CN101220207A - 导热硅氧烷组合物和导热硅氧烷模塑制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及导热硅氧烷组合物和导热硅氧烷模塑制品。该导热硅氧烷组合物包含:(a)有机聚硅氧烷,其中有机基团仅包含烯基和未取代烷基,(b)导热填料,(c)有机氢聚硅氧烷,(d)铂族金属基加成反应催化剂,(e)有机聚硅氧烷,包含一定改性比例的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基(改性基团),并且不包含脂肪族不饱和键,和(f)有机聚硅氧烷,以低于组分(e)中的改性比例包含与组分(e)中相同的改性基团,并且不包含脂肪族不饱和键。该组合物,当使用其中将该组合物涂布到未经脱模处理的长背衬薄膜上的连续模塑法进行模塑时,即使从开始涂布操作经过相当长时间后,并且即使组合物中内脱模剂量为极小,形成的模塑制品不产生从背衬薄膜的脱模性恶化。

Description

导热硅氧烷组合物和导热硅氧烷模塑制品
技术领域
本发明涉及一种导热硅氧烷组合物和包含该组合物固化产物的导热硅氧烷模塑制品,更具体地涉及一种导热硅氧烷组合物,其可有效地作为传热材料,布置在产生热量的电子元件和热散逸元件例如用于冷却产生热量的电子元件的受热器或电路板之间,以及涉及包含该组合物的固化产物的导热硅氧烷模塑制品。
背景技术
因为LSI芯片例如用于电子设备例如个人电脑的CPU、驱动器IC和存储芯片、数字视频盘和便携式电话等在持续改善性能和速度,降低尺寸,并提高集成水平,所以这些芯片产生的热量显著提高。由这种热量导致的芯片温度提高可能引起芯片故障或失效。结果,已经提出许多散热方法用于抑制运行期间芯片温度的增加,并提出多种用于该方法的热散逸元件。
通常,电子设备等中,采用具有高水平导热率的金属板如铝或铜的受热器已经被用于抑制运行期间芯片温度增加。这些受热器传导芯片产生的热量,并利用受热器和外部环境之间的温度差从受热器表面辐射热量。
此时,为了保证由芯片产生的热量传递进入受热器,在芯片和受热器之间布置具有良好柔性的模塑制品或脂膏,从而能够通过该模塑制品或脂膏,改善从芯片至受热器的热传导效率。
具有良好柔性的模塑制品提供了优于脂膏的操作性能,特别地,许多领域中采用使用导热硅氧烷橡胶等成形的低硬度导热模塑制品(即导热硅氧烷橡胶模塑制品)。更柔软的模塑制品表现出更好的与芯片和受热器的粘结性,并产生更有利的热辐射性能。许多模塑制品是以片材形式提供的。
生产这类片状模塑制品的合适方法实例包括压机模塑方法,其中使用夹具例如模头和压机装置热固化导热材料进行模塑,以及连续模塑方法,其中将液体导热材料分配到长连续薄膜上,然后使用刮刀涂布机或comma涂布机等产生均匀厚度涂层,然后通过加热等方法固化该涂层。
当形成大量较薄片状模塑制品时,利用涂布的连续模塑法比利用分批处理的压机模塑法更加有效。结果,在模塑成本方面,通过利用涂布的连续模塑法进行模塑比通过压机模塑法进行模塑更加有利。
使用时,片状模塑制品必须可以容易与模塑过程期间使用的薄膜分离。用于确保良好分离的技术实例包括施加脱模剂例如表面活性剂至薄膜的方法,以及包括加入非官能聚合物组分作为内脱模剂的方法,其中非官能聚合物组分不参与组合物内的交联。
在通过施加脱模剂例如表面活性剂至薄膜进行脱模处理的情况下,在模塑片状模塑制品之前需要施加脱模剂至薄膜的单独步骤,其导致成本增加。因此,被更加广泛采用的方法是其中将内脱模剂加入至组合物。
非官能聚合物组分被广泛用作内脱模剂。因为在采用完全可与基体聚合物有机聚硅氧烷共溶的聚合物用作非官能聚合物组分的情况下,必须加入大量内脱模剂,以获得所需脱模效果,但是用这样方法生产的片状模塑制品易于遭受油渗出问题。因此,为了仅使用较小加入量就获得令人满意的脱模效果,优选不溶于基体聚合物有机聚硅氧烷的非官能聚合物。
在将包含少量不溶于基体聚合物有机聚硅氧烷的非官能聚合物的液体组合物分配至长连续薄膜上,从而获得连续涂层的情况下,得到的片状模塑制品在涂布过程初期表现出有利的与长薄膜的剥离性。然而,随着涂布模塑过程继续,已经长时间保持在在涂布机前端产生的蓄积液体材料部分中的液体材料被涂布在长膜上,这容易导致得到的片状模塑制品和背衬材料长薄膜之间的可脱模性恶化,并可能最终导致片材状模塑制品粘附至长薄膜上。
[专利文献1]JP2005-035264A
[专利文献2]JP2005-206733A
发明内容
本发明考虑如上所述问题,目的为提供一种导热硅氧烷组合物,其在使用将组合物涂布到未经脱模处理的长背衬薄膜上的连续模塑法模塑时,即使从涂布操作开始经过相当时间后,并且即使组合物中内脱模剂量为极小,产生的模塑制品也不出现从背衬薄膜的脱模性恶化。本发明的另一个目的为提供一种导热硅氧烷模塑制品,其包含上述组合物的固化产物。
为了实现上述目的,本发明的发明人进行了深入研究,结果完成了本发明。换言之,本发明提供一种导热硅氧烷组合物,其包含:
