JP6613462B2 - 熱伝導性シート - Google Patents

熱伝導性シート Download PDF

Info

Publication number
JP6613462B2
JP6613462B2 JP2019526902A JP2019526902A JP6613462B2 JP 6613462 B2 JP6613462 B2 JP 6613462B2 JP 2019526902 A JP2019526902 A JP 2019526902A JP 2019526902 A JP2019526902 A JP 2019526902A JP 6613462 B2 JP6613462 B2 JP 6613462B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
compound
conductive sheet
mass
heat conductive
silicon compound
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019526902A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2019004150A1 (ja
Inventor
大希 工藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Polymatech Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Polymatech Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=64741609&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JP6613462(B2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Sekisui Polymatech Co Ltd filed Critical Sekisui Polymatech Co Ltd
Publication of JPWO2019004150A1 publication Critical patent/JPWO2019004150A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6613462B2 publication Critical patent/JP6613462B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
    • C08J5/18—Manufacture of films or sheets
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/046—Carbon nanorods, nanowires, nanoplatelets or nanofibres
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00—Use of organic ingredients
    • C08K5/54—Silicon-containing compounds
    • C08K5/541—Silicon-containing compounds containing oxygen
    • C08K5/5415—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond
    • C08K5/5419—Silicon-containing compounds containing oxygen containing at least one Si—O bond containing at least one Si—C bond
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L83/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
    • H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
    • H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2039—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body
    • H05K7/20436—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
    • H05K7/20445—Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing the coupling element being an additional piece, e.g. thermal standoff
    • H05K7/20472—Sheet interfaces
    • H05K7/20481—Sheet interfaces characterised by the material composition exhibiting specific thermal properties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
    • C08J2383/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • C08K3/042—Graphene or derivatives, e.g. graphene oxides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
    • C08K7/02—Fibres or whiskers
    • C08K7/04—Fibres or whiskers inorganic
    • C08K7/06—Elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2203/00—Applications
    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Description

