油灰状传热材料及其制造方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380010544.X

申请日:

2013.02.28

公开号:

CN104136569A

公开日:

2014.11.05

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):C09K 5/08申请日:20130228|||公开

IPC分类号:

C09K5/08; C08K7/16; C08L83/05; C08L83/07; H01L23/373

主分类号:

C09K5/08

申请人:

富士高分子工业株式会社

发明人:

服部真和

地址:

日本爱知县

优先权:

2012.03.02 JP 2012-046785

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

张楠;陈建全

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内容摘要

本发明的油灰状传热材料为在有机聚硅氧烷中分散有导热性粒子的油灰状传热材料,所述有机聚硅氧烷是使基础聚合物(a)与交联成分(b)以所述交联成分(b)相对于所述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量部分交联而成的有机硅溶胶,其中,所述基础聚合物(a)包含在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,所述交联成分(b)包含在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷。由此,提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出、且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料及其制造方法。

权利要求书

1.  一种油灰状传热材料,其特征在于,其是在有机聚硅氧烷中分散有导热性粒子的油灰状传热材料,
所述有机聚硅氧烷是使基础聚合物(a)与交联成分(b)以所述交联成分(b)相对于所述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量部分交联而成的有机硅溶胶,其中,所述基础聚合物(a)包含在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,所述交联成分(b)包含在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷。

2.
  根据权利要求1所述的油灰状传热材料,其中,所述导热性粒子包含平均粒径不同的至少2种无机粒子,
平均粒径相对小的无机粒子是R(CH3)aSi(OR’)3-a所表示的硅烷化合物、或其部分水解物进行了表面处理,其中,R为碳原子数为6~20的无取代或取代有机基团,R’为碳原子数为1~4的烷基,a为0或1。

3.
  根据权利要求1或2所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料在剪切速度为0.2~5.0/s下的粘度为100Pa·s~4,000Pa·S的范围。

4.
  根据权利要求1~3中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述导热性粒子包含平均粒径为2μm以上的无机粒子和平均粒径低于2μm的无机粒子,
将全部粒子设为100质量%时,所述平均粒径为2μm以上的无机粒子为50质量%以上。

5.
  根据权利要求1~4中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料的热导率为0.2~10W/mK的范围。

6.
  根据权利要求1~5中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述无 机粒子为选自氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝及二氧化硅中的至少一种粒子。

7.
  根据权利要求6所述的油灰状传热材料,其中,所述氧化铝为纯度为99.5质量%以上的α-氧化铝。

8.
  根据权利要求1~7中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料被收纳在管或注射器中。

9.
  根据权利要求1~8中任一项所述的油灰状传热材料,其中,在所述油灰状传热材料中进一步添加有无机粒子颜料。

10.
  根据权利要求1~9中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料具有能够挤出的流动性并且在静置状态下具有自身形状保持性。

11.
  根据权利要求1~10中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述交联成分(b)相对于所述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔以0.1摩尔以上且低于0.5摩尔的量进行了部分交联。

12.
  一种油灰状传热材料的制造方法,其特征在于,其是权利要求1~11中任一项所述的油灰状传热材料的制造方法,
所述油灰状传热材料是将包含下述(a)~(d)的成分混合并使其部分交联而成的有机硅溶胶,
(a)基础聚合物:在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷100质量份;
(b)交联成分:在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于所述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量;
(c)铂系金属催化剂:相对于(a)成分以质量单位计为0.01~1,000ppm 的量;
(d)导热性粒子:相对于有机硅溶胶100质量份为100~2,000质量份。

13.
  根据权利要求12所述的油灰状传热材料的制造方法,其中,所述交联成分(b)相对于所述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为0.1摩尔以上且低于0.5摩尔的量。

14.
  根据权利要求12或13所述的油灰状传热材料的制造方法,其中,所述导热性粒子包含平均粒径不同的至少2种无机粒子,
平均粒径相对小的无机粒子是R(CH3)aSi(OR’)3-a所表示的硅烷化合物、或其部分水解物进行了表面处理,其中,R为碳原子数为6~20的无取代或取代有机基团,R’为碳原子数为1~4的烷基,a为0或1。

