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KR20240018419A - 열전도성 수지 조성물, 경화물 - Google Patents

열전도성 수지 조성물, 경화물 Download PDF

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KR20240018419A
KR20240018419A KR1020237035802A KR20237035802A KR20240018419A KR 20240018419 A KR20240018419 A KR 20240018419A KR 1020237035802 A KR1020237035802 A KR 1020237035802A KR 20237035802 A KR20237035802 A KR 20237035802A KR 20240018419 A KR20240018419 A KR 20240018419A
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KR
South Korea
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meth
acrylate
resin composition
mass
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KR1020237035802A
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English (en)
Inventor
유스케 쿠와하라
Original Assignee
가부시끼가이샤 쓰리본드
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Publication date
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Abstract

본 발명은 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는 열전도성 수지 조성물을 제공한다. (A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트 (B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머 (C) 성분: 라디칼 중합 개시제 (D) 성분: 가소제 (E) 성분: 열전도성 분체

Description

열전도성 수지 조성물, 경화물
본 발명은 열전도성 수지 조성물, 경화물에 관한 것이다.
최근, 전기·전자 부품에서의 발열을 외부로 방열시킬 목적으로, 반도체 등의 전기 전자 부품의 발열체와 방열핀 등의 방열 부재 사이에 열전도성 수지 조성물이 사용되고 있다. 열전도성 수지 조성물로는 접착성과 열전도성을 양립할 수 있다는 점에서 열전도성 수지 조성물이 많이 사용되고 있다.
일본 공개특허공보 2015-212325호에는 (메타)아크릴로일기 및 폴리옥시알킬렌 골격을 가지는 폴리우레탄과, (메타)아크릴산을 포함하는 중합성 단량체와, 열전도성 필러와, 중합 개시제를 함유하는 열전도성 수지 조성물이 개시되어 있다.
그러나, 일본 공개특허공보 2015-212325호에 개시된 것과 같은 열전도성 수지 조성물은 열전도성을 얻기 위해서 열전도성 필러가 대량으로 첨가되어 있으므로 경화물이 단단하고, 물러진다. 그로 인해, 전기·전자 부품 등의 부재와의 추종성 곤란하다는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 상기의 상황에 비추어 이루어진 것이며, 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 요지를 다음에 설명한다.
[1] 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는, 열전도성 수지 조성물.
(A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
(B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(D) 성분: 가소제
(E) 성분: 열전도성 분체.
[2] 하기의 A제와 B제를 포함하는, 열전도성 수지 조성물.
A제: 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는 조성물.
(A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
(B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(D) 성분: 가소제
(E) 성분: 열전도성 분체
B제: 적어도 경화 촉진제를 포함하는 조성물.
[3] 상기 (A) 성분의 첨가량(배합량)이 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 20∼90질량부의 범위인, [1] 또는 [2]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[4] 상기 (D) 성분의 첨가량(배합량)이 상기 (A) 성분 및 상기 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 10∼200질량부의 범위인, [1] ∼ [3] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[5] 상기 (D) 성분이 폴리에테르계 가소제인 [1] ∼ [4] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[6] 상기 (E) 성분이
(E1) 평균입경 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 미만의 열전도성 분체와,
(E2) 평균입경 2.0㎛ 이상 20㎛ 미만의 열전도성 분체와,
(E3) 평균입경 20㎛ 이상 150㎛ 미만의 열전도성 분체를 포함하는, [1] ∼ [5] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[7] 상기 (E) 성분의 (E1)/(E3)의 질량비가 0.08∼1.00이면서 (E2)/(E3)의 질량비가 0.15∼1.50인, [6]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[8] 경화물의 신장율이 60∼1500%인, [1] ∼ [7] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[9] [1] ∼ [8] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물에서 얻어지는, 경화물.
[10] [1] ∼ [8] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물에 의해 방열하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품.
[11] 하기의 (A”), (B”), (C) 및 (E) 성분을 포함하고, 경화물의 인장강도가 0.40MPa 이상이면서 경화물의 신장율이 60∼1500%인, 열전도성 수지 조성물.
(A”) 성분: 우레탄(메타)아크릴레이트
(B”) 성분: 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(E) 성분: 열전도성 분체.
[12] 상기 (A”) 성분의 첨가량(배합량)이 상기 (A”) 성분 및 상기 (B”) 성분의 합계 100질량부에 대하여 20∼90질량부의 범위인, [11]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[13] 추가로 하기의 (D) 성분을 포함하는, [11] 또는 [12]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
(D) 성분: 가소제.
[14] 상기 (D) 성분의 첨가량(배합량)이 상기 (A”) 성분 및 상기 (B”) 성분의 합계 100질량부에 대하여 10∼200질량부의 범위인, [13]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[15] 상기 (D) 성분이 폴리에테르계 가소제인, [13] 또는 [14]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[16] 상기 (E) 성분이
(E1) 평균입경 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 미만의 열전도성 분체와,
(E2) 평균입경 2.0㎛ 이상 20㎛ 미만의 열전도성 분체와,
(E3) 평균입경 20㎛ 이상 150㎛ 미만의 열전도성 분체를 포함하는, [11] ∼ [15] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[17] 상기 (E) 성분의 (E1)/(E3)의 질량비가 0.08∼1.00이면서 (E2)/(E3)의 질량비가 0.15∼1.50인, [16]에 기재된 열전도성 수지 조성물.
[18] [11] ∼ [17] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물에서 얻어지는, 경화물.
[19] [11] ∼ [17] 항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 수지 조성물에 의해 방열하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품.
본 발명의 제1 태양에 의하면, 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는, 열전도성 수지 조성물이 제공된다:
(A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
(B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(D) 성분: 가소제
(E) 성분: 열전도성 분체.
본 발명의 제2 태양에 의하면, 하기의 A제와 B제를 포함하는, 열전도성 수지 조성물이 제공된다:
A제: 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는 조성물.
(A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
(B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(D) 성분: 가소제
(E) 성분: 열전도성 분체
B제: 적어도 경화 촉진제를 포함하는 조성물.
본 발명의 제3 태양에 의하면, 하기의 (A”), (B”), (C) 및 (E) 성분을 포함하고, 경화물의 인장강도가 0.40MPa 이상이면서 경화물의 신장율이 60∼1500%인, 열전도성 수지 조성물이 제공된다:
(A”) 성분: 우레탄(메타)아크릴레이트
(B”) 성분: 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(E) 성분: 열전도성 분체.
본 발명에 의하면, 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물이 제공될 수 있다.
이하에 발명을 상세히 설명한다. 한편, 본 발명은 이하로만 한정되지 않고, 특허청구의 범위 내에서 다양하게 개변할 수 있다. 본 명세서의 전체에 걸쳐, 단수형의 표현은 특별히 언급하지 않는 한, 그 복수형의 개념도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 단수형의 관사(예를 들면, 영어의 경우는 「a」, 「an」, 「the」 등)는 특별히 언급하지 않는 한, 그 복수형의 개념도 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 명세서에 있어서 사용되는 용어는 특별히 언급하지 않는 한, 해당 분야에서 통상 사용되는 의미로 사용되는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 별도로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 전문 용어 및 과학 기술 용어는 본 발명이 속하는 분야의 당업자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 같은 의미를 가진다. 모순될 경우, 본 명세서(정의를 포함한다)가 우선된다.
본 명세서에 있어서, 「X∼Y」는 그 전후에 기재되는 수치(X 및 Y)를 하한값 및 상한값으로 포함하는 의미로 사용하고, 「X 이상 Y 이하」를 의미한다. 또한, 본 발명에 있어서 (메타)아크릴레이트란, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 모두를 의미한다.
<열전도성 수지 조성물(제1 태양)>
<(A) 성분>
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 포함되는 (A) 성분은 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트이다. 여기서, 「(A) 성분이 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트이다」란, (A) 성분이 한 쪽의 말단에만 (메타)아크릴로일기를 가지는 것, 즉, (A) 성분이 한 쪽의 말단에는 (메타)아크릴로일기를 가지지만, 다른 쪽의 말단에는 (메타)아크릴로일기를 갖지 않는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트인 것을 의도한다. 따라서, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트는 (A) 성분에는 포함되지 않는다. (A) 성분은 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트이면, 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 그 외 성분과 조합하는 것에 의해 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어진다. 상기 우레탄(메타)아크릴레이트란, 이소시아네이트기와 히드록시기를 반응시킨 우레탄 결합과 (메타)아크릴로일기를 가지는 화합물이다. 상기 폴리에테르 골격이란, 예를 들면, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리부틸렌글리콜 등의 알킬렌옥사이드를 가지는 골격을 의미한다.
상기 (A) 성분의 제조방법으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 수산기를 가지는 폴리올 화합물과 이소시아네이트기를 가지는 (메타)아크릴레이트의 반응 생성물로 이루어지는 우레탄(메타)아크릴레이트나, 수산기를 가지는 폴리올 화합물과 폴리이소시아네이트 화합물과 수산기를 가지는 (메타)아크릴레이트의 반응 생성물로 이루어지는 우레탄(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 상기 수산기를 가지는 폴리올 화합물이란, 예를 들면, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리부틸렌글리콜이며, 알킬렌옥사이드의 반복 수는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 3∼500이며, 보다 바람직하게는 5∼100이며, 특히 바람직하게는 10∼50의 범위이다. 또한, 상기 이소시아네이트기를 가지는 (메타)아크릴레이트로는 2-이소시아나토에틸(메타)아크릴레이트, 2-(2-(메타)아크릴로일옥시에틸옥시)에틸이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 폴리이소시아네이트 화합물로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 방향족 폴리이소시아네이트, 지환식 폴리이소시아네이트, 지방족 폴리이소시아네이트 등을 들 수 있고, 그 중에서도 유연성이 있는 경화물이 얻어진다는 관점에서, 지방족 폴리이소시아네이트, 지환식 폴리이소시아네이트가 바람직하다. 이것들은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수를 조합하여 사용할 수도 있다.
