JP2001322139A

JP2001322139A - 複合シートの製造方法および複合シート

Info

Publication number: JP2001322139A
Application number: JP2000143274A
Authority: JP
Inventors: Takeo Hara; 武生原; Shinichiro Iwanaga; 永伸一郎岩; Hozumi Sato; 藤穂積佐
Original assignee: JSR Corp
Current assignee: JSR Corp
Priority date: 2000-05-16
Filing date: 2000-05-16
Publication date: 2001-11-20

Abstract

(57)【要約】【解決手段】本発明に係る複合シートの製造方法は、
磁性を有する繊維状フィラー(A)と、熱および／または
光で硬化するバインダー(B)とからなるシート用組成物
をシート状に圧延しながら、そのシートの厚み方向に磁
場を作用させて、前記磁性を有する繊維状フィラーをシ
ートの厚み方向に配向させつつ、該シートを熱および／
または光により硬化または半硬化させることを特徴とし
ている。【効果】本発明に係る製造方法によれば、シート中に
高い充填量あるいは高いアスペクト比の繊維状フィラー
が含有されていても、繊維状フィラーのシートの厚み方
向へ優れた配向性を有する複合シートが得られるととも
に、シートの厚み方向の異方熱伝導性あるいは異方導電
性が高く、耐熱性、耐久性、機械的強度および発熱体と
の密着性に優れてた複合シートを得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、複合シートの製造方法お
よびその製造方法により製造された複合シートに関す
る。

【０００２】

【発明の技術的背景】電気機器あるいは電子機器のさら
なる高性能化に伴い、半導体素子の電極数が増加し、半
導体素子が高消費電力化する傾向にあり、電子部品から
発熱する熱をさらに効率よく放熱することが重要となっ
ている。従来より、半導体パッケージあるいは半導体か
らの放熱を効率よく行うため、半導体パッケージなどに
放熱機構を設けて放熱するか、あるいは半導体素子を搭
載する配線基板から放熱を行う試みがなされていた。た
とえば、半導体パッケージの放熱は、一般に、発熱体の
本体表面から自然対流やユニット内に設けたファンによ
る強制対流によって行われていたが、この方式では半導
体パッケージの機能が向上するに伴って発熱量が増加す
ると放熱作用が不十分となり、半導体パッケージの性能
低下などを確実に防止することはできないという問題が
あった。また、半導体パッケージの表面に放熱体を圧接
し、対流による放熱性を向上させる方式も提供されてい
るが、この方式では半導体パッケージと放熱体との圧接
面における接触面積が隙間の発生によって小さくなり、
放熱作用を設計通りに発揮するには問題があった。この
ため、たとえば、半導体パッケージに放熱体を接合する
場合では、半導体パッケージと放熱体との間に熱伝導性
を有する樹脂シートなどを挟み込み、半導体パッケージ
と放熱体とを密着させながら、放熱を有効に行うことが
行われている。また、たとえば半導体素子とこれに接触
するヒートスプレッダとの接合においては、高熱伝導性
の接着剤を間に介在させて、半導体素子とヒートスプレ
ッダとの接着を維持しながら、半導体素子からの放熱を
図ることが行われている。

【０００３】このような、半導体素子または半導体パッ
ケージと放熱体との間に介在させる高熱伝導化のための
樹脂組成物等として、たとえば、特開平５−３２６９１
６号公報では、粘土状熱硬化接着型のシリコーンゴムシ
ートが用いられているが、このシリコーンゴムシートは
半導体素子の高消費電力化に対応するには熱伝導率の点
で充分ではないという問題点があった。また、高熱伝導
率化のため、シリコーンゴムなどの樹脂シート中に熱伝
導率の高い金属粒子をランダムに分散させることも行わ
れ、さらに高熱伝導率を向上させるため、金属粒子を樹
脂シート中に高分散・高充填化する試みもなされてい
る。しかしながら、金属粒子を高分散化・高充填化して
も、熱がランダム方向に拡散するため、半導体素子と放
熱体との間の熱伝導率は充分に向上しないという問題点
があるほか、金属粒子を高充填化するため樹脂シートの
引張強さ、弾力性が低下したり、成形加工性も低下して
しまうなどの問題があった。

【０００４】このような観点から、本発明者らは、たと
えば、バインダー中に、表面に磁性体を付着させた炭素
繊維、あるいは磁性体粒子と炭素繊維とが、樹脂シート
の厚み方向に配向している高熱伝導性シートを用いる
と、シートの厚み方向の異方熱伝導性が大幅に向上する
ことを見出している（特願平11-325757号、特願2000-02
7738号）。

【０００５】これらの熱伝導性シートは高い熱伝導性を
与えるが、更に熱伝導性を高めるために、炭素繊維等の
磁性を有する繊維の充填量を増加させた場合、あるいは
アスペクトの大きな繊維を使用した場合には配向が不十
分となりやすく、安定した性能を得ることが困難な場合
があった。本発明者らが、上記原因を検討したところ、
バインダー中にランダムに分散している炭素繊維等の繊
維状フィラーを、高い割合で一定方向に配向させるため
には、他の繊維との干渉が抑制された自由に動けるスペ
ースが必要であるが、繊維充填量が増加すると、繊維同
士が干渉を起こしやすくなり、また、繊維のアスペクト
比が増大すると、シートの厚みと方向と垂直方向を向い
ている繊維を厚み方向に配向させにくくなるなど、繊維
の配向の程度が、繊維の量、アスペクト比などに大きく
制限を受けるによることが判明した。

【０００６】本発明者らは、上記のような問題点を解決
するため、磁性を有する繊維状のフィラーと、熱もしく
は光で硬化するバインダからなる組成物をあらかじめ厚
めに塗布した後、厚み方向に磁場をかけたまま圧延して
いけば、繊維状のフィラーは自由に動けるスペースが確
保されているため、特に繊維状のフィラーの量の増加、
あるいは繊維状フィラーのアスペクト比を増大させた場
合にも、従来の圧延しないシートの製造方法に比べ繊維
状のフィラーの配向性が大幅に改善し、たとえば得られ
るシートの厚み方向の異方熱伝導性が大幅に向上するこ
とを見出した。また、このようにして得られるシート
は、耐熱性、耐久性および機械的強度に優れ、しかも半
導体素子等との密着性にも優れていることを見出し、本
願発明を完成するに至った。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、上記のような従来技術に伴う
問題点を解決しようとするものであって、シート中に高
い充填量あるいは高いアスペクト比の繊維状フィラーが
含有されていても、繊維状フィラーのシートの厚み方向
へ優れた配向性を有するとともに、シートの厚み方向の
異方熱伝導性あるいは異方導電性が高く、耐熱性、耐久
性、機械的強度および発熱体との密着性に優れた複合シ
ートの製造方法を提供することを目的としている。

