JP2002038033A - 熱伝導性シート - Google Patents
熱伝導性シートInfo
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- JP2002038033A JP2002038033A JP2000341026A JP2000341026A JP2002038033A JP 2002038033 A JP2002038033 A JP 2002038033A JP 2000341026 A JP2000341026 A JP 2000341026A JP 2000341026 A JP2000341026 A JP 2000341026A JP 2002038033 A JP2002038033 A JP 2002038033A
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- JP
- Japan
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- sheet
- heat conductive
- conductive sheet
- elastomer layer
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】
【課題】 取り付け対象である電気および電子機器から
の電磁波を強力に吸収ないし遮蔽し、さらに取り付け対
象との高い電気絶縁性を確保した熱伝導性シートを提供
すること。 【解決手段】 シート状黒鉛層１の両面にシート状エラ
ストマー層２Ａ、２Ｂを積層し、一方のシート状エラス
トマー層２Ａに、カーボンナノチューブ３およびカーボ
ンマイクロコイルから選ばれた少なくとも一種を配合し
て熱伝導性シートを構成する。
の電磁波を強力に吸収ないし遮蔽し、さらに取り付け対
象との高い電気絶縁性を確保した熱伝導性シートを提供
すること。 【解決手段】 シート状黒鉛層１の両面にシート状エラ
ストマー層２Ａ、２Ｂを積層し、一方のシート状エラス
トマー層２Ａに、カーボンナノチューブ３およびカーボ
ンマイクロコイルから選ばれた少なくとも一種を配合し
て熱伝導性シートを構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱伝導性シートに
関する。特に、各種の電気および電子機器の発熱性部品
から発生される熱を効率よく放熱するための放熱材とし
て好ましく用いられる熱伝導性シートに関する。
関する。特に、各種の電気および電子機器の発熱性部品
から発生される熱を効率よく放熱するための放熱材とし
て好ましく用いられる熱伝導性シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】各種の電気および電子機器においては、
発熱性部品から発生される熱を効率よく放熱すること
が、誤作動を防止したり、製品寿命を延ばしたりする上
で重要である。したがって、従来から発熱を伴う部品を
有する電気および電子機器においては、発生される熱を
放熱するための放熱材が用いられている。そして、この
ような放熱材の一つとして、黒鉛シートの少なくとも片
面に、シリコーンゴムを塗布した熱伝導性シートが特公
平３−５１３０２号において開示されている。かかる熱
伝導性シートは、その形状からして取り扱いが容易であ
り、また少なくとも片面にシリコーンゴムを有してい
て、取り付け対象部との密着性も良く、電気および電子
機器の放熱材として便利なものとされている。しかし、
かかる熱伝導性シートは、黒鉛シートにシリコーンゴム
を塗布しただけであるので、黒鉛シートとシリコーンゴ
ムとの密着が不十分となったり、密着面に気泡や空隙を
生じることがあった。また、フルパックトランジスタの
ような平坦な取り付け対象部に対しては密着が確保でき
たとしても、その他の電気および電子機器に汎用な熱伝
導性シートとしては、密着させるべき取り付け対象部と
の間に空隙を生じやすいなどの欠点があり、熱伝導性を
十分に向上しきれないものであった。また、取り付け対
象部に沿って熱伝導性シートを変形させる結果、黒鉛シ
ートに劈開を生じたり、場合によっては黒鉛が劈開片と
して欠落する等、使用時における信頼性の点で問題があ
った。さらに、その製造時においても、連続シートとし
て製造しようとする場合に、黒鉛シートがちぎれる恐れ
があるため十分な巻取りテンションを掛け難く、量産性
にも課題を残していた。
発熱性部品から発生される熱を効率よく放熱すること
が、誤作動を防止したり、製品寿命を延ばしたりする上
で重要である。したがって、従来から発熱を伴う部品を
有する電気および電子機器においては、発生される熱を
放熱するための放熱材が用いられている。そして、この
ような放熱材の一つとして、黒鉛シートの少なくとも片
面に、シリコーンゴムを塗布した熱伝導性シートが特公
平３−５１３０２号において開示されている。かかる熱
伝導性シートは、その形状からして取り扱いが容易であ
り、また少なくとも片面にシリコーンゴムを有してい
て、取り付け対象部との密着性も良く、電気および電子
機器の放熱材として便利なものとされている。しかし、
かかる熱伝導性シートは、黒鉛シートにシリコーンゴム
を塗布しただけであるので、黒鉛シートとシリコーンゴ
ムとの密着が不十分となったり、密着面に気泡や空隙を
生じることがあった。また、フルパックトランジスタの
ような平坦な取り付け対象部に対しては密着が確保でき
たとしても、その他の電気および電子機器に汎用な熱伝
導性シートとしては、密着させるべき取り付け対象部と
の間に空隙を生じやすいなどの欠点があり、熱伝導性を
十分に向上しきれないものであった。また、取り付け対
象部に沿って熱伝導性シートを変形させる結果、黒鉛シ
ートに劈開を生じたり、場合によっては黒鉛が劈開片と
して欠落する等、使用時における信頼性の点で問題があ
った。さらに、その製造時においても、連続シートとし
て製造しようとする場合に、黒鉛シートがちぎれる恐れ
があるため十分な巻取りテンションを掛け難く、量産性
にも課題を残していた。
【０００３】また最近では、携帯電話等の普及に伴い、
電気および電子機器から発せられる電磁波をできるだけ
低減することが求められているが、上記従来の熱伝導性
シートは、この要請に十分応えるものではなく、電磁波
吸収ないし遮蔽効果をより高めた熱伝導性シートの開発
が望まれていた。
電気および電子機器から発せられる電磁波をできるだけ
低減することが求められているが、上記従来の熱伝導性
シートは、この要請に十分応えるものではなく、電磁波
吸収ないし遮蔽効果をより高めた熱伝導性シートの開発
が望まれていた。
【０００４】さらに、放熱材は、例えば万一の漏電を考
えただけでも、電気および電子機器に取り付けたとき
に、それら取り付け対象との電気絶縁性を保つことが必
要不可欠である。そのため、高い熱伝導性を維持すると
同時に、取り付け対象との十分な電気絶縁性を確保する
ことが望まれていた。
えただけでも、電気および電子機器に取り付けたとき
に、それら取り付け対象との電気絶縁性を保つことが必
要不可欠である。そのため、高い熱伝導性を維持すると
同時に、取り付け対象との十分な電気絶縁性を確保する
ことが望まれていた。
【０００５】一方、本発明者は、特開平１１−１１６８
２０号において、シリコーンゴム等のエラストマーにフ
ェライトを配合して硬化させた熱伝導性エラストマー成
形体を提案した。かかる成形体は、良好な熱伝導性およ
び電気絶縁性を有するものであるが、それらの性能をさ
らに向上させることが望まれていた。
２０号において、シリコーンゴム等のエラストマーにフ
ェライトを配合して硬化させた熱伝導性エラストマー成
形体を提案した。かかる成形体は、良好な熱伝導性およ
び電気絶縁性を有するものであるが、それらの性能をさ
らに向上させることが望まれていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の状況に鑑み、取り扱いが便利で、十分な熱伝導性
を有し、複数の層を積層させたときに層間に空隙等を生
じず、また取り付け対象部とも十分に密着して高い熱伝
導性を維持でき、さらに変形に対して劈開等の欠陥を生
じ難く、量産性にも優れる新規な熱伝導性シートを提供
することにある。
従来の状況に鑑み、取り扱いが便利で、十分な熱伝導性
を有し、複数の層を積層させたときに層間に空隙等を生
じず、また取り付け対象部とも十分に密着して高い熱伝
導性を維持でき、さらに変形に対して劈開等の欠陥を生
じ難く、量産性にも優れる新規な熱伝導性シートを提供
することにある。
【０００７】また、本発明は、取り付け対象である電気
および電子機器からの電磁波を強力に吸収ないし遮蔽
し、さらに取り付け対象との高い電気絶縁性を確保した
熱伝導性シートを提供するものである。
および電子機器からの電磁波を強力に吸収ないし遮蔽
