(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主成分のビニル基含有シリコーンオイルに架橋剤と、触媒と、遅延剤を添加混合したゲル状に硬化するシリコーンゲル成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが2.5:97.5〜80:20（重量比）の混合物100重量部に熱伝導性フィラー50〜3000重量部添加したコンパウンドであり、
前記コンパウンドの硬化物の軟化点が35〜100℃であり、
かつ離型台紙にシート状に貼り付けられていて易剥離性であることを特徴とする熱軟化シート。
【請求項２】
主成分のビニル基含有シリコーンオイルにシリカを添加したミラブル型シリコーンゴム成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが2.5:97.5〜80:20（重量比）の混合物100重量部に熱伝導性フィラー50〜3000重量部添加したコンパウンドであり、
前記コンパウンドの硬化物の軟化点が35〜100℃であり、
かつ離型台紙にシート状に貼り付けられていて易剥離性であることを特徴とする熱軟化シート。
【請求項３】
離型台紙上に碁盤目状にカットされているか、またはカット線を入れて貼り付けられている請求項１または２に記載の熱軟化シート。
【請求項４】
熱軟化シートの厚さがO.05〜5mmの範囲である請求項１または２に記載の熱軟化シート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品などの熱伝導部品または電気絶縁用部品などとして適用される放熱シートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トランジスタ、ダイオード、変圧器、コンピュータ（CPU）、サイリスタなどの電子部品は使用中に発熱し、その熱のため電子部品の性能が低下することがある。そのため発熱するような電子部品には放熱体が取り付けられる。これら発熱素子と放熱体の間には通常、インターフェイスとして放熱シートが用いられる。最近では、発熱素子から発生する熱量が非常に大きくなったため、熱伝導率の高い放熱シートが盛んに使用されるようになってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年、電気回路の小型化、高集積化や発熱素子自体の高発熱化が進んでいるため、熱伝導率の高い放熱シートでも熱対策できない場合が増えてきた。そこで一昔前に逆戻りし、熱伝導性グリース及び熱伝導性コンパウンドが使用される場合がかなりある。しかし、熱伝導性グリース及び熱伝導性コンパウンドは取り扱い性が悪いという問題があった。一方、取り扱い性を考慮すると熱伝導性シリコーンゲルシート(以後、放熱シートと称す)を使用することが好ましいが、熱抵抗値が高く、熱対策ができなくなるという問題が発生する。
【０００４】
本発明は、前記従来の課題を解決するため、取り扱い性は従来の放熱シート程度で、熱特性は熱伝導性グリースまたは熱伝導性コンパウンドと同じである熱軟化シートを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の第１番目の軟化シートは、主成分のビニル基含有シリコーンオイルに架橋剤と、触媒と、遅延剤を添加混合したゲル状に硬化するシリコーンゲル成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが2.5:97.5〜80:20（重量比）の混合物100重量部に熱伝導性フィラー50〜3000重量部添加したコンパウンドであり、前記コンパウンドの硬化物の軟化点が35〜100℃であり、かつ離型台紙にシート状に貼り付けられていて易剥離性であることを特徴とする。
【０００６】
次に本発明の第２番目の熱軟化シートは、主成分のビニル基含有シリコーンオイルにシリカを添加したミラブル型シリコーンゴム成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが2.5:97.5〜80:20（重量比）の混合物100重量部に熱伝導性フィラー50〜3000重量部添加したコンパウンドであり、前記コンパウンドの硬化物の軟化点が35〜100℃であり、かつ離型台紙にシート状に貼り付けられていて易剥離性であることを特徴とする。
【０００７】
このようにすることによって、取り扱い性は従来の放熱シート程度で熱伝導性グリースまたは熱伝導性コンパウンドと同じである熱軟化シートを提供することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の熱軟化シートは、従来の熱伝導性シリコーンゲルと相変化型放熱シートの中間の性状を示す。相変化型シートとは熱によって固体から液体になるタイプの放熱シートである。従来のタイプの放熱シートは、薄い製品が多いため、手で扱うことができず、熱転写や製品自体に塗布された粘着剤の粘着力を利用した転写でヒートシンクなどの放熱体に貼り付けていた。これを手で扱えるようにしたのが本発明の熱軟化シートである。すなわち、手で扱えるグリースともいえる。また、従来の相変化型シートは、熱可塑性樹脂を材料とする場合が多いが、本発明の熱軟化シートの材料はシリコーンを主成分としている。主成分がシリコーンなので、耐熱性は従来品の熱可塑性樹脂のタイプよりは良好である。
【０００９】
