JP2002512296A - 高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／または熱硬化性の接着剤 - Google Patents
高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／または熱硬化性の接着剤Info
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Abstract
(57)【要約】
高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／または熱硬化性の接着剤が提案され、この接着剤は以下の組成からなる：二官能性アクリル化芳香族ポリウレタン１９〜４０質量％、（２−ヒドロキシプロピル）−アクリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート９〜２５質量％、１種以上の光重合開始剤１〜５質量％、１種以上の無機質充填剤３５〜７０質量％、ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤０.５〜３質量％および有機過酸化物０.５〜２質量％。
Description
【０００１】 本発明は、高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／または熱硬化性の接着
剤に関する。
剤に関する。
【０００２】 前記形式の接着剤は市販されている。しかしながらその特性の組み合わせは満
足できない。すなわちその熱伝導率は０.７Ｗ／ｍＫ未満であり、これは低すぎ
ると考えられる。同様に１６０℃未満の長時間使用温度が低すぎると考えられる
。更に、技術水準から公知の、放射線硬化性の接着剤は、硬化後に湿った表面を
示すという欠点を有する。その他の接着剤材料と異なり、空気酸素により接着剤
の表面で重合が起こらず、従ってここにモノマーが残留し、反応せず、これによ
り表面に湿り気を生じる。
足できない。すなわちその熱伝導率は０.７Ｗ／ｍＫ未満であり、これは低すぎ
ると考えられる。同様に１６０℃未満の長時間使用温度が低すぎると考えられる
。更に、技術水準から公知の、放射線硬化性の接着剤は、硬化後に湿った表面を
示すという欠点を有する。その他の接着剤材料と異なり、空気酸素により接着剤
の表面で重合が起こらず、従ってここにモノマーが残留し、反応せず、これによ
り表面に湿り気を生じる。
【０００３】 電気回路を保護するために、この上に均一にシリコーンゲルを被覆する。この
ゲルは多くの場合に製造に起因して触媒として白金錯体を含有する。これにより
、接着剤と接触するゲルのゲル化の際に境界層でシリコーンゲルが阻害されるこ
とがある。
ゲルは多くの場合に製造に起因して触媒として白金錯体を含有する。これにより
、接着剤と接触するゲルのゲル化の際に境界層でシリコーンゲルが阻害されるこ
とがある。
【０００４】 放射線硬化性および／または熱硬化性の接着剤の熱伝導性は、特に接着剤への
無機質充填剤の充填度に依存し、その際充填度が高まると熱伝導性が高まる。他
方で接着剤の高すぎる充填度は樹脂の放射線による硬化を妨げる。技術水準から
公知の接着剤の場合は無機質充填剤の充填度は５０質量％より少なく、これは不
十分な熱伝導性を生じる。
無機質充填剤の充填度に依存し、その際充填度が高まると熱伝導性が高まる。他
方で接着剤の高すぎる充填度は樹脂の放射線による硬化を妨げる。技術水準から
公知の接着剤の場合は無機質充填剤の充填度は５０質量％より少なく、これは不
十分な熱伝導性を生じる。
【０００５】 従って、本発明の課題は、技術水準の欠点を克服し、全体として明らかにすぐ
れた特性を示す放射線および／または熱により硬化する接着剤を提供することで
ある。
れた特性を示す放射線および／または熱により硬化する接着剤を提供することで
ある。
【０００６】 前記課題は、本発明により、高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／また
は熱硬化性の接着剤により解決され、この接着剤は、その組成が、二官能性アク
リル化芳香族ポリウレタン１９〜４０質量％、（２−ヒドロキシプロピル）−ア
クリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート９〜２５質量％
、１種以上の光重合開始剤１〜５質量％、１種以上の無機質充填剤３５〜７０質
量％、ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤０.５〜３質量％および有機過酸化物０.５
〜２質量％からなることを特徴とする。
は熱硬化性の接着剤により解決され、この接着剤は、その組成が、二官能性アク
リル化芳香族ポリウレタン１９〜４０質量％、（２−ヒドロキシプロピル）−ア
クリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート９〜２５質量％
、１種以上の光重合開始剤１〜５質量％、１種以上の無機質充填剤３５〜７０質
量％、ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤０.５〜３質量％および有機過酸化物０.５
