(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022075259
(43)【公開日】2022-05-18
(54)【発明の名称】熱伝導部材
(51)【国際特許分類】
B32B 7/027 20190101AFI20220511BHJP
B32B 27/30 20060101ALI20220511BHJP
B32B 27/18 20060101ALI20220511BHJP
H01L 23/36 20060101ALI20220511BHJP
H01L 23/373 20060101ALI20220511BHJP
H05K 7/20 20060101ALN20220511BHJP
【ＦＩ】
B32B7/027
B32B27/30 A
B32B27/18 Z
H01L23/36 D
H01L23/36 M
H05K7/20 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020185938
(22)【出願日】2020-11-06
(71)【出願人】
【識別番号】000242231
【氏名又は名称】北川工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000578
【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】舘 直宏
【テーマコード（参考）】
4F100
5E322
5F136
【Ｆターム（参考）】
4F100AA16A
4F100AA17A
4F100AA17B
4F100AA19A
4F100AA19B
4F100AK01C
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4F100AK41A
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4F100AL07A
4F100BA03
4F100BA07
4F100BA10A
4F100BA27A
4F100BA27B
4F100CA04A
4F100CA23A
4F100CA23B
4F100DE01A
4F100DE01B
4F100EH46B
4F100GB41
4F100JA07A
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4F100JK12B
4F100YY00A
4F100YY00B
5E322AA11
5E322FA04
5F136BC07
5F136EA66
5F136FA11
5F136FA14
5F136FA17
5F136FA51
5F136FA55
5F136FA82
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高い熱伝導率と低い硬度とを兼ね備えた熱伝導部材を提供する。
【解決手段】互いに接する位置に積層される第１層１１及び第２層１２を含む複数の層が設けられた積層体であって、第１層１１は、少なくとも第１アクリル系バインダー、第１熱伝導性フィラー及び分散剤を含有する第１熱伝導性組成物によって構成され、分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する熱伝導部材１。
【選択図】図１
【解決手段】互いに接する位置に積層される第１層１１及び第２層１２を含む複数の層が設けられた積層体であって、第１層１１は、少なくとも第１アクリル系バインダー、第１熱伝導性フィラー及び分散剤を含有する第１熱伝導性組成物によって構成され、分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する熱伝導部材１。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに接する位置に積層される第１層及び第２層を含む複数の層が設けられた積層体であり、
前記第１層は、少なくとも第１アクリル系バインダー、第１熱伝導性フィラー及び分散剤を含有する第１熱伝導性組成物によって構成され、
前記第２層は、少なくとも第２アクリル系バインダー及び第２熱伝導性フィラーを含有する第２熱伝導性組成物によって構成され、
前記第１熱伝導性組成物には、１００質量部の前記第１アクリル系バインダーに対する質量比で、５００～１２００質量部の前記第１熱伝導性フィラーと、０．２～５質量部の前記分散剤とが配合され、
前記第２熱伝導性組成物には、１００質量部の前記第２アクリル系バインダーに対する配合比で、２００～４００質量部の前記第２熱伝導性フィラーが配合され、
前記分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する、
熱伝導部材。
前記第１層は、少なくとも第１アクリル系バインダー、第１熱伝導性フィラー及び分散剤を含有する第１熱伝導性組成物によって構成され、
前記第２層は、少なくとも第２アクリル系バインダー及び第２熱伝導性フィラーを含有する第２熱伝導性組成物によって構成され、
前記第１熱伝導性組成物には、１００質量部の前記第１アクリル系バインダーに対する質量比で、５００～１２００質量部の前記第１熱伝導性フィラーと、０．２～５質量部の前記分散剤とが配合され、
前記第２熱伝導性組成物には、１００質量部の前記第２アクリル系バインダーに対する配合比で、２００～４００質量部の前記第２熱伝導性フィラーが配合され、
前記分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する、
熱伝導部材。
【請求項2】
請求項１に記載の熱伝導部材であって、
前記第１アクリル系バインダーは、少なくともアクリルポリマー及び可塑剤を含有し、
前記第１アクリル系バインダーには、１００質量部の前記アクリルポリマーに対する質量比で、１５～４５質量部の前記可塑剤が配合されている、
熱伝導部材。
前記第１アクリル系バインダーは、少なくともアクリルポリマー及び可塑剤を含有し、
前記第１アクリル系バインダーには、１００質量部の前記アクリルポリマーに対する質量比で、１５～４５質量部の前記可塑剤が配合されている、
