專利名稱:導(dǎo)熱性粘合片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及提高了導(dǎo)熱性的粘合片。
背景技術(shù):
迄今,會(huì)發(fā)熱的設(shè)備、電子部件等發(fā)熱體如果在內(nèi)部積蓄熱量則存在損壞或性能降低之虞。因此,通過(guò)在電子部件等發(fā)熱體的表面粘接散熱體向外部發(fā)散熱量而試圖維持性能和防止損壞。作為將發(fā)熱體與散熱體粘接的方法,廣泛使用具有導(dǎo)熱性的雙面粘合片。作為該導(dǎo)熱性雙面粘合片,已知有由樹脂組合物所構(gòu)成的粘合劑層自身具有導(dǎo)熱性的粘合片。此夕卜,作為其他導(dǎo)熱性雙面粘合片,已知有通過(guò)使粘合劑層中含有導(dǎo)熱性物 質(zhì)而使導(dǎo)熱性與僅由樹脂組合物構(gòu)成粘合劑層時(shí)相比進(jìn)一步提高了的粘合片。這樣的導(dǎo)熱性粘合片可使貼附在一個(gè)面上的發(fā)熱體的熱量有效地向貼附在另一個(gè)面上的散熱體一側(cè)轉(zhuǎn)移。此外,還提出了散熱體與導(dǎo)熱性粘合片一體化而成的帶有散熱體的導(dǎo)熱性粘合片。例如,提出使用規(guī)定厚度的金屬箔作為散熱體,在該金屬箔的單面形成有具有導(dǎo)熱性的粘合劑層的粘合片(參照專利文獻(xiàn)I)。進(jìn)而,作為將發(fā)熱體與散熱體粘接的其他方法,可列舉出使用具有導(dǎo)熱性的散熱油脂的方法。該散熱油脂是含有有機(jī)硅、導(dǎo)熱性物質(zhì)等的糊狀的物質(zhì)。通過(guò)將這種散熱油脂涂布在發(fā)熱體與散熱體之間并固化,使得發(fā)熱體與散熱體相粘接。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開平11-186473號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
_9] 發(fā)明要解決的問(wèn)題由于上述這種導(dǎo)熱性(雙面)粘合片(以下記為粘合片)形成為片狀,因此比散熱油脂容易操作。然而,貼附在發(fā)熱體、散熱體(以下記為被粘物)上時(shí),有時(shí)會(huì)由于粘合面的表面粗糙度等的影響而會(huì)在其與被粘物之間夾雜空氣(即,有時(shí)無(wú)法使被粘物與粘合片無(wú)間隙地密合)。該情況下,在夾雜空氣的區(qū)域,被粘物與粘合片之間的熱轉(zhuǎn)移隔著空氣層進(jìn)行,因此在粘合片與被粘物之間產(chǎn)生熱阻(接觸熱阻)。因此,變得無(wú)法在粘合片與被粘物之間高效地進(jìn)行熱傳遞,難以有效地使發(fā)熱體的熱量向散熱體一側(cè)轉(zhuǎn)移來(lái)冷卻發(fā)熱體。而散熱油脂容易貼合被粘物的表面,其被涂布在被粘物上來(lái)使用,因此在散熱油脂與被粘物之間夾雜空氣的情況較少。然而,散熱油脂需要進(jìn)行對(duì)被粘物涂布的作業(yè),并且到固化為止相當(dāng)需要時(shí)間,因此與粘合片相比,將發(fā)熱體與散熱體粘接的作業(yè)很費(fèi)時(shí)。此夕卜,對(duì)被粘物的粘接力不充分,尤其到高溫時(shí)有時(shí)會(huì)從被粘物剝離。因此,本發(fā)明的課題在于提供可容易地以足夠的粘接力將發(fā)熱體與散熱體粘接、并且導(dǎo)熱性優(yōu)異的導(dǎo)熱性粘合片。用于解決問(wèn)題的方案本發(fā)明的一個(gè)方案的導(dǎo)熱性粘合片的特征在于,該導(dǎo)熱性粘合片具備將含有丙烯酸類聚合物成分的導(dǎo)熱性粘合劑組合物成形為片狀而成的粘合劑層,所述導(dǎo)熱性粘合片的180°剝離時(shí)的粘合力為lN/20mm以上,且以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的接觸熱阻為 O. 6cm2 · Κ/ff 以下。根據(jù)該特征,通過(guò)將以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的接觸熱阻設(shè)定為
0.6cm2 · Κ/ff以下,使得在導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間夾雜的空氣量減少。因此,導(dǎo)熱性粘合片與被粘物的接觸面積增加,導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間的熱轉(zhuǎn)移有效地進(jìn)行。即,形成導(dǎo)熱性優(yōu)異的導(dǎo)熱性粘合片。因此,可使貼附在一個(gè)面上的發(fā)熱體的熱量有效地向貼附在另一個(gè)面上的散熱體一側(cè)轉(zhuǎn)移而有效地進(jìn)行發(fā)熱體的冷卻。此外,通過(guò)使180°剝離時(shí)的粘合力為lN/20mm以上,形成對(duì)被粘物具有足夠的粘接力的導(dǎo)熱性粘合片。 此外,優(yōu)選的是,以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的總熱阻為8. Ocm2 · Κ/ff以下。根據(jù)該特征,通過(guò)將前述總熱阻設(shè)定為8. Ocm2 · Κ/ff以下,使得導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間的熱轉(zhuǎn)移更有效地進(jìn)行。由此,可使貼附在導(dǎo)熱性粘合片的一個(gè)面上的發(fā)熱體的熱量高效地轉(zhuǎn)移至另一個(gè)面一側(cè)而冷卻發(fā)熱體。另外,總熱阻是指導(dǎo)熱性粘合片自身的熱阻與接觸熱阻的總和。此外,優(yōu)選的是,前述粘合劑層在50°C下的損耗模量G”為5X IO5Pa以下。根據(jù)該特征,通過(guò)將粘合劑層在50°C下的損耗模量G”設(shè)定為5 X IO5Pa以下,使得粘合劑層對(duì)發(fā)熱體、散熱體的表面的貼合變良好。由此,可充分保證導(dǎo)熱性粘合片與被粘物的接觸面積,因此可降低接觸熱阻。具體而言,貼附在發(fā)熱體、散熱體之類的被粘物上的導(dǎo)熱性粘合片的粘合劑層會(huì)由于被粘物的熱量而被加熱至上述這種溫度。因此,通過(guò)使被加熱的粘合劑層的損耗模量G”為上述這種值(比較低的值),使得粘合劑層對(duì)被粘物的表面的貼合變良好。由此,可抑制空氣夾雜在導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間,因此導(dǎo)熱性粘合片與被粘物的接觸面積得到充分保證。由此,可降低接觸熱阻。此外,本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),通過(guò)將粘合劑層的復(fù)數(shù)模量(T設(shè)定為規(guī)定的范圍,能減小接觸熱阻。S卩,本發(fā)明的另一方案的導(dǎo)熱性粘合片的特征在于,該導(dǎo)熱性粘合片具備將含有導(dǎo)熱性物質(zhì)和丙烯酸類聚合物成分的導(dǎo)熱性粘合劑組合物成形為片狀而成的粘合劑層,100°C下的粘合劑層的復(fù)數(shù)模量G*為I. OX IO4 I. OX 106Pa。根據(jù)該特征,通過(guò)將100 °C下的粘合劑層的復(fù)數(shù)模量(T設(shè)定為
1.OX l(Tl. OX IO6Pa,使得粘合劑層變?nèi)彳?,因此將?dǎo)熱性粘合片壓合在被粘物上時(shí),粘合劑層的粘合面變得容易貼合被粘物的表面。由此,可抑制空氣夾雜在粘合劑層與被粘物之間,可增加導(dǎo)熱性粘合片與被粘物的接觸面積。即,接觸熱阻減小,因此可有效地進(jìn)行被粘物與導(dǎo)熱性粘合片之間的熱轉(zhuǎn)移。即,形成導(dǎo)熱性優(yōu)異的導(dǎo)熱性粘合片。因此,可使貼附在導(dǎo)熱性粘合片的一個(gè)面上的發(fā)熱體的熱量有效地向貼附在另一個(gè)面上的散熱體一側(cè)轉(zhuǎn)移來(lái)進(jìn)行發(fā)熱體的冷卻。
此外,本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選的是,導(dǎo)熱率為O. 5ff/m · K以上。發(fā)明的效果如上,根據(jù)本發(fā)明,提供可容易地以足夠的粘接力將發(fā)熱體與散熱體粘接、并且導(dǎo)熱性優(yōu)異的導(dǎo)熱性粘合片。