15.
  根据权利要求12~14中任一项所述的油灰状传热材料的制造方法,其中,基础聚合物(a)的有机聚硅氧烷含有键合在分子链两末端的硅原子上的链烯基。

说明书

油灰状传热材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及介于发热性电子部件等发热体与散热器等放热冷却器之间的油灰状传热材料及其制造方法。
背景技术
近年来,薄型电视、个人电脑、数码相机、电致发光(LED)等电子设备的高性能化显著,成为在越来越小的搭载面积下高密度地插入许多发热性电子部件。与此相伴,用于填埋发热性电子部件的微细的凹凸、且向散热器进行放热的传热材料也有高的导热性的要求。
以往,作为介于安装在基板上的发热性电子部件与散热器等放热冷却器之间的传热材料,提出了使用了交联有机硅凝胶的润滑脂(专利文献1)。专利文献2中提出了一种组合物,通过将固化聚合物凝胶与粒子状填充材料混合而填充到具有孔的容器中,从上述孔中挤出的固化凝胶成分为不会进一步固化的状态。专利文献3中提出了相对于100重量份液状有机硅添加了合计量为500~1,000重量份的氮化铝与氧化锌粉末的组合物。
但是,专利文献1~2由于使用了凝胶,所以存在组合物硬而难以从管或注射器中挤出的问题,并且存在难以将无机粒子填充材料的添加量设定为大量、万一大量添加则流动性降低的问题。专利文献3由于使用液状有机硅,所以存在静置状态下的自身形状保持性低的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4796704号公报
专利文献2:美国专利第7208192号说明书
专利文献3:日本特开平10-110179号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明为了解决上述以往的问题,提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出、且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料及其制造方法。
用于解决问题的方法
本发明的油灰状传热材料的特征在于,其是在有机聚硅氧烷中分散有导热性粒子的油灰状传热材料,上述有机聚硅氧烷是使基础聚合物(a)与交联成分(b)以上述交联成分(b)相对于上述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量部分交联而成的有机硅溶胶,其中,所述基础聚合物(a)包含在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,所述交联成分(b)包含在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷。
本发明的油灰状传热材料的制造方法的特征在于,其是将包含下述(a)~(d)的成分混合并使其部分交联而成的有机硅溶胶。
(a)基础聚合物:在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷100质量份
(b)交联成分:在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于上述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量
(c)铂系金属催化剂:相对于(a)成分以质量单位计为0.01~1,000ppm的量
(d)导热性粒子:相对于有机硅溶胶100质量份为100~2,000质量份
发明的效果
本发明通过减少硅氧烷聚合物的交联成分的比例而降低交联密度并使其部分交联而制成有机硅溶胶,能够提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。进而,导热性粒子包含平均粒径不同的至少2种无机粒子,在平均粒径相对小的无机粒子的表面上化学键合有特定的硅烷化合物或其部分水解物的情况下,与有机硅溶胶的效果相辅,进一步能够提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动 性也良好、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。
附图说明
图1的图1A-B是表示本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的使用例的示意性截面图。
图2的图2A是本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的聚合物与导热性无机粒子(填料)的示意性说明图,图2B是比较例的油灰状传热材料的聚合物与导热性无机粒子(填料)的示意性说明图。
具体实施方式
本发明的油灰状传热材料在部分交联而成的有机硅溶胶中分散有导热性粒子。部分交联可以通过将本发明方法的(b)交联成分即在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷设定为相对于上述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔来实现。优选为0.1~0.8摩尔,进一步优选为0.1摩尔以上且低于0.5摩尔的比例。即,通过减少交联成分的比例,降低交联密度,能够形成良好地保持流动性、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。在从管或注射器中挤出时具有流动性、在挤出后的静置状态下具有自身形状保持性的性质对于电子部件等的组装时的操作性、效率性是有用的。
本发明中的有机硅溶胶可以通过在例如二甲苯、辛烷、醋酸乙酯、二氯乙烷、石蜡等溶剂中溶解而确认为溶胶。这些溶剂为通常的硅橡胶的溶剂。根据一般的化学辞典,凝胶为在任何溶剂中均不溶解的物质,与溶胶相区别。此外,凝胶为由粘性流体向弹性固体变化的物质,通常存在流动性低的问题,但本发明中由于为部分交联的有机硅溶胶(粘性流体),所以即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好。
本发明的油灰状传热材料具有能够挤出的流动性,而且具有自身形状保持性。即,由于若施以剪切力则流动性良好,所以变得容易从管或注射器中挤出。此外,由于一旦从管或注射器中挤出则在静置状态下具有自身 形状保持性,所以能够在发热部件与放热材料之间保持形态稳定性。
本发明的油灰状传热材料优选剪切速度为0.2~5.0/s下的粘度为100Pa·s~4,000Pa·S的范围。剪切速度为0.2~5.0/s相当于在电子部件等的安装时从管或注射器中挤出时施加的剪切。此外,也可以从管或注射器中挤出后,在空气中随着时间的经过而粘度变高。这样的性质对于自身形状保持性而言是优选的。
本发明的导热性粒子包含平均粒径为2μm以上的无机粒子和平均粒径低于2μm的无机粒子,将全部粒子设为100质量%时,平均粒径为2μm以上的无机粒子优选为50质量%以上。这是由于平均粒径为2μm以上的无机粒子能够高填充。
本发明的油灰状传热材料的热导率优选为0.2~10W/mK,进一步优选为0.3~9W/mK的范围。若为上述的范围,则能够维持从发热部件向放热材料有效的导热性。
上述无机粒子优选选自氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝及二氧化硅中的至少一种粒子。这是由于它们廉价且导热性高。从同样的理由出发,氧化铝优选为纯度为99.5质量%以上的α-氧化铝。
上述油灰状传热材料优选被收纳在管或注射器中。这是由于它们被用于电子部件的安装中。
在上述油灰状传热材料中,优选进一步添加有无机粒子颜料。这是由于若用无机粒子颜料着色,则能够明确地判别涂布的状态。
本发明的油灰状传热材料通过将包含下述(a)~(d)的成分混合并进行交联而得到。
(a)基础聚合物:在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷100质量份
(b)交联成分:在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于上述(a)成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量
(c)铂系金属催化剂:相对于(a)成分以质量单位计为0.01~1,000ppm的量
(d)导热性粒子:相对于有机硅溶胶(基础聚合物+交联成分)100 质量份为100~2,000质量份
(e)相对于有机硅溶胶成分也可以进一步添加烷基三烷氧基硅烷。
(f)相对于有机硅溶胶成分100质量份也可以进一步添加无机粒子颜料0.5~10质量份。
(a)含有链烯基的有机聚硅氧烷
本发明的(a)成分为一分子中含有2个以上的键合在硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,含有2个链烯基的有机聚硅氧烷为本发明的硅橡胶组合物中的主剂(基础聚合物成分)。该有机聚硅氧烷中,作为链烯基,一分子中具有2个乙烯基、烯丙基等碳原子数为2~8、特别是2~6的键合在硅原子上的链烯基。从操作性、固化性等出发,优选粘度在25℃下为10~1,000,000mPa·s,特别优选为100~100,000mPa·s。
具体而言,使用下述通式(化学式1)所表示的在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷。为侧链被三有机甲硅烷氧基封端的直链状有机聚硅氧烷。从操作性、固化性等出发,优选25℃下的粘度为10~1,000,000mPa·s。另外,该直链状有机聚硅氧烷也可以在分子链中含有少量的支链状结构(三官能性硅氧烷单元)。在本发明中,使用在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷是为了制成高分子量的有机硅聚合物的溶胶,制成即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。
[化学式1]

式中,R1为彼此相同或不同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基,R2为链烯基,k为0或正的整数。
其中,作为R1的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基,优选例如碳原子数为1~10、特别是1~6的一价烃基,具体而言,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己 基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基、及将这些基团的氢原子的一部分或全部用氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而得到的基团例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤代烷基、氰基乙基等。作为R2的链烯基,优选例如碳原子数为2~6、特别是2~3的链烯基,具体而言,可列举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、己烯基、环己烯基等,优选为乙烯基。
通式(1)中,k通常为满足0≤k≤10,000的0或正的整数,优选为满足5≤k≤2,000的整数,更优选为满足10≤k≤1,200的整数。
作为(a)成分的有机聚硅氧烷,也可以并用一分子中具有3个以上、通常为3~30个、优选为3~20个左右的例如乙烯基、烯丙基等碳原子数为2~8、特别是2~6的键合在硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷。分子结构可以是直链状、环状、支链状、三维网状中的任一种分子结构。优选为主链由重复的二有机硅氧烷单元构成、分子链两末端被三有机甲硅烷氧基封端的25℃下的粘度为10~1,000,000mPa·s、特别是100~100,000mPa·s的直链状有机聚硅氧烷。
链烯基至少键合在分子链末端的硅原子上。也可以进一步包含键合在分子链非末端(分子链中途)的硅原子上的链烯基。其中,从操作性、固化性等出发,优选下述通式(化学式2)所表示的分子链两末端的硅原子上分别具有1~3个链烯基(其中,在键合在该分子链末端的硅原子上的链烯基以两末端合计计为少于3个的情况下,至少具有1个键合在分子链非末端(分子链中途)的硅原子上的链烯基(例如作为二有机硅氧烷单元中的取代基))的直链状有机聚硅氧烷、而且如上所述那样25℃下的粘度为10~1,000,000mPa·s的有机聚硅氧烷。另外,该直链状有机聚硅氧烷也可以在分子链中含有少量的支链状结构(三官能性硅氧烷单元)。
[化学式2]

