KR20210154977A - 공중합체, 분산제 및 수지 조성물 - Google Patents

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Abstract

음이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 A와, 양이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 B와, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 이외의 (메트)아크릴계 단량체 단위 C를 갖는 공중합체.

Description

공중합체, 분산제 및 수지 조성물
본 발명은 공중합체, 분산제 및 수지 조성물에 관한 것이다.
근년, 전기 자동차 등의 전동 차량의 보급이 진행되고 있다. 전동 차량의 차량 탑재 전원 시스템에 사용되는 회로 기판에서는, 일반적으로 전압ㆍ전류가 커지기 때문에 발열량이 커진다. 발열량이 증가하면, 회로의 문제나 고장의 원인이 된다. 또한, 전동 차량의 전동 모터에 전력 공급을 행하는 전지 팩은 충방전을 반복함으로써 발열된다. 고온인 채로 사용을 계속하면, 전지 팩의 성능이나 수명이 저하되는 원인이 된다.
또한, 이러한 발열에 관한 문제는 전동 차량에 한정되지 않고, 전자 기기에 있어서도 생기고 있다. 고성능화 및 소형화가 진행되는 전자 기기 내부의 발열 밀도는 해마다 증가하고 있고, 사용 시에 발생하는 열을 어떻게 효율적으로 방열할지가 과제로 되어 있다.
발열부에 따라 냉각 기구의 세부는 다르기는 하지만, 기본적으로는 발열부와 냉각 부재를 접촉시켜 제열하는 방법이 취해진다. 이때, 발열 부재와 냉각 부재 사이에 간극이 있으면 서열 효율이 저하되기 때문에, 일반적으로는 방열 부재를 개재하여 발열부와 냉각 부재를 간접적으로 접촉시켜 제열을 행한다.
이러한 방열 부재는 일반적으로 수지 중에, 실란 커플링제 등에 의해 표면 처리를 실시한 무기 필러를 포함한다. 실란 커플링제 이외의 표면 처리제로서는, 예를 들어 폴리부타디엔 구성 단위와, 가수 분해성 실릴기를 갖는 구성 단위와, 폴리실록산 골격을 갖는 구성 단위를 포함하는 공중합체가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2018-062552호 공보
그러나, 종래의 표면 처리제나 분산제를 사용한 방열 부재를 고온 상태에서 장시간 유지하였을 때에 분산 파괴가 생기고, 무기 필러가 재응집한다고 하는 문제가 있는 것을 알았다. 방열 부재 중의 무기 필러가 재응집하면, 방열 부재의 경도가 상승하고, 갈라짐 등이 생길 가능성이 있다. 또한, 이러한 방열 부재의 손상은 전동 차량 등의 신뢰성의 저하로도 연결된다.
본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 고온 상태에서 장시간 유지한 경우에도 분산성을 유지할 수 있는 공중합체, 그리고 해당 공중합체를 포함하는 분산제 및 수지 조성물 등, 나아가 해당 수지 조성물 등을 사용한 열전도성 그리스 및 해당 열전도성 그리스를 사용한 방열 부재를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토하였다. 그 결과, 소정의 구성 단위를 갖는 (메트)아크릴계 공중합체이면, 상기 과제를 해결할 수 있음을 알아내고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
[1]
음이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 A와,
양이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 B와,
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 이외의 (메트)아크릴계 단량체 단위 C
를 갖는 공중합체.
[2]
상기 음이온성기가, 카르복시기, 인산기 및 페놀성 히드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, [1]에 기재된 공중합체.
[3]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A가, 상기 음이온성기에 결합한 전자 흡인성기를 더 갖는, [1] 또는 [2]에 기재된 공중합체.
[4]
상기 양이온성기가, 제1급 아미노기, 제2급 아미노기, 제3급 아미노기 및 제4급 암모늄염으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[5]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B가, 상기 양이온성기에 결합한 전자 공여성기를 더 갖는, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[6]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C가, 옥시알킬렌 골격, 실록산 골격, 탄화수소 골격, 인산디에스테르 골격으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[7]
중량 평균 분자량이 5,000 내지 500,000인, [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[8]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B의 총 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.05 내지 90몰％인, [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[9]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A의 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.03 내지 70몰％인, [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[10]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B의 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.02 내지 20몰％인, [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[11]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 10 내지 99.8몰％인, [1] 내지 [10] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[12]
상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B에 대한 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A의 몰비가 0.9 내지 30인, [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체.
[13]
[1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체를 포함하는, 분산제.
[14]
[1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체를 포함하는, 표면 처리제.
[15]
[1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체와, 무기 필러를 포함하는, 분산체.
[16]
수지와, [1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 공중합체와, 무기 필러를 포함하는, 수지 조성물.
[17]
상기 무기 필러가 도전성 및/또는 열전도성을 갖는, [16]에 기재된 수지 조성물.
[18]
상기 무기 필러가, 질화붕소 분말, 질화알루미늄 분말, 산화알루미늄 분말, 질화규소 분말, 산화규소 분말, 산화마그네슘 분말, 금속 알루미늄 분말 및 산화아연 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인, [16] 또는 [17]에 기재된 수지 조성물.
[19]
상기 수지가, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는, [16] 내지 [18] 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물.
[20]
[16] 내지 [19] 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 열전도성 그리스.
[21]
[20]에 기재된 열전도성 그리스와, 전자 부품과, 히트 싱크를 갖고,
상기 전자 부품과 상기 히트 싱크가 상기 열전도성 그리스를 개재하여 결합된, 방열 부재.
본 발명에 따르면, 고온 상태에서 장시간 유지한 경우에도 분산성을 유지할 수 있는 공중합체, 그리고 해당 공중합체를 포함하는 분산제 및 수지 조성물 등, 나아가 해당 수지 조성물 등을 사용한 열전도성 그리스 및 해당 열전도성 그리스를 사용한 방열 부재를 제공할 수 있다.
도 1은 비교예 3의 내갈라짐성 평가 시험 후의 시험편을 나타내는 사진이다.
도 2는 도 1에 있어서의 시험편의 사진을 2치화한 화상이다.
