專利名稱：熱傳導(dǎo)性片及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱傳導(dǎo)性片，詳細(xì)而言為被用作各種設(shè)備的放熱材料的熱傳導(dǎo)性片、以及其制造方法。
背景技術(shù)：
在混合設(shè)備、高亮度LED設(shè)備、電磁感應(yīng)加熱設(shè)備等中，已將大電力轉(zhuǎn)換為動(dòng)力、光、熱等，隨著設(shè)備的小型化，大電流在狹窄區(qū)域流動(dòng)，因此每單位體積的發(fā)熱量增大。因此，對(duì)上述設(shè)備要求具有高耐熱性、熱傳導(dǎo)性的放熱材料。作為上述放熱材料，已知面向電力電子學(xué)的例如氧化鋁、二氧化硅、氮化硅、氮化硼、氮化鋁、金屬粒子等熱傳導(dǎo)性良好的填料被混入到樹脂材料中的有機(jī)-無機(jī)復(fù)合材料。例如提出了以下方案通過在環(huán)氧樹脂組合物中填充含有球狀氧化鋁粉末以及微粒和平均球形度比該球狀氧化鋁粉末大的球狀二氧化硅粉末的無機(jī)質(zhì)粉末，從而制備密封材料(例如，參照日本特開2003-306594號(hào)公報(bào)。)。在該密封材料中，預(yù)先通過在粒子之間填埋小粒子而提高填充率，由此，實(shí)現(xiàn)熱傳導(dǎo)性的提高。

發(fā)明內(nèi)容
然而，在上述的日本特開2003-306594號(hào)公報(bào)中，為了使熱傳導(dǎo)性進(jìn)一步提高，需要在環(huán)氧樹脂組合物中填充更多的無機(jī)質(zhì)粉末。但是，在使大量的無機(jī)質(zhì)粉末分散在環(huán)氧樹脂組合物中時(shí)，存在使環(huán)氧樹脂組合物的機(jī)械強(qiáng)度等物性降低的情況、成本增大的情況。此外，可分散在環(huán)氧樹脂組合物中的無機(jī)質(zhì)粉末的配合比例存在限度。為此，本發(fā)明的目的在于，提供無需增大熱傳導(dǎo)性粒子的使用量即可提高熱傳導(dǎo)性的熱傳導(dǎo)性片、及其制造方法。本發(fā)明的熱傳導(dǎo)性片，其特征在于，通過以下步驟得到準(zhǔn)備樹脂層，在上述樹脂層的一個(gè)面層疊含粒子單體混合物層，所述含粒子單體混合物層含有可被上述樹脂層吸收的單體和熱傳導(dǎo)性粒子，通過使上述單體被上述樹脂層吸收而使上述熱傳導(dǎo)性粒子在一側(cè)面分布更多地存在，然后，通過使上述單體發(fā)生反應(yīng)而固化，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，按照一個(gè)片的表面與另一個(gè)片的表面相互接觸的方式層疊多個(gè)上述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體，然后，將上述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著各上述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向切割成片狀。
此外，本發(fā)明的熱傳導(dǎo)性片的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備樹脂層的工序；在上述樹脂層的一個(gè)面層疊含粒子單體混合物層的工序，所述含粒子單體混合物層含有可被上述樹脂層吸收的單體和熱傳導(dǎo)性粒子；通過使上述單體被上述樹脂層吸收而使上述熱傳導(dǎo)性粒子在一側(cè)面分布更多地存在的工序；通過使上述單體發(fā)生反應(yīng)而固化，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的
工序；按照一個(gè)片的表面與另一個(gè)片的表面相互接觸的方式層疊多個(gè)上述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體的工序；以及將上述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著各上述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向切割成片狀的工序。根據(jù)本發(fā)明的熱傳導(dǎo)性片的制造方法，首先，制作熱傳導(dǎo)性粒子在一側(cè)面分布更多地存在的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片。因此，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片中，可以在熱傳導(dǎo)性粒子分布更多地存在的一個(gè)面提高放熱性。而且，按照一個(gè)片的表面與另一個(gè)片的表面相互接觸的方式層疊多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體。即，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體中，熱傳導(dǎo)性粒子在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向周期性地分布更多地存在，并且熱傳導(dǎo)性粒子被填充在與層疊方向正交的方向。之后，通過將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著層疊方向切割成片狀，從而形成沿著層疊方向延伸的熱傳導(dǎo)性片。因此，在本發(fā)明的熱傳導(dǎo)性片中，熱傳導(dǎo)性粒子在其面方向(熱傳導(dǎo)性片延伸的方向，與層疊方向相同的方向)周期性地分布更多地存在，并且熱傳導(dǎo)性粒子被填充在其厚度方向(與面方向正交的方向)。其結(jié)果為，在不增大熱傳導(dǎo)性粒子的使用量的情況下，在厚度方向填充熱傳導(dǎo)性粒子并使其沿著面方向周期性地分布更多地存在，從而能夠提高厚度方向的熱傳導(dǎo)性。


