JP2019172935A - 2-component type thermal conductive resin composition, thermal conductive sheet, metal product and electronic equipment - Google Patents

2-component type thermal conductive resin composition, thermal conductive sheet, metal product and electronic equipment Download PDF

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Abstract

To obtain a composition capable of forming a thermal conductive sheet not containing a solvent, and excellent in thermal conductivity in a thickness direction and adhesiveness.SOLUTION: A 2-component type thermal conductive resin composition comprises a first component containing a liquid polyol (I) and an inorganic filler which is an aggregate (III) of scale-like particles of boron nitride; and a second component containing polyisocyanate (II). A thermal conductive sheet formed of the 2-component type thermal conductive resin composition is excellent in thermal conductivity not only in a surface direction but also in a thickness direction, and further has excellent adhesiveness.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、2成分型熱伝導樹脂組成物に関する。特に、厚み方向の熱伝導性および接着性に優れた熱伝導部材を形成可能な2成分型熱伝導樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a two-component heat conductive resin composition. In particular, the present invention relates to a two-component heat conductive resin composition capable of forming a heat conductive member having excellent heat conductivity and adhesiveness in the thickness direction.

発熱する機械・電気部品に取り付けて、熱の放散によって温度を下げることを目的にした部品として、ヒートシンク(heat sink)が知られている。ヒートシンクには、主に熱が伝導しやすいアルミニウムや銅などの金属が材料として用いられることが多い。
放熱の一般的な方法に、半導体パッケージのような発熱体とアルミや銅からなるヒートシンクとの間に樹脂製の熱伝導シートを挟み、発熱体とヒートシンクとを密着させて、発熱体に生じた熱を効率よくヒートシンクに伝達させて放熱する方法がある。
2. Description of the Related Art A heat sink is known as a component that is attached to a mechanical / electrical component that generates heat and aims to lower the temperature by radiating heat. In many cases, heat sinks are mainly made of metal such as aluminum or copper, which easily conducts heat.
As a general method of heat dissipation, a heat conductive sheet made of resin is sandwiched between a heating element such as a semiconductor package and a heat sink made of aluminum or copper, and the heating element and the heat sink are brought into close contact with each other. There is a method of dissipating heat by efficiently transferring heat to a heat sink.

このような熱伝導シートを形成可能な組成物として、特許文献1には、ポリウレタン水分散粒子と、六方晶系の窒化物の結晶が凝集した凝集体と、前記ポリウレタン水分散粒子と前記凝集体が分散した水を含む、熱伝導シート用樹脂組成物が開示されている。この組成物は、分散媒が水(または水性の液体など)であるため取り扱いが容易であり、塗布して乾燥(水分を除去)することにより固化し、容易に熱伝導シートを形成することができる(請求項1、段落0019)。   As a composition capable of forming such a heat conductive sheet, Patent Document 1 discloses polyurethane water-dispersed particles, aggregates in which hexagonal nitride crystals are aggregated, polyurethane water-dispersed particles, and aggregates. A resin composition for a heat conductive sheet containing water in which is dispersed is disclosed. This composition is easy to handle because the dispersion medium is water (or an aqueous liquid, etc.), and can be solidified by applying and drying (removing moisture) to easily form a heat conductive sheet. (Claim 1, paragraph 0019).

国際公開第2015/105106号International Publication No. 2015/105106

しかし、上記熱伝導シート用樹脂組成物は溶媒を含むため、シート形成時には溶媒を蒸発させる工程が必要となる。市場においては、より容易にシートを形成できることが望まれ、例えば、比較的容易な常温乾燥や加熱乾燥であっても、蒸発工程自体がないことが望まれている。
そこで本発明は、溶媒を含まず、厚み方向の熱伝導性および接着性に優れた熱伝導シートを形成可能な組成物を提供することを課題とする。
However, since the resin composition for a heat conductive sheet contains a solvent, a step of evaporating the solvent is required when forming the sheet. In the market, it is desired that a sheet can be formed more easily. For example, even if it is relatively easy to dry at normal temperature or heat, it is desired that there is no evaporation step itself.
Then, this invention makes it a subject to provide the composition which does not contain a solvent and can form the heat conductive sheet excellent in the heat conductivity and adhesiveness of the thickness direction.

本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討を行なった。その結果、液状ポリオールと窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体とポリイソシアネートを組合せると、溶媒を必要としない組成物から厚み方向においても熱伝導性に優れ、さらに接着性に優れた熱伝導シートを形成できることを見出し、本発明を完成させた。   The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, combining liquid polyol and boron nitride scaly particle aggregates and polyisocyanate provides excellent thermal conductivity in the thickness direction from a composition that does not require a solvent, and further excellent thermal conductivity. The present inventors have found that a sheet can be formed and completed the present invention.

本発明の第1の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、液状ポリオール(I)と窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)である無機フィラーを含む第1成分と;ポリイソシアネート(II)を含む第2成分と;からなる。「凝集体」とは、典型的に1次粒子が凝集した状態のものであって、1次粒子が複数集まり塊となったものをいう。「窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体」とは、窒化ホウ素の1次粒子の鱗辺状粒子が凝集した状態のものをいう。凝集体の形状は特に限定されず、例えば雪だるま状に丸くなったもの、球状、略球状、扁球状であってもよく、また、ラグビーボールのような形状でもよい。このほか、チョコフレークや砂漠のバラ(Desert Rose;鉱物結晶)、蓑虫の袋状の巣のような他の形状であってもよい。
このように構成すると、厚み方向の熱伝導性および接着性に優れた熱伝導シートを形成可能な無溶媒の組成物を得ることができる。さらに、2成分型熱伝導樹脂組成物は、混合後硬化前の流動性が良好であり、かつ低温硬化が可能であるため、扱いが容易である。なお、本明細書において「溶媒」とは組成物の構成要素であって、蒸発工程(または乾燥工程)を必要とするものをいう。
The two-component heat conductive resin composition according to the first aspect of the present invention includes a first component containing an inorganic filler that is an aggregate (III) of liquid polyol (I) and boron nitride scaly particles; And a second component containing isocyanate (II). “Agglomerate” is typically a state in which primary particles are aggregated, and a plurality of primary particles are aggregated into a lump. “Agglomerates of scaly particles of boron nitride” refer to particles in a state where scaly particles of primary boron nitride particles are aggregated. The shape of the aggregate is not particularly limited, and may be, for example, a rounded snowman, spherical, substantially spherical, oblate, or a shape like a rugby ball. Other shapes such as chocolate flakes, desert roses (mineral crystals), and worm-like nests may also be used.
If comprised in this way, the solventless composition which can form the heat conductive sheet excellent in the heat conductivity and adhesiveness of the thickness direction can be obtained. Furthermore, the two-component heat conductive resin composition is easy to handle because it has good flowability after curing after mixing and can be cured at low temperature. In the present specification, the “solvent” is a component of the composition and requires an evaporation step (or drying step).

本発明の第2の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第1の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記ポリオール(I)は、少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含む。
このように構成すると、ポリウレタンの特性がより優れた熱伝導シートが形成可能な組成物となる。
The two-component heat conductive resin composition according to the second aspect of the present invention is the two-component heat conductive resin composition according to the first aspect of the present invention, wherein the polyol (I) is at least one kind. Contains polycarbonate polyol.
If comprised in this way, it will become a composition which can form the heat conductive sheet whose characteristic of polyurethane was more excellent.

本発明の第3の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第2の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記ポリオール(I)は、少なくとも1種のポリカーボネートジオールを含む。
このように構成すると、ポリウレタンの特性が特に優れた熱伝導シートが形成可能な組成物となる。
The two-component thermal conductive resin composition according to the third aspect of the present invention is the two-component thermal conductive resin composition according to the second aspect of the present invention, wherein the polyol (I) is at least one kind. Contains polycarbonate diol.
If comprised in this way, it will become a composition which can form the heat conductive sheet in which the characteristic of polyurethane was especially excellent.

本発明の第4の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第1の態様〜第3の態様のいずれか1の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記ポリイソシアネート(II)は、少なくとも1種の無黄変型ポリイソシアネートを含む。
このように構成すると、形成された熱伝導シートは紫外線や熱による黄ばみを抑制することができる。
The two-component thermal conductive resin composition according to the fourth aspect of the present invention is the two-component thermal conductive resin composition according to any one of the first to third aspects of the present invention, The polyisocyanate (II) contains at least one non-yellowing polyisocyanate.
If comprised in this way, the formed heat conductive sheet can suppress yellowing by an ultraviolet-ray or a heat | fever.

本発明の第5の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第4の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記ポリイソシアネート(II)は、ビウレット構造、アダクト構造、ヌレート構造、または、アロファネート構造のいずれかの構造を有する。
このように構成すると、第2成分が、ビウレット構造、または、ヌレート構造を有するポリイソシアネートである場合には、2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に発熱体または冷却体への接着性を付与することができる。また、第2成分が、アダクト構造、または、アロファネート構造を有するポリイソシアネートである場合には、2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物により柔軟性が付与され、発熱体や冷却体との接触面の界面熱抵抗が下がることにより、さらに熱を効率的に伝えることができる。
The two-component heat conductive resin composition according to the fifth aspect of the present invention is the two-component heat conductive resin composition according to the fourth aspect of the present invention, wherein the polyisocyanate (II) has a biuret structure, It has an adduct structure, a nurate structure, or an allophanate structure.
If comprised in this way, when the 2nd component is a polyisocyanate which has a biuret structure or a nurate structure, the adhesiveness to a heat generating body or a cooling body will be provided to the mixture of a 2 component type heat conductive resin composition can do. When the second component is a polyisocyanate having an adduct structure or an allophanate structure, flexibility is imparted by the mixture of the two-component heat conductive resin composition, and the contact surface with the heating element or the cooling body. By reducing the interfacial thermal resistance, heat can be further efficiently transferred.

本発明の第6の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第4の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記ポリイソシアネート(II)は、複数種類のポリイソシアネートを含み、ビウレット構造、ヌレート構造のいずれかまたは両方の構造を含む。
このように構成すると、発熱体または冷却体への接着性を付与することができる。
The two-component thermal conductive resin composition according to the sixth aspect of the present invention is the two-component thermal conductive resin composition according to the fourth aspect of the present invention, wherein the polyisocyanate (II) comprises a plurality of types. It contains a polyisocyanate and contains either a biuret structure, a nurate structure or both.
If comprised in this way, the adhesiveness to a heat generating body or a cooling body can be provided.

本発明の第7の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第4の態様〜第6の態様のいずれか1の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記ポリイソシアネート(II)は、イソシアネート種としてヘキサメチレンジイソシアネートを含む。
このように構成すると、紫外線や熱による黄ばみを抑制し、程よい柔軟性を付与できる。また機械的物性、及び耐薬品性などの化学的物性に優れたウレタン膜を形成できる。
The two-component thermal conductive resin composition according to the seventh aspect of the present invention is the two-component thermal conductive resin composition according to any one of the fourth to sixth aspects of the present invention, The polyisocyanate (II) contains hexamethylene diisocyanate as an isocyanate species.
If comprised in this way, the yellowing by an ultraviolet-ray or a heat | fever can be suppressed and moderate softness | flexibility can be provided. In addition, a urethane film excellent in chemical properties such as mechanical properties and chemical resistance can be formed.

本発明の第8の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第1の態様〜第7の態様のいずれか1の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)を、前記液状ポリオール(I)とポリイソシアネート(II)と窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)の総量の40vol%以下の割合で含む。
このように構成すると、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体の含有量を適量とすることができる。
The two-component thermal conductive resin composition according to the eighth aspect of the present invention is the two-component thermal conductive resin composition according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, The boron nitride scaly particle aggregate (III) is a ratio of 40 vol% or less of the total amount of the liquid polyol (I), polyisocyanate (II), and boron nitride scaly particle aggregate (III). Including.
If comprised in this way, content of the aggregate of the scale-like particle | grains of boron nitride can be made into an appropriate quantity.

本発明の第9の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第1の態様〜第8の態様のいずれか1の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記第1成分は、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、コーディエライト、ムライト、酸化チタン、酸化亜鉛、炭化ケイ素、ダイヤモンド、および、黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも1つの追加フィラーをさらに含む。
このように構成すると、形成された熱伝導シートの熱伝導性をさらに向上させることができる。
The two-component heat conductive resin composition according to the ninth aspect of the present invention is the two-component heat conductive resin composition according to any one of the first to eighth aspects of the present invention, The first component further includes at least one additional filler selected from the group consisting of boron nitride, silica, alumina, aluminum nitride, cordierite, mullite, titanium oxide, zinc oxide, silicon carbide, diamond, and graphite. .
If comprised in this way, the heat conductivity of the formed heat conductive sheet can further be improved.

本発明の第10の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第9の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記追加フィラーは、前記窒化アルミニウム、および、前記窒化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも1つであり、前記窒化ホウ素は、窒化ホウ素ウィスカーであり、前記窒化アルミニウムは、窒化アルミニウムウィスカーである。
このように構成すると、フィラーどうしの隙間を繋ぐように熱のパスができるため、形成された熱伝導シートの熱伝導性をさらに向上させることや、高熱伝導率を維持したままフィラーの充填率を下げることができる。
The two-component heat conductive resin composition according to a tenth aspect of the present invention is the two-component heat conductive resin composition according to the ninth aspect of the present invention, wherein the additional filler is the aluminum nitride, and The boron nitride is at least one selected from the group consisting of boron nitride, the boron nitride is a boron nitride whisker, and the aluminum nitride is an aluminum nitride whisker.
When configured in this way, a heat path can be formed so as to connect the gaps between the fillers, so that the thermal conductivity of the formed thermal conductive sheet can be further improved, and the filling rate of the filler can be increased while maintaining high thermal conductivity. Can be lowered.

