JP2015201602A - 積層シート、ヒートシンクおよび積層シートの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発熱体に容易に接合でき、しかも、発熱体に接合した後に容易に貼り直すことができ、ヒートシンクとして好適に用いることのできる積層シートおよび積層シートの製造方法を提供する。【解決手段】凹凸パターン１３を有する金属シート１と、金属シート１の一方の面１ａに積層された粘着層２とを有し、粘着層２が、粘着樹脂と熱伝導性フィラーとを含有し、厚みの大きい高粘着部２１と厚みの小さい低粘着部２２とが交互に配置された厚み分布パターン２３を有する積層シート１０とする。【選択図】図１

Description

本発明は、積層シート、ヒートシンクおよび積層シートの製造方法に関するものである。

最近、半導体チップ、トランジスター、コンデンサーなどの電子部品、電池（バッテリー）などの電気部品では、さらなる高性能化が進められている。それに伴って、電子部品や電気部品の発熱量が増大している。電子部品や電気部品が高温になると、寿命が短くなったり、信頼性が低下したりする場合がある。
このため、従来、電子部品や電気部品には、これらが発生する熱を放散させるヒートシンクが取り付けられている。ヒートシンクとしては、アルミニウム材や銅材などの熱伝導性を有する金属を用いた多様なものが提案されている。

例えば、特許文献１には、ベースプレート部と、複数のフィンプレート部からなる放熱フィンを備えたヒートシンクが記載されている。また、特許文献１には、熱源と、ヒートシンクのベースプレート部とを、熱伝導グリースを利用して熱的に接続することが記載されている。
特許文献２には、基体と複数個の柱状のフィンとを備えたヒートシンクが記載されている。また、特許文献２には、電子部品を搭載する支持基板に、シリコングリスを用いて、ヒートシンクを接合することが記載されている。

特許文献３には、銅板材からなり、内面側を平坦面とし、外面側を波打ち状のエンボス面に付形してなるヒートシンクが記載されている。また、特許文献３には、電子部品の外表面と密接させて接合する内面側に、両面粘着テープを備えたヒートシンクが提案されている。

特許文献４には、表面がエンボス加工された基材と、基材の一方の表面に積層された第１の粘着剤層と、基材の他方の表面に積層された第２の粘着剤層とを備えた両面粘着シートが記載されている。また、特許文献４には、熱伝導性をより一層高める観点から、基材が金属箔である両面粘着シートが提案されている。
特許文献５には、一方の面に複数の凸部が形成されたシート状体を備え、凸部の裏面に設けられた凹部に柔軟樹脂組成物が充填されている熱伝導材が記載されている。また、特許文献５には、シート状体が金属である熱伝導材が提案されている。

特開２００７−２０８０００号公報 特開２０１３−１３８１９３号公報 特開２００１−５３２０２号公報 特開２０１３−５３２９４号公報 特開２００２−１９４２３２号公報

電子部品や電気部品などの発熱体にヒートシンクを接合する場合、発熱体の熱を効率よく放熱できる適切な位置にヒートシンクを接合する。一方の面に粘着層を有するヒートシンクは、粘着層を介して発熱体に容易に接合できる。しかし、このようなヒートシンクは、発熱体に接合した後に、容易に貼り直すことができるものではなかった。このため、発熱体の適切な位置にヒートシンクを接合できなかった場合など、発熱体へのヒートシンクの接合に失敗したときに、容易に貼り直すことができるようにすることが要求されている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、発熱体に容易に接合でき、しかも、発熱体に接合した後に容易に貼り直すことができ、ヒートシンクとして好適に用いることのできる積層シートおよび積層シートの製造方法を提供することを課題とする。

本発明は以下の構成を採用する。
［１］ 凹凸パターンを有する金属シートと、前記金属シートの一方の面に積層された粘着層とを有し、前記粘着層が、粘着樹脂と熱伝導性フィラー（Ｂ）とを含有し、厚みの大きい高粘着部と厚みの小さい低粘着部とが交互に配置された厚み分布パターンを有することを特徴とする積層シート。

［２］ 前記粘着樹脂のゲル分率が、３０〜７０質量％であることを特徴とする［１］に記載の積層シート。
［３］ 前記金属シートの前記一方の面または両面に、凹部と凸部とを含む凹凸パターンを有し、前記粘着層の前記金属シート側の表面が前記凹凸パターンに沿う形状を有し、前記金属シートと反対側の表面が平坦であることを特徴とする［１］または［２］に記載の積層シート。
［４］ 前記金属シートの前記一方の面のうちの前記凹凸パターンが形成されている領域の割合Ａと、前記粘着樹脂のゲル分率Ｂとの関係が、以下の式（１）を満足することを特徴とする［３］に記載の積層シート。
０．４≦Ｂ／Ａ≦１．５ ‥（１）
［５］ 前記金属シートの最大厚みが０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする［１］〜［４］のいずれか一項に記載の積層シート。

［６］ 前記粘着層が、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）を含むポリウレタン樹脂組成物（Ａ）と、前記熱伝導性フィラー（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）とを含む粘着剤組成物を硬化させたものであることを特徴とする［１］〜［５］のいずれか一項に記載の積層シート。
［７］ 前記ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して、前記熱伝導性フィラー（Ｂ）を２５０〜９００質量部含有することを特徴とする［６］に記載の積層シート。
［８］ 前記熱伝導性フィラー（Ｂ）が、金属水和物を含むことを特徴とする［１］〜［７］のいずれか一項に記載の積層シート。
［９］ 前記粘着層の前記金属シートと反対側の面に、剥離シートが積層されていることを特徴とする［１］〜［８］のいずれか一項に記載の積層シート。

［１０］ ［１］〜［９］のいずれか一項に記載の積層シートからなることを特徴とするヒートシンク。
［１１］ 剥離シートの一方の面に熱伝導性フィラーと粘着樹脂とを含有する粘着層を有する粘着シートと、凹部と凸部と含む凹凸パターンを一方の面または両面に有する金属シートとを、前記金属シートの前記凹凸パターンの形成されている面に、前記粘着シートの前記粘着層を対向させて積層して積層体を形成する積層工程と、前記積層体を０．５〜３ＭＰａの荷重でプレス加工することにより、前記粘着層と前記金属シートとを接合するとともに、前記凹凸パターンを前記粘着層に転写するプレス工程とを有することを特徴とする積層シートの製造方法。

本発明の積層シートは、金属シートと、金属シートの一方の面に積層された粘着層とを有している。このため、粘着層を発熱体に密接させることにより、発熱体に積層シートを接合できる。したがって、本発明の積層シートは、発熱体に容易に積層シートを接合できる。
しかも、本発明の積層シートは、粘着層が、厚みの大きい高粘着部と厚みの小さい低粘着部とが交互に配置された厚み分布パターンを有する。したがって、高粘着部の粘着力によって、発熱体と積層シートとの接合強度を確保できる。

また、本発明の積層シートは、粘着層が厚み分布パターンを有しているので、積層シートを剥離することに起因する粘着層の破壊が生じにくく、発熱体に接合した後に貼り直しを行っても、剥離した積層シートの粘着層の一部が発熱体に残りにくい。よって、本発明の積層シートは、発熱体の適切な位置に積層シートを接合できなかった場合など、発熱体との接合に失敗した場合に容易に貼り直すことができる。

さらに、本発明の積層シートは、粘着層が、粘着樹脂と熱伝導性フィラーとを含有するものであるので、例えば、粘着層が粘着樹脂のみからなるものである場合と比較して、発熱体の熱を積層シートに効率よく伝導できる。したがって、本発明の積層シートは、発熱体の熱を効率よく放熱できる。

本発明の積層シートの一例を示した模式図であり、図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は斜視図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。 金属シートの凹凸パターンの例を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。したがって、本発明は、以下に示す実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

「第１実施形態」
図１は、本発明の積層シートの一例を示した模式図であり、図１（ａ）は断面図であり、図１（ｂ）は斜視図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、金属シート１と、金属シート１の一方の面１ａに積層された粘着層２と、粘着層２の金属シート１と反対側の面２ａに積層された剥離シート３とを有している。

