JP2019071380A - 熱伝導性複合シート及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる熱伝導性複合シートの製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】熱伝導性複合シートの製造方法であって、有機過酸化物を有効量含む未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させた後、前記未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層と前記未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を同時に硬化させて、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートを得ることを特徴とする熱伝導性複合シートの製造方法。【選択図】なし

Description

本発明は、熱伝導性複合シート及びその製造方法に関する。

コンバーターや、電源等の電子機器に使用されるトランジスタやダイオード、照明やディスプレイの光源となるＬＥＤ素子等の半導体は、高性能化、高速化、小型化、高集積化に伴い、それ自身が大量の熱を発生するようになり、その熱による機器の温度上昇は動作不良、破壊を引き起こす。そのため、動作中の半導体の温度上昇を抑制するための多くの熱放散方法及びそれに使用する熱放散部材が提案されている。

従来、電子機器等においては、動作中の発熱体の温度上昇を抑えるために、アルミニウム板や銅板等、熱伝導率の高い金属板を用いたヒートシンクや筐体等の冷却部材に、熱伝導性材料を介して、半導体から発生する熱を伝え、雰囲気との温度差により外部に放熱させていた。熱伝導性材料としては熱伝導性シートが多く用いられている。

熱伝導性シートはポリマーに熱伝導性充填材を充填させてなる熱伝導性組成物を硬化成型することで得られる。熱伝導性シートに用いられる樹脂にはアクリル、シリコーン、ポリオレフィン等が挙げられるが、中でも耐熱性、耐寒性、長期信頼性の観点からシリコーンが用いられている熱伝導性シリコーンシートが多い。

熱伝導性シリコーンシートの中には、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートがある。高硬度熱伝導性シリコーン層は硬度が高く取扱いは簡便である反面、発熱体と冷却部材の界面に実装され固定される時に、その硬度から発熱体に高い応力がかかるため、電子機器に余計なストレスを与えてしまう。一方、低硬度熱伝導性シリコーン層は硬度が低く、発熱体に高い応力が掛かりづらく、さらに発熱体及び冷却部材とよく密着するため、接触熱抵抗が小さくなる。しかし、その硬度から取扱いが難しく、すぐに変形してしまう。そこで、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させた、取扱いが容易でかつ発熱体に高い応力が掛かりづらい、熱伝導性複合シートが知られている。さらにガラスクロスのような補強材を介在させて、より取扱い性や強度を向上させた熱伝導性複合シートも知られている（特許文献１）。

高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層は、実装時の取扱い性や実装中の信頼性の観点から、強く密着している必要がある。そのために、これまで接着助剤の添加やプライマーを塗布することで密着性を得てきたが、低硬度熱伝導性シリコーン層の硬度を上昇させてしまったり、プライマー処理の効果が時間と共に失われてしまうという問題があった。また、そもそもプライマー塗布工程が必要であり、製造工程が煩雑になる。

特開平０６−１５５５１７

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる熱伝導性複合シートの製造方法、及び、良好に密着した熱伝導性複合シートを提供することを目的とする。

上記課題を達成するために、本発明では、熱伝導性複合シートの製造方法であって、有機過酸化物を有効量含む未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させた後、前記未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層と前記未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を同時に硬化させて、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートを得る熱伝導性複合シートの製造方法を提供する。

このような熱伝導性複合シートの製造方法であれば、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる。

また、前記高硬度熱伝導性シリコーン層及び前記低硬度熱伝導性シリコーン層の熱伝導率を１Ｗ／ｍＫ以上とすることが好ましい。

また、前記高硬度熱伝導性シリコーン層の厚みを０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下とし、前記低硬度熱伝導性シリコーン層の厚みを０．１ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下とすることが好ましい。

また、前記高硬度熱伝導性シリコーン層を、補強材を含むものとすることが好ましい。

また、前記補強材を、ガラスクロスとすることが好ましい。

本発明の熱伝導性複合シートの製造方法では、このような熱伝導性複合シートを製造することで、良好な熱伝導性を有するとともに、密着性も良好なものとすることができる。

また、本発明では、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートであって、前記高硬度熱伝導性シリコーン層から前記低硬度熱伝導性シリコーン層を剥がしたときに、前記低硬度熱伝導性シリコーン層が凝集破壊するものである熱伝導性複合シートを提供する。

このような熱伝導性複合シートであれば実装時の取扱い性や実装中の信頼性の高い熱伝導性複合シートとすることができる。

また、前記高硬度熱伝導性シリコーン層及び前記低硬度熱伝導性シリコーン層の熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。