圖I是示出在實(shí)施例中進(jìn)行保持性試驗(yàn)時(shí)的狀態(tài)的示意圖。圖2的(a)是示出在實(shí)施例中進(jìn)行接觸熱阻的測(cè)定時(shí)所使用的裝置的正視示意圖,(b)是(a)的裝置的側(cè)視示意圖。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片以如下方式構(gòu)成被配置在發(fā)熱體與散熱體之間而將它們粘接,并且將發(fā)熱體的熱量傳遞至散熱體一側(cè)。具體而言,導(dǎo)熱性粘合片具備將含有丙烯酸類聚合物成分的導(dǎo)熱性粘合劑組合物形成為片狀而得到的粘合劑層。此外,對(duì)于導(dǎo)熱性粘合片,可列舉出通過(guò)使粘合劑層中含有導(dǎo)熱性物質(zhì)而與不含導(dǎo)熱性物質(zhì)的情況相比進(jìn)一步提高了導(dǎo)熱性的粘合片、以即使不使其含有導(dǎo)熱性物質(zhì)也具有導(dǎo)熱性的方式構(gòu)成的粘合片。此外,對(duì)于導(dǎo)熱性粘合片,可列舉出將前述導(dǎo)熱性粘合劑組合物自身保持為片狀而形成了粘合劑層的粘合片、在樹脂薄膜等支撐體上前述導(dǎo)熱性粘合劑組合物以片狀層疊而形成了粘合劑層的粘合片等。本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片在以200kPa的壓力壓合于被粘物(發(fā)熱體和散熱體)上時(shí)的接觸熱阻為O. 6cm2 -Κ/ff以下,優(yōu)選為O. 5cm2 -Κ/ff以下。接觸熱阻是指受到導(dǎo)熱性粘合片(具體為粘合劑層)的粘合面的表面粗糙度等的影響、由于導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間夾雜空氣而在導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間產(chǎn)生的熱阻。此外,以200kPa的壓力將導(dǎo)熱性粘合片壓合在被粘物上時(shí)的總熱阻優(yōu)選為8. Ocm2 · Κ/ff以下,更優(yōu)選為7. Ocm2 · Κ/ff以下??偀嶙枋侵笇?dǎo)熱性粘合片自身的熱阻與接觸熱阻的總和。本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片通過(guò)使接觸熱阻為如上而具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性。具體而言,導(dǎo)熱性粘合片優(yōu)選導(dǎo)熱率為O. 5ff/m · K以上。由此,導(dǎo)熱性粘合片即使在被粘接在例如半導(dǎo)體組件的散熱片等上使用時(shí)也可發(fā)揮足夠的導(dǎo)熱性。本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片以100 °C下的粘合劑層的復(fù)數(shù)模量(T為
I.O X IO4 I. O X 106Pa、優(yōu)選為 5. O X IO4 8. O X 105Pa、更優(yōu)選為 7. O X IO4 6. O X IO5Pa 的方式構(gòu)成。通過(guò)如上所述設(shè)定復(fù)數(shù)模量G*的下限值,使得粘合劑層的粘合性能(尤其是內(nèi)聚力)變良好。此外,通過(guò)如上所述設(shè)定復(fù)數(shù)模量G*的上限值,使得粘合劑層變?nèi)彳洠澈蟿幼兊萌菀踪N合被粘物的表面。由此,在將導(dǎo)熱性粘合片壓合在被粘物上時(shí),可抑制空氣夾雜在導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間,可減小接觸熱阻。另外,關(guān)于總熱阻、接觸熱阻和復(fù)數(shù)模量(T的測(cè)定方法,如下述實(shí)施例所示。
此外,本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片在加熱時(shí)的粘合劑層的損耗模量G”低。具體而言,50°C下的導(dǎo)熱性粘合片的損耗模量G”優(yōu)選為5X IO5Pa以下,更優(yōu)選為4X IO5Pa以下。通過(guò)使損耗模量G”如上,可充分保證粘合劑層與被粘物的接觸面積,因此可降低接觸熱阻。尤其,在導(dǎo)熱性粘合片被貼附在發(fā)熱體、散熱體上時(shí)粘合劑層被加熱而變得容易貼合發(fā)熱體、散熱體的表面。因此,可抑制空氣夾雜在導(dǎo)熱性粘合片與被粘物之間,可減小接觸熱阻。此外,損耗模量G”優(yōu)選為I X IO3Pa以上,更優(yōu)選為I X IO3Pa以上。通過(guò)使損耗模量G”如上,使其形成具有良好的耐熱性的導(dǎo)熱性粘合片。另外,損耗模量G”是通過(guò)進(jìn)行動(dòng)態(tài)粘彈性測(cè)定而算出的,具體用下述的實(shí)施例所示的方法算出。作為前述丙烯酸類聚合物成分,沒(méi)有特別限定,可以使用通常所使用的丙烯酸類聚合物。該丙烯酸類聚合物可以使用由下述通式(I)所示的(甲基)丙烯酸類單體作為單體單元構(gòu)成的物質(zhì)。[化學(xué)式I]
CH2 = C(R1)COOR2- (I)在上述通式(I)中,R1為氫或甲基。此外,在上述通式(I)中,如果要保證發(fā)粘感則R2優(yōu)選為碳數(shù)2 14的烷基,更優(yōu)選為碳數(shù)3 12的烷基,進(jìn)一步優(yōu)選為碳數(shù)4、的烷基。此外,R2的烷基可使用直鏈或支鏈中的任意一種。尤其,R2的烷基優(yōu)選使用玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)低的支鏈的烷基。作為通式(I)所示的(甲基)丙烯酸類單體,例如可列舉出(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸正戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸庚酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸異辛酯、(甲基)丙烯酸正壬酯、(甲基)丙烯酸異壬酯、(甲基)丙烯酸正癸酯、(甲基)丙烯酸異癸酯、(甲基)丙烯酸正十二烷酯、(甲基)丙烯酸異肉豆蘧酯、(甲基)丙烯酸正十三烷酯、(甲基)丙烯酸正十四烷酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸異硬脂酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等。在本發(fā)明中,上述通式(I)所示的(甲基)丙烯酸類單體可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。此外,相對(duì)于構(gòu)成丙烯酸類聚合物的全部單體,上述(甲基)丙烯酸類單體總體的含量?jī)?yōu)選為5(Tl00重量%,更優(yōu)選為6(Γ98重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為7(Γ90重量%。尤其,通過(guò)將(甲基)丙烯酸類單體(優(yōu)選為具有碳數(shù)12 14的烷基的丙烯酸酯)的含量設(shè)定為50重量%以上,使其形成具有良好的粘合性的導(dǎo)熱性粘合片。上述丙烯酸類聚合物作為單體單元可含有含羥基單體、含羧基單體等含極性基團(tuán)單體。作為含極性基團(tuán)單體的含量,相對(duì)于構(gòu)成丙烯酸類聚合物的全部單體,優(yōu)選為(Γ20重量%,更優(yōu)選為O. 2^10重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為O. 2 重量%。通過(guò)使上述含極性基團(tuán)單體的含量在上述范圍內(nèi),可更充分地發(fā)揮內(nèi)聚力。此外,通過(guò)將上述含極性基團(tuán)單體的含量設(shè)定為20重量%以下,使其具有良好的粘合性。上述含羥基單體是指在單體結(jié)構(gòu)中具有I個(gè)以上羥基的聚合性單體。例如可列舉出(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸3-羥丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(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-羥月桂酯、丙烯酸(4-羥基甲基環(huán)己基)甲酯、N-羥甲基(甲基)丙烯酰胺、N-羥基(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇、烯丙醇、2-羥基乙基乙烯基醚、4-羥基丁基乙烯基醚、二乙二醇單乙烯基醚等。