本発明の第11の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第9の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記追加フィラーは、前記窒化ホウ素、前記アルミナ、および、前記窒化アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも1つであり、前記窒化ホウ素は、鱗辺状であり、前記アルミナは、球状であり、前記窒化アルミニウムは、球状である。
このように構成すると、形成された熱伝導シートの熱伝導性をさらに向上させることができる。
The two-component heat conductive resin composition according to an eleventh aspect of the present invention is the two-component heat conductive resin composition according to the ninth aspect of the present invention, wherein the additional filler includes the boron nitride and the alumina. , And at least one selected from the group consisting of the aluminum nitride, the boron nitride is scaly, the alumina is spherical, and the aluminum nitride is spherical.
If comprised in this way, the heat conductivity of the formed heat conductive sheet can further be improved.

本発明の第12の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第11の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)および前記追加フィラーは粉末であり、前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)の平均粒径は、10〜500μmであり、前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の平均粒径は、1〜50μmであり、前記球状アルミナおよび球状窒化アルミニウムの平均粒径は、1〜200μmである。
このように構成すると、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)の平均粒径が10μm以上であるため、形成されたシートは十分な熱伝導性を有することができる。また、500μm以下であるため、シートの表面に凹凸ができることがない。
A two-component heat conductive resin composition according to a twelfth aspect of the present invention is the two-component heat conductive resin composition according to the eleventh aspect of the present invention, wherein the aggregates of the scale-like particles of boron nitride are used. (III) and the additional filler are powders, and the average particle size of the aggregate (III) of the boron nitride scaly particles is 10 to 500 μm, and the average particle size of the boron nitride scaly particles Is 1 to 50 μm, and the spherical alumina and spherical aluminum nitride have an average particle size of 1 to 200 μm.
If comprised in this way, since the average particle diameter of the aggregate (III) of the scale-like particle | grains of boron nitride is 10 micrometers or more, the formed sheet | seat can have sufficient thermal conductivity. Moreover, since it is 500 micrometers or less, an unevenness | corrugation cannot be made on the surface of a sheet | seat.

本発明の第13の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、上記本発明の第11の態様または第12の態様に係る2成分型熱伝導樹脂組成物において、前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)および前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の合計質量と、前記球状アルミナおよび前記球状窒化アルミニウムの合計質量との質量比は、60:40〜5:95である。
このように構成すると、凝集体粒子と追加フィラーとの割合を調整することができ、球状アルミナの充填率を上げて2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に剛性を付与したり、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)および前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の充填率を上げることで、球状アルミナの充填率を下げて2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に軽さとやわらかさを付与したりするなど、2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物が有する優れた熱伝導性を維持したままその特性を調整できるため好ましい。
A two-component heat conductive resin composition according to a thirteenth aspect of the present invention is the above-described boron nitride scale in the two-component heat conductive resin composition according to the eleventh aspect or the twelfth aspect of the present invention. The mass ratio of aggregated mass (III) of particle-like particles and scale-like particles of boron nitride to the total mass of spherical alumina and spherical aluminum nitride is 60:40 to 5:95.
If comprised in this way, the ratio of an aggregate particle and an additional filler can be adjusted, the filling rate of spherical alumina is raised, rigidity is given to the mixture of a two-component type heat conductive resin composition, or boron nitride By increasing the filling rate of the scaly particle aggregate (III) and the boron nitride scaly particles, the filling rate of the spherical alumina is lowered to reduce the lightness and softness of the mixture of the two-component thermal conductive resin composition. It is preferable because the characteristics can be adjusted while maintaining the excellent thermal conductivity of the mixture of the two-component thermal conductive resin composition.

本発明の第14の態様に係る熱伝導シートは、上記本発明の第1の態様〜第13の態様のいずれか1の態様に記載の2成分型熱伝導樹脂組成物の硬化物からなる熱伝導シートである。
このように構成すると、熱伝導シートはポリウレタンをベースとするため、アクリルやアクリルシリコーンをベースとした熱伝導シートに比べて、金属表面等への密着性や接着性、耐熱性に優れ、延性の高い熱伝導シートとなり得る。また、シリコーン系をベースとした場合に懸念される、低分子シロキサンによる汚染が生じない。さらに、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体により、形成されたシート中において、粒子の配向が一定方向に限られず、図1に示すように、厚み(垂直)方向と面(水平)方向に熱伝導性を有することができる。
The heat conductive sheet which concerns on the 14th aspect of this invention is the heat | fever which consists of hardened | cured material of the two-component type heat conductive resin composition as described in any one aspect of the said 1st aspect-13th aspect of this invention. It is a conductive sheet.
With this configuration, since the heat conductive sheet is based on polyurethane, it has superior adhesion, adhesion and heat resistance to metal surfaces, etc., compared to heat conductive sheets based on acrylic and acrylic silicone. It can be a high thermal conductive sheet. Further, there is no contamination with low molecular siloxane, which is a concern when a silicone system is used as a base. Further, due to the aggregate of boron nitride scale-like particles, the orientation of the particles is not limited to a certain direction in the formed sheet, and as shown in FIG. 1, in the thickness (vertical) direction and the plane (horizontal) direction. It can have thermal conductivity.

本発明の第15の態様に係る熱伝導シートは、上記本発明の第14の態様に係る熱伝導シートにおいて、シート状であって、5〜1000μmの厚みを有する。
このように構成すると、特にエレクトロニクスの分野において熱伝導シート、例えばサーマルインターフェースマテリアル(TIM)として使用することができる。
The heat conductive sheet which concerns on the 15th aspect of this invention is a sheet form in the heat conductive sheet which concerns on the said 14th aspect of this invention, Comprising: It has a thickness of 5-1000 micrometers.
If comprised in this way, it can be used as a heat conductive sheet, for example, a thermal interface material (TIM) especially in the field of electronics.

本発明の第16の態様に係る金属製品は、例えば図3に示すように、金属部材21と;前記金属部材21を被覆する、上記本発明の第14の態様または第15の態様に係る熱伝導シート1と;を備える。なお、金属部材は、金属製の部材であればよく、例えば金属板も含まれる。
このように構成すると、熱伝導シートを介して、金属部材21を他の金属等に密着させることができる。
The metal product according to the sixteenth aspect of the present invention includes, for example, as shown in FIG. 3, a metal member 21; and the heat according to the fourteenth aspect or the fifteenth aspect of the present invention that covers the metal member 21. A conductive sheet 1; In addition, the metal member should just be a metal member, for example, a metal plate is also included.
If comprised in this way, the metal member 21 can be closely_contact | adhered to another metal etc. via a heat conductive sheet.

本発明の第17の態様に係る電子機器は、例えば図3に示すように、金属部材21と;電子部品22と:前記金属部材21と前記電子部品22に挟まれた、上記本発明の第14の態様または第15の態様に係る熱伝導シート1と;を備える。
このように構成すると、電子部品で生じた熱を効率よく金属製の金属部材(例えばヒートシンク)に伝達でき、電子部品の放熱効果を高めることができる。
An electronic apparatus according to a seventeenth aspect of the present invention is, for example, as shown in FIG. 3, the metal member 21; the electronic component 22: the metal member 21 and the electronic component 22 sandwiched between the metal component 21 and the electronic component 22. A heat conductive sheet 1 according to a fourteenth aspect or a fifteenth aspect.
If comprised in this way, the heat which generate | occur | produced in the electronic component can be efficiently transmitted to metal metal members (for example, heat sink), and the heat dissipation effect of an electronic component can be improved.

本発明の2成分型熱伝導樹脂組成物は、溶媒を含まないため乾燥を必要とせず、容易に熱伝導シートを形成することができる。さらに、形成された熱伝導シートは、熱伝導性、耐熱性および接着性に優れる。特に、熱伝導シートが窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体を含有するため、結晶の配向が一定方向に限られず、熱伝導シートは面方向だけでなく厚み方向においても高い熱伝導性を有することができる。   Since the two-component heat conductive resin composition of the present invention does not contain a solvent, it does not require drying and can easily form a heat conductive sheet. Furthermore, the formed heat conductive sheet is excellent in heat conductivity, heat resistance, and adhesiveness. In particular, since the heat conductive sheet contains aggregates of scale-like particles of boron nitride, the crystal orientation is not limited to a certain direction, and the heat conductive sheet has high heat conductivity not only in the plane direction but also in the thickness direction. be able to.

本発明の第2の実施の形態に係る熱伝導シート1の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the heat conductive sheet 1 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. フィラーとして鱗片状の窒化ホウ素を含有する熱伝導シートの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the heat conductive sheet containing scaly boron nitride as a filler. 本発明の第2の実施の形態に係る熱伝導シート1の使用例を示す図である。It is a figure which shows the usage example of the heat conductive sheet 1 which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 窒化アルミニウムウィスカーのSEM画像(1000倍)である。It is a SEM image (1000 times) of an aluminum nitride whisker. 破砕し粒子状とした窒化アルミニウムウィスカーのSEM画像(1000倍)である。It is a SEM image (1000 times) of the aluminum nitride whisker which was crushed into particles. 実施例において接着性評価に用いたサンプルの概略図である。It is the schematic of the sample used for adhesiveness evaluation in the Example.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一または相当する部分には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。また、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same or similar reference numerals, and redundant description is omitted. Further, the present invention is not limited to the following embodiments.

≪2成分型熱伝導樹脂組成物≫
本発明の第1の実施の形態に係る2成分型熱伝導樹脂組成物は、個別に調製され保存される第1成分と第2成分の2種類の成分で構成される。第1成分と第2成分は、混合し硬化させるまでは分離した状態で維持する。第1成分は、液状ポリオール(I)と窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)である無機フィラーを含む。第2成分は、ポリイソシアネート(II)を含む。第1成分と第2成分は、混合し硬化させることにより、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体を含むウレタン樹脂を形成する。
≪Two-component thermal conductive resin composition≫
The two-component thermal conductive resin composition according to the first embodiment of the present invention is composed of two types of components, a first component and a second component, which are separately prepared and stored. The first component and the second component are kept separated until mixed and cured. The first component includes an inorganic filler that is an aggregate (III) of scale-like particles of liquid polyol (I) and boron nitride. The second component contains polyisocyanate (II). The first component and the second component are mixed and cured to form a urethane resin containing aggregates of scale-like particles of boron nitride.

≪第1成分≫
液状ポリオール(I)
液状ポリオール(I)としては、アクリルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール、脂肪族ポリオール、脂肪族変性ポリオール、芳香族ポリオール、ポリブタジエンポリオール、グリコール類や、それらの誘導体、アクリルジオール、ポリエステルジオール、ポリエーテルジオール、ポリカーボネートジオール、脂肪族ジオール、脂肪族変性ジオール、芳香族ジオール、ポリブタジエンジオールや、それらの誘導体などを挙げることができる。中でも、ポリカーボネートポリオール、またはポリカーボネートジオールであると、耐熱性に優れ、発熱部品や冷却部品等への接着性が高く、かつ適度な柔軟性を有する2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物を形成できる。
≪First ingredient≫
Liquid polyol (I)
As liquid polyol (I), acrylic polyol, polyester polyol, polyether polyol, polycarbonate polyol, aliphatic polyol, aliphatic modified polyol, aromatic polyol, polybutadiene polyol, glycols, derivatives thereof, acrylic diol, polyester diol And polyether diol, polycarbonate diol, aliphatic diol, aliphatic modified diol, aromatic diol, polybutadiene diol, and derivatives thereof. Among them, a polycarbonate polyol or a polycarbonate diol can form a mixture of a two-component heat conductive resin composition having excellent heat resistance, high adhesion to heat-generating parts, cooling parts, etc. and having appropriate flexibility. .

液状ポリオール(I)の分子量は、50〜10000が好ましい。より好ましくは100〜5000であり、特に好ましくは200〜2000である。液状ポリオール(I)の分子量が200以上であると第1成分の粘度が低すぎて、発熱部品や冷却部品に取り付ける際に液垂れが生じることを防ぐことができ、また貯蔵中にフィラーが沈降することによりハードケーキが生じることを防止できる。また、分子量が2000以下であると、第1成分の粘度が低下し、塗布・製膜時に発熱体や冷却体への追従性およびハンドリングが向上し、接触面の界面熱抵抗が下がり、熱を効率的に伝えることができる。   The molecular weight of the liquid polyol (I) is preferably from 50 to 10,000. More preferably, it is 100-5000, Most preferably, it is 200-2000. When the molecular weight of the liquid polyol (I) is 200 or more, the viscosity of the first component is too low to prevent dripping when attached to a heat-generating component or a cooling component, and the filler settles during storage. By doing, it can prevent that a hard cake arises. Also, when the molecular weight is 2000 or less, the viscosity of the first component is reduced, the followability to the heating element and the cooling body and handling are improved during coating and film formation, the interface thermal resistance of the contact surface is lowered, and the heat is reduced. Can communicate efficiently.

窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)
窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)は、複数の1次粒子である窒化ホウ素の鱗辺状粒子が集まり凝集体(塊)となって存在するものが好ましい。凝集は、化学的な凝集であっても物理的な凝集であってもよく、シート形成後、ウレタン樹脂中の凝集体が鱗辺状粒子のランダム配向により多方向に熱伝導性を発現できるものが好ましい。
凝集体を構成する粒子の形状は、ランダム配向に有利な形状であればよく、例えば、鱗片状、板状、楕球状または棒状等の非球状を挙げることができる。特に熱伝導率が高く硬度の小さい六方晶系窒化ホウ素は鱗辺状の構造をとりやすいため鱗片状粒子が好ましい。
Aggregates of scaly particles of boron nitride (III)
The aggregate (III) of the scale-like particles of boron nitride is preferably one in which the scale-like particles of boron nitride, which are a plurality of primary particles, gather and exist as aggregates (lumps). Aggregation may be chemical aggregation or physical aggregation, and after the sheet is formed, the aggregate in the urethane resin can exhibit thermal conductivity in multiple directions due to the random orientation of the scaly particles. Is preferred.
The shape of the particles constituting the aggregate may be any shape that is advantageous for random orientation, and examples thereof include non-spherical shapes such as a scale shape, a plate shape, an oval shape, and a rod shape. In particular, hexagonal boron nitride having a high thermal conductivity and a low hardness is preferable because it has a scale-like structure.

