本發(fā)明涉及導(dǎo)熱硅酮組合物和用于生產(chǎn)導(dǎo)熱硅酮組合物的方法。

背景技術(shù)：

1、導(dǎo)熱硅酮組合物(諸如間隙填料)直接施加到發(fā)熱體或散熱體(諸如電動(dòng)車輛的電池或電子裝置的半導(dǎo)體)，并且具有將從這些主體發(fā)出的熱量傳遞到散熱構(gòu)件(諸如散熱器)的功能。在形成涂層的界面處的有效熱傳遞需要在發(fā)熱體等和間隙填料之間的接觸界面處的緊密接觸。

2、例如，以精確的精度，將少量的用于電子裝置的間隙填料以高精度施加到電路板上。此精度要求涂層量的低不均勻性。導(dǎo)致涂層量不均勻的一個(gè)因素是稱為結(jié)塊的現(xiàn)象。本發(fā)明中的術(shù)語(yǔ)“結(jié)塊”是指當(dāng)從排出裝置排出間隙填料時(shí)，填料和聚合物彼此分離，并且只有填料組分在流動(dòng)路徑中聚集的現(xiàn)象。防止結(jié)塊的發(fā)生在質(zhì)量和生產(chǎn)率方面都是重要的。

3、通常，在間隙填料中，導(dǎo)熱填料需要以高相對(duì)含量包含在組合物中，以獲得足夠的熱導(dǎo)率。然而，高填料含量增加了間隙填料的粘度并損害了排出性能。如果使用低粘度聚合物來(lái)確保適當(dāng)?shù)呐懦鲂阅?，則聚合物中有機(jī)官能團(tuán)的相對(duì)數(shù)量增加，導(dǎo)致與填料的差相容性。這種差相容性引起在間隙填料排出期間發(fā)生結(jié)塊的問(wèn)題。

4、防止結(jié)塊的方法的實(shí)例包括用偶聯(lián)劑對(duì)填料進(jìn)行表面處理。然而，即使偶聯(lián)劑的量增加，也難以完全處理填料表面，并且不能顯著改善相容性。

5、此外，如果使用與填料高度相容的具有高分子鏈的高粘度聚合物，則間隙填料的粘度增加，導(dǎo)致難以排出間隙填料。

6、ptl?1公開(kāi)了一種用于硅酮組合物的防沉淀方法，其中將d-山梨糖醇和苯甲醛的縮合反應(yīng)產(chǎn)物共混到組合物中以生產(chǎn)防沉淀硅酮組合物。然而，該方法的問(wèn)題在于，由于縮合反應(yīng)產(chǎn)物相對(duì)于填充劑(填料)的高共混量，不能保持高導(dǎo)熱性質(zhì)。此外，ptl?1通過(guò)防止聚合物和填料的分離來(lái)解決長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性的問(wèn)題。

7、ptl?2公開(kāi)了一種由于氮化鋁粉末均勻分散在樹(shù)脂中而不形成聚集體而具有優(yōu)異導(dǎo)熱性質(zhì)的樹(shù)脂組合物。包括流動(dòng)改性劑以改善其流動(dòng)性。盡管ptl?2改善了流動(dòng)性，但是其沒(méi)有公開(kāi)解決在壓力下長(zhǎng)時(shí)間排出期間發(fā)生的結(jié)塊的信息。

8、引文列表

9、專利文獻(xiàn)

10、ptl?1：日本專利第2946104號(hào)

11、ptl?2：日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)平第10-204300號(hào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、技術(shù)問(wèn)題

2、本發(fā)明提供了導(dǎo)熱硅酮組合物及其生產(chǎn)方法，所述導(dǎo)熱硅酮組合物對(duì)基板諸如發(fā)熱體或散熱體具有良好的接觸和粘附性，由于高熱導(dǎo)率而具有優(yōu)異的散熱性質(zhì)，并且在保持柔性的同時(shí)在排出壓力下具有抗結(jié)塊性。

3、問(wèn)題的解決方案

4、在本發(fā)明的導(dǎo)熱硅酮組合物中，使用具有高相容性的基礎(chǔ)聚合物，引入分離抑制聚合物，使用二有機(jī)聚硅氧烷調(diào)節(jié)粘度，并包含適量的導(dǎo)熱填料。結(jié)果，導(dǎo)熱硅酮組合物表現(xiàn)出高導(dǎo)熱性質(zhì)、高排出性能和在排出壓力下的抗結(jié)塊性。

