導(dǎo)熱性粘合片的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種導(dǎo)熱性粘合片，其通過在150℃加熱30分鐘而產(chǎn)生的有機化合物氣體的產(chǎn)生量為50μg/cm2以下，且在25℃保存30分鐘后的熱阻為10cm2·K/W以下。
【專利說明】導(dǎo)熱性粘合片
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及導(dǎo)熱性粘合片，具體涉及適宜地設(shè)置于電子設(shè)備的密閉空間的導(dǎo)熱性粘合片。
【背景技術(shù)】
[0002]已知粘合片例如能夠用于在容納電子設(shè)備的殼體內(nèi)的密閉空間中將構(gòu)件粘接固定。
[0003]但是，在這樣的密閉空間中，若從粘合片產(chǎn)生揮發(fā)性有機化合物，則有時產(chǎn)生開關(guān)的接觸不良、電子設(shè)備的劣化的情況。
[0004]因此，為了使揮發(fā)性有機化合物減少，例如，提出了具備包含在90°C加熱30分鐘時，揮發(fā)成分濃度為500ppm以下的丙烯酸系粘合劑的粘合層的粘合帶(例如，參照下述專利文獻I。)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻 1:日本特開平4-315767號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]然而，在電子設(shè)備的殼體內(nèi)有時容納發(fā)熱構(gòu)件，在這樣的情況下，對于粘合片除要求能夠減少上述的揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)生量以外，還要求優(yōu)異的導(dǎo)熱性。但是，上述專利文獻I的粘合帶存在不能滿足這樣的期望的問題。
[0010]另外，粘合片被用于需要導(dǎo)熱性的領(lǐng)域的情況時，粘合片易被加熱至高溫，因此在這樣的加熱至高溫的情況下，要求能夠進一步減少揮發(fā)性有機化合物的產(chǎn)生量。
[0011]此外，在貼合于被粘物時必須能夠抑制氣泡的混入粘合片中。
[0012]本發(fā)明的目的在于提供一種導(dǎo)熱性優(yōu)異且能夠使加熱至高溫時的有機化合物氣體的產(chǎn)生量減少的導(dǎo)熱性粘合片。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片特征在于，通過在150°C加熱30分鐘而產(chǎn)生的有機化合物氣體的產(chǎn)生量為50 μ g/cm2以下，且在25°C保存30分鐘后的熱阻為IOcm2.Κ/ff以下。
[0015]另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選厚度為IOym以上且不足500 μ m。
[0016]另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選貼合于不銹鋼板，在150°C加熱30分鐘后，以剝離速度300mm/分鐘、相對于不銹鋼板以180度剝離時的剝離強度為2N/20mm以上。
[0017]另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選在150°C加熱30分鐘后的熱阻為IOcm2 ?Κ/ff以下。
[0018]另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選在表面設(shè)置有基材。
[0019]另外，本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選由2個層構(gòu)成，以沿厚度方向夾住上述基材的方式設(shè)置。
[0020]發(fā)明效果
[0021]就本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片而言，通過在150°C加熱30分鐘而產(chǎn)生的有機化合物氣體的產(chǎn)生量為50 μ g/cm2以下，且在25°C保存30分鐘后的熱阻為IOcm2.Κ/ff以下。
[0022]因此，能夠使加熱至高溫時的有機化合物氣體的產(chǎn)生量減少，此外能夠使起因于有機化合物氣體的產(chǎn)生的空隙減少，并且能夠維持優(yōu)異的導(dǎo)熱性。
[0023]此外，本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片在貼合于被粘物時能夠抑制氣泡混入。因此，導(dǎo)熱性粘合片能夠表現(xiàn)出上述的優(yōu)異的導(dǎo)熱性。
[0024]其結(jié)果是，若將本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片配置于電子設(shè)備的密閉空間的熱源的附近，能夠使來自熱源的熱高效地傳導(dǎo)，并且有效防止密閉空間中的構(gòu)件的損傷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是表示本發(fā)明的導(dǎo)熱 性粘合片的一個實施方式的截面圖。
[0026]圖2是表示本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片的其它實施方式的截面圖。
