JP2022156751A - Thermally conductive composition and thermally conductive sheet - Google Patents

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奈央 稗田
Nao Hieda
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Abstract

To provide a thermally conductive composition that can be irradiated with light to give a thermally conductive sheet having high thermal conductivity and thickness with high productivity.SOLUTION: A thermally conductive composition contains: a binder component containing a photopolymerization initiator and at least one of a radical polymerizable monomer and a partial polymer thereof; and a thermally conductive filler. Relative to the binder component 100 pts.vol., the thermally conductive filler is 100 pts.vol. or more and 900 pts.vol. or less. The photopolymerization initiator is a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by the general formula (1).SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、熱伝導性組成物及び熱伝導性シートに関する。 The present invention relates to a thermally conductive composition and a thermally conductive sheet.

各種電子・電気機器から発生する熱を放熱することは重要である。近年、高性能化、多様化が進み、車載電装部品用途や通信機器用途で、放熱対策部材はICデバイス等の発熱体とヒートシンク等の放熱体の間に挟んで使用され、熱伝導率の高く、厚膜の放熱対策部材が求められている。放熱対策部材として放熱シート、放熱ギャップフィラー、放熱接着剤、放熱グリース等が挙げられるが、特に塗布量を管理する必要がなく、流動性がないため、所望の発熱体と放熱体の間に挟むだけで良い作業性に優れた熱伝導性シートが注目されている。 It is important to dissipate heat generated from various electronic and electrical devices. In recent years, with the advancement of high performance and diversification, in applications such as in-vehicle electrical components and communication equipment, heat dissipation countermeasure materials are used sandwiched between heating elements such as IC devices and radiators such as heat sinks, and have high thermal conductivity. , a thick-film heat-dissipating member is required. Heat-dissipating materials include heat-dissipating sheets, heat-dissipating gap fillers, heat-dissipating adhesives, heat-dissipating greases, etc. However, there is no particular need to control the amount of application and there is no fluidity, so it is sandwiched between the desired heat-generating body and heat-radiating body A thermally conductive sheet with excellent workability that can be used by itself is attracting attention.

熱伝導性シートの熱伝導率を高める手法として、熱伝導性フィラーの含有量を増やすことが挙げられ、特許文献1では高い熱伝導率、かつ厚膜の熱伝導性シートを熱硬化で作製している。また、生産性を高めるため、特許文献2、3では光重合開始剤を含有した光重合性組成物を用い、紫外線照射による光硬化で熱伝導性シートを作製している。 As a method for increasing the thermal conductivity of a thermally conductive sheet, increasing the content of a thermally conductive filler can be mentioned. In Patent Document 1, a thermally conductive sheet with high thermal conductivity and a thick film is produced by thermosetting. ing. In addition, in order to improve productivity, in Patent Documents 2 and 3, a photopolymerizable composition containing a photopolymerization initiator is used, and a thermally conductive sheet is produced by photocuring with ultraviolet irradiation.

また、特許文献4では、光重合開始剤として、光重合性と熱重合性を併せ持つ特定のチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドが知られている。 Further, in Patent Document 4, a dialkyl peroxide having a specific thioxanthone skeleton having both photopolymerizability and thermal polymerizability is known as a photopolymerization initiator.

特開2006-111644号公報JP 2006-111644 A 特開2019-85441号公報JP 2019-85441 A 特開2020-45386号公報JP 2020-45386 A 国際公開第2020/067118号WO2020/067118

以上の背景のもと、熱伝導性シートの需要増加が見込まれる中、特許文献1のように熱硬化で厚膜の熱伝導性シートを作製する方法では、紫外線照射による硬化よりも硬化効率が低いため、高温下で重合に長時間を要しており、重合条件を最適化しても重合時間の短縮には限界がある。 With the above background, while the demand for thermally conductive sheets is expected to increase, the method of producing a thick thermally conductive sheet by heat curing as in Patent Document 1 has a higher curing efficiency than curing by ultraviolet irradiation. Since it is low, polymerization takes a long time at high temperatures, and there is a limit to shortening the polymerization time even if the polymerization conditions are optimized.

一方、特許文献2、3のように、光硬化で熱伝導性シートを作製する方法では、熱伝導性フィラーの含有量を増やすと紫外線等の光を照射しても光透過性の低下により深部まで届きづらくなるため、膜厚が制限され、膜厚の薄いシートとなる。よって、厚膜の熱伝導性シートを作製するためには、フィラーの含有量が制限され、熱伝導性の低いシートとなる課題がある。 On the other hand, as in Patent Documents 2 and 3, in the method of producing a thermally conductive sheet by photocuring, if the content of the thermally conductive filler is increased, even if the light such as ultraviolet rays is irradiated, the light transmittance decreases and the deep part Since it is difficult to reach the target, the film thickness is limited, resulting in a thin sheet. Therefore, in order to produce a thick thermally conductive sheet, there is a problem that the filler content is limited, resulting in a sheet with low thermal conductivity.

また、特許文献4では、光重合性と熱重合性を併せ持つチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを光重合開始剤として用いることにより、硬化物を作製できることが記載されているが、当該チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドが、熱伝導性フィラーのような高い熱拡散性を有するフィラーが高充填した組成物に対しても、良好な硬化性を有する硬化物が得られるかは不明であった。 Further, Patent Document 4 describes that a cured product can be produced by using a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton having both photopolymerization and thermal polymerization properties as a photopolymerization initiator. It has been unclear whether a cured product having good curability can be obtained from a composition in which a peroxide is highly filled with a filler having high thermal diffusivity, such as a thermally conductive filler.

そこで、本発明は、光照射により、生産性よく高い熱伝導率と厚膜を有する熱伝導性シートが得られる熱伝導性組成物を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a thermally conductive composition from which a thermally conductive sheet having a high thermal conductivity and a thick film can be obtained with good productivity by light irradiation.

また、本発明は、前記熱伝導性組成物の硬化物である熱伝導性シートを提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide a thermally conductive sheet that is a cured product of the thermally conductive composition.

本発明は、ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方、並びに光重合開始剤を含有するバインダー成分と、熱伝導性フィラーを含有する熱伝導性組成物であり、前記バインダー成分100体積部に対して、前記熱伝導性フィラーが100体積部以上900体積部以下であり、前記光重合開始剤が、下記一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドである熱伝導性組成物に関する。

Figure 2022156751000001
(一般式(1)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立してメチル基又はエチル基を表し、Rは炭素数1~6のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは独立した置換基であって、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、又は塩素原子を表し、nは0~2の整数を表す。) The present invention is a thermally conductive composition comprising a binder component containing at least one of a radically polymerizable monomer and a partial polymer thereof and a photopolymerization initiator, and a thermally conductive filler, wherein 100 parts by volume of the binder component , the thermally conductive filler is 100 parts by volume or more and 900 parts by volume or less, and the photopolymerization initiator is a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by the following general formula (1): about things.
Figure 2022156751000001
(In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a methyl group or an ethyl group, R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, R 6 is an independent substituent and represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a chlorine atom, and n represents an integer of 0 to 2.)

また、本発明は、熱伝導性組成物の硬化物である熱伝導性シートに関する。 The present invention also relates to a thermally conductive sheet that is a cured product of the thermally conductive composition.