其中,優(yōu)選使用(甲基)丙烯酸4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸6-羥己酯等。上述含羧基單體是指在單體結(jié)構(gòu)中具有I個(gè)以上羧基的聚合性單體。例如可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、(甲基)丙烯酸羧乙酯、(甲基)丙烯酸羧戊酯、衣康酸、馬來(lái)酸、富馬酸、巴豆酸等。其中,優(yōu)選使用丙烯酸、甲基丙烯酸。對(duì)于本發(fā)明的丙烯酸類聚合物,作為上述單體以外的單體,可在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)使用用于調(diào)整丙烯酸類聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)、剝離性的聚合性單體等。作為本發(fā)明的丙烯酸類聚合物可使用的其他聚合性單體,例如可適當(dāng)使用提高內(nèi)聚力、耐熱性的成分,具有提高粘合力、發(fā)揮交聯(lián)化基點(diǎn)作用的官能團(tuán)的成分等。作為提高內(nèi)聚力、耐熱性的成分,可列舉出含磺酸基單體、含磷酸基單體、含氰基單體、乙烯酯單體、芳香族乙烯基單體等。作為具有提高粘合力、發(fā)揮交聯(lián)化基點(diǎn)作用的官能團(tuán)的成分,可列舉 出含酰胺基單體、含氨基單體、含酰亞胺基單體、含環(huán)氧基單體、以及乙烯基醚單體等。進(jìn)而,還可適當(dāng)使用在上述通式(I)中R2為碳數(shù)I或碳數(shù)15以上的烷基的單體等。這些單體化合物可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。作為含磺酸基單體,例如可列舉出苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、(甲基)丙烯酰胺丙磺酸、(甲基)丙烯酸磺基丙酯、(甲基)丙烯酰氧基萘磺酸等。作為含磷酸基單體,例如可列舉出2-羥基乙基丙烯?;姿狨サ取W鳛楹杌鶈误w,例如可列舉出丙烯腈、甲基丙烯腈等。作為乙烯酯單體,例如可列舉出醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、月桂酸乙烯酯、乙烯基吡咯烷酮等。作為芳香族乙烯基單體,例如可列舉出苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、α -甲基苯乙烯等。作為含酰胺基單體,例如可列舉出(甲基)丙烯酰胺、N,N- 二甲基(甲基)丙烯酰胺、N, N- 二乙基(甲基)丙烯酰胺、N,N- 二乙基甲基丙烯酰胺、N-異丙基(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、(甲基)丙烯酸二甲氨基乙酯、(甲基)丙烯酸叔丁氨基乙酯、雙丙酮(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基乙酰胺、N,N’ -亞甲基雙(甲基)丙烯酰胺、N, N- 二甲氨基丙基(甲基)丙烯酰胺、N-乙烯基己內(nèi)酰胺、N-乙烯基-2-吡咯烷酮等。作為含氨基單體,例如可列舉出(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N- 二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N- 二甲氨基丙酯、N-(甲基)丙烯?;鶈徇取W鳛楹啺坊鶈误w,例如可列舉出N-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺、N-苯基馬來(lái)酰亞胺、N-甲基馬來(lái)酰亞胺、N-乙基馬來(lái)酰亞胺、N-丙基馬來(lái)酰亞胺、N-異丙基馬來(lái)酰亞胺、N- 丁基馬來(lái)酰亞胺、衣康酰亞胺等。作為含環(huán)氧基單體,例如可列舉出(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、烯丙基縮水甘油醚
坐寸ο作為乙烯基醚單體,例如可列舉出甲基乙烯基醚、乙基乙烯基醚、異丁基乙烯基醚
坐寸O作為具有碳數(shù)I或碳數(shù)15以上的烷基的(甲基)丙烯酸類單體,例如可列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸十五烷酯、(甲基)丙烯酸十六烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯
坐寸O此外,在構(gòu)成丙烯酸類聚合物的單體中,為了提高內(nèi)聚力等特性,可根據(jù)需要含有其他的共聚性單體。作為這種共聚性單體,例如可列舉出乙烯基化合物、環(huán)式醇的(甲基)丙烯酸酯類和多元醇的(甲基)丙烯酸酯類等。作為乙烯基化合物,可列舉出醋酸乙烯酯、苯乙烯、乙烯基甲苯等。作為環(huán)式醇的(甲基)丙烯酸酯類,可列舉出二(甲基)丙烯酸環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等。作為多元醇的(甲基)丙烯酸酯類,可列舉出新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、己二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、四羥甲基甲烷三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。上述其他的共聚性單體可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。此外,上述其他的共聚性單體按總體的含量計(jì),相對(duì)于構(gòu)成丙烯酸類聚合物的全部單體,優(yōu)選為(Γ50重量%,更優(yōu)選為(Γ35重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為(Γ25重量%。 此外,上述丙烯酸類聚合物的重均分子量?jī)?yōu)選為60萬(wàn)以上,更優(yōu)選為70萬(wàn) 300萬(wàn),進(jìn)一步優(yōu)選為80萬(wàn) 250萬(wàn)。通過(guò)使重均分子量為60萬(wàn)以上,可具有良好的耐久性。另一方面,從作業(yè)性的觀點(diǎn)出發(fā),前述重均分子量?jī)?yōu)選為300萬(wàn)以下。另外,重均分子量是指通過(guò)GPC (凝膠滲透色譜法)測(cè)定并通過(guò)聚苯乙烯換算而算出的值。此外,為了使粘合劑層的粘合性良好,上述丙烯酸類聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為-5°C以下,優(yōu)選為-10°C以下。通過(guò)使玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為_5°C以下,丙烯酸類聚合物的流動(dòng)性變良好而形成對(duì)被粘物具有充分的潤(rùn)濕性的粘合劑層。因此,形成具有良好的粘合力的導(dǎo)熱性粘合片。即,可降低粘合劑層的損耗模量G”,因此形成具有良好的粘合力的導(dǎo)熱性粘合片。另外,丙烯酸類聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)可通過(guò)適當(dāng)改變所使用的單體成分、組成比來(lái)調(diào)整至上述范圍內(nèi)。這種丙烯酸類聚合物可通過(guò)溶液聚合、本體聚合、乳液聚合、光聚合、各種自由基聚合等公知的制造方法來(lái)制造。此外,所得丙烯酸類聚合物可以是均聚物、也可以是共聚物。為共聚物時(shí),可以是無(wú)規(guī)共聚物、嵌段共聚物、接枝共聚物等中的任意一種。另外,在溶液聚合中,作為聚合溶劑,可使用例如醋酸乙酯、甲苯等。作為具體的溶液聚合例,例如相對(duì)于100重量份單體總量,使用O. 0Γ0. 2重量份的偶氮雙異丁腈作為聚合引發(fā)劑,在氮?dú)獾确腔钚詺怏w氣流下,通常在5(T70°C左右進(jìn)行8 30小時(shí)左右的反應(yīng)。對(duì)自由基聚合中使用的聚合引發(fā)劑、鏈轉(zhuǎn)移劑、乳化劑等沒(méi)有特別的限定,可適當(dāng)選擇來(lái)使用。