5、本發(fā)明的導(dǎo)熱硅酮組合物包含：

6、組分(a)，其是在25℃下具有500mpa·s或更大且7,000mpa·s或更小的粘度的含烯基的二有機(jī)聚硅氧烷，其量為1.0質(zhì)量份或更多且9.0質(zhì)量份或更少(相對(duì)于100質(zhì)量份的整體組合物)；

7、組分(b)，其是在25℃下具有10,000mpa·s或更大且200,000mpa·s或更小的粘度的有機(jī)聚硅氧烷，其量為0.05質(zhì)量份或更多且1.0質(zhì)量份或更少(相對(duì)于100質(zhì)量份的整體組合物)；

8、組分(c)，其是在一個(gè)分子內(nèi)具有兩個(gè)或更多個(gè)氫化甲硅烷基的有機(jī)聚硅氧烷；

9、組分(d)，其是在25℃下具有500mpa·s或更小的粘度的不具有烯基的二有機(jī)聚硅氧烷；

10、組分(e)，其是加成反應(yīng)催化劑；以及

11、組分(f)，其是至少一種或兩種或更多種選自金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物和金屬碳化物的導(dǎo)熱填料，相對(duì)于100質(zhì)量份的整體導(dǎo)熱硅酮組合物，所述組分(f)的含量為85質(zhì)量份或更多，

12、其中所述導(dǎo)熱硅酮組合物在25℃下具有250pa·s或更小的混合粘度。

13、所述導(dǎo)熱硅酮組合物可進(jìn)一步包含組分(g)，所述組分(g)是偶聯(lián)劑。

14、所述導(dǎo)熱硅酮組合物可進(jìn)一步包含組分(h)，所述組分(h)是含硅烷醇基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷。

15、組分(a)的含烯基的二有機(jī)聚硅氧烷可在側(cè)鏈中具有乙烯基(vi)，或可在每個(gè)末端具有至少一個(gè)乙烯基(vi)。優(yōu)選的是，組分(a)的含烯基的二有機(jī)聚硅氧烷是在每個(gè)末端具有一個(gè)vi基團(tuán)的線性二甲基聚硅氧烷，并且在25℃具有1,000mpa·s或更大且1,200mpa·s或更小的粘度。

16、組分(b)可以是非官能二甲基聚硅氧烷。組分(b)在25℃下的粘度優(yōu)選為80,000mpa·s或更大且120,000mpa·s或更小。

17、組分(c)優(yōu)選是具有僅在側(cè)鏈中與硅原子鍵合的12至18個(gè)氫原子的二甲基聚硅氧烷，其在25℃下具有150mpa·s或更大且300mpa·s或更小的粘度。

18、組分(d)的不具有烯基的二有機(jī)聚硅氧烷是非官能硅氧烷，并且可在末端具有三甲基甲硅烷基。組分(d)優(yōu)選是非官能二甲基聚硅氧烷，其在25℃下具有30mpa·s或更大且60mpa·s或更小的粘度。

19、組分(e)的加成反應(yīng)催化劑優(yōu)選是鉑-二乙烯基四甲基二硅氧烷絡(luò)合物。

20、組分(f)的導(dǎo)熱填料優(yōu)選是氧化鋅、無(wú)定形氧化鋁或球形氧化鋁。

21、組分(h)優(yōu)選是在每個(gè)末端具有一個(gè)硅烷醇基團(tuán)的線性二甲基聚硅氧烷，其在25℃下具有30mpa·s或更大且60mpa·s或更小的粘度。

22、所述導(dǎo)熱硅酮組合物是包含彼此分開(kāi)的第一液體和第二液體的雙組分導(dǎo)熱硅酮組合物，第一液體和第二液體在使用時(shí)混合(例如，在壓力下在排出裝置中)；