本発明の熱伝導性組成物は、熱伝導性フィラーのような高い熱拡散性を有するフィラーが高充填した場合においても、紫外線を照射して光硬化させたとき、生産性よく高い熱伝導率と厚膜を有する熱伝導性シートを作製できる。 The thermally conductive composition of the present invention, even when highly filled with a filler having high thermal diffusivity such as a thermally conductive filler, has high thermal conductivity with good productivity when it is photocured by irradiating with ultraviolet rays. and a thermally conductive sheet having a thick film can be produced.

本発明の熱伝導性組成物は、ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方、並びに光重合開始剤を含有するバインダー成分と、熱伝導性フィラーを含有する。前記熱伝導性組成物は、紫外線を照射して光硬化させたとき、チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドが素早く活性化され、かつ、高充填した熱伝導性フィラーの熱拡散性の影響を受け難いことから、生産性よく高い熱伝導率と厚膜を有する熱伝導性シートを作製できる。 The thermally conductive composition of the present invention contains at least one of a radically polymerizable monomer and a partial polymer thereof, a binder component containing a photopolymerization initiator, and a thermally conductive filler. When the thermally conductive composition is irradiated with ultraviolet rays and photocured, the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton is quickly activated, and the heat diffusivity of the highly filled thermally conductive filler is not easily affected. Therefore, a thermally conductive sheet having a high thermal conductivity and a thick film can be produced with good productivity.

<ラジカル重合性モノマー>
前記ラジカル重合性モノマーとしては、エチレン性不飽和基を有する化合物を好ましく用いることができる。ラジカル重合性モノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸エステル類、スチレン類、マレイン酸エステル類、フマル酸エステル類、イタコン酸エステル類桂皮酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエーテル類、ビニルエステル類、ビニルケトン類、アリルエーテル類、アリルエステル類、N-置換マレイミド類、N-ビニル化合物類、不飽和ニトリル類、オレフィン類等が挙げられる。これらの中でも、反応性が高い(メタ)アクリル酸エステル類を含むことが好ましい。ラジカル重合性モノマーは、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Radical polymerizable monomer>
A compound having an ethylenically unsaturated group can be preferably used as the radically polymerizable monomer. Examples of radically polymerizable monomers include (meth)acrylic acid esters, styrenes, maleic acid esters, fumaric acid esters, itaconic acid esters, cinnamic acid esters, crotonic acid esters, vinyl ethers, and vinyl esters. , vinyl ketones, allyl ethers, allyl esters, N-substituted maleimides, N-vinyl compounds, unsaturated nitriles, olefins and the like. Among these, it is preferable to contain highly reactive (meth)acrylic acid esters. The radically polymerizable monomers may be used alone or in combination of two or more.

前記(メタ)アクリル酸エステル類は、単官能化合物および多官能化合物を使用することができる。単官能化合物としては、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、tert-ブチル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート;シクロヘキシル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、ジシクロペンタニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニル(メタ)アクリレ-ト、ジシクロペンテニルオキシエチル(メタ)アクリレ-ト、2-エチル-2-アダマンチル(メタ)アクリレート等の(メタ)アクリル酸と脂環族アルコールとのエステル化合物;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアリール(メタ)アクリレート;2-ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、3-ヒドロキシ-1-アダマンチル(メタ)アクリレート、水酸基末端ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、水酸基末端ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート等のヒドロキシ基を有するモノマー等;メトキシエチル(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-フェニルフェノキシエチル(メタ)アクリレート、テトラヒドロフルフリル(メタ)アクリレート、(2-メチル-2-エチル-1,3-ジオキソラン-4-イル)メチル(メタ)アクリレート、(3-エチルオキセタン-3-イル)メチル(メタ)アクリレート、環状トリメチロールプロパンホルマール(メタ)アクリレート等の鎖状または環状のエーテル結合を有するモノマー等;N,N-ジメチルアミノエチル(メタ)アクリレート、N,N-ジメチル(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド、N-イソプロピル(メタ)アクリルアミド、N,N-ジメチルアミノプロピル(メタ)アクリルアミド、ジアセトン(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリロイルモルホリン、N-(メタ)アクリロイルオキシエチルヘキサヒドロフタルイミド等の窒素原子を有するモノマー;2-(メタ)アクリロイルオキシエチルイソシアネート等のイソシアネート基を有するモノマー;グリシジル(メタ)アクリレート、4-ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートグリシジルエーテル等のエポキシ基を有するモノマー;リン酸2-((メタ)アクリロイルオキシ)エチル等のリン原子を有するモノマー;3-(メタ)アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のケイ素原子を有するモノマー;2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリレート、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート等のフッ素原子を有するモノマー;(メタ)アクリル酸、コハク酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、フタル酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、マレイン酸モノ(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)、ω-カルボキシ-ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等のカルボキシル基を有するモノマー等が挙げられる。 Monofunctional compounds and polyfunctional compounds can be used as the (meth)acrylic acid esters. Monofunctional compounds include methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, butyl (meth) acrylate, tert-butyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, stearyl (meth) Alkyl (meth)acrylates such as acrylates; cyclohexyl (meth)acrylate, isobornyl (meth)acrylate, dicyclopentanyl (meth)acrylate, dicyclopentenyl (meth)acrylate, dicyclopentenyloxyethyl (meth) Ester compounds of (meth)acrylic acid and alicyclic alcohol such as acrylate and 2-ethyl-2-adamantyl (meth)acrylate; Aryl (meth)acrylates such as phenyl (meth)acrylate and benzyl (meth)acrylate ; 2-hydroxyethyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, 3-hydroxy-1-adamantyl (meth) acrylate, hydroxyl group-terminated polyethylene glycol mono ( Monomers having a hydroxyl group such as meth)acrylate, hydroxyl-terminated polypropylene glycol mono(meth)acrylate, etc.; methoxyethyl (meth)acrylate, methoxypolyethyleneglycol (meth)acrylate, phenoxypolyethyleneglycol (meth)acrylate, 2-phenylphenoxyethyl (Meth) acrylate, tetrahydrofurfuryl (meth) acrylate, (2-methyl-2-ethyl-1,3-dioxolan-4-yl) methyl (meth) acrylate, (3-ethyloxetan-3-yl) methyl ( Monomers having a chain or cyclic ether bond such as meth)acrylate, cyclic trimethylolpropane formal (meth)acrylate, etc.; N,N-dimethylaminoethyl (meth)acrylate, N,N-dimethyl (meth)acrylamide, N -methylol (meth)acrylamide, N-isopropyl (meth)acrylamide, N,N-dimethylaminopropyl (meth)acrylamide, diacetone (meth)acrylamide, (meth)acryloylmorpholine, N-(meth)acryloyloxyethylhexahydrophthalimide monomers having a nitrogen atom such as; 2-(meth) acryloyloxyethyl isocyanate monomers having an isocyanate group; glycidyl ( Epoxy group-containing monomers such as meth)acrylate and 4-hydroxybutyl (meth)acrylate glycidyl ether; Phosphorus atom-containing monomers such as 2-((meth)acryloyloxy)ethyl phosphate; 3-(meth)acryloxypropyl Silicon atom-containing monomers such as trimethoxysilane; 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl (meth)acrylate, 2-(perfluorohexyl) Monomers having a fluorine atom such as ethyl (meth)acrylate; (meth)acrylic acid, monosuccinate (2-(meth)acryloyloxyethyl), monophthalate (2-(meth)acryloyloxyethyl), monomaleate monomers having a carboxyl group such as (2-(meth)acryloyloxyethyl), ω-carboxy-polycaprolactone mono(meth)acrylate, and the like;

