JP2019206621A - Thermal conductive material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パソコン、携帯電話、ＰＤＡなどの電子機器や、ＬＥＤ、ＥＬ等の照明及び表示機器など、種々の装置の放熱に利用される熱伝導材料に関する。 The present invention relates to a heat conductive material used for heat dissipation of various devices such as electronic devices such as personal computers, mobile phones, and PDAs, and lighting and display devices such as LEDs and EL.
近年、演算素子や発光素子の著しい性能向上に伴い、パソコン、携帯電話、ＰＤＡなどの電子機器や、ＬＥＤ、ＥＬ等の照明及び表示機器などの性能向上は著しい。一方演算素子や発光素子の性能向上に伴い発熱量も著しく増加していることから、電子機器、照明、及び表示機器における放熱をどのように行うかは重要な課題になっている。熱対策として、演算素子や発光素子の発生する熱をできるだけ迅速に広い面積に拡散させて放熱する方法は冷却効率を上げることを目的としたもので、積極的に冷却をするものではないが、携帯電話やパソコンなどの小型電子機器や照明における冷却方法としては最も現実的なものである。 In recent years, with remarkable performance improvement of arithmetic elements and light-emitting elements, performance improvement of electronic devices such as personal computers, mobile phones, and PDAs, and lighting and display devices such as LEDs and ELs has been remarkable. On the other hand, since the amount of heat generation has increased remarkably with the performance improvement of arithmetic elements and light emitting elements, how to dissipate heat in electronic devices, lighting, and display devices has become an important issue. As a countermeasure against heat, the method of radiating heat by diffusing heat generated by arithmetic elements and light emitting elements as quickly as possible is intended to increase cooling efficiency, but not actively cool, It is the most realistic cooling method for small electronic devices such as mobile phones and personal computers and lighting.
このような熱を拡散させる熱伝導材料の使用量は急速に拡大中である。熱伝導材料は一般的に、熱伝導性のフィラーを、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂に分散した複合材料であって、フィラーとしてはシリカフィラーやアルミナフィラーが多く用いられている。しかし、シリカ、アルミナの熱伝導率は各々１Ｗ／ｍＫ、３０Ｗ／ｍＫ程度であり、例えばアルミナを含有する熱伝導材料でも、その熱伝導率は一般的に１〜３Ｗ／ｍＫ程度に留まっている。近年ではフィラーとして窒化アルミニウムや窒化ホウ素が用いられる場合も出てきたが、これら窒化アルミニウムや窒化ホウ素は価格が高く、熱伝導材料のコストが高くなるという問題があった。 The amount of heat conductive material that diffuses such heat is rapidly expanding. The heat conductive material is generally a composite material in which a heat conductive filler is dispersed in an epoxy resin and a silicone resin, and silica filler and alumina filler are often used as the filler. However, the thermal conductivities of silica and alumina are about 1 W / mK and 30 W / mK, respectively. For example, even in the case of a heat conducting material containing alumina, the thermal conductivity is generally only about 1 to 3 W / mK. . In recent years, aluminum nitride and boron nitride have been used as fillers. However, these aluminum nitride and boron nitride are expensive and have a problem that the cost of the heat conductive material increases.
酸化マグネシウムは、熱伝導率が５０Ｗ／ｍＫ程度と高く、しかも安価で、かつモース硬度が低く、比重が軽い化合物であるため、取扱いに優れるという利点があり、さらに、電気抵抗値が高い素材であることから、電気、電子分野において使用する熱伝導性のフィラーとして適している。しかしながら、酸化マグネシウムは耐水性及び耐酸性に劣るという欠点を有している。特に大気中の水分と酸化マグネシウムは容易に反応し、水酸化マグネシウムに変質することによって、該熱伝導材料を利用した製品の品質及び耐久性が低下する場合があった。 Magnesium oxide has a high thermal conductivity of about 50 W / mK, is inexpensive, has a low Mohs hardness, and has a low specific gravity. Therefore, it is suitable as a thermally conductive filler used in the electric and electronic fields. However, magnesium oxide has the disadvantage of being inferior in water resistance and acid resistance. In particular, moisture in the atmosphere and magnesium oxide easily react and change into magnesium hydroxide, which may reduce the quality and durability of products using the heat conducting material.
酸化マグネシウムを熱伝導性フィラーとして用いる場合の耐水性に対しては、様々な対策が提案されてきた。例えば酸化マグネシウムフィラーを有機珪素化合物で加熱処理する方法（特許文献１）、酸化マグネシウムフィラーをアルキルアルコキシシランで表面被覆する方法（特許文献２）、酸化マグネシウムフィラーをハロゲン化合物で表面処理し、その後、シランカップリング剤で表面処理する方法（特許文献３）、酸化マグネシウムフィラーと窒化ホウ素フィラー、熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂と特定構造の酸性リン酸エステルが混合された樹脂を用いる方法（特許文献４）などが挙げられる。 Various countermeasures have been proposed for water resistance when magnesium oxide is used as a thermally conductive filler. For example, a method of heat-treating a magnesium oxide filler with an organosilicon compound (Patent Document 1), a method of surface-covering a magnesium oxide filler with an alkylalkoxysilane (Patent Document 2), a surface treatment of a magnesium oxide filler with a halogen compound, Method of surface treatment with silane coupling agent (Patent Document 3), Method of using magnesium oxide filler and boron nitride filler, thermosetting resin or resin mixed with thermoplastic resin and acidic phosphate ester of specific structure (Patent Document) 4).
上記した方法の中で酸化マグネシウムフィラーを有機珪素化合物で表面処理する方法としては乾式法、湿式法など公知の方法が用いられる。なお、乾式法は、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、振動ミルのような機械的な撹拌により酸化マグネシウムフィラーを撹拌しながら、これに表面処理剤を滴下して表面処理を行う方法である。湿式法は酸化マグネシウムフィラーを表面処理剤に直接浸漬して行う方法である。いずれの方法も酸化マグネシウムフィラーと表面処理剤を混合した後、乾燥して酸化マグネシウムフィラーの表面処理がなされる。また特許文献５に記載されているように、乾燥温度を適宜選択することによって未反応の表面処理剤を除去することが知られている。 Among the above-described methods, a known method such as a dry method or a wet method is used as a method for surface-treating the magnesium oxide filler with an organosilicon compound. The dry method is a method in which a surface treatment agent is dropped on a surface treatment agent while stirring the magnesium oxide filler by mechanical stirring such as a Henschel mixer, a Nauter mixer, or a vibration mill. The wet method is a method in which a magnesium oxide filler is directly immersed in a surface treatment agent. In any method, the magnesium oxide filler and the surface treatment agent are mixed and then dried to perform the surface treatment of the magnesium oxide filler. Further, as described in Patent Document 5, it is known to remove an unreacted surface treatment agent by appropriately selecting a drying temperature.
