(57)【要約】【課題】  汎用樹脂シート中にカーボンナノチューブなどを配合し、効率よく分散してシート化し、取り扱いが便利で、十分な熱伝導性を有する高熱伝導性シートを提供すること。【解決手段】  汎用樹脂に対して、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびその誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤が配合および分散されてなることを特徴とする高熱伝導性シート。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
汎用樹脂に対して、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤が配合および分散されてなることを特徴とする高熱伝導性シート。
【請求項２】
汎用樹脂が、熱可塑性樹脂であり、熱伝導性充填剤の含有量が、熱可塑性樹脂の０．１〜５０質量％である請求項１に記載の高熱伝導性シート。
【請求項３】
さらに電気絶縁性材料が配合および分散され、電気的短絡が防止されている請求項１に記載の高熱伝導性シート。
【請求項４】
電気絶縁性材料の含有量が、汎用樹脂の３．０〜３０質量％である請求項３に記載の高熱伝導性シート。
【請求項５】
電気絶縁性材料が、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および軟磁性フェライトから選ばれる少なくとも１種である請求項３に記載の熱伝導性シート。
【請求項６】
汎用樹脂の有機溶剤溶液に、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤を配合および分散し、該分散液を用いてシート化することを特徴とする高熱伝導性シートの製造方法。
【請求項７】
汎用樹脂が、熱可塑性樹脂であり、熱伝導性充填剤の添加量が熱可塑性樹脂の０．１〜５０質量％である請求項６に記載の高熱伝導性シートの製造方法。
【請求項８】
さらに電気絶縁性材料が配合および分散され、電気的短絡が防止されている請求項６に記載の高熱伝導性シートの製造方法。
【請求項９】
電気絶縁性材料の含有量が、汎用樹脂の３．０〜３０質量％である請求項８に記載の高熱伝導性シートの製造方法。
【請求項１０】
電気絶縁性材料が、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および軟磁性フェライトから選ばれる少なくとも１種である請求項８に記載の熱伝導性シートの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高熱伝導性シートに関し、さらに詳しくは各種の電気および電子機器の発熱性部品から発生される熱を効率よく放熱するための放熱材として好ましく用いられる高熱伝導性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
各種の電気および電子機器においては、発熱性部品から発生する熱を効率よく放熱することが、誤作動を防止したり、製品寿命を延ばしたりするうえで重要である。従って、従来から発熱を伴う部品を有する電気および電子機器においては、発生される熱を放熱するための放熱材が用いられている。
【０００３】
そして、このような放熱材の一つとして、黒鉛シートの少なくとも片面に、シリコーンゴムを塗布した熱伝導性シートが特許文献１において開示されている。かかる熱伝導性シートは、その形状からして取り扱いが容易であり、また、少なくとも片面にシリコーンゴムを有していて、取り付け対象部との密着性も良く、電気および電子機器の放熱材として便利なものとされている。
【０００４】
上記放熱材料は、シート状黒鉛層に、熱伝導性充填剤、カーボンナノチューブおよびカーボンマイクロコイルから選ばれる少なくとも１種を配合したシート状エラストマー層を積層して熱伝導性シートを構成し、上記シート状エラストマー層を積層するにあたっては、その組成物をシート状黒鉛層に対して加圧させたものが特許文献２に記載されている。
【０００５】
しかし、かかる熱伝導性シートは、黒鉛シートにシリコーンゴムを塗布しただけであるので、黒鉛シートとシリコーンゴムとの密着が不十分となったり、フルパックトランジスタのような平坦な取り付け対象部に対しては密着が確保できたとしても、その他の電気および電子機器に汎用な熱伝導性シートとしては、密着させるべき取り付け対象部との間に空隙を生じやすいなどの欠点があり、熱伝導性を十分に向上しきれないものであった。
【０００６】
また、取り付け対象部に沿って熱伝導性シートを変形させる結果、黒鉛シートに劈開を生じたり、場合によっては黒鉛が劈開片として欠落するために電気的短絡を生じるなど、使用時における信頼性の点でも問題があった。さらに、半導体の技術革新とともに高性能化しているため、発生する熱量も増加しており、十分な熱伝導性が得られていない。また、その製造時においても、連続シートとして製造しようとする場合に、黒鉛シートがちぎれる恐れがあるため十分な巻取りテンションを掛け難く、量産性にも課題を残していた。さらに、シリコーンゴムに窒化ホウ素や窒化アルミニウム、アルミナを混練させた放熱シートがあるが、熱伝導性に欠けていた（特許文献３）。
【０００７】
【特許文献１】特公平３−５１３０２号公報
【特許文献２】特開２００２−９２１３公報
【特許文献３】特許第２９０６９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、上記従来の状況に鑑み、汎用樹脂中にカーボンナノチューブなどを配合し、効率よく分散してシート化し、取り扱いが便利で、密着性に優れ、かつ十分な熱伝導性を有する高熱伝導性シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、汎用樹脂に対して、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤が配合および分散されてなることを特徴とする高熱伝導性シートを提供する。
