JP2003301048A - 熱伝導性成形体 - Google Patents

熱伝導性成形体

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JP2003301048A JP2002108213A JP2002108213A JP2003301048A JP 2003301048 A JP2003301048 A JP 2003301048A JP 2002108213 A JP2002108213 A JP 2002108213A JP 2002108213 A JP2002108213 A JP 2002108213A JP 2003301048 A JP2003301048 A JP 2003301048A
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雅之 飛田
Naoyuki Shimoyama
直之 下山
Shinya Tateda
伸哉 舘田
Tsunehisa Kimura
恒久 木村
Masabumi Yamato
正文 山登
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Polymatech Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 優れた熱伝導性を有する熱伝導性成形体を提
供する。 【解決手段】 炭素短繊維がマトリックス中に一定方向
に配向した熱伝導性成形体において、炭素短繊維の配向
方向に沿ってＸ線を照射したときのＸ線回折図における
炭素の（１１０）面の回折ピークの強度Ｉ(110)と（０
０２）面の回折ピークの強度Ｉ(002)との比Ｉ(002)／Ｉ
(110)が１０以下であることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子機器において
電子部品から発生する熱を効率的に外部へ放散させるた
めに用いられる熱伝導性成形体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、マトリックス中に炭素短繊維が分
散された成形体は、良好な熱伝導性を有することから、
電子機器において電子部品から発生する熱を効率的に外
部へ放散させるために用いられている。こうした成形体
としては、例えば、特開平５−２２２６２０号公報には
特定の断面構造を有するピッチ系炭素短繊維が分散され
た成形体、特開平９−２８３９５５号公報には特定のア
スペクト比を有する黒鉛化炭素短繊維が分散された成形
体が開示されている。
【０００３】また、次に挙げる各公報には、炭素短繊維
が高分子マトリックス中に一定方向に配向した成形体が
開示されている。特開平４−１７３２３５号公報、特開
平１０−３３０５０２号公報、特開平１１−４６０２１
号公報、特開平１１−３０２５４５号公報、特開２００
０−１９５９９８号公報、特開２０００−２８１８０２
号公報、特開２００１−１３９８３３号公報、特開２０
０１−３５３７３６号公報。
【０００４】さらに、特開平１１−９７５９３号公報、
特開平１１−１９９９４９号公報には、炭素短繊維が金
属マトリックス中に一定方向に配向した成形体が開示さ
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記各公報
で開示される成形体の熱伝導性は、必ずしも満足いくも
のでなく、これらの成形体では、高性能化に伴って発熱
量がますます増大している昨今の電子機器において十分
な放熱効果を奏し得ないことから、さらなる熱伝導性の
向上が求められている。
【０００６】本発明は、上記のような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、優れた熱伝導性を有する熱伝導性成形体を
提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、炭素短繊維
がマトリックス中に分散された熱伝導性成形体の微細構
造や特性を様々な観点から鋭意研究した結果、特定のＸ
線回折パラメータを有する熱伝導性成形体が、優れた熱
伝導性を有することを見出し、本発明を完成した。
【０００８】すなわち、請求項１に記載の発明は、炭素
短繊維がマトリックス中に一定方向に配向した熱伝導性
成形体において、炭素短繊維の配向方向に沿ってＸ線を
照射したときのＸ線回折図における炭素の（１１０）面
の回折ピークの強度Ｉ(110)と（００２）面の回折ピー
クの強度Ｉ(002)との比Ｉ(002)／Ｉ(110)が１０以下で
あることを要旨とする。
【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の熱伝導性成形体において、炭素短繊維を、磁場、静電
植毛又は電場によって一定方向に配向させたことを要旨
とする。
【００１０】請求項３に記載の発明は、請求項１又は請
求項２に記載の熱伝導性成形体において、炭素短繊維の
配向方向に沿ってＸ線を照射したときのＸ線回折図にお
ける炭素の（１１０）面の回折ピークの強度Ｉ(110)と
（００２）面の回折ピークの強度Ｉ(002)との比Ｉ(002)
／Ｉ(110)が１以下であることを要旨とする。
【００１１】請求項４に記載の発明は、請求項１から請
求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体におい
て、炭素短繊維の繊維軸方向における熱伝導率が、２０
０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを要旨とする。
【００１２】請求項５に記載の発明は、請求項１から請
求項４のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体におい
て、マトリックスが、高分子マトリックス、金属マトリ
ックス、セラミックマトリックス又は炭素マトリックス
であることを要旨とする。
【００１３】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の熱伝導性成形体において、高分子マトリックスを構成
するマトリックス材料が、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラ
ストマー、硬化性樹脂及び架橋ゴムから選ばれる少なく
とも一種であることを要旨とする。
【００１４】請求項７に記載の発明は、請求項１から請
求項６のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体におい
て、炭素短繊維の含有量が、マトリックスを構成するマ
トリックス材料１００重量部に対して５〜４００重量部
であることを要旨とする。
【００１５】請求項８に記載の発明は、請求項１から請
求項７のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体におい
て、炭素短繊維の配向方向における熱抵抗値が、０．３
℃／Ｗ以下であることを要旨とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、熱伝導性シート
に具体化した実施形態について説明する。本実施形態の
熱伝導性シートは、炭素短繊維が高分子マトリックス中
に分散されてなる。この熱伝導性シートに含まれる炭素
短繊維は、熱伝導性シートの厚み方向に配向されてい
る。また、炭素短繊維の配向方向、すなわち熱伝導性シ
ートの厚み方向に沿ってＸ線を照射したときのＸ線回折
図における炭素の（１１０）面の回折ピークの強度Ｉ
(110)と（００２）面の回折ピークの強度Ｉ(002)との比
Ｉ(002)／Ｉ(110)は、１０以下である。この回折ピーク
の強度の比Ｉ(002)／Ｉ( 110)は、１以下が好ましく、
０．２以下がより好ましい。ただし、比Ｉ(002)／Ｉ
(110)は、通常０．０１以上の値をとる。 なお、炭素
繊維の場合、（１１０）面は、基底面（ｃ面）に相当す
る（００２）面に対して直交し、繊維軸方向に平行して
いる。そのため、回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ
(110)は、熱伝導性シートにおける炭素短繊維の配向の
度合いを示す指標となる。
【００１７】熱伝導性シートの硬度は、用途に応じて適
宜設定することが好ましいが、一般にはショアーＡ硬度
で７０以下が好ましく、ショアーＡ硬度で４０以下がよ
り好ましく、アスカーＣ硬度で３０以下が特に好まし
い。
【００１８】熱伝導性シートの厚みは、下限については