(a)100质量份包含键连至硅原子的烯基的有机聚氧烷,其中全部其它键连至硅原子的有机基团为未取代的烷基,
(b)200至5,000质量份的导热填料,
(c)包含键连至硅原子的氢原子的有机氢聚硅氧烷,其量足以相对于每1摩尔组分(a)内的烯基提供0.1至5.0摩尔组分(c)内键连至硅原子的氢原子,
(d)有效量铂族金属基加成反应催化剂,
(e)0.1至20质量份有机聚硅氧烷其包含一定改性比例的键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代的单价烃基,且不包含键连至硅原子的单价脂族不饱和烃基,和
(f)0.1至20质量份有机聚硅氧烷,其包含键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代的单价烃基,其中所述单价烃基与组分(e)中存在的那些相同,但是以低于组分(e)的改性比例包含所述单价烃基,且不包含键连至硅原子的单价脂族不饱和烃基。
此外,本发明还提供了一种导热硅氧烷模塑制品,其包含上述组合物的固化产物。
发明效果
当使用其中将本发明导热硅氧烷组合物涂布到未经脱模处理的长背衬薄膜上的连续模塑法进行模塑时,即使从开始涂布操作经过相当时间后,并且即使组合物中内脱模剂为极小,得到的模塑制品也不出现从背衬薄膜的脱模性恶化。
具体实施方式
在下文中更详细说明本发明。在本发明中,粘度值为使用旋转粘度计在25℃测量的值。
[组人分(a)]
组分(a)为包含键连至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷,其中全部其它键连至硅原子的有机基团为未取代的烷基。组分(a)的有机聚硅氧烷可以为直链或环状结构,并且两种情况下分子中都可以包括支化结构,但是在物理性能方面例如固化产物的机械强度上,优选基本上为直链结构,最优选为直链二有机聚硅氧烷,其中主链主要包含二有机基硅氧烷单元。对烯基的位置没有特别限定。在组分(a)为直链结构的情况下,烯基可以仅存在于分子链末端或仅在非末端位置,或还可以存在于这两种位置。通常用三有机硅氧烷基封端直链二有机聚硅氧烷的两个末端。组分(a)的有机聚硅氧烷可以使用单一化合物,或两种或更多种不同化合物的组合。如果使用两种或更多种不同有机聚硅氧烷,则有机聚硅氧烷的粘度可以不同。
上述烷基的实例包括优选包含1至12个碳原子的未取代烷基,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子。这些烷基可以为全部相同的,或可以为不同的。合适烷基的具体实例包括未取代烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基。其中,优选1至3个碳原子的未取代烷基,例如甲基、乙基和丙基,特别合乎需要的是甲基。特别优选其中全部烷基的至少80mol%是甲基的化合物。除非产品组合物和模塑制品需要特殊性能例如改善的耐溶剂性等,因为成本、可获得性、化学稳定性和环境影响的原因,通常选择其中全部烷基是甲基的有机聚硅氧烷。
上述烯基的实例包括优选包含2至8个碳原子的烯基,更加优选2至5个碳原子。这些烯基可以是全部相同的,或可以为不同的。合适烯基的具体实例包括乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基和环己烯基,其中,优选低级烯基例如乙烯基和烯丙基,特别合乎需要的是乙烯基。
组分(a)的具体实例包括由如下所示通式(1)至(3)代表的有机聚硅氧烷:
X-Si(R1)2-[OSi(R1)2]a-[OSi(R1)(X)]b-X     (1)
X-Si(R1)2-[OSi(R1)2]a-[OSi(R1)(X)]c-R1    (2)
R1-Si(R1)2-[OSi(R1)2]a-[OSi)(R1)(X)]d-R1   (3)
(其中,R1代表相同或不同优选包含1至12个碳原子的未取代烷基,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子,X代表优选包含2至8个碳原子的相同或不同的烯基,更加优选2至5个碳原子,a和b各自代表0或正数,c和d各自代表正数)。
R1的实例包括与组分(a)中针对键连至硅原子的未取代烷基具体所述相同的未取代烷基。其中,优选1至3个碳原子的未取代烷基,例如甲基、乙基和丙基,特别合乎需要的是甲基。特别优选其中至少80mol%R1基是甲基的化合物。R1基可以是全部相同的,或可以是不同的。除非产品组合物和模塑制品需要特殊性能例如改善的耐溶剂性等,由于成本、可获得性、化学稳定性和环境影响的原因,通常选择其中全部R1基是甲基的化合物。
X的实例包括与上述组分(a)中针对键连至硅原子的烯基具体所述相同的烯基,其中,优选低级烯基例如乙烯基和烯丙基,特别合乎需要的是乙烯基。
