JP7031275B2 - Thermocompression bonding sheet - Google Patents

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JP7031275B2 JP2017240061A JP2017240061A JP7031275B2 JP 7031275 B2 JP7031275 B2 JP 7031275B2 JP 2017240061 A JP2017240061 A JP 2017240061A JP 2017240061 A JP2017240061 A JP 2017240061A JP 7031275 B2 JP7031275 B2 JP 7031275B2
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本発明は、熱圧着用シートに関するものである。 The present invention relates to a thermocompression bonding sheet.

近年、熱伝導性などの機能性を有する、複合材料よりなる、複合積層体や、シート状の部材(複合積層シート)が種々の用途に用いられている。 In recent years, composite laminates and sheet-shaped members (composite laminated sheets) made of composite materials having functionality such as thermal conductivity have been used for various purposes.

同種又は異種の材料同士を接合・接着させる方法として、熱圧着方式が知られている。熱圧着方式では、例えば、接合・接着させたい材料の融点以下の温度のもとで熱及び圧力を加えることにより材料同士を熱溶着させることができる。また、接合・接着させたい材料の間に低融点の接着剤を付与し、材料の融点以下の温度のもとで熱及び圧力を加えることにより材料同士を高い密着性で熱溶着することもできる。そして、熱圧着方式では、通常、加熱装置と固定具との間に、任意で接着剤を介した材料同士を積層させて配置し、一方の材料と対面する加熱装置側から加熱及び加圧を行いつつ、他方の材料を固定した固定具側へと伝熱させながら接着剤を溶融し、材料同士を高い密着性で熱溶着させている。 A thermocompression bonding method is known as a method of joining and adhering materials of the same type or different types to each other. In the thermocompression bonding method, for example, the materials can be heat-welded to each other by applying heat and pressure at a temperature equal to or lower than the melting point of the material to be bonded / bonded. It is also possible to apply a low melting point adhesive between the materials to be joined and bonded, and apply heat and pressure at a temperature below the melting point of the material to heat-weld the materials together with high adhesion. .. Then, in the thermocompression bonding method, usually, the materials via an adhesive are laminated and arranged between the heating device and the fixture, and heating and pressurization are performed from the heating device side facing one of the materials. While doing so, the adhesive is melted while heat is transferred to the fixture side where the other material is fixed, and the materials are heat-welded to each other with high adhesion.

熱圧着に際して、材料を保護する目的で、加熱装置と固定具との間、又は、材料と固定具との間に熱圧着用シートとしての複合積層シートを介在させることがある。従来、熱圧着用のシートとして、オルガノポリシロキサンからなる(A)成分と、金属ケイ素粉砕粉末、結晶性二酸化ケイ素粉砕粉末又は酸化アルミニウム粉砕粉末からなる熱伝導性充填剤である(B)成分と、耐熱性及び帯電防止性を付与するためのカーボンブラック粉末からなる(C)成分などとを含むシリコーンゴムシートが提案されてきた(例えば、特許文献1参照)。 At the time of thermocompression bonding, a composite laminated sheet as a thermocompression bonding sheet may be interposed between the heating device and the fixture or between the material and the fixture for the purpose of protecting the material. Conventionally, as a sheet for thermal pressure bonding, a component (A) made of organopolysiloxane and a heat conductive filler (B) made of crushed metallic silicon powder, crushed crystalline silicon dioxide powder or crushed aluminum oxide powder are used. , A silicone rubber sheet containing a component (C) made of carbon black powder for imparting heat resistance and antistatic property has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2010-100692号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-100692

熱圧着時の加圧により、所定の位置に配置された熱圧着用シートが材料に対して押し付けられる。このため、材料を保護する目的で配置されたシートにより、却って材料に傷がつくことがあった。また、熱圧着時の加熱及び加圧の相乗効果により、熱圧着用シートの成分が材料に対して転写することもあった。さらには、熱圧着用シートの熱伝導性が不十分であれば、材料表面における材料の変質に起因して白化が生じる虞があった。しかし、上記特許文献1に記載されたような従来の熱圧着用シートでは、材料を十分に保護することができず、熱圧着用シートの構成成分が材料に対して転写する虞があり、また、熱伝導が不十分となり白化が生じる虞があった。 The pressurization during thermocompression bonding presses the thermocompression bonding sheet arranged at a predetermined position against the material. For this reason, the sheet placed for the purpose of protecting the material may actually damage the material. In addition, due to the synergistic effect of heating and pressurization during thermocompression bonding, the components of the thermocompression bonding sheet may be transferred to the material. Furthermore, if the thermal conductivity of the thermocompression bonding sheet is insufficient, whitening may occur due to deterioration of the material on the surface of the material. However, the conventional thermocompression bonding sheet as described in Patent Document 1 cannot sufficiently protect the material, and the constituent components of the thermocompression bonding sheet may be transferred to the material. There was a risk of whitening due to insufficient heat conduction.

そこで、本発明は、材料保護性能、耐転写性、及び白化防止性能を高いレベルで並立可能な熱圧着用シートを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a thermocompression bonding sheet capable of parallelizing material protection performance, transfer resistance, and whitening prevention performance at a high level.

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、本発明者は、熱伝導シートと、10%圧縮応力が所定の範囲内である保護シートとを含む積層構造を有し、且つ、0.30MPa加圧時の熱抵抗値が所定の範囲内である熱圧着用シートが材料保護性能、耐転写性、及び白化防止性能を高いレベルで並立可能であることを新たに見出し、本発明を完成させた。 The present inventors have made diligent studies to achieve the above object. The present inventor has a laminated structure including a heat conductive sheet and a protective sheet having a 10% compressive stress within a predetermined range, and the thermal resistance value at the time of pressurizing 0.30 MPa is within a predetermined range. We have newly found that the thermocompression bonding sheet inside can stand side by side at a high level of material protection performance, transfer resistance, and whitening prevention performance, and completed the present invention.

即ち、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、本発明の熱圧着用シートは、熱伝導シートと、10%圧縮応力が2.0N/cm2以上10.0N/cm2以下の保護シートとを含む積層構造を有し、且つ、前記熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値が5.0℃/W以上12.0℃/W以下であることを特徴とする。
かかる特性を有する熱圧着用シートは、熱圧着に用いた場合に、材料保護性能、耐転写性、及び白化防止性能を高いレベルで並立することができる。
なお、保護シートの「10%圧縮応力」は、JIS K 6767に従って測定することができる。
また、熱圧着用シートの「0.30MPa加圧時の熱抵抗値」は、本明細書の実施例に記載の方法に従っ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 thermocompression bonding sheet of the present invention has a heat conductive sheet and a 10% compressive stress of 2.0 N / cm 2 or more. It has a laminated structure including a protective sheet of 0 N / cm 2 or less, and the thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet at 0.30 MPa pressurization is 5.0 ° C / W or more and 12.0 ° C / W or less. It is characterized by being.
When used for thermocompression bonding, the thermocompression bonding sheet having such characteristics can have high levels of material protection performance, transfer resistance, and anti-whitening performance.
The "10% compressive stress" of the protective sheet can be measured according to JIS K 6767.
Further, the "thermal resistance value at the time of pressurizing 0.30 MPa" of the thermocompression bonding sheet can be measured according to the method described in the examples of the present specification.

また、本発明の熱圧着用シートは、応力緩和率が15%以上50%以下であることが好ましい。応力緩和率が15%以上50%以下である熱圧着用シートは、材料保護性能に一層優れる。
なお、熱圧着用シートの「応力緩和率」は、本明細書の実施例に記載の方法に従って測定することができる。
Further, the thermocompression bonding sheet of the present invention preferably has a stress relaxation rate of 15% or more and 50% or less. A thermocompression bonding sheet having a stress relaxation rate of 15% or more and 50% or less is further excellent in material protection performance.
The "stress relaxation rate" of the thermocompression bonding sheet can be measured according to the method described in the examples of the present specification.

また、本発明の熱圧着用シートは、前記保護シートが発泡シートであることが好ましい。保護シートとして発泡シートを備える熱圧着用シートは、耐転写性及び材料保護特性に一層優れる。 Further, in the thermocompression bonding sheet of the present invention, it is preferable that the protective sheet is a foam sheet. A thermocompression bonding sheet provided with a foam sheet as a protective sheet is further excellent in transfer resistance and material protection properties.

さらにまた、本発明の熱圧着用シートは、前記保護シートの見かけ密度が0.070g/cm3以下であることが好ましい。見かけ密度が0.070g/cm3以下である保護シートを備える熱圧着用シートは、白化防止性能及び材料保護性能に一層優れる。
なお、保護シートの「見かけ密度」は、JIS K 6767に従って測定することができる。
Furthermore, in the thermocompression bonding sheet of the present invention, the apparent density of the protective sheet is preferably 0.070 g / cm 3 or less. A thermocompression bonding sheet provided with a protective sheet having an apparent density of 0.070 g / cm 3 or less is further excellent in anti-whitening performance and material protection performance.
The "apparent density" of the protective sheet can be measured according to JIS K 6767.

そして、本発明の熱圧着用シートは、前記熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が4W/(m・K)以上20W/(m・K)以下であることが好ましい。厚み方向の熱伝導率が4W/(m・K)以上20W/(m・K)以下である熱伝導シートを含む熱圧着用シートは、白化防止性能に一層優れる。
なお、熱伝導シートの「厚み方向の熱伝導率」は、本明細書の実施例に記載の方法により測定することができる。
The thermocompression bonding sheet of the present invention preferably has a thermal conductivity of 4 W / (m · K) or more and 20 W / (m · K) or less in the thickness direction of the heat conductive sheet. A thermocompression bonding sheet containing a heat conductive sheet having a thermal conductivity of 4 W / (m · K) or more and 20 W / (m · K) or less in the thickness direction is further excellent in anti-whitening performance.
The "thermal conductivity in the thickness direction" of the heat conductive sheet can be measured by the method described in the examples of the present specification.

本発明によれば、材料保護性能、耐転写性、及び白化防止性能を高いレベルで並立可能な熱圧着用シートを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a thermocompression bonding sheet that can stand side by side at a high level of material protection performance, transfer resistance, and whitening prevention performance.

