(57)【要約】【課題】  配向可撓性熱伝導材料を提供する。【解決手段】  本発明は、配向可撓性熱伝導材料を提供し、前記配向可撓性熱伝導材料の主成分は、シリコーンゴム及び異方性熱伝導充填剤である。互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが前記配向可撓性熱伝導材料内に形成され、且つ、熱伝導パス方向に複数列に、前記シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される。配向可撓性熱伝導材料は、望ましい可撓性を有するとともに特定の方向に望ましい熱伝導特性を有し、し、きわめて低い界面熱抵抗を生成するように界面と望ましく接触可能であり、及び放熱効果を大きく改善可能である。本発明の実施形態は、前記配向可撓性熱伝導材料の形成プロセス及び用途をさらに提供する。【選択図】図２
2015122499.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配向可撓性熱伝導材料であって、
当該配向可撓性熱伝導材料の主成分は、シリコーンゴム及び異方性熱伝導充填剤であり、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが当該配向可撓性熱伝導材料内に形成され、且つ
熱伝導パス方向に複数列に、前記シリコーンゴム内に充填された前記異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、前記熱伝導パスが形成される、
配向可撓性熱伝導材料。
【請求項２】
前記シリコーンゴムは成分Ａと成分Ｂとを有し：
前記成分Ａは、２以上の不飽和結合を含有するポリシロキサンを有し、前記不飽和結合はアリル基もしくはビニル基であり；且つ
前記成分Ｂは、２以上のケイ素−水素結合を含有するポリシロキサンを有する、
請求項１に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項３】
当該配向可撓性熱伝導材料の成分の対応する重量部は：
前記シリコーンゴムについて、成分Ａは１００重量部であり、成分Ｂは２乃至５重量部であり；且つ
前記異方性熱伝導充填剤は１０乃至７０重量部である、
請求項２に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項４】
当該配向可撓性熱伝導材料は：
貴金属触媒、
阻害剤、
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される補強充填剤、及び
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される無機粉末材料
の１以上をさらに有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項５】
当該配向可撓性熱伝導材料内の前記貴金属触媒、前記阻害剤、前記補強充填剤及び前記無機粉末材料の対応する重量部は：
前記補強充填剤は０．１乃至８重量部であり；
前記貴金属触媒は０．１乃至７重量部であり；
前記阻害剤は０．１乃至５重量部であり；且つ
前記無機粉末材料は１乃至２０重量部である、
請求項４に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項６】
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される前記補強充填剤は、沈降法を使用して製造されるホワイトカーボンブラックもしくは気相法により製造されるホワイトカーボンブラックである、請求項５に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項７】
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される前記無機粉末材料は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、窒化ホウ素、窒化ケイ素、及び炭化ケイ素の１以上である、請求項５に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項８】
前記貴金属触媒は白金触媒である、請求項５に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項９】
前記阻害剤はアセチレン系アルコール阻害剤である、請求項５に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項１０】
前記異方性熱伝導充填剤は、膨張グラファイト、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンナノシート、及び窒化ホウ素ナノシートの１以上である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項１１】
硬化されたシリコーンゴムの圧縮率は８０％より高く、前記硬化されたシリコーンゴムの架橋密度は０乃至７０％である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の配向可撓性熱伝導材料。
【請求項１２】
配向可撓性熱伝導材料の形成方法であって：
シリコーンゴムと異方性熱伝導充電剤とを均一に混合してサイジング剤を形成するステップ、
前記サイジング剤を配向形成モールド内へ付与するするステップ、
予め設定された熱伝導パスに垂直な方向に圧力を加えるステップ、及び
