TW202035580A - 硬化性組成物及硬化物 - Google Patents

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近藤正章
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Abstract

一種硬化性組成物及硬化物,該硬化性組成物包含:化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯醯基;化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯醯基;聚合起始劑(C);分散劑(D);及,熱傳導性填料(E),其包含氧化鋅。

Description

硬化性組成物及硬化物
本揭示有關一種硬化性組成物及硬化物。
近年來個人電腦、行動電話、個人數位助理(Personal Digital Assistant ,PDA)等的電子機器、及發光二極體(light emitting diode,LED)、電致發光(Electronic Luminescent,EL)等的照明和顯示機器等的性能明顯提升,這是因演算元件或發光元件的性能明顯提升所導致。伴隨像這樣演算元件和發光元件的性能提升,發熱量亦明顯增加,如何實行電子機器、照明、顯示機器的散熱,成為重要的課題。 作為上述散熱的對策,為了將演算元件和發光元件所產生的熱量在不損失的情況下傳遞到散熱體,並通過散熱體來加以散熱,採取了在發熱體與散熱體之間設置熱界面材料(Thermal Interface Materials,TIM,熱傳導性材料)的對策。作為散熱體,已知例如散熱座(heat sink)等;作為發熱體,已知例如中央處理器(Central Processing Unit,CPU)、大型積體電路(large-scale integration,LSI)等。一般作為TIM使用之物,已知散熱片、熱傳導性脂膏、填隙劑(gap filler)等,初期為液體且塗佈後能夠硬化而成為固體之填隙劑(gap filler)受到矚目。
作為填隙劑,是製成在矽氧系樹脂中填充熱傳導性填料而得,例如日本特開2006-96986號公報揭示了一種矽氫化反應硬化性熱傳導性矽氧彈性體組成物,該組成物是由矽氫化反應硬化性有機聚矽氧烷組成物、強化性二氧化矽微粉末、熱傳導性無機粉末及常溫時呈液狀的烷基苯基聚矽氧烷所組成。 又,作為散熱結構體,例如國際公開第2014/080931號揭示了一種散熱結構體,其具有(A)印刷基板、(B)發熱體、(C)電磁屏蔽盒、(D)拉伸彈性模數為50MPa以下且熱傳導率為0.5W/mK以上的橡膠狀熱傳導性樹脂層、及(E)熱傳導率小於0.5W/mK的非熱傳導性層,該散熱結構體的特徵在於,印刷基板(A)上配置有發熱體(B),且設置有發熱體(B)和熱傳導性樹脂層(D)。 又,例如日本專利第5105134號公報揭示了一種熱傳導性組成物,其包含以下(A)~(C)成分,其中,該組成物包含相對於(A)成分為0.01~10重量%的(B)成分、相對於組成物整體為50~97重量%的(C)成分,且不含熱聚合起始劑, (A)成分:一分子中具有各1個以上的(甲基)丙烯酸酯基和異氰酸基之化合物; (B)成分:光聚合起始劑; (C)成分:熱傳導性填充材料。
又,例如日本特開2005-48124號公報揭示了一種散熱材料用樹脂組成物,其含有液狀樹脂,該液狀樹脂是以(甲基)丙烯酸系聚合物(A)、聚合性單體(B)、及塑化劑(C)作為必要成分,該組成物的特徵在於,該液狀樹脂的硬化物的硬度為5~70。
[發明所欲解決的問題]
日本特開2006-96986號公報所記載的熱傳導性矽氧彈性體中包含的矽氧系樹脂,存在下述疑慮:因低分子矽氧烷成分等導致電子零件的觸點故障、及長期使用時矽氧系樹脂流出至系統外。
由於熱界面材料(TIM)負責傳遞發熱零件的熱量,因此其溫度會隨著周圍的零件變化。因此,要求當在TIM被夾在零件中的狀態下溫度變化時,熱傳導率不會下降。 又,如果物質的溫度上升,則物質的體積等會變大,由於其係數(線膨脹係數)因材料而異,因此零件之間會產生尺寸的偏差,從而對構件造成應力。當發生了使TIM周圍的零件的體積變得比TIM更大這樣的溫度變化時,存在有TIM被拉伸並從零件剝離的疑慮,當TIM剝離時,會大幅損害熱傳導性。相反地,當TIM因溫度變化而膨脹且變得比TIM周圍的零件的體積更大時,存在下述疑慮:對TIM周圍的零件造成應力,並使TIM周圍的零件破損。因此,對於TIM要求柔軟性。 又,要求TIM即便溫度變化,形狀仍穩定(以下,亦稱為「形狀穩定性」)。 因此,作為TIM,初期為液體且塗佈後能夠硬化而成為固體之填隙劑受到矚目。
本發明人專心研究,結果發現日本特開2006-96986號公報、國際公開第2014/080931號及日本專利第5105134號公報所記載的熱傳導性組成物無法全部地滿足柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性。又,本發明人發現日本特開2005-48124號公報所記載的散熱材料用樹脂組成物的目的在於散熱片上的用途,因此當將上述散熱材料用樹脂組成物應用於填隙劑等的時候,無法全部地滿足柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性。
本揭示的一實施形態所欲解決的問題是提供一種硬化性組成物或其硬化物,該等的柔軟性、形狀穩定性、及熱傳導性優異。 又,本揭示的其他實施形態所欲解決的問題是提供一種硬化性組成物或其硬化物,該等所獲得的硬化物在高溫環境下的熱傳導率變化的抑制性優異。 [解決問題的技術手段]
本揭示中,包含以下實施態樣。 <1>一種硬化性組成物,其包含: 化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基; 化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基; 聚合起始劑(C); 分散劑(D);及, 熱傳導性填料(E),其包含氧化鋅。 <2>一種硬化性組成物,其包含: 化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基; 化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基; 聚合起始劑(C); 分散劑(D);及, 熱傳導性填料(E),其包含氧化鎂。 <3>如<2>所述之硬化性組成物,其中,前述熱傳導性填料(E)進一步包含氧化鋅。 <4>如<2>或<3>所述之硬化性組成物,其中,相對於前述前述熱傳導性填料(E)的總質量,前述氧化鎂的含量為10質量%~70質量%。 <5>如<1>~<4>中任一項所述之硬化性組成物,其中,前述化合物(A)包含由下述通式(1)表示的化合物。
