JP7828291B2 - 樹脂組成物 - Google Patents
樹脂組成物Info
- Publication number
- JP7828291B2 JP7828291B2 JP2022565328A JP2022565328A JP7828291B2 JP 7828291 B2 JP7828291 B2 JP 7828291B2 JP 2022565328 A JP2022565328 A JP 2022565328A JP 2022565328 A JP2022565328 A JP 2022565328A JP 7828291 B2 JP7828291 B2 JP 7828291B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filler
- volume
- particle size
- resin composition
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K7/00—Use of ingredients characterised by shape
- C08K7/16—Solid spheres
- C08K7/18—Solid spheres inorganic
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
- C08K2003/282—Binary compounds of nitrogen with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/003—Additives being defined by their diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
このような樹脂組成物においては、フィラーの充填性を向上させることが望まれている。フィラーの充填性を向上させることにより、樹脂組成物の粘度を低くすることが可能となる。これにより、樹脂組成物の柔軟性が向上し、所望の形状への成形が行いやすくなる。
本発明の構成例は以下の通りである。
前記フィラー(B-1)と前記フィラー(B-2)との合計配合量が、前記樹脂(A)100容量部に対し、230~640容量部であり、
前記フィラー(B-1)及び前記フィラー(B-2)全体の平均粒径が5μm~60μmであり、
前記フィラー(B-1)の配合量が、フィラー(B-1)とフィラー(B-2)との合計100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%である、
樹脂組成物の製造方法である。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、樹脂(A)100容量部と、平均粒径5μm~60μmのフィラー(B)230~640容量部とを含む樹脂組成物であって、前記フィラー(B)は、平均粒径0.1μm以上0.7μm以下の球形であるフィラー(B-1)と、レーザー回折法により測定した粒度分布において少なくとも0.9μm~3.0μmの範囲にピークを有するフィラー(B-2)とを含み、前記フィラー(B-1)の割合がフィラー(B)100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%である。
樹脂(A)は特に制限されず、例えば、エポキシ樹脂、硬化性アクリル樹脂、硬化性ウレタン樹脂、硬化性シリコーン樹脂、フェノール樹脂、硬化性ポリイミド樹脂、硬化型変性PPE、及び硬化型PPEなどの硬化性樹脂が挙げられる。これら樹脂の中でも、板状成形体や薄膜状成形体などの成形体を作製する上では、硬化性シリコーン樹脂又はエポキシ樹脂であることが特に好ましい。
なお、前記硬化後にゴム状となる樹脂としては、例えば、硬化性ウレタン樹脂や硬化性シリコーン樹脂が挙げられ、これらの中でも硬化性シリコーン樹脂が特に好ましい。
また、エポキシ樹脂を用いる場合には、硬化剤として、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、フェノール系硬化剤、イミダゾール系硬化剤等を用いてもよい。これら硬化剤も1種を単独で、あるいは、2種以上を使用してもよい。硬化剤のエポキシ樹脂に対する配合量は、エポキシ樹脂に対する当量比で、好ましくは0.5当量比以上、より好ましくは0.7当量比以上であり、好ましくは1.5当量比以下、より好ましくは1.3当量比以下である。
本明細書において、これらの硬化剤も樹脂に包含される。
また、硬化性シリコーン樹脂を用いる場合には、触媒を用いてもよく、該触媒としては、シリコーン樹脂の硬化に用いられる公知の白金系触媒等を制限なく使用することができる。例えば、微粒子状白金、炭素粉末に担持した微粒子状白金、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸のオレフィン錯体、パラジウム、ロジウム触媒が挙げられる。
