JP5042899B2 - Thermally conductive sheet and method for producing the same - Google Patents
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Description
本発明は、発熱体、例えば電子部品から発生した熱の放熱体への熱伝導に用いられる熱伝導性シート及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a heat conductive sheet used for heat conduction from a heat generator to, for example, heat generated from an electronic component, and a method for manufacturing the same.
発熱体、例えば電子機器に実装されるＣＰＵ等の電子部品には、該電子部品の冷却を促進するために、ヒートシンク等の放熱体が装着されている。この放熱体は、発熱体から放熱体への熱伝導を促進するために、熱伝導性シートを介して発熱体に装着されている。この熱伝導性シートによって、発熱体から放熱体への熱伝導に寄与する伝熱面積が増大し、熱伝導の効率が高められる。 A heat radiator such as a heat sink is attached to an electronic component such as a CPU mounted on a heating element, for example, an electronic device, in order to promote cooling of the electronic component. This heat radiator is attached to the heat generator via a heat conductive sheet in order to promote heat conduction from the heat generator to the heat radiator. This heat conductive sheet increases the heat transfer area that contributes to heat conduction from the heat generating body to the heat radiating body, and increases the efficiency of heat conduction.
熱伝導性シートでは一般的に、発熱体及び放熱体に対する追従性の向上と、密着性の向上とは、熱抵抗値の低下、すなわち熱伝導性能の向上に繋がる。そのため、より柔軟な熱伝導性シートが好ましい。ところが、熱伝導性シートの柔軟性を高めると、該シートの粘着性が高まる。そのため、熱伝導性シートの柔軟性及び粘着性に起因して、例えば該シートの保管時において複数のシートが積層された際にシート同士が粘着したり、シートの発熱体への取り付けが困難になったりすることから、熱伝導性シートの取り扱い性が低下するという問題が生じる。 In the heat conductive sheet, generally, the improvement in followability to the heating element and the heat radiating body and the improvement in adhesion lead to a decrease in the thermal resistance value, that is, an improvement in the heat conduction performance. Therefore, a more flexible heat conductive sheet is preferable. However, increasing the flexibility of the thermally conductive sheet increases the adhesiveness of the sheet. Therefore, due to the flexibility and adhesiveness of the heat conductive sheet, for example, when a plurality of sheets are laminated at the time of storage of the sheet, the sheets adhere to each other, and it is difficult to attach the sheet to the heating element. As a result, there arises a problem that the handleability of the heat conductive sheet is lowered.
こうした実情に鑑み、特許文献１には、柔らかくて変形し易いシリコーン樹脂層上に、取り扱いに必要な強度を有するシリコーン樹脂層が積層された熱伝導性シートが開示されている。特許文献２には、柔軟なシリコーン樹脂組成物の硬化物に、該硬化物の破れ、しわ等の発生を防止するための、網目状物、樹脂製フィルム等からなる補強材が積層された熱伝導性シートが開示されている。特許文献３には、熱伝導性シートの粘着性の問題を改善するために、該シートの表面に窒化ホウ素粉体（ボロンナイトライド粉体）が付着した熱伝導性シートが開示されている。 In view of such circumstances, Patent Document 1 discloses a heat conductive sheet in which a silicone resin layer having a strength necessary for handling is laminated on a soft and easily deformable silicone resin layer. In Patent Document 2, a heat-cured product of a flexible silicone resin composition is laminated with a reinforcing material made of a net-like material, a resin film, or the like for preventing the cured product from being broken or wrinkled. A conductive sheet is disclosed. Patent Document 3 discloses a thermally conductive sheet in which boron nitride powder (boron nitride powder) is adhered to the surface of the sheet in order to improve the problem of stickiness of the thermally conductive sheet.
しかしながら、特許文献１に開示された熱伝導性シートでは、柔らかくて変形し易い層と、該層と同様の材料により形成されたゴム状弾性体からなる層とから熱伝導性シートが構成されていることから、該シートに若干の粘着性が残るおそれがある。また、特許文献１に開示された、取り扱いに必要な強度を有するシリコーン樹脂層、及び特許文献２に開示された補強材は、柔らかくて変形し易い層に積層されており、該変形し易い層に固着されている。そのため、熱伝導性シート全体が圧縮されて前記変形し易い層がその表面に平行な方向に沿って広がる際に、その広がりに追従して前記シリコーン層及び補強材がそれらの表面に平行な方向に沿って延びるが、この延びには大きな荷重を要する。よって、発熱体と放熱体との充分な密着性を確保するため、比較的大きな圧縮荷重を熱伝導シートに加える必要があるという問題があった。 However, in the heat conductive sheet disclosed in Patent Document 1, the heat conductive sheet is composed of a soft and easily deformable layer and a layer made of a rubber-like elastic body formed of the same material as the layer. Therefore, some stickiness may remain on the sheet. Further, the silicone resin layer disclosed in Patent Document 1 having the strength necessary for handling and the reinforcing material disclosed in Patent Document 2 are laminated in a soft and easily deformable layer, and the easily deformable layer. It is fixed to. Therefore, when the thermally conductive sheet is compressed and the easily deformable layer spreads along a direction parallel to the surface, the silicone layer and the reinforcing material follow the spread and the direction parallel to the surface. This extension requires a large load. Therefore, there has been a problem that it is necessary to apply a relatively large compressive load to the heat conductive sheet in order to ensure sufficient adhesion between the heat generator and the heat radiator.
また、熱伝導性シートでは一般的に、熱伝導性シートが製造された後、該シートが取り付けられる発熱体及び放熱体のサイズに合わせて裁断される。しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の熱伝導性シートでは、取り扱いに必要な強度を有するシリコーン樹脂層、及び補強材に起因して熱伝導性シートの裁断が困難であるという問題があった。更に、特許文献３に開示された熱伝導性シートでは、該シートの粘着性に起因して窒化ホウ素粉体がシートの表面に付着している。そのため、窒化ホウ素粉体が熱伝導性シートの表面から容易に脱落し、脱落した窒化ホウ素粉体の他部材及び作業者への付着が起きるといった問題があった。
本発明は、このような従来技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的とするところは、発熱体からの放熱体への熱伝導の用途において、より好適に使用可能な熱伝導性シート及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a heat conductive sheet that can be used more suitably in a heat conduction application from a heat generating body to a heat radiating body, and a method for producing the same.
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、高分子マトリックスと、熱伝導性充填材とを含有する熱伝導性高分子組成物から成形される熱伝導性高分子層と、前記熱伝導性高分子層の一対の表面の内の少なくとも一方の表面上に熱可塑性樹脂粉末が付着した後に該粉末が溶融することにより形成される樹脂層とを備える熱伝導性シートを提供する。 In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a thermally conductive polymer layer formed from a thermally conductive polymer composition containing a polymer matrix and a thermally conductive filler. And a resin layer formed by melting the thermoplastic resin powder after the thermoplastic resin powder adheres on at least one of the pair of surfaces of the thermally conductive polymer layer. To do.
請求項２に記載の発明は、前記樹脂層の一対の表面において外方に露出している表面上に突部が形成されている請求項１に記載の熱伝導性シートを提供する。
請求項３に記載の発明は、前記樹脂層の平均厚さが３０μｍ以下に設定されている請求項１又は請求項２に記載の熱伝導性シートを提供する。
The invention according to claim 2 provides the thermally conductive sheet according to claim 1, wherein a protrusion is formed on the surface exposed to the outside in the pair of surfaces of the resin layer.
Invention of Claim 3 provides the heat conductive sheet of Claim 1 or Claim 2 with which the average thickness of the said resin layer is set to 30 micrometers or less.
請求項４に記載の発明は、前記熱可塑性樹脂粉末がポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、及びエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂から選ばれる少なくとも一種から形成されている請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性シートを提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, the thermoplastic resin powder is formed of at least one selected from a polyethylene resin, a polypropylene resin, and an ethylene vinyl acetate copolymer resin. The heat conductive sheet as described in the item is provided.
請求項５に記載の発明は、前記熱伝導性高分子層が、ゲル状の軟質層と、該軟質層に比べて高い硬度を有する硬質層とを備える請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱伝導性シートを提供する。 The invention according to claim 5 is any one of claims 1 to 4, wherein the thermally conductive polymer layer includes a gel-like soft layer and a hard layer having a hardness higher than that of the soft layer. A heat conductive sheet according to one item is provided.
請求項６に記載の発明は、熱伝導性シートの製造方法であって、高分子マトリックスと、熱伝導性充填材とを含有する熱伝導性高分子組成物を調製する工程、前記熱伝導性高分子組成物から熱伝導性高分子層を成形する工程、前記熱伝導性高分子層の一対の表面の内の少なくとも一方の表面上に熱可塑性樹脂粉末を付着させる工程、及び前記熱可塑性樹脂粉末を加熱して該粉末を溶融させた後、溶融した熱可塑性樹脂を固化させて樹脂層を形成する工程を備える方法を提供する。 Invention of Claim 6 is a manufacturing method of a heat conductive sheet, Comprising: The process of preparing the heat conductive polymer composition containing a polymer matrix and a heat conductive filler, The said heat conductivity Forming a thermally conductive polymer layer from a polymer composition, attaching a thermoplastic resin powder on at least one of a pair of surfaces of the thermally conductive polymer layer, and the thermoplastic resin There is provided a method comprising the steps of heating a powder to melt the powder and then solidifying the molten thermoplastic resin to form a resin layer.
本発明によれば、発熱体からの放熱体への熱伝導の用途において、より好適に使用可能な熱伝導性シート及びその製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the use of the heat conduction from a heat generating body to a thermal radiation body, the heat conductive sheet which can be used more suitably, and its manufacturing method can be provided.