Figure 02_image001
式(1)中,R1 表示碳數為1~50的烷基,R2 表示氫原子或甲基。 <6>如<1>~<5>中任一項所述之硬化性組成物,其中,前述化合物(B)包含由下述通式(2)表示的化合物。
Figure 02_image003
式(2)中,RB1 表示碳數為1~5的伸烷基,RB2 和RB3 各自獨立地表示氫原子或甲基,n表示4以上的整數。 <7>如<1>~<6>中任一項所述之硬化性組成物,其中,前述分散劑(D)包含選自由聚甘油單烷基醚化合物、具有羧基之化合物及金屬皂所組成之群組中的至少1種化合物。 <8>如<1>~<7>中任一項所述之硬化性組成物,其中,進一步包含塑化劑(F)。 <9>如<8>所述之硬化性組成物,其中,前述塑化劑(F)包含玻璃轉化溫度為-90℃以上且-20℃以下的丙烯酸系聚合物。 <10>如<8>所述之硬化性組成物,其中,前述塑化劑(F)包含偏苯三甲酸酯。 <11>如<1>~<10>中任一項所述之硬化性組成物,其中,相對於前述化合物(A)100質量份,前述化合物(B)的含量為0.5質量份以上且10質量份以下。 <12>如<1>~<11>中任一項所述之硬化性組成物,其中,相對於組成物的總質量,熱傳導性填料(E)的含量為70質量%~98質量%。 <13>一種硬化物,其是<1>~<12>中任一項所述之硬化性組成物的硬化物。 [發明的功效]
根據本揭示的一實施形態,能夠提供一種硬化性組成物或其硬化物,該等的柔軟性、形狀穩定性、及熱傳導性優異。 根據本揭示的其他實施形態,能夠提供一種硬化性組成物或其硬化物,該等所獲得的硬化物在高溫環境下的熱傳導率變化的抑制性優異。
以下,詳細地說明用以實施本揭示的形態。 再者,本說明書中,用以表現數值範圍的「~」,表示包含分別記載作為其上限和下限的數值之範圍。又,當由「~」表示的數值範圍中僅上限值記載了單位時,表示下限值亦為相同單位。 當組成物中存在有複數種的符合各成分的物質時,只要未特別說明,本說明書中組成物中的各成分的含率或含量,意指存在於組成物中的該複數種的物質的合計含率或合計含量。 又,本說明書所記載的數值範圍中,以某數值範圍所記載的上限值或下限值,可替換成實施例所示的值。
本說明書中,「(甲基)丙烯酸」是以包括丙烯酸和甲基丙烯酸的雙方之概念來使用的用語,「(甲基)丙烯醯基」是以包括丙烯醯基和甲基丙烯醯基的雙方之概念來使用的用語。 又,本揭示中,「質量%」與「重量%」為同義,「質量份」與「重量份」為同義。 進一步,當組成物中存在有複數種的各成分時,只要未特別說明,本揭示中組成物中的各成分,表示存在於組成物中的符合的該複數種的物質的合計量。 進一步,本揭示中,2以上的較佳態樣的組合為更佳態樣。
(硬化性組成物) 本揭示的硬化性組成物,包含:化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基;化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基;聚合起始劑(C);分散劑(D);及,熱傳導性填料(E),其包含氧化鋅。 本揭示的硬化性組成物藉由具有上述構成,從而柔軟性、形狀穩定性、及熱傳導性優異 雖然獲得上述效果的詳細機制不明,但是推測如以下所述。
推定因為本揭示的硬化性組成物,包含一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基之化合物(A)、一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基之化合物(B)、聚合起始劑(C)、分散劑(D)、及熱傳導性填料(E),該熱傳導性填料(E)包含氧化鋅,所以相較於在環氧系樹脂中填充熱傳導性填料而得之填隙劑,該組成物包含了化合物(A)和(B)、以及(D)分散劑,因此柔軟性優異,並且,因為本揭示的硬化性組成物包含包含化合物(A)和(B)、以及聚合起始劑(C)、作為熱傳導性填料(E)的氧化鋅,所以被賦予適度的硬度,因此能夠抑制伴隨外部溫度變化的軟化,故形狀穩定性亦優異。又,推測本揭示的硬化性組成物藉由包含作為熱傳導性填料(E)的氧化鋅,從而熱傳導性亦優異。
本揭示的硬化性組成物,包含:化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基;化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基;聚合起始劑(C);分散劑(D);及,熱傳導性填料(E),其包含氧化鎂。 當將以往用於填隙劑的硬化性組成物、例如日本專利第5105134號公報或日本特開2005-48124號公報所記載的熱傳導性組成物、或是日本特開2005-48124號公報所記載的散熱材料用樹脂組成物應用於填隙劑時,使填隙劑硬化後,例如在150℃的高溫環境下靜置後,結果有熱阻上升(亦即,熱傳導率下降)的情況。 本發明人專心研究,結果發現一種硬化性組成物,其包含一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基之化合物(A)、一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基之化合物(B)、聚合起始劑(C)、分散劑(D)、及熱傳導性填料(E),該熱傳導性填料(E)包含氧化鎂,藉由使用該硬化性組成物,從而熱傳導性優異,尤其是高溫環境下的熱傳導性變化的抑制性(以下,亦僅稱「熱傳導性變化的抑制性」)優異。 雖然獲得上述效果的詳細機制不明,但是推測如以下所述。 再者,本揭示中,高溫意指150℃以上的溫度。
