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JP2018067695A - Thermal conductive sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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JP2018067695A JP2016207365A JP2016207365A JP2018067695A JP 2018067695 A JP2018067695 A JP 2018067695A JP 2016207365 A JP2016207365 A JP 2016207365A JP 2016207365 A JP2016207365 A JP 2016207365A JP 2018067695 A JP2018067695 A JP 2018067695A
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豊和 伊藤
将也 宮村
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Abstract

【課題】樹脂および粒子状炭素材料を含み、比較的低い挟持圧力での使用に際し優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シート、および当該熱伝導シートの製造方法を提供する。【解決手段】樹脂および粒子状炭素材料を含み、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であり、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下である、熱伝導シート。並びに、樹脂および粒子状炭素材料を含む一次熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記一次熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る工程Aと、前記積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、二次熱伝導シートを得る工程Bと、前記二次熱伝導シートを加圧して熱伝導シートを得る工程Cとを含む、熱伝導シートの製造方法。【選択図】なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heat conductive sheet containing a resin and a particulate carbon material and exhibit excellent heat conductivity when used at a relatively low holding pressure, and a method for producing the heat conductive sheet. SOLUTION: The surface roughness Sz of at least one main surface is 3.5 μm or less, and the thermal resistance value under 0.05 MPa pressurization is 0.25 ° C./W or less, which contains a resin and a particulate carbon material. There is a heat conductive sheet. In addition, a step A of laminating a plurality of primary heat conductive sheets containing a resin and a particulate carbon material in the thickness direction, or folding or winding the primary heat conductive sheets to obtain a laminated body, and the laminated body. Is sliced at an angle of 45 ° or less with respect to the stacking direction to obtain a secondary heat conductive sheet, and a step C of pressurizing the secondary heat conductive sheet to obtain a heat conductive sheet. Sheet manufacturing method. [Selection diagram] None

Description

本発明は、熱伝導シートおよび熱伝導シートの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a heat conductive sheet and a method for producing the heat conductive sheet.

近年、プラズマディスプレイパネル(PDP)や集積回路(IC)チップ等の電子部品は、高性能化に伴って発熱量が増大している。その結果、電子部品を用いた電子機器では、電子部品の温度上昇による機能障害対策を講じる必要が生じている。   In recent years, electronic components such as plasma display panels (PDP) and integrated circuit (IC) chips have increased in heat generation as performance is improved. As a result, in electronic devices using electronic components, it is necessary to take measures against functional failures due to temperature rise of the electronic components.

電子部品の温度上昇による機能障害対策としては、一般に、電子部品等の発熱体に対し、金属製のヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体を取り付けることによって、放熱を促進させる方法が採られている。そして、放熱体を使用する際には、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるために、通常、熱伝導率が高いシート状の部材(熱伝導シート)を介在させた状態で発熱体と放熱体とを密着させている。
従って、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用される熱伝導シートには、挟み込まれることによる加圧下において優れた熱伝導性を発揮することが求められてきた。
As countermeasures against functional failures due to temperature rise of electronic components, generally, a method of promoting heat dissipation by attaching a heat sink such as a metal heat sink, heat sink, heat sink or the like to a heat generator such as an electronic component is adopted. ing. And when using a radiator, in order to efficiently transfer heat from the heater to the radiator, heat is usually generated with a sheet-like member (heat conductive sheet) having high thermal conductivity interposed. The body and the radiator are in close contact.
Accordingly, it has been demanded that a heat conductive sheet used by being sandwiched between a heat generating body and a heat radiating body exhibit excellent thermal conductivity under pressure due to being sandwiched.

ここで、一般に、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用する場合の熱伝導シートの熱伝導性を高めるためには、挟み込まれることによる加圧下での熱伝導シートの熱抵抗値を低減させることが考えられる。   Here, in general, in order to increase the thermal conductivity of the heat conductive sheet when used by being sandwiched between the heat generator and the heat radiator, the thermal resistance value of the heat conductive sheet under pressure by being sandwiched is reduced. It is possible to make it.

例えば、特許文献1では、シリコーン樹脂と、ピッチ系炭素繊維と、アルミナ粒子と、窒化アルミニウムとを混合したシリコーン樹脂組成物を、当該シリコーン樹脂を加熱硬化させながら金型成形し、スライスすることにより、シリコーン樹脂組成物をシート状に形成している。更に、特許文献1では、得られたシリコーン樹脂組成物のシートを、常温下、2kgf/cm〜8kgf/cmの荷重で30分間プレスすることにより熱伝導シートを製造している。そして、特許文献1では、シリコーン樹脂組成物のシートをプレスすることにより、得られる熱伝導シート表面の平滑性を向上させて密着性を高めると共に、熱伝導シート内部のピッチ系炭素繊維同士を良好に接触させて熱抵抗値を低下させている。
また、特許文献2では、アクリル酸ブチルに由来するポリアクリル酸エステル系高分子化合物と、鱗片状黒鉛と、リン酸エステル系難燃剤とを混練し、油圧プレスおよびメタルロールにかけることにより、一次シートを形成している。更に、特許文献2では、得られた一次シートを積層、スライスしてなるスライスシートを、メタルロールを使用して、80℃下にて30%圧縮することにより、熱伝導シートを製造している。そして、特許文献2の熱伝導シートでは、1.0MPa下での測定において、圧縮しなかったスライスシートと同様の熱抵抗値を維持しつつ強度等を高めている。
For example, in Patent Document 1, a silicone resin composition obtained by mixing a silicone resin, pitch-based carbon fibers, alumina particles, and aluminum nitride is molded and sliced while heat-curing the silicone resin. The silicone resin composition is formed into a sheet shape. Furthermore, in patent document 1, the sheet | seat of the obtained silicone resin composition is manufactured by pressing for 30 minutes with the load of 2 kgf / cm < 2 > -8kgf / cm <2> at normal temperature. And in patent document 1, while pressing the sheet | seat of a silicone resin composition, the smoothness of the surface of the heat conductive sheet obtained is improved, adhesiveness is improved, and pitch system carbon fiber inside a heat conductive sheet is favorable. The thermal resistance value is lowered by contacting the surface.
In Patent Document 2, a polyacrylate polymer compound derived from butyl acrylate, scaly graphite, and a phosphate ester flame retardant are kneaded and applied to a hydraulic press and a metal roll to obtain a primary product. A sheet is formed. Further, in Patent Document 2, a heat conductive sheet is manufactured by compressing a slice sheet obtained by laminating and slicing the obtained primary sheet at 30% under a temperature of 80 ° C. using a metal roll. . And in the heat conductive sheet of patent document 2, intensity | strength etc. are raised, maintaining the thermal resistance value similar to the slice sheet | seat which was not compressed in the measurement under 1.0 Mpa.

特許第5541400号公報Japanese Patent No. 5541400 特開2015−084431号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-084431

ここで、熱伝導シートは、作業性の観点から、例えば、発熱体と放熱体との間に挟み込んだ際に熱伝導シートにかかる圧力(以下、「挟持圧力」と称することがある。)が0.08MPa以下の比較的低圧の状態で使用されることがある。しかしながら、特許文献1〜2に記載の従来の熱伝導シートについて、本発明者らが鋭意検討を行ったところ、従来技術のようにシートをプレスすると、低い挟持圧力での熱抵抗が高くなるという問題があることが明らかとなった。   Here, from the viewpoint of workability, for example, the heat conductive sheet has a pressure applied to the heat conductive sheet when it is sandwiched between the heat generator and the heat radiator (hereinafter, may be referred to as “clamping pressure”). It may be used in a relatively low pressure state of 0.08 MPa or less. However, as for the conventional heat conductive sheets described in Patent Documents 1 and 2, when the present inventors have intensively studied, when the sheet is pressed as in the prior art, the thermal resistance at a low clamping pressure is increased. It became clear that there was a problem.

そこで、本発明は、樹脂および粒子状炭素材料を含み、比較的低い挟持圧力での使用に際し優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シート、および当該熱伝導シートの製造方法を提供することを目的とする。
ここで、本発明において、「比較的低い挟持圧力」とは、挟持圧力が0.08MPa以下(絶対圧)であることを指す。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a heat conductive sheet that includes a resin and a particulate carbon material and exhibits excellent thermal conductivity when used at a relatively low clamping pressure, and a method for producing the heat conductive sheet. And
Here, in the present invention, the “relatively low clamping pressure” means that the clamping pressure is 0.08 MPa or less (absolute pressure).

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者らは、樹脂および粒子状炭素材料を含む熱伝導シートにおいて、少なくとも一方の主面の表面粗さを所定以下とし、熱抵抗値を所定以下とすれば、得られた熱伝導シートに、比較的低い挟持圧力での使用に際して優れた熱伝導性を発揮させ得ることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors have intensively studied to achieve the above object. Then, the present inventors, in the heat conductive sheet containing the resin and the particulate carbon material, if the surface roughness of at least one main surface is set to a predetermined value or less and the heat resistance value is set to a predetermined value or less, the obtained heat conduction It was found that the sheet can exhibit excellent thermal conductivity when used at a relatively low clamping pressure, and the present invention has been completed.

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の熱伝導シートは、樹脂および粒子状炭素材料を含み、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であり、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下であることを特徴とする。このように、樹脂および粒子状炭素材料を含む熱伝導シートが、上記所定以下の表面粗さを有する平滑な主面、および上記所定以下の低い熱抵抗値を有すれば、比較的低い挟持圧力での使用に際して優れた熱伝導性を発揮することができる。従って、本発明の熱伝導シートを発熱体に取り付けた際に、発熱体から効率的に熱を放散することができる。
なお、本発明において、「表面粗さSz」とは、国際規格ISO 25178に規定される最大高さ(ある表面上における最も高い点と最も低い点とを結ぶ高さ方向の距離)であり、当該ある面の粗さ状態を評価する指標である。また、本発明において、「表面粗さSz」は、三次元形状測定機を用いて、本明細書の実施例に記載の方法で測定することができる。
また、本発明において、「熱抵抗値」は、熱抵抗測定装置を用いて、本明細書の実施例に記載の方法で定常法により測定することができる。
That is, this invention aims at solving the said subject advantageously, The heat conductive sheet of this invention contains resin and a particulate carbon material, The surface roughness Sz of at least one main surface is It is 3.5 μm or less, and the thermal resistance value under a pressure of 0.05 MPa is 0.25 ° C./W or less. Thus, if the heat conductive sheet containing the resin and the particulate carbon material has a smooth main surface having a surface roughness less than or equal to the predetermined value, and a low heat resistance value not greater than or equal to the predetermined value, a relatively low clamping pressure is obtained. Excellent thermal conductivity can be exhibited during use. Therefore, when the heat conductive sheet of the present invention is attached to the heating element, heat can be efficiently dissipated from the heating element.
In the present invention, the “surface roughness Sz” is the maximum height (distance in the height direction connecting the highest point and the lowest point on a certain surface) defined in the international standard ISO 25178, It is an index for evaluating the roughness state of the certain surface. In the present invention, the “surface roughness Sz” can be measured by a method described in the examples of the present specification using a three-dimensional shape measuring machine.
Further, in the present invention, the “thermal resistance value” can be measured by a steady-state method using a thermal resistance measuring device by the method described in the examples of the present specification.

また、本発明の熱伝導シートは、ムーニー粘度(ML1+4、100℃)が50.0以下であることが好ましい。ムーニー粘度を上記上限以下にすれば、比較的低い挟持圧力において、熱伝導シートが更に優れた熱伝導性を発揮することができるからである。
なお、本発明において、「ムーニー粘度(ML1+4、100℃)」は、ムーニー粘度計を用いて、本明細書の実施例に記載の方法で、JIS K6300に準拠して温度100℃で測定することができる。
The heat conductive sheet of the present invention preferably has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of 50.0 or less. This is because if the Mooney viscosity is set to the above upper limit or less, the heat conductive sheet can exhibit more excellent heat conductivity at a relatively low clamping pressure.
In the present invention, the “Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.)” is a method described in the examples of the present specification using a Mooney viscometer at a temperature of 100 ° C. according to JIS K6300. Can be measured.

また、本発明の熱伝導シートは、前記樹脂が硬化されていないことが好ましい。架橋などにより硬化された樹脂を用いると、当該樹脂を含む組成物または成形体を加熱した際に、当該組成物および成形体が変形され難い。従って、例えば、硬化された樹脂を含む組成物または成形体を加熱しながら加圧(加熱プレス)して熱伝導シートを形成した場合に、得られる熱伝導シートの表面の平滑性に劣るからである。   In the heat conductive sheet of the present invention, it is preferable that the resin is not cured. When a resin cured by crosslinking or the like is used, the composition and the molded body are not easily deformed when the composition or the molded body containing the resin is heated. Therefore, for example, when a heat conductive sheet is formed by applying pressure (heat press) while heating a composition or a molded body containing a cured resin, the surface of the resulting heat conductive sheet is inferior in smoothness. is there.

そして、本発明の熱伝導シートは、前記樹脂がフッ素樹脂であることが好ましい。熱伝導シートがフッ素樹脂を含むことにより、良好な可撓性に加え、優れた耐熱性、耐油性および耐薬品性を与えることができるからである。   And as for the heat conductive sheet of this invention, it is preferable that the said resin is a fluororesin. This is because when the heat conductive sheet contains a fluororesin, excellent heat resistance, oil resistance, and chemical resistance can be provided in addition to good flexibility.

また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の熱伝導シートの製造方法は、樹脂および粒子状炭素材料を含む一次熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記一次熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る工程Aと、前記積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、二次熱伝導シートを得る工程Bと、前記二次熱伝導シートを加圧して、上述したいずれかの所定の熱伝導シートを得る工程Cとを含むことを特徴とする。ここで、上述したいずれかの所定の熱伝導シートとは、少なくとも以下の条件を満たす熱伝導シートである。即ち、樹脂および粒子状炭素材料を含み、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であり、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下である熱伝導シートである。このように、一次熱伝導シートを含む積層体をスライスして得られる二次熱伝導シートを加圧することにより製造される所定の熱伝導シートは、比較的低い挟持圧力において、優れた熱伝導性を発揮することができる。従って、本発明の製造方法に従って得られる熱伝導シートを発熱体に取り付ければ、発熱体から効率的に熱を放散することができる。   Moreover, this invention aims at solving the said subject advantageously, and the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention has multiple primary heat conductive sheets containing resin and a particulate carbon material in the thickness direction. Laminating the sheets or folding or winding the primary heat conductive sheet to obtain a laminate, and slicing the laminate at an angle of 45 ° or less with respect to the lamination direction, The method includes a step B of obtaining a conductive sheet and a step C of pressing the secondary heat conductive sheet to obtain any of the predetermined heat conductive sheets described above. Here, one of the predetermined heat conductive sheets described above is a heat conductive sheet that satisfies at least the following conditions. That is, heat containing a resin and a particulate carbon material, having a surface roughness Sz of at least one main surface of 3.5 μm or less, and a thermal resistance value under a pressure of 0.05 MPa of 0.25 ° C./W or less. It is a conductive sheet. Thus, the predetermined heat conductive sheet manufactured by pressurizing the secondary heat conductive sheet obtained by slicing the laminate including the primary heat conductive sheet has excellent heat conductivity at a relatively low clamping pressure. Can be demonstrated. Therefore, if the heat conductive sheet obtained according to the production method of the present invention is attached to the heating element, heat can be efficiently dissipated from the heating element.

また、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記工程Aの前に、樹脂および粒子状炭素材料を含む組成物を準備する工程Dと、前記組成物を加圧してシート状に成形し、一次熱伝導シートを得る工程Eとを更に含み、前記工程Eにて得られた一次熱伝導シートを前記工程Aにおいて用いることが好ましい。つまり、本発明の熱伝導シートの製造方法では、前記組成物を準備する工程Dおよび一次熱伝導シートを得る工程Eを経て得られた一次熱伝導シートを、上述した積層体を得る工程Aにおいて、厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記一次熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得ることが好ましい。上記の通り、得られた積層体を所定の条件でスライスし、更に加圧すれば、比較的低い挟持圧力において、特に厚み方向の熱伝導性に優れた熱伝導シートを良好に製造することができるからである。   Moreover, the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention is the process D which prepares the composition containing resin and a particulate carbon material before the said process A, and pressurizes the said composition, and shape | molds it in a sheet form, It is preferable to further include the step E of obtaining a primary heat conductive sheet, and to use the primary heat conductive sheet obtained in the step E in the step A. That is, in the manufacturing method of the heat conductive sheet of the present invention, in the step A of obtaining the above-described laminate, the primary heat conductive sheet obtained through the step D of preparing the composition and the step E of obtaining the primary heat conductive sheet. It is preferable to obtain a laminate by laminating a plurality of sheets in the thickness direction or by folding or winding the primary heat conductive sheet. As described above, if the obtained laminate is sliced under predetermined conditions and further pressurized, a heat conductive sheet excellent in thermal conductivity particularly in the thickness direction can be produced satisfactorily at a relatively low clamping pressure. Because it can.