（第１実施形態）
以下、本発明を熱伝導性シートに具体化した第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、熱伝導性シート１１は、熱伝導性高分子組成物から成形される熱伝導性高分子層１２と、該熱伝導性高分子層１２の一対の表面１２ａの内の一方の表面１２ａ上に形成されている樹脂層１３とを備えている。以下の説明において、熱伝導性シート１１を単にシート１１と称し、熱伝導性高分子組成物を単に組成物と称し、熱伝導性高分子層１２を単に高分子層１２と称する。シート１１は発熱体と放熱体との間に介在して用いられ、発熱した発熱体から放熱体への熱伝導を促進する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a thermally conductive sheet will be described with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1A and 1B, the heat conductive sheet 11 includes a heat conductive polymer layer 12 formed from a heat conductive polymer composition, and the heat conductive polymer layer 12. And a resin layer 13 formed on one surface 12a of the pair of surfaces 12a. In the following description, the heat conductive sheet 11 is simply referred to as a sheet 11, the heat conductive polymer composition is simply referred to as a composition, and the heat conductive polymer layer 12 is simply referred to as a polymer layer 12. The sheet 11 is used between a heat generating body and a heat radiating body, and promotes heat conduction from the heat generating body that has generated heat to the heat radiating body.
シート１１には、熱伝導性及びハンドリング性が具備されている。熱伝導性は発熱体から放熱体への熱伝導のし易さを表す指標であり、主にシート１１の熱伝導率、熱抵抗値、柔軟性、厚さ、並びに発熱体及び放熱体との密着性に起因している。シート１１は、該シート１１の熱伝導率が高いほど、熱抵抗値が小さいほど、厚さが薄いほど、且つ発熱体及び放熱体との密着性が高いほど、発熱体から放熱体への熱伝導を促進し、優れた熱伝導性を発揮する。また、シート１１の柔軟性が高いほど、発熱体及び放熱体との密着性が高まるとともにシート１１が圧縮され易く、低荷重でシート１１の熱抵抗値を低下させることができる。 The sheet 11 has thermal conductivity and handling properties. The thermal conductivity is an index representing the ease of heat conduction from the heating element to the radiator, and mainly the thermal conductivity, thermal resistance value, flexibility, thickness of the sheet 11, and the relationship between the heating element and the radiator. This is due to adhesion. The heat of the sheet 11 from the heat generating element to the heat dissipating element increases as the thermal conductivity of the sheet 11 increases, the heat resistance value decreases, the thickness decreases, and the adhesiveness between the heat generating element and the heat dissipating element increases. Promotes conduction and exhibits excellent thermal conductivity. Moreover, the higher the flexibility of the sheet 11, the higher the adhesion between the heating element and the heat radiating body, and the more easily the sheet 11 is compressed, so that the thermal resistance value of the sheet 11 can be reduced with a low load.
ハンドリング性はシート１１の運搬時などにおける該シート１１の取り扱い易さを表す指標であり、主にシート１１の粘着性に起因している。シート１１は、該シート１１の粘着性が小さいほど優れたハンドリング性を発揮し、運搬時などにおいて容易に取り扱われる。 The handling property is an index representing the ease of handling of the sheet 11 when the sheet 11 is transported, and is mainly due to the adhesiveness of the sheet 11. The smaller the adhesiveness of the sheet 11, the better the handling property, and the sheet 11 is easily handled during transportation.
組成物は、高分子マトリックスと、熱伝導性充填材とを含有している。高分子マトリックスは、熱伝導性充填材を高分子層１２内に保持する。高分子マトリックスの種類は特に限定されず、高分子層１２に要求される性能、例えば機械的強度、耐熱性等の耐久性に応じて選択される。発熱体及び放熱体の形状への高分子層１２の追従性が高いことから、高分子マトリックスとして、好ましくは高分子ゲル、ゴム、及び熱可塑性エラストマーが挙げられる。 The composition contains a polymer matrix and a thermally conductive filler. The polymer matrix holds the thermally conductive filler in the polymer layer 12. The type of the polymer matrix is not particularly limited, and is selected according to performance required for the polymer layer 12, for example, durability such as mechanical strength and heat resistance. As the polymer matrix, polymer gel, rubber, and thermoplastic elastomer are preferably used because of the high followability of the polymer layer 12 to the shape of the heating element and the heat radiator.
高分子ゲルとして、例えばシリコーンゲル、及びポリウレタンゲルが挙げられる。ゴムとして、例えば天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム、塩素化ポリエチレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ポリイソブチレンゴム、及びアクリルゴムが挙げられる。熱可塑性エラストマーとして、例えば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、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、及びポリウレタン系熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの具体例の内の一種のみが単独で用いられてもよいし、二種以上が組み合わされて用いられてもよい。 Examples of the polymer gel include silicone gel and polyurethane gel. Examples of rubber include natural rubber, butadiene rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene copolymer rubber, nitrile rubber, hydrogenated nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene copolymer rubber, chlorinated polyethylene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, and butyl rubber. , Halogenated butyl rubber, fluorine rubber, urethane rubber, silicone rubber, polyisobutylene rubber, and acrylic rubber. Examples of the thermoplastic elastomer include a styrene thermoplastic elastomer, an olefin thermoplastic elastomer, a polyester thermoplastic elastomer, and a polyurethane thermoplastic elastomer. Only one of these specific examples may be used alone, or two or more may be used in combination.
高分子マトリックスとして熱硬化性の高分子材料が用いられる場合、高分子層１２の成形の際に架橋剤が組成物に添加されて該組成物が硬化する。発熱体及び放熱体の形状への高分子層１２の追従性が高いとともに、発熱体及び放熱体と高分子層１２との密着性が高いことから、前記具体例の中でも、好ましくはシリコーン系、ポリイソブチレン系、及びアクリル系のゲル又はゴムから選ばれる少なくとも一種である。 When a thermosetting polymer material is used as the polymer matrix, a crosslinking agent is added to the composition when the polymer layer 12 is formed, and the composition is cured. Among the specific examples, preferably the silicone type, since the high followability of the polymer layer 12 to the shape of the heating element and the radiator is high and the adhesion between the heating element and the radiator and the polymer layer 12 is high. It is at least one selected from polyisobutylene and acrylic gels or rubbers.
熱伝導性充填材は、高分子層１２の熱伝導率を高めてシート１１の熱伝導性を高める。熱伝導性充填材として、例えば金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、又は金属水酸化物の粉末が挙げられる。具体的には、熱伝導性充填材として、例えば酸化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、石英、又は水酸化アルミニウムの粉末が挙げられる。また、熱伝導性充填材として、高い熱伝導性を有するとともに導電性を有する、炭素繊維、又はダイヤモンド、黒鉛、若しくはアルミニウムの粉末が挙げられる。これらの具体例の内の一種のみが単独で用いられてもよいし、二種以上が組み合わされて用いられてもよい。 The thermally conductive filler increases the thermal conductivity of the polymer layer 12 and increases the thermal conductivity of the sheet 11. Examples of the thermally conductive filler include metal oxide, metal nitride, metal carbide, or metal hydroxide powder. Specifically, examples of the thermally conductive filler include aluminum oxide, boron nitride, aluminum nitride, magnesium oxide, zinc oxide, silicon carbide, quartz, or aluminum hydroxide powder. In addition, examples of the heat conductive filler include carbon fiber, diamond, graphite, or aluminum powder having high heat conductivity and conductivity. Only one of these specific examples may be used alone, or two or more may be used in combination.
組成物中の熱伝導性充填材の含有量は、例えば高分子マトリックスの種類、及び高分子層１２の組成に応じて適宜に設定されるが、好ましくは５〜９０体積％である。熱伝導性充填材の含有量が５体積％未満の場合には、熱伝導性充填材が過剰に少ないことから、高分子層１２が優れた熱伝導性を発揮することができないおそれがある。更に、熱伝導性充填材の材質に起因する、優れた難燃性などの物性を高分子層１２が発揮することができないおそれがある。熱伝導性充填材の含有量が９０体積％を超えると、組成物の粘度が過剰に高くなることから、高分子層１２の成形が困難になるおそれがある。 Although content of the heat conductive filler in a composition is suitably set according to the kind of polymer matrix and the composition of the polymer layer 12, for example, Preferably it is 5-90 volume%. When the content of the heat conductive filler is less than 5% by volume, the polymer layer 12 may not be able to exhibit excellent heat conductivity because the heat conductive filler is excessively small. Furthermore, there is a possibility that the polymer layer 12 cannot exhibit physical properties such as excellent flame retardancy due to the material of the heat conductive filler. When the content of the heat conductive filler exceeds 90% by volume, the viscosity of the composition becomes excessively high, and thus there is a possibility that it is difficult to mold the polymer layer 12.
組成物は、例えば高分子層１２の生産性、耐候性、及び耐熱性の向上を目的として、例えば可塑剤、補強材、着色剤、耐熱向上剤、カップリング剤、難燃剤、粘着剤、触媒、硬化遅延剤、劣化防止剤等を適量含有してもよい。 The composition is, for example, for the purpose of improving the productivity, weather resistance, and heat resistance of the polymer layer 12, for example, a plasticizer, a reinforcing material, a colorant, a heat resistance improver, a coupling agent, a flame retardant, an adhesive, a catalyst. Further, it may contain an appropriate amount of a curing retarder, a deterioration preventing agent and the like.
高分子層１２は四角板状を有しており、高分子マトリックスと熱伝導性充填材とを備えている。高分子層１２は、熱伝導性充填材に起因して発熱体から放熱体への熱伝導を促進する。更に、高分子層１２は、高分子マトリックスに起因して、適度な柔軟性を有するとともに粘着性を有している。 The polymer layer 12 has a square plate shape and includes a polymer matrix and a thermally conductive filler. The polymer layer 12 promotes heat conduction from the heat generating element to the heat radiating element due to the heat conductive filler. Furthermore, the polymer layer 12 has appropriate flexibility and adhesiveness due to the polymer matrix.
