JPS6028403A - 光硬化性組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は窒化はう素粉束、ダイヤモンド粉末またはアル
ファアルミナ単結晶粉末をモノマーおよび／またはオリ
ゴマー中に分散し、これに更に光増感剤を添加して成る
組成物であって、紫外線照射によって硬化し、秀れた電
気絶縁性、熱伝導性のある塗装、接着などを行なうこと
ができる。

近時ＩＣの発達により、電子部品の接着、塗装に電気絶
縁性を有し、かつ熱伝導性を有する接着剤や塗料が要求
されている。

更には、作業工程の短縮、省力化の面から、これ等接着
剤や塗料の硬化時間の短縮がめられているために、これ
等接着剤や塗料が光硬化性であることが要求されるよう
になってきた。

現在、電気絶縁性、熱伝導性を有する接着剤。

塗料としては、主としてエポキシ樹脂中に例えば多結晶
のアルミナの粉末を分散させた熱硬化性組成物が知られ
ているが、この型の接着剤、塗料は熱伝導性が十分満足
すべきものではないばかりでなく、組成物の硬化が加熱
によっているため作業性に劣るという難点がある。

本発明者等は電気絶縁性と熱伝導性を有し、かつ生産性
の点から光硬化可能な接着、塗装用組成物として、窒化
はう素粉束、ダイヤモンド粉末またはアルファアルミナ
単結晶粉末をモノマーおよび／またはオリゴマー中に分
散し、これに光増感剤を添加した組成物が有効であるこ
とを見出した。

上記のごとく、一般に接着層或いは塗装面の硬化は加熱
によっているが、より迅速に硬化をすすめる必要のある
分野、例えば、コンピューターの組立等では紫外線硬化
法が一部で採用されているが、紫外線硬化のためには、
その配合剤に多くの制限があり、特に非または弱透光性
充填剤を用いたときには深部まで紫外線が透過しないの
で、紫外線硬化を行なうことが出来ない。従って紫外線
硬化法が余り用いられていないのが現状である。− ここにおいて本発明者等は透明性に秀れた窒化はう素粉
束、ダイヤモンド粉末またはアルファアルミナの単結晶
粉末を充填剤として、モノマーおよび／またはオリゴマ
ー中に分散し、これに光増感剤を添加すれば、紫外線硬
化することが出来、しかも電気絶縁性、熱伝導性に秀れ
た硬化物が得られることを見出した。

これにより電気絶縁性と熱伝導性をもった接着、塗装を
短期間で行うことが出来る。

本発明を実施するには、窒化はう素粉束、ダイヤモンド
粉末またはアルファアルミナの単結晶粉末をモノマーも
しくはオリゴマーまたはモノマーとオリゴマーとの混合
物中によく分散し、これに光増感剤を添加して組成物を
得る。窒化はう素粉束、ダイヤモンド粉末またはアルフ
ァアルミナの単結晶粉末は、０．５〜１００ミクロンの
粒径のものが望ましい。窒化はう素粉束としては、立方
晶系、六方晶系のいずれを使用してもよい。またダイヤ
モンド粉末としては、天然および合成ダイヤモンドのい
ずれでもよく、天然ダイヤモンド粉末としては工型結晶
およびＩＩ型結晶が用いられ、合成ダイヤモンド粉末と
してはＩＩ型が用いられる。さらにアルファアルミナの
単結晶粉末としては、例えばショーライト、アルフィツ
ト（登録商標、昭和電工株式会社製）等を使用すること
ができる。これらの窒化はう素粉束、ダイヤモンド粉末
およびアルファアルミナの単結晶粉末は混合して使用し
てもよい。

本発明は、窒化はう素粉束、ダイヤモンド粉末またはア
ルファアルミナの単結晶をモノマーおよび／またはオリ
ゴマーに配合することを特徴とするものであり、これら
以外の他の無機粉末を配合すると、ある場合には光硬化
性が不十分であったり、あ°る場合には電気絶縁性や熱
伝導性が不十分であるという難点がある。例えば熱伝導
性を有する炭化珪素粉末、グラファイト粉末、金属粉末
等をモノマーおよび／またはオリゴマーに混合して、こ
れに光増感剤を加えた組成物に紫外線照射を行なうと表
面のみが硬化して内部までは硬化しないという欠点を有
する。またガラス粉末、酸化珪素粉末等をモノマーおよ
び／またはオリゴマーに分散し、これに光増感剤を加え
た組成物の場合には、紫外線照射によって内部まで硬化
するが、その反面、硬化物の熱伝導率は極めて低いとい
う欠点を有する。

本発明において用いられるモノマー、オリゴマーとして
は次のものがあげられる。

（１）　光重合可能なビニル系モノマービニルエステル
（酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、０８〜１２分岐脂
肪酸ビニル等）、アクリル酸エステル（アクリル酸アル
キルエステル、アクリル酷グリシジル、ジエチレングリ
コールジアクリレート、トリメチロールプロパントリア
クリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート
等）、メタクリル酸エステル（メタクリル酸アルキルエ
ステル、メタクリル酸グリシジル、ジエチレングリコー
ルジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタ
クリレート、ペンタエリスリト−ルテトラメタクリレー
ト等）、芳香族不飽和炭化水素（スチレン、アルキルス
チレン、ジビニルベンゼン等）、含塩素不飽和化合物（
クロルスチレン、クロルアクリル酸エステル等）、含フ
ツ素不飽和化合物（フルオロスチレン、アクリル酸フル
オロアルキル、メタクリル酸フルオロアルキル等）およ
びこれらの混合物等が用いられる。

