CN103547644A - 导热性压敏粘接性片状成型体、其制造方法及电子设备 - Google Patents
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Abstract
课题在于提供导热性高、成型性良好的导热性压敏粘接性片状成型体、其制造方法、及具备该导热性压敏粘接性片状成型体的电子设备,导热性压敏粘接性片状成型体(G),其为在将混合组合物成型为片状后、或将混合组合物成型为片状的同时,至少进行所述(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应而成,所述混合组合物含有100质量份的含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、100质量份以上500质量份以下的平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)、50质量份以上500质量份以下的平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C)。
Description
技术领域
本发明涉及导热性压敏粘接性片状成型体、该导热性压敏粘接性片状成型体的制造方法、及具备该导热性压敏粘接性片状成型体的电子设备。
背景技术
近年来,等离子体显示屏、个人电脑等的电子设备所具备的集成电路(IC)芯片等电子部件随着其高性能化,发热量有所增大。该结果有采取因温度上升所导致的功能障碍的对策的必要性。一般来说,采用通过将金属制的散热器、散热板、散热片等散热体安装在电子部件等所具备的发热体中使其散热的方法。为了高效地进行由发热体向散热体的热传导,使用各种导热片。一般来说,在固定发热体和散热体的用途中,需要除导热性外、还具备压敏粘接性片材(以下称作“导热性压敏粘接性片状成型体”)。
上述导热性压敏粘接性片状成型体以由发热体向散热体传导热量作为主要目的,因此优选使导热性提高。虽然包含导热性压敏粘接性片状成型体等这样的树脂组合物,但为了使导热性提高,如专利文献1和2所述,考虑到添加石墨等导热性填料。具体而言,在专利文献1中,公开了包含粒径1~20μm的人造石墨的橡胶组合物。而且,在专利文献2中,公开了包含平均粒径10~150μm的石墨的导热性橡胶组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 :日本特开平5-247268号公报
专利文献2 :日本特开2002-3670号公报。
发明内容
发明要解决的问题
石墨导热性高,如上所述,通过添加于树脂组合物,可以使该树脂组合物的导热性提高。然而,树脂组合物中添加大量的石墨时,有该树脂组合物的粘度变高、该树脂组合物难以成型为片状的问题。即,在现有技术中,难以在提高导热性压敏粘接性片状成型体的导热性的同时,也使成型性良好。
因此,本发明的课题在于提供导热性高、成型性良好的导热性压敏粘接性片状成型体。以及,课题在于提供该导热性压敏粘接性片状成型体的制造方法、及具备该导热性压敏粘接性片状成型体的电子设备。
解决问题的方法
本发明人等发现通过将规定的石墨和除石墨外的规定的填料以规定的比例组合使用,可以解决上述问题,从而完成本发明。
本发明的第1方式为导热性压敏粘接性片状成型体(G),其为在将混合组合物成型为片状后、或将该混合组合物成型为片状的同时,至少进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应而成,所述混合组合物含有100质量份的含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、100质量份以上500质量份以下的平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)、50质量份以上500质量份以下的平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C),厚度为0.5mm以上4.5mm以下。
以下记载本说明书中使用的词句的定义。“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸和/或甲基丙烯酸”。“平均粒径”是指通过以下说明的方法测定的值。即,使用激光式粒度测定机(株式会社セイシン企业制),利用微分选控制方式(使测定对象粒子仅通过测定区域内、提高测定可靠性的方式)进行测定。利用该测定方法,通过使测定对象粒子0.01g~0.02g流入池中,对流入测定区域内的测定对象粒子照射波长670nm的半导体激光,使用测定机测定此时的激光的散射和衍射,从而由夫琅和费的衍射原理算出平均粒径及粒径分布。“导热性填料”是指通过添加可以提高导热性压敏粘接性片状成型体(G)的导热性的填料。“(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应”是指获得产生来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的聚合反应。此外,作为优选的方式下述的“(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)和/或含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的交联反应”是指(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)之间的交联反应、含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物之间的交联反应及(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)与含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的交联反应中的一个或多个交联反应。
本发明的第1方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中,优选人造石墨(B)是经过在向由石油或煤制作的焦炭中添加沥青或焦油进行混炼后,在800℃以上1500℃以下烧成的基础上,进一步加热至2000℃以上3000℃以下而进行石墨化的工序而成的石墨。
本发明的第1方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中,优选除石墨外的导热性填料(C)包含长周期表的2、3、或12族所属的金属的氧化物或氢氧化物。
本发明的第1方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中,优选除石墨外的导热性填料(C)包含铝的氧化物或氢氧化物。
本发明的第1方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中,优选上述混合组合物还含有50质量份以上200质量份以下的磷酸酯(D)。
本发明的第2方式为导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其包括以下工序:制作混合组合物的工序,所述混合组合物含有100质量份的含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、100质量份以上500质量份以下的平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)、50质量份以上500质量份以下的平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C);以及,在将混合组合物成型为片状后、或将混合组合物成型为片状的同时,进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应的工序。