式中,R3为彼此相同或不同的无取代或取代的一价烃基,且至少1个 为链烯基。R4为彼此相同或不同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基,R5为链烯基,l、m为0或正的整数。
其中,作为R3的一价烃基,优选碳原子数为1~10、特别是1~6的烃基,具体而言,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基、乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基、辛烯基等链烯基、将这些基团的氢原子的一部分或全部用氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而得到的基团例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤素取代烷基或氰基乙基等。
此外,作为R4的一价烃基,也优选碳原子数为1~10、特别是1~6的一价烃基,可例示出与上述R1的具体例子相同的基团,但是不包含链烯基。
作为R5的链烯基,优选例如碳原子数为2~6、特别是碳原子数为2~3的链烯基,具体而言,可例示出与上述式(化学式1)的R2相同的基团,优选为乙烯基。
l、m通常为满足0<l+m≤10,000的0或正的整数,优选为满足5≤l+m≤2,000、更优选满足10≤l+m≤1,200且0<l/(l+m)≤0.2、优选0.001≤l/(l+m)0.1的整数。
(b)有机氢聚硅氧烷
本发明的(b)成分的有机氢聚硅氧烷作为交联剂起作用,通过该成分中的SiH基与(a)成分中的链烯基发生加成反应(氢化硅烷化)而形成固化物。所述有机氢聚硅氧烷只要是一分子中具有2个以上键合在硅原子上的氢原子(即,SiH基)则可以是任意物质,该有机氢聚硅氧烷的分子结构可以是直链状、环状、支链状、三维网状结构中的任一种,可以使用一分子中的硅原子的数目(即,聚合度)为2~1,000、特别是2~300左右的有机氢聚硅氧烷。
氢原子所键合的硅原子的位置没有特别限制,可以是分子链的末端,也可以是非末端(中途)。此外,作为氢原子以外的键合在硅原子上的有机基团,可列举出与上述通式(化学式1)的R1相同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代一价烃基。
作为(b)成分的有机氢聚硅氧烷,可例示出下述结构的氢有机硅氧烷。
[化学式3]

[化学式4]

[化学式5]

上述式中,Ph为包含苯基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烷氧基中的至少1种的有机基团。L为0~1,000的整数,特别是为0~300的整数,M为1~200的整数。
这样的有机氢聚硅氧烷可以通过利用周知的方法,将例如R5SiHCl2、(R5)3SiCl、(R5)2SiCl2、(R5)2SiHCl(式中,R5为甲基、乙基等烷基或苯基等芳基)那样的氯硅烷进行水解缩合、或将水解而得到的硅氧烷进行平衡化来得到。
(c)铂族金属系催化剂
本发明的(c)成分的铂族金属系催化剂是为了使本发明的组合物产生加成固化反应而配合的物质,作为所谓氢化硅烷化反应的催化剂,公知的催化剂均可以使用。作为该催化剂,有铂系、钯系、铑系催化剂,但从成本等观点出发,可例示出铂、铂黑、氯化铂酸等铂系的催化剂、例如H2PtCl6·mH2O、K2PtCl6、KHPtCl6·mH2O、K2PtCl4、K2PtCl4·mH2O、PtO2·mH2O(m为正的整数)等铂化合物、这些铂化合物与烯烃等烃、醇或含有乙烯 基的有机聚硅氧烷的络合物等。它们可以单独使用一种也可以2种以上组合使用。
(d)导热性粒子
本发明的(d)成分优选相对于硅橡胶层100质量份添加100~2,000质量份。由此可以将放热片的热导率设为0.2~10W/mK的范围。作为导热粒子,优选为选自氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝及二氧化硅中的至少一种。形状可以使用球状、鳞片状、多面体状等各种形状。导热性粒子的比表面积优选为0.06~10m2/g的范围。比表面积为BET比表面积,测定方法按照JIS R1626。使用平均粒径时,优选为0.1~100μm的范围。粒径的测定通过激光衍射光散射法测定50%粒径。该测定器有例如堀场制作所公司制的激光衍射/散射式粒子分布测定装置LA-950S2。
导热性粒子优选并用平均粒径不同的至少2种无机粒子。这是由于:这样的话则在大的粒径之间填埋小的粒径的导热性无机粒子,能够以接近最密填充的状态填充,导热性变高。平均粒径相对小的无机粒子优选通过R(CH3)aSi(OR’)3-a(R为碳原子数为6~20的无取代或取代有机基团,R’为碳原子数为1~4的烷基,a为0或1)所表示的硅烷化合物、或其部分水解物进行了表面处理。关于R(CH3)aSi(OR’)3-a(R为碳原子数为6~20的无取代或取代有机基团,R’为碳原子数为1~4的烷基,a为0或1)所表示的硅烷化合物(以下简称为“硅烷”。),作为一个例子有己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、六-十二烷基三甲氧基硅烷、六-十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、十八烷基三乙氧基硅烷等。上述硅烷化合物可以使用一种或二种以上混合使用。这里所谓的表面处理除了包含共价键合以外还包含吸附等。上述平均粒径相对大的无机粒子是指例如平均粒径为2μm以上的无机粒子,将全部粒子设为100质量%时优选添加50质量%以上。
(e)其它的成分
本发明的组合物中,可以根据需要配合(a)~(d)成分以外的成分。也可以添加例如铁丹等无机颜料、出于填料的表面处理等目的而使用的烷基三烷氧基硅烷等。
(3)部分交联
使上述(a)~(c)成分交联,之后添加(d)成分并进行混合。交联条件为50~150℃、0.1~1小时的条件,优选的交联条件为80~100℃、0.2~0.5小时。另外,也可以在(d)成分中根据情况将(e)成分加热处理后添加。
(4)容器填充
将所得到的部分交联有机硅溶胶填充到管或注射器(分配器)等中。它们是适合电子部件的自动安装的容器。
接着利用附图进行说明。图1A-B是表示本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的使用例的示意性截面图。如图1A中所示的那样,在搭载在印刷基板1上的半导体等发热部件2与散热器(放热体)3之间形成气隙4。由于气隙4变得隔热,所以出于填埋其的目的,如图1B中所示的那样填充油灰状传热材料5。例如,在发热部件2上从管或注射器(分配器)等挤出油灰状传热材料5,从其上按压散热器(放热体)3而进行填充。由于油灰状传热材料5在静置状态下具有自身形状保持性,所以在挤出到发热部件2上时以当场挤出的形状保持,若按压散热器(放热体)3则以按压的形状保持。
图2A是本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的聚合物和导热性无机粒子(填料)的示意性说明图,图2B是比较例的油灰状传热材料的聚合物和导热性无机粒子(填料)的示意性说明图。首先图2B是将有机硅溶胶分子6与单一粒径的导热性无机粒子7混合的例子。单一粒径的导热性无机粒子7难以大量地添加。与此相对,在图2A的情况下,由于将有机硅溶胶分子6与小粒径的导热性无机粒子8、中粒径的导热性无机粒子7、大粒径的导热性无机粒子9混合,所以导热性无机粒子被最密填充。由此能够提高热导率。此外通过将表面积大的小~中粒子用硅烷偶联剂进行表面处理,从而即使大量地添加也能够保持流动性。
实施例
以下通过实施例,对本发明进一步进行具体说明。另外,本发明并不限定于下述的实施例。
<测定方法>
(1)热导率:热盘法(京都电子工业株式会社)热物性测定装置TPA-501(制品名)
(2)导热性无机粒子的粒径
粒径的测定是通过激光衍射光散射法,测定50%粒径。该测定器使用堀场制作所公司制的激光衍射/散射式粒子分布测定装置LA-950S2。
(3)自身形状保持性
对于自身形状保持性,通过将油灰状传热材料从管或注射器中以直径为约9mm的球形状挤出到玻璃板表面上,在刚挤出后、24小时后、96小时后、168小时后分别测量上述球形状的直径,由此来评价。若各测量值为刚挤出后的直径的±1mm以内,则判断具有自身形状保持性。
(实施例1)
<有机硅成分>
作为有机硅成分的双组份室温固化硅橡胶(双组份RTV)按照A液:B液的质量比达到7:3的比例的方式称量CF5036(Dow Corning Toray Silicone公司制)商品名“CF5036”的A液(包含两末端含有乙烯基的聚硅氧烷基础聚合物成分(称为Vi基成分)和Pt催化剂成分,Vi基成分与B液的Vi基成分等量地包含)和B液(Si-H基:Vi基以摩尔比计为1:1包含作为交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷(称为Si-H基成分)、和Vi基成分)。作为全部A液和B液,Si-H基相对于Vi基1摩尔为0.3摩尔。另外,在“CF5036”中预先添加了本发明的(a)~(c)成分。
<导热性无机粒子>
作为导热性无机粒子,相对于有机硅成分100质量份如下所述称量氧化铝。
(1)通过辛基三乙氧基硅烷进行了表面处理的平均粒径为3μm的球状氧化铝:600质量份
(2)通过辛基三乙氧基硅烷进行了表面处理的平均粒径为0.3μm的不特定形状的氧化铝:300质量份
(3)硅烷偶联剂无处理的平均粒径为20μm的圆球状氧化铝:500质量份
<其它的添加剂>
作为着色剂颜料,相对于有机硅成分100质量份称量1质量份的氧化铁(氧化铁红)粉末。
<有机硅溶胶的制造>
将以上的有机硅成分和着色剂颜料投入容器中,通过搅拌混合器混合,之后在100℃下用0.3小时使其进行部分交联反应。之后投入导热性无机粒子并通过搅拌混合器混合,将有机硅成分制成有机硅溶胶,得到油灰状传热材料。
所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。进而物性如下所述。
比重:3.2(JIS K6220,25℃)
粘度:2,000Pa·s(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s)
热导率:3.2W/m·K(ASTM D2326,热盘法(TPA-501))
热电阻值如下述表1所示。
表1