し、さらに取り付け対象との高い電気絶縁性を確保した
熱伝導性シートを提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記本発明
の目的を達成すべく鋭意研究した結果、シート状黒鉛層
の両面にシート状エラストマー層を積層し、一方のシー
ト状エラストマー層に、カーボンナノチューブおよびカ
ーボンマイクロコイルから選ばれた少なくとも一種を配
合して熱伝導性シートを構成することにより、上記本発
明の目的を達成できることを見出した。
の目的を達成すべく鋭意研究した結果、シート状黒鉛層
の両面にシート状エラストマー層を積層し、一方のシー
ト状エラストマー層に、カーボンナノチューブおよびカ
ーボンマイクロコイルから選ばれた少なくとも一種を配
合して熱伝導性シートを構成することにより、上記本発
明の目的を達成できることを見出した。
【０００９】さらに、本発明者は、上記シート状エラス
トマー層の内、カーボンナノチューブおよびカーボンマ
イクロコイルを配合しない側のシート状エラストマー層
に、電気絶縁性の熱伝導性充填剤を配合することによ
り、取り付け対象との電気絶縁性を確保しつつ放熱性を
向上させうることを見出した。また、上記電気絶縁性の
熱伝導性充填剤としては軟磁性フェライトが好ましく用
いられることを知見している。すなわち、各種電気絶縁
性の熱伝導性充填剤の中でも、軟磁性フェライトは、安
価であり、相応の高い熱伝導性と電気絶縁性を有してい
て、これにシリコーンゴムを配合したシリコーンゴム組
成物は、さしたるコストアップを招くことなく、良好な
熱伝導性と電気絶縁性を有し、上記熱伝導性シートの、
カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイルを
配合しない側のシート状エラストマー層を形成するに好
適なものであることを知見した。
トマー層の内、カーボンナノチューブおよびカーボンマ
イクロコイルを配合しない側のシート状エラストマー層
に、電気絶縁性の熱伝導性充填剤を配合することによ
り、取り付け対象との電気絶縁性を確保しつつ放熱性を
向上させうることを見出した。また、上記電気絶縁性の
熱伝導性充填剤としては軟磁性フェライトが好ましく用
いられることを知見している。すなわち、各種電気絶縁
性の熱伝導性充填剤の中でも、軟磁性フェライトは、安
価であり、相応の高い熱伝導性と電気絶縁性を有してい
て、これにシリコーンゴムを配合したシリコーンゴム組
成物は、さしたるコストアップを招くことなく、良好な
熱伝導性と電気絶縁性を有し、上記熱伝導性シートの、
カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイルを
配合しない側のシート状エラストマー層を形成するに好
適なものであることを知見した。
【００１０】また、上記軟磁性フェライトに関して、さ
らに次のことを知見している。すなわち、軟磁性フェラ
イトには、所謂Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系あるいはＭ
ｎ−Ｍｇ系等の各種のものがあるが、これら各種のもの
には特性に種々の得失、挙動の差異があって、必ずしも
電気絶縁性の熱伝導性充填剤として一様の作用効果を有
するものではなく、これら各種の中で、Ｎｉ−Ｚｎ系の
軟磁性フェライトが最も基材としてのシリコーンゴムに
配合する電気絶縁性の熱伝導性充填剤として好ましく用
いられることを知見した。すなわち、（ａ）上記各種の
ものを熱伝導率の点で比較すれば、熱伝導率の高さは、
Ｍｎ−Ｍｇ系＞Ｎｉ−Ｚｎ系＞Ｃｕ−Ｚｎ系の順であ
り、Ｍｎ−Ｍｇ系が最も高く、（ｂ）これら各種のもの
をシリコーンゴムに配合した場合、該シリコーンゴム
が、その硬化機構が付加型のシリコーンゴムであると
き、部分的に未硬化ないし硬化不十分な箇所が生じると
いう所謂硬化阻害が起こることがあること、およびＭｎ
−Ｍｇ系はかかる硬化阻害を起こす危険があり、Ｎｉ−
Ｚｎ系とＣｕ−Ｚｎ系とはかかる硬化阻害を起こし難い
ものであること、また、（ｃ）これら各種のものをシリ
コーンゴムへの均一分散性の点で比較すれば、Ｍｎ−Ｍ
ｇ系は多くが凝集したまま残り、Ｃｕ−Ｚｎ系は若干凝
集して残ることがあり、Ｎｉ−Ｚｎ系は凝集せず均一に
分散すること等を知見した。つまり、上記各種の軟磁性
フェライトの内、Ｎｉ−Ｚｎ系が、相応に熱伝導性およ
び電気絶縁性が高く、シリコーンゴムの硬化阻害を起こ
し難く、シリコーンゴムへの分散性に優れているという
特性を兼ね備えており、シリコーンゴムに配合する電気
絶縁性の熱伝導性充填剤として最も好ましく用いられる
ことを知見した。
らに次のことを知見している。すなわち、軟磁性フェラ
イトには、所謂Ｃｕ−Ｚｎ系、Ｎｉ−Ｚｎ系あるいはＭ
ｎ−Ｍｇ系等の各種のものがあるが、これら各種のもの
には特性に種々の得失、挙動の差異があって、必ずしも
電気絶縁性の熱伝導性充填剤として一様の作用効果を有
するものではなく、これら各種の中で、Ｎｉ−Ｚｎ系の
軟磁性フェライトが最も基材としてのシリコーンゴムに
配合する電気絶縁性の熱伝導性充填剤として好ましく用
いられることを知見した。すなわち、（ａ）上記各種の
ものを熱伝導率の点で比較すれば、熱伝導率の高さは、
Ｍｎ−Ｍｇ系＞Ｎｉ−Ｚｎ系＞Ｃｕ−Ｚｎ系の順であ
り、Ｍｎ−Ｍｇ系が最も高く、（ｂ）これら各種のもの
をシリコーンゴムに配合した場合、該シリコーンゴム
が、その硬化機構が付加型のシリコーンゴムであると
き、部分的に未硬化ないし硬化不十分な箇所が生じると
いう所謂硬化阻害が起こることがあること、およびＭｎ
−Ｍｇ系はかかる硬化阻害を起こす危険があり、Ｎｉ−
Ｚｎ系とＣｕ−Ｚｎ系とはかかる硬化阻害を起こし難い
ものであること、また、（ｃ）これら各種のものをシリ
コーンゴムへの均一分散性の点で比較すれば、Ｍｎ−Ｍ
ｇ系は多くが凝集したまま残り、Ｃｕ−Ｚｎ系は若干凝
集して残ることがあり、Ｎｉ−Ｚｎ系は凝集せず均一に
分散すること等を知見した。つまり、上記各種の軟磁性
フェライトの内、Ｎｉ−Ｚｎ系が、相応に熱伝導性およ
び電気絶縁性が高く、シリコーンゴムの硬化阻害を起こ
し難く、シリコーンゴムへの分散性に優れているという
特性を兼ね備えており、シリコーンゴムに配合する電気
絶縁性の熱伝導性充填剤として最も好ましく用いられる
ことを知見した。
【００１１】また、本発明者は、カーボンナノチューブ
およびカーボンマイクロコイルから選ばれた少なくとも
一種を配合するシート状エラストマー層に、上記電気絶
縁性の熱伝導性充填剤を含む種々の熱伝導性充填剤をさ
らに配合することにより、そのシート状エラストマー層
の熱伝導性、ひいては熱伝導性シート全体の放熱性をさ
らに向上させうることを見出した。
およびカーボンマイクロコイルから選ばれた少なくとも
一種を配合するシート状エラストマー層に、上記電気絶
縁性の熱伝導性充填剤を含む種々の熱伝導性充填剤をさ
らに配合することにより、そのシート状エラストマー層
の熱伝導性、ひいては熱伝導性シート全体の放熱性をさ
らに向上させうることを見出した。
【００１２】さらに本発明者は、シート状黒鉛層に積層
するシート状エラストマー層に対して織布又は不織布を
埋設することにより、シート状黒鉛層が補強され、その
結果、使用時においては黒鉛の劈開等の発生を抑制しう
ること、また製造時においては十分な巻取りテンション
を掛けることが可能となり、量産性を向上させうること
を見出した。
するシート状エラストマー層に対して織布又は不織布を
埋設することにより、シート状黒鉛層が補強され、その
結果、使用時においては黒鉛の劈開等の発生を抑制しう
ること、また製造時においては十分な巻取りテンション
を掛けることが可能となり、量産性を向上させうること
を見出した。
【００１３】すなわち、本発明は、上記各種の知見に基
づいて完成されたものであって、上記本発明の目的を達
成するために、次の熱伝導性シートを提供する。
づいて完成されたものであって、上記本発明の目的を達
成するために、次の熱伝導性シートを提供する。
【００１４】（１）シート状黒鉛層の両面にシート状エ
ラストマー層が積層され、一方のシート状エラストマー
層に、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコ
イルから選ばれた少なくとも一種が配合されていること
を特徴とする熱伝導性シート。
ラストマー層が積層され、一方のシート状エラストマー
層に、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコ
イルから選ばれた少なくとも一種が配合されていること
を特徴とする熱伝導性シート。
【００１５】（２）シート状黒鉛層の両面にシート状エ
ラストマー層が積層され、一方のシート状エラストマー
層に、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコ
イルから選ばれた少なくとも一種が配合され、他方のシ
ート状エラストマー層に、電気絶縁性の熱伝導性充填剤
が配合されていることを特徴とする熱伝導性シート。
ラストマー層が積層され、一方のシート状エラストマー
層に、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコ
イルから選ばれた少なくとも一種が配合され、他方のシ
ート状エラストマー層に、電気絶縁性の熱伝導性充填剤
が配合されていることを特徴とする熱伝導性シート。
【００１６】（３）シート状エラストマー層が、加圧し
て積層されることを特徴とする上記（１）または（２）
記載の熱伝導性シート。
て積層されることを特徴とする上記（１）または（２）
記載の熱伝導性シート。
【００１７】（４）一方のシート状エラストマー層に、
カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイルか
ら選ばれた少なくとも一種に加えて、熱伝導性充填剤が
配合されていることを特徴とする上記（１）または
（２）記載の熱伝導性シート。
カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイルか
ら選ばれた少なくとも一種に加えて、熱伝導性充填剤が
配合されていることを特徴とする上記（１）または
（２）記載の熱伝導性シート。
【００１８】（５）電気絶縁性の熱伝導性充填剤が、軟
磁性フェライトであることを特徴とする上記（２）記載
の熱伝導性シート。
磁性フェライトであることを特徴とする上記（２）記載
の熱伝導性シート。
【００１９】（６）軟磁性フェライトがＮｉ−Ｚｎ系軟
磁性フェライトであることを特徴とする上記（５）記載
の熱伝導性シート。
磁性フェライトであることを特徴とする上記（５）記載
の熱伝導性シート。
【００２０】（７）シート状エラストマー層に、織布又
は不織布が埋設されることを特徴とする上記（１）〜
（４）のいずれか記載の熱伝導シート。
は不織布が埋設されることを特徴とする上記（１）〜
（４）のいずれか記載の熱伝導シート。
【００２１】（８）エラストマーが、シリコーンゴムを
基材とするものであることを特徴とする上記（１）〜
（４）、（７）のいずれか記載の熱伝導性シート。
基材とするものであることを特徴とする上記（１）〜
（４）、（７）のいずれか記載の熱伝導性シート。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明で熱伝導性シートを構成す
るシート状黒鉛層としては、従来から知られた各種の黒
鉛シートを適宜選択して用いることができる。例えば、
黒鉛シートには、天然黒鉛から誘導されたものや、黒鉛
化できる高分子化合物を黒鉛化して誘導されたもの等の
各種の黒鉛シートがあるが、その製造由来は問わない。
黒鉛シートの厚さは、必要に応じて適宜設定することが
できるが、一般に、０．２〜１．６ｍｍが適当である。
この黒鉛シートは可撓性を有するものが好ましい。ま
た、黒鉛シートには、必要に応じて、シート状エラスト
マー層との接着性を向上させるために、予めプライマー
を塗布しておくこともできる。このプライマーの例とし
て、プライマーＣ（商品名：信越シリコーン社製）、プ
ライマーＸ （商品名：東レ・ダウコーニング・シリコ
ーン社製）、プライマーＹ（商品名：東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン社製）、ＭＥ１５１（商品名：東芝シ
リコーン社製）等が挙げられる。
るシート状黒鉛層としては、従来から知られた各種の黒
鉛シートを適宜選択して用いることができる。例えば、
黒鉛シートには、天然黒鉛から誘導されたものや、黒鉛
化できる高分子化合物を黒鉛化して誘導されたもの等の
各種の黒鉛シートがあるが、その製造由来は問わない。
黒鉛シートの厚さは、必要に応じて適宜設定することが
できるが、一般に、０．２〜１．６ｍｍが適当である。
この黒鉛シートは可撓性を有するものが好ましい。ま
た、黒鉛シートには、必要に応じて、シート状エラスト
マー層との接着性を向上させるために、予めプライマー
を塗布しておくこともできる。このプライマーの例とし
て、プライマーＣ（商品名：信越シリコーン社製）、プ
ライマーＸ （商品名：東レ・ダウコーニング・シリコ
ーン社製）、プライマーＹ（商品名：東レ・ダウコーニ
ング・シリコーン社製）、ＭＥ１５１（商品名：東芝シ
リコーン社製）等が挙げられる。
【００２３】本発明で熱伝導性シートを構成するシート
状エラストマー層としては、ウレタンゴム、アクリルゴ
ム等の種々のエラストマーが適用可能であるが、その中
でも、シリコーンゴムを基材とするものが好適に用いら
れる。シリコーンゴムとしては、従来から知られた各種
のシリコーンゴムを適宜選択して用いることができる。
例えば、加熱硬化型あるいは常温硬化型のもの、硬化機
構が縮合型あるいは付加型のものなど、いずれも用いる
ことができる。また、ケイ素原子に結合する基も特に限
定されるものではなく、その例として、メチル基、エチ
ル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、ア
リル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のア
リール基のほか、これらの基の水素原子が部分的に他の
原子または結合基で置換されたものを挙げることができ
る。上記各種のシリコーンゴムの中でも、硬化機構が付
加型のものは、硬化に際して副生成物が生成されず、こ
の点で好ましく用いられる。
状エラストマー層としては、ウレタンゴム、アクリルゴ
ム等の種々のエラストマーが適用可能であるが、その中
でも、シリコーンゴムを基材とするものが好適に用いら
れる。シリコーンゴムとしては、従来から知られた各種
のシリコーンゴムを適宜選択して用いることができる。
例えば、加熱硬化型あるいは常温硬化型のもの、硬化機
構が縮合型あるいは付加型のものなど、いずれも用いる
ことができる。また、ケイ素原子に結合する基も特に限
定されるものではなく、その例として、メチル基、エチ
ル基、プロピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、
シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、ア
リル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のア
リール基のほか、これらの基の水素原子が部分的に他の
原子または結合基で置換されたものを挙げることができ
る。上記各種のシリコーンゴムの中でも、硬化機構が付
加型のものは、硬化に際して副生成物が生成されず、こ
の点で好ましく用いられる。
【００２４】上記シリコーンゴムは、ゲル状態のもので
もよく、例えば、硬化後におけるＪＩＳ Ｋ２２０７−
１９８０（５０ｇ荷重）の針入度が５〜２００のものを
用いることができる。この程度の柔らかさになるシリコ
ーンゴムを用いると、その組成物から形成されるシート
状エラストマー層の密着性が増し、熱伝導性シートの取
り付けに際し便利である。
もよく、例えば、硬化後におけるＪＩＳ Ｋ２２０７−
１９８０（５０ｇ荷重）の針入度が５〜２００のものを
用いることができる。この程度の柔らかさになるシリコ
ーンゴムを用いると、その組成物から形成されるシート
状エラストマー層の密着性が増し、熱伝導性シートの取
り付けに際し便利である。
【００２５】また、一般に、上記シリコーンゴム等の市
販のエラストマーには、充填材、可塑材、その他の添加
剤等を含んだ形で市場に出荷されるものがあるが、かか
る充填材、可塑材、着色剤、難燃剤、その他の添加剤を
含んだエラストマーも、本発明の目的を損なわない範囲
内において適宜選択して用いることができる。
販のエラストマーには、充填材、可塑材、その他の添加
剤等を含んだ形で市場に出荷されるものがあるが、かか
る充填材、可塑材、着色剤、難燃剤、その他の添加剤を
含んだエラストマーも、本発明の目的を損なわない範囲
内において適宜選択して用いることができる。
【００２６】また、本発明の熱伝導性シートにおいて、
シート状黒鉛層の両面に積層されたシート状エラストマ
ー層のうち、一方のシート状エラストマー層に配合され
るカーボンナノチューブあるいはカーボンマイクロコイ
ルとしては、公知の種々のカーボンナノチューブやカー
ボンマイクロコイルを適宜選択して用いることができ
る。カーボンナノチューブは、一般に、炭素からなる、
外径が２〜７０ｎｍ、長さが直径の１０2倍以上である
円筒状の中空繊維状のものであって、炭素含有ガスの気
相分解反応や、炭素棒、炭素繊維等を用いたアーク放電
法等によって得られるものである。また、その末端形状
は必ずしも円筒状である必要はなく、例えば円錐状等変
