CN111630084A - 导热性薄膜状固化物及其制造方法以及导热性构件 - Google Patents

Abstract

提供导热性薄膜状固化物，其为可处理的有机硅组合物的固化物，向构件的转印性、剥离后的处理性良好，即使在高温下也显示与发热性元件良好的粘接强度。使有机硅组合物固化而成的导热性薄膜状固化物，该有机硅组合物含有：(a)在1分子具有2个以上的烯基的有机聚硅氧烷：100质量份；(b)导热性填充剂：200～2000质量份；(c)在1分子中具有2个以上的与硅原子直接结合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得Si‑H/烯基成为0.5～50.0；(d)铂族金属系化合物：以铂族金属系元素量计，相对于(a)成分，为0.1～1000ppm(质量)；(e)反应控制剂：必要量；(f)有机硅树脂：50～300质量份；(g)选自下述(g‑1)和(g‑2)中的粘接成分：0.1～20质量份。

Description

导热性薄膜状固化物及其制造方法以及导热性构件

技术领域

本发明涉及导热性固化物、特别是为了发热性元件的冷却而在发热性元件的热边界面与散热器或电路基板等散热构件之间可安装的、导热性薄膜状固化物及其制造方法以及导热性构件。

背景技术

转换器、电源等电子设备中所使用的晶体管、二极管、成为照明、显示器的光源的LED元件等半导体随着高性能化·高速化·小型化·高集成化，其自身产生大量的热，该热引起的设备的温度上升引起工作故障、破坏。因此，提出了用于抑制工作中的半导体的温度上升的大量的散热方法和其中使用的散热构件。

以往，在电子设备等中，为了抑制工作中的半导体的温度上升，经由导热性材料将从半导体产生的热传导至使用了铝、铜等热导率高的金属板的散热器、壳体等冷却构件，利用与气氛的温度差向外部散热。作为导热性材料，大量使用了具有绝缘性的导热性片材。而且，在将冷却构件和半导体固定的情况下，使用了螺丝、夹子等。另外，介于其间的导热性片材也通过采用螺丝、夹子的挤压来固定。但是，使用螺丝、夹子的固定方法必须经过准备螺丝、夹子；在壳体、半导体元件、基板等中开设用于固定螺丝的孔；进行固定这样的工序，零件件数、工序都增加，在考虑制造效率的情况下，非常不利。另外，由于螺丝、夹子这样的零件，阻碍了电子设备自身的小型化、薄型化，在制品设计上也非常地不利。因此，考虑对介于冷却构件与半导体之间的导热性片材赋予粘着性来将壳体和半导体元件固定的方法。

具体地，有在导热性片材的两面涂布压敏粘合剂来制成带有压敏粘合剂的导热性片材的方法，由于压敏粘合剂自身不具有导热性，因此带有压敏粘合剂的导热性片材的传热显著地变差。因此，已知在压敏粘合材料中填充了导热性填充材料的导热性压敏粘合带(专利文献1：日本特开2014-34652号公报、专利文献2：日本特开2014-62220号公报、专利文献3：日本特开2002-121529号公报)。特别地，由于其耐热性、耐寒性、耐久性，已知使用了有机硅作为聚合物的导热性有机硅压敏粘合带(专利文献4：日本专利第5283346号公报)。但是，压敏粘合带存在如下课题：与一般的粘接材料相比，特别是高温下的粘接强度差。另外，如果采用加热固化型的粘接剂，涂布时的作业工序变得烦杂，因此存在着与压敏粘合片相比作业性差的课题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-34652号公报

专利文献2：日本特开2014-62220号公报

专利文献3：日本特开2002-121529号公报

专利文献4：日本专利第5283346号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供导热性薄膜状固化物及其制造方法以及使用了其的导热性构件，该导热性薄膜状固化物为即使是单层·薄膜也能容易地处理的有机硅组合物的固化物，向构件的转印性、剥离后的处理性良好，即使在高温下也显示与发热性元件良好的粘接强度。

用于解决课题的手段

本发明人为了实现上述目的而深入研究，结果获知：在加成反应固化型的硅橡胶组合物中配合导热性填充剂、且配合了适量的有机硅树脂和特定的粘接成分的有机硅组合物的导热性薄膜状固化物如后述的实施例中所示那样，向构件的转印性、剥离后的处理性良好，并且即使在高温下也显示与发热性元件良好的粘接强度，作为用于在发热性元件与散热构件之间安装以将从发热性元件产生的热传送至散热构件的导热性构件非常有效，完成了本发明。

