KR20140127808A - 열전도성 시트의 제조 방법 - Google Patents

열전도성 시트의 제조 방법 Download PDF

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요시하루 하타케야마
사오리 야마모토
미호 야마구치
세이지 이즈타니
겐이치 후지카와
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닛토덴코 가부시키가이샤
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Abstract

판상의 질화붕소 입자(23) 및 중합체 매트릭스(24)를 함유하는 원료 성분(27)을 제조하고, 상기 원료 성분(27)으로부터 캘린더(1)에 의해 긴 시트(20)를 형성하고, 계속하여 그것을 프레스하는 방법을 채용함으로써, 공극률을 충분히 저하시키고, 또한, 면 방향의 열전도성 및 유연성이 우수한 열전도성 시트를, 판상의 질화붕소 입자(23)의 파쇄를 유효하게 방지하면서 우수한 제조 효율로 제조한다.

Description

열전도성 시트의 제조 방법{METHOD FOR PRODUCING THERMAL CONDUCTIVE SHEET}
본 발명은 열전도성 시트의 제조 방법, 상세하게는 파워 일렉트로닉스 기술에 사용되는 열전도성 시트의 제조 방법에 관한 것이다.
최근 들어, 하이브리드 디바이스, 고휘도 LED 디바이스, 전자 유도 가열 디바이스 등에서는, 반도체 소자에 의해 전력을 변환·제어하는 파워 일렉트로닉스 기술이 채용되고 있다. 파워 일렉트로닉스 기술에서는, 대전류를 열 등으로 변환하기 위해, 반도체 소자에 배치되는 재료에는 높은 방열성(고열전도성)이 요구되고 있다.
그러한 재료로서, 예를 들어, 판상의 질화붕소 분말 및 아크릴산 에스테르 공중합 수지를 함유하는 열전도 시트가 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조.).
특허문헌 1에서는, 질화붕소 분말 및 아크릴산 에스테르 공중합 수지로 이루어지는 조성물을 프레스함으로써 시트 형상으로 성형하고 있다.
일본 특허 공개 제2008-280496호 공보
그러나, 특허문헌 1에서 제안되는 방법에 의해 얻어지는 열전도성 시트는, 공극률이 높고, 그로 인해, 열전도성을 충분히 향상시킬 수 없다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1의 열전도성 시트는 공극률이 높은 점에서, 유연성이 저하되고, 그로 인해, 반도체 소자의 외형 형상에 추종시킬 수 없어 용이하게 파손된다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1의 방법은, 조성물을 간단히 프레스하는 방법이므로, 판상의 질화붕소 분말이 용이하게 파쇄되어 특정 방향의 열전도성이 저하된다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 1의 방법은, 조성물을 단순히 프레스하는 방법이므로, 제조 효율을 충분히 향상시킬 수 없다는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 공극률을 충분히 저하시킬 수 있고, 또한, 면 방향의 열전도성 및 유연성이 우수한 열전도성 시트를, 판상의 질화붕소 입자의 파쇄를 유효하게 방지하면서, 우수한 제조 효율로 제조할 수 있는 열전도성 시트의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법은, 판상의 질화붕소 입자 및 중합체 매트릭스를 함유하는 원료 성분을 제조하는 공정, 상기 원료 성분으로부터 캘린더에 의해 긴 시트를 형성하는 공정 및 상기 긴 시트를 프레스하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 캘린더는, 복수의 닙 부분이 형성되도록 배치되는 복수의 롤을 구비하고, 상기 긴 시트의 반송 방향으로 서로 인접하는 상류측의 닙 부분과 하류측의 닙 부분에 있어서, 상기 하류측의 닙 부분의 간격이 상기 상류측의 닙 부분의 간격보다 작은 것이 적합하다.
또한, 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 상류측의 닙 부분과 상기 하류측의 닙 부분의 2개의 닙 부분에 있어서, 상기 하류측의 닙 부분의 간극이 상기 상류측의 닙 부분의 간격에 대하여 0.9배 이하인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 캘린더에는, 닙 부분이 적어도 3개 설치되어 있는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 열전도성 시트의 공극률이 3.0체적％ 이하인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 캘린더는, 서로 대향 배치되는 1쌍의 롤을 상기 반송 방향을 따라서 복수 구비하고 있는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 열전도성 시트는, JIS K7244-10(2005년)에 준거하여 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분의 동적 점탄성 측정에 의해 얻어지는 온도 20 내지 150℃ 중 어느 온도에 있어서의 복소 전단 점도(η*)가 300Pa·s 이상, 10000Pa·s 이하인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 질화붕소 입자의 동적 광산란법으로 측정되는 평균 입자 직경이 20㎛ 이상이며, 상기 열전도성 시트에서의 상기 질화붕소 입자의 체적 비율이 60체적％ 이상인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 열전도성 시트의 두께 방향에 대한 직교 방향의 열전도율이 6W/m·K 이상인 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트는, 판상의 질화붕소 입자 및 중합체 매트릭스를 함유하는 원료 성분을 제조하는 공정, 상기 원료 성분을, 적어도 1쌍의 롤을 구비하는 캘린더로 압연함으로써 긴 시트를 형성하는 공정 및 상기 긴 시트를 프레스하는 공정을 구비하고, 상기 긴 시트를 형성하는 공정은, 상기 원료 성분을 1쌍의 롤로 압연함으로써 상기 긴 시트를 형성하는 공정 및 상기 긴 시트를 두께 방향으로 복수 적층하여 1쌍의 롤에 의해 압연하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 상기 캘린더는, 서로 대향 배치되는 1쌍의 롤로 이루어지는 압연 부재를 복수 구비하고, 상기 복수의 압연 부재는, 상기 긴 시트의 반송 방향 상류측에 배치되는 제1 압연 부재와, 상기 제1 압연 부재의 상기 반송 방향 하류측에 배치되는 제2 압연 부재 중 어느 하나에 대응하고, 상기 제2 압연 부재가 복수의 상기 제1 압연 부재에 대응하여 1개 설치되고, 상기 긴 시트를 형성하는 공정에서는, 상기 복수의 제1 압연 부재에 의해 상기 긴 시트를 형성하고, 상기 제2 압연 부재에 의해, 상기 복수의 제1 압연 부재에 의해 형성된 복수의 상기 긴 시트를 통합하여 압연하는 것이 적합하다.
또한, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법은, 상기 긴 시트를 복수 적층하는 공정을 2회 이상 실시하는 것을 특징으로 하는 것이 적합하다.
본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 원료 성분으로부터 캘린더에 의해 긴 시트를 형성하므로, 우수한 제조 효율로 열전도성 시트를 얻을 수 있다.
게다가, 캘린더에 의해 긴 시트를 형성하므로, 판상의 질화붕소 입자의 파쇄를 유효하게 방지할 수 있다.
또한, 원료 성분으로부터 캘린더에 의해 긴 시트를 형성하여 긴 시트를 프레스하므로, 판상의 질화붕소를 중합체 매트릭스 중에서 두께 방향으로 직교하는 면 방향을 따라서 배향시키면서 열전도성 시트의 공극률을 저감시킬 수 있다.
그로 인해, 면 방향의 열전도성 및 유연성이 우수한 열전도성 시트를, 우수한 제조 효율로 제조할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정(5개의 압연 부재를 종형 배치로 구비하는 형태)에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도를 도시한다.
도 2는, 본 발명의 제1 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법의 프레스 공정의 개략 사시도를 도시한다.
도 3은, 본 발명의 제1 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법에 의해 얻어지는 열전도성 시트의 사시도를 도시한다.
도 4는, 내굴곡성 시험의 타입I의 시험 장치(내굴곡성 시험 전)의 사시도를 도시한다.
도 5는, 내굴곡성 시험의 타입I의 시험 장치(내굴곡성 시험 도중)의 사시도를 도시한다.
도 6은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(5개의 압연 부재를 횡형 배치로 구비하는 형태)를 도시한다.
도 7은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(3개의 롤이 직립 배치되는 형태)를 도시한다.
도 8은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(4개의 롤이 직립 배치되는 형태)를 도시한다.
도 9는, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(5개의 롤이 직립 배치되는 형태)를 도시한다.
도 10은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(3개의 롤이 경사 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 11은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(3개의 롤 중, 상측의 2개가 경사 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 12는, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(4개의 롤이 역L자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 13은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(4개의 롤이 L자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 14는, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(4개의 롤이 Z자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 15는, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(4개의 롤이 S자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 16은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(5개의 롤이 역L자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 17은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(5개의 롤이 7자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 18은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(5개의 롤이 M자 형상으로 배치되는 형태)를 도시한다.
도 19는, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(1쌍의 롤이 좌우 방향으로 대향 배치되는 형태)를 도시한다.
도 20은, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정의 다른 실시 형태에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도(1쌍의 롤이 상하 방향으로 대향 배치되는 형태)를 도시한다.
도 21은, 실시예1의 열전도성 시트의 SEM 사진의 화상 처리도를 나타낸다.
도 22는, 실시예4의 열전도성 시트의 SEM 사진의 화상 처리도를 나타낸다.
도 23은, 질화붕소 입자의 SEM 사진의 화상 처리도를 나타낸다.
도 24는, 본 발명의 제2 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법의 긴 시트 형성 공정에서 사용되는 캘린더의 개략 구성도를 나타낸다.
도 25는, 도 24의 캘린더의 변형예이며, 시트 적층부가 단단인 형태를 나타낸다.
도 26은, 실시예B10의 열전도성 시트의 SEM 사진의 화상 처리도를 나타낸다.
도 27은, 질화붕소 입자의 SEM 사진의 화상 처리도를 나타낸다.
도 28는, 비교예B8, 비교예B13 및 비교예B15의 캘린더의 개략 구성도를 나타낸다.
본 발명을 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태를 예시하여 설명한다. 이하, 각 실시 형태마다 상설한다.
[제1 실시 형태]
제1 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법의 제1 실시 형태는, 원료 성분을 제조하는 공정(원료 제조 공정), 원료 성분으로부터 캘린더에 의해 긴 시트를 형성하는 공정(긴 시트 형성 공정) 및 긴 시트를 프레스하는 공정(프레스 공정)을 구비하고 있다.
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.
<원료 제조 공정>
원료 성분은, 질화붕소 입자 및 중합체 매트릭스를 함유한다.
질화붕소 입자는, 판상(또는 비늘 조각 형상)으로 형성되어 있다. 또한, 판상은, 종횡비가 있는 평판 형상의 형상을 적어도 포함하고 있으면 되고, 판의 두께 방향에서 볼 때 원판 형상 및 육각형 평판 형상을 포함하고 있다. 또한, 판상은, 다층으로 적층되어 있어도 되고, 적층되어 있는 경우에는, 크기가 상이한 판상의 구조를 적층하여 단 형상으로 되어 있는 형상 및 단부면이 벽개된 형상을 포함하고 있다. 또한, 판상은, 판의 두께 방향과 직교하는 방향(면 방향)에서 볼 때 직선 형상(도 3 참조), 나아가, 직선 형상의 도중이 약간 굴곡되는 형상을 포함하고 있다.
질화붕소 입자는, 체적비로 60％ 이상을 차지하는 입자의 길이 방향 길이(판의 두께 방향에 대한 직교 방향에서의 최대 길이)의 평균이, 예를 들어 5㎛ 이상, 바람직하게는 10㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이상, 특히 바람직하게는 30㎛ 이상, 특히 바람직하게는 40㎛ 이상이며, 또한 예를 들어 300㎛ 이하이다.
또한, 질화붕소 입자의 체적비로 60％ 이상을 차지하는 입자의 두께(판의 두께 방향 길이, 즉, 입자의 짧은 방향 길이)의 평균은, 예를 들어 0.01㎛ 이상, 바람직하게는 0.1㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 20㎛ 이하, 바람직하게는 15㎛ 이하이다.
또한, 질화붕소 입자의 체적비로 60％ 이상을 차지하는 입자의 종횡비(길이 방향 길이/두께)는, 예를 들어 2 이상, 바람직하게는 3 이상, 보다 바람직하게는 4 이상이며, 또한, 예를 들어 10,000 이하, 바람직하게는 5,000 이하, 더욱 바람직하게는 2,000 이하이다.
질화붕소 입자의 형태, 두께, 길이 방향의 길이 및 종횡비는, 화상 해석적 방법에 의해 측정 및 산출된다. 예를 들어, SEM, X선 CT, 입도 분포 화상해석법 등에 의해 구할 수 있다.
그리고, 질화붕소 입자는, 광산란법에 의해 측정되는 평균 입자 직경이, 예를 들어 5㎛ 이상, 바람직하게는 10㎛ 이상, 더욱 바람직하게는 20㎛ 이상, 특히 바람직하게는 30㎛ 이상, 특히 바람직하게는 40㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 200㎛ 이하이다.
또한, 광산란법에 의해 측정되는 평균 입자 직경은, 동적 광산란식 입도 분포 측정 장치를 사용하는 동적 광산란법으로 측정되는 체적 평균 입자 직경이다.
질화붕소 입자의 광산란법에 의해 측정되는 평균 입자 직경이 상기 범위에 미치지 않으면, 동일한 체적의 질화붕소 입자를 혼합한 경우에서도 열전도율이 저하되는 경우가 있다.
또한, 질화붕소 입자의 벌크 밀도(JIS K 5101, 겉보기 밀도)는, 예를 들어 0.1g/cm3 이상, 바람직하게는 0.15g/cm3 이상, 더욱 바람직하게는 0.2g/cm3 이상, 특히 바람직하게는 0.2g/cm3이며, 또한, 예를 들어 2.3g/cm3 이하, 바람직하게는 2.0g/cm3 이하, 보다 바람직하게는 1.8g/cm3 이하, 더욱 바람직하게는 1.5g/cm3 이하이다.
또한, 질화붕소 입자는, 시판품 또는 그것을 가공한 가공품을 사용할 수 있다. 질화붕소 입자의 시판품으로서는, 예를 들어 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈·재팬사 제조의 「PT」 시리즈(예를 들어, 「PT-110」 등), 쇼와덴코사 제조의 「쇼비엔UHP」 시리즈(예를 들어, 「쇼비엔UHP-1」 등) 등을 들 수 있다.
