JP4312046B2 - Thermally conductive resin composition, thermally conductive sheet, and thermally conductive composite sheet - Google Patents
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Description
本発明は、熱伝導性樹脂組成物、熱伝導性シートおよび熱伝導性複合シートに関し、更に詳しくは、発熱を伴う電子部品と、放熱手段との間に装着される熱伝導部材を構成する熱伝導性樹脂組成物;当該樹脂組成物により構成される熱伝導部材である熱伝導性シートおよび熱伝導性複合シートに関する。 The present invention relates to a heat conductive resin composition, a heat conductive sheet, and a heat conductive composite sheet. More specifically, the present invention relates to heat that constitutes a heat conductive member that is mounted between an electronic component that generates heat and a heat radiating means. The present invention relates to a heat conductive sheet and a heat conductive composite sheet, which are heat conductive members composed of the resin composition.
従来、通電中の電子部品から発生する熱を、ヒートシンクなどの放熱手段へ効率的に伝えるため、発熱を伴う通電中の電子部品と放熱手段との間に熱伝導性部材を装着することが行われている。
そのような熱伝導性部材として、熱伝導性ゴムシートおよび熱伝導性グリースが知られている。
しかし、熱伝導性ゴムシートは、通電中の電子部品の発熱温度において十分な柔軟性を有するものではないために、当該電子部品との間に高い接触熱抵抗が存在し、熱伝導性能に限界がある。
一方、熱伝導性グリースは、熱伝導性能は良好であるものの、常温下においてベタツキや変形を生じやすく、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性に劣り、さらに、装着後に、電子部品と放熱手段との間から流出してしまうこともある。
Conventionally, in order to efficiently transmit heat generated from a current-carrying electronic component to a heat-dissipating means such as a heat sink, a thermally conductive member has been mounted between the current-carrying electronic component that generates heat and the heat-dissipating means. It has been broken.
As such a heat conductive member, a heat conductive rubber sheet and a heat conductive grease are known.
However, since the heat conductive rubber sheet does not have sufficient flexibility at the heat generation temperature of the electronic component being energized, a high contact thermal resistance exists between the electronic component and the heat conduction performance is limited. There is.
Thermally conductive grease, on the other hand, has good thermal conductivity, but tends to be sticky and deformed at room temperature, and is inferior in handling when mounted on electronic components and heat dissipation means. It may flow out from between the heat dissipation means.
このような問題を解決するために、常温下では形状安定な固体であり、40〜100℃の温度領域で軟化・溶融・流動化する熱伝導性樹脂組成物からなる相変化(Phase Change)型の放熱シートが紹介されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
ここに、熱伝導性樹脂組成物としては、シロキサン系重合体(シリコーン樹脂)、アクリル系重合体、オレフィン系重合体などの樹脂成分と、熱伝導性充填剤とを含有してなるものが使用されている。
Here, as the heat conductive resin composition, a resin composition containing a resin component such as a siloxane polymer (silicone resin), an acrylic polymer, an olefin polymer, and a heat conductive filler is used. Has been.
電子部品と放熱手段との間に装着される熱伝導部材においては、50〜120℃程度の比較的高い発熱温度領域(以下、単に「高温領域」ともいう。)のみでなく、例えば35〜50℃程度の比較的低い発熱温度領域(以下、単に「低温領域」ともいう。)においても熱伝導性能を発揮させることが望まれている。
しかしながら、上記の相変化型の放熱シートにあっては、これを構成する熱伝導性樹脂組成物を、低温領域(35〜50℃)において十分に軟化(流動化)させることができないために、当該低温領域における接触熱抵抗を低くする(熱伝導性能を発揮させる)ことができない。
In the heat conducting member mounted between the electronic component and the heat radiating means, not only a relatively high heat generation temperature region (hereinafter also simply referred to as “high temperature region”) of about 50 to 120 ° C., for example, 35 to 50 It is desired to exhibit heat conduction performance even in a relatively low exothermic temperature region (hereinafter, also simply referred to as “low temperature region”) of about 0 ° C.
However, in the above-described phase change type heat dissipation sheet, the heat conductive resin composition constituting this cannot be sufficiently softened (fluidized) in a low temperature region (35 to 50 ° C.). The contact thermal resistance in the low temperature region cannot be lowered (exhibit thermal conductivity performance).
この場合、放熱シートを構成する熱伝導性樹脂組成物の樹脂成分として、軟化点の低い(例えば30℃程度)樹脂を使用することも考えられる。
しかし、そのような軟化点の低い樹脂は、常温下における強度(形状安定性)が不十分であるため、当該樹脂を使用して構成される放熱シートは、これを電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性に著しく劣るという問題がある。また、軟化点の低い樹脂を使用して構成される放熱シートを装着した後、電子部品と放熱手段との間から樹脂組成物が流出してしまうこともある。
In this case, it is conceivable to use a resin having a low softening point (for example, about 30 ° C.) as the resin component of the heat conductive resin composition constituting the heat radiation sheet.
However, since such a low softening point resin has insufficient strength (shape stability) at room temperature, a heat-dissipating sheet composed of the resin is mounted on an electronic component or heat-dissipating means. There is a problem that the handling property is extremely inferior. In addition, the resin composition may flow out between the electronic component and the heat dissipating means after mounting the heat dissipating sheet using a resin having a low softening point.
本発明は以上のような事情に基いてなされたものである。
本発明の目的は、低温領域(例えば35〜50℃)および高温領域(例えば50〜120℃)の何れの温度領域においても、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができ、しかも、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性にも優れた熱伝導部材を構成することのできる樹脂組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、低温領域および高温領域の何れの温度領域においても、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができ、しかも、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性にも優れた熱伝導性シートおよび熱伝導性複合シートを提供することにある。
The present invention has been made based on the above situation.
The object of the present invention is to exhibit good heat conduction performance (low thermal resistance) in any temperature region of a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.) and a high temperature region (for example, 50 to 120 ° C.). And it is providing the resin composition which can comprise the heat conductive member excellent also in the handleability at the time of mounting | wearing with an electronic component or a thermal radiation means.
