JP2017008262A - 放熱粘着シート及び情報表示装置 - Google Patents
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また、前記電子機器から発せられる熱量が増加傾向にあるなかで、前記放熱シートには、より一層効果的に熱を拡散できることが求められていた。
本発明の放熱粘着シートの製造に使用する金属基材(A)としては、熱伝導率100W/m・K以上を有するものを使用することが好ましく、熱伝導率150W/m・K以上を有するものを使用することがより好ましく、熱伝導率200W/m・K以上を有するものを使用することがさらに好ましい。前記所定の熱伝導率を有する金属基材(A)を使用することによって、放熱性に優れた放熱粘着テープを得ることができる。
本発明の放熱粘着シートとしては、前記金属基材(A)の一方の面側に樹脂層(B)を有する構成を備えたものを基材として使用する。前記樹脂層(B)は、前記金属基材(A)の一方の面側に、直接または他の層を介して積層されていてもよく、前記金属基材(A)の一方の面に、接着層または粘着層を介して積層されていることが好ましい。
ここで、前記樹脂層(B)としては、前記金属基材(A)よりも熱放射率の大きいものを使用することが、優れた放熱性と貼付作業性等とを両立するうえで好ましい。
一般的に、前記金属基材(A)は、熱放射率がおよそ5%以下と低い傾向にある。前記金属基材(A)に、それよりも大きな熱放射率を有する樹脂層(B)を設けることによって、優れた放熱性を備えた放熱粘着シートを得ることができる。
前記樹脂層(B)としては、70%以上の熱放射率を有するものを使用することが好ましい。
また、前記金属基材(A)として軟質金属や薄膜金属を用いた場合、前記樹脂層(B)を設けることによって、貼付作業性を低下させることなく放熱粘着シートのシワの発生を抑制し、前記シワに起因した前記気泡の残存及び放熱性の低下を抑制することができる。
前記樹脂フィルム(b1)としては、例えば、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリブチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム等のポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、セロファンフィルム、ジアセチルセルロースフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、アセチルセルロースブチレートフィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリ塩化ビニリデンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、ポリスチレンフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリメチルペンテンフィルム、ポリスルホンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリイミドフィルム、フッ素樹脂フィルム、ナイロンフィルム、アクリル樹脂フィルム等を使用することができる。なかでも、前記樹脂フィルム(b1)としては、ポリエステルフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、ポリカーボネートフィルム、アクリル樹脂フィルムを使用することが好ましく、ポリエステルフィルムを使用することがさらに好ましい。
前記樹脂フィルム(b1)としては、150μm以下の厚さを有するものを使用することが好ましく、130μm以下の範囲の厚さを有するものを使用することが好ましく、105μm以下の厚さのものを使用することが、貼付作業性を低下させることなく金属基材(A)のシワ発生を抑制することで前記気泡の残存及び放熱性の低下を抑制でき、かつ、被着体の曲面部等の形状に折り曲げ可能な放熱粘着シートを得るうえでより好ましい。また、前記被着体の曲面部等の形状に折り曲げ可能な放熱粘着シートが求められる場合には、前記樹脂層(B)の厚さが100μm未満のものを使用することが好ましい。
前記着色層(b2)は、例えば前記樹脂フィルム(b1)の表面に、グラビア印刷等を施すことによって形成することができる。
前記着色層(b2)の厚さは、特に制限ないが、30μm以下の厚さを有するものを使用することが好ましく、20μm以下の範囲の厚さを有するものを使用することが好ましく、15μm以下の厚さのものを使用することが好ましい。
本発明の放熱粘着シートが有する粘着剤層(C)としては、従来知られる粘着剤を用いて形成された粘着剤層を使用することができる。
前記粘着剤としては、例えばアクリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を使用することができる。
前記アクリル系粘着剤としては、アクリル重合体と、必要に応じて粘着付与樹脂や架橋剤等の添加剤を含有するものを使用することができる。
前記(メタ)アクリル単量体としては、例えば炭素原子数1〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレート等を使用することができ、例えばメチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート、n−ヘキシル(メタ)アクリレート、n−オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、イソノニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート等を単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
