KR20160140577A - 열전도성 시트 및 열전도성 시트의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

아크릴계 수지층과 지지 시트의 밀착성이 우수한 열전도성 시트, 및 그 제조 방법을 제공한다.
열전도성 시트는, 아크릴계 열전도 조성물로 이루어지는 열전도 수지층 (11) 과, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 수지층 (지지 시트) (12) 을 갖는다. 지지 시트가, 아크릴계의 열전도 수지층의 아크릴 모노머와 가교하기 때문에, 열전도 수지층과 지지 시트의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

Description

열전도성 시트 및 열전도성 시트의 제조 방법{HEAT CONDUCTIVE SHEET AND METHOD FOR PRODUCING HEAT CONDUCTIVE SHEET}
본 발명은 전자 부품 등의 방열 대책에 사용되는 아크릴계의 열전도성 시트, 및 열전도성 시트의 제조 방법에 관한 것이다. 본 출원은, 일본에서 2014년 3월 31일에 출원된 일본 특허출원번호 특원 2014-74776호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원은 참조에 의해 본 출원에 원용된다.
최근, 전자 부품 등의 방열 대책을 위해 열전도성 시트가 사용된다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조). 열전도성 시트에서는, 전자 부품과의 밀착성을 향상시키기 위해 우수한 유연성을 갖는 열전도 수지층을 사용하는 경우가 있지만, 우수한 유연성을 갖는 열전도 수지층은, 사용시에 신장되어 버리거나 끊어져 버리거나 하는 경우가 있어, 취급이 어렵다. 이 때문에, 열전도 수지층을 보강하는 지지 시트가 사용된다.
그러나, 지지 시트로서 예를 들어 PET 필름을 사용한 경우, 아크릴계의 열전도 수지층은 간단히 벗겨져 버린다. 이 때문에, PET 필름에 프라이머 처리할 필요가 생겨, 공정수가 증가한다.
특허문헌 1 : 일본 공개특허공보 2007-123624호
본 발명은 이러한 종래의 실정을 감안하여 제안된 것으로, 아크릴계 수지층과 지지 시트의 밀착성이 우수한 열전도성 시트 및 그 제조 방법을 제공한다.
본 발명자는 예의 검토를 실시한 결과, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 시트를 사용함으로써, 아크릴계 수지층과 지지 시트의 밀착성이 향상되는 것을 알아내었다.
즉, 본 발명에 관련된 열전도성 시트는, 아크릴계 열전도 조성물로 이루어지는 열전도 수지층과, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 수지층을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관련된 지지 시트는, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관련된 열전도성 시트의 제조 방법은, 폴리비닐아세탈 수지와,스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 혼합하고, 시트화하여 지지 수지층을 형성하는 공정과, 아크릴계 열전도 조성물을 상기 지지 수지층과 접촉시킨 상태로 경화시켜, 열전도 수지층을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 관련된 지지 시트의 제조 방법은, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 혼합하고, 시트화하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 수지층이, 아크릴계 수지층의 아크릴 모노머와 가교하기 때문에, 아크릴계 수지층과 지지 시트의 밀착성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 열전도성 시트의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2 는, 열전도 수지층과 지지 수지층의 T 형 박리 강도의 측정 방법의 설명도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서, 도면을 참조하면서 하기 순서로 상세히 설명한다.
1. 열전도성 시트
2. 열전도성 시트의 제조 방법
3. 실시예
<1.열전도성 시트>
본 발명의 일 실시형태에 관련된 열전도성 시트는, 아크릴계 열전도 조성물로 이루어지는 열전도 수지층과, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 수지층을 구비한다. 열전도성 시트의 바람직한 두께는 0.1㎜ 이상 10.0㎜ 이하이고, 지지 수지층의 바람직한 두께는 0.001㎜ 이상 0.500㎜ 이하이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 열전도성 시트의 일례를 나타내는 단면도이다. 이 열전도성 시트는, 아크릴계 열전도 조성물을 경화시켜 이루어지는 열전도 수지층 (11) 과, 열전도 수지층 (11) 을 지지하는 지지 수지층 (12) 을 구비한다. 또한, 열전도 수지층 (11) 면에 사용시에는 박리되는 박리 필름 (13) 이 첩부(貼付)되어 있다.