高分子層１２の熱伝導率は、発熱体から放熱体への熱伝導を効率的に行うことができることから、好ましくは１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。また、日本工業規格であるＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される高分子層１２の硬度は、好ましくは６０以下であり、より好ましくは５未満である。高分子層１２の硬度が６０を超える場合、発熱体及び放熱体の形状への追従性が十分に得られず、発熱体又は放熱体と高分子層１２との密着性が低下してシート１１の熱伝導性が低下するおそれがある。高分子層１２の硬度が６０以下の場合には、発熱体及び放熱体の表面が凹凸状を有する場合にも、発熱体及び放熱体の形状への高分子層１２の追従性が良好となり、発熱体及び放熱体とシート１１との密着性を十分に確保することができる。更に、６０以下の硬度を有する高分子層１２によってシート１１の柔軟性が確保される。そのため、例えばシート１１が取り付けられた発熱体に加わる衝撃をシート１１が吸収することにより、発熱体を好適に保護することができる。 The heat conductivity of the polymer layer 12 is preferably 1.0 W / m · K or more because heat conduction from the heating element to the heat dissipation element can be efficiently performed. Moreover, the hardness of the polymer layer 12 measured by a Japanese Industrial Standard JIS K 6253 type E hardness meter is preferably 60 or less, more preferably less than 5. When the hardness of the polymer layer 12 exceeds 60, sufficient followability to the shape of the heating element and the radiator is not obtained, and the adhesion between the heating element or the radiator and the polymer layer 12 is reduced, so that the sheet 11 There is a risk that the thermal conductivity of the will be reduced. When the hardness of the polymer layer 12 is 60 or less, the followability of the polymer layer 12 to the shape of the heating element and the radiator becomes good even when the surfaces of the heating element and the radiator are uneven. Adhesiveness between the heating element and the heat radiating body and the sheet 11 can be sufficiently secured. Furthermore, the flexibility of the sheet 11 is ensured by the polymer layer 12 having a hardness of 60 or less. Therefore, for example, when the sheet 11 absorbs an impact applied to the heating element to which the sheet 11 is attached, the heating element can be suitably protected.
高分子層１２の厚さは特に限定されないが、好ましくは０．０５〜５ｍｍであり、より好ましくは０．０５〜２．０ｍｍである。高分子層１２の厚さが０．０５未満である場合、高分子層１２に所望される硬度が得られ難くなったり、高分子層１２の製造が困難になってシート１１の生産性が低下し、該シート１１の製造コストが嵩んだりするおそれがある。高分子層１２の厚さが５ｍｍを超えると、該高分子層１２の厚さ方向における熱抵抗が高くなり、高分子層１２に所望される熱伝導性が得られなくなるおそれがある。更に、高分子層１２の単位面積当たりの質量が増加することから、シート１１の製造コストが嵩んだり、該シート１１が装着される例えば電子機器の軽量化が妨げられたりするおそれがある。高分子層１２の厚さが０．０５〜２．０ｍｍに設定されることにより、該高分子層１２の熱抵抗値を良好に低下させることができる。 Although the thickness of the polymer layer 12 is not specifically limited, Preferably it is 0.05-5 mm, More preferably, it is 0.05-2.0 mm. When the thickness of the polymer layer 12 is less than 0.05, it is difficult to obtain the desired hardness for the polymer layer 12, or the production of the polymer layer 12 becomes difficult, and the productivity of the sheet 11 decreases. In addition, the manufacturing cost of the sheet 11 may increase. When the thickness of the polymer layer 12 exceeds 5 mm, the thermal resistance in the thickness direction of the polymer layer 12 becomes high, and there is a possibility that the desired thermal conductivity of the polymer layer 12 cannot be obtained. Furthermore, since the mass per unit area of the polymer layer 12 increases, the manufacturing cost of the sheet 11 may increase, or the weight reduction of, for example, an electronic device on which the sheet 11 is mounted may be hindered. By setting the thickness of the polymer layer 12 to 0.05 to 2.0 mm, the thermal resistance value of the polymer layer 12 can be satisfactorily reduced.
樹脂層１３は高分子層１２全体にわたって形成されており、高分子層１２の一対の表面１２ａの内の少なくとも一方の表面１２ａ上に熱可塑性樹脂粉末が付着した後に該粉末が溶融することにより形成される。熱可塑性樹脂として粉末状に形成可能な樹脂が挙げられ、例えばポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、及びポリカーボネート（ＰＣ）樹脂が挙げられる。更に、熱可塑性樹脂として、熱可塑性エラストマー、例えば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、及びエステル系熱可塑性エラストマーが挙げられる。これらの具体例の内の一種のみが単独で用いられてもよいし、二種以上が組み合わされて用いられてもよい。優れた柔軟性を有するとともに安価であることから、これらの具体例の中でも、好ましくはＰＥ樹脂、ＰＰ樹脂、ＥＶＡ樹脂、及びスチレン系熱可塑性エラストマーであり、より好ましくはＰＥ樹脂、ＰＰ樹脂、及びＥＶＡ樹脂である。 The resin layer 13 is formed over the entire polymer layer 12, and is formed by the thermoplastic resin powder adhering to at least one surface 12a of the pair of surfaces 12a of the polymer layer 12 and then melting the powder. Is done. Examples of the thermoplastic resin include resins that can be formed into a powder. For example, polyethylene (PE) resin, polypropylene (PP) resin, polystyrene (PS) resin, acrylic resin, polyvinyl chloride (PVC) resin, ethylene vinyl acetate copolymer Examples include coalescent (EVA) resin, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) resin, polyurethane resin, polyamide (PA) resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, and polycarbonate (PC) resin. Further, examples of the thermoplastic resin include thermoplastic elastomers such as styrene-based thermoplastic elastomers, olefin-based thermoplastic elastomers, and ester-based thermoplastic elastomers. Only one of these specific examples may be used alone, or two or more may be used in combination. Among these specific examples, PE resin, PP resin, EVA resin, and styrene-based thermoplastic elastomer are preferred among these specific examples because they have excellent flexibility and are inexpensive, and more preferably PE resin, PP resin, and EVA resin.
熱可塑性樹脂粉末の平均粒径は、好ましくは５０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以下である。熱可塑性樹脂粉末の平均粒径が５０μｍを超えると、樹脂層１３の平均厚さを５０μｍ以下することが困難になる。更に、形成される樹脂層１３の表面の凹凸が大きくなり、発熱体及び放熱体へのシート１１の密着性が低下するおそれがある。熱可塑性樹脂粉末の平均粒径を３０μｍ以下にすることにより、樹脂層１３が薄く形成され、該樹脂層１３に起因するシート１１の熱伝導性の低下を抑制することができる。そのため、樹脂層１３が省略されたシートと同等の熱伝導性を得ることができる。 The average particle size of the thermoplastic resin powder is preferably 50 μm or less, more preferably 30 μm or less. When the average particle diameter of the thermoplastic resin powder exceeds 50 μm, it becomes difficult to reduce the average thickness of the resin layer 13 to 50 μm or less. Furthermore, the unevenness | corrugation of the surface of the resin layer 13 formed becomes large, and there exists a possibility that the adhesiveness of the sheet | seat 11 to a heat generating body and a heat radiator may fall. By setting the average particle size of the thermoplastic resin powder to 30 μm or less, the resin layer 13 is formed thin, and a decrease in thermal conductivity of the sheet 11 due to the resin layer 13 can be suppressed. Therefore, thermal conductivity equivalent to that of the sheet from which the resin layer 13 is omitted can be obtained.
高分子層１２の表面１２ａへの熱可塑性樹脂粉末の付着は不均一であり、不均一に付着した熱可塑性樹脂粉末の溶融、及び溶融した熱可塑性樹脂の固化によって樹脂層１３が形成されることから、該樹脂層１３の厚さは不均一である。樹脂層１３の平均厚さは、好ましくは５０μｍ以下であり、より好ましくは３０μｍ以下である。樹脂層１３の平均厚さが５０μｍを超えると、過剰に厚い樹脂層１３に起因してシート１１の熱伝導性が低下するおそれがある。樹脂層１３の平均厚さを３０μｍ以下にすることにより、該樹脂層１３に起因するシート１１の熱伝導性の低下を抑制し、該樹脂層１３が省略されたシートと同等の熱伝導性を得ることができる。 The thermoplastic resin powder adheres unevenly to the surface 12a of the polymer layer 12, and the resin layer 13 is formed by melting the non-uniformly adhered thermoplastic resin powder and solidifying the molten thermoplastic resin. Therefore, the thickness of the resin layer 13 is not uniform. The average thickness of the resin layer 13 is preferably 50 μm or less, and more preferably 30 μm or less. If the average thickness of the resin layer 13 exceeds 50 μm, the thermal conductivity of the sheet 11 may be reduced due to the excessively thick resin layer 13. By reducing the average thickness of the resin layer 13 to 30 μm or less, a decrease in the thermal conductivity of the sheet 11 due to the resin layer 13 is suppressed, and the thermal conductivity equivalent to that of the sheet in which the resin layer 13 is omitted is obtained. Obtainable.
本実施形態に係る樹脂層１３では、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、該樹脂層１３の一対の表面１３ａにおいて外方に露出している表面１３ａ上に複数の突部１３ｂが形成されている。樹脂層１３は、該樹脂層１３中の熱可塑性樹脂に起因して、高分子層１２に比べて低い粘着性を有するとともに高い硬度を有している。そのため、樹脂層１３は、シート１１の粘着性を低下させてハンドリング性を高めるとともに、高分子層１２の補強材として作用する。 In the resin layer 13 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 3B and 3C, a plurality of protrusions 13 b are formed on the surface 13 a exposed to the outside in the pair of surfaces 13 a of the resin layer 13. Is formed. Due to the thermoplastic resin in the resin layer 13, the resin layer 13 has lower adhesiveness and higher hardness than the polymer layer 12. Therefore, the resin layer 13 acts as a reinforcing material for the polymer layer 12 while reducing the adhesiveness of the sheet 11 to improve the handleability.