本発明に従う熱圧着用シートを製造する際の一工程を説明する図である。It is a figure explaining one step at the time of manufacturing the thermocompression bonding sheet according to this invention.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の熱圧着用シートは、例えば、加熱装置及び固定具を用いて材料同士を接合・接着させる熱圧着方式において、材料と加熱装置との間に介在させる熱圧着用シートとして好適に使用することができる。例えば、加熱装置が超音波溶着機である場合には、超音波溶着機は、超音波発振器と材料を載置し固定するための固定具である台座とを備え得る。そして、かかる超音波溶着機を用いた熱圧着に際して、材料と台座との間に本発明の熱圧着用シートを配置し得る。即ち、本発明の熱圧着用シートを用いた熱圧着の一例においては、超音波発振器により発せられた熱エネルギーは、まず、材料を経た後に熱圧着用シートを厚み方向に伝わり、その後、台座側に抜ける。この際、材料を厚み方向に通過した熱エネルギーが熱圧着用シートとの界面等において滞留することなく、台座側に抜けることが重要である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
The thermocompression bonding sheet of the present invention is suitably used as a thermocompression bonding sheet interposed between a material and a heating device in, for example, a thermocompression bonding method for joining and adhering materials to each other using a heating device and a fixture. be able to. For example, if the heating device is an ultrasonic welder, the ultrasonic welder may include an ultrasonic oscillator and a pedestal, which is a fixture for placing and fixing the material. Then, at the time of thermocompression bonding using such an ultrasonic welding machine, the thermocompression bonding sheet of the present invention can be arranged between the material and the pedestal. That is, in an example of thermocompression bonding using the thermocompression bonding sheet of the present invention, the thermal energy generated by the ultrasonic oscillator first passes through the material and then is transmitted to the thermocompression bonding sheet in the thickness direction, and then the pedestal side. Exit to. At this time, it is important that the thermal energy that has passed through the material in the thickness direction escapes to the pedestal side without staying at the interface with the thermocompression bonding sheet or the like.

(熱圧着用シート)
本発明の熱圧着用シートは、熱伝導シートと、10%圧縮応力が2.0N/cm2以上10.0N/cm2以下の保護シートとを含む積層構造を有する。ここで、本発明の熱圧着用シートは、0.30MPa加圧時の熱抵抗値が5.0℃/W以上12.0℃/W以下であることを特徴とする。本発明の熱圧着用シートは、上記特定の積層構造を有するとともに、所定条件下での熱抵抗値が上記範囲内であるため、材料保護性能、耐転写性、及び白化防止性能を高いレベルで並立することができる。
(Thermocompression bonding sheet)
The thermocompression bonding sheet of the present invention has a laminated structure including a heat conductive sheet and a protective sheet having a 10% compressive stress of 2.0 N / cm 2 or more and 10.0 N / cm 2 or less. Here, the thermocompression bonding sheet of the present invention is characterized in that the thermal resistance value at the time of pressurizing 0.30 MPa is 5.0 ° C./W or more and 12.0 ° C./W or less. Since the thermocompression bonding sheet of the present invention has the above-mentioned specific laminated structure and the thermal resistance value under predetermined conditions is within the above-mentioned range, the material protection performance, transfer resistance, and whitening prevention performance are at a high level. Can stand side by side.

<保護シート>
本発明の熱圧着用シートに含まれる保護シートは、厚み方向に熱を伝えるとともに、熱圧着用シートの成分(特に、熱伝導シートの構成成分)が材料に対して転写することを抑制し、さらには、熱圧着用シートの耐久性を向上させるように機能する。なお、本発明の熱圧着用シートを熱圧着に使用する際には、保護シートが材料に対して接するように配置することが好ましい。
<Protective sheet>
The protective sheet contained in the thermocompression bonding sheet of the present invention transfers heat in the thickness direction and suppresses the transfer of components of the thermocompression bonding sheet (particularly, components of the thermocompression bonding sheet) to the material. Furthermore, it functions to improve the durability of the thermocompression bonding sheet. When the thermocompression bonding sheet of the present invention is used for thermocompression bonding, it is preferable to arrange the protective sheet so as to be in contact with the material.

[保護シートの10%圧縮応力]
本発明の熱圧着用シートに含まれる保護シートは、10%圧縮応力が2.0N/cm2以上10.0N/cm2以下であることを必要とし、好ましくは、8.0N/cm2以下である。保護シートの10%圧縮応力が上記下限値以上であれば、熱圧着用シートに優れた材料保護性能を発揮させることができる。その理由は明らかではないが、10%圧縮応力が低い場合には、保護シートの強度及び/又は柔軟性が不十分であるために、例えば、熱圧着に用いられる加熱装置が超音波溶着機である場合等には、振動を充分に吸収することができないためであると推察される。
また、保護シートの10%圧縮応力が上記上限値以下であれば、熱圧着用シートに優れた白化防止性能を発揮させることができる。仮に、10%圧縮応力が上記上限値よりも高い場合には、材料と熱圧着用シートとの接触面における密着性が不十分となり、かかる接触面における熱エネルギーの移動が滞り、熱エネルギーが接触面にて滞留して一時的に過度の発熱が発生する虞がある。その結果、熱圧着用シートと接する材料表面が一旦溶解した後に再結晶化してしまい、白化が発生することが想定されうる。
[10% compressive stress of protective sheet]
The protective sheet contained in the thermocompression bonding sheet of the present invention requires a 10% compressive stress of 2.0 N / cm 2 or more and 10.0 N / cm 2 or less, preferably 8.0 N / cm 2 or less. Is. When the 10% compressive stress of the protective sheet is at least the above lower limit value, the thermocompression bonding sheet can exhibit excellent material protection performance. The reason is not clear, but when the 10% compressive stress is low, the strength and / or flexibility of the protective sheet is insufficient, so for example, the heating device used for thermocompression bonding is an ultrasonic welder. In some cases, it is presumed that this is because the vibration cannot be sufficiently absorbed.
Further, when the 10% compressive stress of the protective sheet is not more than the above upper limit value, the thermocompression bonding sheet can exhibit excellent anti-whitening performance. If the 10% compressive stress is higher than the above upper limit, the adhesion between the material and the thermocompression bonding sheet on the contact surface becomes insufficient, the transfer of thermal energy on the contact surface is delayed, and the thermal energy comes into contact. There is a risk that it will stay on the surface and temporarily generate excessive heat. As a result, it can be assumed that the surface of the material in contact with the thermocompression bonding sheet is once melted and then recrystallized, resulting in whitening.

[保護シートの構造]
保護シートは、発泡シートであることが好ましい。保護シートが発泡シートであれば、保護シートによる緩衝効果が高まることで、熱圧着用シートの材料保護性能を一層高めることができるとともに、材料に対する接触面積を低減することで熱圧着用シートの耐転写性を一層高めることができる。なお、発泡シートには独立気泡シートと連続気泡シートとがあるが、JIS K 6767に従って測定した吸水率が0.01以下である独立気泡シートが好ましい。
さらに、保護シートとして用いる「発泡シート」の発泡倍率が、5倍以上であることが好ましく、15倍以上であることがより好ましく、50倍以下であることが好ましく、30倍以下であることがより好ましい。用いる発泡シートの発泡倍率が5倍以上であれば、保護シートにより奏されうる緩衝効果を一層高めることができる。また、用いる発泡シートの発泡倍率が50倍以下であれば、保護シートにより奏されうる耐衝撃性能を高めることができる。なお、「発泡倍率」とは、発泡後のシートの比重を発泡前のシートの比重で除することで算出されうる値であり、「発泡シート」として上市されている製品の属性値として一般に開示されうる値である。従って、本発明の熱圧着用シートを形成するに当たり、発泡倍率を指標として、保護シートとして適したシートを選択することができる。
[Structure of protective sheet]
The protective sheet is preferably a foamed sheet. If the protective sheet is a foam sheet, the cushioning effect of the protective sheet is enhanced, so that the material protection performance of the thermocompression bonding sheet can be further enhanced, and the contact area with the material is reduced to withstand the thermocompression bonding sheet. The transferability can be further enhanced. The foamed sheet includes a closed bubble sheet and an open bubble sheet, and a closed bubble sheet having a water absorption rate of 0.01 or less measured according to JIS K 6767 is preferable.
Further, the foaming ratio of the "foamed sheet" used as the protective sheet is preferably 5 times or more, more preferably 15 times or more, preferably 50 times or less, and preferably 30 times or less. More preferred. When the foaming ratio of the foamed sheet used is 5 times or more, the cushioning effect that can be exerted by the protective sheet can be further enhanced. Further, when the foaming ratio of the foamed sheet used is 50 times or less, the impact resistance performance that can be achieved by the protective sheet can be enhanced. The "foaming ratio" is a value that can be calculated by dividing the specific gravity of the foamed sheet by the specific gravity of the sheet before foaming, and is generally disclosed as an attribute value of a product marketed as a "foamed sheet". It is a possible value. Therefore, in forming the thermocompression bonding sheet of the present invention, it is possible to select a sheet suitable as a protective sheet by using the foaming ratio as an index.

[保護シートの見かけ密度]
保護シートは、見かけ密度が0.070g/cm3以下であることが好ましく、0.060g/cm3以下であることがより好ましい。なお、保護シートの見かけ密度は、通常、0.001g/cm3以上である。見かけ密度が上記上限値以下であれば、熱圧着用シートの使用時に材料と熱伝導シートとの間に介在しうる保護シート内を、厚み方向に熱エネルギーがスムーズに伝導することができ、材料と熱圧着用シートとの接触面にて熱エネルギーが滞留することを抑制できるため、熱圧着用シートの白化防止性能を一層高めることができると推察される。また、見かけ密度が上記上限値以下であれば、保護シートの弾力性が高まることで、熱圧着用シートの材料保護性能を一層高めることができる。
[Apparent density of protective sheet]
The protective sheet preferably has an apparent density of 0.070 g / cm 3 or less, and more preferably 0.060 g / cm 3 or less. The apparent density of the protective sheet is usually 0.001 g / cm 3 or more. When the apparent density is not more than the above upper limit, heat energy can be smoothly conducted in the thickness direction in the protective sheet which may be interposed between the material and the heat conductive sheet when the heat pressure bonding sheet is used, and the material. Since it is possible to suppress the retention of heat energy on the contact surface between the heat crimping sheet and the heat crimping sheet, it is presumed that the whitening prevention performance of the heat crimping sheet can be further improved. Further, when the apparent density is not more than the above upper limit value, the elasticity of the protective sheet is increased, so that the material protection performance of the thermocompression bonding sheet can be further improved.

