JP5144425B2 - Method for producing composite film - Google Patents
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Description
本発明は、厚さ方向の熱伝導性に優れた、熱伝導性フィラーとマトリックス樹脂との複合フィルム、およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a composite film of a thermally conductive filler and a matrix resin excellent in thermal conductivity in the thickness direction, and a method for producing the same.
近年、半導体素子の高集積化、有機ELなどの発光体の薄型化、自動車のハイブリッド化に伴うモーターの高出力化等により、電子機器、電気機器などにおいて生成する熱が大きくなり、より効率よく放熱させる必要が出てきている。電子機器、電気機器などにおいて、放熱策として、熱伝導率の高い放熱フィルムを発熱する部品に貼り付ける、熱伝導率の高い筐体で発熱する部品を囲う等が行われており、熱伝導率をより高めるべく、熱伝導性フィラーとマトリックス樹脂との複合材料に関する検討が種々行われている。 In recent years, due to high integration of semiconductor elements, thinning of light emitters such as organic EL, and higher output of motors due to hybridization of automobiles, the heat generated in electronic equipment, electrical equipment, etc. has increased, and more efficiently It is necessary to dissipate heat. In electronic equipment, electrical equipment, etc., heat dissipation measures such as attaching a heat dissipation film with high thermal conductivity to the heat generating component, surrounding the heat generating component with a casing with high thermal conductivity, etc. In order to further improve the above, various studies on composite materials of thermally conductive filler and matrix resin have been conducted.
例えば、特許文献1では、ポリアリーレンスルフィド樹脂へのフィラーの分散度を向上させてフィラーを高充填化することが行われており、特許文献2では、繊維軸方向の熱伝導率が高い炭素短繊維フィラーをマトリクスに配合した複合成形体について検討がなされている。また、特許文献3では、分散性に優れた気相法炭素繊維と耐熱性樹脂を含む樹脂組成物を成形することが行われており、特許文献4では、マトリックス樹脂中にフィラーを分散させ、該フィラーを低融点金属により相互に連続的に溶着させることが行われている。
放熱効率を向上させるには、熱伝導性フィラーとマトリックス樹脂との複合フィルムの熱伝導率が、厚さ方向において高いことが好ましい。しかし、上記のような複合材料においては、放熱の方向性についての検討がなされていなかった。また、フィラーを高充填した場合には、厚さ方向を含め複合材料全体で熱伝導率が向上するものの、複合材料が脆くなり、実用性に問題があった。 In order to improve the heat dissipation efficiency, it is preferable that the thermal conductivity of the composite film of the thermally conductive filler and the matrix resin is high in the thickness direction. However, in the composite material as described above, the direction of heat dissipation has not been studied. In addition, when the filler is highly filled, although the thermal conductivity is improved in the entire composite material including the thickness direction, the composite material becomes brittle and there is a problem in practicality.
そこで本発明は、熱伝導性フィラーとマトリックス樹脂との複合材料において、熱伝導性フィラーを高充填しなくても、厚さ方向において高い熱伝導性を有し得る複合材料を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a composite material of a thermally conductive filler and a matrix resin, which can have high thermal conductivity in the thickness direction without being highly filled with the thermally conductive filler. And
上記課題を解決した本発明は、光硬化性樹脂と当該樹脂内に分散する誘電体フィラーとを含む分散液を、ノズルから吐出して移動する支持体に塗布する工程、および前記光硬化性樹脂を硬化させる工程を含む複合フィルムの製造方法であって、
前記分散液をノズルから吐出する際に、ノズル内の分散液を挟むようにして支持体の移動方向の上流側と下流側に設けられた2つの電極により、電界を印加することを特徴とする複合フィルムの製造方法である。本発明において、前記印加する電界が、周波数0.01〜100kHzの正弦波であり、電界強度が、1〜30kV/mmであることが好ましい。前記誘電体フィラーは、非球状であることが好ましい。本発明においては、複合フィルムから支持体を剥離する工程をさらに行ってもよい。
The present invention that has solved the above problems includes a step of applying a dispersion containing a photocurable resin and a dielectric filler dispersed in the resin to a support that is moved by being discharged from a nozzle, and the photocurable resin. A method for producing a composite film including a step of curing
When discharging the dispersion liquid from the nozzle, an electric field is applied by two electrodes provided on the upstream side and the downstream side in the moving direction of the support so as to sandwich the dispersion liquid in the nozzle. It is a manufacturing method. In the present invention, the applied electric field is preferably a sine wave having a frequency of 0.01 to 100 kHz, and the electric field strength is preferably 1 to 30 kV / mm. The dielectric filler is preferably non-spherical. In this invention, you may further perform the process of peeling a support body from a composite film.
