JP6555009B2 - Thermal conductive sheet and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、熱伝導シートおよび熱伝導シートの製造方法に関するものである。   The present invention relates to a heat conductive sheet and a method for producing the heat conductive sheet.

プラズマディスプレイパネル(PDP)や集積回路(IC)チップ等の電子部品は、電子部品自体が小型化・薄型化する一方、その高性能化に伴って発熱量が増大している。そして、電子部品の高性能化の結果、電子部品を用いた電子機器では、電子部品の温度上昇による機能障害対策を講じる必要が生じている。   Electronic parts such as a plasma display panel (PDP) and an integrated circuit (IC) chip are becoming smaller and thinner, and the amount of heat generated is increasing as the performance becomes higher. As a result of higher performance of electronic components, it is necessary to take countermeasures against functional failures due to temperature rise of electronic components in electronic devices using electronic components.

ここで、一般に、温度上昇による機能障害対策としては、電子部品等の発熱体に対し、金属製のヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体を取り付けることによって、放熱を促進させる方法が採られている。そして、放熱体を使用する際には、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるために、熱伝導性が高いシート状の部材(熱伝導シート)を介して発熱体と放熱体とを密着させている。そのため、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用される熱伝導シートには、高い密着性と、高い熱伝導性とを有することが求められている。   Here, in general, as a countermeasure against functional failure due to a temperature rise, a method of promoting heat dissipation by attaching a heat sink such as a metal heat sink, a heat sink, or a heat sink to a heat generator such as an electronic component is adopted. ing. And when using a heat radiator, in order to transfer heat efficiently from a heat generating body to a heat sink, a heat generating body, a heat sink, and a heat conductive sheet through a sheet-like member (heat conductive sheet) with high heat conductivity. Are in close contact. Therefore, the heat conductive sheet used by being sandwiched between the heat generator and the heat radiator is required to have high adhesion and high heat conductivity.

そこで、近年では、密着性および熱伝導性に優れる熱伝導シートとして、樹脂と熱伝導性充填材とを含み、且つ、熱伝導性充填材を熱伝導シートの厚み方向に配向させた熱伝導シートが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Therefore, in recent years, a heat conductive sheet including a resin and a heat conductive filler as a heat conductive sheet excellent in adhesion and heat conductivity, and having the heat conductive filler oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet. Has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

具体的には、例えば特許文献1および2には、樹脂中で膨張黒鉛粉末や窒化ホウ素粒子などの熱伝導性充填材をシート主面方向(厚さ方向に直交する方向)に配向させてなる一次シートを一次シートの厚み方向に複数枚積層して積層体を形成した後、得られた積層体を積層方向にスライスすることにより、熱伝導性充填材が熱伝導シートの厚み方向に配向された熱伝導シートを得る技術が開示されている。この特許文献1および2の熱伝導シートは、樹脂を含んでいるので、高い密着性を発揮することができる。また、特許文献1および2の熱伝導シートは、熱伝導性充填材が熱伝導シートの厚み方向に配向しているので、厚み方向の熱伝導性に優れている。   Specifically, for example, in Patent Documents 1 and 2, a thermally conductive filler such as expanded graphite powder and boron nitride particles is oriented in a sheet main surface direction (direction orthogonal to the thickness direction) in a resin. After forming a laminate by laminating a plurality of primary sheets in the thickness direction of the primary sheet, the thermally conductive filler is oriented in the thickness direction of the heat conduction sheet by slicing the obtained laminate in the lamination direction. A technique for obtaining a heat conductive sheet is disclosed. Since the heat conductive sheets of Patent Documents 1 and 2 contain a resin, they can exhibit high adhesion. Moreover, since the heat conductive filler of the patent documents 1 and 2 is orientating in the thickness direction of a heat conductive sheet, it is excellent in the heat conductivity of the thickness direction.

また、例えば特許文献3には、シリコーンゴムなどの高分子マトリックスと、炭素繊維と、球状カーボンとを含む成形材料を、磁場または電場を用いて炭素繊維を一方向に配向させた状態で固化させて成形体を得た後、炭素繊維と交差する方向に成形体をスライスし、更に得られたスライス片の表面から露出した炭素繊維の端面を研磨して炭素繊維の端面を潰すことにより、炭素繊維が熱伝導シートの厚み方向に配向された熱伝導シートを得る技術が開示されている。この特許文献3の熱伝導シートは、シリコーンゴムなどの高分子マトリックスを含んでおり、また、表面に露出した炭素繊維の端面が研磨により潰されているので、高い密着性を発揮することができる。また、特許文献3の熱伝導シートは、炭素繊維が熱伝導シートの厚み方向に配向しているので、厚み方向の熱伝導性に優れている。   Further, for example, in Patent Document 3, a molding material containing a polymer matrix such as silicone rubber, carbon fibers, and spherical carbon is solidified in a state where the carbon fibers are oriented in one direction using a magnetic field or an electric field. After the molded body is obtained, the molded body is sliced in a direction intersecting with the carbon fiber, and the end face of the carbon fiber exposed from the surface of the obtained slice piece is polished to crush the end face of the carbon fiber, thereby A technique for obtaining a heat conductive sheet in which fibers are oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet is disclosed. The heat conductive sheet of Patent Document 3 includes a polymer matrix such as silicone rubber, and the end face of the carbon fiber exposed on the surface is crushed by polishing, so that high adhesion can be exhibited. . Moreover, since the carbon fiber orientates in the thickness direction of a heat conductive sheet, the heat conductive sheet of patent document 3 is excellent in the heat conductivity of the thickness direction.

特開2002−026202号公報JP 2002-026202 A 再表2008−053843号公報Table 2008-053843 特開2010−254766号公報JP 2010-254766 A

ここで、特許文献1〜3などに記載の従来の熱伝導シートは、発熱体から放熱体へと熱を伝え、放熱体を介して熱を放散させることを前提としており、特許文献1〜3では、熱伝導シートの密着性と熱伝導性とを向上させることのみに着目していた。   Here, the conventional heat conductive sheets described in Patent Documents 1 to 3 are based on the premise that the heat is transmitted from the heat generating body to the heat radiating body and is dissipated through the heat radiating body. Then, it focused only on improving the adhesiveness and heat conductivity of a heat conductive sheet.

しかし、近年では、電子機器の更なる高性能化に伴う発熱量の増大および電子機器の小型化の要求に対応する観点から、熱伝導シートと放熱体とを用いて構成される放熱装置には、発熱体で発生した熱を更に効率的に放散させることが求められていた。   However, in recent years, from the viewpoint of responding to the demand for increased heat generation and further downsizing of electronic devices due to further enhancement of performance of electronic devices, Therefore, there has been a demand for more efficiently dissipating the heat generated in the heating element.

そこで、本発明は、熱の効率的な放散を可能にする熱伝導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 sheet which enables efficient dissipation of heat.

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。そして本発明者らは、熱伝導シートの表面を平滑化することにより、熱放射性に優れた熱伝導シートが得られることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventors have intensively studied to achieve the above object. The inventors have found that a heat conductive sheet excellent in heat radiation can be obtained by smoothing the surface of the heat conductive sheet, and completed the present invention.

すなわち、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、本発明の熱伝導シートは、樹脂と、炭素材料とを含み、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さが40μm以下であることを特徴とする。
このように、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下にすれば、熱放射性に優れた熱伝導シートが得られる。従って、熱伝導シートを発熱体に取り付けた際に、熱伝導シート自体から効率的に熱を放散することができる。
なお、上述した本発明において、「十点平均表面粗さ」は、表面粗さ測定機(ミツトヨ社製、型番「SJ−201」)を用いて測定することができる。
That is, the present invention aims to advantageously solve the above problems, and the heat conductive sheet of the present invention includes a resin and a carbon material, and has a ten-point average surface roughness of at least one main surface. Is 40 μm or less.
As described above, when the ten-point average surface roughness of at least one main surface is set to 40 μm or less, a heat conductive sheet excellent in thermal radiation can be obtained. Therefore, when the heat conductive sheet is attached to the heating element, heat can be efficiently dissipated from the heat conductive sheet itself.
In the present invention described above, the “ten-point average surface roughness” can be measured using a surface roughness measuring machine (manufactured by Mitutoyo Corporation, model number “SJ-201”).

ここで、本発明の熱伝導シートは、厚み方向の熱伝導率が20W/m・K以上であることが好ましい。厚み方向の熱伝導率が20W/m・K以上であれば、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用した際に、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えることができる。
なお、上述した本発明において、「熱伝導率」は、熱伝導シートの熱拡散率α(m/s)、定圧比熱Cp(J/g・K)および比重ρ(g/m)を用いて、下記式(I):
熱伝導率λ(W/m・K)=α×Cp×ρ ・・・(I)
より求めることができる。ここで、「熱拡散率」は熱物性測定装置を用いて測定することができ、「定圧比熱」は示差走査熱量計を用いて測定することができ、「比重」は自動比重計を用いて測定することができる。
Here, the heat conductive sheet of the present invention preferably has a heat conductivity in the thickness direction of 20 W / m · K or more. If the thermal conductivity in the thickness direction is 20 W / m · K or more, heat can be efficiently transferred from the heating element to the radiator when sandwiched between the heating element and the radiator.
In the present invention described above, “thermal conductivity” is defined as the thermal diffusivity α (m 2 / s), the constant pressure specific heat Cp (J / g · K), and the specific gravity ρ (g / m 3 ) of the thermal conductive sheet. Using the following formula (I):
Thermal conductivity λ (W / m · K) = α × Cp × ρ (I)
It can be obtained more. Here, "thermal diffusivity" can be measured using a thermophysical property measuring device, "constant pressure specific heat" can be measured using a differential scanning calorimeter, and "specific gravity" can be measured using an automatic hydrometer. Can be measured.

また、本発明の熱伝導シートは、前記炭素材料が膨張化黒鉛を含むことが好ましい。膨張化黒鉛を含有させれば、熱伝導シートの熱伝導率および熱放射性を更に向上させることができる。   In the heat conductive sheet of the present invention, the carbon material preferably contains expanded graphite. If expanded graphite is contained, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.

更に、本発明の熱伝導シートは、前記炭素材料が繊維状炭素ナノ構造体を含むことが好ましい。繊維状炭素ナノ構造体を含有させれば、熱伝導シートの熱伝導率および熱放射性を更に向上させることができる。   Furthermore, in the heat conductive sheet of the present invention, it is preferable that the carbon material includes a fibrous carbon nanostructure. If the fibrous carbon nanostructure is contained, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.

そして、本発明の熱伝導シートは、前記樹脂と、前記炭素材料とを含む条片が並列接合されてなるものとすることができる。樹脂と炭素材料とを含む条片を並列接合した構成とすれば、熱伝導シートを容易に製造することができる。   And the heat conductive sheet of this invention shall be formed by parallel-joining the strip containing the said resin and the said carbon material. If it is set as the structure which joined in parallel the strip containing resin and a carbon material, a heat conductive sheet can be manufactured easily.

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、本発明の熱伝導シートの製造方法は、樹脂と、炭素材料とを含むシートを準備する工程(A)と、前記シートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下にする工程(B)とを含む。工程(B)を実施し、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下にすれば、熱放射性に優れた熱伝導シートが得られる。従って、発熱体に取り付けた際に、熱伝導シート自体から効率的に熱を放散することが可能な熱伝導シートを得ることができる。   Moreover, this invention aims at solving the said subject advantageously, and the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention includes the process (A) which prepares the sheet | seat containing resin and a carbon material. And the step (B) of setting the ten-point average surface roughness of at least one main surface of the sheet to 40 μm or less. When the step (B) is performed and the ten-point average surface roughness of at least one main surface is set to 40 μm or less, a heat conductive sheet excellent in thermal radiation can be obtained. Therefore, when attached to the heating element, a heat conductive sheet capable of efficiently dissipating heat from the heat conductive sheet itself can be obtained.

