JP6020187B2 - Thermally conductive composite sheet - Google Patents

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Description

本発明は、広くは、電子部品の冷却のために、発熱性電子部品の熱境界面とヒートシンク又は回路基板などの発熱部材との界面に介在し得る、例えば電子機器内の発熱部品と放熱部品の間に設置され放熱に用いられる熱伝達材料として好適な熱伝導性複合シートに関する。   The present invention broadly can be interposed at the interface between a heat boundary surface of a heat-generating electronic component and a heat-generating member such as a heat sink or a circuit board for cooling the electronic component, for example, a heat-generating component and a heat-dissipating component in an electronic device. It is related with the heat conductive composite sheet suitable as a heat transfer material installed between these and used for heat dissipation.

パーソナルコンピューターなどの電子機器に使用されるCPU、ドライバICやメモリー等のLSIチップは、高性能化・高速化・小型化・高集積化に伴い、それ自身が大量の熱を発生するようになり、その熱によるチップの温度上昇は、チップの動作不良、破壊を引き起こす。そのため、動作中のチップの温度上昇を抑制するための多くの熱放散方法及びそれに使用する熱放散部材が提案されている。   LSIs such as CPUs, driver ICs, and memories used in electronic devices such as personal computers will generate large amounts of heat as they become more powerful, faster, smaller, and more integrated. The temperature rise of the chip due to the heat causes malfunction and destruction of the chip. Therefore, many heat dissipating methods for suppressing the temperature rise of the chip during operation and heat dissipating members used therefor have been proposed.

また、近年スマートフォンやタブレットPC、ウルトラブックに代表されるような携帯可能な電子端末が急速に発展、普及している。例えば、スマートフォンは手の平の上で操作し、更に通話のときには端末本体が頬及び耳に直接触れることになる。タブレットPCにおいても、腕や膝の上に乗せて操作する場面がある。端末背面へメモリーやチップから発生した熱が効率よく伝わると、端末背面の温度分布に偏りが生まれ、その部分だけ熱く感じてしまう。所謂ヒートスポットと呼ばれるもので、直接肌に触れる機会の多い、スマートフォンやタブレットPCにおいては、できるだけヒートスポットを無くして、温度分布を均一化したい。このような場合に、メモリーやチップなどの発熱体と筐体の間にグラファイトシートに代表されるような、面内方向の熱伝導に優れたシートを介在させることで、発熱体から発生した熱を素早く拡散し、ヒートスポットを無くす手法が取られている。   In recent years, portable electronic terminals such as smartphones, tablet PCs, and ultrabooks have been rapidly developed and spread. For example, the smartphone is operated on the palm of the hand, and the terminal body directly touches the cheeks and ears during a call. Even in tablet PCs, there are scenes in which the tablet PC is operated on an arm or knee. If the heat generated from the memory or chip is efficiently transferred to the back of the terminal, the temperature distribution on the back of the terminal will be biased and only that part will feel hot. In so-called heat spots, smartphones and tablet PCs, which have many opportunities to directly touch the skin, want to eliminate the heat spots as much as possible and make the temperature distribution uniform. In such a case, heat generated from the heating element can be obtained by interposing a sheet having excellent heat conduction in the in-plane direction, such as a graphite sheet, between the heating element such as a memory or a chip and the housing. A method of quickly diffusing and eliminating heat spots is used.

また、携帯可能な電子端末の高性能化が急速に進み、搭載されるICチップに求められる性能が上がっている。それに伴い、ICチップから発生する熱も多くなり、チップへの熱ストレスが無視できない状況になっている。ICチップから発生した熱を放熱グリースや放熱シートを介してケースに伝えると、前述のようなヒートスポットが生じてしまう。更に、電子端末の高性能化と同時に軽量化、薄型化が進んでいるため、ますますヒートスポットが生じやすい状況になっている。   In addition, the performance of portable electronic terminals is rapidly increasing, and the performance required for IC chips to be mounted is increasing. Along with this, the heat generated from the IC chip increases, and the thermal stress on the chip cannot be ignored. When the heat generated from the IC chip is transmitted to the case through the heat dissipating grease or heat dissipating sheet, the heat spot as described above is generated. Furthermore, since the electronic terminals are becoming lighter and thinner at the same time as higher performance, heat spots are more likely to occur.

このように、スマートフォンやタブレットPC、ウルトラブックに代表されるような携帯可能な電子端末に搭載されるICチップから発生する熱をできるだけ拡散させて、ケースにヒートスポットを生じさせないことが求められている。   As described above, it is required that heat generated from an IC chip mounted on a portable electronic terminal represented by a smartphone, a tablet PC, or an ultra book is diffused as much as possible so that no heat spot is generated in the case. Yes.

面方向に高い熱伝導率を有する熱伝導層と、熱伝導性樹脂層を積層させてなる熱伝導性複合シートはこれまでも多くの提案がなされている。
特開平06−291226号公報:特許文献1では、アルミニウム箔の片面もしくは両面に熱伝導性物質を含むゲル状シリコーン樹脂組成物を積層させているが、この樹脂組成物は十分な粘着性を有しておらず、ICチップに実装した際に、剥離するおそれがある。特に、スマートフォンやタブレットPC、ウルトラブックなどの電子端末は携帯することを想定しており、大きな振動や、落下による衝撃があった場合にも、剥離しないことが必要となる。
Many proposals have been made for a heat conductive composite sheet obtained by laminating a heat conductive layer having a high thermal conductivity in the plane direction and a heat conductive resin layer.
Japanese Patent Laid-Open No. 06-291226: In Patent Document 1, a gel-like silicone resin composition containing a heat conductive substance is laminated on one side or both sides of an aluminum foil. This resin composition has sufficient adhesiveness. However, there is a risk of peeling when mounted on an IC chip. In particular, electronic terminals such as smartphones, tablet PCs, and ultrabooks are assumed to be carried, and it is necessary not to peel even when there is a large vibration or an impact due to dropping.

特開2003−158393号公報:特許文献2では、グラファイトシートの少なくとも片面に、熱で低粘度化、軟化又は溶融する熱伝導性材料層を積層させている。また、特開2002−329989号公報:特許文献3では、金属箔もしくは金属メッシュの両面に40℃付近で軟化点を有する熱伝導性樹脂層を積層させているが、これらの熱伝導性樹脂層は十分な粘着性を有していない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-158393: In Patent Document 2, a heat conductive material layer that is reduced in viscosity, softened or melted by heat is laminated on at least one surface of a graphite sheet. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-329989: In Patent Document 3, a heat conductive resin layer having a softening point near 40 ° C. is laminated on both surfaces of a metal foil or a metal mesh. Does not have sufficient tackiness.

特開2007−1038号公報:特許文献4では、グラファイトシートやアルミニウム箔に金属水酸化物を主成分とする充填剤を含有するアクリル共重合体を積層させているが、このアクリル共重合体は十分な粘着性を有していない。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-1038: In Patent Document 4, an acrylic copolymer containing a filler mainly composed of a metal hydroxide is laminated on a graphite sheet or an aluminum foil. It does not have sufficient tackiness.

特開平06−291226号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-291226 特開2003−158393号公報JP 2003-158393 A 特開2002−329989号公報JP 2002-329989 A 特開2007−1038号公報JP 2007-1038 A

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、実装の際にICチップによく接着し、かつICチップから発生する熱を素早く熱伝導層に伝えることができ、熱伝導層によりその熱を拡散させることができる熱伝導性複合シートを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and adheres well to an IC chip during mounting, and can quickly transfer heat generated from the IC chip to the heat conduction layer, and the heat conduction layer diffuses the heat. It aims at providing the heat conductive composite sheet which can be made.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、面方向の熱伝導率が20〜2,000W/mKである熱伝導層の少なくとも片面に、0.4W/mK以上の熱伝導率を有する熱伝導性粘着層を積層させてなる熱伝導性複合シートが、実装の際にICチップによく接着し、かつICチップから発生する熱を素早く熱伝導層に伝えることができ、熱伝導層によりその熱を拡散させることができることを知見した。
即ち、上記面内の熱伝導性に優れた熱伝導層の少なくとも片面に熱伝導性粘着層を有する熱伝導性複合シートをICチップと熱伝導性粘着層が接するように実装すれば、ICチップから発生した熱が熱伝導性粘着層を介し、素早く熱伝導層に伝わり、該熱伝導層は面内方向に高い熱伝導性を有しているため、直ちに熱を拡散させ、また熱伝導性粘着層がICチップとよく密着するため、実使用を考えた際の衝撃や落下でも熱伝導性複合シートがICチップから脱離する可能性が低いことを見出し、本発明をなすに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have found that the thermal conductivity in the plane direction is 20 to 2,000 W / mK, on at least one side, 0.4 W / mK or more. The heat conductive composite sheet made by laminating the heat conductive adhesive layer having the thermal conductivity of the material adheres well to the IC chip at the time of mounting, and quickly transfers the heat generated from the IC chip to the heat conductive layer. It was found that the heat can be diffused by the heat conductive layer.
In other words, if a heat conductive composite sheet having a heat conductive adhesive layer on at least one surface of the heat conductive layer having excellent in-plane heat conductivity is mounted so that the IC chip and the heat conductive adhesive layer are in contact with each other, the IC chip The heat generated from the heat is quickly transferred to the heat conductive layer through the heat conductive adhesive layer, and the heat conductive layer has high heat conductivity in the in-plane direction, so that the heat is immediately diffused and heat conductive. Since the adhesive layer is in close contact with the IC chip, the present inventors have found that the possibility that the thermally conductive composite sheet is detached from the IC chip is low even in the event of impact or dropping when considering actual use.