フィラーとして凝集体を用いる理由を、窒化ホウ素を例に説明する。
窒化ホウ素は鱗片状の粒子構造を有し、その鱗片状の粒子が、重なり合い一定方向に配向した状態で存在する。よって、窒化ホウ素の熱伝導性は、鱗片状の粒子の長軸方向では優れるものの、長軸方向に垂直な方向では劣る。すなわち、窒化ホウ素を含有する熱伝導シートは、粒子の長軸方向に優れた熱伝導性を有する。例えば、図2に示す熱伝導シート2は、鱗片状の粒子13が面方向(水平方向)に配向しており、面方向の熱伝導率は大きくなるが、厚み方向(垂直方向)の熱伝導率は小さくなる。
本発明の2成分型熱伝導樹脂組成物は、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)であって、粒子の配向がランダムな凝集体を含有する。そのため、図1に示す熱伝導シート1は、凝集体11を構成する粒子の長軸方向が多様性に富み、全方向への熱伝導性が確保される。2成分型熱伝導樹脂組成物を硬化させると、形成されたシートは熱伝導性を面方向(水平方向)と厚み方向(垂直方向)とで持つことができると考えられる。
The reason why the aggregate is used as the filler will be described by taking boron nitride as an example.
Boron nitride has a scaly particle structure, and the scaly particles exist in a state where they overlap and are oriented in a certain direction. Therefore, the thermal conductivity of boron nitride is excellent in the major axis direction of the scaly particles, but is inferior in the direction perpendicular to the major axis direction. That is, the thermal conductive sheet containing boron nitride has excellent thermal conductivity in the major axis direction of the particles. For example, in the heat conductive sheet 2 shown in FIG. 2, the scaly particles 13 are oriented in the surface direction (horizontal direction), and the heat conductivity in the surface direction increases, but the heat conduction in the thickness direction (vertical direction). The rate is small.
The two-component thermal conductive resin composition of the present invention is an aggregate (III) of scale-like particles of boron nitride, and contains an aggregate in which the orientation of the particles is random. Therefore, the heat conductive sheet 1 shown in FIG. 1 is rich in the major axis direction of the particles constituting the aggregate 11 and ensures heat conductivity in all directions. When the two-component thermal conductive resin composition is cured, it is considered that the formed sheet can have thermal conductivity in the surface direction (horizontal direction) and the thickness direction (vertical direction).

窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)は、粉末、ペースト、ワイヤ状等が好ましい。特に第1成分中において均一な状態が得られることから、粉末を第1成分中に混合することが好ましい。粉末の場合、その平均粒径は、好ましくは10〜1000μmである。より好ましくは10〜500μmである。特に好ましくは、10〜300μmである。10μm以上であると、第1成分の粘度が高くなりすぎることがなく、製膜時の作業性がよい。また形成された熱伝導シートの熱伝導率が悪くなることもない。1000μm以下であると、形成された熱伝導シートの表面に凹凸ができることがない。また、凝集体の沈降が速くて第1成分の保存安定性が悪くなるということがない。なお前記数値は例示であり、凝集体の粒径は、必ずしも前記の範囲である必要はない。熱伝導シートの厚みに応じて、シートの厚みと同じか、少し小さいくらいが最も熱伝達率が高くなるので好ましい。また凝集体は、形態または平均粒径の異なる2種類以上の凝集体を用いてもよい。   The aggregate (III) of the scale-like particles of boron nitride is preferably powder, paste, wire or the like. In particular, since a uniform state is obtained in the first component, it is preferable to mix the powder into the first component. In the case of powder, the average particle diameter is preferably 10 to 1000 μm. More preferably, it is 10-500 micrometers. Most preferably, it is 10-300 micrometers. When the thickness is 10 μm or more, the viscosity of the first component does not become too high, and workability during film formation is good. Moreover, the heat conductivity of the formed heat conductive sheet does not deteriorate. When the thickness is 1000 μm or less, the surface of the formed heat conductive sheet is not uneven. Further, the sedimentation of the aggregates is fast and the storage stability of the first component does not deteriorate. In addition, the said numerical value is an illustration and the particle size of an aggregate does not necessarily need to be the said range. Depending on the thickness of the heat conductive sheet, the same or a little smaller than the thickness of the sheet is preferable because the heat transfer coefficient is the highest. Two or more types of aggregates having different forms or average particle diameters may be used.

なお、本明細書において平均粒径とは、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定に基づく。すなわち、フランホーファー回折理論およびミーの散乱理論による解析を利用して、湿式法により、粉体をある粒子径から2つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量(体積基準)となる径をメジアン径とした。   In the present specification, the average particle size is based on particle size distribution measurement by a laser diffraction / scattering method. That is, when the powder is divided into two from a certain particle size by the wet method using the analysis based on the Franhofer diffraction theory and Mie's scattering theory, the larger side and the smaller side are equivalent (volume basis). Was the median diameter.

追加フィラー
窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)に追加する形で、1次粒子を追加フィラーとして加えてもよい。追加フィラーとしては、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、コーディエライト、ムライト、酸化チタン、酸化亜鉛、炭化ケイ素、ダイヤモンド、および黒鉛の少なくとも1つが好ましい。特に、窒化ホウ素、コーディエライト、ムライト、アルミナ、黒鉛は、形成された熱伝導シートの熱伝導性をより向上させることができるため好ましい。シリカは、チクソ性を付与することができ、第1成分の粘度を調節でき、液垂れ防止効果を有するため好ましい。アルミナは、その粒径が大きい場合、アルミナ粒子間にある窒化物の凝集が壊れにくい(結晶片がバラバラになることを防ぐことができる)ため好ましい。酸化亜鉛は、分散性に優れ、凝集体の結晶配向をさらに乱すことができるため好ましい。追加フィラーは、単一の種類で用いても複数種類を混合して用いてもよい。
Additional filler Primary particles may be added as an additional filler in the form of addition to the aggregate (III) of scale-like particles of boron nitride. The additional filler is preferably at least one of boron nitride, silica, alumina, aluminum nitride, cordierite, mullite, titanium oxide, zinc oxide, silicon carbide, diamond, and graphite. In particular, boron nitride, cordierite, mullite, alumina, and graphite are preferable because the thermal conductivity of the formed thermal conductive sheet can be further improved. Silica is preferable because it can impart thixotropy, can adjust the viscosity of the first component, and has an effect of preventing dripping. Alumina is preferable when the particle size is large because aggregation of nitrides between the alumina particles is difficult to break (the crystal pieces can be prevented from falling apart). Zinc oxide is preferable because it is excellent in dispersibility and can further disturb the crystal orientation of the aggregate. The additional filler may be used as a single type or as a mixture of a plurality of types.

追加フィラーは、粉末、ペースト、ワイヤ状等であってもよい。第1成分中において均一な状態が得られることから、粉末を混合することが好ましい。追加フィラーの形状は、鱗辺状や球形状に限られず、破砕粒子状、多孔質状、テトラポット状、繊維状など、あらゆる形状、材質のフィラーを用いることができる。追加フィラーの平均粒径は、好ましくは0.001〜200μmである。より好ましくは0.005〜100μmである。特に好ましくは、0.07〜50μmである。0.001μm以上であると、第1成分の粘度が高くなりすぎることがなく、製膜時の作業性がよい。また形成された熱伝導シートの熱伝導率が悪くなることもない。200μm以下であると、形成された熱伝導シートの表面に凹凸ができることがない。また、フィラーの沈降が速くて第1成分の保存安定性が悪くなるということがない。
追加フィラーが球状粒子である場合、凝集体の平均粒径よりも追加フィラーの平均粒径を小さくすると、凝集体の隙間に入り込むことができ、熱伝導性を向上させることができ好ましい。特に、追加フィラーを着色用途で添加する場合、凝集体よりも平均粒径が小さい粒子を用いると、均一に分散し易く、また凝集体どうしの接触を阻害しないため、熱伝導性が損なわれることがなく好ましい。
The additional filler may be powder, paste, wire or the like. In order to obtain a uniform state in the first component, it is preferable to mix the powder. The shape of the additional filler is not limited to the scale shape or the spherical shape, and fillers of any shape and material such as a crushed particle shape, a porous shape, a tetrapot shape, and a fiber shape can be used. The average particle size of the additional filler is preferably 0.001 to 200 μm. More preferably, it is 0.005-100 micrometers. Most preferably, it is 0.07-50 micrometers. When it is 0.001 μm or more, the viscosity of the first component does not become too high, and the workability during film formation is good. Moreover, the heat conductivity of the formed heat conductive sheet does not deteriorate. When the thickness is 200 μm or less, the surface of the formed heat conductive sheet is not uneven. Moreover, the sedimentation of the filler is fast and the storage stability of the first component does not deteriorate.
When the additional filler is a spherical particle, it is preferable to make the average particle size of the additional filler smaller than the average particle size of the aggregate, because it can enter the gaps of the aggregate and improve the thermal conductivity. In particular, when adding an additional filler for coloring purposes, if particles having an average particle size smaller than that of the aggregate are used, it is easy to disperse uniformly and the contact between the aggregates is not hindered. It is preferable because there is no.

追加フィラーは、ウィスカー(短繊維)であってもよい。ウィスカーとしては、窒化アルミニウムウィスカー、および、窒化ホウ素ウィスカーの少なくとも1つが好ましい。特に、窒化アルミニウムウィスカーは、高い熱伝導率を有し、また繊維状であるため熱のパスを効率的に形成し、低含有量で高熱伝導率を実現できるため、2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に柔軟性を付与でき、また軽量化も可能であるため好ましい。窒化ホウ素ウィスカーは、高い熱伝導率を有し、また繊維状であるため熱のパスを効率的に形成し、低含有量で高熱伝導率を実現できるため、2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に柔軟性を付与でき、またフィラーの比重が小さいため更なる軽量化も可能であるため好ましい。
ウィスカーの形状は特に限定されない。一般に市販されている繊維状のもの(図4)であってもよく、繊維状のウィスカーを砕いて用いてもよく、粒子状まで破砕されたもの(図5)であってもよい。
The additional filler may be a whisker (short fiber). The whisker is preferably at least one of aluminum nitride whisker and boron nitride whisker. In particular, the aluminum nitride whisker has a high thermal conductivity, and since it is fibrous, it can efficiently form a heat path and achieve a high thermal conductivity with a low content. It is preferable because flexibility can be imparted to a mixture of products and weight can be reduced. Since boron nitride whiskers have a high thermal conductivity and are fibrous, they can efficiently form a heat path and achieve high thermal conductivity with a low content. It is preferable because flexibility can be imparted to the mixture, and since the specific gravity of the filler is small, further weight reduction is possible.
The shape of the whisker is not particularly limited. Generally, the fibrous thing (FIG. 4) marketed may be used, a fibrous whisker may be crushed and used, and it may be crushed to a particulate form (FIG. 5).

追加フィラーは、1種類を単独で用いてもよく、複数種類を混合して用いてもよく、当然に異なる形状のフィラーを混合して用いてもよい。追加フィラーとして窒化アルミニウムウィスカー、および、窒化ホウ素ウィスカーらなる群から選ばれる少なくとも1つを用いると、高熱伝導化、柔軟性の付与、軽量化が可能であるため好ましい。追加フィラーとして窒化ホウ素の鱗辺状粒子、球状アルミナ、および球状窒化アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも1つを用いると、形成された熱伝導シートの熱伝導性をさらに向上させることができ、球状アルミナの充填率を上げて2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に剛性を付与したり、窒化ホウ素の鱗辺状粒子の充填率を上げることで、球状アルミナの充填率を下げて2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物に軽さとやわらかさを付与したりするなど、2成分型熱伝導樹脂組成物の混合物の優れた熱伝導性を維持したままその特性を調整できる。   An additional filler may be used individually by 1 type, may be used in mixture of multiple types, and naturally a filler of a different shape may be mixed and used. It is preferable to use at least one selected from the group consisting of aluminum nitride whiskers and boron nitride whiskers as the additional filler because high thermal conductivity, flexibility, and weight reduction are possible. When at least one selected from the group consisting of boron nitride scaly particles, spherical alumina, and spherical aluminum nitride is used as the additional filler, the thermal conductivity of the formed thermal conductive sheet can be further improved, and spherical By increasing the packing rate of alumina to give rigidity to the mixture of the two-component thermal conductive resin composition, or by increasing the packing rate of the scaly particles of boron nitride, the packing rate of the spherical alumina is decreased and the two-component type The characteristics can be adjusted while maintaining the excellent thermal conductivity of the mixture of the two-component heat conductive resin composition, such as imparting lightness and softness to the mixture of the heat conductive resin composition.