[保護シートの組成]
保護シートの組成は、上述したような好適な属性を満たす限りにおいて特に制限されない。例えば、保護シートを形成し得る樹脂材料としては、特に限定されることなく、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂及びポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン樹脂、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ユリア樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、並びにメラミン樹脂等が挙げられる。保護シートは、特に限定されることなく、これらの樹脂のうちの一種又は複数種を含みうる。
[Composition of protective sheet]
The composition of the protective sheet is not particularly limited as long as it satisfies the above-mentioned suitable attributes. For example, the resin material that can form the protective sheet is not particularly limited, and is not particularly limited, and is a polyolefin resin such as polyurethane resin, polystyrene resin, polyethylene resin and polypropylene resin, phenol resin, polyvinyl chloride resin, urea resin, silicone resin, and the like. Examples thereof include polyimide resin and melamine resin. The protective sheet may contain one or more of these resins without particular limitation.

<熱伝導シート>
本発明の熱圧着用シートに含まれる熱伝導シートは、熱伝導性を呈し、且つ、得られる熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値を5.0℃/W以上12.0℃/W以下の範囲としうる限りにおいて特に限定されることなく、熱伝導性を有するあらゆるシートであり得る。例えば、熱伝導シートは、常温常圧下で液体の樹脂と、常温常圧下で固体の樹脂と、粒子状炭素材料とを含み、任意に繊維状炭素材料及び添加剤を更に含み得る熱伝導シートであり得る。かかる熱伝導シートは熱伝導性及び弾力性等に優れるため、熱圧着用シートに備えられた場合に、熱圧着用シートの熱伝導性を高めることにより、熱圧着用シートに高い白化防止性能を付与することができる。以下、熱伝導シートに含まれうる各種成分について詳述する。
<Heat conduction sheet>
The heat conductive sheet contained in the heat pressure bonding sheet of the present invention exhibits heat conductivity, and the heat resistance value of the obtained heat pressure bonding sheet at 0.30 MPa pressurization is 5.0 ° C./W or more 12. Any sheet having thermal conductivity is not particularly limited as long as it can be in the range of 0 ° C./W or less. For example, the heat conductive sheet is a heat conductive sheet containing a liquid resin under normal temperature and pressure, a solid resin under normal temperature and pressure, and a particulate carbon material, and optionally further containing a fibrous carbon material and an additive. possible. Since such a heat conductive sheet is excellent in heat conductivity, elasticity, etc., when it is provided in a thermocompression bonding sheet, the heat conductivity of the thermocompression bonding sheet is increased to provide high whitening prevention performance to the thermocompression bonding sheet. Can be granted. Hereinafter, various components that may be contained in the heat conductive sheet will be described in detail.

[常温常圧下で液体の樹脂]
熱伝導シートに含有されうる常温常圧下で液体の樹脂は、後述する常温常圧下で固体の樹脂と共に熱伝導シートのマトリックス樹脂を構成し、熱伝導シート中で粒子状炭素材料などを結着する結着材としても機能する。熱伝導シートが常温常圧下で液体の樹脂を含むことにより、本発明の熱圧着用シートを使用した際に、熱伝導シートと保護シートとの間の密着性を高めることができ、熱圧着用シートの熱伝導性を一層高めた、一層効果的に白化防止性能を発揮することができるようになる。なお、本明細書において、「常温」とは23℃を指し、「常圧」とは、1atm(絶対圧)を指す。
ここで、常温常圧下で液体の樹脂としては、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂及び常温常圧下で液体の熱硬化性樹脂が挙げられる。中でも、熱圧着用シートの使用時に熱伝導シートと保護シートとの間の密着性を高めて熱圧着用シート全体の熱伝導性をより一層高める観点からは、常温常圧下で液体の樹脂としては、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂を用いることが好ましい。
[Liquid resin under normal temperature and pressure]
The liquid resin under normal temperature and pressure that can be contained in the heat conductive sheet constitutes a matrix resin of the heat conductive sheet together with the solid resin under normal temperature and pressure described later, and binds a particulate carbon material or the like in the heat conductive sheet. It also functions as a binder. Since the heat conductive sheet contains a liquid resin under normal temperature and pressure, the adhesion between the heat conductive sheet and the protective sheet can be improved when the thermocompression bonding sheet of the present invention is used, and is used for thermocompression bonding. The heat conductivity of the sheet is further enhanced, and the whitening prevention performance can be exhibited more effectively. In the present specification, "normal temperature" means 23 ° C., and "normal pressure" means 1 atm (absolute pressure).
Here, examples of the resin that is liquid under normal temperature and pressure include a thermoplastic resin that is liquid under normal temperature and pressure and a thermosetting resin that is liquid under normal temperature and pressure. Above all, from the viewpoint of improving the adhesion between the heat conductive sheet and the protective sheet when using the heat pressure bonding sheet and further improving the heat conductivity of the entire heat pressure bonding sheet, it is a liquid resin under normal temperature and pressure. It is preferable to use a liquid thermoplastic resin under normal temperature and pressure.

常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。
また、常温常圧下で液体の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。
Examples of the thermoplastic resin that is liquid under normal temperature and pressure include acrylic resin, epoxy resin, silicon resin, and fluororesin.
Examples of the thermosetting resin that is liquid under normal temperature and pressure include natural rubber; butadiene rubber; isoprene rubber; nitrile rubber; hydride nitrile rubber; chloroprene rubber; ethylene propylene rubber; chlorinated polyethylene; chlorosulfonated polyethylene; Butyl rubber; halogenated butyl rubber; polyisobutylene rubber; epoxy resin; polyimide resin; bismaleimide resin; benzocyclobutene resin; phenol resin; unsaturated polyester; diallyl phthalate resin; polyimide silicone resin; polyurethane; thermosetting polyphenylene ether; thermosetting Type-modified polyphenylene ether; and the like.

そして、常温常圧下で液体の樹脂の含有割合は、常温常圧下で液体の樹脂及び後に詳述する常温常圧下で固体の樹脂の合計含有量の40質量%以上90質量%以下でありうる。常温常圧下で液体の樹脂の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導シートの柔軟性をより高めて、熱伝導シートと保護シートとの間の密着性を高めて、熱圧着用シート全体としての熱伝導性を高めることできる。熱伝導シートの柔軟性を高めることで、かかる熱伝導シートを備える熱圧着用シートの応力緩和率が過度に低下することを抑制することができる。また、常温常圧下で液体の樹脂の含有割合が上記範囲内であれば、熱伝導シートの弾性を適度に高めることができ、熱圧着用シートの耐久性を高めることができる。 The content ratio of the liquid resin under normal temperature and pressure may be 40% by mass or more and 90% by mass or less of the total content of the liquid resin under normal temperature and pressure and the solid resin under normal temperature and pressure described later. When the content ratio of the liquid resin under normal temperature and pressure is equal to or higher than the above lower limit, the flexibility of the heat conductive sheet is further increased, the adhesion between the heat conductive sheet and the protective sheet is improved, and the entire thermocompression bonding sheet is obtained. It is possible to increase the thermal conductivity as a. By increasing the flexibility of the heat conductive sheet, it is possible to prevent the stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet provided with the heat conductive sheet from being excessively lowered. Further, when the content ratio of the liquid resin is within the above range under normal temperature and pressure, the elasticity of the heat conductive sheet can be appropriately increased, and the durability of the thermocompression bonding sheet can be improved.

[常温常圧下で固体の樹脂]
常温常圧下で固体の樹脂としては、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂及び常温常圧下で固体の熱硬化性樹脂が挙げられる。熱伝導シートが常温常圧下で固体の樹脂を含んでいれば、かかる熱伝導シートを備える熱圧着用シートの耐久性を高めることができる。中でも、熱圧着用シートの使用時における熱伝導シートと保護シートとの間の密着性を高めて、熱圧着用シート全体としての熱伝導性を高める観点からは、常温常圧下で固体の樹脂として、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。
[Solid resin under normal temperature and pressure]
Examples of the resin that is solid under normal temperature and pressure include a solid thermoplastic resin under normal temperature and pressure and a solid thermosetting resin under normal temperature and pressure. If the heat conductive sheet contains a solid resin under normal temperature and pressure, the durability of the thermocompression bonding sheet provided with the heat conductive sheet can be enhanced. Above all, from the viewpoint of improving the adhesion between the heat conductive sheet and the protective sheet when using the heat pressure bonding sheet and improving the heat conductivity of the heat pressure bonding sheet as a whole, as a solid resin under normal temperature and pressure. , It is preferable to contain a solid thermoplastic resin under normal temperature and pressure.

そして、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリ(アクリル酸2-エチルヘキシル)、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;シリコン樹脂;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。
また、常温常圧下で固体の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。
Examples of the solid thermoplastic resin under normal temperature and pressure include poly (2-ethylhexyl acrylate), a copolymer of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate, polymethacrylic acid or an ester thereof, polyacrylic acid or Acrylic resin such as the ester; Silicon resin; Fluorine resin; Polyethylene; Polypropylene; Ethylene-propylene copolymer; Polymethylpentene; Polyvinyl chloride; Polyvinyl chloride; Polyacetic acid vinyl; Ethylene-vinyl acetate copolymer; 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 hydrogenation thereof Material; styrene-isoprene block copolymer or hydrogenated product thereof; polyphenylene ether; modified polyphenylene ether; aliphatic polyamides; aromatic polyamides; polyamideimide; polycarbonate; polyphenylene sulfide; polysulfone; polyether sulfone; polyether nitrile ; Polyether ketone; Polyketone; Polyurethane; Liquid polymer; Ionomer;
Examples of the thermosetting resin that is solid under normal temperature and pressure include natural rubber; butadiene rubber; isoprene rubber; nitrile rubber; hydride nitrile rubber; chloroprene rubber; ethylene propylene rubber; chlorinated polyethylene; chlorosulfonated polyethylene; Butyl rubber; halogenated butyl rubber; polyisobutylene rubber; epoxy resin; polyimide resin; bismaleimide resin; benzocyclobutene resin; phenol resin; unsaturated polyester; diallyl phthalate resin; polyimide silicone resin; polyurethane; thermosetting polyphenylene ether; thermosetting Type-modified polyphenylene ether; and the like.

なお、上述した樹脂は、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The above-mentioned resins may be used alone or in combination of two or more.

