[go: up one dir, main page]

CN111511867B - 导热粘合剂和制品及其制备方法 - Google Patents

导热粘合剂和制品及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111511867B
CN111511867B CN201880082464.8A CN201880082464A CN111511867B CN 111511867 B CN111511867 B CN 111511867B CN 201880082464 A CN201880082464 A CN 201880082464A CN 111511867 B CN111511867 B CN 111511867B
Authority
CN
China
Prior art keywords
thermally conductive
conductive adhesive
polyolefin block
containing copolymer
adhesive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880082464.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111511867A (zh
Inventor
姚犁
理查德·宇锋·刘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3M Innovative Properties Co
Original Assignee
3M Innovative Properties Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 3M Innovative Properties Co filed Critical 3M Innovative Properties Co
Publication of CN111511867A publication Critical patent/CN111511867A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111511867B publication Critical patent/CN111511867B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J153/00—Adhesives based on block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Adhesives based on derivatives of such polymers
    • C09J153/02—Vinyl aromatic monomers and conjugated dienes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/06—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B27/08—Layered products comprising a layer of synthetic resin as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B27/00—Layered products comprising a layer of synthetic resin
    • B32B27/36—Layered products comprising a layer of synthetic resin comprising polyesters
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F287/00—Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to block polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L53/00—Compositions of block copolymers containing at least one sequence of a polymer obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds; Compositions of derivatives of such polymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J11/00—Features of adhesives not provided for in group C09J9/00, e.g. additives
    • C09J11/02—Non-macromolecular additives
    • C09J11/04—Non-macromolecular additives inorganic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/10—Adhesives in the form of films or foils without carriers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
    • C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
    • C09J7/38—Pressure-sensitive adhesives [PSA]
    • C09J7/381—Pressure-sensitive adhesives [PSA] based on macromolecular compounds obtained by reactions involving only carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C09J7/387—Block-copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00—Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
    • H10W40/251—
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/10—Coating on the layer surface on synthetic resin layer or on natural or synthetic rubber layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2255/00—Coating on the layer surface
