放熱性シート
【課題】熱可塑性液晶ポリマーを用いて形成され、高い放熱性を有すると共に、加工性や機械的強度などにも優れている放熱性シートを提供する。
【解決手段】放熱性シートは、液晶ポリマーで構成され、前記液晶ポリマーは熱可塑性液晶ポリマーであり、また、放熱性シートの厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が、６〜６０である。このような放熱性シートは、熱可塑性液晶ポリマーを延伸処理しつつ押出成形することによって得ることができる。
【解決手段】放熱性シートは、液晶ポリマーで構成され、前記液晶ポリマーは熱可塑性液晶ポリマーであり、また、放熱性シートの厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が、６〜６０である。このような放熱性シートは、熱可塑性液晶ポリマーを延伸処理しつつ押出成形することによって得ることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性液晶ポリマーを用いて形成され、高い放熱性を有すると共に、加工性や機械的強度などにも優れている放熱性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放熱性シートとしては、高い放熱特性を有する金属やセラミックが利用されてきた。しかし、これらの金属やセラミックでは、多層化が困難であるだけでなく、セラミックは脆弱であるという欠点を有する。
そこで、多層化が可能であるだけでなく、脆弱性も克服できる観点から、樹脂材料を用いた放熱性シートが研究されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００７−９０８４号公報）では、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、メタアクリル系樹脂、熱可塑性エラストマーの中から選ばれる１種以上の熱可塑性樹脂が１重量％以上２０重量％未満、及び核部とこの核部から異なる４軸方向に伸びた針状結晶である酸化亜鉛が８０重量％を越え９９重量％以下からなる樹脂組成物をシート状に形成した放熱樹脂シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９０８４号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で用いられている放熱樹脂シートでは、特定の形状の酸化亜鉛が必要となるだけでなく、樹脂に対する酸化亜鉛の割合が高いため、フィルムの延伸時に延伸切れ等が生じたり、機械的強度が低下する可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、液晶ポリマーから形成され、フィラーの含有率を低減しても放熱性に優れるシートを提供することにある。
本発明の別の目的は、加工性と耐熱性との双方を両立できる放熱性シートを提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、寸法安定性に優れるだけでなく、低吸湿性である放熱性シートを提供することにある。
本発明の他の目的は、機械的強度に優れるとともに、比誘電率が小さいだけでなく誘電正接も低い放熱性シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は上記した従来技術の問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、液晶ポリマーシートの平面方向と厚み方向の熱伝導率に異方性を付与することにより、シート全体での放熱を促進して、その放熱特性を向上させることができ、得られた液晶ポリマーシートは、フィラーの含有量を低減しても（特に、フィラーを含まなくとも）、放熱性シートとして有用であることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、液晶ポリマーで構成された放熱性シートであって、前記液晶ポリマーは熱可塑性液晶ポリマーであり、前記放熱性シートの厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）は、６〜６０である。
【００１０】
前記放熱性シートは、平面方向の熱伝導率λｘｙが１．０Ｗ／ｍＫ以上であってもよく、１ＧＨｚにおける比誘電率が４．０以下、また１ＧＨｚにおける誘電正接が０．００５以下であってもよい。
【００１１】
このような放熱性シートは、インフレーションなどの成形押出成形（例えば、延伸処理を伴う押出成形）により形成されてもよく、延伸処理を伴う場合、押出成形のＭＤ方向とＴＤ方向の延伸倍率の積が３以上であってもよい。また、押出成形の剪断速度が２００ｓｅｃ−１以上であってもよい。
【００１２】
このような放熱性シートは、シートの厚さ方向に凹凸転写加工が行われていてもよいし、液晶ポリマーの融点以上で熱処理されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の放熱性シートは、放熱性に優れるだけでなく、熱可塑性液晶ポリマーから形成されているため、加工性に優れるとともに高い耐熱性も実現できる。
また、本発明の放熱性シートでは、機械的強度に優れているだけでなく、フィラーの含有量を低減しても（特に、フィラーを含まなくとも）、優れた放熱性を実現できる。
さらにまた、本発明の放熱性シートは、寸法安定性に優れるだけでなく、低吸湿性であっても優れた放熱性を示すことができる。
【００１４】
特に、本発明の放熱性シートは、幅広い周波数帯（特に、１ＧＨｚ以上の高周波帯）における誘電特性にも優れているため、電子機器における信号伝送速度を高めることができるだけでなく、発熱量自体を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スタンパによる熱可塑性液晶ポリマーフィルムへの凹凸転写加工を説明するための概略図である。
【図２】熱可塑性液晶ポリマーフィルムに対して熱処理を行う工程を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［放熱性シート］
本発明の放熱性シートは、熱可塑性液晶ポリマーで構成された放熱性シートであって、以下に記載する溶融成形できる液晶性ポリマーから形成され、この液晶性ポリマーの分子配向性を制御して、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比が、特定の範囲となる。
【００１７】
（熱可塑性液晶ポリマー）
熱可塑性液晶ポリマーは、溶融成形できる液晶性ポリマーであれば特にその化学的構成については特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性液晶ポリエステル、又はこれにアミド結合が導入された熱可塑性液晶ポリエステルアミドなどを挙げることができる。
【００１８】
また熱可塑性液晶ポリマーは、芳香族ポリエステルまたは芳香族ポリエステルアミドに、更にイミド結合、カーボネート結合、カルボジイミド結合やイソシアヌレート結合などのイソシアネート由来の結合等が導入されたポリマーであってもよい。
【００１９】
本発明に用いられる熱可塑性液晶ポリマーの具体例としては、以下に例示する（１）から（４）に分類される化合物およびその誘導体から導かれる公知の熱可塑性液晶ポリエステルおよび熱可塑性液晶ポリエステルアミドを挙げることができる。ただし、高分子液晶を形成するためには、種々の原料化合物の組合せには適当な範囲があることは言うまでもない。
【００２０】
（１）芳香族または脂肪族ジヒドロキシ化合物（代表例は表１参照）
【表１】
【００２１】
（２）芳香族または脂肪族ジカルボン酸（代表例は表２参照）
【表２】
【００２２】
（３）芳香族または脂肪族ヒドロキシカルボン酸（代表例は表３参照）
【表３】
【００２３】
（４）芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸（代表例は表４参照）
【表４】
【００２４】
これらの原料化合物から得られる液晶ポリマーの代表例として表５および６に示す構造単位を有する共重合体を挙げることができる。
【００２５】
【表５】
【００２６】
【表６】