本明細書において、これらの触媒も樹脂に包含される。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、平均粒径5μm~60μmのフィラー(B)を含有する。フィラー(B)の平均粒径が5μm~60μmであることによって、適度な取り扱い性を有する。
このような特定のフィラー組成とすることにより、樹脂組成物に外力が加わった際のフィラーの動きが滑らかになり、フィラーの充填性が高い樹脂組成物を容易に得ることができると推定される。
具体的には、平均粒径がフィラー(B-2)の粒度分布で見られるピークよりも小さい0.1μm以上0.7μm以下であり、且つ球形であるフィラー(B-1)を、フィラー(B)100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%とごく微量配合する。特定のフィラー(B-2)を含む本発明の一実施形態に係る樹脂組成物において、特定のフィラー(B-1)を特定量配合するため、フィラー(B-1)が、フィラー(B-2)、特にフィラー(B-2)中の粒径が0.9μm~3.0μmの粒子の隙間に介在し、樹脂組成物に外力が加わった際に、前記フィラー(B-2)、特にフィラー(B-2)中の粒径が0.9μm~3.0μmの粒子の動きを滑らかにすることが可能となり、樹脂組成物の粘度の上昇を抑制できると推察される。フィラー(B-1)の量がフィラー(B)100容量%に対し、0.2容量%より少ない場合は、樹脂組成物に外力が加わった際にフィラーの動きを滑らかにする効果が十分に得られない。また、フィラー(B-1)の量がフィラー(B)100容量%に対し、5.0容量%より多い場合には、フィラー(B-2)、特にフィラー(B-2)中の粒径が0.9μm~3.0μmの粒子によって形成される隙間が充填されてしまい、樹脂組成物に外力が加わった際のフィラーの動きが制限され、フィラーの動きを滑らかにするという効果は得られにくくなる。
フィラー(B)の平均粒径は、フィラー(B)を構成する各フィラーの粒度分布それぞれに、そのフィラーの配合量の体積割合をかけることで得られる粒度分布を足し合わせた粒度分布におけるD50である。具体的には、フィラー(B)が、フィラー(B-1)と(B-2)とからなる場合、フィラー(B)の平均粒径は、フィラー(B-1)の粒度分布に該フィラー(B-1)の配合量の体積割合をかけて得られる分布と、フィラー(B-2)の粒度分布に該フィラー(B-2)の配合量の体積割合をかけて得られる分布とを足し合わせて得られるフィラー(B)全体の粒度分布におけるD50である。
各フィラーの粒度分布は、具体的には、水90mlに対し、5%ピロリン酸ソーダ水溶液を5ml加えた溶液の中にフィラーを添加し、これをホモジナイザーにて出力200mAで3分間分散させたものを試料として用い、レーザー回折法により測定出来る。なお、ホモジナイザー処理を行う際のフィラーの添加量はD50が2μm未満の場合0.05gとし、D50が2~10μmの場合は0.1gとし、D50が10μmを超える場合は0.3gとする。
フィラー(B-1)は、平均粒径0.1μm以上0.7μm以下で、且つ球形である。フィラー(B-1)の代わりに平均粒径が0.1μmより小さいフィラーを用いた場合、該フィラーの比表面積が大きいことから樹脂組成物の粘度が上昇しやすく、また、該フィラー自体の凝集が発生しやすいため、微小粒子の効果が十分に得られず、樹脂組成物に外力が加わった際にフィラー(B-2)の動きが滑らかになりにくい。フィラー(B-1)の代わりに平均粒径が0.7μmを超えるフィラーを用いた場合、該フィラーは、フィラー(B-2)の間隙に介在しにくい。
一方、フィラー(B-1)を用いると、樹脂組成物の粘度を上昇させずに、フィラー(B-2)の動きを滑らかにすることができる。
フィラー(B-1)の平均粒径は、好ましくは0.15μm以上であり、好ましくは0.6μm以下、より好ましくは0.5μm以下である
本発明における「球形」は、円形度が0.80以上であることを意味する。フィラー(B-1)の円形度は、好ましくは0.90以上、より好ましくは0.94以上である。なお、円形度は、画像解析により測定されたフィラーの面積Sと周囲長Lとを用いて、円形度=4πS/L2で算出され、真円の場合が1となる。
円形度は、例えば、電界放射型走査電子顕微鏡にて5万倍で20視野観察し、その視野面積内のフィラーを、画像解析システムを用いて解析することで算出することが出来る。
D10/D50が前記範囲にあることは粒径が小さい粒子が少ないことを意味し、D10/D50が前記範囲にあるフィラー(B-1)を用いることで、樹脂組成物の粘度が上昇しにくい。
D50/D90が前記範囲にあることは、粒径が大きな粒子が少ないことを意味し、D50/D90が前記範囲にあるフィラー(B-1)を用いることで、フィラー(B-1)がフィラー(B-2)の間隙に介在しやすくなる。
樹脂組成物が放熱材用途の場合、フィラー(B-1)は、熱伝導率の高いシリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、ダイヤモンドであることが好ましく、窒化物は粒径が小さく比表面積の大きい場合に加水分解による劣化が激しく、取り扱いが容易ではないことから、安定性と熱伝導性に優れたアルミナであることがより好ましい。
