导热性氟化固化性组合物、其固化物、和电气/电子部件制造技术

本发明专利技术涉及导热性氟化固化性组合物、其固化物、和电气/电子部件。本发明专利技术提供的导热性氟化固化性组合物包括(A)含有烯基的线型多氟化化合物、(B)具有氟化有机基团和SiH基的氟化有机氢硅氧烷、(C)铂催化剂、(D)导热性填料和(E)具有氟化有机基团和烷氧基的氟化有机硅化合物。该组合物使得能够大量填充导热性填料并且固化为具有改善的耐油性和热导率的固化物。

Heat conductive fluorinated curable composition, cured material thereof, and electrical / electronic component

The present invention relates to thermally conductive fluorinated curable compositions, their cured substances, and electrical / electronic components. The invention provides a heat curable composition including fluoride (A) linear fluorinated compounds containing alkenyl, fluorinated organic siloxane (B) hydrogen fluoride with organic group and SiH group (C), platinum (D) catalyst, thermally conductive filler (E) and fluorinated organosilicon compounds with alkyl groups and organic fluoride oxygen radicals. The composition makes it possible to substantially fill the thermal conductive filler and cure to a cured substance with improved oil resistance and thermal conductivity.

【技术实现步骤摘要】
导热性氟化固化性组合物、其固化物、和电气/电子部件相关申请的交叉引用本非临时申请根据35U.S.C.§119(a)要求于2015年10月28日在日本提交的专利申请No.2015-211935的优先权，由此通过引用将其全部内容并入本文。
本专利技术涉及导热性氟化固化性组合物、其固化物、和使用该固化物的电气/电子部件。
技术介绍
专利文献1公开了固化性组合物，其包括：在分子中含有至少两个烯基并且在其主链中具有全氟聚醚结构的线型氟聚醚化合物、在分子中具有至少两个硅键合的氢原子的氟化有机氢硅氧烷、和铂族化合物。该组合物固化为具有良好的耐热性、耐化学品性、耐溶剂性、脱模性、拒水性、拒油性和低温性能的概况的固化物。专利文献2记载了通过对该线型氟聚醚化合物进行改性而使耐酸性改善的上述组合物的固化物。已知许多电气/电子部件例如CPU、功率晶体管和LSI在工作期间由于放热而损失它们的性能。将各种散热技术用于将热从这些部件除去。典型的实例为其中添加有导热性填料的热固性硅橡胶组合物的散热油脂和散热片材(参见权利文献3-5)。这种硅橡胶(热固性硅橡胶组合物的固化物)的形式的导热性材料由于它们的耐热性、耐候性和电绝缘性，因此在汽车领域中的应用不断增长。例如，将该导热性材料用于LED前照灯和发动机控制单元(ECU)以及在包括混合动力汽车和电动车辆的下一代汽车上安装的蓄电池、发动机和变换器。但是，硅橡胶因溶剂例如甲苯、醇和汽油的作用而容易产生溶胀或劣化。当用于暴露于汽车用流体例如ATF或CVTF的环境中时，基于硅橡胶的导热性材料难以保持它们的性能。为了解决该问题，最近提出了基于氟橡胶的导热性材料。例如，专利文献6公开了一种组合物，其包括全氟聚醚化合物和导热性填料作为具有传热性能的散热氟化油脂。专利文献7记载了通过将液体氟化聚醚和导热性填料混合后使其反应固化从而得到耐热性散热片。此外，专利文献8记载了通过将组合物加热而得到的导热性橡胶片，该组合物包括：在其主链中具有全氟烷基醚结构并且在分子末端具有氢甲硅烷基的化合物、在其主链中具有全氟烷基醚结构并且在分子末端具有烯基的化合物、和导热性填料。专利文献9提出了将导电性填料添加到专利文献8的组合物中，并且得到的组合物的固化物用作导热片。但是，专利文献6-9中记载的导热性材料具有如下问题：当增加添加到组合物中的导热性填料的量以改善导热性时，该组合物由于填料在该组合物中的不均匀分散而没有成为油脂状或者具有极高的粘度以致干扰加工或成形。引用文献列表专利文献1:JP2990646(USP5,665,846)专利文献2:JP5246190(USP8,865,820)专利文献3:JP2938428专利文献4:JP5553006(USP8,383,005)专利文献5:JP3952184专利文献6:JP-AH08-22944专利文献7:JP-A2010-232535专利文献8:JP-A2015-067736专利文献9:JP-A2015-067737
