热传导性组合物的制作方法

专利名称：热传导性组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种热传导性组合物，详细地说，涉及一种在常温下维持稳定的注射 排出性且在温度比较低的环境下迅速固化以能够防止在使用之处发生液体滴下或渗透污 染等的热传导性组合物。
背景技术：
在DVD等的光学拾取器部位上具有激光光源、透镜和受光部等以用来进行数据的 记录或再生。制造光学拾取器部位时，必须在支撑体上固定所述各种光学元件，一般采用的 是使用数十mg单位粘结剂的多处点粘结的方式。为此粘结剂必须长时间地从注射器稳定 地被排出，以往使用的是润滑脂型或常温湿气固化型粘结剂(参照专利文献1、2等)。另 外，由于使用时在光学拾取器部位产生热，因此为了有效地去除该热，优选该粘结剂还具有 作为热传导剂的功能。
然而，润滑脂型粘结剂基本上为未固化型，因此导致如果温度上升则出现液体滴 下的问题。另外，对于常温湿气固化型粘结剂来说，为了确保良好的注射排出性，通常固化 进行得极其缓慢，因此存在引起化学污染的问题点，如因含有成分发生渗透而引起透镜的 透明度下降等。
专利文献1 特开2002-363429号公报
专利文献2 特开2002-363412号公报发明内容
本发明的目的在于提供一种热传导性组合物，该热传导性组合物在常温下维持稳 定的注射排出性且在温度比较低的环境下迅速固化，由此能够防止在使用之处发生液体滴 下或渗透污染等，适宜用作DVD等的光学拾取器部位上的粘结剂和热传导剂。
本发明如下所述。
1. 一种一液型热传导性组合物，其特征在于，包括在常温下为液状的有机聚合物 和热传导性填料，在常温下实质上保持液状或者浆状，并在60°C 150°C的温度范围内进 行固化，且进行所述固化后具有15 100的肖氏A硬度。
2.如1所述的热传导性组合物，其特征在于，所述有机聚合物为具有酸酐基的、平 均分子量为1000以上的有机聚合物，且所述热传导性组合物还包括热潜伏性固化剂。
3.如2所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热潜伏性固化剂为选自胺加成 物型、咪唑化合物、双氰胺和酰胼化合物中的至少一种。
4.如1 3中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热传导性填料由选 自氧化铝、氮化铝、氮化硼和氧化镁中的至少一种金属氧化物构成，且所述热传导性组合物 显示108Ω以上的电阻值。
5.如1 4中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，还包括选自分散剂、表 面活性剂、可塑剂、溶剂和增粘剂中的至少一种。3
6.如1 5中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，作为电子部件中的粘结 剂和放热材料来使用。
7.如6所述的热传导性组合物，其特征在于，所述电子部件为记录或再生用光学 拾取器部位。
本发明的热传导性组合物在常温或有湿气的情况下不进行固化，能够长时间地保 持稳定的注射排出性。另外，在固化前其呈液状或者浆状，因此根据需要而进行的修补变得 容易。而且，由于在温度比较低的环境下迅速固化，因此能够防止在使用之处发生液体滴下 或渗透污染等。另外，通过调整固化时的加热时间，能够极其简单地实现仅使组合物的表面 固化而内部呈未固化的状态。而且，使整个组合物固化后具有特定的弹性，因此即使在需要 修理或维修的情况下，利用刀具或切割器等能够容易地进行切掉去除。本发明的热传导性 组合物适宜用作DVD等的光学拾取器部位的粘结剂和热传导剂。
具体实施方式