도 3은 비교예 3의 내블리드 아웃성 시험에 있어서의 오일 블리드양의 시험 결과를 나타내는 사진이다.
이하, 본 발명의 실시 형태(이하, 「본 실시 형태」라고 한다.)에 대해 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능하다. 또한, 본 발명의 (메트)아크릴계 단량체 단위란, 메타크릴산계 단량체 단위 및 아크릴계 단량체 단위의 양쪽을 의미한다.
[공중합체]
본 실시 형태의 공중합체는, 음이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 A와, 양이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 B와, (메트)아크릴계 단량체 단위 A 및 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 이외의 (메트)아크릴계 단량체 단위 C를 갖는다. 본 실시 형태의 공중합체는 상기 구성을 가짐으로써, 고온 상태에서 장시간 유지한 경우에도 분산성을 유지할 수 있다. 그 이유는 이하와 같이 생각할 수 있지만, 이하에 한정되는 것은 아니다.
분산매에 분산된 분산질의 표면과 같이 2개의 다른 물질이 접하는 계면에는 소정의 전위차가 생기고, 반대 이온을 가까이 끌어 당기고, 고정상과 확산 이중층을 포함하는 전기 이중층이 형성된다. 분산질의 표면에 있어서의 반대 이온의 확산을 전기 이중층의 두께라고도 한다. 분산질끼리가 접근하면 반대 이온이 겹쳐지고, 반발력이 증가한다. 본 실시 형태의 공중합체는 분자 중에 음이온성기와 양이온성기의 양쪽성을 가짐으로써, 이 전기 이중층의 두께를 증가시키는 작용을 갖는 것으로 생각된다. 보다 구체적으로는, 공중합체의 음이온성기와 양이온성기의 한쪽이 반대 이온으로서 분산질의 표면 근방에 배치된다. 그리고, 반대 이온으로서 기능하지 않는 다른 쪽의 기(부이온)는 분산질의 표면보다 더 먼 곳에 배치되고, 따라서 부이온층을 더 형성할 수 있다. 이와 같이 하여 무기 필러 표면의 전기 이중층의 두께가 증가함으로써, 반 데르 발스(van der Waals)력이 작용하는 분산질의 표면보다 더 먼 곳에서 정전 반발력을 작용시킬 수 있고, 고온 상태에서 장시간 유지한 경우에도 분산질의 분산성을 양호하게 유지할 수 있다고 생각된다.
본 실시 형태에 있어서 「단량체」란, 중합 전의 중합성 불포화 결합을 갖는 모노머를 말하며, 「단량체 단위」란, 중합 후에 공중합체의 일부를 구성하는 반복 단위이며, 소정의 단량체에서 유래하는 단위를 말한다. 또한, 이하에 있어서 「(메트)아크릴계 단량체 단위 A」 등을, 간단히 「단위 A」라고도 한다.
(음이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 A)
(메트)아크릴계 단량체 단위 A는 음이온성기를 갖는 반복 단위이다. 음이온성기로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 카르복시기, 인산기, 페놀성 히드록시기, 술폰산기를 들 수 있다. 이 중에서도 카르복시기, 인산기 및 페놀성 히드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이러한 기를 가짐으로써, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
또한, 단위 A는, 음이온성기에 결합한 전자 흡인성기를 더 갖는 것이 바람직하다. 이러한 전자 흡인성기로서는, 음이온성기의 음이온을 안정화시키는 작용을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 카르복시기의 α 위치의 탄소 원자에 할로겐 원소 등의 전자 흡인성의 치환기를 포함하는 아크릴계 단량체를 사용해도 된다. 이러한 기를 가짐으로써, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
단위 A는 음이온성기에 결합한 전자 공여성기를 갖지 않는, 혹은 전자 공여성이 낮은 기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 전자 공여성기로서는, 음이온성기의 음이온을 불안정화시키는 작용을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 카르복시기의 α 위치의 탄소 원자에 메틸기 등의 전자 공여성기의 치환기를 포함하지 않는 아크릴계 단량체를 사용해도 된다. 이러한 구조로 함으로써, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
이러한 (메트)아크릴계 단량체로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아크릴산, 메타크릴산, 애시드포스폭시프로필메타크릴레이트, 애시드포스폭시폴리옥시에틸렌글리콜모노메타크릴레이트, 애시드포스폭시폴리옥시프로필렌글리콜모노메타크릴레이트, 인산 변성 에폭시아크릴레이트, 2-아크릴로일옥시에틸애시드포스페이트, 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트, 4-히드록시페닐아크릴레이트, 4-히드록시페닐메타크릴레이트, 2-메타크릴로일옥시에틸숙신산, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산 등을 들 수 있다. 이 중에서도 아크릴산, 2-메타크릴로일옥시에틸포스페이트, 4-히드록시페닐메타크릴레이트, 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산이 바람직하고, 아크릴산이 더 바람직하다. 이러한 단량체에서 유래하는 단위를 포함함으로써, 분산질에 대한 친화성이 더 향상되고, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다. 단위 A는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
(양이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 B)
(메트)아크릴계 단량체 단위 B는 양이온성기를 갖는 반복 단위이다. 양이온성기로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 양이온성기가, 제1급 아미노기, 제2급 아미노기, 제3급 아미노기 및 제4급 암모늄염으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하다. 이 중에서도 제3급 아미노기가 더 바람직하다. 이러한 기를 가짐으로써, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
또한, 단위 B는, 양이온성기에 결합한 전자 공여성기를 더 갖는 것이 바람직하다. 이러한 전자 공여성기로서는, 양이온성기의 양이온을 안정화시키는 작용을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 아미노기의 α 위치의 탄소 원자에 메틸기 등의 전자 공여성의 치환기를 포함하는 아크릴계 단량체를 사용해도 된다. 이러한 기를 가짐으로써, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
단위 B는 양이온성기에 결합한 전자 흡인성기를 갖지 않는, 혹은 전자 흡인성이 낮은 기를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 전자 흡인성기로서는, 양이온성기의 양이온을 불안정화시키는 작용을 갖는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 아미노기의 α 위치의 탄소 원자에 카르복실기 등의 전자 흡인성기의 치환기를 포함하지 않는 아크릴계 단량체를 사용해도 된다. 이러한 구조로 함으로써, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
이러한 (메트)아크릴계 단량체로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 1-아미노에틸아크릴레이트, 1-아미노프로필아크릴레이트, 1-아미노에틸메타크릴레이트, 1-아미노프로필메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트, 디에틸아미노에틸메타크릴레이트, t-부틸아미노에틸(메트)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸메타크릴레이트 4급염, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜메타크릴레이트, 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜메타크릴레이트, 디메틸아미노에틸아크릴레이트벤질클로라이드 4급염 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜메타크릴레이트 및 2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜메타크릴레이트가 바람직하고, 1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜메타크릴레이트가 더 바람직하다. 이러한 단량체에서 유래하는 단위를 포함함으로써, 분산질에 대한 친화성이 더 향상되고, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다. 단위 B는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
((메트)아크릴계 단량체 단위 C)
(메트)아크릴계 단량체 단위 C는 단위 A 및 단위 B 이외의 (메트)아크릴계 단량체 단위이며, 분자 중에 양이온성기 및 음이온성기를 포함하지 않는 (메트)아크릴계 단량체이다.