    • B32B2255/26—Polymeric coating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2405/00—Adhesive articles, e.g. adhesive tapes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/38—Boron-containing compounds
    • C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
    • C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00—Crosslinking
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2312/00—Crosslinking
    • C08L2312/06—Crosslinking by radiation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/30—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier
    • C09J2301/302—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the chemical, physicochemical or physical properties of the adhesive or the carrier the adhesive being pressure-sensitive, i.e. tacky at temperatures inferior to 30°C
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/408—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components additives as essential feature of the adhesive layer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00—Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/414—Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components presence of a copolymer
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2453/00—Presence of block copolymer

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)

Abstract

本发明提供了一种导热粘合剂。所述导热粘合剂包含含聚烯烃嵌段的共聚物、增粘剂和导热填料。所述导热粘合剂为交联压敏粘合剂，并且表现出高断裂伸长率。另外本发明还提供了导热制品，所述导热制品包括基底上的导热粘合剂和导热垫。本发明还提供了一种制备导热粘合剂的方法，所述方法包括使组合物接受辐射以使所述组合物交联。

Description

导热粘合剂和制品及其制备方法
技术领域
本公开涉及导热材料及这些材料的制备方法。一般来讲，导热材料是基于分散在交联嵌段共聚物树脂体系中的热传导填料的。
发明内容
在第一方面，本公开提供了一种导热粘合剂。该导热粘合剂包含10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；10重量％至50重量％的增粘剂；以及20重量％至70重量％的导热填料。该导热粘合剂为交联压敏粘合剂，并且表现出200％或更大的断裂伸长率。
在第二方面，提供了一种导热制品。该导热制品包括设置在基底上的根据第一方面的导热粘合剂。
在第三方面，提供了一种导热垫。该导热垫包含10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；10重量％至50重量％的增粘剂；以及20重量％至70重量％的导热填料。该含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的，该导热垫不是压敏粘合剂；并且该导热垫表现出200％或更大的断裂伸长率。
在第四方面，提供了一种制备导热粘合剂的方法。该方法包括：获得组合物；以及使该组合物接受光化辐射以使该组合物交联并形成导热粘合剂。该组合物包含10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；10重量％至50重量％的增粘剂；20重量％至70重量％的导热填料；和光引发剂。该导热粘合剂为压敏粘合剂，并且表现出200％或更大的断裂伸长率。
本公开上面的概述不旨在描述本发明的每个实施方案。在下面的说明书中还列出了本发明的一个或多个实施方案的细节。本发明的其他特征、目的和优点从本说明书和权利要求书中将显而易见。
附图说明
图1为根据本公开的示例性制品的示意性剖视图。
图2为根据本公开制备导热粘合剂的示例性方法的流程图。
图3为作为负荷力的函数的实施例4的伸长率(例如应变率)的曲线图。
具体实施方式
导热材料(粘合剂、垫等)是用于高性能电子器件(例如，蓄电池)的可靠性能的关键组分。在一些应用中，需要高热导率与机械性能的组合。例如，应用可能需要可压缩性、粘附性、调节容差变化的能力和足够的机械性能(例如，韧性)中的一者或多者。仍然存在对改进的导热材料的需求。
在第一方面，提供了一种导热粘合剂。尽管是交联的，但是导热粘合剂有利地表现出高断裂伸长率。具体地讲，导热粘合剂包含：
a.10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；
b.10重量％至50重量％的增粘剂；以及
c.20重量％至70重量％的导热填料；
其中该导热粘合剂为交联压敏粘合剂，并且其中该导热粘合剂表现出200％或更大的断裂伸长率。
压敏粘合剂在室温下通常发粘并且可通过施加轻微的指压粘附至表面，并且因此可与非压敏粘合剂的其它类型的粘合剂区别开。压敏粘合剂的一般性描述可在如下文献中找到：聚合物科学和工程百科全书(Encyclopedia of Polymer Science andEngineering)，第13卷，威利国际科学出版社(美国纽约，1988年)(Wiley-IntersciencePublishers(New York，1988))。压敏粘合剂的附加描述可在如下文献中找到：聚合物科学和技术百科全书(Encyclopedia of Polymer Science and Technology)，第1卷，国际科学出版社(美国纽约，1964年)(Interscience Publishers(New York，1964))。如本文所用，“压敏粘合剂”或“PSA”是指具有以下特性的粘弹性材料：(1)有力且持久的粘性，(2)在不超过指压下对除氟化热塑性膜之外的基底的粘附，和(3)足以从基底干净剥离的内聚强度。压敏粘合剂还可满足在压敏粘合剂技术手册(Handbook of Pressure-Sensitive AdhesiveTechnology)，D.Satas，第2版，第172页(1989年)中描述的Dahlquist标准。该标准将压敏粘合剂定义为在其使用温度下(例如，在15℃至35℃范围内的温度下)一秒蠕变柔量大于1×10-6cm2/达因的粘合剂。