【００２７】
これらの共重合体のうち、ｐ―ヒドロキシ安息香酸および／または６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸を少なくとも繰り返し単位として含む重合体が好ましく、特に、（ｉ）ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む重合体、（ｉｉ）６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸との繰り返し単位を含む重合体、が最も好ましい実施形態である。
【００２８】
例えば、熱可塑性液晶ポリマーが、少なくともｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む場合、繰り返し単位（Ａ）のｐ−ヒドロキシ安息香酸と、繰り返し単位（Ｂ）の６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸とのモル比（Ａ）／（Ｂ）は、液晶ポリマー中、（Ａ）／（Ｂ）＝１０／９０〜９０／１０程度であるのが望ましく、より好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜８５／１５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜８０／２０程度であってもよい。
【００２９】
また、熱可塑性液晶ポリマーが、６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸との繰り返し単位を含む場合、液晶ポリマーにおける各繰り返し単位のモル比は、６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸の繰り返し単位（Ｃ）：前記芳香族ジオール（Ｄ）：前記芳香族ジカルボン酸（Ｅ）＝３０〜８０：３５〜１０：３５〜１０程度であってもよく、より好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝３５〜７５：３２．５〜１２．５：３２．５〜１２．５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝４０〜７０：３０〜１５：３０〜１５程度であってもよい。
【００３０】
また、芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位と芳香族ジオールに由来する繰り返し構造単位とのモル比は、（Ｄ）／（Ｅ）＝９５／１００〜１００／９５であることが好ましい。この範囲をはずれると、重合度が上がらず機械強度が低下する傾向がある。
【００３１】
なお、本発明にいう溶融時における光学的異方性とは、例えば試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。
【００３２】
熱可塑性液晶ポリマーとして好ましいものは、融点（以下、Ｍｐと称す）が２６０〜３６０℃の範囲のものであり、さらに好ましくはＭｐが２７０〜３５０℃のものである。なお、Ｍｐは示差走査熱量計（メトラー社ＤＳＣ）により主吸熱ピークが現れる温度を測定することにより求められる。
【００３３】
前記熱可塑性液晶ポリマーには、本発明の効果を損なわない範囲内で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステルエーテルケトン、フッ素樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加してもよい。
【００３４】
（フィラー）
さらに、放熱性シートは、フィラー（例えば、高伝導性フィラー）や各種添加剤（例えば、可塑剤、光安定剤、耐候安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、燃焼遅延剤、染顔料、潤滑剤および粘度調節剤など）を含有していてもよい。このようなフィラーは、繊維状であっても、粉粒状であっても、板状であってもいずれでもよい。
【００３５】
また、その材質としては、ガラス、シリカ、炭素、硅酸塩、ジルコニア、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ホウ素などの無機系フィラー；ステンレス、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、銅等の金属系フィラー；ポリアミド、フッ素樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、液晶ポリマー、ポリイミド等の有機系フィラーなどが挙げられる。
【００３６】
フィラーの含有量は、放熱性シート全体の、例えば１〜２０重量％程度であってもよく、好ましくは３〜１７重量％程度、さらに好ましくは５〜１５重量％程度であってもよい。フィラーは、その形状に応じて、公知又は慣用の方法によりポリマーと混和または複合化することができる。
【００３７】
［放熱性シートの製造方法］
本発明に使用される熱可塑性液晶ポリマーから、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比が特定の範囲にある放熱性シートを形成する場合、例えば、熱可塑性液晶ポリマーを押出成形（Ｔダイ法、インフレーション法等）によって形成することができる。
【００３８】
（押出成形）
押出成形では、延伸処理を伴っていてもよく、例えば、Ｔダイ法による押出成形では、Ｔダイから押出した溶融体シートを、フィルムの機械軸方向（以下、ＭＤ方向と略す）だけでなく、これと直交する方向（以下、ＴＤ方向と略す）の双方に対して同時に延伸してもよいし、またはＴダイから押出した溶融体シートを一旦ＭＤ方向に延伸し、ついでＴＤ方向に延伸してもよい。
【００３９】
また、インフレーション法による押出成形では、リングダイから溶融押出された円筒状シートに対して、所定のドロー比（ＭＤ方向の延伸倍率に相当する）およびブロー比（ＴＤ方向の延伸倍率に相当する）で延伸してもよい。
【００４０】
このような押出成形の延伸倍率は、ＭＤ方向の延伸倍率（またはドロー比）として、例えば、１．０〜１０程度であってもよく、好ましくは１．２〜７程度、さらに好ましくは１．３〜５程度であってもよい。また、ＴＤ方向の延伸倍率（またはブロー比）として、例えば、１．５〜２０程度であってもよく、好ましくは２〜１５程度、さらに好ましくは２．５〜１０程度であってもよい。
【００４１】
そして、ＭＤ方向とＴＤ方向とのそれぞれの延伸倍率を乗じた積は、例えば、３以上（例えば３．３〜２０程度）、好ましくは３．５以上（例えば、３．８〜１５程度）、さらに好ましくは４以上（例えば、４．３〜１２程度）であってもよい。
【００４２】
さらに、ダイから溶融押出する際に熱可塑性ポリマーがダイ領域で受けるダイ剪断速度（単に、剪断速度と称する場合がある）は、製膜する厚みなどに応じて、２００秒−１以上（例えば、２００〜５０００秒−１程度）、好ましくは２１０〜４０００秒−１程度から選択することができる。
【００４３】
これらの延伸倍率と剪弾速度とは、熱伝導率を制御する上で、互いに密接に関係しており、たとえば、前記ＭＤ方向とＴＤ方向とのそれぞれの延伸倍率を乗じた積が、１１以上である場合、剪弾速度７００秒−１以下（例えば、３００〜７００秒−１程度、好ましくは３５０〜６５０秒−１程度）で製膜してもよい。
【００４４】
（凹凸転写加工）
また、放熱性シートは、シートの厚さ方向において、凹凸転写加工が行われていてもよい。この凹凸転写加工では、まず、押出成形などにより原反シートを得て、この原反シートの少なくとも一方の表面に、凹凸が形成されているスタンパを加熱圧接し、その後スタンパを剥離することによって、スタンパに形成された凹凸を原反シートに対して転写することができる。
【００４５】
なお、スタンパの圧接は、加熱ローラを用いてもよいし、枚様式に圧接してもよい。スタンパには、多数の凹凸部が形成されており、その凹凸パターンは、溝状の凹凸部分が配列している一次元配列であってもよいし、レンチキュラーレンズのような二次元配列であってもよいし、フライアイレンズや、円錐、角錐等の微細な錐体をＸＹ方向に敷きつめた平板レンズのような三次元配列であってもよい。
【００４６】
