JP7573703B2

JP7573703B2 - 放熱シートとその製造方法

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Publication number: JP7573703B2
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Authority: JP
Inventors: 佳典田中; 尚志山口
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Description

本発明は、放熱シートとその製造方法に関する。

ＣＰＵ等の発熱性部品は、発熱による暴走や破損を防ぐため、その表面に放熱シートを介して放熱フィンあるいは放熱ファン等の放熱器が取り付けられることがある。

発熱性部品と放熱器との間に介在させた放熱シートにより、発熱性部品の熱を放熱器に効率よく伝えるには、放熱シートが発熱性部品と放熱器の両方に隙間無く密着するのが好ましい。そこで、発熱性部品の表面に放熱シートを介在させた状態で、放熱器をクリップやビスなどで取り付け、それによって放熱シートを発熱性部品と放熱器間で圧縮するようにしている。その際、放熱シートの硬度が高いと、発熱性部品や放熱器を損傷させる恐れがあるため、放熱シートは低硬度が好ましい。

従来の放熱シートとして、未加硫のコンパウンド層を、ゴム状に硬化させた薄膜補強層で挟んだ構成とし、放熱器の取り付けによって放熱シートに圧力が加わった際に、薄膜補強層間のコンパウンド層が横方向へはみ出ることにより、応力を緩和するようにしたものがある（特許文献１）。

特開２００２－３３４２７号公報

しかし、未加硫のコンパウンド層を、ゴム状に硬化させた薄膜補強層で挟んだ放熱シートは、内部の未加硫のコンパウンド層が未加硫のため、ゴム弾性がなく、復元性が低いことから、発熱性部品の使用状態による冷熱サイクルの際に、発熱製部品あるいは放熱器との間に隙間を生じ、発熱性部品の熱を効率よく放熱器に伝熱できないおそれがある。
また、放熱器の取り付けの圧力により、薄膜補強層間のコンパウンド層が横方向へはみ出るため、放熱シートの取り付け作業性が悪い問題がある。
さらに、薄膜補強層を挟むゴム層は加硫ゴムからなるため、圧縮応力が高く、放熱器の取り付けに大きな力を必要とし、取り付け作業に苦労する問題がある。

本発明は前記の点に鑑みなされたものであり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、作業性が良好な放熱シートと、その製造方法の提供を目的とする。

第１の態様は、アルミナが混入されたシリコーン樹脂からなる放熱シートにおいて、前記シリコーン樹脂は、針入度が６０～９０であり、前記シリコーン樹脂１００重量部に前記アルミナが１５０～３００重量部混入され、前記アルミナの１０～２０ｗｔ％が平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのものからなることを特徴とする。

第２の態様は、第１の態様において、前記アルミナの６０～８０ｗｔ％が平均粒子径（ｄ５０）０．１～５μｍのものからなることを特徴とする。

第３の態様は、第１の態様または第２の態様において、前記アルミナが混入されたシリコーン樹脂からなる層の表面に樹脂被膜が積層されていることを特徴とする。

第４の態様は、第１の態様から第３の態様の何れか一の態様において、前記放熱シートの表面硬度がアスカーＣ硬度で２～１０度、５０％圧縮応力（ＡＳＴＭＤ５７５－９１準拠）が０．１～０．２ＭＰａであることを特徴とする。

第５の態様は、アルミナが混入されたシリコーン樹脂からなる放熱シートの製造方法において、針入度６０～９０のシリコーン樹脂１００重量部と、アルミナの１０～２０ｗｔ％が平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのものからなるアルミナ１５０～３００重量部とを混合し、真空脱泡した後、シート状にして加熱硬化させることを特徴とする。

第６の態様は、第５の態様において、前記アルミナの６０～８０ｗｔ％が、平均粒子径（ｄ５０）０．１～５μｍのものからなることを特徴とする。

第７の態様は、第５の態様または第６の態様において、前記混合及び真空脱泡した後、樹脂被膜を積層したシート状にして加熱硬化させることを特徴とする。

本発明によれば、放熱シートを、針入度が６０～９０のシリコーン樹脂１００重量部に、アルミナの１０～２０ｗｔ％が平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのものからなるアルミナ１５０～３００重量部が混入されたものとしたため、低硬度低圧縮応力性と復元性を有する。