積層シート１０の金属シート１と粘着層２との合計の最大厚み（図１においては、金属シート１の他方の面１ｂの凸部１２における積層シート１０の厚み）は、０．２〜３ｍｍであることが好ましい。金属シート１と粘着層２との合計の最大厚みが０．２ｍｍ以上であると、金属シート１による高い放熱性と、粘着層２による十分な粘着力とを有する積層シート１０が得られやすくなる。金属シート１と粘着層２との合計の最大厚みは、０．５ｍｍ以上であることがより好ましい。また、金属シート１と粘着層２との合計の最大厚みが３ｍｍ以下であると、接合する発熱体の形状に追従しやすい積層シート１０となる。したがって、発熱体の熱が積層シート１０に効率よく伝導され、発熱体の熱を効率よく放熱できるものとなる。金属シート１と粘着層２との合計の最大厚みは、２ｍｍ以下であることがより好ましい。

＜金属シート＞
金属シートを、図１（ａ）および図１（ｂ）を例として説明する。金属シート１は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、両面に凹凸パターン１３が形成されているものである。金属シート１の一方の面１ａの凹凸パターン１３は、点状の凹部１１ａと点状の凸部１２ａとが所定のピッチＰで交互に連続して規則的に配置されたものである。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、凹部１１ａおよび凸部１２ａは、四角錐状の形状を有している。そして、凹部１１ａと凸部１２ａとが、平面視で市松模様状に交互に配置されている。また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す金属シート１の厚みは略均一である。このため、金属シート１の他方の面１ｂの凹凸パターン１３は、一方の面１ａの凹部１１ａの反対側が凸部１２となり、一方の面１ａの凸部１２ａの反対側が凹部１１となっている。

金属シート１の最大厚みｔ１は０．０５〜０．５ｍｍであることが好ましい。金属シート１の最大厚みｔ１が０．０５ｍｍ以上であると、放熱性に優れた積層シート１０が得られる。また、金属シート１の最大厚みｔ１が０．０５ｍｍ以上であると、積層シート１０を製造する工程における金属シート１の変形が少ないものとなる。金属シート１の最大厚みｔ１は０．０６ｍｍ以上であることがより好ましく、０．１ｍｍ以上あることがさらに好ましい。

金属シート１の最大厚みｔ１が０．５ｍｍ以下であると、積層シート１０が、これを接合する発熱体の形状に追従しやすいものとなる。したがって、例えば、接合される発熱体の表面が曲面であっても、発熱体と積層シート１０との接触面積を確保することができ、発熱体の熱を効率よく放熱できる。また、金属シート１の最大厚みｔ１が０．５ｍｍ以下であると、両面に凹凸パターン１３が形成されている金属シート１が容易に得られる。金属シート１の最大厚みｔ１は０．４ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す金属シート１は、全面に凹凸パターン１３が形成されているものである。したがって、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す金属シート１は、一方の面１ａ（粘着層２側の面）のうちの凹凸パターン１３が形成されている領域の割合Ａは１００％である。上記の凹凸パターン１３が形成されている領域の割合Ａは４０％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、１００％であることが好ましい。上記の凹凸パターン１３が形成されている領域の割合Ａが４０％以上であると、凹凸パターン１３が形成されていることによる後述する効果がより顕著となる。
本発明において、凹凸パターン１３が形成されている領域の割合Ａが１００％でない場合とは、積層シート１０の厚み方向の凸部１２の頂部と凹部１１の底部との（凸部１２ａの頂部と凹部１１ａの底部との）中間の高さに、積層シート１０の面方向に延在する平面を有する場合を意味する。

一方の面１ａ（および他方の面１ｂ）の凹凸パターン１３における隣接する凸部１２、１２間（または凹部１１、１１間）の間隔であるピッチＰは、０．４〜１０ｍｍであることが好ましく、より好ましくは１〜６ｍｍである。ピッチＰが０．４〜１０ｍｍである場合、凹凸パターン１３が形成されていることによる後述する効果がより顕著となる。

一方の面１ａ（および他方の面１ｂ）の凹凸パターン１３の凸部１２の頂部と凹部１１の底部との（凸部１２ａの頂部と凹部１１ａの底部との）積層シート１０の厚み方向の距離Ｈは、０．２〜３ｍｍであることが好ましく、より好ましくは０．５〜３ｍｍである。凹凸パターン１３の積層シート１０の厚み方向の距離Ｈが、０．２〜３ｍｍである場合、凹凸パターン１３が形成されていることによる後述する効果がより顕著となる。

金属シート１の素材としては、金、銀、銅、アルミニウム、それらの金属を含む合金などを用いることができ、熱伝導率が高い金属であることが好ましい。金属シート１としては、価格および加工性の点から、銅、アルミニウム、それらの金属を含む合金を用いることが好ましい。

金属シート１において、凹凸パターン１３の形成方法は、特に限定されるものではなく、例えば、エンボス加工法などを用いることができる。
凹凸パターン１３の形成方法は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す金属シート１のように、凹凸パターン１３の形状が、一方の面１ａと他方の面１ｂとで同じである場合、両面エンボス加工法を用いることが好ましい。このことにより、優れた生産性が得られるとともに、厚みの均一な金属シート１が得られる。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０では、金属シート１の両面に凹凸パターン１３を有している場合を例に挙げて説明したが、凹凸パターンは、一方の面１ａにのみ形成されていてもよいし、他方の面１ｂにのみ形成されていてもよい。
また、金属シート１の両面に凹凸パターン１３を有している場合、凹凸パターン１３の形状は、一方の面１ａと他方の面１ｂとで同じであってもよいし、異なっていても良い。金属シート１の両面に凹凸パターン１３を有している場合、金属シート１に凹凸パターン１３を形成する際の加工容易性の観点から、両面の凹凸パターン１３の形状は、同じであることが好ましい。

金属シート１の凹凸パターン１３の形状（および粘着層２の厚み分布パターン２３）は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す形状に限定されるものではない。
例えば、凹凸パターンが、線状である場合、図２および図３に示すように、凹部の底部（および／または凸部の頂部）に平坦面が形成されているものであってもよい。

凹凸パターンが、点状の凸部を有する場合、凸部の形状は、円錐状、角錐状などの錐状形状であってもよいし、円柱状、角柱状などの柱状形状であってもよい。
また、凹凸パターンが、点状の凸部を有する場合、凸部の平面形状は、図４〜図６に示すように矩形であってもよいし、図７〜図９に示すように長円であってもよいし、図１０に示すようにＬ字型であってもよい。
凹凸パターンが、点状の凸部を有する場合、各凸部の頂部の面積は、０．００１〜２５ｍｍ^２であることが好ましい。凹凸パターンが、点状の凸部を有する場合、各凸部の配置は、例えば、格子状および／または千鳥状であってもよいし、複数の点状の凸部からなる凸部群が格子状および／または千鳥状に配置されたものであってもよい。

金属シートは、図１１に示すように、断面視波状の凹凸形状であって、凹部（および凸部）の峰が平面視曲線であるものであってもよい。
さらに、図１２に示すように、金属シートは、織物であってもよい。
あるいは、金属シート１の凹凸形状は、文字や絵柄などの意匠性を有する形状であっても良い。

＜粘着層＞
粘着層２は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、厚みｔ３の大きい高粘着部２１と厚みｔ２の小さい低粘着部２２とが交互に配置された厚み分布パターン２３を有している。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、粘着層２の金属シート１側の表面２ｂは、金属シート１の一方の面１ａに形成されている凹凸パターン１３に沿う形状を有している。したがって、高粘着部２１および低粘着部２２は、点状にピッチＰで連続して交互に規則的に配置されている。また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、粘着層２の金属シート１と反対側の表面２ａは平坦となっている。

粘着層２の厚みは平均で０．１〜１ｍｍであることが好ましい。粘着層２の厚みが０．１ｍｍ以上であると、粘着層２と、発熱体および金属シート１との接合強度が十分に高い積層シート１０となる。粘着層２の厚みは０．２ｍｍ以上であることが、より好ましい。
粘着層２の厚みが平均で１ｍｍ以下であると、発熱体の熱を、粘着層２を介して金属シート１に効率よく伝導できる。粘着層２の厚みは０．５ｍｍ以下であることが、より好ましい。
なお、本発明において、粘着層２の平均の厚みとは、本発明の積層シート１０の断面観察により、無作為に選んだ３０カ所の粘着層２厚みを測定し、その算術平均値として得られた値である。

