KR20170129149A - 아크릴 수지 방열 발포체 시트 - Google Patents

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세키스이가가쿠 고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 아크릴 수지 방열 발포체 시트는, 아크릴 수지(A)와, 상기 아크릴 수지(A) 중에 분산된 열전도체 입자(B)와 기포를 가지는 시트상 발포체 시트로서, 상기 아크릴 수지(A) 100질량부에 대하여, 열전도체 입자(B)의 함유량이 100∼400질량부이며, 또한 25％ 압축 강도가 200㎪ 이하이며, 두께가 0.8㎜ 이하의 발포체 시트이다. 본 발명의 발포체 시트는, 전자기기의 내부에 적합하게 사용할 수 있는 얇음과 유연성을 가지고, 또한 열전도성, 나아가서는 절연성도 우수하다.

Description

아크릴 수지 방열 발포체 시트
본 발명은, 전자기기 내부의 열을 효율적으로 외부로 방열시키기 위한 아크릴 수지 방열 발포체 시트에 관한 것이다.
스마트폰 등의 소형화가 요구되는 전자기기에 있어서는, 고밀도로 집적된 전자 부품이 대량의 열을 발생하고, 이 열이 고장의 원인이 되기 때문에, 이 열을 기기 외부로 방열시키기 위한 히트 싱크재가 설치되어 있다. 히트 싱크재는, 발열체인 전자 부품과 금속 케이스체의 사이에 설치되는 것이 일반적이다. 그 때문에, 히트 싱크재로서는, 요철(凹凸) 추종성이 높은 방열 그리스, 방열 겔, 및 이들을 우레탄 발포체에 함침시킨 것 등이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1).
한편, 저밀도이고, 또한, 기포가 세밀하고 균일하게 분산된 아크릴 폼 점착제 및 그 제조 방법이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2).
또한, 도전성 필러가 함유된 제 1 시트부와, 그 외주에 배치되어, 절연성을 가지는 제 2 시트를 가지고, 이들을 일체 성형하여 이루어지는 열전도 시트가 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 3).
일본국 특허 제3976166호 공보 일본국 공개특허 특개2012-153900호 공보 일본국 공개특허 특개2014-216339호 공보
상기 방열 그리스는 방열성이 양호하지만, 한번 그리스를 도포해버리면 다시 도포하는 것이 어렵고, 제품의 수율이 저하된다는 문제가 있다. 한편, 방열 겔은 일반적으로 두께 1㎜ 이하의 시트상으로 가공하는 것이 어렵고, 또한, 압축하면 형상이 변형된다는 문제가 있다.
또한, 상기한 방열 그리스 또는 방열 겔 등을 함침시킨 우레탄폼도, 그 제법상 1㎜ 이하의 두께의 시트상으로 가공하는 것이 어렵고, 또한, 얇은 시트상으로 가공했다고 해도, 압축 강도가 높아져 유연성이 상실된다는 문제가 있다.
또한, 특허문헌 2에는, 아크릴 폼 점착제에 있어서, 특정의 교반 장치를 이용함으로써, 균일하고 세밀한 안정된 기포를 형성할 수 있는 것이 개시되어 있지만, 열전도체 입자를 함유하는 아크릴 수지 방열 발포체 시트에 대해서는 교시도 시사도 되어 있지 않다.
또한, 특허문헌 3에는, 탄소 섬유, 금속 섬유, 세라믹 섬유, 질화물 등의 섬유상 필러를 제 1 열전도 시트에 유지하기 위한 바인더 수지로서, 열가소성 수지, 열가소성 엘라스토머, 열경화성 수지가 예시되어 있지만, 아크릴 수지 방열 발포체 시트에 대해서는 교시도 시사도 되어 있지 않다.
본 발명은, 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 전자기기의 내부에 적합하게 사용할 수 있는 얇음과 유연성을 가지고, 또한 열전도성이 우수하고, 추가로 절연성을 갖는, 아크릴 수지 방열 발포체 시트를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토한 결과, 열전도성 입자를 가지는 아크릴 수지 중에, 기포를 혼입시켜 발포체로 함으로써, 아크릴 수지 시트에 양호한 열전도성과 함께 유연성을 부여하고, 소형의 전자기기의 히트 싱크재로서 유용한 것을 발견하여, 본 발명을 완성시켰다.
본 발명은, 이하의 (1)∼(11)을 제공한다.
(1) 아크릴 수지(A)와, 상기 아크릴 수지(A) 중에 분산된 열전도체 입자(B)와 기포를 가지는 발포체 시트로서,
상기 아크릴 수지(A) 100질량부에 대하여, 열전도체 입자(B)의 함유량이 100∼400질량부이고,
25％ 압축 강도가 200㎪ 이하이며, 두께가 0.8㎜ 이하인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(2) 50％ 압축 강도가 350㎪이하인, 상기 (1)에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(3) 상기 열전도체 입자(B)가, 평균 입경 50㎛ 이하이고, 열전도율 8W/m·K이상인 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(4) 상기 열전도체 입자(B)가, 열전도율을 가지고, 또한 절연체인 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 탤크 및 질화 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 상기 (1)∼(3) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(5) 열전도율이 0.1∼10W/m·K인 상기 (1)∼(4) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(6) 발포 배율이 1.5∼5배인, 상기 (1)∼(5) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(7) 상기 기포는, 물리 발포제에 의한 발포, 메커니컬 프로스법에 의해 혼입되는 기체, 또는 이들의 양쪽에 의해 형성되는 상기 (1)∼(6) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(8) 상기 아크릴 수지(A)가 탄소수 3∼12의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 가지는 상기 (1)∼(7) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(9) 상기 아크릴 수지 방열 발포체 시트가 전자기기용 열전도성 발포체 시트인 상기 (1)∼(8) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(10) 상기 아크릴 수지 방열 발포체 시트가 히트 싱크재인 상기 (1)∼(9) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
(11) 상기 (1)∼(10) 중 어느 것에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트의 제조 방법으로서, 경화성 아크릴 수지 재료와 열전도성 입자(B)를 포함하는 발포체 조성물 중에 기포를 형성하고, 또한 상기 경화성 아크릴 수지 재료를 경화함으로써 발포체 시트를 얻는 제조 방법.