第1成分は、液状ポリオール(I)100重量部に対して窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)5〜150重量部を混合させると、形成された熱伝導シートが良好な熱伝導効果を得られる。2成分型熱伝導樹脂組成物から製膜する際の作業効率を考慮すると、凝集体(III)は、液状ポリオール(I)100重量部に対して10〜100重量部であることが好ましい。凝集体(III)が5重量部以上であると、凝集体(III)の熱伝導特性を十分に得ることができる。また、150重量部以下であると、第1成分の粘度が上がりすぎて操作性が損なわれるということがなく、凝集体(III)が第1成分中でさらに凝集する等の問題も生じない。さらに、製膜後にポリウレタン樹脂が少なすぎることにより凝集体(III)同士の接着が弱く形成された熱伝導シートにクラックが生じるということを回避できる。また、熱伝導シートが硬くなりすぎ金属表面等への追従性が損なわれる、といった問題も生じない。
なお、含有するフィラーの総量は、上記のとおり、液状ポリオール(I)100重量部に対して5〜700重量部である。追加フィラーを追加する場合、追加フィラーは凝集体(III)100重量部に対して1〜2000重量部とすることが好ましい。
上記の範囲であれば、硬化後の硬化層からフィラーが突出することなく、ポリウレタン樹脂の層中に埋没する状態で熱伝導シートが得られる。
When the first component is mixed with 5 to 150 parts by weight of aggregates (III) of scale-like particles of boron nitride with 100 parts by weight of liquid polyol (I), the formed heat conductive sheet has good heat conduction. The effect can be obtained. Considering the working efficiency when forming a film from the two-component heat conductive resin composition, the aggregate (III) is preferably 10 to 100 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the liquid polyol (I). When the aggregate (III) is 5 parts by weight or more, sufficient heat conduction characteristics of the aggregate (III) can be obtained. Moreover, when it is 150 parts by weight or less, the viscosity of the first component is not increased excessively, and the operability is not impaired, and the problem that the aggregate (III) further aggregates in the first component does not occur. Furthermore, it is possible to avoid the occurrence of cracks in the heat conductive sheet formed with weak adhesion between the aggregates (III) due to too little polyurethane resin after film formation. Further, there is no problem that the heat conductive sheet becomes too hard and the followability to the metal surface or the like is impaired.
In addition, the total amount of the filler to contain is 5-700 weight part with respect to 100 weight part of liquid polyol (I) as above-mentioned. When adding an additional filler, it is preferable that an additional filler shall be 1-2000 weight part with respect to 100 weight part of aggregates (III).
If it is said range, a heat conductive sheet will be obtained in the state embedded in the layer of a polyurethane resin, without a filler projecting from the cured layer after hardening.

添加剤
第1成分には添加剤として、さらに分散剤/消泡剤/着色顔料/シランカップリング剤/重合触媒を加えてもよい。
分散剤には、水酸基含有カルボン酸エステル、長鎖ポリアミノアミドと高分子量酸エステルの塩、高分子量ポリカルボン酸の塩、長鎖ポリアミノアミドと極性酸エステルの塩、高分子量不飽和酸エステル、高分子共重合物、変性ウレア、変性ポリウレタン、変性ポリアクリレート、ポリエーテルエステル型アニオン系活性剤、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物塩、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物塩、ポリオキシエチレンアルキルリン酸エステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシレンモノアルキルエーテル、ステアリルアミンアセテートを用いる。フィラー100重量部に対して0.1〜35重量部添加して使用することで、フィラーの凝集を防ぎ、第1成分の保存安定性を向上させることができる。
消泡剤には、シリコーン系消泡剤、変性シリコーン系消泡剤、シリカ系消泡剤、ワックス、ポリシロキサン、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン、破泡性ポリマー、パラフィン系オイル、破泡性脂肪族誘導体などを挙げることができる。第1成分100重量部に対して0.01〜5重量部添加することで消泡性を示し、2成分型熱伝導樹脂組成物から製膜する際の作業性が向上する。
着色顔料には、有機系顔料と無機顔料が使用できる。
シランカップリング剤には、市販のカップリング剤を用いる。その中でも、JNC(株)社製のシランカップリング剤サイラエース(登録商標)(S330、S510、S520、S530)が好ましい。液状ポリオール(I)100重量部に対して1〜10重量部添加して使用することで、金属板と2成分型熱伝導樹脂組成物から形成された熱伝導シートとの密着性を向上させることができる。
重合触媒は、特に限定されず、ポリウレタン樹脂組成物において用いられているものを各種使用することが可能である。重合触媒としては、例えば、有機錫触媒、有機鉛触媒、有機ビスマス触媒等の金属触媒、アミン触媒などを例示できる。有機錫触媒としては、ジオクチル錫ジラウレート、ジブチルスズジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジアセテート等が挙げられる。有機鉛触媒としては、オクチル酸鉛、オクテン酸鉛、ナフテン酸鉛等が挙げられる。有機ビスマス触媒としては、オクチル酸ビスマス、ネオデカン酸ビスマス等が挙げられる。アミン触媒としては、ジエチレントリアミン、トリエチルアミン、N,N−ジメチルシクロヘキシルアミン、N,N,N′,N′−テトラメチルエチレンジアミン、N,N,N′,N″,N″−ペンタメチルジエチレントリアミン、トリメチレンジアミン、ジメチルアミノエタノ−ル、ビス(2−ジメチルアミノエチル)エ−テル等が挙げられる。また、重合触媒としては、有機金属化合物、金属錯体化合物等を用いてもよい。また重合触媒は、一種でまたは二種以上混合して用いてもよい。重合触媒の含有量は、第1成分100重量部に対して0.00001〜10重量部添加することで、第2成分と混合した際の硬化反応を促進し、硬化温度を下げることや、硬化時間を短くすることができ、製膜する際の作業性が向上する。
Additive The first component may further contain a dispersant / antifoaming agent / color pigment / silane coupling agent / polymerization catalyst as an additive.
Dispersants include hydroxyl group-containing carboxylic acid esters, salts of long chain polyaminoamides and high molecular weight acid esters, salts of high molecular weight polycarboxylic acids, salts of long chain polyaminoamides and polar acid esters, high molecular weight unsaturated acid esters, Molecular copolymer, modified urea, modified polyurethane, modified polyacrylate, polyether ester type anionic activator, naphthalene sulfonic acid formalin condensate salt, aromatic sulfonic acid formalin condensate salt, polyoxyethylene alkyl phosphate ester, poly Oxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxylene monoalkyl ether, and stearylamine acetate are used. By adding 0.1 to 35 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the filler, aggregation of the filler can be prevented and the storage stability of the first component can be improved.
Antifoaming agents include silicone-based antifoaming agent, modified silicone-based antifoaming agent, silica-based antifoaming agent, wax, polysiloxane, polyether-modified polydimethylsiloxane, foam-breaking polymer, paraffinic oil, foam-breaking fat Group derivatives and the like. Addition of 0.01 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the first component shows defoaming properties and improves workability when forming a film from the two-component heat conductive resin composition.
Organic pigments and inorganic pigments can be used as the color pigment.
A commercially available coupling agent is used for the silane coupling agent. Among these, silane coupling agent Silaace (registered trademark) (S330, S510, S520, S530) manufactured by JNC Corporation is preferable. Improve the adhesion between the metal plate and the heat conductive sheet formed from the two-component heat conductive resin composition by adding 1 to 10 parts by weight to 100 parts by weight of the liquid polyol (I). Can do.
A polymerization catalyst is not specifically limited, What is used in a polyurethane resin composition can be used variously. As a polymerization catalyst, metal catalysts, such as an organic tin catalyst, an organic lead catalyst, and an organic bismuth catalyst, an amine catalyst etc. can be illustrated, for example. Examples of the organic tin catalyst include dioctyltin dilaurate, dibutyltin diacetate, dibutyltin dilaurate, and dioctyltin diacetate. Examples of the organic lead catalyst include lead octylate, lead octenoate, lead naphthenate and the like. Examples of the organic bismuth catalyst include bismuth octylate and bismuth neodecanoate. As amine catalysts, diethylenetriamine, triethylamine, N, N-dimethylcyclohexylamine, N, N, N ′, N′-tetramethylethylenediamine, N, N, N ′, N ″, N ″ -pentamethyldiethylenetriamine, trimethylene Examples thereof include diamine, dimethylaminoethanol, bis (2-dimethylaminoethyl) ether and the like. Moreover, as a polymerization catalyst, you may use an organometallic compound, a metal complex compound, etc. The polymerization catalyst may be used alone or in combination of two or more. The content of the polymerization catalyst is added by 0.00001 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the first component, thereby promoting the curing reaction when mixed with the second component and lowering the curing temperature or curing. Time can be shortened and workability at the time of film formation is improved.

≪第2成分≫
ポリイソシアネート(II)
ポリイソシアネート(II)としては、無黄変型ポリイソシアネートが好ましい。具体的には、キシリレンジイソシアネート、水添キシリレンジイソシアネート、1,5−ペンタ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、および、イソホロンジイソシアネートからなる群から選ばれる少なくとも1種を挙げることができる。さらに、ビウレット構造、アダクト構造、ヌレート構造、または、アロファネート構造のいずれかの構造を有するポリイソシアネートがより好ましい。ポリイソシアネートは、単一の種類で用いても複数種類を混合して用いてもよい。また、ポリイソシアネート(II)は、ビウレット構造、または、ヌレート構造を有するポリイソシアネートのうちのいずれかまたは両方を含有していると、接着性が向上するため好ましい。さらに、ポリイソシアネート(II)は、ヌレート構造を有するポリイソシアネートを少なくとも1種含有していると、耐湿性が向上するためさらに好ましい。
≪Second ingredient≫
Polyisocyanate (II)
As polyisocyanate (II), non-yellowing polyisocyanate is preferable. Specific examples include at least one selected from the group consisting of xylylene diisocyanate, hydrogenated xylylene diisocyanate, 1,5-pentamethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and isophorone diisocyanate. Furthermore, a polyisocyanate having a biuret structure, an adduct structure, a nurate structure, or an allophanate structure is more preferable. The polyisocyanate may be used as a single type or as a mixture of a plurality of types. Moreover, since polyisocyanate (II) contains either or both of the polyisocyanate having a biuret structure or a nurate structure, the adhesiveness is improved, which is preferable. Furthermore, it is more preferable that the polyisocyanate (II) contains at least one polyisocyanate having a nurate structure because moisture resistance is improved.

第2成分には、第1成分が含有するフィラーを第1成分に変えて含有させてもよく、第1成分が含有するフィラーの一部を含有させてもよく、第1成分が含有するフィラーにさらに追加するようにフィラーを含有させてもよい。
また、第2成分には、第1成分で説明した構成成分(例えば添加剤)を第1成分に変えて含有させてもよく、その一部を含有させてもよく、さらに追加するように含有させてもよい。
In the second component, the filler contained in the first component may be contained instead of the first component, or part of the filler contained in the first component may be contained, and the filler contained in the first component. A filler may be added so as to be further added to.
Further, the second component may contain the constituent component (for example, additive) described in the first component instead of the first component, or may include a part thereof, or may be further added. You may let them.

第1成分の調製は、液状ポリオール(I)に窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)を秤量して添加し、自転・公転ミキサー等の攪拌機や混錬装置を用いて、撹拌・脱泡し、フィラーの凝集が解消される程度まで混合させればよい。混合の際、必要に応じて分散剤等の添加剤を加えてもよく、追加フィラーを加えて、第1成分の粘度を製膜方法に応じて調整してもよい。
第2成分の調整は、ポリイソシアネート(II)を秤量し、複数種の混合物を用いる場合は秤量後混合・撹拌すればよい。
The first component is prepared by weighing and adding aggregates (III) of boron nitride scaly particles to the liquid polyol (I), and stirring and kneading using a stirrer or kneading device such as a rotation / revolution mixer. What is necessary is just to mix to such an extent that it deaerates and aggregation of a filler is eliminated. During mixing, an additive such as a dispersant may be added as necessary, or an additional filler may be added to adjust the viscosity of the first component according to the film forming method.
The adjustment of the second component may be performed by weighing polyisocyanate (II) and mixing and stirring after weighing when plural kinds of mixtures are used.

以上のとおり、本発明の2成分型熱伝導樹脂組成物は溶媒を含んでおらず、水性溶媒や有機溶媒等を用いた塗料等と比べて取り扱い易く、また、熱伝導シートとなる成分以外の重量を含まないため運搬等も容易となる。さらに、VOC(Volatile Organic Compounds/揮発性有機化合物)対策にもなり得る。本発明の2成分型熱伝導樹脂組成物は、混合後加熱圧縮成形することにより、容易に熱伝導性および接着性に優れた熱伝導シートを形成することができる。   As described above, the two-component heat conductive resin composition of the present invention does not contain a solvent, is easy to handle as compared with paints using an aqueous solvent, an organic solvent, and the like, and other than the components that become the heat conductive sheet. Since it does not include weight, it is easy to transport. Furthermore, it can be a measure against VOC (Volatile Organic Compounds). The two-component heat conductive resin composition of the present invention can easily form a heat conductive sheet having excellent heat conductivity and adhesiveness by heat compression molding after mixing.

≪熱伝導シート≫
図1に示す本発明の第2の実施の形態に係る熱伝導シートは、本発明の第1の実施の形態に係る2成分型熱伝導樹脂組成物から形成された樹脂をシート状にしたものである。この熱伝導シートは、第1成分と第2成分を混合し、同様に自転・公転ミキサー等の攪拌機や混錬装置を用いて撹拌・脱泡する。混合した2成分型熱伝導樹脂組成物を塗布した後、塗膜を加熱圧縮成形することにより得ることができる。
≪Heat conduction sheet≫
The heat conductive sheet according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is a sheet of resin formed from the two-component heat conductive resin composition according to the first embodiment of the present invention. It is. This heat conductive sheet mixes a 1st component and a 2nd component, and similarly stirs and defoams using stirring machines and kneading apparatuses, such as an autorotation / revolution mixer. After applying the mixed two-component heat conductive resin composition, the coating film can be obtained by heat compression molding.

混合した2成分型熱伝導樹脂組成物を塗布する方法は、均一にコーティングするウェットコーティング法を用いることが好ましい。ウェットコーティング法のうち、少量を作成する場合には高粘度な液体でも製膜が可能であるアプリケーターを用いた塗布方法が好ましい。生産性を重視する場合には、グラビアコート法、ダイコート法、バーコート法、リバースコート法、ロールコート法、スリットコート法、ディッピング法、キスコート法、リバースキスコート法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、ロッドコート法などが好ましい。ウェットコーティング法は、これらの方法から必要とする膜厚、粘度等に応じて適宜選択することができる。また、混合した2成分型熱伝導樹脂組成物のフィラー含有量が多く、粘度がウェットコーティング法に適さない場合には、ペースト押出法、圧縮成型法、トランスファ成形法、射出成形法、注型法、積層成型法、カレンダー成型法などが好ましい。これらの方法から必要とする膜厚、形状、取り付け箇所等に応じて適宜選択することができる。少量を作成する場合には加熱プレスによる圧縮成型法が好ましい。   As a method for applying the mixed two-component heat conductive resin composition, it is preferable to use a wet coating method for uniformly coating. Among the wet coating methods, when a small amount is prepared, a coating method using an applicator capable of forming a film even with a highly viscous liquid is preferable. If productivity is important, gravure coating, die coating, bar coating, reverse coating, roll coating, slit coating, dipping, kiss coating, reverse kiss coating, air knife coating, curtain coating Method, rod coating method and the like are preferable. The wet coating method can be appropriately selected according to the required film thickness, viscosity, etc. from these methods. Also, when the filler content of the mixed two-component thermal conductive resin composition is large and the viscosity is not suitable for the wet coating method, paste extrusion method, compression molding method, transfer molding method, injection molding method, casting method The lamination molding method and the calendar molding method are preferable. From these methods, it can be appropriately selected according to the required film thickness, shape, attachment location and the like. When producing a small amount, a compression molding method using a heating press is preferred.

