KR102149708B1

KR102149708B1 - 열전도성 복합 실리콘 고무 시트

Info

Publication number: KR102149708B1
Application number: KR1020140021680A
Authority: KR
Inventors: 아키히로 엔도; 유우키 사쿠라이; 다카히로 마루야마
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2013-02-28
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2020-08-31
Anticipated expiration: 2034-02-25
Also published as: KR20140108133A; TWI574837B; CN104015433B; JP2014193598A; TW201437016A; JP6136952B2; CN104015433A

Abstract

본 발명은 작업성, 열전도성, 리워크성, 절연 보증성, 장기 신뢰성이 우수한 열전도성 실리콘 고무 시트를 제공한다:
(X) 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층
열전도성 충전재를 함유하고, 듀로미터 A 경도가 60 내지 100이고, 표면 비점착성인 열전도성 실리콘 고무층 0.05 내지 0.9mm
및
(Y) 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층
열전도성 충전제를 함유하고, 아스카 C 경도가 2 내지 40이고, 표면 미점착성인 열전도성 실리콘 고무층 0.01 내지 0.2mm
를
(Z) 열전도 재료로 충전된 망상 보강재 0.015 내지 0.2mm
를 통해 적층하여 이루어지는 열전도성 실리콘 고무 시트이며, 솔더 페이스트 점착력 시험기를 사용하여 정압 침입 방식에 의해 측정한 점착력이 (X)층측: 10gf 미만, (Y)층측: 10 내지 100gf인 열전도성 복합 실리콘 고무 시트.

Description

열전도성 복합 실리콘 고무 시트{THERMAL CONDUCTIVE COMPOSITE SILICONE RUBBER SHEET}

본 발명은, 발열성 전자 부품 등의 방열용 절연 시트로서 적합한, 작업성, 리워크성, 방열 특성이 우수한 열전도성 복합 실리콘 고무 시트에 관한 것이다.

각종 전자 기기에 사용되고 있는 파워 트랜지스터, 사이리스터 등의 발열성 전자 부품 및 IC, LSI, CPU, MPU 등의 집적 회로 소자는, 열의 발생에 의해 특성이 저하된다는 점, 또한 소자의 수명 저하를 초래한다는 점에서, 방열을 원활하게 행하기 위해 전자 기기 내에서의 배치가 고려되고 있다. 그 이외에, 특정한 부품 또는 기기 전체를 냉각 핀으로 강제 공냉하거나, 집적 회로 소자에 대해서는 방열용 시트(이하, 방열 시트라 함)를 통해 냉각 부재나 기판, 광체(筐體)에 열을 방출하는 등의 고려도 이루어지고 있다.

그러나, 최근, 개인용 컴퓨터로 대표되는 전자 기기의 고집적화가 진행되어, 기기 내의 상기 발열성 부품이나 집적 회로 소자의 발열량이 증가함에 따라, 종래의 강제 공냉 방식이나 방열 시트에서는 이들 부품이나 소자의 냉각 또는 방열이 불충분한 경우가 있다. 특히, 휴대 가능한 랩탑형 또는 노트북형의 개인용 컴퓨터의 경우에는, 강제 공냉 방식 이외의 냉각 방법이 필요로 되고 있다. 또한, 방열 시트에 대해서는, 소자가 형성되는 프린트 기판의 재료에는 열전도성이 떨어지는 유리 보강 에폭시 수지나 폴리이미드 수지가 사용되고 있기 때문에, 종래의 방열 시트에서는 소자에서 발생한 열을 충분히 기판에 방출할 수 없다. 따라서 소자의 근방에 자연 냉각 타입 또는 강제 냉각 타입의 방열 핀 또는 히트 파이프 등의 방열기를 설치하고, 소자의 발생열을 방열 매체를 통해 방열기에 전달하여 방열시키는 방식이 채용되고 있다.

상기 방식의 방열 매체로서 소자와 방열기 사이의 열전도를 양호하게 하기 위해, 방열용 열전도성 그리스나 두께 0.2 내지 10.0mm 정도의 방열 시트가 사용되고 있다. 방열용 열전도성 그리스로서는, 예를 들면 실리콘 오일에 실리카 파이버, 산화아연, 질화알루미늄 등의 열전도성 충전재를 배합한 열전도성 실리콘 그리스가 알려져 있지만(특허문헌 1), 오일 블리드의 위험성이 있다는 점, 전자 부품의 조립 작업성을 저하시킨다는 점, 열 이력에 의해 공극이 발생하여 열전도성이 저하된다는 점 등 많은 문제가 발생하고 있었다. 한편, 방열 시트로서는, 고충전, 고경도의 실리콘 고무층을 유리 직물 등의 천 형상 보강재로 보강한 것이 잘 알려져 있다(특허문헌 2). 이러한 종류의 방열 시트는 고무층의 경도가 높고, 열전도를 담당함과 동시에, 절연성을 확보하는 역할도 겸비할 수 있어 매우 중요하다. 그러나, 방열 시트는 표면 점착성을 거의 갖고 있지 않기 때문에, 발열체로의 실장 고정이 매우 곤란하였다.

실장 고정의 작업성을 향상시키기 위해, 고경도의 열전도성 실리콘 고무 시트의 한쪽면 또는 양면에 점착제층을 형성하고, 또한 점착제층면을 이형지 등의 이형성 보호 시트로 보호한 방열 시트도 시판되어 있지만, 이것에 사용되고 있는 점착제는 열전도성이 없기 때문에, 복합품 전체로서의 열전도율이 낮고, 대부분의 경우 원하는 방열 성능이 얻어지지 않았다. 또한, 이 복합형의 방열 시트의 경우에는, 점착제층의 점착력이 원하는 점착력보다 강력하기 때문에, 실장시에 위치 어긋남이 발생하면, 리워크가 곤란하거나 리워크시에 점착제층이 파괴되는 경우가 있었다. 또한, 점착층면의 보호 시트에 이형제 처리를 실시할 필요가 있으며, 비용 증가의 요인이 되었다.

