JP2016222925A - 熱伝導シート、その製造方法及びこれを用いた放熱装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】高い熱伝導性を維持しつつ、柔軟性等の追加特性を有する電気絶縁性の熱伝導シートの提供。【解決手段】平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）とを含有し、前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）が、前記組成物中に４５〜７５体積％の範囲で含有され、且つシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向した熱伝導シート。有機高分子がポリ（メタ）ポリ（メタ）アクリル酸エステル高分子化合物であり難燃剤として、更に５〜５０体積％でリン酸エステル系難燃剤を含有することが好ましい、熱伝導シート。【選択図】なし

Description

本発明は、熱伝導シート、その製造方法及びこれを用いた放熱装置に関する。
近年、多層配線板及び半導体パッケージにおける配線密度や電子部品の搭載密度が高まり、また半導体素子の高集積化が進み、そのような発熱体の単位面積あたりの発熱量は大きくなってきている。そのため、発熱体からの熱放散効率を向上させる技術が望まれている。
熱放散の一般的な方法として、半導体パッケージのような発熱体とアルミや銅からなる放熱体との間に熱伝導グリース又は熱伝導シートを挟み密着させて、外部に熱を伝達する方法が採用されている。放熱装置を組み立てる際の作業性の観点では、熱伝導グリースよりも熱伝導シートの方が優れている。そのため、熱伝導シートに向けた様々な開発が検討されている。
例えば、熱伝導性を向上させる目的で、マトリックス材料中に熱伝導性の無機粒子を配合した様々な熱伝導性複合材料組成物及びその成形加工品が提案されている。熱伝導性の無機粒子として使用される物質は、カーボン、銀及び銅等の電気伝導性を有する物質と、アルミナ、シリカ、窒化アルミ及び窒化ホウ素等の電気絶縁性の物質とに大別される。しかし、電気伝導性の物質は、それらを配線の近傍に使用すると回路をショートさせる可能性があるため、多くの場合、電気絶縁性の物質が使用される。
そのような電気絶縁性で熱伝導性の無機粒子をマトリックス材料中に配合させた熱伝導性複合材料組成物から構成されるシートとして、例えば、特許文献１では、粒子厚みが１．４μｍ超で、且つ比表面積が２．６ｍ２／ｇ未満の窒化ホウ素粉末をシリコーンゴムに配合した組成物からなる絶縁放熱シートを開示している。
また、特許文献２では、窒化ホウ素粉末が充填された高分子組成物からなる熱伝導性シートであって、窒化ホウ素粉末が一定方向に磁場配向した熱伝導性シートを開示している。
さらに、特許文献３では、熱可塑性の樹脂からなるバインダ樹脂と無機充填材の粒子との混練物から成形した複数枚の一次シートを積層し、その得られた積層体を積層面に対して垂直な方向にスライシングすることによって得られる熱伝導性シートを開示している。
近年、熱伝導シートは様々な放熱装置に適用されており、高い熱伝導性だけでなく、熱伝導シートに凹凸の吸収及び応力緩和等の性能を追加する必要性が生じてきている。例えば、ディスプレイパネルのような大面積の発熱体からの放熱に適用する場合、熱伝導シートに発熱体及び放熱体の各表面の歪みや凹凸の吸収、熱膨張率の違いによって生じる熱応力を緩和する機能が要求されている。その他、ある程度の厚膜として構成した場合にも伝熱可能な高い熱伝導性、また発熱体及び放熱体の各表面に密着可能な高い柔軟性も要求されている。しかし、従来の熱伝導シートでは、柔軟性と熱伝導性とを高いレベルで両立することは困難であるため、さらなる開発が必要とされている。
特許第３２０９８３９号公報 特開２００２−０８０６１７号公報 特開２００２−０２６２０２号公報
例えば、特許文献１に開示された放熱伝導シートでは、熱伝導性の無機粒子をマトリックス材料中に配合する手段のみで熱伝導率を向上させている。そのため、そのような手段によって高い熱伝導率を達成するためには、熱伝導性の無機粒子の配合量を最密充填に近い量まで多くして充分な熱伝導パスを形成しなければならない。しかし、無機粒子の配合量を高めるにつれ熱伝導シートの柔軟性が失われ、その結果、凹凸の吸収、熱応力緩和の機能が損なわれてしまう傾向がある。
これに対し、特許文献２に開示された熱伝導性シートでは、上述の手段に加えて、窒化ホウ素粉末を一定方向に磁場配向させる手段を採用しているため、より少ない熱伝導性の無機粒子の配合量で高い熱伝導性を達成できる可能性はある。しかし、シート製造時の生産性、コスト、エネルギー効率等について、改善の余地がある。
また、特許文献３に開示された熱伝導性シートでは、上述の手段と比較して、シート製造時の生産性、コスト、エネルギー効率等の点でより優位にあるが、柔軟性に関する配慮が必ずしも充分ではない。特に、シート製造時に柔軟なシート積層体をスライスすることに向けた配慮に欠け、可塑剤を後から含浸する等の非効率な生産方法を採用しており、改善の余地がある。
上述のように、熱伝導シートに向けて様々な検討がなされているが、高い熱伝導性だけでなく、シートに柔軟性及び応力緩和等の特性を簡便且つ確実に追加するという観点では、いずれの方法も満足のいくものではない。
本発明はこのような状況に鑑みて、高い熱伝導性を維持する一方で、柔軟性等の追加特性を有する電気絶縁性の熱伝導シートを提供することを目的とする。また、そのような熱伝導シートを簡便且つ確実に製造する方法、さらにそのような熱伝導シートを使用して、高い放熱能力を持ち、且つ近傍の回路をショートさせるリスクの少ない放熱装置を提供することを目的とする。
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、熱伝導シートにおいて特定の大きさの板状窒化ホウ素粒子をシートの厚み方向に対してその長軸方向で配向するように、特定のバインダ樹脂に分散させることで、高い熱伝導性だけでなく、柔軟性及び応力緩和等の特性を有する熱伝導シートが得られることを見出した。
すなわち本発明は以下の通りである。
（１）組成物からなる熱伝導シートにおいて、前記組成物が、平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含有し、
前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）が、前記組成物中に４５〜７５体積％の範囲で含有され、且つシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向していることを特徴とする熱伝導シート。
（２）前記有機高分子化合物（Ｂ）が、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物であることを特徴とする上記（１）に記載の熱伝導シート。