이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명에 관한 아크릴 수지 방열 발포체 시트(이하, 단순히 「발포체 시트」라고도 한다)는, 아크릴 수지(A)와, 아크릴 수지(A) 중에 분산된 열전도체 입자(B) 및 기포를 가지는 것이다.
<아크릴 수지(A)>
본 발명의 아크릴 수지 방열 발포체 시트를 구성하는 아크릴 수지(A)는, 아크릴산 및/또는 메타크릴산 에스테르(이하에, (메타)아크릴레이트라고도 칭한다)를 포함하는 모노머를 중합한 것이다.
본 발명에서는, 발포체 시트를 구성하는 수지로서, 아크릴 수지(A)를 사용함으로써, 발포체 시트에 점착성을 부여하는 것이 가능하고, 발포체 시트를 점착 시트로서 사용하는 것이 가능하다.
(메타)아크릴레이트는, 통상, 탄소수가 12 이하의 알킬기를 가지고, 구체적으로는, n-프로필(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, n-아밀(메타)아크릴레이트, n-헥실(메타)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, n-옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, n-노닐(메타)아크릴레이트, 이소 노닐(메타)아크릴레이트, n-데실(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.
또한, 상기 아크릴레이트모노머와 중합 가능한 다른 모노머로서, 아크릴산, 메타크릴산, 이타콘산, 아세트산 비닐, 히드록시알킬아크릴레이트, 아크릴아미드 및 메타크릴아미드 등을 이용할 수 있다. 또한, 본 발명의 아크릴 수지 방열 발포체 시트에 점착성을 부여하는 경우에는, 이러한 모노머는, 예를 들면 아크릴 수지 발포체에 점착성을 부여하기 위한 충분한 양으로 이용되고, 그 양은, 한정되는 것은 아니지만, 일반적으로, (메타)아크릴레이트 100질량부당 30질량부 이하이다.
또한, 아크릴 수지를 구성하는 모노머에는, 1,6-헥산디올디아크릴레이트와 같은 다관능성 (메타)아크릴레이트를 약간의 양으로 포함할 수 있다. 이러한 모노머는, 경화 후에 아크릴계 폴리머에 가교 구조를 부여하고, 발포체 시트의 응집성에 기여하는 효과를 가진다.
이들 중에서, 아크릴 수지(A)가 탄소수 3∼12의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 가지는 것으로, 상기 탄소수 3∼12의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위는, 아크릴 수지(A) 중에 70∼100질량％ 포함되는 것이 바람직하고, 80∼100질량％ 포함되는 것이 더욱 바람직하고, 90∼100질량％ 포함되는 것이 특히 바람직하다.
<열전도체 입자(B)>
열전도체 입자(B)로서는, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 탤크, 질화 알루미늄, 그라파이트, 및 그래핀을 들 수 있고, 이들 중에서는, 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 탤크 및 질화 알루미늄이 바람직하다. 이들의 열전도체 입자(B)는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 혼합하여 이용해도 된다.
열전도체 입자(B)의 열전도율은, 8W/m·K 이상이 바람직하고, 15W/m·K 이상이 보다 바람직하고, 20W/m·K 이상이 더욱 바람직하다. 열전도율이 상기 범위 내이면, 발포체 시트의 열전도율이 충분히 높은 것이 된다. 열전도체 입자(B)의 열전도율의 상한은, 특별하게 한정되지 않지만, 통상 100W/m·K 이하가 되는 것이다.
열전도체 입자(B)의 평균 입경은, 50㎛ 이하가 바람직하고, 30㎛ 이하가 보다 바람직하고, 15㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 열전도체 입자(B)의 입경이 이들 범위 내이면, 발포체를 박육화하기 쉽고, 발포성이 양호한 발포체 시트가 얻어진다. 또한, 열전도체 입자(B)의 평균 입경의 하한은, 특별하게 한정되지 않지만, 통상 0.5㎛ 이상, 바람직하게는 1㎛ 이상이다. 또한, 열전도체 입자(B)의 평균 입경은, 입도 분포계에 의해 측정한 값이다.
발포체 시트에 있어서, 열전도체 입자(B)는, 아크릴 수지(A) 100질량부에 대하여, 100∼400질량부 함유된다. 열전도체 입자(B)의 함유량이 100질량부 미만이면, 발포체 시트에 충분한 열전도성을 부여할 수 없다. 한편으로, 열전도체 입자(B)의 함유량이 400질량부를 초과하면, 발포체 시트의 유연성이 저하된다.
아크릴 수지(A) 100질량부에 대한 열전도체 입자(B)의 함유량은, 발포체 시트의 열전도성, 유연성의 관점에서, 150∼350질량부가 바람직하고, 200∼300질량부가 보다 바람직하다.
<기포>
본 발명의 발포체 시트에는 복수의 기포가 함유된다. 복수의 기포는, 물리발포제 등의 발포제를 발포시킴으로써 형성되는 것이라도 되고, 메커니컬 프로스법에 의해 혼입되는 기체에 의해 형성되는 것이라도 되고, 미리 발포시킨 발포 입자를 발포체 시트 내에 함유시켜, 그 발포 입자 내부의 중공부를 기포로 해도 된다.
또한, 이들의 2 이상의 방법을 조합해도 된다. 구체적으로는, 물리 발포제에 의한 발포와, 메커니컬 프로스법을 조합하여 기포를 형성하는 것이 바람직하다. 이러한 방법으로 기포를 형성함으로써, 균일한 기포로 양호하게 발포하는 것이 가능하다.
본 발명의 발포체 시트는, 무수의 기포를 가짐으로써, 열전도성 입자(B)를 함유하면서도 우수한 유연성을 가지는 것이며, 25％ 압축 강도가 200㎪ 이하가 되는 것이다. 25％ 압축 강도가 200㎪를 초과하면, 발포체 시트의 유연성이 저하되고, 요철 추종성 등이 불충분해져, 전자기기용의 히트 싱크재로서 충분한 성능을 발휘할 수 없게 된다. 발포체 시트의 유연성의 관점에서, 발포체 시트의 25％ 압축 강도는 20∼150㎪가 바람직하고, 25∼100㎪가 보다 바람직하다.
