thickness is used, it is difficult to produce a graphite film having flexibility, and until now, a graphite film showing sufficient flexibility with a thickness of less than 25 μm has been produced. It wasn't. The reason why it is difficult to produce a flexible film when the thickness of the raw film is small is that the amount of outgas generated when the film is thin is small and the distance from the inside to the surface is short, so that the gas can escape smoothly from the film. This is considered to be because the film is difficult to foam.

そこで、厚さが小さくても柔軟性を有するグラファイトフィルムを製造するためには、厚さの小さい原料フィルムを用いても、熱処理の過程で発泡する条件を見つけなければならない。上述のように原料フィルムとして高分子フィルムを用いる場合、フィルムの発泡度を大きくするための方法であって、製造方法の炭素化工程またはグラファイト化工程の熱処理条件に関するものは、以下の３つの方法、すなわち方法［１］〜［３］が挙げられる。   Therefore, in order to produce a flexible graphite film even if the thickness is small, it is necessary to find a condition for foaming in the heat treatment process even if a raw material film having a small thickness is used. As described above, when a polymer film is used as a raw material film, it is a method for increasing the foaming degree of the film and relates to the heat treatment conditions of the carbonization step or graphitization step of the production method. That is, methods [1] to [3] are mentioned.

方法［１］は、炭素化工程の熱処理における昇温速度（炭素化昇温速度）を小さくする方法である。かかる方法［１］により、炭素化工程後の炭素化フィルムの構造を緻密にすることができる。そのため、グラファイト化工程の熱処理の際に発生するアウトガスが抜け難くなり、アウトガスによりグラファイト層が大きく持ち上げられ、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。しかし、昇温速度を小さくしすぎると、熱処理時間が長くなり、生産性が低下し、電力消費量が増大して、コストが高くなる。   Method [1] is a method of reducing the temperature increase rate (carbonization temperature increase rate) in the heat treatment in the carbonization step. By this method [1], the structure of the carbonized film after the carbonization step can be made dense. Therefore, it is considered that outgas generated during the heat treatment in the graphitization process is difficult to escape, the graphite layer is greatly lifted by the outgas, and the foaming degree of the film is increased. However, if the rate of temperature increase is too small, the heat treatment time becomes longer, the productivity is lowered, the power consumption is increased, and the cost is increased.

方法［２］は、グラファイト化工程の熱処理における昇温速度（グラファイト化昇温速度）を大きくする方法である。かかる方法［２］により、グラファイト化工程の熱処理中の単位時間当たりのアウトガス発生量が増加するため、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。しかし、装置の能力上、昇温速度には上限がある。また、昇温速度を大きくし過ぎると、電力がかかり、装置への負荷が大きくなる。また、昇温速度が速すぎるとフィルムに皺が入りやすい。   Method [2] is a method of increasing the rate of temperature increase (graphitization temperature increase rate) in the heat treatment in the graphitization step. This method [2] is considered to increase the degree of foaming of the film because the amount of outgas generated per unit time during the heat treatment in the graphitization step is increased. However, there is an upper limit to the rate of temperature increase due to the capability of the apparatus. Further, if the temperature increase rate is excessively increased, power is applied and the load on the apparatus increases. Moreover, when the temperature rising rate is too high, wrinkles easily enter the film.

方法［３］は、グラファイト化工程の熱処理における最高温度（グラファイト化最高温度）を高くする方法である。かかる方法［３］により、グラファイト化工程の熱処理の際のアウトガスの発生量が増加するため、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。しかし、装置の能力上、熱処理の最高温度には上限がある。   Method [3] is a method of increasing the maximum temperature (graphitization maximum temperature) in the heat treatment in the graphitization step. This method [3] is considered to increase the degree of foaming of the film because the amount of outgas generated during the heat treatment in the graphitization step is increased. However, the maximum temperature of the heat treatment has an upper limit due to the capability of the apparatus.

＜一般の高分子フィルムの熱処理条件＞
現在、一般的に用いられる複屈折が０．１２未満の高分子フィルム（たとえばポリイミドフィルム）を用いてグラファイトフィルムを製造する場合、グラファイト化工程におけるフィルムの発泡度を大きくして、厚さが小さく柔軟性を有するフィルムを製造するためには、以下の熱処理条件が必要とされる。 <General heat treatment conditions for polymer films>
At present, when a graphite film is produced using a polymer film (for example, polyimide film) having a birefringence of less than 0.12, which is generally used, the degree of foaming of the film in the graphitization process is increased and the thickness is decreased. In order to produce a flexible film, the following heat treatment conditions are required.

方法［１］に関して、フィルムの発泡度を大きくするために、１０００℃以下の温度領域における適正な炭素化昇温速度は、１℃／ｍｉｎ未満である。炭素化昇温速度が１℃／ｍｉｎ以上であると、炭素化昇温速度が大きいため、炭素化フィルムの結晶配向性が低くいなる。このため、グラファイト化工程で発生するアウトガスがフィルムから抜けやすく、発泡し難くなる。   Regarding the method [1], in order to increase the foaming degree of the film, the appropriate carbonization temperature rising rate in the temperature range of 1000 ° C. or lower is less than 1 ° C./min. When the carbonization temperature increase rate is 1 ° C./min or more, the carbonization temperature increase rate is large, so that the crystal orientation of the carbonized film is low. For this reason, the outgas generated in the graphitization step is easy to escape from the film and is difficult to foam.

しかし、炭素化装置の負荷を低減するために、１０００℃以下の温度領域における適正な炭素化昇温速度は、１〜１０℃／ｍｉｎである。炭素化昇温速度が１℃／ｍｉｎより小さい場合は、処理にかかる時間が長くなり炭素化装置にかかる負荷が大きくなり、炭素化昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合は、消費電力の増大、ヒータの消耗など炭素化装置にかかる負荷が大きくなるからである。したがって、装置の負荷を低減する観点から、炭素化昇温速度を１℃／ｍｉｎより小さくすることが制約される。   However, in order to reduce the load of the carbonization apparatus, an appropriate carbonization temperature increase rate in the temperature range of 1000 ° C. or lower is 1 to 10 ° C./min. When the carbonization temperature rising rate is less than 1 ° C./min, the time required for the treatment becomes longer and the load applied to the carbonization apparatus becomes larger. When the carbonization temperature rising rate is higher than 10 ° C./min, the power consumption This is because the load applied to the carbonization apparatus such as increase and heater consumption increases. Therefore, from the viewpoint of reducing the load on the apparatus, it is constrained to make the carbonization temperature rising rate smaller than 1 ° C./min.

方法［２］に関して、フィルムの発泡度を大きくするために、２０００℃以上の温度領域における適正なグラファイト化昇温速度は、５〜５０℃／ｍｉｎである。かかる温度領域における昇温速度が５℃／ｍｉｎより小さいとグラファイト化工程で発生する単位時間当たりのアウトガスの量が少ないため、十分に発泡させることができない。また、かかる温度領域における昇温速度が５０℃／ｍｉｎより大きいとグラファイト化装置への負荷が非常に大きくなるため、このような熱処理が困難となる。また、グラファイト化昇温速度が大き過ぎると、結晶配向性を高めることができず、十分にグラファイト化させることが困難な場合がある。   Regarding method [2], in order to increase the foaming degree of the film, an appropriate graphitization temperature rising rate in a temperature region of 2000 ° C. or higher is 5 to 50 ° C./min. If the rate of temperature rise in this temperature range is less than 5 ° C./min, the amount of outgas per unit time generated in the graphitization step is small, and therefore sufficient foaming cannot be achieved. In addition, when the rate of temperature increase in such a temperature range is higher than 50 ° C./min, the load on the graphitization apparatus becomes very large, and such heat treatment becomes difficult. Moreover, when the graphitization temperature rising rate is too large, the crystal orientation cannot be improved, and it may be difficult to sufficiently graphitize.

また、表面剥がれを抑制するために、１０００℃から２０００℃までの温度領域における適正なグラファイト化昇温速度は、０．１〜２０℃／ｍｉｎである。かかる温度領域におけるグラファイト化昇温速度が０．１℃／ｍｉｎより小さいと熱処理時間が大きくなるためよくない。また、かかる温度領域におけるグラファイト化昇温速度が２０℃／ｍｉｎより大きいと表面剥がれが発生する。   Moreover, in order to suppress surface peeling, the appropriate graphitization temperature increase rate in the temperature range from 1000 ° C. to 2000 ° C. is 0.1 to 20 ° C./min. If the graphitization temperature rising rate in such a temperature range is less than 0.1 ° C./min, the heat treatment time is increased, which is not good. Further, when the graphitization temperature rising rate in such a temperature range is higher than 20 ° C./min, surface peeling occurs.

しかし、グラファイト化装置の負荷を低減するために、１０００℃から２０００℃以上の温度領域における適正なグラファイト化昇温速度は、１〜１０℃／ｍｉｎである。かかる温度領域におけるグラファイト化昇温速度が１℃／ｍｉｎより小さい場合は、処理にかかる時間が長くなりグラファイト化装置にかかる負荷が大きくなり、かかる温度領域におけるグラファイト化昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合は、消費電力の増大、ヒータの消耗などグラファイト化装置にかかる負荷が大きくなるからである。また、グラファイト化工程においてもフィルムに膨張および／または収縮が生じる。このため、１０００℃から２０００℃までの温度領域におけるグラファイト化昇温温度が１０／ｍｉｎよりも大きい急激な熱処理を行なうと、フィルムに皺などが生じて、グラファイト化に不良が生じる。したがって、装置の負荷を低減する観点から、グラファイト化工程の熱処理における昇温速度を１〜１０℃／ｍｉｎの範囲外とすることが制約される。   However, in order to reduce the load of the graphitization apparatus, an appropriate graphitization temperature increase rate in the temperature range of 1000 ° C. to 2000 ° C. or more is 1 to 10 ° C./min. When the graphitization temperature increase rate in such a temperature range is less than 1 ° C./min, the time required for the treatment becomes long and the load applied to the graphitization apparatus increases, and the graphitization temperature increase rate in this temperature range is 10 ° C./min. If it is larger, the load on the graphitizing apparatus such as increased power consumption and exhaustion of the heater will increase. In the graphitization step, the film also expands and / or contracts. For this reason, if a rapid heat treatment in which the temperature for raising the graphitization temperature in the temperature range from 1000 ° C. to 2000 ° C. is larger than 10 / min is performed, wrinkles and the like occur in the film, resulting in poor graphitization. Therefore, from the viewpoint of reducing the load on the apparatus, it is constrained that the rate of temperature increase in the heat treatment in the graphitization step is outside the range of 1 to 10 ° C./min.

方法［３］に関して、フィルムの発泡度を大きくするために、適正なグラファイト化最高温度は２６００℃以上である。グラファイト化最高温度が２６００℃未満であると、温度が低いためアウトガスの発生量が少なく、十分に発泡させることができない。   Regarding the method [3], in order to increase the foaming degree of the film, the appropriate maximum graphitization temperature is 2600 ° C. or more. If the maximum graphitization temperature is less than 2600 ° C., the temperature is low, so the amount of outgas generated is small, and sufficient foaming cannot be achieved.

しかし、グラファイト化最高温度が高い場合も、グラファイト化装置へ大きな負荷を与える。２５００℃以上の超高温を得るには、通常はグラファイトヒータに直接電流を流して、そのジュ−ル熱を利用した加熱が行なわれる。グラファイトヒータの消耗は２７００℃以上で進行し、２８００℃ではその消耗速度が約１０倍になり、２９００℃ではさらにその約１０倍になる。そのため、通常は、グラファイト化最高温度は２９００℃以下が好ましい。したがって、装置の負荷を低減する観点から、グラファイト化最高温度を２９００℃より高くすることが制約される。   However, even when the maximum graphitization temperature is high, a large load is applied to the graphitization apparatus. In order to obtain an ultra-high temperature of 2500 ° C. or higher, heating is usually performed by passing a current directly through the graphite heater and utilizing its juule heat. The consumption of the graphite heater proceeds at 2700 ° C. or more, and the consumption rate becomes about 10 times at 2800 ° C., and further about 10 times at 2900 ° C. Therefore, normally, the maximum graphitization temperature is preferably 2900 ° C. or less. Therefore, from the viewpoint of reducing the load on the apparatus, the maximum graphitization temperature is restricted to be higher than 2900 ° C.

上記のように、グラファイトフィルムの発泡度を大きくするために好適な上記方法［１］〜［３］の熱処理条件は、しばしば装置上の制約を受けるため、フィルムの発泡度をおおきくするためのさらなる方法が望まれる。   As described above, the heat treatment conditions of the above-mentioned methods [1] to [3] suitable for increasing the foaming degree of the graphite film are often limited by the apparatus, and therefore further increase the degree of foaming of the film. A method is desired.

＜複屈折０．１２以上の高分子フィルムの熱処理条件＞
フィルムの発泡度を大きくする方法のひとつとして、上述のように、方法［４］が挙げられる。方法［４］は、グラファイトフィルムの原料フィルムとして、分子配向性の高い高分子フィルムを用いる方法である。かかる方法［４］により、かかる高分子フィルムを熱処理して得られるグラファイトフィルムはアウトガスが抜けにくいことから、フィルムの発泡度が大きくなると考えられる。 <Heat treatment conditions for polymer film having birefringence of 0.12 or more>
One method for increasing the foaming degree of the film is the method [4] as described above. Method [4] is a method using a polymer film having a high molecular orientation as a raw material film for the graphite film. By this method [4], it is considered that the graphite film obtained by heat-treating such a polymer film has a high degree of foaming of the film because outgas is difficult to escape.

