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导热性有机硅铸封组合物及其固化物的制作方法

2022-06-12 06:35:20 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及导热性有机硅铸封组合物及其固化物。


背景技术:

2.由于对地球温暖化的意识的提高,在汽车产业界中为了减少温室效应气体,混合动力车、插入式混合动力车、电动汽车等环境对策车的开发发展,为了提高这些的耗油性能,搭载于车辆的逆变器在高性能化、小型化。
3.与其相伴,逆变器内的ic、电抗器等部件也小型化,发热量也在增大。对于这样的发热的部件,目前为止,通过在发热部件与冷却器之间介入导热性有机硅脂组合物、导热性有机硅凝胶组合物、导热性有机硅铸封组合物等导热性有机硅组合物,从而提高部件的冷却效率,保护部件。
4.例如,在专利文献1中,提出了含有有机聚硅氧烷、含有水解性基团的甲基聚硅氧烷、导热性填充材料、和固化剂的导热性有机硅组合物,该组合物对于具有微细结构的部件,难以密合。
5.因此,在专利文献2中提出了如下方法:预先将冷却器和发热部件安装,向其中浇铸流动性高的导热性有机硅铸封组合物,将发热部件与冷却器之间热连接。
6.但是,采用专利文献2的方法维持实用的流动性的情况下,1.0w/m
·
k左右的热导率是极限,对于近年来的与设备的小型化和部件的微细化相伴的发热量进一步增大,不能充分地应对。
7.作为解决该问题的技术,在专利文献3、4中,提出了大量含有导热性填充材料、高热导率化、同时兼具高流动性的有机硅铸封组合物。
8.但是,这些组合物由于大量含有氧化铝,因此具有密度大、部件的总重量增大的问题。因此,在逆变器的性能提高上,迫切地希望有不停留在高热导率、高流动性、而且低密度的导热性有机硅铸封组合物。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1:日本专利第3543663号公报
12.专利文献2:日本专利第5304623号公报
13.专利文献3:日本特开2019-077843号公报
14.专利文献4:日本特开2019-077845号公报


技术实现要素:

15.发明要解决的课题
16.本发明鉴于上述实际情况而完成,目的在于提供导热性有机硅铸封组合物,虽然其大量含有导热性填充材料,也具有高流动性,能够流入微细的空间,固化后形成具有所期望的热导率并且低密度的固化物。
17.用于解决课题的手段
18.本发明人为了实现上述目的而反复深入研究,结果发现,通过将平均粒径不同的结晶性二氧化硅作为导热性填充材料并用,从而即使大量添加导热性填充材料、流动性也高并且形成低密度的固化物的导热性有机硅铸封组合物,完成了本发明。
19.即,本发明提供:
20.1.导热性有机硅铸封组合物,其包含:
21.(a)在1分子中具有至少2个烯基、并且不具有有机氧基甲硅烷基的在25℃下的粘度为0.01~100pa
·
s的有机聚硅氧烷:100质量份;
22.(b)由下述通式(1)表示的有机聚硅氧烷:1~100质量份,
23.[化1]
[0024][0025]
式中,r1相互独立地表示未取代或取代的一价烃基,r2相互独立地表示烷基、烷氧基烷基、烯基或酰基,n为2~100的整数,a为1~3的整数,
[0026]
(c)平均粒径为0.1μm以上且不到5μm的结晶性二氧化硅:100~1000质量份,
[0027]
(d)平均粒径为5μm以上且100μm以下的结晶性二氧化硅:100~1000质量份,
[0028]
(e)在1分子中具有至少2个sih基的有机氢硅氧烷:0.1~100质量份,
[0029]
(f)氢化硅烷化反应催化剂,
[0030]
