電子設備用導熱性疊層體的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種電子設備用導熱性疊層體，其是在25％壓縮強度為200kPa以下、厚度為0.05～1.0mm的發泡體片的至少一面粘貼有雙面粘合帶的電子設備用導熱性疊層體，上述雙面粘合帶的基材是厚度為2～100μm的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
【專利說明】
電子設備用導熱性疊層體
技術領域
[0001] 本發明涉及用于將電子設備內部的熱有效率地散熱至外部的電子設備用導熱性 疊層體。
【背景技術】
[0002] 在智能手機等要求小型化的電子設備中，高密度地集成的電子部件產生大量的 熱，該熱成為故障的原因，因此設置有用于將該熱散熱至設備外部的熱沉材料。作為上述熱 沉材料，通常設置于作為發熱體的電子部件與金屬殼體之間，因此提出了凹凸追隨性高的 散熱潤滑脂、散熱凝膠、以及使它們含浸于氨基甲酸酯發泡體而得的材料、含有導熱體的導 熱性發泡體等(例如專利文獻1、2)。
[0003] 現有技術文獻 [0004] 專利文獻
[0005] 專利文獻1:日本特開2003-31980號公報 [0006] 專利文獻2:日本特開號公報

【發明內容】

[0007] 發明所要解決的課題
[0008] 上述散熱潤滑脂雖然散熱性良好，但有一旦涂布潤滑脂就難以重新涂布、制品的 成品率降低這樣的問題。另一方面，散熱凝膠一般而言有難以加工成厚度1mm以下的片狀、 如果進行壓縮則形狀變形這樣的問題。此外，薄片有壓縮強度變高、柔軟性變低這樣的問 題。
[0009] 此外，導熱性發泡體薄、柔軟性良好，因此適于將薄型的電子設備內部的熱散熱至 外部的用途，但由于如有機硅那樣不具有自粘性，因此需要賦予粘著層。然而，發泡體柔軟 且薄，因此有一旦粘貼于被粘面則再加工時易于破裂這樣的缺陷。
[0010] 本發明是鑒于上述以往的課題而提出的，其目的在于提供具有可以適合用于電子 設備的內部的薄度、柔軟性和導熱性，進一步具有在再加工時不易破裂的優異的操作性的 電子設備用導熱性疊層體。
[0011] 用于解決課題的方法
[0012] 本發明的主旨在于一種電子設備用導熱性疊層體，其是在25%壓縮強度為200kPa 以下、厚度為0.05~1.0mm的發泡體片的至少一面粘貼有雙面粘合帶的電子設備用導熱性 疊層體，上述雙面粘合帶的基材是厚度為2~100μπι的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
[0013] 發明的效果
[0014]根據本發明，能夠提供具有可以適合用于電子設備的內部的薄度、柔軟性和導熱 性，進一步具有在再加工時不易破裂的優異的操作性的電子設備用導熱性疊層體。
【附圖說明】
[0015] 圖1為顯示用于測定由實施例和比較例制成的電子設備用導熱性疊層體的散熱性 能的疊層結構的圖。
【具體實施方式】
[0016] 本發明的電子設備用導熱性疊層體是在25%壓縮強度為200kPa以下、厚度為0.05 ~1.0mm的發泡體片的至少一面粘貼有雙面粘合帶的電子設備用導熱性疊層體，上述雙面 粘合帶的基材是厚度為2~100μπι的聚對苯二甲酸乙二醇酯。
[0017] <發泡體片>
[0018]本發明中所使用的發泡體片的25%壓縮強度為200kPa以下。如果上述壓縮強度超 過200kPa，則發泡體片的柔軟性降低，因此不優選。從發泡體片的柔軟性的觀點出發，發泡 體片的25%壓縮強度優選為5kPa以上，更優選為10kPa以上，進一步優選為15kPa以上，更進 一步優選為20kPa以上，而且優選為190kPa以下，更優選為180kPa以下，進一步優選為 150kPa以下，更進一步優選為lOOkPa以下，更進一步優選為50kPa以下，更進一步優選為 40kPa以下。
[0019] 關于發泡體片的25%壓縮強度，從發泡體片的柔軟性的觀點出發，優選為5~ 190kPa，更優選為10~190kPa，更優選為15~150kPa，進一步優選為20~lOOkPa。
