200804087 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明有關經複合（composite )瀝青（pitch )系碳 纖維與熱硬化性樹脂成分之碳纖維複合薄片（carbon ^ fibre composite sheet)。 【先前技術】 ® 高性能的碳纖維，可分類爲以聚丙烯腈（PAN )作爲 原料之PAN系碳纖維、及以一連串的瀝青類作爲原料之 渥Η系纖維。並且碳繊維則利用其強度·彈性率較通常 的合成高分子爲顯著高的特徵，而廣泛被採用於航空•宇 宙用途、建築•土木用途、運動•休閒用途等。 近年來’以省能源所代表之能源有效使用方法在受瞻 目當中，經高速化之CPU (中央處理單元）或電子電路因 焦耳熱（Joule heat )所引起的發熱正成爲問題。爲能解 決此寺問題’需要將熱重有效處理，亦即需要達成所謂熱 量管理(thermal management ) 〇 - 碳纖維，係較通常的合成高分子之熱傳導率（ W thermal conductivity )爲高者，惟尙在檢討希望再提高熱 傳導之可能性。然而，目前所市售之PAN系碳纖維的熱 導率，通常係較200W/ ( m · K )爲低，故從熱量管理的 觀點看，難謂爲合適者。相對於此，瀝青系碳纖維則由於 石墨化性高之故，一般認爲較PAN系碳纖維爲容易達成 高熱導率。 -5- 200804087 (2) 一般’作爲熱傳導性塡充劑，周知有經塡充氧化鋁或 氮化硼、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、碳化矽、石英、氫氧 化銘等金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氫氧 化物等者。然而’由於金屬材料系的塡充材料之比重高之 故’作爲複合材料時重量即增高。又，屬於碳系材料之碳 黑（carbon black )等球形材料，如添加量增多時，則會 發生所謂散落粉體現象，特別是在電子設備方面，其導電 性將對設備產生不良影響。相對於此，碳纖維係因比重較 輕，不僅能減輕按與金屬材料系的塡充材料同樣體積所添 加時的複合材料的重量的優點，亦有因其形狀爲纖維狀之 故，難以發生散落粉體之優點。 另一方面’該複合材料的用途而言，有時可作爲發熱 體與吸熱設備（heat sink )之間的連接物使用。此時，如 使用剛性高的樹脂組成物時，則可能在發熱體與吸熱設備 之間產生間隙，以致不能達成有效的熱傳導。於是，希望 能開發一種具有更佳的柔軟性且對發熱體及吸熱設備之各 表面具有高的跟隨性之複合材料。 其次，就用於熱量管理之複合材料的特徵加以探討。 如欲有效利用碳纖維的高熱傳導率，則在介在有某種 基體（matrix )之狀態下，較佳爲形成有網眼織物（net w〇rk )。特別是，網眼織物係經形成爲三次元式（threθά i m e n s i ο n a 1 ) 時， 則可認 爲不僅 在成型 體的面 內方向 ，甚 至於對厚度方向亦能達成碳纖維的高熱傳導，而在例如散 熱板的用途上係非常有效者。然而，將在來所使用之纖維 -6- (3) (3)200804087 作成織物狀而與基體形成複合材料化之複合材料（ composite material )，係雖然面內的熱傳導率已獲改善， 惟厚度方向的熱傳熱，則由於未能充分完成碳纖維的網眼 織物形成之故，難謂良好之狀態。 由於此種情況存在，曾有多種擬根本方式改善碳纖維 的熱傳導率的嘗試。例如，專利文獻1中，揭示有經往一 方向並絲之碳纖維中含浸（impregnation )有石墨粉末與 熱硬化性樹脂之機械強度高的熱傳導性成型品。又，專利 文獻2中，藉由碳纖維的物性的改善以提升熱傳導度等的 物性之事實，惟有關成型體的熱物性之明確的性能改善之 情形則未揭示。 [專利文獻1]日本專利特開平5_17593號公報 [專利文獻2]日本專利特開平2-2429 1 9號公報 【發明內容】 本發明之目的在於解決上述在來技術未能達成之問題 ，以提供能顯示適切的熱傳導性之碳纖維複合薄片。 如依本發明，上述目的可藉由一種碳纖維複合薄片， 係將選自熱硬化性聚矽氧（silicone)系凝膠（gel)成分 、熱硬化性環氧樹脂成分以及熱硬化性聚矽氧樹脂成分所 成之群之熱硬化性樹脂成分、與碳纖維束加以複合（ composite )後，使熱硬化性樹脂成分硬化所得之碳纖維 複合薄片，其特徵爲：源自構成碳纖維束之碳纖維的六角 網眼面的成長方向之微晶體（crystallite)尺寸爲5nm以 (4) (4)200804087 上，而碳纖維複合薄片的熱傳導率爲2W/(m*K)以上 ，而達成。 [發明之最佳實施形態] 以下，就本發明加以詳細說明。 可用於本發明之碳纖維束（carbon fibre aggregate )的原料而言，可例舉：如萘或菲（phenan threne)般的 縮合多環烴化合物，如石油系瀝青或媒碳系瀝青般的縮合 環化合物等。其中較佳爲如萘或菲般的組合多環烴化合物 ，特佳爲光學各向異性（optically anisotropic)瀝青，亦 ，中間相瀝青（mesophase pitch)。此等可以單獨一種之 方式或適當組合二種之方式使用，惟從提升碳纖維的熱傳 導性上而言，特佳爲以單獨使用中間相瀝青之方式。 原料瀝青的軟化點，可由梅特勒（Metier )法求得， 較佳爲在250°C以上3 5 0°C以下。如軟化點在250°C以下 時，則在不熔化時會發生纖維彼此間的熔黏或大的熱收縮 又，在3 5 0°C以上時，則發生瀝青的熱分解而難於成爲紗 狀。 原料瀝青係由熔吹（melt blow)法而進行紡紗，然 後，經由不熔化、燒成而可作成碳纖維束。以下，就各過 程加以說明。 本發明中，成爲碳纖維的原料之瀝青纖維的紡紗噴嘴 的形狀並不特別限制，惟較佳爲使用噴嘴孔長與孔徑的比 値在3以下者，更佳爲1 · 5以下者。就紡紗時的噴嘴溫度 (5) (5)200804087 亦並不特別限定，祇要是能維持穩定的紡紗狀態之溫度， 亦即，紡紗瀝青的黏度能成爲2至80Pa · S (帕•秒）， 較佳爲30至6〇Pa · S之溫度即可。 從噴嘴孔所排出之瀝青纖維，係將經加溫爲1 0 0至 350 °C之每分鐘100至10000m (公尺）的線速度的氣體， 噴塗於細化點附近，即可加以短纖維化。所噴塗之氣體而 言，可使用空氣、氮氣、氬氣等，惟從費用效果比（cost performance)的觀點來看，較佳爲採用空氣。 經短纖維化之瀝青纖維，即被收集在金屬絲網傳送帶 上而成爲連續性的席墊狀，再經過交叉布捲（cross lap ) 後成爲碳纖維束。 在此’碳纖維束，較佳爲碳纖維彼此在碳纖維束內部 經按三次元交織的席墊，如係此種纖維束，則所得之碳纖 維複合薄片的三次元式的熱傳導性將成爲更佳者。 此種交織，可在從紡紗噴嘴至到達金屬絲網傳送帶之 間，稱爲奇慕尼（chimney)之筒中達成。 如此所得由瀝青纖維所成之束，即依周知方法加以不 溶化後，在1 5 00至3 500 °C下進行燒成。不熔化作業，可 使用經將臭氧、二氧化氮、氮氣、氧氣、碘、溴添加於空 氣中的氣體，而在200至3 50°C下進行，惟如考慮穩定性 、方便性時’則較佳爲在空氣中實施。又，經不熔化之瀝 青緘維’可在真空中’或者在氮氣、氬氣 '氪氣等惰性氣 體中燒成’惟一般在常壓下，且成本低的氮氣中實施。爲 提升作爲碳纖維的熱傳導率起見，燒成溫度較佳爲作成 -9- 200804087 (6) 2300至3 500°C。更佳爲2500至 入石墨製的坩堝中處理，則能遮斷 學性作用。石墨製的坩堝，祇要能 原料之不熔化席墊，則其尺寸、形 w 爲防止燒成中、或冷卻中因與爐內 蒸氣的反應所引起之碳纖維的損傷 的氣密性高者。 # 構成本發明中所用之碳纖維束 六角網眼面之成長方向之微晶體尺 六角網眼面之成長方向之微晶體尺 /得，可由依X射線繞射法所得之3 的繞射線求得。微晶子尺寸成爲重 導主要係由聲子（phonon)所擔任 之故。微晶體尺寸更佳爲20nm以 〇 ^ 又，碳纖維束，較佳爲由以中 纖維所成，碳纖維的平均纖維徑爲 - 長爲 0.01 至 1000mm。 . 如平均纖維徑在此範圍時，生 化過程中不致於發生熔黏。平均纖 ，特佳爲5至1 2 // m。 又，如平均纖維長在此範圍時 在適當的範圍，而成爲作爲纖維束 纖維長更佳爲0.1至500mm，特佳 3 500°C。燒成時，如置 來自外部的物理性、化 置入既定量之作爲上述 狀上並不特別限制，惟 的氧化性的氣體或與碳 起見，較佳爲利用附蓋 之碳纖維，必需爲源自 寸在 5nm以上。源自 寸，可依周知的方法求 咳自碳結晶的（1 1 0 )面 要之原因，乃在於熱傳 ，而發生聲子者爲結晶 上，特佳爲30nm以上 間相瀝青作爲原料之碳 5至20 /z m，平均纖維 產性亦會良好。在不熔 維徑更佳爲3至1 5 // m ，表示纖維彼此的交織 的處理性良好者。平均 爲 3 至 300mm。 -10- 200804087 (7) 另外，作爲對平均纖維徑之纖維徑的分散値的百分比 ，可由下述求得之CV値，較佳爲2 0%以下。更佳爲17 %以下。如CV値在20%以上時，則會增加將在不熔化作 業時發生困擾的直徑在20//m以上的纖維，因而從生產 性的觀點來看，不宜。 CV:L· (1)
A
在此，s i爲纖維徑分散度，巧爲平均纖維徑。 又，s i可由下述式（2 )求得。 Σ(ό~Ά)2 (2) V η 在此，D爲η個纖維的各纖維徑，而巧爲η個纖維徑 的平均値，η爲纖維的個數。 本發明中，碳纖維複合薄片的熱傳導率可依周知的方 法測定，其中較佳爲探針（p r 〇 b e )法、熱盤（h 〇 t d i s k ) 法、雷射閃光（laser flash )法，由於簡便之故，特佳爲 探針法。 一般，碳纖維本身的熱傳導度係數百 W/ ( m · K )程 度，惟如與樹脂混合後作成成型體，則由於缺陷的發生· 空氣的混入·未預期之空隙（void )的發生，而熱傳導率 會急劇降低。因此’一般認爲作爲碳纖維複合薄片的熱傳 導率實施上難於成爲1W/ ( m · K )以上。然而，本發明 -11 - 200804087 (8) 中’則藉由具有5 nm以上的微晶體尺寸之碳纖維所構成 之碳纖維束之使用而克服此種問題，作爲碳纖維複合薄片 實現2W/(m· K)以上。熱傳導率較佳爲3W/(m· K) 以上，更佳爲5W/ ( m · K)以上，再佳爲7W/ ( m · K) 以上，特佳爲10 W/ ( m · K )以上。其極限値而言，可期 待成爲碳纖維單體的熱傳率之600 W/ ( m · K)程度。 本發明中，將碳纖維複合薄片作爲基準時的碳纖維束 所佔比例，以體積分率計，較佳爲在1 5至5 0 % (以重量 分率計爲25至70% )的範圍。如在此種範圍時，則可以 高水準兼備所得之碳纖維複合薄片的熱傳導性與機械特性 〇 本發明中，在與碳纖維束複合之後使其硬化用之熱硬 化性樹脂成分而言，可採用：熱硬化性聚矽氧系凝膠成分 、熱硬化性環氧樹脂成分、熱硬化性聚矽氧樹脂成分，此 等成分係可按照分別所得之碳纖維複合薄片的最終用途而 加以任意選用。 雖可例舉：如欲對碳纖維複合薄片同時賦與黏接性時 則採用熱硬化性聚矽氧系凝膠成分，如不希望從碳纖維複 合薄片在被加熱時發生插發成分時則採用熱硬化性環氧樹 脂成分，如欲對碳纖維複合薄片同時賦與柔軟性時則採用 熱硬化性聚矽氧樹脂成分等例，惟並不限定於此等，而可 按照目的適當加以選擇。 在此，熱硬化性聚矽氧系凝膠成分而言，較佳爲至少 在0至30°C的範圍其黏度在0.01至2000Pa · S者，硬化 -12- 200804087 (9) 者係在70至200°C發生而1至120分鐘程度即完成硬化 之成分很適合使用。 熱硬化性聚矽氧系凝膠成分中，有加成反應型與縮合 反應型，惟第3成分難於參與之加成反應型者很適合使用 、 。此種熱硬化性聚矽氧系凝膠成分而言，可具體例舉：東 . 麗陶康（股）製的熱硬化性聚矽氧系凝膠成分。可採用 SE系列的SE 1 8 86、SE 1 8 8 5等。此等的黏度低、作業性 # 亦良好。 又，熱硬化性環氧樹脂成分而言，並不特別限定，惟 較佳爲至少在〇至30°C的範圍其黏度在〇.〇1至20 0 Pa · s 的液狀者。此種熱硬化性環氧樹脂成分而言，可具體使用 :屬於日本環氧樹脂（股）製的熱硬化性環氧樹脂成分之 「jER」827、「jER」871 (原稱「埃皮可特」827、「埃 皮可特」87 1 )等。此等的黏度低、作業性亦良好。在此 ，熱硬化性環氧樹脂成分，需要使用硬化劑使其硬化。硬 ^ 化劑而言，並不特別限定，惟可採用：改性脂肪族胺、改 性芳香族胺、改性脂環族胺、3 —甲基一 1，2,3,6 —四氫酞 • 酸酐、4 —甲基—1，2,3,6—四氫酞酸酐、甲基一 3,6—內亞 ·' 甲基（endomethylene)—甲基一1，2,3,6 —四氯駄酸野等 。市售品可具體使用：日本環氧樹脂（股）製的「jER裘 亞」FL 240 (原稱「埃皮可特裘亞」FL 240 )等。硬化劑 的使用量而言，以熱硬化性環氧樹脂成分1 0 0重量份作爲 基準，使用10至50重量份即可，硬化將在70至200 °C 發生，1至180分鐘程度即完成。 -13- (10) (10)200804087 最後，熱硬化性聚矽氧樹脂成分而言，較佳爲至少在 0至30°C的範圍其黏度在0.01至10Pa · S者。硬化將在 70至200 °C發生，1至180分鐘程度即完成。此種熱硬化 性聚矽氧樹脂成分而言，有加成反應型與縮合反應型，惟 第3成分難於參與之加成反應型者很適合使用，此種熱硬 化性聚矽氧樹脂成分而言，可使用：屬於東麗陶康（股） 製的熱硬化性聚矽氧成分之SE系列的SE 1821等。此等 的黏度低、作業性亦良好。 以下，就使用各樹脂時的較佳狀態（A )至（D )加 於說明。 (A )本發明中，就熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化 性聚矽氧系凝膠成分之狀態的說明。 本發明中，熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化性聚矽氧 系凝膠成分，較佳爲碳纖維的平均纖維徑在1至20 # m， 而碳纖維複合薄片的熱傳導率在3 W/ ( m · K)以上。 如平均纖維徑在上述範圍時，則生產性亦良好。平均 纖維徑更佳爲3至1 5 μ m，特佳爲5至1 2 /z m。 又，較佳爲碳纖維的平均纖維長在 至 1000mm 的範圍。如平均纖維長在上述範圍時，則將成爲作爲纖維 束的處理性良好者。平均纖維長更佳爲0_1至500mm，特 佳爲3至3 00mm。 所得之碳纖維複合薄片的硬度’係按JIS K 6249所 記載的針入度加以測定。針入度較佳爲在30至90的範圍 。如在3 0以下時則會影響柔軟性’並對複雜形狀的跟隨 -14- (11) (11)200804087 性會惡化。另一方面，如在9 0以上則對穿刺顯著轉弱而 實用上可能有問題。 熱硬化性的聚砂氧系凝膠，作成碳纖維複合薄片後較 佳爲針入度在90以下，特別是，在200乞下熱處理4小 時之硬度較佳爲90以下者。 碳纖維複合薄片的180度撕拉黏著力（膠黏性（ tackiness))，係可由JIS Ζ 0237的180度撕拉黏著力而 加以評價，1 8 0度撕拉黏著力較佳爲〇 · 〇 5至1 . 0 ON (牛頓 )/cm。如較0.05N/cm爲低時，則碳纖維複合薄片不能具 有充分的膠黏性，不能期望發熱體與吸熱設備之間的黏接 力。