JP5228385B2 - 放熱シート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電子機器内部の放熱のために使用される放熱シート、及びその製造方法に関する。
近年、パーソナルコンピューター用ＣＰＵや各種情報機器、家電製品、自動車機器等のパワーエレクトロニクスデバイスの高性能化及びコンパクト化が著しく、これら電子機器内部から発生する熱が増大している。このため、この発熱に対する機器の破損及び誤作動を防止することが機器の設計の上から非常に重要な課題となっている。
このような課題を解決するために、電子部品を放熱フィン、ヒートシンク等の放熱体に接合させて熱の拡散を図り、装置そのものの温度上昇を抑えることが行われている。しかし、この目的に使用される放熱体は、一般に金属であるために電気絶縁性を確保することができない。そのため、電気部品と放熱体との間に絶縁性を有する放熱性のシートやグリースを挟み込んで使用することが多く行われている。
このような課題を解決するために、電子部品を放熱フィン、ヒートシンク等の放熱体に接合させて熱の拡散を図り、装置そのものの温度上昇を抑えることが行われている。しかし、この目的に使用される放熱体は、一般に金属であるために電気絶縁性を確保することができない。そのため、電気部品と放熱体との間に絶縁性を有する放熱性のシートやグリースを挟み込んで使用することが多く行われている。
ここで、特許文献１には、熱硬化性樹脂、ガラス繊維、熱伝導性充填材からなる熱硬化性樹脂成形材料に関する技術が開示されているが、乾式で粉体を混合させるためにそれら分散の均一化が困難であり、また成型品の製造工程が複雑である。さらに、表面の平滑性を上げることが困難である。また、熱硬化性樹脂組成物に充填剤を多量に添加しているために、得られる成型品が硬く柔軟性が不十分である。そのために、この成型品と電子部品とを接触させようとしても、それらの間に空気の層が入ってしまい、結果として十分な放熱特性を得ることができない。放熱特性を改良するために充填材の添加量をさらに増量することにより熱伝導率を上げる試みがなされているが、その場合、成型品はさらに硬く、脆くなり柔軟性が低下して、成形加工性が低下するとともに、放熱特性が却って低下するという問題が生じる。
特開２００７−７７３２５号
本発明は、実用上十分な放熱特性を有する放熱シート、及びその製造方法を提供することを課題とする。
本発明者らは、上記の課題を解決するために検討を重ね、熱伝導性フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持した布帛からなる放熱シートにおいて、熱硬化性樹脂としてジアリルフタレート樹脂を含む樹脂を使用し、且つ、当該放熱シートの少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上になるように、布帛材料、熱硬化性樹脂組成物の組成及び担持量などを設定することにより、実用上十分な放熱特性を有する放熱シートが得られることを見い出した。
本発明は、上記知見に基づき完成されたものであり、以下の放熱シート及びその製造方法を提供する。
本発明は、上記知見に基づき完成されたものであり、以下の放熱シート及びその製造方法を提供する。
項１． 熱伝導性フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持した布帛からなる放熱シートであって、熱硬化性樹脂がジアリルフタレート樹脂を含有するものであり、且つ当該放熱シートの少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上であることを特徴とする放熱シート。
項２． 布帛への熱硬化性樹脂組成物の硬化物の担持量が１０〜１０００ｇ／ｍ２である項１に記載の放熱シート。
項３． 熱硬化性樹脂の合計量に対するジアリルフタレート樹脂の比率が１０重量％以上である項１又は２に記載の放熱シート。
項４． 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂を含むものである項１〜３のいずれかに記載の放熱シート。
項５． 熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むものである項１〜４のいずれかに記載の放熱シート。
項６． 熱伝導性フィラーの含有量が、熱硬化性樹脂１００重量部に対して４０〜９００重量部である項１〜５のいずれかに記載の放熱シート。
項７． ジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーと熱伝導性フィラーとを含有する熱硬化性樹脂組成物を布帛に含浸、塗布、又は付着させる第１工程と、熱圧縮成型する第２工程とを含むことを特徴とする放熱シートの製造方法。
項８． 布帛への熱硬化性樹脂組成物の含浸、塗布、又は付着量が、固形分重量に換算して、１０〜１０００ｇ／ｍ２である項７に記載の方法。
項９． 熱硬化性樹脂の合計量に対するジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーの比率が１０重量％以上である項７又は８に記載の方法。
項１０． 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂を含むものである項７〜９のいずれかに記載の方法。
項１１． 熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むものである項７〜１０のいずれかに記載の方法。
項１２． 熱伝導性フィラーの含有量が、熱硬化性樹脂１００重量部に対して４０〜９００重量部である項７〜１１のいずれかに記載の方法。
項２． 布帛への熱硬化性樹脂組成物の硬化物の担持量が１０〜１０００ｇ／ｍ２である項１に記載の放熱シート。
項３． 熱硬化性樹脂の合計量に対するジアリルフタレート樹脂の比率が１０重量％以上である項１又は２に記載の放熱シート。
項４． 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂を含むものである項１〜３のいずれかに記載の放熱シート。
項５． 熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むものである項１〜４のいずれかに記載の放熱シート。
項６． 熱伝導性フィラーの含有量が、熱硬化性樹脂１００重量部に対して４０〜９００重量部である項１〜５のいずれかに記載の放熱シート。
項７． ジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーと熱伝導性フィラーとを含有する熱硬化性樹脂組成物を布帛に含浸、塗布、又は付着させる第１工程と、熱圧縮成型する第２工程とを含むことを特徴とする放熱シートの製造方法。
項８． 布帛への熱硬化性樹脂組成物の含浸、塗布、又は付着量が、固形分重量に換算して、１０〜１０００ｇ／ｍ２である項７に記載の方法。
項９． 熱硬化性樹脂の合計量に対するジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーの比率が１０重量％以上である項７又は８に記載の方法。
項１０． 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂を含むものである項７〜９のいずれかに記載の方法。
項１１． 熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むものである項７〜１０のいずれかに記載の方法。
