JP2023042295A - 放熱シート - Google Patents

Abstract

【課題】発熱体の形状への追従性、貼付時のハンドリング性、及び放熱性が良好であり、かつ薄厚み化が可能である放熱シートの提供。
【解決手段】樹脂からなる繊維状構造物と放熱材料とを含む放熱シートであって、該繊維状構造物を構成する繊維の表面に該放熱材料による被膜が形成されており、該繊維の表面の露出率が０％を超え５０％以下である放熱シート。
【選択図】なし

Description

本発明は、放熱シートに関する。

コンピュータ等の高機能化や電子機器のモバイル需要が高まる中、これらの機器類は高性能且つ小型であることが求められている。機器内部では各部品類が発する熱量も大きく且つ蓄積されやすい環境になっており、機器の寿命低下やパフォーマンス低下の原因となる熱への対策の需要が増大している。
一般にこれらの熱対策部材として、熱体と冷却媒体との間に配置され、より効率的に熱をリレーする役割を有する放熱シートが用いられている。従来、放熱シートとしては、熱伝導性の良い金属やセラミックス材料を含有した、シリコンゴムのような高分子材料からなるシート、金属やグラファイトの薄膜シート、及び炭素繊維シートや金属繊維シート等が、主として用いられてきた。これに対して、近年、放熱シートには、電子機器の更なる小型化・高機能化に即し、より薄く且つ効率的に熱を逃がすことができる機能が求められている。中でも薄く且つ発熱体の複雑形状に対するシート追従性は、効率的な放熱性を実現するためにシートに求められる特性であり、金属繊維等の硬い繊維の代替として柔軟性のある樹脂繊維を用いた放熱シート材料の開発がなされている。

以下の特許文献１には、金属めっきされた合成繊維不織布に、セラミック材料を含浸させた放熱シートが開示されている。

以下の特許文献２には、不織布又は繊維状構造物を支持体として、放熱ゲルや放熱グリース等を含浸させ、海綿状にした放熱シートが開示されている。

特開２００３－１６６１５４号公報 特開２００４－９５９８７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の放熱シートでは樹脂繊維に金属めっきを施していることにより、発熱体への貼付時に折り曲げ跡が付くため、発熱体の形状への追従性や、貼付時のハンドリング性改善は不十分であり、まためっきによる繊維径の増大により薄厚みにすることが難しいといった問題があった。
また、特許文献２に記載の放熱シートでは、支持体の樹脂繊維構造物の厚みは１ｍｍ以上と厚く、部材の小型化・薄厚み化に対応することが難しく、さらに、厚み方向への熱伝導パスが長くなることにより効率的な放熱性に劣るといった問題があった。

上記従来技術の問題点に鑑み、本発明が解決しようとする課題は、発熱体の形状への追従性、貼付時のハンドリング性、及び放熱性が良好であり、かつ薄厚み化可能である放熱シートを提供することである。

本発明者らは、鋭意研究を重ね実験を重ねた結果、樹脂から成る繊維構造物に放熱材料を塗布して放熱シートとした際、該繊維の表面が露出する割合を特定範囲にすることにより、前記課題を解決することができることを予想外に見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は以下の通りのものである。
［１］樹脂からなる繊維状構造物と放熱材料とを含む放熱シートであって、該繊維状構造物を構成する繊維の表面に該放熱材料による被膜が形成されており、該繊維の表面の露出率が０％を超え５０％以下である放熱シート。
［２］前記放熱シート１００重量部に対して、前記放熱材料の含有量が２０～９５重量部である、前記［１］に記載の放熱シート。
［３］前記繊維状構造物の厚みが１０μｍ以上６００μｍ以下である、前記［１］又は［２］に記載の放熱シート。
［４］前記放熱シートのカンチレバー法による剛軟度の値が１２ｍｍ以上１４８ｍｍ以下である、前記［１］～［３］のいずれかに記載の放熱シート。
［５］前記繊維状構造物の見掛け密度が０．１０g／ｃｍ³以上０．８５ｇ／ｃｍ³以下である、前記［１］～［４］のいずれかに記載の放熱シート。
［６］前記繊維状構造物を構成する繊維の平均繊維径が０．１μｍ以上５０μｍ以下である、前記［１］～［５］のいずれかに記載の放熱シート。
［７］前記繊維状構造物の比表面積が０．０５ｍ²／ｇ以上４．５ｍ²／ｇ以下である、前記［１］～［６］のいずれかに記載の放熱シート。
［８］前記放熱材料が無機材料である、前記［１］～［７］のいずれかに記載の放熱シート。
［９］前記放熱材料の比表面積が０．５ｍ²／ｇ以上１５．０ｍ²／ｇ以下である、前記［１］～［８］のいずれかに記載の放熱シート。
［１０］前記繊維状構造物が不織布である、前記［１］～［９］のいずれかに記載の放熱シート。
［１１］前記不織布が合成繊維からなる長繊維不織布である、前記［１０］に記載の放熱シート。
［１２］前記不織布が、繊維径０．１μｍ以上４μｍ未満の合成繊維で構成される層ｉと、繊維径４．０μｍ以上３０μｍ以下の合成繊維で構成される層ｉｉの、少なくとも２層を含む、前記［１０］は［１１］に記載の放熱シート。