又，如具有l.〇〇N/cm以上的強膠黏性時，則黏著力 過強以致處理性惡化。 (B )本發明中，就熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化 性環氧樹脂成分之狀態的說明。 本發明中，熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化性環氧樹 脂成分，較佳爲碳纖維的平均纖維徑在5至20 # m，而碳 纖維複合薄片的熱傳導率在5W/ ( m · K)以上。 如平均纖維徑在上述範圍時，則生產性亦良好。平均 纖維徑更佳爲3至15//m，特佳爲5至12//m。 又，較佳爲碳纖維的平均纖維長在0.01至1000mm 的範圍。如平均纖維長在上述範圍時，則將成爲作爲纖維 束的處理良好者。平均纖維長更佳爲0.1至5 00mm，特佳 爲 3 至 3 00mm。 本發明中，所得之碳纖維複合薄片較佳爲在1 5 〇 °C下 -15- (12) (12)200804087 熱處理4小時後的質量減少率在1 %以下。如在1 5 0 °C下 熱處理4小時後的質量減少率在1 %以下時，則由於因加 熱所引起的揮發分少之故，爲電子部材用途上很適合使用 〇 (C )本發明中，就熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化 性聚矽氧樹脂成分之狀態的說明（1 )。 本發明中，熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化性聚矽氧 樹脂成分，較佳爲使用阿斯卡（Ascar ) C硬度計時的硬 度在70以下，以碳纖維複合薄片作爲基準時碳纖維束所 佔之比例係以體積分率計爲在20至50%的範圍（以重量 分率計爲30至70% )、碳纖維複合薄片的熱傳導率在 3W/ ( m · K)以上。 在此，如使用阿斯卡C硬度計的硬度在70以下時， 則可充分發揮可撓曲性。 以碳纖維複合薄片作爲基準時碳纖維束所佔之比例而 言，如在上述範圍時，則可使所得碳纖維複合薄片的熱傳 導性與碳纖維複合薄片製造時的成型性兩全。更佳爲，以 體積分率計，爲20至40% (重量分率計爲30至60%) 。在此，碳纖維複合薄片的厚度係可視用途而自由設定者 ，惟從提升成型收率的觀點來看，較佳爲0.2至10mm， 如此即容易實施無厚度變化之均勻的成型。 又，熱硬化性聚矽氧樹脂成分在硬化前的黏度，較佳 爲0.01至10Pa · s。如在此範圍時，則在進行碳纖維束與 熱硬化性聚矽氧樹脂成分之複合時，可降低缺陷等發生之 -16- (13) (13)200804087 可能性。 再者，熱硬化性聚矽氧樹脂成分，較佳爲因在l〇〇°C 下保持1小時而硬化之成分。如採用此種處理即會硬化之 成分，即能提升碳纖維複合薄片的生產性。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，較佳爲至少由主劑及硬化 劑所成，而硬化後使用可阿斯卡C硬度計時的硬度將成爲 70以下之成分。本身爲熱硬化後的樹脂單體而阿斯卡C 硬度在70以上者即使作成碳纖維複合薄片後，仍然不致 於以碳纖維複合薄片計，成爲阿斯卡C硬度70以下。因 而，較佳爲採用以熱硬化後的樹脂單體計成爲阿斯卡C硬 度70以下之成分。 (D)本發明中，就熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化 性聚矽氧樹脂成分之狀態的說明（2 )。 本發明中，熱硬化性樹脂成分係屬於熱硬化性聚矽氧 樹脂成分，而將經碳纖維束與熱硬化性聚矽氧樹脂成分使 用有軸（Shafted)橫型混練裝置及/或槳（paddle)式縱 型混練裝置所混合之混合物加以成型後並使熱硬化性聚矽 氧樹脂成分硬化後使用阿斯卡C硬度計的硬度在70以下 ’而以碳纖維複合薄片作爲基準時碳纖維束所佔之比例， 較佳爲以體積分率計爲在15至30% (以重量分率計爲25 至50% )的範圍。 在此，如阿斯卡C硬度在70以下時，則能賦與可撓 曲性，而從能使耐撕拉性與柔軟性兩全的觀點來看，更佳 爲20至70。特佳爲使用阿斯卡C硬度的硬度在20至50 -17- (14) (14)200804087 又，以碳纖維複合薄片作爲基準時碳纖維束所佔之比 例較佳爲以體積分率計爲在15至30% (以重量分率計爲 2 5至5 0 % )的範圍，如在此範圍時，則所得之碳纖維複 合薄片的熱傳導性成爲良好者。又，進行混合時的混合物 的黏度亦不致於過高。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分在硬化前的黏度，較佳爲 0.001至10Pa · s。如在此範圍時，則進行碳纖維束與熱 硬化性聚矽氧樹脂成分之複合時，可降低產生缺陷等的可 能性。更佳爲0.001至2 Pa · s。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分較佳爲因在1 8 0 °C下保持1 5 分鐘而硬化之成分。如屬於此種熱硬化性聚矽氧樹脂成分 ，則硬化速度快速而在製作成型體上很合適。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，較佳爲至少由主劑及硬化 劑所成，而硬化後使用阿斯卡C硬度計時的硬度將成爲 70以下之成分。如阿斯卡C硬度在70以下時，則能賦與 可撓曲性。 經將碳纖維束與熱硬化性聚矽氧樹脂成分使用有軸橫 型混練裝置及/或槳式縱型混練裝置所混合之混合物的黏 度較佳爲在3〇°C下依切應變速率（share rate)每秒1至 1 0的任一之下爲1 0 〇 〇 P a · s以下。如屬於此種混合物， 則由於流動性高之故在擠壓成型、注模成型、壓機成型等 中之成型性會成爲良好者。更佳爲混合物的黏度在3 〇 °C 切應變速率每秒1至10的任一之下爲500 Pa· s以下， -18- 200804087 (15) 特佳爲混合物的黏度在30°C共用比例每秒1至1 0的任一 之下爲5 0 P a · s以下。黏度均會影響處理性。在此，由 於此種黏度係不致於較熱硬化性聚矽氧樹脂成分的黏度爲 低之故，其下限値當然成爲熱硬化性聚矽氧樹脂成分的黏 、 度。 ^ 另外’如則所述’ （A )至（D )係較佳的狀態’故 並不限定於此等狀態。 φ 上述之碳纖維複合薄片，係很適合使用爲熱傳導性成 型體、電波屏蔽性成型體、熱交換器者。 其次，於上述（A )至（C )的狀態中，製造碳纖維 複合薄片之較佳的狀態而言，可例舉：使碳纖維束中含浸 熱硬化性樹脂成分後，採用壓機成型法、注塑成型法、擠 壓成型法、注模成型法的任一方法加以成型之方法。 再者，於上述（D )的狀態中，製造碳纖維複合薄片 之較佳狀態係如下所述。 ® 亦即，可例示逐次經過：經將碳纖維束與熱硬化性聚 矽氧樹脂成分使用有軸橫型混練裝置及/或槳式縱型混練 秦 裝置所混合之混合物擠壓於連續之載膜（carrier film)上 . 之擠壓過程，於經擠壓之混合物的上面再貼附連續之薄膜 之薄膜貼附過程、使被薄膜所夾入之混合物通過具有一定 間隙之至少一對輥子間之壓縮過程、進行壓縮後的混合物 之熱處理之過程，藉以製造之方法。 在此方法中，係將由碳纖維束與熱硬化性聚矽氧樹脂 成分所成之經控制黏度之混合物作爲起始材料。使此混合 -19- 200804087 (16) 物通過使用擠壓機擠壓於載膜上之擠壓過程。在擠壓過程 中，則從稱爲口模頭（die )或模唇（lip )之一定間隙按 一定流量排出混合物，惟亦可採用藉由自然落下而擠壓之 方法。 - 接著，從排出口所排定之混合物，則被載膜所接受並 . 搬運。由於從排出口連續流出混合物之故，接受該混合物 之載膜亦需要爲連續式者。