高分子フィルムにおいて、高分子の分子配向性を調べる手法の一つとして、複屈折が挙げられる。本発明では、原料フィルムとして、複屈折が０．１２以上の高分子フィルムを用いた。   One of the methods for examining the molecular orientation of a polymer in a polymer film is birefringence. In the present invention, a polymer film having a birefringence of 0.12 or more was used as the raw material film.

高分子フィルムの複屈折が高くなるほど、高分子フィルムそのものの高分子の分子面配向性がよいため、この高分子フィルムを炭素化した場合、炭素化されたフィルムの結晶配向性も高くなり、より緻密な構造の炭素化フィルムが得られる。このため、一般的な高分子フィルム（たとえば、複屈折が０．１０）を用いて炭素化工程の熱処理における昇温速度を極端に小さくて得られる炭素化フィルムと同程度の結晶配向性を有する炭素化フィルムが、複屈折が大きい高分子フィルムを炭素化工程において通常の昇温速度で熱処理しても得られる。たとえば、一般のポリイミドフィルム（東レ・デュポン（株）製ＫＡＰＴＯＮ、複屈折：０．１０）を炭素化昇温速度０．１℃／ｍｉｎで熱処理したものと同等の結晶配向性を有する炭素化フィルムが、複屈折０．１４のポリイミドフィルムを炭素化昇温速度２．５℃／ｍｉｎで熱処理することによって製造できる。このような緻密な構造を持つ炭素化フィルムは、グラファイト化工程において発泡しやすい。なぜならグラファイト化工程において発生するアウトガスが緻密な構造のため抜け難く、グラファイト層を持ち上げながら抜けるためである。   The higher the birefringence of the polymer film, the better the molecular orientation of the polymer film itself, so when this polymer film is carbonized, the crystal orientation of the carbonized film also increases, A carbonized film having a dense structure can be obtained. For this reason, it has the same degree of crystal orientation as that of a carbonized film obtained by using a general polymer film (for example, birefringence of 0.10) and extremely low heating rate in the heat treatment in the carbonization step. A carbonized film can also be obtained by heat-treating a polymer film having a large birefringence at a normal temperature increase rate in the carbonization step. For example, a carbonized film having a crystal orientation equivalent to that obtained by heat-treating a general polyimide film (KAPTON manufactured by Toray DuPont Co., Ltd., birefringence: 0.10) at a carbonization heating rate of 0.1 ° C./min. However, it can be produced by heat-treating a polyimide film having a birefringence of 0.14 at a carbonization temperature increase rate of 2.5 ° C./min. A carbonized film having such a dense structure tends to foam in the graphitization process. This is because the outgas generated in the graphitization step is difficult to escape due to the dense structure, and escapes while lifting the graphite layer.

（炭素化昇温速度）
本実施形態の高分子フィルムの炭素化工程は、原料フィルムである複屈折が０．１２以上の高分子フィルムを、不活性ガス（たとえば、窒素ガス）雰囲気下または減圧雰囲気下（たとえば、１０００Ｐａ以下）で熱処理して行われる。この熱処理は、室温（たとえば、２５℃）から１０００℃まで、特に５００℃以上１０００℃以下の温度で行われる。また、炭素化工程の熱処理において最高温度に達した時点で３０分から１時間程度の保持を行ってもよい。 (Carbonization heating rate)
In the carbonization step of the polymer film of this embodiment, the polymer film having a birefringence of 0.12 or more, which is a raw material film, is subjected to an inert gas (eg, nitrogen gas) atmosphere or a reduced pressure atmosphere (eg, 1000 Pa or less). ) Is performed by heat treatment. This heat treatment is performed from room temperature (for example, 25 ° C.) to 1000 ° C., particularly at a temperature of 500 ° C. to 1000 ° C. Moreover, you may hold | maintain about 30 minutes to about 1 hour when the maximum temperature is reached in the heat processing of a carbonization process.

ここで、フィルムの発泡度を大きくするために、適正な炭素化昇温速度は、１〜１０℃／ｍｉｎであり、好ましくは１．５〜１０℃／ｍｉｎであり、さらに好ましくは２．５〜１０℃／ｍｉｎである。したがって、フィルムの発泡度を大きくするために適正な炭素化昇温速度領域は、装置の負荷が小さい昇温速度領域とほぼ重なる。このため、装置に負担をかけずに、フィルムの発泡度を大きくして、フィルムに柔軟性を付与することができる。炭素化昇温速度が１℃／ｍｉｎより小さい場合は、処理にかかる時間が長くなり炭素化装置にかかる負荷が大きくなる。一方、炭素昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合も、消費電力の増大、ヒーターの消耗など様々な装置への負荷がかかる。すなわち、また、繰り返すと出発原料に複屈折が０．１２以上の高分子フィルムを用いた場合は、昇温速度が大きくても、緻密な構造の炭素化フィルムが得られる。   Here, in order to increase the foaming degree of the film, an appropriate carbonization temperature rising rate is 1 to 10 ° C./min, preferably 1.5 to 10 ° C./min, and more preferably 2.5. -10 ° C / min. Therefore, the carbonization temperature increase rate region appropriate for increasing the degree of foaming of the film substantially overlaps the temperature increase rate region where the load on the apparatus is small. For this reason, the flexibility of the film can be imparted by increasing the foaming degree of the film without imposing a burden on the apparatus. When the carbonization temperature rising rate is less than 1 ° C./min, the time required for the treatment becomes longer and the load applied to the carbonization apparatus increases. On the other hand, even when the carbon heating rate is higher than 10 ° C./min, various loads such as an increase in power consumption and heater consumption are applied. That is, when repeated, when a polymer film having a birefringence of 0.12 or more is used as a starting material, a carbonized film having a dense structure can be obtained even at a high rate of temperature increase.

ここで、分解ガスの発生は、主に４００℃〜１０００℃の温度領域で最も多くなる。そのため、４００℃〜１０００℃の温度領域での温度制御は非常に重要である。炭素化工程においては、一定の昇温速度で熱処理を行っても、温度領域に応じて昇温速度を変更してもよい。本実施形態においては、４００℃〜１０００℃の温度領域において適正な炭素化昇温速度が１〜１０℃／ｍｉｎである工程を含む必要がある。   Here, the generation of cracked gas is the largest mainly in the temperature range of 400 ° C to 1000 ° C. Therefore, temperature control in the temperature range of 400 ° C. to 1000 ° C. is very important. In the carbonization step, heat treatment may be performed at a constant temperature increase rate, or the temperature increase rate may be changed according to the temperature range. In this embodiment, it is necessary to include a process in which an appropriate carbonization temperature rising rate is 1 to 10 ° C./min in a temperature range of 400 ° C. to 1000 ° C.

（２０００℃以上の温度領域におけるグラファイト化昇温速度）
本実施形態の高分子フィルムのグラファイト化工程は、上記の炭素化フィルムを、不活性ガス（たとえば、アルゴンガス、ヘリウムガス）雰囲気下または減圧雰囲気下（たとえば、１０００Ｐａ以下）で熱処理して行われる。この熱処理は、１０００℃〜２０００℃以上の温度領域で行われる。また、炭素化工程の熱処理において最高温度に達した時点で３０分から１時間程度の保持を行ってもよい。 (Graphization heating rate in a temperature range of 2000 ° C. or higher)
The graphitization step of the polymer film of the present embodiment is performed by heat-treating the above carbonized film in an inert gas (eg, argon gas, helium gas) atmosphere or a reduced pressure atmosphere (eg, 1000 Pa or less). . This heat treatment is performed in a temperature range of 1000 ° C. to 2000 ° C. or more. Moreover, you may hold | maintain about 30 minutes to about 1 hour when the maximum temperature is reached in the heat processing of a carbonization process.

複屈折０．１２以上の高分子フィルムを用いた場合、フィルムの発泡度を大きくするために、グラファイト化工程の熱処理の２０００℃以上の温度領域における適正な昇温速度は、２．５〜１０℃／ｍｉｎであり、好ましくは２．５〜８．５℃／ｍｉｎであり、さらに好ましく２．５〜７℃／ｍｉｎである。このように、フィルムの発泡度を大きくするために適正なグラファイト化昇温速度領域は、装置の負荷が小さい昇温速度領域とほぼ重なる。このため、装置に負担をかけずに、フィルムの発泡度を大きくして、大面積で皺のない柔軟性を有するフィルムが得られる。昇温速度が２．５℃／ｍｉｎより小さい場合は、フィルムからアウトガスが抜けやすいために発泡しにくく柔軟なグラファイトフィルムが得られない。また、処理にかかる時間が長くなるためグラファイト化装置にかかる負荷も大きくなる。一方、昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合は、グラファイト化の際にもフィルムは膨張・収縮が急激に起こるために、皺などの不良が発生する場合がある。また、昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合も、消費電力の増大、ヒーターの消耗など様々な装置への負荷がかかる。   When a polymer film having a birefringence of 0.12 or more is used, in order to increase the degree of foaming of the film, an appropriate rate of temperature increase in the temperature region of 2000 ° C. or higher in the heat treatment of the graphitization step is 2.5 to 10 ° C / min, preferably 2.5 to 8.5 ° C / min, more preferably 2.5 to 7 ° C / min. Thus, the graphitization temperature increase rate region appropriate for increasing the degree of foaming of the film substantially overlaps the temperature increase rate region where the load on the apparatus is small. For this reason, a film having a large area and flexibility without wrinkles can be obtained by increasing the foaming degree of the film without imposing a burden on the apparatus. When the temperature rising rate is less than 2.5 ° C./min, outgas tends to escape from the film, so that it is difficult to foam and a flexible graphite film cannot be obtained. In addition, since the time required for the treatment becomes longer, the load on the graphitization apparatus also increases. On the other hand, when the rate of temperature increase is greater than 10 ° C./min, the film rapidly expands and contracts even during graphitization, which may cause defects such as wrinkles. Also, when the rate of temperature increase is greater than 10 ° C./min, various loads such as increased power consumption and heater consumption are applied.

（グラファイト化工程の熱処理における最高温度）
複屈折０．１２以上の原料フィルムを用いた場合、フィルムの発泡度を大きくするために適正なグラファイト化最高温度は、２６００℃以上、好ましくは２７００℃以上、さらに好ましくは２８００℃以上である。グラファイト化最高温度が２６００℃未満であると、アウトガスの発生量が十分でなく発泡しにくいため柔軟なグラファイトフィルムが得られない。 (Maximum temperature for heat treatment in graphitization process)
When a raw material film having a birefringence of 0.12 or more is used, the maximum graphitization temperature suitable for increasing the foaming degree of the film is 2600 ° C. or higher, preferably 2700 ° C. or higher, more preferably 2800 ° C. or higher. If the maximum graphitization temperature is less than 2600 ° C., the amount of outgas generated is not sufficient and foaming is difficult, so that a flexible graphite film cannot be obtained.

（表面はがれ）
通常、厚さの大きい原料フィルム（高分子フィルム）を用いると、アウトガスの発生量が多くフィルム内部から表面までの距離が長いことから、ガスがスムーズに抜けることができない。そのため、ガスがフィルムを抜ける際にグラファイトの層を破壊しながら抜けるために、表面剥がれが発生する。 (Surface peeling)
Normally, when a raw material film (polymer film) having a large thickness is used, the amount of outgas generated is large, and the distance from the inside of the film to the surface is long, so that the gas cannot escape smoothly. For this reason, when the gas escapes from the film, it escapes while destroying the graphite layer, resulting in surface peeling.

ここで、複屈折０．１２以上の原料フィルムを用いた場合、フィルムが薄くてもこのような、表面剥がれ生じる場合がある。これは、炭素化工程の段階で分子面配向が緻密になり過ぎるために、グラファイト化工程においてアウトガスがスムーズに抜けることができないためである。   Here, when a raw material film having a birefringence of 0.12 or more is used, such surface peeling may occur even if the film is thin. This is because the molecular plane orientation becomes too dense at the stage of the carbonization process, so that outgas cannot be smoothly discharged in the graphitization process.

したがって、複屈折の大きな原料フィルム（高分子フィルム）を使用する場合は、炭素化工程の段階で分子配向が緻密になり過ぎないようにするために、炭素化昇温速度を大きくする必要がある。   Therefore, when using a raw material film (polymer film) having a large birefringence, it is necessary to increase the carbonization temperature rising rate in order to prevent the molecular orientation from becoming too dense at the stage of the carbonization process. .

（炭素化不良）
しかしながら、原料フィルムが薄い場合は、フィルムにこしがないために、炭素化昇温速度を大きくし過ぎると、炭素化工程の段階でフィルムに皺が発生する。この皺が原因で、フィルムに割れが発生したり、グラファイト化工程後のフィルムに厚さムラが発生したりする。 (Poor carbonization)
However, when the raw material film is thin, there is no strain on the film. Therefore, if the carbonization temperature rising rate is excessively increased, wrinkles are generated in the carbonization process. Due to this wrinkle, the film may be cracked, or the film after the graphitization process may be uneven in thickness.