前記多官能化合物としては、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、1,4-ブタンジオールジ(メタ)アクリレート、1,6-ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、トリメチロールエタントリ(メタ)アクリレート、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールジ(メタ)アクリレートモノステアレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、グリセリンプロポキシトリ(メタ)アクリレートトリシクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、2,2-ビス(4-(メタ)アクリロキシエトキシフェニル)プロパン、9,9-ビス(4-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)フェニル)フルオレン、9,9-ビス(4-(2-(2-(メタ)アクリロイルオキシエトキシ)エトキシ)フェニル)フルオレン等の多価アルコールと(メタ)アクリル酸とのエステル化合物;ビス(4-(メタ)アクリロキシフェニル)スルフィド、ビス(4-(メタ)アクリロイルチオフェニル)スルフィド、トリス(2-(メタ)アクリロイルオキシエチル)イソシアヌレート、エチレンビス(メタ)アクリルアミド、(メタ)アクリル酸亜鉛、(メタ)アクリル酸ジルコニウム、脂肪族ウレタンアクリレート、芳香族ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート等が挙げられる。 Examples of the polyfunctional compound include ethylene glycol di(meth)acrylate, diethylene glycol di(meth)acrylate, polyethylene glycol di(meth)acrylate, polypropylene glycol di(meth)acrylate, 1,4-butanediol di(meth)acrylate, 1,6-hexanediol di(meth)acrylate, trimethylolethane tri(meth)acrylate, trimethylolpropane tri(meth)acrylate, pentaerythritol tri(meth)acrylate, pentaerythritol tetra(meth)acrylate, pentaerythritol di( meth)acrylate monostearate, dipentaerythritol penta(meth)acrylate, dipentaerythritol hexa(meth)acrylate, neopentyl glycol hydroxypivalate di(meth)acrylate, glycerol propoxy tri(meth)acrylate tricyclodecane dimethanol di(meth)acrylate (Meth)acrylate, 2,2-bis(4-(meth)acryloxypolyethoxyphenyl)propane, 2,2-bis(4-(meth)acryloxyethoxyphenyl)propane, 9,9-bis(4- Polyhydric alcohols such as (2-(meth)acryloyloxyethoxy)phenyl)fluorene, 9,9-bis(4-(2-(2-(meth)acryloyloxyethoxy)ethoxy)phenyl)fluorene and (meth)acryl Ester compounds with acids; bis (4-(meth) acryloxyphenyl) sulfide, bis (4-(meth) acryloylthiophenyl) sulfide, tris (2-(meth) acryloyloxyethyl) isocyanurate, ethylene bis (meth ) acrylamide, zinc (meth)acrylate, zirconium (meth)acrylate, aliphatic urethane acrylate, aromatic urethane acrylate, epoxy acrylate, polyester acrylate, and the like.

<ラジカル重合性モノマーの部分重合体>
前記ラジカル重合性モノマーは、一般的に粘度が低いため、熱伝導性フィラーと混合した際にフィラーが沈降してしまうことがある。この場合、ラジカル重合性モノマーは、あらかじめ部分重合して増粘させて、ラジカル重合性モノマーの部分重合体とすることが好ましい。ラジカル重合性モノマーの部分重合体の粘度は、特に制限はないが、10~10,000mPa・s程度となるのが好ましい。
<Partial polymer of radically polymerizable monomer>
Since the radically polymerizable monomer generally has a low viscosity, the filler may settle when mixed with the thermally conductive filler. In this case, the radically polymerizable monomer is preferably partially polymerized and thickened in advance to form a partial polymer of the radically polymerizable monomer. Although the viscosity of the partial polymer of the radically polymerizable monomer is not particularly limited, it is preferably about 10 to 10,000 mPa·s.

部分重合は種々の方法で行うことができ、溶液重合、乳化重合、塊状重合、懸濁重合等の公知の重合方法が採用可能である。重合の際に、重合方法に応じて、熱重合開始剤や光重合開始剤等の重合開始剤を用いることにより部分重合体を得ることができる。 Partial polymerization can be carried out by various methods, and known polymerization methods such as solution polymerization, emulsion polymerization, bulk polymerization and suspension polymerization can be employed. A partial polymer can be obtained by using a polymerization initiator such as a thermal polymerization initiator or a photopolymerization initiator depending on the polymerization method.

部分重合に用いる熱重合開始剤としては、例えば、ジアシルパーオキシド類、パーオキシケタール類、ケトンパーオキシド類、ヒドロパーオキシド類、ジアルキルパーオキシド類、パーオキシエステル類、パーオキシジカーボネート類等の有機過酸化物;アゾ系重合開始剤等を用いることができる。具体的には、ラウロイルパーオキシド、ベンゾイルパーオキシド、シクロヘキサノンパーオキシド、1,1-ビス(t-ブチルペルオキシ)3,3,5-トリメチルシクロヘキサン、t-ブチルヒドロパーオキシド、2,2’-アゾビスブチロニトリル等が挙げられる。 Thermal polymerization initiators used for partial polymerization include, for example, diacyl peroxides, peroxyketals, ketone peroxides, hydroperoxides, dialkyl peroxides, peroxyesters, peroxydicarbonates and the like. Organic peroxides; azo polymerization initiators and the like can be used. Specifically, lauroyl peroxide, benzoyl peroxide, cyclohexanone peroxide, 1,1-bis(t-butylperoxy) 3,3,5-trimethylcyclohexane, t-butyl hydroperoxide, 2,2'-azo bisbutyronitrile and the like.

