JP2005272505A - 熱伝導性感圧接着剤組成物及び熱伝導性シート状成形体 - Google Patents
熱伝導性感圧接着剤組成物及び熱伝導性シート状成形体 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 (メタ)アクリル酸エステル単量体由来の単位80〜99.9重量%、有機酸基を有する単量体単位0.1〜20重量%、有機酸基以外の官能基を含有する単量体単位0〜10重量%及びこれらと共重合可能な単量体由来の単量体単位0〜10重量%を含有してなる共重合体100重量部の存在下で、(メタ)アクリル酸エステル単量体40〜100重量%、有機酸基を有する単量体60〜0重量%及びこれらと共重合可能な単量体0〜20重量%からなる単量体混合物5〜70重量部を重合して得られる(メタ)アクリル酸エステル共重合体100重量部、熱伝導性無機化合物70〜170重量部並びに融点が120〜200℃かつ分子量が1000未満の化合物0.05〜10重量部からなる熱伝導性感圧接着剤組成物。
【選択図】 なし
Description
感圧接着性放熱シートは、発熱体と放熱体とを固定する接着性又は粘着性を有するシートであるが、使用後にリサイクル又は廃棄するにあたっては、発熱体や放熱体からの剥離が容易であることが求められている。
特許文献1には、イソブタンやペンタンなどの熱膨張性物質を内包したマイクロカプセルをシート中に含有させ、シートの使用後にそれを通常使用時よりも高い温度に加熱することにより熱膨張性物質を膨張させ、シートが被着体と接している面に凹凸を設けることによりシートの剥離性を向上させる方法が開示されている。しかしながら、この方法は、燃焼・爆発の危険性の高い物質を気化させるという危険な方法であり、また高価なマイクロカプセルを使用するという問題もある。
また、本発明によれば、基材とその片面又は両面に形成された前記熱伝導性感圧接着剤組成物層からなる熱伝導性シート状成形体が提供される。
本発明の熱伝導性感圧接着剤組成物は、第一の必須成分として、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)を含有する。(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)は、ガラス転移温度が−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の単位(a1)80〜99.9重量%、有機酸基を有する単量体単位(a2)0.1〜20重量%、有機酸基以外の官能基を含有する単量体単位(a3)0〜10重量%及びこれらと共重合可能な単量体由来の単量体単位(a4)0〜10重量%を含有してなる共重合体(A1)100重量部の存在下で、ガラス転移温度が−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a5m)40〜100重量%、有機酸基を有する単量体(a6m)60〜0重量%及びこれらと共重合可能な単量体(a7m)0〜20重量%からなる単量体混合物(A2m)5〜70重量部を重合して得られる。
なお、本発明において、(メタ)アクリル酸エステルというときは、アクリル酸エステル及び/又はメタクリル酸エステルを意味する。
ガラス転移温度が−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の単位(a1)を与える(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1m)には、特に限定はないが、例えば、アクリル酸エチル(単独重合体のガラス転移温度は、−24℃)、アクリル酸プロピル(同−37℃)、アクリル酸ブチル(同−54℃)、アクリル酸sec−ブチル(同−22℃)、アクリル酸ヘプチル(同−60℃)、アクリル酸ヘキシル(同−61℃)、アクリル酸オクチル(同−65℃)、アクリル酸2−エチルヘキシル(同−50℃)、アクリル酸2−メトキシエチル(同−50℃)、アクリル酸3−メトキシプロピル(同−75℃)、アクリル酸3−メトキシブチル(同−56℃)、アクリル酸2−エトキシメチル(同−50℃)、メタクリル酸オクチル(同−25℃)、メタクリル酸デシル(同−49℃)を挙げることができる。
これらの(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1m)は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