本公开的导热粘合剂包含分散在树脂体系中的一种或多种不同的导热填料(也称为热传导填料)。如本文所用，“树脂体系”是指含聚烯烃嵌段的共聚物、增粘剂和增塑剂(如果存在)。还可存在附加组分，包括通常存在于导热材料中的那些组分，然而，这些项被称为不同于树脂体系的“添加剂”。作为压敏粘合剂，有利的是导热粘合剂在使用之前不必被活化(例如，通过加热，如在“热熔融”中，或通过混合多种组分，如在“二元”粘合剂中)。
树脂体系包含含聚烯烃嵌段的共聚物。合适的嵌段共聚物包括至少一个玻璃态嵌段和至少一个橡胶态嵌段。玻璃态嵌段表现出高于室温的Tg，例如20℃或更高或者25℃或更高。在一些实施方案中，玻璃态嵌段的Tg为40℃或更高、60℃或更高、80℃或更高、或甚至100℃或更高。在一些文献中，玻璃态嵌段也已被称为硬嵌段或片段。一般来讲，橡胶态嵌段表现出低于室温的玻璃化转变温度(Tg)，例如，20℃或15℃或更低。在一些实施方案中，橡胶态嵌段的Tg为0℃或更低、或甚至-10℃或更低。在一些实施方案中，橡胶态嵌段的Tg为-40℃或更低、或甚至-60℃或更低。在一些文献中，橡胶态嵌段也已被称为软嵌段或片段。
在一些实施方案中，树脂体系包含至少一种线型嵌段共聚物，该至少一种线型嵌段共聚物可由下式描述：
R–(G)m
其中R代表橡胶态嵌段，G代表玻璃态嵌段，m为玻璃态嵌段的数量，为1或2。在一些实施方案中，m为1，并且线型嵌段共聚物是包含一个橡胶态嵌段和一个玻璃态嵌段的二嵌段共聚物。在一些实施方案中，m为2，并且线型嵌段共聚物包含两个玻璃态末端嵌段和一个橡胶中间嵌段，即线型嵌段共聚物是三嵌段共聚物。在一些实施方案中，m为3，并且线型嵌段共聚物包含两个玻璃态末端嵌段和两个橡胶中间嵌段，即线型嵌段共聚物是四嵌段共聚物。在一些实施方案中，橡胶态嵌段和玻璃态嵌段以星形链架构分布。在一些实施方案中，橡胶态嵌段和玻璃态嵌段以支链架构分布。在一些实施方案中，橡胶态嵌段和玻璃态嵌段以无规嵌段架构分布，其中存在各种长度的橡胶态嵌段或玻璃态嵌段的多个嵌段。
在一些实施方案中，橡胶态聚烯烃嵌段包括聚合共轭二烯、聚合的共轭二烯的氢化衍生物或它们的组合物。在一些实施方案中，共轭二烯包含2至12个碳原子。示例性共轭二烯包括异戊二烯、乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、辛烯、戊烯、己烯或它们的组合物。聚合共轭二烯可单独使用或作为与彼此的共聚物使用。在一些实施方案中，共轭二烯选自由以下项组成的组：异戊二烯、丁二烯、乙烯丁二烯共聚物、乙烯丙烯共聚物以及它们的组合物。在一些有利的实施方案中，含聚烯烃嵌段的共聚物包含异戊二烯作为橡胶态嵌段。在一些实施方案中，橡胶态嵌段具有在10至1000个重复单元、20至800个重复单元或30至600个重复单元的范围内的长度。
在一些实施方案中，至少一个玻璃态嵌段包括聚合的单乙烯基芳族单体。在一些实施方案中，三嵌段共聚物的两个玻璃态嵌段包括聚合的单乙烯基芳族单体。在一些实施方案中，单乙烯基芳族单体包含8至18个碳原子。示例性单乙烯基芳族单体包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、二正丁基苯乙烯、异丙基苯乙烯、其它烷基化苯乙烯、苯乙烯类似物和苯乙烯同系物。在某些优选的实施方案中，单乙烯基芳族单体为苯乙烯。在一些实施方案中，玻璃态嵌段的嵌段长度在5至200个重复单元、10至150个重复单元或20至100个重复单元的范围内。
在某些实施方案中，含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：含聚烯烃嵌段的共聚物总量的5重量％或更大、7重量％或更大、10重量％或更大、12重量％或更大、或15重量％或更大；以及50重量％或更小、45重量％或更小、40重量％或更小、35重量％或更小、30重量％或更小、25重量％或更小、或20重量％或更小。换句话讲，含聚烯烃嵌段的共聚物可包含以下量的苯乙烯：含聚烯烃嵌段的共聚物总量的5重量％至50重量％、10重量％至30重量％、或12重量％至20重量％。
在一些实施方案中，线型嵌段共聚物为二嵌段共聚物。在一些实施方案中，二嵌段共聚物选自由以下项组成的组：苯乙烯-异戊二烯或苯乙烯-丁二烯。在一些实施方案中，线型嵌段共聚物为三嵌段共聚物。在一些实施方案中，三嵌段共聚物选自由以下项组成的组：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯、苯乙烯-乙烯-丙烯、苯乙烯-乙烯-丁二烯以及它们的组合物。在一些实施方案中，多嵌段共聚物选自上述嵌段，并且可呈星形、支链的或无规分布的链架构。这些烯烃嵌段共聚物可商购获得，例如可从德克萨斯州休斯敦的Dexco聚合物公司(Dexco Polymer LP(Houston,TX))以商品名VECTOR购得的那些；以及可从德克萨斯州休斯顿的科腾聚合物美国公司(KratonPolymers U.S.LLC(Houston,TX))以商品名KRATON购得的那些。当制造和/或购买时，三嵌段共聚物也可含有一部分二嵌段共聚物。
在一些实施方案中，树脂体系包含至少一种星形嵌段共聚物，有时称为多臂嵌段共聚物。星形嵌段共聚物可通过下式描述
Y–(Q)n
其中Q代表多臂嵌段共聚物的臂；n代表臂的数目并且为至少3的整数，即，多臂嵌段共聚物为星形嵌段共聚物。Y是多官能偶联剂的残基。在一些实施方案中，n在3-10的范围内。在一些实施方案中，n在3-5的范围内。在一些实施方案中，n为4。在一些实施方案中，n等于6或更大。
每个臂Q独立地具有式G-R，其中G是玻璃态嵌段；R是橡胶态嵌段。示例性的橡胶态嵌段包括聚合的共轭二烯，诸如上述那些，聚合的共轭二烯的氢化衍生物或它们的组合物。在一些实施方案中，至少一个臂的橡胶态嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合的共轭二烯：异戊二烯、丁二烯、乙烯丁二烯、乙烯丙烯、乙烯辛烷、乙烯己烯共聚物以及它们的组合物。在一些实施方案中，每个臂的橡胶态嵌段包括选自由以下项组成的组的聚合的共轭二烯：异戊二烯、丁二烯、乙烯丁二烯、乙烯丙烯、乙烯辛烷、乙烯己烯共聚物以及它们的组合物。
示例性玻璃态嵌段包括聚合的单乙烯基芳族单体，例如上述那些。在一些实施方案中，至少一个臂的玻璃态嵌段为苯乙烯，并且在一些实施方案中，每个臂的玻璃态嵌段为苯乙烯。
