JP2003321658A - 難燃性熱伝導電気絶縁粘着シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 難燃性と熱伝導性と接着性に優れる難燃性熱
伝導電気絶縁粘着シートを提供する。 【解決手段】 支持体と該支持体の少なくとも一方に粘
着剤層が積層された粘着シートであって、前記支持体
が、i）炭素数が1〜14個のアルキル基を有する(メタ)ア
ルキルアクリレートを重合させて得られるポリマー100
質量部と、ii）熱伝導電気絶縁粒子を200〜500質量部と
を含有し、且つ前記熱伝導電気絶縁粒子のうちの100質
量部以上が難燃性を有し、iii）常温で非粘着性を示
し、前記粘着剤層が、炭素数が4〜14個のアルキル基を
有する(メタ)アルキルアクリレートと共重合可能な極性
ビニルモノマーからなるアクリル共重合体に、難燃性粒
子を50〜250質量部含有する難燃性熱伝導電気絶縁粘着
シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は熱伝導性シートに関
し、詳しくは、熱伝導性と難燃性と粘着性のバランスに
優れており、電子部品等の発熱体とヒートシンク等の放
熱部品との伝熱と接着固定等に有用な難燃性熱伝導電気
絶縁粘着シートに関する。

【０００２】

【従来技術】近年、エレクトロニクス技術の格段なる進
歩により電気、電子機器の高集積化・高性能化が進むに
伴い、半導体やCPU等の電子部品や、プラズマディスプ
レイ等の家電製品の、熱放散の必要性が高まっている。
そのため電子部品や家電製品には、ヒートシンク等の放
熱部品を接合部材による接着、又は機械的に固定して熱
放散を行っている。この接合部材には、高い熱伝導性と
電気絶縁性の他、安全性の面から万一の発火に対して着
火・延焼の危険性が無いように高い難燃性が要求され
る。

【０００３】特開平6-88061号公報は、アルキル基中に1
〜12個の炭素原子を有する(メタ)アルキルアクリレート
と共重合可能な極性モノマーから調整されるポリマーに
ランダムに分散された熱伝導電気絶縁粒子を含有する熱
伝導電気絶縁感圧接着剤が記載されている。しかし、実
際には前記ポリマー100質量部に対して熱伝導電気絶縁
粒子を200質量部以上添加すると、接着性が著しく低下
するため感圧接着剤として機能しなくなる。このため、
感圧接着剤とするためには、熱伝導電気絶縁粒子の添加
量を制限する必要があり、熱伝導率を上げることが困難
である(高々0.6W/m・K)。また、本用途に対して難燃性
を付与すべき認識がなく、当然対応もされていない。

【０００４】一方、特開平11-269438号公報には、炭素
数4〜14個のアルキル基を有する(メタ)アルキルアクリ
レートと共重合可能な極性ビニルモノマーからなるアク
リル共重合体と粘着付与樹脂、水和金属化合物からなる
熱伝導難燃性感圧接着剤が記載されている。しかし、こ
れは感圧接着剤の特許であって、支持体として金属箔や
ポリイミドフィルムを使用する態様しか書かれていな
い。アクリレート系ポリマーに粒子を配合して、難燃性
と熱伝導性と電気絶縁性を改善する記載も示唆もない。

【０００５】さらに、特開2001-139733号公報には、白
金材料などの難燃性の機能を有する物を熱伝導フィラー
として使用した場合、熱伝導シートに難燃性が付与され
るので、電気・電子装置の安全性を向上させることがで
きる旨の記載がある。しかし、該熱伝導シートは自着性
程度の接着性しかないため、電子部品等とヒートシンク
等の接合界面にせん断方向や割裂方向に負荷が掛かるよ
うな装着をした場合、接着力が不足して剥離する問題が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の欠点を解消すべく、難燃性と電気絶縁性と
接着性を併せ持ち、且つ熱伝導性に非常に優れる難燃性
熱伝導電気絶縁粘着シートを提供することを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討の
結果、特定の含量の熱伝導電気絶縁粒子とそのうちの特
定含量の粒子が難燃性を有する支持体に、その少なくと
も一方に特定含量の難燃性粒子を含有した接着力に優れ
た粘着剤を積層することにより、高い熱伝導性と難燃
性、電気絶縁性、接着性を持った難燃性熱伝導電気絶縁
粘着シートが得られることを見出した。