[0027]圖3是表示本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片的其它實施方式的截面圖。
[0028]圖4是表示在實施例中測定熱阻的熱特性評價裝置的說明圖，圖4(a)為正面圖，圖4(b)為側(cè)面圖。
【具體實施方式】
[0029]圖1表不本發(fā)明的一個實施方式的截面圖。
[0030]在圖1中，導(dǎo)熱性粘合片I由例如導(dǎo)熱性粘合劑組合物形成。
[0031]就導(dǎo)熱性粘合劑組合物而言，在通過溶液聚合(后述)得到丙烯酸系聚合物時，通過向含有丙烯酸系聚合物的丙烯酸系聚合物溶液配合增粘樹脂、交聯(lián)劑、導(dǎo)熱性物質(zhì)和分散劑，制備為清漆。
[0032]丙烯酸系聚合物能夠通過使(甲基)丙烯酸酯和包含含有官能團的(甲基)丙烯酸酯的單體進行反應(yīng)而得到。
[0033](甲基)丙烯酸酯是甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯，具體可以列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十三烷基酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯、(甲基)丙烯酸十五烷基酯、(甲基)丙烯酸十六烷基酯、(甲基)丙烯酸十七烷基酷、(甲基)丙稀酸十八烷基酷、(甲基)丙稀酸十九烷基酷、(甲基)丙稀酸二十烷基酷等碳數(shù)I~20 (Cu)的(甲基)丙稀酸烷基酷等。
[0034]作為丙烯酸酯，可以優(yōu)選列舉(甲基)丙烯酸C2_14烷基酯，更優(yōu)選列舉(甲基)丙稀酸C4_9烷基酷。
[0035]丙烯酸酯可以單獨使用或兩種以上組合使用?？梢詢?yōu)選列舉不同種類的(甲基)丙烯酸c4_9烷基酯的組合使用，可以更優(yōu)選列舉(甲基)丙烯酸c4_6烷基酯和(甲基)丙烯酸c7_9烷基酯的組合使用，具體可以列舉(甲基)丙烯酸丁酯和(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯的組合使用。
[0036]丙烯酸酯的配合比例相對于單體例如為70~99.9質(zhì)量％，優(yōu)選80~98質(zhì)量％，更優(yōu)選85~97質(zhì)量％。
[0037]另外，不同種類的丙烯酸酯組合使用時，相對于(甲基)丙烯酸酯100質(zhì)量份，例如，(甲基)丙烯酸C4_6烷基酯的配合比例為例如10~40質(zhì)量份，優(yōu)選15~35質(zhì)量份，(甲基)丙烯酸C7_9烷基酯的配合比例為例如60~90質(zhì)量份，優(yōu)選65~85質(zhì)量份。
[0038]另外，含有官能團的(甲基)丙烯酸酯含有官能團，為了引入用于使(甲基)丙烯酸酯熱交聯(lián)的交聯(lián)點，被包含在導(dǎo)熱性粘合劑組合物中。通過將含有官能團的(甲基)丙烯酸酯聚合，能夠?qū)崿F(xiàn)提高相對于被粘物的粘合力。
[0039]作為含有官能團的(甲基)丙烯酸酯，可以列舉例如含羥基的(甲基)丙烯酸酯、含磺酸基的(甲基)丙烯酸酯、含氨基的(甲基)丙烯酸酯、含縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯等。
[0040]作為含羥基的(甲基)丙烯酸酯，可以列舉例如(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-6-羥己酯、(甲基)丙烯酸-8-羥辛酯、(甲基)丙烯酸-10-羥癸酯、(甲基)丙烯酸-12-羥基月桂基酯、(甲基)丙烯酸(4-羥甲基環(huán)己基)甲酯等。
[0041]作為含磺酸基的(甲基)丙烯酸酯，可以列舉例如(甲基)丙烯酸磺丙酯等。
[0042]作為含氨基的(甲基)丙烯酸酯，可以列舉例如(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯，(甲基)丙烯酸叔丁基氨基乙酯等。
[0043]作為含縮水甘油基的(甲基)丙烯酸酯，可以列舉例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酷等。
[0044]作為含有官能團的(甲基)丙烯酸酯，可以優(yōu)選列舉含羥基的(甲基)丙烯酸酯，可以更優(yōu)選列舉(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯。
[0045]這些含有官能團的(甲基)丙烯酸酯可以單獨使用或兩種以上組合使用。
[0046]另外，相對于單體，含有官能團的(甲基)丙烯酸酯的配合比例例如為0.01~10質(zhì)量％，優(yōu)選0.02~I質(zhì)量％。
[0047]若含有官能團的(甲基)丙烯酸酯的配合比例超過上述上限，則存在凝聚力變得過高，由導(dǎo)熱性粘合劑組合物形成的導(dǎo)熱性粘合片的粘合力變得不充分的情況。另一方面，若不足上述下限，則存在凝聚力下降，保持力變得不充分的情況。
[0048] 此外，為了提高例如凝聚力等各種特性，根據(jù)需要，在單體中也可以含有能夠與(甲基)丙烯酸酯共聚的共聚性單體。
