TW201302875A - 熱傳導性片狀物 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種熱傳導性片狀物，其即使在高溫環境中亦可長時間維持高導熱率及可撓性。該熱傳導性片狀物包括(甲基)丙烯酸酯聚合物、偏苯三酸酯塑化劑、具有受阻酚主結構之第一抗氧化劑及具有硫醚主結構之第二抗氧化劑。

Description

熱傳導性片狀物
本發明大體上係關於一種熱傳導性片狀物。
通常，已知用熱傳導性片狀物將加熱元件與散熱片接合之方法為冷卻安裝於電子裝置中之加熱元件(諸如半導體元件)的方法。舉例而言，日本未審查專利申請公開案第2001-310984號揭示一種由含有特定量之熱塑性彈性體、氧化鎂及軟磁材料粉末之熱傳導性彈性體組合物模製的熱傳導性模製體，且提出在待冷卻部件與散熱片之間提供此模製體。
此外，日本未審查專利申請公開案第2003-238760號揭示「一種非鹵素阻燃熱分散片狀物，其於包含60重量%至90重量%乙烯丙烯酸酯聚合物及10重量%至40重量%乙烯-丙烯酸甲酯共聚物之100重量份黏合劑樹脂中包含100至150重量份基於金屬氫氧化物之阻燃劑、1至10重量份紅磷及500至700重量份熱傳導性粉末」，該片狀物作為具有優良阻燃性之散熱片狀物。
然而，近年來，加熱元件圍繞物之熱生成密度已因電子裝置之積體度較高及尺寸減小而進一步增加，且為習知熱傳導性片狀物所需之熱性質未必可提供足夠效應。特定言之，不為習知熱傳導性片狀物所需之要點(issue)包括當在當前電子裝置中產生之高溫下使用時的長期穩定性。
根據本發明之一態樣，熱傳導性片狀物含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、偏苯三酸酯塑化劑、具有受阻酚主結構之第一抗氧化劑及具有硫醚主結構之第二抗氧化劑。
此熱傳導性片狀物因具有偏苯三酸酯塑化劑及第二抗氧化劑之組合而顯示在高溫環境中長時間維持高導熱率及可撓性的優良效果。
此外，在本發明之另一態樣中，熱傳導性片狀物可為藉由使含有(甲基)丙烯酸酯單體、聚合引發劑、偏苯三酸酯塑化劑、具有受阻酚主結構之第一抗氧化劑、具有硫醚主結構之第二抗氧化劑及熱傳導性填充劑之樹脂組合物聚合來製得的熱傳導性片狀物。
此外，在根據本發明之另一態樣之熱傳導性片狀物的情況下，偏苯三酸酯塑化劑可為由下式(1)表示之化合物。
(在式中，R1、R2及R3個別地表示具有1至24個碳原子之烷基。)
此外，在根據本發明之另一態樣之熱傳導性片狀物的情況下，第二抗氧化劑可為由下式(2)表示之化合物。
(在式中，R4及R5個別地表示具有1至8個碳原子之烷二基，且R6及R7個別地表示具有2至40個碳原子之烷基。)
此外，在根據另一態樣之熱傳導性片狀物中第二抗氧化劑之量以總共100質量份之偏苯三酸酯塑化劑計為約0.1至約10質量份。
此外，在根據另一態樣之熱傳導性片狀物中第一抗氧化劑之量以總共100質量份之偏苯三酸酯塑化劑計為約0.1至約10質量份。
本發明提供一種熱傳導性片狀物，其即使在高溫環境中亦可長時間維持高導熱率及可撓性。
本發明之一實施例係參考隨附圖式詳細描述如下。注意，在本說明書中，術語「(甲基)丙烯酸酯」係指「丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯」。換言之，術語「(甲基)丙烯酸酯」係指選自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯之至少一種類型。
圖1為說明本發明之熱傳導性片狀物之一個實施例的透視圖。熱傳導性片狀物10含有(甲基)丙烯酸酯聚合物、偏苯三酸酯塑化劑、具有受阻酚主結構之第一抗氧化劑及具有硫醚主結構之第二抗氧化劑。
熱傳導性片狀物10因具有偏苯三酸酯塑化劑及第二抗氧化劑之組合而在高溫環境中長時間維持高導熱率及可撓性。
