TW201420743A - 電子機器用熱傳導性發泡體片及電子機器用熱傳導性積層體 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種具有可較佳地用於電子機器之內部之薄度與柔軟性且熱傳導性優異之電子機器用熱傳導性發泡體片。本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體相對於該彈性體樹脂100質量份之含量為100~500質量份,該發泡體片之25%壓縮強度為200 kPa以下,厚度為0.05~1 mm。
Description
本發明係關於一種用以使電子機器內部之熱高效率地朝外部散熱之電子機器用熱傳導性發泡體片及電子機器用熱傳導性積層體。
於智慧型手機等要求小型化之電子機器中,高密度地集成之電子零件產生大量熱,該熱成為故障之原因,因此,設置有用以使該熱散熱至機器外部之散熱(heat sink)材料。作為上述散熱材料,通常設置於作為發熱體之電子零件與金屬殼體之間,因此,使用凹凸追隨性較高之散熱潤滑脂或散熱凝膠、及將該等含浸於胺酯發泡體中而成者等(例如,專利文獻1)。
[專利文獻1]日本特開2003-31980號
上述散熱潤滑脂雖然散熱性良好,但有若塗佈一次潤滑脂,則難以重新塗佈,製品之良率降低之問題。另一方面,散熱凝膠通常難以加工為厚度1mm以下之片狀,又,有若進行壓縮則形狀變形之問題。進而,較薄之片有壓縮強度變高而柔軟性變低之問題。
繼而,上述胺酯發泡體有如下問題:於其製法上難以成形為1mm以下之厚度之片狀,較薄之片狀成形物難以提高倍率,故而壓縮強度變高而失
去柔軟性。
本發明係鑒於上述習知之課題而完成者,其目的在於提供一種具有可較佳地用於電子機器之內部之薄度與柔軟性且熱傳導性優異之電子機器用熱傳導性發泡體片及電子機器用熱傳導性積層體。
本發明之主旨在於以下[1]~[3]。
[1]一種電子機器用熱傳導性發泡體片,其係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體相對於該彈性體樹脂100質量份之含量為100~500質量份;該發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下,厚度為0.05~1mm。
[2]一種電子機器用熱傳導性發泡體片,其係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體之形狀為長徑1~300μm、短徑1~300μm且長徑與厚度之比(長徑/厚度)為2~500之鱗片狀、及/或直徑0.01~50μm、長度與直徑之比(長度/直徑)為5~30,000之纖維狀,該發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下,厚度為0.05~1mm。
[3]一種電子機器用熱傳導性積層體,其於25%壓縮強度為200kPa以下且厚度為0.05~1.0mm之發泡體片之至少一面具有熱傳導率為200W/m‧K以上之熱傳導性片;且該熱傳導性積層體的厚度為0.08~1.50mm。
根據本發明,可提供一種具有可較佳地用於電子機器之內部之薄度與柔軟性且熱傳導性優異之電子機器用熱傳導性發泡體片及電子機器用熱傳導性積層體。
圖1係表示用以測定實施例及比較例中所製作之發泡體片之散熱性能之裝置的圖。
圖2係表示用以測定實施例及比較例中所製作之發泡體片及積層體之散熱性能之裝置的圖。
[本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)]
本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體相對於上述彈性體樹脂100質量份之含量為100~500質量份,上述發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下,厚度為0.05~1mm。
<發泡體片>
電子機器用熱傳導性發泡體片(1)中所使用之發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下。若上述壓縮強度超過200kPa,則發泡體片之柔軟性降低,故而欠佳。就發泡體片之柔軟性之觀點而言,發泡體片之25%壓縮強度較佳為5kPa以上,更佳為50kPa以上,進而較佳為55kPa以上,並且,較佳為190kPa以下,更佳為180kPa以下,進而較佳為150kPa以下,進而更佳為100kPa以下。
發泡體片之25%壓縮強度之具體之數值較佳為5~190kPa,更佳為50~190kPa,更佳為50~150kPa,進而較佳為55~100kPa。
電子機器用熱傳導性發泡體片(1)中所使用之發泡體片係
由於彈性體樹脂中含有10質量%以上之液狀彈性體者所構成,上述發泡體片之50%壓縮強度較佳為200kPa以下。若上述發泡體片之50%壓縮強度為200kPa以下,則可較佳地用於移動終端等薄型電子機器。
就提高柔軟性之觀點而言,發泡體片之50%壓縮強度更佳為150kPa以下,進而較佳為100kPa以下。
彈性體樹脂中之液狀彈性體含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,並且,較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下。
發泡體片之厚度為0.05~1mm。若發泡體片之厚度未達0.05
mm,則發泡體片容易破裂,若超過1mm,則難以於小型之電子機器內部之空隙中使用。就發泡體片之強度之觀點而言,發泡體片之厚度較佳為0.05~0.8mm,更佳為0.05~0.7mm,進而較佳為0.05~0.5mm。
發泡體片之相對介電常數較佳為4以下。若發泡體片之相對
介電常數超過4,則有成為電子機器之動作錯誤之主要原因之情況,故而欠佳。發泡體片之相對介電常數較佳為1~3,更佳為1~2。
發泡體片之熱傳導率較佳為0.3~10W/m‧K,更佳為0.4~
2.0W/m‧K。若發泡體片之熱傳導率為上述範圍內,則可使電子機器內部之熱高效率地朝外部散熱。
發泡體片之發泡倍率較佳為1.5~5倍,更佳為1.5~3倍,
更佳為1.5~2.5倍。若發泡體片之發泡倍率為上述範圍內,則可同時實現片材之薄度與柔軟性。
發泡體片之視密度較佳為0.4g/cm3以上,更佳為0.5g/cm3
以上,更佳為0.6g/cm3以上,進而較佳為0.7g/cm3以上,進而更佳為0.85g/cm3
以上,並且,較佳為1.5g/cm3以下,更佳為1.4g/cm3以下,進而較佳為1.2g/cm3以下。
發泡體片之視密度之更具體之數值較佳為0.4~1.5g/cm3,更佳為0.4~1.4g/cm3,進而較佳為0.7~1.4g/cm3,進而更佳為0.85~1.2g/cm3。若發泡體片之視密度為上述範圍內,則可獲得兼具所需之厚度、柔軟性、熱傳導率之發泡體片。
<彈性體樹脂>
作為可用於電子機器用熱傳導性發泡體片(1)之彈性體樹脂,可列舉丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、液狀乙烯-丙烯橡膠、天然橡膠、液狀天然橡膠、聚丁二烯橡膠、液狀聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、液狀聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等,該等之中,較佳為丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠及乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠、丁基橡膠(異丁烯-異戊二烯橡膠)。