ここで、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記工程(B)が、前記主面に有機溶剤を接触させる工程を含むことが好ましい。有機溶剤を使用すれば、主面の十点平均表面粗さを容易に調整することができる。   Here, as for the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention, it is preferable that the said process (B) includes the process which makes an organic solvent contact the said main surface. If an organic solvent is used, the ten-point average surface roughness of the main surface can be easily adjusted.

なお、前記工程(B)は、前記有機溶剤を接触させた前記シートの前記主面に圧力を負荷する工程を更に含むことが好ましい。有機溶剤を接触させた状態でシートの主面に圧力を負荷してシートの主面を平滑化すれば、主面の十点平均表面粗さを容易に小さくすることができる。   In addition, it is preferable that the said process (B) further includes the process of applying a pressure to the said main surface of the said sheet | seat which contacted the said organic solvent. If the main surface of the sheet is smoothed by applying pressure to the main surface of the sheet in contact with the organic solvent, the ten-point average surface roughness of the main surface can be easily reduced.

また、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記工程(B)が、前記主面を研磨する工程を含むことが好ましい。研磨を用いれば、主面の十点平均表面粗さを容易に調整することができる。   Moreover, the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention WHEREIN: It is preferable that the said process (B) includes the process of grind | polishing the said main surface. If polishing is used, the ten-point average surface roughness of the main surface can be easily adjusted.

そして、本発明の熱伝導シートの製造方法は、前記工程(A)が、前記樹脂と、前記炭素材料とを含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導シートを得る工程と、前記プレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る工程と、前記積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、前記シートを得る工程と、を含むことが好ましい。このように、樹脂、および炭素材料を含む組成物を加圧して成形したプレ熱伝導シートよりなる積層体を積層方向に対して45°以下の角度でスライスすれば、熱伝導性および熱放射性に優れる熱伝導シートを容易に製造することができる。   And the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention WHEREIN: The said process (A) pressurizes the composition containing the said resin and the said carbon material, and shape | molds it in a sheet form, and the process of obtaining a pre heat conductive sheet, A step of laminating a plurality of the pre-heat conductive sheets in the thickness direction, or folding or winding the pre-heat conductive sheets to obtain a laminate, and the laminate is 45 ° with respect to the lamination direction. And slicing at the following angle to obtain the sheet. In this way, if a laminate composed of a pre-heat conductive sheet formed by pressurizing a resin and a composition containing a carbon material is sliced at an angle of 45 ° or less with respect to the stacking direction, the heat conductivity and heat radiation can be improved. An excellent heat conductive sheet can be easily produced.

なお、本発明の熱伝導シートの製造方法では、前記炭素材料が膨張化黒鉛を含むことが好ましい。膨張化黒鉛を含有させれば、熱伝導シートの熱伝導率および熱放射性を更に向上させることができる。   In addition, in the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention, it is preferable that the said carbon material contains expanded graphite. If expanded graphite is contained, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.

更に、本発明の熱伝導シートの製造方法では、前記炭素材料が繊維状炭素ナノ構造体を含むことが好ましい。繊維状炭素ナノ構造体を含有させれば、熱伝導シートの熱伝導率および熱放射性を更に向上させることができる。   Furthermore, in the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention, it is preferable that the said carbon material contains a fibrous carbon nanostructure. If the fibrous carbon nanostructure is contained, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.

本発明によれば、熱放射性に優れた熱伝導シートを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the heat conductive sheet excellent in thermal radiation property can be provided.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の熱伝導シートは、例えば、発熱体に放熱体を取り付ける際に発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用することができる。即ち、本発明の熱伝導シートは、ヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体と共に放熱装置を構成することができる。また、本発明の熱伝導シートは、例えば、発熱体に単独で取り付けて、放熱シートとして使用することもできる。即ち、本発明の熱伝導シートは、単独で、或いは、放熱体と組み合わせて、放熱装置を構成することができる。
そして、本発明の熱伝導シートは、例えば本発明の熱伝導シートの製造方法を用いて製造することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The heat conductive sheet of the present invention can be used, for example, by being sandwiched between a heat generator and a heat radiator when the heat radiator is attached to the heat generator. That is, the heat conductive sheet of this invention can comprise a heat radiating device with heat sinks, such as a heat sink, a heat sink, and a heat radiating fin. Moreover, the heat conductive sheet of this invention can also be attached to a heat generating body independently, and can also be used as a heat radiating sheet, for example. That is, the heat conductive sheet of this invention can comprise a thermal radiation device individually or in combination with a heat radiator.
And the heat conductive sheet of this invention can be manufactured, for example using the manufacturing method of the heat conductive sheet of this invention.

(熱伝導シート)
本発明の熱伝導シートは、樹脂と、炭素材料とを含有する。また、本発明の熱伝導シートは、少なくとも一方の主面(熱伝導シートの厚さ方向に直交する面の少なくとも一方)の十点平均表面粗さが40μm以下である。そして、本発明の熱伝導シートは、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さが40μm以下であるので、熱放射性に優れている。従って、本発明の熱伝導シートを単独で発熱体に取り付けた場合には、放熱体を使用することなく、熱伝導シート自体を放熱シートとして有効に利用することができる。また、本発明の熱伝導シートをヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体と組み合わせて使用した場合には、発熱体と放熱体との間に挟みこまれた熱伝導シートの前記主面のうち、放熱体や発熱体と接触していない部分からも効果的に熱を放散することができる。その結果、発熱体で生じた熱を省スペースで効率的に放散させることができる。また、本発明の熱伝導シートは、樹脂と、炭素材料との双方を含有しているので、熱伝導性を十分に高いレベルで維持させることもできる。
(Heat conduction sheet)
The heat conductive sheet of the present invention contains a resin and a carbon material. In the heat conductive sheet of the present invention, the ten-point average surface roughness of at least one main surface (at least one of the surfaces orthogonal to the thickness direction of the heat conductive sheet) is 40 μm or less. And since the 10-point average surface roughness of at least one main surface is 40 micrometers or less, the heat conductive sheet of this invention is excellent in thermal radiation property. Therefore, when the heat conductive sheet of this invention is attached to a heat generating body independently, heat conductive sheet itself can be effectively utilized as a heat radiating sheet, without using a heat radiator. In addition, when the heat conductive sheet of the present invention is used in combination with a heat sink such as a heat sink, a heat sink, or a heat sink, the main surface of the heat conductive sheet sandwiched between the heat generator and the heat sink Of these, heat can be effectively dissipated from a portion not in contact with the heat radiating body or the heat generating body. As a result, the heat generated by the heating element can be efficiently dissipated in a small space. Moreover, since the heat conductive sheet of the present invention contains both a resin and a carbon material, the heat conductivity can be maintained at a sufficiently high level.

なお、本発明の熱伝導シートでは、前記少なくとも一方の主面(十点平均表面粗さが40μm以下の主面)からの熱放射が促進されることにより熱放射性が向上する。従って、本発明の熱伝導シートは、通常、十点平均表面粗さが40μm以下の主面の少なくとも一部が熱を放散させる空間と接触する(換言すれば、十点平均表面粗さが40μm以下の主面が、発熱体または放熱体などと接触しない非取付部を有する)形態で使用される。従って、取り付け方向に関係なく両方の主面から熱放射を促進し得るようにする観点からは、本発明の熱伝導シートは、両方の主面(表面および裏面)の十点平均表面粗さが40μm以下であることが好ましい。   In addition, in the heat conductive sheet of this invention, thermal radiation improves from the said at least one main surface (main surface whose ten-point average surface roughness is 40 micrometers or less) being accelerated | stimulated. Therefore, in the heat conductive sheet of the present invention, at least a part of the main surface having a 10-point average surface roughness of 40 μm or less is usually in contact with the space for radiating heat (in other words, the 10-point average surface roughness is 40 μm). The following main surface has a non-attachment portion that does not come into contact with a heating element or a heat radiating body). Therefore, from the viewpoint of being able to promote heat radiation from both main surfaces regardless of the mounting direction, the heat conduction sheet of the present invention has a ten-point average surface roughness of both main surfaces (front surface and back surface). It is preferable that it is 40 micrometers or less.

<樹脂>
ここで、樹脂としては、特に限定されることなく、熱伝導シートの形成に使用され得る既知の樹脂を用いることができる。具体的には、樹脂としては、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を用いることができる。また、熱可塑性樹脂と、熱硬化性樹脂とは併用してもよい。
<Resin>
Here, as resin, it is not specifically limited, Known resin which can be used for formation of a heat conductive sheet can be used. Specifically, a thermoplastic resin or a thermosetting resin can be used as the resin. Moreover, you may use together a thermoplastic resin and a thermosetting resin.

[熱可塑性樹脂]
なお、熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル酸とアクリル酸2−エチルヘキシルとの共重合体、ポリ(アクリル酸2−エチルヘキシル)、ポリメタクリル酸またはそのエステル、ポリアクリル酸またはそのエステルなどのアクリル樹脂;シリコーン樹脂;ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂;ポリエチレン;ポリプロピレン;エチレン−プロピレン共重合体;ポリメチルペンテン;ポリ塩化ビニル;ポリ塩化ビニリデン;ポリ酢酸ビニル;エチレン−酢酸ビニル共重合体;ポリビニルアルコール;ポリアセタール;ポリエチレンテレフタレート;ポリブチレンテレフタレート;ポリエチレンナフタレート;ポリスチレン;ポリアクリロニトリル;スチレン−アクリロニトリル共重合体;アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂);スチレン−ブタジエンブロック共重合体またはその水素添加物;スチレン−イソプレンブロック共重合体またはその水素添加物;ポリフェニレンエーテル;変性ポリフェニレンエーテル;脂肪族ポリアミド類;芳香族ポリアミド類;ポリアミドイミド;ポリカーボネート;ポリフェニレンスルフィド;ポリサルホン;ポリエーテルサルホン;ポリエーテルニトリル;ポリエーテルケトン;ポリケトン;ポリウレタン;液晶ポリマー;アイオノマー;などが挙げられる。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。
[Thermoplastic resin]
Examples of the thermoplastic resin include acrylic resins such as a copolymer of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate, poly (2-ethylhexyl acrylate), polymethacrylic acid or an ester thereof, polyacrylic acid or an ester thereof. ; Silicone resin; Fluorine resin such as polyvinylidene fluoride and polytetrafluoroethylene; polyethylene; polypropylene; ethylene-propylene copolymer; polymethylpentene; polyvinyl chloride; polyvinylidene chloride; Polyvinyl alcohol; Polyacetal; Polyethylene terephthalate; Polybutylene terephthalate; Polyethylene naphthalate; Polystyrene; Polyacrylonitrile; Styrene-acrylonitrile copolymer; Acrylonitrile Butadiene-styrene copolymer (ABS resin); styrene-butadiene block copolymer or hydrogenated product thereof; styrene-isoprene block copolymer or hydrogenated product thereof; polyphenylene ether; modified polyphenylene ether; aliphatic polyamides; Polyamideimide; Polycarbonate; Polyphenylene sulfide; Polysulfone; Polyethersulfone; Polyethernitrile; Polyetherketone; Polyketone; Polyurethane; Liquid crystal polymer; Ionomer; These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

[熱硬化性樹脂]
また、熱硬化性樹脂としては、例えば、天然ゴム;ブタジエンゴム;イソプレンゴム;ニトリルゴム;水素化ニトリルゴム;クロロプレンゴム;エチレンプロピレンゴム;塩素化ポリエチレン;クロロスルホン化ポリエチレン;ブチルゴム;ハロゲン化ブチルゴム;ポリイソブチレンゴム;エポキシ樹脂;ポリイミド樹脂;ビスマレイミド樹脂;ベンゾシクロブテン樹脂;フェノール樹脂;不飽和ポリエステル;ジアリルフタレート樹脂;ポリイミドシリコーン樹脂;ポリウレタン;熱硬化型ポリフェニレンエーテル;熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル;などが挙げられる。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。
[Thermosetting resin]
Examples of the thermosetting resin include natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene propylene rubber, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, butyl rubber, and halogenated butyl rubber. Polyisobutylene rubber; Epoxy resin; Polyimide resin; Bismaleimide resin; Benzocyclobutene resin; Phenolic resin; Unsaturated polyester; Diallyl phthalate resin; Polyimide silicone resin; Polyurethane; Is mentioned. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

上述した中でも、熱伝導シートの樹脂としては、熱可塑性樹脂を用いることが好ましく、アクリル樹脂を用いることがより好ましく、アクリル酸とアクリル酸2−エチルヘキシルとの共重合体を用いることが更に好ましい。アクリル樹脂をはじめとする熱可塑性樹脂を用いれば、熱伝導シートの柔軟性を更に向上させ、熱伝導シートを介した発熱体と放熱体との密着性、または発熱体と熱伝導シート自体との密着性を良好なものにすることができるからである。   Among the above, as the resin of the heat conductive sheet, it is preferable to use a thermoplastic resin, more preferably an acrylic resin, and still more preferably a copolymer of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate. If a thermoplastic resin such as an acrylic resin is used, the flexibility of the heat conductive sheet is further improved, the adhesion between the heat generating body and the heat radiating body via the heat conductive sheet, or between the heat generating body and the heat conductive sheet itself. This is because the adhesion can be improved.