次いで、前記サイジング剤を加硫するため加熱を行い、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を有し、前記配向可撓性熱伝導材料において、互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、前記予め設定された熱伝導パスに沿った方向に形成され、且つ前記予め設定された熱伝導パスに沿った方向に複数列に、前記シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、前記熱伝導パスが形成される、
形成方法。
【請求項１３】
前記配向形成モールドの、前記予め設定された熱伝導パスに沿った方向のモールドストリップは、可動モールドストリップである、請求項１２に記載の配向可撓性熱伝導材料の形成方法。
【請求項１４】
請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の配向可撓性熱伝導材料を切断することにより得られる配向可撓性熱伝導シートであって、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、当該配向可撓性熱伝導シートの厚さ方向に存在し、且つ
熱伝導パス方向に複数列に、前記シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成されている、
配向可撓性熱伝導シート。
【請求項１５】
発熱素子と、ラジエータと、熱伝導シートとを有する放熱システムであって、
前記熱伝導シートは、請求項１４に記載の配向可撓性熱伝導シートであり、
前記発熱素子は前記ラジエータの片側に位置し、且つ
前記熱伝導シートは、前記発熱素子と前記ラジエータとの間に密着して位置し、それにより前記発熱素子は、前記熱伝導シートを使用して、熱を前記ラジエータに移送して放熱する、
放熱システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性（フレキシブル）熱伝導材料の分野、特に配向可撓性熱伝導材料、その形成プロセス及び用途に関わる。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の継続的なアップグレード及び組み込み技術の継続的な向上に伴い、プロダクトにおける半導体の高密度は、発生した熱の蓄積の急峻な増加をもたらし、及び熱の集中はプロダクトの信頼性の減少をもたらす。従って、効率的な放熱方法が電子機器にとって大変重要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これに鑑み、本発明の実施形態の第１の態様は、配向可撓性熱伝導材料を提供する。当該配向可撓性熱伝導材料は、特定の方向に望ましい熱伝導特性を有し、放熱効果を大きく改善可能である。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の態様によると、本発明の実施形態は、配向可撓性熱伝導材料であって、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが当該配向可撓性熱伝導材料内に形成され、且つ
熱伝導パス方向に複数列に（in  lines）、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される
配向可撓性熱伝導材料を提供する。
【０００５】
好ましくは、シリコーンゴムは成分Ａと成分Ｂとを含み：
成分Ａは、２以上の不飽和結合を含有するポリシロキサンを有し、不飽和結合はアリル基もしくはビニル基であり；且つ
成分Ｂは、２以上のケイ素−水素結合を含有するポリシロキサンを含む。
【０００６】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料の成分の対応する重量部は：
シリコーンゴムについて、成分Ａは１００重量部であり、成分Ｂは２乃至５重量部であり；且つ
異方性熱伝導充填剤は１０乃至７０重量部である。
【０００７】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料は、
貴金属触媒、
阻害剤、
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される補強充填剤、及び
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される無機粉末材料
の１以上をさらに含む。
【０００８】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料内の貴金属触媒、阻害剤、補強充填剤及び無機粉末材料の対応する重量部は：
補強充填剤は０．１乃至８重量部であり；
貴金属触媒は０．１乃至７重量部であり；
阻害剤は０．１乃至５重量部であり；且つ
無機粉末材料は１乃至２０重量部である。
【０００９】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される補強充填剤は、沈降法を使用して製造されるホワイトカーボンブラックもしくは気相法により製造されるホワイトカーボンブラックである。
【００１０】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される無機粉末材料は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、窒化ホウ素、窒化ケイ素、及び炭化ケイ素の１以上である。
【００１１】
好ましくは、貴金属触媒は白金触媒である。
【００１２】
好ましくは、阻害剤はアセチレン系アルコール阻害剤である。
【００１３】
好ましくは、異方性熱伝導充填剤は、膨張グラファイト、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンナノシート、及び窒化ホウ素ナノシートの１以上である。
【００１４】