进行所得到的油灰状传热材料的溶解试验。溶剂设为二甲苯,采集2g油灰状传热材料而加入到二甲苯10ml中,振动5分钟。其结果是,二甲苯变成白浊状,油灰状传热材料发生溶解。由此可以确认,本实施例的油灰状传热材料不是凝胶而是溶胶。
接着,调查上述油灰状传热材料的粘度变化。刚从管或注射器中挤出后的油灰状传热材料的粘度如上所述为粘度:2,000Pa·s(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s),但24小时后为2,100Pa·s,96小时后为2,200Pa·s,168小时后为2,200Pa·s。由此可以确认,本实施例的油灰状传热材料在挤出后直到96小时为止粘度上升,其以后粘度没有变化。
接着,调查上述油灰状传热材料的稠度。稠度是根据JIS K2220,测定温度:室温(23℃)、测定形状:1/4圆锥、试验方法:不混和稠度,以来自1/4圆锥的换算值求出。其结果是,实施例1中得到的油灰状传热材料的稠度为260。
(实施例2)
除了在实施例1中设A液:B液=8:2以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为0.2摩尔。
所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。
粘度:1,500Pa·s(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s)
热导率:3.2W/m·K(ASTM D2326,热盘法(TPA-501))
(实施例3)
除了在实施例1中设A液:B液=6:4以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为0.4摩尔。
所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。
粘度:4,000Pa·s(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s)
热导率:3.2W/m·K(ASTM D2326,热盘法(TPA-501))
(比较例1)
除了将实施例1的B液设为作为交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷(Si-H基成分),设A液:B液=5:5以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为1.0摩尔。
所得到的物质难以从管或注射器中挤出。进而物性如下所述。
粘度:硬度高而无法测定(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s)
热导率:3.2W/m·K(ASTM D2326,热盘法(TPA-501))
(实施例4)
除了在实施例1中设A液:B液=8.7:1.3以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为0.13摩尔。
所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。
粘度:1,400Pa·s(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s)
热导率:3.2W/m·K(ASTM D2326,热盘法(TPA-501))
(实施例5)
除了在实施例1中设A液:B液=5.4:4.6以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为0.46摩尔。
所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。
粘度:17,000Pa·s(精密旋转粘度计RotoVisco(RV1),25℃,剪切速度为1/s)
热导率:3.2W/m·K(ASTM D2326,热盘法(TPA-501))
符号说明
1        印刷基板
2        发热部件
3        散热器(放热体)
4        气隙
5        油灰状传热材料
6        有机硅溶胶分子
7、8、9  导热性无机粒子

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资源描述

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1、10申请公布号CN104136569A43申请公布日20141105CN104136569A21申请号201380010544X22申请日20130228201204678520120302JPC09K5/08200601C08K7/16200601C08L83/05200601C08L83/07200601H01L23/37320060171申请人富士高分子工业株式会社地址日本爱知县72发明人服部真和74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人张楠陈建全54发明名称油灰状传热材料及其制造方法57摘要本发明的油灰状传热材料为在有机聚硅氧烷中分散有导热性粒子的油灰状传热材料,所述有机。

