グラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルム
【課題】 発熱部品、筐体を含むスペースの狭い電子機器において、発熱部品からの熱を効率的に拡散し、筐体の表面温度低減に優れたグラファイト複合フィルムを提供する。
【解決手段】 高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されたグラファイトフィルム、およびこれを用いたグラファイト複合フィルムである。
【解決手段】 高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されたグラファイトフィルム、およびこれを用いたグラファイト複合フィルムである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、精密機器、航空機部材などの放熱フィルムおよびヒートスプレッダ材料として使用されるグラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルムに関し、特に発熱体からの熱を拡散し、且つ、断熱性に優れたグラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の半導体素子は、高性能化、高集積化が進む一方でサイズは小型化が進み、その発熱量も増大しており、その発熱は局所的なものとなっている。このような熱を拡散する材料として重要な位置づけを占めているのが、軽量で熱伝導性に優れたグラファイトフィルムである（特許文献１）。特に、高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムは、グラファイトフィルムの面に対して平行な方向（以下、面方向と略す）に層状のグラファイト構造が高度に発達しており、グラファイトフィルムの面に対して垂直な方向（以下、厚み方向と略す）の熱伝導率に対して面方向の熱伝導率が１００倍以上という高い異方性を有している。
【０００３】
グラファイトフィルムの使用形態において、面方向には熱を効率的に伝達し、厚み方向には熱を伝えない事を求められる事が多い。しかしながら、従来、厚み方向の伝熱性能を制御し、断熱効果を持たせることは十分には出来ていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２７５１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、フィルムの厚み方向の断熱性に優れたグラファイトフィルム及び、グラファイト複合フィルムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイトフィルムである。
【０００７】
ここで、グラファイトフィルムの「内部」とは、「表層部」及び「中央部」をいう。グラファイトフィルムの「表層部」とは、グラファイトフィルムの厚さの厚さ方向についてグラファイトフィルム表面から１μｍまでの範囲に存在するグラファイト層をいい、「中央部」とは、前記「表層部」以外の範囲に存在するグラファイト層をいう。
【０００８】
また、「グラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されている」とは、「空間を挟んで相対する２つのグラファイト層が少なくとも２００μｍ以上の範囲で、一方のグラファイト層に対する他方のグラファイト層の成す角度が１５゜以下であること」をいう。
【０００９】
（２）グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みが３μｍ以上であることを特徴とする（１）に記載のグラファイトフィルムである。
【００１０】
（３）グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みの最小部分が３μｍ以上で、且つ、前記空間が２００μｍ以上連続して形成されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のグラファイトフィルムである。
【００１１】
（４）前記空間の面積がグラファイトフィルムの面に平行な断面における面積の５％以上形成されていることを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１２】
（５）前記グラファイトフィルムの表面粗さが３以下であることを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１３】
（６）前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（５）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１４】
（７）前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする（１）〜（６）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１５】
（８）（１）〜（７）の何れかに記載の１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたことを特徴とするグラファイト複合フィルムである。
【００１６】
（９）高分子フィルムを熱処理して作製される１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたグラファイト複合フィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイト複合フィルムである。
【００１７】
（１０）前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする（９）に記載のグラファイト複合フィルムである。
【００１８】
（１１）前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする（９）又は（１０）に記載のグラファイト複合フィルムである。
【００１９】
（１２）前記樹脂層は、絶縁層、粘着層および接着層からなる群から選択される何れかの層である（９）〜（１１）の何れかに記載のグラファイト複合フィルムである。
【００２０】
（１３）前記グラファイトフィルムに対し、その厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法である。
【００２１】
（１４）前記グラファイトフィルムが圧縮処理もしくは圧延処理された後、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法である。
【００２２】
（１５）グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法である。
【００２３】
（１６）前記グラファイトフィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法である。
【００２４】
（１７）グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、グラファイトフィルムの厚み方向の優れた断熱性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】高分子フィルムの複屈折の測定方法を示す平面図である。
【図２】グラファイト複合フィルムの評価方法を示す断面図である。
【図３】中央部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【図４】表層部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【図５】空間を有していないグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、不均一に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明のグラファイトフィルムは、グラファイトフィルムの内部に、グラファイトフィルムの面に対して平行に形成された空間を有しているものである。
ここで、高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムとは、一般的に５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有するグラファイトフィルムを示す。
【００２８】
（グラファイトフィルムの厚さ）
本発明のグラファイトフィルム及び本発明のグラファイト複合フィルムを構成するグラファイトフィルムの厚みに制限はないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下である。厚さの薄いグラファイトフィルム、具体的には厚さが、１００μｍ以下のグラファイトフィルムは厚さ方向に熱が伝わりやすい傾向があるので、空間を設けた場合の温度低減効果は、厚さの厚いグラファイトフィルムに比べて相対的に大きなものになる。
【００２９】
（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は、厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製、ＨＥｌＤＥＮＨ：ＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用いて、２５℃の恒温室にて５０ｍｍ×５０ｍｍのフィルムの任意の１０点における平均厚さとして測定される。
【００３０】
（グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率）
本発明におけるグラファイトフィルムの面方向の熱伝導率は７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、９００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１１００Ｗ／ｍ・Ｋであることがより好ましい。グラファイトフィルムの層間に空間を設けると、空間を設けていないグラファイトフィルムに比べ、厚さ方向の断熱性は高くなる。グラファイトフィルムの熱伝導率が、７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば、面方向に熱を十分に拡散させることができ、その結果としてフィルムの厚さ方向に熱が伝わることを抑制することができる。
【００３１】
（グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率の算出）
グラファイトフィルムの熱伝導率は、次式（１）によって算出することができる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
ここで、Ａは熱伝導率、αは熱拡散率、ｄは密度、そしてＣｐは比熱容量をそれぞれ表わしている。なお、グラファイトフィルムの熱拡散率、密度、および比熱容量は以下に述べる方法で求めることができる。
【００３４】
（光交流法によるグラファイトフィルムの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）社から入手可能な「ＬａｓｅｒＰｉｔ」）を用い、４ｍｍ×４０ｍｍの形状に切り取ったグラファイトフィルムのサンプルについて、２０℃の雰囲気下で１０Ｈｚの交流条件で測定した。
【００３５】
（グラファイトフィルムの比熱測定）
グラファイトフィルムの比熱測定は、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製の熱分析システムである示差走査熱量計ＤＳＣ２２０ＣＵを使用して、２０℃から２６０℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温条件で測定を行なった。
【００３６】
（グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率）
本発明におけるグラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であればよい。厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であれば、発熱部品から厚さ方向への熱伝導が抑制され、面方向に拡散する熱の割合が大きくなる。
【００３７】
（グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率測定）
熱拡散率および熱伝導率測定は、Ｂｒｕｋｅｒ製のナノフラッシュを用い、グラファイトフィルムを直径２５．４ｍｍにカットした試験片により、室温でレーザーフラッシュ法に基づいて行った。また、グラファイトフィルムの熱容量を熱容量が既知である参照標準物質Ｍｏとの比較から求めた。これらの測定したグラファイト複合フィルムの熱伝導率は、熱拡散率、密度、および比熱により、下式（２）に基づいて算出した。