本発明は、発熱体と放熱体との間に配置される熱伝導性シートに関する。
コンピュータや自動車部品等の電子機器では、半導体素子や機械部品等の発熱体から生じる熱を放熱するためにヒートシンク等の放熱体が用いられている。このような発熱体と放熱体との間には、発熱体から放熱体への熱の伝達効率を高める目的で熱伝導性シートを配置する場合がある。例えば、特許文献１には、マトリクスと熱伝導性充填材とを含有する熱伝導性シートが開示されている。
特開２００５−１４６０５７号公報
近年、電子機器の小型化や高性能化が進むことで、発熱体の発熱量は増加する傾向にある。このため、発熱体から放熱体へ熱を伝達する熱伝導性シートについても、より高い熱伝導性を発揮することが求められる。
本発明の目的は、より高い熱伝導性を発揮させることのできる熱伝導性シートを提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明の一態様では、架橋構造を有するオルガノポリシロキサンから構成されるマトリクスと、前記マトリクス中に分散した熱伝導性充填材と、アルコキシシラン化合物及びアルコキシシロキサン化合物から選ばれる少なくとも一種のケイ素化合物と、を含有する。
本発明によれば、より高い熱伝導性を発揮させることができる。
熱抵抗測定機を示す概略図である。
以下、熱伝導性シートの実施形態について説明する。
熱伝導性シートは、架橋構造を有するオルガノポリシロキサンから構成されるマトリクスと、マトリクス中に分散した熱伝導性充填材と、ケイ素化合物とを含有する。ケイ素化合物は、アルコキシシラン化合物及びアルコキシシロキサン化合物から選ばれる少なくとも一種である。
＜マトリクス＞
マトリクスは、熱伝導性充填材を保持し、熱伝導性シートを所定形状に維持する。マトリクスは、マトリクスの前駆体である液状のオルガノポリシロキサンを硬化させることで形成される。液状のオルガノポリシロキサンは、架橋構造を形成可能な反応基を有している。液状のオルガノポリシロキサンとしては、例えば、縮合型のオルガノポリシロキサン、及び付加反応型のオルガノポリシロキサンが挙げられる。液状のオルガノポリシロキサンは、熱伝導性充填材を高充填し易く、また触媒等により硬化温度を容易に調整できることから、付加反応型のオルガノポリシロキサンを含むことが好ましい。付加反応型のオルガノポリシロキサンは、熱伝導性充填材を高充填し易いという観点から、アルケニル基含有オルガノポリシロキサンとハイドロジェンオルガノポリシロキサンとを含むことが好ましい。なお、本明細書において液状とは、２３℃、１気圧下で液体のものをいう。
液状のオルガノポリシロキサンの硬化温度Ｔ１（℃）は、上記ケイ素化合物の揮発性を考慮して設定されることが好ましい。ケイ素化合物の揮発性は、昇温開始温度２５℃、昇温速度１０℃／分で昇温する熱重量分析において質量の減少割合が６０％となる温度Ｔ２（℃）又は５％となる温度Ｔ３（℃）で表すことができる。すなわち、温度Ｔ２（℃）又は温度Ｔ３（℃）が低いほど、揮発性が高いケイ素化合物と言える。熱重量分析は、窒素雰囲気下で行うことができる。
液状のオルガノポリシロキサンの硬化温度Ｔ１（℃）と、ケイ素化合物の上記熱重量分析から得られる温度Ｔ２（℃）とは、下記式（１）を満たすことが好ましい。
Ｔ１≦Ｔ２・・・（１）
液状のオルガノポリシロキサンの硬化温度Ｔ１（℃）と、ケイ素化合物の上記熱重量分析から得られる温度Ｔ３（℃）とは、下記式（２）を満たすことが好ましい。
Ｔ１≦Ｔ３・・・（２）
上記のように液状のオルガノポリシロキサンの硬化温度Ｔ１（℃）を設定することで、液状のオルガノポリシロキサンを硬化させる際に、ケイ素化合物の揮発を抑えることができる。また、オルガノポリシロキサン中における気泡の発生を抑えることもできるため、熱伝導性シート中の気泡を要因とした熱伝導性の低下を抑えることができる。
＜熱伝導性充填材＞
熱伝導性充填材の材料としては、例えば、金属、炭素、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び金属水酸化物が挙げられる。金属としては、例えば、銅及びアルミニウムが挙げられる。炭素としては、例えば、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、樹脂繊維を炭化処理した繊維、樹脂繊維を黒鉛化処理した繊維、及びグラファイト粉末が挙げられる。
金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化鉄、及び石英が挙げられ、金属窒化物としては、例えば、窒化ホウ素、及び窒化アルミニウムが挙げられる。金属炭化物としては、例えば、炭化ケイ素が挙げられ、金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウムが挙げられる。
熱伝導性充填材の形状は、球状であってもよいし、繊維状や板状等の非球状（異方性を有する形状）であってもよい。熱伝導性充填材は、平均粒径の異なる複数の球状粒子群を含むことが好ましい。この場合、熱伝導性シートを成形する前の原料である熱伝導性組成物の粘度を低減することができる。換言すると、所定粘度において熱伝導性充填材を高充填した熱伝導性組成物が得られるため、熱伝導性組成物の成形性を確保し、かつ熱伝導性シートの熱伝導性を高めることができる。
また、熱伝導性充填材の中でも、炭素繊維やグラファイト粉末は、形状に異方性を有するため、炭素繊維やグラファイト粉末を用いた場合、液状のオルガノポリシロキサン中で一定方向に配向させることもできる。これにより、熱伝導性充填材が一定方向に配向した熱伝導性シートが得られるため、熱伝導性充填材が配向した方向における熱伝導性を高めることができる。
熱伝導性シート中における熱伝導性充填材の含有量は、マトリクス１００質量部に対して３００〜１７００質量部であることが好ましく、３００〜８００質量部であることがより好ましい。熱伝導性充填材の含有量が多くなるにつれて、熱伝導性シートの熱伝導性を高めることができる。熱伝導性充填材の含有量が少なくなるにつれて熱伝導性組成物の粘度が低下するため、熱伝導性シートを成形し易くなる。熱伝導性組成物の粘度は、２５℃において、５００Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
＜ケイ素化合物＞
アルコキシシラン化合物及びアルコキシシロキサン化合物から選ばれる少なくとも一種のケイ素化合物は、熱伝導性シートの熱伝導性を高める。まず、アルコキシシラン化合物について説明する。アルコキシシラン化合物は、ケイ素原子（Ｓｉ）が持つ４個の結合のうち、１〜３個がアルコキシ基と結合し、残余の結合が有機置換基と結合した構造を有する化合物である。アルコキシシラン化合物の有するアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロトキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基、及びヘキサトキシ基が挙げられる。アルコキシシラン化合物は、熱伝導性シート中に二量体として含有されていてもよい。
アルコキシシラン化合物の中でも、入手容易性の観点から、メトキシ基又はエトキシ基を有するアルコキシシラン化合物が好ましい。アルコキシシラン化合物の有するアルコキシ基の数は、無機物としての熱伝導性充填材との親和性を高めるという観点から、３であることが好ましい。アルコキシシラン化合物は、トリメトキシシラン化合物及びトリエトキシシラン化合物から選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。
アルコキシシラン化合物の有する有機置換基に含まれる官能基としては、例えば、アクリロイル基、アルキル基、カルボキシル基、ビニル基、メタクリル基、芳香族基、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、エポキシ基、ヒドロキシル基、及びメルカプト基が挙げられる。ここで、上記マトリクスの前駆体として、白金触媒を含む付加反応型のオルガノポリシロキサンを用いる場合、オルガノポリシロキサンの硬化反応に影響を与え難いアルコキシシラン化合物を選択して用いることが好ましい。具体的には、白金触媒を含む付加反応型のオルガノポリシロキサンを用いる場合、アルコキシシラン化合物の有機置換基は、アミノ基、イソシアネート基、イソシアヌレート基、ヒドロキシル基、又はメルカプト基を含まないことが好ましい。
アルコキシシラン化合物は、熱伝導性充填材の分散性を高めることで、熱伝導性充填材を高充填し易くなることから、ケイ素原子に結合したアルキル基を有するアルキルアルコキシシラン化合物、すなわち、有機置換基としてアルキル基を有するアルコキシシラン化合物を含むことが好ましい。ケイ素原子に結合したアルキル基の炭素数は、４以上であることが好ましい。また、ケイ素原子に結合したアルキル基の炭素数は、アルコキシシラン化合物自体の粘度が比較的低く、熱伝導性組成物の粘度を低く抑えるという観点から、１６以下であることが好ましい。