本発明の放熱シートは、発熱体の形状への追従性、貼付時のハンドリング性、及び放熱性が良好であり、かつ薄厚み化可能である。

以下、本発明の実施形態を詳細に説明する。
本発明の１の実施形態は、樹脂からなる繊維構造物と放熱材料とを含む放熱シートであって、該繊維状構造物を構成する繊維の表面に該放熱材料による被膜が形成されており、該繊維の表面の露出率が０％を超え５０％以下である放熱シートである。

＜繊維の表面の露出率＞
本実施形態の放熱シートは、繊維状構造物を構成する繊維の表面に該放熱材料による被膜が形成されており、該繊維の表面の露出率が０％を超え５０％以下、好ましくは２％以上４５％以下である。「繊維の表面」とは、シート表面をＳＥＭを用い倍率１０００倍で観察した際に、空間と区別可能な繊維部分を指し、本観察で捉えることができない繊維構造物の内部における繊維と空間との界面は含まない。繊維の表面の露出率が０％を超えていることにより、塗布された放熱材料並びに放熱材料を固定するためのバインダーによって繊維が被覆されない部分が残ることによって、放熱シートを屈曲させたり引き延ばしたりする際に、可逆的かつ柔軟に動くという樹脂繊維の特性を維持することができ、その結果、発熱体への追従性や貼付時のハンドリング性が向上する。また、発熱体への追従性が高まることにより、放熱シートと発熱部との接触面積を高めることができ、より効率的に放熱しやすい。他方、繊維の表面の露出率が５０％以下であると、放熱材料同士が、繊維状構造物の内部において接点を維持することができ、その結果シート厚み方向の熱伝導性を高め、結果として高い放熱性能を有する放熱シートとすることができる。尚、露出率の詳細な算出方法は後述する。

＜繊維状構造物＞
本実施形態の放熱シートにおける繊維状構造物は、織物、編物、不織布等であることができる。

繊維状構造物の素材としては、樹脂であれば特に限定されず、天然樹脂、合成樹脂のいずれであってもよく、例えば、セルロース、タンパク質、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリル、ポリエステル、ポリアミド、ポリウレタン、ポリビニルアルコール等を、それぞれ単独又は混合して用いることができるが、特にポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド樹脂を用いることが好ましい。これらの樹脂を使用することにより、繊維状構造物に放熱材料を塗布する際、放熱材料を分散させる溶媒と樹脂とのなじみやすさをコントロールし、放熱シートにおいて繊維の表面の露出率を特定の範囲に制御しやすい。

繊維状構造物を構成する繊維の種類としては、有機繊維であれば特に限定されるものではない。有機繊維としては、綿・麻・パルプ等の天然繊維、羊毛・絹等の動物繊維、レーヨン、キュプラ等の化学再生繊維や、前記合成樹脂からなる合成繊維等を用いることができる。

繊維状構造物の厚みは、１０μｍ以上６００μm以下であることが好ましく、１６μｍ以上４５０μｍ以下であることがより好ましく、２０μｍ以上３００μｍ以下であることがさらに好ましい。繊維状構造物の厚みが１０μｍ以上であると、発熱体とヒートシンク等の冷却媒体とが直接接触することなく、発熱体及び冷却媒体に発熱シートが密着し、放熱シートが含む放熱材料による熱伝導と放熱を効率的に行うことができる。また、冷却媒体が発熱部材表面に直接接触し、発熱部材を損傷することによる故障や誤作動を防ぐことが可能である。他方、厚みが６００μｍ以下であると、発熱体と冷却媒体との間の距離が小さくなり、熱を速く、効率的に冷却媒体へ伝えることが可能である。