通常，當熱傳導性片狀物在高溫環境中長時間儲存時，可撓性喪失，對加熱元件及散熱片之黏著劣化，且可能不 能獲得足夠導熱率。然而，本發明者發現，一個原因為包括於熱傳導性片狀物中之塑化劑因暴露於在習知熱傳導性片狀物下未預料到之高溫所致的汽化，導致可撓性喪失。此外，本發明者發現，當在高溫環境中長時間使用習知熱傳導性片狀物時，將發生抗氧化劑溢出現象，從而降低熱傳導性片狀物之耐熱性。此外，亦會降低導熱率及可撓性。
此外，在熱傳導性片狀物10的情況下，藉由組合上述偏苯三酸酯塑化劑及上述第二抗氧化劑，即使當在高溫環境中長時間使用時，亦可充分抑制塑化劑汽化及抗氧化劑溢出。因此，熱傳導性片狀物10即使在高溫環境中亦可長時間維持高導熱率及可撓性。
包括於熱傳導性片狀物10中之各組分描述如下。
(甲基)丙烯酸酯聚合物
(甲基)丙烯酸酯聚合物為藉由使含有(甲基)丙烯酸酯單體之單體組分聚合而獲得之聚合物。在本文中，「(甲基)丙烯酸酯單體」表示丙烯酸酯單體，諸如丙烯酸、丙烯酸酯及其類似物；及/或甲基丙烯酸酯單體，諸如甲基丙烯酸、甲基丙烯酸酯及其類似物。換言之，(甲基)丙烯酸酯聚合物可為藉由使含有選自由丙烯酸酯單體及甲基丙烯酸酯單體組成之群的至少一種類型之單體的單體組分聚合而獲得之聚合物。
(甲基)丙烯酸酯單體不受特別限制，且可為用於形成標準(甲基)丙烯酸酯聚合物之任何單體。此外，(甲基)丙烯 酸酯單體可為單一類型，或可組合使用兩種或兩種以上類型。
在一個實施例中，單體組分含有作為(甲基)丙烯酸酯單體之至少單官能的(甲基)丙烯酸酯單體。單官能(甲基)丙烯酸酯單體係指具有一個(甲基)丙烯醯基之單體。
單官能(甲基)丙烯酸酯單體之實例包括(但不限於)：(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸芳酯、(甲基)丙烯醯胺、環氧丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯及其類似物。
其中，在一個實施例中，單官能(甲基)丙烯酸酯單體為具有含12至20個碳原子之烷基的(甲基)丙烯酸烷酯。藉由使用此類型之單官能(甲基)丙烯酸酯單體，(甲基)丙烯酸酯聚合物可具有與偏苯三酸酯塑化劑之優良相容性。烷基可為直鏈、分支鏈或環狀。
此外，在一個實施例中，單官能(甲基)丙烯酸酯單體為兩種或兩種以上不同類型之具有不同碳原子數目的(甲基)丙烯酸烷酯。在此情況下，可視應用而定藉由調節各(甲基)丙烯酸烷酯之量而適當地調節所得熱傳導性片狀物10之可撓性。
單體組分亦可含有多官能(甲基)丙烯酸酯單體作為(甲基)丙烯酸酯單體。多官能(甲基)丙烯酸酯單體為具有兩個或兩個以上(甲基)丙烯醯基之單體。若單體組分含有多官能(甲基)丙烯酸酯單體，則(甲基)丙烯酸酯聚合物將具有交聯結構，且因此將增加熱傳導性片狀物10之強度。
多官能(甲基)丙烯酸酯單體之實例包括(但不限於)：雙官能(甲基)丙烯酸酯單體，諸如1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚(丁二醇)二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三異丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A二(甲基)丙烯酸酯及其類似物；三官能(甲基)丙烯酸酯單體，諸如三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇單羥基三甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三乙氧基(甲基)丙烯酸酯及其類似物；四官能(甲基)丙烯酸酯單體，諸如異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、雙三羥甲基丙烷四(甲基)丙烯酸酯及其類似物；及五官能(甲基)丙烯酸酯單體，諸如二異戊四醇(單羥基)五甲基丙烯酸酯及其類似物。
在一個實施例中，單體組分中之多官能(甲基)丙烯酸酯單體之量以100質量份單官能(甲基)丙烯酸酯單體計為約0.01至約5質量份。在此量的情況下，可充分達成藉由交聯結構增加熱傳導性片狀物10之強度的效應，可避免因過量交聯所致之可撓性降低，且可獲得具有高可撓性之熱傳導性片狀物10。