前記炭素原子数1〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートとしては、炭素原子数4〜12のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを使用することが好ましく、炭素原子数4〜8のアルキル基を有するアルキル(メタ)アクリレートを使用することがより好ましく、n−ブチルアクリレートを使用することが、被着体に対する優れた密着性を確保するうえで特に好ましい。
前記高極性ビニル単量体としては、例えば水酸基を有する(メタ)アクリル単量体、カルボキシル基を有する(メタ)アクリル単量体、アミド基を有する(メタ)アクリル単量体等の(メタ)アクリル単量体を単独または2種以上組み合わせ使用することができる。
前記水酸基を有するビニル単量体は、前記アクリル重合体の製造に使用する単量体の全量に対して0.01質量%〜1.0質量%の範囲で使用することが好ましく、0.03質量%〜0.3質量%質量%の範囲で使用することがより好ましい。
前記重合の際には、必要に応じて過酸化ベンゾイルや過酸化ラウロイル等の過酸化物系熱重合開始剤、アゾビスイソブチルニトリル等のアゾの熱重合開始剤、アセトフェノン系光重合開始剤、ベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンジルケタール系光重合開始剤、アシルフォスフィンオキシド系光重合開始剤、ベンゾイン系光重合開始剤、ベンゾフェノン系光重合開始剤等を使用することができる。
サンプル濃度:0.5質量%(テトラヒドロフラン溶液)
サンプル注入量:100μl
溶離液:THF
流速:1.0ml/分
測定温度:40℃
本カラム:TSKgel GMHHR−H(20)2本
ガードカラム:TSKgel HXL−H
検出器:示差屈折計
スタンダードポリスチレン分子量:1万〜2000万(東ソー株式会社製)
前記粘着付与樹脂としては、ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂、(メタ)アクリレート系粘着付与樹脂等を使用することができる。
ゲル分率(質量%)=(G2/G1)×100
前記LED基板としては、例えば3mm〜20mm幅のアルミニウム板の上にLEDチップが多数実装されたLED基板が挙げられる。
攪拌機、還流冷却器、温度計、滴下漏斗及び窒素ガス導入口を備えた反応容器に、ブチルアクリレート60質量部、2−エチルヘキシルアクリレート35.95質量部、アクリル酸4.0質量部、4−ヒドロキシブチルアクリレート0.05質量部と、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチルニトリル0.2質量部とを、酢酸エチル50質量部及びn−ヘキサン20質量部の混合溶剤に溶解し、それらを70℃で8時間重合させることによって、重量平均分子量70万のアクリル共重合体溶液を得た。
次に、前記アクリル系粘着剤組成物(1)100質量部(固形分45質量部)と、架橋剤(DIC株式会社製、バーノックNC−40、イソシアネート系架橋剤、固形分40質量%、酢酸エチル溶液)を1.7質量部とを混合し、分散攪拌機を用いてそれらを10分間混合することによって、粘着剤組成物(c1)を得た。
冷却管、撹拌機、温度計及び滴下漏斗を備えた反応容器に、n−ブチルアクリレート96.0質量部、2−ヒドロキシエチルアクリレート0.1質量部、アクリル酸3.9質量部、及び、重合開始剤として2,2’−アゾビスイソブチルニトリル0.1質量部と、酢酸エチル100質量部とを供給し、反応容器内を窒素置換した後、80℃で12時間重合させることによって、重量平均分子量60万のアクリル系重合体溶液を得た。
次に、前記アクリル系粘着剤組成物(2)100質量部(固形分45質量部)と、架橋剤(DIC株式会社製、バーノックNC−40、イソシアネート系架橋剤、固形分40質量%、酢酸エチル溶液)2質量部とを混合し、分散攪拌機を用いてそれらを10分間混合することによって、粘着剤組成物(c2)を得た。
[放熱粘着シートの作製]
粘着剤組成物(c1)を、ニッパ株式会社製の剥離ライナー「PET38×1 A3」上に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmとなるようにロールコーターを用いて塗工し、80℃の乾燥器中で3分間乾燥させることによって粘着剤層を形成し、それを40℃環境下で48時間養生した。
次に、前記で得た粘着剤層を、厚さ80μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)の一方の面に貼り合わせた。
次に、粘着テープ「IL−10BMF」(DIC株式会社製、総厚さ10μm、着色層を有するポリエチレンテレフタレートフィルム(着色層1.5μm、ポリエチレンテレフタレート4.5μm)の片面に厚さ4μmの粘着剤層を有するもの)を、前記軟質アルミニウム基材の他方の面に貼り合せることによって、放熱粘着シート(X−1)を作製した。
粘着剤層(C)の厚さを50μmから30μmに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で放熱粘着シート(X−2)を作製した。
粘着剤組成物(c1)を、ニッパ株式会社製の剥離ライナー「PET38×1 A3」上に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmとなるようにロールコーターを用いて塗工し、80℃の乾燥器中で3分間乾燥させることによって粘着剤層を形成した。
次に、前記で得た粘着剤層を、厚さ80μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)の一方の面に貼り合わせた。
