(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともポリブタジエンを含有する常温で液状の成分、前記ポリブタジエンを酸化硬化させ得るコバルト、マンガン、鉛またはカルシウムの金属塩から選ばれる触媒および熱伝導性フィラーを含有し、前記常温で液状の成分が、前記触媒によって酸化硬化しないポリマーをさらに含み、使用時、常温では内部が長期間にわたり液状ないしペースト状を保ちながら短時間で表面がタックレスとなることを特徴とする一液型の熱伝導性組成物。
【請求項２】
前記液状の成分が、前記ポリブタジエンと前記触媒によって酸化硬化しないポリマーとからなり、前記ポリブタジエンの配合割合が、前記液状の成分全体を１００質量部としたときに、１〜４０質量部であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性組成物。
【請求項３】
前記触媒によって酸化硬化しないポリマーの数平均分子量が、１０００以上５００００未満であることを特徴とする請求項２に記載の熱伝導性組成物。
【請求項４】
前記触媒によって酸化硬化しないポリマーが、加水分解性珪素基およびイソシアネート基から選択された少なくとも１種の基を有し、常温下湿気硬化することを特徴とする請求項３に記載の熱伝導性組成物。
【請求項５】
前記液状の成分１００質量部に対し、数平均分子量が１０００以上５００００未満の熱可塑性樹脂１〜２０質量部をさらに配合してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
【請求項６】
前記熱伝導性フィラーが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および酸化マグネシウムから選択された金属酸化物の少なくとも一種からなり、前記熱伝導性組成物が、１０８Ω以上の抵抗値を示すことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
【請求項７】
分散剤、界面活性剤、可塑剤、溶剤および接着性付与剤から選択された少なくとも一種をさらに含有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
【請求項８】
電子部品における接着剤および放熱材として利用されることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
【請求項９】
前記電子部品が、記録または再生用光ピックアップ部位であることを特徴とする請求項８に記載の熱伝導性組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性組成物に関するものであり、詳しくは、常温では安定なシリンジ吐出性を維持し、比較的短時間で表面のタックが消失し、これにより、使用箇所でのゴミ付着、高温時の液ダレやブリード汚染等を防止できる熱伝導性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＤＶＤ等の光ピックアップ部位は、データの記録や再生を行なうためのレーザー光源、レンズ、受光部等を備えている。光ピックアップ部位を製造する際には、前記各種光学素子を支持体上に固定する必要があり、一般的には接着剤を十〜数十ｍｇ単位で用いる複数箇所の点接着が採用されている。このため、接着剤はシリンジから長時間にわたり安定して吐出される必要があり、従来はグリースタイプもしくは常温湿気硬化型のものが用いられている（例えば特許文献１，２等を参照）。また、光ピックアップ部位は使用時に熱が発生するのでその熱を効率的に除去するために、該接着剤が熱伝導材としての機能を併せもつことが好ましい。
【０００３】
しかしながら、グリースタイプの接着剤は基本的に未硬化タイプであり、また常温湿気硬化型の接着剤は硬化が極めて遅いため、温度が上昇するとダレが生じたり、含有成分がブリードしてきてレンズの曇りを生じさせるなどのケミカル汚染を引き起こすという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３６３４２９号公報
【特許文献２】特開２００２−３６３４１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって本発明の目的は、常温では安定なシリンジ吐出性を維持し、比較的短時間で表面のタックが消失し、これにより、使用箇所でのゴミ付着、高温時の液ダレやブリード汚染等を防止でき、ＤＶＤ等の光ピックアップ部位における接着剤および熱伝導材として有用な熱伝導性組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、以下のとおりである。