因此，本发明提供下述导热性薄膜状固化物及其制造方法以及导热性构件。

1.导热性薄膜状固化物，其是使有机硅组合物固化而成的，所述有机硅组合物含有：

(a)在1分子中具有至少2个烯基的有机聚硅氧烷：100质量份，

(b)导热性填充剂：200～2000质量份，

(c)在1分子中具有至少2个与硅原子直接结合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得((c)成分的与硅原子直接结合的氢原子的个数)/((a)成分的烯基的个数)成为0.5～50.0，

(d)铂族金属系化合物：以铂族金属系元素量计，相对于(a)成分，为0.1～1000ppm(质量)，

(e)反应控制剂：必要量，

(f)有机硅树脂：50～300质量份，和

(g)选自下述(g-1)和(g-2)中的粘接成分：0.1～20质量份(g-1)由下述通式(1)表示的化合物

[化1]

(n为1～15的整数。)

(g-2)在1分子中具有至少1个亚苯基系骨架并且具有至少1个与硅原子结合的氢原子的硅原子数1～100的有机硅化合物。

2.1所述的导热性薄膜状固化物，其中，(f)成分为包含R¹ ₃SiO_1/2单元(R¹表示不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基。)和SiO_4/2单元、用(R¹ ₃SiO_1/2单元)/(SiO_4/2单元)表示的摩尔比为0.1～3.0的有机硅树脂。

3.1或2所述的导热性薄膜状固化物，其中，有机硅组合物还含有选自下述(h-1)和(h-2)中的1种以上的表面处理剂：0.1～40质量份。

(h-1)：由下述通式(2)表示的烷氧基硅烷化合物

R² _aR³ _bSi(OR⁴)_4-a-b (2)

(式中，R²独立地为碳原子数6～15的烷基，R³独立地为未取代或取代的碳原子数1～8的1价烃基，R⁴独立地为碳原子数1～6的烷基，a为1～3的整数，b为0～2的整数，不过，a+b为1～3的整数。)

(h-2)：由下述通式(3)表示的分子链单末端用三烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷

[化2]

(式中，R⁵独立地为碳原子数1～6的烷基，c为5～100的整数。)

4.1～3中任一项所述的导热性薄膜状固化物，其中，(b)成分为选自金属、氧化物和氮化物中的导热性填充剂。

5.制造1～4中任一项所述的导热性薄膜状固化物的制造方法，其包含将上述有机硅组合物在表面脱模处理过的基材成型为薄膜状并使其固化的工序。

6.5所述的制造方法，其中，用于表面脱模处理的处理成分为在主链中含有氟取代基的改性有机硅。

7.导热性构件，其是将上述有机硅组合物在有机硅粘接剂用的表面脱模处理过的基材成型为薄膜状并使其固化而成的，具有上述基材和导热性薄膜状固化物。

8.7所述的导热性构件，其中，用于表面脱模处理的处理成分为在主链中含有氟取代基的改性有机硅。

发明的效果

本发明的导热性薄膜状固化物的向构件的转印性良好，即使是单层、薄膜，剥离后的处理性也良好，与发热性元件、散热构件粘着，能够容易地固定。另外，即使在高温下也显示与发热性元件良好的粘接强度。

具体实施方式

以下对本发明详细地说明。

[(a)成分]

(a)成分为在1分子中具有至少2个烯基的有机聚硅氧烷，能够1种单独地使用或者将2种以上适当地组合使用。作为(a)成分，具体例可列举出由下述平均结构式(4)～(6)表示的有机聚硅氧烷。

[化3]

(式中，R⁶独立地为不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基，X为烯基。d和e各自为0或1以上的正数，f为1以上的正数，g为2以上的正数。)

作为R⁶的不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基，例如可列举出甲基、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、十二烷基等烷基、环戊基、环己基、环庚基等环烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基、甲基苄基等芳烷基、以及这些基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部被氟、氯、溴等卤素原子、氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、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、3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟己基等碳原子数为1～10、特别是碳原子数为1～6的1价烃基，这些中，优选为甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3，3，3-三氟丙基、氰基乙基等碳原子数1～3的未取代或取代的烷基以及苯基、氯苯基、氟苯基等未取代或取代的苯基。另外，R⁶可全部相同，也可不同。只要对R⁶不要求耐溶剂性等特殊的特性，从成本、其获得容易性、化学的稳定性、环境负荷等方面出发，优选全部选择甲基。

