JP7163700B2 - thermal conductive sheet - Google Patents

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本発明は、熱伝導シートに関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a heat conductive sheet.

近年、パワー半導体(IGBTモジュールなど)や集積回路(IC)チップ等の電子部品は、高性能化に伴って発熱量が増大している。その結果、電子部品を用いた電子機器では、電子部品の温度上昇による機能障害対策を講じる必要が生じている。 In recent years, electronic components such as power semiconductors (such as IGBT modules) and integrated circuit (IC) chips have been increasing in heat generation as their performance has improved. As a result, in electronic equipment using electronic components, it is necessary to take measures against functional failure due to temperature rise of the electronic components.

電子部品の温度上昇による機能障害対策としては、一般に、電子部品等の発熱体に対し、金属製のヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体を取り付けることによって、放熱を促進させる方法が採られている。そして、放熱体を使用する際には、発熱体から放熱体へと熱を効率的に伝えるために、熱伝導性が高いシート状の部材(熱伝導シート)を介し、この熱伝導シートに対して所定の圧力をかけることで発熱体と放熱体とを密着させている。 As a countermeasure against functional failure due to temperature rise of electronic components, generally, a method of accelerating heat dissipation is adopted by attaching a radiator such as a metal heat sink, radiator plate, or radiator fin to the heat generating body of the electronic component. ing. When using a radiator, in order to efficiently transfer heat from the heating element to the radiator, a sheet-shaped member with high thermal conductivity (thermally conductive sheet) is placed between the thermally conductive sheet. A predetermined pressure is applied to the heat generating member and the heat dissipating member.

そして、特許文献1には、表面に粘着層を設けることで、躯体との密着性を向上させた熱伝導シートが開示されている。
また、特許文献2には、表面に露出する黒鉛の面積率(露出度)を25%~80%とすることで、熱伝導率が担保された熱伝導シートが開示されている。
さらに、特許文献3には、黒鉛層の間に金属層を介在させた熱伝導シートが開示されている。
Patent Literature 1 discloses a heat-conducting sheet having an adhesive layer on its surface to improve adhesion to a building frame.
Further, Patent Document 2 discloses a thermally conductive sheet in which thermal conductivity is ensured by setting the area ratio (exposure) of graphite exposed on the surface to 25% to 80%.
Furthermore, Patent Literature 3 discloses a thermally conductive sheet in which a metal layer is interposed between graphite layers.

特許第5699556号公報Japanese Patent No. 5699556 特許第6341303号公報Japanese Patent No. 6341303 特開2011-178008号公報Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2011-178008

しかしながら、上記従来の熱伝導シートには、熱伝導性を維持しつつ、表面の密着性を向上させるという点において改善の余地があった。 However, the above-described conventional heat conductive sheet has room for improvement in terms of improving surface adhesion while maintaining heat conductivity.

そこで、本発明は、熱伝導性を維持しつつ、表面の密着性を向上させた熱伝導シートを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermally conductive sheet having improved surface adhesion while maintaining thermal conductivity.

本発明者は、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、熱可塑性樹脂と粒子状炭素材料と粒子状金属材料とを含み、且つ、粒子状炭素材料と粒子状金属材料とが厚み方向に配向してなる熱伝導シートの表面において、粒子状金属材料の露出度が所定範囲内となるようにすることで、熱伝導性を維持しつつ、表面の密着性を向上させた熱伝導シートが得られることが可能となることを見出し、本発明を完成させた。 The inventor of the present invention has made intensive studies in order to achieve the above object. Then, the present inventors found that the surface of a heat conductive sheet containing a thermoplastic resin, a particulate carbon material, and a particulate metal material, and in which the particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in the thickness direction, found that by keeping the degree of exposure of the particulate metal material within a predetermined range, it is possible to obtain a thermally conductive sheet with improved surface adhesion while maintaining thermal conductivity. , 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、本発明の熱伝導シートは、熱可塑性樹脂と粒子状炭素材料と粒子状金属材料とを含む熱伝導シートであって、前記粒子状炭素材料および前記粒子状金属材料が、前記熱伝導シートの厚み方向に配向してなり、前記熱伝導シートの表面における前記粒子状金属材料の露出度(面積割合)が15%以上30%以下であることを特徴とする。熱可塑性樹脂と粒子状炭素材料と粒子状金属材料とを含み、粒子状炭素材料および粒子状金属材料が厚み方向に配向してなり、表面における粒子状金属材料の露出度が15%以上30%以下である熱伝導シートは、熱伝導性を維持しつつ、表面の密着性を向上させることができる。
ここで、「粒子状炭素材料」とは、アスペクト比が10以下の炭素材料を意味し、「熱伝導シートの表面」とは、熱伝導シートの少なくとも一方の表面を意味する。
なお、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
That is, an object of the present invention is to advantageously solve the above problems, and a heat conductive sheet of the present invention is a heat conductive sheet containing a thermoplastic resin, a particulate carbon material, and a particulate metal material. The particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet, and the degree of exposure (area ratio) of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet is 15. % or more and 30% or less. It contains a thermoplastic resin, a particulate carbon material, and a particulate metal material, wherein the particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in the thickness direction, and the exposure of the particulate metal material on the surface is 15% or more and 30%. The following thermally conductive sheet can improve surface adhesion while maintaining thermal conductivity.
Here, the "particulate carbon material" means a carbon material having an aspect ratio of 10 or less, and the "surface of the thermally conductive sheet" means at least one surface of the thermally conductive sheet.
The degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet can be measured by the method described in Examples.

また、本発明の熱伝導シートは、粒子状金属材料のビッカーズ硬さが3以上150以下であることが好ましい。粒子状金属材料のビッカーズ硬さが3以上150以下であれば、熱伝導性を維持しつつ、駆体に対する密着性を向上させることができる。
なお、粒子状金属材料のビッカーズ硬さは、例えば、“金属硬度の一覧表と硬度の比較”、[online]、2013年1月2日更新、[平成30年8月22日検索]、インターネット〈URL:
1538090429072_0.html
〉に記載されている。
Further, in the thermally conductive sheet of the present invention, the particulate metal material preferably has a Vickers hardness of 3 or more and 150 or less. If the Vickers hardness of the particulate metal material is 3 or more and 150 or less, it is possible to improve the adhesion to the precursor while maintaining the thermal conductivity.
The Vickers hardness of the particulate metal material is, for example, "List of Metal Hardness and Comparison of Hardness", [online], updated on January 2, 2013, [searched on August 22, 2018], Internet <URL:
1538090429072_0.html
>It is described in.

また、本発明の熱伝導シートは、粒子状金属材料の金属が銀および銅の少なくともいずれかであることが好ましい。粒子状金属材料の金属が銀および銅の少なくともいずれかであれば、熱伝導シートの熱伝導性を維持しつつ、良好な密着性を得ることができる。 Moreover, in the heat conductive sheet of the present invention, the metal of the particulate metal material is preferably at least one of silver and copper. If the metal of the particulate metal material is at least one of silver and copper, good adhesion can be obtained while maintaining the thermal conductivity of the thermally conductive sheet.

また、本発明の熱伝導シートでは、粒子状炭素材料の平均粒子径は、粒子状金属材料の平均粒子径の10倍以下であることが好ましい。粒子状炭素材料の平均粒子径は、粒子状金属材料の平均粒子径の10倍以下であれば、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度を調整して、熱伝導シートの熱伝導性を確実に維持しつつ、熱伝導シートの表面の密着性を確実に向上させることができる。
なお、粒子状炭素材料および粒子状金属材料の「平均粒子径」は、湿式の粒度分布測定で求めることができる。混錬後のシートの状態では、湿式の粒度分布で粒子状炭素材料および粒子状金属材料を切り分けることができないため、熱伝導シートの断面のSEM写真(例えば、図1)を観察することで、各々の平均粒子径を測定する。
ここで、湿式の粒度分布測定は、下記のように行う。
-湿式の粒度分布測定-
各フィラー(粒子状炭素材料および粒子状金属材料)を任意の溶液に分離分散させた懸濁液を調製し、次に、得られた懸濁液を試料とし、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所製、型式「LA960」)を用いて、懸濁液に含まれる各フィラー(粒子状炭素材料および粒子状金属材料)の粒子径を測定する。そして、得られた粒子径を横軸とし、各フィラー(粒子状炭素材料および粒子状金属材料)の体積を縦軸とした粒子径分布曲線の極大値における粒子径を体積基準モード径(μm)として求める。
Moreover, in the heat conductive sheet of the present invention, the average particle size of the particulate carbon material is preferably 10 times or less the average particle size of the particulate metal material. If the average particle diameter of the particulate carbon material is 10 times or less than the average particle diameter of the particulate metal material, the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet is adjusted to improve the heat conduction of the heat conductive sheet. It is possible to reliably improve the adhesion of the surface of the heat conductive sheet while reliably maintaining the properties.
The "average particle size" of the particulate carbon material and the particulate metal material can be obtained by wet particle size distribution measurement. In the state of the sheet after kneading, the particulate carbon material and the particulate metal material cannot be separated by wet particle size distribution. The average particle size of each is measured.
Here, the wet particle size distribution measurement is performed as follows.
-Wet particle size distribution measurement-
Prepare a suspension by separating and dispersing each filler (particulate carbon material and particulate metal material) in an arbitrary solution, then use the obtained suspension as a sample, laser diffraction / scattering type particle size distribution A particle size of each filler (particulate carbon material and particulate metal material) contained in the suspension is measured using a measuring device (manufactured by Horiba Ltd., model "LA960"). Then, the particle diameter at the maximum value of the particle diameter distribution curve with the obtained particle diameter on the horizontal axis and the volume of each filler (particulate carbon material and particulate metal material) on the vertical axis is the volume-based mode diameter (μm). Ask as

また、本発明の熱伝導シートは、前記熱伝導シートの表面における前記熱可塑性樹脂の露出度が30%以上70%以下であることが好ましい。熱伝導シートの表面における熱可塑性樹脂の露出度が30%以上70%以下であれば、良好な密着性を得ることができる。
なお、熱伝導シートの表面における熱可塑性樹脂の露出度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
Further, in the heat conductive sheet of the present invention, it is preferable that the degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the heat conductive sheet is 30% or more and 70% or less. Good adhesion can be obtained if the degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the heat conductive sheet is 30% or more and 70% or less.
The degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the heat conductive sheet can be measured by the method described in Examples.

また、本発明の熱伝導シートは、0.1MPaでの加圧下における熱抵抗値が0.50(℃/W)以下であることが好ましい。0.1MPaでの加圧下における熱抵抗値が0.50(℃/W)以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性をより確実に向上させることができる。
なお、熱伝導シートの熱抵抗値は、実施例に記載の方法により測定することができる。
Further, the heat conductive sheet of the present invention preferably has a heat resistance value of 0.50 (° C./W) or less under pressure of 0.1 MPa. If the thermal resistance value under pressure of 0.1 MPa is 0.50 (° C./W) or less, the thermal conductivity of the thermally conductive sheet can be more reliably improved.
The heat resistance value of the heat conductive sheet can be measured by the method described in Examples.

さらに、本発明の熱伝導シートは、前記熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度に対する前記熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度の比(前記粒子状炭素材料の露出度/前記粒子状金属材料の露出度)が0.5以上3.0以下であることが好ましい。熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度に対する熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度の比(粒子状炭素材料の露出度/粒子状金属材料の露出度)が0.5以上3.0以下であれば、熱伝導シートの熱伝導性をより確実に維持しつつ、熱伝導シートの表面の密着性をより確実に向上させることができる。
なお、熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度は、実施例に記載の方法により測定することができる。
Furthermore, the thermally conductive sheet of the present invention has a ratio of exposure of the particulate carbon material on the surface of the thermally conductive sheet to exposure of the particulate metal material on the surface of the thermally conductive sheet (exposure of the particulate carbon material /The degree of exposure of the particulate metal material) is preferably 0.5 or more and 3.0 or less. The ratio of the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet to the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet (the degree of exposure of the particulate carbon material/the degree of exposure of the particulate metal material) is 0.5 If it is 3.0 or less, it is possible to more reliably maintain the thermal conductivity of the thermally conductive sheet and more reliably improve the adhesion of the surface of the thermally conductive sheet.
The degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet can be measured by the method described in Examples.

