JP6870991B2 - 熱伝導性シート - Google Patents
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Description
1.熱伝導性シート
2.熱伝導性シートの製造方法
3.実施例
本技術の一実施形態として示す熱伝導性シートは、アクリル系樹脂に、熱伝導性フィラーが分散されてなる熱伝導柔軟層と、アクリルゴム系樹脂に、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックスから選択される少なくとも1種のワックス微粒子が分散されてなる非粘着層とを積層してなるものである。これにより、非粘着層の優れた屈曲性を得ることができるとともに、優れた耐ブロッキング性を得ることができる。優れた屈曲性は、アクリルゴム系樹脂により非粘着層の追従性が向上したため得られたものと考えられる。また、優れた耐ブロッキング性は、熱伝導柔軟層の形成時にワックス微粒子がアクリル系化合物と混ざるのを抑制することができため得られたものと考えられる。
熱伝導柔軟層10は、アクリル系樹脂に、熱伝導性フィラーが分散されている。熱伝導柔軟層10は、熱伝導性シートを電子部品やヒートシンクの所定の場所へ貼ってセットする目的から、タックフリー層20よりも高いタック性を有する。熱伝導柔軟層10の熱伝導率は、1.0W/m・K以上であることが好ましい。また、熱伝導柔軟層10の荷重1kgf/cm2時の圧縮率は、10%以上であることが好ましい。圧縮率が高いほど、熱伝導樹脂層が圧縮され易く、柔軟性が優れており、発熱体や放熱体に対して優れた密着性が得られる。
タックフリー層20は、アクリルゴム系樹脂に、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックスから選択される少なくとも1種のワックス微粒子が分散されている。
剥離フィルム30としては、例えば、シリコーンなどの剥離剤をPET(Polyethylene Terephthalate)、OPP(Oriented Polypropylene)、PMP(Poly-4-methylpentene−1)、PTFE(Polytetrafluoroethylene)などに塗布したものを用いることができる。
次に、前述した熱伝導性シートの製造方法について説明する。本技術の一実施形態として示す熱伝導性シートの製造方法は、アクリルゴム系樹脂に、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックスから選択される少なくとも1種のワックス微粒子が分散されてなる非粘着層であるタックフリー層を形成する非粘着層形成工程と、タックフリー層上に、アクリル系化合物と、光重合開始剤と、熱伝導性フィラーとを含有する熱伝導柔軟層組成物を塗布して光硬化させ、熱伝導柔軟層を形成する熱伝導柔軟層形成工程とを有する。
図2(A)に示すように、非粘着層形成工程では、アクリルゴム系樹脂21に、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックスから選択される少なくとも1種のワックス微粒子22が分散されてなるタックフリー層20を形成する。
図2(B)に示すように、熱伝導柔軟層形成工程では、タックフリー層20上に、アクリル系化合物と、光重合開始剤と、熱伝導性フィラーとを含有する熱伝導柔軟層組成物を塗布して光硬化させ、熱伝導柔軟層10を形成する。
図3は、熱伝導性シートの製造方法の変形例を説明するための断面図である。前述の製造方法では、タックフリー層20上へ熱伝導柔軟層組成物を塗布していたが、これに限られるものではない。例えば、予め作製したタックフリー層20と、予め透明フィルム32上に熱伝導柔軟層組成物を塗布した熱伝導柔軟層組成物層とを作成しておき、図3に示すように、ローラー43、44の間に、タックフリー層20と熱伝導柔軟層組成物層とを挟んで貼付し、光硬化させてもよい。
以下、本技術を適用した実施例について説明する。本実施例では、タックフリー層と熱伝導柔軟層とを積層させ、熱伝導性シートを作製した。そして、各熱伝導性シートについて、屈曲性及び耐ブロッキング性を評価した。なお、本技術はこれらの実施例に限定されるものではない。
熱伝導性シートを180度に折り曲げたときのタックフリー層表面のひび割れの有無を確認した。タックフリー層にひび割れが発生しなかった場合の評価を「G」とし、タックフリー層にひび割れが発生した場合の評価を「B」とした。
熱伝導性シートのタックフリー層表面にPET(Polyethylene Terephthalate)フィルムを載せ、25gf/cm2の圧力を加えた状態で50℃雰囲気下に24時間保管した。保管後、室温まで冷却させて、PETフィルムを引き剥がし、タックフリー層のPETフィルムへの貼り付き(ブロッキング)を確認した。タックフリー層のPETフィルムへの貼り付きが発生しなかった場合の評価を「G」とし、タックフリー層のPETフィルムへの貼り付きが発生した場合の評価を「B」とした。
トルエン90質量部にワックスとしてモルタン酸エステルワックス(部分ケン化)(リコワックスOP、クラリアントジャパン(株))10質量部の比率で配合して85℃にて一旦溶解し、攪拌しながら室温まで冷却してワックスを微粒子状に析出させ、ワックスの分散液を作製した。また、アクリルゴムの固形分が23%になるようにトルエンと酢酸エチルとに溶解させたバインダー溶液を作製した。