(c)成分/(d)成分的质量比为3/1~1/10。
[0031]
2.固化物,其是通过使根据1所述的导热性有机硅铸封组合物固化而成的固化物。
[0032]
3.根据2所述的固化物,其热导率为1.0w/m
·
k以上,并且密度为2.2g/cm3以下。
[0033]
发明的效果
[0034]
本发明的导热性有机硅铸封组合物在固化前具有高流动性,能够流入微细的空间,在固化后获得所期望的热导率,由于为低密度,因此能够有助于部件的保护和轻质化。因此,本发明的组合物例如对于变压器这样的具有微细的结构的部件固定于冷却器时的铸封有效,在这样的构件中,固化后热导率高,能够高效率地将部件的热传送至冷却器,并且为低密度,因此能够提供部件的轻质化成为可能的导热性有机硅铸封组合物。
具体实施方式
[0035]
以下对本发明更详细地说明。
[0036]
本发明涉及的导热性有机硅铸封组合物在室温或加热下固化,并且与金属、有机树脂等粘接,含有:(a)含有烯基的有机聚硅氧烷、(b)单末端用烷氧基甲硅烷基等封端的有机聚硅氧烷、(c)平均粒径为0.1μm以上且不到5μm的结晶性二氧化硅、(d)平均粒径为5μm以上且100μm以下的结晶性二氧化硅、(e)有机氢硅氧烷、(f)氢化硅烷化反应催化剂。
[0037]
[(a)成分]
[0038]
(a)成分是25℃下的粘度为0.01~100pa
·
s、优选为0.06~10pa
·
s,在1分子中具有至少2个与硅原子键合的烯基并且不具有有机氧基甲硅烷基的有机聚硅氧烷。如果25℃下的粘度不到0.01pa
·
s,则组合物的保存稳定性变差,如果超过100pa
·
s,则不再能够确
保高流动性。应予说明,上述粘度为采用b型旋转粘度计的测定值(下同。)。
[0039]
这样的有机聚硅氧烷只要满足上述粘度和烯基含量,则并无特别限定,能够使用公知的有机聚硅氧烷,其结构可为直链状,也可为分支状,另外,可以是具有不同粘度的2种以上的有机聚硅氧烷的混合物。
[0040]
(a)成分在不具有有机氧基甲硅烷基这一点上,与(b)成分相区别。
[0041]
对与硅原子键合的烯基并无特别限定,优选碳数2~10的烯基,更优选碳数2~8的烯基。
[0042]
作为其具体例,例如可列举出乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、1-己烯基等。这些中,从合成的容易性、成本的方面出发,优选乙烯基。
[0043]
再有,烯基的数优选2~10个,可存在于有机聚硅氧烷的分子链的末端(两末端或单末端),也可存在于中途,从柔软性的方面出发,优选只存在于两末端。
[0044]
与硅原子键合的烯基以外的有机基团只要满足上述必要技术特征,则并无特别限定,优选碳数1~20的一价烃基,更优选碳数1~10的一价烃基。
[0045]
作为其具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正己基、正十二烷基等烷基;苯基等芳基;2-苯基乙基、2-苯基丙基等芳烷基等。
[0046]
另外,这些烃基的氢原子的一部分或全部可被氯、氟、溴等卤素原子取代,作为其具体例,可列举出氟甲基、溴乙基、氯甲基、3,3,3-三氟丙基等卤素取代的一价烃基。
[0047]
这些中,优选碳数1~5的烷基,从合成的容易性、成本的方面出发,更优选90摩尔%以上为甲基。
[0048]
因此,(a)成分特别优选两末端用二甲基乙烯基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷。再有,(a)成分可单独使用1种,也可将2种以上并用。
[0049]
[(b)成分]
[0050]