熱伝導部材。
【請求項3】
請求項１又は請求項２に記載の熱伝導部材であって、
前記第１熱伝導性フィラーは、少なくとも平均粒径６０～１００μｍの炭化ケイ素、平均粒径７０～１００μｍの第１の球状アルミナ、平均粒径１～３０μｍの第２の球状アルミナ及び平均粒径０．５～２μｍの第１の水酸化マグネシウムを含有し、
前記第２熱伝導性フィラーは、必須成分として平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを含有し、任意成分として平均粒径０．５～２μｍの第２の水酸化マグネシウムを含有し、
前記第１熱伝導性フィラーには、前記第１熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、２０～４０質量部の前記炭化ケイ素と、２０～５０質量部の前記第１の球状アルミナと、２０～５０質量部の前記第２の球状アルミナと、１～１０質量部の前記第１の水酸化マグネシウムとが配合され、
前記第２熱伝導性フィラーには、前記第２熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、９０～１００質量部の前記水酸化アルミニウムと、０～１０質量部の前記第２の水酸化マグネシウムとが配合されている、
熱伝導部材。
前記第１熱伝導性フィラーは、少なくとも平均粒径６０～１００μｍの炭化ケイ素、平均粒径７０～１００μｍの第１の球状アルミナ、平均粒径１～３０μｍの第２の球状アルミナ及び平均粒径０．５～２μｍの第１の水酸化マグネシウムを含有し、
前記第２熱伝導性フィラーは、必須成分として平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを含有し、任意成分として平均粒径０．５～２μｍの第２の水酸化マグネシウムを含有し、
前記第１熱伝導性フィラーには、前記第１熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、２０～４０質量部の前記炭化ケイ素と、２０～５０質量部の前記第１の球状アルミナと、２０～５０質量部の前記第２の球状アルミナと、１～１０質量部の前記第１の水酸化マグネシウムとが配合され、
前記第２熱伝導性フィラーには、前記第２熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、９０～１００質量部の前記水酸化アルミニウムと、０～１０質量部の前記第２の水酸化マグネシウムとが配合されている、
熱伝導部材。
【請求項4】
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の熱伝導部材であって、
前記第１層は、アスカーＣ硬度が０．１～２２となり、熱伝導率が２～１５Ｗ／ｍ・Ｋとなるように構成されている、
熱伝導部材。
前記第１層は、アスカーＣ硬度が０．１～２２となり、熱伝導率が２～１５Ｗ／ｍ・Ｋとなるように構成されている、
熱伝導部材。
【請求項5】
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の熱伝導部材であって、
前記複数の層には、前記第１層を挟んで前記第２層とは反対側において前記第１層と接する位置に積層される第３層が含まれ、
前記第３層は、厚さ１～１５μｍの樹脂フィルムによって構成されている、
熱伝導部材。
前記複数の層には、前記第１層を挟んで前記第２層とは反対側において前記第１層と接する位置に積層される第３層が含まれ、
前記第３層は、厚さ１～１５μｍの樹脂フィルムによって構成されている、
熱伝導部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、熱伝導部材に関する。
【背景技術】
【0002】
低硬度層と、低硬度層の片面又は両面に積層された補強層とを備える熱伝導シートが知られている（例えば、特許文献１参照。）。下記特許文献１に記載の熱伝導シートにおいて、低硬度層は、アクリルポリマー、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム及び可塑剤を含有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特許６７１０８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
一般に、上述のような熱伝導シートにおいては、低硬度層における熱伝導性フィラーの配合比を高めることにより、熱伝導シートの熱伝導率を高めることができる。しかし、熱伝導性フィラーの配合比を高めると、低硬度層が硬くなる傾向がある。そのため、熱伝導シートの柔軟性が低下し、熱伝導シートが変形しにくくなる。例えば、熱源となる電子部品とヒートシンクとの間に熱伝導シートを挟み込んだ際に、熱伝導シートが圧縮されても変形しにくくなる。その結果、電子部品に対する接触圧が高くなり、その分だけ電子部品に負荷がかかりやすくなる。
【0005】
一方、低硬度層における可塑剤の配合比を高めれば、低硬度層の硬度を低下させることができる。しかし、可塑剤の配合比を高めると、低硬度層の粘着性が高くなる傾向がある。そのため、熱伝導シートの製造時には、例えばカット加工を施しにくくなる等、生産性が低下する。また、熱伝導シートの使用時には、例えばカット箇所同士が粘着して、カット箇所を剥がしにくくなる等、作業性が低下する。また、可塑剤の配合比を高めると、オイルブリードが生じる原因にもなる。したがって、熱伝導シートの熱伝導率と硬度を両立させて改善することは難しい、という問題がある。
【0006】
本開示の一局面においては、高い熱伝導率と低い硬度とを兼ね備えた熱伝導部材を提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一局面における熱伝導部材は、互いに接する位置に積層される第１層及び第２層を含む複数の層が設けられた積層体である。第１層は、少なくとも第１アクリル系バインダー、第１熱伝導性フィラー及び分散剤を含有する第１熱伝導性組成物によって構成される。第２層は、少なくとも第２アクリル系バインダー及び第２熱伝導性フィラーを含有する第２熱伝導性組成物によって構成される。第１熱伝導性組成物には、１００質量部の第１アクリル系バインダーに対する質量比で、５００～１２００質量部の第１熱伝導性フィラーと、０．２～５質量部の分散剤とが配合される。第２熱伝導性組成物には、１００質量部の第２アクリル系バインダーに対する配合比で、２００～４００質量部の第２熱伝導性フィラーが配合される。分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する。
