JPH08174765A - Heat-resistant, heat-conductive silicone rubber composite sheet - Google Patents

Heat-resistant, heat-conductive silicone rubber composite sheet

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JPH08174765A
JPH08174765A JP33782294A JP33782294A JPH08174765A JP H08174765 A JPH08174765 A JP H08174765A JP 33782294 A JP33782294 A JP 33782294A JP 33782294 A JP33782294 A JP 33782294A JP H08174765 A JPH08174765 A JP H08174765A
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heat
silicone rubber
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昭生 中野
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幹夫 飯野
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Abstract

PURPOSE: To provide a silicone rubber composite sheet good in heat conductivity and excellent in resistance to heat, strength and workability. CONSTITUTION: A silicone rubber composition comprising (A) 100 pts.wt. organopolysiloxane whose mean degree of polymerization is at least 200, (B) 20-150 pts.wt. of carbon black whose volatile matter excluding moisture is at most 5wt.%, and (C) a curing agent is cured on a heat-resistant film.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、熱を伝えると共に均一
に圧力をかけるために用いられる熱圧着用シートに関
し、特に、強度及び離型性に優れると共に、高温で使用
することのできる耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シー
トに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thermocompression-bonding sheet used for transmitting heat and applying a uniform pressure, and in particular, it has excellent heat resistance and releasability and can be used at high temperatures. The present invention relates to a conductive silicone rubber composite sheet.

【0002】[0002]

【従来技術】従来、シリコーンゴムに酸化ベリリウム、
酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシ
ウム、酸化亜鉛等の粉末を配合したり(特開昭47−3
2400号公報参照)、シリコーンゴムに窒化ホウ素を
配合し編目状の絶縁材料で補強した(実開昭54─18
4074号公報参照)熱伝導性電気絶縁材料等が知られ
ており、パワートランジスタ、サイリスタ、整流器、ト
ランス或いはパワーM0S FET 等の、発熱性部品の放熱絶
縁用材料として使用されている。しかしながら、これら
の材料を200℃以上の高温条件下で使用すると、熱伝
導性付与剤中の不純物やpHの影響により、シリコーン
ゴムが劣化するという欠点があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, beryllium oxide is added to silicone rubber,
Powders of aluminum oxide, aluminum hydroxide, magnesium oxide, zinc oxide, etc. may be blended (Japanese Patent Application Laid-Open No. 47-3).
No. 2400), boron nitride was blended with silicone rubber and reinforced with a braided insulating material (Actual No. Sho 54-18).
A heat conductive electrically insulating material or the like is known, and is used as a heat radiation insulating material for heat generating components such as a power transistor, a thyristor, a rectifier, a transformer or a power M0S FET. However, when these materials are used under a high temperature condition of 200 ° C. or higher, there is a drawback that the silicone rubber deteriorates due to impurities in the heat conductivity-imparting agent and pH.

【0003】一方、プレス成形機で積層板、フレキシブ
ルプリント基板を成形する際のシート、及び、液晶ディ
スプレイの電極端子部と駆動回路が搭載されたフレキシ
ブルプリント基板の接続に用いる、異方性導電膜を圧着
機で熱圧着する際のシート等として、上記した熱伝導性
電気絶縁シートが用いられている。例えば、特開平5−
198344号公報にはシリコーンゴムに窒化ホウ素を
配合しガラスクロスで補強したもの、特開平6−368
53号公報にはシリコーンゴムに窒化ホウ素と導電性物
質を配合すると共にガラスクロスで補強し、帯電防止性
を付与したものが知られているが、高温条件下では、や
はりシリコーンゴムが劣化するという欠点がある。特に
最近、フレキシブルプリント基板や異方性導電膜の材質
が高温成形タイプに変わり、更に圧着サイクルを短縮し
生産性を向上させるために成形温度が上昇してきてお
り、このようなシートの耐熱性と熱伝導性が重要になっ
ている。
On the other hand, an anisotropic conductive film used for connecting a laminated plate, a sheet for molding a flexible printed circuit board by a press molding machine, and a flexible printed circuit board on which an electrode terminal portion of a liquid crystal display and a drive circuit are mounted. The above-mentioned thermally conductive electrically insulating sheet is used as a sheet or the like for thermocompression bonding with a pressure bonding machine. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-
In 198234, a silicone rubber compounded with boron nitride and reinforced with glass cloth is disclosed in JP-A-6-368.
It is known in Japanese Patent No. 53 that silicone rubber is mixed with boron nitride and a conductive substance and is reinforced with glass cloth to impart antistatic property, but the silicone rubber is also deteriorated under high temperature conditions. There are drawbacks. In particular, recently, the materials for flexible printed circuit boards and anisotropic conductive films have been changed to high-temperature molding types, and the molding temperature has risen in order to further shorten the pressure bonding cycle and improve productivity. Thermal conductivity has become important.