このような熱伝導性複合シートであれば、より放熱性に優れた熱伝導性複合シートとすることができる。

また、前記高硬度熱伝導性シリコーン層の厚みが０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下であり、前記低硬度熱伝導性シリコーン層の厚みが０．１ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下であることが好ましい。

このような熱伝導性複合シートであれば、放熱性に優れるとともに、より取扱い性に優れた熱伝導性複合シートとすることができる。

また、前記高硬度熱伝導性シリコーン層が、補強材を含むものであることが好ましい。

このような熱伝導性複合シートであれば、より取扱い性や強度を向上させた熱伝導性複合シートとすることができる。

また、前記補強材が、ガラスクロスであることが好ましい。

このような熱伝導性複合シートであれば、さらに取扱い性や強度を向上させた熱伝導性複合シートとすることができる。

以上のように、本発明の熱伝導性複合シートの製造方法であれば、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる。また、本発明の熱伝導性複合シートの製造方法では、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を密着させるのにプライマーを用いる必要がないので、低硬度熱伝導性シリコーン層の硬度を上昇させる、プライマー処理の効果が時間と共に失われてしまう、製造工程が煩雑になるといった問題が生じない。さらに、本発明の熱伝導性複合シートであれば、高い熱伝導性、放熱性を有するとともに、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性に極めて優れたものとなる。そして、本発明の熱伝導性複合シートであれば、プライマー層を有さず、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層が直接密着しているので、低硬度熱伝導性シリコーン層の硬度を上昇させる、プライマー処理の効果が時間と共に失われてしまう、製造工程が煩雑になるといった問題が生じないものとなる。

上述のように、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる熱伝導性複合シートの製造方法の開発が求められていた。

本発明者らは、上記状況を鑑み鋭意検討した結果、過酸化物が有効量含まれている、未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させ、未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層と未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を同時に硬化させることにより、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させられることを見出し、本発明に到達した。

即ち、本発明は、熱伝導性複合シートの製造方法であって、有機過酸化物を有効量含む未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させた後、前記未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層と前記未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を同時に硬化させて、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートを得る熱伝導性複合シートの製造方法である。

また、本発明は、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートであって、前記高硬度熱伝導性シリコーン層から前記低硬度熱伝導性シリコーン層を剥がしたときに、前記低硬度熱伝導性シリコーン層が凝集破壊するものである熱伝導性複合シートである。

以下、本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

［熱伝導性複合シート］
熱伝導性複合シートは、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層からなる。高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層の間にはプライマー層はない。以下、これらについてさらに詳細に説明する。

＜高硬度熱伝導性シリコーン層＞
高硬度熱伝導性シリコーン層の硬度については、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下であり、より好ましくは７５以上かつ９５以下である。ショアＡ硬度が６０未満であれば、上述した高硬度熱伝導性シリコーン層の特徴である取扱い性が損なわれてしまう。一方、ショアＡ硬度が９７を超えると、高硬度熱伝導性シリコーン層が硬すぎるため折り曲げると折れてしまう。

高硬度熱伝導性シリコーン層の熱伝導率は１Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましく、１．３Ｗ／ｍＫ以上であればより好ましい。熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上であれば、発熱体の熱を十分に冷却部材に伝えることができる。

高硬度熱伝導性シリコーン層に用いるシリコーン成分としては、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下の高硬度になるものであれば特に限定されないが、平均組成式Ｒ^１ _ａＳｉＯ_{（４−ａ）／２}（式中、Ｒ^１は同一又は異なる、置換又は非置換の炭素原子数１〜１０、好ましくは１〜８の１価炭化水素基を表わし、ａは１．９０〜２．０５の正数である）で表されるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。

上記Ｒ^１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、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、オクタデシル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基、３−フェニルプロピル基等のアラルキル基；３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−クロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基；ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基等が挙げられる。重合度は２０〜１２，０００の範囲とすることが好ましく、特に５０〜１０，０００の範囲とすることがより好ましい。また、オイル状であってもガム状であってもよい。

高硬度熱伝導性シリコーン層は、有機過酸化物を含むものである。このような有機過酸化物は、未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層と未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を同時に硬化させる際に、熱により分解することでラジカルを発生させ、そのラジカルが高硬度熱伝導性シリコーン層を硬化させるとともに、高硬度熱伝導性シリコーン層と接触している低硬度熱伝導性シリコーン層の一部分を硬化させるために必要である。