部分重合に用いる光重合開始剤としては芳香族ケトン類、ベンゾインエーテル類、ハロメチルオキサジアゾール化合物、α-アミノケトン、α-アミノアセトフェノン化合物、アシルホスフィン化合物、ビイミダゾール類、N,N-ジメチルアミノベンゾフェノン、トリアジン系化合物、チオキサントン系化合物、オキシム化合物等が挙げられる。当該光重合開始剤の具体例としては、ベンゾフェノン、4,4’-ビスジエチルアミノベンゾフェノン、4-メトキシ-4’-ジメチルアミノベンゾフェノン等の芳香族ケトン類;ベンゾインメチルエーテル等のベンゾインエーテル類;エチルベンゾイン等のベンゾイン;2-(o-クロロフェニル)-4,5-フェニルイミダゾール2量体等のビイミダゾール類;2-トリクロロメチル-5-(p-メトキシスチリル)-1,3,4-オキサジアゾール等のハロメチルオキサジアゾール化合物;2-(4-ブトキシ-ナフト-1-イル)-4,6-ビス-トリクロロメチル-S-トリアジン、下記一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシド、2,2-ジメトキシ-1,2-ジフェニルエタン-1-オン、2-メチル-1-〔4-(メチルチオ)フェニル〕-2-モルフォリノプロパノン、1,2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1,1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトン、ベンジル、ベンゾイル安息香酸、ベンゾイル安息香酸メチル、4-ベンゾイル-4’-メチルジフェニルサルファイド、ベンジルメチルケタール、ジメチルアミノベンゾエート、p-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、2-n-ブトキシエチル-4-ジメチルアミノベンゾエート、2-クロロチオキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2,4-ジメチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、4-ベンゾイル-メチルジフェニルサルファイド、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニルケトン、2-ベンジル-2-(ジメチルアミノ)-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、2-(ジメチルアミノ)-2-[(4-メチルフェニル)メチル]-1-[4-(4-モルフォリニル)フェニル]-1-ブタノン、α-ジメトキシ-α-フェニルアセトフェノン、フェニルビス(2,4,6-トリメチルベンゾイル)フォスフィンオキサイド、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-(4-モルフォリニル)-1-プロパノン、3-ベンゾイルオキシイミノブタン-2-オン、3-アセトキシイミノブタン-2-オン等が挙げられる。これらの中でもシート作製時の硬化性の観点から、下記一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを用いることが好ましい。あるいは、以上述べた熱重合開始剤又は光重合開始剤の任意の組み合わせも用いることができる。 Photopolymerization initiators used for partial polymerization include aromatic ketones, benzoin ethers, halomethyloxadiazole compounds, α-aminoketones, α-aminoacetophenone compounds, acylphosphine compounds, biimidazoles, N,N-dimethylamino Examples include benzophenone, triazine-based compounds, thioxanthone-based compounds, and oxime compounds. Specific examples of the photopolymerization initiator include aromatic ketones such as benzophenone, 4,4′-bisdiethylaminobenzophenone, and 4-methoxy-4′-dimethylaminobenzophenone; benzoin ethers such as benzoin methyl ether; ethylbenzoin. benzoin such as; 2-(o-chlorophenyl)-4,5-phenylimidazole dimer and other biimidazoles; 2-trichloromethyl-5-(p-methoxystyryl)-1,3,4-oxadiazole 2-(4-butoxy-naphth-1-yl)-4,6-bis-trichloromethyl-S-triazine, having a thioxanthone skeleton represented by the following general formula (1): Dialkyl peroxide, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethan-1-one, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropanone, 1,2-benzyl-2-dimethyl Amino-1-(4-morpholinophenyl)-butanone-1,1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl ketone, benzyl, benzoylbenzoic acid, methyl benzoylbenzoate, 4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide, benzyl methyl ketal , dimethylaminobenzoate, isoamyl p-dimethylaminobenzoate, 2-n-butoxyethyl-4-dimethylaminobenzoate, 2-chlorothioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 4- benzoyl-methyldiphenylsulfide, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenylketone, 2-benzyl-2-(dimethylamino)-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, 2-(dimethylamino)- 2-[(4-methylphenyl)methyl]-1-[4-(4-morpholinyl)phenyl]-1-butanone, α-dimethoxy-α-phenylacetophenone, phenylbis(2,4,6-trimethylbenzoyl) Phosphine oxide, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-(4-morpholinyl)-1-propanone, 3-benzoyloxyiminobutane-2-one, 3-acetoxyiminobutane-2- and the like. Among these, it is preferable to use a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by the following general formula (1) from the viewpoint of curability during sheet production. Alternatively, any combination of the thermal initiators or photoinitiators mentioned above can be used.

<光重合開始剤>
本発明の光重合開始剤は、下記一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを含有する。

Figure 2022156751000002
<Photoinitiator>
The photopolymerization initiator of the present invention contains a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by the following general formula (1).
Figure 2022156751000002

前記一般式(1)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立してメチル基又はエチル基を表す。本発明においては、前記一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの分解温度を高くし、熱伝導性組成物の保存安定性を向上させる観点から、R、R、R及びRはいずれもメチル基であることが好ましい。 In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a methyl group or an ethyl group. In the present invention, from the viewpoint of increasing the decomposition temperature of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by the general formula ( 1 ) and improving the storage stability of the thermal conductive composition, R Both 3 and R 4 are preferably methyl groups.

前記一般式(1)中、Rは、炭素数が1~6のアルキル基、又はフェニル基である。前記アルキル基は、直鎖であってもよく、分岐鎖であってもよい。Rの具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、2,2-ジメチルプロピル基、フェニル基が挙げられる。これらの中でも、前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの合成容易性の観点から、Rは炭素数1~4のアルキル基であることが好ましく、メチル基、エチル基、及びプロピル基から選ばれる1種であることがより好ましい。前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの分解温度を高くし、熱伝導性組成物の保存安定性を向上させる観点、及び照射光に対する感度を高くする観点から、Rはメチル基、エチル基であることがより好ましい。 In general formula (1), R 5 is an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group. The alkyl group may be linear or branched. Specific examples of R 5 include methyl group, ethyl group, propyl group, 2,2-dimethylpropyl group and phenyl group. Among these, from the viewpoint of ease of synthesis of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton, R 5 is preferably an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and is selected from a methyl group, an ethyl group, and a propyl group. is more preferable. From the viewpoint of increasing the decomposition temperature of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton, improving the storage stability of the thermally conductive composition, and increasing the sensitivity to irradiation light, R 5 is a methyl group or an ethyl group. is more preferred.

前記一般式(1)中、チオキサントンに対するジアルキルペルオキシドの置換位置は、特に限定されないが、照射光に対する感度を高くする観点から、チオキサントン骨格の2位、3位、又は4位に置換されていることが好ましく、合成が容易である観点から、チオキサントン骨格の2位又は3位に置換されていることがより好ましい。 In the general formula (1), the substitution position of the dialkyl peroxide with respect to the thioxanthone is not particularly limited, but from the viewpoint of increasing the sensitivity to irradiation light, it is substituted at the 2-, 3-, or 4-position of the thioxanthone skeleton. is preferred, and from the viewpoint of ease of synthesis, substitution at the 2- or 3-position of the thioxanthone skeleton is more preferred.

前記一般式(1)中、Rは独立した置換基であって、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、又は塩素原子を表す。これらの置換基は、使用するランプの発光波長に対して、これら置換基にかかるプッシュ・プル効果より前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの光の吸収特性を向上させ、照射光を効率よく吸収させることができる。 In general formula (1), R 6 is an independent substituent and represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a chlorine atom. These substituents improve the light absorption characteristics of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton due to the push-pull effect of these substituents with respect to the emission wavelength of the lamp used, and efficiently absorb the irradiation light. can be done.

前記一般式(1)中、nは0~2の整数を表すが、中でも、前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを容易に合成する観点から、nは0~1の整数が好ましく、0がより好ましい。 In the general formula (1), n represents an integer of 0 to 2. Among them, from the viewpoint of easily synthesizing the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton, n is preferably an integer of 0 to 1, more preferably 0. .

前記一般式(1)中、nが1~2の整数の場合、前記Rの置換位置は、特に限定されないが、照射光に対する感度を向上させる観点から、チオキサントン骨格の6位又は7位であることが好ましく、前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを容易に合成する観点から、チオキサントン骨格の7位であることがより好ましい。 In the general formula (1), when n is an integer of 1 to 2, the substitution position of R 6 is not particularly limited. It is preferably at the 7-position of the thioxanthone skeleton from the viewpoint of easily synthesizing the dialkyl peroxide having the thioxanthone skeleton.

