(57)【要約】【課題】優れたシート強度および十分に高い熱伝導性を有する熱伝導シートを提供する。【解決手段】複数の条片を並列接合してなる熱伝導シートであって、前記複数の条片が、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片と、金属よりなる第二条片とを含み、前記第二条片の幅が０．１μｍ以上１５μｍ以下である、熱伝導シートである。【選択図】図１Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の条片を並列接合してなる熱伝導シートであって、
前記複数の条片が、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片と、金属よりなる第二条片とを含み、
前記第二条片の幅が０．１μｍ以上１５μｍ以下である、熱伝導シート。
【請求項２】
前記金属が、金、銀、銅およびアルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種である、請求項１に記載の熱伝導シート。
【請求項３】
前記熱伝導シートの厚みが、５０μｍ以上５００μｍ以下である、請求項１または２に記載の熱伝導シート。
【請求項４】
前記熱伝導シートの表面と、前記熱伝導シートの厚み方向断面における前記第二条片の配設方向とがなす狭い側の角度が８０°以上９０°以下である、請求項１〜３の何れかに記載の熱伝導シート。
【請求項５】
前記熱伝導シートの表面における前記第二条片の面積の割合が、０．０１％以上１．００％以下である、請求項１〜４の何れかに記載の熱伝導シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導シートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
ここで、一般に、温度上昇による機能障害対策としては、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、通常、熱伝導率が高い熱伝導シートを介在させた状態で発熱体と放熱体とを密着させている。
【０００４】
そして、例えば、特許文献１には、マトリックス樹脂で構成される熱伝導シートの厚み方向に延在する貫通孔に熱伝導フィラーを充填することで、厚み方向の熱伝導性を高めた熱伝導シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２５９６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の熱伝導シートには、熱伝導性を確保しつつシート強度を更に高めるという点において改善の余地があった。
【０００７】
そこで、本発明は、優れたシート強度および十分に高い熱伝導性を有する熱伝導シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記課題を解決することを目的として鋭意検討を行った。そして、本発明者は、複数の条片を並列接合してなる熱伝導シートにおいて、並列接合される条片として所定の第一条片および第二条片を使用すれば、熱伝導性を確保しつつシート強度を高めることができることを見出し、本発明を完成させた。
【０００９】
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、複数の条片を並列接合してなる熱伝導シートであって、前記複数の条片が、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片と、金属よりなる第二条片とを含み、前記第二条片の幅が０．１μｍ以上１５μｍ以下であることを特徴とする。このような構成とすることにより、熱伝導パスを一方に揃えることができ、金属よりなる第二条片の熱伝導性の効果を更に付与することができる。また、このように、熱伝導性充填材を含有する第一条片を使用すれば、十分に高い熱伝導性を確保することができる。さらに、熱可塑性樹脂を含有する第一条片を使用すると共に、金属よりなる所定幅の第二条片を使用すれば、熱伝導シートのシート強度を向上させることができる。
【００１０】
そして、本発明の熱伝導シートは、前記金属が、金、銀、銅およびアルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種であることが好ましい。金属が、金、銀、銅およびアルミニウムからなる群より選択される少なくとも１種であれば、熱伝導シートの熱伝導性を高めることができると共に、シート強度を確実に向上させることができる。
【００１１】
そして、本発明の熱伝導シートは、前記熱伝導シートの厚みが、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。熱伝導シートの厚みが、５０μｍ以上５００μｍ以下であれば、熱伝導性および放熱装置に使用した場合の放熱特性を向上させることができると共に、熱伝導層ひいては熱伝導シートのバルク熱抵抗を小さくすることができる。
【００１２】
そして、本発明の熱伝導シートは、前記熱伝導シートの表面と、前記熱伝導シートの厚み方向断面における前記第二条片の配設方向とがなす狭い側の角度が８０°以上９０°以下であることが好ましい。熱伝導シートの表面と、熱伝導シートの厚み方向断面における第二条片の配設方向とがなす狭い側の角度が８０°以上９０°以下であれば、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片の熱伝導性効率を維持したまま、金属よりなる第二条片の熱伝導性の効果を更に効率よく付与することができる。
【００１３】
そして、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第二条片の面積の割合が、０．０１％以上１．００％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第二条片の面積の割合が０．０１％以上１．００％以下であれば、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片の熱伝導性効率を維持したまま、金属よりなる第二条片の熱伝導性の効果を更に効率よく付与することができるだけでなく、熱伝導シートのシート強度を向上させることができると共に、柔軟性を維持して熱伝導性を維持することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、優れたシート強度および十分に高い熱伝導性を有する熱伝導シートを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１Ａ】本発明に従う熱伝導シートの一例の平面図である。