また特許文献６に記載されているように、マトリックス、例えば樹脂成分とフィラーとシランカップリング剤とを一度に混合して処理するインテグラル法も知られている。 Further, as described in Patent Document 6, an integral method is also known in which a matrix, for example, a resin component, a filler, and a silane coupling agent are mixed and processed at a time.
前述の通り熱伝導材料は熱伝導性フィラーをバインダーである樹脂成分に分散した複合材料であって、有機珪素化合物で表面処理した酸化マグネシウムフィラーも同様に用いられる。酸化マグネシウムフィラー単独としては耐水性があっても、複合材料への加工中に樹脂、あるいはその他の添加剤などとの反応、フィラー同士の摩擦などにより、耐水性が劣化する場合があった。 As described above, the heat conductive material is a composite material in which a heat conductive filler is dispersed in a resin component as a binder, and a magnesium oxide filler surface-treated with an organosilicon compound is also used. Even if the magnesium oxide filler alone has water resistance, the water resistance may deteriorate due to reaction with a resin or other additives, friction between fillers, etc. during processing into a composite material.
また、シランカップリング剤による表面処理の方法としてインテグラル法を用いた場合、混合中にシランカップリング剤と樹脂成分が反応し、樹脂成分の機械的強度が落ちるなどの熱伝導性以外の性能を落とす場合があったり、あるいは表面処理剤とフィラーとの反応の効率が悪く、耐水性が不十分だったりする場合などがあった。 In addition, when the integral method is used as a surface treatment method with a silane coupling agent, performance other than thermal conductivity, such as the reaction of the silane coupling agent with the resin component during mixing, resulting in a decrease in the mechanical strength of the resin component. In some cases, the efficiency of the reaction between the surface treatment agent and the filler is poor and the water resistance is insufficient.
従って、本発明は、熱伝導率が高く、耐水性に優れた熱伝導材料を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a heat conductive material having high heat conductivity and excellent water resistance.
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下の熱伝導材料によって解決できることを見出した。 As a result of intensive studies in order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has found that the following heat conductive material can solve the problem.
酸化マグネシウムフィラー、およびバインダーを少なくとも含有する熱伝導材料であって、該酸化マグネシウムフィラーは反応性基を有するシランカップリング剤で処理されており、かつ該熱伝導材料がさらに反応性基を有さないアルコキシシラン化合物を含有することを特徴とする熱伝導材料。 A heat conductive material containing at least a magnesium oxide filler and a binder, wherein the magnesium oxide filler is treated with a silane coupling agent having a reactive group, and the heat conductive material further has a reactive group. A heat conducting material characterized by containing no alkoxysilane compound.
本発明によって、熱伝導率が高く、耐水性に優れた熱伝導材料を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a heat conductive material having high heat conductivity and excellent water resistance.
本発明の熱伝導材料が含有する酸化マグネシウムフィラーは、金属マグネシウムを燃焼して酸化する方法や、水酸化マグネシウム又は炭酸マグネシウムを焼成して熱分解する方法などで得ることができる。水酸化マグネシウムとしては、海水中のマグネシウム塩と水酸化カルシウムとの反応で沈殿したものなどを使用することができる。また、炭酸マグネシウムとしては、マグネサイト鉱石などを使用することができる。さらに、電融酸化マグネシウムを粉砕・分級することによって得られる結晶性の高い酸化マグネシウムフィラーを使用することもできる。前記した金属マグネシウムあるいは水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム等の焼成温度としては特に制限はなく、どのような焼成温度で焼成した酸化マグネシウムフィラーでも用いることができる。 The magnesium oxide filler contained in the heat conductive material of the present invention can be obtained by a method in which metallic magnesium is burned and oxidized, a method in which magnesium hydroxide or magnesium carbonate is baked and thermally decomposed. As magnesium hydroxide, what precipitated by reaction of magnesium salt in seawater and calcium hydroxide can be used. Further, as magnesium carbonate, magnesite ore can be used. Furthermore, a highly crystalline magnesium oxide filler obtained by pulverizing and classifying electrofused magnesium oxide can also be used. There is no restriction | limiting in particular as a calcination temperature of above-mentioned metal magnesium, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, etc., The magnesium oxide filler baked at what calcination temperature can be used.
酸化マグネシウムフィラーの粒子形状は、特には限定されず、球状、立方体状、直方体状、八面体、十四面体などの多面体状、不定形、繊維状のものを適宜使用することができる。 The particle shape of the magnesium oxide filler is not particularly limited, and a polyhedral shape such as a spherical shape, a cubic shape, a rectangular parallelepiped shape, an octahedron shape, and a tetrahedron shape, an indeterminate shape, and a fibrous shape can be used as appropriate.
本発明に用いる酸化マグネシウムフィラーの平均粒子径は０．１〜２００μｍであることが好ましく、さらに好ましくは０．５〜７０μｍである。後述するシランカップリング剤による表面処理では酸化マグネシウムフィラーの平均粒径にはほとんど影響を与えないので、原材料となる酸化マグネシウムフィラーの粒径を管理することで好ましい熱伝導材料を得ることができる。平均粒子径が大きすぎると熱伝導材料の外観やその表面の平滑性に悪影響を及ぼし、ひいては熱伝導材料の被接着物との密着性が悪化して、被接着物と熱伝導材料間の熱伝導を妨げる場合があり、平均粒子径が小さすぎると耐水性が悪くなる場合がある。なお、本発明において酸化マグネシウムフィラーの平均粒子径はレーザー散乱式粒度分布計で測定することができる。 It is preferable that the average particle diameter of the magnesium oxide filler used for this invention is 0.1-200 micrometers, More preferably, it is 0.5-70 micrometers. Since the surface treatment with a silane coupling agent described later hardly affects the average particle size of the magnesium oxide filler, a preferable heat conductive material can be obtained by controlling the particle size of the magnesium oxide filler as a raw material. If the average particle diameter is too large, the appearance of the heat conducting material and the smoothness of the surface will be adversely affected, and the adhesion of the heat conducting material to the adherend will deteriorate, resulting in heat between the adherend and the heat conducting material. Conduction may be hindered, and if the average particle size is too small, the water resistance may deteriorate. In the present invention, the average particle diameter of the magnesium oxide filler can be measured with a laser scattering particle size distribution meter.