繊維状構造物の見掛け密度は、０．１０ｇ／ｃｍ³以上０．８５ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい。見掛け密度が０．１０ｇ／ｃｍ³以上であれば、塗布した放熱材料が裏抜けすることなく、放熱に十分な量を保持することができる。他方、見掛け密度が０．８５ｇ／ｃｍ³以下であれば、厚み方向に放熱材料を十分量充填し、発熱体からヒートシンク等の冷却媒体への熱伝導を効率的に行うことができる。

繊維状構造物を構成する繊維の平均繊維径は、０．１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。平均繊維径が０．１μｍ以上であると、放熱材料が入り込む空孔を保持し、放熱材料塗工後に繊維表面が露出する構造を形成しやすい。他方、平均繊維径が５０μｍ以下であると、放熱材料を繊維に被覆し、放熱材料同士の接点を十分に確保し、熱伝導性や放熱性を向上することができる。

繊維状構造物の目付は、１０ｇ／ｍ²以上２５０ｇ／ｍ²以下であることが好ましい。目付が２５０ｇ／ｍ²以下であれば、繊維空隙が十分に確保されることで放熱材料が充填されやすく、不織布層全体に放熱材料を行き渡らせることができ、放熱性能を高めることができる。他方、目付が１０ｇ／ｍ²以上であれば、機械強度を高くでき、製造時や製品加工時、また、シート使用時に掛かる張力などに対して耐性が高い。

繊維状構造物の比表面積は、０．０５ｍ²／ｇ以上４．５ｍ²／ｇ以下であることが好ましく、０．１０ｍ²／ｇ以上３．１ｍ²／ｇ以下であることがより好ましい。比表面積が０．０５ｍ²／ｇ上であれば、放熱材料の塗工時の裏抜けが少なく、放熱に十分な放熱材料を繊維構造物中に充填させることができ、熱伝導性・放熱性を向上しやすい。

繊維状構造物は、所望効果を阻害しない程度に、顔料、酸化チタン、紫外線吸収剤、熱安定剤、酸化防止剤等の添加剤を含有してもよい。

＜不織布＞
繊維状構造物は、不織布であることが好ましい。不織布は織物や編物と比較して安価に生産が可能であり、また、ランダムな繊維構造を有することにより、放熱材料を塗布した際、放熱材料同士の局所的な接点がシート全体にまばらに存在することができ、熱伝導性や放熱性を向上させやすい傾向にある。

不織布は、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれであってもよく、又は長繊維と短繊維とが混合して構成されていてもよいが、機械的強度の観点、並びに毛羽立ちによる摩耗のしにくさという観点から、長繊維不織布が好ましい。尚、本明細書における「長繊維不織布」及び「短繊維不織布」の定義は、ＪＩＳ Ｌ ０２２２：２００１に従う。

不織布は、曲げ柔軟性、突き刺し強度、及び耐熱安定性を高めるという観点、また、化学的接着と比較して放熱材料やバインダー等の塗布材料含有物が変質しにくいといった観点から、繊維が熱的に接着・一体化されていることが好ましい。

不織布の製造方法は特に限定されず、例えば、スパンボンド法、乾式法、湿式法等を用いることができるが、上述の樹脂において夾雑物を含有することなく繊維状構造物を作成できるという観点で、スパンボンド法を用いることが好ましい。

不織布の製造方法としてスパンボンド法を用いる場合、公知の方法を用いることができる。スパンボンド法において、熱的接着を形成させる方法としては、熱エンボスによる接着（熱エンボスロール方式）、及び高温の熱風による一体化（エアースルー方式）が挙げられ、熱エンボスによる接着が好ましい。熱エンボスによる接着は、例えば、不織布を構成する樹脂の融点よりも５０～１２０℃低い温度で、線圧１００Ｎ／ｃｍ以上１０００Ｎ／ｃｍ以下で、行うことができる。熱エンボスによる接着における線圧が１００Ｎ／ｃｍ以上であると、十分な接着を得て十分な強度を発現することができ、他方、線圧が１０００Ｎ／ｃｍ以下であると、繊維の変形が小さいため、本発明の所望の効果が十分に得られる。ここで使用される熱ロールは、エンボスや梨地柄のような表面が凹凸性のある金属ロールであっても、平滑性を有するフラットロールであってもよい。表面凹凸性のあるロールの表面柄については、ポイント柄、織目柄、梨地柄、矩形柄、線柄等、繊維同士を熱により結合できるものであれば、特に限定しない。

