特開 2024-166867 低線膨張性混抄紙及びその製造方法

(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】P2024166867

(43)【公開日】2024-11-29

(54)【発明の名称】低線膨張性混抄紙及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   D21H 13/26 20060101AFI20241122BHJP

   D21H 17/67 20060101ALI20241122BHJP

   D21H 13/50 20060101ALI20241122BHJP

   D21H 17/46 20060101ALI20241122BHJP

【ＦＩ】

D21H13/26

D21H17/67

D21H13/50

D21H17/46

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023083255

(22)【出願日】2023-05-19

(71)【出願人】

【識別番号】000116404

【氏名又は名称】阿波製紙株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003225

【氏名又は名称】弁理士法人豊栖特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】湯本 明

【テーマコード（参考）】

4L055

【Ｆターム（参考）】

4L055AF03

4L055AF35

4L055AG02

4L055AG77

4L055AG79

4L055AH37

4L055AH49

4L055BE10

4L055BE20

4L055CH16

4L055EA04

4L055EA08

4L055EA09

4L055EA14

4L055EA15

4L055EA21

4L055FA11

4L055FA18

4L055GA01

(57)【要約】

【課題】熱伝導性を維持しつつ、線膨張係数を抑えた低線膨張性混抄紙等を提供する。
【解決手段】低線膨張性混抄紙は、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維と、バインダ樹脂を備える。前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。これにより、線膨張係数を抑制した低線膨張性混抄紙を実現できる。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

膨張化黒鉛と、
アラミドパルプと、
炭素繊維と、
バインダ樹脂と、
を備える低線膨張性混抄紙であって、
前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、
熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上である低線膨張性混抄紙。

【請求項2】

請求項１に記載の低線膨張性混抄紙であって、
前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数の差が、０．５ｐｐｍ／Ｋ以下である低線膨張性混抄紙。

【請求項3】

請求項１に記載の低線膨張性混抄紙であって、
前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、
いずれも４ｐｐｍ／Ｋ以下であり、
両者の差が０．２ｐｐｍ／Ｋ以下である低線膨張性混抄紙。

【請求項4】

請求項１に記載の低線膨張性混抄紙であって、
前記膨張化黒鉛が、粉体である低線膨張性混抄紙。

【請求項5】

請求項１に記載の低線膨張性混抄紙であって、
前記膨張化黒鉛に対するアラミドパルプの比率が、０．１０～０．３０である低線膨張性混抄紙。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の低線膨張性混抄紙であって、
厚さが１００μｍ以上である低線膨張性混抄紙。

【請求項7】

請求項１～５のいずれか一項に記載の低線膨張性混抄紙であって、
前記バインダ樹脂の樹脂付量が、１４％～３３％である低線膨張性混抄紙。

【請求項8】

請求項１～５のいずれか一項に記載の低線膨張性混抄紙であって、
大きさが、１ｍ×１ｍ以上である低線膨張性混抄紙。

【請求項9】

請求項１～５のいずれか一項に記載の低線膨張性混抄紙であって、
密度が１．５ｇ／ｃｍ³以下である低線膨張性混抄紙。

【請求項10】

請求１～５のいずれか一項に記載の低線膨張性混抄紙であって、
前記膨張化黒鉛と、前記アラミドパルプと、前記炭素繊維と、バインダ樹脂繊維を含むシート材に、前記バインダ樹脂が含浸されてなる低線膨張性混抄紙。

【請求項11】

膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維を混抄してシート材を得る工程と、
前記シート材に、バインダ樹脂として熱硬化性樹脂を含浸させる工程と、
前記熱硬化性樹脂を含浸させたシート材を、熱圧加工し、
シート材の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、
熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上である低線膨張性混抄紙を得る工程と、
を含む低線膨張性混抄紙の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、低線膨張性混抄紙及びその製造方法に関し、例えば放熱シート等に利用可能な低線膨張性混抄紙及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

