TWI477559B - Thermally conductive silicone oxygen elastomer and method of manufacturing the same - Google Patents
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Description
本發明係關於一種熱傳導性聚矽氧彈性體,其黏著於發熱性部件與散熱用部件,可自發熱性部件以及散熱用部件之間延伸剝離;以及,關於一種氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其包含氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧組合物、增強性二氧化矽微粉末、熱傳導性無機粉末以及常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷。
近年來,電子機器隨著搭載有發熱性元件之電子零件之小型化.高密度化.高性能化,傳遞放散來自發熱性元件之熱量的方法愈發變得重要。先前,於如此之發熱性元件與散熱片等金屬底盤之間,經常使用含有大量如氧化鋁粉末之熱傳導性無機粉末的熱傳導性聚矽氧橡膠成形品。例如,於日本專利特開昭56-2349號公報中揭示有如此之散熱用聚矽氧橡膠成形品。
然而,該等散熱用聚矽氧橡膠成形品,其係於JIS K 6253中規定之A型硬度計硬度為54~73位之較硬之聚矽氧橡膠,且其黏著性欠佳,故而挾持於發熱性元件與散熱片等金屬底盤間時,難以暫時接合使得裝配作業變得煩雜。又,必須以螺絲緊固、固定螺絲等加以固定,故而修理或解體時不方便。最近,於電視、電腦等中逐步使用電漿顯示器面板作為監視器,於日本專利特開2001-11402中,提出有於電漿顯示器與散熱板之間挾持條溝狀黏著之散熱性黏著劑
層。作為黏著劑,亦例示有聚矽氧系黏著劑,然而由於永久性黏著於電漿顯示器與散熱板之間,若不將其破壞便無法解體,故而修理或廢棄時極為不方便。
[專利文獻1]日本專利特開昭56-2349號公報
[專利文獻2]日本專利特開2001-11402號公報
本發明之目的在於提供一種熱傳導性聚矽氧彈性體,其係挾持於發熱性部件與散熱用部件之間時,黏著於發熱性部件或散熱用部件,即使未以螺絲緊固、不固定螺絲等,亦可挾持於發熱性部件與散熱用部件之間,可自發熱性部件與散熱用部件之間延伸剝離,從而易於修理或解體者;以及,用以形成其之熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。
上述目的,其可藉由下述方面實現:
[1]一種熱傳導性聚矽氧彈性體,其特徵在於:包含作為氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物之硬化物的聚矽氧彈性體90~10重量%,上述氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物含有(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷,(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷以及(C)鉑屬金屬系觸媒,及分散於該彈性體中之(D)增強性二氧化矽微粉末0.2~5.0重量%,(E)熱傳導性無機粉末10~90重量%,以及(F)常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷0~10重量%
(但是,於成分(A)為一個分子中至少具有兩個烯基之烷基烯基聚矽氧烷,成分(B)為一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷,成分(F)為常溫下呈液態之烷基苯基聚矽氧烷之情形時,成分(F)0~未滿0.1重量%)(合計100重量%);根據SRIS 0101-1968中規定之彈簧式硬度試驗機之硬度為5~70,JIS K 6250中規定之拉伸強度為0.2MPa以上,延伸為300%以上,黏著於發熱性部件與散熱用部件,可自發熱性部件以及散熱用部件之間延伸剝離。
[2]如[1]之熱傳導性聚矽氧彈性體成分,其中成分(A)係以式:R1 3
SiO(R2
SiO)m
SiR2 3
(式中,R、R1
、R2
為甲基或乙烯基,一個分子中至少存有兩個乙烯基,當一個分子中所有R均為甲基時,R1
之至少一個與R2
之至少一個為乙烯基,當一個分子中一個R為甲基時,R1
與R2
之至少一個為乙烯基,一個分子中之甲基與乙烯基合計數之0.1~2%為乙烯基,m為50~1000)表示之甲基乙烯基聚矽氧烷,烷基氫聚矽氧烷為甲基氫聚矽氧烷,成分(D)為霧化二氧化矽,成分(E)為氧化鋁粉末或結晶性二氧化矽粉末,非反應性有機聚矽氧烷為甲基烷基聚矽氧烷或甲基(全氟烷基)聚矽氧烷。
[3]如[1]或[2]之熱傳導性聚矽氧彈性體,其中熱傳導性聚
矽氧彈性體係於發熱性部件與散熱用部件之間,將其前驅體組合物實施硬化所生成者。
[4]一種氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其特徵在於:形成熱傳導性聚矽氧彈性體,該熱傳導性聚矽氧彈性體包含氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物90~10重量%,其含有(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷、(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷以及(C)鉑屬金屬系觸媒,(D)增強性二氧化矽微粉末0.2~5.0重量%,(E)熱傳導性無機粉末10~90重量%,(F)常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷0~10重量%(單質,於成分(A)為一個分子中至少具有兩個烯基之烷基烯基聚矽氧烷,成分(B)為一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷,成分(F)為常溫下呈液態之烷基苯基聚矽氧烷之情形時,成分(F)0~未滿0.1重量%)(合計100重量%);硬化後,根據SRIS 0101-1968中規定之彈簧式硬度試驗機之硬度為5~70,JIS K 6250中規定之拉伸強度為0.2MPa以上,延伸為300%以上,黏著於發熱性部件與散熱用部件,可自發熱性部件及散熱用部件之間延伸剝離。
[5]如[4]之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性
體組合物,其中成分(A)係以式:R1 3
SiO(R2