【００１０】
上記本発明においては、汎用樹脂が、熱可塑性樹脂であり、熱伝導性充填剤の含有量が熱可塑性樹脂の０．１〜５０質量％であること；さらに電気絶縁性材料が配合および分散され、電気的短絡が防止されていること；電気絶縁性材料の含有量が汎用樹脂の３．０〜３０質量％であること；および電気絶縁性材料が、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および軟磁性フェライトから選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１１】
また、本発明は、汎用樹脂の有機溶剤溶液に、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤を配合および分散し、該分散液を用いてシート化することを特徴とする高熱伝導性シートの製造方法を提供する。
【００１２】
上記本発明においては、汎用樹脂が、熱可塑性樹脂であり、熱伝導性充填剤の添加量が熱可塑性樹脂の０．１〜５０質量％であること；また、上記高熱伝導性シートの電気的短絡を防止するために、さらに電気絶縁性材料を配合および分散すること；電気絶縁性材料の含有量が、汎用樹脂の３．０〜３０質量％であること；および該電気絶縁性材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および軟磁性フェライトから選ばれる少なくとも１種が挙げられる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明者は、上記本発明の目的を達成すべく鋭意研究した結果、汎用樹脂に対して、カーボンナノチューブなどの熱伝導性充填剤を分散させることで熱伝導性シートを構成できることを見出した。従来、カーボンナノチューブは熱伝導性に優れるが、分散性に欠けるため、高熱伝導性シートの熱伝導性充填剤としては用いられなかった。しかし、本発明によれば、超音波法やレーザーアブレーション法、機械攪拌法など、カーボンナノチューブが持つ凝集力（ファンデールワールス力）を分離可能となる分子振動を与えることで汎用樹脂中に高分散させることが可能となり、高熱伝導性シートが得られる。或いは、カーボンナノチューブと親和性の高い界面活性剤を用いることで、カーボンナノチューブを汎用樹脂中に高分散させることが可能となる。
【００１４】
また、本発明では、上記高熱伝導性シートの電気的短絡を防ぐために、上記高熱伝導性シート中に電気絶縁性材料を添加することが好ましい。本発明によれば、放熱シートとして必要とされる柔軟性（ヒートシンクなどへの密着性）、熱伝導性および電気絶縁性を兼ね備えた放熱シートとして有用である高熱伝導性シートが提供される。
【００１５】
本発明の熱伝導性シートは、種々の分野において広く利用することができるが、特に、発熱を伴う電気および電子機器分野において放熱材として好ましく用いられる。さらに本発明の熱伝導性シートは、使用時における信頼性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。
本発明の高熱伝導性シートは、汎用樹脂に対して、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤が配合および分散されてなることを特徴としている。
【００１７】
上記の汎用樹脂としては、エチレン、プロピレン、ブテンなどの単独重合体または共重合体などのポリオレフィン（ＰＯ）樹脂、環状ポリオレフィンなどの非晶質ポリオレフィン樹脂（ＡＰＯ）、アクリル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン２，６−ナフタレート（ＰＥＮ）などのポリエステル系樹脂、ナイロン６、ナイロン１２、共重合ナイロンなどのポリアミド系（ＰＡ）樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）などのポリビニルアルコール系樹脂、ポリイミド（ＰＩ）樹脂、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリサルホン（ＰＳ）樹脂、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）樹脂、ポリアリレート（ＰＡＲ）樹脂、エチレン−四フッ化エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリ三フッ化塩化エチレン（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＦＥＰ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、パーフルオロエチレン−パーフロロプロピレン−パーフロロビニルエーテル共重合体（ＥＰＡ）などのフッ素系樹脂などを用いることができる。これらの中では有機溶剤に溶解する熱可塑性樹脂が高熱伝導性シートの製造工程上から好ましい。
【００１８】
また、上記に挙げた樹脂以外にも、ラジカル反応性不飽和化合物を有するアクリレート化合物よりなる樹脂組成物や、上記アクリレート化合物とチオール基を有するメルカプト化合物よりなる樹脂組成物、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレートなどのオリゴマーを多官能アクリレートモノマーに溶解せしめた樹脂組成物などの光硬化性樹脂およびこれらの混合物などを用いることも可能である。さらに、これらの樹脂の１または２種以上をラミネートまたはコーティング、押出しなどの手段によって積層させたものを基材フィルムとして用いることも可能である。