本発明はまた、当該製造方法により製造された複合フィルムである。 The present invention is also a composite film produced by the production method.
本発明はさらに、誘電体フィラー、および光硬化性樹脂の硬化物を含む複合フィルムであって、厚さ方向の熱伝導率が、面方向の熱伝導率の1.2倍以上である複合フィルムである。ここで、複合フィルム中においては、前記誘電体フィラーが複数個連なって厚さ方向に配列している。前記誘電体フィラーは、非球状フィラーであり、当該非球状フィラーの長径方向が、フィルムの厚さ方向と平行になるように配向していることが好ましい。誘電体フィラーの含有率は、1〜50質量%であることが好ましい。当該複合フィルムは、放熱フィルムに好適に用いることができる。 The present invention further relates to a composite film including a dielectric filler and a cured product of a photocurable resin, wherein the thermal conductivity in the thickness direction is 1.2 times or more the thermal conductivity in the plane direction. It is. Here, in the composite film, a plurality of the dielectric fillers are arranged in a row in the thickness direction. The dielectric filler is a non-spherical filler, and is preferably oriented so that the major axis direction of the non-spherical filler is parallel to the thickness direction of the film. It is preferable that the content rate of a dielectric filler is 1-50 mass%. The composite film can be suitably used for a heat dissipation film.
本発明によれば、厚さ方向に高い熱伝導率を有しつつ、良好な靱性を有する複合フィルムが提供される。当該複合フィルムは、電子機器、電気機器において発熱する部品に貼り付けて用いるような、放熱フィルムに好適である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composite film which has favorable toughness is provided, having high thermal conductivity in the thickness direction. The composite film is suitable for a heat dissipation film that is used by being attached to a component that generates heat in an electronic device or an electric device.
本発明は、光硬化性樹脂と当該樹脂内に分散する誘電体フィラーとを含む分散液を、ノズルから吐出して移動する支持体に塗布する工程(塗布工程)、および前記光硬化性樹脂を硬化させる工程(硬化工程)を含む複合フィルムの製造方法であって、
前記分散液をノズルから吐出する際に、ノズル内の分散液を挟むようにして支持体の移動方向の上流側と下流側に設けられた2つの電極により、電界を印加することを特徴とする複合フィルムの製造方法である。
The present invention includes a step (application step) of applying a dispersion liquid containing a photocurable resin and a dielectric filler dispersed in the resin to a support that is moved by being discharged from a nozzle, and the photocurable resin. A method for producing a composite film including a step of curing (curing step),
When discharging the dispersion liquid from the nozzle, an electric field is applied by two electrodes provided on the upstream side and the downstream side in the moving direction of the support so as to sandwich the dispersion liquid in the nozzle. It is a manufacturing method.
本発明において用いられる誘電体フィラーは、その誘電率が4以上であれば良く、例えば、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素等の常誘電体、チタン酸バリウム等の強誘電体等のフィラーを単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。誘電率が4より小さいと、電界を印加した際に分極しにくく、誘電体フィラーの配列が起こりにくいおそれがあり、誘電率は、好ましくは10以上である。 The dielectric filler used in the present invention only needs to have a dielectric constant of 4 or more, for example, a paraelectric such as aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, or silicon carbide, or a ferroelectric such as barium titanate. A filler can be used individually or in combination of 2 or more types. If the dielectric constant is less than 4, it is difficult to polarize when an electric field is applied, and there is a possibility that the dielectric fillers are hardly arranged, and the dielectric constant is preferably 10 or more.