（１０００℃〜２０００℃の温度領域におけるグラファイト化昇温速度）
したがって、複屈折が非常に大きく表面剥がれが発生し易いフィルムでも炭素化工程の熱処理における昇温速度を大きくしても表面剥がれを抑制したい。この場合、重要となる温度領域が１０００〜２０００℃の範囲である。複屈折０．１２以上の原料フィルムを用いた場合、１０００〜２０００℃の温度領域における適正なグラファイト化昇温速度は、０．１〜２．５℃／ｍｉｎがであり、好ましくは０．５〜２℃／ｍｉｎであり、さらに好ましく０．７〜１．５℃／ｍｉｎである。１０００〜２０００℃の温度領域におけるグラファイト化昇温速度が０．１〜２．５℃／ｍｉｎであると、炭素化昇温速度が１〜１０℃／ｍｉｎの範囲の炭素化フィルムを用いた場合でも、グラファイト化（黒鉛化）設備に負担をかけずに表面剥がれを抑制することができる。 (Graphitization heating rate in the temperature range of 1000 ° C to 2000 ° C)
Therefore, even if the film has very large birefringence and is likely to cause surface peeling, it is desired to suppress surface peeling even if the temperature rise rate in the heat treatment in the carbonization process is increased. In this case, the important temperature range is 1000 to 2000 ° C. When a raw material film having a birefringence of 0.12 or more is used, an appropriate graphitization heating rate in the temperature range of 1000 to 2000 ° C. is 0.1 to 2.5 ° C./min, preferably 0.5. It is -2 degrees C / min, More preferably, it is 0.7-1.5 degrees C / min. When the graphitized temperature rising rate in the temperature range of 1000 to 2000 ° C. is 0.1 to 2.5 ° C./min, a carbonized film having a carbonized temperature rising rate of 1 to 10 ° C./min is used. However, surface peeling can be suppressed without imposing a burden on the graphitization (graphitization) facility.

一方、１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度が２．５℃／ｍｉｎより大きいと、炭素化速度が１℃／ｍｉｎ以下の場合は、グラファイト化後のフィルムに表面剥がれが発生する場合がある。また、１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度が０．１℃／ｍｉｎより小さいと、グラファイト化の時間に非常に長い時間を費やすことになり、電力および時間の面で非常に不利となる。   On the other hand, when the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. is larger than 2.5 ° C./min, the film after graphitization may occur when the carbonization rate is 1 ° C./min or less. . On the other hand, if the graphitization heating rate at 1000 to 2000 ° C. is less than 0.1 ° C./min, a very long time is consumed for graphitization, which is very disadvantageous in terms of power and time.

＜圧縮工程＞
本実施形態のグラファイトフィルムの製造方法において、グラファイト化工程により形成されたグラファイトフィルムを、フィルム面に垂直な方向に圧縮する圧縮工程をさらに含むことが好ましい。圧縮は、面状に均一に加圧する、すなわち、フィルム面上を均一に加圧することが好ましい。発泡したグラファイトフィルムが、フィルム面に垂直な方向に均等な圧力で圧縮されることにより、フィルムの柔軟性がさらに向上し、フィルムの耐折曲性がさらに向上する。また、熱拡散性に優れ、表面に傷および／または凹部がなく、皺のない、平坦性に優れたグラファイトフィルムが得られる。このような圧縮工程は、室温でも行うことができる。 <Compression process>
In the method for producing a graphite film of the present embodiment, it is preferable to further include a compression step of compressing the graphite film formed by the graphitization step in a direction perpendicular to the film surface. In the compression, it is preferable to apply uniform pressure to the surface, that is, to uniformly apply pressure on the film surface. The expanded graphite film is compressed with a uniform pressure in a direction perpendicular to the film surface, whereby the flexibility of the film is further improved and the bending resistance of the film is further improved. Moreover, it is excellent in thermal diffusivity, the surface is free from scratches and / or recesses, and there is no wrinkle, and a graphite film excellent in flatness can be obtained. Such a compression process can be performed even at room temperature.

このような圧縮工程においては、１枚以上のグラファイトフィルムが、グラファイトフィルム以外のフィルム状媒質とともに、面状に均一に加圧されることが好ましい。また、複数のグラファイトフィルムが積層されて配置された状態で面状に加圧されることが好ましい。かかる場合は、グラファイトフィルム自体が緩衝材の役割を果たすので、フィルム面に傷が入ることなく、平坦性に優れたグラファイトフィルムが得られる。   In such a compression process, it is preferable that one or more graphite films are uniformly pressed into a plane together with a film-like medium other than the graphite film. Moreover, it is preferable to pressurize in a planar shape in a state where a plurality of graphite films are laminated and arranged. In such a case, the graphite film itself serves as a buffer material, so that a graphite film having excellent flatness can be obtained without scratching the film surface.

このような圧縮工程は、単板プレス、真空プレスなどで実施され得る。これらの中で、真空プレスは、面状に均一に加圧可能であることに加えて真空引きを行うことにより、グラファイトフィルムに含まれる空気層が圧縮され得る点で、特に好ましい。   Such a compression step can be performed by a single plate press, a vacuum press, or the like. Among these, the vacuum press is particularly preferable in that the air layer contained in the graphite film can be compressed by performing vacuuming in addition to being able to pressurize uniformly in a planar shape.

より具体的には、グラファイトフィルムをプレス機、ホットプレス機、単板プレス機といった面状に加圧できる装置を用いて加圧する方法やプラスチック板、セラミック板、金属板にグラファイトフィルムを挟みボルトで締め付ける方法が挙げられる。これらの方法を用いることにより、グラファイトフィルムを面状に均一に加圧することが可能となり、グラファイト層が破損することなく圧縮され、熱拡散率の低下を引き起こさず、熱拡散率が高く、密度が高く、表面に傷がなく、皺のないグラファイトフィルムを得ることができる。また、フィルム面の圧縮をより均一に行うため、加圧中に加熱するとよい。   More specifically, a graphite film is sandwiched between a plastic plate, a ceramic plate, and a metal plate with a bolt by using a press that can press the graphite film in a plane, such as a press, a hot press, or a single plate press. There is a method of tightening. By using these methods, the graphite film can be uniformly pressed into a planar shape, the graphite layer is compressed without being damaged, the thermal diffusivity is not lowered, the thermal diffusivity is high, and the density is high. A graphite film that is high, has no scratches on the surface, and is free of wrinkles can be obtained. Moreover, in order to perform compression of a film surface more uniformly, it is good to heat during pressurization.

また、真空プレスする方法としては、プレス機、ホットプレス機、単板プレス機といったプレス機に真空引き機能が付与された真空プレス機を用いて加圧する方法やプラスチック板、セラミック板、金属板にグラファイトフィルムを挟みボルトで締め付けた後全体を真空引きする方法や真空ラバープレスのようにグラファイトフィルムをラバーに挟み、内部を真空引きし内部が減圧されることでフィルムを均一に加圧する方法が挙げられる。これらの方法では、面状に均一に加圧可能であることに加え、真空引きを行うため、グラファイトフィルムに含まれる空気層が圧縮され、グラファイト層が破損することなく圧縮され、熱拡散率の低下を引き起こさず、より熱拡散率が高く、密度が高く、表面に傷がなく、皺のないグラファイトフィルムを得ることができる。   Moreover, as a method of vacuum pressing, a press method such as a press machine, a hot press machine, or a single plate press machine is used to press using a vacuum press machine provided with a vacuum drawing function, or a plastic plate, a ceramic plate, or a metal plate. A method of vacuuming the whole after clamping the graphite film with bolts and a method of pressing the film uniformly by vacuuming the inside and vacuuming the inside like a vacuum rubber press It is done. In these methods, in addition to being able to pressurize evenly in a plane, vacuuming is performed, so the air layer contained in the graphite film is compressed without being damaged, and the thermal diffusivity is reduced. It is possible to obtain a graphite film that does not cause a decrease, has a higher thermal diffusivity, has a higher density, has no scratches on the surface, and is free from wrinkles.

また、真空プレスを行う場合、加圧する前に、真空引きをすることが好ましい。加圧処理を先に施すと皺が入る場合があるが、減圧処理を先に施すとグラファイトフィルム全体が均一に加圧され、皺が無く品質に優れたグラファイトフィルムを得ることができる。また、本圧縮方法においても、より均一に行うため、加圧中に加熱するとよい。グラファイトフィルムは熱拡散性に優れるため、均一に熱が伝わり、面内で均一な平滑なグラファイトフィルムが得られるため好ましい。   Moreover, when performing a vacuum press, it is preferable to evacuate before pressurizing. If the pressure treatment is performed first, wrinkles may occur. However, if the pressure reduction treatment is performed first, the entire graphite film is uniformly pressed, and a graphite film having no wrinkles and excellent quality can be obtained. Also in this compression method, heating is performed during pressurization in order to carry out more uniformly. Since the graphite film is excellent in thermal diffusivity, heat is transmitted uniformly, and a uniform and smooth graphite film can be obtained in a plane.

フィルム面に垂直な方向への均一な加圧は、圧延処理と比較して、均一に強い加圧が実施できるため、圧延処理と比較して非常に耐折曲性の優れたグラファイトフィルムとなる。特に、厚さの小さいグラファイトフィルムの場合、押しムラが発生しやすいため、強い加圧が実施できるプレス処理などの面状に加圧できる圧縮処理がよい。   Uniform pressurization in the direction perpendicular to the film surface can be performed uniformly stronger than the rolling process, resulting in a graphite film with excellent bending resistance compared to the rolling process. . In particular, in the case of a graphite film having a small thickness, since pressing unevenness is likely to occur, a compression process capable of pressing in a planar shape such as a press process capable of performing strong pressing is preferable.

＜圧縮工程における圧縮圧力＞
上記圧縮工程において、グラファイトフィルムを圧縮する圧力は、０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ²）以上３９．２ＭＰａ（４００ｋｇｆ／ｃｍ²）以下、好ましくは４．９ＭＰａ（５０ｋｇｆ／ｃｍ²）以上２９．４ＭＰａ（３００ｋｇｆ／ｃｍ²）以下、さらに好ましくは６．８７ＭＰａ（７０ｋｇｆ／ｃｍ²）以上２４．５ＭＰａ（２５０ｋｇｆ／ｃｍ²）以下であるとよい。圧縮圧力が０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ²）未満であると、グラファイトフィルムの厚さが小さいために押しムラが発生しやすく、十分な柔軟性を付与することができない。一方、３９．２ＭＰａ（４００ｋｇｆ／ｃｍ²）より強く加圧すると、本実施形態のグラファイトフィルムと本実施形態のグラファイトフィルム以外のフィルム状媒質とが圧着し、本実施形態のグラファイトフィルムを壊してしまう場合がある。 <Compression pressure in the compression process>
In the compression step, the pressure for compressing the graphite film, 0.98MPa (10kgf / cm ²⁾ or more 39.2MPa (400kgf / cm ²⁾ or less, preferably 4.9MPa (50kgf / cm ²⁾ or more 29.4 MPa ( 300 kgf / cm ²⁾ or less, more preferably may not more than 6.87MPa (70kgf / cm ²⁾ or more 24.5MPa (250kgf / cm ^2). When the compression pressure is less than 0.98 MPa (10 kgf / cm ² ), the thickness of the graphite film is so small that uneven pressing tends to occur and sufficient flexibility cannot be imparted. On the other hand, when the pressure is higher than 39.2 MPa (400 kgf / cm ² ), the graphite film of the present embodiment and the film-like medium other than the graphite film of the present embodiment are pressure-bonded, and the graphite film of the present embodiment is broken. There is a case.

＜フィルム状媒質＞
本実施形態のグラファイトフィルム以外のフィルム状媒質としては、天然黒鉛から得られたグラファイトフィルムや、樹脂フィルムや、金属箔などが例示される。具体的には、天然黒鉛から得られたグラファイトフィルム、緩衝ゴム材、鉄板、テフロン（登録商標）フィルムなどが挙げられる。 <Film-like medium>
Examples of the film-like medium other than the graphite film of the present embodiment include a graphite film obtained from natural graphite, a resin film, and a metal foil. Specific examples include graphite films obtained from natural graphite, buffer rubber materials, iron plates, and Teflon (registered trademark) films.

「フィルム状媒質とともに」とは、下記のような態様が例示される。例えば、（本実施形態のグラファイトフィルム以外の媒質／１枚の本実施形態のグラファイトフィルム／本実施形態のグラファイトフィルム以外の媒質／１枚の本実施形態のグラファイトフィルム／本実施形態のグラファイトフィルム以外の媒質／・・・）などのようにサンドイッチ状に挟む場合、（本実施形態のグラファイトフィルム以外の媒質／複数枚の本実施形態のグラファイトフィルム／本実施形態のグラファイトフィルム以外の媒質／複数枚の本実施形態のグラファイトフィルム／本実施形態のグラファイトフィルム以外の媒質／・・・）などのようにサンドイッチ状で挟む場合、などである。   Examples of “with a film-like medium” include the following embodiments. For example, (medium other than graphite film of this embodiment / one piece of graphite film of this embodiment / medium other than graphite film of this embodiment / one piece of graphite film of this embodiment / non-graphite film of this embodiment) In the case of sandwiching in the form of a sandwich, such as (medium other than the graphite film of the present embodiment / multiple sheets of graphite film of the present embodiment / medium other than the graphite film of the present embodiment / multiple sheets) In the case of sandwiching in the form of a graphite film of the present embodiment / medium other than the graphite film of the present embodiment /.