<熱傳導體>
作為可用於電子機器用熱傳導性發泡體片(1)之熱傳導體,可列舉氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、滑石、氮化鋁、石墨、及石墨烯,該等之中,較
佳為氧化鋁及氧化鎂。該等熱傳導體可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
作為上述熱傳導體之熱傳導率,較佳為5W/m‧K以上,更佳為20W/m‧K以上。若熱傳導率為上述範圍內,則發泡體片成為熱傳導率充分高者。
上述熱傳導體之含量相對於彈性體樹脂100質量份為100~500質量份。若熱傳導體之含量未達100質量份,則無法賦予發泡體片充分之熱傳導性,若熱傳導體之含量超過500質量份,則發泡體片之柔軟性降低。就發泡體片之熱傳導性、柔軟性之觀點而言,熱傳導體相對於彈性體樹脂100質量份之含量較佳為120~480質量份,更佳為120~400質量份,進而較佳為150~450質量份,進而更佳為150~350質量份。
<任意成分>
於電子機器用熱傳導性發泡體片(1)中,可於無損本發明之目的之範圍內視需要含有各種添加成分。
該添加成分之種類並無特別限定,可使用發泡成形中通常所使用之各種添加劑。作為此種添加劑,例如可列舉潤滑劑、抗收縮劑、氣泡成核劑、結晶成核劑、塑化劑、著色劑(顏料、染料等)、紫外線吸收劑、抗氧化劑、抗老化劑、除上述導電賦予材料以外之填充劑、增強劑、難燃劑、難燃助劑、抗靜電劑、界面活性劑、硫化劑、表面處理劑等。添加劑之添加量可於無損氣泡之形成等之範圍內適當選擇,可採用通常之樹脂之發泡、成形中所使用之添加量。該添加劑可單獨或組合兩種以上而使用。
潤滑劑使樹脂之流動性提高,並且具有抑制樹脂之熱劣化之作用。作為本發明中所使用之潤滑劑,只要為對於提高樹脂之流動性顯示
出效果者,則無特別限制。例如,可列舉液態石蠟、石蠟、微晶蠟(microcrystalline wax)、聚乙烯蠟等烴系潤滑劑;硬脂酸、二十二烷酸、12-羥基硬脂酸等脂肪酸系潤滑劑;硬脂酸丁酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、氫化蓖麻油(hydrogenated castor oil)、硬脂酸硬脂酯等酯系潤滑劑等。
作為潤滑劑之添加量,相對於樹脂100質量份,較佳為0.01
~5質量份左右,更佳為0.05~4質量份,進而較佳為0.1~3質量份。若添加量超過10質量份,則有流動性變得過高而發泡倍率降低之虞,若未達0.01質量份,則有無法實現流動性之提高,發泡時之延伸性降低而發泡倍率降低之虞。
作為難燃劑,除氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物以外,可列舉十溴二苯醚等溴系難燃劑、聚磷酸銨等磷系難燃劑等。
作為難燃助劑,可列舉三氧化銻、四氧化銻、五氧化銻、焦銻酸鈉、三氯化銻、三硫化銻、氧氯化銻、二氯化銻全氯戊烷、銻酸鉀等銻化合物、偏硼酸鋅、四硼酸鋅、硼酸鋅、鹼性硼酸鋅等硼化合物、鋯氧化物、錫氧化物、鉬氧化物等。
<發泡體片之製造方法>
本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)可藉由公知之化學發泡法或物理發泡法而製造,製造方法並無特別限制。
再者,發泡處理方法可使用包括塑膠發泡體手冊(牧廣、小坂田篤編輯 日刊工業報社發行1973年)中所記載之方法在內之公知之方法。
[本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(2)]
本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(2)係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體之形狀係長徑1~300μm、短徑1~300μm、長徑與厚度之比(長徑/厚度)為2~500之鱗片狀、及/或直徑0.01~50μm、長度與直徑之比(長度/直徑)為5~30,000之纖維狀;該發泡體之25%壓縮強度為200kPa以下,厚度為0.05~1mm。
<發泡體片>
電子機器用熱傳導性發泡體片(2)中所使用之發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下。若上述壓縮強度超過200kPa,則發泡體片之柔軟性降低,故而欠佳。就發泡體片之柔軟性之觀點而言,發泡體片之25%壓縮強度較佳為5kPa以上,更佳為50kPa以上,進而較佳為55kPa以上,並且,較佳為190kPa以下,更佳為180kPa以下,進而較佳為150kPa以下,進而更佳為100kPa以下。
發泡體片之25%壓縮強度之具體之數值較佳為5~190kPa,更佳為50~190kPa,進而較佳為50~150kPa,進而更佳為55~100kPa。
電子機器用熱傳導性發泡體片(2)中所使用之發泡體片係由於彈性體樹脂中含有10質量%以上之液狀彈性體者所構成,上述發泡體片之50%壓縮強度較佳為200kPa以下。若上述發泡體片之50%壓縮強度為200kPa以下,則可較佳地用於移動終端等薄型電子機器。
就提高柔軟性之觀點而言,發泡體片之50%壓縮強度更佳為150kPa以下,進而較佳為100kPa以下。
彈性體樹脂中之液狀彈性體含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,並且,較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下。
發泡體片之厚度為0.05~1mm。若發泡體片之厚度未達0.05
mm,則發泡體片容易破裂,若超過1mm,則難以於小型之電子機器內部之空隙中使用。就發泡體片之強度之觀點而言,發泡體片之厚度較佳為0.05~0.8mm,更佳為0.05~0.7mm,進而較佳為0.05~0.5mm。
發泡體片之熱傳導率較佳為0.3~10W/m‧K,更佳為0.4~
2W/m‧K。若發泡體片之熱傳導率為上述範圍內,則可使電子機器內部之熱高效率地朝外部散熱。
發泡體片之發泡倍率較佳為1.5~5倍,更佳為1.5~3倍,
進而較佳為1.5~2.5倍。若發泡體片之發泡倍率為上述範圍內,則可同時實現片材之薄度與柔軟性。
發泡體片之視密度較佳為0.4g/cm3以上,更佳為0.5g/cm3
以上,更佳為0.6g/cm3以上,進而較佳為0.7g/cm3以上,進而更佳為0.85g/cm3以上,並且,較佳為1.5g/cm3以下,更佳為1.4g/cm3以下,進而較佳為1.2g/cm3以下。
發泡體片之視密度之具體之數值較佳為0.4~1.5g/cm3,更佳為0.4~1.4g/cm3,進而較佳為0.7~1.4g/cm3,進而更佳為0.85~1.2g/cm3。若發泡體片之視密度為上述範圍內,則可獲得兼具所需之厚度、柔軟性、熱傳導率之發泡體片。
<熱傳導體>
於電子機器用熱傳導性發泡體片(2)中,作為熱傳導體,使用形狀為長徑1~300μm、短徑1~300μm、長徑與厚度之比(長徑/厚度)為2~500之鱗片狀、及/或直徑0.01~50μm、長度與直徑之比(長度/直徑)為5
~30,000之纖維狀者。若形狀為上述數值範圍外,則無法於發泡體片之內部高密度地填充熱傳導體,故而,發泡體片之熱傳導性降低。
