JP7234560B2 - Heat-conducting sheet and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、熱伝導シートおよびその製造方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat conductive sheet and a manufacturing method thereof.
近年、パワー半導体(IGBTモジュールなど)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 power semiconductors (such as IGBT modules) and integrated circuit (IC) chips have been increasing in heat generation as their performance has improved. As a result, in electronic equipment using electronic components, it is necessary to take measures against functional failure 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、熱伝導性が高いシート状の部材(熱伝導シート)を介し、この熱伝導シートに対して所定の圧力をかけることで発熱体と放熱体とを密着させている。 As a countermeasure against functional failure due to temperature rise of electronic components, generally, a method of accelerating heat dissipation is adopted by attaching a radiator such as a metal heat sink, radiator plate, or radiator fin to the heat generating body of the electronic component. ing. When using a radiator, in order to efficiently transfer heat from the heating element to the radiator, a sheet-shaped member with high thermal conductivity (thermally conductive sheet) is placed between the thermally conductive sheet. A predetermined pressure is applied to the heat generating member and the heat dissipating member.
積層体をスライスして熱伝導シートを製造する方法において、熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる主面内方向X(積層体の積層方向対して垂直な方向)のシート強度を向上させることは比較的容易であるが、上記主面内方向Xに対して垂直な主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度を向上させることは難しい。 In the method of slicing a laminate to produce a thermally conductive sheet, when the thermal conductivity is measured on the main surface of the thermally conductive sheet, the main surface in-plane direction X (relative to the lamination direction of the laminate) where the thermal conductivity is the highest It is relatively easy to improve the sheet strength in the direction perpendicular to the surface), but the sheet strength in the direction Y perpendicular to the direction X in the direction X (the direction coinciding with the lamination direction of the laminate) is improved. It is difficult to improve.
特許文献1には、積層体を所定の角度でスライスすることにより得られる熱伝導シートが開示されている。ここで、積層体を所定の角度でスライスすることにより、主面内方向Xのシート強度と主面内方向Yのシート強度とを均一化している。
また、特許文献2には、バインダ成分と異方性黒鉛粉とを含有し、異方性黒鉛粉が厚み方向に配向した基材シートの一方の表面上に金属蒸着膜を設けた伝熱シートが開示されている。ここで、金属蒸着膜を設けることで、熱伝導シートのシート強度を向上させている。
また、特許文献3には、積層体を積層方向に加圧しながら架橋反応させることが開示されている。
Patent Literature 1 discloses a heat conductive sheet obtained by slicing a laminate at a predetermined angle. Here, the sheet strength in the main in-plane direction X and the sheet strength in the main in-plane direction Y are made uniform by slicing the laminate at a predetermined angle.
Further, Patent Document 2 discloses a heat transfer sheet in which a metal deposition film is provided on one surface of a base sheet containing a binder component and anisotropic graphite powder, in which the anisotropic graphite powder is oriented in the thickness direction. is disclosed. Here, the sheet strength of the heat conductive sheet is improved by providing the metal deposition film.
Further, Patent Literature 3 discloses that a laminate is subjected to a cross-linking reaction while being pressurized in the lamination direction.
しかしながら、上記従来の熱伝導シートには、熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる主面内方向X(積層体の積層方向に対して垂直な方向)に対して垂直な主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度を向上させるという点において改善の余地があった。 However, in the conventional heat conductive sheet, when the heat conductivity is measured on the main surface of the heat conductive sheet, the main in-plane direction X (the direction perpendicular to the lamination direction of the laminate) in which the heat conductivity is the highest ), there is room for improvement in terms of improving the sheet strength in the main in-plane direction Y (the direction coinciding with the lamination direction of the laminate).
そこで、本発明は、主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度が高い熱伝導シートを提供することを目的とする。
また、本発明は、主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度が高い熱伝導シートを効率的に製造し得る、熱伝導シートの製造方法を提供することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermally conductive sheet having high sheet strength in the main in-plane direction Y (the direction coinciding with the stacking direction of the laminate).
Another object of the present invention is to provide a method for producing a thermally conductive sheet, which can efficiently produce a thermally conductive sheet having high sheet strength in the main in-plane direction Y (the direction coinciding with the stacking direction of the laminate). and
本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者は、樹脂と粒子状充填材とを含み、粒子状充填材が厚み方向に配向した熱伝導シートの、主面内方向Xのシート強度および主面内方向Yのシート強度がいずれも所定値以上となるようにし、主面内方向Yのシート強度に対する主面内方向Xのシート強度の比(主面内方向Xのシート強度/主面内方向Yのシート強度)が所定値以上となるようにすることで、主面内方向Yのシート強度が高い熱伝導シートを得ることが可能となることを見出し、本発明を完成させた。 The inventor of the present invention has made intensive studies in order to achieve the above object. Then, the present inventors found that the sheet strength in the main in-plane direction X and the sheet strength in the main in-plane direction Y of the heat conductive sheet containing a resin and a particulate filler and in which the particulate filler is oriented in the thickness direction are The ratio of the sheet strength in the main in-plane direction X to the sheet strength in the main in-plane direction Y (sheet strength in the main in-plane direction X/sheet strength in the main in-plane direction Y) is set to a predetermined value or more. The present inventors have found that a heat conductive sheet having a high sheet strength in the main in-plane direction Y can be obtained by setting the value to be equal to or more than the value, and completed the present invention.
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、樹脂と粒子状充填材とを含み、前記粒子状充填材が厚み方向に配向した熱伝導シートであって、前記熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる主面内方向Xのシート強度および前記主面内方向Xに対して垂直な主面内方向Yのシート強度がいずれも0.8MPa以上であり、前記主面内方向Yのシート強度に対する前記主面内方向Xのシート強度の比(前記主面内方向Xのシート強度/前記主面内方向Yのシート強度)が2.3以上である、ことを特徴とする。主面内方向Xのシート強度および主面内方向Yのシート強度をいずれも0.8MPa以上とし、主面内方向Yのシート強度に対する主面内方向Xのシート強度の比を2.3以上とすることで、主面内方向Yのシート強度が高い熱伝導シートを得ることができる。
ここで、「粒子状充填材」とは、アスペクト比が10以下の充填材を意味し、「熱伝導シートの主面」とは、熱伝導シートの少なくとも一方の表面を意味する。
なお、「熱伝導率」および「シート強度」は、実施例に記載の方法により測定することができる。
That is, an object of the present invention is to advantageously solve the above problems, and a heat conductive sheet of the present invention includes a resin and a particulate filler, and the particulate filler is oriented in the thickness direction. The sheet strength in the main in-plane direction X in which the thermal conductivity is the highest when the thermal conductivity is measured on the main surface of the thermally conductive sheet, and the sheet strength perpendicular to the main in-plane direction X The sheet strength in the main in-plane direction Y is 0.8 MPa or more, and the ratio of the sheet strength in the main in-plane direction X to the sheet strength in the main in-plane direction Y (the sheet strength in the main in-plane direction X /Sheet strength in the main in-plane direction Y) is 2.3 or more. The sheet strength in the main in-plane direction X and the sheet strength in the main in-plane direction Y are both 0.8 MPa or more, and the ratio of the sheet strength in the main in-plane direction X to the sheet strength in the main in-plane direction Y is 2.3 or more. By doing so, a heat conductive sheet having a high sheet strength in the main in-plane direction Y can be obtained.
Here, the "particulate filler" means a filler having an aspect ratio of 10 or less, and the "main surface of the heat conductive sheet" means at least one surface of the heat conductive sheet.
The "thermal conductivity" and "sheet strength" can be measured by the methods described in Examples.
また、本発明の熱伝導シートは、ゲル分率が30%以上であることが好ましい。ゲル分率が30%以上であれば、シート内での架橋により、強度および耐溶剤性を向上させることができる。
なお、ゲル分率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
Moreover, the heat conductive sheet of the present invention preferably has a gel fraction of 30% or more. If the gel fraction is 30% or more, cross-linking within the sheet can improve strength and solvent resistance.
The gel fraction can be measured by the method described in Examples.
また、本発明の熱伝導シートは、0.05MPaで加圧した熱伝導シートの厚みに対する0.9MPaで加圧した熱伝導シートの厚みの比(0.9MPaで加圧した熱伝導シートの厚み/0.05MPaで加圧した熱伝導シートの厚み)が90%以上であることが好ましい。0.05MPaで加圧した熱伝導シートの厚みに対する0.9MPaで加圧した熱伝導シートの厚みの比が90%以上であれば、熱伝導シートの圧縮強さを向上させることができる。 In addition, the thermally conductive sheet of the present invention has a ratio of the thickness of the thermally conductive sheet pressurized at 0.9 MPa to the thickness of the thermally conductive sheet pressurized at 0.05 MPa (thickness of the thermally conductive sheet pressurized at 0.9 MPa /thickness of the heat conductive sheet pressurized at 0.05 MPa) is preferably 90% or more. If the ratio of the thickness of the heat conductive sheet pressurized at 0.9 MPa to the thickness of the heat conductive sheet pressurized at 0.05 MPa is 90% or more, the compressive strength of the heat conductive sheet can be improved.
さらに、本発明の熱伝導シートは、樹脂が常温常圧下で液体の樹脂を含むことが好ましい。樹脂が常温常圧下で液体の樹脂を含めば、熱伝導性シートの密着性(タッキング)を向上させることができる。 Furthermore, the heat conductive sheet of the present invention preferably contains a resin that is liquid under normal temperature and normal pressure. If the resin contains a resin that is liquid under normal temperature and normal pressure, the adhesion (tacking) of the thermally conductive sheet can be improved.
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、樹脂と、粒子状充填材と、架橋剤とを含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導シートを得るプレ熱伝導シート成形工程と、前記プレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る積層体形成工程と、前記積層体を加圧する加圧工程と、前記積層体を架橋剤が反応し得る温度条件で反応させ架橋反応を行う架橋反応工程と、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て、熱伝導シートを得るスライス工程と、を含むことを特徴とする。かかる製造方法によれば、主面内方向Yのシート強度が高い熱伝導シートを効率的に製造することができる。 An object of the present invention is to advantageously solve the above problems. a pre-heat conductive sheet forming step of forming a sheet into a pre-heat conductive sheet to obtain a pre-heat conductive sheet; , a laminate forming step for obtaining a laminate, a pressurizing step for pressurizing the laminate, a cross-linking reaction step for performing a cross-linking reaction by reacting the laminate under temperature conditions at which the cross-linking agent can react, and and a slicing step of obtaining a heat conductive sheet by slicing at an angle of 45° or less with respect to the stacking direction. According to such a manufacturing method, it is possible to efficiently manufacture a heat conductive sheet having a high sheet strength in the main in-plane direction Y.
