WO2018051740A1 - 樹脂組成物及びこれを用いた熱伝導性軟質シート、並びに放熱構造 - Google Patents

樹脂組成物及びこれを用いた熱伝導性軟質シート、並びに放熱構造 Download PDF

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WO2018051740A1
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吉本 光彦
卓宏 下山
真実 飯塚
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日清紡ホールディングス株式会社
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    • H05K7/2039Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating characterised by the heat transfer by conduction from the heat generating element to a dissipating body

Definitions

  • the present invention relates to a resin composition that can be suitably used as a binder for a heat conductive soft sheet, a heat conductive soft sheet using the resin composition, and a heat dissipation structure.
  • Electronic members such as LEDs, CPUs, and power ICs used in electric / electronic devices generate a large amount of heat when these devices are used. Such heat generation may hinder the normal operation of the electric / electronic device and may cause failure or damage. For this reason, heat generated from a heating element such as the electronic member as described above is released to the outside by using a heat sink such as a heat sink or a metal frame.
  • a heat sink such as a heat sink or a metal frame.
  • a sheet made of an insulating material having high thermal conductivity is sandwiched between the heat generating element and the heat dissipating element to efficiently conduct heat from the heat generating element to the heat dissipating element. It is supposed to be.
  • Such a sheet is generally called a heat radiation sheet, a heat conductive sheet, or the like.
  • the heat conductive sheet is generally composed of a heat conductive filler as a main component and a binder such as resin or rubber as a subcomponent.
  • the thermal conductive sheet is not only flexible, but also has the flexibility to obtain good adhesion between the heating element and the heat dissipation element, as well as long-term heat resistance. Durability such as heat resistance (heat aging resistance), heat and humidity resistance and heat shock resistance (cold heat cycle characteristics) is required.
  • Patent Document 1 silicone rubber and silicone resin have been widely used as binders (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 2 a sheet using a soft epoxy resin
  • Patent Document 3 polyurethane
  • the binder used for the heat conductive sheet does not include a silicone material, and a heat conductive sheet excellent in durability such as flexibility, heat aging resistance, moist heat resistance and heat shock resistance can be obtained.
  • a heat conductive sheet excellent in durability such as flexibility, heat aging resistance, moist heat resistance and heat shock resistance
  • the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is a non-silicone material having excellent flexibility and heat resistance such as heat aging resistance, moist heat resistance and heat shock resistance.
  • An object of the present invention is to provide a conductive soft sheet and a heat dissipation structure using the same.
  • Another object of the present invention is to provide a resin composition that is excellent in handling properties in a kneading process during the production of a heat conductive sheet and can be suitably used as a binder material for a heat conductive soft sheet. To do.
  • the present invention has found that a resin composition containing a predetermined block urethane prepolymer, a predetermined epoxy compound, and a curing catalyst as a binder material for a thermally conductive flexible sheet is suitable in terms of handling properties and cured products. It is based on that.
  • the present invention provides the following [1] to [11].
  • [1] A block urethane prepolymer, an epoxy compound and a curing catalyst, wherein the block urethane prepolymer is a reaction product of an aliphatic diisocyanate compound and a hydrogenated polybutadiene-based polyol having hydroxyl groups at both ends. Is blocked with an aromatic hydroxy compound, and the structural unit derived from the aliphatic diisocyanate compound in the reaction product is 1 mol of the structural unit derived from the hydrogenated polybutadiene-based polyol.
  • Resin composition which is 0.5 mol. [2] The resin composition according to [1], wherein the epoxy compound has a molecular weight of less than 600 and an epoxy equivalent of less than 200 g / eq. [3] The resin composition according to [1] or [2], wherein the hydrogenated polybutadiene-based polyol has a number average molecular weight of 800 to 5000. [4] The resin composition according to any one of [1] to [3], wherein the aromatic hydroxy compound is resorcinol. [5] The resin composition according to any one of [1] to [4], wherein the curing catalyst is a quaternary ammonium salt.
  • the aromatic hydroxy compound has a hydroxyl group of 0.9 to 1.1 mol relative to 1 mol of the isocyanate group of the aliphatic diisocyanate compound.
  • a resin sheet obtained by curing a mixed composition comprising the resin composition according to any one of [1] to [5] above and a thermally conductive inorganic filler, and having a hardness of JIS K 7312: 1996.
  • Thermally conductive flexible sheet having a hardness measured according to thickness test type C of 95 or less.
  • the resin composition of the present invention is excellent in handling properties in the kneading process at the time of producing the heat conductive sheet, and can be suitably used as a binder material for the heat conductive soft sheet.
  • the binder is made of a non-silicone material, has excellent flexibility, and has heat aging resistance, moist heat resistance and heat resistance. Excellent durability such as impact. Therefore, by using the heat conductive soft sheet, an excellent heat dissipation structure can be obtained without causing a contact failure or conduction failure of the electronic / electrical device.
  • the resin composition of the present invention contains a block urethane prepolymer, an epoxy compound and a curing catalyst.
  • the block urethane prepolymer is a reaction product of an aliphatic diisocyanate compound and a hydrogenated polybutadiene-based polyol having hydroxyl groups at both ends, and the isocyanate group that the reaction product has at the end is an aromatic hydroxy compound.
  • the structural unit derived from the aliphatic diisocyanate compound is 1.6 to 2.8 moles per mole of the structural unit derived from the hydrogenated polybutadiene-based polyol.
  • the epoxy compound has 2 to 6 epoxy groups, and the epoxy group is 0.9 to 2.5 moles per mole of the hydroxyl group of the aromatic hydroxy compound.
  • the resin composition can be kneaded with an appropriate viscosity by mixing with a heat conductive filler without curing at a temperature of 100 ° C. or less during the production of the heat conductive sheet. Can be held for at least 6 hours. For this reason, in order to uniformly fill and disperse the heat conductive filler, a sufficient kneading time can be secured with an appropriate viscosity, and the handling property in the kneading process is excellent.
  • the cured product of the resin composition of the present invention heats the resin composition to 120 ° C. or more, whereby a curing reaction proceeds to generate a cured product.
  • the cured product has a gel network structure mainly composed of two kinds of crosslinking polymerization reactions.
  • an isocyanate group blocked with an aromatic hydroxy compound at the end of a reaction product of a hydrogenated polybutadiene-based polyol and an aliphatic diisocyanate compound is deblocked, and uretdione by dimerization or This is a multimerization reaction that produces isocyanurate by trimerization.
  • the second crosslinking polymerization reaction is a ring-opening reaction of the epoxy group of the epoxy compound by the hydroxyl group of the aromatic hydroxy compound. Further, a curing reaction is caused by a reaction between the deblocked isocyanate group and the epoxy group of the epoxy compound.
  • the gel-like network in the cured product formed by these reactions is considered to have an interpenetrating polymer network (IPN) structure, and using the resin composition, a large amount of thermally conductive filler is used.
  • IPN interpenetrating polymer network
  • the block urethane prepolymer contained in the resin composition is a reaction product of an aliphatic diisocyanate compound and a hydrogenated polybutadiene-based polyol having hydroxyl groups at both ends, and an isocyanate group which the reaction product has at the ends. And having a structure blocked by an aromatic hydroxy compound.
  • the structural unit derived from the aliphatic diisocyanate compound in the reaction product is 1.6 to 2.8 moles with respect to 1 mole of the structural unit derived from the hydrogenated polybutadiene-based polyol.
  • it is difficult to specify the structure of the reaction product as one kind of compound in the prepolymer as described above it is difficult to specify the structure of the prepolymer as one kind of compound. This is expressed in terms of reactants.
  • An aliphatic diisocyanate compound is used as an isocyanate compound that is a constituent material of the block urethane prepolymer and is a reaction product with a hydrogenated polybutadiene-based polyol.
  • the term “aliphatic” in the aliphatic diisocyanate compound means that it is not “aromatic”, and the hydrocarbon group of the substituent may be linear, branched or cyclic.
  • Specific examples of the aliphatic diisocyanate compound include hexamethylene diisocyanate (HDI), dicyclohexylmethane diisocyanate (hydrogenated MDI), and isophorone diisocyanate (IPDI).
  • HDI high melting temperature
  • MDI diphenylmethane diisocyanate
  • TDI toluene diisocyanate
  • the temperature range which can maintain a prepolymer state, mix with a heat conductive filler, and can knead without producing a curing reaction is narrow, and the handling property in a kneading process is inferior.
  • a urethane group derived from an aromatic diisocyanate compound tends to have a lower decomposition temperature of the urethane group than a urethane group derived from an aliphatic diisocyanate compound, and sufficient heat aging resistance cannot be obtained.
  • the structural unit derived from the aliphatic diisocyanate compound in the reaction product is 1.6 to 2.8 mol, preferably 1.7 to 2.7 mol, based on 1 mol of the structural unit derived from the hydrogenated polybutadiene-based polyol. More preferably, it is 1.8 to 2.5 mol.
  • the structural unit derived from the aliphatic diisocyanate compound is less than 1.6 mol, the handling properties when the resin composition is kneaded as a binder during the production of the heat conductive sheet with the increase in the molecular weight of the block urethane prepolymer And uniform mixing of the resin composition and the filler becomes difficult.
  • the amount of the aliphatic diisocyanate compound exceeds 2.8 mol, sufficient flexibility cannot be obtained in the cured product of the resin composition as the crosslinking density increases due to the isocyanate multimerization reaction.
  • a hydrogenated polybutadiene-based polyol which is a constituent raw material of a block urethane prepolymer and is a reaction product with the aliphatic diisocyanate compound, is a polyol having butadiene as a raw material and having hydroxyl groups at both ends, and has a double bond residue. It is hydrogenated. Those having a high molecular weight are likely to exhibit flexibility in the cured product of the resin composition. On the other hand, those having a low molecular weight can improve heat resistance.
  • the number average molecular weight of the hydrogenated polybutadiene-based polyol is preferably 800 to 5000 from the viewpoints of viscosity, heat resistance, availability, and the like.
  • the number average molecular weight in the present invention is a value calculated based on the hydroxyl value measured according to JIS K1557-1: 2007.
  • Examples of the hydrogenated polybutadiene-based polyol include commercially available products such as GI-3000 (number average molecular weight 3753 (published catalog value 3000)), GI-2000 (number average molecular weight catalog published value 2000), GI-1000 (number average).
  • GI-3000 number average molecular weight 3753 (published catalog value 3000)
  • GI-2000 number average molecular weight catalog published value 2000
  • GI-1000 number average.
  • Molecular weight catalog published value 1000 all manufactured by Nippon Soda Co., Ltd.
  • Polyester polyols, polyether polyols, polycarbonate diols, etc., which are generally used as polyurethane raw materials, are inferior to hydrogenated polybutadiene polyols in terms of heat aging resistance, moist heat resistance and thermal shock resistance. It is not preferable.
  • the aromatic hydroxy compound is a compound used as a blocking agent for the terminal isocyanate group of the reaction product, has an aromatic ring, and one or more hydrogen atoms constituting the aromatic ring are substituted with a hydroxyl group A compound.
  • the aromatic ring is preferably a benzene ring, and more preferably benzenediol in which two hydrogen atoms of the benzene ring are substituted with a hydroxyl group.
  • aromatic hydroxy compound examples include phenol, 1-cresol, 2-cresol, 3-cresol, 2,3-dimethylphenol, 2,4-dimethylphenol, 2,5-dimethylphenol, 2,6 -Dimethylphenol, 2,3,6-trimethylphenol, 2,4,6-trimethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 3-isopropylphenol, 2-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 4- tert-butylphenol, 2,4-di-tert-butylphenol, 2,5-di-tert-butylphenol, 2,6-di-tert-butylphenol, 2,4,6-tri-tert-butylphenol, 2-isopropyl- 5-methylphenol, 2,6-di-ter -Butyl-4-methylphenol, 2-methoxyphenol, 3-methoxyphenol, 4-methoxyphenol, 2-ethoxyphenol, 3-ethoxyphenol, 4-ethoxyphenol, 2-propoxyphenol, 3-propoxyphenol, 4- Examples include propoxyphenol, 1,
  • Resorcinol has a relatively low deblocking temperature of about 120 ° C after blocking the isocyanate group, so it can be easily deblocked when the resin composition is cured by the reaction between the isocyanate group and the epoxy group of the epoxy compound.