２０μｍ以上が好ましく、１００μｍ以上がより好まし
い。一方、上限については１０ｍｍ以下が好ましく、５
ｍｍ以下がより好ましい。
【００１９】熱伝導性シートの厚み方向における熱抵抗
値は、０．３℃／Ｗ以下が好ましい。ここで、熱伝導性
シートに含まれている炭素短繊維について説明する。
【００２０】炭素短繊維の種類は特に限定されないが、
好ましいものとしては黒鉛化炭素短繊維が挙げられる。
黒鉛化炭素短繊維の具体例としては、溶融紡糸、不融
化、炭化の各工程を経て得られるピッチ系又はメソフェ
ーズピッチ系の炭素繊維を２０００℃以上の高温で熱処
理して黒鉛化したものが挙げられる。またその他には、
ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリベンザゾ
ール繊維などの剛直な有機高分子繊維を２０００℃以上
の高温で熱処理して得られる黒鉛化炭素短繊維、あるい
は気相成長法によって得られる黒鉛化炭素短繊維などが
挙げられる。
【００２１】炭素短繊維の平均直径は、下限については
５μｍ以上が好ましく、上限については２０μｍ以下が
好ましい。炭素短繊維の平均長さは、下限については５
μｍ以上が好ましく、上限については８００μｍ以下が
好ましい。
【００２２】炭素短繊維の繊維軸方向における熱伝導率
は、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上が好ましく、４００Ｗ／ｍ・
Ｋ以上がより好ましく、１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以上が特に
好ましい。
【００２３】熱伝導性シート中に含まれる炭素短繊維の
量は、下限については高分子マトリックスを構成するマ
トリックス材料１００重量部に対して５重量部以上が好
ましい。一方、上限についてはマトリックス材料１００
重量部に対して４００重量部以下が好ましく、２００重
量部以下がより好ましい。
【００２４】次に、熱伝導性シートにおける高分子マト
リックスを構成するマトリックス材料について説明す
る。マトリックス材料の種類については特に限定されな
いが、好ましいものとしては熱可塑性樹脂、熱可塑性エ
ラストマー、硬化性樹脂及び架橋ゴムから選ばれる少な
くとも一種が挙げられる。高分子マトリックスを構成す
るマトリックス材料の種類数は、一であっても二以上で
あってもよく、二以上のものが複合化されたポリマーア
ロイであってもよい。
【００２５】マトリックス材料としての熱可塑性樹脂の
具体例としては、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などのエチレン−α−オレフ
ィン共重合体、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、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレ
ンなどのフッ素樹脂、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、ＡＢＳ樹脂、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
リメタクリル酸及びそのエステル、ポリアクリル酸及び
そのエステル、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、液
晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマーなどが挙げ
られる。
【００２６】マトリックス材料としての熱可塑性エラス
トマーの具体例としては、スチレン−ブタジエン共重合
体及びスチレン−イソプレンブロック共重合体並びにそ
れらの水添ポリマーなどのスチレン系熱可塑性エラスト
マー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル
系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラ
ストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリ
アミド系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
【００２７】マトリックス材料としての硬化性樹脂の具
体例としては、エポキシ樹脂、ポリイミド、ビスマレイ
ミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フェノール樹脂、
不飽和ポリエステル、ジアリルフタレート樹脂、シリコ
ーン樹脂、ポリウレタン、ポリイミドシリコーン、熱硬
化型ポリフェニレンエーテル、熱硬化型変性ポリフェニ
レンエーテルなどが挙げられる。
【００２８】マトリックス材料としての架橋ゴムの具体
例としては、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴ
ム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴ
ム、エチレンプロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、ク
ロロスルホン化ポリエチレン、ブチルゴム、ハロゲン化
ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴ
ムなどが挙げられる。
【００２９】以上高分子マトリックスを構成するマトリ
ックス材料として例示した中で特に好ましいものとして
は、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不
飽和ポリエステル、ポリイミド、ビスマレイミド樹脂、
ベンゾシクロブテン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレン
エーテル、熱可塑性エラストマーが挙げられる。また、
その中でもさらに好ましいものとしては、シリコーンゴ
ム、エポキシ樹脂、ポリイミド、ポリウレタン、熱可塑
性エラストマーが挙げられる。
【００３０】次に、上記のように構成された熱伝導性シ
ートの製造方法を説明する。本実施形態の熱伝導性シー
トは、炭素短繊維とマトリックス材料の混合物をシート
状に成形し、それを炭素短繊維が厚み方向に配向した状
態で硬化させることによって作製される。なお、マトリ
ックス材料が硬化性樹脂又は架橋ゴムである場合、その
硬化の方法は熱硬化に限定されるものでなく、光硬化や
湿気硬化など、熱硬化以外の方法であってもよい。
【００３１】炭素短繊維とマトリックス材料を混合する
際には、ブレンダー、ミキサー、ロール、押出機などの
混合・混練装置を使用してもよい。炭素短繊維とマトリ
ックス材料の混合物をシート状に成形するための手法と
しては、バーコータ法、ドクターブレード法、Ｔダイに
よる押出成形法、カレンダー成形法、プレス成形法、射
出成形法、注型成形法、トランスファー成形法、ブロー
成形法などが挙げられるが、特に限定されない。また前
記混合物が液状である場合には塗装法、印刷法、ディス
ペンサー法、ポッティング法などの方法でもよい。
【００３２】炭素短繊維を配向させる手法としては、流
動場又はせん断場を利用した方法、磁場又は電場を利用
した方法など特に限定されないが、磁場又は電場を利用
した方法が好ましい。ここで、磁場又は電場を利用した
方法とは、硬化前の炭素短繊維とマトリックス材料の混
合物に対し外部から磁場又は電場を印加して炭素短繊維
を磁力線又は電力線と平行に配向させる方法である。
【００３３】あるいは、炭素短繊維が厚み方向に配向し
た本実施形態の熱伝導性シートは、次のように製造して
もよい。すなわち、まずマトリックス材料で基層を形成
し、その基層の表面に炭素短繊維を静電植毛法によって
植毛した後、植毛された炭素短繊維が埋まるように基層
の上にさらにマトリックス材料を積層させる。このよう
に静電植毛を利用することによっても、炭素短繊維が厚
み方向に配向した熱伝導性シートを得ることができる。
【００３４】本実施形態によって得られる効果につい
て、以下に記載する。 ・ 本実施形態の熱伝導性シートによれば、回折ピーク
の強度の比Ｉ(002)／Ｉ(110)が１０以下となるように炭
素短繊維の配向の度合いが規定されているので、厚み方
向において優れた熱伝導性を発揮することができる。ま
た、この比Ｉ (002)／Ｉ(110)を１以下とすれば、熱伝導
性シートの厚み方向における熱伝導性を向上させること
