JP6017767B2 - High thermal conductivity biaxially stretched polyester film - Google Patents
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Description
本発明は高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムに関し、さらに詳しくはフィルム面方向における熱伝導性の高い高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムに関する。 The present invention relates to a highly thermally conductive biaxially stretched polyester film, and more particularly to a highly thermally conductive biaxially stretched polyester film having high thermal conductivity in the film surface direction.
近年、ＣＰＵ、ＭＰＵ、パワートランジスタ、ＬＥＤ、レーザーダイオード等の発熱量の大きな電気素子、デバイス類（以下、これらを纏めてデバイスと記す場合がある。）の発熱量の増加に伴い、その放熱技術が大きな課題となってきている。こうした放熱技術としては、例えばヒートシンク、ヒートパイプ等をデバイスに接触させて放熱性を高めた上で空冷や水冷等により冷却する方法、電気素子、デバイスを実装する電子実装基板の内部に、厚み方向に貫通した、もしくは面内方向に連続した高熱伝導性の層を設けた放熱性実装基板を用いる方法等が挙げられる。 In recent years, with the increase in the amount of heat generated by CPUs, MPUs, power transistors, LEDs, laser diodes, etc., which generate large amounts of heat, and devices (hereinafter, these may be collectively referred to as devices), the heat dissipation technology thereof. Has become a major issue. Such heat dissipation technology includes, for example, a method in which a heat sink, a heat pipe, or the like is brought into contact with the device to improve heat dissipation and then cooled by air cooling, water cooling, or the like. And a method using a heat dissipating mounting board provided with a high thermal conductivity layer penetrating into the surface or continuous in the in-plane direction.
また、熱伝導性に優れるシートを熱源と放熱体の間に挟んで使用する検討もなされており、例えば特許文献１、２のようなシート面内方向への熱伝導性を高める技術が開示されているが、かかる手法はマトリックス樹脂がシリコーン系のものであり、さらに十分な熱伝導性能を有する熱拡散性シートをより簡便な工程で得ることが求められている。
また、デバイスで発生した熱の放熱経路を実装基板のデバイス実装面に形成した放熱性実装基板の検討（特許文献３）や、炭素繊維の種類に着目した熱放熱性シートの検討（特許文献４）などがなされている。
In addition, studies have been made to use a sheet having excellent thermal conductivity by sandwiching it between a heat source and a heat radiating body. For example, a technique for increasing the thermal conductivity in the sheet in-plane direction as disclosed in
In addition, a heat dissipating mounting substrate in which a heat dissipation path of heat generated in the device is formed on the device mounting surface of the mounting substrate (Patent Document 3), and a heat dissipating sheet focusing on the type of carbon fiber (Patent Document 4). ) Etc. have been made.
一方、これらは比較的繊維径の大きな炭素繊維が用いられており、ポリエステルを用いた高熱伝導性フィルムを得ようとすると延伸時にボイドが生じやすく、延伸ポリエステルフィルムとした場合に多量に炭素繊維を添加しないと高熱伝導性が得にくいことがあった。また、電子機器の小型化、薄型化、回路の高密度化によってヒートスポットが生じやすくなっており、また、厚み方向に熱伝導率の高い基板や熱伝導率の等方な基板を用いる場合にもヒートスポットが生じやすくなる問題があった。 On the other hand, carbon fibers having a relatively large fiber diameter are used, and when trying to obtain a high thermal conductive film using polyester, voids are likely to occur during stretching. If not added, high thermal conductivity may be difficult to obtain. In addition, heat spots are likely to occur due to downsizing, thinning, and high density of electronic devices, and when using a substrate with high thermal conductivity or an isotropic substrate in the thickness direction. However, there was a problem that heat spots were likely to occur.
本発明の目的は、上記従来技術が有していた問題を解決し、フィルム面方向に高い熱伝導性を有する二軸延伸ポリエステルフィルムを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a biaxially stretched polyester film that solves the problems of the prior art and has high thermal conductivity in the film surface direction.
本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意検討した結果、平均繊維径が小さく、平均アスペクト比の高い極細繊維状炭素材料を用い、さらにその繊維状炭素材料およびポリエステルフィルムの配向度を上げることにより、フィルム面方向の熱伝導性に優れる二軸延伸ポリエステルフィルムが得られることを見出し、本発明に到達した。 As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors used an ultrafine fibrous carbon material having a small average fiber diameter and a high average aspect ratio, and further determining the orientation degree of the fibrous carbon material and the polyester film. As a result, it was found that a biaxially stretched polyester film having excellent thermal conductivity in the film surface direction can be obtained, and the present invention has been achieved.
すなわち、本発明の目的は、平均繊維径が０．０５〜１μｍで平均アスペクト比が１００以上である繊維状炭素材料をフィルム重量を基準として２〜２０重量％の範囲で含み、フィルム面方向の熱伝導率が２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムによって達成される。 That is, an object of the present invention includes a fibrous carbon material having an average fiber diameter of 0.05 to 1 μm and an average aspect ratio of 100 or more in a range of 2 to 20% by weight based on the film weight, This is achieved by a highly thermally conductive biaxially stretched polyester film having a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more.
また、本発明の高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムには、ポリエステルがポリエチレンテレフタレートまたはポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを少なくとも含むこと、同時二軸延伸法で製造されること、少なくとも片面に電気絶縁層を有すること、のいずれか１つを具備する態様も好ましく包含される。 Further, in the high thermal conductivity biaxially stretched polyester film of the present invention, the polyester includes at least polyethylene terephthalate or polyethylene naphthalene dicarboxylate, is manufactured by a simultaneous biaxial stretching method, and has an electrical insulating layer on at least one side. An embodiment comprising any one of the above is also preferably included.
本発明によれば、フィルム面方向に高い熱伝導性を有する高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムを提供することができ、ヒートスポットが生じにくいことから、発熱量の大きなデバイス類や小型化が要求される電子機器などの放熱性実装基板や放熱性粘着テープの基材などに好適に用いることができる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly thermally conductive biaxially stretched polyester film having high thermal conductivity in the film surface direction, and since heat spots are less likely to occur, devices with a large calorific value and downsizing are required. For example, it can be suitably used for a heat dissipating mounting substrate such as an electronic device or a base material of a heat dissipating adhesive tape.
本発明の高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムは、平均繊維径が０．０５〜１μｍで平均アスペクト比が１００以上である繊維状炭素材料をフィルム重量を基準として２〜２０重量％の範囲で含み、フィルム面方向の熱伝導率が２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。 The high thermal conductivity biaxially stretched polyester film of the present invention includes a fibrous carbon material having an average fiber diameter of 0.05 to 1 μm and an average aspect ratio of 100 or more in a range of 2 to 20% by weight based on the film weight. The thermal conductivity in the film surface direction is 2 W / (m · K) or more.
以下、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムを構成する各構成成分について説明する。 Hereinafter, each structural component which comprises the biaxially stretched polyester film of this invention is demonstrated.