熱傳導體為鱗片狀之情形時之長徑較佳為1~250μm,更佳為2~200μm,進而較佳為2~50μm。短徑較佳為1~250μm,更佳為2~200μm,進而較佳為2~50μm。長徑與厚度之比(長徑/厚度)較佳為2.5~450,更佳為3~400。
熱傳導體為纖維狀之情形時之直徑更佳為0.05~45μm,進而較佳為0.07~40μm。長度與直徑之比(長度/直徑)更佳為6~28,000,進而較佳為7~26,000。
作為熱傳導體,可列舉氮化硼、滑石、氮化鋁、奈米碳管、
碳纖維、氧化鋁、氧化鎂、石墨、及石墨烯等,該等之中,較佳為氮化硼、滑石、氮化鋁、石墨、奈米碳管、碳纖維。該等熱傳導體可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
作為上述熱傳導體之熱傳導率,較佳為30W/m‧K以上,
更佳為40W/m‧K以上。若熱傳導率為上述範圍內,則發泡體片成為熱傳導率充分高者。
上述熱傳導體之含量相對於彈性體樹脂100質量份較佳為
100~500質量份,較佳為120~400質量份,更佳為150~350質量份。若熱傳導體之含量為上述範圍內,則可一方面抑制柔軟性之降低,另一方面賦予發泡體片充分之熱傳導性。
<彈性體樹脂>
作為可用於電子機器用熱傳導性發泡體片(2)之彈性體樹脂,可列舉
丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、液狀乙烯-丙烯橡膠、天然橡膠、液狀天然橡膠、聚丁二烯橡膠、液狀聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、液狀聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等,該等之中,較佳為丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠及乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠。
<任意成分>
於電子機器用熱傳導性發泡體片(2)中,可於無損本發明之目的之範圍內視需要含有各種添加成分。
該添加成分之種類並無特別限定,可使用發泡成形中通常所使用之各種添加劑。作為此種添加劑,例如可列舉潤滑劑、抗收縮劑、氣泡成核劑、結晶成核劑、塑化劑、著色劑(顏料、染料等)、紫外線吸收劑、抗氧化劑、抗老化劑、除上述導電賦予材料以外之填充劑、增強劑、難燃劑、難燃助劑、抗靜電劑、界面活性劑、硫化劑、表面處理劑等。添加劑之添加量可於無損氣泡之形成等之範圍內適當選擇,可採用通常之樹脂之發泡、成形中所使用之添加量。該添加劑可單獨或組合兩種以上使用。
潤滑劑使樹脂之流動性提高,並且具有抑制樹脂之熱劣化之作用。作為本發明中所使用之潤滑劑,只要為對於提高樹脂之流動性顯示
出效果者,則無特別限制。例如,可列舉液態石蠟、石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟等烴系潤滑劑;硬脂酸、二十二烷酸、12-羥基硬脂酸等脂肪酸系潤滑劑;硬脂酸丁酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、氫化蓖麻油、硬脂酸硬脂酯等酯系潤滑劑等。
作為潤滑劑之添加量,相對於樹脂100質量份,較佳為0.01
~5質量份左右,更佳為0.05~4質量份,進而較佳為0.1~3質量份。若添加量超過5質量份,則有流動性變得過高而發泡倍率降低之虞,若未達0.01質量份,則有無法實現流動性之提高,發泡時之延伸性降低而發泡倍率降低之虞。
作為難燃劑,除氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物以外,
可列舉十溴二苯醚等溴系難燃劑、聚磷酸銨等磷系難燃劑等。
作為難燃助劑,可列舉三氧化銻、四氧化銻、五氧化銻、焦銻酸鈉、三氯化銻、三硫化銻、氧氯化銻、二氯化銻全氯戊烷、銻酸鉀等銻化合物、偏硼酸鋅、四硼酸鋅、硼酸鋅、鹼性硼酸鋅等硼化合物、鋯氧化物、錫氧化物、鉬氧化物等。
<發泡體片之製造方法>
本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(2)可藉由公知之化學發泡法或物理發泡法而製造,製造方法並無特別限制。
再者,發泡處理方法可使用包括塑膠發泡體手冊(牧廣、小坂田篤編輯 日刊工業報社發行1973年)中所記載之方法在內之公知之方法。
[本發明之電子機器用熱傳導性積層體]
本發明之電子機器用熱傳導性積層體係於25%壓縮強度為200kPa以下
且厚度為0.05~1.0mm之發泡體片之至少一面具有熱傳導率為200W/m‧K以上之熱傳導性片;且該熱傳導性積層體的厚度為0.08~1.50mm者。
<發泡體片>
本發明之電子機器用熱傳導性積層體中所使用之發泡體片之25%壓縮強度為200KPa以下。若上述壓縮強度超過200kPa,則發泡體片之柔軟性會降低,故而欠佳。就發泡體片之柔軟性之觀點而言,發泡體片之25%壓縮強度較佳為5kPa以上,更佳為50kPa以上,進而較佳為55kPa以上,並且,較佳為190kPa以下,更佳為180kPa以下,進而較佳為150kPa以下,進而更佳為100kPa以下。
發泡體片之25%壓縮強度之具體之數值較佳為5~190kPa,更佳為50~190kPa,進而較佳為50~150kPa,進而更佳為55~100kPa。
本發明之電子機器用熱傳導性積層體中所使用之發泡體片
係由於彈性體樹脂中含有10質量%以上之液狀彈性體者所構成,上述發泡體片之50%壓縮強度較佳為200kPa以下。若上述發泡體片之50%壓縮強度為200kPa以下,則可較佳地用於移動終端等薄型電子機器。
就提高柔軟性之觀點而言,發泡體片之50%壓縮強度更佳為150kPa以下,進而較佳為100kPa以下。
彈性體樹脂中之液狀彈性體含量較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,並且,較佳為90質量%以下,更佳為80質量%以下。
發泡體片之厚度為0.05~1mm。若發泡體片之厚度未達0.05
mm,則發泡體片容易破裂,若超過1mm,則難以於小型之電子機器內部之空隙中使用。就發泡體片之強度之觀點而言,發泡體片之厚度較佳為0.05
~0.8mm,更佳為0.05~0.7mm,進而較佳為0.05~0.5mm。
發泡體片之熱傳導率較佳為0.01~10W/m‧K,更佳為0.05~2W/m‧K。若發泡體片之熱傳導率為上述範圍內,則可使電子機器內部之熱高效率地朝外部散熱。
發泡體片之發泡倍率較佳為1.5~6倍,更佳為1.5~5.5倍。若發泡體片之發泡倍率為上述範圍內,則可同時實現片材之薄度與柔軟性。
發泡體片之視密度較佳為0.1~1.5g/cm3左右,更佳為0.15~1.2g/cm3左右。
<熱傳導性片>
於本發明之電子機器用熱傳導性積層體中,於發泡體片之至少一面具有熱傳導率為200W/m‧K以上之熱傳導性片。於本發明中,藉由設置該熱傳導性片,可更高效率地使電子機器內部之熱散熱至機器之外部。就高效率地將熱釋出至外部之觀點而言,熱傳導性片之熱傳導率較佳為300~3,000W/m‧K,更佳為300~2,000W/m‧K。
上述熱傳導性片只要滿足上述熱傳導率之範圍則可為任意者,具體而言,較佳為銅、鋁、金、銀、鐵、石墨、及石墨烯等。
上述熱傳導片就於精密機器之內部使用之觀點而言,較佳為3~500μm,更佳為20~170μm。
<積層體>