[0049]作為共聚性單體，可以列舉例如(甲基)丙烯酸、衣康酸、馬來酸、巴豆酸、馬來酸酐等含羧基的單體或其酸酐、例如(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、N-丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺等含酰胺基的單體、例如乙酸乙烯酯等乙烯基酯類、例如苯乙烯、乙烯基甲苯等芳香族乙烯基化合物、例如(甲基)丙烯腈、例如N-(甲基)丙烯酰嗎啉、例如N-乙烯基-2-吡咯烷酮等。[0050]作為共聚性單體，可以優(yōu)選列舉含羧基的單體，可以更優(yōu)選列舉(甲基)丙烯酸。
[0051]這些共聚性單體可以單獨使用或兩種以上組合使用。
[0052]相對于單體,共聚性單體的配合比例為0.1~15質(zhì)量％,優(yōu)選0.3~10質(zhì)量％。
[0053]對于使單體反應(yīng)，使包含例如丙烯酸酯、含有官能團的(甲基)丙烯酸酯、根據(jù)需要的共聚性單體的單體聚合。
[0054]并且，作為將單體聚合的方法，可以列舉例如溶液聚合、本體聚合、乳液聚合、各種自由基聚合等公知的聚合方法，可以優(yōu)選列舉溶液聚合。
[0055]在溶液聚合中，在溶劑中配合單體制備單體溶液，然后加熱單體溶液并且配合聚合引發(fā)劑。
[0056]作為溶劑，可以列舉例如甲苯、苯、二甲苯等芳香族系溶劑、例如乙酸乙酯等醚系溶劑等有機溶劑。
[0057]溶劑可以單獨使用或組合使用。
[0058]相對于單體100質(zhì)量份，溶劑的配合比例例如為10~1000質(zhì)量份，優(yōu)選50~500
質(zhì)量份。
[0059]作為聚合引發(fā)劑，可以列舉例如過氧化物系聚合引發(fā)劑、偶氮系聚合引發(fā)劑等。 [0060]作為過氧化物系聚合引發(fā)劑，可以列舉例如過氧化碳酸酯、過氧化酮、過氧化縮酮、過氧化氫、二烷基過氧化物、二?；^氧化物、過氧化酯等有機過氧化物
[0061]作為偶氮系聚合引發(fā)劑，可以列舉例如2，2’_偶氮二異丁腈、2，2’_偶氮二(2-甲基丁腈)、2，2’ -偶氮二(2，4_ 二甲基戊腈)、2，2’ -偶氮二異丁酸二甲酯等偶氮化合物。
[0062]作為聚合引發(fā)劑，可以優(yōu)選列舉偶氮系聚合引發(fā)劑。
[0063]相對于單體100質(zhì)量份，聚合引發(fā)劑的配合比例例如為0.01~5質(zhì)量份，優(yōu)選0.05~3質(zhì)量份。
[0064]加熱溫度例如為50~80°C，加熱時間例如為I~24小時。
[0065]通過上述的溶液聚合將單體聚合，得到含有丙烯酸系聚合物的丙烯酸系聚合物溶液。
[0066]就丙烯酸系聚合物溶液的30°C的粘度而言，例如在30°C為0.1~IOOPa.S，優(yōu)選
0.5~50Pa.S。此外,粘度的測定方法在下面的實施例中詳述。
[0067]若丙烯酸系聚合物溶液的粘度不滿足上述范圍，則有時成形性或加工性變得不充分。
[0068]相對于導(dǎo)熱性粘合劑組合物，丙烯酸系聚合物的配合比例例如為20~70質(zhì)量％，優(yōu)選20~60質(zhì)量％。
[0069]若丙烯酸系聚合物的配合比例不滿足上述范圍，則有時凝聚力、粘合力變得不充分。
[0070]為了賦予粘合力，增粘樹脂根據(jù)需要被配合于導(dǎo)熱性粘合劑組合物中。
[0071]作為增粘樹脂，可以列舉例如石油系樹脂、萜烯系樹脂、香豆酮-茚系樹脂、苯乙烯系樹脂、松香系樹脂、烷基酚醛樹脂、二甲苯樹脂等。
[0072]作為增粘樹脂，出于加熱穩(wěn)定性優(yōu)異這樣的理由，可以優(yōu)選列舉松香系樹脂。
[0073]增粘樹脂的重均分子量(依據(jù)后述的方法)例如為5000以下，優(yōu)選100~4000，更優(yōu)選500~3000。[0074]若增粘樹脂的重均分子量超過上述上限，則有時凝聚力變得不充分。另一方面，若不足上述下限，則有時粘合力變得不充分。
[0075]增粘樹脂的軟化點(環(huán)球法)例如為80~200°C，優(yōu)選90~200°C。
[0076]若增粘樹脂的軟化點不滿足上述范圍，則有時凝聚力不充分。
[0077]相對于丙烯酸系聚合物100質(zhì)量份，增粘樹脂的配合比例例如為5~50質(zhì)量份，優(yōu)選10~40質(zhì)量份。
[0078]若增粘樹脂的配合比例超過上述上限，則有時凝聚力變得不充分。另一方面，若不足上述下限，則有時粘合力變得不充分。
[0079]為了提高導(dǎo)熱性粘合片I的凝聚力，根據(jù)需要，將交聯(lián)劑配合于導(dǎo)熱性粘合劑組合物中。
[0080]作為交聯(lián)劑，可以列舉例如異氰酸酯系交聯(lián)劑、氮丙啶系交聯(lián)劑、環(huán)氧系交聯(lián)劑、金屬螯合物系交聯(lián)劑等。可以優(yōu)選列舉異氰酸酯系交聯(lián)劑。
[0081]作為異氰酸酯系交聯(lián)劑，可以列舉例如甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯、例如異佛爾酮二異氰酸酯等脂環(huán)族二異氰酸酯、例如六亞甲基二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯、例如它們的改性物等。
[0082]另外，作為異氰酸酯系交聯(lián)劑，可以列舉例如三羥甲基丙烷的甲苯二異氰酸酯加成物(日本聚氨酯工業(yè)公司制 造，商品名“CORONATE L”)等異氰酸酯加成物。