また、本発明の放熱シートは、低硬度低圧縮応力性を有することにより、発熱性部品の表面に本発明の放熱シートを挟んで放熱器を取り付ける際に、加える力を低減させることができる。
本発明の放熱シートは、シリコーン樹脂にアルミナが混入したものからなるため、未加硫のコンパウンド層をゴム層で挟んだ放熱シートのように、加圧によって未加硫のコンパウンド層が横方向へはみ出るような問題がなく、取り付け作業性を良好なものにできる。
さらに、本発明の放熱シートは、復元性を有するため、発熱性部品の使用状態による冷熱サイクルの際に、温度に追従して復元し、放熱シートと発熱性部品及び放熱器との間に隙間を生じることがなく、発熱性部品の熱を放熱シートで効率よく放熱器に伝熱することができる。

また、本発明の放熱シートの製造方法によれば、前記のような低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、作業性が良好な放熱シートを容易に得ることができる。

本発明における放熱シートの第１実施形態の断面図である。本発明における放熱シートの第２実施形態の断面図である。本発明の各実施例と各比較例の構成及び物性を示す第１の表である。本発明の各実施例と各比較例の構成及び物性を示す第２の表である。

図１に示す本発明の第１実施形態の放熱シート１０は、アルミナ混入シリコーン樹脂１１からなる。放熱シート１０は、発熱性部品の表面に配置され、放熱シート１０を挟んで発熱性部品に取り付けられた放熱器に、発熱性部品の熱を効率よく伝えるためのものである。

放熱シート１０は、表面硬度がアスカーＣ硬度で２～１０度、からなる低硬度のものであって、かつ５０％圧縮応力（ＡＳＴＭＤ５７５－９１準拠）が０．１～０．２ＭＰａからなる低圧縮応力性のものが好ましい。放熱シート１０の表面硬度及び５０％圧縮応力の少なくとも一方が前記の範囲よりも高い場合、放熱シート１０を挟んで発熱性部品に放熱器を取り付ける際の加圧力が高くなって放熱器の取り付けが難しくなったり、発熱性部品が破損したりするおそれがある。

放熱シート１０は、発熱性部品の熱を放熱器に効率よく伝えるため、熱伝導率（ＪＩＳＲ２６１６準拠）が１．２Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上が好ましく、より好ましくは１．２～１．９Ｗ／(ｍ・Ｋ)である。

また、放熱シート１０は、発熱性部品の使用状態による冷熱サイクルの際に、温度に追従して復元し、放熱シートと発熱性部品及び放熱器との間に隙間を生じないようにするため、ＪＩＳＫ６２６２に基づく圧縮永久歪（Ｃ－ｓｅｔ、１００℃、５０％圧縮率）の値が２０～６０％であるのが好ましい。

放熱シート１０は、発熱性部品の熱を放熱器に効率よく伝えるためには、薄い方が好ましい。その一方、放熱シート１０を挟んで発熱性部品に放熱器を取り付ける際の加圧、及び放熱シート１０を発熱性部品と放熱器に密着させて維持するための放熱器による加圧に対して発熱性部品の破損を防ぐには、放熱シート１０は厚い方が好ましい。それらの両方を満たすため、放熱シート１０の厚みは０．５～５．０ｍｍが好ましい。

放熱シート１０を構成するアルミナ混入シリコーン樹脂１１は、シリコーン樹脂１００重量部にアルミナが１５０～３００重量部混入されたものからなる。
シリコーン樹脂の硬化物は、針入度（ＪＩＳＫ２２２０準拠）が６０～９０のものが好ましい。針入度が６０より低い場合にはシリコーン樹脂（硬化物）の硬度が硬くなりすぎ、その逆に針入度が９０よりも高い場合にはシリコーン樹脂（硬化物）の硬度が柔らかくなりすぎ、何れの場合にも放熱器取り付け時及び取り付け後の加圧に対する放熱シート１０の緩衝性が得られなくなり、発熱性部品の破損を引き起こすおそれがある。