本発明によれば、熱伝導性を維持しつつ、表面の密着性を向上させた熱伝導シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermally-conductive sheet which improved the adhesiveness of the surface can be provided, maintaining thermal conductivity.

本発明の一例に従う熱伝導シートの断面を示す写真である。1 is a photograph showing a cross section of a thermally conductive sheet according to an example of the present invention; 実施例1における熱伝導シートの表面を示す写真である。1 is a photograph showing the surface of a thermally conductive sheet in Example 1. FIG. 比較例1における熱伝導シートの表面を示す写真である。4 is a photograph showing the surface of a thermally conductive sheet in Comparative Example 1. FIG.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の熱伝導シートは、熱伝導性を有するため、発熱体と放熱体との間に挟み込んで使用することができる。即ち、本発明の熱伝導シートは、放熱部材として、ヒートシンク、放熱板、放熱フィン等の放熱体と共に放熱装置を構成することができる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
Since the thermally conductive sheet of the present invention has thermal conductivity, it can be used by sandwiching it between a heating element and a radiator. That is, the heat conductive sheet of the present invention can be used as a heat radiating member to constitute a heat radiating device together with a heat radiating body such as a heat sink, a heat radiating plate, or a heat radiating fin.

(熱伝導シート)
本発明の熱伝導シートは、熱可塑性樹脂と粒子状炭素材料と粒子状金属材料とを含み、任意の他の成分をさらに含む。さらに、本発明の熱伝導シートは、粒子状炭素材料および粒子状金属材料が熱伝導シートの厚み方向に配向してなる構造を有し、且つ、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度が15%以上30%以下であることを特徴とする。本発明の熱伝導シートでは、熱伝導シートの厚み方向に配向した粒子状炭素材料および粒子状金属材料により熱伝導パスが形成され、熱伝導性を呈し得るとともに、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度が15%以上30%以下であるので、熱伝導シートの表面の密着性を向上させることができ、熱伝導シートの熱伝導性及び密着性を両立することができる。
(Thermal conductive sheet)
The thermally conductive sheet of the present invention contains a thermoplastic resin, a particulate carbon material, and a particulate metal material, and further optionally contains other components. Further, the heat conductive sheet of the present invention has a structure in which the particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet, and the particulate metal material is exposed on the surface of the heat conductive sheet. is 15% or more and 30% or less. In the thermally conductive sheet of the present invention, a thermally conductive path is formed by the particulate carbon material and the particulate metal material oriented in the thickness direction of the thermally conductive sheet, and the thermal conductivity can be exhibited. Since the degree of exposure of the metal material is 15% or more and 30% or less, the adhesion of the surface of the heat conductive sheet can be improved, and both the thermal conductivity and the adhesion of the heat conductive sheet can be achieved.

<熱可塑性樹脂>
本発明の熱伝導シートが熱可塑性樹脂を含有することにより、使用時(放熱時)の高温環境下で、熱伝導シートの柔軟性を向上させ、熱伝導シートを介して発熱体と放熱体とを良好に密着させることができる。また、本発明の熱伝導シートの特性及び効果を失わないことを条件として、熱伝導シートに熱硬化性樹脂を併用することができる。なお、本明細書において、ゴムおよびエラストマーは、「樹脂」に含まれるものとする。
本発明の熱伝導シートが含みうる熱可塑性樹脂は、マトリックス樹脂を構成し、また、粒子状炭素材料および粒子状金属材料を結着する結着材としても機能する。
このような熱可塑性樹脂としては、「常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂」、「常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂」、などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、比較的低い圧力下でも、界面密着性を高めて界面熱抵抗を低下させることができ、熱伝導シートの熱伝導性(すなわち、放熱特性)を向上させることができる点で、「常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂」が好ましい。
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。
<Thermoplastic resin>
By containing a thermoplastic resin in the thermally conductive sheet of the present invention, the flexibility of the thermally conductive sheet is improved in a high-temperature environment during use (during heat dissipation), and the heat generating element and the radiator are connected via the thermally conductive sheet. can be adhered well. A thermosetting resin can be used in combination with the heat conductive sheet provided that the properties and effects of the heat conductive sheet of the present invention are not lost. In this specification, rubber and elastomer shall be included in "resin".
The thermoplastic resin that can be included in the heat conductive sheet of the present invention constitutes the matrix resin and also functions as a binder that binds the particulate carbon material and the particulate metal material.
Examples of such thermoplastic resins include "thermoplastic resins that are liquid at normal temperature and normal pressure" and "thermoplastic resins that are solid at normal temperature and normal pressure". These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, even under relatively low pressure, the interfacial adhesion can be improved to reduce the interfacial thermal resistance, and the thermal conductivity (that is, heat dissipation characteristics) of the thermal conductive sheet can be improved. A thermoplastic resin that is liquid at normal temperature and normal pressure” is preferred.
In this specification, "normal temperature" refers to 23°C, and "normal pressure" refers to 1 atm (absolute pressure).

<<常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂>>
熱伝導シートが常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂を含むことにより、熱伝導シートの柔軟性を良好にすることができ、例えば、熱伝導シートと、該熱伝導シートを接着させる被着体(発熱体、放熱体)との間の密着性を高めて、熱伝導シートにより高い熱伝導性を発揮させることができる。
<<Thermoplastic resin that is liquid at normal temperature and pressure>>
When the heat conductive sheet contains a thermoplastic resin that is liquid at normal temperature and normal pressure, the flexibility of the heat conductive sheet can be improved. It is possible to increase the adhesion between the heat generating body and the heat dissipating body, and to exhibit higher thermal conductivity by the heat conductive sheet.

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、シリコーン樹脂、フッ素樹脂などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、熱伝導シートの難燃性、耐熱性、耐油性、および耐薬品性を向上させることに加え、比較的低い圧力下でも、界面密着性を高め、界面熱抵抗を低下させて、熱伝導シートの熱伝導性(すなわち、放熱特性)を向上させることができる点で、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂が好ましい。
Examples of thermoplastic resins that are liquid at normal temperature and pressure include acrylic resins, epoxy resins, silicone resins, and fluorine resins. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, in addition to improving the flame retardancy, heat resistance, oil resistance, and chemical resistance of the heat conductive sheet, even under relatively low pressure, the interfacial adhesion is increased and the interfacial thermal resistance is reduced. A thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and normal pressure is preferable because it can improve the thermal conductivity (that is, the heat dissipation property) of the heat conductive sheet.

[常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂]
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂は、常温常圧下で液体状の熱可塑性フッ素樹脂であれば、特に制限されない。常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン-ヘキサフルオロペンテン-テトラフルオロエチレン3元共重合体、パーフルオロプロペンオキサイド重合体、テトラフルオロエチレン-プロピレン-フッ化ビニリデン共重合体、などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
また、市販されている、常温常圧下で液状の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、デュポン株式会社製のバイトン(登録商標)LM、ダイキン工業株式会社製のダイエル(登録商標)G-101、スリーエム株式会社製のダイニオンFC2210、信越化学工業株式会社製のSIFELシリーズ、などが挙げられる。
[Thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure]
The thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure is not particularly limited as long as it is a thermoplastic fluororesin that is liquid at normal temperature and pressure. Examples of thermoplastic fluororesins that are liquid at normal temperature and pressure include vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropentene-tetrafluoroethylene terpolymer, perfluoropropene oxide polymer, tetrafluoroethylene-propylene-vinylidene fluoride copolymer, and the like. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Examples of commercially available thermoplastic fluororesins that are liquid at normal temperature and pressure include Viton (registered trademark) LM manufactured by DuPont Co., Ltd., Daiel (registered trademark) G-101 manufactured by Daikin Industries, Ltd., and 3M. Dynion FC2210 manufactured by Co., Ltd., SIFEL series manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., and the like can be mentioned.

なお、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂の粘度は、特に制限されないが、混練性、流動性、架橋反応性が良好で、成形性にも優れるという点から、温度80℃における粘度(粘度係数)が、500cP以上30,000cP以下であることが好ましく、550cP以上25,000cP以下であることがより好ましい。 The viscosity of the thermoplastic fluororesin, which is liquid at normal temperature and pressure, is not particularly limited. coefficient) is preferably 500 cP or more and 30,000 cP or less, more preferably 550 cP or more and 25,000 cP or less.

[常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂の含有割合]
そして、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂の含有割合は、常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂および後に詳述する常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂の合計含有量の40質量%以上であることが好ましく、60質量%以上であることがより好ましく、90質量%以下であることが好ましく、75質量%以下であることがより好ましい。常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂の含有割合が上記範囲内であれば、熱伝導シートの柔軟性をより高めて、例えば、熱伝導シートと熱伝導シートを挟み込んでいる被着体(発熱体、放熱体)との間の密着性をより良好にし得るため、比較的低い挟持圧力下(例えば、0.5MPa以下)での熱伝導シートにより高い熱伝導性を発揮させることができるからである。
[Content ratio of liquid thermoplastic resin at normal temperature and pressure]
The content of the thermoplastic resin that is liquid at room temperature and pressure is 40% by mass or more of the total content of the thermoplastic resin that is liquid at room temperature and pressure and the thermoplastic resin that is solid at room temperature and pressure, which will be described in detail later. It is preferably 60% by mass or more, more preferably 90% by mass or less, and more preferably 75% by mass or less. If the content of the thermoplastic resin, which is liquid at normal temperature and pressure, is within the above range, the flexibility of the thermally conductive sheet can be further increased, for example, the thermally conductive sheet and the adherend (heating element) sandwiching the thermally conductive sheet. , heat radiator), so that the heat conductive sheet can exhibit high thermal conductivity under a relatively low sandwiching pressure (for example, 0.5 MPa or less). .

<<常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂>>
熱伝導シートが常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂を含むことにより、熱伝導シート内の強度を高めることができ、熱伝導シートのハンドリングを向上させることができる。
<<Thermoplastic resin that is solid at normal temperature and pressure>>
Since the heat conductive sheet contains a thermoplastic resin that is solid under normal temperature and normal pressure, the strength in the heat conductive sheet can be increased, and the handling of the heat conductive sheet can be improved.

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;シリコーン樹脂;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。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、熱伝導シートの難燃性、耐熱性、耐油性、および耐薬品性などを向上させる観点からは、常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂としては、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂であることが好ましい。
Examples of thermoplastic resins that are solid under normal temperature and pressure include poly(2-ethylhexyl acrylate), copolymers of acrylic acid and 2-ethylhexyl acrylate, polymethacrylic acid or its esters, polyacrylic acid or its esters. Acrylic resin such as acrylic resin; silicone resin; fluorine resin; polyethylene; polypropylene; ethylene-propylene copolymer; polymethylpentene; polyethylene terephthalate; polybutylene terephthalate; polyethylene naphthalate; polystyrene; polyacrylonitrile; styrene-acrylonitrile copolymer; acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS resin); Styrene-isoprene block copolymer or hydrogenated product thereof; Polyphenylene ether; Modified polyphenylene ether; Aliphatic polyamides; Aromatic polyamides; Polyamideimide; Polycarbonate; ether ketone; polyketone; polyurethane; liquid crystal polymer; These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, from the viewpoint of improving the flame retardancy, heat resistance, oil resistance, chemical resistance, etc. of the heat conductive sheet, thermoplastic resins that are solid at room temperature and pressure A fluororesin is preferred.