ができ、０．２以下とすれば、同熱伝導性をさらに向上
させることができる。
【００３５】・ 熱伝導性シートの硬さをショアーＡ硬
度で７０以下とすれば、応力緩和性及び追従性に優れた
熱伝導性シートを得ることができる。また、この硬さを
ショアーＡ硬度で４０以下とすれば、上記の効果を一段
と高めることができ、アスカーＣ硬度で３０以下とすれ
ば、上記の効果をさらに高めることができる。
【００３６】・ 熱伝導性シートの厚みを２０μｍ以上
とすれば、厚みが過小なことに起因して熱伝導性シート
の製造や取扱いが困難化するのを防止することができ
る。また、この厚みを１００μｍ以上とすれば、上記の
効果を一段と高めることができる。
【００３７】・ 熱伝導性シートの厚みを１０ｍｍ以下
とすれば、厚みが過大なことに起因して熱伝導性シート
の熱伝導性が低下するのを防止することができる。ま
た、この厚みを５ｍｍ以下とすれば、上記の効果を一段
と高めることができる。
【００３８】・ 熱伝導性シートの厚み方向における熱
抵抗値を０．３℃／Ｗ以下とすれば、熱伝導性シートの
厚み方向における熱伝導性を向上させることができる。 ・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維を黒鉛化炭素
短繊維とすれば、黒鉛化炭素短繊維自身が熱伝導性に優
れることから、熱伝導性シートの熱伝導性を向上させる
ことができる。
【００３９】・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維
の平均直径を５μｍ以上とすれば、その平均直径が過小
なことに起因して炭素短繊維の配向が困難化するのを防
止することができる。
【００４０】・ 炭素短繊維の平均直径を２０μｍ以下
とすれば、生産性の高い炭素短繊維を使用できるのでコ
スト的に有利である。 ・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維の平均長さを
５μｍ以上とすれば、平均長さが過小なことに起因して
炭素短繊維の生産性が低下したり製造過程での取扱いが
困難化したりするのを防止することができる。
【００４１】・ 炭素短繊維の平均長さを８００μｍ以
下とすれば、その平均長さが過大なことに起因して炭素
短繊維の配向が困難化するのを防止することができる。 ・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維の繊維軸方向
における熱伝導率を２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすれば、熱
伝導性シートの熱伝導性を向上させることができる。ま
た、この熱伝導率を４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上とすれば上記
の効果を一段と高めることができ、１０００Ｗ／ｍ・Ｋ
以上とすれば、上記の効果をさらに高めることができ
る。
【００４２】・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維
の量を、マトリックス材料１００重量部に対して５重量
部以上とすれば、その量が過少なことに起因して熱伝導
性シートの熱伝導性が低下するのを防止することができ
る。
【００４３】・ 炭素短繊維の量を、マトリックス材料
１００重量部に対して４００重量部以下とすれば、炭素
短繊維とマトリックス材料の混合物の粘度が増大するこ
とに起因して炭素短繊維の配向が困難化するのを防止す
ることができる。また、この炭素短繊維の量を２００重
量部以下とすれば、上記の効果を一段と高めることがで
きる。
【００４４】・ 熱伝導性シートにおけるマトリックス
を構成するマトリックス材料を熱可塑性樹脂、熱可塑性
エラストマー、硬化性樹脂及び架橋ゴムから選ばれる少
なくとも一種とすれば、良好な成形加工性を得ることが
できる。
【００４５】・ マトリックス材料を、シリコーンゴ
ム、エポキシ樹脂、ポリウレタン、不飽和ポリエステ
ル、ポリイミド、ビスマレイミド樹脂、ベンゾシクロブ
テン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル又は熱
可塑性エラストマーとすれば、耐熱性などの温度特性及
び電気的信頼性に優れた熱伝導性シートが得られる。ま
た、マトリックス材料を、シリコーンゴム、エポキシ樹
脂、ポリイミド、ポリウレタン又は熱可塑性エラストマ
ーとすれば、上記の効果を一段と高めることができる。
【００４６】・ 熱伝導性シートの製造の際、磁場又は
電場を利用して炭素短繊維を配向させるようにすれば、
炭素短繊維を確実かつ容易に一定方向に配向させること
ができる。また、静電植毛を利用して炭素短繊維を配向
させるようにしても、同様に、炭素短繊維を確実かつ容
易に一定方向に配向させることができる。
【００４７】なお、前記実施形態を次のように変更して
構成することもできる。 ・ 前記実施形態では本発明をシート形状のものに具体
化したが、シート形状以外のものに具体化してもよい。
【００４８】・ 前記実施形態では本発明を熱伝導性シ
ートに具体化したが、放熱板、配線基板、半導体パッケ
ージング用部材、ヒートシンク、ヒートスプレッダ、筐
体等に具体化してもよい。
【００４９】なお、配線基板に具体化する場合、マトリ
ックス材料は、フッ素樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエ
ーテル、熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル、オレフ
ィン系樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、ポリイミド、フ
ッ素化ポリイミド、ポリベンザゾール又はフッ素化ポリ
ベンザゾールが好ましい。このようにすれば、誘電率及
び誘電正接が小さく、なおかつ、高周波領域での特性が
良好な配線基板を提供することができる。
【００５０】・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維
の配向方向は必ずしも厚み方向でなくてもよく、任意の
方向に変更してよい。 ・ 前記実施形態における回折ピークの強度の比Ｉ
(002)／Ｉ(110)に代わって、（１００）面の回折ピーク
の強度Ｉ(100)と（００２）面の回折ピークの強度Ｉ
(002)との比Ｉ(002)／Ｉ(100)でもって熱伝導性シート
における炭素短繊維の配向の度合いを規定するようにし
てもよい。その場合、回折ピークの強度の比Ｉ (002)／
Ｉ(100)は１０以下であり、１以下が好ましく、０．２
以下がより好ましい。ただし、この比Ｉ(002)／Ｉ(100)
も、通常０．０１以上の値をとる。なお、（１００）面
は、（１１０）面と同様、基底面（ｃ面）に相当する
（００２）面に対して直交し、繊維軸方向に平行してい
る。そのため、この回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ
(100)も、熱伝導性シートにおける炭素短繊維の配向の
度合いを示す指標となる。
【００５１】・ 前記実施形態の高分子マトリックス
を、金属マトリックス、セラミックマトリックス又は炭
素マトリックスに変更してもよい。金属マトリックスを
構成するマトリックス材料の具体例としては、アルミニ
ウム、銅、及びそれらを含有する合金などが挙げられ
る。また、セラミックマトリックスを構成するマトリッ
クス材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウ
ム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、及びそれら
の前駆体などが挙げられる。炭素マトリックスを構成す
るマトリックス材料の具体例としては、炭素、黒鉛など
が挙げられる。
【００５２】・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維
として、表面処理を施したもの、すなわち、電解酸化な
どの酸化処理、あるいはカップリング剤やサイジング剤
による処理などを施したものを用いるようにしてもよ
い。このようにすれば、マトリックス材料との濡れ性及
び充填性を向上させたりマトリックスと炭素短繊維界面
の剥離強度を改良したりすることができる。
【００５３】・ 熱伝導性シートに含まれる炭素短繊維
として、金属、セラミックス、有機高分子等で表面が被
覆されたものを用いるようにしてもよい。炭素短繊維の