前記Rの具体例としては、例えば、メチル基、エチル基、イソプロピル基、n-ブチル基等のアルキル基;メトキシ基、エトキシ基、n-プロピルオキシ基、sec-ブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基等のアルコキシ基;塩素原子等が挙げられる。これらの中でも、照射光に対する感度を向上させる観点から、Rはメトキシ基、エトキシ基であることがより好ましい。 Specific examples of R 6 include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, isopropyl group and n-butyl group; methoxy group, ethoxy group, n-propyloxy group, sec-butyloxy group and tert-butyloxy group. alkoxy group such as; chlorine atom and the like. Among these, R6 is more preferably a methoxy group or an ethoxy group from the viewpoint of improving the sensitivity to irradiation light.

以下に、前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの具体例を示すが、これらに限定されるものではない。

Figure 2022156751000003
Specific examples of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton are shown below, but are not limited thereto.
Figure 2022156751000003

前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドとしては、好ましくは化合物1から化合物9が挙げられ、より好ましくは化合物1、化合物2、化合物3、化合物7、化合物8が挙げられる。 As the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton, compounds 1 to 9 are preferred, and compounds 1, 2, 3, 7 and 8 are more preferred.

前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの含有量は、前記ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方100質量部に対して、0.01から40質量部であることが好ましく、0.05から20質量部であることがより好ましく、0.1から10質量部であることがさらに好ましい。前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの含有量は、前記ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方100質量部に対して、0.01質量部未満では硬化反応が進行しないため好ましくない。また、チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの含有量は、前記ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方100質量部に対して、40質量部より多い場合、前記ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方への溶解度が飽和に達し、熱伝導性組成物の成膜時に光重合開始剤の結晶が析出し、皮膜表面の荒れが問題になる場合や、光重合開始剤自身の光吸収により、硬化物の深部まで光が到達しないため、好ましくない。なお、前記チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドに、下記他の重合開始剤を含む場合、他の重合開始剤の割合は、チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドと他の重合開始剤の合計中、80質量%以下であることが好ましく、50質量%以下であることがさらに好ましい。 The content of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton is preferably 0.01 to 40 parts by mass, more preferably 0.05 to 20 parts by mass, with respect to 100 parts by mass of at least one of the radically polymerizable monomer and the partial polymer thereof. It is more preferably 0.1 to 10 parts by mass. If the content of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton is less than 0.01 parts by mass with respect to 100 parts by mass of at least one of the radically polymerizable monomer and the partial polymer thereof, the curing reaction does not proceed, which is not preferable. Further, when the content of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton is more than 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of at least one of the radically polymerizable monomer and the partial polymer thereof, the radically polymerizable monomer and the partial polymer thereof When the solubility in at least one of reaches saturation, crystals of the photopolymerization initiator precipitate during the film formation of the thermally conductive composition, and roughening of the film surface becomes a problem, or the photopolymerization initiator itself absorbs light. , is not preferred because the light does not reach deep into the cured product. In addition, when the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton contains the following other polymerization initiator, the ratio of the other polymerization initiator is 80% by mass or less in the total of the dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton and the other polymerization initiator. and more preferably 50% by mass or less.

また、前記熱伝導性組成物は、上記のチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシド以外にも、他の重合開始剤を用いることで、重合性組成物の表面硬化性、深部硬化性等を改良することができる。他の重合開始剤は熱重合開始剤又は光重合開始剤の任意で、選択に当たっては、ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方、熱伝導性フィラー、その他添加剤の種類、熱伝導性フィラーの充填量、硬化物の膜厚等が考慮される。前記他の重合開始剤としては、例えば、上記の部分重合に用いる熱重合開始剤や部分重合に用いる光重合開始剤(但し、一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドは除く。)が挙げられる。 In addition to the above dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton, the thermally conductive composition can be improved in surface curability, depth curability, etc. of the polymerizable composition by using other polymerization initiators. can. Other polymerization initiators are optional thermal polymerization initiators or photopolymerization initiators, and when selected, at least one of radically polymerizable monomers and partial polymers thereof, thermally conductive fillers, types of other additives, thermal conductivity The filling amount of the filler, the film thickness of the cured product, and the like are taken into consideration. Examples of the other polymerization initiator include the thermal polymerization initiator used for partial polymerization and the photopolymerization initiator used for partial polymerization (excluding dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by general formula (1) ).

<熱伝導性フィラー>
前記熱伝導性フィラーは、特に制限されず、例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化鉄、炭化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ケイ素、ホウ素化チタン、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ、ダイヤモンド、ニッケル、銅、アルミニウム、チタン、金、銀等が挙げられる。シートの強度を向上するために、シラン、チタネート等で表面処理したフィラーを用いてもよい。また、フィラー表面にセラミックス、ポリマー等で耐水コート、絶縁コート等のコーティングを施したフィラーを用いてもよい。これらのうち、室温における熱伝導性の高いものが好ましく、20℃の熱伝導率(W/m・k)が1以上、好ましくは5以上、さらに好ましくは10以上である。熱伝導性フィラーは、単独で用いてもよく2種類以上を併用してもよい。
<Thermal conductive filler>
The thermally conductive filler is not particularly limited, and examples thereof include aluminum oxide, silicon oxide, magnesium oxide, zinc oxide, titanium oxide, zirconium oxide, iron oxide, silicon carbide, boron nitride, aluminum nitride, titanium nitride, silicon nitride, Titanium boride, carbon black, carbon fiber, carbon nanotube, diamond, nickel, copper, aluminum, titanium, gold, silver and the like. In order to improve the strength of the sheet, a filler surface-treated with silane, titanate, or the like may be used. In addition, a filler having a surface coated with ceramics, polymer, etc., such as a waterproof coating, an insulating coating, or the like, may also be used. Among these, those having high thermal conductivity at room temperature are preferred, and the thermal conductivity (W/m·k) at 20°C is 1 or more, preferably 5 or more, more preferably 10 or more. The thermally conductive fillers may be used alone or in combination of two or more.

熱伝導性フィラーの形状は規則的な形状又は不規則な形状であるが、例えば、多角形状、立方体状、楕円状、球形、針状、平板状又はフレーク状あるいはこれらの組み合わせの場合が挙げられる。また、複数の結晶粒子が凝集した粒子であってもよい。フィラーの形状は、ラジカル重合性モノマーまたはその部分重合体の粘度及び重合後の最終的な熱伝導性組成物の加工のしやすさで選択される。 The shape of the thermally conductive filler is regular or irregular, and examples thereof include polygonal, cubic, elliptical, spherical, needle-like, plate-like, flake-like, or combinations thereof. . Alternatively, particles in which a plurality of crystal particles are aggregated may be used. The shape of the filler is selected according to the viscosity of the radically polymerizable monomer or its partial polymer and the processability of the final thermally conductive composition after polymerization.