[常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂]
常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂は、常温常圧下で固体状の熱可塑性フッ素樹脂であれば、特に制限されない。常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、フッ化ビニリデン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン-プロピレン系フッ素樹脂、テトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテル系フッ素樹脂等、フッ素含有モノマーを重合して得られるエラストマーなどが挙げられる。より具体的には、ポリテトラフルオロエチレン、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共重合体、テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン-エチレン共重合体、ポリビニリデンフルオライド、ポリクロロトリフルオロエチレン、エチレン-クロロフルオロエチレン共重合体、テトラフルオロエチレン-パーフルオロジオキソール共重合体、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン-プロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ビニリデンフルオライド-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエステル変性物、ポリテトラフルオロエチレンのエポキシ変性物およびポリテトラフルオロエチレンのシラン変性物、などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、加工性の観点から、ポリテトラフルオロエチレン、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共重合体、ビニリデンフルオライド-テトラフルオロエチレン-ヘキサフルオロプロピレン共重合体、ポリテトラフルオロエチレンのアクリル変性物、が好ましい。
[Thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and pressure]
The thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and normal pressure is not particularly limited as long as it is a thermoplastic fluororesin that is solid at normal temperature and normal pressure. Thermoplastic fluororesins that are solid at normal temperature and pressure include, for example, vinylidene fluoride fluororesins, tetrafluoroethylene-propylene fluororesins, tetrafluoroethylene-purple vinyl ether fluororesins, and the like, which are obtained by polymerizing fluorine-containing monomers. The resulting elastomer and the like can be mentioned. More specifically, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, polychloro trifluoroethylene, ethylene-chlorofluoroethylene copolymer, tetrafluoroethylene-perfluorodioxole copolymer, polyvinyl fluoride, tetrafluoroethylene-propylene copolymer, vinylidene fluoride-hexafluoropropylene copolymer, Vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, acrylic-modified polytetrafluoroethylene, ester-modified polytetrafluoroethylene, epoxy-modified polytetrafluoroethylene and silane-modified polytetrafluoroethylene , and so on. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among them, polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer, vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, acrylic-modified polytetrafluoroethylene, from the viewpoint of workability , is preferred.

また、市販されている、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂としては、例えば、ダイキン工業株式会社製のダイエル(登録商標)G-912、G-700シリーズ、ダイエルG-550シリーズ/G-600シリーズ、ダイエルG-310;ALKEMA社製のKYNAR(登録商標)シリーズ、KYNAR FLEX(登録商標)シリーズ;スリーエム社製のダイニオンFC2211、FPO3600ULV;などが挙げられる。 In addition, commercially available thermoplastic fluororesins that are solid under normal temperature and pressure include, for example, DAIEL (registered trademark) G-912 and G-700 series manufactured by Daikin Industries, Ltd., DAIEL G-550 series/G- 600 series, Daiel G-310; KYNAR (registered trademark) series and KYNAR FLEX (registered trademark) series manufactured by ALKEMA; Dyneon FC2211 and FPO3600ULV manufactured by 3M;

[[熱可塑性フッ素樹脂の含有割合]]
熱可塑性樹脂が熱可塑性フッ素樹脂である場合、熱伝導シートにおける熱可塑性フッ素樹脂の含有割合は、30質量%以上60質量%以下であることが好ましい。熱可塑性フッ素樹脂の含有割合が上記範囲内であれば、熱伝導シートの難燃性、耐熱性、耐油性、および耐薬品性などをより向上させることができる。なお、熱可塑性樹脂が常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂および常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂の双方を含む場合には、それら各々の含有割合の合計が上記範囲内にあることが好ましい。
[[Content ratio of thermoplastic fluororesin]]
When the thermoplastic resin is a thermoplastic fluororesin, the content of the thermoplastic fluororesin in the heat conductive sheet is preferably 30% by mass or more and 60% by mass or less. If the content of the thermoplastic fluororesin is within the above range, the flame retardancy, heat resistance, oil resistance, chemical resistance, etc. of the thermally conductive sheet can be further improved. When the thermoplastic resin contains both a thermoplastic fluororesin that is liquid under normal temperature and pressure and a thermoplastic fluororesin that is solid under normal temperature and pressure, the total content of each of them may be within the above range. preferable.

<熱硬化性樹脂>
本発明の熱伝導シートの特性および効果を失わないことを条件として、熱伝導シートに任意に使用し得る熱硬化性樹脂としては、例えば、天然ゴム;ブタジエンゴム;イソプレンゴム;ニトリルゴム;水素化ニトリルゴム;クロロプレンゴム;エチレンプロピレンゴム;塩素化ポリエチレン;クロロスルホン化ポリエチレン;ブチルゴム;ハロゲン化ブチルゴム;ポリイソブチレンゴム;エポキシ樹脂;ポリイミド樹脂;ビスマレイミド樹脂;ベンゾシクロブテン樹脂;フェノール樹脂;不飽和ポリエステル;ジアリルフタレート樹脂;ポリイミドシリコーン樹脂;ポリウレタン;熱硬化型ポリフェニレンエーテル;熱硬化型変性ポリフェニレンエーテル;などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
<Thermosetting resin>
Provided that the properties and effects of the heat conductive sheet of the present invention are not lost, thermosetting resins that can optionally be used in the heat conductive sheet include, for example, natural rubber; butadiene rubber; isoprene rubber; nitrile rubber; Nitrile rubber; Chloroprene rubber; Ethylene propylene rubber; Chlorinated polyethylene; Chlorosulfonated polyethylene; Butyl rubber; Halogenated butyl rubber; Polyisobutylene rubber; Epoxy resin; diallyl phthalate resin; polyimide silicone resin; polyurethane; thermosetting polyphenylene ether; thermosetting modified polyphenylene ether; These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.

<粒子状炭素材料>
本発明の熱伝導シートが粒子状炭素材料を含むことにより、熱伝導シートの熱伝導性をさらに高めることができる。
粒子状炭素材料としては、特に制限されることはなく、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種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、膨張化黒鉛が好ましい。熱伝導シートに膨張化黒鉛を用いれば、熱伝導シートの熱伝導性をより向上させることができる。
<Particulate carbon material>
When the thermally conductive sheet of the present invention contains a particulate carbon material, the thermal conductivity of the thermally conductive sheet can be further enhanced.
The particulate carbon material is not particularly limited, and examples thereof include graphite such as artificial graphite, flake graphite, exfoliated graphite, natural graphite, acid-treated graphite, expansive graphite, and expanded graphite; carbon black; can be used. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, expanded graphite is preferred. If expanded graphite is used for the thermally conductive sheet, the thermal conductivity of the thermally conductive sheet can be further improved.

<<膨張化黒鉛>>
ここで、粒子状炭素材料として好適に使用し得る膨張化黒鉛は、例えば、鱗片状黒鉛などの黒鉛を硫酸などで化学処理して得た膨張性黒鉛を、熱処理して膨張させた後、微細化することにより得ることができる。そして、市販の膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業株式会社製のEC-1500、EC-1000、EC-500、EC-300、EC-100、EC-50、EC-10(いずれも商品名)等が挙げられる。
<<expanded graphite>>
Here, the expanded graphite that can be suitably used as the particulate carbon material is, for example, expandable graphite obtained by chemically treating graphite such as flake graphite with sulfuric acid or the like, heat-treating it to expand it, and then making it fine. can be obtained by Examples of commercially available expanded graphite include EC-1500, EC-1000, EC-500, EC-300, EC-100, EC-50, and EC-10 manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd. first name), etc.

<<平均粒子径>>
粒子状炭素材料の平均粒子径は、5μm以上であることが好ましく、25μm以上であることがより好ましく、200μm以下であることが好ましく、150μm以下であることがより好ましい。
粒子状炭素材料の平均粒子径が上記下限値以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性等を一層向上させることができる。また、粒子状炭素材料の平均粒子径が上記上限値以下であれば、熱伝導シートの強度及び形状保持能を一層高めることができる。
また、粒子状炭素材料の平均粒子径は、後述する粒子状金属材料の平均粒子径の、10倍以下であることが好ましく、8倍以下であることがより好ましく、6倍以下であることが特に好ましく、また、0.5倍以上であることが好ましく、2倍以上であることがより好ましく、4倍以上であることが特に好ましい。
粒子状炭素材料の平均粒子径が粒子状金属材料の平均粒子径の上記上限値以下であれば、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度を調整して、熱伝導シートの表面の密着性を確実に向上させることができる。また、粒子状炭素材料の平均粒子径が粒子状金属材料の平均粒子径の上記下限値以上であれば、熱伝導シートの熱伝導性を確実に維持することができる。
<<Average particle size>>
The average particle size of the particulate carbon material is preferably 5 µm or more, more preferably 25 µm or more, preferably 200 µm or less, and more preferably 150 µm or less.
If the average particle diameter of the particulate carbon material is at least the above lower limit, the thermal conductivity and the like of the thermally conductive sheet can be further improved. Further, if the average particle size of the particulate carbon material is equal to or less than the above upper limit, the strength and shape retention ability of the heat conductive sheet can be further enhanced.
The average particle size of the particulate carbon material is preferably 10 times or less, more preferably 8 times or less, and preferably 6 times or less the average particle size of the particulate metal material described later. It is particularly preferably 0.5 times or more, more preferably 2 times or more, and particularly preferably 4 times or more.
If the average particle diameter of the particulate carbon material is equal to or less than the above upper limit of the average particle diameter of the particulate metal material, the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet is adjusted so that the surface of the heat conductive sheet is Adhesion can be reliably improved. Moreover, if the average particle size of the particulate carbon material is equal to or greater than the lower limit of the average particle size of the particulate metal material, the thermal conductivity of the heat conductive sheet can be reliably maintained.

<<アスペクト比>>
また、粒子状炭素材料のアスペクト比(長径/短径)は、1以上10以下であることが好ましく、1以上5以下であることがより好ましい。
なお、本明細書において、「アスペクト比」は、粒子状炭素材料をSEM(走査型電子顕微鏡)で観察し、任意の50個の粒子状炭素材料について、最大径(長径)と、最大径に直交する方向の粒子径(短径)とを測定し、長径と短径の比(長径/短径)の平均値を算出することにより求めることができる。
<<aspect ratio>>
The aspect ratio (major axis/minor axis) of the particulate carbon material is preferably 1 or more and 10 or less, more preferably 1 or more and 5 or less.
In this specification, the "aspect ratio" refers to the maximum diameter (major diameter) and the maximum diameter of any 50 particulate carbon materials observed with a SEM (scanning electron microscope). It can be obtained by measuring the particle diameter (short diameter) in the orthogonal direction and calculating the average value of the ratio of the long diameter to the short diameter (long diameter/short diameter).

<<粒子状炭素材料の含有割合>>
そして、熱伝導シート中の粒子状炭素材料の含有割合は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、20質量部以上であることが好ましく、30質量部以上であることがより好ましく、40質量部以上であることが特に好ましく、また、70質量部以下であることが好ましく、60質量部以下であることがより好ましく、50質量部以下であることが特に好ましい。粒子状炭素材料の含有割合が上記下限値以上であれば、熱伝導性を向上させることができる。また、粒子状炭素材料の含有割合が上記上限値以下であれば、密着性を向上させることができる。
<<Content ratio of particulate carbon material>>
The content of the particulate carbon material in the heat conductive sheet is preferably 20 parts by mass or more, more preferably 30 parts by mass or more, and 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. It is particularly preferably 70 parts by mass or less, more preferably 60 parts by mass or less, and particularly preferably 50 parts by mass or less. If the content of the particulate carbon material is at least the above lower limit, thermal conductivity can be improved. Further, when the content of the particulate carbon material is equal to or less than the above upper limit, the adhesion can be improved.

<粒子状金属材料>
本発明の熱伝導シートが粒子状金属材料を含むことにより、熱伝導シートの密着性をさらに高めることができる。
<Particulate metal material>
By including the particulate metal material in the thermally conductive sheet of the present invention, the adhesion of the thermally conductive sheet can be further enhanced.

