JPWO2009142290A1 - 放熱シート及び放熱装置 - Google Patents

Abstract

高い放熱性と取扱い性に優れ、更に使用される温度変化に追随できるシート特性を有する放熱シート及びそれを用いた放熱装置を提供する。放熱シートを、（Ａ）熱可塑性ゴム成分と、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と、該（Ｂ）熱硬化性ゴム成分に架橋可能な（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤とを含むバインダ成分に、異方性黒鉛粉が一定方向に配向されたものとする。

Description

本発明は、放熱シート及び放熱装置に関する。詳しくは、高い放熱性と取扱い性に優れ、更に使用される温度変化に追随できるシート特性を有する放熱シート及びそれを用いた放熱装置に関する。

近年、パソコン（以下、「ＰＣ」と略す）や測定機器の情報処理量は急激に増加し、前記機器内部の重要部材である多層配線板や半導体の高密度化及び電子部品の大型化が進んでいる。
上記の様な背景の中、ＰＣ内部で発生する熱量も従来のＰＣに比べ大きなものとなり、操作中のトラブル（誤作動、操作不能）等の問題を引き起こしている。

上記問題を解決すべくＰＣメーカ各社は、内部の冷却を迅速に行うため、従来に比べ高性能の冷却ファンを設置したり、発熱体の放熱性を向上させるため前記発熱部材と放熱板の間に柔軟性のある放熱材料を介在させ、部材同士の密着性を上げてより優れた放熱性を得たり、対応を図っている。しかし、冷却用ファンの高性能化は、ＰＣの大型化を招き、更に騒音の増加及びコスト高の要因となっている。

そこで注目されるのは、発熱体と放熱板の間で使用する放熱部材であり、放熱特性に優れ、より薄く、且つＰＣ内部の温度変化に伴う物性変化が少ない放熱材料である。

代表的な放熱部材としては、グリースタイプ（粘着性を有する放熱材料）を、発熱部材と放熱板（金属板等）との間に介在させ放熱特性を向上させ使用している。しかしこの方法は、グリースのべた付きに起因する取扱い性の悪さから放熱装置組み立て時の作業性の悪化を招き、また温度変化に伴うグリースの粘度変化が大きく放熱特性の変化が問題視されている。
上記グリース型放熱材料の作業性改良材料として、柔軟性を有し表面タック（ベタ付きによる接着機能）のある物性が安定した放熱シートが注目されている。

しかし、現状市販されている放熱シートは、放熱特性（使用温度による特性変化）や強度不足による取扱い性の問題及びシート特性（柔軟性や表面タック性）とのバランスが取れていないのが現状であった。
柔軟性を有した放熱金属材料として、インジウムをシート化したものも使用されているが、高コストのため一部の使用に留まっている。

この様な状況の中、低コストで放熱特性及び作業性に優れた様々な複合材料組成物及びその加工物が提案されている。例えば、特許文献１には黒鉛粉末を熱可塑性樹脂に配合した放熱性樹脂成型品が、また、特許文献２には黒鉛、カーボンブラック等を含有するポリエステル樹脂組成物が開示されている。また、特許文献３には粒径１〜２０μｍの人造黒鉛を配合したゴム組成物、特許文献４には結晶面間隔が０．３３０〜０．３４０ｎｍの球状グラファイトをシリコーンゴムに配合した組成物が開示されている。また、特許文献５には、特定の黒鉛粒子を固体中で加圧圧縮して組成物の表面に対して平行に整列させることを特徴とする高放熱性複合材料とその製造方法が記載されている。

しかしながら、上述のような特定の黒鉛粉末を成形体中にランダムに分散させた成形体や、加圧圧縮させて黒鉛粒子を整列させた成形体であっても、熱伝導性がいまだ不十分である。
これに対し、特許文献６には、成型体中の黒鉛粉末の結晶構造におけるｃ軸が、放熱方向に対して直交方法に配向されている放熱性成形体及びその製造方法が開示されている。

一方、放熱シートは、放熱装置を組み立てる際に作業性を簡便とするために、シート取扱い性に優れたものが要求されている。シート取扱い性を更に生かす使用方法として、発熱体及び放熱材面の凸凹や曲面等の特殊な形状に対する追従性、応力緩和等の機能を持たせるニーズが生じている。例えば、ディスプレイパネルのような大面積からの放熱においては、生産性向上の観点から、シート取扱い性の機能が重要な課題となっている。従って、放熱シートの特性も機能化が進み、タック性、柔軟性、耐熱性、強度に優れ、高い放熱性を有するシートの開発が強く望まれている。

しかしながら、特許文献６に開示される放熱性成形体は、放熱性は優れているが、タック性、柔軟性、耐熱性、強度に不足があるため、シート取扱い性に問題がある。

特開昭６２−１３１０３３号公報 特開平０４−２４６４５６号公報 特開平０５−２４７２６８号公報 特開平１０−２９８４３３号公報 特開平１１−００１６２１号公報 特開２００３−３２１５５４号公報

本発明は、高い放熱性と取扱い性に優れ、更に使用される温度変化に追随できるシート特性を有する放熱シート及び該放熱シートを用いた放熱装置を提供することである。

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、異方性黒鉛粉をバインダ成分中に一定方向で配向させることで放熱特性に優れ、且つ放熱シートのバインダ成分として、熱可塑性ゴム成分と熱硬化性ゴム成分とを用いることで、タック性、耐熱性、柔軟性及び強度に優れることを見出した。
すなわち、本発明は以下の通りである。

（１）（Ａ）熱可塑性ゴム成分と、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と、該（Ｂ）熱硬化性ゴム成分に架橋可能な（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤とを含むバインダ成分に、異方性黒鉛粉が一定方向に配向されていることを特徴とする放熱シート。
（２）前記一定方向の配向が、放熱シート厚み方向に配向していることを特徴とする上記（１）に記載の放熱シート。

（３）前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と前記（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤との架橋密度が調整されている上記（１）又は（２）に記載の放熱シート。
（４）前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分が、カルボキシル基、水酸基若しくはアミノ基で変性された変性合成ゴムである上記（１）〜（３）のいずれか一つに記載の放熱シート。

（５）前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、常温で固体である固形カルボキシル基変性合成ゴムと、常温で液体である液状カルボキシル基変性合成ゴムとを用いることを特徴とする上記（４）に記載の放熱シート。
（６）前記（Ｃ）熱硬化性ゴム硬化剤が、エポキシ基含有化合物である上記（１）〜（５）のいずれか一つに記載の放熱シート。
（７）燐酸エステルをさらに有する上記（１）〜（６）のいずれか一つに記載の放熱シート。