본 실시 형태의 공중합체를 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 포함하는 수지 조성물에 혼합하는 것을 상정한 경우, (메트)아크릴계 단량체 C는, 그 수지 조성물에 사용되는 수지와 친화성 또는 상용성이 높은 골격을 갖는 것이 바람직하다. 이러한 골격으로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 옥시알킬렌 골격 등의 양친매성 골격, 디메틸실록산 등의 실록산 골격, 알킬이나 아릴 등의 탄화수소 골격 등의 소수성 골격, 또는 인산디에스테르 골격 등의 친수성 골격을 들 수 있다. 이 중에서도 옥시알킬렌 골격, 실록산 골격, 탄화수소 골격이 바람직하고, 실록산 골격, 탄화수소 골격이 더 바람직하다. 이러한 골격을 가짐으로써, 분산매가 되는 수지와의 상용성이 더 향상되고, 수지 조성물 중에 있어서의 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
이러한 (메트)아크릴계 단량체로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 에톡시카르보닐메틸(메트)아크릴레이트, 페놀에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 페놀(에틸렌옥사이드 2몰 변성)(메트)아크릴레이트, 페놀(에틸렌옥사이드 4몰 변성)(메트)아크릴레이트, 파라쿠밀페놀에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 노닐페놀에틸렌옥사이드 변성 (메트)아크릴레이트, 노닐페놀(에틸렌옥사이드 4몰 변성)(메트)아크릴레이트, 노닐페놀(에틸렌옥사이드 8몰 변성)(메트)아크릴레이트, 노닐페놀(프로필렌옥사이드 2.5몰 변성)아크릴레이트, 2-에틸헥실카르비톨(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 프탈산(메트)아크릴레이트, 에틸렌옥사이드 변성 숙신산(메트)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메트)아크릴레이트 등의 옥시알킬렌 골격을 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 메틸(메트)아크릴레이트, 에틸(메트)아크릴레이트, 프로필(메트)아크릴레이트, 부틸(메트)아크릴레이트, 2-에틸헥실(메트)아크릴레이트, 이소옥틸(메트)아크릴레이트, 이소데실(메트)아크릴레이트, 라우릴(메트)아크릴레이트, 스테아릴(메트)아크릴레이트, 페닐(메트)아크릴레이트, 시클로헥실(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메트)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시에틸(메트)아크릴레이트, 이소보르닐(메트)아크릴레이트, 메톡시화 시클로데카트리엔(메트)아크릴레이트 등의 에스테르부가 탄화수소 골격을 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 2-히드록시에틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메트)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메트)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메트)아크릴레이트, 3-클로로-2-히드록시프로필(메트)아크릴레이트 등의 수산기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체; N,N-디메틸(메트)아크릴아미드, N,N-디에틸(메트)아크릴아미드, N-이소프로필(메트)아크릴아미드, 디아세톤(메트)아크릴아미드, 또는 아크릴로일모르폴린 등의 아미드 결합을 갖는 (메트)아크릴계 단량체; α-부틸-ω-(3-메타크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산 등의 실록산 골격을 갖는 (메트)아크릴계 단량체; (메트)아크릴로일옥시에틸디알킬포스페이트 등의 인산디에스테르 골격을 갖는 (메트)아크릴계 단량체; 1,3-부틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 1,4-부탄디올디(메트)아크릴레이트, 1,6-헥사디올디(메트)아크릴레이트, 1,9-노난디올디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 디시클로펜타닐디(메트)아크릴레이트, 2-에틸-2-부틸-프로판디올(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜 변성 트리메틸올프로판디(메트)아크릴레이트, 스테아르산 변성 펜타에리스톨디(메트)아크릴레이트, 2-(1,2-시클로헥사카르복시이미드)에틸(메트)아크릴레이트, 헥산디올디(메트)아크릴레이트, 비스페놀 구조를 갖는 다관능 (메트)아크릴레이트 등의 다관능 (메트)아크릴계 단량체 등을 들 수 있다. 단위 C는 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
(메트)아크릴계 단량체 C의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 300 내지 20000이고, 보다 바람직하게는 1000 내지 15000이고, 더욱 바람직하게는 3000 내지 12500이다. (메트)아크릴계 단량체 C의 중량 평균 분자량이 300 이상인 것에 의해, 분산매에 대한 친화성이 더 향상되고, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다. 또한, (메트)아크릴계 단량체 C의 중량 평균 분자량이 20000 이하인 것에 의해, 공중합체를 다른 수지나 다른 성분과 혼합한 경우에 얻어지는 조성물의 점성이 보다 저하되고, 취급성이 더 향상되는 경향이 있다.
단위 A 및 단위 B의 총 함유량은, 단위 A, 단위 B 및 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.05 내지 90몰％인 것이 바람직하고, 0.2 내지 70몰％인 것이 더 바람직하다. 단위 A 및 단위 B의 총 함유량이 0.05몰％ 이상인 것에 의해, 분산매에 대한 친화성이 더 향상되고, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다. 또한, 단위 A 및 단위 B의 총 함유량이 90몰％ 이하인 것에 의해, 공중합체를 다른 수지나 다른 성분과 혼합한 경우에 얻어지는 조성물의 점성이 보다 저하되고, 취급성이 더 향상되는 경향이 있다.