【００１９】
本発明で使用する前記熱伝導性充填剤それ自体は公知あり、何れも市場から入手して本発明で使用することができる。例えば、カーボンナノチューブは、一般に、炭素からなる外径が２〜７０ｎｍ、長さが直径の１０2倍以上である円筒状の中空繊維状のものであって、炭素含有ガスの気相分解反応や、炭素棒、炭素繊維などを用いたアーク放電法などによって得られるものである。例えば、ＳＷＮＴ（シングルウオールカーボンナノチューブ）やＭＷＮＴ（マルチウオールカーボンナノチューブ）が挙げられる。また、その末端形状は必ずしも円筒状である必要はなく、例えば、円錐状などに変形していても差し支えない。さらに、末端は閉じていても開いていてもどちらでもよい。好ましく用いられるカーボンナノチューブの例として、カーボンナノチューブ（昭和電工製）やハイペリオン・カタリシス・インターナショナル社製のGraphite Fibrils・Grades BN（商品名）などが挙げられる。
【００２０】
カーボンマイクロコイルは、一般に、炭素からなる繊維直径が０．０５〜５μｍ、コイル外径が繊維直径の２〜１０倍であり、巻数が１０μｍ当たり５／コイル外径（μｍ）〜５０／コイル外径（μｍ）であるコイル状繊維のものであって、炭素含有ガスの気相分解反応によって得られるものである。
【００２１】
上記の如き熱伝導性充填剤の含有量は、汎用樹脂の０．１〜５０質量％であることが好ましい。熱伝導性充填剤の含有量が０．１質量％未満では満足する熱伝導性を有する高熱伝導性シートが得られない。一方、熱伝導性充填剤の含有量が５０質量％を超えると、得られる高熱伝導性シートの柔軟性や強度が満足できない。
【００２２】
上記の如くして得られる高熱伝導性シートの熱伝導率は、熱伝導率計（京都電子工業社製；ＱＴＭ５００）にて測定した場合、１〜５０Ｗ／ｍＫであることが好ましい。このように本発明の高熱伝導性シートは熱伝導性が良好であるが、熱伝導性充填剤としてカーボンナノチューブを用いた場合には、カーボンナノチューブは導電性材料であることから、得られる高熱伝導性シートは１０5Ω／□以上の表面抵抗（測定機器：三菱化学製、ＭＣＰ−ＨＴ４５０）を有する。
【００２３】
上記本発明の高熱伝導性シートの導電性が高い場合には、用途によっては電気的短絡を生じる場合がある。本発明では、本発明の高熱伝導性シート中に、さらに電気絶縁性材料を配合および分散させることにより、得られる高熱伝導性シートの電気伝導性を抑え、電気的短絡を防止することができる。電気絶縁性材料としては、従来公知の種々の電気絶縁性材料が用いられるが、特にアルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および軟磁性フェライトから選ばれる少なくとも１種が好ましい。
【００２４】
上記電気絶縁性材料の含有量は、汎用樹脂の３．０〜３０質量％であることが好ましい。電気絶縁性材料の含有量が３．０質量％未満では満足できる短絡防止効果を有する高熱伝導性シートが得られない。一方、電気絶縁性材料の含有量が３０質量％を超えると、得られる高熱伝導性シートの熱伝導性が低下するとともに、シートの柔軟性や強度が満足できない。
【００２５】
本発明の高熱伝導性シートにおいて使用する熱伝導性充填剤（Ａ）と電気絶縁性材料（Ｂ）の汎用樹脂に対する合計の添加量（Ａ＋Ｂ）は、汎用樹脂の０．１〜８０質量％であり、両者の使用比率（質量）がＡ：Ｂ＝１：３０〜５０〜３であるときに、優れた熱伝導性と優れた短絡防止効果が同時に得られる。
【００２６】
上記本発明の高熱伝導性シートは上記の構成を有する限り、その製造方法は何れの製造方法でもよく、例えば、汎用樹脂のペレットと前記熱伝導性充填剤の粉末とを溶融混練してシート状に成形する方法や、汎用樹脂を適当な有機溶剤に溶解して樹脂溶液を調製し、該樹脂溶液中に前記熱伝導性充填剤を分散させ、該分散液を用いてキャスティング方式でシートを作製する方法などが挙げられる。特に、放熱特性において面内均一性を保持するためには、この分散状態が不均一である場合、性能に欠陥が生じる可能性がある。
【００２７】
本発明の高熱伝導性シートの製造方法として、後者の方法を例示する。汎用樹脂の有機溶剤溶液に、カーボンナノチューブ、カーボンマイクロコイル、カーボンフレーク、フラーレンおよびそれらの誘導体から選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤を配合および分散し、該分散液を用いてシート化する。上記で使用する汎用樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂などの熱可塑性樹脂が好ましい。
【００２８】
上記樹脂を溶解する有機溶剤としては、例えば、トルエン、ベンゼン、キシレン、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、オルトジクロロベンゼン、クレゾール、クロルベンゼン、クロロホルム、四塩化炭素、１，４−ジオキサン、１，２−ジクロロエタン（別名：二塩化エチレン）、１，２−ジクロロエチレン（別名：二塩化アセチレン）、１，１，２，２−テトラクロロエタン（別名：塩化アセチレン）、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルホルムアミド、スチレン、テトラクロロエチレン、トリクロロエチレン、１，１，１−トリクロロエタン、二硫化炭素、ｎ−ヘキサン、ｍ−ペンタン、シクロヘキサン、シクロペンタン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ｔ−ブチルアルコールなどが挙げられ、これらの有機溶剤中に前記汎用樹脂を約１〜７０質量％の濃度に溶解して樹脂溶液を作製し、該樹脂溶液中に熱伝導性充填剤を前記の割合で添加し、必要に応じて前記電気絶縁性材料を前記の割合で配合し、該配合物を超音波法、レーザーアブレーション法、機械攪拌法などの適当な分散手段により、熱伝導性充填剤（および前記電気絶縁性材料）を均一に分散させる。