（８）前記異方性黒鉛粉が、膨張黒鉛成型シートの粉砕粉であり、薄片針枝状又は樹枝状の形状を有し、前記異方性黒鉛粉がシート厚み方向に配向した上記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の放熱シート。
（９）前記異方性黒鉛粉の平均粒径が５０〜２０００μｍの範囲であり、かさ密度が０．１〜１．５ｇ/ｃｍ^３の範囲である上記（１）〜（８）のいずれか一つに記載の放熱シート。

（１０）前記異方性黒鉛粉と、前記バインダ成分とを含有した組成物を、前記組成物中の異方性黒鉛粉が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向して一次シートを作製し、
前記一次シートを積層して成形体を得、
前記成形体を一次シート面から出る法線に対し４５〜８０度の角度でスライスして得られた上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の放熱シート。

（１１）前記異方性黒鉛粉と、前記バインダ成分とを含有した組成物を、前記組成物中の黒鉛粉が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向して一次シートを作製し、
前記一次シートを、前記黒鉛粉の配向方向を軸にして捲回し成形体を得、
前記成形体を一次シート面から出る法線に対し４５〜８０度の角度でスライスして得られた上記（１）〜（９）のいずれか一つに記載の放熱シート。
（１２）上記（１）〜（１１）のいずれか一つに記載の放熱シートを他の部材と組み合わせた放熱装置。

本発明によれば、放熱特性（熱伝導率）に優れ、且つシート特性（タック性、耐熱性、柔軟性、強度）のバランスが良好な放熱シートを提供できる。

本発明の放熱シートは、（Ａ）熱可塑性ゴム成分と、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と、該（Ｂ）熱硬化性ゴム成分に架橋可能な（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤とを含むバインダ成分に、異方性黒鉛粉が一定方向に配向されていることを特徴とする。

放熱シートは、発熱部材と放熱板に挟んで使用することがあり、一定の圧力を加えられた条件下で使用環境温度が変化するため、使用される放熱シート性状の変化が少ないことが必修条件となる。そのため、バインダ成分として（Ａ）熱可塑性ゴム成分単独では、耐熱性、強度向上に対応できない。
一方、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分（及び（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤）だけをバインダ成分として用いると、タック性や柔軟性が低下する問題がある。
本発明においては、バインダ成分として、（Ａ）熱可塑性ゴム成分と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分を併用することにより、両者の利点を取り入れることができる。

本発明の放熱シートは、異方性黒鉛粉が一定方向に配向されることにより、効率よく放熱することができる。異方性黒鉛粉の配向の方向としては、シート厚み方向に対して平行であることが好ましい。そうすることで、シート厚み方向の熱伝導性が向上し、発熱体と放熱板の間に設けられる場合に、発熱体の熱を放熱板に効率よく放熱することができる。

本発明において、異方性黒鉛粉が「放熱シートの厚み方向に配向」とは、まず放熱シートを正八角形に切った各辺の厚み方向の断面を、蛍光顕微鏡を用いて観察し、いずれか１辺の断面に関し、任意の５０個の黒鉛粉について見えている方向から異方性黒鉛粉の長軸の放熱シートの表面に対する角度（９０度以上の場合は補角を採用する）を測定し、その平均値が６０〜９０度の範囲になる状態をいう。

本発明の放熱シートは、バインダ成分に前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と架橋可能な（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤をさらに含むことで、熱処理後、（Ａ）熱可塑性ゴム成分と、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤で架橋された（Ｂ）熱硬化性ゴム成分とが混在した状態となり、シート取扱い性が向上し、ＰＣ使用時の温度変化に対しても放熱特性とシート特性（タック性、耐熱性、柔軟性及び強度等）維持の機能分担化を図ることができる。

（Ａ）熱可塑性ゴム成分の作用により、柔軟性（部材のとの密着性）及びタック性（部材との接着性）に優れた特性を得ることができ、且つ（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤で架橋された（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の作用により、取扱い性の向上（強度向上）及びＰＣ内部の温度変化によるシート性状を維持でき（耐熱性向上）、急激な使用環境高温変化においても安定した放熱特性を得ることができる。
まず、本発明で用いられる各成分について説明する。

＜（Ａ）熱可塑性ゴム成分＞
本発明で使用される（Ａ）熱可塑性ゴム成分は、放熱シートの使用温度により分子鎖の運動が大きく変化する成分となる。これにより、柔軟性（部材のとの密着性）及びタック性（部材との接着性）に優れた放熱シートとすることができる。

（Ａ）熱可塑性ゴム成分としては、例えば、アクリル酸エステル（エチル、ブチル、２−エチルヘキシル）と他のモノマーとの共重合で得られるアクリルゴム；エチレンとプロピレンを触媒にて反応させ得られるエチレン−プロピレンゴム；イソブチレンとイソプレンの共重合で得られるブチルゴム；ブタジエンとスチレンの共重合で得られるスチレンブタジエンゴム；アクリロニトリルとブタジエンからなるＮＢＲ；等が使用される。
上記に例示される（Ａ）熱可塑性ゴム成分は、単独及び混合して使用できる。

使用される（Ａ）熱可塑性ゴム成分の最適な分子量は、重量平均分子量で２０〜２００万の範囲が好ましく、特に好ましい範囲は３０万〜１５０万である。重量平均分子量が２０万以下の場合、最終的に得られる放熱シートのガラス転移温度が低下し、ＰＣ内部の温度変化に伴うシート物性が大きく変化し、放熱特性が変動し易くなる。

また使用する（Ａ）熱可塑性ゴム成分の重量平均分子量が２００万以上の場合、異方性黒鉛粉との混合性が低下するばかりでなく、タック性及び柔軟性が乏しくなる。

使用する上記（Ａ）熱可塑性ゴム成分の量に得に制限はないが、バインダ成分中の（Ａ）熱可塑性ゴム成分と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分との合計量１００質量部に対し、１０〜７０質量部が好ましく、この範囲を外れた場合、上記したシート特性（タック性及び柔軟性）を維持できなくなる。

（Ａ）熱可塑性ゴム成分としては、具体的に、アクリルゴム（商品名：ＴＨＲ−８１１ＤＳ、重量平均分子量：５０万、ナガセケムテックス（株）製）、（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３１、日本ゼオン（株）製）、（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ５１、日本ゼオン（株）製）、（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ７１、日本ゼオン（株）製）、（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ３２、日本ゼオン（株）製）、（商品名：Ｎｉｐｏｌ ＡＲ４２Ｗ、日本ゼオン（株）製）等が例示できる。