粘着層２は、後述する測定方法を用いて測定した金属に対する粘着力が、１Ｎ／２５ｍｍ以上のものであることが好ましく、５Ｎ／２５ｍｍ以上であることがより好ましく、１０Ｎ／２５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。上記の粘着力が１Ｎ／２５ｍｍ以上であると、粘着層２と、発熱体および金属シート１との接合強度が十分に高い積層シート１０となる。

「粘着力」
粘着層２の粘着力は、以下に示す方法により求める。
厚さ５０μｍのＰＥＴフィルム（東レ株式会社製、「ルミラーＳ−１０」）を基材とし、基材上に粘着層を形成して、試験用積層シートとする。次に、試験用積層シートを縦２５ｍｍ、横１００ｍｍの大きさに切り取り、短冊状シート片とする。次いで、ＳＵＳ３０４からなる試験板上に、粘着層を試験板に向けて短冊状シートを積層する。その後、短冊状シート上を、２ｋｇのゴムローラー（幅：約５０ｍｍ）を１往復させて試験板と短冊状シートとを接合する。

そして、接合された試験板および短冊状シートを、２３℃、湿度５０％の環境下で２４時間放置する。その後、ＪＩＳ Ｚ０２３７に準じて、剥離速度３００ｍｍ／分で１８０°方向の引張試験を行い、短冊状シートの試験板に対する粘着力（Ｎ／２５ｍｍ）を測定する。

粘着層２は、粘着樹脂と熱伝導性フィラーとを含有するものである。
熱伝導性フィラーとしては、熱伝導性を有するものであればよく、例えば、金属酸化物、金属窒化物、金属水和物などが挙げられる。
熱伝導性フィラーとして用いる金属酸化物としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、二酸化チタンなどが挙げられる。
熱伝導性フィラーとして用いる金属窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素などが挙げられる。
熱伝導性フィラーとして用いる金属水和物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウムなどが挙げられ、水酸化アルミニウムを含むことが好ましい。

また、熱伝導性フィラーとして、アルミニウムなどの金属粉、炭化珪素などを用いてもよい。上述した熱伝導性フィラーの材料は、単独で用いることもできるし、２種類以上を組み合わせて使用してもよい。
熱伝導性フィラーとしては、上記の材料の中でも特に、金属水和物を用いることが好ましい。熱伝導性フィラーとして金属水和物を用いることで、優れた熱伝導性および難燃性を有する粘着層２を形成できる。積層シート１０は、発熱する発熱体に接合して使用されるものである。このため、熱伝導性フィラーとして、金属水和物などの難燃性の高い材料を用いた場合、発熱体に接合された積層シート１０の安全性が向上する。また、金属水和物は、熱伝導性フィラーとして用いられる上記の材料の中でも、取扱い易い材料であり、好ましい。

熱伝導性フィラーは、紛体であることが粘着層へ均一に分散させる観点から好ましい。熱伝導性フィラーの粒子径は、累積質量５０％粒子径（Ｄ５０）が１〜５０μｍであることが好ましく、より好ましくは、３〜３０μｍである。累積質量５０％粒子径（Ｄ５０）が１〜５０μｍであると、粘着層２に含まれる熱伝導性フィラーと、発熱体および金属シート１との接触面積が十分に得られ、発熱体の熱を、粘着層２を介して金属シート１に効率よく伝導できる。
「累積質量５０％粒子径（Ｄ５０）」は、例えば、株式会社島津製作所製の商品名「ＳＡＬＤ−２００Ｖ ＥＲ」のレーザ回折式粒度分布測定装置を用いるレーザ回折式粒度分布測定により得られる。

粘着層２に含まれる粘着樹脂は、ゲル分率が３０〜７０質量％のものであることが好ましい。粘着樹脂のゲル分率が３０質量％以上であることにより、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。このため、発熱体から積層シート１０を剥離する際に、発熱体から剥がれた低粘着部２２と、低粘着部２２に隣接する高粘着部２１との、積層シート１０の面方向の接合力が十分に得られる。この接合力によって、発熱体に接合している高粘着部２１が積層シート１０に引き寄せられる。その結果、積層シート１０を貼りなおす必要が生じた場合に、高粘着部２１と低粘着部２２とが一体化された状態で発熱体から剥がれやすくなる。したがって、積層シート１０を剥離することに起因する粘着層２の破壊を防止でき、剥離した積層シート１０の粘着層２の一部が発熱体に残りにくいものとなる。粘着樹脂のゲル分率は、より好ましくは４０質量％以上である。

粘着樹脂のゲル分率が７０質量％以下であると、積層シート１０を発熱体に接合する際に、粘着層２が発熱体の形状に追従しやすいものとなる。また、粘着樹脂のゲル分率が７０質量％以下であると、積層シート１０を製造する際に、粘着層２が金属シート１の形状に追従しやすいものとなる。これらのことにより、粘着層２と、発熱体および金属シート１との接触面積が十分に得られ、発熱体の熱を、粘着層２を介して金属シート１に、より一層効率よく伝導できる。粘着樹脂のゲル分率は、より好ましくは６０質量％以下である。

「ゲル分率」
粘着層２に含まれる粘着樹脂のゲル分率は、以下に示す方法により求める。
すなわち、積層シート１０から粘着層を採取し、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）中に室温下で７２時間浸漬する。その後、粘着層を乾燥させてＴＨＦを除去する。
そして、粘着層のＴＨＦに浸漬する前の質量（浸漬前質量）とＴＨＦを除去した後の質量（除去後質量）を用いて、下記の式（１）により算出する。
ゲル分率（質量％）＝{[除去後質量−熱伝導性フィラーの質量]／[浸漬前質量−熱伝導性フィラーの質量]}×１００・・・（１）

粘着層２に含まれる熱伝導性フィラーの質量は、以下に示す方法により、算出できる。
粘着層２に含まれる熱伝導性フィラーの配合比率が分かっている場合は、熱伝導性フィラーの配合比率を用いて、粘着層２に含まれる熱伝導性フィラーの質量を算出する。
粘着層２に含まれる熱伝導性フィラーの配合比率が不明である場合には、例えば、粘着層の熱重量分析（ＴＧＡ）を行い、その結果を用いて、粘着層２に含まれる熱伝導性フィラーの質量を算出できる。

金属シート１の一方の面１ａのうちの凹凸パターン１３が形成されている領域の割合Ａと、ゲル分率Ｂとの関係は、以下の式（１）を満足することが好ましい。
０．４≦Ｂ／Ａ≦１．５ ‥（１）

上記のＢ／Ａが上記範囲内であると、粘着層２と金属シート１との接触面積と、粘着樹脂のゲル分率との関係が最適なものとなり、発熱体から積層シート１０を剥離する際に、積層シート１０を一体化した状態のまま剥離することができ、剥離した積層シート１０の粘着層２の一部が発熱体に残りにくいものとなる。よって、発熱体への接合に失敗した場合に、積層シート１０を容易に貼り直すことができる。
上記のＢ／Ａが０．４以上であると、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。また、上記のＢ／Ａが１．５以下であると、粘着層２と金属シート１との接触面積が十分に得られるとともに、粘着層２が金属シート１の形状に追従しやすいものとなる。上記のＢ／Ａの範囲は、より好ましくは０．４２≦Ｂ／Ａ≦１．３であり、さらに好ましくは０．４５≦Ｂ／Ａ≦１．１である。

粘着層２の粘着樹脂としては、粘着力が十分に得られるものあればよく、例えば、（メタ）アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂などが挙げられる。
粘着樹脂として用いられるシリコーン系樹脂としては、例えば、一般構造式−［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ］_ｍ−［（ＣＨ_３）ＳｉＯ_３／２］_ｎ−［（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ_１／２］_ｐ−（上記の構造式中のｍ、ｎ、ｐは整数である。）で示されるものを使用することが出来る。

粘着層２の粘着樹脂として（メタ）アクリル系樹脂を含有する場合には、粘着層２は、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）を含むポリウレタン樹脂組成物（Ａ）と、上記の熱伝導性フィラー（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）とを含む粘着剤組成物を硬化させたものであることが好ましい。