Another object of the present invention is to exhibit good heat conduction performance (low thermal resistance) in both the low temperature region and the high temperature region, and when mounted on an electronic component or heat dissipation means. It is in providing the heat conductive sheet and heat conductive composite sheet which were excellent also in the handleability of this.
本発明の樹脂組成物は、軟化点が30±5℃のテルペンフェノール共重合体(以下、「特定のテルペンフェノール共重合体」ともいう。)を含む樹脂成分と、熱伝導性充填剤とを含有してなることを特徴とする。
本発明の熱伝導性シートは、本発明の樹脂組成物からなる。
本発明の熱伝導性複合シートは、本発明の樹脂組成物が基材の少なくとも一面に形成されてなる。
The resin composition of the present invention comprises a resin component containing a terpene phenol copolymer having a softening point of 30 ± 5 ° C. (hereinafter also referred to as “specific terpene phenol copolymer”), and a thermally conductive filler. It is characterized by comprising.
The heat conductive sheet of this invention consists of the resin composition of this invention.
The heat conductive composite sheet of the present invention is formed by forming the resin composition of the present invention on at least one surface of a substrate.
本発明の樹脂組成物においては、下記の形態が好ましい。
(a)特定のテルペンフェノール共重合体の重量平均分子量が100〜1,000であること。
(b)特定のテルペンフェノール共重合体の重量平均分子量が200〜500であること。
(c)特定のテルペンフェノール共重合体の、JIS−K−7210のA法に準拠して、温度25℃、荷重49.03Nの条件下に測定されるメルトフローレート(以下、「MFR(25℃)」と略記する。)が0.5〜10g/10minであり、かつ、特定のテルペンフェノール共重合体の粘度(35℃)が500,000〜1,500,000cStであること。
(d)軟化点40℃以上の熱溶融性物質を、特定のテルペンフェノール共重合体100質量部に対して100質量部以下の割合で含有すること。
(e)前記熱溶融性物質としてワックスを含有すること。
(f)樹脂組成物のMFR(25℃)が0.01〜10g/10minであり、樹脂組成物の粘度(35℃)が500,000〜10,000,000cStであること。
In the resin composition of the present invention, the following forms are preferable.
(A) The specific terpene phenol copolymer has a weight average molecular weight of 100 to 1,000.
(B) The weight average molecular weight of the specific terpene phenol copolymer is 200 to 500.
(C) A melt flow rate (hereinafter referred to as “MFR (25) measured under the conditions of a temperature of 25 ° C. and a load of 49.03 N” in accordance with JIS-K-7210 Method A of a specific terpene phenol copolymer. ° C.) ”) is 0.5 to 10 g / 10 min, and the viscosity (35 ° C.) of the specific terpene phenol copolymer is 500,000 to 1,500,000 cSt.
(D) A heat-meltable substance having a softening point of 40 ° C. or higher is contained at a ratio of 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the specific terpene phenol copolymer.
(E) containing a wax as the hot-melt material.
(F) The MFR (25 ° C.) of the resin composition is 0.01 to 10 g / 10 min, and the viscosity (35 ° C.) of the resin composition is 500,000 to 10,000,000 cSt.
〔作用〕
特定のテルペンフェノール共重合体の軟化点が30±5℃と低いので、これを含有してなる樹脂組成物は、低温領域(例えば35〜50℃)においても良好な流動性を示し、これにより、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができる。
しかも、テルペンフェノール共重合体は、他の種類の樹脂とは異なり、軟化点が低い(30±5℃)ものであっても、常温(25℃)における強度が比較的高くて形状安定性に優れている。従って、特定のテルペンフェノール共重合体を使用して構成される熱伝導部材(熱伝導性シート/熱伝導性複合シート)は、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性に優れたものとなる。
[Action]
Since the softening point of a specific terpene phenol copolymer is as low as 30 ± 5 ° C., the resin composition containing the same shows good fluidity even in a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.). Good heat conduction performance (low heat resistance) can be exhibited.
Moreover, unlike other types of resins, terpene phenol copolymers have relatively high strength at room temperature (25 ° C.) and low shape stability even if they have a low softening point (30 ± 5 ° C.). Are better. Therefore, the heat conductive member (heat conductive sheet / heat conductive composite sheet) configured using a specific terpene phenol copolymer has excellent handling properties when mounted on an electronic component or a heat dissipation means. Become.
本発明の樹脂組成物によれば、樹脂成分として、特定のテルペンフェノール共重合体を含有しているので、低温領域(例えば35〜50℃)および高温領域(例えば50〜120℃)の何れの温度領域においても、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができ、しかも、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性に優れた熱伝導部材を構成することができる。
また、特定のテルペンフェノール共重合体と共に、軟化点40℃以上の熱溶融性物質が含有されている本発明の樹脂組成物(請求項5に係る樹脂組成物)によれば、その軟化温度に幅を持たせることができ、これにより、特定の温度領域において、電子部品や放熱手段に対する密着性に優れた部材を構成することができる。また、粘着性の幅を持たせることができ、しかも、電子部品や放熱手段に装着した後の流動性を容易に制御することができる。
According to the resin composition of the present invention, since a specific terpene phenol copolymer is contained as a resin component, any of a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.) and a high temperature region (for example, 50 to 120 ° C.) Even in the temperature region, it is possible to exhibit a good heat conduction performance (low heat resistance), and it is possible to constitute a heat conduction member that is excellent in handleability when mounted on an electronic component or a heat dissipation means.
Moreover, according to the resin composition of the present invention (resin composition according to claim 5) containing a heat-meltable material having a softening point of 40 ° C. or more together with a specific terpene phenol copolymer, the softening temperature is reduced. Thus, a member having excellent adhesion to electronic components and heat radiating means can be formed in a specific temperature range. In addition, the adhesive width can be given, and the fluidity after being mounted on the electronic component or the heat dissipation means can be easily controlled.
本発明の熱伝導性シートおよび本発明の熱伝導性複合シートは、低温領域および高温領域の何れの温度領域においても、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができ、しかも、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性にも優れている。 The heat conductive sheet of the present invention and the heat conductive composite sheet of the present invention can exhibit good heat conduction performance (low heat resistance) in both the low temperature region and the high temperature region. Also, it is excellent in handleability when mounted on electronic parts and heat dissipation means.
