(57)【要約】【課題】安価に大量生産が可能な、厚さ方向への優れた熱伝導性を有する熱伝導性樹脂成形品（特にシート）を提供する。【解決手段】樹脂と熱伝導性フィラーとを有する熱伝導性樹脂シートであって、熱伝導性フィラーは熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向に配向し、当該熱伝導性樹脂シートにおける当該熱伝導性フィラーの体積充填率が２０〜８０体積％であり、樹脂の隣接するウェルドラインが、熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向において、熱伝導性樹脂シートの第一の面から第二の面まで成されており、熱伝導性フィラーが面方向に配向した樹脂のシート状前駆体を、面方向に略垂直な方向に折り畳みながら融着させることにより得られること、を特徴とする熱伝導性樹脂シート。【選択図】図１
2018014534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と熱伝導性フィラーとを有する熱伝導性樹脂シートであって、
前記熱伝導性フィラーは前記熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向に配向し、
前記熱伝導性樹脂シートにおける前記熱伝導性フィラーの体積充填率が２０〜８０体積％であり、
前記樹脂の隣接するウェルドラインが、前記熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向において、前記熱伝導性樹脂シートの第一の面から第二の面まで成されており、
前記熱伝導性フィラーが面方向に配向した前記樹脂のシート状前駆体を、前記面方向に略垂直な方向に折り畳みながら融着させることにより得られること、
を特徴とする熱伝導性樹脂シート。
【請求項２】
前記熱伝導性樹脂シートの厚さと略同一の長さを有する前記熱伝導性フィラーを含むこと、
を特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂シート。
【請求項３】
前記熱伝導性フィラーがピッチ系の炭素繊維であること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝導性樹脂シート。
【請求項４】
前記樹脂がパーオキサイド架橋系の加硫ゴムであること、
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性樹脂シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は熱伝導性樹脂成形品に関し、より具体的には、安価に大量生産が可能な、厚さ方向への優れた熱伝導性を有する熱伝導性樹脂シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高密度化・薄型化が急速に進み、ＩＣやパワー部品、高輝度ＬＥＤから発生する熱の影響が重大な問題となっている。これに対し、発熱体と放熱体の間に熱を効率よく伝達する部材として、熱伝導性樹脂シートの利用が進んでいる。
【０００３】
樹脂に高い熱伝導性を付与する手段として、効率よく熱伝導パスを形成するために、熱伝導性フィラーを樹脂中に配向分散させることが知られている。また、電子部品と放熱板との間に装着して両者の熱伝導を良好にし、放熱効果を増加することを目的とし、厚さ方向の熱伝導性を向上させた熱伝導性樹脂シートが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１（特開平０５−１０２３５５号公報）においては、マトリックス成分中に、表面がカップリング剤で被覆処理された熱伝導性フィラーを含有してなる熱伝導シートであって、熱伝導フィラーが厚み方向に配向して分布している異方性熱伝導シートが開示されている。
【０００５】
上記特許文献１に記載の異方性熱伝導シートにおいては、熱伝導性フィラーの表面にカップリング剤に結合したマトリックス成分の絶縁性被膜が形成されるため、異方性熱伝導シートの製造工程において熱伝導性フィラーが配向するように直流電流をかけた場合に、熱伝導性フィラー同士がショートして発火するようなことがなく、従来よりも低印加電圧で熱伝導及びフレキシブル性に優れた異方性熱伝導シートが得られるとされている。
【０００６】
また、例えば、特許文献２（特開２００３−１７４１２７号公報）においては、導電性熱伝導性繊維の表面に電気絶縁性材料をコーティングした熱伝導性繊維が、有機高分子からなるシートの厚み方向に静電植毛によって配向されてなることを特徴とする異方性伝熱シートが開示されている。
【０００７】
上記特許文献２に記載の異方性伝熱シートにおいては、静電植毛により熱伝導性繊維をシートの厚み方向に配向することができるため、厚み方向に高い熱伝導性を有する異方性伝熱シートが得られ、繊維長により伝熱シートの厚みが調節できるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平０５−１０２３５５号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献に記載されている熱伝導性樹脂シートにおいては、その製造工程に電圧の印加や静電植毛等の電気的な相互作用を利用しており、大量生産して安価に供給することが必要な用途には適していない。また、用いることができる熱伝導性フィラーの種類やその体積充填率等が制限されるため、得られる熱伝導率が十分なではなく、各種電子機器等で求められる放熱特性を完全には満たしていないという問題があった。
【００１０】