例えば、図１に示すように、スタンパ（Ｓ）の厚さ方向断面の凹凸部において、凸部の高さ（ｔＲ）は、原反フィルム（Ｆ）の厚み（ｔＢ＋ｔＲ）の１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよい。また、凹凸部において、凹凸部の幅は同一でも異なっていてもよく、それぞれ、例えば、原反フィルムの厚みの１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよい。
【００４７】
スタンパの加熱温度（または加熱部位の表面温度）は、液晶ポリマーの融点（Ｍｐ）−６０℃〜Ｍｐ−２０℃程度、好ましくはＭｐ−４０℃〜Ｍｐ−２５℃程度で行われてもよい。
【００４８】
また、スタンパが原反フィルムに対して加える圧力は、面圧換算で１０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２程度、好ましくは１５〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２程度であってもよく、線圧換算で５〜４００ｋｇｆ／ｃｍ程度、好ましくは１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ程度であってもよい。
【００４９】
（熱処理）
また、原反シートまたはスタンパ処理を行ったシートに対して、液晶ポリマーの融点（Ｍｐ）以上（例えば、Ｍｐ〜Ｍｐ＋３０℃程度、好ましくはＭｐ＋１０〜Ｍｐ＋２０℃程度）で熱処理をしてもよい。
【００５０】
例えば、このような熱処理は、原反シートと金属箔などの支持体とを熱圧着させて積層体とし、この積層体に対して熱処理を行ってもよい。例えば、このような熱処理は、図２に示すように連続的に行ってもよい。すなわち、巻き出しロール１から巻き出される長尺な原反シート２と、巻き出しロール３から巻き出されるシート状の支持体４とを重ね合わせた状態で、加熱ロール５に送り込み熱圧着により接合させて積層体１０を作製し、この積層体１０を第１の加熱処理装置６に送り込んで熱処理する。この後、積層体１０を上下２つの引き剥がしロール７，７で引き剥がすことにより、熱処理された熱可塑性液晶ポリマーフィルム２と支持体４に分離させて、熱処理が施された熱可塑性液晶ポリマーフィルム２１を得ることができる。なお、熱処理を行った後、さらに内部歪みを解消するためのアニーリング処理を行ってもよい。
【００５１】
（延伸処理）
なお、熱可塑性液晶ポリマーフィルムには、必要に応じて延伸を行ってもよい。延伸方法自体は公知であり、二軸延伸、一軸延伸のいずれを採用してもよいが、分子配向度を制御することがより容易であることから、二軸延伸が好ましい。また、延伸は、公知の一軸延伸機、同時二軸延伸機、逐次二軸延伸機などが使用できる。
【００５２】
［放熱性シート］
上述のようにして形成された本発明の放熱性シートは、放熱性シート内部で分子配向性が制御されており、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が６〜６０、好ましくは６〜３０である。このような比率を有することにより、フィルム全体に均一に熱を放射することができる。
【００５３】
また、本発明の放熱性シートは、平面方向の熱伝導率λｘｙが１．０Ｗ／ｍＫ以上（例えば１〜３０Ｗ／ｍＫ程度）、好ましくは１．２Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。
さらに、本発明の放熱性シートは、平面方向の熱伝導率λｘｙと厚み方向の熱伝導率λｘｙと和（λｘｙ＋λｚ）が１．０５Ｗ／ｍＫ以上（例えば１．１〜３０Ｗ／ｍＫ程度）、好ましくは１．１５Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。
【００５４】
また、本発明の放熱性シートは、誘電特性に優れており、例えば１ＧＨｚにおける比誘電率は、４．０以下（例えば、１．８〜３．６程度）、好ましくは２．５〜３．４程度であってもよい。このような比誘電率を有することにより、電気信号の電送損失を低減することができる。
【００５５】
また、１ＧＨｚにおける誘電正接は、０．００５以下（例えば、０．０００１〜０．００４程度）、好ましくは０．００１〜０．００３程度であってもよい。このような誘電正接を有することにより、低電力化や低ノイズ化が可能となり、それに伴って生じる発熱量を低減することができる。
【００５６】
放熱性シートの厚さは、厚み方向と平面方向との熱伝導率を制御できる限り、用途に応じ適宜設定することができるが、例えば、５００μｍ以下（例えば、５〜４５０μｍ程度）、好ましくは１０〜４００μｍ程度、さらに好ましくは１５〜３００μｍ程度であってもよい。
【００５７】
また、上述したように、凹凸転写加工を受けている場合、放熱性シートは、少なくとも一方の面において凹凸部分が形成されていてもよい。このような凹凸部分の形状は、スタンパの形状が転写した状態で形成される。その結果、このような凹凸部が転写された放熱性シートでは、図１に示すように、凹凸部において、凹部の深さ（ｔＲ）は、原反フィルムの厚み（ｔＢ＋ｔＲ）の１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよく、すなわち、凹凸部の形成されていない層（ｔＢ）に対する凹凸部の形成されている層（ｔＲ）の割合（ｔＲ／ｔＢ）は、１／９〜２／３程度、好ましくは１／４〜１／２程度であってもよい。
【００５８】
また、凹凸部において、凹部の幅（ＷＢ）と凸部の幅（ＷＲ）とは同一でも異なっていてもよく、それぞれ、例えば、原反フィルムの厚みの１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよい。さらに、凹部の幅（ＷＢ）に対する凸部の幅（ＷＲ）の割合（ＷＲ／ＷＢ）は、１／５〜５／１程度、好ましくは１／４〜４／１程度であってもよい。
【００５９】
このような熱伝導率の比を有する限り、例えば、放熱性シート内部では、（ｉ）主に平面方向に配列している液晶ポリマー分子と、主に非平面方向に配列している液晶ポリマー分子とが互いに入り混じった形式であってもよいし、（ｉｉ）放熱性シートは、液晶ポリマー分子が主に平面方向に配列している層を含んでいてもよいし、または、（ｉｉｉ）放熱性シートは、液晶ポリマー分子が主に平面方向に配列している層と、液晶ポリマー分子が主に非平面方向に配列している層との双方を含んでいてもよい。
【００６０】
例えば（ｉ）の場合、板状または粉粒状フィラーを熱可塑性液晶ポリマーと混和した放熱性シートが該当し、（ｉｉ）の場合、延伸処理が行われた放熱性シートが該当し、（ｉｉｉ）の場合、凹凸転写処理や、片面に支持体を接触させて熱処理を行った放熱性シートが該当する。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、下記の方法により各種物性を測定した。
【００６２】
［熱伝導率］
（株）リガク レーザーフラッシュ法熱定数測定装置 ＬＦ／ＴＣＭ ＦＡ８５１０Ｂを用い、測定温度２０℃にて測定した。なお、平面方向の測定には専用のアタッチメントをつけて、測定を行った。
【００６３】
（インフレーション法）
インフレーション製膜時に溶融した熱可塑性液晶ポリマーが、ダイ領域で受けるダイ剪断速度を、下記の式により定義した。なお、Ｑは樹脂吐出量（ｍｍ３／秒）、Ｒはダイ直径（ｍｍ）、ｄはダイスリット間隔（ｍｍ）を表す。
ダイ剪断速度（秒−１）＝（６×Ｑ）／（π×Ｒ×ｄ２）
【００６４】
［シート厚み］
放熱性シートの厚みを、（株）ミツトヨ製デジマチックインジケータを用いて測定した。測定は、放熱性シートから試料断片（縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ）を採取し、各試料について、ランダムに１００点を測定し、その平均値を用いて、シートの厚さとした。
【００６５】
［誘電特性］
誘電率測定は周波数１ＧＨｚで共振摂動法により実施した。ネットワークアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製「Ｅ８３６２Ｂ」）に１ＧＨｚの空洞共振器（（株）関東電子応用開発）を接続し、空洞共振器に微小な材料（幅：２ｍｍ×長さ：９０ｍｍ）を挿入し挿入前後の共振周波数の変化から材料の誘電率および誘電損失を測定した。
【００６６】
（実施例１）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径３３．５ｍｍ、ダイスリット間隔３５０μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度２７７５秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）１．８、横の延伸比（Ｂｌ）５．６の条件で膜厚２５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００６７】
（実施例２）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径４６．０ｍｍ、ダイスリット間隔５００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度９９１秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．２、横の延伸比（Ｂｌ）４．１の条件で膜厚５０μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００６８】
（実施例３）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径７５．０ｍｍ、ダイスリット間隔１０００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度４１４秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．０、横の延伸比（Ｂｌ）６．６の条件で膜厚７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００６９】
（実施例４）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径５１．０ｍｍ、ダイスリット間隔１０００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度２２５秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．２、横の延伸比（Ｂｌ）３．６の条件で膜厚１７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７０】
（実施例５）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径３３．５ｍｍ、ダイスリット間隔５００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度９９１秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．２、横の延伸比（Ｂｌ）４．１の条件で膜厚５０μｍのフィルムを得た。次いで、得られたフィルムに対して、フィルムに形成される凸部の幅（ＷＢ）２５μｍ、凹部の幅（ＷＲ）１５μｍ、凸部の高さ（ｔＲ）１０μｍとなるように凹凸が形成されたスタンパを用いて、面圧２０ｋｇ／ｃｍ２、加熱温度２６０℃で凹凸転写を施し、膜厚５０μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７１】
（実施例６）
図１の装置を使用して、実施例３で得たフィルムを巻き出しロール１から巻き出し、厚さ４０μｍのステンレス箔(熱膨張係数（Ｓ）：１６×１０−６ｃｍ／ｃｍ／℃)を支持体として、連続熱ロールプレス装置に耐熱ゴムロール５１と加熱金属ロール５２を取り付け、２６０℃の加熱状態で圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２で圧着して、６ｍ／分の速度で熱可塑性液晶ポリマーフィルム／ステンレス箔の構成の積層体１０を作製した。
【００７２】
続いて、この積層体１０を２８０℃に制御した炉長２ｍの熱風循環式熱処理炉６に６ｍ／分の速度で供給して連続的に加熱処理し、次いで支持体１０を上下２つの引き剥がしロール７，７で引き剥がし、連続的に熱可塑性液晶ポリマーフィルム２１を得た。
この後、さらに加熱熱可塑性液晶ポリマーフィルム２１を、１９５℃に制御した炉長２ｍの熱風循環式熱処理炉８に６ｍ／分の速度で供給してアニーリング処理を行い、膜厚７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７３】
（参考比較例１）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径５１．０ｍｍ、ダイスリット間隔１０００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度１６２秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．０、横の延伸比（Ｂｌ）１．４の条件で膜厚１７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７４】
【表７】
【００７５】
表７に示すように、実施例１〜６では、放熱性シートの厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が、６〜６０の範囲内に入るとともに、特にλｘｙとλｚとの和が１．１５Ｗ／ｍＫ以上であり、放射性シート全体の熱伝導性に優れるものであった。
【００７６】
なお、従来技術の範疇に入るものではないが、本発明の特性を対比させるための参考例として記載している参考比較例１では、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が６〜６０の範囲内から外れるとともに、平面方向の熱伝導率λｘｙが低く、さらには、λｘｙとλｚとの和も０．８６Ｗ／ｍＫしかないため、シート全体の熱伝導性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の放熱性シートは、熱可塑性液晶ポリマーから形成しているため、高い放熱性を有すると共に、加工性、機械的強度、寸法安定性、耐薬品性、ガスバリヤー性にも優れている。また、高い耐熱性と低吸湿性をも兼ねそろえるため、各種コンピュータ、ＯＡ機器、ＡＶ機器などの放熱部品、車載用半導体、産業用半導体に用いられる放熱部品、特に放熱シートとして好適に用いることができ、電子部品や電子部品を実装した回路基板等から発生する熱を、効率よく放熱することができる。
【００７８】
また、本発明の放熱性シートは、上述するような電気・電子製品の回路基板材料として利用することも可能であり、特に薄型化、小型化が進んでいるＬＥＤ用のプリント配線回路基板材料などとして、有効に利用することができる。
【００７９】
以上のとおり、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性液晶ポリマーを用いて形成され、高い放熱性を有すると共に、加工性や機械的強度などにも優れている放熱性シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、放熱性シートとしては、高い放熱特性を有する金属やセラミックが利用されてきた。しかし、これらの金属やセラミックでは、多層化が困難であるだけでなく、セラミックは脆弱であるという欠点を有する。
そこで、多層化が可能であるだけでなく、脆弱性も克服できる観点から、樹脂材料を用いた放熱性シートが研究されている。
【０００３】
例えば、特許文献１（特開２００７−９０８４号公報）では、ポリアミド系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリフェニレンエーテル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ＡＢＳ系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン系樹脂、メタアクリル系樹脂、熱可塑性エラストマーの中から選ばれる１種以上の熱可塑性樹脂が１重量％以上２０重量％未満、及び核部とこの核部から異なる４軸方向に伸びた針状結晶である酸化亜鉛が８０重量％を越え９９重量％以下からなる樹脂組成物をシート状に形成した放熱樹脂シートが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９０８４号公報（特許請求の範囲）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１で用いられている放熱樹脂シートでは、特定の形状の酸化亜鉛が必要となるだけでなく、樹脂に対する酸化亜鉛の割合が高いため、フィルムの延伸時に延伸切れ等が生じたり、機械的強度が低下する可能性がある。