【図１Ｂ】本発明に従う熱伝導シートの他の例の平面図である。
【図１Ｃ】本発明に従う熱伝導シートのさらに他の例の平面図である。
【図１Ｄ】本発明に従う熱伝導シートの厚み方向断面の一例を示す断面図である。
【図２】図１Ａに示す熱伝導シートの製造に用いられる積層体の斜視図である。
【図３】熱伝導シートの製造に用いられる積層体における積層の一例を説明する斜視図である。
【図４】熱伝導シートの製造に用いられる積層体における積層の他の例の斜視図である。
【図５】熱伝導シートの製造に用いられる積層体における積層のさらに他の例の斜視図である。
【図６】熱伝導シートの製造に用いられる積層体における積層のさらに他の例の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、本発明の熱伝導シートは、例えば、発熱体に放熱体を取り付ける際に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。
【００１７】
（熱伝導シート）
本発明の熱伝導シートは、複数の条片を並列接合してなる。そして、本発明の熱伝導シートは、熱伝導シートを構成する複数の条片が、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片と、金属よりなる所定幅の第二条片とを含むことを特徴とする。
なお、本明細書において、「条片」とは、「熱伝導シートの厚み方向に貫通する熱伝導シート構成要素」を意味するものとする。
【００１８】
具体的には、本発明の熱伝導シートは、例えば図１Ａに示すように、幅Ｑの第一条片１１と、幅Ｐの第二条片１２とを交互に並列接合してなる。そして、図１Ａに示す熱伝導シート１０では、平面視において、第一条片１１および第二条片１２が、隣接する条片同士で長手方向（図示例では上下方向）に延びる辺を共有するように（図示例では左右方向に）接合されている。例えば、図１Ａにおける最も左側の第一条片１１および第二条片１２は辺Ｘ１を共有するように接合され、図１Ａにおける最も右側の第一条片１１および第二条片１２は辺Ｘ２を共有するように接合されている。
なお、図１Ａに示すように、通常、第一条片１１の幅Ｑと第二条片１２の幅Ｐとは異なる。また、通常、第二条片１２の幅Ｐは、第一条片１１の幅Ｑよりも狭い。また、図１Ａでは、第一条片１１および第二条片１２が、隣接する条片同士で長手方向に延びる辺Ｘ１，Ｘ２を共有するように接合され、辺Ｘ１，Ｘ２が熱伝導シート１０の上辺Ｙから下辺Ｚまで延びている（辺Ｘ１，Ｘ２の長さと、上辺Ｙから下辺Ｚまでの距離とが等しい）が、例えば、図１Ｂに示すように、辺Ｘ１，Ｘ２が熱伝導シート１０の上辺Ｙから下辺Ｚまでは延びていなくてもよい。また、熱伝導シート１０を構成する第一条片１１および第二条片１２の数および存在比も、適宜変更することができる。例えば、図１Ａでは、第二条片１２の配設ピッチが、第一条片１１の幅Ｑの１つ分（幅Ｑ）であるが（第二条片１１が１つの第一条片１２おきに配設されているが）、これに限定されるものではなく、例えば、図１Ｃに示すように、第二条片１２の配設ピッチが、第一条片１１の幅Ｑの２つ分（幅Ｑ×２）であってもよい（第二条片１１が２つの第一条片１２おきに配設されていてもよい）。また、更に、熱伝導シート１０は、第一条片１１および第二条片１２以外の条片を含んでいてもよい。但し、熱伝導シートのシート強度および熱伝導性を良好に向上させる観点、および、生産性の観点から、熱伝導シートは、第一条片および第二条片のみからなることが好ましい。
【００１９】
そして、本発明の熱伝導シートは、熱伝導性充填材を含有する第一条片を使用しているので、十分に高い熱伝導性を確保することができる。また、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片の熱伝導性効率を維持したまま、金属よりなる第二条片の熱伝導性の効果を更に効率よく付与することができる。更に、本発明の熱伝導シートは、金属よりなる所定幅の第二条片を使用しているので、熱伝導シートのシート強度を向上させることができる。
【００２０】
＜第一条片＞
ここで、第一条片は、熱可塑性樹脂と、熱伝導性充填材とを含有する。そして、第一条片は、熱伝導性充填材を含有しているので、第一条片を備える熱伝導シートは熱伝導性を確保することができる。
なお、第一条片は、難燃剤や可塑剤などの添加剤を含有していてもよいが、添加剤のブリードアウトまたはブルーミングを防止する観点からは、第一条片は添加剤を含有しないことが好ましい。また、熱伝導シートに含まれる第一条片は、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有していれば、１種類の条片のみで構成されていてもよいし、２種類以上の条片で構成されていてもよい。更に、第一条片は、通常、第二条片よりも強度が低い材料よりなる。
【００２１】
［熱可塑性樹脂］
本発明の熱伝導シートにおける第一条片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、第一条片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における第一条片が含みうる熱可塑性樹脂は、第一条片のマトリックス樹脂を構成し、また、熱伝導性充填剤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、第一条片ひいては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。
【００２２】
［［常温常圧下で液体の熱可塑性樹脂］］
第一条片（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、第一条片（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。
【００２３】
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、第一条片ひいては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、第一条片ひいては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。
【００２４】
［［［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。