上述a是0或正数,并优选为满足10≤a≤10,000的正数,更加优选满足50≤a≤2,000的正数,最优选为满足100≤a≤1,000的正数。上述b是0或正数,并优选为满足0≤b/(a+b)≤0.5的正数,更加优选满足0≤b/(a+b)≤0.1的正数。上述c是正数,并优选为满足0<c/(a+c)≤0.5的正数,更加优选满足0<c/(a+c)≤0.1的正数。上述d是正数,并优选为满足0<d/(a+d)≤0.5的正数,更加优选满足0<d/(a+d)≤0.1的正数。
[组分(b)]
组分(b)是导热填料。组分(b)的平均粒径优选为0.1至100μm,甚至更优选0.5至50μm,和最优选为0.5至30μm。本发明的平均粒径是指由激光衍射法等确定的基于体积的累计平均粒径。组分(b)的导热填料可以使用一种材料或使用两种或多种不同材料的混合物。如果使用两种或多种不同导热填料的混合物,则填料的平均粒径可以不同。
通常用作导热填料的材料可以用作组分(b),适当材料的特定实例包括非磁性金属例如铜和铝;氧化物例如氧化铝、二氧化硅、氧化镁、氧化铁红、氧化铍、二氧化钛和氧化锆;氮化物例如氮化铝、氮化硅和氮化硼;碳化物例如碳化硅;和人造金刚石等。
组分(b)的使用量相对于每100质量份的组分(a)通常为200至5,000质量份,优选为300至1,500质量份。如果使用量过大,则产品组合物的加工性倾向于恶化,难于模塑。相反,如果使用量过小,则不能获得具有所需导热水平的硅氧烷模塑制品。
[组分(c)]
组分(c)是包含键连至硅原子的氢原子(即Si-H基)的有机氢聚硅氧烷,并优选是每个分子中包含至少两个Si-H基的有机氢聚硅氧烷,更加优选每个分子中包含至少三个Si-H基的有机氢聚硅氧烷。组分(c)的有机氢聚硅氧烷可以为直链或环状结构,两种情况下分子中都可以包括支化结构。对Si-H基的位置没有特别限定。在组分(c)为直链结构的情况下,Si-H基可以仅存在于分子链末端或仅在非末端位置,或还可以存在于两种位置。组分(c)的有机氢聚硅氧烷可以使用单一化合物,或两种或更多种不同化合物的组合。
组分(c)的有机氢聚硅氧烷中包含的键连至硅原子的有机基团的实例包括不包含脂肪族不饱和键的未取代或取代单价烃基,并优选包含1至12个碳原子,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子。键连至硅原子的有机基团可以是全部相同的,或可以为不同的。合适的键连至硅原子的有机基团的具体实例包括烷基,例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基;环烷基,例如环戊基、环已基和环庚基;芳基例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和联苯基;芳烷基例如苯甲基、苯乙基、苯丙基和甲苄基;以及用卤素原子例如氟原子、氯原子或溴原子、或氰基等取代上述烃基中至少一个氢原子的基团,包括氯甲基、2-溴乙基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基、氯苯基、氟苯基、氰基乙基和3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基。其中,优选1至3个碳原子的未取代或取代烷基,例如甲基、乙基、丙基、氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基和氰基乙基,以及未取代或取代苯基,例如苯基、氯苯基和氟苯基。优选键连至硅原子的有机基团与组分(a)中键连至硅原子的未取代烷基相同。
组分(c)的具体实例包括由如下所示通式(4)至(6)代表的有机氢聚硅氧烷:
R2-Si(R2)2-[OSi(R2)2]e-[OSi(R2)(H)]f-OSi(R2)2-R2  (4)
R2-Si(R2)2-[OSi(R2)2]e-[OSi(R2)H]g-OSi(R2)2-H     (5)
H-Si(R2)2-[OSi(R2)2]e-[OSi(R2)(H)]h-OSi(R2)2-H    (6)
(其中,R2代表不包含脂肪族不饱和键的相同或不同、未取代或取代的单价烃基,优选包含1至12个碳原子,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子,e、g和h各自代表0或正数,f代表正数)。
R2的实例包括与上述组分(c)中针对键连至硅原子的有机基团具体所述相同的单价烃基。其中,优选1至3个碳原子的未取代或取代烷基,例如甲基、乙基、丙基、氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基和氰基乙基,以及未取代或取代苯基,例如苯基、氯苯基和氟苯基。R2基可以是全部相同的,或可以是不同的。R2基优选与R1基相同。