또한, 상술한 바와 같은 보강재로 보강된 고경도 열전도성 실리콘 고무 시트에 저경도의 열전도성 실리콘 고무층을 적층한 방열 시트도 개시되어 있다(특허문헌 3). 그러나 이 복합형의 방열 시트의 경우에는, 제조상의 문제로부터 전체의 두께가 0.45mm 미만인 것이 얻어지지 않기 때문에, 저경도 실리콘 고무층 자체는 가령 양호한 고열전도율을 갖고 있어도 복합품 전체로서 얇은 것이 얻어지지 않고, 열 저항이 커진다는 결점이 있었다. 또한, 종래의 복합형 방열 시트의 경우에는, 일반적으로 저경도 시트의 작업성 개선을 위해 고경도 시트를 적층하는 것을 주로 하고 있으며, 두꺼운 저경도층과 얇은 저경도층으로 구성되어 있었다. 그러나 이 구성의 경우, 저경도층이 압력에 의해 압축 변형되기 때문에, 스페이스의 보증에 의한 절연 보증이 곤란해지는 경우가 있었다.

또한, 종래의 적층 타입의 시트의 제조에 있어서는, 강고한 밀착을 달성하고, 층간의 박리를 방지하기 위해, 접착 보조제의 첨가나 프라이머의 도포가 필요하였다. 그러나, 이들 방법은 제조 프로세스가 번잡하며 비용 상승을 초래하고, 또한 얻어진 시트는 경시 반응에 의한 물성의 경시 변화를 초래한다는 결점이 있었다.

일본 특허 공고 (소)57-36302호 공보 일본 특허 공개 (소)56-161140호 공보 일본 특허 공고 (평)6-155517호 공보

이상과 같이 고경도의 방열 시트는 그의 강도에 따라 방열성 뿐만 아니라 절연 신뢰성이 우수하지만, 실장 작업성이 불리하였다. 또한, 실장 작업성을 향상시키기 위해 점착제층을 설치하면, 방열성, 리워크성이 저하되고, 비용이 증가된다는 문제점이 있었다. 또한, 저경도ㆍ고경도의 복합 시트에 있어서는, 그의 구성으로부터 박막화가 곤란하거나, 고압력하에서의 스페이스 보증이나 절연 보증이 곤란하였다. 또한, 제조 프로세스가 번잡해져, 경시 변화를 억제할 수 없다는 결점이 있었다.

따라서 본 발명의 과제는 열전도성, 강도, 절연성이 우수하며, 실장 작업성, 리워크성, 장기 안정성도 우수한 방열 시트를 저비용이면서도 간편한 제조 프로세스로 제공하는 것에 있다.

이러한 실정을 감안하여 본 발명자는 예의 연구를 행한 결과, 열전도성 충전재를 함유하고, 듀로미터 A 경도가 60 내지 100이며, 표면 비점착성인, 두꺼운 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층과, 열전도성 충전제를 함유하고, 아스카 C 경도가 2 내지 40이며, 표면 미점착성인, 얇은 열전도성 실리콘 고무층을 열전도 재료로 충전된 망상 보강재를 통해 적층함으로써, 작업성, 열전도성, 리워크성, 절연 보증성, 장기 신뢰성이 우수한 한쪽면 미점착의 열전도성 실리콘 고무 시트가 간편한 제조 프로세스로 얻어진다는 것을 발견하여, 본 발명에 도달하였다.

즉 본 발명은

(X) 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층

열전도성 충전재를 함유하고, 듀로미터 A 경도가 60 내지 100이며, 표면 비점착성인 열전도성 실리콘 고무층 0.05 내지 0.9mm

및

(Y) 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층

열전도성 충전제를 함유하고, 아스카 C 경도가 2 내지 40이며, 표면 미점착성인 열전도성 실리콘 고무층 0.01 내지 0.2mm

를

(Z) 열전도 재료로 충전된 망상 보강재 0.015 내지 0.2mm

를 통해 적층하여 이루어지는 열전도성 실리콘 고무 시트이며, 솔더 페이스트 점착력 시험기를 사용하여 정압 침입 방식에 의해 측정한 점착력이 (X)층측: 10gf 미만, (Y)층측: 10 내지 100gf인 열전도성 복합 실리콘 고무 시트를 제공하는 것이다.

본 발명의 열전도성 복합 실리콘 고무 시트는, 열전도 재료로 충전된 망상 보강재를 갖고, 고경도ㆍ고강도이며 비점착성의 열전도성 실리콘 고무층을 가짐으로써, 작업성, 절연 보증성, 열전도성이 우수하다. 또한, 박막, 저경도이며 미점착성의 열전도성 실리콘 고무층이 적층됨으로써, 작업성, 절연 보증성이 희생되지 않으며, 양호한 접촉에 의해 열전도성이 향상되고, 미점착에 의한 작업성, 리워크성이 부여된 시트가 된다. 또한, 충전된 망상 보강재를 통해 고무층을 적층함으로써, 접촉 면적이 현저하게 증대되고, 양호한 밀착을 실현한다. 그 때문에, 종래의 적층 시트에서 필요하였던 접착 보조제나 프라이머를 사용하지 않고, 박리를 방지할 수 있으며, 그 결과 저비용이며 간편한 공정에서의 제조가 가능해지고, 제품 특성도 장기적으로 안정된 것이 된다.