技术实现思路
本专利技术的目的是提供：导热性氟化固化性组合物，其可大量地填充有导热性填料并且固化为具有改善的耐油性和导热性的固化物；其固化物；和使用该固化物的电气/电子部件。本专利技术人已发现只要用表面处理剂、具体地在分子中具有至少一个一价全氟烷基或一价全氟氧烷基和至少一个硅键合的烷氧基并且不含硅键合的氢原子的氟化有机硅化合物对导热性填料进行预处理，则氟化固化性组合物能够填充有大量的导热性填料并且固化为具有改善的耐油性和导热性的固化物。在第一方面中，本专利技术提供导热性氟化固化性组合物，包括：(A)100重量份的在分子中含有至少两个烯基并且在其主链中具有全氟聚醚结构的线型多氟化化合物，(B)在分子中具有一价全氟烷基、一价全氟氧烷基、二价全氟亚烷基或二价全氟氧亚烷基和至少两个硅键合的氢原子(即，SiH基)并且不含硅键合的烷氧基的氟化有机氢硅氧烷，组分(B)以提供相对于组合物中每摩尔的烯基为0.50-3.0摩尔的SiH基的量存在，(C)铂族金属系催化剂，其量提供0.1-2,000ppm的铂族金属，基于组分(A)，(D)100-4,000重量份的导热性填料，和(E)0.01-300重量份的在分子中具有至少一个一价全氟烷基或一价全氟氧烷基和至少一个硅键合的烷氧基并且不含SiH基的氟化有机硅化合物，该组合物固化为在25℃下具有至少1.0W/m·K的热导率的氟化固化物。在优选的实施方案中，该组合物还可包括(F)0.1-300重量份的选自具有通式(1)和(2)的化合物中的至少一种非官能多氟化化合物：F-(CF2CF2CF2O)a-A(1)其中A为基团：-CbF2b+1，其中b为1-3的整数，并且a为1-500的整数，A-{(OCF(CF3)CF2)c-(OCF2CF2)d-(OCF2)u'}-O-A(2)其中A如上所定义，c和d各自为0-300的整数，并且u'为1-300的整数，不包括c和d都为0。在优选的实施方案中，该组合物还可包括(G)0.1-100重量份的在分子中含有一个烯基并且在其主链中具有全氟聚醚结构的多氟代单烯基化合物。优选地，该线型多氟化化合物(A)具有0.0050-0.300摩尔/100g的烯基含量。在优选的实施方案中，组分(A)中的全氟聚醚结构含有通式(3)的结构：-(CmF2mO)n-(3)其中m为1-6的整数并且n为1-300的整数。在优选的实施方案中，组分(A)为选自具有通式(4)和(5)的化合物中的至少一种线型多氟化化合物：其中R1和R2各自独立地为烯基或者取代或未取代的不含脂族不饱和度的一价烃基，条件是基团R1和R2中的至少两个为烯基，R3各自独立地为氢或者取代或未取代的一价烃基，e和f各自为1-150的整数，e+f之和平均为2-300，并且g为1-6的整数，其中R4各自独立地为C1-C6亚烷基，R5各自独立地为氢或者任选地氟代的C1-C4烷基，并且R1、R2、e、f和g如上所定义。典型地，组分(D)为选自由金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、金属碳化物、软磁合金、和铁氧体组成的组中的至少一种填料。更优选地，组分(D)为氧化铝。进一步优选地，组分(D)为不定形氧化铝和/或球形氧化铝。具体地，该不定形氧化铝具有0.2-5.0μm的平均粒径，并且该球形氧化铝具有5.0-100μm的平均粒径。在优选的实施方案中，组分(E)为具有至少一个经由可含有碳、硅、氧和氮原子的二价烃基与直接键合有烷氧基的硅原子键合的一价全氟烷基或一价全氟氧烷基的氟化有机硅化合物。更优选地，组分(E)为具有通式(6)的氟化有机硅化合物：Dg'R14h'Si(OR6)4-g'-h'(6)其中D各自独立地为经由可含有碳、硅、氧和氮原子的二价烃基与直接键合有烷氧基的硅原子键合的一价全氟烷基或一价全氟氧烷基，R6各自独立地为C1-C6烷基，R14各自独立地为取代或未取代的一价烃基，g'为1-3的整数，h'为0-2的整数，并且g'+h'之和为1-3的整数。在优选的实施方案中，组分(E)在105℃下加热3小时时具有不大于50.0重量％的重量损失。在优选的实施方案中，组分(G)为具有通式(7)的多氟代单烯基化合物：Rf-(Y)h-CH＝CH2(7)其中Rf为具有式(8)的基团：F-[CF(CF本文档来自技高网...

【技术保护点】
导热性氟化固化性组合物，包括：(A)100重量份的在分子中含有至少两个烯基并且在其主链中具有全氟聚醚结构的线型多氟化化合物，(B)在分子中具有一价全氟烷基、一价全氟氧烷基、二价全氟亚烷基或二价全氟氧亚烷基和至少两个硅键合的氢原子(即，SiH基)并且不含硅键合的烷氧基的氟化有机氢硅氧烷，组分(B)以提供相对于组合物中每摩尔的烯基为0.50‑3.0摩尔SiH基的量存在，(C)铂族金属系催化剂，其量提供0.1‑2,000ppm的铂族金属，基于组分(A)，(D)100‑4,000重量份的导热性填料，和(E)0.01‑300重量份的在分子中具有至少一个一价全氟烷基或一价全氟氧烷基和至少一个硅键合的烷氧基并且不含SiH基的氟化有机硅化合物，该组合物固化为在25℃下具有至少1.0W/m·K的热导率的氟化固化物。

【技术特征摘要】
2015.10.28 JP 2015-2119351.导热性氟化固化性组合物，包括：(A)100重量份的在分子中含有至少两个烯基并且在其主链中具有全氟聚醚结构的线型多氟化化合物，(B)在分子中具有一价全氟烷基、一价全氟氧烷基、二价全氟亚烷基或二价全氟氧亚烷基和至少两个硅键合的氢原子(即，SiH基)并且不含硅键合的烷氧基的氟化有机氢硅氧烷，组分(B)以提供相对于组合物中每摩尔的烯基为0.50-3.0摩尔SiH基的量存在，(C)铂族金属系催化剂，其量提供0.1-2,000ppm的铂族金属，基于组分(A)，(D)100-4,000重量份的导热性填料，和(E)0.01-300重量份的在分子中具有至少一个一价全氟烷基或一价全氟氧烷基和至少一个硅键合的烷氧基并且不含SiH基的氟化有机硅化合物，该组合物固化为在25℃下具有至少1.0W/m·K的热导率的氟化固化物。2.根据权利要求1所述的组合物，还包括(F)0.1-300重量份的选自具有通式(1)和(2)的化合物中的至少一种非官能多氟化化合物：F-(CF2CF2CF2O)a-A(1)其中A为基团：-CbF2b+1，其中b为1-3的整数，并且a为1-500的整数，A-{(OCF(CF3)CF2)c-(OCF2CF2)d-(OCF2)u'}-O-A(2)其中A如上所定义，c和d各自为0-300的整数，并且u'为1-300的整数，不包括c和d都为0。3.根据权利要求1所述的组合物，还包括(G)0.1-100重量份的在分子中含有一个烯基并且在其主链中具有全氟聚醚结构的多氟代单烯基化合物。4.根据权利要求1所述的组合物，其中该线型多氟化化合物(A)具有0.0050-0.300摩尔/100g的烯基含量。5.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(A)中的全氟聚醚结构含有通式(3)的结构：-(CmF2mO)n-(3)其中m为1-6的整数并且n为1-300的整数。6.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(A)为选自具有通式(4)和(5)的化合物中的至少一种线型多氟化化合物：其中R1和R2各自独立地为烯基或者取代或未取代的不含脂族不饱和度的一价烃基，条件是基团R1和R2中的至少两个为烯基，R3各自独立地为氢或者取代或未取代的一价烃基，e和f各自为1-150的整数，e+f之和平均为2-300，并且g为1-6的整数，其中R4各自独立地为C1-C6亚烷基，R5各自独立地为氢或者任选氟代的C1-C4烷基，并且R1、R2、e、f和g如上所定义。7.根据权利要求1所述的组合物，其中组分(D)为选自由金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、金属碳化...

【专利技术属性】
技术研发人员：越川英纪，远藤晃洋，
申请(专利权)人：信越化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP