CN105419667A - 导热高粘金属基材双面胶带 - Google Patents

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Abstract

本案涉及导热高粘金属基材双面胶带，以金属作为基材层，并在基材层的两面涂覆有导热胶层，该导热胶层表面还覆有离型膜层；其中，所述导热胶层中分散有至少是微米级的人工石墨粉末。本案以金属箔片作基材，增加了双面胶的持粘性能，可获得持久的保持力；在导热胶中引入人工石墨粉末，可提高双面胶的水平导热系数；在导热胶中引入增粘树脂，可以提高剥离力，增强胶粘性能；本案提供的双面胶带厚度薄，可达20μm及以下，且结构简单，制造成本低。

Description

导热高粘金属基材双面胶带
技术领域
本发明涉及一种双面胶带，特别涉及一种导热高粘金属基材双面胶带。
背景技术
随着现代微电子技术高速发展，电子设备(如笔记本电脑、手机、平板电脑等)日益变得超薄、轻便，这种结构使得电子设备内部功率密度明显提高，运行中所产生的热量不易排出、易于迅速积累而形成高温。而这种高温会降低电子设备的性能、可靠性和使用寿命。因此，当前电子行业对于散热系统提出了越来越高的要求。一般的方法是采用高分子基材的双面胶将散热片和电子器件连接起来，利用散热片达到转移热量的效果。但是双面胶往往会带来很高的热阻，阻碍热量从电子器件向散热片传导。现在普遍的解决办法是：一，尽量减小双面胶的厚度以降低热阻，且符合轻薄化的发展趋势，但这种降低厚度的方法同时也降低了胶带的胶粘性能，并且，对热阻的降低也是十分有限的；二，采用导热型双面胶。而传统的导热型双面胶使用玻璃纤维布、塑料、纸张、无纺布等作为基材，氧化铝等金属氧化物为导热物质掺杂到胶黏剂中，由于氧化铝的导热系数不高，一般低于30W/(M·K)，玻璃纤维布等基材导热系数也很低，所以这种胶带整体导热系数一般在0.2-1.0W/(M·K)之间，散热效果并不理想。同时由于氧化铝颗粒粒径较大，一般在5-50μm范围内，所以胶带整体厚度达到200-500μm，并不利于电子产品的轻薄化趋势。所以开发一种新型的轻薄化的导热性能良好的导热双面胶很有必要。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种导热高粘金属基材双面胶带，该胶带能够将散热片和电子器件连接起来，且能够将电子器件中的热量高效地传输到散热片上，以满足高热量的转移需求。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种导热高粘金属基材双面胶带，以金属作为基材层，并在基材层的两面涂覆有导热胶层，该导热胶层表面还覆有离型膜层；
其中，所述导热胶层中分散有至少是微米级的人工石墨粉末。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，所述基材层为铝箔或铜箔。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，所述基材层的厚度为5～10μm。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，所述导热胶层的厚度为5～20μm。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，所述导热胶层包括有丙烯酸酯压敏胶、增粘树脂、人工石墨粉末和固化剂。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，丙烯酸酯压敏胶、增粘树脂、人工石墨粉末和固化剂四者的重量比为：丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶人工石墨粉末∶固化剂＝100∶1～40∶1～30∶0.5～2.0。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，所述增粘树脂选自石油树脂、松香树脂、萜烯树脂或其组合。
优选的是，所述的导热高粘金属基材双面胶带，其中，所述固化剂选自环氧固化剂、异氰酸酯多氮吡啶、氨基树脂、四异丙氧基钛、三异丙氧基铝或其组合。
本发明的有益效果是：本案以金属箔片作基材，增加了双面胶的持粘性能，可获得持久的保持力；在导热胶中引入人工石墨粉末，可提高双面胶的水平导热系数，且剥离力高，胶粘性能强；本案提供的双面胶带厚度薄，可达20μm及以下，且结构简单，制造成本低。
附图说明
图1为导热高粘金属基材双面胶带的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1所示，本案列出一实施例的导热高粘金属基材双面胶带，以金属作为基材层3，并在基材层3的两面涂覆有导热胶层2，该导热胶层2表面还覆有离型膜层1；
其中，导热胶层2中分散有至少是微米级的人工石墨粉末。
在上述实施例中，基材层3优选为铝箔或铜箔。
在上述实施例中，基材层3的厚度优选为5～10μm。
在上述实施例中，导热胶层2的厚度优选为5～20μm。
在上述实施例中，导热胶层2包括有丙烯酸酯压敏胶、增粘树脂、人工石墨粉末和固化剂。
在上述实施例中，丙烯酸酯压敏胶、增粘树脂、人工石墨粉末和固化剂四者的重量比为：丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶人工石墨粉末∶固化剂＝100∶1～40∶1～30∶0.5～2.0。