【００３８】
【数２】
【００３９】
ここで、λ：熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
α：熱拡散率（ｍ２／ｓ）
ｄ：密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｃ：比熱（Ｊ／ｋｇ・Ｋ）
厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率の値が大きいほど、厚さ方向の熱伝導性が高いことを意味している。
【００４０】
＜グラファイトフィルムの作製＞
（グラファイトフィルム）
本発明において好適に用いられるグラファイトフィルムは、高分子フィルムを熱処理することによって製造することができる。グラファイトフィルムの製造に適した高分子フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリパラフェニレンビニレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスイミダゾール、ポリチアゾールのうちから選ばれた少なくとも一種類以上の高分子フィルムを例示することができる。
【００４１】
特に、高分子フィルムとして好ましいのは、ポリイミドフィルムである。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よりも、炭化および黒鉛化によりグラファイトの層構造が発達し易いためである。
さらに、本願発明ではポリイミドフィルムの複屈折について特に制限はないが、複屈折が０．０８以上であれば、フィルムの炭化、黒鉛化が進行し易くなるため、グラファイトの層が発達したグラファイトフィルムが得られ易くなり、層同士が平行に形成されやすく、厚み方向に力を加えた際に、層間が剥がれやすくなり、グラファイトフィルムの面に対して平行な空間を形成しやすい。また、ポリイミドフィルムの複屈折がより高い方が、得られるグラファイトフィルムの面方向の熱伝導率、電気伝導率、熱拡散係数などが高くなるために好ましい。
また、グラファイトフィルムの厚みが薄ければ、例えばグラファイトフィルムの一面に熱源を接触させた場合に、熱源の影響を受けてグラファイトフィルムの他面の表面温度が十分に低減されないことがあるが、このような場合において、本発明の空間を有するグラファイトフィルムは、他面の表面温度を効果的に低減させることができる。
【００４２】
（複屈折）
ここにいう複屈折とは、フィルム面内の任意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方向Ｘの複屈折△ｎｘは次式（３）で与えられる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
（複屈折の測定）
高分子フィルムの複屈折は、２５℃の雰囲気下で、メトリコン社製の屈折率・膜厚測定システム（型番：２０１０、プリズムカプラ）を使用して測定できる。測定は、波長５９４ｎｍの光源を用い、ＴＥモードとＴＭモードでそれぞれ屈折率を測定し、その差（ＴＥ−ＴＭ）の値を複屈折の値とすることができる。なお、前述の「フィルム面内の任意方向Ｘ」とは、例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、図１のように、Ｘ方向が面内の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。従って、複屈折の測定は、上記装置に、サンプルを０°方向、４５°方向、９０°方向、１３５°方向でセットし、各角度で複屈折を測定し、その平均を複屈折とするのが好ましい。
【００４５】
（炭化および黒鉛化）
高分子フィルムからグラファイトフィルムを得るには、炭化工程、黒鉛化工程は連続で行われても良いし、非連続で行われても良い。炭化工程では、出発物質である高分子フィルムを減圧下もしくは不活性ガス中で予備加熱処理して炭化する。この炭化は、通常１０００℃程度の温度で行う。炭化工程の次の黒鉛化工程は、減圧下もしくは不活性ガス中で行われるが、不活性ガスとしてはアルゴン、ヘリウムが適している。本発明の製造方法における黒鉛化の熱処理温度としては、最低でも２４００℃以上、より好ましくは２６００℃以上、さらに好ましくは２８００℃以上であり、特に好ましくは、２９００℃以上である。２４００℃以上に熱処理すると、グラファイトの層が発達し、層状構造を形成するために、厚み方向に力を加えた際に、層間が剥がれやすくなり、空間を形成しやすいグラファイトフィルムとなる。
【００４６】
＜樹脂層＞
本発明のグラファイト複合フィルムは、上記のグラファイトフィルムに加えて、樹脂層を有している。樹脂層は１層であっても、２層以上であってもよい。樹脂層には、図２、符号３、５で示される、保護層、絶縁層、粘着層、接着層等の機能を持たせることができる。
【００４７】
（保護層）
図２、符号３で示される、グラファイトフィルム１を保護するための層であり、公知の各種フィルムを使用することができる。保護層は、グラファイトフィルム１の少なくとも片面に形成することが好ましい。
【００４８】
（絶縁層）
本発明の絶縁層は、図２、符号３で示されるように用いられ、導電性を有するグラファイトフィルム１が電子機器内で用いられる場合に、電子部品との接触により生ずるショートを防ぐ目的で設けられる。絶縁層としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの樹脂フィルムの片面に、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系等の粘着材や接着材が形成された絶縁テープが好ましい。また、ポリエステル系などのホットメルトタイプ（熱可塑性）のテープであってもよい。エポキシ、フェノールまたはゴム系の塗料などを用いてコーティングによって絶縁層を形成してもよい。
【００４９】
（粘着層）
グラファイトフィルム１を筐体や電子部品等に固定する場合、図２、符号５で示されるように用いられ、粘着材や両面テープにより貼り付けられる。粘着材の材質としては、アクリル系、シリコーン系等の樹脂がある。また両面テープとしては、樹脂フィルムに粘着材が塗布されたものを使用することができる。
【００５０】
（接着層）
また、グラファイトフィルム１を筐体や電子部品等に固定する場合、図２、符号５で示されるように用いられ、接着材により貼り付ける場合もある。接着材の材質としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等を使用することができる。
【００５１】
（空間）
本発明のグラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルムにおいては、グラファイトフィルムと空間とを設けることによって、空間が厚さ方向に熱抵抗性を発揮して断熱効果を奏する。特に、面方向にグラファイト層が発達し、面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のグラファイトフィルムを用いた場合、厚さ３μｍ以上、好ましくは５μｍ以上の空間が存在すれば、厚さ方向への熱伝導が大きく抑制される。換言すれば、発熱部品からの熱を空間によって断熱し、さらに、グラファイトフィルムにより熱を拡散させて均一化することによって、筐体の温度上昇を抑制することが可能となる。さらに、グラファイトフィルムに断熱材を積層する場合のように、グラファイトフィルムと断熱材との貼り合わせが不良となる、使用時に層間剥離が生じる、各層の線膨張係数の違いから高温度下でのひずみが生じる、といった問題を改善することができる。また、余分な断熱材を使用することなく、容易に薄くて放熱性および断熱性に優れたフィルムを作製することができる。
【００５２】
（空間の形態）
本発明の空間は、連続し、該空間がグラファイトフィルムの面に対して平行に設けられることが好ましい。このように空間を設けることにより、グラファイト層の配向の乱れを抑えることができ、グラファイトフィルムの面方向への熱拡散の能力を保持しつつ、空間により厚さ方向の断熱を図ることができる。本発明において、空間とは、グラファイト層の間に３μｍ以上の空隙が存在する状態をいい、厚み方向の断熱効果を奏するために、空間の厚さは３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、５０μｍ以上が特に好ましい。ここで空間の厚みとは、空間の平均厚みのことをいう。またこの空間は、１．０ｍｍ以上連続して形成されていることが好ましく、５．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上連続して形成されていることが特に好ましい。ここで、本発明においてはグラファイト層の少しの破れであれば許容することができ、この空間には、体積密度５．０ｍａｓｓ％以内であればグラファイト層が混在していても良い。また平行とは、グラファイトフィルムの面と空間を形成している２つのグラファイト層との角度が１５°以下である状態のことをいう。
空間の面積とは、グラファイトフィルムの面に平行な断面における面積、即ち、グラファイトフィルムの厚み方向に垂直な面にグラファイトフィルムを切断した場合に切断面に現れるグラファイト以外の部分（空間に相当する箇所）の面積をいう。
空間の形成される面積は、グラファイトフィルムの面積の５％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは５０％以上である。空間の面積がグラファイトフィルムの面積の５％以上存在すれば、グラファイトフィルムの厚み方向への熱伝導を効果的に阻害することができる。
また、空間は、グラファイトフィルム表面の最高温度となる部分の内部、例えば、グラファイトフィルムが発熱体と接触している部分の内部に形成されていることが好ましい。熱量の一番多い部分に空間が形成されていることで、断熱効果がより発揮され、グラファイトフィルムの面方向への熱の拡散がより促進されるために良い。
空間を形成する場所は、グラファイトフィルムの内部である。
【００５３】
（空間の形成方法）
グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに微粘着テープを貼り合わせ、この微粘着テープを引き剥がしてフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることによって、グラファイトフィルムに空間を形成することができる。空間の形成は、高分子フィルムを熱処理後、得られるグラファイトフィルムを圧延および／または圧縮した後に行うのがよい。特に、結晶性に優れたポリイミドフィルムを原料とするグラファイトフィルムにおいては、グラファイト層が高度に発達しているため、上記のように粘着テープや微粘着テープ等を貼付して剥がした際、層間が剥がれ易く、空間を形成しやすい。また、高分子フィルムを熱処理後、得られるグラファイトフィルムを圧延および／または圧縮することで、熱処理後のグラファイトフィルム中に不均一に存在する空間を除去することができ、その後、厚み方向に引き剥がす力を加えることでグラファイトフィルムの面に平行な空間を形成することができる。
【００５４】
（空間の種類）
空間の種類として、本発明のような（１）グラファイトフィルムの面に対して平行な空間と（２）不均一に形成された空間がある。
（１）グラファイトフィルムの面に対して平行な空間・・・本発明の空間は、厚み３μｍ以上の空間が、グラファイトフィルムの面に対して平行に設けられることを特徴とし、この空間は、２００μｍ以上連続していることが好ましく、１ｍｍ以上連続していることがより好ましい。このような空間の形成方法としては、グラファイトフィルムの層間を剥離させることによる形成方法やグラファイトフィルムを二枚以上重ねることによる形成方法などが考えられる。しかし、グラファイトフィルムを単純に二枚以上重ねるような空間の形成方法の場合、グラファイトフィルム間に空間が形成されるが、空間厚みはわずかであり、厚みの厚い空間を形成することは難しく、厚み方向への断熱効果を大きくすることは難しい。また、グラファイトフィルム間に部分的に粘着剤などを形成し、グラファイトフィルム間に空間を形成する方法も考えられるが、グラファイトフィルムを二枚以上重ねる場合、グラファイトフィルムを数枚使う必要があり、コスト的に高くなってしまう。また、より薄いグラファイト複合フィルムを作成しようとした場合、グラファイトフィルムを二枚以上重ねて作成する方法では、厚くなりがちである。
（２）不均一に形成された空間・・・不均一に形成された空間は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように大きさ、形などが不均一な空間がいくつも存在しており、それらの厚みは一定ではなく、また、空間の長さは、１ｍｍ以上のものは存在していなかった。また、不均一に形成された空間では、グラファイト層がグラファイトシートの厚さ方向への成長が目立ち、本発明のようなグラファイトフィルムの面に平行に形成されたグラファイトフィルムに比べ、厚み方向へ熱を伝達しやすくなると考えられる。また、不均一に形成された空間により、表面粗さが大きくなり発熱源との接触が悪くなり、発熱源に熱がこもりやすくなり、温度低減効果が少なくなると予測される。