<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、粒子状炭素材料や繊維状炭素材料などを用いることができる。なお、粒子状炭素材料と繊維状炭素材料とは、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。
<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. One of the particulate carbon material and the fibrous carbon material may be used alone, or both may be used in combination.

[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、熱伝導シートの熱伝導性および熱放射性を更に向上させることができるからである。
[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 if expanded graphite is used, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.

[[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、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(いずれも製品名)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. Examples of expanded graphite include EC1500, EC1000, EC500, EC300, EC100, and EC50 (all are product names) manufactured by Ito Graphite Industries.

[[粒子状炭素材料の性状]]
ここで、熱伝導シートの形成に用いられる粒子状炭素材料の粒子径としては、個数基準のモード径で、1μm以上であることが好ましく、5μm以上であることがより好ましく、200μm以下であることが好ましく、150μm以下であることがより好ましい。粒子状炭素材料の個数基準のモード径が上記範囲内であれば、熱伝導シートの熱伝導性および熱放射性を更に向上させることができるからである。
また、粒子状炭素材料のアスペクト比(長径/短径)は、1以上10以下であることが好ましく、1以上5以下であることがより好ましい。
[[Properties of particulate carbon material]]
Here, the particle diameter of the particulate carbon material used for forming the heat conductive sheet is preferably a number-based mode diameter of 1 μm or more, more preferably 5 μm or more, and 200 μm or less. Is preferable, and it is more preferable that it is 150 micrometers or less. This is because, if the number-based mode diameter of the particulate carbon material is within the above range, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.
The aspect ratio (major axis / minor axis) of the particulate carbon material is preferably 1 or more and 10 or less, and more preferably 1 or more and 5 or less.

なお、本発明において「個数基準のモード径」は、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所製、型式「LA960」)を用いて測定することができる。具体的には、熱伝導シートの形成に用いられる粒子状炭素材料を、メチルエチルケトンに分散させた懸濁液を用い、前記懸濁液に含まれる粒子状炭素材料の粒子径を測定する。得られた粒子径を横軸とし、粒子状炭素材料の個数を縦軸とした粒子径分布曲線の極大値における粒子径を、粒子状炭素材料の個数基準のモード径として求めることができる。
また、本発明において、「アスペクト比」は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて求めることができる。具体的には、熱伝導シートの形成に用いられる粒子状炭素材料を観察し、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、長径と短径との比(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。
In the present invention, the “number-based mode diameter” can be measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Horiba, Ltd., model “LA960”). Specifically, the particle diameter of the particulate carbon material contained in the suspension is measured using a suspension in which the particulate carbon material used for forming the heat conductive sheet is dispersed in methyl ethyl ketone. The particle diameter at the maximum value of the particle diameter distribution curve with the obtained particle diameter as the horizontal axis and the number of the particulate carbon materials as the vertical axis can be obtained as the mode diameter based on the number of the particulate carbon materials.
In the present invention, the “aspect ratio” can be determined using a scanning electron microscope (SEM). Specifically, the particulate carbon material used for forming the heat conductive sheet is observed, and for any 50 particulate carbon materials, the maximum diameter (major axis) and the particle diameter in the direction orthogonal to the maximum diameter (short) Diameter) and measuring the average value of the ratio of the major axis to the minor axis (major axis / minor axis).

[[粒子状炭素材料の含有割合]]
そして、熱伝導シート中の粒子状炭素材料の含有割合は、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、50質量%以上であることが更に好ましく、90質量%以下であることが好ましく、80質量%以下であることがより好ましく、75質量%以下であることが更に好ましく、70質量%以下であることが一層好ましい。熱伝導シート中の粒子状炭素材料の含有割合が30質量%以上90質量%以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性、柔軟性および強度をバランス良く高めることができるからである。
[[Particulate carbon material content]]
The content ratio of the particulate carbon material in the heat conductive sheet is preferably 30% by mass or more, more preferably 40% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and 90% by mass. % Or less, more preferably 80% by mass or less, still more preferably 75% by mass or less, and even more preferably 70% by mass or less. This is because if the content ratio of the particulate carbon material in the heat conductive sheet is 30% by mass or more and 90% by mass or less, the heat conductivity, flexibility, and strength of the heat conductive sheet can be improved in a balanced manner.

[繊維状炭素材料]
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、及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。
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(以下、「CNT」と称することがある。)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。繊維状炭素ナノ構造体を使用すれば、熱伝導シートの熱伝導性および熱放射性を更に向上させることができるからである。
[Fibrous carbon material]
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.
Among these, as the fibrous carbon material, it is preferable to use a fibrous carbon nanostructure such as a carbon nanotube, and a fibrous carbon nanostructure including a carbon nanotube (hereinafter sometimes referred to as “CNT”) is used. It is more preferable. This is because if the fibrous carbon nanostructure is used, the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be further improved.

[[CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体]]
繊維状炭素材料として好適に使用し得る、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体は、CNTのみから構成されていてもよいし、CNTと、CNT以外の繊維状炭素ナノ構造体との混合物であってもよい。
[[Fibrous carbon nanostructure containing CNT]]
The fibrous carbon nanostructure containing CNT that can be suitably used as the fibrous carbon material may be composed of CNT alone or a mixture of CNT and a fibrous carbon nanostructure other than CNT. May be.

例えば、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体には、非円筒形状の炭素ナノ構造体が含まれていてもよい。具体的には、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体には、例えば、内壁同士が近接または接着したテープ状部分を全長に亘って有する単層または多層の扁平筒状の炭素ナノ構造体(以下、「グラフェンナノテープ(GNT)」と称することがある。)が含まれていてもよい。   For example, the non-cylindrical carbon nanostructure may be contained in the fibrous carbon nanostructure containing CNT. Specifically, the fibrous carbon nanostructure containing CNT includes, for example, a single-layer or multi-layer flat cylindrical carbon nanostructure (hereinafter referred to as a tape-shaped portion in which inner walls are close to or bonded to each other). , Which may be referred to as “graphene nanotape (GNT)”).

ここで、GNTは、その合成時から内壁同士が近接または接着したテープ状部分が全長に亘って形成されており、炭素の六員環ネットワークが扁平筒状に形成された物質であると推定される。そして、GNTの形状が扁平筒状であり、かつ、GNT中に内壁同士が近接または接着したテープ状部分が存在していることは、例えば、GNTとフラーレン(C60)とを石英管に密封し、減圧下で加熱処理(フラーレン挿入処理)して得られるフラーレン挿入GNTを透過型電子顕微鏡(TEM)で観察すると、GNT中にフラーレンが挿入されない部分(テープ状部分)が存在していることから確認することができる。   Here, GNT is presumed to be a substance in which a tape-like portion in which inner walls are close to each other or bonded is formed over the entire length from the synthesis, and a carbon six-membered ring network is formed in a flat cylindrical shape. The And the shape of GNT is a flat cylindrical shape, and the presence of a tape-like part in which the inner walls are close to each other or bonded is present in GNT. For example, GNT and fullerene (C60) are sealed in a quartz tube. When the fullerene insertion GNT obtained by heat treatment (fullerene insertion treatment) under reduced pressure is observed with a transmission electron microscope (TEM), there is a portion (tape-like portion) in which fullerene is not inserted in GNT. Can be confirmed.

なお、繊維状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、熱伝導シートの熱伝導性、熱放射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。   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. Preferably, it is a single-walled carbon nanotube. This is because if single-walled carbon nanotubes are used, the thermal conductivity, thermal radiation and strength of the thermal conductive sheet can be further improved as compared with the case where multi-walled carbon nanotubes are used.

−CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体の性状−
CNTを含む繊維状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を含む繊維状炭素ナノ構造体を使用すれば、炭素ナノ構造体の配合量が少量であっても熱伝導シートの熱伝導性、熱放射性、および強度を十分に高めることができるので、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体の配合により熱伝導シートの硬度が上昇する(即ち、柔軟性が低下する)のを抑制して、熱伝導性、熱放射性、柔軟性および強度を十分に高いレベルで並立させた熱伝導シートを得ることができる。
なお、「繊維状炭素ナノ構造体の平均直径(Av)」および「繊維状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。
-Properties of fibrous carbon nanostructures containing CNT-
As the fibrous carbon nanostructure containing CNT, the ratio (3σ / Av) of the 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 and 0.60. It is preferable to use a carbon nanostructure of less than 3, preferably 3σ / Av is more than 0.25, more preferably 3σ / Av is more than 0.50. preferable. 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 and thermal radiation of the thermal conductive sheet can be achieved even if the amount of carbon nanostructure is small. In addition, since the strength can be sufficiently increased, it is possible to suppress the increase in the hardness of the heat conductive sheet (that is, the flexibility is reduced) by blending the fibrous carbon nanostructure containing CNTs, and the heat conductivity. It is possible to obtain a heat conductive sheet in which heat radiation, flexibility and strength are juxtaposed at a sufficiently high level.
“Average diameter (Av) of fibrous carbon nanostructure” and “standard deviation of diameter of fibrous carbon nanostructure (σ: sample standard deviation)” are randomized using a transmission electron microscope, respectively. It can be determined by measuring the diameter (outer diameter) of 100 fibrous carbon nanostructures selected. And the average diameter (Av) and standard deviation ((sigma)) of the fibrous carbon nanostructure containing CNT may be adjusted by changing the manufacturing method and manufacturing conditions of the fibrous carbon nanostructure containing CNT. And you may adjust by combining multiple types of fibrous carbon nanostructures containing CNT obtained by a different manufacturing method.

そして、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体としては、前述のようにして測定した直径を横軸に、その頻度を縦軸に取ってプロットし、ガウシアンで近似した際に、正規分布を取るものが通常使用される。   And as a fibrous carbon nanostructure containing CNT, the diameter measured as described above is plotted on the horizontal axis, the frequency is plotted on the vertical axis, and when it is approximated by Gaussian, it takes a normal distribution Is usually used.

CNTを含む繊維状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、1nm以上であることが更に好ましく、15nm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。繊維状炭素ナノ構造体の平均直径(Av)が0.5nm以上であれば、繊維状炭素ナノ構造体の凝集を抑制して繊維状炭素ナノ構造体の分散性を高めることができる。また、繊維状炭素ナノ構造体の平均直径(Av)が15nm以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性、熱放射性、および強度を十分に高めることができる。
ここで、平均直径(Av)は、上述した方法により透過型電子顕微鏡を用いて求めることができる。
The average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is preferably 0.5 nm or more, more preferably 1 nm or more, preferably 15 nm or less, and preferably 10 nm or less. Further preferred. When the average diameter (Av) of the fibrous carbon nanostructure is 0.5 nm or more, aggregation of the fibrous carbon nanostructure can be suppressed and the dispersibility of the fibrous carbon nanostructure can be enhanced. Moreover, if the average diameter (Av) of fibrous carbon nanostructure is 15 nm or less, the thermal conductivity, thermal radiation property, and intensity | strength of a heat conductive sheet can fully be improved.
Here, the average diameter (Av) can be determined using a transmission electron microscope by the method described above.