＜ポリエステル＞
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムを構成するポリエステルは、ジカルボン酸またはそのエステル形成性誘導体と、ジオールまたはそのエステル形成性誘導体との重縮合によって得られる。
ジカルボン酸成分として、例えばテレフタル酸、イソフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、４，４’−ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸およびセバシン酸が挙げられ、またジオール成分として、例えばエチレングリコール、トリメチレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘキサンジメタノールが挙げられる。これらのジカルボン酸成分およびジオール成分を重縮合して得られるポリエステルの中でも、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレンジカルボキシレートが好ましく、特に耐熱性の観点から、ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレートが好ましい。
<Polyester>
The polyester constituting the biaxially stretched polyester film of the present invention is obtained by polycondensation of a dicarboxylic acid or an ester-forming derivative thereof and a diol or an ester-forming derivative thereof.
Examples of the dicarboxylic acid component include terephthalic acid, isophthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 4,4′-diphenyldicarboxylic acid, adipic acid and sebacic acid, and examples of the diol component include ethylene glycol and trimethylene glycol. 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol. Among the polyesters obtained by polycondensation of these dicarboxylic acid components and diol components, polyethylene terephthalate and polyethylene naphthalene dicarboxylate are preferable, and polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate is particularly preferable from the viewpoint of heat resistance.
本発明のポリエステルはホモポリマーであってもよく、また共重合体、２種以上のポリエステルとの混合体のいずれであってもかまわない。共重合体または混合体における従たる成分は、全酸成分を基準として好ましくは２０モル％以下、より好ましくは１０モル％以下、さらに好ましくは５モル％以下である。
共重合成分としては、ジエチレングリコール、ネオペンチルグリコール、ポリアルキレングリコール等のジオール成分、アジピン酸、セバシン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、５−ナトリウムスルホイソフタル酸等のジカルボン酸成分が挙げられる。
The polyester of the present invention may be a homopolymer, or may be a copolymer or a mixture of two or more polyesters. The subordinate component in the copolymer or mixture is preferably 20 mol% or less, more preferably 10 mol% or less, still more preferably 5 mol% or less, based on the total acid component.
As copolymerization components, diol components such as diethylene glycol, neopentyl glycol, polyalkylene glycol, adipic acid, sebacic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 5-sodium sulfoisophthalic acid, etc. Of the dicarboxylic acid component.
かかるポリエステルは公知の方法を適用して製造することができる。例えば、ジオール成分とジカルボン酸成分および必要に応じて共重合成分をエステル化反応させ、次いで得られる反応生成物を重縮合反応させてポリエステルとする方法で製造することができる。また、これらの原料モノマーの誘導体をエステル交換反応させ、次いで得られる反応生成物を重縮合反応させてポリエステルとする方法で製造してもよい。 Such polyester can be produced by applying a known method. For example, it can be produced by a method in which a diol component, a dicarboxylic acid component and, if necessary, a copolymerization component are esterified, and then a reaction product obtained is subjected to a polycondensation reaction to obtain a polyester. Alternatively, these raw material monomer derivatives may be transesterified, and then the resulting reaction product may be subjected to a polycondensation reaction to obtain a polyester.
ポリエステルの固有粘度は、ο−クロロフェノール中、３５℃において、０．４０ｄｌ／ｇ以上であることが好ましく、０．４０ｄｌ／ｇ以上０．８０ｄｌ／ｇ以下であることがさらに好ましい。固有粘度が０．４０ｄｌ／ｇ未満ではフィルム製膜時に切断が多発したり、成形加工後の製品強度が不足することがある。一方、固有粘度が０．８０ｄｌ／ｇを超える場合は重合時の生産性が低下する傾向にある。 The intrinsic viscosity of the polyester is preferably 0.40 dl / g or more, more preferably 0.40 dl / g or more and 0.80 dl / g or less at 35 ° C. in o-chlorophenol. When the intrinsic viscosity is less than 0.40 dl / g, cutting may occur frequently during film formation, or product strength after molding may be insufficient. On the other hand, when the intrinsic viscosity exceeds 0.80 dl / g, the productivity during polymerization tends to decrease.
＜繊維状炭素材料＞
本発明の繊維状炭素材料は、平均繊維径が０．０５〜１μｍで平均アスペクト比が１００以上である。
平均繊維径の小さい極細繊維状炭素材料を用いることにより、二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する際にボイドが発生しにくく、繊維状炭素材料自体の熱伝導性がフィルムの状態でも損なわれずに効率的に発現される。また、平均アスペクト比が高い極細繊維状炭素材料を用い、さらにその繊維状炭素材料およびポリエステルフィルムの配向度を上げることにより、極細繊維状炭素材料の含有量が２〜２０重量％でありながら、高いフィルム面方向の熱伝導性が発現する。
本発明における繊維状の形状には円柱状の形状のみならず、かまぼこ状、板状のものも包含される。
<Fibrous carbon material>
The fibrous carbon material of the present invention has an average fiber diameter of 0.05 to 1 μm and an average aspect ratio of 100 or more.
By using an ultrafine fibrous carbon material with a small average fiber diameter, voids are less likely to occur when producing a biaxially stretched polyester film, and the thermal conductivity of the fibrous carbon material itself is efficient without being impaired even in the state of the film. Expressed in In addition, by using an ultrafine fibrous carbon material having a high average aspect ratio and further increasing the orientation degree of the fibrous carbon material and the polyester film, the content of the ultrafine fibrous carbon material is 2 to 20% by weight, High thermal conductivity in the film surface direction is exhibited.
The fibrous shape in the present invention includes not only a cylindrical shape but also a kamaboko shape and a plate shape.
本発明における繊維状炭素材料の平均繊維径は、０．０５〜１μｍである。繊維状炭素材料の平均繊維径が上記数値範囲にあると、熱伝導性、製膜性に同時に優れる。高熱伝導性特性については、ポリエステルフィルムに繊維状炭素材料を含有させて二軸延伸する際、このような小さな繊維径の繊維状炭素材料を用いることにより、ボイドが発生しにくく、繊維状炭素材料自体の熱伝導性がフィルムの状態でも損なわれずに効率的に発現されるためと考えられる。 The average fiber diameter of the fibrous carbon material in the present invention is 0.05 to 1 μm. When the average fiber diameter of the fibrous carbon material is in the above numerical range, the thermal conductivity and the film-forming property are simultaneously excellent. With regard to the high thermal conductivity characteristics, when the fibrous carbon material is contained in the polyester film and biaxially stretched, the use of the fibrous carbon material having such a small fiber diameter makes it difficult for voids to occur, and the fibrous carbon material. It is considered that the thermal conductivity of itself is efficiently expressed without being impaired even in the state of the film.