本发明的第2方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法在进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应的工序中,优选将该(甲基)丙烯酸酯单体(α1)加热至100℃以上200℃以下的温度。
本发明的第2方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法中,作为所述人造石墨,优选使用经过在向由石油或煤制作的焦炭中添加沥青或焦油进行混炼后,在800℃以上1500℃以下烧成的基础上,进一步加热至2000℃以上3000℃以下而进行石墨化的工序而成的石墨。
本发明的第2方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法中,优选除石墨外的导热性填料(C)包含长周期表的2、3、或12族所属的金属的氧化物或氢氧化物。
本发明的第2方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法中,优选除石墨外的导热性填料(C)包含铝的氧化物或氢氧化物。
本发明的第2方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法中,优选上述混合组合物还混合有50质量份以上200质量份以下的磷酸酯(D)。
本发明的第3方式为电子设备,其具备散热体及贴合于该散热体的上述本发明的第1方式的导热性压敏粘接性片状成型体(G)。
发明效果
根据本发明,可以提供导热性高、成型性良好的导热性压敏粘接性片状成型体。以及,可以提供该导热性压敏粘接性片状成型体的制造方法、及具备该导热性压敏粘接性片状成型体的电子设备。
具体实施方式
1.导热性压敏粘接性片状成型体(G)
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)为在将混合组合物成型为片状后、或将该混合组合物成型为片状的同时,至少进行获得生成来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单位的聚合物的聚合反应而成,所述混合组合物含有含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)(以下有仅称为“人造石墨(B)”的情况)、平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C)(以下有仅称为“导热性填料(C)”的情况)。以下对构成该导热性压敏粘接性片状成型体(G)的主要物质进行说明。
<(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)>
本发明中使用的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)含有(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)。予以说明,在获得导热性压敏粘接性片状成型体(G)时,优选在进行获得产生来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的聚合反应以外,进行(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)和/或含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的交联反应。通过进行该聚合反应及优选进行交联反应,使含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物与(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)的成分进行混合和/或部分键合。
本发明中,丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的用量相对于(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)100质量%,优选(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)为5质量%以上40质量%以下、(甲基)丙烯酸酯单体(α1)为60质量%以上95质量%以下。通过使(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的含有比率为上述范围,对导热性压敏粘接性片状成型体(G)进行成型变得容易。
((甲基)丙烯酸酯聚合物(A1))
本发明中能够使用的(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)并无特别限定,优选含有形成玻璃化转变温度达到-20℃以下的均聚物的(甲基)丙烯酸酯单体的单元(a1)及具有有机酸基团的单体单元(a2)。
提供上述(甲基)丙烯酸酯单体的单元(a1)的(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)并无特别限定,例如可举出丙烯酸乙酯(均聚物的玻璃化转变温度为-24℃)、丙烯酸正丙酯(同-37℃)、丙烯酸正丁酯(同-54℃)、丙烯酸仲丁酯(同-22℃)、丙烯酸正戊酯(同-60℃)、丙烯酸正己酯(同-61℃)、丙烯酸正辛酯(同-65℃)、丙烯酸2-乙基己酯(同-50℃)、丙烯酸2-甲氧基乙酯(同-50℃)、丙烯酸3-甲氧基丙酯(同-75℃)、丙烯酸3-甲氧基丁酯(同-56℃)、丙烯酸乙氧基甲酯(同-50℃)、甲基丙烯酸正辛酯(同-25℃)、甲基丙烯酸正癸酯(同-49℃)等。其中,优选丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯,更优选为丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯,进一步优选为丙烯酸2-乙基己酯。这些(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)可单独使用1种,也可并用2种以上。
(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)以由其导入的单体单元(a1)在(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)中优选达到80质量%以上99.9质量%以下、更优选达到85质量%以上99.5质量%以下的量用于聚合。(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)的用量在上述范围内时,易于将聚合时的聚合体系的粘度保持在适当的范围内。
接着,对具有有机酸基的单体单元(a2)进行说明。提供具有有机酸基的单体单元(a2)的单体(a2m)并无特别限定,作为其代表可举出具有羧基、酸酐基、磺酸基等有机酸基的单体。另外,除这些外还可使用含有次磺酸基、亚磺酸基、磷酸基等的单体。