[0083]作為異氰酸酯系交聯(lián)劑，可以優(yōu)選列舉異氰酸酯加成物。
[0084]交聯(lián)劑可以單獨使用或組合使用。
[0085]相對于丙烯酸系聚合物100質(zhì)量份，交聯(lián)劑的配合比例例如為0.01~20質(zhì)量份，優(yōu)選0.01~10質(zhì)量份,更優(yōu)選0.01~5質(zhì)量份。
[0086]若交聯(lián)劑的配合比例超過上述上限，則有時可撓性變得不充分。另一方面，若不足上述下限，則有時凝聚力變得不充分。
[0087]作為導(dǎo)熱性物質(zhì)，可以列舉例如氮化硼、氮化鋁、氮化硅、氮化鎵等氮化物；例如氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物、例如碳化硅、二氧化硅等硅化物；例如氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化銅、氧化鎳、銻摻雜氧化錫等金屬氧化物；例如碳酸鈣等碳酸化合物；例如鈦酸鋇、鈦酸鉀等鈦酸金屬；例如銅、銀、金、鎳、鋁、鉬等金屬；例如炭黑、碳管(碳納米管)、碳纖維、金剛石等碳系物質(zhì)等。
[0088]可以優(yōu)選列舉氮化物、金屬氫氧化物、金屬氧化物，可以更優(yōu)選列舉金屬氫氧化物。
[0089]導(dǎo)熱性物質(zhì)可以單獨使用或兩種以上組合使用。
[0090]導(dǎo)熱性物質(zhì)的形狀沒有特別地限定，例如塊狀、針狀、板狀、層狀均可。塊狀包含例如球狀、長方體狀、粉碎狀或它們的不規(guī)則形狀。
[0091]導(dǎo)熱性物質(zhì)為塊狀(球狀)的情況下,其一次平均粒徑例如為0.1~1000 μ m,優(yōu)選I~100 μ m，更優(yōu)選2~20 μ m。此外，一次平均粒徑是依據(jù)激光散射法的粒度分布測定法求得的體積基準(zhǔn)的值。
[0092]導(dǎo)熱性物質(zhì)為針狀或板狀的情況下，其最大長度為0.1~1000 μ m，優(yōu)選I~100μπι，更優(yōu)選2~20μπι。它們的縱橫比(針狀結(jié)晶的情況下，用長軸長度/短軸長度或長軸長度/厚度表示。另外，板狀結(jié)晶的情況下，用對角線長度/厚度或長邊長度/厚度表示)例如為I~10000，優(yōu)選10~1000。
[0093]上述這樣的導(dǎo)熱性物質(zhì)可以使用市售品，例如作為氮化硼可以使用水島合金鐵公司制造的“ HP-40 ”、MOMENT IVE公司制造的“ PT620 ”等、例如作為氫氧化鋁可以使用昭和電工公司制造的“HIGILITE H-32” “HIGILITE H-42”等、例如作為氧化鋁可以使用昭和電工公司制造的“ AS-50 ”等、例如作為氫氧化鎂可以使用協(xié)和化學(xué)工業(yè)公司制造的“ KISUMA5A ”等、例如作為銻摻雜氧化錫可以使用石原產(chǎn)業(yè)公司制造的“SN-100S” "SN-1 OOP" “SN-100D (水分散品)”等、例如作為氧化鈦可以使用例如石原產(chǎn)業(yè)公司制造的“ΤΤ0系列”等、例如作為氧化鋅可以使用住友大阪水泥公司制造的“Sn0-310”、“Sn0-350”、“Sn0-410”等。
[0094]另外，導(dǎo)熱性物質(zhì)的配合比例是導(dǎo)熱性粘接劑組合物中的體積比例，以例如10~80體積％，優(yōu)選20~50體積％的方式調(diào)整。
[0095]此外，導(dǎo)熱性物質(zhì)為金屬氫氧化物的情況下，相對于丙烯酸系聚合物100質(zhì)量份，其配合比例例如為30~600質(zhì)量份，優(yōu)選50~500質(zhì)量份。
[0096]若導(dǎo)熱性物質(zhì)的配合比例超過上述上限，則有時成形性或加工性變得不充分。另一方面，若不足上述下限，則有時導(dǎo)熱性變得不充分。
[0097]分散劑是為了在導(dǎo)熱性粘合劑組合物中，不使導(dǎo)熱性物質(zhì)凝聚，使之穩(wěn)定分散而配合的。
[0098]作為這樣的分散劑，可以列舉例如磷酸酯。
[0099]作為磷酸酯，可以列舉例如聚氧亞乙基烷基(或烷基烯丙基)醚或聚氧亞乙基烷基芳基醚的磷酸單酯、例如聚氧亞乙基烷基醚或聚氧亞乙基烷基芳基醚的磷酸二酯、磷酸三酯，或者其衍生物等磷酸酯。
[0100]分散劑可以單獨使用或兩種以上組合使用。
[0101]可以優(yōu)選列舉聚氧亞乙基烷基醚或聚氧亞乙基烷基芳基醚的磷酸單酯或磷酸二酯。
[0102]分散劑可以使用市售品，可以使用例如商品名“PLYSURF A212E ”(第一工業(yè)制藥公司制造)、商品名“PLYSURF A2IOG”(第一工業(yè)制藥公司制造)、商品名“PLYSURF A212C”(第一工業(yè)制藥公司制造)、商品名“ PLYSURF A215C ”(第一工業(yè)制藥公司制造)、商品名“PH0SPHAN0LRE610” (東邦化學(xué)公司制造)、商品名“PH0SPHAN0L RS710” (東邦化學(xué)公司制造)、商品名“PH0SPHAN0L RS610” (東邦化學(xué)公司制造)等。
[0103]相對于丙烯酸系聚合物100質(zhì)量份，分散劑的配合比例例如為0.01~10質(zhì)量份，優(yōu)選0.05~5質(zhì)量份,更優(yōu)選0.1~3質(zhì)量份。