アルコキシシラン化合物は、一種類又は二種類以上を使用することができる。アルコキシシラン化合物の具体例としては、アルキル基含有アルコキシシラン化合物、ビニル基含有アルコキシシラン化合物、アクリロイル基含有アルコキシシラン化合物、メタクリル基含有アルコキシシラン化合物、芳香族基含有アルコキシシラン化合物、アミノ基含有アルコキシシラン化合物、イソシアネート基含有アルコキシシラン化合物、イソシアヌレート基含有アルコキシシラン化合物、エポキシ基含有アルコキシシラン化合物、及びメルカプト基含有アルコキシシラン化合物が挙げられる。
アルキル基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、及びｎ−デシルトリメトキシシランが挙げられる。アルキル基含有アルコキシシラン化合物の中でも、イソブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、シクロヘキシルメチルジメトキシシラン、ｎ−オクチルトリエトキシシラン、及びｎ−デシルトリメトキシシランから選ばれる少なくとも一種が好ましい。
ビニル基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、及びビニルトリエトキシシランが挙げられる。アクリロイル基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、３−アクリロキシプロピルトリメトキシシランが挙げられる。メタクリル基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、３−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、及び３−メタクリロキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。芳香族基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、フェニルトリメトキシシラン、及びフェニルトリエトキシシランが挙げられる。アミノ基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、及びＮ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシランが挙げられる。イソシアネート基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、３−イソシアネートプロピルトリエトキシシランが挙げられる。イソシアヌレート基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、トリス−（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレートが挙げられる。エポキシ基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及び３−グリシドキシプロピルトリエトキシシランが挙げられる。メルカプト基含有アルコキシシラン化合物としては、例えば、３−メルカプトプロピルトリメトキシシランが挙げられる。
なお、上記アルコキシシラン化合物の具体例は一例であって、これに限定されるものではない。
次に、アルコキシシロキサン化合物について説明する。
アルコキシシロキサン化合物は、二つ以上のシロキサン結合を有し、少なくとも一つのケイ素原子にアルコキシ基が結合した構造を有する。また、アルコキシシロキサン化合物は、シロキサン結合を構成するケイ素原子のうち、少なくとも一つのケイ素原子に有機置換基が結合した構造を有する。
アルコキシシロキサン化合物の有するアルコキシ基及び有機置換基としては、上記アルコキシシラン化合物の説明で例示したものを挙げることができる。アルコキシシロキサン化合物は、アルコキシシラン化合物と同様にアルコキシ基を有するため、無機物としての熱伝導性充填材との親和性を高めることができる。また、アルコキシシロキサン化合物は、シロキサン構造を有するため、マトリクスであるオルガノポリシロキサンとの親和性も良好である。
アルコキシシロキサン化合物の有機置換基は、マトリクスの前駆体である液状のオルガノポリシロキサンとの親和性を高めるという観点から、液状のオルガノポリシロキサンの有する官能基を含むことが好ましい。例えば、ジメチルシロキサン骨格を有するオルガノポリシロキサンをマトリクスの前駆体として用いる場合、アルコキシシロキサン化合物の有する有機置換基は、メチル基を含むことが好ましい。また、アルコキシシロキサン化合物の有機置換基は、芳香族基（例えば、フェニル基）を含む場合であっても、液状のオルガノポリシロキサンとの親和性を高めることができる。
アルコキシシロキサン化合物は、一種類又は二種類以上を使用することができる。アルコキシシロキサン化合物としては、例えば、メチルメトキシシロキサンオリゴマー、メチルフェニルメトキシシロキサンオリゴマー、メチルエポキシメトキシシロキサンオリゴマー、メチルメルカプトメトキシシロキサンオリゴマー、及びメチルアクリロイルメトキシシロキサンオリゴマーが挙げられる。
ここで、上述したケイ素化合物の揮発性は、昇温開始温度２５℃、昇温速度１０℃／分で昇温した後、１００℃で一定に保つ熱重量分析において昇温開始から６０分経過後における質量の減少割合で表すことができる。熱重量分析は、窒素雰囲気下で行うことができる。
ケイ素化合物の中でも、熱重量分析における質量の減少割合が５％以上、６０％以下の範囲の化合物（高揮発性化合物）を用いた場合、ケイ素化合物の粘度、すなわち熱伝導性組成物の粘度を低く抑えることができることから、熱伝導性シートの成形が容易となる。
ケイ素化合物の中でも、熱重量分析における質量の減少割合が５％未満の化合物（低揮発性化合物）を用いた場合、耐熱性に優れるとともに、長期の使用において物性の変化が小さい熱伝導性シートを得ることができる。また、マトリクスの前駆体の硬化過程におけるケイ素化合物の揮発を抑えることができるため、例えば、ケイ素化合物の使用量を削減することができる。なお、低揮発性化合物における上記減少割合は、０％以上である。
また、ケイ素化合物の中でも、アルコキシシロキサン化合物の多くは、アルコキシシラン化合物よりも大きい分子量を有する。すなわち、アルコキシシロキサン化合物の多くは、アルコキシシラン化合物よりも揮発性が低いため、低揮発性化合物としては、アルコキシシロキサン化合物を好適に用いることができる。換言すると、上述した高揮発性化合物としては、アルコキシシラン化合物を好適に用いることができる。
アルコキシシロキサン化合物の揮発性は比較的低く、かつ低粘度の傾向があるため、熱伝導性組成物の粘度を低く抑えることが可能となる。このため、低揮発性化合物としてアルコキシシロキサン化合物を用いることで、熱伝導性シートの成形が容易となる。
ケイ素化合物は、高揮発性化合物及び低揮発性化合物のいずれも含むことが好ましい。この場合、高揮発性化合物によって熱伝導性シートの熱伝導性をより高めることが可能となり、低揮発性化合物によって長期の使用において物性の変化が小さい熱伝導性シートを得ることができる。
ケイ素化合物が高揮発性化合物と低揮発性化合物とを含む場合、熱伝導性シート中における低揮発性化合物の含有量は、高揮発性化合物の含有量よりも多いことが好ましい。低揮発性化合物の質量割合は、高揮発性化合物と低揮発性化合物との合計質量に対して、７０〜９９質量％の範囲であることがより好ましい。低揮発性化合物の質量割合が、７０質量％以上の場合、耐熱性により優れるとともに、長期の使用において物性の変化がより小さい熱伝導性シートを得ることができる。
ケイ素化合物は、２５℃において、１ｍＰａ・ｓ以上、１００００ｍＰａ・ｓ以下の範囲の粘度を有する化合物を含むことが好ましい。この場合、熱伝導性組成物の粘度を低く抑えることができることから、熱伝導性シートの成形が容易となる。なお、ケイ素化合物の粘度は、回転粘度計で測定可能であり、測定温度は２５℃である。
マトリクスとケイ素化合物との合計質量に対するケイ素化合物の質量割合は、０．１質量％以上であることが好ましく、より好ましくは０．５質量％以上であり、さらに好ましくは１質量％以上である。ケイ素化合物の質量割合を高めるほど、熱伝導性シートの熱伝導率が高まる傾向となる。
マトリクスとケイ素化合物との合計質量に対するケイ素化合物の質量割合は、５０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは４０質量％以下である。ケイ素化合物の質量割合を低くすることで、熱伝導性シート中のマトリクスの割合を相対的に増加することができるため、熱伝導性シートの強度を向上させることができる。これにより、例えば、熱伝導性シートの表面に亀裂が生じ難くなる。