SiO)m
SiR2 3
(式中,R、R1
、R2
為甲基或乙烯基,一個分子中至少存有兩個乙烯基,當一個分子中所有R均為甲基時,R1
之至少一個與R2
之至少一個為乙烯基,當一個分子中一個R為甲基時,R1
與R2
之至少一個為乙烯基,一個分子中之甲基與乙烯基合計數之0.1~2%為乙烯基,m為50~1000)表示之甲基乙烯基聚矽氧烷,烷基氫聚矽氧烷為甲基氫聚矽氧烷,成分(D)為霧化二氧化矽,成分(E)為氧化鋁粉末或結晶性二氧化矽粉末,非反應性有機聚矽氧烷為甲基烷基聚矽氧烷或甲基(全氟烷基)聚矽氧烷。
[6]如[4]或[5]之熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其中熱傳導性聚矽氧彈性體係於發熱性部件與散熱用部件之間,將其前驅體組合物實施硬化所生成者。
本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其因黏著於發熱性部件與散熱用部件,故而即使未以螺絲緊固、不固定螺絲等,亦可挾持於發熱性部件與散熱用部件之間,可自發熱性部件與散熱用部件之間延伸剝離,故而可易於修理或解體藉由該熱傳導性聚矽氧彈性體黏著之發熱性部件與散熱用部件。本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其硬化後成為熱傳導性聚矽氧彈性體,黏著於發熱性部件與散熱用部件,故而即使未以螺絲緊固、不固
定螺絲等,亦可挾持於發熱性部件與散熱用部件之間,可自發熱性部件與散熱用部件之間延伸剝離,故而可易於修理或解體藉由該熱傳導性聚矽氧彈性體黏著之發熱性部件與散熱用部件。即,可自發熱性部件與散熱用部件之間拔出該熱傳導性聚矽氧彈性體,藉此可易於將發熱性部件與散熱用部件分離。
構成本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體及氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性有機聚矽氧烷組合物之(A)一個分子中至少具有兩個烯基的烷基烯基聚矽氧烷,其烯基與成分(B)中之矽原子鍵結氫原子產生氫化矽烷化反應,從而交聯硬化。其分子結構較好的是直鏈狀,亦可為產生若干分枝之直鏈狀。亦可為單一聚合物、共聚物之任何一種,亦可為兩種以上之聚合物之混合物。
至於成分(A)中之除矽原子鍵結烯基以外之矽原子鍵結有機基,較好的是不具有脂肪族不飽和鍵結之一價烴基,可例示有甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、環戊基、環己基等烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基;3,3,3-三氟丙基等鹵化烷基,較好的是50莫耳%以上為甲基。作為烯基,可例示有乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基。只要分子鏈末端,就可含有甲氧基、乙氧基等烷氧基;羥基。至於一個分子不具有脂肪族不飽和鍵結之一價烴基,較好的是90莫耳%以上為烷基,尤其好的是甲基,更好的是全部為甲基。至於分
子中之矽原子鍵結烯基,較好的是乙烯基。考慮到聚矽氧彈性體之硬度與延伸方面,矽原子鍵結烯基較好的是占一個分子中不具有脂肪族不飽和鍵結之一價烴基與烯基之合計數之0.1~2%。
成分(A),其考慮到製造之容易性以及聚矽氧彈性體之硬度與延伸方面,較好的是以式:R1 3
SiO(R2
SiO)m
SiR2 3
(式中,R、R1
、R2
為甲基或乙烯基,一個分子中至少存有兩個乙烯基,當一個分子中所有R均為甲基時,R1
之至少一個與R2
之至少一個為乙烯基,當一個分子中一個R為甲基時,R1
及R2
之至少一個為乙烯基,一個分子中之甲基與乙烯基之合計數之0.1~2%為乙烯基,m為50~1000)表示之甲基乙烯基聚矽氧烷。
25℃下之成分(A)之黏度,其只要成分常溫下呈液態就不會加以特別限制,考慮到組合物之硬化作業性與硬化物之物性方面,較好的是屬於50~1,000,000mPa.s之範圍內,更好的是屬於200~500,000mPa.s之範圍內,尤其好的是屬於1,000~100,000mPa.s之範圍內。
作為如此之成分(A),可例示有分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷、分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基乙烯基矽氧烷.二甲基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之甲基乙烯基矽氧烷.二甲基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端被二甲基乙氧基甲矽烷氧基封鏈之甲基乙烯基矽氧烷.二甲基矽氧烷共聚物。考慮到聚矽氧彈性體之硬度與延伸方面,較好的
是分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(一分子中之乙烯基占甲基與乙烯基之合計數之0.1~2%)、分子鏈之一末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈、他末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈的二甲基矽氧烷.甲基乙烯基矽氧烷共聚物(一分子中之乙烯基占甲基與乙烯基合計數之0.1~2%)、分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基乙烯基矽氧烷共聚物(一分子中之乙烯基占甲基與乙烯基合計數之0.1~2%)。
(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷,其矽原子鍵結氫原子與成分(A)中之烯基產生氫化矽烷化反應,從而交聯硬化。
成分(B),較好的是常溫下呈液態,其分子結構為直鏈狀、支鏈狀、環狀等,亦可為單一聚合物、共聚物中之任何一個,亦可為兩種以上聚合物之混合物。作為矽原子鍵結烷基,可例示有上述成分(A)中例示之烷基,但較好的是甲基。當一個分子中具有兩個成分(A)之烯基時,一個分子中需要3個以上矽原子鍵結氫原子,當一個分子中具有3個以上成分(A)之烯基時,一個分子中需要兩個以上矽原子鍵結氫原子。考慮到聚矽氧彈性體之硬度與延伸方面,較好的是包含以式:R3
HSiO2/2
表示之單位、以式:R3 2
HSiO1/2
表示之單位以及以式:HSiO3/2
表示之單位之一個或複數個及不具有脂肪族不飽和鍵結之一價烴基的矽氧烷單位,上述含有HSi之矽氧烷單位,較好的是占所有矽氧烷單位之2~60莫耳%,更好的是占5~50莫耳%。上式中,R3