在一些实施方案中，含聚烯烃嵌段的共聚物选自：苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)共聚物或它们的组合物。
一般来讲，期望具有在室温(例如，20-25℃)下表现出粘弹性行为的导热粘合剂。在一些实施方案中，期望的粘弹性行为可通过选择适当的嵌段共聚物并且将它们与一种或多种增粘剂、增塑剂和它们的组合物进行组合来实现。
根据本公开的导热粘合剂的树脂体系包含至少一种增粘剂。增粘剂是与嵌段共聚物的至少一个嵌段相容并增加该嵌段的Tg的材料。如本文所用，如果增粘剂可与嵌段混溶，则增粘剂与所述嵌段“相容”。如果增粘剂至少可与嵌段混溶，则增粘剂与所述嵌段“主要相容”，但它也可与其它嵌段混溶。例如，与橡胶态嵌段主要相容的增粘剂将可与橡胶态嵌段混溶，但也可与玻璃态嵌段混溶。相似地，与玻璃态嵌段主要相容的增粘剂可与玻璃态嵌段混溶，并可与橡胶态嵌段混溶。
可混溶性的概念是本领域熟知的，用于评估可混溶性的方法也是如此。一般来讲，增粘剂与嵌段的可混溶性可通过测量增粘剂对该嵌段的Tg的影响来确定。如果增粘剂可与嵌段混溶，则它将改变(例如增加)该嵌段的Tg。
一般来讲，具有相对低的溶解度参数的增粘剂树脂往往会与橡胶态嵌段缔合；然而，随着这些树脂的分子量或软化点降低，它们在玻璃态嵌段中的溶解度往往会增大。与橡胶态嵌段主要相容的示例性增粘剂包括聚合物型萜烯、异官能(hetero-functional)萜烯、香豆酮-茚树脂、松香酸、松香酸的酯、歧化松香酸酯、氢化C5脂族树脂、C9氢化芳族树脂、C5-C9脂族/芳族树脂、二环戊二烯树脂、由C5-C9和二环戊二烯前体产生的氢化烃树脂、氢化苯乙烯单体树脂以及它们的共混物。在一些有利的实施方案中，增粘剂包含C5-C9烃。
一般来讲，具有相对高的溶解度参数的增粘剂树脂往往会与玻璃态嵌段缔合；然而，随着这些树脂的分子量或软化点降低，它们在橡胶态嵌段中的溶解度往往会增大。与玻璃态嵌段主要相容的示例性增粘剂包括香豆酮-茚树脂、松香酸、松香酸的酯、歧化松香酸酯、C9芳族、α-甲基苯乙烯、C5-C9芳族改性的脂族烃以及它们的共混物。一种示例性合适的增粘剂可以商品名WINGTACK PLUS薄片/锭剂从宾夕法尼亚州埃克斯顿的克雷威利公司(Cray Valley(Exton,PA))商购获得，并且为芳族改性的C5烃树脂。另一种合适的增粘剂包括例如可从宾夕法尼亚州埃克斯顿的美国克雷威利有限公司(Cray Valley USA,LLC(Exton,PA))商购获得的WINGTACK 10液体脂族C-5石油烃增粘树脂。
在一些实施方案中，树脂体系包含至少一种增塑剂。增塑剂是与嵌段共聚物的至少一个嵌段相容并且降低该嵌段的Tg的材料。一般来讲，与嵌段相容的增塑剂将可与该嵌段混溶并将改变(例如，降低)该嵌段的Tg。示例性增塑剂包括环烷油、石蜡油、液态聚丁烯树脂、聚异丁烯树脂和液态异戊二烯聚合物。
嵌段共聚物、增粘剂和(任选的)增塑剂的相对量将取决于所选择的具体材料、它们的特性(诸如Tg、模量和溶解度参数)以及导热粘合剂的期望特性。在一些实施方案中，基于导热粘合剂的总重量，导热粘合剂包含按重量计10％(10重量％)或更多的嵌段共聚物，例如15重量％或更多或者20重量％或更多的嵌段共聚物。在一些实施方案中，基于导热粘合剂的总重量，导热粘合剂包含至多达60重量％的嵌段共聚物，例如至多达55重量％或甚至至多达50重量％的嵌段共聚物。
在一些实施方案中，基于导热粘合剂的总重量，导热粘合剂包含10重量％或更多的增粘剂，例如15重量％或更多、20重量％或更多、25重量％或更多、或甚至30重量％或更多的增粘剂。在一些实施方案中，基于导热粘合剂的总重量，树脂体系包含60重量％或更少的增粘剂，例如不大于50重量％或甚至不大于40重量％的增粘剂。
在一些实施方案中，基于导热粘合剂的总重量，导热粘合剂包含10重量％或更多的增塑剂，例如15重量％或更多、20重量％或更多、或甚至30重量％或更多的增塑剂。在一些实施方案中，导热粘合剂例如至多达50重量％或甚至至多达40重量％。
除树脂体系之外，本公开的导热粘合剂还包含至少一种导热(即热传导)填料。这些填料分布(例如分散)在树脂体系中。合适的导热填料是本领域已知的，并且可包括陶瓷、金属氧化物、金属氢氧化物或它们的组合物。示例性导热填料包括例如金刚石、多晶金刚石、碳化硅、氧化铝、三水合铝、碳化铝、铝、氮化硼(六方晶型或立方晶型)、碳化硼、二氧化硅、氮化硅、氧化镁、氧化铍、氧化钛、氧化锆、氢氧化钡、氢氧化钙、片钠铝石、水滑石、硼酸锌、铝酸钙、氧化锆水合物、石墨、无定形碳、氧化锌、镍、钨、银和它们的任意组合物。在一些实施方案中，导热填料选自由以下项组成的组：三水合铝(ATH)、氮化硼(BN)以及它们的组合物。在一些实施方案中，氮化硼为六方晶型氮化硼(h-BN)。
导热填料可呈颗粒、纤维、薄片的形式、其它常规形式或它们的组合。通常，导热填料是实心的(而不是中空的)，因此在某些实施方案中，导热粘合剂包含20重量％至90重量％的至少一种实心导热填料。在某些实施方案中，导热填料包括未经处理的表面(例如，未处理表面)，而不是已经经受表面处理(例如，以使填料表面官能化)的填料。一般来讲，可选择填料的类型及其量以实现导热粘合剂的期望热导率。一般来讲，基于导热粘合剂的总重量，导热填料可以按重量计20％或更多的量存在于导热粘合剂中以提供最小量的热导率。在其它实施方案中，导热填料可以按重量计至少25重量％、30重量％、40重量％、50重量％、60重量％或甚至70重量％的量存在。在其它实施方案中，导热填料可以至多达90重量％、80重量％、70重量％、60重量％或50重量％的量存在于导热粘合剂中。例如，在一些实施方案中，基于导热粘合剂的总重量，导热填料可以例如20重量％至90重量％、20重量％至70重量％、30重量％至90重量％、50重量％至90重量％、或甚至50重量％至70重量％的量存在。导热填料的高填充量往往使导热粘合剂难以加工。
在一些实施方案中，导热填料可呈单晶片晶或由这些单晶形成的团聚体的形式。在一些实施方案中，氮化硼包括六方晶型氮化硼(h-BN)。如通过激光衍射粒度分析仪(例如，可购自英国伍斯特郡的马尔文仪器公司(Malvern Instruments(Worcestershire,UK)的MASTERSIZER))所测量，单晶氮化硼的粒度可从亚微米到至多达50微米(μm)的D50变化。在一些实施方案中，可使用更大的粒度。增加粒度一般对于增加热导率是优选的，而较小粒度一般具有较低的生产成本。在一些实施方案中，团聚体用于获得甚至更高的粒度。
单晶h-BN在热导率方面具有强各向异性，其中在平面内(例如，x轴和y轴)至多达400W/mK，并且在贯通面(例如，z轴)低至4W/mK。通过使板状颗粒在熔体流中对齐，可在所得复合材料(例如导热粘合剂)中产生各向异性的热特性。团聚体有助于降低各向异性，其中各向异性的程度取决于团聚体内部的颗粒对齐。
本文称为“添加剂”的附加组分可包含在导热粘合剂中。合适的附加组分包括在本领域中已知的那些。示例性附加组分包括填料，诸如导电填料、二氧化硅、滑石、碳酸钙等；颜料、染料或其它着色剂；玻璃或塑料珠或泡；核-壳颗粒、分散剂、稳定剂(包括例如热稳定剂和UV稳定剂)、流变改性剂、阻燃剂和发泡剂(包括热发泡剂或化学发泡剂)以及可膨胀微球。对各个添加剂以及添加剂的组合的选择(包括它们的相对量)取决于期望的最终用途要求。一般来讲，此类选择在本领域普通技术人员的知识范围内。