또한, 원료 성분은, 상기한 질화붕소 입자 이외에, 다른 무기 미립자를 포함하고 있어도 된다. 다른 무기 미립자로서는, 예를 들어 탄화규소등의 탄화물, 예를 들어 질화규소 등의 질화물(질화붕소를 제외함), 예를 들어 산화규소(실리카), 산화알루미늄(알루미나) 등의 산화물, 예를 들어 구리, 은 등의 금속, 예를 들어 카본 블랙 등의 탄소계 입자를 들 수 있다. 다른 무기 미립자는, 예를 들어 난연 성능이나 축냉 성능, 대전 방지 성능, 자성, 굴절률 조절 성능, 유전율 조절 성능 등을 갖는 기능성의 입자이어도 된다.
또한, 원료 성분은, 예를 들어 상기한 질화붕소 입자에 포함되지 않는 미세한 질화붕소나 이형 형상의 질화붕소 입자를 포함하고 있어도 된다.
이것들의 다른 무기 미립자는, 적절한 비율로 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
중합체 매트릭스로서는, 예를 들어 열경화성 수지 성분, 열가소성 수지 성분, 고무 성분 등의 중합체 성분을 들 수 있다.
열경화성 수지 성분으로서는, 예를 들어 에폭시 수지, 열경화성 폴리이미드, 페놀 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 열경화성 우레탄 수지 등을 들 수 있다.
열경화성 수지 성분 중 바람직하게는 에폭시 수지를 들 수 있다.
에폭시 수지는, 상온에서 액상, 반고형상 및 고형 형상 중 어느 한 형태이다.
구체적으로는, 에폭시 수지로서는, 예를 들어 비스페놀형 에폭시 수지(예를 들어, 비스페놀A형 에폭시 수지, 비스페놀F형 에폭시 수지(결정성 비스페놀형 에폭시 수지를 포함함), 비스페놀S형 에폭시 수지, 물 첨가 비스페놀A형 에폭시 수지, 다이머산변성 비스페놀형 에폭시 수지 등), 노볼락형 에폭시 수지(예를 들어, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸 노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 등), 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지(예를 들어, 비스아릴플루오렌형 에폭시 수지 등), 트리페닐메탄형 에폭시 수지(예를 들어, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지 등) 등의 방향족계 에폭시 수지, 예를 들어 트리에폭시프로필이소시아누레이트(트리글리시딜이소시아누레이트), 히단토인에폭시 수지 등의 질소 함유환 에폭시 수지, 예를 들어 지방족계 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지(예를 들어, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 등의 디시클로환형 에폭시 수지 등), 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 글리시딜아민형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.
이들 에폭시 수지는 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다. 바람직하게는, 반고형상의 에폭시 수지의 단독 사용, 또는, 고형 형상의 에폭시 수지 및 액체 상태의 에폭시 수지의 병용을 들 수 있다.
바람직하게는, 방향족계 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지를 들 수 있다.
또한, 에폭시 수지는, 에폭시 당량이, 예를 들어 100g/eqiv. 이상, 바람직하게는 180g/eqiv. 이상이며, 또한, 1000g/eqiv. 이하, 바람직하게는 700g/eqiv. 이하이다.
또한, 에폭시 수지에, 예를 들어 경화제 및 경화 촉진제를 함유시켜서 에폭시 수지 조성물로서 제조할 수 있다.
경화제는, 가열에 의해 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 잠재성 경화제(에폭시 수지 경화제)이며, 예를 들어 이미다졸 화합물, 아민 화합물, 산 무수물 화합물, 아미드 화합물, 히드라지드 화합물, 이미다졸린 화합물, 페놀 화합물 등을 들 수 있다. 또한, 상기 이외에 우레아 화합물, 폴리술피드 화합물 등도 들 수 있다.
이미다졸 화합물로서는, 예를 들어 2-페닐이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐-4-메틸-5-히드록시메틸이미다졸 등을 들 수 있다.
아민 화합물로서는, 예를 들어 에틸렌디아민, 프로필렌디아민, 디에틸렌트리아민, 트리에틸렌테트라민 등의 폴리아민, 또는 이들의 아민어덕트 등, 예를 들어 메타페닐렌디아민, 디아미노디페닐메탄, 디아미노디페닐술폰 등을 들 수 있다.
산 무수물 화합물로서는, 예를 들어 무수 프탈산, 무수 말레산, 테트라히드로 프탈산 무수물, 헥사히드로 프탈산 무수물, 4-메틸-헥사히드로 프탈산 무수물, 메틸나드산 무수물, 피로멜리트산 무수물, 도데세닐숙신산 무수물, 디클로로 숙신산 무수물, 벤조페논 테트라카르복실산 무수물, 클로렌드산 무수물 등을 들 수 있다.
아미드 화합물로서는, 예를 들어 디시안디아미드, 폴리아미드 등을 들 수 있다.
히드라지드 화합물로서는, 예를 들어 아디프산 디히드라지드 등을 들 수 있다.
이미다졸린 화합물로서는, 예를 들어 메틸 이미다졸린, 2-에틸-4-메틸 이미다졸린, 에틸 이미다졸린, 이소프로필 이미다졸린, 2,4-디메틸 이미다졸린, 페닐 이미다졸린, 운데실 이미다졸린, 헵타데실 이미다졸린, 2-페닐-4-메틸 이미다졸린 등을 들 수 있다.
페놀 화합물로서는, 예를 들어 페놀과 포름알데히드를 산성 촉매 하에서 축합시켜서 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 예를 들어 페놀과 디메톡시파라크실렌 또는 비스(메톡시메틸)비페닐로부터 합성되는 페놀·아르알킬 수지 등을 들 수 있다.
이들 경화제는 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
경화제로서, 바람직하게는 이미다졸 화합물, 페놀 화합물을 들 수 있다.
경화 촉진제로서는, 예를 들어 트리에틸렌디아민, 트리-2,4,6-디메틸아미노메틸페놀 등의 3급 아민 화합물, 예를 들어 트리페닐포스핀, 테트라페닐포스포늄 테트라페닐보레이트, 테트라-n-부틸포스포늄-o,o-디에틸포스포로디티오에이트 등의 인 화합물, 예를 들어 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진 이소시아누르산 부가물 등의 트리아진 화합물, 예를 들어 4급 암모늄염 화합물, 예를 들어 유기 금속염 화합물, 예를 들어 그들의 유도체 등을 들 수 있다. 이들 경화 촉진제는 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다. 바람직하게는, 트리아진 화합물을 들 수 있다.
에폭시 수지 조성물에서의 경화제의 배합 비율은, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 예를 들어 0.5질량부 이상, 바람직하게는 1질량부 이상이며, 또한, 예를 들어 1000질량부 이하, 바람직하게는 500질량부 이하이고, 경화 촉진제의 배합 비율은, 예를 들어 0.1질량부 이하, 바람직하게는 0.2질량부 이하이고, 또한, 예를 들어 10질량부 이하, 바람직하게는 5질량부 이하이다.
상기한 경화제 및/또는 경화 촉진제는, 필요에 따라, 용매에 의해 용해 및/또는 분산된 용매 용액 및/또는 용매 분산액으로서 제조하여 사용할 수 있다.
용매로서는, 예를 들어 아세톤, 메틸에틸케톤 등 케톤, 예를 들어 아세트산에틸 등의 에스테르, 예를 들어 N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드 등의 유기 용매 등을 들 수 있다. 또한, 용매로서, 예를 들어 물, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 등의 알코올 등의 수계 용매도 들 수 있다. 용매로서, 바람직하게는 유기 용매, 더욱 바람직하게는 케톤을 들 수 있다.
열가소성 수지 성분으로서는, 예를 들어 폴리올레핀(예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등), 아크릴 수지(예를 들어, 폴리메타크릴산메틸 등), 폴리아세트산 비닐, 에틸렌-아세트산 비닐 공중합체, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리아크릴로니트릴, 폴리아미드(나일론(등록 상표)), 폴리카르보네이트, 폴리아세탈, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리페닐렌옥시드, 폴리페닐렌술피드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르에테르케톤, 폴리알릴술폰, 열가소성 폴리이미드, 열가소성 우레탄 수지, 폴리아미노비스말레이미드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 비스말레이미드 트리아진 수지, 폴리메틸펜텐, 불화 수지, 액정 중합체, 올레핀-비닐알코올 공중합체, 아이오노머, 폴리아릴레이트, 아크릴로니트릴-에틸렌-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌 공중합체, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등을 들 수 있다.
고무 성분은 고무 탄성을 발현하는 중합체이며, 예를 들어 엘라스토머를 포함하고, 구체적으로는 우레탄 고무, 아크릴 고무, 실리콘 고무, 비닐알킬에테르 고무, 폴리비닐알코올 고무, 폴리비닐피롤리돈 고무, 폴리아크릴아미드 고무, 셀룰로오스 고무, 천연 고무, 부타디엔 고무, 클로로프렌 고무, 스티렌·부타디엔 고무(SBR), 아크릴로니트릴·부타디엔 고무(NBR), 스티렌·에틸렌·부타디엔·스티렌 고무, 스티렌·이소프렌·스티렌 고무, 스티렌·이소부틸렌 고무, 이소프렌 고무, 폴리이소부틸렌 고무, 부틸 고무 등을 들 수 있다.
고무 성분으로서, 바람직하게는 아크릴 고무를 들 수 있다.
아크릴 고무는, (메트)아크릴산 알킬에스테르를 포함하는 단량체의 중합에 의해 얻어지는 합성 고무이다.
(메트)아크릴산 알킬에스테르는 메타크릴산 알킬에스테르 및/또는 아크릴산 알킬에스테르이며, 예를 들어 (메트)아크릴산 메틸, (메트)아크릴산 에틸, (메트)아크릴산 부틸, (메트)아크릴산 헥실, (메트)아크릴산 2-에틸헥실, (메트)아크릴산 노닐 등의, 알킬 부분이 탄소수 1 내지 10인 직쇄상 또는 분지상의 (메트)아크릴산 알킬에스테르를 들 수 있고, 바람직하게는 알킬 부분이 탄소수 2 내지 8인 직쇄상의 (메트)아크릴산 알킬에스테르를 들 수 있다.
(메트)아크릴산 알킬에스테르의 배합 비율은, 단량체에 대하여, 예를 들어 50질량％ 이상, 바람직하게는 75질량％ 이상이며, 예를 들어 99질량％ 이하이다.
단량체는, (메트)아크릴산 알킬에스테르와 중합 가능한 공중합성 단량체를 포함할 수도 있다.
공중합성 단량체는 비닐기를 함유하고, 예를 들어 (메트)아크릴로니트릴 등의 시아노기 함유 비닐 단량체, 예를 들어 스티렌 등의 방향족 비닐 단량체 등을 들 수 있다.
공중합성 단량체의 배합 비율은, 단량체에 대하여, 예를 들어 50질량％ 이하, 바람직하게는 25질량％ 이하이며, 예를 들어 1질량％ 이상이다.
이들 공중합성 단량체는 단독 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
아크릴 고무는, 접착력을 증대시키기 위해서, 주쇄의 말단 또는 도중에 결합하는 관능기를 포함하고 있어도 된다. 관능기로서는, 예를 들어 카르복실기, 히드록실기, 에폭시기, 아미드기 등을 들 수 있고, 바람직하게는 에폭시기를 들 수 있다.
아크릴 고무의 중량 평균 분자량은, 예를 들어 10,000 이상, 바람직하게는 50,000 이상, 보다 바람직하게는 100,000 이상이며, 또한, 예를 들어 10,000,000 이하, 바람직하게는 5,000,000 이하, 보다 바람직하게는 3,000,000 이하, 가장 바람직하게는 1,000,000 이하이다. 아크릴 고무의 중량 평균 분자량(표준 폴리스티렌 환산값)은 GPC에 의해 산출된다.
아크릴 고무의 유리 전이 온도는, 예를 들어 -100℃ 이상, 바람직하게는 -80℃ 이상, 보다 바람직하게는 -50℃ 이상, 더욱 바람직하게는 -40℃ 이상이고, 또한, 예를 들어 200℃ 이하, 바람직하게는 100℃ 이하, 보다 바람직하게는 100℃ 이하, 더욱 바람직하게는 50℃ 이하, 가장 바람직하게는 40℃ 이하이다.
아크릴 고무의 유리 전이 온도는, 예를 들어 JIS K7121-1987에 기초하여 측정되는 열처리 후의 중간점 유리 전이 온도 또는 이론상의 계산값에 의해 산출된다. JIS K7121-1987에 기초하여 측정되는 경우에는, 유리 전이 온도는, 구체적으로는 시차 주사 열량 측정(열 유속DSC)에서 승온 속도 10℃/분으로 산출된다.
이들 고무 성분은 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.
또한, 고무 성분은, 필요에 따라, 상기한 용매에 의해 용해된 고무 성분 용액으로서 제조하여 사용할 수 있다.
고무 성분을 고무 성분 용액으로서 제조하는 경우, 고무 성분의 함유 비율은, 고무 성분 용액에 대하여, 예를 들어 1질량％ 이상, 바람직하게는 2질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이상이며, 또한, 예를 들어 99질량％ 이하, 바람직하게는 90질량％ 이하, 보다 바람직하게는 80질량％ 이하이다.
이들 중합체 성분은 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.
중합체 성분 중 바람직하게는 열경화성 수지 성분, 고무 성분을 예로 들 수 있다.
열경화성 수지 성분의 배합 비율은, 중합체 매트릭스에 대하여, 예를 들어 0.1질량％ 이상, 바람직하게는 1질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이상이며, 또한, 예를 들어 100질량％ 이하, 바람직하게는 99.9질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 99질량％ 이하이다.
고무 성분의 배합 비율은, 중합체 매트릭스에 대하여, 예를 들어 0.1질량％ 이상, 바람직하게는 1질량％ 이상, 더욱 바람직하게는 5질량％ 이상이며, 또한, 예를 들어 100질량％ 이하, 바람직하게는 99.9질량％ 이하, 더욱 바람직하게는 99질량％ 이하이다.