各種の電気製品に用いられている半導体部品の消費電力は、高出力化の要請により近年高くなり、発熱量が増大している。そのため、半導体部品を実装する基板や貼付するシート材においては、発熱した熱を速やかに逃がすことで基板の温度上昇を抑えるよう、高い熱伝導性が求められる。

【0003】

その一方で、このようなシート材が熱を受けて膨張すると、実装した半導体部品がずれて不具合が生じることが考えられる。このため、熱膨張を防ぐために、線膨張係数の低い材料が求められている。しかしながら、金属等の熱伝導率の高い材質は線膨張係数が大きいものが多く、両立が容易でないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許７０７０８１９号公報

【特許文献2】特開２０２１－１０６２０２号公報

【特許文献3】特開２０２０－１２１９４号公報

【特許文献4】特開２０１１－２５２９７号公報

【特許文献5】特開２０１１－２１３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の目的の一は、熱伝導性を維持しつつ、線膨張係数を抑えた低線膨張性混抄紙及びその製造方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段及び発明の効果】

【0006】

第１の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維と、バインダ樹脂と、を備える低線膨張性混抄紙であって、前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。上記構成により、線膨張係数を抑制した低線膨張性混抄紙を実現できる。

【0007】

また、第２の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記形態において、前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数の差が、０．５ｐｐｍ／Ｋ以下である。上記構成により、線膨張係数の縦横差を小さくした低線膨張性混抄紙を得ることができる。

【0008】

さらに、第３の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、前記低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも４ｐｐｍ／Ｋ以下であり、両者の差が０．２ｐｐｍ／Ｋ以下である。上記構成により、線膨張係数の縦横差を小さくした低線膨張性混抄紙を得ることができる。

【0009】

さらにまた、第４の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、前記膨張化黒鉛が、粉体である。

【0010】

さらにまた、第５の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、前記膨張化黒鉛に対するアラミドパルプの比率が、０．１０～０．３０である。

【0011】

さらにまた、第６の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、厚さが１００μｍ以上である。上記構成により、低線膨張性混抄紙を用いた製品の製造工程における低線膨張性混抄紙のハンドリングが容易となる。

【0012】

さらにまた、第７の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、前記バインダ樹脂の樹脂付量が、１４％～３３％である。

【0013】

さらにまた、第８の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、大きさが、１ｍ×１ｍ以上である。上記構成により、連続生産が可能な抄紙工程を利用して大判化が可能となる。

【0014】

さらにまた、第９の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、密度が１．５ｇ／ｃｍ³以下である。

【0015】

さらにまた、第１０の形態に係る低線膨張性混抄紙によれば、上記いずれかの形態において、前記膨張化黒鉛と、前記アラミドパルプと、前記炭素繊維と、バインダ樹脂繊維を含むシート材に、前記バインダ樹脂が含浸されている。

【0016】

さらにまた、第１１の形態に係る低線膨張性混抄紙の製造方法によれば、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維を混抄してシート材を得る工程と、前記シート材に、バインダ樹脂として熱硬化性樹脂を含浸させる工程と、前記熱硬化性樹脂を含浸させたシート材を、熱圧加工し、シート材の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも５ｐｐｍ／Ｋ以下であり、熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上である低線膨張性混抄紙を得る工程とを含む。これにより、寸法安定性と熱伝導性を備える低線膨張性混抄紙を抄紙により得ることができる。またＵＤ材の欠点を補うために、高価な炭素繊維のクロス材を用いることなく、炭素繊維の端材を用いて抄紙により多方向の強度を高めた低線膨張性混抄紙が得られる利点を享受できる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】ＬＥＤを貼り付けた基材を複数枚敷き詰めてディスプレイを構成する様子を示す模式図である。