ここで、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記加圧工程において、前記得られた積層体を、30℃以上180℃以下の温度で加熱すると共に、積層方向に0.01MPa以上0.50MPa以下の圧力で加圧することが好ましい。積層体を、30℃以上180℃以下の温度で加熱すると共に、積層方向に0.01MPa以上0.50MPa以下の圧力で加圧すれば、主面内方向Yのシート強度が高い熱伝導シートをより効率的に製造することができる。 Here, in the method for producing a heat conductive sheet of the present invention, in the pressurizing step, the obtained laminate is heated at a temperature of 30° C. or higher and 180° C. or lower, and at a pressure of 0.01 MPa or more and 0.01 MPa or more in the lamination direction. It is preferable to pressurize at a pressure of 50 MPa or less. By heating the laminate at a temperature of 30° C. or higher and 180° C. or lower and applying a pressure of 0.01 MPa or higher and 0.50 MPa or lower in the lamination direction, a heat conductive sheet having a high sheet strength in the main in-plane direction Y can be obtained. It can be manufactured more efficiently.
ここで、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記架橋反応工程において、前記積層体を、積層方向に0.03MPa以上で加圧しながら、架橋反応を行うことが好ましい。積層体を、積層方向に0.03MPa以上で加圧しながら、架橋反応を行えば、主面内方向Yのシート強度が高い熱伝導シートをより効率的に製造することができる。 Here, in the method for producing a heat conductive sheet of the present invention, in the cross-linking reaction step, the cross-linking reaction is preferably performed while applying pressure to the laminate at 0.03 MPa or more in the stacking direction. If the cross-linking reaction is performed while the laminate is pressed at 0.03 MPa or more in the lamination direction, a heat conductive sheet having high sheet strength in the main in-plane direction Y can be produced more efficiently.
本発明によれば、主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度が高い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、主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度が高い熱伝導シートを効率的に製造し得る、熱伝導シートの製造方法を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a thermally conductive sheet having high sheet strength in the main in-plane direction Y (the direction coinciding with the stacking direction of the laminate).
Further, according to the present invention, there is provided a method for producing a thermally conductive sheet that can efficiently produce a thermally conductive sheet having high sheet strength in the main in-plane direction Y (the direction coinciding with the stacking direction of the laminate). can be done.
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、熱伝導性を有するため、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、放熱部材として、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、樹脂と粒子状充填材とを含み、前記粒子状充填材が厚み方向に配向した熱伝導シートであって、前記熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる主面内方向Xのシート強度および前記主面内方向Xに対して垂直な主面内方向Yのシート強度がいずれも0.8MPa以上であり、前記主面内方向Yのシート強度に対する前記主面内方向Xのシート強度の比(前記主面内方向Xのシート強度/前記主面内方向Yのシート強度)が2.3以上である限りにおいて、特に限定されることなく、あらゆる製造方法に従って製造することができるが、後述する本発明の熱伝導シートの製造方法に従って効率的に製造することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Since the thermally conductive sheet of the present invention has thermal conductivity, it can be used by sandwiching it between a heating element and a radiator. That is, the heat conductive sheet of the present invention can be used as a heat radiating member to constitute a heat radiating device together with a heat radiating body such as a heat sink, a heat radiating plate, or a heat radiating fin.
The thermally conductive sheet of the present invention contains a resin and a particulate filler, the particulate filler is oriented in the thickness direction, and the main surface of the thermally conductive sheet has a thermal conductivity of When measured, the sheet strength in the main in-plane direction X at which the thermal conductivity is the highest and the sheet strength in the main in-plane direction Y perpendicular to the main in-plane direction X are both 0.8 MPa or more, As long as the ratio of the sheet strength in the main in-plane direction X to the sheet strength in the main in-plane direction Y (the sheet strength in the main in-plane direction X/the sheet strength in the main in-plane direction Y) is 2.3 or more. Although it can be manufactured according to any manufacturing method without any particular limitation, it can be efficiently manufactured according to the manufacturing method of the heat conductive sheet of the present invention, which will be described later.
(熱伝導シート)
本発明の熱伝導シートは、樹脂と粒子状充填材とを含み、任意の他の成分をさらに含む。さらに、本発明の熱伝導シートは、粒子状充填材が厚み方向に配向してなる構造を有し、熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる主面内方向Xのシート強度および主面内方向Xに対して垂直な主面内方向Yのシート強度がいずれも0.8MPa以上であり、且つ、主面内方向Yのシート強度に対する主面内方向Xのシート強度の比(主面内方向Xのシート強度/主面内方向Yのシート強度)が2.3以上であることを特徴とする。本発明の熱伝導シートでは、熱伝導シートの厚み方向に配向した粒子状充填材により熱伝導パスが形成され、熱伝導性を呈し得るとともに、主面内方向Xのシート強度および主面内方向Yのシート強度がいずれも0.8MPa以上であり、且つ、主面内方向Yのシート強度に対する主面内方向Xのシート強度の比が2.3以上であるので、主面内方向Yのシート強度を向上させることができる。
(Thermal conductive sheet)
The thermally conductive sheet of the present invention contains a resin and a particulate filler, and further contains optional other ingredients. Furthermore, the thermally conductive sheet of the present invention has a structure in which the particulate filler is oriented in the thickness direction, and when the thermal conductivity is measured on the main surface of the thermally conductive sheet, the main surface of the thermally conductive sheet has the highest thermal conductivity. The sheet strength in the in-plane direction X and the sheet strength in the main in-plane direction Y perpendicular to the in-plane direction X are both 0.8 MPa or more, and the sheet strength in the main in-plane direction with respect to the sheet strength in the main in-plane direction Y The sheet strength ratio in the direction X (the sheet strength in the main in-plane direction X/the sheet strength in the main in-plane direction Y) is 2.3 or more. In the thermally conductive sheet of the present invention, the thermally conductive path is formed by the particulate filler oriented in the thickness direction of the thermally conductive sheet, and the thermal conductivity can be exhibited. The sheet strength of Y is all 0.8 MPa or more, and the ratio of the sheet strength in the main in-plane direction X to the sheet strength in the main in-plane direction Y is 2.3 or more. Sheet strength can be improved.
<樹脂>
本発明の熱伝導シートが樹脂を含有することにより、熱伝導シートを介して発熱体と放熱体とを良好に密着させることができる。なお、本明細書において、ゴムおよびエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
本発明の熱伝導シートが含みうる樹脂は、マトリックス樹脂を構成し、また、粒子状充填剤を結着する結着材としても機能する。
このような樹脂としては、「常温常圧下で固体の樹脂」、「常温常圧下で液体の樹脂」、などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で併用してもよい。後述する架橋反応工程において、「常温常圧下で固体の樹脂」が架橋反応し、「常温常圧下で液体の樹脂」が、「常温常圧下で固体の樹脂」の架橋反応に関与しない場合、より粘着性を付与することができる。このことは、例えば、「常温常圧下で固体の樹脂」がパーオキサイド架橋系であり、「常温常圧下で液体の樹脂」がポリオール架橋系であって、用いる架橋剤がパーオキサイド架橋剤である場合などにおいてなされる。
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。
また「常温常圧下で固体の樹脂」が架橋反応し、さらに「常温常圧下で液体の樹脂」を異なる反応系で架橋させた場合、架橋剤の量を調整することにより、任意にシートの強度と粘着性のバランスを取ることが容易にできる。
<Resin>
Since the thermally conductive sheet of the present invention contains a resin, the heat generating body and the radiator can be brought into close contact with each other through the thermally conductive sheet. In this specification, rubber and elastomer shall be included in "resin".
The resin that can be contained in the heat conductive sheet of the present invention constitutes the matrix resin and also functions as a binder that binds the particulate filler.
Examples of such resins include "resins that are solid under normal temperature and normal pressure" and "resins that are liquid under normal temperature and normal pressure". These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios. In the cross-linking reaction step described later, the "resin that is solid under normal temperature and pressure" undergoes a cross-linking reaction, and the "resin that is liquid under normal temperature and pressure" does not participate in the cross-linking reaction of the "resin that is solid under normal temperature and pressure". Adhesion can be imparted. This means, for example, that the "resin that is solid at normal temperature and normal pressure" is a peroxide cross-linking system, the "resin that is liquid at normal temperature and pressure" is a polyol cross-linking system, and the cross-linking agent used is a peroxide cross-linking agent. It is done in some cases.
In this specification, "normal temperature" refers to 23°C, and "normal pressure" refers to 1 atm (absolute pressure).
In addition, when a “resin that is solid at normal temperature and pressure” undergoes a cross-linking reaction and a “resin that is liquid under normal temperature and pressure” is cross-linked in a different reaction system, the strength of the sheet can be arbitrarily adjusted by adjusting the amount of the cross-linking agent. and stickiness can be easily balanced.
<<常温常圧下で固体の樹脂>>
熱伝導シートが常温常圧下で固体の樹脂を含むことにより、シートの強度を保つことができ、また、架橋剤と混合し、加温することで、架橋反応を進行させて、よりシートの強度を向上させることができる。
常温常圧下で固体の樹脂として、例えば、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂、などを用いることができる。
そして、常温常圧下で固体の樹脂の含有割合は、常温常圧下で固体の樹脂および後述する常温常圧下で液体の樹脂の合計含有量の10質量%以上であることが好ましく、20質量%以上であることがより好ましく、80質量%以上であることが更により好ましく、100質量%である(全てが固体の樹脂である)ことが特に好ましい。常温常圧下で固体の樹脂の含有割合が上記範囲内であれば、シートの強度を向上させることができる。
<<Resin that is solid at normal temperature and pressure>>
Since the heat conductive sheet contains a resin that is solid under normal temperature and normal pressure, it is possible to maintain the strength of the sheet. can be improved.
As the resin that is solid under normal temperature and normal pressure, for example, a thermoplastic resin that is solid under normal temperature and normal pressure can be used.
The content of the resin that is solid at normal temperature and pressure is preferably 10% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, of the total content of the resin that is solid at normal temperature and pressure and the resin that is liquid at normal temperature and pressure, which will be described later. is more preferably 80% by mass or more, and particularly preferably 100% by mass (all of which is a solid resin). If the content of the resin that is solid at normal temperature and normal pressure is within the above range, the strength of the sheet can be improved.
[常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂]
熱伝導シートが常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を含むことにより、熱伝導シートと、該熱伝導シートを接着させる被着体(発熱体、放熱体)との間の密着性を高めて、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。
[Thermoplastic resin that is solid at normal temperature and pressure]
Since the thermally conductive sheet contains a thermoplastic resin that is solid under normal temperature and normal pressure, the adhesion between the thermally conductive sheet and the adherend (heating element, radiator) to which the thermally conductive sheet is adhered is enhanced, High thermal conductivity can be exhibited by the thermally conductive sheet.
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-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種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、熱伝導シートの難燃性、耐熱性、耐油性、および耐薬品性などを向上させる観点からは、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂としては、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂であることが好ましい。
Examples of thermoplastic resins that are solid under normal temperature and pressure include poly(2-ethylhexyl acrylate), copolymers of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate, polymethacrylic acid or its esters, polyacrylic acid or its esters. Acrylic resin such as acrylic resin; silicone resin; fluorine resin; polyethylene; polypropylene; ethylene-propylene copolymer; polymethylpentene; polyethylene terephthalate; polybutylene terephthalate; polyethylene naphthalate; polystyrene; polyacrylonitrile; styrene-acrylonitrile copolymer; acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); Styrene-isoprene block copolymer or hydrogenated product thereof; Polyphenylene ether; Modified polyphenylene ether; Aliphatic polyamides; Aromatic polyamides; Polyamideimide; Polycarbonate; ether ketone; polyketone; polyurethane; liquid crystal polymer; These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, from the viewpoint of improving the flame retardancy, heat resistance, oil resistance, chemical resistance, etc. of the heat conductive sheet, thermoplastic resins that are solid at room temperature and pressure A fluororesin is preferred.
