CN102051140B - 热传导性组合物 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热传导性组合物，该热传导性组合物在常温下保持稳定的注射排出性且表面粘性在较短时间内消失，由此，能够防止在使用之处发生垃圾附着、高温时发生液体滴下或渗透污染等，适宜用作DVD等的光学拾取器部位上的粘结剂和放热材料。本发明的一液型热传导性组合物，其特征在于，包括在常温下液状的平均分子量为1000以上的有机聚合物、热塑性树脂、能够使所述热塑性树脂溶解的溶剂和热传导性填料，使用时，在常温下所述组合物的内部实质上长时间地保持液状或者浆状，且表面在短时间内呈非粘性。

Description

热传导性组合物

技术领域

本发明涉及一种热传导性组合物，详细地说，涉及一种在常温下保持稳定的注射排出性且表面粘性在较短时间内消失，由此能够防止在使用之处发生垃圾附着、高温时发生液体滴下或渗透污染等的热传导性组合物。

背景技术

在DVD等的光学拾取器部位上具有激光光源、透镜和受光部等以用来进行数据的记录或再生。制造光学拾取器部位时，必须在支撑体上固定所述各种光学元件，一般采用的是使用十至数十mg单位粘结剂的多处点粘结的方式。为此，粘结剂必须长时间地从注射器稳定地被排出，以往使用的是润滑脂型或常温湿气固化型粘结剂(参照专利文献1、2等)。另外，由于使用时在光学拾取器部位产生热，因此为了有效地去除该热，优选该粘结剂还具有作为热传导材料的功能。

然而，润滑脂型粘结剂基本上为未固化型，且常温湿气固化型粘结剂的固化进行得极其缓慢，因此存在如果温度上升则液体滴下、或者因含有成分发生渗透而引起透镜的透明度下降等的化学污染的问题点。

专利文献1：特开2002-363429号公报

专利文献2：特开2002-363412号公报

发明内容

本发明的目的在于提供一种热传导性组合物，该热传导性组合物在常温下保持稳定的注射排出性且表面粘性在较短时间内消失，由此能够防止在使用之处发生垃圾附着、能够防止高温时发生液体滴下或渗透污染等，因此适宜用作DVD等的光学拾取器部位上的粘结剂和热传导材料。

本发明如下所述。

1.一种一液型热传导性组合物，其特征在于，包括在常温下液状的平均分子量为1000以上的有机聚合物、热塑性树脂、能够使所述热塑性树脂溶解的溶剂和热传导性填料，使用时，在常温下所述组合物的内部实质上长时间地保持液状或者浆状，且在短时间内表面呈非粘性。

2.如1所述的热传导性组合物，其特正在于，所述热塑性树脂的平均分子量为1000以上，且当将所述有机聚合物和热塑性树脂的合计作为100重量份时，其混合比例为1～40重量份。

3.如1或2所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热塑性树脂包括选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团，且在常温下进行湿气固化。

4.如1～3中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，所述有机聚合物的平均分子量为1000以上且小于50000，所述有机聚合物包括选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团并在常温下进行湿气固化。

5.如1～4中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热传导性填料由选自氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化镁中的至少一种金属氧化物构成，且所述热传导性组合物显示10⁸Ω以上的电阻值。

6.如1～5中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，还包括选自分散剂、表面活性剂、可塑剂、溶剂和增粘剂中的至少一种。

7.如1～6中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，作为电子部件中的粘结剂和放热材料来使用。

8.如7所述的热传导性组合物，其特征在于，所述电子部件为记录或再生用光学拾取器部位。

本发明的热传导性组合物，其是在常温下包括平均分子量为1000以上的液状有机聚合物、热塑性树脂、能够使所述热塑性树脂溶解的溶剂和热传导性填料的热传导性组合物，该热传导性组合物被容纳在容纳容器等时具有良好的流动性，因此能够长时间地保持稳定的注射排出性。另外，本发明的热传导性组合物使用时其表面在短时间内呈非粘性，因此能够防止在使用之处发生垃圾附着、高温时发生液体滴下或渗透污染等。而且，本发明的热传导性组合物的内部在常温下实质上长时间地保持液状或者浆状，因此根据需要能够容易地进行修补。进一步地，本发明的热传导性组合物，在使整个组合物固化之后，根据需要进一步进行修理或维修的情况下，也能够利用刀具或切割器等容易地进行切除掉。本发明的热传导性组合物适宜用作DVD等的光学拾取器部位的粘结剂和放热材料。