作为具有羧基的单体的具体例子,例如除丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等α,β-烯键式不饱和单羧酸,衣康酸、马来酸、富马酸等α,β-烯键式不饱和多元羧酸外,还可举出衣康酸单甲酯、马来酸单丁酯、富马酸单丙酯等α,β-烯键式不饱和多元羧酸部分酯等。另外,马来酸酐、衣康酸酐等具有可通过水解等衍生成羧基的基团的物质也可同样地使用。
作为具有磺酸基的单体的具体例子,可举出烯丙基磺酸、甲代烯丙基磺酸、乙烯基磺酸、苯乙烯磺酸、丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等α,β-不饱和磺酸及它们的盐。
作为单体(a2m),在以上示例过的具有有机酸基的单体中,更优选具有羧基的单体,其中特别优选具有丙烯酸或甲基丙烯酸的单体。这些单体在工业上廉价、可以容易地获得,与其他单体成分的共聚性也良好,在生产率方面也优选。予以说明,单体(a2m)可单独使用1种、也可并用2种以上。
具有有机酸基的单体(a2m)以由其导入的单体单元(a2)在(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)中优选达到0.1质量%以上20质量%以下、更优选达到0.5质量%以上15质量%以下的量用于聚合。具有有机酸基的单体(a2m)的用量为上述范围内时,易于将聚合时的聚合体系的粘度保持在适当的范围内。
予以说明,具有有机酸基的单体单元(a2)如上所述,通过具有有机酸基的单体(a2m)的聚合,导入(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)中简单,因此优选,但也可在生成(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)之后通过公知的高分子反应导入有机酸基。
另外,(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)可以含有由具有有机酸基以外的官能团的单体(a3m)衍生出来的单体单元(a3)。
作为上述有机酸基以外的官能团,可举出羟基、氨基、酰胺基、环氧基、巯基等。
作为具有羟基的单体,可举出(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯等。
作为具有氨基的单体,可举出(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、氨基苯乙烯等。
作为具有酰胺基的单体,可举出丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟甲基甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺等α,β-烯键式不饱和羧酸酰胺单体等。
作为具有环氧基的单体,可举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、烯丙基缩水甘油基醚等。
具有有机酸基以外的官能团的单体(a3m)可以单独使用1种,也可并用2种以上。
这些具有有机酸基以外的官能团的单体(a3m)优选以由其导入的单体单元(a3)在(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)中达到10质量%以下的量用于聚合。通过使用10质量%以下的单体(a3m),易于将聚合时的聚合体系的粘度保持在适当的范围内。
(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)除上述形成玻璃化转变温度达到-20℃以下的均聚物的(甲基)丙烯酸酯单体单元(a1)、具有有机酸基的单体单元(a2)及具有有机酸基以外的官能团的单体单元(a3)以外,还可含有由能够与上述单体共聚的单体(a4m)衍生的单体单元(a4)。单体(a4m)可以单独使用1种,也可并用2种以上。
由单体(a4m)导入的单体单元(a4)的量在(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)中优选为10质量%以下、更优选为5质量%以下。
单体(a4m)并无特别限定,作为其具体例子,可举出上述(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)以外的(甲基)丙烯酸酯单体、α,β-烯键式不饱和多元羧酸完全酯、烯基芳香族单体、共轭二烯系单体、非共轭二烯系单体、氰化乙烯基单体、羧酸不饱和醇酯、烯烃系单体等。
作为上述(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)以外的(甲基)丙烯酸酯单体的具体例子,可举出丙烯酸甲酯(均聚物的玻璃化转变温度为10℃)、甲基丙烯酸甲酯(同105℃)、甲基丙烯酸乙酯(同63℃)、甲基丙烯酸正丙酯(同25℃)、甲基丙烯酸正丁酯(同20℃)等。
作为α,β-烯键式不饱和多元羧酸完全酯的具体例子,可举出富马酸二甲酯、富马酸二乙酯、马来酸二甲酯、马来酸二乙酯、衣康酸二甲酯等。
作为烯基芳香族单体的具体例子,可举出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯等。
作为共轭二烯系单体的具体例子,可举出1, 3-丁二烯、2-甲基-1, 3-丁二烯(与异戊二烯同义)、1, 3-戊二烯、2,3-二甲基-1, 3-丁二烯、2-氯-1, 3-丁二烯、环戊二烯等。
作为氰化乙烯基单体的具体例子,可举出丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、α-乙基丙烯腈等。
作为羧酸不饱和醇酯单体的具体例子,可举出乙酸乙烯酯等。
作为烯烃系单体的具体例子,可举出乙烯、丙烯、丁烯、戊烯等。
(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)的重均分子量(Mw)利用凝胶渗透色谱法(GPC法)测定,以标准聚苯乙烯换算计优选为10万以上100万以下的范围内、更优选为20万以上50万以下的范围内。
聚合方法并无特别限定,可以是溶液聚合、乳液聚合、悬浮聚合、本体聚合等的任1种,还可以是除这些以外的方法。其中,优选溶液聚合。其中作为聚合溶剂更优选使用了乙酸乙酯、乳酸乙酯等羧酸酯或苯、甲苯、二甲苯等芳香族溶剂的溶液聚合。在聚合时,单体可以分批添加至聚合反应容器中,但优选一起添加所有量。聚合引发的方法并无特别限定,作为聚合引发剂优选使用热聚合引发剂。热聚合引发剂并无特别限定,可以为过氧化物和偶氮化合物中的任一种。
作为过氧化物聚合引发剂,除叔丁基过氧化氢等过氧化氢化物、过氧化苯甲酰、过氧化环己酮等过氧化物外,还可举出过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵等过硫酸盐等。这些过氧化物还可适当与还原剂组合,作为氧化还原系催化剂进行使用。
作为偶氮化合物聚合引发剂,可举出2,2’-偶氮双异丁腈、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮双(2-甲基丁腈)等。
聚合引发剂的用量并无特别限定,相对于单体100质量份优选为0.01质量份以上50质量份以下的范围。
这些单体的其他聚合条件(聚合温度、压力、搅拌条件等)并无特别限定。
聚合反应结束后,根据需要将所得聚合物从聚合介质中分离。分离的方法并无特别限定。例如为溶液聚合时,将聚合溶液放置于减压下、将聚合溶剂蒸馏除去,从而可获得(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)。