作为X的烯基，例如可列举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、异丙烯基、丁烯基、己烯基、环己烯基等碳原子数2～8的烯基，其中优选乙烯基、烯丙基等低级烯基，更优选乙烯基。

d为0或1以上的正数，优选10≤d≤10000，更优选为50≤d≤2000，进一步优选为100≤d≤1000。

e为0或1以上的正数，优选0≤e/(d+e)≤0.5，更优选0≤e/(d+e)≤0.1。

f为1以上的正数，优选0＜f/(d+f)≤0.5，更优选0＜f/(d+f)≤0.1。

g为2以上的正数，优选0＜g/(d+g)≤0.5，更优选0＜g/(d+g)≤0.1。

(A)成分的有机聚硅氧烷可以为油状，也可以为橡胶状，另外可单独使用1种，也可将多个不同粘度的有机聚硅氧烷并用。其平均聚合度优选10～100000，更优选100～10000。应予说明，聚合度能够作为以甲苯为展开溶剂的凝胶渗透色谱(GPC)分析中的聚苯乙烯换算值求出，为数均聚合度(下同)。

[(b)成分]

对(b)成分的导热性填充剂并无特别限定，具体地，可列举出非磁性的铜、铝等金属、氧化铝(alumina)、二氧化硅、氧化镁、氧化铁、氧化铍、二氧化钛、氧化锆等氧化物、氮化铝、氮化硅、氮化硼等氮化物、人造金刚石、碳化硅等。其中，优选金属、氧化物、氮化物，更优选氧化铝、氮化硼、氢氧化铝。

导热性填充剂的平均粒径优选0.1～100μm，更优选0.5～50μm，进一步优选0.5～30μm。这些导热性填充剂可单独使用1种，也可将多种混合使用。另外，也可使用2种以上的平均粒径不同的粒子。应予说明，本发明中，平均粒径为采用MICROTRAC(激光衍射散射法)得到的体积平均粒径(MV值)，例如能够采用MICROTRAC粒度分布测定装置MT3300EX(日机装株式会社)测定。

就(b)成分的配合量而言，相对于(a)成分100质量份，为200～2000质量份，优选为500～1500质量份。如果导热性填充剂的配合量过多，则流动性丧失，成型困难，如果过少，则不能获得所期望的导热性。

[(c)成分]

在1分子中具有至少2个与硅原子直接结合的氢原子的有机氢聚硅氧烷在分子链中具有至少2个、优选3个以上与硅原子直接结合的氢原子(即，Si-H基)。应予说明，(c)成分的有机氢聚硅氧烷不是具有亚苯基系骨架的有机氢聚硅氧烷。作为这样的有机氢聚硅氧烷，具体地，可列举出由下述平均结构式(7)～(9)表示的有机氢聚硅氧烷。

[化4]

(式中，R⁷独立地为不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基，h为0或1以上的正数，i为2以上的正数，j为1以上的正数，k为0或1以上的正数。)

上述式(7)～(9)中，作为R⁷的不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基，例如可列举出甲基、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、十二烷基等烷基、环戊基、环己基、环庚基等环烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基、甲基苄基等芳烷基、以及这些基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部被氟、氯、溴等卤素原子、氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、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、3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟己基等碳原子数为1～10、特别是碳原子数为1～6的1价烃基，这些中，优选为甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3，3，3-三氟丙基、氰基乙基等碳原子数1～3的未取代或取代的烷基以及苯基、氯苯基、氟苯基等未取代或取代的苯基。另外，R⁷可全部相同，也可不同，优选为与R⁶相同的取代基。R⁷与R⁶同样地，只要不要求耐溶剂性等特殊的特性，从成本、其获得容易性、化学的稳定性、环境负荷等方面出发，优选全部为甲基。

另外，式中的h为0或1以上的正数，优选为0～500，更优选为5～100。i为2以上的正数，优选为2～100，更优选为2～50。j为1以上的正数，优选为1～100，更优选为1～50。k为0或1以上的正数，优选为0～100，更优选为0～50。(c)成分的平均聚合度优选5～100，更优选10～50。

(c)成分的配合量为用((c)成分的与硅原子直接结合的氢原子(Si-H基)的个数)/((a)成分的烯基的个数)表示的比成为0.5～50.0的量，优选成为1.0～30.0的量，更优选成为2.0～20.0的量。相对于(a)成分中的1个烯基，(c)成分的Si-H基的量如果不到0.5，发生成型了的片材的固化不太进行、成型的片材的强度不充分、不再能够作为成型体处理等问题。如果是超过50.0的量，在成型后的片材中产生粘着感变得不充分、不能通过自身的粘着将自身固定的问题。