[0020] 本發明中所使用的發泡體片的50%壓縮強度優選為200kPa以下。如果上述發泡體 片的50%壓縮強度為200kPa以下，則能夠適合用于移動終端等薄型電子設備。從提高柔軟 性的觀點出發，發泡體片的50%壓縮強度更優選為150kPa以下，進一步優選為lOOkPa以下。 [00 21 ]發泡體片的厚度為0.05~1mm。如果發泡體片的厚度小于0.05mm，則發泡體片易于 破裂，如果超過1mm，則難以在小型的電子設備內部的空隙中使用。從發泡體片的強度的觀 點出發，發泡體片的厚度優選為0.05~0.8mm，更優選為0.05~0.7mm，進一步優選為0.05~ 0.5mm〇
[0022] 發泡體片的導熱率優選為0.3~10W/m · K，更優選為0.4~2.0W/m · K，進一步優選 為0.45~2.0W/m · K。如果發泡體片的導熱率在上述范圍內，則能夠將電子設備內部的熱有 效率地散熱至外部。
[0023] 發泡體片的發泡倍率優選為1.5~6倍，更優選為1.5~5倍，進一步優選為1.5~4 倍，更進一步優選為1.5~3.5倍。如果發泡體片的發泡倍率在上述范圍內，則可以兼具片的 薄度和柔軟性。
[0024] 發泡體片的表觀密度優選為0.3~1.5g/cm3，更優選為0.35~1.5g/cm3，進一步優 選為0.4~1.5g/cm3，更進一步優選為0.4~1.4g/cm3，更進一步優選為0.5~1.4g/cm 3，更進 一步優選為0.55~1.2g/cm3。如果發泡體片的表觀密度在上述范圍內，則可以獲得兼具所 期望的厚度、柔軟性、導熱率的發泡體片。
[0025] <彈性體樹脂>
[0026] 本發明中所使用的發泡體片通過使彈性體樹脂發泡來獲得。
[0027] 作為本發明可以使用的彈性體樹脂，可舉出丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二 烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯橡膠、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠、乙烯-丙烯橡膠、液狀乙烯-丙烯 橡膠、天然橡膠、聚丁二烯橡膠、液狀聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、液狀聚異戊二烯橡 膠、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、液狀苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯嵌段 共聚物、液狀氫化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液 狀氫化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、液狀氫化苯 乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、液狀氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物等，其中，優選為丙烯腈丁二烯橡膠、液狀丙烯腈丁二烯橡膠、 乙烯-丙烯-二烯橡膠和液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠。
[0028] 關于彈性體樹脂中的液狀彈性體含量，從提高柔軟性的觀點出發，優選為10質 量％以上，更優選為20質量％以上，而且優選為90質量％以下，更優選為80質量％以下。
[0029] <導熱體>
[0030] 在本發明中，從提高導熱性的觀點出發，構成上述發泡體片的彈性體樹脂優選含 有導熱體。
[0031] 作為本發明可以使用的導熱體，可舉出氧化鋁和氧化鎂等氧化物、氮化硼和氮化 鋁等氮化物、石墨和石墨烯等碳化合物、和滑石，其中，優選為選自氧化物、氮化物和滑石中 的1種以上，更優選為選自氧化物中的1種以上，進一步優選為選自氧化鋁和氧化鎂中的1種 以上，更進一步優選為氧化鎂。它們可以單獨使用，也可以組合使用2種以上。
[0032] 作為上述導熱體的導熱率，優選為5W/m · K以上，更優選為20W/m · K以上。如果導 熱率在上述范圍內，則發泡體片的導熱率充分地高。