以下，对本发明进行进一步的详细说明。
(有机聚合物)
本发明中使用的有机聚合物为在常温下呈液状的有机聚合物。其中，本发明中所 称的常温通常是指5°C :35°C (20°C 士 15°C 依据JIS Z8703)的温度。
对于本发明中使用的有机聚合物，在60°C 150°C，优选在70°C 100°C的温度范 围内，只要是在有或没有固化剂的情况下进行固化的有机聚合物就没有特别的限制，但从 本发明的效果方面考虑，优选具有酸酐基的有机聚合物，具体来说，作为优先的有机聚合物 可以举出具有酸酐基的聚丁二烯、聚异戊二烯等的二烯系橡胶。另外，所述有机聚合物从本 发明的效果方面考虑，优选平均分子量为1000以上的有机聚合物。进一步优选的平均分子 量为1000 100000。其中，本发明所称的平均分子量是指能够通过ASTM D2503等来进行 测量的数均分子量。
在如上所述的具有酸酐基的聚丁二烯、聚异戊二烯等(以下也称为“酸酐改性的 聚合物”)中，酸酐基是指对两分子的羧酸进行脱水缩合而使其具有结构(R-C0-0-C0-R)的 取代基，作为酸酐改性的聚合物可举出在聚合物的主链和/或侧链上直接或借助有机基来 导入羧酸酐(例如，邻苯二甲酸酐、马来酸酐等)而形成的聚合物。另外，在本说明书中，有 时也将具有马来酸酐的有机聚合物称为马来酸酐改性的聚合物。
其中，优选具有马来酸酐的聚丁二烯或聚异戊二烯的原因在于，其与后述的热潜 伏性固化剂表现出高反应性的缘故。
对于酸酐基的导入方法没有特别的限定，可以通过不饱和双键之间的烯反应进行 导入。
另外，优选酸酐改性的聚合物中酸酐基的导入率(加成比)为0.5 10.0 (mol/ mol) ο
作为本发明中酸酐改性的聚合物也可以使用市售品，例如可举出在后述的实施例 中所使用的Polyvest0C800 (Degussa公司制造)或LIR403 (Kuraray公司制造，数均分子量 30000)等。
(热传导性填料)4
热传导性填料可以使用公知的热传导性填料。例如，优选使用氢氧化铝、氢氧化 镁、碳酸钙、碳酸镁、硅酸钙、硅酸镁、氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅等的无机氧化物、氮 化铝、氮化硼、氮化硅等的氮素无机化合物、碳、石墨、碳化硅等的有机物、银、铜、铝等的金 属粉。这些可以使用一种或并用两种以上。其中，本发明从热传导性和绝缘性(电阻值) 方面考虑优选氧化铝、氮化铝、氮化硼、氧化镁等。
热传导性填料也可以是球状、粉状、纤维状、针状、鳞片状等形状，具有平均粒径 1 100 μ m左右的粒度。
(热潜伏性固化剂)
另外，本发明的组合物优选使用热潜伏性固化剂。作为热潜伏性固化剂，例如可以 举出胺加成物型；2-十七烷基咪唑、2，4_ 二氨基-6-[2-甲基咪唑-(1)]-乙基-S-三嗪、 2-苯基-4，5-二羟甲基咪唑、2-苯基-4-甲基-5-羟甲基咪唑、1-十二烷基-2-甲基-3-苄 基咪唑的氯化物、1，3_ 二苄基-2-甲基咪唑的氯化物等咪唑化合物；双氰胺或邻甲苯双胍、 α -2，5-二甲基双胍、α，ω - 二苯基双胍、5_羟基萘基双胍等的双氰胺或其衍生物；琥 珀酰胼、己二酰胼、间苯二甲酰胼、对氧基苯甲酰胼、水杨酰胼、苯基氨基丙酰胼等酰胼化合 物等。
(混合比例)
在本发明的热传导性组合物中，相对于100重量份的有机聚合物，热传导性填料 的混合比例优选为100 3000重量份，更优选为300 2000重量份。
在使用热潜伏性固化剂的情况下，相对于100重量份的有机聚合物，优选使用1 25重量份，更优选使用1 15重量份。
本发明的组合物在不损害本发明的目的的情况下，根据需要可以含有除了所述各 种成分之外的各种添加剂。作为添加剂，例如可以举出分散剂、增塑剂、溶剂和增粘剂等。