【０００８】具体的には、炭素数が1〜14個のアルキル
基を有する(メタ)アルキルアクリレートから調整される
ポリマーに、熱伝導電気絶縁粒子及び難燃性熱伝導電気
絶縁粒子を特定量配合した、常温で非粘着性の熱伝導性
支持体の少なくとも片面に、炭素数が4〜14個のアルキ
ル基を有する(メタ)アルキルアクリレートと共重合可能
な極性ビニルモノマーからなるアクリル共重合体に、難
燃性粒子を含有する粘着剤層を設けることにより、高い
熱伝導性と難燃性と接着性を発揮できることを見出し、
本発明を完成するに至った。

【０００９】すなわち本発明は、支持体と該支持体の少
なくとも一方に粘着剤層が積層された粘着シートであっ
て、前記支持体が、i）炭素数が1〜14個のアルキル基を
有する(メタ)アルキルアクリレートを重合させて得られ
るポリマー100質量部と、ii）熱伝導電気絶縁粒子を200
〜500質量部とを含有し、且つ前記熱伝導電気絶縁粒子
のうちの100質量部以上が難燃性を有し、iii)常温で非
粘着性を示し、前記粘着剤層が、炭素数が4〜14個のア
ルキル基を有する(メタ)アルキルアクリレートと共重合
可能な極性ビニルモノマーからなるアクリル共重合体
に、難燃性粒子を50〜250質量部含有したことを特徴と
する難燃性熱伝導電気絶縁粘着シート。

【００１０】

【発明の実施の形態】（支持体の構成）本発明における
難燃性熱伝導電気絶縁粘着シートは、支持体とその支持
体の少なくとも一方に積層される粘着剤層から構成され
る。本発明の難燃性熱伝導電気絶縁粘着シートの支持体
としては、炭素数が1〜14個のアルキル基を有する(メ
タ)アルキルアクリレートから調整されるポリマーに、
熱伝導電気絶縁粒子及び難燃性熱伝導電気絶縁粒子を特
定量配合した、常温で非粘着性のものである。

【００１１】本発明に使用する支持体に用いられる炭素
数が1〜14個のアルキル基を有する(メタ)アルキルアク
リレートから調整されるポリマーは、カレンダー成形又
は押し出し成形でシート化できるものであれば、特に制
限されない。

【００１２】かかる(メタ)アルキルアクリレートから調
整されるポリマーは、熱伝導電気絶縁粒子及び難燃性熱
伝導電気絶縁粒子の分散性、シート成形性及び充分なシ
ート強度を発現させるためには、重量平均分子量で30万
以上であることが好ましく、特に50万以上であることが
好ましい。

【００１３】さらに(メタ)アルキルアクリレートから調
整されるポリマーは、凹凸形状への追従性と、シート成
形時の塗出性及び剥離性を向上させるため、ガラス転移
温度は-20℃〜25℃であることが好ましい。

【００１４】(メタ)アルキルアクリレートから調整され
るポリマーの製造方法も特に制限されないが、例えば
(メタ)アルキルアクリレートを塊状重合、溶液重合、乳
化重合、あるいは懸濁重合等により共重合することによ
って得られる。これらの製造方法により得られる共重合
体樹脂の単独あるいは2種以上の混合物であってもよ
い。上記(メタ)アルキルアクリレートとしては、例えば
(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、
(メタ)アクリル酸n-ブチル等の(メタ)アクリル酸エステ
ル類が挙げられる。柔軟性を損なわない範囲で、スチレ
ン、α-メチルスチレン等のスチレン系単量体；(メタ)
アクリロニトリル、プロピレン、α-オレフィン等を共
重合しても良い。

【００１５】（熱伝導率）本発明の難燃性熱伝導電気絶
縁粘着シートの支持体及び粘着剤層で使用される熱伝導
電気絶縁粒子は、25℃での熱伝導率が10W/m・K以上であ
るものが好ましい。

【００１６】（電気絶縁粒子）本発明の難燃性熱伝導電
気絶縁粘着シートの支持体及び粘着剤層で使用される熱
伝導電気絶縁粒子の電気絶縁性は、体積固有抵抗が10¹¹
Ω・m以上であることが好ましく、10¹³Ω・m以上である
ことが更に好ましい。