上述e是0或正数,并优选是0至500范围内数值,并更加优选为5至100的正数。上述f为正数,并优选是1至100范围内正数,并更加优选为2至50正数。上述g是0或正数,并优选是0至100范围内数值,并更加优选为1至50正数。上述h是0或正数,并优选是0至100范围内数值,并更加优选为0至50数值。
组分(c)的使用量通常为足够在组分(c)中提供0.1至5.0摩尔Si-H基,更加优选为0.3至3摩尔,最优选为0.5至2摩尔,相对于每1摩尔组分(a)中烯基。如果组分(c)量小于该范围的下限,则组合物固化可能不充分,并且得到的固化产物不能作为模塑制品操作。相反,如果使用量超过上限,则组合物可能在加热模塑期间起泡,从而在由组合物固化产物形成的模塑制品内产生孔隙,并且导致导热率恶化。
[组分(d)]
组分(d)铂族金属基加成反应催化剂具有加速组分(a)内烯基和组分(c)内Si-H基之间加成反应(氢化硅烷化反应)的作用。组分(d)可以使用任何常规氢化硅烷化反应催化剂。催化剂的具体实例包括铂族金属例如铂(包括铂黑)、铑和钯;氯化铂例如H2PtCl4·nH2O,H2PtCl6·nH2O,NaHPtCl6·nH2O,KHPtCl6·nH2O,Na2PtCl6·nH2O,K2PtCl4·nH2O,PtCl4·nH2O,PtCl2和Na2HPtCl4·nH2O(其中,n代表0至6整数,优选为0或6);氯铂酸和氯铂酸盐、醇改性氯铂酸(参见美国专利号3,220,972)和氯铂酸和烯烃的络合物(参见美国专利号3,159,601,专利号3,159,662和专利号3,775,452);载带在载体例如氧化铝、二氧化硅或碳上的铂族金属例如铂黑或钯;铑-烯烃络合物;氯三(三苯膦)铑(Wilkinson催化剂);和氯化铂、氯铂酸或氯铂酸盐与含乙烯基硅氧烷的络合物。组分(d)铂族金属基加成固化催化剂可以使用单一材料,或两种或更多种不同材料的组合。
组分(d)的使用量仅需足以确保作为铂族金属基加成反应催化剂的有效活性,并可以根据所需固化速度增加或减少。具体地,以相对于组分(a)总质量计算的铂族金属质量为计,使用量优选为0.1至1,000ppm,更加优选0.5至200ppm,最优选1.0至100ppm。
[组分(e)]
组分(e)为一种有机聚硅氧烷,其包含一定改性比例的键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基(下文中,这些“键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基”也可以称为“改性基团”),并且不包含键连至硅原子的单价脂肪族不饱和烃基(例如烯基或炔基)。组分(e)和组分(f)一起用作内脱模剂。组分(e)的有机聚硅氧烷可以为直链或环状结构,两种情况下分子中都可以包括支化结构。对改性基团的位置没有特别限定。在组分(e)为直链结构的情况下,改性基团可以仅存在于分子链末端或仅在非末端位置,或还可以存在于两种位置。因为存在改性基团,组分(e)不可均匀共溶于组分(a)内。组分(e)的有机聚硅氧烷可以使用单一化合物,或两种或更多种不同化合物的组合。在本发明中,术语“改性比例”是指改性基团相对于有机聚硅氧烷内全部键连至硅原子的有机基团的摩尔比率。
组分(e)的有机聚硅氧烷中,上述改性基团的实例包括除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基,其不包含脂肪族不饱和键,并且优选包含1至12个碳原子,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子。这些改性基团可以为全部相同的,或可以为不同的。合适改性基团的具体实例包括环烷基,例如环戊基、环已基和环庚基;芳基例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和联苯基;芳烷基例如苯甲基、苯乙基、苯丙基和甲苄基;以及其中这些烃基内一部分或全部键连至碳原子的氢原子已经被卤素原子例如氟原子、氯原子或溴原子或氰基等取代的基团,包括取代的芳基,例如氯苯基和氟苯基;取代的芳烷基;和取代的烷基,例如氯甲基、2-溴乙基、3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基、氰基乙基和3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基。其中,优选1至3个碳原子的取代烷基,例如氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基和氰基乙基,以及未取代或取代苯基,例如苯基、氯苯基和氟苯基。因为成本、化学稳定性和环境影响等原因,通常使用未取代苯基作为改性基团。组分(e)内改性比例优选为5至100mol%,更加优选7至50mol%,最优选为10至25mol%。