【００２５】
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。
【００２６】
［［［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、第一条片ひいては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。
【００２７】
［［常温常圧下で固体の熱可塑性樹脂］］
第一条片（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。
【００２８】
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、第一条片ひいては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。
【００２９】
［［［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。
【００３０】
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。
【００３１】
［［［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、第一条片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、第一条片ひいては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。
【００３２】
［［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、第一条片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。
【００３３】
［熱伝導性充填材］
熱伝導性充填材は、第一条片に優れた熱伝導性を付与する。そして、熱伝導性充填材としては、特に限定されることなく、金属製充填材、炭素製充填材（炭素質材料）、無機酸化物材料、無機窒化物材料、などの既知の熱伝導性充填材を用いることができる。中でも、熱伝導性充填材としては、粒子状炭素材料および繊維状炭素材料などの炭素材料を用いることが好ましく、粒子状炭素材料を用いることがより好ましい。
【００３４】
［［粒子状炭素材料］］
ここで、粒子状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、人造黒鉛、鱗片状黒鉛、薄片化黒鉛、天然黒鉛、酸処理黒鉛、膨張性黒鉛、膨張化黒鉛などの黒鉛；カーボンブラック；などを用いることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
中でも、粒子状炭素材料としては、膨張化黒鉛を用いることが好ましい。膨張化黒鉛を使用すれば、第一条片および第一条片を用いた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からである。
【００３５】
なお、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、膨張化黒鉛としては、例えば、伊藤黒鉛工業社製のＥＣ１５００、ＥＣ１０００、ＥＣ５００、ＥＣ３００、ＥＣ１００、ＥＣ５０（いずれも商品名）等が挙げられる。
【００３６】
そして、粒子状炭素材料の体積平均粒子径は、５０μｍ以上であることが好ましく、１５０μｍ以上であることがより好ましく、３００μｍ以下であることが好ましく、２００μｍ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以上であれば、第一条片中に粒子状炭素材料の伝熱パスをより良好に形成し、第一条片および第一条片を用いた熱伝導シートに優れた熱伝導性を発揮させ得るからである。また、粒子状炭素材料の平均粒子径が上記上限以下であれば、難燃性を高めることができるからである。
【００３７】
粒子状炭素材料の長径（長軸方向の粒子径）は、２０μｍ以上であることが好ましく、５０μｍ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。粒子状炭素材料の長径が上記上限以下であれば、第一条片中に粒子状炭素材料の伝熱パスをより良好に形成し、第一条片および第一条片を用いた熱伝導シートに優れた熱伝導性を発揮させ得るからである。また、粒子状炭素材料の長径が上記下限以上であれば、難燃性を高めることができるからである。
【００３８】
粒子状炭素材料の短径（短軸方向の粒子径）は、１０μｍ以上であることが好ましく、２０μｍ以上であることがより好ましく、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い。粒子状炭素材料の短径が上記下限以上であれば、第一条片中に粒子状炭素材料の伝熱パスをより良好に形成し、第一条片および第一条片を用いた熱伝導シートに優れた熱伝導性を発揮させ得るからである。また、粒子状炭素材料の短径が上記上限以下であれば、難燃性を高めることができるからである。
【００３９】
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、本発明において、「粒子状炭素材料のアスペクト比」は、第一条片の厚み方向における断面を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。
【００４０】
なお、本明細書において、「体積平均粒子径」とは、レーザー回折法を用いて測定された体積基準の粒子径分布における極大値（モード径）を指し、「長径」とは、最大径を指し、「短径」とは、最大径に直交する方向の粒子径を指す。そして、粒子状炭素材料の「体積平均粒子径」、「長径」および「短径」の測定は、特に限定されることなく、例えば、第一条片に含まれている樹脂に対する良溶媒を用いて樹脂を溶解させる等の任意の手法を用いて第一条片から粒子状炭素材料を取り出して行うことができる。
【００４１】
［［繊維状炭素材料］］
更に、第一条片が含有し得る繊維状炭素材料としては、特に限定されることなく、例えば、カーボンナノチューブ、気相成長炭素繊維、有機繊維を炭化して得られる炭素繊維、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種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００４２】