열전도 수지층 (11) 은, 아크릴계 열전도 조성물이 경화된 것이다. 열전도 수지층 (11) 의 바람직한 열전도율은, 0.3W/m·K 이상이다. 또한, 열전도 수지층 (11) 의 하중 1kgf/㎠ 시의 바람직한 압축률은, 1％ 이상 80％ 이하이다. 압축률이 높을수록, 유연성이 우수하고, 발열체나 방열체에 대하여 우수한 밀착성을 얻을 수 있다. 또한, 열전도 수지층 (11) 의 바람직한 애스커 C 경도 (JIS K 7312) 는, 5 이상 60 이하이다.
아크릴계 열전도 조성물로는, 종래 공지된 아크릴계 열전도 조성물을 사용할 수 있다. 예를 들어, (A) 단관능 (메트)아크릴레이트와, (B) 다관능 (메트)아크릴레이트와, (C) 광 중합 개시제와, (D) 열전도성 입자와, (E) 가소제와, (F) 티올 화합물을 함유하는 아크릴계 열전도 조성물을 들 수 있다.
단관능 (메트)아크릴레이트로는, 직쇄 또는 분기쇄 알킬기를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 알킬(메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, n-프로필(메트)아크릴레이트, 이소프로필(메트)아크릴레이트, n-부틸(메트)아크릴레이트, sec-부틸(메트)아크릴레이트, tert-부틸(메트)아크릴레이트, 이소부틸(메트)아크릴레이트, n-펜틸(메트)아크릴레이트, 이소펜틸(메트)아크릴레이트, n-헥실(메트)아크릴레이트, 시클로헥실아크릴레이트, n-헵틸(메트)아크릴레이트, n-옥틸(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, n-노닐(메트)아크릴레이트, 이소노닐(메트)아크릴레이트, n-데실(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, n-도데실(메트)아크릴레이트, 이소미리스틸(메트)아크릴레이트, n-트리데실(메트)아크릴레이트, n-테트라데실(메트)아크릴레이트, n-스테아릴(메트)아크릴레이트, 이소스테아릴(메트)아크릴레이트, n-라우릴(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
다관능 (메트)아크릴레이트로는, 예를 들어, 1,3-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜디(메트)아크릴레이트 등의 2관능의 (메트)아크릴레이트 : 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 트리스(아크릴로일옥시에틸)이소시아누레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등의 3관능 이상의 (메트)아크릴레이트를 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
광 중합 개시제로는, 벤조페논계, 벤조인계, 벤조인알킬에테르계, 벤질디메틸케탈계, α-히드록시케톤계, 아실포스핀옥사이드계 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
열전도성 입자로는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등의 금속 수산화물, 알루미늄, 구리, 은 등의 금속, 알루미나, 마그네시아 등의 금속 산화물, 질화알루미늄, 질화붕소, 질화규소 등의 질화물, 카본 나노 튜브 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
열전도성 입자의 아크릴계 열전도 조성물 중의 함유량은, 단관능 (메트)아크릴레이트 100질량부에 대하여, 100질량부 이상 2000질량부, 바람직하게는 300질량부 이상 650질량부 이하이다. 열전도성 입자의 함유량이 지나치게 적으면, 열전도성 시트의 열전도성을 충분히 높이는 것이 곤란해지고, 열전도성 입자의 함유량이 지나치게 많으면, 열전도성 시트의 유연성이 저하되는 경향이 있다. 또한, 평균 입경이 상이한 2종의 열전도성 필러를 사용하는 경우, 소직경 필러와 대직경 필러의 배합비는 15:85∼90:10 으로 하는 것이 바람직하다.
가소제로는, 예를 들어, 아디프산에스테르, 피멜산에스테르, 수베르산에스테르, 아젤라산에스테르, 세바스산에스테르로부터 선택되는 적어도 1종을 사용할 수 있다. 이러한 디카르복실산에스테르는, 아디프산 (HOOC-(CH2)4-COOH), 피멜산 (HOOC-(CH2)5-COOH), 수베르산 (HOOC-(CH2)6-COOH), 아젤라산 (HOOC-(CH2)7-COOH), 세바스산 (HOOC-(CH2)8-COOH) 으로부터 선택되는 디카르복실산과 알코올을 통상적인 방법으로 에스테르화함으로써 얻을 수 있다. 보다 구체적인 가소제로는, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산으로부터 선택되는 1종과 이소데실알코올을 에스테르화한 아디프산디이소데실, 피멜산디이소데실, 수베르산디이소데실, 아젤라산디이소데실, 세바스산디이소데실로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 것이 바람직하다.