（３）さらに、難燃剤（Ｃ）を組成物の５〜５０体積％の範囲で含有することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の熱伝導シート。
（４）前記難燃剤（Ｃ）がリン酸エステル系難燃剤であることを特徴とする上記（３）に記載の熱伝導シート。
（５）板状窒化ホウ素粒子がシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向している熱伝導シートの製造方法であって、
平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）４５〜７５体積％と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含む組成物を調製する工程と、
前記組成物を用いて、前記板状窒化ホウ素粒子が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向した一次シートを形成する工程と、
前記一次シートを積層して多層構造を有する成形体を形成する工程と、
前記成形体をその主面から出る法線に対して０度〜３０度の角度でスライスする工程と、
を有する熱伝導シートの製造方法。
（６）板状窒化ホウ素粒子がシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向している熱伝導シートの製造方法であって、
平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）４５〜７５体積％と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含む組成物を調製する工程と、
前記組成物を用いて、前記板状窒化ホウ素粒子が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向した一次シートを形成する工程と、
前記一次シートを前記板状窒化ホウ素粒子の配向方向を軸にして捲回して多層構造を有する成形体を形成する工程と、
前記成形体をその主面から出る法線に対して０度〜３０度の角度でスライスする工程と、を有する熱伝導シートの製造方法。
（７）前記一次シートを形成する工程が、圧延、プレス、押出及び塗工からなる群から選択される少なくとも１つの成形方法を用いて実施されることを特徴とする上記（５）又は（６）に記載の熱伝導シートの製造方法。
（８）前記一次シートを形成する工程が、少なくとも圧延又はプレスのいずれかの成形方法を用いて実施されることを特徴とする上記（６）に記載の熱伝導シートの製造方法。
（９）前記スライスする工程が、有機高分子化合物（Ｂ）のＴｇ＋５０℃（ガラス転移温度よりも５０℃高い温度）〜Ｔｇ−２０℃（ガラス転移温度よりも２０℃低い温度）の温度範囲で実施されることを特徴とする上記（５）〜（８）のいずれか一つに記載の熱伝導シートの製造方法。
（１０）発熱体と放熱体との間に上記（１）〜（４）のいずれか一つに記載の熱伝導シートを介在させた構造を有することを特徴とする放熱装置。
本発明の熱伝導シートは、高い熱伝導性と高い柔軟性とを併せ持ち、且つ電気絶縁性であり、必要に応じて難燃性、耐水性等の性能を容易に追加することが可能であるため、それらを例えば電気・電子回路近傍の放熱用途に適用して、発熱部からの効率の良い放熱を実現することが可能となる。
また、本発明の熱伝導シートの製造方法によれば、従来法と比較して、生産性、コスト、エネルギー効率、及び確実性の点で有利に、高い熱伝導性と高い柔軟性とを併せ持った熱伝導シートを提供することが可能となる。
さらに、本発明の放熱装置によれば、回路近傍でショートを起こす可能性が極めて低くなり、完全且つ効率の良い放熱を実現することが可能となる。
本願の開示は、２００８年１０月２１日に出願された特願２００８−２７０８４９号に記載の主題及び２００９年３月３日に出願された特願２００９−０４９３３４号と関連しており、それらの開示内容は引用によりここに援用される。
以下、本発明について詳細に説明する。
＜熱伝導シート＞
本発明の熱伝導シートは組成物からなり、前記組成物が、平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含有し、
前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）が、前記組成物中に４５〜７５体積％の範囲で含有され、且つシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向していることを特徴とする。
本発明において、板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の平均粒径は、１０μｍ超６０μｍ以下の範囲であり、１５〜５０μｍであることが好ましい。平均粒径が１０μｍより大きければ、シートが脆くなることを防ぐことができ、６０μｍ以下であればシートの平滑性及び密着性に十分効果がある。
本発明において、この範囲の平均粒径の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）を含有していればよく、必要に応じてこの範囲外の平均粒径の窒化ホウ素粒子を添加することも可能である。
板状窒化ホウ素粒子の平均粒径は、レーザー回折・散乱法により測定したときのＤ５０の値とする。
また、粒子形状に関しても、必要に応じて板状以外の窒化ホウ素粒子を添加することも可能である。
なお、本発明において「板状」とは、層状で六方晶の結晶構造を有しており、粒子形状が板のような形状であることをいう。具体的には、層に平行な方向（ａ軸方向）と層に垂直な方向（ｃ軸方向）のそれぞれの辺の比率（ａ／ｃ）が１．５以上のものを、本発明において「板状」とする。
「板状以外」の窒化ホウ素粒子の形状としては、板状を凝集した球塊状、不定形凝集体、六方晶窒化ホウ素を粉砕した顆粒状等が挙げられる。具体的には、「板状以外」の窒化ホウ素粒子の結晶の構造として六方晶系（ｈ−ＢＮ）の他には、立方晶系（ｃ−ＢＮ）、ウルツ鉱系(ｗ−ＢＮ)、菱面体晶系（ｒ−ＢＮ）、乱層構造系（ｔ−ＢＮ）等があり、それらの結晶構造を有する窒化ホウ素を用いることも可能である。
板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の配合量は、組成物の体積を基準として、４５〜７５体積％の範囲である。配合量が４５体積％以上であると、熱伝導性率が十分得られ、配合量が７５体積％以下であると組成物の凝集力に優れるためシート形成が容易である。
本発明において板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の配合量（体積％）は次式により求めた値である。
板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の含有量（体積％）＝
(Ａｗ/Ａｄ)／（(Ａｗ/Ａｄ)＋(Ｂｗ/Ｂｄ)＋(Ｃｗ/Ｃｄ)＋・・・）×100
