JPH02255840A - 改良された熱伝導性材料 - Google Patents
改良された熱伝導性材料Info
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- JPH02255840A JPH02255840A JP1258642A JP25864289A JPH02255840A JP H02255840 A JPH02255840 A JP H02255840A JP 1258642 A JP1258642 A JP 1258642A JP 25864289 A JP25864289 A JP 25864289A JP H02255840 A JPH02255840 A JP H02255840A
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- thermally conductive
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Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F9/00—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments
- D01F9/08—Artificial filaments or the like of other substances; Manufacture thereof; Apparatus specially adapted for the manufacture of carbon filaments of inorganic material
- D01F9/12—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof
- D01F9/14—Carbon filaments; Apparatus specially adapted for the manufacture thereof by decomposition of organic filaments
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/02—Fibres or whiskers
- C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
- C08K7/06—Elements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B1/00—Conductors or conductive bodies characterised by the conductive materials; Selection of materials as conductors
- H01B1/20—Conductive material dispersed in non-conductive organic material
- H01B1/24—Conductive material dispersed in non-conductive organic material the conductive material comprising carbon-silicon compounds, carbon or silicon
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- Insulating Of Coils (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱伝導性材料に関するものであり、更に詳しく
は、本発明は強くて、構造的に安定な熱伝導性材料とし
て使用するための炭素繊維強化樹脂マトリックスに関す
る。
は、本発明は強くて、構造的に安定な熱伝導性材料とし
て使用するための炭素繊維強化樹脂マトリックスに関す
る。
本発明全要約すると、中間相ピッチ（ｍｅｓｏｐｈａｓ
ｅｐｉｔｃｈ）から製造したラメラ状微細構造を持った
炭素繊維を、ポリマー樹脂を強化するのに使用して複合
体を形成する。この複合体は高い熱伝導度値を有する。
ｅｐｉｔｃｈ）から製造したラメラ状微細構造を持った
炭素繊維を、ポリマー樹脂を強化するのに使用して複合
体を形成する。この複合体は高い熱伝導度値を有する。
モータ、変圧器及びソレノイドの巻線などの電気的装置
の市場分野では、このような装置のミニチュア化がます
ます進行しつつある。これは内部装置操作温度の上昇を
もたらし、そのためこれらの用途に使用される絶縁材料
に対しては、より高い温度等級（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅ ｒａｔｉｎｇｓ）が要求されるのみならず、改良さ
れた熱伝導特性を持った材料が要求されるに至っている
。
の市場分野では、このような装置のミニチュア化がます
ます進行しつつある。これは内部装置操作温度の上昇を
もたらし、そのためこれらの用途に使用される絶縁材料
に対しては、より高い温度等級（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒ
ｅ ｒａｔｉｎｇｓ）が要求されるのみならず、改良さ
れた熱伝導特性を持った材料が要求されるに至っている
。
本発明の要約
電気的装置のミニチュア化の進行を補足するために、高
強度構造安定性を示しぞして改良された熱伝導能力を持
った複合材料が開発された。この材料は、炭素繊維１０
−７０重量％、好ましくは約１５−約６０重量％を含有
しており、残りは樹脂又は別の繊維又は充てん剤の組み
合わせから構成することができる。炭素繊維は、好まし
くは、１９８７年９万２日に出願された本出願人の米国
特許出願第０９２．２１７号に開示されている中間相ピ
ッチ（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｐｉｔｃｈ）から遠心力で
紡糸される。この出願は可熱により本明細書に加入する
。好ましくは、この炭素繊維はラメラ状の微細構造と約
１マイクロメートル乃至ｌＯマイクロメートル以上の範
囲の直径分布と８マイクロメートル未満の数平均とを有
している。この繊維は又１６００°Ｃ以上、更に好まし
くは２４００℃以上のは度に不活性雰囲気で熱処理され
る。
強度構造安定性を示しぞして改良された熱伝導能力を持