[0033]上述導熱體的含量相對于彈性體樹脂100質量份優選為100~500質量份。如果導 熱體的含量為100質量份以上，則可以對發泡體片賦予充分的導熱性，如果導熱體的含量為 500質量份以下，則可以防止發泡體片的柔軟性降低。從發泡體片的導熱性、柔軟性的觀點 出發，導熱體相對于彈性體樹脂100質量份的含量優選為120~480質量份，更優選為150~ 450質量份。
[0034] <發泡劑>
[0035] 本發明中的發泡體片優選通過將上述彈性體樹脂與發泡劑進行混合，使其化學地 發泡來制造。
[0036] 作為進行化學地發泡的情況下的發泡劑，優選為通過熱發生分解而產生氣體的熱 分解型發泡劑。作為熱分解型發泡劑，可舉出例如，偶氮二甲酰胺、苯磺酰肼、二亞硝基五亞 甲基四胺、甲苯磺酰肼、4,4_氧基雙(苯磺酰肼)等。它們可以單獨使用，也可以組合使用2種 以上。
[0037] 發泡劑的含量相對于上述彈性體樹脂100質量份優選為1~30質量份，更優選為3 ~25質量份，進一步優選為5~20質量份。如果發泡劑的配合量在上述范圍內，則可以獲得 柔軟性優異的發泡體。
[0038] <任意成分>
[0039] 在本發明中，在不損害本發明的目的的范圍內，可以根據需要含有各種添加成分。
[0040] 該添加成分的種類沒有特別限定，可以使用發泡成型時通常所使用的各種添加 劑。作為這樣的添加劑，可舉出例如，潤滑劑、防收縮劑、氣泡成核劑、結晶成核劑、增塑劑、 著色劑(顏料、染料等）、紫外線吸收劑、抗氧化劑、防老化劑、除了上述導電賦予材料以外的 填充劑、增強劑、阻燃劑、阻燃助劑、抗靜電劑、表面活性劑、硫化劑、表面處理劑等。添加劑 的添加量可以在不損害氣泡的形成等的范圍內適當選擇，可以采用通常的樹脂的發泡、成 型所使用的添加量。它們可以單獨使用，也可以組合使用2種以上。
[0041]潤滑劑使樹脂的流動性提高，并且具有抑制樹脂的熱劣化的作用。作為本發明中 所使用的潤滑劑，如果在樹脂的流動性的提高方向顯示效果，則沒有特別限制。可舉出例 如，液體石蠟、石蠟、微晶蠟、聚乙烯蠟等烴系潤滑劑;硬脂酸、山崳酸、12-羥基硬脂酸等脂 肪酸系潤滑劑;硬脂酸丁酯、硬脂酸單甘油酯、季戊四醇四硬脂酸酯、氫化蓖麻油、硬脂酸十 八醇酯等酯系潤滑劑等。
[0042]作為潤滑劑的添加量，相對于彈性體樹脂100質量份，優選為0.01~5質量份左右， 更優選為〇. 05~4質量份，進一步優選為0.1~3質量份。如果添加量超過10質量份，則可能 流動性變得過高而發泡倍率降低，如果小于〇. 5質量份，則可能不能謀求流動性的提高，發 泡時的拉伸性降低而發泡倍率降低。
[0043]作為阻燃劑，除了氫氧化鋁、氫氧化鎂等金屬氫氧化物以外，可舉出十溴二苯基醚 等溴系阻燃劑、多磷酸銨等磷系阻燃劑等。
[0044]作為阻燃助劑，可舉出三氧化銻、四氧化銻、五氧化銻、焦銻酸鈉、三氯化銻、三硫 化銻、氯氧化銻、二氯化銻全氯戊烷、銻酸鉀等銻化合物、偏硼酸鋅、四硼酸鋅、硼酸鋅、堿性 硼酸鋅等硼化合物、鋯氧化物、錫氧化物、鉬氧化物等。
[0045] <發泡體片的制造方法>
[0046] 本發明所使用的發泡體片可以通過公知的化學發泡法或物理發泡法來制造，制造 方法沒有特別限制。
[0047]另外，發泡處理方法可以使用包含塑料泡沫手冊(牧廣，小坂田篤編集日刊工業新 聞社發行1973年)所記載的方法在內的公知的方法。
[0048] <雙面粘合帶>
[0049] 本發明的電子設備用導熱性疊層體在上述發泡體片的至少一面粘貼有雙面粘合 帶，雙面粘合帶的基材由厚度2~1 ΟΟμπι的聚對苯二甲酸乙二醇酯構成。
[0050] 如果雙面粘合帶的基材的厚度小于2μπι，則基材易于破裂，疊層體的操作性變差。 關于雙面粘合帶的基材的厚度，從疊層體的操作性的觀點出發，優選為3~100μπι，更優選為 3~80μηι，進一步優選為4~50μηι。如果基材的厚度為100μπι以下，則散熱性能提高，進一步總 厚度變小，易于在小型的電子設備內部的空隙中使用。
[0051] 在本發明中，使用聚對苯二甲酸乙二醇酯（以下，也稱為"PET"）作為基材，因此可 以獲得具有在再加工時不易破裂的優異的操作性的電子設備用導熱性疊層體。
[0052]在本發明中，雙面粘合帶的總厚度，即，基材與粘著層的合計的厚度優選為5~150 M1，更優選為6~120μηι，進一步優選為7~ΙΙΟμπι。如果雙面粘合帶的總厚度在上述范圍內， 則散熱性能提高，進一步易于在小型電子設備內部的空隙中使用。