ケイ素化合物がアルコキシシラン化合物を含む場合、マトリクスとアルコキシシラン化合物との合計質量に対するアルコキシシラン化合物の質量割合は、１０質量％以下であることが好ましく、より好ましくは７質量％以下である。アルコキシシラン化合物の質量割合を低くすることで、長期の使用において物性の変化がより小さい熱伝導性シートを得ることができる。なお、マトリクスとアルコキシシラン化合物との合計質量に対するアルコキシシラン化合物の質量割合は、０．１質量％以上であることが好ましい。
ケイ素化合物がアルコキシシロキサン化合物を含む場合、マトリクスとアルコキシシロキサン化合物との合計質量に対するアルコキシシロキサン化合物の質量割合は、５質量％以上であることが好ましく、より好ましくは１０質量％以上である。アルコキシシロキサン化合物の質量割合を高くすることで、熱伝導性シートの柔軟性を高めることが可能となる。なお、マトリクスとアルコキシシロキサン化合物との合計質量に対するアルコキシシロキサン化合物の質量割合は、５０質量％以下であることが好ましい。
＜添加剤＞
熱伝導性シートには、必要に応じて、熱伝導性組成物や熱伝導性シートの性能を向上させる添加剤をさらに含有させることもできる。添加剤としては、例えば、補強材、着色剤、耐熱向上剤、界面活性剤、分散剤、難燃剤、触媒、硬化遅延剤、劣化防止剤、及び可塑剤が挙げられる。
＜熱伝導性シートの用途及び作用＞
熱伝導性シートは、発熱体と放熱体との間に配置して用いられる。熱伝導性シートの厚みは、例えば、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲である。熱伝導性シートは、発熱体と放熱体との間で厚み方向に圧縮された状態で配置されることが好ましい。発熱体としては、例えば、ＣＰＵ等の半導体素子や機械部品が挙げられる。放熱体としては、ヒートシンクや筐体が挙げられる。
本実施形態の熱伝導性シート中には、上記質量割合でケイ素化合物が含有されている。このように熱伝導性シートに含有するケイ素化合物は、例えば、マトリクス中に熱伝導性充填材とともに分散することで、熱伝導性充填材の機能を十分に発揮させると推測される。これにより、熱伝導性シートは、厚み方向において、例えば、１４Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を発揮することが可能となる。
熱伝導性シートは、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定に従ってタイプＥデュロメータを用いて測定されるＥ硬度において、Ｅ５〜Ｅ９０の範囲であることが好ましい。熱伝導性シートのＥ硬度がＥ５以上の場合、熱伝導性シートのハンドリング性が良好となる。熱伝導性シートのＥ硬度がＥ９０以下の場合、発熱体や放熱体に対する追従し易く、発熱体や放熱体に対する熱伝導性シートの密着性が確保されることで、発熱体と熱伝導性シート間又は放熱体と熱伝導性シート間の熱抵抗を低減することができる。
＜熱伝導性シートの製造＞
熱伝導性シートは、熱伝導性組成物から得ることができる。熱伝導性組成物は、マトリクスの前駆体、熱伝導性充填材、及びケイ素化合物を所定量混合することで得られる。詳述すると、熱伝導性組成物の製造方法は、マトリクスの前駆体に熱伝導性充填材を分散させる分散工程と、ケイ素化合物を配合する配合工程とを備える。ケイ素化合物を配合する配合工程は、分散工程の前、分散工程の後、分散工程と同時のいずれのタイミングで行ってもよい。また、熱伝導性組成物には、必要に応じて上記添加剤を配合してもよい。分散工程及び配合工程には、周知の撹拌機や分散機を用いることができる。熱伝導性シートは、熱伝導性組成物中におけるマトリクスの前駆体を硬化させる硬化工程により得ることができる。
ここで、熱伝導性組成物に配合したケイ素化合物は、例えば、熱伝導性充填材の表面に結合することで、表面改質された熱伝導性充填材の一部を構成する場合がある。また、熱伝導性組成物に配合したケイ素化合物は、マトリクスの前駆体を硬化させて熱伝導性シートを得る際に揮発する場合がある。このため、熱伝導性組成物中におけるケイ素化合物の含有量は、熱伝導性シートの製造過程において、ケイ素化合物とその他の化合物との反応により消費される量や揮発により除去される量を考慮して調整すればよい。例えば、ケイ素化合物として、上述した高揮発性化合物を用いる場合では、高揮発性化合物の揮発量等を考慮して熱伝導性シート中における上記質量割合の１０倍程度の量を熱伝導性組成物に配合すればよい。
熱伝導性組成物中に、ケイ素化合物として、上述した高揮発性化合物と低揮発性化合物を配合した場合、高揮発性化合物の全体を反応させたり揮発させたりすることで、高揮発性化合物を実質的に含有しない熱伝導性シートを得ることができる。また、熱伝導性組成物中に、ケイ素化合物として、上述した高揮発性化合物と低揮発性化合物を配合した場合、高揮発性化合物の一部を反応させたり揮発させたりすることで、高揮発性化合物と、高揮発性化合物よりも高い含有割合の低揮発性化合物とを含有する熱伝導性シートを得ることもできる。なお、熱伝導性シートを加熱する後処理によりケイ素化合物を揮発させることで、熱伝導性シート中におけるケイ素化合物の含有量を調整することもできる。
熱伝導性組成物中におけるケイ素化合物の含有量は、マトリクスの前駆体１００質量部に対して５質量部以上であることが好ましく、より好ましくは１０質量部以上である。熱伝導性組成物中におけるケイ素化合物の含有量は、マトリクスの前駆体１００質量部に対して７０質量部以下であることが好ましく、より好ましくは５０質量部以下である。
硬化工程では、熱伝導性組成物を加熱することで、マトリクスの前駆体から、架橋構造を有するオルガノポリシロキサンを形成する。硬化工程では、熱伝導性組成物を、マトリクスの前駆体である液状のオルガノポリシロキサンの硬化温度Ｔ１以上の温度となるように加熱する。また、硬化工程では、熱伝導性組成物に配合したケイ素化合物の少なくとも一部が未反応の状態で熱伝導性シート中に残留するように熱伝導性組成物を加熱する。
硬化工程におけるケイ素化合物の揮発量は、熱伝導性組成物に配合したケイ素化合物の全体に対して、０〜９１質量％の範囲であることが好ましい。ケイ素化合物が、高揮発性化合物を含む場合、硬化工程における高揮発性化合物の揮発量は、熱伝導性組成物に配合した高揮発性化合物の全体に対して、２０〜９１質量％の範囲であることが好ましい。これにより、熱伝導性シート中の高揮発性化合物の含有量を少なくすることができ、長期の使用において物性の変化が小さい熱伝導性シートを得ることができる。
また、ケイ素化合物が、低揮発性化合物を含む場合、硬化工程における低揮発性化合物の揮発量は、熱伝導性組成物に配合した低揮発性化合物の全体に対して、０〜２０質量％の範囲であることが好ましい。このように揮発量が少なければ、気泡の発生を抑えることもできるため、熱伝導性シート中の気泡を要因とした熱伝導性の低下を抑えることができる。
硬化工程は、金型に注入した熱伝導性組成物を加熱する工程であってもよいし、樹脂フィルムや金属板等の基材に塗布した熱伝導性組成物を加熱する工程であってもよい。熱伝導性充填材として、異方性を有する形状の熱伝導性充填材を用いる場合、硬化工程前の熱伝導性組成物に対して周知のように磁場を印加することで、熱伝導性シートの厚み方向に熱伝導性充填材を配向させた熱伝導性シートを得ることもできる。なお、熱伝導性シートは、熱伝導性組成物の硬化物を所定の厚みとなるように切断することで形成してもよい。
なお、ケイ素化合物の揮発は、硬化工程に加えて、所定の加熱工程を実施することで、揮発量を調整することもできる。この場合であっても、ケイ素化合物の揮発量は、熱伝導性組成物に配合したケイ素化合物の全体に対して、０〜９１質量％の範囲であることが好ましい。
以上詳述した実施形態によれば、次のような効果が発揮される。
（１）熱伝導性シートは、架橋構造を有するオルガノポリシロキサンから構成されるマトリクスと、マトリクス中に分散した熱伝導性充填材と、ケイ素化合物とを含有する。ケイ素化合物は、アルコキシシラン化合物及びアルコキシシロキサン化合物から選ばれる少なくとも一種である。この構成によれば、より高い熱伝導性を発揮させることができる。
（２）熱伝導性シートにおいて、マトリクスとケイ素化合物との合計質量に対するケイ素化合物の質量割合は、０．１質量％以上、５０質量％以下であることが好ましい。この場合、熱伝導性シートの熱伝導率をより高めることができるとともに、熱伝導シートの表面に亀裂が生じ難くなる。
（３）熱伝導性シートにおいて、ケイ素化合物が、アルコキシシラン化合物を含む場合、マトリクスとアルコキシシラン化合物との合計質量に対するアルコキシシラン化合物の質量割合は、０．１質量％以上、１０質量％以下であることが好ましい。この場合、熱伝導性シートの熱伝導率をより高めることができるとともに、長期の使用において物性の変化がより小さい熱伝導性シートを得ることができる。