[[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は、常温常圧下で固体状の熱可塑性フッ素樹脂であれば、特に制限されない。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、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、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-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、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、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種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、加工性の観点から、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、ビニリデンフルオライド-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、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、が好ましい。
[[Thermoplastic fluororesin solid at normal temperature and pressure]]
The thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and normal pressure is not particularly limited as long as it is a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and normal pressure. Thermoplastic fluororesins that are solid at normal temperature and pressure include, for example, vinylidene fluoride fluororesins, tetrafluoroethylene-propylene fluororesins, tetrafluoroethylene-purple vinyl ether fluororesins, and the like, which are obtained by polymerizing fluorine-containing monomers. The resulting elastomer and the like can be mentioned. More specifically, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polychloro trifluoroethylene, ethylene-chlorofluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-propylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, acrylic-modified polytetrafluoroethylene, ester-modified polytetrafluoroethylene, epoxy-modified polytetrafluoroethylene and silane-modified polytetrafluoroethylene , and so on. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among them, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, acrylic-modified polytetrafluoroethylene, from the viewpoint of workability , is preferred.
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(フルオロエラストマー(フッ素ゴム))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-912、G-700シリーズ、ダイエルG-550シリーズ/G-600シリーズ、ダイエルG-310;ALKEMA社製のKYNAR(登録商標)シリーズ、KYNAR FLEX(登録商標)シリーズ;スリーエム社製のダイニオンFC2211、FPO3600ULV;などが挙げられる。 In addition, commercially available thermoplastic fluororesins (fluoroelastomers (fluororubbers)) that are solid under normal temperature and pressure include, for example, DAIEL (registered trademark) G-912 and G-700 series manufactured by Daikin Industries, Ltd. Dai-El G-550 series / G-600 series, Dai-El G-310; KYNAR (registered trademark) series manufactured by ALKEMA, KYNAR FLEX (registered trademark) series; Dyneon FC2211, FPO3600ULV manufactured by 3M;
<<常温常圧下で液体の樹脂>>
熱伝導シートが常温常圧下で液体の樹脂を含むことにより、シートの柔軟性を向上させることができる。
常温常圧下で液体の樹脂として、例えば、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂、などを用いることができる。
<<Resin that is liquid at normal temperature and pressure>>
When the thermally conductive sheet contains resin that is liquid at normal temperature and normal pressure, the flexibility of the sheet can be improved.
As the resin that is liquid at normal temperature and normal pressure, for example, a thermoplastic resin that is liquid at normal temperature and normal pressure can be used.
[常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂]
熱伝導シートが常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂を含むことにより、熱伝導シートの柔軟性を良好にすることができ、例えば、熱伝導シートと、該熱伝導シートを接着させる被着体(発熱体、放熱体)との間の密着性を高めて、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。
[Thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure]
When the heat conductive sheet contains a thermoplastic resin that is liquid at normal temperature and normal pressure, the flexibility of the heat conductive sheet can be improved. It is possible to increase the adhesion between the heat generating body and the heat dissipating body, and to exhibit higher thermal conductivity by the heat conductive sheet.
常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、熱伝導シートの難燃性、耐熱性、耐油性、および耐薬品性を向上させることに加え、比較的低い圧力下でも、界面密着性を高め、界面熱抵抗を低下させて、熱伝導シートの熱伝導性(すなわち、放熱特性)を向上させることができる点で、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂が好ましい。
Examples of thermoplastic resins that are liquid at normal temperature and pressure include acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, and fluorine resins. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, in addition to improving the flame retardancy, heat resistance, oil resistance, and chemical resistance of the heat conductive sheet, even under relatively low pressure, the interfacial adhesion is increased and the interfacial thermal resistance is reduced. A thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and normal pressure is preferable because it can improve the thermal conductivity (that is, the heat dissipation property) of the heat conductive sheet.
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂は、常温常圧下で液体状の熱可塑性フッ素樹脂であれば、特に制限されない。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。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
また、市販されている、常温常圧下で液状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。
The thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure is not particularly limited as long as it is a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure. Examples of thermoplastic fluororesins that are liquid at normal temperature and pressure include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropentene-tetrafluoroethylene terpolymer, perfluoropropene oxide polymer, tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride copolymer, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Examples of commercially available thermoplastic fluororesins that are liquid at normal temperature and pressure include Viton (registered trademark) LM manufactured by DuPont Co., Ltd., Daiel (registered trademark) G-101 manufactured by Daikin Industries, Ltd., and 3M. Dynion FC2210 manufactured by Co., Ltd., SIFEL series manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like can be mentioned.
なお、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、混練性、流動性、架橋反応性が良好で、成形性にも優れるという点から、温度80℃における粘度(粘度係数)が、500cP以上30,000cP以下であることが好ましく、550cP以上25,000cP以下であることがより好ましい。 The viscosity of the thermoplastic fluororesin, which is liquid at normal temperature and pressure, is not particularly limited. coefficient) is preferably 500 cP or more and 30,000 cP or less, more preferably 550 cP or more and 25,000 cP or less.
<粒子状充填材>
本発明の熱伝導シートが粒子状充填材を含むことにより、熱伝導シートの熱伝導性をさらに高めることができる。
粒子状充填材としては、例えば、粒子状炭素材料、粒子状無機材料、粒子状金属材料、などが挙げられる。
<Particulate filler>
When the thermally conductive sheet of the present invention contains a particulate filler, the thermal conductivity of the thermally conductive sheet can be further enhanced.
Examples of particulate fillers include particulate carbon materials, particulate inorganic materials, particulate metal materials, and the like.
<<粒子状充填材の含有割合>>
そして、熱伝導シート中の粒子状充填材の含有割合は、樹脂100質量部に対して、20質量部以上であることが好ましく、50質量部以上であることがより好ましく、80質量部以上であることが特に好ましく、また、200質量部以下であることが好ましく、150質量部以下であることがより好ましく、100質量部以下であることが特に好ましい。粒子状充填材の含有割合が上記下限値以上であれば、熱伝導性を向上させることができる。また、粒子状充填材の含有割合が上記上限値以下であれば、強度の高いシートを作製することができる。
<<Content ratio of particulate filler>>
The content of the particulate filler in the thermally conductive sheet is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 50 parts by mass or more, and 80 parts by mass or more with respect to 100 parts by mass of the resin. It is particularly preferably 200 parts by mass or less, more preferably 150 parts by mass or less, and particularly preferably 100 parts by mass or less. If the content of the particulate filler is at least the above lower limit, the thermal conductivity can be improved. Also, if the content of the particulate filler is equal to or less than the above upper limit, a sheet with high strength can be produced.
<<粒子状炭素材料>>
粒子状炭素材料としては、特に制限されることはなく、例えば、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛、天然黒鉛、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種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、膨張化黒鉛が好ましい。熱伝導シートに膨張化黒鉛を用いれば、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。
<<particulate carbon material>>
The particulate carbon material is not particularly limited, and examples thereof include graphite such as artificial graphite, flake graphite, exfoliated graphite, natural graphite, acid-treated graphite, expansive graphite, and expanded graphite; carbon black; can be used. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, expanded graphite is preferred. If expanded graphite is used for the thermally conductive sheet, the thermal conductivity of the thermally 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、市販の膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業株式会社製のEC-1500、EC-1000、EC-500、EC-300、EC-100、EC-50、EC-10(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, expandable graphite obtained by chemically treating graphite such as flake graphite with sulfuric acid or the like, heat-treating it to expand it, and then making it fine. can be obtained by Examples of commercially available expanded graphite include EC-1500, EC-1000, EC-500, EC-300, EC-100, EC-50, and EC-10 manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd. first name), etc.
-平均粒子径-
粒子状炭素材料の平均粒子径は、10μm以上であることが好ましく、30μm以上であることがより好ましく、250μm以下であることが好ましく、100μm以下であることがより好ましい。
粒子状炭素材料の平均粒子径が上記下限値以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性等を一層向上させることができる。また、粒子状炭素材料の平均粒子径が上記上限値以下であれば、熱伝導シートの強度及び形状保持能を一層高めることができる。
-Average particle size-
The average particle size of the particulate carbon material is preferably 10 µm or more, more preferably 30 µm or more, preferably 250 µm or less, and more preferably 100 µm or less.
If the average particle diameter of the particulate carbon material is at least the above lower limit, the thermal conductivity and the like of the thermally conductive sheet can be further improved. Further, if the average particle size of the particulate carbon material is equal to or less than the above upper limit, the strength and shape retention ability of the heat conductive sheet can be further enhanced.
-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、本明細書において、「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-
The aspect ratio (major axis/minor axis) of the particulate carbon material is preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 5 or less.
In this specification, the "aspect ratio" refers to the maximum diameter (major diameter) and the maximum diameter of any 50 particulate carbon materials observed with a SEM (scanning electron microscope). It can be obtained by measuring the particle diameter (short diameter) in the orthogonal direction and calculating the average value of the ratio of the long diameter to the short diameter (long diameter/short diameter).
<他の成分>
上記熱伝導シートには、必要に応じて、熱伝導シートの成形に使用され得る他の成分をさら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他の成分としては、特に制限されることなく、例えば、架橋剤;反応開始剤;繊維状炭素材料;赤りん系難燃剤、りん酸エステル系難燃剤等の難燃剤;脂肪酸エステル系可塑剤等の可塑剤;ウレタンアクリレート等の靭性改良剤;酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤;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等の濡れ性向上剤;無機イオン交換体等のイオントラップ剤;などが挙げられる。
<Other ingredients>
If necessary, the thermally conductive sheet can further contain other components that can be used for molding the thermally conductive sheet. Other components that can be blended in the heat conductive sheet are not particularly limited, and include, for example, cross-linking agents; reaction initiators; fibrous carbon materials; red phosphorus flame retardants, phosphate flame retardants, and the like. Flame retardants; plasticizers such as fatty acid ester plasticizers; toughness improvers such as urethane acrylate; moisture absorbers such as calcium oxide and magnesium oxide; adhesion improvers such as silane coupling agents, titanium coupling agents, and acid anhydrides wettability improvers such as nonionic surfactants and fluorine-based surfactants; ion trapping agents such as inorganic ion exchangers; and the like.