또한, 발포체 시트의 50％ 압축 강도는, 350㎪ 이하가 바람직하고, 50∼270㎪가 보다 바람직하고, 55∼180㎪가 더욱 바람직하다. 25％ 압축 강도, 및 50％ 압축 강도가 이상의 범위이면, 열전도율을 높게 하면서 발포체 시트의 유연성을 향상시키는 것이 가능하고, 요철 추종성 등도 양호해진다.
또한, 발포체 시트는, 그 두께가 0.8㎜ 이하가 되는 것이다. 발포체 시트의 두께가, 0.8㎜를 초과하면 소형의 전자기기 내부의 공극에 사용하는 것이 곤란해진다. 발포체 시트의 두께는, 발포체 시트의 강도 등의 관점에서, 0.05∼0.6㎜가 바람직하고, 0.05∼0.5㎜가 보다 바람직하다.
또한, 발포체 시트의 발포 배율은, 통상 1.2∼7배 정도가 되는 것이지만, 1.5∼5배인 것이 바람직하다. 발포 배율을 5배 이하로 함으로써, 발포체 시트를 얇게 해도 열전도율이 양호해지고, 히트 싱크재로서 적합하게 사용 가능하게 된다. 또한, 발포 배율이 1.5배 이상이 되면, 유연성이 적절한 것이 된다. 유연성 및 열전도율을 밸런스 좋게 향상시키는 관점에서, 발포 배율은, 2.0∼4.0배가 보다 바람직하고, 2.5∼3.5배가 더욱 바람직하다.
또한, 발포체 시트의 겉보기 밀도는, 0.3∼1.3g/㎤가 바람직하다. 겉보기 밀도가 이상의 범위 내이면, 얇아도 양호한 유연성 및 열전도율을 겸비하는 발포체 시트를 얻을 수 있다. 또한, 겉보기 밀도는, 0.3∼1.2g/㎤가 보다 바람직하고, 0.5∼1.0g/㎤가 더욱 바람직하다. 발포체 시트의 겉보기 밀도가 이들 범위 내이면, 유연성 및 열전도율의 양쪽을 밸런스 좋게 향상시키는 것이 가능하다.
또한, 이상의 발포 배율 및 겉보기 밀도는, 사용되는 발포제의 양, 메커니컬 프로스법에 의해 혼입되는 기체의 양, 미리 발포시킨 발포 입자의 함유량 등을 변경함으로써, 적절하게 조정 가능하다.
발포체 시트의 열전도율은, 0.1∼10W/m·K가 바람직하고, 0.13∼2.0W/m·K가 보다 바람직하고, 0.25∼2.0W/m·K가 더욱 바람직하다. 발포체 시트의 열전도율이 이상의 범위 내이면, 전자기기 내부의 열을 외부로 효율적으로 방열하는 것이 가능해진다.
또한, 발포체 시트의 절연성의 지표로서의 저항률은 1010(Ω·㎝) 이상인 것이 바람직하다.
<중합개시제>
아크릴 수지(A)를 구성하는 (메타)아크릴레이트모노머의 중합은, 중합개시제의 존재하에, 자외선 등을 이용한 방사선 중합에 의해 행할 수 있다. 중합개시제로서는, 벤조인알킬에테르, 벤조페논, 벤질메틸케탈, 히드록시시클로헥실페닐케톤, 1,1-디클로로아세토페논, 2-클로로티옥산톤 등을 이용할 수 있다. 중합개시제의 시판의 예로서는, 치바·스페셜티·케미컬사의 이르가큐어, 메르크·재팬사의 다로큐어, 벨시콜사의 벨시큐어의 상표명으로 판매되고 있는 것을 들 수 있다. 중합개시제의 양은, 일반적으로, 모노머 100질량부에 대하여 약 0.01∼5질량부의 양으로 사용된다.
다만, 아크릴 수지(A)의 중합은, 방사선 중합으로 한정되지 않으며, 열중합에 의해 행할 수도 있다.
<임의 성분>
발포체 시트에는, 본 발명의 목적이 손상되지 않는 범위에서, 필요에 따라서 각종의 그 밖의 첨가 성분을 함유시킬 수 있다.
이 첨가 성분의 종류는 특별하게 한정되지 않으며, 발포 성형에 통상 사용되는 각종 첨가제를 이용할 수 있다. 이러한 첨가제로서, 예를 들면, 활제, 수축 방지제, 기포 핵제, 결정 핵제, 가소제, 착색제(안료, 염료 등), 자외선 흡수제, 산화 방지제, 노화 방지제, 상기 열전도성 입자(B) 이외의 충전제, 보강제, 난연제, 난연 조제, 대전 방지제, 계면 활성제, 가황제, 표면 처리제 등을 들 수 있다. 첨가제의 첨가량은, 기포의 형성 등을 손상시키지 않는 범위에서 적절하게 선택할 수 있고, 통상의 수지의 발포·성형에 이용되는 첨가량을 채용할 수 있다. 이러한 첨가제는, 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 이용할 수 있다. 또한, 이들 중에서는 활제, 난연제, 난연 조제를 사용하는 것이 바람직하다.
활제는 아크릴 수지(A)의 유동성을 향상시킴과 함께, 수지의 열열화를 억제하는 작용을 가진다. 활제로서는, 수지(A)의 유동성의 향상에 효과를 나타내는 것이면 특별히 제한되지 않는다. 예를 들면, 유동 파라핀, 파라핀 왁스, 마이크로 왁스, 폴리에틸렌 왁스 등의 탄화수소계 활제; 스테아린산, 베헨산, 12-히드록시 스테아린산 등의 지방산계 활제; 스테아린산 부틸, 스테아린산 모노글리세라이드, 펜타에리스리톨테트라스테아레이트, 경화 피마자유, 스테아린산 스테아릴 등의 에스테르계 활제 등을 들 수 있다.
