CN100586962C - 导热片 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导热片,含有:粘合剂组分,改性液态聚烯烃,和至少一种选自金属氧化物和金属氢氧化物的导热填料。所述的导热片可以具有良好的模压性能,该片的表面可防止被渗出物等污染。此外,该片可以具有良好的长期保持的挠性,并在即使含有有机磷化合物时,也可防止由于有机磷化合物的分解物质而产生的损害或释放异味。
Description
技术领域
本发明涉及一种导热片。更具体的,本发明涉及一种具有良好模压性能和挠性的导热片,其表面不受污染且不会损坏和释放异味。
背景技术
导热片通常置于辐射体例如散热装置和包括集成电路(IC)的电子或电子部件的发热部件之间。这类导热片通常含有导热填料如氧化铝或氢氧化铝。
为使得导热片显示出优异的导热性,需要将大量的导热填料均匀填充到所述导热片中。所述的导热填料经过通常用表面处理剂进行的表面处理以将填料以高浓度均匀填充到所述的导热片中,所述表面处理剂如硅烷偶合剂、钛酸盐型偶合剂,或铝酸盐型偶合剂(参见JP-A-11-209618和JP-A-2003-213133)。
然而,通常需要进行较长时间的捏合和热处理以用包括这些偶合剂的表面处理剂使所述导热填料经历足够的表面处理。从而用表面处理剂进行的导热填料的表面处理是复杂并有时需要较长时间的。这会使得生产导热组合物和使用导热组合物的导热片的成本升高(参见JP-A-11-209618,JP-A-2003-213133,JP-A-5-171057,和JP-A-2001-302234)。
未经足够的表面处理剂和导热填料的捏合或未经足够的热处理而得到的导热组合物不容易成型成预定形状或施用到载体如衬里上。此外,使用这类导热组合物得到的导热片有时会存在热老化或表面处理剂(偶合剂)渗出的问题。
同时,作为可用于替代上述偶联剂的廉价表面处理剂,已知的有高级脂肪酸,高级脂肪酸酯,和低分子量的表面活性剂等(参见Technical Information Institute Co.,Ltd.的“Kneading Technique forResin/Filler System”,March 31,2001;和JP-A-2004-2527)。然而,使用这些表面处理剂的导热组合物不具备足够改进的模压性能,并存在在得到的导热片中难以提高导热填料的量的问题。
也已经提出使用含极性基团或高分子量分散剂的聚合物作为表面处理剂的方法(参见Technical Information Institute Co.,Ltd.的“Kneading Technique for Resin/Filler System”,March 31,2001;JP-A-5-320414;JP-A-2002-284884;JP-A-2004-59851;和JP-A-2004-10859)。然而,如在JP-A-5-320414中公开的,当所述含极性基团的聚合物的极性基团是阳离子的时,使用时则需要用强酸中和。如在“Kneading Technique for Resin/Filler System”或JP-A-2002-284884中公开的,当使用固体或橡胶状聚合物作为聚合物时,与使用液态表面处理剂的情况相比,使用条件受到极大的不利限制。
此外,JP-A-2004-59851和JP-A-2004-10859公开了各自使用具有预定酸值或高分子量分散剂的共聚物的导热片。然而,在通常温度下烯烃-马来酸酐共聚物为固态,并且存在与各种树脂和单体的低的相容性的问题。
同时,对于利用非硅氧烷树脂作为粘合剂组分的导热片,通常在构成导热片的导热组合物中混入有机磷化合物如磷酸盐作为阻燃剂,以赋予所述的片阻燃性。然而,这样的有机磷化合物易水解,这有时会引起对导热片的破坏,并有时容易释放异味。