本発明の熱軟化シートは、直鎖アルキル変性シリコーンオイルを包むように形成できるため、シリコーンゲル成分やミラフルゴム成分のような少しの結合させる成分を添加して取り扱い性をよくできる。さらに結合力はあまり強くはないため、軟化性能も両立させることができる。ここで結合とは、シリコーンゲル成分またはミラフルゴム成分が、直鎖アルキル変性シリコーンオイルと熱伝導性フィラーとのつなぎ（バインダー）の役目をしているという意味である。また、直鎖アルキル変性シリコーンオイルを包むように形成するためには、混合して均一分散させてコンパウンドとすることにより形成できる。
【００１０】
本発明において、硬化するとゲルになるシリコーンゲル成分は、主成分ビニル基含有シリコーンオイル(重合度100〜2000)に架橋剤であるハイドロジェンポリシロキサンと、触媒である白金化合物と、遅延剤であるアセチレンアルコールを添加したものであり、このような組成物は、これらを配合した市販品を用いるのが好ましい。例えば東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製商品名"SH1885"がある。
【００１１】
ミラブル型シリコーンゴム成分は、主成分ビニル基含有シリコーンオイル(重合度5000〜10000)にシリカを添加したものであり、この組成物も、これらを配合した市販品を用いるのが好ましい。例えば東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製商品名"SH861"がある。
【００１２】
直鎖アルキル変性シリコーンオイルは下記式（化１）に示す構造であることが好ましい。
【００１３】
【化１】
0003762675.tif 000002
【００１４】
（ただし、Rは水酸基、炭素数1〜6のアルキル基、アミノ基、カルボキシル基、フェニル基、ビニル基、トリフルオロメチル基。5≦a≦40、20≦m+n≦65、m:n=2:1〜5:1）
直鎖アルキル変性シリコーンオイルの配合比は、シリコーンゲル成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルまたはミラブル型シリコーンゴム成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが、2.5:97.5〜80:20の範囲であり、さらに好ましくは8:92〜50:50の範囲である。直鎖アルキル変性シリコーンオイルの配合比が多いと、軟化点は低下するが取り扱い性は悪くなり、逆に直鎖アルキル変性シリコーンオイルの配合比が少ないと軟化点が高くなり、熱性能が悪くなる。
【００１５】
熱軟化シートの厚みは、0.05〜5.0mmの範囲が好ましいが、熱性能と取り扱い性を考慮すると0.3〜0.5mmの範囲がより好ましい。
【００１６】
熱伝導フィラーは、窒化物として窒化硼素、窒化アルミニウム、窒化珪素などがあり、炭化物としては炭化珪素、炭化チタン、炭化硼素などがあり、金属酸化物としては酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などがあり、前記のフィラーであれば一種または二種以上の混合物も好適に用いられる。
【００１７】
熱伝導性フィラーの平均粒径は0.1〜30μmの範囲が好ましく、粒子形状は球状、真球状、鱗片状いずれでもよい。
【００１８】
窒化物、炭化物、金属酸化物は、単独あるいは窒化物や炭化物と金属酸化物を組み合わせるなど多様な組み合わせが可能である。
【００１９】
窒化物、炭化物、金属酸化物には表面処理をするのが好ましい。表面処理にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤を用いた処理が挙げられる。また、シリカを表面に生成させる処理をしてもよい。
【００２０】
軟化点を調節するため可塑剤を添加してもよい。可塑剤としてはシリコーンオイルがあり、必要に応じて適宜添加する。具体的にはメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、フロロシリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどがある。
【００２１】
製品強度を向上の目的として補強剤を添加してもよい。補強剤としては補強シリカ、石英、炭酸カルジウム、ポリテトラフルオロエチレンなどあり、必要に応じて添加してよい。
【００２２】
本発明の軟化シートには、難燃性付与をすることが好ましい。そのためには塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、白金オレフィン錯体、メチルポリビニルシロキサン白金錯体などの白金化合物の一種または二種以上の混合物が好適に用いられる。また、難燃助剤として酸化鉄、酸化チタン、カーボンブラック、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどがあり一種または二種以上の混合物が好適に用いられる。
【００２３】
離型台紙はポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、フッ素樹脂などの樹脂フィルムから選択することが好ましい。離型効果を高めるため、これらの樹脂フィルム表面にはフッ素化合物、シリコーン化合物、アクリル樹脂またはメラミン樹脂を塗布してもよい。また、制電処理、ブラスト処理をした樹脂フイルムを使用してもよい。