圖1是表示本發(fā)明的熱傳導(dǎo)性片的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。圖2是用于對(duì)圖1所示的熱傳導(dǎo)性片的制造方法進(jìn)行說明的說明圖，(a)表示在隔膜上涂布含粒子單體混合物的工序，(b)表示層疊含粒子單體混合物涂膜和樹脂層的工序，(c)表示使含粒子單體混合物中的熱傳導(dǎo)性粒子分布更多地存在的工序，(d)表示使單體反應(yīng)而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的工序。圖3是繼圖2之后用于對(duì)圖1所示的熱傳導(dǎo)性片的制造方法進(jìn)行說明的說明圖，(a)表示層疊多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體的工序，(b)表示將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體切割成片狀而形成熱傳導(dǎo)性片的工序。
具體實(shí)施例方式圖1是表示本發(fā)明的熱傳導(dǎo)性片的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。如圖1所示，熱傳導(dǎo)性片I是由樹脂形成、具有規(guī)定的厚度、且在與厚度方向正交的方向延伸的片。此外，熱傳導(dǎo)性片I中形成多個(gè)粒子填充層2。作為形成熱傳導(dǎo)性片I的樹脂，例如可列舉出丙烯酸樹脂等。各粒子填充層2預(yù)先以沿?zé)醾鲗?dǎo)性片I的厚度方向貫通的方式形成為條狀，沿著熱傳導(dǎo)性片I的面方向隔著彼此大致相等的間隔周期性地排列。此外，粒子填充層2中填充有熱傳導(dǎo)性粒子3。 作為熱傳導(dǎo)性粒子3，例如可列舉出碳化物、氮化物、氧化物、金屬、碳系材料等。作為碳化物，例如可列舉出碳化硅、碳化硼、碳化鋁、碳化鈦、碳化鎢等。作為氮化物，例如可列舉出氮化硅、氮化硼、氮化鋁、氮化鎵、氮化鉻、氮化鎢、氮化鎂、氮化鑰、氮化鋰等。作為氧化物，例如可列舉出氧化硅(silica)、氧化鋁(alumina)、氧化鎂(magnesia)、氧化鈦、氧化鋪等。進(jìn)而，作為氧化物，可列舉出摻雜著金屬離子的，例如氧化銦錫、氧化銻錫等。作為金屬，例如可列舉出銅、金、鎳、錫、鐵或者它們的合金。作為碳系材料，例如可列舉出碳黑、石墨、金剛石等。熱傳導(dǎo)性粒子3可以單獨(dú)使用或2種以上并用，優(yōu)選可列舉出碳化物、氮化物、氧化物。此外，熱傳導(dǎo)性粒子3的平均粒徑例如為O.1 100 μ m,更優(yōu)選為I 10 μ m。圖2是用于對(duì)圖1所示的熱傳導(dǎo)性片的制造方法進(jìn)行說明的說明圖，(a)表示在隔膜上涂布含粒子單體混合物的工序，(b)表示層疊含粒子單體混合物涂膜和樹脂層的工序，(C)表示使含粒子單體混合物中的熱傳導(dǎo)性粒子分布更多地存在的工序，(d)表示使單體反應(yīng)而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的工序。圖3是繼圖2之后用于對(duì)圖1所示的熱傳導(dǎo)性片的制造方法進(jìn)行說明的說明圖，(a)表示層疊多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體的工序，(b)表示將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體切割成片狀而形成熱傳導(dǎo)性片的工序。接著，對(duì)熱傳導(dǎo)性片I的制造方法進(jìn)行說明。在該方法中，首先，制備含有熱傳導(dǎo)性粒子3和單體的含粒子單體混合物。為了制備含粒子單體混合物，首先，通過使單體部分性地聚合，從而制備單體和聚合物混合存在的單體組合物(漿料)。作為單體，可列舉出能通過聚合來制備上述樹脂的單體，在丙烯酸樹脂的情況下，例如可列舉出(甲基)丙烯酸酯單體、含官能基不飽和單體、多官能不飽和單體等。作為(甲基)丙烯酸酯單體，例如可列舉出具有碳原子數(shù)為I 18的烷基的(甲基)丙烯酸烷基酯(甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯)，具體而言，可列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十三烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十七烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸2-乙基十六烷酯等，優(yōu)選可列舉出丙烯酸2_乙基己酯。