具体实施方式

以下，对本发明进行进一步的详细说明。

(在常温下平均分子量为1000以上的液状有机聚合物)

本发明中的有机聚合物在常温下呈液状且平均分子量为1000以上。其中，本发明中所称的常温通常是指5℃～35℃(20℃±15℃：依据JIS Z8703)的温度。

本发明中所使用的有机聚合物，例如可举出聚异戊二烯、聚丁二烯等的二烯系橡胶，或者聚异丁烯、聚氧丙烯、硅酮、丙烯酸聚合物等。

另外，本发明中所使用的有机聚合物，从粘度、作业性、排出性、流平性方面考虑，优选平均分子量为1000以上且小于50000的有机聚合物。更优选的平均分子量为2000～30000。其中，本发明所称的平均分子量是指通过ASTMD2503等来进行测量的数均分子量。

另外，所述有机聚合物包括选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团，且也可以是在常温下进行湿气固化的聚合物。

具有上述可水解硅基的聚合物中，该可水解硅基是可通过在有湿气的条件下发生缩合反应而形成硅氧键的方式进行交联的含硅基团，例如可举出烷氧基甲硅烷基、烯氧基甲硅烷基、酰氧基甲硅烷基、氨基甲硅烷基、氨氧基甲硅烷基、肟基甲硅烷基、酰胺基甲硅烷基等。

作为具有上述异氰酸酯基的聚合物，例如可举出将至少含有一个活性氢种类的有机聚合物由聚异氰酸酯化合物进行改性的聚合物。作为该多聚异氰酸酯化合物可举出六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、降冰片烷甲基二异氰酸酯等。

其中，也可以使用在分子内具有可水解硅基和异氰酸酯基两个基团的聚合物。另外，上述聚合物中可水解硅基和异氰酸酯基的键合位置可以在主链末端上，也可以在侧链上。其中，对构成主链的单体种类没有特别的限制，但优选为上述举例的。

(热塑性树脂)

作为热塑性树脂，例如可举出聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇、聚苯醚、尼龙、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇、ABC树脂等的通用树脂、工程塑料。或者，也可举出用作热熔胶原料的EVA、聚酰胺树脂、聚烯烃树脂、聚酯树脂等。或者可举出通常被称为橡胶的苯乙烯系嵌段共聚体、SBR、NBR、丁二烯橡胶、乙烯·丙烯橡胶、丙烯酸系橡胶、天然橡胶等。作为苯乙烯嵌段共聚体可举出苯乙烯-丁二烯共聚体、苯乙烯-异戊二烯共聚体、苯乙烯-丁二烯-异戊二烯共聚体、苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚体、苯乙烯-乙烯-异戊二烯共聚体、苯乙烯-丙烯-丁二烯共聚体、苯乙烯-丙烯-异戊二烯共聚体等。或者，作为优选化合物也可举出分子量比较低的化合物、具有一般熔点的化合物或被称为增粘剂的化合物，例如，可以举出萜品醇、薄荷醇、乙酰胺、苯甲酰胺、香豆素、肉桂酸苄酯、二苯醚、冠醚、樟脑、对甲基苯乙酮、香草醛、二甲氧基苯甲醛、对苄基联苯、芪、十七酸、二十烷醇、棕榈酸鲸腊酯、硬脂酸酰胺、山嵛胺等的单分子化合物；蜂蜡、小烛树蜡、固体石蜡、酯蜡、褐煤蜡、巴西棕榈蜡、酰胺蜡、聚乙烯蜡、微晶蜡等的蜡类；酯胶、松香马来酸树脂、松香酚醛树脂等的松香衍生物；酚醛树脂、酮树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、萜烯系烃树脂、环戊二烯树脂、聚烯烃系树脂、聚己内酯系树脂、聚乙二醇、聚丙二醇等聚烯烃氧化物等为代表的高分子化合物等。