단위 A의 함유량은, 단위 A, 단위 B 및 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.03 내지 70몰％인 것이 바람직하고, 0.1 내지 15몰％인 것이 더 바람직하다. 단위 A의 함유량이 0.03몰％ 이상인 것에 의해, 분산매에 대한 친화성이 더 향상되고, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다. 또한, 단위 A의 함유량이 70몰％ 이하인 것에 의해, 공중합체를 다른 수지나 다른 성분과 혼합한 경우에 얻어지는 조성물의 점성이 보다 저하되고, 취급성이 더 향상되는 경향이 있다.
단위 B에 대한 단위 A의 몰비는 0.01 내지 200인 것이 바람직하고, 0.9 내지 30인 것이 바람직하고, 1.0 내지 10인 것이 더 바람직하다. 단위 B에 대한 단위 A의 몰비가 상기 범위 내인 것에 의해, 분산매에 대한 친화성이 더 향상되고, 분산질의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다.
단위 B의 함유량은, 단위 A, 단위 B 및 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.02 내지 20몰％인 것이 바람직하고, 0.1 내지 5몰％인 것이 더 바람직하다. 단위 B의 함유량을 0.02몰％ 이상으로 함으로써 필러에 대한 친화성이 양호해진다. 또한, 20몰％ 이하로 함으로써, 공중합체의 점성에서 유래하는 취급성이 양호해진다.
단위 C의 함유량은, 단위 A, 단위 B 및 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 10 내지 99.8몰％인 것이 바람직하고, 30 내지 99몰％인 것이 더 바람직하다. 단위 C의 함유량을 10몰％ 이상으로 함으로써, 공중합체의 점성에서 유래하는 취급성이 양호해진다. 또한, 99몰％ 이하로 함으로써, 필러에 대한 친화성이 양호해진다.
공중합체의 중량 평균 분자량은 5,000 내지 500,000인 것이 바람직하고, 7,000 내지 100,000인 것이 더 바람직하다. 공중합체의 중량 평균 분자량이 5,000 이상인 것에 의해, 고온 상태에서 장시간 유지한 경우여도 분산성을 유지할 수 있고, 조성물의 경도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 공중합체의 중량 평균 분자량이 5,000 이상인 것에 의해, 무기 필러나 수지와 배합하였을 때의 조성물의 형상 유지성이 향상되고, 경사면이나 수직인 면에 도포하였을 때, 조성물의 벗어남이나 늘어뜨림에 대한 내성이 양호해진다. 또한, 공중합체의 중량 평균 분자량이 500,000 이하인 것에 의해, 공중합체를 다른 수지나 다른 성분과 혼합한 경우에 얻어지는 조성물의 점성이 보다 저하되고, 취급성이 더 향상되는 경향이 있다. 중량 평균 분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)에 의해 구할 수 있다.
[공중합체의 제조 방법]
본 실시 형태의 공중합체의 제조 방법은 특별히 제한되지 않으며, (메트)아크릴계 단량체의 공지된 중합 방법을 사용할 수 있다. 중합 방법으로서는 라디칼 중합, 음이온 중합 등을 들 수 있다. 이 중에서도 라디칼 중합이 바람직하다.
라디칼 중합에 사용하는 열중합 개시제로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 아조비스이소부티로니트릴 등의 아조 화합물; 과산화벤조일, tert-부틸히드로퍼옥사이드나 디-tert-부틸퍼옥사이드 등의 유기 과산화물 등을 들 수 있다. 또한, 라디칼 중합에 사용하는 광중합 개시제로서는 특별히 제한되지 않지만, 벤조인 유도체를 들 수 있다. 또한, 그 밖에 ATRP나 RAFT 등의 리빙 라디칼 중합에 사용하는 공지된 중합 개시제를 사용할 수도 있다.
중합 조건은 특별히 제한되지 않으며, 사용하는 개시제나 용제의 비점, 그 밖에 단량체의 종류에 따라 적절하게 조정할 수 있다.
단량체의 첨가 순서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 랜덤 공중합체를 합성하는 관점에서 단량체를 혼합하여 중합을 개시해도 되고, 블록 공중합체를 합성하는 관점에서 단량체를 중합계에 순차적으로 첨가해도 된다.
[분산제]
본 실시 형태의 분산제는 상기 공중합체를 포함하고, 필요에 따라 용제나 기타 임의의 첨가제를 포함하고 있어도 있다. 또한, 상기 공중합체를 단체로 분산제로서 사용하여, 분산질과 분산매의 혼합물에 대하여 첨가할 수도 있다.
분산제란, 분산매 중에 분산질을 균일하게 분산시키는 것을 목적으로 하여 사용하는 것이다. 이에 의해, 분산질과 분산매의 혼합물에 있어서 분산질의 응집이나 침강을 방지하고, 안정성을 향상시킬 수 있을 뿐 아니라, 분산매에 대하여 분산질을 고농도로 함유시키는 것을 가능하게 하거나, 혼합물의 점도를 저하시키거나 할 수 있다. 또한, 그 밖에, 분산질의 분산성의 향상에 수반되는 다양한 효과를 향상시킬 수 있다.
본 실시 형태의 분산제는 상기 공중합체에 의한 정전 반발에 의해 분산질을 분산시켜, 분산질끼리의 재응집을 방지할 수 있다. 또한, 상기 공중합체는 입체 장애 반발에 의한 분산성 향상 효과를 갖고 있어도 된다. 또한, 분산질로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 후술하는 수지 조성물에 포함되는 것을 예시할 수 있다.
[표면 처리제]
본 실시 형태의 표면 처리제는 상기 공중합체를 포함하고, 필요에 따라 용제나 기타 임의의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 또한, 상기 공중합체를 단체로 표면 처리제로서 사용하여, 대상물의 표면에 대하여 도포 등을 해도 된다.
