JP2007211141A - 熱伝導性制振材 - Google Patents
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Abstract
【課題】 良好な制振性と良好な熱伝導性とを兼ね備えた熱伝導性制振材の提供。
【解決手段】 アクリル系のポリマー１を１００重量部に対し、平均粒径０．５〜１μｍの高級脂肪酸処理をされた水酸化マグネシウム５を７４重量部、炭化ケイ素３を１４８重量部、水酸化アルミニウム７を１４８重量部、それぞれ含有させてコーターにより成形することにより、厚さ０．２ｍｍの熱伝導性制振難燃シートを得た。ポリマー１に含有された比較的硬い炭化ケイ素３が、水酸化マグネシウム５の凝集を妨げてポリマー１中に分散させる作用をするため、ポリマー１の粘性が上昇し、制振性が向上すると共に厚手のシートが容易に成形可能となる。また、炭化ケイ素３は良好な熱伝導フィラーでもあり、炭化ケイ素３を含有させることによりポリマー１の熱伝導性も向上する。更に、水酸化マグネシウム５及び水酸化アルミニウム７は、難燃性を付与する効果も備えている。
【選択図】 図１
【解決手段】 アクリル系のポリマー１を１００重量部に対し、平均粒径０．５〜１μｍの高級脂肪酸処理をされた水酸化マグネシウム５を７４重量部、炭化ケイ素３を１４８重量部、水酸化アルミニウム７を１４８重量部、それぞれ含有させてコーターにより成形することにより、厚さ０．２ｍｍの熱伝導性制振難燃シートを得た。ポリマー１に含有された比較的硬い炭化ケイ素３が、水酸化マグネシウム５の凝集を妨げてポリマー１中に分散させる作用をするため、ポリマー１の粘性が上昇し、制振性が向上すると共に厚手のシートが容易に成形可能となる。また、炭化ケイ素３は良好な熱伝導フィラーでもあり、炭化ケイ素３を含有させることによりポリマー１の熱伝導性も向上する。更に、水酸化マグネシウム５及び水酸化アルミニウム７は、難燃性を付与する効果も備えている。
【選択図】 図１
Description
本発明は、音響機器、情報関連機器、情報伝達機器等に使用される制振材に関し、詳しくは、制振性に加えて熱伝導性も具備した熱伝導性制振材に関する。
近年、ＣＤ−ＲＯＭ、ミニディスク、ＤＶＤ等の光ディスクや光磁気ディスクが汎用されており、また情報機器の普及に伴ってハードディスクの需要も増大している。これらの機器は機構上、振動に弱いため振動を減衰させる制振材が装着されている。制振材としてシリコーン系の樹脂を使用すると、シロキサンガスが発生して電子機器に悪影響を与える可能性があるため望ましくない。そこで、アクリル系樹脂に、金属水酸化物，赤燐，及び無機フィラーを含有させてなる制振材が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、この種の制振材では、ＣＤ−ＲＯＭ等で発生する熱を筐体等のヒートシンクとなる部材に放熱するため、制振材に熱伝導性を付与することが要請されている。アクリル系の熱伝導材としては、アクリル重合体に、ハロゲン不含難燃剤及び水和金属化合物を含有させてなる熱伝導性シートが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００５−１２６６３４号公報
特開２００５−２２６００７号公報
ところが、制振性と熱伝導性とを両立した素材は、これまで存在しなかった。そこで、本発明は、良好な制振性と良好な熱伝導性とを兼ね備えた熱伝導性制振材を提供することを目的としてなされた。
上記目的を達するためになされた本発明の熱伝導性制振材は、アクリル酸エステルを含むモノマーを重合してなるポリマーに、平均粒径５０〜１００μｍの炭化ケイ素、及び、平均粒径０．５〜１．０μｍの水酸化マグネシウムを含有させたことを特徴としている。
水酸化マグネシウムは、制振性を付与するためのフィラーとして使用される場合があるが、この水酸化マグネシウムは基材中で凝集する傾向がある。本発明では、水酸化マグネシウムと共に、比較的硬い炭化ケイ素を含有させているので、この炭化ケイ素が水酸化マグネシウムの凝集を妨げて基材中に分散させる作用をする。このため、ポリマーの粘性が上昇し、制振性が向上すると共に厚手のシートが容易に成形可能となる。また、炭化ケイ素は良好な熱伝導フィラーでもあり、炭化ケイ素を含有させることによりポリマーの熱伝導性も向上させることができる。従って、本発明の熱伝導性制振材は、良好な制振性と良好な熱伝導性とを兼ね備えることができる。更に、本発明の熱伝導性制振材は、水酸化マグネシウムを含有しているため、難燃性も兼ね備えている。
なお、上記炭化ケイ素の平均粒径が５０μｍ未満であると、水酸化マグネシウムの凝集を充分に防止することができず、また、良好な熱伝導性も得られない。また、炭化ケイ素の平均粒径が１００μｍを超えると、本発明の熱伝導性制振材をシート状に加工する際に、炭化ケイ素の粒子がシートから脱落する可能性がある。
水酸化マグネシウムの平均粒径が０．５μｍ未満であると、ポリマーへの充填性が悪く、良好な難燃性，制振性が得られない。また、水酸化マグネシウムの平均粒径が１．０μｍを超えると、ポリマーの粘性を充分に上昇させることができず、厚手のシートの成形が困難になる。
更に、本発明において、上記炭化ケイ素がモース硬度１０以上の硬度を有する場合、水酸化マグネシウムを一層良好に分散させることができる。このため、ポリマーの粘性が一層上昇し、制振性が一層向上すると共に厚手のシートが一層容易に成形可能となる。
また、本発明は、水酸化マグネシウムの形状を特に限定するものではないが、上記水酸化マグネシウムが、六角板状で、かつ、高級脂肪酸処理されたものである場合、一層良好に粘性を向上させて一層良好な制振性を得ることができる。
また、上記ポリマーに、更に、水酸化アルミニウムを含有させた場合、その水酸化アルミニウムによってポリマーに良好な難燃性を付与することもできる。従って、この場合、熱伝導性と制振性と難燃性とを良好に兼ね備えたシート等を得ることができる。