誘電体フィラーの形状としては、特に制限はないが、非球状であることが好ましい。非球状の誘電体フィラーを用いた場合には、フィラーが、その長径方向と電界の印加方向とが平行となるように配向することによっても、厚さ方向の熱伝導率向上効果が得られる。従って、使用されるフィラーのアスペクト比(長径/短径)が大きい程、本発明では高い効果が得られ好適である。 The shape of the dielectric filler is not particularly limited, but is preferably non-spherical. When a non-spherical dielectric filler is used, the effect of improving the thermal conductivity in the thickness direction can also be obtained by orienting the filler so that the major axis direction and the direction in which the electric field is applied are parallel. Therefore, the larger the aspect ratio (major axis / minor axis) of the filler used is, the higher the effect is obtained in the present invention.
誘電体フィラーの大きさとしては、平均粒径が0.05μm以上であることが好ましく、0.1μm以上であることがより好ましい。平均粒径が0.05μmより小さいと、誘電体フィラーが配列するためのエネルギーが、熱的エネルギーに比べて小さくなってしまう。 As the size of the dielectric filler, the average particle size is preferably 0.05 μm or more, and more preferably 0.1 μm or more. When the average particle size is smaller than 0.05 μm, the energy for arranging the dielectric fillers becomes smaller than the thermal energy.
誘電体フィラーの配合量としては、光硬化後の複合フィルムに対して、1〜50質量%となることが好ましく、5〜40質量%となることが好ましい。配合量が1%より少ないと、十分な熱伝導性および機械的強度を得られないおそれがあり、50%より多いと、得られるフィルムが脆くなるおそれがある。 As a compounding quantity of a dielectric filler, it is preferable that it is 1-50 mass% with respect to the composite film after photocuring, and it is preferable that it will be 5-40 mass%. If the blending amount is less than 1%, sufficient thermal conductivity and mechanical strength may not be obtained, and if it exceeds 50%, the resulting film may be brittle.
光硬化性樹脂としては、紫外線、電子線等で架橋・硬化でき、硬化後に複合フィルムとして十分な強度を有するものである限り特に制限はないが、例えば、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、反応性ポリアクリレート、カルボキシル変性型反応性ポリアクリレート、ポリブタジエンアクリレート、シリコーンアクリレート、アミノプラスト樹脂アクリレート等などを単独でまたは2種以上組み合わせて用いることができる。フィラーの配列状態を維持させるためには、硬化収縮が小さい付加反応型の樹脂が好ましい。また、光硬化性樹脂は、通常光重合開始剤を含む。 The photocurable resin is not particularly limited as long as it can be crosslinked and cured by ultraviolet rays, electron beams, etc., and has sufficient strength as a composite film after curing. For example, epoxy acrylate, urethane acrylate, polyester acrylate, Ether acrylate, reactive polyacrylate, carboxyl-modified reactive polyacrylate, polybutadiene acrylate, silicone acrylate, aminoplast resin acrylate, and the like can be used alone or in combination of two or more. In order to maintain the arrangement state of the filler, an addition reaction type resin having a small curing shrinkage is preferable. Further, the photocurable resin usually contains a photopolymerization initiator.
光硬化性樹脂へ誘電体フィラーを分散させる方法については、公知の分散機を用いて分散を行えばよい。例えば、粘度20Pa・s以下では、超音波照射、ビーズミル、ボールミル等による分散が有効であり、粘度が20Pa・sを超える場合には、羽攪拌、自転・公転による遠心攪拌、3本ロール等による分散が有効である。 About the method of disperse | distributing a dielectric filler to photocurable resin, what is necessary is just to disperse | distribute using a well-known disperser. For example, when the viscosity is 20 Pa · s or less, dispersion by ultrasonic irradiation, bead mill, ball mill, or the like is effective, and when the viscosity exceeds 20 Pa · s, by wing stirring, centrifugal stirring by rotation / revolution, three rolls, etc. Dispersion is effective.