従って、本発明は、下記に示す熱伝導性複合シートを提供する。
〔1〕
面方向の熱伝導率が20〜2,000W/mKであるアルミニウム箔及び銅箔から選ばれる熱伝導層の少なくとも片面に、0.4W/mK以上の熱伝導率を有する熱伝導性粘着層を積層させてなり、室温下、25mm幅、厚み100μmの前記熱伝導性粘着層の片面をアルミニウム板に当て、質量2kgのゴムローラーで圧着して接着後10分間養生し、次いでアルミニウム板と接着されていない熱伝導性粘着層の他方の片面を基材に同様に接着させ、JIS Z 0237に準じて、熱伝導性粘着層の一端を前記アルミニウム板から引き剥がし、引き剥がした部分から引張り試験機を用い、引張り速度300mm/minにて180°方向に前記アルミニウム板から熱伝導性粘着層を引き剥がし、この引き剥がしに要した力(熱伝導性粘着層の剥離接着強度)が2.0N/cm以上である熱伝導性複合シート。
〔2〕
熱伝導性粘着層のポリマーマトリックスが、シリコーンゴム及び/又はシリコーン樹脂であることを特徴とする〔1〕記載の熱伝導性複合シート。
〔3〕
熱伝導性粘着層が、
(a)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(b)熱伝導性充填剤:200〜4,000質量部、
(c)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(a)成分中のアルケニル基に対する(c)成分中のケイ素原子に直接結合した水素原子のモル比が0.5〜5.0となる量、
(d)白金系化合物:白金系元素量で(a)成分の0.1〜1,000ppm、
(f)シリコーン樹脂:50〜500質量部
を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物の硬化物であることを特徴とする〔2〕記載の熱伝導性複合シート。
〔4〕
熱伝導性粘着層が、
(b)熱伝導性充填剤:100〜3,000質量部、
(f)シリコーン樹脂:100質量部、
(g)有機過酸化物系化合物:有機過酸化物換算で0.1〜2質量部
を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物の硬化物であることを特徴とする〔2〕記載の熱伝導性複合シート。
〔5〕
シリコーン樹脂(f)が、R1 3SiO1/2単位(R1は非置換又は置換の1価炭化水素基を示す)(M単位)とSiO4/2単位(Q単位)の共重合体であって、M単位とQ単位との比(M/Q)がモル比として0.5〜1.5である〔3〕又は〔4〕記載の熱伝導性複合シート。

更に、表面処理剤(h)として、(h−1)下記一般式(1)で表されるアルコキシシラン化合物及び/又は(h−2)下記一般式(2)で表される、分子鎖片末端がトリアルコキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン:(a)成分又は(a)成分を含まない場合は(f)成分100質量部に対して全(h)成分が0.01〜50質量部となる量を含有してなる〔3〕〜〔5〕のいずれかに記載の熱伝導性複合シート。
2 a 3 b Si(OR 4 ) 4-a-b (1)
(式中、R 2 は独立に炭素原子数6〜15のアルキル基、R 3 は独立に非置換又は置換の炭素原子数1〜8の1価炭化水素基、R 4 は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、aは1〜3の整数、bは0,1又は2であり、a+bは1〜3の整数である。)

Figure 0006020187
(式中、R 5 は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、cは5〜100の整数である。)

熱伝導層の厚みが、0.01〜2.0mmであることを特徴とする〔1〕〜〔〕のいずれかに記載の熱伝導性複合シート。

熱伝導性粘着層の厚みが、0.03〜0.3mmであることを特徴とする〔1〕〜〔〕のいずれかに記載の熱伝導性複合シート Therefore, this invention provides the heat conductive composite sheet shown below.
[1]
A heat conductive adhesive layer having a heat conductivity of 0.4 W / mK or more is provided on at least one surface of a heat conductive layer selected from an aluminum foil and a copper foil having a surface direction heat conductivity of 20 to 2,000 W / mK. adhesive Ri Na by laminating, at room temperature, 25 mm width, against one side of the thermally conductive adhesive layer having a thickness of 100μm to an aluminum plate, and then crimped with a rubber roller curing 10 minutes after the bonding of the mass 2 kg, then the aluminum plate The other side of the heat conductive adhesive layer that has not been bonded is similarly adhered to the base material, and one end of the heat conductive adhesive layer is peeled off from the aluminum plate in accordance with JIS Z 0237, and a tensile test is performed from the peeled portion. The heat conductive adhesive layer was peeled off from the aluminum plate in the 180 ° direction at a pulling speed of 300 mm / min using a machine, and the force required for the peeling (of the heat conductive adhesive layer) Releasing adhesive strength) of Ru Der least 2.0 N / cm thermally conductive composite sheets.
[2]
The heat conductive adhesive sheet according to [1], wherein the polymer matrix of the heat conductive adhesive layer is silicone rubber and / or silicone resin.
[3]
Thermally conductive adhesive layer
(A) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to a silicon atom in one molecule: 100 parts by mass
(B) Thermally conductive filler: 200 to 4,000 parts by mass,
(C) Organohydrogenpolysiloxane having two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule: moles of hydrogen atoms directly bonded to silicon atoms in component (c) relative to alkenyl groups in component (a) An amount such that the ratio is 0.5-5.0,
(D) Platinum-based compound: 0.1 to 1,000 ppm of component (a) in the amount of platinum-based element,
(F) Silicone resin: The thermally conductive composite sheet according to [2], which is a cured product of a silicone thermally conductive composition containing 50 to 500 parts by mass.
[4]
Thermally conductive adhesive layer
(B) Thermally conductive filler: 100 to 3,000 parts by mass,
(F) Silicone resin: 100 parts by mass,
(G) Organic peroxide compound: Heat of [2], which is a cured product of a silicone thermally conductive composition containing 0.1 to 2 parts by mass in terms of organic peroxide Conductive composite sheet.
[5]
Silicone resin (f) is the copolymerization of the R 1 3 SiO 1/2 units (R 1 is a monovalent hydrocarbon radical unsubstituted or substituted) (M units) and SiO 4/2 units (Q units) The heat conductive composite sheet according to [3] or [4], which is a coalescence and has a molar ratio (M / Q) of M units to Q units of 0.5 to 1.5.
[ 6 ]
Furthermore, as the surface treating agent (h), (h-1) an alkoxysilane compound represented by the following general formula (1) and / or (h-2) a molecular chain fragment represented by the following general formula (2) Dimethylpolysiloxane whose terminal is blocked with a trialkoxysilyl group: When component (a) or component (a) is not included, the total amount of component (h) is 0.01 to 50 masses per 100 parts by mass of component (f) The heat conductive composite sheet according to any one of [3] to [5], comprising an amount to be a part.
R 2 a R 3 b Si (OR 4 ) 4-ab (1)
Wherein R 2 is independently an alkyl group having 6 to 15 carbon atoms, R 3 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 4 is independently carbon atoms. 1-6 alkyl groups, a is an integer of 1-3, b is 0, 1 or 2, and a + b is an integer of 1-3.)
Figure 0006020187
(In the formula, R 5 is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and c is an integer of 5 to 100.)
[ 7 ]
The thickness of a heat conductive layer is 0.01-2.0 mm, The heat conductive composite sheet in any one of [1]-[ 6 ] characterized by the above-mentioned.
[ 8 ]
The thickness of a heat conductive adhesion layer is 0.03-0.3 mm, The heat conductive composite sheet in any one of [1]-[ 7 ] characterized by the above-mentioned .

本発明の熱伝導性複合シートは、ICチップなどから発生する熱を熱伝導性粘着層と接触させることでスムーズに熱伝導層に伝え、熱伝導層が直ちに面内方向に熱を拡散させることができる。   The heat conductive composite sheet of the present invention smoothly transfers heat generated from an IC chip or the like to the heat conductive layer by contacting the heat conductive adhesive layer, and the heat conductive layer immediately diffuses the heat in the in-plane direction. Can do.

以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の熱伝導性複合シートは、面方向の熱伝導率が20〜2,000W/mKである熱伝導層の少なくとも片面に、0.4W/mK以上の熱伝導率を有する熱伝導性粘着層を積層させてなるものである。
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The thermally conductive composite sheet of the present invention is a thermally conductive adhesive having a thermal conductivity of 0.4 W / mK or more on at least one side of a thermal conductive layer having a thermal conductivity in the plane direction of 20 to 2,000 W / mK. The layers are laminated.

[熱伝導層]
熱伝導層の面方向の熱伝導率は、20〜2,000W/mKであり、好ましくは100〜2,000W/mKであり、より好ましくは200〜2,000W/mKである。熱伝導層の面方向の熱伝導率が低いと、熱拡散性が得られない。
このような面方向の熱伝導率を有する熱伝導層としては、例えば、グラファイトシート、アルミニウム箔、銅箔などが挙げられる。なお、熱伝導層の面方向の熱伝導率は、サーモウェーブアナライザーにより熱拡散率を測定し、熱拡散率から熱伝導率を算出することにより測定することができる。
[Thermal conduction layer]
The thermal conductivity in the plane direction of the heat conductive layer is 20 to 2,000 W / mK, preferably 100 to 2,000 W / mK, and more preferably 200 to 2,000 W / mK. If the thermal conductivity in the surface direction of the thermal conductive layer is low, thermal diffusivity cannot be obtained.
Examples of the heat conductive layer having such a thermal conductivity in the plane direction include a graphite sheet, an aluminum foil, and a copper foil. The thermal conductivity in the surface direction of the heat conductive layer can be measured by measuring the thermal diffusivity with a thermowave analyzer and calculating the thermal conductivity from the thermal diffusivity.

熱伝導層の厚みは、0.01〜2.0mmが好ましく、より好ましくは0.03〜2.0mm、更に好ましくは0.03〜1.0mmである。熱伝導層の厚みが薄すぎると熱伝導性複合シートの剛性が乏しくなり、取り扱いが困難になる場合がある。また、熱伝導層の厚みが厚すぎると実装される箇所のクリアランスに適応できない場合がある。   The thickness of the heat conductive layer is preferably 0.01 to 2.0 mm, more preferably 0.03 to 2.0 mm, and still more preferably 0.03 to 1.0 mm. If the thickness of the heat conductive layer is too thin, the heat conductive composite sheet may have poor rigidity and may be difficult to handle. Moreover, if the thickness of the heat conductive layer is too thick, it may not be applicable to the clearance of the mounting location.

[熱伝導性粘着層]
熱伝導性粘着層の熱伝導率は、0.4W/mK以上であることが必要で、好ましくは0.6W/mK以上である。熱伝導率が低いとICチップから発生した熱を熱伝導層に素早く伝えることができない。なお、熱伝導性粘着層の熱伝導率は、レーザーフラッシュ法を用いて測定することができる。
[Heat conductive adhesive layer]
The heat conductivity of the heat conductive adhesive layer needs to be 0.4 W / mK or more, preferably 0.6 W / mK or more. If the thermal conductivity is low, the heat generated from the IC chip cannot be quickly transferred to the thermal conductive layer. In addition, the heat conductivity of a heat conductive adhesion layer can be measured using a laser flash method.