표면 처리제는 대상의 표면 특성의 개질을 목적으로 하여 사용하는 것이다. 이에 의해, 대상과 다른 성분의 친화성이나 밀착성 이외에도 평활성 등의 표면 특성을 향상이나 개질시키거나, 대상의 표면에 안정성이 높은 피막을 형성하여 대상을 보호하거나 할 수 있다.
본 실시 형태의 표면 처리제는 대상 표면을 상기 공중합체로 처리함으로써, 공중합체를 개재하여 대상과 다른 성분의 친화성 등을 개질할 수 있다. 또한, 표면 처리제의 대상으로 하는 재질로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 후술하는 수지 조성물에 포함되는 것을 예시할 수 있다. 또한, 표면 처리제의 대상의 크기로서는 특별히 제한되지 않으며, 예를 들어 나노 오더나 마이크로 오더의 크기의 입자부터 밀리 오더, 센티 오더나 미터 오더의 크기의 물질까지 넓게 대상으로 할 수 있다.
[분산체]
본 실시 형태의 분산체는 상기 공중합체와 무기 필러를 포함하고, 필요에 따라 용제나 기타 임의의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 본 실시 형태의 분산체는 분산질인 무기 필러가 공중합체에 의해 분산된 것이며, 예를 들어 후술하는 수지 조성물을 조제할 때의 원료로서 사용할 수 있다. 무기 필러로서는, 후술하는 수지 조성물에 있어서 예시하는 것을 들 수 있다.
[수지 조성물]
본 실시 형태의 수지 조성물은 수지와 상기 공중합체와 무기 필러를 포함하고, 필요에 따라 용제나 기타 임의의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 본 실시 형태의 수지 조성물은, 분산질인 무기 필러가 공중합체에 의해 수지 중에 분산된 것이다.
공중합체의 함유량은 무기 필러의 총량에 대하여 0.1 내지 5질량％인 것이 바람직하고, 0.5 내지 4질량％인 것이 더 바람직하다. 공중합체의 함유량이 무기 필러의 총량에 대하여 0.5질량％ 이상인 것에 의해, 무기 필러의 분산성이 더 향상되는 경향이 있다. 또한, 공중합체의 함유량이 무기 필러의 총량에 대하여 5질량％ 이하인 것에 의해, 수지 조성물의 열전도성이 더 향상되는 경향이 있다.
무기 필러로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 도전성 및/또는 열전도성을 갖는 무기 필러를 들 수 있다. 이러한 무기 필러로서는, 예를 들어 질화붕소 분말, 질화알루미늄 분말, 산화알루미늄 분말, 질화규소 분말, 산화규소 분말, 산화마그네슘 분말, 금속 알루미늄 분말 및 산화아연 분말 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 이들 중에서도 산화알루미늄 분말 및 질화알루미늄 분말이 바람직하고, 산화알루미늄 분말이 더 바람직하다. 이러한 무기 필러를 사용함으로써, 수지 조성물의 도전성 및/또는 열전도성이 더 향상되는 경향이 있다. 또한, 이러한 무기 필러와 상기 중합체를 병용함으로써, 수지 조성물에 대하여 무기 필러를 보다 고충전하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 무기 필러의 충전량에 따라 향상되는 도전성 및/또는 열전도성을 더 향상시키는 것이 가능해진다.
무기 필러의 평균 입자경은 0.4 내지 120㎛인 것이 바람직하고, 5 내지 80㎛인 것이 더 바람직하다. 무기 필러의 평균 입자경을 0.4㎛ 이상으로 함으로써 열전도성 및 내오일 블리딩성이 양호해진다. 또한, 120㎛ 이하로 함으로써, 무기 필러를 충전한 조성물의 성형성이 양호해진다.
또한, 무기 필러는 복수의 평균 입자경을 갖는 무기 필러의 혼합물이어도 된다. 단일의 평균 입자경을 갖는 무기 필러만을 함유하는 경우에 비하여, 이것보다 작은 평균 입자경을 갖는 무기 필러를 병용함으로써, 대경의 무기 필러의 간극을 소경의 무기 필러에 의해 메울 수 있다. 그 때문에, 복수의 평균 입자경을 갖는 무기 필러를 혼합하여 사용함으로써, 수지 조성물에 대하여 무기 필러를 보다 고충전하는 것이 가능해진다. 통상적으로는 이와 같이 무기 필러를 고충전시킨 경우, 점도가 현저하게 향상되고, 취급에 견딜 수 없게 되거나, 무기 필러가 균일 분산되지 않게 되거나 하는 문제가 생길 수 있다. 이에 반하여 상기 공중합체를 사용함으로써, 이러한 고충전에 수반되는 문제를 억제할 수 있다. 그리고 이에 의해, 무기 필러의 충전량에 따라 향상되는 도전성 및/또는 열전도성을 더 향상시키는 것이 가능해진다.
무기 필러의 함유량은 수지 조성물의 총량에 대하여 80 내지 95질량％인 것이 바람직하고, 80 내지 94질량％인 것이 보다 바람직하고, 88 내지 93질량％인 것이 더욱 바람직하다. 무기 필러의 함유량이 80질량％ 이상인 것에 의해, 도전성 및/또는 열전도성이 더 향상되는 경향이 있다. 또한, 무기 필러의 함유량이 95질량％ 이하인 것에 의해, 수지 조성물 중의 무기 필러의 분산성이 양호해진다.
수지로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 실리콘 수지, 에폭시 수지, 페놀 수지, 시아네이트 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 열경화성 폴리이미드, 불포화 폴리에스테르 수지 등의 열경화성 수지; 아크릴 수지, 폴리올레핀 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리에스테르 수지, 염화비닐 수지, 우레탄 수지, 폴리아미드 수지, ABS(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌) 수지 등의 열가소성 수지를 들 수 있다. 이 중에서도 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지인 것이 바람직하다. 열경화성의 실리콘계 수지를 사용할 때에는, 예를 들어 미리 25℃ 내지 200℃에서 0.5시간 내지 24시간 가열하여 가교 반응을 진행시킨 상태에서 열전도성 그리스로서 사용할 수 있다. 또한, 전자 부품과 히트 싱크를 경화 전의 수지 조성물로 접합 후, 동 조건에서 가열하여 사용해도 된다.
임의의 첨가제로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 실란 커플링제, 산화 방지제, 금속 부식 방지제 등을 들 수 있다.