Ａｗ：板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の質量組成（質量％）
Ｂｗ：有機高分子化合物（Ｂ）の質量組成（質量％）
Ｃｗ：その他の任意成分（Ｃ）の質量組成（質量％）
Ａｄ：板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の比重（本発明においてＡｄは２．３で計算する。）
Ｂｄ：有機高分子化合物（Ｂ）の比重
Ｃｄ：その他の任意成分（Ｃ）の比重
本発明において「シートの厚み方向に対して長軸方向（ａ軸方向）で配向」とは、シート断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて任意の粒子５０個について観察した際に、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向（ａ軸方向）のシート表面に対する角度（９０度以上となる場合は補角を採用する）の平均値が７０度〜９０度の範囲となる状態を意味する。本発明の熱伝導シートを構成する組成物に使用可能な板状窒化ホウ素粒子（Ａ）は、配向に有利な形状（板状）を有する。板状窒化ホウ素粒子は、シートの厚みに対して板状窒化ホウ素粒子の長軸方向（ａ軸方向）で配向する。
なお、「長軸方向」とは、層に平行な方向（ａ軸方向）のことである。
本発明では、板状窒化ホウ素粒子（Ａ）が上述のような配向を示さなければ、充分な熱伝導性を得ることができない。上述のような配向を示すようにするためには、本発明の熱伝導シートの製造方法により作製すればよい。詳細は後述する。
特に限定するものではないが、本発明の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の具体例としては、「ＰＴ−１１０（商品名）」（モーメンティブパフォーマンスマテリアルズジャパン合同会社製、平均粒径４５μｍ）、「ＨＰ−１ＣＡＷ（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径１６μｍ）、「ＰＴ−１１０ Ｐｌｕｓ（商品名）」（モーメンティブパフォーマンスマテリアルズジャパン合同会社製、平均粒径４５μｍ）、「ＨＰ−１ＣＡ（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径１６μｍ）等が挙げられる。
また、上記に限らず「板状」の形状を有し、平均粒径が１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子であれば使用可能である。例えば、凝集体（板状が複数凝集した形状）のようなものを、粉砕、解砕等により板状の粒子として得ることも可能である。また、平均粒径が１０μｍ超６０μｍ以下の範囲外の場合は、粉砕する、篩にかける等で大きすぎる粒子や小さすぎる粒子を取り除くことによって、特定の平均粒径の範囲内に調整することが可能である。
一方、有機高分子化合物（Ｂ）は、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下となる有機高分子化合物であれば、特に限定なく使用することが可能である。有機高分子化合物（Ｂ）の具体例としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等を主要な原料成分としたポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物（いわゆるアクリルゴム）、ポリジメチルシロキサン構造を主構造に有する高分子化合物（いわゆるシリコーン樹脂）、ポリイソプレン構造を主構造に有する高分子化合物（いわゆるイソプレンゴム、天然ゴム）、クロロプレンを主要な原料成分とした高分子化合物（ポリクロロプレン、いわゆるネオプレンゴム）、ポリブタジエン構造を主構造に有する高分子化合物（いわゆるブタジエンゴム）等、一般に「ゴム」と総称される柔軟な有機高分子化合物が挙げられる。これらの中では、特に、アクリル酸ブチル、又はアクリル酸２−エチルヘキシル等を主な原料成分としたポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物が、高い柔軟性を得やすく、化学的安定性及び加工性に優れ、さらに粘着性をコントロールしやすく、比較的廉価であるため好ましい。
ガラス転移温度（Ｔｇ）は、動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）で測定できる。動的粘弾性測定装置（ＤＭＡ）としては、例えば、ＴＡインストゥルメンツ社製のＡＲＥＳ−２ＫＳＴＤを用いることができる。測定条件としては、昇温速度：５℃／分、測定周波数：１．０Ｈｚとする。
ポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物としては、アクリル酸ブチル、アクリル酸エチル、アクリル酸２−エチルヘキシル等から選ばれるモノマーの共重合体（ホモポリマー）に、アクリル酸、アクリロニトリル、ヒドロキシエチルアクリレート等を共重合し、−ＣＯＯＨ基、−ＣＮ基、−ＯＨ基等の極性基を導入した構造を有する、Ｔｇが−３０℃以下となるような共重合体がより好ましい。
本発明において有機高分子化合物（Ｂ）は、重量平均分子量が１万〜１００万であることが好ましい。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により、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる。
特に限定するものではないが、本発明で好適に使用できる化合物として、例えば、ナガセケムテックス（株）製のアクリル酸エステル共重合樹脂「ＨＴＲ−８１１ＤＲ（商品名）」（アクリル酸ブチル／アクリル酸エチル／アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、Ｍｗ：４２万、Ｔｇ：−４３℃固形）、ナガセケムテックス（株）製のアクリル酸エステル共重合樹脂「ＨＴＲ−２８０ＤＲ（商品名）」（アクリル酸ブチル／アクリロニトリル／アクリル酸共重合体、Ｍｗ：９０万、Ｔｇ：−３７℃、３０質量％トルエン／酢酸エチル＝１：１溶液）等が挙げられる。
本発明の熱伝導シートにおける有機高分子化合物（Ｂ）の配合量は、１０〜４０体積％が好ましい。１０体積％以上であると、充分なシート強度が得られる傾向がある。４０体積％以下であれば、充分な量の窒化ホウ素粒子を含有することができ、充分な熱伝導性が得られる傾向がある。
本発明の熱伝導シートを構成する組成物は、上述の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）と有機高分子化合物（Ｂ）とを成分とするが、必要に応じて、各種添加剤を追加することも可能である。本発明の好ましい形態では、熱伝導シートの難燃性を向上させる目的で、上述の２成分（Ａ）及び（Ｂ）に加えて、難燃剤（Ｃ）を使用することが好ましい。特に限定するものではないが、リン酸エステル系難燃剤を含有する組成物から構成されるシートは、難燃性及び柔軟性の観点だけでなく、生産性及びコスト面でも有利である。