원료 성분의 총량(고형분총량) 100질량부에 대한 질화붕소 입자의 질량 기준의 배합 비율은, 예를 들어 40질량부 이상, 바람직하게는 65질량부 이상, 또한, 예를 들어 95질량부 이하, 바람직하게는 90질량부 이하이고, 원료 성분의 총량 100질량부에 대한 중합체 매트릭스의 질량 기준의 배합 비율은, 예를 들어 5질량부 이상, 바람직하게는 10질량부 이상, 또한, 예를 들어 60질량부 이하, 바람직하게는 35질량부 이하이다. 또한, 질화붕소 입자의 중합체 매트릭스 100질량부에 대한 질량 기준의 배합 비율은, 예를 들어 60질량부 이상, 바람직하게는 185질량부 이상, 또한, 예를 들어 1900질량부 이하, 바람직하게는 900질량부 이하이다.
또한, 중합체 매트릭스에는, 상기한 각 성분(중합물)의 이외에, 예를 들어 중합체 전구체(예를 들어, 올리고머를 포함하는 저분자량 중합체 등) 및/또는 단량체가 포함된다.
원료 성분을 제조하기 위해서는, 상기한 각 성분(질화붕소 입자 및 중합체 매트릭스를 포함하는 성분)과 용매를 배합하여 교반한 후, 건조시켜서 원료 성분을 원료 분체로서 얻는다.
용매로서는, 예를 들어 상기한 경화제 및/또는 경화 촉진제에 배합되는 용매와 동일한 용매를 들 수 있다. 용매의 배합 비율은, 질화붕소 입자 및 중합체 매트릭스의 총량 100질량부에 대하여, 예를 들어 20질량부 이상, 바람직하게는 50질량부 이상이며, 또한, 예를 들어 2000질량부 이하, 바람직하게는 500질량부 이하이다.
건조 방법으로서, 예를 들어 0℃ 이상, 바람직하게는 10℃ 이상이고, 또한, 80℃ 이하, 바람직하게는 40℃ 이하에서, 예를 들어 0.01Pa 이상, 바람직하게는 0.1Pa 이상, 또한, 예를 들어 300Pa 이하, 바람직하게는 100Pa 이하에서 진공 가열하는 진공 건조 방법이 채용된다.
또는, 원료 성분으로부터, 공지된 구름 이동 유동층 조립법 등에 의해 원료 분체를 제조할 수도 있다.
<긴 시트 형성 공정>
계속해서, 이 방법에서는, 상기한 원료 성분으로부터 캘린더에 의해 열전도성 시트를 형성한다.
이어서, 긴 시트 형성 공정에서 사용되는 캘린더에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1에 있어서, 캘린더(1)는, 복수의 닙 부분(2)이 형성되도록 배치되는 복수의 롤(3)을 구비하는 캘린더 성형 장치이다.
구체적으로는, 캘린더(1)는, 긴 시트(20)(구체적으로는, 열전도성 시트(100)이 프레스에 의해 성형되기 전의 긴 시트(20))의 반송 방향(도 1에서의 상하 방향, 연직 방향)에 직교하는 방향(도 1에서의 좌우 방향)에 서로 대향 배치되는 1쌍의 롤(5 및 6)로 이루어지는 압연 부재(4)를 구비하고 있다.
압연 부재(4)는 반송 방향을 따라서 간격을 두고 복수 정렬 배치되어 있다. 즉, 압연 부재(4)는 1쌍의 롤(5 및 6)이 반송 방향을 따라서 각각 복수 배치되어 있다.
또한, 복수의 압연 부재(4) 각각은, 제1 롤(5)과, 거기에 대향하는 제2 롤(6)을 구비하고, 그러한 닙 부분(2)(즉, 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)간의 간극)이 형성되어 있다.
제1 롤(5) 및 제2 롤(6)은, 예를 들어 스테인리스, 철, 구리 등의 금속제의 롤로 이루어진다. 바람직하게는, 스테인리스로 이루어진다.
제1 롤(5) 및 제2 롤(6)은, 긴 시트(20)를 반송 방향 하류측(하방)에 반송할 수 있도록, 그들의 닙 부분(2)에 있어서, 동일한 방향(하방)으로 회전하도록 설치되어 있다.
제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전 속도는, 예를 들어 50m/분 이하, 바람직하게는 10m/분 이하, 또한, 예를 들어 0.01m/분 이상의 범위로 설정되어 있다.
또한, 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)은, 필요에 따라, 도시하지 않은 열원에 의해 가열되어 있고, 그 표면 온도는, 예를 들어 중합체 매트릭스가 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 그것들 B 스테이지 상태가 되는 온도로 설정되어 있다. 구체적으로는, 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 표면 온도는, 예를 들어 20℃ 이상, 바람직하게는 40℃ 이상, 또한, 예를 들어 150℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이하의 범위로 설정되어 있다.
또한, 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)은, 그 직경이, 예를 들어 80mm 이상, 바람직하게는 100mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1000mm 이하, 바람직하게는 700mm 이하이고, 그 축방향 길이가, 예를 들어 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 또한, 예를 들어 3000mm 이하, 바람직하게는 2000mm 이하로 하여 형성되어 있다.
복수의 압연 부재(4)는, 구체적으로는 제1 압연 부재(7)와, 제1 압연 부재(7)의 반송 방향 하류측에 간격을 두고 배치되는 제2 압연 부재(8)와, 제2 압연 부재(8)의 반송 방향 하류측에 간격을 두고 배치되는 제3 압연 부재(9)와, 제3 압연 부재(9)의 반송 방향 하류측에 간격을 두고 배치되는 제4 압연 부재(10)와, 제4 압연 부재(10)의 반송 방향 하류측에 간격을 두고 배치되는 제5 압연 부재(11)로 할당되어 있다.
제1 압연 부재(7), 제2 압연 부재(8), 제3 압연 부재(9), 제4 압연 부재(10) 및 제5 압연 부재(11)는, 반송 방향(상하 방향)으로 연장하는 직선 형상(I자 형상)으로 배치되어 있다.
또한, 복수의 압연 부재(4) 각각에서의 제1 롤(5) 및 제2 롤(6) 사이의 닙 부분(2)의 간격(G)은, 반송 방향 하류측을 향하여 점차 작아지도록 설정되어 있다.
구체적으로는, 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)의 간격(G1), 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G2), 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)의 간격(G3), 제4 압연 부재(10)의 닙 부분(2)의 간격(G4) 및 제5 압연 부재(11)의 닙 부분(2)의 간격(G5)은, 예를 들어 하기 식(1)을 만족한다.
G1>G2>G3>G4>G5 (1)
또한, 반송 방향으로 인접하는 상류측의 압연 부재(4)와 하류측의 압연 부재(4)에 있어서, 하류측의 압연 부재(4)의 닙 부분(2)의 간격(갭, 이하 동의)(G')은, 상류측의 압연 부재(4)의 닙 부분(2)의 간격(G)에 대하여, 예를 들어 0.99배 이하, 바람직하게는 0.95배 이하, 더욱 바람직하게는, 0.9배 이하이며, 예를 들어 0.1배 이상이다.
바꾸어 말하면, 하류측의 압연 부재(4)의 닙 부분(2)의 간격(G')의, 상류측의 압연 부재(4)의 닙 부분(2)의 간격(G)에 대한 비R(G'/G)은 0.99 이하, 바람직하게는 0.95 이하, 더욱 바람직하게는 0.9 이하이며, 예를 들어 0.1배 이상이다.
상세하게는, 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G2)의, 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)의 간격(G1)에 대한 비(R2/1), 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)의 간격(G3)의, 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G2)에 대한 비(R3/2), 제4 압연 부재(10)의 닙 부분(2)의 간격(G4)의, 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)의 간격(G3)에 대한 비(R4/3) 및 제5 압연 부재(11)의 닙 부분(2)의 간격(G5)의, 제3 압연 부재(11)의 닙 부분(2)의 간격(G4)에 대한 비(R5/4)는, 예를 들어 하기 식(2)를 만족한다.
R2/1≥R3/2≥R4/3≥R5/4 (2)
(화학식 중 R2/1은 G2/G1, R3/2는 G3/G2, R4/3은 G4/G3, R5/4는 G5/G4임)
바람직하게는, 하기 식(3)을 만족한다.
R2/1>R3/2>R4/3>R5/4 (3)
(화학식 중 R2/1, R3/2, R4/3 및 R5/4는 상기와 동의임)
구체적으로는, 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)의 간격(G1)은, 예를 들어 0.2mm 이상, 바람직하게는 0.3mm 이상, 또한, 예를 들어 5mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하이다. 또한, 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G2)은, 예를 들어 0.1mm 이상, 또한, 예를 들어 4mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하이다. 또한, 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)의 간격(G3)은, 예를 들어 0.1mm 이상, 또한, 예를 들어 3mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하이다. 또한, 제4 압연 부재(10)의 닙 부분(2)의 간격(G4)은, 예를 들어 0.1mm 이상, 또한, 예를 들어 2mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하이다. 또한, 제5 압연 부재(11)의 닙 부분(2)의 간격(G5)은, 예를 들어 0.1mm 이상, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하이다.
또한, R2/1, R3/2, R4/3 및 R5/4는, 예를 들어 0.1 이상, 바람직하게는 0.2 이상, 또한, 예를 들어 0.9 이하, 바람직하게는 0.8 이하이다.
또한, 캘린더(1)에는, 필요에 따라, 권취 롤(도시하지 않음)이 제5 압연 부재(11)의 반송 방향 하류측에 간격을 두고 설치되어 있다.
그리고, 긴 시트 형성 공정에 있어서, 캘린더(1)에 의해 원료 성분으로 이루어지는 긴 시트(20)를 형성하기 위해서는, 우선, 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)의 상방으로부터 원료 성분(27)을 투입한다.
원료 성분(27)의 투입량은, 예를 들어 0.01kg/분 이상, 바람직하게는 0.02kg/분 이상이며, 또한, 예를 들어 50kg/분 이하, 바람직하게는 5kg/분 이하이다.
계속해서, 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)에 투입된 원료 성분(27)은, 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)에 있어서, 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 압연되어 긴 시트(20)로 성형되고, 긴 시트(20)가 제1 압연 부재(7)에서 제2 압연 부재(8)를 향하여 송출된다.
제1 압연 부재(7)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T1)는, 예를 들어 0.2mm 이상, 바람직하게는 0.25mm 이상, 또한, 예를 들어 5mm 이하, 바람직하게는 4mm 이하이다.
계속해서, 제1 압연 부재(7)로부터 송출된 긴 시트(20)는, 그 후, 제2 압연 부재(8)의 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전에 의해, 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)에 도달하여 진입하고, 제2 압연 부재(8)의 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 압연되고, 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)으로부터 송출된다.
제2 압연 부재(8)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T2)는, 제1 압연 부재(7)의 압연에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T1)에 비하여 얇으며, 두께(T1)에 대하여, 예를 들어 99％ 이하, 바람직하게는 95％ 이하, 더욱 바람직하게는 90％ 이하이고, 또한, 10％ 이상이다.
구체적으로는, 제2 압연 부재(8)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T2)는, 예를 들어 0.1mm 이상, 바람직하게는 0.2mm 이상이며, 또한, 예를 들어 4mm 이하, 바람직하게는 3mm 이하이다.
계속해서, 제2 압연 부재(8)로부터 송출된 긴 시트(20)는, 그 후, 제3 압연 부재(9)의 회전에 의해, 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)에 도달하여 진입하고, 제3 압연 부재(9)의 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 압연되고, 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)으로부터 송출된다.
제3 압연 부재(9)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T3)는, 제2 압연 부재(8)의 압연에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T2)에 비하여 얇으며, 두께(T2)에 대하여, 예를 들어 99％ 이하, 바람직하게는 95％ 이하, 더욱 바람직하게는 90％ 이하이고, 또한, 10％ 이상이다.
구체적으로는, 제3 압연 부재(9)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T3)는, 예를 들어 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 3mm 이하, 바람직하게는 2mm 이하이다.
계속해서, 제3 압연 부재(9)로부터 송출된 긴 시트(20)는, 그 후, 제4 압연 부재(10)의 회전에 의해, 제4 압연 부재(10)의 닙 부분(2)에 도달하여 진입하고, 제4 압연 부재(10)의 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 압연되고, 제4 압연 부재(10)의 닙 부분(2)으로부터 송출된다.
제4 압연 부재(10)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T4)는, 제3 압연 부재(9)의 압연에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T3)에 비하여 얇으며, 두께(T3)에 대하여, 예를 들어 99％ 이하, 바람직하게는 95％ 이하, 더욱 바람직하게는 90％ 이하이고, 또한, 10％ 이상이다.
구체적으로는, 제4 압연 부재(10)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T4)는, 예를 들어 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 2mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하이다.
계속해서, 제4 압연 부재(10)로부터 송출된 긴 시트(20)는, 그 후, 제5 압연 부재(11)의 회전에 의해, 제5 압연 부재(11)의 닙 부분(2)에 도달하여 진입하고, 제5 압연 부재(11)의 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 압연되고, 제5 압연 부재(11)의 닙 부분(2)으로부터 송출된다.
제5 압연 부재(11)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T5)는, 제4 압연 부재(10)의 압연에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T4)에 비하여 얇으며, 두께(T4)에 대하여, 예를 들어 99％ 이하, 바람직하게는 95％ 이하, 더욱 바람직하게는 90％ 이하이고, 또한, 10％ 이상이다.
구체적으로는, 제5 압연 부재(11)에 의해 성형된 긴 시트(20)의 두께(T5)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하이다.
그 후, 제5 압연 부재(11)로부터 송출된 긴 시트(20)는, 도시하지 않은 권취 롤에 의해 권취된다.
이에 의해, 긴 시트(20)를 얻을 수 있다.
또한, 긴 시트(20)의 표면(좌측면 및 우측면)에는, 예를 들어 도 1에서 도시하고 있지 않지만, 이형 시트를 설치하여 캘린더(1)에 의해 압연할 수도 있다. 구체적으로는, 원료 성분(27)을 2매의 이형 시트(도시하지 않음) 사이에 끼워 넣고, 그것들로 이루어지는 적층체를 캘린더(1)에 의해 압연한다.
이형 시트로서는, 예를 들어 폴리에스테르(구체적으로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등) 시트, 폴리올레핀 시트, 실리콘 고무 시트 등의 수지 시트, 예를 들어 스테인리스, 철 등의 금속박 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 수지 시트를 들 수 있다. 또한, 이형 시트의 표면에는 공지된 이형 처리를 실시할 수도 있다.
이형 시트의 두께는, 예를 들어 10㎛ 이상, 바람직하게는 30㎛ 이상이며, 또한, 예를 들어 300㎛ 이하, 바람직하게는 250㎛ 이하이다.