이하 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명에 있어서, 열전도성 실리콘 고무층은 (a) 오르가노폴리실록산, (b) 경화제, (c) 열전도성 충전제를 포함하는 조성물을 경화시켜 이루어지는 실리콘 고무층인 것이 바람직하다.

(X) 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층

본 발명의 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층은, (Xa) 오르가노폴리실록산, (Xb) 경화제, (Xc) 열전도성 충전제를 포함하는 조성물을 경화시켜 이루어지고, 듀로미터 A 경도가 60 내지 100이며, 표면 비점착성인 실리콘 고무층이다.

[(Xa) 오르가노폴리실록산]

(Xa) 성분의 오르가노폴리실록산은 평균 조성식: R¹ _aSiO_(4-a)/2(식 중, R¹은 동일 또는 상이한 치환 또는 비치환된 탄소 원자수 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 8의 1가 탄화수소기를 나타내고, a는 1.90 내지 2.05의 양수임)로 표시되는 것이다.

상기 R¹로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 옥타데실기 등의 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 아릴기; 벤질기, 페네틸기, 3-페닐프로필기 등의 아르알킬기; 3,3,3-트리플루오로프로필기, 3-클로로프로필기 등의 할로겐화 알킬기; 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 등의 알케닐기 등을 들 수 있다.

상기 (Xa) 성분의 오르가노폴리실록산으로서는, 일반적으로는 주쇄가 디메틸실록산 단위를 포함하는 것, 또는 상기 주쇄의 메틸기의 일부가 비닐기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등으로 치환된 것이 바람직하다. 또한, 그의 분자쇄 말단이 트리오르가노실릴기 또는 수산기로 봉쇄된 것이 바람직하고, 상기 트리오르가노실릴기로서는 트리메틸실릴기, 디메틸비닐실릴기, 트리비닐실릴기 등이 예시된다.

또한, (Xa) 성분의 중합도는 20 내지 12,000이 바람직하고, 특히 50 내지 10,000의 범위로 하는 것이 바람직하다. (Xa) 성분은 오일상일 수도 고무상일 수도 있으며, 성형 방법 등에 따라 선택할 수도 있다.

하기 (Xb) 성분의 경화제가 오르가노하이드로젠폴리실록산 및 백금계 촉매를 포함하는 부가 반응 경화형의 것인 경우, (Xa) 성분의 오르가노폴리실록산은, 규소 원자 결합 알케닐기를 1 분자 중에 2개 이상, 바람직하게는 3개 이상 갖는 오르가노폴리실록산이다. 규소 원자 결합 알케닐기의 함유량이 상기 범위의 하한 미만이면, 얻어지는 조성물이 충분히 경화되지 않게 된다. 또한, 규소 원자에 결합하는 상기 알케닐기로서는 비닐기가 바람직하다. 알케닐기는, 분자쇄 말단 및 측쇄 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 있을 수 있고, 적어도 1개의 알케닐기가 분자쇄 말단의 규소 원자에 결합하고 있는 것이 바람직하다.

상기 경우의 구체예로서는, 예를 들면 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다.

하기 (Xb) 성분의 경화제가 유기 과산화물인 경우, (Xa) 성분의 오르가노폴리실록산은 특별히 한정되지 않지만, 1 분자 중에 적어도 2개의 상기 알케닐기를 갖는 것이 바람직하다.

상기 경우의 구체예로서는, 예를 들면 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 메틸페닐비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 메틸(3,3,3-트리플루오로프로필)폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 실라놀기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 실라놀기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다.

[(Xb) 경화제]

(Xb) 성분이 히드로실릴화 반응 경화제인 경우, 상기 경화제는 1 분자 중에 규소 원자 결합 수소 원자를 평균 2개 이상 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산과 백금계 촉매를 포함하는 것이다. 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 알케닐기를 갖는 (Xa) 성분에 부가 반응하는 가교제로서 기능하는 것이다.

상기 오르가노하이드로젠폴리실록산의 구체예로서는, 예를 들면 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로젠폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 메틸페닐폴리실록산 등을 들 수 있다. (Xb) 성분은 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다.

본 조성의 복합 시트의 외층을 구성하는 조성물에 있어서, 이 오르가노하이드로젠폴리실록산의 함유량은, 통상 (Xa) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기 1몰에 대하여, 본 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자가 통상 0.1 내지 4.0몰, 바람직하게는 0.3 내지 2.0몰이 되는 양이다. 본 성분의 함유량이 지나치게 적으면 얻어지는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화되지 않게 되는 경우가 있고, 한편 지나치게 많으면 얻어지는 실리콘 고무가 매우 경질이 되어, 표면에 다수의 균열을 발생시킨다는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.

오르가노하이드로젠폴리실록산과 함께 사용되는 백금계 촉매는 본 조성물의 경화를 촉진하기 위한 촉매이며, 예를 들면 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금의 올레핀 착체, 백금의 알케닐실록산 착체, 백금의 카르보닐 착체 등을 들 수 있다. 본 조성물에서, 백금계 촉매의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 촉매로서의 유효량일 수 있지만, (Xa) 성분에 대하여 본 성분 중의 백금 금속이 질량 단위로 통상 0.01 내지 1,000ppm이 되는 양이고, 바람직하게는 0.1 내지 500ppm이 되는 양이다. 본 성분의 함유량이 지나치게 적으면 얻어지는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화되지 않게 되는 경우가 있으며, 한편 다량으로 사용하여도 얻어지는 실리콘 고무 조성물의 경화 속도는 향상되지 않아, 경제적으로 불리해지는 경우가 있다.