（４）熱伝導性シートにおいて、ケイ素化合物が、アルコキシシロキサン化合物を含む場合、マトリクスとアルコキシシロキサン化合物との合計質量に対するアルコキシシロキサン化合物の質量割合は、５質量％以上、５０質量％以下であることが好ましい。この場合、熱伝導性シートの柔軟性を高めることができるとともに、熱伝導シートの表面に亀裂が生じ難くなる。これにより、発熱体や放熱体に対する熱伝導性シートの密着性が高まることで、発熱体と熱伝導性シート間又は放熱体と熱伝導性シート間の熱抵抗を低減することができる。従って、より高い熱伝導性を発揮させることができる。
（５）熱伝導性シート中のケイ素化合物が、上述した高揮発性化合物を含む場合、より高い熱伝導性を発揮させることができる。
（６）熱伝導性シート中のケイ素化合物は、上述した低揮発性化合物を含む場合、耐熱性に優れるとともに、長期の使用において物性の変化が小さい熱伝導性シートを得ることができる。
（７）熱伝導性シート中のケイ素化合物は、ケイ素原子に結合したアルキル基を有する化合物を含むことが好ましい。この場合、熱伝導性充填材の分散性を高めることで、熱伝導性充填材を高充填し易くなるため、より高い熱伝導性を発揮させることができる。
上記実施形態から把握できる技術的思想について以下に記載する。
（ａ）熱伝導性シートを製造する用途に用いられる熱伝導性組成物であって、架橋構造を有するオルガノポリシロキサンから構成されるマトリクスを得るための液状の前駆体と、熱伝導性充填材と、アルコキシシラン化合物及びアルコキシシロキサン化合物から選ばれる少なくとも一種のケイ素化合物と、を含有し、前記ケイ素化合物の含有量が、前記前駆体１００質量部に対して、５質量部以上である熱伝導性組成物。
（ｂ）熱伝導性シートの製造方法であって、上記熱伝導性組成物中の前記前駆体を硬化させる硬化工程を備える熱伝導性シートの製造方法。
次に、実施例及び比較例を説明する。
（実施例１）
実施例１では、マトリクスの前駆体、ケイ素化合物のアルコキシシラン化合物、熱伝導性充填材（Ａ）、熱伝導性充填材（Ｂ）、熱伝導性充填材（Ｃ）、及び可塑剤を混合することで熱伝導性組成物を調製した。マトリクスの前駆体としては、アルケニル基含有オルガノポリシロキサンとハイドロジェンオルガノポリシロキサンとの混合物を用いた。ケイ素化合物のアルコキシシラン化合物としては、ｎ−オクチルトリエトキシシランを用いた。ｎ−オクチルトリエトキシシランの熱重量分析における質量の減少割合は、１６．６％であり、減少割合が６０％となる温度Ｔ２は、１９７℃であり、減少割合が５％となる温度Ｔ３は、８４℃である。ｎ−オクチルトリエトキシシランの粘度（２５℃）は、１０ｍＰａ・ｓである。
熱伝導性充填材（Ａ）は、黒鉛化炭素繊維（平均繊維長：１５０μｍ）である。熱伝導性充填材（Ｂ）は、酸化アルミニウム粉末（球状、平均粒径：５μｍ）である。熱伝導性充填材（Ｃ）は、酸化アルミニウム粉末（球状、平均粒径：１μｍ）である。可塑剤としては、ジメチルポリシロキサン（粘度（２５℃）：１０００ｍＰａ・ｓ）を用いた。
熱伝導性組成物に配合した各原料の配合量を表１に示す。表１における配合量の単位は、質量部である。
次に、熱伝導性組成物をシート形状のキャビティを有する金型に注入し、８Ｔの磁場を厚み方向に印加することで熱伝導性充填材（Ａ）の黒鉛化炭素繊維を厚み方向に配向させた。その後、熱伝導性組成物を８０℃、６０分間の条件で加熱し、さらに硬化工程として温度１５０℃、１２０分間の条件で加熱することで、マトリクスの前駆体を硬化させた。これにより、実施例１の熱伝導性シートを得た。
（実施例２〜８及び比較例１〜３）
表１及び表２に示すように、熱伝導性組成物における配合を変更した以外は、実施例１と同様に熱伝導性シートを得た。表２に示す実施例５〜８において、ケイ素化合物のアルコキシシロキサン化合物としては、メチルメトキシシロキサンオリゴマーを用いた。メチルメトキシシロキサンオリゴマーの熱重量分析における質量の減少割合は、０．２％であり、減少割合が６０％となる温度Ｔ２は、３００℃以上であり、減少割合が５％となる温度Ｔ３は、２０５℃である。メチルメトキシシロキサンオリゴマーの粘度（２５℃）は、１００ｍＰａ・ｓである。表２における配合量の単位は、質量部である。なお、各例では、マトリクスの前駆体、ケイ素化合物、及び可塑剤の合計量が１７０質量部となるように配合量を調整した。
＜熱伝導性組成物の粘度＞
上記熱伝導性組成物の粘度を粘度計（回転粘度計、ＢＲＯＯＫ ＦＩＥＬＤ製、ＤＶ−Ｅ）で、スピンドルＮｏ．１４の回転子を用いて、回転速度１０ｒｐｍ、測定温度２５℃の条件で測定した。その結果を表１及び表２の“熱伝導性組成物の粘度”欄に示す。
＜熱伝導性シート中におけるケイ素化合物の含有量＞
上記熱伝導性シートについて、マトリクスとケイ素化合物との合計質量に対するケイ素化合物の質量割合を以下のように求めた。
アルコキシシラン化合物を含有する熱伝導性シートについては、硬化前の熱伝導性シートの質量と硬化後の熱伝導性シートの質量との差（減量値）を熱伝導性組成物に配合したアルコキシシラン化合物の配合量から差し引いた量をアルコキシシロキサン化合物の含有量とした。
アルコキシシロキサン化合物を含有する熱伝導性シートについては、硬化前の熱伝導性シートの質量と硬化後の熱伝導性シートの質量との差（減量値）が略０であったため、熱伝導性組成物に配合したアルコキシシロキサン化合物の配合量をアルコキシシロキサン化合物の含有量とした。
次に、熱伝導性組成物に配合したマトリクスの前駆体の配合量を熱伝導性シート中のマトリクスの含有量とし、上記質量割合を求めた。
なお、熱伝導性シート中のケイ素化合物やマトリクスの含有量は、ガスクロマトグラフィー質量分析法（ＧＣ／ＭＳ）、飛行時間型質量分析法（ＴＯＦ／ＭＳ）、液体クロマトグラフィ／質量分析法（ＬＣ／ＭＳ）等の周知の定性及び定量分析法によって求めてもよい。
その結果を表１及び表２の“ケイ素化合物の質量割合”欄に示す。
＜熱伝導性シートの熱伝導率＞
上記熱伝導性シートの熱伝導率を、熱抵抗測定機を用いてＡＳＴＭ Ｄ５４７０−０６に準拠した方法で測定した。
図１に示すように、熱抵抗測定機は、側面が断熱材１１で覆われた第１の銅製ブロック１２及び第２の銅製ブロック１３を備えている。第１の銅製ブロック１２は、熱抵抗測定機の下部に配置され、第２の銅製ブロック１３は、第１の銅製ブロック１２の上方に配置されている。第１の銅製ブロック１２の上面は、熱伝導性シートの試験片Ｓが載置される載置面Ｐ１であり、この載置面Ｐ１の寸法は、２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍである。熱抵抗測定機は、第１の銅製ブロック１２の下面を加熱するヒーター１４と、第２の銅製ブロック１３の上面を冷却するファン付きヒートシンク１５とをさらに備えている。熱抵抗測定機は、第２の銅製ブロック１３に接続されたシリンダ１６をさらに備えている。第２の銅製ブロック１３は、第１の銅製ブロック１２の載置面Ｐ１に載置された試験片Ｓをシリンダ１６の押圧動作によって圧縮するように構成されている。
熱伝導率の測定は、まず、試験片Ｓを第１の銅製ブロック１２と第２の銅製ブロック１３の間に配置し、試験片Ｓを厚み方向の圧縮率が１０％となるように圧縮した。次に、第１の銅製ブロック１２の載置面Ｐ１の温度が８０℃となるようにヒーター１４を発熱させた。第１の銅製ブロック１２の載置面Ｐ１の温度（温度θｊ１）が８０℃の定常状態となるように１５分間放置した後、第２の銅製ブロック１３の下面Ｐ２（試験片Ｓに接触している接触面）の温度（温度θｊ０）を測定した。さらに、このときのヒーター１４の発熱量（発熱量Ｑ）、及び試験片Ｓの厚み（厚みＴ）を測定した。下記式（３）から算出した
試験片Ｓの熱抵抗の値を下記式（４）に代入することで熱伝導率を求めた。
熱抵抗＝（θｊ１−θｊ０）／Ｑ・・・（３）
熱伝導率＝Ｔ／熱抵抗・・・（４）
その結果を表１及び表２の“熱伝導率”欄に示す。
＜熱伝導性シートの硬度＞
上記熱伝導性シートの硬度をＪＩＳ Ｋ６２５３に規定に従ってタイプＥデュロメータを用いて測定した。その結果を表１及び表２の“Ｅ硬度”欄に示す。
Figure 0006613462
Figure 0006613462
表１及び表２に示すように、各実施例の熱伝導性シートの熱伝導率は、各比較例の熱伝導性シートよりも高い。また、各実施例の熱伝導性シートのＥ硬度の値は、Ｅ５０以下であり、各実施例の熱伝導性シートでは、適度な柔軟性が得られることが分かる。また、実施例５〜８の熱伝導性シートのＥ硬度の値は、Ｅ２０以下であり、実施例５〜８の熱伝導性シートでは、柔軟性に優れることが分かる。また、実施例６の熱伝導性シートは、実施例７の熱伝導性シートよりも取扱いに適した強度を有していた。また、実施例８の熱伝導性シートでは、熱伝導率及び柔軟性のいずれも優れていた。

