JP5755855B2 - 粘着性アクリル系熱伝導シート - Google Patents
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Description
(1)(a)アクリル酸2−エチルヘキシル、(b)アクリル酸2−ヒドロキシエチルと1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、又は2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートと1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、(c)ポリチオール、(d)アクリル酸、(e)無機粉末からなる混合物を硬化させてなり、(e)無機粉末を除く混合物中の(d)アクリル酸の割合が6〜10体積%、全構成材料中の(e)無機粉末の配合割合が30〜50体積%、かつ(e)無機粉末の平均粒子径が1〜4μmであることを特徴とする、粘着性アクリル系熱伝導シート。
(2)(e)無機粉末の平均球形度が0.8以上であることを特徴とする(1)に記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
(3)(e)無機粉末が、アルミナ及び/または水酸化アルミニウムであることを特徴とする(1)又は(2)に記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
(4)(e)無機粉末を除く混合物中のポリチオールが0.04〜0.5体積%である(1)〜(3)のいずれか一つに記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
(5)(b)アクリル酸2−ヒドロキシエチルと1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、又は2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートと1,6−ヘキサンジオールジアクリレートのアクリル系モノマーが光反応性であり、光重合開始剤を含有していることを特徴とする(1)〜(4)のいずれか一つに記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
(6)(1)〜(5)のいずれか一つに記載の粘着性アクリル系熱伝導シートを用いた電子回路基板。
(7)(1)〜(5)のいずれか一つに記載の粘着性アクリル系熱伝導シートを用いたヒートシンク。
(8)(1)〜(5)のいずれか一つに記載の粘着性アクリル系熱伝導シートを用いたヒートパイプ。
ここでR1は水素またはメチル基を表す。R2はエチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基を表し、R3は水素または炭素数1〜12のアルキル基または置換または非置換のフェニル基を表し、nは0〜12の整数を表す。(b)の例としてはアクリル酸、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、4−ヒドロキシブチルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、エトキシエチルアクリレート、エチルカルビトールアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシエチルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、ジエチレングリコールモノアクリレート、トリエチレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のポリエチレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のメトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のエトキシポリエチレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のフェノキシポリエチレングリコールモノアクリレート、プロピレングリコールユニット繰り返し数が12以下のポリプロピレングリコールモノアクリレート、プロピレングリコールユニット繰り返し数が12以下のメトキシポリプロピレングリコールモノアクリレート、プロピレングリコールユニット繰り返し数が12以下のエトキシポリプロピレングリコールモノアクリレート、プロピレングリコールユニット繰り返し数が12以下のフェノキシポリプロピレングリコールモノアクリレート、ブチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のポリブチレングリコールモノアクリレート、エチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のポリエチレングリコールモノメタクリレート、プロピレングリコールユニット繰り返し数が12以下のポリプロピレングリコールモノメタクリレート、ブチレングリコールユニット繰り返し数が12以下のポリブチレングリコールモノメタクリレート等が例示されるが、これに限られるものではない。
式中Zはm個の官能基を有する有機残基であり、mは2−6の整数であり、pおよびqは0−3の整数である。さらに式(2)、式(3)、式(4)、の有機残基Zが式(5)、式(6)、式(7)、式(8)であるポリチオールが好ましい。
ここでR2はエチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基を表し、v、wは1−6の整数でx、y、zは0−6の整数。
なお、無機粉末を除く樹脂成分中とは上記(a)、(b)、(c)、(d)、光開始剤およびアクリルゴムのことである。
無機粉末を除く樹脂成分中のアクリル酸の割合は6〜10体積%である。6%未満ではアクリル酸による粘着力向上効果が小さく、粘着力が低下し、また10%を超える場合はシート全体が硬くなるためこれも粘着力が低下する。