原料としてのシリコーン樹脂は、オルガノポリシロキサンを主成分とし、室温で液体状のものである。シリコーン樹脂には、一液型シリコーン樹脂と二液型シリコーン樹脂とがある。一液型シリコーン樹脂は、末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンからなる主成分に、架橋成分としての架橋性シリル基含有低分子化合物を含有するものである。二液型シリコーン樹脂は、末端にシラノール基を有するオルガノポリシロキサンからなる主剤と、アミノキシアルキルシランからなる硬化剤からなり、主剤と硬化剤を混合することで使用する。また、シリコーン樹脂の硬化反応としては、湿気硬化、加熱硬化タイプがあり、湿気硬化型の原料を用いても良く、また、加熱硬化型の原料を用いても良い。本発明では、一液型と二液型のいずれでもよいが、二液型は、ポットライフ(可使時間)を調節しやすいため、好ましいものである。

また、シリコーン樹脂は、一種類に限られず、複数種類を使用してもよい。複数種類を使用する場合、それぞれの硬化物が針入度（ＪＩＳＫ２２２０準拠）６０～９０のものであっても、あるいは少なくとも一つが針入度（ＪＩＳＫ２２２０準拠）６０～９０から外れ、複数種類の混合によって硬化した物の針入度が６０～９０になるシリコーン樹脂のいずれであってもよい。

アルミナは、シリコーン樹脂１００重量部に１５０～３００重量部、好適には１６０～３００重量部混入されることにより、放熱シート１０を、低圧縮応力性を損なうことなく良好な熱伝導率にすることができる。

シリコーン樹脂１００重量部に含有させる１５０～３００重量部のアルミナは、アルミナ全量１００ｗｔ％中の１０～２０ｗｔ％、より好ましくは１２～１７ｗｔ％が、平均粒子径（ｄ５０、メジアン径）７０μｍ以上の大径（好適には７０～１００μｍ）のもので構成される。１５０～３００重量部のアルミナ中に平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのアルミナを１０～２０ｗｔ％含むことにより、放熱シート１０の５０％圧縮応力（ＡＳＴＭＤ５７５－９１準拠）を０．１～０．２ＭＰａにでき、熱伝導率も１．２Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上と良好なものにできる。平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのアルミナが２０ｗｔ％よりも多くなれば、５０％圧縮応力が高くなりすぎる。平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのアルミナが１０ｗｔ％未満であれば、アルミナ全量の含有量が１５０～３００重量部であっても、５０％圧縮応力が低くなりすぎ、また熱伝導率が低いものとなる。

シリコーン樹脂１００重量部に含有させる１５０～３００重量部のアルミナとして、平均粒子径（ｄ５０、メジアン径）７０μｍ以上の大径（７０～１００μｍ）のアルミナ１０～２０ｗｔ％と共に含まれる他の平均粒子径（メジアン径）のアルミナは、平均粒子径（ｄ５０）５μｍ未満の小径（好適には０．１～５μｍ）のアルミナを６０～８０ｗｔ％とするのが好ましく、より好ましくは６０～７０ｗｔ％である。平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのアルミナと、平均粒子径（ｄ５０）０．１～５μｍのアルミナの含有量を前記範囲とすることにより、放熱シート１０の低圧縮応力性をより良好なものにできる。

なお、平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのアルミナと平均粒子径（ｄ５０）０．１～５μｍのアルミナの合計含有量が１００ｗｔ％未満の場合、アルミナ全量１００ｗｔ％中に含まれる残りのアルミナとしては、平均粒子径（ｄ５０、メジアン径）５μｍ～７０μｍのアルミナが好ましい。アルミナ全量１００ｗｔ％中に含まれる残りのアルミナの平均粒子径（ｄ５０）を５μｍ～７０μｍの範囲とすることにより、ネットワーク構造（粉体粒子同士が接触する構造）を取りやすく、低圧縮応力を維持したまま、熱伝導率を向上させることができる。