單體組分之聚合可藉由如下所述之多種方法進行，該等方法諸如有熱聚合、紫外光聚合、電子束聚合、γ束照射 聚合、離子束照射聚合及其類似方法。
在一個實施例中，以熱傳導性片狀物10之總重量計，熱傳導性片狀物10中之(甲基)丙烯酸酯聚合物之量為約0.05質量%至約30質量%，尤其約0.5質量%至約15質量%。
偏苯三酸酯塑化劑
偏苯三酸酯塑化劑為藉由使用偏苯三酸酯作為塑化劑而獲得之化合物，且在一個實施例中為由下式(1)表示之化合物。
在式中，R1、R2及R3個別地表示具有1至24個碳原子之烷基。烷基可為直鏈、分支鏈或環狀。
若偏苯三酸酯塑化劑為由式(1)表示之化合物，則可在高溫環境中維持導熱率及可撓性持續更長時間。
R1、R2及R3可為相同或不同基團，但自取得之簡易性之觀點出發，較佳為相同基團。
在一個實施例中，R1、R2及R3為具有1至24個碳原子之烷基，尤其具有4至18個碳原子之烷基。在具有此等烷基之偏苯三酸酯塑化劑的情況下，進一步抑制塑化劑汽化及抗氧化劑滲出，且將進一步增加導熱率片狀物10在高溫環境中之長期穩定性。
在一個實施例中，R1、R2及R3之烷基為直鏈或分支鏈。
偏苯三酸酯塑化劑之實例包括(但不限於)：偏苯三酸三 正己酯、偏苯三酸三正辛酯、偏苯三酸三-2-乙基己酯、偏苯三酸三正壬酯、偏苯三酸三異壬酯、偏苯三酸三正癸酯、偏苯三酸三異癸酯、偏苯三酸三月桂酯、偏苯三酸三(十四酯)、偏苯三酸三硬脂酯、偏苯三酸三異硬脂酯及其類似物。
在一個實施例中，熱傳導性片狀物10中之偏苯三酸酯塑化劑之量以100質量份(甲基)丙烯酸酯聚合物計為約30至約200質量份，尤其約50至約150質量份。
第一抗氧化劑
第一抗氧化劑為具有受阻酚主結構之抗氧化劑且向熱傳導性片狀物10提供耐熱穩定性。在熱傳導性片狀物10的情況下，藉由聯合使用偏苯三酸酯塑化劑及第二抗氧化劑可抑制第一抗氧化劑溢出，且因此即使儲存於高溫環境中，亦可長時間維持第一抗氧化劑之耐熱穩定性效應。
第一抗氧化劑可具有由下式(3)表示之主結構作為受阻酚主結構。在式(3)中，「t-Bu」表示第三丁基。
具有由式(3)表示之主結構的抗氧化劑之實例包括(但不限於)：異戊四醇肆(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、十八烷基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯及其類似物。
在一個實施例中，熱傳導性片狀物10中之第一抗氧化劑 之量以100質量份偏苯三酸酯塑化劑計為約0.1至約10質量份，尤其約0.2至約8質量份。若第一抗氧化劑之量在此範圍內，則將獲得更有利的耐熱穩定性，且可進一步抑制第一抗氧化劑滲出。
第二抗氧化劑
第二抗氧化劑為具有硫醚主結構之抗氧化劑。當與偏苯三酸酯塑化劑組合使用時，第二抗氧化劑當在高溫環境中長時間使用時抑制塑化劑汽化及抗氧化劑溢出，且向熱傳導性片狀物10提供在高溫環境中之長期穩定性。
第二抗氧化劑較佳為由下式(2)表示之化合物。
在式中，R4及R5獨立地表示具有1至8個碳原子之烷二基，且R6及R7獨立地表示具有2至40個碳原子之烷基。烷基可為直鏈、分支鏈或環狀基團。此外，烷二基為自直鏈、分支鏈或環狀烷烴移除兩個氫原子所得的基團。
R4及R5可為相同或不同基團，且R6及R7可為相同或不同基團，但自取得之簡易性之觀點出發，R4及R5較佳為相同基團，且R6及R7較佳為相同基團。
在一個實施例中，由R4及R5表示之烷二基中之碳原子數目為1至8，尤其2至6。此外，在一個實施例中，由R4及R5表示之烷二基為直鏈或分支鏈，尤其為直鏈。
在一個實施例中，由R6及R7表示之烷基中之碳原子數目為4至24，尤其12至18。此外，由R6及R7表示之烷基可為 直鏈或分支鏈。
第二抗氧化劑之實例包括(但不限於)：硫代二丙酸二(十三酯)、硫代二丙酸二硬脂酯、硫代二丙酸二月桂酯、硫代二丙酸二(十四酯)及其類似物。
