JP2012224832A - Thermally conductive film and method for producing the same - Google Patents
Thermally conductive film and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012224832A JP2012224832A JP2011161038A JP2011161038A JP2012224832A JP 2012224832 A JP2012224832 A JP 2012224832A JP 2011161038 A JP2011161038 A JP 2011161038A JP 2011161038 A JP2011161038 A JP 2011161038A JP 2012224832 A JP2012224832 A JP 2012224832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rubber
- conductive film
- liquid rubber
- weight
- heat conductive
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
Description
本発明は、柔軟性及び熱伝導性を有し、電気・電子機器などに利用される熱伝導性フィルム及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a heat conductive film having flexibility and heat conductivity, and used for electrical and electronic devices, and a method for producing the same.
電気・電子部品などのエレクトリックデバイスの発熱部材(例えば、パーソナルコンピュータのCPUなど)から発生する熱を逃すため、前記発熱部材と筐体などとの間に、放熱部材として熱伝導性フィルムを介在させている。この熱伝導性フィルムは、マトリックス樹脂(バインダー樹脂)と熱伝導性無機フィラーとからなるが、バインダー樹脂は金属材料などの無機物に比べて熱伝導性が低い。このため、熱伝導性無機フィラーをバインダー樹脂に対して高い割合で配合することにより、熱伝導性フィルムの熱伝導性を向上させる試みがなされている。このような熱伝導性フィルムにおけるバインダーとしては、耐熱性、絶縁性、耐候性に優れるシリコーンゴムが汎用されている。 In order to release the heat generated from the heat generating member (for example, CPU of a personal computer) of electric devices such as electric / electronic parts, a heat conductive film is interposed as a heat radiating member between the heat generating member and the housing. ing. This thermally conductive film is composed of a matrix resin (binder resin) and a thermally conductive inorganic filler, but the binder resin has a lower thermal conductivity than inorganic materials such as metal materials. For this reason, the trial which improves the heat conductivity of a heat conductive film is made | formed by mix | blending a heat conductive inorganic filler with a high ratio with respect to binder resin. As a binder in such a heat conductive film, silicone rubber excellent in heat resistance, insulation and weather resistance is widely used.
例えば、特開昭54−163398号公報(特許文献1)には、電気絶縁性及び熱伝導性の優れた無機物質70〜90重量%を合成ゴム中に不均一に分散したシートであって、前記無機物質の最低含量部分が5〜60重量%である合成ゴム絶縁シートが開示されている。この文献には、合成ゴムとして、シリコーンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレンプロピレン系ゴム、フッ素ゴムが記載され、シリコーンゴムが好ましいと記載されている。 For example, Japanese Patent Laid-Open No. 54-163398 (Patent Document 1) discloses a sheet in which 70 to 90% by weight of an inorganic substance having excellent electrical insulation and thermal conductivity is dispersed non-uniformly in a synthetic rubber, A synthetic rubber insulating sheet in which the minimum content portion of the inorganic substance is 5 to 60% by weight is disclosed. This document describes silicone rubber, chlorosulfonated polyethylene, ethylene propylene-based rubber, and fluorine rubber as synthetic rubber, and describes that silicone rubber is preferable.
また、特開平9−283955号公報(特許文献2)には、平均アスペクト比が3未満の黒鉛質炭素繊維をマトリックス樹脂中に分散させて形成された放熱シートが開示されている。この文献には、マトリックス樹脂として、シリコーンゲル又はシリコーンゴムなどが好ましく、その他、多数の合成ゴムを例示することができると記載され、実施例ではシリコーンゲルが使用されている。 Japanese Patent Laid-Open No. 9-283955 (Patent Document 2) discloses a heat dissipation sheet formed by dispersing graphitic carbon fibers having an average aspect ratio of less than 3 in a matrix resin. This document describes that silicone gel or silicone rubber is preferable as the matrix resin, and that many other synthetic rubbers can be exemplified, and silicone gel is used in the examples.
しかし、これらのシートでは、ゴム成分を用いるため、成形性が低い上に、ゴム成分としてシリコーンゴムやシリコーンゲルを用いると、低分子シロキサンや環状シロキサン成分などの低沸成分の揮発により電子機器の接点不良などの障害が起こり易い。さらに、これらのシートでは、熱伝導性を高めるために、無機フィラーの割合を増加させると、シートの機械的特性が低下する。特に、シリコーンゴムでは柔軟性も充分でなく、薄肉化が困難である上に、デバイスの凹凸構造に対する追従性や密着性も低い。 However, these sheets use a rubber component, so the moldability is low, and when silicone rubber or silicone gel is used as the rubber component, the low boiling components such as low-molecular siloxane and cyclic siloxane components volatilize, and the electronic equipment Failures such as contact failure are likely to occur. Further, in these sheets, when the proportion of the inorganic filler is increased in order to increase the thermal conductivity, the mechanical properties of the sheet are deteriorated. In particular, silicone rubber does not have sufficient flexibility, it is difficult to reduce the thickness, and the followability and adhesion to the uneven structure of the device are also low.
さらに、特許文献1のシートでは、機械的特性を低下させることなく、熱伝導性を向上させるために、低含量の無機物質を含むシートに、さらに無機物質を圧着充填させており、構造が複雑であり、生産性も低い。 Furthermore, in the sheet of Patent Document 1, in order to improve thermal conductivity without deteriorating mechanical properties, a sheet containing a low content of inorganic substance is further pressure-bonded and filled with an inorganic substance, resulting in a complicated structure. And productivity is low.
一方、特開2006−156935号公報(特許文献3)には、アルミナ粒子を、ガラス転移温度が−50〜50℃であるバインダー樹脂で結着させてなる放熱シートであって、アルミナ粒子/バインダー樹脂の質量比が70/30〜91/9であり、シート厚みが50〜150μmであることを特徴とする放熱シートが開示されている。この文献には、バインダー樹脂として、ポリウレタン、ポリオレフィン、アクリル樹脂、各種合成ゴムが例示され、ポリエステル系樹脂及びエチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂が好ましいと記載されている。 On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-156935 (Patent Document 3) discloses a heat dissipation sheet obtained by binding alumina particles with a binder resin having a glass transition temperature of −50 to 50 ° C. A heat radiating sheet is disclosed in which the mass ratio of the resin is 70/30 to 91/9 and the sheet thickness is 50 to 150 μm. In this document, examples of the binder resin include polyurethane, polyolefin, acrylic resin, and various synthetic rubbers, and it is described that a polyester-based resin and an ethylene-vinyl acetate copolymer resin are preferable.
また、特開2008−163145号公報(特許文献4)には、特定の構造を有する共役ジエン−芳香族ビニル共重合体の水添物及び/又はその変性体、核部とこの核部から4軸方向に伸びた針状結晶部を有する酸化亜鉛、平均粒径1〜100μmの黒鉛、パラフィン系オイル及び難燃剤を含む放熱材料が開示されている。この文献では、共役ジエン−芳香族ビニル共重合体の水添物又は変性体の重量平均分子量は5万〜100万であり、芳香族ビニル単位の含有量は50質量%を超え、90質量%以下であることが記載され、実施例では、重量平均分子量16.5万〜17.5万のスチレンと1,3−ブタジエンとの共重合体の水添物又は変性体が使用されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-163145 (Patent Document 4) discloses a hydrogenated product of a conjugated diene-aromatic vinyl copolymer having a specific structure and / or a modified product thereof, a core part, and 4 from the core part. A heat dissipating material including zinc oxide having an acicular crystal portion extending in the axial direction, graphite having an average particle diameter of 1 to 100 μm, paraffinic oil, and a flame retardant is disclosed. In this document, the hydrogenated product or modified product of the conjugated diene-aromatic vinyl copolymer has a weight average molecular weight of 50,000 to 1,000,000, and the content of the aromatic vinyl unit exceeds 50% by mass and is 90% by mass. In the Examples, a hydrogenated product or modified product of a copolymer of styrene and 1,3-butadiene having a weight average molecular weight of 165,000 to 175,000 is used.
しかし、これらの熱可塑性樹脂やエラストマーでは、耐熱性が低く、高温下では溶融して無機フィラーのパスが崩れる。さらに、無機フィラーに対する接着力が低いためか、無機フィラーを高い割合で充填すると、薄肉化が困難であり、柔軟性などの機械的特性も低下する。 However, these thermoplastic resins and elastomers have low heat resistance and melt at high temperatures to break the inorganic filler path. Furthermore, because the adhesive strength to the inorganic filler is low, if the inorganic filler is filled at a high rate, it is difficult to reduce the thickness, and mechanical properties such as flexibility also deteriorate.