(Xb) 성분의 경화제가 유기 과산화물인 경우, 상기 유기 과산화물로서는, 예를 들면 벤조일퍼옥시드, 디쿠밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-2,5-비스(t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥시드, t-부틸퍼벤조에이트 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다. 이 유기 과산화물의 첨가량은, 상기 (Xa) 성분의 오르가노폴리실록산 100질량부에 대하여 통상 0.1 내지 5질량부의 범위 내가 되는 양인 것이 바람직하다.

[(Xc) 열전도성 충전제]

(Xc) 성분의 열전도성 충전제로서는, 산화알루미늄, 산화아연, 산화규소, 탄화규소, 질화알루미늄, 질화붕소 등의 무기 분말이 적절하게 예시된다. (Xc) 성분은, 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

상기 (Xc) 성분의 평균 입경은 바람직하게는 50㎛ 이하, 보다 바람직하게는 20㎛ 이하이다.

또한, 상기 (Xc) 성분의 배합량은 (Xa) 성분 100질량부에 대하여 통상 100 내지 1,800질량부, 바람직하게는 200 내지 1,600질량부의 범위가 바람직하다. 상기 배합량이 지나치게 적으면 열전도성이 불충분한 것이 되기 쉽고, 한편 지나치게 많으면 (Xc) 성분의 조성물 중으로의 균일한 배합이 곤란해짐과 동시에 성형 가공성이 나빠지는 경우가 있다.

본 고무층의 경도는 듀로미터 A 경도로 60 내지 100, 보다 바람직하게는 70 내지 95이다. 경도가 60 미만이면 강도가 저하되고, 스페이스 보증이 곤란해진다. 경도가 100보다 높아지면 고무층이 약해지고, 굽힘이나 꺾임에 대응할 수 없을 우려가 있다.

본 고무층의 두께는 0.05 내지 0.9mm의 범위이다. 0.05mm 미만이면 시트의 표면 정밀도가 나빠지는 경우가 있다. 한편, 두께가 0.9mm 이상이면 열전도 성능이 저하된다.

본 고무층의 점착력은, 솔더 페이스트 점착력 시험기를 사용하여 정압 침입 방식에 의해 측정한 점착력이 10gf 미만, 보다 바람직하게는 5gf 미만이다. 점착력이 10gf 이상이 되면 실장시에 끈적임이나 부착이 발생하고, 실장 작업성이 나빠지는 경우가 있다.

본 고무층의 점착력을 10gf 미만으로 하기 위해서는, 표면 점착성이 발생하지 않도록 고무층의 경도를 높게 하는, 입자 직경이 큰 충전재를 함유시킴으로써 충전재를 일부 고무층으로부터 노출시키는, 표면에 타분(打粉) 처리를 행하는 등의 처리를 행할 수 있다.

(Y) 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층

본 발명의 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층은, (Ya) 오르가노폴리실록산, (Yb) 경화제, (Yc) 열전도성 충전제를 포함하는 조성물을 경화시켜 이루어지고, 아스카 C 경도가 2 내지 40이며, 표면 미점착성인 실리콘 고무층이다.

[(Ya) 오르가노폴리실록산]

(Ya) 성분의 오르가노폴리실록산은 평균 조성식: R² _bSiO_(4-b)/2(식 중, R²는 동일 또는 상이한 치환 또는 비치환된 탄소 원자수 1 내지 10, 바람직하게는 1 내지 8의 1가 탄화수소기를 나타내고, b는 1.90 내지 2.05의 양수임)로 표시되는 것이다.

상기 R²로서는, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 옥타데실기 등의 알킬기; 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기; 페닐기, 톨릴기, 크실릴기, 나프틸기 등의 아릴기;벤질기, 페네틸기, 3-페닐프로필기 등의 아르알킬기; 3,3,3-트리플루오로프로필기, 3-클로로프로필기 등의 할로겐화알킬기; 비닐기, 알릴기, 부테닐기, 펜테닐기, 헥세닐기 등의 알케닐기 등을 들 수 있다.

상기 (Ya) 성분의 오르가노폴리실록산으로서는, 일반적으로는 주쇄가 디메틸실록산 단위를 포함하는 것, 또는 상기 주쇄의 메틸기의 일부가 비닐기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등으로 치환된 것이 바람직하다. 또한, 그의 분자쇄 말단이 트리오르가노실릴기 또는 수산기로 봉쇄된 것이 바람직하고, 상기 트리오르가노실릴기로서는 트리메틸실릴기, 디메틸비닐실릴기, 트리비닐실릴기 등이 예시된다.

또한, (Ya) 성분의 중합도는 10 내지 1,500이 바람직하고, 특히 20 내지 1,000의 범위가 바람직하다. 중합도가 1,500을 초과하면, 조성물의 유동성이 나빠진다. (Ya) 성분은 오일상인 것이 바람직하다.

(Ya) 성분의 오르가노폴리실록산은 규소 원자 결합 알케닐기를 1 분자 중에 평균적으로 0.5개 이상, 바람직하게는 2개 이상 갖는 오르가노폴리실록산이다. 이 알케닐기는 경화시에 가교점이 되기 때문에, 기본적으로는 알케닐기를 1 분자 중에 2개 이상 포함하고 있는 분자가 없으면 조성물은 경화되지 않는다. 따라서, 여기서 말하는 알케닐기의 수는, (Ya) 성분이 1 분자 중에 알케닐기를 0, 1, 2개 또는 그 이상 포함되어 있는 분자의 혼합물인 경우의 평균적인 알케닐기의 수이며, (Ya) 성분의 분자간의 알케닐기의 분포가 균일화되어 있는 경우에는, 1 분자 중에 알케닐기를 2개 이상 포함하고 있는 것이 필요하다.