[(d)成分]

(d)成分为铂族金属系化合物，能够1种单独地使用或者将2种以上适当地组合使用。(d)成分的铂族金属系化合物(铂族系固化催化剂)为用于促进(a)成分中的烯基与(c)成分中的Si-H基的加成反应的催化剂，可列举出作为用于氢化硅烷化反应的催化剂公知的催化剂。作为其具体例，例如可列举出铂(包含铂黑)、铑、钯等铂族金属单质、H₂PtCl₄·m’H₂O、H₂PtCl₆·m’H₂O、NaHPtCl₆·m’H₂O、KHPtCl₆·m’H₂O、Na₂PtCl₆·m’H₂O、K₂PtCl₄·m’H₂O、PtCl₄·m’H₂O、PtCl₂、Na₂HPtCl₄·m’H₂O(式中，m’为0～6的整数，优选为0或6。)等氯化铂、氯铂酸和氯铂酸盐、醇改性氯铂酸、氯铂酸与烯烃的络合物、使铂黑、钯等铂族金属负载于氧化铝、二氧化硅、碳等载体的产物、铑-烯烃络合物、氯三(三苯基膦)铑(威尔金森催化剂)、氯化铂、氯铂酸或氯铂酸盐与含有乙烯基的硅氧烷的络合物等。

(d)成分的使用量可以是所谓的催化剂量，通常，以铂族金属系元素量计，相对于(a)成分，为0.1～1000ppm(质量)，优选0.5～200ppm，更优选1.0～100ppm。

[(e)成分]

(e)成分的反应控制剂为调整在(d)成分的存在下进行的(a)成分与(c)成分的反应速度的加成反应控制剂，能够单独使用1种，或者将2种以上适当地组合使用。作为(e)成分的例子，可列举出乙炔基亚甲基甲醇等炔属醇化合物、胺化合物、磷化合物、硫化合物等，其中优选炔属醇化合物。

(e)成分的配合量只要为能够调整到所期望的反应速度的必要量，则是任意的，相对于(a)成分100质量份，优选0.01～2.0质量份。

[(f)成分]

为了对本发明的固化物赋予粘着性，添加本发明中使用的(f)成分的有机硅树脂。作为(f)成分，优选包含R¹ ₃SiO_1/2单元(M单元)(R¹表示不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基)和SiO_4/2单元(Q单元)、用(R¹ ₃SiO_1/2单元)/(SiO_4/2单元)表示的摩尔比为0.1～3.0的有机硅树脂，更优选0.6～1.4，进一步优选0.7～1.3。在上述M/Q不到0.1的情况下，在M/Q超过3.0的情况下，有可能不再获得所期望的粘着力。

R¹为不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基，例如可列举出甲基、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、十二烷基等烷基、环戊基、环己基、环庚基等环烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基、甲基苄基等芳烷基、以及这些基团的与碳原子结合的氢原子的一部分或全部被氟、氯、溴等卤素原子、氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、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、3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟己基等碳原子数为1～10、特别是碳原子数为1～6的1价烃基，这些中，优选为甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3，3，3-三氟丙基、氰基乙基等碳原子数1～3的未取代或取代的烷基以及苯基、氯苯基、氟苯基等未取代或取代的苯基。另外，R¹可全部相同，也可不同，优选为与R⁶相同的取代基。R¹与R⁶同样地，只要不要求耐溶剂性等特殊的特性，从成本、其获得容易性、化学的稳定性、环境负荷等方面出发，优选全部为甲基。

就(f)成分的配合量而言，相对于(a)成分100质量份，为50～300质量份，优选60～200质量份，更优选70～150质量份。在(f)成分的添加量不到50质量份以及超过300质量份的情况下，不再获得所期望的粘着性。(f)成分自身在室温下为固体或粘稠的液体，也可在溶剂中溶解的状态下使用。这种情况下，在组合物中的添加量用不包括溶剂部分的量确定。

[(g)成分]

(g)成分为选自下述(g-1)和(g-2)中的粘接成分，能够单独使用1种或者将2种以上适当地组合使用。通过在组合物中配合(g)成分，从而其固化物即使在高温下也能够具有良好的粘接性。