【0008】
このように構成された熱伝導部材によれば、従来品に比べ、高い熱伝導率と低い硬度とを兼ね備えた熱伝導部材となる。また、従来品に比べ、第１層の粘着性を抑制することができ、第１層においてオイルブリードが生じるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に、上述の熱伝導部材について、例示的な実施形態を挙げて説明する。
（１）熱伝導部材の構成
図１Ａに示すように、熱伝導部材１は、第１層１１、第２層１２及び第３層１３を含む複数の層が設けられた積層体である。第１層１１及び第２層１２は互いに接する位置に積層される。第３層１３は、第１層１１を挟んで第２層１２とは反対側において第１層１１と接する位置に積層される。
（１）熱伝導部材の構成
図１Ａに示すように、熱伝導部材１は、第１層１１、第２層１２及び第３層１３を含む複数の層が設けられた積層体である。第１層１１及び第２層１２は互いに接する位置に積層される。第３層１３は、第１層１１を挟んで第２層１２とは反対側において第１層１１と接する位置に積層される。
【0011】
第１層１１は、第１熱伝導性組成物によって構成される。第１熱伝導性組成物は、少なくとも第１アクリル系バインダー、第１熱伝導性フィラー及び分散剤を含有する。第１熱伝導性フィラーの配合量は、１００質量部の第１アクリル系バインダーに対する質量比で、５００～１２００質量部、より好ましくは６００～１０００質量部とされる。
【0012】
第１熱伝導性フィラーの配合比を５００質量部以上とすると、第１熱伝導性フィラーの配合比を５００質量部未満とする場合に比べ、第１層１１を熱伝導性に優れた層とすることができる。第１熱伝導性フィラーの配合比を６００質量部以上とすれば、第１層１１を更に熱伝導性に優れた層とすることができる。一方、第１熱伝導性フィラーの配合比を１２００質量部以下にすると、第１熱伝導性フィラーの配合比を１２００質量部超過とする場合に比べ、第１層１１の硬度が過剰に高くなるのを抑制することができる。第１熱伝導性フィラーの配合比を１０００質量部以下にすれば、第１層１１をより一層低硬度にすることができる。
【0013】
本実施形態の場合、第１アクリル系バインダーは、少なくともアクリルポリマー及び可塑剤を含有する。可塑剤の配合量は、１００質量部のアクリルポリマーに対する質量比で、１５～４５質量部とされる。可塑剤の配合比を１５質量部以上にすると、可塑剤の配合比を１５質量部未満とする場合に比べ、第１層１１を低硬度にすることができる。可塑剤の配合比を４５質量部以下にすると、可塑剤の配合比を４５質量部超過とする場合に比べ、第１層１１に過剰な粘着性が生じるのを抑制でき、また、第１層１１からのオイルブリードを抑制することができる。
【0014】
アクリルポリマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸エステルを含むモノマーを重合してなるポリマーと、（メタ）アクリル酸エステルと、を含むアクリル系樹脂を重合又は共重合させてなるものを利用できる。
【0015】
（メタ）アクリル酸エステルとしては、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ｎ－プロピル（メタ）アクリレート、ｉ－プロピル（メタ）アクリレート、ｎ－ブチル（メタ）アクリレート、ｉ－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、ｎ－ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ－アミル（メタ）アクリレート、ｉ－アミル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ－オクチル（メタ）アクリレート、ｉ－ミリスチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、ｉ－ノニル（メタ）アクリレート、ｉ－デシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ｉ－ステアリル（メタ）アクリレート等が挙げられる。これらは、（共）重合する際に単独で用いる他、２種類以上を併用してもよい。
【0016】
アクリルポリマーは、上述したアクリル系樹脂に、多官能モノマー、重合開始剤、可塑剤等の添加剤を適宜添加し、加熱硬化させることにより得られる。
多官能モノマーとしては、例えば、分子内に２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するもの等が挙げられる。分子内に２つの（メタ）アクリロイル基を有する２官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えば１，３－ブチレングリコールジ（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、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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、２－エチル－２－ブチル－プロパンジオール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２－ビス［４－（メタ）アクリロキシジエトキシフェニル］プロパン、２，２－ビス［４－（メタ）アクリロキシプロポキシフェニル］プロパン、２，２－ビス［４－（メタ）アクリロキシテトラエトキシフェニル］プロパン等が挙げられる。