更に、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体のBET比表面積は、600m2/g以上であることが好ましく、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。更に、繊維状炭素ナノ構造体中のCNTが主として開口したものにあっては、BET比表面積が1300m2/g以上であることが好ましい。CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体のBET比表面積が600m2/g以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性、熱放射性、および強度を十分に高めることができる。また、CNTを含む繊維状炭素ナノ構造体のBET比表面積が2500m2/g以下であれば、繊維状炭素ナノ構造体の凝集を抑制して熱伝導シート中のCNTの分散性を高めることができる。
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。
Further, the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNTs is preferably 600 m 2 / g or more, more preferably 800 m 2 / g or more, and preferably 2500 m 2 / g or less. More preferably, it is 1200 m 2 / g or less. Furthermore, when the CNTs in the fibrous carbon nanostructure are mainly opened, it is preferable that the BET specific surface area is 1300 m 2 / g or more. If the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is 600 m 2 / g or more, the thermal conductivity, thermal radiation, and strength of the thermal conductive sheet can be sufficiently increased. Moreover, if the BET specific surface area of the fibrous carbon nanostructure containing CNT is 2500 m 2 / g or less, the aggregation of the fibrous carbon nanostructure can be suppressed and the dispersibility of the CNT in the heat conductive sheet can be improved. it can.
In the present invention, the “BET specific surface area” refers to a nitrogen adsorption specific surface area measured using the BET method.

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”.

なお、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と、非円筒形状の炭素ナノ構造体とから構成されていてもよい。具体的には、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には、上述したグラフェンナノテープ(GNT)が含まれていてもよい。   The fibrous carbon nanostructure containing CNT produced by the super-growth method may be composed only of SGCNT, or may be composed of SGCNT and a non-cylindrical carbon nanostructure. . Specifically, the above-described graphene nanotape (GNT) may be included in the fibrous carbon nanostructure containing CNTs manufactured by the super growth method.

[[繊維状炭素材料の性状]]
繊維状炭素材料の平均繊維径は、1nm以上であることが好ましく、3nm以上であることがより好ましく、2μm以下であることが好ましく、1μm以下であることがより好ましい。繊維状炭素材料の平均繊維径が上記範囲内であれば、熱伝導シートの熱伝導性、熱放射性、柔軟性および強度を十分に高いレベルで並立させることができるからである。ここで、繊維状炭素材料のアスペクト比は、10を超えることが好ましい。
[[Properties of fibrous carbon material]]
The average fiber diameter of the fibrous carbon material is preferably 1 nm or more, more preferably 3 nm or more, preferably 2 μm or less, and more preferably 1 μm or less. This is because if the average fiber diameter of the fibrous carbon material is within the above range, the thermal conductivity, thermal radiation, flexibility and strength of the thermal conductive sheet can be juxtaposed at a sufficiently high level. Here, the aspect ratio of the fibrous carbon material preferably exceeds 10.

なお、本発明において、「平均繊維径」は、熱伝導シートの形成に用いられる繊維状炭素材料をTEM(透過型電子顕微鏡)で観察し、任意の50個の繊維状炭素材料について繊維径を測定し、測定した繊維径の個数平均値を算出することにより求めることができる。   In the present invention, the “average fiber diameter” refers to a fiber carbon material used for forming the heat conductive sheet observed with a TEM (transmission electron microscope), and the fiber diameter of any 50 fibrous carbon materials. It can be determined by measuring and calculating the number average value of the measured fiber diameters.

[繊維状炭素材料の含有割合]
熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合は、0.05質量%以上であることが好ましく、0.2質量%以上であることがより好ましく、5質量%以下であることが好ましく、3質量%以下であることがより好ましい。熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合が0.05質量%以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性、熱放射性および強度を十分に向上させることができるからである。更に、熱伝導シート中の繊維状炭素材料の含有割合が5質量%以下であれば、繊維状炭素材料の配合により熱伝導シートの硬度が上昇する(即ち、柔軟性が低下する)のを抑制して、熱伝導性、熱放射性、柔軟性および強度を十分に高いレベルで並立させた熱伝導シートを得ることができるからである。
[Content ratio of fibrous carbon material]
The content of the fibrous carbon material in the heat conductive sheet is preferably 0.05% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and preferably 5% by mass or less. It is more preferable that the amount is not more than mass%. This is because if the content ratio of the fibrous carbon material in the heat conductive sheet is 0.05% by mass or more, the heat conductivity, heat radiation and strength of the heat conductive sheet can be sufficiently improved. Furthermore, if the content ratio of the fibrous carbon material in the heat conductive sheet is 5% by mass or less, the hardness of the heat conductive sheet is prevented from being increased (that is, the flexibility is lowered) by blending the fibrous carbon material. This is because it is possible to obtain a heat conductive sheet in which heat conductivity, heat radiation, flexibility and strength are juxtaposed at a sufficiently high level.

<添加剤>
熱伝導シートには、必要に応じて、熱伝導シートの形成に使用され得る既知の添加剤を配合することができる。そして、熱伝導シートに配合し得る添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、セバシン酸などの可塑剤;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。
<Additives>
If necessary, known additives that can be used for forming the heat conductive sheet can be blended in the heat conductive sheet. Additives that can be blended in the heat conductive sheet are not particularly limited, for example, plasticizers such as sebacic acid; flame retardants such as red phosphorus flame retardants and phosphate ester flame retardants; urethane acrylates and the like Toughness improvers; hygroscopic agents such as calcium oxide and magnesium oxide; adhesive strength improvers such as silane coupling agents, titanium coupling agents, and acid anhydrides; wettability such as nonionic surfactants and fluorosurfactants Improvers; ion trapping agents such as inorganic ion exchangers; and the like.

<熱伝導シートの性状>
そして、本発明の熱伝導シートは、特に限定されることなく、以下の性状を有していることが好ましい。
<Properties of thermal conductive sheet>
And the heat conductive sheet of this invention is not specifically limited, It is preferable to have the following properties.

[表面粗さ]
熱伝導シートは、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さRzが40μm以下であることが必要である。熱伝導シートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さが40μm以下であれば、熱伝導シートの熱放射性を高めることができる。従って、例えば熱伝導シートを発熱体上に接着して使用した場合、または発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用した場合に、熱伝導シートを介して発熱体から熱を効率的に放散することができる。なお、熱伝導シートの熱放射性を更に高める観点からは、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さは35μm以下であることが好ましく、30μm以下であることがより好ましい。さらに、熱伝導シートの熱放射性をより一層高める観点、および熱伝導シートを発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用する際に、シートの方向を考慮することなく取り付けることができる実用上の利点の観点からは、両主面の十点平均表面粗さが、それぞれ上記の範囲内であることが更に好ましい。また、熱伝導シートの前記主面の十点平均表面粗さは、通常、20μm以上である。
[Surface roughness]
The heat conductive sheet needs to have a 10-point average surface roughness Rz of at least one main surface of 40 μm or less. If the ten-point average surface roughness of at least one main surface of the heat conductive sheet is 40 μm or less, the heat radiation of the heat conductive sheet can be increased. Therefore, for example, when a heat conductive sheet is used on a heating element, or when sandwiched between a heat generating element and a heat radiator, heat is efficiently dissipated from the heat generating element via the heat conductive sheet. can do. In addition, from the viewpoint of further increasing the heat radiation property of the heat conductive sheet, the ten-point average surface roughness of at least one main surface is preferably 35 μm or less, and more preferably 30 μm or less. Furthermore, from the viewpoint of further increasing the thermal radiation of the heat conductive sheet, and when the heat conductive sheet is sandwiched between the heat generator and the heat radiator, it can be attached without considering the direction of the sheet. From the viewpoint of advantages, it is more preferable that the ten-point average surface roughness of both main surfaces is within the above range. Moreover, the ten-point average surface roughness of the main surface of the heat conductive sheet is usually 20 μm or more.

[熱伝導率]
熱伝導シートは、厚み方向の熱伝導率が、25℃において、20W/m・K以上であることが好ましく、30W/m・K以上であることがより好ましく、40W/m・K以上であることが更に好ましい。熱伝導率が20W/m・K以上であれば、例えば発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用した場合に発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えることができる。
[Thermal conductivity]
The thermal conductivity sheet has a thermal conductivity in the thickness direction of preferably 20 W / m · K or more at 25 ° C., more preferably 30 W / m · K or more, and 40 W / m · K or more. More preferably. When the thermal conductivity is 20 W / m · K or more, for example, when the heat conductivity is sandwiched between the heat generator and the heat radiator, heat can be efficiently transferred from the heat generator to the heat radiator.

[厚み]
なお、熱伝導シートの厚みは、好ましくは0.1mm以上10mm以下である。
[Thickness]
In addition, the thickness of a heat conductive sheet becomes like this. Preferably it is 0.1 mm or more and 10 mm or less.

(熱伝導シートの製造方法)
本発明の熱伝導シートの製造方法は、樹脂と、炭素材料とを含むシートを準備する工程(A)と、前記シートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下にする工程(B)とを含む。このように、シートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下に調整すれば、熱放射性に優れた熱伝導シートが得られる。また、樹脂と、炭素材料とを含むシートを使用すれば、熱伝導性に優れる熱伝導シートが得られる。
(Method for producing heat conductive sheet)
The method for producing a heat conductive sheet of the present invention includes a step (A) of preparing a sheet containing a resin and a carbon material, and a step of setting the ten-point average surface roughness of at least one main surface of the sheet to 40 μm or less. (B). Thus, if the ten-point average surface roughness of at least one main surface of the sheet is adjusted to 40 μm or less, a heat conductive sheet excellent in heat radiation can be obtained. Moreover, if the sheet | seat containing resin and a carbon material is used, the heat conductive sheet excellent in heat conductivity will be obtained.

<工程(A)>
工程(A)では、樹脂と、炭素材料とを含むシートを準備する。ここで、樹脂と、炭素材料とを含むシートは、特に限定されることなく、例えば、樹脂と、炭素材料とを含む組成物を使用し、既知の方法を用いて形成することができる。中でも、シートは、シート形成時に既知の手法を用いて炭素材料をシートの厚み方向に配向させる工程を経て製造することが好ましく、樹脂と炭素材料とを含む組成物を加圧してシート状に成形してプレ熱伝導シートを得る工程(プレ熱伝導シート形成工程)と、得られたプレ熱伝導シートを用いて積層体を形成する工程(積層体形成工程)と、積層体をスライスする工程(スライス工程)とを経て製造することがより好ましい。なお、工程(A)で調製されるシートは、通常、主面の十点平均表面粗さが40μm超である。
以下、工程(A)の一例として、プレ熱伝導シート形成工程、積層体形成工程、およびスライス工程を順次実施してシートを得る場合について説明する。
<Process (A)>
In the step (A), a sheet containing a resin and a carbon material is prepared. Here, the sheet containing the resin and the carbon material is not particularly limited, and can be formed using a known method using, for example, a composition containing the resin and the carbon material. Among them, the sheet is preferably manufactured through a step of orienting the carbon material in the thickness direction of the sheet using a known method at the time of forming the sheet, and the sheet containing the resin and the carbon material is pressed into a sheet shape. And a step of obtaining a pre-heat conductive sheet (pre-heat conductive sheet forming step), a step of forming a laminate using the obtained pre-heat conductive sheet (laminate formation step), and a step of slicing the laminate ( It is more preferable to manufacture through a slicing step. In addition, the sheet prepared in the step (A) usually has a ten-point average surface roughness of the main surface of more than 40 μm.
Hereinafter, as an example of the step (A), a case where a sheet is obtained by sequentially performing the pre-heat conductive sheet forming step, the laminate forming step, and the slicing step will be described.