(甲基)丙烯酸酯單體可以單獨(dú)使用或2種以上并用。作為含官能基不飽和單體，可列舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、富馬酸、馬來酸、巴豆酸、(甲基)丙烯酸羧基乙酯、醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等含羧基單體；例如丙烯酸2_羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丁酯等含羥基單體；例如(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N- 丁基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基丙烷(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基羧酰胺等含酰胺基單體；例如(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等含氨基單體；例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸甲基縮水甘油酯等含縮水甘油基單體；例如丙烯腈、甲基丙烯腈等含氰基單體；例如2-甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸酯等含異氰酸酯基單體；例如苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2_(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙烷磺酸、磺丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等含磺基單體；例如N-環(huán)己基馬來酰亞胺、N-異丙基馬來酰亞胺、N-月桂基馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺等馬來酰亞胺單體；例如N-甲基衣康酰亞胺、N-乙基衣康酰亞胺、N- 丁基衣康酰亞胺、N-辛基衣康酰亞胺、N-2-乙基己基衣康酰亞胺、N-環(huán)己基衣康酰亞胺、N-月桂基衣康酰亞胺等衣康酰亞胺單體；例如N-(甲基)丙烯酰氧基亞甲基琥珀酰亞胺、N-(甲基)丙烯?；?6-氧基六亞甲基琥珀酰亞胺、N-(甲基)丙烯?；?8-氧基八亞甲基琥珀酰亞胺等琥珀酰亞胺單體；例如(甲基)丙烯酸聚乙二醇、(甲基)丙烯酸聚丙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基乙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基聚乙二醇、(甲基)丙烯酸甲氧基聚丙二醇等二醇系丙烯酸酯單體等。優(yōu)選可列舉出含羧基單體。作為多官能不飽和單體，可列舉出例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等(單或多)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等(單或多)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯等(單或多)亞烷基二醇二(甲基)丙烯酸酯，以及新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6_己二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等多元醇的(甲基)丙烯酸酯單體；例如二乙烯基苯等。此外，作為多官能性不飽和單體，也可列舉出環(huán)氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯等。另外，多官能不飽和單體也可以不在制備單體組合物時(shí)進(jìn)行配合而在制備單體組合物后再另行配合在單體組合物中。此外，作為單體，可列舉出能與上述單體共聚的共聚性不飽和單體。作為共聚性不飽和單體，可列舉出例如苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族系乙烯基單體；例如(甲基)丙烯酸環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等(甲基)丙烯酸脂環(huán)式烴酯；例如(甲基)丙烯酸苯酯等(甲基)丙烯酸芳酯；例如(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸乙氧基乙酯等含烷氧基不飽和單體；例如乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯、異丁烯等烯烴系單體；例如乙烯基醚等乙烯基醚系單體；例如氯乙烯等含鹵素原子不飽和單體；以及，例如N-乙烯基吡咯烷酮、N-(1-甲基乙烯基)吡咯烷酮、N-乙烯基吡啶、N-乙烯基哌啶酮、N-乙烯基嘧啶、N-乙烯基哌嗪、N-乙烯基吡嗪、N-乙烯基吡咯、N-乙烯基咪唑、N-乙烯基噁唑、N-乙烯基嗎啉、(甲基)丙烯酸四氫糠酯等含乙烯基雜環(huán)化合物；例如含氟(甲基)丙烯酸酯等含氟原子等鹵素原子的丙烯酸酯系單體等。共聚性不飽和單體可以單獨(dú)使用或者2種以上并用。作為使單體聚合的方法，沒有特別的限定，例如可列舉出光聚合、熱聚合等，從能夠縮短聚合時(shí)間的觀點(diǎn)等出發(fā)，優(yōu)選可列舉出光聚合。