【００５５】
＜微粘着テープ＞
（微粘着テープの基材）
基材としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエステルなどの樹脂フィルムが良い。ＰＥＴなどの剛性弾性率の高い樹脂フィルムを用いると、層間の剥がれが大きくなり、空間が大きくできやすい。また、ＰＥなどの比較的弾性率の低い樹脂フィルムを用いると、引き剥がし部分の樹脂フィルムがよりしなり、引き剥がしの力を分散させるために、空間はコシのあるフィルムに比べて小さくなる。さらに、同じ基材であってもその厚みが薄くなれば、コシは小さくなるので、空間もより小さく形成される。
【００５６】
（引き剥がし角度）
微粘着テープの引き剥がし角度に規定はないが、角度が大きくなるとグラファイトフィルムの層間剥離はより小さくなり、空間もより小さく形成される。
【００５７】
（微粘着テープの粘着層）
粘着層としては、アクリル系、シリコーン系等の粘着材が好ましい。粘着層の厚みとしては、好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。この範囲であれば、効果的にグラファイトフィルムに空間を形成することができ、グラファイトフィルムやグラファイト複合フィルムから剥がれなくなるといったこともないために良い。また、粘着層の厚みが厚いほど、粘着力が強くなるために、空間はより大きく形成されることになる。
【００５８】
（空間の形成される場所）
空間の形成される場所としては、グラファイトフィルム内部が考えられるが、これらは微粘着テープを貼る場所によって制御できる。具体的には、（１）グラファイトフィルムに微粘着テープを貼り合わせた後引き剥がす場合には、空間はグラファイトフィルム中央部に形成されやすい。（２）グラファイトフィルムと樹脂層からなるグラファイト複合フィルムに微粘着テープを貼り合わせた後引き剥がす場合には、空間はグラファイトフィルム表層部に形成されやすい。これは、グラファイトフィルムに直接微粘着テープを貼ることで、微粘着テープを引き剥がしたときの力がグラファイトフィルム内部にまで及ぶためで、グラファイト複合フィルムの状態で同様の操作を行うと、引き剥がしの力がグラファイト内部まで達せず、表層部のみに及ぶためであると考えられる。
【００５９】
（グラファイトフィルムの表面粗さ）
グラファイトフィルムの表面粗さが小さければ、発熱体との接触面積が大きくなるため、発熱体からの熱を効率よくグラファイトフィルムに伝達することができる。
表面粗さを小さくする方法としては、グラファイトフィルムをグラファイト化の後に圧縮処理または圧延処理を行うと良い。特に圧縮処理を行った場合は、面でフィルムに圧力をかけるため、表面がより平坦になり、表面粗さを小さくすることができるために良い。ここで、「圧延処理」とは、グラファイトフィルムの厚さより小さい間隙を有する２本のロールの間を通過させることをいう。
【００６０】
グラファイトフィルムの表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づいて得られる値である。具体的には、表面粗さ測定機ＳＥ３５００（(株)小坂研究所製）を使用し、２５℃の雰囲気下で表面粗さＲａを測定した。グラファイトフィルムの表面粗さＲａは、グラファイトフィルムを長さ１００ｍｍ×幅３ｍｍのサイズに切り取り、カットオフ０．８ｍｍ、送り速度２ｍｍ／ｓｅｃとしてチャートを描かせ、基準長さＬの部分を切り取り、その切り取り部分の中心線をＸ軸、縦方向をＹ軸として、粗さ曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）で表したとき、次の式（４）で得られる値をμｍで表したものである。
【００６１】
【数４】
【００６２】
この測定は、基準長（Ｌ）を８０ｍｍとする３個の試料について行い、その平均値を算出したものを、本明細書における「表面粗さＲａ」とする。
【実施例】
【００６３】
以下に実施例により発明の実施態様、効果を示すが、本願発明はこれに限られるものではない。
【００６４】
＜グラファイトフィルム＞
［グラファイトフィルムＡ］
４，４’−オキシジアニリンの１当量を溶解したＤＭＦ（ジメチルフォルムアミド）溶液に、ピロメリツト酸二無水物の１当量を溶解してポリアミド酸溶液（１８．５ｗｔ％）を得た。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、脱泡を行った。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。次に、アルミ箔上の混合溶液層を熱風オーブンおよび遠赤外線ヒーターを用いて乾燥させた。以上により、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（弾性率３．１ＧＰａ、吸水率２．５％、複屈折０．１０、線膨張係数３．０×１０−５／℃）を製造した。
【００６５】
このようにして作製したポリイミドフィルムを黒鉛板に挟み、電気炉を用いて、１０００℃まで昇温して炭化処理（炭素化処理）を行った。炭素化処理により得られた炭素化フィルムＡを黒鉛板に挟み、黒鉛化炉を用いて、昇温速度１℃／ｍｉｍで２９００℃まで昇温して黒鉛化処理を行い、グラファイトフィルムＡ（厚さ６０μｍ）を得た。
【００６６】
［グラファイトフィルムＡａ］
グラファイトフィルムＡを２０ＭＰａの圧力で単板プレスにて厚さ方向に圧縮して、グラファイトフィルムＡａ（厚さ３７μｍ）を得た。
【００６７】
［グラファイトフィルムＡｂ］
グラファイトフィルムＡを圧延処理により厚さ方向に圧延することにより、グラファイトフィルムＡｂ（厚さ３７μｍ）を得た。ここでの圧延処理とは、ローラ間隔３７μｍに設定した、２本のステンレス製のロールの間を通過させる事によって行われる処理のことをいう。
【００６８】
［グラファイトフィルムＢ］
黒鉛化処理を昇温速度２℃／ｍｉｍで行ったこと以外はグラファイトフィルムＡと同様にして、グラファイトフィルムＢ（厚さ１００μｍ）を得た。
【００６９】
［グラファイトフィルムＣａ］
厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを用いたこと以外はグラファイトフィルムＡａと同様にしてグラファイトフィルムＣａ（厚さ２５μｍ）を得た。
［グラファイトフィルムＤａ］
厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを用いたこと以外はグラファイトフィルムＡａと同様にしてグラファイトフィルムＤａ（厚さ１０μｍ）を得た。
【００７０】
［グラファイトフィルムＥ］
酸化処理（過酸化水素、過塩素酸等）の存在下、天然鱗状黒鉛の層間に、硫酸、硝酸等を挿入し、形成された層間化合物を９００〜１２００℃程度の高温で急激に加熱することで分解ガス化し、このときのガス圧によって黒鉛の層間を拡げて黒鉛を膨張させた。以上のようにして得られた膨張黒鉛を圧縮予備成形し、その後ロールで圧延することによりグラファイトフィルムＤ（厚さ１００μｍ）を得た。
【００７１】
［ＰＥＴテープ］
厚さ１０μｍ（ＰＥＴ：６μｍ／アクリル系粘着剤：４μｍ）のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープを用いた。
【００７２】
［両面テープ］
厚さ１０μｍ（アクリル系粘着剤：４μｍ／ＰＥＴ：２μｍ／アクリル系粘着剤：４μｍの両面テープを用いた。
【００７３】
［微粘着テープＡ］
厚さ７６μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着剤：６μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７４】
［微粘着テープＡａ］
厚さ７６μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着剤：６μｍ）のＰＥＴテープ（３０ｍｍ×３０ｍｍ）を用いた。
［微粘着テープＢ］
厚さ３１μｍ（ＰＥＴ：２５μｍ／アクリル系粘着剤：６μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７５】
［微粘着テープＣ］
厚さ７６μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着材：６μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７６】
［微粘着テープＤ］
厚さ８０μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着材：１０μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７７】
＜評価方法＞
グラファイト複合フィルムは、図２に示すように、グラファイトフィルム１の一方の面に保護フィルム３を、他方の面に接着層５を設けた構成である。発熱体２（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、１Ｗ）を、エポキシ樹脂製基板４（５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の中央部に固定した。グラファイト複合フィルム７（５１ｍｍ×５１ｍｍ）は、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂製の支持体６（６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ）に貼り合わせた後、グラファイト複合フィルム７が発熱体２に接触するように配置した。この状態では、発熱体２の中央部とグラファイト複合フィルム７の中央部とが対向している。発熱開始から６００秒経過後（定温状態となったとき）の発熱体２の中心部の温度（℃）および支持体６の外面中央部（この部分は発熱体２の中心部の真上に位置する）の温度（℃）を測定することにより、放熱および断熱特性を評価した。
【００７８】
支持体６の外面中央部の温度の評価は、４０℃未満の場合を「◎」、４０℃〜４５℃の場合を「○」、４５℃〜５０℃の場合を「△」、５０℃より高い場合を「×」とした。
【００７９】
発熱体２の中心部の温度の評価は、４５℃未満の場合を「◎」、４５℃〜５０℃の場合を「△」、５０℃より高い場合を「×」とした。
【００８０】
厚みの評価は、グラファイト複合フィルム７の総厚みが１００μｍ未満の場合を「〇」、１００〜２００μｍの場合を「△」とした。
【００８１】
（実施例１）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８２】
（実施例２）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡａを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８３】
（実施例３）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＢを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８４】
（実施例４）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、１８０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した．その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８５】
（実施例５）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＣを貼り合わせた後、１８０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８６】
（実施例６）
グラファイトフィルムＡｂ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、１８０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８７】
（実施例７）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＤを貼り合わせた後、９０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８８】
（実施例８）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面をＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、グラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。この評価用サンプルのＰＥＴテープ側に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、グラファイトフィルムの表層部に空間を有するグラファイト複合フィルムの評価用サンプルを作成した。この評価用サンプルについての評価結果を表１及び表２に示した。