以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、安価に大量生産が可能な、厚さ方向への優れた熱伝導性を有する熱伝導性樹脂シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は上記課題を解決すべく、熱伝導性樹脂シートの構造及び用いる熱伝導フィラー等について鋭意研究を重ねた結果、熱伝導フィラーが配向した薄い樹脂シートを垂直方向に折り畳んで溶着させることにより、厚み方向に熱伝導フィラーが配向し、厚み方向に高い熱伝導率を有する熱伝導性樹脂シートとなることを見出し、本発明に到達した。
【００１２】
即ち、本発明は、
樹脂と熱伝導性フィラーとを有する熱伝導性樹脂シートであって、
前記熱伝導性フィラーは前記熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向に配向し、
前記熱伝導性樹脂シートにおける前記熱伝導性フィラーの体積充填率が２０〜８０体積％であり、
前記樹脂の隣接するウェルドラインが、前記熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向において、前記熱伝導性樹脂シートの第一の面から第二の面まで成されており、
前記熱伝導性フィラーが面方向に配向した前記樹脂のシート状前駆体を、前記面方向に略垂直な方向に折り畳みながら融着させることにより得られること、
を特徴とする熱伝導性樹脂シート、を提供する。
【００１３】
ウェルドラインが熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向に形成されているとは、当該熱伝導性樹脂シートが、垂直方向に折り畳んで溶着された多数の樹脂シート（シート状の成形品）で形成されていることを意味している。ウェルドラインは完全な直線とは限らず、円弧状に湾曲していてもよい。
【００１４】
本発明の熱伝導性樹脂シートにおいては、前記熱伝導性樹脂シート中に分散した前記熱伝導性フィラーの平均長さが５０μｍ以上であることが好ましく、前記熱伝導性樹脂シートの厚さと略同一の長さを有する前記熱伝導性フィラーを含むこと、がより好ましい。熱伝導性フィラーの平均長さ（初期長さ）の上限値は５０００μｍ（５ｍｍ）であればよい。５０００μｍより大きくなると、混練工程及び押出工程において樹脂組成物の粘度が大きくなり、加工性に劣る傾向にあるためである。
【００１５】
熱伝導性フィラーの平均長さは、例えば、架橋前の樹脂シートを溶剤（トルエン等）で樹脂成分を溶解させ、残存した熱伝導性フィラーをデジタルマイクロスコープで観察し、任意で抽出した１００本（但し、１０μｍ以下のものは除く）のフィラーについて実測することで算出することができる。実測する方法は特に限定されず、光学顕微鏡、レーザ変位顕微鏡、走査電子顕微鏡等を用いて得られる観察像から実測すればよい。熱伝導性樹脂シートの厚さと略同一の長さを有する熱伝導性フィラーを含むとは、例えば、熱伝導性樹脂シートの厚さが１００μｍの場合、長さが約１００μｍの熱伝導性フィラーを少なくとも一本は含んでいることを意味している。なお、熱伝導性フィラーの平均長さは、レーザ回折散乱法、遠心沈降法、及び電気的検知体法等を用いて測定することも可能である。
【００１６】
また、本発明の熱伝導性樹脂シートにおいては、前記熱伝導性フィラーがピッチ系の炭素繊維であることが好ましく、前記樹脂がパーオキサイド架橋系の加硫ゴムであることが好ましい。ピッチ系の炭素繊維はＰＡＮ系の炭素繊維に比べて熱伝導性に優れ、パーオキサイド架橋系の加硫ゴムは金属硫化物による短絡が発生しない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、安価に大量生産が可能な、厚さ方向への優れた熱伝導性を有する熱伝導性樹脂成形品（例えば、シート、板材、棒材、チューブ、筐体等）を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の熱伝導性樹脂シートの厚さ方向に平行な概略断面図である。
【図２】本発明の熱伝導性樹脂シートの製造方法の一例を示す概念図である。
【図３】実施例１で製造した熱伝導性樹脂シートの厚さ方向に平行な断面写真である。
【図４】図３で示した領域の高倍率写真である。
【図５】実施例１で製造した熱伝導性樹脂シート（約１００μｍにスライスしたもの）の厚さ方向に平行な断面のＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら本発明の熱伝導性樹脂成形品のうちの熱伝導性樹脂シートの好適な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。なお、以下の説明では、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する場合がある。また、図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、表された各構成要素の寸法やそれらの比は実際のものとは異なる場合もある。
【００２０】
（１）熱伝導性樹脂シート
図１は、本発明の熱伝導性樹脂シートの厚さ方向に平行な概略断面図である。熱伝導性樹脂シート１は、樹脂２と熱伝導性フィラー４とを有しており、熱伝導性フィラー４が熱伝導性樹脂シート１の略厚さ方向に配向している。
【００２１】
また、上述の通り、熱伝導性樹脂シート１中に分散した熱伝導性フィラー４の平均長さは５０μｍ以上であることが好ましく、熱伝導性樹脂シート１の厚さと略同一の長さを有する熱伝導性フィラー４を含むことがより好ましい。なお、熱伝導性フィラー４の長さが熱伝導性樹脂シート１の厚さよりも短い場合、熱伝導性シート１を熱伝導性フィラー４の長さよりも薄い厚さでスライスすることで、本発明の熱伝導性シート１を得ることができる。また、熱伝導性樹脂シート１の厚さより短い熱伝導性フィラー４同士が接触し、熱伝導性樹脂シート１の略厚さ方向に熱伝導パスを形成することが好ましい。