이형 시트는 시판품을 사용할 수 있고, 예를 들어 PET 시트로서, 구체적으로는 다이아호일 MRF시리즈, 다이아호일 MRX시리즈, 다이아호일 MRN시리즈(이상, 미츠비시주시사 제조), 파나필 시리즈, SG 시리즈(이상, PANAC사 제조) 등이 사용된다.
<프레스 공정>
프레스 공정을, 긴 시트 형성 공정 후에 실시한다.
구체적으로는, 긴 시트 형성 공정에 의해 성형된 긴 시트(20)를 소정의 크기로 재단하여 시트(21)를 성형하고, 그 후, 시트(21)를 도 2에 도시한 바와 같이, 예를 들어 진공 프레스기 등의 프레스기에 의해 프레스하여 열전도성 시트를 얻는다.
구체적으로는, 예를 들어 긴 시트(20)를 직사각 형상으로 잘라내어 시트(21)를 성형하고, 시트(21)로부터, 필요에 따라, 도시하지 않은 이형 시트를 박리하고, 그 후, 다른 이형 시트(44)(긴 시트 형성 공정에서 사용한 이형 시트와 상이한 이형 시트)를 개재시키면서 긴 시트(20)를 끼워 넣고, 필요에 따라, 진공 하에서 프레스한다. 또한, 이형 시트(44)는, 긴 시트 형성 공정에서 사용한 이형 시트(도시하지 않음)를 그대로 이용할 수도 있다.
또는, 이형 시트(44)는 복수 적층하여 사용할 수도 있다.
또한, 프레스에 있어서, 시트(21)의 주위에 프레임 형상의 스페이서를 설치할 수도 있다. 스페이서는, 예를 들어 금속으로 이루어지고, 두께가, 예를 들어 0.05 내지 1mm이다.
진공 프레스기의 진공압은, 예를 들어 100Pa 이하, 바람직하게는 50Pa 이하, 보다 바람직하게는 20Pa 이하, 더욱 바람직하게는 10Pa 이하이며, 예를 들어 0.01Pa 이상이다.
진공 프레스에 있어서, 시트(21)를 진공 프레스기에 세트하여 진공 프레스 기 내를 진공으로 하고, 그 후, 프레스를 개시할 수 있고, 그 경우에 있어서, 진공 프레스기 내를 진공으로 한 후, 프레스를 개시할 때까지의 시간은, 예를 들어 0.1분간 이상, 바람직하게는 0.5분간 이상, 보다 바람직하게는 1분간 이상, 더욱 바람직하게는 2분간 이상이며, 또한, 예를 들어 1시간 이하, 바람직하게는 30분간 이하, 보다 바람직하게는 10분간 이하, 더욱 바람직하게는 5분간 이하이다.
또한, 프레스압은 실효 압력으로, 예를 들어 0.5MPa 이상, 바람직하게는 1MPa 이상, 보다 바람직하게는 3MPa 이상, 더욱 바람직하게는 5MPa 이상이며, 특히 바람직하게는 10MPa 이상이며, 또한, 예를 들어 100MPa 이하이다.
또한, 프레스 시간은, 예를 들어 1분간 이상, 바람직하게는 3분간 이상, 보다 바람직하게는 5분간 이상, 더욱 바람직하게는 10분간 이상이며, 예를 들어 5시간 이하, 바람직하게는 2시간 이하, 보다 바람직하게는 1시간 이하, 더욱 바람직하게는 30분간 이하이다.
또한, 프레스를 가열하면서 실시하는 것, 즉, 열 프레스할 수도 있다.
열 프레스의 온도는, 예를 들어 20℃ 이상, 바람직하게는 30℃ 이상, 보다 바람직하게는 40℃ 이상이고, 또한, 예를 들어 150℃ 이하, 바람직하게는 120℃ 이하, 보다 바람직하게는 80℃ 이하이다.
프레스 공정에 의해 얻어지는 열전도성 시트(100)는, 중합체 매트릭스가 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는 B 스테이지이다.
얻어지는 열전도성 시트(100)의 두께(T0)(도 3 참조)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하이다.
열전도성 시트(100)에서의 질화붕소 입자(23)의 체적 기준의 함유 비율은, 예를 들어 35체적％ 이상, 바람직하게는 50체적％ 이상, 보다 바람직하게는 60체적％ 이상, 더욱 바람직하게는 65체적％ 이상이며, 또한, 예를 들어 95체적％ 이하, 바람직하게는 90체적％ 이하이다.
질화붕소 입자(23)의 함유 비율이 상기한 범위에 미치지 않는 경우에는, 질화붕소 입자(23)를 열전도성 시트(100)에서 면 방향(PD)(후술)으로 배향시킬 수 없는 경우가 있다. 또한, 질화붕소 입자의 함유 비율이 상기한 범위를 초과하는 경우에는, 열전도성 시트(100)의 유연성이 저하되는 경우가 있다.
그리고, 이와 같이 하여 얻어진 열전도성 시트(100)에 있어서, 도 3이 참조되는 바와 같이, 질화붕소 입자(23)의 길이 방향(LD)이, 열전도성 시트(100)의 두께 방향(TD)에 교차(직교)하는 면 방향(PD)을 따라 배향하고 있다.
또한, 질화붕소 입자(23)의 길이 방향(LD)이 열전도성 시트(100)의 면 방향(PD)에 이루는 각도의 산술 평균(질화붕소 입자(23)의 열전도성 시트(100)에 대한 배향 각도(α))은, 예를 들어 25° 이하, 바람직하게는 20° 이하이며, 예를 들어 0° 이상이다.
이에 의해, 열전도성 시트(100)의 면 방향(PD)의 열전도율은, 예를 들어 6W/m·K 이상, 바람직하게는 10W/m·K 이상, 더욱 바람직하게는 15W/m·K 이상, 특히 바람직하게는 20W/m·K 이상이며, 예를 들어 200W/m·K 이하이다.
또한, 열전도성 시트(100)의 면 방향(PD)의 열전도율은, 후술하는 열경화(완전 경화)의 전후에 있어서 실질적으로 동일하다.
열전도성 시트(100)의 면 방향(PD)의 열전도율이 상기 범위에 미치지 않으면, 면 방향(PD)의 열전도성이 충분하지 않으므로, 그러한 면 방향(PD)의 열전도성이 요구되는 방열 용도에 사용할 수 없는 경우가 있다.
또한, 열전도성 시트(100)의 면 방향(PD)의 열전도율은, 펄스 가열법에 의해 측정한다. 펄스 가열법에서는, 크세논 플래쉬 애널라이저 「LFA-447형」(NETZSCH사 제조)이 사용된다.
또한, 열전도성 시트(100)의 두께 방향(TD)의 열전도율은, 예를 들어 0.5W/m·K 이상, 바람직하게는 1W/m·K 이상이며, 또한, 예를 들어 15W/m·K 이하, 바람직하게는 10W/m·K 이하이다.
또한, 열전도성 시트(100)의 두께 방향(TD)의 열전도율은, 펄스 가열법, 레이저 플래시법 또는 TWA법에 의해 측정한다. 펄스 가열법에서는 상기와 마찬가지의 것이 사용되고, 레이저 플래시법에서는 「TC-9000」(알박리코사 제조)이 사용되고, TWA법에서는 「ai-Phase mobile」(아이페이즈사 제조)이 사용된다.
이에 의해, 열전도성 시트(100)의 면 방향(PD)의 열전도율의, 열전도성 시트(100)의 두께 방향(TD)의 열전도율에 대한 비(면 방향(PD)의 열전도율/두께 방향(TD)의 열전도율)는, 예를 들어 1.5 이상, 바람직하게는 3 이상, 더욱 바람직하게는 4 이상이며, 또한, 예를 들어 50 이하이다.
또한, 열전도성 시트(100)의 밀도는, 예를 들어 1.5g/cm2 이상, 바람직하게는 1.55g/cm2 이상, 더욱 바람직하게는 1.6g/cm2 이상, 특히 바람직하게는 1.65g/cm2 이상, 가장 바람직하게는 1.7g/cm2 이상이며, 예를 들어 4g/cm2 이하이다.
또한, 열전도성 시트(100)에는, 도 21이 참조되는 바와 같이, 예를 들어 공극(간극)(28)이 형성되는 경우가 있다.
열전도성 시트(100)에서의 공극(28)의 비율, 즉, 공극률(P)은, 예를 들어 3.0체적％ 이하이며, 바람직하게는 2.5체적％ 이하, 보다 바람직하게는 2.0체적％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1.5체적％ 이하이고, 또한, 예를 들어 0체적％ 이상이다.
상기한 공극률(P)은, 예를 들어 질화붕소 입자의 이론 밀도를 2.28g/cm3, 중합체 매트릭스의 이론 밀도를 1.2g/cm3로 가정하여 이론 밀도 산출(ρA, 1.956g/cm3)하여, 또한, 열전도성 시트(100)를 직경 25mm의 펀치로 펀칭했을 때의 두께와 절편의 면적, 무게로부터 산출한 밀도(ρB)를 산출한다. 계속해서, 상술에서 측정, 산출한 밀도로부터 공극률(P=100×(ρB/ρA))을 산출한다.
또한, 공극률(P)은, 예를 들어 우선, 열전도성 시트(100)를 두께 방향을 따라서 크로스 섹션 폴리셔(CP)에 의해 절단 가공하여, 그로 인해 나타나는 단면을, 주사형 전자 현미경(SEM)으로 200배로 관찰하여 상을 얻고, 얻어진 상으로부터 공극(28) 부분과, 그 이외의 부분을 2치화 처리하고, 계속해서, 열전도성 시트(100) 전체의 단면적에 대한 공극(28) 부분의 면적비를 산출함으로써 측정된다.
공극률(P)의 측정에는, B 스테이지(반경화) 상태의 열전도성 시트(100)가 사용된다.
열전도성 시트(100)의 공극률(P)이 상기한 범위 내에 있으면, 열전도성 시트(100)의 열전도성이나, 단차 추종성(열전도성 시트(100)를 단차가 있는 설치 대상으로 설치할 때, 그 단차를 따라서 밀착하도록 추종하는 특성)을 향상시킬 수 있다.
또한, 열전도성 시트(100)의 복소 전단 점도(η*)는, 동적 점탄성 측정에 의해 얻어지는 온도 20 내지 150℃의 온도 범위 중 적어도 어느 하나의 온도에 있어서(특히, 바람직하게는 70℃에서), 예를 들어 300Pa·s 이상, 바람직하게는 500Pa·s 이상, 보다 바람직하게는 800Pa·s 이상이며, 또한, 예를 들어 5×104Pa·s 이하, 바람직하게는 3×104Pa·s 이하, 더욱 바람직하게는 1×104Pa·s 이하이다.
또한, 동적 점탄성 측정은, JIS K7244-10(2005년)에 준거하여 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분의 전단 모드로 측정된다.
열전도성 시트(100)의 복소 전단 점도(η*)가 상기 범위 내에 있으면, 원료 성분의 가공성(성형성)을 향상시킬 수 있다.
또한, 열전도성 시트(100)는, JIS K 5600-5-1의 원통형 맨드렐법에 준거하는 내굴곡성 시험에서 하기의 시험 조건으로 평가했을 때, 예를 들어 파단이 관찰되지 않는다.
시험 조건
시험 장치: 타입I
맨드렐: 직경 1mm, 5mm, 10mm
굴곡 각도: 90℃ 내지 180℃
열전도성 시트(100)의 두께: 0.1 내지 2mm(구체적으로는 0.2mm)
타입I의 시험 장치의 사시도를 도 4 및 도 5에 도시하고, 이하에 타입I의 시험 장치를 설명한다.
도 4 및 도 5에 있어서, 타입I의 시험 장치(30)는, 제1 평판(31)과, 제1 평판(31)과 병렬 배치되는 제2 평판(32)과, 제1 평판(31) 및 제2 평판(32)을 상대 회동시키기 위하여 설치되는 맨드렐(회전축)(33)을 구비하고 있다.
제1 평판(31)은 대략 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있다. 또한, 제1 평판(31)의 일단부(자유 단부)에는 스토퍼(34)가 설치되어 있다. 스토퍼(34)는, 제1 평판(31)의 표면에, 제1 평판(31)의 일단부를 따라 연장되도록 형성되어 있다.
제2 평판(32)은 대략 직사각형 평판 형상을 이루고, 그 1변이, 제1 평판(31)의 1변(스토퍼(34)가 설치되는 일단부와 반대측의 타단부(기단부)의 1변)과 인접하도록 배치되어 있다.
맨드렐(33)은, 서로 인접하는 제1 평판(31) 및 제2 평판(32)의 1변을 따라서 연장되도록 형성되어 있다.
이 타입I의 시험 장치(30)는, 도 4에 도시한 바와 같이, 내굴곡성 시험을 개시하기 전에는 제1 평판(31)의 표면과 제2 평판(32)의 표면이 같은 높이로 된다.
그리고, 내굴곡성 시험을 실시하기 위해서는, 열전도성 시트(100)를 제1 평판(31)의 표면과 제2 평판(32)의 표면에 적재한다. 또한, 열전도성 시트(100)를, 그 1변이 스토퍼(34)에 접촉하도록 적재한다.
계속해서, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1 평판(31) 및 제2 평판(32)을 상대적으로 회동시킨다. 구체적으로는, 제1 평판(31)의 자유 단부와 제2 평판(32)의 자유 단부를, 맨드렐(33)을 중심으로 하여 소정의 각도만큼 회동시킨다. 상세하게는, 제1 평판(31) 및 제2 평판(32)을, 그들의 자유 단부의 표면이 근접(대향)하도록 회동시킨다.
이에 의해, 열전도성 시트(100)는, 제1 평판(31) 및 제2 평판(32)의 회동에 추종하면서 맨드렐(33)을 중심으로 굴곡한다.
바람직하게는, 열전도성 시트(100)는, 상기한 시험 조건에 있어서, 굴곡 각도를 180°로 설정했을 때에도 파단이 관찰되지 않는다.
상기한 굴곡 각도로의 내굴곡성 시험에서 열전도성 시트(100)에 파단이 관찰되는 경우에는, 열전도성 시트(100)에 우수한 유연성을 부여할 수 없는 경우가 있다.