【００８９】
（実施例９）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。この評価用サンプルのＰＥＴテープ側に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、グラファイトフィルムの中央部と表層部とに空間を有するグラファイト複合フィルムの評価用サンプルを作製した。この評価用サンプルについての評価結果を表１及び表２に示した。
【００９０】
（実施例１０）
グラファイトフィルムＣａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）をＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、グラファイトフィルムＤａの片面に両面テープを貼り合わせ、先ほど作成したグラファイトフィルム／ＰＥＴテープ複合フィルムとをグラファイトフィルム同士が対向し、重なるようにして貼り合わせた。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９１】
（比較例１）
ＰＥＴテープの粘着面にグラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を載せた。次に、この複合フィルムと両面テープ（粘着層）とを貼り合わせ、グラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９２】
（比較例２）
グラファイトフィルムＡｂ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、比較例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９３】
（比較例３）
グラファイトフィルムＡ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９４】
（比較例４）
グラファイトフィルムＢ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９５】
（比較例５）
グラファイトフィルムＥ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９６】
（比較例６）
放熱材を用いず、ブランク状態において測定を行った。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
（電子顕微鏡写真の結果）
図３は、中央部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、実施例１のようにグラファイトフィルムに直接微粘着テープを貼った後、剥がすことで、グラファイトフィルム中央部に空間が形成されていることがわかる。図４は、表層部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、実施例７のようにグラファイト複合フィルムに微粘着テープを貼った後、剥がすことで、グラファイトフィルム表層部に空間が形成されていることがわかる。図５は、空間を有していないグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、比較例１のように圧縮処理することで、空間がなくなっていることがわかる。図６（ａ）及び（ｂ）は、不均一に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、比較例４のように高分子フィルムを熱処理した後、圧縮処理や圧延処理を行わなわない状態では、空間が不均一に存在している様子がわかる。
【０１００】
＜評価結果＞
（支持体外面中央部温度）
（１）空間の存在…空間を設けた実施例１〜９は、空間を設けていない比較例１、２と比較して、支持体外面中心温度は低くなった。これは、空間によるフィルムの厚さ方向における断熱効果により、支持体外面への熱伝導が抑制されたためであると考えられる。
【０１０１】
（２）空間の形態…また、いずれも空間を有している実施例１〜９と比較例３〜５を比較した場合、実施例１〜９の方が支持体外面中心温度は低くなった。比較例３〜５の場合、空間は存在するものの、グラファイトフィルム中に不均一に存在しているため、グラファイトの層構造を乱しており、さらに、部分的には厚さ方向にグラファイトの層の接触も存在するため、厚さ方向の熱を遮断しきれず、温度が上昇してしまうものと思われる。また、比較例３，４のように未処理（発泡したまま）のグラファイトフィルムは、フィルム中に不均一に空間が存在するため、フィルム表面が粗く、発熱体との接触が不十分となり、発熱体から発生した熱のグラファイトフィルムへの拡散が不十分であるという問題点もある。比較例５の場合、膨張黒鉛から作成されたグラファイトフィルムもフィルム中に空間を有しているものの、このようにして作成されたグラファイトフィルムは、高分子を熱処理して作成されるグラファイトフィルムに比べ、グラファイト層の乱れが大きく、且つ、空気層も不均一に存在するため、温度低減効果が低いと考えられる。一方、実施例１〜９のグラファイトフィルムは、その面に平行に空間を設けたことにより、グラファイトフィルムの層構造の乱れを極力抑えることができ、面方向への熱拡散も十分に行われると考えられる。
空間の長さとしては、実施例１と実施例２に比較から長さが長く、空間の範囲が広い実施例１の方が温度低減効果が大きかった。このことから、より広い空間を形成することで厚み方向への断熱効果が大きいといえる。
【０１０２】
携帯電話などでは、低温火傷予防を目的として、外部に熱を伝え過ぎないような配慮することが求められる場合があるが（実際に４２℃以下に制限される場合がある）、空間を設けた本発明のグラファイト複合フィルムを使用することによりこのような要望に応えることができる。
【０１０３】
（発熱体中心部温度）
本発明のグラファイト複合フィルムを使用する場合の発熱体中心部温度（発熱体温度）は、１００℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることがより好ましく、４３℃以下であることが最も好ましい。発熱体中心部温度が１００℃以下であると、発熱する部品は破損することなく正常に機能することができる。
【０１０４】
発熱体中心部温度は、空間を設けたもののほうが、高くなっていることがわかる。携帯電話などの小型電子機器に使用される発熱量の小さな（出力２Ｗ以下）半導体チツプは、耐熱性に関しては余裕があるために、発熱体温度の上昇をある程度は犠牲にして、外部に熱を伝えすぎないよう空間を設けた構造をとることが有用であると言える。ただし、グラファイトフィルムを用いていない比較例６に比べ、何れの実施例も発熱体中心温度は大幅に低減しており、この結果から、グラファイトフィルムを用いることにより、発熱体からの熱は効率的に除去されているといえる。
【０１０５】
（その他）
微粘着テープの厚さの影響については、同じＰＥＴ製のテープで厚さが異なるものを使用した実施例１と実施例３とを比較すると、テープの厚さが厚い場合の方が層剥離が起こり易いことが分かる。
【０１０６】
また、微粘着テープが同じ厚さであっても、ＰＥの方がＰＥＴより柔らかいため、層剥離は起こり難くなっていることが分かる。
【０１０７】
また、実施例１と実施例７との比較から、層剥離に使用するテープの粘着性が大きい方が層剥離が起こり易いことが分かる。
【０１０８】
更に、微粘着テープを剥離させる角度については、実施例１と実施例４との比較から、１８０゜より９０゜の方が層剥離が起こり易いことが分かる。
【０１０９】
また、空間を形成する位置については、グラファイトフィルム自体に微粘着テープを貼り合わせて引き剥がすことによりグラファイトフィルム中央部に空間を形成した実施例１と、グラファイトフィルムにＰＥＴテープと両面テープを貼り合わせた複合フィルムの状態でこのＰＥＴテープに微粘着テープを貼り合わせて引き剥がすことにより、グラファイトフィルムの表層部に空間を設けた実施例８との比較から、空間はグラファイトフィルムの中央部に設けられていても表層部のみに設けられていても同等の効果を与えることが分かる。
【０１１０】
また、グラファイト化の後に圧縮処理を行う場合と圧延処理を行う場合とでは、比較例１と比較例２との比較から、圧縮処理の方が僅かに放熱効果が高いことが分かる。これは、圧延処理の方が圧縮処理よりもグラファイトフィルムの表面が粗くなるためであると考えることができる。グラファイトフィルムの表面が粗くなると、発熱体との接触が不十分となり、発熱体から発生した熱が効率よく拡散されないために温度が上昇したものである。
【０１１１】
実施例１０のようにグラファイトフィルムを二枚か重ねることでも空間を形成することができ、厚み方向への断熱効果を示した。しかし、積層する方法では、空間の大きさを制御することができず、さらにフィルム同士を重ねただけであるので、５μｍ以上の空間を形成することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明のグラファイト複合フィルムは、熱拡散性および断熱性に優れているので、携帯電話などの小型電子機器等の分野で利用可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ グラファイトフィルム
２ 発熱体
３ 保護フィルム
４ 基板
５ 接着層
６ 支持体
７ グラファイト複合フィルム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器、精密機器、航空機部材などの放熱フィルムおよびヒートスプレッダ材料として使用されるグラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルムに関し、特に発熱体からの熱を拡散し、且つ、断熱性に優れたグラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の半導体素子は、高性能化、高集積化が進む一方でサイズは小型化が進み、その発熱量も増大しており、その発熱は局所的なものとなっている。このような熱を拡散する材料として重要な位置づけを占めているのが、軽量で熱伝導性に優れたグラファイトフィルムである（特許文献１）。特に、高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムは、グラファイトフィルムの面に対して平行な方向（以下、面方向と略す）に層状のグラファイト構造が高度に発達しており、グラファイトフィルムの面に対して垂直な方向（以下、厚み方向と略す）の熱伝導率に対して面方向の熱伝導率が１００倍以上という高い異方性を有している。
【０００３】
グラファイトフィルムの使用形態において、面方向には熱を効率的に伝達し、厚み方向には熱を伝えない事を求められる事が多い。しかしながら、従来、厚み方向の伝熱性能を制御し、断熱効果を持たせることは十分には出来ていなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６１−２７５１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、フィルムの厚み方向の断熱性に優れたグラファイトフィルム及び、グラファイト複合フィルムを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイトフィルムである。
【０００７】
ここで、グラファイトフィルムの「内部」とは、「表層部」及び「中央部」をいう。グラファイトフィルムの「表層部」とは、グラファイトフィルムの厚さの厚さ方向についてグラファイトフィルム表面から１μｍまでの範囲に存在するグラファイト層をいい、「中央部」とは、前記「表層部」以外の範囲に存在するグラファイト層をいう。
【０００８】
また、「グラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されている」とは、「空間を挟んで相対する２つのグラファイト層が少なくとも２００μｍ以上の範囲で、一方のグラファイト層に対する他方のグラファイト層の成す角度が１５゜以下であること」をいう。
【０００９】
（２）グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みが３μｍ以上であることを特徴とする（１）に記載のグラファイトフィルムである。
【００１０】
（３）グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みの最小部分が３μｍ以上で、且つ、前記空間が２００μｍ以上連続して形成されていることを特徴とする（１）又は（２）に記載のグラファイトフィルムである。
【００１１】
（４）前記空間の面積がグラファイトフィルムの面に平行な断面における面積の５％以上形成されていることを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１２】
