JP4652916B2 - 放熱材用樹脂組成物 - Google Patents
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Description
温度計、撹拌機、ガス導入管、還流冷却器および滴下ロートを備えた容器に、(メタ)アクリル系ポリマーの原料モノマーとして2−エチルヘキシルアクリレート(2EHAと省略)39.2部と、同じく水酸基含有原料モノマーとして2−ヒドロキシエチルアクリレート(HEAと省略)0.8部と、トリメリット酸エステル系可塑剤55部(旭電化工業社製;商品名「アデカサイザーC880」;25℃での粘度=100mPa・s;130℃、24時間における質量減量率=0.07%;150℃、100時間における質量減量率=0.67%;C880と省略)、連鎖移動剤としてのα−メチルスチレンダイマー0.1部を仕込み、容器内を窒素ガスで置換した。容器内の気相部分の酸素濃度を酸素濃度計(「UC−12」;セントラル科学社製)で測定したところ、0.0%であった。
表1に示した組成に変更した以外は合成例1と同様にして、アクリルポリマーNo.2〜5を含む可塑剤との混合物No.2〜5を合成した。各特性を表1に併記した。合成例1〜4について見てみると、水酸基価の増大に伴って混合物の粘度も増大していくことがわかる。
合成例2において使用した連鎖移動剤の量を0.1部から0.15部へと変更し、可塑剤(C880)をピロメリット酸エステル系可塑剤(旭電化工業社製;商品名「アデカサイザーUL−100」;25℃での粘度=176mPa・s;130℃、24時間における質量減量率=0.09%;150℃、100時間における質量減量率=0.33%;UL−100と省略)に変更した以外は合成例2と同様にして、アクリルポリマーNo.6を含む可塑剤との混合物No.6を合成した。各特性を表1に示した。
次に、上記混合物No.1を50部と、ラジカル重合性モノマーAとして、2−エチルヘキシルアクリレート49.5部と、多官能性モノマーの1,6−ヘキサンジオールジアクリレート0.5部(共栄社化学社製;商品名「ライトアクリレート1,6HX−A」)を混合し、さらに重合禁止剤としてハイドロキノン0.05部を添加混合して、25℃における粘度が145mPa・sのアクリル系樹脂組成物No.1を得た。なお、樹脂組成物の粘度は、B型粘度計(東機産業社製;品番「RB80L」)で、25℃、ローターNo.4,回転数12rpm(測定限度である50Pa・Sを超える場合は3rpmで測定)で測定した値である。
配合比(ハイドロキノンは全て0.05部)を表2に示したように変更した以外は配合例1と同様にしてアクリル系樹脂組成物No.2〜6を得た。
上記アクリル系樹脂組成物No.1を100部と、熱重合開始剤として10時間半減期温度が70℃であるt−アミルパーオキシ−2−エチルヘキサネート2部(化薬アクゾ社製;商品名「トリゴノックス121−50E」、泡消剤0.2部(ビックケミー社製;商品名「A−515」)、熱伝導率が30W/m・K、平均粒子径が39μmである略球形の酸化アルミニウム300部(昭和電工社製;品番AS−10)と、平均粒子径が10μmである水酸化アルミニウム100部(昭和電工社製;品番H−32)とを、新東科学社製のモーター撹拌機「タイプ600G」を用いて均一に混練して、放熱材用原料組成物No.1を得た。その後、この組成物を脱泡し、粘度測定を行った後、PETフィルムの上に硬化後の厚みが2mmになるようにバーコーター法により塗工し、90℃に設定されたオーブン中で30分、さらに120℃で1時間重合させて硬化させた。粘度、塗工性、硬化後の放熱シートの各特性を以下のようにして測定および評価し、表3にその結果を示した。
B型粘度計(東機産業社製;品番「RB80L」)を用い、25℃、ローターNo.4,回転数12rpm(測定限度(50Pa・Sを超える場合は3rpm)で測定した。
硬化前のシートの表面を目視で観察し、シートの表面が平滑であり塗工作業性も良好であった場合は○、作業性が悪く、シートの表面に凹凸または気泡が存在する場合は×、として評価した。
迅速熱伝導率計(京都電子工業社製;品番「QTM−500」)により、25℃で測定した。測定サンプルには、硬化後の放熱シートを10mm厚みになるように積層したものを用いた。
JIS K7312に準じ、高分子計器株式会社製アスカーゴム硬度計C型を用いて25℃で実施した。硬度計の押針を試料中心に押し出し、その加圧面を試料に密着させて1秒以内の最大指示値を硬度として採用した。また、試料はシートを10mm厚みになるように積層したものを用いた。なお硬度の値は小さいほど柔軟性に富んでいることを示す。
厚さ2mm、5mm×40mmの大きさにカットしたシートを5mm×20mmに二つ折りして、折り曲げ部分の状態を目視観察し、クラックがないものを○、クラックが発生したものを△、完全に二つに折れてしまったものを×とした。