形していても差し支えない。さらに、末端は閉じていて
も開いていてもどちらでも良い。好ましく用いられるカ
ーボンナノチューブの例として、ハイペリオン・カタリ
シス・インターナショナル社製のＧｒａｐｈｉｔｅ Ｆ
ｉｂｒｉｌｓ・Ｇｒａｄｅｓ ＢＮ（商品名）等が挙げ
られる。カーボンマイクロコイルは、一般に、炭素から
なる、繊維直径が０．０５〜５μｍ、コイル外径が繊維
直径の２〜１０倍であり、巻数が１０μｍ当たり５／コ
イル外径（μｍ）〜５０／コイル外径（μｍ）であるコ
イル状繊維のものであって、炭素含有ガスの気相分解反
応によって得られるものである。これらのカーボンナノ
チューブとカーボンマイクロコイルは、必要に応じて、
併用することもできる。そして、カーボンナノチューブ
やカーボンマイクロコイルの配合量は、未だこれらの総
生産量が少ないこともあって非常に高価であるため、必
要に応じて適宜設定することとなるが、一般に、シート
状エラストマー層総重量に対して０．０５〜１０重量％
が適当である。このカーボンナノチューブやカーボンマ
イクロコイルは、熱伝導性を有すると共に、電磁波吸収
性に優れたものであるから、これらを配合したシート状
エラストマー層を、熱伝導性シートの、電子機器等に取
り付ける側とは反対側の面に積層させることにより、Ｓ
Ｎ比が高い電磁波吸収性を得ることができる。
シート状黒鉛層の両面に積層されたシート状エラストマ
ー層のうち、一方のシート状エラストマー層に配合され
るカーボンナノチューブあるいはカーボンマイクロコイ
ルとしては、公知の種々のカーボンナノチューブやカー
ボンマイクロコイルを適宜選択して用いることができ
る。カーボンナノチューブは、一般に、炭素からなる、
外径が２〜７０ｎｍ、長さが直径の１０2倍以上である
円筒状の中空繊維状のものであって、炭素含有ガスの気
相分解反応や、炭素棒、炭素繊維等を用いたアーク放電
法等によって得られるものである。また、その末端形状
は必ずしも円筒状である必要はなく、例えば円錐状等変
形していても差し支えない。さらに、末端は閉じていて
も開いていてもどちらでも良い。好ましく用いられるカ
ーボンナノチューブの例として、ハイペリオン・カタリ
シス・インターナショナル社製のＧｒａｐｈｉｔｅ Ｆ
ｉｂｒｉｌｓ・Ｇｒａｄｅｓ ＢＮ（商品名）等が挙げ
られる。カーボンマイクロコイルは、一般に、炭素から
なる、繊維直径が０．０５〜５μｍ、コイル外径が繊維
直径の２〜１０倍であり、巻数が１０μｍ当たり５／コ
イル外径（μｍ）〜５０／コイル外径（μｍ）であるコ
イル状繊維のものであって、炭素含有ガスの気相分解反
応によって得られるものである。これらのカーボンナノ
チューブとカーボンマイクロコイルは、必要に応じて、
併用することもできる。そして、カーボンナノチューブ
やカーボンマイクロコイルの配合量は、未だこれらの総
生産量が少ないこともあって非常に高価であるため、必
要に応じて適宜設定することとなるが、一般に、シート
状エラストマー層総重量に対して０．０５〜１０重量％
が適当である。このカーボンナノチューブやカーボンマ
イクロコイルは、熱伝導性を有すると共に、電磁波吸収
性に優れたものであるから、これらを配合したシート状
エラストマー層を、熱伝導性シートの、電子機器等に取
り付ける側とは反対側の面に積層させることにより、Ｓ
Ｎ比が高い電磁波吸収性を得ることができる。
【００２７】本発明の熱伝導性シートにおいて、上記カ
ーボンナノチューブやカーボンマイクロコイルを配合し
ない側のシート状エラストマー層には、電気絶縁性の熱
伝導性充填剤を配合することができる。ここで「電気絶
縁性」とは、上記カーボンナノチューブやカーボンマイ
クロコイルに比べて、電気伝導度の低い物質であれば用
いることができる意味である。電気絶縁性の熱伝導性充
填剤としては、従来から知られた各種の熱伝導性充填剤
等を適宜選択して用いることができる。その例として、
軟磁性フェライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒
化硼素、窒化チタン、窒化ジルコニウムの等の窒化物、
酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化硼素等の酸化物、
炭化ケイ素、炭化チタン、炭化硼素等の炭化物等が挙げ
られる。これらの電気絶縁性の熱伝導性充填剤は、必要
に応じて複数種併用することもできる。また、熱伝導性
充填剤の形状は、必要に応じて球状、繊維状、不定形状
等の任意の形状にすることができ、また、その大きさ
を、必要に応じて適宜設定することができるが、一般
に、粒径３〜５０μｍ程度の球状であることが分散性向
上等の点から好ましい。熱伝導性充填剤の配合量は、必
要に応じて適宜設定することができるが、一般に、シー
ト状エラストマー層に十分な熱伝導性を付与し、かつ該
エラストマー層の良好な成形性を確保するために、該エ
ラストマー層総重量に対して２０〜８０重量％とするこ
とが適当である。
ーボンナノチューブやカーボンマイクロコイルを配合し
ない側のシート状エラストマー層には、電気絶縁性の熱
伝導性充填剤を配合することができる。ここで「電気絶
縁性」とは、上記カーボンナノチューブやカーボンマイ
クロコイルに比べて、電気伝導度の低い物質であれば用
いることができる意味である。電気絶縁性の熱伝導性充
填剤としては、従来から知られた各種の熱伝導性充填剤
等を適宜選択して用いることができる。その例として、
軟磁性フェライト、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒
化硼素、窒化チタン、窒化ジルコニウムの等の窒化物、
酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化硼素等の酸化物、
炭化ケイ素、炭化チタン、炭化硼素等の炭化物等が挙げ
られる。これらの電気絶縁性の熱伝導性充填剤は、必要
に応じて複数種併用することもできる。また、熱伝導性
充填剤の形状は、必要に応じて球状、繊維状、不定形状
等の任意の形状にすることができ、また、その大きさ
を、必要に応じて適宜設定することができるが、一般
に、粒径３〜５０μｍ程度の球状であることが分散性向
上等の点から好ましい。熱伝導性充填剤の配合量は、必
要に応じて適宜設定することができるが、一般に、シー
ト状エラストマー層に十分な熱伝導性を付与し、かつ該
エラストマー層の良好な成形性を確保するために、該エ
ラストマー層総重量に対して２０〜８０重量％とするこ
とが適当である。
【００２８】上記各種の電気絶縁性の熱伝導性充填剤の
中でも、軟磁性フェライトが好ましく用いられる。この
軟磁性フェライトとしては、従来から知られた各種の軟
磁性フェライトを適宜選択して用いることができ、その
例として、Ｍｎ−Ｍｇ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系
等の軟磁性フェライトが挙げられる。これらの軟磁性フ
ェライトの中でも、Ｎｉ−Ｚｎ系が、相応に熱伝導性お
よび電気絶縁性が高く、シリコーンゴムの硬化阻害を起
こし難く、シリコーンゴムへの分散性に優れているとい
う特性を兼ね備えていて、好ましく用いられる。軟磁性
フェライトは、例えば窒化硼素等のような高熱伝導充填
材と比べると遥かに低価格で入手することができ、経済
的である。
中でも、軟磁性フェライトが好ましく用いられる。この
軟磁性フェライトとしては、従来から知られた各種の軟
磁性フェライトを適宜選択して用いることができ、その
例として、Ｍｎ−Ｍｇ系、Ｎｉ−Ｚｎ系、Ｃｕ−Ｚｎ系
等の軟磁性フェライトが挙げられる。これらの軟磁性フ
ェライトの中でも、Ｎｉ−Ｚｎ系が、相応に熱伝導性お
よび電気絶縁性が高く、シリコーンゴムの硬化阻害を起
こし難く、シリコーンゴムへの分散性に優れているとい
う特性を兼ね備えていて、好ましく用いられる。軟磁性
フェライトは、例えば窒化硼素等のような高熱伝導充填
材と比べると遥かに低価格で入手することができ、経済
的である。
【００２９】さらに、本発明の熱伝導性シートは、カー
ボンナノチューブやカーボンマイクロコイルを配合する
側のシート状エラストマー層に対し、上記カーボンナノ
チューブ等に加えて、さらに熱伝導性充填剤を配合する
ことができる。熱伝導性充填剤としては、電気絶縁性で
あるか否かにかかわらず、従来から知られた各種の熱伝
導性充填剤を適宜選択して用いることができる。具体例
としては、上述したような種々の電気絶縁性の熱伝導性
充填剤に加え、純鉄、金属ケイ素、アルミニウム、金、
銀、銅等が挙げられる。これらの熱伝導性充填剤は複数
を併用して用いることができる。また、熱伝導性充填剤
の形状、大きさについては、上述の電気絶縁性の熱伝導
性充填剤と同様である。さらに、配合量は、カーボンナ
ノチューブやカーボンマイクロコイルと上記熱伝導性充
填剤との合計重量がシート状エラストマー層総重量に対
して２０〜８０重量％とすることが適当である。