前記表面処理剤としては、例えばシランカップリング剤などの公知の表面処理剤が特に制限なく使用することができ、その代表例としては、アルコキシシラン類(例:メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン)、シラザン類(例:テトラメチルシラザン、ヘキサメチルジシラザン)、環状シロキサン類(例:テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン)が挙げられる。
前記表面処理剤の使用量は、フィラー(B-1)100質量部に対して0.01~2質量部程度に抑えることが好ましい。表面処理方法は公知の方法を特に制限なく使用でき、湿式で行っても乾式で行ってもよい。
フィラー(B-2)は、レーザー回折法により測定した粒度分布において少なくとも0.9μm~3.0μmの範囲にピークを有し、0.9μm~2.0μmの範囲にピークを有することが好ましく、1.0μm~1.5μmの範囲にピークを有することがより好ましい。フィラー(B-2)は、この範囲に複数のピークを有していてもよい。
前記のとおり、フィラー(B-2)、特にフィラー(B-2)中の粒径が0.9μm~3.0μmの粒子の隙間にフィラー(B-1)の粒子が介在することで、樹脂組成物に外力が加わった際に、前記フィラー(B-2)、特にフィラー(B-2)中の粒径が0.9μm~3.0μmの粒子の動きが滑らかになり、結果として、樹脂組成物の粘度の上昇を抑制できると推察される。
前記その他のピークとしては、好ましくは5μm以上、より好ましくは10μm以上であり、かつ、好ましくは150μm以下、より好ましくは120μm以下の範囲のピークが挙げられ、フィラー(B-2)は、この範囲にピークを有することが好ましい。このようなその他のピークを有するフィラー(B-2)を用いることで、フィラーの充填性がより高い樹脂組成物を容易に得ることができる。
なお、0.9μm~3.0μmの範囲のピークのピーク高さ(H1)と、5μm~150μmの範囲のピークのピーク高さ(H2)との比(H1/H2)は、0.2~1.3であることが好ましく、0.4~1.1であることがより好ましい。なお、前記H1/H2の算出において、各範囲に複数のピークが存在する場合は、各範囲で最もピーク高さが高いピークで、H1/H2を算出する。
樹脂組成物が放熱材用途の場合は、フィラー(B-2)は、熱伝導率の高いシリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素であることが好ましく、窒化アルミニウムを含むことがより好ましい。
前記表面処理剤としては、例えばシランカップリング剤などの公知の表面処理剤が特に制限なく使用することができ、その代表例としては、アルコキシシラン類(例:メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン)、シラザン類(例:テトラメチルシラザン、ヘキサメチルジシラザン)、環状シロキサン類(例:テトラメチルシクロテトラシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、ヘキサメチルシクロトリシロキサン)が挙げられる。
前記表面処理剤の使用量は、フィラー(B-2)100質量部に対して0.01~2質量部程度に抑えることが好ましい。表面処理方法は公知の方法を特に制限なく使用でき、湿式で行っても乾式で行ってもよい。
樹脂組成物が放熱材用途の場合は、フィラー(b2-1)とフィラー(b2-2)の少なくとも一方は、熱伝導率の高いシリカ、アルミナ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素であることが好ましく、窒化アルミニウムであることがより好ましい。フィラー(b2-1)とフィラー(b2-2)の種類は、同一でもよく、それぞれ異なっていてもよい。
また、フィラー(b2-1)とフィラー(b2-2)の少なくとも一方は、前記表面処理剤により表面処理されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物には、本発明の効果を阻害しない範囲で、樹脂(A)とフィラー(B)以外のその他成分を配合してもよい。該その他成分としては、例えば、硬化促進剤、親和剤、変色防止剤、界面活性剤、分散剤、カップリング剤、着色剤、可塑剤、粘度調整剤、抗菌剤、反応遅延剤が挙げられる。
これらその他成分は、それぞれ1種単独で用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物は、樹脂(A)と、フィラー(B)と、必要に応じてその他成分(C)とを混合することで製造することが出来る。混合方法は何ら制限されず、一般的な混合機を用いて行えばよい。このような混合機としては、例えば、プラネタリーミキサーなどのニーダー、三本ロールなどのロール混練機、擂潰機、自公転ミキサーが挙げられる。また、乳鉢等で混合を行ってもよい。