また、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記樹脂が熱可塑性樹脂であり、且つ、前記樹脂に硬化剤を用いないことが好ましい。架橋などにより硬化された樹脂を用いると、例えば、当該樹脂を含む二次熱伝導シートを加熱プレスして熱伝導シートを形成した場合に、得られる熱伝導シートの表面の平滑性に劣るからである。   In the method for producing a heat conductive sheet of the present invention, it is preferable that the resin is a thermoplastic resin and no curing agent is used for the resin. When a resin cured by crosslinking or the like is used, for example, when a heat conductive sheet is formed by hot pressing a secondary heat conductive sheet containing the resin, the surface of the obtained heat conductive sheet is inferior in smoothness. is there.

また、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記二次熱伝導シートのムーニー粘度(ML1+4、100℃)が50.0以下であることが好ましい。ムーニー粘度を上記上限以下にすれば、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートがより変形し易くなるため、表面平滑性および比較的低い挟持圧力での熱抵抗値がより良好になる。従って、熱伝導シートが、比較的低い挟持圧力において更に優れた熱伝導性を発揮することができるからである。 In the method for producing a heat conductive sheet of the present invention, the secondary heat conductive sheet preferably has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of 50.0 or less. When the Mooney viscosity is set to the above upper limit or less, the secondary heat conductive sheet and the heat conductive sheet are more easily deformed, so that the surface smoothness and the thermal resistance value at a relatively low clamping pressure are improved. Therefore, the heat conductive sheet can exhibit further excellent heat conductivity at a relatively low clamping pressure.

また、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記工程Cにおける加圧の圧力が0.8MPa以上5.0MPa以下であることが好ましい。二次熱伝導シートを上記下限以上で加圧すれば、シート表面がより平滑になり、比較的低い挟持圧力での使用であっても、熱伝導シートがより優れた熱伝導性を発揮できるからである。また、二次熱伝導シートを上記上限以下で加圧すれば、例えば、二次熱伝導シート中の粒子状炭素材料の良好な配向が崩れることを抑制し、比較的低い挟持圧力における熱伝導シートの優れた熱伝導性をより良好に維持できるからである。   Moreover, it is preferable that the pressure of the pressurization in the said process C is 0.8 MPa or more and 5.0 MPa or less as for the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention. If the secondary heat conductive sheet is pressurized at the above lower limit or more, the sheet surface becomes smoother and the heat conductive sheet can exhibit more excellent thermal conductivity even when used at a relatively low clamping pressure. It is. Further, if the secondary heat conductive sheet is pressurized below the above upper limit, for example, the good orientation of the particulate carbon material in the secondary heat conductive sheet is prevented from breaking, and the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure. This is because the excellent thermal conductivity can be maintained better.

そして、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記工程Cにおいて、前記二次熱伝導シートを圧縮して熱伝導シートとし、前記圧縮によるシート厚みの減少率が15%以上40%以下であることが好ましい。シート厚みの減少率が上記下限以上であれば、表面が更に平滑で、比較的低い挟持圧力での使用であっても熱伝導性が更に向上した熱伝導シートを得ることができるからである。また、シート厚みの減少率が上記上限以下であれば、例えば、熱伝導シート中での粒子状炭素材料の良好な配向を確保し、比較的低い挟持圧力における熱伝導シートの優れた熱伝導性を更に良好に維持できるからである。
なお、本発明において、「シート厚みの減少率」は、下記式(1):
シート厚みの減少率(%)=
(二次熱伝導シートの厚み(mm)−熱伝導シートの厚み(mm))
/二次熱伝導シートの厚み(mm)×100 ・・・(1)
に従って算出することができる。ここで、各シートの厚みは、本明細書の実施例に記載の方法により測定することができる。
And in the said process C, the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention compresses the said secondary heat conductive sheet to make a heat conductive sheet, The reduction rate of the sheet thickness by the said compression is 15% or more and 40% or less It is preferable. This is because if the sheet thickness reduction rate is equal to or greater than the above lower limit, a heat conductive sheet having a smoother surface and further improved thermal conductivity can be obtained even when used at a relatively low clamping pressure. Further, if the sheet thickness reduction rate is less than or equal to the above upper limit, for example, it ensures good orientation of the particulate carbon material in the heat conductive sheet, and excellent heat conductivity of the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure. This is because it is possible to maintain better.
In the present invention, the “sheet thickness reduction rate” is expressed by the following formula (1):
Reduction rate of sheet thickness (%) =
(Secondary heat conductive sheet thickness (mm)-Heat conductive sheet thickness (mm))
/ Thickness of secondary heat conductive sheet (mm) × 100 (1)
Can be calculated according to Here, the thickness of each sheet | seat can be measured by the method as described in the Example of this specification.

本発明によれば、樹脂および粒子状炭素材料を含み、比較的低い挟持圧力での使用に際し優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シートを提供することができる。
また、本発明によれば、樹脂および粒子状炭素材料を含み、比較的低い挟持圧力での使用に際し優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シートを製造可能な、熱伝導シートの製造方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat conductive sheet which contains resin and a particulate carbon material and exhibits the outstanding heat conductivity in the case of use with a comparatively low clamping pressure can be provided.
In addition, according to the present invention, there is provided a method for producing a heat conductive sheet, which can produce a heat conductive sheet that includes a resin and a particulate carbon material and exhibits excellent heat conductivity when used at a relatively low clamping pressure. can do.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の熱伝導シートは、例えば、発熱体に放熱体を取り付ける際に発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用することができる。即ち、本発明の熱伝導シートは、ヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体と共に放熱装置を構成することができる。
そして、本発明の熱伝導シートは、例えば、本発明の熱伝導シートの製造方法に従って製造することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The heat conductive sheet of the present invention can be used, for example, by being sandwiched between a heat generator and a heat radiator when the heat radiator is attached to the heat generator. That is, the heat conductive sheet of this invention can comprise a heat radiating device with heat sinks, such as a heat sink, a heat sink, and a heat radiating fin.
And the heat conductive sheet of this invention can be manufactured according to the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention, for example.

(熱伝導シート)
本発明の熱伝導シートは、樹脂および粒子状炭素材料を含み、任意に繊維状炭素材料および添加剤を更に含み得る。また、本発明の熱伝導シートは、少なくとも一方の主面(熱伝導シートの厚さ方向に直交する面)の表面粗さSzが3.5μm以下である。更に、本発明の熱伝導シートは、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下である。そして、本発明の熱伝導シートは、樹脂および粒子状炭素材料を含み、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが所定以下と平滑であり、且つ、0.05MPaの低圧下での熱抵抗値が所定以下と低いので、比較的低い挟持圧力での使用における熱伝導性に優れている。従って、本発明の熱伝導シートをヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体と組み合わせて使用した場合には、熱伝導シートが発熱体と放熱体との間に比較的低い挟持圧力にて挟み込まれている場合であっても、当該熱伝導シートを介して発熱体から効果的に熱を放散することができる。
(Heat conduction sheet)
The heat conductive sheet of the present invention includes a resin and a particulate carbon material, and may optionally further include a fibrous carbon material and an additive. In the heat conductive sheet of the present invention, the surface roughness Sz of at least one main surface (a surface orthogonal to the thickness direction of the heat conductive sheet) is 3.5 μm or less. Furthermore, the heat conductive sheet of the present invention has a thermal resistance value of 0.25 ° C./W or less under a pressure of 0.05 MPa. The heat conductive sheet of the present invention includes a resin and a particulate carbon material, the surface roughness Sz of at least one main surface is smooth with a predetermined value or less, and the thermal resistance value under a low pressure of 0.05 MPa. Is as low as a predetermined value or less, so that the thermal conductivity in use at a relatively low clamping pressure is excellent. Accordingly, when the heat conductive sheet of the present invention is used in combination with a heat sink such as a heat sink, a heat sink, or a heat sink, the heat conductive sheet is sandwiched between the heat generator and the heat sink with a relatively low clamping pressure. Even if it is a case, heat can be effectively dissipated from the heating element through the heat conductive sheet.

ここで、熱伝導シートの熱抵抗値は、熱伝導シート自体の熱抵抗であるバルク熱抵抗の値と、熱伝導シートおよび発熱体/放熱体の界面における界面熱抵抗の値との和であると考えられる。
例えば、熱伝導シートのバルク熱抵抗の値は、熱伝導シートの組成および性状に由来し、下記式(2):
バルク熱抵抗の値(K・m/W)
=厚み(m)/熱伝導率(W/m・K) ・・・(2)
の関係で示すことができる。
また、熱伝導シートの界面熱抵抗の値は、発熱体および放熱体と熱伝導シートとの界面における密着性(界面密着性)、発熱体および熱伝導シートのバルク熱抵抗の差、並びに、放熱体および熱伝導シートのバルク熱抵抗の差に由来する。
Here, the heat resistance value of the heat conductive sheet is the sum of the value of the bulk heat resistance, which is the heat resistance of the heat conductive sheet itself, and the value of the interfacial heat resistance at the interface between the heat conductive sheet and the heating element / heat radiator. it is conceivable that.
For example, the value of the bulk thermal resistance of the heat conductive sheet is derived from the composition and properties of the heat conductive sheet, and the following formula (2):
Value of bulk thermal resistance (K · m 2 / W)
= Thickness (m) / Thermal conductivity (W / m · K) (2)
It can be shown by the relationship.
In addition, the value of the interfacial thermal resistance of the heat conductive sheet includes the adhesion at the interface between the heat generating element and the heat radiating body and the heat conductive sheet (interfacial adhesion), the difference in the bulk heat resistance between the heat generating element and the heat conductive sheet, and the heat dissipation. This is due to the difference in bulk thermal resistance between the body and the heat conductive sheet.

<樹脂>
本発明の熱伝導シートが含む樹脂としては、特に限定されることなく、熱伝導シートに使用され得る既知の樹脂、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂を用いることができる。
<Resin>
As resin which the heat conductive sheet of this invention contains, it is not specifically limited, Well-known resin which can be used for a heat conductive sheet, for example, a thermoplastic resin and a thermosetting resin, can be used.

ここで、樹脂は硬化されていないことが好ましい。つまり、樹脂は熱可塑性樹脂であることが好ましく、且つ、架橋剤および加硫剤等の硬化剤を併用しないことがより好ましい。硬化された樹脂を用いると、当該樹脂を含む組成物または成形体を加熱した際に、当該組成物および成形体が変形され難い。従って、例えば、硬化された樹脂を含む組成物または成形体(例えば、後述する二次熱伝導シート)を加熱プレスすることにより熱伝導シートを形成した場合に、得られる熱伝導シートの表面が変形され難く、平滑性に劣るからである。換言すれば、樹脂を硬化することなく用いれば、例えば、当該樹脂を含む組成物または成形体(例えば、後述する二次熱伝導シート)を加熱プレスすることにより熱伝導シートを形成した場合に、得られる熱伝導シートの表面平滑性をより良好にすることができるからである。   Here, the resin is preferably not cured. That is, the resin is preferably a thermoplastic resin, and more preferably not used in combination with a curing agent such as a crosslinking agent and a vulcanizing agent. When a cured resin is used, the composition and the molded body are not easily deformed when the composition or the molded body containing the resin is heated. Therefore, for example, when a heat conductive sheet is formed by hot pressing a composition or a molded body (for example, a secondary heat conductive sheet described later) containing a cured resin, the surface of the obtained heat conductive sheet is deformed. This is because it is difficult to be performed and is inferior in smoothness. In other words, if the resin is used without curing, for example, when a heat conductive sheet is formed by hot pressing a composition or a molded body (for example, a secondary heat conductive sheet described later) containing the resin, It is because the surface smoothness of the heat conductive sheet obtained can be made better.

また、樹脂の種類は特に制限されないが、以下に一部詳述する通り、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などを挙げることができる。中でも、樹脂としては、フッ素樹脂およびシリコーン樹脂が好ましく、熱可塑性フッ素樹脂および熱可塑性シリコーン樹脂がより好ましく、熱可塑性フッ素樹脂が更に好ましい。フッ素樹脂およびシリコーン樹脂を用いれば、とりわけフッ素樹脂を用いれば、可撓性に加え、熱伝導シートの耐熱性、耐油性、および耐薬品性をより向上させることができるからである。
なお、本発明において、ゴムおよびエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
The type of the resin is not particularly limited, and examples thereof include a fluororesin, a silicone resin, an acrylic resin, and a urethane resin as described in detail below. Among these, as the resin, a fluororesin and a silicone resin are preferable, a thermoplastic fluororesin and a thermoplastic silicone resin are more preferable, and a thermoplastic fluororesin is still more preferable. This is because if a fluororesin and a silicone resin are used, in particular, if a fluororesin is used, the heat resistance, oil resistance, and chemical resistance of the heat conductive sheet can be further improved in addition to flexibility.
In the present invention, rubber and elastomer are included in “resin”.

<<熱可塑性樹脂>>
ここで、熱可塑性樹脂としては、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂などが挙げられる。中でも、本発明の熱伝導シートには、熱可塑性樹脂として、少なくとも常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および/または常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂を用いることがより好ましく、少なくとも常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂を用いることが更に好ましい。常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を用いれば、使用時(放熱時)の高温環境下においては、当該複合粒子を用いて得られる熱伝導シートの可撓性をより向上させ、熱伝導シートと発熱体および放熱体とをより良好に密着させつつ、取り付け時などの常温環境下においては、熱伝導シートのハンドリング性を高めることができるからである。また、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂を用いれば、上記効果に加え、熱伝導シートの耐熱性、耐油性、および耐薬品性をより向上させることができるからである。
なお、本明細書において、「常温」とは23℃を指し、「常圧」とは、1atm(絶対圧)を指す。
<< Thermoplastic resin >>
Here, examples of the thermoplastic resin include a thermoplastic resin that is solid at normal temperature and pressure, and a thermoplastic resin that is liquid at normal temperature and pressure. Among them, in the heat conductive sheet of the present invention, it is preferable to use a thermoplastic resin that is solid at room temperature and normal pressure as the thermoplastic resin, and is a solid thermoplastic fluororesin and / or solid at room temperature and normal pressure. It is more preferable to use a thermoplastic silicone resin, and it is more preferable to use a thermoplastic thermoplastic resin that is solid at least at normal temperature and pressure. If a solid thermoplastic resin is used under normal temperature and normal pressure, in a high temperature environment during use (during heat dissipation), the flexibility of the heat conductive sheet obtained using the composite particles is further improved, This is because the handling property of the heat conductive sheet can be improved in a normal temperature environment such as when the heat generating body and the heat radiating body are in close contact with each other. In addition to the above effects, using a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure and a thermoplastic silicone resin that is solid at normal temperature and pressure will further improve the heat resistance, oil resistance, and chemical resistance of the heat conductive sheet. Because it can.
In this specification, “normal temperature” refers to 23 ° C., and “normal pressure” refers to 1 atm (absolute pressure).