  • the epoxy compound used in the present invention has 2 to 6 epoxy groups, preferably 2 to 5, and an average of 2.5 or more. With one epoxy group, it is difficult to form a gel network by curing the resin composition. On the other hand, in the case of 7 or more, it is difficult to form a suitable gel network having flexibility.
  • the epoxy group of the epoxy compound is 0.9 to 2.5 mol, preferably 0.9 to 2.2 mol, more preferably 1.0 to 1 mol of the hydroxyl group of the aromatic hydroxy compound. It is ⁇ 2.0 mol, more preferably 1.0 to 1.2 mol. When the epoxy group is less than 0.9 mol, there is a tendency to be inferior in heat aging resistance. On the other hand, when it exceeds 2.5 mol, the cured product of the resin composition is inferior in flexibility.
  • the epoxy compound is preferably polyfunctional and has a compact structure in order to form a suitable gel network by curing the resin composition. From such a viewpoint, it is preferable that the molecular weight is less than 600 and the epoxy equivalent is less than 200 g / eq. The molecular weight is more preferably 200 to 500, and still more preferably 300 to 450.
  • a compound having a glycidylamine type epoxy group is preferably used from the viewpoint of compatibility with other reactants in the resin composition, heat aging resistance, moist heat resistance and thermal shock resistance. Specific examples include tetraglycidyl diaminodiphenylmethane and triglycidyl isocyanurate. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, tetraglycidyldiaminodiphenylmethane is particularly preferred.
  • the curing catalyst in the resin composition deblocks the isocyanate group blocked in the reaction product to accelerate the isocyanate multimerization reaction, and also the epoxy group of the epoxy compound and the phenolic hydroxyl group of the aromatic hydroxy compound. It promotes the reaction.
  • a quaternary ammonium salt is preferably used, and a tetraalkylammonium salt is more preferably used.
  • tetramethylammonium 2-ethylhexanoate, tetraethylammonium 2-ethylhexanoate, ethyltrimethylammonium 2-ethylhexanoate, triethylmethylammonium 2-ethylhexanoate, tetramethylammonium formate examples thereof include tetraethylammonium formate, ethyltrimethylammonium formate, triethylmethylammonium formate, tetramethylammonium phenol salt, tetraethylammonium phenol salt, ethyltrimethylammonium phenol salt, and triethylmethylammonium phenol salt.
  • the addition amount of the curing catalyst is preferably 0.1 to 1% by mass, more preferably 0.2 to 0.9% by mass, and still more preferably based on the total amount of the block urethane prepolymer and the epoxy compound. 0.3 to 0.6% by mass.
  • the resin composition may contain flame retardants, plasticizers, antioxidants, etc., depending on the intended use and required properties of the cured product of the resin composition.
  • An agent may be added.
  • additives are preferably those having compatibility with other components in the resin composition. Each additive is arbitrarily added as needed, and may be used alone or in combination of two or more.
  • Examples of the flame retardant include phosphazene compounds and condensed phosphate esters.
  • the addition amount of the flame retardant is preferably 1 to 20% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, and further preferably 3 to 12% by mass with respect to the total amount of the block urethane prepolymer and the epoxy compound.
  • Examples of the plasticizer include xylene-based resins, liquid paraffin, ester-based plasticizers, and the like.
  • Examples of the antioxidant include hindered phenol-based antioxidants.
  • the amount of each of the plasticizer and antioxidant added is preferably 0.5 to 10% by mass, more preferably 0.7 to 8% by mass, based on the total amount of the block urethane prepolymer and the epoxy compound.
  • the content is 0.8 to 5% by mass.
  • the total amount of the block urethane prepolymer and the epoxy compound in the components excluding the solvent is 75 to 100 mass from the viewpoint of allowing the cured product of the resin composition to exhibit excellent characteristics.
  • % More preferably 80 to 100% by mass, still more preferably 85 to 100% by mass.
  • the production method of the resin composition of the present invention is not particularly limited, but can be suitably produced by the production method of the present invention.
  • the aliphatic diisocyanate compound and the hydrogenated polybutadiene polyol are reacted in the presence of a urethanization catalyst to obtain the reaction product having an isocyanate group at the terminal ( 1) adding the aromatic hydroxy compound to the reaction product, performing a blocking reaction of isocyanate groups to obtain the block urethane prepolymer, and at least the block urethane prepolymer,
  • the epoxy compound and the curing catalyst are blended to obtain the resin composition (3).
  • step (1) an aliphatic diisocyanate compound and a hydrogenated polybutadiene-based polyol are reacted in the presence of a urethanization catalyst to obtain a reaction product having an isocyanate group at the terminal.
  • the reaction product obtained in the step (1) is produced by a urethanization reaction in which the isocyanate group of the aliphatic diisocyanate compound and the hydroxyl groups at both ends of the hydrogenated polybutadiene-based polyol form urethane bonds.
  • a urethanization reaction is preferably performed using a urethanization catalyst in order to accelerate the reaction.
  • the urethanization catalyst is not particularly limited, for example, 1,8-diazabicyclo (5.4.0) undecene-7 (DBU), 1,5-diazabicyclo [4.3.0] nonene-5 (DBN) etc. are mentioned. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, DBU is preferably used.
  • the addition amount of the urethanization catalyst may be an amount that sufficiently promotes the urethanization reaction, and is 0.01 to 0.00% relative to the total mass of the aliphatic diisocyanate compound, the hydrogenated polybutadiene-based polyol and the urethanization catalyst.
  • the content is preferably 5% by mass, more preferably 0.01 to 0.2% by mass, and still more preferably 0.02 to 0.1% by mass.
  • step (2) an aromatic hydroxy compound is added to the reaction product obtained in the step (1), and an isocyanate group blocking reaction is performed to obtain a block urethane prepolymer.
  • the addition amount of the aromatic hydroxy compound is such that the hydroxyl group of the aromatic hydroxy compound is the isocyanate of the aliphatic diisocyanate compound from the viewpoint of suppressing the increase in the viscosity of the resin composition and the flexibility of the cured product of the resin composition.
  • the amount is preferably 0.9 to 1.1 mol, more preferably 1.0 mol, that is, the same amount with respect to 1 mol of the group.
  • the blocking reaction with an aromatic hydroxy compound is accompanied by an increase in viscosity.
  • the aromatic hydroxy compound starts to block after melting above its melting point, but at such high temperatures, a deblocking reaction that is a reversible reaction also occurs, so the blocking reaction must be completed. Is difficult.
  • the reaction temperature is lowered to 80 to 60 ° C., preferably about 70 ° C., and the reaction product is diluted with a solvent as appropriate. It is preferred to reduce the viscosity of the system.
  • the solvent include toluene, tetrahydrofuran (THF) and the like from the viewpoint of the solubility of the reaction product. These may be used alone or in combination of two or more. Of these, toluene is preferably used from the viewpoints of volatility and low hygroscopicity.
  • the block polyurethane prepolymer is, for example, a solvent such as THF. It is preferable to prepare a solution diluted with The concentration of the block polyurethane prepolymer solution at this time is 20 to 60% by mass from the viewpoints of ensuring the filling and dispersibility of the heat conductive filler when manufacturing the heat conductive sheet and improving the manufacturing efficiency. It is preferably 30 to 50% by mass, more preferably 35 to 45% by mass.
  • step (3) at least an epoxy compound and a curing catalyst are blended with the block urethane prepolymer obtained in step (2) to obtain a resin composition.
  • the resin composition is preferably one in which an epoxy compound and a curing catalyst are blended with the block urethane prepolymer and then mixed uniformly.
  • the mixing method is not particularly limited as long as the compound can be uniformly dissolved and dispersed in the resin composition.
  • the compound may be accommodated in an airtight container and shaken and mixed together, or the compound accommodated in the container may be agitated and mixed with a stirring blade.
  • the resin composition includes the above-mentioned flame retardants, plasticizers, antioxidants and the like according to the intended use and required properties of the cured product of the resin composition. Such additives may be added.
  • the heat conductive flexible sheet of the present invention is a resin sheet obtained by curing a mixed composition containing the resin composition of the present invention and a heat conductive inorganic filler. And the hardness measured based on the hardness test type C of JISK7312: 1996 is 95 or less, It is characterized by the above-mentioned.
  • the heat conductive sheet using the resin composition of the present invention as a binder is a heat conductive soft sheet having excellent flexibility. If the said hardness is 95 or less, it can be said that it has the softness
  • the hardness is a value measured by the method described in Examples below using an Asker C-type durometer.
  • the usage aspect of the heat conductive sheet of this invention is not specifically limited, It can apply similarly to the usage aspect of the conventional heat conductive sheet.
  • an inorganic filler is used as a heat conductive filler.
  • the thermally conductive inorganic filler include magnesia, alumina, boron nitride, aluminum nitride, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, and silica from the viewpoint of insulation. These may be used alone or in combination of two or more. Moreover, you may mix
  • the shape of the heat conductive inorganic filler is not particularly limited, and examples thereof include a crushed shape, a spherical shape, and a plate shape.
  • the mixing ratio in the mixture takes into consideration the affinity with the resin composition as the binder, the dispersion fluidity and viscosity when mixed with the resin composition, and the combustibility of the heat conductive soft sheet. It can be determined as appropriate.
  • the particle size of the heat conductive inorganic filler is preferably such that the filling / dispersibility of the resin composition as a binder and the flexibility of the heat conductive soft sheet are not impaired.
  • the particle size is preferably 0.1 to 150 ⁇ m, more preferably 0.5 to 100 ⁇ m, and still more preferably 1 to 80 ⁇ m.
  • the average particle diameter of the heat conductive inorganic filler in this invention is a particle diameter in 50% of the cumulative volume in the particle size distribution calculated
  • the thermal conductive inorganic filler is preferably surface-treated with a coupling agent from the viewpoint of increasing the affinity with the resin composition as a binder.
  • a coupling agent is preferably used as the coupling agent.
  • alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate is particularly preferable.
  • the aluminum chelate compound is preferably added in an amount of 0.1 to 5% by mass, more preferably 0.3 to 2% by mass, and still more preferably 0.5 to 1.5% by mass with respect to the total mass of the thermally conductive inorganic filler. % By mass.
  • the surface treatment is performed by dispersing the thermally conductive inorganic filler and the aluminum chelate compound in THF, and then distilling off the THF and drying it. Is preferred.
  • the manufacturing method of the heat conductive flexible sheet of this invention is not specifically limited, It can manufacture suitably with the manufacturing method of this invention.
  • the manufacturing method of the heat conductive flexible sheet of this invention mixes the said resin composition and at least the said heat conductive inorganic filler, the process (4) which prepares the said mixed composition, and the said mixed composition.
  • the curing reaction of the resin composition in the mixed composition in a uniform state can be started and advanced, so that the handling at the time of manufacturing is possible.
  • the uniform heat conductive flexible sheet can be easily obtained.
  • the resin composition and at least the thermally conductive inorganic filler are mixed to prepare a mixed composition.
  • the resin composition is mixed as a binder of a thermally conductive inorganic filler, and as described above, additives such as a flame retardant, a plasticizer, and an antioxidant may be added as appropriate, and mixing is easy. In order to do this, you may use what was diluted with the solvent.
  • the compounding ratio of the resin composition and the thermally conductive inorganic filler is not particularly limited, and can be appropriately adjusted according to desired thermal conductivity, flexibility, and the like.
  • the blending amount of the resin composition is preferably 5 to 25 parts by mass, more preferably 7 to 20 parts by mass, further preferably 100 parts by mass when the total mass of the thermally conductive inorganic filler is 100 parts by mass. Is 10 to 15 parts by mass.
  • the mixing method of a resin composition and a heat conductive inorganic filler is not specifically limited.
  • the resin composition is used after being diluted with a solvent, for example, it is mixed with a heat conductive inorganic filler using a stirrer or a disperser such as a rotation / revolution mixer, and then the solvent is removed by distillation or drying.
  • a mixed composition can be obtained.