従って、本発明の目的は、柔軟性などの機械的特性に優れ、かつデバイスなどの凹凸構造に対して高い追従性や密着性を有する熱伝導性フィルム及びその製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermally conductive film excellent in mechanical properties such as flexibility and having high followability and adhesion to an uneven structure such as a device, and a method for producing the same.
本発明の他の目的は、電子機器などの障害となる低沸成分の揮発を抑制できる熱伝導性フィルム及びその製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a thermally conductive film capable of suppressing the volatilization of a low boiling component that becomes an obstacle for electronic equipment and the like, and a method for producing the same.
本発明のさらに他の目的は、成形性及び生産性に優れ、薄肉化できる熱伝導性フィルム及びその製造方法を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a thermally conductive film that is excellent in moldability and productivity and can be thinned, and a method for producing the same.
本発明の別の目的は、柔軟性などの機械的特性に優れ、かつ耐熱性も向上できる熱伝導性フィルム及びその製造方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a thermally conductive film which is excellent in mechanical properties such as flexibility and can also improve heat resistance, and a method for producing the same.
本発明者は、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、熱伝導性無機フィラーと、液状ゴム及び架橋剤の架橋体で形成された架橋ゴムとを組み合わせることにより、フィルムにおける柔軟性などの機械的特性を向上でき、かつデバイスなどの凹凸構造に対して追従して密着できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the inventor combined a thermally conductive inorganic filler with a cross-linked rubber formed of a liquid rubber and a cross-linked product of a cross-linking agent. The present invention has been completed by finding that it is possible to improve the mechanical characteristics and to follow and adhere to an uneven structure such as a device.
すなわち、本発明の熱伝導性フィルムは、熱伝導性無機フィラー及び架橋ゴムを含む熱伝導性フィルムであって、前記架橋ゴムが、液状ゴム及び架橋剤の架橋体で形成されている。前記液状ゴムは非シリコーン系ゴムであってもよい。前記液状ゴムの数平均分子量は10000以下であってもよい。前記液状ゴムは、ヒドロキシル基及び/又はエポキシ基の官能基を有していてもよい。前記液状ゴムのヒドロキシル基含量は0.05〜5モル/kg程度であってもよい。前記液状ゴムは、末端にヒドロキシル基を有し、かつ芳香族ビニル単位を実質的に含まないジエン系ゴムであってもよい。前記液状ゴムは、1,4結合量と1,2結合量との割合(モル比)が、前者/後者=99/1〜50/50であるポリブタジエンであってもよい。前記熱伝導性無機フィラーは、平均粒径0.1〜100μmの導電性又は絶縁性無機フィラーであってもよい。前記熱伝導性無機フィラーの割合は、架橋ゴム100重量部に対して100〜500重量部程度であってもよい。本発明の熱伝導性フィルムの厚みは250μm以下であってもよい。 That is, the heat conductive film of the present invention is a heat conductive film containing a heat conductive inorganic filler and a cross-linked rubber, and the cross-linked rubber is formed of a liquid rubber and a cross-linked product of a cross-linking agent. The liquid rubber may be a non-silicone rubber. The number average molecular weight of the liquid rubber may be 10,000 or less. The liquid rubber may have a hydroxyl group and / or an epoxy functional group. The liquid rubber may have a hydroxyl group content of about 0.05 to 5 mol / kg. The liquid rubber may be a diene rubber having a hydroxyl group at a terminal and substantially not containing an aromatic vinyl unit. The liquid rubber may be polybutadiene having a ratio (molar ratio) between 1,4 bond amount and 1,2 bond amount (molar ratio) of the former / the latter = 99/1 to 50/50. The thermally conductive inorganic filler may be a conductive or insulating inorganic filler having an average particle size of 0.1 to 100 μm. The proportion of the thermally conductive inorganic filler may be about 100 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinked rubber. The thickness of the heat conductive film of the present invention may be 250 μm or less.
本発明には、熱伝導性無機フィラーと液状ゴムと架橋剤とを含む組成物の膜を形成した後、前記液状ゴムを架橋する前記熱伝導性フィルムの製造方法も含まれる。 The present invention also includes a method for producing the thermally conductive film, in which a film of a composition containing a thermally conductive inorganic filler, liquid rubber, and a crosslinking agent is formed, and then the liquid rubber is crosslinked.
本発明では、熱伝導性無機フィラーと、液状ゴム及び架橋剤の架橋体で形成された架橋ゴムとを組み合わせているため、フィルムにおける柔軟性などの機械的特性を向上でき、かつデバイスなどの凹凸構造に対して追従して密着できるため、幅広い用途に使用できる。また、前記架橋ゴムを非シリコーン系ゴムで構成することにより、電子機器などの障害となる低沸成分の揮発を抑制できる。また、架橋ゴムが高い弾性を有するため、成形性及び生産性に優れ、高い柔軟性により容易にフィルムを薄肉化できる。特に、柔軟性に優れるため、シート化してロール・ツー・ロール方式での製造が可能であり、工業的な価値が高い。さらに、架橋ゴムを用いるため、柔軟性などの機械的特性に優れ、かつ耐熱性も向上できる。 In the present invention, a thermally conductive inorganic filler is combined with a crosslinked rubber formed of a liquid rubber and a crosslinked product of a crosslinking agent, so that mechanical properties such as flexibility in the film can be improved, and irregularities such as devices It can be used for a wide range of applications because it can follow and adhere to the structure. In addition, by constituting the crosslinked rubber with a non-silicone rubber, volatilization of a low boiling component that becomes an obstacle to electronic devices and the like can be suppressed. Further, since the crosslinked rubber has high elasticity, it is excellent in moldability and productivity, and the film can be easily thinned by high flexibility. In particular, since it is excellent in flexibility, it can be made into a sheet and manufactured by a roll-to-roll method, and has high industrial value. Furthermore, since a crosslinked rubber is used, it is excellent in mechanical properties such as flexibility and heat resistance can be improved.
[熱伝導性フィルム]
本発明の熱伝導性フィルムは、熱伝導性無機フィラー及び架橋ゴムを含む。特に、本発明では、前記架橋ゴムが液状ゴム及び架橋剤の架橋体で形成されているため、架橋ゴムが高い弾性を有するとともに、熱伝導性無機フィラーに対して高い接着性を有し、成形性にも優れるためか、ゴム弾性だけでなく、柔軟性や強度などの機械的特性、耐熱性も向上できるため、高温下での使用や、凹凸構造に追従させる必要がある電気・電子部品などのエレクトリックデバイスの部材としてバランスがとれたフィルムである。
[Thermal conductive film]
The heat conductive film of this invention contains a heat conductive inorganic filler and crosslinked rubber. In particular, in the present invention, since the cross-linked rubber is formed of a liquid rubber and a cross-linked product of a cross-linking agent, the cross-linked rubber has high elasticity and high adhesion to the heat conductive inorganic filler, and is molded. It can be used for high-temperature use and to follow uneven structures because it can improve not only rubber elasticity but also mechanical properties such as flexibility and strength, and heat resistance. This is a balanced film as a member of the electric device.
(熱伝導性無機フィラー)
熱伝導性無機フィラーとしては、熱伝導性を有していればよく、電気特性については、用途に応じて選択でき、導電性であっても、絶縁性であってもよい。
(Thermal conductive inorganic filler)
The thermally conductive inorganic filler only needs to have thermal conductivity, and the electrical characteristics can be selected depending on the application, and may be conductive or insulating.
導電性無機フィラーとしては、例えば、炭素材(例えば、人造黒鉛、膨張黒鉛、天然黒鉛、コークス、カーボンナノチューブ、炭素繊維など)、金属単体又は合金(例えば、金属シリコン、鉄、銅、マグネシウム、アルミニウム、金、白金、亜鉛、マンガン、ステンレスなど)、セラミックス類(例えば、フェライト、トルマリン、珪藻土など)などが挙げられる。これらの導電性無機フィラーは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの導電性無機フィラーのうち、安価でかつ導電性を効果的に向上できる点から、黒鉛(グラファイト)や炭素繊維などの炭素材が好ましい。 Examples of the conductive inorganic filler include carbon materials (for example, artificial graphite, expanded graphite, natural graphite, coke, carbon nanotube, carbon fiber, etc.), simple metals or alloys (for example, metallic silicon, iron, copper, magnesium, aluminum). , Gold, platinum, zinc, manganese, stainless steel, etc.) and ceramics (eg, ferrite, tourmaline, diatomaceous earth, etc.). These conductive inorganic fillers can be used alone or in combination of two or more. Of these conductive inorganic fillers, carbon materials such as graphite and carbon fiber are preferable because they are inexpensive and can effectively improve conductivity.