本明細書及び特許請求の範囲において「（メタ）アクリロイル基」とは、化学式「ＣＨ_２＝ＣＨ−ＣＯ−」で表される基又は化学式「ＣＨ_２＝Ｃ（ＣＨ_３）−ＣＯ−」で表される基を意味し、「イソシアナト基」とは、化学式「−Ｎ＝Ｃ＝Ｏ」で表される基を意味する。

＜ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）＞
ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）は、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）を含む。
（ポリウレタン（ａ））
ポリウレタン（ａ）の製造に用いられるポリオールとしては、特に限定はされないが、ポリオキシアルキレンポリオールが好ましく、さらに炭素数２〜４のアルキレン鎖を有するポリオキシアルキレンポリオールが好ましい。

好ましいポリオキシアルキレンポリオールとしては、例えば、ポリオキシエチレンポリオール、ポリオキシプロピレンポリオール、ポリオキシブチレンポリオール、ポリテトラメチレンエーテルグリコール等が挙げられる。これらのポリオキシアルキレンポリオールは、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドを付加重合することにより得られる。本発明で用いられるポリオキシアルキレンポリオールとしては、１種のアルキレンオキサイド等を付加重合させた重合体であってもよいし、２種以上のアルキレンオキサイド等を付加共重合させて得られる共重合体を用いてもよい。

ポリオキシアルキレンポリオールの数平均分子量は、通常、５００〜５，０００であり、８００〜４，０００であることが好ましく、１０００〜３，０００であることがより好ましい。ポリオキシアルキレンポリオールの数平均分子量が５００〜５，０００であることにより、粘着層２の粘着力が十分に得られるとともに、ポリウレタン中のウレタン結合が所望の量で確保されることから粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。

ポリウレタン（ａ）の製造に用いられるポリイソシアネートとしては、特に限定されないが、イソシアナト基を２個含んだ化合物が好ましい。ポリイソシアネートとしては、トリレンジイソシアネート及びその水素添加物、キシリレンジイソシアネート及びその水素添加物、ジフェニルメタンジイソシアネート及びその水素添加物、１，５−ナフチレンジイソシアネート及びその水素添加物、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、４，４’−ジシクロヘキシルジイソシアネート、１，３−ビス（イソシアネートメチル）シクロヘキサン、ノルボルナンジイソシアネート等のジイソシアネートが挙げられ、これらを二種以上併用してもよい。中でも、反応性の制御に優れている点から、イソホロンジイソシアネート又はジフェニルメタンジイソシアネート及びその水素添加物が好ましい。

〔ポリウレタン（ａ）の第一の合成方法〕
次に、ポリウレタン（ａ）の第一の合成方法、すなわち、ポリウレタン（ａ１）の合成方法について、説明する。
まず、ポリオキシアルキレンポリオールとポリイソシアネートを、イソシアナト基量がヒドロキシル基量より多くなる割合で反応させて「イソシアナト基を有するポリウレタン」を合成する。

このとき、ヒドロキシル基量に対するイソシアナト基量の比を調整することで、イソシアナト基を有するポリウレタンの分子量を調整することが可能である。具体的には、ヒドロキシル基量に対するイソシアナト基量の比が小さい程、イソシアナト基を有するポリウレタンの分子量は大きくなり、ヒドロキシル基量に対するイソシアナト基量の比が大きい程、イソシアナト基を有するポリウレタン化合物の分子量は小さくなる。ポリオキシアルキレンポリオールのヒドロキシル基１モルに対して、ポリイソシシアネートのイソシアナト基量が１．０３〜１．３５モルであることが好ましく、１．０５〜１．１モルであることがより好ましい。

次に、イソシアナト基を有するポリウレタンと、ヒドロキシル基及び（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて、ポリウレタン（ａ１）を合成する。

ヒドロキシル基及び（メタ）アクリロイル基を有する化合物としては、特に限定されないが、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；１，３−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールモノ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールモノ（メタ）アクリレート、３−メチルペンタンジオールモノ（メタ）アクリレート等の各種ポリオール由来の（メタ）アクリロイル基を有するモノオール等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、イソシアナト基との反応性、光硬化性に優れる点で、２−ヒドロキシエチルアクリレートが好ましい。

イソシアナト基を有するポリウレタンと、ヒドロキシル基及び（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させる際に、アルキルアルコールを添加して、イソシアナト基を有するポリウレタンと反応させることで、ポリウレタン（ａ１）への（メタ）アクリロイル基の導入量を調整することができる。

ポリウレタン（ａ）への（メタ）アクリロイル基の導入量は、通常、イソシアナト基に対して、５０〜１００ｍｏｌ％であり、７０〜１００ｍｏｌ％であることが好ましく、９０〜１００ｍｏｌ％であることがより好ましい。（メタ）アクリロイル基の導入量が、イソシアナト基に対して、５０〜１００ｍｏｌ％であることで、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。

アルキルアルコールとしては、特に限定されないが、直鎖型、分岐型、脂環型のアルキルアルコール等が挙げられ、具体例としては、エタノール、プロパノール、ブタノール等が挙げられる。

〔ポリウレタン（ａ）の第二の合成方法〕
次に、ポリウレタン（ａ）の第二の合成方法、すなわちポリウレタン（ａ２）の合成方法について、説明する。
まず、ポリオキシアルキレンポリオールとポリイソシアネートを、ヒドロキシル基量がイソシアナト基量より多くなる割合で反応させて、「ヒドロキシル基を有するポリウレタン」を合成する。

次に、ヒドロキシル基を有するポリウレタンと、イソシアナト基及び（メタ）アクリロイル基を有する化合物を反応させて、ポリウレタン（ａ２）を合成する。
イソシアナト基及び（メタ）アクリロイル基を有する化合物としては、特に限定されないが、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネート、１，１−ビス（アクリロイルオキシメチル）エチルイソシアネート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、ヒドロキシル基との反応性、光硬化性に優れる点から、２−（メタ）アクリロイルオキシエチルイソシアネートが好ましい。

ポリウレタン（ａ）の合成において、ヒドロキシル基とイソシアナト基の反応は、イソシアナト基に不活性な有機溶媒の存在下で、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズジエチルヘキサノエート、ジオクチルスズジラウレート等のウレタン化触媒を用いて、通常、３０〜１００℃で１〜５時間程度継続して行われる。
ウレタン化触媒の使用量は、通常、反応物の総質量に対して、５０〜５００質量ｐｐｍである。

ポリウレタン（ａ）の重量平均分子量は、１０，０００〜３００，０００であることが好ましく、より好ましくは２０，０００〜２００，０００であり、さらに好ましくは３０，０００〜１００，０００である。ポリウレタン（ａ）の重量平均分子量が１０，０００〜３００，０００であると、粘着層２の粘着力が十分に得られるとともに、取り扱いが容易で作業性も向上する。

「重量平均分子量」
重量平均分子量は、ゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー：商品名「Ｓｈｏｄｅｘ ＧＰＣ−１０１」（昭和電工株式会社製、「Ｓｈｏｄｅｘ」は登録商標である）を用いて測定される、ポリスチレン換算の分子量である。
カラム：ＬＦ−８０４（昭和電工株式会社製）
カラムの温度：４０℃
試料：０．２質量％テトラヒドロフラン溶液
流量：１ｍｌ／ｍｉｎ
溶離液：テトラヒドロフラン
検出器：ＲＩ検出器

ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）中のポリウレタン（ａ）の含有量は、１０〜４０質量％であることが好ましく、より好ましくは１５〜３５質量％である。ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）中のポリウレタン（ａ）の含有量が１０質量％以上であって４０質量％以下であると、粘着層２の粘着力が十分に得られるとともに、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。