【００２９】
上記分散液を、例えば、離型紙上に適当な塗布量で塗布および溶剤を蒸発させて成膜した後に剥離することにより、任意の膜厚の本発明の高熱伝導性シートが得られる。このようにして本発明の高熱伝導性シートが得られるが、その形状には特に制限はなく、用途に応じて適当な形状にすればよい。また、高熱伝導性シートの厚みにも特別な制限はないが、使い易さ、製造の容易性などを考慮すると約１〜３，０００μｍの厚みが適当であり、好ましくは１〜５００μｍである。
【００３０】
また、上記の本発明の熱伝導性シートの発熱部材に対する密着性を向上させるために、その最表面にプライマー層を形成してもよい。プライマー層の形成に用いる樹脂としては、例えば、アルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、ＮＢＲ樹脂、ＳＢＲ樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミドなどが単独もしくは共重合物、混合物および変性物として用いられる。該変性物とは、例えば、水酸基やカルボン酸、４級アンモニウム塩含有モノマーを共重合もしくはグラフトされたものであり、接着性や親水性を向上させたものである。
【００３１】
また、上記プライマー層の接着性や塗膜強度を向上させるために、上記の樹脂を各種硬化剤、例えば、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、イソシアネートなどにより架橋させてもよい。プライマー層の形成方法は、従来公知の任意の方法でよい。該プライマー層の厚みは乾燥時で０．０１〜５０ｇ／ｍ2、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｍ2である。
【００３２】
また、上記の本発明の熱伝導性シートの発熱部材に対する密着性を向上させるために、最表面にクッション層を設けることができる。本発明の熱伝導性シートにクッション性を付与するには、低弾性率を有する材料あるいはゴム弾性を有する材料を使用すればよい。具体的には、天然ゴム、アクリレートゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、弗素ゴム、ネオプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エピクロルヒドリン、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンエラストマーなどのエラストマー、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリブテン、耐衝撃性ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、ＡＢＳ樹脂、セルロースアセテート、アミド樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ニトロセルロース、ポリスチレン、エポキシ樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、耐衝撃性アクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、可塑剤入り塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹脂、ポリ塩化ビニルなどのうち、弾性率の小さな樹脂が挙げられる。
【００３３】
クッション層として使用可能な形状記憶樹脂としては、ポリノルボルネンやポリブタジエンユニットとポリスチレンユニットとが複合化されたスチレン系ハイブリッドポリマーなどを挙げることができる。また、これらの材料を本発明の熱伝導性シートに適用して、本発明の熱伝導性シート自身にクッション性を持たせることもできる。クッション層の厚みは、使用する樹脂あるいはエラストマーの種類、本発明の熱伝導性シートを適用する発熱部材の種類や形状など、様々な因子により異なるので一概には決められないが、通常、乾燥時の塗工量で５〜１００ｇ／ｍ2の範囲である。クッション層の形成方法としては、前記材料を溶媒に溶解又はラテックス状に分散したものを、ブレードコーター、ロールコーター、バーコーター、カーテンコーター、グラビアコーター等の塗布法、ホットメルトでの押出しラミネーション法、クッション層フィルムの貼合せ法などが適用できる。
【００３４】
また、本発明で作製した熱伝導性シートの発熱部材に対する密着性を向上させるために、その表面を火炎処理、薬品処理、粗面処理、グロー放電処理、赤外線ヒーター処理、加熱処理、プラズマ処理、コロナ処理などを行ってもよい。
【００３５】
上記本発明の方法で使用する各材料の使用比率や得られる高熱伝導性シートの各種物性は、前記説明した本発明の高熱伝導性シートの説明において記載したと同じであるが、優れた熱伝導性および優れた電気的短絡防止効果を同時に有するには、前記熱伝導性材料および電気絶縁材料を、得られる高熱伝導性シートの熱伝導率が１〜５０Ｗ／ｍＫであり、かつ表面抵抗が１０12Ω／□以上となるように使用することが好ましい。
【００３６】
本発明の高熱伝導性シートの用途は特に限定されないが、本発明の高熱伝導性シートを放熱材料として用いることにより、各種の電気および電子機器において発熱性部品から発生される熱を効率よく放熱することができ、上記機器の誤作動を防止したり、製品寿命を延ばしたりするうえで非常に有用である。