シート１１は、組成物を調製する工程と、該組成物から高分子層１２を成形する工程と、該高分子層１２の表面１２ａ上に熱可塑性樹脂粉末１４を付着させる工程と、樹脂層１３を形成する工程とを経て製造される。 The sheet 11 includes a step of preparing a composition, a step of forming a polymer layer 12 from the composition, a step of attaching a thermoplastic resin powder 14 on the surface 12a of the polymer layer 12, and a resin layer 13 Are manufactured through the process of forming
組成物を調製する工程では、前記各成分が適宜に混合されて組成物が調製される。組成物の調製において、液状の高分子マトリックスが用いられる場合には周知の撹拌機が用いられ、固体状の高分子マトリックスが用いられる場合には周知の混練機が用いられる。 In the step of preparing the composition, the respective components are appropriately mixed to prepare the composition. In the preparation of the composition, a known stirrer is used when a liquid polymer matrix is used, and a known kneader is used when a solid polymer matrix is used.
高分子層１２を成形する工程では、組成物を用いてシート状の高分子層１２が成形される。高分子層１２の成形方法は特に限定されず、具体例として、周知の成形方法、例えばバーコーター法、ドクターブレード法、コンマコーター法、カレンダー成形法、及びＴダイ等を用いた押出成形法が挙げられる。 In the step of forming the polymer layer 12, the sheet-like polymer layer 12 is formed using the composition. The molding method of the polymer layer 12 is not particularly limited, and specific examples include well-known molding methods such as a bar coater method, a doctor blade method, a comma coater method, a calendar molding method, and an extrusion molding method using a T die. Can be mentioned.
熱可塑性樹脂粉末１４を付着させる工程では、図３（ａ）に示すように、高分子層１２の一対の表面の内の一方の表面上に熱可塑性樹脂粉末１４が付着される。熱可塑性樹脂粉末１４の付着方法として、例えば高分子層１２の表面上に熱可塑性樹脂粉末１４を落下させる方法、熱可塑性樹脂粉末１４を高分子層１２の表面に吹き付ける方法、及び熱可塑性樹脂粉末１４が敷き詰められた容器内に高分子層１２を入れて該高分子層１２の表面を熱可塑性樹脂粉末１４に接触させる方法が挙げられる。高分子層１２は、高分子マトリックスに起因して粘着性を有している。そのため、熱可塑性樹脂粉末１４は、高分子層１２の表面に接触した際に該表面に付着する。 In the step of attaching the thermoplastic resin powder 14, as shown in FIG. 3A, the thermoplastic resin powder 14 is attached on one surface of the pair of surfaces of the polymer layer 12. Examples of the method of attaching the thermoplastic resin powder 14 include a method of dropping the thermoplastic resin powder 14 on the surface of the polymer layer 12, a method of spraying the thermoplastic resin powder 14 on the surface of the polymer layer 12, and a thermoplastic resin powder. Examples thereof include a method in which the polymer layer 12 is placed in a container in which 14 is spread and the surface of the polymer layer 12 is brought into contact with the thermoplastic resin powder 14. The polymer layer 12 has adhesiveness due to the polymer matrix. Therefore, when the thermoplastic resin powder 14 comes into contact with the surface of the polymer layer 12, it adheres to the surface.
高分子層１２の表面１２ａへの熱可塑性樹脂粉末１４の付着量は、該粉末１４が高分子層１２から脱落しない範囲内において適宜に設定される。熱可塑性樹脂粉末１４の付着量は、該粉末１４の例えば比重に依存しているが、例えば、好ましくは１〜３０ｇ／ｍ２の範囲である。 The amount of the thermoplastic resin powder 14 attached to the surface 12 a of the polymer layer 12 is appropriately set within a range where the powder 14 does not fall off from the polymer layer 12. The adhesion amount of the thermoplastic resin powder 14 depends on, for example, the specific gravity of the powder 14, but is preferably in the range of 1 to 30 g / m 2 , for example.
樹脂層１３を形成する工程では、まず高分子層１２に付着した熱可塑性樹脂粉末１４を加熱して該粉末１４を溶融させた後、溶融した熱可塑性樹脂を固化させることにより樹脂層１３が形成される。熱可塑性樹脂粉末１４の加熱方法は特に限定されない。高分子マトリックスとして熱硬化性樹脂が用いられた際には、組成物をシート状に仮成形してシートを得た後、該シートの表面に熱可塑性樹脂粉末１４を付着させ、更にシートを高温槽内に放置することが好ましい。この場合、シートの硬化による高分子層１２の成形と、熱可塑性樹脂粉末１４の溶融とを同時に行うことができる。また、高分子マトリックスとしてシリコーンゲル又はシリコーンゴムが用いられた際には、高分子層１２の成形後に行われる２次加硫と、熱可塑性樹脂粉末１４の溶融とが同時に行われてもよい。 In the step of forming the resin layer 13, first, the thermoplastic resin powder 14 attached to the polymer layer 12 is heated to melt the powder 14, and then the molten thermoplastic resin is solidified to form the resin layer 13. Is done. The method for heating the thermoplastic resin powder 14 is not particularly limited. When a thermosetting resin is used as the polymer matrix, the composition is temporarily formed into a sheet to obtain a sheet, and then the thermoplastic resin powder 14 is attached to the surface of the sheet, and the sheet is heated to a high temperature. It is preferable to leave it in the tank. In this case, the molding of the polymer layer 12 by curing the sheet and the melting of the thermoplastic resin powder 14 can be performed simultaneously. Further, when silicone gel or silicone rubber is used as the polymer matrix, secondary vulcanization performed after molding of the polymer layer 12 and melting of the thermoplastic resin powder 14 may be performed simultaneously.
溶融した熱可塑性樹脂の固化手段は特に限定されず、例えば、冷却装置を用いて熱可塑性樹脂を冷却することなく、溶融した熱可塑性樹脂を室温（２５℃）雰囲気下に放置することにより冷却して樹脂層１３を形成してもよい。本実施形態では、熱可塑性樹脂粉末１４の加熱温度及び加熱時間と、溶融した熱可塑性樹脂の冷却温度及び冷却時間とを適宜に調整することにより、以下の様にして樹脂層１３の表面１３ａ上に突部１３ｂが形成される。 The means for solidifying the molten thermoplastic resin is not particularly limited. For example, the molten thermoplastic resin is cooled by leaving it in a room temperature (25 ° C.) atmosphere without cooling the thermoplastic resin using a cooling device. The resin layer 13 may be formed. In the present embodiment, by appropriately adjusting the heating temperature and heating time of the thermoplastic resin powder 14 and the cooling temperature and cooling time of the molten thermoplastic resin, the surface 13a of the resin layer 13 is adjusted as follows. A protrusion 13b is formed on the surface.
即ち、例えば熱可塑性樹脂粉末１４の加熱温度及び加熱時間の調整により、高分子層１２の表面１２ａに付着した複数の熱可塑性樹脂粉末１４の内の一部の熱可塑性樹脂粉末１４のみが溶融したり、一つの熱可塑性樹脂粉末１４の周縁部のみが溶融して中心部が溶融しなかったりする。そのため、樹脂層１３中には、少なくとも一部が溶融していない熱可塑性樹脂粉末１４が存在する。そして、樹脂層１３中の熱可塑性樹脂粉末１４によって、又は熱可塑性樹脂粉末１４が樹脂層１３の表面１３ａ上に露出することによって突部１３ｂが形成される。また、例えば溶融した熱可塑性樹脂の冷却温度及び冷却時間を調整することにより、溶融した熱可塑性樹脂が粒子形状を維持した状態で固化する。そのため、樹脂層１３の表面１３ａ上において粒子形状を維持した状態で固化した熱可塑性樹脂によって突部１３ｂが形成される。 That is, for example, by adjusting the heating temperature and the heating time of the thermoplastic resin powder 14, only a part of the thermoplastic resin powder 14 out of the plurality of thermoplastic resin powders 14 attached to the surface 12 a of the polymer layer 12 is melted. Or only the peripheral part of one thermoplastic resin powder 14 may melt, and the center part may not melt. Therefore, in the resin layer 13, there is a thermoplastic resin powder 14 in which at least a part is not melted. Then, the protrusion 13 b is formed by the thermoplastic resin powder 14 in the resin layer 13 or by exposing the thermoplastic resin powder 14 on the surface 13 a of the resin layer 13. Further, for example, by adjusting the cooling temperature and cooling time of the molten thermoplastic resin, the molten thermoplastic resin is solidified while maintaining the particle shape. Therefore, the protrusion 13b is formed by the thermoplastic resin solidified while maintaining the particle shape on the surface 13a of the resin layer 13.
シート１１を発熱体及び放熱体に取り付ける際には、例えば基板上に配設された発熱体（例えば電子素子）上にシート１１を載置する。このとき、例えば高分子層１２が発熱体に対向している。続いて、シート１１上に放熱体を載置した後、シート１１が発熱体及び放熱体に密着するように、放熱体から発熱体に向かって荷重を加え、発熱体及び放熱体によってシート１１を挟持する。 When the sheet 11 is attached to the heat generating body and the heat radiating body, for example, the sheet 11 is placed on a heat generating body (for example, an electronic element) disposed on the substrate. At this time, for example, the polymer layer 12 faces the heating element. Subsequently, after placing the radiator on the sheet 11, a load is applied from the radiator to the heating element so that the sheet 11 is in close contact with the heating element and the radiator. Hold it.
前記実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態に係るシート１１は、高分子層１２と、該高分子層１２上に形成される樹脂層１３とを備えている。樹脂層１３は、高分子層１２の表面１２ａ上に熱可塑性樹脂粉末１４が付着し、該粉末１４が溶融した後に溶融した熱可塑性樹脂が固化することにより形成される。樹脂層１３の粘着性は、該樹脂層１３中の熱可塑性樹脂に起因して高分子層１２に比べて低い。そのため、樹脂層１３によりシート１１のハンドリング性を高めることができる。
The effects exhibited by the embodiment will be described below.
(1) The sheet 11 according to the present embodiment includes a polymer layer 12 and a resin layer 13 formed on the polymer layer 12. The resin layer 13 is formed by the thermoplastic resin powder 14 adhering to the surface 12a of the polymer layer 12, and the molten thermoplastic resin solidifying after the powder 14 is melted. The adhesiveness of the resin layer 13 is lower than that of the polymer layer 12 due to the thermoplastic resin in the resin layer 13. Therefore, the handling property of the sheet 11 can be enhanced by the resin layer 13.
