JP2018103586A - Composite laminate and composite laminated sheet - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite laminate that has sufficient thermal conductivity and can suppress transfer onto a process object.SOLUTION: A composite laminate includes:a thermal conductive layer that includes a resin and a carbon material and has a thermal conductivity in the thickness direction of 7.0 W/m K or more; and a coating layer.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、複合積層体及び複合積層シートに関するものであり、特に、炭素材料を含む複合積層体及び複合積層シートに関するものである。   The present invention relates to a composite laminate and a composite laminate sheet, and more particularly to a composite laminate and a composite laminate sheet containing a carbon material.

近年、熱伝導性などの機能性を有する、複合材料よりなる、複合積層体や、シート状の部材(複合積層シート)が種々の用途に用いられている。   In recent years, composite laminates and sheet-like members (composite laminate sheets) made of composite materials having functionality such as thermal conductivity have been used for various applications.

一方、同種または異種の材料同士を接合・接着させる方法として、熱圧着方式が知られている。熱圧着方式では、例えば、接合・接着させたい材料の融点以下の温度のもとで熱および圧力を加えることにより材料同士を熱溶着させることができる。また、接合・接着させたい材料の間に低融点の接着剤を付与し、材料の融点以下の温度のもとで熱および圧力を加えることにより材料同士を高い密着性で熱溶着することもできる。そして、熱圧着方式では、通常、加熱装置と固定具との間に、任意で接着剤を介した材料同士を積層させて配置し、一方の材料と対面する加熱装置側から加熱および加圧を行いつつ、他方の材料を固定した固定具側へと伝熱させながら接着剤を溶融し、材料同士を高い密着性で熱溶着させている。   On the other hand, a thermocompression bonding method is known as a method for bonding and bonding the same or different materials. In the thermocompression bonding method, for example, the materials can be thermally welded by applying heat and pressure at a temperature lower than the melting point of the materials to be bonded and bonded. It is also possible to heat-bond the materials with high adhesion by applying a low melting point adhesive between the materials to be joined and bonded and applying heat and pressure at a temperature below the melting point of the material. . And, in the thermocompression bonding method, usually, a material with an adhesive is optionally laminated between the heating device and the fixture, and heating and pressurization are performed from the side of the heating device facing one material. While performing, the adhesive is melted while transferring heat to the fixture side to which the other material is fixed, and the materials are heat-welded with high adhesion.

熱圧着に際して、材料を保護する目的で、加熱装置と固定具との間、又は、材料と固定具との間に複合積層シートを介在させることがある。従来、熱圧着用のシートとして、オルガノポリシロキサンからなる(A)成分と、金属ケイ素粉砕粉末、結晶性二酸化ケイ素粉砕粉末または酸化アルミニウム粉砕粉末からなる熱伝導性充填剤である(B)成分と、耐熱性および帯電防止性を付与するためのカーボンブラック粉末からなる(C)成分などとを含むシリコーンゴムシートが提案されてきた(例えば、特許文献1参照)。   In thermocompression bonding, a composite laminated sheet may be interposed between the heating device and the fixture or between the material and the fixture for the purpose of protecting the material. Conventionally, as a sheet for thermocompression bonding, the component (A) composed of an organopolysiloxane and the component (B) which is a thermally conductive filler composed of a metal silicon pulverized powder, a crystalline silicon dioxide pulverized powder or an aluminum oxide pulverized powder; A silicone rubber sheet containing a component (C) made of carbon black powder for imparting heat resistance and antistatic properties has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特許第5058938号公報Japanese Patent No. 5058938

ここで、例えば、加熱装置の熱源として超音波などの振動エネルギーを用いれば、熱圧着中に、加熱装置、固定具、加工対象物、及びこれらの間に介在させた熱圧着用のシートに振動が生じうる。かかる振動により、シートの表面が加工対象物の表面に対してこすりつけられて、シートの成分が材料に対して転写する虞がある。同様に、超音波による熱圧着に限らず、他の用途において加工対象物とシートとを高熱環境下で密着させた場合にも、高熱及び密着に起因して、シートの成分が加工対象物に対して転写することがある。シートの成分が加工対象物に対して転写すれば、加工対象物の品質を十分に高めることができない虞がある。
よって、従来の熱伝導性のシートには、加工対象物に対して構成成分が転写すること抑制する、すなわち耐転写特性を高めるという点で改善の余地があった。
Here, for example, if vibration energy such as ultrasonic waves is used as a heat source of the heating device, during the thermocompression bonding, the heating device, the fixture, the workpiece, and the thermocompression bonding sheet interposed therebetween are vibrated. Can occur. Due to such vibration, the surface of the sheet may be rubbed against the surface of the workpiece, and the components of the sheet may be transferred to the material. Similarly, not only the thermocompression bonding by ultrasonic waves, but also when the object to be processed and the sheet are brought into close contact under high heat environment in other applications, the components of the sheet are caused to adhere to the object to be processed due to high heat and close contact. In some cases, transcription may occur. If the components of the sheet are transferred to the workpiece, the quality of the workpiece may not be sufficiently improved.
Therefore, the conventional thermally conductive sheet has room for improvement in terms of suppressing the transfer of the constituent components to the workpiece, that is, improving the transfer resistance.

そこで、本発明は、加工対象物表面への転写を抑制可能である、熱伝導性の複合積層体及び複合積層シートを提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the heat conductive composite laminated body and composite laminated sheet which can suppress the transcription | transfer to the workpiece surface.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。そして、本発明者は、樹脂および炭素材料を含有する材料からなる熱伝導層上に被覆層を積層することで、加工対象物表面に対して、熱伝導層の成分が転写することを抑制可能であることを新たに見出した。さらに、本発明者は、かかる構造を有する積層体において、熱伝導率が所定値以上である熱伝導層を採用することで、複合積層体としての熱伝導性を十分に高めうることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors have intensively studied to achieve the above object. And this inventor can suppress that the component of a heat conductive layer transfers with respect to the workpiece surface by laminating | stacking a coating layer on the heat conductive layer which consists of a material containing resin and a carbon material. It was found anew. Furthermore, the present inventors have found that in a laminate having such a structure, the heat conductivity as a composite laminate can be sufficiently increased by employing a heat conductive layer having a thermal conductivity of a predetermined value or more, The present invention has been completed.

即ち、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の複合積層体は、樹脂および炭素材料を含むとともに、厚み方向の熱伝導率が7.0W/m・K以上である熱伝導層と、被覆層と、を含むことを特徴とする。所定以上の熱伝導率を有する熱伝導層上に被覆層を配置することで、得られる複合積層体の耐転写特性を高めることができる。
なお、本発明において「熱伝導率」は、本明細書の実施例に記載の方法で測定することができる。
That is, the present invention aims to advantageously solve the above-mentioned problems, and the composite laminate of the present invention contains a resin and a carbon material, and has a thermal conductivity in the thickness direction of 7.0 W / m. -It is characterized by including the heat conductive layer which is more than K, and a coating layer. By disposing the coating layer on the heat conductive layer having a thermal conductivity of a predetermined value or more, the transfer resistance characteristics of the obtained composite laminate can be improved.
In addition, in this invention, "thermal conductivity" can be measured by the method as described in the Example of this specification.

また、本発明の複合積層体は、前記被覆層が、ガラス転移温度が80℃以上の樹脂を含むことが好ましい。被覆層に含まれる樹脂のガラス転移温度が上記下限値以上であれば、複合積層体の耐転写特性を一層高めることができる。
なお、被覆層に含有される樹脂のガラス転移温度は、JIS K7121に従って測定することができる。
In the composite laminate of the present invention, the coating layer preferably contains a resin having a glass transition temperature of 80 ° C. or higher. When the glass transition temperature of the resin contained in the coating layer is equal to or higher than the lower limit, the transfer resistance of the composite laminate can be further enhanced.
The glass transition temperature of the resin contained in the coating layer can be measured according to JIS K7121.

また、本発明の複合積層体は、前記被覆層がフッ素樹脂又はイミド樹脂を含むことが好ましい。被覆層がフッ素樹脂又はイミド樹脂を含んでいれば、複合積層体の耐転写特性を一層高めることができる。   In the composite laminate of the present invention, the coating layer preferably contains a fluororesin or an imide resin. If the coating layer contains a fluororesin or an imide resin, the transfer resistance of the composite laminate can be further enhanced.

また、本発明の複合積層体は、前記熱伝導層に含有される前記樹脂が、フッ素樹脂又はシリコーン樹脂であることが好ましい。熱伝導層を構成する樹脂がフッ素樹脂又はシリコーン樹脂を含んでいれば、複合積層体の耐熱性を向上させることができる。   In the composite laminate of the present invention, the resin contained in the heat conductive layer is preferably a fluororesin or a silicone resin. If the resin constituting the heat conductive layer contains a fluororesin or a silicone resin, the heat resistance of the composite laminate can be improved.

また、本発明の複合積層体は、前記熱伝導層に含有される前記樹脂が、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂であることが好ましい。熱伝導性層に含有される樹脂が常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂であれば、複合積層体の柔軟性を向上させうる。   In the composite laminate of the present invention, it is preferable that the resin contained in the thermal conductive layer is a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure. If the resin contained in the heat conductive layer is a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure, the flexibility of the composite laminate can be improved.

また、この発明は、上記課題を有利に解決することを目的とするものであり、本発明の複合積層シートは、上記何れかの複合積層体よりなることを特徴とする。かかる複合積層シートは、耐転写特性に優れる。   Moreover, this invention aims at solving the said subject advantageously, The composite laminated sheet of this invention consists of one of the said composite laminated bodies, It is characterized by the above-mentioned. Such a composite laminated sheet is excellent in transfer resistance.

本発明によれば、十分な熱伝導性を有するとともに、加工対象物表面への転写を抑制可能である複合積層体及び複合積層シートを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having sufficient heat conductivity, the composite laminated body and composite laminated sheet which can suppress the transcription | transfer to the workpiece surface can be provided.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の複合積層体をシート状に成形してなる本発明の複合積層シートは、例えば、加熱装置および固定具を用いて材料同士を接合・接着させる熱圧着方式において、材料と加熱装置や固定具との間に介在させる熱圧着用シートとして好適に使用することができる。また、本発明の複合積層体は、加工対象物に対して接触して熱伝導するという機能が必要とされるあらゆる用途に好適に使用することができる。例えば、本発明の複合積層体は、各種機器および装置などにおいて使用されうる放熱材料、放熱部品、冷却部品、温度調節部品、及び電磁シールド部品;レーザープリンターや複写機等に用いられる加熱定着装置用の回転体;レトルト食品やシャンプー等の個包装品のパウチ等として用いられうる。また、例えば、本発明の複合積層シートは、電子部品等の取付時や自動車部品の取付時における熱プレスの際に用いられる熱伝導用の金属部材に代えて用いることができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The composite laminate sheet of the present invention formed by molding the composite laminate of the present invention into a sheet shape is, for example, in a thermocompression bonding method in which materials are joined and bonded together using a heating device and a fixture. It can be suitably used as a thermocompression-bonding sheet interposed between the tools. Moreover, the composite laminated body of this invention can be used conveniently for all the uses for which the function of contacting with a workpiece and conducting heat is required. For example, the composite laminate of the present invention is a heat-dissipating material, a heat-dissipating component, a cooling component, a temperature-adjusting component, and an electromagnetic shielding component that can be used in various devices and apparatuses; It can be used as a pouch for an individual package product such as a retort food or shampoo. Further, for example, the composite laminate sheet of the present invention can be used in place of a metal member for heat conduction that is used at the time of hot pressing at the time of mounting electronic parts or the like or at the time of mounting automobile parts.

(複合積層体)
本発明の複合積層体は、樹脂および炭素材料を含むとともに、厚み方向の熱伝導率が7.0W/m・K以上である熱伝導層と、被覆層とを含むことを特徴とする。熱伝導層として、樹脂および炭素材料を含む、厚み方向の熱伝導率が7.0W/m・K以上である層を備えていれば、複合積層体の熱伝導性を十分に高めることができる。そして、かかる熱伝導層に対して被覆層を適用すれば、熱伝導層の成分が他の部材に対して転写することを効果的に抑制でき、複合積層体の耐転写特性を高めることができる。
(Composite laminate)
The composite laminate of the present invention includes a resin and a carbon material, and includes a thermal conductive layer having a thermal conductivity in the thickness direction of 7.0 W / m · K or more and a coating layer. If the thermal conductive layer includes a layer containing a resin and a carbon material and having a thermal conductivity in the thickness direction of 7.0 W / m · K or more, the thermal conductivity of the composite laminate can be sufficiently increased. . And if a coating layer is applied with respect to this heat conductive layer, it can suppress effectively that the component of a heat conductive layer transcribe | transfers with respect to another member, and can improve the transcription | transfer resistance of a composite laminated body. .