項１２． 熱伝導性フィラーの含有量が、熱硬化性樹脂１００重量部に対して４０〜９００重量部である項７〜１１のいずれかに記載の方法。
本発明の放熱シートは、布帛材料や、熱硬化性樹脂組成物の組成及び担持量などを適宜設定することにより、熱伝導率を２Ｗ／ｍＫ以上にすることができる。
また、本発明の放熱シートは、布帛に熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持させたものであるため、ある程度の柔軟性があり、放熱対象となる電子部品などに隙間無く密着させることができ、その結果、高い放熱特性が得られる。また、ジアリルフタレート樹脂の硬化物を布帛に担持させているため、内部に空隙が少なく、この点からも高い放熱特性が得られる。
さらに、本発明の放熱シートは、絶縁性に優れ、工業的に極めて有用なものである。
また、本発明の放熱シートは、布帛に熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持させたものであるため、ある程度の柔軟性があり、放熱対象となる電子部品などに隙間無く密着させることができ、その結果、高い放熱特性が得られる。また、ジアリルフタレート樹脂の硬化物を布帛に担持させているため、内部に空隙が少なく、この点からも高い放熱特性が得られる。
さらに、本発明の放熱シートは、絶縁性に優れ、工業的に極めて有用なものである。
以下、本発明を詳細に説明する。先ず、放熱シートの製造方法を説明し、次いで放熱シートを説明する。
（Ｉ）放熱シートの製造方法
本発明の放熱シートの製造方法は、ジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーと熱伝導性フィラーとを含有する熱硬化性樹脂組成物を布帛に含浸、塗布、又は付着させる第１工程と、熱圧縮成型する第２工程とを含む方法である。
（Ｉ）放熱シートの製造方法
本発明の放熱シートの製造方法は、ジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーと熱伝導性フィラーとを含有する熱硬化性樹脂組成物を布帛に含浸、塗布、又は付着させる第１工程と、熱圧縮成型する第２工程とを含む方法である。
熱硬化性樹脂
本発明方法の第１工程でいう「熱硬化性樹脂」は未硬化の熱硬化性樹脂である。
熱硬化性樹脂としてジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーを含むものを用いることにより、得られる放熱シートの内部に空隙が生じ難く、その結果放熱特性が向上する。また、放熱シートにジアリルフタレート樹脂硬化物が含まれることにより、耐熱性、及び耐電圧性が高くなる。
本発明方法の第１工程でいう「熱硬化性樹脂」は未硬化の熱硬化性樹脂である。
熱硬化性樹脂としてジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマーを含むものを用いることにより、得られる放熱シートの内部に空隙が生じ難く、その結果放熱特性が向上する。また、放熱シートにジアリルフタレート樹脂硬化物が含まれることにより、耐熱性、及び耐電圧性が高くなる。
ジアリルフタレートモノマー及び／又はオリゴマー（以下、「ジアリルフタレート」ということもある。）は、ジアリルオルソフタレート、ジアリルイソフタレート、及びジアリルテレフタレートの何れであってもよい。これらのジアリルフタレートは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。ジアリルオルソフタレートは成型性、加工性に優れる点で好ましい。ジアリルイソフタレート、及びジアリルテレフタレートは、耐熱性に優れる点で好ましい。耐熱性と加工性のバランスを取るためこれらの２種又は３種を混合して使用することが特に好ましい。
ジアリルフタレート樹脂のベンゼン環は塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子のようなハロゲン原子で置換されていてもよい。また、ジアリルフタレート樹脂は、分子内に存在する不飽和結合の全部または一部が水添されていてもよい。ジアリルフタレートは１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
熱硬化性樹脂中のジアリルフタレートの比率は、１０重量％以上が好ましく、２０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上がさらにより好ましい。熱硬化性樹脂として、実質的にジアリルフタレートのみ含んでいてもよい。上記範囲であれば、得られるシートの放熱特性が十分なものとなる。
熱硬化性樹脂中のジアリルフタレートの比率は、１０重量％以上が好ましく、２０重量％以上がより好ましく、５０重量％以上がさらにより好ましい。熱硬化性樹脂として、実質的にジアリルフタレートのみ含んでいてもよい。上記範囲であれば、得られるシートの放熱特性が十分なものとなる。
ジアリルフタレートのうちのジアリルフタレートオリゴマーの比率は約１０〜１００重量％が好ましく、約２０〜９０重量％がより好ましく、約３０〜８０重量％がさらにより好ましい。残余はジアリルフタレートモノマーである。上記比率の範囲であれば、熱硬化性樹脂組成物を布帛に含浸、塗布、又は付着させ易く、かつ得られるシートの寸法精度が良い。
ジアリルフタレートオリゴマーの分子量は、通常約１００００〜５００００とすればよい。上記範囲であれば、熱硬化性樹脂組成物が架橋してゲル化することがない。
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステルが含まれていてもよい。不飽和ポリエステルが含まれることにより、加工性が向上する。不飽和ポリエステルが含まれる場合の使用量は、熱硬化性樹脂の合計量に対して、約３０〜９０重量％が好ましく、約５０〜８５重量％がより好ましく、約６０〜８０重量％がさらにより好ましい。上記範囲であれば、不飽和ポリエステル添加の効果が十分に得られるとともに、実用的な硬さを有する放熱シートが得られる。
ジアリルフタレートオリゴマーの分子量は、通常約１００００〜５００００とすればよい。上記範囲であれば、熱硬化性樹脂組成物が架橋してゲル化することがない。
熱硬化性樹脂としては、不飽和ポリエステルが含まれていてもよい。不飽和ポリエステルが含まれることにより、加工性が向上する。不飽和ポリエステルが含まれる場合の使用量は、熱硬化性樹脂の合計量に対して、約３０〜９０重量％が好ましく、約５０〜８５重量％がより好ましく、約６０〜８０重量％がさらにより好ましい。上記範囲であれば、不飽和ポリエステル添加の効果が十分に得られるとともに、実用的な硬さを有する放熱シートが得られる。
不飽和ポリエステルとしては、公知の不飽和ポリエステルを制限無く使用することができる。不飽和ポリエステルは多塩基性の不飽和有機酸と多価アルコールとを脱水重縮合することにより得られるものであり、ジアリルフタレートとの反応により熱硬化させることができる。
不飽和ポリエステル中の不飽和有機酸は、その一部が飽和有機酸で置き替わっていてもよい。
不飽和有機酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、アジピン酸、シトラコン酸などが挙げられる。多価アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡなどが挙げられる。
不飽和ポリエステル中の不飽和有機酸は、その一部が飽和有機酸で置き替わっていてもよい。