[常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂]
ここで、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ(アクリル酸2−エチルヘキシル)、アクリル酸とアクリル酸2−エチルヘキシルとの共重合体、ポリメタクリル酸またはそのエステル、ポリアクリル酸またはそのエステルなどのアクリル樹脂;シリコーン樹脂;フッ素樹脂;ポリエチレン;ポリプロピレン;エチレン−プロピレン共重合体;ポリメチルペンテン;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリ酢酸ビニル;エチレン−酢酸ビニル共重合体;ポリビニルアルコール;ポリアセタール;ポリエチレンテレフタレート;ポリブチレンテレフタレート;ポリエチレンナフタレート;ポリスチレン;ポリアクリロニトリル;スチレン−アクリロニトリル共重合体;アクリロニトリル−ブタジエン共重合体(ニトリルゴム);アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂);スチレン−ブタジエンブロック共重合体またはその水素添加物;スチレン−イソプレンブロック共重合体またはその水素添加物;ポリフェニレンエーテル;変性ポリフェニレンエーテル;脂肪族ポリアミド類;芳香族ポリアミド類;ポリアミドイミド;ポリカーボネート;ポリフェニレンスルフィド;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリエーテルニトリル;ポリエーテルケトン;ポリケトン;ポリウレタン;液晶ポリマー;アイオノマー;などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Thermoplastic resin solid at normal temperature and pressure]
Here, as the thermoplastic resin solid at normal temperature and normal pressure, for example, poly (2-ethylhexyl acrylate), a copolymer of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate, polymethacrylic acid or its ester, polyacrylic acid Or acrylic resins such as esters thereof; silicone resins; fluororesins; polyethylenes; polypropylenes; ethylene-propylene copolymers; polymethylpentenes; polyvinyl chlorides; polyvinylidene chlorides; polyvinyl acetates; Polyethylene terephthalate; Polybutylene terephthalate; Polyethylene naphthalate; Polystyrene; Polyacrylonitrile; Styrene-acrylonitrile copolymer; Acrylonitrile-butadiene copolymer (nitrile rubber) ); Acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); styrene-butadiene block copolymer or hydrogenated product thereof; styrene-isoprene block copolymer or hydrogenated product thereof; polyphenylene ether; modified polyphenylene ether; aliphatic Polyamides; Aromatic polyamides; Polyamideimide; Polycarbonate; Polyphenylene sulfide; Polysulfone; Polyethersulfone; Polyethernitrile; Polyetherketone; Polyketone; Polyurethane; Liquid crystal polymer; These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

更に、本発明の熱伝導シートは、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いることが好ましく、少なくとも常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂を用いることがより好ましく、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を併用することが更に好ましい。常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いれば、使用時(放熱時)の高温環境下においては、熱伝導シートの可撓性をより向上させて熱伝導シートと発熱体および放熱体とをより良好に密着させ、比較的低い挟持圧力での使用に際する界面熱抵抗をより低減できるからである。また、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂の少なくとも一方を用いれば、取り付け時などの常温環境下においては、熱伝導シートのハンドリング性を高めることができるからである。   Furthermore, the heat conductive sheet of the present invention preferably uses at least one of a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and normal pressure and a thermoplastic silicone resin that is solid at normal temperature and normal pressure, and is at least a thermoplastic fluorocarbon that is solid at normal temperature and normal pressure. It is more preferable to use a resin, and it is more preferable to use a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure and a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure. If at least one of a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure and a thermoplastic silicone resin that is solid at normal temperature and pressure are used, the heat conduction sheet can be more flexible in a high temperature environment during use (heat dissipation). This is because the heat conduction sheet, the heating element, and the heat radiating body are more closely adhered to each other and the interfacial thermal resistance during use at a relatively low clamping pressure can be further reduced. In addition, if at least one of a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and normal pressure and a thermoplastic silicone resin that is solid at normal temperature and normal pressure are used, the handling of the heat conductive sheet can be improved in a normal temperature environment such as mounting. Because it can.

<<常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂>>
常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−プロピレン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン−パープルオロビニルエーテル系フッ素樹脂等、フッ素含有モノマーを重合して得られるエラストマーなどが挙げられる。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン−クロロフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソール共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエステル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエポキシ変性物およびポリテトラフルオロエチレンのシラン変性物等が挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
これらの中でも、加工性の観点から、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体が好ましい。
なお、本発明において、ゴムおよびエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
<< Solid thermoplastic fluororesin at normal temperature and pressure >>
Examples of thermoplastic fluororesins that are solid at room temperature and normal pressure include polymerizing fluorine-containing monomers such as vinylidene fluoride fluororesins, tetrafluoroethylene-propylene fluororesins, tetrafluoroethylene-purple olovinyl ether fluororesins, and the like. Examples include elastomers obtained. More specifically, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride. Ride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene, ethylene-chlorofluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer Polymer, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-propylene copolymer, acrylic modified product of polytetrafluoroethylene, ester modified product of polytetrafluoroethylene Epoxy-modified product of polytetrafluoroethylene and polytetrafluoroethylene silane modified product, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among these, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer is preferable from the viewpoint of processability.
In the present invention, rubber and elastomer are included in “resin”.

また、市販されている、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のダイエル(登録商標)G−300シリーズ/G−700シリーズ/G−7000シリーズ(ポリオール加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン2元系共重合体)、ダイエルG−550シリーズ/G−600シリーズ(ポリオール加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン3元系共重合体)、ダイエルG−800シリーズ(パーオキサイド加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン2元系共重合体)、ダイエルG−900シリーズ(パーオキサイド加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン3元系共重合体);ALKEMA社製のKYNAR(登録商標)シリーズ(フッ化ビニリデン系フッ素樹脂)、KYNAR FLEX(登録商標)シリーズ(ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン3元系共重合体);ケマーズ社製のA−100(ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン2元系共重合体);などが挙げられる。   Examples of commercially available thermoplastic fluororesins that are solid at room temperature and normal pressure include, for example, Daiel (registered trademark) G-300 series / G-700 series / G-7000 series (polyol added) manufactured by Daikin Industries, Ltd. Sulfur / vinylidene fluoride-hexafluoropropylene binary copolymer), Daiel G-550 series / G-600 series (polyol vulcanization / vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene terpolymer) Daiel G-800 series (peroxide vulcanized vinylidene fluoride-hexafluoropropylene binary copolymer), Daiel G-900 series (peroxide vulcanized vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene 3) Binary copolymer KYNAR (registered trademark) series (vinylidene fluoride fluoropolymer), KYNAR FLEX (registered trademark) series (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene terpolymer) manufactured by ALKEMA; manufactured by Chemers A-100 (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene binary copolymer); and the like.

<<常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂>>
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロペンテン−テトラフルオロエチレン3元共重合体、パーフルオロプロペンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体などが挙げられる。
<< Thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure >>
Examples of the thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure include, for example, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropentene-tetrafluoroethylene ternary. Examples thereof include a copolymer, a perfluoropropene oxide polymer, and a tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride copolymer.

また、市販されている、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、デュポン株式会社製のバイトン(登録商標)LM、ダイキン工業株式会社製のダイエル(登録商標)G−101、スリーエム株式会社製のダイニオン(登録商標)FC2210、信越化学工業株式会社製のSIFELシリーズなどが挙げられる。   Moreover, as a commercially available thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and normal pressure, for example, Viton (registered trademark) LM manufactured by DuPont, Daiel (registered trademark) G-101 manufactured by Daikin Industries, Ltd., 3M Examples include DINION (registered trademark) FC2210 manufactured by Corporation, SIFEL series manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like.

ここで、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂の粘度は、特に制限されないが、流動性、混練性、成形性の観点からは、温度105℃において、500cP以上30000cP以下であることが好ましく、550cP以上25000cP以下であることがより好ましい。   Here, the viscosity of the thermoplastic fluororesin that is liquid under normal temperature and normal pressure is not particularly limited, but from the viewpoint of fluidity, kneadability, and moldability, it is preferably 500 cP or more and 30000 cP or less at a temperature of 105 ° C. More preferably, it is 550 cP or more and 25000 cP or less.

<<常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂>>
更に、常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂としては、例えば、市販されている、信越化学工業製のKE−931−U、KE−941−U、KE−951−U、KE−961−U、KE−971−U、KE−981−U、KE−961T−U、KE−971T−Uなどを用いることができる。
<< Solid thermoplastic silicone resin at room temperature and normal pressure >>
Furthermore, as thermoplastic silicone resin solid at normal temperature and normal pressure, for example, commercially available KE-931-U, KE-941-U, KE-951-U, KE-961-U manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. KE-971-U, KE-981-U, KE-961T-U, KE-971T-U, and the like can be used.

<<配合量比>>
なお、樹脂として常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を併用する場合の質量換算での配合比は、特に限定されることなく、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂:常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を40:60〜70:30とすることができる。
<< Blending ratio >>
The compounding ratio in terms of mass when using a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure and a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure as the resin is not particularly limited, and is solid at normal temperature and normal pressure. Thermoplastic fluororesin: The liquid thermoplastic fluororesin can be 40:60 to 70:30 at room temperature and normal pressure.

<粒子状炭素材料>
本発明の熱伝導シートが含む粒子状炭素材料は、特に限定されることなく、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛、酸処理黒鉛、膨張性黒鉛、膨張化黒鉛などの黒鉛;カーボンブラック;などを用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。熱伝導シートが粒子状炭素材料を含まなければ、比較的低い挟持圧力にて熱伝導シートに優れた熱伝導性を発揮させることができない。
中でも、粒子状炭素材料としては、膨張化黒鉛を用いることが好ましい。膨張化黒鉛を使用すれば、熱伝導シートの熱伝導性をより向上させることができるからである。
<Particulate carbon material>
The particulate carbon material included in the heat conductive sheet of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include natural graphite, artificial graphite, flake graphite, exfoliated graphite, acid-treated graphite, expandable graphite, and expanded graphite. Graphite; carbon black; etc. can be used. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. If the heat conductive sheet does not contain a particulate carbon material, the heat conductive sheet cannot exhibit excellent heat conductivity at a relatively low clamping pressure.
Among them, it is preferable to use expanded graphite as the particulate carbon material. This is because if expanded graphite is used, the thermal conductivity of the thermal conductive sheet can be further improved.

<<膨張化黒鉛>>
ここで、粒子状炭素材料として好適に使用し得る膨張化黒鉛は、例えば、鱗片状黒鉛などの黒鉛を硫酸などで化学処理して得た膨張性黒鉛を、熱処理して膨張させた後、微細化することにより得ることができる。そして、膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業株式会社製のEC1500、EC1000、EC500、EC300、EC100、EC50(いずれも商品名)等が挙げられる。
<< Expanded graphite >>
Here, the expanded graphite that can be suitably used as the particulate carbon material is, for example, finely expanded after heat-treating expandable graphite obtained by chemically treating graphite such as scaly graphite with sulfuric acid or the like. Can be obtained. Examples of expanded graphite include EC1500, EC1000, EC500, EC300, EC100, and EC50 (all trade names) manufactured by Ito Graphite Industries Co., Ltd.

<<粒子状炭素材料の粒子径>>
また、粒子状炭素材料の粒子径は、体積平均粒子径で100μm以上であることが好ましく、150μm以上であることがより好ましく、300μm以下であることが好ましい。粒子状炭素材料の粒子径が上記下限以上であれば、熱伝導シート中で粒子状炭素材料が所望の方向に配向して良好な伝熱パスを形成し易い。従って、比較的低い挟持圧力であっても、熱伝導シートのバルク熱抵抗をより低め、より高い熱伝導性を発揮させることができるからである。また、粒子状炭素材料の粒子径が上記上限以下であれば、熱伝導シートの表面をより平滑にし、発熱体と接した際の発熱体から熱伝導シートへの伝熱をより良好にすることができるからである。
なお、本発明において「体積平均粒子径」は、JIS Z8825に準拠して測定することができ、レーザー回折法で測定された粒度分布(体積基準)において、小径側から計算した累積体積が50%となる粒子径を表す。
<< Particle diameter of particulate carbon material >>
The particle diameter of the particulate carbon material is preferably 100 μm or more in terms of volume average particle diameter, more preferably 150 μm or more, and preferably 300 μm or less. If the particle diameter of the particulate carbon material is greater than or equal to the above lower limit, the particulate carbon material is easily oriented in a desired direction in the heat conductive sheet, and a good heat transfer path is easily formed. Therefore, even if the holding pressure is relatively low, the bulk thermal resistance of the heat conductive sheet can be further lowered and higher heat conductivity can be exhibited. Further, if the particle diameter of the particulate carbon material is not more than the above upper limit, the surface of the heat conductive sheet is made smoother, and heat transfer from the heat generator to the heat conductive sheet is better when contacting the heat generator. Because you can.
In the present invention, the “volume average particle diameter” can be measured according to JIS Z8825, and in the particle size distribution (volume basis) measured by the laser diffraction method, the cumulative volume calculated from the small diameter side is 50%. Represents the particle diameter.

<<粒子状炭素材料のアスペクト比>>
また、粒子状炭素材料のアスペクト比(長径/短径)は、1以上10以下であることが好ましく、1以上5以下であることがより好ましい。
なお、本発明において、「粒子状炭素材料のアスペクト比」は、粒子状炭素材料をSEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、任意の50個の粒子状炭素材料について、最大径(長径)と、最大径に直交する方向の粒子径(短径)とを測定し、長径と短径の比(長径/短径)の平均値を算出することにより求めることができる。
<< Aspect ratio of particulate carbon material >>
The aspect ratio (major axis / minor axis) of the particulate carbon material is preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 1 or more and 5 or less.
In the present invention, the “aspect ratio of the particulate carbon material” means that the particulate carbon material is observed with a scanning electron microscope (SEM). It can be determined by measuring the particle diameter (minor axis) in the direction orthogonal to the maximum diameter and calculating the average value of the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis).

<<粒子状炭素材料の配合量>>
そして、粒子状炭素材料の配合量は、上述した樹脂100質量部に対して50質量部以上であることが好ましく、80質量部以上であることがより好ましく、300質量部以下であることが好ましく、200質量部以下であることがより好ましく、150質量部以下であることが更に好ましく、120質量部以下であることが一層好ましい。熱伝導シート中の粒子状炭素材料の配合量が上記下限以上であれば、比較的低い挟持圧力における熱伝導シートのバルク熱抵抗をより低下させることができる。また、熱伝導シート中の粒子状炭素材料の配合量が上記上限以下であれば、シートが必要以上に硬くなることを抑制し、例えば、加圧により二次熱伝導シートの表面を更に平滑にしたり、低い挟持圧力でも熱伝導シート表面を更に容易に変形させて発熱体および放熱体などへの追従性を更に高めたりし易くなる。その結果、比較的低い挟持圧力にて、熱伝導シートにより高い熱伝導性を発揮させることができるからである。
<< Blending amount of particulate carbon material >>
The compounding amount of the particulate carbon material is preferably 50 parts by mass or more, more preferably 80 parts by mass or more, and preferably 300 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin. 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and still more preferably 120 parts by mass or less. If the compounding amount of the particulate carbon material in the heat conductive sheet is not less than the above lower limit, the bulk heat resistance of the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure can be further reduced. Moreover, if the compounding amount of the particulate carbon material in the heat conductive sheet is less than the above upper limit, the sheet is prevented from becoming harder than necessary, and for example, the surface of the secondary heat conductive sheet is further smoothed by pressurization. In addition, the surface of the heat conductive sheet can be more easily deformed even with a low clamping pressure, and the followability to the heating element and the heat dissipation element can be further improved. As a result, high heat conductivity can be exhibited by the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure.

<繊維状炭素材料>
本発明の熱伝導シートは、任意に繊維状炭素材料を更に含有してもよい。任意に含有される繊維状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、有機繊維を炭化して得られる炭素繊維、およびそれらの切断物などを用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
そして、本発明の熱伝導シートに繊維状炭素材料を更に含ませれば、比較的低い挟持圧力での使用に際する熱伝導シートの熱伝導性を更に向上させることができると共に、粒子状炭素材料の粉落ちを防止することもできる。なお、繊維状炭素材料を配合することで粒子状炭素材料の粉落ちを防止することができる理由は明らかではないが、繊維状炭素材料が三次元網目構造を形成することにより、熱伝導性や強度を高めつつ粒子状炭素材料の脱離を防止しているためであると推察される。
<Fibrous carbon material>
The heat conductive sheet of the present invention may optionally further contain a fibrous carbon material. The fibrous carbon material optionally contained is not particularly limited, and for example, carbon nanotubes, vapor-grown carbon fibers, carbon fibers obtained by carbonizing organic fibers, and cut products thereof are used. Can do. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
If the fibrous carbon material is further included in the thermal conductive sheet of the present invention, the thermal conductivity of the thermal conductive sheet when used at a relatively low clamping pressure can be further improved, and the particulate carbon material It is also possible to prevent powder from falling off. Although it is not clear why the particulate carbon material can be prevented from falling off by blending the fibrous carbon material, the fibrous carbon material forms a three-dimensional network structure, thereby improving thermal conductivity and This is presumably because the detachment of the particulate carbon material is prevented while increasing the strength.

上述した中でも、繊維状炭素材料としては、カーボンナノチューブなどの繊維状の炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましい。カーボンナノチューブなどの繊維状の炭素ナノ構造体を使用すれば、熱伝導シートの熱伝導性および強度を更に向上させることができるからである。   Among the above, as the fibrous carbon material, it is preferable to use a fibrous carbon nanostructure such as a carbon nanotube, and it is more preferable to use a fibrous carbon nanostructure including a carbon nanotube. This is because the use of fibrous carbon nanostructures such as carbon nanotubes can further improve the thermal conductivity and strength of the thermal conductive sheet.