次に、粘着剤組成物(c2)を、厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(熱放射率91%、熱伝導率0.3W/m・K)上に、乾燥後の粘着剤層の厚さが4μmとなるようにロールコーターを用いて塗工し、80℃の乾燥器中で3分間乾燥させたものを、前記軟質アルミニウム基材の他方の面に貼り合せ、40℃環境下で48時間養生することによって、放熱粘着シート(X−3)を作製した。
厚さ25μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(熱放射率91%、熱伝導率0.3W/m・K)の代わりに、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(熱放射率91%、熱伝導率0.3W/m・K)を使用したこと以外は、実施例3と同様の方法で粘着テープ(X−4)を作製した。
厚さ80μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)の代わりに、厚さ50μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープ(X−5)を作製した。
厚さ80μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)の代わりに、厚さ100μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープ(X−6)を作製した。
厚さ80μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)の代わりに、厚さ35μmの電界銅箔基材(熱放射率1%、熱伝導率385W/m・K)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープ(X−7)を作製した。
厚さ80μmの軟質アルミニウム基材(熱放射率4%、熱伝導率230W/m・K)の代わりに、厚さ18μmの電界銅箔基材(熱放射率1%、熱伝導率385W/m・K)を使用すること以外は、実施例1と同様の方法で粘着テープ(X−8)を作製した。
粘着剤層(C)の厚さを50μmから100μmに変更したこと以外は、実施例1と同様の方法で放熱粘着シート(X−9)を作製した。
粘着テープ「IL−10BMF」が積層されていないこと以外は、実施例2と同様の方法で、樹脂層を有しない放熱粘着シート(X’−1)を作製した。
粘着剤組成物(c1)を、ニッパ株式会社製の剥離ライナー「PET38×1 A3」上に、乾燥後の粘着剤層の厚さが50μmとなるようにロールコーターを用いて塗工し、80℃の乾燥器中で3分間乾燥させることによって粘着剤層を形成した。
次に、前記で得た粘着剤層を、厚さ100μmのポリエチレンテレフタレートフィルム(熱放射率91%、熱伝導率0.3W/m・K)の一方の面に貼り合わせ、40℃環境下で48時間養生することによって、放熱粘着シート(X’−2)を作製した。
断熱材(発泡体)の表面に、温度計を備えたヒーター(発熱部の表面積が縦5cm及び横5cm)を載置し、その表面に、実施例及び比較例で得た放熱粘着テープ(縦10cm及び横10cm)を貼付した。その際、前記ヒーターと放熱粘着テープとの界面にできるだけ気泡が残存しないよう、それらを指で押し圧着させた。
◎:前記ヒーターの温度が60℃未満であったものを優れた放熱性能を有するものであると評価した。
○:前記ヒーターの温度が60℃以上70℃未満であったものを、実用上十分な放熱性能を有するものであると評価した。
×:前記ヒーターの温度が70℃以上であったものを、十分な放熱性能を有するものではないと評価した。
実施例及び比較例で得た放熱粘着テープを、幅40mm及び長さ70mmの大きさに裁断したものを試験テープとした。
次に、残りの剥離ライナーを全て剥がした後に、前記指を、前記試験テープの他方の端部に向かって移動させることによって、前記ガラス板に、前記試験テープの全てを貼付した。
◎:試験テープにシワがまったく発生していなかった。
○:貼付界面に気泡が混入した結果、シワが1本発生したことが確認されたが、実用上十分な貼付作業性を有するものであった。
×:貼付界面に気泡が混入した結果、シワが2本以上発生したことが確認された。
実施例及び比較例で得た放熱粘着テープを、幅10mm及び長さ30mmの大きさに裁断したものを試験テープとした。
◎:試験テープの浮き及び剥がれがまったく確認されず、優れた折り曲げ性を有するものであった。
○:試験テープのわずかな浮きが確認されたが、剥がれは生じていなかった。
×:試験テープの剥がれが生じていた。
2 試験テープ2
Claims (9)
- 金属基材(A)の一方の面側に樹脂層(B)を有し、前記金属基材(A)の他方の面側に粘着剤層(C)を有することを特徴とする放熱粘着シート。
- 前記金属基材(A)が、熱伝導率100W/m・K以上の金属基材である請求項1に記載の放熱粘着シート。
- 前記金属基材(A)が、厚さ200μm以下である請求項1または2に記載の放熱粘着シート。
- 前記樹脂層(B)が樹脂フィルム層(b1)単層、または、樹脂フィルム層(b1)と着色層(b2)との積層である請求項1〜3のいずれか1項に記載の放熱粘着シート。
- 前記樹脂フィルム層(b1)がポリエステルフィルム層である請求項4に記載の放熱粘着シート。
- 前記樹脂層(B)が、粘着層または接着層を介して、前記金属基材(A)の一方の面に貼付された層である請求項1〜5のいずれか1項に記載の放熱粘着シート。
- 前記樹脂層(B)の厚さが150μm以下である請求項1〜6のいずれか1項に記載の放熱粘着シート。
- 前記粘着剤層(C)の厚さが5μm〜100μmの範囲である請求項1〜7のいずれか1項に記載の放熱粘着シート。
- 請求項1〜8のいずれか1項に記載の放熱粘着シートが、発熱部品に貼付された構成を有することを特徴とする情報表示装置。
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