該熱伝導性複合シートにおける熱伝導性粘着層の厚みが100μmの時の剥離接着強度は、2.0N/cm以上、好ましくは3.0N/cm以上、より好ましくは3.5N/cm以上である。剥離接着強度が低いと、実装後に剥がれる可能性がある。特に、スマートフォンやタブレットPC、ウルトラブックに代表される携帯可能な電子端末は、使用者によって持ち運びされるもので、強い振動が加わったり、使用者が電子端末を落としたりすることが想定されるためである。
ここで、剥離接着強度は、室温(25℃)下、25mm幅で熱伝導性粘着層の片面をアルミニウム板に当て、質量2kgのゴムローラーで圧着して接着後10分間養生し、熱伝導性粘着層の反対側の面をPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムなどの基材に同様にして接着させ、JIS Z 0237に準じて、その一端の熱伝導性粘着層をアルミニウム板から引き剥がし、引き剥がした部分を引張り試験機を用い、引張り速度300mm/minにて180°方向に前記アルミニウム板から熱伝導性粘着層を引き剥がし、引き剥がしに要した力とする。
The peel adhesion strength when the thickness of the heat conductive adhesive layer in the heat conductive composite sheet is 100 μm is 2.0 N / cm or more, preferably 3.0 N / cm or more, more preferably 3.5 N / cm or more. is there. If the peel adhesive strength is low, it may peel off after mounting. In particular, portable electronic terminals represented by smartphones, tablet PCs, and ultrabooks are carried by users, and it is assumed that strong vibrations are applied or users drop electronic terminals. It is.
Here, the peel adhesive strength is 25 mm wide at room temperature (25 ° C.), and one side of the heat conductive adhesive layer is applied to an aluminum plate, pressure-bonded with a rubber roller having a mass of 2 kg, and cured for 10 minutes after bonding. The opposite surface of the adhesive layer was adhered to a base material such as a PET (polyethylene terephthalate) film in the same manner, and the thermally conductive adhesive layer at one end thereof was peeled off from the aluminum plate in accordance with JIS Z 0237 and peeled off. Using a tensile tester, the part is peeled off the thermally conductive adhesive layer from the aluminum plate in the 180 ° direction at a pulling speed of 300 mm / min to obtain the force required for peeling.

熱伝導性粘着層のポリマーマトリックスとしては、有機ゴム、シリコーンゴム、ポリウレタンゲル、合成ゴム、天然ゴムなどのゴムや、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂、熱可塑性エラストマーから選ばれる。中でもシリコーンゴムやシリコーン樹脂は、耐熱性、耐寒性、耐候性、電気特性などの観点から、他のポリマーマトリックスよりも優れている。該熱伝導性複合シートが、電子部品の寿命や正確な作動を司る重要な部材であることを考えれば、シリコーンゴム、あるいはシリコーン樹脂を用いることが好ましい。
ポリマーマトリックスは1種類に限らず、2種類以上を組み合わせてもよい。
The polymer matrix of the heat conductive adhesive layer is selected from rubbers such as organic rubber, silicone rubber, polyurethane gel, synthetic rubber and natural rubber, thermosetting resins such as epoxy resin, silicone resin and urethane resin, and thermoplastic elastomer. It is. Among these, silicone rubber and silicone resin are superior to other polymer matrices from the viewpoints of heat resistance, cold resistance, weather resistance, electrical properties, and the like. In view of the fact that the thermally conductive composite sheet is an important member that governs the life and accurate operation of electronic components, it is preferable to use silicone rubber or silicone resin.
The polymer matrix is not limited to one type, and two or more types may be combined.

ポリマーマトリックスとしてシリコーンゴム及び/又はシリコーン樹脂を用いた熱伝導性粘着層としては、シリコーン熱伝導性組成物を硬化させたものを例示することができる。ここで、シリコーン熱伝導性組成物の硬化方法は、白金化合物を用いるヒドロシリル化を経由した付加硬化でもよいし、過酸化物を用いた硬化方法でもよいし、これらに限らない。   Examples of the thermally conductive adhesive layer using silicone rubber and / or silicone resin as the polymer matrix include those obtained by curing a silicone thermally conductive composition. Here, the curing method of the silicone thermally conductive composition may be addition curing via hydrosilylation using a platinum compound, or may be a curing method using a peroxide, but is not limited thereto.

このようなシリコーン熱伝導性組成物として、具体的には、
(a)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(b)熱伝導性充填剤:200〜4,000質量部、
(c)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(a)成分中のアルケニル基に対する(c)成分中のケイ素原子に直接結合した水素原子のモル比が0.5〜5.0となる量、
(d)白金系化合物:白金系元素量で(a)成分の0.1〜1,000ppm、
(f)シリコーン樹脂:50〜500質量部
を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物(I)や、
(b)熱伝導性充填剤:100〜3,000質量部、
(f)シリコーン樹脂:100質量部、
(g)有機過酸化物系化合物:有機過酸化物換算で0.1〜2質量部
を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物(II)を挙げることができる。
As such a silicone thermal conductive composition, specifically,
(A) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to a silicon atom in one molecule: 100 parts by mass
(B) Thermally conductive filler: 200 to 4,000 parts by mass,
(C) Organohydrogenpolysiloxane having two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule: moles of hydrogen atoms directly bonded to silicon atoms in component (c) relative to alkenyl groups in component (a) An amount such that the ratio is 0.5-5.0,
(D) Platinum-based compound: 0.1 to 1,000 ppm of component (a) in the amount of platinum-based element,
(F) Silicone resin: silicone thermal conductive composition (I) comprising 50 to 500 parts by mass,
(B) Thermally conductive filler: 100 to 3,000 parts by mass,
(F) Silicone resin: 100 parts by mass,
(G) Organic peroxide compound: A silicone thermal conductive composition (II) comprising 0.1 to 2 parts by mass in terms of organic peroxide can be mentioned.

〔(a)オルガノポリシロキサン〕
(a)成分であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上、好ましくは2〜100個有するオルガノポリシロキサンであり、付加反応硬化型組成物における主剤(ベースポリマー)である。通常は主鎖部分が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなるのが一般的であるが、これは分子構造の一部に分枝状の構造を含んだものであってもよく、また環状体であってもよいが、硬化物の機械的強度等、物性の点から直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。
[(A) Organopolysiloxane]
The alkenyl group-containing organopolysiloxane as component (a) is an organopolysiloxane having 2 or more, preferably 2 to 100, alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule. The main agent (base polymer). Usually, the main chain part is generally composed of repeating diorganosiloxane units, but this may be a part of the molecular structure containing a branched structure or cyclic. However, linear diorganopolysiloxane is preferred from the viewpoint of physical properties such as mechanical strength of the cured product.

ケイ素原子に結合するアルケニル基以外の基としては、非置換又は置換の1価炭化水素基であり、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基などのアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基、ならびにこれらの基に炭素原子が結合している水素原子の一部又は全部が、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基などで置換された基、例えば、クロロメチル基、2−ブロモエチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、シアノエチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基等が挙げられ、代表的なものは炭素原子数が1〜10、特に代表的なものは炭素原子数が1〜6のものであり、好ましくは、メチル基、エチル基、プロピル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等の炭素原子数1〜3の非置換又は置換のアルキル基及びフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等の非置換又は置換のフェニル基である。また、ケイ素原子に結合したアルケニル基以外の官能基は同一であっても異なっていてもよい。   The group other than the alkenyl group bonded to the silicon atom is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, or a tert-butyl group. , Pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, alkyl group such as dodecyl group, cycloalkyl group such as cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, phenyl group, tolyl group, Aryl group such as xylyl group, naphthyl group, biphenylyl group, aralkyl group such as benzyl group, phenylethyl group, phenylpropyl group, methylbenzyl group, and part of hydrogen atoms having carbon atoms bonded to these groups or All substituted with halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine, cyano groups, For example, chloromethyl group, 2-bromoethyl group, 3-chloropropyl group, 3,3,3-trifluoropropyl group, chlorophenyl group, fluorophenyl group, cyanoethyl group, 3,3,4,4,5,5,5 6,6,6-nonafluorohexyl group and the like are mentioned, typical ones having 1 to 10 carbon atoms, particularly typical ones having 1 to 6 carbon atoms, preferably methyl Groups, ethyl groups, propyl groups, chloromethyl groups, bromoethyl groups, 3,3,3-trifluoropropyl groups, cyanoethyl groups, etc., unsubstituted or substituted alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms and phenyl groups, chlorophenyl groups , An unsubstituted or substituted phenyl group such as a fluorophenyl group. The functional groups other than the alkenyl group bonded to the silicon atom may be the same or different.

また、アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等の通常炭素原子数2〜8程度のものが挙げられ、中でもビニル基、アリル基等の低級アルケニル基が、特にはビニル基が好ましい。   Examples of the alkenyl group include those having usually about 2 to 8 carbon atoms such as vinyl group, allyl group, propenyl group, isopropenyl group, butenyl group, hexenyl group and cyclohexenyl group. And a lower alkenyl group such as an allyl group, particularly a vinyl group is preferred.

このオルガノポリシロキサンの25℃における動粘度は、通常、10〜100,000mm2/s、特に好ましくは500〜50,000mm2/sの範囲である。前記動粘度が低すぎると、得られる組成物の保存安定性が悪くなる場合があり、また高すぎると得られる組成物の伸展性が悪くなる場合がある。なお、本発明において、動粘度はオストワルド粘度計により測定できる。 Kinematic viscosity at 25 ° C. This organopolysiloxane is usually, 10~100,000mm 2 / s, particularly preferably from 500~50,000mm 2 / s. When the kinematic viscosity is too low, the storage stability of the resulting composition may be deteriorated, and when it is too high, the extensibility of the obtained composition may be deteriorated. In the present invention, the kinematic viscosity can be measured with an Ostwald viscometer.

この(a)成分のオルガノポリシロキサンは、1種単独でも、動粘度が異なる2種以上を組み合わせて用いてもよい。   The organopolysiloxane of component (a) may be used alone or in combination of two or more having different kinematic viscosities.