また、本発明の熱伝導性制振材において、アスカーＣ硬度が２５以下で、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する場合、一層良好な制振性及び熱伝導性が得られ、用途範囲が一層広くなる。
更に、本発明の熱伝導性制振材において、損失係数（ｔａｎδ）が０．８以上である場合、一層良好な制振性が得られ、用途範囲が一層広くなる。
次に、本発明の実施の形態を、図面と共に説明する。本願出願人は、アクリル酸エステルを含むモノマーを重合してなるポリマー１００重量部に、平均粒径５０〜１００μｍの炭化ケイ素１００〜２００重量部、平均粒径０．５〜１．０μｍの水酸化マグネシウム５０〜１００重量部、水酸化アルミニウム１００〜２００重量部、を含有させ、シート状に成形した。なお、シートに難燃性が要求されない場合は、水酸化アルミニウムは省略してもよい。その結果、２ｍｍ以上の厚膜のシートが容易に製造でき、熱伝導性は２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導性が得られ、半値幅法による制振性の測定結果は０．８以上の高い損失係数（ｔａｎδ）が得られた。また、アスカーＣ硬度は２５以下と低く、難燃性はＶＴＭ−０と良好な難燃性が得られた。
上記のように高い制振性が得られた理由としては、図１に模式的に示すように、ポリマー１に含有された比較的硬い炭化ケイ素３が、水酸化マグネシウム５の凝集を妨げてポリマー１中に分散させる作用をするためと考えられる。すなわち、この作用により、ポリマー１の粘性が上昇し、制振性が向上すると共に厚手のシートが容易に成形可能となるのである。また、炭化ケイ素３は良好な熱伝導フィラーでもあり、炭化ケイ素３を含有させることによりポリマー１の熱伝導性も向上させることができる。更に、水酸化マグネシウム５及び水酸化アルミニウム７は、難燃性を付与する効果も備えている。
なお、本実施の形態において、上記ポリマーとしては、アクリル酸エステルを含むモノマーを重合してなるポリマーであれば種々のものを使用することができ、例えば、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、ｉ−プロピル（メタ）アクリレート、ｎ―ブチル（メタ）アクリレート、ｉ―ブチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、ｎ−アミル（メタ）アクリレート、ｉ−アミル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−オクチル（メタ）アクリレート、ｉ−ミリスチル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、ｉ―ノニル（メタ）アクリレート、ｉ―デシル（メタ）アクリレート、トリデシル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、ｉ―ステアリル（メタ）アクリレート等のアクリル系モノマーを重合または共重合したものを使用することができる。なお、上記（共）重合する際に使用するアクリル酸エステルは、単独で用いる他、２種類以上併用してもよい。また、水酸化マグネシウムとしては、六角板状のものの他、球状等の各種形状のものを使用することができる。
次に、本願出願人は、上記のように難燃性を有する熱伝導性制振材としての熱伝導性制振難燃シートを次のように実際に製造し、従来のシートとその特性を比較した。先ず、実施例として、アクリルポリマー（日本触媒製）１００重量部に対し、０．５〜１μｍの高級脂肪酸処理をされた水酸化マグネシウム（商品名「マグシリーズＳ」神島化学工業製：平均粒径０．９μｍ，モース硬度２．５）を７４重量部、炭化ケイ素（商品名「グリーンデンシック」昭和電工製：平均粒径８０μｍ，モース硬度１３）を１４８重量部、水酸化アルミニウム（日本軽金属製の高白色タイプ：平均粒径８μｍ）を１４８重量部、それぞれ含有させてコーターにより成形することにより、厚さ０．２ｍｍの熱伝導性制振難燃シートを得た。
このシートの物性を測定したところ、熱伝導性：２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、半値幅法によって測定した損失係数：０．８以上、アスカーＣ硬度：２５以下、難燃性：ＶＴＭ−０といった、良好な熱伝導性，制振性，低硬度，及び難燃性が得られた。
１…ポリマー ３…炭化ケイ素
５…水酸化マグネシウム ７…水酸化アルミニウム
５…水酸化マグネシウム ７…水酸化アルミニウム
Claims (6)
- アクリル酸エステルを含むモノマーを重合してなるポリマーに、平均粒径５０〜１００μｍの炭化ケイ素、及び、平均粒径０．５〜１．０μｍの水酸化マグネシウムを含有させたことを特徴とする熱伝導性制振材。
- 上記炭化ケイ素が、モース硬度１０以上の硬度を有することを特徴とする請求項１記載の熱伝導性制振材。
- 上記水酸化マグネシウムが、六角板状で、かつ、高級脂肪酸処理されたものであることを特徴とする請求項１または２記載の熱伝導性制振材。
- 上記ポリマーに、更に、水酸化アルミニウムを含有させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性制振材。
- アスカーＣ硬度が２５以下で、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱伝導性制振材。
- 損失係数（ｔａｎδ）が０．８以上であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱伝導性制振材。
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