【００１７】（難燃性）本発明の難燃性熱伝導電気絶縁
粘着シートの支持体及び粘着剤層で使用される難燃性粒
子は、UL94VTM-0 を満足することが好ましい。

【００１８】（支持体中の熱伝導電気絶縁粒子）本発明
に使用する支持体に含有される熱伝導電気絶縁粒子とし
ては、熱伝導性が高く、電気的に絶縁性である充填剤で
あれば、特に限定されないが、例えば金属酸化物、金属
窒化物、炭化珪素、水和金属化合物の群から選ばれた少
なくとも1種を挙げることができる。

【００１９】かかる金属酸化物としては、酸化アルミニ
ウム等が挙げられる。金属窒化物としては窒化硼素、窒
化アルミニウム等が挙げられる。水和金属化合物として
は、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げ
られる。

【００２０】（熱伝導電気絶縁粒子の使用量）本発明で
使用する支持体に含有される熱伝導電気絶縁粒子は、前
記した(メタ)アルキルアクリレートから調整されるポリ
マー100質量部に対して200〜500質量部含有し、且つ熱
伝導電気絶縁粒子のうち100質量部以上が難燃性を兼ね
備えた難燃性熱伝導電気絶縁粒子である。熱伝導電気絶
縁粒子が200質量部未満であると、支持体の熱伝導率が
0.6W/m・K程度と充分な熱伝導性が確保できない。500質
量部を越えるとシートの柔軟性が損なわれので凹凸面へ
の追従性が低下し熱伝導性が低下する。

【００２１】本発明の難燃性熱伝導電気絶縁粘着シート
の熱伝導性は、支持体と粘着剤層の熱伝導性及びそれぞ
れの厚みに依存する。従って、支持体の厚みが増すほど
難燃性熱伝導電気絶縁粘着シートの熱伝導性は、支持体
の熱伝導率に大きく依存する。難燃性を確保し熱伝導性
を充分に高めた支持体に、難燃性で接着性に優れる粘着
剤層を積層すると、高い熱伝導性と接着性を持った難燃
性熱伝導電気絶縁粘着シートができる。接着が十分に行
われると、熱の伝導が効率的に行われるため、熱伝導性
に対しては接着性も大きい寄与を有する。

【００２２】（支持体中の難燃性熱伝導電気絶縁粒子）
本発明に使用する支持体に含有される難燃性熱伝導電気
絶縁粒子としては、特に限定されないが、例えば水和金
属化合物が挙げられる。水和金属化合物としては、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム等が挙げられる。
難燃性を有する難燃性熱伝導電気絶縁粒子の添加量とし
ては100質量部以上であるが、100質量部未満では充分な
難燃性が発揮できない。

【００２３】また、上記(メタ)アルキルアクリレートを
重合させて得られるポリマーへの分散性を向上するた
め、かかる熱伝導電気絶縁粒子及び難燃性熱伝導電気絶
縁粒子にカップリング剤処理、ステアリン酸処理、樹脂
被覆処理、シリカ被覆処理等の表面処理を適宜行っても
良い。これら熱伝導電気絶縁粒子及び難燃性熱伝導電気
絶縁粒子の平均粒径は、約0.5〜200μmが好ましく、更
に好ましくは1〜50μmである。粒子形状は、球状、針
状、フレーク状が挙げられる。化合物種類及び平均粒
径、形状は単独で使用しても2種以上組み合わせて使用
してもよい。

【００２４】難燃性を有する粒子は、同一添加量では表
面積が大きいほど、言い換えれば、難燃性を有する粒子
が小さいほど難燃効果に優れるため、難燃性熱伝導電気
絶縁粒子の粒径は熱伝導電気絶縁粒子の粒径に比べ小さ
いことが好ましい。

【００２５】好ましくは、熱伝導電気絶縁粒子の平均粒
径は20〜200μm(大きな粒子)、その内、難燃性を有する
粒子の平均粒径は10μm以下(小さな粒子)である。大き
な粒子である熱伝導電気絶縁粒子の充填率を上げること
により熱伝導性は向上する。その際、大きな粒子間に隙
間ができる。その隙間に平均粒径の小さな難燃性熱伝導
電気絶縁粒子を充填することで高い熱伝導性と難燃性が
両立できる。