（重合性単量体（ｂ））
ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）中に用いられる重合性単量体（ｂ）としては、特に限定されないが、（メタ）アクリル酸エステルを用いることが好ましい。（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ノルボルニル（メタ）アクリレート等の環状アルキル（メタ）アクリレート；エトキシエチル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル（メタ）アクリレート；メトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート等のアルコキシ（ポリ）アルキレングリコール（メタ）アクリレート；２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシル基含有（メタ）アクリレート；（メタ）アクリル酸、β−カルボキシエチル（メタ）アクリレート等のカルボキシル基含有（メタ）アクリレート；２−スルホエチル（メタ）アクリレート等のスルホン酸基含有（メタ）アクリレート；オクタフルオロペンチル（メタ）アクリレート等のフッ化アルキル（メタ）アクリレート；Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート等のＮ，Ｎ−ジアルキルアミノアルキル（メタ）アクリレート；ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート等の多官能（メタ）アクリレート；（メタ）アクリルアミド、ジメチル（メタ）アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド；グリシジル（メタ）アクリレート等のエポキシ基を有する（メタ）アクリレート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。上記の中でも特に、アルキル（メタ）アクリレート、カルボキシル基含有（メタ）アクリレート及びヒドロキシル基含有（メタ）アクリレートが好ましい。

重合性単量体（ｂ）は、粘着剤組成物の粘度と粘着層２の粘着性、強度、耐熱性の観点から、カルボキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステルおよび／または、ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステル等の極性基を有する（メタ）アクリル酸エステルを含むことが好ましい。
極性基を有する（メタ）アクリル酸エステルの含有量は、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）中、１〜４０質量％であることが好ましい。ヒドロキシル基を有する（メタ）アクリル酸エステルの含有量が、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）中、１〜４０質量％であると、粘着層２の粘着力が十分に得られるとともに、粘着層２の耐水性が良好になる。

重合性単量体（ｂ）は、粘着層２に粘着性を付与する観点から、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレートなど、得られるポリウレタン樹脂組成物（Ａ）の硬化物のガラス転移点を低くすることが可能なものを含むことが好ましい。重合性単量体（ｂ）の組成は、仮に、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）に含まれる重合性単量体（ｂ）のみを重合した場合における、下記のＦｏｘの式によるガラス転移温度の理論値が−８０℃〜−１０℃となるような組成であることが好ましく、−７０℃〜−２０℃となるような組成であることがより好ましい。

「ガラス転移温度」
１／（Ｔｇ＋２７３）＝Σ［Ｗｉ／（Ｔｇｉ＋２７３）］：Ｆｏｘの式
Ｔｇ（℃）：計算ガラス転移温度
Ｗｉ：各単量体の重量分率
Ｔｇｉ（℃）：各単量体成分の単独重合体のガラス転移温度

本発明のポリウレタン樹脂組成物（Ａ）中に用いられる重合性単量体（ｂ）の含有量は、６０〜９０質量％あることが好ましく、より好ましくは６５〜８５質量％である。粘着剤組成物中の重合性単量体（ｂ）の含有量が６０〜９０質量％であると、粘着層２の粘着力が十分に得られるとともに、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。

ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）は、粘着性、強度、耐熱性などの粘着層２の機能に影響を及ぼさない程度に、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）以外に他のポリマーを含んでもよい。

他のポリマーとしては、たとえば、天然ゴム、ポリブタジエンゴムなどの、共役ジエン重合体；ブチルゴム；スチレン−ブタジエンランダム共重合体、スチレン−イソプレンランダム共重合体などの芳香族ビニル−共役ジエン共重合体；芳香族ビニル−共役ジエン共重合体の水素添加物；アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどのシアン化ビニル化合物−共役ジエン共重合体；シアン化ビニル−芳香族ビニル−共役ジエン共重合体；シアン化ビニル化合物−共役ジエン共重合体とポリ（ハロゲン化ビニル）との混合物；ポリエピクロロヒドリンゴムなどのポリエピハロヒドリンゴム；ポリエチレンオキシド、ポリプロピレンオキシドなどのポリアルキレンオキシド；エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（ＥＰＤＭ）；シリコーンゴム；フッ素ゴム；ポリエチレン；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；ポリプロピレンなどの、α−オレフィン重合体；ポリ塩化ビニル樹脂などのポリハロゲン化ビニル樹脂；ポリ塩化ビニリデン樹脂などのポリハロゲン化ビニリデン樹脂；エポキシ樹脂；フェノール樹脂；ポリフェニレンエーテル樹脂；ナイロン−６などのポリアミド；ポリウレタン；ポリエステル；ポリ酢酸ビニル；ポリ（エチレン−ビニルアルコール）などを用いてもよい。

ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）を１００質量部に対して、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）の合計含有量は、８０質量部以上が好ましく、９０質量部以上がより好ましく、１００質量部であってもよい。（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）の合計含有量を、８０質量部以上とすることにより、粘着層２の粘着力が十分に得られるとともに、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。

＜重合開始剤（Ｃ）＞
重合開始剤（Ｃ）としては、熱重合開始剤および光重合開始剤等を用いることができるが、製造容易性の観点から光重合開始剤を用いることが好ましい。
光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ジフェニルエタンジオン等のカルボニル系光重合開始剤；ジフェニルジスルフィド、テトラメチルアンモニウムモノスルフィド等のスルフィド系光重合開始剤；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド類；ベンゾキノン、アントラキノン等のキノン系光重合開始剤；アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビスプロパン等のアゾ系光重合開始剤；スルホクロリド系光重合開始剤；チオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤；過酸化ベンゾイル等の過酸化物系光重合開始剤等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
上記の中でも、粘着剤組成物における溶解性の点から、重合開始剤（Ｃ）として、アシルホスフィンオキサイド類が好ましく、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドがより好ましい。

粘着層２に用いられる粘着剤組成物においては、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して、熱伝導性フィラー（Ｂ）を２５０〜９００質量部と、重合開始剤（Ｃ）を０．１〜５．０質量部とを含むことが好ましい。

ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して、熱伝導性フィラー（Ｂ）の含有量が２５０質量部以上であると、発熱体の熱を、粘着層２を介して金属シート１に効率よく伝導できる。
熱伝導性フィラー（Ｂ）の含有量がポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して９００質量部以下であると、発熱体および金属シート１との接合強度が十分に高い粘着層２となる。熱伝導性フィラー（Ｂ）の含有量は、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して７００質量部以下であることがより好ましい。

熱伝導性フィラー（Ｂ）として金属水和物を用いる場合、金属水和物の含有量が、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して２５０質量部以上であると、難燃性の高い積層シート１０が得られる。積層シート１０の難燃性をより一層向上させるために、金属水和物の含有量をポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して２９０質量部以上とすることが好ましい。

ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して、粘着剤組成物中の重合開始剤（Ｃ）の含有量は、０．１〜５．０質量部であることが好ましく、０．２〜４．０質量部であることがより好ましく、０．５〜２．０質量部であることがさらに好ましい。重合開始剤（Ｃ）の含有量が、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して０．１〜５．０質量部であると、粘着剤組成物の光硬化性が十分に得られるとともに、粘着層２の粘着力が十分に得られる。

粘着層２に用いられる粘着剤組成物は、粘着層２の粘着力を向上させるために、ポリウレタン（ａ）とは異なる樹脂をさらに含んでいてもよい。
樹脂としては、特に限定されないが、ロジン、ロジンのエステル化物等のロジン系樹脂；ジテルペン重合体、α−ピネン−フェノール共重合体等のテルペン系樹脂；脂肪族系（Ｃ５系）、芳香族系（Ｃ９系）等の石油樹脂；スチレン系樹脂、フェノール系樹脂、キシレン樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。

粘着層２に用いられる粘着剤組成物は、必要に応じて、添加剤をさらに含んでいてもよい。
添加剤としては、特に限定されないが、分散剤、可塑剤、表面潤滑剤、レベリング剤、軟化剤、酸化防止剤、老化防止剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤、ベンゾトリアゾール系等の光安定剤、リン酸エステル系及びその他の難燃剤、界面活性剤等の帯電防止剤等が挙げられる。

＜剥離シート＞
剥離シート３としては、特に限定されないが、例えば、剥離処理剤により表面が処理されたプラスチックフィルムが挙げられる。
剥離処理剤としては、シリコーン系、長鎖アルキル系、フッ素系などのものを用いることができる。プラスチックフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムなどが挙げられる。