<<架橋剤>>
上記熱伝導シートが任意に含みうる架橋剤としては、特に制限されることなく、例えば、トリアリルイソシアヌレート(例えば、三菱ケミカル株式会社製のTAIC(登録商標))等のイソシアヌレート類;トリアリルシアヌレート等のシアヌレート類;N,N’-m-フェニレンジマレイミド等のマレイミド類;ジアリルフタレート、ジアリルイソフタレート、ジアリルマレエート、ジアリルフマレート、ジアリルセバケート、トリアリルホスフェート等の多価酸のアリルエステル;ジエチレングリコールビスアリルカーボネート;エチレングリコールジアリルエーテル、トリメチロールプロパンのトリアリルエーテル、ペンタエリトリットの部分的アリルエーテル等のアリルエーテル類;アリル化ノボラック、アリル化レゾール樹脂等のアリル変性樹脂;トリメチロールプロパントリメタクリレートやトリメチロールプロパントリアクリレート等の、3~5官能のメタクリレート化合物やアクリレート化合物;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種以上を任意の比率で併用してもよい。
例えば、熱伝導シートが架橋剤を含めば、加熱し反応させることでより強度を向上させることができる。
上述した中でも、架橋剤としては、トリアリルイソシアヌレートを用いることが好ましい。トリアリルイソシアヌレートを使用すれば、より容易に反応させることで、強度を向上させることができるからである。
<<crosslinking agent>>
The cross-linking agent that the heat conductive sheet may optionally contain is not particularly limited, and examples thereof include isocyanurates such as triallyl isocyanurate (for example, TAIC (registered trademark) manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation); Cyanurates such as lucyanurate; maleimides such as N,N'-m-phenylene dimaleimide; allyl esters; diethylene glycol bisallyl carbonate; allyl ethers such as ethylene glycol diallyl ether, triallyl ether of trimethylolpropane, and partial allyl ether of pentaerythritol; Tri- to penta-functional methacrylate compounds and acrylate compounds such as methylolpropane trimethacrylate and trimethylolpropane triacrylate; These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
For example, if the thermal conductive sheet contains a cross-linking agent, the strength can be further improved by heating and reacting.
Among those mentioned above, it is preferable to use triallyl isocyanurate as the cross-linking agent. This is because if triallyl isocyanurate is used, the strength can be improved by making the reaction easier.
<<反応開始剤>>
上記熱伝導シートが任意に含みうる反応開始剤としては、特に限定されず、例えば、ジベンゾイルパーオキシド、t-ブチルパーオキシアセテート、2,2-ジ-(t-ブチルパーオキシ)ブタン、t-ブチルパーオキシベンゾエート、t-ブチルクミルパーオキシド、ジクミルパーオキサイド、ジ-t-ヘキシルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン(例えば、日本油脂株式会社製のパーヘキサ25B-40(登録商標))、ジ-t-ブチルパーオキシド、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキセン-3、t-ブチルヒドロパーオキシド、t-ブチルパーオキシイソブチレート、ラウロイルパーオキシド、ジプロピオニルパーオキシド、p-メンタンハイドロパーオキサイド等のラジカル反応開始剤として機能する有機過酸化物、などが挙げられる。これらは、1種単独で、あるいは2種以上を任意の比率で併用してもよい。
例えば、熱伝導シートが反応開始剤を含めば、ラジカルが発生して、架橋反応をスムーズに開始させることができる。
上述した中でも、反応開始剤としては、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを用いることが好ましい。2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを使用すれば、低い温度で反応が開始することを抑制し、効率的に架橋を行うことができるからである。
<<Reaction initiator>>
The reaction initiator that the heat conductive sheet may optionally contain is not particularly limited, and examples thereof include dibenzoyl peroxide, t-butylperoxyacetate, 2,2-di-(t-butylperoxy)butane, t -butyl peroxybenzoate, t-butyl cumyl peroxide, dicumyl peroxide, di-t-hexyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane (for example, NOF Perhexa 25B-40 (registered trademark) manufactured by Co., Ltd.), di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexene-3, t-butyl hydroperoxide , t-butyl peroxyisobutyrate, lauroyl peroxide, dipropionyl peroxide, p-menthane hydroperoxide, and other organic peroxides functioning as radical reaction initiators. These may be used singly or in combination of two or more at any ratio.
For example, if the thermally conductive sheet contains a reaction initiator, radicals are generated and the cross-linking reaction can be started smoothly.
Among those mentioned above, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane is preferably used as the reaction initiator. This is because the use of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane suppresses the initiation of the reaction at low temperatures and enables efficient cross-linking.
<熱伝導シートの構造乃至性状>
そして、本発明の熱伝導シートは、特に限定されることなく、以下の構造乃至性状を有している。
<Structure and Properties of Heat Conductive Sheet>
The heat conductive sheet of the present invention has the following structure and properties without being particularly limited.
<<熱伝導シートの構造>>
本発明の熱伝導シートは、上述したような粒子状充填材が熱伝導シートの厚み方向に配向してなる構造を有する。ここで、「熱伝導シートの厚み方向に配向」とは、まず熱伝導シート(二次シート)の断面をSEM(走査型電子顕微鏡)を用いて観察し、シート内における粒子状充填材がシートの厚み方向に配向している状態をいう。
<<Structure of Thermally Conductive Sheet>>
The thermally conductive sheet of the present invention has a structure in which the above-described particulate filler is oriented in the thickness direction of the thermally conductive sheet. Here, "oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet" means that the cross section of the heat conductive sheet (secondary sheet) is first observed using a SEM (scanning electron microscope), and the particulate filler in the sheet is It refers to the state in which it is oriented in the thickness direction.
<<熱伝導シートの主面内方向Xのシート強度>>
熱伝導シートの主面内方向Xのシート強度は、0.8MPa以上である必要があり、1.5MPa以上であることが好ましく、2.0MPa以上であることがより好ましく、また、20.0MPa以下であることが好ましく、10.0MPa以下であることがより好ましく、7.0MPa以下であることが特に好ましい。熱伝導シートの主面内方向Xのシート強度が上記上限値以下であれば、シートをデバイスに実装した際の圧力でほどよく潰れ、良好な熱伝導性を示すシートを得ることができる。また、熱伝導シートの主面内方向Xのシート強度が上記下限値以上であれば、実装時に加わる外力に対して破損しない強度を有するシートを得ることができる。
ここで、熱伝導シートの主面内方向Xのシート強度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<<Sheet strength of the thermally conductive sheet in the main in-plane direction X>>
The sheet strength of the heat conductive sheet in the main in-plane direction X must be 0.8 MPa or more, preferably 1.5 MPa or more, more preferably 2.0 MPa or more, and 20.0 MPa. It is preferably 10.0 MPa or less, particularly preferably 7.0 MPa or less. If the sheet strength in the main in-plane direction X of the heat conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, the sheet can be moderately crushed by the pressure when the sheet is mounted on a device, and a sheet exhibiting good heat conductivity can be obtained. Further, if the sheet strength in the direction X in the main surface of the heat conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit value, it is possible to obtain a sheet that is strong enough not to be damaged by an external force applied during mounting.
Here, the sheet strength of the heat conductive sheet in the main in-plane direction X can be measured by the method described in Examples.
<<熱伝導シートの主面内方向Yのシート強度>>
熱伝導シートの主面内方向Yのシート強度は、0.8MPa以上である必要があり、1.5MPa以上であることが好ましく、2.0MPa以上であることがより好ましく、また、3.0MPa以下であることが好ましく、2.5MPa以下であることがより好ましい。熱伝導シートの主面内方向Yのシート強度が上記上限値以下であれば、シートをデバイスに実装した際の圧力でほどよく潰れ、良好な熱伝導性を示すシートを得ることができる。また、熱伝導シートの主面内方向Yのシート強度が上記下限値以上であれば、実装時に加わる外力に対して破損しない強度を有するシートを得ることができる。
ここで、熱伝導シートの主面内方向Yのシート強度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<<Sheet strength in main in-plane direction Y of thermally conductive sheet>>
The sheet strength of the heat conductive sheet in the main in-plane direction Y must be 0.8 MPa or more, preferably 1.5 MPa or more, more preferably 2.0 MPa or more, and 3.0 MPa. It is preferably 2.5 MPa or less, more preferably 2.5 MPa or less. If the sheet strength in the in-plane direction Y of the heat conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, the sheet can be moderately crushed by the pressure when the sheet is mounted on a device, and a sheet exhibiting good heat conductivity can be obtained. Further, if the sheet strength in the direction Y of the main surface of the heat conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit value, it is possible to obtain a sheet that is strong enough not to be damaged by an external force applied during mounting.
Here, the sheet strength of the heat conductive sheet in the main in-plane direction Y can be measured by the method described in Examples.
<<熱伝導シートの熱抵抗値>>
熱伝導シートの熱抵抗値は、0.05MPaでの加圧下における熱抵抗値が、1.50(℃/W)以下であることが好ましく、1.00(℃/W)以下であることがより好ましく、0.50(℃/W)以下であることが特に好ましい。0.05MPaでの加圧下における熱抵抗値が上記上限値以下であると、比較的低い圧力が加えられる使用環境下で、優れた熱伝導性を有することができる。
熱伝導シートの熱抵抗値は、0.30MPaでの加圧下における熱抵抗値が、0.80(℃/W)以下であることが好ましく、0.40(℃/W)以下であることがより好ましく、0.30(℃/W)以下であることが特に好ましい。0.30MPaでの加圧下における熱抵抗値が上記上限値以下であると、優れた熱伝導性を有することができる。
熱伝導シートの熱抵抗値は、0.90MPaでの加圧下における熱抵抗値が、0.50(℃/W)以下であることが好ましく、0.25(℃/W)以下であることがより好ましく、0.20(℃/W)以下であることが特に好ましい。0.90MPaでの加圧下における熱抵抗値が上記上限値以下であると、比較的高い圧力が加えられる使用環境下で、優れた熱伝導性を有することができる。
ここで、熱伝導シートの熱抵抗値は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<<Thermal resistance value of the thermally conductive sheet>>
The heat resistance value of the heat conductive sheet is preferably 1.50 (° C./W) or less, more preferably 1.00 (° C./W) or less, under pressure of 0.05 MPa. It is more preferably 0.50 (° C./W) or less, and particularly preferably 0.50 (° C./W) or less. When the thermal resistance value under pressure of 0.05 MPa is equal to or less than the above upper limit value, excellent thermal conductivity can be obtained under a usage environment in which relatively low pressure is applied.
The heat resistance value of the heat conductive sheet is preferably 0.80 (° C./W) or less, more preferably 0.40 (° C./W) or less, under pressure of 0.30 MPa. It is more preferably 0.30 (° C./W) or less, and particularly preferably 0.30 (° C./W) or less. When the thermal resistance value under pressure of 0.30 MPa is equal to or less than the above upper limit value, excellent thermal conductivity can be obtained.
The heat resistance value of the heat conductive sheet is preferably 0.50 (° C./W) or less, more preferably 0.25 (° C./W) or less, under pressure of 0.90 MPa. It is more preferably 0.20 (° C./W) or less, and particularly preferably 0.20 (° C./W) or less. When the thermal resistance value under pressure of 0.90 MPa is equal to or less than the above upper limit value, excellent thermal conductivity can be obtained under a usage environment in which relatively high pressure is applied.
Here, the thermal resistance value of the thermally conductive sheet can be measured by the method described in Examples.
<<熱伝導シートのゲル分率>>
熱伝導シートのゲル分率は、30%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、70%以上であることが特に好ましく、また、99%以下であることが好ましく、95%以下であることがより好ましい。
熱伝導シートのゲル分率が上記下限値以上であれば、シート内での架橋が進んでいるので、強度および耐溶剤性を向上させることができる。
ここで、熱伝導シートのゲル分率は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<<Gel fraction of thermally conductive sheet>>
The gel fraction of the heat conductive sheet is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, particularly preferably 70% or more, and preferably 99% or less. % or less.