また、樹脂層１３は、前述したように熱可塑性樹脂粉末１４の溶融及び溶融した熱可塑性樹脂の固化により形成される。そのため、樹脂層１３の代わりに樹脂フィルムが高分子層１２上に積層される場合に比べて、シート１１の発熱体及び放熱体への取り付けの際にシート１１に加えられる荷重を小さくすることができる。これは以下の理由による。即ち、本実施形態に係る高分子層１２は、荷重が加えられた際に表面に平行な方向に広がり、樹脂層１３は、荷重が加えられた際に表面に平行な方向に広がることなく容易に圧縮される。これに対して、樹脂層１３の代わりに樹脂フィルムが用いられる場合には、該フィルムが高分子層１２に固着されることから、高分子層１２の広がりに追従してフィルムがその表面に平行な方向に延びる。しかしながら、樹脂フィルムは樹脂層１３に比べて硬く、該フィルムがその表面に平行な方向に延びるのに大きな荷重を要する。そのため、樹脂フィルムが用いられた場合には、本実施形態に係るシート１１に比べて圧縮に必要な荷重が大きくなる。 Further, as described above, the resin layer 13 is formed by melting the thermoplastic resin powder 14 and solidifying the molten thermoplastic resin. Therefore, compared with the case where a resin film is laminated on the polymer layer 12 instead of the resin layer 13, the load applied to the sheet 11 when the sheet 11 is attached to the heat generator and the heat radiator can be reduced. it can. This is due to the following reason. That is, the polymer layer 12 according to this embodiment spreads in a direction parallel to the surface when a load is applied, and the resin layer 13 easily does not spread in a direction parallel to the surface when a load is applied. Is compressed. On the other hand, when a resin film is used instead of the resin layer 13, the film is fixed to the polymer layer 12, so that the film follows the spread of the polymer layer 12 and is parallel to the surface thereof. Extending in any direction. However, the resin film is harder than the resin layer 13, and a large load is required for the film to extend in a direction parallel to the surface. Therefore, when a resin film is used, the load required for compression becomes larger than that of the sheet 11 according to the present embodiment.
更に、本実施形態に係るシート１１は、樹脂層１３の代わりに樹脂フィルムが高分子層１２上に積層される場合に比べて容易に裁断可能である。これは以下の理由による。即ち、本実施形態に係る樹脂層１３は通常、その製造方法に起因して、樹脂フィルムに比べて薄く形成されるとともに不均一な厚さに形成される。加えて、樹脂層１３中には、例えば高分子層１２上に付着した熱可塑性樹脂粉末１４同士の間に存在し、溶融した熱可塑性樹脂中に混入した空気に起因する空隙が形成されている。そのため、樹脂層１３は樹脂フィルムに比べて引き裂き強度が低く、容易に引き裂かれる。 Furthermore, the sheet 11 according to the present embodiment can be easily cut as compared with the case where a resin film is laminated on the polymer layer 12 instead of the resin layer 13. This is due to the following reason. That is, the resin layer 13 according to the present embodiment is usually formed thinner than the resin film and with a non-uniform thickness due to its manufacturing method. In addition, in the resin layer 13, for example, voids are formed between the thermoplastic resin powders 14 attached on the polymer layer 12 and are caused by air mixed in the molten thermoplastic resin. . Therefore, the resin layer 13 has a lower tear strength than the resin film and is easily torn.
（２）樹脂層１３は、高分子層１２の表面１２ａ上に熱可塑性樹脂粉末１４が付着し、該粉末１４が溶融した後に溶融した熱可塑性樹脂が固化することにより形成される。そのため、熱可塑性樹脂粉末１４を高分子層１２の表面１２ａ全体にわたって付着させて該表面１２ａ全体にわたって樹脂層１３を形成したり、熱可塑性樹脂粉末１４を高分子層１２の表面１２ａの一部にのみ付着させて該表面１２ａの一部にのみ樹脂層１３を形成したりすることができる。即ち、高分子層１２上の所望の個所に樹脂層１３を容易に形成することができ、シート１１において高分子層１２に起因する粘着性を有する個所と、樹脂層１３に起因する粘着性を有しない個所とを容易に形成してシート１１の設計のバリエーションを容易に広げることができる。 (2) The resin layer 13 is formed by the thermoplastic resin powder 14 adhering to the surface 12a of the polymer layer 12, and the molten thermoplastic resin solidifying after the powder 14 is melted. Therefore, the thermoplastic resin powder 14 is adhered over the entire surface 12a of the polymer layer 12 to form the resin layer 13 over the entire surface 12a, or the thermoplastic resin powder 14 is applied to a part of the surface 12a of the polymer layer 12. The resin layer 13 can be formed only on a part of the surface 12a. That is, the resin layer 13 can be easily formed at a desired location on the polymer layer 12, and the portion having the adhesiveness due to the polymer layer 12 in the sheet 11 and the adhesiveness due to the resin layer 13 can be obtained. The variation of the design of the sheet 11 can be easily widened by easily forming the portions that are not provided.
（３）本実施形態の樹脂層１３の一対の表面１３ａにおいて外方に露出している表面１３ａ上に複数の突部１３ｂが形成されている。そのため、各突部１３ｂにより樹脂層１３の表面粗さを高めて該樹脂層１３の粘着性を低下させることができる。さらに、溶融していない熱可塑性樹脂粉末１４が樹脂層１３中に存在している場合、該熱可塑性樹脂粉末１４と、該粉末１４の周囲に位置する熱可塑性樹脂との間の界面に沿って樹脂層１３が容易に引き裂かれることから、シート１１をより容易に裁断することができる。 (3) A plurality of protrusions 13b are formed on the surface 13a exposed outward in the pair of surfaces 13a of the resin layer 13 of the present embodiment. Therefore, the surface roughness of the resin layer 13 can be increased by each protrusion 13b, and the adhesiveness of the resin layer 13 can be reduced. Furthermore, when the thermoplastic resin powder 14 which is not melt | dissolved exists in the resin layer 13, along the interface between this thermoplastic resin powder 14 and the thermoplastic resin located in the circumference | surroundings of this powder 14 Since the resin layer 13 is easily torn, the sheet 11 can be cut more easily.
（４）本実施形態に係るシート１１では、樹脂層１３は、高分子層１２の一対の表面１２ａの内の一方の表面１２ａ上のみに形成されている。そのため、高分子層１２において、樹脂層１３が形成されていないとともに外方に露出している表面１２ａは、高分子層１２中の高分子マトリックスに起因して粘着性を有している。よって、シート１１が発熱体及び放熱体に取り付けられる際には、高分子層１２の露出している表面１２ａの粘着性に起因して、シート１１を例えば発熱体に取り付けてシート１１の位置ずれを防止することができる。 (4) In the sheet 11 according to the present embodiment, the resin layer 13 is formed only on one surface 12 a of the pair of surfaces 12 a of the polymer layer 12. Therefore, in the polymer layer 12, the surface 12 a that is not formed with the resin layer 13 and is exposed to the outside has adhesiveness due to the polymer matrix in the polymer layer 12. Therefore, when the sheet 11 is attached to the heating element and the heat radiating element, the sheet 11 is attached to the heating element, for example, due to the adhesiveness of the exposed surface 12a of the polymer layer 12, and the sheet 11 is displaced. Can be prevented.
（５）本実施形態に係るシート１１は、組成物を調製する工程と、該組成物から高分子層１２を成形する工程と、該高分子層１２の表面１２ａ上に熱可塑性樹脂粉末１４を付着させる工程と、樹脂層１３を形成する工程とを経て製造される。熱可塑性樹脂粉末１４を付着させる工程では、高分子層１２中の高分子マトリックスの粘着性に起因して、高分子層１２に接触した熱可塑性樹脂粉末１４は該高分子層１２に付着する。そのため、接着剤及び粘着剤を用いることなく、熱可塑性樹脂粉末１４を高分子層１２に付着させることができる。よって、樹脂層１３を容易に形成してシートを容易に製造することができる。 (5) The sheet 11 according to the present embodiment includes a step of preparing a composition, a step of forming a polymer layer 12 from the composition, and a thermoplastic resin powder 14 on the surface 12a of the polymer layer 12. It is manufactured through a process of attaching and a process of forming the resin layer 13. In the step of attaching the thermoplastic resin powder 14, the thermoplastic resin powder 14 in contact with the polymer layer 12 adheres to the polymer layer 12 due to the adhesiveness of the polymer matrix in the polymer layer 12. Therefore, the thermoplastic resin powder 14 can be attached to the polymer layer 12 without using an adhesive and a pressure-sensitive adhesive. Therefore, the resin layer 13 can be easily formed and the sheet can be easily manufactured.
（第２実施形態）
次に、本発明をシート１１に具体化した第２実施形態を図面に基づいて説明する。第２実施形態では、第１実施形態との説明の重複を避けるために、第１実施形態と同一の部材については同一の符号を付してその説明を省略し、第１実施形態と同一の作用及び効果についてもその説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the present invention is embodied in the sheet 11 will be described with reference to the drawings. In 2nd Embodiment, in order to avoid duplication of description with 1st Embodiment, about the member same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted, It is the same as 1st Embodiment. The description of the action and effect is also omitted.
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る高分子層１２は、ゲル状の軟質層２１と、該軟質層２１に比べて高い硬度を有する硬質層２２とから構成されている。具体的には、軟質層２１の一対の表面２１ａの内の一方の表面２１ａ上に硬質層２２が形成されており、他方の表面２１ａ上に樹脂層１３が形成されている。 As shown in FIGS. 2A and 2B, the polymer layer 12 according to the second embodiment includes a gel-like soft layer 21 and a hard layer 22 having a higher hardness than the soft layer 21. It is configured. Specifically, the hard layer 22 is formed on one surface 21a of the pair of surfaces 21a of the soft layer 21, and the resin layer 13 is formed on the other surface 21a.