(b)成分为由下述通式(1)表示的有机聚硅氧烷,具有使组合物的粘度降低、赋予流动性的作用。(b)成分在单末端具有-sior2基这一点上与(a)成分相区别。
[0051]
[化2]
[0052][0053]
(式中,r1相互独立地表示未取代或取代的一价烃基,r2相互独立地表示烷基、烷氧基烷基、烯基或酰基,n为2~100的整数,a为1~3的整数。)
[0054]
作为r1的一价烃基,并无特别限定,优选碳数1~10的一价烃基,更优选碳数1~6的一价烃基,进一步优选碳数1~3的一价烃基。
[0055]
作为一价烃基的具体例,可列举出烷基、烯基、芳基、芳烷基、这些一价烃基的氢原子的一部分或全部被氯、氟、溴等卤素原子取代的卤代烷基等卤代一价烃基等。
[0056]
就烷基而言,直链状、分支链状和环状的烷基均可,作为其具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、正己基、正辛基等直链状烷基;异丙基、异丁基、叔丁基、2-乙基己基等分支链状烷基;环戊基、环己基等环状烷基。
[0057]
作为烯基的具体例,可列举出乙烯基、烯丙基、1-丁烯基、1-己烯基等。
[0058]
作为芳基的具体例,可列举出苯基、甲苯基等。
[0059]
作为芳烷基的具体例,可列举出2-苯基乙基、2-甲基-2-苯基乙基等。
[0060]
作为卤代烷基的具体例,可列举出3,3,3-三氟丙基、2-(九氟丁基)乙基、2-(十七氟辛基)乙基等。
[0061]
这些中,r1优选甲基、苯基、乙烯基。
[0062]
作为r2的烷基、烯基,可列举出与上述r1中例示的基团同样的基团,作为烷氧基烷基,例如可列举出甲氧基乙基、甲氧基丙基等,作为酰基,例如可列举出乙酰基、辛酰基等。
[0063]
这些中,r2优选烷基,更优选甲基、乙基。
[0064]
n为2~100的整数,优选为5~80的整数。
[0065]
a为1~3的整数,优选为3。
[0066]
(b)成分的25℃下的粘度优选0.005~10pa
·
s,更优选0.005~1pa
·
s。如果为这样的范围,能够抑制由组合物的渗油导致的经时的粘接力降低,能够防止粘度升高、流动性降低。
[0067]
作为由式(1)表示的有机聚硅氧烷的具体例,可列举出下述的化合物,但并不限定于这些。
[0068]
[化3]
[0069][0070]
就(b)成分的配合量而言,相对于(a)成分100质量份,为1~100质量份,优选为10~80质量份。如果不到1质量份,则得不到低粘度的组合物,如果超过100质量份,固化后的物理性质变得缺乏。
[0071]
再有,(b)成分可单独使用1种,也可将2种以上并用。
[0072]
[(c)成分]
[0073]
(c)成分是平均粒径为0.1μm以上且不到5μm、优选1~4μm的结晶性二氧化硅,具有对组合物赋予导热性的作用。如果平均粒径不到0.1μm,则粒子之间变得容易凝集,变得缺乏流动性。(c)成分的形状是任意的,可为不定形,也可为球形。应予说明,本发明中,平均粒径作为采用激光衍射法的粒度分布测定中的体积基准的中位直径(d
50
)测定。
[0074]
就(c)成分的配合量而言,相对于(a)成分100质量份,为100~1000质量份,优选为100~500质量份,更优选为100~300质量份。如果(c)成分的配合量不到100质量份,则不能对固化物赋予所期望的热导率,如果超过1000质量份,则组合物没有成为液体状,缺乏流动性。
[0075]
再有,(c)成分可单独使用1种,也可将2种以上并用。
[0076]
[(d)成分]
[0077]
(d)成分是平均粒径为5~100μm、优选10~30μm的结晶性二氧化硅,具有对组合物赋予导热性的作用。如果平均粒径超过100μm,有时粒子自身的流动性降低。(d)成分的形状是任意的,可为不定形,也可为球形。