本発明の樹脂組成物は、樹脂成分と、熱伝導性充填剤とを含有してなる。
本発明の樹脂組成物を構成する樹脂成分は、特定のテルペンフェノール共重合体を必須成分とする。
<特定のテルペンフェノール共重合体>
本発明の樹脂組成物を構成する特定のテルペンフェノール共重合体としては、下記の化学構造を有する共重合体を挙げることができる。
The resin composition of the present invention contains a resin component and a thermally conductive filler.
The resin component which comprises the resin composition of this invention makes a specific terpene phenol copolymer an essential component.
<Specific terpene phenol copolymer>
Examples of the specific terpene phenol copolymer constituting the resin composition of the present invention include copolymers having the following chemical structure.
〔上記の式において、mおよびnは、繰り返し数を表す。〕 [In the above formula, m and n represent the number of repetitions. ]
特定のテルペンフェノール共重合体の軟化点は、30±5℃(25〜35℃)とされ、好ましくは30±3℃(27〜33℃)とされる。ここに、「軟化点」は、ビカット軟化温度(JIS K 6730)をいうものとする。 The softening point of the specific terpene phenol copolymer is 30 ± 5 ° C. (25-35 ° C.), preferably 30 ± 3 ° C. (27-33 ° C.). Here, the “softening point” refers to the Vicat softening temperature (JIS K 6730).
特定のテルペンフェノール共重合体の軟化点が30±5℃であることにより、これを含有してなる本発明の樹脂組成物は、低温領域(例えば35〜50℃)においても良好な流動性を示し、これにより、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができる。 しかも、テルペンフェノール共重合体は、軟化点が低い(30±5℃)ものであっても、他の種類の樹脂(例えば、テルペン樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、テルペン重合体など)と比較して、常温(25℃)における強度が比較的高くて形状安定性に優れている。従って、特定のテルペンフェノール共重合体を樹脂成分として使用して構成される熱伝導部材(熱伝導性シート/熱伝導性複合シート)は、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性にも優れたものとなる。 When the softening point of the specific terpene phenol copolymer is 30 ± 5 ° C., the resin composition of the present invention containing this has good fluidity even in a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.). As a result, good thermal conductivity performance (low thermal resistance) can be exhibited. Moreover, even if the terpene phenol copolymer has a low softening point (30 ± 5 ° C.), other types of resins (for example, terpene resin, silicone resin, acrylic resin, polyolefin resin, terpene polymer, etc.) In comparison with, the strength at normal temperature (25 ° C.) is relatively high and the shape stability is excellent. Therefore, the heat conductive member (heat conductive sheet / heat conductive composite sheet) configured using a specific terpene phenol copolymer as a resin component is also easy to handle when it is mounted on an electronic component or heat dissipation means. It will be excellent.
すなわち、特定のテルペンフェノール共重合体を含有する樹脂組成物は、常温下(25℃)においては、強度(形状安定性)が確保されて良好な取扱性を有するとともに、35℃付近において良好な流動性を示すようになり、低温領域(例えば35〜50℃)においても良好な熱伝導性能が発揮される。 That is, the resin composition containing a specific terpene phenol copolymer has good handling properties at a normal temperature (25 ° C.) while ensuring strength (shape stability) and good at around 35 ° C. It exhibits fluidity and exhibits good heat conduction performance even in a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.).
テルペンフェノール共重合体の軟化点が25℃未満である場合には、得られる樹脂組成物が、常温下において十分な強度(形状安定性)を有するものとならず、グリースのような感触を示すようになり、そのような樹脂組成物から構成される熱伝導部材は、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性に劣り、また、装着後に、電子部品と放熱手段との間から樹脂組成物が流出してしまうこともある。
一方、テルペンフェノール共重合体の軟化点が35℃を超える場合には、得られる樹脂組成物が、低温領域(例えば35〜50℃)において十分な流動性を示すものとならず、良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができない。また、そのような樹脂組成物から構成される熱伝導部材(熱伝導性シート/熱伝導性複合シート)は、柔軟性や粘着性にも劣る(比較例2参照)。
When the softening point of the terpene phenol copolymer is less than 25 ° C., the resulting resin composition does not have sufficient strength (shape stability) at room temperature and exhibits a grease-like feel. Thus, the heat conducting member composed of such a resin composition is inferior in handleability when mounted on an electronic component or heat dissipation means, and after mounting, the resin composition from between the electronic component and the heat dissipation means Things may leak out.
On the other hand, when the softening point of the terpene phenol copolymer exceeds 35 ° C., the obtained resin composition does not exhibit sufficient fluidity in a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.), and has good heat. Conductivity performance (low thermal resistance) cannot be exhibited. Moreover, the heat conductive member (heat conductive sheet / heat conductive composite sheet) comprised from such a resin composition is inferior also in a softness | flexibility and adhesiveness (refer the comparative example 2).
特定のテルペンフェノール共重合体の重量平均分子量は、100〜1,000であることが好ましく、更に好ましくは200〜500とされる。
重量平均分子量が低過ぎるテルペンフェノール共重合体は、25℃以上の軟化点を有するものとならない。一方、重量平均分子量が高過ぎるテルペンフェノール共重合体は、35℃以下の軟化点を有するものとならない。
The weight average molecular weight of the specific terpene phenol copolymer is preferably 100 to 1,000, and more preferably 200 to 500.
A terpene phenol copolymer having a weight average molecular weight that is too low does not have a softening point of 25 ° C or higher. On the other hand, a terpene phenol copolymer having an excessively high weight average molecular weight does not have a softening point of 35 ° C. or lower.
特定のテルペンフェノール共重合体のMFR(25℃)は、0.5〜10g/10minであることが好ましく、更に好ましくは3〜7g/10minとされる。
本発明において、「MFR(25℃)」は、JIS−K−7210のA法に準拠して、温度25℃、荷重49.03Nの条件下に測定されるメルトフローレートであって、常温(25℃)下における可塑性の指標となる値である。
The MFR (25 ° C.) of the specific terpene phenol copolymer is preferably 0.5 to 10 g / 10 min, more preferably 3 to 7 g / 10 min.