<樹脂>
ここで、熱伝導層に含まれうる樹脂としては、特に限定されることなく、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエチレン樹脂等を上げることができる。中でも、熱伝導層が、フッ素樹脂又はシリコーン樹脂を含むことが好ましい。熱伝導層を構成する樹脂がフッ素樹脂又はシリコーン樹脂を含んでいれば、複合積層体の耐熱性を向上させることができる。
<Resin>
Here, the resin that can be included in the heat conductive layer is not particularly limited, and examples thereof include a fluororesin, a silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, and a polyethylene resin. Especially, it is preferable that a heat conductive layer contains a fluororesin or a silicone resin. If the resin constituting the heat conductive layer contains a fluororesin or a silicone resin, the heat resistance of the composite laminate can be improved.

[フッ素樹脂]
フッ素樹脂としては、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂や、フッ素含有モノマーを重合して得られるエラストマーなどの、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂などが挙げられる。また、これらのフッ素樹脂は1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、本明細書において、「常温」とは23℃を指し、「常圧」とは、1atm(絶対圧)を指す。
また、本発明において、ゴム及びエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
[Fluororesin]
Examples of the fluororesin include a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure, and a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure, such as an elastomer obtained by polymerizing a fluorine-containing monomer. Moreover, these fluororesins may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together.
In this specification, “normal temperature” refers to 23 ° C., and “normal pressure” refers to 1 atm (absolute pressure).
In the present invention, rubber and elastomer are included in “resin”.

本発明の複合積層体を構成する熱伝導層と被覆層とが粘着する性質(以下、かかる性質を「自己粘着性」とも称する)を高める観点からは、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂を用いることが好ましい。複合積層体の自己粘着性が高ければ、接着性の層などを介することなく、熱伝導層を被覆層に対して良好に接着可能であるため、複合積層体の構造を良好に製造することが可能となる。また、複合積層体の構成要素の数を低減することができるため、複合積層体が熱源に対して取り付けられた際に、熱伝導時のロスを低減しつつ、熱源から受容した熱を被覆層方向へと熱伝導することができる。   From the viewpoint of enhancing the property of adhesion between the heat conductive layer and the coating layer constituting the composite laminate of the present invention (hereinafter, this property is also referred to as “self-adhesive”), a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure Is preferably used. If the self-adhesiveness of the composite laminate is high, the heat conductive layer can be satisfactorily adhered to the coating layer without using an adhesive layer, etc., so that the structure of the composite laminate can be manufactured well. It becomes possible. In addition, since the number of components of the composite laminate can be reduced, when the composite laminate is attached to the heat source, the heat received from the heat source is reduced while the loss during heat conduction is reduced. It can conduct heat in the direction.

[[常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂]]
市販されている常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ビニリデンフルオライド/ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロペンテン−テトラフルオロエチレン3元共重合体、パーフルオロプロペンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン−プロピレン−フッ化ビニリデン共重合体などが挙げられる。具体的には、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、ケマーズ社製のバイトン(登録商標)LM、ダイキン工業株式会社製のダイエル(登録商標)G−101、スリーエム株式会社製のダイニオンFC2210、信越化学工業株式会社製のSIFELシリーズなどの市販品を使用することもできる。
そして、混練性、流動性、架橋反応性が良好で、成形性にも優れるという点からは、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂の粘度は、特には限定されないが、105℃における粘度が、500mPa・s以上30,000mPa・s以下であることが好ましく、550mPa・s以上25,000mPa・s以下であることがより好ましい。
なお、本明細書において、「粘度」は、温度105℃、1atmの環境下、回転数6rpmの条件にて、粘度計を用いて測定することができる。
[[Thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure]]
Examples of commercially available thermoplastic fluororesins that are liquid at room temperature and normal pressure include, for example, vinylidene fluoride / hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropentene-tetrafluoroethylene terpolymer, and perfluoropropene. Examples thereof include an oxide polymer and a tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride copolymer. Specifically, as a thermoplastic fluororesin that is liquid at room temperature and normal pressure, Viton (registered trademark) LM manufactured by Chemers, Daiel (registered trademark) G-101 manufactured by Daikin Industries, Ltd., Dinion manufactured by 3M Co., Ltd. Commercial products such as FC2210 and SIFEL series manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. can also be used.
The viscosity of the thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure is not particularly limited in terms of good kneadability, fluidity, cross-linking reactivity, and excellent moldability. It is preferably 500 mPa · s or more and 30,000 mPa · s or less, and more preferably 550 mPa · s or more and 25,000 mPa · s or less.
In the present specification, “viscosity” can be measured using a viscometer under the conditions of a temperature of 105 ° C. and an atmosphere of 1 atm and a rotational speed of 6 rpm.

[常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂]
より具体的には、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン−クロロフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロジオキソール共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン−プロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエステル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエポキシ変性物およびポリテトラフルオロエチレンのシラン変性物等が挙げられる。
これらの中でも、加工性の観点から、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン共重合体が好ましい。また、これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Solid thermoplastic fluororesin at room temperature and normal pressure]
More specifically, the thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure includes polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene. -Ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene, ethylene-chlorofluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-propylene copolymer Polymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer, polytetrafluoroethylene acrylic modified, polytetrafluoroethylene ester modified, polytetrafluoroethylene Epoxy-modified product of Ruoroechiren and silane-modified product of polytetrafluoroethylene, and the like.
Among these, from the viewpoint of workability, the thermoplastic fluororesins that are solid at normal temperature and pressure include polytetrafluoroethylene, acrylic modified polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, vinylidene. A fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene copolymer is preferred. Moreover, these may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

市販されている常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のダイエル(登録商標)G−300シリーズ/G−700シリーズ/G−7000シリーズ(ポリオール加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン2元系共重合体)、ダイエルG−550シリーズ/G−600シリーズ(ポリオール加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン3元系共重合体)、ダイエルG−800シリーズ(パーオキサイド加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン2元系共重合体)、ダイエルG−900シリーズ(パーオキサイド加硫・ビニリデンフルオライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン3元系共重合体);ALKEMA社製のKYNAR(登録商標)シリーズ(フッ化ビニリデン系フッ素樹脂)、KYNAR FLEX(登録商標)シリーズ(ビニリデンフロライド−ヘキサフルオロプロピレン−テトラフルオロエチレン3元系共重合体);などが挙げられる。   Examples of commercially available thermoplastic fluororesins that are solid at room temperature and normal pressure include, for example, Daiel (registered trademark) G-300 series / G-700 series / G-7000 series (polyol vulcanized / vinylidene) manufactured by Daikin Industries, Ltd. Fluoride-hexafluoropropylene binary copolymer), Daiel G-550 series / G-600 series (polyol vulcanized / vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene terpolymer), Daiel G -800 series (peroxide vulcanized / vinylidene fluoride-hexafluoropropylene binary copolymer), Daiel G-900 series (peroxide vulcanized / vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene ternary copolymer) Polymer); AL KYNAR (registered trademark) series (vinylidene fluoride fluororesin) manufactured by EMA, KYNAR FLEX (registered trademark) series (vinylidene fluoride-hexafluoropropylene-tetrafluoroethylene ternary copolymer); .

[シリコーン樹脂]
シリコーン樹脂としては、特に限定されることなく、オルガノポリシロキサン構造を主鎖とする樹脂が挙げられる。かかるシリコーン樹脂には、1液反応型、2液反応型、3液反応型、及び4液以上で反応するものがあり、何れの反応型のシリコーン樹脂であっても好適に使用することができる。中でも、2液反応型のものが好適に用いられうる。これは、2液型シリコーン樹脂は保存性の観点で1液型シリコーン樹脂よりも優れ、また、2液型シリコーン樹脂は取扱容易性の観点から3液以上の反応型のシリコーン樹脂よりも優れているからである。2液反応型シリコーン樹脂は、主剤と硬化剤との混合物でありうる。そして、2液反応型シリコーン樹脂としては、2液縮合反応型シリコーン又は2液付加反応型シリコーンのうちいずれを用いてもよいが、反応副生成物(アウトガス)が発生しない観点から、2液付加反応型シリコーンを用いることが好ましい。
[Silicone resin]
The silicone resin is not particularly limited, and examples thereof include resins having an organopolysiloxane structure as a main chain. Such silicone resins include a one-component reaction type, a two-component reaction type, a three-component reaction type, and those that react in four or more liquids, and any reaction type silicone resin can be suitably used. . Among them, a two-component reaction type can be suitably used. This is because a two-part silicone resin is superior to a one-part silicone resin from the viewpoint of storage stability, and a two-part silicone resin is superior to a reactive silicone resin having three or more parts from the viewpoint of easy handling. Because. The two-component reactive silicone resin can be a mixture of a main agent and a curing agent. As the two-component reaction type silicone resin, either a two-component condensation reaction type silicone or a two-component addition reaction type silicone may be used, but from the viewpoint of not generating a reaction by-product (outgas), two-component addition It is preferable to use reactive silicone.

2液付加反応型シリコーンでは、通常、アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンを主剤とし、架橋基としてSiH基を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンを硬化剤とする。これら2液を混合し、白金等の金属触媒下で付加反応(ヒドロシリル化反応)を行うことにより、主剤と硬化剤との反応物である、通常ゲル状のシリコーン(シリコーンゲル)を得ることができる。金属触媒は、主剤又は硬化剤に含まれていてもよく、主剤及び硬化剤とは別に添加されるものであってもよい。   In the two-component addition reaction type silicone, an organopolysiloxane having an alkenyl group is generally used as a main agent, and an organohydrogenpolysiloxane having an SiH group as a crosslinking group is used as a curing agent. By mixing these two liquids and performing an addition reaction (hydrosilylation reaction) under a metal catalyst such as platinum, it is possible to obtain a normal gel silicone (silicone gel) that is a reaction product of the main agent and the curing agent. it can. The metal catalyst may be contained in the main agent or the curing agent, and may be added separately from the main agent and the curing agent.

主剤となるオルガノポリシロキサンは、分子中にアルケニル基を有するものであれば特に限定されない。オルガノポリシロキサンが有するアルケニル基としては、例えば、ビニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等を挙げることができる。中でもビニル基を有すること好ましい。オルガノポリシロキサンの構造は、通常、ジオルガノシロキサン単位の繰り返しを主鎖とする直鎖状であるが、一部が分岐していてもよい。   The organopolysiloxane as the main agent is not particularly limited as long as it has an alkenyl group in the molecule. Examples of the alkenyl group that the organopolysiloxane has include a vinyl group, a butenyl group, a pentenyl group, a hexenyl group, and a heptenyl group. Among these, it is preferable to have a vinyl group. The structure of the organopolysiloxane is usually a straight chain having a repeating main chain composed of diorganosiloxane units, but may be partially branched.

また、主剤となるオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合するアルケニル基以外の有機基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、イソプロピル基、イソブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基等を挙げることができる。中でも、メチル基を有することが好ましい。メチル基を有するポリオルガノシロキサンとして、入手が容易なものとして、例えば、ジメチルポリシロキサンが挙げられる。   Examples of the organic group other than the alkenyl group bonded to the silicon atom of the organopolysiloxane as the main agent include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, isopropyl group, isobutyl group, tert. -Alkyl groups such as butyl group and cyclohexyl group; aryl groups such as phenyl group, tolyl group and xylyl group; halogenated alkyl groups such as 3-chloropropyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group Can do. Among them, it is preferable to have a methyl group. As a polyorganosiloxane having a methyl group, for example, dimethylpolysiloxane can be mentioned as an easily available one.

硬化剤となるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、分子中にSiH基を有するものであれば特に限定されない。オルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造は、例えば、直鎖状、分岐状、又は、環状であってもよい。また、硬化剤となるオルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子に結合する有機基としては、上記主剤となるオルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合する有機基として例示したものと同じものが挙げられる。   The organohydrogenpolysiloxane serving as the curing agent is not particularly limited as long as it has a SiH group in the molecule. The structure of the organohydrogenpolysiloxane may be, for example, linear, branched, or cyclic. Moreover, as an organic group couple | bonded with the silicon atom of the organohydrogenpolysiloxane used as a hardening | curing agent, the same thing as what was illustrated as an organic group couple | bonded with the silicon atom of the organopolysiloxane used as the said main ingredient is mentioned.