表面を金属等で被覆する手法としては、例えば無電解メ
ッキ法、電解メッキ法、真空蒸着法、スパッタリング
法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法のほ
か、化学的蒸着法、塗装法、浸漬法、あるいは微細粒子
を機械的に固着させるメカノケミカル法などが挙げられ
る。ただし、ここでいう「金属等で表面が被覆された炭
素短繊維」とは、表面の一部又は全部が金属等で被覆さ
れた炭素短繊維だけでなく、表面に金属等が付着した炭
素短繊維をも含む。
【００５４】例えばニッケルやフェライトなどの強磁性
体で炭素短繊維の表面を被覆した場合には、熱伝導性シ
ートの製造の際に磁場を利用することによって効果的に
炭素短繊維を配向させることができる。一方、酸化アル
ミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミ
ニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム
あるいは有機高分子などの電気絶縁体で被覆した場合に
は、熱伝導性シートの製造の際に電場又は静電植毛を利
用することによって効果的に炭素短繊維を配向させるこ
とができる。
【００５５】・ 前記実施形態の熱伝導性シートを、二
種以上の炭素短繊維を含む構成にしてもよい。例えば黒
鉛化炭素短繊維と非黒鉛化炭素短繊維を含む構成、ある
いは二種以上の黒鉛化炭素短繊維を含む構成、あるいは
二種以上の非黒鉛化炭素短繊維を含む構成にしてもよ
い。
【００５６】・ 前記実施形態の熱伝導性シートを、金
属、セラミックス、炭素短繊維を除く炭素など、炭素短
繊維及びマトリックス材料以外の成分を含む構成に変更
してもよい。前記金属としては、銀、銅、金などが挙げ
られ、前記セラミックスとしては、酸化アルミニウム、
酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒
化ケイ素、炭化ケイ素、水酸化アルミニウムなどが挙げ
られる。また、前記炭素短繊維を除く炭素としては、球
状、ビーズ状、ウィスカー形状、鱗片状、扁平状、コイ
ル状、単層や多層のチューブ状など非繊維形状の黒鉛化
炭素又は非黒鉛化炭素、あるいはメソカーボンマイクロ
ビーズ、あるいはポリイミド、ポリアミド、ポリベンザ
ゾールなどの高分子を２４００℃以上の高温で熱処理し
て得られる非繊維形状の黒鉛化炭素又は非黒鉛化炭素な
どが挙げられる。またその他には、金属被覆樹脂などの
熱伝導性充填剤、揮発性の有機溶剤、反応性可塑剤な
ど、従来熱伝導性成形体で使用されているものを含む構
成にしてもよい。
【００５７】これらのうち単層カーボンナノチューブを
添加した場合には、単層カーボンナノチューブ自体も熱
伝導性に優れることから、熱伝導性シートの熱伝導性を
向上させることができ、特に単層カーボンナノチューブ
も炭素短繊維と同様に配向させれば、熱伝導性シートの
熱伝導性をより一層向上させることができる。一方、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化
アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水酸化アルミ
ニウムなど電気絶縁性の熱伝導性充填剤を添加した場合
には、電気絶縁性が要求される用途において好適に使用
することができる熱伝導性シートを提供することができ
る。また、揮発性の有機溶剤、反応性可塑剤を添加した
場合には、炭素短繊維とマトリックス材料の混合物の粘
度を低下させることができる。
【００５８】
【実施例】次に、実施例及び比較例を挙げて本発明をさ
らに具体的に説明する。 （組成物Ａの調製）付加型の液状シリコーンゴム（ＧＥ
東芝シリコーン株式会社製ＴＳＥ３０７０）１００重量
部とピッチ系の炭素短繊維（株式会社ペトカ製メルブロ
ンミルド）１１０重量部を混合し、減圧脱泡して組成物
Ａを調製した。ただし、ここで用いた炭素短繊維は、平
均繊維長さが１００μｍ、平均直径が９μｍ、繊維軸方
向における熱伝導率が１０００Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００５９】（実施例１）上記組成物Ａをシート状に成
形し、超電導磁石を用いて磁束密度１０テスラの磁場を
印加して炭素短繊維を厚み方向に充分に配向させた後
に、加熱して硬化させることによって、縦２０ｍｍ×横
２０ｍｍ×厚み１ｍｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６０】（実施例２）上記組成物Ａをシート状に成
形し、超電導磁石を用いて磁束密度６テスラの磁場を印
加して炭素短繊維を厚み方向に充分に配向させた後に、
加熱して硬化させることによって、縦２０ｍｍ×横２０
ｍｍ×厚み１ｍｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６１】（比較例１）上記組成物Ａをシート状に成
形したものを加熱して硬化させることによって、縦２０
ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み１ｍｍの熱伝導性シートを作製
した。
【００６２】（比較例２）上記組成物Ａをシート状に成
形し、超電導磁石を用いて磁束密度２テスラの磁場を印
加して炭素短繊維を厚み方向にある程度配向させた後
に、加熱して硬化させることによって、縦２０ｍｍ×横
２０ｍｍ×厚み１ｍｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６３】（組成物Ｂの調製）液状エポキシ樹脂（ス
リーボンド株式会社製）１００重量部とピッチ系の炭素
短繊維（アモコ社製Ｋ１１００Ｘ）４０重量部と窒化ホ
ウ素粉末（昭和電工株式会社製ＵＨＰ−ＥＸ）１０重量
部を混合し、減圧脱泡して組成物Ｂを調製した。ただ
し、ここで用いた炭素短繊維は、平均繊維長さが１００
μｍ、平均直径が１０μｍ、繊維軸方向における熱伝導
率が１０５０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００６４】（実施例３）上記組成物Ｂをシート状に成
形し、超電導磁石を用いて磁束密度１０テスラの磁場を
印加して炭素短繊維を厚み方向に充分に配向させた後
に、加熱して硬化させることによって、縦２０ｍｍ×横
２０ｍｍ×厚み１ｍｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６５】（比較例３）上記組成物Ｂをシート状に成
形し、超電導磁石を用いて磁束密度１テスラの磁場を印
加して炭素短繊維を厚み方向にある程度配向させた後
に、加熱して硬化させることによって、縦２０ｍｍ×横
２０ｍｍ×厚み１ｍｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６６】（組成物Ｃの調製）Ｎ−メチルピロリドン
を含むポリイミドワニス（宇部興産株式会社製ユピファ
インＳＴ、固形分濃度１８．５％）１００重量部（固形
分換算）と炭素短繊維（日本グラファイトファイバー株
式会社製）４０重量部と球状酸化アルミニウム粉末（昭
和電工株式会社製Ａ２０、平均粒径３０μｍ）４０重量
部を混合して組成物Ｃを調製した。ただし、ここで用い
た炭素短繊維は、無電解メッキによって強磁性ニッケル
で表面が被覆されたものであり、平均繊維長さが２５μ
ｍ、平均直径が１０μｍ、繊維軸方向における熱伝導率
が１０００Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００６７】（実施例４）上記組成物Ｃを縦２０ｍｍ×
横２０ｍｍ×厚み４０ｍｍのブロック状に成形し、永久
磁石を用いて磁束密度０．５テスラの磁場を印加して炭
素短繊維を厚み方向に充分に配向させた後に、Ｎ−メチ
ルピロリドンを除去するとともに加熱して硬化させるこ
とによって、ブロック状の熱伝導性成形体を作製した。
そして、その熱伝導性成形体をスライスして、厚み方向
に炭素短繊維が配向した縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚み
２００μｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６８】（比較例４）上記組成物Ｃを縦２０ｍｍ×
横２０ｍｍ×厚み４０ｍｍのブロック状に成形し、永久
磁石を用いて磁束密度０．１テスラの磁場を印加して炭
素短繊維を厚み方向にある程度配向させた後に、Ｎ−メ
チルピロリドンを除去するとともに加熱して硬化させる
ことによって、ブロック状の熱伝導性成形体を作製し