１．少なくともポリブタジエンを含有する常温で液状の成分、前記ポリブタジエンを酸化硬化させ得るコバルト、マンガン、鉛またはカルシウムの金属塩から選ばれる触媒および熱伝導性フィラーを含有し、前記常温で液状の成分が、前記触媒によって酸化硬化しないポリマーをさらに含み、使用時、常温では内部が長期間にわたり液状ないしペースト状を保ちながら短時間で表面がタックレスとなることを特徴とする一液型の熱伝導性組成物。
２．前記液状の成分が、前記ポリブタジエンと前記触媒によって酸化硬化しないポリマーとからなり、前記ポリブタジエンの配合割合が、前記液状の成分全体を１００質量部としたときに、１〜４０質量部であることを特徴とする前記１に記載の熱伝導性組成物。
３．前記触媒によって酸化硬化しないポリマーの数平均分子量が、１０００以上５００００未満であることを特徴とする前記２に記載の熱伝導性組成物。
４．前記触媒によって酸化硬化しないポリマーが、加水分解性珪素基およびイソシアネート基から選択された少なくとも１種の基を有し、常温下湿気硬化することを特徴とする前記３に記載の熱伝導性組成物。
５．前記液状の成分１００質量部に対し、数平均分子量が１０００以上５００００未満の熱可塑性樹脂１〜２０質量部をさらに配合してなることを特徴とする前記１〜４のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
６．前記熱伝導性フィラーが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および酸化マグネシウムから選択された金属酸化物の少なくとも一種からなり、前記熱伝導性組成物が、１０８Ω以上の抵抗値を示すことを特徴とする前記１〜５のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
７．分散剤、界面活性剤、可塑剤、溶剤および接着性付与剤から選択された少なくとも一種をさらに含有することを特徴とする前記１〜６のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
８．電子部品における接着剤および放熱材として利用されることを特徴とする前記１〜７のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
９．前記電子部品が、記録または再生用光ピックアップ部位であることを特徴とする前記８に記載の熱伝導性組成物。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の熱伝導性組成物は、少なくともポリブタジエンを含有する常温で液状の成分に熱伝導性フィラーを含有するものであり、必要により前記ポリブタジエンを酸化硬化させ得る触媒を含有するものであり、収納容器等に収納されている時点では良好な流動性を有しているので、長期間にわたり安定なシリンジ吐出性を維持できる。また本発明の熱伝導性組成物は、使用時、短時間で表面がタックレスとなるので、使用箇所でのゴミ付着、高温時の液ダレやブリード汚染等を防止できる。さらに本発明の熱伝導性組成物は、常温では内部が長期間にわたり実質的に液状ないしペースト状を保っているので、必要に応じて行なうリペアが容易である。さらにまた本発明の熱伝導性組成物は、全体を硬化させた後にさらなる修理・メンテナンスが必要な際にも、ナイフやカッター等で容易に切り取り除去することが可能である。本発明の熱伝導性組成物は、ＤＶＤ等の光ピックアップ部位における接着剤および熱伝導材として有用である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明をさらに詳しく説明する。
【０００９】
（常温で液状の成分）
本発明における常温で液状の成分は、少なくともポリブタジエンを含有する。なお本発明でいう常温とは、通常5℃〜35℃（20℃±15℃：JIS Z8703準拠）を意味する。
本発明で使用するポリブタジエンは、本発明の効果の点から、平均分子量が1000〜10000であるものが好ましい。さらに好ましい平均分子量は1000〜3000である。なお本発明でいう平均分子量とは数平均を意味する。
また本発明における好適なポリブタジエンは、Polyoil110、Polyoil130である。
【００１０】
本発明における常温で液状の成分は、上記のポリブタジエン以外に、後述する触媒によって酸化硬化しないポリマー（以下、単にポリマーということがある）をさらに含有してもよい。
このようなポリマーとしては、例えばポリイソプレン、ポリイソブチレン、ポリオキシプロピレン、シリコーン、アクリルポリマー等が挙げられる。