作為聚合引發(fā)劑,例如可列舉出偶氮系引發(fā)劑、過(guò)硫酸鹽系引發(fā)劑、過(guò)氧化物系引發(fā)劑和氧化還原系引發(fā)劑等,但并不限于這些。作為偶氮系引發(fā)劑,可列舉出2,2’ -偶氮雙異丁臆、2,2’ -偶氮雙(2-脈基丙燒)二鹽酸鹽、2,2’ -偶氮雙[2_(5_甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]二鹽酸鹽、2,2’ -偶氮雙(2-甲基丙脒)二硫酸鹽、2,2’ -偶氮雙(N,N’ -二亞甲基異丁基脒)、2,2’ -偶氮雙[N-(2-羧乙基)-2-甲基丙脒]水合物(WakoPure Chemical Industries, Ltd.制造、VA-057)等。作為過(guò)硫酸鹽系引發(fā)劑,可列舉出過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸銨等過(guò)硫酸鹽。作為過(guò)氧化物系引發(fā)劑,可列舉出過(guò)氧化二碳酸二(2-乙基己基)酯、過(guò)氧化二碳酸二(4-叔丁基環(huán)己基)酯、過(guò)氧化二碳酸二仲丁酯、過(guò)氧化新癸酸叔丁酯、過(guò)氧化新戊酸叔己酯、過(guò)氧化新戊酸叔丁酯、過(guò)氧化二月桂酰、過(guò)氧化二正辛酰、過(guò)氧化-2-乙基己酸-1,I, 3,3-四甲基丁酯、過(guò)氧化二(4-甲基苯甲酰)、過(guò)氧化二苯甲酰、過(guò)氧化異丁酸叔丁酯、1,I-二(叔己基過(guò)氧化)環(huán)己烷、叔丁基過(guò)氧化氫、過(guò)氧化氫等。作為氧化還原系引發(fā)劑,可列舉出過(guò)硫酸鹽與亞硫酸氫鈉的組合、過(guò)氧化物與抗壞血酸鈉的組合等過(guò)氧化物與還原劑的組合。上述聚合引發(fā)劑可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。相對(duì)于100重量份單體,按聚合引發(fā)劑總體計(jì)的含量?jī)?yōu)選為O. 005^1重量份左右,更優(yōu)選為O. 02、. 5重量份左右。此外,在本發(fā)明中,可在聚合中使用鏈轉(zhuǎn)移劑。通過(guò)使用鏈轉(zhuǎn)移劑,可適當(dāng)調(diào)整丙烯酸類聚合物的分子量。作為鏈轉(zhuǎn)移劑,例如可使用月桂基硫醇、縮水甘油基硫醇、巰基醋酸、2-巰基乙醇、硫代乙醇酸、硫代乙醇酸2-乙基己酯、2,3- 二巰基-I-丙醇等。
這些鏈轉(zhuǎn)移劑可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。通常,相對(duì)于100重量份單體,按鏈轉(zhuǎn)移劑總體計(jì)的含量為0.0Γ0.1重量份左右。此外,作為乳液聚合時(shí)使用的乳化劑,例如可使用陰離子系乳化劑、非離子系乳化劑等。作為陰離子系乳化劑,可列舉出月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、聚氧亞乙基烷基醚硫酸銨、聚氧亞乙基烷基苯基醚硫酸鈉等。作為非離子系乳化劑,可列舉出聚氧亞乙基烷基醚、聚氧亞乙基烷基苯基醚、聚氧亞乙基脂肪酸酯、聚氧亞乙基-聚氧亞丙基嵌段聚合物等。此外,這些乳化劑可單獨(dú)使用,也可組合使用2種以上。進(jìn)而,作為反應(yīng)性乳化劑,可使用導(dǎo)入了丙烯基、烯丙醚基等自由基聚合性官能團(tuán)的乳化劑。作為所述乳化劑,例如可列舉出Aquaron HS-10、HS-20、KH-IO, BC-05、BC-10、BC-20 (以上均為 Dai-ichi Kogyo Seiyaku Co. , Ltd.制造)、ADEKAREASOAP SElON (ADEKACORPORATION制造)等。反應(yīng)性乳化劑會(huì)在聚合后被納入聚合物鏈,因此可提高粘合劑層的耐水性。相對(duì)于100重量份單體,乳化劑的用量?jī)?yōu)選為0. 3飛重量份,為了獲得良好的聚合穩(wěn)定性、機(jī)械穩(wěn)定性,更優(yōu)選為0. 5^1重量份。作為使用光聚合時(shí)所用的聚合引發(fā)劑(光聚合引發(fā)劑)、鏈轉(zhuǎn)移劑、乳化劑等,并沒(méi)有特別的限定,可適當(dāng)選擇來(lái)使用。作為光聚合引發(fā)劑,沒(méi)有特別限定,例如可以使用苯偶姻醚系光聚合引發(fā)劑、苯乙酮系光聚合引發(fā)劑、α -酮醇系光聚合引發(fā)劑、芳香族磺酰氯系光聚合引發(fā)劑、光活性肟系光聚合引發(fā)劑、苯偶姻系光聚合引發(fā)劑、苯偶酰系光聚合引發(fā)劑、二苯甲酮系光聚合引發(fā)齊U、縮酮系光聚合引發(fā)劑、噻噸酮系光聚合引發(fā)劑等。此外,這些可組合使用多種。具體而言,作為苯偶姻醚系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻丙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚、2,2- 二甲氧基-1,2- 二苯基乙-I-酮、茴香醚甲基醚等。作為苯乙酮系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出2,2- 二乙氧基苯乙酮、2,2- 二甲氧基-2-苯基苯乙酮、I-輕基環(huán)己基苯基酮、4-苯氧基二氯苯乙酮、4-叔丁基二氯苯乙酮等。作為α-酮醇系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出2-甲基-2-羥基苯丙酮、1-[4-(2_羥乙基)苯基]-2-羥基-2-甲基丙-I-酮等。作為芳香族磺酰氯系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出2-萘磺酰氯等。作為光活性肟系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出I-苯基-1,I-丙二酮-2-(0-乙氧基羰基)_肟等。
此外,作為苯偶姻系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出苯偶姻等。作為苯偶酰系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出苯偶酰等。作為二苯甲酮系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、3,3’ - 二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、聚乙烯基二苯甲酮、α-羥基環(huán)己基苯基酮等。作為縮酮系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出苯偶酰二甲基縮酮等。作為噻噸酮系光聚合引發(fā)劑,例如可列舉出噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、十二烷基噻噸酮等。作為光聚合引發(fā)劑的含量,例如相對(duì)于導(dǎo)熱性粘合劑組合物中含有的全部單體成分100重量份,可優(yōu)選從O. 00Γ5重量份、更優(yōu)選從O. 0Γ3重量份的范圍選擇。
在光聚合引發(fā)劑活化時(shí),重要的是對(duì)含有光聚合引發(fā)劑的導(dǎo)熱性粘合劑組合物照射活性能量射線。作為這種活性能量射線,例如,可列舉出電離輻射線、紫外線等。尤其,適宜為紫外線。作為電離輻射線,可列舉出α射線、β射線、Y射線、中子射線、電子射線等。此外,對(duì)活性能量射線的照射能量、照射時(shí)間、照射方法等沒(méi)有特別限制,只要能使光聚合引發(fā)劑活化而進(jìn)行單體成分的反應(yīng)即可。在含有光聚合引發(fā)劑的導(dǎo)熱性粘合劑組合物中,可根據(jù)需要在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)(例如不阻礙光聚合反應(yīng)的范圍內(nèi)等)含有添加劑。作為這種添加劑,例如可使用增稠劑、觸變劑、增量劑、填充劑、增塑劑、防老劑、抗氧化劑、著色劑(顏料、染料等)和交聯(lián)劑、賦粘劑等。作為增稠劑,可列舉出丙烯酸酯橡膠、氯醚橡校、丁基橡膠等。作為觸變劑,可列舉出膠態(tài)硅石、聚乙烯基吡咯烷酮等。作為增量劑,可列舉出碳酸鈣、氧化鈦、粘土等。作為填充劑,可列舉出無(wú)機(jī)空心體(例如玻璃空心微珠、氧化鋁空心微珠、陶瓷空心微珠等)、有機(jī)空心體(例如偏氯乙烯空心微珠、丙烯酸類空心微珠等)、有機(jī)球狀體(例如尼龍珠、丙烯酸類珠、有機(jī)硅珠等)、單纖維(例如聚酯、人造絲、尼龍等的單纖維)、細(xì)粉末(例如聚乙烯、聚丙烯等的細(xì)粉末)等。