<<カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体>>
ここで、繊維状炭素材料として好適に使用し得る、カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」と称することがある。)のみからなるものであってもよいし、CNTと、CNT以外の繊維状の炭素ナノ構造体との混合物であってもよい。
なお、繊維状の炭素ナノ構造体中のCNTとしては、特に限定されることなく、単層カーボンナノチューブおよび/または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、CNTは、単層から5層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。単層カーボンナノチューブを使用すれば、多層カーボンナノチューブを使用した場合と比較し、熱伝導シートの熱伝導性および強度を一層向上させることができるからである。
<< Fibrous carbon nanostructure containing carbon nanotubes >>
Here, the fibrous carbon nanostructure containing carbon nanotubes that can be suitably used as the fibrous carbon material may be composed only of carbon nanotubes (hereinafter sometimes referred to as “CNT”). Alternatively, a mixture of CNT and a fibrous carbon nanostructure other than CNT may be used.
The CNT in the fibrous carbon nanostructure is not particularly limited, and single-walled carbon nanotubes and / or multi-walled carbon nanotubes can be used. Nanotubes are preferable, and single-walled carbon nanotubes are more preferable. This is because if single-walled carbon nanotubes are used, the thermal conductivity and strength of the thermal conductive sheet can be further improved as compared with the case where multi-walled carbon nanotubes are used.

上記の点において、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ラマン分光法を用いて評価した際に、Radial Breathing Mode(RBM)のピークを有することが好ましい。なお、三層以上の多層カーボンナノチューブのみからなる繊維状の炭素ナノ構造体のラマンスペクトルには、RBMが存在しない。   In the above points, the fibrous carbon nanostructure containing CNT preferably has a peak of Radial Breathing Mode (RBM) when evaluated using Raman spectroscopy. Note that there is no RBM in the Raman spectrum of a fibrous carbon nanostructure composed of only three or more multi-walled carbon nanotubes.

[CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)]
CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)は、0.5nm以上であることが好ましく、1nm以上であることがより好ましく、15nm以下であることが好ましく、10nm以下であることがより好ましい。CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)が上記下限以上であれば、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の凝集を抑制して、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の分散性を高めることができるからである。また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)が上記上限以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができるからである。
なお、「CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)」は、透過型電子顕微鏡を用いて無作為に選択したCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体100本の直径(外径)を測定して求めることができる。そして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)は、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の製造方法や製造条件を変更することにより調整してもよいし、異なる製法で得られたCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を複数種類組み合わせることにより調整してもよい。
[Average diameter (Av) of fibrous carbon nanostructure containing CNT]
The average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, preferably 15 nm or less, and preferably 10 nm or less. Is more preferable. If the average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is not less than the above lower limit, the fibrous carbon nanostructure containing CNT is suppressed by suppressing aggregation of the fibrous carbon nanostructure containing CNT. It is because the dispersibility of a body can be improved. Moreover, if the average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is not more than the above upper limit, the thermal conductivity and strength of the thermal conductive sheet can be sufficiently increased.
The “average diameter (Av) of fibrous carbon nanostructures containing CNTs” is the diameter (outside of 100 fibrous carbon nanostructures containing CNTs randomly selected using a transmission electron microscope). (Diameter) can be measured. And the average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT may be adjusted by changing the manufacturing method and manufacturing conditions of the fibrous carbon nanostructure containing CNT, or different manufacturing methods. You may adjust by combining multiple types of fibrous carbon nanostructures containing CNT obtained by above.

[3σ/Av]
また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体としては、平均直径(Av)に対する、直径の標準偏差(σ)に3を乗じた値(3σ)の比(3σ/Av)が0.20超0.60未満の繊維状の炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、3σ/Avが0.25超の繊維状の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましく、3σ/Avが0.50超の繊維状の炭素ナノ構造体を用いることが更に好ましい。3σ/Avが0.20超0.60未満の繊維状の炭素ナノ構造体を使用すれば、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の配合量が少量であっても、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができるからである。従って、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の配合により熱伝導シートの硬度が上昇する(即ち、可撓性が低下する)のを抑制して、熱伝導シートの熱伝導性および可撓性を十分に高いレベルで両立させることができるからである。
なお、「CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の直径の標準偏差(σ:標本標準偏差)」は、上述した「CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)」についてと同様の方法で求めることができる。そして、上記標準偏差(σ)は、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の製造方法や製造条件を変更することにより調整してもよいし、異なる製法で得られたCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を複数種類組み合わせることにより調整してもよい。
[3σ / Av]
In addition, the fibrous carbon nanostructure containing CNT has a ratio (3σ / Av) of a value (3σ) obtained by multiplying the standard deviation (σ) of the diameter by 3 with respect to the average diameter (Av) is more than 0.20. It is preferable to use a fibrous carbon nanostructure of less than 0.60, more preferably to use a fibrous carbon nanostructure with 3σ / Av exceeding 0.25, and with 3σ / Av exceeding 0.50. It is more preferable to use a fibrous carbon nanostructure. If a fibrous carbon nanostructure having 3σ / Av of more than 0.20 and less than 0.60 is used, the heat of the heat conducting sheet can be obtained even if the amount of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is small. This is because the conductivity and strength can be sufficiently increased. Therefore, the thermal conductivity and flexibility of the thermal conductive sheet are suppressed by suppressing the increase in the hardness of the thermal conductive sheet (ie, the decrease in flexibility) due to the incorporation of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs. This is because both can be achieved at a sufficiently high level.
The “standard deviation of the diameter of the fibrous carbon nanostructure containing CNT (σ: sample standard deviation)” is the above-mentioned “average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT”. It can be determined in a similar manner. And the said standard deviation ((sigma)) may be adjusted by changing the manufacturing method and manufacturing conditions of the fibrous carbon nanostructure containing CNT, or the fibrous form containing CNT obtained by a different manufacturing method You may adjust by combining multiple types of carbon nanostructure.

そして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体としては、前述のようにして測定した直径を横軸に、その頻度を縦軸に取ってプロットし、ガウシアンで近似した際に、正規分布を取るものが通常使用される。   And as a fibrous carbon nanostructure containing CNT, the diameter measured as described above is plotted on the horizontal axis, the frequency is plotted on the vertical axis, and a normal distribution is obtained when approximated by Gaussian. Things are usually used.

[CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均長さ]
また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均長さは100μm以上であることが好ましい。また、分散時にCNTに破断や切断などの損傷が発生することを抑制する観点からは、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均長さは5000μm以下であることが好ましい。
[Average length of fibrous carbon nanostructure containing CNT]
The average length of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is preferably 100 μm or more. Moreover, from the viewpoint of suppressing the occurrence of damage such as breakage or cutting in the CNTs during dispersion, the average length of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is preferably 5000 μm or less.

[CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の比表面積]
また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のBET比表面積は、600m/g以上であることが好ましく、800m/g以上であることがより好ましく、2500m/g以下であることが好ましく、1200m/g以下であることがより好ましい。CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のBET比表面積が上記下限以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができるからである。また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のBET比表面積が上記上限以下であれば、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の凝集を抑制して熱伝導シート中のCNT等の分散性を高めることができるからである。
なお、本発明において、「BET比表面積」とは、BET法を用いて測定した窒素吸着比表面積を指す。
[Specific surface area of fibrous carbon nanostructure containing CNT]
The BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is preferably 600 m 2 / g or more, more preferably 800 m 2 / g or more, and 2500 m 2 / g or less. Preferably, it is 1200 m 2 / g or less. This is because if the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is not less than the above lower limit, the thermal conductivity and strength of the thermal conductive sheet can be sufficiently increased. Further, if the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is less than or equal to the above upper limit, the dispersibility of CNT or the like in the heat conductive sheet by suppressing aggregation of the fibrous carbon nanostructure containing CNT It is because it can raise.
In the present invention, the “BET specific surface area” refers to a nitrogen adsorption specific surface area measured using the BET method.

[CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の質量密度]
また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、後述のスーパーグロース法によれば、CNT成長用の触媒層を表面に有する基材上に、基材に略垂直な方向に配向した集合体(配向集合体)として得られるが、当該集合体としての、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の質量密度は、0.002g/cm以上0.2g/cm以下であることが好ましい。質量密度が上記上限以下であれば、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体同士の結びつきが弱くなるので、熱伝導シート中で、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を均質に分散させることができるからである。また、質量密度が上記下限以上であれば、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の一体性を向上させ、バラけることを抑制できるため取り扱いが容易になるからである。
[Mass density of fibrous carbon nanostructure containing CNT]
Further, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs is an aggregate oriented in a direction substantially perpendicular to the base material on a base material having a catalyst layer for CNT growth on the surface according to the super growth method described later. Although obtained as (aligned aggregate), the mass density of fibrous carbon nanostructures containing CNTs as the aggregate is preferably 0.002 g / cm 3 or more and 0.2 g / cm 3 or less. . If the mass density is less than or equal to the above upper limit, the bonding between the fibrous carbon nanostructures containing CNTs is weakened, so that the fibrous carbon nanostructures containing CNTs are uniformly dispersed in the heat conductive sheet. Because you can. Moreover, if the mass density is equal to or higher than the above lower limit, the integrity of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs can be improved, and the handling can be facilitated because it can be prevented from being broken.

[CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のG/D比]
更に、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ラマンスペクトルにおけるDバンドピーク強度に対するGバンドピーク強度の比(G/D比)が1以上20以下であることが好ましい。G/D比が上記範囲内であれば、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の配合量が少量であっても、熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができるからである。従って、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の配合により熱伝導シートの硬度が上昇するのを抑制して、熱伝導シートの熱伝導性および可撓性を十分に高いレベルで両立させることができるからである。
[G / D ratio of fibrous carbon nanostructure containing CNT]
Furthermore, the fibrous carbon nanostructure containing CNTs preferably has a G band peak intensity ratio (G / D ratio) of 1 to 20 in the Raman spectrum. If the G / D ratio is within the above range, the thermal conductivity and strength of the thermal conductive sheet can be sufficiently increased even if the amount of fibrous carbon nanostructures containing CNTs is small. is there. Therefore, it is possible to suppress the increase in the hardness of the heat conductive sheet by blending fibrous carbon nanostructures containing CNTs, and to make the heat conductivity and flexibility of the heat conductive sheet compatible at a sufficiently high level. Because it can.

[CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の調製]
そして、上述した性状を有するCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、例えば、CNT製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物およびキャリアガスを供給して、化学的気相成長法(CVD法)によりCNTを合成する際に、系内に微量の酸化剤(触媒賦活物質)を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法(スーパーグロース法;国際公開第2006/011655号参照)に準じて、効率的に製造することができる。なお、以下では、スーパーグロース法により得られるカーボンナノチューブを「SGCNT」と称することがある。
[Preparation of fibrous carbon nanostructure containing CNT]
The fibrous carbon nanostructure containing CNTs having the above-described properties can be obtained, for example, by supplying a raw material compound and a carrier gas onto a substrate having a catalyst layer for producing CNTs on the surface, When synthesizing CNTs by the growth method (CVD method), a method (supergrowth method; which dramatically improves the catalytic activity of the catalyst layer by allowing a small amount of an oxidizing agent (catalyst activation material) to be present in the system. According to WO 2006/011655), it can be produced efficiently. Hereinafter, the carbon nanotube obtained by the super growth method may be referred to as “SGCNT”.

ここで、スーパーグロース法により製造したCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、SGCNTのみから構成されていてもよいし、SGCNTに加え、例えば、非円筒形状の炭素ナノ構造体等の他の炭素ナノ構造体が含まれていてもよい。   Here, the fibrous carbon nanostructure containing CNT produced by the super-growth method may be composed only of SGCNT, and in addition to SGCNT, other carbon nanostructures such as non-cylindrical carbon nanostructures may be used. Carbon nanostructures may be included.

<<繊維状炭素材料のアスペクト比>>
繊維状炭素材料のアスペクト比は10を超えることが好ましい。
なお、本発明において、「繊維状炭素材料のアスペクト比」は、熱伝導シート中の樹脂を溶媒中で溶解除去して得られる繊維状炭素材料をSEM(走査型電子顕微鏡)またはTEM(透過型電子顕微鏡)で観察し、任意の50本の繊維状炭素材料について、最大径(長径)と、最大径に直交する方向の繊維径(短径)とを測定し、長径と短径の比(長径/短径)の平均値を算出することにより求めることができる。特に、繊維径が小さい場合は、TEM(透過型電子顕微鏡)にて観察することが好適である。
<< Aspect ratio of fibrous carbon material >>
The aspect ratio of the fibrous carbon material is preferably more than 10.
In the present invention, the “aspect ratio of the fibrous carbon material” is the SEM (scanning electron microscope) or TEM (transmission type) of the fibrous carbon material obtained by dissolving and removing the resin in the heat conductive sheet in a solvent. The maximum diameter (major axis) and the fiber diameter (minor axis) in the direction orthogonal to the maximum diameter are measured for any fifty fibrous carbon materials, and the ratio of the major axis to the minor axis ( It can be obtained by calculating an average value of (major axis / minor axis). In particular, when the fiber diameter is small, it is preferable to observe with a TEM (transmission electron microscope).

<<繊維状炭素材料の配合量>>
そして、熱伝導シートが繊維状炭素材料を更に含む場合は、繊維状炭素材料の配合量は、上述した樹脂100質量部に対して0.05質量部以上であることが好ましく、0.1質量部以上であることがより好ましく、5質量部以下であることが好ましく、2質量部以下であることがより好ましい。熱伝導シート中の繊維状炭素材料の配合量が上記下限以上であれば、比較的低い挟持圧力における熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に向上させることができると共に、粒子状炭素材料の粉落ちを十分に防止することができるからである。また、熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、繊維状炭素材料の配合により熱伝導シートの硬度が上昇するのを抑制して、本発明の熱伝導シートの熱伝導性および可撓性を十分に高いレベルで両立させることができるからである。
<< Blending amount of fibrous carbon material >>
And when a heat conductive sheet further contains fibrous carbon material, it is preferable that the compounding quantity of fibrous carbon material is 0.05 mass part or more with respect to 100 mass parts of resin mentioned above, 0.1 mass The amount is more preferably at least 5 parts by weight, more preferably at most 5 parts by weight, and even more preferably at most 2 parts by weight. If the blending amount of the fibrous carbon material in the heat conductive sheet is not less than the above lower limit, the heat conductivity and strength of the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure can be sufficiently improved, and the particulate carbon material This is because powder fall can be sufficiently prevented. Moreover, if the content rate of the fibrous carbon material in a heat conductive sheet is below the said upper limit, it suppresses that the hardness of a heat conductive sheet raises by the mixing | blending of a fibrous carbon material, The heat conductive sheet of this invention This is because thermal conductivity and flexibility can be achieved at a sufficiently high level.

<添加剤>
本発明の熱伝導シートには、必要に応じて、熱伝導シートの形成に使用され得る既知の添加剤を更に配合することができる。そして、熱伝導シートに配合し得る添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、セバシン酸エステルといった脂肪酸エステルなどの可塑剤;赤リン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤などの難燃剤;ウレタンアクリレートなどの靭性改良剤;酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの吸湿剤;シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸無水物などの接着力向上剤;ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などの濡れ性向上剤;無機イオン交換体などのイオントラップ剤;等が挙げられる。
<Additives>
If necessary, the heat conductive sheet of the present invention may further contain known additives that can be used for forming the heat conductive sheet. The additive that can be blended in the heat conductive sheet is not particularly limited. For example, a plasticizer such as a fatty acid ester such as sebacic acid ester; a flame retardant such as a red phosphorus flame retardant or a phosphate ester flame retardant ; Toughness improvers such as urethane acrylate; Hygroscopic agents such as calcium oxide and magnesium oxide; Adhesive strength improvers such as silane coupling agents, titanium coupling agents and acid anhydrides; Nonionic surfactants, fluorinated surfactants Wettability improvers such as; ion trapping agents such as inorganic ion exchangers; and the like.

そして、熱伝導シートが添加剤を更に含む場合は、添加剤の配合量は、例えば、上述した樹脂100質量部に対して0.1質量部以上20質量部以下とすることができ、10質量部以下とすることが好ましい。   And when a heat conductive sheet further contains an additive, the compounding quantity of an additive can be 0.1 to 20 mass parts with respect to 100 mass parts of resin mentioned above, for example, 10 masses Part or less.