なお、硬化後のシートの厚みが5〜1000μmとなるように、混合した2成分型熱伝導樹脂組成物を塗布するのが好ましい。より好ましくは、50〜500μmである。特に好ましくは、100〜400μmである。5μm以上であると、厚いほど金属表面等の凹凸への追従に優れ十分な密着性を得ることができる。1000μm以下であると、薄いほど熱伝達率が大きくなる。したがって、用途に応じて適切な膜厚を選択する。
塗布後、塗膜を圧縮成形機を用いて加熱プレスして成形し、その後さらに加熱して硬化させればよい。
In addition, it is preferable to apply the mixed two-component heat conductive resin composition so that the thickness of the cured sheet is 5 to 1000 μm. More preferably, it is 50-500 micrometers. Most preferably, it is 100-400 micrometers. When the thickness is 5 μm or more, the thicker the film, the better the tracking of unevenness on the metal surface and the like, and the sufficient adhesion can be obtained. When the thickness is 1000 μm or less, the heat transfer coefficient increases as the thickness decreases. Therefore, an appropriate film thickness is selected according to the application.
After coating, the coating film may be heated and pressed using a compression molding machine, and then heated and cured.

2成分型熱伝導樹脂組成物の硬化により得られた硬化物の50℃における硬度は、ASKER C 25〜95であり、かつ25℃における硬度はASKER C 70以上であることが好ましい。より好ましくは、50℃でASKER C 25〜95であり、かつ25℃における硬度はASKER C 80以上である。さらに好ましくは、50℃でASKER C 60〜95であり、かつ25℃で、ASKER C 80以上である。硬化物の25℃における硬度がASKER C 80以上であると、形成された熱伝導シート等の接着強度が維持できるため好ましい。50℃でASKER C 95以下であると、適度な柔軟性によりクラックの防止効果、および金属表面等の凹凸への追従性が得られるため、界面熱抵抗が低下し好ましい。なお測定は、温度による硬度の変化(ハンドリング性の違い)を考慮し、50℃における硬度だけでなく、室温(25℃)での硬度も併せて行なった。   The hardness at 50 ° C. of the cured product obtained by curing the two-component heat conductive resin composition is preferably ASKER C 25-95, and the hardness at 25 ° C. is preferably ASKER C 70 or higher. More preferably, it is ASKER C 25-95 at 50 ° C., and the hardness at 25 ° C. is ASKER C 80 or more. More preferably, it is ASKER C 60-95 at 50 ° C., and ASKER C 80 or more at 25 ° C. The hardness of the cured product at 25 ° C. is preferably ASKER C 80 or more because the adhesive strength of the formed heat conductive sheet and the like can be maintained. When it is ASKER C 95 or less at 50 ° C., the effect of preventing cracks and the ability to follow irregularities on the metal surface and the like can be obtained by appropriate flexibility, and therefore, the interfacial thermal resistance is preferably lowered. The measurement was performed in consideration of not only the hardness at 50 ° C. but also the hardness at room temperature (25 ° C.) in consideration of changes in hardness due to temperature (difference in handling properties).

形成された熱伝導シート(硬化物)は、高熱伝導性を有する窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体を含んでいる。そのため、形成されたシートを、ヒートシンク等の熱伝導率の高い金属部材と発熱部を有する電子部品等との間に配置すると、発熱部で生じた熱が、効率よくシート内を伝導して金属部材へ伝達される。
さらに形成された熱伝導シートは、ポリウレタン樹脂を含んでいる。そのため、耐熱性に優れ、5%の質量損失温度は270℃以上である。金属表面への密着性にも優れるため、シートが金属部材と電子デバイスの表面の凹凸に追従し、金属部材と電子デバイスを密着させることができる。また、延性にも優れるため、塗装後の加工も可能となる。
このようにポリウレタンは、耐熱性、金属等との密着性に優れているため好ましく、2成分型熱伝導樹脂組成物の硬化により得られるポリウレタンは特に耐熱性や接着性に優れた熱伝導性シートを形成できるため好ましい。これらの中でもポリカーボネートポリウレタンが最も好ましい。ポリカーボネートポリウレタンで形成された熱伝導性シートは特に接着性や耐熱性に優れ、2成分型であるために製膜前は流動性を有するため、金属等の表面の凹凸へ追従した後に硬化させるので、特に密着性および接着性に優れるという利点がある。
The formed thermal conductive sheet (cured product) contains aggregates of scale-like particles of boron nitride having high thermal conductivity. For this reason, when the formed sheet is disposed between a metal member having a high thermal conductivity such as a heat sink and an electronic component having a heat generating part, the heat generated in the heat generating part is efficiently conducted through the sheet to form a metal. Is transmitted to the member.
Furthermore, the formed heat conductive sheet contains a polyurethane resin. Therefore, it is excellent in heat resistance and the mass loss temperature of 5% is 270 ° C. or higher. Since the adhesion to the metal surface is also excellent, the sheet follows the irregularities on the surface of the metal member and the electronic device, and the metal member and the electronic device can be adhered to each other. Moreover, since it is excellent in ductility, processing after painting is also possible.
As described above, polyurethane is preferable because it is excellent in heat resistance and adhesion to metals and the like, and a polyurethane obtained by curing a two-component heat conductive resin composition is particularly excellent in heat resistance and adhesiveness. Is preferable. Of these, polycarbonate polyurethane is most preferred. The heat conductive sheet made of polycarbonate polyurethane is particularly excellent in adhesion and heat resistance, and because it is a two-component type, it has fluidity before film formation, so it is cured after following irregularities on the surface of metal, etc. In particular, there is an advantage of excellent adhesion and adhesiveness.

上記のとおり、本発明の2成分型熱伝導樹脂組成物から形成された熱伝導シートは、熱伝導膜として機能する。したがって、熱伝導シートを形成した後、図3に示すように、放熱部材として機能する金属部材21と電子部品22とで挟むように構成してもよい。すなわち、熱伝導シート1と電子部品22が直接接触するように配置すればよい。具体的には、図3に示すように金属部材21は、ヒートシンクのような既存の金属製の放熱部材であってもよい。図3では、ヒートシンクと電子部品22の間に熱伝導シート1が配置されている。なお、塗布対象となる金属は、特に限られず、銅、鉄、マグネシウム、アルミニウム、およびそれらの合金が例示できる。これらの金属は、熱伝導率が高く特に好ましい。   As described above, the heat conductive sheet formed from the two-component heat conductive resin composition of the present invention functions as a heat conductive film. Therefore, after forming a heat conductive sheet, as shown in FIG. 3, you may comprise between the metal member 21 which functions as a heat radiating member, and the electronic component 22. As shown in FIG. That is, what is necessary is just to arrange | position so that the heat conductive sheet 1 and the electronic component 22 may contact directly. Specifically, as shown in FIG. 3, the metal member 21 may be an existing metal heat dissipation member such as a heat sink. In FIG. 3, the heat conductive sheet 1 is disposed between the heat sink and the electronic component 22. In addition, the metal used as application | coating object is not specifically limited, Copper, iron, magnesium, aluminum, and those alloys can be illustrated. These metals are particularly preferable because of their high thermal conductivity.

熱伝導シートを製膜した金属部材(樹脂被膜金属)は、接着剤を用いて電子部品22に接着させてもよい。接着剤は、アクリル系、シリコーン系、またはエポキシ系の接着剤が好ましい。または、ビス止めや金具等を用いて、樹脂被膜金属を電子デバイス22に固定してもよい。すなわち、樹脂被膜金属を電子部品22に密着させて固定できるものであればよい。   The metal member (resin-coated metal) on which the heat conductive sheet is formed may be bonded to the electronic component 22 using an adhesive. The adhesive is preferably an acrylic, silicone, or epoxy adhesive. Alternatively, the resin-coated metal may be fixed to the electronic device 22 using screws or metal fittings. That is, any resin coating metal may be used as long as the metal can be fixed to the electronic component 22 in close contact.

金属製品は、金属部材21が金属板(板状)であって、金属板を有する樹脂被膜金属であってもよい。また電子部品22は、スマートフォンやPC等の機器のCPUやバッテリー等の自己発熱する器具、機械等であってもよい。   In the metal product, the metal member 21 may be a metal plate (plate shape), and may be a resin-coated metal having a metal plate. Further, the electronic component 22 may be a self-heating device such as a CPU or a battery of a device such as a smartphone or a PC, a machine, or the like.

以下に本発明を、実施例を用いて詳細に説明する。しかし本発明は、以下の実施例に記載された内容に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, the present invention is not limited to the contents described in the following examples.

本発明の実施例に用いた、放熱部材を構成する成分材料は次のとおりである。
<ポリカーボネートポリオール>
PCD1:旭化成ケミカルズ(株)/デュラノールT5650J
PCD2:旭化成ケミカルズ(株)/デュラノールG3452
PCD3:旭化成ケミカルズ(株)/デュラノールT5650E
(デュラノールは登録商標)
<ポリイソシアネート>
HDI1:旭化成ケミカルズ(株)/デュラネート24A−100(ビウレット)
HDI2:旭化成ケミカルズ(株)/デュラネートTKA−100(ヌレート)
HDI3:旭化成ケミカルズ(株)/デュラネートTSE−100(ヌレート)
HDI4:旭化成ケミカルズ(株)/デュラネートAE700−100(アダクト)
HDI5:旭化成ケミカルズ(株)/デュラネートD201(アロファネート)
HDI6:三井化学(株)/タケネートD−177N(ヌレート)
HDI7:三井化学(株)/タケネートD−178NL(アロファネート)
(デュラネート、タケネートは登録商標)
<フィラー>
・窒化ホウ素
BN1:モメンティブ(合)/PTX−25(凝集体状、平均粒径25μm)
BN2:モメンティブ(合)/PTX−60(凝集体状、平均粒径60μm)
BN3:デンカ(株)/FP−70(凝集体状、平均粒径70μm)
BN4:モメンティブ(合)/PT−350(凝集体状、平均粒径125−150μm)
BN5:3M/Platelets15/400(凝集体状、平均粒径125−190μm)
BN6:モメンティブ(合)/PT−670(凝集体状、平均粒径300−500μm)
BN7:3M/Platelets003(鱗片状、平均粒径3−5μm)
BN8:モメンティブ(合)/PT−110(鱗片状、平均粒径45μm)
・酸化アルミニウム(アルミナ)
ALO1:デンカ(株)/DAW−7(平均粒径9μm)
ALO2:デンカ(株)/DAW−20(平均粒径20μm)
ALO3:デンカ(株)/DAW−45(平均粒径45μm)
・窒化アルミニウム
ALN1:古河電子(株)/FAN−f50−A1(平均粒径50μm)
ALN2:THRUTEK APPLIED MATERIALS CO.,LTD/AlN300RF(平均粒径30μm)
ALN3:(株)U−MaP/破砕AlNウィスカー(針状、針長10−100μm)
・水酸化アルミニウム
ALOH:和光純薬工業(株)/水酸化アルミニウム
・合成コーディエライト
CO:丸ス釉薬合資会社/SS−1000(平均粒径1.7μm)
・二酸化ケイ素(シリカ)
SIO:日本エアロジル(株)/AEROSIL RX300(平均粒径7nm)
(AEROSILは登録商標)
・酸化亜鉛
ZNO:(株)アムテック/パナテトラ WZ−0531
<添加剤>
分散剤:エボニック社/TEGO Dispers690
分散剤:ビックケミー社/DISPERBYK−2152
(TEGOは登録商標)
The component material which comprises the heat radiating member used for the Example of this invention is as follows.
<Polycarbonate polyol>
PCD1: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranol T5650J
PCD2: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranol G3452
PCD3: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranol T5650E
(Duranol is a registered trademark)
<Polyisocyanate>
HDI1: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranate 24A-100 (Biuret)
HDI2: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranate TKA-100 (Nurate)
HDI3: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranate TSE-100 (Nurate)
HDI4: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranate AE700-100 (Adduct)
HDI5: Asahi Kasei Chemicals Corporation / Duranate D201 (Allophanate)
HDI6: Mitsui Chemicals / Takenate D-177N (Nurate)
HDI7: Mitsui Chemicals / Takenate D-178NL (Allophanate)
(Duranate and Takenate are registered trademarks)
<Filler>
Boron nitride BN1: Momentive (combined) / PTX-25 (aggregate, average particle size 25 μm)
BN2: Momentive (combined) / PTX-60 (aggregate, average particle size 60 μm)
BN3: Denka Co., Ltd./FP-70 (in aggregate form, average particle size 70 μm)
BN4: Momentive (combined) / PT-350 (in aggregate form, average particle size 125-150 μm)
BN5: 3M / Platelets 15/400 (in aggregate form, average particle size 125-190 μm)
BN6: Momentive (combined) / PT-670 (in aggregate form, average particle size 300-500 μm)
BN7: 3M / Platelet 003 (scale-like, average particle size 3-5 μm)
BN8: Momentive (go) / PT-110 (scale-like, average particle size 45 μm)
・ Aluminum oxide (alumina)
ALO1: DENKA CORPORATION / DAW-7 (average particle size 9 μm)
ALO2: DENKA CORPORATION / DAW-20 (average particle size 20 μm)
ALO3: DENKA CORPORATION / DAW-45 (average particle diameter 45 μm)
Aluminum nitride ALN1: Furukawa Electronics Co., Ltd./FAN-f50-A1 (average particle size 50 μm)
ALN2: THRUTEK APPLIED MATERIALS CO. , LTD / AlN300RF (average particle size 30 μm)
ALN3: U-MaP / crushed AlN whisker (needle shape, needle length 10-100 μm)
・ Aluminum hydroxide ALOH: Wako Pure Chemical Industries, Ltd./Aluminum hydroxide ・ Synthetic cordierite CO: Marus glaze joint stock company / SS-1000 (average particle size 1.7 μm)
・ Silicon dioxide (silica)
SIO: Nippon Aerosil Co., Ltd./AEROSIL RX300 (average particle size 7 nm)
(AEROSIL is a registered trademark)
・ Zinc oxide ZNO: Amtec Co., Ltd./Panatetra WZ-0531
<Additives>
Dispersant: Evonik / TEGO Dispers 690
Dispersant: Big Chemie / DISPERBYK-2152
(TEGO is a registered trademark)