多官能モノマーとしては、例えば、分子内に２つ以上の（メタ）アクリロイル基を有するもの等が挙げられる。分子内に２つの（メタ）アクリロイル基を有する２官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えば１，３－ブチレングリコールジ（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、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、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニルジ（メタ）アクリレート、２－エチル－２－ブチル－プロパンジオール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ステアリン酸変性ペンタエリスリトールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、２，２－ビス［４－（メタ）アクリロキシジエトキシフェニル］プロパン、２，２－ビス［４－（メタ）アクリロキシプロポキシフェニル］プロパン、２，２－ビス［４－（メタ）アクリロキシテトラエトキシフェニル］プロパン等が挙げられる。
【0017】
３官能（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリス［（メタ）アクリロキシエチル］イソシアヌレート等が挙げられ、４官能以上の（メタ）アクリレートモノマーとしては、例えばジメチロールプロパンテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールエトキシテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
【0018】
これらの多官能モノマーのうち、１，６－ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート等が好ましい。
上述した多官能モノマーは、アクリル系樹脂２０～２５質量部に対し、第１層１１においては０．００５～０．０１５質量部を配合すると好ましい。
上述した多官能モノマーは、アクリル系樹脂２０～２５質量部に対し、第１層１１においては０．００５～０．０１５質量部を配合すると好ましい。
【0019】
重合開始剤としては、ジ－（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ラウロイルパーオキサイド、ｔ－アミルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート、ベンゾイルパーオキサイド、ｔ－ブチルパーオキシ－２－エチルヘキサノエート等の有機過酸化物が挙げられる。これらの重合開始剤のうち、ジ－（４－ｔ－ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネートが好ましい。
【0020】
重合開始剤は、アクリル系樹脂２０～２５質量部に対し、０．１～０．３質量部を配合すると好ましい。
可塑剤としては、汎用のものを使用することができ、例えば、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、リン酸系可塑剤、トリメリット酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等が好適である。これらの可塑剤は、いずれか一種を単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。可塑剤を配合することにより、第１層１１が低硬度になり、熱伝導部材１に柔軟性が付与される。
可塑剤としては、汎用のものを使用することができ、例えば、フタル酸系可塑剤、アジピン酸系可塑剤、リン酸系可塑剤、トリメリット酸系可塑剤、ポリエステル系可塑剤等が好適である。これらの可塑剤は、いずれか一種を単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。可塑剤を配合することにより、第１層１１が低硬度になり、熱伝導部材１に柔軟性が付与される。
【0021】
第１層１１には、添加剤として、酸化防止剤を加えてもよい。酸化防止剤としては、例えば、ラジカル補足作用をもつフェノール系の酸化防止剤を使用することができる。このような酸化防止剤を配合すると、シート製造時のアクリル系樹脂の重合反応を抑制することができ、もって、シートの硬度を低く抑えることができる。
【0022】
酸化防止剤は、アクリル系樹脂２０～２５質量部に対し、０．０５～０．１０質量部を配合すると好ましい。酸化防止剤の配合量が少ないと、アクリル系樹脂の重合反応が進み、シートの硬度が高くなる。また、酸化防止剤の配合量が多いと、樹脂の硬化が妨げられる傾向がある。
【0023】
本実施形態の場合、第１熱伝導性フィラーは、少なくとも平均粒径６０～１００μｍの炭化ケイ素、平均粒径７０～１００μｍの第１の球状アルミナ、平均粒径１～３０μｍの第２の球状アルミナ及び平均粒径０．５～２μｍの第１の水酸化マグネシウムを含有する。本開示でいう平均粒径は、レーザー回折法等によって求められる平均粒径Ｄ５０である。
【0024】
炭化ケイ素の平均粒径を６０μｍ以上にすると、炭化ケイ素の平均粒径を６０μｍ未満とする場合に比べ、第１層１１と第２層１２との間の接合強度を向上させることができる。また、炭化ケイ素の平均粒径を１００μｍ以下にすれば、炭化ケイ素の平均粒径を１００μｍ超過とする場合に比べ、熱伝導部材１を製造する際に、炭化ケイ素の粒子が熱伝導部材１から脱落するのを抑制できる。
【0025】
第１の球状アルミナと第２の球状アルミナは、平均粒径が異なる２種類の球状アルミナである。このような２種類の球状アルミナを配合すると、炭化ケイ素の粒子間や平均粒径の大きい球状アルミナの粒子間に、平均粒径の小さい球状アルミナが充填される。これにより、熱伝導性フィラーを構成する粒子間において粒子同士の接触箇所を増大させることができ、第１層１１の熱伝導性能を向上させることができる。
【0026】