不飽和有機酸成分としては、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸、フタル酸、アジピン酸、シトラコン酸などが挙げられる。多価アルコール成分としては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、ジエチレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、グリセリン、ビスフェノールＡ、水素化ビスフェノールＡなどが挙げられる。
また、不飽和ポリエステルとして空気硬化型不飽和ポリエステルを用いてもよい。空気硬化型不飽和ポリエステルとしては、例えば、有機酸成分として、上記酸成分に他の酸成分としてテトラヒドロフタル酸、３，６−エンドメチレンテトラフタル酸、メチル−３，６−エンドメチレンテトラフタル酸等の脂肪族環状不飽和酸を共存させた混合物を用いるか、及び／又はアルコール成分として、上記アルコール成分に他のアルコール成分としてアリルグリシジルエーテルなどを共存させた混合物を用いて得られる不飽和ポリエステルが挙げられる。
不飽和ポリエステルは数平均分子量が約８００〜１０，０００のものが好ましく、約１，０００〜１０，０００のものがより好ましい。不飽和ポリエステルの数平均分子量が上記の範囲であれば適度な粘度を有するため、十分な強度を有する放熱シートが得られ、かつ加工性もよい。
不飽和ポリエステルは数平均分子量が約８００〜１０，０００のものが好ましく、約１，０００〜１０，０００のものがより好ましい。不飽和ポリエステルの数平均分子量が上記の範囲であれば適度な粘度を有するため、十分な強度を有する放熱シートが得られ、かつ加工性もよい。
不飽和ポリエステルは、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
ジアリルフタレートや不飽和ポリエステルの硬化剤としては、これらの樹脂の硬化剤として公知の化合物を制限無く使用できる。このような公知の硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどの過酸化物が挙げられる。中でも、１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサンが、硬化剤自身および分解残渣の臭気が他より少ない点で好ましい。硬化剤は１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。硬化剤の使用量は、熱硬化性樹脂の合計量１００重量部に対し、約１〜１０重量部が好ましく、約３〜５重量部がより好ましい。
ジアリルフタレートや不飽和ポリエステルの硬化剤としては、これらの樹脂の硬化剤として公知の化合物を制限無く使用できる。このような公知の硬化剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、２，５−ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、１，３−ビス（ｔ−ブチルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−ブチルパーオキシ２−エチルヘキシルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルモノカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、ｎ−ブチル４，４−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）バレレート、２，２−ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ブタン、ｔ−ブチルクミルパーオキサイドなどの過酸化物が挙げられる。中でも、１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサンが、硬化剤自身および分解残渣の臭気が他より少ない点で好ましい。硬化剤は１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。硬化剤の使用量は、熱硬化性樹脂の合計量１００重量部に対し、約１〜１０重量部が好ましく、約３〜５重量部がより好ましい。
また、熱硬化性樹脂組成物にはエポキシ樹脂が含まれていてもよい。エポキシ樹脂は公知のものを制限無く使用できる。中でも、軟化点１１０℃以下で、エポキシ当量１０００以下のエポキシ樹脂が好ましい。このようなエポキシ樹脂としては、例えばエピクロルヒドリンと多価アルコールまたは多価フェノールとの縮合生成物、エピクロルヒドリンとフェノールノボラックとの縮合生成物、環状脂肪族エポキシ化合物、グリシジルエステル系エポキシ化合物、複素環式エポキシ化合物、ポリオレフィンの重合体または共重合体より誘導されるエポキシ化合物、グリシジルメタクリレートの（共）重合によって得られるエポキシ化合物、高度不飽和脂肪酸のグリセライドより得られるエポキシ化合物、ポリアルキレンエーテル型エポキシ化合物（核ポリオール型エポキシ化合物およびポリウレタン骨格含有エポキシ化合物を含む)、含臭素または含フッ素エポキシ化合物などのエポキシ基含有化合物を挙げることができる。中でも、ビスフェノール型エポキシ樹脂やフェノールノボラック型エポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂は１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
エポキシ樹脂はその耐熱性を生かして封止材用途に重用されているが、これを熱硬化性樹脂組成物に添加することにより、得られる放熱シートにおいて樹脂組成物と布帛との接着性が向上し、また放熱シートの耐熱性や耐水性が劣化し難くなる。
エポキシ樹脂はその耐熱性を生かして封止材用途に重用されているが、これを熱硬化性樹脂組成物に添加することにより、得られる放熱シートにおいて樹脂組成物と布帛との接着性が向上し、また放熱シートの耐熱性や耐水性が劣化し難くなる。
エポキシ樹脂を使用する場合の使用量は、熱硬化性樹脂の合計量の約７〜３５重量％が好ましく、約１２〜２５重量％がより好ましい。上記範囲であれば、エポキシ樹脂添加の効果が十分に得られるとともに、加工性が良好である。
エポキシ樹脂を使用する場合の硬化剤としては、ジアリルフタレートモノマー又はオリゴマーや不飽和ポリエステルの硬化を阻害しない酸無水物系の化合物を用いることができる。このような化合物としては、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、メチルナジック酸無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物のような常温で固体の酸無水物；メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物等のような常温で液体の酸無水物などを挙げることができる。中でも、無水マレイン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
エポキシ樹脂を使用する場合の硬化剤としては、ジアリルフタレートモノマー又はオリゴマーや不飽和ポリエステルの硬化を阻害しない酸無水物系の化合物を用いることができる。このような化合物としては、無水マレイン酸、無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、無水ナジック酸、メチルナジック酸無水物、メチルシクロヘキセンジカルボン酸無水物のような常温で固体の酸無水物；メチルテトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸、ドデセニル無水コハク酸、メチルエンドメチレンテトラヒドロ無水フタル酸、水素化メチルナジック酸無水物等のような常温で液体の酸無水物などを挙げることができる。中でも、無水マレイン酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸が好ましく、無水マレイン酸がより好ましい。エポキシ樹脂の硬化剤は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