該薄膜可從開卷機（unwinder Φ )連續方式供給。接著，於所擠壓之混合物的空氣層側亦 貼附護膜（cover film )。將此過程稱爲薄膜貼附過程。 然後’使被載膜所夾入之混合物通過經設定是間隙之至少 一對輥子間，藉以成型爲一定厚度。該過程係壓縮過程。 接著’使壓縮後的混合物通過實施熱處理之過程後，即可 製得碳纖維複合薄片。該熱處理中，藉由給予相當於1 8 0 t：、熱處理15分鐘的熱處理之能量而可使熱硬化性聚矽 興樹脂成分硬化。 ^ 又’熱處理而言，除使用紅外線加熱器之外，尙可使 用熱風式的乾燥機等，在能達成本發明之目的之範圍內， 周知的熱處理方法均可採用。經過硬化過程之碳纖維複合 E 薄片’如於卷取過程等中連續式卷取爲輥狀亦可能。 在此，載膜而言，熔點在180 °C以上之高分子薄膜很 適合使用，聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸乙二 醇酯薄膜等很適合使用。該載膜的厚度，並無特別限定， 祇要是不影響處理性，在能發揮本發明之效果之範圍內， 即可使用任一種薄膜。 • 20 - (17) (17)200804087 在此，如此所製得之碳纖維複合薄片，亦可於表面實 施黏著加工等的加工，以貼附於黏著材料或直接貼附於發 熱體而作成熱傳導性成型體使用。 更具體方式，就成型體的用途加以說明。該成型體， 可作爲將電子設備等中半導體元件或電源、光源等電子部 件所發生之熱有效往外部發散之散熱構件、傳熱構件或者 其等的構成材料等使用。又，近年來，由於此等部件愈形 成複雜的形狀之故，可跟隨於其形狀。又，本發明之碳纖 維複合薄片，可容易以剪刀切斷。更具體而言，可加工爲 能形成賦形金屬模具之任意形狀後介在半導體元件等的發 熱構件與散熱器等的散熱構件之間使用，或成型加工爲散 熱板、半導體組件（package )用部件、吸熱設備、熱分 佈器（heat spreadr )、模頭襯墊（die pad )、印刷電路 板、冷卻風扇用部件、加熱管（heat pipe )、籃體等使用 。平面方式的使用當然可以，立體方式的使用亦可能。在 加熱管的情形，則能作成富有撓性（flexible )的形態。 又，較佳爲繼續實施與熱硬化性聚矽氧樹脂的混合前 的碳纖維束係成爲碳纖維彼此在束內部交織爲三次元式的 席墊，至混合物中的碳纖維束係成爲非席墊的形態爲止之 混合操作。由於實施此種操作，即可獲得均質的混合物之 故，可提升成型性。 在此，成爲非席墊的形態，係指不再保持作爲纖維束 的形態，而成爲碳纖維分散於熱硬化性聚矽氧樹脂成分中 之狀態之意，此時的混合物的外觀通常爲海苔的漿糊狀。 -21 - (18) (18)200804087 在此，即使成爲此種狀態，並非表示碳纖維進一步被裁斷 之意之故，熱傳導性仍然可充分維持。爲有效達成熱傳導 性起見’較佳爲預先將fe繊維束加以細小撕碎（s h r e d d i n g )後，與熱塑性聚矽氧樹脂成分混合之方法。細小撕碎之 方法可例示：使用切斷器（cutter )的切斷、使用壓縮空 氣的撕碎、或者用手撕裂使其變短小之作法。又，如將碳 纖維束添加既定量於液狀的聚矽氧樹脂成分中，使用上述 的混練裝置加以攪拌亦可達成。爲有效實施此等作業，較 佳爲組合撕碎操作與混練操作。 【實施方式】 [實施例] 以下，藉由實施例再具體說明本發明，惟本發明並不 因此等實施例而有所限制。又，實施例中之各値，係依下 述方法所求得者。 (1 )碳纖維的平均纖維徑，係在光學顯微鏡下使用 量尺測定經過燒成之纖維60支的直徑，並求出其平均。 (2 )碳纖維的平均纖維長，係使用測長器測定經過 燒成之纖維60支的纖維長，並求出其平均値。 (•3)碳纖維複合薄片的熱傳導部，係採用京都電子 製QTM-500並依探針法求得。 (4 )碳纖維的微晶尺寸，係測定來自X射線繞射所 顯現之（1 1 〇 )面的反射，依學振法求得。 (5 )碳纖維複合薄片的針入度（penetration )，係 -22- (19) 200804087 依照JIS K 6249所記載之方法求得者。 (6) 碳纖維複合薄片的180度撕拉黏著 JISZ 0237所記載的180度撕拉黏著力求得者 (7) 將碳纖維複合薄片放置於15〇t、 中4小時，求出熱處理前後的質量變化，從此 〇 (8) 碳纖維複合薄片及聚矽氧樹脂成分 ，係使用阿斯卡C硬度計求出。 (9 )碳纖纖維的密度，係使用比重瓶（ )求得。 [實施例1] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝青，作爲 光學各向異性比例爲100%、軟化點爲283 °c 0.2mm φ的孔的蓋罩（cap)，從縫隙以每分鐘 的線速度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝青以製 徑14.5 // m的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維 帶上而作成席墊，依交叉布捲製得單面積織物 付量）3 20g/m2的由瀝青系短纖維所成之纖維3 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫 鐘升溫至285 °C以實施不熔化作業。將經不熔 短纖維束在23 00 °C下實施燒成作業。燒成後 的平均纖維徑爲9.8 // m，對平均纖維徑之纖 比値爲1 2 %。平均纖維長爲5 0mm。源自六角 力’係依照 〇 熱風乾燥機 求得質量減 單體的硬體 pycnometer 原料使用。 。使用直徑 5500公尺 作平均纖維 收集於傳輸 量（簡稱目 速度6°C /分 化之瀝青系 的碳纖維束 維徑分散的 網眼面的成 -23- (20) 200804087 長方向之微晶體尺寸爲17 nm。在此，碳纖維束， 碳纖維彼此在碳纖維束內部交織爲三次元式的席墊 。碳纖維的密度爲2.0 g / c m3。 接著，使用東麗陶康社製的SE 1886’製備2 用_條塗佈器（b a r c 〇 a t e r )對塗佈有脫模材料之 按210g/m2的目付量塗工有該凝膠成分者’將碳纖 成型體的體積比率能成爲25% (以重量比例計爲 ，而厚度能成爲〇.5mm之方式，依270g/m2的目付 配於內側尺寸3 00mm的金屬模具。然後，使用北 (股）製真空加壓機，在150 °C下實施壓機成型。 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結 6.4W/ ( m · K)。碳纖維複合薄片的針入度爲45。 °C下，熱處理4小時的熱處理後的碳纖維複合薄片 度爲 40。碳纖維複合薄片的 180度撕拉黏； 0 · 2 5 N/ cm 〇 [實施例2] 按與實施例1同樣手法，製作碳纖維束。接著 東麗陶康社製的SE 1 8 8 5，製備2片經使用鑲條塗 塗佈有脫模材料之金屬上按21 Og/m2的目付量塗工 膠成分者，將碳纖維束按成型體的體積比率能成f (以重量比例計爲40%)，而厚度能成爲0.5mm ，依270g/m2的目付量，裝配於內側尺寸300mm 模具。然後，使用北川精製（股）製真空加工機， 係作成 而製得 片經使 金屬上 維束按 40% ) 量，裝 川精機 果’爲 在200 的針入 簦力爲 ，使用 佈器對 有該凝 I 25% 之方式 的金屬 在150 -24- (21) 200804087 °C下實施壓機成型。 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果，爲 6.4W/ ( m · K)。碳纖維複合薄片的針入度爲75。在200 它下，熱處理4小時後的碳纖維複合薄片的針入度爲70 。碳纖維複合薄片的180度撕拉黏著力爲0.2N/cm。 [實施例3] Φ 將由縮合多環烴化合物所成之瀝青，作爲主原料使用 。光學各向異性比例爲100%、軟化點爲28 3 T：。使用直 徑0.2mm φ的孔的蓋罩，從縫隙以每分鐘5 500公尺的線 速度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝青以製作平均纖維徑 14.5 /zm的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維收集於傳輸帶 上而作成席墊，再依交叉布捲製得目付量320g/m2的瀝青 系短纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6°C/分 ^ 鐘升溫至285 °C以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維束 在3000°C下實施燒成作業。燒成後的碳纖維束的平均纖 - 維徑爲9.6// m，對平均纖維徑之纖維徑分散的比値爲1〇 、 ％。平均纖維長爲30mm。源自六角網眼面的成長方向之 微晶體尺寸爲31nm。在此，碳纖維束，係作成纖維彼此 在碳纖維束內部交織爲三次元式的席墊而製得。碳纖維的 密度爲2.2g/cm3。作爲熱硬化性聚矽氧系凝膠成分，而使 用東麗陶康社製的SE 1 8 86。製備2片經使用鑲條塗佈器 對塗佈有脫模材料之金屬上按200g/m2的目付量塗工有該 -25- (22) (22)200804087 凝膠成分者，將碳纖維束按成型體的體積比率能成爲25 % (以重量比例計爲43% ) ’而厚度能成爲〇.5mm之方 式，依28 Og/m2的目付量，裝配於內側尺寸300mm的金 屬模具。然後，使用北川精機（股）製真空加壓機，在 150°C下實施壓機成型。 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果，爲 9.6W/ ( m · K )。碳纖維複合薄片的針入度爲40。在200 °C下，熱處理4小時後的碳纖維複合薄片的針入度爲3 5 。碳纖維複合薄片的180度撕拉黏著力爲0.30N/cm。 [實施例4] 按與實施例3同樣手法，製作碳纖維束。接著，作爲 熱硬化性聚矽氧系凝膠，而使用東麗陶康社製的SE 1885 。製備2片經使用鑲條塗佈器對塗佈有脫模材料之金屬上 按175 g/m2的目付量塗工有該凝膠成分者，將碳纖維束按 成型體的體積比率能成爲25% (以重量比例計爲43%) ，而厚能成爲0.5mm之方式，依280g/m2的目付量，裝配 於內側尺寸300mm的金屬模具。然後’使用北川精機（ 股）製真空加工機，在150 °C下實施壓機成型。 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果，爲 9.8W/(m· K)。碳纖維複合薄片的針入度爲70。在200 °(：下，熱處理4小時後的碳纖維複合薄片的針入度爲65 。碳纖維複合薄片的180度撕拉黏著力爲〇.25N/cm。 -26 - (23) (23)200804087 [比較例l] 除實施例1中，將燒成溫度改變爲1 3 00°C以外，其 餘則按同樣方法製作碳纖維複合薄片。碳纖維束的成型體 的體積比率爲25% (以重量比例計爲38% )，而源自六 角網眼面的成長方向之微晶體尺寸爲3nm。碳纖維的密度 爲 1 .8g/cm3。 測定所形成之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果，爲 1.4W/ ( m · K)。碳纖維複合薄片的針入度爲45。在200 °C下，熱處理4小時後的碳纖維複合薄片的針入度爲40 。碳纖維複合薄片的180度撕拉黏著力爲0.2 5N/cm，熱 傳導率爲並非足夠高的値。 [實施例5] 於實施例1所製作之碳纖維複合薄片上載置經加溫爲 70°C之20g的砝碼並加熱150秒以使碳纖維複合薄片的溫 度成爲約70°C。然後，去除砝碼使其散熱之結果，60秒 鐘後成爲20°C。從此可知，其散熱效果高的事實。 [實施例2] 不用實施例1中所製作之碳纖維束而僅使用熱硬化性 聚矽氧系凝膠成分以製作薄片後，載置經加溫爲70 °C之 20g的砝碼並加熱1 5 〇秒以使聚矽氧系凝膠的溫度成爲約 7〇°C。然後，去除砝碼使其散熱之結果，60秒鐘後成爲 5 0°C，碳纖維複合薄片者爲散熱性不佳。 -27- (24) 200804087 [實施例6] 測定實施例1中所製作之碳纖維複合薄片的1至 3GHz (千兆赫兹.）的電波的近旁場的截止（Cut-off)性 -能之結果，平均爲15dB (分貝）。 [比較例3 ] ♦ 不用實施例1中所製作之碳纖維束而僅使用熱硬化性 聚矽氧系凝膠成分以製作薄片後，測定1至3GHz的電波 的近旁場截止性能之結果，較實施例6爲低的6dB。 [實施例7] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝青，作爲主原料使用 。光學各向異性比例爲1 00 %、軟化點2 8 3 °C。使用直徑 0.2mm φ的孔的蓋罩，從縫隙以每分鐘5500公尺的線速 度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝青以製作平均纖維徑14.5 //m的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維收集於傳輸帶上而 作成席墊，再依交叉布捲製得目付量320g/m2的瀝青系短 纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6°C/分 鐘升溫至285 °C以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維束 在23 00 °C下實施燒成作業。燒成後的碳纖維束的平均纖 維徑爲9.8 # m，對平均纖維徑之纖維徑分散的比値爲12 %。平均纖維長爲50mm。源自六角網眼面的成長方向之 -28- (25) (25)200804087 微晶體尺寸爲1 7nm。在此，纖維束，係作成纖維彼此在 碳纖維束內部交織爲三次元式的席墊而製得。碳纖維的密 度爲 2.0 g / c πι 。 將爲主劑之「jER」871 (原稱「埃皮科特」871，日 本環氧樹脂（股）製）1〇〇重量％，與爲硬化劑之「jER 裘亞」240 (原稱「埃皮裘亞」FL 240，日本環氧樹脂（ 股）製）3 0重量份加以混合，製備2片經使用鑲條塗佈 器將此混合物對塗佈有脫模材料之金屬上按21 Og/m2的目 付量塗工有該樹脂者，將碳纖維束按成型體的體積比率能 成爲 25 % (以體積比例計爲 40 % )，而厚度能成爲 0.5mm之方式，依270 g/m2的目付量，裝配於內側尺寸 3 0 0mm的金屬模具。然後，使用北川精製（股）製真空 加壓機，在120 °C下實施壓機成型。 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果，爲 6.2W/ ( m · K )。在150°C下熱處理4小時後的質量減少 率，爲〇·3 %。 [實施例8] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝青，作爲主原料使用 。光學各向異性比例爲100%、軟化點爲2 83 °C。