作為交聯(lián)劑,可列舉出己二醇二丙烯酸酯(HDDA)、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)等。此外,為了進(jìn)一步提高粘合劑層的粘合力、耐久力而優(yōu)選作為構(gòu)成導(dǎo)熱性粘合劑組合物中的丙烯酸類聚合物的成分含有交聯(lián)劑。作為交聯(lián)劑,可使用異氰酸酯系交聯(lián)劑、環(huán)氧系交聯(lián)劑、三聚氰胺系交聯(lián)劑、噁唑啉系交聯(lián)劑、碳二亞胺系交聯(lián)劑、氮丙啶系交聯(lián)劑、金屬螯合系交聯(lián)劑等現(xiàn)有公知的交聯(lián)劑,特別優(yōu)選使用異氰酸酯系交聯(lián)劑。作為異氰酸酯系交聯(lián)劑,可列舉出芳香族異氰酸酯、脂環(huán)族異氰酸酯、脂肪族異氰酸酯等。作為芳香族異氰酸酯,可列舉出甲苯二異氰酸酯、二甲苯二異氰酸酯等。作為脂環(huán)族異氰酸酯,可列舉出異佛爾酮二異氰酸酯等。作為脂肪族異氰酸酯,可列舉出六亞甲基二異氰酸酯等。更具體而言,可使用低級(jí)脂肪族多異氰酸酯類、脂環(huán)族異氰酸酯類、芳香族二異氰酸酯類和異氰酸酯加成物等。作為低級(jí)脂肪族多異氰酸酯類,可列舉出亞丁基二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯等。作為脂環(huán)族異氰酸酯類,可列舉出環(huán)亞戊基二異氰酸酯、環(huán)亞己基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。作為芳香族二異氰酸酯類,可列舉出2,4-甲苯二異氰酸酯、4,4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯、苯二甲基二異氰酸酯、多亞甲基多苯基異氰酸酯等。作為異氰酸酯加成物,可列舉出三羥甲基丙烷/甲苯二異氰酸酯3聚體加成物(NIPPONPOLYURETHANEINDUSTRY CO. , LTD.制造、商品名Coronate L)、三羥甲基丙烷/六亞甲基二異氰酸酯 3 聚體加成物(NIPPON POLYURETHANEINDUSTRY CO. , LTD.制造、商品名 CoronateHL)、六亞甲基二異氰酸酯的異氰脲酸酯體(NIPPON POLYURETHANEINDUSTRY CO. , LTD.制造、商品名Coronate HX)等。此外,可使用聚醚多異氰酸酯、聚酯多異氰酸酯、以及它們與各種多元醇的加成物等。此外,可使用用異氰脲酸酯鍵、縮二脲鍵、脲基甲酸酯(allophanate)鍵等進(jìn)行多官能化而得到的多異氰酸酯等。上述交聯(lián)劑可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。對(duì)于交聯(lián)劑總體的含量,相對(duì)于100重量份丙烯酸類聚合物,優(yōu)選為O. 02飛重量份,更優(yōu)選為0. 04^3重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為0.05 2重量份。通過(guò)在上述范圍內(nèi)使用交聯(lián)劑,可以更可靠地提高內(nèi)聚力、耐久性。此外,通過(guò)設(shè)定為2重量份以下,使得形成適度的交聯(lián),形成具有良好的粘合性的粘合劑層。本發(fā)明中,優(yōu)選調(diào)整交聯(lián)劑的添加量以使被交聯(lián)的導(dǎo)熱性粘合劑組合物的凝膠率為4(Γ90重量%,更優(yōu)選調(diào)整為5(Γ85重量%,進(jìn)一步優(yōu)選調(diào)整為55 80重量%。通過(guò)將凝膠率設(shè)定為40重量%以上,使得形成內(nèi)聚力得到提高、并且具有良好的耐久性的粘合劑層。 此外,通過(guò)設(shè)定為90重量%以下,使得粘合劑層的損耗模量G”變低,形成具有良好的粘合性的粘合劑層。前述凝膠率(重量%)可如下求出從被交聯(lián)的導(dǎo)熱性粘合劑組合物取干燥重量Wl(g)的試樣,將其浸潰于醋酸乙酯中,然后將前述試樣的不溶成分干燥測(cè)定重量W2 (g),計(jì)算(W2/W1) X100來(lái)求出。前述導(dǎo)熱性物質(zhì)是指通過(guò)含有在粘合劑層中而能夠提高導(dǎo)熱性粘合片的導(dǎo)熱率的物質(zhì)。作為能在本發(fā)明中使用的導(dǎo)熱性物質(zhì),沒(méi)有特別的限定,可列舉出氮化硼、窒化鋁、氮化硅、氮化鎵、氫氧化鋁、氫氧化鎂、碳化硅、二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋅、氧化錫、氧化銅、氧化鎳、銻摻氧化錫、碳酸鈣、鈦酸鋇、鈦酸鉀、銅、銀、金、鎳、鋁、鉬、炭黑、碳管(碳納米管)、碳纖維、金剛石等。在這些導(dǎo)熱性物質(zhì)當(dāng)中,出于導(dǎo)熱性高、具有電絕緣性的理由,優(yōu)選使用氮化硼、氫氧化鋁、氧化鋁。這些導(dǎo)熱性物質(zhì)可單獨(dú)使用也可組合使用2種以上。對(duì)本發(fā)明中使用的導(dǎo)熱性物質(zhì)的形狀并沒(méi)有特別的限定,可以是塊狀、針狀、片狀、層狀。塊狀例如包括球狀、長(zhǎng)方體狀、破碎狀或它們的異型形狀。本發(fā)明中,導(dǎo)熱性物質(zhì)為塊狀(球狀)時(shí),其初級(jí)平均粒徑優(yōu)選為0. f 1000 μ m,更優(yōu)選為廣100 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為2 20 μ m。通過(guò)將初級(jí)平均粒徑設(shè)定為1000 μ m以下,即使在以小于1000 μ m的厚度形成粘合劑層時(shí),也可防止塊狀的導(dǎo)熱性物質(zhì)超過(guò)粘合劑層的厚度而構(gòu)成產(chǎn)生粘合劑層的厚度不均的原因這樣的情況。另外,初級(jí)平均粒徑是通過(guò)激光散射法中的粒度分布測(cè)定法所求得的體積基準(zhǔn)的值。具體而言,是通過(guò)激光散射式粒度分布儀測(cè)定D50值從而求出的值。導(dǎo)熱性物質(zhì)為針狀或片狀時(shí),其最大長(zhǎng)度優(yōu)選為0. Γ ΟΟΟμπι,更優(yōu)選為f 100 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為2 20 μ m。通過(guò)將最大長(zhǎng)度設(shè)定為1000 μ m以下,抑制了針狀或片狀的導(dǎo)熱性物質(zhì)之間的聚集而使操作變?nèi)菀?。進(jìn)而,這些導(dǎo)熱性物質(zhì)的長(zhǎng)徑比優(yōu)選為f 10000,更優(yōu)選為1(Γ1000。導(dǎo)熱性物質(zhì)的長(zhǎng)徑比在為針狀晶體時(shí),以長(zhǎng)軸長(zhǎng)度/短軸長(zhǎng)度、或長(zhǎng)軸長(zhǎng)度/厚度表達(dá),在為片狀晶體時(shí),以對(duì)角線長(zhǎng)度/厚度、或長(zhǎng)邊長(zhǎng)度/厚度表達(dá)。上述這種導(dǎo)熱性物質(zhì)可使用通常所使用的物質(zhì),例如,作為氮化硼,可使用水島合金鐵株式會(huì)社制造的 “HP-40”、Momentive Performance Materials Inc.制造的 “PT620”等。此外,作為氫氧化鋁,可使用昭和電工株式會(huì)社制造的“HIGILITEH-32” “HIGILITEH-42”等。此外,作為氧化鋁,可使用昭和電工株式會(huì)社制造的“AS-50”等。此外,作為氫氧化鎂,可使用協(xié)和化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制造的“KISUMA 5A”等。此外,作為銻摻氧化錫,可使用石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制造的“SN-100S” "SN-1 OOP" " SN-IOOD (水分散品)”等。此外,作為氧化鈦,可使用石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社制造的“ΤΤ0系列”等。此外,作為氧化鋅,可使用住友大阪水泥株式會(huì)社制造的“Zn0-310” “Zn0-350” “ZnO-410”等。