以下の実施例および比較例により、本願発明にかかるグラファイトフィルムおよびその製造方法をさらに具体的に説明する。   The following Examples and Comparative Examples will more specifically explain the graphite film and the production method thereof according to the present invention.

＜ポリイミドフィルムＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ＞
［ポリイミドフィルムＡの作製方法］
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ーを合成した後、そのプレポリマーを含む溶液にｐ−フェニレンジアミンの１当量を溶解して得られたポリアミド酸を１８．５質量％含む溶液を得た。 <Polyimide films A, B, C, D>
[Production Method of Polyimide Film A]
After dissolving 4 equivalents of pyromellitic dianhydride in a DMF solution in which 3 equivalents of 4,4′-oxydianiline was dissolved to synthesize a prepolymer having acid anhydrides at both ends, the prepolymer was A solution containing 18.5% by mass of a polyamic acid obtained by dissolving 1 equivalent of p-phenylenediamine in the solution containing was obtained.

この溶液を冷却しながら、ポリアミド酸に含まれるカルボン酸基に対して、１当量の無水酢酸、１当量のイソキノリン、およびＤＭＦを含むイミド化触媒を添加し脱泡した。次に、この混合溶液が、乾燥後に所定の厚さになるようにアルミ箔上に塗布した。アルミ箔上の混合溶液層は、熱風オーブン、遠赤外線ヒータを用いて乾燥した。   While this solution was cooled, an imidation catalyst containing 1 equivalent of acetic anhydride, 1 equivalent of isoquinoline, and DMF was added to the carboxylic acid group contained in the polyamic acid to degas. Next, this mixed solution was applied onto an aluminum foil so as to have a predetermined thickness after drying. The mixed solution layer on the aluminum foil was dried using a hot air oven and a far infrared heater.

でき上がり厚さが７５μｍの場合の乾燥条件を以下に示す。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秒乾燥して、自己支持性を有するゲルフィルムにした。そのゲルフィルムをアルミ箔から引き剥がし、フレームに固定した。さらに、ゲルフィルムを、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にて４６０℃で２３秒と段階的に加熱して乾燥した。その他の厚さのフィルムついては、厚さに比例して上記の乾燥時間を調整した。たとえば、厚さ２５μｍのフィルムの場合には、７５μｍのフィルムの場合よりも上記の乾燥時間を１／３に短く設定した。   The drying conditions when the finished thickness is 75 μm are shown below. The mixed solution layer on the aluminum foil was dried in a hot air oven at 120 ° C. for 240 seconds to form a self-supporting gel film. The gel film was peeled off from the aluminum foil and fixed to the frame. Furthermore, the gel film is heated stepwise in a hot air oven at 120 ° C. for 30 seconds, 275 ° C. for 40 seconds, 400 ° C. for 43 seconds, 450 ° C. for 50 seconds, and a far infrared heater at 460 ° C. for 23 seconds. And dried. For other thickness films, the drying time was adjusted in proportion to the thickness. For example, in the case of a film having a thickness of 25 μm, the drying time is set to 1/3 shorter than that in the case of a film having a thickness of 75 μm.

以上のようにして、厚さがそれぞれ１２．５μｍ、２５μｍおよび５０μｍの３種類のポリイミドフィルムＡ（弾性率４．４ＧＰａ、吸水率２．２％、複屈折０．１４、線膨張係数２１．８×１０^-6℃^-1）を作製した。 As described above, three types of polyimide films A having a thickness of 12.5 μm, 25 μm and 50 μm, respectively (elastic modulus 4.4 GPa, water absorption 2.2%, birefringence 0.14, linear expansion coefficient 21.8 × 10 ⁻⁶ ° C. ⁻¹ ) was produced.

［ポリイミドフィルムＢの作製方法］
４，４’−オキシジアニリンの１当量、ｐ−フェニレンジアミンの１当量を溶解したＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）溶液に、ピロメリット酸二無水物の２当量を溶解して得られたポリアミド酸を用いた以外はポリイミドフィルムＡと同様にして厚さ２５μｍのポリイミドフィルムＢ（弾性率４．８ＧＰａ、吸水率３．０％、複屈折０．１４、線膨張係数１８．４×１０^-6℃^-1）を作製した。 [Production Method of Polyimide Film B]
Polyamide acid obtained by dissolving 2 equivalents of pyromellitic dianhydride in a DMF (dimethylformamide) solution in which 1 equivalent of 4,4′-oxydianiline and 1 equivalent of p-phenylenediamine are dissolved is used. 25 μm thick polyimide film B (elastic modulus 4.8 GPa, water absorption 3.0%, birefringence 0.14, linear expansion coefficient 18.4 × 10 ⁻⁶ ° C. ⁻¹⁾ ) Was produced.

［ポリイミドフィルムＣの作製方法］
４，４’−オキシジアニリンの３当量、ｐ−フェニレンジアミンの１当量を溶解したＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）溶液に、ピロメリット酸二無水物の４当量を溶解して得られたポリアミド酸を用いた以外はポリイミドフィルムＡと同様にして厚さ２５μｍのポリイミドフィルムＣ（弾性率３．９ＧＰａ、吸水率３．０％、複屈折０．１２、線膨張係数２３．７×１０^-6℃^-1）を作製した。 [Production Method of Polyimide Film C]
Polyamide acid obtained by dissolving 4 equivalents of pyromellitic dianhydride in a DMF (dimethylformamide) solution in which 3 equivalents of 4,4′-oxydianiline and 1 equivalent of p-phenylenediamine are dissolved is used. 25 μm thick polyimide film C (elastic modulus 3.9 GPa, water absorption 3.0%, birefringence 0.12, linear expansion coefficient 23.7 × 10 ⁻⁶ ° C. ⁻¹⁾ ) Was produced.

［ポリイミドフィルムＤ］
ポリイミドフィルムＤは、東レ・デュポン（株）製の厚さ２５μｍの「ＫＡＰＴＯＮ Ｈ」（弾性率３．４ＧＰａ、吸水率３．０％、複屈折０．１０、線膨張係数２７．９×１０^-6℃^-1）である。文献によると、ポリイミドフィルムＤ（東レ・デュポン（株）製ＫＡＰＴＯＮ Ｈ）は、４，４’−オキシジアニリンの１当量を溶解したＤＭＦ（東レ・デュポン（株）製ジメチルホルムアミド）溶液に、ピロメリット酸二無水物の１当量を溶解して得られたポリアミド酸を用いて製造されていると推定される。得られたポリイミドフィルムＡ〜Ｄの製造方法と諸物性を表１にまとめた。 [Polyimide film D]
Polyimide film D is “KAPTON H” (elasticity 3.4 GPa, water absorption 3.0%, birefringence 0.10, linear expansion coefficient 27.9 × 10 ⁻ ) manufactured by Toray DuPont Co., Ltd. and having a thickness of 25 μm. ⁶ ° C- ¹ ). According to the literature, polyimide film D (KAPTON H manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) is dissolved in a DMF (dimethylformamide manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) solution in which 1 equivalent of 4,4′-oxydianiline is dissolved. It is presumed that it is produced using a polyamic acid obtained by dissolving 1 equivalent of merit acid dianhydride. The production methods and various physical properties of the obtained polyimide films A to D are summarized in Table 1.

（実施例１）
サイズ７０ｍｍ×７０ｍｍで厚さ２５μｍのポリイミドフィルムＡをグラファイト板で挟み、電気炉を用いて窒素ガス雰囲気下で、５℃／ｍｉｎの昇温速度で１０００℃まで昇温した後、１０００℃で１時間保持する熱処理をして炭素化フィルムを得た。 Example 1
A polyimide film A having a size of 70 mm × 70 mm and a thickness of 25 μm is sandwiched between graphite plates, and heated to 1000 ° C. at a temperature increase rate of 5 ° C./min in a nitrogen gas atmosphere using an electric furnace. A carbonized film was obtained by heat treatment for holding for a time.

得られた炭素化フィルムをグラファイト板で挟み、グラファイト化炉を用いてアルゴンガス雰囲気下、１０００〜２０００℃の温度領域を２．５℃／ｍｉｎの昇温速度で、２０００℃以上の温度領域を５℃／ｍｉｎの昇温速度で２９００℃まで昇温した後、２９００℃で３０分保持する熱処理をしてグラファイトフィルムを製造した。得られたフィルムを２５０ｋｇｆ／ｃｍ ^２ の圧力で圧縮処理を施してグラファイトフィルム１を作製した。 The obtained carbonized film is sandwiched between graphite plates, and a temperature range of 1000 ° C. to 2000 ° C. is set to a temperature range of 2000 ° C. or more at a rate of 2.5 ° C./min in an argon gas atmosphere using a graphitization furnace. After heating up to 2900 degreeC with the temperature increase rate of 5 degreeC / min, the heat processing hold | maintained at 2900 degreeC for 30 minutes was performed, and the graphite film was manufactured. The obtained film was compressed at a pressure of 250 kgf / cm ² to produce a graphite film 1.

（実施例２）
１０００℃以下における炭素化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２を作製した。 (Example 2)
A graphite film 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbonization temperature rising rate at 1000 ° C. or less was 1 ° C./min.

（実施例３）
１０００℃以下における炭素化昇温速度を２．５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム３を作製した。 (Example 3)
A graphite film 3 was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbonization heating rate at 1000 ° C. or lower was 2.5 ° C./min.

（実施例４）
１０００℃以下における炭素化昇温速度を１０℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム４を作製した。 Example 4
A graphite film 4 was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbonization temperature rising rate at 1000 ° C. or lower was 10 ° C./min.

（実施例５）
１０００℃以下における炭素化昇温速度を１５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム５を作製した。 (Example 5)
A graphite film 5 was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbonization temperature rising rate at 1000 ° C. or lower was set to 15 ° C./min.

（実施例６）
１０００℃以下における炭素化昇温速度を２０℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム６を作製した。 (Example 6)
A graphite film 6 was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbonization temperature rising rate at 1000 ° C. or less was 20 ° C./min.

（実施例７）
２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム７を作製した。 (Example 7)
A graphite film 7 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization temperature rising rate at 2000 ° C. or higher was 1 ° C./min.

（実施例８）
２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度を２．５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム８を作製した。 (Example 8)
A graphite film 8 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization heating rate at 2000 ° C. or higher was 2.5 ° C./min.

（実施例９）
２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度を７℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム９を作製した。 Example 9
A graphite film 9 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization heating rate at 2000 ° C. or higher was 7 ° C./min.

（実施例１０）
２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度を１０℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム１０を作製した。 (Example 10)
A graphite film 10 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization temperature rising rate at 2000 ° C. or higher was 10 ° C./min.

（実施例１１）
２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度を２０℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム１１を作製した。 (Example 11)
A graphite film 11 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization temperature rising rate at 2000 ° C. or higher was 20 ° C./min.

（実施例１２）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例２と同様にしてグラファイトフィルム１２を作製した。 (Example 12)
A graphite film 12 was produced in the same manner as in Example 2 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was 1 ° C./min.

（実施例１３）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例３と同様にしてグラファイトフィルム１３を作製した。 (Example 13)
A graphite film 13 was produced in the same manner as in Example 3 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was 1 ° C./min.

（実施例１４）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム１４を作製した。 (Example 14)
A graphite film 14 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization heating rate at 1000 to 2000 ° C. was 1 ° C./min.

（実施例１５）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例４と同様にしてグラファイトフィルム１５を作製した。 (Example 15)
A graphite film 15 was produced in the same manner as in Example 4 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was 1 ° C./min.

（実施例１６）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例２と同様にしてグラファイトフィルム１６を作製した。 (Example 16)
A graphite film 16 was produced in the same manner as in Example 2 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was set to 5 ° C./min.

（実施例１７）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例３と同様にしてグラファイトフィルム１７を作製した。 (Example 17)
A graphite film 17 was produced in the same manner as in Example 3 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was set to 5 ° C./min.

（実施例１８）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム１８を作製した。 (Example 18)
A graphite film 18 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization heating rate at 1000 to 2000 ° C. was set to 5 ° C./min.

（実施例１９）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例４と同様にしてグラファイトフィルム１９を作製した。 (Example 19)
A graphite film 19 was produced in the same manner as in Example 4 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was set to 5 ° C./min.

（実施例２０）
グラファイト化最高温度を２８００℃としたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２０を作製した。 (Example 20)
A graphite film 20 was produced in the same manner as in Example 1 except that the maximum graphitization temperature was 2800 ° C.

（実施例２１）
グラファイト化最高温度を３０００℃と変更したこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２１を作製した。 (Example 21)
A graphite film 21 was produced in the same manner as in Example 1 except that the maximum graphitization temperature was changed to 3000 ° C.