難燃剤（Ｃ）の含有量は、組成物の５〜５０体積％の範囲とすることが好ましく、１０〜４０体積％の範囲とすることがより好ましい。難燃剤（Ｃ）の含有量が５体積％以上であれば、熱伝導シートにおいて充分な難燃性を得ることができる。５０体積％以下であれば、シートの強度が低下することを防ぐことができる。
その他、本発明の熱伝導シートを構成する組成物には、必要に応じて、ウレタンアクリレート等の靭性改良剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤及び酸無水物等の接着力向上剤、ノニオン系界面活性剤及びフッ素系界面活性剤等の濡れ向上剤、シリコーン油等の消泡剤、ならびに無機イオン交換体等のイオントラップ剤といった各種添加剤を添加することも可能である。
本発明の熱伝導シートの形状は、先に説明した所望の板状窒化ホウ素粒子の配向を達成できる範囲内で、熱伝導シートが適用される各種用途に応じた形状に成形することが可能である。特に限定するものではないが、本発明では、熱伝導シートを、多層構造を有する成形体から形成することが好ましい。熱伝導シートを多層構造の成形体から形成することによって、板状窒化ホウ素粒子の配向に有利となり、また板状窒化ホウ素粒子の密度が向上することによって熱伝導効率を向上させることが可能となる。本発明の熱伝導シートの製造方法については後述する。
上述の組成物から構成されるシートは、ガラス転移温度（Ｔｇ）が５０℃以下の有機高分子を含有するためにその多くが粘着力を有する。そのため、本発明では熱伝導シートの使用に先立ち、粘着面を保護しておくことが好ましい。粘着面の保護は、例えば、上述の組成物を使用してシートを形成する際に、その粘着面に保護フィルムを設けることによって実施される。
保護フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルナフタレート、メチルペンテンフィルム等の樹脂、コート紙、コート布、アルミ等の金属が挙げられる。これら保護フィルムは、２種以上のフィルムから構成される多層フィルムであってもよく、フィルムの表面がシリコーン系、シリカ系等の離型剤等で処理されたものが好ましく使用される。
＜熱伝導シートの製造方法＞
上記の熱伝導シートの製造方法に関しても本発明の範囲内である。
板状窒化ホウ素粒子がシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向している、本発明の熱伝導シートの製造方法は、下記工程を含む。
（ａ）平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）４５〜７５体積％と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含む組成物を調製する工程と、
（ｂ）前記組成物を用いて、前記板状窒化ホウ素粒子が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向した一次シートを形成する工程と、
（ｃ１）前記一次シートを積層して多層構造を有する成形体を形成する工程と、
（ｄ）前記成形体をその主面から出る法線に対して０度〜３０度の角度でスライスする工程。
上記（ｃ１）工程に代えて、
（ｃ２）前記一次シートを前記板状窒化ホウ素粒子の配向方向を軸にして捲回して多層構造を有する成形体を形成する工程とすることも可能である。
以下、各工程について説明する。
上記（ａ）工程において、熱伝導シートを構成する組成物の調製は、所定の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）と所定の有機高分子化合物（Ｂ）とを均一に混合することが可能であれば、いかなる方法を用いて実施してもよい。特に限定されるものではないが、例えば、予め有機高分子化合物（Ｂ）を溶剤に溶かして溶液を形成し、その溶液に前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）及び難燃剤（Ｃ）等その他の添加剤を加え、それらを混合、攪拌した後に乾燥する方法、又はロール混練、ニーダー、ブラベンダ、あるいは押出機を使用して各成分を混合する方法等で、組成物を調製することが可能である。
有機高分子化合物（Ｂ）を溶かすための溶剤としては、混合、攪拌後の乾燥で除去できるものであれば特に制限はないが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルブチルケトン、ヘキサン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、ベンゼン、トルエン、キシレン等が挙げられる。
上記（ｂ）の一次シートを形成する工程には、慣用の成膜技術を適用することが可能であるが、圧延、プレス、押出及び塗工からなる群から選択される少なくとも１つの成形方法を用いて実施することが好ましい。成形方法として、少なくとも圧延及びプレスのいずれかを選択することによって、板状窒化ホウ素粒子をより確実に、主たる面に対してほぼ平行な方向に配向させることが可能となる。また、それらの方法を選択した場合、シート成形時に圧力が加わることによって、板状窒化ホウ素粒子同士が接触しやすくなり、高い熱伝導性を実現し易くなる傾向がある。なお、成形される各シートの厚さは、熱伝導性の観点から、より薄い方が好ましい。シートの厚みが、厚くなると粒子の配向が不充分となり、最終的に得られる熱伝導シートの熱伝導性が悪くなる傾向がある。
なお、「前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）がシートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向した状態」とは、前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）がシートの主たる面に関して寝ているように配向した状態をいう。シート面内での板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の向きは、前記組成物を成形する際に、組成物の流れる方向を調整することによってコントロールされる。つまり、組成物を圧延ロールに通す方向、組成物をプレスする方向、組成物を押出す方向、組成物を塗工する方向を調整することで、板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の向きがコントロールされる。
前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）は、基本的に異方性を有する粒子であるため、組成物を圧延成形、プレス成形、押出成形又は塗工することにより、通常、板状窒化ホウ素粒子（Ａ）の向きは揃って配置される。