好ましくは、硬化されたシリコーンゴムの圧縮率は８０％より高く、硬化されたシリコーンゴムの架橋密度は０乃至７０％である。
【００１５】
本発明の実施形態の第１の態様における配向可撓性熱伝導材料によると、異方性熱伝導材料が熱伝導充填剤として使用され、及び特定の方向に、互いに平行な複数の連続した熱伝導パスを形成するように、特定の方向に複数列に異方性熱伝導充填剤が配置され、それにより配向可撓性熱伝導材料は特定の方向に望ましい熱伝導特性を有し、熱伝導率係数は１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に達し得る。その一方、配向可撓性熱伝導材料は、望ましい可撓性を有し、きわめて低い界面熱抵抗を生成するように界面と望ましく接触可能であり、且つ放熱効果を大きく改善可能である。配向可撓性熱伝導材料は、発熱部品の放熱冷却装置に使用可能である。
【００１６】
第２の態様によると、本発明の実施形態は、配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスを提供し、当該形成プロセスは：
シリコーンゴムと異方性熱伝導充電剤とを均一に混合してサイジング剤を形成するステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内へ付与するするステップ、
予め設定された熱伝導パスに垂直な方向に圧力を加えるステップ、及び
次いで、サイジング剤を加硫するため加熱を行い、配向形成が行われたサンプル、即ち、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を有し、配向可撓性熱伝導材料において、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、予め設定された熱伝導パスに沿った方向に形成され、且つ予め設定された熱伝導パスに沿った方向に複数列に、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される。
【００１７】
好ましくは、配向形成モールドの、予め設定された熱伝導パスに沿った方向のモールドストリップは、可動モールドストリップである
【００１８】
好ましくは、加えられる圧力は１０乃至４０ＭＰａであり、加圧時間は０．５乃至５分である。
【００１９】
本発明の実施形態の第２の態様で提供される配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、単純なプロセスを有し、大量生産に容易であり、配向可撓性熱伝導材料の特定の方向において熱伝導特性の大きな強化を実施可能であり、且つ、得られる配向可撓性熱伝導材料の厚さ方向における熱伝導率係数は、１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に到達可能である。
【００２０】
第３の態様によると、本発明の実施形態は、本発明の実施形態の第１の態様に記載される配向可撓性熱伝導材料を切断することにより得られる配向可撓性熱伝導シートであって、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、配向可撓性熱伝導シートの厚さ方向に存在し、且つ
熱伝導パス方向に複数列に、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される、
配向可撓性熱伝導シートを提供する。
【００２１】
本発明の実施形態の第３の態様において提供される配向可撓性熱伝導シートは、厚さ方向に優れた熱伝導特性を有し、配向可撓性熱伝導シートの熱伝導率係数は１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に到達することができ、そして、配向可撓性熱伝導シートは放熱システムに適用され得る。
【００２２】
第４の態様によると、本発明の実施形態は、
発熱素子と、ラジエータと、熱伝導シートとを有する放熱システムであって、
熱伝導シートは、本発明の実施形態の第３の態様で提供される配向可撓性熱伝導シートであり、
発熱素子はラジエータの片側に位置し、且つ
熱伝導シートは、発熱素子とラジエータとの間に密着して位置し、それにより発熱素子は、熱伝導シートを使用して、熱をラジエータに移送して放熱する、放熱システムを提供する。
【００２３】
以上の実施形態における熱伝導材料、熱伝導シートもしくは放熱材料に関して、熱伝導充填剤として使用される異方性熱伝導材料は、特定の方向に互いに平行である複数の連続した熱伝導パスを形成するように、特定の方向に複数列に連続的に配置される。それにより配向可撓性熱伝導材料は、特定の方向に望ましい熱伝導特性を有する。
【００２４】
本発明の実施形態の利点は、以下の明細書に部分的に明らかにされる。利点の一部は、明細書により明らかであり、あるいは本発明の実施形態の実施からわかるかもしれない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は、本発明の実施形態による配向形成モールドの３次元図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態による配向形成モールドの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下の記載は、本発明の実施形態の模範的な実施方法である。当業者は、本発明の実施形態の原則から逸脱することなしに特定の改善と改良とをなし得ること、及び前記改善と改良とは本発明の実施形態の保護範囲内に該当することがわかる。
【００２７】
以下、複数の実施形態を使用することにより、本発明の実施形態を更に説明する。本発明の実施形態は、以下の具体的実施形態に限定されない。適切な改良が、独立請求項の範囲内でなされ得る。