방향족 폴리 이소시아네이트로는 2,4-트릴렌디이소시아네이트, 2,6-트릴렌디이소시아네이트, 1,3-자일릴렌디이소시아네이트, 1,4-자일릴렌디이소시아네이트, 테트라메틸자일릴렌디이소시아네이트, 디페닐메탄디이소시아네이트, 나프탈렌-1,5-디이소시아네이트, 트리페닐메탄트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 지환식 폴리이소시아네이트로는 이소포론디이소시아네이트, 비스(4-이소시아나토시클로헥실)메탄, 1,3-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 1,4-비스(이소시아나토메틸)시클로헥산, 노르보르난디이소시아네이트, 비시클로헵탄트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 지방족 폴리이소시아네이트로는 헥사메틸렌디이소시아네이트, 1,3,6-헥사메틸렌트리이소시아네이트, 1,6,11-운데카트리이소시아네이트 등을 들 수 있다. 상기 수산기를 함유하는 (메타)아크릴레이트로는 예를 들면, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트, 1,6-헥산디올모노(메타)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜모노(메타)아크릴레이트, (폴리)에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, (폴리)프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 유연성이 우수한 경화물이 얻어진다는 관점에서, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 4-히드록시시클로헥실(메타)아크릴레이트가 바람직하다. 이것들은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수를 조합하여 사용할 수도 있다.
또한, (A) 성분의 합성 시에 이용하는 촉매로는 예를 들면, 올레산납, 삼염화 안티몬, 트리페닐알루미늄, 트리옥틸알루미늄, 테트라부틸주석, 디부틸주석디라우레이트, 나프텐산구리, 나프텐산아연, 옥틸산아연, 옥텐산아연, 나프텐산지르코늄, 나프텐산코발트, 테트라-n-부틸-1,3-디아세틸옥시디스타녹산, 트리에틸아민, 1,4-디아자[2,2,2]비시클로옥탄, N-에틸모르폴린 등을 들 수 있다. 그 중에서도 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물이 얻어진다는 점에서, 디부틸주석디라우레이트, 나프텐산아연, 옥틸산아연, 옥텐산아연이 바람직하게 사용된다. 이들 촉매를 반응물의 총량 100질량부에 대하여 0.0001∼10질량부 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 반응온도는 통상 10∼100℃, 특히 30∼90℃로 하는 것이 바람직하다. 또한, (A) 성분의 합성 시의 잉여의 이소시아네이트기를 캡핑제를 사용하여 봉지함으로써, 단관능성 우레탄(메타)아크릴레이트를 얻을 수 있다. 캡핑제로는 예를 들면 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 노르말프로판올, 1-부탄올, 1-헵탄올, 1-헥산올, 노르말옥틸알코올 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서의 (A) 성분의 중량 평균 분자량은 특별히 제한은 없지만, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물이 얻어진다는 점에서 중량 평균 분자량이 예를 들면, 0.3만∼20만인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.5만∼10만이며, 특히 바람직하게는 1만∼5만이다. 한편, 상기 중량 평균 분자량은 특별히 명시하지 않는 한, 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 이용한 표준 폴리스티렌 환산법에 의해 산출하였다.
상기 (A) 성분의 시판품은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, Rahn AG사, 네가미 공업 주식회사 등에서 입수할 수 있다. 구체적으로는 Rahn AG사 제조의 GENOMER 4188, 4312, 4316, 4590 등을 들 수 있다.
상기 (A) 성분과 후술하는 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 (A) 성분의 첨가량(배합량)이 20∼90질량부의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 25∼80질량부이며, 더욱 바람직하게는 30∼75질량부이며, 보다 더욱 바람직하게는 40∼70질량부의 범위이며, 특히 바람직하게는 45질량부를 초과하고 65질량부 미만이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (A) 성분을 포함할 경우에는 상기 (A) 성분의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 (A) 성분의 합계량이다.
또는, 상기 (A) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대하여, 3∼15질량부의 범위인 것이 바람직하고, 5.0∼9.0질량부인 것이 보다 바람직하고, 5.0질량부를 초과하고 8.5질량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (A) 성분을 포함할 경우에는 상기 (A) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대한 (A) 성분의 합계량이다.
<(B) 성분>
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 포함되는 (B) 성분은 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머이다. 본 발명의 열전도성 수지 조성물에 포함되는 (B) 성분인 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머이면, 특별히 제한되지 않지만, 본 발명의 그 외 성분과 조합하는 것에 의해 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어진다. 상기 폴리에테르 골격이란, 예를 들면, 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리부틸렌글리콜 등의 알킬렌옥사이드를 가지는 골격을 의미한다. 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성(특히 신장성)이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다는 관점에서, (B) 성분에 있어서의 폴리에테르 골격은 폴리에틸렌옥사이드를 가지는 골격인 것이 바람직하다. 알킬렌옥사이드 부위의 반복 수는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 2∼300이며, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성(특히 신장성)이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다는 관점에서, 바람직하게는 2∼9이며, 보다 바람직하게는 5∼9이다. 한편, 단관능성 (메타)아크릴 모노머란, 1분자 중에 (메타)아크릴로일기를 하나만 가지는 화합물을 의미한다.
상기 (B) 성분으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 메톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헥사에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헵타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시옥타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시노나에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시데카에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시테트라프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시펜타프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헥사프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헵타프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시옥타프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시노나프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시데카프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시테트라부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시펜타부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헥사부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헵타부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시옥타부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시노나부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시데카부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헥사에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헵타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시옥타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시노나에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시데카에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시테트라프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시펜타프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헥사프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헵타프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시옥타프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시노나프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시데카프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트리부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시테트라부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시펜타부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헥사부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헵타부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시옥타부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시노나부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시데카부틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성(특히 신장성)이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다는 관점에서, (B) 성분은 메톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헥사에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시헵타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시옥타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시노나에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헥사에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시헵타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시옥타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시노나에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트인 것이 바람직하고, 메톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시트리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시테트라에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시펜타에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트인 것이 보다 바람직하고, 메톡시노나에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트가 더욱 바람직하고, 에톡시디에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트가 특히 바람직하다. 이것들은 단독으로 사용할 수도 있고, 복수를 조합하여 사용할 수도 있다.
상기 (B) 성분의 첨가량(배합량)은 상기 (A) 성분에서 규정한 것과 같은 (A) 성분과의 혼합비인 것이 바람직하다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (B) 성분을 포함할 경우에는 (B) 성분의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 (B) 성분의 합계량이다.
또는, 상기 (B) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대하여, 1∼10질량부의 범위인 것이 바람직하고, 3.0질량부 이상 6.5질량부 미만인 것이 보다 바람직하고, 4.0질량부 이상 6.0질량부 이하인 것이 특히 바람직하다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (B) 성분을 포함할 경우에는 상기 (B) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대한 (B) 성분의 합계량이다.
<(C) 성분>
본 발명에서 사용할 수 있는 (C) 성분은 라디칼 중합 개시제이다. 이러한 (C) 성분으로는 광라디칼 중합 개시제(이하, 광라디칼 개시제로도 칭한다), 유기 과산화물 등을 들 수 있다. 본 발명의 열전도성 수지 조성물의 경화 형태는 본 발명의 (C) 성분의 선택에 의해 광경화, 가열경화 또는 레독스 경화를 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면, 열전도성 수지 조성물에 관하여 「광경화성」을 부여하고 싶은 경우에는 광라디칼 중합 개시제를 선택하고, 「가열경화 또는 레독스 반응에 의한 경화」를 부여하고 싶은 경우에는 유기 과산화물을 선택하면 된다. 이들 라디칼 중합 개시제는 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 복수가 병용될 수도 있다.
상기 (C) 성분의 첨가량(배합량)은 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부에 대하여, 0.01∼20질량부의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.1∼15질량부이며, 보다 더욱 바람직하게는 0.5∼10질량부이며, 특히 바람직하게는 2.5질량부를 초과하고 7.0질량부 미만이다. 상기의 범위 내로 함으로써, 한층 더 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (C) 성분을 포함할 경우에는 (C) 성분의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 (C) 성분의 합계량이다.
또는, 상기 (C) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대하여, 0.1∼5질량부의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2질량부 이상 1.0질량부 미만이며, 특히 바람직하게는 0.3질량부 이상 0.8질량부 이하이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (C) 성분을 포함할 경우에는 (C) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대한 (C) 성분의 합계량이다.
본 발명에 사용되는 (C) 성분인 광라디칼 개시제는 활성 에너지 선을 조사하는 것에 의해 라디칼이 발생하는 화합물이면 한정되지 않는다. (C) 성분으로는 예를 들면, 아세토페논계 광라디칼 개시제, 벤조인계 광라디칼 개시제, 벤조페논계 광라디칼 개시제, 티옥산톤계 광라디칼 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광라디칼 개시제, 티타노센계 광라디칼 개시제 등을 들 수 있고, 이 중에서도 광경화성이 우수하다는 관점에서 아세토페논계 광라디칼 개시제, 아실포스핀옥사이드계 광라디칼 개시제가 바람직하고, 특히 아세토페논계 광라디칼 개시제가 바람직하다. 또한 이것들은 단독으로 사용될 수도 있고, 2종 이상이 병용될 수도 있다.
상기의 아세토페논계 광라디칼 개시제로는, 예를 들면 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 4-(2-히드록시에톡시)페닐-(2-히드록시-2-프로필)케톤, 1-히드록시-시클로헥실-페닐-케톤, 2-메틸-2-모르폴리노(4-티오메틸페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로파논 올리고머 등을 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. 시판품으로는 IRGACURE 184, DAROCUR 1173(BASF사 제조), 더블큐어 173(DOUBLE BOND CHEMICAL IND.CO., LTD.제조) 등을 들 수 있다.