활제의 첨가량으로서는, 아크릴 수지(A) 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.01∼5질량부 정도, 보다 바람직하게는 0.05∼4질량부, 더욱 바람직하게는 0.1∼3질량부이다. 첨가량을 5질량부 이하로 함으로써, 유동성을 적절하게 하면서 발포 배율을 양호하게 하기 쉬워진다. 또한, 0.01질량부 이상으로 함으로써, 유동성이 향상되고, 발포시의 연신성이 향상되어, 발포 배율을 올리기 쉬워진다.
난연제로서는, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등의 금속 수산화물 이외에, 데카브로모디페닐에테르 등의 브롬계 난연제, 폴리인산 암모늄 등의 인계 난연제 등을 들 수 있다.
난연 조제로서는, 3산화 안티몬, 4산화 안티몬, 5산화 안티몬, 피로안티몬산 나트륨, 3염화 안티몬, 3황화 안티몬, 옥시염화 안티몬, 2염화 안티몬퍼클로로펜탄, 안티몬산 칼륨 등의 안티몬 화합물, 메타붕산 아연, 4붕산 아연, 붕산 아연, 염기성 붕산 아연 등의 붕소 화합물, 지르코늄 산화물, 주석 산화물, 몰리브덴 산화물 등을 들 수 있다.
발포체 시트는, 아크릴 수지(A)의 기포의 안정성을 양호하게 유지하면서, 얻어지는 발포체 시트의 저밀도화를 촉진하기 위해, 계면활성제를 포함하는 것이 바람직하고, 본 발명에 사용 가능한 계면활성제로서는, 실리콘계 계면활성제 및 불소계 계면활성제를 들 수 있다.
계면활성제의 첨가량으로서는, 아크릴 수지(A) 100질량부에 대하여, 바람직하게는 0.05∼5질량부 정도, 보다 바람직하게는 0.1∼4질량부, 더욱 바람직하게는 0.5∼3질량부이다. 첨가량을 5질량부 이하로 함으로써, 기포의 안정성을 양호하게 유지하기 쉬워진다. 또한, 그 효과는 0.05질량부 이상으로 함으로써, 발현된다.
본 발명의 발포체 시트는, 전자기기용 열전도성 발포체 시트로서 사용할 수 있다.
또한, 전자기기 내부에 있어서 시트상의 히트 싱크재로서 사용할 수 있다. 히트 싱크재는, 전자기기 내부의 발열체와, 케이스체의 사이에 배치되는 것이다. 여기에서, 발열체로서는, CPU, 배터리 등을 들 수 있다.
본 발명의 발포체 시트는, 두께가 얇으면서, 열전도성이 우수한 것이기 때문에, 전자기기 내부에 있어서 히트 싱크재로서 사용하면, 발열체에서 발생한 열을 외부로 효율적으로 방열시키는 것이 가능하다. 또한, 본 발명의 발포체 시트는, 유연성도 우수하기 때문에, 요철 추종성이 우수하고, 좁은 간극 등에도 간극을 발생시키는 일 없이 배치하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명의 발포체 시트는, 점착성을 가짐으로써, 점착 시트로서 사용되는 것이다. 즉, 발포체 시트는, 별도 점착제층을 설치하지 않아도 전자기기 내부에 있어서 케이스체나 그 외 부재에 접착하여 사용하는 것이 가능하다. 또한, 발포체 시트는, 점착성을 가지기 때문에, 한번 부착한 후에도 용이하게 벗겨서 다시 붙이는 등 하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명의 발포체 시트가 사용되는 전자기기는, 특별하게 한정되지 않지만, 스마트폰 등의 휴대전화, 태블릿형 단말, 전자 페이퍼, 노트형 PC, 비디오 카메라, 디지털 카메라 등의 휴대기기가 바람직하다.
<발포체 시트의 제조 방법>
본 발명의 발포체 시트의 제조 방법은, 경화성 아크릴 수지 재료와 열전도성 입자(B)를 포함하는 발포체 조성물 중에 기포를 형성하고, 또한 상기 경화성 아크릴 수지 재료를 경화함으로써 발포체 시트를 제조하는 방법이다.
본 제조 방법에 있어서는, 예를 들면, 메커니컬 프로스법에 의해 기포를 형성하는 방법, 발포제에 의해 발포하는 방법, 미리 발포시킨 발포 입자를 배합하는 방법 등을 이용하여 기포를 형성하고, 발포체 시트를 제조할 수 있지만, 그 제조 방법에 특별히 제한은 없다.
이하, 메커니컬 프로스법에 의해 기포를 형성하는 방법에 대해서 설명한다.
우선, 경화성 아크릴 수지 재료는, 아크릴 수지(A)의 원료가 되는 것이며, 구체적으로는, 아크릴 수지(A)를 구성하는 모노머를 부분 중합한 것이다.
아크릴 수지(A)를 구성하는 모노머인 (메타)아크릴레이트 등은, 매우 점도가 낮기 때문에, 그 후의 기포의 안정성 및, 시트 제조를 용이하게 하기 위해, 중합개시제의 존재하에, 열전도성 입자(B), 필요에 따라서 배합되는 임의 성분을 소정량 배합하여 균일하게 혼합한 후, 자외선 등을 이용한 방사선 중합에 의해, 부분 중합(일부 중합)을 행하고, 이에 따라, 소위 시럽상의 경화성 아크릴 수지 재료(「아크릴 폼 전구체 조성물」이라고도 한다.)를 조제한다.