（実施例２２）
ポリイミドフィルムＢを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２２を作製した。 (Example 22)
A graphite film 22 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyimide film B was used.

（実施例２３）
ポリイミドフィルムＣを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２３を作製した。 (Example 23)
A graphite film 23 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyimide film C was used.

（実施例２４）
厚さ１２．５μｍのポリイミドフィルムＡを用いて、１０００℃以下における炭素化昇温速度を１℃／ｍｉｎとし、１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を１℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１０と同様にしてグラファイトフィルム２４を作製した。 (Example 24)
Using the polyimide film A with a thickness of 12.5 μm, except that the carbonization temperature rise rate at 1000 ° C. or less was 1 ° C./min and the graphitization temperature rise rate at 1000 to 2000 ° C. was 1 ° C./min, A graphite film 24 was produced in the same manner as in Example 10.

（比較例１）
１０００℃までの炭素化昇温速度を０．５℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２５を作製した。 (Comparative Example 1)
A graphite film 25 was produced in the same manner as in Example 1 except that the carbonization temperature rising rate up to 1000 ° C. was 0.5 ° C./min.

（比較例２）
１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を１０℃／ｍｉｎとしたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２６を作製した。 (Comparative Example 2)
A graphite film 26 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C. was 10 ° C./min.

（比較例３）
２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度を０．５℃／ｍｉｎと変更したこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２７を作製した。 (Comparative Example 3)
A graphite film 27 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization temperature rising rate at 2000 ° C. or higher was changed to 0.5 ° C./min.

（比較例４）
グラファイト化最高温度を２５００℃としたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２８を作製した。 (Comparative Example 4)
A graphite film 28 was produced in the same manner as in Example 1 except that the maximum graphitization temperature was 2500 ° C.

（比較例５）
厚さ５０μｍのポリイミドフィルムＡを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム２９を作製した。 (Comparative Example 5)
A graphite film 29 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyimide film A having a thickness of 50 μm was used.

（比較例６）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム３０を作製した。 (Comparative Example 6)
A graphite film 30 was produced in the same manner as in Example 1 except that the polyimide film D was used.

（比較例７）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例２と同様にしてグラファイトフィルム３１を作製した。 (Comparative Example 7)
A graphite film 31 was produced in the same manner as in Example 2 except that the polyimide film D was used.

（比較例８）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例３と同様にしてグラファイトフィルム３２を作製した。 (Comparative Example 8)
A graphite film 32 was produced in the same manner as in Example 3 except that the polyimide film D was used.

（比較例９）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例４と同様にしてグラファイトフィルム３３を作製した。 (Comparative Example 9)
A graphite film 33 was produced in the same manner as in Example 4 except that the polyimide film D was used.

（比較例１０）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例７と同様にしてグラファイトフィルム３４を作製した。 (Comparative Example 10)
A graphite film 34 was produced in the same manner as in Example 7 except that the polyimide film D was used.

（比較例１１）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例８と同様にしてグラファイトフィルム３５を作製した。 (Comparative Example 11)
A graphite film 35 was produced in the same manner as in Example 8 except that the polyimide film D was used.

（比較例１２）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例１０と同様にしてグラファイトフィルム３６を作製した。 (Comparative Example 12)
A graphite film 36 was produced in the same manner as in Example 10 except that the polyimide film D was used.

（比較例１３）
ポリイミドフィルムＤを用いたこと以外は、実施例１１と同様にしてグラファイトフィルム３７を作製した。 (Comparative Example 13)
A graphite film 37 was produced in the same manner as in Example 11 except that the polyimide film D was used.

（比較例１４）
厚さ２５μｍのポリイミドフィルムＤをグラファイト板で挟み、１０００℃までの炭素化昇温速度を１０℃／ｍｉｎとし、１０００〜２０００℃のグラファイト化昇温速度を２０℃／ｍｉｎとし、２０００℃以上のグラファイト化昇温速度を２０℃／ｍｉｎとして、グラファイト化最高温度を３０００℃としたこと以外は、実施例１と同様にしてグラファイトフィルム３８を作製した。 (Comparative Example 14)
A 25 μm thick polyimide film D is sandwiched between graphite plates, the carbonization temperature rise rate up to 1000 ° C. is 10 ° C./min, the graphitization temperature rise rate at 1000 to 2000 ° C. is 20 ° C./min, A graphite film 38 was produced in the same manner as in Example 1 except that the graphitization heating rate was 20 ° C./min and the maximum graphitization temperature was 3000 ° C.

なお、厚さ２５μｍのポリイミドフィルムＤを、炭素化昇温速度を１℃／ｍｉｎより小さくして、２０００℃以上のグラファイト化昇温速度を１０℃／ｍｉｎより大きくすることにより、十分な耐折り曲げ性を示す厚さ１０μｍ程度のグラファイトフィルムを作製することができる。しかし、装置への負荷、時間的負荷およびコストを考慮すると、一般的なポリイミドフィルム（ポリイミドフィルムＤ）を原料として、このようなグラファイトフィルムを作製することは困難である場合が多い。   In addition, the polyimide film D having a thickness of 25 μm has a sufficient bending resistance by making the carbonization temperature rise rate lower than 1 ° C./min and the graphitization temperature rise rate over 2000 ° C. larger than 10 ° C./min. A graphite film having a thickness of about 10 μm can be produced. However, considering the load on the apparatus, time load, and cost, it is often difficult to produce such a graphite film using a general polyimide film (polyimide film D) as a raw material.

＜炭素化フィルムにおける炭素化不良（皺および割れ）＞
室温（たとえば２５℃）から１０００℃までの熱処理により、原料フィルム（ポリイミドフィルム）を炭素化させた炭素化フィルムの外観を目視にて確認した。フィルムに高さ２ｍｍ以上の皺が確認できる場合は×、高さ０．５ｍｍ以上２ｍｍ未満の皺が確認できるものを△、０．５ｍｍ未満の皺しか確認できないものを○、皺の発生が確認できないものを◎とした。またフィルムに割れが発生しているものは無条件で×とした。 <Carbonization failure (cracks and cracks) in carbonized film>
The appearance of the carbonized film obtained by carbonizing the raw material film (polyimide film) was visually confirmed by heat treatment from room temperature (for example, 25 ° C.) to 1000 ° C. When the wrinkles with a height of 2 mm or more can be confirmed on the film, X indicates that wrinkles with a height of 0.5 mm or more and less than 2 mm can be confirmed, Δ indicates that wrinkles with a height of less than 0.5 mm can be confirmed, and generation of wrinkles is confirmed Those that could not be marked as ◎. Moreover, the thing in which the crack has generate | occur | produced in the film was set as x unconditionally.

＜炭素化装置への負荷＞
通常、炭素化工程における熱処理は室温から１０００℃までの温度領域で行う。ここで、炭素化昇温速度は１〜１０℃／ｍｉｎ程度が好ましい。昇温速度が１℃／ｍｉｎより小さい場合は、処理にかかる時間が長くなり炭素化装置にかかる負荷が大きくなる。一方、昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合も、消費電力の増大、ヒータの消耗などの様々な負荷が炭素化装置にかかる。したがって、炭素化昇温速度について、１６℃／ｍｉｎ以上のものを×、１℃／ｍｉｎ未満あるいは１０℃／ｍｉｎ以上１６℃／ｍｉｎ未満のものを△、１℃／ｍｉｎ以上２℃／未満あるいは４℃／ｍｉｎ以上１０ｍｉｎ未満のものを○、２℃／ｍｉｎ以上４℃／ｍｉｎ未満のものを◎とした。
＜グラファイトフィルムにおけるグラファイト不良（皺および破れ）＞
上述のように、厚さの小さい原料フィルムを熱処理する場合、グラファイト化工程の熱処理における昇温速度を大きくすることでフィルムを発泡させることができる。しかしながら、グラファイト化の際もフィルムは膨張および／または収縮が生じるために、急激に温度上昇させると大面積のフィルムを作製する場合は、皺などの不良が発生する場合がある。
そのため、グラファイト化昇温速度は１〜１０℃／ｍｉｎ程度が好ましい。したがって、２０００℃以上のグラファイト化昇温速度について、２０℃／ｍｉｎ以上のものを×、１℃／ｍｉｎ未満あるいは１０℃／ｍｉｎ以上２０℃／ｍｉｎ未満のものを△、１℃／ｍｉｎ以上２℃／ｍｉｎ未満あるいは６℃／ｍｉｎ以上１０℃／ｍｉｎ未満のものを○、２℃／ｍｉｎ以上６℃／ｍｉｎ未満のものを◎とした。 <Load on the carbonizer>
Usually, the heat treatment in the carbonization step is performed in a temperature range from room temperature to 1000 ° C. Here, the carbonization temperature rising rate is preferably about 1 to 10 ° C./min. When the rate of temperature increase is less than 1 ° C./min, the time required for the treatment becomes longer and the load applied to the carbonizer increases. On the other hand, when the rate of temperature increase is greater than 10 ° C./min, various loads such as an increase in power consumption and heater consumption are applied to the carbonization apparatus. Therefore, the carbonization temperature rising rate is 16 ° C./min or more x, less than 1 ° C./min or 10 ° C./min or more and less than 16 ° C./min Δ, 1 ° C./min or more 2 ° C./min or Those having a temperature of 4 ° C./min or more and less than 10 min were rated as “○”, and those having a temperature of 2 ° C./min or more and less than 4 ° C./min were rated as “◎”.
<Graphite defects (cracks and tears) in graphite film>
As mentioned above, when heat-treating a raw material film having a small thickness, the film can be foamed by increasing the rate of temperature increase in the heat treatment in the graphitization step. However, since the film expands and / or contracts during graphitization, defects such as wrinkles may occur when a large-area film is produced when the temperature is rapidly increased.
Therefore, the graphitization temperature rising rate is preferably about 1 to 10 ° C./min. Therefore, the graphitization temperature rising rate of 2000 ° C. or more is 20 ° C./min or more, x is less than 1 ° C./min, or 10 ° C./min or more and less than 20 ° C./min is Δ, 1 ° C./min or more 2 Less than ° C / min or 6 ° C./min or more and less than 10 ° C./min.

＜グラファイト化装置への負荷＞
また、上述のように、厚さの小さい原料フィルムを熱処理する場合、グラファイト化昇温速度を大きくして、グラファイト化最高温度を高めることで発泡させることができる。ここで、グラファイト化昇温速度は１〜１０℃／ｍｉｎ程度が適当である。昇温速度が１℃／ｍｉｎより小さい場合は、処理にかかる時間が長くなりグラファイト化装置にかかる負荷が大きくなる。一方、昇温速度が１０℃／ｍｉｎより大きい場合も、消費電力の増大、ヒータの消耗などの様々な負荷がグラファイト化装置にかかる。 <Load on the graphitizer>
Moreover, as mentioned above, when heat-treating a raw material film having a small thickness, foaming can be performed by increasing the graphitization temperature rising rate and increasing the maximum graphitization temperature. Here, the graphitization temperature rising rate is suitably about 1 to 10 ° C./min. When the rate of temperature increase is less than 1 ° C./min, the time required for the treatment becomes long and the load on the graphitization apparatus becomes large. On the other hand, when the rate of temperature increase is greater than 10 ° C./min, various loads such as an increase in power consumption and heater consumption are applied to the graphitization apparatus.

また、グラファイト化最高温度が高い場合も、グラファイト化装置へ大きな負荷を与える。２５００℃以上の超高温を得るには、通常はグラファイトヒータに直接電流を流して、そのジュ−ル熱を利用した加熱が行なわれる。グラファイトヒータの消耗による劣化が２７００℃以上で進行し、２８００℃ではグラファイトヒータの消耗速度が２７００℃のときの約１０倍になり、２９００℃ではグラファイトヒータの消耗速度が２８００℃のときの約１０倍になる。そのため、通常は、グラファイト化最高温度は２９００℃以下が好ましい。   Also, when the maximum graphitization temperature is high, a large load is applied to the graphitization apparatus. In order to obtain an ultra-high temperature of 2500 ° C. or higher, heating is usually performed by passing a current directly through the graphite heater and utilizing its juule heat. Degradation due to consumption of the graphite heater proceeds at 2700 ° C. or more, and at 2800 ° C., the consumption rate of the graphite heater is about 10 times that at 2700 ° C., and at 2900 ° C., about 10 when the consumption rate of the graphite heater is 2800 ° C. Double. Therefore, normally, the maximum graphitization temperature is preferably 2900 ° C. or less.

＜グラファイトフィルムの厚さ測定＞
グラファイトフィルムの厚さの測定方法としては、得られたグラファイトフィルムを厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用い、室温２５℃の恒温室にて、フィルムの任意の１０点を測定し、平均して測定値とした。 <Measurement of graphite film thickness>
As a method for measuring the thickness of the graphite film, the obtained graphite film was subjected to a thickness gauge (HEIDENHAIN-CERTO manufactured by HEIDENHAIN Co., Ltd.) in a thermostatic chamber at room temperature of 25 ° C. and any 10 points of the film. Were measured and averaged to obtain a measured value.