った複合材料が開発された。この材料は、炭素繊維１０
−７０重量％、好ましくは約１５−約６０重量％を含有
しており、残りは樹脂又は別の繊維又は充てん剤の組み
合わせから構成することができる。炭素繊維は、好まし
くは、１９８７年９万２日に出願された本出願人の米国
特許出願第０９２．２１７号に開示されている中間相ピ
ッチ（ｍｅｓｏｐｈａｓｅ ｐｉｔｃｈ）から遠心力で
紡糸される。この出願は可熱により本明細書に加入する
。好ましくは、この炭素繊維はラメラ状の微細構造と約
１マイクロメートル乃至ｌＯマイクロメートル以上の範
囲の直径分布と８マイクロメートル未満の数平均とを有
している。この繊維は又１６００°Ｃ以上、更に好まし
くは２４００℃以上のは度に不活性雰囲気で熱処理され
る。
樹脂として使用することができる好適な樹脂材料として
は、ポリエチレンテレフタレート、デュポン社のテフロ
ン■ＰＦＡ、米国特許第４，６８１．４１１号に記載の
無定形コポリアミド及びデュポン社のハイトレル（Ｈｙ
ｔｒｅｌ）＠７２４６が挙げられるが、これらに限定は
されない。
は、ポリエチレンテレフタレート、デュポン社のテフロ
ン■ＰＦＡ、米国特許第４，６８１．４１１号に記載の
無定形コポリアミド及びデュポン社のハイトレル（Ｈｙ
ｔｒｅｌ）＠７２４６が挙げられるが、これらに限定は
されない。
好ましい態様の詳細な説明
この複合材料は、樹脂と前記特許出願の開示に従って製
造された炭素繊維バットを２インチ−軸スクリュー押出
機に供給し、この複合材料をストランドとして押出し、
このストランドを次いで細断しそして集めることにより
製造される。細断したストランドを次いで種々の成形プ
ロセスに使用して、高い熱伝導性を持った物品を形成す
る。
造された炭素繊維バットを２インチ−軸スクリュー押出
機に供給し、この複合材料をストランドとして押出し、
このストランドを次いで細断しそして集めることにより
製造される。細断したストランドを次いで種々の成形プ
ロセスに使用して、高い熱伝導性を持った物品を形成す
る。
熱伝導度（Ｔ、Ｃ，）は、ダイナチク・Ｃ−マチイック
・インストルーメント、ＴＣＨＭ−ＤＶ型（Ｄｙｎａｔ
ｅｃｂ Ｃ−Ｍａｔｉｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ、ｍｏ
ｄｅｌ ＴＣＨＭ−ＤＶ）を使用してＡＳＴＭ標準Ｆ−
４３３に従って測定され、そしてＢ Ｔ Ｕ ／ ｈｒ
／ ｆｔ”／″Ｆ／ｉｎとして表される。
・インストルーメント、ＴＣＨＭ−ＤＶ型（Ｄｙｎａｔ
ｅｃｂ Ｃ−Ｍａｔｉｅ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ、ｍｏ
ｄｅｌ ＴＣＨＭ−ＤＶ）を使用してＡＳＴＭ標準Ｆ−
４３３に従って測定され、そしてＢ Ｔ Ｕ ／ ｈｒ
／ ｆｔ”／″Ｆ／ｉｎとして表される。
この複合材料は、型寸法から最終製品へのｘ、ｙ。
２座標軸方向の百分率収縮データから評価して、樹脂マ
トリックス内での繊維の三次元配列を示す。
トリックス内での繊維の三次元配列を示す。
更に特定的には、ｘ、ｙ、ｚ方向において最終部品が本
質的に等しい百分率収縮を有することは、三次元等方性
繊維強化を示し２、一方最終部品の百分率収縮が方向に
よって種々のオーダーの大きさで変わるということは、
高度に配向した強化繊維を示唆する。
質的に等しい百分率収縮を有することは、三次元等方性
繊維強化を示し２、一方最終部品の百分率収縮が方向に
よって種々のオーダーの大きさで変わるということは、
高度に配向した強化繊維を示唆する。
実施例
５ミル厚さのデュポン社テフロンＰＦＡ７（ルムと米国
特許出願第０９２，２１７号に記載の方法に従って製造
した中間相ピッチをベースとしたグラファイト繊維マッ
トの交互する層から成る多重６層サンドイッチを、標準
圧縮成形機のフインチ×フインチのモールド中で成形す
る。この多層サンドイッチを、引き続いて１トン、２ト
ン及び２．５トンの圧力で１分間冷間圧縮する。次いで
このモールドを７４０下のホットプレスに入れ、そして
この物体を下記のスケジュールに従って圧密する。
特許出願第０９２，２１７号に記載の方法に従って製造
した中間相ピッチをベースとしたグラファイト繊維マッ
トの交互する層から成る多重６層サンドイッチを、標準
圧縮成形機のフインチ×フインチのモールド中で成形す
る。この多層サンドイッチを、引き続いて１トン、２ト
ン及び２．５トンの圧力で１分間冷間圧縮する。次いで
このモールドを７４０下のホットプレスに入れ、そして
この物体を下記のスケジュールに従って圧密する。
５分間接触圧力
５分間１□２５トン圧力
２０分間１２．５トン圧力
次いで１．２５トン圧力で冷却する。
この積層体は、モールドに再挿入しそして７４０″Ｆに
加熱しそして３７．５トンで２０分間プレスし、次いで
１．２５トンて冷却することにより、再プレスして表面
の均一性を改良する。
加熱しそして３７．５トンで２０分間プレスし、次いで
１．２５トンて冷却することにより、再プレスして表面
の均一性を改良する。
上記の方法に従って製造した積層体の断片を、ＡＳＴＭ
標準Ｆ−４３３に従って熱伝導性を試験し、そしてマト
リックスの１．３に対して約１４Ｂ Ｔ Ｕ ／下／ｆ
ｔ’／ｉｎであることが示された。
標準Ｆ−４３３に従って熱伝導性を試験し、そしてマト
リックスの１．３に対して約１４Ｂ Ｔ Ｕ ／下／ｆ
ｔ’／ｉｎであることが示された。
この材料を電気的装置の用途について説明したが、この
材料は改良された熱伝導性を必要とする成形部品などの
他の分野においても有用であることは理解されるべきで
ある。
材料は改良された熱伝導性を必要とする成形部品などの
他の分野においても有用であることは理解されるべきで
ある。
本発明の主なる特徴及び態様は以下のとおりである。
１、中間相ピッチをベースとする炭素繊維の三次元配列
で強化された樹脂を含んで成る熱伝導性材料。
で強化された樹脂を含んで成る熱伝導性材料。
２、前記炭素繊維が主としてラメラ構造を有する上記ｌ
に記載の材料。
に記載の材料。
３、前記繊維が約１マイクロメートル乃至ｌＯマイクロ
メートル以上の範囲の直径の分布を有する上記ｌに記載
の材料。
メートル以上の範囲の直径の分布を有する上記ｌに記載
の材料。
外１名
Claims (1)
- １．中間相ピッチをベースとする炭素繊維の三次元配列
で強化された樹脂を含んで成る熱伝導性材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US25178388A | 1988-10-03 | 1988-10-03 | |