发明内容
基于现有技术的问题考虑,作出本发明,目的在于提供一种导热片,其具有良好的模压性能,其表面可防止被渗出物等污染,其具有良好持久的挠性,且即使在含有有机磷化合物时,其也可防止由于有机磷化合物的分解而产生的损坏或异味释放。
为达到上述目的,本发明进行了大量研究,结果发现通过将改性的液态聚烯烃加入到预定的粘合剂组分和导热填料中可以解决所述问题,从而取得本发明。
即,根据本发明,提供一种如下所述的导热片:
一种导热片,包括:
粘合剂组分,
改性的液态聚烯烃,和
至少一种选自金属氧化物和金属氢氧化物的导热填料。
在本发明的导热片中,优选所述的金属氧化物为氧化铝,所述的金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁。
在本发明的导热片中,优选通过将在40℃具有100-2500mm2/s的运动粘度的预定聚烯烃进行改性而制得所述的改性液态聚烯烃。
在本发明的导热片中,优选所述改性液态聚烯烃的酸值为5-130mgKOH/g。
优选本发明的导热片还包括有机磷化合物作为阻燃剂。
在本发明的导热片中,优选所述的粘合剂组分是通过聚合(甲基)丙烯酸单体得到的。
本发明的导热片含有粘合剂组分,改性液态聚烯烃,和至少一种选自金属氧化物和金属氢氧化物的导热填料。从而,本发明的导热片具有良好的模压性能,并显示有效防止由于渗出物或类似引起的表面污染,并有效保持长期的良好挠性。此外,即使在所述片中含有有机磷的化合物,该片也表现出对由于所述有机磷的化合物分解物质引起的片损坏或异味释放的有效抑制。
详细说明
本发明在下文对本发明优选的实施方式进行描述。然而本发明将不限于以下实施方式,并可以在本领域技术人员基础上在不偏离本发明的主旨的范围内适当变化或改进。同时,本说明书中的“(甲基)丙烯酸”指“丙烯酸或甲基丙烯酸”,和“(甲基)丙烯酸单体”指丙烯酸类单体如丙烯酸或丙烯酸酯,或者甲基丙烯酸类单体如甲基丙烯酸或甲基丙烯酸酯。此外,“(甲基)丙烯酸聚合物”指“通过聚合包括丙烯酸单体或甲基丙烯酸单体的单体得到的聚合物”。
(1)粘合剂组分
本发明一个实施方式的导热片包含粘合剂组分,改性的液态聚烯烃,和至少一种选自金属氧化物和金属氢氧化物的导热填料。在本实施方式的导热片中所含的粘合剂组分可以是普通的聚合物,且无特殊限制。然而,所述粘合剂优选通过聚合(甲基)丙烯酸单体制备。同时,“(甲基)丙烯酸单体”同时包括单官能的(甲基)丙烯酸单体和多官能的(甲基)丙烯酸单体。
可使用一种单官能(甲基)丙烯酸单体或其混合物。优选的例子为具有20或更少碳的烷基的单官能(甲基)丙烯酸单体,包括(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,(甲基)丙烯酸十二烷基酯,丙烯酸,甲基丙烯酸。
多官能的(甲基)丙烯酸类单体是具有两个或更多个选自丙烯酰氧基和甲基丙烯酰氧基的官能团的化合物。同时,可使用一种多官能(甲基)丙烯酸单体或其混合物。优选的例子包括:二(甲基)丙烯酸酯如1,6-己二醇二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二丙烯酸酯,乙二醇二丙烯酸酯,二甘醇二丙烯酸酯,四甘醇二丙烯酸酯,三丙二醇二丙烯酸酯,新戊二醇二丙烯酸酯,1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯,聚(丁二醇)二丙烯酸酯,四甘醇二甲基丙烯酸酯,1,3-丁二醇二丙烯酸酯,三甘醇二丙烯酸酯,三异丙二醇二丙烯酸酯,聚乙二醇二丙烯酸酯,和双酚A二甲基丙烯酸酯;三(甲基)丙烯酸酯如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯,季戊四醇单羟基三丙烯酸酯,和三羟甲基丙烷三乙氧基三丙烯酸酯;四丙烯酸酯如季戊四醇四丙烯酸酯,和二(三羟甲基丙烷)四丙烯酸酯;和五丙烯酸酯如一缩二季戊四醇(单羟基)五丙烯酸酯。