In the present invention, “MFR (25 ° C.)” is a melt flow rate measured under conditions of a temperature of 25 ° C. and a load of 49.03 N in accordance with JIS-K-7210 A method, It is a value that serves as an index of plasticity under 25 ° C.).
テルペンフェノール共重合体のMFR(25℃)が10g/10minを超える場合には、これを含有する樹脂組成物が、常温下において十分な強度(形状安定性)を有するものとならない。
一方、テルペンフェノール共重合体のMFR(25℃)が0.5g/10min未満である場合には、これを含有する樹脂組成物が、常温下において十分な柔軟性を有するものとならない。
When the MFR (25 ° C.) of the terpene phenol copolymer exceeds 10 g / 10 min, the resin composition containing the terpene phenol copolymer does not have sufficient strength (shape stability) at room temperature.
On the other hand, when the MFR (25 ° C.) of the terpene phenol copolymer is less than 0.5 g / 10 min, the resin composition containing the terpene phenol copolymer does not have sufficient flexibility at room temperature.
特定のテルペンフェノール共重合体の粘度(35℃)は、500,000〜1,500,000cStであることが好ましく、更に好ましくは700,000〜1,000,000cStとされる。 The viscosity (35 ° C.) of the specific terpene phenol copolymer is preferably 500,000 to 1,500,000 cSt, more preferably 700,000 to 1,000,000 cSt.
テルペンフェノール共重合体の粘度(35℃)が500,000cSt未満である場合には、これを含有する樹脂組成物により構成される熱伝導部材の装着後において、電子部品と放熱手段との間から当該樹脂組成物が流出してしまうことがある。
一方、テルペンフェノール共重合体の粘度(35℃)が1,500,000cStを超える場合には、これを含有する樹脂組成物が、低温領域において十分な流動性を示すものとならず、良好な熱伝導性能を発揮することができない。
When the viscosity (35 ° C.) of the terpene phenol copolymer is less than 500,000 cSt, after the mounting of the heat conducting member constituted by the resin composition containing the terpene phenol copolymer, the gap between the electronic component and the heat dissipation means The resin composition may flow out.
On the other hand, when the viscosity (35 ° C.) of the terpene phenol copolymer exceeds 1,500,000 cSt, the resin composition containing the terpene phenol copolymer does not exhibit sufficient fluidity in a low temperature region and is good. The heat conduction performance cannot be demonstrated.
特定のテルペンフェノール共重合体の市販品としては、「YSポリスター T30」(ヤスハラケミカル(株)製)などを挙げることができる。 As a commercially available product of the specific terpene phenol copolymer, “YS Polystar T30” (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.) can be exemplified.
<熱伝導性充填剤>
本発明の樹脂組成物を構成する熱伝導性充填剤としては特に限定されるものではなく、グラファイト、カーボンブラックなどの炭素材料粉末;アルミニウム、ニッケル、銀、金などの金属粉末;酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化ベリリウムなどの無機酸化物粉末;窒化アルミニウム、窒化ホウ素などの無機窒化物粉末などを例示することができる。 熱伝導性充填剤の平均粒径は、例えば0.5〜500μmとされ、好ましくは1〜10μmとされる。
熱伝導性充填剤の含有量としては、その種類によっても異なるが、樹脂成分100質量部あたり、1〜200質量部であることが好ましく、更に好ましくは50〜150質量部とされる。
<Thermal conductive filler>
The heat conductive filler constituting the resin composition of the present invention is not particularly limited, and carbon material powder such as graphite and carbon black; metal powder such as aluminum, nickel, silver and gold; silicon oxide and oxidation Examples thereof include inorganic oxide powders such as aluminum, zinc oxide, iron oxide, magnesium oxide, and beryllium oxide; inorganic nitride powders such as aluminum nitride and boron nitride. The average particle diameter of the heat conductive filler is, for example, 0.5 to 500 μm, and preferably 1 to 10 μm.
As content of a heat conductive filler, although it changes also with the kind, it is preferable that it is 1-200 mass parts per 100 mass parts of resin components, More preferably, it is 50-150 mass parts.
<熱溶融性物質>
本発明の樹脂組成物には、本発明の効果が損なわれない範囲内において、軟化点40℃以上の熱溶融性物質が含有されていてもよい。
かかる熱溶融性物質としては、ワックス;アクリル樹脂、テルペン樹脂、テルペンフェノール共重合体(特定のテルペンフェノール共重合体以外のもの)、ポリオレフィン樹脂などの樹脂成分を構成する物質を挙げることができる。これらのうち、ワックスが含有されていることが好ましい。
熱溶融性物質が含有されていることにより、樹脂組成物としての軟化温度に幅を持たせることができ、この結果、特定の温度領域(例えば30〜60℃)において、電子部品や放熱手段に対する密着性に更に優れた部材を構成することができる。また、粘着性の幅を持たせることができ、しかも、電子部品や放熱手段に装着した後の流動性を容易に制御することができる。
すなわち、ある温度に達すると急激に流動が始まる熱溶融性物質(ワックス等)が含有されていることにより、電子部品や放熱手段に対する密着性の向上を図ることができる。また、その他の熱溶融性物質が含有されていることにより、樹脂組成物の過度な流動性が抑制され(但し、良好な流動性は維持される)、装着後における樹脂組成物の流出を防止することができる。
熱溶融性物質の含有量としては、特定のテルペンフェノール共重合体100質量部あたり100質量部以下とされ、好ましくは50質量部以下、更に好ましくは30質量部以下とされる。熱溶融性物質の含有量が100質量部を超えると、得られる樹脂組成物が、低温領域において良好な流動性(特定のテルペンフェノール共重合体によって付与される流動性)を示すことができなくなる。
<Hot-melting substance>
The resin composition of the present invention may contain a hot-melt material having a softening point of 40 ° C. or higher within a range where the effects of the present invention are not impaired.
Examples of such a heat-meltable substance include waxes; substances that constitute resin components such as acrylic resins, terpene resins, terpene phenol copolymers (other than specific terpene phenol copolymers), and polyolefin resins. Among these, it is preferable that wax is contained.