(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)的重均分子量可通过适当调整聚合时所使用的聚合引发剂的量或链转移剂的量进行控制。
((甲基)丙烯酸酯单体(α1))
(甲基)丙烯酸酯单体(α1)只要是含有(甲基)丙烯酸酯单体则无特别限定,优选含有形成玻璃化转变温度达到-20℃以下的均聚物的(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)。
作为形成玻璃化转变温度达到-20℃以下的均聚物的(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)的例子,可以举出与(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)的合成中使用的(甲基)丙烯酸酯单体(a1m)同样的(甲基)丙烯酸酯单体。(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)可单独使用1种,也可并用2种以上。
(甲基)丙烯酸酯单体(α1)中的(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)的比率优选为50质量%以上100质量%以下、更优选为75质量%以上100质量%以下。通过使(甲基)丙烯酸酯单体(α1)中的(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)的比率为上述范围,易于获得压敏粘接性、柔软性优异的导热性压敏粘接性片状成型体(G)。
另外,(甲基)丙烯酸酯单体(α1)还可以为(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)及能够与其共聚的单体的混合物。
(甲基)丙烯酸酯单体(α1)还可以含有对玻璃化转变温度达到-20℃以下的均聚物进行成型的(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)及能够与它们进行共聚的具有有机酸基团的单体(a6m)。
作为上述单体(a6m)的例子,可举出与作为(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)的合成中使用的单体(a2m)示例过的同样具有有机酸基的单体。单体(a6m)可单独使用1种,也可并用2种以上。
(甲基)丙烯酸酯单体(α1)中的单体(a6m)的比率优选为30质量%以下、更优选为10质量%以下。通过使(甲基)丙烯酸酯单体(α1)中的单体(a6m)的比率为上述范围内,易于获得压敏粘接性、柔软性优异的导热性压敏粘接性片状成型体(G)。
(甲基)丙烯酸酯单体(α1)除(甲基)丙烯酸酯单体(a5m)及根据需要能够使其共聚的具有有机酸基的单体(a6m)外,还可以为与能够与它们进行共聚的单体(a7m)的混合物。(甲基)丙烯酸酯单体(α1)中的单体(a7m)的比率优选为20质量%以下、更优选为15质量%以下。
作为上述单体(a7m)的例子,可以举出与作为(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)的合成中使用单体(a3m)及单体(a4m)示例过的同样的单体。单体(a7m)可单独使用1种,也可并用2种以上。
<聚合引发剂>
在获得导热性压敏粘接性片状成型体(G)时,(甲基)丙烯酸酯单体(α1)及后述的多官能性单体进行聚合。为了促进该聚合,优选使用聚合引发剂。
作为本发明可使用的聚合引发剂,可举出光聚合引发剂、偶氮系热聚合引发剂、有机过氧化物热聚合引发剂等。从对所得导热性压敏粘接性片状成型体(G)赋予优异的粘接性等的观点出发,优选使用有机过氧化物热聚合引发剂。
作为光聚合引发剂,可以使用公知的各种光聚合引发剂。其中,优选酰基氧化膦系化合物。作为优选光聚合引发剂的酰基氧化膦系化合物,可举出双(2, 4, 6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2, 4, 6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等。
作为偶氮系热聚合引发剂,可举出2, 2’-偶氮双异丁腈、2, 2’-偶氮双(2, 4-二甲基戊腈)、2, 2’-偶氮双(2-甲基丁腈)等。
作为有机过氧化物热聚合引发剂,可举出叔丁基过氧化氢等过氧化氢,过氧化苯甲酰、过氧化环己酮、1, 6-双(叔丁基过氧化羰基氧基)己烷、1, 1-双(过氧化叔丁基)-3, 3, 5-三甲基环己酮等过氧化物等。其中,优选为在热分解时不释放成为臭味原因的挥发性物质者。另外,在有机过氧化物热聚合引发剂中,优选1分钟半衰期温度为100℃以上且170℃以下者。
聚合引发剂的用量相对于(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)100质量份优选为0.01质量份以上10质量份以下、更优选为0.1质量份以上5质量份以下、更加优选为0.3质量份以上1质量份以下。通过使聚合引发剂的用量为上述范围内,易于使(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合转化率为适当的范围内,易于防止单体气味残留于导热性压敏粘接性片状成型体(G)中。予以说明,(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合转化率优选为95质量%以上。(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合转化率为95质量%以上时,易于防止单体气味残留于导热性压敏粘接性片状成型体(G)中。另外,通过使聚合引发剂的用量为上述范围内,由于添加聚合引发剂会过度地诱发聚合反应的进行,其结果导热性压敏粘接性片状成型体(G)不会变成平滑的片状,易于防止引起材料破坏的情况。
<多官能性单体>
制造本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)时,优选使用多官能性单体。作为多官能性单体,使用能够与(甲基)丙烯酸酯单体(α1)所含单体进行共聚的单体。另外,多官能性单体具有多个聚合性不饱和键,优选在末端具有该不饱和键。通过使用这种多官能性单体,可以在共聚物内导入分子内和/或分子间交联,提高作为导热性压敏粘接性片状成型体(G)的压敏粘接剂的凝集力。
通常,在自由基热聚合等聚合时,即便不使用多官能性单体,有时也进行一定程度的交联反应。但是,为了更为确实地形成所需量的交联结构,优选使用多官能性单体。
作为多官能性单体,例如除1, 6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1, 2-乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1, 12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二(三羟甲基)丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等多官能性(甲基)丙烯酸酯,2, 4-双(三氯甲基)-6-对甲氧基苯乙烯-5-三嗪等取代三嗪外,还可使用4-丙烯氧基二苯酮等单烯键系不饱和芳香族酮等。其中,优选季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。多官能性单体可单独使用1种,也可并用2种以上。