＜（Ｂ）熱硬化性ゴム成分＞
本発明において「熱硬化性ゴム成分」とは、硬化前の成分であり、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と熱処理することにより、硬化した組成となる。
本発明において、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分は、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と架橋することにより、放熱シートの使用温度によっても分子鎖運動の変化が少ない成分となり、取扱い性の向上（強度向上）及びＰＣ内部の温度変化によるシート性状を維持でき（耐熱性向上）、急激な使用環境高温変化においても安定した放熱特性を得ることができる。

本発明で使用する（Ｂ）熱硬化性ゴム成分に特に制限は無く、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と架橋可能な官能基を有する変性合成ゴムであれば使用できる。また、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分を選択する場合、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤の種類が重要なポイントとなる。

一般的なゴムと架橋（加硫）しうる成分としては、硫黄、硫黄化合物、過酸化物等が従来使用されてきたが、環境（臭気）・安全衛生及びゴムとの架橋管理の観点から、前記した成分によるゴム架橋は最適なものとはいえない。

本発明による（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の架橋は、単純に架橋による（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の分子量の増加ではなく、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤として使用する材料構造及び特徴を介した（Ｂ）熱硬化性ゴム成分同士の３次元化がシート特性に反映させることを目的としているため、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と架橋できる官能基を有する（Ｂ）熱硬化性ゴム成分が好ましい。

上記の目的を考慮すると、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と反応する官能基として、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等が好ましく、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分としては、これらの官能基で変性された変性合成ゴムを使用することが好ましい。特に、カルボキシル基を有する、アクリロニトリル・ブタジエン・メタクリル酸の共重合体であるＮＢＲやアクリル酸ブチル・アクリロニトリル・アクリル酸との共重合で得られるアクリルゴムが、シート特性及びコストの面で好ましい。

（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、常温で固体である成分と、常温で液体である成分とを併用すると、常温で固形である成分の特性である強度、耐熱性と、常温で液体である成分の特性である柔軟性の両方の特性を配合により、耐熱性と柔軟性をバランスよく得られることから好ましい。ここで常温とは、１５〜３０℃とする。

常温で固体である成分としては、常温で固形の重量平均分子量１０万以上の、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等で変性された変性合成ゴムが好ましく、さらには固形カルボキシル基変性合成ゴムが好ましく、特に好ましくは固形カルボキシル基変性ＮＢＲが挙げられる。

常温で液体である成分としては、常温で液体である重量平均分子量９万以下の、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等で変性された変性合成ゴムが好ましく、さらには常温で液体である液状カルボキシル基変性合成ゴムであることが好ましく、特に好ましくは、液状カルボキシル基含有アクリルゴムが挙げられる。

好ましく使用するカルボキシル基変性ＮＢＲ及びカルボキシル基含有アクリルゴムの分子量に特に制限は無く、用途により固形カルボキシル基変性合成ゴム（好ましくは、重量平均分子量１５万〜５０万）と液状カルボキシル基変性合成ゴム（好ましくは、重量平均分子量３〜９万）を単独或いは混合して使用することができる。また、混合して使用する場合の比率は、要求特性により任意に決定される。常温で固体である熱硬化性ゴム成分を多く用いると、強度、耐熱性を高める傾向があり、常温で液体である熱硬化性ゴム成分を用いると柔軟性を高める傾向がある。

（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の常温で固体の成分としては、具体的に、カルボキシル基変性ＮＢＲ（商品名：Ｎｉｐｐｏｌ １０７２、重量平均分子量：２５万、カルボキシル基濃度：０．７５（ＫＯＨｍｇ／ｇ）、日本ゼオン（株）製）等が例示できる。

（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の常温で液体の成分としては、具体的に、カルボキシル基変性ＮＢＲ（商品名：Ｎｉｐｐｏｌ ＤＮ６０１、重量平均分子量：６．８万、カルボキシル基濃度：０．７５（ＫＯＨｍｇ／ｇ）、日本ゼオン（株）製）、Ｘ７５０、Ｘ７４０、Ｘ１４６、Ｘ１６０（ＪＳＲ（株）製）等が例示できる。

上記（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と架橋し得る（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の使用量は、バインダ成分中の（Ａ）熱可塑性ゴム成分と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分との合計量１００質量部に対し１０〜７０質量が好ましく、この範囲を外れた場合バランスのとれた放熱シートを得られにくくなる。

＜（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤＞
（Ｂ）熱硬化性ゴム成分としての、水酸基を有した変性合成ゴムと、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤として、イソシアネート（ＮＣＯ）化合物の反応系も考えられるが、水分とも瞬時に反応するイソシアネート化合物は取扱い性、及び、反応のコントロールが難しいため好ましくない。
本発明で使用する（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤に特に制限は無いが、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分が有する、カルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基と容易に反応し、安定した物性を有する材料が好ましい。

（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、カルボキシル基変性合成ゴム又はアミノ基変性合成ゴムを使用する場合、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤としてエポキシ基含有化合物が好ましい。特にエポキシ基を２つ以上有するエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ基含有化合物は、他部材との放熱シートの接着力や耐熱性の向上、バインダ成分と異方性黒鉛粉との混合性の向上等の働きもある。従って本発明の放熱シートは、使用するエポキシ基含有化合物の特徴が一部反映した物性を有したものとなる。

本発明で使用するエポキシ基含有化合物の分子量及び構造に特に制限は無いが、（Ａ）熱可塑性ゴム成分と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分との相溶性、耐熱性及びコスト等を考慮すると、数平均分子量（Ｍｎ）５００以下のエピクロルヒドリンとビスフェノールＡで重合されるエポキシ基含有化合物が好ましい。

（Ｂ）熱硬化性ゴム成分、特にカルボキシル基変性合成ゴム又はアミノ基変性合成ゴムと、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤としてのエポキシ基含有化合物の比率は、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分に含まれるカルボキシル基濃度又はアミノ基濃度とエポキシ基含有化合物の分子量及びエポキシ基の数（当量）で決定されるが、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の分子量が大きいため当量配合は難しく、通常カルボキシル基変性合成ゴム又はアミノ基変性合成ゴム１００質量部に対し、エポキシ基含有化合物１〜３０質量部が好ましい。エポキシ基含有化合物の配合量が１質量部以下の場合、エポキシ基含有化合物を介した架橋密度が向上しないばかりか、タック性及びバインダ成分と異方性黒鉛粉の混合性の向上も望めない。
配合量が３０質量部を超えると、架橋に寄与しないエポキシ基含有化合物が増加することになり、耐熱性やシート特性が低下する傾向がある。
また必要に応じて、イソシアネート又はアミン化合物等の硬化促進剤が使用される。