絶縁性無機フィラーとしては、例えば、窒素化合物(窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化炭素、窒化ケイ素など)、炭素化合物(炭化ケイ素、炭化フッ素、炭化ホウ素、炭化タングステン、ダイヤモンドなど)、金属酸化物(酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化ベリリウムなど)などが挙げられる。これらの絶縁性無機フィラーは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの絶縁性無機フィラーのうち、絶縁性及び熱伝導性に優れる点から、窒化ホウ素や窒化アルミニウムなどの窒素化合物が好ましく、窒化ホウ素が特に好ましい。窒化ホウ素は、グラファイトと類似の構造を有する六方晶形型であってもよく、ダイヤモンド構造を有する立方晶形型であってもよいが、六方晶形型が好ましい。 Examples of the insulating inorganic filler include nitrogen compounds (boron nitride, aluminum nitride, carbon nitride, silicon nitride, etc.), carbon compounds (silicon carbide, fluorine carbide, boron carbide, tungsten carbide, diamond, etc.), metal oxides (oxidation) Magnesium, zinc oxide, beryllium oxide, etc.). These insulating inorganic fillers can be used alone or in combination of two or more. Of these insulating inorganic fillers, nitrogen compounds such as boron nitride and aluminum nitride are preferred, and boron nitride is particularly preferred from the viewpoint of excellent insulation and thermal conductivity. Boron nitride may be a hexagonal type having a structure similar to graphite or a cubic type having a diamond structure, but a hexagonal type is preferred.
熱伝導性無機フィラーの形状は、特に限定されず、例えば、球状、楕円体状、多角体形(多角錘状、正方体状、直方体状など)、板状又は鱗片状、棒状、繊維状、不定形状などが挙げられる。これらの形状のうち、不定形状や板状などが汎用される。 The shape of the heat conductive inorganic filler is not particularly limited. For example, a spherical shape, an elliptical shape, a polygonal shape (polygonal pyramid shape, a rectangular parallelepiped shape, a rectangular parallelepiped shape, etc.), a plate shape or a scale shape, a rod shape, a fiber shape, an indefinite shape Etc. Among these shapes, indefinite shapes, plate shapes, etc. are widely used.
熱伝導性無機フィラーの平均粒径は、無機フィラーの種類に応じて0.01〜500μm程度の範囲から適宜選択でき、例えば、0.1〜100μm、好ましくは1〜50μm、さらに好ましくは3〜30μm(特に4〜20μm)程度である。この平均粒径は、無機フィラーが板状である場合、板面の平均径(板面における長軸と短軸との加算平均径)であってもよい。本発明では、無機フィラーの粒径は、均一に分散できる範囲で、大きい方が熱伝導性を向上できる。さらに、板状である場合、前記板面の平均径と厚みとのアスペクト比(板面の平均径/厚み)は、例えば、2以上、好ましくは2〜50、さらに好ましくは3〜30(特に5〜20)程度であってもよい。平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置を用いた方法などで測定できる。 The average particle diameter of the thermally conductive inorganic filler can be appropriately selected from the range of about 0.01 to 500 μm depending on the type of the inorganic filler, for example, 0.1 to 100 μm, preferably 1 to 50 μm, more preferably 3 to 3 μm. It is about 30 μm (particularly 4 to 20 μm). This average particle diameter may be the average diameter of the plate surface (added average diameter of the major axis and the minor axis on the plate surface) when the inorganic filler is plate-shaped. In the present invention, the larger the particle size of the inorganic filler can be uniformly dispersed, the larger the thermal conductivity can be improved. Furthermore, when it is plate-like, the aspect ratio (average diameter / thickness of the plate surface) of the average diameter and thickness of the plate surface is, for example, 2 or more, preferably 2 to 50, more preferably 3 to 30 (especially About 5-20) may be sufficient. The average particle diameter can be measured by a method using a laser diffraction type particle size distribution measuring apparatus.
熱伝導性無機フィラーの重量割合は、例えば、架橋ゴム100重量部に対して、10〜1000重量部程度の範囲から選択でき、例えば、50〜800重量部、好ましくは100〜500重量部、さらに好ましくは120〜400重量部(特に150〜350重量部)程度である。無機フィラーの割合が少なすぎると、熱伝導性が低下し、多すぎると、機械的特性が低下する。 The weight ratio of the heat conductive inorganic filler can be selected, for example, from a range of about 10 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinked rubber, for example, 50 to 800 parts by weight, preferably 100 to 500 parts by weight, Preferably it is about 120-400 weight part (especially 150-350 weight part). When the proportion of the inorganic filler is too small, the thermal conductivity is lowered, and when too large, the mechanical properties are lowered.
(架橋ゴム)
架橋ゴムは、液状ゴム及び架橋剤(又は硬化剤)の架橋体で形成されている。液状ゴムとしては、慣用のゴム、例えば、ジエン系ゴム、オレフィン系ゴム(例えば、エチレンプロピレンゴム(EPR)など)、オレフィン−ビニルエステル共重合体(例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EAM)など)、ブチルゴム(IIR)、ニトリルゴム(NBR)、クロロスルホン化ポリエチレン(CSM)、アルキルクロロスルホン化ポリエチレン(ACSM)、エピクロロヒドリンゴム(CO)、多硫化ゴム(OT)、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。なお、液状ゴムは共重合ゴムであってもよい。共重合ゴムは、ランダム又はブロック共重合体であってもよく、ブロック共重合体には、AB型、ABA型、テーパー型、ラジアルテレブロック型の構造を有する共重合体などが含まれる。これらの未架橋ゴムは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。
(Cross-linked rubber)
The crosslinked rubber is formed of a crosslinked body of liquid rubber and a crosslinking agent (or a curing agent). Examples of the liquid rubber include conventional rubbers such as diene rubbers, olefin rubbers (eg, ethylene propylene rubber (EPR)), and olefin-vinyl ester copolymers (eg, ethylene-vinyl acetate copolymer (EAM)). ), Butyl rubber (IIR), nitrile rubber (NBR), chlorosulfonated polyethylene (CSM), alkylchlorosulfonated polyethylene (ACSM), epichlorohydrin rubber (CO), polysulfide rubber (OT), acrylic rubber, urethane Examples thereof include rubber, silicone rubber, and fluorine rubber. The liquid rubber may be a copolymer rubber. The copolymer rubber may be a random or block copolymer, and the block copolymer includes a copolymer having an AB type, ABA type, tapered type, or radial teleblock type structure. These uncrosslinked rubbers can be used alone or in combination of two or more.
これらの液状ゴムのうち、例えば、ジエン系ゴム、多硫化ゴム、シリコーン系ゴムなどが汎用され、電子機器における接点不良などの障害を抑制できる点から、非シリコーン系ゴムが好ましく、バインダー樹脂としての接着性と弾力性に優れる点から、ジエン系ゴムが特に好ましい。 Of these liquid rubbers, for example, diene rubbers, polysulfide rubbers, silicone rubbers, etc. are widely used, and non-silicone rubbers are preferred from the viewpoint of preventing failures such as contact failures in electronic devices. A diene rubber is particularly preferable from the viewpoint of excellent adhesiveness and elasticity.
ジエン系ゴムとしては、ポリブタジエン[例えば、ブタジエンゴム(BR)、1,2−ポリブタジエン(VBR)など]、イソプレンゴム(IR)、クロロプレンゴム(CR)、オレフィン含有ジエン系ゴム[例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、イソブチレン−イソプレン共重合体など]、スチレン含有ジエン系ゴム[例えば、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−イソプレン−ブタジエン共重合体など]、アクリル系単量体含有ジエン系ゴム[例えば、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ブタジエン−(メタ)アクリル酸エステル共重合体など]などが挙げられる。これらのジエン系ゴムは水添物(例えば、水素化スチレン−ブタジエン共重合体、水素化ブタジエン系重合体など)などであってもよい。 Examples of the diene rubber include polybutadiene [for example, butadiene rubber (BR), 1,2-polybutadiene (VBR), etc.], isoprene rubber (IR), chloroprene rubber (CR), olefin-containing diene rubber [for example, ethylene-propylene. -Diene rubber (EPDM), isobutylene-isoprene copolymer, etc.], styrene-containing diene rubber [eg, styrene-butadiene rubber (SBR), styrene-isoprene copolymer, styrene-isoprene-butadiene copolymer, etc.], acrylic -Based monomer-containing diene rubber [for example, butadiene-acrylonitrile copolymer, butadiene- (meth) acrylic acid ester copolymer, etc.] and the like. These diene rubbers may be hydrogenated products (for example, hydrogenated styrene-butadiene copolymer, hydrogenated butadiene polymer, etc.).