규소 원자 결합 알케닐기의 함유량이 상기 범위의 하한 미만이면, 얻어지는 조성물이 충분히 경화되지 않게 된다. 또한, 규소 원자에 결합하는 상기 알케닐기로서는 비닐기가 바람직하다. 알케닐기는 분자쇄 말단 및 측쇄 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 있을 수 있으며, 적어도 1개의 알케닐기가 분자쇄 말단의 규소 원자에 결합하고 있는 것이 바람직하다.

상기 경우의 구체예로서는, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 메틸비닐폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸비닐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리비닐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다.

[(Yb) 경화제]

(Yb) 경화제는, 1 분자 중에 규소 원자 결합 수소 원자를 평균 2개 이상 갖는 오르가노하이드로젠폴리실록산과 백금계 촉매를 포함하는 것이다. 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산은, 알케닐기를 갖는 (Ya) 성분에 부가 반응하는 가교제로서 기능하는 것이다.

상기 오르가노하이드로젠폴리실록산의 구체예로서는, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸하이드로젠폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로젠실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체, 분자쇄 양쪽 말단 디메틸하이드로젠실록시기 봉쇄 메틸페닐폴리실록산 등을 들 수 있다. (Yb) 성분은 1종 단독으로도 2종 이상 조합하여도 사용할 수 있다.

본 조성물에 있어서, 상기 오르가노하이드로젠폴리실록산의 함유량은 통상 (Ya) 성분 중의 규소 원자 결합 알케닐기 1몰에 대하여, 본 성분 중의 규소 원자 결합 수소 원자가 통상 0.1 내지 2.0몰, 바람직하게는 0.3 내지 1.5몰이 되는 양이다. 본 성분의 함유량이 지나치게 적으면 얻어지는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화되지 않게 되는 경우가 있으며, 한편 지나치게 많으면 얻어지는 실리콘 고무가 매우 경질이 되어, 표면에 다수의 균열이 발생하거나, 표면의 점착성이 상실된다는 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.

오르가노하이드로젠폴리실록산과 함께 사용되는 백금계 촉매는 본 조성물의 경화를 촉진하기 위한 촉매이며, 예를 들면 염화백금산, 염화백금산의 알코올 용액, 백금의 올레핀 착체, 백금의 알케닐실록산 착체, 백금의 카르보닐 착체 등을 들 수 있다. 본 조성물에서 백금계 촉매의 함유량은 특별히 한정되지 않으며, 촉매로서의 유효량일 수 있지만, (Ya) 성분에 대하여 본 성분 중의 백금 금속이 질량 단위로 통상 0.01 내지 1,000ppm이 되는 양이고, 바람직하게는 0.1 내지 500ppm이 되는 양이다. 본 성분의 함유량이 지나치게 적으면 얻어지는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화되지 않게 되는 경우가 있으며, 한편 다량으로 사용하여도 얻어지는 실리콘 고무 조성물의 경화 속도는 향상되지 않아, 경제적으로 불리해지는 경우가 있다.

[(Yc) 열전도성 충전제]

(Yc) 성분의 열전도성 충전제로서는, 산화알루미늄, 산화아연, 산화규소, 탄화규소, 질화알루미늄, 질화붕소 등의 무기 분말이 적절하게 예시된다. (Yc) 성분은, 1종 단독으로도 2종 이상을 조합하여도 사용할 수 있다.

상기 (Yc) 성분의 평균 입경은 바람직하게는 30㎛ 이하, 보다 바람직하게는 15㎛ 이하이다. 또한, 본 명세서에서 「평균 입경」이란, 부피 기준의 누적 평균 직경을 의미한다. 이 「평균 입경」은, 예를 들면 입도 분석계(닛끼소 가부시끼가이샤 제조, 상품명: 마이크로트랙 MT3300EX)에 의해 측정할 수 있다.

또한, 상기 (Yc) 성분의 배합량은 (Ya) 성분 100질량부에 대하여 통상 100 내지 1,800질량부, 바람직하게는 200 내지 1,600질량부의 범위이다. 상기 배합량이 지나치게 적으면 열전도성이 불충분한 것이 되고, 한편 지나치게 많으면 (Yc) 성분의 조성물 중으로의 균일한 배합이 곤란해짐과 동시에 성형 가공성이 나빠진다. 또한, 점착성이 상실되는 경우가 있다.

본 고무층의 경도는 아스카 C 경도로 2 내지 40, 보다 바람직하게는 5 내지 30이다. 경도가 2 이하이면 점착성이 강하고, 강도가 약하기 때문에, 리워크시에 고무층이 파괴되는 경우가 있고, 리워크성이 저하된다. 경도가 40보다 높아지면 표면의 점착성이 현저하게 저하되고, 작업성이 저하된다.

본 고무층의 두께는 0.01 내지 0.2mm의 범위이다. 0.01mm 미만이면 시트의 표면 정밀도가 나빠지는 경우가 있다. 한편, 두께가 0.2mm를 초과하면, 스페이스 보증이 곤란해진다. 또한, 점착성이 상승되고, 리워크성이 저하된다.

본 고무층의 점착력은, 솔더 페이스트 점착력 시험기를 사용하여 정압 침입 방식에 의해 측정한 점착력이 10 내지 100gf, 보다 바람직하게는 20 내지 80gf이다. 점착력이 10gf 미만이면 점착력이 부족하고, 원하는 실장 위치에 시트를 부착하는 것이 곤란해진다. 한편, 100gf를 초과하면, 리워크가 곤란해진다. 또한, 보호 필름에 박리 처리가 필요해지기 때문에, 비용 증가가 되는 경우가 있다.

