JP6009917B2 - 電子機器用熱伝導性発泡体シート - Google Patents
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Description
しかして、前記ウレタンフォームは、その製法上1mm以下の厚さのシート状に成形することが難しく、薄いシート状成形物は倍率を高くすることが困難であるため、圧縮強度が高くなり柔軟性が失われるという問題がある。
脂部分に熱伝導体を含有する電子機器用熱伝導性発泡体シートであって、前記エラストマー樹脂100質量部に対する該熱伝導体の含有量が100〜500質量部であり、前記発泡体シートの25%圧縮強度が200kPa以下であり、厚さが0.05〜1mmであるものである。
本発明において用いる発泡体シートの25%圧縮強度は200kPa以下である。前記圧縮強度が200kPaを超えると、発泡体シートの柔軟性が低下するため好ましくない。発泡体シートの柔軟性の観点から、発泡体シートの25%圧縮強度は5kPa以上が好ましく、50kPa以上がより好ましく、55kPa以上が更に好ましく、そして、190kPa以下が好ましく、180kPa以下がより好ましく、150kPa以下が更に好ましく、100kPa以下がより更に好ましい。
発泡体シートの25%圧縮強度の具体的な数値は、5〜190kPaが好ましく、50〜190kPaがより好ましく、50〜150kPaがより好ましく、55〜100kPaが更に好ましい。
柔軟性を向上させる観点から、発泡体シートの50%圧縮強度は、150kPa以下がより好ましく、100kPa以下が更に好ましい。
エラストマー樹脂中の液状エラストマー含有量は、10質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、そして、90質量%以下が好ましく、80質量%以下がより好ましい。
本発明に用いることができるエラストマー樹脂としては、アクリロニトリルブタジエンゴム、液状アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、液状エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、液状エチレン−プロピレンゴム、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、液状ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム、液状ポリイソプレンゴム、スチレン−ブタジエンブロック共重合体、液状スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体、液状水素添加スチレン−ブタジエンブロック共重合体、水素添加スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、液状水素添加スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体、液状水素添加スチレン−イソプレンブロック共重合体、水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体、液状水素添加スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体等が挙げられ、これらの中では、アクリロニトリルブタジエンゴム、液状アクリロニトリルブタジエンゴム及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム、液状エチレン−プロピレン−ジエンゴムが好ましい。
本発明に用いることができる熱伝導体としては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、タルク、窒化アルミニウム、グラファイト、及びグラフェンが挙げられ、これらの中では、酸化アルミニウム及び酸化マグネシウムが好ましい。これらの熱伝導体は、1種を単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
前記熱伝導体の熱伝導率としては、5W/m・K以上が好ましく、20W/m・K以上がより好ましい。熱伝導率が前記範囲内であれば、発泡体シートの熱伝導率が十分に高いものになる。
の柔軟性が低下する。発泡体シートの熱伝導性、柔軟性の観点から、エラストマー樹脂100質量部に対する熱伝導体の含有量は、120〜480質量部が好ましく、150〜450質量部がより好ましい。
本発明においては、本発明の目的が損なわれない範囲で、必要に応じて各種の添加成分を含有させることができる。
この添加成分の種類は特に限定されず、発泡成形に通常使用される各種添加剤を用いることができる。このような添加剤として、例えば、滑剤、収縮防止剤、気泡核剤、結晶核剤、可塑剤、着色剤(顔料、染料等)、紫外線吸収剤、酸化防止剤、老化防止剤、上記導電付与材を除いた充填剤、補強剤、難燃剤、難燃助剤、帯電防止剤、界面活性剤、加硫剤、表面処理剤等が挙げられる。添加剤の添加量は、気泡の形成等を損なわない範囲で適宜選択でき、通常の樹脂の発泡・成形に用いられる添加量を採用できる。かかる添加剤は、単独で又は二種以上組み合わせて用いることができる。