典型地将引发剂(例如热引发剂、光引发剂或两者)添加到组合物中以有助于使含聚烯烃嵌段的共聚物交联。可使用已知用于自由基聚合反应的任何合适的热引发剂或光引发剂。基于导热粘合剂的总重量，引发剂典型地以在0.01重量％至5重量％的范围内、在0.01重量％至2重量％的范围内、在0.01重量％至1重量％的范围内、或在0.01重量％至0.5重量％的范围内的量存在。
在一些实施方案中，使用热引发剂。根据所用的具体聚合方法，热引发剂可为水溶性或水不溶性的(即，油溶性的)。合适的水溶性引发剂包括但不限于，过硫酸盐诸如过硫酸钾、过硫酸铵、过硫酸钠以及它们的混合物；氧化-还原引发剂诸如过硫酸盐与还原剂的反应产物，所述还原剂诸如偏亚硫酸氢盐(例如，偏亚硫酸氢钠)或硫酸氢盐(例如，硫酸氢钠)；或4,4'-偶氮双(4-氰基戊酸)及其可溶性盐(例如，钠盐、钾盐)。合适的油溶性引发剂包括但不限于，各种偶氮化合物诸如可以商品名VAZO从特拉华州威尔明顿的E·I·杜邦公司(E.I.DuPont de Nemours Co.,Wilmington,DE)商购获得的那些，包括VAZO67(为2,2'-偶氮双(2-甲基丁腈)、VAZO 64(为2,2'-偶氮双(异丁腈)以及VAZO 52(为2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)；以及各种过氧化物诸如过氧化苯甲酰、过氧化环己烷、过氧化月桂酰、以及它们的混合物。
另选地，光引发剂可用于使含聚烯烃嵌段的共聚物交联。示例性光引发剂包括安息香醚(例如，安息香甲醚或安息香异丙醚)或取代的安息香醚(例如，茴香偶姻甲醚)。其它示例性光引发剂为取代的苯乙酮，诸如2,2-二乙氧基苯乙酮或2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(可以商品名IRGACURE 651从德国路德维希港的巴斯夫公司(BASF Corp.(Ludwigshafen,Germany))商购获得，或可以商品名ESACURE KB-1从宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer(Exton，PA))商购获得)。另外其它示例性光引发剂为取代的α-酮醇(诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮)、芳族磺酰氯(诸如2-萘磺酰氯)和光活性肟(诸如1-苯基1,2-丙二酮-2-(0-乙氧基羰基)肟)。其它合适的光引发剂包括，例如1-羟基环己基苯基酮(IRGACURE 184)、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦(IRGACURE 819)、1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮(IRGACURE 2959)、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁酮(IRGACURE 369)、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙-1-酮(IRGACURE 907)和2-羟基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮(DAROCUR1173)。
在某些实施方案中，合适的光引发剂包括安息香醚或取代的安息香醚；取代的苯乙酮诸如2,2-二乙氧基苯乙酮或2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮；取代的α-酮醇诸如2-甲基-2-羟基苯丙酮；芳族磺酰氯，诸如2-萘磺酰氯；以及光活性肟，诸如1-苯基-1,2-丙二酮-2-(0-乙氧基羰基)肟、1-羟基环己基苯基酮(例如IRGACURE 184)；双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦；或它们的组合物。
在一些实施方案中，交联剂包括在用于反应以形成导热粘合剂的组合物中。交联剂可被认为是具有烯属不饱和基团(例如乙烯基基团)的单体。有利地，交联剂可显著增加粘合剂的内聚强度和拉伸强度。交联剂一般具有能够与含聚烯烃嵌段的共聚物的单体共价键合的至少两个官能团。即，交联剂可具有至少两个烯属不饱和基团(例如，其中一个或多个为乙烯基基团)。合适的交联剂通常具有多个(甲基)丙烯酰基或乙烯基基团。另选地，交联剂可具有至少两个基团，这些基团能够与另一单体上的多种官能团(即，不是烯属不饱和基团的官能团)反应。例如，交联剂可具有多个基团，这些基团可与其它单体上的官能团诸如酸性基团反应。在一些有利的实施方案中，交联剂包含UV光交联剂。
具有多个(甲基)丙烯酰基基团的交联剂包括二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯和五(甲基)丙烯酸酯。这些交联剂可例如通过使(甲基)丙烯酸与多元醇(即具有至少两个羟基基团的醇)反应而形成。多元醇通常具有两个、三个、四个或五个羟基基团。也可使用交联剂的混合物。
任选地，交联剂包含至少两个(甲基)丙烯酰基基团。具有两个丙烯酰基基团的示例性交联剂包括但不限于：二丙烯酸1,2-乙二醇酯、二丙烯酸1,3-丙二醇酯、二丙烯酸1,9-壬二醇酯、二丙烯酸1,12-十二烷二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸丁二醇酯、双酚A二丙烯酸酯、二丙烯酸二乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸四乙二醇酯、二丙烯酸三丙二醇酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、聚乙烯/聚丙烯共聚物二丙烯酸酯、聚丁二烯二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的三(甲基)丙烯酸甘油酯以及新戊二醇羟基新戊酸酯二丙烯酸酯改性的己内酯。具有三个或四个(甲基)丙烯酰基基团的交联剂包括但不限于，三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(例如可以商品名TMPTA-N从佐治亚州士麦那的氰特工业公司(Cytec Industries,Inc.,Smyrna,GA)商购获得和以商品名SR-351从沙多玛公司商购获得)、季戊四醇三丙烯酸酯(例如可以商品名SR-444从沙多玛公司商购获得)、三(2-羟乙基异氰脲酸酯)三丙烯酸酯(例如可以商品名SR-368从沙多玛公司商购获得)、季戊四醇三丙烯酸酯和季戊四醇四丙烯酸酯的混合物(例如，可以商品名PETIA(其中四丙烯酸酯与三丙烯酸酯的比例为大约1:1)和商品名PETA-K(其中四丙烯酸酯与三丙烯酸酯的比例为大约3:1)从氰特工业公司商购获得)、季戊四醇四丙烯酸酯(例如可以商品名SR-295从沙多玛公司商购获得)、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯(例如可以商品名SR-355从沙多玛公司商购获得)以及乙氧基化的季戊四醇四丙烯酸酯(例如可以商品名SR-494从沙多玛公司商购获得)。具有五个(甲基)丙烯酰基基团的示例性交联剂包括但不限于：双季戊四醇五丙烯酸酯(例如，可以商品名SR-399从沙多玛公司商购获得)。