(g-1)由下述通式(1)表示的化合物

[化5]

(n为1～15的整数。)

(g-2)在1分子中具有至少1个亚苯基系骨架并且具有至少1个与硅原子结合的氢原子的硅原子数1～100的有机硅化合物

(g-1)成分为由上述通式(1)表示的化合物，从粘接性的方面出发，n为1～15的整数，优选2～10，更优选4～10。

(g-2)成分为在1分子中具有至少1个亚苯基系骨架并且具有至少1个与硅原子结合的氢原子(Si-H基)的硅原子数1～100的有机硅化合物。应予说明，本发明中所谓“亚苯基系骨架”，包含2～6价、特别是2～4价的、亚苯基骨架、萘骨架、蒽骨架等芳香多环骨架。

作为上述有机硅化合物，优选在1分子中具有至少1个、优选1～4个亚苯基系骨架并且在1分子中具有至少1个、优选1～20个、更优选2～10个左右的Si-H基(即，与硅原子结合的氢原子)。进而，可含有1种或2种以上的缩水甘油氧基等环氧基、三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、甲基二甲氧基甲硅烷基等烷氧基甲硅烷基、酯基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、羧酸酐基、异氰酸酯基、氨基、酰氨基等官能团。硅原子数为1～100，优选为2～30，更优选为2～20，进一步优选为4～10。对结构并无特别限定，能够优选使用直链状或环状的有机硅氧烷低聚物、有机硅烷等有机硅化合物。

作为这样的化合物，具体地，能够例示下述所示的化合物。

[化6]

[化7]

(p独立地为1～4。)

[化8]

〔式中，X为

Y为下述

(R’为下述

中选择的基团，R_w，R_x为未取代或取代的1价烃基。p为1～4，q为1～50，r为0～100，优选地，q为1～20，r为1～50。)

所示的基团，R″为选自

[化9]

(R_w、R_x与上述相同，y＝1～100。)

中的基团，Y’为

[化10]

(R_w、R_x与上述相同，p为1～4，q为1～50，r为0～100，优选地，q为1～20，r为1～50。)

z为1～50。]

再有，作为上述R_w、R_x的未取代或取代的1价烃基，优选碳原子数1～12、特别是1～8的1价烃基，除了可列举出烷基、芳基、芳烷基、烯基等以外，作为取代的1价烃基，可列举出用烷氧基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、氨基、烷基氨基等取代的1价烃基。

作为(g-2)成分，在上述的例示化合物中进一步引入了三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基、甲基二甲氧基甲硅烷基等烷氧基甲硅烷基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、酯基、羧酸酐基、异氰酸酯基、氨基、酰氨基等的有机硅化合物也能够使用。

作为(g-2)成分的有机硅化合物的与硅原子结合的氢原子(Si-H基)的含量，优选为0.001～0.01摩尔/g，更优选为0.002～0.01摩尔/g。从充分的粘接性的方面出发，优选0.001摩尔/g以上，如果比0.01摩尔/g多，有时(g-2)成分的有机硅化合物成为在室温下不稳定的物质。

就(g)成分的配合量而言，相对于(a)成分100质量份，为0.1～20质量份，优选0.5～15质量份，更优选1.0～10质量份。在(g)成分的添加量不到0.1质量份以及超过20质量份的情况下，不再获得所期望的粘接性。再有，以组合物整体计，优选用Si-H基的个数/烯基的个数表示的比成为0.5～50.0的量，更优选成为1.0～30.0的量，进一步优选成为2.0～20.0的量。

[(h)成分]

本发明的有机硅组合物优选含有选自下述(h-1)和(h-2)中的1种以上的表面处理剂。通过配合表面处理剂，在有机硅组合物制备时，能够使作为(b)成分的导热性填充材料在由(a)成分构成的基体中均匀地分散。

(h-1)：由下述通式(2)表示的烷氧基硅烷化合物

R² _aR³ _bSi(OR⁴)_4-a-b (2)

(式中，R²独立地为碳原子数6～15的烷基，R³独立地为未取代或取代的碳原子数1～8的1价烃基，R⁴独立地为碳原子数1～6的烷基，a为1～3的整数，b为0～2的整数，不过a+b为1～3的整数。)

作为由R²表示的烷基，例如可列举出己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十四烷基等。如果该R²所示的烷基的碳原子数满足6～15的范围，则(C)成分的润湿性充分地提高，处理性良好，组合物的低温特性变得良好。