또한, 내굴곡성 시험에는, 중합체 매트릭스가 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는 B 스테이지 상태의 열전도성 시트(100)가 사용된다.
그리고, 이 열전도성 시트(100)는, 피착체가 되는 방열 대상에 접착되고, 그 후, 중합체 매트릭스가 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 가열에 의해 열경화시킴(C 스테이지 상태로 함)으로써 방열 대상에 접착된다.
열전도성 시트(100)를 열경화시키기 위해서는, 예를 들어 60℃ 이상, 바람직하게는 80℃ 이상, 또한, 예를 들어 250℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이하에서, 예를 들어 5분간 이상, 바람직하게는 10분간 이상, 또한, 예를 들어 300분간 이하, 바람직하게는 200분간 이하에서 열전도성 시트(100)를 가열한다.
그리고, 본 발명의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 원료 성분(27)으로부터 캘린더(1)에 의해 열전도성 시트(100)를 형성하므로, 우수한 제조 효율로 열전도성 시트(100)를 얻을 수 있다.
게다가, 판상의 질화붕소 입자(23)의 파쇄를 유효하게 방지할 수 있다.
또한, 원료 성분(27)를, 상하 방향으로 서로 인접하는 상류측의 닙 부분(2)에서 하류측의 닙 부분(2)으로, 즉 압연 부재(4)에 통과시킨다. 그리고, 캘린더(1)에서는, 하류측의 닙 부분(2)의 간격(G')이 상류측의 닙 부분의 간격(G)보다 작게 설정되어 있다.
즉, 캘린더(1)에 있어서, 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G2)은 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)의 간격(G1)보다 작고, 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)의 간격(G3)은 제2 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G2)보다 작고, 제4 압연 부재(10)의 닙 부분(2)의 간격(G4)은 제3 압연 부재(9)의 닙 부분(2)의 간격(G3)보다 작고, 제5 압연 부재(8)의 닙 부분(2)의 간격(G5)은 제1 압연 부재(7)의 닙 부분(2)의 간격(G4)보다 작게 설정되어 있다.
요컨대, 압연 부재(4)의 닙 부분(2)의 간격(G1 내지 G5)은, 반송 방향 하류측을 향하여 점차 작아지도록 설정되어 있다.
그로 인해, 판상의 질화붕소 입자(23)를 중합체 매트릭스(24) 내에서 면 방향(PD)을 따라 효율적으로 배향시키면서 공극률(P)을 저감시킬 수 있다.
그로 인해, 면 방향(PD)의 열전도성 및 유연성이 우수한 열전도성 시트(100)를 우수한 제조 효율로 제조할 수 있다.
그 결과, 유연성 및 면 방향(PD)의 열전도성이 우수한 열전도성 시트(100)로서 다양한 방열 용도에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 열전도성 시트(100)에 의해 전자 소자를 피복하면, 이러한 전자 소자를 보호할 수 있으면서 전자 소자의 열을 효율적으로 열전도시킬 수 있다.
또한, 열전도성 시트(100)에 피복되는 전자 소자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 IC(집적 회로) 칩, 콘덴서, 코일, 저항기, 발광 다이오드 등을 들 수 있다. 이들 전자 소자는, 통상, 기판 상에 설치되고, 면 방향(기판의 면 방향)에 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
특히, 열전도성 시트(100)에 의해, 파워 일렉트로닉스에 채용되는 전자 부품 및/또는 그것이 실장되는 실장 기판을 피복하면, 열전도성 시트(100)의 열에 의한 열화를 방지할 수 있으면서, 열전도성 시트(100)에 의해 전자 부품 및/또는 실장 기판의 열을 면 방향(PD)을 따라서 방열시킬 수 있다.
파워 일렉트로닉스에 채용되는 전자 부품으로서는, 예를 들어 IC(집적 회로) 칩(특히, IC 칩에서의 폭이 좁은 전극 단자 부분), 사이리스터(정류기), 모터 부품, 인버터, 송전용 부품, 콘덴서, 코일, 저항기, 발광 다이오드 등을 들 수 있다.
또한, 실장 기판에는 상기한 전자 부품이 표면(한쪽면)에 실장되어 있고, 이러한 실장 기판에서는, 전자 부품이 면 방향(실장 기판의 면 방향)에 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 내열성이 우수한 열전도성 시트(100)를, 예를 들어 LED 방열 기판, 전지용 방열재에 설치할 수도 있다.
또한, 도 1의 실선의 실시 형태에서는, 용매를 포함하는 원료 성분을, 건조시켜서 원료 분체를 제조하여 그것을 캘린더(1)에 투입하고 있지만, 예를 들어 도 1의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 용매를 포함하는 원료 성분을 압출기 등에 의해 원료 시트(26)로 성형한 후, 원료 시트(26)를 캘린더(1)에 투입할 수도 있다.
이어서, 도 6 내지 도 18을 참조하여 본 발명의 긴 시트 형성 공정의 캘린더의 다른 실시 형태를 설명한다.
또한, 상기한 각 부에 대응하는 부재에 대해서는, 이후의 각 도면에서 동일한 참조 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 1의 실시 형태에서는, 캘린더(1)는, 복수의 압연 부재(4)가 상하 방향으로 연장되도록 종형으로 직렬 배치되는 종형 배치로 하고 있지만, 예를 들어 도 6에 도시한 바와 같이, 복수의 압연 부재(4)가 좌우 방향으로 연장되도록 횡형으로 직렬 배치되는 횡형 배치로 할 수도 있다.
도 6의 캘린더(1)를 사용하는 열전도성 시트의 제조 방법은, 도 1의 캘린더(1)를 사용하는 열전도성 시트의 제조 방법과 마찬가지의 작용 효과를 발휘한다.
또한, 도 1의 실시 형태에서는, 압연 부재(4)에 있어서, 제1 롤(5) 및 제2 롤(6)을 각각 반송 방향을 따르는 I자 형상으로 배치하고 있지만, 그 배치는 그것에 한정되지 않는다.
예를 들어, 도 7 내지 도 18에 도시한 바와 같이, 여러가지의 배치로 형성되는 롤(3)로 이루어지는 압연 부재(4)로부터 캘린더(1)를 구성할 수도 있다.
도 7 내지 도 18에 도시한 캘린더(1)에서는, 긴 시트(20)의 패스가 굴곡 형상으로 형성되어 있으므로, 긴 시트(20)를 굴곡시키면서 압연하여 열전도성 시트(100)를 제조한다.
구체적으로는, 도 7 내지 도 9의 캘린더(1)에서는, 복수(도 7에서는 3개, 도 8에서는 4개, 도 9에서는 5개)의 롤(3)이 상하 방향으로 직립하도록 밀착 형상으로 정렬 배치되어 있다.
도 10의 캘린더(1)에서는, 복수(3개)의 롤(3)이 상하 방향에 대하여 경사져서 정렬 배치되어 있다.
도 11의 캘린더(1)에서는, 복수(3개)의 롤(3) 중 상측 2개의 롤(3)이 상하 방향에 대한 경사 방향으로 대향 배치되어 있다.
도 8 및 도 12 내지 도 15에서는, 압연 부재(4)는 4개의 롤(3)로 이루어지고, 롤(3)은, 도 12에서는 역L자 형상으로, 도 13에서는 L자 형상으로, 도 14에서는 Z자 형상으로, 도 15에서는 S자 형상으로 배치되어 있다.
도 9 및 도 16 내지 도 18에서는, 압연 부재(4)는 5개의 롤(3)로 이루어지고, 롤(3)은, 도 16에서는 역L자 형상으로, 도 17에서는 7자 형상으로, 도 18에서는 M자 형상으로 배치되어 있다.
도 7 내지 도 18의 캘린더(1)를 사용하는 열전도성 시트(100)의 제조 방법은, 도 1에 도시하는 캘린더(1)를 사용하는 열전도성 시트(100)의 제조 방법과 마찬가지의 작용 효과를 발휘할 수 있다.
바람직하게는, 도 1 및 도 6에 도시하는 캘린더(1)를 사용하는 열전도성 시트(100)의 제조 방법을 들 수 있다. 이 방법에 의하면, 압연 부재(4)가 직선 형상으로 배치되고, 긴 시트(20)의 패스가 직선상으로 연장되도록 형성되어 있으므로, 판상의 질화붕소 입자(23)를 굴곡시키는 응력이 발생하는 것을 방지할 수 있고, 그로 인해, 질화붕소 입자(23)의 파쇄를 보다 한층 유효하게 방지할 수 있다.
또한, 도 1의 실시 형태는, 압연 부재를 5개 설치하고 있지만, 그 수는 복수의 닙 부분(2)이 형성되도록 복수개이면 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 2 내지 10개(5개를 제외함), 바람직하게는 3 내지 7개(5개를 제외함)로 설정할 수도 있다.
바람직하게는, 압연 부재(4)를 3개 이상 설치한다. 이에 의해, 긴 시트(20)를 충분히 효율적으로 압연할 수 있다.
또한, 도 1에서는, 긴 시트 형성 공정에 있어서, 캘린더(1)로서 복수의 압연 부재(4)를 구비하는 캘린더 성형 장치를 사용하고 있지만, 예를 들어 도 19에 도시한 바와 같이, 단수의 압연 부재(4)를 구비하는 캘린더 성형 장치를 사용할 수도 있다.
도 19에 있어서, 1쌍의 롤(3)은 단수의 압연 부재(4)를 구성하고 있고, 서로 좌우 방향으로 대향 배치되어 있다.
도 19에서는, 1쌍의 롤(3)을 서로 좌우 방향으로 대향 배치시키고 있지만, 예를 들어 도 20에 도시한 바와 같이, 서로 좌우 방향으로 대향 배치시킬 수도 있다.
[제2 실시 형태]
제2 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법은, 원료 성분을 제조하는 공정(원료 제조 공정), 원료 성분을 캘린더로 압연함으로써 긴 시트를 형성하는 공정(긴 시트 형성 공정) 및 긴 시트를 프레스하는 공정(프레스 공정)을 구비하고 있다.
이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.
<원료 제조 공정>
제2 실시 형태의 원료 제조 공정은 제1 실시 형태의 원료 제조 공정과 동일하다.
<긴 시트 형성 공정>
계속해서, 이 방법에서는, 상기한 원료 성분을 캘린더로 압연함으로써 열전도성 시트를 형성한다.
이어서, 긴 시트 형성 공정에서 사용되는 캘린더에 대하여 도 24를 참조하여 설명한다.
도 24에 있어서, 캘린더(B1)는, 원료 성분(B9)으로 제1 긴 시트(B2)를 형성하는 시트 형성부(B3)와, 제1 긴 시트(B2)를 두께 방향(제1 긴 시트(B2)의 두께 방향, 이하 동일)으로 복수 적층하는 시트 적층부(B4)를 구비하고 있다.
시트 형성부(B3)는, 캘린더(B1)에서의 제1 긴 시트(B2)의 반송 방향(도 24에서의 상하 방향, 이하, 간단히 반송 방향이라고 함) 최상류측에 배치되고, 압연 부재(B5)를 복수 구비하고 있다.
시트 적층부(B4)는, 시트 형성부(B3)에 대하여 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 시트 적층부(B4)는, 반송 방향으로 다단 또는 단단(n단, n은 1 이상의 정수), 예를 들어 1 내지 9단, 바람직하게는 2 내지 6단(구체적으로는 4단)으로 구성되어 있다.
시트 형성부(B3)는, 반송 방향과 직교하는 방향으로 병렬 배치되는 압연 부재(B5)를 복수개(2n개, 구체적으로는 16개) 구비하고 있다.
각 압연 부재(B5)는, 닙 부분(이하, 시트 형성부에서는 제1 닙 부분(B8), 시트 적층부에서는 제2 닙 부분(B14)이라고 함)이 형성되도록 서로 대향 배치되는 1쌍의 롤을 구비하고 있다. 1쌍의 롤은, 병렬 방향(반송 방향에 교차하는 방향) 일방측에 배치되는 제1 롤(B6) 및 제1 롤(B6)에 대하여 병렬 방향 타방측에 대향 배치되는 제2 롤(B7)을 구비하고 있다.
제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)은, 예를 들어 스테인리스, 철, 구리 등의 금속제의 롤로 형성되어 있다. 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)은, 바람직하게는 스테인리스로 형성되어 있다. 또한, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 표면에는 이형 처리할 수도 있다.
또한, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)은, 그 직경이, 예를 들어, 80mm 이상, 바람직하게는 100mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1000mm 이하, 바람직하게는 700mm 이하이고, 그 축방향 길이가, 예를 들어 100mm 이상, 바람직하게는 200mm 이상, 또한, 예를 들어 3000mm 이하, 바람직하게는 2000mm 이하로 형성되어 있다.
또한, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 제1 닙 부분(B8)의 간격(G1)은, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 10mm 이하, 바람직하게는 0.5mm 이하이다.
제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)은, 그 회전 속도가, 예를 들어 50m/분 이하, 바람직하게는 10m/분 이하, 또한, 예를 들어 0.01m/분 이상의 범위로 설정되어 있다.
또한, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)은, 필요에 따라, 도시하지 않은 열원에 의해 가열되어 있고, 그 표면 온도는, 예를 들어 20℃ 이상, 바람직하게는 40℃ 이상, 예를 들어 150℃ 이하, 바람직하게는 80℃ 이하의 범위로 설정되어 있다.
제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)은, 제1 긴 시트(B2)를 반송 방향 하류측에 반송 할 수 있도록 그들 제1 닙 부분(B8)에서 동일 방향으로 회전하도록 설치되어 있다.
압연 부재(B5)는, 원료 성분(B9)을 압연하여 시트 형상으로 성형함으로써 제1 긴 시트(B2)를 형성한다.
시트 적층부(B4)는, 최초단 적재층부, 필요에 따라, 복수의 중간단 적재층부 및 최종단 적재층부를 구비하고 있다. 시트 적층부(B4)는, n단으로 구성되는 경우에는, 예를 들어 제1 시트 적층부(최초단 적재층부), 필요에 따라, 제2 시트 적층부(중간단 적재층부), ··· 및 제n 시트 적층부(최종단 적재층부)를 구비하고 있다. 구체적으로는, 도 24에 있어서, 시트 적층부(B4)는 제1 시트 적층부(B10)(최초단 적재층부), 제2 시트 적층부(B11)(중간단 적재층부), 제3 시트 적층부(B12)(중간단 적재층부) 및 제4 시트 적층부(B13)(최종단 적재층부)를 구비하고 있다.