By containing the heat-meltable substance, the softening temperature as the resin composition can be widened. As a result, in a specific temperature range (for example, 30 to 60 ° C.), the electronic component and the heat dissipation means A member having further excellent adhesion can be formed. In addition, the adhesive width can be given, and the fluidity after being mounted on the electronic component or the heat dissipation means can be easily controlled.
That is, the adhesiveness with respect to an electronic component or a heat radiating means can be improved by containing a heat-meltable substance (wax or the like) that starts to flow rapidly when a certain temperature is reached. In addition, containing other heat-meltable substances suppresses excessive fluidity of the resin composition (however, good fluidity is maintained) and prevents the resin composition from flowing out after mounting. can do.
The content of the hot-melt material is 100 parts by mass or less per 100 parts by mass of the specific terpene phenol copolymer, preferably 50 parts by mass or less, and more preferably 30 parts by mass or less. When the content of the hot-melt material exceeds 100 parts by mass, the resulting resin composition cannot exhibit good fluidity (fluidity imparted by a specific terpene phenol copolymer) in a low temperature region. .
<任意成分>
本発明の樹脂組成物には、任意成分として、通常のゴム組成物や樹脂組成物に添加されている種々の物質が含有されていてもよい。
かかる任意成分としては、ポリブタジエン、植物油(オイル)、着色剤(チタン顔料)などを例示することができる。
<Optional component>
The resin composition of the present invention may contain various substances that are added to normal rubber compositions and resin compositions as optional components.
Examples of such optional components include polybutadiene, vegetable oil (oil), and colorant (titanium pigment).
<樹脂組成物の製造方法>
本発明の樹脂組成物は、特定のテルペンフェノール共重合体を含む樹脂成分と、熱伝導性充填剤と、必要に応じて配合される任意成分とを、公知の混合装置(ロールミル、バンバリーミキサー、ニーダー、ゲートミキサー、プラネタリーミキサー、ホモミキサーなど)を用いて均一に混合することにより製造することができる。
<Method for producing resin composition>
The resin composition of the present invention comprises a resin component containing a specific terpene phenol copolymer, a thermally conductive filler, and an optional component blended as necessary, using a known mixing device (roll mill, Banbury mixer, For example, a kneader, a gate mixer, a planetary mixer, a homomixer, etc.).
<樹脂組成物のMFR(25℃)>
本発明の樹脂組成物のMFR(25℃)は、0.01〜10g/10minであることが好ましく、更に好ましくは0.1〜2g/10minとされる。
このようなMFR(25℃)を有する本発明の樹脂組成物は、高い強度(形状安定性)と、好適な柔軟性とをバランスよく兼ね備えたものとなる。
従って、当該樹脂組成物から構成される熱伝導部材(熱伝導性シート/熱伝導性複合シート)は、電子部品や放熱手段に装着する際に良好な取扱性を有するともに、電子部品や放熱手段に対する密着性にも優れたものとなる。
<MFR of resin composition (25 ° C.)>
The MFR (25 ° C.) of the resin composition of the present invention is preferably 0.01 to 10 g / 10 min, more preferably 0.1 to 2 g / 10 min.
The resin composition of the present invention having such MFR (25 ° C.) has high strength (shape stability) and suitable flexibility in a well-balanced manner.
Therefore, the heat conductive member (heat conductive sheet / heat conductive composite sheet) composed of the resin composition has good handleability when mounted on an electronic component or a heat radiating means, and the electronic component or the heat radiating means. It also has excellent adhesion to the surface.
MFR(25℃)が高過ぎる樹脂組成物は、常温下において十分な強度(形状安定性)を有するものとならず、そのような樹脂組成物から構成される熱伝導部材は、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性に劣るものとなる。また、MFR(25℃)が高過ぎる樹脂組成物は熱伝導部材を作製する際の加工性(シート化)にも劣る。
一方、MFR(25℃)が低過ぎる樹脂組成物は、常温下において十分な柔軟性を有するものとならず、そのような樹脂組成物から構成される熱伝導部材は、電子部品や放熱手段に対する密着性に劣るものとなる。
この好適なMFR(25℃)は、特定のテルペンフェノール共重合体を使用したことに由来するものである。
A resin composition having an MFR (25 ° C.) that is too high does not have sufficient strength (shape stability) at room temperature, and a heat conductive member composed of such a resin composition is used for electronic components and heat dissipation. It becomes inferior in the handleability at the time of attaching to a means. In addition, a resin composition having an MFR (25 ° C.) that is too high is also inferior in workability (in the form of a sheet) when producing a heat conductive member.
On the other hand, a resin composition having an MFR (25 ° C.) that is too low does not have sufficient flexibility at room temperature, and a heat conducting member composed of such a resin composition is used for electronic components and heat dissipation means. It becomes inferior to adhesiveness.
This suitable MFR (25 ° C.) is derived from the use of a specific terpene phenol copolymer.
<樹脂組成物の粘度(35℃)>
本発明の樹脂組成物の粘度(35℃)は、500,000〜10,000,000cStであることが好ましく、更に好ましくは1,000,000〜5,000,000cStとされる。
このような粘度(35℃)を有する本発明の樹脂組成物は、低温領域(例えば35〜50℃)においても良好な流動性を示すので、かかる低温領域においても良好な熱伝導性能(低い熱抵抗性)を発揮することができる。
粘度(35℃)が低過ぎる樹脂組成物は、これにより構成される熱伝導部材の装着後において、電子部品と放熱手段との間から当該樹脂組成物が流出してしまうことがある。
一方、粘度(35℃)が高過ぎる樹脂組成物は、低温領域において十分な流動性を示すものとならず、良好な熱伝導性能を発揮することができない。
<Viscosity of resin composition (35 ° C.)>
The viscosity (35 ° C.) of the resin composition of the present invention is preferably 500,000 to 10,000,000 cSt, more preferably 1,000,000 to 5,000,000 cSt.
Since the resin composition of the present invention having such a viscosity (35 ° C.) exhibits good fluidity even in a low temperature region (for example, 35 to 50 ° C.), good heat conduction performance (low heat Resistance).