〔(b)熱伝導性充填剤〕
(b)成分である熱伝導性充填剤としては、非磁性の銅やアルミニウム等の金属、アルミナ、シリカ、マグネシア、ベンガラ、ベリリア、チタニア、ジルコニア、亜鉛華等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等の金属窒化物、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、人工ダイヤモンドあるいは炭化ケイ素等一般に熱伝導性充填剤とされる物質を用いることができる。熱伝導性充填剤は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。
[(B) Thermally conductive filler]
As the thermally conductive filler as component (b), nonmagnetic metals such as copper and aluminum, metal oxides such as alumina, silica, magnesia, bengara, beryllia, titania, zirconia, zinc white, aluminum nitride, nitriding A material generally used as a heat conductive filler such as metal nitride such as silicon or boron nitride, metal hydroxide such as magnesium hydroxide, artificial diamond or silicon carbide can be used. You may use a heat conductive filler individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

熱伝導性充填剤の平均粒径は、0.1〜200μmであることが好ましく、0.1〜100μmであることがより好ましく、更に好ましくは0.5〜50μmである。ここで述べる平均粒径は、マイクロトラック粒度分布測定装置MT3300EX(日機装(株))による測定値である。   The average particle size of the heat conductive filler is preferably 0.1 to 200 μm, more preferably 0.1 to 100 μm, and still more preferably 0.5 to 50 μm. The average particle size described here is a value measured by a Microtrac particle size distribution measuring device MT3300EX (Nikkiso Co., Ltd.).

熱伝導性充填剤の配合量としては、(a)成分100質量部に対して200〜4,000質量部であることが好ましく、より好ましくは200〜3,000質量部である。また、後述する(f)成分をベースポリマーとして用いるシリコーン熱伝導性組成物(II)とする場合、(f)成分100質量部に対して100〜3,000質量部であることが好ましく、より好ましくは200〜2,500質量部である。熱伝導性充填剤の配合量が少なすぎると、熱伝導性粘着層の熱伝導率が十分得られない場合があり、配合量が多すぎると成形性が悪化したり、粘着性が低下してしまう場合がある。   As a compounding quantity of a heat conductive filler, it is preferable that it is 200-4,000 mass parts with respect to 100 mass parts of (a) component, More preferably, it is 200-3,000 mass parts. Moreover, when setting it as the silicone heat conductive composition (II) which uses the (f) component mentioned later as a base polymer, it is preferable that it is 100-3,000 mass parts with respect to 100 mass parts of (f) component, and more. Preferably it is 200-2,500 mass parts. If the blending amount of the heat conductive filler is too small, the thermal conductivity of the heat conductive adhesive layer may not be sufficiently obtained. If the blending amount is too large, the moldability deteriorates or the tackiness decreases. May end up.

〔(c)オルガノハイドロジェンポリシロキサン〕
(c)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、ケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)を1分子中に2個以上、好ましくは2〜100個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、(a)成分に対する架橋剤として作用する成分である。即ち、後述する(d)成分である白金系化合物の存在下で、(c)成分中のケイ素原子に結合した水素原子が、ヒドロシリル化反応により(a)成分中のアルケニル基に付加し、架橋結合を有する三次元網状構造を有する架橋硬化物を生成する。
[(C) Organohydrogenpolysiloxane]
The organohydrogenpolysiloxane as the component (c) is an organohydrogenpolysiloxane having 2 or more, preferably 2 to 100, hydrogen atoms (that is, SiH groups) bonded to silicon atoms in one molecule. It is a component that acts as a crosslinking agent for the component a). That is, in the presence of a platinum-based compound which is a component (d) described later, a hydrogen atom bonded to a silicon atom in the component (c) is added to an alkenyl group in the component (a) by a hydrosilylation reaction, and crosslinked. A crosslinked cured product having a three-dimensional network structure having bonds is produced.

(c)成分中のケイ素原子に結合した有機基としては、例えば、脂肪族不飽和結合を有しない非置換又は置換の1価炭化水素基等が挙げられる。具体的には、(a)成分で説明した脂肪族不飽和基以外のケイ素原子に結合する基として例示したものと同種の、非置換又は置換の1価炭化水素基が挙げられるが、それらの中でも、合成容易性及び経済性の観点から、メチル基が好ましい。   Examples of the organic group bonded to the silicon atom in the component (c) include an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having no aliphatic unsaturated bond. Specific examples include unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon groups of the same type as those exemplified as the group bonded to the silicon atom other than the aliphatic unsaturated group described in the component (a). Of these, a methyl group is preferred from the viewpoint of ease of synthesis and economy.

本発明における(c)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造は特に限定されず、直鎖状、分岐状及び環状のいずれであってもよいが、好ましくは直鎖状である。
また、オルガノハイドロジェンポリシロキサンの重合度(ケイ素原子の数)は、2〜100、特に2〜50であることが好ましい。
The structure of the organohydrogenpolysiloxane of component (c) in the present invention is not particularly limited and may be linear, branched or cyclic, but is preferably linear.
The degree of polymerization (number of silicon atoms) of the organohydrogenpolysiloxane is preferably 2 to 100, particularly 2 to 50.

(c)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの好適な具体例としては、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたメチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖されたジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端がジメチルハイドロジェンシロキシ基で封鎖されたメチルフェニルポリシロキサン等が挙げられる。なお、(c)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1種単独で使用しても2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Preferred examples of the component (c) organohydrogenpolysiloxane include methylhydrogenpolysiloxane having both molecular chain ends blocked with trimethylsiloxy groups, and dimethylsiloxane having both molecular chain ends blocked with trimethylsiloxy groups.・ Methyl hydrogen siloxane copolymer, dimethyl siloxane with both molecular chain ends blocked with trimethylsiloxy groups ・ Methyl hydrogen siloxane / methyl phenyl siloxane copolymer, both molecular chain ends blocked with dimethyl hydrogen siloxy groups Dimethylpolysiloxane, dimethylsiloxane / methylhydrogensiloxane copolymer blocked at both ends of the molecular chain with dimethylhydrogensiloxy groups, dimethylsiloxane having both ends of the molecular chain blocked with dimethylhydrogensiloxy groups · Methylphenylsiloxane copolymer both molecular chain terminals with dimethylhydrogensiloxy methylphenyl polysiloxane blocked with group. The (c) component organohydrogenpolysiloxane may be used alone or in combination of two or more.

(c)成分の配合量は、(c)成分中のSiH基が(a)成分中のアルケニル基1モルに対して0.5〜5.0モルとなる量であることが好ましく、より好ましくは0.8〜4.0モルとなる量である。(c)成分中のSiH基の量が(a)成分中のアルケニル基1モルに対して0.5モル未満では、熱伝導性組成物が硬化しなかったり、硬化物の強度が不十分であって、成形体、複合体として取り扱うことができない等の問題が発生する場合がある。一方、5.0モルを超える量を使用した場合には、硬化物表面の粘着性が不十分となり、被接着物に自着して本発明の熱伝導性複合シートを固定することができないという問題が発生するおそれがある。   The amount of component (c) is preferably such that the SiH group in component (c) is 0.5 to 5.0 moles per mole of alkenyl group in component (a). Is an amount of 0.8 to 4.0 mol. When the amount of SiH groups in component (c) is less than 0.5 moles relative to 1 mole of alkenyl groups in component (a), the thermally conductive composition does not cure or the strength of the cured product is insufficient. Thus, problems such as being unable to be handled as a molded body or a composite body may occur. On the other hand, when the amount exceeding 5.0 mol is used, the adhesiveness of the surface of the cured product becomes insufficient, and it is impossible to fix the thermally conductive composite sheet of the present invention by adhering to the adherend. Problems may occur.

〔(d)白金系化合物〕
(d)成分の白金系化合物は、(a)成分中のアルケニル基と(c)成分中のケイ素原子に結合した水素原子との付加反応を促進させ、本発明の組成物を三次元網状構造の架橋硬化物に変換するために配合される触媒成分である。
[(D) Platinum compound]
The platinum compound of component (d) promotes the addition reaction between the alkenyl group in component (a) and the hydrogen atom bonded to the silicon atom in component (c), and the composition of the present invention has a three-dimensional network structure. It is a catalyst component mix | blended in order to convert into the crosslinked hardened | cured material of.

上記(d)成分は、通常のヒドロシリル化反応に用いられる公知の触媒の中から適宜選択して使用することができる。その具体例としては、例えば、白金(白金黒を含む)、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体、H2PtCl4・nH2O、H2PtCl6・nH2O、NaHPtCl6・nH2O、KHPtCl6・nH2O、Na2PtCl6・nH2O、K2PtCl4・nH2O、PtCl4・nH2O、PtCl2、Na2HPtCl4・nH2O(但し、式中のnは0〜6の整数であり、好ましくは0又は6である。)等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィンとのコンプレックス、白金黒、パラジウム等の白金族金属を、アルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの、ロジウム−オレフィンコンプレックス、クロロトリス(トリフェニルフォスフィン)ロジウム(ウィルキンソン触媒)、塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサンとのコンプレックス等が挙げられる。これらの白金系化合物は、1種単独で使用しても2種以上を組み合わせて使用してもよい。 The component (d) can be appropriately selected from known catalysts used in ordinary hydrosilylation reactions. Specific examples thereof include platinum group metals such as platinum (including platinum black), rhodium and palladium, H 2 PtCl 4 · nH 2 O, H 2 PtCl 6 · nH 2 O, NaHPtCl 6 · nH 2 O. , KHPtCl 6 · nH 2 O, Na 2 PtCl 6 · nH 2 O, K 2 PtCl 4 · nH 2 O, PtCl 4 · nH 2 O, PtCl 2 , Na 2 HPtCl 4 · nH 2 O (wherein n is an integer of 0 to 6, preferably 0 or 6.), etc.), such as platinum chloride, chloroplatinic acid and chloroplatinate, alcohol-modified chloroplatinic acid, chloroplatinic acid and olefin complex, platinum black , Platinum group metals such as palladium supported on alumina, silica, carbon, etc., rhodium-olefin complex, chlorotris (triphenylphosphine) rhodium (Wilkin) Son catalyst), platinum chloride, chloroplatinic acid, or a complex of chloroplatinate and a vinyl group-containing siloxane. These platinum compounds may be used alone or in combination of two or more.

上記(d)成分の白金系化合物の配合量は、本発明の組成物を硬化させるために必要な量であればよいが、通常は(a)成分に対する白金族金属元素の質量換算で、0.1〜1,000ppm、好ましくは0.5〜500ppmである。   The compounding amount of the platinum compound as the component (d) may be an amount necessary for curing the composition of the present invention, but is usually 0 in terms of mass of the platinum group metal element with respect to the component (a). .1 to 1,000 ppm, preferably 0.5 to 500 ppm.