상기의 아실포스핀옥사이드계 광라디칼 개시제로는 예를 들면, 비스(2,4,6-트리메틸벤조일)-페닐포스핀옥사이드, 2,4,6-트리메틸벤조일-디페닐포스핀옥사이드 등을 들 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 사용되는 (C) 성분인 유기 과산화물이란, 50℃ 이상의 가열 또는 레독스 반응에 의해 라디칼종이 발생하는 화합물이다. 레독스 반응을 이용하면, 실온에서 라디칼종을 발생시킬 수 있으므로 바람직하다. (C) 성분으로는 특별히 한정되는 것은 아니나, 예를 들면, 메틸에틸케톤퍼옥사이드, 시클로헥사논퍼옥사이드, 3,3,5-트리메틸시클로헥사논퍼옥사이드, 메틸시클로헥사논퍼옥사이드, 메틸아세토아세테이트퍼옥사이드, 아세틸아세톤퍼옥사이드 등의 케톤퍼옥사이드 화합물; 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)-3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시)시클로헥산, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)옥탄, n-부틸-4,4-비스(t-부틸퍼옥시)발레레이트, 2,2-비스(t-부틸퍼옥시)부탄 등의 퍼옥시케탈 화합물; t-부틸히드로퍼옥사이드, 쿠멘히드로퍼옥사이드(쿠멘히드로퍼옥사이드), 디이소프로필벤젠히드로퍼옥사이드, p-멘탄히드로퍼옥사이드, 2,5-디메틸헥산-2,5-디히드로퍼옥사이드, 1,1,3,3-테트라메틸부틸히드로퍼옥사이드 등의 히드로퍼옥사이드 화합물; 디t-부틸퍼옥사이드, t-부틸큐밀퍼옥사이드, 디큐밀퍼옥사이드, α,α’-비스(t-부틸퍼옥시-m-이소프로필)벤젠, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(t-부틸퍼옥시)헥신-3 등의 디알킬퍼옥사이드 화합물; 아세틸퍼옥사이드, 이소부티릴퍼옥사이드, 옥타노일퍼옥사이드, 데카노일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, 3,5,5-트리메틸헥사노일퍼옥사이드, 숙시닉에시드퍼옥사이드, 벤조일퍼옥사이드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥사이드, m-톨루오일퍼옥사이드 등의 디아실퍼옥사이드 화합물; 디이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디2-에틸헥실퍼옥시디카보네이트, 디n-프로필퍼옥시디카보네이트, 비스-(4-t-부틸시클로헥실)퍼옥시디카보네이트, 디미리스틸퍼옥시디카보네이트, 디2-에톡시에틸퍼옥시디카보네이트, 디메톡시이소프로필퍼옥시디카보네이트, 디(3-메틸-3-메톡시부틸)퍼옥시디카보네이트, 디알릴퍼옥시디카보네이트 등의 퍼옥시디카보네이트 화합물; t-부틸퍼옥시아세테이트, t-부틸퍼옥시이소부티레이트, t-부틸퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트, 큐밀퍼옥시네오데카노에이트, t-부틸-2-에틸퍼옥시헥사노에이트, t-부틸퍼옥시-3,5,5-트리메틸헥사노에이트, t-부틸퍼옥시라우레이트, t-부틸퍼옥시벤조에이트, 디t-부틸퍼옥시이소프탈레이트, 2,5-디메틸-2,5-디(벤조일퍼옥시)헥산, t-부틸퍼옥시말레익에시드, t-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트, 큐밀퍼옥시옥토에이트, t-헥실퍼옥시네오데카노에이트, t-헥실퍼옥시피발레이트, t-부틸퍼옥시네오헥사노에이트, t-헥실퍼옥시네오헥사노에이트, 큐밀퍼옥시네오헥사노에이트 등의 퍼옥시 에스테르 화합물; 및 아세틸시클로헥실술포닐퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시알릴카보네이트 등을 들 수 있다. 이들 유기 과산화물은 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 복수가 병용될 수도 있다. 이들 중, 경화성의 관점에서, 디알킬퍼옥사이드 화합물, 퍼옥시디카보네이트 화합물, 퍼옥시에스테르 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 레독스 반응에 적합한 유기 과산화물로는 디알킬퍼옥사이드 화합물을 들 수 있다.
상기 (C) 성분으로 유기 과산화물을 사용한 경우, 레독스 반응을 촉진시킬 목적으로 경화 촉진제를 배합시킬 수 있다. 한편, (C) 성분으로 유기 과산화물 및 경화 촉진제를 포함할 경우에는 본 발명의 열전도성 수지 조성물은 일액형 조성물로 사용될 수 있다. 그러한 경화 촉진제로는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 사카린(o-벤조산설피나이드), 히드라진계 화합물, 아민 화합물, 메르캅탄 화합물, 티오요소 화합물, 금속 유기 화합물 등이 사용된다. 그 중에서도 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어진다는 점에서 사카린(o-벤조산설피나이드), 히드라진계 화합물, 티오요소화합물, 금속 유기 화합물이 바람직하다. 상기의 경화 촉진제는 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 복수가 병용될 수도 있다. 병용하는 것이 경화 촉진의 관점에서 바람직하고, 그 중에서도 경화 촉진제는 히드라진계 화합물 또는 티오요소 화합물과 금속 유기 화합물의 조합이 바람직하게는 히드라진계 화합물과 금속 유기 화합물의 조합이 가장 바람직하다.
상기 히드라진계 화합물로는 예를 들면, 1-아세틸-2-페닐 히드라진, 1-아세틸-2(p-톨릴)히드라진, 1-벤조일-2-페닐히드라진, 1-(1’,1’,1’-트리플루오로)아세틸-2-페닐히드라진, 1,5-디페닐-카르보히드라진, 1-포르밀-2-페닐히드라진, 1-아세틸-2-(p-브로모페닐)히드라진, 1-아세틸-2-(p-니트로페닐)히드라진, 1-아세틸-2-(2’-페닐에틸히드라진), 에틸카바제이트, p-니트로페닐히드라진, p-트리술포닐히드라지드 등을 들 수 있다.
상기 아민 화합물로는 예를 들면, 2-에틸헥실아민, 1,2,3,4-테트라히드로퀴논, 1,2,3,4-테트라히드로퀴날딘 등의 복소환 제2급 아민; 퀴놀린, 메틸퀴놀린, 퀴날딘, 퀴녹살린페나진 등의 복소환 제2급 아민; N,N-디메틸-파라-톨루이딘, N,N-디메틸-아니시딘, N,N-디메틸아닐린 등의 방향족 제3급 아민; 1,2,4-트리아졸, 옥사졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤조트리아졸, 히드록시벤조트리아졸, 벤조옥사졸, 1,2,3-벤조티아디아졸, 3-메르캅토벤조트리졸 등의 아졸계 화합물 등을 들 수 있다.
상기 메르캅탄 화합물로는 예를 들면, n-도데실메르캅탄, 에틸메르캅탄, 부틸메르캅탄, 트리스-[(3-메르캅토프로피오닐옥시)-에틸]-이소시아누레이트, 펜타에리트리톨테트라키스(3-메르캅토프로피오네이트), 디펜타에리트리톨헥사키스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스(3-메르캅토프로피오네이트), 트리메틸올프로판트리스티오글리콜레이트, 펜타에리트리톨테트라키스티오글리콜레이트 등을 들 수 있다.
상기 티오요소 화합물로는 예를 들면, 에틸렌티오요소, 디에틸티오요소, 테트라메틸티오요소, 모노아세틸티오요소, 모노벤조일티오요소, 디페닐티오요소, N, N’-디부틸티오요소, N, N’-디옥틸티오요소 등을 들 수 있다.
상기 금속 유기 화합물로는 예를 들면, 펜타디온철, 펜타디온코발트, 네오데칸산코발트, 펜타디온구리, 프로필렌디아민구리, 에틸렌디아민구리, 네오데칸산구리, 철나프텐산, 니켈나프텐산, 코발트나프텐산, 구리나프텐산, 구리옥테이트, 철헥소에이트, 철프로피오네이트, 아세틸아세톤바나듐 등을 들 수 있다.
상기 경화 촉진제의 첨가량(배합량)은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 경화 촉진제가 0.001∼20질량부이며, 보다 바람직하게는 0.002∼15질량부이며, 보다 더욱 바람직하게는 0.003∼10질량부이며, 특히 바람직하게는 0.3∼2.0질량부의 범위이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 경화 촉진제를 포함할 경우에는 경화 촉진제의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 경화 촉진제의 합계량이다. 따라서, 예를 들면, 히드라진계 화합물과 금속 유기 화합물을 조합하여 경화 촉진제로 사용할 경우에는 경화 촉진제의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 히드라진계 화합물과 금속 유기 화합물의 합계량이다.
<(D) 성분>
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 포함되는 (D) 성분인 가소제는 본 발명의 그 외 성분과 조합함으로써, 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 상기 (D) 성분으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 폴리에테르계 가소제, (메타)아크릴폴리머계 가소제, 프탈산에스테르계 가소제, 다가 카복실산에스테르계 가소제, 폴리부타디엔계 가소제, 폴리이소프렌계 가소제 등을 들 수 있고, 그 중에서도 폴리에테르계 가소제, (메타)아크릴 폴리머계 가소제가 바람직하고, 특히 바람직하게는 폴리에테르계 가소제이다. 한편, 상기 (D) 성분은 (메타)아크릴로일기를 갖지 않는 화합물이다. 이들 가소제는 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 복수가 병용될 수도 있다.