推定本揭示的硬化性組成物藉由包含上述化合物(A)~(E)尤其包含作為熱傳導性填料(E)的氧化鎂,能夠利用氧化鎂本身的硬度來使硬化後的硬化性組成物的硬度在適當的範圍內,因而硬化性組成物的硬化物即便在高溫環境下,也不易變形,且散熱體和發熱體與硬化性組成物的硬化物的接觸界面的變化亦較小,因而相較於不含作為熱傳導性填料(E)的氧化鎂之國際公開第2014/080931號及日本專利第5105134號公報所記載的熱傳導性組成物、或日本特開2005-48124號公報所記載的散熱材料用樹脂組成物的硬化物,在高溫環境下的熱傳導性變化的抑制性較優異。 又,推定本揭示的硬化性組成物的硬化物藉由氧化鎂本身的硬度,從而即便在高溫環境下,也不易變形,因而亦能夠維持耐久性。
又,推測本揭示的硬化性組成物藉由具有全部的上述化合物(A)、化合物(B)、聚合起始劑(C)、分散劑(D)、及熱傳導性填料(E),從而硬化後的硬化性組成物具有適當的黏著性,因而容易對於發熱體、散熱體等之中包含的例如鋁、玻璃等的黏著性及重工性優異。 以下,說明本揭示的硬化性組成物的各構成。
<化合物(A)> 本揭示的硬化性組成物,包含一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基之化合物(A)。 作為一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基之化合物(A),並無特別限制,可列舉例如:直鏈、支鏈或環狀的(甲基)丙烯酸烷酯、丙烯酸等。 從兼具耐熱性和柔軟性的觀點來看,作為一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基之化合物(A),較佳是直鏈或支鏈的(甲基)丙烯酸烷酯,進一步更佳是包含由下述通式(1)表示的化合物。
Figure 02_image001
式(1)中,R1 表示碳數為1~50的烷基,R2 表示氫原子或甲基。
式(1)中,R1 中的烷基可以是直鏈狀,亦可以是支鏈狀。又,烷基可具有取代基。 作為取代基,可列舉例如:羧基、羥基、胺基、芳基、雜環基等;較佳是羧基或羥基,更佳是羥基。
從兼具耐熱性和柔軟性的觀點來看,R1 中的烷基的總碳數較佳是2~30,更佳是5~25,進一步更佳是10~25,特佳是12~24。 此處,總碳數意指當上述烷基具有包含碳原子之取代基時,包括該取代基的碳數之碳數的總數。
從兼具耐熱性和柔軟性的觀點來看,式(1)中,R1 較佳是直鏈狀或支鏈狀、或者具有取代基之總碳數為2~30的烷基,更佳是直鏈狀或支鏈狀、或者具有羥基之總碳數為2~25的烷基,較佳是直鏈狀或支鏈狀的碳數為12~24的未經取代的烷基。
作為化合物(A),可列舉例如:(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸異十八烷酯、(甲基)丙烯酸十四烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸2-癸基十四烷酯等。
R2 是氫原子或甲基,從兼具耐熱性和柔軟性的觀點來看,較佳是甲基。
-含量- 相對於組成物的總質量,作為化合物(A)的含量較佳是1質量%~10質量%,更佳是2質量%~8質量%。
化合物(A),較佳是分子量小於1000的單體。 本說明書中,單體意指分子量小於1000的聚合性化合物,聚合性聚合物意指重量平均分子量(Mw)為1000以上的聚合性化合物。 本揭示中的「聚合性聚合物」的概念亦包括所謂的低聚物。
<化合物(B)> 本揭示的硬化性組成物,包含一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基之化合物(B)。 硬化性組成物可包含單獨1種化合物(B),亦可包含2種以上的化合物(B)。 作為一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基之化合物,可列舉例如:己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯(1,3-丁二醇二(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、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯等。
從兼具耐熱性和柔軟性的觀點來看,作為化合物(B)較佳是一分子中具有2個及/或3個(甲基)丙烯酸酯基之化合物,更佳是一分子中具有2個(甲基)丙烯酸酯基之化合物,進一步更佳是由下述通式(2)表示的化合物。
Figure 02_image003
式(2)中,RB1 表示碳數為1~5的伸烷基,RB2 和RB3 各自獨立地表示氫原子或甲基,n表示4以上的整數。 由RB1 表示的碳數為1~5的伸烷基可以是直鏈狀,亦可以是支鏈狀。 從柔軟性的觀點來看,作為由RB1 表示的伸烷基,較佳是碳數為2~5的支鏈狀的伸烷基,更佳是直鏈狀或支鏈狀的碳數為2~4的伸烷基,進一步更佳是支鏈狀的碳數為3或4的伸烷基。 RB2 和RB3 較佳是各自獨立地為甲基。 n較佳是4~25,更佳是4~10,進一步更佳是3~8。
從柔軟性和形狀穩定性的觀點來看,通式(2)中,較佳是:RB1 是碳數為2~5的支鏈狀的伸烷基(更佳是直鏈狀或支鏈狀的碳數為2~4的伸烷基,進一步更佳是支鏈狀的碳數為3或4的伸烷基),RB2 和RB3 是甲基,n是4~25(更佳是4~10,進一步更佳是3~8)。
-含量- 從柔軟性和形狀穩定性的觀點來看,相對於前述化合物(A)100質量份,化合物(B)的含量較佳是0.5質量份以上且10質量份以下,更佳是1質量份以上且5質量份以下。
<聚合起始劑(C)> 本揭示的硬化性組成物,包含聚合起始劑(C)。 作為聚合起始劑(C),是一種化合物,其能夠藉由光、熱或這雙方的能量來產生自由基、陽離子等的聚合起始物種,能夠適當地選擇公知的熱聚合起始劑、公知的光聚合起始劑等來加以使用。 從上述化合物(A)和(B)的反應性的觀點來看,作為聚合起始劑(C)較佳是自由基聚合起始劑,更佳是能夠藉由熱來產生游離自由基之過氧化物,進一步更佳是能夠藉由熱來產生游離自由基之有機過氧化物。