また、不織布が一体化された後、意匠性や表面粗度のコントロールのために、カレンダー加工等が施されてもよい。

不織布の製造方法として湿式法を用いる場合、繊維を水中に分散して均一な抄紙スラリーとし、この抄紙スラリーを円網式、長網式、傾斜式等の抄紙方式の少なくとも１つを有する抄紙機を用いて、繊維ウェブを得る方法が好ましい。繊維ウェブを接合一体化して不織布を製造する方法としては、水流交絡法、ニードルパンチ法、バインダー接着法、サーマルボンド法を用いることができるが、特に、バインダー成分による放熱材料の変質を抑制しやすいサーマルボンド法を用いることがより好ましい。

不織布は、０．１μｍ以上４μｍ未満の繊維径の極細繊維層を含むことができる。極細繊維層の製法は、乾式法、湿式法等の製法、エレクトロスピニング、メルトブロウン法、遠心紡糸法等とすることができる。極細繊維層を容易かつ緻密に形成できるという観点から、メルトブロウン法が好ましい。また、極細繊維層を形成するために、叩解、部分溶解等による割繊、フィブリル化をさせた繊維を用いてもよい。

不織布は、単層、又は、２層以上の不織布の積層のいずれであってもよい。

複数の不織布層を積層する方法としては、例えば、粒子状又は繊維状の接着剤により一体化させる方法、熱的結合による一体化による方法、高速水流を噴射して三次元交絡させる方法等が挙げられる。複数の不織布層を積層する工程は、各層をそれぞれ製造した後に積層しても、同一工程内で積層してもよく、積層方法やその順序については特に限定されないが、同一工程内で積層されることが好ましい。

不織布は、繊維径０．１μｍ以上４μｍ未満の合成繊維で構成される層ｉと、繊維径が４．０μｍ以上３０μｍ以下の合成繊維で構成される層ｉｉの、少なくとも２層で構成されることが好ましい。前記の積層構造を有する不織布は機械強度に優れており、塗工の際の工程張力やシート貼付時のハンドリングの際に、シートが破壊されることを防ぎやすい。また前記積層構造の不織布は、層ｉｉが緻密な繊維ネットワーク構造を有し、また、層ｉの有する空隙を完全に損なうことがないため、塗工時の裏抜けがなく均一に放熱材料を充填することが可能であり、また繊維状構造物の表面積の増大によって放熱材料が繊維構造の空隙内に保持されやすくなり、放熱材料同士がシート厚み方向・平面方向双方で接触点を持てる確率が上がり、結果として放熱性を向上させながら、柔軟性・追従性のよい放熱シートとすることができる。

＜放熱材料＞
本実施形態の放熱シートは放熱材料を含む。放熱材料は、繊維状構造物を構成する繊維以上の放熱性や熱伝導性を有する材料であれば特に限定されないが、無機材料であることが好ましい。放熱材料は、例えば、グラファイト、銀、銅、アルミニウム、アルミナ、窒化ホウ素、及び窒化アルミ等のフィラーが好適に利用可能である。

放熱材料は粒子であることが好ましく、その平均粒子径は０．１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、１．０μｍ以上５０μｍ以下であることがより好ましい。平均粒子径が０．１μｍ以下であると、より多くの放熱材料を繊維構造物中に充填することが可能であり、放熱材料の接触点を作りやすく、シートの放熱性を向上させることができる。他方、平均粒子径が１００μｍ以上であると、繊維構造物中からの裏抜けを抑制し、放熱材料を一定以上繊維構造物中に保持し、熱伝導性・放熱性能を保持することが可能である。

本実施形態の放熱シートは、放熱シート１００重量部に対し、放熱材料の含有量が２０重量部以上９５以下重量部であることが好ましく、３０以上８５重量部以下であることがより好ましい。放熱材料の含有量が２０重量部以上であると、放熱材料同士の接点を良好に保つことができ、シート厚み方向並びに平面方向における熱伝導性と放熱性を高めることが可能である。他方、放熱材料の含有量が９５重量部以下であると、放熱材料が繊維表面を被覆しつくすことなく、シート柔軟性を維持することが可能である。

放熱材料の比表面積は、０．５ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、１．１ｍ²／ｇ以上がより好ましい。放熱材料の比表面積が０．５ｍ²／ｇ以上であれば、放熱材料同士の接触面積が大きくなり、樹脂基材を使用する中で熱をより効率的に伝達するが可能である。他方、本シートに使用する放熱材料の比表面積の大きさに特に上限はないが、一般的に使用されている材料を考慮すると１５ｇ／ｍ²が技術的な限界である。