粒子状金属材料としては、特に制限はなく、例えば、銀、銅、金、白金、アルミニウム、などが挙げられる。これらは、1種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、熱伝導率が高い点で、銀、銅が好ましい。
The particulate metal material is not particularly limited, and examples thereof include silver, copper, gold, platinum, and aluminum. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, silver and copper are preferable because of their high thermal conductivity.

<<ビッカーズ硬さ>>
粒子状金属材料のビッカーズ硬さとしては、特に制限はないが、3以上であることが好ましく、10以上であることがより好ましく、20以上であることが特に好ましく、また、150以下であることが好ましく、120以下であることがより好ましく、100以下であることが特に好ましい。粒子状金属材料のビッカーズ硬さが3以下の金属は存在しない。また、粒子状金属材料のビッカーズ硬さが上記上限値以下であれば、良好な作業性を保ちつつ、駆体に対する密着性を向上させることができる。
なお、銀のビッカーズ硬さは約25であり、青銅のビッカーズ硬さは50以上100以下であり、黄銅のビッカーズ硬さは80以上150以下であり、純銅のビッカーズ硬さは約120である。
<<Vickers Hardness>>
The Vickers hardness of the particulate metal material is not particularly limited, but is preferably 3 or more, more preferably 10 or more, particularly preferably 20 or more, and 150 or less. is preferred, 120 or less is more preferred, and 100 or less is particularly preferred. There is no metal with a Vickers hardness of 3 or less in the particulate metal material. Further, when the Vickers hardness of the particulate metal material is equal to or less than the above upper limit, it is possible to improve the adhesion to the precursor while maintaining good workability.
Silver has a Vickers hardness of about 25, bronze has a Vickers hardness of 50 to 100, brass has a Vickers hardness of 80 to 150, and pure copper has a Vickers hardness of about 120.

<<平均粒子径>>
粒子状金属材料の平均粒子径は、1μm以上であることが好ましく、3μm以上であることがより好ましく、5μm以上であることが特に好ましく、また、100μm以下であることが好ましく、50μm以下であることがより好ましく、30μm以下であることが特に好ましい。粒子状金属材料の粒子径が上記下限値以上であれば、熱伝導性と密着性とを維持することができる。また、粒子状金属材料の粒子径が上記上限値以下であれば、良好な作業性を保つことができる。
<<Average particle size>>
The average particle size of the particulate metal material is preferably 1 µm or more, more preferably 3 µm or more, particularly preferably 5 µm or more, and preferably 100 µm or less, and 50 µm or less. is more preferable, and 30 μm or less is particularly preferable. If the particle size of the particulate metal material is equal to or greater than the above lower limit, thermal conductivity and adhesion can be maintained. Moreover, if the particle diameter of the particulate metal material is equal to or less than the above upper limit, good workability can be maintained.

<<粒子状金属材料の含有割合>>
そして、熱伝導シート中の粒子状金属材料の含有割合は、熱可塑性樹脂100質量部に対して、80質量部以上であることが好ましく、100質量部以上であることがより好ましく、150質量部以上であることが特に好ましく、また、400質量部以下であることが好ましく、300質量部以下であることがより好ましく、250質量部以下であることが特に好ましい。粒子状金属材料の含有割合が上記下限値以上であれば、密着性を向上させることができる。また、粒子状金属材料の含有割合が上記上限値以下であれば、熱伝導性を向上させることができる。
<<Content ratio of particulate metal material>>
The content of the particulate metal material in the heat conductive sheet is preferably 80 parts by mass or more, more preferably 100 parts by mass or more, and 150 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the thermoplastic resin. It is particularly preferably 400 parts by mass or less, more preferably 300 parts by mass or less, and particularly preferably 250 parts by mass or less. Adhesion can be improved if the content of the particulate metal material is at least the above lower limit. Moreover, if the content rate of a particulate metal material is below the said upper limit, thermal conductivity can be improved.

<他の成分>
上記熱伝導シートには、必要に応じて、熱伝導シートの成形に使用され得る他の成分をさらに配合することができる。そして、熱伝導シートに配合し得る他の成分としては、特に制限されることなく、例えば、繊維状炭素材料;無機窒化物材料;赤りん系難燃剤、りん酸エステル系難燃剤等の難燃剤;脂肪酸エステル系可塑剤等の可塑剤;ウレタンアクリレート等の靭性改良剤;酸化カルシウム、酸化マグネシウム等の吸湿剤;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等の濡れ性向上剤;無機イオン交換体等のイオントラップ剤;などが挙げられる。
<Other ingredients>
If necessary, the thermally conductive sheet can further contain other components that can be used for molding the thermally conductive sheet. Other components that can be blended into the heat conductive sheet are not particularly limited, and include, for example, fibrous carbon materials; inorganic nitride materials; flame retardants such as red phosphorus flame retardants and phosphate ester flame retardants. Plasticizers such as fatty acid ester plasticizers; Toughness improvers such as urethane acrylate; Moisture absorbers such as calcium oxide and magnesium oxide; Adhesion improvers such as silane coupling agents, titanium coupling agents and acid anhydrides; wettability improvers such as surfactants and fluorine-based surfactants; ion trapping agents such as inorganic ion exchangers; and the like.

<<繊維状炭素材料>>
上記熱伝導シートが任意に含みうる繊維状炭素材料としては、特に制限されることなく、例えば、カーボンナノチューブ(以下、「CNT」と称することがある。)などの繊維状の炭素ナノ構造体、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、およ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種を単独で使用してもよいし、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
例えば、熱伝導シートが繊維状炭素材料を含めば、熱伝導シートの熱伝導性を向上させ得ると共に、粒子状炭素材料の粉落ちを防止することもできる。なお、繊維状炭素材料を配合することで、粒子状炭素材料の粉落ちを防止することができる理由は、明らかではないが、繊維状炭素材料が三次元網目構造を形成することにより、熱伝導性や強度を高めつつ、粒子状炭素材料の脱離を防止しているためであると推察される。
<<Fibrous carbon material>>
The fibrous carbon material that the thermally conductive sheet may optionally contain is not particularly limited, and includes, for example, fibrous carbon nanostructures such as carbon nanotubes (hereinafter sometimes referred to as "CNT"), Vapor-grown carbon fibers, carbon fibers obtained by carbonizing organic fibers, cut products thereof, and the like can be used. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
For example, if the thermally conductive sheet contains a fibrous carbon material, the thermal conductivity of the thermally conductive sheet can be improved, and powder falling of the particulate carbon material can be prevented. Although the reason why powder falling off of the particulate carbon material can be prevented by blending the fibrous carbon material is not clear, the formation of a three-dimensional network structure by the fibrous carbon material contributes to heat conduction. It is presumed that this is because detachment of the particulate carbon material is prevented while improving the properties and strength.

上述した中でも、繊維状炭素材料としては、CNTなどの繊維状の炭素ナノ構造体を用いることが好ましく、CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を用いることがより好ましい。CNTを含む繊維状の炭素ナノ構造体を使用すれば、比較的低い挟持圧力での熱伝導シートの熱伝導性および強度をさらに向上させることができるからである。 Among the materials described above, fibrous carbon nanostructures such as CNTs are preferably used as the fibrous carbon material, and fibrous carbon nanostructures containing CNTs are more preferably used. This is because the use of fibrous carbon nanostructures containing CNTs can further improve the thermal conductivity and strength of the thermally conductive sheet at a relatively low clamping pressure.

<<無機窒化物材料>>
無機窒化物材料としては、例えば、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、などが挙げられる。これらは、1種単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率で併用してもよい。
これらの中でも、絶縁性と熱伝導性の付与の点で、窒化ホウ素が好ましい。
ここで、窒化ホウ素粒子の市販品の具体例としては、例えば、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン社製の「PT」シリーズ(例えば、「PT-110」);昭和電工社製の「ショービーエヌUHP」シリーズ(例えば、「ショービーエヌUHP-1」);Dangdong Chemical Engineering Institute Co.,Ltd.社製「HSL」「HS」;などが挙げられる。
<<Inorganic nitride material>>
Examples of inorganic nitride materials include boron nitride, silicon nitride, and aluminum nitride. These may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary ratios.
Among these, boron nitride is preferable from the viewpoint of imparting insulating properties and thermal conductivity.
Here, specific examples of commercially available boron nitride particles include, for example, Momentive Performance Materials Japan's "PT" series (eg, "PT-110"); Showa Denko's "Showby N UHP" series (eg, "ShowBN UHP-1"); Dangdong Chemical Engineering Institute Co., Ltd.; , Ltd. "HSL", "HS";

また、無機窒化物材料の形状としては、例えば、板状、鱗片状が挙げられ、好ましくは、鱗片状が挙げられる。 Moreover, the shape of the inorganic nitride material includes, for example, a plate shape and a scale shape, preferably a scale shape.

<熱伝導シートの構造乃至性状>
そして、本発明の熱伝導シートは、特に限定されることなく、以下の構造乃至性状を有している。
<Structure and Properties of Heat Conductive Sheet>
The heat conductive sheet of the present invention has the following structure and properties without being particularly limited.

<<熱伝導シートの構造>>
本発明の熱伝導シートは、上述したような粒子状炭素材料および粒子状金属材料が熱伝導シートの厚み方向に配向してなる構造を有する。ここで、「熱伝導シートの厚み方向に配向」とは、まず熱伝導シート(二次シート)の断面をSEM(走査型電子顕微鏡)を用いて観察し、シート内における粒子状炭素材料および粒子状金属材料がシートの厚み方向に配向している状態をいう。
<<Structure of Thermally Conductive Sheet>>
The thermally conductive sheet of the present invention has a structure in which the particulate carbon material and the particulate metal material as described above are oriented in the thickness direction of the thermally conductive sheet. Here, "orientation in the thickness direction of the heat conductive sheet" means that the cross section of the heat conductive sheet (secondary sheet) is first observed using a SEM (scanning electron microscope), and the particulate carbon material and particles in the sheet It refers to the state in which the metallic material is oriented in the thickness direction of the sheet.

<<熱伝導シートの熱抵抗値>>
熱伝導シートは、0.1MPa(10N/cm)での加圧下における熱抵抗値が0.50(℃/W)以下であることが好ましく、0.35(℃/W)以下であることがより好ましく、0.25(℃/W)以下であることが特に好ましい。0.1MPa(10N/cm)での加圧下における熱抵抗値が上記上限値以下であると、比較的低い圧力が加えられる使用環境下で、優れた熱伝導性を有することができる。
ここで、熱抵抗値は、熱伝導シートの熱抵抗を測定するのに通常用いられる既知の測定方法を用いて測定することができ、樹脂材料熱抵抗試験器(例えば、日立テクノロジーアンドサービス社製、商品名「C47108」)などで測定することができる。
<<Thermal resistance value of the thermally conductive sheet>>
The heat conductive sheet preferably has a thermal resistance value of 0.50 (° C./W) or less under pressure of 0.1 MPa (10 N/cm 2 ), and preferably 0.35 (° C./W) or less. is more preferable, and 0.25 (° C./W) or less is particularly preferable. When the thermal resistance value under pressure of 0.1 MPa (10 N/cm 2 ) is equal to or less than the above upper limit value, excellent thermal conductivity can be obtained under a usage environment in which relatively low pressure is applied.
Here, the thermal resistance value can be measured using a known measuring method that is usually used to measure the thermal resistance of the heat conductive sheet, and a resin material thermal resistance tester (for example, manufactured by Hitachi Technology and Service Co., Ltd. , trade name “C47108”).