【０００８】

【発明の概要】本発明に係る複合シートの製造方法は、
磁性を有する繊維状フィラー(A)と、熱および／または
光で硬化するバインダー(B)とからなるシート用組成物
をシート状に圧延しながら、そのシートの厚み方向に磁
場を作用させて、前記磁性を有する繊維状フィラーをシ
ートの厚み方向に配向させつつ、該シートを熱および／
または光により硬化させることを特徴としている。ま
た、本発明に係る熱伝導性複合シートは、磁性を有する
繊維状フィラー(A)の繊維方向の熱伝導率が、１００（W
ｍ^-1・K^-1）以上であることが好ましい。本発明に係る
導電性複合シートは、磁性を有する繊維状フィラー(A)
が、表面に貴金属が付着された導電性フィラーであるこ
とが好ましい。

【０００９】前記複合シートの製造方法は、前記シート
用組成物をシート状に圧延しながら、そのシートの厚み
方向に磁場を作用させて、前記磁性を有する繊維状フィ
ラー(A)をシートの厚み方向に配向させるにあたり、前
記磁性を有する繊維状フィラーの配向開始時のシートの
平均厚さ（Ｄ₁）が、得られる熱伝導性シートの平均厚
み（Ｄ₂）の１．３倍以上であることが好ましい。前記
熱伝導性シートの平均厚み（Ｄ₂）と、前記磁性を有す
る繊維状フィラー(A)の平均長さ（L）とは、０．８≦Ｄ
₂／Ｌ≦１．５の関係にあることが好ましい。

【００１０】前記磁性を有する繊維状のフィラー(A)の
アスペクト比は、５以上であることが好ましい。前記磁
性を有する繊維状のフィラー(A)は、前記シート用組成
物中に２〜６０容量％の量で含まれることが好ましい。
前記磁性を有する繊維状のフィラー(A)は、磁性を有す
る金属繊維、または繊維軸方向と繊維円周方向とが異な
る磁化率である繊維であることが好ましい。前記繊維軸
方向と繊維円周方向とが異なる磁化率である繊維は炭素
繊維であることが好ましい。前記磁性を有する繊維状の
フィラー(A)は、表面に強磁性体を付着した繊維からな
ることが好ましい。

【００１１】前記磁性を有する繊維状のフィラー(A)
は、前記複合シートの表面に露出しているかまたは前記
熱伝導性シート中に露出可能に存在していてもよい。本
発明に係る複合シートは、前記製造方法により製造され
た、磁性を有する繊維状のフィラー(A)がシートの厚み
方向に配向していることを特徴としている。

【００１２】

【発明の具体的説明】＜複合シート＞本発明に係る複合
シートは、バインダー中に磁性を有する繊維状フィラー
が、厚み方向に配向しているシートで、たとえば、異方
熱伝導性あるいは異方導電性を有するようなシートであ
る。

【００１３】本発明に係る複合シートの製造方法は、磁
性を有する繊維状フィラーと、熱および／または光で硬
化するバインダーとからなるシート用組成物をシート状
に圧延しながら、そのシートの厚み方向に磁場を作用さ
せ、前記磁性を有する繊維状のフィラーをシートの厚み
方向に配向させつつ、該シートを熱および／または光に
より硬化または半硬化させるものであり、前記磁性を有
する繊維状フィラーが、繊維方向に高い熱伝導性（熱伝
導率が１００Wｍ^-1・K^-1以上）を有するものの場合に
は、熱伝導性シートの有効な製造方法を提供するものと
なり、前記磁性を有する繊維状フィラーが、高い導電性
を有するものの場合には、異方導電性シートの有効な製
造方法を提供するものとなる。

【００１４】なお、本明細書においては、「配向」とは
繊維状のフィラーがほぼ一定の方向を向いている場合を
意味する。＜シート用組成物＞磁性を有する繊維状フィラー(A) 本発明に係る「磁性を有する繊維状フィラー(A)」とし
ては、本発明に係るシート用組成物に磁場を印可した際
に、該繊維が、屈折、破断なく磁場方向にほぼ平行に配
向しうる程度の強度を一定の直径のもとに有し、また、
本発明に係るシートを形成あるいは使用する際に必要に
応じ加えられる熱に対する耐性を有する（たとえば、融
点が１００℃以上）、一定の好ましいアスペクトクト比
を有する繊維状のフィラーである。

【００１５】このような磁性を有する繊維状フィラー
(A)としては、金属繊維、または繊維軸方向と繊維円周
方向に異なる磁化率を有する繊維が挙げられる。このよ
うな金属繊維としては、繊維状に加工されることによ
り、形状に由来した磁気異方性を示すFe、Co、Niなどの
金属、その合金またはそれらの酸化物などのような磁性
を有する繊維が挙げられる。

【００１６】繊維軸方向と繊維円周方向に異なる磁化率
を有する繊維としては、たとえば、炭素繊維、アラミド
繊維、ポリパラベンズアゾール類の繊維など芳香環が繊
維方向に平行に並んだ構造を取りやすく、本質的に磁気
異方性を示す繊維が挙げられる。このような繊維のう
ち、炭素繊維としては、たとえば、原料の種類によっ
て、セルロース系、ＰＡＮ系、ピッチ系などの炭素繊維
のうちから選択することができ、良好な熱伝導性を付加
する観点からは、ピッチ系の炭素繊維を用いることが好
ましい。ピッチ系の炭素繊維のうち、高い熱伝導性を示
すものであれば異方性炭素繊維または等方性炭素繊維の
いずれも使用することができる。

【００１７】アラミド繊維としては、ポリ−ｐ−フェニ
レンテレフタルアミド、ポリ-m-フェニレンイソフタル
アミドなどが挙げられ、このうち、ポリ−ｐ−フェニレ
ンテレフタルアミド繊維が好ましい。ポリパラベンズア
ゾール類の繊維としては、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾ
ビスオキサゾール、ポリ−ｐ−フェニレンベンゾビスチ
アゾールなどが挙げられ、このうち、ポリ−ｐ−フェニ
レンベンゾビスオキサゾールが好ましい。

【００１８】さらに、前記炭素繊維、アラミド繊維など
の繊維軸方向と繊維円周方向に異なる磁化率を有する繊
維あるいは、これ以外の繊維に、Fe、Co、Niなどの強磁
性体を付着させた繊維も本発明に係る繊維状フィラー
（A）として用いることができる。このような炭素繊
維、アラミド繊維などの繊維以外の繊維としては、公知
の再生繊維、合成繊維が挙げられ、たとえば、レーヨン
などからなる再生繊維、ナイロン６、ナイロン６６など
の脂肪族ポリアミド、ポリエステル（PET）、ポリアク
リロニトリル（PAN）、ポリビニルアルコール（PVA）、
ポリプロピレン（PP）、ポリ塩化ビニル（PVC）、ポリ
エチレン（PE）などの合成繊維、ポリフェニレンスルフ
ィド（PPS）、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）、ポ
リオキシメチレン（POM）などのいわゆる耐熱性の高い
高分子からなる繊維、芳香族ポリエステル、ポリイミド
などのいわゆる高弾性率、高強度な高分子からなる繊
維、ガラス繊維などが挙げられる。