此外，為了使單體聚合，只要在單體中配合公知 的聚合引發(fā)劑即可，例如，在利用光聚合使單體聚合的情況下，在單體中配合光聚合引發(fā)劑。作為光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出苯偶姻醚系光聚合引發(fā)劑、苯乙酮系光聚合引發(fā)劑、α -縮酮系光聚合引發(fā)劑、芳香族磺酰氯系光聚合引發(fā)劑、光活性肟系光聚合引發(fā)劑、苯偶姻系光聚合引發(fā)劑、苯偶酰系光聚合引發(fā)劑、二苯甲酮系光聚合引發(fā)劑、噻噸酮系光聚合引發(fā)劑等。具體而言，作為苯偶姻醚系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚、2，2- 二甲氧基-1, 2- 二苯基乙燒-1-酮、茴香醚甲醚等。作為苯乙酮系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出2，2_ 二乙氧基苯乙酮、2，2_ 二甲氧基-2-苯基苯乙酮、1-輕基環(huán)己基苯酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-(叔丁基)二氯苯乙酮等。作為α -縮酮系光聚合弓I發(fā)劑，例如可列舉出2-甲基-2-羥基苯丙酮、1_4_ (2_羥基乙酯)苯基]-2_甲基丙燒-1-酮等。作為芳香族磺酰氯系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出2-萘磺酰氯等。作為光活性肟系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出1-苯基-1，1-丙二酮-2-(ο-乙氧基擬基)_月虧等。作為苯偶姻系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出苯偶姻等。作為苯偶酰系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出苯偶酰等。作為二苯甲酮系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出二苯甲酮、苯偶酰安息香酸、3，3' - 二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮、α-羥基環(huán)己基苯酮等。作為噻噸酮系光聚合引發(fā)劑，例如可列舉出噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2，4_ 二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2，4_ 二異丙基噻噸酮、十二烷基噻噸酮等。這些聚合引發(fā)劑可以單獨(dú)使用或者2種以上并用。相對(duì)于單體100質(zhì)量份,聚合引發(fā)劑的配合比例例如為O. 01 5質(zhì)量份,優(yōu)選為O. 05 3質(zhì)量份。而且，在光聚合中，對(duì)單體照射照射光而使單體部分性地聚合，從而得到單體組合物，作為照射光，例如為可見光、紫外線、電子射線(例如X射線、α射線、β射線、Υ射線等)等，優(yōu)選為紫外線。所得單體組合物的聚合率例如為I 20%，優(yōu)選為2 10%。
所得單體組合物的粘度(25°C )例如為O.1 IOOPa · S，優(yōu)選為I 50Pa · S。所得單體組合物的重均分子量(Mw)例如為100000 10000000，優(yōu)選為500000 9000000。接著，相對(duì)于所得單體組合物100質(zhì)量份，配合上述熱傳導(dǎo)性粒子3例如30 400質(zhì)量份優(yōu)選50 300質(zhì)量份和根據(jù)需要的上述多官能不飽和單體例如O. 01 2質(zhì)量份優(yōu)選O. 02 I質(zhì)量份，并均勻地混合，制備含粒子單體混合物。接著，在該方法中，另行制備由上述樹脂形成的樹脂層4(參照?qǐng)D2(b))。為了制作樹脂層4，例如，在經(jīng)脫模處理的PET膜等基材5 (參照?qǐng)D2 (b))之上涂布上述單體組合物，利用紫外線等光的照射和/或加熱而使單體組合物反應(yīng)，從而得到樹脂層4。另外，樹脂層4只要能通過使上述單體反應(yīng)而得到，則沒有特別的限定，優(yōu)選由與在含粒子單體混合物的制備中所配合的單體組合物相同的單體組合物得到。只要是由這樣的單體組合物制作樹脂層4，則能夠使單體容易地被樹脂層4吸收。樹脂層4的厚度例如為5 5000 μ m。接著，在該方法中，在樹脂層4上層疊作為含粒子單體混合物層的含粒子單體混合物涂膜7。層疊含粒子單體混合物涂膜7的方法沒有特別的限定，例如，首先，如圖2 (a)所示那樣，在由經(jīng)脫模處理的PET等樹脂形成覆膜6的表面涂布含粒子單體混合物，在覆膜6上形成含粒子單體混合物涂膜7。接著，如圖2(b)所示那樣，通過使含粒子單體混合物涂膜7和樹脂層4貼合來進(jìn)