〔(e)反応制御剤〕
(e)成分の反応制御剤は、必要により配合される成分で、(d)成分の存在下で進行する(a)成分と(c)成分の付加反応であるヒドロシリル化反応の速度を調整するためのものである。このような(e)成分の反応制御剤は、通常の付加反応硬化型シリコーン組成物に用いられる公知の付加反応抑制剤の中から適宜選択することができる。その具体例としては、1−エチニル−1−シクロヘキサノール、3−ブチン−1−オール、エチニルメチリデンカルビノール等のアセチレン化合物、窒素化合物、有機りん化合物、硫黄化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が挙げられる。これらの付加反応抑制剤は、1種単独で使用することも2種以上を組み合わせて使用することもできる。
[(E) Reaction control agent]
The (e) component reaction control agent is a component that is blended as necessary, and adjusts the rate of the hydrosilylation reaction that is an addition reaction of the (a) component and the (c) component that proceeds in the presence of the (d) component. Is for. Such a reaction control agent of the component (e) can be appropriately selected from known addition reaction inhibitors used in ordinary addition reaction curable silicone compositions. Specific examples thereof include acetylene compounds such as 1-ethynyl-1-cyclohexanol, 3-butyn-1-ol, ethynylmethylidenecarbinol, nitrogen compounds, organic phosphorus compounds, sulfur compounds, oxime compounds, organic chloro compounds, and the like. Is mentioned. These addition reaction inhibitors can be used singly or in combination of two or more.

上記(e)成分の配合量は、(d)成分の使用量によっても異なるので一概に決定することはできない。ヒドロシリル化反応の進行を所望の反応速度に調整できる有効量であれば足りる。通常、(a)成分の質量に対して、10〜50,000ppm程度とするのがよい。(e)成分の配合量が少なすぎると本発明の組成物の保存安定性が不十分となり、十分な使用可能時間を確保することができない場合があり、逆に多すぎると、本発明の組成物の硬化性が低下する場合がある。   Since the blending amount of the component (e) varies depending on the amount of the component (d) used, it cannot be determined unconditionally. Any effective amount that can adjust the progress of the hydrosilylation reaction to a desired reaction rate is sufficient. Usually, it is good to set it as about 10-50,000 ppm with respect to the mass of (a) component. If the amount of the component (e) is too small, the storage stability of the composition of the present invention may be insufficient, and a sufficient usable time may not be ensured. The curability of the product may be reduced.

〔(f)シリコーン樹脂〕
(f)成分のシリコーン樹脂は、シリコーン熱伝導性組成物を硬化させた硬化物表面に粘着性を付与する作用を有する。このような(f)成分の例としては、R1 3SiO1/2単位(M単位)とSiO4/2単位(Q単位)の共重合体であって、M単位とQ単位の比(モル比)M/Qが0.5〜1.5、好ましくは0.6〜1.4、更に好ましくは0.7〜1.3であるシリコーン樹脂が挙げられる。上記M/Qが上記範囲であると所望の粘着力が得られる。この場合、必要に応じ、R1 2SiO2/2単位(D単位)やR1SiO3/2単位(T単位)を含んでいてもよいが、これらD単位及びT単位の配合は15モル%以下、特に10モル%以下が好ましい。
[(F) Silicone resin]
The silicone resin as component (f) has an action of imparting tackiness to the surface of the cured product obtained by curing the silicone heat conductive composition. An example of such a component (f) is a copolymer of R 1 3 SiO 1/2 units (M units) and SiO 4/2 units (Q units), wherein the ratio of M units to Q units ( Molar ratio) M / Q is 0.5 to 1.5, preferably 0.6 to 1.4, and more preferably 0.7 to 1.3. When the M / Q is within the above range, desired adhesive strength can be obtained. In this case, R 1 2 SiO 2/2 unit (D unit) or R 1 SiO 3/2 unit (T unit) may be included as necessary, but the blend of these D units and T units is 15 mol. % Or less, and particularly preferably 10 mol% or less.

上記M単位等を表す一般式中のR1は、非置換又は置換の1価炭化水素基、好ましくは脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の1価炭化水素基である。このようなR1の例としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、ビフェニリル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、メチルベンジル基等のアラルキル基、並びにこれらの基の炭素原子に結合している水素原子の一部又は全部が、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換された基、例えば、クロロメチル基、2−ブロモエチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基、シアノエチル基、3,3,4,4,5,5,6,6,6−ノナフルオロヘキシル基等の、炭素原子数が1〜12、好ましくは炭素原子数が1〜6のものが挙げられる。
本発明においては、これらの中でも、メチル基、エチル基、プロピル基、クロロメチル基、ブロモエチル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等の炭素原子数1〜3の非置換又は置換のアルキル基、及びフェニル基、クロロフェニル基、フルオロフェニル基等の非置換又は置換のフェニル基が好ましい。また、R1は全てが同一であっても異なっていてもよい。R1は、耐溶剤性等の特殊な特性を要求されない限り、コスト、その入手のし易さ、化学的安定性、環境負荷等の観点から、全てメチル基であることが好ましい。
R 1 in the general formula representing the M unit or the like is an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, preferably an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group not containing an aliphatic unsaturated bond. Examples of such R 1 include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl group, neopentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, Nonyl group, decyl group, alkyl group such as dodecyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloalkyl group such as cycloheptyl group, phenyl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, aryl group such as biphenylyl group, benzyl group, Aralkyl groups such as phenylethyl group, phenylpropyl group and methylbenzyl group, and part or all of hydrogen atoms bonded to carbon atoms of these groups are halogen atoms such as fluorine, chlorine and bromine, cyano groups, etc. A group substituted with, for example, a chloromethyl group, a 2-bromoethyl group, a 3-chloropropyl group, , 3,3-trifluoropropyl group, chlorophenyl group, fluorophenyl group, cyanoethyl group, 3,3,4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl group, etc., having 1 carbon atom -12, preferably those having 1 to 6 carbon atoms.
In the present invention, among these, an unsubstituted or substituted group having 1 to 3 carbon atoms such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a chloromethyl group, a bromoethyl group, a 3,3,3-trifluoropropyl group, a cyanoethyl group, etc. A substituted alkyl group and an unsubstituted or substituted phenyl group such as a phenyl group, a chlorophenyl group and a fluorophenyl group are preferred. R 1 may all be the same or different. Unless special characteristics such as solvent resistance are required, R 1 is preferably all methyl groups from the viewpoints of cost, availability, chemical stability, environmental burden, and the like.

(a)〜(f)成分を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物(I)に配合する場合、(f)成分の配合量は、(a)成分100質量部に対して50〜500質量部であることが好ましく、より好ましくは60〜350質量部であり、更に好ましくは70〜250質量部である。(f)成分の配合量が、50質量部未満であるか500質量部を超える場合には、所望の粘着性が得られなくなる場合がある。   When blended in the silicone thermal conductive composition (I) containing the components (a) to (f), the blending amount of the component (f) is 50 to 500 masses per 100 parts by mass of the component (a). Part, preferably 60 to 350 parts by weight, and more preferably 70 to 250 parts by weight. (F) When the compounding quantity of a component is less than 50 mass parts or exceeds 500 mass parts, desired adhesiveness may no longer be obtained.

なお、(f)成分そのものは室温で固体又は粘稠な液体であるが、溶剤に溶解した状態で使用することも可能である。その場合、組成物への添加量は、溶剤分を除いた量で決定される。   The component (f) itself is a solid or viscous liquid at room temperature, but can also be used in a state dissolved in a solvent. In that case, the amount added to the composition is determined by the amount excluding the solvent.

〔(g)有機過酸化物系化合物〕
有機過酸化物によるシリコーン組成物の硬化反応は、分子鎖末端(片末端又は両末端)及び分子鎖非末端のどちらか一方又はその両方にビニル基等のアルケニル基を有する直鎖状オルガノポリシロキサンを有機過酸化物系化合物存在下でラジカル重合させることにより起こる。(g)有機過酸化物系化合物を上記シリコーン熱伝導性組成物(II)に用いる場合、上記(f)成分としては、1分子中に2個以上のビニル基、アリル基等のアルケニル基を有するものを用いることが好ましい。(g)成分である有機過酸化物系化合物としては、ジアシルパーオキサイド、ジアルキルパーオキサイドが挙げられる。有機過酸化物系化合物は、光や熱に弱く、不安定であること、固体の有機過酸化物化合物を組成物に分散させるのが困難であることから、有機溶媒に希釈されたり、シリコーン成分に分散させた状態で用いられる場合が多い。
[(G) Organic peroxide compound]
The curing reaction of the silicone composition with an organic peroxide is a linear organopolysiloxane having an alkenyl group such as a vinyl group at one or both of the molecular chain terminal (one terminal or both terminals) and the molecular chain non-terminal. Is caused by radical polymerization in the presence of an organic peroxide compound. (G) When an organic peroxide compound is used in the silicone thermal conductive composition (II), the component (f) includes two or more alkenyl groups such as vinyl groups and allyl groups in one molecule. It is preferable to use what has. Examples of the organic peroxide compound as component (g) include diacyl peroxide and dialkyl peroxide. Organic peroxide compounds are vulnerable to light and heat, are unstable, and it is difficult to disperse solid organic peroxide compounds in the composition. It is often used in a dispersed state.

有機過酸化物系化合物の配合量は、(f)成分をベースポリマーとして用いるシリコーン熱伝導性組成物(II)とする場合、(f)シリコーン樹脂100質量部に対して有機過酸化物換算で0.1〜2質量部が好ましく、0.1〜1.6質量部がより好ましい。配合量が少なすぎると硬化反応が十分進行しない場合があり、多すぎると組成物の安定性に欠ける場合がある。   When the amount of the organic peroxide compound is the silicone thermally conductive composition (II) using the component (f) as a base polymer, the amount of the organic peroxide compound is calculated in terms of organic peroxide with respect to 100 parts by mass of the silicone resin. 0.1-2 mass parts is preferable and 0.1-1.6 mass parts is more preferable. If the amount is too small, the curing reaction may not proceed sufficiently, and if it is too large, the composition may lack stability.