【0004】このような要求に対して、本発明者は熱伝
導性付与剤として、水分を除いた揮発分が0.5%以下
のカーボンブラックを用いることにより、300℃以上
で用いることの可能な耐熱性と良好な熱伝導性を有する
シリコーンゴムシートを提案した(特願平6−1843
64号)。しかしながら、このシリコーンゴムシートは
耐熱性に優れているが、シリコーンゴム単体であるため
に、用途によっては機械的強度が不足して、連続使用し
た場合に破壊する恐れがあった。また、シリコーンゴム
の粘着性により、圧着後にシートが加圧ツールや被圧着
体に貼り付き易いために作業性が悪くなるという欠点が
あった。
In order to meet such requirements, the present inventor can use carbon black having a volatile content of 0.5% or less excluding water as a thermal conductivity-imparting agent at 300 ° C. or higher. A silicone rubber sheet having excellent heat resistance and good thermal conductivity was proposed (Japanese Patent Application No. 6-1843).
No. 64). However, although this silicone rubber sheet is excellent in heat resistance, since it is a simple substance of silicone rubber, it lacks in mechanical strength depending on the application, and there is a possibility that it will be broken when it is continuously used. Further, due to the adhesiveness of the silicone rubber, there is a drawback that the workability is deteriorated because the sheet easily sticks to the pressure tool or the object to be pressure-bonded after pressure bonding.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者等
は、上記のシリコーンゴムの強度及び作業性を改善する
ために鋭意検討した結果、上記のシリコーンゴムと耐熱
性樹脂フィルムを複合化するとにより良好な結果を得る
ことができることを見い出し、本発明に到達した。従っ
て本発明の目的は、良好な熱伝導性を有すると共に、耐
熱性、強度及び作業性に優れたシリコーンゴム複合シー
トを提供することにある。
Therefore, the inventors of the present invention have made diligent studies to improve the strength and workability of the silicone rubber, and as a result, by combining the silicone rubber and the heat resistant resin film, The present invention has been completed by finding that good results can be obtained. Therefore, an object of the present invention is to provide a silicone rubber composite sheet having good heat conductivity, heat resistance, strength and workability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の上記の目的は、
(A)平均重合度が200以上のオルガノポリシロキサ
ン;100重量部、(B)水分を除いた揮発分が0.5
重量%以下であるカーボンブラック;20〜150重量
部、及び(C)硬化剤からなるシリコーンゴム組成物を
耐熱性樹脂フィルム上に硬化させてなることを特徴とす
る耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シートより達成され
た。
SUMMARY OF THE INVENTION The above objects of the present invention are as follows.
(A) Organopolysiloxane having an average degree of polymerization of 200 or more; 100 parts by weight, (B) volatile content excluding water is 0.5
Carbon black in an amount of up to 20% by weight; 20 to 150 parts by weight; and (C) a silicone rubber composition comprising a curing agent, which is cured on a heat-resistant resin film. More achieved.

【0007】本発明で使用する(A)成分は平均組成式
n SiO(4-n)/2 (nは1.95〜2.05の正数)
で表される、平均重合度が200以上のオルガノポリシ
ロキサンである。式中のRは置換又は非置換の1価の炭
化水素基であり、具体的にはメチル基、エチル基、プロ
ピル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキ
シル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等の
アルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、
又はこれらの基が有する水素原子が、部分的に塩素原
子、フッ素原子などで置換されたハロゲン化炭化水素基
等が例示されるが、一般的には、オルガノポリシロキサ
ンの主鎖がジメチルシロキサン単位からなるもの、又
は、このオルガノポリシロキサンの主鎖にビニル基、フ
ェニル基、トリフルオロプロピル基などを導入したもの
が好ましい。
The component (A) used in the present invention has an average composition formula R n SiO (4-n) / 2 (n is a positive number from 1.95 to 2.05).
Is an organopolysiloxane having an average degree of polymerization of 200 or more. R in the formula is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group, specifically, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group or a propyl group, a cycloalkyl group such as a cyclopentyl group or a cyclohexyl group, a vinyl group, Alkenyl groups such as allyl groups, phenyl groups, aryl groups such as tolyl groups,
Or, a hydrogen atom of these groups is exemplified by a halogenated hydrocarbon group partially substituted with a chlorine atom, a fluorine atom, or the like. Generally, the main chain of the organopolysiloxane is a dimethylsiloxane unit. It is preferable that the organopolysiloxane comprises a vinyl group, a phenyl group or a trifluoropropyl group introduced into the main chain of the organopolysiloxane.

【0008】また、分子鎖末端はトリオルガノシリル基
又は水酸基で封鎖されている。この場合のトリオルガノ
シリル基としては、トリメチルシリル基、ジメチルビニ
ルシリル基等が例示される。また、硬化性や物理的特性
から0.001〜5モル%、特に0.01〜0.5モル
%がアルケニル基であることが好ましい。この成分の平
均重合度は200以上であることが必要とされ、25℃
における粘度は300cs以上であることが好ましい。
平均重合度が200以下では硬化後の機械的強度が劣
り、脆くなる。
The molecular chain end is blocked with a triorganosilyl group or a hydroxyl group. Examples of the triorganosilyl group in this case include a trimethylsilyl group and a dimethylvinylsilyl group. Further, 0.001 to 5 mol%, particularly 0.01 to 0.5 mol% is preferably an alkenyl group from the viewpoint of curability and physical properties. The average degree of polymerization of this component is required to be 200 or more,
The viscosity at is preferably 300 cs or more.
When the average degree of polymerization is 200 or less, the mechanical strength after curing is poor and the composition becomes brittle.

【0009】次に、(B)成分の水分を除いた揮発分が
0.5重量%以下であるカーボンブラックは、シリコー
ンゴムシートの耐熱性を向上させると共に機械的強度も
向上させ、導電化することによって帯電防止性を付与す
るものである。このカーボンブラックは、その製造方法
により、ファーネスブラック、チャンネルブラック、サ
ーマルブラック、アセチレンブラック等に分類される
が、本発明においては、特にアセチレンブラックや特開
平1−272667号公報に開示されている導電性カー
ボンブラック等が好適である。
Next, the carbon black having a volatile content of 0.5% by weight or less excluding water as the component (B) improves the heat resistance of the silicone rubber sheet, as well as the mechanical strength, and becomes conductive. By doing so, antistatic property is imparted. This carbon black is classified into furnace black, channel black, thermal black, acetylene black and the like depending on the production method, but in the present invention, acetylene black and the conductivity disclosed in JP-A-1-272667 are particularly preferred. Carbon black is preferred.

【0010】上記の揮発分の測定方法は、JIS K
6221の「ゴム用カーボンブラック試験方法」により
規定されており、具体的には、るつぼの中にカーボンブ
ラックを規定量入れ、950℃で7分間加熱した後の揮
発減量を測定する。この(B)成分の配合量は、(A)
成分100重量部に対して20〜150重量部の範囲で
あり、特に40〜100重量部の範囲であることが好ま
しい。(B)成分の配合量が20重量部未満となると熱
伝導性が不充分となり、逆に150重量部を超えると配
合が困難となり、成形加工性が非常に悪くなる。
The above volatile matter measuring method is based on JIS K.
It is specified by "Testing method for carbon black for rubber" of 6221. Specifically, a specified amount of carbon black is put into a crucible, and the volatilization loss after heating at 950 ° C for 7 minutes is measured. The blending amount of this (B) component is (A)
It is preferably in the range of 20 to 150 parts by weight, and particularly preferably in the range of 40 to 100 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the components. If the blending amount of the component (B) is less than 20 parts by weight, the thermal conductivity will be insufficient, and conversely if it exceeds 150 parts by weight, the blending will be difficult and the moldability will be very poor.