[0078]
就(d)成分的配合量而言,相对于(a)成分100质量份,为100~1000质量份,优选为200~800质量份,更优选为250~700质量份。如果(d)成分的配合量不到100质量份,则不能对固化物赋予所期望的热导率,如果超过1000质量份,则组合物没有成为液体状,缺乏流动性。
[0079]
再有,(d)成分可单独使用1种,也可将2种以上并用。
[0080]
本发明中,通过将(c)成分与(d)成分并用,从而能够赋予所期望的导热性,同时对组合物赋予流动性。
[0081]
(c)成分/(d)成分的质量比为3/1~1/10,优选为2/1~1/5。相对于(d)成分,如果(c)成分比3倍多,则组合物的粘度上升,缺乏流动性。另外,即使比1/10少,组合物的粘度也上升,缺乏流动性。
[0082]
[(e)成分]
[0083]
(e)成分为在1分子中具有至少2个、优选3个以上、更优选3~100个sih基的有机氢硅氧烷。
[0084]
就(e)成分的有机氢硅氧烷的分子结构而言,直链状、分支状和网状均可,多个有机氢硅氧烷链可通过连接基团键合。硅原子键合氢原子可只存在于分子链末端部分(两末端或单末端)和分子链非末端部分的任一者,也可存在于这两者。
[0085]
作为(e)成分的与硅原子键合的氢原子以外的有机基团,可列举出不包括烯基的碳数1~10的一价烃基,作为其具体例,可列举出甲基、乙基、丙基、丁基等烷基;苯基、甲苯基等芳基;苯基乙基、苯基丙基等芳烷基;这些基团的氢原子的一部分或全部被氯、氟、溴等卤素原子取代的、γ-氯丙基、3,3,3-三氟丙基等卤代烷基等。
[0086]
对(e)成分的25℃下的运动粘度并无特别限定,优选为1~10000mm2/s,更优选为1~1000mm2/s。应予说明,上述运动粘度为采用奥氏粘度计测定的25℃下的测定值(下同。)。另外,可将粘度不同的数种(e)成分并用。
[0087]
另外,作为(e)成分,可使用由下述通式(2)表示的环状的有机氢硅氧烷。该化合物具有与(a)成分和(b)成分交联的作用和赋予粘接性的作用。
[0088]
[化4]
[0089][0090]
(式中,r3相互独立地表示碳数1~6的烷基,r4相互独立地表示氢原子、各自经由碳原子或碳原子和氧原子与硅原子键合的环氧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基或三烷氧基甲硅烷基、含有醚键的一价有机基团、或含有芳基的一价有机基团,由r4表示的基团中,2个以上为氢原子。m为2~10的整数。)
[0091]
作为r3的碳数1~6的烷基,可列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基等。这些中,从合成的容易性、成本的方面出发,优选90摩尔%以上为甲基。
[0092]
如上所述,由r4表示的基团中,2个以上为氢原子,在2个以上不为氢原子的情况下,不再能够与(a)成分等的烯基反应而形成交联结构。
[0093]
另外,作为r4中的氢原子以外的基团的具体例,可列举出3-缩水甘油氧基丙基、3-缩水甘油氧基丙基甲基、2-缩水甘油氧基乙基、3,4-环氧环己基乙基等含有环氧基的一价
有机基团;甲基丙烯酰氧基丙基、甲基丙烯酰氧基丙基甲基、甲基丙烯酰氧基乙基、丙烯酰氧基丙基、丙烯酰氧基丙基甲基、丙烯酰氧基乙基等含有(甲基)丙烯酰基的一价有机基团;三甲氧基甲硅烷基丙基、三甲氧基甲硅烷基丙基甲基、三甲氧基甲硅烷基乙基、三乙氧基甲硅烷基丙基、三乙氧基甲硅烷基丙基甲基、三乙氧基甲硅烷基乙基等含有三烷氧基甲硅烷基的一价有机基团;氧烷基、烷氧基烷基等含有醚键的一价有机基团;苯基、联苯基、双酚a残基等含有芳基的一价有机基团等、这些基团的氢原子被氟原子等卤素原子取代的含有醚键的卤素取代一价有机基团等如全氟氧烷基、全氟烷氧基烷基等。