このような有機過酸化物としては、高硬度熱伝導性シリコーン層を十分硬化させられるものであれば特に制限はされないが、例えば、ベンゾイルパ−オキサイド、パラメチルベンゾイルパ−オキサイド、オルトメチルベンゾイルパ−オキサイド、２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパ−オキシヘキサン、ｔ−ブチルパ−オキシベンゾエ−ト、ジクミルパ−オキサイド、クミル−ｔ−ブチルパ−オキサイド、２−メチルジベンゾイルパーオキサイド等の塩素原子を含まない有機過酸化物が挙げられ、特に、常圧熱気加硫用としては、ベンゾイルパ−オキサイド、パラメチルベンゾイルパ−オキサイド、オルトメチルベンゾイルパ−オキサイド等のアシル系有機過酸化物であることが好ましい。これらの有機過酸化物は単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。

高硬度熱伝導性シリコーン層は、熱伝導性充填材を含むものであることが好ましい。このような熱伝導性充填材を用いることで、高硬度熱伝導性シリコーン層により高い熱伝導性を付与することができる。

このような熱伝導性充填材としては特に限定はされないが、例えば、非磁性の銅やアルミニウム等の金属、アルミナ、シリカ、マグネシア、ベンガラ、ベリリア、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等の金属窒化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、人工ダイヤモンドあるいは炭化珪素等、一般に熱伝導充填材とされる物質を用いることができる。これらの熱伝導性充填材は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を複合して用いてもよい。

＜低硬度熱伝導性シリコーン層＞
低硬度熱伝導性シリコーン層の硬度はアスカーＣ硬度が５０以下であり、より好ましくは２０以下、さらに好ましくは１０以下である。アスカーＣ硬度が５０を超えると、発熱体と冷却部材の界面に熱伝導性複合シートを実装した際の密着性が悪くなり、発熱体の熱を十分に冷却部材に伝えることができない。

低硬度熱伝導性シリコーン層に用いるシリコーン成分としては、アスカーＣ硬度が５０以下の低硬度になるものであれば特に限定されないが、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１分子中に２個以上有するオルガノポリシロキサンと、ケイ素原子に直接結合した水素原子を２個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンの、白金系触媒によって促進される付加反応によって得られるものであることが好ましい。

また、低硬度熱伝導性シリコーン層には、上述の付加反応を促進させるための白金系触媒や、付加反応制御剤等を用いることができる。

低硬度熱伝導性シリコーン層は、熱伝導性充填材を含むものであることが好ましい。このような熱伝導性充填材を用いることで、低硬度熱伝導性シリコーン層により高い熱伝導性を付与することができる。

このような熱伝導性充填材としては特に限定はされないが、例えば、非磁性の銅やアルミニウム等の金属、アルミナ、シリカ、マグネシア、ベンガラ、ベリリア、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等の金属窒化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、人工ダイヤモンドあるいは炭化珪素等、一般に熱伝導充填材とされる物質を用いることができる。これらの熱伝導性充填材は１種を単独で用いてもよいし、２種以上を複合して用いてもよい。

［熱伝導性複合シートの製造方法］
熱伝導性複合シートの製造方法の一例について説明する。シリコーン成分、熱伝導性充填材、及び有機過酸化物を含む熱伝導性シリコーン組成物（高硬度熱伝導性シリコーン組成物）を適量のキシレンで希釈して、コンマコーター等の塗工装置で所定の厚みに塗工する。これを８０℃環境下で有機溶剤を揮発させ、未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層を得る。その後、低硬度熱伝導性シリコーン層用のシリコーン成分、及び熱伝導性充填材を含む熱伝導性シリコーン組成物（低硬度熱伝導性シリコーン組成物）を、上記で得られた未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上にコンマコーターで所定の厚みに塗布する。これを例えば１５０℃環境下で各層を同時に硬化させることにより高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させてなる熱伝導性複合シートを得る。

以上のように、本発明の熱伝導性複合シートの製造方法であれば、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる。

以下、実施例及び比較例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

実施例及び比較例に用いた熱伝導性複合シートの製造方法（成型方法）を以下に示す。

［高硬度熱伝導性シリコーン組成物の調製］
高硬度熱伝導性シリコーン組成物の調製に使用した原料を以下に示す。
（ａ）成分：平均重合度８０００の、ジメチル基で両末端封鎖した、ジメチルポリシロキサン
（ｄ）成分：熱伝導性充填材
（ｄ−１）成分：平均粒径１０μｍの水酸化アルミニウム
（ｄ−２）成分：平均粒径１μｍの水酸化アルミニウム
（ア）成分：有機過酸化物
（ア−１）成分：２−メチルジベンゾイルパーオキサイド
（アー２）成分：２，５−ジメチル−２，５−ジ−ｔ−ブチルパ−オキシヘキサン