경화성 아크릴 수지 재료는, 기포 형성용 가스와 교반 혼합했을 때에, 경화성 아크릴 수지 재료 중에 안정된 기포를 형성하는 데에 적절한 점도를 가져야 한다. 경화성 아크릴 수지 재료는, 교반 혼합 장치에서의 조작 온도(예를 들면, 25℃)에서 500mPa.s 이상, 특히 1,000∼200,000mPa.s의 점도를 가지는 것이 바람직하다. 점도가 500mPa.s보다 낮으면, 기포가 형성되지 않고, 또한, 형성되었다고 해도 기포끼리가 합일(合一)하여 부상하는 것에 의해 소실되기 때문에 충분한 기포량이 얻어지지 않을 우려가 있다. 반대로, 점도가 200,000mPa.s보다 크면, 교반 혼합 장치에 있어서의 흐름이 억제되고, 장치에 가해지는 부하가 지나치게 커질 우려가 있기 때문이다.
이어서, 부분 중합에 의해 점도 조정이 된 경화성 아크릴 수지 재료와 기포형성 가스를, 메커니컬 프로스법에 이용되는 교반 혼합 장치에 도입하고, 이 교반 혼합 장치에 있어서, 경화성 아크릴 수지 재료와 기포 형성용 가스를 교반 혼합하여, 경화성 아크릴 수지 재료 중에 기포를 형성시키고, 그 후, 이 기포를 포함하는 발포체 조성물을 기재상에 시트상으로 가공하고, 시트상으로 가공한 발포체 조성물을 경화시킴으로써, 아크릴 수지 방열 발포체 시트를 제조하는 방법으로 할 수 있다. 여기에서 기포 형성용 가스로서는, 질소, 공기, 이산화 탄소, 아르곤 등을 이용할 수 있다. 교반 혼합 장치로서는, 반바리 믹서, 가압 니더 등을 이용할 수 있다.
또한, 발포제에 의해 발포하는 방법을 이용하는 경우에는, 우선, 아크릴 수지(A)를 구성하는 모노머, 열전도성 입자(B), 발포제, 및 필요에 따라서 배합되는 임의 성분을 소정량 배합하여 균일하게 혼합한 후, 아크릴 수지(A)를 구성하는 모노머를 부분 중합하여 경화성 아크릴 수지 재료로 한다. 그 후, 경화성 아크릴 수지 재료, 열전도성 입자(B), 발포제, 및 필요에 따라서 배합되는 임의 성분을 포함하는 발포성 조성물을 시트상으로 가공하여, 발포제를 가열에 의해 발포시키면서, 경화시킴으로써, 아크릴 수지 방열 발포체 시트를 제조할 수 있다.
사용되는 발포제로서는, 물리 발포제, 화학 발포제를 들 수 있지만, 물리 발포제가 바람직하다. 물리 발포제는, 발포제를 분해하는 일 없이 기체를 발생시키는 것으로, 구체적으로는 휘발성 유기용제를 들 수 있다.
휘발성 유기용제로서는, 예를 들면, 부탄, 펜탄, 헥산, 옥탄, 노난, 데칸, 운데칸, 시클로펜탄, 시클로헥산 등의 사슬형 또는 고리형 탄화수소류, 시클로펜타논, 시클로헥사논, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 아세트산 에틸, 아세트산 부틸 등의 에스테르류, 테트라히드로푸란 등의 에테르류, 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠 등의 방향족류, 아세토니트릴, N,N-디메틸포름아미드 등의 함질소류, 염화 메틸렌, 클로로포름, 프레온 등의 함할로겐류 등을 들 수 있다. 이들의 물리 발포제는, 단독으로 이용되도 되고 2종 이상이 병용되도 되지만, 이들 중에서도 메틸에틸케톤을 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 화학 발포제로서는, 가열에 의해 분해하여 발포하는 열분해형 발포제를 들 수 있다. 열분해형 발포제로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 아조디카르본아미드, N,N'-디니트로소펜타메틸렌테트라민, p-톨루엔술포닐세미카르바지드 등을 들 수 있다. 이들 중에서는, 아조디카르본아미드가 바람직하다. 또한, 열분해형 발포제는, 1종을 단독으로 이용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
또한, 미리 발포시킨 발포 입자를 이용하는 방법으로는, 아크릴 수지(A)를 구성하는 모노머를 부분 중합함으로써 얻은 경화성 아크릴 수지 재료와, 미리 발포시킨 발포 입자와 필요에 따라서 첨가되는 임의 성분을 포함하는 발포체 조성물을 시트상으로 가공한 후, 방사선 경화함으로써 경화성 아크릴 수지 재료를 경화하여, 발포체 시트를 얻는 것이 바람직하다.
발포 입자를 미리 발포하는 방법으로서는, 경화성 아크릴 수지 재료의 일부와 발포 입자를 혼합하여, 발포 입자를 발포시키는 것이 바람직하다. 이때, 발포한 발포 입자와, 경화성 아크릴 수지 재료의 일부의 혼합물에, 추가로 경화성 아크릴 수지 재료의 나머지, 및 그 외 임의 성분 등을 배합하여, 발포체 조성물을 얻는다.
여기에서 사용되는 발포 입자는, 열팽창성 마이크로 캡슐이 바람직하다. 열팽창성 마이크로 캡슐은, 외각(外殼) 수지의 내부에 저(低)비등점 용제 등의 휘발성 물질이 내포된 것이고, 가열에 의해 외각 수지가 연화되고, 내포된 휘발성 물질이 휘발 내지 팽창하기 때문에, 그 압력으로 외각이 팽창하여 입자 지름이 커지는 것이다.
열팽창성 마이크로 캡슐의 외각은, 열가소성 수지로 형성되는 것이 바람직하다. 열가소성 수지는, 에틸렌, 스티렌, 아세트산 비닐, 염화 비닐, 염화 비닐리덴, 아크릴로니트릴, 부타디엔, 클로로프렌 등의 비닐 중합체 및 이들의 공중합체; 나일론 6, 나일론 66 등의 폴리아미드; 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 이용할 수 있지만, 내포된 휘발성 물질이 투과하기 어려운 점에서 아크릴로니트릴의 공중합체가 바람직하다. 열팽창성 마이크로 캡슐의 내부에 내포되는 휘발성 물질로서는, 프로판, 프로필렌, 부텐, 노말부탄, 이소부탄, 이소펜탄, 네오펜탄, 노말펜탄, 헥산, 헵탄 등의 탄소수 3∼7의 탄화수소; 석유 에테르; 염화 메틸, 메틸렌클로라이드 등의 메탄의 할로겐화물; CCl3F, CCl2F2 등의 클로로플루오로카본; 테트라메틸실란, 트리메틸에틸실란 등의 테트라알킬실란 등으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 저비등점 액체가 사용된다.