<表面粗さSz>
本発明の熱伝導シートは、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であることを必要とする。熱伝導シートの少なくとも一方の主面の表面粗さSzが上記所定以下でなければ、比較的低い挟持圧力において熱伝導シートが優れた熱伝導性を発揮することができない。なお、熱伝導シートの表面粗さSzは、特に制限されることなく、例えば、二次熱伝導シートを加圧する方法、圧力、時間、温度などの加圧条件を調節することにより適宜調整できる。
また、比較的低い挟持圧力での熱伝導シートの熱伝導性を更に高める観点からは、熱伝導シートは、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.0μm以下であることが好ましく、1.5μm以下であることがより好ましく、1.0μm以上であることが好ましく、1.1μm超であることがより好ましく、1.2μm以上であることが更に好ましい。熱伝導シートの少なくとも一方の主面の表面粗さSzが上記上限以下であれば、当該主面が十分に平滑であるため、熱伝導シートを発熱体および放熱体の間に比較的低い挟持圧力で挟み込んだ場合であっても、熱伝導シートと発熱体および/または放熱体との密着性がより高まり、界面熱抵抗がより低減されるからである。また、熱伝導シートの少なくとも一方の主面の表面粗さSzが上記下限以上であれば、例えば、後述する二次熱伝導シートを加圧して熱伝導シートを製造するに際し、二次熱伝導シートが過度に加圧されることなく、熱伝導シート中の粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料の所望の配向を確保でき、低いバルク熱抵抗を確保し得るからである。
更に、比較的低い挟持圧力での熱伝導シートの熱伝導性を一層高める観点からは、熱伝導シートの両方の主面(表面および裏面)の表面粗さSzが上記好適範囲内であることが更に好ましい。
<Surface roughness Sz>
The heat conductive sheet of the present invention requires that the surface roughness Sz of at least one main surface is 3.5 μm or less. If the surface roughness Sz of at least one main surface of the heat conductive sheet is not less than the predetermined value, the heat conductive sheet cannot exhibit excellent heat conductivity at a relatively low clamping pressure. In addition, the surface roughness Sz of the heat conductive sheet is not particularly limited, and can be appropriately adjusted, for example, by adjusting a pressurizing condition such as a method of pressing the secondary heat conductive sheet, pressure, time, and temperature.
Further, from the viewpoint of further improving the thermal conductivity of the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure, the heat conductive sheet preferably has a surface roughness Sz of at least one main surface of 3.0 μm or less. More preferably, it is 0.5 μm or less, preferably 1.0 μm or more, more preferably more than 1.1 μm, and still more preferably 1.2 μm or more. If the surface roughness Sz of at least one main surface of the heat conductive sheet is less than or equal to the above upper limit, the main surface is sufficiently smooth, so that the heat conductive sheet is relatively sandwiched between the heat generator and the heat radiator. This is because even when sandwiched between, the adhesion between the heat conductive sheet and the heating element and / or the radiator is further increased, and the interfacial thermal resistance is further reduced. Further, when the surface roughness Sz of at least one main surface of the heat conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit, for example, when the heat conductive sheet is manufactured by pressurizing the secondary heat conductive sheet described later, the secondary heat conductive sheet This is because the desired orientation of the particulate carbon material and any fibrous carbon material in the heat conductive sheet can be ensured without excessively pressing, and low bulk thermal resistance can be ensured.
Furthermore, from the viewpoint of further increasing the thermal conductivity of the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure, the surface roughness Sz of both main surfaces (front surface and back surface) of the heat conductive sheet is within the preferred range. Further preferred.

<熱抵抗値>
また、本発明の熱伝導シートは、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下であることを必要とする。熱伝導シートの熱抵抗値が上記所定以下でなければ、0.05MPa等の比較的低い挟持圧力での使用に際して、熱伝導シートが優れた熱伝導性を発揮することができない。
更に、比較的低い挟持圧力での熱伝導シートの熱伝導性を更に高める観点からは、熱伝導シートの熱抵抗値は、0.05MPa加圧下において0.24℃/W以下であることが好ましく、0.23℃/W以下であることがより好ましい。熱抵抗値が上記上限以下であれば、0.05MPa等の低い挟持圧力において、熱伝導シートがより優れた熱伝導性を発揮できるからである。
<Thermal resistance value>
Moreover, the heat conductive sheet of this invention requires that the thermal resistance value under 0.05 MPa pressurization is 0.25 degrees C / W or less. If the thermal resistance value of the thermal conductive sheet is not less than the predetermined value, the thermal conductive sheet cannot exhibit excellent thermal conductivity when used at a relatively low clamping pressure such as 0.05 MPa.
Furthermore, from the viewpoint of further increasing the thermal conductivity of the heat conductive sheet at a relatively low clamping pressure, the heat resistance value of the heat conductive sheet is preferably 0.24 ° C./W or less under 0.05 MPa pressure. More preferably, it is 0.23 ° C./W or less. This is because if the thermal resistance value is less than or equal to the above upper limit, the thermal conductive sheet can exhibit more excellent thermal conductivity at a low clamping pressure such as 0.05 MPa.

なお、比較的高い挟持圧力での使用に際しても熱伝導シートに優れた熱伝導性を発揮させる観点からは、本発明の熱伝導シートは、0.9MPa加圧下での熱抵抗値が0.1℃/W以下であることが好ましい。   From the viewpoint of exhibiting excellent thermal conductivity in the heat conductive sheet even when used at a relatively high clamping pressure, the heat conductive sheet of the present invention has a thermal resistance value of 0.1 at a pressure of 0.9 MPa. It is preferable that it is below ℃ / W.

<ムーニー粘度>
また、本発明の熱伝導シートは、ムーニー粘度(ML1+4、100℃)が10.0以上であることが好ましく、50.0以下であることが好ましく、40.0以下であることがより好ましく、20.0以下であることが更に好ましい。ムーニー粘度が上記上限以下であれば、熱伝導シート中の成分が、加圧された際に良好な流動性を有し、比較的低い挟持圧力であっても容易な変形が可能になり、発熱体および放熱体等に対する追従性が高まる。従って、比較的低い挟持圧力での使用に際する熱伝導シートの熱伝導性をより良好にすることができるからである。また、ムーニー粘度が上記下限以上であれば、熱伝導シートとして適度な強度を有しつつ、熱伝導シート中の成分が加圧された際に適度な力を受ける。従って、熱伝導シートを比較的低い挟持圧力で加圧しながら挟み込んで使用した場合であっても、挟持圧力の効果が十分に得られ、熱伝導シートの界面熱抵抗をより低減し、熱伝導シートの熱伝導性をより良好にすることができるからである。
なお、通常、上記熱伝導シートのムーニー粘度は、後述する二次熱伝導シートのムーニー粘度と同様の値及び効果を有する。
<Mooney viscosity>
The heat conductive sheet of the present invention preferably has a Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of 10.0 or more, preferably 50.0 or less, and preferably 40.0 or less. More preferably, it is 20.0 or less. If the Mooney viscosity is less than or equal to the above upper limit, the components in the heat conductive sheet have good fluidity when pressed and can be easily deformed even at a relatively low clamping pressure, generating heat. The followability to the body and the heat radiating body is increased. Therefore, the heat conductivity of the heat conductive sheet when used at a relatively low clamping pressure can be improved. Moreover, if Mooney viscosity is more than the said minimum, it will receive moderate force, when the component in a heat conductive sheet is pressurized, having moderate intensity | strength as a heat conductive sheet. Therefore, even when the heat conductive sheet is used while being pressed with a relatively low holding pressure, the effect of the holding pressure is sufficiently obtained, the interfacial thermal resistance of the heat conductive sheet is further reduced, and the heat conductive sheet This is because the thermal conductivity of can be improved.
Normally, the Mooney viscosity of the heat conductive sheet has the same value and effect as the Mooney viscosity of the secondary heat conductive sheet described later.

<アスカーC硬度>
また、本発明の熱伝導シートは、温度25℃でのアスカーC硬度を50以上90以下とすることができる。アスカーC硬度が上記範囲内であれば、室温環境下における熱伝導シートの可撓性およびハンドリング性を良好にすることができるからである。
なお、通常、上記熱伝導シートのアスカーC硬度は、後述する二次熱伝導シートのアスカーC硬度と同様の値及び効果を有する。
また、本発明において、「アスカーC硬度」は、日本ゴム協会規格(SRIS 0101)のアスカーC法に準拠し、硬度計を用いて所定の温度で測定することができる。
<Asker C hardness>
Moreover, the heat conductive sheet of this invention can make Asker C hardness in the temperature of 25 degreeC 50 or more and 90 or less. This is because if the Asker C hardness is within the above range, the flexibility and handling of the heat conductive sheet in a room temperature environment can be improved.
In general, the Asker C hardness of the heat conductive sheet has the same value and effect as the Asker C hardness of the secondary heat conductive sheet described later.
In the present invention, the “Asker C hardness” can be measured at a predetermined temperature using a hardness meter in accordance with the Asker C method of the Japan Rubber Association standard (SRIS 0101).

<厚み>
そして、本発明の熱伝導シートは、厚みが0.105mm以上であることが好ましく、0.120mm以上であることがより好ましく、0.145mm以下であることが好ましく、0.129mm以下であることがより好ましい。熱伝導シートの厚みが上記上限以下であれば、上述の式(2)に従い、バルク熱抵抗の値がより低下し得るからである。加えて、熱伝導シートの厚みが上記上限以下であれば、熱伝導シートを比較的低い挟持圧力で使用した場合であっても、薄膜化した熱伝導シートが発熱体および/または放熱体とより良好に密着できるため、界面熱抵抗の値がより低下し得るからである。また、熱伝導シートの厚みが上記下限以上であれば、熱伝導シートの強度、耐久性およびハンドリング性により優れるからである。
<Thickness>
The heat conductive sheet of the present invention preferably has a thickness of 0.105 mm or more, more preferably 0.120 mm or more, preferably 0.145 mm or less, and 0.129 mm or less. Is more preferable. This is because if the thickness of the heat conductive sheet is less than or equal to the above upper limit, the value of the bulk thermal resistance can be further reduced according to the above-described formula (2). In addition, if the thickness of the heat conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, even if the heat conductive sheet is used at a relatively low clamping pressure, the thin heat conductive sheet is more than the heat generator and / or the heat radiator. This is because the value of the interfacial thermal resistance can be further lowered because of good adhesion. Moreover, it is because it will be excellent by the intensity | strength of a heat conductive sheet, durability, and handling property if the thickness of a heat conductive sheet is more than the said minimum.

(熱伝導シートの製造方法)
本発明の熱伝導シートの製造方法は、上述した熱伝導シートを製造する方法であり、樹脂および粒子状炭素材料を含む一次熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記一次熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る工程Aと、前記積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、二次熱伝導シートを得る工程Bと、前記二次熱伝導シートを加圧して、上述した熱伝導シートを得る工程Cとを含むことを特徴とする。つまり、本発明の製造方法で得られる熱伝導シートは、樹脂および粒子状炭素材料を含み、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であり、且つ、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下である。また、本発明の熱伝導シートの製造方法は、上記工程A〜Cに加え、例えば、後述する工程D〜E等を更に含んでもよい。
ここで、本発明の製造方法で用いる樹脂および粒子状炭素材料、並びに、任意の繊維状炭素材料および添加剤の好適な組成、性状および配合量は、熱伝導シートについて上述した組成、性状および配合量と同様とすることができる。
(Method for producing heat conductive sheet)
The manufacturing method of the heat conductive sheet of the present invention is a method of manufacturing the above-described heat conductive sheet, in which a plurality of primary heat conductive sheets including a resin and a particulate carbon material are laminated in the thickness direction, or the primary heat Step A for obtaining a laminate by folding or winding the conductive sheet; Step B for obtaining a secondary heat conduction sheet by slicing the laminate at an angle of 45 ° or less with respect to the lamination direction; And a step C of pressing the next heat conductive sheet to obtain the above-described heat conductive sheet. That is, the heat conductive sheet obtained by the production method of the present invention includes a resin and a particulate carbon material, and the surface roughness Sz of at least one main surface is 3.5 μm or less, and under a pressure of 0.05 MPa. The thermal resistance value of 0.25 ° C./W or less. Moreover, in addition to the said process AC, the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention may further include the process DE mentioned later, for example.
Here, the resin, the particulate carbon material used in the production method of the present invention, and the suitable composition, properties, and blending amount of any fibrous carbon material and additive are the same as those described above for the heat conductive sheet. The amount can be similar.

<工程A>
本発明の熱伝導シートの製造方法は工程Aを含む。工程Aでは、例えば、後述する工程Eで得られた一次熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、後述する工程Eで得られた一次熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る。また、樹脂および粒子状炭素材料を含む一次熱伝導シートとしては、市販品を購入してもよい。
<Process A>
The manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention includes the process A. In step A, for example, a plurality of primary heat conductive sheets obtained in step E described later are laminated in the thickness direction, or the primary heat conductive sheet obtained in step E described later is folded or wound, A laminate is obtained. Moreover, you may purchase a commercial item as a primary heat conductive sheet containing resin and a particulate carbon material.

<<積層体の形成>>
一次熱伝導シートの折畳による積層体の形成は、特に限定されることなく、折畳機を用いて一次熱伝導シートを一定幅で折り畳むことにより行うことができる。また、一次熱伝導シートの捲回による積層体の形成は、特に限定されることなく、一次熱伝導シートの短手方向または長手方向に平行な軸の回りに一次熱伝導シートを捲き回すことにより行うことができる。
<< Formation of Laminate >>
Formation of the laminated body by folding the primary heat conductive sheet is not particularly limited, and can be performed by folding the primary heat conductive sheet with a constant width using a folder. Further, the formation of the laminate by winding the primary heat conductive sheet is not particularly limited, and by rolling the primary heat conductive sheet around an axis parallel to the short direction or the long direction of the primary heat conductive sheet. It can be carried out.

ここで、通常、積層体において、一次熱伝導シートの表面同士の接着力は、一次熱伝導シートを積層する際の圧力や折畳または捲回する際の圧力により十分に得られる。しかし、接着力が不足する場合や、積層体の層間剥離を十分に抑制する必要がある場合には、一次熱伝導シートの表面を溶剤で若干溶解させた状態で積層体を形成してもよいし、一次熱伝導シートの表面に接着剤を塗布した状態または一次熱伝導シートの表面に接着層を設けた状態で積層体を形成してもよい。   Here, usually, in the laminate, the adhesive force between the surfaces of the primary heat conductive sheets is sufficiently obtained by the pressure when the primary heat conductive sheets are laminated and the pressure when folding or winding. However, when the adhesive force is insufficient or when it is necessary to sufficiently suppress delamination of the laminate, the laminate may be formed with the surface of the primary heat conductive sheet slightly dissolved with a solvent. And a laminated body may be formed in the state which applied the adhesive agent to the surface of the primary heat conductive sheet, or the state which provided the contact bonding layer in the surface of the primary heat conductive sheet.

なお、一次熱伝導シートの表面を溶解させる際に用いる溶剤としては、特に限定されることなく、一次熱伝導シート中に含まれている樹脂成分を溶解可能な既知の溶剤を用いることができる。   In addition, it does not specifically limit as a solvent used when melt | dissolving the surface of a primary heat conductive sheet, The known solvent which can melt | dissolve the resin component contained in a primary heat conductive sheet can be used.

また、一次熱伝導シートの表面に塗布する接着剤としては、特に限定されることなく、市販の接着剤や粘着性の樹脂を用いることができる。中でも、接着剤としては、一次熱伝導シート中に含まれている樹脂成分と同じ組成の樹脂を用いることが好ましい。そして、一次熱伝導シートの表面に塗布する接着剤の厚みは、例えば、10μm以上1000μm以下とすることができる。
更に、一次熱伝導シートの表面に設ける接着層としては、特に限定されることなく、両面テープなどを用いることができる。
Moreover, it does not specifically limit as an adhesive agent apply | coated to the surface of a primary heat conductive sheet, A commercially available adhesive agent and adhesive resin can be used. Among these, as the adhesive, it is preferable to use a resin having the same composition as the resin component contained in the primary heat conductive sheet. And the thickness of the adhesive agent apply | coated to the surface of a primary heat conductive sheet can be 10 micrometers or more and 1000 micrometers or less, for example.
Furthermore, the adhesive layer provided on the surface of the primary heat conductive sheet is not particularly limited, and a double-sided tape or the like can be used.

なお、層間剥離を抑制する観点からは、得られた積層体は、積層方向に0.05MPa以上1.0MPa以下の圧力で押し付けながら、20℃以上100℃以下の温度下で1分以上30分以下プレスすることが好ましい。   From the viewpoint of suppressing delamination, the obtained laminate is pressed at a pressure of 0.05 MPa or more and 1.0 MPa or less in the lamination direction at a temperature of 20 ° C. or more and 100 ° C. or less for 1 minute or more and 30 minutes. It is preferable to press below.

なお、一次熱伝導シートを積層、折畳または捲回して得られる積層体においては、粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料が積層方向に略直交する方向に配列していると推察される。   In the laminate obtained by laminating, folding or winding the primary heat conductive sheet, it is assumed that the particulate carbon material and any fibrous carbon material are arranged in a direction substantially perpendicular to the laminating direction. .

<工程B>
また、本発明の熱伝導シートの製造方法は工程Bを更に含む。工程Bでは、上記工程Aで得られた積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、二次熱伝導シートを得る。
<Process B>
Moreover, the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention further includes the process B. In step B, the laminate obtained in step A is sliced at an angle of 45 ° or less with respect to the stacking direction to obtain a secondary heat conductive sheet.