上記（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分との反応は、熱処理により達成される。熱処理条件に特に制限はないが、１５０℃／６０分でカルボキシル基、水酸基、アミノ基等の官能基の完全消失（ＩＲ）が確認され、これを完全硬化した状態と判断できる。従って、放熱シート中の硬化ひずみを少なくしたい場合は、低温・長時間で処理し、また、生産性向上を図るなら高温・短時間の熱処理条件となる。
（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の架橋により得られる架橋密度は熱処理条件により、任意に設定できる。

熱処理条件によりバインダ成分中に含まれる（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤との架橋密度を変えることができるので、顧客の要求に合わせた性状の放熱シートを提供できる。例えば、本発明の放熱シートにおいて、発熱部材と放熱板のタック性を優先したい場合、熱処理無しの放熱シートを接着シートとして使用した後に、加熱して完全硬化させる方法がある。また、タック性よりも生産性を重視する場合、本発明の放熱シートを熱処理し、バインダ成分中の（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤とを完全硬化させ、バインダ成分中に分散する（Ａ）熱可塑性ゴム成分のタック性により、発熱部材と放熱板の間にセットする方法等がある。

いずれにしても、本発明の放熱シートを放熱材として利用する前には、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤とを完全硬化させることにはなるが、放熱材として使用前の放熱シートの形態として、顧客の要求により架橋密度を変えることが可能である。

＜異方性黒鉛粉＞
本発明シートに使用する放熱材料として機能する異方性黒鉛粉としては、膨張黒鉛成型シートの粉砕粉であることが好ましく、薄片針枝状又は樹枝状の形状を有することが好ましい。
膨張黒鉛成型シートの粉砕粉の製法は、例えば、下記の工程よりなる。
（１）膨張黒鉛の作製、
（２）膨張黒鉛を使用し、膨張黒鉛成型シートを作製、
（３）膨張黒鉛成型シートを粉砕、
（４）分級して異方性黒鉛粉とする。

上記（１）の工程において、膨張黒鉛を作製する方法に特に制限はなく、例えば原料の天然黒鉛等を、酸性物質及び酸化剤を含む溶液中に浸漬して黒鉛層間化合物を生成させる工程及び前記黒鉛層間化合物を加熱して黒鉛結晶のＣ軸方向を膨張させて膨張黒鉛とする工程により製造することができる。これにより、膨張した黒鉛が虫状短繊維となり複雑に絡み合った形態となる。

膨張黒鉛の膨張倍率は特に制限はないが、放熱特性を考慮すると、１０倍以上が好ましく、５０倍から５００倍であることが更に好ましい。膨張倍率が１００倍以下の膨張黒鉛を使用した場合、得られる膨張黒鉛成形シートの強度が低下し、５００倍以上の膨張黒鉛を使用した場合、膨張黒鉛成型シートの作製が困難となる。また必要に応じて、上記膨張黒鉛を更に高い温度で熱処理し、膨張黒鉛中に含まれる不純物を除去して使用されることも好ましい。

なお、前記膨張黒鉛の原料黒鉛としては特に制限はないが、天然黒鉛、キッシュ黒鉛、熱分解黒鉛等の、高度に結晶が発達した黒鉛が好ましいものとして挙げられる。得られる特性と経済性のバランスを考慮すると天然黒鉛が好ましい。用いる天然黒鉛としては、特に制限はなく、Ｆ４８Ｃ（日本黒鉛（株）製）、Ｈ−５０（中越黒鉛（株）製）等の市販品を用いることができる。これらは、鱗片状の性状形態で使用することが好ましい。

上記（１）の工程において、黒鉛の処理に用いられる酸性物質は、一般的に硫酸等の、黒鉛層間に進入して十分な膨張能力を有する酸性根（陰イオン）を発生することができるものが使用される。酸性物質としての硫酸は、適度の濃度で使用されるが、９５質量％以上の濃度のものが好ましく、濃硫酸を使用することが特に好ましい。酸性物質の使用量については特に制限はなく、目的とする膨張倍率で決定され、例えば、原料黒鉛１００質量部に対して１００〜１０００質量部使用するのが好ましい。

また、酸性物質と伴に用いられる酸化剤は、過酸化水素、過塩素酸カリウム、過マンガン酸カリウム、重クロ 酸化剤として過酸化水素を用いる場合、水溶液として用いることが好ましく、このとき、過酸化水素の濃度については特に制限はないが、２０〜４０質量％の範囲が好ましい。その使用量についても特に制限はないが、原料黒鉛１００質量部に対して過酸化水素水として５〜６０質量部の範囲で配合することが好ましい。

上記（２）の工程において、得られた膨張黒鉛を成型してシート化する方法に特に制限はなく、常温でのロール、プレス等により簡単にシート化することができる。また、得られる膨張黒鉛成型シート層の密度は、膨張黒鉛充填量と成形圧力の大きさでほぼ決定される。使用される膨張黒鉛成型シートの密度に制限はないが、０.０７〜１．５ｇ／ｃｍ^３の範囲が好ましい。密度が０.０７ｇ／ｃｍ^３以下の場合、膨張黒鉛成型シートが脆く強度が低く、密度が１.５ｇ／ｃｍ^３以上の場合、成型時に膨張黒鉛擬集物が破壊する傾向がある。

膨張黒鉛成型シートは上記製法により得ることもできるが、下記に示すものを入手して使用することも可能である。本発明で用いられる膨張黒鉛成型シートとしては、日立化成工業（株）製のカーボフィットＨＧＰ−１０５、ＨＧＰ−２０７等が挙げられる。

上記（３）及び（４）の工程で使用する装置に制限はなく、一般的な乾式粉砕機及び乾式分級機が使用でき、形状が薄片針枝状又は樹枝状の異方性黒鉛粉を得ることができる。本発明の放熱シートの特徴の一つは、異方性黒鉛粉の形状にあり、該形状が、球状もしくは球状に近いもの等の場合は、後に述べる異方性黒鉛粉同士の接触が緩慢となり、目的とする高い放熱性を有する放熱シートが得られない。

ここで、「薄片針枝状」とは、針葉樹のような尖った葉を平らにした形状のことである。また、「樹枝状」とは、木の枝のような形状で、複数の小枝が絡み合った形状のことである。なお、これらの形状の確認は、ＳＥＭ写真を用いて行う。

また、異方性黒鉛粉の粒径及び密度にも最適な範囲があり、平均粒径（Ｄ５０）は５０〜２０００μｍの範囲が好ましい。異方性黒鉛粉の平均粒径が５０μｍ以下の場合、本発明の特徴である放熱特性を左右する黒鉛粉の異方性が小さくなり、黒鉛粉同士の接触確率が減少し放熱特性が低下する傾向がある。平均粒径が２０００μｍ以上の黒鉛粉を使用した場合は、粒径が大きすぎるため、バインダ成分との均一混合が難しくなり、それを用いて作製した放熱シートの放熱特性及び物性にバラツキが生じ易い。また、密度に関してもかさ密度で０．１〜１．５ｇ／ｃｍ^３の範囲が好ましい。