【００２２】
熱伝導性樹脂シート１は、樹脂２に熱伝導性フィラー４が配向分散した薄い樹脂シートが垂直方向に折り畳んで溶着されたものであり、熱伝導性樹脂シート１には略厚さ方向に多数のウェルドライン６が形成されている。ここで、ウェルドライン６は完全な直線とは限らず、円弧状に湾曲していてもよい。
【００２３】
ウェルドライン６が熱伝導性樹脂シート１の面方向に形成される場合は、熱伝導性樹脂シート１の厚さ方向への熱伝導を阻害することとなる。これに対し、本発明の熱伝導性樹脂シート１では、ウェルドライン６が熱伝導性樹脂シート１の略厚さ方向に形成されているため、厚さ方向への熱伝導を阻害することがない。更に、本発明の熱伝導性樹脂シート１は、垂直方向に折り畳んで溶着されるように形成されるため、熱伝導性樹脂シート１に形成されるウェルドライン６が樹脂シートの面方向に近接する。それに伴い、熱伝導性樹脂シート１の厚さより短い熱伝導性フィラー同士が接触して、熱伝導性樹脂シート１の略厚さ方向に熱伝導パスが形成されるので、略厚さ方向に熱伝導率が向上する。
【００２４】
樹脂２としては、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、又はこれらのポリマーアロイ等を用いることができる。熱可塑性樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共重合体；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、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂；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、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、ポリメタクリル酸又はそのエステル、ポリアクリル酸又はそのエステル、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、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。難燃性の観点からは、シリコーン樹脂を単独で又は他の樹脂と組み合わせて用いるのが好ましい。
【００２５】
熱可塑性エラストマーとしては、例えばスチレン−ブタジエン共重合体又はその水添ポリマー、スチレン−イソプレンブロック共重合体又はその水添ポリマー等のスチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどが挙げられるが、パーオキサイド架橋系の加硫ゴムを用いることが好ましい。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。
【００２６】
また、上述の樹脂に加え、補強剤、充填剤、軟化剤、可塑剤、架橋剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、老化防止剤、粘着付与剤、帯電防止剤、練り込み接着剤、難燃剤、カップリング剤等の一般的な配合・添加剤は任意に選択することができるが、架橋剤としてはパーオキサイド系の架橋剤を用いることが好ましい。
【００２７】
熱伝導性フィラー４としては、本発明の効果を損なわない範囲で従来公知の種々の材料を用いることができ、例えば、窒化ホウ素（ＢＮ）、黒鉛、炭素繊維、雲母、アルミナ、窒化アルミニウム、炭化珪素、シリカ、酸化亜鉛、二硫化モリブデン、銅、アルミニウムなどが挙げられるが、窒化ホウ素（ＢＮ）、黒鉛、炭素繊維を用いることが好ましく、ピッチ系の炭素繊維を用いることがより好ましい。
【００２８】
熱伝導性フィラー４の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば鱗片状、板状、膜状、円柱状、角柱状、楕円状、扁平形状などが挙げられるが、熱伝導パスを形成する観点及び樹脂２中で配向しやすいという観点から、アスペクト比が２以上であることが好ましい。また、樹脂２に対する熱伝導性フィラー４の割合は２０〜８０体積％とすることができ、必要とされる熱伝導率等に応じて、適宜決定することができる。熱伝導性フィラーの割合が２０体積％未満の場合は、熱伝導効果が小さくなる。また、熱伝導性フィラーの割合が８０体積％を超えると、樹脂シート前駆体が第一ギャップを通過する際に、第一ギャップにおける流れの方向に対して略垂直方向に折り畳まれるものの、樹脂間が融着しづらくなるという不具合が生じる。熱伝導性フィラーの割合が２０体積％未満の場合は、熱伝導効果が小さくなる。また、熱伝導性フィラーの割合が８０体積％を超えると、樹脂シート前駆体が第一ギャップを通過する際に、第一ギャップにおける流れの方向に対して略垂直方向に折り畳まれるものの、樹脂間が融着しづらくなるという不具合が生じる。したがって、樹脂シートの熱伝導効果を高めて、かつ押出成形を容易にするために、樹脂基材に対する熱伝導性フィラーの割合は３０〜７０体積％とすることが好ましく、５０〜６５体積％とすることがより好ましい。
【００２９】
（２）熱伝導性樹脂シートの製造方法
図２は、本発明の熱伝導性樹脂シートの製造方法の一例を示す概念図であり、押出機の先端部分及びＴダイの断面概略図が示されている。熱伝導性フィラー４を含む樹脂シートの樹脂組成物は、スクリュー８によって撹拌・混練され、流路１０に沿って第一ギャップ１２に導入される。