【図2】図２Ａは比較例２に係る低線膨張性混抄紙のＭＤの変形量、図２ＢはＣＤの変形量を、それぞれ示すグラフである。

【図3】図３Ａは実施例１に係る低線膨張性混抄紙のＭＤの変形量、図３ＢはＣＤの変形量を、それぞれ示すグラフである。

【図4】図４Ａは実施例２に係る低線膨張性混抄紙のＭＤの変形量、図４ＢはＣＤの変形量を、それぞれ示すグラフである。

【図5】図５Ａは実施例３に係る低線膨張性混抄紙のＭＤの変形量、図５ＢはＣＤの変形量を、それぞれ示すグラフである。

【図6】図６Ａは実施例４に係る低線膨張性混抄紙のＭＤの変形量、図６ＢはＣＤの変形量を、それぞれ示すグラフである。

【図7】比較例１～２、実施例１～４に係る低線膨張性混抄紙の３０℃～５０℃の線膨張係数を示すグラフである。

【図8】比較例１～２、実施例１～４に係る低線膨張性混抄紙の３０℃～１００℃の線膨張係数を示すグラフである。

【図9】比較例１～２、実施例１～４に係る低線膨張性混抄紙の３０℃～１５０℃の線膨張係数を示すグラフである。

【図10】比較例１～２、実施例１～４に係る低線膨張性混抄紙の３０℃～２００℃の線膨張係数を示すグラフである。

【図11】比較例１～２、実施例１～４に係る低線膨張性混抄紙の熱伝導率を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本開示の技術思想を具体化するための例示であって、本開示は以下のものに限定されない。また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特定的な記載がない限りは、本開示の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本開示を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。

【0019】

放熱性と寸法安定性に優れた基板やシート材が、半導体部品を固定する用途などで求められている。例えば、マイクロＬＥＤディスプレイのＬＥＤ素子を貼り付ける基材には、放熱のための熱伝導性に加えて、熱膨張時の変動の少ない寸法安定性が求められる。図１に示すようにマイクロＬＥＤ素子１を貼り付けた基材を複数枚敷き詰めてマイクロＬＥＤディスプレイを構成する際に、使用時の発熱によって基材１０が膨張、収縮し、基材同士の間に隙間ＧＰが生じて見栄えが悪くなることがある。

【0020】

そこで、マイナスの線膨張を持つ炭素繊維を用いた炭素繊維強化プラスチック（Carbon Fiber Reinforced Plastics：ＣＦＲＰ）が主に使用されている。しかしながら、一般にＣＦＲＰはＵＤ（UniDerection）材で、炭素繊維を一方向に揃えたものであるため、炭素繊維が揃っている方向においては寸法安定性が優れる反面、これと交差する方向においてはバインダ樹脂の線膨張が支配的となり、寸法安定性が劣るという欠点があり直交方向等に向きを変えて複数枚積層して使用しなければならない結果、厚みが大きくなるという問題があった。

【0021】

本願発明者は、このような背景に鑑みて寸法安定性と熱伝導性を両立させた基材を鋭意研究し、膨張化黒鉛を使用することで方向性なく寸法安定性を発揮できることを見出し、本願発明を成すに至った。以下、詳述する。
［実施形態１］

【0022】

実施形態１に係る低線膨張性混抄紙は、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維を混抄したシート材に、バインダ樹脂を含浸している。このようにマイナスの線膨張特性を有するアラミドを用いることで線膨張係数を抑制できる。具体的には、低線膨張性混抄紙の縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数が、いずれも５ｐｐｍ／Ｋ以下、好ましくは４ｐｐｍ／Ｋ以下としている。また、これら縦方向、横方向における３０℃～２００℃の線膨張係数の差を、０．５ｐｐｍ／Ｋ以下とすることが好ましく、さらに好ましくは０．２ｐｐｍ／Ｋ以下とする。これにより、異方性を低減した低線膨張性混抄紙を得ることができる。

【0023】

また低線膨張性混抄紙に膨張化黒鉛を混抄することで、熱伝導率を高めている。具体的には、熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは４０Ｗ／ｍ・Ｋ以上としている。

【0024】

膨張化黒鉛は、粉体や粉末状とすることが好ましい。これにより、繊維状や棒状の黒鉛と比べて、膨張化黒鉛の方向性を低減し、線膨張係数の縦方向と横方向の差を小さくできる。