<<熱伝導シートの厚み>>
熱伝導シートの厚みは、50μm以上であることが好ましく、100μm以上であることがより好ましく、150μm以上であることが特に好ましく、また、500μm以下であることが好ましく、300μm以下であることがより好ましく、250μm以下であることが特に好ましい。熱伝導シートの厚みが上記上限値以下であれば、発熱体及び放熱体の間に熱伝導シートを介在させる必要が生じた場合に、熱伝導シートを介した発熱体及び放熱体の間の熱移動を容易とすることができる。また、熱伝導シートの厚みが上記下限値以上であれば、熱伝導シートの強度を高めて取り扱い性を高めることができる。
<<Thickness of thermally conductive sheet>>
The thickness of the heat conductive sheet is preferably 50 μm or more, more preferably 100 μm or more, particularly preferably 150 μm or more, and preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less. It is preferably 250 μm or less, and particularly preferably 250 μm or less. If the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or less than the above upper limit, when it becomes necessary to interpose the thermally conductive sheet between the heating element and the radiator, the heat between the heating element and the radiator through the thermally conductive sheet Easy to move. Moreover, if the thickness of the thermally conductive sheet is equal to or more than the above lower limit, the strength of the thermally conductive sheet can be increased and the handleability can be improved.

<<熱伝導シートの表面粗さ>>
熱伝導シートの表面粗さSzは、10μm以上であることが好ましく、15μm以上であることがより好ましく、20μm以上であることが特に好ましく、また、100μm以下であることが好ましく、70μm以下であることがより好ましく、50μm以下であることが特に好ましい。本発明の熱伝導シートの表面粗さSzは、上記上限値以下であれば、良好な平滑性を得ることができる。
ここで、熱伝導シートの表面粗さSzは、レーザー顕微鏡(キーエンス社製、形状解析レーザー顕微鏡、VK-X250シリーズ)を用いて、20倍の倍率で測定し、任意に4線、長さ200μmを選択し、線粗さに対する表面粗さSzを求めることができる。
<<Surface Roughness of Heat Conductive Sheet>>
The surface roughness Sz of the heat conductive sheet is preferably 10 μm or more, more preferably 15 μm or more, particularly preferably 20 μm or more, and preferably 100 μm or less, and 70 μm or less. is more preferable, and 50 μm or less is particularly preferable. If the surface roughness Sz of the heat conductive sheet of the present invention is equal to or less than the above upper limit, good smoothness can be obtained.
Here, the surface roughness Sz of the heat conductive sheet is measured using a laser microscope (manufactured by Keyence Corporation, shape analysis laser microscope, VK-X250 series) at a magnification of 20 times, and optionally 4 lines and a length of 200 μm. can be selected to obtain the surface roughness Sz with respect to the line roughness.

<<熱伝導シートの密着性(タッキング)>>
熱伝導シートの密着性(タッキング)は、1.7N以上であることが好ましく、2.0N以上であることがより好ましい。また、熱伝導シートの密着性(タッキング)が上記下限値以上であれば、熱伝導シートの密着性を向上させることができる。
なおここで、熱伝導シートの密着性(タッキング)の測定は、プローブタック試験機(株式会社レスカ製、商品名「TAC1000」)を用いて行うことができる。具体的には、直径10mmのフラットな形状のプローブ先端を0.5N(50gf)の荷重で熱伝導シートに10s間押付け、プローブを熱伝導シートから引き離す時に要する力を測定温度25℃で測定する。熱伝導シートの密着性(タッキング)の測定値が大きいほど、密着性が高く、躯体とよく密着することを示す。
なお、熱伝導シートの表面における熱可塑性樹脂の露出度が大きくなると、密着性(タッキング)がより高くなり、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度が大きくなると、密着性(タッキング)が高くなり、熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度が大きくなると、密着性(タッキング)が低くなる。
<<Adhesion of thermal conductive sheet (tacking)>>
Adhesion (tacking) of the heat conductive sheet is preferably 1.7 N or more, more preferably 2.0 N or more. Further, when the adhesion (tacking) of the heat conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit, the adhesion of the heat conductive sheet can be improved.
Here, the adhesion (tacking) of the heat conductive sheet can be measured using a probe tack tester (manufactured by Lesca Co., Ltd., trade name "TAC1000"). Specifically, the tip of a flat-shaped probe with a diameter of 10 mm is pressed against the heat conductive sheet with a load of 0.5 N (50 gf) for 10 seconds, and the force required to separate the probe from the heat conductive sheet is measured at a measurement temperature of 25 ° C. . The larger the measured value of the adhesion (tacking) of the thermally conductive sheet, the higher the adhesion and the better the adhesion to the frame.
In addition, when the degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the thermally conductive sheet increases, the adhesion (tacking) increases, and when the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the thermally conductive sheet increases, the adhesion (tacking) increases. increases and the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet increases, the adhesion (tacking) decreases.

<<熱伝導シートの表面における各成分(熱可塑性樹脂、粒子状炭素材料、粒子状金属材料)の露出度>>
熱伝導シートの表面における熱可塑性樹脂の露出度は、30%以上であることが好ましく、40%以上であることがより好ましく、50%以上であることが特に好ましく、また、70%以下であることが好ましく、60%以下であることがより好ましい。本発明の熱伝導シートの表面における熱可塑性樹脂の露出度が上記上限値以下であれば、熱伝導性を向上させることができる。また、熱伝導シートの表面における熱可塑性樹脂の露出度が上記下限値以上であれば、密着性を向上させることができる。
熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度は、18%以上であることが好ましく、21%以上であることがより好ましく、30%以上であることが特に好ましく、また、42%以下であることが好ましく、35%以下であることがより好ましい。本発明の熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度は、上記上限値以下であれば、密着性を向上させることができる。また、熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度が上記下限値以上であれば、熱伝導性を向上させることができる。
熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度は、15%以上である必要があり、20%以上であることが好ましく、また、30%以下である必要があり、25%以下であることが好ましい。本発明の熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度は、上記上限値以下であれば、熱伝導性を向上させることができる。また、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度が上記下限値以上であれば、密着性を向上させることができる。
なお、熱伝導シートの表面における各成分(熱可塑性樹脂、粒子状炭素材料、粒子状金属材料)の露出度は、走査型顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製 SU3500)を用いて、測定倍率を400倍とし、加速電圧を5kVとし、スポット強度を60として、熱伝導シートの表面の画像(例えば、図2および図3)を得て、Winroof(三谷商事株式会社製)を用いて画像処理を行うことにより算出することができる。
<<Exposure of each component (thermoplastic resin, particulate carbon material, particulate metal material) on the surface of the heat conductive sheet>>
The degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the heat conductive sheet is preferably 30% or more, more preferably 40% or more, particularly preferably 50% or more, and 70% or less. is preferred, and 60% or less is more preferred. If the degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the heat conductive sheet of the present invention is equal to or less than the above upper limit, the heat conductivity can be improved. Moreover, if the degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the thermally conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit, the adhesion can be improved.
The degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet is preferably 18% or more, more preferably 21% or more, particularly preferably 30% or more, and 42% or less. It is preferably 35% or less, more preferably 35% or less. If the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet of the present invention is equal to or less than the above upper limit value, the adhesion can be improved. Moreover, if the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the thermally conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit, the thermal conductivity can be improved.
The degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet should be 15% or more, preferably 20% or more, and should be 30% or less, and should be 25% or less. is preferred. If the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet of the present invention is equal to or less than the above upper limit, the heat conductivity can be improved. Further, when the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet is equal to or higher than the above lower limit, the adhesion can be improved.
The degree of exposure of each component (thermoplastic resin, particulate carbon material, particulate metal material) on the surface of the heat conductive sheet was measured using a scanning microscope (SU3500 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at a magnification of 400. , an acceleration voltage of 5 kV, a spot intensity of 60, an image of the surface of the thermal conductive sheet (for example, FIGS. 2 and 3) is obtained, and image processing is performed using Winroof (manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd.). can be calculated.

また、熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度に対する熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度の比(粒子状炭素材料の露出度/粒子状金属材料の露出度)は、0.5以上であることが好ましく、1.0以上であることがより好ましく、1.5以上であることが特に好ましく、また、3.0以下であることが好ましく、2.5以下であることがより好ましく、2.0以下であることが特に好ましい。本発明の熱伝導シートの表面における粒子状金属材料の露出度に対する熱伝導シートの表面における粒子状炭素材料の露出度の比(粒子状炭素材料の露出度/粒子状金属材料の露出度)は、上記上限値以下であれば、密着性を向上させることができ、また、上記下限値以上であれば、熱伝導性を向上させることができる。 In addition, the ratio of the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet to the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet (the degree of exposure of the particulate carbon material/the degree of exposure of the particulate metal material) is It is preferably 0.5 or more, more preferably 1.0 or more, particularly preferably 1.5 or more, and preferably 3.0 or less, and 2.5 or less. is more preferable, and 2.0 or less is particularly preferable. The ratio of the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet to the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet of the present invention (the degree of exposure of the particulate carbon material/the degree of exposure of the particulate metal material) is If the content is equal to or less than the above upper limit value, adhesion can be improved, and if the content is equal to or more than the above lower limit value, thermal conductivity can be improved.

<熱伝導シートのアスカーC硬度>
熱伝導シートのアスカーC硬度は、60以上であることが好ましく、65以上であることがより好ましく、また、80以下であることが好ましく、75以下であることがより好ましい。本発明の熱伝導シートのアスカーC硬度は、上記上限値以下であれば、熱伝導シートの柔軟性を高めて、例えば、熱伝導シートと熱伝導シートを挟み込んでいる被着体(発熱体、放熱体)との間の密着性をより良好にすることができ、また、上記下限値以上であれば、熱伝導シートの強度を向上させることができる。
ここで、熱伝導シートのアスカーC硬度の測定は、日本ゴム協会規格(SRIS)のアスカーC法に準拠し、硬度計(高分子計器社製、商品名「ASKER CL-150LJ」を使用して温度25℃で行うことができる。
なお、粒子状金属材料の添加量を多くしても、熱伝導シートのアスカーC硬度はそれほど大きくならないが、粒子状炭素材料の添加量を多くすると、熱伝導シートのアスカーC硬度は大きくなる。また、粒子状炭素材料の平均粒子径を小さくすると、熱伝導シートのアスカーC硬度は大きくなる。
<Asker C hardness of heat conductive sheet>
The Asker C hardness of the heat conductive sheet is preferably 60 or more, more preferably 65 or more, and preferably 80 or less, more preferably 75 or less. If the Asker C hardness of the thermally conductive sheet of the present invention is equal to or less than the above upper limit, the flexibility of the thermally conductive sheet is increased, and for example, the thermally conductive sheet and the adherend (heating element, It is possible to improve the adhesion between the thermal conductive sheet and the radiator), and if it is at least the above lower limit value, the strength of the thermally conductive sheet can be improved.
Here, the Asker C hardness of the heat conductive sheet is measured according to the Asker C method of the Rubber Society of Japan (SRIS) using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., trade name "ASKER CL-150LJ"). It can be carried out at a temperature of 25°C.
Although the Asker C hardness of the thermally conductive sheet does not increase significantly when the amount of the particulate metal material added increases, the Asker C hardness of the thermally conductive sheet increases when the amount of the particulate carbon material added increases. Further, when the average particle size of the particulate carbon material is reduced, the Asker C hardness of the heat conductive sheet increases.

<熱伝導シートの調製>
本発明の熱伝導シートは、例えば、以下に詳述する、(i)プレ熱伝導シート成形工程、(ii)積層体形成工程、(iii)スライス工程、などを含む熱伝導シート調製方法により調製される。
<Preparation of heat conductive sheet>
The thermally conductive sheet of the present invention is prepared by, for example, a thermally conductive sheet preparation method including (i) a pre-thermally conductive sheet forming step, (ii) a laminate forming step, (iii) a slicing step, etc., which will be described in detail below. be done.

<<(i)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、熱可塑性樹脂と、粒子状炭素材料と、粒子状金属材料とを含み、任意の他の成分をさら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。
<<(i) Pre-thermal conductive sheet forming step>>
In the pre-thermal conductive sheet forming step, a composition containing a thermoplastic resin, a particulate carbon material, a particulate metal material, and optionally other components is pressurized into a sheet to form a pre-thermal conductive sheet. get a sheet.