なお、樹脂の原料となる二成分以上の成分にフィラー(B)を配合した組成物も、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物に含まれる場合がある。
フィラー(B)の配合量が前記範囲にあると、フィラーの充填性が高い樹脂組成物を容易に得ることができる。
フィラー(B-1)の配合量が前記範囲にあると、樹脂組成物の粘度の上昇を抑制できる。
前記フィラー(B-1)と前記フィラー(B-2)との合計配合量が、前記樹脂(A)100容量部に対し、230~640容量部であり、
前記フィラー(B-1)及び前記フィラー(B-2)全体の平均粒径が5μm~60μmであり、
前記フィラー(B-1)の配合量が、フィラー(B-1)とフィラー(B-2)との合計100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%である、
樹脂組成物の製造方法(以下「製造方法I」ともいう。)が挙げられる。
製造方法Iによれば、比較的簡便にフィラー(B-2)の粒度分布を調整することが可能である。
前記製造方法Iにおけるフィラー(b2-1)の配合量は、フィラー(B)100容量%に対し、15容量%~45容量%であることが好ましく、15容量%~40容量%であることがより好ましい。
前記製造方法Iにおいて、フィラー(b2-1)の配合量が前記範囲にあると、最密充填効果による流動性の向上と、適度な熱パス形成による熱伝導率の向上が達成できる。
前記製造方法Iにおけるフィラー(b2-2)の配合量は、フィラー(B-1)及びフィラー(b2-1)の残部であることが好ましい。つまり、前記製造方法Iにおいて、フィラー(B)は、フィラー(B-1)と、フィラー(b2-1)と、フィラー(b2-2)とのみからなることが好ましい。
前記フィラー(B-1)、フィラー(b2-1)及びフィラー(b2-2)の合計配合量が、前記樹脂(A)100容量部に対し、230~640容量部であり、
前記フィラー(B-1)、フィラー(b2-1)及びフィラー(b2-2)全体の平均粒径が5μm~60μmであり、
前記フィラー(B-1)の配合量が、フィラー(B-1)、フィラー(b2-1)及びフィラー(b2-2)の合計100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%である、
樹脂組成物の製造方法が挙げられる。
本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の用途としては、家電製品、自動車、ノート型パーソナルコンピュータなどに搭載される半導体部品からの発熱を効率よく放熱するための放熱材用途、具体的には、サーマルインターフェースマテリアルが挙げられる。サーマルインターフェースマテリアルとしては、例えば、放熱グリース、放熱ゲル、接着剤が挙げられる。また、本発明の一実施形態に係る樹脂組成物の用途としては、半導体封止剤、アンダーフィルなども挙げることが出来る。
・R1-A:25℃の粘度が1000mPa・sであるビニル基を有するポリオルガノシロキサンと白金触媒とを、質量比1000:1で混合したもの。白金触媒としては、Platinum (0)-1,3-divinyl-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane complex solution(Alfa Aesar製)を使用し、混合割合は、下記実施例又は比較例で得られる樹脂組成物に対し、Pt量が15ppmになるように調整した。
・R1-B:25℃の粘度が900mPa・sであるヒドロシリル基を有するポリオルガノシロキサン。
・R2:ビスフェノールA型エポキシ樹脂と、硬化剤としてアミン系硬化剤とを、質量比100:5で混合したもの。
フィラー(B-1)
・F1(a):球形アルミナ。D10:0.42μm、D50:0.52μm、D90:0.75μm、円形度:0.96。
・F1(b):球形アルミナ。D10:0.14μm、D50:0.19μm、D90:0.31μm、円形度:0.90。
・F1(c):球形アルミナ。D10:0.50μm、D50:0.67μm、D90:0.97μm、円形度:0.86。
・F1(d):アルミナ。D10:0.49μm、D50:0.69μm、D90:1.02μm、円形度:0.75。(なお、F1(d)は球形ではないため、フィラー(B-1)ではないが、以下では、便宜上、フィラー(B-1)として扱う。)
フィラー(B-2)は以下の表1に示すF2~F9を組み合わせることで調製した。
・S1:アルコキシシランカップリング剤
・S2:リン酸エステル剤
水90mlに対し、5%ピロリン酸ソーダ水溶液を5ml加えた溶液の中に、フィラーを添加し、これをホモジナイザーにて出力200mAで3分間分散させたものを試料として、レーザー回折型粒度分布測定装置(日機装(株)製:MICROTRACK-MT3300EXII)を用い、計算モードはHRAとして粒度分布を測定した。なお、フィラー(B-2)全体の粒度分布は、F2~F9のそれぞれの粒度分布の測定結果に、そのフィラーの配合量の体積割合をかけることで得られる粒度分布を足し合わせた粒度分布とした。