【０００６】
従って本発明の目的は、液晶ポリマーから形成され、フィラーの含有率を低減しても放熱性に優れるシートを提供することにある。
本発明の別の目的は、加工性と耐熱性との双方を両立できる放熱性シートを提供することにある。
【０００７】
本発明のさらに別の目的は、寸法安定性に優れるだけでなく、低吸湿性である放熱性シートを提供することにある。
本発明の他の目的は、機械的強度に優れるとともに、比誘電率が小さいだけでなく誘電正接も低い放熱性シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は上記した従来技術の問題点を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、液晶ポリマーシートの平面方向と厚み方向の熱伝導率に異方性を付与することにより、シート全体での放熱を促進して、その放熱特性を向上させることができ、得られた液晶ポリマーシートは、フィラーの含有量を低減しても（特に、フィラーを含まなくとも）、放熱性シートとして有用であることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、液晶ポリマーで構成された放熱性シートであって、前記液晶ポリマーは熱可塑性液晶ポリマーであり、前記放熱性シートの厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）は、６〜６０である。
【００１０】
前記放熱性シートは、平面方向の熱伝導率λｘｙが１．０Ｗ／ｍＫ以上であってもよく、１ＧＨｚにおける比誘電率が４．０以下、また１ＧＨｚにおける誘電正接が０．００５以下であってもよい。
【００１１】
このような放熱性シートは、インフレーションなどの成形押出成形（例えば、延伸処理を伴う押出成形）により形成されてもよく、延伸処理を伴う場合、押出成形のＭＤ方向とＴＤ方向の延伸倍率の積が３以上であってもよい。また、押出成形の剪断速度が２００ｓｅｃ−１以上であってもよい。
【００１２】
このような放熱性シートは、シートの厚さ方向に凹凸転写加工が行われていてもよいし、液晶ポリマーの融点以上で熱処理されていてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の放熱性シートは、放熱性に優れるだけでなく、熱可塑性液晶ポリマーから形成されているため、加工性に優れるとともに高い耐熱性も実現できる。
また、本発明の放熱性シートでは、機械的強度に優れているだけでなく、フィラーの含有量を低減しても（特に、フィラーを含まなくとも）、優れた放熱性を実現できる。
さらにまた、本発明の放熱性シートは、寸法安定性に優れるだけでなく、低吸湿性であっても優れた放熱性を示すことができる。
【００１４】
特に、本発明の放熱性シートは、幅広い周波数帯（特に、１ＧＨｚ以上の高周波帯）における誘電特性にも優れているため、電子機器における信号伝送速度を高めることができるだけでなく、発熱量自体を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】スタンパによる熱可塑性液晶ポリマーフィルムへの凹凸転写加工を説明するための概略図である。
【図２】熱可塑性液晶ポリマーフィルムに対して熱処理を行う工程を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［放熱性シート］
本発明の放熱性シートは、熱可塑性液晶ポリマーで構成された放熱性シートであって、以下に記載する溶融成形できる液晶性ポリマーから形成され、この液晶性ポリマーの分子配向性を制御して、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比が、特定の範囲となる。
【００１７】
（熱可塑性液晶ポリマー）
熱可塑性液晶ポリマーは、溶融成形できる液晶性ポリマーであれば特にその化学的構成については特に限定されるものではないが、例えば、熱可塑性液晶ポリエステル、又はこれにアミド結合が導入された熱可塑性液晶ポリエステルアミドなどを挙げることができる。
【００１８】
また熱可塑性液晶ポリマーは、芳香族ポリエステルまたは芳香族ポリエステルアミドに、更にイミド結合、カーボネート結合、カルボジイミド結合やイソシアヌレート結合などのイソシアネート由来の結合等が導入されたポリマーであってもよい。
【００１９】
本発明に用いられる熱可塑性液晶ポリマーの具体例としては、以下に例示する（１）から（４）に分類される化合物およびその誘導体から導かれる公知の熱可塑性液晶ポリエステルおよび熱可塑性液晶ポリエステルアミドを挙げることができる。ただし、高分子液晶を形成するためには、種々の原料化合物の組合せには適当な範囲があることは言うまでもない。
【００２０】
（１）芳香族または脂肪族ジヒドロキシ化合物（代表例は表１参照）
【表１】
【００２１】
（２）芳香族または脂肪族ジカルボン酸（代表例は表２参照）
【表２】
【００２２】
（３）芳香族または脂肪族ヒドロキシカルボン酸（代表例は表３参照）
【表３】
【００２３】
（４）芳香族ジアミン、芳香族ヒドロキシアミンまたは芳香族アミノカルボン酸（代表例は表４参照）
【表４】
【００２４】
これらの原料化合物から得られる液晶ポリマーの代表例として表５および６に示す構造単位を有する共重合体を挙げることができる。
【００２５】
【表５】
【００２６】
【表６】
【００２７】
これらの共重合体のうち、ｐ―ヒドロキシ安息香酸および／または６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸を少なくとも繰り返し単位として含む重合体が好ましく、特に、（ｉ）ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む重合体、（ｉｉ）６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸との繰り返し単位を含む重合体、が最も好ましい実施形態である。
【００２８】
例えば、熱可塑性液晶ポリマーが、少なくともｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸との繰り返し単位を含む場合、繰り返し単位（Ａ）のｐ−ヒドロキシ安息香酸と、繰り返し単位（Ｂ）の６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸とのモル比（Ａ）／（Ｂ）は、液晶ポリマー中、（Ａ）／（Ｂ）＝１０／９０〜９０／１０程度であるのが望ましく、より好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝５０／５０〜８５／１５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ａ）／（Ｂ）＝６０／４０〜８０／２０程度であってもよい。
【００２９】
また、熱可塑性液晶ポリマーが、６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸と、４，４’−ジヒドロキシビフェニルおよびヒドロキノンからなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジオールと、テレフタル酸、イソフタル酸および２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群から選ばれる少なくとも一種の芳香族ジカルボン酸との繰り返し単位を含む場合、液晶ポリマーにおける各繰り返し単位のモル比は、６−ヒドロシキ−２−ナフトエ酸の繰り返し単位（Ｃ）：前記芳香族ジオール（Ｄ）：前記芳香族ジカルボン酸（Ｅ）＝３０〜８０：３５〜１０：３５〜１０程度であってもよく、より好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝３５〜７５：３２．５〜１２．５：３２．５〜１２．５程度であってもよく、さらに好ましくは、（Ｃ）：（Ｄ）：（Ｅ）＝４０〜７０：３０〜１５：３０〜１５程度であってもよい。