本發明之積層體之厚度為0.08~1.50mm。若積層體之厚度未達0.08mm,則容易破裂,若超過1.50mm,則難以於小型之電子機器內部之空隙中使用。積層體之厚度較佳為0.1~1.25mm,更佳為0.2~0.95mm。
<彈性體樹脂>
作為可用於本發明之電子機器用熱傳導性積層體之彈性體樹脂,可列舉丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠、直鏈狀低密度聚乙烯、乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、液狀乙烯-丙烯橡膠、天然橡膠、液狀天然橡膠、聚丁二烯橡膠、液狀聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、液狀聚異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等,該等之中,較佳為丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠、直鏈狀低密度聚乙烯。
<熱傳導性填料>
於本發明之電子機器用熱傳導性積層體中,於上述彈性體樹脂中亦可含有熱傳導性填料。作為熱傳導性填料,可列舉氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、滑石、氮化鋁、石墨、及石墨烯,該等之中,較佳為氧化鋁、氧化鎂。該等熱傳導性填料可單獨使用1種,亦可混合2種以上而使用。
作為上述熱傳導性填料之熱傳導率,較佳為5W/m‧K以上,更佳為20W/m‧K以上。若熱傳導率為上述範圍內,則發泡體片成為熱傳導率充分高者。
上述熱傳導性填料之含量相對於彈性體樹脂100質量份較
佳為100~500質量份,較佳為120~480質量份,更佳為150~450質量份。若熱傳導性填料之含量為上述範圍內,則可不使發泡體片之柔軟性降低而賦予充分之熱傳導性。
<任意成分>
於本發明之電子機器用熱傳導性積層體中,可於無損本發明之目的之範圍內視需要含有各種添加成分。
該添加成分之種類並無特別限定,可使用發泡成形中通常所使用之各種添加劑。作為此種添加劑,例如可列舉潤滑劑、抗收縮劑、氣泡成核劑、結晶成核劑、塑化劑、著色劑(顏料、染料等)、紫外線吸收劑、抗氧化劑、抗老化劑、除上述導電賦予材料以外之填充劑、增強劑、難燃劑、難燃助劑、抗靜電劑、界面活性劑、硫化劑、表面處理劑等。添加劑之添加量可於無損氣泡之形成等之範圍內適當選擇,可採用通常之樹脂之發泡、成形中所使用之添加量。該添加劑可單獨或組合兩種以上而使用。
潤滑劑使樹脂之流動性提高,並且具有抑制樹脂之熱劣化之
作用。作為本發明中所使用之潤滑劑,只要為對於樹脂之流動性之提高顯示出效果者,則無特別限制。例如,可列舉液態石蠟、石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟等烴系潤滑劑;硬脂酸、二十二烷酸、12-羥基硬脂酸等脂肪酸系潤滑劑;硬脂酸丁酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、氫化蓖麻油、硬脂酸硬脂酯等酯系潤滑劑等。
作為潤滑劑之添加量,相對於樹脂100質量份較佳為0.01
~5質量份左右,更佳為0.05~3質量份,進而較佳為0.1~3質量份。若添加量超過5質量份,則有流動性變得過高而發泡倍率降低之虞,若未達0.01
質量份,則有無法實現流動性之提高,發泡時之延伸性降低而發泡倍率降低之虞。
作為難燃劑,除氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物以外,可列舉十溴二苯醚等溴系難燃劑、聚磷酸銨等磷系難燃劑等。
作為難燃助劑,可列舉三氧化銻、四氧化銻、五氧化銻、焦銻酸鈉、三氯化銻、三硫化銻、氧氯化銻、二氯化銻全氯戊烷、銻酸鉀等銻化合物、偏硼酸鋅、四硼酸鋅、硼酸鋅、鹼性硼酸鋅等硼化合物、鋯氧化物、錫氧化物、鉬氧化物等。
<發泡體片之製造方法>
本發明之電子機器用熱傳導性積層體可藉由公知之化學發泡法或物理發泡法而製造,製造方法無特別限制。
再者,發泡處理方法可使用包括塑膠發泡體手冊(牧廣、小坂田篤編輯 日刊工業報社發行1973年)中所記載之方法在內之公知之方法。
[實施例]
藉由實施例更詳細地說明本發明,但本發明不受該等例之任何限定。
[本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)]
關於以下本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)之實施例及比較例中所使用之材料如下所述。
(1)丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)
日本ZEON(股)製造,商品名「Nipol 1041」
密度:1.00g/cm3
丙烯腈成分:40.5質量%
(2)液狀丙烯腈丁二烯橡膠(液狀NBR)
日本ZEON(股)製造,商品名「Nipol 1312」
密度:0.98g/cm3
(3)乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)
JSR(股)製造,商品名「EP21」
密度:0.86g/cm3
丙烯含量:34質量%
(4)液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠(液狀EPDM)
三井化學(股)製造,商品名「PX-068」
密度:0.9g/cm3
丙烯含量:39質量%
(5)偶氮二甲醯胺
大塚化學(股)製造,商品名「SO-L」
(6)氧化鋁
Micron(股)製造,商品名「AX3-32」
球狀氧化鋁,平均粒徑3μm
(7)氧化鎂
UBE MATERIALS(股),商品名「RF-10C-SC」
破碎品45μm以下分級平均粒徑4μm
(8)酚系抗氧化劑
Ciba Specialty Chemicals公司製造
商品名「Irganox1010」
<實施例1~6、比較例1~3>
實施例1
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、氧化鋁400質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.98g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例2
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠80質量份、液狀丙烯腈丁二烯橡膠20質量份、偶氮二甲醯胺17質量份、氧化鋁400質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.4Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度1.00g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例3
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠70質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠30質量份、偶氮二甲醯胺17質量份、氧化鋁400質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹
脂片發泡,獲得視密度0.70g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例4
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺17質量份、氧化鋁400質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.43mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.95g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例5
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺17質量份、氧化鎂360質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.43mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.98g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例6
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠60質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠40質量份、偶氮二甲醯胺17質量份、氧化鎂360質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.60g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例1
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺6質量份、酚系抗氧化劑0.1質量份供給至擠出機並熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.25mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.12g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例2
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、氧化鋁400質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份供給至擠出機混練機並熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為1.6mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓1000KeV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.99g/cm3、厚度2.0mm之發泡體片。
比較例3
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺8質量份、氧化鋁400質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.48mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度1.93g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
<物性>
所獲得之發泡體片之物性係以如下之方式進行測定。各測定結果示於表1中。
[發泡倍率]
發泡倍率係藉由發泡體片之比重除以發泡性樹脂片之比重而算出。
[視密度]
依據JIS K7222進行測定。
[25%及50%壓縮強度]
發泡體片之厚度方向之25%及50%壓縮強度係依據JIS K6767-7.2.3(JIS2009)進行測定。
[發泡體片之熱傳導率]
利用雷射閃光法,使用ULVAC理工公司製造之「TC-7000」,於25℃測定未發泡樹脂片之熱傳導率。其後,根據視密度藉由下述數式以計算值算出。
1/λe={(1-V1/3)/λS}+V1/3/{λS.(1-V2/3)+λg.V2/3}
λe為發泡體片之熱傳導率,
V為發泡體之氣孔率(氣孔率=1-[1/發泡倍率]),
λS為未發泡樹脂片之熱傳導率,
λg為空氣之熱傳導率。
[熱傳導性能]
如圖1所示,於隔熱材料上載置25mm×25mm×2mm之加熱器(坂口電熱(股)製造之微陶瓷加熱器,型號「MS5」),於其上重疊25mm×25mm之各實施例及比較例中所製作之樣品。於其上載置50mm×100mm×2mm之
鋁板,形成經樣品傳遞之熱擴散至鋁板之構造。於該狀態下對加熱器施加1W之電力,在15分鐘後加熱器之溫度成為固定時測定該加熱器之溫度[T](℃)。數值越小,表示熱傳導性能越佳。
由實施例及比較例之結果可知:本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)具備薄度與柔軟性,並且具有優異之熱傳導性。
以下實施例7~10及比較例4、5中所使用之材料為如下所述。
(1)丁基橡膠
Exxon製造,異丁烯-異戊二烯橡膠
商品名「BUTYL065」
密度:0.92g/cm3
孟納黏度(100℃)=47(ML)
不飽和度=2.0
(2)乙烯-丙烯橡膠
JSR(股)製造,型號「EP21」
孟納黏度(125℃)=26(ML)
(3)乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)
JSR(股)製造,商品名「EP21」
密度:0.86g/cm3
丙烯含量:34質量%
(4)液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠(液狀EPDM)
三井化學(股)製造,商品名「PX-068」
密度:0.9g/cm3
丙烯含量:39質量%
(5)偶氮二甲醯胺
大塚化學(股)製造,商品名「SO-L」
(6)滑石
日本滑石(股)製造,商品名「P-6」
平均粒徑:4μm
(7)氮化硼
電氣化學工業(股)製造,
商品名「Denka boron nitride SGP」
平均粒徑:15μm
(8)酚系抗氧化劑
Ciba Specialty Chemicals(股)製造,
商品名「Irganox1010」
<實施例7~10、比較例4、5>
實施例7
藉由將丁基橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺16質量份、滑石200質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射2.5Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.74g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例8
藉由將丁基橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺16質量份、氮化硼220質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射2.5Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.76g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例9