[0104]此外，在導(dǎo)熱性粘合劑組合物中還可以按適當(dāng)?shù)谋壤浜侠缈估匣瘎⒖寡趸瘎?、加工助劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、阻燃劑、增粘劑、顏料等添加劑。
[0105]并且，為了得到導(dǎo)熱性粘合片1，將上述清漆涂布于用虛線表示的脫模片4的表面。
[0106]作為清漆的涂布方法可以列舉例如輥式涂布法、凹版涂布法、刮棒涂布法、刮刀涂布法、簾式涂布法、模唇涂布法、模具涂布法等。
[0107]脫模片4由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片等聚酯片等塑料片、例如紙、無紡布等多孔質(zhì)片、例如鋁箔等的金屬箔等形成。優(yōu)選由塑料片形成。
[0108]另外，也能夠?qū)γ撃Ｆ?的表面進行剝離處理。[0109]脫模片4的厚度例如為I~200 μ m,優(yōu)選5~150 μ m。
[0110]此外，在脫模片4的表面涂布有清漆的表面上，通過其他途徑設(shè)置用虛線表示的保護片3也能夠保護該表面。保護片3可以列舉與上述的脫模片4同樣的材料。
[0111]然后通過加熱使溶液干燥，并且使丙烯酸系聚合物交聯(lián)。
[0112]加熱溫度例如為50~160°C，優(yōu)選100~140°C，加熱時間例如為I~60分鐘，優(yōu)選2~30分鐘。
[0113]由此得到導(dǎo)熱性粘合片I。
[0114]導(dǎo)熱性粘合片I的厚度T例如為10 μ m以上且不足500 μ m，優(yōu)選30 μ m以上且200 μ m以下，更優(yōu)選30 μ m以上且50 μ m以下。
[0115]若厚度T超過上述上限，則有時不能夠?qū)⒑笫龅臒嶙鑂l和R2設(shè)定在期望的范圍內(nèi)，另外，有時不能夠抑制貼合于被粘物時的氣泡的混入，進一步，還有加熱至高溫時不能夠抑制空隙的產(chǎn)生的情況。
[0116]另一方面，在成型穩(wěn)定性的方面難以制造厚度T不足上述下限的導(dǎo)熱性粘合片I。
[0117]并且，就該導(dǎo)熱性粘合片I而言，通過在150°C加熱30分鐘而產(chǎn)生的有機化合物氣體的產(chǎn)生量V為50 μ g/cm2以下，優(yōu)選30 μ g/cm2以下，更優(yōu)選20 μ g/cm2以下，特別優(yōu)選10 μ g/cm2以下，另外，也是O μ g/cm2以上。
[0118]若有機化合物氣體的產(chǎn)生量V超過50 μ g/cm2，則不能夠使有機化合物氣體的產(chǎn)生量V減少，使設(shè)置了導(dǎo)熱性粘合片I的電子設(shè)備(后述)損傷。
[0119]有機化合物氣體的產(chǎn)生量V通過以下的方法測定。
[0120]首先將導(dǎo)熱性粘合片I裁切為規(guī)定的大小，接著將脫模片4剝離后，在導(dǎo)熱性粘合片I的剝離面(一側(cè)的面)貼合鋁箔，然后將保護片3剝離，使之處于露出該剝離面(另一側(cè)的面)的狀態(tài)，置于樣品瓶中塞緊。接著將樣品瓶在150°C加熱30分鐘，然后將在150°C加熱狀態(tài)的樣品瓶中的氣體注入到以下的條件的GC中并測定。
[0121]測定條件如下述所示。
[0122]載氣:氦氣
[0123]柱:非極性毛細管色譜柱
[0124]柱溫:升溫速度10°C /分鐘
[0125]:在升溫后維持的溫度(低溫)40~300°C
[0126]柱壓:113kPa
[0127]檢測器:FID
[0128]有機化合物氣體的定量是使用氣體量已知的甲苯氣體建立校正曲線，依據(jù)校正曲線來實施。具體地，將從升溫開始到經(jīng)過20分鐘出現(xiàn)的各峰的總面積依據(jù)甲苯換算的校正曲線換算為質(zhì)量，對有機化合物氣體的產(chǎn)生量定量。 [0129]另外，在導(dǎo)熱性粘合片I中，在25°C保存30分鐘后的熱阻Rl為IOcm2 -Κ/ff以下，優(yōu)選5cm2.Κ/ff以下,更優(yōu)選4cm2.Κ/ff以下,特別優(yōu)選3cm2.Κ/ff以下,最優(yōu)選2cm2.Κ/ff以下，另外，也是超過Ocm2.K/W的范圍。
[0130]熱阻Rl超過上述界限的情況下，有時不能夠?qū)?dǎo)熱性粘合片I賦予充分的常溫(25 0C )氣氛下的導(dǎo)熱性。
[0131]此外，上述熱阻Rl通過后述的實施例的熱特性評價裝置(參照圖4)測定。[0132]另外，在150°C加熱30分鐘后的熱阻R2例如為IOcm2.Κ/ff以下，優(yōu)選5cm2.Κ/ff以下，更優(yōu)選4cm2.Κ/ff以下,特別優(yōu)選3cm2.Κ/ff以下,最優(yōu)選2cm2.Κ/ff以下,另外，也是超過Ocm2.K/W的范圍。
[0133]熱阻R2超過上述界限的情況下，有時不能夠?qū)?dǎo)熱性粘合片I賦予充分的高溫氣氛下的導(dǎo)熱性。
[0134]此外，上述熱阻R2通過后述的實施例的熱特性評價裝置(參照圖4)測定。
[0135]另外，就導(dǎo)熱性粘合片I而言，裁切并將保護片3從導(dǎo)熱性粘合片I剝離后，將導(dǎo)熱性粘合片I的剝離面貼合于不銹鋼板，在150°C加熱30分鐘后，以剝離速度300mm/分鐘，相對于不銹鋼板以180度剝離時的剝離強度S例如為2N/20mm以上，優(yōu)選3N/20mm以上，更優(yōu)選5N/20mm以上，特別優(yōu)選10N/20mm以上，另外，也是50N/20mm以下。