Claims (6)

  1. 架橋構造を有するオルガノポリシロキサンから構成されるマトリクスと、
    前記マトリクス中に分散した黒鉛化炭素繊維を含む熱伝導性充填材と、
    アルコキシシラン化合物及びアルコキシシロキサン化合物から選ばれる少なくとも一種のケイ素化合物と、を含有し、
    前記マトリクスと前記ケイ素化合物との合計質量に対する前記ケイ素化合物の質量割合が、０．１質量％以上、５０質量％以下であることを特徴とする熱伝導性シート。
  2. 前記ケイ素化合物が、前記アルコキシシラン化合物を含み、
    前記マトリクスと前記アルコキシシラン化合物との合計質量に対する前記アルコキシシラン化合物の質量割合が、０．１質量％以上、１０質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性シート。
  3. 前記ケイ素化合物が、前記アルコキシシロキサン化合物を含み、
    前記マトリクスと前記アルコキシシロキサン化合物との合計質量に対する前記アルコキシシロキサン化合物の質量割合が、５質量％以上、５０質量％以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝導性シート。
  4. 前記ケイ素化合物が、昇温開始温度２５℃、昇温速度１０℃／分で１００℃まで昇温した後、１００℃で一定に保つ熱重量分析において昇温開始から６０分経過した時点における質量の減少割合が５％以上、６０％以下の範囲である化合物を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。
  5. 前記ケイ素化合物が、昇温開始温度２５℃、昇温速度１０℃／分で１００℃まで昇温した後、１００℃で一定に保つ熱重量分析において昇温開始から６０分経過した時点における質量の減少割合が５％未満である化合物を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。
  6. 前記ケイ素化合物が、ケイ素原子に結合したアルキル基を有する化合物を含むことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱伝導性シート。
JP2019526902A 2017-06-27 2018-06-25 熱伝導性シート Active JP6613462B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017125104 2017-06-27
JP2017125104 2017-06-27
PCT/JP2018/024062 WO2019004150A1 (ja) 2017-06-27 2018-06-25 熱伝導性シート