これらの(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1m)は、それから導かれる単量体単位(a1)が(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)中、80〜99.9重量%、好ましくは85〜99.5重量%となるような量で重合に使用される。(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1m)の使用量が、上記範囲下限未満では、これから得られる熱伝導性感圧接着剤組成物の室温付近での感圧接着性が低下する。
スルホン酸基を有する単量体の具体例としては、アリルスルホン酸、メタリルスルホン酸、ビニルスルホン酸、スチレンスルホン酸、アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸等のα,β−不飽和スルホン酸及びこれらの塩を挙げることができる。
これらの有機酸基を有する単量体のうち、カルボキシル基を有する単量体が好ましく、中でも、アクリル酸及びメタクリル酸が好ましい。これらは、工業的に安価で容易に入手することができ、他の単量体成分との共重合性も良く生産性の点でも好ましい。
これらの有機酸基を有する単量体(a2m)は、それから導かれる単量体単位(a2)が(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)中、0.1〜20重量%、好ましくは0.5〜15重量%となるような量で重合に使用される。20重量%を超えて単量体(a2m)を使用すると、重合時の増粘が著しく固化してポリマーの取り扱いが困難になる。
なお、有機酸基を有する単量体単位(a2)は、前述のように、有機酸基を有する単量体(a2m)の重合によって、共重合体中に導入するのが簡便であるが、共重合体生成後に、公知の高分子反応により、有機酸基を導入してもよい。
有機酸基以外の官能基としては、水酸基、アミノ基、アミド基、エポキシ基、メルカプト基等を挙げることができる。
水酸基を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシプロピル等の、(メタ)アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル等を挙げることができる。
アミノ基を含有する単量体としては、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノメチル、(メタ)アクリル酸N,N−ジメチルアミノエチル、アミノスチレン等を挙げることができる。
アミド基を有する単量体としては、アクリルアミド、メタクリルアミド、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミド等のα,β−エチレン性不飽和カルボン酸アミド単量体等を挙げることができる。
エポキシ基を有する単量体としては、(メタ)アクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル等を挙げることができる。
有機酸基以外の官能基を含有する単量体(a3m)は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
これらの有機酸基以外の官能基を有する単量体(a3m)は、それから導かれる単量体単位(a3)が(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A1)中、10重量%以下となるような量で重合に使用される。10重量%を超えて単量体(a3m)を使用すると、重合時の増粘が著しく、固化してポリマーの取り扱いが困難になる。
単量体(a4m)は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
単量体(a4m)から導かれる単量体単位(a4)の量は、共重合体(A1)の10重量%以下となる量、好ましくは、5重量%以下となる量である。
単量体(a4m)は、特に限定されないが、その具体例として、−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1m)以外の(メタ)アクリル酸エステル単量体、α,β―エチレン性不飽和多価カルボン酸完全エステル、アルケニル芳香族単量体、共役ジエン系単量体、非共役ジエン系単量体、シアン化ビニル系単量体、カルボン酸不飽和アルコールエステル、オレフィン系単量体等を挙げることができる。
イタコン酸ジメチル、マレイン酸ジブチル、フマル酸ジプロピル等のα,β−エチレン性不飽和多価カルボン酸完全エステルの具体例としては、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、イタコン酸ジメチル等を挙げることができる。