组分(e)的有机聚硅氧烷中,除上述改性基团以外的键连至硅原子的有机基团的实例包括优选包含1至12个碳原子的未取代烷基,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子。这些烷基可以全部相同的,或可以为不同的。合适烷基的具体实例包括烷基例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基。其中,优选1至3个碳原子的未取代烷基,例如甲基、乙基和丙基。
组分(e)的具体实例包括由如下所示通式(7)代表的有机聚硅氧烷:
R3-Si(R3)2-[OSi(R3)2]i-R3(7)
(其中,R3代表不包含脂肪族不饱和键的相同或不同、未取代或取代的单价烃基,优选包含1至12个碳原子,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子,i代表正数,条件是一部分或全部R3基团为改性基团)。这些有机聚硅氧烷可以单独使用,或使用两种或更多种不同化合物的组合。
R3的实例包括与上述组分(e)中针对改性基团具体所述相同的单价烃基,以及与上述组分(e)中针对未取代烷基具体所述相同的烷基。其中,优选改性基团包括1至3个碳原子的取代烷基,例如氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基和氰基乙基,以及未取代或取代的苯基例如苯基、氯苯基和氟苯基,然而优选未取代烷基包括1至3个碳原子的未取代烷基,例如甲基、乙基和丙基。因为成本、化学稳定性和环境影响原因,改性基团中通常使用未取代苯基。全部R3基团总量中改性基团的比例优选为5至100mol%,更加优选7至50mol%,最优选为10至25mol%。
组分(e)的粘度优选为1至100,000mPa·s,更加优选10至10,000mPa·s,最优选为100至5,000mPa·s。
组分(e)的使用量通常为0.1至20质量份,优选0.5至15质量份,最优选为1至10质量份,相对于每100质量份组分(a)。如果该量超过20质量份,则得到的组合物易于在模塑后明显渗出。如果该量小于0.1质量份,则难以获得所需脱模性水平。
[组分(f)]
组分(f)为有机聚硅氧烷,其包含与组分(e)内存在的那些相同的键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基(即与组分(e)中的改性基团相同的),但是其以低于组分(e)内的改性比例包含这些改性基团,也不包含键连至硅原子的单价脂肪族不饱和烃基。组分(f)和组分(e)一起用作内脱模剂。组分(f)的有机聚硅氧烷可以为直链或环状结构,两种情况下分子中都可以包括支化结构。对改性基团的位置没有特别限定。在组分(f)为直链结构的情况下,改性基团可以仅存在于分子链末端或仅在非末端位置,或还可以存在于两种位置。因为存在改性基团,组分(f)不可均匀共溶于组分(a)内。然而,因为组分(f)内改性比例低于组分(e)内改性比例,组分(f)和组分(a)之间的共溶性大于组分(e)和组分(a)之间的共溶性。组分(f)的有机聚硅氧烷可以使用单一化合物,或两种或更多种不同化合物的组合。
组分(f)的有机聚硅氧烷中,上述改性基团的实例包括除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基,其不包含脂肪族不饱和键,并且优选包含1至12个碳原子,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子。这些改性基团可以为全部相同的,或可以为不同的。合适改性基团的具体实例包括与上述组分(e)中针对改性基团具体所述相同的单价基团。其中,优选1至3个碳原子取代烷基,例如氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基和氰基乙基,以及未取代或取代苯基,例如苯基、氯苯基和氟苯基。因为成本、化学稳定性和环境影响等原因,通常使用未取代苯基作为改性基团。组分(f)内改性比例优选为1至20mol%,更加优选1至10mol%,最优选为1至5mol%,条件是组分(f)内改性比例低于组分(e)内改性比例。
在组分(f)的有机聚硅氧烷中,上述改性基团以外的键连至硅原子的有机基团的实例包括优选包含1至12个碳原子的未取代烷基,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子。这些烷基可以全部相同的,或可以为不同的。合适烷基的具体实例包括与上述组分(e)中针对未取代烷基具体说明相同的烷基。其中,优选1至3个碳原子的未取代烷基,例如甲基、乙基和丙基。
组分(f)的具体实例包括由如下所示通式(8)代表的有机聚硅氧烷:
R4-Si(R4)2-[OSi(R4)2]j-R4    (8)
(其中,R4代表不包含脂肪族不饱和键的相同或不同、未取代或取代单价烃基,优选包含1至12个碳原子,更加优选1至10个碳原子,最优选1至6个碳原子,j代表正数,部分R4基团与组分(e)内存在的改性基团相同,条件是组分(f)内改性比例低于组分(e)内改性比例)。这些有机聚硅氧烷可以单独使用,或使用两种或更多种不同化合物的组合。