【００２６】熱伝導電気絶縁粒子の平均粒径が20μm未
満であると、粒子同士の接点の減少により熱伝導性が低
下する。平均粒径が200μmを越えると支持体の成形性が
低下する。難燃性熱伝導電気絶縁粒子の粒径が10μmを
越えると、熱伝導性電気絶縁粒子の隙間に充填できなく
なり、結果的に熱伝導電気絶縁粒子の添加量が減少し、
熱伝導性が低下する。

【００２７】また、熱伝導電気絶縁粒子及び難燃性熱伝
導電気絶縁粒子の形状としては、特に限定されないが、
球状、針状、フレーク状等が挙げられる。かかる熱伝導
電気絶縁粒子及び難燃性熱伝導電気絶縁粒子は単独形状
のもののみを使用しても良いが、異なる種類、異なる平
均粒径、及び異なる形状のものを2種以上組み合わせて
使用しても良い。

【００２８】（支持体の製法）本発明に使用する難燃性
熱伝導電気絶縁粘着シートの支持体は、前記(メタ)アル
キルアクリレートから調整されるポリマーと、前記熱伝
導電気絶縁粒子及び難燃性熱伝導電気絶縁粒子により作
製される。通常混合機で、適切な温度範囲、好ましくは
150〜220℃の温度で溶融混練し、さらにこの溶融混練物
を押し出し成形、カレンダー成形等の成形方法によりシ
ート状に加工して得られる。混合機としては、2本ロー
ル、バンバリーミキサー、ニーダー、押し出し機等が挙
げられる。

【００２９】（支持体の添加剤）上記溶融混練の際に、
必要に応じて、本発明の効果を阻害しない量的範囲で、
カップリング剤、フェノール系やチオエーテル系等の酸
化防止剤、EPRやポリアクリレート等の耐候安定剤、ベ
ンゾトリアゾール系やベンゾフェノン系等の紫外線吸収
剤、アニオン系やノニオン系の帯電防止剤、アミド系や
エステル系の滑剤、ステアリン酸塩やシリコーン樹脂等
のブロッキング防止剤、無機あるいは有機の顔料、ゼオ
ライトやシリカ等を担体とした銀系無機抗菌剤、有機系
抗菌防カビ剤、ポリスルホン系樹脂や酸化アンチモン等
の難燃剤、PMMAやポリウレタンゴム等の強化剤、タルク
や炭酸カルシウム等の充填剤、架橋剤等の添加剤を添加
しても構わない。

【００３０】（支持体の厚み）本発明に使用する支持体
の厚みは、凹凸形状への追従性を付与するために、250
μm以上である事が好ましく、更には400μm以上である
事が特に好ましい。

【００３１】（粘着剤層）本発明の難燃性熱伝導電気絶
縁粘着シートの粘着剤層は、炭素数が4〜14個のアルキ
ル基を有する(メタ)アルキルアクリレートと共重合可能
な極性ビニルモノマーからなるアクリル共重合体に、難
燃性粒子を50〜250質量部含有しているものである。

【００３２】本発明に使用する粘着剤層於いて用いられ
る(メタ)アルキルアクリレートとしては、炭素数が4〜1
4個のアルキル基を有するものであって、例としては、
アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸
イソアミル、アクリル酸ヘキシル、アクリル酸オクチ
ル、アクリル酸イソノリル、アクリル酸イソデシル、メ
タクリル酸ブチル、メタクリル酸ヘキシル、メタクリル
酸イソデシル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられる
が、これに限定されるものではない。アクリル共重合体
100質量部に対し、(メタ)アルキルアクリレートの量が5
0質量部未満であると初期接着性が低下する。

【００３３】（極性ビニルモノマー）本発明に使用する
粘着剤層に用いられる極性ビニルモノマーは、上記アク
リル共重合体の凝集力、接着力を向上するために用いら
れる。特に限定されるものではないが、例としてアクリ
ル酸、イタコン酸、(無水)マレイン酸、(無水)フマル酸
等のカルボキシル基を含有したものや、アクリルアミ
ド、置換アクリルアミド、N-ビニルピロリドン、N-ビニ
ルカプロラクタム、アクリロイルモルフォリン、(メタ)
アクリルアミド等の窒素を含むものが挙げられる。アク
リル共重合体100質量部に対し、極性ビニルモノマー質
量部が0.5部未満では凝集力と接着性が低下する。ま
た、10部を越えると初期接着性が低下する。