繊維状炭素材料の平均繊維径が小さすぎる場合は熱伝導性に劣り、また繊維状炭素材料が分散し難くなるため、製膜性が低下する傾向にある。他方、平均繊維径が大きすぎる場合は、延伸によって繊維とポリエステル樹脂との界面にボイドが形成されやすく熱伝導性が低下する他、延伸時にフィルムが切断し易く製膜性および表面平滑性が低下する傾向にある。このような観点から、繊維状炭素材料の平均繊維径は、より好ましくは０．０５〜０．３μｍ、さらに好ましくは０．０５〜０．２μｍ、特に好ましくは０．０５〜０．１μｍである。 When the average fiber diameter of the fibrous carbon material is too small, the thermal conductivity is inferior, and the fibrous carbon material is difficult to disperse. On the other hand, if the average fiber diameter is too large, voids are likely to be formed at the interface between the fiber and the polyester resin due to stretching, and the thermal conductivity is lowered. Tend to. From such a viewpoint, the average fiber diameter of the fibrous carbon material is more preferably 0.05 to 0.3 μm, further preferably 0.05 to 0.2 μm, and particularly preferably 0.05 to 0.1 μm. .
本発明における繊維状炭素材料の平均アスペクト比は、より好ましくは１１０以上である。本発明の特徴は繊維径の小さな極細繊維であると同時に平均アスペクト比の高い極細繊維状炭素材料を用いる点にある。かかる形状の炭素材料を用いてその配向度を高めることにより、比較的少ない含有量でありながら高いフィルム面方向の熱伝導性を得ることができる。 The average aspect ratio of the fibrous carbon material in the present invention is more preferably 110 or more. The feature of the present invention is that an ultrafine fiber carbon material having a small average fiber diameter and a high average aspect ratio is used. By increasing the degree of orientation using the carbon material having such a shape, high thermal conductivity in the film surface direction can be obtained with a relatively small content.
繊維状炭素材料の平均アスペクト比の上限は特に制限はないが、好ましくは１００００以下、より好ましくは１０００以下、さらに好ましくは５００以下、特に好ましくは２５０以下である。
本発明における繊維状炭素材料の平均アスペクト比は、平均繊維長／平均繊維径で表わされ、板状である場合の平均アスペクト比は平均長径／平均厚みで表わされる。また、かまぼこ状である場合は半円状断面の外縁のうち直線状部分を測定して平均繊維径を求めることができる。
これら平均繊維径、平均繊維長は、走査型電子顕微鏡を用いて５０本測定した平均値より求めることができる。
The upper limit of the average aspect ratio of the fibrous carbon material is not particularly limited, but is preferably 10,000 or less, more preferably 1000 or less, still more preferably 500 or less, and particularly preferably 250 or less.
The average aspect ratio of the fibrous carbon material in the present invention is represented by average fiber length / average fiber diameter, and the average aspect ratio in the case of a plate shape is represented by average long diameter / average thickness. In the case of a semi-cylindrical shape, an average fiber diameter can be obtained by measuring a linear portion of the outer edge of the semicircular cross section.
These average fiber diameters and average fiber lengths can be determined from the average values of 50 measured using a scanning electron microscope.
本発明における繊維状炭素材料の平均繊維長は、上述のアスペクト比を満たす範囲であれば特に制限されないが、好ましくは５〜４０００μｍ、より好ましくは５〜２０００μｍ、さらに好ましくは５〜５００μｍ、特に好ましくは５〜２００μｍ、最も好ましくは５〜５０μｍである。繊維状炭素材料の平均繊維長がかかる範囲であることにより、熱伝導性に優れるとともに分散性にも優れる。 The average fiber length of the fibrous carbon material in the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the above aspect ratio, but is preferably 5 to 4000 μm, more preferably 5 to 2000 μm, still more preferably 5 to 500 μm, and particularly preferably. Is from 5 to 200 μm, most preferably from 5 to 50 μm. When the average fiber length of the fibrous carbon material is within such a range, it has excellent thermal conductivity and excellent dispersibility.
本発明において、かかる繊維状炭素材料のフィルム中の含有量は、フィルムの重量を基準として２〜２０重量％である。本発明においては、平均繊維径が小さい極細繊維状炭素材料をフィルムに含有させることにより、二軸延伸ポリエステルフィルム中のボイド発生が抑制されるため、従来ほど熱伝導性材料の含有量を多くしなくても高熱伝導性が発現することに加え、繊維状炭素材料の平均アスペクト比が１００以上であることとフィルムの配向度を高めることにより炭素材料が高度に配向するため、繊維状炭素材料を過剰に添加することなくフィルム面方向の熱伝導率を高めることができる。また、繊維状炭素材料の含有量がかかる範囲内であることにより、高熱伝導性とともに一定の電気絶縁性も備えることができ、また同時二軸延伸法を用いた製膜性にも優れる。 In the present invention, the content of the fibrous carbon material in the film is 2 to 20% by weight based on the weight of the film. In the present invention, since the generation of voids in the biaxially stretched polyester film is suppressed by including in the film an ultrafine fibrous carbon material having a small average fiber diameter, the content of the heat conductive material is increased as in the past. In addition to exhibiting high thermal conductivity even if not, since the carbon material is highly oriented by increasing the average orientation ratio of the fibrous carbon material to 100 and increasing the degree of orientation of the film, the fibrous carbon material is The thermal conductivity in the film surface direction can be increased without excessive addition. Moreover, when the content of the fibrous carbon material is within such a range, it is possible to provide a high thermal conductivity as well as a certain electrical insulation property, and excellent film forming properties using the simultaneous biaxial stretching method.
一方、繊維状炭素材料の含有量が多くなると、熱伝導性は向上する傾向にあるが、製膜性、電気絶縁性に乏しくなる傾向にある。このような観点から、繊維状炭素材料の上限は、好ましくは１５重量％以下、さらに好ましくは１２重量％以下である。また繊維状炭素材料の下限は、好ましくは７重量％以上である。
なお、繊維状炭素材料には必要に応じて表面処理が施されていても良い。かかる表面処理としては、フィルム中での分散性を高めるための表面活性化処理が挙げられる。
On the other hand, when the content of the fibrous carbon material is increased, the thermal conductivity tends to be improved, but the film-forming property and the electrical insulating property tend to be poor. From such a viewpoint, the upper limit of the fibrous carbon material is preferably 15% by weight or less, more preferably 12% by weight or less. The lower limit of the fibrous carbon material is preferably 7% by weight or more.
The fibrous carbon material may be subjected to a surface treatment as necessary. Such surface treatment includes surface activation treatment for enhancing dispersibility in the film.
本発明の平均繊維径および平均アスペクト比を有する繊維状炭素材料として、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーなどが好ましい。
カーボンナノチューブとは炭素の同素体であり、複数の炭素原子が結合して筒状に並んでおり、平均繊維径は好ましくは０．１μｍ以下である。
カーボンナノチューブとしては、任意のカーボンナノチューブを用いることができる。カーボンナノチューブの例として、単層カーボンナノチューブおよび多層カーボンナノチューブ、およびこれらがコイル状になったものが挙げられる。
単層カーボンナノチューブはグラファイト状炭素原子が一重で並んでいるものであり、多層カーボンナノチューブはグラファイト状炭素原子が２層以上同心円状に重なったものであり、いずれのカーボンナノチューブを用いてもよい。また、カーボンナノチューブの片側が閉じた形をしたカーボンナノホーン、その頭部に穴があいたコップ型のナノカーボン物質、両側に穴があいたカーボンナノチューブなども用いることができる。
As the fibrous carbon material having an average fiber diameter and an average aspect ratio of the present invention, carbon nanotubes, carbon nanofibers and the like are preferable.