作为分散剂虽然也包括例如被称为表面活性剂、增粘剂、湿润剂、防沉淀剂、防流 挂剂、流平剂、触变剂、光滑剂、消泡剂、防静电剂等的分散剂，但通常使用的是被称为表面 活性剂的分散剂，以便在粉碎粒子聚集体的过程中弄湿粒子表面。
例如，作为低分子分散剂使用的是，阴离子系的脂肪酸盐(肥皂)、MES、ABS、LAS、 AS、AES、烷基硫酸三乙醇胺等；非离子系的脂肪酸二乙醇胺、AE(高级醇系)、APE、阳离子系 的烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基氯化铵、烷基氯化吡啶、两性系的烷基羧基甜菜碱(甜菜 碱系)等。在高分子分散剂中，作为非水分散系可举出聚丙烯酸的部分烷基酯、聚亚烷基多 胺等。
作为可塑剂，例如除了以邻苯二甲酸衍生物等为代表的一般的可塑剂之外，可举 出加工油等的矿物系软化剂、植物系软化剂等的橡胶软化剂、填充油、橡胶用加工助剂等。
作为溶剂主要使用的是，例如甲醇、乙醇、异丙醇等醇类；己烷、庚烷、环己烷等的 烃；丙酮、甲基乙基酮、环己酮等的酮类；乙酸乙酯、乙酸丁酯等的酯类；乙二醇一甲醚、乙 二醇一丁醚等的醚类。可举出甲苯、二甲苯等的芳香族系烃或二氯甲烷等的氯系溶剂等。
作为增粘剂，例如可以举出萜烯树脂、酚醛树脂、萜烯酚醛树脂、松香树脂、二甲苯 树脂和环氧树脂。
所述的各种添加剂可以适宜地组合使用。
对于制造含有这些各种成分的本发明的组合物的方法没有特别的限定，但优选在减压下或氮等惰性气体环境下，利用混合搅拌机等搅拌装置对所述各成分进行充分地混炼 以使其分散均勻。通过这种方法制造的本发明的组合物，在常温下实质上保持液状或者浆 状。
本发明的组合物能够作为一液型的组合物来使用。
另外，本发明的组合物在60°C 150°C、优选在70°C 100°C的温度范围内进行固 化，且经过上述固化后具有15 100、优选具有20 80的肖氏A硬度。在此，本发明所称的 肖氏A硬度是通过JIS K6253-1997规定的“硬度计硬度试验(类型A) ”而测量出的值。如 果肖氏A硬度小于15，则存在残留的粘着性会导致垃圾的附着，如果肖氏A硬度大于100， 则会导致固化后进行修补时变得难以去除等问题，因此不优选。硬度的调整可以通过调整 热传导性填料的混合比例的方式来进行。
另外，本发明的组合物优选电阻值显示108Ω以上的电阻值，即基本上为绝缘型的 组合物。
本发明的组合物具有高的热传导性，且同时具有粘结特性和放热特性，因此适宜 用作电子部件的粘结剂和放热材料，特别是，在常温下具有稳定的注射排出性和低温固化 性，因此从能够防止液体滴下或渗透污染等方面考虑，本发明的组合物适合作为用来记录 或再生DVD等的光学拾取器部位上的光学元件的粘结剂和放热材料。
实施例
以下，通过实施例和比较例进一步说明本发明，但本发明并不限定于下述例。
实施例1 4禾Π比较例1 2
对下述表1所示的各种成分进行均勻地搅拌、混合，并通过填料聚集体的粉碎和 进一步的消泡处理而调制出本发明的组合物。其中表1所示的混合比例是重量份比例。
以下，详细说明表示在表1中的各种成分。
PolyllO 赢创-德固赛(Evonik Degussa)公司制造的聚丁二烯，数均分子量= 2000，在常温下呈液状。
PolyiP+y5187 相对于数均分子量=2500的、由出光兴产公司制造的羟基末 端的聚异戊二烯(Poly iP) 100重量份，混合5重量份的、由迈图高新材料(Momentive Performance Materials)公司制造的异氰酸酯硅烷(y-5187)，并在80°C的温度下使其进 行5个小时的加成反应，由此制造出的硅烷改性聚异戊二烯，在常温下呈液状。