第１の球状アルミナの平均粒径を７０μｍ以上にし、第２の球状アルミナの平均粒径を３０μｍ以下にすると、第１の球状アルミナと第２の球状アルミナの粒径差が十分に大きくなる。これにより、粒径差が小さい場合に比べ、平均粒径が異なる球状アルミナを配合したことにより効果が顕著になる。第１の球状アルミナの平均粒径を１００μｍ以下にすれば、第１の球状アルミナの平均粒径を１００μｍ超過とする場合に比べ、熱伝導部材１を製造する際に、第１の球状アルミナの粒子が熱伝導部材１から脱落するのを抑制できる。第２の球状アルミナの平均粒径を１μｍ以上にすると、第２の球状アルミナの平均粒径が１μｍ未満となる場合に比べ、第１熱伝導性フィラーの粘度が過剰に高くなるのを抑制することができる。
【0027】
第１の球状アルミナと第２の球状アルミナは、双方とも低ソーダアルミナとされている。本実施形態でいう低ソーダアルミナは、不純物として含まれるＮａ成分がＮａ２Ｏ換算で０．１質量％以下に抑制されたアルミナである。
【0028】
第１の水酸化マグネシウムの平均粒径を０．５～２μｍにすると、第１熱伝導性フィラーの粘度を適度に高くすることができる。
分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する。このような分散剤を配合することにより、第１アクリル系バインダー中における第１熱伝導性フィラーの分散性を改善することができる。そのため、同様な分散剤が配合されない場合に比べ、第１層１１の熱伝導率を向上させることができる。分散剤の配合量は、１００質量部のアクリルポリマーに対する質量比で、０．２～５質量部、より好ましくは０．２～２．０質量部とされる。
分散剤は、重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いた直鎖状ポリエステル、及び重量平均分子量が１０００～２５００でリン酸が末端に付いたポリエステル－ポリエーテル共重合体のうち、少なくとも一方を含有する。このような分散剤を配合することにより、第１アクリル系バインダー中における第１熱伝導性フィラーの分散性を改善することができる。そのため、同様な分散剤が配合されない場合に比べ、第１層１１の熱伝導率を向上させることができる。分散剤の配合量は、１００質量部のアクリルポリマーに対する質量比で、０．２～５質量部、より好ましくは０．２～２．０質量部とされる。
【0029】
以上のように構成される第１層１１は、本実施形態の場合、アスカーＣ硬度が０．１～２２となるように構成される。これにより、第１層１１を十分に低硬度にすることができる。また、本実施形態の場合、第１層１１は、熱伝導率が２～１５Ｗ／ｍ・Ｋとなるように構成される。これにより、第１層１１を十分に高熱伝導率にすることができる。
【0030】
第２層１２は、少なくとも第２アクリル系バインダー及び第２熱伝導性フィラーを含有する第２熱伝導性組成物によって構成される。この第２熱伝導性組成物には、１００質量部の第２アクリル系バインダーに対する配合比で、２００～４００質量部（より好ましくは２５０～３５０質量部。）の第２熱伝導性フィラーが配合される。
【0031】
本実施形態の場合、第２アクリル系バインダーは、少なくともアクリルポリマーを含有する。アクリルポリマーとしては、第１アクリル系バインダーに含まれるアクリルポリマーと同様なアクリルポリマーを利用できる。ただし、第２層１２は、第１層１１よりも硬度の高い層とされる。そのため、例えば、多官能モノマーの配合量は、第１層１１よりも多くてもよく、例えば、第２層１２においては０．０５～０．１０質量部の多官能モノマーを配合すると好ましい。
【0032】
本実施形態の場合、第２熱伝導性フィラーには、第２熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、必須成分として９０～１００質量部の水酸化アルミニウムと、任意成分として０～１０質量部の第２の水酸化マグネシウムとが配合される。すなわち、１００質量部の第２熱伝導性フィラーは、必須成分である１００質量部の水酸化アルミニウムで構成されていてもよいし、必須成分である水酸化アルミニウムに対し、１０質量部以下となる範囲内で任意成分としての第２の水酸化マグネシウムが配合されて、水酸化アルミニウム及び第２の水酸化マグネシウムの合計で１００質量部となるように構成されていてもよい。
【0033】
このように構成される第２層１２は、第１層１１よりも硬度が高い層であり、第１層１１よりも粘着性が低い層である。そのため、第１層１１の一面を第２層１２で覆えば、第２層１２が設けられない熱伝導部材に比べ、熱伝導部材１の一面に粘着性が生じるのを抑制することができる。
【0034】
第３層１３は、厚さ１～１５μｍの樹脂フィルムによって構成される。樹脂フィルムを構成する樹脂は、熱伝導部材１としての熱伝導性能を過剰に阻害しないような樹脂であれば、どのような樹脂であってもよいが、一例を挙げれば、例えばＰＥＴフィルム等のポリエステルフィルムを挙げることができる。なお、ＰＥＴはポリエチレンテレフタラートの略称である。
【0035】
第３層１３は、第１層１１よりも硬度が高い層であり、第１層１１よりも粘着性が低い層である。そのため、第１層１１の一面を第３層１３で覆えば、第３層１３が設けられない熱伝導部材に比べ、熱伝導部材１の一面に粘着性が生じるのを抑制することができる。
【0036】
以上のように構成される熱伝導部材１は、例えば図１Ｂに示すように、電子回路基板２１の一面に実装された電子部品２２と、電子機器の筐体を構成する金属パネル２３との間に介装される。これにより、電子部品２２において発生する熱を、熱伝導部材１を介して金属パネル２３へと伝導し、電子部品２２からの排熱を促すことができる。図１Ｂに示す例では、第２層１２を金属パネル２３に接触させ、第３層１３を電子部品２２に接触させてあるが、第２層１２を電子部品２２に接触させ、第３層１３を金属パネル２３に接触させてもよい。
【0037】
第１層１１の厚さは、０．７～５．９ｍｍ程度に構成されると好ましい。第２層１２の厚さは、０．１～０．３ｍｍ程度に構成されると好ましい。第１層１１及び第２層１２の厚さを上述の下限値以上に構成することにより、熱伝導部材１に外力が作用した際に、熱伝導部材１が千切れるのを抑制できる。また、第１層１１及び第２層１２の厚さを上述の上限値以下に構成することにより、良好な熱伝導性能を発現させることができる。