The carbon nanotube is an allotrope of carbon, in which a plurality of carbon atoms are bonded and arranged in a cylindrical shape, and the average fiber diameter is preferably 0.1 μm or less.
Arbitrary carbon nanotubes can be used as the carbon nanotubes. Examples of carbon nanotubes include single-walled carbon nanotubes and multi-walled carbon nanotubes, and those in which they are coiled.
Single-walled carbon nanotubes are composed of single-walled graphite-like carbon atoms, and multi-walled carbon nanotubes are composed of two or more layers of graphite-like carbon atoms concentrically, and any carbon nanotube may be used. Further, carbon nanohorns having a shape in which one side of the carbon nanotube is closed, a cup-shaped nanocarbon material having a hole in its head, a carbon nanotube having holes in both sides, and the like can also be used.
カーボンナノファイバーの平均繊維径は好ましくは０．１μｍ以上０．９μｍ以下であり、気相成長炭素繊維が例示される。
カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブは、洗浄、遠心分離、ろ過、酸化、クロマトグラフィーなどによって精製されたものであっても未精製のものであってもよい。また、カーボンナノファイバーおよびカーボンナノチューブはフィルム中で１本ずつ分離した状態で分散していてもよく、または複数本が束になった状態で分散していてもよい。
The average fiber diameter of the carbon nanofiber is preferably 0.1 μm or more and 0.9 μm or less, and vapor grown carbon fiber is exemplified.
The carbon nanofibers and carbon nanotubes may be purified by washing, centrifugation, filtration, oxidation, chromatography, or the like, or may be unpurified. Further, the carbon nanofibers and the carbon nanotubes may be dispersed in a state where they are separated one by one in the film, or may be dispersed in a state where a plurality of carbon nanofibers and carbon nanotubes are bundled.
＜フィルム面方向の熱伝導率＞
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムのフィルム面方向の熱伝導率は、２Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以上である。かかる熱伝導率は、好ましくは２．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、より好まし
くは３．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、さらに好ましくは３．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、最も好ま
しくは５．０でＷ／（ｍ・Ｋ）以上である。
また、面方向の熱伝導率はより高い方が好ましいが、フィルム製膜性との関係でその
上限は、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、より好ましくは１０Ｗ／（ｍ・
Ｋ）以下である。
<Thermal conductivity in the film surface direction>
The thermal conductivity in the film surface direction of the biaxially stretched polyester film of the present invention is 2 W / (m ·
K) or more. The thermal conductivity is preferably 2.5 W / (m · K) or more, more preferably 3.0 W / (m · K) or more, further preferably 3.5 W / (m · K) or more, most preferably It is W / (m · K) or more at 5.0.
Moreover, although the one where the thermal conductivity of a surface direction is higher is preferable, it is preferable that the upper limit is 20 W / (m * K) or less in relation to film film formability, More preferably, it is 10 W / (m *).
K)
フィルムの面方向においてかかる熱伝導率を有することにより、フィルム面方向に放熱されやすくなり、例えば放熱性実装基板に用いた場合にデバイスで部分的に発生した熱がフィルム面方向に満遍なく放熱されるため、熱の発生源近くにヒートスポットが生じることを抑制することができる。 By having such a thermal conductivity in the film surface direction, heat is easily radiated in the film surface direction. For example, when used in a heat-dissipating mounting board, heat generated partially in the device is evenly dissipated in the film surface direction. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a heat spot near the heat generation source.
このような熱伝導率特性を得るためには、本発明の平均繊維径および平均アスペクト比の繊維状炭素材料を上述の含有量の範囲でフィルム中に含有させることに加え、さらに繊維状炭素材料の配向度を高めることが重要であるが、本発明の繊維状炭素材料は延伸時にポリエステルフィルムを結晶化させやすく、逐次延伸法では高延伸倍率での製膜が難しいことから同時二軸延伸法により高延伸させる方法が挙げられる。 In order to obtain such thermal conductivity characteristics, the fibrous carbon material having the average fiber diameter and the average aspect ratio of the present invention is contained in the film in the above-described content range, and further, the fibrous carbon material. Although it is important to increase the degree of orientation of the fiber carbon material of the present invention, it is easy to crystallize the polyester film at the time of stretching. The method of making it highly stretched is mentioned.
また本発明において、二軸延伸ポリエステルフィルムの厚み方向の熱伝導率は特に制限されないが、０．３０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．３５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上０．８０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下である。
厚み方向の熱伝導率もかかる範囲にあることにより、フィルム厚み方向への放熱効果も高まり、放熱経路がさらに増える。
In the present invention, the thermal conductivity in the thickness direction of the biaxially stretched polyester film is not particularly limited, but is preferably 0.30 W / (m · K) to 1.0 W / (m · K), Preferably, it is 0.35 W / (m · K) or more and 0.80 W / (m · K) or less.
When the thermal conductivity in the thickness direction is within such a range, the heat dissipation effect in the film thickness direction is also increased, and the heat dissipation path is further increased.
本発明における熱伝導率は、レーザーフラッシュ法により求めた熱拡散率α、ＪＩＳ Ｋ７１２３に準じて測定した比熱容量Ｃｐ、および密度ρより、下記式（１）から熱伝導度λ（Ｗ／ｃｍ・Ｋ）を求め、単位換算を実施した値で表わされる。
熱伝導度λ＝α・Ｃｐ・ρ ・・・（１）
The thermal conductivity in the present invention is calculated from the following formula (1) based on the thermal diffusivity α determined by the laser flash method, the specific heat capacity Cp measured according to JIS K7123, and the density ρ. K) is obtained and expressed in terms of unit conversion.
Thermal conductivity λ = α · Cp · ρ (1)
なお、面方向の熱伝導率は、フィルムサンプルを３ｍｍ幅にスリットし、直径が１０ｍｍφになるよう直径２ｍｍの円柱状木材へ巻きつけて測定することにより求めることができる。
また厚み方向の熱伝導率は、フィルムサンプルを２５ｍｍφに切り取り、その厚み方向を測定方向として測定することにより求めることができる。
In addition, the thermal conductivity in the plane direction can be obtained by slitting a film sample to a width of 3 mm and wrapping it around a cylindrical wood having a diameter of 2 mm so that the diameter becomes 10 mmφ.
The thermal conductivity in the thickness direction can be obtained by cutting a film sample into 25 mmφ and measuring the thickness direction as a measurement direction.
＜フィルム厚み＞
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの厚みは５μｍ以上１５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは２０μｍ以上１２０μｍ以下である。フィルム厚みは用途に応じて選択でき、例えば放熱性実装基板に用いる場合は５０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲が好ましく、さらに好ましくは７５μｍ以上１２０μｍ以下である。また粘着テープなどに用いる場合は５μｍ以上１００μｍ以下の範囲が好ましく、さらには１０μｍ以上５０μｍ以下の範囲が好ましい。
<Film thickness>
The thickness of the biaxially stretched polyester film of the present invention is preferably 5 μm or more and 150 μm or less, more preferably 20 μm or more and 120 μm or less. The film thickness can be selected according to the application. For example, when used for a heat-dissipating mounting substrate, a range of 50 μm to 150 μm is preferable, and a range of 75 μm to 120 μm is more preferable. Moreover, when using for an adhesive tape etc., the range of 5 micrometers or more and 100 micrometers or less is preferable, and also the range of 10 micrometers or more and 50 micrometers or less is preferable.