酸化マグネシウムフィラーの純度は、熱伝導性の観点から９５質量％以上であることが好ましく、９８質量％以上であることがより好ましく、９９質量％以上であることが特に好ましい。 The purity of the magnesium oxide filler is preferably 95% by mass or more from the viewpoint of thermal conductivity, more preferably 98% by mass or more, and particularly preferably 99% by mass or more.
本発明において酸化マグネシウムフィラーは反応性基を有するシランカップリング剤で処理される。該シランカップリング剤による表面処理は、酸化マグネシウムフィラーの表面に被覆層を形成して耐水性を高める目的で行われる。また、該シランカップリング剤による表面処理は、酸化マグネシウムフィラーを樹脂組成物に混練する際に樹脂組成物中への分散性を高める効果も発揮する。 In the present invention, the magnesium oxide filler is treated with a silane coupling agent having a reactive group. The surface treatment with the silane coupling agent is performed for the purpose of improving the water resistance by forming a coating layer on the surface of the magnesium oxide filler. The surface treatment with the silane coupling agent also exhibits an effect of improving dispersibility in the resin composition when the magnesium oxide filler is kneaded into the resin composition.
酸化マグネシウムフィラーの表面処理で使用する反応性基を有するシランカップリング剤としては、モノマー及びオリゴマーのいずれでもよい。反応性基を有するシランカップリング剤のモノマーとしては、具体的には、Ｒ１ ｎＳｉ（ＯＲ２）４−ｎの構造式で示される化合物を例示することができ、ここで、ｎは１〜３の整数であり、Ｒ１は活性水素を有する基（例えばアミノ基、メルカプト基、ウレイド基など）、あるいは重合性反応基（例えばビニル基、メタクリロキシ基、アクリロキシ基、スチリル基など）、あるいは活性水素と反応し得る基（例えばエポキシ基、イソシアネート基など）から選択される反応性基であり、ＯＲ２はメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基などから選択される基であり、ＯＲ２は同一又は異なっていてもよい。なお、本発明において“反応性基を有する”という意味においてＯＲ２のアルコキシ基は関係ないものとする。 The silane coupling agent having a reactive group used in the surface treatment of the magnesium oxide filler may be either a monomer or an oligomer. As the monomer of the silane coupling agent having a reactive group, specifically, a compound represented by the structural formula of R 1 n Si (OR 2 ) 4-n can be exemplified, where n is 1 R 1 is an integer of -3, R 1 is a group having active hydrogen (for example, amino group, mercapto group, ureido group, etc.), a polymerizable reactive group (for example, vinyl group, methacryloxy group, acryloxy group, styryl group, etc.), or It is a reactive group selected from groups capable of reacting with active hydrogen (for example, epoxy group, isocyanate group, etc.), OR 2 is a group selected from alkoxy groups such as methoxy group, ethoxy group, etc. OR 2 is They may be the same or different. In the present invention, the OR 2 alkoxy group is not relevant in the sense of “having a reactive group”.
酸化マグネシウムフィラーの表面処理で使用する反応性基を有するシランカップリング剤としてはアミノ基を有するシランカップリング剤、ビニル基を有するシランカップリング剤が熱伝導材料の粘着性等にも良好な特性を有するので好ましい。これら好ましいシランカップリング剤を例示する。アミノ基を有するシランカップリング剤の例としては、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピルトリエトキシシラン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン及びＮ−（ビニルベンジル）−２−アミノエチル−３−アミノプロピルトリメトキシシランの塩酸塩を挙げることができる。ビニル基を有するシランカップリング剤の例としては、ビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランなどのビニルシランを挙げることができる。 As the silane coupling agent having a reactive group used in the surface treatment of the magnesium oxide filler, the silane coupling agent having an amino group and the silane coupling agent having a vinyl group have good characteristics such as adhesiveness of a heat conductive material. This is preferable. These preferable silane coupling agents are exemplified. Examples of the silane coupling agent having an amino group include N-2- (aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, and N-2. -(Aminoethyl) -3-aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-triethoxysilyl-N- (1,3-dimethyl-butylidene) propylamine, Mention may be made of the hydrochlorides of N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane and N- (vinylbenzyl) -2-aminoethyl-3-aminopropyltrimethoxysilane. Examples of the silane coupling agent having a vinyl group include vinyl silanes such as vinyl trimethoxy silane and vinyl triethoxy silane.
反応性基を有するシランカップリング剤のオリゴマーとしては、上記の反応性基を有するモノマーの単独重合体であってもよいし、上記の反応性基を有するモノマーと反応性基を有しないアルコキシシランとの共重合体であってもよい。反応性基を有しないアルコキシシランの例としては、アルキルトリアルコキシシラン、アルキルメチルジアルコキシシラン、フェニルトリアルコキシシラン、フェニルメチルジアルコキシシラン及びテトラアルコキシシランを挙げることができる。アルキルトリアルコキシシラン及びアルキルメチルジアルコキシシランのアルキル基は、炭素原子数が１〜１８であることが好ましい。アルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもあってもよい。反応性基を有しないアルコキシシランはアルキルトリアルコキシシランであることが好ましい。 The oligomer of the silane coupling agent having a reactive group may be a homopolymer of the monomer having the reactive group, or an alkoxysilane having no reactive group and the monomer having the reactive group. And a copolymer thereof. Examples of alkoxysilanes that do not have a reactive group include alkyltrialkoxysilanes, alkylmethyldialkoxysilanes, phenyltrialkoxysilanes, phenylmethyldialkoxysilanes, and tetraalkoxysilanes. The alkyl group of alkyltrialkoxysilane and alkylmethyldialkoxysilane preferably has 1 to 18 carbon atoms. The alkyl group may be linear, branched or cyclic. The alkoxysilane having no reactive group is preferably an alkyltrialkoxysilane.