【0025】

粉体の膨張化黒鉛は、均一な混抄紙が得られる限りで粒径が大きいほうが良く、平均粒径を１００～５００μｍとすることが好ましい。これにより、熱伝導性と低線膨張率とを両立出来る効果が得られる。

【0026】

さらにシート材には、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維に加えて、バインダ樹脂繊維（一種類または二種類以上）を加えてもよい。バインダ樹脂繊維には、熱可塑性樹脂が好適に利用できる。具体的には、「ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリトリメチレンテレフタレート（ＰＴＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、液晶ポリエステル等のポリエステルや、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリブチレン等のポリオレフィンや、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）などのポリアリーレンスルフィド、ポリケトン（ＰＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、液晶ポリマー（ＬＣＰ）」などの結晶性樹脂、「スチレン系樹脂の他、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、ポリエーテルサルホン、ポリアリレート（ＰＡＲ）」などの非晶性樹脂、その他、フェノール系樹脂、フェノキシ樹脂、更にポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、フッ素系樹脂、およびアクリロニトリル系等の熱可塑エラストマー等や、これらの共重合体および変性体等から選ばれる熱可塑性樹脂が挙げられる。

【0027】

低線膨張性混抄紙の厚さは、好ましくは１００μｍ以上、より好ましくは１５０μｍ以上、さらに好ましくは１５０μｍ～１０ｍｍとする、最も好ましくは１５０μｍ～３ｍｍとする。これにより、低線膨張性混抄紙を用いた製品の製造工程における低線膨張性混抄紙の把持や搬送し易さといったハンドリングの面で有利となる

【0028】

また低線膨張性混抄紙の大きさは、１ｍ×１ｍ以上、好ましくは１ｍ×２ｍ以上、とすることができる。連続生産が可能な抄紙工程を利用すれば大判化が可能となる。

【0029】

さらに低線膨張性混抄紙の密度を、１．５ｇ／ｃｍ³以下とすることが好ましい。これにより、軽量な低線膨張性混抄紙を得ることができる。そのため、大判化した際、重量が大きくなり過ぎない。
（バインダ樹脂）

【0030】

低線膨張性混抄シートは、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維が混抄されたシート材に、バインダ樹脂を含浸することで得られる。この際のバインダ樹脂の最適付量としては、好ましくは１４％～３３％、より好ましくは２２％～２６％とする。より具体的には、線膨張係数が５ｐｐｍ／Ｋ以下の場合は、シート材の重量１００ｇに対して、１４％～３２％、線膨張係数が４ｐｐｍ／Ｋ以下の場合は２２％～２６％とする。樹脂付量が少なすぎると、フィラー間の接着が不十分となる。逆に樹脂付量が多すぎると、得られた低線膨張性混抄紙の線膨張係数がバインダ樹脂の線膨張率に依存することとなる。このため、寸法安定性を実現するため、バインダ樹脂の付量を上述の範囲に調整する。

【0031】

バインダ樹脂には、熱硬化性樹脂を利用できる。熱硬化性樹脂には、例えばフェノール、不飽和ポリエステル、エポキシ、ビニルエステル、ビスマレイミド、シアネート、ポリイミド等が利用できる。

【0032】

膨張化黒鉛に対するアラミドパルプの比率は、０．１０～０．３０とすることが好ましい。これにより、混抄紙から膨張化黒鉛が脱離することを防止するのに加え低線膨張性の効果が得られる。具体的には、膨張化黒鉛の比率は６０～９０ｗｔ％、アラミドパルプは５ｗｔ％～３０ｗｔ％、炭素繊維は０ｗｔ％～１０ｗｔ％とすることが好ましい。またバインダ樹脂は、好ましくは１４％～３３％、より好ましくは２２～２６％とする。
［低線膨張性混抄紙の製造方法］