アルケニル芳香族単量体の具体例としては、スチレン、α−メチルスチレン、メチルα−メチルスチレン、ビニルトルエンおよびジビニルベンゼン等を挙げることができる。
非共役ジエン系単量体の具体例としては、1,4−ヘキサジエン、ジシクロペンタジエン、エチリデンノルボルネン等を挙げることができる。
シアン化ビニル系単量体の具体例としては、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロロアクリロニトリル、α−エチルアクリロニトリル等を挙げることができる。
カルボン酸不飽和アルコールエステル単量体の具体例としては、酢酸ビニル等を挙げることができる。
オレフィン系単量体の具体例としては、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン等を挙げることができる。
共重合体(A1)は、−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a1m)、有機酸基を有する単量体(a2m)、有機酸基以外の官能基を含有する単量体(a3m)及び必要に応じて使用するこれらの単量体と共重合可能な単量体(a4m)を共重合することによって得ることができる。
重合の方法は、特に限定されず、溶液重合、乳化重合、懸濁重合、塊状重合等のいずれであってもよく、これ以外の方法でもよい。好ましくは、溶液重合であり、中でも重合溶媒として、酢酸エチル、乳酸エチル等のカルボン酸エステルやベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族溶媒を用いた溶液重合が好ましい。
重合に際して、単量体は、重合反応容器に分割添加してもよいが、全量を一括添加するのが好ましい。
過酸化物重合開始剤としては、t−ブチルヒドロペルオキシドのようなヒドロペルオキシド;ベンゾイルペルオキシド、シクロヘキサノンペルオキシドのようなペルオキシド;過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;等を挙げることができる。
これらの過酸化物は、還元剤と適宜組み合わせて、レドックス系触媒として使用することもできる。
アゾ化合物重合開始剤としては、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビス(2−メチルブチロニトリル)等を挙げることができる。
重合開始剤(D1)の使用量は、特に限定されないが、通常、単量体100重量部に対して、0.01〜50重量部の範囲である。
これらの単量体のその他の重合条件(重合温度、圧力、撹拌条件等々)に、特に制限はない。
(メタ)アクリル酸エステル単量体(a5m)は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
単量体混合物(A2m)における、(メタ)アクリル酸エステル単量体(a5m)の比率は、40〜100重量%、好ましくは60〜95重量%である。
(メタ)アクリル酸エステル単量体(a5m)の比率が、上記範囲より少ないときは、共重合体(A)を用いて得られる熱伝導性感圧接着剤組成物の感圧接着性や柔軟性が不十分となる。
有機酸基を有する単量体(a6m)は、1種類を単独で使用してもよく、2種類以上を併用してもよい。
単量体混合物(A2m)における、有機酸基を有する単量体(a6m)の比率は、60〜0重量%、好ましくは40〜5重量%である。
有機酸基を有する単量体(a6m)の比率が、上記範囲より多いときは、共重合体(A)を用いて得られる熱伝導性感圧接着剤組成物の硬度が上昇し、特に高温(100℃)での感圧接着性が低下する。
ガラス転移温度が−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a5m)及び有機酸基を有する単量体(a6m)と共重合可能な単量体(a7m)の例としては、重合体(A1)の合成に用いる単量体(a3m)又は単量体(a4m)として例示したと同様の単量体を挙げることができる。
多官能性単量体としては、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1,2−エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,12−ドデカンジオールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ポリエステル(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート等の多官能性(メタ)アクリレート;2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−p−メトキシスチレン−5−トリアジン等の置換トリアジン;4−アクリルオキシベンゾフェノンのようなモノエチレン系不飽和芳香族ケトン;等を用いることができる。