R4的实例包括与上述组分(e)中针对改性基团具体说明相同的单价烃基,以及与上述组分(e)中针对未取代烷基具体说明相同的烷基。其中,优选改性基团包括1至3个碳原子的取代烷基,例如氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基和氰基乙基,以及未取代或取代的苯基例如苯基、氯苯基和氟苯基,然而优选未取代烷基包括1至3个碳原子的未取代烷基,例如甲基、乙基和丙基。因为成本、化学稳定性和环境影响的原因,改性基团中通常使用未取代苯基。在全部R4基团总量中,改性基团的比例优选为1至20mol%,更加优选1至10mol%,最优选为1至5mol%,条件是组分(f)内改性比例低于组分(e)内改性比例。
组分(f)的粘度优选为1至100,000mPa·s,更加优选10至10,000mPa·s,最优选为100至5,000mPa·s。
组分(f)的使用量通常为0.1至20质量份,优选0.5至15质量份,最优选为1至10质量份,相对于每100质量份组分(a)。如果量超过20质量份,则得到的组合物易于在模塑后明显渗出。如果该量小于0.1质量份,则难以获得所需脱模性水平。
[其它组分]
如果需要,还可以将多种其它添加剂加入本发明硅氧烷组合物,只要加入该添加剂不损害本发明效果。实例包括多种用于改善本发明组合物和模塑制品特定功能的添加剂,例如导热填料用表面处理剂、调整固化速度用反应延迟剂(例如乙炔基环己醇)、增加颜色用颜料或染料和阻燃性赋予剂。
[生产组合物的方法]
可以根据普通方法,通过混合如上所述组分在一起来生产本发明的导热硅氧烷组合物。
[生产模塑制品的方法]
可以使用常规方法,通过固化并模塑本发明组合物生产本发明的导热硅氧烷模塑制品。对模塑制品的形状没有特别限定,可以根据制品的预定用途选择形状,但是优选片材。为了将组合物固化并模塑成为片状,可以使用与常规加成反应可固化硅橡胶组合物片固化和模塑相同的条件。可以优选甚至在室温下固化并模塑本发明组合物成为片状形式,但是如果需要还可以加热。通过使用上述方法,得到可以按片材操作的弹性模塑制品。
使用将本发明硅氧烷组合物涂布到长薄膜上,然后在室温下或通过施加热量固化组合物的连续模塑法生产的模塑制品中,比较在涂布过程开始时施加至薄膜的组合物所对应的那部分模塑制品,与涂布过程开始后某一时间施加的组合物所对应的那部分模塑制品,两个部分表现出脱模性差异极小,表明有良好的脱模性能。
[用途]
本发明的导热硅氧烷模塑体可以优选用于例如电子元件用传热材料。这能够有效冷却电子元件。在这种情况下,模塑体的形状可以如上所述片材类型。
[实施例]
在下文中基于实施例和一系列对比实施例更详细地说明本发明,但是本发明决不局限于以下实施例。术语“Me”代表甲基。
[实施例1]
向Shinagawa多用途混合器(由Shinagawa Machinery Works Co.,Ltd.生产)中装入100g用乙烯基封端两端的二甲基聚硅氧烷(25℃时粘度为600mPa·s),和400g平均粒径4μm的氧化铝(产品名称:AL-24,由Showa Denko K.K.生产),并将得到的组合物混合60分钟,形成500g均匀的基础液。向500g该基础液加入2.0g甲基苯基硅油KF54(产品名称,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产,苯基含量,以二苯基硅氧烷单元相对于全部硅氧烷单元总量的比例计为:25mol%)、2.0g另一种甲基苯基硅油KF50-300cs(产品名称,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产,苯基含量,以二苯基硅氧烷单元相对于全部硅氧烷单元的总量比例计为:5mol%、0.1g氯铂酸的2质量%2-乙基已醇溶液、和0.2g乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液,然后均匀混合得到的组合物。随后,加入16g由如下所示通式(9)代表的有机氢聚硅氧烷,
Me-Si(Me)2-[OSi(Me)2]27-[OSi(Me)(H)]2-OSi(Me)2-Me  (9)
并均匀混合得到的液体,形成组合物a。
使用由Hirano Tecseed Co.,Ltd.生产的多用涂布机,将如此制备的组合物以0.5mm厚度施加至PET薄膜表面。连续进行组合物施加直至施加全部组合物。然后通过在120℃加热10分钟固化施加的组合物,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
[对比实施例1]
