导热性硅酮凝胶组合物、导热性部件及散热构造体制造技术

技术编号:23901452 阅读:70 留言:0更新日期:2020-04-22 11:08
本发明专利技术提供一种具有较高导热系数,并且间隙填充性及修复能力优异的导热性硅酮凝胶组合物、包含它的导热性部件及使用它的散热构造体。本发明专利技术是一种导热性硅酮凝胶组合物、将它硬化而成的硅酮凝胶、及它们的用途,该导热性硅酮凝胶组合物含有如下成分:(A)含烯基有机聚硅氧烷;(B)分子内平均含有2~4个与硅原子键结的氢原子、且在分子链侧链上具有其中至少2个的直链状有机氢化聚硅氧烷:相对于成分(A)中所含的烯基1摩尔,成分(B)中的与硅原子键结的氢原子为0.2~5摩尔的量;(C)硅氢化反应用催化剂;(D)导热性填充剂;及(E)分子内具有碳原子数6以上的烷基的烷氧基硅烷。

Thermal conductive silicone gel composition, thermal conductivity part and heat dissipation structure

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热性硅酮凝胶组合物、导热性部件及散热构造体
本专利技术涉及一种具有较高导热系数,并且间隙填充性及修复能力优异的导热性硅酮凝胶组合物、包含它的导热性部件及使用它的散热构造体。
技术介绍
近年来,随着搭载有晶体管、IC(integratedcircuit,集成电路)、存储元件等电子零件的印刷电路基板或混合IC的高密度/高集成化、二次电池(电池片式)的容量增大,为了对由电子零件或电池等电子/电气设备产生的热进行高效率地散热,广泛使用包含有机聚硅氧烷、及氧化铝粉末、氧化锌粉末等导热性填充剂的导热性硅酮组合物,尤其是提出了一种填充有大量导热性填充剂的导热性硅酮组合物以应对较高的散热量。例如,在专利文献1及专利文献2中提出了如下
技术实现思路
:通过利用具有长链烷基的水解性硅烷处理导热性填充剂的表面,即使针对这些导热性硅酮组合物而高度填充导热性无机填充剂,也能够对成形物赋予柔软性和耐热机械特性,另外,降低粘度上升而使成形加工性提高,能够实现具有较高导热系数的导热性硅酮组合物。然而,在这些导热性硅酮组合物中,虽然发现一定程度的粘度降低或成形性改善,但是其流动性并不充分,因此存在如下情况:难以进行对高度精密化的电气/电子材料的构造的精密涂布,且与应散热的电子部件之间产生间隙(gap)而成为潜热的原因等,无法实现充分的散热性。而且,针对这些电子部件,需求与定位或电路再配置等对应的修复能力,其结果,以往的导热性硅酮组合物存在如下情况:导热性硬化物容易固定于部件上,难以将这些导热性硬化物无残渣地从部件上剥离,且制造时的产率变差,妨碍电子零件或电池等电子/电气设备的修缮或再利用。[
技术介绍
文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开平11-209618号公报[专利文献2]日本专利特开2000-001616号公报
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]本专利技术是为了解决所述问题而完成的,其目的在于提供一种导热性硅酮凝胶组合物,其即使在高度填充导热性无机填充剂的情况下,组合物整体也维持较高流的动性,因此具有优异的对间隙较多的电子零件等的精密涂布性及间隙填充性,且所获得的导热性硬化物的剥离性较高,电子/电气设备等的散热构造体的修复能力优异。而且,所获得的导热性硬化物是柔软的凝胶组合物,因此,通过缓和电子零件与散热构造体的热膨胀率的差异所产生的应力,能够防止部件的破损。另外,本专利技术的目的在于提供一种使用该导热性硅酮凝胶组合物的导热性部件、使用该部件的散热构造体。[解决问题的技术手段]本专利技术者等进行了努力研究,结果发现通过使用含有以下的成分(A)~(E)的导热性硅酮凝胶组合物,能够解决所述问题,从而完成了本专利技术。(A)25℃下的粘度为10~100,000mPa·s的含烯基有机聚硅氧烷100质量份;(B)25℃下的粘度为1~1,000mPa·s、分子内平均含有2~4个与硅原子键结的氢原子、且在分子链侧链上具有其中至少2个的直链状有机氢化聚硅氧烷:相对于成分(A)中所含的烯基1摩尔,成分(B)中的与硅原子键结的氢原子为0.2~5摩尔的量;(C)催化剂量的硅氢化反应用催化剂;(D)导热性填充剂400~3,500质量份;及(E)分子内具有碳原子数6以上的烷基的烷氧基硅烷:相对于所述成分(D)为0.1~2.0质量%的量。另外,本专利技术的目的在如下情况下得以良好地解决:所述成分(E)是由下述结构式:YnSi(OR)4-n(式中,Y为碳原子数6~18的烷基,R为碳原子数1~5的烷基,n为1或2的数)所表示的烷氧基硅烷;尤其在如下情况下得以良好地解决:成分(E)是具有癸基等碳原子数6~18的烷基的三烷氧基硅烷。另外,本专利技术的目的通过一种导热性硅酮凝胶组合物而得以良好地解决,其特征在于,所述成分(D)利用成分(E)进行了表面处理。另外,本专利技术的目的通过一种导热性硅酮凝胶组合物而得以良好地解决,其还含有(F)耐热性赋予剂。同样地,本专利技术的目的通过一种导热性硅酮凝胶组合物而得以良好地解决,其中成分(D)是(D1)平均粒径为0.1~30μm的板状氮化硼粉末、(D2)平均粒径为0.1~50μm的颗粒状氮化硼粉末、(D3)平均粒径为0.01~50μm的球状及/或破碎状氧化铝粉末、或(D4)平均粒径为0.01~50μm的石墨、或者这些成分的2种以上的混合物。同样地,本专利技术的目的通过一种组合物而得以良好地解决,其中成分(B)是(B1)分子内平均含有2~3个与硅原子键结的氢原子、且在分子链侧链上具有其中至少2个的直链状有机氢化聚硅氧烷,尤其更优选成分(B)是仅在分子链侧链上平均具有2个与硅原子键结的氢原子的直链状有机氢化聚硅氧烷。而且,关于组合物中的成分(B)中的与硅原子键结的氢原子([HB])与除成分(B)以外的有机氢化聚硅氧烷中的与硅原子键结的氢原子的含量([Hnon-B]),[Hnon-B]/([HB]+[Hnon-B])的值优选为0.0~0.70的范围,该值也可以是0.0~0.50、0.0~0.25、0.0。而且,本专利技术的目的通过一种导热性部件而得以良好地解决,其是包含这些导热性硅酮凝胶组合物的导热性部件、尤其是使该组合物硬化而成的导热性部件。另外,通过一种散热构造体而良好地解决,其具备这些导热性部件。该散热构造体并无特别限定,优选为电气/电子零件、二次电池等电气/电子设备,关于微细的散热构造,也可以设计应用所需的BLT(BondLineThickness,粘合层厚度)。[专利技术的效果]根据本专利技术,提供一种导热性硅酮凝胶组合物,其即使在高度填充导热性无机填充剂的情况下,组合物整体也维持较高流动性,因此具有优异的对间隙较多的电子零件等的精密涂布性及间隙填充性,且所获得的导热性硬化物的剥离性较高,电子零件的修复能力优异。而且,所获得的导热性硬化物是柔软的凝胶组合物,因此,通过缓和电子零件与散热构造体的热膨胀率的差异所产生的应力,能够防止部件的破损。另外,根据本专利技术,能够提供一种使用该导热性硅酮凝胶组合物的导热性部件、使用该部件的散热构造体(尤其是包含电气/电子零件的散热构造及二次电池的散热构造的电气/电子设备的散热构造体)。附图说明无具体实施方式[导热性硅酮凝胶组合物]本专利技术的组合物含有特定量的如下各个成分:(A)25℃下的粘度为10~100,000mPa·s的含烯基有机聚硅氧烷;(B)25℃下的粘度为1~1,000mPa·s、分子内平均含有2~4个与硅原子键结的氢原子、且在分子链侧链上具有其中至少2个的直链状有机氢化聚硅氧烷;(C)硅氢化反应用催化剂;(D)导热性填充剂;及(E)分子内具有碳原子数6以上的烷基的烷氧基硅烷;且可任意进一步调配(F)耐热性赋予剂及其它添加剂。以下,对各成分加以说明。[(A)含烯基有机聚硅氧烷]作为成分(A)的含烯基有机聚硅氧烷是导热性硅酮凝胶组合物的主剂,25℃下的粘度为10~100,000mPa·s的范本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种导热性硅酮凝胶组合物,其含有如下成分:/n(A)25℃下的粘度为10~100,000mPa·s的含烯基有机聚硅氧烷100质量份;/n(B)25℃下的粘度为1~1,000mPa·s、分子内平均含有2~4个与硅原子键结的氢原子、且在分子链侧链上具有其中至少2个的直链状有机氢化聚硅氧烷:相对于成分(A)中所含的烯基1摩尔,成分(B)中的与硅原子键结的氢原子为0.2~5摩尔的量;/n(C)催化剂量的硅氢化反应用催化剂;/n(D)导热性填充剂400~3,500质量份;及/n(E)分子内具有碳原子数6以上的烷基的烷氧基硅烷:相对于所述成分(D)为0.1~2.0质量%的量。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170724 JP 2017-1427091.一种导热性硅酮凝胶组合物,其含有如下成分:
(A)25℃下的粘度为10~100,000mPa·s的含烯基有机聚硅氧烷100质量份;
(B)25℃下的粘度为1~1,000mPa·s、分子内平均含有2~4个与硅原子键结的氢原子、且在分子链侧链上具有其中至少2个的直链状有机氢化聚硅氧烷:相对于成分(A)中所含的烯基1摩尔,成分(B)中的与硅原子键结的氢原子为0.2~5摩尔的量;
(C)催化剂量的硅氢化反应用催化剂;
(D)导热性填充剂400~3,500质量份;及
(E)分子内具有碳原子数6以上的烷基的烷氧基硅烷:相对于所述成分(D)为0.1~2.0质量%的量。


2.根据权利要求1所述的导热性硅酮凝胶组合物,其中所述成分(E)是由下述结构式:
YnSi(OR)4-n
(式中,Y为碳原子数6~18的烷基,R为碳原子数1~5的烷基,n为1或2的数)所表示的烷氧基硅烷。


3.根据权利要求1或2所述的导热性硅酮凝胶组合物,其中所述成分(E)是具有碳原子数6~18的烷基的三烷氧基硅烷。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的导热性硅酮凝胶组合物,其特征在于,所述成分(D)利用成分(E)进行了表面处理。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的导热性硅酮凝胶组合物,其还含有(F)耐热性赋予剂。

【专利技术属性】
技术研发人员:太田健治
申请(专利权)人:陶氏东丽株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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