ボンナノチューブやカーボンマイクロコイルを配合する
側のシート状エラストマー層に対し、上記カーボンナノ
チューブ等に加えて、さらに熱伝導性充填剤を配合する
ことができる。熱伝導性充填剤としては、電気絶縁性で
あるか否かにかかわらず、従来から知られた各種の熱伝
導性充填剤を適宜選択して用いることができる。具体例
としては、上述したような種々の電気絶縁性の熱伝導性
充填剤に加え、純鉄、金属ケイ素、アルミニウム、金、
銀、銅等が挙げられる。これらの熱伝導性充填剤は複数
を併用して用いることができる。また、熱伝導性充填剤
の形状、大きさについては、上述の電気絶縁性の熱伝導
性充填剤と同様である。さらに、配合量は、カーボンナ
ノチューブやカーボンマイクロコイルと上記熱伝導性充
填剤との合計重量がシート状エラストマー層総重量に対
して２０〜８０重量％とすることが適当である。
【００３０】また、上記各種の熱伝導性充填剤は、必要
に応じて、シリコーンゴムとの混合性を一層高めて均一
なシリコーンゴム組成物を一層容易に得るために、その
表面をシランカップリング剤で処理することができる。
このシランカップリング剤としては、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニ
ルトリエトキシシラ、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ル・トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４
−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラ
ン、γ−クリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ユ
レイドプロピルトリエトキシシラン等を挙げることがで
きる。シランカップリング剤の使用量は、必要に応じて
適宜設定することができるが、一般に、熱伝導性充填剤
の重量に対して約０．２〜１０重量％が好ましい。
に応じて、シリコーンゴムとの混合性を一層高めて均一
なシリコーンゴム組成物を一層容易に得るために、その
表面をシランカップリング剤で処理することができる。
このシランカップリング剤としては、γ−クロロプロピ
ルトリメトキシシラン、ビニルトリクロロシラン、ビニ
ルトリエトキシシラ、ビニルトリメトキシシラン、ビニ
ル・トリス（β−メトキシエトキシ）シラン、γ−メタ
クリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４
−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラ
ン、γ−クリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ
−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノ
プロピルトリエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ユ
レイドプロピルトリエトキシシラン等を挙げることがで
きる。シランカップリング剤の使用量は、必要に応じて
適宜設定することができるが、一般に、熱伝導性充填剤
の重量に対して約０．２〜１０重量％が好ましい。
【００３１】さらにまた、本発明の熱伝導性シートを構
成するに際し、上記シート状エラストマー層には、必要
に応じて、上記カーボンナノチューブやカーボンマイク
ロコイル、熱伝導性充填剤等に加えて、本発明の目的を
損なわない範囲において、一般に従来からエラストマー
に用いられているような硬化剤、硬化促進剤、着色剤、
難燃材等の一般的添加剤を適量配合することができる。
成するに際し、上記シート状エラストマー層には、必要
に応じて、上記カーボンナノチューブやカーボンマイク
ロコイル、熱伝導性充填剤等に加えて、本発明の目的を
損なわない範囲において、一般に従来からエラストマー
に用いられているような硬化剤、硬化促進剤、着色剤、
難燃材等の一般的添加剤を適量配合することができる。
【００３２】また、上記シート状エラストマー層には、
必要に応じて、織布又は不織布を埋設することができ
る。なお、ここでいう「埋設」とは、織布・不織布がシ
ート状エラストマー層の中に包まれるように内在する状
態、及び織布・不織布がシート状エラストマー層とシー
ト状黒鉛層の間の界面に位置するよう埋め込まれた状態
のいずれも意味するものである。これにより、織布又は
不織布がシート状黒鉛層の補強材として機能し、熱伝導
性シートの変形等により生じるシート状黒鉛の劈開ある
いは欠落を防止することができる。なお、織布又は不織
布は、カーボンナノチューブ等を配合する一方のエラス
トマー層及びカーボンナノチューブ等を配合しない他方
のエラストマー層の双方に対して埋設することが望まし
いが、どちらか一方のエラストマー層にのみ埋設するこ
ともできる。
必要に応じて、織布又は不織布を埋設することができ
る。なお、ここでいう「埋設」とは、織布・不織布がシ
ート状エラストマー層の中に包まれるように内在する状
態、及び織布・不織布がシート状エラストマー層とシー
ト状黒鉛層の間の界面に位置するよう埋め込まれた状態
のいずれも意味するものである。これにより、織布又は
不織布がシート状黒鉛層の補強材として機能し、熱伝導
性シートの変形等により生じるシート状黒鉛の劈開ある
いは欠落を防止することができる。なお、織布又は不織
布は、カーボンナノチューブ等を配合する一方のエラス
トマー層及びカーボンナノチューブ等を配合しない他方
のエラストマー層の双方に対して埋設することが望まし
いが、どちらか一方のエラストマー層にのみ埋設するこ
ともできる。
【００３３】上記の織布又は不織布としては、耐熱性を
有することを条件として、種々の合成繊維、天然繊維、
ガラス繊維、金属繊維等の織布、不織布の中から適宜選
択し用いることができる。具体的には、メタ・アラミド
ペーパー（商品名：デュポン帝人アドバンスドペーパー
社製）等のアラミド系繊維からなる不織布を好適な例と
して挙げることができる。なお、シート状黒鉛層の両面
に積層するシート状エラストマー層の内、カーボンナノ
チューブ等を配合しない側のエラストマー層に対して埋
設する織布・不織布については、電気絶縁性を有するこ
とが必要である。また、織布又は不織布の厚さは、厚過
ぎると熱伝導性シート全体の熱伝導率が低下し、またシ
ートの可撓性も損なわれるので好ましくなく、逆に薄過
ぎるとシート状黒鉛層の補強効果が十分に得られないの
で、これらを考慮して適宜設定される。具体的には３０
〜１００μｍ程度が適当であるがこれに限定されるもの
ではない。
有することを条件として、種々の合成繊維、天然繊維、
ガラス繊維、金属繊維等の織布、不織布の中から適宜選
択し用いることができる。具体的には、メタ・アラミド
ペーパー（商品名：デュポン帝人アドバンスドペーパー
社製）等のアラミド系繊維からなる不織布を好適な例と
して挙げることができる。なお、シート状黒鉛層の両面
に積層するシート状エラストマー層の内、カーボンナノ
チューブ等を配合しない側のエラストマー層に対して埋
設する織布・不織布については、電気絶縁性を有するこ
とが必要である。また、織布又は不織布の厚さは、厚過
ぎると熱伝導性シート全体の熱伝導率が低下し、またシ
ートの可撓性も損なわれるので好ましくなく、逆に薄過
ぎるとシート状黒鉛層の補強効果が十分に得られないの
で、これらを考慮して適宜設定される。具体的には３０
〜１００μｍ程度が適当であるがこれに限定されるもの
ではない。
【００３４】次に、本発明の熱伝導性シートの作製方法
を、シート状エラストマー層の基材にシリコーンゴムを
用いた場合を例として、（ａ）織布又は不織布を埋設し
ない場合、（ｂ）織布又は不織布を埋設する場合、のそ
れぞれについて以下に説明する。
を、シート状エラストマー層の基材にシリコーンゴムを
用いた場合を例として、（ａ）織布又は不織布を埋設し
ない場合、（ｂ）織布又は不織布を埋設する場合、のそ
れぞれについて以下に説明する。
【００３５】上記（ａ）の場合は、まず、カーボンナノ
チューブおよびカーボンマイクロコイルから選ばれた少
なくとも一種、および必要に応じて熱伝導性充填剤や従
来から一般に用いられている一般的添加剤を配合したシ
リコーンゴム組成物（以下、組成物Ａという）と、必要
に応じて電気絶縁性の熱伝導性充填剤や従来から一般に
用いられている一般的添加剤を配合したシリコーンゴム
組成物（以下、組成物Ｂという）を調製する。なお、こ
のシリコーンゴム組成物の調製は、シリコーンゴムに上
記各種配合物を加えて、例えばヘンシェルミキサー、バ
ンバリー混合機、三本ロール混練機等の公知の混合手段
を用いて適宜混合して行うことができる。しかして、上
記（ａ）に係る熱伝導性シートは、未硬化で流動性の上