＜電気絶縁層＞
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムはさらに電気絶縁層を設けなくても十分な電気絶縁性を備えるが、フィルム自身の有する高熱伝導性が損なわれない範囲内であればフィルムの片面、あるいは両面に電気絶縁層を積層してもよい。かかる電気絶縁層の厚みは３μｍ以下が好ましく、より好ましくは２μｍ以下の範囲内である。
<Electrical insulation layer>
The biaxially stretched polyester film of the present invention is provided with sufficient electrical insulation even without providing an electrical insulation layer, but on one side or both sides of the film as long as the high thermal conductivity of the film itself is not impaired. An electrical insulating layer may be laminated. The thickness of the electrical insulating layer is preferably 3 μm or less, more preferably 2 μm or less.
電気絶縁層は各種用途で必要とされるレベルの電気絶縁性を有することが好ましく、例えば体積抵抗率として、少なくとも１Ｅ１３（Ω・ｃｍ）以上であることが好ましく、より好ましくは１Ｅ１４（Ω・ｃｍ）以上である。
上限を超える厚みの電気絶縁層を有する場合は層の熱抵抗が大きくなり、電気絶縁層の存在によりフィルムを介した熱の流れが阻害されることがある。
The electrical insulation layer preferably has a level of electrical insulation required for various applications. For example, the volume resistivity is preferably at least 1E13 (Ω · cm) or more, more preferably 1E14 (Ω · cm). ) That's it.
When an electrical insulating layer having a thickness exceeding the upper limit is provided, the thermal resistance of the layer is increased, and the flow of heat through the film may be hindered by the presence of the electrical insulating layer.
電気絶縁層を構成する樹脂としては、特に制限はないが、本発明の高熱伝導性の二軸延伸ポリエステルフィルムに用いられる材料として挙げられた中から適宜選択でき、さらに該高熱伝導性の二軸延伸ポリエステルフィルムと同じ種類のポリエステルやその共重合材料および／または変性材料が好ましい材料として挙げられる。 The resin constituting the electrical insulating layer is not particularly limited, and can be appropriately selected from the materials used for the high thermal conductivity biaxially stretched polyester film of the present invention, and further, the high thermal conductivity biaxial The same kind of polyester as the stretched polyester film, a copolymerized material thereof and / or a modified material may be mentioned as preferred materials.
電気絶縁層には層の熱伝導性を高める目的で、電気絶縁性を保つ範囲内で少量の熱伝導性フィラーを添加してもよいが、これらの含有量が多すぎると製膜時にフィルムが破断しやすくなるったり、電気絶縁性に乏しくなる傾向にある。
そのため、電気絶縁層は熱伝導性フィラーを実質的に含有しない態様（好ましくは１重量％以下、より好ましくは０．５重量％以下、さらに好ましくは０．１重量％以下である態様）が好ましい。
熱伝導性フィラーとしては、酸化アルミニウム、酸化珪素、窒化硼素、窒化アルミニウム、セラミクス材料といった電気絶縁性で熱伝導性のフィラーが例示されるが、これらに限定されるものではない。
In order to increase the thermal conductivity of the layer, a small amount of a thermally conductive filler may be added to the electrical insulating layer within the range of maintaining the electrical insulating property. It tends to break or tends to have poor electrical insulation.
Therefore, an embodiment (an embodiment in which the electrically insulating layer substantially does not contain a thermally conductive filler (preferably an amount of 1% by weight or less, more preferably 0.5% by weight or less, and further preferably 0.1% by weight or less) is preferable. .
Examples of the thermally conductive filler include, but are not limited to, electrically insulating and thermally conductive fillers such as aluminum oxide, silicon oxide, boron nitride, aluminum nitride, and ceramic materials.
＜フィルム製造方法＞
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムを製造する方法として、ポリエステル樹脂を溶融押出し、固化成形したシートを同時に二方向に延伸させる同時二軸延伸法が挙げられる。
本発明は平均繊維径が細く、平均アスペクト比の大きい極細の繊維状炭素材料を上述に記載の範囲で含み、かかる炭素材料がポリエステルの結晶化を促進するため、逐次二軸延伸法による製膜ではポリエステルフィルムを十分に高配向させることが難しく、フィルム面方向の熱伝導率を高めることが難しかった。それに対して、同時二軸延伸法で軸延伸ポリエステルフィルムを製造することにより、逐次二軸延伸法では難しかった高延伸倍率での製膜が可能となり、フィルム面方向の熱伝導率を高めることができる。
<Film manufacturing method>
As a method for producing the biaxially stretched polyester film of the present invention, there is a simultaneous biaxial stretching method in which a polyester resin is melt-extruded and a solidified molded sheet is stretched in two directions simultaneously.
The present invention includes an ultrafine fibrous carbon material having a small average fiber diameter and a large average aspect ratio in the above-described range, and the carbon material promotes crystallization of polyester. However, it was difficult to sufficiently orient the polyester film, and it was difficult to increase the thermal conductivity in the film surface direction. On the other hand, by producing an axially stretched polyester film by the simultaneous biaxial stretching method, it becomes possible to form a film at a high stretch ratio, which was difficult with the sequential biaxial stretching method, and to increase the thermal conductivity in the film surface direction. it can.
製膜にあたり、ポリエステル樹脂を十分に乾燥させた後、融点〜（融点＋４０）℃の温度で押出機内で溶融混練し、溶融押出し固化成形したシートを同時二軸延伸法により二軸方向に延伸することで製造することができる。
具体的には、未延伸フィルムをポリエステルのガラス転移温度（Ｔｇ）〜（Ｔｇ＋６０）℃の温度範囲内で、縦方向、横方向それぞれ２．５倍以上４．０倍以下の範囲で二方向に同時に延伸を行い、さらに３．０倍以上４．０倍以下の範囲で行うことが好ましい。縦延伸倍率が下限に満たない場合、繊維状炭素繊維およびポリエステル樹脂が十分に配向せず、面方向の熱伝導率が十分上がらないことがある他、フィルムの厚み斑が悪くなり良好なフィルムが得られないことがある。また縦延伸倍率が上限を超える場合、製膜中にフィルム破断が発生しやすくなる。
なお、本発明では縦方向について機械軸方向、長手方向、ＭＤと称する場合があり、また横方向について機械軸方向と垂直な方向、幅方向、ＴＤと称する場合がある。
In forming a film, the polyester resin is sufficiently dried and then melt-kneaded in an extruder at a temperature of melting point to (melting point + 40) ° C., and the melt-extruded and solidified sheet is stretched biaxially by a simultaneous biaxial stretching method. Can be manufactured.
Specifically, the unstretched film is in two directions in the range of 2.5 times or more and 4.0 times or less in the vertical direction and the horizontal direction, respectively, within the temperature range of the glass transition temperature (Tg) to (Tg + 60) ° C. of polyester. It is preferable that stretching is performed at the same time, and further within a range of 3.0 times to 4.0 times. When the longitudinal draw ratio is less than the lower limit, the fibrous carbon fiber and the polyester resin are not sufficiently oriented, the thermal conductivity in the plane direction may not be sufficiently increased, and the thickness unevenness of the film is deteriorated and a good film is obtained. It may not be obtained. Moreover, when the longitudinal stretching ratio exceeds the upper limit, film breakage is likely to occur during film formation.
In the present invention, the longitudinal direction may be referred to as the machine axis direction, the longitudinal direction, and MD, and the lateral direction may be referred to as the direction perpendicular to the machine axis direction, the width direction, and TD.
二軸延伸されたフィルムは、その後熱固定処理が施される。熱固定処理を施すことにより、得られたフィルムの高温条件下での寸法安定性を高めることができる。熱固定処理は、好ましくは（Ｔｍ−１００℃）以上、さらに好ましくは（Ｔｍ−７０）℃〜（Ｔｍ−４０）℃の範囲で行うことができ、例えばポリエチレンナフタレンジカルボキシレートを用いる場合は２２０℃〜２５０℃の範囲で行うことが好ましい。 The biaxially stretched film is then heat set. By performing the heat setting treatment, the dimensional stability of the obtained film under high temperature conditions can be enhanced. The heat setting treatment can be performed preferably in the range of (Tm-100 ° C) or more, more preferably in the range of (Tm-70) ° C to (Tm-40) ° C. For example, when polyethylene naphthalene dicarboxylate is used, 220 is used. It is preferable to carry out in the range of from ℃ to 250 ℃.
また、熱固定処理後、１５０℃〜２５０℃の温度条件で１〜３％の熱弛緩処理、オフライン工程にて１５０〜２５０℃で５分以上熱処理（アニール処理）、５０〜８０℃で徐冷するアニール処理等を施しても良い。
さらに弛緩処理を行う場合は、加熱処理をフィルムの（Ｔｇ＋６５）〜（Ｔｇ＋１３０）℃の温度において行うことが効果的である。弛緩処理の方法は公知の方法を用いることができ、供給側の速度に対して引き取り側の速度の減速率を０．１〜１０％にして弛緩処理を行うことが好ましい。
In addition, after heat setting treatment, heat relaxation treatment of 1 to 3% at a temperature of 150 ° C. to 250 ° C., heat treatment (annealing treatment) at 150 to 250 ° C. for 5 minutes or more in an offline process, and slow cooling at 50 to 80 ° C. Annealing treatment or the like may be performed.
Furthermore, when performing a relaxation | loosening process, it is effective to perform heat processing in the temperature of (Tg + 65)-(Tg + 130) degreeC of a film. A known method can be used as the relaxation processing method, and it is preferable to perform the relaxation processing by setting the deceleration rate of the take-up side speed to 0.1 to 10% with respect to the supply side speed.
このようにして得られた二軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも片面に、さらに塗布層を形成する際、塗布性を向上させるための予備処理としてフィルム表面にコロナ表面処理、火炎処理、プラズマ処理等の物理処理を施すか、あるいは組成物と共にこれと化学的に不活性な界面活性剤を併用してもよい。
塗布方法としては、公知の任意の塗工法が適用できる。例えばロールコート法、グラビアコート法、ロールブラッシュ法、スプレーコート法、エアーナイフコート法、含浸法、カーテンコート法等を単独または組み合わせて用いることができる。
When a coating layer is further formed on at least one side of the biaxially stretched polyester film thus obtained, physical treatment such as corona surface treatment, flame treatment, plasma treatment, etc. is performed on the film surface as a pretreatment for improving coatability. A treatment may be applied, or a chemically inert surfactant may be used in combination with the composition.
As a coating method, any known coating method can be applied. For example, a roll coating method, a gravure coating method, a roll brush method, a spray coating method, an air knife coating method, an impregnation method, a curtain coating method and the like can be used alone or in combination.
＜用途＞
本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムは、発熱量の大きなデバイス類や小型化が要求される電子機器などの放熱性実装基板として好適に用いられる。具体的には発熱性素子の実装された各種の実装基板などに広く用いることができ、特にＬＥＤチップなどの発光素子などの実装基板として好適に用いることができる。
また、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムは放熱性粘着テープの基材などにも好適に用いることができる。粘着テープの基材として用いる場合、本発明の二軸延伸ポリエステルフィルムの少なくとも片面、好ましくは両面に粘着層を形成した構成で高熱伝導性粘着テープとして用いることが好ましい。
<Application>
The biaxially stretched polyester film of the present invention is suitably used as a heat-dissipating mounting substrate for devices having a large calorific value or electronic devices that require miniaturization. Specifically, it can be widely used for various mounting substrates on which a heat generating element is mounted, and can be suitably used as a mounting substrate for light emitting elements such as LED chips.
In addition, the biaxially stretched polyester film of the present invention can be suitably used for a base material of a heat dissipating pressure-sensitive adhesive tape. When used as a base material for an adhesive tape, the biaxially stretched polyester film of the present invention is preferably used as a high thermal conductive adhesive tape in a configuration in which an adhesive layer is formed on at least one side, preferably both sides.
以下、実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、各特性値は以下の方法で測定した。また、実施例中の部および％は、特に断らない限り、それぞれ重量部および重量％を意味する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto. Each characteristic value was measured by the following method. Moreover, unless otherwise indicated, the part and% in an Example mean a weight part and weight%, respectively.
１．繊維状炭素材料の平均繊維径、平均アスペクト比
電界放出型走査電子顕微鏡（日立Ｓ−４７００）を用いて１００００倍にて繊維状炭素材料５０本の繊維径および繊維長を測定し、それぞれの平均値から平均繊維径、ならびに平均アスペクト比（平均繊維長／平均繊維径）を求めた。
1. Average fiber diameter and average aspect ratio of fibrous carbon material Using a field emission scanning electron microscope (Hitachi S-4700), the fiber diameter and fiber length of 50 fibrous carbon materials were measured at a magnification of 10,000 times, and the respective averages were measured. The average fiber diameter and average aspect ratio (average fiber length / average fiber diameter) were determined from the values.
２．フィルム各層の厚み
サンプルを長手方向１ｃｍ、幅方向３ｃｍに切り出し、かみそり刃を用いて幅方向に垂直に切断した。サンプル断面を光学顕微鏡を用いて観察撮影し、写真から各層の厚みを測定した。
2. The thickness of each layer of the film The sample was cut into 1 cm in the longitudinal direction and 3 cm in the width direction, and cut perpendicularly to the width direction using a razor blade. The cross section of the sample was observed and photographed using an optical microscope, and the thickness of each layer was measured from the photograph.
３．連続製膜性
連続製膜機にて１０００ｍ製膜した時のフィルムが切断した回数に応じて下記の通り評価した。
○：破断なし（０回）
△：１〜２回
×：３回以上
3. Continuous film-forming property It evaluated as follows according to the frequency | count that the film cut | disconnected when film-forming 1000m with a continuous film-forming machine.