  • a mixed composition can be obtained by mix
  • step (5) the mixed composition obtained in step (4) is kneaded and rolled to obtain an uncured precursor.
  • the kneading and rolling can be performed using, for example, a press apparatus such as a hot plate press. It is performed at a temperature of 90 ° C. or lower so that the mixed composition can maintain an uncured state. Moreover, it is preferable to carry out repeatedly, changing the pressure to pressurize so that a mixed composition may be in a uniform state.
  • the rolling may be performed via a fluorine resin sheet such as polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • PTFE polytetrafluoroethylene
  • the precursor in order to obtain a uniform heat conductive flexible sheet, is preferably defoamed before the step (6).
  • the defoaming treatment for example, heating to a temperature below 150 ° C. and vacuum defoaming in a short time of about 2 to 10 minutes are preferable.
  • the shape of the precursor is not particularly limited, but is preferably a flat plate shape from the viewpoint of forming into a sheet shape in step (6) and facilitating defoaming.
  • the uncured precursor obtained in the step (5) is pressurized and cured at 120 to 250 ° C. to obtain the heat conductive flexible sheet.
  • the curing reaction of the resin composition starts and proceeds, and a homogeneous sheet molded body composed of a cured body of the mixed composition is obtained.
  • Pressurization and heating can be performed by a commonly used hot press machine, whereby a sheet can be formed.
  • it may be performed via a fluorine resin sheet such as PTFE as in the case of the rolling.
  • the heating temperature is preferably 120 to 250 ° C., more preferably 170 to 230 ° C., and even more preferably 185 to 200 ° C., from the viewpoint of starting the curing reaction of the resin composition and allowing it to proceed appropriately.
  • the pressurization pressure and pressurization time are appropriately set according to the desired thickness of the sheet molded body, the amount of the precursor, and the like. Usually, it is about 0.1 to 5 MPa and about 5 to 60 minutes.
  • the heat dissipation structure of the present invention is such that the heat conductive flexible sheet of the present invention as described above is sandwiched between a heating element and a heat dissipation element.
  • the heat conductive flexible sheet of the present invention does not contain a silicone material, the heat dissipation structure of the present invention causes problems such as contact failure or poor conduction of electronic / electrical devices due to volatilization of low molecular siloxane. There is nothing.
  • the heating element is not particularly limited, and in an electric / electronic device, an electronic member that generates heat of 150 ° C. or less when used, for example, an LED, a CPU, a power IC, and the like can be used.
  • the heat radiator is not particularly limited, and may be conventionally used as a heat radiator for the heating element in an electric / electronic device.
  • a heat sink a metal frame, a heat sink, etc. It is done.
  • the sandwiching method and the sandwiching mode of the heat conductive soft sheet are not particularly limited, and can be handled in the same manner as a conventional heat conductive sheet.
  • Block urethane prepolymers (A1) to (A5) were produced by the method shown in the production examples below. The raw materials used in the production of each block urethane prepolymer are shown below.
  • ethylenediamine reagent special grade; manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd., urethanization catalyst 1,8-diazabicyclo [5.4.0] undecene 7 (DBU), San Apro Co., Ltd., Solvent Toluene; Special grade reagent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd., dehydrated with Molecular Sieve 4A THF; Special grade reagent, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Production of block urethane prepolymers (A2) to (A7) In Production Example 1, the raw material blends shown in Production Examples 2 to 7 in Table 1 below were changed. In the same manner, block urethane prepolymer (A2) to (A7) solutions were obtained.
  • Block urethane prepolymer (A) Block urethane prepolymers (A1) to (A8) produced in Production Examples 1 to 8 above ⁇ Epoxy compound (B) Tetraglycidyldiaminodiphenylmethane; “Epototo YH-434L”, manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd., epoxy equivalent of 118.1 g / eq ⁇ Curing catalyst (C) Triethylmethylammonium 2-ethylhexanoate; “U-CAT 18X”, manufactured by San Apro Co., Ltd.
  • Antioxidant 3,9-bis [2- [3- (3-tert-butyl-4-hydroxy- 5-methylphenyl) pyropionyloxy] -1,1-dimethylethyl] -2,4,8,10-tetraoxaspiro [5.5] undecane; “Sumilyzer (registered trademark) GA-80”, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.
  • Flame retardant Phosphazene flame retardant; “SPB-100”, manufactured by Otsuka Chemical Co., Ltd.
  • Plasticizer Xylene resin “Nikanol (registered trademark) LR”, manufactured by Fudou Co., Ltd./THF Special reagent grade, manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.
  • Example 1 In a 250 ml polyethylene jar, 100.00 g of a block urethane prepolymer (A1) solution, 9.53 g of a 50.5 wt% THF solution of the epoxy compound (B), and a 10.0 wt% THF solution 2 of the curing catalyst (C) 2 .24 g, 0.45 g of an antioxidant as an additive, 4.48 g of a flame retardant and 1.34 g of a plasticizer were added and mixed by shaking to obtain a resin composition solution (concentration: 43.46% by mass).
  • A1 block urethane prepolymer
  • B a 50.5 wt% THF solution of the epoxy compound
  • C curing catalyst
  • Example 1 Comparative Examples 1 to 7
  • each resin composition solution was obtained in the same manner as in Example 1 except that the raw material composition was changed to those shown in Examples 2 to 7 and Comparative Examples 1 to 7 in Table 2 below.
  • Thermally conductive inorganic filler (Preparation Example 1) Thermally conductive inorganic filler (F1) In a 100 ml polyethylene jar, 44.75 g of crushed magnesia (average particle size 60 ⁇ m), 21.05 g of spherical magnesia (average particle size 20 ⁇ m), and 10.40 g of spherical alumina (average particle size 7 ⁇ m) are shaken. Mixed. To this, 0.87 g of alkyl acetoacetate aluminum diisopropylate and 22.86 g of THF were added and mixed by shaking.
  • the mixture was stirred at 2000 rpm for 2 minutes using a rotation / revolution mixer, then dispersed for 30 minutes by an ultrasonic cleaner, and again stirred at 2000 rpm for 2 minutes by a rotation / revolution mixer.
  • the contents were dried with hot air at 60 ° C., and further dried under vacuum at 70 ° C. for 5 hours to remove THF, thereby obtaining a thermally conductive inorganic filler (F1).
  • Example 8 Manufacture of sheet compact (thermally conductive flexible sheet)
  • 10.00 g of the heat conductive inorganic filler (F1) and 2.84 g of the resin composition solution of Example 1 were added and stirred at 2000 rpm for 2 minutes using a rotating and rotating mixer, The mixture was dispersed for 30 minutes with a sonic cleaner, and again stirred for 2 minutes at 2000 rpm with a rotation and revolution mixer to prepare a mixed composition.
  • This mixed composition was taken out into a stainless steel vat, placed on a hot plate at 80 ° C. and heated for 1 hour, and then dried in vacuo at 90 ° C. for 30 minutes to volatilize and remove the solvent.
  • the PTFE sheet on the upper surface side of this precursor was peeled off, and vacuum defoaming was performed at 140 ° C. for 3 minutes.
  • the defoamed precursor and two 500 ⁇ m-thick shims were sandwiched between 200 ⁇ m-thick PTFE sheets.
  • a compact compression molding machine at 185 ° C., 1.2 kN for 30 seconds, 5 kN for 2 minutes, 10 kN Pressurized and heated for 12 minutes and 30 seconds. Further, it was heated under pressure at 1.2 kN for 15 minutes to obtain a heat conductive flexible sheet as a sheet molded body having a final thickness of about 500 to 650 ⁇ m and a diameter of about 100 mm.
  • Example 8 Comparative Examples 8 to 13
  • the resin compositions and the thermally conductive inorganic fillers shown in Examples 9 to 14 and Comparative Examples 8 to 13 in Table 3 below were changed, and the other components were the same as in Example 8 except that A molded body was obtained.
  • the extensibility at the time of kneading becomes an index as to whether or not the curing reaction proceeds in the step of obtaining the precursor.
  • the resin composition in which the curing reaction proceeds in the step of obtaining the precursor is inferior in the spreadability of the precursor and inferior in the moldability of the heat conductive sheet. Evaluation was performed by visual determination in the step of obtaining the precursor. Judgment criteria are as follows. A: Can be extended to a thickness of about 700 ⁇ m, the precursor has no cracks, and the surface is uniform. ⁇ : Can be spread up to a thickness of about 800 ⁇ m, the precursor has no cracks, and the surface is uniform. ⁇ : The film can be spread only to a thickness of 900 ⁇ m or more, but the precursor has no crack and the surface is uniform. X: The precursor is cracked or the surface is non-uniform and uneven.
  • the thickness of the sheet molded body was measured at an arbitrary five locations with a digital thickness gauge (“SMD-540S2”, manufactured by Teclock Co., Ltd.), and the average value of these was taken as the average thickness. If the average thickness is 500 to 700 ⁇ m, it can be said that the moldability is excellent.
  • SMD-540S2 digital thickness gauge
  • the state of the surface of the sheet molded body is an indicator of whether or not an appropriate viscosity is maintained for the reaction product at the start of the curing reaction of the resin composition.
  • the reaction product does not maintain an appropriate viscosity at the start of the curing reaction, the resin composition and the thermally conductive inorganic filler are easily separated, and it becomes difficult to obtain a homogeneous sheet molded body.
  • nests or cracks occur at the end of the molded sheet, making it difficult to use as a heat conductive sheet. Evaluation was performed by visual judgment on the surface of the obtained sheet molded body. Judgment criteria are as follows. A: There are no nests or cracks, and the entire surface is uniform.
  • Although there are nests and cracks within 3 mm from the edge, the surface of the other parts is uniform. ⁇ : Although there are nests and cracks within 10 mm from the end, the surface of other portions is uniform. X: Nests and cracks are also present at locations 10 mm or more from the end (near the center).
  • the variation in the ash concentration in the sheet molded body is an index of the dispersibility of the heat conductive inorganic filler.
  • the difference in ash concentration between the center and the end of the sheet molded body is large, variations in the thermal conductivity of the sheet molded body occur.
  • each sample at the center and end of the sheet molded body was heated from room temperature to 800 ° C. in air at 10 ° C./min with a differential thermal balance (TG-DTA; “TG8120”, manufactured by Rigaku Corporation).
  • the weight loss rate [%] was measured.
  • the difference in weight reduction rate between the center and the edge was judged as corresponding to the difference in ash concentration between the two.
  • Judgment criteria are as follows. A: Difference in weight reduction rate is less than 1% O: Difference in weight reduction rate is 1% or more and less than 1.5% ⁇ : Difference in weight reduction rate is 1.5% or more and less than 2% ⁇ : Difference in weight reduction rate 2% or more
  • the hardness of the sheet molded body is an index of flexibility.
  • JIS K 7312 The hardness value measured in accordance with the hardness test type C of 1996 indicates that the one with the larger hardness value is harder, and if it is 95 or less, it has sufficient flexibility as a heat conductive sheet. It can be said that.
  • the measurement was performed using an Asker C type durometer (“Asker rubber hardness meter C type”, manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd.) for a sample obtained by laminating a sheet molded body so as to have a thickness of 20 mm or more (about 20 mm). Since Comparative Example 11 was too hard to measure, it was indicated as “ ⁇ ” in Table 3.
  • the tackiness of the sheet molded body is an index as to whether or not the thermal conductive sheet is likely to be displaced between the heat generating body in contact with the heat conductive sheet and the heat radiating body.
  • tackiness is low, the degree of adhesion between the heat generating body and the heat radiating body when using the heat conductive sheet becomes insufficient, and it becomes difficult to exhibit sufficient heat conductivity. Evaluation was performed by the method shown below. If the measured value by this method is 1.5 N or more, it can be said that the tackiness is good.
  • a sheet molded body was placed on an aluminum plate of 150 mm ⁇ 150 mm ⁇ thickness 3 mm, and a 15 mm square aluminum heat sink (having a handle on the side edge with a wire) was placed thereon.
  • a mechanical force gauge (“FB-20N", manufactured by Imada Co., Ltd.) press it with a force of 20N from the top of the heat sink and hold it for 10 seconds, then pull the handle and measure the force required for peeling. It went by.