열팽창성 마이크로 캡슐의 적합예로서는, 아크릴로니트릴과 염화 비닐리덴의 공중합체를 외각 수지로 하고, 이소부탄 등의 탄소수 3∼7의 탄화수소를 내포한 마이크로 캡슐을 들 수 있다.
또한, 이상 설명한 방법을 2 이상 병용하여 기포를 형성해도 되고, 예를 들면, 발포제를 사용하는 방법과, 메커니컬 프로스법을 병용하여 기포를 형성하는 것이 바람직하다. 이 경우에도, 발포제에 휘발성 유기용제를 사용하는 것이 바람직하다. 본 방법에서도, 우선, 상기한 바와 같이 부분 중합하여 얻어진 경화성 아크릴 수지 재료와, 열전도성 입자(B)와, 필요에 따라서 배합되는 임의 성분과, 휘발성 유기용제를 교반 혼합 장치에서, 상기한 가스를 주입하면서 교반 혼합하여, 기포가 형성된 발포체 조성물을 얻는다. 이 발포체 조성물은, 시트상으로 가공한 후, 가열하여 발포제를 발포시켜 추가로 기포를 형성함과 함께, 경화성 아크릴 수지 재료를 경화시켜, 발포체 시트를 얻는다.
또한, 이상의 제조 방법에서는, 발포체 조성물은, 캘린더 성형, 압출기 성형, 컨베이어 벨트 캐스팅, 그라비아 코팅, 슬롯 다이 코팅, 나이프 코팅 등을 이용하여 연속적으로 반송함으로써 시트상으로 가공되는 것이 바람직하다.
이상, 본 발명에 의하면, 전자기기의 내부에 적합하게 사용할 수 있는 얇음과 유연성을 가지고, 또한 열전도성이 우수한 아크릴 수지 방열 발포체 시트를 제공할 수 있다.
실시예
본 발명을 실시예에 의해 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 예에 의해 어떠한 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 있어서, 각 물성, 평가 방법은 이하와 같다.
[겉보기 밀도]
JISK7222에 준거하여 측정했다.
[발포 배율]
발포 배율은, 발포체 시트의 비중을 발포체 조성물의 비중으로 나눔으로써 산출했다.
[열전도성 입자(B)의 열전도율]
열전도성 입자(B)의 열전도율은, 알박이공(주)제 열선법 열전도율 측정 장치 TC-1000에 의해 측정했다.
[열전도성 입자(B)의 평균 입경]
열전도성 입자(B)의 평균 입경은, 입도 분포계 마이크로 트랙 HRA에 의해, 레이저 회절 산란법으로 측정했다.
[25％ 압축 강도]
발포체 시트의 두께 방향의 25％ 압축 강도는, JISK6767-7.2.3(JIS2009)에 준거하여 측정했다.
[50％ 압축 강도]
발포체 시트의 두께 방향의 50％ 압축 강도는, JISK6767-7.2.3(JIS2009)에 준거하여 측정했다.
[발포체 시트의 열전도율]
핫 디스크법에 의해, 쿄토 전자 공업(주)제 「TPS-1500」을 이용하여, 열전도율을 23℃에서 측정했다.
[발포체 시트의 절연성]
2중 링 전극법에 의해, (주)카와구치 전기기기 제작소제 「R-503」을 이용하여, 23℃에서 열저항율을 측정했다.
[실시예 1]
100질량부의 이소옥틸아크릴레이트(IOA), 10질량부의 아크릴산, 중합개시제로서 0.04질량부의 이르가큐어-651(2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 치바·스페셜 티사제), 열전도체 입자로서 산화 마그네슘(RF-10-SC, 우베 머티리얼즈(주)제, 평균 입경: 5㎛, 열전도율: 50W/m·K)을 300질량부와, 발포제로서의 메틸에틸케톤을 3질량부를 상온(23℃)에서 균일하게 혼합하고, 300∼400㎚의 파장의 1∼3mW의 강도의 자외선을 5분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써, IOA를 일부 중합시켰다. 이어서, 질소 가스 100mL/min을 주입하면서, 고점도 유체 교반 장치(레이카 고교 주식회사제, 제품명 「VIBRO PQLABO」)에 의해 회전수 500rpm, 샘플 유량 2000mL/min으로 교반하고, 기포 혼입한 발포체 조성물을 제조했다.
편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 발포체 조성물을 두께 100㎛가 되도록 도포했다. 계속해서, 도포된 발포체 조성물에, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 다른 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면이 접하도록 배치하고, 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 300∼400㎚의 파장의 0.5∼7mW의 강도의 자외선을 4분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써, 경화를 행하고, 그 후 이 적층체를, 115℃의 오븐에서 2분간 가열했다. 오븐으로부터 취출한 후, 2매의 PET 시트를 박리하여, 두께 300㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[실시예 2]
실시예 1과 동일한 이소옥틸아크릴레이트(IOA) 100질량부를 이용하여, 산화 마그네슘 400질량부로 한 것 외에는 실시예 1과 동일하게 하여, 기포 혼입한 발포체 조성물을 제조했다.
편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 발포체 조성물을 두께 100㎛가 되도록 도포했다. 계속해서, 도포된 발포체 조성물에, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 다른 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면이 접하도록 배치하고, 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 300∼400㎚의 파장의 0.5∼7mW의 강도의 자외선을 4분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써, 경화를 행하고, 그 후 115℃의 오븐에서 2분간 가열했다. 오븐으로부터 취출한 후, 2매의 PET 시트를 박리하고, 두께 250㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[실시예 3]
실시예 1에 있어서, 발포제로서의 메틸에틸케톤의 양을 3질량부로부터 6질량부로 증가한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 기포 혼입한 발포체 조성물을 제조했다.