（５）前記グラファイトフィルムの表面粗さが３以下であることを特徴とする（１）〜（４）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１３】
（６）前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする（１）〜（５）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１４】
（７）前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする（１）〜（６）の何れかに記載のグラファイトフィルムである。
【００１５】
（８）（１）〜（７）の何れかに記載の１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたことを特徴とするグラファイト複合フィルムである。
【００１６】
（９）高分子フィルムを熱処理して作製される１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたグラファイト複合フィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイト複合フィルムである。
【００１７】
（１０）前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする（９）に記載のグラファイト複合フィルムである。
【００１８】
（１１）前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする（９）又は（１０）に記載のグラファイト複合フィルムである。
【００１９】
（１２）前記樹脂層は、絶縁層、粘着層および接着層からなる群から選択される何れかの層である（９）〜（１１）の何れかに記載のグラファイト複合フィルムである。
【００２０】
（１３）前記グラファイトフィルムに対し、その厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法である。
【００２１】
（１４）前記グラファイトフィルムが圧縮処理もしくは圧延処理された後、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法である。
【００２２】
（１５）グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法である。
【００２３】
（１６）前記グラファイトフィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法である。
【００２４】
（１７）グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、グラファイトフィルムの厚み方向の優れた断熱性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】高分子フィルムの複屈折の測定方法を示す平面図である。
【図２】グラファイト複合フィルムの評価方法を示す断面図である。
【図３】中央部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【図４】表層部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【図５】空間を有していないグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、不均一に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明のグラファイトフィルムは、グラファイトフィルムの内部に、グラファイトフィルムの面に対して平行に形成された空間を有しているものである。
ここで、高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムとは、一般的に５００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有するグラファイトフィルムを示す。
【００２８】
（グラファイトフィルムの厚さ）
本発明のグラファイトフィルム及び本発明のグラファイト複合フィルムを構成するグラファイトフィルムの厚みに制限はないが、好ましくは１００μｍ以下、より好ましくは７０μｍ以下、さらに好ましくは５０μｍ以下である。厚さの薄いグラファイトフィルム、具体的には厚さが、１００μｍ以下のグラファイトフィルムは厚さ方向に熱が伝わりやすい傾向があるので、空間を設けた場合の温度低減効果は、厚さの厚いグラファイトフィルムに比べて相対的に大きなものになる。
【００２９】
（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は、厚さゲージ（ハイデンハイン（株）社製、ＨＥｌＤＥＮＨ：ＡＩＮ−ＣＥＲＴＯ）を用いて、２５℃の恒温室にて５０ｍｍ×５０ｍｍのフィルムの任意の１０点における平均厚さとして測定される。
【００３０】
（グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率）
本発明におけるグラファイトフィルムの面方向の熱伝導率は７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であり、９００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、１１００Ｗ／ｍ・Ｋであることがより好ましい。グラファイトフィルムの層間に空間を設けると、空間を設けていないグラファイトフィルムに比べ、厚さ方向の断熱性は高くなる。グラファイトフィルムの熱伝導率が、７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば、面方向に熱を十分に拡散させることができ、その結果としてフィルムの厚さ方向に熱が伝わることを抑制することができる。
【００３１】
（グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率の算出）
グラファイトフィルムの熱伝導率は、次式（１）によって算出することができる。
【００３２】
【数１】
【００３３】
ここで、Ａは熱伝導率、αは熱拡散率、ｄは密度、そしてＣｐは比熱容量をそれぞれ表わしている。なお、グラファイトフィルムの熱拡散率、密度、および比熱容量は以下に述べる方法で求めることができる。
【００３４】
（光交流法によるグラファイトフィルムの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）社から入手可能な「ＬａｓｅｒＰｉｔ」）を用い、４ｍｍ×４０ｍｍの形状に切り取ったグラファイトフィルムのサンプルについて、２０℃の雰囲気下で１０Ｈｚの交流条件で測定した。
【００３５】
（グラファイトフィルムの比熱測定）
グラファイトフィルムの比熱測定は、エスアイアイナノテクノロジー株式会社製の熱分析システムである示差走査熱量計ＤＳＣ２２０ＣＵを使用して、２０℃から２６０℃まで１０℃／ｍｉｎの昇温条件で測定を行なった。
【００３６】
（グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率）
本発明におけるグラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であればよい。厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であれば、発熱部品から厚さ方向への熱伝導が抑制され、面方向に拡散する熱の割合が大きくなる。
【００３７】
（グラファイトフィルムの厚さ方向の熱伝導率測定）
熱拡散率および熱伝導率測定は、Ｂｒｕｋｅｒ製のナノフラッシュを用い、グラファイトフィルムを直径２５．４ｍｍにカットした試験片により、室温でレーザーフラッシュ法に基づいて行った。また、グラファイトフィルムの熱容量を熱容量が既知である参照標準物質Ｍｏとの比較から求めた。これらの測定したグラファイト複合フィルムの熱伝導率は、熱拡散率、密度、および比熱により、下式（２）に基づいて算出した。
【００３８】
【数２】
【００３９】
ここで、λ：熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）
α：熱拡散率（ｍ２／ｓ）
ｄ：密度（ｋｇ／ｍ３）
Ｃ：比熱（Ｊ／ｋｇ・Ｋ）
厚さ方向の熱拡散率および熱伝導率の値が大きいほど、厚さ方向の熱伝導性が高いことを意味している。
【００４０】
＜グラファイトフィルムの作製＞
（グラファイトフィルム）
本発明において好適に用いられるグラファイトフィルムは、高分子フィルムを熱処理することによって製造することができる。グラファイトフィルムの製造に適した高分子フィルムとしては、ポリイミド、ポリアミド、ポリオキサジアゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾビスチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾビスオキサゾール、ポリパラフェニレンビニレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリベンゾビスイミダゾール、ポリチアゾールのうちから選ばれた少なくとも一種類以上の高分子フィルムを例示することができる。
【００４１】
特に、高分子フィルムとして好ましいのは、ポリイミドフィルムである。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よりも、炭化および黒鉛化によりグラファイトの層構造が発達し易いためである。
さらに、本願発明ではポリイミドフィルムの複屈折について特に制限はないが、複屈折が０．０８以上であれば、フィルムの炭化、黒鉛化が進行し易くなるため、グラファイトの層が発達したグラファイトフィルムが得られ易くなり、層同士が平行に形成されやすく、厚み方向に力を加えた際に、層間が剥がれやすくなり、グラファイトフィルムの面に対して平行な空間を形成しやすい。また、ポリイミドフィルムの複屈折がより高い方が、得られるグラファイトフィルムの面方向の熱伝導率、電気伝導率、熱拡散係数などが高くなるために好ましい。
また、グラファイトフィルムの厚みが薄ければ、例えばグラファイトフィルムの一面に熱源を接触させた場合に、熱源の影響を受けてグラファイトフィルムの他面の表面温度が十分に低減されないことがあるが、このような場合において、本発明の空間を有するグラファイトフィルムは、他面の表面温度を効果的に低減させることができる。
【００４２】
（複屈折）
ここにいう複屈折とは、フィルム面内の任意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方向Ｘの複屈折△ｎｘは次式（３）で与えられる。
【００４３】
【数３】
【００４４】
（複屈折の測定）
高分子フィルムの複屈折は、２５℃の雰囲気下で、メトリコン社製の屈折率・膜厚測定システム（型番：２０１０、プリズムカプラ）を使用して測定できる。測定は、波長５９４ｎｍの光源を用い、ＴＥモードとＴＭモードでそれぞれ屈折率を測定し、その差（ＴＥ−ＴＭ）の値を複屈折の値とすることができる。なお、前述の「フィルム面内の任意方向Ｘ」とは、例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、図１のように、Ｘ方向が面内の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。従って、複屈折の測定は、上記装置に、サンプルを０°方向、４５°方向、９０°方向、１３５°方向でセットし、各角度で複屈折を測定し、その平均を複屈折とするのが好ましい。
【００４５】
（炭化および黒鉛化）
高分子フィルムからグラファイトフィルムを得るには、炭化工程、黒鉛化工程は連続で行われても良いし、非連続で行われても良い。炭化工程では、出発物質である高分子フィルムを減圧下もしくは不活性ガス中で予備加熱処理して炭化する。この炭化は、通常１０００℃程度の温度で行う。炭化工程の次の黒鉛化工程は、減圧下もしくは不活性ガス中で行われるが、不活性ガスとしてはアルゴン、ヘリウムが適している。本発明の製造方法における黒鉛化の熱処理温度としては、最低でも２４００℃以上、より好ましくは２６００℃以上、さらに好ましくは２８００℃以上であり、特に好ましくは、２９００℃以上である。２４００℃以上に熱処理すると、グラファイトの層が発達し、層状構造を形成するために、厚み方向に力を加えた際に、層間が剥がれやすくなり、空間を形成しやすいグラファイトフィルムとなる。
【００４６】
＜樹脂層＞
本発明のグラファイト複合フィルムは、上記のグラファイトフィルムに加えて、樹脂層を有している。樹脂層は１層であっても、２層以上であってもよい。樹脂層には、図２、符号３、５で示される、保護層、絶縁層、粘着層、接着層等の機能を持たせることができる。
【００４７】
（保護層）