○: No break (0 times)
Δ: 1 to 2 times ×: 3 times or more
４．熱伝導率
キセノンフラッシュアナライザ（ＮＥＴＺＳＣＨ社製；ＬＦＡ４４７）により、面方向の熱拡散率α（ｃｍ２／ｓｅｃ）を測定し、別に測定した比熱容量Ｃｐ（Ｊ／ｇ・Ｋ）と密度ρ（ｇ／ｃｃ）から、面方向の熱伝導率λ（Ｗ／ｃｍ・Ｋ）をλ＝α・Ｃｐ・ρで求め、単位換算を実施した値を用いて評価を行った。
なお、面方向の熱拡散率αはフィルムサンプルを３ｍｍ幅にスリットし、直径が１０ｍｍφになるよう直径２ｍｍの円柱状木材へ巻きつけ、測定した。また厚み方向の熱拡散率αはフィルムサンプルを２５ｍｍφに切り取り測定した。
密度ρは硝酸カルシウム水溶液を用いて密度勾配管法にて測定して得ることができる。
また、比熱容量Ｃｐは、ＪＩＳ Ｋ ７１２３に準じて測定された値である。
4). Thermal conductivity Using a xenon flash analyzer (manufactured by NETZSCH; LFA447), the thermal diffusivity α (cm 2 / sec) in the plane direction was measured, and the specific heat capacity Cp (J / g · K) and density ρ (g / Cc), the thermal conductivity λ (W / cm · K) in the plane direction was obtained by λ = α · Cp · ρ, and evaluation was performed using the value obtained by unit conversion.
The thermal diffusivity α in the plane direction was measured by slitting a film sample to a width of 3 mm and winding it around a cylindrical wood having a diameter of 2 mm so that the diameter becomes 10 mmφ. Further, the thermal diffusivity α in the thickness direction was measured by cutting a film sample into 25 mmφ.
The density ρ can be obtained by measuring with a density gradient tube method using an aqueous calcium nitrate solution.
The specific heat capacity Cp is a value measured according to JIS K 7123.
５．面方向の熱拡散効果の評価
下記実施例および比較例で得られた二軸延伸ポリエステルフィルム（ＭＤ７ｃｍ、ＴＤ３ｃｍ）の短辺の一方に図１のように市販の小型セラミックヒーター（ミスミ製 ＭＭＣＰＨ−１５−１５）をシリコーンゲルシート（Ｔａｉｃａ製 ＣＯＨ−４０００ 厚み０．５μｍ）を用いて貼り合わせ、ヒーターに０．１Ａの電流を流した。電流を流してから２時間経過した後、図１に示した２か所の表面温度（測定位置Ａ：ヒーターから１ｃｍ離れた位置、測定位置Ｂ：ヒーターから３ｃｍ離れた位置）を測定した。
5. Evaluation of thermal diffusion effect in plane direction Commercially available small ceramic heater (MMCPH-15 manufactured by MISUMI) on one of the short sides of the biaxially stretched polyester films (MD7 cm, TD3 cm) obtained in the following examples and comparative examples -15) was bonded together using a silicone gel sheet (COH-4000, thickness 0.5 μm, manufactured by Taica), and a current of 0.1 A was passed through the heater. After 2 hours had passed since the current was passed, the surface temperatures at two locations shown in FIG. 1 (measurement position A: a position 1 cm away from the heater, measurement position B: a
＜実施例１＞
ポリエステルとしてポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート樹脂を用い、平均アスペクト比１６７の繊維状炭素材料（多層カーボンナノチューブ 保土谷化学工業株式会社製 ＭＷＮＴ７（平均繊維径０．０６μｍ、平均繊維長１０μｍ））をフィルム重量を基準として５重量％の含有量となるよう添加し、かかる樹脂組成物を押出機に供給し、２９０℃で溶融混練した。
さらにダイスより押出したシート状成形物を表面温度６０℃の冷却ドラムで冷却固化し、この未延伸フィルムの両端をクリップで保持しながらテンターに導き１４０℃に加熱された雰囲気中で縦方向に３．０倍、横方向に３．０倍の倍率で同時に延伸した。その後テンタ−内で２３０℃の熱固定を行い、均一に徐冷して室温まで冷やして１００μｍの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。また、熱拡散性評価を行ったところ、熱拡散性に優れており、ヒーターからの測定位置による温度差が小さくヒートスポットが生じなかった。
<Example 1>
Polyethylene-2,6-naphthalenedicarboxylate resin is used as the polyester, and a fibrous carbon material having an average aspect ratio of 167 (multi-walled carbon nanotube, MWNT7 manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd. (average fiber diameter 0.06 μm, average fiber length 10 μm) ) Was added to a content of 5% by weight based on the film weight, and the resin composition was supplied to an extruder and melt-kneaded at 290 ° C.
Further, the sheet-like molded product extruded from the die is cooled and solidified with a cooling drum having a surface temperature of 60 ° C., and the both ends of the unstretched film are guided to a tenter while being held by clips, and are longitudinally 3 in an atmosphere heated to 140 ° C. The film was stretched simultaneously at a magnification of 3.0 times in the transverse direction and 0.0 times. Thereafter, heat setting was performed at 230 ° C. in a tenter, and the mixture was gradually and gradually cooled to room temperature to obtain a 100 μm biaxially stretched polyester film. The obtained film characteristics are shown in Table 1. Moreover, when thermal diffusivity evaluation was performed, it was excellent in thermal diffusivity, the temperature difference by the measurement position from a heater was small, and the heat spot did not arise.
＜実施例２＞
実施例１と同じ繊維状炭素材料を用いて炭素材料の含有量を１０重量％に変更した以外は実施例１と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Example 2>
A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the same fibrous carbon material as in Example 1 was used and the content of the carbon material was changed to 10% by weight. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜実施例３＞
実施例１と同じ繊維状炭素材料を用いて炭素繊維の含有量を１５重量％に変更した以外は実施例１と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Example 3>
A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that the same fibrous carbon material as in Example 1 was used and the carbon fiber content was changed to 15% by weight. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜実施例４＞
繊維状炭素材料の種類を昭和電工株式会社製のＶＧＣＦ−Ｓ（カーボンナノファイバー（気相成長炭素繊維） 平均繊維径０．０８μｍ、平均繊維長１０μｍ、平均アスペクト比１２５）に変更した以外は実施例２と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Example 4>
Implemented except changing the type of fibrous carbon material to VGCF-S (carbon nanofiber (vapor-grown carbon fiber) average fiber diameter 0.08 μm, average fiber length 10 μm, average aspect ratio 125) manufactured by Showa Denko KK A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 2. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜実施例５＞
フィルム延伸倍率について、縦方向に３．５倍、横方向に３．５倍で延伸した以外は実施例２と同様の方法によって１００μｍ厚みの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Example 5>
A biaxially stretched polyester film having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as in Example 2 except that the film stretching ratio was 3.5 times in the longitudinal direction and 3.5 times in the transverse direction. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜実施例６＞
フィルム延伸倍率について、縦方向に４．０倍、横方向に４．０倍で延伸した以外は実施例２と同様の方法によって１００μｍ厚みの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Example 6>
A biaxially stretched polyester film having a thickness of 100 μm was obtained in the same manner as in Example 2 except that the film stretching ratio was 4.0 times in the longitudinal direction and 4.0 times in the transverse direction. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜実施例７＞
熱伝導層用に実施例２と同じ樹脂組成物を押出機に供給して２９０℃で溶融混練し、さらに電気絶縁層用にポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート樹脂を別の押出機に供給して２９０℃で溶融混練した。
それぞれの溶融混練した樹脂を２層に積層し（高熱伝導性層厚み：電気絶縁層厚み＝９９：１）、かかる積層状態を維持したままスリットダイから押出した以外は実施例２と同様の方法によって１００μｍ厚みの二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Example 7>
The same resin composition as in Example 2 was supplied to the extruder for the heat conductive layer and melt-kneaded at 290 ° C., and the polyethylene-2,6-naphthalenedicarboxylate resin was supplied to another extruder for the electric insulation layer. The resulting mixture was melt kneaded at 290 ° C.