作為有機過氧化物,可列舉:過氧化異丁基、α,α’雙(新癸醯基過氧基)二異丙基苯、過氧新癸酸異丙苯酯、過氧二碳酸二正丙酯、過氧二碳酸二-二級丁酯、過氧新癸酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧二碳酸雙(4-三級丁基環己酯、過氧新癸酸1-環己基-1-甲基乙酯、過氧二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧二碳酸二(乙基己酯)、過氧新癸酸三級己酯、過氧二碳酸二甲氧基丁酯、過氧二碳酸二(3-甲基-3-甲氧基丁酯)、過氧新癸酸三級丁酯、過氧三甲乙酸三級己酯、過氧化3,5,5-三甲基己醯、過氧化辛醯、過氧化十二烷醯、過氧化十八烷醯、過氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、過氧化琥珀酸、2,5-二甲基-2,5-二(2-乙基己醯基)己烷、過氧-2-乙基己酸1-環己基-1-甲基乙酯、過氧-2-乙基己酸三級己酯、過氧化4-甲基苯甲醯、過氧-2-乙基己酸三級丁酯、過氧化間甲苯醯基苯甲醯、過氧化苯甲醯、過氧異丁酸三級丁酯、1,1-雙(三級丁基過氧基)2-甲基環己烷、1,1-雙(三級己基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(三級己基過氧基)環己烷、1,1-雙(三級丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(三級丁基過氧基)環己酮、2,2-雙(4,4-二丁基過氧基環己基)丙烷、1,1-雙(三級丁基過氧基)環十二烷、過氧化異丙基碳酸三級己酯、過氧馬來酸單三級丁酯、三級丁基過氧基-3,5,5-三甲基己酸酯、過氧十二烷酸三級丁酯、2,5-二甲基-2,5-二(間甲苯醯基過氧基)己烷、過氧化異丙基碳酸三級丁酯、過氧化-2-乙基己基碳酸三級丁酯、過氧苯甲酸三級己酯、2,5-二甲基-2,5-二(苯甲醯基過氧基)己烷、過氧乙酸三級丁酯、2,2-雙(三級丁基過氧基)丁烷、過氧苯甲酸三級丁酯、4,4-雙(三級丁基過氧基)戊酸正丁酯、過氧間苯二甲酸二(三級丁酯)、α,α’雙(三級丁基過氧基)二異丙基苯、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己烷、三級丁過氧基異丙苯、過氧化二(三級丁基)、氫過氧化對薄荷烷、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧基)己炔、氫過氧化二異丙基苯、三級丁過氧基三甲基矽烷、氫過氧化1,1,3,3-四甲基丁基、氫過氧化異丙苯、氫過氧化三級己基、氫過氧化三級丁基、過氧化苯甲醯、過氧化十二烷醯等。 其中,從反應性的觀點來看,作為有機過氧化物較佳是選自由過氧化苯甲醯、過氧-2-乙基己基碳酸三級丁酯、過氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯、及氫過氧化異丙苯所組成之群組中的至少1種化合物。
-含量- 從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,相對於前述化合物(A)100質量份,聚合起始劑(C)的含量較佳是0.5質量份以上且10質量份以下,更佳是0.5質量份以上且4質量份以下。
<分散劑(D)> 本揭示的硬化性組成物,包含分散劑(D)。 作為分散劑,並無特別限制,可列舉:陰離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑、兩性界面活性劑、高分子界面活性劑、醇類;脂肪酸等的具有羧基之化合物;金屬皂、脂肪酸低聚物化合物、氟系界面活性劑、硼系界面活性劑等。 上述分散劑之中,作為分散劑(D)較佳是選自由非離子系界面活性劑、具有羧基之化合物及金屬皂所組成之群組中的至少1種化合物。
作為非離子系界面活性劑,可列舉例如:聚氧伸乙基烷基醚、聚氧伸乙基烷基苯基醚、聚氧伸乙基脂肪酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧伸乙基山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧伸乙基山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧伸乙基甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸酯、聚甘油脂肪酸醚、聚甘油單烷基醚、蔗糖脂肪酸酯、聚氧伸乙基烷基胺、聚乙二醇聚丙二醇嵌段共聚物、乙炔二醇、乙炔二醇的聚氧伸乙基加成物等。
具有羧基之化合物,並無特別限制,可以是一分子中具有1個羧基和烴基之脂肪酸,亦可以是一分子中具有2個以上的羧基之化合物。 作為具有羧基之化合物,可列舉:芳香族羧酸、具有碳數為12~22的脂肪族烴基之脂肪酸等。 作為具有碳數為12~22的脂肪族烴基之脂肪酸,可列舉:十八烷酸、十六烷酸、十四烷酸、十二烷酸等。
又,作為具有羧基之化合物,可列舉:草酸、蘋果酸、琥珀酸、延胡索酸、馬來酸、己二酸等的一分子中具有2個以上的羧基之多元羧酸(多羧酸);多羧酸的烷基胺鹽、烷基銨鹽、多羧酸聚胺基醯胺、多羧酸鈉鹽、多羧酸銨鹽、多羧酸胺基醇鹽等的多羧酸鹽;多羧酸系共聚物等。
作為多羧酸系化合物,可列舉:多羧酸的烷基胺鹽、烷基銨鹽、多羧酸聚胺基醯胺、多羧酸鈉鹽、多羧酸銨鹽、多羧酸胺基醇鹽等
作為金屬皂,可列舉例如:十八烷酸鈣、油酸鉀、油酸鈣等的高級脂肪酸的金屬鹽等。
從柔軟性的觀點來看,作為分散劑(D)較佳是包含選自由聚甘油單烷基醚化合物、具有羧基之化合物及金屬皂所組成之群組中的至少1種化合物,更佳是包含選自由聚甘油單烷基醚化合物及具有碳數為12~22的脂肪族烴基之脂肪酸所組成之群組中的至少1種化合物,進一步更佳是包含選自由聚甘油單烷基醚化合物及具有碳數為18~22的不飽和烴基之脂肪酸所組成之群組中的至少1種化合物。
-含量- 從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,相對於前述化合物(A)100質量份,分散劑(D)的含量較佳是0.5質量份以上且10質量份以下,更佳是1質量份以上且5質量份以下,進一步更佳是1.5質量份以上且4質量份以下,特佳是1.5質量份以上且3質量份以下。
<熱傳導性填料(E)> 本揭示的硬化性組成物,包含熱傳導性填料(E),該熱傳導性填料(E)包含氧化鋅。 作為能夠應用作為熱傳導性填料的氧化鋅,並無特別限制,可列舉通常用來作為熱傳導性填料的氧化鋅。
從兼具柔軟性和高傳導率的觀點來看,作為熱傳導性填料中包含的氧化鋅,較佳是體積平均粒徑為0.05μm~100μm,更佳是0.1μm~50μm。
又,從高傳導率的觀點來看,氧化鋅的體積平均粒徑較佳是30μm以上,更佳是30μm~50μm。