藉由將乙烯-丙烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺17.5質量份、氮化硼
220質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射2.5Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.74g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例10
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠70質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠30質量份、偶氮二甲醯胺17.5質量份、氮化硼220質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.38mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.44g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例4
使用散熱矽酮墊(信越化學公司製造之「TC-CAS-10」厚度0.5mm、熱傳導率1.8W/m‧K)作為比較例4。
比較例5
藉由將乙烯-丙烯橡膠100質量份、氮化硼220質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.5mm、視密度1.5g/cm3之樹脂複合物片。
<物性>
所獲得之發泡體片之物性係以如下之方式進行測定。各測定結果示於表2中。
[發泡倍率]
發泡倍率係藉由發泡體片之比重除以發泡性片之比重而算出。
[視密度]
依據JIS K7222進行測定。
[25%壓縮強度]
發泡體片之厚度方向之25%壓縮強度係依據JIS K6767-7.2.3(JIS2009)進行測定。
[相對介電常數之測定]
發泡體片之相對介電常數係藉由利用LCR(電感電容電阻)測定計之自動平衡電橋法於1MHz、主電極直徑28(錫箔貼附)之條件進行測定。
[發泡體片之熱傳導率]
利用雷射閃光法,使用ULVAC理工(股)製造之「TC-7000」,於25℃測定熱傳導率。
[熱傳導性能]
如圖1所示,於隔熱材料上載置25mm×25mm×2mm之加熱器(坂口電熱(股)製造之微陶瓷加熱器,型號「MS5」),於其上重疊25mm×25mm之樣品。於其上載置50mm×100mm×2mm之鋁板,形成經樣品傳遞之熱擴散至鋁板之構造。於該狀態下對加熱器施加1W之電力,於15分鐘後溫度成為固定時測定加熱器之溫度[T](℃)。數值越小,表示熱傳導性能越佳。
由實施例及比較例之結果可知,本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(1)之相對介電常數較低,具備薄度與柔軟性,並且具有與矽酮片同等之熱傳導性。
[本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(2)]
關於以下本發明之電子機器用熱傳導性發泡體片(2)之實施例及比較例中所使用之材料為如下所述。
(1)丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)
日本ZEON(股)製造,商品名「Nipol 1041」
密度:1.00g/cm3
丙烯腈成分:40.5質量%
(2)乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)
JSR(股)製造,商品名「EP21」
密度:0.86g/cm3
丙烯含量:34質量%
(3)液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠(液狀EPDM)
三井化學(股)製造,商品名「PX-068」
密度:0.9g/cm3
丙烯含量:39質量%
(4)偶氮二甲醯胺
大塚化學(股)製造,商品名「SO-L」
(5)石墨
XG Science製造,商品名「XGnP-H-5」
形狀:鱗片狀
長徑:平均5μm
短徑:平均5μm
厚度:平均15nm
長徑/厚度=5/0.015=333.3
(6)氮化硼
電氣化學工業(股)製造,
商品名Denka boron nitride「SGP」
形狀:鱗片狀
長徑:平均15μm
短徑:平均15μm
厚度:平均3μm
長徑/厚度=15/3=5
(7)氧化鎂
UBE MATERIALS(股)製造,商品名「RF-10C-SC」
形狀:圓狀破碎品
平均粒徑4μm
(8)氧化鋁
Micron(股)製造,球狀氧化鋁,商品名「AX3-32」
形狀:球狀
平均粒徑3μm
(9)酚系抗氧化劑
Ciba Specialty Chemicals(股)製造
商品名「Irganox1010」
<實施例11~14、比較例6~10>
實施例11
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、石墨220質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.79g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例12
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺16質量份、氮化硼220質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.76g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例13
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠70質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠30質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、石墨220質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.44g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
實施例14
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠70質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠30質量份、偶氮二甲醯胺16質量份、氮化硼220質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.42g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例6
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、氧化