異方性黒鉛粉の放熱シートにおける配合量は、配合量全体に対して、２０〜６０質量％であることが好ましい。２０質量％より少なすぎると、放熱効果があまり得られず、６０質量％を超えると、シートが硬くなる傾向がある。

＜本発明の放熱シートのその他の成分＞
本発明の放熱シートで使用されるその他の成分としては、難燃剤等が挙げられる。難燃剤としては、特に制限はないが、放熱シートのバインダ成分の一部として機能するため、バインダ成分との相溶性や耐熱性及び得られる放熱シートの物性を配慮して選択する必要がある。

また難燃剤としては、一般的なハロゲン化化合物が使用できるが、上記シート特性のバランスを考慮すると燐酸エステル系の難燃剤が好ましく、例えばトリメチルホスフェート、トリエチルホスフェートの脂肪族燐酸エステルや、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート等の芳香族燐酸エステル及びビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート）等の芳香族縮合型燐酸エステルが挙げられ、これらは単独及び混合して使用できる。
本発明で使用できる燐酸エステルとしては、芳香族縮合燐酸エステル（大八化学工業（株）のＣＲ−７４１）等が挙げられる。

難燃剤の使用量は、放熱シートのバインダ成分１００質量部に対して５〜５０質量部の範囲が好ましく、異方性黒鉛粉の使用量でも異なり、任意に決定される。使用量が５質量部以下の場合、目標とする難燃性が得られにくく、５０質量部を超えて配合した場合、可塑効果が大きく反映し、得られる放熱シートの柔軟性が急激に低下する傾向がある。

＜本発明の放熱シートの製造方法＞
本発明の放熱シートの製造方法は、下記の工程を含む。
（ａ）前記異方性黒鉛粉と前記バインダ成分とを混合して組成物を得、一次シートを作製する工程、
（ｂ）前記一次シートを積層又は捲回して成形体を得る工程、
（ｃ）前記成形体をスライスして放熱シートを得る工程。

まず、上記（ａ）工程の一次シートを作製するために、前記バインダ成分と、異方性黒鉛粉及び他の成分とを混合して組成物を得る。上記したバインダ成分、異方性黒鉛粉及びその他の成分の混合方法に特に制限はなく、前記各成分を変異無く、短時間で均一に混合できる方法が好ましい。特に、加熱した加圧型のニーダを使用し混合するこが好ましい。混合条件は、使用するバインダ成分の分子量や異方性黒鉛粉の配合量等で任意に決定する。一般的なニーダへの各成分の投入順序は、バインダ成分として、高分子の固形成分と低分子の液状成分を使用する場合、固形成分を最初にニーダに投入し、素練りした状態で液状成分を少量ずつ配合して混合する方法で行われる。こうすることにより、均一なバインダ成分を得る上で効果的である。

また、固形成分と液状成分のより一層の均一性を望むなら、固形成分と液状成分をニーダ及びロールにて均一混合（他成分の少量配合可）し、前記混合と他材料をニーダにて再度混合する方法もある。

また、組成物の粘度が高く、混合時に摩擦熱が発生し、（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分との架橋反応が心配される場合は、混合終了時の１０〜２０分程度前に（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤をニーダに投入するのが好ましい。組成物のニーダでの混合が均一（（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤の反応含む）かどうかの判断は、組成物の粘度を、キュラストメーターやムーニー粘度計で測定することで行う。

この際の目標とする粘度は、各種の配合系で予備検討（混合温度・時間を変える等）を行い、目的とする物性値の得られた放熱シート組成物の粘度値とすることが好ましい。
なお、ここで組成物の粘度とは、硬化反応による影響はほとんどなく、異方性黒鉛粉とバインダ成分との混合状態によるものである。
また、必要に応じて有機溶剤を少量添加して、混合性の向上を図ることもできるが、最終的には使用した溶媒の除去が必要となる。

前記組成物を、圧延成形、プレス成形、押し出し成形又は塗工することにより、前記異方性黒鉛粉を主たる面に関してほぼ平行な方向に配向した一次シートを作製するが、圧延成形又はプレス成形が確実に異方性黒鉛粉を配向させ易いので好ましい。

前記異方性黒鉛粉がシートの主たる面に関してほぼ平行方向に配向した状態とは、異方性黒鉛粉がシートの主たる面に関して寝ているように配向した状態をいう。シート面内での異方性黒鉛粉の向きは、前記組成物を成形する際に、組成物の流れる方向を調整することによってコントロールされる。
前記異方性黒鉛粉は、基本的に異方性を有する粒子であるため、組成物を圧延成形、プレス成形、押し出し成形又は塗工することにより、通常、異方性黒鉛粉の向きは揃って配置される。

次いで、上記（ｂ）工程において、前記一次シートを積層又は捲回して成形体を得る。一次シートを積層する方法については特に制限はなく、例えば、複数枚の一次シートを積層する方法、一次シートを折り畳む方法等が挙げられる。
積層する際は、シート面内での異方性黒鉛粉の向きを揃えて積層する。積層する際の一次シートの形状は、特に制限はなく、例えば矩形状の一次シートを積層した場合は角柱状の成形体が得られ、円形状の一次シートを積層した場合は円柱状の成形体が得られる。

また、一次シートを捲回する方法も特に制限はなく、前記一次シートを黒鉛粒子（Ａ）の配向方向を軸にして捲回すればよい。捲回の形状も特に制限はなく、例えば、円筒形でも角筒形でもよい。

一次シートを積層する際の圧力や捲回する際の引っ張り力は、この後の工程の一次シート面から出る法線に対し４５〜８０度の角度でスライスする都合上、スライス面がつぶれて所要面積を下回らない程度に弱く、かつシート間がうまく接着する程度に強くなるよう調整される。

通常はこの調整で積層面又は捲回面間の接着力を充分に得られるが、不足する場合は溶剤又は接着剤等を薄く一次シートに塗布した上で積層又は捲回を行って成形体を得てもよい。また、スライス条件によって発生する応力に対し一次シートの界面剥離が心配な場合は、成形体を熱処理し、一次シート界面の一部硬化及び全硬化して成形体を得た後、スライスすることもできる。この場合、成形体を上下加熱した金属板に挟み、成形体が変形しない程度に圧力を加える方法は有効である。また成形体を熱処理（硬化）後にスライスして得られる放熱シートは、後工程での熱処理は必要ない。