导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造中使用的多官能性单体的量以(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)为100质量份计,优选为0.1质量份以上15质量份以下、更优选为0.2质量份以上8质量份以下、进一步优选为0.5质量份以上2质量份以下。通过使多官能性单体的用量为上述范围内,易于对导热性压敏粘接性片状成型体(G)赋予作为压敏粘接剂适当的凝集力。
<人造石墨(B)>
制造本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)时,使用平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)。通过以规定量并用该人造石墨(B)和下述的导热性填料(C),可在提供导热性压敏粘接性片状成型体(G)的导热性的同时,良好地保持导热性压敏粘接性片状成型体(G)的成型性。
在本发明中,人造石墨(B)优选经过在向由石油或煤制作的焦炭中添加沥青或焦油进行混炼后,在烧成的基础上,进一步加热而进行石墨化的工序而成。在经过这些工序后,通过粉碎可得到规定大小的人造石墨(B)。而且,人造石墨(B)的制造过程中,在上述那样的混炼后,优选通过挤出成型、造型成型或橡胶压制(ラバープレス)(静水压成型:CIP),成型为用于例如电极等使用的圆筒形等。上述烧成温度优选为800℃以上1500℃以下,更优选为800℃以上1200℃以下,特别优选为900℃以上1000℃以下。烧成后进行加热时的温度优选为2000℃以上3000℃以下,更优选为2500℃以上3000℃以下,特别优选为2700℃以上3000℃以下。通过在上述的温度范围内,可以得到纯度高的人造石墨(B)。
本发明中使用的人造石墨(B)的平均粒径为160μm以上700μm以下。人造石墨(B)的平均粒径的优选范围可根据导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度、下述的导热性填料(C)的粒径来推测,例如为250μm以上500μm以下。
以往有通过将人造石墨混合于树脂组合物来提高该树脂组合物的导热性的技术,但使用比本发明所规定的范围更小的粒径的人造石墨。这是因为通常若使用粒径大的填料,则难以成型为片状型。然而,本发明人等发现通过使人造石墨(B)及导热性填料(C)的粒径、以及导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度等在规定的范围内,可在提供导热性压敏粘接性片状成型体(G)的导热性的同时,良好地保持导热性压敏粘接性片状成型体(G)的成型性。
根据本发明,通过使人造石墨(B)的平均粒径在上述范围内,利用与下述的导热性填料(C)的组合,易于赋予导热性压敏粘接性片状成型体(G)高的导热性。通过并用人造石墨(B)和下述的导热性填料(C),易于赋予导热性压敏粘接性片状成型体(G)高的导热性,可推测这是由于人造石墨(B)的粒径大,导热性填料(C)的粒径小,因此在导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度方向,人造石墨(B)和导热性填料(C)易于连接并形成热通道。
若使用平均粒径小于160μm的人造石墨,则以导热性压敏粘接性片状成型体为基础的混合组合物的流动性易于降低。混合组合物的流动性降低时,难以将该混合组合物成型为片状,即使成型为片状,该片材的形状追随性也降低。形状追随性降低的片材在贴附于发热体和散热体上时,发热体与散热体的密合性变差,难以将热量从发热体传递至散热体。另一方面,即使使用比人造石墨(B)粒径小的导热性填料(C)也难以降低混合组合物的流动性,可推测这是由于对于石墨和其它填料而言,液状成分的吸收的容易程度不同。
平均粒径大于700μm的人造石墨难以制造。而且,若相对于导热性压敏粘接性片状成型体的厚度人造石墨的粒径过大,则成型为片状变得困难。若成型为超过比本发明中规定的厚度的厚度的导热性压敏粘接性片状成型体,则认为可使用平均粒径大于700μm的人造石墨,但超过本发明中规定的厚度的范围的厚度的导热性压敏粘接性片状成型体由于在厚度方向的热阻变高,因此可能无实用性。
导热性压敏粘接性片状成型体(G)中所含的人造石墨(B)的量相对于(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)100质量份为100质量份以上500质量份以下,优选为250质量份以上400质量份以下。通过使人造石墨(B)的含量在上述范围内,利用与下述的导热性填料(C)的组合,易于赋予导热性压敏粘接性片状成型体(G)高的导热性。另一方面,若人造石墨(B)的含量大于500质量份,则以导热性压敏粘接性片状成型体(G)为基础的混合组合物的流动性降低,难以将上述那样的该混合组合物成型为片状,即使成型为片状,该片材的形状追随性也降低。
<导热性填料(C)>
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中使用导热性填料(C)。导热性填料(C)是通过进行添加可提高导热性压敏粘接性片状成型体(G)的导热性的填料。
作为导热性填料(C),例如,可使用长周期表的2、3、或12族所属的金属的氧化物或氢氧化物。更具体而言,可举出碳酸钙、氢氧化铝、氢氧化镁、氧化铝(矾土)、氧化镁、二氧化硅、玻璃纤维、氮化硼及氮化铝等。其中,氢氧化铝及氧化铝由于获得容易、化学上稳定且可多量的配合,因此优选。该导热性填料(C)可单独使用1种,也可并用2种以上。
另外,本发明中使用的导热性填料(C)的平均粒径优选为1μm以上100μm以下。导热性填料(C)的平均粒径的优选范围可根据导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度、人造石墨(B)的粒径来推测,例如,为2μm以上50μm以下。通过使导热性填料(C)的平均粒径在上述范围内,利用与人造石墨(B)的组合,易于赋予导热性压敏粘接性片状成型体(G)高的导热性。另一方面,若导热性填料(C)的平均粒径小于1μm,则以导热性压敏粘接性片状成型体(G)为基础的混合组合物的粘度容易变高,导热性压敏粘接性片状成型体(G)的成型性可能降低。
导热性压敏粘接性片状成型体(G)中所含的导热性填料(C)的量相对于(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)100质量份为50质量份以上500质量份以下,优选为250质量份以上400质量份以下。通过使导热性填料(C)的含量在上述范围内,利用与人造石墨(B)的组合,易于赋予导热性压敏粘接性片状成型体(G)高的导热性。另一方面,若导热性填料(C)的含量大于500质量份,则以导热性压敏粘接性片状成型体(G)为基础的混合组合物的粘度增加,导热性压敏粘接性片状成型体(G)的成型性可能降低。
<磷酸酯(D)>
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中还可使用磷酸酯(D)。通过使用磷酸酯(D),易于赋予导热性压敏粘接性片状成型体(G)阻燃性。
本发明中使用的磷酸酯(D)优选25℃下的粘度为3000mPa?s以上300000mPa?s以下。通过使磷酸酯的粘度为上述范围内,易于防止导热性压敏粘接性片状成型体(G)的成型性变差。予以说明,本发明中磷酸酯的“粘度”是指通过以下说明的方法测定的粘度。
(磷酸酯的粘度测定方法)
磷酸酯的粘度测定使用B型粘度计(东京计器株式会社制)、按照以下所示的顺序进行。
(1)在常温的环境下称量磷酸酯300ml,放入500ml的容器中。
(2)从搅拌用转子No.1、2、3、4、5、6、7中选择任一个,安装于粘度计。