티올 화합물로는, 2관능 이상의 다관능 티올이 사용된다. 2관능 이상의 다관능 티올로는, 1,3,5-트리스(3-메르캅토부틸옥시에틸)-1,3,5-트리아진-2,4,6(1H,3H,5H)-트리온, 2-메틸-2-((3-메르캅토-1-옥소프로필)-메틸)프로판-1,3-디일비스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스티오프로피오네이트, 트리메틸올프로판트리스티오글리콜, 2,4,6-트리메르캅토-S-트리아진 등의 3관능 티올 화합물, 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토부틸레이트), 펜타에리트리톨테트라키스티오글리콜레이트, 디펜타에리트리톨테트라키스티오글리콜레이트, 펜타에리트리톨테트라키스티오프로피오네이트 등의 4관능 티올 화합물, 디펜타에리트리톨펜타키스티오글리콜레이트 등의 5관능 티올 화합물, 디펜타에리트리톨헥사키스티오글리콜레이트 등의 6관능 티올 화합물 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 아크릴계 열전도 조성물에는, 다른 성분으로서 산화 방지제, 열열화 방지제, 난연제, 착색제 등을 배합할 수 있다.
산화 방지제로는, 열열화로 발생하는 라디칼을 포착하는 1차 산화 방지제, 열열화로 발생하는 과산화물을 분해하는 2차 산화 방지제 등을 들 수 있고, 이들은 단독으로 사용해도 되고 2종 이상을 병용해도 된다. 열열화 방지제로는, 1,1-비스(2-히드록시-3,5-디-tert-펜틸페닐)메탄의 아크릴산모노에스테르를 들 수 있다.
또한, 아크릴계 열전도 조성물은 전술한 구성에 한정되지 않고, 다른 아크릴계 열전도 조성물을 사용해도 된다. 예를 들어, 시판품으로는, 트랜스쿨 시리즈 GNS ((주)이노악 코포레이션), 실록논 시리즈 ((주)타이카), 5580H (스미토모 쓰리엠 (주)) 등을 들 수 있다.
지지 수지층 (12) 은, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 시트이다.
폴리비닐아세탈 수지는, 폴리비닐알코올을 알데히드에 의해 아세탈화한 것이다. 폴리비닐알코올은, 예를 들어, 폴리아세트산비닐을 비누화함으로써 얻어지고, 그 비누화도는, 일반적으로 80몰％ 이상 99.8몰％ 이하이다. 또한, 폴리비닐알코올의 중합도는, 일반적으로 200 이상 3000 이하이다. 알데히드로는, 포름알데히드, 아세트알데히드, n-부틸알데히드, 이소부틸알데히드, n-헥실알데히드, n-발레르알데히드 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다. 이들 중에서도, 폴리비닐알코올에 아세트알데히드 또는 부틸알데히드를 반응시켜 얻어지는 폴리비닐아세탈, 또는 폴리비닐부티랄을 바람직하게 사용할 수 있다.
폴리비닐아세탈 수지의 분자량은, 5×104 이상 20×104 이하이고, 보다 바람직하게는 8×104 이상 15×104 이하이다. 분자량이 지나치게 낮으면, 점착성이 발현되어, 지지 시트의 드라이성이 저하되는 경우가 있고, 분자량이 지나치게 높으면, 지지 시트의 유연성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 폴리비닐아세탈 수지의 유리 전이 온도 (Tg) 는, 50℃ 이상 150℃ 이하이고, 보다 바람직하게는 80℃ 이상 120℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 지나치게 낮으면, 점착성이 발현되어, 지지 시트의 드라이성이 저하되는 경우가 있고, 유리 전이 온도가 지나치게 높으면, 지지 시트의 유연성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 폴리비닐아세탈 수지의 아세탈화도 (폴리비닐부티랄 수지의 경우에는 부티랄화도) 는, 50몰％ 이상 90몰％ 이하이고, 보다 바람직하게는 60몰％ 이상80몰％ 이하이다. 아세탈화도가 지나치게 낮으면, 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체와의 상용성이 저하되는 경우가 있고, 아세탈화도가 지나치게 높으면, 지지 시트의 내열성이 저하되는 경우가 있다.