次いで、上記（ｃ）工程において、成形体をスライスして放熱シートを得る。一次シート面から出る法線に対し４５〜８０度の角度で、好ましくは５５〜７０度の角度でスライスして、所定の厚さを持った放熱シートを得る。
前記成形体が積層体である場合は、一次シートの積層方向とは垂直又はほぼ垂直となるように（上記角度で）スライスすれば良い。
また、前記成形体が捲回体である場合は、捲回の軸に対して垂直もしくはほぼ垂直となるように（上記角度で）スライスすればよい。
さらに、円形状の一次シートを積層した円柱状の成形体の場合は、上記角度の範囲内でかつら剥きのようにスライスしても良い。

スライスする方法は、特に制限はなく、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が、放熱シートの厚み精度及び切断面の平滑性を考慮するとナイフ加工法が好ましい。
スライスする際の切断具は、特に制限はないが、スリットを有する平滑な盤面と、該スリット部より突出した刃部と、を有するカンナ様の部位を有するスライス部材であって、前記刃部が、放熱シートの所望の厚みに応じて、前記スリット部からの突出長さが調節可能であるものを使用すると、得られる放熱シートの表面近傍のバインダ成分の亀裂及び黒鉛粉の配向を乱し難く、かつ所望の厚みの薄いシートも作製し易いので好ましい。

具体的には、上記スライス部材は、鋭利な刃を備えたカンナ又はスライサーを用いることが好ましい。これらの刃は、放熱シートの所望の厚みに応じて、前記スリット部からの突出長さが調節可能とすることで、容易に所望の厚みとすることが可能である。

スライスする温度は、使用する（Ａ）熱可塑性ゴム成分のＴｇ（ガラス転移温度）と使用する異方性黒鉛粉の配合量及び粒径により決定されるが、通常成形体表面温度で−５０℃〜＋５０℃の範囲が好ましい。＋５０℃を超えた成形体をスライスする場合、成形体全体が柔軟性を増し、スライスし難くなり、また、異方性黒鉛粉は配向が乱れる傾向があり、放熱特性の低下を招く。
また、スライス温度が−５０℃以下の場合、成形体が固く脆くなり、スライス直後に得られた放熱シートが割れ易くなる傾向がある。

成形体のスライス厚みは、用途等により任意に決定されるが、０.１〜５ｍｍ程度が好ましい。０．１ｍｍ以下の場合、取扱いが難しくなり、５ｍｍ以上の場合は、放熱特性が低下する傾向にある。なお、成形体のスライス幅が、本発明の放熱シートの厚さとなり、スライス面が放熱シートにおける発熱体や放熱体との接触面となる。

＜本発明の放熱装置＞
本発明の放熱装置は、本発明の放熱シートを発熱体と放熱体の間に介在させて得られるものであり、使用温度が２００℃を超えないものが好ましい。使用温度が２００℃を超えると、バインダ成分の柔軟性が急激に低下し、放熱特性が低下する。使用する好適な温度は、−２０〜１５０℃の範囲であり、半導体パッケージ、ディスプレイ、ＬＥＤ、電灯等が好適な発熱体の例として挙げられる。

一方、放熱体としては、例えば、アルミ、銅のフィン・板等を利用したヒートシンク、ヒートパイプに接続されているアルミや銅のブロック、内部に冷却液体をポンプで循環させているアルミや銅のブロック、ペルチェ素子及びこれを備えたアルミや銅のブロック等が使用できる代表的なものである。

本発明の放熱装置は、発熱体と放熱体に、本発明の放熱シートの各々の面を接触させることで成立する。発熱体、放熱シート及び放熱体を充分に密着させた状態で固定できる方法であれば、接触させる方法に制限はないが、密着を持続させる観点から、ばねを介してねじ止めする方法、クリップで挟む方法等のように押し付ける力が持続する接触方法が好ましい。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。本発明は、下記実施例に限定されない。

＜放熱シートの作製＞
（実施例１）
（１）異方性黒鉛粉（膨張黒鉛成型シートの粉砕粉）の作製
膨張黒鉛成型シート（日立化成工業（株）製、商品名：カーボフィットＨＧＰ−１０５）を粉砕機（細川ミクロン社（株）製、商品名：ロートプレツクス）で粉砕し、得られた粉砕粉を振動篩にて分級し、粒度分布５００〜１０００μｍで、かさ密度０．２ｇ／ｃｍ^３の異方性黒鉛粉（膨張黒鉛シート粉砕粉）を２ｋｇ作製した。
得られた異方性黒鉛粉の形状は、ＳＥＭ写真で観察し、樹枝状であることを確認した。

（２）組成物の作製及び一次シートの作製
容量１Ｌの加圧治具を備えたニーダ（吉田製作所（株）製、商品名：１１００−Ｓ−１）を８０℃に昇温（バレル温度）し、（Ａ）熱可塑性ゴム成分としてのアクリルゴム（ナガセケムテックス（株）製、商品名：ＨＴＲ−８１１ＤＲ、重量平均分子量：５０万：タック性大）２１１ｇと、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分としての、常温で固体の固形カルボキシル基変性ＮＢＲ（日本ゼオン（株）製、商品名：Ｎｉｐｐｏｌ １０７２、重量平均分子量：２５万、カルボキシル基濃度：０．７５（ＫＯＨｍｇ/ｇ））８０ｇ、及び上記（１）で作製した異方性黒鉛粉２００ｇを投入し、１０分間混合した。

混合終了後、常温で液体の液状カルボキシル基変性ＮＢＲ（日本ゼオン（株）製、商品名：Ｎｉｐｐｏｌ ＤＮ６０１、重量平均分子量：６．８万、カルボキシル基濃度：０．７５（ＫＯＨｍｇ/ｇ））３０ｇと、難燃剤として燐酸エステル（大八化学工業（株）製、商品名：ＣＲ−７４１（粘度：２４００ｍｐａ・ｓ（４０℃）））１５０ｇを混合したものを、４回に分け２０分掛けて（１回/５分混合）前記混合物中に混ぜこんだ。

その後、３１８ｇの異方性黒鉛粉の残分を投入し２０分混合し、更に（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤として、エポキシ基含有化合物（シェル化学社製、商品名：エピコート８２８（以下、「Ｅｐ８２８」と略す）、数平均分子量：３８０、２官能型、エポキシ基の数（当量）：１９０（液状））１１ｇ（ＮＢＲ使用質量の１０質量％）を投入して１０分混合し、組成物とした。得られた組成物のバインダ成分１００質量部（（Ａ）熱可塑性ゴム成分と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の合計量）中、（Ａ）熱可塑性ゴム成分としてのアクリルゴムが６５.７質量部、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分としてのＮＢＲが３４．３質量部となる。