この形態では、組成物の液滴は、ポリブタジエンが外側部分を、該ポリマーが内側部分を形成する。外側部分を構成するポリブタジエンは空気中の酸素および後述する触媒の作用により比較的短時間で皮膜を形成しタックレスとなるが、内側部分を構成するポリマーは長期間にわたり液状ないしペースト状である。したがって使用箇所でのゴミ付着、高温時の液ダレやブリード汚染等を防止できるとともに、必要に応じて行なうリペアが容易である。なお、ポリブタジエンおよび該ポリマーの液滴における上記位置関係は、例えば分散剤や界面活性剤等を適宜調整することにより容易に形成可能である。
【００１１】
また、前記ポリマーは、加水分解性珪素基およびイソシアネート基から選択された少なくとも１種の基を有し、常温下湿気硬化するポリマーであってもよい。
上記加水分解性珪素基を有するポリマーにおいて、該加水分解性珪素基は、湿気の存在下縮合反応を起こしてシロキサン結合を形成することにより架橋しうる珪素含有基であり、例えば、アルコキシシリル基、アルケニルオキシシリル基、アシロキシシリル基、アミノシリル基、アミノオキシシリル基、オキシムシリル基、アミドシリル基が挙げられる。
上記イソシアナネート基を有するポリマーとしては、例えば活性水素種を少なくとも１つ有する樹脂をポリイソシアネート化合物で変性してなるものが挙げられる。該ポリイソシアネート化合物としては、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、リジンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアナートメチル等が挙げられる。
なお、分子内に加水分解性珪素基およびイソシアネート基の両方を有するポリマーを使用してもよい。また、上記ポリマーにおける加水分解性珪素基およびイソシアネート基の結合位置は、主鎖末端でも側鎖でも構わない。なお、主鎖を構成するモノマーの種類はとくに制限されない。
この形態においても上記のように、組成物の液滴は、ポリブタジエンが外側部分を、該ポリマーが内側部分を形成し、上記効果を奏するものであるが、内側部分を形成するポリマーが湿気硬化性を有し、該湿気硬化がゆっくりと進行して長期間にわたり液状ないしペースト状であるとともに、該ポリマーによって柔軟性が付与されるために、電子部品の落下時の耐衝撃性を緩和できるという効果をさらに奏する。
【００１２】
後述する触媒によって酸化硬化しないポリマーは、本発明の効果の点から、平均分子量が１０００以上５００００未満であることが好ましい。
さらに好ましい平均分子量は2000〜30000である。
【００１３】
本発明の組成物の液状の成分において、前記ポリブタジエンと前記触媒によって酸化硬化しないポリマーとからなる場合は、ポリブタジエンの配合割合は、前記液状の成分全体を１００質量部としたときに、１〜４０質量部であることが本発明の効果の点から好ましい。さらに好ましくは10〜40質量部である。
【００１４】
（熱伝導性フィラー）
熱伝導性フィラーは公知のものを使用することができる。例えば水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、珪酸カルシウム、珪酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、シリカ等の無機酸化物、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化珪素等の窒素無機化合物、カーボン、グラファイト、炭化珪素等の有機物、銀、銅、アルミニウム等の金属粉が好適に使用される。これらは１種または２種以上を併用して使用することが可能である。中でも本発明では酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化マグネシウムが好適である。
【００１５】
熱伝導性フィラーは球状、紛状、繊維状、針状、鱗片状などどのような形状でもよく、粒度は平均粒径１〜１００μｍ程度である。
【００１６】
（ポリブタジエンを酸化硬化させ得る触媒）
該触媒としては、金属ドライヤーとして公知のものを適宜使用することができ、例えばコバルト、マンガン、鉛、カルシウムなどの金属塩が挙げられ、特に好ましくはコバルトオクトエート等を挙げることができる。
【００１７】
（配合割合）
本発明の熱伝導性組成物において、熱伝導性フィラーの配合割合は、前記液状の成分１００質量部に対し、100〜3000重量部が好ましく、300〜2000重量部が質量部がさらに好ましい。
また、ポリブタジエンを酸化硬化させ得る触媒の配合割合は、ポリブタジエン１００質量部に対し、0.1〜5質量部が好ましく、0.5〜3質量部がさらに好ましい。