아세탈화도는, 아세탈기가 결합하고 있는 에틸렌기량을, 주쇄의 전체 에틸렌기량으로 나눗셈하여 구한 몰 분률을 백분율로 나타낸 값이다. 아세탈화도는, JIS K 6728 「폴리비닐부티랄시험 방법」에 준거한 방법에 의해, 아세틸화도 (아세틸기량) 과 수산기의 함유율 (비닐알코올량) 을 측정하여, 얻어진 측정 결과로부터 몰분률을 산출하고, 이어서 100몰％ 로부터 아세틸화도와 수산기의 함유율을 뺌으로써 산출할 수 있다.
이러한 폴리비닐아세탈 수지의 시판품으로는, 예를 들어, 에스렉 BX-1, BX-5, KS-3, KS-5 (세키스이 화학(주)) 등을 들 수 있다.
스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체는, 스티렌 블록과 비닐-폴리이소프렌 블록으로 이루어지는 트리블록 공중합체로, 스티렌 단위를 하드 세그먼트로 하고, 비닐이소프렌 단위를 소프트 세그먼트로 하는 열가소성 엘라스토머이다.
스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 스티렌 함유량은, 10％ 이상 30％ 이하, 바람직하게는 15％ 이상 25％ 이하이다. 스티렌 함유량이 지나치게 적으면 하드 세그먼트가 부족하여 고무 탄성이 저하되는 경우가 있고, 스티렌 함유량이 지나치게 많으면 지지 시트의 유연성이 저하되는 경우가 있다.
또한, 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 유리 전이 온도 (Tg) 는 -40℃ 이상 +40℃ 이하, 바람직하게는 -20℃ 이상 +20℃ 이하이다. 유리 전이 온도가 지나치게 낮으면, 점착성이 발현되어, 지지 시트의 드라이성이 저하되는 경우가 있고, 유리 전이 온도가 지나치게 높으면, 지지 시트의 유연성이 저하되는 경우가 있다.
이러한 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 시판품으로는, 예를 들어, 하이브랄 5125, 5127 ((주)구라레) 등을 들 수 있다.
또한, 폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체는, 9:1∼7:3 의 질량 비율로 배합되어 이루어지는 것이 바람직하다. 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 배합량이 지나치게 적으면, 열전도 수지층과의 밀착성이 얻어지지 않고, 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 배합량이 지나치게 많으면, 지지 시트의 드라이성이 저하되거나, 강도가 저하되거나 하는 경우가 있다.
또한, 지지 수지층 (12) 에는, 가교제를 첨가해도 된다. 가교제로는, 이소시아네이트계 가교제, 에폭시계 가교제, 실리콘계 가교제 등을 들 수 있고, 이들의 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
또한, 지지 수지층 (12) 의 표면은 거칠은 것이 바람직하다. 지지 수지층 (12) 의 표면이 거칠은 것에 의해 열전도성 수지와 접촉하는 표면적이 증가하여, 비닐기의 가교점이 증가하기 때문에, 앵커 효과에 의해 밀착성을 향상시킬 수 있다.
박리 필름 (13) 으로는, 예를 들어, 실리콘 등의 박리제를 PET (PolyethyleneTerephthalate), OPP (Oriented Polypropylene), PMP (Poly-4-methylpentene-1), PTFE (Polytetrafluoroethylene) 등에 도포한 것을 사용할 수 있다.
이러한 열전도성 시트에 의하면, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 수지층이, 아크릴계의 열전도 수지층의 아크릴 모노머와 가교하기 때문에, 열전도 수지층과 지지 시트의 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 지지 시트의 표면은 드라이하기 때문에, 작업성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열전도성 시트는 열전도성 및 유연성이 우수하기 때문에, 하드디스크 장치, 레이저 장치 등의 정밀 기기에 바람직하게 사용할 수 있다.
또, 전술한 실시형태에서는, 열전도 수지층의 한쪽 면에 지지 수지층을 형성하는 구성으로 하였지만, 열전도 수지층의 양면에 지지 수지층을 형성하는 구성으로 해도 되고, 지지 수지층의 양면에 열전도 수지층을 형성하는 구성으로 해도 된다. 또, 전술한 실시형태에서는, 지지 시트를 열전도성 시트에 적용하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 지지 시트를 아크릴계의 점착 테이프나 접착 테이프의 지지재로서 사용해도 된다.