作为由R³表示的未取代或取代的1价烃基，例如可列举出甲基、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、十二烷基等烷基、环戊基、环己基、环庚基等环烷基、苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、联苯基等芳基、苄基、苯基乙基、苯基丙基、甲基苄基等芳烷基、以及这些基团中碳原子结合的氢原子的一部分或全部用氟、氯、溴等卤素原子、氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、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、3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟己基等，代表性的基团为碳原子数1～10的基团，特别代表性的基团为碳原子数1～6的基团，优选地可列举出甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3，3，3-三氟丙基、氰基乙基等碳原子数1～3的未取代或取代的烷基和苯基、氯苯基、氟苯基等未取代或取代的苯基。

(h-2)：由下述通式(3)表示的分子链单末端用三烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷

[化11]

(式中，R⁵独立地为碳原子数1～6的烷基，c为5～100的整数。)

再有，由R⁵表示的烷基可列举出与上述通式(2)中的R⁴所示的烷基相同的基团。

作为表面处理剂，可以是(h-1)成分和(h-2)成分中的任一者，也可将两者组合。就(h)成分的配合量而言，相对于(a)成分100质量份，优选0.1～40质量份，更优选1～20质量份。在(h)成分的配合量不到0.1质量份时，有可能变得难以将(b)成分填充于(a)成分，另外，在超过40质量份的情况下，有可能固化物的粘接强度降低。

[其他成分]

在本发明的有机硅组合物中，除此以外，可在不损害本发明的目的的范围内添加导热性填充剂的表面处理剂、用于着色的颜料·染料、阻燃性赋予剂、其他用于提高功能的各种添加剂。

[导热性薄膜状固化物]

导热性薄膜状固化物例如能够采用包含如下工序的制造方法得到：将上述必要成分和任意成分均匀地混合以得到有机硅组合物，将该有机硅组合物在基材、优选表面脱模处理过的基材成型为薄膜状并使其固化。

在基材上的成型方法可列举出：使用棒涂器、刮刀涂布器、缺角轮涂布器、旋涂器等在基材上涂布液体的材料等，但并不限定于上述记载的方法。

另外，对于在成型后用于加热的加热温度条件而言，只要是在添加了溶剂的情况下使用的溶剂挥发、(a)成分与(c)成分可反应的程度的温度即可，从生产率等的观点出发，优选60～150℃，更优选80～150℃。如果不到60℃，固化反应慢，生产率变差，如果超过150℃，用作基材的膜有可能变形。再有，固化时间通常为0.5～30分钟，优选为1～20分钟。

导热性薄膜状固化物的厚度为20～1000μm，更优选为30～500μm。如果成型厚度不到20μm，处理性差，并且粘着感有可能降低。另一方面，如果成型厚度超过1000μm，有可能不再获得所期望的导热性。另外，在涂布成型时，为了调整粘度，也可添加甲苯、二甲苯等溶剂。

作为基材，优选对纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜实施了有机硅粘接剂用的表面脱模处理的基材。膜的厚度优选15～100μm。作为处理方法，采用照相凹版涂布器、舔涂器在PET上涂布表面脱模处理成分。作为用于表面脱模处理的表面脱模处理成分，优选非二甲基有机硅系聚合物，更优选在主链中含有全氟烷基、全氟聚醚基等氟取代基的改性有机硅。具体地，上述全氟聚醚基能够用下述式(10)～(12)表示。

[化12]

另外，作为具有该氟取代基的改性有机硅，具体地，可列举出信越化学工业(株)制造的X-70-201、X-70-258等。

固化后的导热性薄膜状固化物通过以与基材(膜)同样的脱模处理膜作为分隔膜，在基材的相反面贴合，从而能够使输送、定尺切割等处理变得容易。此时，通过改变与基材膜的脱模剂的处理量、种类、膜的材质，也可减轻或加重基材膜与分隔膜的剥离力。这样得到的导热性固化物在将分隔膜或基材(膜)剥离后粘贴于发热元件或散热构件，然后，通过将剩余的膜剥离，即使是薄膜，也能够容易地配置，并且显示出优异的导热特性。

再有，导热性薄膜状固化物的热导率优选0.7W/mK以上，更优选1W/mK以上。对上限并无特别限定，能够设为5W/mK以下。应予说明，热导率的测定方法为实施例记载的方法。

150℃下的对铝的剪切粘接强度优选0.5MPa以上，对上限并无特别限定，能够设为15MPa以下，更优选1～5MPa。应予说明，150℃下的对铝的剪切粘接强度的测定方法为实施例记载的方法。