| US251783 | 1988-10-03 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02255840A true JPH02255840A (ja) | 1990-10-16 |
Family
ID=22953388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1258642A Pending JPH02255840A (ja) | 1988-10-03 | 1989-10-03 | 改良された熱伝導性材料 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0403688A1 (ja) |
| JP (1) | JPH02255840A (ja) |
| KR (1) | KR0127872B1 (ja) |
| AU (1) | AU623178B2 (ja) |
| BR (1) | BR8905015A (ja) |
| CA (1) | CA2000086A1 (ja) |
| IL (1) | IL91869A0 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5026748A (en) * | 1990-05-07 | 1991-06-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Thermally conductive adhesive |
| JPH06270175A (ja) * | 1991-05-15 | 1994-09-27 | E I Du Pont De Nemours & Co | 多段階圧縮成型により熱可塑性シート材料で封入したインサート |
| WO1998010444A1 (fr) * | 1996-09-04 | 1998-03-12 | Schneider Electric S.A. | Etage basse tension de transformateur electrique sec |
| US20090061193A1 (en) * | 2005-04-19 | 2009-03-05 | Teijin Limited | Carbon fiber composite sheet, use thereof as a heat conductor and pitch-based carbon fiber web sheet for use in the same |
| AU2021420739A1 (en) * | 2021-01-13 | 2023-06-15 | ExxonMobil Technology and Engineering Company | Methods for enhancing the formation of mesophase in pitch compositions derived from hydrocarbon feedstocks |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4138525A (en) * | 1976-02-11 | 1979-02-06 | Union Carbide Corporation | Highly-handleable pitch-based fibers |
| LU85462A1 (fr) * | 1984-07-11 | 1986-02-12 | Univ Louvain | Nouvelles compositions polymeres,procedes pour leur production et leurs applications |
| JPS61296068A (ja) * | 1985-06-20 | 1986-12-26 | シ−メンス、アクチエンゲゼルシヤフト | プラスチツクコンパウンド |
| US4888247A (en) * | 1986-08-27 | 1989-12-19 | General Electric Company | Low-thermal-expansion, heat conducting laminates having layers of metal and reinforced polymer matrix composite |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP1258642A patent/JPH02255840A/ja active Pending
- 1989-10-03 AU AU42448/89A patent/AU623178B2/en not_active Ceased
- 1989-10-03 BR BR898905015A patent/BR8905015A/pt not_active Application Discontinuation
- 1989-10-03 CA CA002000086A patent/CA2000086A1/en not_active Abandoned
- 1989-10-03 EP EP89118316A patent/EP0403688A1/en not_active Withdrawn
- 1989-10-03 IL IL91869A patent/IL91869A0/xx not_active IP Right Cessation
- 1989-10-04 KR KR1019890014267A patent/KR0127872B1/ko not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0403688A1 (en) | 1990-12-27 |
| AU4244889A (en) | 1990-04-05 |
| KR0127872B1 (ko) | 1998-04-06 |
| BR8905015A (pt) | 1990-05-08 |
| KR900006579A (ko) | 1990-04-12 |
| AU623178B2 (en) | 1992-05-07 |
| CA2000086A1 (en) | 1990-04-03 |
| IL91869A0 (en) | 1990-06-10 |
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