제1 시트 적층부(B10)는, 시트 형성부(B3)에 대하여 반송 방향 하류측에 배치되고, 또한, 시트 적층부(B4)에서의 반송 방향 최상류측에 배치되어 있다. 또한, 제1 시트 적층부(B10)는, 반송 방향 상류측에 배치되는 시트 형성부(B3)에서의 복수의 압연 부재(B5)(제1 압연 부재에 상당)에 대하여 반송 방향 하류측에 있어서, 반송 방향과 직교하는 방향으로 병렬 배치되는 1개의 압연 부재(B5)(제2 압연 부재에 상당)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 제1 시트 적층부(B10)의 압연 부재(B5)는, 시트 형성부(B3)에서의 2개의 압연 부재(B5)에 대응하여 1개 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제1 시트 적층부(B10)의 압연 부재(B5)는, 시트 형성부(B3)의 압연 부재(B5)의 개수에 대하여 반수개 설치되어 있다. 시트 적층부(B4)가 n단으로 구성되는 경우에는, 제1 시트 적층부(B10)는 2n-1개(구체적으로는 8개)의 압연 부재(B5)를 구비하고 있다.
제1 시트 적층부(B10)에서의 각 압연 부재(B5)를 형성하는 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 재료, 크기, 회전 속도, 표면 온도 및 회전 방향은, 시트 형성부(B3)에서의 압연 부재(B5)의 그것들과 동일하다.
제1 시트 적층부(B10)에서의 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 제2 닙 부분(B14)의 간격(G2)은, 시트 형성부(B3)에서의 제1 닙 부분(B8)의 제1 간격(G1)에 대하여, 예를 들어 50％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상, 또한, 예를 들어 150％ 이하, 바람직하게는 130％, 더욱 바람직하게는 120％이다. 구체적으로는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 제2 닙 부분(B14)의 간격(G2)은, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.05mm 이상, 보다 바람직하게는 0.1mm 이상, 더욱 바람직하게는 0.15mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1.5mm 이하, 바람직하게는 1mm 이하, 보다 바람직하게는 0.8mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.6mm 이하이다.
제2 시트 적층부(B11)는, 제1 시트 적층부(B10)에 대하여 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 또한, 제2 시트 적층부(B11)는, 반송 방향 상류측에 배치되는 제1 시트 적층부(B10)에서의 복수의 압연 부재(B5)(제1 압연 부재에 상당)에 대하여, 반송 방향 하류측에 있어서, 반송 방향과 직교하는 방향으로 병렬 배치되는 1개의 압연 부재(B5)(제2 압연 부재에 상당)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 제2 시트 적층부(B11)의 압연 부재(B5)는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 2개의 압연 부재(B5)에 대응하여 1개 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제2 시트 적층부(B11)의 압연 부재(B5)는, 제1 시트 적층부(B10)의 압연 부재(B5)의 개수에 대하여 반수개 설치되어 있다. 시트 적층부(B4)가 n단으로 구성되는 경우에는, 제2 시트 적층부(B11)는 압연 부재(B5)를 2n-2개(구체적으로는 4개) 구비하고 있다.
제2 시트 적층부(B11)에서의 각 압연 부재(B5)를 형성하는 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)에 대해서는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 그것들과 마찬가지이다.
제3 시트 적층부(B12)는, 제2 시트 적층부(B11)에 대하여 반송 방향 하류측에 배치되어 있다. 또한, 제3 시트 적층부(B12)는, 반송 방향 상류측에 배치되는 제2 시트 적층부(B11)에서의 복수의 압연 부재(B5)(제1 압연 부재에 상당)에 대하여 반송 방향 하류측에 있어서, 반송 방향과 직교하는 방향으로 병렬 배치되는 1개의 압연 부재(B5)(제2 압연 부재에 상당)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 제3 시트 적층부(B12)의 압연 부재(B5)는, 제2 시트 적층부(B11)에서의 2개의 압연 부재(B5)에 대응하여 1개 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제3 시트 적층부(B12)의 압연 부재(B5)는, 제2 시트 적층부(B11)의 압연 부재(B5)의 개수에 대하여 반수개 설치되어 있다. 시트 적층부(B4)가 n단으로 구성되는 경우에는, 제3 시트 적층부(B12)는 압연 부재(B5)를 2n-3개(구체적으로는 2개) 구비하고 있다.
제3 시트 적층부(B12)에서의 각 압연 부재(B5)를 형성하는 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)에 대해서는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 그것들과 마찬가지이다.
제4 시트 적층부(B13)는, 제3 시트 적층부(B12)에 대하여 반송 방향 하류측에 배치되고, 또한, 시트 적층부(B4)에서 반송 방향 최하류측에 배치되어 있다. 또한, 제4 시트 적층부(B13)는, 반송 방향 상류측에 배치되는 제3 시트 적층부(B12)에서의 복수의 압연 부재(B5)(제1 압연 부재에 상당)에 대하여, 반송 방향 하류측에 있어서, 반송 방향과 직교하는 방향으로 병렬 배치되는 1개의 압연 부재(B5)(제2 압연 부재에 상당)를 구비하고 있다.
구체적으로는, 제4 시트 적층부(B13)의 압연 부재(B5)는, 제3 시트 적층부(B12)에서의 2개의 압연 부재(B5)에 대응하여 1개 설치되어 있다. 바꾸어 말하면, 제4 시트 적층부(B13)의 압연 부재(B5)는, 제3 시트 적층부(B12)의 압연 부재(B5)의 개수에 대하여 반수개 설치되어 있다. 시트 적층부(B4)가 n단으로 구성되는 경우에는, 제4 시트 적층부(B13)는 압연 부재(B5)를 2n-4개(구체적으로는 1개) 구비하고 있다.
제4 시트 적층부(B13)에서의 각 압연 부재(B5)를 형성하는 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)에 대해서는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 그것들과 마찬가지이다.
또한, 캘린더(B1)에는, 필요에 따라, 권취 롤(도시하지 않음)이 제4 시트 적층부(B13)(시트 적층부(B4)가 n단으로 구성되는 경우에는, 제n 시트 적층부)에서의 압연 부재(B5)의 반송 방향 하류측에 간격을 두고 설치되어 있다.
그리고, 원료 성분(B9)을 캘린더(B1)로 압연함으로써 긴 시트(B20)를 형성하기 위해서는, 원료 성분(B9)을 시트 형성부(B3)에서의 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)로 압연함으로써 제1 긴 시트(B2)를 형성하고, 계속해서, 제1 긴 시트(B2)를 두께 방향으로 복수 적층하고, 시트 적층부(B4)에서의 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)로 압연한다.
구체적으로는, 원료 성분(B9)을, 시트 형성부(B3)에서의 복수의 압연 부재(B5)의 각 제1 닙 부분(B8)에 투입한다.
원료 성분(B9)의 투입량은, 예를 들어 0.01kg/분 이상, 바람직하게는 0.02kg/분 이상, 또한, 예를 들어 50kg/분 이하, 5kg/분 이하이다.
계속해서, 시트 형성부(B3)에서의 복수의 압연 부재(B5)의 각 제1 닙 부분(B8)에 투입된 원료 성분(B9)은, 제1 닙 부분(B8)에 있어서, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측에 반송되면서 압연되어 제1 긴 시트(B2)에 각각 형성되고, 각자 제1 긴 시트(B2)가 시트 형성부(B3)에서의 각 압연 부재(B5)로부터 송출된다.
시트 형성부(B3)에서의 압연 부재(B5)에 의해 형성된 제1 긴 시트(B2)의 두께(TB1)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하이다.
시트 형성부(B3)에서의 병렬 방향으로 서로 인접하는 2개의 압연 부재(B5)에 의해 압연된 2개의 제1 긴 시트(B2)는, 그들 2개에 대응하는 제1 시트 적층부(B10)에서의 1개의 압연 부재(B5)를 향하여 송출된다. 그리고, 2개의 제1 긴 시트(B2)는, 그 후, 제1 시트 적층부(B10)에서의 압연 부재(B5)의 제2 닙 부분(B14)에 도달하고, 합일하여 적층되면서 제1 시트 적층부(B10)에서의 제2 닙 부분(B14)에 진입한다. 계속해서, 제2 닙 부분(B14)에 진입한 2개의 제1 긴 시트(B2)는, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 통합하여 압연되어, 2층으로 이루어지는 1개의 제2 긴 시트(B15)로 형성되고, 제1 시트 적층부(B10)에서의 압연 부재(B5)로부터 송출된다.
제1 시트 적층부(B10)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제2 긴 시트(B15)의 두께(TB2)는, 시트 형성부(B3)에서의 압연 부재(B5)의 압연에 의해 성형된 제1 긴 시트(B2)의 두께(TB1)에 대하여, 예를 들어 150％ 이하, 바람직하게는 130％ 이하, 더욱 바람직하게는 120％ 이하이고, 또한, 예를 들어 50％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상이기도 하다.
구체적으로는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제2 긴 시트(B15)의 두께(TB2)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하이다.
제1 시트 적층부(B10)에서의 병렬 방향으로 서로 인접하는 2개의 압연 부재(B5)에 의해 압연된 2개의 제2 긴 시트(B15)는, 그들 2개에 대응하는 제2 시트 적층부(B11)에서의 1개의 압연 부재(B5)를 향하여 송출된다. 그리고, 2개의 제2 긴 시트(B15)는, 그 후, 제2 시트 적층부(B11)에서의 압연 부재(B5)의 제2 닙 부분(B14)에 도달하고, 합일하여 적층되면서 제2 시트 적층부(B11)에서의 제2 닙 부분(B14)에 진입한다. 계속해서, 제2 닙 부분(B14)에 진입한 2개의 제2 긴 시트(B15)는, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 통합하여 압연되어, 4층으로 이루어지는 1개의 제3 긴 시트(B16)로 형성되고, 제2 시트 적층부(B11)에서의 압연 부재(B5)로부터 송출된다.
제2 시트 적층부(B11)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제3 긴 시트(B16)의 두께(TB3)는, 제1 시트 적층부(B10)에서의 압연 부재(B5)의 압연에 의해 성형된 제2 긴 시트(B15)의 두께(TB2)에 대하여, 예를 들어 150％ 이하, 바람직하게는 130％ 이하, 더욱 바람직하게는 120％ 이하이고, 또한, 예를 들어 50％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상이기도 하다.
구체적으로는, 제2 시트 적층부(B11)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제3 긴 시트(B16)의 두께(TB3)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하이다.
제2 시트 적층부(B11)에서의 병렬 방향으로 서로 인접하는 2개의 압연 부재(B5)에 의해 압연된 2개의 제3 긴 시트(B16)는, 그들 2개에 대응하는 제3 시트 적층부(B12)에서의 1개의 압연 부재(B5)를 향하여 송출된다. 그리고, 2개의 제3 긴 시트(B16)는, 그 후, 제3 시트 적층부(B12)에서의 압연 부재(B5)의 제2 닙 부분(B14)에 도달하고, 합일하여 적층되면서 제3 시트 적층부(B12)에서의 제2 닙 부분(B14)에 진입한다. 계속해서, 제2 닙 부분(B14)에 진입한 2개의 제3 긴 시트(B16)는, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 통합하여 압연되어, 8층으로 이루어지는 1개의 제4 긴 시트(B17)로 형성되고, 제3 시트 적층부(B12)에서의 압연 부재(B5)로부터 송출된다.
제3 시트 적층부(B12)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제4 긴 시트(B17)의 두께(TB4)는, 제2 시트 적층부(B11)에서의 압연 부재(B5)의 압연에 의해 성형된 제3 긴 시트(B16)의 두께(TB3)에 대하여, 예를 들어 150％ 이하, 바람직하게는 130％ 이하, 더욱 바람직하게는 120％ 이하이고, 또한, 예를 들어 50％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상이기도 하다.
구체적으로는, 제3 시트 적층부(B12)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제4 긴 시트(B17)의 두께(TB4)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 바람직하게는 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하이다.
제3 시트 적층부(B12)에서의 병렬 방향으로 서로 인접하는 2개의 압연 부재(B5)에 의해 압연된 2개의 제4 긴 시트(B17)는, 그들 2개에 대응하는 제4 시트 적층부(B13)에서의 1개의 압연 부재(B5)를 향하여 송출된다. 그리고, 2개의 제4 긴 시트(B17)는, 그 후, 제4 시트 적층부(B13)에서의 압연 부재(B5)의 제2 닙 부분(B14)에 도달하고, 합일하여 적층되면서 제4 시트 적층부(B13)에서의 제2 닙 부분(B14)에 진입한다. 계속해서, 제2 닙 부분(B14)에 진입한 2개의 제4 긴 시트(B17)는, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)의 회전에 의해, 반송 방향 하류측(하측)에 반송되면서 통합하여 압연되어, 16층으로 이루어지는 1개의 제5 긴 시트(B18)로 형성되고, 제4 시트 적층부(B13)에서의 압연 부재(B5)로부터 송출된다.
제4 시트 적층부(B13)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제5 긴 시트(B18)의 두께(TB5)는, 제3 시트 적층부(B12)에서의 압연 부재(B5)의 압연에 의해 성형된 제4 긴 시트(B17)의 두께(TB4)에 대하여, 예를 들어 150％ 이하, 바람직하게는 130％ 이하, 더욱 바람직하게는 120％ 이하이고, 또한, 예를 들어 50％ 이상, 바람직하게는 70％ 이상, 더욱 바람직하게는 80％ 이상이기도 하다.
구체적으로는, 제4 시트 적층부(B13)에서의 압연 부재(B5)에 의해 성형된 제5 긴 시트(B18)의 두께(TB5)는, 예를 들어 0.05mm 이상, 바람직하게는 0.1mm 이상이며, 또한, 예를 들어 1mm 이하, 예를 들어 0.8mm 이하, 보다 바람직하게는 0.6mm 이하, 더욱 바람직하게는 0.4mm 이하이다.
그 후, 제4 시트 적층부(B13)에서의 압연 부재(B5)로부터 송출된 제5 긴 시트(B18)는, 도시하지 않은 권취 롤에 의해 권취된다.
이에 의해, 긴 시트(B20)를 얻을 수 있다.
<프레스 공정>
제2 실시 형태의 프레스 공정은, 제1 실시 형태의 프레스 공정과 동일하다.
또한, 제2 실시 형태의 시트(B21) 및 열전도성 시트(B100)의 물성 등은, 제1 실시 형태의 열전도성 시트(100)와 동일하다.
그리고, 이 열전도성 시트(B100)는, 피착체가 되는 방열 대상에 접착되고, 그 후, 중합체 매트릭스가 열경화성 수지 성분을 함유하는 경우에는, 가열에 의해 열경화시킴(C 스테이지 상태로 함)으로써 방열 대상에 접착된다.
열전도성 시트(B100)를 열경화시키기 위해서는, 예를 들어 60℃ 이상, 바람직하게는 80℃ 이상, 또한, 예를 들어 250℃ 이하, 바람직하게는 200℃ 이하에서, 예를 들어 5분간 이상, 바람직하게는 10분간 이상, 또한, 예를 들어 300분간 이하, 바람직하게는 200분간 이하에서 열전도성 시트(B100)를 가열한다.
그리고, 제2 실시 형태의 열전도성 시트의 제조 방법에서는, 원료 성분(B9)을, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)을 구비하는 캘린더(B1)로 압연함으로써 제5 긴 시트(B18)를 형성하므로, 우수한 제조 효율로 열전도성 시트(B100)를 얻을 수 있다.
게다가, 원료 성분을 캘린더(B1)로 압연하므로, 판상의 질화붕소 입자(B23)의 파쇄를 유효하게 방지할 수 있다.
또한, 원료 성분(B9)을, 시트 형성부(B3)에서 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)로 압연함으로써 제1 긴 시트(B2)를 형성하고, 그 후, 시트 적층부(B4)에서의 제1 시트 적층부(B10), 제2 시트 적층부(B11), 제3 시트 적층부(B12) 및 제4 시트 적층부(B13) 각각에 있어서, 제1 롤(B6) 및 제2 롤(B7)로, 제1 긴 시트(B2), 제2 긴 시트(B15), 제3 긴 시트(B16) 및 제4 긴 시트(B17)를 각각 두께 방향(TD)으로 복수 적층하고 압연한다. 그 후, 또한, 긴 시트를 프레스하므로, 판상의 질화붕소(23)를 중합체 매트릭스(B24) 내에서 두께 방향(TD)에 직교하는 면 방향(PD)을 따라 배향시키면서 공극률(P)을 저감시킬 수 있다.
그로 인해, 판상의 질화붕소 입자(B23)를 중합체 매트릭스(B24) 내에서 면 방향(PD)을 따라 효율적으로 배향시키면서 공극률(P)을 저감시킬 수 있다.
그로 인해, 면 방향(PD)의 열전도성 및 유연성이 우수한 열전도성 시트(B100)를, 우수한 제조 효율로 제조할 수 있다.
그 결과, 유연성 및 면 방향(PD)의 열전도성이 우수한 열전도성 시트(B100)로서 다양한 방열 용도에 사용할 수 있다.
구체적으로는, 열전도성 시트(B100)에 의해 전자 소자를 피복하면, 이러한 전자 소자를 보호할 수 있으면서 전자 소자의 열을 효율적으로 열전도시킬 수 있다.
또한, 열전도성 시트(B100)에 피복되는 전자 소자로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 IC(집적 회로) 칩, 콘덴서, 코일, 저항기, 발광 다이오드 등을 들 수 있다. 이들 전자 소자는, 통상, 기판 상에 설치되고, 면 방향(기판의 면 방향)으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
특히, 열전도성 시트(B100)에 의해, 파워 일렉트로닉스에 채용되는 전자 부품 및/또는 그것이 실장되는 실장 기판을 피복하면, 열전도성 시트(B100)의 열에 의한 열화를 방지할 수 있으면서, 열전도성 시트(B100)에 의해 전자 부품 및/또는 실장 기판의 열을 면 방향(PD)을 따라 방열시킬 수 있다.
파워 일렉트로닉스에 채용되는 전자 부품으로서는, 예를 들어 IC(집적 회로) 칩(특히, IC 칩에서의 폭이 좁은 전극 단자 부분), 사이리스터(정류기), 모터 부품, 인버터, 송전용 부품, 콘덴서, 코일, 저항기, 발광 다이오드 등을 들 수 있다.
또한, 실장 기판에는 상기한 전자 부품이 표면(한쪽면)에 실장되어 있고, 이러한 실장 기판에서는, 전자 부품이 면 방향(실장 기판의 면 방향)으로 서로 간격을 두고 배치되어 있다.
또한, 내열성이 우수한 열전도성 시트(B100)를, 예를 들어 LED 방열 기판, 전지용 방열재에 설치할 수도 있다.
또한, 도 24의 실선의 실시 형태에서는, 용매를 포함하는 원료 성분을, 건조시켜서 원료 분체를 제조하여, 그것을 캘린더(B1)에 투입하고 있지만, 예를 들어 도 24의 가상선으로 나타낸 바와 같이, 용매를 포함하는 원료 성분을 압출 성형 등에 의해 원료 시트(B26)로 성형한 후, 원료 시트(B26)를 캘린더(B1)에 투입할 수도 있다.
또한, 도 24의 실시 형태에서는, 상대적으로 반송 방향 하류측에 배치되는 압연 부재(B5)를, 상대적으로 반송 방향 상류측에 배치되는 2개의 압연 부재(B5)에 대응하여 1개 설치하고 있지만, 도시하고 있지 않지만, 예를 들어 상대적으로 반송 방향 하류측에 배치되는 압연 부재(B5)를, 상대적으로 반송 방향 상류측에 배치되는 3개 이상의 복수의 압연 부재(B5)에 대응하여 1개 설치할 수도 있다.
또한, 도 24의 실시 형태에서는, 2개의 긴 시트를 적층하는 공정을 4회 실시하고 있지만, 긴 시트를 적층하는 공정의 횟수는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 1회(즉, 시트 적층부가 단단인 형태, 도 25 참조) 이상, 바람직하게는 2회 이상, 보다 바람직하게는 3회 이상, 또한, 예를 들어 10회 이하, 바람직하게는 7회 이하 실시할 수도 있다.
긴 시트를 적층하는 공정의 실시 횟수가 상기 하한에 미치지 않으면, 공극률을 충분히 저감시킬 수 없는 경우가 있다.
한편, 상기 상한을 초과하면, 우수한 제조 효율을 얻을 수 없는 경우가 있다.
(실시예)
이하에 실시예 및 비교예를 나타내어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 전혀 그것들에 한정되지 않는다.
이하에 나타내는 실시예의 수치는, 상기의 실시 형태에서 기재되는 수치(즉, 상한값 또는 하한값)로 대체할 수 있다.
이하, 각 실시 형태에 대응하는 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명한다.
[제1 실시 형태에 대응하는 실시예 1 내지 실시예 8 및 비교예 1 내지 비교예 15]
(실시예 1)
[원료 성분 제조 공정]
각 성분을, 표 1에 기재된 처방에 기초하여 배합해서 교반한 후, 25℃의 진공 건조에 의해 메틸에틸케톤(용매)을 증류 제거함으로써, 원료 성분을 원료 분체로서 제조했다(혼합·진공 건조법).
[긴 시트 형성 공정](캘린더 성형: 압연 부재, 도 19 참조)
그 후, 도 19에 도시한 바와 같이, 1쌍의 롤로 이루어지는 단수의 압연 부재를 구비하는 캘린더를 준비하였다.
그 후, 캘린더를, 표 1에 나타내는 성형 조건으로 조작하면서, 원료 성분을 캘린더의 압연 부재의 닙 부분에 상방으로부터 투입하여 압연함으로써, 긴 시트를 제조하였다.
또한, 원료 성분을 압연 부재에 투입할 때에는, 긴 2매의 이형 시트(상품명 「파나필TP-03」, PET제, 두께 188㎛, PANAC사 제조)로 원료 성분을 끼워 넣었다. 또한, 2매의 이형 시트는 그것들의 처리면이 서로 대향하도록, 즉, 내측을 향하도록 원료 성분을 끼워 넣었다.
긴 시트는, B 스테이지 상태이었다.
[프레스 공정]
긴 시트를 10cm각의 직사각 형상으로 잘라내어 성형하였다. 그 후, 2매의 이형 시트를 박리하였다. 그 후, 시트를 다른 이형 시트(상품명 「파나필SG-2」, PET제, PANAC사 제조)의 위(상면, 구체적으로는 처리면)에 배치하고, 또한, 상기한 이형 시트(파나필SG-2) 상에 있어서, 시트의 주위에 프레임 형상의 놋쇠제의 200㎛의 스페이서를 배치하여 그것들 위에 씌우도록, 이형 시트(상품명 「파나필SG-2」, PET제, PANAC사 제조)를 처리면이 시트 및 스페이서에 대향하도록 배치하였다. 즉, 2매의 이형 시트에 의해 시트를 끼워 넣었다. 이에 의해, 이형 시트, 시트 및 이형 시트로 이루어지는 적층체를 준비하였다.
그 후, 진공 프레스기에, 우선, 판상의 실리콘 고무 시트(이형 시트)를 배치하고, 그 위에 적층체를 배치하였다. 또한, 그 위에 실리콘 고무 시트를 배치하여, 계속해서, 진공 가열 프레스기로 70℃, 5분간, 50Pa 이하에서 진공화를 실시하였다. 계속해서, 실효 압력이 10MPa가 되도록 조정하고, 10분간 열 프레스를 실시한 후, 제압하여 열전도성 시트를 얻었다. 열전도성 시트는 B 스테이지 상태이며, 그 두께는 258㎛이었다.
(실시예 2 내지 8 및 비교예 1 내지 15)
표 1 내지 표 6에 기재된 처방 및 조건에 기초하여 실시예 1과 마찬가지로 처리하여, 실시예 2 내지 8 및 비교예 1 내지 15의 열전도성 시트를 얻었다.
또한, 비교예 1 내지 7에 대해서는, 캘린더에 의해 긴 시트 형성 공정을 실시하지 않았다. 즉, 비교예 1, 3 및 5는 원료 분체를 프레스하였다. 또한, 비교예 2 및 4는 원료 분체를 혼련하고, 그 후, 프레스하였다. 또한, 비교예 6은 원료 분체를 혼련 압출하였다. 또한, 비교예 7은 원료 분체를 혼련 압출하고, 그 후, 프레스하였다.
한편, 비교예 8 내지 15는 프레스 공정을 실시하지 않았다. 즉, 긴 시트 형성 공정만을 실시하고, 얻어진 긴 시트를 그대로 열전도성 시트로서 얻었다.
(평가)
(1)열전도율
각 실시예 및 각 비교예에 의해 얻어진 열전도성 시트에 대해서, 열전도율을 측정하였다.
즉, 면 방향(PD)에서의 열전도율을, 크세논 플래쉬 애널라이저 「LFA-447형」(NETZSCH사 제조)을 사용하는 펄스 가열법에 의해 측정하였다. 또한, 두께 방향(TD)에서의 열전도율을, 「ai-Phase mobile」(아이페이즈사 제조)을 사용하는 TWA법에 의해 측정하였다.
그 결과를 표 1 내지 표 6에 나타내었다.
(2)전자 현미경에 의한 단면 관찰
실시예 1 및 6의 열전도성 시트를, 크로스 섹션 폴리셔에 의해 두께 방향을 따라서 절단하고, 그 절단면을 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다. 그 화상 처리도를 도 21 및 도 22에 나타내었다.
또한, 질화붕소 입자(PT-110)에 대해서도, 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다. 그 화상 처리도를 도 23에 나타내었다.
그 결과, 도 21에서 나타내는 실시예 1의 열전도성 시트 및 도 22에서 나타내는 실시예 6의 열전도성 시트에서의 질화붕소 입자는, 도 23에서 나타내는 질화붕소 입자에 비하여 파쇄가 유효하게 방지되어 있는 것을 알 수 있다.
(3)내굴곡성(유연성)
각 실시예 및 각 비교예의 열전도성 시트에 대해서, JIS K 5600-5-1 내굴곡성(원통형 맨드렐법)에 준거하는 내굴곡성 시험을 실시하였다.
즉, 하기의 시험 조건에서 B 스테이지 상태의 각 실시예 및 각 비교예의 열전도성 시트의 내굴곡성(유연성)을 평가하였다.
시험 조건
시험 장치: 타입I
맨드렐: 직경 10mm, 직경 5mm 또는 직경 1mm
그리고, B 스테이지 상태의 각 열전도성 시트를, 90°를 초과하며 180° 이하의 굴곡 각도로 굴곡시키고, 열전도성 시트에 파단(손상)을 발생하는 시험 장치의 맨드렐의 직경으로부터 이하와 같이 평가하였다.
그 결과를 표 1 내지 표 6에 나타내었다.
◎: 직경 1mm의 맨드렐로 굴곡해도 파단이 발생하지 않았다.
○: 직경 5mm의 맨드렐로 굴곡해도 파단은 발생하지 않지만, 직경 1mm의 맨드렐로 굴곡하면, 파단이 발생하였다.
△: 직경 10mm의 맨드렐로 굴곡해도 파단은 발생하지 않지만, 직경 5mm의 맨드렐로 굴곡하면, 파단이 발생하였다.
×: 직경 10mm의 맨드렐로 굴곡하니, 파단이 발생하였다.
(4)공극률(P)
각 실시예 및 각 비교예의 B 스테이지 상태의 열전도성 시트의 공극률(P)을 하기의 측정 방법에 의해 측정하였다.
공극률의 측정 방법: 우선, 열전도성 시트의 체적과 중량을 측정하고, 밀도를 산출하였다. 또한, 질화붕소 입자의 밀도를 2.28g/cm3, 수지의 밀도를 1.2g/cm3로 가정하여 열전도성 시트의 이론 밀도를 산출했다(70vol％일 때, 1.956g/cm3).
그 결과를 표 1 내지 표 6에 나타내었다.
(5)복소 전단 점도(복소 점성률: η*)
실시예 및 비교예에서의 처방을 처방1 내지 처방3으로 분류하고, 각 처방에서의 열전도성 시트의 복소 전단 점도(복소 점성률)을 JIS K7244-10(2005년)에 준거하여, 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분의 전단 모드의 동적 점탄성 측정에 의해 측정하였다.
그 결과를 표 7에 나타내었다.