If the gel fraction of the thermally conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit, cross-linking within the sheet is advanced, so that the strength and solvent resistance can be improved.
Here, the gel fraction of the heat conductive sheet can be measured by the method described in Examples.
<<熱伝導シートの厚み>>
熱伝導シートは、0.05MPaでの加圧下における厚みが、140μm以上であることが好ましく、143μm以上であることがより好ましく、145μm以上であることが特に好ましく、また、160μm以下であることが好ましく、150μm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値以下であれば、シートの熱抵抗を低減させることができる。また、熱伝導シートの厚みが上記下限値以上であれば、シートの強度を向上させることができる。
<<Thickness of thermally conductive sheet>>
The thickness of the heat conductive sheet under pressure of 0.05 MPa is preferably 140 μm or more, more preferably 143 μm or more, particularly preferably 145 μm or more, and 160 μm or less. It is preferably 150 μm or less, more preferably 150 μm or less. If the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, the thermal resistance of the sheet can be reduced. Moreover, if the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or greater than the above lower limit, the strength of the sheet can be improved.
熱伝導シートは、0.30MPaでの加圧下における厚みが、135μm以上であることが好ましく、140μm以上であることがより好ましく、また、150μm以下であることが好ましく、145μm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値以下であれば、シートの熱抵抗を低減させることができる。また、熱伝導シートの厚みが上記下限値以上であれば、シートの強度を向上させることができる。 The thickness of the heat conductive sheet under pressure of 0.30 MPa is preferably 135 μm or more, more preferably 140 μm or more, and preferably 150 μm or less, more preferably 145 μm or less. preferable. If the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, the thermal resistance of the sheet can be reduced. Moreover, if the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or more than the above lower limit, the strength of the sheet can be improved.
熱伝導シートは、0.90MPaでの加圧下における厚みが、130μm以上であることが好ましく、135μm以上であることがより好ましく、また、145μm以下であることが好ましく、140μm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値以下であれば、シートの熱抵抗を低減させることができる。また、熱伝導シートの厚みが上記下限値以上であれば、シートの強度を向上させることができる。 The thickness of the heat conductive sheet under pressure of 0.90 MPa is preferably 130 μm or more, more preferably 135 μm or more, and preferably 145 μm or less, more preferably 140 μm or less. preferable. If the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, the thermal resistance of the sheet can be reduced. Moreover, if the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or greater than the above lower limit, the strength of the sheet can be improved.
熱伝導シートは、0.05MPaで加圧した熱伝導シートの厚みに対する0.9MPaで加圧した熱伝導シートの厚みの比(0.9MPaで加圧した熱伝導シートの厚み/0.05MPaで加圧した熱伝導シートの厚み)が、90%以上であることが好ましく、93%以上であることがより好ましく、95%以上であることが特に好ましく、また、98%以下であることが好ましく、97%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値以下であれば、実装時の圧力に応じて適宜シートが圧縮され、シートの熱抵抗を低減させることができる。また、熱伝導シートの厚みが上記下限値以上であれば、熱伝導シートの圧縮強さを向上させることができる。 The thermally conductive sheet has a ratio of the thickness of the thermally conductive sheet pressurized at 0.9 MPa to the thickness of the thermally conductive sheet pressurized at 0.05 MPa (thickness of the thermally conductive sheet pressurized at 0.9 MPa / at 0.05 MPa The thickness of the pressurized heat conductive sheet) is preferably 90% or more, more preferably 93% or more, particularly preferably 95% or more, and preferably 98% or less. , 97% or less. If the thickness of the heat conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, the sheet is appropriately compressed according to the pressure during mounting, and the thermal resistance of the sheet can be reduced. Further, when the thickness of the heat conductive sheet is equal to or more than the above lower limit value, the compressive strength of the heat conductive sheet can be improved.
<<熱伝導シートの密着性(タッキング)>>
熱伝導シートの密着性(タッキング)は、0.6N以上であることが好ましく、0.8N以上であることがより好ましく、1.0N以上であることが特に好ましく、また、1.5N以下であることが好ましく、1.2N以下であることがより好ましい。
熱伝導シートの密着性(タッキング)が上記下限値以上であれば、熱伝導シートの密着性を向上させることができ、熱伝導シートの密着性(タッキング)が上記上限値以下であれば、適切な密着性で躯体に対して接着することができる。
ここで、熱伝導シートの密着性(タッキング)は、実施例に記載の方法により測定することができる。
<<Adhesion of thermal conductive sheet (tacking)>>
The adhesion (tacking) of the heat conductive sheet is preferably 0.6 N or more, more preferably 0.8 N or more, particularly preferably 1.0 N or more, and 1.5 N or less. It is preferably 1.2N or less, more preferably 1.2N or less.
If the adhesiveness (tacking) of the thermally conductive sheet is at least the above lower limit, the adhesiveness of the thermally conductive sheet can be improved. It can be adhered to the frame with good adhesion.
Here, the adhesion (tacking) of the heat conductive sheet can be measured by the method described in Examples.
<熱伝導シートの調製>
本発明の熱伝導シートは、例えば、以下に詳述する、(i)プレ熱伝導シート成形工程、(ii)積層体形成工程、(iii)加圧工程、(iv)架橋反応工程、(v)スライス工程、などを含む熱伝導シート調製方法により調製される。
<Preparation of heat conductive sheet>
For example, the heat conductive sheet of the present invention includes (i) a pre-heat conductive sheet forming step, (ii) a laminate forming step, (iii) a pressing step, (iv) a cross-linking reaction step, and (v), which will be described in detail below. ) prepared by a heat conductive sheet preparation method including a slicing step, and the like.
<<(i)プレ熱伝導シート成形工程>>
プレ熱伝導シート成形工程では、樹脂と、粒子状充填材と、架橋剤とを含み、任意の他の成分をさらに含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導シートを得る。
<<(i) Pre-thermal conductive sheet forming step>>
In the pre-thermal conductive sheet forming step, a composition containing a resin, a particulate filler, a cross-linking agent, and optionally other components is pressurized and formed into a sheet to obtain a pre-thermal conductive sheet.
〔組成物〕
ここで、組成物は、樹脂と、粒子状充填材と、架橋剤と、任意の他の成分とを混合して調製することができる。そして、樹脂、粒子状充填材、架橋剤、および任意の他の成分としては、本発明の熱伝導シートに含まれ得る、上述した樹脂、上述した粒子状充填材、上述した架橋剤、および上述した他の成分を用いることができる。
〔Composition〕
Here, the composition can be prepared by mixing the resin, particulate filler, cross-linking agent, and any other ingredients. The resin, particulate filler, cross-linking agent, and optional other components include the above resin, the above-described particulate filler, the above-described cross-linking agent, and the above-described Other ingredients described above can be used.
なお、上述した成分の混合は、特に制限されることなく、ニーダー;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等のミキサー;二軸混練機;ロール;などの既知の混合装置を用いて行うことができる。また、混合は、酢酸エチル等の溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒に予め樹脂を溶解または分散させて樹脂溶液として、粒子状充填材、架橋剤、および任意の他の成分と混合してもよい。そして、混合時間は、例えば、5分以上60分以下とすることができる。また、混合温度は、例えば、5℃以上150℃以下とすることができる。 The mixing of the above-described components is not particularly limited, and can be performed using known mixing devices such as kneaders; mixers such as Henschel mixers, Hobart mixers, and high-speed mixers; twin-screw kneaders; can. Mixing may also be performed in the presence of a solvent such as ethyl acetate. The resin may be pre-dissolved or dispersed in a solvent and mixed with the particulate filler, cross-linking agent, and any other ingredients as a resin solution. And mixing time can be 5 minutes or more and 60 minutes or less, for example. Moreover, the mixing temperature can be, for example, 5° C. or higher and 150° C. or lower.
[組成物の成形]
そして、上述のようにして調製した組成物は、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。このように組成物を加圧成形したシート状のものを、プレ熱伝導シートとすることができる。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。
[Molding of composition]
The composition prepared as described above can be optionally defoamed and pulverized, and then pressurized to form a sheet. A sheet-like product obtained by pressure-molding the composition in this way can be used as a pre-heat conductive sheet. In addition, when a solvent is used during mixing, it is preferable to form the sheet after removing the solvent. For example, if defoaming is performed using vacuum defoaming, the solvent is removed at the same time as defoaming. It can be carried out.
ここで、組成物は、圧力が負荷される成形方法であれば、特に制限されることなく、プレス成形、圧延成形または押し出し成形などの既知の成形方法を用いてシート状に成形することができる。中でも、組成物は、圧延成形(一次加工)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、特に制限されることなく、サンドブラスト処理を施したポリエチレンテレフタレート(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℃以下、ロール間隙は50μm以上2500μm以下、ロール線圧は1kg/cm以上3000kg/cm以下、ロール速度は0.1m/分以上20m/分以下とすることができる。 Here, the composition is not particularly limited as long as it is a molding method in which pressure is applied, and can be molded into a sheet using a known molding method such as press molding, rolling molding, or extrusion molding. . Above all, the composition is preferably formed into a sheet by rolling (primary processing), and more preferably formed into a sheet by passing between rolls sandwiched between protective films. The protective film is not particularly limited, and a sandblasted polyethylene terephthalate (PET) film or the like can be used. In addition, the roll temperature is 5° C. or higher and 150° C. or lower, the roll gap is 50 μm or higher and 2500 μm or lower, the roll linear pressure is 1 kg/cm or higher and 3000 kg/cm or lower, and the roll speed is 0.1 m/min or higher and 20 m/min or lower. can.
[プレ熱伝導シート]
そして、組成物を加圧してシート状に成形してなるプレ熱伝導シートでは、粒子状充填材が主として面内方向に配向し、特にプレ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。
[Pre-thermal conductive sheet]
In the pre-thermally conductive sheet formed by pressurizing the composition and forming it into a sheet, the particulate filler is oriented mainly in the in-plane direction, and in particular, the thermal conductivity of the pre-thermally conductive sheet in the in-plane direction is improved. guessed.
<<(ii)積層体形成工程>>
積層体形成工程では、プレ熱伝導シート成形工程で得られたプレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、樹脂および粒子状充填材を含む熱伝導シートが厚み方向に複数形成された積層体を得る。ここで、プレ熱伝導シートの折畳による積層体の形成は、特に制限されることなく、折畳機を用いてプレ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、プレ熱伝導シートの捲回による積層体の形成は、特に制限されることなく、プレ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プレ熱伝導シートを捲き回すことにより行うことができる。また、プレ熱伝導シートの積層による積層体の形成は、特に制限されることなく、積層装置を用いて行うことができる。例えば、シート積層装置(日機装社製、製品名「ハイスタッカー」)を用いれば、層間に空気が入り込むことを抑えることができるため、良好な積層体を効率的に得ることができる。
<<(ii) Laminate forming step>>
In the laminate forming step, a plurality of pre-thermally conductive sheets obtained in the pre-thermally conductive sheet forming step are laminated in the thickness direction, or the pre-thermally conductive sheets are folded or wound, and the resin and the particulate filler are formed. A laminate is obtained in which a plurality of thermally conductive sheets containing is formed in the thickness direction. Here, the formation of the laminate by folding the pre-heat conductive sheet is not particularly limited, and can be performed by folding the pre-heat conductive sheet to a certain width using a folding machine. Moreover, the formation of the laminate by winding the pre-heat conductive sheet is not particularly limited. It can be carried out. Moreover, the formation of the laminate by laminating the pre-thermally conductive sheets is not particularly limited, and can be performed using a laminating apparatus. For example, if a sheet lamination apparatus (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., product name: "High Stacker") is used, it is possible to prevent air from entering between layers, so that a good laminate can be obtained efficiently.