【実施例】
【００３７】
次に実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して３質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計（京都電子工業社製；商品名ＱＴＭ５００、以下同じ）にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は３．１５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計（三菱化学社製；商品名ＭＣＰ−ＨＴ４６０、以下同じ）にて表面抵抗を測定したところ５．０×１０11Ω／□であった。
【００３８】
［実施例２］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して７質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は３．８５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ３．５×１０10Ω／□であった。
【００３９】
［実施例３］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して１０質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は４．００Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ８．３×１０9Ω／□であった。
【００４０】
［実施例４］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して２０質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は４．３５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ４．３×１０8Ω／□であった。
【００４１】
［実施例５］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して３０質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は５．１５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ７．６×１０7Ω／□であった。
【００４２】
［実施例６］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して４０質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は５．４５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ２．８×１０7Ω／□であった。
【００４３】
［実施例７］
白色微粒子状レジンであるアクリル樹脂（ガラス転移温度：１００℃、分子量：８５×１０3、酸価：３［ｍｇＫＯＨ／ｇ］）をトルエンに溶解させ、３０ｖｏｌ％溶液を作製した。粘度は２５℃で５ポイズであった。この溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して５０質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は５．９０Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ９．４×１０6Ω／□であった。
【００４４】
［実施例８〜１４］
実施例１〜７のアクリル樹脂をポリカーボネート樹脂に変更した以外は実施例１〜７と同様にして２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。実施例１と同様にして熱伝導率および表面抵抗を測定した。それらの結果を下記表１に示す。
2005150362.tif 000002
【００４５】
［実施例１５〜２１］
実施例１〜７のアクリル樹脂をポリプロピレン樹脂に変更した以外は実施例１〜７と同様にして２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。実施例１と同様にして熱伝導率および表面抵抗を測定した。それらの結果を下記表２に示す。
2005150362.tif 000003
【００４６】
［実施例２２〜２８］
実施例１〜７のアクリル樹脂をポリウレタン樹脂に変更した以外は実施例１〜７と同様にして２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。実施例１と同様にして熱伝導率および表面抵抗を測定した。それらの結果を下記表３に示す。
2005150362.tif 000004
【００４７】
［実施例２９〜３５］
実施例１〜７のアクリル樹脂をポリエチレンナフタレート樹脂に変更した以外は実施例１〜７と同様にして２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。実施例１と同様にして熱伝導率および表面抵抗を測定した。それらの結果を下記表４に示す。
2005150362.tif 000005
【００４８】
［実施例３６］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、球状アルミナ（昭和電工製）をアクリル樹脂の３０質量％混合し、実施例１と同様にして熱伝導性シートを作製した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．５０Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００４９】