(3)将装有磷酸酯的容器置于粘度计上,将转子沉入在该容器内的缩合磷酸酯中。此时,以作为转子记号的凹陷恰好进入磷酸酯的液状界面的方式进行沉入。
(4)从20、10、4、2中选择转速。
(5)打开搅拌开关,读取1分钟后的数值。
(6)读取的数值除以系数A的值成为粘度[mPa?s]。予以说明,系数A如下述表1所示,由所选择的转子No.和转速决定。
[表1]
(表1)
另外,本发明中使用的磷酸酯(D)优选在大气压下的15℃以上100℃以下的温度区域内一直为液体。磷酸酯(D)只要是在进行混合时为液体,则操作性良好、对导热性压敏粘接性片状成型体(G)进行成型变得容易。对含有磷酸酯(D)的导热性压敏粘接性片状成型体(G)进行成型时,优选在15℃以上100℃以下的环境下,对构成导热性压敏粘接性片状成型体(G)的各物质进行混合。通过使混合时的温度为上述范围内,使其为(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)的玻璃化转变温度以上,易于防止(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)所含单体等的挥发或聚合反应开始,因此可以使环境性及操作性变得良好。
本发明中作为磷酸酯(D)可以使用缩合磷酸酯、也可使用非缩合磷酸酯。这里所说的“缩合磷酸酯”是指1分子内存在多个磷酸酯部位,“非缩合磷酸酯”是指1分子内仅存在1个磷酸酯部位。以下列出满足之前说明的条件的磷酸酯的具体例子。
作为缩合磷酸酯的具体例子,可举出1, 3-亚苯基双(二苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)等芳香族缩合磷酸酯;聚氧化烯双二氯烷基磷酸酯等含卤素系缩合磷酸酯;非芳香族非卤素系缩合磷酸酯等。其中,由于比重较小、没有有害物质(卤素等)释放的危险、获得也容易等,因此优选芳香族缩合磷酸酯,更优选1, 3-亚苯基双(二苯基磷酸酯)、双酚A双(二苯基磷酸酯)。
作为非缩合磷酸酯的具体例子,可举出磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、磷酸甲苯二苯酯、甲苯基-2,6-二甲苯基磷酸酯、2-乙基己基二苯基磷酸酯等芳香族磷酸酯;三(β-氯丙基)磷酸酯、三(二氯丙基)磷酸酯、三(三溴新戊基)磷酸酯等含卤素系磷酸酯等。其中,由于不会产生有害物质(卤素等)等,因此优选芳香族磷酸酯。
该磷酸酯(D)可单独使用1种、也可并用2种以上。
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中使用的磷酸酯(D)的量以(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)为100质量份计,优选为50质量份以上200质量份以下。通过使磷酸酯(C)的含量为上述范围内,变得易于提高导热性压敏粘接性片状成型体(G)的阻燃性。
<其他的添加剂>
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)中,除上述成分外,还可在不妨碍本发明的效果的范围内,进一步添加公知的各种添加剂。作为公知的添加剂,可以举出发泡剂(含发泡辅助剂);玻璃纤维;外部交联剂;多酚系、氢醌系、受阻胺系等抗氧化剂;丙烯酸系聚合物粒子等增粘剂等。
<厚度>
导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度为0.5mm以上4.5mm以下。通过使导热性压敏粘接性片状成型体(G)为0.5mm以上,在将该导热性压敏粘接性片状成型体(G)贴附于发热体及散热体时,易于防止卷入空气,结果防止热阻的增加、易于使被粘接体上的贴附工序的操作性变得良好。而且,导热性压敏粘接性片状成型体(G)具有一定程度的厚度,则易于制造。从这样的观点出发,导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度的下限优选为1mm,更优选为1.5mm。另一方面,若导热性压敏粘接性片状成型体(G)过厚,则厚度方向的热阻变高,因此可能变得没有实用性。从这样的观点出发,导热性压敏粘接性片状成型体(G)的厚度的上限优选为4mm,更优选为3mm。若厚度小于0.5mm,则导热性压敏粘接性片状成型体(G)的外观变差,另一方面,若厚度大于4.5mm,则导热性压敏粘接性片状成型体(G)的热阻可能变大。
2. 制造方法
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)可如下获得:将之前说明的物质混合,在成型为片状后或在成型为片状的同时,至少进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应,从而获得。
即,本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法包括以下工序:制作混合组合物的工序,所述混合组合物含有含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)、平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C);以及在将混合组合物成型为片状后或在将混合组合物成型为片状的同时,进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应的工序。此外,优选进行(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)和/或含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的交联反应的工序。另外,其他可使用的物质、各物质的优选含有比率、各物质的优选平均粒径等如上所述,省略说明。
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法中,优选在进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应,和优选进行(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)和/或含有来自于(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的结构单元的聚合物的交联反应时,进行加热。该加热例如可以使用热风、电加热器、红外线等。此时的加热温度优选为聚合引发剂效率良好地进行分解、进行(甲基)丙烯酸酯单体(α1)及多官能性单体的聚合的温度。温度范围根据使用的聚合引发剂的种类而不同,但优选为100℃以上200℃以下、更优选为130℃以上180℃以下。
将上述混合组合物成型为片状的方法并无特别限定。作为优选的方法,例如可举出以下方法:将混合组合物涂布在进行了脱模处理的聚酯膜等工程纸上的浇铸法;将混合组合物夹于两张经脱模处理的工程纸之间通过辊的方法;及使用挤出机将混合组合物挤出时通过冲模控制厚度的方法等。
另外,导热性压敏粘接性片状成型体(G)还可成型于基材的单面或两面。构成该基材的材料并无特别限定。作为该基材的具体例子,可使用铝、铜、不锈钢、铍铜等导热性优异的金属及合金的箔状物;由导热性有机硅等其自身导热性优异的聚合物所形成的片状物;含有导热性添加物的导热性塑料膜;各种无纺布;玻璃纤维布;蜂窝结构体等。作为塑料膜,可以使用聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚砜、聚甲基戊烯、聚醚酰亚胺、聚砜、聚苯硫醚、聚酰胺酰亚胺、聚酯酰亚胺、芳香族多胺等耐热性聚合物的膜。
