导热性组合物及其制造方法技术

本发明专利技术的导热性组合物是包含基础聚合物、粘接性聚合物和导热性粒子的导热性组合物，其导热率为0.3W/m

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热性组合物及其制造方法


[0001]本专利技术涉及减少了因应力导致的界面剥离的导热性组合物及其制造方法。

技术介绍

[0002]近年来，CPU等半导体的性能提高是惊人的，与其相伴，发热量也变得庞大。因此，为了在发热的电子部件上安装散热体，改善半导体与散热体的密合性，使用导热性片材。但是，近年来，随着机器的小型化、高性能化，导热性片材要求有高导热率及恒定荷重值低、柔软的特性。专利文献1中提出了使固化前的导热性有机硅组合物的粘度在23℃下为800Pa
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s以下，改良了压缩性、绝缘性、导热性等。进而，近年来作为混合动力汽车、电动汽车、燃料电池汽车等的散热体，提出了包含有机硅树脂的导热性组合物(专利文献2～3)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开2013
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147600号公报
[0006]专利文献2:日本特开2014
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224189号公报
[0007]专利文献3:日本特开2019
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009237号公报

技术实现思路

[0008]专利技术要解决的技术问题
[0009]但是，现有的导热性组合物具有下述的问题：如果为了提高导热性而添加比表面积小的无机粒子，则由于应力，在上述无机粒子与聚合物之间引起界面剥离。
[0010]本专利技术为了解决上述以往的问题，提供导热性高、压缩斥力也高、且减少了因应力导致的界面剥离的导热性组合物及其制造方法。r/>[0011]用于解决技术问题的手段
[0012]本专利技术的导热性组合物的特征在于，是包含基础聚合物、粘接性聚合物和导热性粒子的导热性组合物，所述导热性组合物的导热率为0.3W/m
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K以上、所述导热性粒子包含比表面积为1m2/g以下的无机粒子(a)，所述无机粒子(a)被所述粘接性聚合物被覆。
[0013]本专利技术的导热性组合物的导热性组合物的制造方法的特征在于，是上述导热性组合物的制造方法，包含以下工序：将粘接性聚合物与比表面积为1m2/g以下的无机粒子(a)混合，用所述粘接性聚合物将所述无机粒子(a)被覆的一次混合工序；添加基础聚合物进行混合的二次混合工序；和使其固化的工序。
[0014]专利技术效果
[0015]本专利技术可以提供一种导热性组合物及其制造方法，该导热性组合物的导热率为0.3W/m
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K以上，导热性粒子包含比表面积为1m2/g以下的无机粒子(a)，通过所述无机粒子(a)被所述粘接性聚合物被覆，从而提供导热性高、压缩斥力也高、且减少了因应力导致的界面剥离的导热性组合物及其制造方法。另外，本专利技术的制造方法通过包含以下工序，可以有效率地、合理地制造本专利技术的导热性组合物，所述工序为：将粘接性聚合物与比表面积为
1m2/g以下的无机粒子(a)混合，用所述粘接性聚合物将所述无机粒子(a)被覆的一次混合工序；添加基础聚合物进行混合的二次混合工序；和使其固化的工序。
附图说明
[0016]图1A
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B为表示本专利技术一个实施例中使用的导热率的测定方法的说明图。
[0017]图2同样是表示拉伸剪切粘接强度的测定方法的说明图。
[0018]图3为本专利技术实施例1中获得的导热性组合物片材的扫描型电子显微镜/能量分散型X射线分光法(SEM/EDX)的断裂面图像数据。
[0019]图4为比较例1中获得的导热性组合物片材的扫描型电子显微镜/能量分散型X射线分光法(SEM/EDX)的断裂面图像数据。
具体实施方式
[0020]一般来说，已知大粒径无机粒子等的比表面积小的无机粒子难以获得由利用硅烷偶联剂等的表面处理工艺或整体掺混所带来的上述无机粒子与聚合物的界面改良效果。
[0021]因此，上述无机粒子与聚合物界面易于剥离，因应力导致的剥离成为起点的裂纹发生变成问题。
[0022]因而，本专利技术人等发现添加粘接性聚合物、以及如果首先将比表面积为1m2/g以下的无机粒子(a)与粘接性聚合物混合，将超过1m2/g的无机粒子(b)及基础聚合物混合，则对抑制裂纹具有效果。本专利技术由这种立意而完成。
[0023]本说明书中，将1m2/g以下的无机粒子称作无机粒子(a)，将超过1m2/g的无机粒子称作无机粒子(b)。
[0024]本专利技术是包含基础聚合物、粘接性聚合物和导热性粒子的导热性组合物。所述导热性组合物的导热率为0.3W/m
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K以上、优选为0.5W/m
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K以上、进一步优选为1W/m
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K以上，优选的上限为15W/m
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K以下。另外，是电绝缘性的。
[0025]本专利技术的导热性粒子包含比表面积为1m2/g以下的无机粒子(a)。无机粒子(a)的优选比表面积为0.1～1m2/g、进一步优选为0.1～0.5m2/g。进而，无机粒子(a)被粘接性聚合物被覆。当首先将无机粒子(a)与粘接性聚合物混合时，无机粒子(a)被粘接性聚合物被覆。
[0026]所述基础聚合物及粘接性聚合物优选为有机硅聚合物。有机硅聚合物的耐热性高，因耐热试验而发生劣化或分解的可能性少。
[0027]所述粘接性聚合物优选与铝板的拉伸剪切粘接强度为50N/cm2以上。更优选为80N/cm2以上、进一步优选为100N/cm2以上。上限值优选为800N/cm2以下、更优选为500N/cm2以下、进一步优选为300N/cm2以下。
[0028]所述粘接性聚合物优选包含甲基氢聚硅氧烷、含环氧基的烷基三烷氧基硅烷和环状聚硅氧烷低聚物，由此，可以较高地维持与无机粒子(A)的粘接性。
[0029]所述基础聚合物优选加成固化型有机硅聚合物。其理由在于，加成固化型与过氧化物固化型、缩聚固化型相比，固化的控制更容易、不会产生副产物。另外，缩聚固化型具有内部的固化变得不充分的情况。因此，优选加成固化型。
[0030]所述导热性组合物优选进一步包含硅油。通过添加粘接性聚合物，固化前的材料粘度易于提高、固化物的硬度易于变硬。因此，通过添加硅油，固化前的材料粘度下降、操作
性变好。另外，固化物也变得柔软。硅油的添加量相对于基础聚合物成分100重量份包含5～30重量份，在固化性和操作性的方面优选。
[0031]所述导热性粒子优选是选自氧化铝、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1种。其原因在于，这些粒子的导热性高、电绝缘性优异，作为导热性组合物片材的原料易于使用。
[0032]所述导热性组合物优选进行片材成形。如果进行片材成形，则使用方便性良好。除了片材以外，还可以制成灌封材料。灌封材料与铸模材料(浇铸材料)同义。当制成灌封材料时，制成未固化状态，在铸模之后使其固化。
[0033]相对于基质成分100重量份，导热性粒子优选含有100～3000重量份。由此，导热性组合物片材的导热率变为0.3W/m
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导热性组合物，其特征在于，其是包含基础聚合物、粘接性聚合物和导热性粒子的导热性组合物，所述导热性组合物的导热率为0.3W/m
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K以上，所述导热性粒子包含比表面积为1m2/g以下的无机粒子(a)，所述无机粒子(a)被所述粘接性聚合物被覆。2.根据权利要求1所述的导热性组合物，其中，所述基础聚合物及粘接性聚合物为有机硅聚合物。3.根据权利要求1或2所述的导热性组合物，其中，所述粘接性聚合物与铝板的拉伸剪切粘接强度为50N/cm2以上。4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性组合物，其中，所述粘接性聚合物包含甲基氢聚硅氧烷、含环氧基的烷基三烷氧基硅烷和环状聚硅氧烷低聚物。5.根据权利要求1～4中任一项所述的导热性组合物，其中，所述基础聚合物为加成固化型有机硅聚合物。6.根据权利要求1～5中任一项所述的导热性组合物，其中，所述导热性组合物进一步包含硅油。7.根据权利要求1～6中任一项所述的导热性组合物，其中，所述导热性粒子为选自金属氧化物、金属氢氧化物、金属氮化物及二氧化硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：神谷优希，服部真和，
申请(专利权)人：富士高分子工业株式会社，
类型：发明
国别省市：