【００１９】このうち、耐熱性、強度などの観点から
は、たとえば、全芳香族ポリエステル、ポリイミド、複
素環状高分子、ガラス繊維が好ましく、さらに、複素環
状高分子、ポリイミド、全芳香族ポリアミドなどを特に
好ましく用いることができる。このような、炭素繊維、
アラミド繊維などの繊維軸方向と繊維円周方向に異なる
磁化率を有する繊維あるいは、これ以外の繊維に付着さ
せる強磁性体としては、後述する方法により、磁場を印
加した場合に磁場方向に配向しうる程度の磁性を示せ
ば、繊維表面全体に層状に付着していても、層を形成せ
ずに繊維表面に一部に付着していてもよい。

【００２０】このような強磁性体としては、たとえば、
鉄、コバルト、ニッケルなどの金属もしくは該金属から
なる合金が挙げられ、さらに、鉄、コバルト、ニッケル
などの強磁性を示す金属を含有する金属間化合物あるい
は該金属の金属酸化物などの金属化合物が挙げられる。
これらの強磁性体の繊維状フィラーへの付着率（付着面
積率）は、特に限定されず、前述したとおり、後述する
方法により、磁場を印加した場合に磁場方向に配向しう
る程度の磁性を示せば特に限定されないが、たとえば、
繊維状フィラー表面における磁性体の付着率（付着面積
比）は３０％以上であるものが好ましく、さらに好まし
くは５０％以上、特に好ましくは８０％以上であること
が望ましい。また、強磁性体を繊維状フィラー表面上に
付着させる際の膜厚は、たとえば、０．０１〜１０μ
ｍ、好ましくは０．１〜５μｍ、特に好ましくは０．２
〜１μｍであることが望ましい。

【００２１】繊維表面への磁性体の付着方法について
は、たとえば化学メッキなどの無電解メッキなどにより
行うことができる。本発明においては、前記シート用組
成物をシート状に圧延しながら、そのシートの厚み方向
に磁場を作用させて、前記磁性を有する繊維状のフィラ
ーをシートの厚み方向に配向させるので、比較的高いア
スペクト比の繊維でも、高い配向性を有する繊維を得る
ことができる。このような繊維のアスペクト比は、５〜
１００であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜
１００、特に好ましくは１０〜５０であることが望まし
い。本発明に係る磁性を有する繊維状フィラー(A)の形
状は、円筒形状のものが好ましく用いられる。このよう
な本発明に係る繊維の直径は、好ましくは５〜５００μ
ｍ、さらに好ましくは１０〜２００μｍである。このよ
うな、本発明に係る磁性を有する繊維状フィラーの平均
長さ（L）と、得られる熱伝導性シートの平均厚み
（Ｄ₂）とは、このましくは０．８≦Ｄ₂／Ｌ≦１．５、
さらに好ましくは０．９≦Ｄ₂／Ｌ≦１．３の関係にあ
ることが好ましい。

【００２２】このような「磁性を有する繊維状フィラー
(A)」が、シート用組成物の全体積中に含有される量
は、シート用組成物の全体積中に合計で２〜６０容量％
の量であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜５
０容量％、特に好ましくは２０〜４０容量％の量である
ことが望ましい。本発明においては、前記シート用組成
物をシート状に圧延しながら、そのシートの厚み方向に
磁場を作用させて、前記磁性を有する繊維状のフィラー
をシートの厚み方向に配向させるので、前記磁性を有す
る繊維状フィラー(A)の含有量が、たとえば、２０容量
％以上であっても、高い配向性を有するシートを得るこ
とができる。

【００２３】この割合が２容量％未満であると、シート
用組成物を硬化したシートの厚み方向の熱伝導性あるい
は導電性を充分には高めることができないことがあり、
一方、この割合が６０容量％を超えると、得られる複合
シートは、シートの厚み方向と垂直方向の絶縁性が不十
分となる場合があり、かつ脆弱なものとなりやすい。（熱伝導性複合シート、導電性複合シート）本発明に係
る磁性を有する繊維状フィラー(A)が、繊維方向に高い
熱伝導性を有する場合には、得られる複合シートは熱伝
導性の複合シートとすることができ、前記磁性を有する
繊維状フィラー(A)が、繊維方向に高い導電性を有する
場合には、異方導電性の複合シートとすることができ
る。

【００２４】熱伝導性複合シートを得る場合、上述した
磁性を有する繊維状フィラー(A)の繊維方向の熱伝導率
（Ｗｍ^-1Ｋ^-1）は、１００以上、好ましくは５００以
上、特に好ましくは１２００以上であることが望まし
い。前記繊維状フィラーのうち熱伝導性シート用の繊維
状フィラーとしては、炭素繊維、アラミド繊維、ポリパ
ラベンズアゾール類の繊維およびこれらに磁性体を付着
させたものが好ましい。また、Fe、Ｃｏ、Niからなる金
属繊維も好ましく用いることができる。

【００２５】導電性複合シートを得る場合、前記磁性を
有する繊維状フィラー(A)としては、前記に例示した、
金属繊維または繊維軸方向と繊維円周方向に異なる磁化
率を有する繊維に導電性を付与する金属を付着させれば
よい。このような材料としては、空気中で酸化され難
く、高い導電性を有する貴金属が好ましく、このような
貴金属としては、たとえば、金、銀、ルテニウム、パラ
ジウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、白金など
が挙げられ、好ましくは、金、銀である。このような貴
金属は、異方導電性シートが導電性を有するよう繊維表
面に付着していれば、繊維表面全体に膜状に付着してい
ても、表面全体でなくてもよい。繊維表面への貴金属の
付着方法については、たとえば化学メッキなどの無電解
メッキなどにより行うことができる。また、このような
貴金属は、酸化防止効果を有することから、貴金属を最
も外側に付着させることが好ましい。このような前記磁
性体および貴金属が表面に付着した繊維としては、たと
えば、炭素繊維表面に磁性体としてニッケルを付着し、
その表面に金あるいは銀などの貴金属を付着させた繊維
が挙げられる。

【００２６】貴金属の繊維状フィラーへの付着率（付着
面積比）は、好ましくは３０％以上、さらに好ましくは
５０％以上、特に好ましくは８０％以上であることが望
ましい。また、貴金属を繊維状フィラー表面上に付着さ
せる際の膜厚としては、たとえば、０．０１〜２μｍ、
好ましくは０．０２〜１μｍ、特に好ましくは０．０５
〜０．５μｍであることが望ましい。このような本発明
に係る磁性を有する繊維状フィラー(A)として、表面が
シランカップリング剤などのカップリング剤でさらに処
理されたものも適宜用いることができる。磁性を有する
繊維状フィラーの表面がカップリング剤でさらに処理さ
れていると、繊維状フィラーと前記バインダーとの接着
性が高くなり、その結果、得られる熱伝導性複合シート
あるいは導電性複合シートは、耐久性が高いものとな
る。

【００２７】バインダー(B) 本発明の複合シートを形成するシート用組成物には、バ
インダーとしては、ゴム状重合体あるいは樹脂状重合体
のいずれでも使用可能で、硬化または半硬化前の状態で
液状であるバインダーを好ましく用いることができる。
また、バインダーには、光硬化性成分および／または熱
硬化性成分を添加することもでき、さらに、バインダー
成分であるゴム状重合体あるいは樹脂状重合体が光硬化
性成分および／または熱硬化性成分を兼ねることもでき
る。