상기 폴리에테르계 가소제란, 폴리에테르 골격을 가지는 화합물이다. 상기 폴리에테르 골격이란, 예를 들면 폴리에틸렌옥사이드, 폴리프로필렌옥사이드, 폴리부틸렌글리콜 등의 알킬렌옥사이드를 가지는 골격을 의미하고, 그 중에서도 폴리프로필렌옥사이드가 바람직하다. 알킬렌옥사이드의 반복 수는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 3∼300이며, 보다 바람직하게는 5∼100이며, 특히 바람직하게는 10∼60의 범위이다.
(D) 성분의 수 평균 분자량으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 200∼30000의 범위이며, 바람직하게는 350∼10000의 범위이며, 특히 바람직하게는 500∼5000의 범위이다. 한편, 상기 수 평균 분자량은 특별히 명시하지 않는 한, 사이즈 배제 크로마토그래피(SEC)를 이용한 표준 폴리스티렌 환산법에 의해 산출하였다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
상기 (D) 성분의 폴리에테르계 가소제의 시판품으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, PEG#300, PEG#400, PEG#600, PEG#1000, PEG#1500, PEG#15400, PEG#2000, PEG#4000, PEG#6000, PEG#1100, PEG#2000, 유니올 D-700, D-1000, D-1200, D-2000, D-4000, PB-500, PB-700, PB-1000, PB-2000(니치유 주식회사 제조) 등을 들 수 있다.
상기 (D) 성분의 첨가량(배합량)은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 (D) 성분이 10∼200질량부이며, 보다 바람직하게는 15∼150질량부이며, 특히 바람직하게는 20∼100질량부의 범위이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (D) 성분을 포함할 경우에는 (D) 성분의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 (D) 성분의 합계량이다.
또는, 상기 (D) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대하여, 1∼10질량부의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3∼5질량부이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 (D) 성분을 포함할 경우에는 (D) 성분의 첨가량(배합량)은 열전도성 수지 조성물의 합계 100질량부에 대한 (D) 성분의 합계량이다.
<(E) 성분>
본 발명의 (E) 성분은 열전도성 분체이면 특별히 제한되지 않는다. (E) 성분은 바람직하게는 (E1) 평균입경 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 미만의 열전도성 분체, (E2) 평균입경 2.0㎛ 이상 20㎛ 미만의 열전도성 분체, (E3) 평균입경 20㎛ 이상 150㎛ 미만의 열전도성 분체의 혼합물이다. 즉, 본 발명의 바람직한 형태에서는 상기 (E) 성분이 (E1) 평균입경 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 미만의 열전도성 분체와, (E2) 평균입경 2.0㎛ 이상 20㎛ 미만의 열전도성 분체와, (E3) 평균입경 20㎛ 이상 150㎛ 미만의 열전도성 분체를 포함한다. 상기 (E1） ∼ (E3) 성분을 병용하고, 본 발명의 그 외 성분과 조합하는 것에 의해 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다는 현저한 효과를 가진다.
상기 (E1) 성분의 평균입경은 인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 미만이 바람직하고, 0.1㎛ 이상 1.9㎛ 이하가 보다 바람직하고, 0.2㎛ 이상 1.8㎛ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 0.3㎛ 이상 1.7㎛ 이하가 특히 바람직하다.
또한, 상기 (E2) 성분의 평균입경은 인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, 2.0㎛ 이상 20㎛ 미만(또는 2.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만)이 바람직하고, 2.1㎛ 이상 15㎛ 이하(또는 2.1㎛ 이상 15.0㎛ 이하)가 보다 바람직하고, 2.2㎛ 이상 8㎛ 이하(또는 2.2㎛ 이상 8.0㎛ 이하)가 보다 더욱 바람직하고, 2.3㎛ 이상 5㎛ 이하(또는 2.3㎛ 이상 5.0㎛ 이하)가 특히 바람직하다.
또한, 상기 (E3) 성분의 평균입경은 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, 20㎛ 이상 150㎛ 이하가 바람직하고, 23㎛ 이상 100㎛ 이하가 보다 바람직하고, 25㎛ 이상 70㎛ 이하가 보다 더욱 바람직하고, 27㎛ 이상 50㎛ 미만이 특히 바람직하다.
여기서, (E1） ∼ (E3) 성분의 평균입경은 레이저 회절 산란법에 의해 구한 입도 분포에 있어서 누적 체적비율 50%에서의 입경(D50)이다. 한편, 본 명세서에 있어서, (E1） ∼ (E3) 성분이 진구상 이외인 경우의 평균입경은 그 최단 길이의 평균을 평균입경으로 한다.
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 있어서, (E3) 성분에 대한 (E1) 성분의 질량비((E1)/(E3))는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 0.08∼1.00이며, 바람직하게는 0.09∼0.90이며, 보다 바람직하게는 0.10∼0.80이며, 더욱 바람직하게는 0.11∼0.70이며, 보다 더욱 바람직하게는 0.12∼0.65이며, 특히 바람직하게는 0.13∼0.20이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다.
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 있어서, (E3) 성분에 대한 (E2) 성분의 질량비((E2)/(E3))는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 0.15∼1.50이며, 바람직하게는 0.17∼1.20이며, 보다 바람직하게는 0.18∼1.00이며, 더욱 바람직하게는 0.20∼1.00이며, 보다 더욱 바람직하게는 0.23∼0.95이며, 특히 바람직하게는 0.25∼0.30이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다.
따라서, 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, (E1)/(E3)이 0.08∼1.0(또는 0.08∼1.00)이면서 (E2)/(E3)가 0.15∼1.5(또는 0.15∼1.50)이며, 바람직하게는 (E1)/(E3)이 0.09∼0.9(또는 0.09∼0.90)이면서 (E2)/(E3)가 0.17∼1.2(또는 0.17∼1.20)이며, 보다 바람직하게는 (E1)/(E3)이 0.10∼0.8(또는 0.10∼0.80)이면서 (E2)/(E3)가 0.18∼1.0(또는 0.18∼1.00)이며, 더욱 바람직하게는 (E1)/(E3)이 0.11∼0.70이면서 (E2)/(E3)가 0.20∼1.00이며, 더욱 바람직하게는 (E1)/(E3)이 0.12∼0.65이면서 (E2)/(E3)가 0.23∼0.95이며, 특히 바람직하게는 (E1)/(E3)이 0.13∼0.20이면서 (E2)/(E3)가 0.25∼0.30이다.
(E1) 성분의 첨가량(배합량)은 (E1), (E2) 및 (E3)의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 5∼60질량부, 보다 바람직하게는 5∼30질량부, 보다 더욱 바람직하게는 7∼28질량부, 특히 바람직하게는 8∼15질량부이다. (E2) 성분의 첨가량(배합량)은 (E1), (E2) 및 (E3)의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 10∼65질량부, 보다 바람직하게는 10∼50질량부, 보다 더욱 바람직하게는 15∼40질량부, 특히 바람직하게는 15질량부를 초과하고 25질량부 미만이다. (E3) 성분의 첨가량(배합량)은 (E1), (E2) 및 (E3)의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 30∼85질량부, 보다 바람직하게는 30∼80질량부, 보다 더욱 바람직하게는 40∼75질량부, 특히 바람직하게는 65질량부 이상 75질량부 미만이다. (E1） ∼ (E3) 성분의 첨가량(배합량)이 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다.
따라서, (E1） ∼ (E3) 성분의 혼합 비율로는 (E1), (E2) 및 (E3)의 합계 100질량% 중, (E1) 성분은 5∼60질량%, (E2) 성분은 10∼65질량%, 및 (E3) 성분은 30∼85질량%인 것이 바람직하고, (E1) 성분은 5∼30질량%, (E2) 성분은 10∼50질량%, 및 (E3) 성분은 30∼80질량%인 것이 보다 바람직하고, (E1) 성분은 7∼28질량%, (E2) 성분은 15∼40질량%, 및 (E3) 성분은 40∼75질량%인 것이 보다 더욱 바람직하고, (E1) 성분은 8∼15질량%, (E2) 성분은 15질량%를 초과하고 25질량% 미만, 및 (E3) 성분은 65질량% 이상 75질량% 미만인 것이 특히 바람직하다. (E1） ∼ (E3) 성분의 혼합 비율이 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다.
본 발명의 효과의 추가적인 향상의 관점에서, (E1) 성분의 함유량은 상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 예를 들면, 60∼400질량부이며, 바람직하게는 70∼300질량부이며, 보다 바람직하게는 80∼250질량부이며, 특히 바람직하게는 80질량부를 초과하고 100질량부 미만이다. 동일한 관점에서, (E2) 성분의 함유량은 상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 110∼400질량부이며, 보다 바람직하게는 120∼350질량부이며, 특히 바람직하게는 125질량부 이상 200질량부 미만이다. 동일한 관점에서, (E3) 성분의 함유량은 상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 바람직하게는 400∼1200질량부이며, 보다 바람직하게는 450∼1000질량부이며, 특히 바람직하게는 450질량부를 초과하고 600질량부 미만이다.
상기 (E) 성분의 함유량(즉 (E1） ∼ (E3) 성분의 합계 함유량)은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 본 발명의 열전도성 수지 조성물 전체 (100질량%)에 대하여, 55∼99질량%가 바람직하고, 70∼95질량%가 보다 바람직하고, 75∼93질량%가 보다 더욱 바람직하고, 80∼90질량%가 특히 바람직하다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수하다.