  • Thermal conductivity is represented by the product of sample density, specific heat and thermal diffusivity. If the thermal conductivity is 3.0 W / (m ⁇ K) or more, it can be said that the thermal conductivity is sufficient.
  • the density, specific heat, and thermal diffusivity were measured by the following methods. ⁇ Density> The sheet molded body was punched out using a punch with an engraving blade having a diameter of 9 mm, and the thickness and weight were measured and calculated. ⁇ Thermal diffusivity> The laser flash method was used for evaluation. The measurement conditions are as follows. Measuring device: “LFA447 NanoFlash (registered trademark)”, manufactured by Netch Co., Ltd.
  • the sheet molded product was evaluated by a heat aging retention rate and a rubbery elastic region upper limit temperature after being treated at 150 ° C. for 1000 hours with a gear aging tester (“TG-100”, manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). When the heat conductivity retention rate is high and the rubbery elastic region upper limit temperature does not change before and after the treatment, it can be said that the heat aging resistance is excellent.
  • TG-100 gear aging tester
  • ⁇ Rubber elastic upper limit temperature> By measuring the storage elastic modulus of the sample before and after the treatment, the rubbery elastic region upper limit temperature was determined.
  • the measurement conditions are as follows.
  • TMA / SS6100 Thermomechanical analyzer
  • Amplitude 1.0 mN
  • Temperature 25 ° C-350 ° C
  • Temperature rising rate 10 ° C./min
  • the criteria for judgment are as follows.
  • Rubbery elastic region upper limit temperature decreases by 5 ° C. or more and less than 20 ° C. before and after treatment
  • the sheet molded bodies of Examples 8 to 14 have excellent spreadability at the time of kneading of the resin composition, good surface condition, almost uniform, and thermal conductivity. It can be said that the sheet has sufficient thermal conductivity, flexibility and tackiness. Moreover, it is excellent also in the heat resistance which shows durability performance, heat-and-moisture resistance, and a thermal shock resistance.

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Abstract

非シリコーン系材料であって、柔軟性に優れ、かつ、耐熱老化性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性等の耐久性能に優れた熱伝導性軟質シート及びこれを用いた放熱構造、また、熱伝導性シート製造時の捏和工程でのハンドリング性に優れており、熱伝導性軟質シートのバインダー材料として好適に用いることができる樹脂組成物を提供する。 脂肪族ジイソシアネート化合物と両末端に水酸基を有する水添ポリブタジエン系ポリオールとの反応生成物において、前記反応生成物が末端に有しているイソシアネート基が、芳香族ヒドロキシ化合物によりブロックされているブロックウレタンプレポリマー、所定のエポキシ化合物及び硬化触媒を含む樹脂組成物、これと熱伝導性無機フィラーとを含む混合組成物が硬化してなる熱伝導性軟質シート、並びにこれを用いた放熱構造。

Description

樹脂組成物及びこれを用いた熱伝導性軟質シート、並びに放熱構造
 本発明は、熱伝導性軟質シートのバインダーとして好適に用いることができる樹脂組成物、及びこれを用いた熱伝導性軟質シート、並びに放熱構造に関する。
 電気・電子デバイスに用いられているLEDやCPU、パワーIC等の電子部材は、これらのデバイスの使用時に大きな発熱を伴う。このような発熱は、電気・電子デバイスの正常な作動を妨げたり、さらに、故障や破損を招いたりするおそれがある。このため、上記のような電子部材等の発熱体から発生する熱を、ヒートシンクや金属フレーム等の放熱体を用いて外部に逃がすようにしている。
 その際、放熱効果を高めるために、発熱体と放熱体との間に、熱伝導性が高い絶縁性材料からなるシートを挟装して、発熱体から放熱体への熱伝導が効率よく行われるようにしている。このようなシートは、一般に、放熱シートや熱伝導性シート等と呼ばれている。
 熱伝導性シートは、熱伝導性フィラーを主成分とし、樹脂やゴム等のバインダーを副成分として構成されるものが一般的である。熱伝導性シートには、熱伝導性及び絶縁性が求められるのはもちろんのこと、それ以外にも、発熱体と放熱体との良好な密着性を得るための柔軟性、さらに、長期にわたる耐熱性(耐熱老化性)、耐湿熱性及び耐熱衝撃性(耐冷熱サイクル特性)等の耐久性能が求められる。
 このような観点から、バインダーとしては、従来、シリコーンゴムやシリコーン樹脂が汎用されている(例えば、特許文献1参照)。
 また、非シリコーン系材料としては、軟質エポキシ樹脂(特許文献2)やポリウレタン(特許文献3)等を用いたシートが提案されている。
特開2002-80617号公報 特開2012-251089号公報 特開2009-13237号公報
 しかしながら、シリコーンゴムやシリコーン樹脂等のシリコーン系材料をバインダーとして用いた場合、150℃程度の高温での耐熱性に優れた熱伝導性シートを得ることができるものの、該シリコーン系材料中に含まれる低分子シロキサンが揮発して、電子・電気デバイスの接点部に付着し、分解することにより、接点障害や導通不良を起こすことが問題視されている。
 これに対して、非シリコーン系材料であるエポキシ樹脂やポリウレタンをバインダーとして用いた場合には、上記のようなシリコーン系材料に起因する低分子シロキサンによる問題は生じないものの、熱伝導性シートの使用上限温度は高々130℃であり、シリコーン系材料ほどの耐熱性は得られない。特に、耐熱老化性において十分に満足できるものを得ることは困難である。
 また、エポキシ樹脂は、エポキシ基の反応性が高いため、低温でも硬化反応が起こりやすい。このため、主成分である熱伝導性フィラーを高濃度で分散・充填する際、原料の捏和工程で加熱により粘度を低下させて、好適な粘度を確保することが難しいという熱伝導性シート製造時における課題も有していた。
 したがって、熱伝導性シートに用いられるバインダーとしては、シリコーン系材料を含まず、かつ、柔軟性や、耐熱老化性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性等の耐久性能に優れた熱伝導性シートが得られる材料が求められている。また、熱伝導性シート製造時の捏和工程におけるハンドリング性に優れていることも求められる。
 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、非シリコーン系材料であって、柔軟性に優れ、かつ、耐熱老化性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性等の耐久性能に優れた熱伝導性軟質シート及びこれを用いた放熱構造を提供することを目的とするものである。
 また、本発明は、熱伝導性シート製造時の捏和工程でのハンドリング性に優れており、熱伝導性軟質シートのバインダー材料として好適に用いることができる樹脂組成物を提供することも目的とする。
 本発明は、熱伝導性軟質シートのバインダー材料として、所定のブロックウレタンプレポリマー、所定のエポキシ化合物、及び硬化触媒を含む樹脂組成物が、ハンドリング性及び硬化物の特性において好適であることを見出したことに基づくものである。
 すなわち、本発明は、以下の[1]~[11]を提供する。
[1]ブロックウレタンプレポリマー、エポキシ化合物及び硬化触媒を含み、前記ブロックウレタンプレポリマーは、脂肪族ジイソシアネート化合物と両末端に水酸基を有する水添ポリブタジエン系ポリオールとの反応生成物において、前記反応生成物が末端に有しているイソシアネート基が、芳香族ヒドロキシ化合物によりブロックされており、前記反応生成物における前記脂肪族ジイソシアネート化合物由来の構成単位が、前記水添ポリブタジエン系ポリオール由来の構成単位1モルに対して1.6~2.8モルであり、前記エポキシ化合物は、エポキシ基を2~6個有し、前記芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基1モルに対して、前記エポキシ基が0.9~2.5モルである、樹脂組成物。
[2]前記エポキシ化合物は、分子量が600未満であり、かつ、エポキシ当量が200g/eq未満である、上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3]前記水添ポリブタジエン系ポリオールは、数平均分子量が800~5000である、上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]前記芳香族ヒドロキシ化合物がレゾルシノールである、上記[1]~[3]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[5]前記硬化触媒が第四級アンモニウム塩である、上記[1]~[4]のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
[6]上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、前記脂肪族ジイソシアネート化合物と前記水添ポリブタジエン系ポリオールとを、ウレタン化触媒存在下で反応させて、末端にイソシアネート基を有する反応生成物を得る工程と、前記反応生成物に前記芳香族ヒドロキシ化合物を添加し、前記イソシアネート基のブロック化反応を行い、前記ブロックウレタンプレポリマーを得る工程と、前記ブロックウレタンプレポリマーに、少なくとも、前記エポキシ化合物及び前記硬化触媒を配合し、前記樹脂組成物を得る工程とを含む、樹脂組成物の製造方法。
[7]前記ブロックウレタンプレポリマーを得る工程において、前記芳香族ヒドロキシ化合物を、該芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基が、前記脂肪族ジイソシアネート化合物のイソシアネート基1モルに対して0.9~1.1モルとなるように添加する、上記[6]に記載の樹脂組成物の製造方法。
[8]上記[1]~[5]のいずれか1項に記載の樹脂組成物及び熱伝導性無機フィラーを含む混合組成物が硬化してなる樹脂シートであり、JIS K 7312:1996の硬さ試験タイプCに準拠して測定した硬さが95以下である、熱伝導性軟質シート。
[9]前記熱伝導性無機フィラーが、アルミニウムキレート化合物で表面処理されている、上記[8]に記載の熱伝導性軟質シート。