【００２８】
本発明の実施形態の第１の態様は、配向可撓性熱伝導材料を提供する。前記配向可撓性熱伝導材料は、望ましい可撓性を有するとともに特定の方向に望ましい熱伝導特性を有し、きわめて低い界面熱抵抗を生成するように界面と望ましく接触可能であり、放熱効果を大きく改善可能であり、且つ、可撓性放熱材料が特定の方向に優れた熱伝導特性を有するという特徴を有さずに高い界面熱抵抗と高価格を有する等といった先行技術における問題を解決するのに使用される。
【００２９】
第１の態様によると、本発明の実施形態は、配向可撓性熱伝導材料であって、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが当該配向可撓性熱伝導材料内に形成され、且つ、
熱伝導パス方向に複数列に、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される、配向可撓性熱伝導材料を提供する。
【００３０】
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスは、熱伝導パス内の異方性熱伝導充填剤を、互いに平行である方向に複数列に、連続的に配置することにより、複数の熱伝導パスが実質的に平行であることを意味する。「互いに平行である」ということは、厳密に幾何学的に平行であることを意味するのではなく、複数の熱伝導パスの全体的に伸びる傾向が平行であることを意味し、微視的に、任意に切断される小さな断面において、前記複数の熱伝導パスは互いに平行でなくてもよい。
【００３１】
本発明の実施形態におけるシリコーンゴムは、以下に限定されないが、固体シリコーンゴム、フェニルシリコーンもしくは液体シリコーンとし得る。
【００３２】
好ましくは、前記シリコーンゴムは成分Ａと成分Ｂとを有し、
成分Ａは、アリル基もしくはビニル基である２以上の不飽和結合を含有するポリシロキサンを含み、
成分Ｂは、２以上のケイ素−水素結合を含有するポリシロキサンを含む。
【００３３】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料の成分の対応する重量部は：
シリコーンゴムについて、成分Ａは１００重量部であり、成分Ｂは２乃至５重量部であり、
異方性熱伝導充填剤は１０乃至７０重量部である。
【００３４】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料は、以下の材料：
貴金属触媒、
阻害剤、
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される補強充填剤、及び
当該配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される無機粉末材料
の１以上をさらに有する。
【００３５】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料内の貴金属触媒、阻害剤、補強充填剤及び無機粉末材料の対応する重量部は：
補強充填剤は０．１乃至８重量部であり；
貴金属触媒は０．１乃至７重量部であり；
阻害剤は０．１乃至５重量部であり；且つ
無機粉末材料は１乃至２０重量部であり。
【００３６】
無機粉末材料は、主として配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性をさらに増強する役割を果たし；
補強充填剤は、主として配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善する役割を果たし；
阻害剤は、異なる段階におけるシリコーンゴムの硬化程度を制御可能にするため、主として室温下でシリコーンゴムのプリキュアを阻害する役割を果たし、それにより、シリコーンゴムは、徹底した撹拌を容易にするものである室温下での望ましい流動性を維持でき、したがって、シリコーンゴム及び熱伝導充填剤が均等に分散されることが達成され、；且つ
貴金属触媒は、シリコーンゴムの架橋と硬化とを加速する役割を果たす。
【００３７】
好ましくは、異方性熱伝導充填剤は、膨張グラファイト、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、グラフェンナノシート、及び窒化ホウ素ナノシートの１以上である。
【００３８】
好ましくは、膨張グラファイトのかさ密度は０．００７乃至０．０１５ｇ／ｃｍ３であり；
カーボンファイバーの直径は１０乃至５０μｍであり、カーボンファイバーの長さは５０乃至２００μｍであり；
カーボンナノチューブの直径は３０乃至１００ｎｍであり、カーボンナノチューブの長さは１乃至２０μｍであり；
グラフェンナノシートの厚さは１乃至１０ｎｍであり、グラフェンナノシートの長さは０．３乃至５０μｍであり；且つ
窒化ホウ素ナノシートの厚さは１０乃至１００ｎｍであり、窒化ホウ素ナノシートの長さは０．１乃至５μｍである。
【００３９】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される補強充填剤は、沈降法を使用して製造されるホワイトカーボンブラックもしくは気相法により製造されるホワイトカーボンブラックである。
【００４０】
好ましくは、配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される無機粉末材料は、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、窒化ホウ素、窒化ケイ素、及び炭化ケイ素の１以上である。
【００４１】
好ましくは、貴金属触媒は白金触媒である。
【００４２】
好ましくは、阻害剤はアセチレン系アルコール阻害剤であり、例えばアルキニルシクロヘキサノールであり得る。
【００４３】