記組成物ＡおよびＢを用い、黒鉛シートの一方の面に組
成物Ａ、他方の面には組成物Ｂをそれぞれ流し込み、硬
化させることによって作製することができる。その際、
層間の密着性をより向上させるために、流し込んだ組成
物を黒鉛シートに対して加圧しつつ硬化させることがで
きる。流し込むシリコーンゴム組成物の厚さは、必要に
応じて適宜設定することができるが、特に組成物Ｂから
なるエラストマー層については、取り付け対象部との電
気絶縁性を確保するために、硬化後の厚さで、少なくと
も１５０μｍ以上が好ましく、その中でも０．２〜１ｍ
ｍとすることが特に好ましい。また、作製する熱伝導性
シートの全体の厚さ、すなわちシート状黒鉛層の厚さ
と、硬化後のシート状エラストマー層の厚さを合計した
厚さも、必要に応じて適宜設定することができるが、一
般に、０．５〜３．６ｍｍが適当である。また、未硬化
のシリコーンゴム組成物の黒鉛シートへの流し込みは、
スプレー法、デイッピング法、カレンダリング法、ワイ
ヤーバーコート法等の公知の手段を用いて適宜行うこと
ができる。
チューブおよびカーボンマイクロコイルから選ばれた少
なくとも一種、および必要に応じて熱伝導性充填剤や従
来から一般に用いられている一般的添加剤を配合したシ
リコーンゴム組成物（以下、組成物Ａという）と、必要
に応じて電気絶縁性の熱伝導性充填剤や従来から一般に
用いられている一般的添加剤を配合したシリコーンゴム
組成物（以下、組成物Ｂという）を調製する。なお、こ
のシリコーンゴム組成物の調製は、シリコーンゴムに上
記各種配合物を加えて、例えばヘンシェルミキサー、バ
ンバリー混合機、三本ロール混練機等の公知の混合手段
を用いて適宜混合して行うことができる。しかして、上
記（ａ）に係る熱伝導性シートは、未硬化で流動性の上
記組成物ＡおよびＢを用い、黒鉛シートの一方の面に組
成物Ａ、他方の面には組成物Ｂをそれぞれ流し込み、硬
化させることによって作製することができる。その際、
層間の密着性をより向上させるために、流し込んだ組成
物を黒鉛シートに対して加圧しつつ硬化させることがで
きる。流し込むシリコーンゴム組成物の厚さは、必要に
応じて適宜設定することができるが、特に組成物Ｂから
なるエラストマー層については、取り付け対象部との電
気絶縁性を確保するために、硬化後の厚さで、少なくと
も１５０μｍ以上が好ましく、その中でも０．２〜１ｍ
ｍとすることが特に好ましい。また、作製する熱伝導性
シートの全体の厚さ、すなわちシート状黒鉛層の厚さ
と、硬化後のシート状エラストマー層の厚さを合計した
厚さも、必要に応じて適宜設定することができるが、一
般に、０．５〜３．６ｍｍが適当である。また、未硬化
のシリコーンゴム組成物の黒鉛シートへの流し込みは、
スプレー法、デイッピング法、カレンダリング法、ワイ
ヤーバーコート法等の公知の手段を用いて適宜行うこと
ができる。
【００３６】黒鉛シートに流し込んだ未硬化のシリコー
ンゴム組成物を、黒鉛シートに対して加圧しつつ硬化さ
せる場合、その方法は、各種プレス機により加圧すると
ともに加熱する等の方法を採用して適宜行われる。ま
た、流し込んだシリコーン組成物を黒鉛シート上に均一
厚さに展開するためスキージする際、そのスキージする
圧力を利用して加圧することもできる。これにより、シ
リコーンゴム組成物が黒鉛シートに強く密着されたまま
硬化が進むので、後に剥離や空隙を生じる層間の欠陥が
除かれ、高い熱伝導性が維持される。
ンゴム組成物を、黒鉛シートに対して加圧しつつ硬化さ
せる場合、その方法は、各種プレス機により加圧すると
ともに加熱する等の方法を採用して適宜行われる。ま
た、流し込んだシリコーン組成物を黒鉛シート上に均一
厚さに展開するためスキージする際、そのスキージする
圧力を利用して加圧することもできる。これにより、シ
リコーンゴム組成物が黒鉛シートに強く密着されたまま
硬化が進むので、後に剥離や空隙を生じる層間の欠陥が
除かれ、高い熱伝導性が維持される。
【００３７】加圧する圧力は、シリコーン組成物を硬化
させる温度やカーボンナノチューブ、熱伝導性充填剤等
の濃度等に応じて適宜設定されるが、低すぎると層間を
密着させて欠陥を除去する効果が不十分であり、逆に高
すぎるとカーボンナノチューブ、熱伝導性充填剤等の偏
在を引き起こして好ましくないので、これらを考慮し
て、１０〜２００ｋＰａとすることが好ましい。
させる温度やカーボンナノチューブ、熱伝導性充填剤等
の濃度等に応じて適宜設定されるが、低すぎると層間を
密着させて欠陥を除去する効果が不十分であり、逆に高
すぎるとカーボンナノチューブ、熱伝導性充填剤等の偏
在を引き起こして好ましくないので、これらを考慮し
て、１０〜２００ｋＰａとすることが好ましい。
【００３８】一方、上記（ｂ）の場合であって織布・不
織布をシート状エラストマー層の中に包むように内在さ
せる場合には、まず、織布又は不織布を、上記（ａ）に
おいて調製したシリコーンゴム組成物Ａ又はＢの中に浸
漬する等して、シリコーンゴム組成物を織布又は不織布
に含浸させる。そして、そのシリコーンゴム組成物が含
浸された織布又は不織布をシート状黒鉛に積層させ、硬
化させることにより上記（ｂ）に係る熱伝導性シートを
得ることができる。あるいは、シート状黒鉛に、上記シ
リコーンゴム組成物を流し込み、その上に織布又は不織
布を積層させ、さらにシリコーンゴム組成物を流し込ん
で硬化させることによっても同様の熱伝導性シートを得
ることができる。また、上記（ｂ）の場合であって織布
・不織布をシート状エラストマー層とシート状黒鉛層の
間の界面に位置するよう埋め込む場合には、例えば、シ
ート状黒鉛に接着剤を薄く塗布してから織布・不織布を
積層させ、さらにその上にシリコーンゴム組成物を流し
込み硬化させることによって目的の熱伝導性シートを得
ることができる。なお、シート状黒鉛に塗布する接着剤
としては、織布・不織布とシート状黒鉛とを十分に接着
できるものであれば特に成分を問わずに用いることがで
きる。また、別の例としては、織布・不織布とシート状
黒鉛とを積層させる際に上記接着剤を用いず、織布・不
織布を溶着により積層させることもできる。なお、織布
・不織布の上に流し込むシリコーン組成物は、織布・不
織布に含浸させつつ硬化させると密着性が高まるため好
ましい。また、シリコーンゴム組成物を流し込む手段、
及び硬化後のエラストマー層の厚さについては上記
（ａ）の場合と同様である。さらに、硬化させるに当た
っては、エアーの残留を無くし確実に密着させるため、
ロールや平板プレス等で加圧することが好ましい。加圧
する際の圧力は、上記（ａ）の場合に準ずる。
織布をシート状エラストマー層の中に包むように内在さ
せる場合には、まず、織布又は不織布を、上記（ａ）に
おいて調製したシリコーンゴム組成物Ａ又はＢの中に浸
漬する等して、シリコーンゴム組成物を織布又は不織布
に含浸させる。そして、そのシリコーンゴム組成物が含
浸された織布又は不織布をシート状黒鉛に積層させ、硬
化させることにより上記（ｂ）に係る熱伝導性シートを
得ることができる。あるいは、シート状黒鉛に、上記シ
リコーンゴム組成物を流し込み、その上に織布又は不織
布を積層させ、さらにシリコーンゴム組成物を流し込ん
で硬化させることによっても同様の熱伝導性シートを得
ることができる。また、上記（ｂ）の場合であって織布
・不織布をシート状エラストマー層とシート状黒鉛層の
間の界面に位置するよう埋め込む場合には、例えば、シ
ート状黒鉛に接着剤を薄く塗布してから織布・不織布を
積層させ、さらにその上にシリコーンゴム組成物を流し
込み硬化させることによって目的の熱伝導性シートを得
ることができる。なお、シート状黒鉛に塗布する接着剤
としては、織布・不織布とシート状黒鉛とを十分に接着
できるものであれば特に成分を問わずに用いることがで
きる。また、別の例としては、織布・不織布とシート状
黒鉛とを積層させる際に上記接着剤を用いず、織布・不
織布を溶着により積層させることもできる。なお、織布
・不織布の上に流し込むシリコーン組成物は、織布・不
織布に含浸させつつ硬化させると密着性が高まるため好
ましい。また、シリコーンゴム組成物を流し込む手段、
及び硬化後のエラストマー層の厚さについては上記
（ａ）の場合と同様である。さらに、硬化させるに当た
っては、エアーの残留を無くし確実に密着させるため、
ロールや平板プレス等で加圧することが好ましい。加圧
する際の圧力は、上記（ａ）の場合に準ずる。
【００３９】上記（ｂ）の場合のように、シート状エラ
ストマー層に織布・不織布を埋設することにより、シー
ト状黒鉛層が補強されるため、製造過程において例えば
巻取りテンション等の外力を加えた際に、シート状黒鉛
層がちぎれる等の事態を回避することができる。したが
って、目的の熱伝導性シートを連続シートとして製造す
ることが可能となり量産性が向上する。
ストマー層に織布・不織布を埋設することにより、シー