〔その他の成分〕
熱伝導性粘着層を構成するシリコーン熱伝導性組成物には、必要に応じて、本発明の目的を損なわない範囲で、上記成分以外の成分を添加することができる。
[Other ingredients]
Components other than the above components can be added to the silicone heat conductive composition constituting the heat conductive pressure-sensitive adhesive layer, if necessary, as long as the object of the present invention is not impaired.

シリコーン熱伝導性組成物には、組成物の調製時に(b)成分の熱伝導性充填剤を疎水化処理して(a)成分のオルガノポリシロキサンとの濡れ性を向上させ、該熱伝導性充填剤を(a)成分からなるマトリックス中に均一に分散させることを目的として、表面処理剤(ウェッター)(h)を配合することができる。この(h)成分としては、特に下記の(h−1)及び(h−2)が好ましい。   The silicone thermal conductive composition is subjected to a hydrophobization treatment of the thermal conductive filler of component (b) during preparation of the composition to improve wettability with the organopolysiloxane of component (a), and the thermal conductivity A surface treating agent (wetter) (h) can be blended for the purpose of uniformly dispersing the filler in the matrix comprising the component (a). As the component (h), the following (h-1) and (h-2) are particularly preferable.

(h−1):下記一般式(1)で表されるアルコキシシラン化合物
2 a3 bSi(OR4)4-a-b (1)
(式中、R2は独立に炭素原子数6〜15のアルキル基、R3は独立に非置換又は置換の炭素原子数1〜8の1価炭化水素基、R4は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、aは1〜3の整数、bは0,1又は2であり、a+bは1〜3の整数である。)
(H-1): alkoxysilane compound represented by the following general formula (1) R 2 a R 3 b Si (OR 4 ) 4-ab (1)
Wherein R 2 is independently an alkyl group having 6 to 15 carbon atoms, R 3 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, and R 4 is independently carbon atoms. 1-6 alkyl groups, a is an integer of 1-3, b is 0, 1 or 2, and a + b is an integer of 1-3.)

上記一般式(1)におけるR2で表されるアルキル基としては、例えば、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。このように、R2で表されるアルキル基の炭素原子数が6〜15の範囲であると、(b)成分の熱伝導性充填剤の濡れ性が十分に向上し、取り扱い作業性がよくなるので、本発明の組成物の低温特性が良好なものとなる。 Examples of the alkyl group represented by R 2 in the general formula (1) include hexyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, dodecyl group, and tetradecyl group. Thus, when the number of carbon atoms of the alkyl group represented by R 2 is in the range of 6 to 15, the wettability of the thermally conductive filler of the component (b) is sufficiently improved and the handling workability is improved. Therefore, the low temperature characteristic of the composition of the present invention is good.

また、上記R3で表される非置換又は置換の1価炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキル基;シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基;ビニル基、アリル基等のアルケニル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;2−フェニルエチル基、2−メチル−2−フェニルエチル基等のアラルキル基;3,3,3−トリフルオロプロピル基、2−(ノナフルオロブチル)エチル基、2−(へプタデカフルオロオクチル)エチル基、p−クロロフェニル基等のハロゲン化炭化水素基等が挙げられる。本発明においては、これらの中でも、特にメチル基及びエチル基が好ましい。 Examples of the unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group represented by R 3 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a hexyl group, and an octyl group; a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, and the like. Cycloalkyl group; alkenyl group such as vinyl group and allyl group; aryl group such as phenyl group and tolyl group; aralkyl group such as 2-phenylethyl group and 2-methyl-2-phenylethyl group; Examples thereof include halogenated hydrocarbon groups such as a trifluoropropyl group, 2- (nonafluorobutyl) ethyl group, 2- (heptadecafluorooctyl) ethyl group, and p-chlorophenyl group. In the present invention, among these, a methyl group and an ethyl group are particularly preferable.

上記R4で表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基が挙げられる。本発明においては、これらの中でも、特にメチル基及びエチル基が好ましい。 Examples of the alkyl group represented by R 4 include alkyl groups such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, and a hexyl group. In the present invention, among these, a methyl group and an ethyl group are particularly preferable.

上記(h−1)成分の好適な具体例としては、下記のものを挙げることができる。
613Si(OCH3)3
1021Si(OCH3)3
1225Si(OCH3)3
1225Si(OC25)3
1021Si(CH3)(OCH3)2
1021Si(C65)(OCH3)2
1021Si(CH3)(OC25)2
1021Si(CH=CH2)(OCH3)2
1021Si(CH2CH2CF3)(OCH3)2
Preferable specific examples of the component (h-1) include the following.
C 6 H 13 Si (OCH 3 ) 3
C 10 H 21 Si (OCH 3 ) 3
C 12 H 25 Si (OCH 3 ) 3
C 12 H 25 Si (OC 2 H 5 ) 3
C 10 H 21 Si (CH 3 ) (OCH 3 ) 2
C 10 H 21 Si (C 6 H 5 ) (OCH 3 ) 2
C 10 H 21 Si (CH 3 ) (OC 2 H 5 ) 2
C 10 H 21 Si (CH═CH 2 ) (OCH 3 ) 2
C 10 H 21 Si (CH 2 CH 2 CF 3 ) (OCH 3 ) 2

上記(h−1)成分は、1種単独で使用しても2種以上を組み合わせて使用してもよい。(h−1)成分の配合量は、後述する配合量を超えてもそれ以上ウェッター効果が増大することがないので不経済である。またこの成分は揮発性があるので、開放系で放置すると組成物及び硬化後の硬化物が徐々に硬くなるので、必要最低限の量に止めることが好ましい。   The component (h-1) may be used alone or in combination of two or more. Even if the compounding quantity of (h-1) component exceeds the compounding quantity mentioned later, since the wetter effect does not increase any more, it is uneconomical. Moreover, since this component is volatile, if it is left in an open system, the composition and the cured product after curing gradually harden, so it is preferable to keep the amount to the minimum necessary amount.

(h−2):下記一般式(2)で表される、分子鎖片末端がトリアルコキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン

Figure 0006020187
(式中、R5は、独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、上記式(1)中のR4で表されるアルキル基と同種のものである。また、cは5〜100の整数である。) (H-2): dimethylpolysiloxane represented by the following general formula (2), in which one end of a molecular chain is blocked with a trialkoxysilyl group
Figure 0006020187
(In the formula, R 5 is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and is the same kind as the alkyl group represented by R 4 in the above formula (1). It is an integer of 100.)

上記(h−2)成分の好適な具体例としては、下記のものを挙げることができる。

Figure 0006020187
Preferable specific examples of the component (h-2) include the following.
Figure 0006020187

なお、(h−2)成分は1種単独で使用しても、2種以上を組み合わせて使用してもよい。この(h−2)成分の配合量が後述する配合量を超えると、得られる硬化物の耐熱性や耐湿性が低下する傾向がある。   In addition, (h-2) component may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type. When the blending amount of the component (h-2) exceeds the blending amount described later, the heat resistance and moisture resistance of the resulting cured product tend to be reduced.

本発明においては、(h)成分の表面処理剤として、前記(h−1)成分と(h−2)成分からなる群の中から選択した少なくとも1種を選択して使用することができる。この場合、全(h)成分の配合量は、(a)成分100質量部に対して0.01〜50質量部であることが好ましく、特に0.1〜30質量部であることが好ましい。   In the present invention, as the surface treatment agent for component (h), at least one selected from the group consisting of component (h-1) and component (h-2) can be selected and used. In this case, it is preferable that the compounding quantity of all the (h) components is 0.01-50 mass parts with respect to 100 mass parts of (a) component, and it is especially preferable that it is 0.1-30 mass parts.

本発明においては、その他の任意成分として、例えば、フッ素変性シリコーン界面活性剤;着色剤としてカーボンブラック、二酸化チタン等を添加してもよい。更に、熱伝導性充填剤の沈降防止や補強を目的として、沈降性シリカ又は焼成シリカ等の微粉末シリカ、チクソ性向上剤等を適宜添加することもできる。   In the present invention, as other optional components, for example, a fluorine-modified silicone surfactant; carbon black, titanium dioxide or the like may be added as a colorant. Furthermore, fine powder silica such as precipitated silica or calcined silica, thixotropic improver, etc. can be added as appropriate for the purpose of preventing or reinforcing the heat conductive filler.

シリコーン熱伝導性組成物は、上記(a)〜(f)成分又は(b)、(f)、(g)成分、及び必要に応じてその他の成分を常法に準じて混合することにより調製することができる。
なお、シリコーン熱伝導性組成物を成形する硬化条件としては、公知の付加反応硬化型シリコーンゴム組成物や有機過酸化物硬化型シリコーンゴム組成物と同様でよい。
The silicone thermal conductive composition is prepared by mixing the above components (a) to (f) or (b), (f), (g), and other components as necessary according to a conventional method. can do.
The curing conditions for molding the silicone thermal conductive composition may be the same as those for known addition reaction curable silicone rubber compositions and organic peroxide curable silicone rubber compositions.

[熱伝導性複合シートの製造方法]
本発明の熱伝導性複合シートは、例えば上記シリコーン熱伝導性組成物を、熱伝導層上にコーティングし、硬化させて熱伝導性粘着層とすることにより得られる。コーティング方法としては、バーコーター、ナイフコーター、コンマコーター、スピンコーター等を用いて、熱伝導層上に液状の組成物を薄膜状に塗布する方法が挙げられるが、本発明においてはこれらの方法に限定されるものではない。
[Method for producing thermally conductive composite sheet]
The heat conductive composite sheet of the present invention can be obtained, for example, by coating the above-mentioned silicone heat conductive composition on a heat conductive layer and curing it to form a heat conductive adhesive layer. Examples of the coating method include a method in which a liquid composition is applied in the form of a thin film on the heat conductive layer using a bar coater, knife coater, comma coater, spin coater or the like. In the present invention, these methods are used. It is not limited.

熱伝導性粘着層の厚みは、0.03〜0.3mmが好ましく、より好ましくは0.04〜0.2mmであり、更に好ましくは0.05〜0.15mmである。0.03mmよりも薄くなると、粘着性が低下してしまい、発熱体と十分密着しない場合がある。また、0.3mmよりも厚くなると発熱体から発生した熱が熱伝導層に伝わりづらくなり、素早い熱拡散に不利になってしまうおそれがある。   As for the thickness of a heat conductive adhesion layer, 0.03-0.3 mm is preferable, More preferably, it is 0.04-0.2 mm, More preferably, it is 0.05-0.15 mm. When it becomes thinner than 0.03 mm, the adhesiveness is lowered, and the heat generating body may not be sufficiently adhered. On the other hand, if the thickness is larger than 0.3 mm, the heat generated from the heating element is difficult to be transmitted to the heat conducting layer, which may be disadvantageous for quick heat diffusion.