また、エポキシ樹脂を使用する場合は、硬化剤に加えて、エポキシ樹脂硬化促進剤を使用することができる。酸無水物のエポキシ樹脂に対する反応はアニオン重合型硬化剤により促進されるので、アニオン重合型硬化剤は硬化促進剤として使用できる。アニオン重合型硬化剤としては第三アミン類、第二アミン類の一部、イミダゾール類、カルボン酸の金属塩等が知られており、これらのいずれも使用できるが、中でも芳香族第三アミンのベンジルジメチルアミン、イミダゾール類の２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−ウンデシルイミダゾール等が好ましい。
熱硬化性樹脂には、本発明の硬化を妨げない範囲で、その他の熱硬化性樹脂が含まれていてよい。
熱硬化性樹脂には、本発明の硬化を妨げない範囲で、その他の熱硬化性樹脂が含まれていてよい。
熱伝導性フィラー
熱伝導性フィラーは、工業的に使用される公知の熱伝導性フィラーを制限なく使用できる。このような公知の熱伝導性フィラーとして、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素のような金属窒化物；酸化マグネシウム、アルミナ、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛のような金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウムのような金属水酸化物；炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ケイ素のような金属炭化物などが挙げられる。これらのフィラーは、電気絶縁性が良好であるにもかかわらず高い熱伝導性を示す。
熱伝導性フィラーは、工業的に使用される公知の熱伝導性フィラーを制限なく使用できる。このような公知の熱伝導性フィラーとして、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素のような金属窒化物；酸化マグネシウム、アルミナ、酸化ベリリウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛のような金属酸化物；水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化バリウム、水酸化カルシウムのような金属水酸化物；炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化ケイ素のような金属炭化物などが挙げられる。これらのフィラーは、電気絶縁性が良好であるにもかかわらず高い熱伝導性を示す。
中でも、熱伝導性が高い点で、窒化ホウ素、窒化アルミニウムのような金属窒化物が好ましい。また、シートの難燃性を高めることができる点で、金属水酸化物が好ましい。さらに、分散性がよい点で、酸化マグネシウム、アルミナ、水酸化マグネシウムが好ましい。
また、合成方法の相違に基づく水分吸着量、化学組成、平均粒径、嵩密度、白色度、吸油量、ｐＨ、表面積、平衡吸湿容量等も特に限定されるものではない。さらに、シラン系やチタネート系のカップリング剤やステアリン酸で表面を処理することにより樹脂への相溶性や分散性を改良したものも好適に使用できる。
また、合成方法の相違に基づく水分吸着量、化学組成、平均粒径、嵩密度、白色度、吸油量、ｐＨ、表面積、平衡吸湿容量等も特に限定されるものではない。さらに、シラン系やチタネート系のカップリング剤やステアリン酸で表面を処理することにより樹脂への相溶性や分散性を改良したものも好適に使用できる。
熱伝導性フィラーは、１種を単独で使用してもよく、材質や特性が異なるものを２種以上組み合わせて用いてもよい。
熱伝導性フィラーの使用量は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、約４０〜９００重量部が好ましく、約５０〜８００重量部がより好ましく、約８０〜２５０重量部がさらにより好ましい。上記範囲であれば、得られるシートの熱伝導性が十分になり、かつフィラーの分散加工性も良好である。
熱伝導性フィラーの使用量は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、約４０〜９００重量部が好ましく、約５０〜８００重量部がより好ましく、約８０〜２５０重量部がさらにより好ましい。上記範囲であれば、得られるシートの熱伝導性が十分になり、かつフィラーの分散加工性も良好である。
その他の成分
熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、ゴムや樹脂に一般的に配合される種々の添加剤が含まれていてよい。このような添加剤として、例えば、芳香族メルカプタン系、芳香族ジスルフィド系、芳香族メルカプタン亜鉛系などの素練り促進剤；有機酸系、ニトロソ化合物系、スルフェンアミド系などのスコーチ防止剤；パラフィン系、芳香族系、ナフテン系、液状ゴム系などの可塑剤；ロジン誘導体系、テルペン系などの天然樹脂系粘着付与剤；クマロン（インデン）樹脂系、石油樹脂系、アルキルフェノール樹脂系、キシレン・ホルムアルデヒド系樹脂などの合成樹脂系粘着付与剤；ハロゲン系、金属水和物系、シリコン系、リン系などの難燃剤；酸化防止剤；熱安定剤；光安定剤；紫外線吸収剤；滑剤；顔料；架橋剤；架橋助剤；加硫もどり防止剤；シランカップリング剤；チタネートカップリング剤などが挙げられる。
熱硬化性樹脂組成物には、必要に応じて、ゴムや樹脂に一般的に配合される種々の添加剤が含まれていてよい。このような添加剤として、例えば、芳香族メルカプタン系、芳香族ジスルフィド系、芳香族メルカプタン亜鉛系などの素練り促進剤；有機酸系、ニトロソ化合物系、スルフェンアミド系などのスコーチ防止剤；パラフィン系、芳香族系、ナフテン系、液状ゴム系などの可塑剤；ロジン誘導体系、テルペン系などの天然樹脂系粘着付与剤；クマロン（インデン）樹脂系、石油樹脂系、アルキルフェノール樹脂系、キシレン・ホルムアルデヒド系樹脂などの合成樹脂系粘着付与剤；ハロゲン系、金属水和物系、シリコン系、リン系などの難燃剤；酸化防止剤；熱安定剤；光安定剤；紫外線吸収剤；滑剤；顔料；架橋剤；架橋助剤；加硫もどり防止剤；シランカップリング剤；チタネートカップリング剤などが挙げられる。
また、本発明の熱硬化性樹脂組成物は、放熱シート用の熱硬化性樹脂組成物に通常用いられる公知の添加剤を含むことができる。このような添加剤としては、例えば充填剤、受酸剤、補強剤、安定剤、老化防止剤、滑剤、粘着剤、顔料、難燃剤、紫外線吸収剤、発泡剤、加硫調整剤などが挙げられる。また、シートの強度や剛性の向上のために、架橋剤、カップリング剤、短繊維などが含まれていてもよい。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の各成分を混合し、フィラーを樹脂中に分散させるのに用いる装置は、特に限定されず、ミキサー；ボールミル、サンドミル、ビーズミルのような媒体を用いる湿式分散機；ホモジナイザーのような超音波分散機；アルチマイザーのような加圧式分散機などの、剪断力下で分散できる装置を制限無く使用できる。