ト状黒鉛層が補強されるため、製造過程において例えば
巻取りテンション等の外力を加えた際に、シート状黒鉛
層がちぎれる等の事態を回避することができる。したが
って、目的の熱伝導性シートを連続シートとして製造す
ることが可能となり量産性が向上する。
【００４０】上記のような方法で作製された熱伝導性シ
ートの一例の断面を模式的に図１〜５にそれぞれ示す。
図１の例では、シート状黒鉛層１の両面にシート状エラ
ストマー層２Ａ、２Ｂが積層され、一方のシート状エラ
ストマー層２Ａには、カーボンナノチューブ３が所定量
配合されている。また、図２は、図１における他方のシ
ート状エラストマー層２Ｂに、電気絶縁性の熱伝導性充
填剤４が配合された例である。さらに、図３は、図２に
おける一方のシート状エラストマー層２Ａに、カーボン
ナノチューブ３に加えてさらに熱伝導性充填剤５を配合
した例である。さらに、図４及び図５は、いずれも図１
における他方のシート状エラストマー層２Ｂに対し不織
布６を埋設した例であるが、図４は不織布６をシート状
エラストマー層２Ｂの中に包み込むように内在させた状
態を示したものであり、図５は不織布６をシート状エラ
ストマー層２Ｂとシート状黒鉛層１の間の界面に位置す
るよう埋め込んだ状態を示したものである。本発明の熱
伝導性シートは、一般に、可撓性のあるシートである。
ートの一例の断面を模式的に図１〜５にそれぞれ示す。
図１の例では、シート状黒鉛層１の両面にシート状エラ
ストマー層２Ａ、２Ｂが積層され、一方のシート状エラ
ストマー層２Ａには、カーボンナノチューブ３が所定量
配合されている。また、図２は、図１における他方のシ
ート状エラストマー層２Ｂに、電気絶縁性の熱伝導性充
填剤４が配合された例である。さらに、図３は、図２に
おける一方のシート状エラストマー層２Ａに、カーボン
ナノチューブ３に加えてさらに熱伝導性充填剤５を配合
した例である。さらに、図４及び図５は、いずれも図１
における他方のシート状エラストマー層２Ｂに対し不織
布６を埋設した例であるが、図４は不織布６をシート状
エラストマー層２Ｂの中に包み込むように内在させた状
態を示したものであり、図５は不織布６をシート状エラ
ストマー層２Ｂとシート状黒鉛層１の間の界面に位置す
るよう埋め込んだ状態を示したものである。本発明の熱
伝導性シートは、一般に、可撓性のあるシートである。
【００４１】
【実施例】以下、実施例および比較例により本発明をさ
らに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。
らに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定
されるものではない。
【００４２】実施例１ ＪＩＳ Ｋ２２０７−１９８０（５０ｇ荷重）の針入度
が１００に硬化するシリコーンゲル組成物（東レ・ダウ
コーニング・シリコーン社製；ＣＦ５０５７（商品
名））５０重量部に、カーボンナノチューブ（ハイペリ
オン・カタリシス・インターナショナル社製；Ｇｒａｐ
ｈｉｔｅ Ｆｉｂｒｉｌｓ・ＧｒａｄｅｓＢＮ（商品
名））の１重量部を加え組成物Ａを調製した。一方、上
記と同様のシリコーンゲル組成物５０重量部に、電気絶
縁性の熱伝導性充填剤として、平均粒径１６μｍの球状
のＮｉ−Ｚｎ系軟磁性フェライト粉末（パウダーテック
社製）８０重量部を加え組成物Ｂを調製した。なお、上
記組成物の調製は、シリコーンゲル組成物に所定の配合
物を加え三本ロール混練機にて常温下で混合して行っ
た。次に、組成物Ｂを真空脱泡した後、ガラス板上に流
し込んでシート状とした上に、予め両表面にプライマー
（信越シリコーン社製；プライマーＣ（商品名））を塗
布した厚さ０．３ｍｍの黒鉛シート（日本カーボン社
製；ニカフィルムＦＬ−４０１（商品名））を載置し
た。続いて、上記黒鉛シートの上に、組成物Ａを空気を
巻き込まないように流し込み、その上から四隅にスペー
サーを介在させたガラス板で蓋をして、１００℃で３０
分間、１００ｋＰａの圧力で加熱プレスを行った。組成
物ＡおよびＢが硬化したのを確認して、ガラス板を取り
除き、熱伝導性シートを得た。得られた熱伝導性シート
は、シート状黒鉛層の表裏に１．０ｍｍ厚のシート状エ
ラストマー層がサンドイッチした如く積層され、全体と
しては２．３ｍｍ厚であった。さらに、得られた熱伝導
シートについて、熱伝導率計（京都電子工業社製；ＱＴ
Ｍ５００）にて熱伝導率測定したところ、２．４８Ｗ／
ｍＫであった。また、ＬＥＤ点滅数と電子音で電磁波の
強弱を知らせる簡易な電磁波検知具を、パソコンに繋が
れたＣＲＴの前方に置き、この間に熱伝導性シートを挿
脱したときのＬＥＤ点滅数および電子音強弱の差によ
り、この熱伝導シートは電磁波吸収性にも優れることを
確認した。
が１００に硬化するシリコーンゲル組成物（東レ・ダウ
コーニング・シリコーン社製；ＣＦ５０５７（商品
名））５０重量部に、カーボンナノチューブ（ハイペリ
オン・カタリシス・インターナショナル社製；Ｇｒａｐ
ｈｉｔｅ Ｆｉｂｒｉｌｓ・ＧｒａｄｅｓＢＮ（商品
名））の１重量部を加え組成物Ａを調製した。一方、上
記と同様のシリコーンゲル組成物５０重量部に、電気絶
縁性の熱伝導性充填剤として、平均粒径１６μｍの球状
のＮｉ−Ｚｎ系軟磁性フェライト粉末（パウダーテック
社製）８０重量部を加え組成物Ｂを調製した。なお、上
記組成物の調製は、シリコーンゲル組成物に所定の配合
物を加え三本ロール混練機にて常温下で混合して行っ
た。次に、組成物Ｂを真空脱泡した後、ガラス板上に流
し込んでシート状とした上に、予め両表面にプライマー
（信越シリコーン社製；プライマーＣ（商品名））を塗
布した厚さ０．３ｍｍの黒鉛シート（日本カーボン社
製；ニカフィルムＦＬ−４０１（商品名））を載置し
た。続いて、上記黒鉛シートの上に、組成物Ａを空気を
巻き込まないように流し込み、その上から四隅にスペー
サーを介在させたガラス板で蓋をして、１００℃で３０
分間、１００ｋＰａの圧力で加熱プレスを行った。組成
物ＡおよびＢが硬化したのを確認して、ガラス板を取り
除き、熱伝導性シートを得た。得られた熱伝導性シート
は、シート状黒鉛層の表裏に１．０ｍｍ厚のシート状エ
ラストマー層がサンドイッチした如く積層され、全体と
しては２．３ｍｍ厚であった。さらに、得られた熱伝導
シートについて、熱伝導率計（京都電子工業社製；ＱＴ
Ｍ５００）にて熱伝導率測定したところ、２．４８Ｗ／
ｍＫであった。また、ＬＥＤ点滅数と電子音で電磁波の
強弱を知らせる簡易な電磁波検知具を、パソコンに繋が
れたＣＲＴの前方に置き、この間に熱伝導性シートを挿
脱したときのＬＥＤ点滅数および電子音強弱の差によ
り、この熱伝導シートは電磁波吸収性にも優れることを
確認した。
【００４３】実施例２ 実施例１で用いた組成物Ａに、さらに平均粒径１６μｍ
の球状のＮｉ−Ｚｎ系軟磁性フェライト粉末（パウダー
テック社製）８０重量部を加えて組成物Ａとした他は実
施例１と同様にして熱伝導性シートを得た。このものの
熱伝導率は２．６３Ｗ／ｍＫであり、また同様に電磁波
吸収性に優れることも確認された。
の球状のＮｉ−Ｚｎ系軟磁性フェライト粉末（パウダー
テック社製）８０重量部を加えて組成物Ａとした他は実
施例１と同様にして熱伝導性シートを得た。このものの
熱伝導率は２．６３Ｗ／ｍＫであり、また同様に電磁波
吸収性に優れることも確認された。
【００４４】実施例３ アラミド不織布である厚さ５０μｍのメタ・アラミドペ
ーパー（商品名：デュポン帝人アドバンスドペーパー社
製）に対し実施例１で用いた組成物Ｂを含浸させたもの
をガラス板上に載置し、その上に、予め両表面にプライ
マー（信越シリコーン社製；プライマーＣ（商品名））
を塗布した厚さ０．２ｍｍの黒鉛シート（日本カーボン
社製；ニカフィルムＦＬ−４００（商品名））、及び組
成物Ａを実施例１と同様の方法により順次積層させ、目
的の熱伝導性シートを得た。得られた熱伝導性シート
は、シート状黒鉛層の一方の面に０．３５ｍｍ厚のシー
ト状エラストマー層と、他方の面にアラミド不織布が埋
設した０．３５ｍｍ厚のシート状エラストマー層とがサ
ンドイッチした如く積層され、全体としては１．０ｍｍ
厚であった。得られた熱伝導性シートの熱伝導率は２．
９８Ｗ／ｍＫであり、また同様に電磁波吸収性に優れる
ことも確認した。さらに、得られた熱伝導性シートをプ
レスでの打ち抜き加工にて切断したところ、織布又は不
織布を埋設しない場合に見られたような、シート状黒鉛
層の切断面からの劈開や黒鉛の欠落は一切見られなかっ
た。さらに、製造時における熱伝導性シートのハンドリ
ング性を評価するため、ａ）長尺状の熱伝導性シート
（１ｍ×４０ｃｍ）の一短辺の両端を手で持ち、熱伝導
性シートを自重で吊り下げた。その結果、シート黒鉛層
にひびが入ったり、各積層間からの劈開等は見られなか
った。また、ｂ）上記長尺状の熱伝導性シートの対向す
る二つの短辺の中点をそれぞれ手で掴み、対向する短辺