向500g实施例1中得到的基础液加入0.1g氯铂酸的2质量%2-乙基已醇溶液,和0.2g乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液,然后均匀混合得到的组合物。随后,加入16g实施例1中使用的有机氢聚硅氧烷,并均匀混合得到的液体,形成组合物b。
使用与实施例1相同的方法,在PET薄膜表面上固化如此制备的组合物b,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
[对比实施例2]
向500g实施例1中得到的基础液加入4.0g KF54、0.1g氯铂酸的2质量%2-乙基已醇溶液和0.2g乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液,然后均匀混合得到的组合物。随后,加入16g实施例1中使用的有机氢聚硅氧烷,并均匀混合得到的液体,形成组合物c。
使用与实施例1相同的方法,在PET薄膜表面上固化如此制备的组合物c,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
[对比实施例3]
向500g实施例1中得到的基础液加入4.0g KF50-300cs、0.1g氯铂酸的2质量%2-乙基已醇溶液和0.2g乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液,然后均匀混合得到的组合物。随后,加入16g实施例1中使用的有机氢聚硅氧烷,并均匀混合得到的液体,形成组合物d。
使用与实施例1相同的方法,在PET薄膜表面上固化如此制备的组合物d,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
[对比实施例4]
向500g实施例1中得到的基础液加入4.0g二甲基硅油KF96-300cs(产品名称,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产)、0.1g氯铂酸的2质量%2-乙基已醇溶液和0.2g乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液,然后均匀混合得到的组合物。随后,加入16g实施例1中使用的有机氢聚硅氧烷,并均匀混合得到的液体,形成组合物e。
使用与实施例1相同的方法,在PET薄膜表面上固化如此制备的组合物e,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
[对比实施例5]
向500g实施例1中得到的基础液加入50g KF96-300cs、0.1g氯铂酸的2质量%2-乙基已醇溶液和0.2g乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液,然后均匀混合得到的组合物。随后,加入16g实施例1中使用的有机氢聚硅氧烷,并均匀混合得到的液体,形成组合物f。
使用与实施例1相同的方法,在PET薄膜表面上固化如此制备的组合物f,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
[对比实施例6]
通过将表面活性剂(产品名称:Mama Lemon,制造商:Lion Corporation,施加量:30mg/m2)施加至薄膜表面,制备PET薄膜。使用Hirano Tecseed Co.,Ltd.生产的多用涂布机,将对比实施例1中得到的组合物b以0.5mm厚度连续施加至该PET薄膜表面,然后通过在120℃加热10分钟固化组合物,在PET薄膜表面上形成片状模塑制品。
上述组合物a至f中的各种组分使用量列于以下表1中。
[表1]
   组合物    a    b    c    d     e     f
实施例 实施例1   对比实施例1,6   对比实施例2   对比实施例3 对比实施例4 对比实施例5
  基础液(g)   500   500   500   500     500     500
  KF54(g)   2.0   4.0
  KF50-300cs(g)   2.0   4.0
  KF96-300cs(g)     4.0     50
  铂催化剂*(g)   0.1   0.1   0.1   0.1     0.1     01
  反应延迟剂**(g) 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2 0.2
  有机氢聚硅氧烷(g) 16 16 16 16 16 16
*氯铂酸的2质量%2-乙基己醇溶液
**乙炔基环己醇的50质量%甲苯溶液
[评估]
以如下所述方法评估脱模性和渗出性能。结果列于表2中。表中,“背衬薄膜预处理”是指对比实施例6中公开的向PET薄膜施加表面活性剂。
<脱模性>