【0038】
（２）熱伝導部材の製造例
次に、熱伝導部材の製造例について説明する。
（２．１）第１層の製造例
［実施例１］
平均粒径６０～１００μｍの炭化ケイ素２９．１４質量部と、平均粒径７０～１００μｍの第１の球状アルミナ３４．３０質量部と、平均粒径１～３０μｍの第２の球状アルミナ３２．６５質量部と、平均粒径０．５～２μｍの第１の水酸化マグネシウム３．９１質量部を混合することにより、第１熱伝導性フィラーを調製した。
次に、熱伝導部材の製造例について説明する。
（２．１）第１層の製造例
［実施例１］
平均粒径６０～１００μｍの炭化ケイ素２９．１４質量部と、平均粒径７０～１００μｍの第１の球状アルミナ３４．３０質量部と、平均粒径１～３０μｍの第２の球状アルミナ３２．６５質量部と、平均粒径０．５～２μｍの第１の水酸化マグネシウム３．９１質量部を混合することにより、第１熱伝導性フィラーを調製した。
【0039】
続いて、第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第１熱伝導性フィラー６７１．５８質量部と、分散剤０．６２質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．５２質量部が配合された組成物を利用した。
【0040】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は３、熱伝導率は２．３６９Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【0041】
［実施例２］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５２．８１質量部と、分散剤０．５７質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．４０質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５２．８１質量部と、分散剤０．５７質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．４０質量部が配合された組成物を利用した。
【0042】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は７、熱伝導率は３．３７２Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【0043】
［実施例３］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー９４８．５８質量部と、分散剤０．６３質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．４９質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー９４８．５８質量部と、分散剤０．６３質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．４９質量部が配合された組成物を利用した。
【0044】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は７、熱伝導率は３．８９９Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【0045】
［比較例１］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー１３０２．１０質量部と、分散剤０．５６質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．５１質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー１３０２．１０質量部と、分散剤０．５６質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．５１質量部が配合された組成物を利用した。
【0046】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は２９、熱伝導率は５．１２４Ｗ／ｍ・Ｋであった。第１熱伝導性フィラーの配合比を１３０２．１０質量部としたことにより、アスカーＣ硬度は２９となった。
【0047】
［比較例２］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．２９質量部を配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．４０質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．２９質量部を配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤２２．４０質量部が配合された組成物を利用した。
【0048】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度を測定したところ、アスカーＣ硬度は２９であった。第１熱伝導性フィラーの配合量は実施例２に近いが、分散剤を配合していないため、アスカーＣ硬度は２９となった。
【0049】
［比較例３］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．２９質量部を配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．２９質量部を配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