た。そして、その熱伝導性成形体をスライスして、厚み
方向に炭素短繊維が配向した縦２０ｍｍ×横２０ｍｍ×
厚み２００μｍの熱伝導性シートを作製した。
【００６９】（実施例５）付加型の液状シリコーンゴム
（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製ＴＳＥ３０７０）を離
型フィルム上にスクリーン印刷して厚さ６０μｍの基層
を形成し、その基層の表面に静電植毛法によってピッチ
系の炭素短繊維（アモコ社製Ｋ１１００Ｘ）を植毛し
た。続いて、植毛された炭素短繊維が埋まるように基層
の上に付加型の液状シリコーンゴム（同上）をさらに積
層した後、加熱して硬化させることによって、厚さ５０
０μｍの熱伝導性シートを作製した。ただし、ここで用
いた炭素短繊維は、平均繊維長さが１５０μｍ、平均直
径が１０μｍ、繊維軸方向における熱伝導率が１０５０
Ｗ／ｍ・Ｋである。また、得られた熱伝導性シートにお
ける炭素短繊維の含有量は、シリコーンゴム１００重量
部に対して８重量部である。
【００７０】（比較例５）付加型の液状シリコーンゴム
（ＧＥ東芝シリコーン株式会社製ＴＳＥ３０７０）を離
型フィルム上にスクリーン印刷して厚さ６０μｍの基層
を形成した。続いて、その基層の上に、付加型の液状シ
リコーンゴム（同上）１００重量部とＰＡＮ系の炭素短
繊維（三菱化学株式会社製Ｋ１３５２Ｕ）８重量部の混
合物を積層した。そして、これを加熱して硬化させるこ
とによって、厚さ５００μｍの熱伝導性シートを作製し
た。ただし、ここで用いた炭素短繊維は、平均繊維長さ
が１５０μｍ、平均直径が１０μｍ、繊維軸方向におけ
る熱伝導率が１４０Ｗ／ｍ・Ｋである。
【００７１】以上の実施例１〜５及び比較例１〜５の各
例で得られた熱伝導性シートについて、シートの厚み方
向における熱抵抗、及び同厚み方向に沿ってＸ線を照射
したときのＸ線回折図における回折ピークの強度の比Ｉ
(002)／Ｉ(110)、Ｉ(002)／Ｉ(100)をそれぞれ求めた。
その結果を下記表１に示すとともに、各例における熱抵
抗と回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ(110)との相関を
図１に示す。ただし、図１中の○内の数字は実施例の番
号を、△内の数字は比較例の番号を示す。また、実施例
１，２及び比較例３の各例で得られた熱伝導性シートに
ついては、Ｘ線回折図を図２〜４に示す。
【００７２】なお、熱抵抗、回折ピークの強度の比Ｉ
(002)／Ｉ(110)、Ｉ(002)／Ｉ(100)はそれぞれ次のよう
にして求めた。熱抵抗については、ＴＯ−３型トランジ
スタと銅板の間に熱伝導性シートを挟んでトランジスタ
を３０ワットで加熱したときに、トランジスタの温度と
銅板の温度を測定し、次式により算出した。熱抵抗（℃
／Ｗ）＝［トランジスタの温度（℃）−銅板の温度
（℃）］／電力（Ｗ） 一方、回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ(110)について
は、熱伝導性シートを治具に貼りつけ、Ｘ線回折装置
（マックサイエンス株式会社製ＭＸＰ−１８）を使用
し、ＣｕＫα線で３０ｋＶ、１５ｍＡの条件で２θ、０
〜９０°をスキャニングした。そして、炭素の約２６°
の（００２）面と約７７°の（１１０）面の回折ピーク
の強度Ｉ(002)、Ｉ(110)をそれぞれ測定して算出した。
また、回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ(100)について
は、同様にして炭素の約２６°の（００２）面と約４２
°の（１００）面の回折ピークの強度Ｉ(002)、Ｉ(100)
をそれぞれ測定して算出した。
【００７３】
【表１】
【００７４】表１及び図１に示すように、回折ピークの
強度の比Ｉ(002)／Ｉ(110)が１０を超える比較例１〜５
に比べて、比Ｉ(002)／Ｉ(110)が１０以下である実施例
１〜５では、熱抵抗が小さくなる結果が得られた。この
ことから、実施例１〜５の熱伝導性シートは、比較例１
〜５の熱伝導性シートよりも熱伝導性に優れることが示
された。
【００７５】また、回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ
(100)に着目した場合、比較例１〜５はいずれも１０を
上回るのに対し、実施例１〜５はいずれも１０以下とい
う結果になった。このことから、比Ｉ(002)／Ｉ(110)に
代えて、比Ｉ(002)／Ｉ(100)を規定することによっても
熱伝導性シートの熱伝導性の改善を図ることが可能なこ
とがわかる。
【００７６】次に、前記実施形態から把握できる技術的
思想について以下に記載する。 ・ 炭素短繊維がマトリックス中に一定方向に配向した
熱伝導性成形体において、炭素短繊維の配向方向に沿っ
てＸ線を照射したときのＸ線回折図における炭素の（１
００）面の回折ピークの強度Ｉ(100)と（００２）面の
回折ピークの強度Ｉ(002)との比Ｉ(002)／Ｉ(100)が１
０以下であることを特徴とする熱伝導性成形体。このよ
うに構成すれば、回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ
(100)を規定することによって、優れた熱伝導性を有す
る熱伝導性成形体を提供することができる。
【００７７】（定義）本明細書中において、「炭素短繊
維の配向方向に沿ってＸ線を照射する」とは、炭素短繊
維が実質的に配向している方向、すなわち大半の炭素短
繊維が配向している方向に沿ってＸ線を照射すること意
味する。
【００７８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば次
のような効果を奏する。請求項１から請求項８に記載の
発明によれば、回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ(110)
を規定することによって、優れた熱伝導性を有する熱伝
導性成形体を提供することができる。
【００７９】請求項２に記載の発明によれば、炭素短繊
維を確実かつ容易に一定方向に配向させることができ
る。請求項３、請求項４及び請求項８に記載の発明によ
れば、特に優れた熱伝導性を有する熱伝導性成形体を提
供することができる。
【００８０】請求項６に記載の発明によれば、良好な成
形加工性を有する熱伝導性成形体を提供することができ
る。請求項７に記載の発明によれば、炭素短繊維の含有
量が過少なことに起因して熱伝導性シートの熱伝導性が
低下するのを防止することができる。また、炭素短繊維
とマトリックス材料の混合物の粘度が増大することに起
因して炭素短繊維の配向が困難化するのを防止すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 熱抵抗と回折ピークの強度の比Ｉ(002)／Ｉ
(110)の相関を示すための図。
【図２】 実施例１の熱伝導性シートのＸ線回折図。
【図３】 実施例２の熱伝導性シートのＸ線回折図。
【図４】 比較例１の熱伝導性シートのＸ線回折図。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０５Ｋ 7/20 Ｃ０４Ｂ 35/80 Ｂ // Ｃ０８Ｌ 101:00 35/52 Ｅ (72)発明者 舘田 伸哉 東京都北区田端５丁目10番５号 ポリマテ ック 株式会社Ｒ＆Ｄセンター内 (72)発明者 木村 恒久 東京都調布市柴崎２−18−２ エクセルハ イツ301号 (72)発明者 山登 正文 東京都八王子市南大沢５−７−10−302 Ｆターム(参考） 4F071 AA11 AA12X AA14X AA15 AA15X AA20 AA20X AA21 AA22 AA22X AA24 AA25 AA26 AA27 AA28 AA28X AA29 AA32 AA33 AA34 AA34X AA40 AA41 AA42 AA45 AA46 AA49 AA50 AA51 AA53 AA54 AA56 AA60 AA60X AA62 AA64 AA65 AA67 AA77 AA78 AB03 AD01 AE17 AF44 AH12 AH17 BB01 BB04 BB05 BB06 BB13 BC01 4F072 AA02 AA07 AA08 AB10 AB18 AB22 AD02 AD04 AD05 AD06 AD07 AD08 AD09 AD12 AD13 AD23 AD37 AD38 AD41 AD42 AD43 AD44 AD45 AD47 AH31 AH48 AH52 AK05 AK14 AK15 AK16 AK20 AL11 AL16 4G132 AA01 AA72 AB01 CA01 CA06 GA13 4K020 AA04 AB00 5E322 FA04