(2)改性的液态聚烯烃
本发明一个实施方式的导热片所含的改性液态聚烯烃是起到导热填料的表面处理剂作用的组分,在常温(25℃)下为液态聚烯烃。更具体的,在该实施方式中的改性液态聚烯烃具有这样的取代基,所述取代基是通过使预定的聚烯烃(其为烯烃的均聚物或共聚物)与马来酸酐或马来酸酐的衍生物进行接枝改性和/或烯反应而引入的。构成烯烃均聚物或共聚物的单体的例子包括:α-烯烃如乙烯,丙烯,1-丁烯,1-己烯,1-辛烯,1-癸烯,4-甲基-1-戊烯,和2-甲基丙烯。这些α-烯烃可以单独或组合使用。烯烃的均聚物或共聚物的例子包括:乙烯丙烯共聚物,乙烯1-丁烯共聚物,2-甲基丙烯均聚物,和癸烯均聚物。“马来酸酐衍生物”的例子包括马来酸酯如马来酸乙酯,马来酸丙酯,和马来酸丁酯。
可以通过常规已知的方法制备接枝改性的液态聚烯烃,例如,通过在适当温度下,在聚合引发剂如有机过氧化物的存在下,通过熔融搅拌预定的液态聚烯烃和马来酸酐或马来酸酐衍生物而制备。或者,可以通过将预定的液态聚烯烃和马来酸酐或马来酸酐衍生物溶于有机溶剂中得到溶液,然后在聚合引发剂如有机过氧化物存在下在适当温度搅拌所述溶液而制备接枝改性的液态聚烯烃。
当预定的液态聚烯烃在链端具有不饱和键或类似结构时,可利用马来酸酐或马来酸酐衍生物,通过烯反应将预定的取代基引入预定的聚烯烃中。例如,可以通过在100-200℃,熔融搅拌预定的液态聚烯烃和马来酸酐或马来酸酐衍生物制备改性的液态聚烯烃。
本实施方式的导热片中所含的改性液态聚烯烃在常温下(25℃)为液态。从而,与在常温下为固态的表面处理剂相比,因为对于使用设备和条件具有更少的限制,所述的改性液态聚烯烃用途广泛。当所述的改性液态聚烯烃用作导热填料的表面处理剂时,可将导热填料加入到预先制备好的所述改性液态聚烯烃和构成粘合剂组分的单体例如(甲基)丙烯酸单体的混合物中。
或者,可以立即将构成粘合剂组分的单体,导热填料和改性液态聚烯烃混合到一起以对导热填料进行表面处理。
用于制备改性液态聚烯烃的预定的聚烯烃在40℃优选具有100-2500mm2/s的运动粘度,更优选为120-2300mm2/s,特别优选为140-2000mm2/s。当改性液态聚烯烃的运动粘度在40℃小于100mm2/s时,得到的导热片易于产生渗出物。另一方面,当改性液态聚烯烃的运动粘度在40℃大于2500mm2/s时,得到的作为表面处理剂的改性液态聚烯烃容易被破坏。
此外,在本发明的导热片中,改性的液态聚烯烃优选具有5-130mgKOH/g的酸值,更优选为10-100mgKOH/g,特别优选20-80mgKOH/g。当所述改性液态聚烯烃的酸值小于5mgKOH/g时,得到的片易于产生渗出物,且作为表面处理剂的改性液态聚烯烃容易被破坏。另一方面,当所述的酸值大于130mgKOH/g时,模压成片前的导热组合物容易具有过高的粘度,并容易破坏所述导热组合物的操作性能。同时,“酸值”在本说明书中是指根据JIS K2501通过测量得到的值。
在本实施方式中,还优选将适量的未用马来酸酐或类似物接枝改性的预定聚烯烃加入到上述的导热组合物中,以在上述的酸值范围内调整整个聚烯烃组分的酸值。同时,“整个聚烯烃组分”是指待加入的预定液态聚烯烃和改性的液态聚烯烃的总聚烯烃组分。