また、熱伝導性フィラーの平均粒径は、0.5μm以上100μm以下とすることが好ましく、特に、分散性と熱伝導性の点から、平均粒径1μm以上20μm以下の小径のフィラーと、平均粒径25μm以上100μm以下の大径のフィラーを併用することが好ましい。 In addition, the average particle size of the thermally conductive filler is preferably 0.5 μm or more and 100 μm or less. It is preferable to use a large-diameter filler having a particle size of 25 μm or more and 100 μm or less.

前記熱伝導性フィラーは、ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方、並びに光重合開始剤を含有するバインダー成分100体積部に対して、100体積部以上900体積部以下である。従来の紫外線等による光硬化による組成物では、硬化に必要な光透過性を確保するために熱伝導性フィラーの含有量に制限があったが、本発明の熱伝導性組成物はチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを含むため、前記バインダー成分100体積部に対して、100体積部以上の量で熱伝導性フィラーを含有することができる。前記熱伝導性フィラーは、前記バインダー成分100体積部に対して、200体積部以上であることが好ましく、300体積部以上であることがより好ましく、そして、700体積部以下であることが好ましく、600体積部以下であることがより好ましい。熱伝導性フィラーの量がバインダー成分100体積部に対して、100体積部未満であると十分な熱伝導性を付与できず、900体積部を超えると熱伝導性シートの強度が弱くなる。 The thermally conductive filler is 100 volume parts or more and 900 volume parts or less with respect to 100 volume parts of the binder component containing at least one of the radically polymerizable monomer and its partial polymer and the photopolymerization initiator. In conventional compositions that are photocured by ultraviolet light or the like, the content of the thermally conductive filler is limited in order to ensure the light transmittance necessary for curing, but the thermally conductive composition of the present invention has a thioxanthone skeleton. 100 parts by volume or more of the thermally conductive filler can be contained with respect to 100 parts by volume of the binder component. The thermally conductive filler is preferably 200 parts by volume or more, more preferably 300 parts by volume or more, and preferably 700 parts by volume or less with respect to 100 parts by volume of the binder component, It is more preferably 600 parts by volume or less. If the amount of the thermally conductive filler is less than 100 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the binder component, sufficient thermal conductivity cannot be imparted.

<その他添加剤等>
前記熱伝導性組成物には、適宜、増感剤(4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体;イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン等のチオキサントン誘導体;9,10-ジブトキシアントラセン等のアントラセン誘導体;クマリン、ケトクマリン等のクマリン誘導体;アクリジンオレンジ、9-フェニルアクリジン等のアクリジン誘導体;4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2-ジメチルアミノ)エチル等の安息香酸エステル誘導体;トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン等のアルキルアミン誘導体;カンファーキノン等)、架橋剤、架橋促進剤、シランカップリング剤、粘着付与樹脂(ロジン誘導体、ポリテルペン樹脂、石油樹脂、油溶性フェノール等)、老化防止剤、充填剤、着色剤(顔料や染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、連鎖移動剤、可塑剤、軟化剤、界面活性剤、帯電防止剤、増粘剤、難燃剤、無機化合物、無機充填剤、電磁波吸収性フィラー等の公知の添加剤を、本実施形態の特性を損なわない範囲で、単独または組み合わせて用いることができる。また、前記熱伝導性シートを形成する際には、各種の一般的な溶剤を用いることもできる。
<Other additives, etc.>
The thermally conductive composition may optionally contain a sensitizer (benzophenone derivatives such as 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone; thioxanthone derivatives such as isopropylthioxanthone and diethylthioxanthone; anthracenes such as 9,10-dibutoxyanthracene). Derivatives; coumarin derivatives such as coumarin and ketocoumarin; acridine derivatives such as acridine orange and 9-phenylacridine; benzoates such as ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, and (2-dimethylamino)ethyl benzoate Acid ester derivatives; alkylamine derivatives such as triethanolamine and methyldiethanolamine; camphorquinone, etc.), cross-linking agents, cross-linking accelerators, silane coupling agents, tackifying resins (rosin derivatives, polyterpene resins, petroleum resins, oil-soluble phenols, etc.) ), anti-aging agents, fillers, colorants (pigments, dyes, etc.), UV absorbers, antioxidants, chain transfer agents, plasticizers, softeners, surfactants, antistatic agents, thickeners, flame retardants , inorganic compounds, inorganic fillers, electromagnetic wave-absorbing fillers, and the like can be used singly or in combination within a range that does not impair the characteristics of the present embodiment. Moreover, when forming the said heat conductive sheet, various general solvents can also be used.

上記の各構成材料の混合方法は、特に限定されるものではないが、少量の場合は手混合も可能であるが、万能混合機、プラネタリーミキサー、ハイブリッドミキサー、ヘンシェルミキサー、ニーダー、ボールミル、ミキシングロール等の一般的な混合機が用いられる。 The method of mixing each of the above constituent materials is not particularly limited, but manual mixing is possible for small amounts, but universal mixers, planetary mixers, hybrid mixers, Henschel mixers, kneaders, ball mills, and mixing. Common mixers such as rolls are used.

<熱伝導性シート>
本発明の熱伝導性シートは、前記熱伝導性組成物の硬化物である。
<Heat conductive sheet>
The thermally conductive sheet of the present invention is a cured product of the thermally conductive composition.

前記熱伝導性シートへの加工方法としては、従来公知の方法、例えば、ロールコート法、スピンコート法、ディップコート法、ハケ塗り法、バーコート法、ナイフコート法、ダイコート法、ドクターブレード法、押出成形法、射出成形法、プレス成形法等の各種成形法を用いることができる。 Examples of the method for processing the heat conductive sheet include conventionally known methods such as roll coating, spin coating, dip coating, brush coating, bar coating, knife coating, die coating, doctor blade, Various molding methods such as extrusion molding, injection molding, and press molding can be used.

前記熱伝導性組成物を硬化させる方法は特に制限されず、電子線、紫外線、可視光線、放射線等の活性エネルギー線の照射によって行うことが好ましい。 The method for curing the thermally conductive composition is not particularly limited, and irradiation with active energy rays such as electron beams, ultraviolet rays, visible rays, and radiation is preferable.

活性エネルギー線は、活性エネルギー線の波長が250から450nmの光であることが好ましく、硬化を迅速に行うことができる観点から、350から410nmの光であることがより好ましく、375~405nmの光を含むことが更に好ましい。前記活性エネルギー線の露光量は、活性エネルギー線の波長や強度、熱伝導性組成物の組成に応じて適宜設定すべきである。なお、前記活性エネルギー線の強度は任意であり、高強度では短時間で硬化を行うことができ、低強度では時間を長くすることで硬化を行うことができる。 The active energy ray is preferably light with a wavelength of 250 to 450 nm, and more preferably light with a wavelength of 350 to 410 nm from the viewpoint of rapid curing, and light with a wavelength of 375 to 405 nm. It is further preferred to contain The amount of exposure to the active energy ray should be appropriately set according to the wavelength and intensity of the active energy ray and the composition of the thermally conductive composition. In addition, the intensity of the active energy ray is arbitrary, and when the intensity is high, curing can be performed in a short time, and when the intensity is low, curing can be performed by extending the time.