對(duì)于前述導(dǎo)熱性物質(zhì)的用量,相對(duì)于100重量份丙烯酸類聚合物成分,優(yōu)選設(shè)定為1(Γ1000重量份,更優(yōu)選設(shè)定為5(Γ500重量份,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定為10(Γ400重量份。通過(guò)將導(dǎo)熱性物質(zhì)的用量設(shè)定為1000重量份以下,使得形成具有良好的撓性、并且具有良好的粘合力的粘合劑層。此外,通過(guò)設(shè)定為10重量份以上,可賦予足夠的導(dǎo)熱性。此外,制造導(dǎo)熱性粘合劑組合物時(shí),為了提高導(dǎo)熱性物質(zhì)與丙烯酸類聚合物的親和性、為了提高粘合劑層的粘合力、耐久力,可使用硅烷偶聯(lián)劑。作為硅烷偶聯(lián)劑,并沒(méi)有特別的限定,可適當(dāng)選擇公知的物質(zhì)來(lái)使用。 例如,作為硅烷偶聯(lián)劑,可使用含環(huán)氧基的硅烷偶聯(lián)劑、含氨基的硅烷偶聯(lián)劑、含(甲基)甲基丙稀酸基的娃燒偶聯(lián)劑和含異氰1酸酷基的娃燒偶聯(lián)劑等。作為含環(huán)氧基的娃烷偶聯(lián)劑,可列舉出3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷等。作為含氨基的娃燒偶聯(lián)劑,可列舉出3-氨基丙基二甲氧基娃燒、Ν_2_(氨基乙基)-3_氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(l,3-二甲基亞丁基)丙基胺等。作為含(甲基)甲基丙烯?;墓柰榕悸?lián)劑,可列舉出3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷等。作為含異氰酸酯基的硅烷偶聯(lián)劑,可列舉出3-異氰酸酯基丙基二乙氧基娃燒等。使用上述這種娃燒偶聯(lián)劑對(duì)于提聞耐久性是優(yōu)選的。上述娃燒偶聯(lián)劑可單獨(dú)使用,也可混合2種以上使用。對(duì)于硅烷偶聯(lián)劑總體的含量,相對(duì)于100重量份前述丙烯酸類聚合物,優(yōu)選將前述硅烷偶聯(lián)劑設(shè)定為0.0Γ10重量份,更優(yōu)選設(shè)定為0. 02飛重量份,進(jìn)一步優(yōu)選設(shè)定為0. 05^2重量份。通過(guò)在上述范圍內(nèi)使用上述硅烷偶聯(lián)劑,可更可靠地提高內(nèi)聚力、耐久性。此外,通過(guò)設(shè)定為0. 01重量份以上,可充分被覆顆粒狀的導(dǎo)熱性物質(zhì)的表面,因此可提高與丙烯酸類聚合物的親和性。此外,通過(guò)設(shè)定為10重量份以下,使其形成具有良好的導(dǎo)熱性的粘合劑層。此外,制造前述導(dǎo)熱性粘合劑組合物時(shí),為了進(jìn)一步提高粘合劑層的粘合力、耐久力,可使用賦粘樹脂。作為該賦粘樹脂,并沒(méi)有特別的限定,可適當(dāng)選擇公知的物質(zhì)來(lái)使用。作為賦粘樹脂,例如可使用松香系樹脂、萜烯系樹脂、脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹月旨、共聚系石油樹脂、脂環(huán)族系石油樹脂、二甲苯樹脂和彈性體等。作為上述賦粘樹脂的含量,相對(duì)于100重量份丙烯酸類聚合物,優(yōu)選為1(Γ100重量份,更優(yōu)選為2(Γ80重量份,進(jìn)一步優(yōu)選為3(Γ50重量份。此外,在前述導(dǎo)熱性粘合劑組合物中,除了上述這種丙烯酸類聚合物成分、導(dǎo)熱性物質(zhì)等以外,可在不損害本發(fā)明效果的范圍內(nèi)適當(dāng)加入通常用作橡膠、塑料配混藥品(分散齊U、防老劑、抗氧化劑、加工助劑、穩(wěn)定劑、消泡劑、阻燃劑、增稠劑、顏料等)的物質(zhì),在此不作詳述。接著,對(duì)使用由上述這種構(gòu)成成分構(gòu)成的導(dǎo)熱性粘合劑組合物來(lái)制作導(dǎo)熱性雙面粘合片的方法進(jìn)行說(shuō)明。另外,以下的說(shuō)明對(duì)使用氮化硼顆粒作為導(dǎo)熱性物質(zhì)的情況進(jìn)行說(shuō)明。首先一開始,對(duì)制作含有由上述成分所構(gòu)成的丙烯酸類聚合物成分和平均粒徑6(Γ200 μ m的聚集狀態(tài)的氮化硼顆粒的液態(tài)的導(dǎo)熱性粘合劑組合物(涂覆液)進(jìn)行說(shuō)明。另外,平均粒徑是通過(guò)激光散射法中的粒度分布測(cè)定法所求得的體積基準(zhǔn)的值。具體而言,是通過(guò)激光散射式粒度分布儀測(cè)定D50值從而求出的值。在制作前述涂覆液時(shí),使用可將氮化硼顆粒與丙烯酸類聚合物一起在減壓下攪拌的攪拌器。此外,如需要的話,可使涂覆液中含有改善氮化硼顆粒相對(duì)于丙烯酸類聚合物的 分散性的分散劑。作為前述分散劑,從提高氮化硼顆粒相對(duì)于丙烯酸類聚合物的分散性的效果優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選使用含有具有超過(guò)0mgK0H/g且35mgK0H/g以下的胺值的化合物的物質(zhì)。首先,向前述攪拌器中投入氮化硼顆粒,接著,將丙烯酸類聚合物、其他成分分散在溶劑中而成的樹脂溶液的一部分投入到該攪拌器內(nèi)。然后,例如在IlOkPa的減壓下在常溫下進(jìn)行攪拌,由此實(shí)施使聚集狀態(tài)的氮化硼顆粒細(xì)化的粒度調(diào)整工序。此時(shí),通過(guò)不投入導(dǎo)熱性粘合劑組合物的制作所需要的前述樹脂溶液的總量地實(shí)施攪拌,可使氮化硼顆粒與樹脂溶液的混合物形成高粘度的狀態(tài),可邊施加高剪切應(yīng)力邊進(jìn)行攪拌。因此,受到高剪切應(yīng)力的聚集狀態(tài)的氮化硼顆粒其聚集狀態(tài)瓦解,被細(xì)化至接近初級(jí)顆粒的狀態(tài)。例如,被細(xì)化至平均粒徑為3 μ m以上且20 μ m以下。更具體而言,例如可采用如下方法等設(shè)定為使攪拌器的轉(zhuǎn)速為30rpm以下、優(yōu)選為l(T20rpm的低速旋轉(zhuǎn),持續(xù)攪拌操作至所有氮化硼顆粒分散在樹脂溶液中、達(dá)到觀察不到在攪拌器的攪拌葉片上附著的程度的粘度。接著,將樹脂溶液的余量加入到攪拌器中,例如在IlOkPa的減壓下在常溫下進(jìn)行攪拌。由此,在比前述粒度調(diào)整工序要低的粘度的狀態(tài)下攪拌來(lái)實(shí)施使氮化硼顆粒再次細(xì)化的粒度再調(diào)整工序。另外,如需要的話,可將樹脂溶液的余量分成多次來(lái)階段性地分?jǐn)?shù)次實(shí)施該粒度
再調(diào)整工序。更具體而言,例如可采用如下方法等將攪拌器的轉(zhuǎn)速設(shè)定為粒度調(diào)整工序以上的2(T50rpm、優(yōu)選為2(T30rpm的轉(zhuǎn)速,持續(xù)攪拌操作至通過(guò)目視觀察不到大的聚集物的程度。該粒度再調(diào)整工序中,剪切應(yīng)力比粒度調(diào)整工序要低,因此聚集狀態(tài)的氮化硼顆粒不會(huì)被細(xì)化至太細(xì)的粒徑。因此,例如,平均粒徑超過(guò)20 μ m且60 μ m以下的中等程度的粒徑的氮化硼顆粒會(huì)形成得比粒度調(diào)整工序要多。通過(guò)如此實(shí)施粒度調(diào)整工序和I次以上的粒度再調(diào)整工序,可使涂覆液中的氮化硼顆粒的平均粒徑為3 μ m以上且300 μ m以下的狀態(tài)。此外,通過(guò)實(shí)施粒度調(diào)整工序和I次以上的粒度再調(diào)整工序,可使涂覆液中的氮化硼顆粒的粒度分布的比率如下3μπι以上且20 μ m以下的占5 45體積%,超過(guò)20 μ m且60 μ m以下的占30 70體積%,超過(guò)60 μ m且300 μ m以下的占10 40體積%。接著,對(duì)使用如上所述制作的涂覆液來(lái)制作導(dǎo)熱性粘合片的方法進(jìn)行說(shuō)明。例如,可將前述涂覆液以規(guī)定厚度涂覆在前述支撐體的兩面,然后進(jìn)行干燥在支撐體上形成粘合劑層來(lái)制作帶有支撐體的導(dǎo)熱性雙面粘合片。或者,可在一個(gè)面經(jīng)剝離劑(有機(jī)硅等)處理了的剝離薄膜的處理面一側(cè)以規(guī)定厚度涂覆涂覆液并干燥,然后將剝離薄膜剝離僅將粘合劑層層壓在前述支撐體的兩面來(lái)制作帶有支撐體的導(dǎo)熱性粘合片。