本揭示的硬化性組成物中,從在組成物中高度填充熱傳導性填料的觀點來看,較佳是包含2種以上的不同體積平均粒徑的氧化鋅。
當包含氧化鋅之熱傳導性填料(E)包含氧化鋅以外的化合物時,相對於包含氧化鋅之熱傳導性填料(E)的總質量,作為氧化鋅以外的化合物的含量較佳是50質量%以下,更佳是30質量%以下,進一步更佳是10質量%以下。
當本揭示的硬化性組成物中包含2種以上的不同體積平均粒徑的氧化鋅時,從上述觀點來看,較佳是最大體積平均粒徑相對於最小體積粒徑的比值為50倍以上。 再者,最小體積粒徑和最大體積平均粒徑,表示在下述體積平均粒徑的測定時,所獲得的體積分佈中所求得的最小體積粒徑和最大體積平均粒徑。
又,本揭示的硬化性組成物中,從相同的觀點來看,更佳是包含2種以上的下述氧化鋅:體積平均粒徑為0.05μm~100μm,體積平均粒徑的差異為5μm以上,並且不同體積平均粒徑。
本揭示的硬化性組成物,包含熱傳導性填料(E),該熱傳導性填料(E)包含氧化鎂。 作為能夠應用作為熱傳導性填料的氧化鎂,並無特別限制,可列舉通常用來作為熱傳導性填料的氧化鎂。
從熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,作為上述氧化鎂,較佳是體積平均粒徑為30μm以上,更佳是30μm~100μm,進一步更佳是40μm~65μm。
氧化鎂可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。 從熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,相對於熱傳導性填料(E)的總質量,作為氧化鎂的含量較佳是5質量%~100質量%,更佳是10質量%~70質量%,進一步更佳是20質量%~50質量%。
從所獲得的硬化物的形狀穩定性的觀點來看,本揭示的硬化性組成物中包含的熱傳導性填料(E),較佳是包含氧化鎂和氧化鋅雙方。 作為能夠用來作為熱傳導性填料的氧化鋅,並無特別限制,可列舉通常用來作為熱傳導性填料的氧化鋅。其中,從所獲得的硬化物的形狀穩定性的觀點來看,較佳是上述氧化鋅。當熱傳導性填料(E)包含氧化鎂和氧化鋅雙方時,與上述氧化鋅的較佳態樣相同。
當本揭示的硬化性組成物包含作為熱傳導性填料(E)的氧化鎂和氧化鋅雙方時,從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,相對於熱傳導性填料(E)的總質量,作為氧化鋅的含量(當含有2種以上的氧化鋅時為總含量)較佳是50質量%~90質量%,更佳是60質量%~80質量%,進一步更佳是65質量%~75質量%。
當本揭示的硬化性組成物包含作為熱傳導性填料(E)的氧化鎂和氧化鋅雙方時,從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,熱傳導性填料(E)中的氧化鎂與氧化鋅的含量比(氧化鎂:氧化鋅),較佳是以質量基準計為5:1~1:5,更佳是1:1~1:4。
上述體積平均粒徑,能夠藉由例如粒度分佈測定裝置(島津製作所股份有限公司製造,產品名:奈米粒徑分佈測定裝置SALD-7500nano),根據以405nm的雷射波長所測得的測定值(體積分佈),來計算作為體積平均粒徑(50%粒徑)。
當本揭示的硬化性組成物中包含2種以上的不同體積平均粒徑的氧化鋅時,較佳是:相對於熱傳導性填料(E)中包含的氧化鋅的總質量,體積分佈中所求得的具有最大體積平均粒徑的氧化鋅的含量為50質量%以上。
從在組成物中高度填充熱傳導性填料的觀點來看,熱傳導性填料(E)中包含的氧化鎂和氧化鋅,較佳是在體積分佈中具有2個以上的峰。 再者,能夠根據與上述氧化鋅的體積平均粒徑相同的方法來求得體積分佈。
-含量- 相對於組成物的總質量,熱傳導性填料(E)的含量較佳是50質量%以上,更佳是70質量%~98質量%,進一步更佳是85質量%~98質量%。 熱傳導性填料(E)的含量,意指氧化鎂和氧化鋅、以及除了氧化鎂和氧化鋅以外之化合物的總含量。
本揭示的硬化性組成物中,作為熱傳導性填料(E),可包含除了上述氧化鎂和氧化鋅以外之化合物。 作為氧化鋅以外的化合物,可列舉:氫氧化鋁、碳等。
當熱傳導性填料(E)包含除了氧化鎂和氧化鋅以外之化合物時,相對於熱傳導性填料(E)的總質量,作為除了氧化鎂和氧化鋅以外之化合物的含量,較佳是10質量%以下,更佳是5質量%以下,進一步更佳是1質量%以下。
<<塑化劑(F)>> 本揭示的硬化性組成物,可進一步包含塑化劑(F)。 塑化劑(F)可以是1種,亦可將2種以上併用。
作為塑化劑(F),並無特別限制,可列舉例如:能夠作為塑化劑使用的聚合物、具有不飽和烴基之脂肪酸酯化合物、芳香族羧酸酯化合物、以及包含具有不飽和烴基之脂肪酸和芳香族羧酸之油等。 本說明書中,「聚合物」意指重量平均分子量(Mw)為1000以上的化合物。 本說明書中,「聚合物」的概念亦包括所謂的低聚物。
作為聚合物,可列舉例如:丙烯酸系聚合物、聚酯系聚合物、聚胺酯系聚合物,矽氧聚合物等;從耐熱性和柔軟性的觀點來看,較佳是丙烯酸系聚合物。
當本揭示的硬化性組成物包含塑化劑(F)且塑化劑(F)為聚合物時,從耐熱性和柔軟性的觀點來看,較佳是玻璃轉化溫度為-20℃以下的聚合物,更佳是玻璃轉化溫度為-20℃以下的丙烯酸系聚合物。 當本揭示的硬化性組成物包含塑化劑(F)且塑化劑(F)為聚合物時,從耐熱性和柔軟性的觀點來看,較佳是玻璃轉化溫度為-90℃以上且-20℃以下的聚合物,更佳是玻璃轉化溫度為-90℃以上且-20℃以下的丙烯酸系聚合物。 能夠藉由下述方式求得聚合物的玻璃轉化溫度(Tg):使用示差熱分析裝置(DSC),並調查所測得的DSC曲線的反曲點。
作為具有不飽和烴基之脂肪酸酯化合物,可列舉例如下述酸的酯化合物:棕櫚油酸、油酸、亞麻油酸、次亞麻油酸(linolenic acid)等。 作為芳香族羧酸酯化合物,可列舉下述酸的酯化合物:鄰苯二甲酸、對苯二甲酸、苯甲酸、偏苯三甲酸等。
當本揭示的硬化性組成物包含塑化劑(F)時,從高溫穩定性的觀點來看,塑化劑(F)較佳是包含芳香族羧酸酯化合物,較佳是包含偏苯三甲酸酯。
-含量- 當本揭示的硬化性組成物包含塑化劑(F)時(當包含2種以上的塑化劑(F)時為合計量),從兼具耐熱性和柔軟性的觀點來看,相對於前述化合物(A)100質量份,塑化劑(F)的含量較佳是10質量份~60質量份,更佳是20質量份~50質量份,進一步更佳是30質量份~45質量份。