【0050】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度を測定したところ、アスカーＣ硬度は２４であった。第１熱伝導性フィラーの配合量は実施例２に近く、比較例２に比べて可塑剤の配合量も増大させたが、分散剤を配合していないため、アスカーＣ硬度は２４となった。
【0051】
［比較例４］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．１０質量部と、分散剤０．１９質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、比較例３と同じく、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．１０質量部と、分散剤０．１９質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、比較例３と同じく、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
【0052】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度を測定したところ、アスカーＣ硬度は２３であった。第１熱伝導性フィラーの配合量は実施例２に近く、可塑剤の配合量は比較例３と同じで実施例２よりも多いが、分散剤の配合量が０．１９質量部と少ないため、アスカーＣ硬度は２３となった。
【0053】
［実施例４］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．００質量部と、分散剤０．２９質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５３．００質量部と、分散剤０．２９質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
【0054】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度を測定したところ、アスカーＣ硬度は２０であった。第１熱伝導性フィラーの配合量及び可塑剤の配合量は比較例４とほぼ同じであるが、分散剤の配合量が０．２９質量部とされているため、アスカーＣ硬度は２０となった。
【0055】
［実施例５］
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５２．７２質量部と、分散剤０．５７質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
第１アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記実施形態１と同様の第１熱伝導性フィラー８５２．７２質量部と、分散剤０．５７質量部とを配合し、第１熱伝導性組成物を調製した。第１アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマー１００質量部に対し、可塑剤３８．９４質量部が配合された組成物を利用した。
【0056】
上記第１熱伝導性組成物をシート状に成形し、第１層１１に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は７、熱伝導率は３．３５４Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【0057】
（２．２）第２層の製造例
［実施例６］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー２８１．１０質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
［実施例６］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー２８１．１０質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
【0058】
上記第２熱伝導性組成物をシート状に成形し、第２層１２に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は４５、熱伝導率は１．０４Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【0059】
［実施例７］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウム２６３．６７重量部と、平均粒径０．５～２μｍの第２の水酸化マグネシウム１７．１４重量部とを混合することにより、第２熱伝導性フィラーを調製した。第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー２８０．８１質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウム２６３．６７重量部と、平均粒径０．５～２μｍの第２の水酸化マグネシウム１７．１４重量部とを混合することにより、第２熱伝導性フィラーを調製した。第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー２８０．８１質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
【0060】
上記第２熱伝導性組成物を第１層１１に対して塗工し、第２層１２に相当する成形品を得た。
［実施例８］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー３３７．２５質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
［実施例８］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー３３７．２５質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
【0061】