本発明における平均粒子径(50%体積径)は、島津製作所製「レーザー回折式粒度分布測定装置SALD−2200」を用いて測定を行った。評価サンプルは、ガラスビーカーに50ccの純水と測定する熱伝導性粉末を5g添加して、スパチュラを用いて撹拌し、その後超音波洗浄機で10分間、分散処理を行った。分散処理を行った熱伝導性材料の粉末の溶液をスポイドを用いて、装置のサンプラ部に一滴ずつ添加して、吸光度が測定可能になるまで安定するのを待った。このようにして吸光度が安定になった時点で測定を行う。レーザー回折式粒度分布測定装置では、センサで検出した粒子による回折/散乱光の光強度分布のデータから粒度分布を計算する。粒子径(体積径)は測定される粒子径の値に相対粒子量(差分%)を掛けて、相対粒子量の合計(100%)で割って求められる。
本発明における平均球形度は、実体顕微鏡(例えばニコン社製「SMZ−10型」)、走査型電子顕微鏡(例えば日本電子社製「JSM−T200型」)にて接写した粒子径を画像解析装置に取り込む。その後、倍率200倍の写真から粒子の投影面積(A)と周囲長(PM)を測定する。周囲長(PM)に対応する真円の面積をBとすると、その粒子の球形度はA/Bとして表示できる。そこで、試料粒子の周囲長(PM)と同一の周囲長を持つ真円を想定すると、PM=2πr、B=πr2であるから、B=π×(PM/2π)2となり、個々の粒子の球形度は、球形度=A/B=A×4π/(PM)2として算出できる。平均球形度は、200個の粒子の球形度から算出した。
得られた熱抵抗の値をもとに下記式(10)より熱伝導率を算出した。なお、ここでの試料の厚みは熱抵抗測定時の厚みである。また伝熱面積は、0.0001m2である。
粘着力の試験方法について説明する。まず試験対象となる粘着放熱シートについて、15mm×100mmのサンプルを用意する。このサンプルから剥離ライナーを剥がしAL試験片(1050材、厚さ0.1mm、20mm×180mm)に貼り付ける。粘着放熱シートの両面にこのAL試験片を貼り付けた後に2kgローラーで1往復させ圧着した後、30分室温にて養生する。その後、引っ張り試験機(テンシロン、エーアンドディー社製)にて両側のAL試験片を引っ張ることで粘着力を測定した。そのときの引っ張り速度は300mm/秒であった。
1)AR53L 商品名(アクリルゴム、日本ゼオン社製)
2)2−EHA 商品名(アクリル酸2−エチルヘキシル、東亜合成社製)
3)BA ブチルアクリレート、日本触媒社製
4)DDA ドデシルアクリレート、シグマアルドリッチ社
5)ODA オクタデシルアクリレート、シグマアルドリッチ社
6)2−HEA 商品名(アクリル酸2−ヒドロキシエチル、東亜合成社製)
7)アクリル酸 98%アクリル酸 東亞合成社製
8)JPA−514 商品名(2−メタクリロイルオキシエチル アシッドホスフェート、城北化学社製)
9)HDDA 商品名(1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、共栄社化学社製)
10)DMDO 商品名(1,8−ジメルカプト−3,6−ジオキサオクタン、丸善ケミカル社製)
11)Irgacure500 商品名(ベンゾフェノン、ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン混合物、チバスペシャリティーケミカルズ社製)
12)DAM−03 商品名(球状アルミナ、電気化学工業社製)
13)DAM−05−1 商品名(球状アルミナ、電気化学工業社製)
13)FB−3SDC 商品名(溶融シリカ、電気化学工業社製)
14)FB−3SDC−1 商品名(溶融シリカ、電気化学工業社製)
15)CW−350B 商品名(水酸化アルミニウム、住友化学社製)
16)SFP−0.3 商品名(溶融シリカ、電気化学工業社製)
Claims (8)
- (a)アクリル酸2−エチルヘキシル、(b)アクリル酸2−ヒドロキシエチルと1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、又は2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートと1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、(c)ポリチオール、(d)アクリル酸、(e)無機粉末からなる混合物を硬化させてなり、(e)無機粉末を除く混合物中の(d)アクリル酸の割合が6〜10体積%、全構成材料中の(e)無機粉末の配合割合が30〜50体積%、かつ(e)無機粉末の平均粒子径が1〜4μmであることを特徴とする、粘着性アクリル系熱伝導シート。
- (e)無機粉末の平均球形度が0.8以上であることを特徴とする請求項1に記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
- (e)無機粉末が、アルミナ及び/または水酸化アルミニウムであることを特徴とする請求項1又は2に記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
- (e)無機粉末を除く混合物中のポリチオールが0.04〜0.5体積%である請求項1〜3のいずれか一項に記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
- (b)アクリル酸2−ヒドロキシエチルと1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、又は2−メタクリロイルオキシエチルアシッドホスフェートと1,6−ヘキサンジオールジアクリレートのアクリル系モノマーが光反応性であり、光重合開始剤を含有していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の粘着性アクリル系熱伝導シート。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着性アクリル系熱伝導シートを用いた電子回路基板。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着性アクリル系熱伝導シートを用いたヒートシンク。
- 請求項1〜5のいずれか一項に記載の粘着性アクリル系熱伝導シートを用いたヒートパイプ。
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