上述した中でも、繊維状炭素材料としては、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。
【００４３】
ここで、繊維状炭素材料として好適に使用し得る、ＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ＣＮＴのみからなるものであってもよいし、ＣＮＴと、ＣＮＴ以外の繊維状の炭素ナノ構造体との混合物であってもよい。
なお、繊維状の炭素ナノ構造体中のＣＮＴとしては、特に限定されることなく、単層カーボンナノチューブおよび／または多層カーボンナノチューブを用いることができるが、ＣＮＴは、単層から５層までのカーボンナノチューブであることが好ましく、単層カーボンナノチューブであることがより好ましい。
【００４４】
そして、繊維状炭素材料のアスペクト比（長径／短径）は、１０超であることが好ましい。
なお、本発明において、「繊維状炭素材料のアスペクト比」は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を使用し、無作為に選択した繊維状炭素材料１００本の最大径（長径）と、最大径に直交する方向の外径（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。
【００４５】
また、繊維状炭素材料の平均直径（Ａｖ）は、０．５ｎｍ以上であることが好ましく、１ｎｍ以上であることがより好ましく、１５ｎｍ以下であることが好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましい。繊維状炭素材料の平均直径（Ａｖ）が上記下限以上であれば、繊維状炭素材料の凝集を抑制して繊維状炭素材料の分散性を高めることができるからである。また、繊維状炭素材料の平均直径（Ａｖ）が１５ｎｍ以下であれば、第一条片および第一条片を用いた熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができるからである。
なお、「繊維状炭素材料の平均直径（Ａｖ）」は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を使用し、無作為に選択した繊維状炭素材料１００本の直径（外径）を測定して求めることができる。
【００４６】
更に、繊維状炭素材料の平均長さは、０．１μｍ以上であることが好ましく、１μｍ以上であることがより好ましく、５０００μｍ以下であることが好ましい。
なお、本発明において、「繊維状炭素材料の平均長さ」は、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を使用し、無作為に選択した繊維状炭素材料１００本の最大径（長径）を測定し平均値を算出することにより求めることができる。
【００４７】
また、繊維状炭素材料のＢＥＴ比表面積は、４００ｍ２／ｇ以上であることが好ましく、６００ｍ２／ｇ以上であることがより好ましく、２５００ｍ２／ｇ以下であることが好ましい。繊維状炭素材料のＢＥＴ比表面積が上記下限以上であれば、第一条片および第一条片を用いた熱伝導シートの熱伝導性および強度を十分に高めることができるからである。また、繊維状炭素材料のＢＥＴ比表面積が上記上限以下であれば、繊維状炭素材料の凝集を抑制することができるからである。
【００４８】
更に、上述した性状を有する繊維状炭素材料としては、特に限定されることなく、ＣＮＴ製造用の触媒層を表面に有する基材上に、原料化合物およびキャリアガスを供給して、化学的気相成長法（ＣＶＤ法）によりＣＮＴを合成する際に、系内に微量の酸化剤（触媒賦活物質）を存在させることで、触媒層の触媒活性を飛躍的に向上させるという方法（スーパーグロース法；国際公開第２００６／０１１６５５号参照）に準じて製造したＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体を用いることが好ましい。なお、以下では、スーパーグロース法により得られるカーボンナノチューブを「ＳＧＣＮＴ」と称することがある。
ここで、スーパーグロース法により製造したＳＧＣＮＴを含む繊維状の炭素ナノ構造体は、ＳＧＣＮＴのみから構成されていてもよいし、ＳＧＣＮＴに加え、例えば、非円筒形状の炭素ナノ構造体等の他の炭素ナノ構造体が含まれていてもよい。
【００４９】
［［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。
【００５０】
また、無機窒化物材料の形状としては、例えば、板状、鱗片状、球状などが挙げられ、好ましくは、板状、鱗片状が挙げられ、より好ましくは、鱗片状が挙げられる。
【００５１】
そして、第一条片中の熱伝導性充填材の含有割合は、特に限定されることなく、例えば、２０体積％以上であることが好ましく、２５体積％以上であることがより好ましく、５０体積％以下であることが好ましく、３０体積％以下であることがより好ましい。熱伝導性充填材の含有割合が上記下限以上であれば、熱伝導性充填材を十分に含有させて、第一条片および第一条片を用いた熱伝導シートの熱伝導性を十分に高めることができるからである。また、熱伝導性充填材の含有割合が上記上限以下であれば、第一条片の柔軟性を高めることができるので、第一条片を用いた熱伝導シートの被着体に対する密着性を高めることができるからである。
【００５２】
［第一条片の性状］
なお、第一条片の幅（即ち、第二条片の配設状態が交互（第一条片、第二条片、第一条片、第二条片・・・の順）の場合における第二条片の配設ピッチ）は、熱伝導性充填材の短径以上であることが好ましい。第一の条片の幅としては、具体的には、１００μｍ以上であることが好ましく、２００μｍ以上であることがより好ましく、３００μｍ以上であることが特に好ましく、１０００μｍ以下であることが好ましく、８００μｍ以下であることがより好ましく、５００μｍ以下であることが特に好ましい。第一条片の幅が１００μｍ以上であれば、熱伝導シートの柔軟性を維持して、熱伝導性を維持することができる。また、第一条片の幅が１０００μｍ以下であれば、第二条片の熱伝導性の効果を効率よく付与することができる。
【００５３】
＜第二条片＞
第二条片は、金属よりなる。前記金属としては、特に限定されることなく、金、銀、銅およびアルミニウム等を含む合金などが挙げられる。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組み合わせて用いてもよい。
これらの中でも、熱伝導率の観点から、銀が好ましい。
そして、熱伝導シートに含まれる第二条片は、１種類の条片のみで構成されていてもよいし、２種類以上の条片で構成されていてもよい。