（２）　光付加反応が可能なモノマー 不飽和化合物とメルカプタンとの光付加反応でポリマー
を生成するもので、不飽和化合物としては前記ビニル系
モノマーのほか多価アリル化合物（ジアリルフタレート
、トリアリルイソシアヌレート）、１分子中に少なくと
も２個のシクロアセタール基を有する化合物（ジアリリ
デンペンタエリスリトール等）が用いられる。メルカプ
タンとしてはトリメチロールプロパントリチオプロピオ
ネート、ペンタエリスリトールテトラチオグリコレ−）
・、ジペンタエリスリトールへキサチオグリコレート等
の多価チオールが用いられる。

（３）　オリゴマー 分子量が２００〜３００ｏの光硬化可能なオリゴマーが
用いられ、代表的なものとしてはエポキシ（メタ）アク
リレート、ポリエステル（メタ）アクリレート、ポリエ
ーテル（メタ）アクリレート、ウレタン（メタ）アクリ
レート、シリコーン（メタ）アクリレート等があげられ
る。

上記（１）、（２）および（３）は混合して使用しても
よい。

窒化はう素粉末、ダイヤモンド粉末またはアルファアル
ミナの単結晶粉末の使用量は、モノマーおよび／または
オリゴマ−１ｏｏ重量部に対して１０〜９０重量部、好
しくは３ｏ〜８０重量部である。窒化はう素粉末、ダイ
ヤモン下粉末またはアルファアルミナの単結晶粉末の使
用量がｌＯｉ量部より少ない場合は、硬化物の熱伝導性
が十分でなく、一方使用量が９０重量部より多い場合に
は、硬化物の強度が不十分である。

光増感剤としてはベンジル、ベンゾイン、ベンゾインメ
チルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、チオ
キサントン、アゾビスイソブチロニトリル、２−ヒドロ
キシプロピオフェノンなどが用いられる。またエポキシ
化合物の光硬化には、オニウム塩（たとえばジメチルフ
ェニルスルホニウムヘキサフルオロフォスフェート、４
．４′−ジメチルジフェニルヨードニウムヘキサフルオ
ロアーセネートなど痛いられる。

これら光増感剤の添加量はモノマーおよび／またはオリ
ゴマーに対して０．０１〜５重量％であり、添加量がこ
れよりも少ないと硬化が不完全で、添加量がこれよりも
多いと着色して不都合が生ずる。

本発明に係わる組成物には物性を損なわない範囲で種々
の添加物を加えることも可能である。例えばレベリング
剤、紫外線吸収剤、撥水剤、溶剤などの稀釈剤を用いる
ことができる。

本発明の光硬化性組成物は、電気絶縁性、導熱性および
透光性に秀れているところから電子部品の接着や塗装、
および注型品の製造用等として有用である。

以下、実施例によって本発明をさらに詳しく説明する。

実施例１ 粒径５０ミクロンの立方晶窒化はう素粉末１００ｇをメ
タクリル酸メチル４０ｇ、トリメチロールプロパントリ
アクリレートＬｏｇ、ベンゾインインプロピルエーテル
０．５ｇからなる混合物中によく分散させて脱胞したの
ち、巾３ｃｍ。

長さ５°ｍ、深さ０・３ｃｍの型に流し込み、２０　Ｗ
　／　ｃ　ｍの高圧水銀灯を用いて３０秒間紫外線照射
した。完全に硬化したので脱型した。得られた成形品の
比抵抗と熱伝導率を測定した。結果を第１表に示した。

参考例１ 実施例１において使用した立方晶窒化はう素粉末の代り
に粒径５０ミクロンの溶融シリカ粉末を用いた以外は、
実施例１と同様に行なった。成形品の比抵抗と熱伝導率
を測定したところ、結果は第１表の通りであった。

参考例２ 実施例１において使用した立方晶窒化はう素粉末の代り
に粒径５０ミクロンのグラファイト粉末を用いた以外は
、実施例１と同様に行なった。紫外線照射を１０分間続
けたが、表面のみ硬化し、０．０３ｃｍ以下の深部は硬
化しなかった。

第１表 実施例１．参考例１の成形品はともに比抵抗が大きく、
電気絶縁性が認められたが、熱伝導率については実施例
１の成形品の方が１００倍以上すぐれていることが認め
られた。また参考例２は熱伝導性のすぐれたグラファイ
ト粉末を用いたが、紫外線照射で硬化しなかった。