在一個實施例中，熱傳導性片狀物10中之第二抗氧化劑之量以100質量份偏苯三酸酯塑化劑計為約0.1至約10質量份，尤其約0.2至約9質量份。若第二抗氧化劑之量在此範圍內，則本發明之效應可能更為顯著。
熱傳導性填充劑
熱傳導性填充劑為向熱傳導性片狀物10提供實質導熱率之組分。熱傳導性填充劑不受特別限制，且可使用任何通常已知之熱傳導性填充劑。
熱傳導性填充劑之實例包括(但不限於)：金屬水合化合物、金屬氧化物、金屬氮化物及金屬碳化物。
金屬水合化合物可為例如：氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鋇、氫氧化鈣、鹼式碳酸鋁鈉(dosonite)、水滑石、硼酸鋅、鋁酸鈣、氧化鋯水合物及其類似物。金屬氧化物可為例如：氧化鋁、氧化鎂、氧化鈹、氧化鈦、氧化鋯、氧化鋅及其類似物。金屬氮化物可為例如：氮化硼、氮化鋁、氮化矽及其類似物。金屬碳化物可為例如：碳化硼、碳化鋁、碳化矽及其類似物。
通常以粉末形式添加熱傳導性填充劑。可藉由使用具有約5 μm至約50 μm之平均粒徑的相對較大之粒徑基團與具有小於約5 μm之平均粒徑的相對較小之粒徑基團的組合來 增加熱傳導性填充劑之添加量(填充劑含量)。平均粒徑表示藉由雷射繞射散射方法測定的在粒度分佈之50%積分值下之粒徑。
可使用表面處理劑(諸如矽烷偶合劑、鈦酸酯偶合劑、脂肪酸或其類似物)來表面處理熱傳導性填充劑。藉由使用已以此方式作表面處理之熱傳導性填充劑，可增加熱傳導性片狀物10之強度(諸如拉伸強度)。此外，表面處理具有在如下所述之熱傳導性片狀物10之製造方法中降低熱傳導性組合物之黏度的效應。自製造方法觀點出發，使用鈦酸酯偶合劑之表面處理尤其較佳，此係因為降低熱傳導性組合物之黏度之效應將較大。可預先表面處理熱傳導性填充劑，但亦可藉由添加偶合劑或表面處理劑以及熱傳導性填充劑至熱傳導性組合物中來獲得表面處理之效應。
在一個實施例中，以熱傳導性片狀物10之總量計，熱傳導性片狀物10中之熱傳導性填充劑之量為約55體積%至約95體積%，尤其約65體積%至約85體積%。若熱傳導性填充劑之量在此範圍內，則可獲得足夠導熱率，且可防止有關熱傳導性填充劑之量過高以致熱傳導性片狀物10變得易碎且難以製造的問題。此外，可容易地獲得具有足夠強度及可撓性之熱傳導性片狀物。
其他組分
熱傳導性片狀物10亦可含有除上述組分以外之組分。舉例而言，熱傳導性片狀物10可含有添加劑，諸如增黏劑、塑化劑、阻燃劑、輔助阻燃劑、沈降劑、增稠劑、搖變劑 (諸如超細粉末二氧化矽及其類似物)、界面活性劑、消泡劑、著色劑、導電粒子、抗靜電劑、金屬去活化劑及其類似物。可單獨或以兩者或兩者以上之組合使用此等添加劑。
隨後，描述熱傳導性片狀物10之較佳製造方法。可根據先前公開之文件(諸如日本未審查專利申請案H11-292998、H10-316953、H10-330575及其類似文件)中所揭示之方法來製造熱傳導性片狀物10。
特定言之，可藉由在行星式混合器中脫氣且混合含有單體組分、偏苯三酸酯增塑劑、第一抗氧化劑、第二抗氧化劑及熱傳導性填充劑之樹脂組合物來製造熱傳導性組合物，將熱傳導性組合物形成為片狀物形式，且聚合，從而獲得熱傳導性片狀物。
如上所述，可藉由多種方法進行聚合，該等方法諸如熱聚合、紫外光聚合、電子束聚合、γ束照射聚合、離子束照射聚合及其類似方法。
可藉由添加適當量之熱聚合引發劑至熱傳導性組合物中、形成片狀物且隨後加熱至約50℃至約200℃之溫度來進行熱聚合。此外，可藉由添加適當量之光聚合引發劑至熱傳導性組合物中、形成片狀物且隨後用紫外光照射來進行紫外光聚合。當使用粒子能量束聚合時(諸如在電子束聚合的情況下)，通常不需要聚合引發劑。
熱聚合引發劑可為例如有機過氧化物，諸如二醯基過氧化物、過氧縮酮、酮過氧化物、氫過氧化物、二烷基過氧 化物、過氧酯、過氧二碳酸酯及其類似物。更特定之實例包括(但不限於)：月桂醯過氧化物、過氧化苯甲醯、過氧化環己酮、1,1-雙(第三丁基過氧基)-3,3,5-三羥甲基環己烷、第三丁基氫過氧化物及其類似物。