2、聚硅氧烷是使基础聚合物A与交联成分B以所述交联成分B相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量部分交联而成的有机硅溶胶,其中,所述基础聚合物A包含在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,所述交联成分B包含在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷。由此,提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出、且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料及其制造方法。30优先权数据85PCT国际申请进入国家阶段日2014082286PCT国际申请的申请数据PCT/JP2013/055494。

3、2013022887PCT国际申请的公布数据WO2013/129600JA2013090651INTCL权利要求书2页说明书10页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书2页说明书10页附图2页10申请公布号CN104136569ACN104136569A1/2页21一种油灰状传热材料,其特征在于,其是在有机聚硅氧烷中分散有导热性粒子的油灰状传热材料,所述有机聚硅氧烷是使基础聚合物A与交联成分B以所述交联成分B相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量部分交联而成的有机硅溶胶,其中,所述基础聚合物A包含在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原。

4、子上的链烯基的有机聚硅氧烷,所述交联成分B包含在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷。2根据权利要求1所述的油灰状传热材料,其中,所述导热性粒子包含平均粒径不同的至少2种无机粒子,平均粒径相对小的无机粒子是RCH3ASIOR3A所表示的硅烷化合物、或其部分水解物进行了表面处理,其中,R为碳原子数为620的无取代或取代有机基团,R为碳原子数为14的烷基,A为0或1。3根据权利要求1或2所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料在剪切速度为0250/S下的粘度为100PAS4,000PAS的范围。4根据权利要求13中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述导热性粒子包含。

5、平均粒径为2M以上的无机粒子和平均粒径低于2M的无机粒子,将全部粒子设为100质量时,所述平均粒径为2M以上的无机粒子为50质量以上。5根据权利要求14中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料的热导率为0210W/MK的范围。6根据权利要求15中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述无机粒子为选自氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝及二氧化硅中的至少一种粒子。7根据权利要求6所述的油灰状传热材料,其中,所述氧化铝为纯度为995质量以上的氧化铝。8根据权利要求17中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料被收纳在管或注射器中。9根据权利要求18中任一项所述的。

6、油灰状传热材料,其中,在所述油灰状传热材料中进一步添加有无机粒子颜料。10根据权利要求19中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述油灰状传热材料具有能够挤出的流动性并且在静置状态下具有自身形状保持性。11根据权利要求110中任一项所述的油灰状传热材料,其中,所述交联成分B相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔以01摩尔以上且低于05摩尔的量进行了部分交联。12一种油灰状传热材料的制造方法,其特征在于,其是权利要求111中任一项所述的油灰状传热材料的制造方法,所述油灰状传热材料是将包含下述AD的成分混合并使其部分交联而成的有机硅溶胶,A基础聚合物在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的。

7、硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷100质量份;权利要求书CN104136569A2/2页3B交联成分在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量;C铂系金属催化剂相对于A成分以质量单位计为0011,000PPM的量;D导热性粒子相对于有机硅溶胶100质量份为1002,000质量份。13根据权利要求12所述的油灰状传热材料的制造方法,其中,所述交联成分B相对于所述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为01摩尔以上且低于05摩尔的量。14根据权利要求12或13所述的油灰状传热材料的制造方法,其中,所述导热性粒子包含平均粒径不同。

8、的至少2种无机粒子,平均粒径相对小的无机粒子是RCH3ASIOR3A所表示的硅烷化合物、或其部分水解物进行了表面处理,其中,R为碳原子数为620的无取代或取代有机基团,R为碳原子数为14的烷基,A为0或1。15根据权利要求1214中任一项所述的油灰状传热材料的制造方法,其中,基础聚合物A的有机聚硅氧烷含有键合在分子链两末端的硅原子上的链烯基。权利要求书CN104136569A1/10页4油灰状传热材料及其制造方法技术领域0001本发明涉及介于发热性电子部件等发热体与散热器等放热冷却器之间的油灰状传热材料及其制造方法。背景技术0002近年来,薄型电视、个人电脑、数码相机、电致发光LED等电子设备。

9、的高性能化显著,成为在越来越小的搭载面积下高密度地插入许多发热性电子部件。与此相伴,用于填埋发热性电子部件的微细的凹凸、且向散热器进行放热的传热材料也有高的导热性的要求。0003以往,作为介于安装在基板上的发热性电子部件与散热器等放热冷却器之间的传热材料,提出了使用了交联有机硅凝胶的润滑脂专利文献1。专利文献2中提出了一种组合物,通过将固化聚合物凝胶与粒子状填充材料混合而填充到具有孔的容器中,从上述孔中挤出的固化凝胶成分为不会进一步固化的状态。专利文献3中提出了相对于100重量份液状有机硅添加了合计量为5001,000重量份的氮化铝与氧化锌粉末的组合物。0004但是,专利文献12由于使用了凝胶。

10、,所以存在组合物硬而难以从管或注射器中挤出的问题,并且存在难以将无机粒子填充材料的添加量设定为大量、万一大量添加则流动性降低的问题。专利文献3由于使用液状有机硅,所以存在静置状态下的自身形状保持性低的问题。0005现有技术文献0006专利文献0007专利文献1日本专利第4796704号公报0008专利文献2美国专利第7208192号说明书0009专利文献3日本特开平10110179号公报发明内容0010发明所要解决的问题0011本发明为了解决上述以往的问题,提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出、且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料及其制。

11、造方法。0012用于解决问题的方法0013本发明的油灰状传热材料的特征在于,其是在有机聚硅氧烷中分散有导热性粒子的油灰状传热材料,上述有机聚硅氧烷是使基础聚合物A与交联成分B以上述交联成分B相对于上述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量部分交联而成的有机硅溶胶,其中,所述基础聚合物A包含在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,所述交联成分B包含在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷。说明书CN104136569A2/10页50014本发明的油灰状传热材料的制造方法的特征在于,其是将包含下述AD的成分混合并使其部分交联而。

12、成的有机硅溶胶。0015A基础聚合物在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷100质量份0016B交联成分在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于上述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量0017C铂系金属催化剂相对于A成分以质量单位计为0011,000PPM的量0018D导热性粒子相对于有机硅溶胶100质量份为1002,000质量份0019发明的效果0020本发明通过减少硅氧烷聚合物的交联成分的比例而降低交联密度并使其部分交联而制成有机硅溶胶,能够提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或。