Each of the melt-kneaded resins is laminated in two layers (high thermal conductive layer thickness: electrical insulating layer thickness = 99: 1), and the same method as in Example 2 except that the extruded state is maintained while maintaining such a laminated state. A biaxially stretched polyester film having a thickness of 100 μm was obtained. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜比較例１＞
未延伸フィルムを１３０℃に加熱したロール群に導き、逐次二軸延伸法を用いて縦方向に１．５倍で延伸し、６０℃のロール群で冷却し、続いて縦延伸したフィルムの両端をクリップで保持しながらテンターに導き、１４０℃に加熱された雰囲気中で横方向に３．０倍で延伸した以外は実施例２と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Comparative Example 1>
The unstretched film is led to a roll group heated to 130 ° C., stretched 1.5 times in the machine direction using a sequential biaxial stretching method, cooled in a roll group at 60 ° C., and then stretched at both ends of the film. A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the film was guided to a tenter while being held by a clip and stretched 3.0 times in the transverse direction in an atmosphere heated to 140 ° C. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜比較例２＞
未延伸フィルムを１３０℃に加熱したロール群に導き、逐次二軸延伸法を用いて縦方向に３．０倍で延伸し、６０℃のロール群で冷却し、続いて縦延伸したフィルムの両端をクリップで保持しながらテンターに導き、１４０℃に加熱された雰囲気中で横方向に３．０倍で延伸しようとしたがフィルム破断が生じ、二軸延伸フィルムが得られなかった。
<Comparative example 2>
The unstretched film is guided to a roll group heated to 130 ° C., stretched 3.0 times in the longitudinal direction using a sequential biaxial stretching method, cooled in a roll group at 60 ° C., and then stretched at both ends of the film. The film was guided to a tenter while being held by a clip, and an attempt was made to stretch 3.0 times in the transverse direction in an atmosphere heated to 140 ° C., but film breakage occurred and a biaxially stretched film could not be obtained.
＜比較例３＞
フィルム延伸倍率について、縦方向に２．０倍、横方向に２．０倍で延伸した以外は実施例２と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Comparative Example 3>
A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 2 except that the film stretching ratio was 2.0 times in the longitudinal direction and 2.0 times in the transverse direction. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜比較例４＞
実施例２の方法でダイスより押出し、表面温度６０℃の冷却ドラムで冷却固化して未延伸フィルムを得、かかる未延伸フィルムを用いて測定を行った結果を表１に示す。
<Comparative example 4>
Extruded from a die by the method of Example 2, cooled and solidified with a cooling drum having a surface temperature of 60 ° C., an unstretched film was obtained, and the results of measurement using the unstretched film are shown in Table 1.
＜比較例５＞
繊維状炭素材料の種類を昭和電工株式会社製のＶＧＣＦ−Ｈ（カーボンナノファイバー（気相成長炭素繊維） 平均繊維径０．１５μｍ、平均繊維長６μｍ、平均アスペクト比４０）に変更した以外は実施例２と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Comparative Example 5>
Implemented except changing the type of fibrous carbon material to VGCF-H (carbon nanofiber (vapor-grown carbon fiber) average fiber diameter 0.15 μm, average fiber length 6 μm, average aspect ratio 40) manufactured by Showa Denko KK A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 2. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
＜比較例６＞
繊維状炭素材料に代えて平均粒径５μｍのアルミナ球状粒子（昭和電工株式会社製 アルミナビーズ ＣＢ−Ａ０５Ｓ）を用いた以外は実施例１と同様の方法によって二軸延伸ポリエステルフィルムを得た。得られたフィルム特性を表１に示す。
<Comparative Example 6>
A biaxially stretched polyester film was obtained in the same manner as in Example 1 except that alumina spherical particles having an average particle diameter of 5 μm (alumina beads CB-A05S manufactured by Showa Denko KK) were used instead of the fibrous carbon material. The obtained film characteristics are shown in Table 1.
ＰＥＮ： ポリエチレン−２，６−ナフタレンジカルボキシレート
ＣＮＴ： 多層カーボンナノチューブ
ＣＮＦ１： カーボンナノファイバー（気相成長炭素繊維） 平均繊維径０．０８μｍ、平均アスペクト比１２５
ＣＮＦ２： カーボンナノファイバー（気相成長炭素繊維） 平均繊維径０．１５μｍ、平均アスペクト比４０
Ａｌ２Ｏ３： アルミナ球状粒子
PEN: Polyethylene-2,6-naphthalene dicarboxylate CNT: Multi-walled carbon nanotube CNF1: Carbon nanofiber (vapor-grown carbon fiber) Average fiber diameter 0.08 μm, average aspect ratio 125
CNF2: Carbon nanofiber (vapor-grown carbon fiber) Average fiber diameter 0.15 μm, average aspect ratio 40
Al 2 O 3 : Alumina spherical particles
本発明によれば、フィルム面方向に高い熱伝導性を有する高熱伝導性二軸延伸ポリエステルフィルムを提供することができ、ヒートスポットが生じにくいことから、発熱量の大きなデバイス類や小型化が要求される電子機器などの放熱性実装基板や放熱性粘着テープの基材などに好適に用いることができ、特にＬＥＤチップ等の発光素子等の実装基板として好適に利用することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a highly thermally conductive biaxially stretched polyester film having high thermal conductivity in the film surface direction, and since heat spots are less likely to occur, devices with a large calorific value and downsizing are required. It can be suitably used for a heat dissipating mounting substrate such as an electronic device or a base material of a heat dissipating adhesive tape, and can be suitably used particularly as a mounting substrate for a light emitting element such as an LED chip.
１．セラミックヒーター
２．フィルムサンプル
３．温度測定位置Ａ（ヒーターから１ｃｍ）
４．温度測定位置Ｂ（ヒーターから３ｃｍ）
1. Ceramic heater2. 2. Film sample Temperature measurement position A (1cm from the heater)
4). Temperature measurement position B (3cm from the heater)
Claims (3)
Priority Applications (1)
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