对于实施例1和对比实施例1至6中形成的每种片状模塑制品,从PET薄膜剥离模塑制品,并检查得到的片状模塑制品状态。在从PET薄膜剥离片状模塑制品时模塑制品没有变形,或经历微小变形但是在不施加张力即恢复到其初始片状形状的情况下,脱模性评估为良好(并在表2中记录为“良好的脱模性”)。在从PET薄膜剥离片状模塑制品时变形大,并且制品在不施加张力下不能恢复到其初始片状形状的情况下,脱模性评估为较差(并在表2中记录为“较差脱模性”)。在试图从PET薄膜剥离片状模塑制品却导致部分或全部模塑制品粘附至PET薄膜并且不可分离的情况下,脱模性评估为极差(并在表2中记录为“残留粘附物”)。
对刚开始连续涂布过程后施加至薄膜的组合物对应的那部分模塑制品,以及连续涂布过程刚要结束之前施加的组合物对应的那部分模塑制品进行上述评估。结果分别列于表2中名称为“脱模性(初始)”和“脱模性(结束前)”的栏中。
<渗出>
检查每种片状模塑制品的渗出。具体地,将实施例1和对比实施例1至6中形成的片状模塑制品在室温下各静置保持168小时,然后目视检查模塑制品表面的渗出。
[表2]
脱模性(初始)   脱模性(结束前)   渗出     背衬薄膜预处理
实施例1 良好的脱模性   良好的脱模性   没有     没有
对比实施例1 残留粘附物   残留粘附物   没有     没有
对比实施例2 良好的脱模性   残留粘附物   没有     没有
对比实施例3 较差脱模性   较差脱模性   没有     没有
对比实施例4 残留粘附物   残留粘附物   没有     没有
对比实施例5 良好的脱模性   良好的脱模性   有     没有
对比实施例6 良好的脱模性   良好的脱模性   没有     有

Claims (10)

1.一种导热硅氧烷组合物,包括:
(a)100质量份包含键连至硅原子的烯基的有机聚硅氧烷,其中全部其它键连至硅原子的有机基团为未取代的烷基,
(b)200至5,000质量份的导热填料,
(c)包含键连至硅原子的氢原子的有机氢聚硅氧烷,其量足以相对于每1摩尔组分(a)内的烯基提供0.1至5.0摩尔组分(c)内键连至硅原子的氢原子,
(d)有效量铂族金属基加成反应催化剂,
(e)0.1至20质量份有机聚硅氧烷,其包含一定改性比例的键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基,且不包含键连至硅原子的单价脂族不饱和烃基,和
(f)0.1至20质量份有机聚硅氧烷,其包含键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基,其中所述单价烃基与组分(e)中存在的那些相同,但是以低于组分(e)中的改性比例包含所述单价烃基,且不包含键连至硅原子的单价脂族不饱和烃基。
2.权利要求1的组合物,其中组分(a)中的所述未取代烷基为甲基。
3.权利要求1的组合物,其中所述组分(b)导热填料为选自金属、氧化物、氮化物、碳化物和人造金刚石中的至少一种材料。
4.权利要求1的组合物,其中组分(e)中所述键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基包括选自取代烷基、未取代芳基、取代芳基、未取代芳烷基和取代芳烷基中的至少一种基团。
5.权利要求1的组合物,其中组分(e)中所述键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基包括选自1至3个碳原子的取代烷基、未取代苯基和取代苯基中的至少一种基团。
6.权利要求1的组合物,其中组分(e)中所述键连至硅原子的除未取代烷基以外的未取代或取代单价烃基包括选自氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基、氰基乙基和未取代苯基中的至少一种基团。
7.权利要求1的组合物,其中组分(e)中所述改性比例为5至100mol%,组分(f)中所述改性比例为1至20mol%,条件是组分(f)中所述改性比例低于组分(e)中所述改性比例。
8.权利要求1的组合物,其中组分(e)中所述改性比例为7至50mol%,组分(f)中所述改性比例为1至10mol%,条件是组分(f)中所述改性比例低于组分(e)中所述改性比例。
9.权利要求1的组合物,其中组分(e)中所述改性比例为10至25mol%,组分(f)中所述改性比例为1至5mol%。
10.一种导热硅氧烷模塑制品,包含权利要求1的组合物的固化产物。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102134474A (zh) * 2010-12-29 2011-07-27 深圳市优宝惠新材料科技有限公司 导热硅脂组合物
CN102134474B (zh) * 2010-12-29 2013-10-02 深圳市优宝惠新材料科技有限公司 导热硅脂组合物
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