「前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）がシートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向した状態」の確認は、前述の「シートの厚み方向に対して長軸方向（ａ方向）で配向」の確認方法と同様に、シート断面をＳＥＭを用いて任意の粒子５０個について観察することにより行う。具体的には、一次シート断面をＳＥＭを用いて観察し、任意の粒子５０個について、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向（ａ方向）の一次シート表面に対する角度（９０度以上となる場合は補角を採用する）の平均値が０〜２０度の範囲となっているか確認する。
上記（ｃ１）の多層構造を有する成形体を形成する工程は、先の工程で得られた一次シートを積層することによって実施することが可能である。積層の形態は、特に限定されるものではなく、例えば、独立した複数のシートを順に重ね合わせる形態に限らず、一枚のシートをその端を切断せずに折りたたむ形態であってもよい。
また、上記（ｃ１）工程における積層の別の形態として、（ｃ２）工程が挙げられる。具体的には、多層構造を有する成形体を形成する方法として、前記一次シートを前記板状窒化ホウ素粒子の配向方向を軸にして捲回して多層構造を有する成形体を形成する。
捲回の形態は成形体の形状が円筒形となるものに限らず、角筒形等他の形状となるものであってもよい。成形体の形状は、後の（ｄ）工程で、主面からでる法線に対し、０度〜３０度の角度で成形体をスライスする際に不都合が生じなければ、いかなる形状であってもよい。例えば、各シートの形状を円形に成形し、それらを積層することによって円柱状の成形体を作製し、その後の（ｄ）工程でのスライスを「かつら剥き」のような方法で実施することも可能である。
上記（ｃ１）工程、又は上記（ｃ２）工程における積層時の圧力や捲回時の引っ張り力は、後に実施される（ｄ）スライス工程において、成形体のスライス面が潰れて板状窒化ホウ素粒子の配向が崩れない程度に弱く、且つ成形体における各シート同士が適度に接着する程度に強くなるように調整することが望ましい。通常、成形体を形成時の引っ張り力を調整することによって、各シート間の充分な接着を得ることが可能である。しかし、各シート間の接着力が不足する場合、溶剤又は接着剤等をシート表面に薄く塗布した後に積層又は捲回を実施してもよい。
上記（ｄ）成形体をスライスする工程は、成形体をその主面から出る法線に対して０度〜３０度の角度で、シートが所定の厚さを有するようにスライスすることによって実施される。スライス時に使用可能な切断具は、特に限定されるものではないが、鋭利な刃を備えたスライサー及びカンナ等を使用することが好ましい。鋭利な刃を備えた切断具を使用することによって、スライス後に得られるシートの表面近傍の粒子配向が乱れ難く、且つ厚みの薄いシートを容易に作製することが可能となる。
前記スライスする角度が３０度以下の場合、得られた熱伝導シートの熱伝導率が良好である。前記成形体が積層体である場合は、一次シートの積層方向とは垂直もしくはほぼ垂直となるように（上記角度の範囲内で）スライスすればよい。また、前記成形体が捲回体である場合は捲回の軸に対して垂直もしくはほぼ垂直となるように（上記角度の範囲内で）スライスすればよい。上述したように、円形状の一次シートを積層した円柱状の成形体の場合は、上記角度の範囲内でかつら剥きのようにスライスしてもよい。
（ｄ）スライス工程は、熱伝導シートを構成する組成物のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも５０℃高い温度（Ｔｇ＋５０℃）〜Ｔｇよりも２０℃低い温度（Ｔｇ−２０℃）の範囲で実施することが好ましい。スライス時の温度がＴｇ＋５０℃以下であると、成形体が柔軟になってスライスが実施し難くなることを防ぐだけでなく、熱伝導シート内の粒子の配向が乱れることも防ぐ。一方、スライス時の温度がＴｇ−２０℃以上であると、成形体が固く脆くなり、スライスが実施し難くなることもなく、スライス直後に熱伝導シートが割れることを回避しやすい。スライスを実施するより好ましい温度は、Ｔｇ＋４０℃〜Ｔｇ−１０℃の温度範囲である。
なお、好ましいシート厚みとしては、含まれる窒化ホウ素粒子の平均粒径以上、平均粒径の２００倍以下（好ましくは１００倍以下）である。平均粒径以上の場合、窒化ホウ素粒子がシートからの脱落を防ぐことが可能になると考えられる。平均粒径の２００倍以下の場合、窒化ホウ素粒子を介するパス数が少なくなるため、熱伝導性が良好になる。
＜放熱装置＞
本発明は放熱装置も範囲内である。本発明の放熱装置は、発熱体と放熱体との間に本発明の熱伝導シートを介在させた構造を有する。
本発明の放熱装置に使用可能な発熱体としては、少なくともその表面温度が２００℃を超えないものであり、本発明の熱伝導シートを好適に使用できる温度は−１０℃〜１２０℃の範囲である。発熱体の表面が２００℃を超える可能性が高い、例えば、ジェットエンジンのノズル近傍、窯陶釜内部周辺、溶鉱炉内部周辺、原子炉内部周辺、宇宙船外殻等における放熱装置への適用は、シート内の有機高分子化合物が分解してしまう可能性が高いので適さない傾向がある。本発明の放熱装置に好適な発熱体としては、例えば、半導体パッケージ、ディスプレイ、ＬＥＤ、電灯等が挙げられる。
一方、本発明の放熱装置に使用可能な放熱体は、特に限定されるものではなく、放熱装置に適用される代表的なものであってよい。例えば、アルミや銅製のフィン又は板等を利用したヒートシンク、ヒートパイプに接続されているアルミや銅製のブロック、内部に冷却液体をポンプで循環させているアルミや銅製のブロック、ペルチェ素子及びこれを備えたアルミや銅製のブロック等が挙げられる。
アルミや銅に代わって、熱伝導率２０Ｗ/ｍＫ以上の素材、例えば、銀、鉄、インジウム等の金属、黒鉛、ダイヤモンド、窒化アルミ、窒化ホウ素、窒化珪素、炭化珪素、酸化アルミ等の素材を利用したものも好ましい。
本発明の放熱装置は、上述の発熱体と放熱体との間に本発明の熱伝導シートを設置し、各々の面を接触させて固定することによって成立する。熱伝導シートの固定は、各接触面を十分に密着させた状態で固定できる方法であれば、特に限定されずに、如何なる方法を用いてもよい。但し、各接触面の十分な密着を持続させる観点から、押し付け力が持続するような方法が好ましい。例えば、ばねを用いてねじ止めする方法、クリップを用いて挟み込む方法が挙げられる。本発明の放熱装置によれば、高い放熱効率を達成することが可能であり、且つ近傍の回路をショートさせるリスクが少ない。
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、各実施例において熱伝導性の指標とした熱伝導率は、以下の方法により求めた。
（熱伝導率の測定）