[粒子状炭素材料]
熱伝導シートに含まれうる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を高めることにより、ひいては、熱圧着用シート全体としての熱伝導性を一層向上させることができるからである。
[Particulate carbon material]
The particulate carbon material that can be contained in the heat conductive sheet is not particularly limited, and is, for example, artificial graphite, scaly graphite, flaky graphite, natural graphite, acid-treated graphite, expansive graphite, expanded graphite, and the like. Graphite; carbon black; or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
Above all, it is preferable to use expanded graphite as the particulate carbon material. This is because if expanded graphite is used, the thermal conductivity of the heat conductive sheet can be increased, and thus the heat conductivity of the thermocompression bonding sheet as a whole can be further improved.

粒子状炭素材料の平均粒子径は、体積平均粒子径で1μm以上500μm以下でありうる。なお、「体積平均粒子径」は、例えば、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「LA-960」)を用いて、レーザー回折法を用いて測定された粒子径分布において、小径側から計算した累積体積が50%となるときの粒子径(D50)でありうる。 The average particle size of the particulate carbon material may be 1 μm or more and 500 μm or less in terms of volume average particle size. The "volume average particle size" is, for example, a particle size distribution measured by a laser diffraction method using a laser diffraction / scattering type particle size distribution measuring device (manufactured by Horiba Seisakusho, model "LA-960"). In, it may be the particle diameter (D50) when the cumulative volume calculated from the small diameter side is 50%.

そして、熱伝導シート中の粒子状炭素材料の含有割合は、25体積%以上40体積%以下でありうる。粒子状炭素材料の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導シート中にて粒子状炭素材料の伝熱パスを良好に形成することができる。また、粒子状炭素材料の含有割合が上記上限以下であれば、熱伝導シートの柔軟性を高めて、かかる熱伝導シートを備える熱圧着用シートの応力緩和率が過度に高まることを抑制することができる。 The content ratio of the particulate carbon material in the heat conductive sheet may be 25% by volume or more and 40% by volume or less. When the content ratio of the particulate carbon material is at least the above lower limit, the heat transfer path of the particulate carbon material can be satisfactorily formed in the heat conductive sheet. Further, when the content ratio of the particulate carbon material is not more than the above upper limit, the flexibility of the heat conductive sheet is enhanced to prevent the stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet provided with the heat conductive sheet from being excessively increased. Can be done.

[その他の成分]
熱伝導シートは、上述した各種成分に加え、任意に、繊維状炭素材料及び添加剤などのその他の成分を更に含んでもよい。
[Other ingredients]
In addition to the various components described above, the heat conductive sheet may optionally further contain other components such as fibrous carbon materials and additives.

-繊維状炭素材料
熱伝導シートが任意に含み得る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、熱伝導シートが繊維状炭素材料としてカーボンナノチューブを含むことが好ましい。
-Fibrous carbon material The fibrous carbon material that can be optionally contained in the heat conductive sheet is not particularly limited, and is, for example, carbon nanotubes, vapor-grown carbon fibers, carbon fibers obtained by carbonizing organic fibers, and carbon fibers. Those cut pieces and the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more. Above all, it is preferable that the heat conductive sheet contains carbon nanotubes as the fibrous carbon material.

-添加剤
熱伝導シートが任意で含有し得る添加剤としては、特に限定されることなく、例えば、赤リン系難燃剤などの難燃剤;リン酸エステル系可塑剤などの可塑剤;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;粒子状炭素材料;等が挙げられる。
-Additives The additives that can be optionally contained in the heat conductive sheet are not particularly limited, and are, for example, flame retardants such as red phosphorus flame retardants; plasticizers such as phosphoric acid ester plasticizers; calcium oxide, Moisture absorbents such as magnesium oxide; adhesive strength improvers such as silane coupling agents, titanium coupling agents and acid anhydrides; wettability improvers such as nonionic surfactants and fluorine-based surfactants; inorganic ion exchangers, etc. Ion trapping agent; particulate carbon material; etc.

[熱伝導シートの形成方法]
熱伝導シートは、特に制限されることなく、例えば、国際公開第2016/185688号に記載の方法に従い、プレ熱伝導シート成形工程、積層体形成工程、スライス工程などを経て形成することができる。
[Method of forming a heat conductive sheet]
The heat conductive sheet is not particularly limited, and can be formed through, for example, a preheat conductive sheet forming step, a laminate forming step, a slicing step, and the like according to the method described in International Publication No. 2016/185688.

-プレ熱伝導シート成形工程
プレ熱伝導シート成形工程では、常温常圧下で液体の樹脂と、常温常圧下で固体の樹脂と、粒子状炭素材料とを含み、繊維状炭素材料及び添加剤などの任意成分を更に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。
-Preheat conductive sheet molding process In the preheat conductive sheet molding process, a liquid resin under normal temperature and pressure, a solid resin under normal temperature and pressure, and a particulate carbon material are included, and fibrous carbon materials and additives are used. A composition further containing an optional component is pressurized and molded into a sheet to obtain a preheat conductive sheet.

ここで、組成物は、常温常圧下で液体の樹脂と、常温常圧下で固体の樹脂と、粒子状炭素材料と、上述した任意成分(繊維状炭素材料及び添加剤など)とを混合して調製することができる。そして、常温常圧下で液体の樹脂、常温常圧下で固体の樹脂、粒子状炭素材料、並びに任意の繊維状炭素材料及び添加剤としては、上述した各種成分を用いることができる。 Here, the composition is a mixture of a liquid resin under normal temperature and pressure, a solid resin under normal temperature and pressure, a particulate carbon material, and the above-mentioned optional components (fibrous carbon material, additives, etc.). Can be prepared. The above-mentioned various components can be used as the liquid resin under normal temperature and pressure, the solid resin under normal temperature and pressure, the particulate carbon material, and any fibrous carbon material and additives.

また、上述した成分の混合は、特に限定されることなく、ニーダー、ロール、ミキサー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、有機溶剤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。 Further, the mixing of the above-mentioned components is not particularly limited, and can be performed using a known mixing device such as a kneader, a roll, or a mixer. Further, the mixing may be carried out in the presence of a solvent such as an organic solvent. The mixing time can be, for example, 5 minutes or more and 60 minutes or less. Further, the mixing temperature can be, for example, 5 ° C. or higher and 150 ° C. or lower.

そして、上述のようにして調製した組成物は、任意に脱泡及び解砕した後に、加圧(一次加圧)してシート状に成形することができる。そして、組成物を加圧してシート状に成形してなるプレ熱伝導シートでは、粒子状炭素材料及び任意の繊維状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。 Then, the composition prepared as described above can be optionally defoamed and crushed, and then pressurized (primary pressurized) to be formed into a sheet. In the preheat conductive sheet formed by pressurizing the composition into a sheet, the particulate carbon material and any fibrous carbon material are arranged mainly in the in-plane direction, and the thermal conductivity in the in-plane direction is particularly high. It is presumed that it will improve. The thickness of the preheat conductive sheet is not particularly limited and may be, for example, 0.05 mm or more and 2 mm or less.

-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又は捲回して、積層体を得る。ここで、層間剥離を効率的に抑制する観点から、プレ熱伝導シートを積層させた積層体を積層方向に更に熱プレス(二次加圧)することが好ましい。二次加圧の条件としては、特に限定されず、積層方向への圧力0.05MPa以上0.5MPa以下、温度80℃以上170℃以下で10秒~30分間とすることができる。そして、プレ熱伝導シートを積層、折畳又は捲回して得られる積層体では、粒子状炭素材料及び任意の繊維状炭素繊維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。
-Laminated body forming step In the laminated body forming step, a plurality of preheated conductive sheets obtained in the preheated conductive sheet forming step are laminated in the thickness direction, or the preheated conductive sheet is folded or rolled to be laminated. Get the body. Here, from the viewpoint of efficiently suppressing delamination, it is preferable to further heat press (secondary pressurize) the laminated body in which the preheat conductive sheets are laminated in the laminating direction. The conditions for the secondary pressurization are not particularly limited, and may be 10 seconds to 30 minutes at a pressure of 0.05 MPa or more and 0.5 MPa or less in the stacking direction and a temperature of 80 ° C. or more and 170 ° C. or less. Then, in the laminate obtained by laminating, folding or winding the preheat conductive sheet, it is presumed that the particulate carbon material and arbitrary fibrous carbon fibers are arranged in a direction substantially orthogonal to the laminating 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、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。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、例えば、積層体を積層方向に押圧して固定するための金属板等の固定具と、両刃の切断刃を有するスライス部材と、を備え、固定具により積層体を押圧状態としつつ積層方向に切断刃を動かすことで積層体をスライスする、スライサーを用いることができる。
-Slicing step In the slicing step, the laminate obtained in the laminate forming step is sliced at an angle of 45 ° or less with respect to the lamination direction to obtain a heat conductive sheet made of sliced pieces of the laminate. Here, the method for slicing the laminate is not particularly limited, and examples thereof include a multi-blade method, a laser processing method, a water jet method, and a knife processing method. The cutting tool for slicing the laminated body is not particularly limited, and includes, for example, a fixing tool such as a metal plate for pressing and fixing the laminated body in the stacking direction, and a double-edged cutting tool. A slicer can be used which comprises a slice member and slices the laminated body by moving the cutting blade in the laminated direction while pressing the laminated body with a fixture.

なお、熱伝導シートの熱伝導性を高める観点からは、積層体をスライスする角度は、積層方向に対して略0°である(即ち、積層方向に沿う方向である)ことが好ましい。上記の各工程を経て得られた熱伝導シートは、樹脂及び粒子状炭素材料等を含む条片が並列接合されてなる構造を有する。かかる熱伝導シートでは、各条片内にて、粒子状炭素材料等が熱伝導シートの厚み方向に配向されてなるため、熱伝導性に優れる。 From the viewpoint of enhancing the thermal conductivity of the heat conductive sheet, the angle at which the laminated body is sliced is preferably approximately 0 ° with respect to the laminating direction (that is, the direction along the laminating direction). The heat conductive sheet obtained through each of the above steps has a structure in which strips containing a resin, a particulate carbon material, and the like are joined in parallel. In such a heat conductive sheet, the particulate carbon material or the like is oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet in each strip, so that the heat conductive sheet is excellent.