A resin composition having a viscosity (35 ° C.) that is too low may cause the resin composition to flow out between the electronic component and the heat dissipating means after the mounting of the heat conducting member constituted thereby.
On the other hand, a resin composition having a viscosity (35 ° C.) that is too high does not exhibit sufficient fluidity in a low temperature region, and cannot exhibit good heat conduction performance.
<熱伝導性シート>
本発明の熱伝導性シートは、本発明の樹脂組成物を公知の成形手段(押出機、カレンダー、ロール、プレス)によりシート状に成形することにより作製することができる。
本発明の熱伝導性シートの厚みとしては、10〜500μmであることが好ましく、更に好ましくは50〜200μmとされる。
<Thermal conductive sheet>
The thermally conductive sheet of the present invention can be produced by molding the resin composition of the present invention into a sheet shape by a known molding means (extruder, calendar, roll, press).
The thickness of the heat conductive sheet of the present invention is preferably 10 to 500 μm, more preferably 50 to 200 μm.
<熱伝導性複合シート>
本発明の熱伝導性複合シートは、基材の少なくとも一面に、本発明の樹脂組成物またはその溶液を、コーティングまたはライニングすることにより作製することができる。
本発明の熱伝導性複合シートを構成する基材としては、金属フィルム(金属箔)、非金属フィルムなどを挙げることができ、高い熱伝導率を有する物質から構成されているものが好ましい。基材の厚みは、10〜200μmであることが好ましく、更に好ましくは30〜100μmとされる。
基材を構成する金属としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金、銅、鉄、ステンレス、銀、金、タングステンなどを例示することができる。
基材を構成する非金属としては、グラファイトなどを例示することができる。
本発明の熱伝導性複合シートの厚みとしては、200〜500μmであることが好ましく、更に好ましくは60〜120μmとされる。
<Heat conductive composite sheet>
The heat conductive composite sheet of the present invention can be produced by coating or lining the resin composition of the present invention or a solution thereof on at least one surface of a substrate.
As a base material which comprises the heat conductive composite sheet of this invention, a metal film (metal foil), a nonmetal film, etc. can be mentioned, The thing comprised from the substance which has high heat conductivity is preferable. The thickness of the base material is preferably 10 to 200 μm, more preferably 30 to 100 μm.
Examples of the metal constituting the substrate include an aluminum alloy, a magnesium alloy, copper, iron, stainless steel, silver, gold, and tungsten.
Examples of the nonmetal constituting the substrate include graphite.
The thickness of the heat conductive composite sheet of the present invention is preferably 200 to 500 μm, and more preferably 60 to 120 μm.
<実施例1>
下記表1に示す処方に従って、特定のテルペンフェノール共重合体100質量部と、グラファイト「Micro 450」(ASUBRY社製)100質量部とをホモミキサーに投入し、60℃で1時間にわたり攪拌混合することにより、本発明の樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物のMFR(25℃)は0.2g/10minであり、その粘度(35℃)は3,500,000であった。
<Example 1>
In accordance with the formulation shown in Table 1 below, 100 parts by mass of a specific terpene phenol copolymer and 100 parts by mass of graphite “Micro 450” (manufactured by ASUBRY) are charged into a homomixer and stirred and mixed at 60 ° C. for 1 hour. Thus, the resin composition of the present invention was prepared.
MFR (25 degreeC) of the obtained resin composition was 0.2 g / 10min, and the viscosity (35 degreeC) was 3,500,000.
<実施例2>
下記表1に示す処方に従って、特定のテルペンフェノール共重合体90質量部と、ワックス「Vyber 260」(東洋ペトロライト(株)製)10質量部と、グラファイト「Micro 450」(ASUBRY社製)100質量部とをホモミキサーに投入し、60℃で1時間にわたり攪拌混合することにより、本発明の樹脂組成物を調製した。
得られた樹脂組成物のMFR(25℃)は1.5g/10minであり、その粘度(35℃)は5,000,000であった。
<Example 2>
In accordance with the formulation shown in Table 1 below, 90 parts by mass of a specific terpene phenol copolymer, 10 parts by mass of wax “Vyber 260” (manufactured by Toyo Petrolite Co., Ltd.), and graphite “Micro 450” (manufactured by ASUBRY) 100 The resin composition of the present invention was prepared by charging the mass part into a homomixer and stirring and mixing at 60 ° C. for 1 hour.
MFR (25 degreeC) of the obtained resin composition was 1.5 g / 10min, and the viscosity (35 degreeC) was 5,000,000.
<比較例1〜5> 下記表1に示す処方の配合物をホモミキサーに投入し、60℃で1時間にわたり攪拌混合することにより、比較用の樹脂組成物を調製した。
ここに、比較例1に係る樹脂組成物は、高軟化点(53℃)のオレフィン系樹脂をバインダーとするものである。
また、比較例2に係る樹脂組成物は、高軟化点(80℃)のテルペンフェノール共重合体をバインダーとするものである。
また、比較例3〜4に係る樹脂組成物は、低軟化点(30℃)の樹脂(テルペンフェノール共重合体以外の樹脂)をバインダーとするものである。
また、比較例5に係る樹脂組成物は、高軟化点(54℃)のワックス(熱溶融性物質)をバインダーとするものである。
<Comparative Examples 1-5> The resin composition for comparison was prepared by throwing the compound of the prescription shown in following Table 1 into a homomixer, and stirring and mixing at 60 degreeC over 1 hour.
Here, the resin composition according to Comparative Example 1 uses an olefin resin having a high softening point (53 ° C.) as a binder.
Moreover, the resin composition which concerns on the comparative example 2 uses the terpene phenol copolymer of a high softening point (80 degreeC) as a binder.
Moreover, the resin composition which concerns on Comparative Examples 3-4 uses resin (resin other than a terpene phenol copolymer) of a low softening point (30 degreeC) as a binder.
Further, the resin composition according to Comparative Example 5 uses a wax (hot meltable material) having a high softening point (54 ° C.) as a binder.