【0033】

このような低線膨張性混抄紙の製造方法は、以下のようにして行われる。まず、膨張化黒鉛と、アラミドパルプと、炭素繊維を混抄してシート材を得る。抄紙工程を利用することで、連続生産が可能となり、大判のシート材が得られる。また従来のＣＦＲＰのＵＤ材の欠点を補うために直交方向等に向きを変えて複数枚積層させることなく、抄紙により多方向の強度を高めたシート材が得られる。

【0034】

さらに炭素繊維として端材を用いることにより、長尺の炭素繊維を用いる場合と比べて安価に製造できる利点も得られる。炭素繊維の繊維長は、３ｍｍ～１３ｍｍとすることができる。

【0035】

次に、混抄して得られたシート材に、熱硬化性樹脂を含浸させる。樹脂含浸には、含浸法、カーテンコーター、ブレードコーター、キスコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ファウンテンコーター、スクリーンコーター等が使用できる。中でもシート内部まで樹脂を浸透させる点から、含浸法が好適に使用できる。

【0036】

さらに樹脂含浸加工されたシート材を熱圧加工（熱プレス）する。熱プレスは、圧力１ＭＰａ～２０ＭＰａの環境下で、１００℃～３００℃で行う。これにより、熱伝導の高い、熱伝導率が３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上の低線膨張性混抄紙を得ることができる。また抄紙工程でシート材が得られるため、大判化が容易で寸法上の制約を少なくできる。さらに、線膨張係数の異方性を抑制し、３０℃～２００℃の線膨張係数が４ｐｐｍ／Ｋ以下とした低線膨張性混抄紙が得られる。製造工程も、抄紙と樹脂含浸加工、及び熱圧加工のみで足りるので、容易に製造できる利点も得られる。
［実施例、比較例］

【0037】

以下、実施例１～３及び比較例１～３に係る低線膨張性混抄紙をそれぞれ作製し、その特性を調べた。ここでは、粉体の膨張化黒鉛、アラミドパルプに、バインダ樹脂繊維、炭素繊維をそれぞれ７０：１５：１３：２の割合で混抄してシート材の原紙を得た。シート材の原紙は、坪量が２００ｇ／ｍ²、厚さが０．４ｍｍであった。

【0038】

このシート材に対し、バインダ樹脂としてフェノール樹脂を含浸させた。ここで各実施例、比較例において、バインダ樹脂の樹脂付量を異ならせた。すなわち比較例１では樹脂付量を０％、比較例２では７％とした。一方、実施例１では１４％、実施例２では２３％、実施例３では２９％、実施例４では３７％とした。具体的には、フェノール樹脂にＤＩＣ社製Ｊ－３２５を用いて、各付量になるようにメタノールで希釈し、含浸加工し、６０℃で１５分間乾燥させた。

【0039】

さらに、熱圧加工して低線膨張性混抄紙のサンプルを得た。各サンプルにおいては、熱圧加工は７ＭＰａ、１８０℃で１０分間行った。

【0040】

このようにして得られた低線膨張性混抄紙の各サンプルの線膨張係数を、３０℃～５０℃、３０℃～１００℃、３０℃～１５０℃、３０℃～２００℃の各場合について、流れ方向であるＭＤ（Machine Direction）あるいは縦方向とＣＤ（Cross direction）あるいは横方向でそれぞれ測定した。平均線膨張係数を測定するため、ＪＩＳ Ｋ ７１９７を参考に、熱機械分析（ＴＭＡ法）を用いた。試験片の大きさは、５ｍｍ幅×３０ｍｍとした。測定装置は、ネッチジャパン株式会社製超高温対応型熱機械分析装置ＴＭＡ４０２ Ｆ１ Ｈｙｐｅｒｉｏｎを用いた。
測定条件は、
・試験モード：引張モード
・測定方向：ＭＤ、ＣＤ
・試料長さ：２０ｍｍ
・測定温度：室温～２００℃
・昇温速度：５℃／ｍｉｎ．
・試験荷重：４９ｍＮ
・測定雰囲気：窒素気流中（１５０ｍＬ／ｍｉｎ．）
とした。