為不具有
脂肪族不飽和鍵結之一價烴基,例如可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基等烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基等芳基;苄基、苯乙基等芳烷基;3-氯丙基、3,3,3-三氟丙基等鹵化烷基,其中較好的是烷基,尤其好的是甲基。含有不具有脂肪族不飽和鍵結之一價烴基的矽氧烷單位中之不具有脂肪族不飽和鍵結之一價烴基,亦相同。
至於成分(B)中之矽原子鍵結氫原子對於成分(A)之烯基之莫耳比,考慮到聚矽氧彈性體之黏著性與自發熱性部件或散熱用部件之剝離性方面,較好的是成為3.0~0.5之量,更好的是成為2.0~0.6之量,尤其好的是成為1.5~0.7之量。
作為成分(B)之具體例,存有分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端被二甲基氫甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷、分子鏈兩末端被二甲基氫甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物、環狀二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物、甲基三(二甲基氫矽氧基)矽烷。考慮到聚矽氧彈性體之硬度與延伸方面,較好的是分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端被二甲基氫甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷、環狀二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物。分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基氫聚矽氧烷、分子鏈兩末端被二甲基氫甲矽烷氧基封鏈之甲基氫聚矽氧烷、環狀甲基氫聚矽氧烷、四(二甲基氫矽氧基)矽烷,其只要少量,就可與上述較好之成分(B)併用。
(C)鉑族金屬系觸媒,其具有促進成分(A)中之烯基與成分(B)中之矽原子鍵結氫原子間之氫化矽烷化反應的作用。作為具體例,可例示有鉑微粉末、氯化鉑酸、氯化鉑酸與β-二酮之錯合物、氯化鉑酸與烯烴之錯合物、氯化鉑酸與二乙烯基四甲基二矽氧烷之錯合物、鉑.二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物、含有該等鉑系觸媒之熱可塑性聚矽氧樹脂粉末、如RhCl(Ph3
P3
)、RhCl3
[S(C4
H9
)2
]3
之銠化合物;如四(三苯基)鈀、鈀黑與三苯基膦之混合物之鈀化合物。
至於本成分之添加量、即所謂之觸媒量,只要可充分交聯成分(A)與成分(B)之量即可,具體的是,對於成分(A)與成分(B)之合計量100萬重量份,本成分中之鉑族金屬較好的是屬於0.01~500重量份範圍內之量,更好的是屬於0.1~100重量份範圍內之量。
熱傳導性聚矽氧彈性體中,含有90~10重量%、較好的是含有80~20重量%之下述氫化矽烷化反應硬化性聚矽氧彈性體:包含(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷,(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷,以及(C)鉑屬金屬系觸媒。又,氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物中,含有90~10重量%、較好的是含有80~20重量%之下述氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物:包含(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷,(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷,以及(C)鉑屬金屬系觸媒。
(D)增強性二氧化矽微粉末,其具有提高成分(A)與成分
(B)之混合物之黏性,提高作為硬化物之聚矽氧彈性體之機械強度的作用,具有代表性的是霧化二氧化矽(亦稱為乾式二氧化矽、煙霧二氧化矽)與沉澱二氧化矽(亦稱為沉降法二氧化矽),由於霧化二氧化矽與沉澱二氧化矽,尤其是霧化二氧化矽之增黏作用較大,因此較好的是以有機矽化合物(例如,三甲基氯矽烷、二甲基二氯矽烷、六甲基二矽氧烷、八甲基環四矽氧烷)實施疏水化處理者。
成分(D),其以分散狀態包含於熱傳導性聚矽氧彈性體0.2~5.0重量%,於氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物中,以分散狀態含有0.2~5.0重量%、較好的是含有0.5~3重量%之成分(D)。
(E)熱傳導性無機粉末,其係用以賦予聚矽氧彈性體熱傳導性之成分,可例示有氧化鋁粉末、結晶性二氧化矽粉末、氧化鋅粉末、氧化鎂粉末、氮化鋁粉末、氮化矽粉末、氮化硼粉末、碳化矽粉末。成分(E)之平均粒徑較好的是1~50μm。
至於氧化鋁粉末,以不定形氧化鋁粉末與球狀氧化鋁為代表;至於結晶性二氧化矽粉末,以不定形結晶性二氧化矽粉末與球狀結晶性二氧化矽粉末為代表。
不定形氧化鋁粉末,其係主要藉由破碎法獲得之α-氧化鋁粉末。
球狀氧化鋁粉末之平均粒徑為1~50μm。該氧化鋁粉末,其係主要藉由高溫溶射法或氧化鋁水和物之水熱處理獲得之α-氧化鋁粉末。此處所述之球狀,不僅係指真球狀,亦
係指近真球狀之形狀,即全體90%以上之粒子屬於形狀因子1.0~1.4範圍內。又,此處所述之形狀因子,其係藉由JIS R 6002之顯微鏡擴大法規定之200個粒子之長徑與直交於長徑之短徑之比的平均值算出。故而,若僅是完全球形粒子,則形狀因子為1.0,當該形狀因子越遠離1.0時,越靠近非球形。成分(E),其以分散狀態包含於熱傳導性聚矽氧彈性體中以及氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物中。當氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物中之成分(E)之添加量過多時,組合物之黏度變大,當過少時,硬化物之熱傳導率無法變大,故而成分(E)之添加量占該組合物以及熱傳導性聚矽氧彈性體全體之10~90重量%,較好的是30~80重量%。
成分(E),其亦可藉由如甲基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽氮烷之矽烷系表面處理劑或有機矽氧烷系表面處理劑實施表面處理。