【0011】また、(C)成分の硬化剤は、通常、シリ
コーンゴムの硬化に使用される公知の硬化剤の中から適
宜選択することができる。例えば、有機過酸化物加硫の
場合には、ジ−t−ブチルパーオキサイド、2,5−ジ
メチル−2,5−ジ(t−ブチルパーオキシ)ヘキサ
ン、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物等が挙げ
られ、その配分量は(A)成分のオルガノポリシロキサ
ン100重量部に対して0.1〜5重量部であることが
好ましい。
The hardener as the component (C) can be appropriately selected from known hardeners usually used for hardening silicone rubber. For example, in the case of organic peroxide vulcanization, organic peroxides such as di-t-butyl peroxide, 2,5-dimethyl-2,5-di (t-butylperoxy) hexane and dicumyl peroxide. And the like, and the distribution amount thereof is preferably 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the organopolysiloxane as the component (A).

【0012】(A)成分のオルガノポリシロキサンが、
ケイ素原子に結合したアルケニル基を2個以上有する場
合には、ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2
個以上含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン
と白金族金属系触媒とからなる付加反応硬化剤が挙げら
れ、オルガノハイドロジエンポリシロキサンの配合量
は、(A)成分のアルケニル基に対する、ケイ素原子に
結合した水素原子の割合(≡SiH/≡Si−アルケニ
ル)が0.5〜5であることが好ましく、白金系金属触
媒は、(A)成分に対して1〜1000ppmであるこ
とが好ましい。
The organopolysiloxane of component (A) is
When there are two or more alkenyl groups bonded to silicon atoms, the number of hydrogen atoms bonded to silicon atoms is 2 in one molecule.
An addition reaction curing agent composed of an organohydrogenpolysiloxane containing at least one of them and a platinum group metal-based catalyst can be mentioned. The amount of the organohydrogenpolysiloxane blended is such that the silicon atom is bonded to the alkenyl group of the component (A). The ratio of hydrogen atoms (≡SiH / ≡Si-alkenyl) is preferably 0.5 to 5, and the platinum-based metal catalyst is preferably 1 to 1000 ppm with respect to the component (A).

【0013】(A)成分のオルガノポリシロキサンがシ
ラノール基を含有する場合には、アルコキシ基、アセト
キシ基、ケトオキシム基、プロペノキシ基などの、加水
分解性基を2個以上持つ有機ケイ素化合物等の縮合反応
硬化剤が挙げられる。本発明においては、成形し易さの
観点から、有機過酸化物又は付加反応硬化剤を使用する
ことが好ましい。これらの硬化剤の添加量は通常のシリ
コーンゴムへの添加量と同様で良いが、特に、耐熱性に
悪影響を及さないものを選択する必要がある。
When the organopolysiloxane (A) contains a silanol group, condensation of an organosilicon compound having two or more hydrolyzable groups such as alkoxy group, acetoxy group, ketoxime group, propenoxy group, etc. A reaction curing agent may be used. In the present invention, it is preferable to use an organic peroxide or an addition reaction curing agent from the viewpoint of ease of molding. The addition amount of these curing agents may be the same as the addition amount to a usual silicone rubber, but it is particularly necessary to select one that does not adversely affect the heat resistance.

【0014】本発明においては、上記のシリコーンゴム
組成物中に、更に酸化セリウム粉末を添加することによ
り耐熱性を向上させることができる。酸化セリウム粉末
の添加量は、(A)成分100重量部に対して0.1〜
5重量部の範囲とすることが好ましい。5重量部を超え
ると、かえって耐熱性が低下する。また、酸化セリウム
粉末は、そのBET比表面積が50m2 /g以上である
ことが好ましい。
In the present invention, heat resistance can be improved by further adding cerium oxide powder to the above silicone rubber composition. The addition amount of the cerium oxide powder is 0.1 to 100 parts by weight of the component (A).
It is preferably in the range of 5 parts by weight. If it exceeds 5 parts by weight, the heat resistance is rather lowered. Further, the cerium oxide powder preferably has a BET specific surface area of 50 m 2 / g or more.

【0015】本発明においては、その他、シリコーンゴ
ム組成物に、更に必要に応じて、親水性シリカ、疎水性
シリカ等の補強性シリカ充填剤、クレイ、炭酸カルシウ
ム、けいそう土、二酸化チタン等の充填剤、低分子シロ
キサンエステル、シラノール等の分散剤、シランカップ
リング剤、チタンカップリング剤等の接着付与剤、難燃
性を付与する白金族金属系化合物、ゴムコンパウンドの
グリーン強度を上げるポリテトラフルオロエチレン粒子
などを添加することもできる。
In the present invention, in addition to the above, the silicone rubber composition may further contain, if necessary, a reinforcing silica filler such as hydrophilic silica or hydrophobic silica, clay, calcium carbonate, diatomaceous earth or titanium dioxide. Filler, low-molecular siloxane ester, dispersant such as silanol, silane coupling agent, adhesion-imparting agent such as titanium coupling agent, platinum group metal compound for imparting flame retardancy, polytetra for increasing the green strength of rubber compound Fluoroethylene particles and the like can also be added.