＜グラファイトフィルムの厚さのバラツキ＞
グラファイトフィルムの厚さのバラツキの測定方法としては、得られたグラファイトフィルムを厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製ＨＥＩＤＥＮＨＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用い、室温２５℃の恒温室にて、フィルムの任意の１０点を測定して最大値と最小値の差をとった。 <Thickness variation of graphite film>
As a method for measuring the variation in the thickness of the graphite film, the obtained graphite film was subjected to any thickness of the film using a thickness gauge (HEIDENHAIN-CERTO manufactured by HEIDENHAIN Co., Ltd.) in a thermostatic chamber at room temperature of 25 ° C. Ten points were measured and the difference between the maximum and minimum values was taken.

＜グラファイトフィルムにおける表面剥がれ＞
グラファイトフィルム化後のグラファイトフィルムの外観を目視および微粘着テープによる引き剥がし試験にて評価した。微粘着テープによる引き剥がし試験では、微粘着テープ（（株）パナック社製ＣＴ−３８）を２ｋｇローラで１往復の条件で貼り合わせ、１０ｍｉｎ後に引き剥がした。その後、目視にて微粘着テープにグラファイト粉が確認されるかどうかで判断した。微粘着テープによる引き剥がし試験にて、グラファイト粉が確認されないものを◎、グラファイト粉が確認されるが目視にてグラファイト表面に剥がれが確認できないものは○、目視にて表面剥がれが確認されるが粉落ちしないものを△、表面剥がれが発生しており粉落ちするものは×として判断した。 <Surface peeling in graphite film>
The appearance of the graphite film after it was made into a graphite film was evaluated by visual observation and a peeling test using a slightly adhesive tape. In the peeling test using a slightly adhesive tape, a slightly adhesive tape (CT-38 manufactured by Panac Co., Ltd.) was bonded with a 2 kg roller under one reciprocating condition, and then peeled off after 10 minutes. Thereafter, it was judged whether or not the graphite powder was visually confirmed on the slightly adhesive tape. In the peeling test with a fine adhesive tape, ◎ if the graphite powder is not confirmed, ◎, graphite powder is confirmed, but if the graphite surface is not visually peeled, ○, the surface peeling is confirmed visually The case where powder did not fall off was judged as Δ, and the case where surface peeling occurred and powdered off was judged as ×.

＜グラファイトフィルムの耐折曲特性評価（ＭＩＴ耐折曲試験）＞
グラファイトフィルムのＭＩＴ耐折曲試験は、以下の要領で行った。グラファイトフィルムを幅１５×長さ１００ｍｍの短冊型試験片にカットし、東洋精機（株）製ＭＩＴ耐揉疲労試験機型式Ｄを用いて、試験荷重０．９８Ｎ（１００ｇｆ）、折り曲げクランプの曲率半径Ｒ２ｍｍ、左右の折り曲げ角度９０°折り曲げ速度９０回／ｍｉｎの測定条件で、短冊型試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数（耐折回数）を測定した。 <Evaluation of bending resistance of graphite film (MIT bending resistance test)>
The MIT bending resistance test of the graphite film was performed as follows. A graphite film is cut into a strip-shaped test piece having a width of 15 × 100 mm in length, and a test load of 0.98 N (100 gf) and a radius of curvature of a bending clamp is applied using an MIT fatigue resistance tester model D manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd. Under the measurement conditions of R2 mm, right and left folding angle 90 °, and folding speed 90 times / min, the number of reciprocating bendings (folding times) until the strip-shaped test piece broke was measured.

＜光交流法によるフィルム面方向の熱拡散率測定＞
グラファイトフィルムの熱拡散率は、光交流法による熱拡散率測定装置（アルバック理工（株）社製ＬａｓｅｒＰｉｔ）を用いて、グラファイトフィルムを４×４０ｍｍのサンプル形状に切り取り、２０℃の雰囲気下、１０Ｈｚにおいて測定した。グラファイト化の進行状況を、フィルム面方向の熱拡散率を測定することによって判定した。熱拡散率が高いほど、グラファイト化が顕著であることを意味している。 <Measurement of thermal diffusivity in the film surface direction by the optical alternating current method>
The thermal diffusivity of the graphite film was measured by cutting the graphite film into a 4 × 40 mm sample shape using a thermal diffusivity measuring device (LacerPit manufactured by ULVAC-RIKO Co., Ltd.) by an optical alternating current method, and in a 20 ° C. atmosphere at 10 Hz. Measured in The progress of graphitization was determined by measuring the thermal diffusivity in the film surface direction. The higher the thermal diffusivity, the more remarkable the graphitization.

実施例、比較例のグラファイトフィルムの諸物性を表２にまとめた。   Various physical properties of the graphite films of Examples and Comparative Examples are summarized in Table 2.

＜複屈折＞
実施例１〜１１のように、複屈折０．１４の原料フィルムを用いると、炭素化速度１〜２０℃／ｍｉｎおよび２０００℃以上のグラファイト化昇温速度１〜２０℃／ｍｉｎで熱処理することで、ＭＩＴ耐折曲試験の耐折回数が５０００回以上の柔軟性に優れたグラファイトフィルムが得られた。一方、複屈折０．１０の従来の原料フィルムを同様の方法でグラファイト化しても屈折曲性の悪いグラファイトフィルムしか得られなかった（比較例６〜１４のグラファイトフィルムについてＭＩＴ耐折曲試験の耐折回数は１０００回以下）。このように原料フィルムの分子配向性を高めることで従来は製造できなかった柔軟性の優れた１０μｍ程度のグラファイトフィルムを得ることができた。 <Birefringence>
When a raw material film having a birefringence of 0.14 is used as in Examples 1 to 11, heat treatment is performed at a carbonization rate of 1 to 20 ° C./min and a graphitization heating rate of 1 to 20 ° C./min of 2000 ° C. or more. Thus, a graphite film excellent in flexibility having a folding resistance of 5000 times or more in the MIT bending resistance test was obtained. On the other hand, only a graphite film having a poor refractive curvature was obtained even when the conventional raw material film having a birefringence of 0.10 was graphitized by the same method (the graphite films of Comparative Examples 6 to 14 were resistant to the MIT bending resistance test). The number of folding is 1000 or less). Thus, by increasing the molecular orientation of the raw material film, it was possible to obtain a graphite film of about 10 μm with excellent flexibility that could not be produced conventionally.

＜１０００℃以下における炭素化昇温速度＞
実施例１〜６、比較例１を比較すると、比較例１のグラファイトフィルムの耐折曲特性は、実施例１〜６のグラファイトフィルムに比べて非常に劣っていた。これは、比較例１は炭素化速度が遅すぎ、炭素化フィルムの分子配向が緻密になりすぎたために、グラファイト化の際に表面剥がれが発生したからと考えられる。 <Carbonization heating rate at 1000 ° C. or lower>
When Examples 1-6 and Comparative Example 1 were compared, the bending resistance of the graphite film of Comparative Example 1 was very poor compared to the graphite films of Examples 1-6. This is presumably because, in Comparative Example 1, the carbonization rate was too slow, and the molecular orientation of the carbonized film became too dense, so that surface peeling occurred during graphitization.

また、実施例２、５、６のグラファイトフィルムの耐折曲特性は、実施例１、３、４のグラファイトフィルムに比べて劣っていた。これは、実施例２においても、まだ炭素化速度が遅すぎたために、グラファイトフィルムに表面剥がれが発生したからと考えられる。一方、実施例３、４においては炭素化速度が速すぎ、炭素化フィルムの分子配向が乱れすぎたことにより、グラファイト化が十分に進行しなかったためと考えられる。また、炭素化速度が速すぎて、炭素化フィルムに皺が発生し、これがグラファイトフィルムの厚さムラとなってしまったことも、耐折曲特性が劣っていた原因と考えられる。   Further, the bending resistance characteristics of the graphite films of Examples 2, 5, and 6 were inferior to those of Examples 1, 3, and 4. This is presumably because, in Example 2, the carbonization rate was still too slow, and the surface of the graphite film was peeled off. On the other hand, in Examples 3 and 4, it is considered that the graphitization did not proceed sufficiently because the carbonization rate was too high and the molecular orientation of the carbonized film was too disturbed. In addition, the carbonization rate is too high, and wrinkles are generated in the carbonized film, resulting in unevenness in the thickness of the graphite film.

＜２０００℃以上におけるグラファイト化昇温速度＞
実施例１、７〜１１および比較例３を比較すると、比較例３のグラファイトフィルムの耐折曲特性は、実施例１、７〜１１のグラファイトフィルムに比べて、非常に劣っていた。これは、比較例３では、グラファイト化昇温速度が遅すぎたためにグラファイトフィルムを発泡させることができず、硬質なグラファイトフィルムが形成されたためと考えられる。また、実施例１、９、８のグラファイトフィルムに比べて、実施例７、８、１１のグラファイトフィルムの耐折曲特性が劣っていた。これも、実施例７、８でも、まだグラファイト化昇温速度が遅すぎたために、グラファイトフィルムを十分発泡させることができなかったためと考えられる。一方、実施例１１においては、グラファイト化昇温速度が速すぎて、グラファイトフィルムに皺が発生してしまい、耐折曲特性の低下を招いてしまったものと考えられる。 <Graphitization heating rate at 2000 ° C. or higher>
When Examples 1, 7 to 11 and Comparative Example 3 were compared, the bending resistance of the graphite film of Comparative Example 3 was very poor compared to the graphite films of Examples 1 and 7 to 11. This is presumably because, in Comparative Example 3, the graphite film could not be foamed because the graphitization temperature rising rate was too slow, and a hard graphite film was formed. Further, the graphite films of Examples 7, 8, and 11 were inferior in bending resistance to the graphite films of Examples 1, 9, and 8. This is also considered to be because, in Examples 7 and 8, the graphite film could not be sufficiently foamed because the graphitization temperature rising rate was still too slow. On the other hand, in Example 11, it is thought that the graphitization temperature rising rate was too fast, so that the graphite film was wrinkled and the bending resistance was lowered.

＜１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度＞
実施例１〜４、１２〜１９および比較例２を比較すると、１０００〜２０００℃までのグラファイト化昇温速度を小さくすると、炭素化昇温速度が１〜１０℃／ｍｉｎの広い領域において、表面剥がれがなく均一で耐折曲特性に優れたグラファイトフィルムが得られることがわかった。したがって、１０００〜２０００℃におけるグラファイト化昇温速度を小さくすることで、グラファイト化の際に均一発泡させることができる炭素化昇温速度の範囲を広げることができた。 <Graphitization heating rate at 1000 to 2000 ° C.>
When Examples 1-4, 12-19, and Comparative Example 2 are compared, when the graphitization temperature rise rate from 1000 to 2000 ° C. is reduced, the carbonization temperature rise rate is 1 to 10 ° C./min in a wide region. It was found that a graphite film having no peeling and uniform and excellent bending resistance can be obtained. Therefore, by reducing the graphitization temperature increase rate at 1000 to 2000 ° C., the range of the carbonization temperature increase rate that can be uniformly foamed during graphitization can be expanded.

＜グラファイト化最高温度＞
実施例１、２０、２１および比較例４を比較すると、比較例４のグラファイトフィルムの耐折曲特性は、実施例１、２０、２１のグラファイトフィルムに比べて、非常に劣っていた。これは、比較例４では、グラファイト化最高温度が低すぎたために、十分にグラファイト化が進行せず、グラファイトフィルムを発泡させることができなかったためと考えられる。また、同様の理由により、実施例２０のグラファイトフィルムの耐折曲特性は、実施例１、２１のグラファイトフィルムに比べて、僅かに劣っていたものと考えられる。 <Maximum graphitization temperature>
When Examples 1, 20, 21 and Comparative Example 4 were compared, the bending resistance of the graphite film of Comparative Example 4 was very poor compared to the graphite films of Examples 1, 20, and 21. This is probably because, in Comparative Example 4, the graphitization maximum temperature was too low, so that graphitization did not proceed sufficiently and the graphite film could not be foamed. For the same reason, it is considered that the bending resistance of the graphite film of Example 20 was slightly inferior to the graphite films of Examples 1 and 21.

＜原料フィルムの厚さ＞
実施例１、２４および比較例５を比較すると、比較例５のグラファイトフィルムの厚さは２６μｍと実施例１、２４のグラファイトフィルムに比べて厚い。これは当然のことであり、比較例５においては厚い原料フィルムを用いているからである。また、実施例２４は原料フィルムの厚さが１２．５μｍであるので５μｍ程度のグラファイトフィルムが作製できた。 <Thickness of raw film>
When Examples 1 and 24 and Comparative Example 5 are compared, the thickness of the graphite film of Comparative Example 5 is 26 μm, which is thicker than the graphite films of Examples 1 and 24. This is natural because in Comparative Example 5, a thick material film is used. In Example 24, since the thickness of the raw material film was 12.5 μm, a graphite film of about 5 μm could be produced.