3. 使用例
本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)可作为电子设备等所具备的电子部件等的一部分使用。此时,还可直接成型在如散热体的基材上作为电子设备所具备的部件的一部分提供。作为该电子设备和电子部件的具体例子,可举出具有场致发电(EL)、发光二极管(LED)光源的机器中的发热部周围的部件、汽车等电源设备周围的部件、燃料电池、太阳电池、电池、手机、个人数字助理(PDA)、笔记本电脑、液晶、表面传导型电子发射显示器(SED)、等离子显示板(PDP)或集成电路(IC)等具有发热部的机器或部件。
予以说明,作为本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)在电子机器中的使用方法的一例,以LED光源为具体例子,列举如下所述的使用方法。即,直接贴附于LED光源上;夹在LED光源与放热材料(散热器、风扇、珀尔贴元件、热导管、石墨片等)之间;贴附在连接于LED光源的放热材料(散热器、风扇、珀尔贴元件、热导管、石墨片等)上;使用筐体作为包围LED光源;贴附在包围LED光源的筐体上;埋入在LED光源与筐体的空隙中等方法。作为LED光源的用途例,可举出具有透射型液晶面板的显示装置的背光装置(电视、手机、PC、笔记本PC、PDA等);车辆用灯具;工业用照明;商业用照明;一般住宅用照明等。
另外,LED光源以外的具体例,可以举出以下例子。即,在PDP面板;IC发热部;冷阴极管(CCFL);有机EL光源;无机EL光源;高亮度发光LED光源;高亮度发光有机EL光源;高辉度发光无机EL光源;CPU;MPU;半导体元件等。
进而,作为本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的使用方法,可以举出贴附在装置的筐体上等。例如,对于汽车等所使用的装置,可举出贴附于汽车所具备的装置的筐体内部;贴附于汽车所具备的筐体的外侧;连接位于汽车所具备的筐体内部的发热部(汽车导航/燃料电池/热交换器)与该筐体;贴附在连接于位于汽车所具备的筐体内部的发热部(汽车导航/燃料电池/热交换器)的散热板上等。
此外,除汽车以外,还可利用相同的方法使用本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)。作为其对象,例如可举出个人电脑;住宅;电视机;手机;自动售卖机;冰箱;太阳电池;表面传导电子发射显示器(SED);有机EL显示器;无机EL显示器;有机EL照明;无机EL照明;有机EL显示器;个人笔记本电脑;PDA;燃料电池;半导体装置;电饭锅;洗衣机;甩干机;组合有光半导体元件和荧光体的光半导体装置;各种电源设备;游戏机;电容器等。
进而,本发明的导热性压敏粘接性片状成型体(G)不限于上述使用方法,还可根据用途通过其他的方法进行使用。例如,为了地毯或热垫等热的均一化而进行使用;作为LED光源/热源的密封剂进行使用;作为太阳电池单元(太陽電池セル)的密封剂进行使用;作为太阳电池的背板进行使用;在太阳电池的背板与顶盖之间进行使用;在自动售卖机内部的绝热层内侧进行使用;在有机EL照明的筐体内部,与干燥剂、吸湿剂一起进行使用;在有机EL照明的筐体内部的导热层及其上,与干燥剂、吸湿剂一起使用;在有机EL照明的筐体内部的导热层、放热层及其上,与干燥剂、吸湿剂一起使用;在有机EL照明的筐体内部的导热层、环氧系的放热层及其上,与干燥剂、吸湿剂一起使用;对于用于使人或动物凉快的装置、衣服、毛巾、片材等的冷却构件,在与身体相反的面上进行使用;在电子照片复印机、电子照片打印机等图像形成装置中搭载的锚定装置的加压构件中进行使用;作为电子照片复印机、电子照片打印机等图像形成装置中搭载的锚定装置的加压构件本身进行使用;作为载置制膜装置的处理对象物的热流控制用导热部进行使用;在载置制膜装置的处理对象物的热流控制用导热部进行使用;在放射性物质收纳容器的外层与内部装饰之间进行使用;在设置有吸收太阳光线的太阳能电池板的盒体中进行使用;在CCFL背光的反射片材和铝底盘之间进行使用等。
实施例
以下使用实施例更为详细地说明本发明,但本发明不限定于实施例。予以说明,这里使用的“份”或“%”只要无特别限定,则为质量标准。
<流动性>
对经过后述的第1和第2混合工序获得的混合组合物的流动性进行评价。具体地说,使装有混合组合物的哈比特(Hubelt)容器相对于水平面倾斜30°,以1分钟后该混合组合物的状态进行评价。将其结果示于表2和表3。将混合组合物沿着倾斜流动的情况作为“○”、不流动的情况作为“×”。混合组合物具有流动性者易于对该混合组合物进行片材化。即,制造导热性压敏粘接性片状成型体变得容易。
<热阻>
准备将通过后述方法制作的导热性压敏粘接性片状成型体裁剪成25mm×25mm的大小的试验片。将试验片贴附于150mm×150mm×厚度3mm的铝板上,在试验片的与贴附于铝板一侧成相反侧的面上用双面胶固定微型陶瓷加热器(坂口电热株式会社制、商品名:MS-5、25mm×25mm),将该铝板悬空。之后,将微型陶瓷加热器连接于滑动式变压器,以60W加热60分钟并利用温度记录器进行拍摄。予以说明,本评价在23℃气氛下进行。
表2和表3所示的“热阻[℃/W]”表示“{(微型陶瓷加热器的表面的最高温度)-(铝板的与贴附导热性压敏粘接性片状成型体的一侧相反侧的面的最高温度)}[℃]/发热量[W]”。另外,表2和表3所示的“1mm换算值[℃/W]”表示将上述“热阻[℃/W]”除以供于试验的导热性压敏粘接性片状成型体的厚度[mm]而得的值。
(实施例1)
在反应器中放入由丙烯酸2-乙基己酯94%和丙烯酸6%构成的单体混合物100份、2, 2’-偶氮双异丁腈0.03份及乙酸乙酯700份并均匀地溶解,进行氮气置换后,在80℃下进行聚合反应6小时。聚合转化率为97%。对所得聚合物进行减压干燥,使乙酸乙酯蒸发,获得具有粘性的固体状的(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1-1)。(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1-1)的重均分子量(Mw)为270,000、重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)为3.1。重均分子量(Mw)及数均分子量(Mn)为通过以四氢呋喃作为洗脱液的凝胶渗透色谱法、利用标准聚苯乙烯换算而求得。
接着,利用电子天平称量以60:35:5的比例混合有季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯及季戊四醇二丙烯酸酯的多官能性单体0.8份、丙烯酸2-乙基己酯(表2和表3中略记为“2EHA”)90份和有机过氧化物热聚合引发剂(1, 6-双(叔丁基过氧化羰基氧基)己烷(1分钟半衰期温度为150℃))0.8份,将它们与上述(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1-1)10份混合。混合时使用恒温槽(东机产业株式会社制、商品名“ビスコメイト 150III”)及哈比特混合机(株式会社小平制作所制、商品名“ACM-5LVT型”、容量:5L)。哈比特容器的温度调节设定为60℃、使转速刻度为3、搅拌10分钟。将该工序称作第1混合工序。