【００２４】
【実施例】
以下実施例により本発明をさらに具体的に説明する。
【００２５】
【実施例１】
硬化するとゲルになるシリコーンゲル20重量部("SH1885"東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)に、直鎖アルキル変性シリコーンオイルである固形シリコーンオイル80重量部("KF910"信越化学工業株式会社製)を加え、さらに酸化アルミニウム300重量部("AL43L"昭和電工株式会社製)を添加し、ロールで混練りしてコンパウンドを得た。このコンパウンドをポリプロピレンフィルムに挟んでプレス成形によって厚みO.5mmのシートにした。前記コンパウンドの硬化条件は、室温（２５℃）で２４時間である。硬化物の軟化点は５０℃であった。
【００２６】
【実施例２】
ミラブル型シリコーンゴム成分であるシリコーンゴム20重量部("SH861"東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)に、直鎖アルキル変性シリコーンオイルである固形シリコーンオイル80重量部("KF910"信越化学工業株式会社製)を加え、さらに酸化アルミニウム300重量部("AL43L"昭和電工株式会社製)を添加し、ロールで混練りしてコンパウンドを得た。このコンパウンドをポリプロピレンフィルムに挟んでプレス成形によって厚み0.5mmのシートにした。前記コンパウンドの硬化条件は、室温（２５℃）で２４時間である。硬化物の軟化点は５２℃であった。
【００２７】
【比較例１】
固形シリコーンオイル100重量部("KF910"信越化学工業株式会社製)に、酸化アルミニウム300重量部("AL43L"昭和電工株式会社製)を添加し、ロールで混練りしてコンパウンドを得た。このコンパウンドをポリプロピレンフィルムに挟んでプレス成形によって厚み0.5mmのシートにした。前記コンパウンドは室温（２５℃）で２４時間放置したが、硬化しなかった。混合物の軟化点は４５℃であった。
【００２８】
これらの熱抵抗値、取り扱い状況の結果を以下の表１に示す。
【００２９】
【表１】
0003762675.tif 000003
【００３０】
（注１）比較例２は市販品の熱伝導性ゴムコンパウンド("SH340CV"東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)
（注２）熱抵抗値はASTMD5470で測定した。
（注３）取り扱い性はフィルムから手で離型台紙よりはがしたときに製品が伸びたりちぎれなかったら良好（○）とし、ちぎれたときは悪い（×）とした。
【００３１】
表１に示すとおり、比較例1は直鎖アルキル変性シリコーンオイルだけのため製品が脆く、取り扱い性が非常に悪かった。しかしながら、直鎖アルキル変性シリコーンオイルにシリコーンゲル成分またはミラフルゴム成分を添加すると取り扱い性が良好になった。この理由は、ゲル成分が結合し、これらが直鎖アルキル変性シリコーンオイルを包む状態になるため、ある程度製品に強度が付与され、フィルムからり剥離がよくなり、取り扱い性がよくなると考えられる。一方、ミラフルゴム成分は、ポリシロキサン成分と補強シリカとの擬似結合が直鎖アルキル変性シリコーンオイルを包む状態になるためと考えられる。
【００３２】
【実施例３】
硬化するとゲルになるシリコーンゲル ("SH1885"東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)（Ａ成分）と、直鎖アルキル変性シリコーンオイルである固形シリコーンオイル("KF910"信越化学工業株式会社製)（Ｂ成分）の配合比を表２に示すように変えた以外は、実施例１と同一の条件で実験した。結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
0003762675.tif 000004
【００３４】
【実施例４】
ミラブル型シリコーンゴム成分であるシリコーンゴム ("SH861"東レ・ダウコーニングシリコーン株式会社製)（Ｃ成分）と、直鎖アルキル変性シリコーンオイルである固形シリコーンオイル("KF910"信越化学工業株式会社製)（Ｄ成分）の配合比を表３に示すように変えた以外は、実施例１と同一の条件で実験した。結果を表３に示す。
【００３５】
【表３】
0003762675.tif 000005
【００３６】
以上の実施例、比較例から明らかなとおり、本発明の軟化シートは、熱抵抗値が低く、取り扱い性に優れていることが確認できた。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、硬化するとゲルになるシリコーンゲル成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが2.5:97.5〜80:20（重量比）の混合物100重量部に熱伝導性フィラー50〜3000重量部添加したコンパウンドあるいはミラフル型シリコーンゴム成分:直鎖アルキル変性シリコーンオイルが2.5:97.5〜80:20（重量比）の混合物100重量部に熱伝導性フィラー50〜3000重量部添加したコンパウンドの硬化物であり、軟化点が35〜100℃であり、かつ離型台紙にシート状に貼り付けられていて易剥離性である熱軟化シートとすることにより、取り扱い性は従来の放熱シート程度で、熱特性は熱伝導性グリースまたは熱伝導性コンパウンドと同程度の熱軟化シートを提供できる。