【００３４】（アクリル系共重合体）また、上記アクリ
ル共重合体を架橋するために、2-ヒドロキシエチル(メ
タ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレ
ート等の、水酸基含有モノマーを共重合してもよい。

【００３５】上記アクリル共重合体の重合方法として
は、例えば溶液重合、隗状重合、懸濁重合、乳化重合、
UV重合等の公知の重合方法で共重合させることにより得
ることが出来る。重合開始方法も、過酸化ベンゾイルや
過酸化ラウロイル等の過酸化物系、アゾビスイソブチル
ニトリル等のアゾ系の熱重合開始剤を用いた熱による開
始方法や、アセトフェノン系、ベンゾインエーテル系、
ベンジルケタール系、アシルフォスフィンオキサイド
系、ベンゾイン系、ベンゾフェノン系の光重合開始剤を
用いた低強度の紫外線照射による開始方法や、電子線照
射による方法を任意に選択できる。

【００３６】上記アクリル共重合体の凝集力向上のため
適宜架橋してもよい。架橋剤としては、(メタ)アクリル
モノマーを重合する際に、多官能(メタ)アクリレートを
添加するか、共重合体を製造した後にエポキシ系架橋
剤、イソシアネート系架橋剤、アジリジン系架橋剤、キ
レート系架橋剤を用いることができる。

【００３７】（粘着付与樹脂）本発明で使用する粘着剤
層に用いられる上記アクリル共重合体には、必要に応じ
粘着付与樹脂を添加しても良い。粘着付与樹脂として
は、テルペン系樹脂、テルペンフェノール樹脂、ロジン
系樹脂、石油系樹脂、クマロン−インデン樹脂、フェノ
ール系樹脂等が挙げられる。紫外線等の活性エネルギー
線を用いて粘着剤を重合する場合には、粘着付与樹脂中
の重合性二重結合による重合阻害を防止するために、重
合性の二重結合が少なく重合を阻害しにくい粘着付与樹
脂が用いることが望ましい。例えば、水添ロジンエステ
ル、不均化ロジンエステル、クマロン−インデン樹脂、
テルペンフェノール樹脂、キシレン樹脂、アクリル系樹
脂等が挙げられる。

【００３８】（粘着剤層中の難燃性粒子）本発明に使用
する粘着剤層に含有する難燃性粒子としては、特に限定
されないが、例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネ
シウム等の水和金属化合物や、ポリ燐酸アンモニウム等
の含窒素リン系化合物、ほう酸亜鉛、錫化合物、有機リ
ン系、赤リン系、カーボンブラック、シリコーン系、ハ
ロゲン系難燃剤を使用することが出来る。難燃性粒子の
添加量としては、50〜250質量部である。50質量部未満
では充分な難燃性が発揮できない。250質量部を越える
と接着性が低下する。また、上記アクリル共重合体への
分散性を向上するためカップリング処理、ステアリン酸
処理等の表面処理を適宜行っても良い。これらの難燃性
粒子の平均粒径は約0.5〜200μm、好ましくは1〜50μm
である。難燃性粒子の形状は、球状、針状、フレーク状
が挙げられる。化合物種類及び平均粒径、形状は単独で
使用しても2種以上組み合わせて使用してもよい。

【００３９】（粘着剤層中の熱伝導電気絶縁粒子）本発
明に使用する粘着剤層の熱伝導性を向上するために、熱
伝導電気絶縁粒子を含有することが好ましい。熱伝導電
気絶縁粒子は、特に限定されないが、前記支持体と同様
のものが使用できる。また熱伝導電気絶縁粒子は、水和
金属化合物等の難燃性熱伝導電気絶縁粒子であることが
望ましい。添加量は50〜250質量部が好ましい。50質量
部未満では充分な熱伝導性が発揮できない。250質量部
を越えると接着性が低下する。