これらのジエン系ゴムのうち、ポリブタジエン、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、EPDMなどが汎用され、ポリブタジエンが好ましい。さらに、ポリブタジエンは、高いゴム弾性を有する点から、1,4結合量の割合が多い方が好ましく、1,4結合量(シス−及びトランス−1,4付加)と、1,2結合量(1,2付加)との割合(モル比)が、例えば、1,4結合量/1,2結合量=99/1〜50/50、好ましくは95/5〜60/40、さらに好ましくは90/10〜70/30程度である。 Of these diene rubbers, polybutadiene, isoprene rubber, chloroprene rubber, EPDM, etc. are widely used, and polybutadiene is preferred. Furthermore, the polybutadiene preferably has a high proportion of 1,4 bonds in view of high rubber elasticity. The amount of 1,4 bonds (cis- and trans-1,4 addition) and 1,2 bonds ( 1,2 addition), for example, 1,4 bond amount / 1,2 bond amount = 99 / 1-50 / 50, preferably 95 / 5-60 / 40, more preferably 90 It is about / 10 to 70/30.
液状ゴムは、架橋剤に対する反応性官能基を有していてもよい。特に、液状ゴムに反応性官能基を導入することにより、ゴムの機械的特性を向上できる。反応性官能基を有する液状ゴムは、反応性官能基を主鎖及び/又は側鎖に含んでいればよく、例えば、反応性官能基を有する共重合性単量体との共重合体(ランダム、ブロック又はグラフト共重合体など)などであってもよいが、少なくとも末端に反応性官能基を有する液状ゴムが特に好ましい。末端に反応性官能基を有する液状ゴムは、反応性官能基を有する単量体を用いて末端を封鎖する方法などにより製造でき、末端自由鎖の発生が抑制されたテレケリックゴム架橋体を形成でき、機械的特性を向上できる。 The liquid rubber may have a reactive functional group for the crosslinking agent. In particular, by introducing a reactive functional group into the liquid rubber, the mechanical properties of the rubber can be improved. The liquid rubber having a reactive functional group may contain a reactive functional group in the main chain and / or side chain. For example, a copolymer with a copolymerizable monomer having a reactive functional group (random Liquid rubber having a reactive functional group at least at the terminal is particularly preferable. Liquid rubber having a reactive functional group at the end can be manufactured by a method of blocking the end using a monomer having a reactive functional group, and forms a telechelic rubber cross-linked body in which the generation of free end chains is suppressed And mechanical properties can be improved.
前記反応性官能基としては、架橋剤の種類に応じて選択でき、例えば、カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アミノ基、酸アミド基、エポキシ基などが挙げられる。これらの反応性官能基は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらの反応性官能基のうち、反応性や汎用性などの点から、カルボキシル基、酸無水物基、ヒドロキシル基、エポキシ基などが汎用され、少なくともヒドロキシル基を含む反応性官能基(例えば、ヒドロキシル基単独、ヒドロキシル基とエポキシ基との組み合わせなど)が好ましい。 The reactive functional group can be selected according to the type of the crosslinking agent, and examples thereof include a carboxyl group, an acid anhydride group, a hydroxyl group, an alkoxy group, an amino group, an acid amide group, and an epoxy group. These reactive functional groups can be used alone or in combination of two or more. Among these reactive functional groups, carboxyl groups, acid anhydride groups, hydroxyl groups, epoxy groups, etc. are widely used from the viewpoint of reactivity and versatility, and reactive functional groups containing at least hydroxyl groups (for example, hydroxyl groups) Group alone, a combination of a hydroxyl group and an epoxy group, etc.) are preferred.
反応性官能基(特にヒドロキシル基)の含有量は、液状ゴム全体に対して、例えば、0.05〜5モル/kg、好ましくは0.1〜3モル/kg、さらに好ましくは0.3〜2モル/kg(特に0.5〜1モル/kg)程度であってもよい。例えば、反応性官能基がヒドロキシル基の場合、JIS K 1557に準拠した方法で測定できる。反応性官能基の含有量が小さすぎると、強度などの機械的特性が低下し、大きすぎると、柔軟性が低下する。 The content of the reactive functional group (particularly hydroxyl group) is, for example, 0.05 to 5 mol / kg, preferably 0.1 to 3 mol / kg, more preferably 0.3 to the total amount of the liquid rubber. It may be about 2 mol / kg (particularly 0.5 to 1 mol / kg). For example, when the reactive functional group is a hydroxyl group, it can be measured by a method based on JIS K 1557. When the content of the reactive functional group is too small, mechanical properties such as strength are lowered, and when it is too large, flexibility is lowered.
具体的には、反応性官能基(特にヒドロキシル基)を有する液状ゴムは、末端ヒドロキシル基を有するポリブタジエン、末端ヒドロキシル基を有するエポキシ化ポリブタジエンなどであってもよい。エポキシ化ポリブタジエン(例えば、末端ヒドロキシル基を有するエポキシ化ポリブタジエン)におけるエポキシ当量は、例えば、50〜1000g/eq、好ましくは70〜500g/eq、さらに好ましくは100〜300g/eq(特に、100〜250g/eq)程度である。 Specifically, the liquid rubber having reactive functional groups (particularly hydroxyl groups) may be polybutadiene having terminal hydroxyl groups, epoxidized polybutadiene having terminal hydroxyl groups, or the like. The epoxy equivalent in epoxidized polybutadiene (for example, epoxidized polybutadiene having a terminal hydroxyl group) is, for example, 50 to 1000 g / eq, preferably 70 to 500 g / eq, more preferably 100 to 300 g / eq (particularly 100 to 250 g). / Eq).
液状ゴムの数平均分子量は、ASTM D 2503に準拠した方法により測定された分子量で、10000以下であればよく、例えば、500〜10000、好ましくは1000〜6000、さらに好ましくは1500〜5000(特に2000〜4000)程度であってもよい。分子量が大きすぎると、成形性などの生産性が低下し、小さすぎると、強度などの機械的特性が低下する。 The number average molecular weight of the liquid rubber is a molecular weight measured by a method based on ASTM D 2503 and may be 10,000 or less, for example, 500 to 10,000, preferably 1000 to 6000, more preferably 1500 to 5000 (particularly 2000). ˜4000). When the molecular weight is too large, productivity such as moldability is lowered, and when it is too small, mechanical properties such as strength are lowered.
液状ゴムの粘度(30℃)は、JIS K2283に準拠した方法で、例えば、0.1〜100Pa・s,好ましくは0.3〜50Pa・s、さらに好ましくは0.5〜10Pa・s(特に1〜5Pa・s)程度であってもよい。粘度が大きすぎると、成形性が低下する。 The viscosity (30 ° C.) of the liquid rubber is, for example, 0.1 to 100 Pa · s, preferably 0.3 to 50 Pa · s, more preferably 0.5 to 10 Pa · s (particularly, in accordance with JIS K2283). 1 to 5 Pa · s). If the viscosity is too large, the moldability is lowered.
架橋剤(又は硬化剤)としては、液状ゴムの種類に応じて、慣用の架橋剤、例えば、硫黄系加硫剤、有機過酸化物、金属酸化物、アゾ化合物などを利用できるが、液状ゴムが反応性官能基を有する液状ゴムである場合、液状ゴムの反応性官能基に対して反応性を有する架橋剤(例えば、多価金属イオン、ポリイソシアネート、ポリアミン、ポリカルボン酸又はその反応性誘導体、ポリオール、複数のエポキシ基を有するエポキシ化合物、複数の加水分解性シリル基を有する化合物、ビスオキサゾリン化合物など)を、液状ゴムの反応性官能基の種類に応じて利用できる。これらの架橋剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 As the crosslinking agent (or curing agent), a conventional crosslinking agent such as a sulfur-based vulcanizing agent, an organic peroxide, a metal oxide, or an azo compound can be used depending on the type of the liquid rubber. Is a liquid rubber having a reactive functional group, a crosslinking agent having reactivity to the reactive functional group of the liquid rubber (for example, polyvalent metal ion, polyisocyanate, polyamine, polycarboxylic acid or a reactive derivative thereof) Polyols, epoxy compounds having a plurality of epoxy groups, compounds having a plurality of hydrolyzable silyl groups, bisoxazoline compounds, etc.) can be used depending on the type of reactive functional group of the liquid rubber. These crosslinking agents can be used alone or in combination of two or more.
これらの架橋剤のうち、液状ゴムが反応性官能基を有する液状ゴム(特に、ヒドロキシル基を有する液状ゴム)である場合、反応性や取り扱い性などの点から、ポリイソシアネートが好ましい。 Among these crosslinking agents, when the liquid rubber is a liquid rubber having a reactive functional group (particularly, a liquid rubber having a hydroxyl group), polyisocyanate is preferable from the viewpoint of reactivity and handling properties.