<<積層体のスライス>>
ここで、積層体をスライスする方法としては、特に限定されることなく、例えば、マルチブレード法、レーザー加工法、ウォータージェット法、ナイフ加工法等が挙げられる。中でも、熱伝導シートの厚みを均一にし易い点で、ナイフ加工法が好ましい。ナイフ加工法にて用いるナイフの形状は片刃、両刃、非対称刃いずれでもよいが、厚み精度を出す観点からは片刃が好ましい。また、積層体をスライスする際の切断具としては、特に限定されることなく、スリットを有する平滑な盤面と、このスリット部より突出した刃部とを有するスライス部材(例えば、鋭利な刃を備えたカンナやスライサー)を用いることができる。
<< Slice of laminate >>
Here, the method for slicing the laminate is not particularly limited, and examples thereof include a multi-blade method, a laser processing method, a water jet method, and a knife processing method. Especially, the knife processing method is preferable at the point which makes the thickness of a heat conductive sheet uniform. The shape of the knife used in the knife processing method may be single-edged, double-edged, or asymmetrical, but single-edged is preferred from the viewpoint of achieving thickness accuracy. The cutting tool for slicing the laminate is not particularly limited, and includes a slice member (for example, a sharp blade) having a smooth board surface having a slit and a blade portion protruding from the slit portion. Canna and slicer) can be used.

なお、比較的低い挟持圧力で使用する場合の熱伝導シートの熱伝導性をより高める観点からは、積層体をスライスする角度は、積層方向に対して30°以下であることが好ましく、積層方向に対して15°以下であることがより好ましく、積層方向に対して略0°である(即ち、積層方向に沿う方向である)ことが好ましい。   From the viewpoint of further increasing the thermal conductivity of the heat conductive sheet when used at a relatively low clamping pressure, the angle at which the laminate is sliced is preferably 30 ° or less with respect to the stacking direction, and the stacking direction The angle is more preferably 15 ° or less with respect to the stacking direction, and approximately 0 ° with respect to the stacking direction (that is, the direction along the stacking direction).

また、積層体を容易にスライスする観点からは、スライスする際の積層体の温度は−20℃以上40℃以下とすることが好ましく、10℃以上30℃以下とすることがより好ましい。更に、同様の理由により、スライスする積層体は、積層方向とは垂直な方向(積層体の積層断面方向)に圧力を負荷しながらスライスすることが好ましく、積層方向とは垂直な方向に0.1MPa以上0.5MPa以下の圧力を負荷しながらスライスすることがより好ましい。このようにして得られた二次熱伝導シート内では、粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料等が厚み方向に配列していると推察される。   From the viewpoint of easily slicing the laminate, the temperature of the laminate when slicing is preferably -20 ° C or higher and 40 ° C or lower, and more preferably 10 ° C or higher and 30 ° C or lower. Furthermore, for the same reason, it is preferable that the laminated body to be sliced is sliced while applying a pressure in a direction perpendicular to the lamination direction (stacking cross-sectional direction of the laminated body), and 0. 0 in the direction perpendicular to the lamination direction. It is more preferable to slice while applying a pressure of 1 MPa or more and 0.5 MPa or less. In the secondary heat conductive sheet obtained in this way, it is presumed that the particulate carbon material and any fibrous carbon material are arranged in the thickness direction.

<工程C>
また、本発明の熱伝導シートの製造方法は工程Cを更に含む。工程Cでは、上記工程Bで得られた二次熱伝導シートを加圧することにより、上述した所定の熱伝導シートを得る。そして、工程Cでは上記所定の工程を経て得られた二次熱伝導シートを加圧しているため、得られる熱伝導シートが平滑な表面を有し、且つ、比較的低い挟持圧力での使用に際して優れた熱伝導性を発揮する。
なお、工程Cでは、二次熱伝導シートを厚み方向に加圧することにより、通常、加圧前の二次熱伝導シートの表面粗さSzよりも、加圧後に得られる熱伝導シートの表面粗さSzが小さくなる。このように、工程Cでは、通常、二次熱伝導シートの表面粗さSzを変化させている。
<Process C>
Moreover, the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention further includes the process C. In step C, the above-mentioned predetermined heat conductive sheet is obtained by pressurizing the secondary heat conductive sheet obtained in step B. In step C, since the secondary heat conductive sheet obtained through the above predetermined step is pressurized, the resulting heat conductive sheet has a smooth surface and is used at a relatively low clamping pressure. Exhibits excellent thermal conductivity.
In Step C, by pressing the secondary heat conductive sheet in the thickness direction, the surface roughness of the heat conductive sheet obtained after pressurization is usually higher than the surface roughness Sz of the secondary heat conductive sheet before pressurization. Sz is reduced. Thus, in the process C, the surface roughness Sz of the secondary heat conductive sheet is usually changed.

<<二次熱伝導シート>>
二次熱伝導シートは、上記の通り、樹脂および粒子状炭素材料を含む一次熱伝導シートを有する積層体をスライスしてなり、任意に、繊維状炭素材料および添加剤を更に含み得る、シート状の成形体である。
なお、二次熱伝導シートは、上述した熱伝導シートについての好適なムーニー粘度および硬度と同様のムーニー粘度および硬度を有することが好ましい。
<< Secondary heat conduction sheet >>
As described above, the secondary heat conductive sheet is formed by slicing a laminate having a primary heat conductive sheet containing a resin and a particulate carbon material, and may optionally further include a fibrous carbon material and an additive. It is a molded article.
In addition, it is preferable that a secondary heat conductive sheet has the same Mooney viscosity and hardness as the suitable Mooney viscosity and hardness about the heat conductive sheet mentioned above.

<<加圧方法>>
二次熱伝導シートを加圧する方法としては、二次熱伝導シートの厚み方向に圧力が負荷される方法であれば特に限定されることなく、プレス機、ロール機などの既知の加圧装置を用いる方法が挙げられる。中でも、作業性の観点からは、二次熱伝導シートをプレス機で加圧することが好ましい。
なお、熱伝導シートの熱伝導性を更に高める観点からは、加圧に際しては、二次熱伝導シートの両方の主面(表面および裏面)が上述した表面粗さSzとなるように加圧することが好ましい。
<< Pressurization method >>
The method for pressurizing the secondary heat conductive sheet is not particularly limited as long as the pressure is applied in the thickness direction of the secondary heat conductive sheet, and a known pressurizing device such as a press machine or a roll machine is used. The method to use is mentioned. Especially, it is preferable to pressurize a secondary heat conductive sheet with a press from a viewpoint of workability | operativity.
In addition, from the viewpoint of further increasing the thermal conductivity of the heat conductive sheet, the pressure is applied so that both main surfaces (front surface and back surface) of the secondary heat conductive sheet have the surface roughness Sz described above. Is preferred.

[圧力]
二次熱伝導シートを加圧する圧力は、絶対圧で、0.8MPa以上であることが好ましく、1.0MPa以上であることがより好ましく、2.0MPa以上であることが更に好ましく、5.0MPa以下であることが好ましく、3.5MPa以下であることがより好ましく、2.8MPa以下であることが更に好ましい。上記下限以上の圧力で二次熱伝導シートを加圧すれば、得られる熱伝導シートの表面をより平滑にし、熱伝導シートを比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合であっても、界面熱抵抗をより低減できる。その結果として、比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合であっても熱伝導シートの熱伝導性をより向上できるからである。また、上記上限以下の圧力で二次熱伝導シートを加圧すれば、得られる熱伝導シート中での粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料の良好な配向を確保し、粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料同士の接触による良好な伝熱パスが崩れることを抑制し、熱伝導シートを比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合においてバルク熱抵抗を低く維持できる。その結果として、比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合において熱伝導シートの高い熱伝導性を実現できるからである。つまり、二次熱伝導シートを上記範囲内の圧力で加圧すれば、比較的低い挟持圧力での使用において、より優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シートを製造することができるからである。
[pressure]
The pressure for pressurizing the secondary heat conductive sheet is an absolute pressure, preferably 0.8 MPa or more, more preferably 1.0 MPa or more, still more preferably 2.0 MPa or more, and 5.0 MPa. Or less, more preferably 3.5 MPa or less, and even more preferably 2.8 MPa or less. If the secondary heat conductive sheet is pressurized at a pressure equal to or higher than the above lower limit, the surface of the resulting heat conductive sheet becomes smoother, and even when the heat conductive sheet is sandwiched at a relatively low clamping pressure, the interface is used. Thermal resistance can be further reduced. As a result, the thermal conductivity of the thermal conductive sheet can be further improved even when sandwiched and used at a relatively low clamping pressure. Further, if the secondary heat conductive sheet is pressurized at a pressure below the upper limit, the particulate carbon material and any fibrous carbon material in the obtained heat conductive sheet are secured, and the particulate carbon material In addition, it is possible to suppress the collapse of a good heat transfer path due to contact between arbitrary fibrous carbon materials, and it is possible to keep the bulk thermal resistance low when the heat conductive sheet is sandwiched at a relatively low clamping pressure. As a result, the high thermal conductivity of the thermal conductive sheet can be realized in the case where the thermal conductive sheet is sandwiched and used at a relatively low clamping pressure. That is, if the secondary heat conductive sheet is pressurized at a pressure within the above range, a heat conductive sheet that exhibits better thermal conductivity can be produced when used at a relatively low clamping pressure. .

また、二次熱伝導シートを加圧するプレス温度は、用いる樹脂の特性に応じて適宜調節することができるが、例えば、25℃〜200℃とすることができ、50℃〜80℃とすることが好ましい。
更に、二次熱伝導シートを加圧するプレス時間は、特に制限されることなく、例えば、5秒〜1分とすることができ、5秒〜30秒程度(30秒±5秒)とすることが好ましい。なお、プレス時間を30秒程度より長くしても、加圧による効果にはあまり差が生じないことが確認されている。
Moreover, although the press temperature which pressurizes a secondary heat conductive sheet can be suitably adjusted according to the characteristic of resin to be used, it can be 25 degreeC-200 degreeC, for example, shall be 50 degreeC-80 degreeC. Is preferred.
Furthermore, the press time for pressurizing the secondary heat conductive sheet is not particularly limited, and can be, for example, 5 seconds to 1 minute, and can be about 5 seconds to 30 seconds (30 seconds ± 5 seconds). Is preferred. It has been confirmed that even if the pressing time is longer than about 30 seconds, there is not much difference in the effect of pressurization.

[シート厚みの減少率]
また、二次熱伝導シートを加圧して熱伝導シートを得るに際し、二次熱伝導シートから熱伝導シートへのシート厚みの減少率は、15%以上であることが好ましく、20%以上であることがより好ましく、40%以下であることが好ましく、30%以下であることがより好ましい。上記下限以上のシート厚みの減少率で二次熱伝導シートを加圧すれば、表面が更に平滑で、熱伝導シートを比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合であっても界面熱抵抗が更に低減される。その結果、比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合であっても熱伝導性を更に向上させた熱伝導シートを得ることができるからである。また、上記上限以下のシート厚みの減少率で二次熱伝導シートを加圧すれば、例えば、熱伝導シート中で所望の方向に配向している粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料の当該配向を確保し、粒子状炭素材料および任意の繊維状炭素材料同士の接触による良好な伝熱パスが崩れることを抑制し、熱伝導シートを比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合において、バルク熱抵抗を更に低く維持できる。その結果、比較的低い挟持圧力で挟み込んで使用する場合において更に高い熱伝導性を実現する熱伝導シートを得ることができるからである。つまり、シート厚みの減少率を上記範囲内にすれば、比較的低い挟持圧力での使用において、更に優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シートを製造することができるからである。
なお、シート厚みの減少率は、例えば、工程Cにおける加圧の方法、圧力、時間、温度などの加圧条件を調節することにより適宜調整できる。
[Reduction rate of sheet thickness]
Further, when the heat conductive sheet is obtained by pressurizing the secondary heat conductive sheet, the reduction rate of the sheet thickness from the secondary heat conductive sheet to the heat conductive sheet is preferably 15% or more, and more preferably 20% or more. More preferably, it is preferably 40% or less, and more preferably 30% or less. If the secondary heat conductive sheet is pressed at a reduction rate of the sheet thickness that is equal to or greater than the above lower limit, the surface thermal resistance is even when the surface is smoother and the heat conductive sheet is sandwiched at a relatively low clamping pressure. Further reduction. As a result, it is possible to obtain a heat conductive sheet with further improved thermal conductivity even when sandwiched and used at a relatively low clamping pressure. Moreover, if the secondary heat conductive sheet is pressurized at a reduction rate of the sheet thickness below the upper limit, for example, the particulate carbon material and any fibrous carbon material oriented in a desired direction in the heat conductive sheet In securing the orientation, suppressing the collapse of a good heat transfer path due to contact between the particulate carbon material and any fibrous carbon material, and using the heat conductive sheet sandwiched at a relatively low clamping pressure, Bulk thermal resistance can be kept even lower. As a result, it is possible to obtain a heat conductive sheet that realizes higher heat conductivity when used by being sandwiched at a relatively low clamping pressure. That is, if the reduction rate of the sheet thickness is within the above range, a heat conductive sheet exhibiting further excellent heat conductivity can be produced when used at a relatively low clamping pressure.
Note that the reduction rate of the sheet thickness can be appropriately adjusted by adjusting the pressurization conditions such as the pressurization method, pressure, time, and temperature in step C, for example.

<工程D>
本発明の熱伝導シートの製造方法は、上記工程A〜Cに加え、工程Dを更に含み得る。工程Dは、通常、上記工程Aの前に実施される。また、工程Dでは、樹脂および粒子状炭素材料を含む組成物を準備する。ここで、上記組成物の準備に際しては、樹脂が熱可塑性樹脂であり、且つ、硬化剤を用いないことが好ましい。
なお、樹脂を硬化させることなく用いる効果については、熱伝導シートの場合について上述した効果と同様である。
<Process D>
The manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention can further include the process D in addition to the said process AC. Step D is usually performed before Step A above. In Step D, a composition containing a resin and a particulate carbon material is prepared. Here, in preparing the composition, it is preferable that the resin is a thermoplastic resin and no curing agent is used.
The effect of using the resin without curing is the same as the effect described above for the heat conductive sheet.

<<組成物の準備>>
組成物は、樹脂および粒子状炭素材料と、任意の繊維状炭素材料および/または添加剤とを、任意の方法で撹拌混合して調製することができる。そして、樹脂、粒子状炭素材料、任意の繊維状炭素材料および添加剤としては、本発明の熱伝導シートに含まれ得る樹脂、粒子状炭素材料、任意の繊維状炭素材料および添加剤として上述した成分を用いることができる。また、樹脂および粒子状炭素材料を含む組成物としては、市販品を購入してもよい。
<< Preparation of composition >>
The composition can be prepared by stirring and mixing the resin and the particulate carbon material, and any fibrous carbon material and / or additive by any method. And as resin, particulate carbon material, arbitrary fibrous carbon material, and additive, it was mentioned above as resin, particulate carbon material, arbitrary fibrous carbon material, and additive which can be contained in the heat conductive sheet of this invention. Ingredients can be used. Moreover, as a composition containing resin and particulate carbon material, you may purchase a commercial item.

なお、撹拌混合は、特に限定されることなく、ニーダー、ロール、ヘンシェルミキサー、ホバートミキサー、ハイスピードミキサー、二軸混錬機等の既知の混合装置を用いて行うことができる。また、撹拌混合は、酢酸エチルやメチルエチルケトン等の溶媒の存在下で行ってもよい。撹拌混合条件としては、例えば、後述の実施例を参照して適宜設定することができる。また、撹拌混合温度は、例えば5℃以上150℃以下とすることができる。   The stirring and mixing can be performed using a known mixing apparatus such as a kneader, a roll, a Henschel mixer, a Hobart mixer, a high speed mixer, or a twin-screw kneader without any particular limitation. The stirring and mixing may be performed in the presence of a solvent such as ethyl acetate or methyl ethyl ketone. As stirring mixing conditions, it can set suitably, for example with reference to the below-mentioned Example. Moreover, stirring and mixing temperature can be made into 5 to 150 degreeC, for example.