難燃助剤としては、三酸化アンチモン、四酸化アンチモン、五酸化アンチモン、ピロアンチモン酸ナトリウム、三塩化アンチモン、三硫化アンチモン、オキシ塩化アンチモン、二塩化アンチモンパークロロペンタン、アンチモン酸カリウム等のアンチモン化合物、メタホウ酸亜鉛、四ホウ酸亜鉛、ホウ酸亜鉛、塩基性ホウ酸亜鉛等のホウ素化合物、ジルコニウム酸化物、スズ酸化物、モリブデン酸化物等が挙げられる。
本発明の電子機器用熱伝導性発泡体シートは、公知の化学発泡法又は物理的発泡法により製造することができ、製造方法に特に制限はない。
なお、発泡処理方法は、プラスチックフォームハンドブック(牧広、小坂田篤編集 日刊工業新聞社発行 1973年)に記載されている方法を含め、公知の方法を用いることができる。
以下の実施例及び比較例で使用した材料は以下のとおりである。
(1)アクリロニトリルブタジエンゴム(NBR)
日本ゼオン(株)製、商品名「Nipol 1041」
密度:1.00g/cm3
アクリロニトリル成分:40.5質量%
(2)液状アクリロニトリルブタジエンゴム(液状NBR)
日本ゼオン(株)製、商品名「Nipol 1312」
密度:0.98g/cm3
(3)エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)
JSR(株)製、商品名「EP21」
密度:0.86g/cm3
プロピレン含量:34質量%
(4)液状エチレン−プロピレン−ジエンゴム(液状EPDM)
三井化学(株)製、商品名「PX−068」
密度:0.9g/cm3
プロピレン含量:39質量%
(5)アゾジカルボンアミド
大塚化学(株)製、商品名「SO−L」
(6)酸化アルミニウム
(株)マイクロン製、商品名「AX3−32」、球状アルミナ、平均粒径3μm
(7)酸化マグネシウム
宇部マテリアルズ(株)、商品名「RF−10C−SC」
破砕品45μm以下分級平均粒径4μm
(8)フェノール系酸化防止剤
チバ・スペシャルティー・ケミカルズ社製、商品名「イルガノックス1010」
実施例1
アクリロニトリルブタジエンゴム100質量部、アゾジカルボンアミド15質量部、酸化アルミニウム400質量部、及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.4mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を1.2Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.98g/cm3、厚さ0.5mmの発泡体シートを得た。
アクリロニトリルブタジエンゴム80質量部、液状アクリロニトリルブタジエンゴム20質量部、アゾジカルボンアミド17質量部、酸化アルミニウム400質量部、及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練した後、プレスすることにより厚さが0.4mの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を1.4Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度1.00g/cm3、厚さ0.5mmの発泡
体シートを得た。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム70質量部、液状エチレン−プロピレン−ジエンゴム30質量部、アゾジカルボンアミド17質量部、酸化アルミニウム400質量部、及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.4mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を3.0Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.70g/cm3、厚さ0.5mmの発泡体シートを得た。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム100質量部、アゾジカルボンアミド17質量部、酸化アルミニウム400質量部、及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.43mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を3.0Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.95g/cm3、厚さ0.5mmの発泡体シートを得た。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム100質量部、アゾジカルボンアミド17質量部、酸化マグネシウム360質量部、及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.43mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を3.0Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.98g/cm3、厚さ0.5mmの発泡体シートを得た。