【００２８】以下に、本発明に用いられるゴム状重合
体、樹脂状重合体、光硬化性成分および熱硬化性成分に
ついて説明する。（ゴム状重合体）本発明で用いられるゴム状重合体とし
ては、具体的には、ポリブタジエン、天然ゴム、ポリイ
ソプレン、ＳＢＲ，ＮＢＲなどの共役ジエン系ゴムおよ
びこれらの水素添加物、スチレンブタジエンブロック共
重合体、スチレンイソプレンブロック共重合体などのブ
ロック共重合体およびこれらの水素添加物、クロロプレ
ン、ウレタンゴム、ポリエステル系ゴム、エピクロルヒ
ドリンゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレン共重
合体、エチレンプロピレンジエン共重合体などが挙げら
れる。これらのうち、成形加工性、耐候性、耐熱性など
の点から、特にシリコーンゴムが好ましい。

【００２９】ここでシリコーンゴムについてさらに詳細
に説明する。シリコーンゴムとしては、液状シリコーン
ゴムを用いることが好ましい。液状シリコーンゴムは、
縮合型、付加型などのいずれであってもよい。具体的に
はジメチルシリコーン生ゴム、メチルフェニルビニルシ
リコーン生ゴムあるいはそれらがビニル基、ヒドロキシ
ル基、ヒドロシリル基、フェニル基、フルオロ基などの
官能基を含有したものなどを挙げることができる。（樹脂状重合体）本発明に係る樹脂状重合体としては、
具体的には、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン
樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが使用可能である。
このうち、エポキシ樹脂を用いることが好ましい。

【００３０】エポキシ樹脂としては、１分子中に２個以
上のエポキシ基を有するものが好ましく、たとえば、フ
ェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラ
ック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ樹
脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノール
ＡＤ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、あるいはポ
リグリシジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メ
タ）アクリレートと他の共重合モノマーとの共重合体な
どが挙げられる。（光硬化性成分）本発明に係るバインダーに含まれる光
硬化性成分としては、紫外線、電子線等により硬化する
光ラジカル重合性、光カチオン重合性、配位光重合性、
光重付加反応性であるモノマー、オリゴマー、プレポリ
マーまたはポリマーが挙げられる。このような光硬化性
のモノマー、オリゴマー、プレポリマーまたはポリマー
としては、(メタ)アクリル系化合物、ビニルエーテル−
マレイン酸共重合体等の光ラジカル重合性、チオール−
エン系化合物等の光重付加反応性のものが好ましく、こ
のうち、(メタ)アクリル系化合物が特に好ましい。本発
明に係る光硬化性成分としては、このうち光硬化に要す
る時間が短時間である(メタ)アクリル系化合物のモノマ
ーが好ましく用いられる。

【００３１】このような(メタ)アクリル系化合物の光重
合性のモノマー、オリゴマー、プレポリマーあるいはポ
リマーを誘導しうるモノマーとしては、具体的には、ア
クリロニトリル、メタクリロニトリルなどのシアノ基含
有ビニル化合物、（メタ）アクリルアミド化合物および
（メタ）アクリル酸エステルなどが挙げられる。前記
（メタ）アクリルアミド化合物としては、アクリルアミ
ド、メタクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミ
ドなどが挙げられ、これらは単独であるいは混合して用
いられる。

【００３２】前記（メタ）アクリル酸エステル類として
は、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アク
リレート、ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘ
キシル（メタ）アクリレート、ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、ベ
ンジル（メタ）アクリレート、フェノキシエチル（メ
タ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレー
ト、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデ
カニル（メタ）アクリレートなどの単官能（メタ）アク
リレートが挙げられ、これらは単独であるいは混合して
用いられる。

【００３３】また、多官能性（メタ）アクリレートとし
ては、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジ
エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレング
リコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリ
コールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコー
ルジ（メタ）アクリレート、１，３-ブタンジオールジ
（メタ）アクリレート、１，４-ブタンジオールジ（メ
タ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）
アクリレート、１，６-ヘキサンジオールジ（メタ）ア
クリレート、１，９-ノナンジオールジ（メタ）アクリ
レート、１，１０-デカンジオールジ（メタ）アクリレ
ート、グリセロールジ（メタ）アクリレート、ビスフェ
ノールＡのエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド
付加物のジアクリレート、ビスフェノールＡ−ジエポキ
シ−アクリル酸付加物などの２官能（メタ）アクリレー
ト、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレー
ト、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、
グリセリントリ（メタ）アクリレートなどの３官能（メ
タ）アクリレートが挙げられる。これらの中、特に好ま
しいのは、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレー
ト、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポ
リエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセ
ロールジ（メタ）アクリレートなどのジ（メタ）アクリ
レートである。

【００３４】これらは単独であるいは混合して用いられ
る。（熱硬化性成分）本発明に係るバインダーとして好まし
く用いることのできる前記熱硬化性成分としては、熱に
より硬化する官能基を有するモノマー、オリゴマー、プ
レポリマーまたはポリマーが挙げられる。

【００３５】このような官能基として、エポキシ基、水
酸基、カルボキシル基、アミノ基、イソシアネート基、
ビニル基、ヒドロシリル基などが挙げられ、反応性の点
からエポキシ基、ビニル基、ヒドロシリル基が好まし
い。このような官能基を有するモノマー、オリゴマー、
プレポリマーあるいはポリマーとしては、たとえば、エ
ポキシ系化合物、ウレタン系化合物、シリコーン系化合
物などが挙げられる。このうち、熱硬化時間の短縮の観
点からエポキシ系化合物およびシリコーン系化合物を用
いることが好ましく、さらにエポキシ系化合物またはシ
リコーン系化合物は、エポキシ基、ビニル基またはヒド
ロシリル基を分子中に２個以上有していることが望まし
い。

【００３６】このようなエポキシ系化合物の分子量は特
に限定されないが、通常、７０〜２０，０００であり、
好ましくは３００〜５０００であることが望ましく、具
体的には、前記エポキシ系化合物のオリゴマー、プレポ
リマーまたはポリマーなど一定の分子量以上を有する各
種エポキシ樹脂が好ましく用いられる。このようなエポ
キシ系化合物としては、具体的には、たとえば、前記し
たフェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノ
ボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ型エポキシ
樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノー
ルＡＤ型エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、あるいは
ポリグリシジル（メタ）アクリレート、グリシジル（メ
タ）アクリレートと他の共重合モノマーとの共重合体な
どが挙げられる。

【００３７】なお、これらのフェノールノボラック型エ
ポキシ樹脂等を熱硬化性成分として用いるときは、同時
に樹脂状重合体成分を兼ねることもできる。シリコーン
系化合物としては、前記ビニル基を含有したシリコーン
ゴムを挙げることができ、硬化剤として用いるヒドロシ
リル基含有化合物との反応性から、ビニル基含有シリコ
ーン型を好ましいシリコーン系化合物として挙げること
ができる。これらのシリコーン系化合物を熱硬化性成分
として用いるときには、同時にゴム状重合体成分を兼ね
ることもできる。