【００３０】
樹脂組成物の流れは第一ギャップ１２によって上下方向（厚さ方向）にしぼり込まれ、薄い帯状となる。第一ギャップ１２を通過する際、樹脂組成物にせん断力が作用し、樹脂２中に混合されている熱伝導性フィラー４が樹脂組成物の流れ方向に配向することとなる。この場合、熱伝導性フィラー４は樹脂シート前駆体の面方向に配向する。
【００３１】
ここで、第一ギャップ１２の隙間は０．１ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることが好ましい。第一ギャップ１２の隙間が０．１ｍｍよりも小さいと、押出し圧力が不必要に上昇するだけでなく、樹脂詰まりが発生してしまう。一方、第一ギャップ１２の隙間が５．０ｍｍよりも大きいと、樹脂シート前駆体の面方向に対する熱伝導性フィラー４の配向度が減少する結果となる。
【００３２】
樹脂組成物の流れ方向に熱伝導性フィラー４が配向された厚さの薄い樹脂シート前駆体が、第一ギャップ１２を完全に通過すると、流路１０の断面積が拡大し、上下方向の長さが長くなるため、樹脂シート前駆体の流れは上下方向に変化する。その後、当該樹脂シート前駆体は、第二ギャップ１４を通過する際に、第一ギャップ１２における流れの方向に対して略垂直な方向に折り畳まれながら融着し、熱伝導性樹脂シート１が成型される。
【００３３】
ここで、第二ギャップ１４の隙間は第一ギャップ１２の隙間の２倍以上２０倍以下であることが好ましい。第二ギャップ１４の隙間が第一ギャップ１２の隙間の２倍よりも小さい場合は、樹脂シート前駆体が折り畳まれないために、熱伝導性フィラー４が樹脂シートの厚さ方向に配向しない。これに対し、第二ギャップ１４の隙間が第一ギャップ１２の隙間の１０倍よりも大きな場合も、樹脂シート前駆体がきれいに折り畳まれず、部分的に乱流した状況となり、樹脂シートの厚さ方向に配向する熱伝導性フィラー４の割合が減少してしまう。なお、前記樹脂シート前駆体を厚さ方向に均等に折り畳みやすくする観点から、第一ギャップ４の隙間Ｘの厚さ方向中心と、第二ギャップ６の隙間Ｙの厚さ方向中心とを略同一の位置にすることが好ましい。
【００３４】
第一ギャップ１２における開口部の形状は、特に規定されないが、上流側側面は圧力損失が少ないように傾斜面とすることが好ましく、下流側側面については最も効率よく熱伝導性フィラーを樹脂シートの厚さ方向に配向させるために、傾斜角度を調整することが望ましい。当該傾斜角度としては、例えば、１０°〜５０°とすることができ、更には、２０°〜２５°であるのが好ましい。また、上下共に傾斜を有している必要はなく、どちらか一方のみが傾斜を有していてもよい。なお、第一ギャップ１２及び第二ギャップ１４の開口部の奥行（即ち、図１において紙面に略垂直な方向における第一ギャップ１２及び第二ギャップ１４の隙間）は、Ｔダイの全体にわたって略同一である。また、第一ギャップ及び第二ギャップにおける開口部の隙間は特に規定されず、樹脂シートの製品幅に応じて種々の設計変更が可能である。
【００３５】
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、かかる設計変更も本発明に含まれる。以下において、実施例及び比較例を用いて本発明をより具体的に説明する。
【実施例】
【００３６】
≪実施例１≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、促進剤、及び可塑剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを作製した。ＥＰＤＭに対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は６０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００３７】
次に、当該リボンシートを、図２に示す構造を有する先端部分及びＴダイを有するゴム用短軸押出機にて、１ｍｍの第一ギャップ及び１０ｍｍの第二ギャップを有する垂直配向金型（口金）を用いて、厚さ１０ｍｍのシートを作製し、プレス加硫機を用いて１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。なお、シートの熱伝導率はアイフェイズ社製のアイフェイズ・モバイル１μにて測定した。得られた熱伝導率は表２に示す通りである。加えて、押出成形によって良好なシート形状が得られるか否か、得られたシートを電子部材のヒートシンクに用いた場合に金属硫化物による短絡が発生しないか、という観点からの評価を表２に示した（◎：極めて良好，○：良好，△：不良，×：極めて不良）。
【００３８】
実施例１で得られた厚さ１０ｍｍのシートの厚さ方向に平行な断面写真を図３に示す。また、図３に示す領域の高倍率写真を図４に示す。図３及び図４において観察される黒い円弧状の縞がウェルドラインであり、多数のウェルドラインがシートの略厚さ方向に形成されていることが確認できる。
【００３９】
実施例１で得られたシートを厚さ約１００μｍにスライスしたものにつき、厚さ方向に平行な断面のＳＥＭ写真を図５に示す。シートの厚さ方向（ＳＥＭ写真の上下方向）にピッチ系炭素繊維フィラーが配向しており、厚さ方向にフィラーが高配向したシートが得られていることが確認できる。加えて、シートの厚さと略同一の長さを有するピッチ系炭素繊維フィラーが存在していることが確認できる。なお、ＳＥＭ観察にはＨＩＴＡＣＨＩ製の走査型電子顕微鏡（Ｓ−４８００）を用いた。
【００４０】