相对于100重量份的上述液状成分，热塑性树脂的混合比例可为1～40重量份。

另外，所述热塑性树脂也可以是具有选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团且在常温下进行湿气固化的树脂。

在具有上述可水解硅基的热塑性树脂中，该可水解硅基是可通过在有湿气的条件下发生缩合反应而形成硅氧键的方式进行交联的含硅基团，例如，可举出烷氧基甲硅烷基、烯氧基甲硅烷基、酰氧基甲硅烷基、氨基甲硅烷基、氨氧基甲硅烷基、肟基甲硅烷基和酰胺基甲硅烷基。

作为具有上述异氰酸酯基的聚合物，例如可举出将至少具有一个活性氢种类的树脂由聚异氰酸酯化合物进行改性的聚合物。作为该多聚异氰酸酯化合物，可举出六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、降冰片烷甲基二异氰酸酯等。

另外，也可以使用在分子内具有可水解硅基和异氰酸酯基两个基团的热塑性树脂。另外，在上述热塑性树脂中，可水解硅基和异氰酸酯基的键合位置可以在主链末端上，也可以在侧链上。其中，对于构成主链的单体种类没有特别的限制，但优选为上述举例的。

(能够使热塑性树脂溶解的溶剂)

作为能够使上述热塑性树脂溶解的溶剂没有特别的限制，只要是能够使各个热塑性树脂溶解的溶剂均可以适用。作为溶剂主要使用的是，例如甲醇、乙醇、异丙醇等醇类；己烷、庚烷、环己烷等的烃；丙酮、甲基乙基酮、环己酮等的酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯等的酯类；乙二醇一甲醚、乙二醇一丁醚等的醚类。可举出甲苯、二甲苯等的芳香族系烃或二氯甲烷等的氯系溶剂等。

(热传导性填料)

热传导性填料可以使用公知的热传导性填料。例如，优选使用氢氧化铝、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅等的无机氧化物、氮化铝、氮化硼、氮化硅等的氮素无机化合物、碳、石墨、碳化硅等的有机物、银、铜、铝等的金属粉。这些可以使用一种或并用两种以上。其中，本发明优选氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化镁等。

热传导性填料也可以是球状、粉状、纤维状、针状、鳞片状等形状，具有平均粒径1～100μm左右的粒度。

(混合比例)

在本发明的热传导性组合物中，将所述有机聚合物和热塑性树脂的合计作为100重量份时，热塑性树脂的混合比例优选为1～40重量份，更优选为5～20重量份。

另外，相对于100重量份的热塑性树脂，能够使所述热塑性树脂溶解的溶剂的混合比例优选为10～500重量份，更优选为50～300重量份。

另外，相对于100重量份的所述液状成分，热传导性填料的混合比例优选为100～3000重量份，更优选为300～2000重量份。

本发明组合物的液滴，使用时溶剂迅速挥发并在短时间内形成热塑性树脂的被膜而使其呈非粘性。因此，能够防止在使用之处发生的垃圾附着、高温时的液体滴下或渗透污染等，同时根据需要所进行的修补变得容易。

特别是，热塑性树脂具有选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团，且在常温的湿气固化状态下，不仅有利于长时间的垃圾附着性，而且在渗透抑制效果或修补性方面也均有利。

另外，有机聚合物具有选自可水解硅和异氰酸酯中的至少一种基团，且在常温的湿气固化状态下，由于形成内侧部分的有机聚合物的湿气固化进行得缓慢，因此其长时间地呈液状或浆状，由此能够长时间地保持稳定的注射排出性。同时，在修补性方面也优异，通过该有机聚合物能够保持更好的柔软性，因此进一步具有能够缓和电子部件掉落时的耐冲击性的效果。

本发明的组合物在不损害本发明的目的的情况下，根据需要可以含有除了所述各种成分之外的各种添加剂。作为添加剂，例如可以举出分散剂、表面活性剂、增塑剂、溶剂和增粘剂等。