フィラーの添加量は、D50が2μm未満の場合0.05gとし、D50が2~10μmの場合は0.1gとし、D50が10μmを超える場合は0.3gとした。
電界放射型走査電子顕微鏡((株)日立ハイテク製:S-5500)にて、フィラー(B-1)を5万倍で20視野観察した。前記視野面積内の各フィラーの円形度を、画像解析システム(旭化成(株)製:IP-1000PC)を用いて算出し、これを平均してフィラー(B-1)の円形度を算出した。
樹脂(A)としてR1-Aを100容量部、フィラー(B-1)としてF1(a)を2容量部、フィラー(B-2)を構成する粉末として、F2を172容量部、F5を172容量部、F6を173容量部、その他成分(C)としてS1を1.0容量部計り取り、乳鉢で混練することで、ビニル基を有するシリコーン組成物を調製した。
また、R1-Bを100容量部、フィラー(B-1)としてF1(a)を2容量部、フィラー(B-2)を構成する粉末としてF2を172容量部、F5を172容量部、F6を173容量部、その他成分(C)としてS1を1.0容量部計り取り、乳鉢で混練することで、ヒドロシリル基を有するシリコーン組成物を調製した。
なお、各成分の計量は、所望の容量比となるように、各成分の比重から重量換算して行った。
表2、3に示す樹脂組成物が得られるように、ビニル基を有するシリコーン組成物及びヒドロシリル基を有するシリコーン組成物を調製した以外は実施例1と同様にして、各組成物を得た。これらの組成物それぞれに用いたフィラー(B)及びフィラー(B-2)の物性を表4に示す。なお、ビニル基を有するシリコーン組成物及びヒドロシリル基を有するシリコーン組成物それぞれには、同じ種類及び量のフィラー(B)及びその他成分(C)を配合した。
また、得られた樹脂組成物を用いた以外は実施例1と同様にして、樹脂組成物硬化体を得た。
樹脂(A)としてR2を100容量部、フィラー(B-1)としてF1(a)を8容量部、フィラー(B-2)を構成する粉末として、F2を155容量部、F5を365容量部、その他成分(C)としてS2を1.1容量部計り取り、乳鉢で混練をして樹脂組成物を得た。得られた樹脂組成物の組成を表2に示し、樹脂組成物に用いたフィラー(B)の組成を表3に示し、樹脂組成物に用いたフィラー(B)及びフィラー(B-2)の物性を表4に示す。
次いで、樹脂組成物をφ10mm×t1mmの金型に充填し、120℃で3トンの熱プレスを1時間行うことで、樹脂組成物硬化体を得た。
樹脂組成物の組成を表2、3に示す通りに変更した以外は、実施例8と同様にして、樹脂組成物を得た。樹脂組成物に用いたフィラー(B)及びフィラー(B-2)の物性を表4に示す。
また、得られた樹脂組成物を用いた以外は実施例8と同様にして、樹脂組成物硬化体を得た。
粘弾性測定装置(TAインスツルメント社製:AR2000ex)を用いて、実施例1~7、9~11及び比較例1~6、8~11で得られた、ビニル基を有するシリコーン組成物、ヒドロシリル基を有するシリコーン組成物及び樹脂組成物それぞれ5.0gを200μm/sで圧縮し、3mmまで圧縮した時の応力を測定した。また、実施例8及び比較例7で得られた樹脂組成物についても、同様に応力を測定した。
なお、実施例1~7、9~11及び比較例1~6、8~11で得られた樹脂組成物の測定は、ビニル基を有するシリコーン組成物とヒドロシリル基を有するシリコーン組成物とを、25℃の室内で2分間、容量比1:1で混合した直後に行った。
なお、前記基準組成物としては、例えば、実施例1で得られたビニル基を有するシリコーン組成物の基準組成物は、比較例1で得られたビニル基を有するシリコーン組成物であり、実施例1で得られた樹脂組成物の基準組成物は、比較例1で得られた樹脂組成物である。各測定対象組成物に対する、基準組成物については、表5及び6の「基準」の欄に記載の通りである。
K=P1/P2 ・・・(1)
[K:応力低下率、P1:測定対象組成物の応力、P2は基準組成物の応力である。
実施例1~11及び比較例1~11で得られた樹脂組成物硬化体に2Paの圧力を加えた前後の硬化体の厚みの変化量(圧力を加える前の厚み(t)-圧力を加えた後の厚み)をセンサーで測定した。
次いで、実施例1~11及び比較例2、8、11で得られた樹脂組成物硬化体(以下「測定対象硬化体」ともいう。)の厚みの変化量と、これら測定対象硬化体それぞれに対し、フィラー(B-1)を含まない硬化体に相当する硬化体(以下「基準硬化体」ともいう。)の厚みの変化量とから、以下の式(2)に従って厚み変化率を算出した。結果を表5又は6に示す。なお、各測定対象硬化体に対する、基準硬化体については、表5及び6の「基準」の欄に記載の通りである。
ΔT=T1/T2 ・・・(2)
[ΔT:厚み変化率、T1:測定対象硬化体の厚みの変化量、T2:基準硬化体の厚みの変化量]
また、樹脂(A)が硬化性シリコーン樹脂である実施例1~7、9~11については、樹脂組成物硬化体の厚み変化率が1を超えており、樹脂組成物硬化体においても柔軟性が向上することが示された。
平均粒径0.1μm以上0.7μm以下の球形であるフィラー(B-1)に代えて、平均粒径0.1μm以上0.7μm以下の非球形であるフィラーを配合した比較例11では、応力低下率、厚み変化率が共に1程度であり、樹脂組成物及び樹脂組成物硬化体における柔軟性の向上は見られなかった。