[プレ熱伝導シート形成工程]
プレ熱伝導シート形成工程では、樹脂と、炭素材料とを含み、任意に添加剤を更に含有する組成物を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導シートを得る。
[Pre-heat conductive sheet forming process]
In the pre-heat conductive sheet forming step, a composition containing a resin and a carbon material and optionally further containing an additive is pressed to form a sheet to obtain a pre-heat conductive sheet.

[[組成物]]
ここで、組成物は、樹脂および炭素材料と、任意の添加剤とを混合して調製することができる。そして、樹脂、炭素材料および添加剤としては、本発明の熱伝導シートに含まれ得る樹脂、炭素材料および添加剤として上述したものを用いることができる。因みに、熱伝導シートの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組成物を用いてプレ熱伝導シートを形成してもよいし、架橋可能な樹脂と硬化剤とを含有する組成物を用いてプレ熱伝導シートを形成し、プレ熱伝導シート成形工程後に架橋可能な樹脂を架橋させることにより、熱伝導シートに架橋型の樹脂を含有させてもよい。
[[Composition]]
Here, the composition can be prepared by mixing a resin and a carbon material and an arbitrary additive. And as resin, carbon material, and an additive, what was mentioned above as resin, carbon material, and additive which can be contained in the heat conductive sheet of this invention can be used. Incidentally, when the heat conductive sheet resin is a cross-linked resin, a pre-heat conductive sheet may be formed using a composition containing the cross-linkable resin, or a cross-linkable resin and a curing agent may be used. A pre-heat conductive sheet may be formed using the composition contained, and a cross-linkable resin may be contained in the heat conductive sheet by crosslinking a cross-linkable resin after the pre-heat conductive sheet forming step.

なお、混合は、特に限定されることなく、ニーダー、ホバートミキサーやハイスピードミキサーなどのミキサー、二軸混練機、ロール等の既知の混合装置を用いて行うことができる。また、混合は、酢酸エチル等の溶媒の存在下で行ってもよい。そして、混合時間は、例えば5分以上60分以下とすることができる。また、混合温度は、例えば5℃以上150℃以下とすることができる。   In addition, mixing is not specifically limited, It can perform using known mixers, such as mixers, such as a kneader, a Hobart mixer, and a high speed mixer, a biaxial kneader, and a roll. Mixing may be performed in the presence of a solvent such as ethyl acetate. And mixing time can be made into 5 minutes or more and 60 minutes or less, for example. Also, the mixing temperature can be, for example, 5 ° C. or more and 150 ° C. or less.

なお、炭素材料として繊維状炭素ナノ構造体を含む炭素材料を使用する場合、繊維状炭素ナノ構造体は、凝集し易く、分散性が低いため、そのままの状態で樹脂などの他の成分と混合すると、組成物中で良好に分散し難い。一方、繊維状炭素ナノ構造体は、溶媒(分散媒)に分散させた分散液の状態で樹脂などの他の成分と混合すれば凝集の発生を抑制することはできるものの、分散液の状態で混合した場合には混合後に固形分を凝固させて組成物を得る際などに多量の溶媒を使用するため、組成物の調製に使用する溶媒の量が多くなる虞が生じる。そのため、プレ熱伝導シートの形成に用いる組成物に繊維状炭素ナノ構造体を配合する場合には、繊維状炭素ナノ構造体は、溶媒(分散媒)に繊維状炭素ナノ構造体を分散させて得た分散液から溶媒を除去して得た繊維状炭素ナノ構造体の集合体(易分散性集合体)の状態で他の成分と混合することが好ましい。繊維状炭素ナノ構造体の分散液から溶媒を除去して得た繊維状炭素ナノ構造体の集合体は、一度溶媒に分散させた繊維状炭素ナノ構造体で構成されており、溶媒に分散させる前の繊維状炭素ナノ構造体の集合体よりも分散性に優れているので、分散性の高い易分散性集合体となる。従って、易分散性集合体と、樹脂などの他の成分とを混合すれば、多量の溶媒を使用することなく効率的に、組成物中で繊維状炭素ナノ構造体を良好に分散させることができる。   When a carbon material containing a fibrous carbon nanostructure is used as the carbon material, the fibrous carbon nanostructure easily aggregates and has low dispersibility, so it is mixed with other components such as a resin as it is. Then, it is hard to disperse | distribute favorably in a composition. On the other hand, the fibrous carbon nanostructure can suppress the occurrence of aggregation by mixing with other components such as resin in the state of dispersion dispersed in a solvent (dispersion medium), but in the state of dispersion. In the case of mixing, since a large amount of solvent is used when solidifying the solid content after mixing to obtain a composition, the amount of the solvent used for preparing the composition may increase. Therefore, when a fibrous carbon nanostructure is blended in the composition used to form the pre-heat conductive sheet, the fibrous carbon nanostructure is obtained by dispersing the fibrous carbon nanostructure in a solvent (dispersion medium). It is preferable to mix with other components in the state of an aggregate (easy-dispersible aggregate) of fibrous carbon nanostructures obtained by removing the solvent from the obtained dispersion. The aggregate of fibrous carbon nanostructures obtained by removing the solvent from the dispersion of fibrous carbon nanostructures is composed of fibrous carbon nanostructures once dispersed in a solvent, and is dispersed in the solvent. Since the dispersibility is superior to the previous aggregate of fibrous carbon nanostructures, it becomes an easily dispersible aggregate with high dispersibility. Therefore, if the easily dispersible aggregate and other components such as a resin are mixed, the fibrous carbon nanostructure can be efficiently dispersed in the composition efficiently without using a large amount of solvent. it can.

ここで、繊維状炭素ナノ構造体の分散液は、例えば、溶媒に対して繊維状炭素ナノ構造体を添加してなる粗分散液を、キャビテーション効果が得られる分散処理または解砕効果が得られる分散処理に供して得ることができる。なお、キャビテーション効果が得られる分散処理は、液体に高エネルギーを付与した際、水に生じた真空の気泡が破裂することにより生じる衝撃波を利用した分散方法である。そして、キャビテーション効果が得られる分散処理の具体例としては、超音波ホモジナイザーによる分散処理、ジェットミルによる分散処理および高剪断撹拌装置による分散処理が挙げられる。また、解砕効果が得られる分散処理は、粗分散液にせん断力を与えて繊維状炭素ナノ構造体の凝集体を解砕・分散させ、さらに粗分散液に背圧を負荷することで、気泡の発生を抑制しつつ、繊維状炭素ナノ構造体を溶媒中に均一に分散させる分散方法である。そして、解砕効果が得られる分散処理は、市販の分散システム(例えば、製品名「BERYU SYSTEM PRO」(株式会社美粒製)など)を用いて行うことができる。   Here, the dispersion liquid of the fibrous carbon nanostructure can be obtained by, for example, a coarse dispersion liquid obtained by adding the fibrous carbon nanostructure to the solvent to obtain a dispersion treatment or a disintegration effect capable of obtaining a cavitation effect. It can be obtained by subjecting it to a dispersion treatment. In addition, the dispersion process which can obtain a cavitation effect is a dispersion method using a shock wave generated when a vacuum bubble generated in water bursts when high energy is applied to a liquid. Specific examples of the dispersion treatment that can provide a cavitation effect include dispersion treatment using an ultrasonic homogenizer, dispersion treatment using a jet mill, and dispersion treatment using a high shear stirrer. In addition, the dispersion treatment that can obtain the crushing effect is to apply shear force to the coarse dispersion to crush and disperse the aggregates of the fibrous carbon nanostructures, and further to apply a back pressure to the coarse dispersion. This is a dispersion method in which fibrous carbon nanostructures are uniformly dispersed in a solvent while suppressing the generation of bubbles. And the dispersion | distribution process from which a crushing effect is acquired can be performed using a commercially available dispersion | distribution system (For example, product name "BERYU SYSTEM PRO" (product made from a beautiful grain) etc.).

また、分散液からの溶媒の除去は、乾燥やろ過などの既知の溶媒除去方法を用いて行うことができるが、迅速かつ効率的に溶媒を除去する観点からは、減圧ろ過などのろ過を用いて行うことが好ましい。   The solvent can be removed from the dispersion using a known solvent removal method such as drying or filtration. From the viewpoint of removing the solvent quickly and efficiently, filtration such as vacuum filtration is used. It is preferable to carry out.

[[組成物の成形]]
そして、上述のようにして調製した組成物は、任意に脱泡および解砕した後に、加圧してシート状に成形することができる。このように組成物を加圧成形してなるシートを、プレ熱伝導シートとすることができる。なお、混合時に溶媒を用いている場合には、溶媒を除去してからシート状に成形することが好ましく、例えば真空脱泡を用いて脱泡を行えば、脱泡時に溶媒の除去も同時に行うことができる。
[[Formation of composition]]
The composition prepared as described above can be defoamed and crushed arbitrarily, and then pressed to form a sheet. Thus, the sheet | seat formed by pressure-molding a composition can be used as a pre heat conductive sheet. In addition, when a solvent is used at the time of mixing, it is preferable to form the sheet after removing the solvent. For example, if defoaming is performed using vacuum defoaming, the solvent is simultaneously removed at the time of defoaming. be able to.

ここで、組成物は、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。中でも、組成物は、圧延成形によりシート状に形成することが好ましく、保護フィルムに挟んだ状態でロール間を通過させてシート状に成形することがより好ましい。なお、保護フィルムとしては、特に限定されることなく、サンドブラスト処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等を用いることができる。また、ロール温度は5℃以上150℃以下、ロール間隙は50μm以上2500μm以下、ロール線圧は1kg/cm以上3000kg/cm以下、ロール速度は0.1m/分以上20m/分以下とすることができる。   Here, the composition is not particularly limited as long as it is a molding method to 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. Among these, the composition is preferably formed into a sheet by rolling, and more preferably formed into a sheet by passing between rolls in a state of being sandwiched between protective films. In addition, as a protective film, it does not specifically limit, The polyethylene terephthalate (PET) film etc. which performed the sandblast process can be used. The roll temperature is 5 ° C. or more and 150 ° C. or less, the roll gap is 50 μm or more and 2500 μm or less, the roll linear pressure is 1 kg / cm or more and 3000 kg / cm or less, and the roll speed is 0.1 m / min or more and 20 m / min or less. it can.

そして、上述のようにして形成したプレ熱伝導シートでは、炭素材料が主として面内方向に配列し、特に面内方向の熱伝導性が向上すると推察される。
なお、プレ熱伝導シートの厚みは、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、炭素材料が粒子状炭素材料を含む場合、熱伝導シートの熱伝導性および熱放射性を更に向上させる観点からは、プレ熱伝導シートの厚みは、熱伝導シートの形成に用いられる粒子状炭素材料の個数基準のモード径の4倍超5000倍以下であることが好ましい。
And in the pre heat conductive sheet formed as mentioned above, it is speculated that the carbon material is arranged mainly in the in-plane direction, and in particular, the heat conductivity in the in-plane direction is improved.
In addition, the thickness of a pre heat conductive sheet is not specifically limited, For example, it can be 0.05 mm or more and 2 mm or less. In addition, when the carbon material includes a particulate carbon material, from the viewpoint of further improving the thermal conductivity and thermal radiation of the thermal conductive sheet, the thickness of the pre-thermal conductive sheet is the particulate carbon used for the formation of the thermal conductive sheet. It is preferably more than 4 times and not more than 5000 times the mode diameter based on the number of materials.