行層疊。另外，也可以不預(yù)先制作含粒子單體混合物涂膜7而通過在樹脂層4的表面利用例如刷涂、噴霧等公知的方法直接涂布含粒子單體混合物從而層疊含粒子單體混合物涂膜7和樹脂層4。接著，在該方法中，如圖2(c)所示那樣，通過使含粒子單體混合物中的單體滲透在樹脂層4中，從而使樹脂層4溶脹。為了使含粒子單體混合物中的單體滲透在樹脂層4中，在將含粒子單體混合物涂布在樹脂層4之后，在例如20 200°C、優(yōu)選40 IOCTC下放置例如O. 5 60分鐘、優(yōu)選I 30分鐘。接著，在該方法中，如圖2(d)所示那樣，通過使含粒子單體混合物中的單體(包括滲透在樹脂層4中的單體及不滲透在樹脂層4中的單體這兩者)聚合，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8。作為使含粒子單體混合物中的單體聚合的方法，可以如上述那樣使用光聚合、熱聚合等方法。在光聚合的情況下，在例如I 30mW/cm2、優(yōu)選3 20mW/cm2的照度下用例如I 20分鐘、優(yōu)選2 10分鐘照射紫外線。所得的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的厚度例如為10 10000 μ m。
在所得的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8中，含有例如5 60體積％、優(yōu)選10 50體積％的熱傳導(dǎo)性粒子3。
此外，在將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的一個(gè)表面到另一個(gè)表面的長度設(shè)為100%時(shí)，熱傳導(dǎo)性粒子3的總量中的例如90質(zhì)量％以上、優(yōu)選95 100質(zhì)量％存在于從粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的一個(gè)片的表面起例如5 80%、優(yōu)選上限值為75%以下、更優(yōu)選上限值為70%以下的范圍內(nèi)。以下，將這樣的熱傳導(dǎo)性粒子3分布更多地存在的區(qū)域設(shè)為粒子填充層2。粒子填充層2的厚度例如為5 5000 μ m,優(yōu)選為10 4000 μ m。接著，在該方法中，如圖3(a)所示那樣，使多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8層疊。另外，在層疊粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8之前剝離粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的基材5和覆膜6。
為了層疊各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8，按照其厚度方向一個(gè)片的表面(層疊有含粒子單體混合物涂膜7的一側(cè)的面)與厚度方向另一個(gè)片的表面相互接觸的方式進(jìn)行層疊。由此，形成層疊有多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的、近棱柱形狀的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9。粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9通過層疊例如10片以上、優(yōu)選100片以上、更優(yōu)選1000片以上的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8來形成。另外，粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的層疊片數(shù)沒有特別的限定，例如為10000片以下，優(yōu)選為5000片以下。此外，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9中，沿著粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的層疊方向彼此隔著例如5 10000 μ m、優(yōu)選10 5000 μ m的間隔周期性地排列粒子填充層2。此外，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的層疊方向上的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9的厚度例如為I 100cm，優(yōu)選為5 50cm。接著，在該方法中，如圖3(b)所示那樣，將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9沿著各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的層疊方向切割成片狀。由此得到熱傳導(dǎo)性片I。所得的熱傳導(dǎo)性片I的厚度例如為5 10000 μ m，優(yōu)選為10 5000 μ m。此外，熱傳導(dǎo)性片I中的粒子填充層2在熱傳導(dǎo)性片I的面方向上的長度形成為例如5 5000 μπι、優(yōu)選10 4000 μ m，其沿著熱傳導(dǎo)性片I的面方向彼此隔著例如5 10000 μ m、優(yōu)選10 5000 μ m的間隔周期性地排列。此外,熱傳導(dǎo)性片I中含有例如5 60體積％、優(yōu)選10 50體積％的熱傳導(dǎo)性粒子3。