使用直 徑0.2mm φ的孔的蓋罩，從縫隙以每分鐘5 500公尺的線 速度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝清以製作平均纖維徑 14.5// m的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維收集於傳輸帶 上而作成席墊，再依交叉布捲製得目付量320g/m2的瀝青 -29- (26) (26)200804087 系短纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6°C/分 鐘升溫至28 5 °C以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維束 在3000 °C下實施燒成作業。燒成後的纖維束平均纖維徑 爲9.6/z m，對平均纖維徑之纖維徑分散的比値爲10%。 平均纖維長爲30mm。源自六角網眼面的成長方向之微晶 體尺寸爲3 1 nm。在此，碳纖維束，係作成碳纖維彼此在 碳纖維束內部的交織爲三次元式的席墊而製得。碳纖維的 密度爲2.2g/cm3。將爲主劑之「jER」871 (原稱「埃皮科 特」871，日本環氧樹脂（股）製）100重量％，與爲硬 化劑之「jER裘亞」FL 2400 (原稱「埃皮裘亞」FL 240 ，日本環氧樹脂（股）製）3 〇重量份加以混合，製備2 片經使用鑲條塗佈器對塗佈有脫模材料之金屬上按200 g/m2的目付量塗工有該樹脂成分者，將碳纖維束按成型體 的體積比率能成爲25% (以重量比例計爲43% )，而厚 度能成爲〇.5mm之方式，依280 g/m2的目付量，裝配於 內側尺寸3 00mm的金屬模具。然後，北川精機（股）製 真空加壓機，在120 °C下實施壓機壓型。 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果，爲 7.6W/ ( m · K)。在150°C下熱處理4小時後的質量減少 率，爲0.3%。 [比較例4 ] 除實施例7中將燒成溫度改變爲1 3 00 °C以外，其餘 -30- (27) (27)200804087 則按與實施例7同樣方式製作碳纖維複合薄片。碳纖維束 的成型體的體積比率爲25% (以重量比例計爲38%) ’ 而源自六角網眼面的成長方向之微晶尺寸爲3nm。碳纖維 的密度爲1.8g/cm3。 測定所形成之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果’爲 1.4 W/ ( m · K )。在1 5 0 °C下熱處理4小時後的碳纖維複 合薄片的質量減少率，爲0.3%。熱傳導率爲並非足夠的 値。 [比較例5] 按與實施例7同樣手法，製作碳纖維束。接著’不用 熱硬化性環氧樹脂成分，而使用SE 1 740 (東麗陶康（股 )製，製備2片經使用鑲條塗佈器對塗佈有脫模材料之金 屬上按2 1 0 g/m2的目付量塗工有該凝膠成分者，將碳纖 維束按成型體的體積比率能成爲25 % (以重量比率計爲 40% )，而厚度能成爲0.5 mm之方式，依270 g/m2的目 付量，裝配於內側尺寸3 00mm的金屬模具。然後，使用 北川精機（股）製真空加壓機，在120°C下實施壓機成型 〇 測定所成型之碳纖維複合薄片的熱傳導率之結果’爲 5.6W/ ( m · K )。在1 50°C、熱處理4小時後的質量減少 率，爲2.1%。質量減少率可謂相當大。 [實施例9] -31 - (28) 200804087 於實施例7所製作之碳纖維複合薄片上載置經加溫爲 7(TC之20g的砝碼並加熱150秒以使碳纖維複合薄片的溫 度成爲約70 °C。然後，去除砝碼使其散熱之結果，60秒 鐘後成爲20 °C。由可知，散熱效果高的事實。 _ [比較例6 ] 不用實施例7中所製作之碳纖維束而僅使用熱硬化性 # 環氧樹脂成分以製作薄片後，載置經加溫爲7〇 t：之20g 的砝碼並加熱1 5 0秒以使環氧樹脂的溫度成爲約7 0 °C。 然後，去除砝碼使其散熱之結果，6〇秒鐘後成爲50°C， 較碳纖維複合薄片者爲散熱性不佳。 [實施例10] 測定實施例7中所製作之碳纖維複合薄片的1至 3GHz的電波的近旁場的截止性能之結果，平均爲15dB。 [比較例7] 不用實施例7中所製作之碳纖維束而僅使用熱硬化性 環氧樹脂成分以製作薄片後，並測定1至3GHz的電波的 近旁場的截止性能之結果，較實施例1 〇爲低的6dB。 [實施例11] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝青，作爲主原料使用 。光學各向異性比例爲100%、軟化點286°C。使用具有 -32- (29) (29)200804087 直徑0.2mm φ的排出孔之蓋罩，從經倂設於排出孔之縫隙 以每分鐘5500公尺的線速度噴出加熱空氣，並牽引熔融 瀝青以製作平均纖維徑Π ·5 // m的瀝青系短纖維。將所紡 出之纖維收集於傳輸帶上而作成席墊，再依交叉布捲製得 目付量290 g/m2的瀝青系短纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6°C/分 鐘升溫至285 °C以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維束 在23 0 0 °C下實施燒成作業。燒成後的碳纖維束的平均纖 維徑爲8.2 // m，對平均纖維徑之纖維徑分散的比値（CV 値）爲14%。平均纖維長爲110mm。源自六角網眼面的 成長方向之微晶體尺寸爲2 Onm。在此，碳纖維束，係作 成碳纖維彼此在碳纖維束內部交織爲三次元式的席墊而製 得。碳纖維的密度爲2.0 g/cm3。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1 740。熱硬化性聚矽氧樹脂 成分的黏度，係至少在〇至30°C的範圍爲1·1 Pa · s。又 ，熱硬化性聚矽氧樹脂成分單體時的硬度，係使用阿斯卡 C硬度計時爲1 1。 製備2片經使用塗膠刀（doctor’s knife)對聚四氟乙 烯製的薄片上按18〇g/m2的目付量塗工有該聚矽氧樹脂成 分者，將碳纖維束按成型體的體積比率成爲30% (以重 量比率計爲46%)，而厚度能成爲0.5 mm之方式，依 2 78 g/m2的目付量，裝配於內側尺寸3 00mm的金屬模具 。然後，使用北川精機（股）製真空加壓機，在1 5 0 °C下 -33- (30) (30)200804087 施實壓機成型。 在100°c下保持1小時後取出碳纖維複合薄片，使用 阿斯卡C硬度計測定硬度之結果’爲4 5。測定熱傳導率 之結果，爲6.5W/ ( m · K )。 [實施例12] 將與實施例1 1同樣手法，製作碳纖維束。接著，熱 硬化性聚矽氧樹脂成分’係採用由主劑及硬化劑所成之東 麗陶康（股）製的SE 1 8 85。熱硬化性聚矽氧樹脂成分的 黏度，係至少在〇至30°C的範圍爲1.1 Pa*s。又，熱硬 化性聚矽氧樹脂成分單體時的阿斯卡C硬度爲5。 製備2片經使用塗膠刀對塗佈有脫模劑之不銹鋼板上 按180 g/m2的目付量塗工有該熱硬化性聚矽氧樹脂成分 者，將碳纖維束按成型體的體積比率能成爲30% (以重 量比率計爲46)，而厚度能成爲〇.5mm之方式，依278 g/m2的目付量，裝配於內側尺寸3 00mm的金屬模具。然 後，使用北川精機（股）製真空加壓機，在150T：下實施 壓機成型。 在10 0 °C下保持1小時後取出碳纖維複合薄片，使用 阿斯卡C硬度計測定硬度之結果，爲45。測定熱傳導率 之結果，爲7.1 W/ ( m · K)。 [實施例13] 按與實施例1 1同樣方法，製作碳纖維束。熱硬化性 -34- (31) (31)200804087 聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所成之東麗陶康 (股）製的SE 1 8 8 6。