測定する熱伝導シートを１ｃｍ×１ｃｍの大きさにカッターで切断し、その切断片を一方の面がトランジスタ（２ＳＣ２２３３）、他方の面がアルミニウム放熱ブロックに接するように配置し、試験サンプルを作製した。次いで、トランジスタを押し付けながら、試験サンプルに電流を通じ、トランジスタの温度（Ｔ１、単位℃）及び放熱ブロックの温度（Ｔ２、単位℃）を測定し、測定値及び印可電力（Ｗ、単位Ｗ）から、下式に沿って、熱抵抗（Ｘ、単位℃／Ｗ）を測定した。
得られた熱抵抗（Ｘ）、切断片の膜厚（ｄ、単位μｍ）、及び熱伝導率の既知試料による補正係数Ｃから、下式に沿って、熱伝導率（Ｔｃ、単位Ｗ／ｍＫ）を見積もった。
（実施例１）
（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子「ＰＴ−１１０（商品名）」（モーメンティブパフォーマンスマテリアルズジャパン合同会社製、平均粒径４５μｍ）１５．００ｇ、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂「ＨＴＲ−８１１ＤＲ（商品名）」（ナガセケムテックス製、アクリル酸ブチル／アクリル酸エチル／メタクリル酸２−ヒドロキシエチル共重合体、Ｍｗ：４２万、Ｔｇ：−２９．４℃）１．９６ｇ、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤「ＣＲ−７４１（商品名）」（大八化学製）１．４０ｇを、１２０℃に加熱して混練することによって組成物を調製した。
原料の比重から計算される組成物の配合比は、（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子７０体積％、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂１７．５体積％、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤１２．５体積％であった。
先に調製した組成物１ｇを離型処理したＰＥＴフィルムで挟み込み、５ｃｍ×１０ｃｍのツール面を有するプレスを用いて、ツール圧１０ＭＰａ、ツール温度１２０℃の条件下で、１０秒間にわたってプレスすることにより、厚さが０．３ｍｍの一次シートを得た。この操作を繰り返すことによって、多数枚の一次シートを作製した。
なお、一次シートにおいて、「板状窒化ホウ素粒子（Ａ）がシートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向した状態」の確認は、以下のようにして行った。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ５度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していることが認められた。
得られた各一次シートを２ｃｍ×２ｃｍの寸法にカッターで切り出し、その３７枚を積層し、手で軽く押さえて各一次シートの層間を接着させることにより、厚さ１．１ｃｍの成形体を得た。この成形体をドライアイスで冷却した後、−１０℃の温度において、１．１ｃｍ×２ｃｍの積層断面をカンナで削り（一次シート面から出る法線に対し５度の角度でスライス）、サイズが１．１ｃｍ×２ｃｍ×０．５１ｍｍの実施例１の熱伝導シートを得た。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ８５度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であり、熱伝導率を評価したところ、２５．９Ｗ／ｍＫと良好な値を示した。
（実施例２）
原料を（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子１３．０８ｇ（６０体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂２．５６ｇ（２２．５体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤１．９９ｇ（１７．５体積％）の量で用いた以外は、実施例１と同様の条件により、実施例２の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ３度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ８８度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であり、熱伝導率を評価したところ、２６．９Ｗ／ｍＫと良好な値を示した。
（実施例３）
原料を（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子１１．２５ｇ（５０体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂３．２４ｇ（２７．５体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤２．６４ｇ（２２．５体積％）の量で用いた以外は、実施例１と同様の条件により、実施例３の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ１０度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ８２度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であり、熱伝導率を評価したところ、１５．８Ｗ／ｍＫと良好な値を示した。
（実施例４）
原料を（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子１０．８６ｇ（４５体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂３．７８ｇ（３０．０体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤３．１５ｇ（２５．０体積％）の量で用いた以外は、実施例１と同様の条件により、実施例４の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ１６度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ７２度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であり、熱伝導率を評価したところ、１０．７Ｗ／ｍＫとまずまず良好な値を示した。
（実施例５）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に、板状窒化ホウ素粒子「ＨＰ−１ＣＡＷ（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径１６μｍ）を用いた以外は、実施例３と同様の条件により、実施例５の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ１４度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ７８度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であり、熱伝導率を評価したところ、１４．４Ｗ／ｍＫと良好な値を示した。