＜放熱シートの剛軟度＞
本実施形態の放熱シートは、カンチレバー法による剛軟度の値が１２ｍｍ以上１４８ｍｍ以下であることが好ましく、２０ｍｍ以上１４０ｍｍ以下であることがより好ましい。剛軟度の値が１２ｍｍ以上であると、シートを貼付する際に適度な剛性があり、シート粘着面が存在する場合、粘着面同士が接着することや、貼り直しが必要な場合に引き剥がしがしやすいため、貼付時のハンドリング性に優れる。他方、剛軟度の値が１４８ｍｍ以下であると、発熱体への追従性が向上し、発熱体と接する面積が増え、冷却媒体への熱移動の効率を向上させやすい。

＜繊維状構造物への放熱材料の塗工＞
繊維状構造物に放熱材料を塗工する際には、放熱材料に加えバインダー、熱溶融性微粒子などを混合させ、これらを溶媒に分散又は溶解させたスラリーを用いてもよい。スラリーに用いられる溶媒は、放熱材料や、熱溶融性微粒子などを均一に分散でき、また、バインダーを均一に溶解又は分散できるものであればよいが、例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素やメチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどのケトン類などの有機溶媒が好適である。尚、これらの溶媒に、界面張力を制御する目的で、アルコール類、プロピレンオキサイド系グリコールエーテルなどを適宜添加してもよい。また、バインダーが水溶性である場合、エマルジョンとして使用する場合などでは、水を溶媒としてもよく、この際にもアルコール類を適宜加えて界面張力を制御することもできる。

スラリーに用いられる溶媒と繊維状構造物を構成する樹脂とのなじみやすさは、各材料の溶解度パラメータ（ｓｐ値）で表すことができ、溶媒と樹脂の溶解度パラメータの差Δｓｐを調整することによって、繊維表面の露出率を制御することが可能である。本実施形態の放熱シートの製造においては、Δｓｐ値が２．１以上１７．０以下であることが好ましい。Δｓｐが２．１以上１７．０以下であると、樹脂と溶媒のなじみが適度な範囲となり、繊維の露出率を前述の範囲に制御することができ、結果として放熱シートの柔軟性と、熱伝導性及び放熱性能とを、両立することができる。

塗工には、ブレードコーター、ロールコーター、ダイコーター、スプレーコーターなどの従来公知の塗工装置を用いることができるが、放熱材料を繊維構造物中に充填させ、なおかつ繊維表面を露出させやすくするという観点から、含浸塗工法を用いることが好ましい。

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。特記がない限り、不織布において、長さ方向とはＭＤ方向（マシン方向、製造ライン方法）であり、幅方向とは該長さ方向と垂直の方向である。
実施例、比較例の抗菌不織布について、以下の通りの方法によりその特性を評価した。尚、原則的に下記方法により測定されるが、試験片のサイズを確保できない等、下記方法により測定できない事情がある場合は、適宜合理的な代替方法によって測定することが可能である。

(１)繊維の表面の露出率
放熱シート５ｃｍ幅につき３点、各０．５ｃｍ角片に切り取り試験片を採取する。次に、切り出した試験片をＳＥＭ－ＥＤＸにて倍率１０００倍で観察し、ＳＥＭ－ＥＤＸの元素マッピングにより放熱材料及び全固形成分を特定し、画像処理によって放熱材料の占める面積（Ａ）と全固体成分が占める面積（Ｂ）を求め、以下の式：
繊維の表面の露出率（％）＝（Ｂ－Ａ）／Ｂ×１００
より、繊維の表面の露出率を算出する。尚、放熱材料を特定する元素は、放熱材料の種類によって適宜選択可能である。また、元素の検出があれば固形成分が存在するとする。

（２）繊維状構造物及び放熱材料の比表面積（ｍ²／ｇ）
繊維状構造物及び放熱材料の比表面積（ｍ²／ｇ）は、自動比表面積測定装置（ジェミニ２３６０：島津製作所製）を用い、ＢＥＴ多点法により測定した。吸着ガスとしては、純度９９．９９％のヘリウムガスを用いた。

（３）繊維状構造物の目付（ｇ／ｍ²）
ＪＩＳ Ｌ－１９０６に規定の方法に従い、縦２０ｃｍ×横２５ｃｍの試験片を、試料の幅方向１ｍ当たり３箇所、長さ方向１ｍ当たり３箇所の、計１ｍ×１ｍ当たり９箇所採取して質量を測定し、その平均値を単位面積当たりの質量に換算して求めた。