以下に、実施例、参考例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples , Reference Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples.

実施例、参考例及び比較例を行なうに当り、熱伝導性複合シートの成形方法を以下に記載する。
(熱伝導層)
アルミニウム箔:厚み50μm、面方向の熱伝導率237W/mK
銅箔:厚み30μm、面方向の熱伝導率398W/mK
黒鉛由来のグラファイトシート:厚み100μm、面方向の熱伝導率600W/mK
In carrying out Examples , Reference Examples and Comparative Examples, a method for forming a heat conductive composite sheet will be described below.
(Thermal conduction layer)
Aluminum foil: 50 μm thick, thermal conductivity in the plane direction 237 W / mK
Copper foil: 30 μm thick, thermal conductivity in the plane direction 398 W / mK
Graphite sheet derived from graphite: thickness 100 μm, thermal conductivity in the plane direction 600 W / mK

(熱伝導性粘着層)
下記に示す材料を用い、表1に示す組成で組成物イ〜ホを得た。なお、材料の混練にはプラネタリーミキサーを用いた。
(Thermal conductive adhesive layer)
Compositions A to E were obtained with the compositions shown in Table 1 using the materials shown below. A planetary mixer was used for kneading the materials.

(a)成分:
(a−1)25℃における動粘度が600mm2/sであり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン
(a−2)25℃における動粘度が30,000mm2/sであり、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン
(A) Component:
(A-1) Kinematic viscosity at 25 ° C. is 600 mm 2 / s, dimethylpolysiloxane having both molecular chain ends blocked with dimethylvinylsiloxy groups (a-2) Kinematic viscosity at 25 ° C. is 30,000 mm 2 / s dimethylpolysiloxane having both ends of the molecular chain blocked with dimethylvinylsiloxy groups

(b)成分:
(b−1)平均粒径10μmの酸化アルミニウム粉末
(b−2)平均粒径1μmの酸化アルミニウム粉末
(B) Component:
(B-1) Aluminum oxide powder having an average particle size of 10 μm (b-2) Aluminum oxide powder having an average particle size of 1 μm

(c)成分:
下記構造式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン

Figure 0006020187
(C) Component:
Organohydrogenpolysiloxane represented by the following structural formula
Figure 0006020187

(d)成分:
5質量%塩化白金酸2−エチルヘキサノール溶液
(D) Component:
5% by mass chloroplatinic acid 2-ethylhexanol solution

(e)成分:
付加反応制御剤として、エチニルメチリデンカルビノール
(E) Component:
Ethinylmethylidenecarbinol as an addition reaction control agent

(f)成分:
(f−1):実質的に、Me3SiO0.5単位(M単位)とSiO2単位(Q単位)のみからなるシリコーン樹脂(M/Qモル比は1.15)のトルエン溶液(不揮発分60%;25℃における動粘度30mm2/s)
(f−2):実質的に、Me3SiO0.5単位(M単位)とSiO2単位(Q単位)のみからなるシリコーン樹脂(M/Qモル比は0.85)のトルエン溶液(不揮発分70%;25℃における動粘度30mm2/s)
(f−3):KR−101−10(シリコーン樹脂粘着剤、信越化学工業(株)製)
(F) Component:
(F-1): A toluene solution (nonvolatile content: 60) of a silicone resin (M / Q molar ratio is 1.15) consisting essentially of Me 3 SiO 0.5 units (M units) and SiO 2 units (Q units). %; Kinematic viscosity at 25 ° C. 30 mm 2 / s)
(F-2): A toluene solution (nonvolatile content: 70) of a silicone resin (M / Q molar ratio is 0.85) consisting essentially of Me 3 SiO 0.5 units (M units) and SiO 2 units (Q units). %; Kinematic viscosity at 25 ° C. 30 mm 2 / s)
(F-3): KR-101-10 (silicone resin adhesive, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)

(g)成分:
ナイパーBMT−K40(ジベンゾイルパーオキサイドの40質量%キシレン溶液、日本油脂(株)製)
(G) Component:
Niper BMT-K40 (40% by weight xylene solution of dibenzoyl peroxide, manufactured by NOF Corporation)

(h)成分:
下記構造式で表される、分子鎖片末端がトリメトキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン

Figure 0006020187
(H) Component:
A dimethylpolysiloxane represented by the following structural formula in which one end of a molecular chain is blocked with a trimethoxysilyl group
Figure 0006020187

得られた組成物イ〜ホについて、下記に示す方法により熱伝導率及び剥離接着強度を測定した。結果を表1に併記する。   About the obtained composition i ~ ho, the heat conductivity and peeling adhesive strength were measured by the method shown below. The results are also shown in Table 1.

〔熱伝導率〕
レーザーフラッシュ法を用いて測定した。
〔Thermal conductivity〕
Measurement was performed using a laser flash method.

〔剥離接着強度〕
室温(25℃)下、120℃で10分間の条件で硬化させた25mm幅、厚み100μmの組成物イ〜ホの硬化物層の片面を厚さ1mmのアルミニウム板に当て、質量2kgのゴムローラーで圧着して接着後10分間養生し、次いで上記アルミニウム板と接着されていない組成物イ〜ホの硬化物層の他方の片面を厚さ0.1mmのPET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムに同様に接着させ、JIS Z 0237に準じて、熱伝導性粘着層の一端を上記アルミニウム板から引き剥がし、引き剥がした部分から引張り試験機を用い、引張り速度300mm/minにて180°方向に前記アルミニウム板から組成物イ〜ホの硬化物層を引き剥がし、この引き剥がしに要した力(熱伝導性粘着層の剥離接着強度)をそれぞれ測定した。
[Peeling adhesive strength]
A rubber roller having a mass of 2 kg is applied to one side of an aluminum plate having a thickness of 25 mm and a cured layer of a composition having a thickness of 100 μm cured at 120 ° C. for 10 minutes at room temperature (25 ° C.) for 10 minutes. And then cured for 10 minutes after bonding, and then the other side of the cured layer of the composition A to E, which is not bonded to the aluminum plate, is similarly bonded to a PET (polyethylene terephthalate) film having a thickness of 0.1 mm. In accordance with JIS Z 0237, one end of the thermally conductive adhesive layer was peeled off from the aluminum plate, and the peeled portion was pulled from the aluminum plate in a 180 ° direction at a pulling speed of 300 mm / min. The cured product layers of the compositions A to E were peeled off, and the force (peeling adhesive strength of the heat conductive adhesive layer) required for the peeling was measured.

Figure 0006020187
Figure 0006020187

[実施例1〜5、参考例1
表2に示す材料を用いて熱伝導性複合シートを作製した。上記で得られた組成物イ〜ホに対して、トルエンを適量添加し、この溶液を熱伝導層上にスペーサーを用いてコーティングし、80℃,10分でトルエンを揮発させ、続いて120℃,10分で硬化させた。
熱伝導層の熱伝導性粘着層を積層させた側を表面とし、その反対の面を裏面とした。裏面に積層させる場合も同様に、コーティング成形を行なった。実施例の場合、組成物イをアルミニウム箔に塗工した後に、アルミニウム箔の裏面にPCS−CR−10(フェイズチェンジマテリアル、信越化学工業(株)製)をラミネートして得た。
[Examples 1 to 5, Reference Example 1 ]
A thermally conductive composite sheet was produced using the materials shown in Table 2. An appropriate amount of toluene is added to the compositions i to e obtained above, this solution is coated on the heat conductive layer with a spacer, and the toluene is volatilized at 80 ° C. for 10 minutes, followed by 120 ° C. , Cured in 10 minutes.
The side of the heat conductive layer on which the heat conductive adhesive layer was laminated was the front surface, and the opposite surface was the back surface. In the case of laminating on the back surface, coating molding was similarly performed. In the case of Example 4 , after coating composition A on an aluminum foil, PCS-CR-10 (Phase Change Material, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was laminated on the back surface of the aluminum foil.

[比較例1〜6]
表3に示す材料を用いて熱伝導性複合シートを作製した。比較例1,3は実施例と同様にして、比較例6は組成物イ〜ホに代えてPCS−CR−10(信越化学工業(株)製)を用いた以外は実施例と同様にして熱伝導性複合シートを作製した。
また、比較例4は熱伝導層のみであり、比較例5はTC−20CG(信越化学工業(株)製、一般的な熱伝導性シート、厚さ0.2mm、熱伝導率1.7W/mK)を用い、比較例2は、組成物イにトルエンを適量添加し、フッ素処理PETフィルム上に溶工し、80℃で10分間乾燥した後に120℃で10分間加熱硬化させる方法により、厚み200μmの組成物イの硬化物層のみからなる熱伝導性シートを作製した。
[Comparative Examples 1-6]
A thermally conductive composite sheet was prepared using the materials shown in Table 3. Comparative Examples 1 and 3 were the same as the Examples, and Comparative Example 6 was the same as the Examples except that PCS-CR-10 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used instead of the compositions A to E. A thermally conductive composite sheet was prepared.
Comparative Example 4 is only a heat conductive layer, and Comparative Example 5 is TC-20CG (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., general heat conductive sheet, thickness 0.2 mm, heat conductivity 1.7 W / mK), Comparative Example 2 was prepared by adding an appropriate amount of toluene to composition A, melting on a fluorine-treated PET film, drying at 80 ° C. for 10 minutes, and then heat-curing at 120 ° C. for 10 minutes. A heat conductive sheet consisting only of a cured product layer of composition (a) having a thickness of 200 μm was prepared.

このようにして得られた実施例、参考例及び比較例の熱伝導性(複合)シートについて、下記に示す方法により、熱源から5mm離れた点の温度を測定した。これらの結果を表2,3に併記する。 With respect to the heat conductive (composite) sheets of Examples , Reference Examples, and Comparative Examples thus obtained, the temperature at a point 5 mm away from the heat source was measured by the method described below. These results are also shown in Tables 2 and 3.