（実施例６）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に、板状窒化ホウ素粒子「ＨＰ−１ＣＡＷ（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径１６μｍ）を用いた以外は、実施例２と同様の条件により、実施例６の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ１４度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ７８度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向に配向していることが認められた。
得られた熱伝導シートの密着性はおおむね良好であり、熱伝導率を評価したところ、１１．９Ｗ／ｍＫと良好な値を示した。
（比較例１）
原料として、（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子１０．４９ｇ（４０体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂４．４４ｇ（３２．５体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤３．７６ｇ（２７．５体積％）の量で用いた以外は、実施例１と同様の条件により、比較例１の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ３０度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していないことが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ６６度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向にやや配向している。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であったが、熱伝導率を評価したところ、８．１Ｗ／ｍＫと良好とは言えない値を示した。
（比較例２）
原料として、（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子７．８３ｇ（３０体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂５．１０ｇ（３７．５体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤４．４２ｇ（３２．５体積％）の量で用いた以外は、実施例１と同様の条件により、比較例２の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ４１度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していないことが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ５２度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向にやや配向している。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であったが、熱伝導率を評価したところ、７．２Ｗ／ｍＫと良好とは言えない値を示した。
（比較例３）
原料として、（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子１５．３５ｇ（８０体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂１．２５ｇ（１２．５体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤０．７５ｇ（７．５体積％）の量で用いて、実施例１と同様な組成物を調製するために、１２０℃に加熱して混練したが、組成物は凝集性に乏しく、シート状にはならなかったため、比較例３の熱伝導シートを得ることが出来なかった。
（比較例４）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に、「ＨＰ−１ＣＡＷ（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径１６μｍ）を用いた以外は、比較例２と同様の条件により、比較例４の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ３９度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していないことが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ５５度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向にやや配向している。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であったが、熱伝導率を評価したところ、８．７Ｗ／ｍＫと良好とは言えない値を示した。
（比較例５）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に代えて、板状の窒化ホウ素粒子「ＨＰ−１（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径１０μｍ）を用いて、実施例３と同様な組成物を調製するために、１２０℃に加熱して混練したが、組成物は凝集性に乏しく、シート状にはならなかったため、比較例５の熱伝導シートを得ることが出来なかった。
（比較例６）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に代えて球状の窒化ホウ素粒子「ＦＳ−３（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径５０μｍ）を用いて、実施例２と同様な組成物を調製するために、１２０℃に加熱して混練したが、組成物は凝集性に乏しく、シート状にはならなかったため、比較例６の熱伝導シートを得ることが出来なかった。
先に記載した各実施例及び各比較例の要点を表１及び表２に示す。
（比較例７）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に代えて板状の窒化ホウ素粒子「ＨＰ−４０（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径６．９μｍ）を用いて、実施例３と同様な組成物を調製するために、１２０℃に加熱して混練したが、組成物は凝集性に乏しく、シート状にはならなかったため、比較例７の熱伝導シートを得ることが出来なかった。