前記光照射の光源としては、低圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、紫外線無電極ランプ、発光ダイオード(LED)、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、太陽光、YAGレーザー等の固体レーザー、半導体レーザー、アルゴンレーザー等のガスレーザー等を使用することができる。なお、チオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドの吸収が少ない可視光から赤外光の光を用いる場合には、前記添加剤として、その光を吸収する増感剤を使用することにより効果的に硬化を行なうことができる。 Light sources for the light irradiation include low-pressure mercury lamps, high-pressure mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, metal halide lamps, ultraviolet electrodeless lamps, light-emitting diodes (LEDs), xenon arc lamps, carbon arc lamps, sunlight, YAG lasers, and the like. A solid laser, a semiconductor laser, a gas laser such as an argon laser, or the like can be used. In the case of using light from visible light to infrared light, which absorbs little dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton, a sensitizer that absorbs the light is used as the additive for effective curing. be able to.

なお、上記の硬化物の製造方法として、デュアルキュア工程を適用して、活性エネルギー線で照射する工程の前後に、加熱する工程を行ってもよい。前記熱伝導性組成物を加熱する工程において、加熱する手法は、例えば、加熱、通風加熱等が挙げられる。加熱の方式としては、特に制限されることはないが、例えば、オーブン、ホットプレート、赤外線照射、電磁波照射等が挙げられる。また、通風加熱の方式としては、例えば、送風式乾燥オーブン等が挙げられる。 In addition, as the method for producing the cured product, a dual curing step may be applied, and a step of heating may be performed before and after the step of irradiating with active energy rays. In the step of heating the thermally conductive composition, the method of heating includes, for example, heating, ventilation heating, and the like. The heating method is not particularly limited, and examples thereof include an oven, a hot plate, infrared irradiation, electromagnetic wave irradiation and the like. Moreover, as a ventilation heating method, for example, a ventilation drying oven or the like can be used.

熱伝導性シートの膜厚は、0.3mm以上5mm以下であることが好ましい。従来の紫外線等による光硬化による組成物では、硬化に必要な光透過性を確保するために膜厚に制限があったが、本発明の熱伝導性組成物はチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドを含むため、0.3mm以上5mm以下の膜厚で硬化できる。前記熱伝導性シートは、作製できる膜厚の範囲が広い(例えば、膜厚が0.5mm以上、0.8mm以上が例示できる)ため、各種用途に適用できる。なお、前記熱伝導性シートは、通常、単層で用いられるが、必要に応じて、2層もしくはそれ以上の多層で使用することもできる。また、前記熱伝導性シートは、一般環境下、室温(23℃)での熱伝導率が1.5(W/m・K)以上であることが好ましく、2.0(W/m・K)以上であることがより好ましい。 The film thickness of the thermally conductive sheet is preferably 0.3 mm or more and 5 mm or less. Conventional compositions that are photo-cured with ultraviolet light or the like have limitations on film thickness in order to ensure the light transmittance necessary for curing, but the thermally conductive composition of the present invention contains a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton. Therefore, it can be cured with a film thickness of 0.3 mm or more and 5 mm or less. The thermally conductive sheet can be produced in a wide range of film thicknesses (for example, film thicknesses of 0.5 mm or more and 0.8 mm or more can be exemplified), so that it can be applied to various uses. The thermally conductive sheet is usually used as a single layer, but may be used as a multilayer of two or more layers, if necessary. In addition, the thermally conductive sheet preferably has a thermal conductivity of 1.5 (W/mK) or more at room temperature (23°C) under a general environment, and preferably 2.0 (W/mK). ) or more is more preferable.

以下に実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明する。本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to examples below. The invention is not limited to these examples.

<実施例1>
<部分重合体の作製>
2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)100質量部に対し、光重合開始剤として化合物1を0.5質量部混合し、紫外線を照射して、単量体全体量のうち10~20%が重合して増粘した部分重合体を得た。
<Example 1>
<Preparation of partial polymer>
0.5 parts by mass of compound 1 as a photopolymerization initiator is mixed with 100 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) and irradiated with ultraviolet rays to polymerize 10 to 20% of the total amount of monomers. to obtain a thickened partial polymer.

<熱伝導性組成物の調製>
上記で得られた2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)の部分重合体を85質量部、イソボルニルアクリレート(IBXA)を15質量部、および1,6-ヘキサンジオールジアクリレート(HDDA)を0.1質量部、光重合開始剤として化合物1を0.5質量部混合して得られたバインダー成分100体積部に対し、熱伝導性フィラー1(アルミナ:平均粒子径50μm、20℃の熱伝導率25W/m・k)を220体積部、および熱伝導性フィラー2(アルミナ:平均粒子径2μm、20℃の熱伝導率25W/m・k)を80体積部を混合し、自転公転ミキサー(THINKY製、あわとり練太郎ARV-310)で2分攪拌することで熱伝導性組成物を得た。
<Preparation of Thermally Conductive Composition>
85 parts by mass of the partial polymer of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) obtained above, 15 parts by mass of isobornyl acrylate (IBXA), and 0.1 part of 1,6-hexanediol diacrylate (HDDA) were added. Thermal conductive filler 1 (alumina: average particle size 50 μm, thermal conductivity at 20 ° C. 25 W / m · k) and 80 volume parts of thermally conductive filler 2 (alumina: average particle size 2 μm, thermal conductivity at 20 ° C. 25 W / m · k) were mixed, and a rotation and revolution mixer (THINKY A thermally conductive composition was obtained by stirring for 2 minutes with Awatori Mixer ARV-310).

<熱伝導性シートの製造>
片面に離形処理を施したポリエチレンテレフタレートフィルム2枚の離形処理面で、スペーサーを用いて上記で得られた熱伝導性組成物をはさみ成形した。その後、上記2枚の離形フィルムの片面側から385nmLED光源を用いて紫外線照射(照度2000mW/cm)を10秒間行い、熱伝導性組成物を硬化させ、熱伝導性シートを製造した。
<Production of thermally conductive sheet>
The heat conductive composition obtained above was sandwiched between the release-treated surfaces of two polyethylene terephthalate films, each of which had been subjected to a release treatment on one side, using a spacer. Thereafter, one side of each of the two release films was irradiated with ultraviolet rays (illuminance: 2000 mW/cm 2 ) for 10 seconds using a 385 nm LED light source to cure the thermally conductive composition, thereby producing a thermally conductive sheet.

<実施例2>
ラジカル重合性化合物として2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)の部分重合体の替わりに2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)のモノマーを使用したこと以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Example 2>
A thermally conductive sheet was prepared in the same manner as in Example 1, except that a monomer of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) was used instead of the partial polymer of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) as the radically polymerizable compound. manufactured.

<実施例3>
熱伝導性シートの硬化後の膜厚を表1に記載した膜厚に変更し、紫外線照射を60秒間行ったこと以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Example 3>
A thermally conductive sheet was produced in the same manner as in Example 1, except that the cured film thickness of the thermally conductive sheet was changed to the film thickness shown in Table 1 and the ultraviolet irradiation was performed for 60 seconds.

<実施例4>
バインダー成分100体積部に対して、熱伝導性フィラー1の混合量を150体積部、および熱伝導性フィラー2の混合量を50体積部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Example 4>
Heat was applied in the same manner as in Example 1, except that the mixed amount of the thermally conductive filler 1 was changed to 150 parts by volume and the mixed amount of the thermally conductive filler 2 was changed to 50 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the binder component. A conductive sheet was produced.