光聚合引發劑之實例包括(但不限於)：安息香醚，諸如安息香乙醚、安息香異丙醚及其類似物；經取代苯乙酮，諸如大茴香偶姻乙醚、大茴香偶姻異丙醚、米氏酮(Michler's ketone)(4,4'-四甲基二胺基二苯甲酮)、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(例如產品名稱：KB-1(Sartomer之產品)、產品名稱：Irgacure 651(CIBA Specialty Chemicals之產品))、2,2-二乙氧基苯乙酮及其類似物；經取代α-酮醇，諸如2-甲基-2-羥基苯丙酮及其類似物；芳族磺醯氯，諸如2-萘磺醯氯及其類似物；光敏性肟化合物，諸如1-苯基酮-1,1-丙二酮-2-(鄰-乙氧基羰基)肟及其類似物；及醯基氧化膦化合物，諸如雙(2,4,6-三羥甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三羥甲基-苯基氧化膦、2,4,6-三羥甲基苯甲醯基-二苯基-氧化膦及其類似物。
在一個實施例中，可任意組合上述熱聚合引發劑及光聚合引發劑。熱傳導性組合物中之聚合引發劑之添加量不受特別限制，但通常以100質量份單體組分計為約0.05至約2.0質量份。
可在藉由初步聚合首次增稠之後將單體組分添加至熱傳導性組合物中。可進行初步聚合直至黏度為大致約5 mPa 至約10,000 mPa。
熱傳導性片狀物10之厚度不受特別限制，但自實際可製造性、處置及其類似因素之觀點出發，為約0.1 mm或大於0.1 mm。熱傳導性片狀物10可具有複數個藉由此方法製造之層壓熱傳導性片狀物。
可將熱傳導性片狀物10置放於安裝於電子裝置中之加熱元件(諸如半導體元件)與散熱裝置(諸如散熱片或其類似物)之間，且適當地加以使用以在其之間傳遞熱。特定言之，熱傳導性片狀物10具有在高溫環境中之優良長期穩定性，且因此可適當地用於應在高溫環境中長時間儲存的應用中。
在上文中，說明本發明之實施例，但本發明不限於此等實施例。
實例
下文將基於工作實例進一步詳細說明本發明，但本發明不限於以下工作實例。
用於工作實例之各組分之詳情及縮寫描述如下。
(甲基)丙烯酸酯單體
‧LA：丙烯酸月桂酯
‧ISTA：丙烯酸異硬脂酯
‧HDDA：1,6-己二醇二丙烯酸酯
聚合引發劑
‧Irgacure 819：BASF之產品，雙(2,4,6-三羥甲基苯甲醯基)-苯基氧化膦
偏苯三酸酯塑化劑
‧TOTM：偏苯三酸三異辛酯(沸點414℃/101.3 kPa)
‧TDTM：偏苯三酸三正癸酯(沸點430℃/101.3 kPa)
‧THTM：偏苯三酸三正己酯(沸點260℃/101.3 kPa)
第一抗氧化劑
‧Irganox 1010：BASF之產品，異戊四醇肆(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)
‧Irganox 1076：BASF之產品，十八烷基(3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯)
第二抗氧化劑
‧AO503：由ADEKA Corporation製造之「Adekastab AO 503」，硫代二丙酸二(十三酯)
‧TPL-R：「Sumilizer TPL-R」，Sumika Chemtex Co.,Ltd.之產品，硫代二丙酸二月桂酯
‧TPS：「Sumilizer TPS」，Sumika Chemtex Co.,Ltd.之產品，二丙酸二(硬脂酯)
熱傳導性填充劑
‧Al(OH)3：氫氧化鋁(平均粒徑50 μm)
‧Al2O3：氧化鋁(平均粒徑35 μm)
偶合劑
‧S151：由Nippon Soda Co.,Ltd.製造之鈦酸酯偶合劑
用於比較實例之各組分之詳情及縮寫描述如下。
磷抗氧化劑
‧Irgafos 168：BASF之產品，磷酸參(2,4-二第三丁基苯基)酯
‧Irgafos 38：BASF之產品，雙(2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)乙酯亞磷酸
維生素E抗氧化劑