본 고무층의 점착력을 10 내지 100gf로 하기 위해서는, 고무층의 표면 점착성을 고무층의 경도를 조정함으로써 컨트롤하거나, 표면에 적당한 점착력을 갖는 매우 얇은 층을 설치할 수 있다.

(X)층 및 (Y)층에 사용되는 실리콘 고무층의 열전도율은 1.0W/m-K 이상, 보다 바람직하게는 1.2W/m-K 이상이다. 열전도율이 1.0W/m-K 미만이면, 열전도 특성이 불충분하다.

(Z) 열전도 재료로 충전된 망상 보강재

여기서 사용하는 망상 보강재로서는, 유리 직물, 세라믹 직물 또는 나일론, 폴리에스테르 등의 유기질 섬유천 등을 들 수 있다. 충전 재료에 대해서는, 열전도 재료이면 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 열전도성 실리콘 고무 재료이며, 또한 비용면ㆍ밀착성을 고려하면, 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층에서 사용되는 재료와 동일한 것이 보다 바람직하다.

본 망상 보강재의 두께는 0.015 내지 0.2mm이고, 보다 바람직하게는 0.03 내지 0.15mm이다. 망상 보강재의 두께가 지나치게 얇으면, 적층 시트의 강도가 현저하게 저하된다. 한편, 0.2mm를 초과하면, 열전도성이 현저하게 저하되는 경우가 있다.

[열전도성 복합 실리콘 시트의 제조]

본 발명의 열전도성 복합 실리콘 시트의 제조 방법은 특별히 제한되지 않지만, 프레스법이나 코팅법 등, 일반적으로는 코팅법이 유효하다.

<코팅용 조성물의 제조>

우선, 오르가노폴리실록산과 열전도성 충전제를 니더, 밴버리 믹서, 플래니터리 믹서, 시나가와 믹서 등의 혼합기를 사용하여, 필요에 따라 100℃ 이상 정도의 온도로 가열하면서 혼련한다. 이 혼련 공정에서, 목적에 따라 열전도 성능을 손상시키지 않는 범위 내에서 퓸드 실리카, 침강성 실리카 등의 보강성 실리카; 실리콘 오일, 실리콘 습윤제 등; 백금, 산화티타늄, 벤조트리아졸 등의 난연제 등을 첨가ㆍ혼합할 수도 있다.

혼련 공정에서 얻어진 균일 혼합물을 실온으로 냉각한 후, 스트레이너(strainer) 등을 통과시켜 여과하고, 이어서 2축 롤, 시나가와 믹서 등을 사용하여 상기 혼합물에 소요량의 경화제를 첨가하여, 재차 혼련한다. 이 재차 행하는 혼련 공정에서, 목적에 따라 1-에티닐-1-시클로헥산올 등의 아세틸렌 화합물계 부가 반응 제어제, 유기 안료, 무기 안료 등의 착색제, 산화철, 산화세륨 등의 내열성 향상제, 내첨 이형제 등을 첨가ㆍ혼합할 수도 있다.

상기 재차 행하는 혼련 공정에서 얻어진 조성물을 코팅재로서 직접 다음 공정에 제공할 수도 있지만, 필요에 따라 톨루엔 등의 용제를 더 첨가하고, 플래니터리 믹서, 니더 등의 교반기에 투입하여 혼합하여, 코팅재로 하여도 지장 없다.

<충전된 망상 보강재의 제작>

상기 공정에 의해 얻어진 코팅재를 상기 망상 보강재에 도포한다. 차례대로 건조로, 가열로 및 권취 장치를 구비한 나이프 코터, 키스 코터 등의 코팅 장치를 사용하여 연속적으로 망상 보강재에 도포한 후, 용제 등을 건조ㆍ증산시켜, 부가 반응 경화형의 경우에는 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 150℃ 정도로, 또한 과산화물 경화형의 경우에는 100 내지 200℃, 바람직하게는 110 내지 180℃ 정도로 가열하여, 충전된 망상 보강재를 얻는다.

<복합화>

상기 공정에 의해 얻어진 충전된 망상 보강재의 한쪽면에, 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층이 되는 코팅재를 도포한다. 차례대로 건조로, 가열로 및 권취 장치를 구비한 나이프 코터, 키스 코터 등의 코팅 장치를 사용하여, 연속적으로 충전된 망상 보강재의 한쪽면에 도포한 후, 용제 등을 건조ㆍ증산시켜, 부가 반응 경화형의 경우에는 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 150℃ 정도로, 또한 과산화물 경화형의 경우에는 100 내지 200℃, 바람직하게는 110 내지 180℃ 정도로 가열하여 적층한다.

또한, 다른 한쪽면에 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층이 되는 코팅재를 도포한다. 차례대로 건조로, 가열로 및 권취 장치를 구비한 나이프 코터, 키스 코터 등의 코팅 장치를 사용하여 연속적으로 충전된 망상 보강재의 한쪽면에 도포한 후, 용제 등을 건조ㆍ증산시켜 80 내지 200℃, 바람직하게는 100 내지 150℃ 정도에서 가교ㆍ경화시킴으로써, 본 발명의 열전도성 복합 실리콘 고무 시트를 얻을 수 있다.

얻어진 열전도성 복합 실리콘 고무 시트를 연속 성형하는 경우, 시트는 롤상으로 권취하여 보관하는 것이 바람직하다. 이 경우, 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층의 표면이 보호 시트로 피복되어 있는 것이 바람직하다. 보호 시트가 없으면, 롤 형상으로부터 시트를 권취했을 때의 작업성이 나빠지고, 또한 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층으로의 이물질ㆍ먼지의 부착 등의 문제가 발생하는 경우가 있다.