ポリイソシアネートとしては、例えば、脂肪族ジイソシアネート[例えば、テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)、2,4,4−又は2,2,4−トリメチルヘキサメチレンジイソシアネートなどのC2−16アルカンジイソシアネートなど]、脂環族ジイソシアネート[例えば、1,4−シクロヘキサンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、4,4’−メチレンビス(シクロヘキシルイソシアネート)、水添キシリレンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネートなど]、芳香脂肪族ジイソシアネート[例えば、キシリレンジイソシアネート(XDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど]、芳香族ポリイソシアネートとしては、ジイソシアネート[例えば、フェニレンジイソシアネート、1,5−ナフチレンジイソシアネート(NDI)、ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、トリレンジイソシアネート(TDI)、4,4’−トルイジンジイソシアネート、4,4’−ジフェニルエーテルジイソシアネートなど]などが挙げられる。 Examples of the polyisocyanate include aliphatic diisocyanates [for example, C 2-16 alkane diisocyanates such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate (HDI), 2,4,4- or 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, etc. ], Alicyclic diisocyanates [for example, 1,4-cyclohexane diisocyanate, isophorone diisocyanate (IPDI), 4,4′-methylenebis (cyclohexyl isocyanate), hydrogenated xylylene diisocyanate, norbornane diisocyanate, etc.], araliphatic diisocyanates [for example , Xylylene diisocyanate (XDI), tetramethyl xylylene diisocyanate, etc.], and aromatic polyisocyanates include diisocyanates [ For example, phenylene diisocyanate, 1,5-naphthylene diisocyanate (NDI), diphenylmethane diisocyanate (MDI), tolylene diisocyanate (TDI), 4,4′-toluidine diisocyanate, 4,4′-diphenyl ether diisocyanate and the like. .
ポリイソシアネートは、分子中に3個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート、例えば、リジンエステルトリイソシアネート、1,3,5−トリイソシアナトメチルベンゼン、1,3,5−トリメチルイソシアナトシクロヘキサン、1,3,5−トリイソシアナトメチルベンゼン、トリフェニルメタントリイソシアネート、ジフェニルメタンテトライソシアネートなどであってもよい。 The polyisocyanate has a polyisocyanate having 3 or more isocyanate groups in the molecule, such as lysine ester triisocyanate, 1,3,5-triisocyanatomethylbenzene, 1,3,5-trimethylisocyanatocyclohexane, 1, It may be 3,5-triisocyanatomethylbenzene, triphenylmethane triisocyanate, diphenylmethane tetraisocyanate and the like.
ポリイソシアネートは、ポリイソシアネート誘導体、例えば、前記ポリイソシアネートのダイマーやトリマーなどの多量体、ビウレット変性体、アロファネート変性体、カルボジイミド、ウレットジオンなどであってもよい。 The polyisocyanate may be a polyisocyanate derivative, for example, a multimer such as a dimer or trimer of the polyisocyanate, a biuret modified product, an allophanate modified product, a carbodiimide, or a uretdione.
ポリイソシアネートは、末端イソシアネート基を有するプレポリマー(例えば、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのジオール、ポリエステルジオールなどのジオール成分とジイソシアネートとの反応生成物など)であってもよい。 The polyisocyanate may be a prepolymer having a terminal isocyanate group (for example, a reaction product of a diol component such as polytetramethylene ether glycol or a diol component such as polyester diol and a diisocyanate).
これらのポリイソシアネートは、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。これらのポリイソシアネートのうち、HDIなどの脂肪族ジイソシアネート、IPDI、水添XDIなどの脂環族ジイソシアネート、XDIなどの芳香脂肪族ジイソシアネート、TDI、MDI、NDIなどの芳香族ジイソシアネートなどが汎用される。 These polyisocyanates can be used alone or in combination of two or more. Of these polyisocyanates, aliphatic diisocyanates such as HDI, alicyclic diisocyanates such as IPDI and hydrogenated XDI, araliphatic diisocyanates such as XDI, and aromatic diisocyanates such as TDI, MDI and NDI are widely used.
ポリイソシアネートは、イソシアネート基と反応性を有する単量体[例えば、ポリオール類(エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオールなどのC2−4アルカンジオール、ビスフェノールAポリアルキレンオキシド付加体、ジグリセリン、ポリグリセリン、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなど)、ポリアミン類(テトラメチレンジアミンやヘキサメチレンジアミンなどのジアミン類など)など]を架橋助剤又は鎖伸長剤として組み合わせて用いてもよい。 Polyisocyanate is a monomer having reactivity with an isocyanate group [for example, polyols (C 2-4 alkanediol such as ethylene glycol, propylene glycol, butanediol, bisphenol A polyalkylene oxide adduct, diglycerin, polyglycerin) , Polyether polyols, polyester polyols, etc.) and polyamines (eg, diamines such as tetramethylene diamine and hexamethylene diamine)] may be used in combination as a crosslinking aid or chain extender.
これらのうち、架橋ゴムとの親和性やフィルムの柔軟性や引張強度を向上させるための可塑剤としての役割も付与できる点から、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのポリC2−4アルキレングリコール(特にポリエチレングリコールなどのポリC2−3アルキレングリコール)が好ましい。ポリエーテルポリオール(特にポリエチレングリコール)の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)において、ポリスチレン換算で、例えば、100〜6000、好ましくは200〜3000、さらに好ましくは300〜1000(特に500〜800)程度である。 Among these, poly C 2 such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol and the like can be given a role as a plasticizer for improving the affinity with the crosslinked rubber and the flexibility and tensile strength of the film. -4 alkylene glycol (especially poly C2-3 alkylene glycol such as polyethylene glycol) is preferred. The weight average molecular weight of the polyether polyol (especially polyethylene glycol) is, for example, 100 to 6000, preferably 200 to 3000, more preferably 300 to 1000 (particularly 500 to 800) in terms of polystyrene in gel permeation chromatography (GPC). )
架橋助剤又は鎖伸長剤の割合は、液状ゴム100重量部に対して1〜1000重量部程度の範囲から選択でき、例えば、5〜100重量部、好ましくは10〜50重量部、さらに好ましくは15〜40重量部程度であってもよい。特に、溶媒を使用せずに、架橋助剤又は鎖伸長剤を液状ゴム100重量部に対して100重量部以上(例えば、100〜200重量部程度)使用してもよい。 The ratio of the crosslinking aid or the chain extender can be selected from the range of about 1 to 1000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid rubber, for example, 5 to 100 parts by weight, preferably 10 to 50 parts by weight, more preferably About 15 to 40 parts by weight may be used. In particular, a crosslinking aid or a chain extender may be used in an amount of 100 parts by weight or more (for example, about 100 to 200 parts by weight) with respect to 100 parts by weight of the liquid rubber without using a solvent.
架橋剤の割合は、液状ゴムの種類に応じて、液状ゴム100重量部に対して1〜100重量部程度の範囲から選択でき、例えば、5〜90重量部、好ましくは10〜80重量部、さらに好ましくは15〜60重量部(特に20〜50重量部)程度である。 The proportion of the crosslinking agent can be selected from the range of about 1 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid rubber, depending on the type of the liquid rubber, for example, 5 to 90 parts by weight, preferably 10 to 80 parts by weight, More preferably, it is about 15 to 60 parts by weight (particularly 20 to 50 parts by weight).
液状ゴムが反応性官能基を有する場合、架橋剤と液状ゴムとの割合は、架橋剤の反応性官能基(例えば、イソシアネート基)と液状ゴムの反応性官能基(例えば、ヒドロキシル基)とが、当量比で略当量となる範囲、例えば、架橋剤の反応性官能基/液状ゴムの反応性官能基=0.8/1〜1.2/1、好ましくは0.9/1〜1.15/1、さらに好ましくは1/1〜1.1/1程度であってもよい。なお、架橋助剤や鎖伸長剤を使用する場合、架橋助剤や鎖伸長剤の官能基も含めた当量比が前記範囲となるように調整してもよい。 When the liquid rubber has a reactive functional group, the ratio of the crosslinking agent to the liquid rubber is such that the reactive functional group (for example, isocyanate group) of the crosslinking agent and the reactive functional group (for example, hydroxyl group) of the liquid rubber. , Equivalent range, for example, reactive functional group of crosslinking agent / reactive functional group of liquid rubber = 0.8 / 1 to 1.2 / 1, preferably 0.9 / 1 to 1. It may be about 15/1, more preferably about 1/1 to 1.1 / 1. In addition, when using a crosslinking aid and a chain extender, you may adjust so that the equivalent ratio including the functional group of a crosslinking aid or a chain extender may become the said range.