<<還原劑(G)>> 本揭示的硬化性組成物,可根據需要而進一步包含還原劑(G)。當將本揭示的硬化性組成物應用於下述二液型硬化性組成物時,較佳是使其中一方的硬化性組成物含有還原劑(G)。 藉由添加還原劑(G),從而變得容易促進聚合起始劑(C)(例如過氧化物)的分解,且聚合反應即便在低溫條件下也容易進行。
作為還原劑(G),只要能夠促進上述聚合起始劑(C)的分解,並無特別限制,可列舉能夠與聚合起始劑併用的公知的還原劑,從促進聚合起始劑(C)的分解的觀點來看,較佳是金屬化合物系的還原劑。 還原劑(G)可使用單獨1種,亦可將2種以上併用。
作為金屬化合物系還原劑,可列舉例如:氧化亞錫、二月桂酸二辛基錫、二月桂酸二丁基錫、二乙酸二丁基錫、環烷酸鋅、三氯化銻、油酸鉀、鄰苯基苯酚鈉、硝酸鉍、氯化鐵、四正丁基錫、鈦酸四(2-乙基己酯)、2-乙基己酸鈷、2-乙基己酸鐵等。 其中,從反應的觀點來看,作為金屬化合物系還原劑較佳是2-乙基己酸鈷及環烷酸鈷。
-含量- 當本揭示的硬化性組成物包含硬化觸媒(G)時,從硬化速度的觀點來看,相對於前述化合物(A)100質量份,硬化觸媒(G)的含量較佳是0.5質量份以上且10質量份以下,更佳是2質量份以上且9質量份以下。
<<其他添加劑>> 本揭示的硬化性組成物,可根據需要而包含除了上述化合物(A)、化合物(B)、聚合起始劑(C)、分散劑(D)、熱傳導性填料(E)、塑化劑(F)及硬化觸媒(G)以外之成分(以下亦稱為「其他添加劑」)。 作為其他添加劑,能夠適當地摻合防蝕劑、防鏽劑等的添加劑。 上述添加劑,可使用單獨1種或將2種以上組合。
作為防蝕劑,可列舉:苯并三唑、甲基苯并三唑、噻二唑、苯并咪唑等。
作為防鏽劑,可列舉:磺酸金屬鹽系化合物、山梨醇酐化合物等。
本揭示的硬化性化合物,可以是一種二液型硬化性組成物,其是在對基板、發熱體等塗佈時,混合2種硬化性組成物來加以使用。
從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,作為本揭示的硬化性組成物的未工作針入度(unworked penetration),較佳是100~500,更佳是200~400。 能夠依照日本產業規格(JIS)-K2220(2013)來求得未工作針入度。
[硬化性組成物的製造方法] 本揭示的硬化性組成物的製造方法,並無特別限制,且無特別限定。能夠根據例如以下方法來製造本揭示的硬化性組成物。 將化合物(A)、化合物(B)、聚合起始劑(C)、分散劑(D)及熱傳導性填料(E)、根據需要的塑化劑(F)、硬化觸媒(G)及其他添加劑投入攪拌容器中,並加以攪拌、混合,藉此獲得硬化性組成物。 再者,攪拌和混合時,能夠使用公知的攪拌機等。
硬化性組成物的製造方法中,當加入其他添加劑時,只花費該添加劑能夠溶解或分散的時間進行攪拌即可,亦可與化合物(A)~(D)一起加入攪拌容器中,亦可之後再加入。
(硬化物) 本揭示的硬化物,是上述硬化性組成物的硬化物。作為使上述硬化性組成物硬化的方法,並無限制,能夠從通常使用的方法適當地選擇。作為硬化方法,可列舉:照射活性能量線、加熱等;較佳是藉由加熱來進行的硬化方法。 當藉由加熱來進行硬化時,作為加熱溫度,較佳是60℃以上,更佳是70℃以上。又,作為加熱時間,較佳是1分鐘~120分鐘。 又,上述硬化組成物,可使其與空氣中的濕氣反應來加以硬化,亦可在室溫使其硬化。
從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,作為本揭示的硬化物的熱傳導率較佳是0.5(W/mK)~50(W/mK),較佳是1(W/mK)~20(W/mK)。 從熱傳導性變化的抑制性的觀點來看,作為本揭示的硬化物的柔軟度較佳是蕭氏OO型硬度為100以下,更佳是85以下。 能夠依照美國材料與試驗協會(ASTM) D2240來求得本揭示的硬化物的柔軟度。
<用途> 本揭示的硬化性組成物,例如能夠適合用來作為一種TIM,其被填充於形成在基板上的凹部(發熱體與散熱體的間隙)中。 本揭示的硬化性組成物,從柔軟性、形狀穩定性及熱傳導性優異這一點來看,對於形成在基板上的凹部等的塗佈面的追隨性優異,因而即便在基板上存在有不同高度的零件的情況下,仍能夠有效率地使熱量散逸。本揭示的硬化性組成物,在高溫環境下的熱傳導性變化的抑制性亦優異,因而即便在基板上存在有不同高度的零件的情況下,仍能夠有效率地使熱量散逸。又,由於亦能夠追隨基板上的微小材料的凹凸,因此能夠有效率地使熱量散逸,並且,從對於伴隨著溫度變動的塗佈面的追隨性亦優異這一點來看,能夠適合應用作為填隙劑。 [實施例]
以下,藉由實施例來更具體地說明本發明。再者,本發明完全不限定於這些實施例。
(實施例1~8、10及比較例1~3) 以表1或表3所記載的量來摻合各原料,並使用自轉/公轉攪拌機(THINKY股份有限公司製造,產品名:除泡練太郎ARV-310),以2000rpm(revolutions per minute)、2分鐘、大氣壓下的條件來加以混合,而製備硬化性組成物。
(實施例9) 以表1所記載的量來摻合A液和B液的各原料,並使用自轉/公轉攪拌機(THINKY股份有限公司製造,產品名:除泡練太郎ARV-310),以2000rpm、2分鐘、大氣壓下的條件來加以混合,而獲得A液和B液。然後,以質量比1:1來摻合A液和B液,並使用自轉/公轉攪拌機(THINKY股份有限公司製造,產品名:除泡練太郎ARV-310),以2000rpm、1分鐘、大氣壓下的條件來加以混合,而製備二液型硬化性組成物。
使用實施例1~10及比較例1~3中製備的硬化性組成物,來實行以下評估。
-評估- <熱傳導率(W/(mK))> 熱傳導率是依照ASTM D5470來進行測定。 以10mm×10mm的銅板來夾持已成型成10mm×10mm×1mm的硬化性組成物的上面、下面,並依表2或表3所記載的硬化條件來使其硬化後,以熱阻測定裝置(Tsukuba Rika Seiki股份有限公司製造,產品名:熱阻測定裝置)來測定熱阻(單位:K・cm2 /W),並換算成熱傳導率。
<硬化前的流動性:未工作針入度> 依照JIS-K2220(2013)來測定硬化前的硬化性組成物的未工作針入度。針入度的值越大,表示硬化性組成物越軟,相反地,針入度的值越小,表示越硬。