好ましくは、硬化されたシリコーンゴムの圧縮率は８０％より高く、硬化されたシリコーンゴムの架橋密度は０乃至７０％である。
【００４４】
本発明の実施形態の第１の態様で提供される配向可撓性熱伝導材料によると、異方性熱伝導材料を、熱伝導充填剤として使用し、特定の方向に、互いに平行な複数の連続した熱伝導パスを形成するように、特定の方向に複数列に異方性熱伝導充填剤が配置され、それにより配向可撓性熱伝導材料は特定の方向に望ましい熱伝導特性を有し、熱伝導率係数は１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に達し得る。その一方、配向可撓性熱伝導材料は、望ましい可撓性を有し、きわめて低い界面熱抵抗を生成するように界面と望ましく接触可能であり、且つ放熱効果を大きく改善可能である。配向可撓性熱伝導材料は、発熱部品の放熱冷却装置に使用可能である。
【００４５】
第２の態様によると、本発明の実施形態は、配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスを提供し、当該形成プロセスは：
シリコーンゴムと異方性熱伝導充電剤とを均一に混合してサイジング剤を形成するステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内へ付与するするステップ、
予め設定された熱伝導パスに垂直な方向に圧力を加えるステップ、及び
次いで、サイジング剤を加硫するため加熱を行い、配向形成が行われたサンプル、即ち、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を有し、配向可撓性熱伝導材料において、互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、予め設定された熱伝導パスに沿った方向に形成され、且つ、予め設定された熱伝導パスに沿った方向に複数列に、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される。
【００４６】
本発明の実施形態における配向形成モールドは、自製のモールドであり、当該モールドの３次元図は図１に表される。図２は、予め設定された熱伝導パスに垂直な方向におけるモールドの断面図である。図面において、１は上側モールドプレートであり、２は下側モールドプレートであり、３は固定モールドストリップであり、４は可動モールドストリップである。形成プロセスにおいて、サイジング剤が配向形成モールド内へ充填され、上側モールドプレート１が閉じられ、圧力が、予め設定された熱伝導パスに垂直な方向に、すなわち、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に（加圧方向は図２に示される）同時に加えられる。それにより、サイジング剤はプレスされ、成形され、そして加硫のための加熱後、可動モールドストリップ４が除かれ、上側モールドプレート１が開かれ、サンプルが取り出される。それにより、配合形成が行われた配向可撓性熱伝導材料が得られる。
【００４７】
好ましくは、予め設定された熱伝導パスに垂直な方向の配向形成モールドのモールドストリップは、可動モールドストリップである。可動モールドストリップの配置は、配向成形の実施を容易にする。
【００４８】
好ましくは、圧力を加える方法は、油圧もしくは空気圧を使用することによる加圧とし得る。圧力は１０乃至４０ＭＰａであり、加圧時間は０．５乃至５分である。
【００４９】
好ましくは、加硫のための加熱の温度は８０乃至２００℃であり、加硫時間は６０乃至７５分である。
【００５０】
好ましくは、サイジング剤は、
貴金属触媒、
阻害剤、
配向可撓性熱伝導材料の総合的機械特性を改善するために使用される補強充填剤、及び
配向可撓性熱伝導材料の総合的熱伝導特性を増強するのに使用される無機粉末材料
をさらに含む。
【００５１】
シリコーンゴム、異方性熱伝導充填剤、貴金属触媒、阻害剤、補強充填剤及び無機粉末材料は、本発明の実施形態の第１の態様に記載されており、ここでは繰り返して記載しない。
【００５２】
本発明の実施形態の第２の態様で提供される配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、単純なプロセスを有し、大量生産に容易であり、配向可撓性熱伝導材料の特定の方向において熱伝導特性の大きな強化を実施可能であり、及び得られる配向可撓性熱伝導材料の特定方向における熱伝導率係数は、１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に到達可能である。
【００５３】
第３の態様によると、本発明の実施形態は、本発明の実施形態の第１の態様に記載される配向可撓性熱伝導材料を切断することにより得られる配向可撓性熱伝導シートであって、
互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、配向可撓性熱伝導シートの厚さ方向に存在し、且つ
熱伝導パス方向に複数列に、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される、
配向可撓性熱伝導シートを提供する。
【００５４】
特に、切断プロセスは：
配向形成を受けた配向可撓性熱伝導材料サンプルを、配向形成モールドから取り出すステップ、及び
次いで、望ましい厚さを有する配向可撓性熱伝導シート（すなわち、互いに平行である複数の連続した熱伝導パスが、配向可撓性熱伝導シートの厚さ方向に存在し、及び予め設定された熱伝導パス方向に複数列に、シリコーンゴム内に充填された異方性熱伝導充填剤を連続的に配置することにより、熱伝導パスが形成される）を得るため、モールドプレス方向に平行な方向に沿ってサンプルを切断するステップ
である。
【００５５】