〔組成物〕
ここで、組成物は、熱可塑性樹脂と、粒子状炭素材料と、粒子状金属材料と、任意の他の成分とを混合して調製することができる。そして、熱可塑性樹脂、粒子状炭素材料、粒子状金属材料、および任意の他の成分としては、本発明の熱伝導シートに含まれ得る、上述した熱可塑性樹脂、上述した粒子状炭素材料、上述した粒子状金属材料、および上述した他の成分を用いることができる。
因みに、熱伝導シートの樹脂を架橋型の樹脂とする場合には、架橋型の樹脂を含む組成物を用いてプレ熱伝導シートを成形してもよいし、架橋可能な樹脂と硬化剤とを含有する組成物を用いてプレ熱伝導シートを成形し、プレ熱伝導シート成形工程後に架橋可能な樹脂を架橋させることにより、熱伝導シートに架橋型の樹脂を含有させてもよい。
〔Composition〕
Here, the composition can be prepared by mixing the thermoplastic resin, the particulate carbon material, the particulate metal material, and any other ingredients. As the thermoplastic resin, the particulate carbon material, the particulate metal material, and any other components, the above-described thermoplastic resin, the above-described particulate carbon material, the above-described Particulate metal materials such as those described above may be used, as well as other components described above.
Incidentally, when the resin of the heat conductive sheet is a crosslinkable resin, the pre-heat conductive sheet may be molded using a composition containing a crosslinkable resin, or a crosslinkable resin and a curing agent may be mixed. A pre-thermally conductive sheet may be formed using the containing composition, and the crosslinkable resin may be crosslinked after the pre-thermally conductive sheet forming step, so that the thermally conductive sheet contains a crosslinkable resin.

なお、上述した成分の混合は、特に制限されることなく、ニーダー;ヘンシェルミキサー、ホバートミキサー、ハイスピードミキサー等のミキサー;二軸混練機;ロール;などの既知の混合装置を用いて行うことができる。また、混合は、酢酸エチル等の溶媒の存在下で行ってもよい。溶媒に予め熱可塑性樹脂を溶解または分散させて樹脂溶液として、粒子状炭素材料、粒子状金属材料、および任意の他の成分と混合してもよい。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。 The mixing of the above-described components is not particularly limited, and can be performed using known mixing devices such as kneaders; mixers such as Henschel mixers, Hobart mixers, and high-speed mixers; twin-screw kneaders; can. Mixing may also be performed in the presence of a solvent such as ethyl acetate. A thermoplastic resin may be previously dissolved or dispersed in a solvent to form a resin solution, which may be mixed with the particulate carbon material, the particulate metal material, and any other components. And mixing time can be 5 minutes or more and 60 minutes or less, for example. Moreover, the mixing temperature can be, for example, 5° C. or higher and 150° C. or lower.

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

ここで、組成物は、圧力が負荷される成形方法であれば、特に制限されることなく、プレス成形、圧延成形または押し出し成形などの既知の成形方法を用いてシート状に成形することができる。中でも、組成物は、圧延成形によりシート状に成形することが好ましく、保護フィルムに挟んだ状態でロール間を通過させてシート状に成形することがより好ましい。なお、保護フィルムとしては、特に制限されることなく、サンドブラスト処理を施したポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム等を用いることができる。また、ロール温度は5℃以上150℃以下、ロール間隙は50μm以上2500μm以下、ロール線圧は1kg/cm以上3000kg/cm以下、ロール速度は0.1m/分以上20m/分以下とすることができる。 Here, the composition is not particularly limited as long as it is a molding method in which pressure is applied, and it can be molded into a sheet using a known molding method such as press molding, rolling molding, or extrusion molding. . Above all, the composition is preferably formed into a sheet by roll forming, and more preferably formed into a sheet by passing between rolls while sandwiched between protective films. The protective film is not particularly limited, and a sandblasted polyethylene terephthalate (PET) film or the like can be used. In addition, the roll temperature is 5° C. or higher and 150° C. or lower, the roll gap is 50 μm or higher and 2500 μm or lower, the roll linear pressure is 1 kg/cm or higher and 3000 kg/cm or lower, and the roll speed is 0.1 m/min or higher and 20 m/min or lower. can.

[プレ熱伝導シート]
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、粒子状炭素材料および粒子状金属材料が主として面内方向に配向し、特にプレ熱伝導シートの面内方向の熱伝導性が向上すると推察される。
[Pre-thermal conductive sheet]
In the pre-heat conductive sheet formed by pressurizing the composition and forming it into a sheet, the particulate carbon material and the particulate metal material are oriented mainly in the in-plane direction, and in particular, heat is generated in the in-plane direction of the pre-heat conductive sheet. It is presumed that the conductivity is improved.

<<(ii)積層体形成工程>>
積層体形成工程では、プレ熱伝導シート成形工程で得られたプレ熱伝導シートを厚み方向に複数枚積層して、或いは、プレ熱伝導シートを折畳または捲回して、熱可塑性樹脂および粒子状炭素材料および粒子状金属材料を含む熱伝導シートが厚み方向に複数形成された積層体を得る。ここで、プレ熱伝導シートの折畳による積層体の形成は、特に制限されることなく、折畳機を用いてプレ熱伝導シートを一定幅で折り畳むことにより行うことができる。また、プレ熱伝導シートの捲回による積層体の形成は、特に制限されることなく、プレ熱伝導シートの短手方向または長手方向に平行な軸の回りにプレ熱伝導シートを捲き回すことにより行うことができる。また、プレ熱伝導シートの積層による積層体の形成は、特に制限されることなく、積層装置を用いて行うことができる。例えば、シート積層装置(日機装社製、製品名「ハイスタッカー」)を用いれば、層間に空気が入り込むことを抑えることができるため、良好な積層体を効率的に得ることができる。
<<(ii) Laminate forming step>>
In the laminate forming step, a plurality of pre-thermally conductive sheets obtained in the pre-thermally conductive sheet forming step are laminated in the thickness direction, or the pre-thermally conductive sheets are folded or wound, and the thermoplastic resin and the particulate A laminate is obtained in which a plurality of thermally conductive sheets containing a carbon material and a particulate metal material are formed in the thickness direction. Here, the formation of the laminate by folding the pre-heat conductive sheet is not particularly limited, and can be performed by folding the pre-heat conductive sheet to a certain width using a folding machine. Moreover, the formation of the laminate by winding the pre-heat conductive sheet is not particularly limited. It can be carried out. Moreover, the formation of the laminate by laminating the pre-thermally conductive sheets is not particularly limited, and can be performed using a laminating apparatus. For example, if a sheet lamination apparatus (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., product name: "High Stacker") is used, it is possible to prevent air from entering between layers, so that a good laminate can be obtained efficiently.

ここで、通常、積層体形成工程で得られる積層体において、プレ熱伝導シートの表面同士の接着力は、プレ熱伝導シートを積層する際の圧力や折畳または捲回する際の圧力により充分に得られる。 Here, in the laminate obtained in the laminate formation step, the adhesive force between the surfaces of the pre-heat conductive sheets is usually sufficient due to the pressure applied when laminating the pre-heat conductive sheets and the pressure applied when folding or winding. obtained in

なお、得られた積層体は、層間剥離を抑制する観点からは、積層方向に0.1MPa以上0.5MPa以下の圧力で押し付けながら、120℃以上170℃以下で1分間以上8時間以下加熱することが好ましい。ここで、層間剥離の防止は、積層体を形成する際に接着剤または溶剤をプレ熱伝導シートに塗布し、プレ熱伝導シート同士を接着させることにより行ってもよいが、熱伝導シートを効率的に調製する観点からは、接着剤または溶剤は使用しないことが好ましい。 From the viewpoint of suppressing delamination, the obtained laminate is heated at 120° C. or more and 170° C. or less for 1 minute or more and 8 hours or less while being pressed in the lamination direction with a pressure of 0.1 MPa or more and 0.5 MPa or less. is preferred. Here, delamination may be prevented by applying an adhesive or a solvent to the pre-heat conductive sheets and bonding the pre-heat conductive sheets together when forming the laminate. From the standpoint of practical preparation, it is preferred not to use adhesives or solvents.

そして、プレ熱伝導シートを積層、折畳または捲回して得られる積層体では、粒子状炭素材料および粒子状金属材料が積層方向に略直交する方向に配向していると推察される。 In the laminate obtained by laminating, folding, or winding the pre-heat conductive sheets, it is presumed that the particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in a direction substantially perpendicular to the stacking direction.

<<(iii)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。中でも、熱伝導シートの厚みを均一にし易い点で、ナイフ加工法が好ましい。また、積層体をスライスする際の切断具としては、特に限定されることなく、スリットを有する平滑な盤面と、このスリット部より突出した刃部とを有するスライス部材(例えば、鋭利な刃を備えたカンナやスライサー)を用いることができる。
<<(iii) 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, a knife processing method, and the like. Among them, the knife processing method is preferable because the thickness of the heat conductive sheet can be easily made uniform. Also, the cutting tool for slicing the laminate is not particularly limited, and a slicing member having a smooth board surface with a slit and a blade protruding from the slit (for example, a sharp blade) A planer or slicer) can be used.

ここで、前記刃部として用いることができる刃の実施形態について説明する。
刃部を備える1枚の刃は、刃先の表裏両側が切刃となっている「両刃」であってもよく、刃の表側のみが切刃となっている「片刃」であってもよい。
Embodiments of blades that can be used as the blade portion will now be described.
A single blade having a blade portion may be a "double-edged" blade having cutting edges on both front and back sides, or may be a "single-edged" blade having a cutting edge only on the front side.

また、刃先の断面形状は、特に制限されず、刃先の最先端を通る中心軸に対して、非対称でも対称でもよい。 Also, the cross-sectional shape of the cutting edge is not particularly limited, and may be asymmetrical or symmetrical with respect to the central axis passing through the tip of the cutting edge.

当該刃部を構成する刃の枚数は、特に限定されず、例えば、1枚の刃からなる1枚刃で構成されていてもよく、2枚の刃からなる2枚刃で構成されていてもよい。 The number of blades constituting the blade portion is not particularly limited, and for example, it may be composed of one blade consisting of one blade, or may be composed of two blades consisting of two blades. good.

ここで、2枚の刃は、それぞれ、片刃であっても両刃であってもよい。
また、2枚の刃のうちの一方または両方の刃が両刃の場合、当該両刃は、対称刃であっても非対称刃であってもよい。
また、2枚の刃は、それぞれ、1段刃であっても2段刃であってもよい。
Here, each of the two blades may be single-edged or double-edged.
Further, when one or both of the two blades are double-edged, the double-edged blades may be symmetrical or asymmetrical.
In addition, the two blades may be single-stepped blades or double-stepped blades.

また、刃の材質は特に特定されず、金属、セラミック、プラスチックいずれでもよいが、特に衝撃に耐える観点から超硬合金が望ましい。すべり性向上、切削性向上目的で、刃の表面にシリコーン、フッ素等をコーティングしてもよい。 The material of the blade is not particularly specified, and may be any of metal, ceramic, and plastic, but cemented carbide is particularly desirable from the standpoint of resistance to impact. The surface of the blade may be coated with silicone, fluorine, or the like for the purpose of improving slipperiness and cutting performance.

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30°以下であることが好ましく、積層方向に対して15°以下であることがより好ましく、積層方向に対して略0°である(即ち、積層方向に沿う方向である)ことが好ましい。 From the viewpoint of enhancing the thermal conductivity of the heat conductive sheet, the angle at which the laminate is sliced is preferably 30° or less with respect to the stacking direction, and more preferably 15° or less with respect to the stacking direction. Preferably, the angle is approximately 0° with respect to the stacking direction (that is, the direction along the stacking direction).