本实施方式的导热片中所含改性液态聚烯烃的量相对于下面所述的导热填料的量优选为20wt%或更少,更优选为10wt%或更少。当所述改性液态聚烯烃的含量相对于导热填料的量大于20wt%时,得到的导热片容易强度不足。同时,考虑到实际效果等,只要相对于导热填料的量为0.1wt%或更大,对于改性液态聚烯烃的量没有下限。
(3)导热填料
本发明实施方式的导热片中所含的导热填料是导热片显示出基本的导热性和阻燃性所需的组分。具体而言,从与填料一起的所含的作为表面处理剂的改性液态聚烯烃的物理亲和力的角度考虑,使用的导热填料是至少一种选自金属氧化物和金属氢氧化物的填料。作为金属氧化物,优选氧化铝。作为金属氢氧化物,优选氢氧化铝或氢氧化镁。
在本发明所述方式的导热片中,除上述的导热填料外,还可包括导热填料如陶瓷、金属氧化物、或金属水合物。优选另外含有这类导热填料,因为它们可另外增强所述导热片的导热性。陶瓷的例子包括:氮化硼,氮化铝,氮化硅,碳化硼,碳化铝和碳化硅。金属氧化物的例子包括氧化镁,氧化铍,氧化钛,氧化锆和氧化锌。金属水合物的例子包括:氢氧化钡,氢氧化钙,片钠铝石,水滑石,硼酸锌,铝酸钙和水合氧化锆。
通常,这些导热填料以颗粒形式加入所述材料中。优选组合使用具有5-50μm平均粒径的相对大的颗粒组和具有小于5μm平均粒径的相对小的颗粒组,以增大加入所述材料中的导热填料的量。进一步优选使用由硅烷、钛酸盐、脂肪酸或类似物进行过表面处理的导热填料,以增强得到的导热片的强度。
相对于构成所述粘合剂组分的100重量份的单体,混入本发明实施方式的导热片中的导热填料的含量优选为200重量份或更多,更优选300重量份或更多,特别优选为400重量份或更多。当含量小于200重量份时,有时得到的导热片的导热性基本没有提高。同时,尽管对于所述导热填料的含量没有特定的上限,从实际生产的角度而言,该含量可以是1500重量份或更少。
(4)其他添加剂
多种不同添加剂可加入到所述用于本发明导热片的材料中,只要不破坏该导热片的性能。添加剂的例子包括:交联剂,胶粘剂,抗氧化剂,链转移剂,增塑剂,阻燃剂,阻燃助剂,沉淀抑制剂,增稠剂,触变剂如超细二氧化硅粉末,表面活性剂,消泡剂,着色剂,导电颗粒,抗静电剂和表面处理剂。同时,可使用一种或多种这些添加剂的混合物。
当在组合物中加入阻燃剂时,优选使用基本是无卤的阻燃剂(以下称为“无卤阻燃剂”)。无卤阻燃剂的例子包括:有机磷化合物,可膨胀石墨,聚苯醚,和含三嗪骨架的化合物。其中,从表现阻燃效果的角度,有机磷化合物是最优选的。同时,可使用一种或这些阻燃剂的混合物。
有机磷化合物可以是与构成粘合剂组分的单体可共聚合的或不可共聚合的。具有这些单体的可共聚的有机磷化合物的例子包括下面通式1所示的含磷酸盐的(甲基)丙烯酸单体。
通式1
(其中,R1表示氢或甲基基团,R2表示亚烷基基团,R3和R4分别表示烷基基团或芳基基团。)
含磷酸酯的(甲基)丙烯酸单体的例子包括:
二甲基((甲基)丙烯酰氧基甲基)磷酸酯
二乙基((甲基)丙烯酰氧基甲基)磷酸酯
二苯基((甲基)丙烯酰氧基甲基)磷酸酯
二甲基(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯
二乙基(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯
二苯基(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)磷酸酯
二甲基(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯
二乙基(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯,和
二苯基(3-(甲基)丙烯酰氧基丙基)磷酸酯。