<柔軟性> -硬化後的柔軟度:彎曲試驗- 將硬化性組成物成形成50mm×20mm×1mm,並以表2或表3所記載的硬化條件來加以硬化後,使硬化性組成物的硬化物的兩端保持平行,並以將硬化物的長度方向的中心向下按壓1mm的方式來對中央部施加力量。此時,當從兩端高度在垂直方向上將中央部向下按壓1mm時,以目視確認硬化物。將確認到硬化物出現龜裂的情況設為B,將未確認到硬化物有龜裂的情況設為A。
<形狀穩定性> -硬化後的柔軟度:蕭氏OO型硬度(試料厚度:6mm)- 依照ASTM D2240來實行硬化性組成物的硬化物的柔軟度的測定。 將硬化性組成物成形成50mm×20mm×6mm(厚度為6mm),並以表2或表3所記載的硬化條件來加以硬化後,使用硬度計(durometer,產品名:GS-754G,TECLOCK股份有限公司製造)來實行蕭氏OO型硬度的測定。
<熱傳導性> -熱衝擊(heat shock)試驗前後的熱傳導率的比值- 上述熱傳導率的測定後,將被銅板夾持的硬化後的硬化性組成物(硬化物)設置於小型冷熱衝擊裝置(ESPEC股份有限公司製造,產品名:TSE-11)中,並依以下條件來實行熱衝擊試驗。500次循環後,從小型冷熱衝擊裝置中取出上述硬化物,並與上述熱傳導率的測定同樣地進行,來求得熱衝擊試驗後的熱傳導率相對於熱衝擊試驗前的熱傳導率的比值((試驗後的熱傳導率)/(試驗前的熱傳導率))。
-設定溫度- 低溫:-35℃、30分鐘。 高溫:125℃、30分鐘。 循環數:500
<高溫環境下的熱傳導性變化的抑制性> 上述熱衝擊試驗中,使用定溫乾燥器(ADVANTEC東洋股份有限公司製造,型號:DRN420DB)來取代小型冷熱衝擊裝置,並將溫度設定變更成下述設定條件,除此之外,根據與求得熱衝擊試驗前後的熱傳導率的比值的方式相同的方法,來求得經過150℃、1000小時後的熱傳導率相對於試驗前的熱傳導率的比值((試驗後的熱傳導率)/(試驗前的熱傳導率))。 經過150℃、1000小時的時候的熱傳導率相對於試驗前的熱傳導率的比值越接近1,高溫環境下的熱傳導性變化的抑制性越優異。當此比值為0.5以上時,作為產品是在能夠容許的範圍內,如果是0.8以上,則熱傳導性變化的抑制性夠優異。
-設定條件- 高溫:150℃ 靜置時間:1000小時
<重工性> 準備80mm×50mm×1mm的鋁板或玻璃環氧樹脂基板,並在其上以50mm×20mm×2mm的條件分別成形硬化性樹脂組成物,然後以表2或表3所記載的硬化條件來加以硬化後,以10N的力量將硬化物朝90°的方向剝離。 將在鋁板或玻璃環氧樹脂基板與硬化物的界面剝離的情況設為A,將未剝離的情況設為B。
<黏著性> 在80mm×50mm×1mm的鋁板或玻璃環氧樹脂基板上以50mm×20mm×2mm的條件分別成形硬化性樹脂組成物,並以表2或表3所記載的硬化條件來加以硬化後,對硬化物的端部施加5kg(49N)的荷重,此時,將未剝離的情況設為A,將剝離的情況設為B。
[表1]
Figure 02_image007
[表2]
Figure 02_image009
[表3]
Figure 02_image011
表1和表3中所記載的各成分的詳細內容如以下所述。表1~表3中的「-」表示不含符合的成分或未實行對應的評估。 又,表1和表3中的熱傳導性填料(E)中的氧化鋅1種、煅燒氧化鋅、LPZINC及氧化鎂的欄位的數值,各自表示相對於熱傳導性填料(E)的總質量的質量%。例如,表2中的實施例1的氧化鋅1種「35」及煅燒氧化鋅「65」,意指相對於熱傳導性填料(E)的總質量,包含35質量%的氧化鋅1種和65質量%的煅燒氧化鋅。 例如,表3中的實施例10的氧化鋅1種:20、煅燒氧化鋅:50及氧化鎂:30,意指相對於熱傳導性填料(E)的總質量,包含20質量%的氧化鋅1種、50質量%的煅燒氧化鋅及30質量%的氧化鎂。
<<化合物(A)>> ・甲基丙烯酸十二烷酯:共榮社化學股份有限公司製造,產品名:LMA ・甲基丙烯酸異十八烷酯:新中村化學工業股份有限公司製造,產品名:ISM ・甲基丙烯酸2-羥乙酯:共榮社化學股份有限公司製造,產品名:HO-250(N) ・甲基丙烯酸2-羥丁酯:共榮社化學股份有限公司製造,產品名:HOB(N) ・甲基丙烯酸2-癸基十四烷酯(ITEC) :新中村化學工業股份有限公司製造,產品名:ITEC
<<化合物(B)>> ・聚丙二醇二甲基丙烯酸酯(9PG):新中村化學工業股份有限公司製造,產品名:9PG ・三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯:共榮社化學股份有限公司製造,產品名:LIGHT ESTER TMP
<<分散劑(D)>> ・9-十八烯酸(油酸):日油股份有限公司製造 ・單油醯基甘油基醚:NIPPON SURFACTANT INDUSTRIES股份有限公司製造,產品名:NIKKOL Selachyl Alcohol
<<聚合起始劑(C)>> ・過氧化苯甲醯:日油股份有限公司製造,產品名:Benzoyl Peroxide ・過氧-2-乙基己基碳酸三級丁酯:日油股份有限公司製造,產品名:PERBUTYL E ・過氧-2-乙基己酸1,1,3,3-四甲基丁酯:日油股份有限公司製造,產品名:PEROCTA O ・氫過氧化異丙苯:Kayaku Akzo股份有限公司製造,產品名:Kayacumene H
<<還原劑(G)>> ・Hexoate Cobalt:東榮化工股份有限公司製造
<<塑化劑(F)>> ・丙烯酸系聚合物:東亞合成股份有限公司製造,產品名:UP-1171,重量平均分子量:8000,玻璃轉化溫度(Tg):-57℃ ・偏苯三甲酸混合直鏈烷酯:ADEKA股份有限公司製造,產品名:C-880
<<熱傳導性填料(E)>> ・氧化鋅1種:體積平均粒徑D50:0.6μm,境化學工業股份有限公司製造 ・煅燒氧化鋅:體積平均粒徑D50:10μm,HAKUSUI TECH股份有限公司製造 ・LPZINC:體積平均粒徑D50:50μm,境化學工業股份有限公司製造 ・氧化鎂:體積平均粒徑D50:56μm,Denka股份有限公司製造
再者,表1中「氮化硼D50(4μm):35%,D50(12μm):65%」,意指比較例2中,作為熱傳導性填料,相對於氮化硼的總質量,摻合了的35質量%的體積平均粒徑D50(4μm)的氮化硼、及65質量%的體積平均粒徑D50(12μm)的氮化硼。
如表2的結果所示,可知相較於由比較例1~3的硬化性組成物所形成的硬化物,由實施例1~實施例9的硬化性組成物所形成的硬化物的柔軟性、形狀穩定性、及熱傳導性較優異。如表3的結果所示,可知由實施例10的硬化性組成物所形成的硬化物尤其在高溫環境下的熱傳導性變化的抑制性優異。又,可知由實施例10的硬化性組成物所形成的硬化物的硬化性組成物所形成的硬化物的柔軟性、形狀穩定性、及熱傳導性亦優異。 綜上所述,本揭示的硬化性組成物及硬化物能夠適合用來作為填隙劑。