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 炭素短繊維がマトリックス中に一定方向
    に配向した熱伝導性成形体において、炭素短繊維の配向
    方向に沿ってＸ線を照射したときのＸ線回折図における
    炭素の（１１０）面の回折ピークの強度Ｉ(110)と（０
    ０２）面の回折ピークの強度Ｉ(002)との比Ｉ(002)／Ｉ
    (110)が１０以下であることを特徴とする熱伝導性成形
    体。
  2. 【請求項２】 炭素短繊維を、磁場、静電植毛又は電場
    によって一定方向に配向させたことを特徴とする請求項
    １に記載の熱伝導性成形体。
  3. 【請求項３】 炭素短繊維の配向方向に沿ってＸ線を照
    射したときのＸ線回折図における炭素の（１１０）面の
    回折ピークの強度Ｉ(110)と（００２）面の回折ピーク
    の強度Ｉ(002)との比Ｉ(002)／Ｉ(110)が１以下である
    ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱伝導
    性成形体。
  4. 【請求項４】 炭素短繊維の繊維軸方向における熱伝導
    率が、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請
    求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性成
    形体。
  5. 【請求項５】 マトリックスが、高分子マトリックス、
    金属マトリックス、セラミックマトリックス又は炭素マ
    トリックスであることを特徴とする請求項１から請求項
    ４のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体。
  6. 【請求項６】 高分子マトリックスを構成するマトリッ
    クス材料が、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、硬
    化性樹脂及び架橋ゴムから選ばれる少なくとも一種であ
    ることを特徴とする請求項５に記載の熱伝導性成形体。
  7. 【請求項７】 炭素短繊維の含有量が、マトリックスを
    構成するマトリックス材料１００重量部に対して５〜４
    ００重量部であることを特徴とする請求項１から請求項
    ６のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体。
  8. 【請求項８】 炭素短繊維の配向方向における熱抵抗値
    が、０．３℃／Ｗ以下であることを特徴とする請求項１
    から請求項７のいずれか一項に記載の熱伝導性成形体。
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US10/409,957 US7291381B2 (en) 2002-04-10 2003-04-09 Thermally conductive formed article and method of manufacturing the same
TW92108132A TWI311573B (en) 2002-04-10 2003-04-09 Thermally conductive formed article and method of manufacturing the same
KR1020100017228A KR100998286B1 (ko) 2002-04-10 2010-02-25 열전도성 성형체 및 그 제조방법

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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005040065A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料の製造方法
WO2005040066A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料とその製造方法並びにその適用物
WO2005040067A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料とその製造方法並びにその適用物
JP2005146057A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Polymatech Co Ltd 高熱伝導性成形体及びその製造方法
WO2006120803A1 (ja) * 2005-05-10 2006-11-16 Sumitomo Precision Products Co., Ltd 高熱伝導複合材料とその製造方法
WO2007126133A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Teijin Limited 炭素繊維複合シート
JP2008189867A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Teijin Ltd 炭素繊維補強熱可塑性樹脂複合材料
JP2008189866A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Teijin Ltd 炭素繊維補強熱硬化性樹脂放熱材
JP2009292889A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Unitika Ltd 熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体
JP2010229028A (ja) * 2010-03-31 2010-10-14 Nissin Kogyo Co Ltd 炭素繊維複合非金属材料の製造方法
WO2010116891A1 (ja) * 2009-04-10 2010-10-14 ポリマテック株式会社 熱伝導性塊状接着剤及び熱伝導性接着シート並びにそれらの製造方法
WO2012033167A1 (ja) * 2010-09-08 2012-03-15 国立大学法人九州大学 配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム
JP2014156563A (ja) * 2013-02-18 2014-08-28 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 熱伝導率可変材料、当該熱伝導率可変材料を用いた熱制御装置、及び当該熱伝導率可変材料を用いた熱制御方法
JP2015027772A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 独立行政法人産業技術総合研究所 熱硬化性シート
JP2017015948A (ja) * 2015-07-01 2017-01-19 コニカミノルタ株式会社 帯電用素子、帯電用素子の製造方法、帯電装置、及び画像形成装置
JPWO2017033461A1 (ja) * 2015-08-24 2018-06-07 日本ゼオン株式会社 熱伝導シート及びその製造方法
WO2021235460A1 (ja) * 2020-05-18 2021-11-25 住友電気工業株式会社 フッ素樹脂シート、多層シート及びシールド材
CN113737046A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 河南科技大学 一种增强相定向排布的金属基复合材料及其制备方法
JP2022064580A (ja) * 2020-10-14 2022-04-26 矢崎総業株式会社 熱伝導シート、電子機器及び車載装置、並びに、熱伝導シートの製造方法

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1464676B2 (en) * 2001-12-17 2020-05-13 Daikin Industries, Ltd. Crosslinkable elastomer composition and formed product comprising the same