図２、符号３で示される、グラファイトフィルム１を保護するための層であり、公知の各種フィルムを使用することができる。保護層は、グラファイトフィルム１の少なくとも片面に形成することが好ましい。
【００４８】
（絶縁層）
本発明の絶縁層は、図２、符号３で示されるように用いられ、導電性を有するグラファイトフィルム１が電子機器内で用いられる場合に、電子部品との接触により生ずるショートを防ぐ目的で設けられる。絶縁層としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルなどの樹脂フィルムの片面に、アクリル系、シリコーン系、エポキシ系、ポリイミド系等の粘着材や接着材が形成された絶縁テープが好ましい。また、ポリエステル系などのホットメルトタイプ（熱可塑性）のテープであってもよい。エポキシ、フェノールまたはゴム系の塗料などを用いてコーティングによって絶縁層を形成してもよい。
【００４９】
（粘着層）
グラファイトフィルム１を筐体や電子部品等に固定する場合、図２、符号５で示されるように用いられ、粘着材や両面テープにより貼り付けられる。粘着材の材質としては、アクリル系、シリコーン系等の樹脂がある。また両面テープとしては、樹脂フィルムに粘着材が塗布されたものを使用することができる。
【００５０】
（接着層）
また、グラファイトフィルム１を筐体や電子部品等に固定する場合、図２、符号５で示されるように用いられ、接着材により貼り付ける場合もある。接着材の材質としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等を使用することができる。
【００５１】
（空間）
本発明のグラファイトフィルムおよびグラファイト複合フィルムにおいては、グラファイトフィルムと空間とを設けることによって、空間が厚さ方向に熱抵抗性を発揮して断熱効果を奏する。特に、面方向にグラファイト層が発達し、面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上のグラファイトフィルムを用いた場合、厚さ３μｍ以上、好ましくは５μｍ以上の空間が存在すれば、厚さ方向への熱伝導が大きく抑制される。換言すれば、発熱部品からの熱を空間によって断熱し、さらに、グラファイトフィルムにより熱を拡散させて均一化することによって、筐体の温度上昇を抑制することが可能となる。さらに、グラファイトフィルムに断熱材を積層する場合のように、グラファイトフィルムと断熱材との貼り合わせが不良となる、使用時に層間剥離が生じる、各層の線膨張係数の違いから高温度下でのひずみが生じる、といった問題を改善することができる。また、余分な断熱材を使用することなく、容易に薄くて放熱性および断熱性に優れたフィルムを作製することができる。
【００５２】
（空間の形態）
本発明の空間は、連続し、該空間がグラファイトフィルムの面に対して平行に設けられることが好ましい。このように空間を設けることにより、グラファイト層の配向の乱れを抑えることができ、グラファイトフィルムの面方向への熱拡散の能力を保持しつつ、空間により厚さ方向の断熱を図ることができる。本発明において、空間とは、グラファイト層の間に３μｍ以上の空隙が存在する状態をいい、厚み方向の断熱効果を奏するために、空間の厚さは３μｍ以上であることが好ましく、５μｍ以上、１０μｍ以上、２０μｍ以上、５０μｍ以上が特に好ましい。ここで空間の厚みとは、空間の平均厚みのことをいう。またこの空間は、１．０ｍｍ以上連続して形成されていることが好ましく、５．０ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、５０ｍｍ以上連続して形成されていることが特に好ましい。ここで、本発明においてはグラファイト層の少しの破れであれば許容することができ、この空間には、体積密度５．０ｍａｓｓ％以内であればグラファイト層が混在していても良い。また平行とは、グラファイトフィルムの面と空間を形成している２つのグラファイト層との角度が１５°以下である状態のことをいう。
空間の面積とは、グラファイトフィルムの面に平行な断面における面積、即ち、グラファイトフィルムの厚み方向に垂直な面にグラファイトフィルムを切断した場合に切断面に現れるグラファイト以外の部分（空間に相当する箇所）の面積をいう。
空間の形成される面積は、グラファイトフィルムの面積の５％以上であることが好ましく、より好ましくは２０％以上、さらに好ましくは５０％以上である。空間の面積がグラファイトフィルムの面積の５％以上存在すれば、グラファイトフィルムの厚み方向への熱伝導を効果的に阻害することができる。
また、空間は、グラファイトフィルム表面の最高温度となる部分の内部、例えば、グラファイトフィルムが発熱体と接触している部分の内部に形成されていることが好ましい。熱量の一番多い部分に空間が形成されていることで、断熱効果がより発揮され、グラファイトフィルムの面方向への熱の拡散がより促進されるために良い。
空間を形成する場所は、グラファイトフィルムの内部である。
【００５３】
（空間の形成方法）
グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに微粘着テープを貼り合わせ、この微粘着テープを引き剥がしてフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることによって、グラファイトフィルムに空間を形成することができる。空間の形成は、高分子フィルムを熱処理後、得られるグラファイトフィルムを圧延および／または圧縮した後に行うのがよい。特に、結晶性に優れたポリイミドフィルムを原料とするグラファイトフィルムにおいては、グラファイト層が高度に発達しているため、上記のように粘着テープや微粘着テープ等を貼付して剥がした際、層間が剥がれ易く、空間を形成しやすい。また、高分子フィルムを熱処理後、得られるグラファイトフィルムを圧延および／または圧縮することで、熱処理後のグラファイトフィルム中に不均一に存在する空間を除去することができ、その後、厚み方向に引き剥がす力を加えることでグラファイトフィルムの面に平行な空間を形成することができる。
【００５４】
（空間の種類）
空間の種類として、本発明のような（１）グラファイトフィルムの面に対して平行な空間と（２）不均一に形成された空間がある。
（１）グラファイトフィルムの面に対して平行な空間・・・本発明の空間は、厚み３μｍ以上の空間が、グラファイトフィルムの面に対して平行に設けられることを特徴とし、この空間は、２００μｍ以上連続していることが好ましく、１ｍｍ以上連続していることがより好ましい。このような空間の形成方法としては、グラファイトフィルムの層間を剥離させることによる形成方法やグラファイトフィルムを二枚以上重ねることによる形成方法などが考えられる。しかし、グラファイトフィルムを単純に二枚以上重ねるような空間の形成方法の場合、グラファイトフィルム間に空間が形成されるが、空間厚みはわずかであり、厚みの厚い空間を形成することは難しく、厚み方向への断熱効果を大きくすることは難しい。また、グラファイトフィルム間に部分的に粘着剤などを形成し、グラファイトフィルム間に空間を形成する方法も考えられるが、グラファイトフィルムを二枚以上重ねる場合、グラファイトフィルムを数枚使う必要があり、コスト的に高くなってしまう。また、より薄いグラファイト複合フィルムを作成しようとした場合、グラファイトフィルムを二枚以上重ねて作成する方法では、厚くなりがちである。
（２）不均一に形成された空間・・・不均一に形成された空間は、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように大きさ、形などが不均一な空間がいくつも存在しており、それらの厚みは一定ではなく、また、空間の長さは、１ｍｍ以上のものは存在していなかった。また、不均一に形成された空間では、グラファイト層がグラファイトシートの厚さ方向への成長が目立ち、本発明のようなグラファイトフィルムの面に平行に形成されたグラファイトフィルムに比べ、厚み方向へ熱を伝達しやすくなると考えられる。また、不均一に形成された空間により、表面粗さが大きくなり発熱源との接触が悪くなり、発熱源に熱がこもりやすくなり、温度低減効果が少なくなると予測される。
【００５５】
＜微粘着テープ＞
（微粘着テープの基材）
基材としては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン、ポリエステルなどの樹脂フィルムが良い。ＰＥＴなどの剛性弾性率の高い樹脂フィルムを用いると、層間の剥がれが大きくなり、空間が大きくできやすい。また、ＰＥなどの比較的弾性率の低い樹脂フィルムを用いると、引き剥がし部分の樹脂フィルムがよりしなり、引き剥がしの力を分散させるために、空間はコシのあるフィルムに比べて小さくなる。さらに、同じ基材であってもその厚みが薄くなれば、コシは小さくなるので、空間もより小さく形成される。
【００５６】
（引き剥がし角度）
微粘着テープの引き剥がし角度に規定はないが、角度が大きくなるとグラファイトフィルムの層間剥離はより小さくなり、空間もより小さく形成される。
【００５７】
（微粘着テープの粘着層）
粘着層としては、アクリル系、シリコーン系等の粘着材が好ましい。粘着層の厚みとしては、好ましくは１μｍ以上１５μｍ以下、より好ましくは１μｍ以上１０μｍ以下である。この範囲であれば、効果的にグラファイトフィルムに空間を形成することができ、グラファイトフィルムやグラファイト複合フィルムから剥がれなくなるといったこともないために良い。また、粘着層の厚みが厚いほど、粘着力が強くなるために、空間はより大きく形成されることになる。
【００５８】
（空間の形成される場所）
空間の形成される場所としては、グラファイトフィルム内部が考えられるが、これらは微粘着テープを貼る場所によって制御できる。具体的には、（１）グラファイトフィルムに微粘着テープを貼り合わせた後引き剥がす場合には、空間はグラファイトフィルム中央部に形成されやすい。（２）グラファイトフィルムと樹脂層からなるグラファイト複合フィルムに微粘着テープを貼り合わせた後引き剥がす場合には、空間はグラファイトフィルム表層部に形成されやすい。これは、グラファイトフィルムに直接微粘着テープを貼ることで、微粘着テープを引き剥がしたときの力がグラファイトフィルム内部にまで及ぶためで、グラファイト複合フィルムの状態で同様の操作を行うと、引き剥がしの力がグラファイト内部まで達せず、表層部のみに及ぶためであると考えられる。
【００５９】
（グラファイトフィルムの表面粗さ）
グラファイトフィルムの表面粗さが小さければ、発熱体との接触面積が大きくなるため、発熱体からの熱を効率よくグラファイトフィルムに伝達することができる。
表面粗さを小さくする方法としては、グラファイトフィルムをグラファイト化の後に圧縮処理または圧延処理を行うと良い。特に圧縮処理を行った場合は、面でフィルムに圧力をかけるため、表面がより平坦になり、表面粗さを小さくすることができるために良い。ここで、「圧延処理」とは、グラファイトフィルムの厚さより小さい間隙を有する２本のロールの間を通過させることをいう。
【００６０】
グラファイトフィルムの表面粗さＲａは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１に基づいて得られる値である。具体的には、表面粗さ測定機ＳＥ３５００（(株)小坂研究所製）を使用し、２５℃の雰囲気下で表面粗さＲａを測定した。グラファイトフィルムの表面粗さＲａは、グラファイトフィルムを長さ１００ｍｍ×幅３ｍｍのサイズに切り取り、カットオフ０．８ｍｍ、送り速度２ｍｍ／ｓｅｃとしてチャートを描かせ、基準長さＬの部分を切り取り、その切り取り部分の中心線をＸ軸、縦方向をＹ軸として、粗さ曲線Ｙ＝ｆ（Ｘ）で表したとき、次の式（４）で得られる値をμｍで表したものである。
【００６１】
【数４】
【００６２】
この測定は、基準長（Ｌ）を８０ｍｍとする３個の試料について行い、その平均値を算出したものを、本明細書における「表面粗さＲａ」とする。
【実施例】
【００６３】
以下に実施例により発明の実施態様、効果を示すが、本願発明はこれに限られるものではない。
【００６４】
＜グラファイトフィルム＞
［グラファイトフィルムＡ］
４，４’−オキシジアニリンの１当量を溶解したＤＭＦ（ジメチルフォルムアミド）溶液に、ピロメリツト酸二無水物の１当量を溶解してポリアミド酸溶液（１８．５ｗｔ％）を得た。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、脱泡を行った。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。次に、アルミ箔上の混合溶液層を熱風オーブンおよび遠赤外線ヒーターを用いて乾燥させた。以上により、厚さ７５μｍのポリイミドフィルム（弾性率３．１ＧＰａ、吸水率２．５％、複屈折０．１０、線膨張係数３．０×１０−５／℃）を製造した。
【００６５】
このようにして作製したポリイミドフィルムを黒鉛板に挟み、電気炉を用いて、１０００℃まで昇温して炭化処理（炭素化処理）を行った。炭素化処理により得られた炭素化フィルムＡを黒鉛板に挟み、黒鉛化炉を用いて、昇温速度１℃／ｍｉｍで２９００℃まで昇温して黒鉛化処理を行い、グラファイトフィルムＡ（厚さ６０μｍ）を得た。