【００４０】本発明に使用する粘着剤層の90°ピール接
着力は、0.5N/25mm以上であることが好ましい。0.5N/25
mm未満であると、例えば、CPU等の電子部品とヒートシ
ンク等との接合界面に、せん断方向や割裂方向に負荷が
掛かるような装着をした場合、経時で剥がれが発生す
る。このような場合、CPU等の発熱体からシートシンク
への熱伝導が阻害される。

【００４１】（粘着剤塗工液）本発明で使用する粘着剤
層用塗工液は、上記アクリル共重合体に難燃粒子及び又
は熱伝導電気絶縁粒子、必要に応じその他の添加剤を、
有機溶剤に溶解させて、高速分散機で撹拌分散すること
により得られる。有機溶剤としては、特に限定されない
が、酢酸エチル、トルエン、キシレン等公知の有機溶剤
を単独で、あるいは混合して使用することができる。

【００４２】（塗工法・厚さ）支持体上に粘着剤層を形
成するには、粘着剤溶液をロールコーターやダイコータ
ー等で直接支持体上に塗布する方法や、セパレーター上
に一旦粘着剤層を形成後、支持体に転写する方法を用い
る。乾燥後の粘着剤層の好ましい厚さは、30〜300μm、
好ましくは50〜200μmである。更に、粘着剤層の厚さの
合計は、支持体の厚さ以下であることが好ましい。

【００４３】（片面・両面粘着シート）本発明の難燃性
熱伝導電気絶縁粘着シートは、支持体の少なくとも片面
に粘着剤層を設けた片面粘着シートと、両面に粘着剤層
を設けた両面粘着シートの形状がある。

【００４４】（熱伝導率・難燃性）本発明の難燃性熱伝
導電気絶縁粘着シートの熱伝導率は、熱の放散性を十分
発現させるために、1W/m・K以上、好ましくは1.5W/m・K
である。難燃性は、着火・延焼の危険性を排除する面か
らUL94VTM-0 を満足する事が好ましい。

【００４５】（用途）本発明の難燃性熱伝導電気絶縁粘
着シートは、半導体やCPU等の電子部品やプラズマディ
スプレイパネル等の発熱体と、アルミ製ヒートシンク等
の放熱部品との接着固定をする用途に使用することがで
きる。

【００４６】

【実施例】以下に実施例について具体的に説明するが、
本願発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【００４７】（実施例１） ［支持体の調製］炭素数が1〜14個のアルキル基を有す
る(メタ)アルキルアクリレートを重合させて得られるポ
リマーとして、アクリル酸エチル系重合体 [NOK(株)
製、ノックスタイトPA-401]を100質量部、熱伝導電気絶
縁粒子として、平均粒径39μmの球状アルミナ [昭和電
工(株)製、AS-10]を300質量部、難燃性熱伝導電気絶縁
粒子として、平均粒径8μmの水酸化アルミニウム [昭和
電工(株)製、ハイジライトH-32] を150質量部とを、2本
ロール(表面温度165℃)で5分間均一に混練した。次いで
170℃に設定した熱プレスを用いて、厚さ1mmのシート状
に成形し、支持体を得た。

【００４８】［アクリル共重合体の調製］冷却管、撹拌
機、温度計、摘下漏斗を備えた反応容器に2-エチルヘキ
シルアクリレート50質量部、n-ブチルアクリレート46質
量部、アクリル酸4質量部と重合開始剤として2,2'-アゾ
ビスイソブチロニトリル0.2質量部とを酢酸エチル100質
量部に溶解し、窒素置換後、80℃で8時間重合して固形
分50%、数平均分子量が40万のアクリル共重合体溶液を
得た。

【００４９】［粘着剤の調製］上記アクリル共重合体溶
液100質量部に対して、難燃性粒子として含窒素リン系
化合物 [チッソ(株)製 テラージュC60]を60質量部、水
酸化アルミニウム [昭和電工(株)製、ハイジライトH-3
2]を60質量部、トルエンを必要量加え添加混合し、固形
分60%の粘着剤溶液Aを得た。粘着剤溶液A 100質量部に
対して、エポキシ系架橋剤 [綜研化学(株)製、E-05X]を
2質量部添加し、均一に混合し粘着剤溶液Bを得た。

【００５０】［難燃性熱伝導電気絶縁両面粘着シートの
調整］上記粘着剤溶液Bを、乾燥後の厚みが50μmになる
ように、支持体の両面に塗工後、80℃で5分乾燥し40℃
で3日間熟成し難燃性熱伝導電気絶縁両面粘着シートを
得た。