［実施例３７］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、窒化アルミニウムをアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．４５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５０】
［実施例３８］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、窒化ホウ素をアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．５５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５１】
［実施例３９］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、軟磁性フェライトをアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．６５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５２】
［実施例４０］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、酸化亜鉛をアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．５３Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５３】
［実施例４１］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、シリコンカーバイドをアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．６７Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５４】
［実施例４２］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、ダイアモンド粉をアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．４５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５５】
［実施例４３］
実施例１で作製したアクリル樹脂−カーボンナノチューブ分散液に対して、酸化マグネシウムをアクリル樹脂の３０質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．３５Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、電気的短絡を起こさないものであった。
【００５６】
［比較例１］
実施例１で用いたアクリル樹脂溶液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚のシートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ熱伝導率は０．０１Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ１０13Ω／□以上となり、熱伝導性に欠けるシートであった。
【００５７】
［実施例４４］
実施例１で用いたアクリル樹脂溶液に対して、カーボンナノチューブ（昭和電工製）をアクリル樹脂成分に対して５５質量％の量で添加し、機械攪拌にて常温下で混合して分散液を調製した。作製した分散液を離型紙上に塗工し、１２０℃で５分間乾燥させた後、離型紙を剥離し、２００μｍ厚の熱伝導性シートを得た。熱伝導率計にて熱伝導率を測定したところ、熱伝導率は任意の測定点で６．１２Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗計にて表面抵抗を測定したところ３．７×１０6Ω／□であり、放熱シートとして使用可能である。しかし、得られた熱伝導性シートは、カーボンナノチューブの分散が十分ではなく、測定点により熱伝導性にばらつきが生じ、放熱性において均一性に欠けるものであった。
【００５８】
［実施例４５］
実施例１で作製したアクリル樹脂―カーボンナノチューブ分散液に対して、酸化マグネシウムをアクリル樹脂の１質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．１５Ｗ／ｍＫであり、電気的短絡が問題とならない用途では放熱シートとして有用であるが、表面抵抗が５×１０11Ω／□であり、電気絶縁材料を添加した効果が不十分であった。
【００５９】
［実施例４６］
実施例１で作製したアクリル樹脂―カーボンナノチューブ分散液に対して、酸化マグネシウムをアクリル樹脂の３５質量％混合した。作製した熱伝導性シートは熱伝導率が３．５０Ｗ／ｍＫであり、表面抵抗が１０13Ω／□以上であり、放熱部材に対する密着性が問題とならない用途では放熱シートとして有用であるが、分散液中の固形分が非常に多く、表面凹凸が多くなり、密着性が要求される放熱部材に対しては密着性が不十分であった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の熱伝導性シートは、種々の分野において広く利用することができるが、特に、発熱を伴う電気および電子機器分野において放熱材として好ましく用いられる。さらに本発明の熱伝導性シートは、使用時における信頼性が高い。