酸化マグネシウムフィラーの、反応性基を有するシランカップリング剤による表面の処理方法は、特に限定しないが、乾式法、湿式法が好ましく、さらに少量のシランカップリング剤で効率良く処理できる点から乾式法が特に好ましい。本発明において、乾式法とは原料となる酸化マグネシウムフィラーと上記のシランカップリング剤とを混合し、加熱することで行う方法である。混合は、ヘンシェルミキサーや乳鉢などの公知の器具を用いて行うことができる。加熱温度は、通常は５０〜２００℃であり、好ましくは８０〜１８０℃であり、より好ましくは１００〜１５０℃である。加熱温度が５０℃を下回ると、酸化マグネシウムフィラーの表面へのシランカップリング剤の付着量が少なくなり、耐水性の向上効果が低くなる場合がある。また、加熱温度が２００℃を上回ると、シランカップリング剤が熱分解して耐水性が低くなる傾向にある。また、加熱時間は、加熱温度にもよるが、通常は０．５〜５０時間であり、好ましくは１〜４０時間であり、より好ましくは２〜３０時間である。加熱は、箱型乾燥器や電気炉などの公知の加熱装置を用いて行うことができる。 The surface treatment method of the magnesium oxide filler with the silane coupling agent having a reactive group is not particularly limited, but is preferably a dry method or a wet method, and is a dry method because it can be efficiently treated with a small amount of a silane coupling agent. Is particularly preferred. In the present invention, the dry method is a method in which a magnesium oxide filler as a raw material and the above silane coupling agent are mixed and heated. Mixing can be performed using well-known instruments, such as a Henschel mixer and a mortar. The heating temperature is usually 50 to 200 ° C, preferably 80 to 180 ° C, more preferably 100 to 150 ° C. When the heating temperature is less than 50 ° C., the amount of the silane coupling agent attached to the surface of the magnesium oxide filler decreases, and the effect of improving water resistance may be reduced. Moreover, when heating temperature exceeds 200 degreeC, it exists in the tendency for a silane coupling agent to thermally decompose and for water resistance to become low. Further, although the heating time depends on the heating temperature, it is usually 0.5 to 50 hours, preferably 1 to 40 hours, and more preferably 2 to 30 hours. Heating can be performed using a known heating device such as a box-type dryer or an electric furnace.
反応性基を有するシランカップリング剤による表面処理後の酸化マグネシウムフィラーの表面には、シランカップリング剤が付着又は結合して被覆層を形成していることが好ましい。酸化マグネシウムフィラーの表面におけるシランカップリング剤の含有量は、酸化マグネシウムフィラーの粒子径や仕込みのシランカップリング剤の量にもよるが、酸化マグネシウムフィラーの全体量に対して、通常は０．１〜１０質量％であり、好ましくは０．２〜８質量％であり、より好ましくは０．３〜６質量％である。反応性基を有するシランカップリング剤の量が０．１質量％を下回ると、得られる酸化マグネシウムフィラーの耐水性が十分でない場合がある。一方、反応性基を有するシランカップリング剤の量が１０質量％を上回ると、製造コストが増加して生産性が低下する場合がある。 It is preferable that a coating layer is formed by attaching or bonding a silane coupling agent to the surface of the magnesium oxide filler after the surface treatment with the silane coupling agent having a reactive group. The content of the silane coupling agent on the surface of the magnesium oxide filler is usually 0.1 with respect to the total amount of the magnesium oxide filler, although it depends on the particle diameter of the magnesium oxide filler and the amount of the prepared silane coupling agent. -10 mass%, preferably 0.2-8 mass%, more preferably 0.3-6 mass%. If the amount of the silane coupling agent having a reactive group is less than 0.1% by mass, the resulting magnesium oxide filler may not have sufficient water resistance. On the other hand, when the amount of the silane coupling agent having a reactive group exceeds 10% by mass, the production cost may increase and the productivity may decrease.
本発明において酸化マグネシウムフィラーは、反応性基を有するシランカップリング剤による表面処理以外に国際公開第２０１５／１２２４２７号パンフレット記載のハロゲン化物処理、特開２０１５−１３９４９号公報記載のリン酸エステル化合物処理など、公知の処理も施すことができる。これらの処理はシランカップリング剤による表面処理の前に行っても良く、後に行っても良い。 In the present invention, the magnesium oxide filler is treated with a halide described in International Publication No. 2015/122427 and a phosphate ester compound described in JP-A-2015-13949, in addition to the surface treatment with a silane coupling agent having a reactive group. For example, a known process can be performed. These treatments may be performed before or after the surface treatment with the silane coupling agent.
本発明において酸化マグネシウムフィラーに他の種類のフィラーを混合させて用いることも可能である。酸化マグネシウム以外のフィラーとしては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化珪素、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、ダイヤモンド、珪藻土、二酸化珪素などが挙げられる。これら酸化マグネシウム以外のフィラーの好ましい平均粒子径は０．１〜２００μｍであり、さらに好ましくは０．５〜７０μｍである。フィラー全体を１００体積部とした場合の酸化マグネシウムの割合は５０体積部以上であることが好ましく、さらに好ましくは７５体積部以上である。 In the present invention, it is also possible to mix other types of fillers with the magnesium oxide filler. Examples of fillers other than magnesium oxide include aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium carbonate, diamond, diatomaceous earth, and silicon dioxide. The average particle diameter of these fillers other than magnesium oxide is 0.1 to 200 μm, more preferably 0.5 to 70 μm. The proportion of magnesium oxide when the whole filler is 100 parts by volume is preferably 50 parts by volume or more, and more preferably 75 parts by volume or more.
本発明の熱伝導材料が含有するバインダーとしては、熱伝導材料を必要な時に簡易に貼合できることから粘着性を有するバインダーが好ましく、公知の粘着剤を用いることができ、その他にも粘着性の無い熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂を用いることができる。粘着剤としては、公知の粘着剤を用いることができ、例えばアクリル系粘着剤、エポキシ系粘着剤、ウレタン系粘着剤、合成ゴム系粘着剤、天然ゴム系粘着剤、シリコーン系粘着剤等を使用することができる。中でもアクリル系粘着剤、エポキシ系粘着剤を用いることが好ましい。 As the binder contained in the heat conductive material of the present invention, a binder having adhesiveness is preferable because the heat conductive material can be easily bonded when necessary, and a known pressure-sensitive adhesive can be used. No thermosetting resin or thermoplastic resin can be used. As the pressure-sensitive adhesive, known pressure-sensitive adhesives can be used, for example, acrylic pressure-sensitive adhesive, epoxy pressure-sensitive adhesive, urethane pressure-sensitive adhesive, synthetic rubber-based pressure-sensitive adhesive, natural rubber-based pressure-sensitive adhesive, silicone-based pressure-sensitive adhesive, etc. can do. Among them, it is preferable to use an acrylic adhesive or an epoxy adhesive.