フィラー(B)として、0.9~3.0μmの範囲にピークを有するフィラー(B-2)を用いなかった比較例12は、フィラーの充填性が低く、樹脂組成物を調製することが出来なかった。
Claims (5)
- 樹脂(A)100容量部と、平均粒径5μm~60μmのフィラー(B)230~640容量部とを含み、
前記フィラー(B)は、平均粒径0.1μm以上0.7μm以下の球形であるフィラー(B-1)と、レーザー回折法により測定した粒度分布において少なくとも0.9μm~3.0μmの範囲にピークを有するフィラー(B-2)とを含み、
前記フィラー(B-1)の割合が、フィラー(B)100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%である、
樹脂組成物。 - 前記フィラー(B-2)が、レーザー回折法により測定した粒度分布において、さらに5μm~150μmの範囲にピークを有する、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記フィラー(B-2)のD10が、前記フィラー(B-1)のD90より大きい、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記フィラー(B-1)がアルミナを含み、前記フィラー(B-2)が窒化アルミニウムを含む、請求項1~3のいずれか1項に記載の樹脂組成物。
- 樹脂(A)と、平均粒径0.1μm以上0.7μm以下の球形であるフィラー(B-1)と、平均粒径0.9μm~3.0μmのフィラー(b2-1)を含むフィラー(B-2)とを混合する工程を含み、
前記フィラー(B-1)と前記フィラー(B-2)との合計配合量が、前記樹脂(A)100容量部に対し、230~640容量部であり、
前記フィラー(B-1)及び前記フィラー(B-2)全体の平均粒径が5μm~60μmであり、
前記フィラー(B-1)の配合量が、フィラー(B-1)とフィラー(B-2)との合計100容量%に対し、0.2容量%~5.0容量%である、
樹脂組成物の製造方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020197869 | 2020-11-30 | ||
| JP2020197869 | 2020-11-30 | ||
| JP2021093062 | 2021-06-02 | ||
| JP2021093062 | 2021-06-02 | ||
| PCT/JP2021/042825 WO2022113941A1 (ja) | 2020-11-30 | 2021-11-22 | 樹脂組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPWO2022113941A1 JPWO2022113941A1 (ja) | 2022-06-02 |
| JP7828291B2 true JP7828291B2 (ja) | 2026-03-11 |
Family
ID=81754975
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2022565328A Active JP7828291B2 (ja) | 2020-11-30 | 2021-11-22 | 樹脂組成物 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230242736A1 (ja) |
| EP (1) | EP4253482A4 (ja) |
| JP (1) | JP7828291B2 (ja) |
| KR (1) | KR20230114183A (ja) |
| CN (1) | CN115803394B (ja) |
| TW (1) | TW202225333A (ja) |
| WO (1) | WO2022113941A1 (ja) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016125664A1 (ja) | 2015-02-05 | 2016-08-11 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JP2016216523A (ja) | 2015-05-14 | 2016-12-22 | デンカ株式会社 | 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリースおよび放熱部材 |
| JP2017137454A (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 北川工業株式会社 | 熱伝導部材、及び熱伝導部材の製造方法 |
| JP2018162366A (ja) | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物、樹脂シート、bステージシート、cステージシート、硬化物、樹脂付金属箔及び金属基板 |