상기 (E1） ∼ (E3) 성분은 각각 독립적으로 알루미나, 산화아연, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 카본 및 다이아몬드로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열전도성 분체인 것이 바람직하고, 특히, 열전도성이 우수하다는 점에서, 각각 독립적으로 알루미나, 질화 알루미늄 및 질화 붕소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열전도성 분체인 것이 보다 바람직하다. 본 발명의 효과를 한층 향상시키는 관점에서, (E1） ∼ (E3) 성분 중에서 적어도 1 성분은 알루미나인 것이 바람직하고, (E1） ∼ (E3) 성분 모두가 알루미나인 것이 특히 바람직하다. 또한, (E) 성분은 표면 처리한 것일 수도 있다. 또한, 이들은 단독 혹은 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 (E1） ∼ (E3) 성분의 형상은 구상 또는 부정형인 것이 바람직하다.
본 명세서에 있어서, 「구상」에는 완전한 구형뿐만 아니라, 거의 구형, 타원형 등의 형상이 포함된다. 보다 구체적으로, 「구상」이란, 평균 원형도가 0.4 이상인 것을 말한다.
본 명세서에 있어서, 「부정형」은 구형 이외의 각을 가지는 형상(예를 들면, 침상, 섬유상, 인편상, 수지상, 평판상, 파쇄 형상 등)을 가리킨다. 보다 구체적으로, 「부정형」이란 평균 원형도가 0.4 미만인 것을 말한다.
또한, (E) 성분이 구상 열전도성 분체와 부정형 열전도성 분체를 포함하는 혼합물이면, 열전도성이 더욱 향상된 경화물을 얻을 수 있다.
여기서, 원형도는 예를 들면 플로우식 입자상 분석장치 FPIA-3000(말번 주식회사 제조)을 이용하여 입자 투영상을 취득하고, 상기 입자 투영상과 동등한 투영 면적을 가지는 원의 원주를 X, 상기 입자 투영상의 윤곽선 길이를 Y로 한 경우, X/Y로 나타내지는 값이다. 또한, 각 입자의 원형도를 합계하여, 전체 입자수로 나누는 것에 의해 평균 원형도가 산출된다.
인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, (E1) 성분의 형상은 구상인 것이 바람직하다. 한편, 경화물의 열전도성을 고려하면, (E1) 성분의 형상은 부정형인 것이 바람직하다.
인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, (E2) 성분의 형상은 구상인 것이 바람직하다. 또한, 인장강도, 신장성이 우수하다는 관점에서, (E3) 성분의 형상은 구상인 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태에 있어서, (E2) 및 (E3) 성분은 구상 열전도성 분체이다.
또한, 본 발명의 바람직한 형태에서는 (E1) 성분은 구상 또는 부정형 열전도성 분체이며, (E2) 성분 및 (E3) 성분은 구상 열전도성 분체이다.
본 발명의 보다 바람직한 형태에서는 (E1) 성분은 부정형 열전도성 분체이며, (E2) 성분 및 (E3) 성분은 구상 열전도성 분체이다.
상기 (E) 성분의 시판품으로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 쇼와전공 주식회사, 니폰 경금속 주식회사, 신일철 주금 머티리얼즈 주식회사, 덴카 주식회사 등에서 입수할 수 있다.
<임의성분>
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 대하여, 본 발명의 목적을 손상하지 않는 범위에서, 2관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴 모노머, 스티렌계 공중합체 등의 각종 엘라스토머, 실란 커플링제, 무기 충진제(상기 (E) 성분을 제외한다), 유기 충진제(상기 (E) 성분을 제외한다), 난연제, 보존 안정제, 산화 방지제, 광안정제, 방청제, 용제, 안료, 염료, 태키파이어 및 계면 활성제 등의 첨가제를 사용할 수 있다.
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 포함되는 2관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴 모노머이면, 특별히 제한되지 않는다. 그 중에서도 4관능 이상의 (메타)아크릴 모노머가 바람직하다.
상기 4관능 이상의 (메타)아크릴 모노머로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리트리톨펜타(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중합성 모노머는 단독으로 혹은 2종 이상의 혼합물로 사용할 수 있다.
상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 4관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴 모노머가 0.1∼15질량부의 범위가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.2∼5질량부의 범위이며, 특히 바람직하게는 0.3∼3질량부의 범위이다. 상기의 범위 내임으로써, 한층 더 인장강도, 신장성이 우수하다. 한편, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 4관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴 모노머를 포함할 경우에는 상기 4관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴 모노머의 첨가량(배합량)은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 4관능 이상의 다관능성 (메타)아크릴 모노머의 합계량이다.
상기 무기 충진제로는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 유리, 흄드실리카, 탤크, 마이카, 세라믹스, 실리콘 고무 분체, 탄산칼슘, 수산화 알루미늄, 카올린 클레이, 건조 점토 광물, 건조 규조토 등을 들 수 있고, 그 중에서도 유리, 흄드실리카, 탤크, 마이카를 바람직하게 들 수 있다.
상기 흄드실리카는 열전도성 수지 조성물의 경화물의 기계적 강도를 향상시킬 목적으로 배합할 수 있다. 바람직하게는 오르가노클로로실란류, 폴리오르가노실록산, 헥사메틸디실라젠 등으로 소수화 처리한 것 등을 사용할 수 있다. 실리카의 구체예로는 예를 들면, 일본 아엘로질사 제조의 상품명 아엘로질 R974, R972, R972V, R972CF, R805, R812, R812S, R816, R8200, RY200, RX200, RY200S, R202 등의 시판품을 들 수 있다. 이것들은 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 복수가 병용될 수도 있다.
상기 유기 충진제로는 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 나일론, 가교 아크릴, 가교 폴리스티렌, 폴리에스테르, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리카보네이트를 들 수 있다. 또한, MMA-AN-MAN 공중합 등의 유기 중공 필러 등도 들 수 있다.
상기 충진제의 첨가량은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, (A) 성분과 (B) 성분의 합계량 100질량부에 대하여, 0.01∼500질량부의 범위이며, 보다 바람직하게는 0.1∼300질량부이며, 특히 바람직하게는 0.5∼150질량부의 범위이다. 이것들은 단독으로 사용될 수도 있고, 또는 복수가 병용될 수도 있다. 상기 충진제의 첨가량은 무기 충진제 및 유기 충진제의 합계량을 의도한다. 따라서, 열전도성 수지 조성물이 2종 이상의 무기 충진제 또는 2종 이상의 유기 충진제 또는 1종 이상의 무기 충진제와 1종 이상의 유기 충진제의 조합을 포함할 경우에는 상기 충진제의 첨가량은 (A) 성분 및 (B) 성분의 합계 100질량부에 대한 충진제의 합계량이다.
상기 난연제로는 예를 들면, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등을 들 수 있고, 본 발명에 있어서 수산화 알루미늄 또는 수산화 마그네슘은 본원 발명의 (E) 성분이 아니라 난연제로서 취급하는 것으로 한다.
<제조방법>
본 발명의 열전도성 수지 조성물은 종래 공지의 방법에 의해 제조할 수 있다. 예를 들면, (A) 성분∼ (E) 성분 및 그 외의 임의성분의 소정량을 배합하고, 플래너터리 믹서 등의 믹서 등의 혼합수단을 사용하여, 바람직하게는 10∼70℃의 온도, 보다 바람직하게는 20∼50℃, 특히 바람직하게는 상온(25℃)에서, 바람직하게는 0.1∼5시간, 보다 바람직하게는 30분∼3시간, 특히 바람직하게는 60분 전후 혼합하는 것에 의해 제조할 수 있다. 한편, 상기 혼합 후, 필요하면, 탈포 처리를 실시할 수도 있다.
<경화방법 및 경화물>
본 발명의 열전도성 수지 조성물의 경화 형태는 본 발명의 (C) 성분의 선택에 의해 광경화, 가열경화 또는 레독스 경화를 선택하는 것이 가능하다. 예를 들면, 열전도성 수지 조성물에 관하여 광경화성을 부여하고 싶은 경우에는 광라디칼 중합 개시제를 선택하고, 가열경화 또는 레독스 반응에 의한 경화를 부여하고 싶은 경우에는 유기 과산화물을 선택하면 된다.
본 발명의 열전도성 수지 조성물에 있어서 광경화성을 부여한 경우의 경화 조건은 본 발명의 열전도성 수지 조성물을 자외선, 가시광 등의 광을 조사하는 것에 의해 경화시킬 때의 광원은 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 저압 수은등, 중압 수은등, 고압 수은등, 초고압 수은등, 블랙 라이트 램프, 마이크로 웨이브 여기 수은등, 메탈할라이드 램프, 나트륨 램프, 할로겐 램프, 크세논 램프, LED, 형광등, 태양광, 전자선 조사 장치 등을 들 수 있다. 광조사의 조사량은 경화물의 특성의 관점에서 10kJ/㎡ 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15kJ/㎡ 이상이다. 또한, 본 발명의 열전도성 수지 조성물에 있어서 가열 경화성을 부여한 경우의 경화 조건은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 45℃ 이상 200℃ 미만의 온도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 50℃ 이상 150℃ 미만이다. 경화시간은 특별히 한정되지 않지만, 45℃ 이상 200℃ 미만의 온도의 경우에는 3분 이상 5시간 미만이 바람직하고, 10분 이상 3시간 이내가 더욱 바람직하다. 또한, 경화 촉진제를 포함하는 본 발명의 열전도성 수지 조성물에 있어서의 경화 조건은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 10℃ 이상 190℃ 미만의 온도가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20℃ 이상 100℃ 미만이다. 경화시간은 특별히 한정되지 않지만, 24시간 이상 100시간 이하가 바람직하고, 36시간 이상 90시간 이내가 더욱 바람직하다. 본 발명의 열전도성 수지 조성물을 경화시켜서 얻어진 경화물 또한 본 발명의 실시형태의 일부이다. 본 발명의 열전도성 수지 조성물로 접착하여 이루어지는 접합체도 또한 본 발명의 실시형태의 일부이다.