[0136]此外，將導(dǎo)熱性粘合片I與脫模片4 一并剝離，由此測定剝離強度S。
[0137]并且，該導(dǎo)熱性粘合片I設(shè)置于電子設(shè)備的密閉空間的熱源的附近，具體設(shè)置于被容納于電子設(shè)備的殼體的半導(dǎo)體元件(被粘物)的表面。
[0138]具體地，剝離脫模片4后，將導(dǎo)熱性粘合片I的剝離面以覆蓋半導(dǎo)體元件的方式粘接(壓敏粘接)。
[0139]由此，半導(dǎo)體元件粘接于導(dǎo)熱性粘合片1，因此能夠使產(chǎn)生的熱高效地傳導(dǎo)至容納于殼體的散熱器等。
[0140]并且，在該導(dǎo)熱性粘合片I中，通過在150°C加熱30分鐘而產(chǎn)生的有機化合物氣體的產(chǎn)生量V為50 μ g/cm2以下，且在25°C保存30分鐘后的熱阻Rl為IOcm2.Κ/ff以下。
[0141]因此，能夠使在高溫加熱時的有機化合物氣體的產(chǎn)生量減少，此外，能夠使有機化合物氣體的產(chǎn)生所引起的空隙減少，并且能夠維持優(yōu)異的導(dǎo)熱性。
[0142]具體地，若有機化合物氣體的產(chǎn)生量V超過上述上限，則在半導(dǎo)體元件和導(dǎo)熱性粘合片I的界面及其附近產(chǎn)生空隙，因此，半導(dǎo)體元件和導(dǎo)熱性粘合片I的接觸面積減少，其結(jié)果是使導(dǎo)熱性粘合片I的導(dǎo)熱性降低。
[0143]與此相對，就該導(dǎo)熱性粘合片I而言，有機化合物氣體的產(chǎn)生量V為上述上限以下，因此能夠有效地防止上述空隙的產(chǎn)生，并防止導(dǎo)熱性粘合片I的導(dǎo)熱性的降低。
[0144]因此，能夠高效地傳導(dǎo)來自半導(dǎo)體元件的熱，同時有效地防止電子設(shè)備的密閉空間的開關(guān)等構(gòu)件的損傷。
[0145]另外，該導(dǎo)熱性粘合片I在貼合于被粘物時能夠抑制氣泡的混入。因此，能夠表現(xiàn)出上述的優(yōu)異的導(dǎo)熱性。
[0146]圖2和圖3是表示本發(fā)明的其它實施方式的截面圖。
[0147]另外，在以下的附圖中，對于與上述相同的構(gòu)件，標(biāo)注同一符號并省略其說明。
[0148]在圖1的實施方式中，雖然在導(dǎo)熱性粘合片I的表面設(shè)置了脫模片4，但是，例如，如圖2所示，也可以設(shè)置基材2來代替脫模片4。
[0149]即，基材2設(shè)置于導(dǎo)熱性粘合片I的一個面(圖2中的下面)。
[0150] 基材2由例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)片等聚酯片等塑料片、例如紙、無紡布等多孔質(zhì)片、例如鋁箔等金屬箔等形成。優(yōu)選由鋁箔形成。
[0151]基材2的厚度例如為I~200 μ m,優(yōu)選2~50 μ m。
[0152]在圖2的實施方式中，除將清漆的涂布的目標(biāo)物從脫模片4改變?yōu)榛?以外，與圖1的實施方式同樣地處理，得到設(shè)置有基材2的導(dǎo)熱性粘合片I。
[0153]圖2的實施方式能夠起到與圖1的實施方式同樣的作用效果。
[0154]在圖3中，導(dǎo)熱性粘合片I由2個層構(gòu)成，由此，以將基材2在厚度方向夾住的方式配置。
[0155]即，上側(cè)的導(dǎo)熱性粘合片IA形成于基材2的上面，并且下側(cè)的導(dǎo)熱性粘合片IB形成于基材2的下面。即，基材2成為被2個導(dǎo)熱性粘合片I夾住的中間層。
[0156]此外，在上述的說明中，片是包括帶和膜的概念。
[0157]實施例
[0158]下面，依據(jù)實施例和比較例更詳細地說明本發(fā)明，但是本發(fā)明并非限定于此。
[0159](導(dǎo)熱性粘合片的制作)
[0160]實施例1
[0161]向含有丙烯酸-2-乙基己酯70g、丙烯酸正丁酯30g、丙烯酸-2-羥乙酯0.05g和丙烯酸3g的單體中配合AIBN(商品名，2, 2’-偶氮二異丁腈,和光純藥公司制造)0.08g和甲苯150g并均勻溶解后，在65°C使其聚合8小時，得到丙烯酸系聚合物溶液。得到的丙烯酸系聚合物溶液的粘度(BH粘度計，N0.5轉(zhuǎn)子，10s—1，測定溫度30°C )約為25Pa.S。
[0162]相對于得到的丙 烯酸系聚合物溶液100g，加入異氰酸酯系交聯(lián)劑(日本聚氨酯公司制造，CORONATE L，有效成分55% ) 1.5g、改性松香酯樹脂(增粘樹脂，商品名“PENSELD125",荒川化學(xué)公司制造)25g、氫氧化鋁(導(dǎo)熱性物質(zhì)，商品名“HIGILITE H32”，一次平均粒徑8 μ m，昭和電工公司制造)100g和聚氧亞乙基烷基苯基醚磷酸酯(商品名“PLYSURFA212E”，分散劑，第一工業(yè)制藥公司制造)0.5g，攪拌混合制備清漆。
[0163]然后，利用輥式涂布機將清漆以固化后的厚度為10 μ m的方式涂布于一面進行了剝離處理的厚度75 μ m的PET片(硅酮處理品，商品名“LUMIRROR S_10#75”，脫模片，TORAY公司制造)的處理面的表面。然后在130°C加熱干燥5分鐘，使丙烯酸系聚合物固化(交聯(lián))，將包含表面進行了剝離處理的厚度38 μ m的PET的保護片，以保護片的剝離處理面和清漆接觸的方式貼合(參照圖1)于清漆的表面，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0164]此外，導(dǎo)熱性粘合片中所占的氫氧化鋁的體積比例為29體積％。