アルミナ混入シリコーン樹脂１１には、難燃剤等の無機フィラー等が適宜混入される。難燃剤として、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどを挙げることができる。水酸化アルミニウムの混入量は、シリコーン樹脂１００重量部に対して１０～５０重量部が好ましい。

図２に示す第２実施形態の放熱シート１０Ａは、アルミナ混入シリコ－ン樹脂層１１Ａの表面に樹脂被膜２１Ａが積層された構成からなる。アルミナ混入シリコーン樹脂層１１Ａの表面は、タック性（べたつき性）を有するため、アルミナ混入シリコーン樹脂層１１Ａの表面を樹脂被膜２１Ａで覆うことによって、放熱シート１０Ａの取り扱い性をより良好にすることができる。

アルミナ混入シリコーン樹脂層１１Ａは、第１実施形態の放熱シート１０を構成するアルミナ混入シリコーン樹脂１１と同様のシリコーン樹脂、アルミナ、難燃剤等の無機フィラー等からなり、第１実施形態の放熱シート１０において説明したとおりである。

樹脂被膜２１Ａは、アクリル樹脂被膜、ポリ塩化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＣ）フィルム、ポリエステルフィルム、ポリアミドフィルム等を挙げることができる。樹脂被膜２１Ａの厚みは熱伝導に影響を与えない１μｍ未満、もしくは補強材としての効果もある１０μｍ以上が好ましい。樹脂被膜２１Ａは、アルミナ混入シリコーン樹脂層１１Ａの片側の表面に限られず、両側の表面に設けてもよい。

第１実施形態の放熱シート１０と第２実施形態の放熱シート１０Ａの製造方法について説明する。
第１実施形態の放熱シート１０の製造方法は、針入度６０～９０のシリコーン樹脂１００重量部と、アルミナの１０～２０ｗｔ％が平均粒子径（ｄ５０）７０～１００μｍのものからなるアルミナ１５０～３００重量部とを混合し、真空脱泡した後、シート状にして加熱硬化させることにより放熱シート１０を得る。また、無機フィラー等をシリコーン樹脂に混入する場合、シリコーン樹脂及びアルミナと共に無機フィラー等を混合する。なお、シリコーン樹脂、アルミナ、無機フィラー等は、第１実施形態の放熱シート１０において説明したとおりである。

混合時の温度は、シリコーン樹脂が硬化する温度よりも低い温度とし、混合中にシリコーン樹脂が硬化しないようにする。
混合は、プラネタリーミキサー等で行い、真空減圧状態で混合することにより、混合と真空脱泡を同時に行うことができる。

シート状にする方法は、プレス金型を用いる方法とフィルム上に流す方法がある。
プレス金型を用いる方法は、混合及び真空脱泡によって得られたアルミナ混入シリコーン樹脂溶液を、プレス金型に吐出してシート状にプレスし、プレス金型の加熱により、アルミナ混入シリコーン樹脂を加熱硬化させる方法である。

フィルム上に流す方法は、混合及び真空脱泡によって得られたアルミナ混入シリコーン樹脂溶液を、コンベアベルトによって搬送されるプラスチックフィルム上に流し、プラスチックフィルムの上下に配置されたロールで圧延し、所定厚みのシート状にしながら熱風加熱炉に通し、シリコーン樹脂を加熱硬化させる方法である。アルミナ混入シリコーン樹脂溶液を流すプラスチックフィルムとしては、離型性を有するＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）などのフッ素系、離型処理されたポリエステル（ＰＥＴ）等が好適である。