(F)常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷,其發揮如下作用:將挾持於發熱性部件與散熱用部件間之熱傳導性聚矽氧彈性體,可自發熱性部件與散熱用部件延伸剝離。非反應性,其係指氫化矽烷化反應、縮合反應等不實施結合至聚矽氧彈性體之反應。作為代表例,存有甲基烷基聚矽氧烷與甲基(全氟烷基)聚矽氧烷。該等聚矽氧烷中之烷基與成分(A)中之烷基相同。全氟烷基,其係以3,3,3-三氟丙基
為代表,但亦可例示有C4
F9
CH2
CH2
-、C6
F13
CH2
CH2
-。作為甲基烷基聚矽氧烷,可例示有分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷、分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基烷基聚矽氧烷(烷基之碳原子數為2~20)、分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基烷基矽氧烷共聚物(烷基之碳原子數為2~20)、分子鏈兩末端被二甲基烷基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(烷基之碳數為2~20)、分子鏈兩末端被二甲基烷基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基烷基矽氧烷共聚物(烷基之碳原子數為2~20)。作為甲基(全氟烷基)聚矽氧烷,可例示有分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基(全氟烷基)聚矽氧烷、分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基(全氟烷基)矽氧烷共聚物(全氟烷基之碳原子數為3~20)、分子鏈兩末端被二甲基(全氟烷基)甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(全氟烷基之碳原子數為3~20)、分子鏈兩末端被二甲基(全氟烷基)甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基(全氟烷基)矽氧烷共聚物(全氟烷基之碳原子數為3~20)。進而,亦可為甲基烷基芳烷基聚矽氧烷。
成分(F),其以分散狀態包含於熱傳導性聚矽氧彈性體中0.1~10重量%,較好的是1~6重量%,於氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物中含有0.1~10重量%、較好的是1~6重量%之成分(F)。
成分(F)亦可為烷基苯基聚矽氧烷,於成分(A)為一個分子中至少具有兩個烯基之烷基烯基聚矽氧烷,成分(B)為一個
分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷,成分(F)為常溫下呈液態之烷基苯基聚矽氧烷之情形時,成分(F)0~未滿0.1重量%。作為具體例,存有兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基苯基聚矽氧烷或二甲基矽氧烷.甲基苯基矽氧烷共聚物、二甲基矽氧烷.二苯基矽氧烷共聚物;兩末端被二甲基苯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷或甲基苯基聚矽氧烷、二甲基矽氧烷.甲基苯基矽氧烷共聚物;苯基三(三甲基矽氧基)矽烷、苯基三(二甲基苯基矽氧基)矽烷、甲基三(二甲基苯基矽氧基)矽烷。
本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其包含上述成分(A)~成分(E)或成分(A)~成分(F),為抑制常溫下之黏度增加且延長儲藏時間,較好的是含有炔醇、烯炔化合物、苯幷三氮唑等氫化矽烷化反應抑制劑。作為具體例,存有3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-已炔-3-醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇等之炔系化合物;3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔等之烯炔化合物;1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基環四矽氧烷、苯幷三唑等三唑類,膦類,硫醇類,肼類。該等抑制劑之添加量,其較好的是於氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物中屬於0.001~5重量%範圍內。
本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體以及氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其只要不損害本發明之目的,就可相應需要含有氧化鐵、氧化鈰等之耐熱性賦
予劑;鐵紅、碳黑、氧化鈦等顏料;霧化二氧化鈦、碳酸鋅、氫氧化鋁等難燃性賦予劑等。
本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其可藉由下述方式易於調製:使用附攪拌翼之混煉裝置,均勻混合上述成分(A)~成分(F)以及相應需要之上述任意成分。然而,較好的是調製成分(A)與成分(D)之加熱混合物,並將其與成分(E)、成分(F)混合,添加成分(B)及成分(C)。於未對成分(D)實施疏水化處理之情形時,調製成分(A)與成分(D)之加熱混合物時,較好的是添加如六甲基二矽氮烷、矽烷醇末端二甲基矽氧烷寡聚物、矽烷醇末端甲基苯基矽氧烷寡聚物、三甲基矽烷醇之疏水化處理劑後加以處理。
本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其可藉由下述處理易於製作:將本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,置於常溫或加熱。至於成形方法,存有壓縮成形法、擠壓成形法、液狀射出成形法、注形法等。對於聚矽氧彈性體之形狀並未加以特別限定,可例示有層狀、帶狀、短冊狀、圓盤狀、圓環狀、塊狀以及不定形。當該熱傳導性聚矽氧彈性體變為大面積時,難以將其拔出,故而較好的是帶狀、短冊狀。
本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其根據SRIS 0101-1968中規定之彈簧式硬度試驗機(Asker C型硬度計)之硬度為5~70,較好的是7~60。由於該硬度70相當於根據JIS K 6253中規定之A型硬度計之硬度45,因此低於通常之聚矽氧橡膠