また、積層体を容易にスライスする観点からは、スライスする際の積層体の温度は-20℃以上40℃以下とすることが好ましく、10℃以上30℃以下とすることがより好ましい。さらに、同様の理由により、スライスする積層体は、積層方向とは垂直な方向に圧力を負荷しながらスライスすることが好ましく、積層方向とは垂直な方向に0.1MPa以上0.5MPa以下の圧力を負荷しながらスライスすることがより好ましい。このようにして得られた熱伝導シート内では、粒子状炭素材料や粒子状金属材料が厚み方向に配向していると推察される。従って、上述の工程を経て調製された熱伝導シートは、厚み方向の熱伝導性だけでなく、導電性も高い。 From the viewpoint of slicing the laminate easily, the temperature of the laminate during slicing is preferably -20° C. or higher and 40° C. or lower, more preferably 10° C. or higher and 30° C. or lower. Furthermore, for the same reason, the laminate to be sliced is preferably sliced while applying pressure in the direction perpendicular to the lamination direction, and the pressure is 0.1 MPa or more and 0.5 MPa or less in the direction perpendicular to the lamination direction. Slicing while loading is more preferable. It is presumed that the particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in the thickness direction in the heat conductive sheet thus obtained. Therefore, the thermally conductive sheet prepared through the above steps has not only thermal conductivity in the thickness direction but also electrical conductivity.

以下、本発明について実施例に基づき具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。なお、以下の説明において、量を表す「%」および「部」は、特に断らない限り、質量基準である。 EXAMPLES The present invention will be specifically described below based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In the following description, "%" and "parts" representing amounts are based on mass unless otherwise specified.

各実施例および各比較例において、(i)熱伝導シートにおける各成分(熱可塑性樹脂、粒子状炭素材料、粒子状金属材料)の体積分率、(ii)熱伝導シートの熱抵抗値、(iii)熱伝導シートのアスカーC硬度、(iv)熱伝導シートの表面における各成分(熱可塑性樹脂、粒子状炭素材料、粒子状金属材料)の露出度、(v)熱伝導シートのタッキング、の測定または評価を、それぞれ以下の方法を使用して行った。結果を表1に示す。 In each example and each comparative example, (i) the volume fraction of each component (thermoplastic resin, particulate carbon material, particulate metal material) in the heat conductive sheet, (ii) the thermal resistance value of the heat conductive sheet, ( iii) the Asker C hardness of the heat conductive sheet, (iv) the degree of exposure of each component (thermoplastic resin, particulate carbon material, particulate metal material) on the surface of the heat conductive sheet, and (v) tacking of the heat conductive sheet. Measurements or evaluations were made using the following methods, respectively. Table 1 shows the results.

<(i)熱伝導シートにおける各成分の体積分率>
熱伝導シートにおける各成分の体積分率は、各成分の添加量および比重を用いて算出した。
<(i) Volume fraction of each component in the heat conductive sheet>
The volume fraction of each component in the heat conductive sheet was calculated using the added amount and specific gravity of each component.

<(ii)熱伝導シートの熱抵抗値>
熱伝導シートの熱抵抗値は、樹脂材料熱抵抗試験器(株式会社日立テクノロジーアンドサービス製)を用いて測定した。ここで、1.0cmの略正方形に切り出した熱伝導シートを試料とし、試料温度50℃において、比較的低圧である0.10MPa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伝導シートが熱伝導性に優れ、例えば、発熱体と放熱体との間に介在させて放熱装置とした際の放熱特性に優れていることを示す。
<(ii) Thermal resistance value of thermally conductive sheet>
The thermal resistance value of the thermal conductive sheet was measured using a resin material thermal resistance tester (manufactured by Hitachi Technology and Service Co., Ltd.). Here, a thermal conductive sheet cut into a square of 1.0 cm 2 was used as a sample, and the thermal resistance value (° C./W) was measured when a relatively low pressure of 0.10 MPa was applied at a sample temperature of 50° C. . The smaller the thermal resistance value, the better the thermal conductivity of the thermally conductive sheet.

<(iii)熱伝導シートのアスカーC硬度>
熱伝導シートのアスカーC硬度の測定は、日本ゴム協会規格(SRIS)のアスカーC法に準拠し、硬度計(高分子計器社製、商品名「ASKER CL-150LJ」を使用して温度25℃で行った。
具体的には、実施例および比較例で得られた熱伝導シートを幅25mm×長さ50mm×厚さ0.5mmの大きさに切り取り、24枚重ね合わせることにより試験片を得た。得られた試験片を温度25℃に保たれた恒温室内に48時間以上静置することにより、試験体としての熱伝導シート層を得た。次に、指針が95~98となるようにダンパー高さを調整し、熱伝導シート層とダンパーとを衝突させた。当該衝突から60秒後の熱伝導シート層のアスカーC硬度を、硬度計(高分子計器社製、商品名「ASKER CL-150LJ」)を用いて2回測定し、測定結果の平均値を算出した。アスカーC硬度が小さい程、柔軟性および可撓性に優れることを示し、アスカーC硬度が大きい程、硬いことを示す。
<(iii) Asker C hardness of thermal conductive sheet>
The Asker C hardness of the heat conductive sheet is measured in accordance with the Asker C method of the Japan Rubber Society Standard (SRIS) using a hardness meter (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., trade name "ASKER CL-150LJ" at a temperature of 25 ° C. I went with
Specifically, the thermally conductive sheets obtained in Examples and Comparative Examples were cut into a size of 25 mm in width×50 mm in length×0.5 mm in thickness, and 24 sheets were laminated to obtain a test piece. A thermal conductive sheet layer was obtained as a test piece by allowing the obtained test piece to stand in a thermostatic chamber maintained at a temperature of 25° C. for 48 hours or longer. Next, the height of the damper was adjusted so that the pointer was 95 to 98, and the heat conductive sheet layer and the damper were caused to collide. The Asker C hardness of the heat conductive sheet layer 60 seconds after the collision was measured twice using a hardness tester (manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., trade name “ASKER CL-150LJ”), and the average value of the measurement results was calculated. did. A lower Asker C hardness indicates superior softness and flexibility, and a higher Asker C hardness indicates higher hardness.

<(iv)熱伝導シートの表面における各成分の露出度>
熱伝導シートの表面における各成分の露出度は、走査型顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ製 SU3500)を用いて、測定倍率を400倍とし、加速電圧を5kVとし、スポット強度を60として、熱伝導シートの表面の画像(例えば、図2および図3)を得て、winroof(三谷商事株式会社製)を用いて画像処理を行うことにより算出した。
なお、各成分は色の濃淡(白色:金属材料、灰色:熱可塑性樹脂、黒色:炭素材料(黒鉛))が異なって写し出された。
<(iv) Degree of exposure of each component on the surface of the thermally conductive sheet>
The degree of exposure of each component on the surface of the thermally conductive sheet was measured using a scanning microscope (SU3500, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation) at a magnification of 400, an accelerating voltage of 5 kV, and a spot intensity of 60. An image of the surface (for example, Figs. 2 and 3) was obtained and image processing was performed using winroof (manufactured by Mitani Shoji Co., Ltd.) for calculation.
In addition, each component was projected with different shades of colors (white: metal material, gray: thermoplastic resin, black: carbon material (graphite)).

<(v)熱伝導シートの密着性(タッキング)>
熱伝導シートの密着性(タッキング)の測定は、プローブタック試験機(株式会社レスカ製、商品名「TAC1000」)を用いて行った。具体的には、直径10mmの平らな形状のプローブ先端を0.5N(50gf)の荷重で熱伝導シートに10秒間押付け、プローブを熱伝導シートから引き離す時に要する力を測定温度25℃で測定した。熱伝導シートの密着性(タッキング)の測定値が大きいほど、密着性が高く、躯体とよく密着することを示し、1.7N以上であれば許容範囲内である。
<(v) Adhesion (Tacking) of Thermally Conductive Sheet>
The adhesion (tacking) of the heat conductive sheet was measured using a probe tack tester (manufactured by Lesca Co., Ltd., trade name "TAC1000"). Specifically, the tip of a flat-shaped probe with a diameter of 10 mm was pressed against the heat conductive sheet for 10 seconds with a load of 0.5 N (50 gf), and the force required to separate the probe from the heat conductive sheet was measured at a measurement temperature of 25°C. . The larger the measured value of the adhesiveness (tacking) of the heat conductive sheet, the higher the adhesiveness and the better the adhesion to the frame, and 1.7 N or more is within the allowable range.

(実施例1)
<組成物の調製>
難燃性樹脂としての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」)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」)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「EC500」、体積平均粒子径:30μm)47部と、粒子状金属材料としての銀フレーク(DOWAエレクトロニクス製、商品名「FA-S-13」、平均粒子径:14.7μm、ビッカーズ硬さ:25)200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(大阪ケミカル社製、商品名「ワンダークラッシュミルD3V-10」)に投入して、10秒間解砕することにより、組成物を得た。
(Example 1)
<Preparation of composition>
70 parts of a thermoplastic fluororesin that is liquid under normal temperature and pressure as a flame-retardant resin (manufactured by Daikin Industries, Ltd., trade name "DAIEL G-101") and a thermoplastic fluororesin that is solid under normal temperature and pressure (3M Japan Co., Ltd. Company, trade name "Dynion FC2211") 30 parts, expanded graphite as a particulate carbon material (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd., trade name "EC500", volume average particle size: 30 μm) 47 parts, and particulate 200 parts of silver flakes (manufactured by DOWA Electronics, trade name “FA-S-13”, average particle size: 14.7 μm, Vickers hardness: 25) as a metal material are used in a pressure kneader (manufactured by Nihon Spindle). and stirred and mixed at a temperature of 150° C. for 20 minutes. Next, the resulting mixture was put into a crusher (manufactured by Osaka Chemical Co., Ltd., trade name “Wonder Crush Mill D3V-10”) and crushed for 10 seconds to obtain a composition.

<プレ熱伝導シートの成形>
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900μm、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0.8mmのプレ熱伝導シートを得た。
<Molding of pre-thermal conductive sheet>
Next, 50 g of the resulting composition was sandwiched between sandblasted PET films (protective films) having a thickness of 50 μm, and the roll gap was 900 μm, the roll temperature was 50° C., the roll linear pressure was 50 kg/cm, and the roll speed was 1 m/min. to obtain a pre-heat conductive sheet having a thickness of 0.8 mm.

<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0.8mmに裁断し、プレ熱伝導シートの厚み方向に75枚積層し、高さ約60mmの積層体を得た。更に、温度80℃、圧力0.2MPaで2分間、積層方向にプレス(二次加圧)することにより、高さ50mmの積層体を得た。
<Formation of laminate>
Subsequently, the obtained pre-heat conductive sheet was cut into a size of 150 mm long×150 mm wide×0.8 mm thick, and 75 sheets were laminated in the thickness direction of the pre-heat conductive sheet to obtain a laminate having a height of about 60 mm. Furthermore, a laminate with a height of 50 mm was obtained by pressing (secondary pressure) in the lamination direction at a temperature of 80° C. and a pressure of 0.2 MPa for 2 minutes.

<熱伝導シートの成形>
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さえ、積層方向に(即ち、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。このとき、積層体の温度は25℃であった。
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、切断刃(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100μm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0.10mmの熱伝導シートを得た。
そして、得られた熱伝導シートについて、上述の方法に従って、上述の測定を行った。結果を表1に示す。
<Molding of thermal conductive sheet>
After that, leaving a length necessary for slicing, the entire upper surface of the obtained laminate was pressed with a metal plate, and a pressure of 0.1 MPa was applied in the lamination direction (that is, from above) to fix the laminate. . The side and back surfaces of the laminate were not fixed. At this time, the temperature of the laminate was 25°C.
Next, a cutting blade (double-edged, blade angle 2θ: 20°, maximum thickness of blade: 3.5 mm, material: carbide, Rockwell hardness: 91 5, silicon processing of the blade surface: none, total length: 200 mm), and the lamination direction of the laminate (in other words, the main surface of the laminated pre-heat conductive sheet) under the conditions of a slicing speed of 200 mm / sec and a slice width of 100 μm. ) to obtain a heat conductive sheet of length 150 mm x width 60 mm x thickness 0.10 mm.
Then, the obtained heat conductive sheet was subjected to the above-described measurements according to the above-described method. Table 1 shows the results.