また、放熱材料である異方性黒鉛粉の配合量は、全体配合量の５１．８質量％となる。また混合物の粘度は、ムーニー粘度計（上島製作所（株）製 商品名：ＶＲ−１１３０）の値で（６０℃）２７、（８０℃）２０、（１００℃）１５であり、測定温度を横軸に粘度を縦軸にとって、温度変化伴う粘度変化（温度依存性）を見ると、直線関係となり、この傾向は、使用した（Ａ）熱可塑性ゴム成分と（Ｂ）熱硬化性ゴム成分の混合物（質量比で５０：５０）のムーニー粘度と傾向が一致（粘度の値は異なる）し、バインダ成分中の異方性黒鉛粉の分散性が良好であること及び混合時のバインダ成分性状の変化が少ないものと判断した。

成形体に用いる一次シートは、下記のようにして得た。まず、上記（２）で作製した組成物５０ｇを離型処理した０.１ｍｍ厚みのＰＥＴフィルムに挟み、常温のプレスを使用し約３ｍｍ厚のシートに加工した。得られた加工シートを８０℃に昇温したロール（ギャップ１．２ｍｍ）に通し、冷却後厚み１ｍｍの一次シートを得た。この一次シートの密度は１．４ｇ／ｃｍ^３であった。

（３）一次シートの積層
上記（２）で作製した一次シートを、ロール方向に合わせ５０ｍｍ×２５０ｍｍサイズに切断したもの５０枚を作製し、前記切断シートを寸法どおり均一に積層し成形体を得た。
成形体の上下に離型紙を充て、盤面を１２０℃の加熱したハンドプレスに乗せ、積層体の両側に厚み調整材として、厚み４．５ｍｍの金属板を設置し、プレスを３０分行い、その後１５０℃／１時間で熱処理し、スライス用成形体を作製した。

（４）成形体のスライス
上記（３）で作製した成形体を、スライス機（食肉ブロックをハム状にスライスする）を応用した自家製のスライス機械を使用し、前記成形体を装置に固定し、成形体表面温度を−１０℃に冷却した後に、定盤に固定した単刃により、成形体スライド速さ６０ｍｍ／分で切削角度３０°の条件でスライスし、厚み０．２５ｍｍの放熱シートを作製した。
なお、実施例１で得られた放熱シートは、上記工程（３）において硬化を行っており、架橋密度は、９５％である。

架橋密度の確認方法は、酢酸ブチル（試薬１級、和光純薬社製）５０ｍｌにスライスした放熱シート１枚を、室温下（２５℃）で２４時間浸漬後、取り出して、９０度に消温した減圧乾燥器を用い、真空状態で２時間乾燥し、質量の測定を行い、酢酸ブチルへの浸漬前質量を１００として酢酸ブチルへの不溶解質量を算出することにより行った。

また、放熱シートの断面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察し、任意の５０個の異方性黒鉛粉について見えている方向から異方性黒鉛粉の長軸の放熱シート表面に対する角度を測定し、その平均値を求めたところ９０度であり、異方性黒鉛粉は放熱シートの厚み方向に配向していることが認められた。

（実施例２）
（１）異方性黒鉛粉（膨張黒鉛成型シートの粉砕粉）の作製
実施例１の（１）と同じものを使用した。
（２）組成物の作製及び一次シートの作製
（Ａ）熱可塑性ゴム成分として、ＨＴＲ−８１１ＤＲを１６０.５ｇとし、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、Ｎｉｐｐｏｌ １０７２を１１６.７ｇ及びＮｉｐｐｏｌ ＤＮ６０１を４３．８ｇとし（（Ａ）熱可塑性ゴム成分／（Ｂ）熱硬化性ゴム成分＝５０／５０（質量部））、及び（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤としてＥｐ８２８を１６ｇにした以外は実施例１の（２）と同配合及び同方法で組成物を作製し、一次シートも作製した。組成物の８０℃でのムーニー粘度は２３であった。
（３）一次独シートの積層
実施例１の（３）と同様の方法で一次シートを積層し、成形体を得た。
（４）成形体のスライス
実施例１の（４）と同様の方法で行い、放熱シートを得た。

（実施例３）
（１）異方性黒鉛粉（膨張黒鉛成型シートの粉砕粉）の作製
実施例１の（１）と同じものを使用した。
（２）組成物の作製及び一次シートの作製
（Ａ）熱可塑性ゴム成分として、ＨＴＲ−８１１ＤＲを１１０ｇとし、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、Ｎｉｐｐｏｌ １０７２を１５３.６ｇ及びＮｉｐｐｏｌ ＤＮ６０１を５７．４ｇとし（（Ａ）熱可塑性ゴム成分／（Ｂ）熱硬化性ゴム成分＝５０／５０（質量部））、及び（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤としてＥｐ８２８を２１．１ｇにした以外は、実施例１の（３）と同配合及び同方法で組成物を作製し、一次シートも作製した。組成物の８０℃のムーニー粘度は３５であった。
（３）一次シートの積層
実施例１の（３）と同様の方法で一次シートを積層し、成形体を得た。
（４）成形体のスライス
実施例１の（４）と同様の方法で行い、放熱シートを得た。

（比較例１）
（１）異方性黒鉛粉（膨張黒鉛成型シートの粉砕粉）の作製
実施例１の（１）と同じものを使用した。
（２）組成物の作製及び一次シートの作製
（Ｂ）熱硬化性ゴム成分及び（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤を使用せず、（Ａ）熱可塑性ゴム成分として、ＨＴＲ−８１１ＤＲを３３２ｇ、単独でバインダ成分として用いた以外は、実施例１の（２）と同様の配合及び方法で混合物を作製し、一次シートを作製した。組成物の８０℃のムーニー粘度は２５であった。
（３）一次シートの積層
実施例１の（３）と同様の方法で一次シートを積層し、成形体を得た。
（４）成形体のスライス
実施例１の（４）と同様の方法で行い、放熱シートを得た。

（比較例２）
（１）異方性黒鉛粉（膨張黒鉛成型シートの粉砕粉）の作製
実施例１の（１）と同じものを使用した。
（２）組成物の作製及び一次シートの作製
（Ａ）熱可塑性ゴム成分を使用せず、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、Ｎｉｐｐｏｌ １０７２を２４１.４ｇ及びＮｉｐｐｏｌ ＤＮ６０１を９０.６４ｇ（架橋ゴム単独）とした以外は、実施例１の（２）と同様の配合及び方法で組成物を作製し、一次シートを作製した。組成物の８０℃のムーニー粘度は３５であった。
（３）一次シートの積層
実施例１の（３）と同様の方法で一次シートを積層し、成形体を得た。
（４）成形体のスライス
実施例１の（４）と同様の方法で行い、放熱シートを得た。