【００５４】
［第二条片の性状］
なお、第二条片の幅は、０．１μｍ以上である必要があり、０．２μｍ以上であることが好ましく、０．３μｍ以上であることがより好ましく、１５μｍ以下である必要があり、５μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。第二条片の幅が０．１μｍ以上であることで、第二条片の熱伝導性の効果を効率よく付与することができると共に、熱伝導シートのシート強度を向上させることができる。また、第二条片の幅が１５μｍ以下であることで、柔軟性を維持して、熱伝導性を維持することができる。
【００５５】
また、第二条片の厚み方向の熱伝導率は第一条片の厚み方向の熱伝導率よりも小さい（即ち、第一条片の厚み方向の熱伝導率が第二条片の厚み方向の熱伝導率よりも大きい）ことが好ましい。第一条片の厚み方向の熱伝導率が第二条片の厚み方向の熱伝導率よりも大きければ、第二条片によりシート強度を十分に向上させつつ、第一条片より熱伝導性を確保することができるからである。
【００５６】
＜熱伝導シートの構造＞
そして、熱伝導シートを構成する上述した第一条片および第二条片は、条片中に含まれている樹脂成分の接着力や、任意に条片間に配置される接着層などの既知の手段を用いて並列接合することができる。
【００５７】
ここで、熱伝導シートを構成する第一条片および第二条片の１０ｍｍ（１ｃｍ）幅当たりの合計数は、特に限定されることなく、例えば、１０本以上とすることが好ましく、２０本以上とすることがより好ましく、５０本以上とすることが特に好ましく、３００本以下とすることが好ましく、２００本以下とすることがより好ましく、１００本以下とすることが特に好ましい。熱伝導シートを構成する第一条片および第二条片の合計数が上記範囲内であれば、熱伝導シートを容易に製造することができるからである。
なお、熱伝導シート中に第二条片が複数本存在する場合、隣り合う２本の第二条片間には少なくとも１本の第一条片が存在していることが好ましい。即ち、第二条片同士は１本以上の第一条片を介して接合されていることが好ましい。
【００５８】
また、平面視における熱伝導シート中の第二条片の面積割合は、第一条片および第二条片の合計面積を１００％として、０．０１％以上であることが好ましく、０．０５％以上であることがより好ましく、０．２％以上であることが特に好ましく、１．０％以下であることが好ましく、０．８％以下であることがより好ましく、０．５％以下であることが特に好ましい。第二条片の面積割合が上記下限以上であれば、第二条片の熱伝導性の効果を効率よく付与することができ、熱伝導シートのシート強度を十分に高めることができるからである。また、第二条片の面積割合が上記上限以下であれば、柔軟性を維持して、熱伝導シートの熱伝導性を十分に確保することができるからである。
【００５９】
前記熱伝導シートの厚みは、５０μｍ以上であることが好ましく、８０μｍ以上であることがより好ましく、１００μｍ以上であることが特に好ましく、５００μｍ以下であることが好ましく、４００μｍ以下であることがより好ましく、３００μｍ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下限以上であれば、熱伝導性および放熱装置に使用した場合の放熱特性を向上させることができると共に、熱伝導層ひいては熱伝導シートのバルク熱抵抗を小さくすることができるからである。また、熱伝導シートの厚みが上記上限以下であれば、放熱装置に使用した場合に十分な密着性を確保することができるからである。
【００６０】
熱伝導シートの表面（図１Ａ〜図１Ｃに示される面）と、熱伝導シートの厚み方向断面における第二条片の配設方向とがなす狭い側の角度は、８０°以上であることが好ましく、８３°以上であることがより好ましく、８６°以上であることが特に好ましい。熱伝導シートの厚みが上記下限以上であれば、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有する第一条片の熱伝導性効率を維持したまま、金属よりなる第二条片の熱伝導性の効果を更に効率よく付与することができるからである。なお、熱伝導シートの表面と、熱伝導シートの厚み方向断面における第二条片の配設方向とがなす狭い側の角度は、最大９０°であり、９０°を超えることはない。
図１Ｄは、本発明に従う熱伝導シートの厚み方向断面の一例を示す断面図である。
図１Ｄにおいて、熱伝導シート１０の表面１０ａと、熱伝導シート１０の厚み方向断面における第二条片１２の配設方向に形成された辺１２ａとは、角度θを形成する。即ち、図１Ｄにおいては、熱伝導シート１０の表面１０ａと、熱伝導シート１０の厚み方向断面における第二条片１２の配設方向とがなす狭い側の角度は、角度θである。
なお、第二条片１２の配設方向とは、熱伝導シート１０の一方の表面１０ａにおける第二条片１２の端部１２ｂと端部１２ｃとの中点１２ｄと、熱伝導シート１０の他方の表面１０ｂにおける第二条片１２の端部１２ｅと端部１２ｆとの中点１２ｇとを結ぶ直線Ａの方向を第二条片１２の配設方向とする。
【００６１】
＜熱伝導シートの製造方法＞
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、例えば、上述した第一条片および第二条片を別個に調製した後、接着等の既知の手法を用いて条片同士を並列接合することにより調製してもよいし、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有するシート（第一条片用シート）と、金属箔（第二条片用シート）との積層体を形成した後、積層体をスライスすることにより調製してもよい。
【００６２】
中でも、製造容易性の観点からは、本発明の熱伝導シートは、例えば図２に示すように、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有するシート２１と、金属よりなるシート（金属箔）２２との積層体２０を形成した後、積層体２０を積層方向にスライスすることにより調製することが好ましい。このようにして調製された熱伝導シートにおいては、シート２１のスライス片が上述した第一条片となり、シート（金属箔）２２のスライス片が上述した第二条片となる。
なおここで、積層体は、図３に示すように、シート２１の表面全面にシート（金属箔）２２が覆われているものに限定されるものではなく、図４〜６に示すように、シート２１の表面の一部にシート（金属箔）２２が覆われていてもよい。
【００６３】