[積層体形成工程]
積層体形成工程では、プレ熱伝導シート成形工程で得られたプレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る。ここで、プレ熱伝導シートの折畳による積層体の形成は、特に限定されることなく、折畳機を用いてプレ熱伝導シートを一定幅で折り畳むことにより行うことができる。また、プレ熱伝導シートの捲回による積層体の形成は、特に限定されることなく、プレ熱伝導シートの短手方向または長手方向に平行な軸の回りにプレ熱伝導シートを捲き回すことにより行うことができる。また、プレ熱伝導シートの積層による積層体の形成は、特に限定されることなく、積層装置を用いて行うことができる。例えば、シート積層装置(日機装社製、製品名「ハイスタッカー」)を用いれば、層間に空気が入り込むことを抑えることができるため、良好な積層体を効率的に得ることができる。
[Laminated body forming step]
In the laminated body forming step, a plurality of pre heat conductive sheets obtained in the pre heat conductive sheet forming step are laminated in the thickness direction, or the pre heat conductive sheets are folded or wound to obtain a laminate. Here, formation of the laminated body by folding of a pre heat conductive sheet is not specifically limited, It can carry out by folding a pre heat conductive sheet by fixed width using a folding machine. Further, the formation of the laminate by winding the pre-heat conductive sheet is not particularly limited, and by rolling the pre-heat conductive sheet around an axis parallel to the short direction or the long direction of the pre-heat conductive sheet It can be carried out. Moreover, formation of the laminated body by lamination | stacking of a pre heat conductive sheet can be performed using a lamination apparatus, without being specifically limited. For example, if a sheet laminating apparatus (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., product name “Hi-Stacker”) is used, air can be prevented from entering between the layers, so that a good laminate can be obtained efficiently.

なお、層間剥離を抑制する観点からは、得られた積層体は、積層方向に0.1MPa以上0.5MPa以下の圧力で押し付けながら、120℃以上170℃以下で2〜8時間加熱することが好ましい。ここで、層間剥離の防止は、積層体を形成する際に接着剤または溶剤をプレ熱伝導シートに塗布し、プレ熱伝導シート同士を接着させることにより行ってもよいが、シートを効率的に製造する観点からは、接着剤または溶剤は使用しないことが好ましい。   In addition, from the viewpoint of suppressing delamination, the obtained laminate can be heated at 120 ° C. or more and 170 ° C. or less for 2 to 8 hours while being pressed at a pressure of 0.1 MPa or more and 0.5 MPa or less in the lamination direction. preferable. Here, prevention of delamination may be performed by applying an adhesive or a solvent to the pre-heat conductive sheets and bonding the pre-heat conductive sheets to each other when forming the laminate, From the viewpoint of production, it is preferable not to use an adhesive or a solvent.

そして、プレ熱伝導シートを積層、折畳または捲回して得られる積層体では、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。   And in the laminated body obtained by laminating | stacking, folding, or winding a pre heat conductive sheet, it is guessed that the carbon material has arranged in the direction substantially orthogonal to the lamination direction.

[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熱伝導シートを得る。ここで、積層体をスライスする方法としては、特に限定されることなく、例えば、ワイヤーソー法、マルチブレード法、レーザー加工法、ウォータージェット法、ナイフ加工法等が挙げられる。中でも、熱伝導シートの厚みを均一にし易い点で、ナイフ加工法が好ましい。また、積層体をスライスする際の切断具としては、特に限定されることなく、スリットを有する平滑な盤面と、このスリット部より突出した刃部とを有するスライス部材(例えば、鋭利な刃を備えたカッター、カンナ、スライサー)を用いることができる。
[Slicing process]
In the slicing step, the laminated body obtained in the laminated body forming step is sliced at an angle of 45 ° or less with respect to the laminating direction to obtain a heat conductive sheet composed of sliced pieces of the laminated body. Here, the method for slicing the laminate is not particularly limited, and examples thereof include a wire saw method, a multi-blade method, a laser processing method, a water jet method, and a knife processing method. Especially, the knife processing method is preferable at the point which makes the thickness of a heat conductive sheet uniform. The cutting tool for slicing the laminate is not particularly limited, and includes a slice member (for example, a sharp blade) having a smooth board surface having a slit and a blade portion protruding from the slit portion. Cutter, canna, slicer) can be used.

なお、熱伝導シートの熱伝導性および熱放射性を高める観点からは、積層体をスライスする角度は、積層方向に対して30°以下であることが好ましく、積層方向に対して15°以下であることがより好ましく、積層方向に対して略0°である(即ち、積層方向に沿う方向である)ことが更に好ましい。   In addition, from the viewpoint of increasing the thermal conductivity and thermal radiation of the heat conductive sheet, the angle at which the laminate is sliced is preferably 30 ° or less with respect to the stacking direction, and 15 ° or less with respect to the stacking direction. It is more preferable that the angle is substantially 0 ° with respect to the stacking direction (that is, the direction along the stacking direction).

そして、スライス工程を経て得られたシートを用いて形成した熱伝導シートは、通常、樹脂と炭素材料とを含む条片(積層体を構成していたプレ熱伝導シートのスライス片)が並列接合されてなる構成を有する。   And as for the heat conductive sheet formed using the sheet | seat obtained through the slicing process, the strip (slice piece of the pre heat conductive sheet which comprised the laminated body) normally containing resin and a carbon material is joined in parallel. It has the structure formed.

<工程(B)>
また、工程(B)では、工程(A)で調製したシートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下に平滑化する。ここで、前記シートの前記主面の平滑化は、特に限定されることなく、例えば、前記主面(平滑化する主面)に有機溶剤を接触させる方法(溶剤接触法)や、前記主面を研磨する方法(研磨法)により行うことができる。なお、溶剤接触法と研磨法とは併用してもよく、併用する場合の実施順序は特に限定されない。
以下、各工程について具体的に説明する。
<Process (B)>
In step (B), the ten-point average surface roughness of at least one principal surface of the sheet prepared in step (A) is smoothed to 40 μm or less. Here, the smoothing of the main surface of the sheet is not particularly limited, for example, a method (solvent contact method) in which an organic solvent is brought into contact with the main surface (main surface to be smoothed), or the main surface Can be performed by a method of polishing (polishing method). In addition, the solvent contact method and the polishing method may be used in combination, and the execution order in the case of using them together is not particularly limited.
Hereinafter, each step will be specifically described.

[溶剤接触法]
溶剤接触法では、工程(A)により得られたシートの少なくとも一方の主面に対して、有機溶剤を接触させて前記主面を平滑化する。ここで、シートの主面の十点平均表面粗さを容易に調整する観点からは、溶剤接触法では、前記主面に対して有機溶剤を接触させる溶剤接触工程を行った後、有機溶剤を接触させた主面に圧力を負荷する圧力負荷工程を実施することが好ましい。
なお、前述した、樹脂と炭素材料とを含む条片が並列接合されてなる構成を有するシートに対して溶剤接触法による平滑化を行った場合には、有機溶剤の接触により主面を構成する樹脂が溶解することで、シート形成時に接着剤を使用しなくても、条片間の接合を更に強化することができる。
[Solvent contact method]
In the solvent contact method, an organic solvent is brought into contact with at least one main surface of the sheet obtained in the step (A) to smooth the main surface. Here, from the viewpoint of easily adjusting the ten-point average surface roughness of the main surface of the sheet, in the solvent contact method, after performing the solvent contact step of bringing the organic solvent into contact with the main surface, It is preferable to carry out a pressure loading step of applying pressure to the contacted main surface.
In addition, when smoothing by the solvent contact method is performed on the sheet having the configuration in which the strips including the resin and the carbon material are joined in parallel, the main surface is configured by contact with the organic solvent. By dissolving the resin, the bonding between the strips can be further strengthened without using an adhesive during sheet formation.

[[溶剤接触工程]]
溶剤接触工程において、有機溶剤は、特に限定されることなく、シートに対する有機溶剤の塗工または有機溶剤中へのシートの浸漬などによって前記シートの前記主面に接触させることができる。
[[Solvent contact process]]
In the solvent contact step, the organic solvent is not particularly limited, and can be brought into contact with the main surface of the sheet by coating the sheet with the organic solvent or immersing the sheet in the organic solvent.

主面に接触させる有機溶剤としては、熱伝導シートの主面を構成する樹脂を溶解させ得る有機溶剤であれば特に限定なく、例えば無極性有機溶剤であるヘキサン、ベンゼン、トルエン、ジエチルエーテル、クロロホルム、酢酸エチル、塩化メチレン、テトラヒドロフランや、極性有機溶剤であるアセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘキサノン、イソホロンアセトニトリル、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、酢酸、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、メタノール、ギ酸などを使用することができる。中でも、メチルエチルケトンが好ましい。   The organic solvent to be brought into contact with the main surface is not particularly limited as long as it is an organic solvent capable of dissolving the resin constituting the main surface of the heat conductive sheet. For example, hexane, benzene, toluene, diethyl ether, chloroform which are nonpolar organic solvents , Ethyl acetate, methylene chloride, tetrahydrofuran, polar organic solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, diethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, cyclohexanone, isophorone acetonitrile, N, N-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, acetic acid 1-butanol, 2-propanol, 1-propanol, ethanol, methanol, formic acid and the like can be used. Of these, methyl ethyl ketone is preferred.

シートの主面に有機溶剤を塗工する場合、塗工する有機溶剤の量は、2g/m以上40g/m以下が好ましい。また、有機溶剤にシートを浸漬する場合、浸漬時間は1秒以上20秒以下が好ましい。なお、有機溶剤の塗工は、特に限定なく、例えば刷毛、ローラー、または指などを用いて行うことができる。 If applying the organic solvent to the main surface of the sheet, the amount of organic solvent to be coated is preferably 2 g / m 2 or more 40 g / m 2 or less. Moreover, when immersing a sheet | seat in an organic solvent, as for immersion time, 1 second or more and 20 seconds or less are preferable. The application of the organic solvent is not particularly limited, and can be performed using, for example, a brush, a roller, or a finger.

[[圧力負荷工程]]
圧力負荷工程では、溶剤接触工程を経た主面(有機溶剤を接触させた主面)を加圧することで、有機溶剤との接触により樹脂が溶解したシートの主面を均し、主面の十点平均表面粗さを更に低下させる。加圧作業は、特に限定されることなく、例えばロールを用いてシートの主面を加圧することで行える。なお、主面に負荷する圧力は、特に限定されることなく、例えば、1kN以上100kN以下とすることができる。また、圧力の負荷は、特に限定されることなく、主面に有機溶剤を接触させた後、10秒以上5分以下の間に行うことができ、1分以下の間に行うことが好ましい。
[[Pressure load process]]
In the pressure loading process, the main surface that has undergone the solvent contact step (the main surface that has been contacted with the organic solvent) is pressurized so that the main surface of the sheet in which the resin is dissolved by contact with the organic solvent is leveled, and the main surface is fully The point average surface roughness is further reduced. The pressing operation is not particularly limited, and can be performed, for example, by pressing the main surface of the sheet using a roll. Note that the pressure applied to the main surface is not particularly limited, and can be, for example, 1 kN or more and 100 kN or less. The pressure load is not particularly limited, and can be performed for 10 seconds or more and 5 minutes or less after an organic solvent is brought into contact with the main surface, and is preferably performed for 1 minute or less.

[研磨法]
研磨法では、工程(A)により得られたシートを、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さRzが40μm以下となるまで研磨する。
ここで、研磨は、特に限定されることなく、例えば前記主面を物理的に研削できる工具を用いて行うことができる。具体的には、研磨は紙やすりを用いて手で、または研磨装置(ムサシノ電子社製、型番「MA−150」)を用いて行うことができる。また研磨時間は、特に限定されることなく、10秒以上5分以下とすることができる。紙やすりの番手は、特に限定されることはないが、#800から#2000が望ましい。
[Polishing method]
In the polishing method, the sheet obtained by the step (A) is polished until the ten-point average surface roughness Rz of at least one main surface is 40 μm or less.
Here, the polishing is not particularly limited, and can be performed using, for example, a tool capable of physically grinding the main surface. Specifically, the polishing can be performed by hand with a sandpaper or using a polishing apparatus (manufactured by Musashino Electronics, model number “MA-150”). The polishing time is not particularly limited and can be 10 seconds to 5 minutes. The count of the sandpaper is not particularly limited, but # 800 to # 2000 is desirable.