好ましくは、Ｖ字形切断エッジを有するカッターを切断に使用する。
【００５６】
本発明の実施形態の第３の態様において提供される配向可撓性熱伝導シートは、厚さ方向に優れた熱伝導特性を有し、配向可撓性熱伝導シートの熱伝導率係数は１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に到達することができ、そして、配向可撓性熱伝導シートは放熱システムに適用され得る。
【００５７】
第４の態様によると、本発明の実施形態は、
発熱素子とラジエータと熱伝導シートとを有する放熱システムであって、
熱伝導シートは、本発明の実施形態の第３の態様で提供される配向可撓性熱伝導シートであり、
発熱素子はラジエータの片側に位置し、且つ
熱伝導シートは、発熱素子とラジエータとの間に密着して位置し、それにより発熱素子は、熱伝導シートを使用して、熱をラジエータに移送して放熱する、放熱システムを提供する。
【００５８】
実施形態１
【００５９】
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の気相法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、１０重量部の酸化アルミニウム、５重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４０重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は１０ＭＰａであり、０．５分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、６０分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００６０】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００６１】
比較実施形態１
【００６２】
実施形態１と同じ方法を使用して、サイジング剤を製造する。サイジング剤を、慣用の平坦なモールド内に充填し、加硫のためサイジング剤を加圧し（１０ＭＰａ、１２０℃、及び１２０ｓ）、３ｍｍの厚さを有する熱伝導シートを得るべく、シート形成を行う。
【００６３】
実施形態２
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の気相法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、５重量部の窒化ホウ素、３重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４０重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は１０ＭＰａであり、０．５分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、６０分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００６４】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００６５】
比較実施形態２
【００６６】
実施形態２と同じ方法を使用して、サイジング剤を製造する。サイジング剤を、慣用の平坦なモールド内に充填し、加硫のためサイジング剤を加圧し（１０ＭＰａ、１２０℃、及び１２０ｓ）、３ｍｍの厚さを有する熱伝導シートを得るべく、シート形成を行う。
【００６７】
実施形態３
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の沈降法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、５重量部の酸化アルミニウム、４重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４５重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は１０ＭＰａであり、２分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、６０分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００６８】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００６９】
比較実施形態３
【００７０】
実施形態３と同じ方法を使用して、サイジング剤を製造する。サイジング剤を、慣用の平坦なモールド内に充填し、加硫のためサイジング剤を加圧し（１０ＭＰａ、１２０℃、及び１２０ｓ）、３ｍｍの厚さを有する熱伝導シートを得るべく、シート形成を行う。
【００７１】
実施形態４
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の沈降法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、３重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と５０重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は２０ＭＰａであり、３分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、７０分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００７２】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００７３】