‧Irganox E201：BASF之產品，3,4-二氫-2,5,7,8-四甲基-2-(4,8,12-三羥甲基十三基)-2H-苯并哌喃-6-醇
己二酸酯塑化劑
‧DINA：己二酸二異壬酯(沸點227℃/0.67 kPa)
‧DIDA：己二酸二異癸酯(沸點240℃/0.53 kPa)
鄰苯二甲酸酯塑化劑
‧DIDP：鄰苯二甲酸二異癸酯(沸點420℃/101.3 kPa)
磷酸酯塑化劑
‧TPP：磷酸三苯酯(沸點370℃/101.3 kPa)
實例1至10及比較實例1至6
將表1至表3中展示之各組分以表1至表3中展示之調配比率添加至行星式混合器中，且隨後在減壓(0.01 MPa)下脫氣且藉由捏和混合30分鐘以獲得熱傳導性組合物。將所得熱傳導性組分夾在兩個已用聚矽氧脫模劑處理之聚對苯二甲酸伸乙酯(PET)襯墊之間，且壓延模製成片狀物形狀。藉由用光在0.3 mW/cm2下照射10分鐘且在5 mW/cm2下照射10分鐘使所得模製物件聚合以獲得具有1 mm厚度之熱傳導性片狀物。
評估熱傳導性片狀物
藉由以下方法評估由工作實例及比較實例所獲得之熱傳導性片狀物的初始導熱率、可撓性及顏色以及在熱穩定性試驗之後之導熱率、可撓性及顏色。評估結果展示於表4中。
評估導熱率
自在工作實例及比較實例中製得之熱傳導性片狀物切割0.01 m×0.01 m試驗樣品(量測面積：1.0×10-4 m2，厚度：L(m))。將此等試驗樣品插入於生熱板與冷卻板之間。在7.6×104 N/m2之固定負載下施加4.8 W電且維持5分鐘，然後量測加熱板與冷卻板之間的溫度差(K)。根據以下方程 式確定熱阻RL(K-m2/W)。
RL(K-m2/W)=溫度差(K)×量測面積(m2)/功率(W)
此外，層壓兩個試驗樣品以製造具有2L(m)之厚度之層壓樣品。藉由類似於上述方法之方法確定熱阻R2L(K-m2/W)。自所得的RL及R2L之值使用以下方程式計算導熱率λ(W/(m-K))。
λ(W/(m˙K))=L/(R2L-RL)
隨後，在熱穩定性試驗中，在150℃之烘箱中儲存在工作實例及比較實例中製得之熱傳導性片狀物2，且隨後使溫度下降至25℃。如上所述自已作熱穩定性試驗之熱傳導性片狀物製得試驗樣品，且測定導熱率λ。
評估可撓性
層壓十個在工作實例及比較實例中製得之熱傳導性片狀物以製造量測用樣品。使用Asker C硬度計在1 kg之負載下量測樣品之硬度。
隨後，將量測樣品置於150℃之烘箱中2週且隨後冷卻至25℃。使用Asker C硬度計在1 kg之負載下量測在熱穩定性試驗之後的量測樣品之硬度。
評估顏色
視覺上評估在工作實例及比較實例中製得之熱傳導性片狀物之初始顏色。隨後，進行為評估導熱率而進行之相同熱穩定性試驗，且將熱傳導性片狀物在熱穩定性試驗之後之顏色與初始顏色相比較以視覺上評估顏色變化。
如表4中所示，工作實例之熱傳導性片狀物的塑化劑汽化及抗氧化劑溢出現象得到改良，且因此即使在熱穩定性試驗之後，亦維持導熱率及可撓性之初始水準且顏色保持白色不變黃。另一方面，比較實例之熱傳導性片狀物在熱穩定性試驗之後的導熱率及可撓性發生降低，且顏色變化為黃色。
此外，比較實例1、2、5及6使用具有與工作實例之偏苯三酸酯塑化劑相當或高於工作實例之偏苯三酸酯塑化劑之沸點的塑化劑，但在熱穩定性試驗之後之導熱率及可撓性較低。因此，能夠看出不能簡單地藉由選擇具有高沸點之塑化劑來容易地充分抑制塑化劑汽化現象。
10‧‧‧熱傳導性片狀物
圖1為說明本發明之熱傳導性片狀物之工作實例的透視圖。
10‧‧‧熱傳導性片狀物

Claims (6)

  1. 一種熱傳導性片狀物，其包含：(甲基)丙烯酸酯聚合物；偏苯三酸酯塑化劑；具有受阻酚主結構之第一抗氧化劑；及具有硫醚主結構之第二抗氧化劑。
  2. 一種熱傳導性片狀物，其係藉由使樹脂組合物聚合而製成，該樹脂組合物包含：(甲基)丙烯酸酯單體；聚合引發劑；偏苯三酸酯塑化劑；具有受阻酚主結構之第一抗氧化劑；具有硫醚主結構之第二抗氧化劑；及熱傳導性填充劑。
  3. 如請求項1之熱傳導性片狀物，其中該偏苯三酸酯塑化劑為由下式(1)表示之化合物： 其中R1、R2及R3個別地表示具有1至24個碳原子之烷基。