【0016】このようなシリコーンゴム組成物の配合方
法は、上記成分を二本ロール、ニーダー、バンバリーミ
キサー、プラネタリウムミキサー等の混合機を用いて混
練すればよいが、通常、硬化剤は使用する直前に添加す
ることが好ましい。シリコーンゴムの耐熱性は配合組成
により異なり、ベースポリマーの種類、ビニル基含有
量、耐熱性付与添加剤の種類、充填剤の種類等によって
影響される。また、組成物中のpH、水分或いは不純物
の量によって影響をうける。従って、添加剤の選定には
充分な注意が必要である。
The silicone rubber composition may be compounded by kneading the above components using a mixer such as a two-roll mill, kneader, Banbury mixer, planetarium mixer, etc. Usually, the curing agent is used just before use. Is preferably added to. The heat resistance of silicone rubber varies depending on the composition of composition, and is affected by the type of base polymer, vinyl group content, type of heat resistance imparting additive, type of filler, and the like. It is also affected by the amount of pH, moisture or impurities in the composition. Therefore, sufficient care must be taken when selecting additives.

【0017】本発明では、耐熱性を向上させる充填剤と
して使用するカーボンブラック中の不純物及び揮発分を
考慮する必要がある。特に、熱伝導性を良好にするため
カーボンブラックを大量に添加する場合には、その揮発
分が重要となる。カーボンブラックの揮発分は、その表
面に化学的に吸着している酸素化合物(カルボキシル、
キノン、ラクトン、ヒドロキシル等の酸素性成分)の重
量分含有されている。
In the present invention, it is necessary to consider impurities and volatile components in carbon black used as a filler for improving heat resistance. In particular, when a large amount of carbon black is added to improve heat conductivity, the volatile content thereof becomes important. The volatile components of carbon black are the oxygen compounds (carboxyl,
Oxygen components such as quinone, lactone, and hydroxyl) are contained by weight.

【0018】そして、これは加熱されることにより表面
から気化するためシリコーンゴムの耐熱性に悪影響を与
える。そこで揮発分が5重量%以下のカーボンブラック
を用いることが本発明において必須条件となる。本発明
で使用するシリコーンゴムの熱伝導率は0.8×10-3
cal/cm・sec・℃以上、特に1.0×10-3
al/cm・sec・℃以上であることが好ましい。
Since this vaporizes from the surface when heated, it adversely affects the heat resistance of the silicone rubber. Therefore, it is an essential condition in the present invention to use carbon black having a volatile content of 5% by weight or less. The silicone rubber used in the present invention has a thermal conductivity of 0.8 × 10 −3.
cal / cm · sec · ° C or higher, especially 1.0 × 10 −3 c
It is preferably al / cm · sec · ° C or higher.

【0019】本発明で使用する耐熱性樹脂フィルムは、
300℃付近の温度でも使用されるために、高温で機械
的強度、離型性等に優れている必要がある。具体的に
は、ガラス転移点が200℃以上の芳香族ポリイミド、
ポリアミドイミド、芳香族ポリアミド、ポリエーテルス
ルホン、ポリエーテルイミド等の樹脂フィルムであり、
芳香族ポリアミドフィルム、芳香族ポリイミドフイルム
が好ましい。芳香族ポリイミドフィルムの具体例として
は、カプトン(東レデュポン株式会社製の商品名)、ア
ピカル(鐘淵化学工業株式会社製の商品名)、ユーピレ
ックス(宇部興産株式会社製の商品名)、芳香族ポリア
ミドフィルムの具体例としては、アラミカ(旭化成工業
株式会社製の商品名)を挙げることができる。
The heat resistant resin film used in the present invention is
Since it is used even at a temperature of around 300 ° C., it must have excellent mechanical strength and releasability at high temperatures. Specifically, an aromatic polyimide having a glass transition point of 200 ° C. or higher,
A resin film such as polyamide-imide, aromatic polyamide, polyether sulfone, and polyetherimide,
Aromatic polyamide film and aromatic polyimide film are preferable. Specific examples of the aromatic polyimide film include Kapton (trade name of Toray Dupont Co., Ltd.), Apical (trade name of Kaneka Kagaku Kogyo Co., Ltd.), Upilex (trade name of Ube Industries, Ltd.), aromatic As a specific example of the polyamide film, Aramica (trade name of Asahi Kasei Corporation) can be mentioned.

【0020】フッ素樹脂フイルムとしては、融点が30
0℃以上のものを使用することも好ましい。このような
フィルムとしてはポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)或いはテトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体(PFA)等のフィルムを
挙げることできる。これらのフィルムの市販品として
は、テフロン(デュポン・ジャパン・リミテッド製の商
品名)、ニトフロン(日東電工株式会社製の商品名)等
を挙げることができる。これらの中でも、強度の観点か
ら、ガラスクロスで補強したタイプのものを使用するこ
とが好ましい。
The fluororesin film has a melting point of 30.
It is also preferable to use one having a temperature of 0 ° C. or higher. Such films include polytetrafluoroethylene (PTF
E) or a film of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or the like. Examples of commercially available products of these films include Teflon (trade name manufactured by DuPont Japan Limited), Nitoflon (trade name manufactured by Nitto Denko Corporation), and the like. Among these, from the viewpoint of strength, it is preferable to use the type reinforced with glass cloth.

【0021】更に、本発明の複合シートの性能を向上さ
せるために、カーボンブラックを配合することにより電
気電導性を付与した耐熱性樹脂フィルム、或いは酸化ア
ルミニウム、酸化マグネシウム等の熱伝導性粉末を配合
することにより熱伝導性を付与した耐熱性樹脂フィルム
を使用することが好ましい。熱伝導性を付与した耐熱性
樹脂フィルムの市販品としては、カプトンMTを挙げる
ことができる。
Further, in order to improve the performance of the composite sheet of the present invention, a heat-resistant resin film imparted with electric conductivity by adding carbon black or a heat conductive powder such as aluminum oxide or magnesium oxide is added. Therefore, it is preferable to use a heat resistant resin film having thermal conductivity. Kapton MT can be mentioned as a commercial item of the heat resistant resin film to which thermal conductivity is imparted.