[10]上記[8]又は[9]に記載の熱伝導性軟質シートの製造方法であって、前記樹脂組成物と、少なくとも、前記熱伝導性無機フィラーとを混合し、前記混合組成物を調製する工程と、前記混合組成物を捏和し、圧延して、未硬化の前駆体を得る工程と、前記前駆体を120~250℃で加圧して硬化させることにより、前記熱伝導性軟質シートを得る工程とを含む、熱伝導性軟質シートの製造方法。
[11]上記[8]又は[9]に記載の熱伝導性軟質シートが、発熱体と放熱体とで挟装されている放熱構造。
 本発明の樹脂組成物は、熱伝導性シート製造時の捏和工程でのハンドリング性に優れており、熱伝導性軟質シートのバインダー材料として好適に用いることがきる。
 また、前記樹脂組成物を用いた本発明の熱伝導性軟質シートは、バインダーが非シリコーン系材料からなるものであって、優れた柔軟性を有し、かつ、耐熱老化性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性等の耐久性能にも優れている。したがって、前記熱伝導性軟質シートを用いることにより、電子・電気デバイスの接点障害や導通不良の発生を招くことなく、優れた放熱構造を得ることができる。
 以下、本発明の樹脂組成物及びその製造方法、前記樹脂組成物を用いた熱伝導性軟質シート及びその製造方法、並びに、前記熱伝導性軟質シートを用いた放熱構造を詳細に説明する。
[樹脂組成物]
 本発明の樹脂組成物は、ブロックウレタンプレポリマー、エポキシ化合物及び硬化触媒を含むものである。前記ブロックウレタンプレポリマーは、脂肪族ジイソシアネート化合物と両末端に水酸基を有する水添ポリブタジエン系ポリオールとの反応生成物において、前記反応生成物が末端に有しているイソシアネート基が、芳香族ヒドロキシ化合物によりブロックされており、前記反応生成物における前記脂肪族ジイソシアネート化合物由来の構成単位が、水添ポリブタジエン系ポリオール由来の構成単位1モルに対して1.6~2.8モルのものである。また、前記エポキシ化合物は、エポキシ基を2~6個有し、前記芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基1モルに対して、前記エポキシ基が0.9~2.5モルであることを特徴としている。
 前記樹脂組成物は、熱伝導性シート製造時に、100℃以下の温度で、硬化することなく、熱伝導性フィラーと混合して適度な粘度で捏和することができ、また、このような粘度を少なくとも6時間保持することができる。このため、熱伝導性フィラーを均一に充填・分散させる上で、適度な粘度で十分な捏和時間を確保することができ、捏和工程におけるハンドリング性に優れている。
(樹脂組成物の硬化物)
 本発明の樹脂組成物の硬化物は、後述するように、該樹脂組成物を120℃以上に加熱することにより、硬化反応が進行し、硬化物を生成する。
 硬化物は、主に2種の架橋重合反応から構成されるゲル状のネットワーク構造を有する。
 第1の架橋重合反応は、水添ポリブタジエン系ポリオールと脂肪族ジイソシアネート化合物との反応生成物の末端の、芳香族ヒドロキシ化合物でブロックされたイソシアネート基が脱ブロック化されて、2量化によるウレトジオン、又は3量化によるイソシアヌレートを生成する多量化反応である。これにより、硬化物には、柔軟性やタック性、ゴム弾性等の特性が付与される。
 第2の架橋重合反応は、芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基によるエポキシ化合物のエポキシ基の開環反応である。
 さらに、脱ブロック化されたイソシアネート基とエポキシ化合物のエポキシ基との反応による硬化反応も生じる。
 これらの反応によって形成された硬化物におけるゲル状のネットワークは、相互侵入高分子網目(IPN:Interpenetrating Polymer Network)構造であると考えられ、該樹脂組成物を用いて、熱伝導性フィラーを多量に含む熱伝導性シートを製造した場合、優れた柔軟性を有し、かつ、優れた耐熱老化性等の耐久性能が得られる。
(ブロックウレタンプレポリマー)
 前記樹脂組成物に含まれるブロックウレタンプレポリマーは、脂肪族ジイソシアネート化合物と両末端に水酸基を有する水添ポリブタジエン系ポリオールとの反応生成物において、前記反応生成物が末端に有しているイソシアネート基が、芳香族ヒドロキシ化合物によりブロックされた構造を有している。前記反応生成物における前記脂肪族ジイソシアネート化合物由来の構成単位は、前記水添ポリブタジエン系ポリオール由来の構成単位1モルに対して1.6~2.8モルである。
 なお、上記のようなプレポリマーは、前記反応生成物の構造を1種の化合物として特定することが困難であることから、該プレポリマーの構造も1種の化合物として特定することは困難であり、反応物を用いた表現で表している。
<脂肪族ジイソシアネート化合物>
 ブロックウレタンプレポリマーの構成原料であり、水添ポリブタジエン系ポリオールとの反応物であるイソシアネート化合物としては、脂肪族ジイソシアネート化合物を用いる。脂肪族ジイソシアネート化合物における「脂肪族」とは、「芳香族」ではないことを意味し、置換基の炭化水素基が、直鎖状、分岐状又は環式であってもよい。
 脂肪族ジイソシアネート化合物としては、具体的には、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート(水添MDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、水添MDIやIPDI等は、立体障害が大きく、イソシアネート多量化反応が生じ難く、多量化のしやすさの観点から、比較的単純な構造であるHDIが特に好ましい。
 一方、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)やトルエンジイソシアネート(TDI)等の芳香族ジイソシアネート化合物は、これらを用いて生成したブロックウレタンプレポリマーのウレタン基の凝集力が強く、溶融温度が高い。このため、硬化反応を生じることなく、プレポリマーの状態を維持して、熱伝導性フィラーと混合して捏和することができる温度範囲が狭く、捏和工程におけるハンドリング性に劣る。さらに、芳香族ジイソシアネート化合物由来のウレタン基は、脂肪族ジイソシアネート化合物由来のウレタン基と比べて、ウレタン基の分解温度が低くなる傾向にあり、十分な耐熱老化性が得られない。
 前記反応生成物における脂肪族ジイソシアネート化合物由来の構成単位は、水添ポリブタジエン系ポリオール由来の構成単位1モルに対して1.6~2.8モルであり、好ましくは1.7~2.7モル、さらに好ましくは1.8~2.5モルである。
 脂肪族ジイソシアネート化合物由来の構成単位が1.6モル未満の場合は、ブロックウレタンプレポリマーの分子量の増大に伴い、熱伝導性シートの製造時に該樹脂組成物をバインダーとして捏和する際のハンドリング性に劣り、樹脂組成物とフィラーとの均一な混合が困難となる。一方、脂肪族ジイソシアネート化合物が2.8モルを超える場合、イソシアネートの多量化反応による架橋密度の増加に伴い、樹脂組成物の硬化物において十分な柔軟性が得られない。
<水添ポリブタジエン系ポリオール>
 ブロックウレタンプレポリマーの構成原料であり、前記脂肪族ジイソシアネート化合物との反応物である水添ポリブタジエン系ポリオールは、ブタジエンを原料とし、両末端に水酸基を有するポリオールであって、二重結合残基が水添化されたものである。高分子量のものは、樹脂組成物の硬化物において柔軟性が発現されやすい。一方、低分子量のものは、耐熱性を高めることができる。
 水添ポリブタジエン系ポリオールの数平均分子量は、粘度、耐熱性及び入手容易性等の観点から、800~5000であることが好ましい。なお、本発明における数平均分子量は、JIS K1557-1:2007に準拠して測定した水酸基価に基づいて算出した値である。
 水添ポリブタジエン系ポリオールとしては、例えば、市販品である、GI-3000(数平均分子量3753(カタログ公表値3000))、GI-2000(数平均分子量カタログ公表値2000)、GI-1000(数平均分子量カタログ公表値1000)(いずれも日本曹達株式会社製)等を好適に使用することができる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、GI-3000が特に好ましい。
 ポリウレタン原料として一般的に用いられる、ポリエステル系ポリオール、ポリエーテル系ポリオール、ポリカーボネートジオール等は、耐熱老化性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性において、水添ポリブタジエン系ポリオールに比べて劣るものであり、いずれも好ましくない。
<芳香族ヒドロキシ化合物>
 芳香族ヒドロキシ化合物は、前記反応生成物の末端イソシアネート基のブロック剤として用いられる化合物であり、芳香環を有し、該芳香環を構成する1個以上の水素原子が水酸基に置換された芳香族化合物である。芳香環は、ベンゼン環であることが好ましく、さらに、ベンゼン環の2個の水素原子が水酸基に置換されたベンゼンジオールがより好ましい。芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基が末端イソシアネート基と反応してウレタン結合を形成することにより、前記反応生成物の末端イソシアネート基がブロックされる。
 なお、イソシアネート基のブロック剤には、アミン系化合物もあるが、これは、エポキシ化合物との反応性が高く、ブロックウレタンプレポリマーが容易に硬化しやすくなるため、好ましくない。
 芳香族ヒドロキシ化合物としては、具体的には、フェノール、1-クレゾール、2-クレゾール、3-クレゾール、2,3-ジメチルフェノール、2,4-ジメチルフェノール、2,5-ジメチルフェノール、2,6-ジメチルフェノール、2,3,6-トリメチルフェノール、2,4,6-トリメチルフェノール、2,3,5-トリメチルフェノール、3-イソプロピルフェノール、2-tert-ブチルフェノール、3-tert-ブチルフェノール、4-tert-ブチルフェノール、2,4-ジ-tert-ブチルフェノール、2,5-ジ-tert-ブチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチルフェノール、2,4,6-トリ-tert-ブチルフェノール、2-イソプロピル-5-メチルフェノール、2,6-ジ-tert-ブチル-4-メチルフェノール、2-メトキシフェノール、3-メトキシフェノール、4-メトキシフェノール、2-エトキシフェノール、3-エトキシフェノール、4-エトキシフェノール、2-プロポキシフェノール、3-プロポキシフェノール、4-プロポキシフェノール、1,2-ベンゼンジオール、1,3-ベンゼンジオール(レゾルシノール)、1,4-ベンゼンジオール、1,3,5-ベンゼントリオール、4-tert-ブチルカテコール等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
 これらのうち、レゾルシノールが特に好ましい。レゾルシノールは、イソシアネート基をブロック化した後に脱ブロック化する温度が120℃程度と比較的低いため、イソシアネート基とエポキシ化合物のエポキシ基との反応により樹脂組成物を硬化させる際に、容易に脱ブロック化することができる。
(エポキシ化合物)
 本発明で用いるエポキシ化合物は、エポキシ基を2~6個有するものであり、好ましくは2~5個であり、かつ、平均2.5個以上である。エポキシ基が1個では、樹脂組成物の硬化によりゲル状のネットワークを形成することが困難である。一方、7個以上の場合は、柔軟性を有する好適なゲル状のネットワークを形成することが困難である。
 また、前記エポキシ化合物のエポキシ基は、前記芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基1モルに対して0.9~2.5モルであり、好ましくは0.9~2.2モル、より好ましくは1.0~2.0モル、さらに好ましくは1.0~1.2モルである。エポキシ基が0.9モル未満の場合、耐熱老化性に劣る傾向が見られる。一方、2.5モルを超える場合、樹脂組成物の硬化物が柔軟性に劣るものとなる。
 前記エポキシ化合物は、樹脂組成物の硬化により好適なゲル状のネットワークを形成させるためには、多官能であり、かつ、構造がコンパクトであることが好ましい。このような観点から、分子量が600未満であり、かつ、エポキシ当量が200g/eq未満であることが好ましい。分子量は、200~500であることがより好ましく、さらに好ましくは300~450である。
 また、樹脂組成物における他の反応物との相溶性や、耐熱老化性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性の観点から、グリシジルアミン型エポキシ基を有する化合物が好適に用いられる。具体的には、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタンが特に好ましい。
(硬化触媒)
 前記樹脂組成物における硬化触媒は、前記反応生成物のブロックされているイソシアネート基の脱ブロック化を行い、イソシアネート多量化反応を促進するとともに、エポキシ化合物のエポキシ基と芳香族ヒドロキシ化合物のフェノール性水酸基との反応を促進するものである。