本発明において、共重合体(A1)の存在下で単量体混合物(A2m)を重合するための重合開始の方法としては、熱重合開始剤(D2)を用いることが好ましい。熱重合開始剤に代えて光重合開始剤を使用すると、得られる熱伝導性感圧接着剤組成物から形成されるシートの接着力が劣る。
熱重合開始剤(D2)としては、共重合体(A1)の合成に使用する重合開始剤(D1)の例として挙げた熱重合開始剤と同種のものを挙げることができるが、1分間半減期温度が120℃以上、170℃以下のものが好ましい。
熱重合開始剤(D2)の使用量は、特に限定されないが、通常、単量体混合物(A2m)100重量部に対して、0.1〜50重量部の範囲である。
単量体混合物(A2m)の重合転化率は、95重量%以上であることが好ましい。重合転化率が低すぎると、得られる熱伝導性シートに単量体臭が残るので好ましくない。
熱伝導性無機化合物(B)としては、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化チタン等の金属酸化物;窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の金属窒化物;炭化ケイ素等の炭化物;銅、銀、鉄、アルミニウム、ニッケル等の金属;ダイヤモンド、カーボン等の炭素化合物;石英、石英ガラス等のシリカ粉末等が挙げられるが、好ましくは、周期律表第2族又は第13族の金属の水酸化物、酸化物又は窒化物である。その中でも、周期律表第2族又は第13族の金属の水酸化物(B1)が、本発明の熱伝導性感圧接着剤組成物に難燃性を付与することができるため好ましい。
第2族の金属としては、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等を、第13族の金属としては、アルミニウム、ガリウム、インジウム等を挙げることができる。
これらの熱伝導性無機化合物(B)は、一種類を単独で使用してもよく、二種類以上を併用してもよい。
熱伝導性無機化合物(B)の形状も特に限定されず、球状、針状、繊維状、鱗片状、樹枝状、平板状及び不定形状のいずれでもよい。
上記周期律表第2族又は第13族の金属の水酸化物(B1)の中でも、特に水酸化アルミニウムが好ましい。水酸化アルミニウムを用いることにより、本発明の熱伝導性感圧接着剤組成物に優れた難燃性を付与することができる。
一方、50μmを超えるものは、感圧接着剤組成物やシート状成形体が軟らかくなりすぎ、過度に感圧接着したり、高温で接着力が低下したり、高温で熱変形したりするおそれがある。
使用量が70重量部未満では、高温接着力,熱伝導率低下等の問題が有り、逆に170重量部を超えると、硬度が増大し、密着性低下の問題が生じる。
顔料としては、カーボンブラックや二酸化チタン等、有機系、無機系を問わず使用できる。
その他の充填材としては、無機化合物や有機化合物微粒子が挙げられる。フラーレンやカーボンナノチューブ等のナノ粒子を添加しても良い。
難燃剤としては、ポリ燐酸アンモニウム、ホウ酸亜鉛、錫化合物、有機リン系化合物、赤リン系化合物、シリコーン系難燃材を挙げることができる。
酸化防止剤としては、ラジカル重合を阻害する可能性が高いため通常は使用しないが、必要に応じてポリフェノール系、ハイドロキノン系、ヒンダードアミン系等の酸化防止剤を使用することができる。
増粘剤としては、アクリル系ポリマー粒子、微粒シリカ等の無機化合物微粒子、酸化マグネシウム等のような反応性無機化合物を使用することできる。
粘着付与剤としては、テルペン系樹脂、テルペンフェノール系樹脂、ロジン系樹脂、石油系樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノール系樹脂、水添ロジンエステル、不均化ロジンエステル、キシレン樹脂等を挙げることができる。
外部架橋剤としては、トリレンジイソシアネート、トリメチロールプロパンジイソシアネート、ジフェニルメタントリイソシアネート等の多官能性イソシアネート系架橋剤;ジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル等のエポキシ系架橋剤;メラミン樹脂系架橋剤;アミノ樹脂系架橋剤;金属塩系架橋剤;金属キレート系架橋剤;過酸化物系架橋剤;等が挙げられる。
外部架橋剤は、共重合体を得た後、これに添加して、加熱処理や放射線照射処理を行うことにより、共重合体の分子内及び/又は分子間に架橋を形成させるものである。
熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)を、別途合成した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)と混合する方法を採用する場合、混合の方法は、特に限定されず、例えば、乾燥した(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)、熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)をロール、ヘンシェルミキサー、ニーダー等を用いて混合する乾式混合法でも、攪拌機を備えた容器中で有機溶媒の存在下に混合する湿式混合法でもよい。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の合成と、(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)、熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)の混合とを、同時に行う方法を採用する場合は、共重合体(A1)、単量体混合物(A2m)、熱重合開始剤(D2)、熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)の混合物を得た後に重合条件下に加熱するのが好ましい。このとき、各成分の混合順序は特に限定されない。また、単量体混合物(A2m)の重合が進行しないような温度で、混合を実施するのが好ましい。
シート状成形体は、熱伝導性感圧接着剤組成物のみからなるものであってもよく、基材とその片面又は両面に形成された熱伝導性感圧接着剤組成物層とからなる複合体であってもよい。
本発明のシート状成形体における熱伝導性感圧接着剤組成物層の厚さは特に限定されないが、通常、50μm〜3mmである。50μmより薄いと、発熱体と放熱体に貼付する際に空気を巻き込み易く、結果として充分な熱伝導性を得られないおそれがある。一方、3mmより厚いと、シートの熱抵抗が大きくなり、放熱性が損なわれるおそれがある。
その具体例としては、アルミニウム、銅、ステンレススティール、ベリリウム銅等の熱伝導性に優れる金属及び合金の箔状物;熱伝導性シリコーン等のそれ自体熱伝導性に優れるポリマーからなるシート状物;熱伝導性フィラーを含有させた熱伝導性プラスチックフィルム;各種不織布;ガラスクロス;ハニカム構造体;等を用いることができる。プラスチックフィルムとしては、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルペンテン、ポリエーテルイミド、ポリスルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、芳香族ポリアミド等の耐熱性ポリマーからなるフィルムを使用することができる。
また、例えば、熱伝導性感圧接着剤組成物又はその溶液を基材の片面又は両面に塗布し、必要ならば溶剤を除去した後、熱風、電気ヒーター、赤外線等により加熱することによって、基材とその片面又は両面に形成された熱伝導性感圧接着剤組成物層とからなる熱伝導性シート状成形体を得ることができる。
また、本発明の熱伝導性感圧接着剤組成物は、放熱体のような基材上に直接的に形成して、電子部品の一部として提供することもできる。
この方法によれば、共重合体(A1)及び単量体混合物(A2m)からの(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)の生成と同時に、これが熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)と均一に混合された熱伝導性感圧接着剤組成物のシート状成形体を製造することができる。この方法によれば、熱伝導性感圧接着剤組成物シート状成形体の高温接着力と、低温から高温までの広温度範囲に亘る感圧接着性とを併せ持つという性能を熱処理のみで達成できる。
混合方法は、特に限定されないが、共重合体(A1)と単量体混合物(A2m)との重合を行い、得られる(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)と熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)との均一な混合を確実にするために、強力な混合機を使用することが好ましい。混合は、バッチ式で行っても連続して行ってもよい。
各成分の混合の順序は、特に限定されない。
バッチ式混合機としては、擂潰機、ニーダー、インターナルミキサー、プラネタリーミキサー等の高粘度原料用混練機や攪拌機が挙げられる。連続式混合機としては、ローターとスクリューを組み合わせたファレル型連続混練機等やスクリュー式の特殊な構造の混練機が挙げられる。また、押出し加工に使用されている単軸押出機や二軸押出機が挙げられる。これらの押出機や混練機は、二種類以上組み合わせてもよいし、同型の機械を複数連結して使用してもよい。なかでも、連続性及び剪断速度の観点から二軸押出機が好ましい。