〜２質量％からなることを特徴とする。
【０００７】 有利な実施態様において、光重合開始剤は、１−［４−（２−ヒドロキシエト
キシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−エチル−１−プロパン−１−オン、
ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシドまたは
２−メチル−１−［４-（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパノ
ン−１である。
キシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−エチル−１−プロパン−１−オン、
ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシドまたは
２−メチル−１−［４-（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパノ
ン−１である。
【０００８】 他の有利な実施態様において、無機質充填剤は、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＢｅＯ、
ＢＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ダイアモンド、グラファイト、Ｂ
ａＳＯ4、ＧａＡｓまたはこれらの混合物である。使用される無機質充填剤は熱
伝導性であるが電気伝導性でない無機質充填剤である。
ＢＮ、ＳｉＣ、Ｓｉ3Ｎ4、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ダイアモンド、グラファイト、Ｂ
ａＳＯ4、ＧａＡｓまたはこれらの混合物である。使用される無機質充填剤は熱
伝導性であるが電気伝導性でない無機質充填剤である。
【０００９】 他の有利な実施態様において、過酸化物として、ｔ−ブチルペルオキシベンゾ
エート、メチル−イソブチル−ケトンペルオキシドまたはジベンゾイルペルオキ
シドを使用する。
エート、メチル−イソブチル−ケトンペルオキシドまたはジベンゾイルペルオキ
シドを使用する。
【００１０】 特に有利な実施態様において、本発明の接着剤の組成は、二官能性アクリル化
芳香族ポリウレタン２１〜２８質量％、（２−ヒドロキシプロピル）−アクリレ
ートまたは（２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート１１〜１８質量％、１
種以上の光重合開始剤１〜４質量％、１種以上の無機質充填剤５０〜６５質量％
、ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤１〜２.５質量％および有機過酸化物１〜１.５
質量％からなる。
芳香族ポリウレタン２１〜２８質量％、（２−ヒドロキシプロピル）−アクリレ
ートまたは（２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート１１〜１８質量％、１
種以上の光重合開始剤１〜４質量％、１種以上の無機質充填剤５０〜６５質量％
、ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤１〜２.５質量％および有機過酸化物１〜１.５
質量％からなる。
【００１１】 高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／または熱硬化性の接着剤は、特に
有利にはその組成が以下の成分からなることを特徴とする接着剤である： 二官能性アクリル化芳香族ポリウレタン２３〜２６質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−アクリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル
）−メタクリレート１３〜１６質量％、 １種以上の光重合開始剤２〜３質量％、 １種以上の無機質充填剤５２〜６０質量％、 ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤１〜２質量％および 有機過酸化物１〜１.５質量％。
有利にはその組成が以下の成分からなることを特徴とする接着剤である： 二官能性アクリル化芳香族ポリウレタン２３〜２６質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−アクリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル
）−メタクリレート１３〜１６質量％、 １種以上の光重合開始剤２〜３質量％、 １種以上の無機質充填剤５２〜６０質量％、 ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤１〜２質量％および 有機過酸化物１〜１.５質量％。
【００１２】 二官能性アクリル化芳香族ポリウレタンとして、例えばアクチラン（Ａｃｔｉ
ｌａｎｅ）（登録商標）１７０（Ａｋｃｒｏｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）を使用
することができる。この場合に使用されるポリウレタンは比較的低分子である。