본 실시 형태의 수지 조성물은 유성 교반기, 만능 혼합 교반기, 니더, 하이브리드 믹서 등으로 혼련함으로써 제조할 수 있다.
[열전도성 그리스]
본 실시 형태의 열전도성 그리스는 상기 수지 조성물을 포함하는 것이다. 바꾸어 말하면, 본 실시 형태의 열전도성 그리스는 수지와 상기 공중합체와 무기 필러를 포함하고, 필요에 따라 용제나 기타 임의의 첨가제를 포함하고 있어도 된다. 본 실시 형태의 열전도성 그리스는 분산질인 무기 필러가 공중합체에 의해 기유 중에 분산된 것이다.
열전도성 그리스에 있어서의 공중합체의 함유량, 그리고 무기 필러의 종류 및 함유량에 대해서는, 상기 수지 조성물과 마찬가지로 할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 열전도성 그리스에는 수지 조성물 중의 성분을 경화 또는 반경화시킨 것도 포함된다. 예를 들어, 미리 25℃ 내지 200℃에서 0.5시간 내지 24시간 가열하여 가교 반응을 진행시킨 상태의 수지 조성물을 열전도성 그리스로서 사용할 수 있다.
[방열 부재]
본 실시 형태의 방열 부재는 상기 열전도성 그리스와, 전자 부품과, 히트 싱크를 갖고, 전자 부품과 히트 싱크가 열전도성 그리스를 개재하여 결합된 것이다.
여기서 전자 부품으로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 모터, 전지 팩, 차량 탑재 전원 시스템에 사용되는 회로 기판, 파워 트랜지스터, 마이크로 프로세서 등의 발열하는 전자 부품 등을 들 수 있다. 이 중에서도 차량 탑재용의 차량 탑재 전원 시스템에 사용되는 전자 부품이 바람직하다. 또한, 히트 싱크로서는, 방열이나 흡열을 목적으로 하여 구성된 부품이면 특별히 제한되지 않는다.
열전도성 그리스를 개재하여 전자 부품과 히트 싱크를 결합하는 방법으로서는 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, 미리 가열하여 경화 또는 반경화한 열전도성 그리스를 사용하여, 전자 부품과 히트 싱크를 결합함으로써 방열 부재를 얻어도 되고, 열전도성 그리스를 사용하여 전자 부품과 히트 싱크를 접합 후, 가열하여 전자 부품과 히트 싱크를 결합함으로써 방열 부재로 해도 된다. 또한, 가열 조건은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들어 25℃ 내지 200℃에서 0.5시간 내지 24시간의 조건을 들 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 사용하여 보다 구체적으로 설명한다. 본 발명은 이하의 실시예에 의해 전혀 한정되는 것이 아니다.
<공중합체 조제용 단량체>
실시예의 공중합체의 중합에는 이하의 원료를 사용하였다.
(음이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 A)
(A-1) 아크릴산, 도아 고세사제
(A-2) 4-히드록시페닐메타크릴레이트, 세이꼬 가가쿠사제
(A-3) 2-메타크릴로일옥시에틸애시드포스페이트, 교에이샤 가가쿠사제 「라이트 에스테르 P-1M」
(A-4) 2-아크릴아미드-2-메틸프로판술폰산, 도쿄 가세이사제
(양이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 B)
(B-1) 메타크릴산-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜, ADEKA 가부시키가이샤제 「아데카 스탭 LA-82」
(B-2) 1-아미노에틸메타크릴레이트, 도쿄 가세이사제
((메트)아크릴계 단량체 C)
(C-1) 부틸아크릴레이트, 도아 고세사제
(C-2) α-부틸-ω-(3-메타크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산, JNC사제 「실라플레인 FM-0721」 중량 평균 분자량 5,000
(C-3) α-부틸-ω-(3-메타크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산, JNC사제 「실라플레인 FM-0711」 중량 평균 분자량 1,000
(C-4)α-부틸-ω-(3-메타크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산, JNC사제 「실라플레인 FM-0725」 중량 평균 분자량 10,000
(C-5) 메톡시폴리에틸렌글리콜메타크릴레이트(폴리에틸렌글리콜의 반복 단위수는 9), 신나카무라 고교사제 「M-90G」
<공중합체의 조제>
(공중합체 1)
공중합체의 조제는 다음의 방법으로 행하였다. 우선, 교반기 구비의 오토클레이브 내에 아크릴산: 15몰％, 메타크릴산-1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜: 0.1몰％, 아크릴산부틸: 84.9몰％를 포함하는 (메트)아크릴계 단량체 100질량부를 첨가하였다. 이어서, 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴(도쿄 가세이사제)을 (메트)아크릴계 단량체의 총합 100질량부에 대하여 0.05질량부, 용매로서 톨루엔(시약 특급) 및 2-프로판올(시약 특급)의 부피비=7:3의 혼합 용액을 1000질량부 첨가하고, 오토클레이브 내를 질소에 의해 치환하였다. 그 후, 오토클레이브를 오일 배스 중에서 65℃에서 20시간 가열하고, 라디칼 중합을 행하였다. 중합 종료 후, 감압 하에 120℃에서 1시간 탈기하여, 공중합체 1을 얻었다.
단량체의 투입량 100％에 대한 중합률은 가스 크로마토그래피 분석에 의해 분석한 바, 98％ 이상이었다. 이러한 점에서, 공중합체가 갖는 각 단량체 단위의 비율은 단량체의 투입비와 동일 정도로 추정되었다.
또한, 얻어진 공중합체 1의 중량 평균 분자량을 GPC(겔 투과 크로마토그래피)법을 사용하여, 표준 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량으로서 구하였다. 또한, 측정 조건은 이하와 같다.