<각 실시예 및 각 비교예에서의 처방, 성형 조건, 열전도성 시트의 물성>
표의 질화붕소 입자란에서, 상단의 수치는 질화붕소 입자의 배합 질량(g)이며, 하단의 괄호 내의 수치는 열전도성 시트에 대한 질화붕소 입자의 체적 백분율(체적％)이다.
[제2 실시 형태에 대응하는 실시예 1 내지 실시예 8 및 비교예 1 내지 비교예 15]
(실시예 B1)
[원료 성분 제조 공정]
각 성분을, 표 B1에 기재된 처방에 기초하여 배합하여 교반한 후, 25℃의 진공 건조에 의해 메틸에틸케톤(용매)을 증류 제거함으로써, 원료 성분을 원료 분체로서 제조했다(혼합·진공 건조법).
[긴 시트 형성 공정](캘린더 성형: 1단의 시트 형성부 및 2단의 시트 적층부, 도 25 참조)
그 후, 도 25에 도시한 바와 같이, 2쌍의 롤로 이루어지는 시트 형성부 및 1쌍의 롤로 이루어지는 시트 적층부를 구비하는 캘린더를 준비하였다.
그 후, 캘린더를, 표 B1에 나타내는 성형 조건으로 조작하면서, 원료 성분을, 시트 형성부에서의 2개의 제1 압연 부재의 닙 부분에 상방으로부터 투입하여 압연하고 연속하여, 시트 적층부의 1쌍의 롤에 의해 적층함으로써, 긴 시트를 제조하였다.
또한, 원료 성분을 시트 형성부의 각 압연 부재에 투입할 때에는, 긴 2매의 이형 시트(상품명 「파나필TP-03」, PET제, 두께 188㎛, PANAC사 제조)로 원료 성분을 끼워 넣었다. 또한, 2매의 이형 시트는, 그것들의 처리면이 서로 대향하도록, 즉, 내측을 향하도록 원료 성분을 끼워 넣었다. 또한, 시트 형성부 및 시트 적층부의 사이에서 서로 인접하는 이형 시트는, 긴 시트로부터 박리할 수 있도록 캘린더를 구성하였다.
긴 시트는, B 스테이지 상태이었다.
[프레스 공정]
긴 시트를 10cm각의 직사각 형상으로 잘라내어 성형하였다. 그 후, 2매의 이형 시트를 박리하였다. 그 후, 시트를 다른 이형 시트(폴리에스테르 필름(상품명 「파나필SG-2」, PANAC사 제조)의 위(상면, 구체적으로는 처리면)에 배치하고, 또한, 상기한 이형 시트(파나필SG-2) 상에 있어서, 시트의 주위에 프레임 형상의 놋쇠제의 200㎛의 스페이서를 배치하여 그것들의 위에 씌우도록, 이형 시트(폴리에스테르 필름(상품명 「파나필SG-2」, PANAC사 제조)을 처리면이 시트에 대향하도록 배치하였다. 즉, 2매의 이형 시트에 의해 시트를 끼워 넣었다. 이에 의해, 이형 시트, 시트 및 이형 시트로 이루어지는 적층체를 준비하였다.
그 후, 진공 프레스기에, 우선, 판상의 실리콘 고무 시트를 배치하고, 그 위에 적층체를 배치하였다. 또한, 그 위에 실리콘 고무 시트를 배치하여, 계속해서, 진공 가열 프레스기로 70℃, 5분간, 50Pa 이하에서 진공화를 실시하였다. 계속해서, 실효 압력이 10MPa가 되도록 조정하고, 10분간 가압 프레스를 실시한 후, 제압 하여 열전도성 시트를 얻었다. 열전도성 시트는 B 스테이지 상태이며, 그 두께는 258㎛이었다.
(실시예 B2 내지 실시예 B10 및 비교예 B1 내지 비교예 B20)
표 B1 내지 표 B6에 기재된 처방 및 조건에 기초하여 실시예 B1과 동일하게 처리하여 열전도성 시트를 얻었다.
또한, 비교예 B1 내지 비교예 B7에 대해서는, 캘린더에 의해 긴 시트 형성 공정을 실시하지 않았다. 즉, 비교예 B1, 비교예 B3 및 비교예 B5는, 원료 분체를 프레스하였다. 또한, 비교예 B2 및 비교예 B4는, 원료 분체를 혼련하고, 그 후, 프레스하였다. 또한, 비교예 B6은, 원료 분체를 혼련 압출하였다. 또한, 비교예 B7은, 원료 분체를 혼련 압출하고, 그 후, 프레스하였다.
한편, 비교예 B8 내지 비교예 B20은, 프레스 공정을 실시하지 않았다. 즉, 긴 시트 형성 공정만을 실시하고, 얻어진 긴 시트를 그대로 열전도성 시트로서 얻었다. 또한, 비교예 B8, 비교예 B13 및 비교예 B15는, 시트 적층부를 구비하지 않는 캘린더, 즉, 도 28에 도시하는 1쌍의 롤(B6 및 B7)로 이루어지는 시트 형성부(B3)만을 구비하는 캘린더(B1)를 사용하여 긴 시트(B20)를 형성하고, 이것을 그대로 열전도성 시트로서 얻었다.
(평가)
(1)열전도율
각 실시예 B 및 각 비교예 B에 의해 얻어진 열전도성 시트에 대해서, 열전도율을 측정하였다.
즉, 면 방향(PD)에서의 열전도율을, 크세논 플래쉬 애널라이저 「LFA-447형」(NETZSCH사 제조)을 사용하는 펄스 가열법에 의해 측정하였다. 또한, 두께 방향(TD)에서의 열전도율을, 「ai-Phase mobile」(아이페이즈사 제조)을 사용하는 TWA법에 의해 측정하였다.
그 결과를 표 B1에 나타내었다.
(2)전자 현미경에 의한 단면 관찰
실시예 B10의 열전도성 시트를, 크로스 섹션 폴리셔에 의해 두께 방향을 따라서 절단하고, 그 절단면을 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다. 그 화상 처리도를 도 26에 나타내었다.
또한, 질화붕소 입자(PT-110)에 대해서도 전자 현미경(SEM)으로 관찰하였다. 그 화상 처리도를 도 27에 나타내었다.
그 결과, 도 26에서 나타내는 실시예 B10의 열전도성 시트에서의 질화붕소 입자는, 도 27에서 나타내는 질화붕소 입자에 비하여 파쇄가 유효하게 방지되어 있는 것을 알 수 있다.
(3)내굴곡성(유연성)
각 실시예 B 및 각 비교예 B의 열전도성 시트에 대해서, JIS K 5600-5-1 내굴곡성(원통형 맨드렐법)에 준거하는 내굴곡성 시험을 실시하였다.
즉, 하기의 시험 조건으로, B 스테이지 상태의 각 실시예 B 및 각 비교예 B의 열전도성 시트의 내굴곡성(유연성)을 평가하였다.
시험 조건
시험 장치: 타입I
맨드렐: 직경 10mm, 직경 5mm 또는 직경 1mm
그리고, B 스테이지 상태의 각 열전도성 시트를, 90°를 초과하며 180° 이하의 굴곡 각도로 굴곡시키고, 열전도성 시트에 파단(손상)을 발생하는 시험 장치의 맨드렐의 직경으로부터, 이하와 같이 평가하였다.
그 결과를 표 B1 내지 표 B6에 나타내었다.
◎: 직경 1mm의 맨드렐로 굴곡해도 파단이 발생하지 않았다.
○: 직경 5mm의 맨드렐로 굴곡해도 파단은 발생하지 않지만, 직경 1mm의 맨드렐로 굴곡하면, 파단이 발생하였다.
△: 직경 10mm의 맨드렐로 굴곡해도 파단은 발생하지 않지만, 직경 5mm의 맨드렐로 굴곡하면, 파단이 발생하였다.
×: 직경 10mm의 맨드렐로 굴곡하니, 파단이 발생하였다.
(4)공극률(P)
각 실시예 B 및 각 비교예 B의 B 스테이지 상태의 열전도성 시트의 공극률(P)을 하기의 측정 방법에 의해 측정하였다.
공극률의 측정 방법: 우선, 열전도성 시트의 체적과 중량을 측정하고, 밀도를 산출하였다. 또한, 질화붕소 입자의 밀도를 2.28g/cm3, 수지의 밀도를 1.2g/cm3라고 가정하고, 열전도성 시트의 이론 밀도를 산출했다(70vol％일 때, 1.956g/cm3).
그 결과를 표 B1 내지 표 B6에 나타내었다.
(5)복소 전단 점도(복소 점성률: η*)
실시예 B 및 비교예 B에서의 처방을 처방B1 내지 처방B3으로 분류하고, 각 처방에서의 열전도성 시트의 복소 전단 점도(복소 점성률)를 JIS K7244-10(2005년)에 준거하여 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분의 전단 모드의 동적 점탄성 측정에 의해 측정하였다.
그 결과를 표 B7에 나타내었다.
<각 실시예 B 및 각 비교예 B에서의 처방, 성형 조건, 열전도성 시트의 물성>
표의 질화붕소 입자란에 있어서, 상단의 수치는 질화붕소 입자의 배합 질량(g)이며, 하단의 괄호 내의 수치는 열전도성 시트에 대한 질화붕소 입자의 체적 백분율(체적％)이다.
또한, 표 B1 내지 표 B6 중 약호를 이하에서 상세하게 설명한다.
PT-110: 상품명, 판상의 질화붕소 입자, 평균 입자 직경(광 산란법) 45㎛, 모멘티브·퍼포먼스·머티리얼즈·재팬사 제조
EG-200: 상품명 「오그솔EG-200」, 비스아릴플루오렌형 에폭시 수지, 반고형상, 에폭시 당량 292g/eqiv., 상온 반고형상, 오사카가스케미컬사 제조
EXA-1000: 상품명 「에피클론EXA-4850-1000」, 비스페놀A형 에폭시 수지, 에폭시 당량 310 내지 370g/eqiv., 상온 액체 상태, 점도(25℃) 100,000mPa·s, DIC사 제조
HP-7200: 상품명 「에피클론HP-7200」, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지, 에폭시 당량 254 내지 264g)/eqiv., 상온 고형 형상, 연화점 56 내지 66℃, DIC사 제조
MEH-7800-SS: 상품명, 페놀·아르알킬 수지, 경화제, 수산기 당량 173 내지 177g/eqiv., 메이와가세이사 제조
2P4MHZ-PW: 상품명 「큐어졸2P4MHZ-PW」(경화제, 이미다졸 화합물, 시코쿠가세이사 제조)의 5질량％ 메틸에틸케톤 분산액
SG-P3(15mass％ MEK 용액): 상품명 「테이산레진SG-P3」, 에폭시 변성한 아크릴산 에틸-아크릴산 부틸-아크릴로니트릴 공중합체, 용매: 메틸에틸케톤, 고무 성분의 함유 비율 15질량％, 중량 평균 분자량 850,000, 에폭시 당량 210eqiv./g, 이론 유리 전이 온도 12℃, 나가세켐텍스사 제조
2MAOK-PW: 2,4-디아미노-6-[2'-메틸이미다졸릴-(1')]-에틸-s-트리아진이소시아누르산 부가물, 경화 촉진제, 시코쿠가세이사 제조
TP03: 상품명 「파나필TP-03」, PET제 이형 시트, 두께 188㎛, PANAC사 제조
MRF38: 상품명 「다이아호일MRF38」, PET제 이형 시트, 두께 38㎛, 미츠비시가가쿠폴리에스테르제사 제조
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
[표 B1]
Figure pct00008
[표 B2]
Figure pct00009
[표 B3]
Figure pct00010
[표 B4]
Figure pct00011
[표 B5]
Figure pct00012
[표 B6]
Figure pct00013
[표 B7]
Figure pct00014
또한, 상기 발명은, 본 발명의 예시의 실시 형태로서 제공했지만, 이것은 단순한 예시에 지나지 않으며, 한정적으로 해석해서는 안된다. 당해 기술분야의 당업자에 의해 명확한 본 발명의 변형예는, 후기하는 특허 청구 범위에 포함된다.
열전도성 시트는, 예를 들어 IC(집적 회로) 칩, 콘덴서, 코일, 저항기, 발광 다이오드 등의 전자 소자를 피복하여 사용된다.

Claims (10)

  1. 판상의 질화붕소 입자 및 중합체 매트릭스를 함유하는 원료 성분을 제조하는 공정,
    상기 원료 성분으로부터 캘린더에 의해 긴 시트를 형성하는 공정 및,
    상기 긴 시트를 프레스하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 캘린더는, 복수의 닙 부분이 형성되도록 배치되는 복수의 롤을 구비하고,
    상기 긴 시트의 반송 방향으로 서로 인접하는 상류측의 닙 부분과 하류측의 닙 부분에 있어서, 상기 하류측의 닙 부분의 간격이 상기 상류측의 닙 부분의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 상류측의 닙 부분과 상기 하류측의 닙 부분의 2개의 닙 부분에 있어서, 상기 하류측의 닙 부분의 간극이 상기 상류측의 닙 부분의 간격에 대하여 0.9배 이하인 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 캘린더에는, 닙 부분이 적어도 3개 설치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 캘린더는, 서로 대향 배치되는 1쌍의 롤을 상기 반송 방향을 따라서 복수 구비하는 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열전도성 시트의 공극률이 3.0체적％ 이하인 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 열전도성 시트는, JIS K7244-10(2005년)에 준거하여 주파수 10Hz, 승온 속도 2℃/분의 동적 점탄성 측정에 의해 얻어지는 온도 20 내지 150℃ 중 어느 온도에 있어서의 복소 전단 점도(η*)가 300Pa·s 이상, 10000Pa·s 이하인 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 질화붕소 입자의 동적 광산란법으로 측정되는 평균 입자 직경이 20㎛ 이상이며,
    상기 열전도성 시트에서의 상기 질화붕소 입자의 체적 비율이 60체적％ 이상인 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 열전도성 시트의 두께 방향에 대한 직교 방향의 열전도율이 6W/m·K 이상인 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 긴 시트를 형성하는 공정은,
    상기 원료 성분을 1쌍의 롤로 압연함으로써 상기 긴 시트를 형성하는 공정, 및
    상기 긴 시트를 두께 방향으로 복수 적층하고, 1쌍의 롤로 압연하는 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는, 열전도성 시트의 제조 방법.
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