第２実施形態の放熱シート１１の製造方法について説明する。
第１実施形態の放熱シート１１の製造方法と同様にして混合及び真空脱泡し、アルミナ混入シリコーン樹脂溶液を得る。得られたアルミナ混入シリコーン樹脂溶液を、プレス金型を用いる方法あるいは、フィルム上に流す方法により、シート状にして樹脂被膜を積層し、加熱硬化させる。

プレス金型を用いる方法では、混合及び真空脱泡によって得られたアルミナ混入シリコーン樹脂溶液を、プレス金型に吐出する際、予めプレス金型の少なくとも一方の型面に、前記樹脂被膜２１Ａを構成するフィルムを配置し、その他は第１実施形態の放熱シート１０の製造と同様にして行う。

フィルム上に流す方法では、コンベアによって搬送されるプラスチックフィルムとして、前記樹脂被膜２１Ａを構成するフィルムを用い、その他は第１実施形態の放熱シート１０の製造方法と同様にして行う。
なお、アルミナ混入シリコーン樹脂層の両面に樹脂被膜を設ける場合は、コンベアによって搬送されるプラスチックフィルムとして、片面の樹脂被膜を構成するフィルムを用い、そのプラスチックフィルム上にアルミナ混入シリコーン樹脂溶液を流し、そのアルミナ混入シリコーン樹脂溶液の上に、他面の樹脂被膜を構成するプラスチックフィルムを積層し、上下のプラスチックフィルムをロールで挟んで圧延し、その他は樹脂被膜を片面に設ける場合と同様にする。

以下のシリコーン樹脂、アルミナ、水酸化アルミニウム、アクリル樹脂被膜、ＰＶＤＣフィルムを用いて図３及び図４に示す各実施例と各比較例の放熱シートを製造した。
シリコーン樹脂１；２液型、品名；ＫＥ－１０１３、信越化学工業株式会社製、針入度６０
シリコーン樹脂２；２液型、品名；ＥＧ－３１００、東レ・ダウコーニング株式会社製、針入度８５
アルミナ１；平均粒子径（ｄ５０）４.６μｍ、品名：ＡＬ－４３ＫＴ、昭和電工株式会社製
アルミナ２；平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ、品名：ＬＳ－１３、日本軽金属株式会社製
アルミナ３；平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ、品名：Ｆ１８０、日本軽金属株式会社製
水酸化アルミニウム；平均粒子径（ｄ５０）２７μｍ、品名；ＳＢ－３０３、日本軽金属株式会社製
アクリル樹脂被膜層があるポリエステルフィルム；アクリル層厚み０．６μｍ、品名；ヒル・プリント株式会社製
ＰＶＤＣフィルム；厚み１０μｍ、品名；サランラップ（登録商標）、旭化成ホームプロダクツ株式会社製

シリコーン樹脂とアルミナ及び水酸化アルミニウムを、図３及び図４の各実施例及び各比較例の配合にして前記コンベアベルトのフィルム（下面のフィルム、離型ＰＥＴフィルム）上に流す方法により厚み５ｍｍの放熱シートを製造した。混合は真空減圧状態の自転公転プラネタリーミキサー（３５℃）により、回転数３５０ｒｐｍで１５分間行った。実施例５と６以外は、アルミナ混入シリコーン樹脂溶液の上にさらに、上面のフィルムとして離型ＰＥＴフィルムを積層した。実施例５は、上面のフィルムとして、アクリル樹脂被膜（厚み０．６μｍ）とＰＥＴフィルムとの積層フィルムを用い、アクリル樹脂被膜がシリコーン樹脂に接するようにした。
実施例６は上面のフィルムをＰＶＤＣフィルム（厚み１０μｍ）とした。また、加熱は、実施例５では熱風加熱炉に１３０℃で１５分間通し、実施例５以外では、熱風加熱炉に１５０℃で１５分間通した。また、上下２本の金属ロールの上下間隔（隙間）は５ｍｍとし、放熱シートの厚みが５ｍｍとなるようにした。加熱硬化後、上下面の離型ＰＥＴフィルムを剥がして放熱シートを製造した。なお、実施例５の上面のアクリル樹脂被膜、実施例６の上面のＰＶＤＣフィルムは剥がさずにそのままの状態で、放熱シートを製造した。