実施例２ 粒径１０ミクロンの立方晶窒化はう素粉末１００ｇをジ
アリリデンペンタエリスリトール１０ｇ、ペンタエリス
リトールテトラチオグリコレートＬｏｇ、ｈリフチロー
ルプロパントリアクリレート１０ｇ、２−ヒドロキシプ
ロピオフェノン０．０１ｇからなる混合物中によく分散
させて脱胞したのち、巾３ｃｍ、長さ５０ｍ、深さ０．
３ｃｍの型に流し込み、２０　Ｗ　／　ｃ　ｍの高圧水
銀灯を用いて４０秒間紫外線照射した。完全に硬化した
ので脱型した。得られた成形品の比抵抗と熱伝導率を測
定した。結果を第２表に示した。

参考例３ 実施例２において使用した立方晶窒化はう素粉末の代わ
りに粒径１０ミクロンの石英ガラス粉末を用いた以外は
、実施例２と同様に行なった。成形品の比抵抗と熱伝導
率を測定したところ、結果は第２表の通りであった。

参考例４ 実施例２において使用した立方晶窒化はう素粉末の代わ
りに粒径１０ミクロンの炭化珪素粉末を用いた以外は、
実施例２と同様に行なった。紫外線照射を１０分間続け
たが、表面のみ硬化し、０．０３ｃｍ以下の深部は硬化
しなかった。

第２表 実施例２．参考例３の成形品はともに比抵抗が大きく、
電気絶縁性が認められたが、熱伝導率については実施例
２の成形品の方が１００倍以上すぐれていることが認め
られた。また参考例４は熱伝導性のすぐれた炭化珪素粉
末を用いたが、紫外線照射で硬化しなかった。

実施例３ 粒径５０ミクロンのアルファアルミナ単結晶粉末１００
ｇをビスフェノールＡエポキシアクリレート（分子量　
５２４）２０ｇ、ペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート１０ｇ、ベンゾインイソプロピルエーテル０．２ｇ
からなる混合物中によく分散させて脱胞したのち、巾３
　ｃ　ｍ　、長さ５ｃｍ、深さ０．３ｃｍの型に流し込
み、２０Ｗ／　ｃ　ｍの高圧水銀灯を用いて４５秒間紫
外線照射した。完全に硬化したので脱型した。得られた
成形品の比抵抗と熱伝導率を測定した。結果を第３表に
示した。

参考例５ 実施例３において使用したアルファアルミナ単結晶粉末
の代わりに粒径５０ミクロンの溶融シリカ粉末を用いた
以外は、実施例３と同様に行なった。成形品の比抵抗と
熱伝導率を測定したところ、結果は第３表の通りであっ
た。

参考例６ 実施例３において使用したアルファアルミナ単結晶粉末
の代わりに粒径５０ミクロンのアルミナ多結晶粉末を用
いた以外は、実施例３と同様に行なった。紫外線照射を
１０分間続けたが、表面のみ硬化し、０．１ｃｍ以下の
深部は硬化しなかった。

第３表 実施例３．参考例５の成形品はともに比抵抗が大きく、
電気絶縁性が認められたが、熱伝導率については実施例
３の成形品の方が１０倍以上すぐれていることが認めら
れた。また参考例６は多結晶アルミナを使用した例であ
るが、この場合は紫外線で深部まで硬化しなかった。

実施例４ 粒径１０ミクロンの合成ダイヤモンド粉末（ＩＩ型）９
０ｇをビスフェノールＡ・エピクロルヒドリン縮合エポ
キシ樹脂（エポキシ当量　１９０）７５ｇ、ジメチルフ
ェニルスルホオキシニウムへキサフルオロフォスフェー
ト２ｇからなる混合物中によく分散させて脱胞したのち
、巾３ｃｍ、長さ５ｃｍ、深さ０．３ｃｍの型に流し込
み、２０Ｗ　／　ｃ　ｍの高圧水銀灯を用いて３５秒間
紫外線照射した。完全に硬化したので脱型した。得られ
た成形品の比抵抗と熱伝導率を測定した。結果を第４表
に示した。

参考例７ 実施例４において使用した合成ダイヤモンド粉末（ＩＩ
型）の代わりに粒径１０ミクロンの石英ガラス粉末を用
いた以外は、実施例４と同様に行なった。成形品の比抵
抗と熱伝導率を測定したところ、結果は第４表の通りで
あった。

参考例８ 実施例４において使用した合成ダイヤモンド粉末（ＩＩ
型）の代わりに粒径１０ミクロンのグラファイトを用い
た以外は、実施例４と同様に行なった。紫外線照射を１
０分間続けたが、表面のみ硬化し、０．０５ｃｍ以下の
深部は硬化しなかった。

第４表 実施例４．参考例７の成形品はともに比抵抗が大きく、
電気絶縁性が認められたが、熱伝導率については実施例
７の成形品の方が２００倍もすぐれていることが認めら
れた。また参考例８はグラファイト粉末を使用した例で
あるが、この場合は紫外線照射で深部まで硬化しなかっ
た。

特許出願人　昭和電工株式会社 代　理　人　弁理士　菊　地　精　−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 窒化はう素粉束、ダイヤモンド粉末またはアルファアル
   ミナの単結晶粉末をモノマーおよび／またはオリゴマー
   中に分散し、これに光増感剤を添加して成ることを特徴
   とする光硬化性組成物。