本発明の熱硬化性樹脂組成物の各成分を混合し、フィラーを樹脂中に分散させるのに用いる装置は、特に限定されず、ミキサー；ボールミル、サンドミル、ビーズミルのような媒体を用いる湿式分散機；ホモジナイザーのような超音波分散機；アルチマイザーのような加圧式分散機などの、剪断力下で分散できる装置を制限無く使用できる。
布帛
本発明で使用される布帛材料は特に限定されない。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルのような合成繊維；グラファイト繊維等の炭素繊維；ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維のようなセラミクス繊維などからなるものが挙げられる。中でも、熱伝導性が高く、安価である点で、ポリエチレン繊維（特に高分子量ポリエチレン繊維）、炭素繊維（特にグラファイト繊維）、ガラス繊維などが好ましく、ガラス繊維がより好ましい。布帛を構成する繊維は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
布帛の組織は織物、編物、不織布などの何れであってもよい。織物は、平織り、綾織り、朱子織り、綟織り、パイル織りなどの公知の織り組織を採用できる。編物も、平編み、両面編み、パール編みなどの公知の組織を採用できる。繊維の長さ、及び繊維長も特に限定されない。
本発明で使用される布帛材料は特に限定されない。ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステルのような合成繊維；グラファイト繊維等の炭素繊維；ガラス繊維、炭化ケイ素繊維、ボロン繊維、アルミナ繊維のようなセラミクス繊維などからなるものが挙げられる。中でも、熱伝導性が高く、安価である点で、ポリエチレン繊維（特に高分子量ポリエチレン繊維）、炭素繊維（特にグラファイト繊維）、ガラス繊維などが好ましく、ガラス繊維がより好ましい。布帛を構成する繊維は、１種を単独で、又は２種以上を組み合わせて使用できる。
布帛の組織は織物、編物、不織布などの何れであってもよい。織物は、平織り、綾織り、朱子織り、綟織り、パイル織りなどの公知の織り組織を採用できる。編物も、平編み、両面編み、パール編みなどの公知の組織を採用できる。繊維の長さ、及び繊維長も特に限定されない。
熱硬化性樹脂組成物の布帛への担持
上記組成の熱硬化性樹脂組成物を布帛へ含浸、塗布、又は付着させる。熱硬化性樹脂組成物が高粘度液体や固体である場合は、組成物にさらに溶媒を配合してフィラー含有樹脂溶液としたものを布帛に含浸させ、又は塗布すればよい。溶媒は、アセトン、トルエン、メチルエチルケトンなどの公知の溶媒を使用できる。また、熱硬化性樹脂組成物を布帛上に散布するなどして付着させてもよい。熱硬化性樹脂組成物を布帛に塗布し、又は付着させる場合は、布帛に両面に均等に塗布又は付着させることが好ましい。
布帛への熱硬化性樹脂組成物の担持量は、固形分の担持量として約１０〜１０００ｇ／ｍ２が好ましく、約８０〜５００ｇ／ｍ２がより好ましく、約１００〜５００ｇ／ｍ２がさらにより好ましい。上記範囲であれば、布帛を樹脂で十分に覆うことができ、かつ得られるシートが硬くなりすぎず、またコスト及び全体の重量が適正である。
上記組成の熱硬化性樹脂組成物を布帛へ含浸、塗布、又は付着させる。熱硬化性樹脂組成物が高粘度液体や固体である場合は、組成物にさらに溶媒を配合してフィラー含有樹脂溶液としたものを布帛に含浸させ、又は塗布すればよい。溶媒は、アセトン、トルエン、メチルエチルケトンなどの公知の溶媒を使用できる。また、熱硬化性樹脂組成物を布帛上に散布するなどして付着させてもよい。熱硬化性樹脂組成物を布帛に塗布し、又は付着させる場合は、布帛に両面に均等に塗布又は付着させることが好ましい。
布帛への熱硬化性樹脂組成物の担持量は、固形分の担持量として約１０〜１０００ｇ／ｍ２が好ましく、約８０〜５００ｇ／ｍ２がより好ましく、約１００〜５００ｇ／ｍ２がさらにより好ましい。上記範囲であれば、布帛を樹脂で十分に覆うことができ、かつ得られるシートが硬くなりすぎず、またコスト及び全体の重量が適正である。
次いで、熱可塑性樹脂組成物付きの布帛を乾燥させた後、熱硬化性樹脂組成物をシートごと加熱加圧硬化（熱圧縮成型）すればよい。成型は例えばプレス成型機を用いて、圧力１０〜２５ｋｇ／ｃｍ２程度、温度１２０〜１９０℃程度で、１〜１５分間程度行うことができ、これにより熱硬化性樹脂が硬化した放熱シートが得られる。また、必要に応じてプレキュアすることで樹脂の硬化を進めれば、得られるシート表面にタックが生じるのを抑えることができる。放熱シートは任意の大きさに切断して使用することができる。
このようにして本発明の放熱シートが得られる。
このようにして本発明の放熱シートが得られる。
（ＩＩ）放熱シート
本発明の放熱シートは、熱伝導性フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持した布帛からなる放熱シートであって、熱硬化性樹脂がジアリルフタレート樹脂を含有するものであり、かつ当該放熱シートの少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上であるシートである。
本発明の放熱シートにおける「熱硬化性樹脂」は、硬化する前の樹脂を指す。
熱硬化性樹脂は、前述した通りである。前述した本発明方法において、ジアリルフタレートと不飽和ポリエステルとを含む熱硬化性樹脂組成物を硬化させる場合は、ジアリルフタレートと不飽和ポリエステルとは、通常、部分的にそれらの共重合体を形成する。また、熱伝導性フィラー、樹脂組成物中のその他の成分、布帛、樹脂組成物の担持量についても前述した通りである。
本発明の放熱シートは、熱伝導性フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持した布帛からなる放熱シートであって、熱硬化性樹脂がジアリルフタレート樹脂を含有するものであり、かつ当該放熱シートの少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上であるシートである。
本発明の放熱シートにおける「熱硬化性樹脂」は、硬化する前の樹脂を指す。
熱硬化性樹脂は、前述した通りである。前述した本発明方法において、ジアリルフタレートと不飽和ポリエステルとを含む熱硬化性樹脂組成物を硬化させる場合は、ジアリルフタレートと不飽和ポリエステルとは、通常、部分的にそれらの共重合体を形成する。また、熱伝導性フィラー、樹脂組成物中のその他の成分、布帛、樹脂組成物の担持量についても前述した通りである。
放熱シートの厚みは、使用目的によって異なるが、通常、約０．１〜２０ｍｍとすればよい。
本発明の放熱シートは、少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上であり、好ましくは２．５Ｗ／ｍＫ以上であり、より好ましくは３Ｗ／ｍＫ以上である。布帛材料や、熱硬化性樹脂組成物の組成及び担持量などを前述した範囲で設定することにより上記の熱伝導率の範囲にすることができる。本発明の熱伝導率は、実施例に記載の方法で測定される値である。
本発明の放熱シートは、少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上であり、好ましくは２．５Ｗ／ｍＫ以上であり、より好ましくは３Ｗ／ｍＫ以上である。布帛材料や、熱硬化性樹脂組成物の組成及び担持量などを前述した範囲で設定することにより上記の熱伝導率の範囲にすることができる。本発明の熱伝導率は、実施例に記載の方法で測定される値である。