  4. 如請求項1之熱傳導性片狀物，其中該第二抗氧化劑為由下式(2)表示之化合物： 其中R4及R5個別地表示具有1至8個碳原子之烷二基；且其中R6及R7個別地表示具有2至40個碳原子之烷基。
  5. 如請求項1之熱傳導性片狀物，其中該第二抗氧化劑之量基於總計100質量份之該偏苯三酸酯塑化劑計係在約0.1質量份與約10質量份之間。
  6. 如請求項1之熱傳導性片狀物，其中該第一抗氧化劑之量基於總計100質量份之該偏苯三酸酯塑化劑計係在約0.1質量份與約10質量份之間。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI643945B (zh) * 2013-05-22 2018-12-11 日商迪睿合股份有限公司 光硬化性丙烯酸系熱傳導組成物、丙烯酸系熱傳導性片及其製造方法

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016068240A1 (ja) * 2014-10-31 2016-05-06 北川工業株式会社 熱伝導材
EP3018169A1 (en) * 2014-11-05 2016-05-11 Clariant International Ltd. Composition for polymeric chain extension
JP6689573B2 (ja) * 2015-03-13 2020-04-28 株式会社Adeka トリメリット酸トリエステル可塑剤の製造方法
CN108285745B (zh) * 2016-12-20 2021-08-13 荒川化学工业株式会社 紫外线固化型粘合剂、固化物以及粘合片
WO2020008567A1 (ja) * 2018-07-04 2020-01-09 三菱電機株式会社 熱伝導性樹脂組成物、熱伝導性シート、及び熱伝導性シートの製造方法
JP7099704B2 (ja) * 2018-11-05 2022-07-12 北川工業株式会社 熱伝導材
CN114521203A (zh) * 2019-09-30 2022-05-20 积水化学工业株式会社 导热树脂片
JP7235633B2 (ja) * 2019-09-30 2023-03-08 積水化学工業株式会社 熱伝導性樹脂シート
WO2021124901A1 (ja) * 2019-12-16 2021-06-24 Dic株式会社 塩化ビニル樹脂用可塑剤、塩化ビニル樹脂組成物、並びに当該塩化ビニル樹脂組成物を用いた成形品及びワイヤーハーネス
JP7262417B2 (ja) * 2020-04-27 2023-04-21 デクセリアルズ株式会社 熱伝導性樹脂組成物及びこれを用いた熱伝導性シート

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10316953A (ja) 1997-05-16 1998-12-02 Nitto Denko Corp 剥離可能な熱伝導性感圧接着剤とその接着シ―ト類
TW593551B (en) 1997-06-04 2004-06-21 Furukawa Electric Co Ltd Heat-conductive rubber composition material and heat-conductive rubber sheet
JP3636884B2 (ja) 1998-04-03 2005-04-06 ミネソタ マイニング アンド マニュファクチャリング カンパニー 熱伝導性シート
JP4369594B2 (ja) 2000-04-28 2009-11-25 古河電気工業株式会社 熱伝導性成形体
JP4614593B2 (ja) 2001-08-06 2011-01-19 電気化学工業株式会社 熱伝導シート
US6767937B2 (en) * 2001-10-03 2004-07-27 Eastman Kodak Company Stabilizer system for polymer components of displays