<粒度分布の測定法>
各粒子の平均粒径(メジアン径)の測定は、堀場製作所製レーザー回折散乱式粒度分布測定装置LA−950V2を用いて測定した。すなわち、フランホーファー回折理論およびミーの散乱理論による解析を利用して、湿式法にて測定を行い、粉体をある粒子径から2つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量(体積基準)となる径をメジアン径とした。測定は湿式法、純水中に測定試料少量(耳かき一杯程度)を加えた後、超音波洗浄機中で3分間処理し、試料が分散した溶液を用いた。測定時のスラリーの濃度はレーザーの透過率が80%になるように調製した。
<Measurement method of particle size distribution>
The average particle diameter (median diameter) of each particle was measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution measuring apparatus LA-950V2 manufactured by Horiba. That is, using the analysis based on the Franchoffer diffraction theory and Mie's scattering theory, when measuring by a wet method and dividing the powder into two from a certain particle size, the larger side and the smaller side are equivalent (volume basis) ) Is the median diameter. The measurement was performed using a wet method, a solution in which a sample was dispersed after adding a small amount of a measurement sample (about one earpick) in pure water and then treating in an ultrasonic cleaner for 3 minutes. The concentration of the slurry at the time of measurement was adjusted so that the laser transmittance was 80%.

<試料作製方法1>
ポリカーボネートポリオール、フィラー粉末および添加剤を秤量し、薬さじを用いて予備攪拌を行った後に、自転・公転ミキサー((株)シンキー製 あわとり錬太郎 ARE−250)を使用して、回転数2000rpmで90秒間攪拌した後に、回転数2200rpmで60秒間脱泡を行い、第1成分を調整した。その後、さらに第2成分としてポリイソシアネートを秤量後、添加し、回転数2000rpmで30秒間攪拌することにより、混合後の2成分型熱伝導樹脂組成物(以下、熱伝導樹脂組成物とする)を調製した。
<Sample preparation method 1>
The polycarbonate polyol, filler powder and additives are weighed, preliminarily stirred with a spoon, and then rotated and revolved using a rotating / revolving mixer (Shinky Corporation Awatori Rentaro ARE-250) at a rotational speed of 2000 rpm. After stirring for 90 seconds, defoaming was performed for 60 seconds at a rotational speed of 2200 rpm to adjust the first component. Thereafter, the polyisocyanate is weighed as a second component and then added, and the mixture is stirred for 30 seconds at a rotational speed of 2000 rpm, whereby the mixed two-component heat conductive resin composition (hereinafter referred to as a heat conductive resin composition) is mixed. Prepared.

<試料作製方法2>
ポリカーボネートポリオール、フィラー粉末および添加剤を秤量し、薬さじを用いて予備攪拌を行った後に、小型ミキサー(日本コークス工業(株)製 パウダーラボPWB)を使用して、回転数500rpmで1分間攪拌した後、1000rpmで1分間、2000rpmで5分間、3000rpmで5分間さらに攪拌を行い、第1成分を調整した。その後、第2成分としてポリイソシアネートを秤量後、添加し、自転・公転ミキサー((株)シンキー製 あわとり錬太郎 ARE−250)を使用して、回転数2000rpmで90秒間攪拌した後に、回転数2200rpmで60秒間脱泡を行い、再び回転数2000rpmで30秒間攪拌することにより、以下の熱伝導樹脂組成物を調製した。
<Sample preparation method 2>
The polycarbonate polyol, filler powder and additives are weighed, preliminarily stirred with a spoon, and then stirred for 1 minute at a rotational speed of 500 rpm using a small mixer (Powder Lab PWB manufactured by Nihon Coke Kogyo Co., Ltd.). Then, stirring was further performed at 1000 rpm for 1 minute, 2000 rpm for 5 minutes, and 3000 rpm for 5 minutes to adjust the first component. Thereafter, polyisocyanate is weighed and added as the second component, and the mixture is stirred for 90 seconds at a rotation speed of 2000 rpm using a rotation / revolution mixer (Shinky Corporation Awatori Rentaro ARE-250). The following heat conductive resin composition was prepared by performing defoaming at 2200 rpm for 60 seconds and stirring again at a rotational speed of 2000 rpm for 30 seconds.

≪実施例1≫
PCD1を100重量部、BN1を72.1重量部、HDI1を44.2重量部それぞれ秤量して、試料作製方法1の手順で調整し、実施例1の試料とした。
≪実施例2〜5≫
フィラーの種類および充填量、またはポリオールの種類が異なる以外は、実施例1と同様に試料を調整し、実施例2〜5の試料とした。
≪比較例1〜5≫
フィラーの種類および充填量が異なる以外は、実施例1と同様に、比較例1〜5の試料とした。
以下、フィラー充填率(vol%)は、熱伝導樹脂組成物中のフィラーの容量比率であり、総充填率(vol%)は、追加フィラーを含む場合の熱伝導樹脂組成物中のフィラーの容量比率である。
Example 1
100 parts by weight of PCD1, 72.1 parts by weight of BN1, and 44.2 parts by weight of HDI1 were weighed and adjusted according to the procedure of Sample Preparation Method 1 to obtain a sample of Example 1.
<< Examples 2 to 5 >>
Samples were prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of filler, or the type of polyol were different, and the samples of Examples 2 to 5 were used.
<< Comparative Examples 1-5 >>
Samples of Comparative Examples 1 to 5 were used in the same manner as in Example 1 except that the type and filling amount of the filler were different.
Hereinafter, the filler filling rate (vol%) is the volume ratio of the filler in the heat conductive resin composition, and the total filling rate (vol%) is the capacity of the filler in the heat conductive resin composition when an additional filler is included. It is a ratio.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

≪実施例6〜14≫
さらに、粘度の調整や熱伝導性能を高めるために、凝集体フィラーとして凝集体状窒化ホウ素と追加フィラーを添加した。フィラーの混合比とフィラーの充填量の割合を下記に示す。また、実施例14には、TEGO Dispers690を樹脂成分に対して4wt%添加した。試料の作製手順は実施例1と同様である。
<< Examples 6 to 14 >>
Further, in order to adjust the viscosity and enhance the heat conduction performance, aggregated boron nitride and an additional filler were added as aggregate fillers. The ratio of the filler mixing ratio and the filler filling amount is shown below. In Example 14, 4 wt% of TEGO Dispers 690 was added to the resin component. The sample preparation procedure is the same as in Example 1.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

≪比較例6〜9≫
ポリカーボネートジオールT5650J、2,2−ジメチロールブタン酸、24A−100、2−プロパノールを原料に用い、国際公開第2012/157627号に記載の方法で、カルボキシル基含有ポリオールを合成した。その後に、合成したカルボキシル基含有ポリオール、エポキシ樹脂jER807を国際公開第2012/157627号に記載の配合比で秤量し、フィラー粉末を表3に記載の配合になるよう添加した後、自転・公転ミキサー((株)シンキー製 あわとり錬太郎 ARE−250)を使用して、回転数2000rpmで90秒間攪拌した後に、回転数2200rpmで60秒間脱泡を行い、さらに回転数2000rpmで30秒間攪拌することにより、以下の熱伝導樹脂組成物を調製した。
<< Comparative Examples 6-9 >>
A carboxyl group-containing polyol was synthesized by the method described in International Publication No. 2012/157627 using polycarbonate diol T5650J, 2,2-dimethylolbutanoic acid, 24A-100, and 2-propanol as raw materials. Thereafter, the synthesized carboxyl group-containing polyol and epoxy resin jER807 were weighed at the blending ratio described in International Publication No. 2012/157627, and the filler powder was added so as to have the blending described in Table 3, followed by a rotation / revolution mixer. (Shinky Co., Ltd. Awatori Rentaro ARE-250), after stirring for 90 seconds at a rotation speed of 2000 rpm, defoaming for 60 seconds at a rotation speed of 2200 rpm, and further stirring for 30 seconds at a rotation speed of 2000 rpm The following heat conductive resin composition was prepared.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

≪実施例15、16、27〜29≫
フィラーの種類および充填量、またはイソシアネートの種類が異なる以外は、実施例1と同様に調整を行い、実施例15、16、27〜29の試料とした。
≪実施例17〜26≫
PCD1および各種フィラー、およびポリイソシアネートをそれぞれ秤量して、試料作製方法2の手順で調整し、実施例17〜26の試料とした。
<< Examples 15, 16, 27-29 >>
The samples of Examples 15, 16, and 27 to 29 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the type and amount of filler, or the type of isocyanate were different.
<< Examples 17 to 26 >>
PCD1, various fillers, and polyisocyanate were weighed and adjusted by the procedure of Sample Preparation Method 2 to obtain samples of Examples 17 to 26.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

≪実施例30〜32≫
フィラーの種類および充填量が異なる以外は、実施例1と同様に調整を行い、実施例30〜32試料とした。
≪実施例33≫
PCD1および各種フィラー、およびポリイソシアネートをそれぞれ秤量して、試料作製方法2の手順で調整し、実施例33の試料とした。
<< Examples 30 to 32 >>
Except for the difference in filler type and filling amount, adjustments were made in the same manner as in Example 1 to obtain Examples 30 to 32.
<< Example 33 >>
PCD1, various fillers, and polyisocyanate were weighed and adjusted according to the procedure of Sample Preparation Method 2 to obtain a sample of Example 33.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

<熱伝導性評価サンプルの調整>
実施例1〜33および比較例1〜5の熱伝導樹脂組成物を、ガラスクロスシート上に塗布し、株式会社東洋精機製作所製の圧縮成形機 mini test press−10型小型加熱プレスを用いて、表面が平らになるように加重0.1MPa・常温でシート状に成型した後、100℃まで昇温し30分間加熱して硬化させた。クリアランスギャップは、それぞれの実施例ごとに硬化膜が約200μm〜400μmになるようにサンプルを調整した。膜厚は、Nikon社製 DIGIMICRO FM−501を使用して測定した。
硬化させた熱伝導性樹脂組成物を、ガラスクロスシートから剥離し評価サンプルとした。
また、比較例6〜9については、小型加熱プレスの温度を150℃に設定する以外は、実施例1と同様の方法でサンプルを作製した。
<Adjustment of thermal conductivity evaluation sample>
The heat conductive resin compositions of Examples 1 to 33 and Comparative Examples 1 to 5 were applied on a glass cloth sheet, and a compression molding machine mini test press-10 type small heating press manufactured by Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. was used. After forming into a sheet shape at a load of 0.1 MPa and room temperature so that the surface becomes flat, the temperature was raised to 100 ° C. and heated for 30 minutes to be cured. The clearance gap was adjusted for each sample so that the cured film had a thickness of about 200 μm to 400 μm. The film thickness was measured using a DIGIMICRO FM-501 manufactured by Nikon.
The cured heat conductive resin composition was peeled off from the glass cloth sheet and used as an evaluation sample.
Moreover, about Comparative Examples 6-9, the sample was produced by the method similar to Example 1 except setting the temperature of a small heat press to 150 degreeC.

<熱伝導率の評価>
厚み方向の熱伝導率の測定は、株式会社レスカ製の熱伝導率測定装置TCM1000を用いて測定した。すなわち、一方向熱流定常比較法の測定原理を利用して、厚み方向の熱伝導率の測定を行なった。測定時のサンプルは、膜厚が約200μm〜400μmの範囲で作製し、3点の平均を記した。
<Evaluation of thermal conductivity>
The measurement of the thermal conductivity in the thickness direction was performed using a thermal conductivity measuring device TCM1000 manufactured by Resuka Co., Ltd. That is, the thermal conductivity in the thickness direction was measured using the measurement principle of the unidirectional heat flow steady comparison method. Samples at the time of measurement were prepared with a film thickness in the range of about 200 μm to 400 μm, and the average of three points was noted.

実施例1〜5および比較例1〜3の試料を用いて、その厚み方向の熱伝導性を評価した。   Using the samples of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3, the thermal conductivity in the thickness direction was evaluated.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

表6に示す結果から、硬化させた熱伝導樹脂組成物は厚み方向に優れた熱伝導性を有しており、本発明の熱伝導樹脂組成物を用いた放熱部材はフィラーが低充填率の場合においても優れた放熱性能を示す。実施例1〜5および比較例1の熱伝導樹脂組成物を用いた熱伝導性試験結果から、鱗辺状の窒化ホウ素フィラーよりも凝集体状の窒化ホウ素フィラーが好ましい。また、実施例1〜5および比較例2、3の熱伝導樹脂組成物を用いた熱伝導性試験の結果から、凝集体状の窒化ホウ素フィラーを使用することにより、樹脂に対するフィラーの充填率が小さくても、厚み方向に優れた熱伝導性を示すため、樹脂組成物の軽量化なども可能であり好ましい。   From the results shown in Table 6, the cured thermal conductive resin composition has excellent thermal conductivity in the thickness direction, and the heat dissipating member using the thermal conductive resin composition of the present invention has a low filling rate. Excellent heat dissipation performance in some cases. From the results of thermal conductivity tests using the thermally conductive resin compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, aggregated boron nitride fillers are preferable to scale-like boron nitride fillers. Moreover, from the result of the thermal conductivity test using the thermal conductive resin compositions of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 2 and 3, by using the aggregated boron nitride filler, the filling rate of the filler to the resin is Even if it is small, since it exhibits excellent thermal conductivity in the thickness direction, it is possible to reduce the weight of the resin composition, which is preferable.