軟質層２１及び硬質層２２はともに第１実施形態に係る組成物により形成されている。ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される軟質層２１の硬度は例えば５未満であり、硬質層２２の硬度は例えば５〜５０である。 Both the soft layer 21 and the hard layer 22 are formed of the composition according to the first embodiment. The hardness of the soft layer 21 measured by a JIS K 6253 type E hardness tester is, for example, less than 5, and the hardness of the hard layer 22 is, for example, 5-50.
前記実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（６）本実施形態に係る高分子層１２は軟質層２１及び硬質層２２とから構成されており、硬質層２２、軟質層２１、及び樹脂層１３が順に積層されている。そのため、ゲル状の軟質層２１を、該軟質層２１よりも高い硬度を有する硬質層２２及び樹脂層１３で挟持することにより、硬質層２２及び樹脂層１３が軟質層２１の補強材として作用して該軟質層２１の形状を容易に保持することができる。
The effects exhibited by the embodiment will be described below.
(6) The polymer layer 12 according to the present embodiment includes a soft layer 21 and a hard layer 22, and the hard layer 22, the soft layer 21, and the resin layer 13 are sequentially stacked. Therefore, the hard layer 22 and the resin layer 13 act as a reinforcing material for the soft layer 21 by sandwiching the gel-like soft layer 21 between the hard layer 22 and the resin layer 13 having higher hardness than the soft layer 21. Thus, the shape of the soft layer 21 can be easily maintained.
前記各実施形態は、以下のように変更して具体化されてもよい。
・ 前記各実施形態において、高分子層１２の両方の表面１２ａ上に樹脂層１３が形成されてもよい。この場合、一対の樹脂層１３によってシート１１のハンドリング性をより向上させることができる。
Each of the above embodiments may be modified and embodied as follows.
In each of the embodiments, the resin layer 13 may be formed on both surfaces 12a of the polymer layer 12. In this case, the handleability of the sheet 11 can be further improved by the pair of resin layers 13.
・ 前記各実施形態において、全ての熱可塑性樹脂粉末１４が溶融してもよい。このとき、樹脂層１３の表面１３ａ上には、熱可塑性樹脂粉末１４に起因する突部１３ｂは形成されない。 -In each said embodiment, all the thermoplastic resin powders 14 may fuse | melt. At this time, the protrusion 13 b resulting from the thermoplastic resin powder 14 is not formed on the surface 13 a of the resin layer 13.
・ 前記各実施形態において、シート１１が発熱体及び放熱体に取り付けられる際に樹脂層１３が発熱体に対向してもよい。
・ 第１実施形態に係る高分子層１２は一層で構成されており、第２実施形態に係る高分子層１２は軟質層２１と硬質層２２との二層で構成されているが、高分子層１２が三層以上で構成されてもよい。
-In each said embodiment, when the sheet | seat 11 is attached to a heat generating body and a heat radiator, the resin layer 13 may oppose a heat generating body.
The polymer layer 12 according to the first embodiment is composed of a single layer, and the polymer layer 12 according to the second embodiment is composed of two layers of a soft layer 21 and a hard layer 22. The layer 12 may be composed of three or more layers.
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明するが、実施形態はこれらの実施例に限定されない。
（実施例１）
実施例１においては、以下の工程に従って図２に示す構成を有するシート１１を得た。即ち、まず軟質層２１を形成する組成物として、高分子マトリックスとしての液状のシリコーンポリマー１００質量部と、熱伝導性充填材としての酸化アルミニウム粒子との、プラネタリーミキサーによる脱泡を行いつつ３０分の混練を行って組成物を調製した。液状のシリコーンポリマーとして東レダウコーニング株式会社製のＣＹ５２−２９１を用いた。酸化アルミニウム粒子として、４５μｍの平均粒径を有する酸化アルミニウム粒子８００質量部と、３μｍの平均粒径を有する酸化アルミニウム粒子３００質量部と、１．６μｍの平均粒径を有する酸化アルミニウム粒子１００質量部とを用いた。
Next, although the said embodiment is described further more concretely by giving an Example and a comparative example, embodiment is not limited to these Examples.
Example 1
In Example 1, a sheet 11 having the configuration shown in FIG. 2 was obtained according to the following steps. That is, as a composition for forming the soft layer 21, first, 100 parts by mass of a liquid silicone polymer as a polymer matrix and aluminum oxide particles as a thermally conductive filler are defoamed by a planetary mixer. The composition was prepared by kneading for minutes. CY52-291 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. was used as the liquid silicone polymer. As aluminum oxide particles, 800 parts by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 45 μm, 300 parts by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 3 μm, and 100 parts by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 1.6 μm And were used.
また、硬質層２２を形成する組成物として、高分子マトリックスとしての液状のシリコーンポリマー１００質量部と、熱伝導性充填材としての酸化アルミニウム粒子３００質量部及び水酸化アルミニウム粒子１５０質量部との、プラネタリーミキサーによる脱泡を行いつつ３０分の混練を行って組成物を調製した。液状のシリコーンポリマーとして東レダウコーニング株式会社製のＣＹ５２−２９１を用いた。前記酸化アルミニウム粒子の平均粒径は１．８μｍであり、水酸化アルミニウムの平均粒径は３５μｍであった。 Further, as a composition for forming the hard layer 22, 100 parts by mass of a liquid silicone polymer as a polymer matrix, 300 parts by mass of aluminum oxide particles and 150 parts by mass of aluminum hydroxide particles as a heat conductive filler, The composition was prepared by kneading for 30 minutes while defoaming with a planetary mixer. CY52-291 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd. was used as the liquid silicone polymer. The average particle diameter of the aluminum oxide particles was 1.8 μm, and the average particle diameter of aluminum hydroxide was 35 μm.
次いで、各組成物をコンマコーター法によるシーティングラインにてシート状に形成し、硬化炉で１次加硫（１０分／１２０℃）を行って軟質層２１及び硬質層２２を成形した。軟質層２１の平均厚さは１．２ｍｍであり、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される軟質層２１の硬度は５未満であった。硬質層２２の平均厚さは０．２０ｍｍであり、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される硬質層２２の硬度は５０であった。そして、軟質層２１及び硬質層２２を積層して高分子層１２を得た。高分子層１２の平均厚さは１．４ｍｍであり、熱伝導率は３Ｗ／ｍ・Ｋであった。 Subsequently, each composition was formed into a sheet shape by a sheeting line by a comma coater method, and primary vulcanization (10 minutes / 120 ° C.) was performed in a curing furnace to form a soft layer 21 and a hard layer 22. The average thickness of the soft layer 21 was 1.2 mm, and the hardness of the soft layer 21 measured by a JIS K 6253 type E hardness tester was less than 5. The average thickness of the hard layer 22 was 0.20 mm, and the hardness of the hard layer 22 measured by a JIS K 6253 type E hardness tester was 50. And the soft layer 21 and the hard layer 22 were laminated | stacked, and the polymer layer 12 was obtained. The average thickness of the polymer layer 12 was 1.4 mm, and the thermal conductivity was 3 W / m · K.
次に、図３（ａ）に示すように、熱可塑性樹脂粉末１４としての２０μｍの平均粒子径を有するＰＥ粉末（三井化学株式会社製のＭＩＰＥＬＯＮ（登録商標）ＸＭ２００）を、樹脂層１３の平均厚さが約２０μｍとなるように、３．０ｇ／ｍ２の割合で高分子層１２の一方の表面１２ａ上に付着させた。ＰＥ粉末が付着した高分子層１２を１５０℃の恒温槽に入れ、該温度雰囲気下においてＰＥ粉末を１時間加熱して該粉末を溶融させた。 Next, as shown in FIG. 3A, PE powder (MIPELON (registered trademark) XM200 manufactured by Mitsui Chemicals, Inc.) having an average particle diameter of 20 μm as the thermoplastic resin powder 14 is averaged over the resin layer 13. It was made to adhere on the one surface 12a of the polymer layer 12 in the ratio of 3.0 g / m < 2 > so that thickness might be set to about 20 micrometers. The polymer layer 12 to which the PE powder was adhered was placed in a constant temperature bath at 150 ° C., and the PE powder was heated for 1 hour in the temperature atmosphere to melt the powder.
続いて、図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように、高分子層１２を室温雰囲気下に５分間放置することにより、溶融したＰＥを冷却して固化させて樹脂層１３を形成してシート１１を得た。そして、一辺の長さが１０ｍｍである正方形状にシート１１を裁断して試験片を得た。 Subsequently, as shown in FIGS. 3B and 3C, the polymer layer 12 is left in a room temperature atmosphere for 5 minutes to cool and solidify the molten PE to form a resin layer 13. Sheet 11 was obtained. And the sheet | seat 11 was cut | judged to the square shape whose length of one side is 10 mm, and the test piece was obtained.
（実施例２）
実施例２においては、樹脂層１３の平均厚さが約３０μｍとなるように、６．０ｇ／ｍ２の割合で高分子層１２の一方の表面１２ａ上にＰＥ粉末を付着させた以外は、実施例１と同様にして試験片を得た。
(Example 2)
In Example 2, except that PE powder was adhered on one surface 12a of the polymer layer 12 at a rate of 6.0 g / m 2 so that the average thickness of the resin layer 13 was about 30 μm. A test piece was obtained in the same manner as in Example 1.
（実施例３）
実施例３においては、樹脂層１３の平均厚さが約４０μｍとなるように、９．８ｇ／ｍ２の割合で高分子層１２の一方の表面１２ａ上にＰＥ粉末を付着させた以外は、実施例１と同様にして試験片を得た。
(Example 3)
In Example 3, except that PE powder was adhered on one surface 12a of the polymer layer 12 at a rate of 9.8 g / m 2 so that the average thickness of the resin layer 13 was about 40 μm. A test piece was obtained in the same manner as in Example 1.