作为分散剂虽然也包括例如被称为表面活性剂、增粘剂、湿润剂、防沉淀剂、防流挂剂、流平剂、触变剂、光滑剂、消泡剂、防静电剂等的分散剂，但通常使用的是被称为表面活性剂的分散剂，以便在粉碎粒子聚集体的过程中弄湿粒子表面。

例如，作为低分子分散剂使用的是，阴离子系的脂肪酸盐(肥皂)、MES、ABS、LAS、AS、AES、烷基硫酸三乙醇胺等；非离子系的脂肪酸二乙醇胺、AE(高级醇系)、APE、阳离子系的烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基氯化铵、烷基氯化吡啶、两性系的烷基羧基甜菜碱(甜菜碱系)等。在高分子分散剂中，作为非水分散系可举出聚丙烯酸的部分烷基酯、聚亚烷基多胺等。

作为可塑剂，例如除了以邻苯二甲酸衍生物等为代表的一般的可塑剂之外，可举出加工油等的矿物系软化剂、植物系软化剂等的橡胶软化剂、填充油、橡胶用加工助剂等。

作为溶剂主要使用的是，例如甲醇、乙醇、异丙醇等醇类；己烷、庚烷、环己烷等的烃；丙酮、甲基乙基酮、环己酮等的酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯等的酯类；乙二醇一甲醚、乙二醇一丁醚等的醚类。可举出甲苯、二甲苯等的芳香族系烃或二氯甲烷等的氯系溶剂等。

作为增粘剂，例如可以举出萜烯树脂、酚醛树脂、萜烯酚醛树脂、松香树脂、二甲苯树脂、环氧树脂或硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和异氰酸酯化合物等。

所述的各种添加剂可以适宜地组合使用。

对于制造含有这些各种成分的本发明的组合物的方法没有特别的限定，但优选在减压下或氮等惰性气体环境下，利用混合搅拌机等搅拌装置对所述各成分进行充分地混炼以使其分散均匀。

本发明的组合物使用时，在常温下组合物内部实质上长时间地保持液状或者浆状。其中，本发明中所称的常温通常是指5℃～35℃(20℃±15℃：依据JISZ8703)的温度。

在此所称的长时间是指如1～72小时。另外，表面在短时间内呈非粘性。在此所称的短时间是指如10～60分钟。

本发明的组合物能够作为一液型的组合物来使用。

另外，本发明的组合物优选电阻值显示10⁸Ω以上的电阻值，即基本上为绝缘型的组合物。

本发明的组合物具有高的热传导性，且同时具有粘结特性和放热特性，因此适宜用作电子部件的粘结剂和放热材料，特别是，从在常温下具有稳定的注射排出性、在较短时间内消失表面粘性、能够防止在使用之处发生的垃圾附着、高温时的液体滴下或渗透污染等方面考虑，本发明的组合物适合作为用来记录或再生DVD等的光学拾取器部位上的光学元件的粘结剂和放热材料。

实施例

以下，通过实施例和比较例对本发明进行进一步地说明，但本发明并不限定于下述例。

实施例1～4和比较例1～2

对下述表1所示的各种成分进行均匀地搅拌、混合，并通过填料聚集体的粉碎和进一步的消泡处理而调制出本发明的组合物。其中表1所示的混合比例是重量份比例。

以下，详细说明表示在表1中的各种成分。

PolyiP：由出光兴产公司制造的聚异戊二烯，数均分子量＝2500，在常温下呈液状。

PolyiP+y5187：相对于数均分子量＝2500的、由出光兴产公司制造的羟基末端的聚异戊二烯(Poly iP)100重量份，混合5重量份的、由迈图高新材料(Momentive Performance Materials)公司制造的异氰酸酯硅烷(y-5187)，并在80℃的温度下使其进行5个小时的加成反应，由此制造出的硅烷改性聚异戊二烯，在常温下呈液状。