在一些实施方案中，合适的交联剂为聚合物并且含有至少两个(甲基)丙烯酰基基团。例如，交联剂可以是具有至少两个丙烯酰基基团的聚(环氧烷)(例如可从沙多玛公司商购获得的聚乙二醇二丙烯酸酯，诸如SR210、SR252和SR603)或具有至少两个(甲基)丙烯酰基基团的聚(氨酯)(例如来自沙多玛公司的聚氨酯二丙烯酸酯，诸如CN9018)。随着交联剂的分子量增加，所得共聚物趋于在断裂之前具有较高伸长率。
其它类型的交联剂是可用的。交联剂例如可具有多个基团，这些基团与其它第二单体上的官能团诸如酸性基团反应。可使用具有多个氮丙啶基基团的单体，其中此类单体与羧基基团反应。例如，交联剂可以是双酰胺交联剂，如美国专利6,777,079(Zhou等人)中所述。
在选择实施方案中，交联剂包含选自二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯和五(甲基)丙烯酸酯或它们的组合物的多个(甲基)丙烯酰基基团。
在一些实施方案中，可使用热交联剂。任选地，热交联剂可与促进剂或阻燃剂组合使用。用于本文的合适的热交联剂包括但不限于异氰酸酯，更具体为三聚的异氰酸酯和/或不含封闭剂的空间位阻的异氰酸酯，或者环氧化物化合物诸如环氧化物-胺交联剂体系。有利的交联剂体系和方法描述于例如欧洲专利公布EP 2305389(Prenzel等人)、EP 2414143(Czerwonatis等人)、EP 2192148(Prenzel等人)、EP 2186869(Grittner等人)、EP 0752435(Burmeister等人)、EP 1802722(Zoellner等人)、EP 1791921(Zoellner等人)、EP 1791922(Zoellner等人)和EP 1978069(Zoellner等人)中。用于本文的合适的促进剂和阻燃剂体系描述于例如美国专利9,200,129(Czerwonatis等人)中。热交联剂包括环氧环己基衍生物，并且具体地讲包括环氧环己基羧酸酯衍生物，其中特别优先选择可以商品名UVACURE 1500从氰特工业公司商购获得的(3,4-环氧环己烷)甲基3,4-环氧环己基羧酸酯。
如果存在，则交联剂可以任何合适的量使用。在一些实施方案中，交联剂以反应形成导热粘合剂的组合物的至多达5重量％、至多达4重量％、至多达3重量％、至多达2重量％或至多达1重量％的量存在。交联剂可以例如0.01重量％或更大、0.03重量％或更大、0.05重量％或更大、0.07重量％或更大、或0.09重量％或更大的量存在。在一些方面，交联剂以在0重量％至5重量％、0.01重量％至5重量％、0.05重量％至5重量％、0重量％至3重量％、0.01重量％至3重量％、0.05重量％至3重量％、0重量％至1重量％、0.01重量％至1重量％、或0.05重量％至1重量％范围内的量存在。
在一些实施方案中，包括抑制剂，诸如自由基抑制剂。典型地，抗氧化剂可充当自由基抑制剂。合适的抗氧化剂包括各种芳基化合物，包括丁基化羟基甲苯(BHT)。除此之外或作为替代方案，自由基抑制剂包含甲氧基氢醌(MEHQ)。
在某些实施方案中，交联压敏粘合剂包含组合物的反应产物，该组合物包含含聚烯烃嵌段的共聚物、交联剂、引发剂和自由基抑制剂。该组合物可通过以下方式形成：混合、配混或挤出(例如，热熔融加工)组合物的组分以形成大致均匀的混合物并将导热填料分布(例如，分散)在树脂体系中。
除了热敏、水分敏感或光敏交联剂之外，还可使用高能电磁辐射(诸如γ或电子束辐射)实现交联。
典型地，(例如，一层)导热粘合剂的厚度(例如，z方向上的长度)为100微米(μm)或更大、150μm或更大、200μm或更大、250μm或更大、300μm或更大、或甚至350μm或更大；以及500μm或更小，450μm或更小，或甚至400μm或更小。已出乎意料地发现，尽管填料的填充量高(例如，40重量％或更高)且层厚度大(例如，250μm或更大)，但根据本公开的至少某些实施方案的导热粘合剂的含聚烯烃嵌段的共聚物可使用光化辐射成功地交联。下面关于第四方面详细讨论交联过程。
导热粘合剂的树脂体系充分交联以提供10％或更大的导热粘合剂的凝胶含量、20重量％或更大、30重量％或更大、40重量％或更大、或50重量％或更大的凝胶含量；以及导热粘合剂的90％或更小的凝胶含量、80％或更小、70％或更小、或60％或更小的凝胶含量。换句话讲，导热粘合剂(例如，包括交联压敏粘合剂)包含10％至90％或40％至90％的凝胶含量。凝胶含量通过将导热粘合剂浸没在能够溶解含聚烯烃嵌段的共聚物的溶剂诸如四氢呋喃中，并且计算在测试结束时保留的导热粘合剂的按重量计的百分比来确定。凝胶含量测试方法详细描述于下文实施例中。
此外，在交联之后，导热粘合剂出乎意料地且有利地表现出200％或更大、250％或更大、300％或更大、350％或更大、或甚至400％或更大；以及1000％或更小、900％或更小、800％或更小、700％或更小、或600％或更小的断裂伸长率。
在许多实施方案中，导热粘合剂表现出0.25W/m·K或更大、0.30W/m·K或更大、0.35W/m·K或更大、0.40W/m·K或更大、0.45W/m·K或更大、或甚至0.50W/m·K或更大的贯通面(例如，z轴)热导率。用于确定贯通面热导率的合适的方法详细描述于下文实施例中。
相似地，在许多实施方案中，导热粘合剂表现出2.75瓦特/米-开尔文(W/m·K)或更大、3.0W/m·K或更大、3.25W/m·K或更大、3.5W/m·K或更大、3.75W/m·K或更大、4.0W/m·K或更大、4.25W/m·K或更大、4.5W/m·K或更大、4.75W/m·K或更大、5.0W/m·K或更大、5.5W/m·K或更大、6.0W/m·K或更大、或甚至6.5W/m·K或更大平面内(例如，x轴和y轴)热导率。用于确定平面内热导率的合适的方法详细描述于下文实施例中。
在第二方面，提供了一种导热制品。导热制品包括设置在基底(诸如剥离衬垫)上的根据第一方面的导热粘合剂。参见图1，导热制品包括具有第一主表面11的基底10和设置在基底10的第一主表面11的至少一部分上的导热粘合剂12。
这种基底10通常为剥离衬垫，并且可包括在第一主表面11上的剥离表面，该剥离表面适用于从其中释放压敏粘合剂。剥离表面可以通过任何合适的材料(或通过对制备剥离衬垫的材料的表面的任何合适处理)提供。这种剥离表面可能是例如任何合适的涂层，例如蜡等。或者，任何合适的高分子量聚合物层(例如，涂层)可以被使用，例如，聚烯烃层诸如聚乙烯等。应当理解，多个层和处理可适用于此类使用。
基底(例如，剥离衬垫)10可以具有包括例如片材、幅材、胶带和膜的多种形式。合适的材料的示例包括例如纸材(例如，牛皮纸、聚合物涂层纸等)、聚合物膜(例如，聚乙烯、聚丙烯和聚酯)、复合衬垫以及它们的组合。剥离衬垫可任选地包括多种标记和标志，所述多种标记和标志包括例如线、插图、品牌标志和其他信息。