【００１８】
また本発明の組成物は、表面を迅速にタックレスにするという目的で、熱可塑性樹脂をさらに配合することができる。
熱可塑性樹脂としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ナイロン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート、ABS樹脂等の汎用樹脂、エンジニアリングプラスチックが挙げられる。或いはホットメルトの原料として用いられるEVA、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂なども挙げられる。或いはスチレン系ブロック共重合体、ＳＢＲ、ＮＢＲ、ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、アクリル系ゴム、天然ゴムなど一般にゴムと呼ばれる樹脂が挙げられる。スチレン系ブロック共重合体としては、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−ブタジエン−イソプレン共重合体、スチレン−エチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−エチレン−イソプレン共重合体、スチレン−プロピレン−ブタジエン共重合体、スチレン−プロピレン−イソプレン共重合体などが挙げられる。或いは比較的低分子量の化合物でも、一般に融点を有するものやタッキファイヤーと呼ばれる化合物も好ましいものとして挙げられ、例えば、テルピネオール、メントール、アセトアミド、ベンズアミド、クマリン、ケイ皮酸ベンジル、ジフェニルエーテル、クラウンエーテル、カンファー、ｐ−メチルアセトフェノン、バニリン、ジメトキシベンズアルデヒド、ｐ−ベンジルビフェニル、スチルベン、マルガリン酸、エイコサノール、パルミチン酸セチル、ステアリン酸アミド、ベヘニルアミン等の単分子化合物、蜜ロウ、キャンデリラワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンロウ、カルナバワックス、アミドワックス、ポリエチレンワックス、マイクロクリスタリンワックスなどのワックス類、エステルガム、ロジンマレイン酸樹脂、ロジンフェノール樹脂等のロジン誘導体、フェノール樹脂、ケトン樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、テルペン系炭化水素樹脂、シクロペンタジエン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリオレフィンオキサイドなどに代表される高分子化合物などを挙げることができる。
熱可塑性樹脂の配合割合は、前記液状の成分１００質量部に対し、１〜２０質量部が好ましく、１〜１０質量部がさらに好ましい。
【００１９】
本発明の組成物は、本発明の目的を損なわない範囲で、前記各種成分以外に、必要に応じて、各種の添加剤を含有することができる。添加剤としては、例えば、分散剤、界面活性剤、可塑剤、溶剤、接着性付与剤等が挙げられる。
分散剤としては、例えば、界面活性剤、増粘剤、湿潤剤、沈降防止剤、だれ止剤、レベリング剤、チクソ剤、スリップ剤、消泡剤、帯電防止剤等と称されるもの  も含まれるが、一般的には界面活性剤と称されるものが用いられ、粒子凝集体を解砕する過程で粒子表面を濡らす目的で使われる。
例えば、低分子分散剤としてはアニオン系として脂肪酸塩（セッケン）、ＭＥＳ、ＡＢＳ、ＬＡＳ、ＡＳ、ＡＥＳ、アルキル硫酸トリエタノールアミンなど、非イオン系として脂肪酸ジエタノールアミド、ＡＥ［高級アルコール系］、ＡＰＥ、カチオン系としてアルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、アルキリピリジニウムクロリド、両性系としてアルキルカルボシキベタイン［ベタイン系］などが使われ、高分子分散剤には、非水分散系としてポリアクリル酸部分アルキルエステル、ポリアルキレンポリアミン等が挙げられる。
可塑剤としては、例えばフタル酸誘導体などを代表とする一般的な可塑剤の他に、プロセスオイルなどの鉱物系軟化剤、植物系軟化剤等のゴム軟化剤、エキステンダ、ゴム用加工助剤等が挙げられる。
溶剤としては、例えばメタノール、エタノール、イソプロピルアルコールなどのアルコール類、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサンなどの炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブなどのエーテル類が主に使用されています。トルエン、キシレンなどの芳香族系炭化水素や塩化メチレンなどの塩素系溶剤等が挙げられる。