<<(iii)加圧工程>>
加圧工程では、得られた積層体は、加圧される。
なお、加圧工程において、得られた積層体は、積層方向に0.01MPa以上0.50MPa以下、好ましくは0.03MPa以上0.30MPa以下、より好ましくは0.05MPa以上0.10MPa以下の圧力で押し付けながら、30℃以上180℃以下、好ましくは40℃以上150℃以下、より好ましくは60℃以上100℃以下の温度で、1分間以上5分間以下加熱すること(二次加圧を行うこと)が好ましい。
このように、後述する架橋反応温度より低い温度で加熱しながら加圧する二次加圧を行った上で、後述する架橋反応工程を行うことにより、各シート間において互いのシートの融着を促進して、積層体における各層の界面間の架橋強度を向上させることができる。
<<(iii) Pressurizing step>>
In the pressurizing step, the obtained laminate is pressurized.
In the pressurizing step, the obtained laminate is subjected to a pressure of 0.01 MPa or more and 0.50 MPa or less, preferably 0.03 MPa or more and 0.30 MPa or less, more preferably 0.05 MPa or more and 0.10 MPa or less in the lamination direction. While pressing with, at a temperature of 30 ° C. or higher and 180 ° C. or lower, preferably 40 ° C. or higher and 150 ° C. or lower, more preferably 60 ° C. or higher and 100 ° C. or lower, heating for 1 minute or more and 5 minutes or less (performing secondary pressurization ) is preferred.
In this way, after performing secondary pressurization in which pressure is applied while heating at a temperature lower than the crosslinking reaction temperature described later, the crosslinking reaction step described later is performed, thereby promoting the fusion of the sheets between the sheets. As a result, the cross-linking strength between the interfaces of each layer in the laminate can be improved.
そして、プレ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では、粒子状充填材が積層方向に略直交する方向に配向していると推察される。 In the laminate obtained by laminating, folding, or winding the pre-heat conductive sheets, it is presumed that the particulate filler is oriented in a direction substantially perpendicular to the lamination direction.
<<(iv)架橋反応工程>>
架橋反応工程では、加圧工程で加圧された積層体を、架橋剤が反応し得る温度条件で反応させ架橋反応(加硫)を行う。
なお、架橋反応工程では、積層体を積層方向に0.03MPa以上、好ましくは0.05MPa以上、より好ましくは0.20MPa以上で加圧しながら、架橋反応(加硫)を行うことが好ましい。
加圧の方法としては、積層体の積層方向の上下2面のみ、または、積層体の積層方向の上下2面を少なくとも含む積層体の4面を加圧することなどが挙げられるが、架橋反応時に発生するガスを逃がす観点から、積層体の積層方向の上下2面のみを加圧することが好ましい。
架橋反応の温度としては、架橋剤が反応し得る温度あれば、特に制限はないが、80℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましく、150℃以上であることが特に好ましく、220℃以下であることが好ましく、200℃以下であることがより好ましく、180℃以下であることが特に好ましい。
<<(iv) Cross-linking reaction step>>
In the cross-linking reaction step, a cross-linking reaction (vulcanization) is performed by reacting the laminate pressurized in the pressurizing step under temperature conditions at which the cross-linking agent can react.
In the cross-linking reaction step, the cross-linking reaction (vulcanization) is preferably performed while applying pressure to the laminate in the stacking direction at 0.03 MPa or more, preferably 0.05 MPa or more, more preferably 0.20 MPa or more.
Examples of the method of pressurization include pressing only the top and bottom two surfaces of the laminate in the stacking direction, or pressing four surfaces of the laminate including at least the top and bottom two surfaces in the stacking direction of the laminate. From the viewpoint of releasing generated gas, it is preferable to pressurize only the upper and lower surfaces of the laminate in the stacking direction.
The temperature for the cross-linking reaction is not particularly limited as long as it is a temperature at which the cross-linking agent can react. It is preferably 220° C. or lower, more preferably 200° C. or lower, and particularly preferably 180° C. or lower.
<<(v)スライス工程>>
スライス工程では、架橋反応工程において架橋反応した積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、積層体のスライス片よりなる熱伝導シートを得る。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。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。
<<(v) Slicing step>>
In the slicing step, the laminate crosslinked in the crosslinking reaction step is sliced at an angle of 45.degree. 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, a knife processing method, and the like. Among them, the knife processing method is preferable because the thickness of the heat conductive sheet can be easily made uniform. Also, the cutting tool for slicing the laminate is not particularly limited, and a slicing member having a smooth board surface with a slit and a blade protruding from the slit (for example, a sharp blade) A planer or slicer) can be used.
なお、熱伝導シートの熱伝導性を高める観点からは、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 enhancing the thermal conductivity of the heat conductive sheet, the angle at which the laminate is sliced is preferably 30° or less with respect to the stacking direction, and more preferably 15° or less with respect to the stacking direction. Preferably, the angle is approximately 0° with respect to the stacking direction (that is, the direction along the stacking direction).
そして、このようにして得られた熱伝導シートでは、厚み方向に粒子状充填材が良好に配向しており、厚み方向の熱伝導性に優れている。 In the heat conductive sheet thus obtained, the particulate filler is well oriented in the thickness direction, and the heat conductivity in the thickness direction is excellent.
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「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "%" and "parts" representing amounts are based on mass unless otherwise specified.
各実施例および各比較例において、(i)熱伝導シート(二次シート)の外観評価、(ii)熱伝導シートのシート強度、(iii)熱伝導シートの熱抵抗値および厚み、(iv)熱伝導シートの密着性(タッキング)、(v)熱伝導シートのゲル分率、(vi)熱伝導シートにおける粒子状充填材の体積分率、の測定または評価を、それぞれ以下の方法を使用して行った。結果を表1に示す。 In each example and each comparative example, (i) appearance evaluation of the heat conductive sheet (secondary sheet), (ii) sheet strength of the heat conductive sheet, (iii) thermal resistance value and thickness of the heat conductive sheet, (iv) The adhesion (tacking) of the heat conductive sheet, (v) the gel fraction of the heat conductive sheet, and (vi) the volume fraction of the particulate filler in the heat conductive sheet are measured or evaluated using the following methods. went. Table 1 shows the results.
<(i)熱伝導シート(二次シート)の外観評価>
熱伝導シート(二次シート)の外観を目視で以下の基準で評価した。
○:二次シートの表面に1mm以上の裂けが見られない状態。
×:二次シートの表面(特に積層部分)に1mm以上の裂けがある状態。
<(i) Appearance evaluation of heat conductive sheet (secondary sheet)>
The appearance of the heat conductive sheet (secondary sheet) was visually evaluated according to the following criteria.
○: A state in which no tear of 1 mm or more is observed on the surface of the secondary sheet.
x: The surface of the secondary sheet (especially the laminated portion) has a tear of 1 mm or more.
<(ii)熱伝導シートのシート強度>
熱伝導シートをX方向およびY方向に20mm×50mmのサイズで打ち抜いたものを試験片とした。得られた試験片について、小型卓上試験機(日本電産シンポ社製、「FGS-500TV」、デジタルフォースゲージとしてFGP-50を使用)を用いて、引張速度を20mm/分とした引張試験を行った。なお、チャック間距離は30mmとした。引張試験時における最大強度(N)を試験体の厚み(mm)で除して、熱伝導シートのシート強度(N/mm)を算出した。
なお、「X方向」とは、「熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる方向(積層体の積層方向に対して垂直な方向)」を意味し、「Y方向」とは、「X方向に対して垂直な方向(積層体の積層方向と一致する方向)」を意味する。
ここで、熱伝導率は、以下の方法により、測定することができる。
<<熱伝導率>>
熱伝導シートの主面内について、それぞれ、熱拡散率α(m2/s)、定圧比熱Cp(J/g・K)および比重ρ(g/m3)を以下の方法で測定した。
[熱拡散率α(m2/s)]
熱物性測定装置(株式会社ベテル製、製品名「サーモウェーブアナライザTA35」)を使用して熱拡散率を測定した。
[定圧比熱Cp(J/g・K)]
示差走査熱量計(Rigaku製、製品名「DSC8230」)を使用し、10℃/分の昇温条件下における比熱を測定した。
[比重ρ(g/m3)]
自動比重計(東洋精機社製、商品名「DENSIMETER-H」)をに用いて比重(密度)(g/m3)を測定した。
そして、得られた測定値を用いて下記式(I):
λ=α×Cp×ρ・・・(I)
に代入し、熱伝導シートの熱伝導率λ(W/m・K)を求めた。
<(ii) Sheet strength of thermal conductive sheet>
A specimen of 20 mm×50 mm was punched out of the thermally conductive sheet in the X and Y directions to obtain a test piece. The resulting test piece was subjected to a tensile test at a tensile speed of 20 mm/min using a small desktop testing machine (manufactured by Nidec-Shimpo Corporation, "FGS-500TV", using FGP-50 as a digital force gauge). gone. In addition, the distance between chucks was set to 30 mm. The sheet strength (N/mm) of the heat conductive sheet was calculated by dividing the maximum strength (N) in the tensile test by the thickness (mm) of the test piece.
The “X direction” means “the direction in which the thermal conductivity is the highest when the thermal conductivity is measured on the main surface of the thermally conductive sheet (the direction perpendicular to the stacking direction of the laminate)”. , "Y-direction" means "a direction perpendicular to the X-direction (a direction coinciding with the lamination direction of the laminate)".
Here, thermal conductivity can be measured by the following method.
<<Thermal conductivity>>
Thermal diffusivity α (m 2 /s), constant pressure specific heat Cp (J/g·K), and specific gravity ρ (g/m 3 ) were measured in the main surface of each heat conductive sheet by the following methods.
[Thermal diffusivity α (m 2 /s)]
Thermal diffusivity was measured using a thermophysical property measuring device (manufactured by Bethel Co., Ltd., product name “Thermo Wave Analyzer TA35”).
[Constant pressure specific heat Cp (J / g K)]
A differential scanning calorimeter (manufactured by Rigaku, product name “DSC8230”) was used to measure the specific heat under the condition of temperature increase of 10° C./min.
[Specific gravity ρ (g/m 3 )]
The specific gravity (density) (g/m 3 ) was measured using an automatic hydrometer (trade name “DENSIMETER-H” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
Then, using the obtained measured value, the following formula (I):
λ=α×Cp×ρ (I)
to obtain the thermal conductivity λ (W/m·K) of the thermally conductive sheet.