上記成分を所定量混合した後、ニーダーを用いて混練し、表１に示す配合の高硬度熱伝導性シリコーン組成物１及び２を得た。また、得られた高硬度熱伝導性シリコーン組成物の、硬化後のショアＡ硬度及び熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）を測定した。その結果を表１に示す。

［低硬度熱伝導性シリコーン組成物の調製］
低硬度熱伝導性シリコーン組成物の調製に使用した原料を以下に示す。
（ｂ）成分：下記化学構造式（１）で表されるオルガノポリシロキサン

（Ｘ＝ビニル基、ｎ＝１０００）
（ｃ）成分：下記化学構造式（２）で表される、側鎖が水素で封鎖されたオルガノハイドロジェンポリシロキサン

（平均重合度：ｏ＝１６．８、ｐ＝６．３）
（ｄ）成分：熱伝導性充填材
（ｄ−３）成分：平均粒径１０μｍの球状アルミナ
（ｄ−４）成分：平均粒径１μｍの球状アルミナ
（イ）成分：５％塩化白金酸２−エチルヘキサノール溶液
（ｅ）成分：エチニルメチリデンカルビノール（付加反応制御剤）

上記成分を所定量混合した後、プラネタリーミキサーを用いて混練し、表２に示す配合の低硬度熱伝導性シリコーン組成物を得た。また、得られた低硬度熱伝導性シリコーン組成物の、硬化後のアスカーＣ硬度及び熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）を測定した。その結果を表２に示す。

［熱伝導性複合シートの作製］
［実施例１］
得られた高硬度熱伝導性シリコーン組成物１に対して、トルエンを適量添加した。これをフッ素処理フィルム上に塗工した後、８０℃でトルエンを揮発させ、１００μｍ厚の未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを２５℃で１週間保管した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物を未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１５０℃で１０分間硬化させ、熱伝導性複合シートを得た。

［実施例２］
得られた高硬度熱伝導性シリコーン組成物１に対して、トルエンを適量添加した。これをフッ素処理フィルム上に塗工した後、８０℃でトルエンを揮発させ、１００μｍ厚の未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを２５℃で８ヵ月保管した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物を未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１５０℃で１０分間硬化させ、熱伝導性複合シートを得た。

［実施例３］
得られた高硬度熱伝導性シリコーン組成物２に対して、トルエンを適量添加した。これをフッ素処理フィルム上に塗工した後、８０℃でトルエンを揮発させ、１００μｍ厚の未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを２５℃で１週間保管した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物を未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１５０℃で１０分間硬化させ、熱伝導性複合シートを得た。

［実施例４］
得られた高硬度熱伝導性シリコーン組成物２に対して、トルエンを適量添加した。これをフッ素処理フィルム上に塗工した後、８０℃でトルエンを揮発させ、１００μｍ厚の未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを２５℃で８ヵ月保管した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物を未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１５０℃で１０分間硬化させ、熱伝導性複合シートを得た。

［比較例１］
得られた高硬度熱伝導性シリコーン組成物１をキシレンで希釈し、フッ素処理ＰＥＴフィルム上に塗工した。これを８０℃で５分間乾燥した後、１５０℃で１０分間硬化させ、１００μｍ厚の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを２５℃で１週間保管した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物を高硬度熱伝導性シリコーン層上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１２０℃で１０分間硬化させ、熱伝導性複合シートを得た。

［比較例２］
上記高硬度熱伝導性シリコーン組成物１をキシレンで希釈し、フッ素処理ＰＥＴフィルム上に塗工した。これを８０℃で５分間乾燥した後、１５０℃で１０分間硬化させ、１００μｍ厚の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。さらに、上述の式（２）で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン（平均重合度：ｏ＝０、ｐ＝３８）の１％トルエン溶液を高硬度熱伝導性シリコーン層上にグラビアコーターを用いて塗布し、乾燥させて、オルガノハイドロジェンポリシロキサン処理の高硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを２５℃で１週間保管した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物をオルガノハイドロジェンポリシロキサン処理の高硬度熱伝導性シリコーン層上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１２０℃で１０分間硬化させ、熱伝導性複合シートを得た。

［比較例３］
オルガノハイドロジェンポリシロキサン処理の高硬度熱伝導性シリコーン層の保管期間を８か月としたこと以外は、比較例２と同様の方法で熱伝導性複合シートを得た。