此外，在熱傳導(dǎo)性片I的厚度方向上的熱導(dǎo)率例如為O. 5 100W/mK，優(yōu)選為I 50ff/mKo另外，熱傳導(dǎo)性片I的熱導(dǎo)率通過采用激光閃光法的熱常數(shù)測(cè)定裝置來測(cè)定。根據(jù)該熱傳導(dǎo)性片I的制造方法，首先，如圖2所示那樣，制作熱傳導(dǎo)性粒子3在其厚度方向的一側(cè)面分布更多地存在的、粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8。因此，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8中，在熱傳導(dǎo)性粒子3分布更多地存在的厚度方向的一個(gè)面上能夠提高放熱性。而且，如圖3(a)所示那樣，使多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8按照其厚度方向的一個(gè)片的表面與厚度方向的另一個(gè)片的表面相互接觸的方法進(jìn)行層疊，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9。即，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9中，熱傳導(dǎo)性粒子3周期性地偏于一側(cè)存在于粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的層疊方向上,并且熱傳導(dǎo)性粒子3被填充在與層疊方向正交的方向上。之后，如圖3(b)所示那樣，通過將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9沿著層疊方向切割成片狀，從而形成沿著層疊方向延伸的熱傳導(dǎo)性片I。因此，在該熱傳導(dǎo)性片I中，熱傳導(dǎo)性粒子3周期性地偏于一側(cè)地存在于其面方向(熱傳導(dǎo)性片I延伸的方向)上，并且熱傳導(dǎo)性粒子3被填充在其厚度方向(與面方向正交的方向)上。其結(jié)果為，在不增大熱傳導(dǎo)性粒子3的使用量的情況下，將熱傳導(dǎo)性粒子3填充在厚度方向并且使其沿著面方向周期性地分布更多地存在，從而能夠提高在厚度方向上的熱傳導(dǎo)性。此外，根據(jù)該熱傳導(dǎo)性片I的制造方法，在樹脂層4上層疊含粒子單體混合物涂膜7,使含粒子單體混合物中的單體被樹脂層4吸收后，使單體聚合，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8。因此，在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8中，通過使被樹脂層4吸收的單體及不被樹脂層4吸收的單體這兩種單體固化，從而能夠連續(xù)地一體化形成粒子填充層2和樹脂層4，能夠使粒子填充層2和樹脂層4的接合強(qiáng)度提高。其結(jié)果為，能夠使粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8的強(qiáng)度提高，能夠進(jìn)一步提高熱傳導(dǎo)性片I的強(qiáng)度。另外，在上述的實(shí)施方式中，作為形成熱傳導(dǎo)性片I的樹脂，可列舉出丙烯酸樹月旨，也可以使用例如環(huán)氧樹脂。在使用環(huán)氧樹脂作為樹脂的情況下，首先，在例如縮水甘油基醚型環(huán)氧化物、縮水甘油基酯型環(huán)氧化物、縮水甘油基胺型環(huán)氧化物、脂環(huán)式環(huán)氧化物等環(huán)氧樹脂中配合熱傳導(dǎo)性粒子3和固化劑，并混合，加熱而制成B階樹脂，將其以含粒子單體混合物層的形式層疊在樹脂層4上。之后，加熱B階樹脂使其軟化，在該狀態(tài)下，放置例如O. 5 60分鐘、優(yōu)選I 30分鐘，使樹脂層4溶脹。然后，再進(jìn)行加熱使B階樹脂固化，制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8。之后，與上述的實(shí)施方式同樣地，在層疊多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8后，沿著其層疊方向切割成片狀，得到熱傳導(dǎo)性片I。此外，在上述的實(shí)施方式中，在隔膜6上涂布含粒子單體混合物，形成含粒子單體混合物涂膜7后，將該含粒子單體混合物涂膜7層疊在樹脂層4上，也可以通過直接在樹脂層4上涂布含粒子單體混合物從而在樹脂層4上形成含粒子單體混合物涂膜7。此外，在上述的實(shí)施方式中，按照其厚度方向的一個(gè)表面(層疊有含粒子單體混合物涂膜7的一側(cè)的面)與厚度方向的另一個(gè)表面相互接觸的方式，層疊各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片8，從而形成近棱柱形狀的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體9，但是對(duì)于含粒子單體混合物涂膜7的層疊沒有特別的限定，例如也可以是厚度方向一個(gè)表面彼此層疊的部分、厚度方向另一個(gè)表面彼此層疊的部分混合存在等。