加熱温度は、重合が円滑に進行する温度であることが必要であり、通常、100〜200℃、好ましくは120℃から160℃の範囲である。
加熱混合時の雰囲気は、ラジカル重合の進行が可能な雰囲気であれば特に制限はない。
加熱混合により得られた熱伝導性感圧接着剤組成物をシート状にする方法は、特に限定されないが、工程紙に挟んでロール間を通す方法、混錬機から押出す際にダイスを通す方法等がある。
混合物調製のための混合機としては、製法(I)で使用するのと同じものを挙げることができる。
各成分の混合の順序は、特に限定されない。
各成分を混合する際の温度は、60℃以下とする。60℃より高い温度で混合を行うと、混合中に単量体混合物(A2m)が重合を開始して粘度が上昇してしまい、その後の操作が困難となる。
次に、各成分の混合物を加熱下にシート化する。加熱により、共重合体(A1)と単量体混合物(A2m)との重合が進行し、同時にシート化を行うことにより、熱伝導性シート状成形体が形成される。
加熱温度は、100℃から200℃、好ましくは120℃から160℃の範囲である。100℃未満では単量体混合物(A2m)の重合反応が十分進行せず、得られるシート状成形体の高温保持力が低下し、未反応単量体による臭気が発生する等の問題が生じるおそれがある。200℃を超えると得られる熱伝導性シート状成形体に所謂「焼け」による色調変化などの外観不良等が生じるおそれがある。
シート化に際して、厚さを均一にするために、加圧することが望ましい。加圧条件は、通常、10MPa以下、好ましくは1MPa以下とする。加圧時間は、温度条件や使用する重合開始剤の種類・量等に応じて最適点を選べばよいが、生産性等を考えると1時間以内が好ましい。
なお、(メタ)アクリル酸エステル共重合体、熱伝導性感圧接着剤組成物及び熱伝導性シートの各特性の評価法は、下記のとおりである。
(1) (メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)
テトラヒドロフランを展開溶媒とするゲルパーミエーションクロマトグラフィーにより、標準ポリスチレン換算で求める。
(2) 熱伝導性シート状成形体の硬度
日本ゴム協会規格(SRIS)アスカーC法で測定する。
(3) 熱伝導性シート状成形体の熱伝導性
迅速熱伝導率計(QTM−500、京都電子工業社製)により、室温で測定する。
25mm×125mmの試験片をアルミ板に重ね、2kgのローラで圧着させた後、1時間放置する。このサンプルを室温設定した恒温槽内にセットし、引張速度50mm/分で90度方向の最大接着強度を測定する。
(5) 熱伝導性シート状成形体の100℃での接着力
恒温槽の温度を100℃にする他は、室温接着力の試験と同様に行う。
(6) 易剥離性
50mm×150mmの試験片を同寸法のアルミ板とガラス板の間に張り合わせ、2kgのローラで圧着させた後、1時間放置する。このサンプルを180℃設定した恒温槽内にセットし、1時間放置後、直ちに厚み0.5mmのスクラッパー(スクレイパー)をアルミ板とガラス板の間に張り合わせた試験片に挿入し、長さ方向に押し入れていく。この際、試験片を剥離する様子を観察する。
○:放熱シートがアルミ板とガラス板より簡単に引き剥がせる。剥がすのにそれほど力を要しない。
△:放熱シートがアルミ板とガラス板より引き剥がせるが、剥がすのに力が必要。
×:放熱シートがアルミ板とガラス板より引き剥がすことができない。
(7) 難燃性
UL規格UL94「機器の部品用プラスチック材料の燃焼試験方法」に準じて試験する。シート状の試料を円筒に入れ、10秒間の接炎を行い残炎燃焼が止んだらすぐに2回目の10秒間の接炎を行い、表1に示す試験項目について評価を行う。同一試料種につき5枚づつ試験を行い、その結果に基づいて、表1に示す燃焼クラス分類を行う。
*1:各試料についてそれぞれ得られた残炎燃焼時間の、5枚の試料についての最大値
*2:各試料についてそれぞれ得られた残炎燃焼時間の和の、5枚の試料についての合計値
*3:各試料についてそれぞれ得られた残炎時間と無炎燃焼時間の和の、5枚の試料についての最大値
*4:5枚の試料について、いずれも、「なし」であること