JP2003301048A (ja) * 2002-04-10 2003-10-21 Polymatech Co Ltd 熱伝導性成形体
JP2004175926A (ja) * 2002-11-27 2004-06-24 Polymatech Co Ltd 熱伝導性エポキシ樹脂成形体及びその製造方法
JP4686274B2 (ja) * 2005-06-30 2011-05-25 ポリマテック株式会社 放熱部品及びその製造方法
JP2007291346A (ja) * 2006-03-31 2007-11-08 Toyoda Gosei Co Ltd 低電気伝導性高放熱性高分子材料及び成形体
WO2008006443A1 (en) * 2006-07-11 2008-01-17 Dsm Ip Assets B.V. Lamp sockets
US20080242772A1 (en) * 2007-03-27 2008-10-02 Toyoda Gosei Co. Ltd Low electric conductivity high heat radiation polymeric composition and molded body
US8057889B2 (en) * 2007-05-21 2011-11-15 Corning Incorporated Method for producing anisoptropic bulk materials
JP2009203127A (ja) 2008-02-28 2009-09-10 Polymatech Co Ltd グラファイトシート及びその製造方法
US20100314790A1 (en) * 2009-06-12 2010-12-16 Stansberry Peter G Highly Oriented Graphite Product
US8408303B2 (en) * 2009-09-24 2013-04-02 Halliburton Energy Services, Inc. Compositions for improving thermal conductivity of cement systems
JP5920213B2 (ja) * 2010-04-13 2016-05-18 宇部興産株式会社 Ｌｅｄ用放熱基板
EP2583993B1 (en) * 2010-06-17 2017-05-17 Dexerials Corporation Thermally conductive sheet and process for producing same
US8516831B2 (en) 2010-07-01 2013-08-27 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Thermal energy steering device
CN102675857A (zh) * 2012-06-11 2012-09-19 佛山市南海区研益机电有限公司 导热绝缘热固性组合物及其制备方法和应用
US9446989B2 (en) * 2012-12-28 2016-09-20 United Technologies Corporation Carbon fiber-reinforced article and method therefor
US10260968B2 (en) 2013-03-15 2019-04-16 Nano Composite Products, Inc. Polymeric foam deformation gauge
MX349262B (es) 2013-03-15 2017-07-20 Univ Brigham Young Material compuesto usado como un medidor de deformacion.
WO2016112229A1 (en) 2015-01-07 2016-07-14 Nano Composite Products, Inc. Shoe-based analysis system
DE102015223443A1 (de) 2015-11-26 2017-06-01 Robert Bosch Gmbh Elektrische Vorrichtung mit einer Umhüllmasse
TWI588251B (zh) 2015-12-08 2017-06-21 財團法人工業技術研究院 磁性導熱材料與導熱介電層
KR102602505B1 (ko) * 2018-09-19 2023-11-14 아카시 시스템즈, 인크. 위성 통신을 위한 시스템들 및 방법들
US11639456B1 (en) * 2020-01-10 2023-05-02 Oceanit Laboratories, Inc. Thermally conductive materials and tubing, and applications thereof
EP4127259A4 (en) * 2020-03-31 2023-08-30 The University of Sydney ALIGNED FIBERS AND METHOD OF PRODUCTION THEREOF
CN111410546B (zh) * 2020-04-21 2022-06-10 福建永安市永清石墨烯研究院有限公司 一种多维度高导热石墨烯复合板的制备方法
CN114539654B (zh) * 2022-02-11 2023-08-08 重庆大学 一种利用高压模块自带电场来提高器件封装导热的塑封材料改性方法
CN114539756A (zh) * 2022-03-03 2022-05-27 武汉科技大学 一种竖直排列炭纤维-聚碳酸酯导热复合材料及其制备方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4855091A (en) * 1985-04-15 1989-08-08 The Dow Chemical Company Method for the preparation of carbon filaments
JPH04173235A (ja) 1990-11-06 1992-06-19 Bando Chem Ind Ltd 熱伝導異方性構造体
JPH05222620A (ja) 1992-02-07 1993-08-31 Osaka Gas Co Ltd 熱伝導性材料
US5873973A (en) * 1995-04-13 1999-02-23 Northrop Grumman Corporation Method for single filament transverse reinforcement in composite prepreg material
JPH09283955A (ja) 1996-04-10 1997-10-31 Matsushita Electric Works Ltd 放熱シート
JPH10330502A (ja) 1997-06-02 1998-12-15 Furukawa Electric Co Ltd:The 充填シート
JPH1146021A (ja) 1997-07-25 1999-02-16 Central Res Inst Of Electric Power Ind 熱伝導率異方性パッド及びそれを用いた熱電変換システム並びにペルチェ冷却システム
JPH1197593A (ja) 1997-09-22 1999-04-09 Hitachi Ltd 放熱基板およびその製造方法
JP4190608B2 (ja) 1998-01-16 2008-12-03 古河電気工業株式会社 炭素繊維を分散したアルミニウム基複合材料
JPH11302545A (ja) 1998-02-18 1999-11-02 Nippon Mitsubishi Oil Corp シリコーンゴム複合物
JP2000195998A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シ―トおよびその製造方法ならびに半導体装置
JP2000281802A (ja) 1999-03-30 2000-10-10 Polymatech Co Ltd 熱伝導性成形体およびその製造方法ならびに半導体装置
US6517744B1 (en) * 1999-11-16 2003-02-11 Jsr Corporation Curing composition for forming a heat-conductive sheet, heat-conductive sheet, production thereof and heat sink structure