[熱伝導シートの性状]
-熱伝導率
そして、熱伝導シートは、厚み方向の熱伝導率が、好ましくは4W/(m・K)以上であり、より好ましくは10W/(m・K)であり、好ましくは20W/(m・K)以下である。熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が上記下限値以上であれば、熱圧着用シートの白化防止性能を一層高めることができる。また、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率が上記上限値以下であれば、熱に起因する保護シートの劣化を抑制することができ、熱圧着用シートの耐久性を高めることができる。
なお、熱伝導シートの熱伝導率は、例えば、常温常圧下で液体の樹脂及び常温常圧下で固体の樹脂の含有量、粒子状炭素材料の含有量等を適宜調節することにより制御することができる。
[Characteristics of heat conductive sheet]
-Thermal conductivity The thermal conductivity of the heat conductive sheet is preferably 4 W / (m · K) or more, more preferably 10 W / (m · K), and preferably 20 W / (preferably 20 W / K) in the thickness direction. m · K) or less. When the thermal conductivity in the thickness direction of the heat conductive sheet is at least the above lower limit value, the whitening prevention performance of the thermocompression bonding sheet can be further improved. Further, when the thermal conductivity in the thickness direction of the heat conductive sheet is not more than the above upper limit value, deterioration of the protective sheet due to heat can be suppressed, and the durability of the thermocompression bonding sheet can be enhanced.
The thermal conductivity of the heat conductive sheet can be controlled, for example, by appropriately adjusting the content of the liquid resin under normal temperature and pressure, the content of the solid resin under normal temperature and pressure, the content of the particulate carbon material, and the like. can.

-厚み
また、熱伝導シートは、厚みが100μm以上であることが好ましく、200μm以上であることがより好ましく、1.5mm以下であることが好ましく、1.2mm以下であることがより好ましい。熱伝導シートの厚みが上記下限値以上であれば、本発明の熱圧着用シートの耐久性を高めることができる。また、熱伝導シートの厚みが上記上限値以下であれば、本発明の熱圧着用シートの熱抵抗が過度に高くなることを抑制することができ、白化防止性能を一層高めることができる。
-Thickness The heat conductive sheet preferably has a thickness of 100 μm or more, more preferably 200 μm or more, preferably 1.5 mm or less, and more preferably 1.2 mm or less. When the thickness of the heat conductive sheet is at least the above lower limit value, the durability of the thermocompression bonding sheet of the present invention can be enhanced. Further, when the thickness of the heat conductive sheet is not more than the above upper limit value, it is possible to prevent the thermal resistance of the thermocompression bonding sheet of the present invention from becoming excessively high, and it is possible to further improve the whitening prevention performance.

<熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値>
上述した保護シート及び熱伝導シートの積層構造を含む熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値は、5.0℃/W以上12.0℃/W以下である必要がある。熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値が上記範囲内であれば、熱圧着用シートの耐久性及び白化防止性能を共に高めることができる。
なお、熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値は、熱伝導シートの組成を適宜変更すること、及び保護シートの見かけ密度を適宜変更すること等に基づいて調節することができる。
<Thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet when pressurized at 0.30 MPa>
The thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet including the above-mentioned laminated structure of the protective sheet and the heat conductive sheet at the time of pressurizing 0.30 MPa needs to be 5.0 ° C./W or more and 12.0 ° C./W or less. When the thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet at the time of pressurizing 0.30 MPa is within the above range, both the durability of the thermocompression bonding sheet and the whitening prevention performance can be improved.
The thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet at the time of pressurizing 0.30 MPa can be adjusted based on appropriately changing the composition of the heat conductive sheet, appropriately changing the apparent density of the protective sheet, and the like. ..

<熱圧着用シートの応力緩和率>
本発明の熱圧着用シートの応力緩和率は、好ましくは7%以上であり、より好ましくは15%以上であり、好ましくは50%以下であり、より好ましくは45%以下である。熱圧着用シートの応力緩和率が上記下限値以上であれば、材料保護性能に一層優れる。また、熱圧着用シートの応力緩和率が上記上限値以下であれば、熱圧着用シートの耐久性を高めることができる。
なお、熱圧着用シートの応力緩和率は、例えば、熱伝導シートのマトリックス樹脂の組成を適宜変更すること、及び、保護シートとして10%圧縮応力が適度な値であるシートを選択すること等により、調節することができる。
<Stress relaxation rate of thermocompression bonding sheet>
The stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet of the present invention is preferably 7% or more, more preferably 15% or more, preferably 50% or less, and more preferably 45% or less. When the stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet is at least the above lower limit value, the material protection performance is further excellent. Further, when the stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet is not more than the above upper limit value, the durability of the thermocompression bonding sheet can be enhanced.
The stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet can be determined by, for example, appropriately changing the composition of the matrix resin of the heat conductive sheet, or selecting a sheet having an appropriate value of 10% compressive stress as the protective sheet. , Can be adjusted.

<熱圧着用シートの作製方法>
上述したような保護シート及び熱伝導シートの積層構造を有する熱圧着用シートは、特に限定されることなく、上記の熱伝導シートの一方の表面上に上記の保護シートを配置することにより、作製することができる。
なお、熱伝導シートの一方の表面上に保護シートを配置するに先立って、熱伝導シートの一方の表面上の少なくとも一部に接着層を配置し、かかる接着層を介して熱伝導シート及び保護シートを相互に接着させることができる。かかる接着層は、熱圧着用シートの熱伝導性等を著しく損なわない限りにおいて特に限定されることなく、既知の接着剤、及び両面テープ等により形成することができる。また、接着層の形成位置は、特に限定されることなく、例えば、シート周縁部でありうる。より具体的には、熱圧着用シートの形状が矩形状又は略矩形状である場合には、その四隅に接着層が形成されてなり得る。また、熱伝導シートと保護シートとを積層した後に、任意で、積層体を厚み方向に押圧しても良い。なお、かかる押圧を行わなくても、熱圧着用シートの使用時に、熱圧着用シートが材料を介して押圧されるとともに熱エネルギーを付与されることで、材料の形状に沿う凹部が形成され、同じ形状の材料の熱圧着に用いられ続ける限りにおいて、かかる形状が維持された状態となって、保護シートと熱伝導シートとが相互に密着した状態が維持されうる。
<Method of manufacturing thermocompression bonding sheet>
The thermocompression bonding sheet having a laminated structure of the protective sheet and the heat conductive sheet as described above is not particularly limited, and is manufactured by arranging the protective sheet on one surface of the heat conductive sheet. can do.
Prior to arranging the protective sheet on one surface of the heat conductive sheet, an adhesive layer is arranged on at least a part of one surface of the heat conductive sheet, and the heat conductive sheet and protection are provided through the adhesive layer. The sheets can be glued together. The adhesive layer is not particularly limited as long as it does not significantly impair the thermal conductivity of the thermocompression bonding sheet, and can be formed by a known adhesive, double-sided tape, or the like. Further, the position where the adhesive layer is formed is not particularly limited, and may be, for example, the peripheral portion of the sheet. More specifically, when the shape of the thermocompression bonding sheet is rectangular or substantially rectangular, adhesive layers may be formed at the four corners thereof. Further, after laminating the heat conductive sheet and the protective sheet, the laminated body may be optionally pressed in the thickness direction. Even if such pressing is not performed, when the thermocompression bonding sheet is used, the thermocompression bonding sheet is pressed through the material and heat energy is applied to form a recess along the shape of the material. As long as it continues to be used for thermocompression bonding of materials of the same shape, such a shape can be maintained, and the protective sheet and the heat conductive sheet can be maintained in close contact with each other.

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「%」及び「部」は、特に断らない限り、質量基準である。
そして、実施例及び比較例において、熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率、熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値、及び熱圧着用シートの応力緩和率は、それぞれ以下の方法に従って測定した。また、実施例及び比較例において、熱圧着用シートの耐転写性、材料保護性能、白化防止性能、及びシート耐久性は、それぞれ以下の方法に従って評価した。
Hereinafter, the present invention will be specifically described based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "%" and "part" representing quantities are based on mass unless otherwise specified.
In the examples and comparative examples, the thermal conductivity in the thickness direction of the heat conductive sheet, the thermal resistance value of the heat pressure bonding sheet at 0.30 MPa pressurization, and the stress relaxation rate of the heat pressure bonding sheet are as follows. Measured according to the method. Further, in Examples and Comparative Examples, the transfer resistance, material protection performance, whitening prevention performance, and sheet durability of the thermocompression bonding sheet were evaluated according to the following methods, respectively.

<熱伝導シートの厚み方向の熱伝導率>
実施例、比較例で得た熱伝導シートについて、厚み方向の熱拡散率α(m2/s)、定圧比熱Cp(J/g・K)及び比重ρ(g/m3)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、商品名「DENSIMETER-H」)を用いて測定した。
そして、得られた測定値を用いて下記式(I):
λ=α×Cp×ρ ・・・(I)
より温度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 in the thickness direction of the heat conductive sheet>
For the heat conductive sheets obtained in Examples and Comparative Examples, 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 obtained by the following methods. Measured at.
[Thermal diffusivity]
The thermal diffusivity at a temperature of 25 ° C. was measured using a thermophysical property measuring device (manufactured by Bethel Co., Ltd., product name "Thermowave Analyzer TA35").
[Constant 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 heating condition of 10 ° C./min.
[specific gravity]
The measurement was performed using an automatic hydrometer (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., trade name "DENSIMTER-H").
Then, using the obtained measured values, the following formula (I):
λ = α × Cp × ρ ・ ・ ・ (I)
Further, the thermal conductivity λ (W / (m · K)) in the thickness direction of the heat conductive sheet at a temperature of 25 ° C. was determined.

<熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値>
熱圧着用シートの熱抵抗値は、樹脂材料熱抵抗試験器(日立テクノロジーアンドサービス社製)を用いて測定した。実施例、比較例で作製した熱圧着用シートを1cm角の略正方形に切り出し、試料とした。そして、試料温度を50℃として、比較的低圧である0.30MPaを加えた時の熱抵抗値(℃/W)を測定した。熱抵抗値が小さいほど熱圧着用シートが熱伝導性に優れることを示す。
<熱圧着用シートの応力緩和率>
プローブタック試験機(レスカ社製、「TAC1000」)を使用して、熱圧着用シートの応力緩和率を測定した。直径10mmのフラットな形状のプローブ先端を実施例、比較例で作製した熱圧着用シートの表面に押付け、徐々に荷重を増加させ、荷重が4.0N(400gf)の荷重になった時点で荷重の増加を停止し、10秒間保持した。押付けた際の最大荷重をA、10秒間保持した後の荷重をBとした時、下記式(I)で緩和率を求めた。
応力緩和率[%]=(A-B)/A×100 ・・・(I)
<Thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet when pressurized at 0.30 MPa>
The thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet was measured using a resin material thermal resistance tester (manufactured by Hitachi Technology and Service Co., Ltd.). The thermocompression bonding sheets prepared in Examples and Comparative Examples were cut into substantially squares of 1 cm square and used as samples. Then, the thermal resistance value (° C./W) was measured when the sample temperature was 50 ° C. and 0.30 MPa, which was a relatively low pressure, was applied. The smaller the thermal resistance value, the better the thermal conductivity of the thermocompression bonding sheet.
<Stress relaxation rate of thermocompression bonding sheet>
The stress relaxation rate of the thermocompression bonding sheet was measured using a probe tack tester (“TAC1000” manufactured by Resca). A flat probe tip with a diameter of 10 mm is pressed against the surface of the thermocompression bonding sheet produced in Examples and Comparative Examples, and the load is gradually increased. When the load reaches 4.0 N (400 gf), the load is applied. The increase was stopped and held for 10 seconds. When the maximum load at the time of pressing was A and the load after holding for 10 seconds was B, the relaxation rate was calculated by the following formula (I).
Stress relaxation rate [%] = (AB) / A × 100 ・ ・ ・ (I)

<耐転写性>
実施例、比較例で作製した熱圧着用シートを用いて、合成樹脂材料A及びBを熱圧着した場合の耐転写性を評価した。合成樹脂材料A及びBはいずれもポリプロピレン製であり、それぞれ、星形(直径6cmの円の中に収まるサイズ)に成形されていた。次に、合成樹脂材料A及びBの間に、アクリロニトリル-ブタジエン-スチレン共重合合成樹脂(ABS樹脂)からなる接着剤を、0.20g付与し、合成樹脂材料A及び合成樹脂材料Bを、接着剤を介して積層させた。なお、このとき、接着剤は常温で固体の状態であり、合成樹脂材料A及びBは接着剤により接着はされていなかった。
続いて、得られた合成樹脂材料A/接着剤/合成樹脂材料Bの積層体を、熱圧着用シートを介して、超音波溶着機(ハーマンウルトラソニック製、製品名「HiQ VARIO」)に固定した。なお、当該超音波溶着機には、超音波発振器及び固定具が搭載されていた。具体的には、超音波溶着機の下側には、固定具として、金属製の冶具を有する台座があり、超音波溶着機の上側には、超音波を発生するホーンが取り付けてあり、これらの台座及びホーンの間に、合成樹脂材料Aが上側(ホーンと対面する側)に、合成樹脂材料Bが下側(台座に固定される側)になるように積層体を固定した。また、固定に際しては、積層体のうち合成樹脂材料B側と台座との間に、実施例、比較例で得た熱圧着用シートを保護シート側が合成樹脂材料Bと接するような向きで介在させた。つまり、上側から、ホーン(超音波発振器)/合成樹脂材料A/接着剤/合成樹脂材料B/熱圧着用シート(保護シート/熱伝導シート)/固定具としての金属製の冶具を有する台座、の順で、積層体を超音波溶着機に固定した。
続いて、上側のホーンから合成樹脂材料A側に対して超音波を照射し、超音波の振動エネルギーから生じる熱を伝えて接着剤を溶解させることにより、合成樹脂材料A及びBを熱圧着させた。ここで、合成樹脂材料Aとホーンとは、超音波を照射している間接触していた。なお、超音波照射による熱圧着の条件は、プレス圧:180N/mm2、超音波周波数:30kHz、超音波処理時間:約5秒、出力:1800Wとした。
そして、上述の通り合成樹脂材料A及びBを熱溶着させた後に、積層体を超音波溶着機から取り外し、積層体のうち合成樹脂材料B側の表面、つまり、熱圧着用シートに含まれる保護シートと接していた表面(以下、「表面X」とも称する)の状態を目視で観察し、以下の基準に従って、合成樹脂材料の表面の汚れの有無及び程度を評価した。合成樹脂材料の表面の汚れが少ない程、熱圧着用シートが耐転写性に優れることを意味する。
ここで、本評価基準において、「汚れ」とは、合成樹脂材料Bのうち熱圧着用シートを介して台座に固定されていた側の表面上に付着したフィルムや樹脂の成分である。そして、「汚れの大きさ」は、付着部分の輪郭について外接円を設定した場合の直径として定義する。「汚れ」の中には、目視で確認が困難なサイズのものも含まれ、そのようなサイズの「汚れ」は、例えば、電子顕微鏡等の顕微鏡を用いれば容易に観察が可能である。また、ここでいう「汚れ」とは合成樹脂に対して物理的に密着しており、エアスプレー等で容易に除去できる埃とは異なるものである。一方で、布等によるふき取りにより除去できるものである。
A:汚れが顕微鏡でも確認できない。
B:汚れの大きさが20μm以上500μm以下である。
C:500μmを超える汚れが存在する。
<Transfer resistance>
Using the thermocompression bonding sheets produced in Examples and Comparative Examples, the transfer resistance when the synthetic resin materials A and B were thermocompression bonded was evaluated. Both the synthetic resin materials A and B were made of polypropylene, and each was molded into a star shape (a size that fits in a circle having a diameter of 6 cm). Next, 0.20 g of an adhesive made of acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer synthetic resin (ABS resin) is applied between the synthetic resin materials A and B, and the synthetic resin material A and the synthetic resin material B are adhered to each other. It was laminated via an agent. At this time, the adhesive was in a solid state at room temperature, and the synthetic resin materials A and B were not adhered by the adhesive.
Subsequently, the obtained laminate of the synthetic resin material A / adhesive / synthetic resin material B is fixed to an ultrasonic welding machine (manufactured by Herman Ultrasonic, product name "HiQ VARIO") via a thermocompression bonding sheet. did. The ultrasonic welding machine was equipped with an ultrasonic oscillator and a fixture. Specifically, on the lower side of the ultrasonic welder, there is a pedestal having a metal jig as a fixture, and on the upper side of the ultrasonic welder, a horn that generates ultrasonic waves is attached. The laminate was fixed between the pedestal and the horn so that the synthetic resin material A was on the upper side (the side facing the horn) and the synthetic resin material B was on the lower side (the side fixed to the pedestal). Further, at the time of fixing, the thermocompression bonding sheet obtained in Examples and Comparative Examples is interposed between the synthetic resin material B side and the pedestal of the laminate so that the protective sheet side is in contact with the synthetic resin material B. rice field. That is, from the upper side, a pedestal having a horn (ultrasonic oscillator) / synthetic resin material A / adhesive / synthetic resin material B / thermocompression bonding sheet (protective sheet / heat conductive sheet) / metal jig as a fixture. The laminate was fixed to the ultrasonic welder in this order.
Subsequently, ultrasonic waves are radiated from the upper horn to the synthetic resin material A side, and the heat generated from the vibration energy of the ultrasonic waves is transmitted to melt the adhesive, whereby the synthetic resin materials A and B are thermocompression bonded. rice field. Here, the synthetic resin material A and the horn were in contact with each other while being irradiated with ultrasonic waves. The conditions for thermocompression bonding by ultrasonic irradiation were press pressure: 180 N / mm 2 , ultrasonic frequency: 30 kHz, ultrasonic processing time: about 5 seconds, and output: 1800 W.
Then, after the synthetic resin materials A and B are heat-welded as described above, the laminate is removed from the ultrasonic welding machine, and the surface of the laminate on the synthetic resin material B side, that is, the protection contained in the thermocompression bonding sheet. The state of the surface in contact with the sheet (hereinafter, also referred to as “surface X”) was visually observed, and the presence or absence and degree of contamination on the surface of the synthetic resin material were evaluated according to the following criteria. The less the surface of the synthetic resin material is soiled, the better the thermocompression bonding sheet is.
Here, in this evaluation standard, the "dirt" is a component of the film or resin adhered to the surface of the synthetic resin material B on the side fixed to the pedestal via the thermocompression bonding sheet. Then, the "dirt size" is defined as the diameter when an circumscribed circle is set for the contour of the adhered portion. The "dirt" includes those having a size that is difficult to visually confirm, and the "dirt" of such a size can be easily observed by using a microscope such as an electron microscope. Further, the "dirt" referred to here is physically in close contact with the synthetic resin and is different from dust that can be easily removed by air spray or the like. On the other hand, it can be removed by wiping with a cloth or the like.
A: Dirt cannot be confirmed even with a microscope.
B: The size of dirt is 20 μm or more and 500 μm or less.
C: There is dirt exceeding 500 μm.

<材料保護性能>
耐転写性の評価にあたり対象とした表面と同じ表面(表面X)について、傷が存在するか否かを評価した。
傷の有無の確認はレーザー顕微鏡(キーエンス社製、「VX-200」)を用いて行った。倍率は200倍で測定を行い、下記の評価基準で傷の確認を行った。
尚、ここで言う傷とは線状の傷であり、深さ方向に1μm以上、長さが30μm以上の傷のことを指す。
A:傷が顕微鏡でも確認できない。
B:傷が1~5本以内で存在する。
C:傷が5本以上存在する。
<Material protection performance>
In the evaluation of transfer resistance, it was evaluated whether or not there were scratches on the same surface (surface X) as the target surface.
The presence or absence of scratches was confirmed using a laser microscope (“VX-200” manufactured by KEYENCE CORPORATION). The magnification was measured at 200 times, and scratches were confirmed according to the following evaluation criteria.
The scratches referred to here are linear scratches, and refer to scratches having a depth of 1 μm or more and a length of 30 μm or more.
A: The scratch cannot be confirmed even with a microscope.
B: There are 1 to 5 scratches.
C: There are 5 or more scratches.