<熱伝導性シートの製造>
実施例1〜2および比較例1〜5により得られた樹脂組成物の各々を、押出機を使用してシート化することにより、厚さ100μmの熱伝導性シート(本発明の熱伝導性シートおよび比較用の熱伝導性シート)を製造した。
<Manufacture of heat conductive sheet>
Each of the resin compositions obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5 was formed into a sheet using an extruder, whereby a heat conductive sheet having a thickness of 100 μm (the heat conductive sheet of the present invention). And comparative heat conductive sheet).
<熱伝導性複合シートの製造>
実施例1〜2および比較例1〜5により得られた樹脂組成物の各々をトルエンに溶解して、固形分濃度33質量%の樹脂溶液を調製した。
得られた樹脂溶液の各々を、厚さ50μmのアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥することにより、厚さ80μmの熱伝導性複合シート(本発明の熱伝導性複合シートおよび比較用の熱伝導性複合シート)製造した。
<Manufacture of heat conductive composite sheet>
Each of the resin compositions obtained in Examples 1-2 and Comparative Examples 1-5 was dissolved in toluene to prepare a resin solution having a solid content concentration of 33% by mass.
Each of the obtained resin solutions was applied to both surfaces of an aluminum foil having a thickness of 50 μm and dried to obtain a heat conductive composite sheet having a thickness of 80 μm (the heat conductive composite sheet of the present invention and the heat conductivity for comparison). Composite sheet).
<樹脂組成物の評価>
実施例1〜2および比較例1〜5により得られた樹脂組成物(熱伝導性シートおよび/または熱伝導性複合シート)の各々において、下記の項目(1)〜(7)について、測定または評価を行った。結果を併せて表1に示す。
<Evaluation of resin composition>
In each of the resin compositions (thermally conductive sheets and / or thermally conductive composite sheets) obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 5, the following items (1) to (7) were measured or Evaluation was performed. The results are also shown in Table 1.
(1)シート加工性:
熱伝導性シート(単層体)を製造する際の押出成形性が良好である場合(厚みが均一でクラックなどが発生しない場合)を「○」とし、厚みのバラツキやクラックなどが発生した場合を「×」とした。
(1) Sheet workability:
When extrudability is good when manufacturing a heat conductive sheet (single layer) (when the thickness is uniform and cracks do not occur), and when thickness variation or cracks occur Was marked “x”.
(2)柔軟性:
熱伝導性シート(単層体)および熱伝導性複合シート(積層体)のそれぞれについて、90°に曲げたときの表面状態を目視により観察し、亀裂が認められない場合を「○」とし、認められた場合を「×」とした。
(2) Flexibility:
About each of a heat conductive sheet (single layer body) and a heat conductive composite sheet (laminated body), the surface state when bent at 90 ° is visually observed, and a case where no crack is observed is indicated as “◯”. The case where it was recognized was set as "x".
(3)粘着性(タック):
熱伝導性シート(単層体)および熱伝導性複合シート(積層体)のそれぞれを、ヒートシンクの底面に装着して5分間放置した。シートの剥離脱落が認められない場合を「○」とし、認められた場合を「×」とした。
(3) Adhesiveness (tack):
Each of the heat conductive sheet (single layer body) and the heat conductive composite sheet (laminate) was mounted on the bottom surface of the heat sink and left for 5 minutes. The case where peeling and dropping of the sheet was not observed was indicated as “◯”, and the case where it was observed was indicated as “X”.
(4)装着時の取扱性:
熱伝導性シート(単層体)および熱伝導性複合シート(積層体)のそれぞれを、ヒートシンクに装着する際の取扱性について、下記の基準に基いて評価した。
(評価基準)
「○」…キズが発生せず、適度な粘着性により、剥離することなく装着できる。
「×」…キズが発生し、または、粘着性が強過ぎて装着が困難である。
(4) Ease of handling when installed:
Each of the heat conductive sheet (single layer body) and the heat conductive composite sheet (laminated body) was evaluated based on the following criteria for handling properties when being mounted on a heat sink.
(Evaluation criteria)
“O”: No scratches occur, and it can be mounted without being peeled off due to appropriate adhesiveness.
“X”: Scratches are generated, or the adhesiveness is too strong and it is difficult to mount.
(5)装着部位からの流出:
熱伝導性シート(単層体)および熱伝導性複合シート(積層体)のそれぞれを、ヒートシンクとトランジスタ(電子部品)との間に介在させ、この状態で70℃の温度環境下に5分間放置した。樹脂組成物の溶融・流出が認められない場合を「○」とし、認められた場合を「×」とした。
(5) Outflow from the attachment site:
Each of the heat conductive sheet (single layer body) and the heat conductive composite sheet (laminated body) is interposed between the heat sink and the transistor (electronic component), and left in this state in a temperature environment of 70 ° C. for 5 minutes. did. The case where the melting / outflow of the resin composition was not recognized was “◯”, and the case where it was recognized was “x”.
(6)高温時における熱伝導性能の評価(熱抵抗の測定):
熱伝導性複合シートを試料とし、TO−3型FET(スペーサー付き)と、ヒートシンクとの間に試料を挟み、M3ネジで固定した(トルク=6kgf・cm)後に、FETに電力を供給した。5分経過後、ヒートシンクの温度(T1 )およびスペーサーの温度(T2 )を測定し、下記数式より熱抵抗を算出した。この操作は、60℃(高温領域)で実施した。
(6) Evaluation of heat conduction performance at high temperature (measurement of thermal resistance):
Using the heat conductive composite sheet as a sample, the sample was sandwiched between a TO-3 type FET (with a spacer) and a heat sink and fixed with an M3 screw (torque = 6 kgf · cm), and then power was supplied to the FET. After 5 minutes, the temperature of the heat sink (T 1 ) and the temperature of the spacer (T 2 ) were measured, and the thermal resistance was calculated from the following formula. This operation was performed at 60 ° C. (high temperature region).