<工程E>
本発明の熱伝導シートの製造方法は、上記A〜Cおよび任意の上記工程Dに加え、工程Eを更に含み得る。工程Eは、通常、上記工程Aの前および上記工程Dの後に実施される。工程Eでは、上記工程Dで得られた組成物を加圧してシート状に成形し、一次熱伝導シートを得る。そして、工程Eにて得られた一次熱伝導シートは、通常、上記工程Aにおいて用いられる。ここで、組成物を加圧して一次熱伝導シートを形成する際には、組成物を任意に脱泡および解砕した後に、加圧してシート状に成形することができる。なお、混合時に溶媒を用いている場合には、溶媒を除去してからシート状に成形することが好ましく、例えば真空脱泡を用いて脱泡を行えば、脱泡時に溶媒の除去も同時に行うことができる。
<Process E>
The manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention may further include the process E in addition to said AC and arbitrary said processes D. Step E is usually performed before Step A and after Step D. In step E, the composition obtained in step D is pressed to form a sheet, thereby obtaining a primary heat conductive sheet. And the primary heat conductive sheet obtained at the process E is normally used in the said process A. FIG. Here, when forming a primary heat conductive sheet by pressurizing the composition, the composition can be defoamed and crushed arbitrarily, and then pressed to form a sheet. In addition, when a solvent is used at the time of mixing, it is preferable to form the sheet after removing the solvent. For example, if defoaming is performed using vacuum defoaming, the solvent is simultaneously removed at the time of defoaming. be able to.

<<一次熱伝導シートの加圧>>
ここで、一次熱伝導シートの加圧成形方法は、組成物に圧力が負荷されてシート状に成形し得る方法であれば特に限定されることなく、プレス成形、圧延成形または押し出し成形などの既知の加圧成形方法とすることができる。中でも、組成物は、圧延成形によりシート状に成形することが好ましく、保護フィルムに組成物を挟んだ状態でロール間を通過させてシート状に成形することがより好ましい。なお、保護フィルムとしては、特に限定されることなく、離型性に優れた離型ポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムやサンドブラスト処理を施したPETフィルム等を用いることができる。また、ロール温度は5℃以上150℃とすることができる。
<< Pressurization of primary heat conductive sheet >>
Here, the pressure forming method of the primary heat conductive sheet is not particularly limited as long as it is a method in which a pressure is applied to the composition and can be formed into a sheet shape, and known methods such as press forming, rolling forming, and extrusion forming are known. The pressure molding method can be as follows. Especially, it is preferable to shape | mold a composition in a sheet form by rolling shaping | molding, and it is more preferable to pass between rolls in the state which sandwiched the composition in the protective film, and to shape | mold into a sheet form. In addition, as a protective film, it is not specifically limited, The mold release polyethylene terephthalate (PET) film excellent in mold release property, the PET film which performed the sandblast process, etc. can be used. The roll temperature can be 5 ° C. or more and 150 ° C.

そして、組成物を加圧してシート状に成形してなる一次熱伝導シートでは、粒子状炭素材料が主として面内方向に配列し、特に、一次熱伝導シートの面内方向の熱伝導性が向上すると推察される。また、任意の繊維状炭素材料を併用する場合には、一次熱伝導シート中において繊維状炭素材料も配向するため、一次熱伝導シートの熱伝導性は一層向上すると推察される。   In the primary heat conductive sheet formed by pressing the composition into a sheet shape, the particulate carbon materials are arranged mainly in the in-plane direction, and in particular, the heat conductivity in the in-plane direction of the primary heat conductive sheet is improved. I guess that. Moreover, when using arbitrary fibrous carbon material together, since the fibrous carbon material also orientates in a primary heat conductive sheet, it is guessed that the heat conductivity of a primary heat conductive sheet improves further.

なお、一次熱伝導シートの厚みは、特に限定されることなく、例えば0.05mm以上2mm以下とすることができる。また、最終的に製造される熱伝導シートの、比較的低い挟持圧力での使用に際する熱伝導性を更に向上させる観点からは、一次熱伝導シートの厚みは、0.10mm以上であることが好ましく、0.80mm以下であることが好ましい。   In addition, the thickness of a primary heat conductive sheet is not specifically limited, For example, it can be 0.05 mm or more and 2 mm or less. Further, from the viewpoint of further improving the thermal conductivity of the finally produced heat conductive sheet when used at a relatively low clamping pressure, the thickness of the primary heat conductive sheet is 0.10 mm or more. Is preferably 0.80 mm or less.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
そして、実施例および比較例において、シート厚みの減少率の算出に用いる各シートの厚み、二次熱伝導シートのムーニー粘度およびアスカーC硬度、並びに、熱伝導シートの表面粗さSzおよび熱抵抗値は、それぞれ以下の方法に従って測定または評価した。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following description, “%” and “part” representing amounts are based on mass unless otherwise specified.
And in an Example and a comparative example, the thickness of each sheet | seat used for calculation of the reduction | decrease rate of sheet | seat thickness, the Mooney viscosity and Asker C hardness of a secondary heat conductive sheet, and the surface roughness Sz and heat resistance value of a heat conductive sheet Were measured or evaluated according to the following methods.

<厚み>
シート厚みの減少率の算出に用いる二次熱伝導シートおよび熱伝導シートの厚みは、膜厚計(ミツトヨ製、製品名「デジマチックインジケーター ID−C112XBS」)を用いて行った。そして、各シート表面上の任意の箇所5点について測定し、測定値の平均値(mm)を各シートの厚みとした。
<Thickness>
The thickness of the secondary heat conductive sheet and the heat conductive sheet used for calculating the reduction rate of the sheet thickness was measured using a film thickness meter (manufactured by Mitutoyo, product name “Digimatic Indicator ID-C112XBS”). And it measured about five arbitrary places on each sheet | seat surface, and made the average value (mm) of the measured value the thickness of each sheet | seat.

<ムーニー粘度>
二次熱伝導シートのムーニー粘度(ML1+4,100℃)は、ムーニー粘度計(島津製作所製、製品名「MOONEY VISCOMETER SMV−202」)を用いて、JIS−K6300に従って、温度100℃で測定した。一般に、ムーニー粘度が低いほどシート中の成分の流動性が高いことを示す。
<Mooney viscosity>
The Mooney viscosity (ML 1 + 4 , 100 ° C.) of the secondary heat conductive sheet was measured at a temperature of 100 ° C. according to JIS-K6300 using a Mooney viscometer (manufactured by Shimadzu Corporation, product name “MOONEY VISCOMETER SMV-202”). It was measured. In general, the lower the Mooney viscosity, the higher the fluidity of the components in the sheet.

<アスカーC硬度>
二次熱伝導シートのアスカーC硬度は、日本ゴム協会規格(SRIS 0101)のアスカーC法に準拠し、硬度計(高分子計器社製、製品名「ASKER CL−150LJ」)を使用して、温度25℃の環境下で行った。
具体的には、得られた二次熱伝導シートを20mm×50mmのサイズに切り取って、12mmの高さ(厚み)になるように積層した。そして、重ね合わせた二次熱伝導シートを温度25℃に保たれた恒温室内に48時間以上静置することにより試験体とした。次に、指針が95〜98となるようにダンパー高さを調整し、試験体とダンパーとを衝突させた。そして、当該衝突から60秒後の試験体のアスカーC硬度を、上記硬度計を用いて2回測定し、測定結果の平均値を採用した。一般に、アスカーC硬度が小さいほど柔軟性が高いことを示す。
<Asker C hardness>
The Asker C hardness of the secondary heat conductive sheet is based on the Asker C method of the Japan Rubber Association Standard (SRIS 0101), using a hardness meter (product name “ASKER CL-150LJ” manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) The test was performed in an environment at a temperature of 25 ° C.
Specifically, the obtained secondary heat conductive sheet was cut into a size of 20 mm × 50 mm and laminated so as to have a height (thickness) of 12 mm. Then, the superposed secondary heat conductive sheet was allowed to stand for 48 hours or more in a temperature-controlled room maintained at a temperature of 25 ° C. to obtain a test specimen. Next, the height of the damper was adjusted so that the pointer became 95 to 98, and the specimen and the damper were made to collide. And the Asker C hardness of the test body 60 seconds after the said collision was measured twice using the said hardness meter, and the average value of the measurement result was employ | adopted. Generally, the smaller the Asker C hardness, the higher the flexibility.

<表面粗さSz>
熱伝導シートの表面粗さSzは、三次元形状測定機(株式会社キーエンス製、製品名「ワンショット3D測定マクロスコープ」)を用いて測定した。ここで、1cm角以上の任意の大きさの略正方形に切り取った熱伝導シートを試料とし、解析範囲は、1cm×1cmとし、当該試料の表面および裏面について、それぞれ三次元形状を測定した。そして、三次元形状の測定結果に対して更にソフトウェアでフィルター処理(2.5mm)を行い、うねり成分を取り除くことにより、表面粗さSz(μm)を自動計算した。
<Surface roughness Sz>
The surface roughness Sz of the heat conductive sheet was measured using a three-dimensional shape measuring machine (manufactured by Keyence Corporation, product name “One Shot 3D Measurement Macroscope”). Here, a heat conductive sheet cut into a substantially square of an arbitrary size of 1 cm square or more was used as a sample, the analysis range was 1 cm × 1 cm, and the three-dimensional shape was measured on the front and back surfaces of the sample. Then, the surface roughness Sz (μm) was automatically calculated by further filtering (2.5 mm) with software on the measurement result of the three-dimensional shape and removing the swell component.

<熱抵抗値>
熱伝導シートの熱抵抗値は、熱抵抗測定装置(株式会社日立テクノロジーアンドサービス製、製品名「樹脂材料熱抵抗測定装置」)を用いて、定常法で測定した。ここで、1cm角の略正方形に切り取った熱伝導シートを試料とし、比較的低圧である0.05MPaと、比較的高圧である0.9MPaとを、それぞれ加えた時の熱抵抗値(℃/W)を測定した。なお、測定時の試料温度は50℃とした。熱抵抗値が小さいほど熱伝導シートが熱伝導性に優れ、発熱体と放熱体との間に介在させて放熱装置とした際の放熱特性に優れていることを示す。
<Thermal resistance value>
The thermal resistance value of the heat conductive sheet was measured by a steady method using a thermal resistance measuring device (product name “resin material thermal resistance measuring device” manufactured by Hitachi Technology & Service Co., Ltd.). Here, a heat conductive sheet cut into a substantially square of 1 cm square is used as a sample, and 0.05 MPa which is a relatively low pressure and 0.9 MPa which is a relatively high pressure are added, respectively. W) was measured. In addition, the sample temperature at the time of measurement was 50 degreeC. The smaller the thermal resistance value, the better the thermal conductivity of the heat conductive sheet, and the better the heat dissipation characteristics when it is interposed between the heat generator and the heat radiator.

(実施例1)
<CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の調製>
国際公開第2006/011655号の記載に従って、スーパーグロース法によってSGCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を得た。
なお、得られた繊維状の炭素ナノ構造体は、G/D比が3.0、BET比表面積が800m2/g、質量密度が0.03g/cm3であった。また、透過型電子顕微鏡を用い、無作為に選択した100本の繊維状の炭素ナノ構造体の直径を測定した結果、平均直径(Av)が3.3nm、直径の標本標準偏差(σ)に3を乗じた値(3σ)が1.9nm、それらの比(3σ/Av)が0.58、平均長さが100μmであった。また、得られた繊維状の炭素ナノ構造体は、主に単層CNT(以下、「SGCNT」と称することがある。)により構成されていた。
Example 1
<Preparation of fibrous carbon nanostructure containing CNT>
According to the description of WO 2006/011655, fibrous carbon nanostructures containing SGCNTs were obtained by the super-growth method.
The obtained fibrous carbon nanostructure had a G / D ratio of 3.0, a BET specific surface area of 800 m 2 / g, and a mass density of 0.03 g / cm 3 . In addition, as a result of measuring the diameter of 100 randomly selected fibrous carbon nanostructures using a transmission electron microscope, the average diameter (Av) was 3.3 nm, and the sample standard deviation (σ) of the diameter was The value (3σ) multiplied by 3 was 1.9 nm, the ratio (3σ / Av) was 0.58, and the average length was 100 μm. In addition, the obtained fibrous carbon nanostructure was mainly composed of single-walled CNTs (hereinafter sometimes referred to as “SGCNT”).

<繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製>
<<分散液の調製>>
繊維状炭素材料としての、上述で得られたSGCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を400mg量り取り、溶媒としてのメチルエチルケトン2L中に混ぜ、ホモジナイザーにより2分間撹拌し、粗分散液を得た。次に、湿式ジェットミル(株式会社常光製、製品名「JN−20」)を使用し、得られた粗分散液を湿式ジェットミルの0.5mmの流路に100MPaの圧力で2サイクル通過させて、繊維状炭素ナノ構造体をメチルエチルケトンに分散させた。そして、固形分濃度0.20質量%の分散液を得た。
<<溶媒の除去>>
その後、上述で得られた分散液をキリヤマろ紙(No.5A)を用いて減圧ろ過し、繊維状炭素材料としての、シート状の繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を得た。
<Preparation of an easily dispersible assembly of fibrous carbon nanostructures>
<< Preparation of dispersion >>
400 mg of the fibrous carbon nanostructure containing SGCNT obtained above as a fibrous carbon material was weighed, mixed in 2 L of methyl ethyl ketone as a solvent, and stirred for 2 minutes with a homogenizer to obtain a coarse dispersion. Next, using a wet jet mill (product name “JN-20”, manufactured by Joko Co., Ltd.), the obtained coarse dispersion is passed through a 0.5 mm flow path of the wet jet mill at a pressure of 100 MPa for two cycles. Then, the fibrous carbon nanostructure was dispersed in methyl ethyl ketone. And the dispersion liquid of solid content concentration 0.20 mass% was obtained.
<< Removal of solvent >>
Thereafter, the dispersion obtained above was filtered under reduced pressure using Kiriyama filter paper (No. 5A) to obtain an easily dispersible aggregate of sheet-like fibrous carbon nanostructures as a fibrous carbon material. .

<組成物の調製>
樹脂としての常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG−704BP」)40部および常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG―101」)45部と、粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC−50」、体積平均粒子径:250μm)を85部と、繊維状炭素材料としての上述で得られた繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を0.1部と、可塑剤としてのセバシン酸エステル(大八化学工業株式会社製、商品名「DOS」)5部とを、溶媒としての酢酸エチル100部の存在下において、ホバートミキサー(株式会社小平製作所製、製品名「ACM−5LVT型」)を用いて常温にて5分撹拌混合した。次に、得られた撹拌混合物を30分真空脱泡し、脱泡と同時に酢酸エチルの除去を行うことにより、樹脂、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料を含む組成物を得た。そして、得られた組成物を解砕機に投入して、10秒間解砕した。
<Preparation of composition>
40 parts of a thermoplastic fluororesin that is solid under normal temperature and normal pressure (made by Daikin Industries, Ltd., trade name “DAIEL G-704BP”) as a resin, and a thermoplastic fluororesin that is liquid under normal temperature and normal pressure (product of Daikin Industries, Ltd.) 45 parts by weight (name “DAIEL G-101”), 85 parts expanded graphite (product name “EC-50”, volume average particle size: 250 μm, manufactured by Ito Graphite Industries Co., Ltd.) as a particulate carbon material, fiber 0.1 part of the easily dispersible aggregate of fibrous carbon nanostructures obtained above as a fibrous carbon material and sebacic acid ester as a plasticizer (trade name “DOS” manufactured by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd.) )) 5 parts were stirred and mixed at room temperature for 5 minutes using a Hobart mixer (manufactured by Kodaira Manufacturing Co., Ltd., product name “ACM-5 LVT type”) in the presence of 100 parts of ethyl acetate as a solvent. Next, the obtained stirred mixture was vacuum degassed for 30 minutes, and ethyl acetate was removed at the same time as degassing to obtain a composition containing a resin, a particulate carbon material, and a fibrous carbon material. And the obtained composition was thrown into the crusher and crushed for 10 seconds.

<一次熱伝導シートの形成>
次いで、解砕した組成物5gを、サンドブラスト処理を施した厚み50μmのPETフィルム(保護フィルム)で挟み、ロール間隙550μm、ロール温度50℃、ロール線圧50kg/cm、ロール速度1m/分の条件にて圧延成形し、厚み0.5mmの一次熱伝導シートを得た。
<Formation of primary heat conductive sheet>
Next, 5 g of the crushed composition was sandwiched between sandblasted PET films (protective film) having a thickness of 50 μm, a roll gap of 550 μm, a roll temperature of 50 ° C., a roll linear pressure of 50 kg / cm, and a roll speed of 1 m / min. And a primary heat conductive sheet having a thickness of 0.5 mm was obtained.

<積層体の形成>
続いて、得られた一次熱伝導シートを縦60mm×横60mm×厚み0.5mmに裁断し、一次熱伝導シートの厚み方向に120枚両面テープで積層し、厚み約60mmの積層体を得た。
<Formation of laminate>
Subsequently, the obtained primary heat conductive sheet was cut into a length of 60 mm × width of 60 mm × thickness of 0.5 mm and laminated with 120 double-sided tapes in the thickness direction of the primary heat conductive sheet to obtain a laminate having a thickness of about 60 mm. .