なお、溶剤接触法と研磨法とを併用する場合、シートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを効率的に低下させる観点からは、研磨は、上述の溶剤接触工程を経た熱伝導シートの前記主面に対し、圧力負荷工程を実施することなく行うことが好ましい。   In the case where the solvent contact method and the polishing method are used in combination, from the viewpoint of efficiently reducing the ten-point average surface roughness of at least one main surface of the sheet, polishing is performed by heat conduction through the above-described solvent contact step. It is preferable to perform without performing a pressure load process with respect to the said main surface of a sheet | seat.

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「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
実施例および比較例において、熱伝導シートの表面粗さ、熱伝導率、熱放射性、生産性は、それぞれ以下の方法を使用し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 surface roughness, thermal conductivity, thermal radiation, and productivity of the thermal conductive sheet were measured or evaluated using the following methods, respectively.

<表面粗さ>
熱伝導シートについて、以下のとおり十点平均表面粗さRz(μm)を測定し、各主面の表面粗さとした。
具体的には、熱伝導シートについて、各主面(表面および裏面)の十点平均表面粗さRz(μm)を、表面粗さ測定機(ミツトヨ社製、製品名「SJ−201」)を使用して測定した。
ここで、十点平均表面粗さRzとは、粗さ曲線から、その平均線の方向に基準長さLだけ抜き取り、この抜き取り部分の平均線から縦倍率の方向に測定した、最も高い山頂から5番目までの山頂の標高(Yp1からYp5)の絶対値の平均値と、最も低い谷底から5番目までの谷底の標高(Yv1からYv5)の絶対値の平均値との和であり、式(II):
Rz=(|Yp1+Yp2+Yp3+Yp4+Yp5|
+|Yv1+Yv2+Yv3+Yv4+Yv5|)/5 ・・・(II)
によって算出される値である。
<Surface roughness>
About the heat conductive sheet, 10-point average surface roughness Rz (micrometer) was measured as follows, and it was set as the surface roughness of each main surface.
Specifically, for the heat conductive sheet, the 10-point average surface roughness Rz (μm) of each main surface (front surface and back surface), surface roughness measuring machine (product name “SJ-201” manufactured by Mitutoyo Corporation) Measured using.
Here, the ten-point average surface roughness Rz is extracted from the roughness curve by the reference length L in the direction of the average line, and measured from the average line of the extracted portion in the direction of the vertical magnification, from the highest peak. It is the sum of the average value of the absolute values of the elevations (Yp1 to Yp5) at the top of the fifth mountain and the average value of the absolute values of the elevations (Yv1 to Yv5) of the bottom from the lowest valley to the fifth. II):
Rz = (| Yp1 + Yp2 + Yp3 + Yp4 + Yp5 |
+ | Yv1 + Yv2 + Yv3 + Yv4 + Yv5 |) / 5 (II)
Is a value calculated by.

<熱伝導率>
熱伝導シートについて、厚み方向の熱拡散率α(m/s)、定圧比熱Cp(J/g・K)および比重ρ(g/m)を以下の方法で測定した。
[熱拡散率]
熱物性測定装置(株式会社ベテル製、製品名「サーモウェーブアナライザTA35」)を使用して、温度25℃における熱拡散率を測定した。
[定圧比熱]
示差走査熱量計(Rigaku製、製品名「DSC8230」)を使用し、10℃/分の昇温条件下、温度25℃における比熱を測定した。
[比重]
自動比重計(東洋精機社製、製品名「DENSIMETER−H」)を用いて、温度25℃における比重を測定した。
そして、得られた測定値を用いて下記式(I):
λ=α×Cp×ρ ・・・(I)
より25℃における熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率λ(W/m・K)を求めた。
<Thermal conductivity>
About the heat conductive sheet, the thermal diffusivity α (m 2 / s) in the thickness direction, the constant pressure specific heat Cp (J / g · K), and the specific gravity ρ (g / m 3 ) were measured by the following methods.
[Thermal diffusivity]
The thermal diffusivity at a temperature of 25 ° C. was measured using a thermophysical property measuring apparatus (product name “Thermo Wave Analyzer TA35” manufactured by Bethel Co., Ltd.).
[Specific pressure specific heat]
Using a differential scanning calorimeter (manufactured by Rigaku, product name “DSC8230”), the specific heat at a temperature of 25 ° C. was measured under a temperature rising condition of 10 ° C./min.
[specific gravity]
The specific gravity at a temperature of 25 ° C. was measured using an automatic hydrometer (product name “DENSIMETER-H” manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd.).
And the following formula (I):
λ = α × Cp × ρ (I)
Further, the thermal conductivity λ (W / m · K) in the thickness direction of the thermal conductive sheet at 25 ° C. was determined.

<熱放射性>
熱伝導シートについて、熱放射性は、熱伝搬検査装置(べテル社製、製品名「サーマルイメージングスコープTSI」)を用いて測定した。
具体的には、熱伝導シートを載せたアルミ板を台座の上に置き、熱伝導シートとアルミ板との間に目視で確認できる空間が生じない程度に熱伝導シートを上から指で押した。そして、熱伝導シートの裏面温度を70℃に昇温し、維持した。裏面温度が70℃に達してから5分後に、熱伝導シートの主面(表面)の輝度を上記熱伝搬検査装置で測定し、下記の基準に基づいて熱放射性を評価した。輝度の大きさが大きいほど、熱放射性に優れていることを示す。
○:比較例1との輝度の差が100以上
×:比較例1との輝度の差が100未満
<Thermal radiation>
About the heat conductive sheet, the thermal radiation property was measured using the heat propagation test | inspection apparatus (The Betel company make, product name "thermal imaging scope TSI").
Specifically, an aluminum plate on which a heat conductive sheet is placed is placed on a pedestal, and the heat conductive sheet is pushed from above with a finger to such an extent that a space that can be visually confirmed is not formed between the heat conductive sheet and the aluminum plate. . And the back surface temperature of the heat conductive sheet was heated up to 70 degreeC, and was maintained. Five minutes after the back surface temperature reached 70 ° C., the luminance of the main surface (front surface) of the heat conductive sheet was measured with the heat propagation inspection device, and the thermal radiation was evaluated based on the following criteria. It shows that it is excellent in thermal radiation property, so that the magnitude | size of a brightness | luminance is large.
○: Difference in luminance from Comparative Example 1 is 100 or more ×: Difference in luminance from Comparative Example 1 is less than 100

<生産性>
以下の実施例に記載された積層体形成工程を始めとし、スライス工程、その後のシートの平滑化の完了までに要した時間を測定し、以下の基準で評価した。製造に要する時間が短いほど、生産性に優れていることを示す。
○:15分以下
×:15分超
<Productivity>
The time required to complete the smoothing of the slicing process and the subsequent sheet, including the laminate forming process described in the following examples, was measured and evaluated according to the following criteria. It shows that productivity is excellent, so that the time which manufacture requires is short.
○: 15 minutes or less ×: Over 15 minutes

(実施例1)
<熱伝導シートの準備>
[アクリル樹脂の調製]
反応器に、アクリル酸2−エチルヘキシル94%とアクリル酸6%とからなる単量体混合物100部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.03部および酢酸エチル700部を入れて均一に溶解し、窒素置換した後、80℃で6時間重合反応を行った。なお、重合転化率は97%であった。そして、得られた重合体を減圧乾燥して酢酸エチルを蒸発させ、アクリル樹脂として、粘性のある固体状の共重合体を得た。
アクリル樹脂の重量平均分子量(Mw)は270000であり、分子量分布(重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn))は3.1であった。なお、重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)は、テトラヒドロフランを溶離液とするゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリスチレン換算で求めた。
Example 1
<Preparation of heat conduction sheet>
[Preparation of acrylic resin]
A reactor was charged with 100 parts of a monomer mixture composed of 94% 2-ethylhexyl acrylate and 6% acrylic acid, 0.03 parts 2,2′-azobisisobutyronitrile and 700 parts ethyl acetate. After dissolving in nitrogen and purging with nitrogen, a polymerization reaction was carried out at 80 ° C. for 6 hours. The polymerization conversion rate was 97%. The obtained polymer was dried under reduced pressure to evaporate ethyl acetate, and a viscous solid copolymer was obtained as an acrylic resin.
The weight average molecular weight (Mw) of the acrylic resin was 270000, and the molecular weight distribution (weight average molecular weight (Mw) / number average molecular weight (Mn)) was 3.1. The weight average molecular weight (Mw) and the number average molecular weight (Mn) were determined in terms of standard polystyrene by gel permeation chromatography using tetrahydrofuran as an eluent.

[繊維状炭素ナノ構造体の準備]
繊維状炭素ナノ構造体として、スーパーグロース法により調製したSGCNTを準備した。なお、SGCNTの平均直径は3.3nm、(3σ/Av)は0.58、BET比表面積は800m/gであった。
[Preparation of fibrous carbon nanostructure]
SGCNT prepared by the super-growth method was prepared as a fibrous carbon nanostructure. The SGCNT had an average diameter of 3.3 nm, (3σ / Av) of 0.58, and a BET specific surface area of 800 m 2 / g.

[易分散性集合体の作製]
約400mgのSGCNTを、2Lのメチルエチルケトンと混合し、ホモジナイザーにより2分間撹拌することにより、SGCNT/メチルエチルケトン分散溶液を作製した。
この分散溶液を、流路0.5mmの湿式ジェットミル((株)常光製、型式「JN20」)に、圧力100MPaの条件下にて2サイクル通過させて、SGCNTの集合体をメチルエチルケトンに分散させることにより、カーボンナノチューブマイクロ分散液を得た。
このカーボンナノチューブマイクロ分散液の濃度は0.20%、中心粒子径は24.1μmであった。なお、中心粒子径はレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所製、型式「LA960」)を用いて測定した。
そして、得られたカーボンナノチューブマイクロ分散液をろ紙(桐山社製、No.5A)を用いて減圧ろ過し、SGCNTの易分散性集合体(不織布シート)を得た。
[Preparation of easily dispersible aggregates]
About 400 mg of SGCNT was mixed with 2 L of methyl ethyl ketone and stirred for 2 minutes by a homogenizer to prepare a SGCNT / methyl ethyl ketone dispersion.
This dispersion solution is passed through a wet jet mill having a flow path of 0.5 mm (model “JN20”, manufactured by Jokkou Co., Ltd.) for two cycles under a pressure of 100 MPa to disperse the aggregate of SGCNT in methyl ethyl ketone. As a result, a carbon nanotube micro-dispersion was obtained.
The concentration of the carbon nanotube micro-dispersion was 0.20%, and the center particle size was 24.1 μm. The central particle size was measured using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus (manufactured by Horiba, Ltd., model “LA960”).
The obtained carbon nanotube micro-dispersion was filtered under reduced pressure using filter paper (manufactured by Kiriyama Co., No. 5A) to obtain an easily dispersible aggregate (nonwoven fabric sheet) of SGCNT.

[シートの形成]
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、製品名「EC50」、個数基準のモード径(測定値):110μm)を200部と、上記アクリル樹脂を100部と、上記SGCNTの易分散性集合体(不織布シート)を1部とを、溶媒としての酢酸エチル20部の存在下においてホバートミキサー(株式会社小平製作所製、商品名「ACM−5LVT型」)を用いて1時間攪拌混合した。
そして、得られた混合物を1時間真空脱泡し、脱泡と同時に酢酸エチルの除去を行って、膨張化黒鉛と、アクリル樹脂と、SGCNTとを含有する組成物を得た。そして、得られた組成物を解砕機に投入し、10秒間解砕した。
次いで、解砕した組成物5g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330μm、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のプレ熱伝導シートを得た(プレ熱伝導シート形成工程)。
[Sheet formation]
Expanded graphite as a particulate carbon material (produced by Ito Graphite Industries Co., Ltd., product name “EC50”, number-based mode diameter (measured value): 110 μm) is 200 parts, the acrylic resin is 100 parts, and the SGCNT 1 part of an easily dispersible aggregate (nonwoven fabric sheet) of No. 1 in the presence of 20 parts of ethyl acetate as a solvent using a Hobart mixer (manufactured by Kodaira Manufacturing Co., Ltd., trade name “ACM-5LVT type”) for 1 hour Stir and mix.
And the obtained mixture was degas | defoamed for 1 hour, the ethyl acetate was removed simultaneously with degassing | defoaming, and the composition containing expanded graphite, an acrylic resin, and SGCNT was obtained. And the obtained composition was thrown into the crusher and crushed for 10 seconds.
Subsequently, 5 g of the crushed composition was sandwiched between 50 μm thick PET films (protective film) subjected to sandblast treatment, a roll gap of 330 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 sheet having a thickness of 0.5 mm (pre-heat conductive sheet forming step).