[0165]實施例2
[0166]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成20 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0167]實施例3
[0168]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成30 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0169]實施例4
[0170]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成50 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0171]實施例5
[0172]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成100 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0173]實施例6[0174]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成200 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0175]實施例7
[0176]在清漆的涂布中，將清漆以固化后的厚度為45 μ m的方式涂布于厚度12 μ m的PET片(基材，商品名“LUMIRROR S10#12”，TORAY公司制造)的一側(cè)面，接著將包含表面進行了剝離處理的厚度38μπι的PET的保護片貼合于清漆的表面，然后另行將清漆以固化后的厚度為45 μ m的方式涂布于PET片的另一側(cè)面，接著在清漆的表面貼合包含表面進行了剝離處理的厚度38 μ m的PET的保護片，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片(參照圖3)。
[0177]比較例I
[0178]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成5 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，嘗試制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0179]但是，這樣的涂布是不可能的，因此未能制作導(dǎo)熱性粘合片，因此也未實施性能評價。
[0180]比較例2
[0181]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成500 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0182]比較例3
[0183]在清漆的涂布中，使固化后的厚度改變成1000 μ m，除此以外，與實施例1同樣地處理，制作導(dǎo)熱性粘合片。
[0184](試驗評價)
[0185]對導(dǎo)熱性粘合片進行了以下的試驗。試驗結(jié)果示于表1中。
[0186]1.有機化合物氣體的產(chǎn)生量(V)
[0187]首先將導(dǎo)熱性粘合片裁切成為IcmXlcm的大小，接著將脫模片剝離后，在導(dǎo)熱性粘合片的剝離面(一側(cè)的面)貼合鋁箔，然后將保護片剝離，使之處于露出該剝離面(另一側(cè)的面)的狀態(tài)，置于20ml的樣品瓶中并塞緊。接著，將樣品瓶在150°C加熱30分鐘，然后使用頂空進樣器(HSS)將在150°C加熱狀態(tài)的樣品瓶中的氣體Iml注入到氣相色譜儀中，在下述的測定條件下測定。
[0188]載氣:氦氣
[0189]柱:非極性毛細管色譜柱
[0190]柱溫:升溫速度10°C /分鐘
[0191]:在升溫后維持的溫度(低溫)40~300°C
[0192]柱壓:113kPa
[0193]檢測器:FID
[0194]另外，使用氣體量已知的甲苯氣體建立校正曲線，依據(jù)校正曲線來實施定量。具體地，將從升溫開始到經(jīng)過20分鐘出現(xiàn)的各峰的總面積依據(jù)甲苯換算的校正曲線換算為質(zhì)量，對有機化合物氣體的產(chǎn)生量定量。
[0195]3.熱阻(Rl 和 R2)
[0196]首先將導(dǎo)熱性粘合片I在25°C放置30分鐘。另外，將導(dǎo)熱性粘合片I投入150°C的干燥機中30分鐘。
[0197]然后，對于各導(dǎo)熱性粘合片1，使用圖4所示的熱特性評價裝置實施熱阻的測定。
[0198]具體地，在以I邊為20mm的立方體的方式形成的鋁制(A5052，導(dǎo)熱率:140W/m-K)的一對塊(有時稱為桿。)L之間，夾住剝離了保護片3和脫模片4的導(dǎo)熱性粘合片I (20mm X 20mm)，用導(dǎo)熱性粘合片I將一對塊L貼合。