【0022】耐熱性樹脂フィルムの厚さは、5〜300
μmであることが好ましく、特に、10〜100μmで
あることが好ましい。5μm未満であると、フィルム自
体の機械的強度が不足するために、シートの成形時或い
は圧着シートとしての使用中に切断する恐れがある。3
00μmを越えると、熱の伝わり方が悪くなり、熱圧着
が不充分となることがある。
The thickness of the heat resistant resin film is 5 to 300.
The thickness is preferably μm, and particularly preferably 10 to 100 μm. When the thickness is less than 5 μm, the mechanical strength of the film itself is insufficient, and therefore the film may be cut during molding or during use as a pressure-bonded sheet. Three
If it exceeds 00 μm, the heat transfer may be poor and the thermocompression bonding may be insufficient.

【0023】本発明の複合シートの製造方法としては、
硬化剤までを配合したシリコーン組成物をカレンダー
或いは押出し機で所定の厚さに分出しした後耐熱性樹脂
フィルムと貼り合わせ、硬化させる方法、液状のシリ
コーンゴム組成物或いはトルエン等の溶剤に溶解して液
状化したシリコーンゴム組成物を耐熱性樹脂フィルムの
表面にコーティングした後硬化させる方法等が挙げられ
る。
The method for producing the composite sheet of the present invention includes:
A method in which a silicone composition containing a curing agent is dispensed to a predetermined thickness with a calender or an extruder and then laminated with a heat-resistant resin film and cured, or a liquid silicone rubber composition or a solvent such as toluene is dissolved. A method of coating the surface of the heat-resistant resin film with the liquefied silicone rubber composition and then curing the composition is exemplified.

【0024】シリコーンゴム組成物と耐熱性樹脂フィル
ムとの接着性を良好とするために、耐熱性樹脂フィルム
の表面にプライマーを予め塗布しておくか、又は、シリ
コーンゴム組成物にシランカップリング剤等の接着性付
与剤を添加することが好ましい。フッ素樹脂フィルムを
使用する場合は、コーティング等をする前に、そのフィ
ルム表面を予めナトリウム−ナフタレン液等でエッチン
グ処理して接着性を付与しておくことが好ましい。
In order to improve the adhesion between the silicone rubber composition and the heat-resistant resin film, a primer is applied to the surface of the heat-resistant resin film in advance, or a silane coupling agent is added to the silicone rubber composition. It is preferable to add an adhesiveness-imparting agent such as When a fluororesin film is used, it is preferable that the surface of the film is subjected to an etching treatment with a sodium-naphthalene solution or the like in advance to impart adhesiveness thereto before coating or the like.

【0025】以上のようにして成形されたシリコーンゴ
ム複合シートの厚さは0.1〜10mmであることが好
ましい。厚さが0.1mm未満であると被圧着体に追従
することが十分できなくなり、10mmを越えると、熱
の伝わり方が悪くなることがある。尚、耐熱性樹脂フィ
ルムは、得られるシリコーンゴム複合シートの使用目的
に応じてシリコーンゴム層の片方の面又は両面に設けて
も良い。
The thickness of the silicone rubber composite sheet molded as described above is preferably 0.1 to 10 mm. If the thickness is less than 0.1 mm, it may not be possible to sufficiently follow the object to be pressure-bonded, and if it exceeds 10 mm, the heat transfer may become poor. The heat resistant resin film may be provided on one side or both sides of the silicone rubber layer depending on the purpose of use of the obtained silicone rubber composite sheet.

【0026】本発明の複合シートは、耐熱性、熱伝導
性、強度、作業性に優れ、またシリコーンゴムとしての
弾性を有するので、プレス成形機で積層板やフレキシブ
ルプリント基板を成形する際に、熱を伝えると共に均一
に圧力をかける目的で使用されるシートや、液晶ディス
プレイの電極端子部と基板の接続に用いる異方性導電膜
を圧着機で熱圧着する際のシートとして有効である。
Since the composite sheet of the present invention is excellent in heat resistance, thermal conductivity, strength, workability, and has elasticity as a silicone rubber, when it is used to form a laminate or a flexible printed circuit board by a press molding machine, It is effective as a sheet used for the purpose of transmitting heat and applying a uniform pressure, and a sheet used for thermocompression bonding of an anisotropic conductive film used for connecting an electrode terminal portion of a liquid crystal display and a substrate with a pressure bonding machine.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明の耐熱熱伝導性シリコーンゴムシ
ートは、耐熱性樹脂フィルムと複合化されているので強
度が向上しており、連続使用に十分耐えられる寿命を有
する。また、加圧ツールや被圧着体がシリコーンゴム面
に直接接触しなくなるために、圧着後のシートの貼り付
きがなくなり作業性が向上する。更に、シリコーンゴム
がカーボンブラックを配合することにより導電化されて
いるので、圧着工程中に発生する静電気を除去すること
ができるようになり、ゴミ、ホコリ等の付着を防止する
ことができるのみならず、回路に搭載されている電子部
品の破壊を防止することができる。
EFFECTS OF THE INVENTION The heat and heat conductive silicone rubber sheet of the present invention is improved in strength because it is compounded with the heat resistant resin film, and has a life long enough to withstand continuous use. Further, since the pressure tool and the pressure-bonded body do not come into direct contact with the silicone rubber surface, sticking of the sheet after pressure-bonding is eliminated and workability is improved. Furthermore, since the silicone rubber is made conductive by blending carbon black, it becomes possible to eliminate static electricity generated during the pressure bonding step, and to prevent dust and dirt from adhering. Therefore, it is possible to prevent destruction of electronic components mounted on the circuit.

【0028】[0028]

【実施例】以下、本発明を実施例によって更に詳述する
が、本発明はこれによって限定されるものではない。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the invention is limited thereto.