[0053]作為雙面粘合帶，如果具有上述基材的厚度，則沒有特別限制，可以適合使用例 如，積水化學工業株式會社制"3801Χ(ΡΕΤ基材的厚度4μπ〇"，"3805Η(ΡΕΤ基材的厚度40μ m)"、"3810Η(ΡΕΤ基材的厚度50μπ〇"。
[0054] <電子設備用導熱性疊層體的制造方法>
[0055] 對制造本發明的電子設備用導熱性疊層體的方法沒有特別限制，可以通過一般的 方法來制造。例如，可舉出將發泡體片與雙面粘合帶進行層壓的方法。另外，層壓可以在常 溫、常壓下進行，此外可以在加熱、加壓下進行。
[0056] 實施例
[0057] 通過實施例來進一步詳細地說明本發明，本發明不受這些例子的任何限定。
[0058] 以下的制造例所使用的材料如下。
[0059] (1)乙烯-丙烯-二烯橡膠(EPDM)
[0060] JSR株式會社制，商品名"ΕΡ2Γ
[0061] 密度：〇.86g/cm3
[0062] 丙烯含量:34質量％
[0063] (2)液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠(液狀EPDM)
[0064] 三井化學株式會社制，商品名"PX-068"
[0065] 密度：0.9g/cm3
[0066] 丙烯含量:39質量％
[0067] (3)偶氮二甲酰胺
[0068] 大塚化學株式會社制，商品名"S0-L"
[0069] (4)氧化鎂
[0070] 宇部'株式會社，商品名"RF-10C-SC"
[0071 ] 破碎品45μηι以下分級平均粒徑4μηι
[0072] 導熱率:42~60W/m · Κ
[0073] (5)酚系抗氧化劑
[0074] BASF'y亇株式會社制，商品名"彳少力'人;/夕只1010"
[0075] [制造例1]
[0076]將乙烯-丙烯-二烯橡膠60質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠40質量份、偶氮二甲 酰胺17質量份、氧化鎂360質量份和酚系抗氧化劑0.1質量份的混合物180g進行熔融混煉 后，進行壓制，從而獲得厚度為〇.4mm的發泡性樹脂片。對于所得的發泡性樹脂片的兩面以 加速電壓500keV照射電子射線3.OMrad而使發泡性樹脂片交聯。接下來通過將片加熱至250 °C而使發泡性樹脂片發泡，獲得表觀密度0.60g/cm 3、厚度0.5mm的發泡體片。
[0077][制造例2]
[0078]將乙烯-丙烯-二烯橡膠50質量份、液狀乙烯-丙烯-二烯橡膠50質量份、偶氮二甲 酰胺20質量份、氧化鎂300質量份和酚系抗氧化劑0.1質量份的混合物180g進行熔融混煉 后，進行壓制，從而獲得厚度為〇. 32mm的發泡性樹脂片。對于所得的發泡性樹脂片的兩面以 加速電壓500keV照射電子射線3.OMrad而使發泡性樹脂片交聯。接下來通過將片加熱至250 °C而使發泡性樹脂片發泡，獲得表觀密度0.35g/cm3、厚度0.5mm的發泡體片。
[0079] 實施例1
[0080]在由制造例1獲得的發泡體片的一個面上粘貼雙面粘合帶[積水化學工業株式會 社制"3801X"（PET基材的厚度4μπι，雙面粘合帶的總厚度ΙΟμL?)]，獲得電子設備用導熱性疊 層體。
[0081 ] 實施例2
[0082]將粘貼的雙面粘合帶變更為積水化學工業株式會社制"3805Η"（PET基材的厚度40 μπι，雙面粘合帶的總厚度50μπι)，除此以外，與實施例1同樣地實施。
[0083] 實施例3
[0084]將粘貼的雙面粘合帶變更為積水化學工業株式會社制"3810Η"（PET基材的厚度50 μπι，雙面粘合帶的總厚度100μπι)，除此以外，與實施例1同樣地實施。
[0085] 實施例4
[0086] 使用由制造例2獲得的發泡體片，除此以外，與實施例1同樣地實施。
[0087] 實施例5
[0088] 使用由制造例2獲得的發泡體片，除此以外，與實施例3同樣地實施。
[0089] 比較例1
[0090] 在由制造例1獲得的發泡體片上涂布丙烯酸系的粘著劑20μπι，獲得帶有粘著層的 發泡體片。
[0091] 比較例2
[0092] 在由制造例1獲得的發泡體片上粘貼無紡布基材雙面帶[積水化學工業株式會社 制"#5782"（無紡布基材的厚度70μπι，無紡布基材雙面帶的總厚度130μπι)]，獲得疊層體。