鎂360質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份供給至擠出機並熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度1.03g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例7
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、氧化鋁400質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.98g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例8
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠60質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠40質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、氧化鎂360質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.70g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例9
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺8質量份、氧化鋁400質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚
度為0.48mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度1.93g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
比較例10
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺6質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份供給至擠出機並熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.25mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.12g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
<物性>
所獲得之發泡體片之物性係以如下方法進行測定。各測定結果示於表3中。
[25%壓縮強度]
所獲得之片材中之厚度方向之25%壓縮強度係依據JIS K6767-7.2.3(JIS2009)而測定25%應變時之強度。
[發泡倍率]
發泡倍率係藉由發泡體片之比重除以發泡性片之比重而算出。
[發泡體片之熱傳導率]
利用雷射閃光法,使用ULVAC理工(股)製造之「TC-7000」,於25℃測定熱傳導率。
[視密度]
依據JIS K7222進行測定。
[熱傳導性能]
如圖2所示,於隔熱材料上載置25mm×25mm×2mm之加熱器(坂口電熱(股)製造之微陶瓷加熱器,型號「MS5」),於其上重疊60mm×100mm×0.6mm之不鏽鋼板(SUS304)。進而,於其上依次重疊各實施例及比較例中所製作之樣品60mm×100mm及玻璃板60mm×100mm×0.5mm。於該狀態下對加熱器施加2.6W之電力(僅於加熱器中溫度上升至90℃之電力),在15分後加熱器之溫度成為固定時測定該加熱器之溫度[T](℃)。數值越小,表示熱傳導性能越佳。
由實施例及比較例之結果可知:本發明之電子機器用熱傳導
性發泡體片(2)具備薄度與柔軟性,並且具有優異之熱傳導性。
[本發明之電子機器用熱傳導性積層體]
關於以下本發明之電子機器用熱傳導性積層體之實施例及比較例中所使用之材料為如下所述。
(1)直鏈狀低密度聚乙烯
日本聚乙烯(股)製造,商品名「KERNEL KF370」
密度:1.00g/cm3
(2)丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)
日本ZEON(股)製造,商品名「Nipol 1041」
密度:1.00g/cm3
丙烯腈成分:40.5質量%
(3)乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)
JSR(股)製造,商品名「EP21」
密度:0.86g/cm3
丙烯含量:34質量%
(4)液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠(液狀EPDM)
三井化學(股)製造,商品名「PX-068」
密度:0.9g/cm3
丙烯含量:39質量%
(5)偶氮二甲醯胺
大塚化學(股)製造,商品名「SO-L」
(6)氧化鋁
Micron(股)製造,球狀氧化鋁,
商品名「AX3-32」,平均粒徑3μm
(7)氧化鎂
UBE MATERIALS(股)製造,商品名「RF-10C-SC」,
圓狀破碎品,
平均粒徑4μm
(8)酚系抗氧化劑
Ciba Specialty Chemicals(股)製造,
商品名「Irganox1010」
<實施例15~18、比較例11~14>
實施例15
藉由將使用茂金屬化合物作為聚合觸媒而獲得之直鏈狀低密度聚乙烯100質量份、偶氮二甲醯胺3.0質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.36mm之發泡性樹脂片。
對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射4Mrad加速電壓500kV之電子束而使發泡性樹脂片交聯,繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.20g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
於所獲得之發泡體片之一面貼合厚度150μm之銅箔膠帶(3M製造之膠帶No:2194),獲得發泡體與銅箔之積層體。
實施例16
藉由將丙烯腈丁二烯橡膠100質量份、偶氮二甲醯胺15質量份、氧化鋁400質量份及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚
度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射1.2Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.98g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
於所獲得之發泡體片之一面貼合厚度150μm之銅箔膠帶(3M製造之膠帶No:2194),獲得發泡體與銅箔之積層體。
實施例17
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠70質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠30質量份、偶氮二甲醯胺17.5質量份、氧化鋁400質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.47g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