<白化評価>
耐転写性及び材料保護性能を評価した表面と同じ表面(表面X)に関して、表面に白化した領域が存在するかの目視評価を行った。
超音波照射に伴い熱エネルギーが発生するが、ホーン側から材料、熱圧着用シートの順に伝達されてきた熱エネルギーが、台座側に円滑に抜けると変色は発生しないが、熱圧着用シートと合成樹脂材料Bとの間で熱エネルギーが滞留すると、熱圧着用シートと合成樹脂材料Bとの界面にて一時的に過度の発熱が発生する結果、合成樹脂Bの表面に白化が生じる。
A:白化した領域が表面に無い。
B:白化した領域の面積の占有率が表面全体の面積の10%未満である。
C:白化した領域の面積の占有率が表面全体の面積の10%以上である。
<Whitening evaluation>
With respect to the same surface (surface X) whose transfer resistance and material protection performance were evaluated, a visual evaluation was performed to see if there was a whitened region on the surface.
Thermal energy is generated by ultrasonic irradiation, but if the thermal energy transmitted from the horn side in this order to the material and the thermal crimping sheet is smoothly released to the pedestal side, discoloration does not occur, but it is combined with the thermal crimping sheet. When thermal energy stays between the resin material B, excessive heat generation is temporarily generated at the interface between the heat pressure bonding sheet and the synthetic resin material B, and as a result, whitening occurs on the surface of the synthetic resin B.
A: There is no whitened area on the surface.
B: The occupancy rate of the area of the whitened area is less than 10% of the area of the entire surface.
C: The occupancy rate of the area of the whitened area is 10% or more of the area of the entire surface.

<繰り返し耐久性>
耐転写性を評価した際と同じ条件下で、合成樹脂材料A及びBを熱圧着する操作を1000回繰り返した。1000回使用した後の熱圧着用シートについて、シート表面の状態を目視で観察し、以下の基準に従って耐久性を評価した。
なお、本評価基準において、「ヒビ」とは、熱圧着用シートの少なくとも何れか一方の表面の平面方向において、3mm以上の長さで生じた裂け目のことを指す。また、本評価基準において、「破れ」とは、ヒビが更に熱圧着用シートの厚み方向に進行して、熱圧着用シートの一面から他面まで貫通した状態を指す。また、「ヒビ」とは、目視で確認できる裂け目を指し、例えば、電子顕微鏡等の顕微鏡を用いなければ判別できない微小なレベルの裂け目は該当しない。
A:熱圧着用シートの表面にヒビ及び破れが無い。
B:熱圧着用シートの表面にヒビがあるが、破れは無い。
C:熱圧着用シートの表面に破れがある。
<Repeat durability>
The operation of thermocompression bonding the synthetic resin materials A and B was repeated 1000 times under the same conditions as when the transfer resistance was evaluated. With respect to the thermocompression bonding sheet after being used 1000 times, the state of the sheet surface was visually observed, and the durability was evaluated according to the following criteria.
In this evaluation standard, "crack" refers to a crevice having a length of 3 mm or more in the plane direction of at least one of the surfaces of the thermocompression bonding sheet. Further, in this evaluation standard, "tear" refers to a state in which cracks further progress in the thickness direction of the thermocompression bonding sheet and penetrate from one surface to the other surface of the thermocompression bonding sheet. Further, the “crack” refers to a crevice that can be visually confirmed, and does not correspond to a crevice at a minute level that cannot be discriminated without using a microscope such as an electron microscope, for example.
A: There are no cracks or tears on the surface of the thermocompression bonding sheet.
B: There are cracks on the surface of the thermocompression bonding sheet, but there is no tear.
C: There is a tear on the surface of the thermocompression bonding sheet.

(実施例1)
<繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製>
繊維状の炭素ナノ構造体(SGCNT、日本ゼオン社製、比表面積:600m2/g)を400mg量り取り、溶媒としてのメチルエチルケトン2L中に混ぜ、ホモジナイザーにより2分間撹拌し、粗分散液を得た。次に、湿式ジェットミル(株式会社常光製、製品名「JN-20」)を使用し、得られた粗分散液を湿式ジェットミルの0.5mmの流路に100MPaの圧力で2サイクル通過させて、繊維状の炭素ナノ構造体をメチルエチルケトンに分散させた。そして、固形分濃度0.20質量%の分散液を得た。
その後、上述で得られた分散液をキリヤマろ紙(No.5A)を用いて減圧ろ過し、繊維状炭素材料としての、シート状の繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を得た。
(Example 1)
<Preparation of easily dispersible aggregates of fibrous carbon nanostructures>
400 mg of a fibrous carbon nanostructure (SGCNT, manufactured by Nippon Zeon Corporation, specific surface area: 600 m 2 / g) was weighed, mixed in 2 L of methyl ethyl ketone as a solvent, and stirred with a homogenizer for 2 minutes to obtain a crude dispersion. .. Next, using a wet jet mill (manufactured by Tsunemitsu Co., Ltd., product name "JN-20"), the obtained crude dispersion liquid was passed through a 0.5 mm flow path of the wet jet mill for 2 cycles at a pressure of 100 MPa. The fibrous carbon nanostructures were dispersed in methyl ethyl ketone. Then, a dispersion liquid having a solid content concentration of 0.20% by mass was obtained.
Then, the dispersion obtained above was filtered under reduced pressure using Kiriyama filter paper (No. 5A) to obtain an easily dispersible aggregate of sheet-like fibrous carbon nanostructures as a fibrous carbon material. ..

<組成物の調製>
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂(ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルG-101」)を70部と、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂(スリーエムジャパン株式会社製、商品名「ダイニオンFC2211」、ムーニー粘度:27ML1+4、100℃)を30部と、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、商品名「EC50」、体積平均粒子径:250μm)を50部と、繊維状炭素材料としての上述で得られた繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を0.5部とを、加圧ニーダー(日本スピンドル製)を用いて、温度150℃にて20分間撹拌混合した。次に、得られた混合物を解砕機に投入して、10秒間解砕することにより、組成物を得た。
<Preparation of composition>
70 parts of liquid thermoplastic fluororesin (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name "Daiel G-101") under normal temperature and pressure, and solid thermoplastic fluororesin (manufactured by 3M Japan Co., Ltd., trade name) under normal temperature and pressure. 30 parts of "Dynion FC2211", Mooney viscosity: 27ML 1 + 4 , 100 ° C., and expanded fluoropolymer as a particulate carbon material (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd., trade name "EC50", volume average particle diameter: 250 μm) ) And 0.5 parts of the easily dispersible aggregate of the fibrous carbon nanostructure obtained above as the fibrous carbon material, using a pressurized kneader (manufactured by Nippon Spindle). The mixture was stirred and mixed at a temperature of 150 ° C. for 20 minutes. Next, the obtained mixture was put into a crusher and crushed for 10 seconds to obtain a composition.

<プレ熱伝導シートの形成>
次いで、得られた組成物50gを、サンドブラスト処理を施した厚み50μmのPETフィルム(保護フィルム)で挟み、ロール間隙550μm、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(一次加圧)し、厚み0.5mmのプレ熱伝導シートを得た。
<Formation of preheat conduction sheet>
Next, 50 g of the obtained composition was sandwiched between a PET film (protective film) having a thickness of 50 μm subjected to sandblasting, and the conditions were that the roll gap was 550 μm, the roll temperature was 50 ° C., the roll linear pressure was 50 kg / cm, and the roll speed was 1 m / min. A preheat conductive sheet having a thickness of 0.5 mm was obtained by rolling and molding (primary pressurization).

<積層体の形成>
続いて、得られたプレ熱伝導シートを縦150mm×横150mm×厚み0.5mmに裁断し、プレ熱伝導シートの厚み方向に120枚積層し、更に、温度120℃、圧力0.1MPaで3分間、積層方向にプレス(二次加圧)することにより、高さ約60mmの積層体を得た。
<Formation of laminated body>
Subsequently, the obtained preheat conductive sheet was cut into a length of 150 mm × width of 150 mm × thickness of 0.5 mm, 120 sheets were laminated in the thickness direction of the preheat conductive sheet, and further, at a temperature of 120 ° C. and a pressure of 0.1 MPa, 3 By pressing (secondary pressurization) in the stacking direction for a minute, a laminated body having a height of about 60 mm was obtained.

<熱伝導シートの形成>
その後、スライスに必要な長さを残して、得られた積層体の上面の全体を金属板で押え、上から0.1MPaの圧力をかけて、積層体を固定した。なお、積層体の側面、背面の固定は行わなかった。
次いで、サーボプレス機(放電精密加工研究所製)のプレス部分に、図1に示す形状の切断刃10(両刃、刃角2θ:20°、刃部の最大厚み:3.5mm、材質:超鋼、ロックウェル硬度:91.5、刃面のシリコン加工:なし、全長:200mm)を取り付け、スライス速度200mm/秒、スライス幅1.0mmの条件で積層体の積層方向(換言すれば、積層されたプレ熱伝導シートの主面の法線に一致する方向に)にスライスして、縦150mm×横60mm×厚み1.0mmの熱伝導シート30を得た。なお、スライス時の切断刃の姿勢は、図1に示す角度αが10°になり、刃面11の延在方向が積層体20のスライス面21と平行な方向になる姿勢とした。
得られた熱伝導シートについて、上記に従って厚み方向の熱伝導率を評価した。結果を表1に示す。なお、熱伝導シート中における粒子状炭素材料の含有割合は28体積%であった。
<Formation of heat conductive sheet>
Then, the entire upper surface of the obtained laminate was pressed with a metal plate, leaving the required length for slicing, and a pressure of 0.1 MPa was applied from above to fix the laminate. The sides and back of the laminate were not fixed.
Next, the cutting blade 10 (double-edged, blade angle 2θ: 20 °, maximum thickness of the blade: 3.5 mm, material: super) having the shape shown in FIG. Steel, Rockwell hardness: 91.5, blade surface silicon processing: none, total length: 200 mm), and the stacking direction (in other words, stacking) of the laminate under the conditions of slice speed 200 mm / sec and slice width 1.0 mm. The heat conductive sheet 30 having a length of 150 mm, a width of 60 mm, and a thickness of 1.0 mm was obtained by slicing in the direction corresponding to the normal of the main surface of the pre-heat conductive sheet. The posture of the cutting blade at the time of slicing was such that the angle α shown in FIG. 1 was 10 ° and the extending direction of the blade surface 11 was parallel to the slice surface 21 of the laminated body 20.
The obtained thermal conductivity sheet was evaluated for thermal conductivity in the thickness direction according to the above. The results are shown in Table 1. The content ratio of the particulate carbon material in the heat conductive sheet was 28% by volume.