<(iii)熱伝導シートの熱抵抗値および厚み>
熱伝導シートの熱抵抗値は、樹脂材料熱抵抗試験器(株式会社日立テクノロジーアンドサービス製)を用いて測定した。ここで、1.0cm2の略正方形に切り出した熱伝導シートを試料とし、試料温度50℃において、0.05MPa、0.3MPa、0.9MPaの3段階の圧力を加えた時の熱抵抗値(℃/W)を測定した。熱抵抗値が小さいほど熱伝導シートが熱伝導性に優れ、例えば、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。さらに、熱伝導シートの熱抵抗値(℃/W)の測定と同様に0.05MPa、0.3MPa、0.9MPaの3段階の圧力を加えた時の熱伝導シートの厚み(mm)についても、同時に上記樹脂材料熱抵抗試験機を用いて測定した。
<(iii) Thermal resistance value and thickness of thermally conductive sheet>
The thermal resistance value of the thermal conductive sheet was measured using a resin material thermal resistance tester (manufactured by Hitachi Technology and Service Co., Ltd.). Here, a thermally conductive sheet cut into a square of 1.0 cm 2 was used as a sample, and the thermal resistance value when three pressures of 0.05 MPa, 0.3 MPa, and 0.9 MPa were applied at a sample temperature of 50 ° C. (°C/W) was measured. The smaller the thermal resistance value, the better the thermal conductivity of the thermally conductive sheet. Furthermore, similarly to the measurement of the thermal resistance value (°C/W) of the thermal conductive sheet, the thickness (mm) of the thermal conductive sheet when three levels of pressure of 0.05 MPa, 0.3 MPa, and 0.9 MPa were applied was also measured. , at the same time, was measured using the resin material heat resistance tester.
<(iv)熱伝導シートの密着性(タッキング)>
熱伝導シートの密着性(タッキング)の測定は、プローブタック試験機(株式会社レスカ製、商品名「TAC1000」)を用いて行った。具体的には、直径10mmの平らな形状のプローブ先端を0.5N(50gf)の荷重で熱伝導シートに10秒間押付け、プローブを熱伝導シートから引き離す時に要する力を測定温度25℃で測定した。熱伝導シートの密着性(タッキング)の測定値が大きいほど、密着性が高く、躯体とよく密着することを示す。
<(iv) Adhesion (Tacking) of Thermally Conductive Sheet>
The adhesion (tacking) of the heat conductive sheet was measured using a probe tack tester (manufactured by Lesca Co., Ltd., trade name "TAC1000"). Specifically, the tip of a flat-shaped probe with a diameter of 10 mm was pressed against the heat conductive sheet for 10 seconds with a load of 0.5 N (50 gf), and the force required to separate the probe from the heat conductive sheet was measured at a measurement temperature of 25°C. . The larger the measured value of the adhesion (tacking) of the thermally conductive sheet, the higher the adhesion and the better the adhesion to the frame.
<(v)熱伝導シートのゲル分率>
熱伝導シートを所定量(X)(約500mg)を精秤し、これを酢酸エチル100ml中に常温で3日間浸漬した後、不溶分を200メッシュの金網で濾過し、15時間常温下で風乾し、その後100℃で2時間乾燥させ、常温下で冷却した後に試料の質量(Y)を測定した。X及びYを下記式に代入することにより、ゲル分率を算出した。結果を表1に示す。
ゲル分率(%)=(Y)/(X)×100
<(v) Gel fraction of thermal conductive sheet>
A predetermined amount (X) (approximately 500 mg) of the thermally conductive sheet was precisely weighed, immersed in 100 ml of ethyl acetate at room temperature for 3 days, filtered through a 200-mesh wire mesh to remove insoluble matter, and air-dried at room temperature for 15 hours. Then, the sample was dried at 100° C. for 2 hours, cooled to normal temperature, and then the mass (Y) of the sample was measured. The gel fraction was calculated by substituting X and Y into the following formula. Table 1 shows the results.
Gel fraction (%) = (Y) / (X) x 100
<(vi)熱伝導シートにおける粒子状充填材の体積分率>
熱伝導シートにおける粒子状充填材の体積分率は、添加量および比重を用いて算出した。
<(vi) Volume fraction of particulate filler in heat conductive sheet>
The volume fraction of the particulate filler in the heat conductive sheet was calculated using the added amount and the specific gravity.
(実施例1)
<組成物の調製>
常温常圧下で固体の樹脂としてのフルオロエラストマー(フッ素ゴム)(スリーエムジャパン社製、商品名「Dyneon(登録商標)FPO3600ULV」、ムーニー粘度:3.5ML1+4、100℃)1000部と、粒子状充填材としての膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC100」、体積平均粒子径:200μm)500部とを、加圧ニーダー(日本スピンドル製)を用いて、温度150℃にて20分間撹拌混合した。次に、装置温度を60℃に下げた後、反応開始剤としての2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン(日油株式会社製、商品名「パーヘキサ25B-40」)25部と、架橋剤としてのトリアリルイソシアヌレート(日本化成株式会社製、商品名「TAIC」)30部とを混合し、材料温度60℃を維持した状態で10分間混錬した。次に、上述で得られた混合物を粉砕機(三庄インダストリー社製、製品名「ハンマークラッシャーHN34S」)に投入し、60秒間粉砕することにより、樹脂、粒子状充填材、架橋剤、反応開始剤を含有する組成物を得た。
(Example 1)
<Preparation of composition>
1000 parts of a fluoroelastomer (fluororubber) (manufactured by 3M Japan Ltd., trade name “Dyneon (registered trademark) FPO3600ULV”, Mooney viscosity: 3.5ML1+4, 100°C) as a resin that is solid under normal temperature and pressure, and a particulate filler 500 parts of expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Kogyo Co., Ltd., trade name "EC100", volume average particle size: 200 μm), using a pressure kneader (manufactured by Nihon Spindle), at a temperature of 150 ° C. for 20 minutes. Stir mixed. Next, after lowering the device temperature to 60° C., 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane (manufactured by NOF Corporation, trade name “Perhexa 25B- 40”) and 30 parts of triallyl isocyanurate (manufactured by Nippon Kasei Co., Ltd., trade name “TAIC”) as a cross-linking agent were mixed and kneaded for 10 minutes while the material temperature was maintained at 60°C. Next, the mixture obtained above is put into a pulverizer (manufactured by Sansho Industry Co., Ltd., product name "Hammer Crusher HN34S") and pulverized for 60 seconds to remove the resin, particulate filler, cross-linking agent, and reaction initiation. A composition containing the agent was obtained.
<プレ熱伝導シートの成形>
次いで、得られた組成物50g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(一次加圧)し、厚み0.5mmのプレ熱伝導シートを得た。
<Molding of pre-thermal conductive sheet>
Next, 50 g of the resulting composition was sandwiched between sandblasted PET films (protective films) having a thickness of 50 μm, and the roll gap was 550 μm, the roll temperature was 50° C., the roll linear pressure was 50 kg/cm, and the roll speed was 1 m/min. to obtain a pre-heat conductive sheet having a thickness of 0.5 mm.
<積層体の形成>
続いて、得られたプレ熱伝導シートを縦50mm×横50mm×厚み0.5mmに裁断し、プレ熱伝導シートの厚み方向に100枚積層し、更に、温度80℃、圧力0.1MPaで3分間、積層方向にプレス(二次加圧)することにより、高さ49mmの積層体を得た。この二次加圧により積層体の層間をより密着させた。
<Formation of laminate>
Subsequently, the obtained pre-heat conductive sheet was cut into a size of 50 mm long × 50 mm wide × 0.5 mm thick, and 100 sheets were laminated in the thickness direction of the pre-heat conductive sheet. A laminate with a height of 49 mm was obtained by pressing (secondary pressure) in the stacking direction for 1 minute. By this secondary pressurization, the layers of the laminate were brought into closer contact with each other.
<架橋反応>
続いて、得られた積層体を万力で上下から0.03MPaの圧力をかけた状態で、180℃雰囲気下で1時間架橋反応(加硫)を行った。
なお、発生したガス等が抜けやすいように、積層体の側面に関しては特に力をかけなかった。
<Crosslinking reaction>
Subsequently, the resulting laminate was subjected to a cross-linking reaction (vulcanization) in an atmosphere of 180° C. for 1 hour while a pressure of 0.03 MPa was applied from above and below with a vise.
Note that no particular force was applied to the side surfaces of the laminate so that the generated gas or the like could easily escape.
その後、スライスに必要な長さを残して、得られた積層体の上面の全体を金属板で押さえ、積層方向に(即ち、上から)0.1MPaの圧力をかけて、積層体を固定した。なお、積層体の側面、背面の固定は行わなかった。このとき、積層体の温度は25℃であった。
次いで、サーボプレス機(放電精密加工研究所製)のプレス部分に、切断刃(両刃、刃角2θ:20°、刃部の最大厚み:3.5mm、材質:超鋼、ロックウェル硬度:91.5、刃面のシリコン加工:なし、全長:200mm)を取り付け、スライス速度200mm/秒、スライス幅100μmの条件で積層体の積層方向(換言すれば、積層されたプレ熱伝導シートの主面の法線に一致する方向に)にスライスして、縦150mm×横60mm×厚み0.10mmの熱伝導シートを得た。
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、上述の測定を行った。結果を表1に示す。
After that, leaving a length necessary for slicing, the entire upper surface of the obtained laminate was pressed with a metal plate, and a pressure of 0.1 MPa was applied in the lamination direction (that is, from above) to fix the laminate. . The side and back surfaces of the laminate were not fixed. At this time, the temperature of the laminate was 25°C.
Next, a cutting blade (double-edged, blade angle 2θ: 20°, maximum thickness of blade: 3.5 mm, material: carbide, Rockwell hardness: 91 5, silicon processing of the blade surface: none, total length: 200 mm), and the lamination direction of the laminate (in other words, the main surface of the laminated pre-heat conductive sheet) under the conditions of a slicing speed of 200 mm / sec and a slice width of 100 μm. ) to obtain a heat conductive sheet of length 150 mm x width 60 mm x thickness 0.10 mm.
Then, the obtained heat conductive sheet was subjected to the above-described measurements according to the above-described method. Table 1 shows the results.
(実施例2)
実施例1において、反応開始剤としての2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン25部と、架橋剤としてのトリアリルイソシアヌレート30部とを混合する代わりに、反応開始剤としての2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン12.5部と、架橋剤としてのトリアリルイソシアヌレート15部とを混合したこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 2)
In Example 1, instead of mixing 25 parts of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane as a reaction initiator and 30 parts of triallyl isocyanurate as a cross-linking agent, Example except that 12.5 parts of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane as a reaction initiator and 15 parts of triallyl isocyanurate as a cross-linking agent were mixed. In the same manner as in 1, "preparation of composition", "molding of pre-thermally conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "molding of thermally conductive sheet" were carried out.