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。   It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明のグラファイトフィルムは、熱伝導性に優れるため、あらゆる熱に関わる用途に使用することが可能である。また、本発明のグラファイトフィルムは、厚さが小さく柔軟性にも優れるため、この特徴を活かした用途、たとえば、小型電子機器など小スペース部分での使用や、折り曲げ部分などの用途に適している。グラファイトフィルムの熱伝導に優れるという特徴は、熱を移動させる、熱を逃がす、熱を広げる、熱を均一にする、熱応答を早くする、早く暖める、早く冷ますといった効果が必要な用途に適している。熱を瞬時に広げることで急激な温度変化を防止緩和したり、局所的な熱の集中を回避したりすることが可能である。またその逆で、急激な変化を起こさせたり、わずかな熱の変化を検知したりする用途に使用することが可能である。熱の集中が緩和されることで高温環境化においても強度、接着性を確保できる。また、均一かつ正確に熱を伝えることにより、高精度、高品位、高画質といった特性改善も可能になる。   Since the graphite film of the present invention is excellent in thermal conductivity, it can be used for any heat-related applications. In addition, since the graphite film of the present invention is small in thickness and excellent in flexibility, it is suitable for applications utilizing this feature, for example, for use in a small space portion such as a small electronic device, or for a bent portion. . The excellent heat transfer characteristics of graphite film make it suitable for applications that require heat transfer, heat release, heat spread, uniform heat, quick thermal response, fast warming, fast cooling, etc. ing. By spreading the heat instantaneously, it is possible to prevent and mitigate sudden temperature changes, or to avoid local heat concentration. On the other hand, it can be used for applications that cause sudden changes or detect slight changes in heat. By reducing the concentration of heat, strength and adhesiveness can be secured even in high temperature environments. In addition, by transferring heat uniformly and accurately, characteristics such as high accuracy, high quality, and high image quality can be improved.

また、本発明のグラファイトフィルムを製造装置に用いた場合には、熱を早く、大量に輸送できる特長を活かし、タクトタイム短縮、加熱・冷却効率改善、乾燥効率改善、高速化、待ち時間短縮といった生産性の向上が可能になる。また、熱の均一化や素早い輸送により、不良低減、保温機能も高めることが可能となる。また、様々な機器に採用することで、省スペース化、薄膜化、軽量化、機構の単純化、設置の自由度改善を可能とし、余計な部品を無くすことで、省電力化、静音化も可能となる。また、熱を逃がすことが可能なため、ヒートサイクル環境試験やアニ−ル処理でも特性劣化なく、半田耐熱、接着層の密着性、耐熱性、信頼性、耐久性が改善でき、また断熱性を高めたり、熱に弱い部品から守ったりすることも可能となる。その結果、メンテナンスレス、コストダウンにつながり、安全性も改善することが可能となる。   In addition, when the graphite film of the present invention is used in a manufacturing apparatus, it takes advantage of the ability to transport heat quickly and in large quantities, shortening tact time, improving heating / cooling efficiency, improving drying efficiency, increasing speed, reducing waiting time, etc. Productivity can be improved. In addition, it is possible to reduce defects and enhance the heat retaining function by uniformizing heat and quick transportation. In addition, by adopting it in various devices, it is possible to save space, thin film, reduce weight, simplify the mechanism, improve the degree of freedom of installation, and eliminate unnecessary parts to save power and reduce noise. It becomes possible. In addition, since heat can be released, there is no deterioration in characteristics even in heat cycle environmental tests and annealing treatments, solder heat resistance, adhesive layer adhesion, heat resistance, reliability, durability can be improved, and heat insulation can be improved. It can also be increased and protected from heat-sensitive parts. As a result, maintenance can be reduced, cost can be reduced, and safety can be improved.

本発明のグラファイトフィルムの具体的な用途として、以下のものがあげられる。たとえば、サーバー、サーバー用パソコン、デスクトップパソコン、ワードプロセッサ、キーボード、ゲームなどの電子機器、ノートパソコン、電子辞書、ＰＤＡ、携帯電話、携帯ゲーム機器、ポータブル音楽プレイヤーなどの携帯電子機器などが挙げられる。   Specific uses of the graphite film of the present invention include the following. Examples include electronic devices such as servers, personal computers for servers, desktop personal computers, word processors, keyboards, and games, portable electronic devices such as notebook computers, electronic dictionaries, PDAs, mobile phones, portable game devices, and portable music players.

また、液晶ディスプレイ、透過型液晶表示装置、反射型ＬＣＤパネル、プラズマディスプレイ、ＳＥＤ、ＬＥＤ、有機ＥＬ、無機ＥＬ、液晶プロジェクター、リアプロジェクター、液晶パネル、バックライト装置（ばらつき防止、温度ムラ改善）、ＴＦＴ基板、電子放出素子、電子源基板とフェースプレート（軽量化）、表示パネルフレームとの複合、発光素子、電荷注入型発光素子、時計などの光学・表示機器およびその部品などが挙げられる。   Also, liquid crystal display, transmissive liquid crystal display device, reflective LCD panel, plasma display, SED, LED, organic EL, inorganic EL, liquid crystal projector, rear projector, liquid crystal panel, backlight device (variation prevention, temperature unevenness improvement), Examples include TFT substrates, electron-emitting devices, electron source substrates and face plates (weight reduction), composites of display panel frames, light-emitting devices, charge injection light-emitting devices, optical and display devices such as watches, and parts thereof.

また、レーザ、半導体レーザ、発光ダイオード、蛍光灯、白熱電球、発光ドット、発行素子アレー、照明ユニット、平面発光装置、原稿照明装置などの発光・照明装置などが挙げられる。インクジェット（熱エネルギーを利用してインクを途出する）用の単体もしくは複数からなる記録ヘッド（ヒーター、断熱材、蓄熱層など）、ラインヘッド、長尺インクヘッド、固体インクジェット装置、インクジェットヘッド用放熱板、インクカートリッジ、インクジェットヘッド用シリコン基板、インクジェット駆動ドライバ、インクジェット記録紙を加熱するための加熱源（ハロゲンランプヒータ）などのインクジェットプリンタ（インクヘッド）装置およびその部品などが挙げられる。   Further, examples thereof include light emitting / illuminating devices such as lasers, semiconductor lasers, light emitting diodes, fluorescent lamps, incandescent bulbs, light emitting dots, issuing element arrays, illumination units, flat light emitting devices, and document illumination devices. Single or multiple recording head (heater, heat insulating material, heat storage layer, etc.), line head, long ink head, solid ink jet device, ink jet head heat release for ink jet (spreading ink using thermal energy) Examples include an ink jet printer (ink head) device such as a plate, an ink cartridge, a silicon substrate for an ink jet head, an ink jet drive driver, and a heating source (halogen lamp heater) for heating ink jet recording paper, and components thereof.

また、トナーカートリッジ、レーザ光源を有する装置、走査光学装置（光線出射ユニット、偏向走査ポリゴンミラー、ポリゴンミラー回転駆動モーター、感光体ドラムへ導く光学部品）、露光装置、現像装置（感光ドラム、光受容部材、現像ローラ、現像スリーブ、クリーニング装置）、転写装置（転写ロール、転写ベルト、中間転写ベルトなど）、定着装置（定着ロール（芯、外周部材、ハロゲンヒーターなど）、サーフヒーター、電磁誘導加熱ヒーター、セラミックヒーター、定着フィルム、フィルム加熱装置、加熱ローラ、加圧ローラ・加熱体、加圧部材、ベルトニップ）、シート冷却装置、シート載置装置、シート排出装置、シート処理装置などからなる電子写真装置・画像形成装置およびその部品などが挙げられる。   Also, a toner cartridge, a device having a laser light source, a scanning optical device (light emitting unit, deflection scanning polygon mirror, polygon mirror rotation drive motor, optical component leading to a photosensitive drum), an exposure device, a developing device (photosensitive drum, light receiving) Member, developing roller, developing sleeve, cleaning device), transfer device (transfer roll, transfer belt, intermediate transfer belt, etc.), fixing device (fixing roll (core, outer peripheral member, halogen heater, etc.), surf heater, electromagnetic induction heater , Ceramic heater, fixing film, film heating device, heating roller, pressure roller / heating body, pressure member, belt nip), sheet cooling device, sheet loading device, sheet discharging device, sheet processing device, etc. Apparatus, image forming apparatus and parts thereof.

ここで、定着装置ではグラファイトフィルムの使用による熱特性の改善効果は顕著であり、幅方向の画質ムラ、画質欠陥、連続通紙における画質バラツキ、立ち上がり・下がり時間、リアルタイム対応、温度の高追従性、通紙部と非通紙部の温度差、皺、強度、省電力、オンデマンド加熱、高温オフセット及び低温オフセット、ヒーター周辺部材の過昇温、ヒーター割れが大幅に改善できる。   Here, in the fixing device, the effect of improving the thermal characteristics due to the use of graphite film is remarkable, uneven image quality in the width direction, image quality defect, image quality variation in continuous paper feeding, rise / fall time, real-time correspondence, high temperature followability The temperature difference between the paper passing portion and the non-paper passing portion, wrinkles, strength, power saving, on-demand heating, high temperature offset and low temperature offset, overheating of heater peripheral members, and heater cracking can be greatly improved.

また、本発明のグラファイトフィルムは、熱転写式記録装置（リボン）、ドットプリンタ、昇華プリンタ、その他の記録装置などに用いられる。   The graphite film of the present invention is used in thermal transfer recording devices (ribbons), dot printers, sublimation printers, other recording devices, and the like.

また、本発明のグラファイトフィルムは、半導体素子、半導体パッケージ、半導体封止ケース、半導体ダイボンディング、液晶表示素子駆動用半導体チップ、ＣＰＵ、ＭＰＵ、メモリ、パワートランジスタ、パワートランジスタケースなどの半導体関連部品などに用いられる。   The graphite film of the present invention is a semiconductor element, a semiconductor package, a semiconductor sealing case, a semiconductor die bonding, a semiconductor chip for driving a liquid crystal display element, a semiconductor-related component such as a CPU, MPU, memory, power transistor, and power transistor case. Used for.

また、本発明のグラファイトフィルムは、プリント基板、リジッド配線板、フレキシブル配線板、セラミック配線板、ビルドアップ配線板、実装基板、高密度実装プリント基板、（テープキャリアパッケージ）、ＴＡＢ、ヒンジ機構、摺動機構、スルーホール、樹脂パッケージング、封止材、多層樹脂成形体、多層基板などの配線基板などに用いられる。   In addition, the graphite film of the present invention includes a printed board, a rigid wiring board, a flexible wiring board, a ceramic wiring board, a build-up wiring board, a mounting board, a high-density mounting printed board, (tape carrier package), a TAB, a hinge mechanism, a sliding board. It is used for a moving mechanism, a through hole, a resin packaging, a sealing material, a multilayer resin molded body, a wiring substrate such as a multilayer substrate.

また、本発明のグラファイトフィルムは、ＣＤ、ＤＶＤ（光ピックアップ、レーザ発生装置、レーザ受光装置）、ブルーレイディスク、ＤＲＡＭ、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、光記録再生装置、磁気記録再生装置、光磁気記録再生装置、情報記録媒体、光記録ディスク、光磁気記録媒体（透光性基板、光干渉層、磁壁移動層、中間層、記録層、保護フィルム層、放熱層、情報トラック）、受光素子、光検出素子、光ピックアップ装置、磁気ヘッド、光磁気記録用磁気ヘッド、半導体レーザチップ、レーザダイオード、レーザ駆動ＩＣなどの記録装置、記録再生装置およびその部品などに用いられる。   The graphite film of the present invention is a CD, DVD (optical pickup, laser generator, laser receiver), Blu-ray disc, DRAM, flash memory, hard disk drive, optical recording / reproducing device, magnetic recording / reproducing device, magneto-optical recording / reproducing. Device, information recording medium, optical recording disk, magneto-optical recording medium (translucent substrate, optical interference layer, domain wall motion layer, intermediate layer, recording layer, protective film layer, heat dissipation layer, information track), light receiving element, light detection It is used for an element, an optical pickup device, a magnetic head, a magnetic head for magneto-optical recording, a semiconductor laser chip, a laser diode, a recording device such as a laser driving IC, a recording / reproducing device and its components.

また、本発明のグラファイトフィルムは、デジタルカメラ、アナログカメラ、デジタル一眼レフカメラ、アナログ一眼レフカメラ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ一体型ＶＴＲ用、カメラ一体型ＶＴＲ用ＩＣ、ビデオカメラ用ライト、電子閃光装置、撮像装置、撮像管冷却装置、撮像装置、撮像素子、ＣＣＤ素子、レンズ鏡筒、イメージセンサ及びそれを用いた情報処理装置、Ｘ線吸収体パターン、Ｘ線マスク構造体、Ｘ線撮影装置、Ｘ線露光装置、Ｘ線平面検出器、Ｘ線デジタル撮影装置、Ｘ線エリアセンサー基板、電子顕微鏡用試料冷却ホルダ、電子ビーム描画装置（電子銃、電子銃、電子ビーム描画装置）、放射線検出装置および放射線撮像システム、スキャナー、画像読取装置、動画用撮像素子と静止画用撮像素子、顕微鏡などの画像記録装置およびその部品などに用いられる。   The graphite film of the present invention is a digital camera, an analog camera, a digital single-lens reflex camera, an analog single-lens reflex camera, a digital camera, a digital video camera, a camera-integrated VTR, a camera-integrated VTR IC, a video camera light, an electronic Flash device, imaging device, imaging tube cooling device, imaging device, imaging device, CCD element, lens barrel, image sensor and information processing device using the same, X-ray absorber pattern, X-ray mask structure, X-ray imaging Apparatus, X-ray exposure apparatus, X-ray flat detector, X-ray digital imaging apparatus, X-ray area sensor substrate, sample cooling holder for electron microscope, electron beam drawing apparatus (electron gun, electron gun, electron beam drawing apparatus), radiation Detection device and radiation imaging system, scanner, image reading device, moving image pickup device and still image pickup device It used like in the image recording apparatus and its components such as a microscope.