2液反応型シリコーン樹脂には、市販品を使用してもよい。2液反応型シリコーンの市販品としては、例えば、2液付加反応型シリコーンとして、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製の「TSE−3062A」(主剤)及び同社製「TSE−3062B」(硬化剤)が挙げられる。   A commercially available product may be used as the two-component reactive silicone resin. Commercially available products of two-component reactive silicone include, for example, “TSE-3062A” (main agent) manufactured by Momentive Performance Materials Japan GK and “TSE-3062B” manufactured by the same company as two-component addition reactive silicone. Curing agent).

2液縮合反応型シリコーンは、通常、室温で硬化する常温硬化型(Room Temperature Vulcanizable:RTV)である。一方、2液付加反応型シリコーンには、常温硬化型(RTV)と、50〜130℃に加熱することにより硬化する加熱硬化型(Low Temperature Vulcanizable:LTV)が存在するが、いずれのタイプを用いてもよい。   The two-component condensation reaction type silicone is usually a room temperature curing type (RTV) that cures at room temperature. On the other hand, there are two-component addition reaction type silicones, room temperature curable type (RTV) and heat curable type (Low Temperature Vulcanizable: LTV) which is cured by heating to 50 to 130 ° C. May be.

[樹脂の含有割合]
そして、熱伝導層中の樹脂の含有割合は、樹脂および後述する炭素材料の合計含有量100質量%に対して、30質量%以上であることが好ましく、40質量%以上であることがより好ましく、80質量%以下であることが好ましく、70質量%以下であることがより好ましい。樹脂の含有割合が上記下限以上であれば、例えば、熱伝導層の柔軟性が向上する。なお、樹脂の含有割合が30質量%未満であると、熱伝導層の熱伝導率は向上するものの熱伝導層の柔軟性が低下する虞がある。また、樹脂の含有割合が上記上限以下であれば、熱伝導層の熱伝導率がより向上する。
[Ratio of resin content]
The content of the resin in the heat conductive layer is preferably 30% by mass or more and more preferably 40% by mass or more with respect to 100% by mass of the total content of the resin and the carbon material described later. 80% by mass or less, and more preferably 70% by mass or less. If the resin content is at least the above lower limit, for example, the flexibility of the heat conductive layer is improved. In addition, although the heat conductivity of a heat conductive layer improves that the content rate of resin is less than 30 mass%, there exists a possibility that the softness | flexibility of a heat conductive layer may fall. Moreover, if the content rate of resin is below the said upper limit, the heat conductivity of a heat conductive layer will improve more.

<炭素材料>
炭素材料としては、特に限定されることなく、既知の炭素材料を用いることができる。具体的には、炭素材料としては、粒子状炭素材料、繊維状炭素材料などを用いることができる。なお、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料は、何れか一方を単独で使用してもよいし、両方を併用してもよいが、熱伝導層の熱伝導性を容易に高める観点からは、少なくとも粒子状炭素材料を使用することが好ましい。つまり、炭素材料が少なくとも粒子状炭素材料を含有することが好ましい。また、熱伝導層の熱伝導性を一層高めつつ、熱伝導層から粒子状炭素材料が粉落ちすることを防止する観点からは、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料を併用することがより好ましい。つまり、炭素材料が粒子状炭素材料に加え繊維状炭素材料を更に含有することがより好ましい。
<Carbon material>
The carbon material is not particularly limited, and a known carbon material can be used. Specifically, as the carbon material, a particulate carbon material, a fibrous carbon material, or the like can be used. Incidentally, the particulate carbon material and the fibrous carbon material may be used either alone or in combination, but from the viewpoint of easily increasing the thermal conductivity of the thermal conductive layer, It is preferable to use at least a particulate carbon material. That is, it is preferable that the carbon material contains at least a particulate carbon material. In addition, it is more preferable to use the particulate carbon material and the fibrous carbon material in combination from the viewpoint of preventing the particulate carbon material from falling off from the thermal conduction layer while further improving the thermal conductivity of the thermal conduction layer. . That is, it is more preferable that the carbon material further contains a fibrous carbon material in addition to the particulate carbon material.

[炭素材料の含有割合]
そして、熱伝導層中の炭素材料の含有割合は、上述した樹脂100質量%に対して、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、95質量%以下であることが好ましく、60質量%以下であることがより好ましい。熱伝導層中の炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導層中で炭素材料がより良好に配向し、炭素材料同士が接触して良好な伝熱パスを形成する。その結果、熱伝導層の熱伝導性を高めることができる。また、炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、熱伝導層に柔軟性を付与するとともに、複合積層体の自己粘着性を高めることができる。
[Content ratio of carbon material]
The content ratio of the carbon material in the heat conductive layer is preferably 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and 95% by mass or less with respect to 100% by mass of the resin described above. It is preferable that it is 60 mass% or less. If the content rate of the carbon material in a heat conductive layer is more than the said minimum, a carbon material will orientate better in a heat conductive layer, and carbon materials will contact and form a favorable heat-transfer path | pass. As a result, the thermal conductivity of the heat conductive layer can be increased. Moreover, if the content rate of a carbon material is below the said upper limit, while providing a heat conductive layer with a softness | flexibility, the self-adhesiveness of a composite laminated body can be improved.

[粒子状炭素材料]
粒子状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛、天然黒鉛、酸処理黒鉛、膨張性黒鉛、膨張化黒鉛などの黒鉛;カーボンブラック;などを用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
中でも、粒子状炭素材料としては、膨張化黒鉛を用いることが好ましい。膨張化黒鉛を使用すれば、熱伝導層の熱伝導性を更に向上させることができるからである。
なお、本発明において、熱伝導層に含まれている粒子状炭素材料のアスペクト比(長径/短径)は通常、1以上10以下であり、1以上5以下であることが好ましい。なお、本発明において、「アスペクト比」は、熱伝導層の厚み方向における断面をSEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、任意の50個の粒子状炭素材料について、最大径(長径)と、最大径に直交する方向の粒子径(短径)とを測定し、長径と短径の比(長径/短径)の平均値を算出することにより求めることができる。
[Particulate carbon material]
The particulate carbon material is not particularly limited, and examples thereof include artificial graphite, flaky graphite, exfoliated graphite, natural graphite, acid-treated graphite, expandable graphite, expanded graphite, and the like; carbon black; Can be used. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
Among them, it is preferable to use expanded graphite as the particulate carbon material. This is because the use of expanded graphite can further improve the thermal conductivity of the heat conductive layer.
In the present invention, the aspect ratio (major axis / minor axis) of the particulate carbon material contained in the heat conductive layer is usually 1 or more and 10 or less, and preferably 1 or more and 5 or less. In the present invention, the “aspect ratio” means that the cross section in the thickness direction of the heat conduction layer is observed with an SEM (scanning electron microscope), and for any 50 particulate carbon materials, the maximum diameter (major diameter), It can be determined by measuring the particle diameter (minor axis) in the direction orthogonal to the maximum diameter and calculating the average value of the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis).

[[膨張化黒鉛]]
ここで、粒子状炭素材料として好適に使用し得る膨張化黒鉛は、例えば、鱗片状黒鉛などの黒鉛を硫酸などで化学処理して得た膨張性黒鉛を、熱処理して膨張させた後、微細化することにより得ることができる。そして、本発明の複合積層体の熱伝導層に配合する膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業社製の、EC1500、EC1000、EC500、EC300、EC100、EC50(いずれも商品名)等が挙げられる。
[[Expanded graphite]]
Here, the expanded graphite that can be suitably used as the particulate carbon material is, for example, finely expanded after heat-treating expandable graphite obtained by chemically treating graphite such as scaly graphite with sulfuric acid or the like. Can be obtained. And as an expanded graphite mix | blended with the heat conductive layer of the composite laminated body of this invention, EC1500, EC1000, EC500, EC300, EC100, and EC50 (all are brand names) etc. by Ito Graphite Industries, Ltd. are mentioned, for example. It is done.

[[粒子状炭素材料の粒子径]]
熱伝導層中の粒子状炭素材料の粒子径は、体積基準のモード径が100μm以上であることが好ましく、150μm以上であることがより好ましく、300μm以下であることが好ましい。粒子状炭素材料の粒子径が上記下限以上であれば、熱伝導層中で粒子状炭素材料同士が接触して良好な伝熱パスを形成するため、熱伝導層により高い熱伝導性を発揮させることができるからである。また、粒子状炭素材料の粒子径が上記上限以下であれば、熱伝導層に柔軟性を付与することができるからである。
なお、本発明において、「体積基準のモード径」は、例えば、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置を用いて測定することができる。熱伝導層に含まれている粒子状炭素材料の体積基準のモード径を測定するには、具体的には、熱伝導層をメチルエチルケトン溶媒に溶解させて粒子状炭素材料を含有する懸濁液を得る。そして、得られた懸濁液中に含まれる粒子状炭素材料の粒子径を測定し、横軸を粒子径、縦軸を粒子状炭素材料の存在比率(体積基準)とした粒子径分布曲線を得ることにより、当該粒子径分布曲線の極大値における粒子径を体積基準のモード径として求めることができる。
[[Particle size of particulate carbon material]]
The particle diameter of the particulate carbon material in the heat conductive layer is preferably a volume-based mode diameter of 100 μm or more, more preferably 150 μm or more, and preferably 300 μm or less. If the particle diameter of the particulate carbon material is equal to or more than the above lower limit, the particulate carbon materials are brought into contact with each other in the heat conduction layer to form a good heat transfer path, and thus the heat conduction layer exhibits high thermal conductivity. Because it can. Moreover, if the particle diameter of the particulate carbon material is equal to or less than the above upper limit, flexibility can be imparted to the heat conductive layer.
In the present invention, the “volume-based mode diameter” can be measured using, for example, a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus. In order to measure the volume-based mode diameter of the particulate carbon material contained in the heat conducting layer, specifically, a suspension containing the particulate carbon material is prepared by dissolving the heat conducting layer in a methyl ethyl ketone solvent. obtain. Then, the particle diameter of the particulate carbon material contained in the obtained suspension was measured, and a particle diameter distribution curve with the horizontal axis representing the particle diameter and the vertical axis representing the abundance ratio of the particulate carbon material (volume basis) By obtaining, the particle diameter at the maximum value of the particle diameter distribution curve can be obtained as a volume-based mode diameter.

[[粒子状炭素材料の含有割合]]
そして、炭素材料中の粒子状炭素材料の含有割合は、0質量%超であることが好ましく、80質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、99.5質量%以上であることが一層好ましく、100質量%以下とすることができ、99.9質量%以下であることが好ましい。炭素材料中の粒子状炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導層中で粒子状炭素材料がより良好に配向し、粒子状炭素材料同士が接触して良好な伝熱パスを形成する。その結果、熱伝導層により高い熱伝導性を発揮させることができるからである。また、粒子状炭素材料の含有割合が99.9質量%以下であれば、熱伝導層からの粒子状炭素材料の粉落ちを防止し得るからである。
[[Content ratio of particulate carbon material]]
The content ratio of the particulate carbon material in the carbon material is preferably more than 0% by mass, more preferably 80% by mass or more, further preferably 90% by mass or more, and 99.5%. More preferably, it is more than mass%, can be made into 100 mass% or less, and is preferably 99.9 mass% or less. If the content ratio of the particulate carbon material in the carbon material is equal to or more than the above lower limit, the particulate carbon material is better oriented in the heat conduction layer, and the particulate carbon materials are in contact with each other to provide a good heat transfer path. Form. As a result, high thermal conductivity can be exhibited by the heat conductive layer. Moreover, if the content rate of a particulate carbon material is 99.9 mass% or less, it is because the powder fall of the particulate carbon material from a heat conductive layer can be prevented.

[繊維状炭素材料]
本発明の複合積層体を構成する熱伝導層は、炭素材料が繊維状炭素材料を含有することが好ましく、上述した粒子状炭素材料と共に繊維状炭素材料を併用することがより好ましい。
ここで、繊維状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、有機繊維を炭化して得られる炭素繊維、およびそれらの切断物などを用いることができる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
そして、本発明の複合積層体の熱伝導層に繊維状炭素材料を含有させれば、熱伝導層の熱伝導性を更に向上させることができると共に、粒子状炭素材料と併用した際に粒子状炭素材料の粉落ちを効果的に防止することもできる。なお、繊維状炭素材料を配合することで粒子状炭素材料の粉落ちを防止することができる理由は、明らかではないが、繊維状炭素材料が三次元網目構造を形成することにより、熱伝導性や強度を高めつつ粒子状炭素材料の脱離を防止しているためであると推察される。
[Fibrous carbon material]
In the heat conductive layer constituting the composite laminate of the present invention, the carbon material preferably contains a fibrous carbon material, and more preferably, the fibrous carbon material is used in combination with the particulate carbon material described above.
Here, the fibrous carbon material is not particularly limited, and for example, carbon nanotubes, vapor-grown carbon fibers, carbon fibers obtained by carbonizing organic fibers, and cut products thereof can be used. . These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
And if fibrous carbon material is contained in the heat conductive layer of the composite laminate of the present invention, the heat conductivity of the heat conductive layer can be further improved, and when used in combination with the particulate carbon material, It is also possible to effectively prevent the carbon material from falling off. The reason why powder carbon material can be prevented from falling off by blending the fibrous carbon material is not clear, but the fibrous carbon material forms a three-dimensional network structure, so that the thermal conductivity This is presumably because the particulate carbon material is prevented from being detached while increasing the strength.