【００６６】
［グラファイトフィルムＡａ］
グラファイトフィルムＡを２０ＭＰａの圧力で単板プレスにて厚さ方向に圧縮して、グラファイトフィルムＡａ（厚さ３７μｍ）を得た。
【００６７】
［グラファイトフィルムＡｂ］
グラファイトフィルムＡを圧延処理により厚さ方向に圧延することにより、グラファイトフィルムＡｂ（厚さ３７μｍ）を得た。ここでの圧延処理とは、ローラ間隔３７μｍに設定した、２本のステンレス製のロールの間を通過させる事によって行われる処理のことをいう。
【００６８】
［グラファイトフィルムＢ］
黒鉛化処理を昇温速度２℃／ｍｉｍで行ったこと以外はグラファイトフィルムＡと同様にして、グラファイトフィルムＢ（厚さ１００μｍ）を得た。
【００６９】
［グラファイトフィルムＣａ］
厚さ５０μｍのポリイミドフィルムを用いたこと以外はグラファイトフィルムＡａと同様にしてグラファイトフィルムＣａ（厚さ２５μｍ）を得た。
［グラファイトフィルムＤａ］
厚さ２５μｍのポリイミドフィルムを用いたこと以外はグラファイトフィルムＡａと同様にしてグラファイトフィルムＤａ（厚さ１０μｍ）を得た。
【００７０】
［グラファイトフィルムＥ］
酸化処理（過酸化水素、過塩素酸等）の存在下、天然鱗状黒鉛の層間に、硫酸、硝酸等を挿入し、形成された層間化合物を９００〜１２００℃程度の高温で急激に加熱することで分解ガス化し、このときのガス圧によって黒鉛の層間を拡げて黒鉛を膨張させた。以上のようにして得られた膨張黒鉛を圧縮予備成形し、その後ロールで圧延することによりグラファイトフィルムＤ（厚さ１００μｍ）を得た。
【００７１】
［ＰＥＴテープ］
厚さ１０μｍ（ＰＥＴ：６μｍ／アクリル系粘着剤：４μｍ）のＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）テープを用いた。
【００７２】
［両面テープ］
厚さ１０μｍ（アクリル系粘着剤：４μｍ／ＰＥＴ：２μｍ／アクリル系粘着剤：４μｍの両面テープを用いた。
【００７３】
［微粘着テープＡ］
厚さ７６μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着剤：６μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７４】
［微粘着テープＡａ］
厚さ７６μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着剤：６μｍ）のＰＥＴテープ（３０ｍｍ×３０ｍｍ）を用いた。
［微粘着テープＢ］
厚さ３１μｍ（ＰＥＴ：２５μｍ／アクリル系粘着剤：６μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７５】
［微粘着テープＣ］
厚さ７６μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着材：６μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７６】
［微粘着テープＤ］
厚さ８０μｍ（ＰＥＴ：７０μｍ／アクリル系粘着材：１０μｍ）のＰＥＴテープ（４５ｍｍ×４５ｍｍ）を用いた。
【００７７】
＜評価方法＞
グラファイト複合フィルムは、図２に示すように、グラファイトフィルム１の一方の面に保護フィルム３を、他方の面に接着層５を設けた構成である。発熱体２（１０ｍｍ×１０ｍｍ、厚さ１ｍｍ、１Ｗ）を、エポキシ樹脂製基板４（５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１ｍｍ）の中央部に固定した。グラファイト複合フィルム７（５１ｍｍ×５１ｍｍ）は、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン）樹脂製の支持体６（６０ｍｍ×６０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍ）に貼り合わせた後、グラファイト複合フィルム７が発熱体２に接触するように配置した。この状態では、発熱体２の中央部とグラファイト複合フィルム７の中央部とが対向している。発熱開始から６００秒経過後（定温状態となったとき）の発熱体２の中心部の温度（℃）および支持体６の外面中央部（この部分は発熱体２の中心部の真上に位置する）の温度（℃）を測定することにより、放熱および断熱特性を評価した。
【００７８】
支持体６の外面中央部の温度の評価は、４０℃未満の場合を「◎」、４０℃〜４５℃の場合を「○」、４５℃〜５０℃の場合を「△」、５０℃より高い場合を「×」とした。
【００７９】
発熱体２の中心部の温度の評価は、４５℃未満の場合を「◎」、４５℃〜５０℃の場合を「△」、５０℃より高い場合を「×」とした。
【００８０】
厚みの評価は、グラファイト複合フィルム７の総厚みが１００μｍ未満の場合を「〇」、１００〜２００μｍの場合を「△」とした。
【００８１】
（実施例１）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８２】
（実施例２）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡａを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８３】
（実施例３）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＢを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８４】
（実施例４）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、１８０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した．その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８５】
（実施例５）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＣを貼り合わせた後、１８０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８６】
（実施例６）
グラファイトフィルムＡｂ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、１８０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８７】
（実施例７）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＤを貼り合わせた後、９０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００８８】
（実施例８）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面をＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、グラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。この評価用サンプルのＰＥＴテープ側に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０゜、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、グラファイトフィルムの表層部に空間を有するグラファイト複合フィルムの評価用サンプルを作成した。この評価用サンプルについての評価結果を表１及び表２に示した。
【００８９】
（実施例９）
グラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）の片面に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、中央部に空間を有するグラファイトフィルムを作成した。このグラファイトフィルムをＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、この複合フィルムと両面テープとを貼り合わせ、中央部に空間を有するグラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。この評価用サンプルのＰＥＴテープ側に微粘着テープＡを貼り合わせた後、９０°、速度１００ｍｍ／ｍｉｎで引き剥がすことにより、グラファイトフィルムの中央部と表層部とに空間を有するグラファイト複合フィルムの評価用サンプルを作製した。この評価用サンプルについての評価結果を表１及び表２に示した。
【００９０】
（実施例１０）
グラファイトフィルムＣａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）をＰＥＴテープの粘着面に載せた。次に、グラファイトフィルムＤａの片面に両面テープを貼り合わせ、先ほど作成したグラファイトフィルム／ＰＥＴテープ複合フィルムとをグラファイトフィルム同士が対向し、重なるようにして貼り合わせた。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９１】
（比較例１）
ＰＥＴテープの粘着面にグラファイトフィルムＡａ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を載せた。次に、この複合フィルムと両面テープ（粘着層）とを貼り合わせ、グラファイトフィルムの片面にＰＥＴ絶縁層、片面に粘着層が形成されたグラファイト複合フィルムを作製した。その後、５１ｍｍ×５１ｍｍの大きさにサンプルを切り取り、その周囲１ｍｍが絶縁層と粘着層で被覆された評価用サンプルを作成した。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９２】
（比較例２）
グラファイトフィルムＡｂ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、比較例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９３】
（比較例３）
グラファイトフィルムＡ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９４】
（比較例４）
グラファイトフィルムＢ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９５】
（比較例５）
グラファイトフィルムＥ（５０ｍｍ×５０ｍｍ）を用いたこと以外は、実施例１と同様にグラファイト複合フィルムを作製し、評価用サンプルを得た。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９６】
（比較例６）
放熱材を用いず、ブランク状態において測定を行った。評価結果は表１及び表２に示した。
【００９７】
【表１】
【００９８】
【表２】
【００９９】
（電子顕微鏡写真の結果）
図３は、中央部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、実施例１のようにグラファイトフィルムに直接微粘着テープを貼った後、剥がすことで、グラファイトフィルム中央部に空間が形成されていることがわかる。図４は、表層部に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、実施例７のようにグラファイト複合フィルムに微粘着テープを貼った後、剥がすことで、グラファイトフィルム表層部に空間が形成されていることがわかる。図５は、空間を有していないグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、比較例１のように圧縮処理することで、空間がなくなっていることがわかる。図６（ａ）及び（ｂ）は、不均一に空間が形成されたグラファイトフィルムのＳＥＭ写真であり、比較例４のように高分子フィルムを熱処理した後、圧縮処理や圧延処理を行わなわない状態では、空間が不均一に存在している様子がわかる。
【０１００】
＜評価結果＞
（支持体外面中央部温度）
（１）空間の存在…空間を設けた実施例１〜９は、空間を設けていない比較例１、２と比較して、支持体外面中心温度は低くなった。これは、空間によるフィルムの厚さ方向における断熱効果により、支持体外面への熱伝導が抑制されたためであると考えられる。
【０１０１】