実施例6〜14および比較例4〜9の試料を用いて、その熱伝導性を評価した。   The thermal conductivity was evaluated using the samples of Examples 6 to 14 and Comparative Examples 4 to 9.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

Figure 2019172935
Figure 2019172935

表7の実施例6〜14に示すように、窒化ホウ素の凝集体フィラーにさらに追加のフィラーを添加した場合においても高い熱伝導率を示している。また、実施例8〜13と比較例4、5を比較すると、実施例8〜13の方がフィラーの総充填率が小さく、また充填しているフィラーのうち窒化ホウ素は40wt%以下であるにもかかわらず、2倍以上の熱伝導率を示しており好ましい。
また、表8の比較例6のフィラーに鱗辺状の窒化ホウ素粒子を73.9vol%(85wt%)とバインダー樹脂にエポキシウレタンを用いた組成物の場合については、膜が脆く自立しなかったため、熱伝導率の測定が不可能であった。比較例7のフィラーに鱗辺状の窒化ホウ素粒子を33.3vol%(50wt%)とバインダー樹脂にエポキシウレタンを用いた組成物の場合では、熱伝導率が約0.6W/m・Kと非常に小さく、表6に示したフィラーの充填率が30vol%以下である実施例1〜5と比較しても、大きく性能が劣っていることが分かる。さらに、比較例8、9の、フィラーにアルミナまたは窒化アルミニウムと鱗辺状の窒化ホウ素粒子を、バインダー樹脂にエポキシウレタンを用いた組成物の場合では、実施例8〜13と比較してフィラーの総充填量は40vol%と同様であるにもかかわらず、熱伝導率が約1W/m・Kと小さい。
このことより、樹脂組成物に含有されているフィラーの少なくとも1種が窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体である場合、優れた熱伝導率を示すため好ましい。
As shown in Examples 6 to 14 in Table 7, even when an additional filler is added to the boron nitride aggregate filler, high thermal conductivity is exhibited. Further, when Examples 8 to 13 and Comparative Examples 4 and 5 are compared, Examples 8 to 13 have a smaller filler filling rate, and boron filler is 40 wt% or less of the fillers filled. Nevertheless, it has a thermal conductivity of 2 times or more, which is preferable.
Further, in the case of a composition using 73.9 vol% (85 wt%) of scale-like boron nitride particles in the filler of Comparative Example 6 in Table 8 and epoxy urethane as the binder resin, the film was brittle and was not self-supporting. The thermal conductivity could not be measured. In the case of a composition using scale-shaped boron nitride particles 33.3 vol% (50 wt%) as the filler of Comparative Example 7 and epoxy urethane as the binder resin, the thermal conductivity is about 0.6 W / m · K. Even if it is very small and it compares with Examples 1-5 whose filling rate of the filler shown in Table 6 is 30 vol% or less, it turns out that performance is largely inferior. Further, in the case of the compositions of Comparative Examples 8 and 9, in which alumina or aluminum nitride and scale-like boron nitride particles are used for the filler, and epoxy urethane is used for the binder resin, the filler is compared with Examples 8-13. Although the total filling amount is the same as 40 vol%, the thermal conductivity is as small as about 1 W / m · K.
For this reason, it is preferable that at least one of the fillers contained in the resin composition is an aggregate of boron nitride scale-like particles, since it exhibits excellent thermal conductivity.

実施例15〜29の試料を用いて、その熱伝導性を評価した。   The thermal conductivity was evaluated using the samples of Examples 15 to 29.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

表9の実施例15〜29に示すように、本発明の樹脂組成物は粒子径が異なる2種以上の窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体を含有してもよい。実施例15、16のように凝集体粒子と追加フィラーとの割合を調整することで、実施例15の様にアルミナの充填率を上げて剛性を付与したり、実施例16のようにフィラー充填率を下げて軽さとやわらかさを付与したりするなど、樹脂組成物の優れた熱伝導性を維持したままに組成物の特性を調整できるため好ましい。
また、実施例20、21、23〜26に示すように、第2成分が少なくとも1種のアダクト構造、または、アロファネート構造を有するポリイソシアネートを含有する場合、本発明の樹脂組成物に柔軟性が付与され、発熱体や冷却体との接触面の界面熱抵抗が下がることにより、さらに熱を効率的に伝えることができるため好ましい。
実施例27、28に示すように、追加フィラーに窒化アルミニウムを使用すると、さらに熱伝導率が向上するため好ましい。
また実施例29に示すように、ポリオールの分子量が小さいと、第1成分の粘度が低下し、塗布・製膜時に発熱体や冷却体への追従性およびハンドリングが向上することにより、接触面の界面熱抵抗が下がり熱を効率的に伝えることができるため好ましい。
As shown in Examples 15 to 29 in Table 9, the resin composition of the present invention may contain aggregates of two or more types of boron nitride scale-like particles having different particle diameters. By adjusting the ratio between the aggregate particles and the additional filler as in Examples 15 and 16, the alumina filling rate is increased to give rigidity as in Example 15, or the filler filling is performed as in Example 16. It is preferable because the characteristics of the composition can be adjusted while maintaining the excellent thermal conductivity of the resin composition, such as reducing the rate and imparting lightness and softness.
Further, as shown in Examples 20, 21, 23-26, when the second component contains at least one adduct structure or polyisocyanate having an allophanate structure, the resin composition of the present invention has flexibility. This is preferable because the heat resistance can be further efficiently transferred by lowering the interfacial thermal resistance of the contact surface with the heating element and the cooling body.
As shown in Examples 27 and 28, it is preferable to use aluminum nitride as the additional filler because the thermal conductivity is further improved.
As shown in Example 29, when the molecular weight of the polyol is small, the viscosity of the first component is decreased, and the followability to the heating element and the cooling body and the handling are improved during coating and film formation. It is preferable because the interface thermal resistance is lowered and heat can be transferred efficiently.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

表10の実施例30〜33に示すように、本発明の樹脂組成物の追加フィラーは鱗辺状や球形状のフィラーだけでなく、破砕粒子状、多孔質状、テトラポット状、繊維状など、あらゆる形状、材質のフィラーを用いることができる。実施例30のようにコーディエライトを添加すると、樹脂組成物に剛性を付与でき、また熱伝導率だけでなく赤外線放射率も向上するため好ましい。また、実施例31のようにヒュームドシリカを添加すると、硬化前の樹脂組成物の流動性を調節することができ好ましい。実施例32、33のように、テトラポット状や、繊維状、針状のフィラーを添加すると、フィラーどうしの隙間を繋ぐように熱のパスができるため、低充填率の場合にも高い熱伝導率を維持できたり、より熱伝導率を高めたりできるため好ましい。特に、ウィスカーを追加フィラーとして使用した場合においては熱伝導率を向上させる効果がより得られやすいため好ましい。   As shown in Examples 30 to 33 in Table 10, the additional fillers of the resin composition of the present invention are not only scale-like or spherical fillers, but also crushed particles, porouss, tetrapots, fibers, etc. Any filler of any shape and material can be used. It is preferable to add cordierite as in Example 30 because rigidity can be imparted to the resin composition and not only the thermal conductivity but also the infrared emissivity is improved. Moreover, when fumed silica is added like Example 31, the fluidity | liquidity of the resin composition before hardening can be adjusted, and it is preferable. As in Examples 32 and 33, when a tetrapot, fiber, or needle filler is added, a heat path can be formed so as to connect the gaps between the fillers. The rate can be maintained and the thermal conductivity can be further increased, which is preferable. In particular, when a whisker is used as an additional filler, the effect of improving the thermal conductivity is more easily obtained, which is preferable.

<接着性評価サンプルの調整>
実施例5、15、17〜18、20〜26、29の熱伝導樹脂組成物を、厚み0.4mmの銅板に塗布し、さらにその上部に同様の銅板を乗せて熱伝導樹脂組成物を挟みこみ、株式会社東洋精機製作所製の圧縮成形機 mini test press−10型小型加熱プレスを用いて、加重0.1MPa・常温で試験片を成型した後、100℃まで昇温し60分間加熱して硬化させた。接着面の面積は、長さ10mm、幅10mmとなるように図6の形状の試験片を作製した。
また、比較例6〜9については、小型加熱プレスの温度を150℃に設定する以外は、実施例5と同様の方法でサンプルを作製した。
<Adjustment of adhesive evaluation sample>
The thermal conductive resin compositions of Examples 5, 15, 17-18, 20-26, and 29 were applied to a copper plate having a thickness of 0.4 mm, and a similar copper plate was placed on the copper plate to sandwich the thermal conductive resin composition. Komi, Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd. compression molding machine mini test press -10 type small heating press was used to mold the test piece at a load of 0.1MPa at room temperature, then heated to 100 ° C and heated for 60 minutes Cured. A test piece having the shape of FIG. 6 was prepared so that the area of the adhesive surface was 10 mm long and 10 mm wide.
Moreover, about Comparative Examples 6-9, the sample was produced by the method similar to Example 5 except setting the temperature of a small heat press to 150 degreeC.

<接着強度の評価>
接着強度の測定は、株式会社島津製作所製の卓上形精密万能試験機オートグラフAGS−10kNXの引張試験機能を用いて測定した。すなわち、JIS K6850に準拠し引っ張りせん断強さ試験を実施した。ただし、サンプルは上述のとおり図6の形状の試験片を使用した。
<Evaluation of adhesive strength>
The adhesive strength was measured using the tensile test function of a tabletop precision universal testing machine Autograph AGS-10kNX manufactured by Shimadzu Corporation. That is, a tensile shear strength test was performed according to JIS K6850. However, the test piece of the shape of FIG. 6 was used for the sample as described above.

<湿熱試験後の接着強度の評価>
接着強度評価と同様に作製した試験片を、温度85℃、湿度85%の恒温高湿槽内に1週間静置し、その後、取り出した試験片を用いて接着強度の評価と同様の手順で試験を実施した。
<Evaluation of adhesive strength after wet heat test>
The test piece prepared in the same manner as in the adhesive strength evaluation is left in a constant temperature and high humidity bath at a temperature of 85 ° C. and a humidity of 85% for one week, and then the extracted test piece is used in the same procedure as the evaluation of the adhesive strength. The test was conducted.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

表11の各サンプルの接着強度を比較すると、第2成分が、ビウレット構造、または、ヌレート構造を有するポリイソシアネートである、実施例5、15、17〜18、22、29のサンプルはいずれも1N/mm以上の結果が得られているため好ましい。一方、第2成分がアダクト構造、または、アロファネート構造を有するポリイソシアネートから成る実施例20、21、23は膜の硬度が小さいため、試験の際に樹脂の伸びが見られ、接着強度は1N/mm未満となった。
しかし実施例24〜26に示すように第2成分が、アダクト構造、または、アロファネート構造を有するポリイソシアネートの少なくとも1種と、ビウレット構造、または、ヌレート構造のいずれかを有するポリイソシアネートの少なくとも1種を含有する場合、いずれも接着強度は1N/mm以上の結果が得られ、樹脂組成物に発熱体または冷却体への接着性が付与され、また表9に示すように熱伝導率も良好であるため好ましい。
それに対して、比較例6〜9に関しては、いずれも引張りせん断強度が1N/mm未満の値を示しており、接着性が劣っていることが分かる。また、比較例6〜9に関しては、硬化温度が150℃以上と高いため、サンプル成型時に銅が加熱により赤く酸化している様子が観測された。
When the adhesive strength of each sample of Table 11 is compared, all of the samples of Examples 5, 15, 17-18, 22, and 29, in which the second component is a polyisocyanate having a biuret structure or a nurate structure, are 1N. / Mm 2 is preferable because a result of 2 or more is obtained. On the other hand, in Examples 20, 21, and 23, in which the second component is made of a polyisocyanate having an adduct structure or an allophanate structure, the film has a low hardness, so that the elongation of the resin was observed during the test and the adhesive strength was 1 N / It was less than mm 2.
However, as shown in Examples 24-26, the second component is at least one polyisocyanate having an adduct structure or allophanate structure and at least one polyisocyanate having either a biuret structure or a nurate structure. In any case, the result shows that the adhesive strength is 1 N / mm 2 or more, the resin composition is given adhesion to the heating element or the cooling body, and the thermal conductivity is good as shown in Table 9 Therefore, it is preferable.
On the other hand, regarding Comparative Examples 6 to 9, the tensile shear strength is less than 1 N / mm 2 , indicating that the adhesiveness is poor. Moreover, about Comparative Examples 6-9, since hardening temperature was as high as 150 degreeC or more, a mode that copper was oxidized red by heating at the time of sample shaping | molding was observed.