JP4360007B2 (ja) * 2000-05-26 2009-11-11 Ｊｓｒ株式会社 熱伝導性シート用硬化性組成物、熱伝導性シートおよびその製造方法
JP2001139833A (ja) 1999-11-16 2001-05-22 Jsr Corp 高熱伝導性シート用組成物、高熱伝導性シート、高熱伝導性シートの製造方法および高熱伝導性シートを用いた放熱構造
JP4521937B2 (ja) * 2000-06-15 2010-08-11 ポリマテック株式会社 異方性伝熱シートの製造方法および異方性伝熱シート
JP2002088171A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シートおよびその製造方法ならびに放熱装置
JP4833398B2 (ja) * 2000-09-18 2011-12-07 ポリマテック株式会社 熱伝導性成形体の製造方法
JP2003301048A (ja) * 2002-04-10 2003-10-21 Polymatech Co Ltd 熱伝導性成形体

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005040065A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料の製造方法
WO2005040066A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料とその製造方法並びにその適用物
WO2005040067A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料とその製造方法並びにその適用物
WO2005040068A1 (ja) * 2003-10-29 2005-05-06 Sumitomo Precision Products Co., Ltd. カーボンナノチューブ分散複合材料の製造方法
JP4593472B2 (ja) * 2003-10-29 2010-12-08 住友精密工業株式会社 カーボンナノチューブ分散複合材料の製造方法並びにその適用物
JP4593473B2 (ja) * 2003-10-29 2010-12-08 住友精密工業株式会社 カーボンナノチューブ分散複合材料の製造方法
JPWO2005040066A1 (ja) * 2003-10-29 2007-03-01 住友精密工業株式会社 カーボンナノチューブ分散複合材料とその製造方法並びにその適用物
JPWO2005040067A1 (ja) * 2003-10-29 2007-03-01 住友精密工業株式会社 カーボンナノチューブ分散複合材料とその製造方法並びにその適用物
JPWO2005040068A1 (ja) * 2003-10-29 2007-03-08 住友精密工業株式会社 カーボンナノチューブ分散複合材料の製造方法
JP2005146057A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Polymatech Co Ltd 高熱伝導性成形体及びその製造方法
WO2006120803A1 (ja) * 2005-05-10 2006-11-16 Sumitomo Precision Products Co., Ltd 高熱伝導複合材料とその製造方法
US7947362B2 (en) 2006-04-27 2011-05-24 Teijin Limited Carbon fiber composite sheet
WO2007126133A1 (ja) * 2006-04-27 2007-11-08 Teijin Limited 炭素繊維複合シート
JP2008189867A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Teijin Ltd 炭素繊維補強熱可塑性樹脂複合材料
JP2008189866A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Teijin Ltd 炭素繊維補強熱硬化性樹脂放熱材
JP2009292889A (ja) * 2008-06-03 2009-12-17 Unitika Ltd 熱伝導性樹脂組成物およびそれからなる成形体
WO2010116891A1 (ja) * 2009-04-10 2010-10-14 ポリマテック株式会社 熱伝導性塊状接着剤及び熱伝導性接着シート並びにそれらの製造方法
JP5603858B2 (ja) * 2009-04-10 2014-10-08 ポリマテック・ジャパン株式会社 熱伝導性塊状接着剤及び熱伝導性接着シート並びにそれらの製造方法
JP2010229028A (ja) * 2010-03-31 2010-10-14 Nissin Kogyo Co Ltd 炭素繊維複合非金属材料の製造方法
US9079363B2 (en) 2010-09-08 2015-07-14 Kyushu University, National University Corporation Process for producing film containing oriented nanotubes or nanoparticles, and the film
JP5645173B2 (ja) * 2010-09-08 2014-12-24 国立大学法人九州大学 配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム
WO2012033167A1 (ja) * 2010-09-08 2012-03-15 国立大学法人九州大学 配向されたナノチューブまたはナノ粒子を含有するフィルムの製造方法および該フィルム
JP2014156563A (ja) * 2013-02-18 2014-08-28 Toyo Tire & Rubber Co Ltd 熱伝導率可変材料、当該熱伝導率可変材料を用いた熱制御装置、及び当該熱伝導率可変材料を用いた熱制御方法
JP2015027772A (ja) * 2013-07-30 2015-02-12 独立行政法人産業技術総合研究所 熱硬化性シート
JP2017015948A (ja) * 2015-07-01 2017-01-19 コニカミノルタ株式会社 帯電用素子、帯電用素子の製造方法、帯電装置、及び画像形成装置
JPWO2017033461A1 (ja) * 2015-08-24 2018-06-07 日本ゼオン株式会社 熱伝導シート及びその製造方法
WO2021235460A1 (ja) * 2020-05-18 2021-11-25 住友電気工業株式会社 フッ素樹脂シート、多層シート及びシールド材
JP2022064580A (ja) * 2020-10-14 2022-04-26 矢崎総業株式会社 熱伝導シート、電子機器及び車載装置、並びに、熱伝導シートの製造方法
JP7235708B2 (ja) 2020-10-14 2023-03-08 矢崎総業株式会社 熱伝導シートの製造方法
US11753571B2 (en) 2020-10-14 2023-09-12 Yazaki Corporation Thermally conductive sheet, electronic device and onboard device, and method of manufacturing thermally conductive sheet
CN113737046A (zh) * 2021-09-23 2021-12-03 河南科技大学 一种增强相定向排布的金属基复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR100954768B1 (ko) 2010-04-28
TWI311573B (en) 2009-07-01
TW200307000A (en) 2003-12-01
KR20030081114A (ko) 2003-10-17
EP1352922A3 (en) 2005-11-02
US20030194544A1 (en) 2003-10-16
KR20100027203A (ko) 2010-03-10
EP1352922A2 (en) 2003-10-15
KR100998286B1 (ko) 2010-12-03
US7291381B2 (en) 2007-11-06

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