这些含磷酸酯的(甲基)丙烯酸单体可以单独或两种或更多种结合使用。
相对于100重量份的构成粘合剂组分的单体而言,本发明实施方式的导热片中的含磷酸酯的(甲基)丙烯酸单体的含量优选为1-30重量份,更优选为5-20重量份。当所述含量小于1重量份时,有时会降低阻燃效果。当所述含量大于30重量份时,得到的导热片有时挠性降低。
不能与构成所述粘合剂组分的单体共聚合的有机磷化合物的例子包括:磷酸酯,芳族缩合磷酸酯,和聚磷酸铵。由于本发明实施方式的导热片含有作为导热填料表面处理剂的改性液态聚烯烃,即使在该片中含有具有磷酸酯键的化合物,磷酸酯也很难水解。从而,即使所述的片含有磷酸酯键或具有磷酸酯键的化合物,本发明实施方式的导热片也不容易引起破坏和释放异味,而且所述的片具有优异的阻燃性。
磷酸酯的例子包括:磷酸三苯酯,磷酸三甲苯酯,磷酸甲苯二苯酯,磷酸2-乙基己基二苯酯,磷酸三正丁酯,磷酸三二甲苯酚酯,间苯二酚双(磷酸二苯酯),和双酚A双(磷酸二苯酯)。
本发明实施方式的导热片中,相对于100重量份的构成粘合剂组分的单体而言,基本上不与构成粘合剂组分的单体共聚的有机磷酸酯化合物的含量优选为5-50重量份,更优选为10-3重量份。当所述含量小于5重量份时,有时会降低阻燃效果。当所述含量大于50重量份时,得到的导热片的内聚力降低或者有时出现渗出现象。
本发明实施方式的导热片具有良好的模压性能,并可抑制由于渗出等产生的片表面的污染。此外,所述的导热片具有良好的挠性,其可长期保持,并不容易引起热老化。此外,即使在该片中含有磷酸酯也不容易发生磷酸酯的水解,从而,可非常有效地抑制所述导热片中由于水解等产生的片自身的破坏和异味释放。因而,考虑到对环境、人体等的影响,本发明实施方式的导热片具有良好的保存性。
下面,说明书给出关于制备本发明的导热片的方法实施方式。本发明实施方式的导热片可以根据记载于常规已知文献,如JP-A-11-292998;JP-A-10-316953;和JP-A-10-330575中的方法生产。
当使用单官能(甲基)丙烯酸单体作为构成粘合剂组分的单体时,所述单官能的(甲基)丙烯酸单体通常粘度较低,并在某些情况下可操作性不足。在这种情况下,导热填料等的组分有时会发生沉淀。从而,优选预先通过部分聚合(甲基)丙烯酸单体而提高粘度。优选进行部分聚合直到粘度变成约5-10000mPa·s。可以多种方式进行部分聚合,例如,热聚合,紫外聚合,电子束聚合,γ射线聚合和离子束聚合。
同时,可将聚合引发剂如光聚合引发剂和热聚合引发剂加入到(甲基)丙烯酸单体中进行上述的部分聚合。热聚合引发剂的例子包括有机过氧化物如过氧化二酰,过氧化缩酮,过氧化酮,氢过氧化物,二烷基过氧化物,过氧酯和过氧化二碳酸酯。更具体的有机过氧化物的例子包括:过氧化十二(烷)酰,过氧化苯甲酰,过氧化环己酮,1,1-双(叔丁基过氧基)3,3,5-三甲基环己烷,和叔丁基过氧化氢。同时还可以使用过硫酸盐和亚硫酸氢盐的组合。
光聚合引发剂的例子包括:安息香醚如安息香乙醚和安息香异丙醚;anisoion乙醚,anisoion异丙醚,Michler’s酮(4,4-四甲基二氨基二苯甲酮);和取代的苯乙酮如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(例如商品名为KB-1,产自Sartomer Co.,Inc.和商品名Irgacure 651,产自CibaSpecialty Chemicals K.K.),2,2-二乙氧基苯乙酮。其他的例子包括:取代的α-酮醇如2-甲基-2-羟基苯丙酮,芳族磺酰氯如2-萘磺酰氯,和光敏肟化合物,如1-苯基酮-1,1-丙二酮-2-(o-乙氧羰基)肟。此外,上述热聚合引发剂和光聚合引发剂可以任意组合形式使用。