本発明で用いるアクリル系粘着剤の具体例としては東洋インキ（株）製オリバイン（登録商標）ＢＰＳ６０７４ＴＨＦ、オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ、オリバインＢＰＳ６４３０ＯＰ、オリバインＢＰＳ６０７８ＴＦ、綜研化学（株）製ＳＫダイン（登録商標）１７００ＤＴ、ＳＫダイン１５０２Ｃ、サイデン化学（株）製サイビノール（登録商標）ＡＴＤ５０、サイビノールＡＴ１９３、東亞合成（株）製アロンタック（登録商標）Ｓ１５１１Ｘ、アロンタックＳ３４０３などが挙げられる。 Specific examples of the acrylic pressure-sensitive adhesive used in the present invention include Toray Ink Co., Ltd. Olivevine (registered trademark) BPS6074THF, Olivevine BPS6574OS, Olivevine BPS6430OP, Olivevine BPS6078TF, SK Dyne (registered trademark) 1700DT, SK manufactured by Soken Chemical Co., Ltd. Examples thereof include Dyne 1502C, Cybinol (registered trademark) ATD50 manufactured by Seiden Chemical Co., Ltd., Cybinol AT193, Aron Tuck (registered trademark) S1511X manufactured by Toagosei Co., Ltd., Aron Tac S3403, and the like.
アクリル系粘着剤は凝集力をより一層向上させるうえで、架橋剤を併用することが好ましい。架橋剤としては、イソシアネート系架橋剤、エポキシ系架橋剤、金属キレート系架橋剤、アジリジン系架橋剤等を使用することができる。中でも、イソシアネート系架橋剤及びエポキシ系架橋剤を使用することが好ましい。 In order to further improve the cohesive force, the acrylic pressure-sensitive adhesive preferably uses a crosslinking agent in combination. As the crosslinking agent, an isocyanate crosslinking agent, an epoxy crosslinking agent, a metal chelate crosslinking agent, an aziridine crosslinking agent, or the like can be used. Among these, it is preferable to use an isocyanate-based crosslinking agent and an epoxy-based crosslinking agent.
またアクリル系粘着剤には、架橋剤以外にもロジン系粘着付与樹脂、重合ロジン系粘着付与樹脂、重合ロジンエステル系粘着付与樹脂、ロジンフェノール系粘着付与樹脂、安定化ロジンエステル系粘着付与樹脂、不均化ロジンエステル系粘着付与樹脂、水添ロジンエステル系粘着付与樹脂、テルペン系粘着付与樹脂、テルペンフェノール系粘着付与樹脂、石油樹脂系粘着付与樹脂、（メタ）アクリレート系粘着付与樹脂等の粘着付与樹脂を使用することができる。 In addition to the crosslinking agent, the acrylic pressure-sensitive adhesive includes a rosin-based tackifier resin, a polymerized rosin-based tackifier resin, a polymerized rosin ester-based tackifier resin, a rosin phenol-based tackifier resin, a stabilized rosin ester-based tackifier resin, Adhesives such as disproportionated rosin ester tackifier resin, hydrogenated rosin ester tackifier resin, terpene tackifier resin, terpene phenol tackifier resin, petroleum resin tackifier resin, (meth) acrylate tackifier resin An imparting resin can be used.
本発明において用いることのできるエポキシ系粘着剤は公知のエポキシ系粘着剤を用いることができ、好ましくは脂肪鎖変性エポキシ樹脂、シクロペンタジエン変性エポキシ樹脂やナフタレン変性エポキシ樹脂等の炭化水素変性エポキシ樹脂、エラストマー変性エポキシ樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂等が挙げられる。好ましいエポキシ樹脂の例としては、ＤＩＣ（株）製エピクロン（登録商標）８６０、エピクロン９００−ＩＭ、エピクロンＥＸＡ−４８１６、エピクロンＥＸＡ−４８２２、東都化成（株）製エポトート（登録商標）ＹＤ−１３４、ジャパンエポキシレジン（株）製ＪＥＲ８３４、ＪＥＲ８７２、住友化学工業（株）製ＥＬＡ−１３４等のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂；ＤＩＣ（株）製エピクロンＨＰ−４０３２等のナフタレン型エポキシ樹脂；ＤＩＣ（株）製エピクロンＮ−７４０等のフェノールノボラック型エポキシ樹脂等である。これらのエポキシ樹脂は１種類を用いるか、又は２種類以上を併用することができる。 The epoxy pressure-sensitive adhesive that can be used in the present invention can be a known epoxy-based pressure-sensitive adhesive, preferably a hydrocarbon-modified epoxy resin such as an aliphatic chain-modified epoxy resin, cyclopentadiene-modified epoxy resin or naphthalene-modified epoxy resin, Examples include elastomer-modified epoxy resins and silicone-modified epoxy resins. Examples of preferred epoxy resins include DIC Corporation Epicron (registered trademark) 860, Epicron 900-IM, Epicron EXA-4816, Epicron EXA-4822, Toto Kasei Co., Ltd. Epototo (registered trademark) YD-134, Bisphenol A type epoxy resins such as JER834 and JER872 manufactured by Japan Epoxy Resin Co., Ltd., ELA-134 manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd .; Naphthalene type epoxy resins such as Epiklon HP-4032 manufactured by DIC Corporation; manufactured by DIC Corporation Phenol novolac type epoxy resin such as Epicron N-740. These epoxy resins can be used alone or in combination of two or more.
エポキシ系接着剤には、硬化剤、効果促進剤を加えることができる。硬化剤としては、メチルテトラヒドロ無水フタル酸（ＭＴＨＰＡ）、ヘキサヒドロ無水フタル酸などの脂環式酸無水物、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボン酸などの芳香族酸無水物、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、メタキシリレンジアミンなどの脂肪族ポリアミン、ジアミノジフェニルメタン、ｍ−フェニレンジアミン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミン、ジシアンジアミド、ポリフェノール化合物等が挙げられる。硬化促進剤としては、ベンジルジメチルアミン（ＢＤＭＡ）などの第三級アミン、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール等のイミダゾール化合物等が挙げられる。 A curing agent and an effect accelerator can be added to the epoxy adhesive. Curing agents include alicyclic acid anhydrides such as methyltetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) and hexahydrophthalic anhydride, aromatic acid anhydrides such as trimellitic anhydride, pyromellitic anhydride and benzophenonetetracarboxylic acid, and diethylenetriamine. And aliphatic polyamines such as triethylenetetramine and metaxylylenediamine, aromatic polyamines such as diaminodiphenylmethane, m-phenylenediamine and diaminodiphenylsulfone, dicyandiamide, and polyphenol compounds. Examples of the curing accelerator include tertiary amines such as benzyldimethylamine (BDMA), and imidazole compounds such as 2-methylimidazole and 2-ethyl-4-methylimidazole.
本発明の熱伝導材料へのフィラーの配合割合は特に限定されないが、熱伝導率を高めるために、フィラーの好ましい添加量は、バインダーおよび硬化剤の固形分の合計量１００体積部に対して５０体積部以上であり、より好ましくは１００〜３００体積部である。 The blending ratio of the filler to the heat conductive material of the present invention is not particularly limited, but in order to increase the heat conductivity, the preferred addition amount of the filler is 50 with respect to 100 parts by volume of the total amount of the solid content of the binder and the curing agent. It is more than volume part, More preferably, it is 100-300 volume part.