(実施例3)
実施例2において、フルオロエラストマー(フッ素ゴム)(スリーエムジャパン社製、商品名「Dyneon(登録商標)FPO3600ULV」)1000部を用いる代わりに、フルオロエラストマー(フッ素ゴム)(スリーエムジャパン社製、商品名「Dyneon(登録商標)FPO3600ULV」)500部と、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500部とを用いたこと以外は、実施例2と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 3)
In Example 2, instead of using 1000 parts of fluoroelastomer (fluororubber) (manufactured by 3M Japan Ltd., trade name "Dyneon (registered trademark) FPO3600ULV"), fluoroelastomer (fluororubber) (manufactured by 3M Japan Ltd., trade name " Dyneon (registered trademark) FPO3600ULV”) and 500 parts of a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name “Daiel G-101”). In the same manner as in Example 2, "preparation of composition", "formation of pre-heat conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "formation of heat conductive sheet" were carried out.
(実施例4)
実施例3において、反応開始剤としての2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン12.5部と、架橋剤としてのトリアリルイソシアヌレート15部とを混合する代わりに、反応開始剤としての2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを6.3部と、架橋剤としてのトリアリルイソシアヌレート7.5部を混合したこと以外は、実施例3と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 4)
Instead of mixing 12.5 parts of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane as a reaction initiator and 15 parts of triallyl isocyanurate as a cross-linking agent in Example 3 In addition, 6.3 parts of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane as a reaction initiator and 7.5 parts of triallyl isocyanurate as a cross-linking agent were mixed. In the same manner as in Example 3, "preparation of composition", "formation of pre-heat conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "formation of heat conductive sheet" were carried out.
(実施例5)
実施例1において、フルオロエラストマー(フッ素ゴム)(スリーエムジャパン社製、商品名「Dyneon(登録商標)FPO3600ULV」)1000部、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン25部と、トリアリルイソシアヌレート30部とを用いる代わりに、フルオロエラストマー(フッ素ゴム)(スリーエムジャパン社製、商品名「Dyneon(登録商標)FPO3600ULV」)300部と、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」)700部と、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン7.5部と、トリアリルイソシアヌレート9部とを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 5)
In Example 1, 1000 parts of fluoroelastomer (fluororubber) (manufactured by 3M Japan, trade name “Dyneon (registered trademark) FPO3600ULV”), 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane Instead of using 25 parts and 30 parts of triallyl isocyanurate, 300 parts of fluoroelastomer (fluororubber) (manufactured by 3M Japan, trade name “Dyneon (registered trademark) FPO3600ULV”) and liquid heat at normal temperature and pressure Plastic fluororesin (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name "Dai-El G-101") 700 parts, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane 7.5 parts, triallyl In the same manner as in Example 1, except that 9 parts of isocyanurate was used, "preparation of composition", "molding of pre-heat conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "heat Molding of conductive sheet” was performed.
(実施例6)
実施例5において、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサン7.5部と、トリアリルイソシアヌレート9部とを用いる代わりに、2,5-ジメチル-2,5-ジ(t-ブチルパーオキシ)ヘキサンを3.75部と、トリアリルイソシアヌレート4.5部とを用いたこと以外は、実施例5と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 6)
In Example 5, instead of using 7.5 parts of 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane and 9 parts of triallyl isocyanurate, 2,5-dimethyl-2,5-di(t-butylperoxy)hexane was used. "Preparation of composition", "Preparation of composition", " Preformation of heat conductive sheet”, “Formation of laminate”, “Crosslinking reaction” and “Formation of heat conductive sheet” were carried out.
(比較例1)
実施例1において、「反応開始剤と架橋剤とを用いた架橋反応(加硫)」を行う代わりに、「反応開始剤と架橋剤とを用いた架橋反応(加硫)」を行わなかったこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative example 1)
In Example 1, instead of performing "crosslinking reaction (vulcanization) using a reaction initiator and a crosslinker", "crosslinking reaction (vulcanization) using a reaction initiator and a crosslinker" was not performed. Except for this, in the same manner as in Example 1, "preparation of composition", "formation of pre-heat conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "formation of heat conductive sheet" were carried out. .
(比較例2)
実施例3において、「反応開始剤と架橋剤とを用いた架橋反応(加硫)」を行う代わりに、「反応開始剤と架橋剤とを用いた架橋反応(加硫)」を行わなかったこと以外は、実施例3と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative example 2)
In Example 3, instead of performing the "crosslinking reaction (vulcanization) using the reaction initiator and the crosslinker", the "crosslinking reaction (vulcanization) using the reaction initiator and the crosslinker" was not performed. Except for this, in the same manner as in Example 3, "preparation of composition", "molding of pre-thermally conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "molding of thermally conductive sheet" were carried out. .
(比較例3)
実施例5において、「反応開始剤と架橋剤とを用いた架橋反応(加硫)」を行う代わりに、「反応開始剤と架橋剤とを用いた架橋反応(加硫)」を行わなかったこと以外は、実施例5と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative Example 3)
In Example 5, instead of performing "crosslinking reaction (vulcanization) using a reaction initiator and a crosslinker", "crosslinking reaction (vulcanization) using a reaction initiator and a crosslinker" was not performed. Except for this, in the same manner as in Example 5, "preparation of composition", "formation of pre-heat conductive sheet", "formation of laminate", "crosslinking reaction" and "formation of heat conductive sheet" were carried out. .
(比較例4)
実施例1において、架橋時の圧力を0.03MPaとする代わりに、架橋時の圧力を0.003MPaとしたこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」、「架橋反応」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative Example 4)
In Example 1, "Preparation of composition", "Preheat Formation of conductive sheet", "Formation of laminate", "Cross-linking reaction" and "Formation of thermally conductive sheet" were carried out.
本発明によれば、主面内方向Y(積層体の積層方向と一致する方向)のシート強度を向上させた熱伝導シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat conductive sheet which improved the sheet strength of the principal in-plane direction Y (the direction which corresponds to the lamination direction of a laminated body) can be provided.
Claims (6)
前記樹脂が、常温常圧下で固体の樹脂を少なくとも含有し、
前記粒子状充填材が膨張化黒鉛であり、
前記熱伝導シート中の前記粒子状充填材の含有割合が、前記樹脂100質量部に対して、20質量部以上200質量部以下であり、
前記熱伝導シートのゲル分率が38%以上95%以下であり、
前記熱伝導シートの主面について熱伝導率を測定した場合に熱伝導率が最も高くなる主面内方向Xのシート強度および前記主面内方向Xに対して垂直な主面内方向Yのシート強度がいずれも0.8MPa以上であり、
前記主面内方向Yのシート強度に対する前記主面内方向Xのシート強度の比(前記主面内方向Xのシート強度/前記主面内方向Yのシート強度)が2.3以上である、熱伝導シート。 A thermal conductive sheet containing a resin and a particulate filler, wherein the particulate filler is oriented in the thickness direction,
The resin contains at least a resin that is solid under normal temperature and normal pressure,
The particulate filler is expanded graphite,
A content ratio of the particulate filler in the heat conductive sheet is 20 parts by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin,
The heat conductive sheet has a gel fraction of 38% or more and 95% or less,
When the thermal conductivity is measured on the main surface of the heat conductive sheet, the sheet strength in the main in-plane direction X where the thermal conductivity is the highest and the sheet in the main in-plane direction Y perpendicular to the main in-plane direction X Both strengths are 0.8 MPa or more,
A ratio of the sheet strength in the main in-plane direction X to the sheet strength in the main in-plane direction Y (the sheet strength in the main in-plane direction X/the sheet strength in the main in-plane direction Y) is 2.3 or more. Thermally conductive sheet.
前記プレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る積層体形成工程と、
前記積層体を加圧する加圧工程と、
前記積層体を積層方向に0.03MPa以上で加圧しながら、150℃以上220℃以下の温度条件で反応させ架橋反応を行う架橋反応工程と、
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て、熱伝導シートを得るスライス工程と、を含み、
前記樹脂が、常温常圧下で固体の樹脂を少なくとも含有し、
前記粒子状充填材が膨張化黒鉛であり、
前記熱伝導シート中の前記粒子状充填材の含有割合が、前記樹脂100質量部に対して、20質量部以上200質量部以下であり、
前記熱伝導シートのゲル分率が38%以上95%以下である、熱伝導シートの製造方法。 A pre-thermal conductive sheet forming step of pressurizing a composition containing a resin, a particulate filler, and a cross-linking agent to form a sheet, thereby obtaining a pre-thermal conductive sheet;
a laminate forming step of obtaining a laminate by laminating a plurality of the pre-heat conductive sheets in the thickness direction, or by folding or winding the pre-heat conductive sheets;
a pressurizing step of pressurizing the laminate;
A cross-linking reaction step of performing a cross-linking reaction by reacting the laminate under a temperature condition of 150° C. or more and 220° C. or less while pressurizing the laminate at 0.03 MPa or more in the lamination direction ;
a slicing step of obtaining a heat conductive sheet by slicing the laminate at an angle of 45° or less with respect to the lamination direction ,
The resin contains at least a resin that is solid under normal temperature and normal pressure,
The particulate filler is expanded graphite,
A content ratio of the particulate filler in the heat conductive sheet is 20 parts by mass or more and 200 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin,
A method for producing a thermally conductive sheet, wherein the thermally conductive sheet has a gel fraction of 38% or more and 95% or less .
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Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002164481A (en) | 2000-11-13 | 2002-06-07 | Three M Innovative Properties Co | Heat conductive sheet |
| JP2011162642A (en) | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Hitachi Chem Co Ltd | Thermally conductive sheet, method for manufacturing the same and heat-dissipating device using thermally conductive sheet |
| US20130237621A1 (en) | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Hyundai Motor Company | High heat radiation composite and a method of fabricating the same |
| JP2014027144A (en) | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Polymatech Co Ltd | Thermally conductive compact and manufacturing method thereof |
| JP2015084431A (en) | 2008-10-08 | 2015-04-30 | 日立化成株式会社 | HEAT CONDUCTIVE SHEET AND METHOD FOR PRODUCING THE HEAT CONDUCTIVE SHEET |
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| JP2016098301A (en) | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | Thermofusion fluorine resin composition excellent in thermal conductivity, molded article manufactured by the composition and manufacturing method therefor |
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|---|---|---|---|---|
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002164481A (en) | 2000-11-13 | 2002-06-07 | Three M Innovative Properties Co | Heat conductive sheet |
| JP2015084431A (en) | 2008-10-08 | 2015-04-30 | 日立化成株式会社 | HEAT CONDUCTIVE SHEET AND METHOD FOR PRODUCING THE HEAT CONDUCTIVE SHEET |
| JP2011162642A (en) | 2010-02-09 | 2011-08-25 | Hitachi Chem Co Ltd | Thermally conductive sheet, method for manufacturing the same and heat-dissipating device using thermally conductive sheet |
| US20130237621A1 (en) | 2012-03-08 | 2013-09-12 | Hyundai Motor Company | High heat radiation composite and a method of fabricating the same |
| JP2014027144A (en) | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Polymatech Co Ltd | Thermally conductive compact and manufacturing method thereof |
| US20150275062A1 (en) | 2012-10-05 | 2015-10-01 | Lms Co., Ltd. | Thermally conductive composition and sheet |
| JP2016098301A (en) | 2014-11-20 | 2016-05-30 | 三井・デュポンフロロケミカル株式会社 | Thermofusion fluorine resin composition excellent in thermal conductivity, molded article manufactured by the composition and manufacturing method therefor |
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