【００３８】なお、ゴム状重合体成分も兼ねることので
きるシリコーン系化合物の市販品としては、硬化剤であ
るヒドロシリル化合物を含有した、室温硬化型の二液タ
イプの付加型熱硬化性液状シリコーンゴムを挙げること
ができる。これらの樹脂は単独で、あるいは混合して用
いられる。（光硬化性成分および熱硬化性成分の併用）本発明に係
るバインダーとして、前記光硬化性成分と前記熱硬化性
成分とは、併用して用いることもできる。このような併
用系においては、前記熱硬化性成分は、光硬化条件下に
おいては硬化しないことが好ましい。このように、本発
明に係るバインダーとして前記光硬化性成分と前記熱硬
化性成分とを併用する場合、その混合割合（光硬化性成
分／熱硬化性成分）は、好ましくは８０／２０〜２０／
８０重量％、さらに好ましくは７０／３０〜３０／７０
重量％、特に好ましくは４０／６０〜４０／６０重量％
であることが望ましい。前記光硬化性成分と前記熱硬化
性成分とがこのような範囲にあると、半硬化状態の複合
シート中での繊維状フィラーの該シートの厚み方向への
配向が充分になされるとともに、該シートを硬化させる
と優れた接着性を有する複合シートを得ることができ
る。

【００３９】本発明に係るこのような光硬化性成分と熱
硬化性成分としては、前記（メタ）アクリル系化合物と
エポキシ系化合物との組み合わせが、半硬化状態の熱伝
導性シートの成形時間の短縮、優れた接着性の観点など
から好ましい。このような光硬化性成分と熱硬化性成分
の混合方法は特に制限されないが、たとえば、光硬化性
成分として前記アクリル系化合物モノマーを用い、熱硬
化性成分として前記エポキシ系樹脂を用いる場合、アク
リル系化合物モノマーに、エポキシ樹脂を溶解して混合
することができる。

【００４０】なお、本発明に係るバインダーの成分とし
て、光硬化性の官能基と、光硬化条件下で硬化しない熱
硬化性の官能基とを１分子中に含む化合物を用いて、両
成分を兼ねることもできる。このような光硬化性の官能
基を含有する化合物として前記（メタ）アクリル化合
物、熱硬化性の官能基として前記エポキシ基等が挙げら
れ、両成分を兼ねることのできる具体的な化合物として
は、グリシジル（メタ）アクリルアミドなどのエポキシ
（メタ）アクリルアミド、グリシジル（メタ）アクリレ
ート、3,4-エポキシシクロヘキシル（メタ）アクリレー
トなどのエポキシ（メタ）アクリレートなどが挙げられ
る。

【００４１】また、不飽和二重結合を有する反応性モノ
マーもバインダー成分として含有することができ、この
ような反応性モノマーとしては、たとえば、ヒドロキシ
スチレン、イソプロペニルフェノール、スチレン、α−
メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、クロロスチレ
ン、ｐ−メトキシスチレンなどの芳香族ビニル化合物、
ビニルピロリドン、ビニルカプロラクタムなどのヘテロ
原子含有脂環式ビニル化合物が挙げられる。（光開始剤）本発明に係る複合シート用組成物には、前
記光硬化成分の硬化の際に用いる放射線の種類に応じ、
たとえば紫外線硬化による場合には光開始剤などを混合
することができる。

【００４２】このような光開始剤は、本発明に係る光硬
化条件下で、前記シート用組成物中に含まれる光硬化性
成分を硬化させるものであればよく、また、光硬化性成
分と熱硬化性成分とを併用する場合は、光硬化性成分を
硬化させ、かつ熱硬化性成分が硬化しなければよく、公
知の光開始剤を用いることができる。このような光開始
剤としては、たとえばベンジル、ジアセチル等のα−ジ
ケトン類；ベンゾイン等のアシロイン類；ベンゾインメ
チルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン
イソプロピルエーテル等のアシロインエーテル類；チオ
キサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、チオキ
サントン−４−スルホン酸、ベンゾフェノン、４，４
(−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’
−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン等のベンゾフ
ェノン類；アセトフェノン、ｐ−ジメチルアミノアセト
フェノン、α，α’−ジメトキシアセトキシベンゾフェ
ノン、２，２’−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェ
ノン、ｐ−メトキシアセトフェノン、２−メチル［４−
（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プ
ロパノン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−
（４−モルフォリノフェニル）−ブタン−１−オン等の
アセトフェノン類；アントラキノン、１，４−ナフトキ
ノン等のキノン類；フェナシルクロライド、トリブロモ
メチルフェニルスルホン、トリス（トリクロロメチル）
−ｓ−トリアジン等のハロゲン化合物；ジ−ｔ−ブチル
パーオキサイド等の過酸化物；２，４，６−トリメチル
ベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイドなどのア
シルフォスフィンオキサイド類等が挙げられる。また、
市販品としては、イルガキュア１８４、６５１，５０
０，９０７、ＣＧ１３６９、ＣＧ２４−６１、ダロキュ
ア１１１６，１１７３（チバ・スペシャルティ・ケミカ
ルズ（株）製）、ルシリンＬＲ８７２８，ＴＰＯ（ＢＡ
ＳＦ社製）、ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ社製）等を挙げ
ることができる。

【００４３】このうち、バインダーとして光硬化性成分
と熱硬化性成分とを併用する場合に、シート用組成物に
含まれる光硬化性成分が（メタ）アクリル系化合物で、
熱硬化性成分がエポキシ系化合物である場合は、硬化速
度の速いイルガキュア６５１、ルシリンTPOなどの光開
始剤を好ましく用いることができる。このような光開始
剤の使用量は、実際の硬化速度、可使時間とのバランス
などを考慮して適量使用することが好ましいが、具体的
には、光硬化性成分１００重量部に対して、１〜５０重
量部の割合でバインダーに含まれることが好ましく、５
〜３０重量部の割合で含まれることが特に好ましい。１
重量部未満であると、酸素による感度の低下を受け易
く、５０重量部を超えると相溶性が悪くなったり、保存
安定性が低下したりする。

【００４４】また、このような光開始剤と併用して、光
開始助剤を用いることもできる。光開始助剤を併用する
と、光開始剤単独の使用に比べ、開始反応が促進され、
硬化反応を効率的に行うことができる。このような光開
始助剤としては、通常用いられる光開始助剤を用いるこ
とができる。このような光開始助剤としては、たとえ
ば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミ
ン、トリイソプロパノールアミン、n-ブチルアミン、N-
メチルジエタノールアミン、ジエチルアミノエチル（メ
タ）アクリレートなどの脂肪族アミン、ミヒラーケト
ン、4,4'-ジエチルアミノフェノン、4-ジメチルアミノ
安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-
ジメチルアミノ安息香酸イソアミルなどが挙げられる。（熱硬化剤）本発明に係るシート用組成物には、熱硬化
性成分の熱硬化を促進させるため熱硬化剤を混合しても
よい。このような本発明に係る熱硬化剤は、公知の熱硬
化剤を用いることができる。このような熱硬化剤として
は、アミン類、ジシアンジアミド、二塩基酸ジヒドラジ
ド、イミダゾール類、ヒドロシリル化合物、ビニルシリ
ル化合物などが挙げられる。