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Claims (13)

  1. 一種硬化性組成物,其包含: 化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基; 化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基; 聚合起始劑(C); 分散劑(D);及, 熱傳導性填料(E),其包含氧化鋅。
  2. 一種硬化性組成物,其包含: 化合物(A),其一分子中具有1個(甲基)丙烯酸酯基; 化合物(B),其一分子中具有2個以上的(甲基)丙烯酸酯基; 聚合起始劑(C); 分散劑(D);及, 熱傳導性填料(E),其包含氧化鎂。
  3. 如請求項2所述之硬化性組成物,其中,前述熱傳導性填料(E)進一步包含氧化鋅。
  4. 如請求項2或3所述之硬化性組成物,其中,相對於前述前述熱傳導性填料(E)的總質量,前述氧化鎂的含量為10質量%~70質量%。
  5. 如請求項1或2所述之硬化性組成物,其中,前述化合物(A)包含由下述通式(1)表示的化合物:
    Figure 03_image001
    式(1)中,R1 表示碳數為1~50的烷基,R2 表示氫原子或甲基。
  6. 如請求項1或2所述之硬化性組成物,其中,前述化合物(B)包含由下述通式(2)表示的化合物。
    Figure 03_image003
    式(2)中,RB1 表示碳數為1~5的伸烷基,RB2 和RB3 各自獨立地表示氫原子或甲基,n表示4以上的整數。
  7. 如請求項1或2所述之硬化性組成物,其中,前述分散劑(D)包含選自由聚甘油單烷基醚化合物、具有羧基之化合物及金屬皂所組成之群組中的至少1種化合物。
  8. 如請求項1或2所述之硬化性組成物,其中,進一步包含塑化劑(F)。
  9. 如請求項8所述之硬化性組成物,其中,前述塑化劑(F)包含玻璃轉化溫度為-90℃以上且-20℃以下的丙烯酸系聚合物。
  10. 如請求項8所述之硬化性組成物,其中,前述塑化劑(F)包含偏苯三甲酸酯。
  11. 如請求項1或2所述之硬化性組成物,其中,相對於前述化合物(A)100質量份,前述化合物(B)的含量為0.5質量份以上且10質量份以下。
  12. 如請求項1或2所述之硬化性組成物,其中,相對於組成物的總質量,熱傳導性填料(E)的含量為70質量%~98質量%。
  13. 一種硬化物,其是請求項1或2所述之硬化性組成物的硬化物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2021106992A1 (zh) * 2019-11-29 2021-06-03
CN116569328A (zh) 2020-12-01 2023-08-08 可舒磨润滑油株式会社 双组分固化性组合物及固化物
CN117062845A (zh) 2021-03-31 2023-11-14 可舒磨润滑油株式会社 固化性组合物及固化物
WO2023223978A1 (ja) * 2022-05-19 2023-11-23 株式会社レゾナック ポリオキシアルキレン鎖を有する化合物及びエステル系チキソ付与剤を含有する組成物

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS515134B2 (zh) 1972-01-13 1976-02-17
JP3875664B2 (ja) 2003-07-31 2007-01-31 株式会社日本触媒 放熱材料用樹脂組成物およびその硬化物
JP5015436B2 (ja) 2004-08-30 2012-08-29 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性シリコーンエラストマー、熱伝導媒体および熱伝導性シリコーンエラストマー組成物
KR20140074869A (ko) 2011-09-28 2014-06-18 제온 코포레이션 열전도성 감압 접착제 조성물, 열전도성 감압 접착성 시트상 성형체, 이들의 제조 방법, 및 전자 부품
JP2013129814A (ja) 2011-11-25 2013-07-04 Nippon Zeon Co Ltd 熱伝導性感圧接着剤組成物、熱伝導性感圧接着性シート状成形体、これらの製造方法、及び電子機器
JP2013124289A (ja) 2011-12-14 2013-06-24 Nippon Zeon Co Ltd 熱伝導性感圧接着剤組成物、熱伝導性感圧接着性シート状成形体、これらの製造方法、及び電子機器
JP6029932B2 (ja) 2012-10-30 2016-11-24 日東電工株式会社 熱伝導性粘着シートおよびその製造方法
CN104813758B (zh) 2012-11-21 2018-01-05 株式会社钟化 散热结构体
JP5999769B2 (ja) 2013-01-07 2016-09-28 大王製紙株式会社 熱伝導性粘着組成物及び熱伝導性粘着シート
CN103926795A (zh) * 2013-01-16 2014-07-16 施敏打硬株式会社 光固化性组合物
JP2016188297A (ja) 2015-03-30 2016-11-04 日本ゼオン株式会社 熱伝導性感圧接着剤組成物、熱伝導性感圧接着性シート状成形体、これらの製造方法、及び、電子機器
JP2018089957A (ja) 2016-12-02 2018-06-14 株式会社リコー インクジェット記録装置、印刷装置、及び硬化物製造方法
JP6428859B1 (ja) 2017-06-16 2018-11-28 株式会社明電舎 マルチレベル電力変換装置
JP2019167701A (ja) 2018-03-22 2019-10-03 センクシア株式会社 フリーアクセスフロア構造のパネル固定部材

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