（比較例８）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に代えて板状の窒化ホウ素粒子「ＨＰ−４０（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒径６．９μｍ）を用いて、比較例１と同様の条件により、比較例４の熱伝導シートを得た。
得られた一次シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の一次シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ３７度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は一次シートの主たる面に関してほぼ平行な方向に配向していないことが認められた。
得られた熱伝導シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の板状窒化ホウ素粒子について見えている方向から板状窒化ホウ素粒子の長軸方向の熱伝導シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ５７度であり、板状窒化ホウ素粒子の長軸方向は熱伝導シートの厚み方向にやや配向している。
得られた熱伝導シートの密着性は良好であったが、熱伝導率を評価したところ、７．０Ｗ／ｍＫと良好とは言えない値を示した。
（比較例９）
原料の（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子に、板状窒化ホウ素粒子「ＨＰ−１ＣＡＷ（商品名）」（水島合金鉄製、平均粒子径１６μｍ）を用い、（Ａ）板状の窒化ホウ素粒子粉末１５．３５ｇ（８０体積％）、（Ｂ）アクリル酸エステル共重合樹脂１．２５ｇ（１２．５体積％）、及び（Ｃ）リン酸エステル系難燃剤０．７５ｇ（７．５体積％）の量で用いて、実施例１と同様な組成物を調製するために、１２０℃に加熱して混練したが、組成物は凝集性に乏しく、シート状にはならなかったため、比較例９の熱伝導シートを得ることが出来なかった。
本発明の熱伝導シートは、高い熱伝導性と高い柔軟性とを併せ持ち、且つ電気絶縁性であり、必要に応じて難燃性、耐水性等の性能を容易に追加することが可能である。そのため、それらを例えば電気・電子回路近傍の放熱用途に適用して、発熱部からの効率の良い放熱を実現することが可能となる。また、本発明の熱伝導シートの製造方法により、従来法と比較して、生産性、コスト、エネルギー効率、及び確実性の点で有利に、高い熱伝導性と高い柔軟性とを併せ持った熱伝導シートを提供することが可能となる。
さらに、本発明の放熱装置により、回路近傍でショートを起こす可能性が極めて低くなり、完全且つ効率の良い放熱を実現することが可能となる。

Claims (10)

  1. 組成物からなる熱伝導シートにおいて、前記組成物が、平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含有し、
    前記板状窒化ホウ素粒子（Ａ）が、前記組成物中に４５〜７５体積％の範囲で含有され、且つシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向していることを特徴とする熱伝導シート。
  2. 前記有機高分子化合物（Ｂ）が、ポリ（メタ）アクリル酸エステル系高分子化合物であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導シート。
  3. さらに、難燃剤（Ｃ）を組成物の５〜５０体積％の範囲で含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝導シート。
  4. 前記難燃剤（Ｃ）がリン酸エステル系難燃剤であることを特徴とする請求項３に記載の熱伝導シート。
  5. 板状窒化ホウ素粒子がシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向している熱伝導シートの製造方法であって、
    平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）４５〜７５体積％と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含む組成物を調製する工程と、
    前記組成物を用いて、前記板状窒化ホウ素粒子が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向した一次シートを形成する工程と、
    前記一次シートを積層して多層構造を有する成形体を形成する工程と、
    前記成形体をその主面から出る法線に対して０度〜３０度の角度でスライスする工程と、
    を有する熱伝導シートの製造方法。
  6. 板状窒化ホウ素粒子がシートの厚み方向に対しその長軸方向で配向している熱伝導シートの製造方法であって、
    平均粒径１０μｍ超６０μｍ以下の板状窒化ホウ素粒子（Ａ）４５〜７５体積％と、５０℃以下のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する有機高分子化合物（Ｂ）と、を含む組成物を調製する工程と、
    前記組成物を用いて、前記板状窒化ホウ素粒子が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向した一次シートを形成する工程と、
    前記一次シートを前記板状窒化ホウ素粒子の配向方向を軸にして捲回して多層構造を有する成形体を形成する工程と、
    前記成形体をその主面から出る法線に対して０度〜３０度の角度でスライスする工程と、
    を有する熱伝導シートの製造方法。
  7. 前記一次シートを形成する工程が、圧延、プレス、押出及び塗工からなる群から選択される少なくとも１つの成形方法を用いて実施されることを特徴とする請求項５又は６に記載の熱伝導シートの製造方法。
  8. 前記一次シートを形成する工程が、少なくとも圧延又はプレスのいずれかの成形方法を用いて実施されることを特徴とする請求項６に記載の熱伝導シートの製造方法。
  9. 前記スライスする工程が、有機高分子化合物（Ｂ）のＴｇ＋５０℃（ガラス転移温度よりも５０℃高い温度）〜Ｔｇ−２０℃（ガラス転移温度よりも２０℃低い温度）の温度範囲で実施されることを特徴とする請求項５〜８のいずれか一項に記載の熱伝導シートの製造方法。
  10. 発熱体と放熱体との間に請求項１〜４のいずれか一項に記載の熱伝導シートを介在させた構造を有することを特徴とする放熱装置。
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