즉, 본 발명은 본 발명의 열전도성 수지 조성물에서 얻어지는 경화물도 제공한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 열전도성 수지 조성물로 접착하여 이루어지는 접합체도 제공한다.
<이액형 조성물(제2 태양)>
본 발명의 열전도성 수지 조성물은 일액형 조성물로 사용할 수도 있지만, 이액형 조성물로도 사용할 수 있다. 이액형 조성물로 할 때, A제 및 B제로 나누고, A제가 적어도 (C) 성분을 함유하여 이루어지고, B제가 적어도 경화 촉진제를 함유하여 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명은 하기의 A제와 B제를 포함하는 열전도성 수지 조성물도 제공한다:
A제: 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는 조성물;
(A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
(B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(D) 성분: 가소제
(E) 성분: 열전도성 분체
B제: 적어도 경화 촉진제를 포함하는 조성물.
이와 같이 (C) 성분과 경화 촉진제를, 별도의 액으로 나누는 것에 의해 저장 중에 불필요한 반응을 억제할 수 있고, 저장 안정성을 높일 수 있다. 그리고, 사용 시에 두 액을 혼합하거나 또는 별로도 도포한 후에 접촉시켜서 상온(25℃)에서 경화시킬 수 있다. 여기서, (C) 성분 및 경화 촉진제 이외의 성분은 임의의 비율로 분할하여 어느 액에도 포함시킬 수 있다.
이액형 조성물로는 예를 들면, 하기의 A제와 B제를 포함하는 열전도성 수지 조성물을 들 수 있다.
A제: 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는 조성물;
(A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
(B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(D) 성분: 가소제
(E) 성분: 열전도성 분체
B제: 적어도 경화 촉진제를 포함하고, 임의로 (A), (B), (D), (E) 성분을 포함하는 조성물.
상기 형태에 있어서, (A) 성분, (B) 성분, (C) 성분 및 경화 촉진제, (D) 성분, 및 (E) 성분은 각각 상기 <(A) 성분>, <(B) 성분>, <(C) 성분>, <(D) 성분>, 및 <(E) 성분>에서 규정한 것과 동일한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 각 성분의 첨가량(배합량)도 또한, 상기에서 규정한 것과 동일한 양을 적용할 수 있다.
또한, 상기 A제 및 B제는 필요하면, 상기 <임의성분>에서 규정한 첨가제를 동일하게 하여 포함할 수 있다. A제 및 B제가 임의성분을 포함할 경우, 임의성분은 상기 <임의성분>에서 규정한 것과 동일한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 임의성분의 첨가량(배합량)도 또한, 상기에서 규정한 것과 동일한 양을 적용할 수 있다.
A제와 B제의 혼합비는 특별히 제한되지 않고, 각 성분이 상기한 것과 같은 적절한량이 되는 비율인 것이 바람직하다. 구체적으로는 A제와 B제의 혼합비(A제:B제의 혼합 질량비)는 바람직하게는 0.1:1∼10:1이며, 보다 바람직하게는 0.3:1∼3:1이며, 특히 바람직하게는 0.5:1∼1.5:1이다. 상기의 혼합비임으로써, 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다.
<열전도성 수지 조성물(제3 태양)>
본 발명에 의하면, 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물을 얻을 수 있다. 즉, 본 발명은 (A”), (B”), (C) 및 (E) 성분을 포함하고, 경화물의 인장강도가 0.40MPa 이상이면서 경화물의 신장율이 60∼1500%인, 열전도성 수지 조성물도 제공한다:
(A”) 성분: 우레탄(메타)아크릴레이트
(B”) 성분: 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
(C) 성분: 라디칼 중합 개시제
(E) 성분: 열전도성 분체.
상기 태양에 있어서, (A”) 성분으로는 상기 <(A) 성분>에서 규정한 우레탄(메타)아크릴레이트에 더해서, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리부타디엔 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 수첨 폴리부타디엔 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리카보네이트 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에스테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 양말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 피마자유 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리부타디엔 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 수첨 폴리부타디엔 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리카보네이트 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에스테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트, 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 피마자유 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트 등이 예시된다. 이들 중에서 상기 <(A) 성분>에서 규정한 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트가 바람직하게 사용된다. 이것에 의해 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 또한, (A”) 성분의 첨가량(배합량)은 상기 <(A) 성분>에 있어서, (A) 성분을 (A”) 성분으로 대체하여 동일한 양을 적용할 수 있다.
상기 태양에 있어서, (B”) 성분으로는 상기 <(B) 성분>에서 규정한 단관능성 (메타)아크릴 모노머에 더해서, 에틸(메타)아크릴레이트, n-부틸(메타)아크릴레이트, ter-부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸메타크릴레이트, 2-에틸헥실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 글리시딜(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트, 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐옥시(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 아다만틸(메타)아크릴레이트, 벤질(메타)아크릴레이트, 페닐(메타)아크릴레이트, 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 트리플루오로에틸(메타)아크릴레이트, 메타크릴옥시옥시에틸애시드포스페이트, 2-히드록시에틸메타크릴산포스페이트, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, γ-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 아크릴로일모르폴린, 모르폴리노에틸(메타)아크릴레이트, 디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, 디에틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노에틸(메타)아크릴레이트, N,N-디메틸아미노프로필(메타)아크릴레이트, 3-메타크릴옥시프로필메틸디메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필메틸디에톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리에톡시실란, 3-아크릴옥시프로필트리메톡시실란, 메타크릴옥시옥틸트리메톡시실란, 네오펜틸글리콜디(메타)아크릴레이트, 스테아르산 변성 펜타에리트리톨디(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐디아크릴레이트, 디(메타)아크릴로일이소시아누레이트, 트리메틸올프로판트리(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메타)아크릴레이트, 디트리메틸올프로판테트라(메타)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메타)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨모노히드록시펜타(메타)아크릴레이트, 알킬 변성 디펜타에리트리톨펜타아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메타)아크릴레이트 등이 예시된다. 이들 중에서 상기 <(B) 성분>에서 규정한 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머가 바람직하게 사용된다. 이것에 의해 한층 더 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물을 얻을 수 있다. 또한, (B”) 성분의 첨가량(배합량)은 상기 <(B) 성분>에 있어서, (B) 성분을 (B”) 성분으로 대체하여 동일한 양을 적용할 수 있다.
상기 태양에 있어서, (C) 성분 및 (E) 성분은 각각 상기 <(C) 성분> 및 <(E) 성분>에서 규정한 것과 동일한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, (C) 성분 및 (E) 성분의 첨가량(배합량)은 각각 상기 <(C) 성분> 및 <(E) 성분>에서 규정한 것과 동일한 양을 적용할 수 있다.
상기 태양에 따른 열전도성 수지 조성물은 상기 (A”), (B”), (C) 및 (E) 성분에 더해서 가소제를 포함할 수 있다. 상기 태양에 따른 열전도성 수지 조성물이 가소제를 포함할 경우의 가소제는 상기 <(D) 성분>에서 규정한 것과 동일한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 이 때의 가소제의 첨가량(배합량)도 또한, 상기 <(D) 성분>에서 규정한 것과 동일한 양을 적용할 수 있다.
또한, 상기 태양에 따른 열전도성 수지 조성물은 가소제에 더해서 또는 가소제 대신에, 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 상기 태양에 따른 열전도성 수지 조성물이 다른 첨가제를 포함할 경우의 다른 첨가제는 상기 <임의성분>에서 규정한 것과 동일한 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 이 때의 다른 첨가제의 첨가량(배합량)도 또한, 상기 <임의성분>에서 규정한 것과 동일한 양을 적용할 수 있다.
본 발명의 열전도성 수지 조성물의 경화물의 신장율은 고신장성의 관점에서 60∼1500%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65∼1000%이며, 더욱 바람직하게는 70∼500%이며, 특히 바람직하게는 80∼500%이다. 경화물의 신장율의 측정방법은 예를 들면 다음과 같다.
·경화물의 신장율 측정방법
열전도성 수지 조성물을 두께(경화 후의 두께)가 1mm가 되도록 설정하고, 120℃에서 20분간 가열하고 경화시켜 시트상의 경화물을 제작한다. 3호 덤벨로 구멍을 뚫어서 테스트 피스를 제작하고, 20mm 간격의 표선을 테스트 피스에 기입한다. 테스트 피스의 장축과 척의 중심이 일직선으로 되도록, 테스트 피스의 양단을 척에 고정하고, 인장속도 500mm/min으로 시험편이 절단에 이르기까지 잡아 당긴다. 측정 시에 테스트 피스가 늘어나 표선의 간격이 확장되므로, 테스트 피스가 절단될 때까지 버니어 캘리퍼스에 의해 표선의 간격을 계측한다. 초기의 표선 간격을 기준으로 늘어난 비율을 「신장율(%)」로 한다.
또한, 본 발명의 열전도성 수지 조성물의 경화물의 인장강도는 고강도의 관점에서, 0.40MPa 이상인 것이 바람직하고, 0.50MPa 이상이 보다 바람직하고, 0.60MPa 이상이 특히 바람직하다. 경화물의 인장강도 측정방법은 예를 들면 다음과 같다.
·경화물의 인장강도 측정방법
경화물의 인장강도는 JIS K6251(2010)에 따른다. 상세하게는 열전도성 수지 조성물을 두께(경화 후의 두께)가 1mm가 되도록 설정하고, 120℃에서 20분간 가열하고 경화시켜 시트상의 경화물을 제작하였다. 3호 덤벨로 구멍을 뚫어서 테스트 피스를 제작하였다. 테스트 피스의 장축과 척의 중심이 일직선이 되도록, 테스트 피스의 양단을 척에 고정한다. 인장속도 500mm/min으로 테스트 피스를 만능 시험기(오리엔텍사 제조 텐실론)로 잡아 당겨 최대 하중을 측정한다. 상기 최대 하중 시의 강도를 「인장강도(MPa)」로 한다.