<二次熱伝導シートの形成>
その後、得られた一次熱伝導シートの積層体の積層断面を、0.3MPaの圧力で押し付けながら、木工用スライサー(株式会社丸仲鐵工所製、商品名「超仕上げかんな盤スーパーメカS」)を用いて、積層方向に対して0度の角度でスライス(換言すれば、積層された一次熱伝導シートの主面の法線方向にスライス)することにより、縦60mm×横60mm×厚み0.5mmの二次熱伝導シートを得た。ここで、木工用スライサーのナイフとしては、2枚の片刃(表刃および裏刃)が、切刃側の反対側同士で接触し、表刃の刃先の最先端が裏刃の刃先の最先端よりも0.5mm高く、スリット部からの突出長さが0.11mmに配置され、且つ、表刃の刃角が21°である2枚刃のものを用いた。
なお、得られる二次熱伝導シートの主面のうち、スライス時に刃と直接接触する面を表面、刃と直接接触せずにスライド面と接触する面を裏面と定義した。
そして、得られた二次熱伝導シートについて、上述の方法に従って、ムーニー粘度およびアスカーC硬度を測定した、結果を表1に示す。
<Formation of secondary heat conductive sheet>
Then, while pressing the laminated section of the obtained laminate of the primary heat conductive sheet with a pressure of 0.3 MPa, a woodworking slicer (manufactured by Marunaka Co., Ltd., trade name "Super Finished Planer Super Mecha S") ), And sliced at an angle of 0 degrees with respect to the stacking direction (in other words, sliced in the normal direction of the main surface of the stacked primary heat conductive sheet), 60 mm long × 60 mm wide × 0 thickness A secondary heat conductive sheet of 5 mm was obtained. Here, as a knife for a woodworking slicer, two single blades (front blade and back blade) are in contact with each other on the opposite side of the cutting blade, and the cutting edge of the front blade is the cutting edge of the back blade. A two-blade one having a height 0.5 mm higher than that of the slit portion and a protruding length from the slit portion of 0.11 mm and a blade angle of the front blade being 21 ° was used.
In addition, among the main surfaces of the obtained secondary heat conductive sheet, the surface that directly contacts the blade during slicing was defined as the front surface, and the surface that did not directly contact the blade but contacted the slide surface was defined as the back surface.
And about the obtained secondary heat conductive sheet, according to the above-mentioned method, the Mooney viscosity and Asker C hardness were measured, and the result is shown in Table 1.

<熱伝導シートの製造>
続いて、得られた二次熱伝導シートを、精密ホットプレス機(新東工業株式会社製、製品名「CYPT−20」)を用いて、プレス板を50℃に加熱し、2.6MPaの圧力で30秒間プレスすることにより、熱伝導シートを得た。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.125mmであり、二次熱伝導シートから熱伝導シートへのシート厚みの減少率は26%であった。
そして、得られた熱伝導シートについて、上述の方法に従って、表面粗さSzおよび熱抵抗値を測定した。結果を表1に示す。
<Manufacture of heat conductive sheet>
Subsequently, the obtained secondary heat conductive sheet was heated to 50 ° C. using a precision hot press machine (manufactured by Shinto Kogyo Co., Ltd., product name “CYPT-20”) to 2.6 MPa. A heat conductive sheet was obtained by pressing with pressure for 30 seconds. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.125 mm, and the decreasing rate of the sheet thickness from the secondary heat conductive sheet to the heat conductive sheet was 26%.
And about the obtained heat conductive sheet, according to the above-mentioned method, the surface roughness Sz and the thermal resistance value were measured. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
熱伝導シートの製造において、プレス圧力を0.9MPaに変更してシート厚みの減少率を18%とした以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.139mmであった。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Example 2)
In the production of a heat conductive sheet, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs, fibrous, in the same manner as in Example 1, except that the pressing pressure was changed to 0.9 MPa and the reduction rate of the sheet thickness was 18%. An easily dispersible assembly of carbon nanostructures, a composition, a primary heat conductive sheet, a laminate, a secondary heat conductive sheet, and a heat conductive sheet were produced. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.139 mm.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
熱伝導シートの製造において、プレス圧力を3.0MPaに変更してシート厚みの減少率を35%とした以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.110mmであった。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Example 3)
In the production of the heat conductive sheet, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs, fibrous, in the same manner as in Example 1, except that the pressing pressure was changed to 3.0 MPa and the reduction rate of the sheet thickness was 35%. An easily dispersible assembly of carbon nanostructures, a composition, a primary heat conductive sheet, a laminate, a secondary heat conductive sheet, and a heat conductive sheet were produced. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.110 mm.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
組成物の調製において、樹脂としての常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG―101」)を用いず、且つ、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG−704BP」)の量を80部に変更した。また、繊維状炭素材料としての繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を用いず、且つ、粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC−50」、体積平均粒子径:250μm)の量を130部に変更した。更に、可塑剤としてのセバシン酸エステル(大八化学工業株式会社製、商品名「DOS」)の量を10部に変更した。なお、膨張化黒鉛の量は、体積換算で実施例1と同様の量となるように調節した値である。
また、熱伝導シートの製造において、プレス圧力を3.2MPaに変更してシート厚みの減少率を19%とした。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.130mmであった。上記以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
Example 4
In the preparation of the composition, a thermoplastic fluororesin that is liquid at room temperature and normal pressure as a resin is used without using a liquid thermoplastic fluororesin (trade name “DAIEL G-101”, manufactured by Daikin Industries, Ltd.) and solid at normal temperature and pressure. The amount of resin (trade name “DAIEL G-704BP” manufactured by Daikin Industries, Ltd.) was changed to 80 parts. Also, an easily dispersible aggregate of fibrous carbon nanostructures as a fibrous carbon material is not used, and expanded graphite as a particulate carbon material (trade name “EC-50” manufactured by Ito Graphite Industries Co., Ltd.) ”, The volume average particle diameter: 250 μm) was changed to 130 parts. Furthermore, the amount of sebacic acid ester (made by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name “DOS”) as a plasticizer was changed to 10 parts. The amount of expanded graphite is a value adjusted so as to be the same amount as in Example 1 in terms of volume.
In the production of the heat conductive sheet, the pressing pressure was changed to 3.2 MPa, and the reduction rate of the sheet thickness was 19%. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.130 mm. Except for the above, in the same manner as in Example 1, fibrous carbon nanostructures containing CNTs, easily dispersible aggregates of fibrous carbon nanostructures, compositions, primary heat conductive sheets, laminates, secondary heat Conductive sheets and heat conductive sheets were produced.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
組成物の調製において、フッ素樹脂に替えて、常温常圧下で固体の熱可塑性シリコーン樹脂(信越化学工業製、商品名「KE−931−U」)80部を用いた。また、粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC−50」、体積平均粒子径:250μm)の量を160部に変更した。更に、可塑剤としてのセバシン酸エステル(大八化学工業株式会社製、商品名「DOS」)の量を10部に変更した。なお、膨張化黒鉛の量は、体積換算で実施例1と同様の量となるように調節した値である。
また、熱伝導シートの製造において、プレス圧力を2.0MPaに変更してシート厚みの減少率を28%とした。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.135mmであった。上記以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Example 5)
In preparing the composition, 80 parts of a solid thermoplastic silicone resin (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., trade name “KE-931-U”) was used in place of the fluororesin under normal temperature and normal pressure. Further, the amount of expanded graphite (product name “EC-50”, volume average particle size: 250 μm, manufactured by Ito Graphite Industries Co., Ltd.) as the particulate carbon material was changed to 160 parts. Furthermore, the amount of sebacic acid ester (made by Daihachi Chemical Industry Co., Ltd., trade name “DOS”) as a plasticizer was changed to 10 parts. The amount of expanded graphite is a value adjusted so as to be the same amount as in Example 1 in terms of volume.
In the production of the heat conductive sheet, the pressing pressure was changed to 2.0 MPa, and the reduction rate of the sheet thickness was set to 28%. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.135 mm. Except for the above, in the same manner as in Example 1, fibrous carbon nanostructures containing CNTs, easily dispersible aggregates of fibrous carbon nanostructures, compositions, primary heat conductive sheets, laminates, secondary heat Conductive sheets and heat conductive sheets were produced.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
熱伝導シートの製造において、二次熱伝導シートをプレスすることなくそのまま熱伝導シートとした以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.170mmであった。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In the production of a heat conductive sheet, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs and a fibrous carbon nanostructure are obtained in the same manner as in Example 1 except that the secondary heat conductive sheet is used as it is without being pressed. An easily dispersible assembly, composition, primary heat conductive sheet, laminate, secondary heat conductive sheet and heat conductive sheet were produced. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.170 mm.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
熱伝導シートの製造において、プレス圧力を0.2MPaに変更してシート厚みの減少率を11%とした以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.150mmであった。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In the production of a heat conductive sheet, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs, fibrous, in the same manner as in Example 1, except that the pressing pressure was changed to 0.2 MPa and the reduction rate of the sheet thickness was 11%. An easily dispersible assembly of carbon nanostructures, a composition, a primary heat conductive sheet, a laminate, a secondary heat conductive sheet, and a heat conductive sheet were produced. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.150 mm.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
熱伝導シートの製造において、プレス圧力を3.6MPaに変更してシート厚みの減少率を41%とした以外は実施例1と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.100mmであった。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
In the production of a heat conductive sheet, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs, fibrous, in the same manner as in Example 1, except that the pressing pressure was changed to 3.6 MPa and the reduction rate of the sheet thickness was 41%. An easily dispersible assembly of carbon nanostructures, a composition, a primary heat conductive sheet, a laminate, a secondary heat conductive sheet, and a heat conductive sheet were produced. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.100 mm.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例4)
熱伝導シートの製造において、二次熱伝導シートをプレスすることなくそのまま熱伝導シートとした以外は実施例4と同様にして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体、組成物、一次熱伝導シート、積層体、二次熱伝導シートおよび熱伝導シートを製造した。なお、得られた熱伝導シートの厚みは0.173mmであった。
そして、実施例1と同様にして測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
In the production of the heat conductive sheet, a fibrous carbon nanostructure containing CNTs and a fibrous carbon nanostructure were obtained in the same manner as in Example 4 except that the secondary heat conductive sheet was used as it was without being pressed. An easily dispersible assembly, composition, primary heat conductive sheet, laminate, secondary heat conductive sheet and heat conductive sheet were produced. In addition, the thickness of the obtained heat conductive sheet was 0.173 mm.
And it measured like Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 2018067695
Figure 2018067695

表1より、樹脂および粒子状炭素材料を含み、少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であり、且つ、0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下である実施例1〜5の熱伝導シートは、比較的低い挟持圧力にて使用した場合に、良好な熱伝導性を発揮し得ることが分かる。
一方、両面(表面および裏面)のいずれの表面粗さSzも3.5μm超である比較例1〜2および4の熱伝導シートは、0.05MPaの低圧下での熱抵抗値が0.25℃/W超であり、比較的低い挟持圧力にて使用した場合に、熱伝導性に劣ることが分かる。
更に、0.05MPaの低圧下での熱抵抗値が0.25℃/W超である比較例3の熱伝導シートについても、比較的低い挟持圧力にて使用した場合に、熱伝導性に劣ることが分かる。
From Table 1, the surface roughness Sz of at least one main surface containing a resin and a particulate carbon material is 3.5 μm or less, and the thermal resistance value under a pressure of 0.05 MPa is 0.25 ° C./W. It turns out that the heat conductive sheet of Examples 1-5 which are the following can exhibit favorable heat conductivity, when it uses it by comparatively low clamping pressure.
On the other hand, the thermal conductive sheets of Comparative Examples 1-2 and 4 in which the surface roughness Sz on both surfaces (front surface and back surface) is more than 3.5 μm have a thermal resistance value of 0.25 under a low pressure of 0.05 MPa. It can be seen that when it is used at a relatively low clamping pressure, it is inferior in thermal conductivity.
Furthermore, the thermal conductivity sheet of Comparative Example 3 having a thermal resistance value under a low pressure of 0.05 MPa exceeding 0.25 ° C./W is also inferior in thermal conductivity when used at a relatively low clamping pressure. I understand that.

本発明によれば、樹脂および粒子状炭素材料を含み、比較的低い挟持圧力での使用に際し優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シートを提供することができる。
また、本発明によれば、樹脂および粒子状炭素材料を含み、比較的低い挟持圧力での使用に際し優れた熱伝導性を発揮する熱伝導シートを製造可能な、熱伝導シートの製造方法を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat conductive sheet which contains resin and a particulate carbon material and exhibits the outstanding heat conductivity in the case of use with a comparatively low clamping pressure can be provided.
In addition, according to the present invention, there is provided a method for producing a heat conductive sheet, which can produce a heat conductive sheet that includes a resin and a particulate carbon material and exhibits excellent heat conductivity when used at a relatively low clamping pressure. can do.

Claims (10)

樹脂および粒子状炭素材料を含み、
少なくとも一方の主面の表面粗さSzが3.5μm以下であり、
0.05MPa加圧下での熱抵抗値が0.25℃/W以下である、熱伝導シート。
Including resin and particulate carbon material,
The surface roughness Sz of at least one main surface is 3.5 μm or less,
The heat conductive sheet whose heat resistance value under 0.05MPa pressurization is 0.25 degrees C / W or less.
ムーニー粘度(ML1+4、100℃)が50.0以下である、請求項1に記載の熱伝導シート。 The heat conductive sheet of Claim 1 whose Mooney viscosity (ML1 + 4 , 100 degreeC) is 50.0 or less. 前記樹脂が硬化されていない、請求項1または2に記載の熱伝導シート。   The heat conductive sheet according to claim 1 or 2, wherein the resin is not cured. 前記樹脂がフッ素樹脂である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の熱伝導シート。   The heat conductive sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is a fluororesin. 樹脂および粒子状炭素材料を含む一次熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記一次熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る工程Aと、
前記積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、二次熱伝導シートを得る工程Bと、
前記二次熱伝導シートを加圧して、請求項1〜4のいずれか一項に記載の熱伝導シートを得る工程Cと、
を含む、熱伝導シートの製造方法。
Laminating a plurality of primary heat conductive sheets containing a resin and a particulate carbon material in the thickness direction, or folding or winding the primary heat conductive sheet to obtain a laminate, and
Step B for slicing the laminate at an angle of 45 ° or less with respect to the lamination direction to obtain a secondary heat conductive sheet;
Step C for pressurizing the secondary heat conductive sheet to obtain the heat conductive sheet according to any one of claims 1 to 4,
The manufacturing method of the heat conductive sheet containing this.
前記工程Aの前に、
樹脂および粒子状炭素材料を含む組成物を準備する工程Dと、
前記組成物を加圧してシート状に成形し、一次熱伝導シートを得る工程Eと、
を更に含み、
前記工程Eにて得られた一次熱伝導シートを前記工程Aにおいて用いる、請求項5に記載の熱伝導シートの製造方法。
Before step A,
Preparing a composition comprising a resin and a particulate carbon material, step D;
Pressing the composition into a sheet and obtaining a primary heat conductive sheet E;
Further including
The manufacturing method of the heat conductive sheet of Claim 5 which uses the primary heat conductive sheet obtained at the said process E in the said process A.
前記樹脂が熱可塑性樹脂であり、且つ、前記樹脂に硬化剤を用いないことを特徴とする、請求項5または6に記載の熱伝導シートの製造方法。   The method for producing a thermally conductive sheet according to claim 5 or 6, wherein the resin is a thermoplastic resin, and a curing agent is not used for the resin. 前記二次熱伝導シートのムーニー粘度(ML1+4、100℃)が50.0以下である、請求項5〜7のいずれか一項に記載の熱伝導シートの製造方法。 The manufacturing method of the heat conductive sheet as described in any one of Claims 5-7 whose Mooney viscosity (ML1 + 4 , 100 degreeC) of the said secondary heat conductive sheet is 50.0 or less. 前記工程Cにおける加圧の圧力が0.8MPa以上5.0MPa以下である、請求項5〜8のいずれか一項に記載の熱伝導シートの製造方法。   The manufacturing method of the heat conductive sheet as described in any one of Claims 5-8 whose pressurization pressure in the said process C is 0.8 Mpa or more and 5.0 Mpa or less. 前記工程Cにおいて、前記二次熱伝導シートを圧縮して熱伝導シートとし、
前記圧縮によるシート厚みの減少率が15%以上40%以下である、請求項5〜9のいずれか一項に記載の熱伝導シートの製造方法。
In the step C, the secondary heat conductive sheet is compressed into a heat conductive sheet,
The manufacturing method of the heat conductive sheet as described in any one of Claims 5-9 whose reduction rate of the sheet | seat thickness by the said compression is 15% or more and 40% or less.
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