对于部分聚合(甲基)丙烯酸单体所用的聚合引发剂的量没有限制。然而,相对于100重量份的(甲基)丙烯酸单体,通常该量为0.001-5重量份。此外,优选对于部分聚合反应加入选自硫醇、二硫化物、α-甲基苯乙烯二聚物、及其组合的链转移剂,以控制分子量和通过该部分聚合反应得到的部分聚合的聚合物中的聚合物含量。通常,相对于100重量份的(甲基)丙烯酸单体,所述链转移剂的含量优选为0.01-1重量份,更优选为0.02-0.5重量份。
在使用(甲基)丙烯酸单体作为构成粘合剂组分的单体的情况下,当在之前的模压成片阶段中的含有(甲基)丙烯酸单体、改性液态聚烯烃和导热填料的导热组合物被固化(聚合)时,根据需要在导热组合物中加入通过部分聚合上述单官能(甲基)丙烯酸单体得到的部分聚合的聚合物和/或聚合引发剂。可以多种方式进行聚合反应,例如,热聚合,紫外聚合,电子束聚合,γ射线聚合和离子束聚合。
当热聚合上述的导热组合物时,可在所述组合物中含有适量的上述热聚合引发剂。当所述导热组合物进行紫外聚合时,可在所述导热组合物中含有适量的上述光聚合反应引发剂。然而,当聚合反应通过使用粒子束进行时,如电子束聚合反应,通常不需要聚合反应引发剂。同时,通过除气并用行星式混合器或类似的混合所述导热组合物得到混合物,将混合物模压成片状,然后加热混合物到约50-200℃进行热聚合。
当所述的导热组合物进行紫外聚合时,可以使所述的导热组合物进行除气,用行星式混合器等混合得到混合物,将该混合物模压成片状,并进行紫外线辐照。然而,在使用大量的导热填料时,有时紫外线的传输受到限制。在此情况下,优选使用热聚合代替紫外聚合。同时,优选在惰性气氛如氮气氛下进行聚合以抑制氧对聚合的抑制。
本发明实施方式的导热片置于导热装置、热辐射器或类似物,和电子器件特别是半导体电子器件如功率晶体管,集成电路(IC),芯片组,存储组和中央处理器(CPU)之间,并用于在它们之间适当传热。本发明实施方式的导热片厚度没有特别限制。然而从实际生产和操作的角度,该厚度可以为0.1mm或更大。
实施例
本发明在下文基于实施例进行详细描述。然而,本发明并不限于这些实施例。
导热组合物的制备
将表1中所示的组分全部置于行星式混合器中,并减压(50mmHg)捏合30分钟,得到No.1-4的组合物。同时液态聚烯烃(乙烯-丙烯共聚物,商品名:HC-40,产自Mitsui Chemicals,Inc.)在40℃的酸值为0mgKOH/g,运动粘度为380mm2/s。如下制备所用的改性液态聚烯烃(马来酸化的乙烯-丙烯共聚物):将乙烯-丙烯共聚物(商品名:HC-20,产自Mitsui Chemicals,Inc.;在40℃的运动粘度为380mm2/s)置于300ml具有搅拌叶片的玻璃反应器中,并在氮气氛下加热至160℃。保持温度,滴加10g的熔融马来酸酐和2g的过氧化二叔丁基5小时。滴加后,在相同温度下搅拌该共聚物1小时。此外,保持在该温度下,共聚物除气1小时以除去挥发性部分,随后冷却得到马来酸化的乙烯-丙烯共聚物。所述马来酸化的乙烯-丙烯共聚物酸值为110mgKOH/g。得到的各导热组合物的粘度如表1所示。同时,下文说明测量粘度、运动粘度和酸值的方法。
粘度
在室温下将所述的导热组合物放置30分钟,然后利用B型粘度计测量各组合物的粘度。测量使用6号转子。在转动开始后经过3分钟时,用10分钟-1的转子转动频率测量各组合物的粘度。
运动粘度
根据JIS K2283测量运动粘度。
酸值
根据JIS K2501测量酸值。
表1
*1:商品名(产自Ciba Specialty Chemicals K.K.)
*2,3:商品名(产自NOF Corp.)
*4:商品名(产自Nippon Soda Co.,Ltd.)