［比較例４］
比較例１と同様の方法で１００μｍ厚の高硬度熱伝導性シリコーン層を得て、これを２５℃で１週間保管した。次に、高硬度熱伝導性シリコーン層にプラズマ処理を施した後、低硬度熱伝導性シリコーン組成物をこの上に塗布し、１ｍｍ厚の未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を得た。これを１２０℃で１０分間硬化させて熱伝導性複合シートを得た。なお、プラズマ処理は大気圧ダイレクトプラズマ発生装置を用い、アルゴンと酸素の混合気体中で出力２１０Ｗの条件で行った。

［評価方法］
［密着性］
高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性を、高硬度熱伝導性シリコーン層から低硬度熱伝導性シリコーン層を剥がした時に、低硬度熱伝導性シリコーン層が凝集破壊するか、界面剥離するかで評価した。結果を表３及び表４に示す。

［圧縮応力］
得られた熱伝導性複合シートを６０℃で３ヵ月間エージングした後、経時変化した熱伝導性複合シートについて、３０％圧縮する時にかかる圧縮応力を測定した。測定には島津オートグラフを用い、圧縮速度は０．５ｍｍ／ｍｉｎとした。結果を表３及び表４に示す。

実施例１〜４のように、本発明の熱伝導性複合シートの製造方法によって得られる熱伝導性複合シートは、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性が優れているとともに、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させるまでの保管期間が長くなっても優れた密着性を示す。また、エージングした後の熱伝導性複合シートの圧縮応力も低く抑えられている。

一方、比較例１では、未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層を硬化させた後に、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を硬化させたために、高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性が得られなかった。比較例２では、オルガノハイドロジェンポリシロキサン処理した高硬度熱伝導性シリコーン層の保管期間が短かったために、低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性は得られたが、塗布したオルガノハイドロジェンポリシロキサンの影響で、低硬度熱伝導性シリコーン層が硬くなり、エージングした後の圧縮応力が大きくなった。比較例３では、比較例２よりも保管期間を長くしたために、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの効果が消失し、低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性を得られなかった。また、比較例４では、先に硬化させた高硬度熱伝導性シリコーン層の表面にプラズマ処理を施しても、低硬度熱伝導性シリコーン層との密着性を得ることはできなかった。

上述のように、本発明の熱伝導性複合シートの製造方法は、簡便かつ安定的に、熱伝導性複合シートの高硬度熱伝導性シリコーン層と低硬度熱伝導性シリコーン層を良好な密着状態で積層させることができる、優れた熱伝導性複合シートの製造方法であることが明らかとなった。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

Claims (10)

1. 熱伝導性複合シートの製造方法であって、
   有機過酸化物を有効量含む未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層上に、未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を積層させた後、前記未硬化の高硬度熱伝導性シリコーン層と前記未硬化の低硬度熱伝導性シリコーン層を同時に硬化させて、ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートを得ることを特徴とする熱伝導性複合シートの製造方法。
2. 前記高硬度熱伝導性シリコーン層及び前記低硬度熱伝導性シリコーン層の熱伝導率を１Ｗ／ｍＫ以上とすることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性複合シートの製造方法。
3. 前記高硬度熱伝導性シリコーン層の厚みを０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下とし、前記低硬度熱伝導性シリコーン層の厚みを０．１ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱伝導性複合シートの製造方法。
4. 前記高硬度熱伝導性シリコーン層を、補強材を含むものとすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性複合シートの製造方法。
5. 前記補強材を、ガラスクロスとすることを特徴とする請求項４に記載の熱伝導性複合シートの製造方法。
6. ショアＡ硬度が６０以上かつ９７以下である高硬度熱伝導性シリコーン層と、アスカーＣ硬度が５０以下である低硬度熱伝導性シリコーン層からなる熱伝導性複合シートであって、前記高硬度熱伝導性シリコーン層から前記低硬度熱伝導性シリコーン層を剥がしたときに、前記低硬度熱伝導性シリコーン層が凝集破壊するものであることを特徴とする熱伝導性複合シート。
7. 前記高硬度熱伝導性シリコーン層及び前記低硬度熱伝導性シリコーン層の熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする請求項６に記載の熱伝導性複合シート。
8. 前記高硬度熱伝導性シリコーン層の厚みが０．０５ｍｍ以上かつ０．５ｍｍ以下であり、前記低硬度熱伝導性シリコーン層の厚みが０．１ｍｍ以上かつ２０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の熱伝導性複合シート。
9. 前記高硬度熱伝導性シリコーン層が、補強材を含むものであることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の熱伝導性複合シート。
10. 前記補強材が、ガラスクロスであることを特徴とする請求項９に記載の熱伝導性複合シート。