또한, 본 발명의 열전도성 수지 조성물의 경화물은 높은 열전도성을 유지할 수 있다. 구체적으로는 경화물의 열전도율은 1.5W/m·k 이상인 것이 바람직하고, 1.9W/m·k 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.0W/m·k 이상인 것이 특히 바람직하다. 경화물의 열전도율의 측정방법은 예를 들면 다음과 같다.
·경화물의 열전도율 측정방법
열전도성 수지 조성물을 두께가 500㎛가 되도록 도포하고, 120℃에서 20분간 가열하여 시험편을 제작한다. 열전도율의 측정은 열확산율을 아이페이즈사 제조 ai-Phase Mobile 1u 열확산율·열전도율 측정장치를 이용하여 25℃에서 측정한다.
<도포방법>
본 발명의 열전도성 수지 조성물을 기재에 도포하는 방법으로는 공지의 접착제, 도료의 도포방법이 이용된다. 예를 들면, 자동 도포기를 이용한 디스펜싱, 스프레이, 잉크젯, 스크린 인쇄, 그라비아 인쇄, 디핑, 스핀코팅 등의 방법을 이용할 수 있다.
<용도>
본 발명의 열전도성 수지 조성물은 자동차 분야, 전기 전자 부품 분야, 항공 우주 분야 등 다양한 분야에서 사용 가능하지만, 전도성(특히 열전도성)을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어진다는 점에서, 전자 기판의 방열; 휴대전화, 컴퓨터 등의 전자기기의 방열; LED 등의 조명 방열; 광 픽업 모듈의 방열; 카메라 모듈의 방열; 센싱 디바이스의 방열; 파워 반도체의 방열; 하이브리드 자동차, 연료 전지 자동차, 전기 자동차용 인버터의 방열; 하이브리드 자동차, 연료 전지 자동차, 전기 자동차용 컨버터의 방열: 전지 팩; 하이브리드 자동차, 연료 전지 자동차, 전기 자동차용 ECU 부품의 방열 등의 각종 용도로 사용 가능하다.
<방열방법>
본 발명의 열전도성 수지 조성물의 경화물은 높은 열전도성을 발휘·유지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 열전도성 수지 조성물을 이용한 방열방법은 본 발명의 일 태양인 열전도성 수지 조성물을 전자 부품 또는 전기 전자 부품에 도포하는 것에 의해 전자 부품 또는 전기 전자 부품에서 발생한 열을 외부로 방열시키는 것 등을 들 수 있다. 상기 전기 전자 부품으로는 전자기판; 휴대전화; 컴퓨터 등의 전자기기; LED 등의 조명기기; 광 픽업 모듈; 카메라 모듈; 센싱 디바이스; 파워 반도체; HEV, FCV, EV용 인버터; HEV, FCV, EV용 컨버터; HEV, FCV, EV용 ECU 부품 등을 들 수 있다.
즉, 본 발명은 열전도성 수지 조성물에 의해 방열하는 것을 특징으로 하는 전자 부품 또는 전기 전자 부품을 제공한다.
실시예
이하에 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명을 하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
<열전도성 수지 조성물의 조제>
실시예 1∼5, 비교예 1∼6
각 성분을 표 1에 나타내는 질량부로 채취하고, 차광 하에서 상온(25℃)에서 믹서로 60분 혼합하고, 그 후 탈포하여 열전도성 수지 조성물을 얻었다. 한편, 상세한 첨가량은 표 1을 따르고, 수치는 모두 질량부로 표기하는 것으로 한다. 한편, 표 1의 각 성분은 하기와 같다.
<(A) 성분>
a1: 중량 평균 분자량이 2.1만인 편말단에 아크릴로일기를 가지는 폴리에테르계 우레탄아크릴레이트(네가미 공업 주식회사 제조)
a2: 중량 평균 분자량이 3만인 편말단에 아크릴로일기를 가지는 폴리에테르계 우레탄아크릴레이트(네가미 공업 주식회사 제조)
<(A) 성분의 비교 성분>
a’1: 중량 평균 분자량이 4만인 양말단에 아크릴로일기를 가지는 폴리에테르계 우레탄아크릴레이트(미쓰비시 케미칼 주식회사 제조 자광 UV-3700B)
a’2: 중량 평균 분자량이 2.4만인 양말단에 아크릴로일기를 가지는 폴리 (메타)아크릴 중합체(가네카 주식회사 제조 RC-100C)
<(B) 성분>
b1: 에톡시디에틸렌글리콜모노아크릴레이트(교에이샤 화학 주식회사 제조 라이트 아크릴레이트 EC-A)
b2: 메톡시노나에틸렌글리콜모노아크릴레이트(신나카무라 화학 공업 주식회사 제조AM-90G)
<(B) 성분의 비교 성분>
b’1: 이소보르닐아크릴레이트(오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조 IBXA)
b’2: 페녹시에틸아크릴레이트(교에이샤 화학 주식회사 제조 라이트아크릴레이트 PO-A)
b’3: 이소노닐아크릴레이트(오사카 유기 화학 공업 주식회사 제조 INAA)
<(C) 성분>
c1: t-부틸퍼옥시-2-에틸헥사노에이트(니폰 유시 주식회사 제조 퍼부틸Ｏ)
c2: 2-히드록시-2-메틸-1-페닐-프로판-1-온(DOUBLE BOND CHEMICAL IND.CO., LTD. 제조 더블큐어 173)
<(D) 성분>
d1: 수 평균 분자량 2000이며, 알킬렌옥사이드의 반복 수가 34인 폴리프로필렌글리콜(니치유 주식회사 제조 유니올 D-2000)
<(E) 성분>
e1: 평균입경 0.5㎛의 부정형 알루미나 분말(니폰 경금속 주식회사 제조)
e2: 평균입경 3.0㎛의 구상 알루미나 분말(신일철주금 머티리얼즈 주식회사 제조)
e3: 평균입경 35.0㎛의 구상 알루미나 분말(신일철주금 머티리얼즈 주식회사 제조)
표 1의 실시예, 비교예에 있어서 사용한 시험(1） ∼ (3)의 시험방법은 하기와 같다.
<(1) 열전도율 측정>
표 1의 각 열전도성 수지 조성물을 두께가 500㎛가 되도록 도포하고, 120℃에서 20분간 가열하여 시험편을 제작하였다. 열전도율의 측정은 열확산율을 아이페이즈사 제조 ai-Phase Mobile 1u 열확산율·열전도율 측정장치를 이용하여 25℃에서 측정하였다. 열전도율은 클 수록 열이 전해지기 쉬우므로 바람직하다. 특히, 본 발명에 있어서 1.5W/m·k 이상인 것이 바람직하고, 1.9W/m·k 이상인 것이 보다 바람직하고, 2.0W/m·k 이상인 것이 특히 바람직하다.
<(2) 경화물의 인장강도 측정>
표 1의 각 열전도성 수지 조성물을 두께(경화 후의 두께)가 1mm가 되도록 설정하고, 120℃에서 20분간 가열하고 경화시켜 시트상의 경화물을 제작하였다. 3호 덤벨로 구멍을 뚫어서 테스트 피스를 제작하였다. 테스트 피스의 장축과 척의 중심이 일직선이 되도록, 테스트 피스의 양단을 척에 고정하였다. 인장속도 500mm/min으로 테스트 피스를 만능 시험기(오리엔텍사 제조 텐실론)로 잡아 당겨 최대 하중을 측정하였다. 상기 최대 하중 시의 강도를 「인장강도(MPa)」로 하였다. 결과를 표 1에 나타낸다. 상세한 것은 JIS K 6251(2010)에 따른다. 한편, 본 발명에 있어서 고강도라는 관점에서, 인장강도는 0.40MPa 이상이 바람직하고, 0.50MPa 이상이 보다 바람직하고, 0.60MPa 이상이 특히 바람직하다.
<(3) 경화물의 신장율 측정방법>
표 1의 각 열전도성 수지 조성물을 두께(경화 후의 두께)가 1mm가 되도록 설정하고, 120℃에서 20분간 가열하고 경화시켜 시트상의 경화물을 제작하였다. 3호 덤벨로 구멍을 뚫어서 테스트 피스를 제작하고, 20mm 간격의 표선을 테스트 피스에 기입하였다. 인장강도의 측정과 같은 요령으로 척에 고정하고, 인장속도 500mm/min으로 시험편이 절단에 이르기까지 만능 시험기(오리엔텍사 제조 텐실론)로 잡아 당긴다. 측정 시에 테스트 피스가 늘어나 표선의 간격이 넓어지므로, 테스트 피스가 절단될 때까지 버니어 캘리퍼스에 의해 표선의 간격을 계측하였다. 초기의 표선 간격을 기준으로, 늘어난 비율을 「신장율(%)」로 하였다. 하기의 기준에 기초하여 평가하고, 결과를 표 1에 나타낸다. 한편, 신장율은 고신장성의 관점에서 60∼1500%가 바람직하고, 보다 바람직하게는 65∼1000%이며, 더욱 바람직하게는 70∼500%이며, 특히 바람직하게는 80∼500%이다.
[표 1]
표 1의 실시예 1∼5와 같이, 본 발명은 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물인 것이 확인 할 수 있었다.
표 1의 비교예 1은 본 발명의 (D) 성분을 포함하지 않는 열전도성 수지 조성물이지만, 신장성이 떨어지는 경화물인 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 2, 3은 본 발명의 (A) 성분이 아닌 a’1, a’2 성분을 이용한 열전도성 수지 조성물이지만, 신장성이 떨어지는 경화물인 것을 알 수 있다. 또한, 비교예 4∼6은 본 발명의 (B) 성분이 아닌 b’1∼b’3 성분을 이용한 열전도성 수지 조성물이지만, 비교예 4는 신장성이 떨어지는 경화물이며, 비교예 5, 6은 인장강도가 떨어지는 경화물인 것을 알 수 있다.