分散液の粘度は、10〜100Pa・sが好ましい。10Pa・sより小さいと、電界を印加した際に対流が起き易く、また比重の大きいフィラーの場合は、沈降が起きて配列状態を保てなくなるおそれがある。一方、100Pa・sより大きいと、電界で生じた分極フィラーが粘度の抵抗を受けて動きにくくなり、ノズル通過時に配列しないおそれがある。 The viscosity of the dispersion is preferably 10 to 100 Pa · s. If it is less than 10 Pa · s, convection is likely to occur when an electric field is applied, and in the case of a filler having a large specific gravity, sedimentation may occur and the arrangement state may not be maintained. On the other hand, if it is greater than 100 Pa · s, the polarization filler generated by the electric field is difficult to move due to the resistance of viscosity, and may not be arranged when passing through the nozzle.
分散液には、光硬化性樹脂以外の樹脂成分、誘電体フィラー以外のフィラー成分、および界面活性剤等の添加剤、溶媒などが、本発明の目的を阻害しない範囲内で添加されていてもよい。 Even if a resin component other than a photocurable resin, a filler component other than a dielectric filler, an additive such as a surfactant, a solvent, or the like is added to the dispersion within a range that does not impair the object of the present invention. Good.
支持体としては、分散液の塗工および硬化が可能なものである限り特に制限はないが、例えば、ポリエステルフィルム(例、ポリエチレンテレフタレートフィルムなど)、ポリイミドフィルム、アルミ箔、ポリテトラフルオロエチレンフィルム等を用いることができる。また複合フィルムの用途によって支持体が不要な場合には、離型処理されたものなど、剥離が容易なものを選択するとよい。 The support is not particularly limited as long as the dispersion can be applied and cured. For example, polyester film (eg, polyethylene terephthalate film), polyimide film, aluminum foil, polytetrafluoroethylene film, etc. Can be used. In addition, when a support is unnecessary depending on the use of the composite film, it is preferable to select a material that can be easily peeled off, such as a release-treated one.
本発明においては、塗布工程において、分散液をノズルから吐出する際に、ノズル内の分散液を挟むようにして支持体の移動方向の上流側と下流側に設けられた2つの電極により、電界を印加する。これにより、分散液中で誘電体フィラーを、フィルムの厚さ方向に対応する方向に沿って配列させる。この誘電体フィラーの配列は、フィルムの厚さ方向にできるだけ長い距離にわたって起きることが好ましいが、数個のフィラーが連なって配列する程度でも、厚さ方向の熱伝導率向上効果が得られる。一方、非球状のフィラーを用いる場合には、配列が起こる前にまず、フィラーの長径方向と電界の印加方向とが平行となるようなフィラーの配向が起こり、この配向により厚さ方向の熱伝導率向上効果が得られる。従って、この場合には、誘電体フィラーの配列がわずかに起きる程度に電界を印加してもよい。 In the present invention, when the dispersion liquid is discharged from the nozzle in the coating step, an electric field is applied by two electrodes provided on the upstream side and the downstream side in the moving direction of the support so as to sandwich the dispersion liquid in the nozzle. To do. Thereby, the dielectric filler is arranged in the dispersion along the direction corresponding to the thickness direction of the film. This arrangement of dielectric fillers is preferably performed over as long a distance as possible in the thickness direction of the film. However, even if several fillers are arranged in a row, the effect of improving the thermal conductivity in the thickness direction can be obtained. On the other hand, when using a non-spherical filler, before the alignment takes place, first, the orientation of the filler occurs so that the major axis direction of the filler and the direction in which the electric field is applied are parallel, and this orientation causes the heat conduction in the thickness direction. A rate improvement effect is obtained. Therefore, in this case, the electric field may be applied to such an extent that the dielectric fillers are slightly arranged.