〔熱源から5mm離れた点の温度〕
得られた熱伝導性複合シートに対して、100℃一定になるように制御された15mm×15mm角の熱源を400g荷重を掛けて、熱伝導性粘着層に接触させた。接触させてから1分後の、熱源の端部から5mm離れた点の熱伝導性粘着層表面の温度を測定した。
[Temperature at a point 5mm away from the heat source]
The obtained heat conductive composite sheet was brought into contact with the heat conductive adhesive layer by applying a load of 400 g with a heat source of 15 mm × 15 mm square controlled to be constant at 100 ° C. One minute after contact, the temperature of the surface of the heat conductive adhesive layer at a point 5 mm away from the end of the heat source was measured.

Figure 0006020187
Figure 0006020187

Figure 0006020187
Figure 0006020187

実施例1〜のように、0.4W/mK以上の熱伝導率を有し、かつ高い剥離接着強度を持つ熱伝導性粘着層を熱伝導層に積層させることで、実装の際にICチップによく接着し、かつICチップから発生する熱を素早く熱伝導層に伝えることができ、熱伝導層がその熱を拡散させることができる、熱伝導性複合シートを得た。
比較例1のように、熱伝導率が高くても粘着性が低いと、実装の際に剥がれ落ちる可能性がある。比較例2のように熱伝導層を持たないと、面方向の熱伝導性が著しく悪くなり、十分な熱拡散性が得られない。比較例3のように粘着層に十分な熱伝導性がないと、熱源からの熱を素早く熱伝導層に伝えることができず、十分な熱拡散性が得られない。比較例4のように、熱伝導性粘着層を持たないと熱源との接触が悪くなり、熱源からの熱が熱伝導層にスムーズに伝わらず、十分な熱拡散性が得られない。比較例5のように、熱伝導層を持たず、更に粘着性を有していないと、十分な熱拡散性が得られないし、すぐに熱源から剥がれてしまう。比較例6のように信越化学工業(株)製のPCS−CR−10(粘着性なし)の熱伝導層と積層させると、熱源との接触がよく、熱拡散性は得られるが、十分な接着強度が得られない。
As in Examples 1 to 5 , a thermal conductive adhesive layer having a thermal conductivity of 0.4 W / mK or higher and having a high peel adhesive strength is laminated on the thermal conductive layer, so that an IC can be mounted at the time of mounting. A heat conductive composite sheet was obtained that adheres well to the chip and can quickly transfer heat generated from the IC chip to the heat conductive layer, and the heat conductive layer can diffuse the heat.
As in Comparative Example 1, if the adhesiveness is low even if the thermal conductivity is high, there is a possibility of peeling off during mounting. If the heat conductive layer is not provided as in Comparative Example 2, the heat conductivity in the surface direction is remarkably deteriorated and sufficient heat diffusibility cannot be obtained. If the adhesive layer does not have sufficient thermal conductivity as in Comparative Example 3, heat from the heat source cannot be quickly transmitted to the thermal conductive layer, and sufficient thermal diffusivity cannot be obtained. If the heat conductive adhesive layer is not provided as in Comparative Example 4, the contact with the heat source is deteriorated, the heat from the heat source is not smoothly transferred to the heat conductive layer, and sufficient heat diffusibility cannot be obtained. If the thermal conductive layer is not provided and the adhesiveness is not further provided as in Comparative Example 5, sufficient thermal diffusibility cannot be obtained, and the thermal source is readily peeled off. When laminated with a heat conductive layer of PCS-CR-10 (non-adhesive) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. as in Comparative Example 6, contact with the heat source is good and thermal diffusivity is obtained, but sufficient Adhesive strength cannot be obtained.

Claims (8)

面方向の熱伝導率が20〜2,000W/mKであるアルミニウム箔及び銅箔から選ばれる熱伝導層の少なくとも片面に、0.4W/mK以上の熱伝導率を有する熱伝導性粘着層を積層させてなり、室温下、25mm幅、厚み100μmの前記熱伝導性粘着層の片面をアルミニウム板に当て、質量2kgのゴムローラーで圧着して接着後10分間養生し、次いでアルミニウム板と接着されていない熱伝導性粘着層の他方の片面を基材に同様に接着させ、JIS Z 0237に準じて、熱伝導性粘着層の一端を前記アルミニウム板から引き剥がし、引き剥がした部分から引張り試験機を用い、引張り速度300mm/minにて180°方向に前記アルミニウム板から熱伝導性粘着層を引き剥がし、この引き剥がしに要した力(熱伝導性粘着層の剥離接着強度)が2.0N/cm以上である熱伝導性複合シート。 A heat conductive adhesive layer having a heat conductivity of 0.4 W / mK or more is provided on at least one surface of a heat conductive layer selected from an aluminum foil and a copper foil having a surface direction heat conductivity of 20 to 2,000 W / mK. adhesive Ri Na by laminating, at room temperature, 25 mm width, against one side of the thermally conductive adhesive layer having a thickness of 100μm to an aluminum plate, and then crimped with a rubber roller curing 10 minutes after the bonding of the mass 2 kg, then the aluminum plate The other side of the heat conductive adhesive layer that has not been bonded is similarly adhered to the base material, and one end of the heat conductive adhesive layer is peeled off from the aluminum plate in accordance with JIS Z 0237, and a tensile test is performed from the peeled portion. The heat conductive adhesive layer was peeled off from the aluminum plate in the 180 ° direction at a pulling speed of 300 mm / min using a machine, and the force required for the peeling (of the heat conductive adhesive layer) Releasing adhesive strength) of Ru Der least 2.0 N / cm thermally conductive composite sheets. 熱伝導性粘着層のポリマーマトリックスが、シリコーンゴム及び/又はシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項1記載の熱伝導性複合シート。   The thermally conductive composite sheet according to claim 1, wherein the polymer matrix of the thermally conductive adhesive layer is silicone rubber and / or silicone resin. 熱伝導性粘着層が、
(a)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(b)熱伝導性充填剤:200〜4,000質量部、
(c)ケイ素原子に結合した水素原子を1分子中に2個以上有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:(a)成分中のアルケニル基に対する(c)成分中のケイ素原子に直接結合した水素原子のモル比が0.5〜5.0となる量、
(d)白金系化合物:白金系元素量で(a)成分の0.1〜1,000ppm、
(f)シリコーン樹脂:50〜500質量部
を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物の硬化物であることを特徴とする請求項2記載の熱伝導性複合シート。
Thermally conductive adhesive layer
(A) Organopolysiloxane having two or more alkenyl groups bonded to a silicon atom in one molecule: 100 parts by mass
(B) Thermally conductive filler: 200 to 4,000 parts by mass,
(C) Organohydrogenpolysiloxane having two or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule: moles of hydrogen atoms directly bonded to silicon atoms in component (c) relative to alkenyl groups in component (a) An amount such that the ratio is 0.5-5.0,
(D) Platinum-based compound: 0.1 to 1,000 ppm of component (a) in the amount of platinum-based element,
(F) Silicone resin: The heat conductive composite sheet according to claim 2, which is a cured product of a silicone heat conductive composition containing 50 to 500 parts by mass.
熱伝導性粘着層が、
(b)熱伝導性充填剤:100〜3,000質量部、
(f)シリコーン樹脂:100質量部、
(g)有機過酸化物系化合物:有機過酸化物換算で0.1〜2質量部
を含有してなるシリコーン熱伝導性組成物の硬化物であることを特徴とする請求項2記載の熱伝導性複合シート。
Thermally conductive adhesive layer
(B) Thermally conductive filler: 100 to 3,000 parts by mass,
(F) Silicone resin: 100 parts by mass,
(G) Organic peroxide-based compound: A cured product of a silicone thermally conductive composition containing 0.1 to 2 parts by mass in terms of organic peroxide. Conductive composite sheet.
シリコーン樹脂(f)が、R1 3SiO1/2単位(R1は非置換又は置換の1価炭化水素基を示す)(M単位)とSiO4/2単位(Q単位)との共重合体であって、M単位とQ単位との比(M/Q)がモル比として0.5〜1.5である請求項3又は4記載の熱伝導性複合シート。 Silicone resin (f) is composed of R 1 3 SiO 1/2 unit (R 1 represents an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group) (M unit) and SiO 4/2 unit (Q unit). The heat conductive composite sheet according to claim 3 or 4, wherein the heat conductive composite sheet is a coalescence, and the ratio (M / Q) of M unit to Q unit is 0.5 to 1.5. 更に、表面処理剤(h)として、(h−1)下記一般式(1)で表されるアルコキシシラン化合物及び/又は(h−2)下記一般式(2)で表される、分子鎖片末端がトリアルコキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン:(a)成分又は(a)成分を含まない場合は(f)成分100質量部に対して全(h)成分が0.01〜50質量部となる量を含有してなる請求項3〜5のいずれか1項に記載の熱伝導性複合シート。  Furthermore, as the surface treating agent (h), (h-1) an alkoxysilane compound represented by the following general formula (1) and / or (h-2) a molecular chain fragment represented by the following general formula (2) Dimethylpolysiloxane whose terminal is blocked with a trialkoxysilyl group: When component (a) or component (a) is not included, the total amount of component (h) is 0.01 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of component (f). The heat conductive composite sheet according to any one of claims 3 to 5, comprising an amount to be a part.
    R 22 aa R 3Three bb Si(ORSi (OR 4Four )) 4-a-b4-a-b (1)      (1)
(式中、R(Wherein R 22 は独立に炭素原子数6〜15のアルキル基、RIs independently an alkyl group having 6 to 15 carbon atoms, R 3Three は独立に非置換又は置換の炭素原子数1〜8の1価炭化水素基、RIs independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 8 carbon atoms, R 4Four は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、aは1〜3の整数、bは0,1又は2であり、a+bは1〜3の整数である。)Is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, a is an integer of 1 to 3, b is 0, 1 or 2, and a + b is an integer of 1 to 3. )
Figure 0006020187
Figure 0006020187
(式中、R(Wherein R 5Five は独立に炭素原子数1〜6のアルキル基であり、cは5〜100の整数である。)Is independently an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and c is an integer of 5 to 100. )
熱伝導層の厚みが、0.01〜2.0mmであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の熱伝導性複合シート。 The thickness of a heat conductive layer is 0.01-2.0 mm, The heat conductive composite sheet of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. 熱伝導性粘着層の厚みが、0.03〜0.3mmであることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の熱伝導性複合シート The thickness of the thermally conductive adhesive layer, heat-conductive composite sheet according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a 0.03 to 0.3 mm.
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