前記架橋剤は、慣用の硬化触媒と併用してもよく、例えば、架橋剤がポリイソシアネートである場合、ウレタン化触媒、例えば、アミン系触媒(トリエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン等の脂肪族アミン類やトリエチレンジアミンなどの環状アミン類、ジメチルアミノエタノールなどのアルコールアミン類など)、有機金属触媒(ジブチルチンジラウレートDBTDL、ジブチルチンチオカルボキシレートなどのスズ系触媒など)と併用してもよい。硬化触媒の割合は、例えば、架橋剤100重量部に対して、例えば、0.01〜5重量部、好ましくは0.05〜3重量部、さらに好ましくは0.1〜1重量部程度である。 The crosslinking agent may be used in combination with a conventional curing catalyst. For example, when the crosslinking agent is a polyisocyanate, a urethanization catalyst such as an amine catalyst (aliphatic amines such as triethylamine, tetramethylethylenediamine, You may use together with cyclic amines, such as ethylenediamine, alcohol amines, such as dimethylaminoethanol, etc.) and organometallic catalysts (tin-type catalysts, such as dibutyltin dilaurate DBTDL, dibutyltin thiocarboxylate, etc.). The ratio of the curing catalyst is, for example, 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.05 to 3 parts by weight, and more preferably about 0.1 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the crosslinking agent. .
(他の添加剤)
本発明の熱伝導性フィルムは、さらに硬化樹脂を含んでいてもよい。硬化樹脂は、未硬化の状態で、前記未架橋ゴムの硬化剤又は架橋剤として配合してもよい。硬化樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、不飽和ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、メラミン系樹脂、尿素樹脂、フェノール系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド系樹脂、ウレタン系樹脂などが挙げられる。これらの硬化樹脂のうち、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂などが汎用される。硬化樹脂の割合は、液状ゴム100重量部に対して100重量部以下、好ましくは1〜50重量部、さらに好ましくは5〜30重量部程度である。
(Other additives)
The thermally conductive film of the present invention may further contain a cured resin. The cured resin may be blended as a curing agent or a crosslinking agent for the uncrosslinked rubber in an uncured state. Examples of the cured resin include acrylic resins, unsaturated polyester resins, epoxy resins, melamine resins, urea resins, phenol resins, silicone resins, polyimide resins, and urethane resins. Of these cured resins, epoxy resins, phenol resins, and the like are widely used. The ratio of the cured resin is 100 parts by weight or less, preferably 1 to 50 parts by weight, more preferably about 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid rubber.
熱伝導性フィルムは、さらに、慣用の添加剤、例えば、合成可塑剤[フタル酸エステル(ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなど)、リン酸エステル(リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチルなど)、脂肪族多価カルボン酸エステル(アジピン酸ジオクチル、セバシン酸ジオクチルなど)、エポキシ系化合物(アルキルエポキシステアレート、エポキシ化大豆油など)など]、軟化剤[植物油(リノール酸、オレイン酸、ひまし油、あまに油、パーム油など)、鉱物油(パラフィン、テレピン油、ナフテン性油、プロセスオイル、エキステンダーなど)、瀝青質物質(ストレートアスファルト、脱瀝アスファルト、ブローンアスファルト、タールなど)など]、共加硫又は架橋剤(酸化亜鉛などの金属酸化物など)、加硫又は架橋遅延剤、粘着付与剤、カップリング剤(シランカップリング剤など)、安定剤(熱安定剤、紫外線吸収剤、光安定剤、酸化防止剤など)、分散剤、帯電防止剤、着色剤、難燃剤、潤滑剤などを含有していてもよい。これらの添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。 The heat conductive film further includes conventional additives such as synthetic plasticizers [phthalate esters (dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, etc.), phosphate esters (tricresyl phosphate, trioctyl phosphate, etc.), aliphatic polyvalent carboxylic acids. Acid esters (dioctyl adipate, dioctyl sebacate, etc.), epoxy compounds (alkyl epoxy stearate, epoxidized soybean oil, etc.), softeners [vegetable oils (linoleic acid, oleic acid, castor oil, linseed oil, palm oil) Etc.), mineral oils (paraffin, turpentine oil, naphthenic oil, process oil, extender, etc.), bituminous substances (straight asphalt, deasphalted asphalt, blown asphalt, tar, etc.)], co-vulcanizing or cross-linking agents ( Metal oxides such as zinc oxide), vulcanized or crosslinked Extenders, tackifiers, coupling agents (such as silane coupling agents), stabilizers (such as heat stabilizers, UV absorbers, light stabilizers, antioxidants), dispersants, antistatic agents, colorants, difficulty A flame retardant, a lubricant, and the like may be contained. These additives can be used alone or in combination of two or more.
添加剤の割合は、液状ゴム100重量部に対して、例えば、0〜100重量部、好ましくは0.1〜80重量部、さらに好ましくは1〜50重量部程度であってもよい。 The ratio of the additive may be, for example, 0 to 100 parts by weight, preferably 0.1 to 80 parts by weight, and more preferably about 1 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid rubber.
(熱伝導性フィルムの特性)
本発明の熱伝導性フィルムの熱伝導率は1.4W/m・K以上であってもよく、例えば、1.4〜5W/m・K、好ましくは1.5〜4W/m・K、さらに好ましくは1.6〜3W/m・K(特に1.7〜2.5W/m・K)程度であってもよい。
(Characteristics of thermal conductive film)
The heat conductivity of the heat conductive film of the present invention may be 1.4 W / m · K or more, for example, 1.4 to 5 W / m · K, preferably 1.5 to 4 W / m · K, More preferably, it may be about 1.6 to 3 W / m · K (particularly 1.7 to 2.5 W / m · K).
本発明の熱伝導性フィルムは、液状ゴム及び架橋剤の架橋体で形成された架橋ゴムをバインダーとして含むため、導電性が高いにも拘わらず、柔軟性に優れており、JIS K7161に準拠した弾性率が400MPa以下、好ましくは1〜300MPa、さらに好ましくは5〜100MPa(特に10〜50MPa)程度である。そのため、シート化してロール・ツー・ロール方式での製造が可能であるため、生産性が高く、工業的な価値が高い。 Since the heat conductive film of the present invention contains a crosslinked rubber formed of a liquid rubber and a crosslinked product of a crosslinking agent as a binder, it has excellent flexibility despite its high conductivity, and conforms to JIS K7161. The elastic modulus is 400 MPa or less, preferably 1 to 300 MPa, more preferably about 5 to 100 MPa (particularly 10 to 50 MPa). Therefore, since it can be made into a sheet and manufactured in a roll-to-roll system, productivity is high and industrial value is high.
本発明の熱伝導性フィルムの厚みは、用途に応じて1〜1000μm程度の範囲から選択できるが、薄肉化しても機械的特性に優れるとともに、前記熱伝導性を発現できるため、薄肉化する用途に適しており、例えば、250μm以下、好ましくは10〜250μm、さらに好ましくは30〜200μm(特に50〜150μm)程度であってもよい。 Although the thickness of the heat conductive film of the present invention can be selected from a range of about 1 to 1000 μm depending on the application, it is excellent in mechanical properties even if it is thinned, and the heat conductivity can be expressed. For example, it may be about 250 μm or less, preferably 10 to 250 μm, more preferably about 30 to 200 μm (particularly 50 to 150 μm).
[熱伝導性フィルムの製造方法]
本発明の熱伝導性フィルムは、熱伝導性無機フィラーと液状ゴムと架橋剤とを含む組成物の膜を形成した後、液状ゴムを架橋(又は硬化)することにより得られる。組成物の調製方法としては、前述のように、可塑剤(又は可塑剤としての機能を発現する助剤など)の割合を多くすることにより、溶媒を用いることなく、組成物を調製してもよいが、機械的特性と熱伝導性とを両立できるフィルムを製造し易い点から、液状ゴムを溶解又は分散可能な溶媒を用いて組成物を調製するのが好ましい。組成物の調製方法としては、例えば、各成分を慣用の混合機(ミキサー)を用いて混合する方法であってもよい。
[Method for producing thermally conductive film]
The heat conductive film of this invention is obtained by forming the film | membrane of the composition containing a heat conductive inorganic filler, liquid rubber, and a crosslinking agent, and bridge | crosslinking (or hardening | curing) liquid rubber. As described above, the composition may be prepared without using a solvent by increasing the proportion of a plasticizer (or an auxiliary agent that exhibits a function as a plasticizer) as described above. Although it is good, it is preferable to prepare the composition using a solvent capable of dissolving or dispersing the liquid rubber because it is easy to produce a film capable of achieving both mechanical properties and thermal conductivity. As a preparation method of a composition, the method of mixing each component using a conventional mixer (mixer) may be sufficient, for example.