2つの電極は、同じ高さに配置することが好ましい。電極には、誘電体ガラスをコートしてもよい。誘電体ガラスをコートすることにより、伝導電流を抑え、安定して電界を印加することができる。 The two electrodes are preferably arranged at the same height. The electrode may be coated with dielectric glass. By coating the dielectric glass, the conduction current can be suppressed and an electric field can be stably applied.
印加する電界については、誘電体フィラーの配列が起こるような印加条件を適宜選択すればよく、直流電界では、フィラーが電気泳動するおそれがあるため、直流電界よりも交流電界の方が好ましい。また、正弦波であることが好ましい。 For the electric field to be applied, application conditions that cause the arrangement of the dielectric fillers may be appropriately selected. In the case of a direct current electric field, the filler may be electrophoresed, and therefore an alternating electric field is preferable to a direct current electric field. Moreover, it is preferable that it is a sine wave.
電界の周波数は、0.01kHz〜100kHzが好ましい。0.01kHzより小さいと、電気流体の力学的不安定性により絶縁破壊が生じるおそれがあり、100kHzを超えると、高周波発熱により、絶縁破壊が生じやすくなる傾向にある。 The frequency of the electric field is preferably 0.01 kHz to 100 kHz. If it is less than 0.01 kHz, there is a risk that dielectric breakdown may occur due to mechanical instability of the electric fluid, and if it exceeds 100 kHz, dielectric breakdown tends to occur due to high-frequency heat generation.
電界強度は、1〜30kV/mmが好ましい。1kV/mmより小さいと誘電体フィラーの配列が起こらないおそれがあり、30kV/mmより大きいと、誘電泳動により絶縁破壊が起こるおそれがある。 The electric field strength is preferably 1 to 30 kV / mm. If it is less than 1 kV / mm, the dielectric filler may not be arranged, and if it is more than 30 kV / mm, dielectric breakdown may occur due to dielectrophoresis.
なお、塗布工程においては、フィルムの厚さ方向に対応する方向に沿った誘電体フィラーの配列が維持されるような速度で、支持体を移動させる。また、複合フィルムの用途に応じ、所望の厚さの複合フィルムが得られるように、支持体の移動速度と分散液の塗布量を適宜調整するとよい。 In the coating step, the support is moved at such a speed that the arrangement of the dielectric fillers along the direction corresponding to the thickness direction of the film is maintained. Moreover, according to the use of a composite film, it is good to adjust suitably the moving speed of a support body, and the application quantity of a dispersion liquid so that the composite film of desired thickness may be obtained.
硬化工程は、公知方法に準じて、紫外線、電子線等を照射することによって実施することができる。誘電体フィラーの配列を維持するために、分散液を塗布した直後に硬化させることが好ましい。 The curing step can be carried out by irradiating with ultraviolet rays, electron beams or the like according to a known method. In order to maintain the arrangement of the dielectric fillers, it is preferable to cure immediately after applying the dispersion.
本発明において、用途を考慮して支持体が不要な場合には、複合フィルムから支持体を剥離する工程を、公知方法に準じてさらに実施するとよい。 In the present invention, when a support is not required in consideration of the application, the step of peeling the support from the composite film may be further performed according to a known method.
本発明の実施態様の一例を、図1に示す。 An example of an embodiment of the present invention is shown in FIG.