樹脂成分的黏度，係至少在〇至30 它的範圍爲〇.5Pa· s。又，熱硬化性聚矽氧樹脂成分單體 時的硬度，係以阿斯卡C硬度計爲3。 製備2片經使用塗膠刀對塗佈有脫模劑之不銹鋼板上 按180 g/m2的目付量塗工有該聚矽氧樹脂成分者，將碳 纖維束按成型體的體積比率能成爲30% (以重量比率計 爲46% )，而厚度能成爲0.5mm之方式，依278 g/m2的 目付量，裝配於內側尺寸3 00mm的金屬模具。然後，使 用北川精機（股）製真空加壓機，在1 50°C下實施壓機成 型。 在10 0 °C下保持1小時後取出碳纖維複合薄片，使用 阿斯卡C硬度計測定硬度之結果，爲4 1。測定熱傳導率 之結果’爲 5 · 7 W / ( Hi · K )。 [實施例；14] 按與實施例1〗同樣方法，製作碳纖維束。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1 8 2 1。樹脂成分的黏度，係 至在〇至3(TC的範圍爲0.9Pa · s。又，熱硬化性聚矽氧 樹脂成分單體時的硬度，係使用阿斯卡C硬度計時’爲 4〇 〇 製備2片經使用塗膠刀對塗佈有脫模劑之不銹鋼板上 按 1 80 g/m2的目付量塗工有該彈性物（elastomer )者， -35- (32) (32)200804087 將碳纖維束按成型體的體積比率能成爲30% (以重量比 率計爲 46% )，而厚度能成爲0.5mm之方式，依278 g/m2的目付量，裝配於內側尺寸300mm的金屬模具。然 後，使用北川精機（股）製真空加壓機，在150°C下實施 壓機成型。 在100 °C下保持1小時後取出碳纖維複合薄片，使用 阿斯卡C硬度計測定硬度之結果，爲63。測定熱傳導率 之結果，爲6.1 W/ ( m · K)。 [實施例15] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝清，作爲主原料使用 。光學各向異性比例爲100%、軟化點爲283它。使用直 徑0.2mm φ的孔的蓋罩，從縫隙以每分鐘5 500公尺的線 速度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝青以製作平均纖維徑 14.5// m的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維收集於傳輸帶 上而作成席墊，再依交叉布捲製得320 g/m2目付量的瀝 青系短纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6°C/分 鐘升溫至28 5 t以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維束 在3000 °C下實施燒成作業。燒成後的碳纖維束的平均纖 維徑爲9.6 // m，對平均纖維徑之纖維徑分散的比値（CV 値）爲11%。平均纖維長爲6 0mm。源自六角網眼面的成 長方向之微晶體尺寸爲46nm。在此碳纖維束，係作成碳 纖維彼此在碳纖維束內部交織爲三次元次的席墊而製得。 -36- (33) 200804087 碳纖維的密度爲2.2g/cm3。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1 740。樹脂成分的黏度，係 l.lPa· s。又，熱硬化性聚矽氧樹脂成分單體的硬度，係 •使用阿斯卡C硬度計時，爲11。 _ 製備2片經使用塗膠刀塗佈有膜模劑之金屬板上按 180 g/m2的目付量塗工有該熱硬化性聚矽氧樹脂成分者， 9 將碳纖維束按成型體的體積比率能成爲3 0 % (以重量比 率計爲49%)，而厚度能成爲 0.5 mm之方式，依278 g/m2的目付量，裝配於內側尺寸3 00mm的金屬模具。然 後，使用北川精機（股）製真空加工機，在150°C下實施 壓機成型。 測定經在1 〇〇°C下保持1小時硬化並成型之碳纖維複 合薄片的熱傳導率之結果，爲9.4 W/ ( m · K)。碳纖維複 合薄片使用阿斯卡C硬度計的硬度爲52。 [實施例16] 除實施例1 5中，採用熱硬化性聚矽氧樹脂成分係由 主劑及硬化劑所成，而至少在〇至30 °C的範圍的黏度爲 200Pa · s的SE 6746A/B以外，其餘則按同樣方法製作碳 纖維複合薄片，就所製作之碳纖維複合薄片使用阿斯卡C 硬度計測定硬度之結果，爲64。熱傳導率爲6.2W/(m· K)。另外，使用塗膠刀的熱硬化性聚矽氧樹脂成分塗佈 方面，厚度不均的發生，除非需要厚度的嚴密的均勻性之 -37- (34) (34)200804087 用途，係在可容許之範圍者。 [實施例17] 於實施例1 5所製作之碳纖維複合薄片上載置經加溫 爲70°C之20g的砝碼並保持150秒鐘，以使碳纖維複合 薄片與砝碼接觸部分的溫度作成約70 °C。然後，去除砝 碼使其散熱之結果，5 0秒鐘後與砝碼接觸部分之處所的 溫度已成爲3 0 °C。由此可知散熱效果高的事實。 [比較例8] 實施例1 5中，不用碳纖維束之下，製作熱硬化性聚 矽氧樹脂成分單體作成薄片狀之薄片狀，載置經加溫爲 7 〇°C之2 0g的砝碼並保持150秒鐘，以使砝碼接觸部分的 樹脂溫度作成約70 °C。然後，去除砝碼使其散熱之結果 ，6 0秒鐘後已成爲5 5 °C，較實施例1 6的操作中所得之碳 複合薄片之散熱效果爲低。 [實施例18] 測定實施例1 5中所製作之碳纖維複合薄片的1至 3 GHz的電波的近旁場的截止性能之結果，平均爲1 8 dB。 [比較例9] 不用實施例15中所製作之碳纖維束而製作將熱硬化 性聚砂氧樹脂成分單體作成薄片狀之薄片，並測定1至 -38- (35) (35)200804087 3GHz的電波的近旁場的截止性能之結果爲6dB，故未具 有充分的1至3 GHZ的電波的近旁場的截止性能。 [實施例19] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝清，作爲主原料使用 。光學各向異性比例爲100%、軟化點爲283 °C。使用直 徑0.2mm φ的孔的蓋罩，從縫隙以每分鐘5500公尺的線 速度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝清以製作平均纖維徑 1 1 . 5 // m的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維收集於傳輸帶 上而作成席墊，再依交叉布捲製得目付量310 g/m2的瀝 青系短纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6t：/分 鐘升溫至295 °C以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維束 在2300 °C下實施燒成作業。構成燒成後的碳纖維束之碳 纖維的平均纖維徑爲8.3 // m，對平均纖維徑之纖維徑分 散的比値（CV値）爲14%。平均纖維長卡爲80mm。源 自六角網眼面的成長方向之微晶尺寸爲15nm。在此，碳 纖維束，係作成碳纖維彼此在碳纖維束內部交織爲三次元 式的席墊而製得。碳纖維的密度爲2.0g/cm3。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1 740。樹脂成分的黏度，係 至在0至30 °C的範圍爲1.1 Pa· s。又，聚矽氧樹脂成分 單體時在18〇°C下熱處理15分鐘後的硬度係使用阿斯卡C 硬度§十時爲1 1。 •39- (36) (36)200804087 將碳纖維束及熱硬化性聚矽氧樹脂成分的主劑使用槳 式縱型混練裝置加以攪拌，再添加熱熱硬化性聚矽氧樹脂 成分的硬化劑製作使以體積分率計爲3 0 % (以重量分率 計爲46 % )的碳纖維束分散至席墊的形態消失爲止之混 合物。