前記溶媒としては、例えば、ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなど)、エーテル類(ジオキサン、テトラヒドロフランなど)、脂肪族炭化水素類(ヘキサンなど)、脂環式炭化水素類(シクロヘキサンなど)、芳香族炭化水素類(トルエン、キシレンなど)、ハロゲン化炭素類(ジクロロメタン、ジクロロエタンなど)、エステル類(酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチルなど)、水、アルコール類(エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノールなど)、セロソルブ類(メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテル(1−メトキシ−2−プロパノール)など)、セロソルブアセテート類、スルホキシド類(ジメチルスルホキシドなど)、アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)などが例示できる。 Examples of the solvent include ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, etc.), ethers (dioxane, tetrahydrofuran, etc.), aliphatic hydrocarbons (hexane, etc.), alicyclic hydrocarbons (cyclohexane, etc.). ), Aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, etc.), halogenated carbons (dichloromethane, dichloroethane, etc.), esters (methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, etc.), water, alcohols (ethanol, isopropanol, butanol, Cyclohexanol, etc.), cellosolves (methyl cellosolve, ethyl cellosolve, propylene glycol monomethyl ether (1-methoxy-2-propanol), etc.), cellosolve acetates, sulfoxides (dimethylsulfoxy) Etc.), amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.), and others.
これらの溶媒は、単独で又は二種以上組み合わせて使用できる。本発明では、これらの溶媒のうち、液状ゴムが液状ポリブタジエンである場合、ケトン類(特に、メチルエチルケトンなどのジアルキルケトン)、芳香族炭化水素類(特に、トルエンなどの芳香族炭化水素)、又はこれらの混合溶媒などを用いてもよい。 These solvents can be used alone or in combination of two or more. In the present invention, among these solvents, when the liquid rubber is liquid polybutadiene, ketones (especially dialkyl ketones such as methyl ethyl ketone), aromatic hydrocarbons (especially aromatic hydrocarbons such as toluene), or these A mixed solvent or the like may be used.
前記組成物は、溶媒を用いる場合、例えば、固形分が10〜80重量%、好ましくは30〜70重量%、さらに好ましくは40〜65重量%程度であってもよい。 In the case of using a solvent, the composition may have, for example, a solid content of about 10 to 80% by weight, preferably about 30 to 70% by weight, and more preferably about 40 to 65% by weight.
膜の形成方法は、バーコーターやナイフコーターなどの慣用の方法を利用して、基材(例えば、離型紙など)の上に塗布する方法を利用できる。 As a method for forming the film, a method of coating on a substrate (for example, release paper) using a conventional method such as a bar coater or a knife coater can be used.
架橋方法は、液状ゴムの種類に応じて選択で、慣用の方法を利用でき、熱や活性エネルギー線(紫外線や電子線など)などを用いて架橋又は硬化処理してもよい。これらの方法のうち、通常、加熱処理が用いられ、加熱温度は、例えば、50〜200℃、好ましくは60〜180℃、さらに好ましくは70〜150℃(特に70〜130℃)程度であってもよい。 The crosslinking method is selected according to the type of the liquid rubber, and a conventional method can be used. Crosslinking or curing treatment may be performed using heat, active energy rays (such as ultraviolet rays or electron beams), and the like. Of these methods, heat treatment is usually used, and the heating temperature is, for example, about 50 to 200 ° C., preferably 60 to 180 ° C., more preferably about 70 to 150 ° C. (especially 70 to 130 ° C.). Also good.
以下に、実施例に基づいて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によって限定されるものではない。なお、実施例で得られた絶縁性放熱フィルムの導電性は、以下の方法で測定した。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the electroconductivity of the insulating heat-radiating film obtained in the Example was measured with the following method.
[弾性率]
得られた熱伝導性フィルムを2cm×15cmの短冊にカットし、JIS K7161に従って引張試験を行い、応力−ひずみ曲線から、弾性率を求めた。
[Elastic modulus]
The obtained heat conductive film was cut into a 2 cm × 15 cm strip, subjected to a tensile test according to JIS K7161, and an elastic modulus was obtained from a stress-strain curve.
[導電性]
得られた熱伝導性フィルムについて、JIS K7194に従い、抵抗率測定装置(三菱化学(株)製「Loresta−GP」)を用いて表面抵抗率を測定し、体積抵抗率を求めた。
[Conductivity]
About the obtained heat conductive film, according to JISK7194, surface resistivity was measured using the resistivity measuring apparatus (Mitsubishi Chemical Corporation make "Loresta-GP"), and the volume resistivity was calculated | required.
[熱伝導性]
レーザーフラッシュ熱伝導率測定装置(NETZSCH社製)を用いて、得られた熱伝導性フィルムの厚み方向及び面方向の熱拡散率を測定し、下記式に基づいて熱伝導率を求めた。なお、厚み方向の熱拡散率の測定には、レーザーフラッシュアナライザー(NETZSCH(ネッチ社)製「LFA447」)を使用し、面方向の熱拡散率の測定には、レーザーフラッシュアナライザー(アルバック理工(株)製「TC−7000H/SB2」)を使用した。
[Thermal conductivity]
Using a laser flash thermal conductivity measuring device (manufactured by NETZSCH), the thermal diffusivity in the thickness direction and the surface direction of the obtained thermal conductive film was measured, and the thermal conductivity was determined based on the following formula. In addition, a laser flash analyzer ("LFA447" manufactured by NETZSCH (Netch Co., Ltd.)) is used to measure the thermal diffusivity in the thickness direction, and a laser flash analyzer (ULVAC RIKO, Inc.) is used to measure the thermal diffusivity in the surface direction. ) “TC-7000H / SB2”).
熱伝導率(W/m・K)=密度(g/cm3)×比熱(J/g・K)×熱拡散率(mm2/s) Thermal conductivity (W / m · K) = density (g / cm 3 ) × specific heat (J / g · K) × thermal diffusivity (mm 2 / s)
[屈曲性]
得られた熱伝導性フィルムを2cm×15cmの短冊にカットし、JIS K5600に従って屈曲性試験を行い、直径16mmのマンドレルで割れが発生するか否かを確認し、以下の基準で評価した。
[Flexibility]
The obtained heat conductive film was cut into 2 cm × 15 cm strips, subjected to a flexibility test in accordance with JIS K5600, and confirmed whether or not cracking occurred in a mandrel having a diameter of 16 mm, and evaluated according to the following criteria.
○:割れやひびは発生しない
×:割れやひびが発生した。
○: No cracking or cracking occurred ×: Cracking or cracking occurred.
実施例1
末端ヒドロキシル基含有液状ポリブタジエンゴム(出光興産(株)製「poly bd R−15HT」)8重量部、ポリエチレングリコール(和光純薬工業(株)製「PEG600」)3重量部、架橋剤(MDI、日本ポリウレタン工業(株)製「コロネートMX」)3重量部、触媒(DBTDL、和光純薬工業(株)製)0.004重量部、窒化ホウ素(電気化学工業(株)製「SP3」、平均粒径4μm、アスペクト比2以上)34重量部、溶媒(メチルエチルケトン)52重量部を、自公転式混合脱泡機(シンキー(株)製「ARE−250」)を使用して混合し、組成物を作製した。得られた組成物を、バーコーター(#90)を使用して離型紙上に塗工し、温度60℃で30分間乾燥した。その後、温度120℃で3時間硬化処理した後、離型紙から剥離して厚み100μmの硬化フィルムを得た。
Example 1
Terminal hydroxyl group-containing liquid polybutadiene rubber (“poly bd R-15HT” manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd.) 8 parts by weight, polyethylene glycol (“PEG 600” manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 3 parts by weight, crosslinking agent (MDI, Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd. “Coronate MX” 3 parts by weight, catalyst (DBTDL, Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) 0.004 parts by weight, boron nitride (Electrochemical Industry Co., Ltd. “SP3”, average A composition comprising 34 parts by weight of a particle size of 4 μm and an aspect ratio of 2 or more and 52 parts by weight of a solvent (methyl ethyl ketone) using a self-revolving mixing deaerator (“ARE-250” manufactured by Shinky Corporation) Was made. The obtained composition was coated on release paper using a bar coater (# 90) and dried at a temperature of 60 ° C. for 30 minutes. Then, after hardening at 120 degreeC for 3 hours, it peeled from the release paper and obtained the 100-micrometer-thick cured film.
実施例2
窒化ホウ素として、窒化ホウ素(電気化学工業(株)製「GP」、平均粒径8μm、アスペクト比2以上)34重量部を使用し、溶媒として、メチルエチルケトン60重量部を使用した以外は、実施例1と同じ方法で組成物から硬化フィルムを得た。
Example 2
Example except that 34 parts by weight of boron nitride (“GP” manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd., average particle diameter of 8 μm, aspect ratio of 2 or more) is used as boron nitride, and 60 parts by weight of methyl ethyl ketone is used as a solvent. A cured film was obtained from the composition in the same manner as in 1.