고속 GPC 장치: 도소사제 「HLC-8020」
칼럼: 도소사제 「TSK guardcolumn MP(×L)」 6.0㎜ID×4.0㎝ 1개, 및 도소사제 「TSK-GELMULTIPOREHXL-M」 7.8㎜ID×30.0㎝(이론 단수 16,000단) 2개, 합계 3개(전체로서 이론 단수 32,000단)
전개 용매: 테트라히드로푸란
디텍터: RI(시차 굴절률계)
(공중합체 2 내지 18)
표 1 내지 4에 기재된 조성의 단량체를 사용한 것 이외는, 공중합체 1과 마찬가지의 방법에 의해 라디칼 중합을 행하여, 공중합체 2 내지 18을 얻었다. 얻어진 공중합체 2 내지 18에 있어서의 중합률은 모두 98％ 이상이며, 공중합체가 갖는 각 단량체 단위의 비율은 단량체의 투입비와 동일 정도로 추정되었다. 또한, 중량 평균 분자량에 대해서도 상기와 마찬가지로 구하였다.
또한, 표 1 내지 4에 기재한 단량체의 조성은 몰비(％)로 기재하였다. 몰비는 각 단량체의 첨가량과 분자량으로부터 산출하였다. 또한, α-부틸-ω-(3-메타크릴옥시프로필)폴리디메틸실록산의 몰비는, 이들의 중량 평균 분자량을 기초로 산출하였다.
상기한 바와 같이 합성한 공중합체 1 내지 18의 조성 및 중량 평균 분자량을 하기 표 1 내지 4에 나타낸다.
<수지(폴리아크릴산부틸)의 조제>
교반기 구비의 오토클레이브 내에 아크릴산부틸을 100질량부와, 개시제로서 아조비스이소부티로니트릴을 0.05질량부와, 용매로서 2-프로판올을 1000질량부 첨가하고, 오토클레이브 내를 질소에 의해 치환하였다. 그 후, 오토클레이브를 오일 배스 중에서 75℃에서 20시간 가열하여, 라디칼 중합을 행하였다. 중합 종료 후, 감압 하에 120℃에서 1시간 탈기하여, 수지 조제용의 폴리아크릴산부틸을 얻었다.
<수지 조성물 조제용 원료>
(수지)
ㆍ폴리아크릴산부틸
ㆍ실리콘 오일: 신에쓰 실리콘사제 「KF-96-100cs」
(무기 필러)
ㆍ산화알루미늄, 덴카 가부시키가이샤제, 「DAW45」, 평균 입자경 45㎛,
ㆍ산화알루미늄, 덴카 가부시키가이샤제, 「DAW20」, 평균 입자경 20㎛,
ㆍ산화알루미늄, 덴카 가부시키가이샤제, 「DAW05」, 평균 입자경 5㎛,
ㆍ산화알루미늄, 덴카 가부시키가이샤제, 「ASFP40」, 평균 입자경 0.4㎛
ㆍ질화붕소, 덴카 가부시키가이샤제, 「SGP」, 평균 입자경 18㎛
무기 필러의 평균 입자경은 시마즈 세이사쿠쇼제 「레이저 회절식 입도 분포 측정 장치 SALD-20」을 사용하여 측정을 행하였다. 평가 샘플은 유리 비이커에 50ml의 순수와 측정하는 열전도성 필러를 5g 첨가하고, 스파튤러를 사용하여 교반하고, 그 후 초음파 세정기로 10분간 분산 처리를 행하였다. 분산 처리를 행한 열전도성 필러의 분산액을, 스포이트를 사용하여 장치의 샘플러부에 한 방울씩 첨가하고, 흡광도가 안정된 시점에서 측정을 행하였다. 평균 입자경은 D50(메디안 직경)을 채용하였다.
<수지 조성물의 조제>
(실시예 1)
산화알루미늄 「DAW45」를 53.5질량부, 「DAW20」을 4.5질량부, 「DAW05」를 4.5질량부 및 「ASFP40」을 26.5질량부 칭량하고, 이것을 먼저 조제한 폴리아크릴산부틸: 9.1질량부, 공중합체 1: 1.9질량부를 만능 혼합기에 첨가하였다. 이어서 150℃에서 3시간, 절대압 100Pa 이하의 조건에서 만능 혼합기 중에서 진공 가열 혼련하여, 수지 조성물을 조제하였다. 얻어진 수지 조성물의 평가를 표 1에 기재한다.
(실시예 2 내지 20 및 비교예 1 내지 6)
표 1 내지 4에 기재된 조성의 성분을 사용한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지의 방법에 의해 수지 조성물을 조제하였다. 얻어진 수지 조성물의 평가를 표 1 내지 4에 기재한다. 또한, 비교예 3 내지 6에 있어서의 수지 조성물은 공중합체 대신에 실란 커플링제를 사용한 것이다.
수지 조성물의 물성은 이하의 방법에 의해 측정하였다.
[점도]
Thermo Scientific사제 회전식 레오미터 MARS III에서, 상부 지그로서 35㎜Φ의 패럴렐 플레이트를 사용하고, 펠티에 소자에 의해 온도 제어가 가능한 35㎜Φ의 하부 플레이트의 위에 수지 조성물을 얹고, 상부 지그로 두께 1㎜까지 압축하고, 비어져 나온 부분은 스크래핑하고, 25℃에서 측정을 행하였다. 전단 속도 1 내지 10s-1의 점도를 측정하고, 전단 속도 10s-1의 점도를 평가에 사용하였다.
점도가 400Pas보다 낮은 경우, 메탈 마스크ㆍ스크린 인쇄, 스퀴지에 의한 도포가 가능하고, 작업성이 좋다. 점도가 400Pas 이상 700Pas 미만인 경우, 메탈 마스크ㆍ스크린 인쇄, 스퀴지에 의한 도포에는 적합하지 않지만, 자동 도포기에 의한 시린지로부터의 토출 및 도포에 적합하다. 또한, 점도가 400Pas 이상 1150Pas 미만인 경우, 자동 도포기에 의한 토출 및 도포는 가능하지만, 더 시간이 소요된다. 1150Pas 이상에 있어서는, 자동 도포기에 의한 토출 및 도포는 시간이 소요되기 때문에 곤란하거나, 자동 도포기에 의한 토출 및 도포도 불가능하다.
[내갈라짐성]
한 변이 76㎜인 사각형의 무알칼리 유리판을 2매 준비하고, 한쪽의 유리판의 중심부에 직경 20㎜, 두께 1㎜가 되도록 수지 조성물을 도포하고, 다른 한쪽의 유리판으로 끼워 넣은 시료를 150℃의 환경 하에 유지하고, 내열성 시험을 실시하였다. 24시간 유지 후, 눈으로 보아 갈라짐의 유무를 확인하였다.