混合物的黏度，係在30 °C下依切應變速率每秒1.7 之下爲56Pa · s。 作爲載膜，而使用75//m的聚對苯二甲酸乙二醇脂 薄膜，將混合物使用塗佈器擠壓於載膜上。接著，將75 // m聚對苯二甲酸乙二醇脂薄膜作爲護膜加以貼合。接著 ，使使通過間隙爲1 mm的輥子間，再使其通過間隙爲 0 · 5 mm的輥子間，作爲壓縮過程。然後，使用熱風式的乾 燥機在1 8 (TC下實施熱處理1 5分鐘使其硬化。 如此所製作之碳纖維複合薄片的阿斯卡C硬度爲39 。熱傳導率，爲4.6W/(m.K)。 [實施例20] 按與實施例1 9同樣手法，製作碳纖維束。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1885。樹脂成分鐘的黏度， 係至少在〇至30°C的範圍爲IPa · s。又，聚矽氧樹脂成 分單體時在180°C下15分鐘後的硬化後的硬度係使用阿 斯卡C硬度計時爲8。 將碳纖維束及熱硬化性聚矽氧樹脂成分的主劑使用槳 式縱型混練裝置分散至席墊的形態消失爲止以使其混合， -40- (37) (37)200804087 再添加•混合熱硬化性聚矽氧樹脂成分的硬化劑後作成混 合物。混合物的黏度，係在3(TC下依切應變速率每秒U 之下爲74Pa · s。然後，按與實施例19同樣的製造方法 製作碳纖維複合薄片。 如此所製作之碳纖維複合薄片的阿斯卡C硬度爲40 。熱傳率率，爲3.8W/ ( m · K)。 [實施例21] 按與實施例1 9同樣手法，製作碳纖維束。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1886。樹脂成分的黏度，係 至少在〇至30°C的範圍爲0.5Pa · s。又，使熱硬化性聚 矽氧樹脂成分單體在18(TC下硬化15分鐘時的硬度係使 用阿斯卡C硬度計時爲6。 將碳纖維束及熱硬化性聚矽氧樹脂成分的主劑使用漿 式縱型混練裝置分散至席墊的形態消失爲止以使其混合， 再混合熱硬化性聚矽氧樹脂成分的硬化劑後作成混合物。 混合物的黏度，係在3 0 °C下依切應變速率每秒1.7之下 5 9Pa · s。然後，按與實施例1 9同樣的製造方法作碳纖維 複合薄片。 如此所製作之碳纖維複合薄片的阿斯卡C硬度爲39 。熱傳導率，爲3.3W/(m.K)。 [實施例22] -41 - (38) (38)200804087 按與實施例1 9同樣方法，製作碳纖維束。 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1821。樹脂成分的黏度，係 至少在〇至30°C的範圍爲0.9Pa· s。又，使聚砂氧樹脂 成分單體在18 0°C下硬化15分鐘時的硬度係使用阿斯卡C 硬度計時爲40。 將碳纖維束及熱硬化性聚矽氧樹脂成分的主劑使用槳 式縱型混練裝置分散至席墊的形態消失爲止以使其混合， 再混合熱硬化性聚矽氧樹脂成分的硬化劑後作成混合物。 混合物的黏度，係在30 °C下依切應變速率每秒1.7之下爲 10 6Pa · s。然後，按與實施例19同樣的製造方法製作碳 纖維複合薄片。 如此所製作之碳纖維複合薄片的阿斯卡C硬度爲5 9 。熱傳導率，爲3.0W/ ( m · K)。 [實施例23] 將由縮合多環烴化合物所成之瀝青，作爲主原料使用 。光學各方異性比例爲100%、軟化點爲283 t。使用直 徑0.2mm φ的孔蓋罩，從縫隙以每分鐘5500公尺的線速 度噴出加熱空氣，並牽引熔融瀝青以製作平均纖維徑14.5 //m的瀝青系短纖維。將所紡出之纖維收集於傳輸帶上而 作成席墊，再依交叉布捲製得目付量33 Og/m2的瀝青系短 纖維所成之纖維束。 將此纖維束在空氣中從170°C以平均升溫速度6°C/分 -42- 200804087 (39) 鐘升溫度至295 °C以實施不熔化作業。將經不熔化之纖維 束在3 000 °C下實施燒成作業。構成燒成後的碳纖維束之 碳纖維的平均纖維徑爲9.6/zm，對平均纖維徑之纖維徑 分散的比値（CV値）爲1 1 %。平均纖維長爲60mm。源 ， 自六角網眼面的成長方向之微晶體尺寸爲46 nm。在此， . 碳纖維束，係作成碳纖維彼此在碳纖維束內部交織爲三次 元式的席墊而製得。碳纖維的密度爲2.2g/cm3。 # 熱硬化性聚矽氧樹脂成分，係採用由主劑及硬化劑所 成之東麗陶康（股）製的SE 1 740。樹脂成分的黏度，係 至少在〇至3 0 °C的範圍爲1 .1 P a · s。又，聚矽氧樹脂成 分單體時的硬度’係在180 °C下硬化15分鐘後，以阿斯 卡C硬度計爲1 1。 將碳纖維束及熱硬化性聚矽氧樹脂成分的主劑使用槳 式縱型混練裝置加以攪拌，再添加熱硬化性聚矽氧樹脂成 分的硬化劑製作使以體積分率計爲3 0 % (以重量分率計 • 爲49% )的碳纖維束分散至席墊的形態消失爲止之混合 物。混合物的黏度，係在3 0 °C下依切應變速率每秒1 .7下 爲 45Pa*so . 作爲載膜’而使用75/zm的聚對苯二甲酸乙二醇酯 薄膜，將混合物使用塗佈器擠壓於載膜上。接著，將7 5 /z m的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜作爲護膜加以貼合。接 著，使其通過間隙爲lmm的輥子間，再使其通過間隙爲 0.5mm的輥子間，作爲壓縮過程。然後，作爲熱處理而使 用熱風式的乾燥機在1 8 0 °C下竇施熱處理1 5分鐘。 -43- 200804087 (40) 如此所製作之碳纖維複合薄片的阿斯卡c硬度爲3 6 。熱傳導率，爲5.4W/ ( m · K)。 [比較例10] 實施例1 9中，將碳纖維束以體積分率計爲1 0 % (以 重量分率計爲1 8 % ) ’及熱硬化性聚矽氧樹脂成分以體 積分率計爲90 %使用槳式縱型混練裝置加以攪拌以製作 混合物。混合物的黏度，係在3 0 °C下依切應變速率每秒 1.7之下爲20Pa · s。按與實施例1同樣製作法所製作之 碳纖維複合薄片的阿斯卡C硬度爲27。熱傳導率，爲 1.2W/ ( m · K )。 [比較例1 1] 實施例19中，除將碳纖維束以體積分率計爲45% ( 以重量分率計爲62%)，及熱硬化性聚矽氧樹脂成分以 體積分率計爲5 5 %使用槳式縱型混練裝置加以攪拌以製 作混合物以外，其餘則實施同樣操作。混合物的黏度，係 在30°C下依切應變速率每秒1 .7之下爲3000Pa · s，而擠 壓性不佳以致未能製作平坦的碳纖維複合薄片。 [實施例24] 於實施例1 9所製作之碳纖維複合薄片上載置經加溫 爲70°C之20g的砝碼並保持150秒鐘，以使碳纖維複合 薄片與砝碼接觸部分的溫度作成約7 0 °C。然後，去除砝 -44- 200804087 (41) 碼使其散熱之結果，5 0秒鐘後與砝碼接觸部分之處所的 溫度已成爲37°C。由此可知散熱效果高的事實。 [比較例12] 不用實施例1 9中所製作之碳纖維束而製作將熱硬化 性聚矽氧樹脂成分單體作成薄片狀之薄片，並載置經加溫 爲7(TC之20g的砝碼並保持150秒鐘，以使與砝碼接觸 部分的樹脂成分作成約70 °C。然後，去除砝碼使其散熱 之結果，60秒鐘後已成爲55 °C，較實施例19中所採用之 碳複合薄片之散熱不佳。 [實施例25] 測定實施例1 9中所製作之碳纖維複合薄片的1至 3GHz的電波的近旁場的截止性能之結果，平均爲14dB。 [比較例13] 不用實施例1 9中所製作之碳纖維束而製作將硬化性 聚矽氧樹脂成分單體成作薄片狀之薄片，並測1至3GH2 的電波的近旁場的截止性能之結果爲6dB，故未具有充分 的1至3GHz的電波的近旁場的截止性能。 -45-