ｌａｎｅ）（登録商標）１７０（Ａｋｃｒｏｓ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社）を使用
することができる。この場合に使用されるポリウレタンは比較的低分子である。
【００１３】 公知であり、かつ本発明により使用されるＳｉＯ2含有チキソトロープ剤は、
例えば公知のエーロシル（Ａｅｒｏｓｉｌｅ）（登録商標）（Ｄｅｇｕｓｓａ社
）である。
例えば公知のエーロシル（Ａｅｒｏｓｉｌｅ）（登録商標）（Ｄｅｇｕｓｓａ社
）である。
【００１４】 本発明による一成分接着剤により、特に有利なやり方で、電子部品または回路
を冷却用放熱器（ヒートシンク）に接合することができる。電子部品の例はトラ
ンジスターまたは集積回路である。冷却用放熱器の例は金属性の冷却用放熱器で
ある。
を冷却用放熱器（ヒートシンク）に接合することができる。電子部品の例はトラ
ンジスターまたは集積回路である。冷却用放熱器の例は金属性の冷却用放熱器で
ある。
【００１５】 本発明の接着剤の特別の利点は、２個以上の有利な特性の組み合わせにある。
すなわちこの接着剤は１８０℃までの長時間使用温度に適している。更に熱伝導
率が０.７〜１.２Ｗ／ｍＫである。接着強さはＤＩＮ ＥＮ １４６５により１
０Ｎ／ｍｍ2より大きい。放射線による硬化の場合は収縮率が６質量％より少な
い。
すなわちこの接着剤は１８０℃までの長時間使用温度に適している。更に熱伝導
率が０.７〜１.２Ｗ／ｍＫである。接着強さはＤＩＮ ＥＮ １４６５により１
０Ｎ／ｍｍ2より大きい。放射線による硬化の場合は収縮率が６質量％より少な
い。
【００１６】 接着剤と接触する際にシリコーンゲルが白金触媒で阻害されないことが特に有
利であると評価すべきである。更に放射線および／または熱により硬化する際に
接着剤が表面で酸素の阻害を受けず、これにより乾燥した表面を生じる。これは
、技術水準の公知の接着剤と異なり、使用されるモノマーが完全に反応すること
による。
利であると評価すべきである。更に放射線および／または熱により硬化する際に
接着剤が表面で酸素の阻害を受けず、これにより乾燥した表面を生じる。これは
、技術水準の公知の接着剤と異なり、使用されるモノマーが完全に反応すること
による。
【００１７】 本発明の接着剤は、放射線硬化性であるか、熱硬化性であるか、放射線硬化性
および熱硬化性であるので、使用の際に特に変動できることにより際立っている
。更に新規接着剤は特に有利な加工特性により際立っている。例えば接着剤は型
押可能であり、スクリーン印刷により容易に塗布できる。更に接着剤は分散可能
であり、すなわち例えばより簡単なやり方で、ニードルジェットにより放出する
ことができる。
および熱硬化性であるので、使用の際に特に変動できることにより際立っている
。更に新規接着剤は特に有利な加工特性により際立っている。例えば接着剤は型
押可能であり、スクリーン印刷により容易に塗布できる。更に接着剤は分散可能
であり、すなわち例えばより簡単なやり方で、ニードルジェットにより放出する
ことができる。
【００１８】 他の有利な実施態様において、本発明の接着剤は、付加的に球状のスペーサー
を含有することを特徴とする。これは金属、プラスチック、ガラス、セラミック
またはこれらの材料の組み合わせからなっていてもよい。その直径は１０〜１０
０μｍ、有利には２０〜４０μｍである。接着剤中のこのスペーサーにより、簡
単なやり方で、接着すべき部品の決められた間隔を達成することが可能である。
を含有することを特徴とする。これは金属、プラスチック、ガラス、セラミック
またはこれらの材料の組み合わせからなっていてもよい。その直径は１０〜１０
０μｍ、有利には２０〜４０μｍである。接着剤中のこのスペーサーにより、簡
単なやり方で、接着すべき部品の決められた間隔を達成することが可能である。
【００１９】 無機質充填剤の粒度は１００μｍ未満である。粒度は有利には１〜２０μｍで
ある。無機質充填剤の粒度は接着剤の層厚を決定することができる。
ある。無機質充填剤の粒度は接着剤の層厚を決定することができる。
【００２０】 本発明を以下の実施例により詳細に説明する。
【００２１】 例１ 公知の方法で以下の組成を有する接着剤を製造する： Ａｃｔｉｌａｎｅ（登録商標）１７０ ２３.３９質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート １５.６０質量％、 Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１ １.１７質量％、 Ｔｒｉｇｏｎｏｘ（登録商標）ＣＭ５０ ０.７８質量％、 Ｎａｂｏｌｏｘ（登録商標）Ｎｏ１１５−２５ ５７.３３質量％、 Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）Ｒ２０２ １.４８質量％および スペーサー ０.２５質量％。
【００２２】 新規接着剤は技術水準のアクリレート系を有する接着剤に比べて、著しく改良
された熱伝導性、明らかに高い温度安定性および改良された化学的安定性により
特に際立っている。
された熱伝導性、明らかに高い温度安定性および改良された化学的安定性により
特に際立っている。