JP2003238760A (ja) 2002-02-19 2003-08-27 C I Kasei Co Ltd ノンハロゲン難燃性放熱シート
JP2004300300A (ja) * 2003-03-31 2004-10-28 Bando Chem Ind Ltd 軟質ポリウレタンエラストマー及び放熱シート
WO2004101678A1 (ja) 2003-05-19 2004-11-25 Nippon Shokubai Co., Ltd. 熱伝導性材料用樹脂組成物および熱伝導性材料
JP4386269B2 (ja) 2004-05-28 2009-12-16 電気化学工業株式会社 硬化性の樹脂組成物およびシート
JP4652916B2 (ja) * 2004-09-06 2011-03-16 株式会社日本触媒 放熱材用樹脂組成物
US20060063017A1 (en) 2004-09-22 2006-03-23 Fuji Polymer Industries Co., Ltd. Thermally conductive sheet and method for producing the same
JP4869584B2 (ja) * 2004-12-03 2012-02-08 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 熱伝導性シート及びその製造方法
JP2007246664A (ja) 2006-03-15 2007-09-27 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シート
US9175146B2 (en) * 2006-08-08 2015-11-03 Sabic Global Technologies B.V. Thermal conductive polymeric PTC compositions
DE102006047739A1 (de) * 2006-10-06 2008-04-17 Tesa Ag Hitzeaktivierbares Klebeband insbesondere für die Verklebung von elektronischen Bauteilen und Leiterbahnen
JP2008163126A (ja) * 2006-12-27 2008-07-17 Nippon Shokubai Co Ltd 放熱材用樹脂組成物
JP5363066B2 (ja) 2008-11-06 2013-12-11 電気化学工業株式会社 難燃性アクリル系熱伝導材料及びその用途

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI643945B (zh) * 2013-05-22 2018-12-11 日商迪睿合股份有限公司 光硬化性丙烯酸系熱傳導組成物、丙烯酸系熱傳導性片及其製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012151101A3 (en) 2013-01-17
US9612065B2 (en) 2017-04-04
JP5892734B2 (ja) 2016-03-23
KR20140025491A (ko) 2014-03-04
TWI549999B (zh) 2016-09-21
WO2012151101A2 (en) 2012-11-08
CN103502329B (zh) 2016-03-23
CN103502329A (zh) 2014-01-08
US20140166258A1 (en) 2014-06-19
JP2012233099A (ja) 2012-11-29

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