[0094]
m为2~10的整数,优选为2~6的整数,更优选为2~4的整数,进一步优选为2。
[0095]
在由式(2)表示的(e)成分中,特别优选由下述式(3)表示的有机氢硅氧烷。
[0096]
[化5]
[0097][0098]
(式中,r3和r4表示与上述相同的含义。)
[0099]
作为(e)成分的具体例,可列举出由下述式表示的有机氢硅氧烷,并不限定于这些。再有,(e)成分可单独使用1种,也可将2种以上并用。
[0100]
[化6]
[0101][0102]
(q为满足上述粘度范围的数)
[0103]
就(e)成分的配合量而言,相对于(a)成分100质量份,为0.1~100质量份,优选为10~30质量份。如果不到0.1质量份,则硬度变得不充分,如果超过100质量份,则固化后的
物理性质变得缺乏。
[0104]
[(f)成分]
[0105]
(f)成分为氢化硅烷化反应催化剂。氢化硅烷化反应催化剂只要促进(a)成分的烯基与(e)成分的si-h基(有时是(a)和(b)成分的烯基与(e)成分的si-h基)之间的加成反应即可,能够使用以往公知的催化剂。具体地,优选使用铂族金属系催化剂,其中优选选自铂和铂化合物中的催化剂。
[0106]
作为催化剂的具体例,可列举出铂(包含铂黑。)、铑、钯等铂族金属单质、h2ptcl4·
nh2o、h2ptcl6·
h2o、nahptcl6·
nh2o、khptcl6·
nh2o、na2ptcl6·
nh2o、k2ptcl4·
nh2o、ptcl4·
nh2o、ptcl2、na2hptcl4·
nh2o(其中,式中的n为0~6的整数,优选为0或6。)等氯化铂、氯铂酸、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,这些可单独使用1种,也可将2种以上组合使用。
[0107]
(f)成分的配合量为作为催化剂的有效量,只要是能够使(a)成分与(e)成分(有时是(a)和(b)成分与(e)成分)的反应进行的量即可,可根据希望的固化速度适当地调整。
[0108]
特别地,相对于(a)成分的质量,以换算为铂族金属原子的质量为基准,优选成为0.1~7000ppm的量,更优选成为1~6000ppm的量。如果(f)成分的配合量为上述范围,能够期待效率更高的催化剂作用。
[0109]
[其他成分]
[0110]
本发明的导热性有机硅组合物除了上述(a)~(f)成分以外,可在不损害本发明的目的的范围添加公知的添加剂。
[0111]
例如,为了抑制室温下的组合物的固化反应,延长保质期、适用期,可配合反应控制剂。
[0112]
作为反应控制剂,只要能够抑制(f)成分的催化活性即可,能够使用以往公知的反应控制剂。
[0113]
作为其具体例,可列举出1-乙炔基-1-环己醇、3-丁炔-1-醇等炔属醇化合物、异氰脲酸三烯丙酯等各种氮化合物、有机磷化合物、肟化合物、有机氯化合物等,这些可单独使用1种,也可将2种以上并用。这些中,优选1-乙炔基-1-环己醇、异氰脲酸三烯丙酯。
[0114]
就使用反应控制剂时的配合量而言,如果考虑组合物的保质期和适用期与组合物的固化性,相对于(a)成分100质量份,优选为0.01~5质量份,更优选为0.05~1质量份。
[0115]
再有,就反应控制剂而言,为了改善在组合物中的分散性,可用甲苯、二甲苯、异丙醇等有机溶剂稀释而使用。
[0116]
另外,为了降低本发明的导热性有机硅组合物的粘度,赋予流动性,可添加两末端用三烷氧基甲硅烷基封端的有机聚硅氧烷。
[0117]
两末端用三烷氧基甲硅烷基封端的有机聚硅氧烷的25℃下的粘度优选为0.01~100pa
·
s,更优选为0.03~10pa
·