実施例
以下、実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
熱硬化性樹脂としてジアリルイソフタレートプレポリマー（ダイソー社製）２０重量部に、有機過酸化物として１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ社製、カヤレン６−７０）０．４重量部と、アセトン（試薬１級）１００重量部とを加え、全体を室温で振り混ぜて、各成分をアセトンに溶解させた。この溶液に、平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）１１３．４重量部を添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織った織布に、上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
以下、実施例を挙げて、本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
実施例１
熱硬化性樹脂としてジアリルイソフタレートプレポリマー（ダイソー社製）２０重量部に、有機過酸化物として１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ社製、カヤレン６−７０）０．４重量部と、アセトン（試薬１級）１００重量部とを加え、全体を室温で振り混ぜて、各成分をアセトンに溶解させた。この溶液に、平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）１１３．４重量部を添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織った織布に、上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例２
ジアリルイソフタレートプレポリマー（商品名「ダイソーイソダップ」ダイソー社製）７５部、ジアリルテレフタレートモノマー５部、過酸化ジクミル１．５部、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤＣＮ−７０４、エポキシ当量２２０、軟化点９０℃）１６重量部、無水マレイン酸（試薬特級）４重量部に、ベンジルジメチルアミン０．００４重量部と、アセトン２００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、前二者をアセトンに溶解させた。
この溶液に、平均粒径１μｍの窒化ホウ素粒子（三井化学社製：ＭＢＮ−０１０Ｔ）４５０重量部と平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）４５０重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
ジアリルイソフタレートプレポリマー（商品名「ダイソーイソダップ」ダイソー社製）７５部、ジアリルテレフタレートモノマー５部、過酸化ジクミル１．５部、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤＣＮ−７０４、エポキシ当量２２０、軟化点９０℃）１６重量部、無水マレイン酸（試薬特級）４重量部に、ベンジルジメチルアミン０．００４重量部と、アセトン２００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、前二者をアセトンに溶解させた。
この溶液に、平均粒径１μｍの窒化ホウ素粒子（三井化学社製：ＭＢＮ−０１０Ｔ）４５０重量部と平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）４５０重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例３
ジアリルオルソフタレートプレポリマー（メチルエチルケトンを５０重量％含む溶液の粘度（３０℃）９６．５ｃｐ、ヨウ素価５６．７、ダイソー（株）製）１４０部、イソフタル酸３モル／フマル酸７モル／プロピレングリコール６モル／エチレングリコール４モル組成で酸価１０の不飽和ポリエステル３０部、ポリウレタンヘキサアクリレート（共栄社化学（株）製、ＵＡ−３０６Ｈ）１０部、ベンゾイルパーオキサイド３部、内部離型剤（ＤＲ−２０Ｓ、ダイソー（株）製）０．５部、ハイドロキノン（重合調製剤）０．０５部をアセトン、トルエンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒径５μｍの窒化アルミニウム粒子（古河電子社製：ＦＡＮ−ｆ０５−Ｊ−Ａ−ＴＹ）３７４．４重量部と平均粒径３０μｍの窒化アルミニウム粒子（古河電子社製：ＦＡＮ−ｆ３０−Ａ−ＴＹ）２４９．６重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
ジアリルオルソフタレートプレポリマー（メチルエチルケトンを５０重量％含む溶液の粘度（３０℃）９６．５ｃｐ、ヨウ素価５６．７、ダイソー（株）製）１４０部、イソフタル酸３モル／フマル酸７モル／プロピレングリコール６モル／エチレングリコール４モル組成で酸価１０の不飽和ポリエステル３０部、ポリウレタンヘキサアクリレート（共栄社化学（株）製、ＵＡ−３０６Ｈ）１０部、ベンゾイルパーオキサイド３部、内部離型剤（ＤＲ−２０Ｓ、ダイソー（株）製）０．５部、ハイドロキノン（重合調製剤）０．０５部をアセトン、トルエンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒径５μｍの窒化アルミニウム粒子（古河電子社製：ＦＡＮ−ｆ０５−Ｊ−Ａ−ＴＹ）３７４．４重量部と平均粒径３０μｍの窒化アルミニウム粒子（古河電子社製：ＦＡＮ−ｆ３０−Ａ−ＴＹ）２４９．６重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例４
＜不飽和ポリエステルの製造＞
無水マレイン酸１０モル、エチレングリコール３モル、プロピレングリコール６モル、水素化ビスフェノール１モルを反応容器に仕込み、ハイドロキノン０．５ｇの存在下、常圧下、窒素気流中にて反応温度１８０〜２１０℃の範囲を維持しつつ、目的物の数平均分子量が１００００〜１２０００の範囲になるよう３時間程度反応させ、その結果、数平均分子量が約１１０００、かつ酸価が１５ｍｇＫＯＨ／ｇの不飽和ポリエステルを得た。
＜放熱シートの製造＞
ジアリルオルソフタレートプレポリマー（メチルエチルケトンを５０重量％含む溶液：粘度（３０℃）９６．５ｃｐ、ヨウ素価５６．７、ダイソー（株）製）１６０部、上記不飽和ポリエステル２０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１部、ベンゾイルパーオキサイド４部、内部離型剤（ゼレックＵＮ、デュポン社製）０．４部、ハイドロキノン（重合調整剤）０．０３部をアセトンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒子径約３μｍで、表面処理された水酸化アルミニウム３０部（昭和電工社製：ハイジライトＨ−３２ＳＴ）と平均粒径３０μｍの窒化アルミニウム粒子（古河電子社製：ＦＡＮ−ｆ３０−Ａ−ＴＹ）７５０部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１３０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
＜不飽和ポリエステルの製造＞