上述した中でも、繊維状炭素材料としては、カーボンナノチューブなどの繊維状炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、カーボンナノチューブを含む繊維状炭素ナノ構造体を用いることがより好ましい。カーボンナノチューブなどの繊維状炭素ナノ構造体を使用すれば、熱伝導層の熱伝導性および強度を更に向上させることができるからである。   Among the above, as the fibrous carbon material, it is preferable to use a fibrous carbon nanostructure such as a carbon nanotube, and it is more preferable to use a fibrous carbon nanostructure including a carbon nanotube. This is because the use of fibrous carbon nanostructures such as carbon nanotubes can further improve the thermal conductivity and strength of the thermal conductive layer.

[[カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体]]
ここで、繊維状炭素材料として好適に使用し得る、カーボンナノチューブを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」と称することがある。)のみからなるものであってもよいし、CNTと、CNT以外の繊維状の炭素ナノ構造体との混合物であってもよい。
なお、繊維状の炭素ナノ構造体中のCNTとしては、特に限定されることなく、単層カーボンナノチューブおよび/または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、CNTは、単層から5層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。単層カーボンナノチューブを使用すれば、多層カーボンナノチューブを使用した場合と比較し、熱伝導層の熱伝導性および強度を更に向上させることができるからである。
[[Fibrous carbon nanostructure containing carbon nanotubes]]
Here, the fibrous carbon nanostructure containing carbon nanotubes that can be suitably used as the fibrous carbon material may be composed only of carbon nanotubes (hereinafter sometimes referred to as “CNT”). Alternatively, a mixture of CNT and a fibrous carbon nanostructure other than CNT may be used.
The CNT in the fibrous carbon nanostructure is not particularly limited, and single-walled carbon nanotubes and / or multi-walled carbon nanotubes can be used. Nanotubes are preferable, and single-walled carbon nanotubes are more preferable. This is because if single-walled carbon nanotubes are used, the thermal conductivity and strength of the heat conducting layer can be further improved as compared with the case where multi-walled carbon nanotubes are used.

また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体としては、平均直径(Av)に対する、直径の標準偏差(σ)に3を乗じた値(3σ)の比(3σ/Av)が0.20超0.60未満の炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、3σ/Avが0.25超の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましく、3σ/Avが0.50超の炭素ナノ構造体を用いることが更に好ましい。3σ/Avが0.20超0.60未満のCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を使用すれば、熱伝導層の熱伝導性を高めることができる。
なお、「繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)」および「繊維状の炭素ナノ構造体の直径の標準偏差(σ:標本標準偏差)」は、それぞれ、透過型電子顕微鏡を用いて無作為に選択した繊維状の炭素ナノ構造体100本の直径(外径)を測定して求めることができる。そして、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)および標準偏差(σ)は、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の製造方法や製造条件を変更することにより調整してもよいし、異なる製法で得られたCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を複数種類組み合わせることにより調整してもよい。
In addition, the fibrous carbon nanostructure containing CNT has a ratio (3σ / Av) of a value (3σ) obtained by multiplying the standard deviation (σ) of the diameter by 3 with respect to the average diameter (Av) is more than 0.20. It is preferable to use a carbon nanostructure of less than 0.60, more preferably a carbon nanostructure with 3σ / Av exceeding 0.25, and a carbon nanostructure with 3σ / Av exceeding 0.50. More preferably. If a fibrous carbon nanostructure containing CNTs with 3σ / Av of more than 0.20 and less than 0.60 is used, the thermal conductivity of the heat conductive layer can be increased.
“Average diameter (Av) of fibrous carbon nanostructure” and “standard deviation of diameter of fibrous carbon nanostructure (σ: sample standard deviation)” are measured using a transmission electron microscope, respectively. It can be determined by measuring the diameter (outer diameter) of 100 randomly selected fibrous carbon nanostructures. And the average diameter (Av) and standard deviation (σ) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT are adjusted by changing the manufacturing method and manufacturing conditions of the fibrous carbon nanostructure containing CNT. Alternatively, it may be adjusted by combining a plurality of types of fibrous carbon nanostructures containing CNTs obtained by different production methods.

更に、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)は、0.5nm以上であることが好ましく、2.0nm以上であることが更に好ましく、20nm以下であることが好ましく、10nm以下であることが更に好ましい。繊維状の炭素ナノ構造体の平均直径(Av)が上記範囲内であれば、熱伝導層の熱伝導性および強度を高めることができるからである。   Furthermore, the average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is preferably 0.5 nm or more, more preferably 2.0 nm or more, and preferably 20 nm or less. More preferably, it is as follows. This is because if the average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure is within the above range, the thermal conductivity and strength of the thermal conductive layer can be increased.

また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、合成時における構造体の平均長さが100μm以上5000μm以下であることが好ましい。なお、合成時の構造体の長さが長いほど、分散時にCNTに破断や切断などの損傷が発生し易いので、合成時の構造体の平均長さは5000μm以下であることが好ましい。
そして、繊維状炭素ナノ構造体のアスペクト比(長さ/直径)は、10を超えることが好ましい。なお、繊維状炭素ナノ構造体のアスペクト比は、透過型電子顕微鏡を用いて無作為に選択した繊維状炭素ナノ構造体100本の直径および長さを測定し、直径と長さとの比(長さ/直径)の平均値を算出することにより求めることができる。
Moreover, it is preferable that the fibrous carbon nanostructure containing CNT has an average length of the structure at the time of synthesis of 100 μm or more and 5000 μm or less. Note that, as the length of the structure at the time of synthesis increases, damage such as breakage or cutting occurs more easily at the time of dispersion. Therefore, the average length of the structure at the time of synthesis is preferably 5000 μm or less.
The aspect ratio (length / diameter) of the fibrous carbon nanostructure is preferably more than 10. The aspect ratio of the fibrous carbon nanostructure was determined by measuring the diameter and length of 100 fibrous carbon nanostructures selected at random using a transmission electron microscope, and the ratio of the diameter to the length (long It can be obtained by calculating an average value of (thickness / diameter).

更に、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のBET比表面積は、300m2/g以上であることが好ましく、600m2/g以上であることがより好ましく、800m2/g以上であることが更に好ましく、2500m2/g以下であることが好ましく、1200m2/g以下であることが更に好ましい。CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のBET比表面積が300m2/g以上であれば、熱伝導層の熱伝導性を高めることができるからである。また、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体のBET比表面積が2500m2/g以下であれば、繊維状の炭素ナノ構造体の凝集を抑制して熱伝導層中の繊維状の炭素ナノ構造体の分散性を高めることができるからである。
なお、本発明において、「BET比表面積」とは、BET法を用いて測定した窒素吸着比表面積を指す。
Furthermore, the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is preferably 300 m 2 / g or more, more preferably 600 m 2 / g or more, and 800 m 2 / g or more. More preferably, it is preferably 2500 m 2 / g or less, and more preferably 1200 m 2 / g or less. This is because if the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is 300 m 2 / g or more, the thermal conductivity of the heat conductive layer can be increased. Moreover, if the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is 2500 m 2 / g or less, the fibrous carbon nanostructure in the heat conducting layer is suppressed by suppressing aggregation of the fibrous carbon nanostructure. It is because the dispersibility of a body can be improved.
In the present invention, the “BET specific surface area” refers to a nitrogen adsorption specific surface area measured using the BET method.

更に、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、後述のスーパーグロース法によれば、カーボンナノチューブ成長用の触媒層を表面に有する基材上に、基材に略垂直な方向に配向した集合体(配向集合体)として得られるが、当該集合体としての、繊維状の炭素ナノ構造体の質量密度は、0.002g/cm3以上0.2g/cm3以下であることが好ましい。質量密度が0.2g/cm3以下であれば、繊維状の炭素ナノ構造体同士の結びつきが弱くなるので、熱伝導層中で繊維状の炭素ナノ構造体を均質に分散させることができる。また、質量密度が0.002g/cm3以上であれば、繊維状の炭素ナノ構造体の一体性を向上させ、本発明の複合積層体の製造時にバラけることを抑制できるためハンドリングが容易になる。 Furthermore, the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is an aggregate oriented in a direction substantially perpendicular to the base material on the base material having a catalyst layer for carbon nanotube growth on the surface according to the super growth method described later. Although obtained as a body (aligned aggregate), the mass density of the fibrous carbon nanostructure as the aggregate is preferably 0.002 g / cm 3 or more and 0.2 g / cm 3 or less. If the mass density is 0.2 g / cm 3 or less, since the bonds between the fibrous carbon nanostructures are weakened, the fibrous carbon nanostructures can be uniformly dispersed in the heat conductive layer. Further, if the mass density is 0.002 g / cm 3 or more, the integrity of the fibrous carbon nanostructure can be improved, and it is possible to suppress the variation during the production of the composite laminate of the present invention, so that handling is easy. Become.

そして、上述した性状を有するCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、例えば、カーボンナノチューブ製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物およびキャリアガスを供給して、化学的気相成長法(CVD法)によりCNTを合成する際に、系内に微量の酸化剤(触媒賦活物質)を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法(スーパーグロース法;国際公開第2006/011655号参照)に準じて、効率的に製造することができる。なお、以下では、スーパーグロース法により得られるカーボンナノチューブを「SGCNT」と称することがある。   The fibrous carbon nanostructure containing CNTs having the above-described properties can be obtained by, for example, supplying a raw material compound and a carrier gas onto a substrate having a catalyst layer for producing carbon nanotubes on the surface, When synthesizing CNTs by the phase growth method (CVD method), a method of dramatically improving the catalytic activity of the catalyst layer by making a small amount of oxidizing agent (catalyst activation material) present in the system (super growth method) According to International Publication No. 2006/011655). Hereinafter, the carbon nanotube obtained by the super growth method may be referred to as “SGCNT”.

ここで、スーパーグロース法により製造したCNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、SGCNTのみから構成されていてもよいし、SGCNTに加え、例えば、非円筒形状の炭素ナノ構造体等の他の炭素ナノ構造体が含まれていてもよい。   Here, the fibrous carbon nanostructure containing CNT produced by the super-growth method may be composed only of SGCNT, and in addition to SGCNT, other carbon nanostructures such as non-cylindrical carbon nanostructures may be used. Carbon nanostructures may be included.

[[繊維状炭素材料の含有割合]]
そして、炭素材料中の繊維状炭素材料の含有割合は、0質量%とすることができ、0.1質量%以上であることが好ましく、100質量%未満であることが好ましく、20質量%以下であることがより好ましく、10質量%以下であることが更に好ましく、0.5質量%以下であることが一層好ましい。炭素材料中の繊維状炭素材料の含有割合が上記範囲内であれば、熱伝導層の熱伝導性を向上させるとともに熱伝導層を適度な強度とすることができるからである。
[[Content ratio of fibrous carbon material]]
And the content rate of the fibrous carbon material in a carbon material can be 0 mass%, It is preferable that it is 0.1 mass% or more, It is preferable that it is less than 100 mass%, and 20 mass% or less. Is more preferably 10% by mass or less, and further preferably 0.5% by mass or less. This is because, if the content ratio of the fibrous carbon material in the carbon material is within the above range, the heat conductivity of the heat conduction layer can be improved and the heat conduction layer can have an appropriate strength.