23、第一液體可含有組分(a)、(b)、(d)、(e)和(f)；并且

24、第二液體可含有組分(b)、(c)、(d)和(f)，但不含組分(e)。

25、第二液體可進(jìn)一步含有組分(a)。

26、第一液體和/或第二液體可進(jìn)一步含有組分(g)，所述組分(g)是偶聯(lián)劑。

27、第一液體和/或第二液體可進(jìn)一步含有組分(h)，所述組分(h)是含硅烷醇基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷。

28、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(a)的含量?jī)?yōu)選為2.5質(zhì)量份或更多且3.0質(zhì)量份或更少。

29、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(b)的含量?jī)?yōu)選為0.2質(zhì)量份或更多且0.4質(zhì)量份或更少。

30、當(dāng)?shù)诙后w的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(c)的含量?jī)?yōu)選為0.3質(zhì)量份或更多且0.5質(zhì)量份或更少。

31、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(d)的含量?jī)?yōu)選為4.5質(zhì)量份或更多且5.5質(zhì)量份或更少。

32、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(e)的含量?jī)?yōu)選為0.15質(zhì)量份或更多且0.25質(zhì)量份或更少。

33、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，作為組分(f)的氧化鋅的含量?jī)?yōu)選為4.0質(zhì)量份或更多且8.0質(zhì)量份或更少。

34、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，作為組分(f)的無(wú)定形氧化鋁的含量?jī)?yōu)選為20.0質(zhì)量份或更多且40.0質(zhì)量份或更少。

35、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，作為組分(f)的球形氧化鋁的含量?jī)?yōu)選為45.0質(zhì)量份或更多且65.0質(zhì)量份或更少。

36、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(g)的含量?jī)?yōu)選為0.4質(zhì)量份或更多且0.5質(zhì)量份或更少。

37、當(dāng)?shù)谝灰后w的總共混量和/或第二液體的總共混量為100質(zhì)量份時(shí)，組分(h)的含量?jī)?yōu)選為0.25質(zhì)量份或更多且0.35質(zhì)量份或更少。

38、優(yōu)選的是，在導(dǎo)熱硅酮組合物中，通過(guò)以下結(jié)塊評(píng)價(jià)在視覺(jué)上證實(shí)在第一液體、第二液體和導(dǎo)熱硅酮組合物中的任一種中不存在聚集。

39、結(jié)塊評(píng)價(jià)：

40、使用分配器(例如，由musashi?engineering?inc.制造的mpp-3)，重復(fù)排出體積為0.03cc的材料和0.20秒的等待時(shí)間，以排出1.0kg的所述材料。然后拆卸分配器以目視檢查聚集。

41、用于生產(chǎn)本發(fā)明的雙組分導(dǎo)熱硅酮組合物的方法包括：

42、第一液體生產(chǎn)步驟：將1.0質(zhì)量份或更多且9.0質(zhì)量份或更少的量的組分(a)(相對(duì)于100質(zhì)量份的整體組合物)、0.05質(zhì)量份或更多且1.0質(zhì)量份或更少的量的組分(b)(相對(duì)于100質(zhì)量份的整體組合物)、組分(d)和組分(e)混合，并然后混合組分(f)以獲得第一液體，所述組分(a)是在25℃下具有500mpa·s或更大且7,000mpa·s或更小的粘度的含烯基的二有機(jī)聚硅氧烷，所述組分(b)是在25℃下具有10,000mpa·s或更大且200,000mpa·s或更小的粘度的有機(jī)聚硅氧烷，所述組分(d)是在25℃下具有500mpa·s或更小的粘度的不具有烯基的二有機(jī)聚硅氧烷，所述組分(e)是加成反應(yīng)催化劑，所述組分(f)是至少一種或兩種或更多種選自金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物和金屬碳化物的導(dǎo)熱填料；和

43、第二液體生產(chǎn)步驟：將0.05質(zhì)量份或更多且1.0質(zhì)量份或更少的量的組分(b)(相對(duì)于100質(zhì)量份的整體組合物)、組分(c)、組分(d)和組分(f)混合以獲得第二液體，所述組分(b)是在25℃下具有10,000mpas或更大且200,000mpas或更小的粘度的有機(jī)聚硅氧烷，所述組分(c)是在一個(gè)分子內(nèi)具有兩個(gè)或更多個(gè)氫化甲硅烷基的有機(jī)聚硅氧烷，所述組分(d)是在25℃下具有500mpa·s或更小的粘度的不具有烯基的二有機(jī)聚硅氧烷，所述組分(f)是至少一種或兩種或更多種選自金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物和金屬碳化物的導(dǎo)熱填料。