【００３０】
また、芳香族ジカルボン酸に由来する繰り返し構造単位と芳香族ジオールに由来する繰り返し構造単位とのモル比は、（Ｄ）／（Ｅ）＝９５／１００〜１００／９５であることが好ましい。この範囲をはずれると、重合度が上がらず機械強度が低下する傾向がある。
【００３１】
なお、本発明にいう溶融時における光学的異方性とは、例えば試料をホットステージにのせ、窒素雰囲気下で昇温加熱し、試料の透過光を観察することにより認定できる。
【００３２】
熱可塑性液晶ポリマーとして好ましいものは、融点（以下、Ｍｐと称す）が２６０〜３６０℃の範囲のものであり、さらに好ましくはＭｐが２７０〜３５０℃のものである。なお、Ｍｐは示差走査熱量計（メトラー社ＤＳＣ）により主吸熱ピークが現れる温度を測定することにより求められる。
【００３３】
前記熱可塑性液晶ポリマーには、本発明の効果を損なわない範囲内で、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリエチレンテレフタレート、ポリオレフィン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエステルエーテルケトン、フッ素樹脂等の熱可塑性ポリマーを添加してもよい。
【００３４】
（フィラー）
さらに、放熱性シートは、フィラー（例えば、高伝導性フィラー）や各種添加剤（例えば、可塑剤、光安定剤、耐候安定剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、燃焼遅延剤、染顔料、潤滑剤および粘度調節剤など）を含有していてもよい。このようなフィラーは、繊維状であっても、粉粒状であっても、板状であってもいずれでもよい。
【００３５】
また、その材質としては、ガラス、シリカ、炭素、硅酸塩、ジルコニア、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、窒化ホウ素などの無機系フィラー；ステンレス、アルミニウム、チタン、鉄、ニッケル、銅等の金属系フィラー；ポリアミド、フッ素樹脂、ポリエステル、アクリル樹脂、液晶ポリマー、ポリイミド等の有機系フィラーなどが挙げられる。
【００３６】
フィラーの含有量は、放熱性シート全体の、例えば１〜２０重量％程度であってもよく、好ましくは３〜１７重量％程度、さらに好ましくは５〜１５重量％程度であってもよい。フィラーは、その形状に応じて、公知又は慣用の方法によりポリマーと混和または複合化することができる。
【００３７】
［放熱性シートの製造方法］
本発明に使用される熱可塑性液晶ポリマーから、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比が特定の範囲にある放熱性シートを形成する場合、例えば、熱可塑性液晶ポリマーを押出成形（Ｔダイ法、インフレーション法等）によって形成することができる。
【００３８】
（押出成形）
押出成形では、延伸処理を伴っていてもよく、例えば、Ｔダイ法による押出成形では、Ｔダイから押出した溶融体シートを、フィルムの機械軸方向（以下、ＭＤ方向と略す）だけでなく、これと直交する方向（以下、ＴＤ方向と略す）の双方に対して同時に延伸してもよいし、またはＴダイから押出した溶融体シートを一旦ＭＤ方向に延伸し、ついでＴＤ方向に延伸してもよい。
【００３９】
また、インフレーション法による押出成形では、リングダイから溶融押出された円筒状シートに対して、所定のドロー比（ＭＤ方向の延伸倍率に相当する）およびブロー比（ＴＤ方向の延伸倍率に相当する）で延伸してもよい。
【００４０】
このような押出成形の延伸倍率は、ＭＤ方向の延伸倍率（またはドロー比）として、例えば、１．０〜１０程度であってもよく、好ましくは１．２〜７程度、さらに好ましくは１．３〜５程度であってもよい。また、ＴＤ方向の延伸倍率（またはブロー比）として、例えば、１．５〜２０程度であってもよく、好ましくは２〜１５程度、さらに好ましくは２．５〜１０程度であってもよい。
【００４１】
そして、ＭＤ方向とＴＤ方向とのそれぞれの延伸倍率を乗じた積は、例えば、３以上（例えば３．３〜２０程度）、好ましくは３．５以上（例えば、３．８〜１５程度）、さらに好ましくは４以上（例えば、４．３〜１２程度）であってもよい。
【００４２】
さらに、ダイから溶融押出する際に熱可塑性ポリマーがダイ領域で受けるダイ剪断速度（単に、剪断速度と称する場合がある）は、製膜する厚みなどに応じて、２００秒−１以上（例えば、２００〜５０００秒−１程度）、好ましくは２１０〜４０００秒−１程度から選択することができる。
【００４３】
これらの延伸倍率と剪弾速度とは、熱伝導率を制御する上で、互いに密接に関係しており、たとえば、前記ＭＤ方向とＴＤ方向とのそれぞれの延伸倍率を乗じた積が、１１以上である場合、剪弾速度７００秒−１以下（例えば、３００〜７００秒−１程度、好ましくは３５０〜６５０秒−１程度）で製膜してもよい。
【００４４】
（凹凸転写加工）
また、放熱性シートは、シートの厚さ方向において、凹凸転写加工が行われていてもよい。この凹凸転写加工では、まず、押出成形などにより原反シートを得て、この原反シートの少なくとも一方の表面に、凹凸が形成されているスタンパを加熱圧接し、その後スタンパを剥離することによって、スタンパに形成された凹凸を原反シートに対して転写することができる。
【００４５】
なお、スタンパの圧接は、加熱ローラを用いてもよいし、枚様式に圧接してもよい。スタンパには、多数の凹凸部が形成されており、その凹凸パターンは、溝状の凹凸部分が配列している一次元配列であってもよいし、レンチキュラーレンズのような二次元配列であってもよいし、フライアイレンズや、円錐、角錐等の微細な錐体をＸＹ方向に敷きつめた平板レンズのような三次元配列であってもよい。
【００４６】
例えば、図１に示すように、スタンパ（Ｓ）の厚さ方向断面の凹凸部において、凸部の高さ（ｔＲ）は、原反フィルム（Ｆ）の厚み（ｔＢ＋ｔＲ）の１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよい。また、凹凸部において、凹凸部の幅は同一でも異なっていてもよく、それぞれ、例えば、原反フィルムの厚みの１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよい。
【００４７】
スタンパの加熱温度（または加熱部位の表面温度）は、液晶ポリマーの融点（Ｍｐ）−６０℃〜Ｍｐ−２０℃程度、好ましくはＭｐ−４０℃〜Ｍｐ−２５℃程度で行われてもよい。
【００４８】
また、スタンパが原反フィルムに対して加える圧力は、面圧換算で１０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２程度、好ましくは１５〜１５０ｋｇｆ／ｃｍ２程度であってもよく、線圧換算で５〜４００ｋｇｆ／ｃｍ程度、好ましくは１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ程度であってもよい。
【００４９】
（熱処理）
また、原反シートまたはスタンパ処理を行ったシートに対して、液晶ポリマーの融点（Ｍｐ）以上（例えば、Ｍｐ〜Ｍｐ＋３０℃程度、好ましくはＭｐ＋１０〜Ｍｐ＋２０℃程度）で熱処理をしてもよい。
【００５０】
例えば、このような熱処理は、原反シートと金属箔などの支持体とを熱圧着させて積層体とし、この積層体に対して熱処理を行ってもよい。例えば、このような熱処理は、図２に示すように連続的に行ってもよい。すなわち、巻き出しロール１から巻き出される長尺な原反シート２と、巻き出しロール３から巻き出されるシート状の支持体４とを重ね合わせた状態で、加熱ロール５に送り込み熱圧着により接合させて積層体１０を作製し、この積層体１０を第１の加熱処理装置６に送り込んで熱処理する。この後、積層体１０を上下２つの引き剥がしロール７，７で引き剥がすことにより、熱処理された熱可塑性液晶ポリマーフィルム２と支持体４に分離させて、熱処理が施された熱可塑性液晶ポリマーフィルム２１を得ることができる。なお、熱処理を行った後、さらに内部歪みを解消するためのアニーリング処理を行ってもよい。