[실시예]

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.

우선, 본 발명의 열전도성 복합 실리콘 시트를 형성하는 이하의 각 성분을 준비하였다.

<X층: 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층용 조성물>

코팅재 X1:

(X1a) 평균 중합도 8,000의 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 디메틸폴리실록산 100질량부 및 (X1c) 열전도성 충전제로서 평균 입경 4㎛의 부정형 산화알루미늄 분말 750질량부를 밴버리 믹서로 실온에서 40분 혼련하고, 이어서 100 메쉬의 스트레이너로 여과한 후, 2축 롤을 사용하여 (X1b) 유기 과산화물로서 디(2-메틸벤조일)퍼옥시드 1.9질량부 및 착색제로서 KE-컬러 R20(상품명: 신에쓰 가가꾸 고교(주) 제조) 0.4질량부를 첨가ㆍ배합하고, 혼련하여 혼합물을 제작하였다.

이어서, 상기에서 얻어진 혼합물 100질량부를 톨루엔 47질량부에 용해하여 코팅재 X1a를 제작하였다.

코팅재 X2:

(X2a) 25℃에서의 점도가 600mm²/s인 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 디메틸폴리실록산 100질량부, (X2c1) 열전도성 충전제로서 평균 입경 4㎛의 산화알루미늄 분말 750질량부 및 (X2c2) 평균 입경 9㎛의 질화붕소 분말 250부를 플래니터리 믹서로 실온에서 20분 혼련하고, 100 메쉬의 스트레이너로 여과하여 마무리한 후, (X2b1) 염화백금산의 비닐실록산 착체(백금 금속 함유량: 1질량％) 0.35질량부를 균일하게 배합하고, 이어서 부가 반응 제어제로서 1-에티닐-1-시클로헥산올 0.06질량부를 첨가 배합하고, (X2b2) 하기 구조식으로 표시되는 메틸하이드로젠폴리실록산 1.5질량부를 균일하게 더 혼합하여 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

이어서, 상기에서 얻어진 혼합물 100질량부를 톨루엔 20질량부에 용해하여 코팅재를 제작하였다.

코팅재 X3:

(X3a) 25℃에서의 점도가 600mm²/s인 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 디메틸폴리실록산 100질량부, (X3c) 열전도성 충전제로서 평균 입경 4㎛의 산화알루미늄 분말 750질량부를 플래니터리 믹서로 실온에서 20분 혼련하고, 100 메쉬의 스트레이너로 여과하여 마무리한 후, (X3b1) 염화백금산의 비닐실록산 착체(백금 금속 함유량: 1질량％) 0.35질량부를 균일하게 배합하고, 이어서 부가 반응 제어제로서 1-에티닐-1-시클로헥산올 0.06질량부를 첨가 배합하고, (X3b2) 하기 구조식으로 표시되는 메틸하이드로젠폴리실록산 3.0질량부를 균일하게 더 혼합하여 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

<Y층: 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층용 조성물>

코팅재 Y1:

(Y1a1) 25℃에서의 점도가 600mm²/s인 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 디메틸폴리실록산 65질량부, (Y1a2) 25℃에서의 점도가 30,000mm²/s인 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 디메틸폴리실록산 35질량부, (Y1c1) 열전도성 충전제로서 평균 입경 6㎛의 부정형 산화알루미늄 분말 300질량부 및 (Y1c2) 평균 입경 1.5㎛의 부정형 산화알루미늄 분말 300질량부, 또한 습윤제로서 하기 구조식으로 표시되는 한쪽 말단 트리메톡시실릴기 봉쇄 디메틸폴리실록산 12질량부를 플래니터리 믹서로 실온에서 20분 혼련하고, 100 메쉬의 스트레이너로 여과하여 마무리하였다.

그 후, (Y1b1) 염화백금산의 비닐실록산 착체(백금 금속 함유량: 1질량％) 0.6질량부를 균일하게 배합하고, 이어서 부가 반응 제어제로서 1-에티닐-1-시클로헥산올 0.2질량부, 또한 세퍼레이터와의 이형을 촉진시키는 내첨 이형제로서 신에쓰 가가꾸 제조의 페닐 변성 실리콘 오일인 KF-54를 3질량부 첨가 배합하고, (Y1b2) 하기 구조식으로 표시되는 메틸하이드로젠폴리실록산 9.5질량부를 균일하게 더 혼합하여 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

이어서, 상기에서 얻어진 혼합물 100질량부를 톨루엔 25질량부에 용해하여 코팅재를 제작하였다.

코팅재 Y2:

(Y2a) 25℃에서의 점도가 600mm²/s인 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 디메틸폴리실록산 100질량부, (Y2c1) 열전도성 충전제로서 평균 입경 10㎛의 구상 산화알루미늄 분말 1000질량부 및 (Y2c2) 평균 입경 1.5㎛의 부정형 산화알루미늄 분말 650질량부, 또한 습윤제로서 하기 구조식으로 표시되는 한쪽 말단 트리메톡시실릴기 봉쇄 디메틸폴리실록산 35질량부를 플래니터리 믹서로 실온에서 20분 혼련하고, 100 메쉬의 스트레이너로 여과하여 마무리하였다.