44、在第二液體生產(chǎn)步驟中，在添加組分(f)之前，可以將1.0質(zhì)量份或更多且9.0質(zhì)量份或更少的量的組分(a)與其他組分混合，所述組分(a)是在25℃下具有500mpa·s或更大且7,000mpa·s或更小的粘度的含烯基的二有機(jī)聚硅氧烷。

45、在第一液體生產(chǎn)步驟和/或第二液體生產(chǎn)步驟中，在添加組分(f)之前，可以將組分(g)與其他組分混合，所述組分(g)是偶聯(lián)劑。

46、在第一液體生產(chǎn)步驟和/或第二液體生產(chǎn)步驟中，在添加組分(f)之前，可以將組分(h)與其他組分混合，所述組分(h)是含硅烷醇基團(tuán)的聚二甲基硅氧烷。

47、生產(chǎn)雙組分導(dǎo)熱硅酮組合物的方法可包括：

48、將在第一液體生產(chǎn)步驟中獲得的第一液體填充到預(yù)定的第一包裝材料中的第一液體包裝步驟；和

49、將在第二液體生產(chǎn)步驟中獲得的第二液體填充到預(yù)定的第二包裝材料中的第二液體包裝步驟。

50、排出本發(fā)明的導(dǎo)熱硅酮組合物的方法可包括以下步驟：

51、將第一液體從第一包裝材料引入分配器的第一液體流動(dòng)路徑中；

52、將第二液體從第二包裝材料引入分配器的第二液體流動(dòng)路徑中；

53、將第一液體和第二液體以預(yù)定比率引入第一液體流動(dòng)路徑和第二液體流動(dòng)路徑在其中合并的合并流動(dòng)路徑中；以及

54、將在合并流動(dòng)路徑中彼此接觸的第一液體和第二液體的混合液體從所述分配器的噴嘴排出到基板上。

55、上述術(shù)語(yǔ)“預(yù)定比率”是指根據(jù)導(dǎo)熱硅酮組合物的規(guī)格設(shè)定的第一液體和第二液體的混合比率。

56、用于生產(chǎn)本發(fā)明的導(dǎo)熱構(gòu)件的方法可包括：

57、將第一液體從第一液體存儲(chǔ)單元排出到混合單元的步驟；

58、將第二液體從第二液體存儲(chǔ)單元排出到混合單元的步驟；

59、在混合單元中混合第一液體和第二液體以獲得導(dǎo)熱硅酮組合物的步驟；

60、將導(dǎo)熱硅酮組合物排出并施加到基板上的步驟；以及

61、固化施加到基板上的導(dǎo)熱硅酮組合物以獲得導(dǎo)熱構(gòu)件的步驟。

62、在用于生產(chǎn)導(dǎo)熱構(gòu)件的方法和用于排出導(dǎo)熱硅酮組合物的方法中，用于將第一液體、第二液體和導(dǎo)熱硅酮組合物排出到基板上的排出壓力可根據(jù)分配器而變化。然而，排出壓力的下限為例如0.1mpa，優(yōu)選0.2mpa至0.8mpa。

63、本發(fā)明的散熱構(gòu)件可包括基板和設(shè)置在基板的表面上的導(dǎo)熱構(gòu)件，所述導(dǎo)熱構(gòu)件通過(guò)固化上述導(dǎo)熱硅酮組合物而獲得。

64、本發(fā)明的電氣裝置或電子裝置可以包括上述散熱構(gòu)件。

65、(作用和效果)

66、(1)導(dǎo)熱硅酮組合物實(shí)現(xiàn)了與基板諸如散熱體的良好接觸和粘附，由于高熱導(dǎo)率而散熱性質(zhì)優(yōu)異，并且可用作防止結(jié)塊同時(shí)保持高排出性能的間隙填料。

67、(2)本發(fā)明的導(dǎo)熱硅酮組合物可用作即使在長(zhǎng)時(shí)間排出期間也不太可能堵塞流動(dòng)路徑的導(dǎo)熱硅酮組合物。