[0093] 比較例3
[0094] 在由制造例1獲得的發泡體片的一個面上粘貼雙面粘合帶[積水化學工業株式會 社制"3820ΒΗ"（PET基材的厚度130μπι，雙面粘合帶的總厚度200μπ0]，獲得疊層體。
[0095] <物性>
[0096] 所得的發泡體片的物性如下那樣測定。各測定結果示于表1中。
[0097]〔發泡倍率〕
[0098]發泡倍率通過將發泡體片的比重除以發泡性樹脂片的比重來算出。
[0099]〔表觀密度〕
[0100] 按照JIS Κ 7222進行測定。
[0101] 〔25 %壓縮強度〕
[0102] 發泡體片的厚度方向的25%壓縮強度按照JIS K6767-7.2.3(JIS2009)來測定。 [0103]〔發泡體片的導熱率〕
[0104] 通過激光閃射法，使用7理工株式會社制"TC-7000"，在25°C測定未發泡 樹脂片的導熱率，由該表觀密度通過下述數學式作為計算值算出發泡體片的導熱率。
[0105] lAe={(l-V1/3)As}+V1/3/{^s · (1-ν2/3)+λ8 . v2/3}
[0106] λβ:發泡體片的導熱率
[0107] V:發泡體的氣孔率(氣孔率=1-〔1/發泡倍率〕）
[0108] λ5:未發泡樹脂片的導熱率
[0109] Ag:空氣的導熱率
[0110] 〔最大抗張強度〕
[0111] 對于由實施例和比較例獲得的疊層體的最大抗張強度，使用拉伸試驗機，按照JIS K6767(A法)來進行。
[0112] 〔導熱性能〕
[0113]使用圖1所示的疊層結構測定由實施例和比較例獲得的片的導熱性。具體而言，在 絕熱材上載置25mm X 25mm X 2mm的加熱器（坂口電熱株式會社制微陶瓷加熱器，型號 135"），在其上重疊25111111\25111111的由各實施例和比較例制成的樣品。在其上載置5〇111111乂 100mmX 2mm的鋁板，形成了傳入樣品的熱擴散至鋁板的結構。在該狀態下向加熱器外加1W 的電力，在15分鐘后加熱器的溫度變為一定時測定該加熱器的溫度[T] (°C )。值越小，表示 導熱性能越良好。
[0114][表 1]
[0117]由實施例和比較例的結果可知，本發明的電子設備用導熱性疊層體具有薄度、柔 軟性和導熱性，并且操作性優異。
【主權項】
1. 一種電子設備用導熱性疊層體，其是在25 %壓縮強度為200kPa以下、厚度為0.05~ 1.0mm的發泡體片的至少一面粘貼有雙面粘合帶的電子設備用導熱性疊層體，所述雙面粘 合帶的基材是厚度為2~100μπι的聚對苯二甲酸乙二醇酯。2. 根據權利要求1所述的電子設備用導熱性疊層體，構成所述發泡體片的彈性體樹脂 含有選自氧化物、氮化物和滑石中的1種以上導熱體。3. 根據權利要求2所述的電子設備用導熱性疊層體，所述導熱體的含量相對于所述彈 性體樹脂100質量份為100~500質量份。4. 根據權利要求1~3的任一項所述的電子設備用導熱性疊層體，所述發泡體片的發泡 倍率為1.5~6倍。5. 根據權利要求1~4的任一項所述的電子設備用導熱性疊層體，所述雙面粘合帶的基 材的厚度為3~100μπι。
【文檔編號】B32B27/00GK106068182SQ201580011287
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2015年3月27日 公開號201580011287.0, CN 106068182 A, CN 106068182A, CN 201580011287, CN-A-106068182, CN106068182 A, CN106068182A, CN201580011287, CN201580011287.0, PCT/2015/59589, PCT/JP/15/059589, PCT/JP/15/59589, PCT/JP/2015/059589, PCT/JP/2015/59589, PCT/JP15/059589, PCT/JP15/59589, PCT/JP15059589, PCT/JP1559589, PCT/JP2015/059589, PCT/JP2015/59589, PCT/JP2015059589, PCT/JP201559589
【發明人】加藤哲裕, 下西弘二
【申請人】積水化學工業株式會社