 前記硬化触媒としては、第四級アンモニウム塩が好適に用いられ、より好ましくはテトラアルキルアンモニウム塩が用いられる。
 具体的には、テトラメチルアンモニウム2-エチルヘキサン酸塩、テトラエチルアンモニウム2-エチルヘキサン酸塩、エチルトリメチルアンモニウム2-エチルヘキサン酸塩、トリエチルメチルアンモニウム2-エチルヘキサン酸塩、テトラメチルアンモニウムギ酸塩、テトラエチルアンモニウムギ酸塩、エチルトリメチルアンモニウムギ酸塩、トリエチルメチルアンモニウムギ酸塩、テトラメチルアンモニウムフェノール塩、テトラエチルアンモニウムフェノール塩、エチルトリメチルアンモニウムフェノール塩、トリエチルメチルアンモニウムフェノール塩等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、トリエチルメチルアンモニウム2-エチルヘキサン酸塩が特に好ましい。
 硬化触媒の添加量は、ブロックウレタンプレポリマーとエポキシ化合物の合計量に対して、0.1~1質量%であることが好ましく、より好ましくは0.2~0.9質量%、さらに好ましくは0.3~0.6質量%である。
(添加剤)
 前記樹脂組成物には、ブロックウレタンプレポリマー、エポキシ化合物及び硬化触媒以外に、該樹脂組成物の硬化物の使用目的や求められる特性に応じて、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤等の添加剤が添加されていてもよい。これらの添加剤は、樹脂組成物中において他の成分との相溶性を有しているものが好ましい。各添加剤は、必要に応じて任意に添加されるものであり、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
 難燃剤としては、例えば、ホスファゼン化合物、縮合リン酸エステル等が挙げられる。難燃剤の添加量は、ブロックウレタンプレポリマーとエポキシ化合物の合計量に対して、1~20質量%であることが好ましく、より好ましくは1~15質量%、さらに好ましくは3~12質量%である。
 可塑剤としては、例えば、キシレン系樹脂、流動パラフィン、エステル系等の可塑剤が挙げられる。
 酸化防止剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系等の酸化防止剤が挙げられる。
 可塑剤や酸化防止剤等の各添加量は、ブロックウレタンプレポリマーとエポキシ化合物の合計量に対して、0.5~10質量%であることが好ましく、より好ましくは0.7~8質量%、さらに好ましくは0.8~5質量%である。
 なお、樹脂組成物のうち、溶剤を除く含有成分中のブロックウレタンプレポリマーとエポキシ化合物の合計量は、樹脂組成物の硬化物が優れた特性を発揮できるようにする観点から、75~100質量%であることが好ましく、より好ましくは80~100質量%、さらに好ましくは85~100質量%である。
[樹脂組成物の製造方法]
 本発明の樹脂組成物は、その製造方法は特に限定されるものではないが、本発明の製造方法により好適に製造することができる。
 本発明の樹脂組成物の製造方法は、前記脂肪族ジイソシアネート化合物と前記水添ポリブタジエン系ポリオールとを、ウレタン化触媒存在下で反応させて、末端にイソシアネート基を有する前記反応生成物を得る工程(1)と、前記反応生成物に前記芳香族ヒドロキシ化合物を添加し、イソシアネート基のブロック化反応を行い、前記ブロックウレタンプレポリマーを得る工程(2)と、前記ブロックウレタンプレポリマーに、少なくとも、前記エポキシ化合物及び硬化触媒を配合し、前記樹脂組成物を得る工程(3)とを経るものである。
(工程(1))
 工程(1)においては、脂肪族ジイソシアネート化合物と水添ポリブタジエン系ポリオールとを、ウレタン化触媒存在下で反応させて、末端にイソシアネート基を有する反応生成物を得る。
<ウレタン化触媒>
 工程(1)で得られる反応生成物は、脂肪族ジイソシアネート化合物のイソシアネート基と水添ポリブタジエン系ポリオールの両末端の水酸基とが、ウレタン結合を形成するウレタン化反応によって生じる。このようなウレタン化反応は、反応促進のため、ウレタン化触媒を用いて行うことが好ましい。
 ウレタン化触媒を用いずにウレタン化反応を進行させるためには、100℃以上に加熱する必要があり、このような高温下では、脂肪族ジイソシアネート化合物が揮発しやすくなり、反応系が不均一になりやすく、好ましくない。
 ウレタン化触媒は、特に限定されるものではないが、例えば、1,8-ジアザビシクロ(5.4.0)ウンデセン-7(DBU)、1,5-ジアザビシクロ[4.3.0]ノネン-5(DBN)等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、DBUが好適に用いられる。
 ウレタン化触媒の添加量は、ウレタン化反応が十分に促進される量であればよく、脂肪族ジイソシアネート化合物、水添ポリブタジエン系ポリオール及びウレタン化触媒の合計質量に対して、0.01~0.5質量%であることが好ましく、より好ましくは0.01~0.2質量%、さらに好ましくは0.02~0.1質量%である。
(工程(2))
 工程(2)においては、前記工程(1)で得られた反応生成物に芳香族ヒドロキシ化合物を添加し、イソシアネート基のブロック化反応を行い、ブロックウレタンプレポリマーを得る。
 芳香族ヒドロキシ化合物の添加量は、樹脂組成物の粘度の上昇抑制や、該樹脂組成物の硬化物の柔軟性等の観点から、該芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基が、前記脂肪族ジイソシアネート化合物のイソシアネート基1モルに対して0.9~1.1モルとなる量であることが好ましく、より好ましくは1.0モル、すなわち同量である。
<溶剤>
 芳香族ヒドロキシ化合物によるブロック化反応は、粘度の上昇を伴う。また、芳香族ヒドロキシ化合物は、その融点以上で溶融した後、ブロック化反応を開始するが、そのような高温下では、可逆反応である脱ブロック化反応も生じるため、ブロック化反応を完結させることが困難である。
 このため、ブロック化反応を効率的に完結させるためには、反応温度を80~60℃、好ましくは70℃程度にまで低下させ、かつ、適宜、溶剤を用いて反応物を希釈して、反応系の粘度を低下させることが好ましい。
 溶剤としては、反応物の溶解性等の観点から、例えば、トルエン、テトラヒドロフラン(THF)等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。これらのうち、揮発性や低吸湿性等の観点から、トルエンが好適に用いられる。
 また、得られた樹脂組成物を用いて熱伝導性シートを製造する際、混合される熱伝導性フィラーの充填性・分散性を確保するため、ブロックポリウレタンプレポリマーは、例えば、THF等の溶剤を用いて希釈した溶液として調製しておくことが好ましい。
 このときのブロックポリウレタンプレポリマー溶液の濃度は、熱伝導性シートを製造する際の熱伝導性フィラーの充填性・分散性の確保及び製造の効率化等の観点から、20~60質量%であることが好ましく、より好ましくは30~50質量%、さらに好ましくは35~45質量%である。
(工程(3))
 工程(3)においては、前記工程(2)で得られたブロックウレタンプレポリマーに、少なくとも、エポキシ化合物及び硬化触媒を配合し、樹脂組成物を得る。
 樹脂組成物は、ブロックウレタンプレポリマーに、エポキシ化合物及び硬化触媒を配合した後、均一に混合されたものであることが好ましい。混合方法は、樹脂組成物中で配合物を均一に溶解・分散させることができれば、特に限定されるものではない。例えば、配合物を密閉容器内に収容して容器ごと振とうして混合してもよく、また、容器内に収容した配合物を撹拌羽根により撹拌して混合してもよい。
 前記樹脂組成物には、ブロックウレタンプレポリマー、エポキシ化合物及び硬化触媒以外に、該樹脂組成物の硬化物の使用目的や求められる特性に応じて、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤等の上述したような添加剤を添加してもよい。
[熱伝導性軟質シート]
 本発明の熱伝導性軟質シートは、上記の本発明の樹脂組成物及び熱伝導性無機フィラーを含む混合組成物が硬化してなる樹脂シートである。そして、JIS K 7312:1996の硬さ試験タイプCに準拠して測定した硬さが95以下であることを特徴とするものである。
 本発明の樹脂組成物をバインダーとして用いた熱伝導性シートは、優れた柔軟性を有する熱伝導性軟質シートである。前記硬さが95以下であれば、熱伝導性シートとして好適に使用することができる柔軟性を有していると言える。
 前記硬さは、具体的には、アスカーC型デュロメーターを用いて、下記実施例に記載の方法により測定される値である。
 なお、本発明の熱伝導性シートは、その使用態様は特に限定されるものではなく、従来の熱伝導性シートの使用態様と同様に適用することができる。
(熱伝導性無機フィラー)
 本発明の熱伝導性軟質シートにおいては、熱伝導性フィラーとして無機フィラーを用いる。熱伝導性無機フィラーとしては、絶縁性の観点から、例えば、マグネシア、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、シリカ等が挙げられる。これらは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。また、絶縁性を損なわない範囲において、アルミニウム粉、カーボンブラック、黒鉛粉等を配合してもよい。熱伝導性無機フィラーの形状は、特に限定されるものではなく、例えば、破砕状、球状、板状等が挙げられる。
 性能及びコストのバランスを勘案すると、破砕マグネシアと球形マグネシアと球形アルミナとの混合物や、球形マグネシアと粒径の異なる2種の球形アルミナとの混合物、あるいはまた、破砕マグネシアと破砕窒化アルミニウムの混合物等が好ましい。この場合の混合物における混合比は、バインダーである樹脂組成物との親和性、樹脂組成物との混合時の分散流動性や粘度、さらに、熱伝導性軟質シートの燃焼性等を考慮して、適宜定めることができる。
 熱伝導性無機フィラーの粒径は、バインダーである樹脂組成物への充填・分散性、また、熱伝導性軟質シートの柔軟性が損なわれない程度であることが好ましく、具体的には、平均粒径が0.1~150μmであることが好ましく、より好ましくは0.5~100μm、さらに好ましくは1~80μmである。なお、本発明における熱伝導性無機フィラーの平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置で求めた粒度分布における累積体積50%における粒径である。
 前記熱伝導性無機フィラーは、バインダーである樹脂組成物との親和性を高める観点から、カップリング剤で表面処理しておくことが好ましい。カップリング剤としては、具体的には、アルミニウムキレート化合物が好適に用いられる。その中でも、特に、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレートが好ましい。
 アルミニウムキレート化合物は、熱伝導性無機フィラーの合計質量に対して0.1~5質量%添加することが好ましく、より好ましくは0.3~2質量%、さらに好ましくは0.5~1.5質量%である。
 表面処理は、樹脂組成物との親和性を効果的に高める観点から、THF中に、熱伝導性無機フィラー及びアルミニウムキレート化合物を分散させた後、THFを留去し、乾燥させることにより行うことが好ましい。
[熱伝導性軟質シートの製造方法]
 本発明の熱伝導性軟質シートは、その製造方法は特に限定されるものではないが、本発明の製造方法により好適に製造することができる。
 本発明の熱伝導性軟質シートの製造方法は、前記樹脂組成物と、少なくとも、前記熱伝導性無機フィラーとを混合し、前記混合組成物を調製する工程(4)と、前記混合組成物を捏和し、圧延して、未硬化の前駆体を得る工程(5)と、前記前駆体を120~250℃で加圧して硬化させることにより、前記熱伝導性軟質シートを得る工程(6)とを経るものである。
 本発明の製造方法によれば、工程(6)で加圧加熱する際に、均一な状態の混合組成物中の樹脂組成物の硬化反応を開始・進行させることができるため、製造時のハンドリング性に優れており、均一な熱伝導性軟質シートを容易に得ることができる。
(工程(4))
 工程(4)においては、樹脂組成物と、少なくとも、熱伝導性無機フィラーとを混合し、混合組成物を調製する。
 前記樹脂組成物は、熱伝導性無機フィラーのバインダーとして混合され、上述したように、難燃剤、可塑剤、酸化防止剤等の添加剤も適宜添加されていてもよく、また、混合を容易とするために、溶剤で希釈したものを用いてもよい。
<配合量>
 樹脂組成物と熱伝導性無機フィラーとの配合比は、特に限定されるものではなく、所望の熱伝導性能や柔軟性等に応じて適宜調整することができる。樹脂組成物の配合量は、熱伝導性無機フィラーの合計質量を100質量部とした場合、これに対して5~25質量部であることが好ましく、より好ましくは7~20質量部、さらに好ましくは10~15質量部である。
<混合方法>