接着性付与剤としては、例えば、テルペン樹脂、フェノール樹脂、テルペン−フェノール樹脂、ロジン樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂が挙げられる。
前記の各添加剤は適宜、組み合わせて用いることができる。
【００２０】
このような各成分を含有する本発明の組成物を製造する方法は、特に限定されないが、前記各成分を、減圧下または窒素等の不活性ガス雰囲気下で、混合ミキサー等の攪拌装置を用いて十分に混練し、均一に分散させる方法が好ましい。
このように製造された本発明の組成物は、常温では実質的に液状ないしペースト状を保っている。
【００２１】
本発明の組成物は、使用時、常温では内部が長期間にわたり実質的に液状ないしペースト状を保っている。ここでいう長期間とは、例えば0.5時間〜72時間である。また、表面は短時間でタックレスとなる。ここでいう短時間とは、例えば5分〜60分である。
【００２２】
本発明の組成物は、１液型の組成物として使用することができる。
また本発明の組成物は、抵抗値として１０８Ω以上の抵抗値を示す、すなわち基本的に絶縁型であるのが好ましい。
【００２３】
本発明の組成物は、高い熱伝導性を有し、かつ接着特性および放熱特性を併せもつことから、電子部品における接着剤および放熱材として有用であり、とくに、常温で安定したシリンジ吐出性を有し、比較的短時間で表面のタックが消失し、使用箇所でのゴミ付着、高温時の液ダレやブリード汚染等を防止できる点から、ＤＶＤ等の記録または再生用光ピックアップ部位における光学素子の接着剤および放熱材として有用である。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明を実施例および比較例によりさらに説明するが、本発明は下記例に制限されない。
【００２５】
実施例１〜４および比較例１〜２
下記表１に示す各種成分を均一に攪拌、混合し、フィラー凝集体の解砕、さらに脱法処置をすることにより本発明の組成物を調製した。なお表１に示す配合割合は、質量部ですることにより本発明の組成物を調製した。なお表１に示す配合割合は、質量部である。
【００２６】
表１における各種成分の詳細を以下に示す。
Ｐｏｌｙｏｉｌ １１０：エボニックデグサ社製ポリブタジエン。数平均分子量＝2000。常温で液状。
Ｐｏｌｙ ｉＰ：出光興産社製ポリイソプレン。数平均分子量＝2500。常温で液状。
Ｐｏｌｙ ｉＰ＋ｙ５１８７：出光興産社製水酸基末端のポリイソプレンPoly  iＰ：数平均分子量＝2500のもの100重量部に対し、Ｙ-5187：モメンティブ・パーフォーマンス・マテリアル社製イソシアネートシランを5重両部混合し、80℃下5時間付加反応させることにより製造したシラン変性ポリイソプレン。常温で液状。
ＬＩＲ３０：クラレ社製ポリイソプレン。数平均分子量＝３００００。常温で液状。
ＰＳ−３２：出光興産社製プロセスオイル。
ディスパロン１７６１：楠本化成社製界面活性剤。
Ａ１７４：モメンティブ・パーフォーマンス・マテリ社製メタクリルシラン。
ＡＳ−４００：昭和電工社製酸化アルミニウム。粒径＝12μｍ
ＣｏＯｔ：コバルトオクトエート。
ＮＯ．９１８：三共有機合成社製スズ触媒。
クイントンＧ1671：日本ゼオン社製C5石油樹脂。
パンデックスＴ５２０５：ＤＩＣ社製熱可塑性ウレタン樹脂。
【００２７】
上記のようにして調製した各組成物について、２０℃で１時間経過後の表面タック性（２０℃１Ｈ表面タック）、２０℃で１２時間経過後の表面タック性（２０℃１２Ｈ表面タック）、２０℃で１日経過後のシリンジ吐出性（２０℃１日シリンジ吐出性）、２０℃で３日経過後のシリンジ吐出性（２０℃３日シリンジ吐出性）について調べた。結果を表１に併せて示す。
なお表面タック性は、指触により調べた。シリンジ吐出性は、シリンジに配合物を充填後ニードル先端部から少量吐出させた後、所定の時間放置（1日及び3日）した後、0.5MＰaの圧力を掛けてニードル先端から吐出できたものをＯＫ、ニードル先端部分が硬化していたなどの理由によって吐出できなかったものをＮＧとした。
【００２８】
【表１】
0005482111.tif 000002
【００２９】
表１の結果から、本発明の組成物は常温におけるシリンジ吐出性が長時間にわたり安定である。また、比較的短時間で表面のタックが消失している。このことは、使用箇所でのゴミ付着、高温時の液ダレやブリード汚染等を防止でき、必要に応じて行なうリペアが容易であることを示している。
これに対し、比較例１〜２の組成物は、シリンジ吐出性、表面タック性を共に満足することはできなかった。