此外，在上述的實(shí)施方式中，將熱傳導(dǎo)性片I內(nèi)的各粒子填充層2、各樹脂層4的面方向上的長度形成為一定，使各粒子填充層2周期性地排列，但是各粒子填充層2、各樹脂層4的面方向上的長度也可以不恒定，也可以不定周期地排列各粒子填充層2。這樣得到的熱傳導(dǎo)性片I可以適用作例如電力電子學(xué)技術(shù)中所采用的熱傳導(dǎo)性片，更詳細(xì)而言，適用于LED放熱基板、電池用放熱材料中所適用的熱傳導(dǎo)性片。實(shí)施例以下，示出實(shí)施例和比較例來更具體地說明本發(fā)明，但本發(fā)明不受實(shí)施例及比較例的任何限定。實(shí)施例1.含粒子單體混合物的制備(I)單體組合物的制備向具有攪拌機(jī)、溫度計(jì)、氮?dú)鈱?dǎo)入管和冷凝管的四口可拆式燒瓶中，投入作為單體的丙烯酸2-乙基己酯90質(zhì)量份和丙烯酸10質(zhì)量份，并進(jìn)行混合。接著，投入光聚合引發(fā)劑(Irgacure 651, 2, 2_ 二甲氧基-1, 2_ 二苯基乙燒-1-酮、Ciba Specialty Chemicals公司制造)O.1質(zhì)量份,攪拌,均勻混合后,一邊攪拌I小時(shí)一邊用氮?dú)夤呐荩ト芙庋?。之后，一邊繼續(xù)攪拌和鼓泡氮?dú)?，一邊從可拆式燒瓶的外?cè)用黑光燈照射紫外線使其聚合，從而制備出聚合率7%、粘度(25°C ) IOPa *s、重均分子量(Mw) 5000000的單體組合物。(2)含粒子單體混合物的制備相對(duì)于所得的單體組合物100質(zhì)量份，混合氮化硼粒子(平均粒徑9 μ m, UHP-1,昭和電工制造)50質(zhì)量份、1，6-己二醇二丙烯酸酯O.1質(zhì)量份，制備出含粒子單體混合物。2.樹脂層的制作在厚度38 μ m的雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜上涂布單體組合物，從其上方以其經(jīng)脫模處理的面與單體組合物接觸的方式貼合保護(hù)膜。之后，使用黑光燈以5mW/cm2的照度照射紫外線3分鐘，使單體組合物固化，從而在雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜上形成被保護(hù)膜覆蓋的厚度100 μπι的樹脂層。3.熱傳導(dǎo)性片的制作(I)粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的制作在覆膜的經(jīng)脫模處理的面上涂布含粒子單體混合物，在覆膜上形成含粒子單體混合物涂膜(參照?qǐng)D2(a)。)。另外，從樹脂層剝離保護(hù)膜，從而露出樹脂層。而且，通過貼合含粒子單體混合物涂膜和樹脂層來進(jìn)行層疊(參照?qǐng)D2(b)。)。在層疊含粒子單體混合物涂膜和樹脂層之后，放置I分鐘，使含粒子單體混合物中的單體滲透在樹脂層中，使樹脂層溶脹(參照?qǐng)D2(c)。)。之后，從含粒子單體混合物涂膜側(cè)使用黑光燈以5mW/cm2的照度照射紫外線3分鐘，使含粒子單體混合物固化，從而制作厚度250 μ m的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片(參照?qǐng)D2(d)。)。
在將所得的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的厚度設(shè)為100 %時(shí)，熱傳導(dǎo)性粒子的總量中的95質(zhì)量％存在于從粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的厚度方向的一側(cè)面到60%的范圍(粒子填充層)內(nèi)。此外，在所得的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片中，粒子填充層的厚度為150 μ m0(2)熱傳導(dǎo)性片的制作準(zhǔn)備粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，剝離各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的覆膜及雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜，將各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片按照一個(gè)表面(涂布有含粒子單體混合物涂膜的一側(cè)的面)與另一個(gè)表面相互接觸的方式進(jìn)行層疊，從而形成粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體(參照?qǐng)D3(a)。)。 在粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向上的粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體的厚度為2cm。接著，將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向切割成片狀，得到厚度500μπι的熱傳導(dǎo)性片(參照?qǐng)D3(b)。)。熱傳導(dǎo)性片I中的粒子填充層2在熱傳導(dǎo)性片I的面方向上的長度形成為150 μ m，其沿著熱傳導(dǎo)性片I的面方向彼此隔著100 μπι的間隔周期性地排列。