【００５１】
（延伸処理）
なお、熱可塑性液晶ポリマーフィルムには、必要に応じて延伸を行ってもよい。延伸方法自体は公知であり、二軸延伸、一軸延伸のいずれを採用してもよいが、分子配向度を制御することがより容易であることから、二軸延伸が好ましい。また、延伸は、公知の一軸延伸機、同時二軸延伸機、逐次二軸延伸機などが使用できる。
【００５２】
［放熱性シート］
上述のようにして形成された本発明の放熱性シートは、放熱性シート内部で分子配向性が制御されており、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が６〜６０、好ましくは６〜３０である。このような比率を有することにより、フィルム全体に均一に熱を放射することができる。
【００５３】
また、本発明の放熱性シートは、平面方向の熱伝導率λｘｙが１．０Ｗ／ｍＫ以上（例えば１〜３０Ｗ／ｍＫ程度）、好ましくは１．２Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。
さらに、本発明の放熱性シートは、平面方向の熱伝導率λｘｙと厚み方向の熱伝導率λｘｙと和（λｘｙ＋λｚ）が１．０５Ｗ／ｍＫ以上（例えば１．１〜３０Ｗ／ｍＫ程度）、好ましくは１．１５Ｗ／ｍＫ以上であってもよい。
【００５４】
また、本発明の放熱性シートは、誘電特性に優れており、例えば１ＧＨｚにおける比誘電率は、４．０以下（例えば、１．８〜３．６程度）、好ましくは２．５〜３．４程度であってもよい。このような比誘電率を有することにより、電気信号の電送損失を低減することができる。
【００５５】
また、１ＧＨｚにおける誘電正接は、０．００５以下（例えば、０．０００１〜０．００４程度）、好ましくは０．００１〜０．００３程度であってもよい。このような誘電正接を有することにより、低電力化や低ノイズ化が可能となり、それに伴って生じる発熱量を低減することができる。
【００５６】
放熱性シートの厚さは、厚み方向と平面方向との熱伝導率を制御できる限り、用途に応じ適宜設定することができるが、例えば、５００μｍ以下（例えば、５〜４５０μｍ程度）、好ましくは１０〜４００μｍ程度、さらに好ましくは１５〜３００μｍ程度であってもよい。
【００５７】
また、上述したように、凹凸転写加工を受けている場合、放熱性シートは、少なくとも一方の面において凹凸部分が形成されていてもよい。このような凹凸部分の形状は、スタンパの形状が転写した状態で形成される。その結果、このような凹凸部が転写された放熱性シートでは、図１に示すように、凹凸部において、凹部の深さ（ｔＲ）は、原反フィルムの厚み（ｔＢ＋ｔＲ）の１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよく、すなわち、凹凸部の形成されていない層（ｔＢ）に対する凹凸部の形成されている層（ｔＲ）の割合（ｔＲ／ｔＢ）は、１／９〜２／３程度、好ましくは１／４〜１／２程度であってもよい。
【００５８】
また、凹凸部において、凹部の幅（ＷＢ）と凸部の幅（ＷＲ）とは同一でも異なっていてもよく、それぞれ、例えば、原反フィルムの厚みの１／１０〜３／５程度、好ましくは１／５〜１／２程度であってもよい。さらに、凹部の幅（ＷＢ）に対する凸部の幅（ＷＲ）の割合（ＷＲ／ＷＢ）は、１／５〜５／１程度、好ましくは１／４〜４／１程度であってもよい。
【００５９】
このような熱伝導率の比を有する限り、例えば、放熱性シート内部では、（ｉ）主に平面方向に配列している液晶ポリマー分子と、主に非平面方向に配列している液晶ポリマー分子とが互いに入り混じった形式であってもよいし、（ｉｉ）放熱性シートは、液晶ポリマー分子が主に平面方向に配列している層を含んでいてもよいし、または、（ｉｉｉ）放熱性シートは、液晶ポリマー分子が主に平面方向に配列している層と、液晶ポリマー分子が主に非平面方向に配列している層との双方を含んでいてもよい。
【００６０】
例えば（ｉ）の場合、板状または粉粒状フィラーを熱可塑性液晶ポリマーと混和した放熱性シートが該当し、（ｉｉ）の場合、延伸処理が行われた放熱性シートが該当し、（ｉｉｉ）の場合、凹凸転写処理や、片面に支持体を接触させて熱処理を行った放熱性シートが該当する。
【実施例】
【００６１】
以下、実施例により本発明をより詳細に説明するが、本発明は本実施例により何ら限定されるものではない。なお、以下の実施例及び比較例においては、下記の方法により各種物性を測定した。
【００６２】
［熱伝導率］
（株）リガク レーザーフラッシュ法熱定数測定装置 ＬＦ／ＴＣＭ ＦＡ８５１０Ｂを用い、測定温度２０℃にて測定した。なお、平面方向の測定には専用のアタッチメントをつけて、測定を行った。
【００６３】
（インフレーション法）
インフレーション製膜時に溶融した熱可塑性液晶ポリマーが、ダイ領域で受けるダイ剪断速度を、下記の式により定義した。なお、Ｑは樹脂吐出量（ｍｍ３／秒）、Ｒはダイ直径（ｍｍ）、ｄはダイスリット間隔（ｍｍ）を表す。
ダイ剪断速度（秒−１）＝（６×Ｑ）／（π×Ｒ×ｄ２）
【００６４】
［シート厚み］
放熱性シートの厚みを、（株）ミツトヨ製デジマチックインジケータを用いて測定した。測定は、放熱性シートから試料断片（縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ）を採取し、各試料について、ランダムに１００点を測定し、その平均値を用いて、シートの厚さとした。
【００６５】
［誘電特性］
誘電率測定は周波数１ＧＨｚで共振摂動法により実施した。ネットワークアナライザ（Ａｇｉｌｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ社製「Ｅ８３６２Ｂ」）に１ＧＨｚの空洞共振器（（株）関東電子応用開発）を接続し、空洞共振器に微小な材料（幅：２ｍｍ×長さ：９０ｍｍ）を挿入し挿入前後の共振周波数の変化から材料の誘電率および誘電損失を測定した。
【００６６】
（実施例１）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径３３．５ｍｍ、ダイスリット間隔３５０μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度２７７５秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）１．８、横の延伸比（Ｂｌ）５．６の条件で膜厚２５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００６７】
（実施例２）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径４６．０ｍｍ、ダイスリット間隔５００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度９９１秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．２、横の延伸比（Ｂｌ）４．１の条件で膜厚５０μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００６８】
（実施例３）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径７５．０ｍｍ、ダイスリット間隔１０００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度４１４秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．０、横の延伸比（Ｂｌ）６．６の条件で膜厚７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００６９】
（実施例４）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径５１．０ｍｍ、ダイスリット間隔１０００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度２２５秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．２、横の延伸比（Ｂｌ）３．６の条件で膜厚１７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７０】