ここで、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有するシートは、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有し、任意に添加剤等を更に含有する組成物を加圧してシート状に成形することにより、得ることができる。そして、組成物を加圧してシート状に成形してなるシートでは、熱伝導性充填材が主として面内方向に配列し、特に面内方向の熱伝導性が向上すると推察される。
なお、上述した組成物は、特に限定されることなく、ニーダー、ロール、ミキサー等の既知の混合装置を用いて上述した成分を混合することにより、得ることができる。そして、混合は、有機溶剤等の溶媒の存在下で行ってもよい。
また、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、プレス成形、圧延成形または押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。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。
【００６４】
更に、第二条片用シートは、既知の手法を用いて、金属よりなるシート（金属箔）を調製することにより、得ることができる。
金属箔（第二条片用シート）の厚みは、熱伝導シートにおける第二条片の幅とほぼ同じ値であり、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．２μｍ以上であることがより好ましく、０．３μｍ以上であることが特に好ましく、１５μｍ以下であることが好ましく、５μｍ以下であることがより好ましく、１μｍ以下であることがより好ましい。第二条片の幅が０．１μｍ以上であれば、熱伝導シートの第二条片の熱伝導性の効果を効率よく付与することができ、更にシート強度を向上させることができる。また、第二条片の幅が１５μｍ以下であれば、柔軟性を維持して、熱伝導性を維持することができる。
【００６５】
金属箔（第二条片用シート）の表面粗さＲａは、特に制限はないが、０．０１μｍ以上であることが好ましく、０．０２μｍ以上であることがより好ましく、また、２．０μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以下であることがより好ましい。金属箔の表面粗さＲａが０．０１μｍ以上であれば、第一条片用シートとの密着性が向上し、界面強度を高めることができる。また、金属箔の表面粗さＲａが２．０μｍ以下であれば、第一条片用シートとの密着性を確保しシート強度を高めることができる。
ここで、金属箔の表面粗さＲａは、ＪＩＳＢ０６０１に準拠して、例えばナノスケールハイブリッド顕微鏡（ＶＫ−Ｘ２５０キーエンス社製）を用いて、表面粗さに対して、好ましい範囲を選択し算出することができる。
【００６６】
そして、積層体は、熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有するシートと、金属よりなるシート（金属箔）とを任意の順番で積層することにより、得ることができる。
ここで、通常、積層体において、シートの表面同士の接着力は、シートを積層する際の圧力により充分に得られる。しかし、接着力が不足する場合や、積層体の層間剥離を十分に抑制する必要がある場合には、シートの表面を溶剤で若干溶解させた状態で積層を行ってもよいし、シートの表面に接着剤を塗布した状態またはシートの表面に接着層を設けた状態で積層を行ってもよいし、シートを積層させた積層体を積層方向に更にプレスしてもよい。
【００６７】
なお、シートを積層して得られる積層体では、熱伝導性充填材などが積層方向に略直交する方向に配列していると推察される。
【００６８】
積層体のスライスによる熱伝導シートの製造は、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とにより行うことができる。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。
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。
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３０℃以下とすることが好ましい。更に、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。
【実施例】
【００６９】
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。
【００７０】
実施例および比較例において、「熱伝導シート、金属箔およびプレ熱伝導シート（１次シート）の膜厚」、「金属箔の表面粗さＲａ」、「熱伝導シートの熱抵抗値」、「熱伝導シートの引張強度（シート強度）」、「熱伝導シートにおける第二条片（金属箔）の配設ピッチ」、「平面視における熱伝導シート中の第二条片（金属箔）の面積割合」は、それぞれ以下の方法を使用して測定または評価した。
【００７１】
＜熱伝導シート、金属箔およびプレ熱伝導シート（１次シート）の膜厚＞
熱伝導シート、金属箔およびプレ熱伝導シート（１次シート）の膜厚は、株式会社ミツトヨ社製デジマチックインジケーター（ＩＤ−Ｃ１１２Ｘ）を用いて（１／１０００ｍｍ）の精度で測定した。結果を表１に示す。
【００７２】
＜金属箔の表面粗さＲａ＞
金属箔の表面粗さＲａ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）を用いて測定した。２０倍の倍率で測定し、観察された５００μｍ角の表面粗さＲａを求めて算出した。結果を表１に示す。
【００７３】
＜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角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０．３０ＭＰａを加えた時の熱抵抗値（℃／Ｗ）と、試料温度５０℃において、比較的高圧である０．８０ＭＰａを加えた時の熱抵抗値（℃／Ｗ）をそれぞれ測定し、下記基準で評価した。結果を表１に示す。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。下記評価基準において、Ｃは許容範囲内であり、Ｄは許容範囲外である。
＜＜評価基準＞＞
Ａ：０．１５（℃／Ｗ）以下
Ｂ：０．１５（℃／Ｗ）超０．２１（℃／Ｗ）以下
Ｃ：０．２１（℃／Ｗ）超０．３５（℃／Ｗ）以下
Ｄ：０．３５（℃／Ｗ）超
【００７４】
＜熱伝導シートの引張強度（シート強度）＞