本発明の熱伝導材料は前記した酸化マグネシウムフィラーおよびバインダーとともに反応性基を有さないアルコキシシラン化合物を含有する。本発明において反応性基を有さないアルコキシシラン化合物とはアルコキシ基以外の反応性基を有さないアルコキシシラン化合物であり、具体的には、Ｒ５ ｐＳｉ（ＯＲ６）４−ｐの構造式で示される化合物を例示することができる。ここで、ｐは１〜３の整数である。Ｒ５は重合性反応基（例えばビニル基、メタクリロキシ基、スチリル基など）、あるいは活性水素と反応し得る基（例えばエポキシ基、イソシアネート基など）、あるいは活性水素を有する基（例えばアミノ基、メルカプト基、ウレイド基など）以外の基であり、例えばアルキル基、フェニル基が挙げられ、アルキル基は、炭素原子数が１〜１８の範囲内にあることが好ましく、またアルキル基は、直鎖状、分岐状及び環状のいずれでもあってもよい。またＯＲ６はメトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基などから選択される基であり、同一又は異なっていてもよい。これら反応性基を有さないシランカップリング剤の例としては、ヘキシルトリメトキシシラン、デシルトリエトキシシラン、デシルメチルジエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシランなどを挙げることができる。 The heat conductive material of this invention contains the alkoxysilane compound which does not have a reactive group with the above-mentioned magnesium oxide filler and binder. In the present invention, the alkoxysilane compound having no reactive group is an alkoxysilane compound having no reactive group other than an alkoxy group, and specifically, a structure of R 5 p Si (OR 6 ) 4-p . The compound shown by a formula can be illustrated. Here, p is an integer of 1 to 3. R 5 represents a polymerizable reactive group (eg, vinyl group, methacryloxy group, styryl group, etc.), a group capable of reacting with active hydrogen (eg, epoxy group, isocyanate group, etc.), or a group having active hydrogen (eg, amino group, mercapto group). Group, ureido group, etc.), and examples thereof include an alkyl group and a phenyl group. The alkyl group preferably has 1 to 18 carbon atoms, and the alkyl group is linear. They may be either branched or annular. OR 6 is a group selected from an alkoxy group such as a methoxy group and an ethoxy group, and may be the same or different. Examples of the silane coupling agent having no reactive group include hexyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, decylmethyldiethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, and phenylmethyldimethoxysilane.
本発明の熱伝導材料は反応性基を有するシランカップリング剤で処理された酸化マグネシウムフィラー、バインダー、反応性基を有さないアルコキシシラン化合物以外に、界面活性剤、金属石鹸、リン酸エステル化合物など公知の物質を含有することができる。 In addition to the magnesium oxide filler treated with a silane coupling agent having a reactive group, a binder, and an alkoxysilane compound having no reactive group, the heat conductive material of the present invention includes a surfactant, a metal soap, and a phosphate ester compound. And other known substances.
本発明の熱伝導材料は好ましくは有機溶剤で希釈された塗液を離型フィルム上に塗布し、乾燥することで作製される。離型フィルムとしては、ＰＥＴフィルムやＰＰフィルム、ＰＥフィルムなど、あるいはその表面にシリコーン離型剤など公知の離型剤を塗布した離型フィルムのことを言う。さらに本発明において、熱伝導材料の乾燥後、乾燥面側に離型フィルムを貼合し、使用の際には該離型フィルムを剥離して使用する。 The heat conductive material of the present invention is preferably prepared by applying a coating liquid diluted with an organic solvent on a release film and drying it. The release film refers to a release film in which a known release agent such as a silicone release agent is applied to a PET film, PP film, PE film, or the like. Furthermore, in this invention, after drying a heat conductive material, a release film is bonded to the dry surface side, and in the case of use, this release film is peeled and used.
以下に本発明を実施例によりさらに詳細に示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, and the present invention will be specifically described. However, the present invention is not limited to the following examples.
１．表面処理済みフィラーの作製
ヘンシェルミキサーに、酸化マグネシウムフィラー（宇部マテリアルズ（株）製ＲＦ−１０Ｃ、平均粒子径：１０μｍ、以下酸化マグネシウムフィラー０とする）を６ｋｇ投入した。ヘンシェルミキサーの回転速度を１０００ｒｐｍとして、該酸化マグネシウムフィラーを撹拌しながら、反応性基を有するシランカップリング剤として、Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン（信越化学（株）製ＫＢＭ−６０３）を３０ｇを添加して５分間撹拌を続けたその後、ヘンシェルミキサーの回転速度を２０００ｒｐｍに上げ、この時に発生する摩擦熱により加熱しながら４０分間撹拌して（撹拌終了時には１３０℃にまで昇温した）、酸化マグネシウムフィラーの表面をＮ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランで被覆し、酸化マグネシウムフィラー１を作製した。
1. Preparation of surface-treated filler 6 kg of magnesium oxide filler (RF-10C manufactured by Ube Materials Co., Ltd., average particle size: 10 μm, hereinafter referred to as magnesium oxide filler 0) was charged into a Henschel mixer. As the silane coupling agent having a reactive group, the stirring speed of the Henschel mixer was set to 1000 rpm and the magnesium oxide filler was stirred, and N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used. ) 30 g of KBM-603) was added and stirring was continued for 5 minutes. Then, the rotation speed of the Henschel mixer was increased to 2000 rpm, and the mixture was stirred for 40 minutes while being heated by frictional heat generated at this time (at the end of stirring 130 The surface of the magnesium oxide filler was coated with N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane to prepare a magnesium oxide filler 1.
前記したＮ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシランに代わって反応性基を有さないアルコキシシラン化合物としてデシルトリメトキシシラン（信越化学（株）製ＫＢＭ−３１０３Ｃ）を用いる以外は酸化マグネシウムフィラー１と同様にして、酸化マグネシウムフィラー２を作製した。 Other than using decyltrimethoxysilane (KBM-3103C manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) as an alkoxysilane compound having no reactive group in place of the aforementioned N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane Made magnesium oxide filler 2 in the same manner as magnesium oxide filler 1.