（４）繊維状構造物を構成する繊維の平均繊維径（μｍ）
繊維状構造物の各端部１０ｃｍを除いて、繊維状構造物の幅の中心位置、中心から±５０ｃｍの箇所の計３箇所から、それぞれ１ｃｍ角の試験片を切り取った。各試験片ＭＤ方向の断面について、マイクロスコープで繊維の直径を３０点測定し、計９０点の測定値の平均値（小数点第２位を四捨五入）を算出し、繊維状構造物を構成する繊維の平均繊維径とした。尚、繊維径の異なる層が積層された積層不織布については、各層ごとの平均繊維径を上記方法によって測定した。

（５）繊維状構造物の厚み（μｍ）
ＪＩＳ Ｌ－１９０６に規定の方法に従い、繊維状構造物の幅１ｍ当たり１０箇所の厚みを９．８ｋＰａの荷重で測定し、その平均値を求めた。

（６）繊維状構造物の見掛け密度（ｇ／ｃｍ³）
上記（３）にて測定した繊維構造物の目付（ｇ／ｍ²）、上記（５）にて測定した不織布の厚み（μｍ）を用い、以下の式により見かけ密度を算出した。
見掛け密度（ｇ／ｃｍ³）＝（目付（ｇ／ｍ²））／（厚み（μｍ））

（７）放熱材料の平均粒子径（μｍ）
放熱シートの各端部１０ｃｍを除いて、不織布の幅の中心位置、中心から±５０ｃｍの箇所の計３箇所から、それぞれ１ｃｍ角の試験片を切り取った。各試験片ＭＤ方向の断面についてＳＥＭ－ＥＤＸで観察し、抗菌剤に使用されている金属イオン又は担持体の成分元素を検出し放熱材料粒子を特定した。次いで、粒子の露出部分の長辺を測長し、放熱材料として特定できた３０点の粒子の測長平均値を（小数点第２位を四捨五入）を算出し、これを放熱材料の平均粒子径とした。

（８）放熱シートのカンチレバー法による剛軟度の値（追従性）
４５°カンチレバー法により評価した。ＪＩＳ－Ｌ１０９６（６．１９．１ Ａ法 項）に準拠して、ＪＩＳ Ｚ８７０３（試験場所の標準状態）に規定する温度２０±２℃、湿度６５±２％の恒温室内で幅２０ｍｍ×１５０ｍｍの試験片を機械方向（ＭＤ）で５枚採取し、４５°の斜面をもつ表面の滑らかな水平台の上に試験片の短辺をスケール基線に合わせて置いた。
次に、手動により試験片を斜面の方向に緩やかに滑らせて試験片の一端の中央点が斜面
と接したとき他端の位置の移動長さをスケールで読んだ。剛軟性（剛軟度）は試験片
の移動した長さ（ｍｍ）で示され、それぞれ５枚の裏表について測定し、平均値で表した。試験片の移動した長さ（ｍｍ）が短いほどシートに柔軟性があり、発熱体の形状への追従性に優れたものとなる。

（９）放熱シートの放熱性（熱伝導率）
放熱シートから１０ｍｍｘ１０ｍｍ角の試験片を採取した。試験片表面にレーザー光吸収用スプレー（ファインケミカルジャパン（株）製ブラックガードスプレーＦＣ－１５３）を塗布し乾燥させた後、ＮＥＴＺＳＣＨ製ＸｅフラッシュアナライザーＬＦＡ４４７Ｎａｎｏｆｌａｓｈを用い、厚み方向の熱拡散率を測定し、以下の式に従ってシートの熱伝導率を求めた。尚、比熱は、ＤＳＣ（「ＤＳＣ ２００ Ｆ３ Ｍａｉａ」（ＮＥＴＺＳＣＨ社製））で測定した。
熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）＝熱拡散率（ｍｍ²／ｓ）×比熱（Ｊ／ｇ・Ｋ）×密度（ｇ／ｃｍ³）

（１０）放熱シートの貼付時ハンドリング性
放熱シートから５ｃｍｘ５ｃｍ角の試験片を採取し、シート片面に両面テープ（ニチバン社製、ＮＷ-５０）を貼付し放熱シートテープを作製した。次に放熱シートテープを５ｃｍｘ５ｃｍ角の銅板上に貼付し、一度銅板より剥離し再度貼付した。この際、２回目の貼付時のハンドリング性を以下の４段階で評価し、３以上をハンドリング性が良好であると判断した。
１：剥離した際シートがカールし、貼付面同士が付着し再貼付が不可能、またはシートに著しい屈曲痕が残り、明らかな浮きが存在している。
２：剥離した際シートがカールし、貼付面同士が一部付着し銅板に貼付できない箇所が半分程度存在する、またはシートに屈曲痕が残り、若干浮きが存在している。
３：剥離した際シートが多少カールし、貼付面同士が一部付着し銅板に貼付できない箇所が端部に存在する、またはシートに屈曲痕が残っているが浮きは存在しない。
４：剥離した際のカールがほぼなく、また屈曲痕もほとんど目立たない