「積層シートの製造方法」
次に、本発明の積層シートの製造方法の一例として、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０の製造方法を例に挙げて説明する。
はじめに、剥離シート３の一方の面に、粘着層２を形成することにより、粘着シートとする。

粘着層２の形成方法としては、例えば、剥離シート３の一方の面に、重合開始剤として光重合開始剤を含む上述した粘着剤組成物を塗布し、紫外線を照射して硬化させる方法等が挙げられる。
粘着剤組成物の塗布方法は、特に限定されないが、例えば、グラビヤロールコーター、リバースロールコーター、キスロールコーター、ディップロールコーター、バーコーター、ナイフコーター、スプレーコーター、コンマコーター、ダイレクトコーターなどを用いる方法が挙げられる。
紫外線を照射して粘着剤組成物を硬化させる場合、紫外線の照射量は５００〜５０００ｍＪ／ｃｍ^２であることが好ましい。

このようにして得られた粘着シートでは、粘着シートを使用するまでの間、粘着層２を保護するために、粘着層２上に保護用の剥離シートを配置して、２枚の剥離シート間に粘着層２が挟まれた形状としてもよい。また、剥離シート３として、両面が剥離処理剤により処理されたものを用い、粘着シートをロール状に巻き取ることにより、粘着シートの使用時まで粘着層２が剥離シート間に挟まれた状態となるようにしてもよい。

なお、粘着層２上に保護用の剥離シートを配置する場合、保護用の剥離シートを配置する前に粘着層２となる粘着剤組成物を硬化させてもよいし、保護用の剥離シートを配置してから、粘着層２となる粘着剤組成物を硬化させてもよい。保護用の剥離シートを配置してから、粘着層２となる粘着剤組成物を硬化させる場合、剥離シート３および／または保護用の剥離シートとして、光透過性を有するものを用いる。

次に、粘着シートと金属シート１とを積層して積層体を形成する。粘着シートの粘着層２上に保護用の剥離シートが配置されている場合には、保護用の剥離シートを除去してから、金属シート１と積層する。粘着シートと金属シート１とは、金属シート１の凹凸パターン１３の形成されている面に、粘着シートの粘着層２を対向させて積層する。

次に、粘着シートと金属シート１との積層体を０．５〜３ＭＰａの荷重でプレス加工する。このことにより、粘着層２と金属シート１とを接合するとともに、凹凸パターン１３を粘着層２に転写する（プレス工程）。
プレス加工の際の荷重が０．５ＭＰａ以上であるので、金属シート１の凹凸パターン１３に粘着層２を十分に食いこませることができ、粘着層２の金属シート１側の表面が凹凸パターン１３に沿う形状を有するものとなる。また、プレス加工の際の荷重が３ＭＰａ以下であるので、金属シート１の凹凸パターン１３が変形することを防止できる。
以上の工程により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０が得られる。

本実施形態の積層シート１０は、金属シート１と、金属シート１の一方の面に積層された粘着層２とを有している。このため、粘着層２を発熱体に密接させることにより、発熱体に積層シート１０を接合できる。したがって、本実施形態の積層シート１０は、発熱体に容易に積層シートを接合できる。
しかも、本実施形態の積層シート１０は、粘着層が、厚みの大きい高粘着部２１と厚みの小さい低粘着部２２とが交互に規則的に配置された厚み分布パターン２３を有する。したがって、高粘着部２１の粘着力によって、発熱体と積層シート１０との接合強度を確保できる。

また、本実施形態の積層シート１０は、以下に示すように、発熱体に接合した後に、容易に貼り直すことができる。
粘着層の厚みは、積層シート１０の接合強度と剥離しやすさに影響を与える。一般に、粘着層は、厚みが大きい程、接合強度が高くなり、厚みが小さい程、接合強度が弱くなる傾向がある。粘着層の厚みが大きい程、接合強度が高くなる理由の一つとして、粘着層の厚みが大きい程、粘弾性変形可能な変形幅が大きくなることが挙げられる。
また、粘着層は、厚みが大きい程、粘着層自身が破壊される凝集剥離が生じやすく、厚みが小さい程、接着層と被接合部材（本実施形態においては発熱体）との界面で剥離する界面剥離が生じやすい。

本実施形態の積層シート１０は、厚み分布パターン２３を有しているので、一旦発熱体に接合した積層シート１０を剥離すると、発熱体から剥がれていく積層シート１０の発熱体側の面には、高粘着部２１と低粘着部２２とが交互に出現する。このため、発熱体から剥がれていく積層シート１０の粘着層２では、積層シート１０を剥がそうとする力によって、発熱体との接合強度の低い低粘着部２２が容易に剥離する。また、低粘着部２２に隣接する高粘着部２１は、発熱体から剥がれた低粘着部２２との積層シート１０の面方向の接合力によって、積層シート１０に引き寄せられて、低粘着部２２と一体化された状態で発熱体から剥離する。

したがって、本実施形態の積層シート１０は、積層シート１０を剥離することに起因する粘着層２の破壊が生じにくく、発熱体に接合した後に貼り直しを行っても、剥離した積層シート１０の粘着層２の一部が発熱体に残りにくい。よって、本実施形態の積層シート１０は、発熱体の適切な位置に積層シート１０を接合できなかった場合など、発熱体との接合に失敗した場合に容易に貼り直すことができる。

例えば、粘着層の厚みが均一である場合、発熱体と積層シートとの接合強度を確保するために、粘着層の厚みを厚くすると、発熱体から剥離しにくくなる。また、発熱体に接合した後に容易に剥離できるように、粘着層の厚みを薄くすると、発熱体と積層シートとの接合強度が不足する。このため、粘着層の厚みが均一である場合には、発熱体と積層シートとの接合強度を確保しつつ、発熱体に接合した後に容易に貼り直すことができる積層シートを得ることは困難であった。

また、本実施形態の積層シート１０は、粘着層２が、粘着樹脂と熱伝導性フィラーとを含有するものであるので、例えば、粘着層が粘着樹脂のみからなるものである場合と比較して、発熱体の熱を積層シート１０に効率よく伝導できる。したがって、本実施形態の積層シート１０は、発熱体の熱を効率よく放熱できる。

また、本実施形態の積層シート１０において、粘着層２の粘着樹脂のゲル分率が、３０〜７０質量％である場合、粘着層２の凝集力が十分に高いものとなる。このため、発熱体から剥がれていく積層シート１０の粘着層２において、高粘着部２１と低粘着部２２との積層シート１０の面方向の接合力が十分に得られる。したがって、高粘着部２１と低粘着部２２とが一体化された状態で発熱体から剥離されやすくなり、より一層、積層シート１０の剥離による粘着層２の破壊が生じにくくなる。しかも、粘着層２の粘着樹脂のゲル分率が、３０〜７０質量％である場合、粘着層２が金属シート１および発熱体の形状に追従しやすいものとなる。このため、粘着層２と、発熱体および金属シート１との接触面積が十分に得られ、発熱体の熱を、粘着層２を介して金属シート１により一層効率よく伝導できる。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、金属シート１の一方の面１ａに凹凸パターン１３を有し、粘着層２の金属シート１側の表面が凹凸パターン１３に沿う形状を有し、金属シート１と反対側の表面２ａが平坦であるものである。このため、以下に示すように、積層シート１０は、より一層容易に貼り直すことができる。

積層シート１０の接合される発熱体の表面は、金属で形成されていることが多い。したがって、積層シート１０を発熱体に接合すると、粘着層２の両面が金属に接している状態となりやすい。本実施形態の積層シート１０の粘着層２では、金属シート１と粘着層２とが接する面積は、粘着層２と発熱体とが接する面積よりも大きいものとなる。このため、例えば、金属シート１と発熱体とが同じ材料からなるものである場合には、金属シート１と粘着層２との接合強度が、粘着層２と発熱体との接合強度よりも高いものとなる。したがって、一旦発熱体に接合した積層シート１０を剥離する際に、金属シート１と粘着層２との界面で剥離せずに、粘着層２と発熱体との界面で剥離するものとなる。その結果、粘着層２の一部が発熱体に残ることを防止できる。よって、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、一層容易に貼り直すことができる。

また、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、粘着層２の発熱体と接する面である金属シート１と反対側の表面２ａが平坦である。このため、例えば、粘着層２の発熱体と接する面が凹凸を有している場合と比較して、粘着層２と発熱体とを接合する際に、粘着層２と発熱体との間に空間が形成されにくく、粘着層２と発熱体との密着性が良好となる。よって、発熱体の熱を、粘着層２を介して金属シート１により一層効率よく伝導できる。

なお、粘着層２の発熱体と接する面が凹凸を有している場合、積層シート１０の粘着層２と発熱体とを接合する際に、粘着層２を変形させて、粘着層２と発熱体との密着性を向上させることが考えられる。接合時に粘着層２を変形させる方法としては、粘着層２の材料として容易に変形する柔らかい材料を用いる方法および／または、積層シート１０を発熱体に圧着させる方法とが挙げられる。しかし、粘着層２の材料として容易に変形する柔らかい材料を用いると、積層シート１０を剥離する際に粘着層２の一部が発熱体に残りやすくなる。また、粘着層２を変形させるために、積層シート１０を発熱体に圧着させると、圧着時の応力によって発熱体および／または金属シート１が変形してしまう可能性がある。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、金属シート１の他方の面１ｂに凹凸パターン１３を有している。金属シート１の他方の面１ｂは、積層シート１０の放熱面である。このため、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、例えば、金属シート１の他方の面１ｂが平坦面である場合と比較して、放熱面の面積が大きいものとなる。よって、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、発熱体の熱を効率よく外部に放熱できる。しかも、金属シート１の他方の面１ｂの凹凸パターン１３は、凸部１２と凹部１１とが交互に規則的に配置されたものであるので、積層シート１０の放熱性能が均一なものとなる。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０の粘着層２が、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）を含むポリウレタン樹脂組成物（Ａ）と、前記熱伝導性フィラー（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）とを含む粘着剤組成物を硬化させたものである場合、発熱体と積層シート１０との接合強度と、発熱体に接合した後の貼り直しのしやすさとが、より一層優れたものとなる。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、粘着層２の金属シート１と反対側の面に、剥離シート３が積層されているものであるので、積層シート１０を発熱体に接合するまでの間、剥離シート３によって粘着層２を保護できる。

本実施形態の積層シート１０の製造方法では、剥離シート３の一方の面に粘着層２を有する粘着シートと、凹凸パターン１３を両面に有する金属シート１とを、金属シート１の凹凸パターン１３の形成されている面に、粘着シートの粘着層２を対向させて積層して積層体を形成し、積層体を０．５〜３ＭＰａの荷重でプレス加工する。このことにより、粘着層２と金属シート１とを接合するとともに、凹凸パターン１３が粘着層２に転写される。その結果、高粘着部２１と低粘着部２２とが交互に配置された厚み分布パターン２３を有する粘着層２を有する積層シート１０が得られる。

なお、金属シート１の一方の面１ａに粘着層を形成する方法として、例えば、金属シート１の一方の面１ａに、粘着樹脂と熱伝導性フィラーとを含有する粘着剤組成物を塗布し、硬化させる方法を用いることが考えられる。しかし、金属シート１の一方の面１ａに粘着剤組成物を塗布する場合、均一な厚みの塗膜が形成されるため、高粘着部２１と低粘着部２２とが交互に配置された厚み分布パターン２３を有する粘着層２を形成することはできなかった。

図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０は、発熱体に容易に接合でき、しかも、発熱体に接合した後に容易に貼り直すことができ、さらに、発熱体の熱を効率よく放熱できるものである。したがって、積層シート１０は、発熱体で発生した熱を放散するためのヒートシンクとして好適に用いることができる。発熱体としては、例えば、半導体チップ、トランジスター、コンデンサーなどの電子部品、電池（バッテリー）などの電気部品が挙げられる。

本発明の積層シートは、上述した図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０に限定されるものではない。
例えば、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート１０では、粘着層２の金属シート１と反対側の面２ａに剥離シート３が積層されている場合を例に挙げて説明したが、剥離シートはなくてもよい。

本発明の積層シート１０は、放熱性をより一層高めるために、金属シートの他方の面１ｂに熱放射性塗料からなる塗膜が形成されているものであってもよい。
熱放射性塗料としては、特に限定されるものではなく、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｒＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｕＯ、ＭｇＯ、ＮｉＯ、Ｌｉ_２Ｏ、ＣｏＯなどの金属酸化物セラミックスを主成分とする遠赤外線輻射塗料などが挙げられる。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は、これらの例によってなんら限定されるものではない。
（実施例Ａ−１）
＜ポリウレタン（ａ）の合成＞
温度計、撹拌器、滴下ロート、乾燥管付き冷却管を備えた四つ口フラスコに、イソホロンジイソシアネート及び水酸基価が５６ｍｇＫＯＨ／ｇのヒドロキシル基を末端に有するポリプロピレングリコールである商品名「Ｄ−２０００」（三井化学ファイン株式会社製、数平均分子量：２０００）を、前者が１５モル、後者が１４モルの割合で仕込んだ。その後、前記イソホロンジイソシアネート及びＤ−２０００に対し、ジオクチルスズジラウレート１００ｗｔｐｐｍを加え、７０℃まで昇温して４時間反応させ、イソシアナト基を末端に有するポリウレタンを得た。

次に、得られたポリウレタン１モルに対して、２−ヒドロキシエチルアクリレート２モルを加えた後、７０℃まで昇温して２時間反応させ、重量平均分子量が７０，０００のアクリロイル基を末端に有するポリウレタン（ａ）を得た。このとき、ＩＲスペクトルにより、イソシアナト基由来の吸収ピークが消失したことを確認した後、反応を終了した。

＜ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）の製造＞
このようにして得られたポリウレタン（ａ）１００質量部と、重合性単量体（ｂ）である２−エチルヘキシルアクリレート２５２質量部とイソステアリルアクリレート１９６質量部とアクリル酸１８質量部と２−ヒドロキシエチルアクリレート１０質量部とを、フラスコで混合し、ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）を得た。

＜粘着剤組成物の製造＞
このようにして得られたポリウレタン樹脂組成物（Ａ）粘着剤１００質量部に対して、熱伝導性フィラー（Ｂ）であるＤ５０が１８μｍの水酸化アルミニウム（昭和電工社製、商品名 Ｈ−３１）３００質量部と、重合開始剤（Ｃ）である２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ社製、商品名：ＬＵＣＩＲＩＮ ＴＰＯ）を０．８質量部とを、室温下でディスパーを用いて混合し、均一な粘着剤組成物を調整した。

＜積層シートの製造＞
このようにして調整した粘着剤組成物を用いて、以下に示す方法により、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シートを形成した。
粘着剤組成物を、剥離処理剤により表面が処理された厚み７５μｍの剥離ＰＥＴフィルム（２００ｍｍ×２００ｍｍ）に、アプリケーターを用いて膜厚（硬化後の平均厚み）が０．４ｍｍ厚となるように塗布した。その後、粘着剤組成物からなる塗膜上に、同じ剥離ＰＥＴフィルムを配置した。続いて、一方の剥離ＰＥＴフィルム上に、紫外線照射装置（日本電池株式会社製、ＵＶ照射装置４ｋｗ×１、出力：１６０Ｗ／ｃｍ、メタルハライドランプ）を用いて、照射距離１２ｃｍ、ランプ移動速度２０ｍ／ｍｉｎ、照射量約１０００ｍＪ／ｃｍ^２の条件で紫外線を照射して、粘着剤組成物を硬化させた。
以上の工程により、２枚の剥離ＰＥＴフィルム間に、厚み０．４ｍｍの粘着層が挟まれた粘着シートを得た。

次に、一方の剥離ＰＥＴフィルムを除去した粘着シートと、図１（ａ）および図１（ｂ）および表１に示す形状を有するアルミニウム（純度９９．９％）からなる金属シートとを積層して積層体を形成した。粘着シートと金属シートとは、金属シートに、粘着シートの粘着層を対向させて積層した。
表１に示す金属シートの厚みは、最大厚みであり、凹凸形状の間隔（図１（ａ）に示すピッチＰ）は、凹凸パターンにおける隣接する凸部間の間隔であり、凹凸形状の高低差は、凹凸パターンの凸部の頂部と凹部の底部との積層シートの厚み方向の距離Ｈであり、割合Ａは、金属シートにおける凹凸パターンが形成されている領域の割合である。