편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 발포체 조성물을 두께 140㎛가 되도록 도포했다. 계속해서, 도포된 발포체 조성물에, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 다른 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면이 접하도록 배치하고, 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 115℃의 오븐에서 2분간 가열했다. 오븐으로부터 취출한 후, 2매의 PET 시트를 박리하고, 두께 700㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[실시예 4]
실시예 2에 있어서 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 발포체 조성물을 두께 100㎛가 되도록 도포한 것 외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 두께 300㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[실시예 5]
실시예 1에 있어서, 열전도체 입자를 산화 마그네슘(MgO) 300질량부로부터, 산화 알루미늄(Al2O3)(AL35-75R, 신닛테츠스미토모금속(주)제, 평균 입경: 35㎛, 열전도율: 30W/m·K) 300질량부로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 300㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[실시예 6]
실시예 1에 있어서, 열전도체 입자를 산화 마그네슘(MgO) 300질량부로부터, 질화 알루미늄(AlN)(ALN300SF, Thru Tek사제, 평균 입경: 30㎛, 열전도율: 320W/m·K) 300질량부로 한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 300㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[실시예 7]
실시예 1에 있어서, 열전도체 입자를 산화 마그네슘(MgO) 300질량부에, 추가로, 질화 붕소(BN)(PTX-25S, Momentive사제, 평균 입경: 25㎛, 열전도율: 70W/m·K)를 55질량부 가한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 300㎛의 발포체 시트를 얻었다.
[비교예 1]
100질량부의 이소옥틸아크릴레이트(IOA), 10질량부의 아크릴산, 0.04질량부의 이르가큐어-651(2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 치바·스페셜티사제), 및 산화 마그네슘(RF-10-SC, 우베머티리얼즈(주)제, 평균 입경: 5㎛, 열전도율: 50W/m·K) 300질량부를 균일하게 혼합하여, 300∼400㎚의 파장의 1∼3mW의 강도의 자외선을 5분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써 일부 중합을 행하여 경화성 아크릴 수지 재료로 했다. 이어서, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 상기 경화성 아크릴 수지 재료를 발포체 조성물로 하여 두께 300㎛가 되도록 도포했다. 계속해서, 도포된 발포체 조성물에, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 다른 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면이 접하도록 배치하고, 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 300∼400㎚의 파장의 0.5∼7mW의 강도의 자외선을 4분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써, 경화를 행하고, 그 후 이 적층체를, 115℃의 오븐에서 2분간 가열했다. 오븐으로부터 취출한 후, 2매의 PET 시트를 박리하고, 두께 300㎛의 비발포의 아크릴 수지 시트를 얻었다.
[비교예 2]
100질량부의 이소옥틸아크릴레이트(IOA), 10질량부의 아크릴산, 0.04질량부의 이르가큐어-651(2,2-디메톡시-2-페닐아세토페논, 치바·스페셜티사제), 및 산화 마그네슘(RF-10-SC, 우베머티리얼즈(주)제, 평균 입경: 5㎛, 열전도율: 50W/m·K) 300질량부, 발포제로서의 메틸에틸케톤 0.8질량부를 균일하게 혼합하여, 300∼400㎚의 파장의 1∼3mW의 강도의 자외선을 5분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써 일부 중합을 행한 경화성 아크릴 수지 재료에, 질소 가스 40mL/min을 주입하면서, 고점도 유체 교반 장치(레이카 고교 주식회사제, 제품명 「VIBRO PQLABO」)에 의해 회전수 500rpm, 샘플 유량 2000mL/min으로 교반하여, 기포 혼입한 발포체 조성물을 제조했다. 이어서, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 상기의 기포 혼입된 발포체 조성물을 두께 225㎛가 되도록 도포했다. 계속해서, 도포된 발포체 조성물에, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 다른 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면이 접하도록 배치하고, 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 300∼400㎚의 파장의 0.5∼7mW의 강도의 자외선을 4분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써, 경화를 행하고, 그 후 이 적층체를, 115℃의 오븐에서 2분간 가열했다. 오븐으로부터 취출한 후, 2매의 PET 시트를 박리하고, 두께 340㎛의 저발포의 아크릴 수지 시트를 얻었다.
[비교예 3]
비교예 2에 있어서, 발포제로서의 메틸에틸케톤 1질량부를 균일하게 혼합하여, 300∼400㎚의 파장의 1∼3mW의 강도의 자외선을 5분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써 일부 중합을 행한 경화성 아크릴 수지 재료에, 질소 가스 50mL/min을 주입하면서, 고점도 유체 교반 장치(레이카 고교 주식회사제, 제품명 「VIBRO PQLABO」)에 의해 회전수 500rpm, 샘플 유량 2000mL/min으로 교반하고, 기포 혼입한 발포체 조성물을 제조했다. 이어서, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면에, 얻어진 상기의 기포 혼입된 발포체 조성물을 두께 257㎛가 되도록 도포했다. 계속해서, 도포된 발포체 조성물에, 편면에 이형 처리를 실시한 두께 50㎛의 다른 PET 시트의 이형 처리를 실시한 면이 접하도록 배치하고, 적층체를 얻었다. 이 적층체를, 300∼400㎚의 파장의 0.5∼7mW의 강도의 자외선을 4분간 질소 분위기 중에서 조사함으로써, 경화를 행하고, 그 후 이 적층체를, 115℃의 오븐에서 2분간 가열했다. 오븐으로부터 취출한 후, 2매의 PET 시트를 박리하여, 두께 360㎛의 저발포의 아크릴 수지 시트를 얻었다.
각 실시예, 비교예에서 얻어진 발포체 시트 및 아크릴 수지 시트를 평가하여, 그 결과를 표 1에 나타낸다.
Figure pct00001
모두에 있어서 충분한 저항값을 나타냈지만, 실시예 1∼7의 발포체 시트는, 아크릴 수지(A)에 충분한 기포와 열전도체 입자가 함유되어 있었기 때문에, 얇음과 유연성을 구비함과 함께, 우수한 열전도성을 가지고 있었다. 특히, 발포 배율이 비교적 낮은 실시예 1, 2, 및 실시예 4∼7에서는, 압축 강도를 양호하게 하면서도 열전도율을 충분히 높게 할 수 있었다.