実施例3
末端ヒドロキシル基含有エポキシ化ポリブタジエン(ダイセル化学工業(株)製「エポリード PB3600」)17重量部、ポリエチレングリコール(PEG600)4重量部、架橋剤(コロネートMX)4重量部、触媒(DBTDL)0.009重量部、黒鉛(伊藤黒鉛(株)製「人造黒鉛AGB−20」、平均粒径18μm)37重量部、溶媒(メチルエチルケトン)38重量部を使用して、実施例1と同じ方法で組成物から硬化フィルムを得た。
Example 3
Terminal hydroxyl group-containing epoxidized polybutadiene ("Epolide PB3600" manufactured by Daicel Chemical Industries, Ltd.) 17 parts by weight, polyethylene glycol (PEG600) 4 parts by weight, cross-linking agent (Coronate MX) 4 parts by weight, catalyst (DBTDL) 0.009 From the composition in the same manner as in Example 1 using parts by weight, 37 parts by weight of graphite (“artificial graphite AGB-20” manufactured by Ito Graphite Co., Ltd., average particle size 18 μm) and 38 parts by weight of solvent (methyl ethyl ketone) A cured film was obtained.
比較例1
エポキシ樹脂(ビスフェノールA型液状エポキシ樹脂、三菱化学(株)製「jER828」)12重量部、硬化剤(変性脂肪族ポリアミン、三菱化学(株)製「jER キュア ST12」)5重量部、ポリエチレングリコール(PEG600)3重量部、窒化ホウ素(GP、平均粒径8μm)46重量部、溶媒(メチルエチルケトン)34重量部を、自公転式混合脱泡機(ARE−250)を使用して混合し、組成物を作製した。得られた組成物を、バーコーター(#90)を使用して離型紙上に塗工し、温度60℃で30分間乾燥した。その後、温度80℃で3時間硬化処理した後、離型紙から剥離して厚み100μmの硬化フィルムを得た。
Comparative Example 1
12 parts by weight of epoxy resin (bisphenol A type liquid epoxy resin, “jER828” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), 5 parts by weight of curing agent (modified aliphatic polyamine, “jER Cure ST12” manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), polyethylene glycol (PEG 600) 3 parts by weight, boron nitride (GP, average particle size 8 μm) 46 parts by weight, solvent (methyl ethyl ketone) 34 parts by weight are mixed using a self-revolving mixing deaerator (ARE-250), and the composition A product was made. The obtained composition was coated on release paper using a bar coater (# 90) and dried at a temperature of 60 ° C. for 30 minutes. Then, after hardening at 80 degreeC for 3 hours, it peeled from the release paper and obtained the 100-micrometer-thick cured film.
比較例2
エポキシ樹脂(jER828)18重量部、硬化剤(jER キュア ST12)9重量部、ポリエチレングリコール(PEG600)5重量部、黒鉛(AGB−20)48重量部、溶媒(メチルエチルケトン)34重量部を使用して、比較例1と同じ方法で組成物から硬化フィルムを得た。
Comparative Example 2
Using 18 parts by weight of epoxy resin (jER828), 9 parts by weight of curing agent (jER Cure ST12), 5 parts by weight of polyethylene glycol (PEG600), 48 parts by weight of graphite (AGB-20), and 34 parts by weight of solvent (methyl ethyl ketone) A cured film was obtained from the composition in the same manner as in Comparative Example 1.
実施例及び比較例で得られた硬化フィルムの導電性の測定結果を表1に示す。 Table 1 shows the measurement results of the conductivity of the cured films obtained in the examples and comparative examples.
表1の結果から明らかなように、実施例の硬化フィルムは柔軟性と熱伝導性とを併せ持つのに対して、比較例の硬化フィルムは硬くて脆い。 As is apparent from the results in Table 1, the cured films of the examples have both flexibility and thermal conductivity, whereas the cured films of the comparative examples are hard and brittle.
本発明の熱伝導性フィルムは、熱伝導性を要求される各種用途に利用でき、例えば、画像表示装置、コンピュータ、照明機器、電池などの電気・電子部品(放熱板、半導体素子、熱電変換素子、光電変換素子、電磁波吸収放熱材、基盤、セパレータなど)に利用でき、特に、コンピュータの中央処理装置(CPU)、パワーモジュール、発光ダイオード(LED)などの放熱板として特に有用である。 The heat conductive film of the present invention can be used for various applications that require heat conductivity. For example, image display devices, computers, lighting equipment, electric / electronic components such as batteries (heat sinks, semiconductor elements, thermoelectric conversion elements) , Photoelectric conversion elements, electromagnetic wave absorbing and heat radiating materials, substrates, separators, etc.), and particularly useful as heat sinks for computer central processing units (CPUs), power modules, light emitting diodes (LEDs) and the like.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011161038A JP2012224832A (en) | 2011-04-06 | 2011-07-22 | Thermally conductive film and method for producing the same |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011084870 | 2011-04-06 | ||
JP2011084870 | 2011-04-06 | ||
JP2011161038A JP2012224832A (en) | 2011-04-06 | 2011-07-22 | Thermally conductive film and method for producing the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012224832A true JP2012224832A (en) | 2012-11-15 |
Family
ID=47275356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011161038A Withdrawn JP2012224832A (en) | 2011-04-06 | 2011-07-22 | Thermally conductive film and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012224832A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012251089A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Takiron Co Ltd | Heat-conductive flexible epoxy resin sheet |
WO2023182217A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 三菱マテリアル株式会社 | Thermally conductive polymer composition, material for forming thermally conductive polymer composition, and thermally conductive polymer |
WO2024150753A1 (en) * | 2023-01-10 | 2024-07-18 | 三菱マテリアル株式会社 | Clay-like thermally conductive composition |
-
2011
- 2011-07-22 JP JP2011161038A patent/JP2012224832A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012251089A (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Takiron Co Ltd | Heat-conductive flexible epoxy resin sheet |
WO2023182217A1 (en) * | 2022-03-24 | 2023-09-28 | 三菱マテリアル株式会社 | Thermally conductive polymer composition, material for forming thermally conductive polymer composition, and thermally conductive polymer |
WO2024150753A1 (en) * | 2023-01-10 | 2024-07-18 | 三菱マテリアル株式会社 | Clay-like thermally conductive composition |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5265885B2 (en) | Low hardness heat conductive resin composition and sheet-like heat radiation member using the same | |
JP6712402B2 (en) | Coated particles | |
JP2012224711A (en) | Insulation heat radiation film and method for producing the same | |
JP5560630B2 (en) | HEAT CONDUCTIVE SHEET, METHOD FOR PRODUCING THE HEAT CONDUCTIVE SHEET, AND HEAT DISCHARGE DEVICE USING HEAT CONDUCTIVE SHEET | |
JP5423455B2 (en) | HEAT CONDUCTIVE SHEET, ITS MANUFACTURING METHOD, AND HEAT DISCHARGE DEVICE USING HEAT CONDUCTIVE SHEET | |
JP2013103375A (en) | Anisotropic heat conductive film, method for production thereof, and battery pack | |
US20130148303A1 (en) | Adhesive, thermally conductive, electrical insulators | |
US10978216B2 (en) | Conductive film and method for producing the same | |
JP6163622B2 (en) | Adhesive sheet | |
JP5929466B2 (en) | Resin composition | |
KR20070085911A (en) | Thermosetting resin composition, thermosetting film, cured product of those, and electronic component | |
CN105273670B (en) | Circuit connecting material and circuit connecting structure | |
JP2012224832A (en) | Thermally conductive film and method for producing the same | |
JP2022173198A (en) | Conductive particle sorting method, circuit connection material, connection structure and manufacturing method therefor, and conductive particle | |
KR20120136281A (en) | Cleaning sheet, cleaning member, cleaning method, and continuity test apparatus | |
JP6619525B2 (en) | Optical pressure-sensitive adhesive composition and optical pressure-sensitive adhesive layer containing the cured product | |
US11879077B2 (en) | Thermally conductive moisture-curable resin composition and cured product thereof | |
JP6225983B2 (en) | Resin composition | |
KR20170053135A (en) | Adhesive composition for optical use and the adhesive film for optical use | |
WO2021230212A1 (en) | Conductive adhesive, method for producing circuit connection structure, and circuit connection structure | |
JP7400184B2 (en) | thermally conductive adhesive | |
JP2020147731A (en) | Resin composition | |
KR20200092729A (en) | Surface protective film and method for manufacturing organic light emitting electronic device using same | |
Kumar et al. | Applications of elastomer blends and composites | |
WO2024204044A1 (en) | Thermosetting adhesive sheet, laminate, and method for producing laminate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20141007 |