実施形態５
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の沈降法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、５重量部のカーボンファイバー、２重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４５重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は４０ＭＰａであり、２分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、７５分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００７４】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００７５】
実施形態６
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、８重量部の沈降法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、２重量部のグラフェンナノシート、２重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４５重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は１０ＭＰａであり、２分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、７５分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００７６】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００７７】
実施形態７
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の沈降法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、５重量部の窒化ホウ素ナノシート、２重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４５重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は１０ＭＰａであり、２分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、７５分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００７８】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００７９】
実施形態８
配向可撓性熱伝導材料の形成プロセスは、以下のステップ：
１００重量部のビニル基でキャップしたポリシロキサン、５重量部の沈降法を使用して製造されたホワイトカーボンブラック、２重量部のグラフェンナノシート、３重量部の窒化ホウ素ナノシート、２重量部のケイ素−水素結合含有ポリシロキサン、及び０．２重量部のアルキニルシクロヘキサノールを混錬機内に供給するステップ、
均等に混錬を行うステップ、
次いで、０．１重量部の白金触媒と４５重量部の膨張グラファイトとを添加して均一に混錬を行うことで、サイジング剤を得るステップ、
サイジング剤を取り出すステップ、
サイジング剤を配向形成モールド内に充填するステップ、
上側モールドプレートを閉じるステップ、
形成のため、モールドプレートに平行な２つの対向する方向に圧力を同時に加えるステップ(このとき、加える圧力は１０ＭＰａであり、２分の時間が続く)、
次いで加硫のためサイジング剤を加熱するステップ（１２０℃、７５分）、及び
可動モールドストリップからサイジング剤を取り出すステップ、
上側モールドプレートを開くステップ、及び
配向形成が行われた加硫サンプルを取り出して、配向可撓性熱伝導材料を得るステップ、
を含む。
【００８０】
熱伝導シートの製造：  ３ｍｍの厚さを有する配向可撓性熱伝導シートを得るため、得られた配向可撓性熱伝導材料サンプルを（Ｖ字形切断エッジを備えた）カッターを使用して、モールドプレス方向に平行な方向に沿って切断する。
【００８１】
効果の実施形態
本発明における実施形態１乃至８及び比較実施形態１乃至３で製造した熱伝導シートについて以下の性能テストを実施する：
１．密度：テストのために密度バランスを使用する。
２．硬度：ショアＯＯ硬テスターをテストに使用する。
３．熱抵抗及び熱伝導率係数：ＡＳＴＭ  Ｄ５４７０標準に従いテストのために熱抵抗テスターを使用する。
【００８２】
表１にテスト結果を示す。
【００８３】
【表１】
2015122499.tif 000003
【００８４】
表１のテスト結果から、比較実施形態と比べて、本発明の実施形態における配向形成プロセスにより製造された配向可撓性熱伝導シートに関して、配向可撓性熱伝導シートの熱伝導特性は大きく増強されて熱伝導率係数は１５Ｗ／（ｍ・ｋ）より上に達することができ、界面熱抵抗もまた明らかに減少することがわかる。従って、本発明の実施形態で得られる配向可撓性熱伝導シートは、発熱部品の放熱冷却装置に使用可能であり、放熱効果を大きく改善できる。
【符号の説明】
【００８５】
１  上側モールドプレート
２  下側モールドプレート
３  固定モールドストリップ
４  可動モールドストリップ
【図１】
2015122499.tif 000004
【図２】
2015122499.tif 000005
【外国語明細書】
2015122499000001.pdf