<その他成分>
任意で、熱伝導層に対して、架橋剤、受酸剤、及び架橋促進剤等の樹脂の性状を調節するための各種添加剤、並びに、熱伝導性能等を調節するための各種添加剤を配合することができる。架橋剤としては特に限定されることなく、ポリオール架橋剤が挙げられる。ポリオール架橋剤としては、ポリヒドロキシ芳香族化合物が好適に用いられうる。ポリヒドロキシ芳香族化合物としては、特に限定されず、たとえば、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン(ビスフェノールA)、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)パーフルオロプロパン(ビスフェノールAF)、レゾルシン、1,3−ジヒドロキシベンゼン、1,7−ジヒドロキシナフタレン、2,7−ジヒドロキシナフタレン、1,6−ジヒドロキシナフタレン、4,4’−ジヒドロキシジフェニル、4,4’−ジヒドロキシスチルベン、2,6−ジヒドロキシアントラセン、ヒドロキノン、カテコール、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ブタン、4,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)吉草酸、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)テトラフルオロジクロロプロパン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’−ジヒドロキシジフェニルケトン、トリ(4−ヒドロキシフェニル)メタン、3,3’,5,5’−テトラクロロビスフェノールA、3,3’,5,5’−テトラブロモビスフェノールAなどが挙げられる。中でも、ビスフェノールAFが好ましい。
また、受酸剤としては、特に限定されることなく、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化亜鉛、水酸化アルミニウム、ハイドロタルサイト等が挙げられる。中でも、酸化マグネシウム又は水酸化カルシウムが好ましく、これらを併用することがより好ましい。
<Other ingredients>
Optionally, various additives for adjusting the properties of the resin, such as a crosslinking agent, an acid acceptor, and a crosslinking accelerator, and various additives for adjusting the heat conduction performance, etc. with respect to the heat conduction layer. Can be blended. The crosslinking agent is not particularly limited, and examples thereof include a polyol crosslinking agent. As the polyol crosslinking agent, a polyhydroxy aromatic compound can be suitably used. The polyhydroxy aromatic compound is not particularly limited. For example, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (bisphenol A), 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) perfluoropropane (bisphenol AF). , Resorcinol, 1,3-dihydroxybenzene, 1,7-dihydroxynaphthalene, 2,7-dihydroxynaphthalene, 1,6-dihydroxynaphthalene, 4,4′-dihydroxydiphenyl, 4,4′-dihydroxystilbene, 2,6 -Dihydroxyanthracene, hydroquinone, catechol, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) butane, 4,4-bis (4-hydroxyphenyl) valeric acid, 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) tetrafluorodichloropropane 4,4'-dihydroxydipheny Sulfone, 4,4′-dihydroxydiphenyl ketone, tri (4-hydroxyphenyl) methane, 3,3 ′, 5,5′-tetrachlorobisphenol A, 3,3 ′, 5,5′-tetrabromobisphenol A, etc. Is mentioned. Of these, bisphenol AF is preferable.
Examples of the acid acceptor include, but are not limited to, magnesium oxide, calcium oxide, zinc oxide, calcium silicate, calcium hydroxide, zinc hydroxide, aluminum hydroxide, and hydrotalcite. Among these, magnesium oxide or calcium hydroxide is preferable, and it is more preferable to use these in combination.

熱伝導層の熱伝導性能等を調節するための添加剤としては、熱伝導性材料の形成にあたり使用され得る既知の添加剤を配合することができる。そのような添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、シリカ、銅、アルミニウム、銀、鉄、ニッケル、金属ケイ素等の無機充填材;セバシン酸エステルといった脂肪酸エステルなどの可塑剤;赤りん系難燃剤、りん酸エステル系難燃剤などの難燃剤;ウレタンアクリレートなどの靭性改良剤;酸化カルシウム、酸化マグネシウムなどの吸湿剤;シランカップリング剤、チタンカップリング剤、酸無水物などの接着力向上剤;ノニオン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤などの濡れ性向上剤;無機イオン交換体などのイオントラップ剤;等が挙げられる。
また、本発明の目的を損なわない範囲で既知の重合開始剤を配合してもよい。
As an additive for adjusting the heat conduction performance and the like of the heat conduction layer, a known additive that can be used in forming the heat conductive material can be blended. Examples of such additives include, but are not limited to, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, alumina, zinc oxide, magnesium oxide, silica, copper, aluminum, silver, iron, nickel, metal Inorganic fillers such as silicon; plasticizers such as fatty acid esters such as sebacic acid esters; flame retardants such as red phosphorus flame retardants and phosphate ester flame retardants; toughness improving agents such as urethane acrylates; calcium oxide and magnesium oxide Hygroscopic agent; Adhesive strength improver such as silane coupling agent, titanium coupling agent, acid anhydride; Wetting property improver such as nonionic surfactant and fluorine surfactant; Ion trap agent such as inorganic ion exchanger And the like.
Moreover, you may mix | blend a known polymerization initiator in the range which does not impair the objective of this invention.

<硬度>
本発明の複合積層体は、複合積層体を構成する熱伝導層の25℃におけるアスカーC硬度が40以上90以下であることが好ましい。また、熱伝導層は、25℃におけるアスカーC硬度が50以上であることが好ましく、60以上であることがより好ましく、80以下であることが好ましい。熱伝導層の硬度が上記下限値以上であれば、熱伝導層の物理的強度が高まる。また、熱伝導層の硬度が上記上限値以下であれば、熱伝導層の自己粘着性を高めることができ、熱伝導層と被覆層との間の一体性を向上させることができる。また同時に複合積層シート全体を柔らかくすることが出来るため、熱圧着時に加工対象物に傷等を与えない。
<Hardness>
In the composite laminate of the present invention, the Asker C hardness at 25 ° C. of the heat conductive layer constituting the composite laminate is preferably 40 or more and 90 or less. The heat conductive layer preferably has an Asker C hardness of 50 or more at 25 ° C., more preferably 60 or more, and preferably 80 or less. If the hardness of a heat conductive layer is more than the said lower limit, the physical strength of a heat conductive layer will increase. Moreover, if the hardness of a heat conductive layer is below the said upper limit, the self-adhesiveness of a heat conductive layer can be improved and the integrity between a heat conductive layer and a coating layer can be improved. At the same time, since the entire composite laminate sheet can be softened, the workpiece is not damaged during thermocompression bonding.

<熱伝導率>
また、本発明の複合積層体を構成する熱伝導層は、厚み方向の熱伝導率が、25℃において、7.0W/m・K以上である必要がある。そして、本発明の複合積層体の厚み方向における熱伝導率は、25℃において、8.0W/m・K以上であることが好ましい。熱伝導率が上記下限以上であれば、複合積層体の熱伝導性を十分に高めることができる。
<Thermal conductivity>
Moreover, the heat conductive layer which comprises the composite laminated body of this invention needs that the heat conductivity of the thickness direction is 7.0 W / m * K or more in 25 degreeC. And it is preferable that the heat conductivity in the thickness direction of the composite laminated body of this invention is 8.0 W / m * K or more in 25 degreeC. If thermal conductivity is more than the said minimum, the thermal conductivity of a composite laminated body can fully be improved.

<厚み>
更に、本発明の複合積層体を構成する熱伝導層は、厚みが150μm以上であることが好ましく、200μm以上であることがより好ましく、通常、2.0mm以下であり、1.0mm以下であることが好ましい。複合積層体の厚みが上記下限値以上であれば、複合積層体の耐久性を向上させることができる。また、複合積層体の厚みが上記下限値以上上限値以下であれば、複合積層体の可撓性と強度とを両立可能である。
<Thickness>
Furthermore, the heat conductive layer constituting the composite laminate of the present invention preferably has a thickness of 150 μm or more, more preferably 200 μm or more, and is usually 2.0 mm or less and 1.0 mm or less. It is preferable. If the thickness of a composite laminated body is more than the said lower limit, durability of a composite laminated body can be improved. Moreover, if the thickness of a composite laminated body is more than the said lower limit and below an upper limit, it can be compatible with the flexibility and intensity | strength of a composite laminated body.

<被覆層>
被覆層は、本発明の複合積層体を高熱状態で加工対象物と接触等させた際に、熱伝導層に含有させる成分が加工対象物に対して転写することを抑制するための転写防止層である。例えば、被覆層は耐熱性樹脂や離型性樹脂により形成されたフィルムでありうる。そして、被覆層は任意の添加剤等を含んでいても良い。なお、被覆層における耐熱性樹脂又は離型性樹脂の含有割合は、被覆層の全質量に対して、50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、100質量%であることが特に好ましい。
<Coating layer>
The coating layer is a transfer-preventing layer for suppressing the component contained in the heat conductive layer from being transferred to the workpiece when the composite laminate of the present invention is brought into contact with the workpiece in a high heat state. It is. For example, the coating layer can be a film formed of a heat resistant resin or a release resin. And the coating layer may contain arbitrary additives. The content ratio of the heat resistant resin or the release resin in the coating layer is preferably 50% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, and 90% by mass with respect to the total mass of the coating layer. % Or more is more preferable, and 100% by mass is particularly preferable.

[耐熱性樹脂]
被覆層を形成し得る耐熱性樹脂としては、特に限定されることなく、例えば、ポリイミド樹脂、ポリエーテルサルファイド樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂等が挙げられる。中でも、ポリイミド樹脂及びポリアミドイミド樹脂などのイミド樹脂が好ましく、ポリイミド樹脂がより好ましい。
[Heat resistant resin]
The heat resistant resin that can form the coating layer is not particularly limited, and examples thereof include polyimide resin, polyether sulfide resin, polyethylene naphthalate resin, polyamideimide resin, and polybenzoxazole resin. Among these, imide resins such as polyimide resins and polyamideimide resins are preferable, and polyimide resins are more preferable.

[離型性樹脂]
「離型性樹脂」とは離型性を呈し得る樹脂である。離型性樹脂としては、例えば、フッ素樹脂が挙げられる。フッ素樹脂としては、特に限定されることなく、例えば、テトラフルオロエチレン−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)樹脂(PFA樹脂)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹脂、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン(FEP)樹脂等が挙げられる。中でも、PFA樹脂が好ましい。
[Releasable resin]
"Releasable resin" is a resin that can exhibit releasability. Examples of the releasable resin include a fluororesin. The fluororesin is not particularly limited. For example, tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) resin (PFA resin), polytetrafluoroethylene (PTFE) resin, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene (FEP) resin. Etc. Among these, PFA resin is preferable.

なかでも、耐転写特性及び自己粘着特性を向上させる観点から、被覆層の樹脂としてはイミド樹脂が好ましい。   Among these, from the viewpoint of improving transfer resistance and self-adhesive properties, an imide resin is preferable as the resin for the coating layer.

被覆層を形成し得る樹脂のガラス転移温度(Tg)は、80℃以上であることが好ましく、90℃以上であることがより好ましく、通常、600℃以下であり、500℃以下であることが好ましい。   The glass transition temperature (Tg) of the resin capable of forming the coating layer is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 90 ° C. or higher, and usually 600 ° C. or lower and 500 ° C. or lower. preferable.

[被覆層の厚さ]
被覆層の厚さは、特に限定されることなく、5μm以上20μm以下であることが好ましい。被覆層の厚さが上記下限値以上であれば、複合積層体の耐転写特性を高めることができる。また、被覆層の厚さが上記上限値以下であれば、複合積層体の熱伝導率を一層向上させることができる。
[Thickness of coating layer]
The thickness of the coating layer is not particularly limited and is preferably 5 μm or more and 20 μm or less. When the thickness of the coating layer is not less than the above lower limit, the transfer resistance of the composite laminate can be improved. Moreover, if the thickness of a coating layer is below the said upper limit, the heat conductivity of a composite laminated body can be improved further.

<複合積層体の形状>
本発明の複合積層体の形状は、上述した所定の性状を満たす熱伝導層と、被覆層とを含む限りにおいて特に限定されることなく、例えば、シート状、筒状など、用途に適したあらゆる形状でありうる。より具体的には、熱圧着用シートとして好適に使用されうる本発明の複合積層体は、シート形状でありうる。
特に、本発明の複合積層体は、熱伝導層が、樹脂および炭素材料を含む条片が並列接合されてなる構造を有することが好ましい。このような構造は、特に限定されることなく、以下に詳述する製造方法を通じて好適に形成することができる。なお、以下に詳述する製造方法において「プレ熱伝導層」と称する要素が、上記「条片」に相当し得る。そして、かかるプレ熱伝導層、即ち条片中では、炭素材料が厚み方向に配向するため、熱伝導層は厚み方向の熱伝導率に優れる。
<Shape of composite laminate>
The shape of the composite laminate of the present invention is not particularly limited as long as it includes the heat conductive layer satisfying the above-mentioned predetermined properties and the coating layer, and for example, any shape suitable for use such as a sheet shape and a cylindrical shape. It can be a shape. More specifically, the composite laminate of the present invention that can be suitably used as a thermocompression bonding sheet may have a sheet shape.
In particular, in the composite laminate of the present invention, it is preferable that the heat conductive layer has a structure in which strips containing a resin and a carbon material are joined in parallel. Such a structure is not particularly limited, and can be suitably formed through a manufacturing method described in detail below. In addition, in the manufacturing method described in detail below, an element called “pre-heat conductive layer” may correspond to the “strip”. And in this pre heat conductive layer, ie, a strip, since a carbon material orientates in the thickness direction, a heat conductive layer is excellent in the heat conductivity of the thickness direction.