（実施例４）
実施例４においては、樹脂層１３の平均厚さが約４５μｍとなるように、１２．３ｇ／ｍ２の割合で高分子層１２の一方の表面１２ａ上にＰＥ粉末を付着させた以外は、実施例１と同様にして試験片を得た。
Example 4
In Example 4, except that PE powder was adhered on one surface 12a of the polymer layer 12 at a rate of 12.3 g / m 2 so that the average thickness of the resin layer 13 was about 45 μm. A test piece was obtained in the same manner as in Example 1.
（比較例１）
比較例１においては、樹脂層１３を省略した以外は実施例１と同様にして試験片を得た。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a test piece was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer 13 was omitted.
（実施例５）
実施例５においては、以下の工程に従って図１に示す構成を有するシート１１を得た。即ち、まず組成物として、液状のシリコーンポリマー（東レダウコーニング株式会社製、ＣＹ５２−２９１）１００質量部と、熱伝導性充填材としての黒鉛化ＰＢＯ炭素繊維５０質量部、酸化アルミニウム粒子、及び水酸化アルミニウム粒子２００質量部と、触媒との、プラネタリーミキサーによる脱泡を行いつつ３０分の混練を行って組成物を調製した。黒鉛化ＰＢＯ炭素繊維の平均繊維径は１０μｍであり、該炭素繊維の平均繊維長は１００μｍであった。酸化アルミニウム粒子として、３．５μｍの平均粒径を有する酸化アルミニウム粒子１００質量部と、１．６μｍの平均粒径を有する酸化アルミニウム粒子１００質量部とを用いた。水酸化アルミニウム粒子の平均粒径は８μｍであった。
(Example 5)
In Example 5, a sheet 11 having the configuration shown in FIG. 1 was obtained according to the following steps. That is, first, as a composition, 100 parts by mass of a liquid silicone polymer (CY 52-291, manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd.), 50 parts by mass of graphitized PBO carbon fiber as a thermally conductive filler, aluminum oxide particles, and water A composition was prepared by kneading for 30 minutes while defoaming 200 parts by mass of aluminum oxide particles and a catalyst with a planetary mixer. The average fiber diameter of the graphitized PBO carbon fiber was 10 μm, and the average fiber length of the carbon fiber was 100 μm. As aluminum oxide particles, 100 parts by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 3.5 μm and 100 parts by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 1.6 μm were used. The average particle size of the aluminum hydroxide particles was 8 μm.
次いで、組成物を金型ブレス成形によりシート状に仮成形した。仮成形したシートを磁場発生装置内に載置し、８テスラの磁束密度を有する磁場を組成物に印加して黒鉛化ＰＢＯ炭素繊維を高分子層１２の厚さ方向に沿って配向させた。続いて、恒温槽内でシートの１次加硫（１５０℃／１時間）及び２次加硫工程（１５０℃／２時間）を行って高分子層１２を得た。高分子層１２の厚さは約０．７５ｍｍであり、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される高分子層１２の硬度は２０であり、高分子層１２の熱伝導率は１５Ｗ／ｍ・Ｋであった。 Next, the composition was temporarily formed into a sheet shape by die brace molding. The temporarily formed sheet was placed in a magnetic field generator, and a magnetic field having a magnetic flux density of 8 Tesla was applied to the composition to orient the graphitized PBO carbon fibers along the thickness direction of the polymer layer 12. Subsequently, a primary vulcanization (150 ° C./1 hour) and a secondary vulcanization process (150 ° C./2 hours) of the sheet were performed in a thermostatic chamber to obtain a polymer layer 12. The thickness of the polymer layer 12 is about 0.75 mm, the hardness of the polymer layer 12 measured by a JIS K 6253 type E hardness tester is 20, and the thermal conductivity of the polymer layer 12 is 15 W / m · K.
次に、熱可塑性樹脂粉末１４としての２０μｍの平均粒子径を有するＰＥ粉末を、樹脂層１３の平均厚さが約２０μｍとなるように、３．０ｇ／ｍ２の割合で高分子層１２の一方の表面１２ａ上に付着させた。そして、実施例１と同様にして樹脂層１３を形成して試験片を得た。 Next, the PE powder having an average particle diameter of 20 μm as the thermoplastic resin powder 14 is added to the polymer layer 12 at a rate of 3.0 g / m 2 so that the average thickness of the resin layer 13 is about 20 μm. It was made to adhere on one surface 12a. And the resin layer 13 was formed like Example 1, and the test piece was obtained.
（実施例６）
実施例６においては、熱可塑性樹脂粉末１４として２０μｍの平均粒子径を有するＰＰ粉末を用い、１次加硫後のシートの表面上にＰＰ粉末を付着させた後に２次加硫を行ってＰＰ粉末を溶融させた以外は、実施例５と同様にして試験片を得た。ＰＰの付着割合は実施例５のＰＥ粉末と同じである。
(Example 6)
In Example 6, PP powder having an average particle diameter of 20 μm was used as the thermoplastic resin powder 14, and PP powder was deposited on the surface of the sheet after the primary vulcanization, followed by secondary vulcanization and PP. A test piece was obtained in the same manner as in Example 5 except that the powder was melted. The adhesion ratio of PP is the same as the PE powder of Example 5.
（実施例７）
実施例７においては、熱可塑性樹脂粉末１４として２０μｍの平均粒子径を有するＥＶＡ粉末を用い、１次加硫前のシートの表面上にＥＶＡ粉末を付着させた後に１次加硫を行ってＥＶＡ粉末を溶融させた以外は、実施例５と同様にして試験片を得た。ＥＶＡの付着割合は実施例５のＰＥ粉末と同じである。
(Example 7)
In Example 7, an EVA powder having an average particle diameter of 20 μm was used as the thermoplastic resin powder 14, and the EVA powder was attached to the surface of the sheet before the primary vulcanization, followed by primary vulcanization and EVA. A test piece was obtained in the same manner as in Example 5 except that the powder was melted. The deposition ratio of EVA is the same as the PE powder of Example 5.
（比較例２）
比較例２においては、樹脂層１３を省略した以外は実施例５と同様にして試験片を得た。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a test piece was obtained in the same manner as in Example 5 except that the resin layer 13 was omitted.
（比較例３）
比較例３においては、樹脂層１３の代わりに５μｍの厚さを有するＰＥフィルムを高分子層１２の一方の表面１２ａ全体にわたって積層した以外は、実施例５と同様にして試験片を得た。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, a test piece was obtained in the same manner as in Example 5, except that a PE film having a thickness of 5 μm was laminated over the entire surface 12a of the polymer layer 12 instead of the resin layer 13.
そして、各例に係る試験片に関して以下の各項目の測定及び評価を行った。それらの結果を表１及び表２に示す。表１中の“シート”欄中の“軟質層の硬度（Ｅ）”欄は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される軟質層２１の硬度を示し、“硬質層の硬度（Ｅ）”欄は、前記硬度計によって測定される硬質層２２の硬度を示す。表２中の“高分子層の硬度（Ｅ）”欄は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される高分子層１２の硬度を示す。また、各表中において、“樹脂層”欄中の“厚さ（μｍ）”は樹脂層１３の平均厚さ（μｍ）を示すが、比較例３においては樹脂層１３の代わりにＰＥフィルムが用いられることから、比較例３においてはＰＥフィルムの厚さを示す。 And the measurement and evaluation of the following each item were performed regarding the test piece which concerns on each example. The results are shown in Tables 1 and 2. The “Soft layer hardness (E)” column in the “Sheet” column of Table 1 indicates the hardness of the soft layer 21 measured by a type E hardness meter of JIS K 6253, and the “hard layer hardness (E The “)” column indicates the hardness of the hard layer 22 measured by the hardness meter. The column “Hardness (E) of polymer layer” in Table 2 indicates the hardness of the polymer layer 12 measured by a type E hardness meter of JIS K 6253. In each table, “thickness (μm)” in the “resin layer” column indicates the average thickness (μm) of the resin layer 13. In Comparative Example 3, a PE film is used instead of the resin layer 13. Since it is used, in Comparative Example 3, the thickness of the PE film is shown.
＜熱抵抗値＞
実施例１〜４及び比較例１に係る試験片については、図４に示すように、基板２４上の発熱体２５及び放熱体２６で試験片２７を挟持し、放熱体２６上に重り２８を載置して、試験片２７が表１に示す厚さになるまで圧縮されるように荷重を試験片２７に加えた。これは、軟質層２１の硬度が５未満であるために軟質層２１が極めて柔軟であることから、一定の荷重を試験片２７に加えた状態で熱抵抗値を測定した場合に比べて、一定の厚さに圧縮されるように試験片２７に荷重を加えた状態で熱抵抗値を測定した方が、算出された熱抵抗値の信頼性が高まるためである。そして、発熱体２５が発熱した状態で１０分間放置した後、試験片２７における発熱体２５側の外面の温度Ｔ１と放熱体２６側の外面の温度Ｔ２とを測定機２９により測定した。そして、下記式（１）により試験片２７の熱抵抗値を算出した。発熱体２５は通常、ＣＰＵに代表される電子部品であるが、シートの性能評価の簡素化および迅速化のため、本試験では発熱体２５として発熱量が４Ｗであるヒータを用いた。
<Thermal resistance value>
For the test pieces according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, as shown in FIG. 4, the test piece 27 is sandwiched between the heating element 25 and the radiator 26 on the substrate 24, and the weight 28 is placed on the radiator 26. Then, a load was applied to the test piece 27 so that the test piece 27 was compressed until the thickness shown in Table 1 was reached. This is because the soft layer 21 is extremely soft because the soft layer 21 has a hardness of less than 5, and therefore, compared with the case where the thermal resistance value is measured with a constant load applied to the test piece 27. This is because the reliability of the calculated thermal resistance value increases when the thermal resistance value is measured in a state where a load is applied to the test piece 27 so as to be compressed to the thickness of the test piece 27. Then, after leaving the heating element 25 in a heated state for 10 minutes, the temperature T 1 of the outer surface of the test piece 27 on the side of the heating element 25 and the temperature T 2 of the outer surface on the side of the radiator 26 were measured by the measuring device 29. And the thermal resistance value of the test piece 27 was computed by following formula (1). The heating element 25 is usually an electronic component typified by a CPU, but in this test, a heater having a heating value of 4 W was used as the heating element 25 in order to simplify and speed up the performance evaluation of the sheet.