エチレン−プロピレン−ジエンゴム60質量部、液状エチレン−プロピレン−ジエンゴム40質量部、アゾジカルボンアミド17質量部、酸化マグネシウム360質量部、及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.4mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を3.0Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.60g/cm3、厚さ0.5mmの発泡体シートを得た。
アクリロニトリルブタジエンゴム100質量部、アゾジカルボンアミド6質量部、0.1質量部を押出機に供給して溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.25mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を1.2Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.12g/cm3、厚さ0.5mmの発泡
体シートを得た。
アクリロニトリルブタジエンゴム100質量部、アゾジカルボンアミド15質量部、酸化アルミニウム400質量部及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を押出機混練機に供給して溶融混練後、プレスすることにより厚さが1.6mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧1000keVにて電子線を1.2Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度0.99g/cm3、厚さ2.0mmの発
泡体シートを得た。
アクリロニトリルブタジエンゴム100質量部、アゾジカルボンアミド8質量部、酸化アルミニウム400質量部及びフェノール系酸化防止剤0.1質量部を溶融混練後、プレスすることにより厚さが0.48mmの発泡性樹脂シートを得た。
得られた発泡性樹脂シートの両面に加速電圧500keVにて電子線を1.2Mrad照射して発泡性樹脂シートを架橋させた。次にシートを250℃に加熱することによって発泡性樹脂シートを発泡させて、見掛け密度1.93g/cm3、厚さ0.5mmの発泡
体シートを得た。
得られた発泡体シートの物性は以下のように測定した。各測定結果は表1に示す。
〔発泡倍率〕
発泡倍率は、発泡体シ−トの比重を発泡性樹脂シートの比重で除することにより算出した。
〔見掛け密度〕
JIS K 7222に準拠して測定した。
〔25%及び50%圧縮強度〕
発泡体シートの厚さ方向の25%及び50%圧縮強度は、JIS K6767−7.2.3(JIS2009)に準拠して測定した。
〔発泡体シートの熱伝導率〕
レーザーフラッシュ法により、アルバック理工社製「TC−7000」を用いて、未発泡樹脂シートの熱伝導率を25℃にて測定した。その後、見かけ密度から下記数式により計算値として算出した。
1/λe={(1−V1/3)/λS}+V1/3/{λS・(1−V2/3)+λg・V2/3}
λeは、発泡体シートの熱伝導率
Vは、発泡体の気孔率 (気孔率=1−〔1/発泡倍率〕)、
λSは、未発泡樹脂シートの熱伝導率、
λgは、空気の熱伝導率
〔熱伝導性能〕
図1に示すように、断熱材の上に25mm×25mm×2mmのヒーター(坂口電熱(
株)製マイクロセラミックヒーター、型番「MS5」)を載せ、その上に25mm×25
mmの各実施例及び比較例で作成したサンプルを重ねた。その上に50mm×100mm×2mmのアルミニウム板を載せ、サンプルを伝わった熱がアルミニウム板に拡散する構造を形成した。この状態でヒーターに1Wの電力を引加し、15分後にヒーターの温度が一定となったところで当該ヒーターの温度[T](℃)を測定した。値が小さい程、熱伝導性能がよいことを示す。
Claims (6)
- 発泡体シートを構成するエラストマー樹脂部分に熱伝導体を含有する電子機器用熱伝導性発泡体シートであって、該エラストマー樹脂100質量部に対する該熱伝導体の含有量が100〜500質量部であり、該発泡体シートの25%圧縮強度が50〜190kPaであり、厚さが0.05〜1mmであり、さらに発泡シートの見掛け密度が0.4〜1.5g/cm 3 である電子機器用熱伝導性発泡体シート。
- 前記エラストマー樹脂が液状エラストマーを10質量%以上含有するものであり、前記発泡体シートの50%圧縮強度が200kPa以下である、請求項1に記載の電子機器用熱伝導性発泡体シート。
- 前記熱伝導体が、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、タルク、及び窒化アルミニウムからなる群から選ばれる少なくとも1種である、請求項1又は2に記載の電子機器用熱伝導性発泡体シート。
- 前記発泡体シートの熱伝導率が0.3〜10W/m・Kである、請求項1〜3のいずれかに記載の電子機器用熱伝導性発泡体シート。
- 前記発泡体シートの発泡倍率が1.5〜5倍である、請求項1〜4のいずれかに記載の電子機器用熱伝導性発泡体シート。
- 前記エラストマー樹脂が、アクリロニトリルブタジエンゴム又は液状アクリロニトリルブタジエンゴム、及びエチレン−プロピレン−ジエンゴム又は液状エチレン−プロピレン−ジエンゴム及びその混合体である、請求項1〜5のいずれかに記載の電子機器用熱伝導性発泡体シート。
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