【００５１】（比較例１） ［熱伝導電気絶縁両面粘着シートの調整］イソオクチル
アクリレート100質量部に対して、光開始剤[チバスペシ
ャリティケミカル社製イルガキュア651]0.04質量部を添
加した混合物を室温で約2000cpsの粘度を有するまで、2
0Wのブラックライト蛍光ランプで部分的に光重合させ
た。この部分重合物95質量部にアクリル酸5質量部、ト
リプロピレングリコールジアクリレート0.5部、平均粒
径37μmの球状アルミナ[昭和電工(株)製 AS-10]を250
質量部添加し均一になるまで充分攪拌し重合性組成物を
得た。この組成物100質量部に、光開始剤[チバスペシャ
リティケミカル社製イルガキュア651]0.1質量部を添加
混合した。脱泡後、シリコーン離型処理したポリエステ
ルフィルムに硬化後の厚さが1mmになるようにこの組成
物を塗工し、シリコーン離型処理したポリエステルフィ
ルムで被覆し、10cmの距離から約3分間、20Wのブラック
ライト蛍光ランプで10cmの距離から約3分間照射し、粘
着シート状態に重合させ熱伝導電気絶縁両面粘着シート
を得た。

【００５２】実施例1、比較例1で得られた両面粘着シー
トの熱伝導率、難燃性、接着力、耐熱保持力、体積固有
抵抗の評価結果は表1に記した。

【００５３】〔熱伝導率〕実施例1の支持体、及びシリ
コーン離型処理したポリエステルフィルムを剥がしたシ
ートサンプルを5cm×15cmの大きさに切断し、厚みが約2
cmになるまで積層し試験片とした。23℃±2℃の雰囲気
温度で、迅速熱伝導率計QTM500(京都電子工業社製)を使
用して、熱伝導率を測定した。

【００５４】〔難燃性〕UL規格(UL94「機器の部品用プ
ラスチック材料の燃焼試験方法」)に準じ、燃焼性試験
を行い判断した。「VTM-0」、「VTM-1」は以下の燃焼程
度を示す基準である。

【００５５】フィルム状の試料を円筒型に保持し、1組5
枚の試料に対して各試料につき3秒間の接炎を2回行い、
その場合の燃焼時間の合計、燃焼距離、熱による貫通の
有無により下記の如く、クラス分類する。VTM-0 は、VT
M-1 よりも燃焼しにくいことを意味する。

【００５６】 燃焼クラス判定基準 VTM-1 VTM-0 各試料の残炎燃焼時間−−−−−−−−−− ≦30秒 ≦10秒 5枚の試料の燃焼時間合計 −−−−−−−− ≦250秒 ≦50秒 第2回接炎後の残炎時間＋無炎燃焼時間 −− ≦60秒 ≦30秒 滴下物による綿への着火の有無−−−−−− なし なし クランプまでの残炎又は無炎燃焼の有無−− なし なし

【００５７】〔接着力〕厚さ50μmのアルミ箔で一方の
粘着面を裏打ちした25mm×100mmのシートサンプルを、
アルミ板に2kgローラー1往復加圧貼付し、室温で1時間
放置後、90°方向に剥離速度300mm/minで引き剥がし接
着力を測定した。

【００５８】〔耐熱保持力〕厚さ50μmのアルミ箔で一
方の粘着面をバッキングしたシートサンプルを、ステン
レス板に貼付面積が25mm×25mmになるよう2kgローラー1
往復加圧貼付し、室温で30分放置後、80℃雰囲気下で0.
5kgの荷重を掛けテープサンプルが落下するまでの時間
を測定した。24時間以上落下しないテープサンプルに関
しては、「24<」と記載した。

【００５９】〔体積固有抵抗値〕超絶縁／微少電流計 T
R8601(タケダ理研(株)製)で測定した。測定温度は30
℃、測定電圧は500V・60秒とした。

【００６０】〔実装試験〕実施例1、比較例1の熱伝導電
気絶縁粘着シート25mm×25mmを、CPUと重さ100gのアル
ミニウムヒートシンクとの間に挟み、一定の圧力をかけ
てCPUに押しつけて、アルミニウムヒートシンクの荷重
が熱伝導粘着シートのせん断方向にかかるように垂直方
向に設置し、CPUに7.0Vの電圧を印加した。24時間後、
アルミニウムヒートシンクの装着状態を確認した。