＜放熱シートの評価＞
上記実施例１〜３及び比較例１、２得られた、放熱シートについて、下記のとおりにシート特性を評価した。その結果を表１に示す。また、放熱特性に関しては、シートの熱抵抗の測定値とした。
［試験方法］
（シート密度）
シート厚み（高精度タイトゲージ）、寸法（高精度ノギス）、質量（化学天秤）を測定し、質量／体積で算出した。

（タック性）
金属鏡板を使用し、得られた放熱シートを１０ｍｍ×１００ｍｍとして試験シートを作製し、鏡板に空気層ができないように貼り付け、シート上部にクリップを取り付けたバネ秤にセットし、一定の速度でシートを引き剥がし、バネ秤の最大の値とした。（室温２３℃で測定）

（アスカーＣ硬度）
得られた放熱シートを数枚重ね厚み１０ｍｍとし、縦２０ｍｍ×横２０ｍｍとして試験シートを作製し、硬度計（アスカ−Ｃ）の針部をシートに押し付け、ゲージの値とした。（室温２３℃で測定）

（接着性）
得られた放熱シートを３ｃｍ×３ｃｍとして試験シートを作製し、アルミ平板（巾３ｃｍ×厚み２.０ｍｍ×長さ１００ｍｍ）２枚を使用し、片面をアルミ平板上部に片面をもう１枚の下部に挟み、クリップで固定後１５０℃／６０分の条件で熱処理し、冷却後試験片とし、オートグラフを用いて引張り試験を行い、急激に値が低下したところを値とした。（室温２３℃で測定）

（復元性）
得られた放熱シートを２０ｍｍ×４０ｍｍ及び２０ｍｍ×３０ｍｍの試験シートを各２枚作製し、ＪＡＳＯ Ｍ３０３−９５（自動車規格：非金属ガスケット材：自動車技術会発行（１９９５年）)のＰ９〜Ｐ１０記載の測定治具及び測定法を応用し、加熱前のボルト伸びを０．０１８ｍｍとし、１５０℃／１時間熱処理し、冷却後のボルト伸びから式（１）によって応力緩和を求めた。

上記式中、Ｄo：加熱前のボルト伸び（ｍｍ）、Ｄf：加熱後のボルト伸び（ｍｍ）とする。

（ハンドリング）
（長手方向）
得られた放熱シートを２０ｍｍ×４０ｍｍとして試験シートを作製し、試験シートの長手方向（積層面に対し９０度回転）を、オートグラフにて引張り試験を行い、シートが破断した値とした。（室温２３℃で測定）
（積層方向）
得られた放熱シートを２０ｍｍ×４０ｍｍとして試験シートを作製し、試験シートの積層方向を前記と同様の方法で測定し値とした。
（熱抵抗(℃・ｃｍ^２／Ｗ)）
得られた放熱シートを縦１ｃｍ×横１．５ｃｍとして試験シートを作製し、トランジスタ（２ＳＣ２２３３）とアルミニウム放熱ブロックとの間に挟み、０．５ＭＰａの圧力でトランジスタを加圧し電流を通じた。トランジスタの温度：Ｔ１（℃）と、放熱ブロックの温度：Ｔ２（℃）を測定し、測定値と印可電力：Ｗ１（Ｗ）から、次式（２）によって熱抵抗：Ｘ（℃／Ｗ）を算出した。
Ｘ＝（Ｔ１−Ｔ２）／Ｗ１ 式（２）

上記の式の熱抵抗：Ｘ（℃／Ｗ）と放熱シートの厚さ：ｄ（μｍ）、熱伝導率既知試料による補正係数：Ｃから、次式（３）により熱伝導率：Ｔｃ（Ｗ／ｍＫ）を見積もった（室温２３℃で測定）。
Ｔｃ＝Ｃ×ｄ／Ｘ 式（３）

（難燃性）
ＵＬ規格に準じ測定した。

本発明により、放熱特性（熱伝導率）に優れ、且つシート特性（タック性、耐熱性、柔軟性、強度）のバランスが良好な放熱シートを提供できる。

Claims (12)

1. （Ａ）熱可塑性ゴム成分と、（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と、該（Ｂ）熱硬化性ゴム成分に架橋可能な（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤とを含むバインダ成分に、異方性黒鉛粉が一定方向に配向されていることを特徴とする放熱シート。
2. 前記一定方向の配向が、放熱シート厚み方向に配向していることを特徴とする請求項１に記載の放熱シート。
3. 前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分と前記（Ｃ）熱硬化型ゴム硬化剤との架橋密度が調整されている請求項１又は２に記載の放熱シート。
4. 前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分が、カルボキシル基、水酸基若しくはアミノ基で変性された変性合成ゴムである請求項１〜３のいずれか一項に記載の放熱シート。
5. 前記（Ｂ）熱硬化性ゴム成分として、常温で固体である固形カルボキシル基変性合成ゴムと、常温で液体である液状カルボキシル基変性合成ゴムとを用いることを特徴とする請求項４に記載の放熱シート。
6. 前記（Ｃ）熱硬化性ゴム硬化剤が、エポキシ基含有化合物である請求項１〜５のいずれか一項に記載の放熱シート。
7. 燐酸エステルをさらに有する請求項１〜６のいずれか一項に記載の放熱シート。
8. 前記異方性黒鉛粉が、膨張黒鉛成型シートの粉砕粉であり、薄片針枝状又は樹枝状の形状を有し、前記異方性黒鉛粉がシート厚み方向に配向した請求項１〜７のいずれか一項に記載の放熱シート。
9. 前記異方性黒鉛粉の平均粒径が５０〜２０００μｍの範囲であり、かさ密度が０．１〜１．５ｇ/ｃｍ^３の範囲である請求項１〜８のいずれか一項に記載の放熱シート。
10. 前記異方性黒鉛粉と、前記バインダ成分とを含有した組成物を、前記組成物中の異方性黒鉛粉が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向して一次シートを作製し、
    前記一次シートを積層して成形体を得、
    前記成形体を一次シート面から出る法線に対し４５〜８０度の角度でスライスして得られた請求項１〜９のいずれか一項に記載の放熱シート。
11. 前記異方性黒鉛粉と、前記バインダ成分とを含有した組成物を、前記組成物中の黒鉛粉が主たる面に対してほぼ平行な方向に配向して一次シートを作製し、
    前記一次シートを、前記黒鉛粉の配向方向を軸にして捲回し成形体を得、
    前記成形体を一次シート面から出る法線に対し４５〜８０度の角度でスライスして得られた請求項１〜９のいずれか一項に記載の放熱シート。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の放熱シートを他の部材と組み合わせた放熱装置。