在一些实施方案中，基底10可以不是剥离衬垫。在此类实施方案中，导热粘合剂12可以永久性地粘结到基底10(意味着粘合剂层和基底无法在没有不可接受地损坏或毁坏它们中的一者或两者的情况下从彼此去除)。在此类实施方案中，基底10可以是适用于制备任何合适种类的胶带(遮蔽胶带、密封胶带、捆扎胶带、细胶带、包装胶带、布基胶带、绝缘胶带、医用/外科胶带等)的任何背衬(即，胶带背衬)。背衬10可采取任何合适的形式，包括例如聚合物膜、纸材、硬纸板、存货卡、织造幅材和非织造幅材、纤维强化膜、泡沫、复合膜-泡沫以及它们的组合。背衬10可由任何合适的材料构成，包括例如纤维、纤维素、玻璃纸、木材、泡沫和合成聚合物材料，该合成聚合物材料包括例如聚烯烃(例如聚乙烯、聚丙烯以及它们的共聚物和共混物)；乙烯基共聚物(例如，聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯)；烯烃共聚物(例如，乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯基酯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物等)；丙烯酸类聚合物和共聚物；和聚氨酯。可以使用这些材料中的任何材料的共混物。在具体实施方案中，可以使用取向的(例如，单轴向取向或双轴向取向的)材料，诸如例如双轴向取向的聚丙烯。
在第三方面，提供了一种导热垫。导热垫与导热粘合剂大致相同，不同的是导热垫不是压敏粘合剂。具体地讲，导热垫包含：
a.10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；
b.10重量％至50重量％的增粘剂；以及
c.20重量％至70重量％的导热填料；
其中该含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的；其中该导热垫不是压敏粘合剂；并且其中该导热垫表现出200％或更大的断裂伸长率。
以上关于含聚烯烃嵌段的共聚物、增粘剂、导热填料、交联剂、添加剂、尺寸、物理特性等的公开内容也适用于导热垫。导热垫可用于其中需要热导率但不需要粘附性的应用中。在导热材料的某些实施方案中，高填料填充量可降低材料的粘着性，使得其不再满足如上所述的压敏粘合剂的标准。导热垫的表面上存在的任何最小粘着性可有助于为与其接触的表面提供表面的良好润湿度。这种有利的润湿度可改进导热垫和另一表面之间的热传递。
在第四方面，提供了一种制备导热粘合剂的方法。具体地，制备导热粘合剂的方法包括：
a.获得组合物，该组合物包含：
i.10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；
ii.10重量％至50重量％的增粘剂；
iii.20重量％至70重量％的导热填料；以及
iv.光引发剂；以及
b.使该组合物接受光化辐射以使该组合物交联并形成导热粘合剂，其中该导热粘合剂为压敏粘合剂，并且其中该导热粘合剂表现出200％或更大的断裂伸长率。
例如，参见图2，该方法包括使组合物接受光化辐射24以使组合物交联并形成导热粘合剂；以及任选地将导热粘合剂设置在基底上25。因此，在一些实施方案中，该方法包括将导热粘合剂设置在基底(例如，基底的至少一部分)上。基底可以是上文关于第二方面的制品所描述的基底中的任一种。在某些有利的实施方案中，基底包括剥离衬垫。以上关于含聚烯烃嵌段的共聚物、导热填料、交联剂、添加剂、尺寸、物理特性等的公开内容也适用于使用根据此方面的方法形成的导热粘合剂。
合适的光化辐射包括红外光区域、可见光区域、紫外光区域内的电磁辐射或它们的组合。在某些实施方案中，光化辐射包括介于170nm和500nm之间(包括端值在内)的峰值波长。另选地，光化辐射包括电子束(即，电子束(e-beam))。照射可使用任何便利的辐射源来实现，诸如水银蒸气灯、发光二极管(LED)、激光器、包括紫外发光磷光体的荧光灯、氩辉光灯、卤钨灯、氙弧灯和汞弧灯、白炽灯和杀菌灯。优选的为具有至少80mW/cm2并且更优选至少120mW/cm2灯功率密度的高强度光源。
有利地，该方法可用于热熔融加工导热粘合剂，因此在某些实施方案中，该组合物基本上不含溶剂。
提供了包括导热粘合剂、导热制品、导热垫和制备导热粘合剂的方法的各种实施方案。
实施方案1是一种导热粘合剂。该导热粘合剂包含：10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；10重量％至50重量％的增粘剂；以及20重量％至70重量％的导热填料。该导热粘合剂为交联压敏粘合剂，并且该导热粘合剂表现出200％或更大的断裂伸长率。
实施方案2为根据实施方案1所述的导热粘合剂，其中该聚烯烃嵌段包括异戊二烯、乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、辛烯、戊烯、己烯或它们的组合物。
实施方案3为根据实施方案1或实施方案2所述的导热粘合剂，其中该聚烯烃嵌段包括异戊二烯。
实施方案4为根据实施方案1至3中的任一项所述的导热粘合剂，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物包含苯乙烯。
实施方案5为根据实施方案1至4中的任一项所述的导热粘合剂，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)共聚物或它们的组合物。
实施方案6为根据实施方案1至5中的任一项所述的导热粘合剂，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：含聚烯烃嵌段的共聚物总量的5重量％至50重量％、10重量％至30重量％或12重量％至20重量％。
实施方案7为根据实施方案1至6中的任一项所述的导热粘合剂，其中该导热填料包括陶瓷、金属氧化物、金属氢氧化物或它们的组合物。
实施方案8为根据实施方案1至7中的任一项所述的导热粘合剂，其中该导热填料包括氮化硼、氮化硅、碳化硼、碳化铝、碳化硅、氧化镁、氧化铍、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡、氢氧化钙、片钠铝石、水滑石、硼酸锌、铝酸钙、氧化锆水合物或它们的组合物。
实施方案9为根据实施方案1至8中的任一项所述的导热粘合剂，其中该导热填料包括氮化硼、氢氧化铝或它们的组合物。
实施方案10为根据实施方案1至9中的任一项所述的导热粘合剂，其中该导热填料包括氮化硼。
实施方案11为根据实施方案1至10中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂包含10重量％至90重量％的至少一种实心导热填料。
实施方案12为根据实施方案1至11中的任一项所述的导热粘合剂，其中该导热填料以导热粘合剂总量的20重量％至90重量％、30重量％至90重量％、40重量％至90重量％、50重量％至90重量％、或60重量％至90重量％的量存在。