도 1에, 비교예 3의 내갈라짐성 평가 시험 후의 시험편의 사진을 나타내고, 도 2에, 비교예 3의 내갈라짐성 평가 시험 후의 시험편의 화상 데이터를, 화상 처리 소프트웨어(GIMP2.0)를 사용하여 2치화 처리를 행한 화상을 나타낸다. 또한, 2치화 화상에 있어서 흑색부는 수지 조성물이 갈라져서 공극이 된 부분이며, 백색부는 수지 조성물이 존재하고 있는 부분이다. 이와 같이 2치화 처리를 행한 화상을 각 실시예 및 비교예에 있어서 작성하고, 그들 화상에 기초하여 내갈라짐율을 산출하였다. 보다 구체적으로는, 전체의 면적으로부터 흑색부의 면적 비율을 산출하고, 그것을 갈라짐율로 하였다. 내갈라짐성의 평가 기준을 이하에 나타낸다.
A: 갈라짐율 0％ 이상 1％ 미만
B: 갈라짐율 1％ 이상 5％ 미만
C: 갈라짐율 5％ 이상 15％ 미만
D: 갈라짐율 15％ 이상
[내블리드 아웃성]
한 변이 76㎜인 사각형의 불투명 유리 위에 수지 조성물 0.65g을 대략 원 형상으로 도포하고, 150℃의 오븐 중에서 24시간 정치하고 오븐으로부터 취출하였다. 도 3에, 오븐으로부터 취출한 후의 비교예 3의 오일 블리드양의 시험 결과를 나타내는 사진을 나타낸다. 도 3과 같이, 사진 중심부에 있는 백색의 수지 조성물의 주위에는, 액상 성분이 밖으로 스며나와 회색의 원이 형성되는 것을 알 수 있다. 이러한 액상 성분의 스며나옴을 블리드라고 한다. 이 원의 크기를 블리드양의 지표로 하고, 백색의 수지 조성물 단부의 끝부터 회색의 원의 끝까지의 거리의 최대 길이를 블리드 아웃량으로서 평가하였다.
[열전도율]
히터가 매립된 직육면체의 구리제 지그에서 선단 100㎟(10㎜×10㎜)와, 냉각 핀을 설치한 직육면체의 구리제 지그에서 선단 100㎟(10㎜×10㎜) 사이에 수지 조성물을 끼우고, 간극의 두께 0.05㎜ 내지 0.30㎜의 범위에서 열저항을 측정하고, 열저항과 두께의 구배로부터 열전도율을 산출하여 평가하였다. 열저항은 히터에 전력 10W를 걸어 30분간 유지하고, 구리제 지그끼리의 온도차(℃)를 측정하고,
열저항(℃/W)={온도차(℃)/전력(W)}에 의해 산출하였다.
열전도율로서는, 열전도성 그리스의 용도 상 1W/mK 이상이면 문제없이 사용된다.
또한, 평가 시에는 이하의 지표를 사용하였다.
뛰어남: 열전도율 2.0W/mK 이상
좋음: 열전도율 1.0W/mK 이상 2.0W/mK 미만
불가: 열전도율 1.0W/mK 미만
Figure pct00001
Figure pct00002
Figure pct00003
Figure pct00004
본 발명의 공중합체는 분산제나 표면 처리제, 또는 그것을 사용한 수지 조성물 등에 있어서 산업상 이용 가능성을 갖는다.

Claims (21)

  1. 음이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 A와,
    양이온성기를 갖는 (메트)아크릴계 단량체 단위 B와,
    상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 이외의 (메트)아크릴계 단량체 단위 C
    를 갖는, 공중합체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 음이온성기가, 카르복시기, 인산기 및 페놀성 히드록시기로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 공중합체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A가, 상기 음이온성기에 결합한 전자 흡인성기를 더 갖는, 공중합체.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 양이온성기가, 제1급 아미노기, 제2급 아미노기, 제3급 아미노기 및 제4급 암모늄염으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 공중합체.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B가, 상기 양이온성기에 결합한 전자 공여성기를 더 갖는, 공중합체.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C가, 옥시알킬렌 골격, 실록산 골격, 탄화수소 골격, 인산디에스테르 골격으로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는, 공중합체.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 중량 평균 분자량이 5,000 내지 500,000인, 공중합체.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B의 총 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.05 내지 90몰％인, 공중합체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A의 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.03 내지 70몰％인, 공중합체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B의 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 0.02 내지 20몰％인, 공중합체.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 함유량이, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B 및 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 C의 합계 100몰％에 대하여 10 내지 99.8몰％인, 공중합체.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 B에 대한 상기 (메트)아크릴계 단량체 단위 A의 몰비가 0.9 내지 30인, 공중합체.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 공중합체를 포함하는, 분산제.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 공중합체를 포함하는, 표면 처리제.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 공중합체와, 무기 필러를 포함하는, 분산체.
  16. 수지와, 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 공중합체와, 무기 필러를 포함하는, 수지 조성물.
  17. 제16항에 있어서, 상기 무기 필러가 도전성 및/또는 열전도성을 갖는, 수지 조성물.
  18. 제16항 또는 제17항에 있어서, 상기 무기 필러가, 질화붕소 분말, 질화알루미늄 분말, 산화알루미늄 분말, 질화규소 분말, 산화규소 분말, 산화마그네슘 분말, 금속 알루미늄 분말 및 산화아연 분말로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상인, 수지 조성물.
  19. 제16항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수지가, 실리콘계 수지, 아크릴계 수지 및 에폭시계 수지로 이루어지는 군에서 선택되는 1종 이상의 수지를 포함하는, 수지 조성물.
  20. 제16항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재된 수지 조성물을 포함하는, 열전도성 그리스.
  21. 제20항에 기재된 열전도성 그리스와, 전자 부품과, 히트 싱크를 갖고,
    상기 전자 부품과 상기 히트 싱크가 상기 열전도성 그리스를 개재하여 결합된, 방열 부재.
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