阻燃的丙烯酸基导热片制造技术

一种由组合物制成的导热片，该组合物包括（Ａ）（甲基）丙烯酸聚合物，（Ｂ）选自有机磷化合物、含有三嗪骨架的化合物、膨胀石墨和聚苯醚的无卤阻燃剂，和（Ｃ）水合金属化合物，其中按该组合物总体积计，该组合物包括４０－９０ｖｏｌ％的水合金属化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】背景本专利技术涉及一种阻燃的丙烯酸基导热片。许多专利公开了树脂组合物的阻燃作用，并且阻燃性通常通过加入阻燃剂而提供。尽管加入卤化物对于阻燃特别有效，但是由于卤化物可能会引起环境污染问题，因此近来已避免使用卤化物。公开了使用不含有卤化物的阻燃化合物的各种技术。日本未审查专利公开(Kokai)No.5-170996和日本未审查专利公开(Kokai)No.2000-230162公开了因加入有机磷化合物而产生阻燃作用。日本未审查专利公开(Kokai)No.5-170996提供了一种组合物，其中通过将多磷酸化化合物加到丙烯酸基树脂中使制造材料如建筑材料具有阻燃性。然而，这种组合物被认为具有低导热性。日本未审查专利公开(Kokai)No.2000-230162公开了阻燃粘合剂组合物和粘合带，含有作为主要组分的丙烯酸酯共聚物、多磷酸铵、氢氧化铵和脂肪族多元醇，其中多磷酸铵与氢氧化铝的比例为8∶2～3∶7，按100重量份可燃组分计，其总量为60～150重量份。由于相对少量氢氧化铝以及多磷酸铵和氢氧化铝总量较少的原因，这种组合物被认为具有相对较低的阻燃性。日本未审查专利公开(Kokai)No.7-268042，日本未审查专利公开(Kokai)No.10-77308和日本未审查专利公开(Kokai)No.2000-313785公开了一种通过共聚有机磷化合物与组合物而产生阻燃作用的技术。日本未审查专利公开(Kokai)No.7-268042公开了一种含有橡胶骨架的接枝共聚物和含有磷酸酯的接枝侧链。日本未审查专利公开(Kokai)No.10-77308公开了一种压敏粘合带，含有从单体混合物得到的共聚物，其中单体混合物含有丙烯酸基单体和含有磷元素的单体。从公开的组合物中可以看出，日本未审查专利公开(Kokai)No.7-268042和日本未审查专利公开(Kokai)No.10-77308中公开的组合物被认为具有较差的阻燃性和较差的导热性。日本未审查专利公开(Kokai)No.2000-313785公开了一种含有磷酸酯(甲基)丙烯酸酯的可自由基聚合的组合物，还公开了可以含有氢氧化铝的组合物。因为这种磷酸酯含有某种比例的单、二和三官能团，所以得到比较硬的固化制品。此外，磷酸酯由于高极性的原因，与长链烷基(甲基)丙烯酸单体不相容，因此得到的共聚物具有较差的挠性。因此，日本未审查专利公开(Kokai)No.2000-313785的说明书部分中所公开的组合物是一种适于制备模塑制品如建筑材料的组合物。因此，这种组合物不适于用在需要足够挠性的导热片中。日本未审查专利公开(Kokai)No.7-70448和日本国家专利公开(Kokai)No.2000-344846公开了含有含三嗪骨架的化合物的阻燃组合物，日本未审查专利公开(Kokai)No.2003-12867公开了含有膨胀石墨的阻燃树脂组合物，日本未审查专利公开(Kokai)No.5-93107公开了含有聚苯醚树脂的阻燃树脂组合物。所有组合物在作为导热片时都不具有足够的挠性和阻燃性。迄今为止，硅树脂已被广泛地用作导热片中的粘合剂，由于硅树脂的较高阻燃性，导热片可以比较容易地通过Underwriters LaboratoriesInc.(UL)Standard No.94的V0阻燃性等级(″Test for Flammability ofPlastic Materials for Parts in Devices and Appliances″(1996)，以下称作″UL-94″)。然而，近来发现，从硅树脂中放出的硅氧烷气体使电子设备接触不良，因此研究不含有硅树脂的导热片。日本未审查专利公开(Kokai)No.11-269438和日本未审查专利公开(Kokai)No.2002-294192公开了这些不含有硅树脂的导热片的阻燃作用。通过将水合金属化合物如氢氧化铝加到丙烯酸基聚合物中，可以使这些组合物具有导热性和阻燃性。然而，这需要大量水合金属化合物以通过UL-94的V0阻燃性等级，因此不能得到具有足够挠性的导热片。日本未审查专利公开(Kokai)No.2003-238760公开了一种包括丙烯酸乙酯基聚合物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、水合金属化合物、红磷和导热填料的组合物。尽管这种组合物通过了V0阻燃性等级，但是从安全角度来看，使用红磷不是优选的。概述根据本专利技术，提供一种由组合物制成的导热片，该组合物包括(A)(甲基)丙烯酸聚合物，(B)选自有机磷化合物、含有三嗪骨架的化合物、膨胀石墨和聚苯醚的无卤阻燃剂，和(C)水合金属化合物，其中按该组合物总体积计，该组合物包括40～90vol％的水合金属化合物。两种或多种无卤阻燃剂可以组合使用。详细说明本专利技术导热片中所含的水合金属化合物使导热片具有导热性。水合金属化合物燃烧后放出水，引起吸热反应，从而表现出自熄灭性能并提供阻燃性。通过混合使用水合金属化合物和无卤阻燃剂，可以协同增强阻燃性，本专利技术导热片可具有相应于UL-94的V0等级的较高阻燃性。通过混合使用这些阻燃剂和水合金属化合物，与仅使用阻燃剂相比，可以使阻燃剂的量进一步减少。因此，根据本专利技术，容易使片具有足够的挠性。片的挠性降低了热阻，提高了导热性。本文中″(甲基)丙烯酸″指丙烯酸或甲基丙烯酸，″丙烯酸单体″和″甲基丙烯酸单体″指丙烯酸基单体如丙烯酸或丙烯酸酯，或甲基丙烯酸基单体如甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯。″丙烯酸聚合物″和″(甲基)丙烯酸聚合物″指通过聚合包括(甲基)丙烯酸单体的单体而得到的聚合物。本专利技术的导热片特别适于用作放热装置，可以使电子或电气元件的发热部件产生的热散出，但是不限制其应用领域。例如，通过将本专利技术的导热片置于发热部件如集成电路(IC)和放热部件如散热片间，可防止因电子部件温度升高引起的着火。由于导热片置于高温下，因此通常需要阻燃性。已被广泛用作导热片粘合树脂的硅树脂具有较高阻燃性。然而，从硅树脂放出的硅氧烷气体有时会引起接触不良。在本专利技术的丙烯酸基导热片中，不会产生这些污染问题。通过将水合金属化合物和无卤阻燃剂加到丙烯酸基聚合物中，可以提供具有相应于UL-94的V0等级的较高阻燃性的丙烯酸基导热片，而不需使用产生环境污染问题的卤化物。本专利技术的导热片可以是粘性的，或无粘性。(甲基)丙烯酸聚合物本专利技术中所用的(甲基)丙烯酸聚合物通过聚合至少一种(甲基)丙烯酸单体或其部分聚合的聚合物而得到。有用的(甲基)丙烯酸单体没有特别限制，可以使用常规用于形成丙烯酸聚合物的任何单体。详细地说，所用的(甲基)丙烯酸单体是具有20个或更少碳的烷基的(甲基)丙烯酸单体，更具体而言，可以提及的是(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸癸酯和(甲基)丙烯酸十二烷基酯。为了增加所得导热组合物的粘附力，优选另外使用均聚物玻璃化转变温度为20℃或更高的(甲基)丙烯酸单体。可提及的这种单体有羧酸及其对应的酸酐，如丙烯酸及其酸酐、甲基丙烯酸及其酸酐、衣康酸及其酸酐和马来酸及其酸酐。均聚物玻璃化转变温度为20℃或更高的(甲基)丙烯酸单体的其他例子包括氰基烷基(甲基)丙烯酸酯、丙烯酰胺、取代的丙烯酰胺如N，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由组合物制成的导热片，该组合物包括（Ａ）（甲基）丙烯酸聚合物，（Ｂ）选自有机磷化合物、含有三嗪骨架的化合物、膨胀石墨和聚苯醚的无卤阻燃剂，和（Ｃ）水合金属化合物，其中按该组合物总体积计，该组合物包括４０－９０ｖｏｌ％的水合金属化合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：弘重裕司，山崎好直，中村佐和子，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]