上記第２熱伝導性組成物を第１層１１に対して塗工し、第２層１２に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は６４、熱伝導率は１．２８Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【0062】
［比較例５］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー４２１．６５質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー４２１．６５質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
【0063】
上記第２熱伝導性組成物を第１層１１に対して塗工し、第２層１２に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は７７、熱伝導率は１．５５Ｗ／ｍ・Ｋであった。第２熱伝導性フィラーの配合量が過多であるため、第２熱伝導性組成物の性状がジャリジャリしたものとなり、塗工性に劣る組成物となった。
【0064】
［比較例６］
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー１３７．１９質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを、第２熱伝導性フィラーとし、第２アクリル系バインダー１００質量部に対して、上記第２熱伝導性フィラー１３７．１９質量部を配合し、第２熱伝導性組成物を調製した。第２アクリル系バインダーとしては、アクリルポリマーを利用した。
【0065】
上記第２熱伝導性組成物を第１層１１に対して塗工し、第２層１２に相当する成形品を得た。アスカーＣ硬度及び熱伝導率を測定したところ、アスカーＣ硬度は９、熱伝導率は０．５８Ｗ／ｍ・Ｋであった。第２熱伝導性フィラーの配合量が過少であるため、第２熱伝導性組成物の性状がシャビシャビしたものとなり、塗工性に劣る組成物となった。
【0066】
（３）他の実施形態
以上、熱伝導部材１について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
以上、熱伝導部材１について、例示的な実施形態を挙げて説明したが、上述の実施形態は本開示の一態様として例示されるものにすぎない。すなわち、本開示は、上述の例示的な実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想を逸脱しない範囲内において、様々な形態で実施することができる。
【0067】
例えば、上記実施形態では、本開示の熱伝導部材１の構成材料に関し、特定の配合比で配合された具体例をいくつか例示したが、各構成材料の配合比については、本開示に示す数値範囲内で任意に調節することができる。
【0068】
なお、上記実施形態で例示した１つの構成要素によって実現される複数の機能を、複数の構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した１つの構成要素によって実現される１つの機能を、複数の構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した複数の構成要素によって実現される複数の機能を、１つの構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現してもよい。上記実施形態で例示した構成の一部を省略してもよい。上記実施形態のうち、１つの実施形態で例示した構成の少なくとも一部を、当該１つの実施形態以外の上記実施形態で例示した構成に対して付加又は置換してもよい。
【0069】
（４）補足
なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の熱伝導部材は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。
なお、以上説明した例示的な実施形態から明らかなように、本開示の熱伝導部材は、更に以下に挙げるような構成を備えていてもよい。
【0070】
（Ａ）第１アクリル系バインダーは、少なくともアクリルポリマー及び可塑剤を含有してもよい。また、第１アクリル系バインダーには、１００質量部のアクリルポリマーに対する質量比で、１５～４５質量部の可塑剤が配合されていてもよい。
【0071】
（Ｂ）第１熱伝導性フィラーは、少なくとも平均粒径６０～１００μｍの炭化ケイ素、平均粒径７０～１００μｍの第１の球状アルミナ、平均粒径１～３０μｍの第２の球状アルミナ及び平均粒径０．５～２μｍの第１の水酸化マグネシウムを含有してもよい。第２熱伝導性フィラーは、必須成分として平均粒径５～５０μｍの水酸化アルミニウムを含有し、任意成分として平均粒径０．５～２μｍの第２の水酸化マグネシウムを含有してもよい。第１熱伝導性フィラーには、第１熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、２０～４０質量部の炭化ケイ素と、２０～５０質量部の第１の球状アルミナと、２０～５０質量部の第２の球状アルミナと、１～１０質量部の第１の水酸化マグネシウムとが配合されてもよい。第２熱伝導性フィラーには、第２熱伝導性フィラー１００質量部中に占める質量比で、９０～１００質量部の水酸化アルミニウムと、０～１０質量部の第２の水酸化マグネシウムとが配合されていてもよい。
【0072】
（Ｃ）第１層は、アスカーＣ硬度が０．１～２２となり、熱伝導率が２～１５Ｗ／ｍ・Ｋとなるように構成されていてもよい。
（Ｄ）複数の層には、第１層を挟んで第２層とは反対側において第１層と接する位置に積層される第３層が含まれてもよい。第３層は、厚さ１～１５μｍの樹脂フィルムによって構成されていてもよい。
（Ｄ）複数の層には、第１層を挟んで第２層とは反対側において第１層と接する位置に積層される第３層が含まれてもよい。第３層は、厚さ１～１５μｍの樹脂フィルムによって構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0073】
１…熱伝導部材、１１…第１層、１２…第２層、１３…第３層、２１…電子回路基板、２２…電子部品、２３…金属パネル。
【図1】