<2. 열전도성 시트의 제조 방법>
본 발명의 일 실시형태에 관련된 열전도성 시트의 제조 방법은, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 혼합하고, 시트화하여 지지 수지층을 형성하는 공정과, 아크릴계 열전도 조성물을 상기 지지 수지층과 접촉시킨 상태로 경화시켜, 열전도 수지층을 형성하는 공정을 갖는다.
지지 수지층을 형성하는 공정에서는, 폴리비닐아세탈 수지에 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를, 폴리비닐아세탈 수지 100질량부에 대하여, 10질량부 이상 65질량부 이하, 바람직하게는 10질량부 이상 45질량부 이하가 되도록 첨가, 혼합하고, 지지 수지 조성물을 조제한다. 시트화는, 예를 들어 박리 필름 상에 지지 수지 조성물을 바코터로 균일하게 도포하고, 건조시켜 실시된다. 폴리비닐아세탈 수지 및 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체는 열가소성 수지이기 때문에, 사출 성형법, 압출 성형법, 혼련법 등을 사용하여 무용제로 시트화할 수 있다.
열전도 수지층을 형성하는 공정에서는, 아크릴계 열전도 조성물을 지지 수지층과 접촉시킨 상태로 경화시킨다. 이로써, 지지 수지층의 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 비닐기 부분과 아크릴계 열전도 조성물의 아크릴 모노머 부분이 상용되거나, 또는 경화됨으로써 일체화되는 것으로 생각되고, 밀착성을 향상시킬 수 있다. 경화 방법은, 광, 열, 용제 등의 종래의 경화 방법을 사용할 수 있는데, 광 또는 열 중 적어도 1개를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 열전도 수지층을 형성하는 공정에서는, 아크릴계 열전도 조성물을 2개의 지지 시트 사이에 끼운 상태로 경화시켜도 되고, 지지 시트의 양면에 아크릴계 열전도 조성물을 도포한 상태로 경화시켜도 된다.
이러한 열전도 시트의 제조 방법에 의하면, 열전도 수지층을 형성하는 공정에 있어서, 아크릴계 열전도 조성물의 경화에 의해 열전도 수지층과 지지 수지층을 강고하게 접착할 수 있다.
실시예
<3. 실시예>
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 설명한다. 본 실시예에서는, 폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 소정의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성하였다. 다음으로, 지지 수지층 상에 아크릴계 열전도 조성물을 경화시킨 열전도 수지층을 형성하여, 열전도성 시트를 제작하였다. 그리고, 각 열전도성 시트에 대해서, 인장 강도, 지지 수지층과 열전도 수지층의 T 형 박리 강도, 및 지지 수지층의 표면 점착을 측정하고, 평가하였다. 또, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
열전도성 시트의 제작, 인장 강도의 측정·평가, T 형 박리 강도의 측정·평가, 및 표면 점착의 측정·평가는 다음과 같이 실시하였다.
[열전도성 시트의 제작]
폴리비닐아세탈 (에스렉 BX-1, 세키스이 화학(주)) 과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체 (하이브랄 5125, (주)구라레) 를 소정의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지 조성물을 얻었다. 이 지지 수지 조성물을 바코터에 의해 PET 로 이루어지는 박리 필름에 도포하여, 두께 0.01㎜ 의 지지 수지층을 형성하였다.
단관능 아크릴레이트로서 아크릴산2-에틸헥실 100질량부, 가소제로서 피마자유 유도 지방산에스테르 47질량부, 다관능 아크릴레이트로서 히드록시피발산네오펜틸글리콜디아크릴레이트 (KAYARADFM-400, 닛폰 화약(주)) 1.5질량부, 광 중합 개시제 (이르가큐어 819, BASF(주)) 1.4질량부, 열전도성 필러로서 수산화알루미늄 분말 (평균 입경 80㎛) 400질량부, 수산화알루미늄 분말 (평균 입경 8㎛) 400질량부를 혼합하여 아크릴계 열전도 조성물을 조제하였다.