無水マレイン酸１０モル、エチレングリコール３モル、プロピレングリコール６モル、水素化ビスフェノール１モルを反応容器に仕込み、ハイドロキノン０．５ｇの存在下、常圧下、窒素気流中にて反応温度１８０〜２１０℃の範囲を維持しつつ、目的物の数平均分子量が１００００〜１２０００の範囲になるよう３時間程度反応させ、その結果、数平均分子量が約１１０００、かつ酸価が１５ｍｇＫＯＨ／ｇの不飽和ポリエステルを得た。
＜放熱シートの製造＞
ジアリルオルソフタレートプレポリマー（メチルエチルケトンを５０重量％含む溶液：粘度（３０℃）９６．５ｃｐ、ヨウ素価５６．７、ダイソー（株）製）１６０部、上記不飽和ポリエステル２０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１部、ベンゾイルパーオキサイド４部、内部離型剤（ゼレックＵＮ、デュポン社製）０．４部、ハイドロキノン（重合調整剤）０．０３部をアセトンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒子径約３μｍで、表面処理された水酸化アルミニウム３０部（昭和電工社製：ハイジライトＨ−３２ＳＴ）と平均粒径３０μｍの窒化アルミニウム粒子（古河電子社製：ＦＡＮ−ｆ３０−Ａ−ＴＹ）７５０部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１３０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例５
ジアリルオルソフタレートプレポリマー（メチルエチルケトン５０重量％溶液粘度（３０℃）９６．５ｃｐ、ヨウ素価５６．７、ダイソー（株）製）１６０部、実施例４で製造した不飽和ポリエステル２０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１部、内部離型剤（ゼレックＵＮ、デュポン社製）０．４部、ベンゾイルパーオキサイド４部、ハイドロキノン（重合調製剤）０．０３部、微粉末シリカ（カープレックス、塩野義製薬（株）製）４部をアセトンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒子径約１μｍの水酸化マグネシウム３０部（協和化学工業社製：キスマ５Ｑ）と平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）５７４部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４８０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
ジアリルオルソフタレートプレポリマー（メチルエチルケトン５０重量％溶液粘度（３０℃）９６．５ｃｐ、ヨウ素価５６．７、ダイソー（株）製）１６０部、実施例４で製造した不飽和ポリエステル２０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１部、内部離型剤（ゼレックＵＮ、デュポン社製）０．４部、ベンゾイルパーオキサイド４部、ハイドロキノン（重合調製剤）０．０３部、微粉末シリカ（カープレックス、塩野義製薬（株）製）４部をアセトンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒子径約１μｍの水酸化マグネシウム３０部（協和化学工業社製：キスマ５Ｑ）と平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）５７４部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４８０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例６
ジアリルイソフタレートプレポリマー（商品名「ダイソーイソダップ」ダイソー社製）６０部、ジアリルテレフタレートモノマー１５部、過酸化ジクミル１．５部、フェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシ社製、エピコートＹＸ４０００、エポキシ当量１８０、軟化点１０５℃）２０重量部、無水マレイン酸（試薬特級）５重量部に、ベンジルジメチルアミン０．００５重量部と、アセトン２００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、前二者をアセトンに溶解させた。
この溶液に、平均粒径１μｍの窒化ホウ素粒子（三井化学社製：ＭＢＮ−０１０Ｔ）２００重量部と平均粒径６．５μｍの酸化ケイ素粒子（電気化学工業社製：ＦＢ−８Ｓ）３３重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
ジアリルイソフタレートプレポリマー（商品名「ダイソーイソダップ」ダイソー社製）６０部、ジアリルテレフタレートモノマー１５部、過酸化ジクミル１．５部、フェニル型エポキシ樹脂（ジャパンエポキシ社製、エピコートＹＸ４０００、エポキシ当量１８０、軟化点１０５℃）２０重量部、無水マレイン酸（試薬特級）５重量部に、ベンジルジメチルアミン０．００５重量部と、アセトン２００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、前二者をアセトンに溶解させた。
この溶液に、平均粒径１μｍの窒化ホウ素粒子（三井化学社製：ＭＢＮ−０１０Ｔ）２００重量部と平均粒径６．５μｍの酸化ケイ素粒子（電気化学工業社製：ＦＢ−８Ｓ）３３重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例７
ジアリルイソフタレートプレポリマー（商品名「ダイソーイソダップ」ダイソー社製）７５部、ジアリルテレフタレートモノマー５部、過酸化ジクミル１．５部、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤＣＮ−７０４、エポキシ当量２２０、軟化点９０℃）１６重量部、無水マレイン酸（試薬特級）４重量部に、ベンジルジメチルアミン０．００４重量部と、アセトン２００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、前二者をアセトンに溶解させた。
この溶液に、平均粒径９μｍの酸化アルミニウム粒子（昭和電工社製：ＡＳ−５０）１２０重量部と平均粒径６．５μｍの酸化ケイ素粒子（電気化学工業社製：ＦＢ−８Ｓ）３０重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
ジアリルイソフタレートプレポリマー（商品名「ダイソーイソダップ」ダイソー社製）７５部、ジアリルテレフタレートモノマー５部、過酸化ジクミル１．５部、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂（東都化成社製、ＹＤＣＮ−７０４、エポキシ当量２２０、軟化点９０℃）１６重量部、無水マレイン酸（試薬特級）４重量部に、ベンジルジメチルアミン０．００４重量部と、アセトン２００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、前二者をアセトンに溶解させた。
この溶液に、平均粒径９μｍの酸化アルミニウム粒子（昭和電工社製：ＡＳ−５０）１２０重量部と平均粒径６．５μｍの酸化ケイ素粒子（電気化学工業社製：ＦＢ−８Ｓ）３０重量部とを添加し、分散機で分散させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
実施例８