 樹脂組成物と熱伝導性無機フィラーとの混合方法は、特に限定されるものではない。樹脂組成物を溶剤で希釈して用いる場合には、例えば、熱伝導性無機フィラーとともに、自転公転ミキサー等の撹拌機や分散機等を用いて混合した後、溶剤を留去や乾燥により除去することにより、混合組成物を得ることができる。また、溶剤を用いない場合には、バルク状態で、3本ロールミル等の混練機を用いて、樹脂組成物と熱伝導性無機フィラーとを配合することにより、混合組成物を得ることができる。
(工程(5))
 工程(5)においては、前記工程(4)で得られた混合組成物を捏和し、圧延して、未硬化の前駆体を得る。
 捏和及び圧延は、例えば、熱平プレス機等のプレス装置を用いて行うことができる。混合組成物が未硬化の状態を維持することができるように、90℃以下の温度で行う。また、混合組成物が均一な状態となるように、加圧する圧力を変えながら、繰り返し行うことが好ましい。
 圧延の際は、前駆体と圧延を行うプレス機に対する接着を防止する観点から、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等のフッ素系樹脂シート等を介して行うようにしてもよい。
 なお、均一な熱伝導性軟質シートを得るため、前駆体は、工程(6)の前に、脱泡処理しておくことが好ましい。脱泡処理は、例えば、150℃未満の温度に加熱して、2~10分程度の短時間で真空脱泡することが好ましい。
 前駆体の形状は、特に限定されるものではないが、工程(6)でシート状に成形すること、また、脱泡を容易とする観点から、平板状としておくことが好ましい。
(工程(6))
 工程(6)においては、前記工程(5)で得られた未硬化の前駆体を120~250℃で加圧して硬化させることにより、前記熱伝導性軟質シートを得る。この工程で120~250℃で加熱することにより、樹脂組成物の硬化反応が開始・進行し、混合組成物の硬化体からなる均質なシート成形体が得られる。
 加圧加熱は、通常用いられる熱プレス機により行うことができ、これによりシート成形することができる。この際、前駆体と熱プレス機に対する接着を防止する観点から、前記圧延の場合と同様に、PTFE等のフッ素系樹脂シート等を介して行うようにしてもよい。
 加熱温度は、樹脂組成物の硬化反応を開始し、適度に進行させる観点から、120~250℃であることが好ましく、より好ましくは170~230℃、さらに好ましくは185~200℃とする。
 加圧圧力及び加圧時間は、所望のシート成形体の厚みや前駆体の量等に応じて、適宜設定される。通常は、0.1~5MPa程度、5~60分程度である。
[放熱構造]
 本発明の放熱構造は、上記のような本発明の熱伝導性軟質シートが、発熱体と放熱体とで挟装されているものである。本発明の熱伝導性軟質シートを、発熱体と放熱体との間に挟装することにより、発熱体の放熱を効率的に行うことができる。また、本発明の熱伝導性軟質シートは、シリコーン系材料を含まないため、本発明の放熱構造によれば、低分子シロキサンの揮発による電子・電気デバイスの接点障害や導通不良等の問題を生じることがない。
(発熱体・放熱体)
 発熱体は、特に限定されるものではなく、電気・電子デバイスにおいて、使用時に150℃以下の発熱を伴う電子部材、例えば、LEDやCPU、パワーIC等が適用対象として挙げられる。
 放熱体も、特に限定されるものではなく、電気・電子デバイスにおいて、従来、前記発熱体の放熱体として用いられているものでよく、例えば、ヒートシンクや金属フレーム、放熱板等が適用対象として挙げられる。
 なお、熱伝導性軟質シートの挟装方法及び挟装態様は、特に限定されるものではなく、従来の熱伝導性シートと同様に取り扱うことができる。
 以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
[ブロックウレタンプレポリマー(A)の製造]
 下記の製造例に示す方法により、ブロックウレタンプレポリマー(A1)~(A5)を製造した。各ブロックウレタンプレポリマーの製造において使用した原料を以下に示す。
・脂肪族ジイソシアネート化合物(a1)
 ヘキサメチレンジイソシアネート;「デスモジュールH」、住化コベストロウレタン株式会社製
・ポリオール(a2)
 (a2-1)水添ポリブタジエン系ポリオール;「GI-3000」、日本曹達株式会社製、分子量3753、水酸基価29.9KOHmg/g
 (a2-2)ポリエステル系ポリオール:3-メチル-1,5-ペンタンジオールのアジピン酸エステル;「P3010」、株式会社クラレ製、分子量3082、水酸基価36.4KOHmg/g
 (a2-3)ポリエーテル系ポリオール:3-メチルテトラヒドロフランとTHFの開環重合体(推定);「PTG-L3000」、保土谷化学工業株式会社製;分子量2992、水酸基価37.2KOHmg/g
・イソシアネート基ブロック剤(a3)
 (a3-1)レゾルシノール;試薬特級;和光純薬株式会社製
 (a3-2)エチレンジアミン:試薬特級;和光純薬株式会社製
・ウレタン化触媒
 1,8-ジアザビシクロ[5.4.0]ウンデセン-7(DBU)、サンアプロ株式会社製
・溶剤
 トルエン;試薬特級、和光純薬株式会社製、モレキュラーシーブ4Aで脱水処理したもの
 THF;試薬特級、和光純薬株式会社製
(製造例1)ブロックウレタンプレポリマー(A1)の製造
 300mlセパラブルフラスコに、脂肪族ジイソシアネート化合物(a1)3.26g、及びポリオール(a2-1)34.59gを入れ、撹拌羽根、撹拌モーター、ジムロート冷却管、及び窒素導入管を取り付けた。フラスコ内に毎分200mlの流量で窒素パージを行い、該フラスコを75℃のオイルバスに浸漬して、30rpmにて5分間撹拌し、予備混合を行った後、回転数を150rpmに上げて反応を行った。
 5分後、フラスコ内の内容物が十分に均一であることを確認し、ウレタン化触媒としてDBU0.02gを添加した。3時間後、内容物について赤外線吸収スペクトル(IRスペクトル)を測定したところ、水酸基に由来する3300cm-1のシグナルの消失が確認された。
 オイルバスの温度を125℃に昇温し、フラスコが十分に加熱された後、イソシアネート基ブロック剤(a3-1)2.13gを投入し、400rpmにて3分間撹拌した後、オイルバスの温度を110℃に降温し、50rpmにて撹拌を継続した。フラスコ内の温度が110℃になったことを確認した後、トルエン22.16gを加えた。撹拌速度を徐々に上げて、150rpmで固定し、オイルバスの温度を70℃に降温し、3時間反応させた。内容物について、IRスペクトルにて、イソシアネート基由来の2270cm-1のシグナルの消失を確認した。
 室温まで放冷後、THF37.84gを加え、内容物が均一になるまで撹拌し、ブロックウレタンプレポリマー(A1)溶液100.00g(濃度40.0質量%(計算値))を得た。
(製造例2~7)ブロックウレタンプレポリマー(A2)~(A7)の製造
 製造例1において、下記表1の製造例2~7に示す原料配合に変更し、それ以外については、製造例1と同様にして、ブロックウレタンプレポリマー(A2)~(A7)溶液を得た。
(製造例8)ブロックウレタンプレポリマー(A8)の製造
 500mlセパラブルフラスコに、脂肪族ジイソシアネート化合物(a1)3.10g、及びポリオール(a2-1)34.59gを入れ、撹拌羽根、撹拌モーター、ジムロート冷却管、及び窒素導入管を取り付けた。フラスコ内に毎分200mlの流量で窒素パージを行い、該フラスコを75℃のオイルバスに浸漬して、30rpmにて5分間撹拌し、予備混合を行った後、回転数を150rpmに上げて反応を行った。
 5分後、フラスコ内の内容物が十分に均一であることを確認し、ウレタン化触媒としてDBU0.02gを添加した。3時間後、内容物について赤外線吸収スペクトル(IRスペクトル)を測定したところ、水酸基に由来する3300cm-1のシグナルの消失が確認された。これに、トルエン339.39gを投入し、10.0質量%トルエン溶液を得た。
 2000mlセパラブルフラスコに、イソシアネート基ブロック剤(a3-2)の5質量%THF溶液553gを投入した。フラスコ内を窒素パージし、水槽内で5℃に冷却した後、300rpmにて撹拌しながら、上記で得られた脂肪族ジイソシアネート化合物(a1)とポリオール(a2-1)との反応生成物のトルエン溶液を滴下ロートにて3時間で滴下した。滴下終了後、水槽の温度を40℃に昇温し、150rpmにて1時間撹拌して反応を行った。内容物について、IRスペクトルにて、イソシアネート基由来の2270cm-1のシグナルの消失を確認した。
 前記内容物中の溶剤及び余剰のイソシアネート基ブロック剤(a3-2:エチレンジアミン)を、ロータリーエバポレーターにて留去し、さらに、160℃で3日間、真空乾燥処理して、ブロックウレタンプレポリマーの精製物を得た。
 得られたブロックウレタンプレポリマー40gを300mlセパラブルフラスコに入れた。このフラスコ内に、トルエン22.22g及びTHF37.78gの混合溶媒(合計60.00g)を投入し、窒素雰囲気下、150rpmで撹拌しながら、90℃のオイルバス中で5時間還流し、ブロックウレタンプレポリマー(A8)溶液(濃度40.0質量%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
[樹脂組成物の製造]
 下記の実施例及び比較例に示す方法により、各樹脂組成物を製造した。各樹脂組成物の製造において使用した原料を以下に示す。
・ブロックウレタンプレポリマー(A)
 上記製造例1~8で製造したブロックウレタンプレポリマー(A1)~(A8)
・エポキシ化合物(B)
 テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン;「エポトートYH-434L」、新日鉄住金化学株式会社製、エポキシ当量118.1g/eq
・硬化触媒(C)
 トリエチルメチルアンモニウム2-エチルヘキサン酸塩;「U-CAT 18X」、サンアプロ株式会社製
・添加剤
 酸化防止剤:3,9-ビス[2-〔3-(3-tert-ブチル-4-ヒドロキシ-5-メチルフェニル)ピロピオニロキシ〕-1,1-ジメチルエチル]-2,4,8,10-テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン;「スミライザー(登録商標) GA-80」、住友化学株式会社製
 難燃剤:ホスファゼン系難燃剤;「SPB-100」、大塚化学株式会社製
 可塑剤:キシレン系樹脂「ニカノール(登録商標) LR」、フドー株式会社製
・THF
 試薬特級、和光純薬株式会社製
(実施例1)
 250mlポリエチレン製広口瓶に、ブロックウレタンプレポリマー(A1)溶液100.00g、エポキシ化合物(B)の50.5質量%THF溶液9.53g、硬化触媒(C)の10.0質量%THF溶液2.24g、添加剤として酸化防止剤0.45g、難燃剤4.48g及び可塑剤1.34gを入れ、振とうして混合し、樹脂組成物溶液(濃度43.46質量%)を得た。
(実施例2~7、比較例1~7)
 実施例1において、下記表2の実施例2~7及び比較例1~7に示す原料配合に変更し、それ以外については、実施例1と同様にして、各樹脂組成物溶液を得た。
 なお、比較例7の樹脂組成物溶液は、調製中に溶液粘度が上昇し、これをシート成形体の製造に用いることは困難であった。イソシアネート基ブロック剤(a3-2)の末端アミノ基とエポキシ化合物(B)との反応による重合反応が極めて速いためであると考えられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
[熱伝導性無機フィラーの調製]
(調製例1)熱伝導性無機フィラー(F1)
 100mlポリエチレン製広口瓶に、破砕マグネシア(平均粒径60μm)44.75g、球形マグネシア(平均粒径20μm)21.05g、及び球形アルミナ(平均粒径7μm)10.40gを入れ、振とうして混合した。
 これに、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート0.87g、及びTHF22.86gを添加し、振とうして混合した。
 その後、自転公転ミキサーを用いて、2000rpmで2分間撹拌し、次いで、超音波洗浄機にて30分間分散処理し、再び、自転公転ミキサーにて2000rpmで2分間撹拌した。そして、内容物を60℃で温風乾燥し、さらに、70℃で5時間真空乾燥してTHFを除去し、熱伝導性無機フィラー(F1)を得た。
(調製例2)熱伝導性無機フィラー(F2)
 100mlポリエチレン製広口瓶に、球形マグネシア(平均粒径20μm)43.47g、球形アルミナ(平均粒径5μm)22.60g、及び球形アルミナ(平均粒径3μm)10.13gを入れ、振とうして混合した。
 これに、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート0.86g、及びTHF22.86gを添加し、振とうして混合した。
 その後の処理は、調製例1と同様にして、熱伝導性無機フィラー(F2)を得た。
(調製例3)熱伝導性無機フィラー(F3)
 100mlポリエチレン製広口瓶に、破砕マグネシア(平均粒径60μm)54.94g及び破砕窒化アルミニウム(平均粒径13μm)21.26gを入れ、振とうして混合した。
 これに、アルキルアセトアセテートアルミニウムジイソプロピレート0.87g、及びTHF22.86gを添加し、振とうして混合した。
 その後の処理は、調製例1と同様にして、熱伝導性無機フィラー(F3)を得た。
[シート成形体(熱伝導性軟質シート)の製造]
(実施例8)