别斯特普拉斯特(ベストプラスト)603：由赢创-德固赛(Evonik Degussa)公司制造的硅烷改性聚α-烯烃，数均分子量＝10000。

昆顿(クイントン)G1671：由瑞翁公司(Zeon Corporation)制造的C5石油树脂。

午帝力巴(ウツデイリバ一)#8：由Yasuhara化学制品有限公司制造的d-柠檬烯。

帝司巴隆(デイスパロン)1761：楠本化成公司制造的表面活性剂。

A174：迈图高新材料公司制造的甲基丙烯酸硅烷。

AS-400：昭和电工公司制造的氧化铝，粒径＝12μm。

NO.918：三共有机合成公司制造的锡催化剂。

对于通过上述方法调制出来的各组合物，测量出其在20℃的温度下经过1个小时之后的表面粘性(20℃1H表面粘性)、在20℃的温度下经过12个小时之后的表面粘性(20℃12H表面粘性)、在20℃的温度下经过1天之后的注射排出性(20℃1日注射排出性)、在20℃的温度下经过3天之后的注射排出性(20℃3日注射排出性)、渗透性和修补性。该结果一并表示在表1中。

其中表面粘性通过指触的方法来测量。

注射排出性是指将混合物填充在注射器内后，使其从针的前端部少量排出并按照规定时间(1天和3天)进行放置，然后，当加上0.5MPa的压力时，若混合物能够从针头的前端排出，则注射排出性为OK；若混合物因针头部分固化等原因而无法排出，则注射排出性为NG。

渗透性是通过在70℃的环境下将1.5ml的组合物以直径约为30mm的圆形状滴在滤纸上并根据24小时之后的渗透部分的长度来进行评价。渗透部分是指从滴下的组合物处按照圆形渗出的渗透成分在一个方向上的长度，具体来说，可通过(从呈圆形状滴下的组合物的中心点到扩展成圆形的渗透成分的前端部的长度)-(呈圆形状滴下的组合物的半径)来表示。

对于渗透性的评价，若渗透部分的长度为5mm以下，则渗透性评价为OK，若为超过5mm，则评价为NG。

修补性是指将0.5g的组合物放置在玻璃板上以形成直径为5mm左右的圆筒状，并在70℃的温度下经过48小时，若通过用镊子夹住端部的方式能够容易地去除，则为OK，若通过用改锥前端部等碰撞而施加冲击力等，必须施加一定的力量才能去除，或者去除之后组合物作为附着物而残留下来的，则为NG。

表1

从表1的结果可知，本发明的组合物在较短时间内其表面粘性消失。这表示，该组合物能够防止在使用之处发生垃圾附着、高温时发生液体滴下或渗透污染等，且从修补性的试验结果中也可知，根据需要所进行的修补变得容易。而且也可知，注射排出性在常温下保持长时间的稳定且渗透性也良好。

相对于此，比较例1～2的组合物无法同时满足表面粘性、注射排出性、渗透性和修补性。

Claims (6)

1.一种一液型热传导性组合物，其特征在于，包括在常温下液状的平均分子量为1000以上的有机聚合物、热塑性树脂、能够使所述热塑性树脂溶解的溶剂和热传导性填料，使用时，在常温下所述组合物的内部实质上长时间地保持液状或者浆状，且在短时间内表面呈非粘性，

所述有机聚合物的平均分子量为1000以上且小于50000，所述有机聚合物包括选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团并在常温下进行湿气固化，

所述热塑性树脂包括选自可水解硅基和异氰酸酯基中的至少一种基团，且在常温下进行湿气固化。

2.如权利要求1所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热塑性树脂的平均分子量为1000以上，且当将所述有机聚合物和热塑性树脂的合计作为100重量份时，其混合比例为1～40重量份。

3.如权利要求1或2所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热传导性填料由选自氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化镁中的至少一种构成，且所述热传导性组合物显示10⁸Ω以上的电阻值。

4.如权利要求1或2所述的热传导性组合物，其特征在于，还包括选自分散剂、表面活性剂、可塑剂、溶剂和增粘剂中的至少一种。

5.如权利要求1或2所述的热传导性组合物，其特征在于，作为电子部件中的粘结剂和放热材料来使用。

6.如权利要求5所述的热传导性组合物，其特征在于，所述电子部件为记录或再生用光学拾取器部位。