【0029】実施例1.(A)成分として、ジメチルシ
ロキサン単位99.85モル%とメチルビニルシロキサ
ン単位0.125モル%及びジメチルビニルシロキサン
単位0.025モル%とからなる、平均重量度が800
0のメチルビニルポリシロキサン100重量部を用い、
これに(B)成分として平均粒子径が40nm、揮発分
が0.10重量%のアセチレンブラック50重量部を添
加し、更に補強性シリカ(アエロジルR−972(Aero
silR-972) :デグッサ(Degussa )社製の商品名)5重
量部を二本ロールで添加し、混練りして均一化した。
Example 1. The component (A) is composed of 99.85 mol% of dimethylsiloxane units, 0.125 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units, and has an average weight of 800.
100 parts by weight of 0 methyl vinyl polysiloxane are used,
As the component (B), 50 parts by weight of acetylene black having an average particle size of 40 nm and a volatile content of 0.10% by weight was added, and the reinforcing silica (Aerosil R-972 (Aerosil R-972 (Aerosil R-972)) was added.
silR-972): 5 parts by weight of Degussa (trade name, manufactured by Degussa) was added with a two-roll mill and kneaded to homogenize.

【0030】得られたシリコーンゴムパウンド100重
量部に対して、塩化白金酸のイソプロピルアルコール溶
液(白金量2重量%)0.1重量部(C成分)、アセチ
レン性アルコールである3−メチル−1ブチン−3−オ
ール0.05重量部、及び下記化1で表されるメチルハ
イドロジェンポリシロキサン1.2重量部(C成分)を
添加し、よく混練りして硬化性組成物を調製した。
With respect to 100 parts by weight of the obtained silicone rubber compound, 0.1 part by weight of an isopropyl alcohol solution of chloroplatinic acid (amount of platinum: 2% by weight) (component C) and 3-methyl-1, which is an acetylenic alcohol. 0.05 parts by weight of butyn-3-ol and 1.2 parts by weight of methylhydrogenpolysiloxane represented by the following chemical formula 1 (component C) were added and kneaded well to prepare a curable composition.

【化1】 次に、耐熱性樹脂フィルムとして厚さが12μmの芳香
族ポリイミドフィルム(カプトン:ガラス転移点が35
0℃以上)を用い、その表面にプライマーC(信越化学
工業株式会社製の商品名)を塗布し、室温で30分間乾
燥した。
Embedded image Next, as a heat resistant resin film, an aromatic polyimide film having a thickness of 12 μm (Kapton: glass transition point 35
(0 ° C. or higher) was used, and primer C (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied to the surface and dried at room temperature for 30 minutes.

【0031】既に調製したシリコーンゴム硬化性組成物
を、カレンダー成形機を用いて、厚さが0.3mmにな
るように分出ししてから、厚さが100μmのPETフ
ィルム上に転写し、更に、調製済のプライマーを塗布し
たカプトンフィルムを圧着してから、160℃の加熱炉
の中を5分間通して該硬化性組成物を硬化させた。次い
で、PETフィルムを剥離した後、乾燥機中で200℃
で4時間熱処理して、耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合
シートを作製した。
The previously prepared silicone rubber curable composition was dispensed to a thickness of 0.3 mm using a calender molding machine and transferred onto a PET film having a thickness of 100 μm. The Kapton film coated with the prepared primer was pressure-bonded and then passed through a heating furnace at 160 ° C. for 5 minutes to cure the curable composition. Then, after peeling off the PET film, 200 ° C in a dryer
And heat-treated for 4 hours to prepare a heat and heat conductive silicone rubber composite sheet.

【0032】実施例2.耐熱性樹脂フィルムとして厚さ
が12μmの芳香族ポリアミドフィルム(アラミカ:ガ
ラス転移点なし)を用いた他は、実施例1と全く同様に
して耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シートを作製し
た。
Example 2. A heat and heat conductive silicone rubber composite sheet was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that an aromatic polyamide film having a thickness of 12 μm (Aramica: no glass transition point) was used as the heat resistant resin film.

【0033】実施例3.耐熱性樹脂フィルムとして、片
面をナトリウム−ナフタレン液で処理した、厚さが75
μmのガラスクロスを補強したPTFEフィルム(ニト
フロン、融点327℃)を用いた他は、実施例1と全く
同様にして耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シートを作
製した。
Example 3. As a heat resistant resin film, one side was treated with a sodium-naphthalene solution, and the thickness was 75.
A heat and heat conductive silicone rubber composite sheet was produced in exactly the same manner as in Example 1 except that a PTFE film (nitoflon, melting point 327 ° C.) reinforced with a glass cloth of μm was used.

【0034】実施例4.(A)成分として、ジメチルシ
ロキサン単位99.85モル%とメチルビニルシロキサ
ン単位0.125モル%及びジメチルビニルシロキサン
単位0.025モル%とからなる平均重合度8000の
メチルビニルポリシロキサン70重量部、並びに、ジメ
チルシロキサン単位99.5モル%とメチルビニルシロ
キサン単位0.475モル%及びジメチルビニルシロキ
サン単位0.025モル%とからなる平均重合度800
0のメチルビニルポリシロキサン30重量部からなる混
合物を用い、これに、(B)成分として、平均粒子径が
53nmで揮発分が0.15重量%のアセチレンブラッ
ク50重量部を添加し、更に、比表面積が140m2
gの酸化セリウム粉末0.5重量部を二本ロールで添加
混合し、混練りして均一化した。
Embodiment 4 FIG. As component (A), 70 parts by weight of methylvinylpolysiloxane having an average degree of polymerization of 8000 consisting of 99.85 mol% of dimethylsiloxane units, 0.125 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units, And an average degree of polymerization of 800 comprising 99.5 mol% of dimethylsiloxane units, 0.475 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units.
0 parts by weight of a mixture of 30 parts by weight of methyl vinyl polysiloxane was added to 50 parts by weight of acetylene black having an average particle size of 53 nm and a volatile content of 0.15% by weight as a component (B). Specific surface area of 140m 2 /
0.5 part by weight of cerium oxide powder (g) was added and mixed with a two-roll mill and kneaded to homogenize.

【0035】得られたシリコーンコンパウンド100重
量部に対して、実施例1と同様にしてC成分(硬化剤)
を添加混合してから、プライマーを塗布した厚さが12
μmのカプトンフィルムを貼り合わせて耐熱熱伝導性シ
リコーンゴム複合シートを作製した。
In the same manner as in Example 1, the C component (curing agent) was added to 100 parts by weight of the obtained silicone compound.
After adding and mixing, the thickness of the applied primer is 12
A heat-resistant and heat-conductive silicone rubber composite sheet was produced by pasting μm Kapton films together.