図1においては、ノズル1の一部分(ノズル1の、支持体6の移動方向に対して上流側部分および下流側部分)に電極としての機能を持たせることにより、1対の電極2が、ノズル1内の分散液5を挟むようにして支持体6の移動方向の上流側と下流側に設けられている。これらの電極2は、絶縁分離されている。分散液5は、非球状の誘電性フィラー3および光硬化性樹脂4を含んでいる。図1において、ノズル1の一部分を電極2としているが、電極をノズルの内部に取り付けてもよい。ノズル1の吐出口は、長方形の断面形状を有しており、長方形の長辺方向が、フィルムの幅方向に、長方形の短辺方向が、フィルムの厚さ方向にそれぞれ対応している。 In FIG. 1, a part of the nozzle 1 (upstream portion and downstream portion of the nozzle 1 with respect to the moving direction of the support 6) has a function as an electrode, whereby a pair of electrodes 2 are connected to the nozzle. 1 is provided on the upstream side and the downstream side in the moving direction of the support 6 so as to sandwich the dispersion liquid 5 in it. These electrodes 2 are insulated and separated. The dispersion 5 includes a non-spherical dielectric filler 3 and a photocurable resin 4. In FIG. 1, a part of the nozzle 1 is an electrode 2, but the electrode may be attached inside the nozzle. The discharge port of the nozzle 1 has a rectangular cross-sectional shape, and the long side direction of the rectangle corresponds to the width direction of the film, and the short side direction of the rectangle corresponds to the thickness direction of the film.
1対の電極2の間に電界を印加する。図1においては、支持体6の移動方向(支持体6の下の矢印の方向)に平行に電界が印加されるため、ノズル1内で、フィルムの厚さ方向に対応する方向において非球状の誘電体3がまず配向し、さらには配列が起きている。 An electric field is applied between the pair of electrodes 2. In FIG. 1, since an electric field is applied parallel to the moving direction of the support 6 (the direction of the arrow below the support 6), the nozzle 1 is aspherical in the direction corresponding to the film thickness direction. The dielectric 3 is first oriented and further aligned.
電極2に挟まれたノズル1の先端部において誘電体フィラー3が配列した分散液5が、支持体6上に塗布され、長径方向がフィルムの厚さ方向に平行になるように誘電体3が配向し、また、複数の誘電体3が連なってフィルムの厚さ方向に配列している。 Dispersion liquid 5 in which dielectric fillers 3 are arranged at the tip of nozzle 1 sandwiched between electrodes 2 is applied onto support 6, and dielectric 3 is aligned so that the major axis direction is parallel to the thickness direction of the film. The plurality of dielectrics 3 are aligned and arranged in the thickness direction of the film.
この塗布した分散液5を、UVランプ7より紫外線照射し、光硬化性樹脂4を硬化させることによって、複合フィルムを得ることができる。 The applied dispersion 5 is irradiated with ultraviolet rays from a UV lamp 7 to cure the photocurable resin 4, whereby a composite film can be obtained.
本発明の製造方法により得られる複合フィルムでは、誘電体フィラーが厚さ方向に配列しているため、厚さ方向の熱伝導率が、面方向よりも高いという特徴を有する。特に、厚さ方向の熱伝導率が、面方向の熱伝導率の1.2倍以上になるものである。 In the composite film obtained by the manufacturing method of the present invention, since the dielectric fillers are arranged in the thickness direction, the thermal conductivity in the thickness direction is higher than that in the plane direction. In particular, the thermal conductivity in the thickness direction is 1.2 times or more the thermal conductivity in the plane direction.
従って、本発明はまた、誘電体フィラー、および光硬化性樹脂の硬化物を含む複合フィルムであって、厚さ方向の熱伝導率が、面方向の熱伝導率の1.2倍以上である複合フィルムである(なお、倍率の上限は、誘電体フィラーと光硬化性樹脂等のマトリクスの種類によって定まる)。 Therefore, the present invention is also a composite film including a dielectric filler and a cured product of a photocurable resin, wherein the thermal conductivity in the thickness direction is 1.2 times or more the thermal conductivity in the plane direction. It is a composite film (the upper limit of magnification is determined by the type of matrix such as a dielectric filler and a photocurable resin).