그 후, (Y2b1) 염화백금산의 비닐실록산 착체(백금 금속 함유량: 1질량％) 0.6질량부를 균일하게 배합하고, 이어서 부가 반응 제어제로서 1-에티닐-1-시클로헥산올 0.3질량부, 또한 세퍼레이터와의 이형을 촉진시키는 내첨 이형제로서 신에쓰 가가꾸 제조의 페닐 변성 실리콘 오일인 KF-54를 5질량부 첨가 배합하고, (Y2b2) 하기 구조식으로 표시되는 메틸하이드로젠폴리실록산 11.0질량부를 균일하게 더 혼합하여 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

코팅재 Y3:

코팅재 Y2의 메틸하이드로젠폴리실록산의 첨가량을 10.3중량부로 변경한 것 이외에는 코팅재 Y2와 마찬가지로 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

코팅재 Y4:

코팅재 Y2의 메틸하이드로젠폴리실록산의 첨가량을 10.0중량부로 변경한 것 이외에는 코팅재 Y2와 마찬가지로 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

코팅재 Y5:

코팅재 Y2의 메틸하이드로젠폴리실록산의 첨가량을 16.0중량부로 변경한 것 이외에는 코팅재 Y2와 마찬가지로 실리콘 고무 조성물을 제조하였다.

<충전 망상 보강재>

IPC 스펙 1080의 유리 직물에 코팅액 X1을 딥 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.08mm로 성형된 충전 유리 직물을 형성시켰다.

<실시예 1>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.15mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.2mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<실시예 2>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.4mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.45mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<실시예 3>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.15mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.2mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<실시예 4>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.4mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.45mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<실시예 5>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.4mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y3을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.55mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<실시예 6>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X3을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.4mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.45mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<비교예 1>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.15mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 신에쓰 가가꾸 제조의 실리콘 점착제인 KR-3700을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.17mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<비교예 2>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.15mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 X2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.2mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<비교예 3>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.15mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y1을 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.155mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<비교예 4>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 X2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.4mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y4를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.55mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

<비교예 5>

충전 유리 직물의 한쪽면에 코팅액 Y5를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.4mm로 성형된 복합 시트를 얻었다. 또한, 충전 유리 직물의 다른 한쪽면에 코팅액 Y2를 콤마 코팅한 후, 건조 온도: 80℃ 및 경화 온도: 150℃의 조건으로 처리하여, 두께 0.45mm로 성형된 복합 시트를 얻었다.

[여러 특성의 평가 방법]

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 5에서 제작한 각 복합 시트에 대하여, 하기 방법에 의해 여러 특성을 측정하였다. 그 측정 결과를 표 1, 표 2에 나타낸다.

〔일반 특성〕

ㆍX층 및 Y층의 경도:

각 층의 조성물을 사용하여 경도 측정용의 샘플을 별도 제작하고, JIS K 6249에 준거하여 측정하였다.

ㆍX층 및 Y층의 점착력:

가부시끼가이샤 말콤사 제조, 솔더 페이스트 점착력 시험기 「TK-1」을 사용하여 정압 침입 방식에 의해 복합 시트의 각 층을 측정하였다.

〔열 특성〕

ㆍX층 및 Y층의 열전도율:

각 층을 구성하는 조성물을, 금형을 사용하여 6mm 두께가 되도록 프레스 성형하고, 이것을 측정 샘플로 하여 ISO22007-2에 준거한 핫 디스크법에 의해 측정하였다.

ㆍ열 저항(cm²-K/W)

ASTM D 5470에 준거하여, 100℃에서의 50psi 압력하에서의 복합 시트의 열 저항을 측정하였다.

〔작업성ㆍ리워크성〕

복합 시트의 저경도ㆍ미점착측을 수직으로 세운 알루미늄판에 가압하여 시트의 위치 유지성을 확인하였다. 또한, 복합 시트가 파손 없이 용이하게 알루미늄판으로부터 박리되는지를 확인하였다.

이상의 결과로부터, 본 발명품은 모두 시트 유지 및 리워크가 가능하며, 부착 작업이 용이한 것에 비해, 비교예의 것은 시트 유지 또는 리워크가 불가능하거나, 부착 작업에 어려움이 있는 것을 알 수 있었다.

Claims

(X) 고경도ㆍ비점착 열전도성 고무층
열전도성 충전재를 함유하고, 듀로미터 A 경도가 60 내지 100이며, 표면 비점착성인 열전도성 실리콘 고무층 0.05 내지 0.9mm
및
(Y) 저경도ㆍ미점착 열전도성 고무층
열전도성 충전제를 함유하고, 아스카 C 경도가 2 내지 40이며, 표면 미점착성인 열전도성 실리콘 고무층 0.01 내지 0.2mm
를
(Z) 열전도 재료로 충전된 망상 보강재 0.015 내지 0.2mm
를 통해 적층하여 이루어지는 열전도성 실리콘 고무 시트이며, 솔더 페이스트 점착력 시험기를 사용하여 정압 침입 방식에 의해 측정한 점착력이 (X)층측: 10gf 미만, (Y)층측: 10 내지 100gf인 열전도성 복합 실리콘 고무 시트.
제1항에 있어서, 열전도성 실리콘 고무층은 (a) 오르가노폴리실록산, (b) 경화제 및 (c) 열전도성 충전제를 포함하는 조성물을 경화시켜 이루어지는 실리콘 고무층인 것을 특징으로 하는 열전도성 복합 실리콘 고무 시트.
제1항 또는 제2항에 있어서, (X)층 및 (Y)층에 사용되는 실리콘 고무층의 열전도율이 1.0W/m-K 이상인 것을 특징으로 하는 열전도성 복합 실리콘 고무 시트.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (Y)층의 표면만이 보호 시트로 피복되어 있으며, 롤상으로 감겨 있는 열전도성 복합 실리콘 고무 시트.