【0036】実施例5 実施例1で使用したPETフィルムに代えて、片面を接
着処理した、厚さが75μmのガラスクロスを補強した
PTFEフィルム(ニトフロン)を用い、その接着処理
面上にシリコーンゴム硬化性組成物を転写した他は、実
施例1と全く同様にして、両面フィルム貼りの耐熱熱伝
導性シリコーンゴム複合シートを作製した。
Example 5 Instead of the PET film used in Example 1, a PTFE film (Nitoflon) reinforced with a glass cloth having a thickness of 75 μm and having one side being subjected to an adhesive treatment was used, and a silicone rubber was provided on the adhesive treated surface. Except for transferring the curable composition, a double-sided film-bonded heat and heat conductive silicone rubber composite sheet was produced in the same manner as in Example 1.

【0037】実施例6.(A)成分として、ジメチルシ
ロキサン単位99.85モル%とメチルビニルシロキサ
ン単位0.125モル%及びジメチルビニルシロキサン
単位0.025モル%とからなる平均重合度8000の
メチルビニルポリシロキサン50重量部、並びに、ジメ
チルシロキサン単位99.5モル%とメチルビニルシロ
キサン単位0.475モル%及びジメチルビニルシロキ
サン単位0.025モル%とからなる平均重合度800
0のメチルビニルポリシロキサン50重量部からなる混
合物を用い、これに、(B)成分として、平均粒子径が
40nmで揮発分が0.10重量%のアセチレンブラッ
ク65重量部を添加し、更に、比表面積が140m2
gの酸化セリウム粉末0.5重量部を二本ロールで添加
混合し、混練りして均一化した。
Example 6. As the component (A), 50 parts by weight of methylvinylpolysiloxane having an average degree of polymerization of 8000 consisting of 99.85 mol% of dimethylsiloxane units, 0.125 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units, And an average degree of polymerization of 800 comprising 99.5 mol% of dimethylsiloxane units, 0.475 mol% of methylvinylsiloxane units and 0.025 mol% of dimethylvinylsiloxane units.
A mixture of 50 parts by weight of methyl vinyl polysiloxane of 0 was added to this, and 65 parts by weight of acetylene black having an average particle size of 40 nm and a volatile content of 0.10% by weight was added as the component (B). Specific surface area of 140m 2 /
0.5 part by weight of cerium oxide powder (g) was added and mixed with a two-roll mill and kneaded to homogenize.

【0038】得られたシリコーンコンパウンド100重
量部に対して、実施例1で使用したC成分(硬化剤)及
びγ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン(接着
付与剤)0.5重量部を添加混合し、厚さが30μmの
カーボンブラックが配合された導電性カプトンフィルム
を用いた他は、実施例1と同様にして耐熱熱伝導性シリ
コーンゴム複合シートを作製した。
To 100 parts by weight of the obtained silicone compound, 0.5 part by weight of component C (curing agent) and γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane (adhesion-imparting agent) used in Example 1 was added and mixed. Then, a heat-resistant and heat-conductive silicone rubber composite sheet was produced in the same manner as in Example 1 except that the conductive Kapton film containing 30 μm thick carbon black was used.

【0039】比較例1.実施例1と同様にして調製した
硬化性シリコーンゴム組成物を、カレンダー成形機を用
いて加工し、厚さが0.3mmのシリコーンゴム単体の
シートを作製した。
Comparative Example 1. The curable silicone rubber composition prepared in the same manner as in Example 1 was processed using a calender molding machine to prepare a sheet of silicone rubber alone having a thickness of 0.3 mm.

【0040】比較例2.(B)成分として、平均粒径が
30nmで揮発分が0.7重量%のファーネスブラック
50重量を使用した他は、実施例1の場合と全く同様に
して耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シートを作製し
た。
Comparative Example 2. As the component (B), a heat and heat conductive silicone rubber composite sheet was prepared in the same manner as in Example 1 except that 50 parts by weight of furnace black having an average particle size of 30 nm and a volatile content of 0.7% by weight was used. It was made.

【0041】比較例3.(B)成分として、平均粒径が
30nmで揮発分が1.5重量%のファーネスブラック
50重量を使用した他は、実施例2の場合と全く同様に
して耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シートを作製し
た。
Comparative Example 3. As the component (B), a heat and heat conductive silicone rubber composite sheet was prepared in exactly the same manner as in Example 2 except that 50 parts by weight of furnace black having an average particle size of 30 nm and a volatile content of 1.5% by weight was used. It was made.

【0042】比較例4.実施例1で使用した、厚さが1
2μmの芳香族ポリイミドフィルム(カプトン)に代え
て、厚さが30μmのポリフェニレンサルファイドフィ
ルム(ガラス転移点90℃)を使用した他は、実施例1
の場合と全く同様にして熱伝導性シリコーンゴム複合シ
ートを作製した。
Comparative Example 4. The thickness used in Example 1 is 1
Example 1 except that a polyphenylene sulfide film (glass transition point 90 ° C.) having a thickness of 30 μm was used instead of the 2 μm aromatic polyimide film (Kapton).
A heat conductive silicone rubber composite sheet was produced in the same manner as in the above.

【0043】実施例1〜6、比較例1〜4で作製したシ
ートのフィルム側を上に向け、そのシートの下に厚さが
30μmのテフロンフィルム、次に、25μmのピッチ
で銅電極を設けた2枚のフレキシブルプリント基板で上
下の銅電極の位置を合わせ、これで厚さが22μmの異
方性導電膜を挟んだものを置いてから圧着機に設置し、
340℃に加熱した加圧ツールを用いて、40kgf/
cm2 の圧力で20秒間、フィルム側から圧着した。
The sheets prepared in Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 4 were turned upside down, and a Teflon film having a thickness of 30 μm was provided below the sheets, and then copper electrodes were provided at a pitch of 25 μm. The upper and lower copper electrodes are aligned with the other two flexible printed circuit boards, and the anisotropic conductive film with a thickness of 22 μm is sandwiched between them.
Using a pressure tool heated to 340 ° C, 40 kgf /
The film was pressure-bonded for 20 seconds at a pressure of cm 2 .