当該複合フィルムにおいては、誘電体フィラーが複数個連なって厚さ方向に配列しており、このため、誘電体フィラーを高充填させることなく、すなわち、複合フィルムが脆くなることなく、厚さ方向の高い熱伝導率が得られる。ここで、前記誘電体フィラーが、非球状フィラーであり、当該非球状フィラーの長径方向が、フィルムの厚さ方向と平行になるように配向していることが好ましく、この場合には、厚さ方向の熱伝導率がより高くなる。誘電体フィラーの含有率は、例えば、1〜50質量%である。 In the composite film, a plurality of dielectric fillers are arranged in a row in the thickness direction. For this reason, the composite filler is not highly filled, that is, the composite film is not brittle, High thermal conductivity is obtained. Here, the dielectric filler is a non-spherical filler, and the non-spherical filler is preferably oriented so that the major axis direction of the non-spherical filler is parallel to the thickness direction of the film. Directional thermal conductivity is higher. The content rate of a dielectric filler is 1-50 mass%, for example.
複合フィルムのサイズ(長さ、幅および厚さ)については、用途に応じて適宜決定すればよい。 The size (length, width and thickness) of the composite film may be appropriately determined according to the application.
本発明の複合フィルムは、厚さ方向に高い熱伝導率を有しつつ、良好な靱性を有するため、電子機器、電気機器において発熱する部品に貼り付けて用いるような、放熱フィルムに好適に用いることができる。 Since the composite film of the present invention has high thermal conductivity in the thickness direction and good toughness, it is preferably used for a heat dissipation film that is used by being attached to a component that generates heat in an electronic device or an electric device. be able to.
以下、実施例および比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は、これら実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these Examples.
実施例1
表1に示す配合で、粘度33Pa・sの窒化ホウ素を8.5質量%含むポリウレタンアクリレート分散液を調製した。次に、エアーの圧力でタンク内の分散液を、ノズルを挟んで配置した2つの電極より支持体の移動方向に電界を印加しながら、ノズル先端から吐出した。このとき、ノズルの先端部に掛かる電界は、周波数10kHz、強度10kV/mmの正弦波とし、ノズルの吐出口のギャップ幅を調整することにより、吐出量を5g/分とした。また、ノズルから吐出された分散液が支持体に塗布されるが、塗布厚さは、移動速度で決定される。本実施例では、支持体の移動速度を80mm/分とし、塗布厚さは200μmであった。支持体に塗布された分散液を直ちにUV照射して硬化させた。UV照射は、装置に林時計工業製LA−410UV−1を、UVランプに200Wオゾンレス水銀キセノンランプ(UV強度:4500mW/cm2)を用い、距離10mmで7.6秒間行った。
Example 1
A polyurethane acrylate dispersion containing 8.5% by mass of boron nitride having a viscosity of 33 Pa · s with the formulation shown in Table 1 was prepared. Next, the dispersion liquid in the tank was discharged from the tip of the nozzle while applying an electric field in the moving direction of the support from the two electrodes arranged across the nozzle with the pressure of air. At this time, the electric field applied to the tip of the nozzle was a sine wave having a frequency of 10 kHz and an intensity of 10 kV / mm, and the discharge amount was set to 5 g / min by adjusting the gap width of the discharge port of the nozzle. Moreover, although the dispersion liquid discharged from the nozzle is applied to the support, the coating thickness is determined by the moving speed. In this example, the moving speed of the support was 80 mm / min, and the coating thickness was 200 μm. The dispersion applied to the support was immediately cured by UV irradiation. The UV irradiation was performed for 7.6 seconds at a distance of 10 mm using LA-410UV-1 manufactured by Hayashi Watch Industry as a device and a 200 W ozoneless mercury xenon lamp (UV intensity: 4500 mW / cm 2 ) as a UV lamp.