13、注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。进而,导热性粒子包含平均粒径不同的至少2种无机粒子,在平均粒径相对小的无机粒子的表面上化学键合有特定的硅烷化合物或其部分水解物的情况下,与有机硅溶胶的效果相辅,进一步能够提供即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。附图说明0021图1的图1AB是表示本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的使用例的示意性截面图。0022图2的图2A是本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的聚合物与导热性无机粒子填料的示意性说明图,图2B是比较例的油灰状传热材料的聚合物。

14、与导热性无机粒子填料的示意性说明图。具体实施方式0023本发明的油灰状传热材料在部分交联而成的有机硅溶胶中分散有导热性粒子。部分交联可以通过将本发明方法的B交联成分即在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷设定为相对于上述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔来实现。优选为0108摩尔,进一步优选为01摩尔以上且低于05摩尔的比例。即,通过减少交联成分的比例,降低交联密度,能够形成良好地保持流动性、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。在从管或注射器中挤出时具有流动性、在挤出后的静置状态下具有自身形状保持性的性质对于电子部件等的组。

15、装时的操作性、效率性是有用的。0024本发明中的有机硅溶胶可以通过在例如二甲苯、辛烷、醋酸乙酯、二氯乙烷、石蜡等溶剂中溶解而确认为溶胶。这些溶剂为通常的硅橡胶的溶剂。根据一般的化学辞典,凝胶为在任何溶剂中均不溶解的物质,与溶胶相区别。此外,凝胶为由粘性流体向弹性固体变化的物质,通常存在流动性低的问题,但本发明中由于为部分交联的有机硅溶胶粘性流体,所以即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好。0025本发明的油灰状传热材料具有能够挤出的流动性,而且具有自身形状保持性。即,说明书CN104136569A3/10页6由于若施以剪切力则流动性良好,所以变得容易从管或注射器中挤出。此外,由。

16、于一旦从管或注射器中挤出则在静置状态下具有自身形状保持性,所以能够在发热部件与放热材料之间保持形态稳定性。0026本发明的油灰状传热材料优选剪切速度为0250/S下的粘度为100PAS4,000PAS的范围。剪切速度为0250/S相当于在电子部件等的安装时从管或注射器中挤出时施加的剪切。此外,也可以从管或注射器中挤出后,在空气中随着时间的经过而粘度变高。这样的性质对于自身形状保持性而言是优选的。0027本发明的导热性粒子包含平均粒径为2M以上的无机粒子和平均粒径低于2M的无机粒子,将全部粒子设为100质量时,平均粒径为2M以上的无机粒子优选为50质量以上。这是由于平均粒径为2M以上的无机粒子能。

17、够高填充。0028本发明的油灰状传热材料的热导率优选为0210W/MK,进一步优选为039W/MK的范围。若为上述的范围,则能够维持从发热部件向放热材料有效的导热性。0029上述无机粒子优选选自氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝及二氧化硅中的至少一种粒子。这是由于它们廉价且导热性高。从同样的理由出发,氧化铝优选为纯度为995质量以上的氧化铝。0030上述油灰状传热材料优选被收纳在管或注射器中。这是由于它们被用于电子部件的安装中。0031在上述油灰状传热材料中,优选进一步添加有无机粒子颜料。这是由于若用无机粒子颜料着色,则能够明确地判别涂布的状态。0032本发明的油灰状传热材料通过。

18、将包含下述AD的成分混合并进行交联而得到。0033A基础聚合物在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷100质量份0034B交联成分在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于上述A成分中的硅原子键合链烯基1摩尔为低于1摩尔的量0035C铂系金属催化剂相对于A成分以质量单位计为0011,000PPM的量0036D导热性粒子相对于有机硅溶胶基础聚合物交联成分100质量份为1002,000质量份0037E相对于有机硅溶胶成分也可以进一步添加烷基三烷氧基硅烷。0038F相对于有机硅溶胶成分100质量份也可以进一步添加无机粒子颜料0510质。

19、量份。0039A含有链烯基的有机聚硅氧烷0040本发明的A成分为一分子中含有2个以上的键合在硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷,含有2个链烯基的有机聚硅氧烷为本发明的硅橡胶组合物中的主剂基础聚合物成分。该有机聚硅氧烷中,作为链烯基,一分子中具有2个乙烯基、烯丙基等碳原子数为28、特别是26的键合在硅原子上的链烯基。从操作性、固化性等出发,优选粘度在25下为101,000,000MPAS,特别优选为100100,000MPAS。0041具体而言,使用下述通式化学式1所表示的在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷。为侧链被三有机甲硅烷氧说明书CN104136569。

20、A4/10页7基封端的直链状有机聚硅氧烷。从操作性、固化性等出发,优选25下的粘度为101,000,000MPAS。另外,该直链状有机聚硅氧烷也可以在分子链中含有少量的支链状结构三官能性硅氧烷单元。在本发明中,使用在1分子中含有平均2个以上且键合在分子链末端的硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷是为了制成高分子量的有机硅聚合物的溶胶,制成即使将无机粒子填充材料的添加量设定为大量时流动性也良好、容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性的油灰状传热材料。0042化学式100430044式中,R1为彼此相同或不同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基,R2为链烯基,K为0或正的整数。。

21、0045其中,作为R1的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基,优选例如碳原子数为110、特别是16的一价烃基,具体而言,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基、及将这些基团的氢原子的一部分或全部用氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而得到的基团例如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤代烷基、氰基乙基等。作为R2的链烯基,优选例如碳原子数为26、特别是23的链烯基,具体而言,可列举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、异丁烯基、己烯基、环己烯基等,优。

22、选为乙烯基。0046通式1中,K通常为满足0K10,000的0或正的整数,优选为满足5K2,000的整数,更优选为满足10K1,200的整数。0047作为A成分的有机聚硅氧烷,也可以并用一分子中具有3个以上、通常为330个、优选为320个左右的例如乙烯基、烯丙基等碳原子数为28、特别是26的键合在硅原子上的链烯基的有机聚硅氧烷。分子结构可以是直链状、环状、支链状、三维网状中的任一种分子结构。优选为主链由重复的二有机硅氧烷单元构成、分子链两末端被三有机甲硅烷氧基封端的25下的粘度为101,000,000MPAS、特别是100100,000MPAS的直链状有机聚硅氧烷。0048链烯基至少键合在分子。

23、链末端的硅原子上。也可以进一步包含键合在分子链非末端分子链中途的硅原子上的链烯基。其中,从操作性、固化性等出发,优选下述通式化学式2所表示的分子链两末端的硅原子上分别具有13个链烯基其中,在键合在该分子链末端的硅原子上的链烯基以两末端合计计为少于3个的情况下,至少具有1个键合在分子链非末端分子链中途的硅原子上的链烯基例如作为二有机硅氧烷单元中的取代基的直链状有机聚硅氧烷、而且如上所述那样25下的粘度为101,000,000MPAS的有机聚硅氧烷。另外,该直链状有机聚硅氧烷也可以在分子链中含有少量的支链状结构三官能性硅氧烷单元。0049化学式2说明书CN104136569A5/10页800500。