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019184748A Division JP2020007569A (ja) 2017-06-27 2019-10-07 熱伝導性シート

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2019004150A1 JPWO2019004150A1 (ja) 2019-11-14
JP6613462B2 true JP6613462B2 (ja) 2019-12-04

Family

ID=64741609

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019526902A Active JP6613462B2 (ja) 2017-06-27 2018-06-25 熱伝導性シート
JP2019184748A Withdrawn JP2020007569A (ja) 2017-06-27 2019-10-07 熱伝導性シート

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019184748A Withdrawn JP2020007569A (ja) 2017-06-27 2019-10-07 熱伝導性シート

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11008462B2 (ja)
EP (1) EP3608384B1 (ja)
JP (2) JP6613462B2 (ja)
KR (1) KR102592111B1 (ja)
CN (1) CN110770319B (ja)
WO (1) WO2019004150A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019209755A1 (en) 2018-04-23 2019-10-31 Moose Manufacturing Llc System and method for mounting to an aircraft floor
DE112020005651T5 (de) * 2020-02-21 2022-10-13 Sekisui Polymatech Co., Ltd. Wärmeleitende folie und verfahren, um diese zu erzeugen
WO2021166370A1 (ja) * 2020-02-21 2021-08-26 積水ポリマテック株式会社 熱伝導性シート及びその製造方法
CN115668486A (zh) * 2020-05-29 2023-01-31 积水保力马科技株式会社 导热性片的制造方法及叠层体
EP4225001A1 (en) * 2020-09-30 2023-08-09 Sekisui Polymatech Co., Ltd. Heat-conductive sheet, method for attaching same and method for producing same
JP7271039B1 (ja) * 2021-09-29 2023-05-11 積水ポリマテック株式会社 熱伝導性シート

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08295737A (ja) 1995-04-24 1996-11-12 Internatl Business Mach Corp <Ibm> 熱伝導性コンプライアント・シート
JP2000191812A (ja) 1998-12-28 2000-07-11 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シ―ト
US20070241303A1 (en) * 1999-08-31 2007-10-18 General Electric Company Thermally conductive composition and method for preparing the same
JP3580358B2 (ja) * 2000-06-23 2004-10-20 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置
JP4759122B2 (ja) * 2000-09-12 2011-08-31 ポリマテック株式会社 熱伝導性シート及び熱伝導性グリス
JP2002121404A (ja) * 2000-10-19 2002-04-23 Polymatech Co Ltd 熱伝導性高分子シート
JP4663153B2 (ja) * 2001-05-22 2011-03-30 ポリマテック株式会社 熱伝導性複合材料組成物
JP4772239B2 (ja) * 2001-10-02 2011-09-14 ポリマテック株式会社 黒鉛化炭素粉末及び熱伝導性複合材料組成物
JP4268778B2 (ja) * 2001-12-27 2009-05-27 ポリマテック株式会社 発熱電子部品の冷却方法及びそれに用いる熱伝導性シート
JP4551074B2 (ja) * 2003-10-07 2010-09-22 信越化学工業株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン組成物および半導体装置
JP2005146057A (ja) 2003-11-12 2005-06-09 Polymatech Co Ltd 高熱伝導性成形体及びその製造方法
JP5233325B2 (ja) * 2008-02-29 2013-07-10 信越化学工業株式会社 熱伝導性硬化物及びその製造方法
JP5255466B2 (ja) 2009-01-29 2013-08-07 富士高分子工業株式会社 熱伝導性樹脂組成物
JP5640021B2 (ja) * 2009-03-12 2014-12-10 ダウ コーニング コーポレーションＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ 熱界面材料、並びに、その調製及び使用方法
JP2011165792A (ja) 2010-02-08 2011-08-25 Teijin Dupont Films Japan Ltd 放熱性二軸延伸フィルム
TWI610407B (zh) 2010-06-17 2018-01-01 Dexerials Corp 導熱片及其製造方法
KR101866299B1 (ko) * 2011-01-26 2018-06-12 다우 실리콘즈 코포레이션 고온 안정성 열 전도성 재료
JP5664563B2 (ja) * 2012-01-23 2015-02-04 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物
CN105102575B (zh) * 2013-02-11 2017-06-20 道康宁公司 用于形成导热热自由基固化有机硅组合物的原位方法
US9070660B2 (en) * 2013-03-15 2015-06-30 Intel Corporation Polymer thermal interface material having enhanced thermal conductivity
JP6032359B2 (ja) * 2013-06-07 2016-11-24 信越化学工業株式会社 熱伝導性複合シート及び放熱構造体
JP6069112B2 (ja) * 2013-06-19 2017-02-01 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート及び熱伝導性シートの製造方法
JP5779693B2 (ja) * 2013-06-27 2015-09-16 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート、及びその製造方法、並びに半導体装置
JP5766335B2 (ja) * 2013-07-01 2015-08-19 デクセリアルズ株式会社 熱伝導シートの製造方法、熱伝導シート、及び放熱部材
JP5798210B2 (ja) * 2013-07-10 2015-10-21 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性シート
CN105431894B (zh) 2014-05-09 2018-03-09 富士高分子工业株式会社 含荧光体的识别物体及其制造方法
JP6214094B2 (ja) * 2014-06-10 2017-10-18 信越化学工業株式会社 熱伝導性シート
CN107004655B (zh) * 2014-12-25 2019-12-03 积水保力马科技株式会社 导热片
JP6846641B2 (ja) * 2015-05-28 2021-03-24 積水ポリマテック株式会社 熱伝導性シート
CN107851623B (zh) * 2015-06-25 2021-04-16 积水保力马科技株式会社 导热片
JP6301978B2 (ja) * 2016-01-26 2018-03-28 デクセリアルズ株式会社 熱伝導シート、熱伝導シートの製造方法、放熱部材及び半導体装置
CN108603033B (zh) * 2016-03-18 2021-02-19 信越化学工业株式会社 热传导性硅酮组合物和半导体装置
JP6610429B2 (ja) * 2016-05-24 2019-11-27 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物、その硬化物及びその製造方法
JP6518902B2 (ja) * 2016-05-31 2019-05-29 積水ポリマテック株式会社 熱伝導性部材、熱伝導性組成物および熱伝導性組成物の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11008462B2 (en) 2021-05-18
EP3608384A4 (en) 2020-07-22
CN110770319B (zh) 2021-12-07
JP2020007569A (ja) 2020-01-16
KR102592111B1 (ko) 2023-10-20
KR20200021916A (ko) 2020-03-02
JPWO2019004150A1 (ja) 2019-11-14
US20200385577A1 (en) 2020-12-10
WO2019004150A1 (ja) 2019-01-03
EP3608384A1 (en) 2020-02-12
CN110770319A (zh) 2020-02-07
EP3608384B1 (en) 2022-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6613462B2 (ja) 熱伝導性シート
JP3543663B2 (ja) 熱伝導性シリコーンゴム組成物及びその製造方法
JP3290127B2 (ja) 熱伝導性シリコーンゴム組成物及びこの熱伝導性シリコーンゴム組成物によりなる放熱シート
KR101357514B1 (ko) 방열재와 이를 이용한 반도체 장치
JP6214094B2 (ja) 熱伝導性シート
KR102542191B1 (ko) 열전도성 폴리오르가노실록산 조성물
CN107892898A (zh) 一种高导热低比重阻燃有机硅灌封胶的制备方法
JP6314915B2 (ja) 放熱パテシート
JP2007119588A (ja) 熱伝導性シリコーンゴム組成物
TW201825585A (zh) 放熱構件用組成物、放熱構件、電子機器及放熱構件的製造方法
WO2021166370A1 (ja) 熱伝導性シート及びその製造方法
JP2002003831A (ja) 放熱用部材
CN108753261A (zh) 一种高k值相变导热片及其制备方法
WO2020116057A1 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物の硬化物
JP2016037529A (ja) 液状エポキシ樹脂組成物及びヒートシンク、スティフナー用接着剤
JP2000204259A (ja) 放熱部材
JP2012162650A (ja) 熱伝導性樹脂組成物及び半導体パッケージ
JP2017222884A (ja) 熱伝導性シート
US20200071489A1 (en) Thermally-conductive material, production method therefor, and thermally-conductive composition
CN112074572A (zh) 导热性硅橡胶组合物和其片材及其制造方法
JP6884456B1 (ja) 熱伝導性シート及びその製造方法
JP2020164756A (ja) 放熱部材用組成物、放熱部材、電子機器、放熱部材の製造方法
JP6978147B1 (ja) 熱伝導性シートの製造方法及び積層体
WO2023188491A1 (ja) 熱伝導性シリコーン組成物、熱伝導性シリコーンシート及びその製造方法
TW202334320A (zh) 熱傳導性組成物、熱傳導性片及其製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190611

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190611

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20190611

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20190822

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190827

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190903

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190917

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20191007

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6613462

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250