最後に、分散液の硬化物を支持体から剥離して、窒化ホウ素−ポリウレタンアクリレートの複合フィルムを得た。このフィルムの厚さ方向および面方向の熱伝導率を、後述の方法により測定したところ、それぞれ、0.41W/mK、0.30W/mKであった。また、フィルムの断面を、走査電子顕微鏡(SEM)により観察したところ、窒化ホウ素フィラーの長径方向がフィルムの厚み方向に沿うような状態でフィラーの配向が起こっており、さらに、数個のフィラーが連なって配列を起こしているのが観察された(図2参照)。 Finally, the cured product of the dispersion was peeled from the support to obtain a boron nitride-polyurethane acrylate composite film. When the thermal conductivity in the thickness direction and the plane direction of this film was measured by the method described later, they were 0.41 W / mK and 0.30 W / mK, respectively. In addition, when the cross section of the film was observed with a scanning electron microscope (SEM), the orientation of the filler occurred in such a state that the major axis direction of the boron nitride filler was along the thickness direction of the film. It was observed that the sequence was caused in succession (see FIG. 2).
実施例2
印加する電界の周波数を0.1kHzに代えた以外は実施例1と同様にして、複合フィルムを作製した。このフィルムの厚さ方向および面方向の熱伝導率を測定したところ、それぞれ、0.37W/mK、0.31W/mKであった。
Example 2
A composite film was produced in the same manner as in Example 1 except that the frequency of the applied electric field was changed to 0.1 kHz. When the thermal conductivity in the thickness direction and the plane direction of this film was measured, they were 0.37 W / mK and 0.31 W / mK, respectively.
比較例1
電界を印加しなかった以外は実施例1と同様にして、複合フィルムを作製した。このフィルムの厚さ方向および面方向の熱伝導率を測定したところ、それぞれ、0.33W/mK、0.34W/mKであった。
Comparative Example 1
A composite film was produced in the same manner as in Example 1 except that no electric field was applied. When the thermal conductivity in the thickness direction and the plane direction of this film was measured, they were 0.33 W / mK and 0.34 W / mK, respectively.
〔熱伝導率〕
複合フィルムの熱拡散率を、ブルカー・エイエックスエス製装置を用いてXeフラッシュ法により求めた。また、比熱を、SIIナノテクノロジー製DSC装置を用いて昇温速度10℃/分で求めた。また、比重を、ブタノール浸漬法により求めた。そして、熱伝導率を、熱伝導率=熱拡散率×比熱×比重より算出した。
〔Thermal conductivity〕
The thermal diffusivity of the composite film was determined by the Xe flash method using an apparatus manufactured by Bruker AXS. Moreover, specific heat was calculated | required with the temperature increase rate of 10 degree-C / min using the DSC apparatus made from SII nanotechnology. Moreover, specific gravity was calculated | required by the butanol immersion method. And thermal conductivity was computed from thermal conductivity = thermal diffusivity x specific heat x specific gravity.
結果を表2にまとめた。表2より明らかなように、分散液に電界を印加する本発明の製造方法により、厚さ方向の熱伝導率が高くなることがわかる。 The results are summarized in Table 2. As is clear from Table 2, it can be seen that the thermal conductivity in the thickness direction is increased by the production method of the present invention in which an electric field is applied to the dispersion.
1 ノズル
2 電極
3 誘電体フィラー
4 光硬化性樹脂
5 分散液
6 支持体
7 UVランプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Nozzle 2 Electrode 3 Dielectric filler 4 Photocurable resin 5 Dispersion liquid 6 Support body 7 UV lamp
Claims (4)
前記分散液をノズルから吐出する際に、ノズル内の分散液を挟むようにして支持体の移動方向の上流側と下流側に設けられた2つの電極により、電界を印加することを特徴とする複合フィルムの製造方法。 A composite film comprising a step of applying a dispersion liquid containing a photocurable resin and a dielectric filler dispersed in the resin to a support that is moved by being discharged from a nozzle, and a step of curing the photocurable resin. A manufacturing method comprising:
When discharging the dispersion liquid from the nozzle, an electric field is applied by two electrodes provided on the upstream side and the downstream side in the moving direction of the support so as to sandwich the dispersion liquid in the nozzle. Manufacturing method.
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