24、051式中,R3为彼此相同或不同的无取代或取代的一价烃基,且至少1个为链烯基。R4为彼此相同或不同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代的一价烃基,R5为链烯基,L、M为0或正的整数。0052其中,作为R3的一价烃基,优选碳原子数为110、特别是16的烃基,具体而言,可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、环己基、辛基、壬基、癸基等烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基等芳烷基、乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基、辛烯基等链烯基、将这些基团的氢原子的一部分或全部用氟、溴、氯等卤素原子、氰基等取代而得到的基团例。

25、如氯甲基、氯丙基、溴乙基、三氟丙基等卤素取代烷基或氰基乙基等。0053此外,作为R4的一价烃基,也优选碳原子数为110、特别是16的一价烃基,可例示出与上述R1的具体例子相同的基团,但是不包含链烯基。0054作为R5的链烯基,优选例如碳原子数为26、特别是碳原子数为23的链烯基,具体而言,可例示出与上述式化学式1的R2相同的基团,优选为乙烯基。0055L、M通常为满足0LM10,000的0或正的整数,优选为满足5LM2,000、更优选满足10LM1,200且0L/LM02、优选0001L/LM01的整数。0056B有机氢聚硅氧烷0057本发明的B成分的有机氢聚硅氧烷作为交联剂起作用,通过该成分。

26、中的SIH基与A成分中的链烯基发生加成反应氢化硅烷化而形成固化物。所述有机氢聚硅氧烷只要是一分子中具有2个以上键合在硅原子上的氢原子即,SIH基则可以是任意物质,该有机氢聚硅氧烷的分子结构可以是直链状、环状、支链状、三维网状结构中的任一种,可以使用一分子中的硅原子的数目即,聚合度为21,000、特别是2300左右的有机氢聚硅氧烷。0058氢原子所键合的硅原子的位置没有特别限制,可以是分子链的末端,也可以是非末端中途。此外,作为氢原子以外的键合在硅原子上的有机基团,可列举出与上述通式化学式1的R1相同的不具有脂肪族不饱和键的无取代或取代一价烃基。0059作为B成分的有机氢聚硅氧烷,可例示出下述结。

27、构的氢有机硅氧烷。0060化学式300610062化学式4说明书CN104136569A6/10页900630064化学式500650066上述式中,PH为包含苯基、环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、烷氧基中的至少1种的有机基团。L为01,000的整数,特别是为0300的整数,M为1200的整数。0067这样的有机氢聚硅氧烷可以通过利用周知的方法,将例如R5SIHCL2、R53SICL、R52SICL2、R52SIHCL式中,R5为甲基、乙基等烷基或苯基等芳基那样的氯硅烷进行水解缩合、或将水解而得到的硅氧烷进行平衡化来得到。0068C铂族金属系催化剂0069本发明的C成分的铂族金属系催化剂是为了。

28、使本发明的组合物产生加成固化反应而配合的物质,作为所谓氢化硅烷化反应的催化剂,公知的催化剂均可以使用。作为该催化剂,有铂系、钯系、铑系催化剂,但从成本等观点出发,可例示出铂、铂黑、氯化铂酸等铂系的催化剂、例如H2PTCL6MH2O、K2PTCL6、KHPTCL6MH2O、K2PTCL4、K2PTCL4MH2O、PTO2MH2OM为正的整数等铂化合物、这些铂化合物与烯烃等烃、醇或含有乙烯基的有机聚硅氧烷的络合物等。它们可以单独使用一种也可以2种以上组合使用。0070D导热性粒子0071本发明的D成分优选相对于硅橡胶层100质量份添加1002,000质量份。由此可以将放热片的热导率设为0210W/。

29、MK的范围。作为导热粒子,优选为选自氧化铝、氧化锌、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氢氧化铝及二氧化硅中的至少一种。形状可以使用球状、鳞片状、多面体状等各种形状。导热性粒子的比表面积优选为00610M2/G的范围。比表面积为BET比表面积,测定方法按照JISR1626。使用平均粒径时,优选为01100M的范围。粒径的测定通过激光衍射光散射法测定50粒径。该测定器有例如堀场制作所公司制的激光衍射/散射式粒子分布测定装置LA950S2。0072导热性粒子优选并用平均粒径不同的至少2种无机粒子。这是由于这样的话则在大的粒径之间填埋小的粒径的导热性无机粒子,能够以接近最密填充的状态填充,导热性变高。平均粒径相。

30、对小的无机粒子优选通过RCH3ASIOR3AR为碳原子数为620的无取代或取代有机基团,R为碳原子数为14的烷基,A为0或1所表示的硅烷化合物、或其部分水解物进行了表面处理。关于RCH3ASIOR3AR为碳原子数为620的无取代或取代有机基团,R为碳原子数为14的烷基,A为0或1所表示的硅烷化合物以下简称为“硅烷”。,作为一个例子有己基三甲氧基硅烷、己基三乙氧基硅烷、辛基三甲氧基说明书CN104136569A7/10页10硅烷、辛基三乙氧基硅烷、癸基三甲氧基硅烷、癸基三乙氧基硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、六十二烷基三甲氧基硅烷、六十二烷基三乙氧基硅烷、十八烷基三甲氧基硅烷、。

31、十八烷基三乙氧基硅烷等。上述硅烷化合物可以使用一种或二种以上混合使用。这里所谓的表面处理除了包含共价键合以外还包含吸附等。上述平均粒径相对大的无机粒子是指例如平均粒径为2M以上的无机粒子,将全部粒子设为100质量时优选添加50质量以上。0073E其它的成分0074本发明的组合物中,可以根据需要配合AD成分以外的成分。也可以添加例如铁丹等无机颜料、出于填料的表面处理等目的而使用的烷基三烷氧基硅烷等。00753部分交联0076使上述AC成分交联,之后添加D成分并进行混合。交联条件为50150、011小时的条件,优选的交联条件为80100、0205小时。另外,也可以在D成分中根据情况将E成分加热处理。