<複合積層体製造方法>
そして、複合積層体は、特に限定されることなく、例えば、樹脂および炭素材料を含む複合材料を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導層を得る工程(プレ熱伝導層成形工程)と、プレ熱伝導層を厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレ熱伝導層を折畳または捲回して、積層体を得る工程(積層体形成工程)と、得られた積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、シート状の熱伝導層を得る工程(スライス工程)と、得られた熱伝導層に対して被覆層を積層して複合積層体を得る工程(シート積層工程)と、を含む製造方法により製造することができる。
<Composite laminate manufacturing method>
And a composite laminated body is not specifically limited, For example, the composite material containing resin and a carbon material is pressurized and shape | molded in a sheet form, and the process (pre heat conductive layer shaping | molding process) of obtaining a pre heat conductive layer, , Laminating a plurality of pre-heat conductive layers in the thickness direction, or folding or winding the pre-heat conductive layer to obtain a laminate (laminate formation step), and laminating the obtained laminate A step of slicing at an angle of 45 ° or less with respect to the direction to obtain a sheet-like heat conduction layer (slicing step), and a step of obtaining a composite laminate by laminating a coating layer on the obtained heat conduction layer ( Sheet stacking step).

[プレ熱伝導層成形工程]
プレ熱伝導層成形工程では、樹脂および炭素材料を含み、任意に添加剤を更に含有する複合材料を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導層を得ることができる。なお、樹脂および炭素材料を含む複合材料は任意の方法で調製して準備してもよいし、市販品を購入して準備してもよい。
[Pre-heat conductive layer forming process]
In the pre heat conductive layer forming step, a pre heat conductive layer can be obtained by pressurizing a composite material containing a resin and a carbon material, and optionally further containing an additive, into a sheet shape. Note that the composite material including the resin and the carbon material may be prepared and prepared by any method, or a commercially available product may be purchased and prepared.

[[複合材料の調製]]
複合材料を調製する場合は、樹脂および炭素材料と、任意の添加剤とを撹拌、混合して準備することができる。そして、樹脂、炭素材料および添加剤としては、本発明の複合積層体に含まれ得る樹脂、炭素材料、添加剤、及びその他の成分として上述したものを用いることができる。
[[Preparation of composite materials]]
When preparing a composite material, it can prepare by stirring and mixing resin and a carbon material, and arbitrary additives. And as a resin, a carbon material, and an additive, what was mentioned above as a resin, a carbon material, an additive, and other component which can be contained in the composite laminated body of this invention can be used.

因みに、複合積層体に含まれる樹脂を架橋型の樹脂とする場合には、架橋型の樹脂を含む複合材料を用いてプレ熱伝導層を形成してもよいし、架橋可能な樹脂と架橋剤とを含有する複合材料を用いてプレ熱伝導層を形成し、プレ熱伝導層成形工程後に架橋可能な樹脂を架橋させることにより、複合積層体に架橋型の樹脂を含有させてもよい。   Incidentally, when the resin contained in the composite laminate is a crosslinkable resin, a pre-heat conductive layer may be formed using a composite material containing the crosslinkable resin, or a crosslinkable resin and a crosslinker. A pre-heat conductive layer may be formed using a composite material containing, and a cross-linkable resin may be contained in the composite laminate by cross-linking a cross-linkable resin after the pre-heat conductive layer forming step.

[[複合材料の成形]]
そして、上述のようにして調製した複合材料は、任意に脱泡及び解砕した後に、加圧してシート状に成形することができる。ここで、複合材料は、圧力が負荷される成形方法であれば特に限定されることなく、プレス成形、圧延成形または押し出し成形などの既知の成形方法を用いてシート状に成形することができる。
[[Composite molding]]
And after defoaming and crushing arbitrarily, the composite material prepared as mentioned above can be pressurized and formed into a sheet. Here, the composite material is not particularly limited as long as it is a molding method in which pressure is applied, and can be molded into a sheet using a known molding method such as press molding, rolling molding, or extrusion molding.

そして、複合材料を加圧してシート状に成形してなるプレ熱伝導層では、炭素材料が主として面内方向に配列し、特にプレ熱伝導層の面内方向の熱伝導性が向上すると推察される。また、炭素材料が繊維状炭素材料を含有する場合には、プレ熱伝導層中において繊維状炭素材料が配向するため、プレ熱伝導層の熱伝導性は一層向上すると推察される。   And in the pre-heat conduction layer formed by pressing the composite material into a sheet shape, it is presumed that the carbon materials are arranged mainly in the in-plane direction, and in particular the heat conductivity in the in-plane direction of the pre-heat conduction layer is improved. The Further, when the carbon material contains a fibrous carbon material, the fibrous carbon material is oriented in the pre-heat conductive layer, so that it is presumed that the thermal conductivity of the pre-heat conductive layer is further improved.

なお、プレ熱伝導層の厚みは、特に限定されることなく、例えば0.05mm以上2mm以下とすることができる。また、複合積層体の熱伝導性を更に向上させる観点からは、プレ熱伝導層の厚みは、0.10mm以上であることが好ましく、0.80mm以下であることが好ましい。   In addition, the thickness of a pre heat conductive layer is not specifically limited, For example, it can be 0.05 mm or more and 2 mm or less. Further, from the viewpoint of further improving the thermal conductivity of the composite laminate, the thickness of the pre-heat conductive layer is preferably 0.10 mm or more, and preferably 0.80 mm or less.

[積層体形成工程]
積層体形成工程では、プレ熱伝導層成形工程で得られたプレ熱伝導層を厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレ熱伝導層を折畳または捲回して、積層体を得ることができる。ここで、通常、積層体形成工程で得られる積層体において、プレ熱伝導層の表面同士の接着力は、プレ熱伝導層を積層する際の圧力や折畳または捲回する際の圧力により充分に得られる。或いは、複合材料が架橋型の樹脂を含む場合には、一般的な両面テープや接着剤を隣接するプレ熱伝導層間に介在させることで、複数枚のプレ熱伝導層同士を相互に接着させうる。
[Laminated body forming step]
In the laminated body forming step, a plurality of pre heat conductive layers obtained in the pre heat conductive layer forming step may be laminated in the thickness direction, or the pre heat conductive layer may be folded or wound to obtain a laminate. it can. Here, in the laminated body obtained in the laminated body forming step, the adhesive force between the surfaces of the pre-thermal conductive layers is usually sufficient by the pressure when laminating the pre-thermal conductive layers and the pressure when folding or winding. Is obtained. Alternatively, when the composite material contains a cross-linked resin, a plurality of pre-heat conductive layers can be bonded to each other by interposing a common double-sided tape or adhesive between adjacent pre-heat conductive layers. .

なお、プレ熱伝導層を積層、折畳または捲回して得られる積層体においては、粒子状炭素材料および/または繊維状炭素材料等の炭素材料が積層方向に略直交する方向に配列していると推察される。   In the laminate obtained by laminating, folding or winding the pre-heat conductive layer, carbon materials such as particulate carbon material and / or fibrous carbon material are arranged in a direction substantially orthogonal to the laminating direction. It is guessed.

[スライス工程]
スライス工程では、積層体形成工程で得られた積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、積層体のスライス片よりなる複合積層体を得ることができる。
[Slicing process]
In the slicing step, the laminated body obtained in the laminated body forming step can be sliced at an angle of 45 ° or less with respect to the laminating direction to obtain a composite laminated body composed of sliced pieces of the laminated body.

[シート積層工程]
シート積層工程では、得られたシート状の熱伝導層に対してシート状の被覆層を積層してシート状の複合積層体を得る。熱伝導層と被覆層とを相互に接着させる方法としては、例えば、シート状の熱伝導層の上にシート状の被覆層を載置し、シート状の被覆層の上から荷重を負荷して熱伝導層に対して押し付ける方法が挙げられる。かかる荷重負荷状態を例えば、1時間以上48時間以下維持することで、熱伝導層と被覆層とを相互に接着させることができる。
[Sheet lamination process]
In the sheet laminating step, a sheet-like coating layer is laminated on the obtained sheet-like heat conductive layer to obtain a sheet-like composite laminate. As a method of bonding the heat conductive layer and the coating layer to each other, for example, a sheet-shaped coating layer is placed on the sheet-shaped heat conductive layer, and a load is applied from above the sheet-shaped coating layer. The method of pressing with respect to a heat conductive layer is mentioned. By maintaining such a load-loading state, for example, for 1 hour or more and 48 hours or less, the heat conductive layer and the coating layer can be bonded to each other.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」及び「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
そして、実施例および比較例において、被覆層のガラス転移温度、熱伝導層及び複合積層体の熱伝導率、熱伝導層のアスカーC硬度、複合積層体の耐転写特性、及び熱伝導層の自己粘着性は、それぞれ以下の方法に従って測定または評価した。
EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated concretely based on an Example, this invention is not limited to these Examples. In the following description, “%” and “part” representing amounts are based on mass unless otherwise specified.
In the examples and comparative examples, the glass transition temperature of the coating layer, the thermal conductivity of the heat conductive layer and the composite laminate, the Asker C hardness of the heat conductive layer, the anti-transfer characteristics of the composite laminate, and the self of the heat conductive layer The tackiness was measured or evaluated according to the following methods.

<ガラス転移温度(Tg)>
実施例、比較例で使用した被覆層を形成する樹脂のガラス転移温度Tgは、JIS K7121に従って測定した。
<Glass transition temperature (Tg)>
The glass transition temperature Tg of the resin forming the coating layer used in Examples and Comparative Examples was measured according to JIS K7121.

<熱伝導率>
実施例、比較例で作製した熱伝導層及び複合積層体の熱抵抗値の測定には、樹脂材料熱抵抗試験器(株式会社日立テクノロジーアンドサービス製、商品名「C47108」)を使用した。熱伝導層及び複合積層体をそれぞれ1cm角に切り出し試験体とした。試験体に対して0.05MPaの圧力を加えた時の熱抵抗値(mK/W)を測定した。測定時の試験体の温度は50℃とした。熱抵抗値が小さい程、熱伝導性に優れ、発熱体と放熱体との間に介在させて放熱装置とする際の放熱特性に優れていることを示す。そして、得られた熱抵抗値の値で試験体の厚み(m)を除算し、熱低効率(W/m・K)の値を算出した。
<Thermal conductivity>
A resin material thermal resistance tester (trade name “C47108” manufactured by Hitachi Technology & Service Co., Ltd.) was used to measure the thermal resistance values of the heat conductive layers and composite laminates produced in the examples and comparative examples. Each of the heat conductive layer and the composite laminate was cut into 1 cm squares as test specimens. The thermal resistance value (m 2 K / W) when a pressure of 0.05 MPa was applied to the specimen was measured. The temperature of the test body at the time of measurement was 50 ° C. It shows that it is excellent in thermal conductivity, and is excellent in the heat dissipation characteristic at the time of interposing between a heat generating body and a heat radiator as a heat resistance value, so that it is small. And the thickness (m) of the test body was divided by the value of the obtained thermal resistance value, and the value of thermal low efficiency (W / m · K) was calculated.

<アスカーC硬度>
熱伝導層のアスカーC硬度は、日本ゴム協会規格(SRIS 0101)のアスカーC法に準拠し、硬度計を使用して、温度25℃の環境下で測定した。
具体的には、実施例、比較例で得られた熱伝導層を、縦30mm×横50mm×厚み1.0mmのサイズに切り取って30枚重ね合わせた。そして、重ね合わせた熱伝導層を温度25℃に保たれた恒温室内に48時間以上静置することにより試験体を得た。次に、指針が95〜98となるようにダンパー高さを調整し、試験体とダンパーとを衝突させた。そして、当該衝突から60秒後の試験体のアスカーC硬度を、硬度計(高分子計器社製、製品名「ASKER CL−150LJ」)を用いて2回測定し、測定結果の平均値を採用した。アスカーC硬度が小さいほど柔軟性が高いことを示す。
<Asker C hardness>
The Asker C hardness of the heat conductive layer was measured in an environment at a temperature of 25 ° C. using a hardness meter in accordance with the Asker C method of the Japan Rubber Association Standard (SRIS 0101).
Specifically, the heat conductive layers obtained in the examples and comparative examples were cut into a size of 30 mm long × 50 mm wide × 1.0 mm thick, and 30 sheets were stacked. And the test body was obtained by leaving the laminated | stacked heat conductive layer for 48 hours or more in the thermostat kept at the temperature of 25 degreeC. Next, the height of the damper was adjusted so that the pointer became 95 to 98, and the specimen and the damper were made to collide. And the Asker C hardness of the test body 60 seconds after the collision is measured twice using a hardness meter (product name “ASKER CL-150LJ” manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.), and the average value of the measurement results is adopted. did. A smaller Asker C hardness indicates higher flexibility.