於所獲得之發泡體片之一面貼合厚度150μm之銅箔膠帶(3M製造之膠帶No:2194),獲得發泡體與銅箔之積層體。
實施例18
藉由將乙烯-丙烯-二烯橡膠60質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠40質量份、偶氮二甲醯胺17質量份、氧化鎂360質量份、及酚系抗氧化劑0.1質量份熔融混練後,並進行壓製而獲得厚度為0.4mm之發泡性樹脂片。
以加速電壓500keV對所獲得之發泡性樹脂片之兩面照射3.0Mrad之電子束而使發泡性樹脂片交聯。繼而,藉由將片材加熱至250℃而使發泡性樹脂片發泡,獲得視密度0.60g/cm3、厚度0.5mm之發泡體片。
於所獲得之發泡體片之一面貼合厚度150μm之銅箔膠帶(3M製造之膠帶No:2194),獲得發泡體與銅箔之積層體。
比較例11
除不貼合銅箔以外,以與實施例15相同之方式獲得發泡體片。
比較例12
除不貼合銅箔以外,以與實施例16相同之方式獲得發泡體片。
比較例13
除不貼合銅箔、且將發泡倍率如表4中所記載進行變更以外,以與實施例17相同之方式獲得發泡體片。
比較例14
除不貼合銅箔以外,以與實施例18相同之方式獲得發泡體片。
<物性>
所獲得之發泡體片之物性係以如下方式進行測定。各測定結果示於表4中。
[25%壓縮強度]
發泡體片之厚度方向之25%壓縮強度係依據JIS K6767-7.2.3(JIS2009)進行測定。
[發泡倍率]
發泡倍率係藉由發泡體片之比重除以發泡性片之比重而算出。
[發泡體片之熱傳導率]
利用雷射閃光法,使用ULVAC理工(股)製造之「TC-7000」,於25℃測定熱傳導率。
[視密度]
依據JIS K7222進行測定。
[熱傳導性能]
如圖2所示,於隔熱材料上載置25mm×25mm×2mm之加熱器(坂口電熱(股)製造之微陶瓷加熱器,型號「MS5」),於其上重疊60mm×100mm×0.6mm之不鏽鋼板(SUS304)。進而,於其上重疊實施例及比較例中所製作之樣品60mm×100mm及玻璃板60mm×100mm×0.5mm。於該狀態下對加熱器施加2.6W之電力(僅於加熱器中溫度上升至90℃之電力),於15分後加熱器之溫度成為固定時測定該溫度[T](℃)。數值越小,表示熱傳導性能越佳。
由實施例及比較例之結果可知:本發明之電子機器用熱傳導性積層體具有薄度與柔軟性,並且具有優異之熱傳導性。
Claims (20)
- 一種電子機器用熱傳導性發泡體片,其係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體相對於該彈性體樹脂100質量份之含量為100~500質量份;該發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下,厚度為0.05~1mm。
- 如申請專利範圍第1項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述熱傳導體為選自由氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、滑石、氮化鋁、石墨、及石墨烯所組成之群中之至少1種。
- 如申請專利範圍第1或2項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述發泡體片之熱傳導率為0.3~10W/m‧K。
- 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述發泡體片之發泡倍率為1.5~5倍。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述彈性體樹脂為丙烯腈丁二烯橡膠或液狀丙烯腈丁二烯橡膠、及乙烯-丙烯-二烯橡膠或液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠及其混合體。
- 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述彈性體樹脂為含有10質量%以上之液狀彈性體者,上述發泡體片之50%壓縮強度為200kPa以下。
- 如申請專利範圍第1至4項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述彈性體樹脂為丁基橡膠或乙烯-丙烯橡膠。
- 如申請專利範圍第1至7項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述發泡體片之相對介電常數為4以下。
- 一種電子機器用熱傳導性發泡體片,其係於構成發泡體片之彈性體樹脂部分含有熱傳導體者,且該熱傳導體之形狀為長徑1~300μm、短徑1~300μm且長徑與厚度之比(長徑/厚度)為2~500之鱗片狀、及/或直徑0.01~50μm、長度與直徑之比(長度/直徑)為5~30,000之纖維狀;該發泡體片之25%壓縮強度為200kPa以下,厚度為0.05~1mm。
- 如申請專利範圍第9項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述熱傳導體為選自由氮化硼、滑石、氮化鋁、石墨、奈米碳管、及碳纖維所組成之群中之至少1種。
- 如申請專利範圍第9或10項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述發泡體片之熱傳導率為0.3~10W/m‧K。
- 如申請專利範圍第9至11項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述發泡體片之發泡倍率為1.5~5倍。
- 如申請專利範圍第9至12項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述彈性體樹脂為丙烯腈丁二烯橡膠。
- 如申請專利範圍第9至13項中任一項之電子機器用熱傳導性發泡體片,其中上述熱傳導體相對於上述彈性體樹脂100質量份之含量為100~500質量份。
- 一種電子機器用熱傳導性積層體,其於25%壓縮強度為200kPa以下且厚度為0.05~1.0mm之發泡體片之至少一面具有熱傳導率為200W/m‧K以上之熱傳導性片;且該熱傳導性積層體的厚度為0.08~1.50mm。
- 如申請專利範圍第15項之電子機器用熱傳導性積層體,其中構成上述發泡體片之彈性體樹脂含有選自氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、滑石、及氮化 鋁所組成之群中之至少1種熱傳導性填料。
- 如申請專利範圍第16項之電子機器用熱傳導性積層體,其中上述熱傳導性填料相對於上述彈性體樹脂100質量份之含量為100~500質量份。
- 如申請專利範圍第15至17項中任一項之電子機器用熱傳導性積層體,其中上述發泡體片之發泡倍率為1.5~6倍。
- 如申請專利範圍第15至18項中任一項之電子機器用熱傳導性積層體,其中上述熱傳導性片為選自銅、鋁、及石墨中之1種之片。
- 如申請專利範圍第15至19項中任一項之電子機器用熱傳導性積層體,其中構成上述發泡體片之彈性體樹脂為丙烯腈丁二烯橡膠或直鏈狀低密度聚乙烯。
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