【００４５】具体的には、ポリメチレンジアミン、ジエ
チレントリアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、ビ
スヘキサメチレントリアミン、ジエチルアミノプロピル
アミン、ポリエーテルジアミン、1,3-ジアミノシクロヘ
キサン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニ
ルスルホン、4,4'-ヒ゛ス(o-トルイジン)、m-フェニレンジ
アミン、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメ
チルイミダゾール、ブロックイミダゾール、両末端ヒド
ロシリル基含有ポリジメチルシロキサン、両末端ビニル
基含有ポリジメチルシロキサンなどが挙げられる。

【００４６】このような熱硬化剤の使用量は、実際の硬
化速度、可使時間とのバランスなどを考慮して適量使用
することが好ましいが、具体的には、熱硬化剤は、熱硬
化性成分１００重量部に対して、１〜５０重量部の割合
でバインダーに含まれることが好ましく、特に好ましく
は１〜３０重量部の割合で含まれることが望ましい。な
お、前記光開始剤および熱硬化剤の添加方法は特に限定
されるものではないが、保存安定性、成分混合時の触媒
の偏在防止などの観点から、バインダーに予め混合して
おくことが好ましい。

【００４７】その他の添加剤本発明においては、シート用組成物には、必要に応じ
て、通常のシリカ粉、コロイダルシリカ、エアロゲルシ
リカ、アルミナなどの無機充填材を含有させることがで
きる。このような無機充填材を含有させることにより、
未硬化時におけるチクソ性が確保され、粘度が高くな
り、しかも磁性を有する繊維状フィラー(A)の組成物中
での分散安定性が向上するとともに、硬化または半硬化
後におけるシートの強度を向上させることができる。

【００４８】この無機充填材の使用量は特に限定される
ものではないが、あまり多量に使用すると、磁性を有す
る繊維状フィラーの磁場による配向を十分に達成できな
くなることがある。シート用組成物の調製本発明に係るシート用組成物の調製は、従来公知の方法
をいずれも採用することができ、たとえば、バインダ
ー、磁性を有する繊維状フィラー、あるいは必要に応
じ、光開始剤、熱硬化剤あるいは無機充填剤などを混合
し、混練する方法などが挙げられる。

【００４９】このような本発明のシート用組成物の粘度
は、温度25℃において10,000〜1,000,000 ｃｐの範囲内
であることが好ましく、また、このようなシート用組成
物は、ペースト状であることが好ましい。本発明に係る
シート用組成物をシート状に成形するには、従来公知の
方法が採用できるが、塗布法、ロール圧延法、流延法な
どを採用しうる。＜複合シートの製造方法＞図１に示すように、本発明に
係る複合シート１は、熱および／または光で硬化するバ
インダー３中に磁性を有する繊維状のフィラー２が、シ
ートの厚み方向に配向したシートであり、前記磁性を有
する繊維状フィラーと、前記バインダーとからなるシー
ト用組成物をシート状に圧延しながら、そのシートの厚
み方向に磁場を作用させて、前記磁性を有する繊維状の
フィラーをシートの厚み方向に配向させつつ、該シート
を硬化または半硬化させることにより得られる。そし
て、前記磁性を有する繊維状フィラー(A)の繊維方向の
熱伝導率が、１００（Wｍ^-1・K^-1）以上であると、シー
トの厚み方向の異方熱伝導性あるいは異方導電性に優れ
た複合シートを得ることができる。このような前記シー
ト用組成物の圧延においては、前記磁性を有する繊維状
フィラーの配向開始時のシートの厚さ（Ｄ₁）が、前記
磁性を有する繊維状フィラーの配向終了時のシートの厚
み（Ｄ₂）の好ましくは１．３倍以上、さらに好ましく
は２〜４倍、特に好ましくは２〜３倍であることが望ま
しい。

【００５０】このように、磁性を有する繊維状のフィラ
ーと、熱および／または光で硬化するバインダーからな
る組成物をあらかじめ厚めに塗布した後、厚み方向に磁
場をかけたまま圧延していけば、繊維状のフィラーは自
由に動けるスペースが確保されているため、特に繊維状
のフィラーの量の増加、あるいは繊維状フィラーのアス
ペクト比を増大させた場合にも、従来の圧延しないシー
トの製造方法に比べ繊維状のフィラーの配向性が大幅に
改善し、得られるシートの厚み方向の異方熱伝導性ある
いは異方導電性を大幅に向上させることができる。

【００５１】このような圧延の方法は特に限定されない
が、たとえば、図２に示すように、ポリエチレンテレフ
タレート（PET）などのフィルム４上に、前記したよう
な所望するシートの厚みの１．３倍以上の厚さになるよ
う、バインダー３中に磁性を有する繊維状フィラー２を
含有するシート状組成物５を塗布して、その上面をPET
フィルム６で被覆した後、後述するような強度等の条件
で磁場７を印可しながら、PETフィルムを所望の厚みに
達する程度にまで均一に圧力８をかけてシートをプレス
しつつ、光あるいは熱などにより組成物を硬化または半
硬化することにより行うことが可能で、これにより本発
明に係るシート１を得ることができる。

【００５２】また、前記シート状組成物をロール圧延法
によって、磁場を印可しつつ、所望するシートの厚みの
１．３倍以上の厚みのシートを圧延して成形し、さら
に、所望の厚みにプレスしつつ、シート光あるいは熱な
どにより組成物を硬化または半硬化する方法も採用しう
る。本発明に係るシート用組成物をシート状にしたシー
ト状組成物中の磁性を有する繊維状フィラーを、該シー
ト状組成物の厚みの方向に配向させるために印可される
磁場の強さは、好ましくは５００〜５００００ガウス程
度、さらに好ましくは２０００〜２００００ガウス程度
であり、磁場印加時間は好ましくは１〜１２０分程度、
さらに好ましくは５〜３０分程度である。磁場の印加
は、室温下で行ってもよいし、必要に応じ加熱して行っ
てもよい。

【００５３】本発明に係るシート用組成物を硬化する方
法は、用いるバインダーの種類および要求するシート性
能によって異なり制限されないが、たとえば、前記エポ
キシ樹脂をバインダー成分として、好ましくは８０〜１
８０℃、さらに好ましくは１００〜１６０℃の範囲で加
熱することによって、シート用組成物を硬化させること
ができる。このような加熱の方法は、特に制限されず、
公知の方法を用いることができ、通常のヒーター等を用
いてシート用組成物を硬化させればよい。加熱時間は、
特に制限されず、５〜１２０分間程度の範囲が好まし
い。

【００５４】また、たとえば、前記（メタ）アクリル樹
脂をバインダー成分として用いた場合には、光開始剤の
存在下に、可視光線、紫外線、赤外線、遠紫外線、電子
線、Ｘ線などの光を選択的に照射して、粘着性の複合シ
ートを得ることもできる。光照射の方法は、特に制限さ
れず、公知の方法を用いることができ、たとえば、通常
の光重合装置を用いて、前記シートに特定の波長の紫外
線等を照射して行えばよい。紫外線蛍光灯の場合は、照
射時間は２〜３分程度であり、照射距離は５〜１０cm程
度であり、高圧水銀灯の場合は、照射時間は１０〜２０
秒、照射距離は７〜２０cm程度であることが好ましい。