实施例1
通过两个由硅氧烷脱模润滑剂处理过的PET衬垫夹持No.1的导热组合物,并在该片固化后使该组合物经受砑光以得到具有1mm厚度的片(不包括PET衬垫的厚度)。得到的模压片在烘箱中在140℃加热15分钟,得到厚度为1mm的导热片(实施例1)。
实施例2,3,对比例1
以与实施例1相同的方法得到各自厚度为1mm的导热片,不同之处在于使用No.2-4的导热组合物。
对于实施例1-3和对比例1中得到的各导热片,进行硬度测量(Asker C),除气定量分析,和渗出物的评估。结果见表2。同时,下面给出测量硬度(Asker C),除去定量分析和渗出物评估的方法。
硬度(Asker C)
通过层压待测试的导热片,使样品可以具有10mm的厚度或大于10mm的最小厚度,从而制备硬度测试的样品。用Asker C硬度计,在1kg的负载下通过测量样品硬度得到的值定义为“硬度(Asker C)(1)。”将样品进一步保存在130℃下的烘箱中。2周和4周后,测量样品的硬度,得到的值分别定义为“硬度(Asker C)(2)”和“硬度(Asker C)(3)”。
除气
将待测试的导热片切成具有0.5×1.0mm的尺寸。剥去PET衬垫后,将该片置于20ml小瓶中,然后密封。在110℃加热该小瓶1小时,然后通过顶空进样气相色谱/质谱(HS-GC/MS)分析1ml的内部气体。然后,将1μl的具有已知浓度的含癸烷的丙酮加入到小瓶中,并通过HS-GC/MS以相同方法进行分析,给出标定曲线。在标定曲线的基础上,由HS-GC/MS中各个样品的各峰面积计算总的除气量(μg·cm-3)。此外,酚类组分(苯酚,甲酚,二甲苯酚等)的比例计为“酚类(wt%)”。
渗出物
将待测试的导热片置于130℃烘箱中。1周后,测量样品表面上的渗出物。测评的标准如下所示。
良好:表面颜色保持一样,或几乎不改变。
差:表面颜色变黄。
表2
发现如表1所示,与No.4的导热组合物相比,No.1-3的导热组合物各自具有低的粘度,并且可加工性更优。此外,从表2中对于硬度(Asker C)的测量结果,实施例1-3的各导热片的挠性等于或高于对比例1的导热片。此外,发现实施例1-3的各导热片的挠性趋于比对比例1的导热片的挠性保持的更长。
对比例1
此外,发现实施例1-3的各导热片与对比例1的导热片相比几乎不显示渗出。而且发现,即使在使用磷酸三甲苯酯(磷酸酯)作为阻燃剂的情况下,与对比例1的导热片相比,实施例1-3的各导热片在抑制产生例如酚类的释放异味的组分方面非常有效。
本发明的导热片具有良好的模压性能,且该片的表面不会被渗出物等污染,该片具有良好的可长期保持的挠性。此外,即使含有磷酸酯作为阻燃剂,该片也不会释放异味。从而,本发明的导热片适于作为置于辐射体例如散热装置和包括集成电路(IC)的电子设备或电子器件的发热部件之间的导热片。
Claims (5)
1.一种导热片,包括含如下组分的混合物:
粘合剂组分,
改性液态聚烯烃,其在25℃的温度下为液态,并且其是用马来酸酐或马来酸酐衍生物改性的乙烯,丙烯,1-丁烯,1-己烯,1-辛烯,1-癸烯,4-甲基-1-戊烯或2-甲基丙烯的均聚物或共聚物,
作为阻燃剂的有机磷化合物,和
至少一种选自金属氧化物和金属氢氧化物的导热填料。
2.根据权利要求1的一种导热片,其中所述的金属氧化物为氧化铝,所述的金属氢氧化物为氢氧化铝或氢氧化镁。
3.根据权利要求1的一种导热片,其中通过将在40℃具有100-2500mm2/s运动粘度的预定聚烯烃进行改性而制备所述的改性液态聚烯烃。
4.根据权利要求1的一种导热片,其中所述的改性液态聚烯烃的酸值为5-130mgKOH/g。
5.根据权利要求1的一种导热片,其中通过聚合(甲基)丙烯酸单体制备所述的粘合剂组分。
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