또한, 다음과 같이 열전도성 수지 조성물에 대해서 이액형 조성물로서 검토하였다.
<실시예 6의 열전도성 수지 조성물의 A제, B제의 조제>
·A제
(A) 성분으로 상기 a1 성분 55질량부와, (B) 성분으로 상기 b1 성분 35질량부, (D) 성분으로 상기 d1 성분 30질량부, (C) 성분으로 (c3)인 쿠멘히드로퍼옥사이드 1질량부와, (E) 성분으로 상기 e1 성분 80질량부, 상기 e2 성분 120질량부, 상기 e3 성분 440질량부를 첨가하고, 상온(25℃)에서 믹서로 60분 혼합하여 A제를 얻었다.
·B제
(A) 성분으로 상기 a1 성분 55질량부와, (B) 성분으로 상기 b1 성분 35질량부, (D) 성분으로 상기 d1 성분 30질량부, 경화 촉진제로 1-아세틸-2-페닐히드라진(알드리치 제조 시약) 1질량부와, 유효 성분 비율이 5질량%인 네오데칸산구리(추오 화학 산업 주식회사 제조) 0.1질량부와, (E) 성분으로 상기 e1 성분 80질량부, 상기 e2 성분 120질량부, 상기 e3 성분 440질량부를 첨가하고, 상온(25℃)에서 믹서로 60분 혼합하여 B제를 얻었다.
<비교예 7의 열전도성 수지 조성물의 A’제, B’제의 조제>
·A’제
(A) 성분의 비교 성분으로 상기 a’1 성분 55질량부와, (B) 성분으로 상기 b1 성분 35질량부, (D) 성분으로 상기 d1 성분 30질량부, (C) 성분으로 (c3)인 쿠멘히드로퍼옥사이드 1질량부와, (E) 성분으로 상기 e1 성분 80질량부, 상기 e2 성분 120질량부, 상기 e3 성분 440질량부를 첨가하고, 상온(25℃)에서 믹서로 60분 혼합하여 A’제를 얻었다.
·B’제
(A) 성분의 비교 성분으로 상기 a’1 성분 55질량부와, (B) 성분으로 상기 b1 성분 35질량부, (D) 성분으로 상기 d1 성분 30질량부, 경화 촉진제로 1-아세틸-2-페닐히드라진(시약) 1질량부와, 유효 성분 비율이 5질량%인 네오데칸산구리(추오 화학 산업 주식회사 제조) 0.1질량부와, (E) 성분으로 상기 e1 성분 80질량부, 상기 e2 성분 120질량부, 상기 e3 성분 440질량부를 첨가하고, 상온(25℃)에서 믹서로 60분 혼합하여 B’제를 얻었다.
<(4) 열전도율 측정>
실시예 6, 비교예 7의 각 열전도성 수지 조성물의 A제 100질량부와 B제 100질량부를 폴리에틸렌제 용기에 투입하고, 25℃ 환경하에서, 목제의 막대를 이용하여 10분간 혼합하고, 그 후 탈포하였다. 이어서, 두께가 500㎛가 되도록 도포하고, 25℃ 분위기 하에서 72시간 양생하여 시험편을 제작하였다. 열전도율의 측정은 열확산율을 아이페이즈사 제조 ai-Phase Mobile 1u 열확산율·열전도율 측정장치를 이용하여 25℃에서 측정하였다.
결과는 실시예 6이 2.0W/m·k이며, 비교예 7이 1.9W/m·k이었다. 한편, 열전도율은 클 수록 열이 전해지기 쉬우므로 바람직하다. 특히, 본 발명에 있어서 1.5W/m·k 이상인 것이 바람직하다.
<(5) 경화물의 인장강도 측정>
실시예 6, 비교예 7의 각 열전도성 수지 조성물의 A제 100질량부와 B제 100질량부를 폴리에틸렌제 용기에 투입하고, 25℃ 환경하에서, 목제의 막대를 이용하여 10분간 혼합하고, 그 후 탈포하였다. 이어서, 두께(경화 후의 두께)가 1mm가 되도록 설정하고, 25℃ 분위기 하에서 72시간 양생하고, 경화시켜서 시트상의 경화물을 제작하였다. 3호 덤벨로 구멍을 뚫어서 테스트 피스를 제작하였다. 테스트 피스의 장축과 척의 중심이 일직선이 되도록 테스트 피스의 양단을 척에 고정하였다. 인장속도 500mm/min으로 테스트 피스를 만능 시험기(오리엔텍사 제조 텐실론)로 잡아 당겨 최대 하중을 측정하였다. 상기 최대 하중 시의 강도를 「인장강도(MPa)」로 하였다. 상세한 것은 JIS K 6251(2010)에 따른다.
결과는 실시예 6이 0.63MPa이며, 비교예 7이 0.90MPa이었다. 한편, 본 발명에 있어서 고강도라는 관점에서, 인장강도는 0.40MPa 이상이 바람직하고, 0.50MPa 이상이 보다 바람직하고, 0.60MPa 이상이 특히 바람직하다.
<(6) 경화물의 신장율 측정방법>
실시예 6, 비교예 7의 각 열전도성 수지 조성물의 A제 100질량부와 B제 100질량부를 폴리에틸렌제 용기에 투입하고, 25℃ 환경하에서, 목제의 막대를 이용하여 10분간 혼합하였다. 이어서, 두께(경화 후의 두께)가 1mm가 되도록 설정하고, 25℃ 분위기 하에서 72시간 양생하고, 경화시켜서 시트상의 경화물을 제작하였다. 3호 덤벨로 구멍을 뚫어서 테스트 피스를 제작하고, 20mm 간격의 표선을 테스트 피스에 기입하였다.
인장강도의 측정과 같은 요령으로 척에 고정하고, 인장속도 500mm/min으로 시험편이 절단에 이르기까지 만능 시험기(오리엔텍사 제조텐실론)로 잡아 당긴다. 측정 시에 테스트 피스가 늘어나 표선의 간격 넓어지므로, 테스트 피스가 절단될 때까지 버니어 캘리퍼스에 의해 표선의 간격을 계측하였다. 초기의 표선 간격을 기준으로 늘어난 비율을 「신장율(%)」로 하였다.
결과는 실시예 6이 70%이며, 비교예 7이 40%이었다. 한편, 신장율은 고신장성의 관점에서 60% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 65% 이상이며, 특히 바람직하게는 70% 이상이다.
산업상 이용가능성
본 발명은 열전도성을 유지하면서, 인장강도, 신장성이 우수한 경화물이 얻어지는 열전도성 수지 조성물이므로, 다양한 분야에서 사용하는 것이 가능하므로 산업상 유용하다.
본 출원은 2021년 6월 11일에 출원된 일본 특허출원번호 2021-097713호에 기초하며, 그 개시 내용은 참조되어, 전체적으로 포함되어 있다.

Claims (11)

  1. 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는, 열전도성 수지 조성물.
    (A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
    (B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
    (C) 성분: 라디칼 중합 개시제
    (D) 성분: 가소제
    (E) 성분: 열전도성 분체.
  2. 하기의 A제와 B제를 포함하는, 열전도성 수지 조성물.
    A제: 하기의 （Ａ） ∼ (E) 성분을 포함하는 조성물.
    (A) 성분: 편말단에 (메타)아크릴로일기를 가지는 폴리에테르 골격의 우레탄(메타)아크릴레이트
    (B) 성분: 폴리에테르 골격을 가지고, 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
    (C) 성분: 라디칼 중합 개시제
    (D) 성분: 가소제
    (E) 성분: 열전도성 분체
    B제: 적어도 경화 촉진제를 포함하는 조성물.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 (A) 성분이 20∼90질량부 포함하는, 열전도성 수지 조성물.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (A) 성분과 (B) 성분의 합계 100질량부에 대하여, 상기 (D) 성분을 10∼200질량부 포함하는, 열전도성 수지 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 (D) 성분이 폴리에테르계 가소제인 것을 특징으로 하는, 열전도성 수지 조성물.
  6. 하기의 (A”), (B”), (C) 및 (E) 성분을 포함하고, 경화물의 인장강도가 0.40MPa 이상이면서 경화물의 신장율이 60∼1500%인, 열전도성 수지 조성물.
    (A”) 성분: 우레탄(메타)아크릴레이트
    (B”) 성분: 우레탄 골격을 갖지 않는 단관능성 (메타)아크릴 모노머
    (C) 성분: 라디칼 중합 개시제
    (E) 성분: 열전도성 분체.
  7. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 (E) 성분이
    (E1) 평균입경 0.01㎛ 이상 2.0㎛ 미만의 열전도성 분체와,
    (E2) 평균입경 2.0㎛ 이상 20㎛ 미만의 열전도성 분체와,
    (E3) 평균입경 20㎛ 이상 150㎛ 미만의 열전도성 분체를 포함하는,
    열전도성 수지 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 (E) 성분의 (E1)/(E3)의 질량비가 0.08∼1.00이면서 (E2)/(E3)의 질량비가 0.15∼1.50인, 열전도성 수지 조성물.
  9. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    경화물의 신장율이 60∼1500%인, 열전도성 수지 조성물.
  10. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 6 항에 기재된 열전도성 수지 조성물에서 얻어지는, 경화물.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 6 항에 기재된 열전도성 수지 조성물에 의해 방열하는 것을 특징으로 하는, 전자 부품.
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Patent event date: 20231019

Patent event code: PA01051R01D

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Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20250408

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