[导热性构件]

能够得到将上述有机硅组合物在基材、优选表面脱模处理过的基材成型为薄膜状并且使其固化而成的、具有上述基材和导热性薄膜状固化物的导热性构件。

实施例

以下示出实施例和比较例，对本发明具体地说明，但本发明并不受下述的实施例限制。无特别表示的组合物的“％”为质量％，Me表示甲基。

以下示出下述实施例和比较例中使用的(a)～(h)成分。

(a)成分：平均聚合度8000的用二甲基乙烯基将两末端封闭的二甲基聚硅氧烷

(b)成分：

(b-1)平均粒径1μm：粒状氧化铝

(b-2)平均粒径1μm：球状氧化铝

(b-3)平均粒径10μm：球状氧化铝

(b-4)平均粒径10μm：粒状氮化硼

(b-5)平均粒径45μm：球状氧化铝

(c)成分：由下述式表示的平均聚合度8的在侧链具有Si-H基的氢聚硅氧烷

[化13]

(d)成分：

5％氯铂酸2-乙基己醇溶液

(e)成分：

作为加成反应控制剂的乙炔基亚甲基甲醇

(f)成分：

有机硅树脂甲苯溶液(不挥发分60％、(R¹ ₃SiO_1/2单元：M单元)/(SiO_4/2单元：Q单元)、M/Q(摩尔比)＝1.15)、R¹为甲基)，在表中用()表示有机硅树脂的量。

(g)成分：

(g-1)成分：由下述式表示的成分

[化14]

(g-2)成分：由下述式表示的成分

[化15]

(h)成分：由下述式表示的平均聚合度30的单末端用三甲氧基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷

[化16]

[实施例和比较例]

〈有机硅组合物的制备〉

将(a)、(b)、(c)、(e)、(f)、(h)成分装入品川式万能搅拌机中，混合60分钟，其次，添加(d)成分，均匀地混合，进而添加(g)成分，得到了有机硅组合物。

〈固化物的成型〉

对于得到的有机硅组合物，添加适量的甲苯，在表面脱模处理(在主链中含有全氟烷基的改性有机硅)的38μm厚的PET膜上涂布，在80℃下使甲苯挥发，接着用120℃·10分钟使其固化，得到了具有厚200μm的导热性薄膜状固化物的导热性压敏粘合带。

[评价方法]

对于导热性薄膜状固化物进行了下述评价。

〇转印性：将导热性薄膜状固化物贴附于铝板时，评价了是否获得所期望的密合性。将获得密合性的情形记为“○”，将密合性上存在困难的情形记为“×”。

〇剥离后的处理性：关注主体形状来评价了将导热性压敏粘合带剥离后的导热性薄膜状固化物的用手的处理性。将处理性良好的情形记为“○”，将在处理性上有困难的情形记为“×”。

〇热导率：将导热性压敏粘合带夹持于铝板，室温/20psi/1h压接后，采用激光闪光法测定热阻，由厚度与热阻的关系导出。

〇对铝的剪切粘接强度：将导热性压敏粘合带夹持于10×10mm见方的铝板，120℃/20psi/1h压接后，测定了150℃下的剥离剪切强度。

[表1]

[表2]

在实施例1～6中，得到了固化后的转印性和处理性优异并且在热导率和高温安装时的粘接强度上也优异的导热性固化物。

在比较例1中，由于作为(b)成分的导热性填充剂为200质量份以下，因此未能得到所期望的热导率。

在比较例2中，由于作为(c)成分的有机氢聚硅氧烷的与硅原子直接结合的氢原子与(a)成分的烯基的摩尔比变得比0.5小，因此在固化物的处理性上存在困难。

在比较例3中，由于作为(f)成分的有机硅树脂比50质量份少，因此在固化物的转印性上存在困难。

在比较例4～6中，由于作为(g)成分的粘接成分不在0.1～20质量份的范围，因此未能得到所期望的高温下的剪切粘接强度。

如以上所述，本发明给予处理性容易、向构件的转印性也优异、高温安装时具有良好的粘接强度的导热性固化物。

Claims (8)

1.导热性薄膜状固化物，其是使有机硅组合物固化而成的，所述有机硅组合物含有：

(a)在1分子中具有至少2个烯基的有机聚硅氧烷：100质量份，

(b)导热性填充剂：200～2000质量份，

(c)在1分子中具有至少2个与硅原子直接结合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得((c)成分的与硅原子直接结合的氢原子的个数)/((a)成分的烯基的个数)成为0.5～50.0，