［実施例１］
ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を使用し、スパンボンド法により紡糸温度２３５℃でフィラメント群を紡糸した。この際、コロナ帯電で３μＣ／ｇ程度帯電させてフィラメント群を十分に開繊させ、移動する捕集ネットに吹き付けてウェブを形成した。次いで得られたウェブを、１対のエンボス率が１１％のエンボスロールを使用し、上下のロールの温度をともに１４０℃、線圧３５０Ｎ／ｃｍとして熱接着することで不織布を作製した。
エタノール１０００ｇ、放熱材料としてアルミナ粒子８００ｇ、及びバインダーとしてＳＢＲラテックス（放熱材料１００質量部に対してＳＢＲ固形分が３質量部）を容器に入れ、スリーワンモーターで１時間攪拌して分散させ、均一にしたスラリーを作製した。上記で作製した不織布をスラリー中に含浸させた後、１００℃で乾燥して、放熱シートを作製した。

[実施例２]
塗工溶媒として水を用いたこと以外は、実施例１と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例３]
ポリエチレンテレフタレート樹脂を、スパンボンド法により紡糸温度３００℃で、フィラメント群を紡糸した。この際、コロナ帯電で３μＣ／ｇ程度帯電させてフィラメント群を十分に開繊させ、移動する捕集ネットに吹き付けた。次いで得られたウェブを、１対のエンボスロールを使用し、上下ロールの温度をともに１００℃、線圧３５０Ｎ／ｃｍとして熱接着することで不織布を作製した。
上記で作製した不織布を、実施例１と同様にして塗工を行い、放熱シートを作製した。

［実施例４］
塗工溶媒として水を用いたこと以外は、実施例３と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例５]
塗工溶媒としてｎ－ヘキサンを用いたこと以外は、実施例３と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例６]
ナイロン６樹脂をスパンボンド法により紡糸温度２６０℃で、フィラメント群を紡糸した。この際、コロナ帯電で３μＣ／ｇ程度帯電させてフィラメント群を十分に開繊させ、移動する捕集ネットに吹き付けた。次いで、得られたウェブを、１対のエンボスロールを使用し、上下ロールの温度をともに１４０℃、線圧３５０Ｎ／ｃｍとして熱接着することで不織布を作製した。
上記で作製した不織布を、実施例１と同様にして塗工を行い、放熱シートを作製した。

[実施例７]
塗工溶媒として水を用いたこと以外は、実施例６と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例８]
不織布の熱圧着時にエンボス率が７％のロールを用いたこと以外は、実施例４と同様の方法で放熱シートを作製した。

［実施例９］
ポリエチレンテレフタレート樹脂を、スパンボンド法により紡糸温度３００℃で、フィラメント群を紡糸した。この際コロナ帯電で３μＣ／ｇ程度帯電させてフィラメント群を十分に開繊させ、移動する捕集ネットに吹き付け、層ｉｉとなるウェブを作製した。
次に、ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い、紡糸温度３００℃、加熱空気１０００Ｎｍ³／ｈｒ／ｍの条件下でメルトブロウン法により紡糸して、移動する前記ウェブに向けて吹き付け、積層ウェブを得た。この際、メルトブロウンノズルからウェブまでの距離を１００ｍｍとし、メルトブロウンノズル直下の捕集面における吸引力を０．２ｋＰａ、風速を７ｍ／ｓｅｃに設定した。繊維径の調整は、加熱空気量を調整することにより行った。
さらに、前記と同様のスパンボンド法で、コンベア上を移動する移動する前記積層ウェブにウェブを積層し、層ｉｉ／層ｉ／層ｉｉの積層ウェブを作製した。尚、層ｉｉ単層と層ｉの目付比は６：１とした。
次いで得られた積層ウェブを１対のエンボスロールを使用し、上下ロールの温度を共に１００℃、線圧３５０Ｎ／ｃｍとして熱接着することで積層不織布を作製した。
上記で作製した積層不織布を、実施例１と同様にして塗工を行い、放熱シートを作製した。