２．熱伝導材料の作製
（株）シンキー製攪拌機ＡＲ２５０に下記の熱伝導材料塗液１〜６をそれぞれ投入し、撹拌モードで３分間撹拌した。得られた塗液を離型フィルム（アイム（株）製ＲＦ−ＣＳ００１）に乾燥膜厚１００μｍとなるようそれぞれ塗布し、９０℃で１分間乾燥させた。乾燥後直ちに塗布した熱伝導材料表面に離型フィルム（アイム（株）製ＲＦ−ＣＳ００４）を貼合し、熱伝導材料１〜６を得た。なお、熱伝導材料塗液１〜６全てにおいて、熱伝導材料中のバインダー固形分と架橋剤固形分の合計を１００体積部とするとフィラーは１２２体積部である。
2. Preparation of heat conductive material The following heat conductive material coating liquids 1 to 6 were respectively added to a sinker AR250 manufactured by Sinky Co., Ltd., and stirred for 3 minutes in a stirring mode. The obtained coating liquid was applied to a release film (RF-CS001 manufactured by IIM Co., Ltd.) so as to have a dry film thickness of 100 μm, and dried at 90 ° C. for 1 minute. A release film (RF-CS004 manufactured by IIM Co., Ltd.) was bonded to the surface of the heat conductive material applied immediately after drying to obtain heat conductive materials 1-6. In all of the heat conductive material coating liquids 1 to 6, the filler is 122 parts by volume when the total amount of binder solids and crosslinker solids in the heat conductive material is 100 parts by volume.
＜熱伝導材料塗液１＞
酸化マグネシウムフィラー１ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３１０３Ｃ（信越化学（株）製デシルトリメトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating liquid 1>
Magnesium oxide filler 1 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3103C (decyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記の熱伝導材料塗液２を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料２を作製した。 A heat conductive material 2 was produced in the same manner as the heat conductive material 1 except that the following heat conductive material coating liquid 2 was used.
＜熱伝導材料塗液２＞
酸化マグネシウムフィラー２ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３１０３Ｃ（信越化学（株）製デシルトリメトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating liquid 2>
Magnesium oxide filler 2 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3103C (decyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記の熱伝導材料塗液３を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料３を作製した。 A heat conductive material 3 was produced in the same manner as the heat conductive material 1 except that the following heat conductive material coating solution 3 was used.
＜熱伝導材料塗液３＞
酸化マグネシウムフィラー０ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３１０３Ｃ（信越化学（株）製デシルトリメトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating solution 3>
Magnesium oxide filler 0 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3103C (decyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記の熱伝導材料塗液４を用いる以外は熱伝導材料１と同様にしたが、撹拌中に塗液が硬化し、塗布できなかった。便宜上熱伝導材料４と呼ぶ。 Except using the following heat conductive material coating liquid 4, it was the same as that of the heat conductive material 1, but the coating liquid hardened during stirring and could not be applied. For convenience, it is referred to as a heat conductive material 4.
＜熱伝導材料塗液４＞
酸化マグネシウムフィラー１ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−６０３（信越化学（株）製Ｎ−２−（アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン） ０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating solution 4>
Magnesium oxide filler 1 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-603 (N-2- (aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 0.3 g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記の熱伝導材料塗液５を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料５を作製した。 A heat conductive material 5 was produced in the same manner as the heat conductive material 1 except that the following heat conductive material coating solution 5 was used.
＜熱伝導材料塗液５＞
酸化マグネシウムフィラー１ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating solution 5>
Magnesium oxide filler 1 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記処方の熱伝導材料塗液を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料６を作製した。 A heat conductive material 6 was produced in the same manner as the heat conductive material 1 except that the heat conductive material coating liquid having the following formulation was used.
＜熱伝導材料塗液６＞
酸化マグネシウムフィラー０ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating liquid 6>
Magnesium oxide filler 0 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
得られた熱伝導材料１〜６を下記方法に従って、評価した。結果を表１に示す。 The obtained heat conductive materials 1 to 6 were evaluated according to the following methods. The results are shown in Table 1.
＜熱伝導率評価＞
熱伝導材料の一方の離型フィルムを剥離し、銀鏡メッキ（三菱製紙（株）製シルバープレーティングシステムを使用）を施した。続いて残る離型フィルムを剥離し、同じく銀鏡メッキを施した。断面をＳＥＭで観察したところ、銀メッキ層の厚みはどちらも０．２μｍであった。得られた銀メッキ済み熱伝導材料を１ｃｍ×１ｃｍの大きさに裁断し、ＡＳＴＭ Ｅ１４６１に準拠し、ネッチ・ジャパン（株）製のＸｅフラッシュアナライザーＬＦＡ４４７Ｎａｎｏｆｌａｓｈを用い、厚み方向の熱拡散率を測定した。また熱容量が既知である参照標準物質との比較からサンプルの比を算出した。さらに別途水上置換法により測定した密度とから、次式により厚み方向の熱伝導率を算出した。この結果を表１に示す。
〔熱伝導率〕＝〔熱拡散率〕×〔密度〕×〔比熱〕
<Evaluation of thermal conductivity>
One release film of the heat conducting material was peeled off and silver mirror plating (using a silver plating system manufactured by Mitsubishi Paper Industries Co., Ltd.) was performed. Subsequently, the remaining release film was peeled off and similarly subjected to silver mirror plating. When the cross section was observed by SEM, the thickness of the silver plating layer was both 0.2 μm. The obtained silver-plated thermally conductive material was cut into a size of 1 cm × 1 cm, and the thermal diffusivity in the thickness direction was measured using a Xe flash analyzer LFA447 Nanoflash manufactured by Netch Japan Co., Ltd. according to ASTM E1461. . The ratio of the sample was calculated from comparison with a reference standard with a known heat capacity. Further, the thermal conductivity in the thickness direction was calculated from the density measured separately by the water displacement method according to the following formula. The results are shown in Table 1.
[Thermal conductivity] = [thermal diffusivity] x [density] x [specific heat]
＜粘着力評価＞
熱伝導材料の離型フィルムを剥離し、その両面にＰＥＴフィルム（東レ（株）製ルミラー（登録商標）Ｕ３４）を貼合し、幅２５ｍｍに裁断した。得られた試験片を剥離機（イマダ（株）製Ｔ字剥離法アタッチメントとフォースゲージＤＳＴの組み合わせ）で粘着強度を測定した。この結果を表１に示す。
<Adhesive strength evaluation>
The release film of the heat conductive material was peeled off, and a PET film (Lumirror (registered trademark) U34 manufactured by Toray Industries, Inc.) was bonded to both sides thereof and cut into a width of 25 mm. The adhesive strength of the obtained test piece was measured with a peeling machine (combination of T-type peeling method attachment and force gauge DST manufactured by Imada Co., Ltd.). The results are shown in Table 1.