<熱圧着用シートの作製>
上記に従って得られた熱伝導シートの四隅に5mm×5mmの両面テープを配置して、その上から、上記熱伝導シートと同じ大きさに切りだした保護シートを配置して熱圧着用シートを得た。保護シートとしては、発泡ポリエチレンシート(イノアックコーポレーション社製、「PEライト シロ A-155」、独立気泡、厚み=1mm、10%圧縮応力=2.6N/cm2、見かけ密度=0.007g/cm3)を用いた。
得られた熱圧着用シートについて、上記に従って各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
<Making a thermocompression bonding sheet>
A 5 mm × 5 mm double-sided tape is placed at the four corners of the heat conductive sheet obtained according to the above, and a protective sheet cut out to the same size as the heat conductive sheet is placed on the double-sided tape to obtain a thermocompression bonding sheet. rice field. As a protective sheet, foamed polyethylene sheet (manufactured by Inoac Corporation, "PE Light White A-155", closed cell, thickness = 1 mm, 10% compressive stress = 2.6 N / cm 2 , apparent density = 0.007 g / cm 3 ) was used.
The obtained thermocompression bonding sheet was subjected to various measurements and evaluations according to the above. The results are shown in Table 1.

(実施例2~3)
保護シートとして、表1に示す各種属性を有するものをそれぞれ用いた以外は、実施例1と同様にして各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。
なお、実施例2では、保護シートとして、イノアックコーポレーション社製、「PEライト グレー B-4」を、実施例3では、保護シートとして、イノアックコーポレーション社製、「PEライト ブルー A-8」を、それぞれ用いた。
(Examples 2 to 3)
Various measurements and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1 except that the protective sheets having various attributes shown in Table 1 were used. The results are shown in Table 1.
In Example 2, "PE Light Gray B-4" manufactured by Inoac Corporation was used as a protective sheet, and in Example 3, "PE Light Blue A-8" manufactured by Inoac Corporation was used as a protective sheet. Each was used.

(実施例4~6)
実施例4については、熱伝導シートの厚みを0.15mmとした以外は実施例1と同様とし、実施例5については、熱伝導シートの厚みを0.15mmとした以外は実施例2と同様とし、実施例6については熱伝導シートの厚みを0.15mmとした以外は実施例3と同様として、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。なお、熱伝導シートの厚みを変更する際には、<熱伝導シートの形成>工程にて、スライスする厚みを0.15mmに変更した。
(Examples 4 to 6)
Example 4 is the same as that of Example 1 except that the thickness of the heat conductive sheet is 0.15 mm, and Example 5 is the same as that of Example 2 except that the thickness of the heat conductive sheet is 0.15 mm. In Example 6, various measurements and evaluations were carried out in the same manner as in Example 3 except that the thickness of the heat conductive sheet was 0.15 mm. The results are shown in Table 1. When changing the thickness of the heat conductive sheet, the thickness to be sliced was changed to 0.15 mm in the <formation of heat conductive sheet> step.

(比較例1)
実施例1における保護シートとしての発泡ポリエチレンシートに代えて、無発泡シートであるPFA樹脂(テトラフルオロエチレン-パーフルオロ(アルキルビニルエーテル)樹脂)よりなるフィルム(ダイキン工業製、「ネオフロンPFAフィルム」、厚さ:15μm、Tg:100℃)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。なお、本例で用いた保護シートは、10%圧縮応力を呈さず、値を測定することができなかった。また、本例で用いた保護シートは無発泡シートであるため、「見かけ密度」は測定することができなかった。
(Comparative Example 1)
Instead of the foamed polyethylene sheet as the protective sheet in Example 1, a film made of a non-foaming sheet PFA resin (tetrafluoroethylene-perfluoro (alkyl vinyl ether) resin) (manufactured by Daikin Industries, Ltd., "neoflon PFA film", thickness) Various measurements and evaluations were carried out in the same manner as in Example 1 except that (s: 15 μm, Tg: 100 ° C.) was used. The results are shown in Table 1. The protective sheet used in this example did not exhibit 10% compressive stress, and the value could not be measured. Moreover, since the protective sheet used in this example is a non-foaming sheet, the "apparent density" could not be measured.

(比較例2)
実施例4における保護シートとしての発泡ポリエチレンシートに代えて、無発泡シートであるPFA樹脂よりなるフィルム(ダイキン工業製、「ネオフロンPFAフィルム」、厚さ:15μm、Tg:100℃)を用いた以外は、実施例4同様にして、各種測定及び評価を行った。結果を表1に示す。なお、比較例1と同様に、本例で用いた保護シートについては、10%圧縮応力及び見かけ密度の値を測定することができなかった。
(Comparative Example 2)
Instead of the foamed polyethylene sheet as the protective sheet in Example 4, a film made of PFA resin (manufactured by Daikin Industries, Ltd., "Neoflon PFA film", thickness: 15 μm, Tg: 100 ° C.) was used. Performed various measurements and evaluations in the same manner as in Example 4. The results are shown in Table 1. As in Comparative Example 1, the protective sheet used in this example could not measure the values of 10% compressive stress and apparent density.

(比較例3)
保護シートを設けることなく、実施例1と同様にして得た熱伝導シート自体を、そのまま熱圧着用シートとして用いた。かかる点以外は実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
The heat conductive sheet itself obtained in the same manner as in Example 1 without providing a protective sheet was used as it was as a thermocompression bonding sheet. Except for these points, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例4)
熱伝導シートとして、実施例1にて<プレ熱伝導シートの形成>工程で得たプレ熱伝導シートを用いた。かかる点以外は実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 4)
As the heat conductive sheet, the pre-heat conductive sheet obtained in the <formation of pre-heat conductive sheet> step in Example 1 was used. Except for these points, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例5)
熱伝導シートを設けることなく、実施例1で使用したものと同じ保護シート自体を、そのまま熱圧着用シートとして用いた。かかる点以外は実施例1と同様にして各種評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 5)
The same protective sheet itself as that used in Example 1 was used as it was as a thermocompression bonding sheet without providing a heat conductive sheet. Except for these points, various evaluations were performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0007031275000001
Figure 0007031275000001

表1より、10%圧縮応力が2.0N/cm2以上10.0N/cm2以下の保護シート、及び熱伝導シートを含む積層構造を有し、且つ、熱圧着用シート全体の0.30MPa加圧時の熱抵抗値が5℃/W以上12℃/W以下である実施例1~6の熱圧着用シートは、耐転写性、材料保護性能、及び白化防止性能の全てにおいて優れることが分かる。
一方、保護シートが10%圧縮応力を呈さず、且つ、熱圧着用シート全体の0.30MPa加圧時の熱抵抗値が5℃/W未満であった比較例1~2、及び保護シートを備えない比較例3、熱圧着用シート全体の0.30MPa加圧時の熱抵抗値が12℃/W超である比較例4、及び熱伝導シートを備えない比較例5では、耐転写性、材料保護性能、及び白化防止性能の全てを高いレベルで並立することができなかったことが分かる。
From Table 1, it has a laminated structure including a protective sheet with a 10% compressive stress of 2.0 N / cm 2 or more and 10.0 N / cm 2 or less, and a heat conductive sheet, and 0.30 MPa of the entire thermocompression bonding sheet. The thermocompression bonding sheets of Examples 1 to 6 having a thermal resistance value of 5 ° C./W or more and 12 ° C./W or less at the time of pressurization are excellent in all of transfer resistance, material protection performance, and whitening prevention performance. I understand.
On the other hand, Comparative Examples 1 and 2 in which the protective sheet did not exhibit 10% compressive stress and the thermal resistance value of the entire thermocompression bonding sheet at the time of pressurizing 0.30 MPa was less than 5 ° C./W, and the protective sheet. In Comparative Example 3 which is not provided, Comparative Example 4 in which the thermal resistance value of the entire thermocompression bonding sheet at the time of pressurizing 0.30 MPa is more than 12 ° C./W, and Comparative Example 5 which is not provided with the heat conductive sheet, the transfer resistance is improved. It can be seen that all of the material protection performance and the whitening prevention performance could not be arranged at a high level.

本発明によれば、材料保護性能、耐転写性、及び白化防止性能を高いレベルで並立可能な熱圧着用シートを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a thermocompression bonding sheet that can stand side by side at a high level of material protection performance, transfer resistance, and whitening prevention performance.

10 切断刃
11 刃面
20 積層体
21 スライス面
30 熱伝導シート
10 Cutting blade 11 Blade surface 20 Laminated body 21 Sliced surface 30 Heat conductive sheet

Claims (5)

熱圧着用シートであって、
熱伝導シートと、10%圧縮応力が2.0N/cm2以上10.0N/cm2以下の保護シートとを含む積層構造を有し
前記熱圧着用シートの0.30MPa加圧時の熱抵抗値が5.0℃/W以上12.0℃/W以下であり、さらに、
前記熱伝導シートは、常温常圧下で液体の樹脂及び常温常圧下で固体の樹脂と、粒子状炭素材料とを含む条片が並列接合されてなる構造を有する、厚み方向の熱伝導率が4W/(m・K)以上20W/(m・K)以下である、
熱圧着用シート。
It is a thermocompression bonding sheet
It has a laminated structure including a heat conductive sheet and a protective sheet having a 10% compressive stress of 2.0 N / cm 2 or more and 10.0 N / cm 2 or less.
The thermal resistance value of the thermocompression bonding sheet when pressurized at 0.30 MPa is 5.0 ° C / W or more and 12.0 ° C / W or less, and further.
The heat conductive sheet has a structure in which strips containing a liquid resin under normal temperature and pressure, a solid resin under normal temperature and pressure, and a particulate carbon material are joined in parallel, and has a thermal conductivity of 4 W in the thickness direction. / (M ・ K) or more and 20W / (m ・ K) or less ,
Thermocompression bonding sheet.
応力緩和率が7%以上50%以下である、請求項1に記載の熱圧着用シート。 The thermocompression bonding sheet according to claim 1, wherein the stress relaxation rate is 7% or more and 50% or less. 前記保護シートが発泡シートである、請求項1又は2に記載の熱圧着用シート。 The thermocompression bonding sheet according to claim 1 or 2, wherein the protective sheet is a foam sheet. 前記保護シートの見かけ密度が0.070g/cm3以下である請求項1~3の何れかに記載の熱圧着用シート。 The thermocompression bonding sheet according to any one of claims 1 to 3, wherein the protective sheet has an apparent density of 0.070 g / cm 3 or less. 繊維状炭素材料をさらに含む、請求項1~4の何れかに記載の熱圧着用シート。The thermocompression bonding sheet according to any one of claims 1 to 4, further comprising a fibrous carbon material.
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