熱抵抗値（℃／Ｗ）＝（Ｔ１（℃）−Ｔ２（℃））／発熱量（Ｗ）…（１）
一方、実施例５〜７及び比較例２、３に係る試験片２７については、発熱体２５として発熱量が２５Ｗであるヒータを使用し、試験片２７に一定の荷重（５０Ｎ／ｃｍ２）を加えた状態で各温度Ｔ１及びＴ２を測定した以外は、実施例１〜４及び比較例１の場合と同様にして熱抵抗値を算出した。これは、実施例５〜７及び比較例２、３に係る高分子層１２が実施例１〜４及び比較例１に係る軟質層２１の程度にまで柔軟でないことから、一定の荷重が加えられた状態での各試験片２７の熱抵抗値を比較することができるためである。
Thermal resistance value (° C./W)=(T 1 (° C.) − T 2 (° C.)) / Heat generation amount (W) (1)
On the other hand, for the test pieces 27 according to Examples 5 to 7 and Comparative Examples 2 and 3, a heater having a heating value of 25 W is used as the heating element 25, and a constant load (50 N / cm 2 ) is applied to the test piece 27. Thermal resistance values were calculated in the same manner as in Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 except that the temperatures T 1 and T 2 were measured in the added state. This is because the polymer layer 12 according to Examples 5 to 7 and Comparative Examples 2 and 3 is not flexible to the extent of the soft layer 21 according to Examples 1 to 4 and Comparative Example 1, so that a certain load is applied. This is because it is possible to compare the thermal resistance values of the respective test pieces 27 in a state where they are in the same state.
＜ハンドリング性＞
各例の試験片２７の粘着性に基づいて、該試験片２７のハンドリング性を評価した。各表の“ハンドリング性”欄において、“○”は、試験片２７の粘着性が適度に低く、該試験片２７の取り扱いが容易であったことを示し、“×”は、試験片２７の粘着性が高く、該試験片２７の取り扱いが困難であったことを示す。
<Handling properties>
Based on the adhesiveness of the test piece 27 of each example, the handling property of the test piece 27 was evaluated. In the “Handling property” column of each table, “◯” indicates that the test piece 27 has a reasonably low adhesiveness, and that the test piece 27 is easy to handle. “X” indicates that the test piece 27 The adhesiveness is high, indicating that it was difficult to handle the test piece 27.
一方、比較例１に係るシートでは、樹脂層１３が省略されているとともに軟質層２１が高い柔軟性を有していることから、シートの粘着性が高くてその取り扱いが困難であった。 On the other hand, in the sheet according to Comparative Example 1, since the resin layer 13 is omitted and the soft layer 21 has high flexibility, the sheet has high adhesiveness and is difficult to handle.
表２に示すように、実施例５〜７に係るシート１１においては、各項目について優れた評価及び結果が得られた。具体的には、実施例５〜７に係るシート１１は、その粘着性をほとんど感じない程度にまで緩和することができ、ハンドリング性を向上させることができた。更に、実施例５〜７に係る樹脂層１３は比較例３に係るＰＥフィルムに比べて厚く形成されているが、実施例５〜７に係るシート１１は、比較例３に係るシートに比べて熱抵抗値を大幅に低下させて熱伝導性を高めることができた。これは、比較例３に係るシートは、高分子層１２上に積層されたフィルムにより、実施例５〜７に係るシート１１に比べて圧縮され難くなったためと考えられる。 As shown in Table 2, in the sheets 11 according to Examples 5 to 7, excellent evaluations and results were obtained for each item. Specifically, the sheets 11 according to Examples 5 to 7 were able to relax to such an extent that the adhesiveness was hardly felt, and the handling properties could be improved. Furthermore, although the resin layer 13 which concerns on Examples 5-7 is formed thickly compared with the PE film which concerns on the comparative example 3, the sheet | seat 11 which concerns on Examples 5-7 is compared with the sheet | seat which concerns on the comparative example 3. The thermal resistance value could be greatly reduced to increase the thermal conductivity. This is presumably because the sheet according to Comparative Example 3 is less likely to be compressed by the film laminated on the polymer layer 12 than the sheet 11 according to Examples 5-7.
一方、比較例２に係るシートでは、樹脂層１３が省略されていることから、シートの粘着性が高くてその取り扱いが困難であった。比較例３に係るシートでは、前述したように熱抵抗値が高く、実施例５〜７に係るシートに比べて熱伝導性が劣っていた。 On the other hand, in the sheet | seat which concerns on the comparative example 2, since the resin layer 13 was abbreviate | omitted, the adhesiveness of the sheet | seat was high and the handling was difficult. The sheet according to Comparative Example 3 had a high thermal resistance value as described above, and was inferior in thermal conductivity as compared with the sheets according to Examples 5 to 7.
更に、実施例１〜７に係るシート１１では、比較例３に係るシートに比べてシート１１の裁断を容易に行うことができた。これは以下の理由によるものと考えられる。即ち、溶融していない熱可塑性樹脂粉末１４が樹脂層１３中に存在しており、例えば該粉末１４が樹脂層１３の表面上に露出している。そのため、フィルムに比べて樹脂層１３の引き裂き強度は測定不能な程に小さく、該樹脂層１３がフィルムに比べて引き裂かれ易い。 Furthermore, in the sheet 11 according to Examples 1 to 7, it was possible to easily cut the sheet 11 as compared with the sheet according to Comparative Example 3. This is thought to be due to the following reasons. That is, unmelted thermoplastic resin powder 14 is present in the resin layer 13. For example, the powder 14 is exposed on the surface of the resin layer 13. Therefore, the tear strength of the resin layer 13 is so small that it cannot be measured compared to the film, and the resin layer 13 is easily torn compared to the film.
（実施例８）
実施例８においては、実施例１と同様にしてシート１１を得た。そして、熱可塑性樹脂粉末１４の付着前における軟質層２１の表面２１ａと、樹脂層１３の表面１３ａとの算術平均粗さＲａ、最大高さＲｙ、及び十点平均粗さＲｚを、超深度形状測定顕微鏡（株式会社キーエンス製、ＶＫ８５００）を用いて測定した。測定領域は３００μｍ四方（９００００μｍ２）であった。また、測定を異なる個所にて３回行った。軟質層２１の表面における測定結果を表３に示し、樹脂層１３の表面における測定結果を表４に示す。表３及び表４において、“長さ（Ｘ）（μｍ）”は測定領域のＸ軸方向における長さを示し、“長さ（Ｙ）（μｍ）”は測定領域のＹ軸方向における長さを示し、“面積（μｍ２）”は測定領域の面積を示す。更に、１回目の測定の際の軟質層２１の表面２１ａの３Ｄ画像を図５に示し、１回目の測定の際の樹脂層１３の表面１３ａの表面の３Ｄ画像を図６に示す。
(Example 8)
In Example 8, a sheet 11 was obtained in the same manner as Example 1. Then, the arithmetic average roughness Ra, the maximum height Ry, and the ten-point average roughness Rz between the surface 21a of the soft layer 21 and the surface 13a of the resin layer 13 before adhesion of the thermoplastic resin powder 14 are set to an ultra-deep shape. It measured using the measurement microscope (the Keyence Corporation make, VK8500). The measurement area was 300 μm square (90000 μm 2 ). Moreover, the measurement was performed 3 times at different locations. The measurement results on the surface of the soft layer 21 are shown in Table 3, and the measurement results on the surface of the resin layer 13 are shown in Table 4. In Tables 3 and 4, “Length (X) (μm)” indicates the length of the measurement region in the X-axis direction, and “Length (Y) (μm)” indicates the length of the measurement region in the Y-axis direction. “Area (μm 2 )” indicates the area of the measurement region. Further, FIG. 5 shows a 3D image of the surface 21a of the soft layer 21 in the first measurement, and FIG. 6 shows a 3D image of the surface 13a of the resin layer 13 in the first measurement.
１１…熱伝導性シート、１２…熱伝導性高分子層、１２ａ…表面、１３…樹脂層、１３ａ…表面、１３ｂ…突部、１４…熱可塑性樹脂粉末、２１…軟質層、２２…硬質層。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Thermally conductive sheet, 12 ... Thermally conductive polymer layer, 12a ... Surface, 13 ... Resin layer, 13a ... Surface, 13b ... Projection, 14 ... Thermoplastic resin powder, 21 ... Soft layer, 22 ... Hard layer .
Claims (6)
前記熱伝導性高分子層の一対の表面の内の少なくとも一方の表面上に熱可塑性樹脂粉末が付着した後に該粉末が溶融することにより形成される樹脂層とを備えることを特徴とする熱伝導性シート。 A thermally conductive polymer layer formed from a thermally conductive polymer composition comprising a polymer matrix and a thermally conductive filler;
And a resin layer formed by melting the thermoplastic resin powder after the thermoplastic resin powder adheres to at least one of the pair of surfaces of the thermally conductive polymer layer. Sex sheet.
高分子マトリックスと、熱伝導性充填材とを含有する熱伝導性高分子組成物を調製する工程、
前記熱伝導性高分子組成物から熱伝導性高分子層を成形する工程、
前記熱伝導性高分子層の一対の表面の内の少なくとも一方の表面上に熱可塑性樹脂粉末を付着させる工程、及び
前記熱可塑性樹脂粉末を加熱して該粉末を溶融させた後、溶融した熱可塑性樹脂を固化させて樹脂層を形成する工程を備えることを特徴とする方法。 A method for producing a thermally conductive sheet, comprising:
Preparing a thermally conductive polymer composition comprising a polymer matrix and a thermally conductive filler;
Forming a thermally conductive polymer layer from the thermally conductive polymer composition;
A step of adhering a thermoplastic resin powder on at least one of a pair of surfaces of the thermally conductive polymer layer; and heating the thermoplastic resin powder to melt the powder, A method comprising the step of solidifying a plastic resin to form a resin layer.
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