之硬度。本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其根據JIS K 6250中規定之拉伸強度為0.2MPa以上,延伸為300%以上,較好的是拉伸強度為0.5MPa以上,延伸為400~1500%,故而亦可以厚度0.5~3mm之層狀、帶狀、短冊狀、圓盤狀、圓環狀等實施操縱。本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其具有黏著性,當根據JIS K 6850測定鋁、玻璃等平坦部件之拉伸剪斷黏著強度時,其為5~30N/cm2
,較好的是7~25N/cm2
。故而,雖然黏著於發熱性部件與散熱用部件,但可自發熱性部件與散熱用部件間延伸剝離。此處,所謂延伸剝離,其係指以揭示於實施例之條件下進行試驗時,以不產生斷裂就可將其拔出之情形。本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體之熱傳導率為0.3~3.0W/m.K位。
本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其作為半導體晶片與散熱板間之熱傳導媒體、搭載有電晶體、IC、混成IC、記憶體元件等發熱性電子零件之印刷電路基板與散熱板間之熱傳導媒體,電漿顯示器之玻璃面板與散熱板間之熱傳導媒體,DC-DC轉換器之熱傳導媒體較為有用。作為散熱板,可例示有鋁板、硬鋁合金板、不銹鋼板、鎂合金板、銅板。又,本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其對於製造上述熱傳導性聚矽氧彈性體較為有用。本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其亦可於發熱性部件與散熱用部件間硬化製成熱傳導性聚矽氧彈性體。
藉由本發明之實施例及比較例加以詳細說明。實施例、比較例中之特性值,其係25℃下之數值。本發明並非限於下述實施例。
如下評估熱傳導性聚矽氧彈性體之黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸以及熱傳導率。
黏著力,其以於浮板玻璃與鋁(A1050P)板之間以厚度成為1mm之方式夾住氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物之狀態,100℃下保持30分鐘,使該組合物硬化。將可硬化之熱傳導性聚矽氧彈性體之黏著力,依據JIS K 6850藉由株式會社Orientec製造之TENSILON萬能試驗機RTC-1325A測定。剝離性,其藉由目視定性評估供於黏著力測定之浮板玻璃表面與鋁(A1050P)板表面上是否固著或剝離熱傳導性聚矽氧彈性體。
於寬度100mm、長度200mm、厚度3mm之鋁(A1050P)板上,使長度成為180mm之線狀,使用自動式分配器塗敷氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物(參照圖1)。於所塗敷之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物之間,並列放入寬度2mm、長度200mm、厚度1mm之鋁制間隔片,於該等上部裝載寬度100mm、長度200mm、厚度3mm之浮板玻璃,使熱傳導性聚矽氧彈性體組合物之寬度成為10mm、厚度成為1mm。其中,浮板玻璃係以其前端部遠離鋁(A1050P)板之前端部為10mm深
度之方式裝載。此狀態下,100℃下加熱30分鐘後,取出鋁製間隔片,獲得圖2所示之試驗體。捆住未被熱傳導性聚矽氧彈性體(寬度10mm、長度180mm、厚度1mm)之浮板玻璃覆蓋之前端部,以拉伸角度為0°、拉伸速度為500mm/分鐘向前方拉伸,定性評估能否不破壞熱傳導性聚矽氧彈性體之狀態下將其拔出。於不破壞熱傳導性聚矽氧彈性體將其拔出時,設為具有延伸剝離性,於拔出之前破壞熱傳導性聚矽氧彈性體時,設為不具有延伸剝離性。
將氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物注入平坦模具,100℃下加壓加硫30分鐘。重疊兩張所獲得之厚度6mm之熱傳導性聚矽氧彈性體層,藉由關於膨脹橡膠之物理試驗方法之SRIS 0101-1968中規定之彈簧式硬度試驗機、即高分子計器株式會社製造之Asker C型硬度計,施加1kg之載荷測定硬度。
將氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物注入平坦模具,100℃下加壓加硫15分鐘。依據JISK 6251,以啞鈴4號形藉由株式會社上島製作所製造之拉伸試驗機ST102-1,測定所獲得之厚度2mm之熱傳導性聚矽氧彈性體層之拉伸強度、延伸。
將氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物注入平坦模具,100℃下加壓加硫30分鐘。藉由京都電子工
業株式會社製造之迅速熱傳導率計QTM-500(非恆定熱線法),測定所獲得之厚度15mm之熱傳導性聚矽氧彈性體層之熱傳導率。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入30.00重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);0.92重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%之鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑制劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末,均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表1。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入42.17重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);1.25重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈
之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑制劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;55.0重量%之平均粒子徑為5μm之不定形結晶性二氧化矽粉末,均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表1。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入42.48重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);0.94重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑制劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;55.0重量%之平均粒子徑為5μm之不定形結晶性二氧化矽粉末,均勻混合後調
製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、拉伸及熱傳導率並表示於表1。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入27.29重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);0.63重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位基與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末、3.0重量%之黏度為900mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基十二烷基矽氧烷.甲基十四烷基矽氧烷共聚物(十二烷基之含有量=33.9重量%、十四烷基之含有量=39.5重量%、十二烷基數占甲基、十二烷基與十四烷基合計數之25%、十四烷基數占甲基、十二烷基與十四烷基合計數之25%),均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表1。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入27.29重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);0.63重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑制劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末;3.0重量%之黏度為20mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基辛基矽氧烷共聚物(辛基含有量=28.3重量%、辛基數占甲基與辛基合計數之15%),均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表1。
於附攪拌翼之攪拌器鐘,投入27.29重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);0.63重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈
之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑制劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.4重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末;3.0重量%之黏度為300mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基(3,3,3-三氟丙基)聚矽氧烷(3,3,3-三氟丙基之含有量=59.1重量%,3,3,3-三氟丙基數占甲基與3,3,3-三氟丙基合計數之50%),均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、拉伸及熱傳導率並表示於表1。
於附攪拌翼之攪拌器鐘,投入28.73重量%之黏度為2000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.23重量%);2.29重量%之黏度為25mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均27個二甲基矽氧烷單位與平均3個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.13重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷
錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.3重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末,均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。
於附攪拌翼之攪拌器鐘,投入32.24重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基含有量=0.09重量%);0.08重量%之黏度為20mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基氫聚矽氧烷(主鏈,包含平均23個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=1.55重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末,均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入31.89重量%之黏度為2000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之