数式: 熱抵抗(K・cm2 /W)=(T2 −T1 )×S/P Formula: Thermal resistance (K · cm 2 / W) = (T 2 −T 1 ) × S / P
〔式中、T1 はヒートシンクの温度、T2 はスペーサーの温度、Sはスペーサーの温度面積(6.27cm2 )、Pは発熱量(60W)である。〕 [Wherein, T 1 is the temperature of the heat sink, T 2 is the temperature of the spacer, S is the temperature area of the spacer (6.27 cm 2 ), and P is the calorific value (60 W). ]
(7)低温時における熱伝導性能の評価(熱抵抗の測定):
40℃(低温領域)の温度で、上記(6)と同様の測定を行った。
(7) Evaluation of heat conduction performance at low temperatures (measurement of thermal resistance):
The same measurement as the above (6) was performed at a temperature of 40 ° C. (low temperature region).
表1中、配合量を示す数値は「質量部」である。また、配合成分は下記のとおりである。 In Table 1, the numerical value indicating the blending amount is “part by mass”. Moreover, a mixing | blending component is as follows.
*1):特定のテルペンフェノール共重合体
・商品名「YSポリスター T30」(ヤスハラケミカル(株)製)
・重量平均分子量=300
・軟化点=30℃
・MFR(25℃)=6.2g/10min
・粘度(35℃)=900,000cSt
* 1): Specific terpene phenol copolymer-Trade name "YS Polystar T30" (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.)
-Weight average molecular weight = 300
・ Softening point = 30 ℃
・ MFR (25 ° C.) = 6.2 g / 10 min
・ Viscosity (35 ° C.) = 900,000 cSt
*2):高軟化点のオレフィン系樹脂
・商品名「エバフレックス A702」(三井・デュポン・ポリケミカル(株)製)
・軟化点=53℃
* 2): High-softening point olefin resin-Product name "Evaflex A702" (Mitsui / DuPont Polychemical Co., Ltd.)
・ Softening point = 53 ℃
*3):高軟化点のテルペンフェノール共重合体
・商品名「YSポリスター T80」(ヤスハラケミカル(株)製)
・軟化点=80℃
* 3): Terpene phenol copolymer with high softening point-Trade name "YS Polystar T80" (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.)
・ Softening point = 80 ℃
*4):低軟化点のオレフィン系樹脂
・商品名「エバフレックス EEA704」(三井・デュポン・ポリケミカル(株)製)
・軟化点=30℃
* 4): Low-softening point olefin resin-Trade name "Evaflex EEA704" (Mitsui / DuPont Polychemical Co., Ltd.)
・ Softening point = 30 ℃
*5):低軟化点のテルペン樹脂
・商品名「YSレジン PX300」(ヤスハラケミカル(株)製)
・軟化点=30℃
・MFR(25℃)=12.6g/10min
・粘度(35℃)=700,000cSt
* 5): Low softening point terpene resin ・ Product name “YS Resin PX300” (manufactured by Yasuhara Chemical Co., Ltd.)
・ Softening point = 30 ℃
・ MFR (25 ° C.) = 12.6 g / 10 min
・ Viscosity (35 ° C.) = 700,000 cSt
*6):ワックス
・商品名「Vyber 260」(東洋ペトロライト(株)製)
・軟化点=54℃
* 6): Wax ・ Product name “Vyber 260” (Toyo Petrolite Co., Ltd.)
・ Softening point = 54 ℃
*7):グラファイト
・商品名「Micro 450」(ASUBRY社製)
・平均粒径=5μm
* 7): Graphite ・ Product name “Micro 450” (manufactured by ASUBRY)
・ Average particle size = 5 μm
上記表1に示した結果から明らかなように、特定のテルペンフェノール共重合体をバインダーとする実施例1〜2に係る樹脂組成物は、低温領域(40℃)および高温領域(60℃)の何れの温度領域においても、良好な熱伝導性能を発揮することができ、しかも、シート加工性、シートの柔軟性、粘着性、電子部品や放熱手段に装着する際の取扱性にも優れており、また、装着部位からの流出も生じない。 As is clear from the results shown in Table 1 above, the resin compositions according to Examples 1 and 2 having specific terpene phenol copolymers as binders are in a low temperature region (40 ° C) and a high temperature region (60 ° C). In any temperature range, it can demonstrate good heat conduction performance, and it also has excellent sheet processability, sheet flexibility, adhesiveness, and handleability when mounted on electronic components and heat dissipation means. Moreover, the outflow from the mounting site does not occur.
これに対して、高軟化点のオレフィン系樹脂(テルペンフェノール共重合体以外の樹脂)をバインダーとする比較例1に係る樹脂組成物、および、高軟化点のテルペンフェノール共重合体をバインダーとする比較例2に係る樹脂組成物は、何れも、低温領域(40℃)において良好な熱伝導性能を発揮することができず、シートの柔軟性・粘着性にも劣る。 On the other hand, a resin composition according to Comparative Example 1 having a high softening point olefin resin (resin other than a terpenephenol copolymer) as a binder, and a terpenephenol copolymer having a high softening point as a binder. None of the resin compositions according to Comparative Example 2 can exhibit good heat conduction performance in a low temperature region (40 ° C.) and are inferior in sheet flexibility and tackiness.
また、低軟化点の樹脂(テルペンフェノール共重合体以外の樹脂)をバインダーとする比較例3〜4に係る樹脂組成物、および、ワックス(熱溶融性物質)をバインダーとする比較例5に係る組成物は、シート加工性、シート装着時の取扱性に劣り、また、これらの組成物は、装着部位から流出してしまった。 Moreover, it concerns on the resin composition which concerns on Comparative Examples 3-4 which uses resin (resin other than a terpene phenol copolymer) of a low softening point as a binder, and Comparative Example 5 which uses wax (heat-meltable substance) as a binder. The compositions were inferior in sheet processability and handling at the time of sheet mounting, and these compositions flowed out of the mounting site.
本発明の樹脂組成物は、発熱を伴う通電中の電子部品と、ヒートシンクなどの放熱手段との間に装着される熱伝導部材(熱伝導性シート/熱伝導性複合シート)を構成する材料として好適に利用される。
The resin composition of the present invention is a material constituting a heat conductive member (heat conductive sheet / heat conductive composite sheet) mounted between a current-carrying electronic component accompanied by heat generation and a heat radiating means such as a heat sink. It is preferably used.
Claims (9)
The heat conductive composite sheet in which the resin composition in any one of Claim 1 thru | or 7 was formed in at least one surface of the base material.
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