(d)铂族金属系化合物：以铂族金属系元素量计，相对于(a)成分，为0.1～1000ppm(质量)，

(e)反应控制剂：必要量，

(f)有机硅树脂：50～300质量份，和

(g)选自下述(g-1)和(g-2)中的粘接成分：0.1～20质量份

(g-1)由下述通式(1)表示的化合物

[化1]

n为1～15的整数，

(g-2)在1分子中具有至少1个亚苯基系骨架并且具有至少1个与硅原子结合的氢原子的硅原子数1～100的有机硅化合物。

2.根据权利要求1所述的导热性薄膜状固化物，其中，(f)成分为包含R¹ ₃SiO_1/2单元和SiO_4/2单元、用(R¹ ₃SiO_1/2单元)/(SiO_4/2单元)表示的摩尔比为0.1～3.0的有机硅树脂，R¹表示不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基。

3.根据权利要求1或2所述的导热性薄膜状固化物，其中，有机硅组合物还含有选自下述(h-1)和(h-2)中的1种以上的表面处理剂：0.1～40质量份，

(h-1)：由下述通式(2)表示的烷氧基硅烷化合物

R² _aR³ _bSi(OR⁴)_4-a-b (2)

式中，R²独立地为碳原子数6～15的烷基，R³独立地为未取代或取代的碳原子数1～8的1价烃基，R⁴独立地为碳原子数1～6的烷基，a为1～3的整数，b为0～2的整数，不过，a+b为1～3的整数，

(h-2)：由下述通式(3)表示的分子链单末端用三烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷

[化2]

式中，R⁵独立地为碳原子数1～6的烷基，c为5～100的整数。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性薄膜状固化物，其中，(b)成分为选自金属、氧化物和氮化物中的导热性填充剂。

5.制造权利要求1～4中任一项所述的导热性薄膜状固化物的制造方法，其包含将有机硅组合物在表面脱模处理过的基材成型为薄膜状并使其固化的工序，该有机硅组合物含有：

(a)在1分子中具有至少2个烯基的有机聚硅氧烷：100质量份，

(b)导热性填充剂：200～2000质量份，

(c)在1分子中具有至少2个与硅原子直接结合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得((c)成分的与硅原子直接结合的氢原子的个数)/((a)成分的烯基的个数)成为0.5～50.0，

(d)铂族金属系化合物：以铂族金属系元素量计，相对于(a)成分，为0.1～1000ppm(质量)，

(e)反应控制剂：必要量，

(f)有机硅树脂：50～300质量份，和

(g)选自下述(g-1)和(g-2)中的粘接成分：0.1～20质量份

(g-1)由下述通式(1)表示的化合物

[化3]

n为1～15的整数，

(g-2)在1分子中具有至少1个亚苯基系骨架并且具有至少1个与硅原子结合的氢原子的硅原子数1～100的有机硅化合物。

6.根据权利要求5所述的制造方法，其中，表面脱模处理中使用的处理成分为在主链中含有氟取代基的改性有机硅。

7.导热性构件，其是将有机硅组合物在有机硅粘接剂用的表面脱模处理过的基材成型为薄膜状并使其固化而成的，具有所述基材和导热性薄膜状固化物，该有机硅组合物含有：

(a)在1分子中具有至少2个烯基的有机聚硅氧烷：100质量份，

(b)导热性填充剂：200～2000质量份，

(c)在1分子中具有至少2个与硅原子直接结合的氢原子的有机氢聚硅氧烷：其量使得((c)成分的与硅原子直接结合的氢原子的个数)/((a)成分的烯基的个数)成为0.5～50.0，

(d)铂族金属系化合物：以铂族金属系元素量计，相对于(a)成分，为0.1～1000ppm(质量)，

(e)反应控制剂：必要量，

(f)有机硅树脂：50～300质量份，和

(g)选自下述(g-1)和(g-2)中的粘接成分：0.1～20质量份

(g-1)由下述通式(1)表示的化合物

[化4]

n为1～15的整数，

(g-2)在1分子中具有至少1个亚苯基系骨架并且具有至少1个与硅原子结合的氢原子的硅原子数1～100的有机硅化合物。

8.根据权利要求7所述的导热性构件，其中，表面脱模处理中使用的处理成分为在主链中含有氟取代基的改性有机硅。