（２）空間の形態…また、いずれも空間を有している実施例１〜９と比較例３〜５を比較した場合、実施例１〜９の方が支持体外面中心温度は低くなった。比較例３〜５の場合、空間は存在するものの、グラファイトフィルム中に不均一に存在しているため、グラファイトの層構造を乱しており、さらに、部分的には厚さ方向にグラファイトの層の接触も存在するため、厚さ方向の熱を遮断しきれず、温度が上昇してしまうものと思われる。また、比較例３，４のように未処理（発泡したまま）のグラファイトフィルムは、フィルム中に不均一に空間が存在するため、フィルム表面が粗く、発熱体との接触が不十分となり、発熱体から発生した熱のグラファイトフィルムへの拡散が不十分であるという問題点もある。比較例５の場合、膨張黒鉛から作成されたグラファイトフィルムもフィルム中に空間を有しているものの、このようにして作成されたグラファイトフィルムは、高分子を熱処理して作成されるグラファイトフィルムに比べ、グラファイト層の乱れが大きく、且つ、空気層も不均一に存在するため、温度低減効果が低いと考えられる。一方、実施例１〜９のグラファイトフィルムは、その面に平行に空間を設けたことにより、グラファイトフィルムの層構造の乱れを極力抑えることができ、面方向への熱拡散も十分に行われると考えられる。
空間の長さとしては、実施例１と実施例２に比較から長さが長く、空間の範囲が広い実施例１の方が温度低減効果が大きかった。このことから、より広い空間を形成することで厚み方向への断熱効果が大きいといえる。
【０１０２】
携帯電話などでは、低温火傷予防を目的として、外部に熱を伝え過ぎないような配慮することが求められる場合があるが（実際に４２℃以下に制限される場合がある）、空間を設けた本発明のグラファイト複合フィルムを使用することによりこのような要望に応えることができる。
【０１０３】
（発熱体中心部温度）
本発明のグラファイト複合フィルムを使用する場合の発熱体中心部温度（発熱体温度）は、１００℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることがより好ましく、４３℃以下であることが最も好ましい。発熱体中心部温度が１００℃以下であると、発熱する部品は破損することなく正常に機能することができる。
【０１０４】
発熱体中心部温度は、空間を設けたもののほうが、高くなっていることがわかる。携帯電話などの小型電子機器に使用される発熱量の小さな（出力２Ｗ以下）半導体チツプは、耐熱性に関しては余裕があるために、発熱体温度の上昇をある程度は犠牲にして、外部に熱を伝えすぎないよう空間を設けた構造をとることが有用であると言える。ただし、グラファイトフィルムを用いていない比較例６に比べ、何れの実施例も発熱体中心温度は大幅に低減しており、この結果から、グラファイトフィルムを用いることにより、発熱体からの熱は効率的に除去されているといえる。
【０１０５】
（その他）
微粘着テープの厚さの影響については、同じＰＥＴ製のテープで厚さが異なるものを使用した実施例１と実施例３とを比較すると、テープの厚さが厚い場合の方が層剥離が起こり易いことが分かる。
【０１０６】
また、微粘着テープが同じ厚さであっても、ＰＥの方がＰＥＴより柔らかいため、層剥離は起こり難くなっていることが分かる。
【０１０７】
また、実施例１と実施例７との比較から、層剥離に使用するテープの粘着性が大きい方が層剥離が起こり易いことが分かる。
【０１０８】
更に、微粘着テープを剥離させる角度については、実施例１と実施例４との比較から、１８０゜より９０゜の方が層剥離が起こり易いことが分かる。
【０１０９】
また、空間を形成する位置については、グラファイトフィルム自体に微粘着テープを貼り合わせて引き剥がすことによりグラファイトフィルム中央部に空間を形成した実施例１と、グラファイトフィルムにＰＥＴテープと両面テープを貼り合わせた複合フィルムの状態でこのＰＥＴテープに微粘着テープを貼り合わせて引き剥がすことにより、グラファイトフィルムの表層部に空間を設けた実施例８との比較から、空間はグラファイトフィルムの中央部に設けられていても表層部のみに設けられていても同等の効果を与えることが分かる。
【０１１０】
また、グラファイト化の後に圧縮処理を行う場合と圧延処理を行う場合とでは、比較例１と比較例２との比較から、圧縮処理の方が僅かに放熱効果が高いことが分かる。これは、圧延処理の方が圧縮処理よりもグラファイトフィルムの表面が粗くなるためであると考えることができる。グラファイトフィルムの表面が粗くなると、発熱体との接触が不十分となり、発熱体から発生した熱が効率よく拡散されないために温度が上昇したものである。
【０１１１】
実施例１０のようにグラファイトフィルムを二枚か重ねることでも空間を形成することができ、厚み方向への断熱効果を示した。しかし、積層する方法では、空間の大きさを制御することができず、さらにフィルム同士を重ねただけであるので、５μｍ以上の空間を形成することができなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明のグラファイト複合フィルムは、熱拡散性および断熱性に優れているので、携帯電話などの小型電子機器等の分野で利用可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１ グラファイトフィルム
２ 発熱体
３ 保護フィルム
４ 基板
５ 接着層
６ 支持体
７ グラファイト複合フィルム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイトフィルム。
【請求項２】
グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みが３μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のグラファイトフィルム。
【請求項３】
グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みの最小部分が３μｍ以上で、且つ、前記空間が２００μｍ以上連続して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のグラファイトフィルム。
【請求項４】
前記空間の面積がグラファイトフィルムの面に平行な断面における面積の５％以上形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項５】
前記グラファイトフィルムの表面粗さＲａが３．０以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項６】
前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項７】
前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたことを特徴とするグラファイト複合フィルム。
【請求項９】
高分子フィルムを熱処理して作製される１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたグラファイト複合フィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイト複合フィルム。
【請求項１０】
前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のグラファイト複合フィルム。
【請求項１１】
前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のグラファイト複合フィルム。
【請求項１２】
前記樹脂層は、絶縁層、粘着層および接着層からなる群から選択される少なくとも一つの層である請求項９〜１１の何れかに記載のグラファイト複合フィルム。
【請求項１３】
前記グラファイトフィルムに対し、その厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記グラファイトフィルムが圧縮処理もしくは圧延処理された後、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記グラファイトフィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法。
【請求項１６】
グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法。
【請求項１７】
グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法。
【請求項１】
高分子フィルムを熱処理して作製されるグラファイトフィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイトフィルム。
【請求項２】
グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みが３μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のグラファイトフィルム。
【請求項３】
グラファイトフィルムの面に垂直な断面における前記空間の厚みの最小部分が３μｍ以上で、且つ、前記空間が２００μｍ以上連続して形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のグラファイトフィルム。
【請求項４】
前記空間の面積がグラファイトフィルムの面に平行な断面における面積の５％以上形成されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項５】
前記グラファイトフィルムの表面粗さＲａが３．０以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項６】
前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項７】
前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のグラファイトフィルム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたことを特徴とするグラファイト複合フィルム。
【請求項９】
高分子フィルムを熱処理して作製される１又は２以上のグラファイトフィルムと、１又は２以上の樹脂層とを備えたグラファイト複合フィルムであって、該グラファイトフィルムの内部にグラファイトフィルムの面に対して平行な空間が形成されていることを特徴とするグラファイト複合フィルム。
【請求項１０】
前記グラファイトフィルムの面方向の熱伝導率が７５０Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚さ方向の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、厚さが１００μｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のグラファイト複合フィルム。
【請求項１１】
前記高分子フィルムの前記熱処理の温度は、２４００℃以上であることを特徴とする請求項９又は１０に記載のグラファイト複合フィルム。
【請求項１２】
前記樹脂層は、絶縁層、粘着層および接着層からなる群から選択される少なくとも一つの層である請求項９〜１１の何れかに記載のグラファイト複合フィルム。
【請求項１３】
前記グラファイトフィルムに対し、その厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法。
【請求項１４】
前記グラファイトフィルムが圧縮処理もしくは圧延処理された後、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法。
【請求項１５】
前記グラファイトフィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイトフィルムの製造方法。
【請求項１６】
グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、グラファイトフィルムの厚さ方向に引き剥がす力を加えることにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法。
【請求項１７】
グラファイトフィルムと樹脂層とを有するグラファイト複合フィルムの製造方法であって、グラファイトフィルムおよび／またはグラファイト複合フィルムに対し、微粘着テープを貼った後、前記微粘着テープを引き剥がすことにより、前記グラファイトフィルムの内部に空間を形成することを特徴とするグラファイト複合フィルムの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１０５５３１（Ｐ２０１１−１０５５３１Ａ）
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６００１７（Ｐ２００９−２６００１７）
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２日（２０１１．６．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１３日（２００９．１１．１３）
【出願人】（００００００９４１）株式会社カネカ (3,932)
【Ｆターム（参考）】
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