熱伝導シートをＪＩＳ  Ｋ６２５１に準拠してダンベル２号にて打ち抜き成型し、試料片を作製した。引張試験機（島津製作所社製、商品名ＡＧ−ＩＳ２０ｋＮ）を用い、試料片の両末端から１ｃｍの箇所をつまみ、温度２５℃で、試料片の表面から出る法線に対して垂直な方向（ＭＤ方向またはＴＤ方向）に、５００ｍｍ／分の引張速度で引っ張り、引張強度（シート強度）を測定し、下記基準で評価した。結果を表１に示す。引張強度（シート強度）の値は、大きいほど優れていることを示す。下記評価基準において、Ｃは許容範囲内であり、Ｄは許容範囲外である。
＜＜評価基準＞＞
Ａ：３．１（ＭＰａ）以上
Ｂ：２．１（ＭＰａ）以上３．１（ＭＰａ）未満
Ｃ：１．１（ＭＰａ）以上２．１（ＭＰａ）未満
Ｄ：１．１（ＭＰａ）未満
【００７５】
＜熱伝導シートにおける第二条片（金属箔）の配設ピッチ＞
日本電子社製、クロスセクションポリシャ（ＩＢ−０９０２ＣＰ）断面資料作成装置を用いて断面出しを行った後、キーエンス社製レーザー顕微鏡（ＶＫ−Ｘ２５０）を用い、倍率５０倍で観察を行った。第二条片（金属箔）を任意に選び、熱伝導シートの厚み方向の中心部を選択し、ステージを移動させて現れる、隣接の第二条片（金属箔）の熱伝導シートの厚み方向の中心部までの距離を測定した。結果を表１に示す。
熱伝導シートにおける第二条片（金属箔）の配設ピッチの測定値は、１０回移動させた時に得られる１０か所の距離の測定値の平均値とした。
【００７６】
＜平面視における熱伝導シート中の第二条片（金属箔）の面積割合＞
日本電子社製ＳＥＭで、３０００倍の倍率で、表層部を観察した。
上記ＳＥＭ画像に基づいて、画像解析ソフト「ウインルーフ（ＷｉｎＲｏｏｆ）」で、第二条片（金属箔）の露出が観察される線を手動でなぞって、第二条片（金属箔）の面積を見積もった。そして、第二条片（金属箔）の面積割合は、第二条片（金属箔）の面積をＳＥＭ画像で見えている範囲で除した値として算出した。結果を表１に示す。
【００７７】
（実施例１）
＜繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製＞
＜＜分散液の調製＞＞
繊維状の炭素ナノ構造体（ＳＧＣＮＴ、日本ゼオン社製、比表面積：６００ｍ２／ｇ）を４００ｍｇ量り取り、溶媒としてのメチルエチルケトン２Ｌ中に混ぜ、ホモジナイザーにより２分間撹拌し、粗分散液を得た。次に、湿式ジェットミル（株式会社常光製、製品名「ＪＮ−２０」）を使用し、得られた粗分散液を湿式ジェットミルの０．５ｍｍの流路に１００ＭＰａの圧力で２サイクル通過させて、繊維状の炭素ナノ構造体をメチルエチルケトンに分散させた。そして、固形分濃度０．２０質量％の分散液を得た。
【００７８】
＜＜溶媒の除去＞＞
その後、上述で得られた分散液をキリヤマろ紙（Ｎｏ．５Ａ）を用いて減圧ろ過し、繊維状炭素材料としての、シート状の繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を得た。
【００７９】
＜組成物の調製＞
常温常圧下で液体の熱可塑性フッ素樹脂（ダイキン工業株式会社製、商品名「ダイエルＧ−１０１」）を７０部と、常温常圧下で固体の熱可塑性フッ素樹脂（スリーエムジャパン株式会社製、商品名「ダイニオンＦＣ−２２１１」、ムーニー粘度：２７ＭＬ１＋４、１００℃）を３０部と、熱伝導性充填材である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「ＥＣ１００」、体積平均粒子径：２５０μｍ、電子顕微鏡観察における長軸方向の粒子径（長径）２００μｍ、短軸方向の粒子径（短径）１０〜２０μｍ）を５０部と、繊維状炭素材料としての上述で得られた繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体を０．５部とを、加圧ニーダー（日本スピンドル製）を用いて、温度１５０℃にて２０分間撹拌混合した。次に、得られた混合物を解砕機に投入して、１０秒間解砕することにより、組成物を得た。
【００８０】
＜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５５０μｍ、ロール温度５０℃、ロール線圧５０ｋｇ／ｃｍ、ロール速度１ｍ／分の条件にて圧延成形（一次加圧）し、厚み０．５ｍｍのプレ熱伝導シート（１次シート）を得た。
【００８１】
＜積層体の形成＞
続いて、得られたプレ熱伝導シートを縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚み０．５ｍｍに裁断し、プレ熱伝導シートの厚み方向との間に、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を一枚おきに交互に積層し、プレ熱伝導シートを１２０枚積層し、更に、温度１２０℃、圧力０．１ＭＰａで３分間、積層方向にプレス（二次加圧）することにより、高さ約６２ｍｍの積層体を得た。
【００８２】
＜熱伝導シートの成形＞
その後、二次加圧された積層体の積層側面を０．３ＭＰａの圧力で押し付けながら、木工用スライサー（株式会社丸仲鐵工所製、商品名「超仕上げかんな盤スーパーメカＳ」）を用いて、積層方向に対して０度の角度で（換言すれば、積層されたプレ熱伝導シートの主面の法線方向に）スライスすることにより、縦１５０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚み０．１５ｍｍの熱伝導シートを得た。
【００８３】
（実施例２）
実施例１において、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を、銅箔（厚み０．４μｍ、表面粗さＲａ０．０８μｍ、堀金箔粉株式会社製）に代えたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００８４】
（実施例３）
実施例１において、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を、アルミ箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０４μｍ、堀金箔粉株式会社製）に代えたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００８５】
（実施例４）
実施例１において、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を、銀箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０３μｍ、株式会社今井金箔製）に代えたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００８６】