s,进一步优选为0.05~5pa
·
s。
[0118]
形成两末端三烷氧基甲硅烷基的各烷氧基相互独立地优选碳数1~6的烷氧基,更优选碳数1~4的烷氧基,例如可列举出三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基等。
[0119]
作为两末端以外的与硅原子键合的取代基,可列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、
正戊基、正己基等烷基;环己基等环烷基;乙烯基、烯丙基等烯基;苯基、甲苯基等芳基等碳数1~8的一价烃基、这些一价烃基的氢原子的一部分或全部被氯、氟、溴等卤素原子取代的卤代一价烃基等例如氯甲基、三氟甲基等。
[0120]
作为这样的有机聚硅氧烷,例如可列举出由下述式(4)表示的有机聚硅氧烷。
[0121]
[化7]
[0122][0123]
式(4)中,r5相互独立地表示碳数1~4的烷基,作为其具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基等。这些中,优选甲基、乙基。
[0124]
r6相互独立地表示碳数1~8的未取代或取代的一价烃基,作为其具体例,可列举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基等烷基;苯基、甲苯基等芳基等一价烃基、这些一价烃基的氢原子的一部分或全部被氯、氟、溴等卤素原子取代的卤代一价烃基等如氯甲基、3-氯丙基、三氟甲基等。这些中,特别优选甲基、乙基。
[0125]
另外,r优选为1~100的整数。
[0126]
对于使用两末端被三烷氧基甲硅烷基封端的有机聚硅氧烷时的配合量而言,相对于(a)成分100质量份,优选为1~50质量份,更优选为5~20质量份。
[0127]
此外,也能够添加受阻酚系抗氧化剂、碳酸钙等补强性、非补强性填充材料、颜料、染料等着色剂。
[0128]
[导热性有机硅铸封组合物的制造方法等]
[0129]
对本发明的导热性有机硅铸封组合物的制造方法并无特别限定,可根据以往公知的方法,例如,可将(a)~(f)成分和根据需要使用的其他成分混合,其形态可为单组分型(1液型),也可为双组分型(2液型)。
[0130]
再有,如果为单组分型,通过冷藏或冷冻,能够长期保存,如果为双组分型,能够在常温下长期保存。
[0131]
就单组分型的组合物而言,例如,在门式混合机(商品名:planetary mixer、井上制作所(株)制造)中放入(a)、(b)、(c)和(d)成分,在150℃下加热混合1小时后,冷却。然后,加入(f)成分和反应控制剂,在25℃下混合30分钟。进而,加入(e)成分,在25℃下混合30分钟以使之变得均匀而得到。
[0132]
另一方面,双组分型的组合物只要不只以(a)、(e)、(f)成分的组合共存,则能够以任意的组合构成。例如,在门式混合机中放入(a)、(b)、(c)和(d)成分,在150℃下加热混合1小时,冷却。然后,加入(f)成分,在25℃下混合30分钟,将得到的组合物作为a剂。其次,在门式混合机中放入(a)、(b)、(c)和(d)成分,在150℃下加热混合1小时,冷却。然后,加入反应控制剂,在室温下混合30分钟,进而,加入(e)成分,将通过在25℃下混合30分钟而得到的组合物作为b剂。由此,能够得到a剂和b剂的双组分型的组合物。
[0133]
本发明的导热性有机硅铸封组合物的25℃下的粘度优选为1~100pa
·
s,更优选为5~50pa
·
s。25℃下的粘度如果不到1pa
·
s,有时导热性填充材料变得容易沉降,如果超过100pa
·
s,有时流动性变得缺乏。
[0134]
本发明的导热性有机硅铸封组合物优选23℃下的流动性(其测定方法在后面的实