<自己粘着性>
実施例、比較例で作製した複合積層体を3cm角に切り出し、試験体とした。試験体の熱伝導層側の表面に両面テープを貼り付け、かかる両面テープを介して6cm×6cmのガラス板の上面の略中央に固定した。ガラス板の端部を支持して、被覆層が下側になるように上下反転した状態で10秒間保持し、複合積層体から被覆層が剥離する様子を目視観察した。
A:上下反転してから10秒後も、被覆層が試験体に対して接着した状態が維持されている
B:上下反転後1秒以上10秒以下の間に、被覆層が自重で試験体から剥離する。
C:上下反転後1秒未満で、被覆層が自重で試験体から剥離する。
<Self-adhesive>
The composite laminates produced in the examples and comparative examples were cut into 3 cm squares and used as test specimens. A double-sided tape was affixed to the surface of the test body on the heat conductive layer side, and was fixed to the approximate center of the upper surface of a 6 cm × 6 cm glass plate via the double-sided tape. The edge part of the glass plate was supported, and it hold | maintained for 10 second in the state turned upside down so that a coating layer might become the lower side, and visually observed how a coating layer peeled from a composite laminated body.
A: The state in which the coating layer is adhered to the specimen is maintained even after 10 seconds from upside down. B: The specimen is covered with its own weight within 1 second to 10 seconds after upside down. Peel from.
C: The coating layer peels off from the specimen under its own weight in less than 1 second after turning upside down.

<耐転写特性>
実施例、比較例で得たシート状の複合積層体を熱圧着シートとして用いて、合成樹脂材料A及びBを熱圧着した場合の耐転写特性を評価した。合成樹脂材料A及びBはいずれもポリプロピレン製であり、それぞれ、星形(直径6cmの円の中に収まるサイズ)に成形されていた。次に、合成樹脂材料A及びBの間に、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)からなる接着剤を、0.20g付与し、合成樹脂材料A及び合成樹脂材料Bを、接着剤を介して積層させた。なお、このとき、接着剤は常温で固体の状態であり、合成樹脂材料AおよびBは接着剤により接着はされていなかった。
続いて、得られた合成樹脂材料A/接着剤/合成樹脂材料Bの積層体を、複合積層体を介して、超音波溶着機(ハーマンウルトラソニック製、製品名「HiQ VARIO」)に固定した。なお、当該超音波溶着機には、加熱装置としての超音波発振器及び固定具が搭載されていた。具体的には、超音波溶着機の下側には、固定具として、金属製の冶具を有する台座があり、超音波溶着機の上側には、加熱装置として、超音波を発生するホーンが取り付けてあり、これらの台座およびホーンの間に、合成樹脂材料Aが上側(ホーンと対面する側)に、合成樹脂材料Bが下側(台座に固定される側)になるように積層体を固定した。また、固定に際しては、積層体のうち合成樹脂材料B側と台座との間に、実施例、比較例で得た複合積層体を介在させた。つまり、上側から、加熱装置としてのホーン(超音波発振器)/合成樹脂材料A/接着剤/合成樹脂材料B/熱圧着用シートとしての複合積層体/固定具としての金属製の冶具を有する台座、の順で、積層体を超音波溶着機に固定した。
続いて、上側のホーンから合成樹脂材料A側に対して超音波を照射し、超音波の振動エネルギーから生じる熱を伝えて接着剤を溶解させることにより、合成樹脂材料A及びBを熱圧着させた。ここで、合成樹脂材料Aとホーンとは、超音波を照射している間接触していた。なお、超音波照射による熱圧着の条件は、プレス圧:180N/mm2、超音波周波数:30kHz、超音波処理時間:約5秒、出力:1800Wとした。
そして、上述の通り合成樹脂材料AおよびBを熱溶着させた後に、積層体を超音波溶着機から取り外し、積層体のうち合成樹脂材料B側の表面、つまり、複合積層体を介して台座に固定されていた側の表面状態を目視で観察し、以下の基準に従って合成樹脂材料の表面の汚れ性を評価した。合成樹脂材料の表面の汚れが少ない程、複合積層体の耐転写特性が高いことを意味する。
ここで、本評価基準において、「汚れ」とは、合成樹脂材料Bのうち複合積層体を介して台座に固定されていた側の表面上に付着したフィルムや樹脂の成分である。そして、「汚れの大きさ」は、付着部分の輪郭について外接円を設定した場合の直径として定義する。「汚れ」の中には、目視で確認が困難なサイズのものも含まれ、そのようなサイズの「汚れ」は、例えば、電子顕微鏡等の顕微鏡を用いれば比較的容易に観察が可能である。また、ここでいう「汚れ」とは合成樹脂に対して物理的に密着しており、エアスプレー等で容易に除去できる埃とは異なるものである。一方で、布等によるふき取りにより容易に除去できるものである。
A:汚れが顕微鏡でも確認できない
B:汚れの大きさが20μm以上500μm以下である
C:500μmを超える汚れが存在する
<Transfer resistance>
Using the sheet-like composite laminates obtained in Examples and Comparative Examples as thermocompression-bonding sheets, the transfer resistance characteristics when the synthetic resin materials A and B were thermocompression-bonded were evaluated. Synthetic resin materials A and B were both made of polypropylene, and each was molded into a star shape (size that fits in a circle with a diameter of 6 cm). Next, 0.20 g of an adhesive made of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin (ABS resin) is applied between the synthetic resin materials A and B, and the synthetic resin material A and the synthetic resin material B are bonded. It laminated | stacked through the agent. At this time, the adhesive was in a solid state at room temperature, and the synthetic resin materials A and B were not bonded by the adhesive.
Subsequently, the obtained laminate of synthetic resin material A / adhesive / synthetic resin material B was fixed to an ultrasonic welder (product name “HiQ VARIO” manufactured by Herman Ultrasonic) via the composite laminate. . The ultrasonic welder was equipped with an ultrasonic oscillator and a fixture as a heating device. Specifically, there is a pedestal with a metal jig as a fixture on the lower side of the ultrasonic welder, and a horn that generates ultrasonic waves is attached as a heating device on the upper side of the ultrasonic welder. The laminate is fixed between these pedestals and the horn so that the synthetic resin material A is on the upper side (side facing the horn) and the synthetic resin material B is on the lower side (side fixed to the pedestal). did. Moreover, in the case of fixation, the composite laminated body obtained by the Example and the comparative example was interposed between the synthetic resin material B side and the base among laminated bodies. In other words, from above, a pedestal having a horn (ultrasonic oscillator) as a heating device / synthetic resin material A / adhesive / synthetic resin material B / composite laminate as a thermocompression bonding sheet / metal jig as a fixture In this order, the laminate was fixed to an ultrasonic welder.
Subsequently, the synthetic resin material A and B are thermocompression-bonded by irradiating the synthetic resin material A side with ultrasonic waves from the upper horn and transferring heat generated from the vibration energy of the ultrasonic waves to dissolve the adhesive. It was. Here, the synthetic resin material A and the horn were in contact with each other during irradiation with ultrasonic waves. The conditions for thermocompression bonding by ultrasonic irradiation were as follows: press pressure: 180 N / mm 2 , ultrasonic frequency: 30 kHz, ultrasonic treatment time: about 5 seconds, output: 1800 W.
Then, after the synthetic resin materials A and B are thermally welded as described above, the laminate is removed from the ultrasonic welder, and the surface of the laminate on the side of the synthetic resin material B, that is, the base via the composite laminate. The surface state of the fixed side was visually observed, and the surface dirtiness of the synthetic resin material was evaluated according to the following criteria. The smaller the surface contamination of the synthetic resin material, the higher the transfer resistance of the composite laminate.
Here, in this evaluation standard, “dirt” is a component of a film or resin attached on the surface of the synthetic resin material B that is fixed to the pedestal via the composite laminate. The “dirt size” is defined as a diameter when a circumscribed circle is set for the outline of the attached portion. The “dirt” includes those having a size that is difficult to confirm visually, and such a “dirt” can be relatively easily observed using a microscope such as an electron microscope. . The “dirt” here is physically adhered to the synthetic resin and is different from dust that can be easily removed by air spray or the like. On the other hand, it can be easily removed by wiping with a cloth or the like.
A: Dirt cannot be confirmed even with a microscope B: Dirt size is 20 μm or more and 500 μm or less C: Dirt exceeding 500 μm exists

(実施例1)
<繊維状炭素材料の準備>
国際公開第2006/011655号に記載された方法に従って合成したSGCNT(平均繊維径:3.5nm、BET比表面積:800m/g、単層CNT、3σ/Av:0.28)を400mg量り取り、溶媒としてのメチルエチルケトン2L中に混ぜ、ホモジナイザーにより2分間撹拌し、粗分散液を得た。次に、湿式ジェットミル(株式会社常光製、製品名「JN−20」)を使用し、得られた粗分散液を湿式ジェットミルの0.5mmの流路に100MPaの圧力で2サイクル通過させて、繊維状炭素ナノ構造体をメチルエチルケトンに分散させた。そして、固形分濃度0.20質量%の分散液を得た。その後、上述で得られた分散液をキリヤマろ紙(No.5A)を用いて減圧ろ過し、繊維状炭素材料としてシート状の易分散性集合体を得た。
Example 1
<Preparation of fibrous carbon material>
400 mg of SGCNT (average fiber diameter: 3.5 nm, BET specific surface area: 800 m 2 / g, single-walled CNT, 3σ / Av: 0.28) synthesized according to the method described in International Publication No. 2006/011655 The mixture was mixed in 2 L of methyl ethyl ketone as a solvent, and stirred for 2 minutes with a homogenizer to obtain a crude dispersion. Next, using a wet jet mill (product name “JN-20”, manufactured by Joko Co., Ltd.), the obtained coarse dispersion is passed through a 0.5 mm flow path of the wet jet mill at a pressure of 100 MPa for two cycles. Then, the fibrous carbon nanostructure was dispersed in methyl ethyl ketone. And the dispersion liquid of solid content concentration 0.20 mass% was obtained. Thereafter, the dispersion obtained above was filtered under reduced pressure using Kiriyama filter paper (No. 5A) to obtain a sheet-like easily dispersible aggregate as a fibrous carbon material.

<プレ熱伝導層成形工程>
[複合材料の調製]
繊維状炭素材料としての炭素ナノ構造体の易分散性集合体を0.50質量部と、粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC−100」、平均粒子径:190μm)を50質量部と、樹脂としての常温液体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG―101」)100質量部とをホバートミキサー(株式会社小平製作所製、商品名「ACM−5LVT型」、容量:5L)で80℃に加温し、30分間混合した。混合して得られた組成物をワンダークラッシュミル(大阪ケミカル株式会社製、商品名「D3V−10」)に投入して、1分間解砕した。なお、全複合材料中における粒子状炭素材料としての膨張化黒鉛の体積分率は28体積%であった。
[プレ熱伝導層成形工程]
次いで、解砕した複合材料50gを、サンドブラスト処理を施した厚さ50μmのPETフィルム(保護フィルム)で挟み、ロール間隙550μm、ロール温度50℃、ロール線圧50kg/cm、ロール速度1m/分の条件にて圧延成形し、厚さ0.5mmのプレ熱伝導層を得た。
<積層体形成工程>
得られたプレ熱伝導層を15cm×15cm×0.5mmに裁断し、厚み方向に120枚積層し、120℃で3分間、0.1MPaでプレスし厚さ約6cmの積層体を得た。
<スライス工程>
その後、プレ熱伝導層の積層体の積層断面を、0.3MPaの圧力で押し付けながら、木工用スライサー(株式会社丸仲鐵工所製、商品名「超仕上げかんな盤スーパーメカS」)を用いて、積層方向に対して0度の角度でスライス(換言すれば、積層されたプレ熱伝導層の主面の法線方向にスライス)し、縦15cm×横6cm×厚さ150μmの熱伝導層を得た。木工用スライサーのナイフは、1枚の片刃がスライド面よりも0.2mm高く設置し、刃角21°であるものを用いた。
<シート積層工程>
得られた熱伝導層に対して、被覆層としてのポリイミドフィルム(東レ・デュポン株式会社製 カプトン50H、厚さ:12.5μm、Tg:410℃)を縦15cm×横6cm×厚さ15μmのサイズに調整し、熱伝導層の上に積層し、同面積で100gの錘をその上に載せ、24時間プレスし、複合積層体を得た。
<Pre-heat conductive layer molding process>
[Preparation of composite materials]
0.50 parts by mass of an easily dispersible aggregate of carbon nanostructures as a fibrous carbon material and expanded graphite as a particulate carbon material (trade name “EC-100”, manufactured by Ito Graphite Industries Co., Ltd., average) 50 parts by mass of a particle diameter: 190 μm) and 100 parts by mass of a normal temperature liquid thermoplastic fluororesin (made by Daikin Industries, Ltd., trade name “DAIEL G-101”) as a resin , Trade name “ACM-5LVT type”, capacity: 5 L), and heated to 80 ° C. and mixed for 30 minutes. The composition obtained by mixing was put into a wonder crush mill (trade name “D3V-10” manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd.) and crushed for 1 minute. The volume fraction of expanded graphite as the particulate carbon material in all the composite materials was 28% by volume.
[Pre-heat conductive layer forming process]
Next, 50 g of the pulverized composite material is sandwiched between 50 μm thick PET films (protective film) subjected to sandblast treatment, a roll gap of 550 μm, a roll temperature of 50 ° C., a roll linear pressure of 50 kg / cm, and a roll speed of 1 m / min. Roll forming was performed under the conditions to obtain a pre-heat conductive layer having a thickness of 0.5 mm.
<Laminated body formation process>
The obtained pre-heat conductive layer was cut into 15 cm × 15 cm × 0.5 mm, 120 layers were laminated in the thickness direction, and pressed at 0.1 MPa for 3 minutes at 120 ° C. to obtain a laminate having a thickness of about 6 cm.
<Slicing process>
Then, using a slicer for woodworking (manufactured by Marunaka Co., Ltd., trade name “Super-finished plane board super mechanism S”) while pressing the laminated section of the laminated body of the pre-heat conducting layer with a pressure of 0.3 MPa. Then, it is sliced at an angle of 0 degrees with respect to the lamination direction (in other words, sliced in the normal direction of the main surface of the laminated pre-heat conduction layer), and the heat conduction layer 15 cm long × 6 cm wide × 150 μm thick Got. As the knife for the woodworking slicer, a knife having a single blade of 0.2 mm higher than the slide surface and a blade angle of 21 ° was used.
<Sheet lamination process>
For the obtained heat conductive layer, a polyimide film (Kapton 50H, thickness: 12.5 μm, Tg: 410 ° C., manufactured by Toray DuPont Co., Ltd.) as a coating layer is 15 cm long × 6 cm wide × 15 μm thick. And laminated on the heat conductive layer, and a weight of 100 g with the same area was placed thereon and pressed for 24 hours to obtain a composite laminate.