【0044】この圧着操作を繰り返して、加圧ツールへ
のシートの密着状態を観察し、また、均一な圧力で異方
性導電膜を加熱硬化することができなくなるまでの回数
を測定した。これらの結果は、表1に示した通りであ
る。均一な圧力で異方性導電膜を加熱硬化することがで
きなくなるまでの回数は、上下のフレキシブルプリント
基板の銅電極が導通しなくなることによって確認され
た。尚、実施例5の場合には、カプトンフィルム側を加
圧ツール側に向けると共に、テフロンフィルムを置かず
に測定した。また、加圧時間は、実施例3及び5の場合
に30秒間に延長した。
By repeating this pressure bonding operation, the state of close contact of the sheet with the pressure tool was observed, and the number of times until the anisotropic conductive film could not be heat-cured with a uniform pressure was measured. These results are as shown in Table 1. The number of times until the anisotropic conductive film could not be heat-cured with a uniform pressure was confirmed by the fact that the copper electrodes of the upper and lower flexible printed circuit boards did not conduct. In the case of Example 5, the Kapton film side was directed to the pressure tool side and the measurement was performed without placing the Teflon film. Further, the pressurizing time was extended to 30 seconds in the cases of Examples 3 and 5.

【0045】[0045]

【表1】 [Table 1]

【0046】以上の結果から、実施例5の場合は、下に
テフロンフィルムを置く必要がないので特に作業性が良
い。比較例1の場合には、圧着する毎にシートが加圧ツ
ールに貼り付くのでそのシートを剥がす必要があり、作
業性が悪いということが判明した。また、各テストに用
いたシリコーンゴム硬化物及びカーボンを含まないシリ
コーンゴム組成物の熱伝導率を測定した結果は下記の通
りである。 実施例1、2、3、5: 1.6×10-3(cal/c
m・sec・℃) 比較例1、4: 1.6×10-3 実施例4: 1.4×10-3 実施例6: 2.0×10-3 比較例2: 1.5×10-3 比較例3: 1.4×10-3 KE−951U: 5.9×10-4(カーボンブラック
を含まない信越化学工業(株)製の市販品)
From the above results, in the case of Example 5, the workability is particularly good because it is not necessary to place a Teflon film underneath. In the case of Comparative Example 1, it was found that the sheet adheres to the pressure tool every time it is pressure-bonded, so that the sheet needs to be peeled off, and the workability is poor. Further, the results of measuring the thermal conductivity of the silicone rubber cured product and the carbon-free silicone rubber composition used in each test are as follows. Examples 1, 2, 3, 5: 1.6 × 10 −3 (cal / c
m · sec · ° C.) Comparative Examples 1 and 4: 1.6 × 10 −3 Example 4: 1.4 × 10 −3 Example 6: 2.0 × 10 −3 Comparative Example 2: 1.5 × 10 -3 Comparative Example 3: 1.4 x 10 -3 KE-951U: 5.9 x 10 -4 (commercially available product of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., containing no carbon black)

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 (A)平均重合度が200以上のオルガ
ノポリシロキサン;100重量部、(B)水分を除いた
揮発分が0.5重量%以下であるカーボンブラック;2
0〜150重量部、及び(C)硬化剤からなるシリコー
ンゴム組成物を耐熱性樹脂フィルム上に硬化させてなる
ことを特徴とする耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シー
ト。
1. (A) Organopolysiloxane having an average degree of polymerization of 200 or more; 100 parts by weight, (B) carbon black having a volatile content of 0.5% by weight or less excluding water; 2
A heat- and heat-conductive silicone rubber composite sheet, which is obtained by curing a silicone rubber composition comprising 0 to 150 parts by weight and (C) a curing agent on a heat-resistant resin film.
【請求項2】 耐熱性樹脂フィルムが、ガラス転移点が
200℃以上の樹脂フィルムである、請求項1に記載さ
れた耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シート。
2. The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to claim 1, wherein the heat resistant resin film is a resin film having a glass transition point of 200 ° C. or higher.
【請求項3】 耐熱性樹脂フィルムが、融点が300℃
以上のフッ素樹脂フィルムである、請求項1に記載され
た耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シート。
3. The heat resistant resin film has a melting point of 300 ° C.
The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to claim 1, which is the above fluororesin film.
【請求項4】 シリコーンゴム組成物が酸化セリウム粉
末を0.1〜5重量部含有する、請求項1〜3の何れか
に記載された耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シート。
4. The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to claim 1, wherein the silicone rubber composition contains 0.1 to 5 parts by weight of cerium oxide powder.
【請求項5】 耐熱性樹脂フィルムの厚さが5〜300
μmの範囲である、請求項1〜4の何れかに記載された
耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シート。
5. The thickness of the heat resistant resin film is 5 to 300.
The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to any one of claims 1 to 4, which has a range of µm.
【請求項6】 シリコーンゴム層と耐熱性樹脂フィルム
の合計の厚さが0.1〜10mmである請求項1〜5の
何れかに記載された耐熱熱伝導性シリコーンゴム複合シ
ート。
6. The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to claim 1, wherein the total thickness of the silicone rubber layer and the heat resistant resin film is 0.1 to 10 mm.
【請求項7】 耐熱性樹脂フィルムが熱伝導性粉末を含
有する、請求項1〜6の何れかに記載された耐熱熱伝導
性シリコーンゴム複合シート。
7. The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to claim 1, wherein the heat resistant resin film contains a heat conductive powder.
【請求項8】 耐熱性樹脂フィルムがカーボンブラック
を含有する請求項1〜6の何れかに記載された耐熱熱伝
導性シリコーンゴム複合シート。
8. The heat and heat conductive silicone rubber composite sheet according to claim 1, wherein the heat resistant resin film contains carbon black.
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