【００５５】また、バインダー成分として、前記光硬化
性成分と、前記熱硬化性成分とを併用した場合には、た
とえば、光硬化によりまず光硬化成分が半硬化したシー
トを形成し、使用時に熱圧着などにより、熱硬化性分を
熱硬化させればよい。このような製造方法により得られ
る本発明に係る複合シートは、前記繊維状フィラー(A)
が該複合シートの表面に露出あるいは露出可能に存在し
ていてもよい。さらに、このような繊維状フィラー(A)
は、複合シートをその厚み方向に圧縮したときに該複合
シートの表面に露出してもよい。なお、本明細書におい
て、繊維状フィラーが複合シートの表面に「露出する」
とは、繊維状フィラーの末端がシートの表面に存在し、
たとえば、該複合シート表面を他の部材表面と接合した
ときに、該相手部材と繊維状フィラーとが接触できるよ
うな状態にあることをいう。

【００５６】複合シートの圧縮の方法は、シートの用途
等により選択することができ、特に限定されないが、た
とえば、シートの厚み方向に対して一定加重、もしく
は、シートの厚みに対して一定歪みを外部から与えるこ
とによって行うことができる。また、本発明に係るシー
トを形成しうる組成物を、未硬化の液状の状態から硬化
することで生じる硬化収縮を利用して、形成されるシー
トを圧縮することもできる。また、半硬化状態のシート
を熱圧着することにより圧力をかけた状態で硬化するこ
とにより、シートを圧縮することもできる。

【００５７】

【発明の効果】本発明に係る製造方法によれば、シート
中に高い充填量あるいは高いアスペクト比の繊維状フィ
ラーが含有されていても、繊維状フィラーのシートの厚
み方向へ優れた配向性を有する複合シートが得られると
ともに、シートの厚み方向の異方熱伝導性あるいは異方
導電性が高く、耐熱性、耐久性、機械的強度および発熱
体との密着性に優れた熱伝導性シートを得ることができ
る。

【００５８】

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明をより詳細に
説明するが、これらの実施例により本発明は限定される
ものではない。

【００５９】

【実施例１】［熱伝導性複合シートの製造］２液タイプ
の付加型熱硬化性液状シリコーンゴム（ビニル基含有ジ
メチルシリコーンゴム、ヒドロシリル基含有ジメチルポ
リシリコーンおよび触媒として白金を含有。粘度１０
Ｐ）に対し、平均膜厚0.7μmとなるように表面にニッケ
ル金属を無電解メッキした、平均直径１０μｍ、平均長
さ１２０μｍのピッチ系炭素繊維（繊維軸方向の熱伝導
率１４００Ｗ／ｍ・Ｋ）を２５体積分率（％）加え、真
空中で３０分間混合し、熱伝導性シート用組成物を得
た。この組成物をPETフィルム（５０μｍ厚）上に、シ
ート状となった組成物の厚みが約０．３mm程度になるよ
うに垂らした後、上面からもう一枚のＰＥＴフィルムを
軽く置いて重ね、成形品の厚さ方向に磁力線が通る電磁
石の上（約４０００ガウスの磁場強度）に設置したプレ
スの下板の上に置き、ゆっくりと上板を押し込んでい
き、上板、下板間のギャップ０．２５ｍｍ（シート厚0.
15mm）となるまでペーストを圧延し、厚さ０．１５ｍｍ
のシート状の成型品を得た。次いで、プレスの上板、下
板をそれぞれ１００℃に加熱し、両面がＰＥＴフィルム
で保護された硬化状態のシートを得た。両面のＰＥＴフ
ィルムを剥離することにより、厚み０．１５mmの熱伝導
性複合シートを得た。得られた熱伝導性複合シートにつ
いて、下記方法により、熱伝導率を評価した。＜熱伝導性試験＞図３は熱交流法によって、熱伝導性複
合シートの熱拡散率を評価する方法を示したもので、熱
交流法によって温度変化の位相差（△θ）を測定し下記
数式２に示される関係に基づき熱拡散率（α）を算出
し、さらに、下記数式１に基づき、常法により別途求め
た熱容量、密度の値から熱伝導性複合シートの厚み方向
の熱伝導率（λ）を得ることができる。

【００６０】図３に示すように、熱交流法によって温度
変化の位相差（△θ）を測定するシステムは、ファンク
ションジェネレーター１２、ロックインアンプ１３、パ
ソコン１４、サンプル９、電極１０、１１からなる。サ
ンプル９の両面を電極１０および１１（ガラス板上にス
パッタにより設けた金属薄膜）で挟み込み、一方の電極
１０に交流電圧を印可することにより、サンプル９の片
面を加熱し、他方の電極１１の抵抗変化から温度変化を
検知し、図４にも示すように、応答の遅れから温度変化
（△T）の位相差（△θ）を測定した。数式２に基づい
て熱拡散率（α）を求めるとともに、数式１に基づいて
伝導率（λ）を求めた。なお、通常条件においては、サ
ンプルをできるだけ圧縮しない条件で測定を行った。

【００６１】

【数１】

【００６２】

【数２】

【００６３】

【実施例２】ポリエチレングリコールジメタクリレート
（PDE４００、共栄社（株）製）を６０部とビスフェノ
ールAタイプエポキシ樹脂（EP1001、油化シェルエポ
キシ（株）製）４０部の混合物に対し、光開始剤（イル
ガキュアー６５１、チバガイギー（株）製）をメタクリ
レートに対して３重量％、イミダゾール系硬化剤（2P4M
HZ−PW、四国化成（株）製）をエポキシ樹脂に対して１
０重量％添加し、平均膜厚１μmとなるように表面にニ
ッケル金属を無電解メッキした、平均直径７μｍ、平均
長さ１２０μｍのピッチ系炭素繊維（繊維軸方向の熱伝
導率１４００Ｗ／ｍ・Ｋ）を２５体積分率（％）加え、
真空中で３０分間混合し、熱伝導性複合シート用硬化性
組成物を得た。

【００６４】この組成物をPETフィルム（５０μｍ厚）
上に垂らした後、上面からもう一枚のＰＥＴフィルムを
軽く置いて重ね、成形品の厚さ方向に磁力線が通る電磁
石の上（約４０００ガウスの磁場強度）に設置したロー
ル（ギャップ：0.３mm）の間を通して圧延し、厚さ０．
２ｍｍのシート状の成型品を得た。次いで、成形品の厚
さ方向に磁力線が通る電磁石の上で、シートの上方か
ら、紫外線照射装置により、紫外線を１分間照射し、両
面がＰＥＴフィルムで保護された半硬化状態の厚さ０．
２mmのシートを得た。