지지 수지층 상에 아크릴계 열전도 조성물을 도포하고, 아크릴계 열전도 조성물면과 지지 수지층면의 양측에서부터 자외선을 1mW/㎠ 의 조사 강도로 동시에 5분간 조사하여 지지 수지층 상에 열전도 수지층을 형성하여, 두께 0.01㎜ 의 지지 수지층과 두께 1.0㎜ 의 열전도 수지층으로 이루어지는 열전도성 시트를 제작하였다.
[인장 강도의 측정·평가]
열전도 수지층 (11) 과 지지 수지층 (12) 으로 이루어지는 열전도성 시트를, 최협폭 5㎜, 최협부의 길이 20㎜ 의 펀칭틀 (덤벨상 3호) 을 사용하여, 핸드프레스를 사용해서 가공하여 시료를 제작하였다. 이 시료를 인장 시험기 (RTG-1225, 오리엔텍사) 를 사용하여, 속도 500㎜/min 으로 잡아당기고, 절단 (파단) 되었을 때의 강도 (인장 하중값을 시험편의 단면적으로 나눈 값) 를 측정하였다. 인장 강도가 0.4㎫ 이상인 것을 「○」 로 평가하고, 0.4㎫ 미만인 것을 「×」로 평가하였다.
[T 형 박리 강도의 측정·평가]
인장 시험기 (RTG-1225, 오리엔텍사) 를 사용하여, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 열전도 수지층 (11) 에 PET 로 이루어지는 박리 필름 (13A) 이 첩부되고, 지지 수지층 (12) 에 PET 로 이루어지는 박리 필름 (13B) 이 첩부된 채인 상태로, 열전도 수지층 (11) 과 지지 수지층 (12) 의 층간 박리 강도를 T 형 박리 시험에 의해 측정하였다. 이 때의 인장 속도는 300㎜/min, 샘플 폭은 15㎜ 로 하였다. 층간 박리 강도가 0.2N/20㎜ 이상인 것을 「○」, 0.2N/20㎜ 미만 0.15N/20㎜ 이상인 것을 「△」, 및 0.15N/20㎜ 미만인 것을 「×」로 평가하였다.
[표면 점착의 측정·평가]
점착성 시험기로서, RHESCA 사 제조 택킹 시험기 TAC-II 를 사용하여, 지지 수지층에, 직경 10㎜ 의 알루미늄제 원기둥상 프로브를, 누름 속도 30㎜/min, 필링 속도 120㎜/min, 하중 196 g, 누름 시간 5.0초, 인장 거리 5㎜, 프로브 가열 없는 조건으로 누르고 필링했을 때 프로브 점착을 측정하였다. 지지 수지층의 점착이 10kN/㎡ 미만인 것을 「○」, 10kN/㎡ 이상 15kN/㎡ 미만인 것을 「△」, 및 15kN/㎡ 이상인 것을 「×」로 평가하였다.
<비교예 1>
폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 10:0 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 1 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 ×, 및 표면 점착의 평가는 ○ 였다.
<실시예 1>
폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 9:1 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 △, 및 표면 점착의 평가는 ○ 였다.
<실시예 2>
폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 8.5:1.5 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 2 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 ○, 및 표면 점착의 평가는 ○ 였다.
<실시예 3>
폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 8:2 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 3 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 ○, 및 표면 점착의 평가는 ○ 였다.
<실시예 4>
폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 7:3 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 실시예 4 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 ○, 및 표면 점착의 평가는 △ 였다.
<비교예 2>
폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 0:10 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 2 의 인장 강도의 평가는 ×, T 형 박리 강도의 평가는 ○, 및 표면 점착의 평가는 × 였다.
<비교예 3>
폴리비닐아세탈과 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체 (셉톤 V9827, (주)구라레) 를 9:1 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 3 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 ×, 및 표면 점착의 평가는 ○ 였다.
<비교예 4>
폴리비닐아세탈과 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체 (셉톤 V9827, (주)구라레) 를 7:3 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 4 의 인장 강도의 평가는 ○, T 형 박리 강도의 평가는 ×, 및 표면 점착의 평가는 ○ 였다.
<비교예 5>
폴리비닐아세탈과 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체 (셉톤 V9827, (주)구라레) 를 3:7 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 5 의 인장 강도의 평가는 ×, T 형 박리 강도의 평가는 ×, 및 표면 점착의 평가는 × 였다.