各実施例及び各比較例の放熱シートについて、表面硬度、５０％圧縮応力、圧縮永久歪、熱伝導率、タック性、形状保持性を測定あるいは判断し、総合評価を行った。なお、実施例５、６の放熱シートは、フィルム面を上にして測定した。
表面硬度は、アスカーＣ硬度計により測定した。
５０％圧縮応力は、ＡＳＴＭＤ５７５－９１に基づき、５０％圧縮後６０秒間保持したときの応力を測定した。
圧縮永久歪は、ＪＩＳＫ６２６２に基づき、圧縮前の元の厚みに対してスペーサを用いて５０％圧縮した状態で１００℃、２２時間維持し、その後、圧縮冶具から取り外し圧縮後の厚みを測定して、次式により算出した。
圧縮永久歪＝（元厚－圧縮後の厚み）／（元厚－スペーサ厚み）×１００
熱伝導率は、ＪＩＳＲ２６１６に基づいて測定した。
タック性は、放熱シートの表面を手で触って粘性を感じる場合「タック性有」、粘性を感じない場合「タック性無」とした。なお、実施例５についてはアクリル樹脂被膜に対する接触感で判断し、実施例６はＰＶＤＣフィルムに対する接触感で判断した。
形状保持性は、離型フィルム付きの放熱シートから、離型フィルムを剥がし、放熱シートを所定の場所に取り付け作業を行い、そのときのシート変形性を観測し、取り付け作業時の形状保持性の評価を行った。上記離型フィルム付きの放熱シートから、離型フィルムを剥がし、放熱シートの取り付け作業時に、シート形状の変形がなく、取り付け作業に問題がない場合に「◎」、シート形状が変形する恐れがある場合に「〇」、シート形状が変形し、取り付け作業に手間取る場合に「×」とした。
総合評価は、表面硬度、圧縮応力、熱伝導率、形状保持性の各項目のうち少なくとも一項目でも所定の下記範囲外である場合に「×」とした。表面硬度、圧縮応力、熱伝導率、の各項目が各々の基準の範囲内であり、形状保持性が〇である場合に、総合評価は「〇」とし、表面硬度、圧縮応力、熱伝導率の各項目が各々の基準の範囲内であり、形状保持性が◎である場合に、総合評価は「◎」とした。表面硬度、圧縮応力、熱伝導率、形状保持性の各項目の合格基準は、表面硬度（２～１０度）、圧縮応力（０．１～０．２ＭＰａ）、熱伝導率（１．２Ｗ／(ｍ・Ｋ)以上）、形状保持性（〇または◎）である。

・実施例１
実施例１は、シリコーン樹脂１（針入度６０）２０重量部、シリコーン樹脂２（針入度８５）８０重量部、シリコーン樹脂全体の針入度６５、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４.６μｍ）５５重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）８０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）３０重量部、水酸化アルミニウム５０重量部、アルミナの全量１６５重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１８ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４.６μｍ）の含有量３３ｗｔ％、アクリル樹脂被膜及びＰＶＤＣフィルム無しとした例である。なお、シリコーン樹脂全体の針入度の値は、ＪＩＳＫ２２２０で実測した値である。

実施例１は、表面硬度（アスカーＣ硬度）４度、５０％圧縮応力０．１３ＭＰａ、圧縮
永久歪４５％、熱伝導率１．２Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「◎」、総合評価「◎」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・実施例２
実施例２は、実施例１におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を１４０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を４０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を２５重量部、アルミナの全量２０５重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１２ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量６８ｗｔ％、その他を実施例１と同様にした例である。

実施例２は、表面硬度（アスカーＣ硬度）４度、５０％圧縮応力０．１２ＭＰａ、圧縮永久歪４６％、熱伝導率１．３Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「◎」、総合評価「◎」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・実施例３
実施例３は、実施例１におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を１７０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を５５重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を４５重量部、アルミナの全量２７０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１７ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量６３ｗｔ％、その他を実施例１と同様にした例である。