或者,可在前述剝離薄膜的處理面一側(cè)以規(guī)定厚度涂覆涂覆液并干燥來(lái)制作僅由粘合劑層構(gòu)成的導(dǎo)熱性雙面粘合片。作為將前述涂覆液以規(guī)定厚度涂覆在支撐體或者剝離薄膜上的方法 ,可采用迄今廣泛使用的方法。例如可使用輥涂法、輥舐涂布法、照相凹版涂布法、逆轉(zhuǎn)輥涂布法(reverse coating)、棍刷法、噴涂法、浸入棍式涂布法(dip roll coating)、棒涂法、刮涂法、氣刀涂布法、簾涂法、唇涂布法(lip coating)、利用模涂布機(jī)(die coater)等的擠出涂布法等方法。作為前述支撐體,可列舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酯薄膜等的塑料基材、紙、無(wú)紡布等多孔質(zhì)材料、以及金屬箔等。作為塑料基材,只要可形成片狀、薄膜狀就沒(méi)有特別的限定,例如可使用聚烯烴薄膜、聚酯薄膜、聚酰胺薄膜、聚氯乙烯薄膜、聚偏氯乙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等。作為聚烯烴薄膜,可列舉出聚乙烯、聚丙烯、聚-I- 丁烯、聚-4-甲基-I-戊烯、乙烯·丙烯共聚物、乙烯· I-丁烯共聚物、乙烯·醋酸乙烯酯共聚物、乙烯·丙烯酸乙酯共聚物、乙烯·乙烯醇共聚物等。作為聚酯薄膜,可列舉出聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯等。作為聚酰胺薄膜,可列舉出聚丙烯酸酯薄膜、聚苯乙烯薄膜、尼龍6、尼龍6,6、部分芳香族聚酰胺等。上述這種薄膜的厚度通常為Γ100 μ m、優(yōu)選為Γ25 μ m左右。還可根據(jù)需要對(duì)塑料基材進(jìn)行脫模處理、防污處理、易粘接處理、防靜電處理等。作為脫模處理和防污處理,可列舉出利用有機(jī)硅系、氟系、長(zhǎng)鏈烷基系或脂肪酸酰胺系的脫模劑、二氧化硅粉等進(jìn)行的處理。作為易粘接處理,可列舉出酸處理、堿處理、底涂處理、電暈處理、等離子體處理、紫外線處理等。作為防靜電處理,可列舉出涂布型、混入型、蒸鍍型
坐寸ο作為剝離薄膜的構(gòu)成材料,例如可列舉出塑料薄膜、多孔質(zhì)材料、網(wǎng)、發(fā)泡片、金屬箔和它們的層壓體等薄層體。從表面平滑性優(yōu)異的觀點(diǎn)出發(fā),適合使用塑料薄膜。作為塑料薄膜,可列舉出由聚乙烯、聚丙烯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯等構(gòu)成的薄膜。作為多孔質(zhì)材料,可列舉出紙、布、無(wú)紡布等。作為該塑料薄膜,只要是可保護(hù)前述粘合劑層的薄膜就沒(méi)有特別的限定,例如可使用聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚丁烯薄膜、聚丁二烯薄膜、聚甲基戊烯薄膜、聚氯乙烯薄膜、氯乙烯共聚物薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯薄膜、聚氨酯薄膜、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物薄膜等。可根據(jù)需要對(duì)前述剝離薄膜進(jìn)行脫模處理、防污處理、防靜電處理。作為脫模處理和防污處理,可列舉出利用有機(jī)硅系、氟系、長(zhǎng)鏈烷基系或脂肪酸酰胺系的脫模劑、二氧化硅粉等的處理。作為防靜電處理,可列舉出涂布型、混入型、蒸鍍型等。特別是,通過(guò)對(duì)前述剝離薄膜的表面適當(dāng)進(jìn)行有機(jī)硅處理、長(zhǎng)鏈烷基處理、氟處理等剝離處理,可進(jìn)一步提高從前述粘合劑層的剝離性。前述剝離薄膜的厚度通常為5 200 μ m、優(yōu)選為5 100 μ m左右。作為本發(fā)明的導(dǎo)熱性粘合片中的粘合劑層的厚度,優(yōu)選為20 μ nT5mm,更優(yōu)選為50 μ m^2mm,進(jìn)一步優(yōu)選為 100 μ nTlmm。上述導(dǎo)熱性粘合片由于將丙烯酸類聚合物作為聚合物成分,因而具有高粘合力,例如上述導(dǎo)熱性粘合片在對(duì)SUS304鋼板以剝離角度180°、剝離速度300mm/分鐘進(jìn)行剝離試驗(yàn)時(shí),具有I. 0N/20mm以上、優(yōu)選為3. 0N/20mm以上、更優(yōu)選為5. 0N/20mm以上的粘合力。只要對(duì)SUS304鋼板的粘合力為I. 0N/20mm以上,則即使在例如貼附于半導(dǎo)體組件的散熱片等上來(lái)使用的情況下,也可發(fā)揮充分的粘合性能。實(shí)施例 接著列舉實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明并不限于這些。A.第I試驗(yàn)I.實(shí)施例和比較例〈實(shí)施例1>I.丙烯酸類樹脂溶液的制備向具備冷凝管、氮?dú)鈱?dǎo)入管、溫度計(jì)和攪拌機(jī)的反應(yīng)容器中投入100重量份丙烯酸2-乙基己酯(2EHA)、各O. I重量份光聚合引發(fā)劑(商品名“IRGACURE 651”和“IRGACURE184" CibaJapan K. K.制造)并攪拌。然后,通氮?dú)鈦?lái)除去溶解氧,照射紫外線(UV)至粘度(BH粘度計(jì)、No. 5轉(zhuǎn)子、lOrpm、測(cè)定溫度30。0達(dá)到IOPa · s而得到部分聚合了的丙烯酸類樹脂溶液。2.涂覆液的制備相對(duì)于100重量份丙烯酸類樹脂溶液,添加O. 2重量份三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、
O.I 重量份光聚合引發(fā)劑(商品名“IRGACURE 184,,Ciba Specialty Chemicals Inc.制造)并攪拌,得到導(dǎo)熱性粘合劑組合物的涂覆液。3.導(dǎo)熱性粘合片的制作接著,使用輥涂布機(jī)在作為剝離薄膜的單面經(jīng)有機(jī)硅剝離處理了的聚酯薄膜(商品名“Lumirror S_10#38”厚度38 μ mTORAY INDUSTRIES, INC.制造)的剝離處理面上涂布前述涂覆液,形成未固化的粘合劑層。需要說(shuō)明的是,以使固化的粘合劑層的厚度為50μπι的方式涂布涂覆液。然后,以使和前述剝離薄膜同樣的剝離薄膜的剝離處理面與未固化的粘合劑層接觸的方式將剝離薄膜貼合在未固化的粘合劑層。使用黑光燈對(duì)所得層疊體的兩面各進(jìn)行5分鐘的紫外線照射(照度5mW/cm2),使未固化的粘合劑層固化而形成粘合劑層。由此,得到由厚度為50 μ m的粘合劑層構(gòu)成的導(dǎo)熱性粘合片(以下記為粘合片)?!磳?shí)施例2>相對(duì)于100重量份前述丙烯酸類樹脂溶液,添加33重量份作為導(dǎo)熱性物質(zhì)的氮化硼粉末(水島合金鐵株式會(huì)社制造、商品名“HP-40”),除此之外按與實(shí)施例I同樣的方法制作粘合片?!磳?shí)施例3>
相對(duì)于100重量份前述丙烯酸類樹脂溶液,添加40重量份作為導(dǎo)熱性物質(zhì)的氮化硼粉末(水島合金鐵株式會(huì)社制造、商品名“HP-40”),除此之外按與實(shí)施例I同樣的方法制作粘合片?!磳?shí)施例4>使用丙烯酸丁酯(BA)代替實(shí)施例I的丙烯酸類樹脂溶液中使用的丙烯酸2-乙基己酯(2EHA),并添加60重量份作為導(dǎo)熱性物質(zhì)的氮化硼,除此之外按與實(shí)施例I同樣的方法制作粘合片。<比較例1>使用丙烯酸類導(dǎo)熱片(Achilles Corporation制造、商品名“HN-020-B”)作為粘