【００２３】 例２ 公知の方法で以下の組成を有する接着剤を製造する： Ａｃｔｉｌａｎｅ（登録商標）１７０ ３５.９２質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−メタクリレート ２３.９５質量％、 硫酸バリウム ３５.９３質量％、 Ｉｒｇａｃｕｒｅ（登録商標）６５１ １.８０質量％、 Ｔｒｉｇｏｎｏｘ（登録商標）ＭＣ５０ １.２０質量％および Ａｅｒｏｓｉｌ（登録商標）ＴＳ１００ １.２０質量％。
【００２４】 新規接着剤はきわめて良好な化学的安定性により特に際立っている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アーヒム バッターマン ドイツ連邦共和国 エッシュボルン ハイ ンリヒ−ホフマン−シュトラーセ ６ (72)発明者 ユルゲン パール ドイツ連邦共和国 オーバーウルゼル ツ ェッペリンシュトラーセ 15 Ｆターム(参考） 4J040 EF241 GA05 HA026 HA036 HA076 HA136 HA256 HA306 HB19 HB41 JB02 JB07 KA14 KA25 KA42 LA08 LA09 MA02 MA04 MA05 MA10 NA20 PA30 PA32
Claims (11)
- 【請求項１】 高い熱伝導性を有する放射線硬化性および／または熱硬化性
の接着剤において、接着剤の組成が、 二官能性アクリル化芳香族ポリウレタン１９〜４０質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−アクリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル
）−メタクリレート９〜２５質量％、 １種以上の光重合開始剤１〜５質量％、 １種以上の無機質充填剤３５〜７０質量％、 ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤０.５〜３質量％および 有機過酸化物０.５〜２質量％からなることを特徴とする、高い熱伝導性を有
する放射線硬化性および／または熱硬化性の接着剤。 - 【請求項２】 光重合開始剤が１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フ
ェニル］−２−ヒドロキシ−２−エチル−１−プロパン−１−オン、ビス（２，
４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキシドまたは２−メチル
−１−［４-（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノ−プロパノン−１であ
る請求項１記載の接着剤。 - 【請求項３】 無機質充填剤がＡｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＢｅＯ、ＢＮ、ＳｉＣ、
Ｓｉ3Ｎ4、ＴｉＯ2、ＳｉＯ2、ダイアモンド、グラファイト、ＢａＳＯ4、Ｇａ
Ａｓまたはこれらの混合物である請求項１または２記載の接着剤。 - 【請求項４】 有機過酸化物がｔ−ブチルペルオキシベンゾエート、メチル
−イソブチル−ケトンペルオキシドまたはジベンゾイルペルオキシドである請求
項１から３までのいずれか１項記載の接着剤。 - 【請求項５】 接着剤の組成が 二官能性アクリル化芳香族ポリウレタン２１〜２８質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−アクリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル
）−メタクリレート１１〜１８質量％、 １種以上の光重合開始剤１〜４質量％、 １種以上の無機質充填剤５０〜６５質量％、 ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤１〜２.５質量％および 有機過酸化物１〜１.５質量％からなる、請求項１から４までのいずれか１項
記載の接着剤。 - 【請求項６】 接着剤の組成が 二官能性アクリル化芳香族ポリウレタン２３〜２６質量％、 （２−ヒドロキシプロピル）−アクリレートまたは（２−ヒドロキシプロピル
）−メタクリレート１３〜１６質量％、 １種以上の光重合開始剤２〜３質量％、 １種以上の無機質充填剤５２〜６０質量％、 ＳｉＯ2含有チキソトロープ剤１〜２質量％および 有機過酸化物１〜１.５質量％からなる、請求項１から５までのいずれか１項
記載の接着剤。 - 【請求項７】 球状スペーサーを含有する請求項１から６までのいずれか１
項記載の接着剤。 - 【請求項８】 スペーサーが金属、プラスチック、ガラス、セラミックまた
はこれらの混合物からなる請求項７記載の接着剤。 - 【請求項９】 スペーサーの直径が１０〜１００μｍ、有利には２０〜４０
μｍである請求項７または８記載の接着剤。 - 【請求項１０】 無機質充填剤の粒度が１００μｍ未満、有利には１〜２０
μｍである請求項１から９までのいずれか１項記載の接着剤。 - 【請求項１１】 電子部品または回路を冷却用放熱器に接合するための請求
項１から１０までのいずれか１項記載の接着剤の使用。
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