実施例３は、表面硬度（アスカーＣ硬度）７度、５０％圧縮応力０．１９ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．６２Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「◎」、総合評価「◎」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・実施例４
実施例４は、シリコーン樹脂１（針入度６０）０重量部、シリコーン樹脂２（針入度８５）１００重量部、シリコーン樹脂全体の針入度８５、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）１４０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）１１０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）５０重量部、水酸化アルミニウム５０重量部、アルミナの全量３００重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１７ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量４７ｗｔ％、アクリル樹脂被膜及びＰＶＤＣフィルム無しとした例である。

実施例４は、表面硬度（アスカーＣ硬度）１０度、５０％圧縮応力０．２ＭＰａ、圧縮永久歪４４％、熱伝導率１．８６Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「〇」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・比較例１
比較例１は、シリコーン樹脂１（針入度６０）０重量部、シリコーン樹脂２（針入度８５）１００重量部、シリコーン樹脂全体の針入度８５、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）１９０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）９０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）６０重量部、水酸化アルミニウム５０重量部、アルミナの全量３４０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１８ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量５６ｗｔ％、アクリル樹脂被膜及びＰＶＤＣフィルム無しとした例である。

比較例１は、表面硬度（アスカーＣ硬度）１０度、５０％圧縮応力０．２４ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．７Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「×」であり、アルミナ全量が多いため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

・比較例２
比較例２は、比較例１におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を２００重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を７０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を１００重量部、アルミナの全量３７０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量２７ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量５４ｗｔ％、その他を比較例１と同様にした例である。

比較例２は、表面硬度（アスカーＣ硬度）１１度、５０％圧縮応力０．３ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．６２Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「×」であり、アルミナ全量が多く、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量（ｗｔ％）も多いため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

・比較例３
比較例３は、比較例１におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を２００重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を１２０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を８０重量部、アルミナの全量４００重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量２０ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量５０ｗｔ％、その他を比較例１と同様にした例である。

比較例３は、表面硬度（アスカーＣ硬度）１１度、５０％圧縮応力０．２７ＭＰａ、圧縮永久歪４７％、熱伝導率１．８６Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「×」であり、アルミナ全量が多いため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

・比較例４
比較例４は、実施例１におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を１００重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を４０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を１０重量部、アルミナの全量１５０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量７ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量６７ｗｔ％、その他を実施例１と同様にした例である。

比較例４は、表面硬度（アスカーＣ硬度）４度、５０％圧縮応力０．０９ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率０．８Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「◎」、総合評価「×」であり、実施例１よりもアルミナ全量が少なく、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量（ｗｔ％）も少ないため、５０％圧縮応力と熱伝導率が低く、放熱シートとしては好ましくない。

・比較例５
比較例５は、実施例１におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を５０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を１３０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を５０重量部、アルミナの全量２３０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量２２ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量２２ｗｔ％、その他を実施例１と同様にした例である。

比較例５は、表面硬度（アスカーＣ硬度）１１度、５０％圧縮応力０．２１ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．２３Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「◎」、総合評価「×」であり、実施例１よりもアルミナ全量が多く、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量（ｗｔ％）も多いため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

・実施例５
実施例５は、シリコーン樹脂１（針入度６０）２０重量部、シリコーン樹脂２（針入度８５）８０重量部、シリコーン樹脂全体の針入度６５、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）１４０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）４０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）３０重量部、水酸化アルミニウム５０重量部、アルミナの全量２１０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１４ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量６７ｗｔ％、アクリル樹脂被膜有りとした例である。