32、后添加。00774容器填充0078将所得到的部分交联有机硅溶胶填充到管或注射器分配器等中。它们是适合电子部件的自动安装的容器。0079接着利用附图进行说明。图1AB是表示本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的使用例的示意性截面图。如图1A中所示的那样,在搭载在印刷基板1上的半导体等发热部件2与散热器放热体3之间形成气隙4。由于气隙4变得隔热,所以出于填埋其的目的,如图1B中所示的那样填充油灰状传热材料5。例如,在发热部件2上从管或注射器分配器等挤出油灰状传热材料5,从其上按压散热器放热体3而进行填充。由于油灰状传热材料5在静置状态下具有自身形状保持性,所以在挤出到发热部件2上时以当场挤出的形状。

33、保持,若按压散热器放热体3则以按压的形状保持。0080图2A是本发明的一个实施例中的油灰状传热材料的聚合物和导热性无机粒子填料的示意性说明图,图2B是比较例的油灰状传热材料的聚合物和导热性无机粒子填料的示意性说明图。首先图2B是将有机硅溶胶分子6与单一粒径的导热性无机粒子7混合的例子。单一粒径的导热性无机粒子7难以大量地添加。与此相对,在图2A的情况下,由于将有机硅溶胶分子6与小粒径的导热性无机粒子8、中粒径的导热性无机粒子7、大粒径的导热性无机粒子9混合,所以导热性无机粒子被最密填充。由此能够提高热导率。此外通过将表面积大的小中粒子用硅烷偶联剂进行表面处理,从而即使大量地添加也能够保持流动性。

34、。0081实施例0082以下通过实施例,对本发明进一步进行具体说明。另外,本发明并不限定于下述的实施例。008300841热导率热盘法京都电子工业株式会社热物性测定装置TPA501制品名00852导热性无机粒子的粒径0086粒径的测定是通过激光衍射光散射法,测定50粒径。该测定器使用堀场制作所公司制的激光衍射/散射式粒子分布测定装置LA950S2。说明书CN104136569A108/10页1100873自身形状保持性0088对于自身形状保持性,通过将油灰状传热材料从管或注射器中以直径为约9MM的球形状挤出到玻璃板表面上,在刚挤出后、24小时后、96小时后、168小时后分别测量上述球形状的直径。

35、,由此来评价。若各测量值为刚挤出后的直径的1MM以内,则判断具有自身形状保持性。0089实施例100900091作为有机硅成分的双组份室温固化硅橡胶双组份RTV按照A液B液的质量比达到73的比例的方式称量CF5036DOWCORNINGTORAYSILICONE公司制商品名“CF5036”的A液包含两末端含有乙烯基的聚硅氧烷基础聚合物成分称为VI基成分和PT催化剂成分,VI基成分与B液的VI基成分等量地包含和B液SIH基VI基以摩尔比计为11包含作为交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷称为SIH基成分、和VI基成分。作为全部A液和B液,SIH基相对于VI基。

36、1摩尔为03摩尔。另外,在“CF5036”中预先添加了本发明的AC成分。00920093作为导热性无机粒子,相对于有机硅成分100质量份如下所述称量氧化铝。00941通过辛基三乙氧基硅烷进行了表面处理的平均粒径为3M的球状氧化铝600质量份00952通过辛基三乙氧基硅烷进行了表面处理的平均粒径为03M的不特定形状的氧化铝300质量份00963硅烷偶联剂无处理的平均粒径为20M的圆球状氧化铝500质量份00970098作为着色剂颜料,相对于有机硅成分100质量份称量1质量份的氧化铁氧化铁红粉末。00990100将以上的有机硅成分和着色剂颜料投入容器中,通过搅拌混合器混合,之后在100下用03小时。

37、使其进行部分交联反应。之后投入导热性无机粒子并通过搅拌混合器混合,将有机硅成分制成有机硅溶胶,得到油灰状传热材料。0101所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。进而物性如下所述。0102比重32JISK6220,250103粘度2,000PAS精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S0104热导率32W/MKASTMD2326,热盘法TPA5010105热电阻值如下述表1所示。0106表10107说明书CN104136569A119/10页120108进行所得到的油灰状传热材料的溶解试验。溶剂设为二甲苯,采集2G油灰状传热材料而加入。

38、到二甲苯10ML中,振动5分钟。其结果是,二甲苯变成白浊状,油灰状传热材料发生溶解。由此可以确认,本实施例的油灰状传热材料不是凝胶而是溶胶。0109接着,调查上述油灰状传热材料的粘度变化。刚从管或注射器中挤出后的油灰状传热材料的粘度如上所述为粘度2,000PAS精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S,但24小时后为2,100PAS,96小时后为2,200PAS,168小时后为2,200PAS。由此可以确认,本实施例的油灰状传热材料在挤出后直到96小时为止粘度上升,其以后粘度没有变化。0110接着,调查上述油灰状传热材料的稠度。稠度是根据JISK2220,测定温度室温23。

39、、测定形状1/4圆锥、试验方法不混和稠度,以来自1/4圆锥的换算值求出。其结果是,实施例1中得到的油灰状传热材料的稠度为260。0111实施例20112除了在实施例1中设A液B液82以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为02摩尔。0113所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。0114粘度1,500PAS精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S0115热。

40、导率32W/MKASTMD2326,热盘法TPA5010116实施例30117除了在实施例1中设A液B液64以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为04摩尔。0118所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。0119粘度4,000PAS精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S0120热导率32W/MKASTMD2326,热盘法TPA5010121比较例101。

41、22除了将实施例1的B液设为作为交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷SIH基成分,设A液B液55以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢说明书CN104136569A1210/10页13原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为10摩尔。0123所得到的物质难以从管或注射器中挤出。进而物性如下所述。0124粘度硬度高而无法测定精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S0125热导率32W/MKASTMD2326,热盘法TPA5010126实施例40127除了在实施例1中设A。

42、液B液8713以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为013摩尔。0128所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。0129粘度1,400PAS精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S0130热导率32W/MKASTMD2326,热盘法TPA5010131实施例50132除了在实施例1中设A液B液5446以外,与实施例1同样地进行实验。B液的交联成分的在1分。

43、子中含有平均2个以上的键合在硅原子上的氢原子的有机聚硅氧烷相对于A液硅原子键合链烯基1摩尔为046摩尔。0133所得到的油灰状传热材料容易从管或注射器中挤出且在静置状态下具有自身形状保持性。此外,在相对于与实施例1同样的溶剂的溶解试验中也发生溶解。进而物性如下所述。0134粘度17,000PAS精密旋转粘度计ROTOVISCORV1,25,剪切速度为1/S0135热导率32W/MKASTMD2326,热盘法TPA5010136符号说明01371印刷基板01382发热部件01393散热器放热体01404气隙01415油灰状传热材料01426有机硅溶胶分子01437、8、9导热性无机粒子说明书CN104136569A131/2页14图1说明书附图CN104136569A142/2页15图2说明书附图CN104136569A15。

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