＜耐水性試験＞
熱伝導材料を１０ｃｍ×１０ｃｍに裁断し、一方の離型フィルムを剥離してその質量を精密測定した。得られた試料を８５℃８５％環境下に保管し、１０日後再度質量を精密測定してその質量変化を調べた。この結果を表１に示す。
<Water resistance test>
The heat conductive material was cut into 10 cm × 10 cm, one release film was peeled off, and the mass was precisely measured. The obtained sample was stored in an environment of 85 ° C. and 85%, and after 10 days, the mass was accurately measured again to examine the change in mass. The results are shown in Table 1.
以上の結果から本発明の効果が明らかにわかる。 From the above results, the effects of the present invention can be clearly seen.
前記した酸化マグネシウムフィラー１の作製においてフィラーの表面処理にビニルトリメトキシシランを用い（酸化マグネシウムフィラー３）、下記の熱伝導材料塗液７を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料７を作製した。 In the production of the magnesium oxide filler 1 described above, heat conduction was performed in the same manner as the heat conductive material 1 except that vinyltrimethoxysilane was used for the filler surface treatment (magnesium oxide filler 3) and the following heat conductive material coating solution 7 was used. Material 7 was produced.
＜熱伝導材料塗液７＞
酸化マグネシウムフィラー３ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３１０３Ｃ（信越化学（株）製デシルトリメトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
アゾイソブチルニトリル ０．０３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating liquid 7>
Magnesium oxide filler 3 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3103C (decyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Azoisobutylnitrile 0.03g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
前記した酸化マグネシウムフィラー１の作製においてフィラーの表面処理に３−メルカプトプロピルトリメトキシシランを用いる（酸化マグネシウムフィラー４）以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料８を作製した。 A heat conductive material 8 was prepared in the same manner as the heat conductive material 1 except that 3-mercaptopropyltrimethoxysilane was used for the filler surface treatment in the production of the magnesium oxide filler 1 (magnesium oxide filler 4).
前記した酸化マグネシウムフィラー１の作製においてフィラーの表面処理に３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランを用い（酸化マグネシウムフィラー５）、下記の熱伝導材料塗液８を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料９を作製した。 In the production of the magnesium oxide filler 1 described above, the same as the heat conductive material 1 except that 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was used for the surface treatment of the filler (magnesium oxide filler 5) and the following heat conductive material coating liquid 8 was used. Thus, a heat conductive material 9 was produced.
＜熱伝導材料塗液８＞
酸化マグネシウムフィラー５ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３１０３Ｃ（信越化学（株）製デシルトリメトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating liquid 8>
Magnesium oxide filler 5 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3103C (decyltrimethoxysilane manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記の熱伝導材料塗液９を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料１０を作製した。 A heat conductive material 10 was produced in the same manner as the heat conductive material 1 except that the following heat conductive material coating solution 9 was used.
＜熱伝導材料塗液９＞
酸化マグネシウムフィラー１ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３０６３（信越化学（株）製ヘキシルトリエトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating solution 9>
Magnesium oxide filler 1 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3063 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. hexyltriethoxysilane)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
下記の熱伝導材料塗液１０を用いる以外は熱伝導材料１と同様にして、熱伝導材料１１を作製した。 A heat conductive material 11 was produced in the same manner as the heat conductive material 1 except that the following heat conductive material coating solution 10 was used.
＜熱伝導材料塗液１０＞
酸化マグネシウムフィラー１ １９．８ｇ
オリバインＢＰＳ６５７４ＯＳ（東洋インキ（株）製アクリル系粘着剤）
９．４ｇ
オリバインＢＨＳ８５１５（東洋インキ（株）製イソシアネート系架橋剤）
０．３ｇ
ＫＢＭ−３０３３（信越化学（株）製ｎ−プロピルトリエトキシシラン）
０．３ｇ
ＤＤＰ−２（日光ケミカルズ（株）製界面活性剤） ０．３ｇ
酢酸エチルを加えて全量を４０ｇとする。
<Thermal conductive material coating solution 10>
Magnesium oxide filler 1 19.8g
ORIBINE BPS6574OS (acrylic adhesive manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
9.4g
Olivevine BHS8515 (isocyanate-based crosslinking agent manufactured by Toyo Ink Co., Ltd.)
0.3g
KBM-3033 (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. n-propyltriethoxysilane)
0.3g
DDP-2 (surfactant manufactured by Nikko Chemicals Co., Ltd.) 0.3 g
Add ethyl acetate to bring the total volume to 40 g.
熱伝導材料塗液７〜１０全てにおいて、熱伝導材料中のバインダー固形分と硬化剤固形分の合計量を１００体積部とするとフィラーは１２２体積部となる。 In all the heat conductive material coating liquids 7 to 10, if the total amount of the binder solid content and the hardener solid content in the heat conductive material is 100 parts by volume, the filler is 122 parts by volume.
得られた熱伝導材料７〜１１を熱伝導材料１と同様にして評価した。結果を表２に示す。 The obtained heat conductive materials 7 to 11 were evaluated in the same manner as the heat conductive material 1. The results are shown in Table 2.
以上の結果から本発明の効果が明らかにわかる。 From the above results, the effects of the present invention can be clearly seen.
熱伝導材料１の作製で使用したアクリル系粘着剤の代わりにエポキシ系樹脂（エピクロンＥＸＡ−４８１６（ＤＩＣ（株）製脂肪鎖変性エポキシ樹脂）を用いたところ、熱伝導材料１と同様の効果を得た。また、熱伝導材料１の作製で使用したアクリル系粘着剤代わりに同じアクリル系のオリバインＢＰＳ６０７４ＴＨＦを用い、架橋剤としてオリバインＢＸＸ５９８３ＴＦ（エポキシ架橋剤）を用いたところ、熱伝導材料１と同様の効果を得た。 When an epoxy resin (Epicron EXA-4816 (a DIC Co., Ltd. fatty chain-modified epoxy resin)) was used instead of the acrylic pressure-sensitive adhesive used in the production of the heat conductive material 1, the same effect as the heat conductive material 1 was obtained Also, when the same acrylic olivine BPS6074THF was used in place of the acrylic pressure-sensitive adhesive used in the production of the heat conductive material 1 and olivine BXX5983TF (epoxy crosslinker) was used as the crosslinker, the same as the heat conductive material 1 Gained the effect.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018101670A JP2019206621A (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Thermal conductive material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018101670A JP2019206621A (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Thermal conductive material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2019206621A true JP2019206621A (en) | 2019-12-05 |
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ID=68767121
Family Applications (1)
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| JP2018101670A Pending JP2019206621A (en) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | Thermal conductive material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019206621A (en) |
-
2018
- 2018-05-28 JP JP2018101670A patent/JP2019206621A/en active Pending
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