【0041】

また各サンプルの熱伝導率を測定した。熱伝導率の測定には、ネッチジャパン株式会社製キセノンフラッシュアナライザーＬＦＡ４４７Ｎａｎｏｆｌａｓｈを用いて、測定温度２３℃にて行った。各サンプルのデータを、表１に示す。また、比較例２のＭＤ、ＣＤの熱膨張係数を図２Ａ、図２Ｂに、実施例１のＭＤ、ＣＤの熱膨張係数を図３Ａ、図３Ｂに、実施例２のＭＤ、ＣＤの熱膨張係数を図４Ａ、図４Ｂに、実施例３のＭＤ、ＣＤの熱膨張係数を図５Ａ、図５Ｂに、実施例４のＭＤ、ＣＤの熱膨張係数を図６Ａ、図６Ｂに、それぞれ示す。さらに３０℃～５０℃、３０℃～１００℃、３０℃～１５０℃、３０℃～２００℃の線膨張係数をｐｐｍに換算したものを、図７～図１０に示す。加えて、各サンプルの熱伝導率を図１１に示す。

【0042】

【表1】

【0043】

これらの表及び図に示すように、比較例に係るサンプルでは、ＭＤ、ＣＤの線膨張係数の乖離が比較的大きいのに対し、実施例に係るサンプルでは、その差を抑制できていることが確認できた。特に３０℃～２００℃の範囲ではＭＤ、ＣＤの線膨張係数の差分が比較例１で２．８ｐｐｍ、比較例２で４．７ｐｐｍあるのに対し、いずれの実施例でも１ｐｐｍ以下に抑制でき、実施例２では０．２ｐｐｍまで低減できており、線膨張係数の異方性を極減できていることが確認された。一方で、熱伝導率は３４Ｗ／ｍ・Ｋ以上を達成できた。このように、線膨張係数を抑えながら縦横差を小さくし、熱伝導率を維持した低線膨張性混抄紙を得ることができた。

【産業上の利用可能性】

【0044】

本開示に係る低線膨張性混抄紙及びその製造方法は、マイクロＬＥＤディスプレイなど、半導体部品を実装する基板やシート材として好適に利用できる。特に、温度に対する寸法の変化を抑制した、線膨張係数が低いことが求められる電気機器において好適に利用できる。

【0045】

また抄紙技術を利用することで炭素繊維の端材を利用でき、長尺の炭素繊維として利用できない廃材の有効活用につながり、廃棄物の利活用やリサイクルの利用拡大にも貢献し、環境負荷を低減できる結果、２０１５年９月の国連サミットで採択された国際目標ＳＤＧｓ（持続可能な開発目標）に掲げられた１７のゴール及び１６９のターゲットの内、
・「８．働きがいも経済成長も」、「８．４ ２０３０年までに、世界の消費と生産における資源効率を漸進的に改善させ、先進国主導の下、持続可能な消費と生産に関する１０年計画枠組みに従い、経済成長と環境悪化の分断を図る。」
・「９．産業と技術革新の基盤をつくろう」、「９．４ ２０３０年までに、資源利用効率の向上とクリーン技術及び環境に配慮した技術・産業プロセスの導入拡大を通じたインフラ改良や産業改善により、持続可能性を向上させる。全ての国々は各国の能力に応じた取組を行う。」、
・「１１．住み続けられるまちづくりを」、「１１．６ ２０３０年までに、大気の質及び一般並びにその他の廃棄物の管理に特別な注意を払うことによるものを含め、都市の一人当たりの環境上の悪影響を軽減する。」、
「１２．つくる責任 つかう責任」、「１２．４ ２０２０年までに、合意された国際的な枠組みに従い、製品ライフサイクルを通じ、環境上適正な化学物質や全ての廃棄物の管理を実現し、人の健康や環境への悪影響を最小化するため、化学物質や廃棄物の大気、水、土壌への放出を大幅に削減する。」などに資する技術である。

【符号の説明】

【0046】

１…マイクロＬＥＤ素子
１０…基材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】