 50mlスクリュー管瓶に、熱伝導性無機フィラー(F1)を10.00g及び実施例1の樹脂組成物溶液2.84gを入れ、自転公転ミキサーを用いて、2000rpmで2分間撹拌し、次いで、超音波洗浄機にて30分間分散処理し、再び、自転公転ミキサーにて2000rpmで2分間撹拌し、混合組成物を調製した。この混合組成物をステンレス製バットに取り出し、バットを80℃のホットプレートに載せて1時間加熱した後、90℃で30分間真空乾燥し、溶剤を揮発させて除去した。
 溶剤を除去した混合組成物約11gを、90℃の熱平プレス機を用いて、厚み200μmのPTFEシートの間に、サイズ約30mmの塊状の混合組成物を挟み込み、上下のPTFEシートの外面から加圧を繰り返すことにより、捏和し、圧延した。捏和及び圧延は、圧力1.0kNで10回、その後の10回は、1.1kNから1回毎に0.1kNずつ圧力を高くして加圧し、かつ、1回毎に折り畳みながら、計20回繰り返して行い、最終厚みが約700μm、径が約80mmの平板状の未硬化の前駆体を得た。そして、この前駆体の上面側のPTFEシートを剥ぎ取り、140℃で3分間真空脱泡を行った。
 脱泡した前駆体、及び厚み500μmのシム2枚を、厚み200μmのPTFEシートの間に挟み込み、小型圧縮成形機にて、185℃で、1.2kNで30秒間、5kNで2分間、10kNで12分30秒、加圧加熱した。さらに、1.2kNで15分間加圧加熱し、最終厚みが約500~650μm、径が約100mmのシート成形体である熱伝導性軟質シートを得た。
(実施例9~14、比較例8~13)
 実施例8において、下記表3の実施例9~14及び比較例8~13に示す樹脂組成物及び熱伝導性無機フィラーに変更し、それ以外については、実施例8と同様にして、各シート成形体を得た。
[測定評価]
 上記実施例及び比較例で得られた各シート成形体について、以下の各種測定評価を行った。これらの測定評価結果を表3に示す。
(展延性)
 捏和時の展延性は、前駆体を得る工程において硬化反応が進行しているか否かの指標となる。
 前駆体を得る工程で硬化反応が進行する樹脂組成物は、前駆体の展延性に劣り、熱伝導性シートの成形性に劣る。
 評価は、前駆体を得る工程において、目視判定で行った。判定基準は、以下のとおりである。
  ◎:厚み約700μmまで展延可能であり、前駆体に亀裂がなく、表面が均一である。
  〇:厚み約800μmまでは展延可能であり、前駆体に亀裂がなく、表面が均一である。
  △:900μm以上の厚みまでしか展延できないが、前駆体に亀裂がなく、表面が均一である。
  ×:前駆体に亀裂が入る、又は、表面が不均一であり、凸凹がある。
(平均厚み)
 シート成形体について、デジタルシックネスゲージ(「SMD-540S2」、株式会社テクロック製)にて、任意の5箇所で厚みを測定し、これらの平均値を平均厚みとした。
 平均厚みが500~700μmであれば、成形性に優れていると言える。
(表面の状態)
 シート成形体の表面の状態は、樹脂組成物の硬化反応開始時の反応物について、適度な粘度が維持されているか否かの指標となる。
 硬化反応の開始時に、反応物が適度な粘度を維持していない場合、樹脂組成物と熱伝導性無機フィラーとが分離しやすくなり、均質なシート成形体を得ることが困難となる。特に、シート成形体の端部に、巣が入ったり、ひび割れが生じたりして、熱伝導性シートとしての使用は困難となる。
 評価は、得られたシート成形体の表面について、目視判定で行った。判定基準は、以下のとおりである。
  ◎:巣やひび割れがなく、表面全体が均一である。
  〇:端から3mm以内には巣やひび割れがあるものの、それ以外の部分の表面は均一である。
  △:端から10mm以内には巣やひび割れがあるものの、それ以外の部分の表面は均一である。
  ×:端から10mm以上の箇所(中央部付近)にも巣やひび割れがある。
(灰分濃度差)
 シート成形体における灰分濃度のばらつきは、熱伝導性無機フィラーの分散性の指標となる。シート成形体の中央と端との灰分濃度差が大きい場合には、シート成形体の熱伝導率にばらつきが生じることとなる。
 評価は、示差熱天秤(TG-DTA;「TG8120」、株式会社リガク製)にて、シート成形体の中央及び端の各サンプルを、空気中、10℃/分で、室温から800℃まで加熱し、重量減少率[%]を測定することにより行った。中央と端の重量減少率の差が、両者の灰分濃度差に対応するものとして判定を行った。判定基準は、以下のとおりである。
  ◎:重量減少率の差が1%未満
  〇:重量減少率の差が1%以上1.5%未満
  △:重量減少率の差が1.5%以上2%未満
  ×:重量減少率の差が2%以上
(硬さ)
 シート成形体の硬さは、柔軟性の指標となる。
 JIS K 7312:1996の硬さ試験タイプCに準拠して測定した硬さの値が大きい方が硬いことを示しており、95以下であれば、熱伝導性シートとして十分な柔軟性を有していると言える。
 測定は、シート成形体を厚みが20mm以上(約20mm)となるように積層したサンプルについて、アスカーC型デュロメーター(「アスカーゴム硬度計C型」、高分子計器株式会社製)を用いて行った。
 なお、比較例11は、硬すぎて測定不能であったため、表3において「-」と表記した。
(タック性)
 シート成形体のタック性は、熱伝導性シートがこれに接する発熱体と放熱体との間でズレを生じやすいか否かの指標となる。
 タック性が低い場合は、熱伝導性シートの使用時の発熱体と放熱体との密着度が不十分となり、十分な熱伝導性を発揮することが困難となる。
 評価は、以下に示す方法で行った。この方法での測定値が1.5N以上であれば、タック性が良好であると言える。
 温度25℃にて、150mm×150mm×厚み3mmのアルミニウム板上にシート成形体を載せ、その上に15mm角のアルミニウム製ヒートシンク(側縁部に針金で持ち手を付けたもの)を載せた。メカニカルフォースゲージ(「FB-20N」、株式会社イマダ製)を用いて、ヒートシンクの上から、20Nの力で押しつけて10秒間保持した後、持ち手を引っ張り、引き剥がしに要する力を測定することにより行った。
(熱伝導率)
 熱伝導率は、サンプルの密度、比熱及び熱拡散率の積で表される。熱伝導率が3.0W/(m・K)以上であれば、十分な熱伝導率を有していると言える。
 密度、比熱及び熱拡散率は、それぞれ、以下に示す方法により測定した。
<密度>
 直径9mmの彫刻刃付きポンチを用いてシート成形体を打ち抜き、厚み及び重量を測定して算出した。
<熱拡散率>
 レーザーフラッシュ法にて評価した。測定条件は、以下のとおりである。
  測定装置:「LFA447NanoFlash(登録商標)」、ネッチ社製
  サンプル:10mm×10mm
  サンプルホルダー:NanoFlash10.0sq
  測定モデル:単層
  測定温度:25.0±1.0℃
  1測定点あたりのショット数:3回
  パルス幅変調:中
  測定時間:1000ms
  温度上昇曲線と解析モデルのフィッティング:Cowan+pulse correction
<比熱>
 示差走査熱量計(DSC;「Thermo Plus DSC8230」、株式会社リガク製)を用いて、α-アルミナを標準物質として測定した。
(耐熱老化性)
 シート成形体をギヤー老化試験機(「TG-100」、スガ試験機株式会社製)にて、150℃で1000時間処理した後の熱伝導率保持率及びゴム状弾性域上限温度により評価した。熱伝導率保持率が高く、ゴム状弾性域上限温度が処理前後で変化していない場合は、耐熱老化性に優れていると言える。
<熱伝導率保持率>
 処理後のサンプルの熱伝導率を上記測定方法により求め、未処理サンプルの熱伝導率に対する比率を熱伝導率保持率とした。
<ゴム状弾性域上限温度>
 処理前後のサンプルの貯蔵弾性率を測定することにより、ゴム状弾性域上限温度を求めた。測定条件は、以下のとおりである。
  測定装置:熱機械的分析装置(「TMA/SS6100」、セイコーインスツル株式会社製)
  周波数:0.1Hz
  振幅:1.0mN
  温度:25℃~350℃
  昇温レート:10℃/分
 判定基準は、以下のとおりである。
  ○:処理前後でゴム状弾性域上限温度が変化しない又は5℃未満低下
  △:処理前後でゴム状弾性域上限温度が5℃以上20℃未満低下
  ×:処理前後でゴム状弾性域上限温度が20℃以上低下
(耐湿熱性)
 シート成形体を恒温恒湿器(「PH-2KT-E」、エスペック株式会社製)にて、80℃、95%RHで1000時間処理した後の熱伝導率保持率及びゴム状弾性域上限温度により評価した。熱伝導率保持率が高く、ゴム状弾性域上限温度が処理前後で変化していない場合は、耐湿熱性に優れていると言える。
 熱伝導率保持率及びゴム状弾性域上限温度は、耐熱老化性評価の場合と同様にして求めた。
(耐熱衝撃性)
 シート成形体を冷熱サイクル試験機(「TSA-71S」、エスペック株式会社製)にて、-30℃~100℃、1時間での昇降温を1サイクルとし、これを1000サイクル繰り返して処理した後の熱伝導率保持率及びゴム状弾性域上限温度により評価した。熱伝導率保持率が高く、ゴム状弾性域上限温度が処理前後で変化していない場合は、耐熱衝撃性に優れていると言える。
 熱伝導率保持率及びゴム状弾性域上限温度は、耐熱老化性評価の場合と同様にして求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示した結果から分かるように、実施例8~14のシート成形体は、樹脂組成物の捏和時の展延性に優れ、表面の状態も良好で、ほぼ均一であり、熱伝導性シートとしての十分な熱伝導性、柔軟性及びタック性を有していると言える。また、耐久性能を表す耐熱性、耐湿熱性及び耐熱衝撃性にも優れている。

Claims (11)

  1.  ブロックウレタンプレポリマー、エポキシ化合物及び硬化触媒を含み、
     前記ブロックウレタンプレポリマーは、脂肪族ジイソシアネート化合物と両末端に水酸基を有する水添ポリブタジエン系ポリオールとの反応生成物において、前記反応生成物が末端に有しているイソシアネート基が、芳香族ヒドロキシ化合物によりブロックされており、
     前記反応生成物における前記脂肪族ジイソシアネート化合物由来の構成単位が、前記水添ポリブタジエン系ポリオール由来の構成単位1モルに対して1.6~2.8モルであり、
     前記エポキシ化合物は、エポキシ基を2~6個有し、前記芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基1モルに対して、前記エポキシ基が0.9~2.5モルである、樹脂組成物。
  2.  前記エポキシ化合物は、分子量が600未満であり、かつ、エポキシ当量が200g/eq未満である、請求項1に記載の樹脂組成物。
  3.  前記水添ポリブタジエン系ポリオールは、数平均分子量が800~5000である、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
  4.  前記芳香族ヒドロキシ化合物がレゾルシノールである、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  5.  前記硬化触媒が第四級アンモニウム塩である、請求項1~4のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
  6.  請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物の製造方法であって、
     前記脂肪族ジイソシアネート化合物と前記水添ポリブタジエン系ポリオールとを、ウレタン化触媒存在下で反応させて、末端にイソシアネート基を有する反応生成物を得る工程と、
     前記反応生成物に前記芳香族ヒドロキシ化合物を添加し、前記イソシアネート基のブロック化反応を行い、前記ブロックウレタンプレポリマーを得る工程と、
     前記ブロックウレタンプレポリマーに、少なくとも、前記エポキシ化合物及び前記硬化触媒を配合し、前記樹脂組成物を得る工程とを含む、樹脂組成物の製造方法。
  7.  前記ブロックウレタンプレポリマーを得る工程において、前記芳香族ヒドロキシ化合物を、該芳香族ヒドロキシ化合物の水酸基が、前記脂肪族ジイソシアネート化合物のイソシアネート基1モルに対して0.9~1.1モルとなるように添加する、請求項6に記載の樹脂組成物の製造方法。
  8.  請求項1~5のいずれか1項に記載の樹脂組成物及び熱伝導性無機フィラーを含む混合組成物が硬化してなる樹脂シートであり、
     JIS K 7312:1996の硬さ試験タイプCに準拠して測定した硬さが95以下である、熱伝導性軟質シート。
  9.  前記熱伝導性無機フィラーが、アルミニウムキレート化合物で表面処理されている、請求項8に記載の熱伝導性軟質シート。
  10.  請求項8又は9に記載の熱伝導性軟質シートの製造方法であって、
     前記樹脂組成物と、少なくとも、前記熱伝導性無機フィラーとを混合し、前記混合組成物を調製する工程と、
     前記混合組成物を捏和し、圧延して、未硬化の前駆体を得る工程と、
     前記前駆体を120~250℃で加圧して硬化させることにより、前記熱伝導性軟質シートを得る工程とを含む、熱伝導性軟質シートの製造方法。
  11.  請求項8又は9に記載の熱伝導性軟質シートが、発熱体と放熱体とで挟装されている放熱構造。
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