二甲基聚矽氧烷(乙烯基之含有量=0.23重量%);0.43重量%之黏度為5mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均3個二甲基矽氧烷單位與平均5個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.76重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;67.5重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末,均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入42.94重量%之黏度為2000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基之含有量=0.23重量%);0.58重量%之黏度為5mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基氫矽氧烷共聚物(主鏈,包含平均3個二甲基矽氧烷單位與平均5個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=0.76重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;1.3重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;55.0重量%之平均粒
子徑為5μm之不定形結晶性二氧化矽粉末,均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入28.40重量%之黏度為40000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之甲基乙烯基矽氧烷.二甲基矽氧烷共聚物(乙烯基之含有量=0.13重量%);18.91重量%之黏度為10000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基之含有量=0.13重量%);1.94重量%之黏度為20mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基氫聚矽氧烷(主鏈,包含平均23個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=1.55重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;11.80重量%之以六甲基二矽氮烷實施表面處理之比表面積為200m2
/g的霧化二氧化矽;35.50重量%之平均粒子徑為5μm之不定形結晶性二氧化矽粉末;2.30重量%之平均粒子徑為11μm之不定形氧化鋁粉末;0.97重量%之黏度為900mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基十二烷基矽氧烷.甲基十四烷基矽氧烷共聚物(十二烷基之含有量=33.9重量%、十四烷基之含有量=39.5重量%、十二烷基數占甲基、十二烷基與十四烷基合計數之
25%、十四烷基數占甲基與十二烷基與十四烷基合計數之25%),均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。再者,本比較例依據日本專利特開昭56-2349之實施例2。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入43.75重量%之黏度為3000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基之含有量=0.16重量%);1.96重量%之黏度為20mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基氫聚矽氧烷(主鏈,包含平均23個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=1.55重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;52.33重量%之平均粒子徑為5μm之不定形結晶性二氧化矽粉末;1.00重量%之平均粒子徑為1μm之氧化鈦粉末;0.78重量%之黏度為500mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基苯基聚矽氧烷(苯基之含有量=55.7重量%、占甲基與苯基合計數之50%),均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。再者,本比較例依據日本專利特開昭56-2349之實施例3。
於附攪拌翼之攪拌器中,投入43.75重量%之黏度為3000mPa.s之分子鏈兩末端被二甲基乙烯基甲矽烷氧基封鏈之二甲基聚矽氧烷(乙烯基之含有量=0.16重量%);1.96重量%之黏度為20mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之甲基氫聚矽氧烷(主鏈包含平均23個甲基氫矽氧烷單位。矽原子鍵結氫原子基之含有量=1.55重量%);0.15重量%的鉑含有量為0.5重量%之鉑.1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物溶液;0.03重量%之作為附加反應抑製劑之2-苯基-3-丁炔-2-醇;52.33重量%之平均粒子徑為5μm之不定形結晶性二氧化矽粉末;1.00重量%之平均粒子徑為1μm之氧化鈦粉末;0.97重量%之黏度為20mPa.s之分子鏈兩末端被三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷.甲基辛基矽氧烷共聚物(辛基之含有量=28.3重量%、辛基數占甲基與辛基合計數之15%),均勻混合後調製氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物。使該組合物硬化,測定黏著力、剝離性、延伸剝離性、硬度、拉伸強度、延伸及熱傳導率並表示於表2。再者,本比較例依據日本專利特開昭56-2349之實施例3。
本發明之熱傳導性聚矽氧彈性體,其作為半導體晶片與散熱用部件間之熱傳導媒體,搭載有電晶體、IC、混成IC、記憶體元件等發熱性電子零件之印刷電路基板與散熱用部件間之熱傳導媒體,電漿顯示器與散熱用部件間之熱傳導媒體,DC-DC轉換器之熱傳導媒體等較為有用。又,本發明之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,其對於製造上述熱傳導性聚矽氧彈性體較為有用。
1‧‧‧鋁(A1050P)板
2‧‧‧熱傳導性聚矽氧彈性體組合物
3‧‧‧熱傳導性聚矽氧彈性體
4‧‧‧浮板玻璃
圖1係鋁(A1050P)板上塗敷熱傳導性聚矽氧彈性體組合物者之立體圖。
圖2係用於評估延伸剝離性之試驗體之立體圖。
1‧‧‧鋁(A1050P)板
3‧‧‧熱傳導性聚矽氧彈性體
4‧‧‧浮板玻璃
Claims (8)
- 一種發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體,其特徵在於包含:作為氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物之硬化物之矽氧彈性體80~10重量%,上述氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物係含有(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷、(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷以及(C)鉑屬金屬系觸媒;及分散於該彈性體中之(D)增強性二氧化矽微粉末0.2~5.0重量%,(E)熱傳導性無機粉末10~80重量%,以及(F)常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷0~10重量%(其中,於成分(A)為一個分子中至少具有兩個烯基之烷基烯基聚矽氧烷、成分(B)為一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷、成分(F)為常溫下呈液態之烷基苯基聚矽氧烷之情形時,成分(F)0~未滿0.1重量%)(合計100重量%);根據SRIS 0101-1968中規定之彈簧式硬度試驗機之硬度為5~70,JIS K 6250中規定之拉伸強度為0.2MPa以上,延伸為400~1500%,其黏著於發熱性部件與散熱用部件,可自發熱性部件與散熱用部材間延伸剝離,且形成為帶狀、短冊狀。
- 如請求項1之發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體,其中成分(A)為以式:R1 3 SiO(R2 SiO)m SiR2 3 (式中,R、R1 、R2 為甲基或乙烯基,一個分子中至少存有兩個乙烯基,當一個分子中所有R為甲基時R1 之至少一個與R2 之至少一個為乙烯基,一個分子中之甲基與乙烯基合計數之0.1~2%為乙烯基,m為50~1000)表示之甲基乙烯基聚矽氧烷;成分(B)之有機氫聚矽氧烷為甲基氫聚矽氧烷;成分(D)為霧化二氧化矽;成分(E)為氧化鋁粉末或結晶性二氧化矽粉末;成分(F)為甲基烷基聚矽氧烷或甲基(全氟烷基)聚矽氧烷。
- 如請求項2之發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體,其中一個分子中所有之R為甲基,R1 之一個與R2 之一個為乙烯基,R1 之兩個與R2 之兩個為甲基;該甲基氫聚矽氧烷為分子鏈兩末端由三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物。
- 如請求項1或2之發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體,其中熱傳導性聚矽氧彈性體係於發熱性部件與散熱用部件之間,將其前驅體組合物實施硬化所生成者。
- 一種發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體之製造方法,此熱傳導性聚矽氧彈性體根據SRIS 0101-1968中規定之彈簧式硬度試驗機之硬度為5~70,JIS K 6250中規定之拉伸強度為0.2MPa以上,延伸為400~1500%,其黏著於發熱性部件與散熱用部件,可自發熱性部件與散熱用部材間延伸剝離,且形成為帶狀、短冊狀;其特徵在於:此方法係將包含:氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物80~10重量%,其含有(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷、(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷以及(C)鉑屬金屬系觸媒,(D)增強性二氧化矽微粉末0.2~5.0重量%,(E)熱傳導性無機粉末10~80重量%,以及(F)常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷0~10重量%(其中,於成分(A)為一個分子中至少具有兩個烯基之烷基烯基聚矽氧烷、成分(B)為一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷,成分(F)為常溫下呈液態之烷基苯基聚矽氧烷之情形時,成分(F)0~未滿0.1重量%)(合計100重量%)之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,在常溫下放置之或是加熱硬化。
- 如請求項5之發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體之製造方法,其中成分(A)為以式:R1 3 SiO(R2 SiO)m SiR2 3 (式中,R、R1 、R2 為甲基或乙烯基,一個分子中至少存有兩個乙烯基,當一個分子中所有R均為甲基時,R1 之至少一個與R2 之至少一個為乙烯基,一 個分子中之甲基與乙烯基合計數之0.1~2%為乙烯基,m為50~1000)表示之甲基乙烯基聚矽氧烷;成分(B)之有機氫聚矽氧烷為甲基氫聚矽氧烷,成分(D)為霧化二氧化矽;成分(E)為氧化鋁粉末或結晶性二氧化矽粉末;成分(F)之非反應性有機聚矽氧烷為甲基烷基聚矽氧烷或甲基(全氟烷基)聚矽氧烷。
- 如請求項6之發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體之製造方法,其中一個分子中所有之R為甲基,R1 之一個與R2 之一個為乙烯基,R1 之兩個與R2 之兩個為甲基;甲基氫聚矽氧烷為分子鏈兩末端由三甲基甲矽烷氧基封鏈之二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物。
- 如請求項5之發熱性部件與散熱用部件間挾持用熱傳導性聚矽氧彈性體之製造方法,其中係將包含:氫化矽烷化反應硬化性有機聚矽氧烷組合物80~10重量%,其含有(A)一個分子中至少具有兩個烯基之有機聚矽氧烷、(B)一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之有機氫聚矽氧烷以及(C)鉑屬金屬系觸媒,(D)增強性二氧化矽微粉末0.2~5.0重量%,(E)熱傳導性無機粉末10~80重量%,以及(F)常溫下呈液態之非反應性有機聚矽氧烷0~10重量%(其中,於成分(A)為一個分子中至少具有兩個烯基之烷基烯基聚矽氧烷、成分(B)為一個分子中具有兩個以上矽原子鍵結氫原子之烷基氫聚矽氧烷,成分(F)為常溫下呈液態之烷基苯基聚矽氧烷之情形時,成分(F)0~未滿0.1重量 %)(合計100重量%)之氫化矽烷化反應硬化性熱傳導性聚矽氧彈性體組合物,在發熱性部件與散熱用部件間之間硬化。
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