<비교예 6>
폴리비닐아세탈과 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체 (셉톤 V9827, (주)구라레) 를 0:10 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 것 이외에는, 전술한 바와 같이 열전도성 시트를 제작하였다. 표 1 에 나타내는 바와 같이, 비교예 6 의 인장 강도의 평가는 ×, T 형 박리 강도의 평가는 ×, 및 표면 점착의 평가는 × 였다.
Figure pct00001
비교예 3∼6 과 같이, 불포화 결합을 갖고 있지 않은 스티렌-에틸렌/부틸렌-스티렌 블록 공중합체를 첨가한 경우, 열전도 수지층과 지지 수지층의 층간 박리 강도가 작아, 우수한 밀착성이 얻어지지 않았다. 또한, 비교예 1 과 같이, 폴리비닐아세탈만으로 이루어지는 지지 수지층의 경우에도, 열전도 수지층과 지지 수지층과의 층간 박리 강도가 작아, 우수한 밀착성이 얻어지지 않았다. 또한, 비교예 2 와같이, 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체만으로 이루어지는 지지 수지층의 경우, 열전도성 시트의 인장 강도가 저하되고, 또한, 지지 수지층에 점착이 발현되어 드라이성이 저하되었다.
한편, 실시예 1∼4 와 같이, 폴리비닐아세탈과 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 9:1∼7:3 의 질량 비율로 혼합하여 지지 수지층을 형성한 경우, 열전도 수지층과 지지 수지층의 층간 박리 강도가 커, 우수한 밀착성을 얻을 수 있었다. 또한, 열전도성 시트의 인장 강도도 크고, 또한, 지지 수지층의 드라이성도 유지할 수 있었다.
11 열전도 수지층
12 지지 수지층
13 박리 필름

Claims (20)

  1. 아크릴계 열전도 조성물로 이루어지는 열전도 수지층과, 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 수지층을 구비하는 열전도성 시트.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈과 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체가 9:1∼7:3 의 질량 비율로 배합되어 이루어지는 열전도성 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈 수지가 폴리비닐아세탈 또는 폴리비닐부티랄인 열전도성 시트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈 수지의 분자량이 5×104 이상 20×104 이하인 열전도성 시트.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈 수지의 분자량이 5×104 이상 20×104 이하인 열전도성 시트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈 수지의 유리 전이 온도가 50℃ 이상 150℃ 이하인 열전도성 시트.
  7. 제 3 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈 수지의 유리 전이 온도가 50℃ 이상 150℃ 이하인 열전도성 시트.
  8. 제 4 항에 있어서, 상기 폴리비닐아세탈 수지의 유리 전이 온도가 50℃ 이상 150℃ 이하인 열전도성 시트.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 스티렌 함유량이 10％ 이상 30％ 이하인 열전도성 시트.
  10. 제 3 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 스티렌 함유량이 10％ 이상 30％ 이하인 열전도성 시트.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 스티렌 함유량이 10％ 이상 30％ 이하인 열전도성 시트.
  12. 제 6 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 스티렌 함유량이 10％ 이상 30％ 이하인 열전도성 시트.
  13. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 유리 전이 온도가 -40℃ 이상 +40℃ 이하인 열전도성 시트.
  14. 제 3 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 유리 전이 온도가 -40℃ 이상 +40℃ 이하인 열전도성 시트.
  15. 제 4 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 유리 전이 온도가 -40℃ 이상 +40℃ 이하인 열전도성 시트.
  16. 제 6 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 유리 전이 온도가 -40℃ 이상 +40℃ 이하인 열전도성 시트.
  17. 제 9 항에 있어서, 상기 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체의 유리 전이 온도가 -40℃ 이상 +40℃ 이하인 열전도성 시트.
  18. 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 함유하는 지지 시트.
  19. 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 혼합하고, 시트화하여 지지 수지층을 형성하는 공정과, 아크릴계 열전도 조성물을 상기 지지 수지층과 접촉시킨 상태로 경화시켜, 열전도 수지층을 형성하는 공정을 갖는 열전도성 시트의 제조 방법.
  20. 폴리비닐아세탈 수지와 스티렌-비닐이소프렌 블록 공중합체를 혼합하고, 시트화하는 지지 시트의 제조 방법.
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