次に、得られたプレ熱伝導シートを厚み方向に120枚積層し、厚さ6cmの積層体を得た後に、得られた積層体を手押しにて圧縮し、密着させた(積層体形成工程)。   Next, after 120 sheets of the obtained pre-heat conductive sheets were laminated in the thickness direction to obtain a 6 cm thick laminate, the obtained laminate was compressed by hand and adhered (laminate formation step). ).

その後、プレ熱伝導シートの積層体をドライアイスで−10℃に冷却した後、積層断面を0.3MPaの圧力で押し付けながら、カッター(オルファ社製、刃幅サイズは9mm、18mm、折れ線の角度は59度)を用いて、2mm/分の速度で、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シートの主面の法線方向にスライス)し、縦6cm×横5cm×厚さ0.50mmのシートを得た(スライス工程)。   Then, after cooling the laminated body of the pre-heat conductive sheet to −10 ° C. with dry ice, while pressing the laminated section at a pressure of 0.3 MPa, the cutter (manufactured by Olfa, blade width sizes are 9 mm, 18 mm, angle of broken line) Is 59 degrees) and sliced at an angle of 0 degrees with respect to the stacking direction at a speed of 2 mm / min (in other words, sliced in the normal direction of the main surface of the stacked pre-heat conductive sheets), A sheet 6 cm long x 5 cm wide x 0.50 mm thick was obtained (slicing step).

[シートの平滑化]
上述の方法により得られたシート(樹脂と炭素材料とを含むシート)の一方の主面(表面)に対し、温度25℃にて10g/m相当のメチルエチルケトン(有機溶剤)を塗工した。そして、有機溶剤の塗工から30秒後に、テープ圧着ロール手動型(テスター産業社製、型式SA−1003−B)を使用して、有機溶剤を塗工した主面を均一化させた。また、裏面に関しても同様の作業を行い、熱伝導シートを得た。
そして、得られた熱伝導シートについて、表面粗さ、熱伝導率、熱放射性および生産性を測定または評価した。結果を表1に示す。
[Smoothing of sheet]
One main surface (surface) of the sheet (sheet containing resin and carbon material) obtained by the above-described method was coated with methyl ethyl ketone (organic solvent) corresponding to 10 g / m 2 at a temperature of 25 ° C. Then, 30 seconds after the coating of the organic solvent, the main surface coated with the organic solvent was made uniform using a tape press roll manual mold (model SA-1003-B, manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd.). Moreover, the same operation | work was performed regarding the back surface, and the heat conductive sheet was obtained.
And about the obtained heat conductive sheet, surface roughness, heat conductivity, thermal radiation property, and productivity were measured or evaluated. The results are shown in Table 1.

<実施例2>
シートの平滑化を以下のようにして行った以外は実施例1と同様にして熱伝導シートを調製し、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
[シートの平滑化]
上述の方法により得られたシートの両主面を、紙やすり(トラス中山社製、製品名「耐水ペーパー#2000」)を用いて表面が均一になるまで3分間研磨し、熱伝導シートを得た。
<Example 2>
A heat conductive sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sheet was smoothed as follows and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[Smoothing of sheet]
Both main surfaces of the sheet obtained by the above-described method are polished for 3 minutes using a sandpaper (made by Truss Nakayama Co., Ltd., product name “Water Resistant Paper # 2000”) until the surface becomes uniform to obtain a heat conductive sheet. It was.

<実施例3>
シートの平滑化を以下のようにして行った以外は実施例1と同様にして熱伝導シートを調製し、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
[シートの平滑化]
上述の方法により得られたシートの一方の主面(表面)に対し、温度25℃にて10g/m相当のメチルエチルケトン(有機溶剤)を塗工した。そして、有機溶剤の塗工から30秒後に、有機溶剤を塗工した主面を、紙やすり(トラス中山社製、製品名「耐水ペーパー#2000」)を用いて表面が均一になるまで3分間研磨した。また、裏面に関しても同様の作業を行い、熱伝導シートを得た。
<Example 3>
A heat conductive sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sheet was smoothed as follows and evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
[Smoothing of sheet]
One main surface (surface) of the sheet obtained by the above-described method was coated with methyl ethyl ketone (organic solvent) corresponding to 10 g / m 2 at a temperature of 25 ° C. Then, 30 seconds after the application of the organic solvent, the main surface coated with the organic solvent was used for 3 minutes until the surface became uniform using a sandpaper (product name “Waterproof Paper # 2000” manufactured by Truss Nakayama Co., Ltd.). Polished. Moreover, the same operation | work was performed regarding the back surface, and the heat conductive sheet was obtained.

<比較例1>
シートの平滑化を行うことなく、スライス工程で得られたシートをそのまま熱伝導シートとしたこと以外は実施例1と同様にして熱伝導シートを調製し、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
<Comparative Example 1>
A heat conductive sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sheet obtained in the slicing step was directly used as a heat conductive sheet without smoothing the sheet, and evaluated in the same manner as in Example 1. It was. The results are shown in Table 1.

<比較例2>
シートの形成時に、積層体形成工程において、プレ熱伝導シートを一層積層するごとにメチルエチルケトンを塗工し、各プレ熱伝導シート同士を接着させながら積層し、且つ、シートの平滑化を行うことなく、スライス工程で得られたシートをそのまま熱伝導シートとしたこと以外は実施例1と同様にして熱伝導シートを調製し、実施例1と同様にして評価を行った。結果を表1に示す。
<Comparative Example 2>
At the time of forming the sheet, in the laminate forming step, each time a pre-heat conductive sheet is laminated, methyl ethyl ketone is applied, and the pre-heat conductive sheets are laminated while adhering to each other, and the sheet is not smoothed. A heat conductive sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that the sheet obtained in the slicing step was directly used as a heat conductive sheet, and evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0006555009
Figure 0006555009

表1より、少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さRzが40μm以下である実施例1〜3の熱伝導シートでは、両方の主面の十点平均表面粗さRzが40μmよりも大きい比較例1〜2の熱伝導シートと比較し、熱放射性が向上していることが分かる。
また、プレ熱伝導シートを1層ごとに接着した比較例2では、生産効率が低下していることが分かる。
From Table 1, in the heat conduction sheets of Examples 1 to 3 in which the ten-point average surface roughness Rz of at least one main surface is 40 μm or less, the ten-point average surface roughness Rz of both main surfaces is larger than 40 μm. Compared with the heat conductive sheet of Comparative Examples 1-2, it turns out that thermal radiation property is improving.
Moreover, in the comparative example 2 which adhered the pre heat conductive sheet for every layer, it turns out that production efficiency is falling.

本発明によれば、熱の効率的な放散を可能にする熱伝導シート、および熱の効率的な放散を可能にする熱伝導シートの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the heat conductive sheet which enables efficient dissipation of heat, and the heat dissipation sheet which enables efficient dissipation of heat can be provided.

Claims (11)

樹脂と、炭素材料とを含み、
少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さが40μm以下であり、厚み方向の熱伝導率が20W/m・K以上である、熱伝導シート(ただし、70℃におけるアスカーC硬度が60以下の熱伝導シートを除く。なお、70℃におけるアスカーC硬度とは、厚み5mm以上の熱伝導シートを、ホットプレート上で表面温度計で測定される温度が70℃になるように加熱し、アスカー硬度計C型で測定した値である。)
Including a resin and a carbon material,
Ten-point average surface roughness of at least one principal Ri der less 40 [mu] m, the thermal conductivity in the thickness direction is 20W / m · K or more, heat conductive sheet (however, Asker C hardness at 70 ° C. is 60 or less Note that the Asker C hardness at 70 ° C. means that a heat conductive sheet having a thickness of 5 mm or more is heated on a hot plate so that the temperature measured by a surface thermometer is 70 ° C. It is a value measured with a hardness meter C type.) .
前記炭素材料が膨張化黒鉛を含む、請求項に記載の熱伝導シート。 The heat conductive sheet according to claim 1 , wherein the carbon material includes expanded graphite. 前記炭素材料が繊維状炭素ナノ構造体を含む、請求項1または2に記載の熱伝導シート。 The heat conductive sheet according to claim 1 or 2 , wherein the carbon material includes a fibrous carbon nanostructure. 前記樹脂と、前記炭素材料とを含む条片が並列接合されてなる、請求項1〜の何れかに記載の熱伝導シート。 The heat conductive sheet in any one of Claims 1-3 by which the strip containing the said resin and the said carbon material is joined in parallel. 請求項1〜4の何れかに記載の熱伝導シートの製造方法であって、
樹脂と、炭素材料とを含むシートを準備する工程(A)と、
前記シートの少なくとも一方の主面の十点平均表面粗さを40μm以下にする工程(B)と、
を含む、熱伝導シートの製造方法。
It is a manufacturing method of the heat conductive sheet in any one of Claims 1-4,
Preparing a sheet containing a resin and a carbon material (A);
A step (B) of setting the ten-point average surface roughness of at least one main surface of the sheet to 40 μm or less;
The manufacturing method of the heat conductive sheet containing this.
前記工程(B)が、前記主面に有機溶剤を接触させる工程を含む、請求項に記載の熱伝導シートの製造方法。 The method for producing a heat conductive sheet according to claim 5 , wherein the step (B) includes a step of bringing an organic solvent into contact with the main surface. 前記工程(B)が、前記有機溶剤を接触させた前記シートの前記主面に圧力を負荷する工程を更に含む、請求項に記載の熱伝導シートの製造方法。 The manufacturing method of the heat conductive sheet of Claim 6 with which the said process (B) further includes the process of applying a pressure to the said main surface of the said sheet | seat which contacted the said organic solvent. 前記工程(B)が、前記主面を研磨する工程を含む、請求項の何れかに記載の熱伝導シートの製造方法。 Step (B) comprises a step of polishing the main surface, the heat conducting sheet manufacturing method according to any one of claims 5-7. 前記工程(A)が、
前記樹脂と、前記炭素材料とを含む組成物を加圧してシート状に成形し、プレ熱伝導シートを得る工程と、
前記プレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、前記プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、積層体を得る工程と、
前記積層体を、積層方向に対して45°以下の角度でスライスし、前記シートを得る工程と、
を含む、請求項の何れかに記載の熱伝導シートの製造方法。
The step (A)
Pressurizing a composition containing the resin and the carbon material to form a sheet, and obtaining a pre-heat conductive sheet;
Laminating a plurality of the pre-heat conductive sheets in the thickness direction, or folding or winding the pre-heat conductive sheet to obtain a laminate; and
Slicing the laminate at an angle of 45 ° or less with respect to the lamination direction to obtain the sheet;
The containing, heat conducting sheet manufacturing method according to any one of claims 5-8.
前記炭素材料が膨張化黒鉛を含む、請求項の何れかに記載の熱伝導シートの製造方法。 Wherein the carbon material comprises expanded graphite, a manufacturing method of the heat conducting sheet according to any one of claims 5-9. 前記炭素材料が繊維状炭素ナノ構造体を含む、請求項10の何れかに記載の熱伝導シートの製造方法。 Wherein the carbon material comprises a fibrous carbon nanostructures, a manufacturing method of the heat conducting sheet according to any one of claims 5-10.
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