Polyvest0C800S =Degussa公司制造的聚丁二烯，马来酸酐改性聚合物，数均分子 量=2400，在常温下呈液状。
LIR403 可乐丽(KURARAY)公司制造的聚丁二烯，马来酸酐改性聚合物，数均分子 量=30，000，在常温下呈液状。
PS-32 出光兴产公司制造的加工油。
帝司巴隆(Π 7 /、° 口 > ) 1761 楠本化成公司制造的流平剂。
Α174 迈图高新材料公司制造的甲基丙烯酸硅烷。
AS-40 昭和电工公司制造的氧化铝，粒径=12μπι。
NO. 918 三共有机合成公司制造的锡催化剂。
PN40 味之素公司制造的热潜伏性固化剂。
Ancamine 2014TO 空气化工产品(Air Product)公司制造的热潜伏性固化剂。
EH-4357S 艾迪科(ADEKA)公司制造的热潜伏性固化剂。
对于通过上述方法调制出来的各组合物，测量出其在20°C的温度下经过12个小 时之后的固化性OO°C 12H固化性)、在80°C的温度下经过1个小时之后的固化性(80°C IH 固化性)、渗透性和肖氏硬度Α。该结果一并表示在表1中。
其中，渗透性是通过在70°C的环境下将1. 5ml的组合物以直径约为30mm的圆形状 滴在滤纸上并根据M小时之后的渗透部分的长度来进行评价。渗透部分是指从滴下的组 合物处按照圆形渗出的渗透成分在一个方向上的长度，具体来说，可通过(从呈圆形状滴 下的组合物的中心点到扩展成圆形的渗透成分的前端部的长度)_(呈圆形状滴下的组合 物的半径)来表示。
表 权利要求
1.一种一液型热传导性组合物，其特征在于，包括在常温下为液状的有机聚合物和热 传导性填料，在常温下实质上保持液状或者浆状，并在60°c 150°C的温度范围内进行固 化，且进行所述固化后具有15 100的肖氏A硬度。
2.如权利要求1所述的热传导性组合物，其特征在于，所述有机聚合物为具有酸酐基 的、平均分子量为1000以上的有机聚合物，且所述热传导性组合物还包括热潜伏性固化 剂。
3.如权利要求2所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热潜伏性固化剂为选自胺 加成物型、咪唑化合物、双氰胺和酰胼化合物中的至少一种。
4.如权利要求1 3中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，所述热传导性填料 由选自氧化铝、氮化铝、氮化硼和氧化镁中的至少一种金属氧化物构成，且所述热传导性组 合物显示IO8 Ω以上的电阻值。
5.如权利要求1 4中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，还包括选自分散 剂、表面活性剂、可塑剂、溶剂和增粘剂中的至少一种。
6.如权利要求1 5中任一项所述的热传导性组合物，其特征在于，作为电子部件中的 粘结剂和放热材料来使用。
7.如权利要求6所述的热传导性组合物，其特征在于，所述电子部件为记录或再生用 光学拾取器部位。
全文摘要
本发明提供一种热传导性组合物，该热传导性组合物在常温下保持稳定的注射排出性且在温度比较低的环境下迅速固化，由此能够防止在使用之处的液体滴下或渗透污染等。本发明的一液体型热传导性组合物，其特征在于，包括在常温下为液状的有机聚合物和热传导性填料，在常温下实质上保持液状或者浆状，并在60℃～150℃的温度范围内进行固化，且进行所述固化后具有15～100的肖氏A硬度。
文档编号C08L15/00GK102031009SQ20101029652
公开日2011年4月27日 申请日期2010年9月29日 优先权日2009年10月2日
发明者冈松隆裕, 木村和资 申请人:横滨橡胶株式会社