実施例５は、表面硬度（アスカーＣ硬度）４度、５０％圧縮応力０．１２ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性無、形状保持性「◎」、総合評価「◎」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・実施例６
実施例６は、実施例５におけるアクリル樹脂被膜に代えてＰＶＤＣフィルムを表面に積層し、その他を実施例５と同様にした例である。
実施例６は、表面硬度（アスカーＣ硬度）８度、５０％圧縮応力０．１５ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．３５Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性無、形状保持性「◎」、総合評価「◎」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・実施例７
実施例７は、実施例５におけるアクリル樹脂被膜を無くし、その他を実施例５と同様にした例である。
実施例７は、表面硬度（アスカーＣ硬度）４度、５０％圧縮応力０．１２ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性無、形状保持性「◎」、総合評価「◎」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・実施例８
実施例８は、シリコーン樹脂１（針入度６０）０重量部、シリコーン樹脂２（針入度８５）１００重量部、シリコーン樹脂全体の針入度８５、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）１４０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）４０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）３０重量部、水酸化アルミニウム５０重量部、アルミナの全量２１０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量１４ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量６７ｗｔ％、アクリル樹脂被膜及びＰＶＤＣフィルム無しとした例である。

実施例８は、表面硬度（アスカーＣ硬度）５度、５０％圧縮応力０．１７ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「〇」であり、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、取り付け作業性が良好な放熱シートである。

・比較例６
比較例６は、シリコーン樹脂１（針入度６０）０重量部、シリコーン樹脂２（針入度８５）１００重量部、シリコーン樹脂全体の針入度８５、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）４０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）４０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）１４０重量部、水酸化アルミニウム５０重量部、アルミナの全量２２０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量６４ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量１８ｗｔ％、アクリル樹脂被膜及びＰＶＤＣフィルム無しとした例である。

比較例６は、表面硬度（アスカーＣ硬度）９度、５０％圧縮応力０．２３ＭＰａ、圧縮永久歪４６％、熱伝導率１．６Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「×」であり、アルミナ全量中のアルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量（ｗｔ％）が多いため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

・比較例７
比較例７は、比較例６におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を４０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を１３０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を５０重量部、アルミナの全量２２０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量２３ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量１８ｗｔ％とし、その他を比較例６と同様にした例である。

比較例７は、表面硬度（アスカーＣ硬度）７度、５０％圧縮応力０．２２ＭＰａ、圧縮永久歪４５％、熱伝導率１．５Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「〇」、総合評価「×」であり、アルミナ全量中のアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）０．５～５μｍ）の含有量（ｗｔ％）が少ないため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

・比較例８
比較例８は、比較例６におけるアルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）を８０重量部、アルミナ２（平均粒子径（ｄ５０）５５μｍ）を７０重量部、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）を７０重量部、アルミナの全量２２０重量部、アルミナ全量１００ｗｔ％中、アルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量３２ｗｔ％、アルミナ１（平均粒子径（ｄ５０）４．６μｍ）の含有量３６ｗｔ％とし、その他を比較例６と同様にした例である。

比較例８は、表面硬度（アスカーＣ硬度）６度、５０％圧縮応力０．２１ＭＰａ、圧縮永久歪４４％、熱伝導率１．４Ｗ／(ｍ・Ｋ)、タック性有、形状保持性「×」、総合評価「×」であり、アルミナ全量中のアルミナ３（平均粒子径（ｄ５０）８０μｍ）の含有量（％）が多いため、５０％圧縮応力が高い（高圧縮応力）。

このように、本発明によれば、低硬度低圧縮応力性及び復元性を有し、作業性が良好な放熱シートが得られる。

１０．１０Ａ放熱シート
１１アルミナ混入シリコーン樹脂
１１Ａアルミナ混入シリコーン樹脂層
２１Ａ樹脂被膜

Claims

アルミナと、
シリコーン樹脂と、を含む放熱シートであって、
前記シリコーン樹脂１００重量部に前記アルミナが１５０～３００重量部混入され、
前記放熱シートの表面硬度がアスカーＣ硬度で２～１０度、
５０％圧縮応力（ＡＳＴＭＤ５７５－９１準拠）が０．１～０．２ＭＰａ、
ＪＩＳＫ６２６２に基づく圧縮永久歪（Ｃ－ｓｅｔ、１００℃、５０％圧縮率）が２０～６０％、であることを特徴とする、
放熱シート。