人辻 I=I / I ο〈比較例2>使用有機(jī)硅系導(dǎo)熱片(電氣化學(xué)工業(yè)公司制造、商品名“FSL-100B”)作為粘合片。2.試驗(yàn)〈粘合力〉將各實(shí)施例和各比較例中的粘合片的一個(gè)面的剝離薄膜剝下并貼合厚度25 μ m的PET薄膜,將其裁成20mmX 150mm作為評(píng)價(jià)用樣品。從所得評(píng)價(jià)用樣品上剝下剝離薄膜,在23°C、相對(duì)濕度50%的氣氛下,將其貼附到SUS304鋼板上并使2kg輥往復(fù)I次來(lái)進(jìn)行壓合。然后,在23°C下熟化30分鐘之后,使用Minebea Co. , Ltd.制造的萬(wàn)能拉伸試驗(yàn)機(jī)“TCM-lkNB”進(jìn)行剝離試驗(yàn)來(lái)測(cè)定粘合力。另外,剝離角度設(shè)定為180°,剝離速度設(shè)定為300_/分鐘。關(guān)于測(cè)定結(jié)果,如下述表I所示?!幢3中浴祵⒏鲗?shí)施例和各比較例中的粘合片裁成15mmX 15mm作為評(píng)價(jià)用樣品S。從評(píng)價(jià)用樣品S的兩面剝下剝離薄膜,在23°C、相對(duì)濕度50%的氣氛下,在一個(gè)面上貼附玻璃環(huán)氧基板A (23mmX 125mm)、在另一面上貼附鋁基板B (23mmX 125mm),使2kg輥往復(fù)I次來(lái)壓合。然后,在23 °C下熟化30分鐘之后,將玻璃環(huán)氧基板A固定于其他部件,并且在鋁基板B上加上300g的重物W,在80°C下以圖I所示的狀態(tài)放置24小時(shí),對(duì)鋁基板B是否落下進(jìn)行評(píng)價(jià)。關(guān)于評(píng)價(jià)結(jié)果,如下述表I所示。〈接觸熱阻〉接觸熱阻的測(cè)定使用圖2所示的熱特性評(píng)價(jià)裝置進(jìn)行。具體而言,在形成為邊長(zhǎng)20mm的立方體的鋁制(A5052、導(dǎo)熱率140W/m · K)的一對(duì)的棒L間夾入剝下了兩面的剝離薄膜的各實(shí)施例和各比較例的粘合片S(20mmX 20mmX 50 μ m),將一對(duì)的棒L用粘合片貼合。然后,以一對(duì)的棒L朝上下的方式配置在發(fā)熱體(加熱塊)H與散熱體(以冷卻水在內(nèi)部循環(huán)的方式構(gòu)成的冷卻底板)C之間。具體而言,在上側(cè)的棒L上配置發(fā)熱體H,在下側(cè)的棒L下配置散熱體C。此時(shí),用粘合片S貼合了的一對(duì)的棒L位于貫穿發(fā)熱體和散熱體的一對(duì)的壓力調(diào)整用螺釘T之間。在壓力調(diào)整用螺釘T與發(fā)熱體H之間設(shè)置有測(cè)力傳感器R,可測(cè)定旋緊壓力調(diào)整用螺釘T時(shí)的壓力。另外,使用所測(cè)定的壓力作為施加于粘合片S的壓力。此外,以自散熱體C 一側(cè)貫穿下側(cè)的棒L和粘合片S的方式設(shè)置接觸式位移計(jì)的3根探頭P (直徑1mm)。此時(shí),以如下方式構(gòu)成探頭P的上端部處于與上側(cè)的棒L的下表面接觸的狀態(tài),可測(cè)定上下的棒L間的間隔(粘合片S的厚度)。在發(fā)熱體H和上下的棒L上安裝溫度傳感器D。具體而言,在發(fā)熱體H的I處、各棒L的上下方向上間隔5mm的5處安裝溫度傳感器D。接觸熱阻的測(cè)定如下進(jìn)行。(I)總熱阻首先一開始,旋緊壓力調(diào)整用螺釘T對(duì)粘合片S施加壓力,將發(fā)熱體H的溫度設(shè)定為100°C,并且使散熱體C中循環(huán)20°C的冷卻水。
然后,發(fā)熱體H和上下的棒L的溫度穩(wěn)定之后,用各溫度傳感器D測(cè)定上下的棒L的溫度。此外,由上下的棒L的導(dǎo)熱率和溫度梯度算出通過(guò)粘合片S的熱通量,并且算出上下的棒L與粘合片S的界面的溫度。然后,使用這些算出該壓力下的總熱阻(cm2 .K/W)。另夕卜,將施加于粘合片S的壓力設(shè)定為15(T800kPa的范圍,算出在該壓力范圍內(nèi)每隔50kPa所選擇的各壓力下的總熱阻。(2)粘合片自身的熱阻將各壓力下的總熱阻與各壓力的倒數(shù)的關(guān)系做圖制作擬合直線,將在該擬合直線上壓力無(wú)限大時(shí)(即I/壓力 O時(shí))的總熱阻作為粘合片自身的熱阻。S卩,在使壓力無(wú)限大時(shí),在粘合片S與上下的棒L之間不會(huì)夾雜空氣,即近似于接觸熱阻為0,因此將此時(shí)的總熱阻作為粘合片自身的熱阻。(3)接觸熱阻通過(guò)從將壓力設(shè)定為200kPa時(shí)的總熱阻中減去粘合片自身的熱阻來(lái)算出該壓力下的接觸熱阻(cm2 · K/W)。關(guān)于接觸熱阻的計(jì)算結(jié)果,如下述表I所示?!瓷嵝浴翟趯⑹┘佑谡澈掀膲毫υO(shè)定為200kPa的狀態(tài)下,通過(guò)溫度傳感器D測(cè)定發(fā)熱體H的溫度。關(guān)于測(cè)定結(jié)果,如下述表I所示?!磽p耗模量G”>從各實(shí)施例和各比較例的粘合片上剝下剝離薄膜,分別僅將粘合劑層層疊來(lái)制作
I.5mm厚的測(cè)定樣品。然后,對(duì)各測(cè)定樣品進(jìn)行動(dòng)態(tài)粘彈性的測(cè)定,算出損耗模量G”。測(cè)定使用Rheonetric Scientific 公司制造的 “AdvancedRheonetric Expansion System (ARES),,,設(shè)定為頻率1Hz、溫度范圍-50°C 150°C、升溫速度5°C /分鐘的條件。關(guān)于損耗模量G”的計(jì)算結(jié)果,如下述表I所示。[表I]
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,該導(dǎo)熱性粘合片具備將含有丙烯酸類聚合物成分的導(dǎo)熱性粘合劑組合物成形為片狀而成的粘合劑層, 所述導(dǎo)熱性粘合片的180°剝離時(shí)的粘合力為lN/20mm以上,且以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的接觸熱阻為O. 6cm2 · K/W以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,所述導(dǎo)熱性粘合劑組合物還含有導(dǎo)熱性物質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的總熱阻為8. Ocm2 · Κ/ff以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,所述粘合劑層在50°C下的損耗模量G”為5X105Pa以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,所述丙烯酸類聚合物成分含有 50%以上的具有碳數(shù)2 14的烷基的丙烯酸酯作為單體成分。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,導(dǎo)熱率為O.5ff/m · K以上。
7.一種導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,該導(dǎo)熱性粘合片具備將含有丙烯酸類聚合物成分的導(dǎo)熱性粘合劑組合物成形為片狀而成的粘合劑層, 100°C下的粘合劑層的復(fù)數(shù)模量G*為I. OX IO4 I. OX 106Pa。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,所述導(dǎo)熱性粘合劑組合物還含有導(dǎo)熱性物質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的總熱阻為8. Ocm2 · Κ/ff以下。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,所述粘合劑層在50°C下的損耗模量G”為5X105Pa以下。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,所述丙烯酸類聚合物成分含有50%以上的具有碳數(shù)2 14的烷基的丙烯酸酯作為單體成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,導(dǎo)熱率為O.5ff/m · K以上。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于提供可容易地以足夠的粘接力將發(fā)熱體與散熱體粘接的導(dǎo)熱性粘合片。一種導(dǎo)熱性粘合片,其特征在于,該導(dǎo)熱性粘合片具備將含有丙烯酸類聚合物成分的導(dǎo)熱性粘合劑組合物成形為片狀而成的粘合劑層,所述導(dǎo)熱性粘合片的180°剝離時(shí)的粘合力為1N/20mm以上,且以200kPa的壓力壓合在被粘物上時(shí)的接觸熱阻為0.6cm2·K/W以下。
文檔編號(hào)C09J11/00GK102858896SQ201180020730
公開日2013年1月2日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者中山純一, 塚越達(dá)也, 寺田好夫, 莊司晃, 古田憲司, 東城翠 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社