また、本発明のグラファイトフィルムは、アルカリ電池、マンガン電池などの一次電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素、鉛蓄電池などの二次電池、電気二重層キャパシタ、電解コンデンサ、組電池、太陽電池、太陽電池モジュール設置構造体、光電変換基板、光起電力素子アレー、発電素子、燃料電池（発電セル、筐体外部、燃料タンク内部）などのバッテリー機器などの放熱材料が用いられる。   In addition, the graphite film of the present invention includes primary batteries such as alkaline batteries and manganese batteries, secondary batteries such as lithium ion batteries, nickel metal hydride and lead storage batteries, electric double layer capacitors, electrolytic capacitors, assembled batteries, solar batteries, and solar batteries. A heat dissipating material is used for battery equipment such as a module installation structure, a photoelectric conversion substrate, a photovoltaic element array, a power generation element, and a fuel cell (power generation cell, outside the casing, inside the fuel tank).

また、本発明のグラファイトフィルムは、電源（整流ダイオード、トランス）、ＤＣ／ＤＣコンバータ、スイッチング電源装置（フォワード型）、電流リ−ド、超電導装置システムなどの電源およびその部品などに用いられる。また、モーター、リニアモーター、平面モーター、振動波モーター、モーターコイル、回転制御駆動用の回路ユニット、モータードライバ、インナーロータモーター、振動波アクチュエーターなどのモーターおよびその部品などに用いられる。   Further, the graphite film of the present invention is used for power supplies such as power supplies (rectifier diodes, transformers), DC / DC converters, switching power supply devices (forward type), current leads, superconducting device systems, and components thereof. It is also used for motors and parts such as motors, linear motors, planar motors, vibration wave motors, motor coils, rotation control drive circuit units, motor drivers, inner rotor motors, vibration wave actuators, and the like.

また、本発明のグラファイトフィルムは、真空処理装置、半導体製造装置、蒸着装置、薄膜単結晶半導体層製造装置、プラズマＣＶＤ、マイクロ波プラズマＣＶＤ、スパッタリング装置、減圧チャンバー、真空ポンプ、クライオトラップ・クライオポンプなどの真空排気装置、静電チャック、真空バキュームチャック、ピンチャック型ウエハチャック、スパッタリング用ターゲット、半導体露光装置、レンズ保持装置及び投影露光装置、フォトマスクなどの堆積膜製造装置（温度一定、品質安定）およびその部品などに用いられる。   Further, the graphite film of the present invention includes a vacuum processing apparatus, a semiconductor manufacturing apparatus, a vapor deposition apparatus, a thin film single crystal semiconductor layer manufacturing apparatus, a plasma CVD, a microwave plasma CVD, a sputtering apparatus, a vacuum chamber, a vacuum pump, a cryotrap and a cryopump. Vacuum evacuation devices such as electrostatic chucks, vacuum vacuum chucks, pin chuck type wafer chucks, sputtering targets, semiconductor exposure devices, lens holding devices and projection exposure devices, photomasks and other deposited film manufacturing equipment (constant temperature, quality stability ) And its parts.

また、本発明のグラファイトフィルムは、抵抗加熱・誘導加熱・赤外線加熱による熱処理装置、乾燥機、アニール装置、ラミネート装置、リフロー装置、加熱接着（圧着）装置、射出成型装置（ノズル・加熱部）、樹脂成形金型、ＬＩＭ成型、ローラ成型装置改質ガス製造（改質部、触媒部、加熱部など）スタンパ、（フィルム状、ロール状、記録媒体用）、ボンディングツール、触媒反応器、チラー、カラーフィルタ基板の着色装置、レジストの加熱冷却装置、溶接機器、磁気誘導加熱用フィルム、結露防止ガラス、液体残量検知装置、熱交換装置などの種々製造装置及びその部品などに用いられる。   In addition, the graphite film of the present invention is a heat treatment device by resistance heating / induction heating / infrared heating, dryer, annealing device, laminating device, reflow device, heat bonding (crimping) device, injection molding device (nozzle / heating unit), Resin molding dies, LIM molding, roller molding equipment Modified gas production (reforming part, catalyst part, heating part, etc.) stamper, (film, roll, recording medium), bonding tool, catalyst reactor, chiller, It is used for color filter substrate coloring devices, resist heating / cooling devices, welding equipment, magnetic induction heating films, anti-condensation glass, liquid remaining amount detection devices, heat exchange devices, and other various manufacturing devices and parts thereof.

また、本発明のグラファイトフィルムは、断熱材、真空断熱材、輻射断熱材などの断熱装置に用いられる。また、各種電子・電気機器、製造装置のシャーシ、筐体、外装カバー、放熱部品（放熱器、開口部、ヒートパイプ、ヒートシンク、フィン、ファン、放熱用コネクタなど）、冷却部品（ペルチェ素子、電気熱変換素子、水冷部品など）、温度調節装置、温度制御装置、温度検出装および部品などに用いられる。   Moreover, the graphite film of this invention is used for heat insulation apparatuses, such as a heat insulating material, a vacuum heat insulating material, and a radiation heat insulating material. Also, various electronic and electrical equipment, manufacturing equipment chassis, housing, exterior cover, heat dissipation parts (heat radiator, opening, heat pipe, heat sink, fin, fan, heat dissipation connector, etc.), cooling parts (Peltier element, electrical Heat conversion element, water-cooled component, etc.), temperature control device, temperature control device, temperature detection device and component.

また、本発明のグラファイトフィルムは、サーミスタ、サーモスイッチ、サーモスタット、温度ヒューズ、過電圧防止素子、サーモプロテクタ、セラミックヒーター、フレキシブルヒーター、ヒータと熱伝導板と断熱材の複合品、ヒーターコネクタ・電極端子部品などの発熱体関連部品に用いられる。また、高放射率を有する放射部品、電磁波遮蔽、電磁波吸収体などの電磁シールド部品、アルミ、銅、シリコンなどの金属との複合品、窒化ケイ素、窒化ホウ素、アルミナなどのセラミックとの複合品として好適である。   The graphite film of the present invention includes a thermistor, a thermo switch, a thermostat, a thermal fuse, an overvoltage prevention element, a thermo protector, a ceramic heater, a flexible heater, a composite product of a heater, a heat conduction plate, and a heat insulating material, and a heater connector / electrode terminal component. Used for heating element related parts. Also, as radiation components with high emissivity, electromagnetic shielding components such as electromagnetic shielding and electromagnetic wave absorbers, composite products with metals such as aluminum, copper and silicon, and composite products with ceramics such as silicon nitride, boron nitride and alumina Is preferred.

放熱シミュレーションの構成を示す概略図である。ここで、（ａ）は概略上面図を示し、（ｂ）は概略側面図を示す。It is the schematic which shows the structure of heat dissipation simulation. Here, (a) shows a schematic top view and (b) shows a schematic side view. 複屈折の測定に供されるフィルムおよびくさび形シートを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the film and wedge-shaped sheet | seat used for a birefringent measurement. 複屈折の測定に供されるくさび形シートを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the wedge-shaped sheet | seat used for the measurement of birefringence.

符号の説明Explanation of symbols

１１ 発熱体、１２ グラファイトフィルム、１３ フィルム、１３ｐ くさび形シート、１３ｓ 干渉縞、２０ ナトリウム光。   11 heating element, 12 graphite film, 13 film, 13p wedge-shaped sheet, 13s interference fringe, 20 sodium light.

Claims (13)

厚さ１μｍ以上２１μｍ以下のグラファイトフィルムであって、
ＭＩＴ耐折曲試験において、折り曲げクランプの曲率半径Ｒが２ｍｍ、左右の折り曲げ角度９０度、折り曲げ速度９０回／ｍｉｎおよび荷重０．９８Ｎの測定条件で、前記グラファイトフィルムの幅１５ｍｍの短冊型試験片が破断するまでの往復折り曲げ回数が５０００回以上であるグラファイトフィルム。 A graphite film having a thickness of 1 μm to 21 μm,
In the MIT bending resistance test, a strip-shaped test piece having a width of 15 mm for the graphite film under the measurement conditions of a curvature radius R of the bending clamp of 2 mm, a bending angle of 90 degrees on the left and right, a bending speed of 90 times / min, and a load of 0.98 N. Graphite film in which the number of reciprocal folds until breakage is 5,000 times or more. 前記グラファイトフィルムは、厚さが３μｍ以上１５μｍ以下、面積が２５ｃｍ²以上であり、
前記ＭＩＴ耐折曲試験における前記往復折り曲げ回数が１００００回以上である請求項１記載のグラファイトフィルム。 The graphite film has a thickness of 3 μm or more and 15 μm or less, and an area of 25 cm ² or more.
The graphite film according to claim 1, wherein the number of reciprocal bendings in the MIT bending resistance test is 10,000 or more. 前記グラファイトフィルムの厚さのバラツキが３μｍ以下である請求項１〜２のいずれかに記載のグラファイトフィルム。   The graphite film according to claim 1, wherein a variation in thickness of the graphite film is 3 μm or less. 前記グラファイトフィルムは、厚さ１０μｍ以上４５μｍ以下の高分子フィルムを熱処理して得られるグラファイトフィルムである請求項１〜３のいずれかに記載のグラファイトフィルム。   The graphite film according to claim 1, wherein the graphite film is a graphite film obtained by heat-treating a polymer film having a thickness of 10 μm to 45 μm. 前記高分子フィルムは、複屈折０．１２以上のポリイミドフィルムである請求項４に記載のグラファイトフィルム。   The graphite film according to claim 4, wherein the polymer film is a polyimide film having a birefringence of 0.12 or more. 請求項１のグラファイトフィルムの製造方法であって、
厚さ１０μｍ以上４５μｍ以下の高分子フィルムを準備する工程と、
前記高分子フィルムを熱処理して炭素化フィルムを形成する炭素化工程と、
前記炭素化フィルムをさらに熱処理してグラファイトフィルムを形成するグラファイト化工程と、を備え、
前記グラファイト化工程の熱処理における最高温度が２６００℃以上であるグラファイトフィルムの製造方法。 A method for producing a graphite film according to claim 1,
Preparing a polymer film having a thickness of 10 μm to 45 μm;
A carbonization step of heat-treating the polymer film to form a carbonized film;
A graphitization step of further heat-treating the carbonized film to form a graphite film,
A method for producing a graphite film, wherein the maximum temperature in the heat treatment in the graphitization step is 2600 ° C or higher. 前記炭素化工程と前記グラファイト化工程とを連続的に行う請求項６に記載のグラファイトフィルムの製造方法。   The manufacturing method of the graphite film of Claim 6 which performs the said carbonization process and the said graphitization process continuously. 前記高分子フィルムは、複屈折０．１２以上のポリイミドフィルムである請求項６または７に記載のグラファイトフィルムの製造方法。   The method for producing a graphite film according to claim 6 or 7, wherein the polymer film is a polyimide film having a birefringence of 0.12 or more. 前記炭素化工程の熱処理において、１０００℃以下の温度領域における昇温速度が１〜１０℃／ｍｉｎである請求項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。   The method for producing a graphite film according to claim 8, wherein in the heat treatment in the carbonization step, the rate of temperature rise in a temperature range of 1000 ° C. or lower is 1 to 10 ° C./min. 前記グラファイト化工程の熱処理において、２０００℃以上の温度領域における昇温速度が２．５〜１０℃／ｍｉｎである請求項８または９に記載のグラファイトフィルムの製造方法。   The method for producing a graphite film according to claim 8 or 9, wherein, in the heat treatment in the graphitization step, a temperature increase rate in a temperature range of 2000 ° C or higher is 2.5 to 10 ° C / min. 前記グラファイト化工程の熱処理において、１０００℃から２０００℃までの温度領域における昇温速度が０．１〜２．５℃／ｍｉｎである請求項８〜１０のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。   The method for producing a graphite film according to any one of claims 8 to 10, wherein, in the heat treatment of the graphitization step, a temperature increase rate in a temperature range from 1000 ° C to 2000 ° C is 0.1 to 2.5 ° C / min. . 前記グラファイトフィルムをフィルム面に垂直な方向に圧縮する圧縮工程をさらに備える請求項６〜１１のいずれかに記載のグラファイトフィルムの製造方法。   The method for producing a graphite film according to any one of claims 6 to 11, further comprising a compression step of compressing the graphite film in a direction perpendicular to the film surface. 前記圧縮工程において、圧縮する圧力が０．９８ＭＰａ以上３９．２ＭＰａ以下である請求項１２に記載のグラファイトフィルムの製造方法。   The method for producing a graphite film according to claim 12, wherein in the compression step, a compression pressure is 0.98 MPa or more and 39.2 MPa or less.

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