（実施例５）
実施例１において、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を、銀箔（厚み１．５μｍ、表面粗さＲａ０．０５μｍ、株式会社今井金箔製）に代えたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００８７】
（実施例６）
実施例１において、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を、アルミ箔（厚み５．０μｍ、表面粗さＲａ０．３μｍ、堀金箔粉株式会社製）に代えたこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００８８】
（実施例７）
実施例１において、金箔（厚み０．３μｍ、表面粗さＲａ０．０２μｍ、株式会社今井金箔製）を、アルミ箔（商品名：マイホイル（商標登録）、厚み１１μｍ、表面粗さ：粗面Ｒａ０．６７μｍ、鏡面Ｒａ０．４３μｍ、住友軽金属工業株式会社製）に代え、且つ、金属箔の積層状態を１枚おき（金属箔、プレ熱伝導シート、金属箔、プレ熱伝導シート・・・の順）から２枚おき（金属箔、プレ熱伝導シート、プレ熱伝導シート、金属箔、プレ熱伝導シート、プレ熱伝導シート・・・の順）に変更したこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００８９】
（実施例８）
実施例４において、組成物の調製を下記のように行ったこと以外は、実施例４同様にして、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。
＜組成物の調製＞
まず、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」、粘度（粘度係数）：３３００Ｐ）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ＦＣ−２２１１」、ムーニー粘度：２７ＭＬ１＋４、１００℃）３０部と、電気絶縁性を有する熱伝導性フィラーとしての窒化ホウ素粒子（Ｄａｎｇｄｏｎｇ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．社製、商品名「ＨＳＬ」、体積平均粒子径：３６μｍ、電子顕微鏡観察における長軸方向の粒子径（長径）３０μｍ、短軸方向の粒子径（短軸）０．５μｍ〜３μｍの六方晶窒化ホウ素粒子）１３０部とを、加圧ニーダー（日本スピンドル製）を用いて、温度１５０℃にて２０分間撹拌混合した。次に、得られた混合物を解砕機に投入して、１０秒間解砕することにより、組成物を得た。
【００９０】
（比較例１）
実施例１において、積層体の形成時に金属箔を用いないこと以外は、実施例１と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００９１】
（比較例２）
実施例８において、積層体の形成時に金属箔を用いないこと以外は、実施例８と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００９２】
（比較例３）
実施例７において、アルミ箔（商品名：マイホイル（商標登録）、厚み１１μｍ、表面粗さ：粗面Ｒａ０．６７μｍ、鏡面Ｒａ０．４３μｍ、住友軽金属工業株式会社製）を、アルミ箔（商品名：マイホイル（商標登録）、厚み２０μｍ、表面粗さ：粗面Ｒａ０．７３μｍ、鏡面Ｒａ０．４６μｍ、住友軽金属工業株式会社製）に代えたこと以外は、実施例７と同様にして、繊維状の炭素ナノ構造体の易分散性集合体の調製、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。
【００９３】
【表１】
2020021817.tif 000003
【００９４】
表１より、実施例１〜８の熱伝導シートは、優れたシート強度および十分に高い熱伝導性を有していることが分かる。
熱抵抗値は、特に高圧（０．８０ＭＰａ）での熱抵抗値が低くなっていることが分かる。
実施例１〜８より、金属箔で補強されていることより、シート強度が大きくなっていることが分かる。つまり、金属箔による補強が、熱伝導シートの千切れに有効な手法であることが分かる。
金属箔を用いていない比較例１および２の熱伝導シートでは、シート強度が不十分であることが分かる。
金属箔として、厚みが２０μｍのアルミ箔を用いた比較例３の熱伝導シートでは、熱抵抗値が悪化している。これは、金属箔が厚すぎることにより、接触抵抗が悪化することを示している。また、金属箔（アルミ箔）が厚すぎると、表面にプレ熱伝導シートが密着せず、ＴＤ方向のシート強度が低下することが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明によれば、優れたシート強度および十分に高い熱伝導性を有する熱伝導シートを提供することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０    熱伝導シート
１０ａ  熱伝導シートの一方の表面
１０ｂ  熱伝導シートの他方の表面
１１    第一条片
１２    第二条片
１２ａ  第二条片の配設方向に形成された辺
１２ｂ  端部
１２ｃ  端部
１２ｄ  中点
１２ｅ  端部
１２ｆ  端部
１２ｇ  中点
２０    積層体
２１    熱可塑性樹脂および熱伝導性充填材を含有するシート
２２    金属よりなるシート（金属箔）
Ａ      直線
Ｘ１    辺
Ｘ２    辺
Ｙ      熱伝導シートの上辺
Ｚ      熱伝導シートの下辺
Ｐ      第二条片の幅
Ｑ      第一条片の幅
θ      熱伝導シートの表面と、熱伝導シートの厚み方向断面における第二条片の配設方向とがなす狭い側の角度
【図１Ａ】
2020021817.tif 000004
【図１Ｂ】
2020021817.tif 000005
【図１Ｃ】
2020021817.tif 000006
【図１Ｄ】
2020021817.tif 000007
【図２】
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【図３】
2020021817.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【図６】
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