（実施例５）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径３３．５ｍｍ、ダイスリット間隔５００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度９９１秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．２、横の延伸比（Ｂｌ）４．１の条件で膜厚５０μｍのフィルムを得た。次いで、得られたフィルムに対して、フィルムに形成される凸部の幅（ＷＢ）２５μｍ、凹部の幅（ＷＲ）１５μｍ、凸部の高さ（ｔＲ）１０μｍとなるように凹凸が形成されたスタンパを用いて、面圧２０ｋｇ／ｃｍ２、加熱温度２６０℃で凹凸転写を施し、膜厚５０μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７１】
（実施例６）
図１の装置を使用して、実施例３で得たフィルムを巻き出しロール１から巻き出し、厚さ４０μｍのステンレス箔(熱膨張係数（Ｓ）：１６×１０−６ｃｍ／ｃｍ／℃)を支持体として、連続熱ロールプレス装置に耐熱ゴムロール５１と加熱金属ロール５２を取り付け、２６０℃の加熱状態で圧力２０ｋｇｆ／ｃｍ２で圧着して、６ｍ／分の速度で熱可塑性液晶ポリマーフィルム／ステンレス箔の構成の積層体１０を作製した。
【００７２】
続いて、この積層体１０を２８０℃に制御した炉長２ｍの熱風循環式熱処理炉６に６ｍ／分の速度で供給して連続的に加熱処理し、次いで支持体１０を上下２つの引き剥がしロール７，７で引き剥がし、連続的に熱可塑性液晶ポリマーフィルム２１を得た。
この後、さらに加熱熱可塑性液晶ポリマーフィルム２１を、１９５℃に制御した炉長２ｍの熱風循環式熱処理炉８に６ｍ／分の速度で供給してアニーリング処理を行い、膜厚７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７３】
（参考比較例１）
ｐ−ヒドロキシ安息香酸と６−ヒドロキシ−２−ナフトエ酸の共重合物（モル比：７３／２７）で、融点が２８０℃である熱可塑性液晶ポリマーを単軸押出機で加熱混練し、ダイ直径５１．０ｍｍ、ダイスリット間隔１０００μｍの環状インフレーションダイから、ダイ剪断速度１６２秒−１で溶融押出して、縦の延伸比（Ｄｒ）２．０、横の延伸比（Ｂｌ）１．４の条件で膜厚１７５μｍのフィルムを得た。得られたフィルムの物性を表７に示す。
【００７４】
【表７】
【００７５】
表７に示すように、実施例１〜６では、放熱性シートの厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が、６〜６０の範囲内に入るとともに、特にλｘｙとλｚとの和が１．１５Ｗ／ｍＫ以上であり、放射性シート全体の熱伝導性に優れるものであった。
【００７６】
なお、従来技術の範疇に入るものではないが、本発明の特性を対比させるための参考例として記載している参考比較例１では、厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が６〜６０の範囲内から外れるとともに、平面方向の熱伝導率λｘｙが低く、さらには、λｘｙとλｚとの和も０．８６Ｗ／ｍＫしかないため、シート全体の熱伝導性に劣るものであった。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の放熱性シートは、熱可塑性液晶ポリマーから形成しているため、高い放熱性を有すると共に、加工性、機械的強度、寸法安定性、耐薬品性、ガスバリヤー性にも優れている。また、高い耐熱性と低吸湿性をも兼ねそろえるため、各種コンピュータ、ＯＡ機器、ＡＶ機器などの放熱部品、車載用半導体、産業用半導体に用いられる放熱部品、特に放熱シートとして好適に用いることができ、電子部品や電子部品を実装した回路基板等から発生する熱を、効率よく放熱することができる。
【００７８】
また、本発明の放熱性シートは、上述するような電気・電子製品の回路基板材料として利用することも可能であり、特に薄型化、小型化が進んでいるＬＥＤ用のプリント配線回路基板材料などとして、有効に利用することができる。
【００７９】
以上のとおり、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、変更または削除が可能であり、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ポリマーで構成された放熱性シートであって、
前記液晶ポリマーは熱可塑性液晶ポリマーであり、
厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が、６〜６０である放熱性シート。
【請求項２】
請求項１において、平面方向の熱伝導率λｘｙが１．０Ｗ／ｍＫ以上である放熱性シート。
【請求項３】
請求項１または２において、１ＧＨｚにおける比誘電率が４．０以下である放熱性シート。
【請求項４】
請求項２または３において、１ＧＨｚにおける誘電正接が０．００５以下である放熱性シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、延伸処理を伴う押出成形により形成され、ＭＤ方向とＴＤ方向の延伸倍率の積が３以上である放熱性シート。
【請求項６】
請求項５において、押出成形の剪断速度が２００ｓｅｃ−１以上である放熱性シート。
【請求項７】
請求項５または６において、押出成形がインフレーション成形である放熱性シート。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、シートの厚さ方向に凹凸転写加工が行われている放熱性シート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において、液晶ポリマーの融点以上で熱処理された放熱性シート。
【請求項１】
液晶ポリマーで構成された放熱性シートであって、
前記液晶ポリマーは熱可塑性液晶ポリマーであり、
厚み方向の熱伝導率λｚに対する平面方向の熱伝導率λｘｙの比（λｘｙ／λｚ）が、６〜６０である放熱性シート。
【請求項２】
請求項１において、平面方向の熱伝導率λｘｙが１．０Ｗ／ｍＫ以上である放熱性シート。
【請求項３】
請求項１または２において、１ＧＨｚにおける比誘電率が４．０以下である放熱性シート。
【請求項４】
請求項２または３において、１ＧＨｚにおける誘電正接が０．００５以下である放熱性シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、延伸処理を伴う押出成形により形成され、ＭＤ方向とＴＤ方向の延伸倍率の積が３以上である放熱性シート。
【請求項６】
請求項５において、押出成形の剪断速度が２００ｓｅｃ−１以上である放熱性シート。
【請求項７】
請求項５または６において、押出成形がインフレーション成形である放熱性シート。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項において、シートの厚さ方向に凹凸転写加工が行われている放熱性シート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項において、液晶ポリマーの融点以上で熱処理された放熱性シート。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１０−２２９２００（Ｐ２０１０−２２９２００Ａ）
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７５５９１（Ｐ２００９−７５５９１）
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月１４日（２０１０．１０．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２６日（２００９．３．２６）
【出願人】（０００００１０８５）株式会社クラレ (1,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]