同様の方法を用いて湿熱試験後のサンプル片について接着強度を測定した結果、第2成分に、ビウレット構造、または、ヌレート構造を有するポリイソシアネートを含有している、実施例5、15、17〜18、22、24〜26、29のサンプルはいずれも0.5N/mm以上の結果が得られており、なかでも第2成分がヌレート構造を有するポリイソシアネートを含有している実施例18、22、26は湿熱試験後の接着強度の低下率が小さいため、より好ましい。これに対して、比較例6〜9に関しては、いずれも0.2N/mm以下の値を示しており、湿熱試験前の値と比較しても接着性の低下が著しい。特に、比較例6、8、9については湿熱試験中に接着部分が脱離してしまい、接着力は0N/mmとなった。また、銅の一部が青緑色に変色する様子が観測され、樹脂中の反応残基の酸の存在が原因ではないかと考えられる。 As a result of measuring the adhesive strength of the sample piece after the wet heat test using the same method, Examples 5, 15, and 17 to 17 containing a polyisocyanate having a biuret structure or a nurate structure as the second component. Samples 18, 22, 24-26, and 29 all obtained results of 0.5 N / mm 2 or more, and in particular, Example 18 in which the second component contains a polyisocyanate having a nurate structure, 22 and 26 are more preferable because the rate of decrease in the adhesive strength after the wet heat test is small. On the other hand, Comparative Examples 6 to 9 all show a value of 0.2 N / mm 2 or less, and the adhesiveness is remarkably lowered even when compared with the value before the wet heat test. In particular, in Comparative Examples 6, 8, and 9, the bonded portion was detached during the wet heat test, and the adhesive force was 0 N / mm 2 . In addition, a state in which a part of copper turns blue-green is observed, which may be caused by the presence of the acid of the reaction residue in the resin.

以上の結果より、本発明の熱伝導性樹脂は、銅などの基材に熱や反応残基によるダメージを与えることなく接着が可能であり、また銅などの金属への接着性が非常に優れていることが示唆された。また高温高湿環境においても、その接着性は維持されるため、より様々な用途への応用が可能となる。   From the above results, the thermally conductive resin of the present invention can be bonded to a base material such as copper without causing damage due to heat or reaction residues, and has excellent adhesion to a metal such as copper. It was suggested that In addition, since the adhesiveness is maintained even in a high temperature and high humidity environment, it can be applied to various uses.

<硬度の評価>
実施例17〜23の熱伝導性樹脂組成物を、ゴム・プラスチック硬度計GS−701N((株)テクロック社製)を用いて、硬度を測定した。測定方法はSRIS 0101に準ずる。表12に各シートの硬度を示す。なお、温度が50℃の際の測定は、52℃に設定したホットプレートの上に設置したシートを用い、通常測定と同様の操作を行った。
<Evaluation of hardness>
Hardness was measured for the heat conductive resin compositions of Examples 17 to 23 using a rubber / plastic hardness meter GS-701N (manufactured by Tecrock Co., Ltd.). The measuring method is based on SRIS 0101. Table 12 shows the hardness of each sheet. The measurement at a temperature of 50 ° C. was carried out using a sheet placed on a hot plate set at 52 ° C., and the same operation as the normal measurement was performed.

Figure 2019172935
Figure 2019172935

表12の実施例17〜23は50℃における硬度がASKER C 95以下であり、適度な柔軟性により金属表面等の凹凸への追従性が得られ熱抵抗が低下するため好ましい。また、実施例17〜19、21、22は温度が25℃の際の硬度がASKER C 80以上、かつ50℃の際の硬度がASKER C 60以上となり、接着強度が維持できるためより好ましい。このように、樹脂組成物の優れた熱伝導性を維持したままに、硬化後の樹脂組成物の硬度を用途に応じて調整できるため好ましい。   Examples 17 to 23 in Table 12 have a hardness at 50 ° C. of ASKER C 95 or less, which is preferable because followability to irregularities such as a metal surface can be obtained by appropriate flexibility and thermal resistance is lowered. In addition, Examples 17 to 19, 21, and 22 are more preferable because the hardness at a temperature of 25 ° C. is ASKER C 80 or more and the hardness at 50 ° C. is ASKER C 60 or more, and the adhesive strength can be maintained. Thus, since the hardness of the resin composition after hardening can be adjusted according to a use, maintaining the outstanding heat conductivity of a resin composition, it is preferable.

1 窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体を含む熱伝導シート
2 窒化ホウ素の鱗辺状粒子を含む熱伝導シート
11 凝集体
12 樹脂
13 窒化ホウ素の鱗辺状粒子
21 金属部材
22 電子部品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thermal conductive sheet containing aggregate of boron nitride scale-like particles 2 Thermal conductive sheet containing boron nitride scale-like particles 11 Aggregate 12 Resin 13 Scaled particles of boron nitride 21 Metal member 22 Electronic component

Claims (17)

液状ポリオール(I)と窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)である無機フィラーを含む第1成分と;
ポリイソシアネート(II)を含む第2成分と;からなる、
2成分型熱伝導樹脂組成物。
A first component containing an inorganic filler that is an aggregate (III) of liquid polyol (I) and boron nitride scaly particles;
A second component comprising polyisocyanate (II);
Two-component heat conductive resin composition.
前記ポリオール(I)は、少なくとも1種のポリカーボネートポリオールを含む、
請求項1に記載の組成物。
The polyol (I) includes at least one polycarbonate polyol,
The composition of claim 1.
前記ポリオール(I)は、少なくとも1種のポリカーボネートジオールを含む、
請求項2に記載の組成物。
The polyol (I) contains at least one polycarbonate diol,
The composition according to claim 2.
前記ポリイソシアネート(II)は、少なくとも1種の無黄変型ポリイソシアネートを含む、
請求項1〜3のいずれか1項に記載の組成物。
The polyisocyanate (II) includes at least one non-yellowing polyisocyanate,
The composition according to any one of claims 1 to 3.
前記ポリイソシアネート(II)は、ビウレット構造、アダクト構造、ヌレート構造、または、アロファネート構造のいずれかの構造を有する、
請求項4に記載の組成物。
The polyisocyanate (II) has a biuret structure, an adduct structure, a nurate structure, or an allophanate structure.
The composition according to claim 4.
前記ポリイソシアネート(II)は、複数種類のポリイソシアネートを含み、ビウレット構造、ヌレート構造のいずれかまたは両方の構造を含む、
請求項4に記載の組成物。
The polyisocyanate (II) includes a plurality of types of polyisocyanates, and includes a biuret structure, a nurate structure, or both structures.
The composition according to claim 4.
前記ポリイソシアネート(II)は、イソシアネート種としてヘキサメチレンジイソシアネートを含む、
請求項4〜6のいずれか1項に記載の組成物。
The polyisocyanate (II) contains hexamethylene diisocyanate as an isocyanate species,
The composition according to any one of claims 4 to 6.
前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)を、前記液状ポリオール(I)とポリイソシアネート(II)と窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)の総量の40vol%以下の割合で含む、
請求項1〜7のいずれか1項に記載の組成物。
The boron nitride scaly particle aggregate (III) is a ratio of 40 vol% or less of the total amount of the liquid polyol (I), polyisocyanate (II), and boron nitride scaly particle aggregate (III). Including
The composition according to any one of claims 1 to 7.
前記第1成分は、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、窒化アルミニウム、コーディエライト、ムライト、酸化チタン、酸化亜鉛、炭化ケイ素、ダイヤモンド、および、黒鉛からなる群から選ばれる少なくとも1つの追加フィラーをさらに含む、
請求項1〜8のいずれか1項に記載の組成物。
The first component further includes at least one additional filler selected from the group consisting of boron nitride, silica, alumina, aluminum nitride, cordierite, mullite, titanium oxide, zinc oxide, silicon carbide, diamond, and graphite. ,
The composition according to any one of claims 1 to 8.
前記追加フィラーは、前記窒化アルミニウム、および、前記窒化ホウ素からなる群から選ばれる少なくとも1つであり、
前記窒化ホウ素は、窒化ホウ素ウィスカーであり、
前記窒化アルミニウムは、窒化アルミニウムウィスカーである、
請求項9に記載の組成物。
The additional filler is at least one selected from the group consisting of the aluminum nitride and the boron nitride,
The boron nitride is a boron nitride whisker,
The aluminum nitride is an aluminum nitride whisker.
The composition according to claim 9.
前記追加フィラーは、前記窒化ホウ素、前記アルミナ、および、前記窒化アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも1つであり、
前記窒化ホウ素は、鱗辺状であり、
前記アルミナは、球状であり、
前記窒化アルミニウムは、球状である、
請求項9に記載の組成物。
The additional filler is at least one selected from the group consisting of the boron nitride, the alumina, and the aluminum nitride,
The boron nitride is scale-like,
The alumina is spherical,
The aluminum nitride is spherical.
The composition according to claim 9.
前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)および前記追加フィラーは粉末であり、
前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)の平均粒径は、10〜500μmであり、
前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の平均粒径は、1〜50μmであり、
前記球状アルミナおよび球状窒化アルミニウムの平均粒径は、1〜200μmである、
請求項11に記載の組成物。
The boron nitride scaly particle aggregate (III) and the additional filler are powders,
The average particle diameter of the aggregate (III) of the scale-like particles of boron nitride is 10 to 500 μm,
The average particle size of the boron nitride scaly particles is 1 to 50 μm,
The average particle diameter of the spherical alumina and the spherical aluminum nitride is 1 to 200 μm.
The composition of claim 11.
前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の凝集体(III)および前記窒化ホウ素の鱗辺状粒子の合計質量と、前記球状アルミナおよび前記球状窒化アルミニウムの合計質量との質量比は、60:40〜5:95である、
請求項11または12に記載の組成物。
The mass ratio of the aggregate mass (III) of the boron nitride scale-like particles and the scale-like particles of boron nitride to the total mass of the spherical alumina and the spherical aluminum nitride was 60: 40-5. : 95,
The composition according to claim 11 or 12.
請求項1〜13のいずれか1項に記載の2成分型熱伝導樹脂組成物の硬化物からなる、
熱伝導シート。
It consists of the hardened | cured material of the two-component type heat conductive resin composition of any one of Claims 1-13.
Thermal conductive sheet.
シート状であって、5〜1000μmの厚みを有する、
請求項14に記載の熱伝導シート。
It is in the form of a sheet and has a thickness of 5 to 1000 μm.
The heat conductive sheet according to claim 14.
金属部材と;
前記金属部材を被覆する、請求項14または15に記載の熱伝導シートと;を備える、
金属製品。
A metal member;
The heat conductive sheet according to claim 14 or 15, which covers the metal member.
Metal products.
金属部材と;
電子部品と:
前記金属部材と前記電子部品に挟まれた、請求項14または15に記載の熱伝導シートと;を備える、
電子機器。
A metal member;
With electronic components:
The heat conductive sheet according to claim 14 or 15, sandwiched between the metal member and the electronic component.
Electronics.
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019178300A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 Tdk株式会社 Resin composition, resin sheet, core material, and heat radiation substrate
WO2020213348A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 信越化学工業株式会社 Thermally conductive resin composition and thermally conductive resin cured product
JP2021055028A (en) * 2019-10-02 2021-04-08 Dic株式会社 Thermosetting urethane resin composition
JP2021055029A (en) * 2019-10-02 2021-04-08 Dic株式会社 Thermosetting urethane resin composition
JP2021088621A (en) * 2019-12-02 2021-06-10 信越化学工業株式会社 Heat-conductive resin composition using boron nitride aggregate powder and heat-conductive resin cured product
WO2021187609A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 デンカ株式会社 Heat dissipation sheet and method for manufacturing heat dissipation sheet
CN113999643A (en) * 2021-11-11 2022-02-01 湖北回天新材料股份有限公司 Heat-conducting bi-component polyurethane adhesive and preparation method and application thereof
JP2022026651A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 長野県 Thermally conductive resin composition and molding thereof
WO2022201513A1 (en) * 2021-03-26 2022-09-29 三菱電機株式会社 Thermally conductive resin composition, cured object obtained therefrom, and thermally conductive sheet and production method therefor
KR20230045280A (en) * 2021-09-28 2023-04-04 이기영 Manufacturing method of heat-dissipating resin composite for secondary battery and curing method thereof
WO2024053089A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 三菱電機株式会社 Thermal-conductive resin composition and cured product of same, and thermal-conductive sheet and method for manufacturing same

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019178300A (en) * 2018-03-30 2019-10-17 Tdk株式会社 Resin composition, resin sheet, core material, and heat radiation substrate
WO2020213348A1 (en) * 2019-04-18 2020-10-22 信越化学工業株式会社 Thermally conductive resin composition and thermally conductive resin cured product
JP2020176201A (en) * 2019-04-18 2020-10-29 信越化学工業株式会社 Heat-conductive resin composition and heat-conductive resin cured product
JP2021055028A (en) * 2019-10-02 2021-04-08 Dic株式会社 Thermosetting urethane resin composition
JP2021055029A (en) * 2019-10-02 2021-04-08 Dic株式会社 Thermosetting urethane resin composition
JP2021088621A (en) * 2019-12-02 2021-06-10 信越化学工業株式会社 Heat-conductive resin composition using boron nitride aggregate powder and heat-conductive resin cured product
WO2021187609A1 (en) * 2020-03-19 2021-09-23 デンカ株式会社 Heat dissipation sheet and method for manufacturing heat dissipation sheet
JP2022026651A (en) * 2020-07-31 2022-02-10 長野県 Thermally conductive resin composition and molding thereof
JP7242019B2 (en) 2020-07-31 2023-03-20 長野県 Thermally conductive resin composition and molding thereof
WO2022201513A1 (en) * 2021-03-26 2022-09-29 三菱電機株式会社 Thermally conductive resin composition, cured object obtained therefrom, and thermally conductive sheet and production method therefor
KR20230045280A (en) * 2021-09-28 2023-04-04 이기영 Manufacturing method of heat-dissipating resin composite for secondary battery and curing method thereof
KR102572190B1 (en) 2021-09-28 2023-08-29 이기영 Manufacturing method of heat-dissipating resin composite for secondary battery and curing method thereof
CN113999643A (en) * 2021-11-11 2022-02-01 湖北回天新材料股份有限公司 Heat-conducting bi-component polyurethane adhesive and preparation method and application thereof
CN113999643B (en) * 2021-11-11 2023-07-18 湖北回天新材料股份有限公司 Heat-conducting bi-component polyurethane adhesive and preparation method and application thereof
WO2024053089A1 (en) * 2022-09-09 2024-03-14 三菱電機株式会社 Thermal-conductive resin composition and cured product of same, and thermal-conductive sheet and method for manufacturing same

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