[実施例１０]
塗工溶媒として水を用いたこと以外は、実施例９と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１１]
不織布作製時に層ｉｉ単層と層ｉの目付比を４：１とした用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１２]
不織布作製時に層ｉｉ単層と層ｉの目付比を８：１とした用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１３]
不織布の熱圧着時にエンボス率が４％のロールを用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１４]
不織布の熱圧着時にエンボス率が７％のロールを用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１５]
不織布の熱圧着時にエンボス率が１４％のロールを用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１６]
不織布の熱圧着時にエンボス率が１８％のロールを用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１７]
放熱材料を粒子径が１０μｍの窒化ホウ素としたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１８]
放熱材料を粒子径が３．５μｍのグラファイトとしたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例１９]
塗工方法をグラビア塗工法として、両面に同塗工を施したこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例２０、２１]
ウェブの搬送速度を変化させ、実施例表に記載の目付の不織布としたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

[実施例２２、２３]
ポリエチレンテレフタレート樹脂を用い、紡糸温度３００℃、加熱空気１０００Ｎｍ³／ｈｒ／ｍの条件下でメルトブロウン法により紡糸して、移動する捕集ネットに向けて吹き付け、ウェブを得た。この際、メルトブロウンノズルから捕集ネットまでの距離を１００ｍｍとし、メルトブロウンノズル直下の捕集面における吸引力を０．２ｋＰａ、風速を７ｍ／ｓｅｃに設定した。繊維径の調整は、加熱空気量を調整することにより行い、不織布を得た。
上記で作製した不織布をそれぞれ、実施例１と同様にして塗工を行い、放熱シートを作製した。

[比較例１]
繊維状構造物の代わりに、厚み４０μｍ、目付５０ｇ/ｍ²のポリエチレンテレフタラート製フィルムを用いたこと以外は、実施例１０と同様の方法で放熱シートを作製した。

［比較例２］
ポリエチレンテレフタレート樹脂を、スパンボンド法により紡糸温度３００℃で、フィラメント群を紡糸した。この際、コロナ帯電で３μＣ／ｇ程度帯電させてフィラメント群を十分に開繊させ、移動する捕集ネットに吹き付けた。次いで得られたウェブを、１対のエンボスロールを使用し、上下ロールの温度をともに１００℃、線圧３５０Ｎ／ｃｍとして熱接着することで不織布を作製した。
上記で得られた不織布に銅めっき処理を施した後、実施例１と同様にして塗工を行い、放熱シートを作製した。

[比較例３]
不織布の熱圧着時にエンボス率が２．８％のロールを用いたこと以外は、実施例４と同様の方法で放熱シートを作製した。

以上の実施例、比較例の結果を表１と表２に示す。

本発明に係る放熱シートは、ＣＰＵやＭＰＵ等の放熱部材や、ＩＣ基盤等の電子機器における発熱体の放熱・冷却部材として、好適に利用可能である。

Claims (12)

1. 樹脂からなる繊維状構造物と放熱材料とを含む放熱シートであって、該繊維状構造物を構成する繊維の表面に該放熱材料による被膜が形成されており、該繊維の表面の露出率が０％を超え５０％以下である放熱シート。
2. 前記放熱シート１００重量部に対して、前記放熱材料の含有量が２０～９５重量部である、請求項１に記載の放熱シート。
3. 前記繊維状構造物の厚みが１０μｍ以上６００μｍ以下である、請求項１又は２に記載の放熱シート。
4. 前記放熱シートのカンチレバー法による剛軟度の値が１２ｍｍ以上１４８ｍｍ以下である、請求項１～３のいずれか１項に記載の放熱シート。
5. 前記繊維状構造物の見掛け密度が０．１０g／ｃｍ³以上０．８５ｇ／ｃｍ³以下である、請求項１～４のいずれか１項に記載の放熱シート。
6. 前記繊維状構造物を構成する繊維の平均繊維径が０．１μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の放熱シート。
7. 前記繊維状構造物の比表面積が０．０５ｍ²／ｇ以上４．５ｍ²／ｇ以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の放熱シート。
8. 前記放熱材料が無機材料である、請求項１～７のいずれか１項に記載の放熱シート。
9. 前記放熱材料の比表面積が０．５ｍ²／ｇ以上１５．０ｍ²／ｇ以下である、請求項１～８のいずれか１項に記載の放熱シート。
10. 前記繊維状構造物が不織布である、請求項１～９のいずれか１項に記載の放熱シート。
11. 前記不織布が合成繊維からなる長繊維不織布である、請求項１０に記載の放熱シート。
12. 前記不織布が、繊維径０．１μｍ以上４μｍ未満の合成繊維で構成される層Ｉと、繊維径４．０μｍ以上３０μｍ以下の合成繊維で構成される層ＩＩの、少なくとも２層を含む、請求項１０又は１１に記載の放熱シート。