【００６５】熱伝導率測定は、両面の保護フィルムを剥
離して得た半硬化状態の熱伝導性複合シートの両面を電
極（ガラス板上にスパッタにより設けた金属薄膜）で挟
み込み、０．１５ｍｍのスペーサ厚まで押し込んだ後、
１２０℃、３０分加熱して完全に電極とサンプルを接着
させた後、実施例１と同様にして熱交流法により熱伝導
率を評価した。

【００６６】

【比較例１】前記実施例１と同様にして得た熱伝導性複
合シート用組成物を厚さ０．１５ｍｍのスペーサを介し
て平行に設置された２枚のPETフィルム（それぞれ５０
μｍ厚）の間に充填して、シート状に成形した後、電磁
石の上（約４０００ガウスの磁場強度）で１００℃に加
熱し、両面がＰＥＴフィルムで保護された、シート部分
の厚さが0.15mmの硬化状態のシートを得た。得られたシ
ートについて、熱伝導率の測定を実施例１と同様にして
行った。

【００６７】

【比較例２】前記実施例２と同様にして得た熱伝導性シ
ート用組成物を厚さ０．２ｍｍのスペーサを介して平行
に設置された２枚のPETフィルム（それぞれ５０μｍ
厚）の間に充填して、シート状に成型した後、厚さ方向
に磁力線が通る電磁石の上で、シートの上方から、紫外
線照射装置により、紫外線を１分間照射し、両面がＰＥ
Ｔフィルムで保護された半硬化状態の厚さ０．２mmのシ
ートを得た。得られたシートについて、熱伝導率の測定
を実施例２と同様にして行った。

【００６８】

【比較例３】前記実施例１と同様にして得た熱伝導性複
合シート用組成物を厚さ０．１５ｍｍのスペーサを介し
て平行に設置された２枚のPETフィルム（それぞれ５０
μｍ厚）の間に充填して、シート状に成型した後、オー
ブン中で磁場をかけずに１００℃に加熱し、両面がＰＥ
Ｔフィルムで保護された、厚さ0.15mmの硬化状態のシー
トを得た。得られたシートについて、熱伝導率の測定を
実施例１と同様にして行った。

【００６９】実施例１、２、比較例１〜３のシートの熱
伝導率を、比較例３で得られたシートの熱伝導率に対し
て、５倍未満の熱伝導率のものを×、５倍以上２０倍未
満のものを△、２０倍以上のものを○として評価した。
結果を表１に示す。

【００７０】

【表１】

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、磁性を有する繊維状フィラーがシート
の厚み方向に配向した複合シートの断面の模式図であ
る。

【図２】図２は、シート状の組成物の磁場印可および圧
延を示した模式図である。

【図３】図３は、熱交流法による熱伝導率の測定方法を
示した図である。

【図４】図４は、熱交流法による熱伝導率の測定方法の
うち、温度変化の位相差を示した図である。

【符号の説明】

１複合シート２磁性を有する繊維状フィラー３熱および／または光で硬化するバインダー４保護フィルム５シート用組成物６保護フィルム７磁場８圧力９サンプル１０電極１１電極１２ファンクションジェネレーター１３ロックインアンプ１４パソコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｈ０１Ｂ 5/00 Ｈ０１Ｂ 5/00 ＣＮＨ 5/16 5/16 13/00 ５０１ 13/00 ５０１ＰＨ０１Ｌ 23/373 Ｂ２９Ｋ 101:10 // Ｂ２９Ｋ 101:10 105:18 105:18 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｂ２９Ｌ 7:00 Ｈ０１Ｌ 23/36 Ｍ (72)発明者佐藤穂積東京都中央区築地二丁目11番24号ジェイエスアール株式会社内Ｆターム(参考） 4F071 AA33 AA34 AA35 AA42 AA56 AA58 AA61 AA67 AB03 AB06 AB28 AD01 AE17 AF41 AF44Y AH05 AH12 BB04 BC01 4F204 AA36 AA44 AB11 AB25 AB28 AG01 AM29 FA01 FB01 FF01 FF06 FQ40 4J002 AA02W CD05W CH05W CL06X CM02X CN06X CP03W DA016 DA066 DA086 DC006 DE096 DE116 DL006 FA04X FA046 FB076 FD01X FD010 FD016 FD11X FD116 FD140 FD150 GG01 GQ05 5F036 AA01 BA23 BB21 BC01 BC23 BD21 5G307 AA02 HA02 HB03 HC01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁性を有する繊維状フィラー(A)と、熱
および／または光で硬化するバインダー(B)とからなる
シート用組成物をシート状に圧延しながら、そのシート
の厚み方向に磁場を作用させて、前記磁性を有する繊維
状フィラーをシートの厚み方向に配向させつつ、該シー
トを熱および／または光により硬化させることを特徴と
する複合シートの製造方法。
【請求項２】磁性を有する繊維状フィラー(A)の繊維
方向の熱伝導率が、１００（Wｍ^-1・K^-1）以上であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性複合シートの
製造方法。
【請求項３】磁性を有する繊維状フィラー(A)が、表
面に貴金属が付着された導電性フィラーであることを特
徴とする請求項１に記載の導電性複合シートの製造方
法。
【請求項４】前記シート用組成物をシート状に圧延し
ながら、そのシートの厚み方向に磁場を作用させて、前
記磁性を有する繊維状フィラー(A)をシートの厚み方向
に配向させるにあたり、前記磁性を有する繊維状フィラ
ーの配向開始時のシートの平均厚さ（Ｄ₁）が、得られ
る熱伝導性シートの平均厚み（Ｄ₂）の１．３倍以上で
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の
複合シートの製造方法。
【請求項５】前記熱伝導性シートの平均厚み（Ｄ₂）
と、前記磁性を有する繊維状フィラー(A)の平均長さ
（L）とが、０．８≦Ｄ₂／Ｌ≦１．５の関係にあること
を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複合シー
トの製造方法。
【請求項６】前記磁性を有する繊維状のフィラー(A)
のアスペクト比が、５以上であることを特徴とする請求
項１〜５のいずれかに記載の複合シートの製造方法。
【請求項７】前記磁性を有する繊維状のフィラー(A)
が、前記シート用組成物中に２〜６０容量％の量で含ま
れることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の
複合シートの製造方法。
【請求項８】前記磁性を有する繊維状のフィラー(A)
が、磁性を有する金属繊維、または繊維軸方向と繊維円
周方向とが異なる磁化率である繊維であることを特徴と
する請求項１〜７のいずれかに記載の複合シートの製造
方法。
【請求項９】前記繊維軸方向と繊維円周方向とが異な
る磁化率である繊維が炭素繊維であることを特徴とする
請求項８に記載の複合シートの製造方法。
【請求項１０】前記磁性を有する繊維状のフィラー
(A)が、表面に強磁性体を付着した繊維からなることを
特徴とする請求項１〜９に記載の複合シートの製造方
法。
【請求項１１】前記磁性を有する繊維状のフィラー
(A)が、前記複合シートの表面に露出しているかまたは
前記熱伝導性シート中に露出可能に存在していることを
特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の複合シー
トの製造方法。
【請求項１２】請求項１〜１１のいずれかに記載の製
造方法により製造された、磁性を有する繊維状のフィラ
ー(A)がシートの厚み方向に配向した複合シート。