≪実施例２≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、促進剤、及び可塑剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを作製した。ＥＰＤＭに対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は６０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは１５０μｍである。
【００４１】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００４２】
≪実施例３≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、促進剤、及び可塑剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。ＥＰＤＭに対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は５０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００４３】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００４４】
≪実施例４≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、促進剤、及び可塑剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。ＥＰＤＭに対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は６５％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００４５】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００４６】
≪実施例５≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維及び黒鉛を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。ＥＰＤＭに対するフィラーの体積分率は６０％（ピッチ系炭素繊維：３０％，黒鉛：３０％）とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラー及び黒鉛フィラーの長さはそれぞれ３０００μｍと２５０μｍであった。
【００４７】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００４８】
≪比較例１≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、促進剤、及び可塑剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。ＥＰＤＭに対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は６０％とした。
【００４９】
次に、当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍのシートを作製した（フィラーはシートの面方向に配向）。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００５０】
≪比較例２≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、促進剤、及び可塑剤を２本ロールで練り込み、ゴムシートを得た。ＥＰＤＭに対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は１０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００５１】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００５２】
≪比較例３≫
表１に記載の配合にて、エチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体（ＥＰＤＭ）に対して球状アルミナを２本ロールで練り込み、ゴムシートを得た。ＥＰＤＭに対する球状アルミナフィラーの体積分率は６０％とした。なお、用いた球状アルミナフィラーの直径は４０μｍであり、シートに分散した後の形状変化は認められなかった。
【００５３】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００５４】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、加硫処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００５５】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表２に示す通りである。
【００５６】
≪実施例６≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを作製した。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は６５％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００５７】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表４に示す通りである。
【００５８】