どうしを３０ｃｍ程度まで近づけ、熱伝導性シートの中
心部をたるませた。その結果、その自由屈曲部において
シート黒鉛層にひびが入ったり、各積層間からの劈開等
は見られなかった。
ーパー（商品名：デュポン帝人アドバンスドペーパー社
製）に対し実施例１で用いた組成物Ｂを含浸させたもの
をガラス板上に載置し、その上に、予め両表面にプライ
マー（信越シリコーン社製；プライマーＣ（商品名））
を塗布した厚さ０．２ｍｍの黒鉛シート（日本カーボン
社製；ニカフィルムＦＬ−４００（商品名））、及び組
成物Ａを実施例１と同様の方法により順次積層させ、目
的の熱伝導性シートを得た。得られた熱伝導性シート
は、シート状黒鉛層の一方の面に０．３５ｍｍ厚のシー
ト状エラストマー層と、他方の面にアラミド不織布が埋
設した０．３５ｍｍ厚のシート状エラストマー層とがサ
ンドイッチした如く積層され、全体としては１．０ｍｍ
厚であった。得られた熱伝導性シートの熱伝導率は２．
９８Ｗ／ｍＫであり、また同様に電磁波吸収性に優れる
ことも確認した。さらに、得られた熱伝導性シートをプ
レスでの打ち抜き加工にて切断したところ、織布又は不
織布を埋設しない場合に見られたような、シート状黒鉛
層の切断面からの劈開や黒鉛の欠落は一切見られなかっ
た。さらに、製造時における熱伝導性シートのハンドリ
ング性を評価するため、ａ）長尺状の熱伝導性シート
（１ｍ×４０ｃｍ）の一短辺の両端を手で持ち、熱伝導
性シートを自重で吊り下げた。その結果、シート黒鉛層
にひびが入ったり、各積層間からの劈開等は見られなか
った。また、ｂ）上記長尺状の熱伝導性シートの対向す
る二つの短辺の中点をそれぞれ手で掴み、対向する短辺
どうしを３０ｃｍ程度まで近づけ、熱伝導性シートの中
心部をたるませた。その結果、その自由屈曲部において
シート黒鉛層にひびが入ったり、各積層間からの劈開等
は見られなかった。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば、十分な熱伝導性を有す
る熱伝導性シートが提供される。特に、シート状黒鉛層
とシート状エラストマー層とが強力に密着して一体性が
維持されるうえ、取り付け対象部とも十分に密着して高
い熱伝導性が維持される。また本発明の熱伝導性シート
は、シート状黒鉛層に劈開等を生じ難いため使用時にお
ける信頼性が高く、さらに、連続シートとして製造する
場合に巻取りテンションを掛けてもシート状黒鉛層がち
ぎれるような事態が起こらないため、量産性にも優れ
る。
る熱伝導性シートが提供される。特に、シート状黒鉛層
とシート状エラストマー層とが強力に密着して一体性が
維持されるうえ、取り付け対象部とも十分に密着して高
い熱伝導性が維持される。また本発明の熱伝導性シート
は、シート状黒鉛層に劈開等を生じ難いため使用時にお
ける信頼性が高く、さらに、連続シートとして製造する
場合に巻取りテンションを掛けてもシート状黒鉛層がち
ぎれるような事態が起こらないため、量産性にも優れ
る。
【００４６】また本発明により、電気および電子機器か
ら発生する電磁波を好適に遮蔽し、さらに、取り付け対
象部との電気絶縁性が確保された熱伝導性シートが提供
される。
ら発生する電磁波を好適に遮蔽し、さらに、取り付け対
象部との電気絶縁性が確保された熱伝導性シートが提供
される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の熱伝導性シートの一実施形態の断面を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図２】本発明の熱伝導性シートの一実施形態の断面を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図３】本発明の熱伝導性シートの一実施形態の断面を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図４】本発明の熱伝導性シートの一実施形態の断面を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
【図５】本発明の熱伝導性シートの一実施形態の断面を
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
１ シート状黒鉛層 ２Ａ シート状エラストマー層 ２Ｂ シート状エラストマー層 ３ カーボンナノチューブ ４ 電気絶縁性の熱伝導性充填剤 ５ 熱伝導性充填剤 ６ 不織布
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 23/373 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｍ // Ｃ０９Ｋ 5/08 Ｃ０９Ｋ 5/00 Ｄ Ｆターム(参考） 4F100 AA37A AA37B AA37C AK52B AK52C AL09B AL09C BA03 BA06 BA10B BA10C CA20B CA20C EJ17 GB41 JJ01 4J002 BG041 CK021 CP031 DA026 DC007 FD017 FD127 FD200 GR01 5F036 AA01 BA23 BB21 BD01 BD11 BD22
Claims (8)
- 【請求項１】 シート状黒鉛層の両面にシート状エラス
トマー層が積層され、一方のシート状エラストマー層
に、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイ
ルから選ばれた少なくとも一種が配合されていることを
特徴とする熱伝導性シート。 - 【請求項２】 シート状黒鉛層の両面にシート状エラス
トマー層が積層され、一方のシート状エラストマー層
に、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイ
ルから選ばれた少なくとも一種が配合され、他方のシー
ト状エラストマー層に、電気絶縁性の熱伝導性充填剤が
配合されていることを特徴とする熱伝導性シート。 - 【請求項３】 シート状エラストマー層が、加圧して積
層されることを特徴とする請求項１または２記載の熱伝
導性シート。 - 【請求項４】 一方のシート状エラストマー層に、カー
ボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイルから選
ばれた少なくとも一種に加えて、熱伝導性充填剤が配合
されていることを特徴とする請求項１または２記載の熱
伝導性シート。 - 【請求項５】 電気絶縁性の熱伝導性充填剤が、軟磁性
フェライトであることを特徴とする請求項２記載の熱伝
導性シート。 - 【請求項６】 軟磁性フェライトがＮｉ−Ｚｎ系軟磁性
フェライトであることを特徴とする請求項５記載の熱伝
導性シート。 - 【請求項７】 シート状エラストマー層に、織布又は不
織布が埋設されることを特徴とする請求項１〜４のいず
れか記載の熱伝導性シート。 - 【請求項８】 エラストマーが、シリコーンゴムを基材
とするものであることを特徴とする請求項１〜４、７の
いずれか記載の熱伝導性シート。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000341026A JP4116238B2 (ja) | 2000-05-19 | 2000-11-08 | 電磁波遮蔽性を有する熱伝導性シート |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000148772 | 2000-05-19 | ||
| JP2000-148772 | 2000-05-19 | ||
| JP2000341026A JP4116238B2 (ja) | 2000-05-19 | 2000-11-08 | 電磁波遮蔽性を有する熱伝導性シート |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002038033A true JP2002038033A (ja) | 2002-02-06 |
| JP4116238B2 JP4116238B2 (ja) | 2008-07-09 |
Family
ID=26592259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000341026A Expired - Fee Related JP4116238B2 (ja) | 2000-05-19 | 2000-11-08 | 電磁波遮蔽性を有する熱伝導性シート |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4116238B2 (ja) |
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