接着,称量磷酸酯(味之素ファインテクノ株式会社制、商品名“レオフォス65”、化合物名“磷酸三芳基异丙基化物”)80份、人造石墨(1)(伊藤石墨工业株式会社制、商品名“AGB-特20”、比重:2.4、平均粒径:500μm)300份、氢氧化铝(日本轻金属株式会社制、商品名“BF-083”、平均粒径:8μm、BET比表面积:0.8m2/g)300份,投入到上述哈比特容器中,将哈比特容器的温度调节设定为60℃、使转速刻度为5、搅拌10分钟。将该工序称作第2混合工序。
接着,将经过第1和第2混合工序获得的混合组合物垂在脱模PET膜上,在该混合组合物上进一步覆盖脱模PET膜。将混合组合物被脱模PET膜夹持的该层叠体通过使两者间隔为2mm的辊之间,制成片状。之后,将该层叠体投入到烘箱中,在150℃下加热15分钟。通过该加热工序使丙烯酸酯单体进行聚合及交联反应,获得导热性压敏粘接性片状成型体(以下仅表述为“片材”)(G1)。予以说明,由片材(G1)中的残存单体量计算(甲基)丙烯酸酯单体的聚合转化率时,为99.9%。
(实施例2-6和比较例1-6)
除将各物质的配方和片材厚度变更为表2和表3所示以外,与实施例1同样地操作得到片材(G2~6、GC1~6)。
实施例2-6和比较例1-6中使用的、之前未说明的添加剂如下所述。
?球状氧化铝(电气化学工业株式会社制、商品名“DAM-45”、比重:3.9、平均粒径:45μm)
?人造石墨(2)(伊藤石墨工业株式会社制、商品名“AGB-32”、比重:2.4、平均粒径:250μm)
?人造石墨(3)(伊藤石墨工业株式会社制、商品名“AGB-130”、比重:2.4、平均粒径:80μm)
?鳞片状石墨(伊藤石墨工业株式会社制、商品名“Z+80”、比重:2.4、平均粒径:250μm)。
[表2]
(表2)
[表3]
(表3)
如表2所示,实施例中的片材(G1)-(G6)中任一种在成型为片状前的混合组合物的流动性良好,容易成型为片状。而且,片材(G1)-(G6)热阻的值低,导热性优异。另一方面,如表3所示,比较例中的片材(GC1)-(GC6)难以成型为片状,或即使成型为片状,热阻的值也高、导热性也差。具体而言,如下所述。
?比较例1:不含除石墨外的规定的导热性填料的比较例1的片材(GC1)导热性差。可推测是由于仅为粒径较大的人造石墨,难以在片材的厚度方向形成热通过的通道。
?比较例2:规定的人造石墨的含量不符合本发明所规定的范围的比较例2的片材(GC2)导热性也差。可推测是由于人造石墨的含量少,所以难以在片材的厚度方向形成热通过的通道。
?比较例3:在比较例3中,以与实施例所使用的人造石墨相同的量使用以往常使用的程度的粒径的人造石墨。其结果,原因没有确定,但混合组合物的流动性差,难以成型为片状。
?比较例4:在比较例4中,使用与实施例所使用的人造石墨相同程度的粒径及比重的天然石墨(鳞片状石墨)。其结果,原因没有确定,但混合组合物的流动性差,难以成型为片状。
?比较例5:片材厚度小于本发明所规定的范围的比较例5的片材(GC5)导热性差。可推测这是因为由于使用的人造石墨的粒径相对于片材厚度大,因此即使能成型为片状,表面状态也变差,不能与铝板和加热器密合。
?比较例6:片材厚度超过本发明所规定的范围的比较例6的片材(GC6)导热性也差。
Claims (12)
1.导热性压敏粘接性片状成型体(G),其为在将混合组合物成型为片状后、或将所述混合组合物成型为片状的同时,至少进行聚合反应而成,所述聚合反应为(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应,
所述混合组合物含有100质量份的含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、
100质量份以上500质量份以下的平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)、
50质量份以上500质量份以下的平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C),
厚度为0.5mm以上4.5mm以下。
2.根据权利要求1所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G),其中,所述人造石墨是经过在向由石油或煤制作的焦炭中添加沥青或焦油进行混炼后,在800℃以上1500℃以下烧成的基础上,进一步加热至2000℃以上3000℃以下而进行石墨化的工序而成的石墨。
3.根据权利要求1或2所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G),其中,所述除石墨外的导热性填料(C)包含长周期表的2、3、或12族所属的金属的氧化物或氢氧化物。
4.根据权利要求1-3任一项所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G),其中,所述除石墨外的导热性填料(C)包含铝的氧化物或氢氧化物。
5.根据权利要求1-4任一项所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G),其中,所述混合组合物还含有50质量份以上200质量份以下的磷酸酯(D)。
6.导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其包括以下工序:制作混合组合物的工序,所述混合组合物含有100质量份的含(甲基)丙烯酸酯聚合物(A1)及(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的(甲基)丙烯酸树脂组合物(A)、100质量份以上500质量份以下的平均粒径为160μm以上700μm以下的人造石墨(B)、50质量份以上500质量份以下的平均粒径为1μm以上100μm以下的除石墨外的导热性填料(C);以及,
在将混合组合物成型为片状后、或将所述混合组合物成型为片状的同时,进行所述(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应的工序。
7.根据权利要求6所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其特征在于,在进行所述(甲基)丙烯酸酯单体(α1)的聚合反应的工序中,将该(甲基)丙烯酸酯单体(α1)加热至100℃以上200℃以下的温度。
8.根据权利要求6或7所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其中,作为所述人造石墨,使用经过在向由石油或煤制作的焦炭中添加沥青或焦油进行混炼后,在800℃以上1500℃以下烧成的基础上,进一步加热至2000℃以上3000℃以下而进行石墨化的工序而成的石墨。
9.根据权利要求6-8任一项所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其中,所述除石墨外的导热性填料(C)包含长周期表的2、3、或12族所属的金属的氧化物或氢氧化物。
10.根据权利要求6-9任一项所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其中,所述除石墨外的导热性填料(C)包含铝的氧化物或氢氧化物。
11.根据权利要求6-10任一项所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G)的制造方法,其中,所述混合组合物还混合有50质量份以上200质量份以下的磷酸酯(D)。
12.电子设备,其具备散热体及贴合于该散热体的权利要求1-5任一项所述的导热性压敏粘接性片状成型体(G)。
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