比較例1.含粒子單體混合物的制備相對(duì)于與實(shí)施例1同樣的單體組合物87. 4質(zhì)量份，均勻地混合氮化硼粒子(平均粒徑9 μ m，UHP-1，昭和電工制造)12. 5質(zhì)量份、I，6-己二醇二丙烯酸酯O.1質(zhì)量份，制備含粒子單體混合物。2.熱導(dǎo)片的制作在厚度38 μ m的雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜上涂布含粒子單體混合物，從其上方以其經(jīng)脫模處理的面與含粒子單體混合物接觸的方式貼合保護(hù)膜。之后，使用黑光燈以5mW/cm2的照度照射紫外線3分鐘，使含粒子單體混合物固化，從而在雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯膜上形成被保護(hù)膜覆蓋的厚度500 μ m的熱傳導(dǎo)性片。(熱導(dǎo)率的測(cè)定)使用激光閃光法熱常數(shù)測(cè)定裝置(TC-9000，ULVAC理工制造)對(duì)實(shí)施例及比較例的熱傳導(dǎo)性片的厚度方向上的熱導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定。實(shí)施例的熱傳導(dǎo)性片的熱導(dǎo)率為2.1ff/mK,比較例的熱傳導(dǎo)性片的熱導(dǎo)率為O. 4ff/mKo另外，雖然提供上述說明作為本發(fā)明的例示的實(shí)施方式，但是它們僅僅是例示而已，并不是限定性地解釋。對(duì)本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的本發(fā)明的變形例也包含在后述的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種熱傳導(dǎo)性片，其特征在于，通過以下步驟得到準(zhǔn)備樹脂層，在所述樹脂層的一個(gè)面層疊含粒子單體混合物層，所述含粒子單體混合物層含有能被所述樹脂層吸收的單體和熱傳導(dǎo)性粒子，通過使所述單體被所述樹脂層吸收而使所述熱傳導(dǎo)性粒子在一側(cè)面分布更多地存在，然后，通過使所述單體發(fā)生反應(yīng)而固化，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，按照一個(gè)片的表面與另一個(gè)片的表面相互接觸的方式層疊多個(gè)所述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體，然后，將所述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著各個(gè)所述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向切割成片狀。
2.一種熱傳導(dǎo)性片的制造方法，其特征在于，包括準(zhǔn)備樹脂層的工序；在所述樹脂層的一個(gè)面層疊含粒子單體混合物層的工序，所述單體混合物層含有能被所述樹脂層吸收的單體和熱傳導(dǎo)性粒子；通過使所述單體被所述樹脂層吸收而使所述熱傳導(dǎo)性粒子在一側(cè)面分布更多地存在的工序；通過使所述單體發(fā)生反應(yīng)而固化，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的工序;按照一個(gè)片的表面與另一個(gè)片的表面相互接觸的方式層疊多個(gè)所述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體的工序；以及將所述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著各個(gè)所述粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向切割成片狀的工序。
全文摘要
一種熱傳導(dǎo)性片，其通過以下步驟得到準(zhǔn)備樹脂層；在樹脂層的一個(gè)面層疊含粒子單體混合物層；通過使單體被上述樹脂層吸收而使熱傳導(dǎo)性粒子在一側(cè)面分布更多地存在；然后，通過使單體發(fā)生反應(yīng)而固化，從而制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片；按照一個(gè)片的表面與另一個(gè)片的表面相互接觸的方式層疊多片粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片，制作粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體；然后，將粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊體沿著各粒子在一側(cè)面分布更多地存在的片的層疊方向切割成片狀。
文檔編號(hào)H05K7/20GK103002712SQ20121032808
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月9日
發(fā)明者泉谷誠治, 福岡孝博, 長崎國夫, 杉野裕介, 土井浩平 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社