| WO2019230969A1 (ja) | 2018-05-31 | 2019-12-05 | 積水化学工業株式会社 | 放熱組成物、放熱部材、及び放熱部材用フィラー集合体 |
| WO2020137339A1 (ja) | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物および金属ベース銅張積層板 |
| JP2020132827A (ja) | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 日本アエロジル株式会社 | フィラー充填材及びその製造方法、並びに高熱伝導絶縁材及びその製造方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5380290B2 (ja) * | 2007-08-01 | 2014-01-08 | 電気化学工業株式会社 | シリカ粉末の製造方法 |
| CA2770719C (en) * | 2009-08-12 | 2017-12-12 | Jonathan Bergin | Fully-cured thermally or electrically-conductive form-in-place gap filler |
| JP2012111927A (ja) | 2010-11-02 | 2012-06-14 | Sumitomo Chemical Co Ltd | 組成物及び該組成物を硬化して得られる硬化物 |
| KR101958506B1 (ko) * | 2011-11-02 | 2019-03-14 | 히타치가세이가부시끼가이샤 | 수지 조성물, 및 그것을 이용한 수지 시트, 프리프레그, 적층판, 금속 기판, 프린트 배선판 및 파워 반도체 장치 |
| JP5792054B2 (ja) * | 2011-12-27 | 2015-10-07 | 株式会社ダイセル | 硬化性組成物及びその硬化物 |
| JP6074447B2 (ja) * | 2015-02-25 | 2017-02-01 | デンカ株式会社 | エポキシ樹脂組成物、エポキシ樹脂シート及びそれを用いた金属ベース回路基板 |
| JP2018024734A (ja) * | 2016-08-09 | 2018-02-15 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物およびイグニッションコイル |
| WO2019078044A1 (ja) * | 2017-10-18 | 2019-04-25 | 株式会社スリーボンド | 熱伝導性樹脂組成物、硬化物および放熱方法 |
| TWI894350B (zh) * | 2020-10-09 | 2025-08-21 | 日商陶氏東麗股份有限公司 | 導熱性矽組成物及導熱性構件 |
-
2021
- 2021-11-22 US US18/007,884 patent/US20230242736A1/en not_active Abandoned
- 2021-11-22 CN CN202180048783.9A patent/CN115803394B/zh active Active
- 2021-11-22 KR KR1020227038424A patent/KR20230114183A/ko active Pending
- 2021-11-22 WO PCT/JP2021/042825 patent/WO2022113941A1/ja not_active Ceased
- 2021-11-22 EP EP21897914.4A patent/EP4253482A4/en active Pending
- 2021-11-22 JP JP2022565328A patent/JP7828291B2/ja active Active
- 2021-11-25 TW TW110143999A patent/TW202225333A/zh unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016125664A1 (ja) | 2015-02-05 | 2016-08-11 | 味の素株式会社 | 樹脂組成物 |
| JP2016216523A (ja) | 2015-05-14 | 2016-12-22 | デンカ株式会社 | 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリースおよび放熱部材 |
| JP2017137454A (ja) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | 北川工業株式会社 | 熱伝導部材、及び熱伝導部材の製造方法 |
| JP2018162366A (ja) | 2017-03-24 | 2018-10-18 | 日立化成株式会社 | エポキシ樹脂組成物、樹脂シート、bステージシート、cステージシート、硬化物、樹脂付金属箔及び金属基板 |