実施例1において、用いたアクリル系樹脂組成物を表3に示したように変え、実施例4においてはさらに酸化アルミニウムの量を変えた以外は実施例1と同様にして、放熱シートを得て、種々の評価を行った。結果を表3に示した。
水酸基を持たないポリマーを含むアクリル系樹脂組成物No.5を用いた以外は実施例1と同様にして、放熱シートを得て、種々の評価を行った。結果を表3に示した。
前記アクリル系樹脂組成物No.5(水酸基を持たないポリマーを使用)の98.4部に、ラジカル重合性モノマーAとしてヒドロキシエチルアクリレートを1.6部混合したものを用いて、実施例1と同様にして、放熱シートを得た。このときの放熱材用原料組成物の粘度は175Pa・sであり、比較例1と同様に高粘度であった。また、塗工性も×であった。このことから、ラジカル重合性モノマーAとして水酸基を有するモノマーを配合しても、ポリマーが水酸基を有していないと、組成物の粘度低減効果は認められないことが確認された。
実施例2において、熱重合開始剤を10時間半減期温度が44℃であるビス(4−t−ブチルシクロヘキシル)パーオキシジカーボネート1部(化薬アクゾ社製;商品名「パーカドックス16」)に変更した以外は、実施例2と同様にして硬化後の放熱シートを得た。この放熱シートを10mm厚みになるように積層したものを、実施例2と同様にして硬度(シートC硬度;初期値)測定を行った。その後、150℃に設定されたオーブン中に放置し、24時間後と100時間後、以後は適宜100時間毎にシートC硬度を測定した。なお、シートC硬度は、オーブンから放熱シートを取り出して25℃の環境下に120分放置した後、測定した。
アクリル系樹脂組成物の種類(No.)、可塑剤の種類、酸化防止剤の種類を、それぞれ表4に示したように変更した以外は、実施例6と同様にして、シートC硬度の経時変化を調べた。結果を表4に示す。なお、表4で示した酸化防止剤の略称は、下記の意味である。
TPP:商品名「アデカスタブTPP」;旭電化工業社製;トリフェニルホスファイト;分子量310
W400:商品名「アンテージW−400」;川口化学工業社製;2,2’−メチレンビス(4−メチル−6−t−ブチルフェノール);分子量341
AO80:商品名「アデカスタブAO−80」;旭電化工業社製;3,9−ビス[1,1−ジメチル−2−〔β−(3−t−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ〕エチル]2,4,8,10−テトラオキサスピロ〔5,5〕ウンデカン;分子量741
AO60:商品名「アデカスタブAO−60」;旭電化工業社製;テトラキス〔メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート〕メタン;分子量1178
503A:商品名「アデカスタブ503A」;旭電化工業社製;ジトリデシル−3−3’−チオジプロピオネート;分子量542
2112:商品名「アデカスタブ2112」;旭電化工業社製;トリス(2,4−ジ−t−ブチルフェニル)ホスファイト;分子量646
412S:商品名「アデカスタブAO−412S」;旭電化工業社製;ペンタエリスリトールテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート);分子量1162
Claims (7)
- 無機系熱伝導性充填剤(磁性体および炭素繊維は除く)を配合した後、ラジカル重合硬化させることにより放熱材となり得る樹脂組成物であって、水酸基価が5mgKOH/g以上である(メタ)アクリル系ポリマーと、ラジカル重合性モノマーとを、必須成分として含むことを特徴とする放熱材用樹脂組成物。
- 上記ラジカル重合性モノマーの少なくとも一部は、アルキル基の炭素数が2〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステルである請求項1に記載の放熱材用樹脂組成物。
- 上記(メタ)アクリル系ポリマーが、水酸基含有ラジカル重合性モノマーとアルキル基の炭素数が2〜18である(メタ)アクリル酸アルキルエステルとを含むモノマー混合物を重合して得られたものであり、その重量平均分子量が1万〜100万である請求項1または2に記載の放熱材用樹脂組成物。
- さらに、130℃で24時間保持した場合の質量減量率が2%以下である可塑剤を含むものである請求項1〜3のいずれかに記載の放熱材用樹脂組成物。
- さらに、酸化防止剤を含むものである請求項1〜4のいずれかに記載の放熱材用樹脂組成物。
- 請求項1〜5のいずれかに記載の放熱材用樹脂組成物と、無機系熱伝導性充填剤と、ラジカル重合開始剤を含むことを特徴とする放熱材用原料組成物。
- 請求項6に記載の放熱材用原料組成物をラジカル重合により硬化させて得られることを特徴とする放熱材。
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