<実施例5>
バインダー成分100体積部に対して、熱伝導性フィラー1の混合量を400体積部、および熱伝導性フィラー2の混合量を150体積部に変更したこと以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Example 5>
Heating was performed in the same manner as in Example 1, except that the mixed amount of the thermally conductive filler 1 was changed to 400 parts by volume and the mixed amount of the thermally conductive filler 2 was changed to 150 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the binder component. A conductive sheet was produced.

<比較例1>
部分重合体の作製、および熱伝導性組成物の調製において、光重合開始剤として化合物25の替わりに化合物R1(2,4,6―トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキシド:IGM製)を使用したこと、および部分重合体の作製において2-エチルヘキシルアクリレート(2-EHA)100質量部に対し、化合物R1を4質量部混合した以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Comparative Example 1>
Using compound R1 (2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide: manufactured by IGM) as a photopolymerization initiator in place of compound 25 in the preparation of the partial polymer and the preparation of the thermally conductive composition, and A thermally conductive sheet was produced in the same manner as in Example 1, except that 4 parts by mass of compound R1 was mixed with 100 parts by mass of 2-ethylhexyl acrylate (2-EHA) in the production of the partial polymer.

<比較例2>
バインダー成分100体積部に対して、熱伝導性フィラー1の混合量を30体積部、および熱伝導性フィラー2の混合量を15体積部に変更する以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Comparative Example 2>
Heat conduction was performed in the same manner as in Example 1 except that the mixed amount of the thermally conductive filler 1 was changed to 30 parts by volume and the mixed amount of the thermally conductive filler 2 was changed to 15 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the binder component. A sex sheet was produced.

<比較例3>
バインダー成分100体積部に対して、熱伝導性フィラー1の混合量を800体積部、および熱伝導性フィラー2の混合量を300体積部に変更する以外は、実施例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Comparative Example 3>
Heat conduction was performed in the same manner as in Example 1 except that the mixed amount of the thermally conductive filler 1 was changed to 800 parts by volume and the mixed amount of the thermally conductive filler 2 was changed to 300 parts by volume with respect to 100 parts by volume of the binder component. A sex sheet was produced.

<比較例4、5>
熱伝導性組成物の調製において、重合開始剤として化合物R1の替わりに熱重合開始剤である化合物R2(ラウロイルパーオキサイド「パーロイルL」:日油製)を使用したこと、及び紫外線を照射する替わりに、150℃で600秒間または900秒間加熱する以外は比較例1と同様にして熱伝導性シートを製造した。
<Comparative Examples 4 and 5>
In the preparation of the thermally conductive composition, compound R2 (lauroyl peroxide "Perroyl L" manufactured by NOF), which is a thermal polymerization initiator, was used instead of compound R1 as a polymerization initiator, and instead of irradiating ultraviolet rays Second, a thermally conductive sheet was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that heating was performed at 150° C. for 600 seconds or 900 seconds.

<硬化性>
実施例および比較例で得られた熱伝導性シートの離形フィルムを剥がす際に、熱伝導性シートと離形フィルムとの界面を目視にて観察した。
〇:離形フィルムをスムーズに剥がすことができ、かつ熱伝導性シートに破損がない。
×:離形フィルムを剥がすことができない、または熱伝導性シートに破損が生じる。
<Curability>
When peeling off the release film of the thermally conductive sheet obtained in Examples and Comparative Examples, the interface between the thermally conductive sheet and the release film was visually observed.
◯: The release film can be peeled off smoothly, and the thermally conductive sheet is not damaged.
x: The release film cannot be peeled off, or the thermally conductive sheet is damaged.

<膜厚>
実施例および比較例で得られた熱伝導性シートについてデジタル式マイクロメータを用いて膜厚を測定した。
<Film thickness>
The film thickness of the thermally conductive sheets obtained in Examples and Comparative Examples was measured using a digital micrometer.

<熱伝導率>
実施例および比較例で得られた熱伝導性シートについて熱伝導率測定器(QTM-710:京都電子工業製)を用いて、熱伝導率を測定した。
<Thermal conductivity>
The thermal conductivity of the thermally conductive sheets obtained in Examples and Comparative Examples was measured using a thermal conductivity meter (QTM-710: manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.).

Figure 2022156751000004
Figure 2022156751000004

実施例1~5では、高い熱伝導率と厚膜を有する熱伝導性シートが得られた。 In Examples 1 to 5, thermally conductive sheets having high thermal conductivity and thick films were obtained.

比較例1はチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドでない光重合開始剤を使用したため硬化性が悪かった。比較例2は熱伝導性フィラーの含有量が少ないため熱伝導性が悪かった。比較例3は熱伝導性フィラーの含有量が多すぎるため硬化性が悪かった。比較例4、5は熱重合開始剤(化合物R2)を用いたため600秒でも硬化することができず、硬化するまで900秒かかった。
Comparative Example 1 had poor curability because a photopolymerization initiator other than a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton was used. Comparative Example 2 had poor thermal conductivity because the content of the thermally conductive filler was small. Comparative Example 3 had poor curability because the content of the thermally conductive filler was too large. In Comparative Examples 4 and 5, since the thermal polymerization initiator (compound R2) was used, curing was not possible even in 600 seconds, and it took 900 seconds to cure.

Claims (3)

ラジカル重合性モノマー及びその部分重合体の少なくとも一方、並びに光重合開始剤を含有するバインダー成分と、
熱伝導性フィラーを含有する熱伝導性組成物であり、
前記バインダー成分100体積部に対して、前記熱伝導性フィラーが100体積部以上900体積部以下であり、
前記光重合開始剤が、下記一般式(1)で表されるチオキサントン骨格を有するジアルキルペルオキシドであることを特徴とする熱伝導性組成物。
Figure 2022156751000005
(一般式(1)中、R、R、R及びRは、それぞれ独立してメチル基又はエチル基を表し、Rは炭素数1~6のアルキル基又はフェニル基を表し、Rは独立した置換基であって、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基、又は塩素原子を表し、nは0~2の整数を表す。)
a binder component containing at least one of a radically polymerizable monomer and a partial polymer thereof, and a photopolymerization initiator;
A thermally conductive composition containing a thermally conductive filler,
The thermally conductive filler is 100 volume parts or more and 900 volume parts or less with respect to 100 volume parts of the binder component,
A thermally conductive composition, wherein the photopolymerization initiator is a dialkyl peroxide having a thioxanthone skeleton represented by the following general formula (1).
Figure 2022156751000005
(In general formula (1), R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represent a methyl group or an ethyl group, R 5 represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group, R 6 is an independent substituent and represents an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, or a chlorine atom, and n represents an integer of 0 to 2.)
請求項1に記載の熱伝導性組成物の硬化物であることを特徴とする熱伝導性シート。 A thermally conductive sheet, which is a cured product of the thermally conductive composition according to claim 1 . 厚みが0.3mm以上5mm以下であることを特徴とする請求項2に記載の熱伝導性シート。
3. The thermally conductive sheet according to claim 2, having a thickness of 0.3 mm or more and 5 mm or less.
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