[0199]并且，以一對塊L沿上下方向配置的方式配置于發(fā)熱體(加熱塊)H和放熱體(以將冷卻水在內(nèi)部循環(huán)的方式構(gòu)成的冷卻基板)C之間。具體地，在上側(cè)的塊L之上配置發(fā)熱體H，在下側(cè)的塊L之下配置放熱體C。
[0200]此時，用導(dǎo)熱性粘合片I貼合的一對塊L位于貫通發(fā)熱體H和放熱體C的一對壓力調(diào)整用螺栓T之間。此外，在壓力調(diào)整用螺栓T和發(fā)熱體H之間配置稱重傳感器R，以能夠測定壓力調(diào)整用螺栓T擰緊時的壓力的方式而構(gòu)成，將該壓力采用作為施加于導(dǎo)熱性粘合片I的壓力。
[0201]另外，以將下側(cè)的塊L和導(dǎo)熱性粘合片I從放熱體C側(cè)貫通的方式設(shè)置了接觸式位移計的3根探針P(直徑Imm)。此時，探針P的上端部處于接觸上側(cè)的塊L的下面的狀態(tài)，以能夠測定上下的塊L之間的間隔(導(dǎo)熱性粘合片I的厚度)的方式而構(gòu)成。
[0202]在發(fā)熱體H和上下的塊L安裝有溫度傳感器D。具體地，在發(fā)熱體H的I處位置安裝有溫度傳感器D，在各塊L 的5處位置沿上下方向以5mm間隔分別安裝有溫度傳感器D。
[0203]并且在測定中，首先將壓力調(diào)整用螺栓T擰緊，對導(dǎo)熱性粘合片I施加壓力，將發(fā)熱體H的溫度設(shè)定為80°C，并且在放熱體C中使20°C的冷卻水循環(huán)。
[0204]并且，發(fā)熱體H和上下的塊L的溫度穩(wěn)定后，用各溫度傳感器D測定上下的塊L的溫度，由上下的塊L的導(dǎo)熱率(W/m.K)和溫度梯度計算從導(dǎo)熱性粘合片I通過的熱通量，并且計算上下的塊L與導(dǎo)熱性粘合片I的界面的溫度。并且，使用它們并使用下述的導(dǎo)熱率方程式(傅里葉定律)計算該壓力下的熱阻(cm2.Κ/ff)。
[0205]Q = -A gradT
[0206]R = L/ 入
[0207]Q:每單位面積的熱通量
[0208]gradT:溫度梯度
[0209]L:片的厚度
[0210]λ:導(dǎo)熱率
[0211]R:熱阻
[0212]在本評價中，測定了對導(dǎo)熱性粘合片I施加25N/cm2(250kPa)壓力時的熱阻。
[0213]2.剝離強度(S)
[0214]將實施例1~6和比較例2、3的導(dǎo)熱性粘合片投入150°C的干燥機中30分鐘。然后將導(dǎo)熱性粘合片裁切成為20mmX IOOmm的大小后，剝離保護片，然后將導(dǎo)熱性粘合片的剝離面貼合于不銹鋼板后，以剝離速度300mm/分鐘、相對于不銹鋼板以180度將導(dǎo)熱性粘合片和脫模片一并剝離，由此測定剝離強度。
[0215]另一方面，對于實施例7的導(dǎo)熱性粘合片，裁切成為20mmX IOOmm的大小并剝離保護片，然后將導(dǎo)熱性粘合片的剝離面貼合于不銹鋼板后，投入150°C的干燥機中30分鐘，將一側(cè)的保護片剝離，然后以剝離速度300mm/分鐘、相對于不銹鋼板以180度，將導(dǎo)熱性粘合片、另一側(cè)的保護片和基材一并剝離，由此測定剝離強度。
[0216]3.外觀評價
[°217]首先將保護片從導(dǎo)熱性粘合片剝離，接著將導(dǎo)熱性粘合片的剝離面載置于玻璃板的表面，然后使2kg負荷的手動輥來回I次，利用目測觀察將導(dǎo)熱性粘合片和玻璃板貼合時的氣泡的咬入(混入)。
[0218]“〇”表示未確認到氣泡的咬入，“ X ”表示確認到氣泡的咬入。
[0219]【表1】
[0220]表1
[0221]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)熱性粘合片，其特征在于，通過在150°c加熱30分鐘而產(chǎn)生的有機化合物氣體的產(chǎn)生量為50 μ g/cm2以下，且 在25°C保存30分鐘后的熱阻為IOcm2.Κ/ff以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性粘合片，其特征在于，厚度為10μ m以上且不足500 μ m0
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性粘合片，其特征在于，貼合于不銹鋼板，在150°C加熱30分鐘后，以剝離速度300mm/分鐘、相對于不銹鋼板以180度剝離時的剝離強度為2N/20mm 以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性粘合片，其特征在于，在150°C加熱30分鐘后的熱阻為 IOcm2.Κ/ff 以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱性粘合片，其特征在于，在表面設(shè)置有基材。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱性粘合片，其特征在于，由2個層構(gòu)成，以沿厚度方向夾住上述基材的 方式設(shè)置。
【文檔編號】C09J201/00GK104011156SQ201380004376
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2013年2月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月14日
【發(fā)明者】東城翠, 寺田好夫, 古田憲司, 中山純一 申請人:日東電工株式會社