ジアリルオルソフタレートプレポリマー９０部、ジアリルオルソフタレートモノマー１０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１部、ベンゾイルパーオキサイド４部、内部離型剤０．４部、ハイドロキノン０．０３部、微粉末シリカ４部をアセトンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒子径約９μｍの酸化アルミニウム５０部（昭和電工社製：ＡＳ−５０）と平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）６００部を添加し、分散機で分散させた。
直径７μｍ程度のカーボン繊維を約1000本撚って作製したカーボン糸を約２mm間隔で配置したカーボン製メッシュを用いた。このメッシュに上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４８０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
ジアリルオルソフタレートプレポリマー９０部、ジアリルオルソフタレートモノマー１０部、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート１部、ベンゾイルパーオキサイド４部、内部離型剤０．４部、ハイドロキノン０．０３部、微粉末シリカ４部をアセトンに溶解して樹脂液を調整した。
この溶液に、平均粒子径約９μｍの酸化アルミニウム５０部（昭和電工社製：ＡＳ−５０）と平均粒径１０μｍの窒化ホウ素粒子（昭和電工社製：ＵＨＰ−２）６００部を添加し、分散機で分散させた。
直径７μｍ程度のカーボン繊維を約1000本撚って作製したカーボン糸を約２mm間隔で配置したカーボン製メッシュを用いた。このメッシュに上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４８０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
比較例１
熱硬化性樹脂としてジアリルイソフタレートプレポリマー（ダイソー社製）２０重量部に、有機過酸化物として１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ社製、カヤレン６−７０）０．４重量部と、アセトン（試薬１級）１００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、アセトンに溶解させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
熱硬化性樹脂としてジアリルイソフタレートプレポリマー（ダイソー社製）２０重量部に、有機過酸化物として１，６−ビス（ｔ−ブチルパーオキシカルボニルオキシ）ヘキサン（化薬アクゾ社製、カヤレン６−７０）０．４重量部と、アセトン（試薬１級）１００重量部を加え、全体を室温で振り混ぜて、アセトンに溶解させた。
直径が５〜７μｍのガラス繊維を数十本まとめたヤーンを１〜２ｍｍ間隔で織り込んだ織布に上記熱硬化性樹脂組成物を含浸させ、８０℃で５分乾燥させて、付着量４５０ｇ／ｍ２、厚さ約１ｍｍの含浸織布を得た。
この含浸織布を熱圧成型機を用いて１５０℃で１２ｋｇ／ｃｍ２、１０分の熱圧成型で成型し、放熱シートを得た。
比較例２
ジアリルイソフタレートプレポリマー（ダイソー社製）１００部、ガラス繊維（日東紡ガラス製、繊維径：１１μｍ、平均繊維長：３ｍｍ）１２０部、酸化アルミニウム粉末（日本軽金属製、平均粒子径：１５μｍ）８６部、硬化剤としてジクミルパーオキサイド５部、離型剤としてステアリン酸亜鉛４部を配合し均一混合した。その後、熱ロールにて均一に加熱混練してシート状にし、冷却後ミルで粉砕し成形材料を得た。
この成形材料を熱プレス機に投入し温度１５０℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ2 で３０分加熱し１．６ｍｍ×５００ｍｍ×５００ｍｍの積層体を得た。
ジアリルイソフタレートプレポリマー（ダイソー社製）１００部、ガラス繊維（日東紡ガラス製、繊維径：１１μｍ、平均繊維長：３ｍｍ）１２０部、酸化アルミニウム粉末（日本軽金属製、平均粒子径：１５μｍ）８６部、硬化剤としてジクミルパーオキサイド５部、離型剤としてステアリン酸亜鉛４部を配合し均一混合した。その後、熱ロールにて均一に加熱混練してシート状にし、冷却後ミルで粉砕し成形材料を得た。
この成形材料を熱プレス機に投入し温度１５０℃、圧力１０ｋｇ／ｃｍ2 で３０分加熱し１．６ｍｍ×５００ｍｍ×５００ｍｍの積層体を得た。
＜体積抵抗値の測定＞
JIS K6271の方法に準じて体積抵抗率を測定した。
＜熱伝導率の測定＞
JIS K7123の方法に準じて比熱を測定し、JIS R1611の方法に準じて熱拡散率を測定し、その比熱と熱拡散率から以下の式に従い熱伝導率（λ）を算出した。
λ＝α・Cp・ρ（Ｗ／ｍＫ）
（式中、αは熱拡散率、Cpは比熱、ρは密度を示す。）
なお、被験サンプルのサイズは直径１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤状とし、レーザーフラッシュ法により、面方向の熱伝導率を求めた。
＜難燃性の評価＞
JIS K6911の方法に準じて難燃性を評価した。
結果を以下の表１に示す。表中のＶＲは体積抵抗値を示し、λは熱伝導率を示す。
JIS K6271の方法に準じて体積抵抗率を測定した。
＜熱伝導率の測定＞
JIS K7123の方法に準じて比熱を測定し、JIS R1611の方法に準じて熱拡散率を測定し、その比熱と熱拡散率から以下の式に従い熱伝導率（λ）を算出した。
λ＝α・Cp・ρ（Ｗ／ｍＫ）
（式中、αは熱拡散率、Cpは比熱、ρは密度を示す。）
なお、被験サンプルのサイズは直径１０ｍｍ、厚さ３ｍｍの円盤状とし、レーザーフラッシュ法により、面方向の熱伝導率を求めた。
＜難燃性の評価＞
JIS K6911の方法に準じて難燃性を評価した。
結果を以下の表１に示す。表中のＶＲは体積抵抗値を示し、λは熱伝導率を示す。
また、フィラーとして水酸化アルミニウムを用いた実施例４のシート、及び水酸化マグネシウムを用いた実施例５のシートは、JIS K6911の難燃性試験の結果、他のサンプルに比較して高い難燃性を示した。
本発明の放熱シートは、絶縁性、熱伝導率が優れ、柔軟性を有するため、電気部品の放熱などの用途に好適に使用できる。
Claims (6)
- 金属窒化物、金属酸化物、金属水酸化物、及び金属炭化物からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱伝導性フィラーを含有する熱硬化性樹脂組成物の硬化物を担持した布帛からなる放熱シートであって、熱硬化性樹脂がジアリルフタレート樹脂を含有するものであり、且つ当該放熱シートの少なくとも一方向の熱伝導率が２Ｗ／ｍＫ以上であり、電気絶縁性であることを特徴とする放熱シート。
- 布帛への熱硬化性樹脂組成物の硬化物の担持量が１０〜１０００ｇ／ｍ２である請求項１に記載の放熱シート。
- 熱硬化性樹脂の合計量に対するジアリルフタレート樹脂の比率が１０重量％以上である請求項１又は２に記載の放熱シート。
- 熱硬化性樹脂が、不飽和ポリエステル樹脂を含むものである請求項１〜３のいずれかに記載の放熱シート。
- 熱硬化性樹脂が、エポキシ樹脂を含むものである請求項１〜４のいずれかに記載の放熱シート。
- 熱伝導性フィラーの含有量が、熱硬化性樹脂１００重量部に対して４０〜９００重量部である請求項１〜５のいずれかに記載の放熱シート。
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