擂潰機用乳鉢に、ポリマー(A1)(1)100部、アクリル酸ブチル50.6%、メタクリル酸11.2%、アクリル酸2−エチルヘキシル33.7%及びポリエチレングリコールジメタクリレート(オキシエチレン鎖の繰り返し数=約23、新中村化学工業社製NKエステル23G(ポリエチレングリコール#1000ジメタクリレート))(以下、「PEGDMA」と略称する。)4.5%からなる単量体混合物(A2m)(1)44.5部、重合開始剤として1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン(以下、「TMCH」と略称する。)[1分間半減期温度は149℃である。]1.6部、化合物(C)としてエチレンビスステアリン酸アミド3.0部、並びに水酸化アルミニウム200部を一括して投入し、擂潰機により室温で十分混合した。このとき、ポリマー(A1)(1)と単量体混合物(A2m)(1)との合計100部に対する水酸化アルミニウムの重量比は138部、エチレンビスステアリン酸アミドの重量比は2.1部となる。その後、減圧で攪拌しながら脱泡して、粘性液状試料を得た。縦400mm、横400mm、深さ2mmの金型の底面に離型剤付きポリエステルフィルムを敷いてから、同試料を金型いっぱいに注入し、その上を離型剤付きポリエステルフィルムで覆った。これを金型から取り出し、130℃、0.5MPaの条件下で、30分間油圧プレスを用いてプレスして重合を行わせ、両面を離型剤付きポリエステルフィルムで覆われた熱伝導性感圧接着剤組成物シート状成形体(1)を得た。
シート中の残存単量体量から単量体混合物(A2m)の重合転化率を計算したところ、99.9%であった。
この熱伝導性感圧接着剤組成物シート状成形体(1)について各特性を評価した。その結果を表2に示す。
エチレンビスステアリン酸アミドを用いなかった他は、実施例1と同様にして、両面を離型剤付きポリエステルフィルムで覆われた熱伝導性感圧接着剤組成物シート(2)を得た。この熱伝導性感圧接着剤組成物シート状成形体(2)について各特性を評価した。その結果を表2に示す。
*5:ポリエチレングリコールジメタクリレート(オキシエチレン鎖の繰り返し数=約23)
*6:1,1−ビス(t−ブチルパーオキシ)−3,3,5−トリメチルシクロヘキサノン
共重合体(A1)、単量体混合物(A2m)、熱重合開始剤(D2)、熱伝導性無機化合物(B)及び化合物(C)を混合して混合物を得て、加熱下に熱伝導性感圧接着剤組成物の調製と同時にシート化を行ってシート状成形体の調製をした実施例1では、熱伝導性に優れ、通常使用温度域での接着力に優れ、かつ180℃下において易剥離性を有するシート状成形体が得られた。
これに対して、化合物(C)を用いなかった比較例1では、易剥離性に劣るものとなった。
Claims (6)
- ガラス転移温度が−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体由来の単位(a1)80〜99.9重量%、有機酸基を有する単量体単位(a2)0.1〜20重量%、有機酸基以外の官能基を含有する単量体単位(a3)0〜10重量%及びこれらと共重合可能な単量体由来の単量体単位(a4)0〜10重量%を含有してなる共重合体(A1)100重量部の存在下で、ガラス転移温度が−20℃以下となる単独重合体を形成する(メタ)アクリル酸エステル単量体(a5m)40〜100重量%、有機酸基を有する単量体(a6m)60〜0重量%及びこれらと共重合可能な単量体(a7m)0〜20重量%からなる単量体混合物(A2m)5〜70重量部を重合して得られる(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)100重量部、熱伝導性無機化合物(B)70〜170重量部並びに融点が120〜200℃かつ分子量が1000未満の化合物(C)0.05〜10重量部からなる熱伝導性感圧接着剤組成物。
- 前記化合物(C)が、脂肪族アミド化合物である、請求項1記載の熱伝導性感圧接着剤組成物。
- 熱伝導性無機化合物(B)が周期律表第2族又は第13族の金属の水酸化物(B1)であり、かつ前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体(A)が発泡されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載の熱伝導性感圧接着剤組成物。
- 発泡倍率が1.05倍〜1.4倍である、請求項3記載の熱伝導性感圧接着剤組成物。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱伝導性感圧接着剤組成物からなる熱伝導性シート状成形体。
- 基材とその片面又は両面に形成された請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱伝導性感圧接着剤組成物層とからなる熱伝導性シート状成形体。
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