施例中详述)为100mm以上。对于变压器这样的具有微细结构的部件安装于冷却器的部位,在浇铸有机硅铸封组合物的情况下,优选为120mm以上。就流动性的上限而言,流动性越高越优选,由于测定极限取决于铝板的长度,因此在此测定上限成为400mm。
[0135]
对本发明的导热性有机硅铸封组合物的固化条件并无特别限定,能够使其为与以往公知的有机硅凝胶同样的条件。
[0136]
再有,将导热性有机硅铸封组合物浇铸后,可利用来自发热部件的热而固化,也可积极地加热固化。加热固化条件为在优选60~180℃、更优选80~150℃的温度下进行优选0.1~3小时、更优选0.5~2小时。
[0137]
固化物的25℃下的热导率优选1.0w/m
·
k以上,更优选为1.5w/m
·
k以上。对上限并无特别限制,通常为3.0w/m
·
k以下。
[0138]
固化物的密度优选2.2g/cm3以下,更优选为2.1g/cm3以下。对下限并无特别限制,通常为1.7g/cm3以上。
[0139]
就固化物的硬度而言,优选采用a型硬度计的测定值为20以上,更优选为25以上。对上限并无特别限制,通常为50以下。
[0140]
如果将本发明的导热性有机硅铸封组合物作为装有微细的发热部件的外壳内的填充材料使用,由于具有高流动性,因此能够流入至微细的结构的角落,固化后能够与发热部件等良好地粘接,由于具有高热导率,因此能够高效率地将发热部件的热向外壳传送,能够飞跃般地提高其可靠性。进而,由于为低密度,因此能够有助于部件整体的轻质化。
[0141]
实施例
[0142]
以下列举实施例和比较例,对本发明更具体地说明,本发明并不受下述的实施例限制。
[0143]
以下示出实施例和比较例中使用的各成分。
[0144]
(a)成分
[0145]
·
a-1:两末端用二甲基乙烯基甲硅烷基封端、25℃下的粘度为0.06pa
·
s的二甲基聚硅氧烷
[0146]
·
a-2:两末端用二甲基乙烯基甲硅烷基封端、25℃下的粘度为0.4pa
·
s的二甲基聚硅氧烷
[0147]
(b)成分
[0148]
·
b-1:由下述式表示的有机聚硅氧烷(25℃下的粘度:0.03pa
·
s)
[0149]
[化8]
[0150][0151]
(c)成分
[0152]
·
c-1:平均粒径为1μm的结晶性二氧化硅粉末(制品名:crystalite 5x、(株)龙森制)
[0153]
·
c-2:平均粒径为4μm的结晶性二氧化硅粉末(制品名:min-u-sil 15微米、u.s.silica制)
[0154]
(d)成分
[0155]
·
d-1:平均粒径13μm的结晶性二氧化硅粉末(制品名:crystalite nx-7、(株)龙森制)
[0156]
·
d-2:平均粒径26μm的结晶性二氧化硅粉末(制品名:crystalite 5k、(株)龙森制)
[0157]
(e)成分
[0158]
·
e-1:由下述式表示的有机氢硅氧烷(25℃下的粘度10mm2/s)
[0159]
[化9]
[0160][0161]
·
e-2:由下述式表示的有机氢硅氧烷(25℃下的粘度800mm2/s)
[0162]
[化10]
[0163][0164]
·
e-3:由下述式表示的有机氢硅氧烷(25℃下的粘度18mm2/s)
[0165]
[化11]
[0166][0167]
(f)成分
[0168]
·
f-1:铂-二乙烯基四甲基二硅氧烷络合物的二甲基聚硅氧烷溶液(在与上述a-3相同的二甲基聚硅氧烷中溶解的产物。以铂原子计,含有1质量%。)
[0169]
其他成分
[0170]
·
g-1:1-乙炔基-1-环己醇
[0171]
·
g-2:异氰脲酸三烯丙酯
[0172]
·
h-1:两末端用三甲氧基甲硅烷基封端的25℃下的粘度为1pa