增粘树脂优选选自石油树脂、松香树脂、萜烯树脂或其组合。
固化剂优选选自环氧固化剂、异氰酸酯多氮吡啶、氨基树脂、四异丙氧基钛、三异丙氧基铝或其组合。
本案选择铝箔、铜箔等金属箔片作为双面胶带的基材，使得双面胶带具有很高的导热系数，可以达到更好的导热效果，同时具有更良好的胶粘性能。金属箔片具有很高的导热系数，如铝箔的热导系数为237W/(M·K)，铜箔的热导系数为401W/(M·K)，而传统基材的导热系数很低，如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜热导系数为0.2W/(M·K)，同时金属箔片作为基材可以提高双面胶的持粘力。
本案选择微米或纳米级人工石墨粉作为导热物质，按照丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶人工石墨粉末∶固化剂＝100∶1～40∶1～30∶0.5～2.0的配方调配导热胶。人工石墨的石墨化率大于天然石墨，可达90％以上，人工石墨的水平导热系数达到1000W/(M·K)以上，最高可达到1600W/(M·K)，这使得双面胶带具有很高的导热系数，同时与传统导热物质相比又具有更高的剥离力。
下面按照基材的选择，导热物质的选择，以及综合性能来说明：
表1、不同基材的导热胶带的胶粘性能表
表1中导热胶配方按照丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶人工石墨∶固化剂＝100∶30∶20∶1，两面导热胶层厚度一致，之所以PET基材只选择3μm是因为PET只是普通高分子材料，热导系数很小，为了尽量避免热阻，所以采用尽量薄的PET，由表1可以看出，无基材或者PET作为基材导热双面胶保持力较差，而金属箔片作为基材，双面胶的持粘性能较好，达到保持力72小时以上。
表2、不同基材的导热胶带的胶粘性能表
编号 增粘树脂比例(％) 剥离力(g/inch) 保持力(h)
1 0 1100-1250 72
2 10 1350-1520 72
3 20 1600-1750 72
4 30 1850-2020 72
5 45 - 12
表2中导热胶配方按照丙烯酸酯压敏胶∶人工石墨∶固化剂＝100∶20∶1，两面导热胶层厚度一致，都为20μm，基材为10μm铝箔.由表2可以看出，随着增粘树脂比例的提高，双面胶在保持良好的持粘力的同时，剥离力持续提高，但是当比例增大到45份，胶黏层内聚力和附着力很差，出现残胶现象，已经不能完成测试，保持力降低，只有12小时，说明当增粘树脂比例为30份时，粘着性和持粘力综合性能最好。
表3、不同导热物质的导热性能和胶粘性能表
表3中导热胶配方按照丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶人工石墨∶固化剂＝100∶30∶8∶1，基材为10μm铝箔，导热胶层厚度20μm。由表3可以看出，人工石墨作为导热物质，双面胶水平导热系数最高，且剥离力最高，胶粘性能最好。
表4、人工石墨导热双面胶的导热性能和胶粘性能
表4中的基材厚度都是10μm铝箔，导热胶配方中除石墨外按照丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶固化剂＝100∶30∶1，由表4可以看出，人工石墨含量越高，导热系数越高，但是剥离力下降；导热胶层厚度越薄，导热系数越高，但是剥离力下降，导热胶层厚度越厚，剥离力提高，但导热性和保持力下降。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，以金属作为基材层，并在基材层的两面涂覆有导热胶层，该导热胶层表面还覆有离型膜层；
其中，所述导热胶层中分散有至少是微米级的人工石墨粉末。
2.如权利要求1所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，所述基材层为铝箔或铜箔。
3.如权利要求1所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，所述基材层的厚度为5～10μm。
4.如权利要求1所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，所述导热胶层的厚度为5～20μm。
5.如权利要求1所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，所述导热胶层包括有丙烯酸酯压敏胶、增粘树脂、人工石墨粉末和固化剂。
6.如权利要求5所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，丙烯酸酯压敏胶、增粘树脂、人工石墨粉末和固化剂四者的重量比为：丙烯酸酯压敏胶∶增粘树脂∶人工石墨粉末∶固化剂＝100∶1～40∶1～30∶0.5～2.0。
7.如权利要求5所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，所述增粘树脂选自石油树脂、松香树脂、萜烯树脂或其组合。
8.如权利要求5所述的导热高粘金属基材双面胶带，其特征在于，所述固化剂选自环氧固化剂、异氰酸酯多氮吡啶、氨基树脂、四异丙氧基钛、三异丙氧基铝或其组合。
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