(実施例2)
複合材料の調製にあたり、樹脂としての常温液体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG―101」)100質量部に対して、架橋剤としてビスフェノールAF架橋剤(東京化成工業社製:VC−50)を1重量部、受酸剤としての水酸化カルシウム(近江化学工業(株)社製:カルディック2000)を6重量部、受酸剤としての酸化マグネシウム(協和化学工業株式会社製:キョーワマグ150)を3重量部添加してから、実施例1と同条件で、ホバートを用いて撹拌した。この点以外は実施例1と同様にして、熱伝導層及び複合積層体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 2)
In preparation of the composite material, a bisphenol AF crosslinking agent (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) as a crosslinking agent with respect to 100 parts by mass of a normal temperature liquid thermoplastic fluororesin (made by Daikin Industries, Ltd., trade name “DAIEL G-101”) as a resin. 1 part by weight of VC-50), 6 parts by weight of calcium hydroxide (Omi Chemical Co., Ltd .: Caldic 2000) as an acid acceptor, magnesium oxide as an acid acceptor (Kyowa Chemical Industry) 3 parts by weight of Kyowamag 150) was added, and the mixture was stirred using Hobart under the same conditions as in Example 1. Except for this point, a heat conductive layer and a composite laminate were produced in the same manner as in Example 1, and various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
複合材料の調製にあたり、樹脂としての常温液体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG―101」)100質量部の代わりに、2液硬化型液状シリコーン樹脂(モメンティブ社製 TSE−3062A液、及びB液)を1:1の質量比率で合計100質量部入れた。さらに、粒子状炭素材料としての黒鉛の量を90質量部に増やし、全複合材料中における膨張化黒鉛の体積分率が、実施例1と同じ28体積%になるように調整した。これらの点以外は実施例1と同様にして、熱伝導層及び複合積層体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 3)
In preparing the composite material, instead of 100 parts by mass of a normal temperature liquid thermoplastic fluororesin (made by Daikin Industries, Ltd., trade name “DAIEL G-101”) as a resin, a two-component curable liquid silicone resin (made by Momentive) 100 parts by mass of TSE-3062A solution and B solution) were added at a mass ratio of 1: 1. Further, the amount of graphite as the particulate carbon material was increased to 90 parts by mass, and the volume fraction of expanded graphite in all the composite materials was adjusted to be 28% by volume as in Example 1. Except for these points, a heat conductive layer and a composite laminate were produced in the same manner as in Example 1, and various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
被覆層として、ポリイミドフィルムに代えて、PFAフッ素樹脂よりなるフィルム(ダイキン工業製、「ネオフロンPFAフィルム」、厚さ:15μm、Tg:100℃)を用いた。かかる点以外は実施例1と同様にして、熱伝導層及び複合積層体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
Instead of the polyimide film, a film made of PFA fluororesin (manufactured by Daikin Industries, “Neofuron PFA film”, thickness: 15 μm, Tg: 100 ° C.) was used as the coating layer. Except for this point, a heat conductive layer and a composite laminate were produced in the same manner as in Example 1, and various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(実施例5)
被覆層として、ポリイミドフィルムに代えて、PFAフッ素樹脂よりなるフィルム(ダイキン工業製、「ネオフロンPFAフィルム」、厚さ:15μm、融Tg:100℃)を用いた。かかる点以外は実施例3と同様にして、熱伝導層及び複合積層体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Example 5)
Instead of the polyimide film, a film made of PFA fluororesin (manufactured by Daikin Industries, “Neofuron PFA film”, thickness: 15 μm, melt Tg: 100 ° C.) was used as the coating layer. Except for this point, a heat conductive layer and a composite laminate were produced in the same manner as in Example 3, and various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
実施例1において、シート積層工程せずに、被覆層を備えない熱伝導層を得た。得られた熱伝導層をそのまま用いて、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
In Example 1, the heat conductive layer which does not have a coating layer was obtained without performing the sheet laminating step. Various measurements and evaluations were performed using the obtained heat conductive layer as it was. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
複合材料の調製にあたり、粒子状炭素材料を配合しなかった以外は実施例3と同様にして、熱伝導層及び複合積層体を作製し、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
In preparing the composite material, a heat conductive layer and a composite laminate were produced in the same manner as in Example 3 except that the particulate carbon material was not blended, and various measurements and evaluations were performed. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
実施例3と同様にしてプレ熱伝導層成形工程まで実施した。そして、積層体形成工程及びスライス工程を実施することなく、プレ熱伝導層に対してシート積層工程を実施し、プレ熱伝導層上に被覆層が積層されてなる積層体を得た。プレ熱伝導体の熱伝導率、アスカーC硬度、及び自己粘着特性、並びに積層体の熱伝導率及び耐転写特性を上記方法に従って測定した。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
The same process as in Example 3 was performed until the pre-heat conductive layer forming step. And the sheet | seat lamination process was implemented with respect to the pre thermal conductive layer, without implementing a laminated body formation process and a slice process, and the laminated body by which a coating layer was laminated | stacked on the pre thermal conductive layer was obtained. The thermal conductivity, Asker C hardness, and self-adhesive properties of the pre-thermal conductor, and the thermal conductivity and anti-transfer properties of the laminate were measured according to the above methods. The results are shown in Table 1.

表中、「PI」はポリイミドを、「PFA」はテトラフルオロエチレン−パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)を、それぞれ示す。   In the table, “PI” indicates polyimide, and “PFA” indicates tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether).

Figure 2018103586
Figure 2018103586

表1より、樹脂および炭素材料を含み、熱伝導率が所定値以上である熱伝導層と、被覆層とを有する実施例1〜5の複合積層体は、十分な熱伝導性を有するとともに、耐転写特性が高いことが分かる。
また、被覆層を備えない比較例1、熱伝導層の熱伝導率が低い比較例2、及び熱伝導層に相当するプレ熱伝導層の熱伝導率が7.0W/m・K未満である比較例3では、複合積層体の熱伝導性と耐転写特性とを両立することができないことが分かる。
From Table 1, the composite laminated body of Examples 1-5 which has resin and a carbon material, and has a heat conductive layer whose thermal conductivity is more than a predetermined value, and a coating layer has sufficient heat conductivity, It can be seen that the transfer resistance is high.
Moreover, the thermal conductivity of the comparative example 1 which is not provided with a coating layer, the comparative example 2 where the thermal conductivity of the thermal conductive layer is low, and the pre thermal conductive layer corresponding to the thermal conductive layer is less than 7.0 W / m · K. In Comparative Example 3, it can be seen that the thermal conductivity and anti-transfer characteristics of the composite laminate cannot be achieved.

本発明によれば、十分な熱伝導性を有するとともに、加工対象物表面への転写を抑制可能である、複合積層体及び複合積層シートを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while having sufficient thermal conductivity, the composite laminated body and composite laminated sheet which can suppress the transcription | transfer to the workpiece surface are provided.

Claims (6)

樹脂および炭素材料を含むとともに、厚み方向の熱伝導率が7.0W/m・K以上である熱伝導層と、
被覆層と、
を含む、複合積層体。
A heat conductive layer including a resin and a carbon material and having a thermal conductivity in the thickness direction of 7.0 W / m · K or more;
A coating layer;
A composite laminate comprising:
前記被覆層が、ガラス転移温度が80℃以上の樹脂を含む、請求項1に記載の複合積層体。   The composite laminate according to claim 1, wherein the coating layer contains a resin having a glass transition temperature of 80 ° C. or higher. 前記被覆層がフッ素樹脂又はイミド樹脂を含む、請求項1又は2に記載の複合積層体。   The composite laminate according to claim 1, wherein the coating layer contains a fluororesin or an imide resin. 前記熱伝導層に含有される前記樹脂が、フッ素樹脂又はシリコーン樹脂である、請求項1〜3の何れかに記載の複合積層体。   The composite laminated body in any one of Claims 1-3 whose said resin contained in the said heat conductive layer is a fluororesin or a silicone resin. 前記熱伝導層に含有される前記樹脂が、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂である、請求項1〜3の何れかに記載の複合積層体。   The composite laminated body in any one of Claims 1-3 whose said resin contained in the said heat conductive layer is a thermoplastic fluororesin which is a liquid under normal temperature normal pressure. 請求項1〜5の何れかに記載の複合積層体よりなる、複合積層シート。   A composite laminate sheet comprising the composite laminate according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021157537A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-12
JP7302446B2 (en) 2019-11-15 2023-07-04 株式会社レゾナック Heat dissipation device
US11878490B2 (en) 2018-07-12 2024-01-23 Advantek, Llc. Carbon nanotubes in carrier tape, cover tape and static shielding bags

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015084383A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 東京エレクトロン株式会社 Focus ring, and plasma processing apparatus
JP2016000506A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Heat conductive member and laminate having high thermal conductivity in thickness direction
WO2016185688A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 日本ゼオン株式会社 Heat transfer sheet and method for manufacturing same
WO2016190258A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 ポリマテック・ジャパン株式会社 Heat conductive sheet
JP2017143212A (en) * 2016-02-12 2017-08-17 日立化成株式会社 Composite thermally-conductive sheet and heat dissipation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015084383A (en) * 2013-10-25 2015-04-30 東京エレクトロン株式会社 Focus ring, and plasma processing apparatus
JP2016000506A (en) * 2014-06-12 2016-01-07 国立研究開発法人産業技術総合研究所 Heat conductive member and laminate having high thermal conductivity in thickness direction
WO2016185688A1 (en) * 2015-05-15 2016-11-24 日本ゼオン株式会社 Heat transfer sheet and method for manufacturing same
WO2016190258A1 (en) * 2015-05-28 2016-12-01 ポリマテック・ジャパン株式会社 Heat conductive sheet
JP2017143212A (en) * 2016-02-12 2017-08-17 日立化成株式会社 Composite thermally-conductive sheet and heat dissipation system

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11878490B2 (en) 2018-07-12 2024-01-23 Advantek, Llc. Carbon nanotubes in carrier tape, cover tape and static shielding bags
JP7302446B2 (en) 2019-11-15 2023-07-04 株式会社レゾナック Heat dissipation device
JPWO2021157537A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-12
WO2021157537A1 (en) * 2020-02-07 2021-08-12 日本ゼオン株式会社 Rubber composition and electrode
CN114867789A (en) * 2020-02-07 2022-08-05 日本瑞翁株式会社 Rubber composition and electrode
JP7318750B2 (en) 2020-02-07 2023-08-01 日本ゼオン株式会社 Rubber composition and electrode
CN114867789B (en) * 2020-02-07 2023-08-18 日本瑞翁株式会社 Rubber composition and electrode

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