(実施例2)
実施例1において、粒子状金属材料として、銀フレーク200部の代わりに、銅フレーク(DOWAエレクトロニクス製、商品名「AO-YCD-1」、平均粒子径:7.0μm、ビッカーズ硬さ:120)168部を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 2)
In Example 1, instead of 200 parts of silver flakes, copper flakes (manufactured by DOWA Electronics, trade name “AO-YCD-1”, average particle size: 7.0 μm, Vickers hardness: 120) were used as the particulate metal material. In the same manner as in Example 1, except that 168 parts were used, "preparation of composition", "pre-heat conductive sheet molding", "laminate formation" and "heat conductive sheet molding" were carried out. .

(実施例3)
実施例1において、膨張化黒鉛の添加量を47部から24部に変更し、且つ、銀フレークの添加量を200部から120部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 3)
In Example 1, except that the added amount of expanded graphite was changed from 47 parts to 24 parts, and the added amount of silver flakes was changed from 200 parts to 120 parts, ""Preparation of composition", "Formation of pre-heat conductive sheet", "Formation of laminate" and "Formation of heat conductive sheet" were carried out.

(実施例4)
実施例3において、常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂の添加量を70部から77部に変更し、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂の添加量を30部から33部に変更し、且つ、銀フレークの添加量を120部から150部に変更したこと以外は、実施例3と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Example 4)
In Example 3, the addition amount of the liquid thermoplastic fluororesin under normal temperature and pressure was changed from 70 parts to 77 parts, and the addition amount of the solid thermoplastic fluororesin under normal temperature and pressure was changed from 30 parts to 33 parts. And, in the same manner as in Example 3, except that the amount of silver flakes added was changed from 120 parts to 150 parts, "Preparation of composition", "Formation of pre-heat conductive sheet", "Formation of laminate ” and “Molding of heat conductive sheet” were performed.

(比較例1)
実施例1において、粒子状炭素材料として、膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC500」、体積平均粒子径:30μm)を用いる代わりに、膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC100」、体積平均粒子径:250μm)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative example 1)
In Example 1, instead of using expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd., trade name “EC500”, volume average particle size: 30 μm) as the particulate carbon material, expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd. , trade name "EC100", volume average particle size: 250 μm), in the same manner as in Example 1, "Preparation of composition", "Formation of pre-heat conductive sheet", "Formation of laminate ” and “Molding of heat conductive sheet” were performed.

(比較例2)
実施例2において、粒子状炭素材料として、膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC500」、体積平均粒子径:30μm)を用いる代わりに、膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC100」、体積平均粒子径:250μm)を用いたこと以外は、実施例2と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative example 2)
In Example 2, instead of using expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd., trade name "EC500", volume average particle size: 30 μm) as the particulate carbon material, expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd. , trade name “EC100”, volume average particle size: 250 μm), in the same manner as in Example 2, “Preparation of composition”, “Formation of pre-heat conductive sheet”, “Formation of laminate ” and “Molding of heat conductive sheet” were performed.

(比較例3)
実施例3において、粒子状炭素材料として、膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC500」、体積平均粒子径:30μm)を用いる代わりに、膨張化黒鉛(伊藤黒鉛工業株式会社製、商品名「EC100」、体積平均粒子径:250μm)を用いたこと以外は、実施例3と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative Example 3)
In Example 3, instead of using expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd., trade name "EC500", volume average particle size: 30 μm) as the particulate carbon material, expanded graphite (manufactured by Ito Graphite Industry Co., Ltd. , trade name “EC100”, volume average particle size: 250 μm), in the same manner as in Example 3, “Preparation of composition”, “Formation of pre-heat conductive sheet”, “Formation of laminate ” and “Molding of heat conductive sheet” were performed.

(比較例4)
実施例1において、膨張化黒鉛47部および銀フレーク200部を用いる代わりに、膨張化黒鉛90部のみを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、「組成物の調製」、「プレ熱伝導シートの成形」、「積層体の形成」および「熱伝導シートの成形」を行った。
(Comparative Example 4)
In the same manner as in Example 1, except that instead of using 47 parts of expanded graphite and 200 parts of silver flakes, only 90 parts of expanded graphite was used, "preparation of composition", "preparation of Formation of heat conductive sheet”, “Formation of laminate” and “Formation of heat conductive sheet” were performed.

Figure 0007163700000001
Figure 0007163700000001

本発明によれば、熱伝導性を維持しつつ、表面の密着性を向上させた熱伝導シートを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the thermally-conductive sheet which improved the adhesiveness of the surface can be provided, maintaining thermal conductivity.

Claims (9)

熱可塑性樹脂と粒子状炭素材料と粒子状金属材料とを含む熱伝導シートであって、
前記粒子状炭素材料および前記粒子状金属材料が、前記熱伝導シートの厚み方向に配向してなり、
前記粒子状炭素材料の平均粒子径が、25μm以上150μm以下であり、
前記粒子状炭素材料の平均粒子径が、前記粒子状炭素材料の懸濁液を試料として、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置を用いて、前記懸濁液に含まれる前記粒子状炭素材料の粒子径を測定し、得られた粒子径を横軸とし、前記粒子状炭素材料の体積を縦軸とした粒子径分布曲線の極大値における粒子径であり、
前記粒子状炭素材料のアスペクト比(長径/短径)が1以上10以下であり、
前記熱伝導シートの表面における前記粒子状金属材料の露出度が15%以上30%以下である、熱伝導シート。
A thermally conductive sheet containing a thermoplastic resin, a particulate carbon material, and a particulate metal material,
The particulate carbon material and the particulate metal material are oriented in the thickness direction of the heat conductive sheet,
The particulate carbon material has an average particle size of 25 μm or more and 150 μm or less,
The average particle size of the particulate carbon material is determined by using a suspension of the particulate carbon material as a sample and using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer to determine the particulate carbon material contained in the suspension. is the particle size at the maximum value of a particle size distribution curve in which the obtained particle size is taken as the horizontal axis and the volume of the particulate carbon material is taken as the vertical axis,
The particulate carbon material has an aspect ratio (major axis/minor axis) of 1 or more and 10 or less,
A heat conductive sheet, wherein the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet is 15% or more and 30% or less.
前記粒子状金属材料のビッカーズ硬さが3以上150以下である、請求項1に記載の熱伝導シート。 The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the particulate metal material has a Vickers hardness of 3 or more and 150 or less. 前記粒子状金属材料の金属が銀および銅の少なくともいずれかである、請求項1または2に記載の熱伝導シート。 3. The thermally conductive sheet according to claim 1, wherein the metal of said particulate metal material is at least one of silver and copper. 前記粒子状炭素材料の平均粒子径は、前記粒子状金属材料の平均粒子径の10倍以下である、請求項1~3の何れかに記載の熱伝導シート。 4. The heat conductive sheet according to claim 1, wherein the average particle size of the particulate carbon material is 10 times or less the average particle size of the particulate metal material. 前記熱伝導シートの表面における前記熱可塑性樹脂の露出度が30%以上70%以下である、請求項1~4の何れかに記載の熱伝導シート。 The thermally conductive sheet according to any one of claims 1 to 4, wherein the degree of exposure of the thermoplastic resin on the surface of the thermally conductive sheet is 30% or more and 70% or less. 0.1MPaでの加圧下における熱抵抗値が0.50(℃/W)以下である、請求項1~5の何れかに記載の熱伝導シート。 The heat conductive sheet according to any one of claims 1 to 5, having a heat resistance value of 0.50 (°C/W) or less under pressure of 0.1 MPa. 前記熱伝導シートの表面における前記粒子状金属材料の露出度に対する前記熱伝導シートの表面における前記粒子状炭素材料の露出度の比(前記粒子状炭素材料の露出度/前記粒子状金属材料の露出度)が0.5以上3.0以下である、請求項1~6の何れかに記載の熱伝導シート。 The ratio of the degree of exposure of the particulate carbon material on the surface of the heat conductive sheet to the degree of exposure of the particulate metal material on the surface of the heat conductive sheet (the degree of exposure of the particulate carbon material/the degree of exposure of the particulate metal material degree) is from 0.5 to 3.0, the heat conductive sheet according to any one of claims 1 to 6. 前記粒子状金属材料の平均粒子径が、5μm以上30μm以下であり、 The particulate metal material has an average particle size of 5 μm or more and 30 μm or less,
前記粒子状金属材料の平均粒子径が、前記粒子状金属材料の懸濁液を試料として、レーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置を用いて、前記懸濁液に含まれる前記粒子状金属材料の粒子径を測定し、得られた粒子径を横軸とし、前記粒子状金属材料の体積を縦軸とした粒子径分布曲線の極大値における粒子径である、請求項1~7の何れかに記載の熱伝導シート。 The average particle size of the particulate metal material contained in the suspension is determined by using a suspension of the particulate metal material as a sample and using a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer. 8. The particle size at the maximum value of a particle size distribution curve with the obtained particle size as the horizontal axis and the volume of the particulate metal material as the vertical axis. The thermally conductive sheet described in .
前記粒子状炭素材料が、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、およびカーボンブラックからなる群より選択される少なくとも1種を含有する、請求項1~8の何れかに記載の熱伝導シート。 The particulate carbon material contains at least one selected from the group consisting of artificial graphite, flake graphite, exfoliated graphite, natural graphite, acid-treated graphite, expandable graphite, expandable graphite, and carbon black. The heat conductive sheet according to any one of claims 1 to 8.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001316502A (en) 2000-04-28 2001-11-16 Jsr Corp Heat transfer sheet, heating structure, heat radiation structure, electric examination method and apparatus using the same
JP2003026828A (en) 2001-07-18 2003-01-29 Jsr Corp Heat-conductive sheet and method for producing the same and heat-conductive plate
JP2008303279A (en) 2007-06-06 2008-12-18 Nissin Kogyo Co Ltd High thermal conductivity sheet and laser optical device
JP2009094110A (en) 2007-10-03 2009-04-30 Denki Kagaku Kogyo Kk Heat dissipation member, its sheet, and its production method
KR101169303B1 (en) 2011-12-13 2012-07-30 아이엠나노주식회사 Graphite cooling material containing nano sized copper particle coated with graphite and manufacturing method thereof
US20170029682A1 (en) 2015-07-31 2017-02-02 Ticona Llc Thermally Conductive Polymer Composition
JP2017098485A (en) 2015-11-27 2017-06-01 住友理工株式会社 Heat-dissipating formed object
JP2017141443A (en) 2006-11-01 2017-08-17 日立化成株式会社 Heat-conductive sheet, method of manufacturing the same, and heat- radiating apparatus using the same

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001316502A (en) 2000-04-28 2001-11-16 Jsr Corp Heat transfer sheet, heating structure, heat radiation structure, electric examination method and apparatus using the same
JP2003026828A (en) 2001-07-18 2003-01-29 Jsr Corp Heat-conductive sheet and method for producing the same and heat-conductive plate
JP2017141443A (en) 2006-11-01 2017-08-17 日立化成株式会社 Heat-conductive sheet, method of manufacturing the same, and heat- radiating apparatus using the same
JP2008303279A (en) 2007-06-06 2008-12-18 Nissin Kogyo Co Ltd High thermal conductivity sheet and laser optical device
JP2009094110A (en) 2007-10-03 2009-04-30 Denki Kagaku Kogyo Kk Heat dissipation member, its sheet, and its production method
KR101169303B1 (en) 2011-12-13 2012-07-30 아이엠나노주식회사 Graphite cooling material containing nano sized copper particle coated with graphite and manufacturing method thereof
US20170029682A1 (en) 2015-07-31 2017-02-02 Ticona Llc Thermally Conductive Polymer Composition
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