≪実施例７≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを作製した。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は５０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍである。
【００５９】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表４に示す通りである。
【００６０】
≪実施例８≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は４０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００６１】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表４に示す通りである。
【００６２】
≪実施例９≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は３０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００６３】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表４に示す通りである。
【００６４】
≪実施例１０≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は２０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００６５】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表４に示す通りである。
【００６６】
≪比較例４≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得ようとしたが、押出し不可能であった。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は８５％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００６７】
≪比較例５≫
表３に記載の配合にて、シリコーン樹脂に対してピッチ系炭素繊維、架橋剤、及び促進剤を２本ロールで練り込み、リボンシートを得た。シリコーン樹脂に対するピッチ系炭素繊維フィラーの体積分率は１０％とした。なお、用いたピッチ系炭素繊維フィラーの長さは３０００μｍであった。
【００６８】
次に、実施例１と同様にして厚さ１０ｍｍのシートを作製し、１８０℃で１０分間のパーオキサイド架橋処理を施した。当該シートをスライス加工し、厚さ１００μｍの熱伝導測定用シートを作製した。得られた熱伝導率及びその他の評価結果は表４に示す通りである。
【００６９】
【表１】
2018014534.tif 000003
【００７０】
【表２】
2018014534.tif 000004
【００７１】
【表３】
2018014534.tif 000005
【００７２】
【表４】
2018014534.tif 000006
【００７３】
実施例は全て、シートの厚さ方向の熱伝導率が高い値（１０〜９０Ｗ／ｍＫ）を示している。また、フィラーの体積充填率を６５％と高くした実施例４でも加工性が低下することなく、全ての実施例において良好な加工性と非汚染性が両立されていることが分かる。
【００７４】
一方で、シートの膜厚方向にフィラーが配向していない場合（比較例１）、フィラーの体積充填率が十分でない場合（比較例２）、フィラーが球状の場合（比較例３）、フィラーが小さ過ぎる場合、フィラーが多過ぎる場合（比較例７）、では、膜厚方向の熱伝導率が極めて低い値となっている。また、架橋に硫黄を用いた場合では、非汚染性（金属硫化物による短絡防止）を担保することができない。
【符号の説明】
【００７５】
１・・・熱伝導性樹脂シート、
２・・・樹脂、
４・・・熱伝導性フィラー、
６・・・ウェルドライン、
８・・・スクリュー、
１０・・・流路、
１２・・・第一ギャップ、
１４・・・第二ギャップ。
【図１】
2018014534.tif 000007
【図２】
2018014534.tif 000008
【図３】
2018014534.tif 000009
【図４】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年11月2日(2017.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーン樹脂と熱伝導性フィラーとを有する熱伝導性樹脂シートであって、
前記熱伝導性フィラーは前記熱伝導性樹脂シートの略厚さ方向に配向し、
前記熱伝導性樹脂シートにおける前記熱伝導性フィラーの体積充填率が５０〜６５体積％であり、
前記熱伝導性樹脂シートの熱伝導率が２５Ｗ／ｍＫ以上であること、
を特徴とする熱伝導性樹脂シート。
【請求項２】
前記熱伝導性樹脂シートは、前記熱伝導性フィラーが面方向に配向した前記樹脂のシート状前駆体を、前記面方向に略垂直な方向に折り畳みながら融着させることにより得られること、
を特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂シート。
【請求項３】
前記熱伝導性フィラーがピッチ系の炭素繊維であること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝導性樹脂シート。
【請求項４】
前記シリコーン樹脂がパーオキサイド架橋系の加硫ゴムであること、
を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性樹脂シート。