【００６１】評価基準 ○：剥がれ無し、△：50%剥がれ、×：アルミヒートシ
ンクが脱落

【００６２】

【表１】

【００６３】実施例1で得られた難燃性熱伝導電気絶縁
両面粘着シートは、支持体が高い熱伝導率を有し、粘着
剤層の接着力が高いため、粘着シートとしても高い熱伝
導率を示した。また、含有する難燃剤の効果によりUL規
格で高い難粘性(VTM-0)を示した。粘着剤層の接着力が
高いため、実装試験においても剥がれが生じなかった。

【００６４】一方、比較例で得られた熱伝導電気絶縁両
面粘着シートは、アクリレート樹脂中に熱伝導性粒子を
添加することにより、粘着性と熱伝導性を付与させてい
る。このため、粘着性と熱伝導性との間のトレード−オ
フ関係により、粘着シートの熱伝導率が1.3 W/m・K、接
着力が 4N/25mmしか達成できていない。熱伝導率を上げ
るために、熱伝導粒子を多く添加すると、粘着性が低下
する。このため、粘着力低下によりかえって粘着シート
としての熱伝導性を低下させている。

【００６５】

【発明の効果】本発明の難燃性熱伝導電気絶縁粘着シー
トは、特に難燃性と熱伝導性に優れ、且つ電気絶縁性と
充分な接着性を併せ持つため、電子部品やプラズマディ
スプレイ等の家電製品の発熱体と、ヒートシンク等の放
熱体との接合用の熱伝導性粘着シートとして有用であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｂ 17/60 Ｈ０１Ｂ 17/60 Ｄ Ｆターム(参考） 4J004 AA10 AA18 AB01 CA03 CA07 CA08 CC02 FA05 FA08 4J040 DF041 DF051 EK032 GA07 GA12 GA17 GA19 GA22 HA026 HA056 HA136 HA156 HA286 HA326 HD21 JA09 JB09 KA03 KA36 LA08 LA09 5G333 AA04 AB07 AB12 AB18 CB13 CB20 DA03 DA11 DA21

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持体と該支持体の少なくとも一方に粘
   着剤層が積層された粘着シートであって、前記支持体
   が、 i）炭素数が1〜14個のアルキル基を有する(メタ)アルキ
   ルアクリレートを重合させて得られるポリマー100質量
   部と、 ii）熱伝導電気絶縁粒子を200〜500質量部とを含有し、
   且つ前記熱伝導電気絶縁粒子のうちの100質量部以上が
   難燃性を有し、 iii）常温で非粘着性を示し、 前記粘着剤層が、炭素数が4〜14個のアルキル基を有す
   る(メタ)アルキルアクリレートと共重合可能な極性ビニ
   ルモノマーからなるアクリル共重合体に、難燃性粒子を
   50〜250質量部含有したことを特徴とする難燃性熱伝導
   電気絶縁粘着シート。
2. 【請求項２】 前記粘着剤層が熱伝導電気絶縁粒子を50
   〜250質量部含有する請求項1記載の難燃性熱伝導電気絶
   縁粘着シート。
3. 【請求項３】 前記支持体中に含まれる前記熱伝導性電
   気絶縁粒子が、金属酸化物又は金属窒化物であり、前記
   支持体中に含まれる前記難燃性を有する粒子が、水和金
   属化合物である請求項1又は2記載の難燃性熱伝導電気絶
   縁粘着シート。
4. 【請求項４】 前記支持体中に含まれる熱伝導電気絶縁
   粒子の平均粒径が、20〜200μmであり、前記支持体中に
   含まれる難燃性を有する粒子の平均粒径が、10μm以下
   である請求項1〜3のいずれかに記載の熱伝導電気絶縁難
   燃性粘着シート。
5. 【請求項５】 前記難燃性熱伝導電気絶縁粘着シートの
   熱伝導率が、1W/m・K以上で、難燃性が UL94VTM-0 を満
   足する請求項1〜4のいずれかに記載の難燃性熱伝導電気
   絶縁粘着シート。