그것에 비하여, 비교예 1에서는, 기포를 함유하고 있지 않기 때문에, 실시예 1∼3과 동일한 압축을 하면, 압축 강도가 높아져 유연성을 부여할 수 없었다. 또한, 비교예 2, 3에서도 발포율이 낮고, 압축 강도가 저하되지 않으며, 충분한 유연성을 부여할 수 없었다.
본 발명의 아크릴 수지 방열 발포체 시트는, 스마트폰 등의 휴대 전화, 태블릿형 단말, 전자 페이퍼, 노트형 PC, 비디오 카메라, 디지털 카메라 등의 휴대기기 등의 전자기기용 열전도성 시트로서, 또한 열전도성이 우수한 히트 싱크재로서, 나아가서는 절연성도 구비한 전자기기용 열전도성 시트 또는 히트 싱크재로서 유효하게 이용할 수 있지만, 특별히 이들의 용도로의 이용에 한정되는 것은 아니다.

Claims (11)

  1. 아크릴 수지(A)와, 상기 아크릴 수지(A) 중에 분산된 열전도체 입자(B)와 기포를 가지는 발포체 시트로서,
    상기 아크릴 수지(A) 100질량부에 대하여, 열전도체 입자(B)의 함유량이 100∼400질량부이고,
    25％ 압축 강도가 200㎪ 이하이며, 두께가 0.8㎜ 이하인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  2. 제 1 항에 있어서,
    50％ 압축 강도가 350㎪ 이하인, 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 열전도체 입자(B)가, 평균 입경 50㎛ 이하이고, 열전도율 8W/m·K 이상인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열전도체 입자(B)가, 열전도율을 가지고, 또한 절연체인 산화 알루미늄, 산화 마그네슘, 질화 붕소, 탤크 및 질화 알루미늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 적어도 1종인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    열전도율이 0.1∼10W/m·K인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    발포 배율이 1.5∼5배인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기포는, 물리 발포제에 의한 발포, 메카니컬 프로스법에 의해 혼입되는 기체, 또는 이들의 양쪽에 의해 형성되는 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지(A)가 탄소수 3∼12의 알킬기를 가지는 알킬(메타)아크릴레이트 유래의 구성 단위를 가지는 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지 방열 발포체 시트가 전자기기용 열전도성 발포체 시트인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 아크릴 수지 방열 발포체 시트가 히트 싱크재인 아크릴 수지 방열 발포체 시트.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 아크릴 수지 방열 발포체 시트의 제조 방법으로서,
    경화성 아크릴 수지 재료와 열전도성 입자(B)를 포함하는 발포체 조성물 중에 기포를 형성하고, 또한 상기 경화성 아크릴 수지 재료를 경화함으로써 아크릴 수지 방열 발포체 시트를 얻는 제조 방법.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200078120A (ko) * 2018-12-21 2020-07-01 주식회사 영우 열전도성이 우수한 아크릴폼의 제조방법
KR20220098886A (ko) 2021-01-05 2022-07-12 주식회사 휴비스 열전도성이 우수한 발포시트, 이를 포함하는 방열시트

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109843991B (zh) 2016-11-30 2022-03-29 积水化学工业株式会社 热传导片
JP6933458B2 (ja) * 2016-12-07 2021-09-08 株式会社イノアック技術研究所 気泡多孔体及びその製造方法
KR102417078B1 (ko) 2017-09-05 2022-07-04 주식회사 엘지화학 고흡수성 수지
WO2019108721A1 (en) * 2017-12-01 2019-06-06 Arkema Inc Foamable acrylic composition
US10741471B2 (en) * 2018-01-19 2020-08-11 Laird Technologies, Inc. Highly compliant non-silicone putties and thermal interface materials including the same
EP3830175B1 (en) * 2018-07-30 2022-06-15 3M Innovative Properties Company Foams and methods of making
US10759697B1 (en) 2019-06-11 2020-09-01 MSB Global, Inc. Curable formulations for structural and non-structural applications

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002003635A (ja) * 2000-06-21 2002-01-09 Sekisui Chem Co Ltd 異形熱可塑性樹脂発泡体の製造方法
JP2002128931A (ja) * 2000-10-30 2002-05-09 Sekisui Chem Co Ltd 熱伝導性樹脂シート
JP5068919B2 (ja) * 2003-09-25 2012-11-07 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 発泡シート形成性組成物、熱伝導性発泡シート及びその製造方法
JP2005239744A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Nippon Zeon Co Ltd 熱伝導性感圧接着剤組成物並びに熱伝導性発泡シート状成形体及びその製造方法
JP4452576B2 (ja) * 2004-07-30 2010-04-21 積水化学工業株式会社 熱可塑性アクリル系樹脂発泡体及びその製造方法
JP2006213845A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Nippon Zeon Co Ltd 熱伝導性感圧接着性シート状発泡成形体及びその製造方法
JP2009263542A (ja) * 2008-04-25 2009-11-12 Three M Innovative Properties Co （メタ）アクリル系粘着性発泡体及びその製造方法
EP2182024A3 (en) * 2008-10-30 2011-04-20 Rohm and Haas Company Flexible acrylic foam composition
WO2011084804A2 (en) * 2009-12-21 2011-07-14 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thermally conductive foam material
WO2014083890A1 (ja) * 2012-11-27 2014-06-05 積水化学工業株式会社 電子機器用熱伝導性発泡体シート及び電子機器用熱伝導性積層体
JP6047052B2 (ja) * 2012-03-30 2016-12-21 積水化学工業株式会社 緩衝材

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200078120A (ko) * 2018-12-21 2020-07-01 주식회사 영우 열전도성이 우수한 아크릴폼의 제조방법
KR20220098886A (ko) 2021-01-05 2022-07-12 주식회사 휴비스 열전도성이 우수한 발포시트, 이를 포함하는 방열시트

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