表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、実施例2の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
ワックスとしてモルタン酸エステルワックス(リコワックスE、クラリアントジャパン(株))を用い、表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、実施例3の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
ワックスとしてセロチン酸ミリシル(カルナバワックス、東亜化成(株))を用い、表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、実施例4の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、実施例5の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
アクリルゴムの固形分が23%になるようにトルエンと酢酸エチルとに溶解させたバインダー溶液を作製した。次に、表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、フィラーとして水酸化アルミニウム(ハイジライトH42M、昭和電工(株))とを配合して、タックフリー層解塗工液を作製した。この塗料を、剥離処理を施したPETライナー上に乾燥後の厚みが10μmとなるようにバーコーターで塗布し、80℃の温度で10分間乾燥させてタックフリー層を作製した。これ以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、比較例1の熱伝導性シートの屈曲性の評価はBであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
ポリビニルブラチール(BX−1、積水化学(株))の固形分が23%になるようにトルエンと酢酸エチルとに溶解させたバインダー溶液を作製した。次に、表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、フィラーとして水酸化アルミニウム(ハイジライトH42M、昭和電工(株))とを配合して、タックフリー層解塗工液を作製した。この塗料を、剥離処理を施したPETライナー上に乾燥後の厚みが10μmとなるようにバーコーターで塗布し、80℃の温度で10分間乾燥させてタックフリー層を作製した。これ以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、比較例2の熱伝導性シートの屈曲性の評価はBであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、比較例3の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はBであった。
表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、比較例4の熱伝導性シートの屈曲性の評価はBであり、耐ブロッキング性の評価はGであった。
ワックスとしてパラフィンワックス(日本精蝋(株))を用い、表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、比較例5の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はBであった。
ワックスとしてマイクロワックス(日本精蝋(株))を用い、表1に示す固形分の質量部比で、バインダー溶液と、硬化剤と、ワックス分散液とを配合した以外は、実施例1と同様に熱伝導性シートを作製した。表1に示すように、比較例5の熱伝導性シートの屈曲性の評価はGであり、耐ブロッキング性の評価はBであった。
Claims (6)
- アクリル系樹脂に、熱伝導性フィラーが分散されてなる熱伝導柔軟層と、
アクリルゴム系樹脂に、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックスから選択される少なくとも1種のワックス微粒子が分散されてなる非粘着層と
を積層してなる熱伝導性シート。 - 前記アクリルゴム系樹脂が、アクリルゴムを硬化させたものであり、
前記ワックス微粒子の含有量が、前記アクリルゴム100質量部に対し60〜180質量部である請求項1記載の熱伝導性シート。 - ワックス微粒子が、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックスから選択される少なくとも1種である請求項1又は2記載の熱伝導性シート。
- ワックス微粒子の融点が、60℃以上である請求項1乃至3のいずれか1項に記載の熱伝導性シート。
- ワックス微粒子の平均粒径が、0.1〜25μmである請求項1乃至4のいずれか1項に記載の熱伝導性シート。
- アクリルゴム系樹脂に、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックスから選択される少なくとも1種のワックス微粒子が分散されてなる非粘着層を形成する非粘着層形成工程と、
前記非粘着層上に、アクリル系化合物と、光重合開始剤と、熱伝導性フィラーとを含有する熱伝導柔軟層組成物を塗布して光硬化させ、熱伝導柔軟層を形成する熱伝導柔軟層形成工程と
を有する熱伝導性シートの製造方法。
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