次に、粘着シートと金属シートとの積層体を、１ＭＰａの荷重でロールプレスを用いてプレス加工した。このことにより、粘着層と金属シートとを接合するとともに、凹凸パターンを粘着層に転写し、図１（ａ）および図１（ｂ）に示す積層シート（Ａ−１）を得た。

（実施例Ａ−２〜Ａ−１５、比較例Ｂ−１）
金属シートの形状を表１〜表３に示す形状とし、粘着層を表１〜表３に示す材料および厚みとしたこと以外は、実施例Ａ−１の積層シートと同様にして、表１〜表３に示す実施例Ａ−２〜Ａ−１５の積層シートを得た。
また、金属シートとして、凹凸パターンを有さない平板状のものを用いたこと以外は、実施例Ａ−１の積層シートと同様にして、比較例Ｂ−１の積層シートを得た。

表１〜表３においてはアルミナとは、Ｄ５０が９μｍであるアルミナ（昭和電工社製、商品名ＡＳ−５０）を意味する。

このようにして得られた実施例Ａ−１〜Ａ−１５、比較例Ｂ−１の積層シートそれぞれについて、製造途中に形成した粘着シートから粘着層を採取し、上記の方法を用いて、粘着層に含まれる粘着樹脂のゲル分率を求めた。その結果を表１〜表３に示す。

そして、実施例Ａ−１〜Ａ−１５、比較例Ｂ−１の積層シートについて、金属シートのうちの凹凸パターンが形成されている領域の割合Ａと、ゲル分率Ｂとの関係（Ｂ／Ａ）を算出した。また、実施例Ａ−１〜Ａ−１５、比較例Ｂ−１の積層シートについて、厚み（最大厚み）を測定した。それらの結果を表１〜表３に示す。

実施例Ａ−１〜Ａ−１５、比較例Ｂ−１の積層シートそれぞれについて、上記の方法を用いて、粘着層の粘着力を求めた。また、実施例Ａ−１〜Ａ−１５、比較例Ｂ−１の積層シートそれぞれについて、下記の方法を用いて、リワーク性、放熱性、柔軟性を評価した。それらの結果を表４〜表６に示す。

（リワーク性の評価）
剥離ＰＥＴフィルムを剥がした縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの正方形の積層シートと、縦１００ｍｍ、横１００ｍｍの正方形のアルミ板とを、アルミ板に粘着シートの粘着層を対向させて積層し、温度２５℃、湿度５０％の環境で１時間放置した。その後、積層シートをアルミ板より剥がし、以下に示し基準で評価した。
◎：アルミ板に粘着層が残らない。
○：アルミ板の１０％未満の領域に粘着層が残る。
△：アルミ板に３０％未満の領域に粘着層が残る。
×：アルミ板に３０％以上の領域に粘着層が残る。

（放熱性の評価）
剥離ＰＥＴフィルムを剥がした縦６０ｍｍ、横６０ｍｍの正方形の積層シートを、縦６０ｍｍ、横６０ｍｍの正方形のセラミックヒーター（坂口電熱社製 ＷＡＬＮ−１）の両面に、セラミックヒーターに粘着シートの粘着層を対向させて積層した。そして、セラミックヒーターを５Ｗで発熱させた時のヒーター温度を測定し、放熱性を評価した。
なお、積層シートを貼り付けない状態のセラミックヒーターを５Ｗで発熱させた時のヒーター温度は１５０℃であった。

（柔軟性の評価）
積層シートを９０°に折り曲げた際の状態を観察し、下記の基準で評価した。
◎：金属シートの割れ、粘着シートの破れ、剥離が全く見られない。
○：金属シートの割れ、粘着シートの破れ、剥離がほとんど見られない。
△：金属シートの割れ、粘着シートの破れ、剥離が僅かに見られる。
×：金属シートの割れ、粘着シートの破れ、剥離が明らかに見られる。

表４〜表６に示すように、実施例Ａ−１〜Ａ−１５では、比較例Ｂ−１と比較して、リワーク性が優れていた。
特に、ゲル分率が４５％以上であり、Ｂ／Ａが１．５以下である実施例Ａ−１、Ａ−３〜Ａ−８、Ａ−１２、Ａ−１３では、リワーク性の評価が◎となり優れていた。
また、金属シートの最大厚みが０．５ｍｍ以下、かつゲル分率が７０％未満であり、Ｂ／Ａが０．４以上である実施例Ａ−１〜Ａ−７、Ａ−９、Ａ−１２では、柔軟性の評価が◎となり優れていた。
また、金属シートの最大厚みが０．１ｍｍ以上である実施例Ａ−１〜Ａ−６、Ａ−８〜Ａ−１１、Ａ−１３〜Ａ−１５では、金属シートの厚みが０．１ｍｍである比較例Ｂ−１と比較して、放熱性の評価が優れていた。また、Ａ−７、Ａ−１２は、金属シートの最大厚みが０．１ｍｍ未満であるにも関わらず、金属シートの厚みが０．１ｍｍである比較例Ｂ−１と比較して、放熱性の評価が優れていた。

１‥金属シート、１ａ‥一方の面、１ｂ‥他方の面、２‥粘着層、３‥剥離シート、１０‥積層シート、１１、１１ａ‥凹部、１２、１２ａ‥凸部、１３‥凹凸パターン、２１‥高粘着部、２２‥低粘着部、２３‥厚み分布パターン、Ｐ‥ピッチ

Claims (11)

1. 凹凸パターンを有する金属シートと、
   前記金属シートの一方の面に積層された粘着層とを有し、
   前記粘着層が、粘着樹脂と熱伝導性フィラー（Ｂ）とを含有し、厚みの大きい高粘着部と厚みの小さい低粘着部とが交互に配置された厚み分布パターンを有することを特徴とする積層シート。
2. 前記粘着樹脂のゲル分率が、３０〜７０質量％であることを特徴とする請求項１に記載の積層シート。
3. 前記金属シートの前記一方の面または両面に、凹部と凸部とを含む凹凸パターンを有し、
   前記粘着層の前記金属シート側の表面が前記凹凸パターンに沿う形状を有し、前記金属シートと反対側の表面が平坦であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の積層シート。
4. 前記金属シートの前記一方の面のうちの前記凹凸パターンが形成されている領域の割合Ａと、前記粘着樹脂のゲル分率Ｂとの関係が、以下の式（１）を満足することを特徴とする請求項３に記載の積層シート。
   ０．４≦Ｂ／Ａ≦１．５ ‥（１）
5. 前記金属シートの最大厚みが０．０５〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の積層シート。
6. 前記粘着層が、（メタ）アクリロイル基を有するポリウレタン（ａ）及び重合性単量体（ｂ）を含むポリウレタン樹脂組成物（Ａ）と、前記熱伝導性フィラー（Ｂ）と、重合開始剤（Ｃ）とを含む粘着剤組成物を硬化させたものであることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の積層シート。
7. 前記ポリウレタン樹脂組成物（Ａ）１００質量部に対して、前記熱伝導性フィラー（Ｂ）を２５０〜９００質量部含有することを特徴とする請求項６に記載の積層シート。
8. 前記熱伝導性フィラー（Ｂ）が、金属水和物を含むことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の積層シート。
9. 前記粘着層の前記金属シートと反対側の面に、剥離シートが積層されていることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか一項に記載の積層シート。
10. 請求項１〜請求項９のいずれか一項に記載の積層シートからなることを特徴とするヒートシンク。
11. 剥離シートの一方の面に熱伝導性フィラーと粘着樹脂とを含有する粘着層を有する粘着シートと、凹部と凸部と含む凹凸パターンを一方の面または両面に有する金属シートとを、前記金属シートの前記凹凸パターンの形成されている面に、前記粘着シートの前記粘着層を対向させて積層して積層体を形成する積層工程と、
    前記積層体を０．５〜３ＭＰａの荷重でプレス加工することにより、前記粘着層と前記金属シートとを接合するとともに、前記凹凸パターンを前記粘着層に転写するプレス工程とを有することを特徴とする積層シートの製造方法。
    

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