| WO2019230969A1 (ja) | 2018-05-31 | 2019-12-05 | 積水化学工業株式会社 | 放熱組成物、放熱部材、及び放熱部材用フィラー集合体 |
| WO2020137339A1 (ja) | 2018-12-26 | 2020-07-02 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物および金属ベース銅張積層板 |
| JP2020132827A (ja) | 2019-02-26 | 2020-08-31 | 日本アエロジル株式会社 | フィラー充填材及びその製造方法、並びに高熱伝導絶縁材及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP4253482A4 (en) | 2024-10-16 |
| TW202225333A (zh) | 2022-07-01 |
| WO2022113941A1 (ja) | 2022-06-02 |
| CN115803394B (zh) | 2024-03-26 |
| CN115803394A (zh) | 2023-03-14 |
| JPWO2022113941A1 (ja) | 2022-06-02 |
| KR20230114183A (ko) | 2023-08-01 |
| EP4253482A1 (en) | 2023-10-04 |
| US20230242736A1 (en) | 2023-08-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3299420B1 (en) | Thermally conductive composition | |
| EP3299419B1 (en) | Thermally conductive composition | |
| JP7303159B2 (ja) | シリコーン組成物、及び高熱伝導性を有する熱伝導性シリコーン硬化物 | |
| WO2018131486A1 (ja) | 熱伝導性樹脂組成物、放熱シート、放熱部材及びその製造方法 | |
| WO2020116057A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物の硬化物 | |
| JP2016125001A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及び硬化物並びに複合シート | |
| JP5089908B2 (ja) | 高熱伝導性樹脂コンパウンド・高熱伝導性樹脂成形体・放熱シート用配合粒子、高熱伝導性樹脂コンパウンド・高熱伝導性樹脂成形体・放熱シート、および、その製造方法 | |
| JP7481214B2 (ja) | 酸化マグネシウム粉末、フィラー組成物、樹脂組成物、及び放熱部品 | |
| JP7597489B2 (ja) | 炭素含有アルミナ粉末、樹脂組成物、放熱部品、及び炭素含有アルミナ粉末の製造方法 | |
| JP2018053260A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及び硬化物並びに複合シート | |
| JP7828291B2 (ja) | 樹脂組成物 | |
| KR20230066370A (ko) | 산화 마그네슘 분말, 필러 조성물, 수지 조성물 및 방열 부품 | |
| JP2016169281A (ja) | 複合フィラーおよびこれを含む樹脂組成物 | |
| JP6957435B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
| WO2023157683A1 (ja) | 被覆マグネシア粒子、放熱材用フィラー、樹脂組成物、及び被覆マグネシア粒子の製造方法 | |
| WO2025062949A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びシート状硬化物 | |
| JP2024051534A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物、熱伝導性シリコーン硬化物及び電気部品 | |
| WO2022264715A1 (ja) | 熱伝導性ポリシロキサン組成物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20241007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20251028 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20260203 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20260227 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7828291 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |