耐热性高导热性粘接剂制造技术

本发明专利技术的目的在于提供具有优异的机械强度、耐热性和导热性的耐热性高导热性粘接剂。本发明专利技术的耐热性高导热性粘接剂包含：（ａ）第１成分，其由用第１反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第２反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第１反应性官能团与第２反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和（ｂ）第２成分，其由用第３反应性官能团进行了表面改性的炭系填料形成；其中第３反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第２反应性官能团的加成缩合反应的官能团。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及高导热性粘接剂，更详细而言，涉及具有耐热性的高导热性粘接剂。
技术介绍
具有耐热性的高导热性粘接剂是具备高耐热性和高导热性这两种物性的新型粘接剂。不存在对粘接剂的耐热性进行规定的明确标准。关于这一点，美国国家航空航天局 (NASA)将耐热性粘接剂的标准设定如下。(1)在_232°C下持续作用数千小时；以及(2) (a)在316°C下持续作用数百小时、或(b)在538°C下持续作用数分钟。作为耐热性粘接剂的材料，芳香族聚合物和杂环聚合物被广泛使用。这是由于，这些材料为刚性结构、为包含共轭体系的分子链并且为具有高浓度的分子，可显示高耐热性这一优异物性。许多研究者认可从耐热性这一观点来看，聚苯并咪唑和聚酰亚胺是最有希望的材料(参照专利文献1和非专利文献1)。然而，从导热性这一观点来看，与金属相比，聚合物材料的导热性是相当低的。这是由于，金属的导热性源于电子运动，与此相对，聚合物材料的导热性源于周围或复合基团的原子振动。作为用于得到具有高导热性的聚合物的方针，已知有(1)用于实现高导热性的分子设计、以及(2)具有高导热性的填充材料与聚合物的复合化(参照非专利文献2 4)。 作为(1)的分子设计，可列举出导入共轭双键结构来促进基于电子的导热的方法、以及实现完美的晶体结构来促进基于声子的导热的方法。然而，在粘接剂领域中，(2)的具有高导热性的填充材料与聚合物的复合化更广为普及。填充材料-聚合物复合系的导热性会受填充材料的种类、使用温度、聚合物的结晶度、聚合物分子链的方向位置和密度等主要因素的影响(参照非专利文献5和6)。在考虑作为粘接剂的物性的基础上，聚合物所具有的热变形这一性质是重要因素。将聚合物用于粘接剂时，会由聚合时产生的内部应力使得聚合物粘接性大幅减小。这一现象有可能引起粘接剂的经年老化。为了减小热变形的影响，一般会减小聚合物中的官能团浓度，添加加强材料或陶瓷填充材料，和/或改良固化处理(参照非专利文献7)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2007-276231号公报非专利文献非专利文献 1 Iikay 0. , and Ibrahim K. , Synthesis and characterization of thermally stable polymers (Polybenzimidazole). , J. Appl. Polym. Sci. ,2008, 109(3) : 1861-70非专禾丨J文献 2 Takezama Y. , Akatsuka Μ. , and Fawen C. et al. ， High thermal conductivity epoxy resins with controlled high order structure. , Pro IEEEInt. Conf. Prof. Appl. Dielectr. Mater.，2003，3 1146-49非专利文献3 =Keith J. Μ.，King J. Α.，and Miller M. G. et al.，Thermal conductivity of carbon fiber/liquid crystal polymer composite . , J.Appl. Polym. Sci. 2006,102(6) :5456_62非专 利文献 4 :Lee G. W.，Park Μ.，and Kim J. et al.，Enhanced thermal conductivity of polymer composites filled with hybrid fillers. , Compos. Apply. Sci. Manuf. (UK)，2006，37 (5) :727_34非专利文献 5 :Rule D. L. , Smith D. R. , and Sparks L. L. , Thermal conductivity of polypyromel1itimide film with alumina filler particles from 4. 2 to 3000K, , Cryogenics(UK),1996, 36(4) :283_90非专禾O 文献 6 =Amit D.，Patrick EP.，and Ravis P. et al.，Size effects on the thermal conductivity of polymers laden with highly conductive filler particles . ,Microscale Thermophys. Eng. , 2001,5(3) 177-897 Jia Q. Μ. , Zheng Μ. Z. and Cheng J. et al. , Morphologies and properties of epoxy resin/layered silicate-silica nanocomposites. , Polym. Int. (UK) ,2006,55(11) 1259-6
技术实现思路
专利技术要解决的问题与使用相对于聚合物更容易分散的聚合物键合陶瓷填充材料的情况相比，使用与聚合物不具有键的陶瓷填充材料的情况的粘接剂的耐热性和导热性具有下降的倾向。进而，此时所生成的结点(node)会使聚合物的内部应力增加，更容易在低温下引起热变形。用于解决问题的方案本专利技术的耐热性高导热性粘接剂的特征在于，其包含(a)第1成分，其由用第1 反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第2反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第1反应性官能团与第2反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和(b)第2 成分，其由用第3反应性官能团进行了表面改性的炭系填料组成；其中第3反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第2反应性官能团的加成缩合反应的官能团。在此，第1成分和第2成分的炭系填料分别可以选自由碳纳米管、石墨和碳纳米纤维组成的组。另外，第 1反应性官能团和第3反应性官能团分别可以选自由羧基、酰亚胺基、环氧基、异氰酸酯基、 酚性羟基、醛基和氨基组成的组。另外，本专利技术的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含固化剂。对于可使用的固化剂，可以选自由脂肪族多胺、脂环族多胺、芳香族多胺、酸酐、苯酚酚醛清漆树脂、双氰胺、 咪唑类、叔胺、聚酰胺、聚酰亚胺和聚酰亚胺组成的组。另外，本专利技术的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含加强材料。对于可使用的加强材料，可以选自由丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、聚硫橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶和乙丙橡胶组成的组。另外，本专利技术的耐热性高导热性粘接剂可以进一步包含追加的填充材料。可使用的追加的填充材料包括纳米石墨、纳米级炭黑和纳米级二氧化硅。进而，理想的是，本专利技术的耐热性高导热性粘接剂在粘接后具有0. 55ff/m · K以上的导热系数和200°C以上的耐热性。专利技术的效果采用上述构成的本专利技术的耐热性高导热性粘接剂以纳米尺寸的填料和环氧树脂的组合为基础，具有优异的机械强度、耐热性和导热性。本专利技术的粘接剂具有12 ISMPa 的拉伸强本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种耐热性高导热性粘接剂，其特征在于，其包含：（ａ）第１成分，其由用第１反应性官能团进行了表面改性的炭系填料和具有第２反应性官能团的粘接性聚合物基体通过第１反应性官能团与第２反应性官能团之间的加成缩合反应来键合而成；和（ｂ）第２成分，其由用第３反应性官能团进行了表面改性的炭系填料组成；其中第３反应性官能团是通过光或热的施加来引发与第２反应性官能团的加成缩合反应的官能团。

【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：吉野胜美，
申请(专利权)人：岛根县，
类型：发明
国别省市：JP