·
s的有机聚硅氧烷
[0173]
·
i-1:平均粒径1μm的氧化铝粉末
[0174]
·
i-2:平均粒径10μm的氧化铝粉末
[0175]
[实施例1~3、比较例1~5]
[0176]
如下所述将(a)~(f)成分和其他成分混合,得到了有机硅铸封组合物。
[0177]
在5l门式混合机(商品名:5l planetary mixer、井上制作所(株)制)中以表1中所示的配合量加入(a)、(b)、(c)、(d)和(h-1)成分,在150℃下加热混合2小时。将混合物冷却后,加入(f)成分,在25℃下混合30分钟。其次,加入反应控制剂(g-1)和(g-2)成分,在25℃
下混合30分钟。最后,加入(e)成分,在25℃下混合了30分钟。
[0178]
对于得到的组合物,测定了以下各物理性质。将结果示于表2中。
[0179]
[1]粘度
[0180]
使用b型粘度计,以20rpm测定了导热性有机硅铸封组合物的25℃下的粘度。
[0181]
[2]流动性
[0182]
量取导热性有机硅铸封组合物0.60cc,滴流于铝板(jis h 4000:2014、宽25
×
长400
×
厚0.5mm)。滴流后,立即使铝板倾斜28
°
,在23℃(
±
2℃)的气氛下放置1小时。从流动的一端到另一端测定了放置后的导热性有机硅铸封组合物的长度。
[0183]
[3]热导率
[0184]
使用京都电子工业(株)制热盘法热物理性质测定装置tpa-501,测定了导热性有机硅铸封组合物的固化物的25℃下的热导率。
[0185]
[4]硬度
[0186]
对于导热性有机硅铸封组合物,以2.0mm的厚度、在120℃下加压固化10分钟,进而,在120℃的烘箱中加热50分钟。将得到的有机硅片材3张重叠,采用jis k 6253:2012中规定的a型硬度计测定了硬度。
[0187]
[5]断裂伸长率、拉伸强度
[0188]
对于导热性有机硅铸封组合物,以2.0mm的厚度、在120℃下加压固化10分钟,进而,在120℃的烘箱中加热50分钟。按照jis k6251:2017测定了得到的有机硅片材的断裂伸长率和拉伸强度。
[0189]
[6]密度
[0190]
对于导热性有机硅铸封组合物,以2.0mm的厚度、在120℃下加压固化10分钟,进而,在120℃的烘箱中加热50分钟。按照jis k6251:2017测定了得到的有机硅片材的密度。
[0191]
[7]拉伸剪切粘接强度
[0192]
在厚1.0mm的铝板(jis h 4000:2014)之间夹持导热性有机硅铸封组合物以使厚度成为2.0mm、粘接面积成为25mm
×
10mm的状态下,在120℃下加热1小时,使有机硅铸封组合物固化,制作粘接试验片。按照jis k 6850:1999测定了得到的试验片的拉伸剪切粘接强度。
[0193]
[表1]
[0194][0195]
[表2]
[0196][0197]
如表2中所示那样,可知实施例1~3的导热性有机硅铸封组合物在固化前具有良好的流动性,形成显示良好的物理性质、并且低密度的固化物。
[0198]
另一方面,在不具有(c)成分和(d)成分中的一者的情况下(比较例1、2),由于组合物的粘度过度升高,因此不适合作为铸封组合物。
[0199]
另外,在代替(c)成分和(d)成分的结晶性二氧化硅而使用了以往的氧化铝粉末的比较例3中,与本发明的导热性有机硅铸封组合物相比,密度变大。
[0200]
在(c)成分的配合量不足的比较例4中,流动性差,在(c)成分/(d)成分的质量比不满足本发明的范围的比较例5中,由于组合物的粘度过度升高,因此不适合作为铸封组合物。
再多了解一些

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