实施方案13为根据实施方案1至12中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂具有250微米或更大的厚度。
实施方案14为根据实施方案1至13中的任一项所述的导热粘合剂，其中该导热填料具有未经处理的表面。
实施方案15为根据实施方案1至14中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂还包括导电填料。
实施方案16为根据实施方案1至15中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂还包括分散剂。
实施方案17为根据实施方案1至16中的任一项所述的导热粘合剂，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的。
实施方案18为根据实施方案1至17中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂表现出250％或更大的断裂伸长率。
实施方案19为根据实施方案1至18中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂表现出300％或更大的断裂伸长率。
实施方案20为根据实施方案1至19中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂表现出400％或更大的断裂伸长率。
实施方案21为根据实施方案1至20中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂表现出0.25瓦/米-开尔文(W/m·K)或更大的贯通面热导率。
实施方案22为根据实施方案1至21中的任一项所述的导热粘合剂，其中该增粘剂包括C5-C9烃。
实施方案23为根据实施方案1至22中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂具有10％至90％的凝胶含量。
实施方案24为根据实施方案1至23中的任一项所述的导热粘合剂，该导热粘合剂具有40％至90％的凝胶含量。
实施方案25为根据实施方案1至24中的任一项所述的导热粘合剂，其中该交联压敏粘合剂包含组合物的反应产物，该组合物包含该含聚烯烃嵌段的共聚物、交联剂、引发剂和自由基抑制剂。
实施方案26为一种导热制品，该导热制品包括设置在基底上的根据实施方案1至25中的任一项所述的导热粘合剂。
实施方案27为根据实施方案26所述的导热制品，其中该基底包括剥离衬垫。
实施方案28为一种导热垫。该导热垫包含10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；10重量％至50重量％的增粘剂；以及20重量％至70重量％的导热填料。该含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的；该导热垫不是压敏粘合剂；并且该导热垫表现出200％或更大的断裂伸长率。
实施方案29为根据实施方案28所述的导热垫，该导热垫还包含导热垫总量的1重量％至10重量％的量的增塑剂。
实施方案30为根据实施方案28或实施方案29所述的导热垫，其中该聚烯烃嵌段包括异戊二烯、乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、辛烯、戊烯、己烯或它们的组合物。
实施方案31为根据实施方案28至30中的任一项所述的导热垫，其中该聚烯烃嵌段包括异戊二烯。
实施方案32为根据实施方案28至31中的任一项所述的导热垫，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物包含苯乙烯。
实施方案33为根据实施方案28至32中的任一项所述的导热垫，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)共聚物或它们的组合物。
实施方案34为根据实施方案28至33中的任一项所述的导热垫，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：含聚烯烃嵌段的共聚物总量的5重量％至50重量％、10重量％至30重量％或12重量％至20重量％。
实施方案35为根据实施方案28至34中的任一项所述的导热垫，其中该导热填料包括陶瓷、金属氧化物、金属氢氧化物或它们的组合物。
实施方案36为根据实施方案28至35中的任一项所述的导热垫，其中该导热填料包括氮化硼、氮化硅、碳化硼、碳化铝、碳化硅、氧化镁、氧化铍、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡、氢氧化钙、片钠铝石、水滑石、硼酸锌、铝酸钙、氧化锆水合物或它们的组合物。
实施方案37为根据实施方案28至36中的任一项所述的导热垫，其中该导热填料包括氮化硼、氢氧化铝或它们的组合物。
实施方案38为根据实施方案28至37中的任一项所述的导热垫，其中该导热填料包括氮化硼。
实施方案39为根据实施方案28至38中的任一项所述的导热垫，该导热垫包含10重量％至90重量％的至少一种实心导热填料。
实施方案40为根据实施方案28至39中的任一项所述的导热垫，其中该导热填料以导热垫总量的20重量％至90重量％、30重量％至90重量％、40重量％至90重量％、50重量％至90重量％、或60重量％至90重量％的量存在。
实施方案41为根据实施方案28至40中的任一项所述的导热垫，该导热垫具有250微米或更大的厚度。
实施方案42为根据实施方案28至41中的任一项所述的导热垫，其中该导热填料具有未经处理的表面。
实施方案43为根据实施方案28至42中的任一项所述的导热垫，该导热垫还包含导电填料。
实施方案44为根据实施方案28至43中的任一项所述的导热垫，该导热垫还包含分散剂。
实施方案45为根据实施方案28至44中的任一项所述的导热垫，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的。
实施方案46为根据实施方案28至45中的任一项所述的导热垫，其中该增粘剂包括C5-C9烃。
实施方案47为根据实施方案28至46中的任一项所述的导热垫，该导热垫表现出250％或更大的断裂伸长率。
实施方案48为根据实施方案28至47中的任一项所述的导热垫，该导热垫表现出300％或更大的断裂伸长率。
实施方案49为根据实施方案28至48中的任一项所述的导热垫，该导热垫表现出400％或更大的断裂伸长率。
实施方案50为根据实施方案28至49中的任一项所述的导热垫，该导热垫表现出0.25瓦/米-开尔文(W/m·K)或更大的贯通面热导率。
实施方案51为根据实施方案28至50中的任一项所述的导热垫，该导热垫具有10％至90％的凝胶含量。
实施方案52为根据实施方案28至51中的任一项所述的导热垫，该导热垫具有40％至90％的凝胶含量。
实施方案53为根据实施方案28至52中的任一项所述的导热垫，其中该导热垫包含组合物的反应产物，该组合物包含该含聚烯烃嵌段的共聚物、交联剂、引发剂和自由基抑制剂。
实施方案54为根据实施方案53所述的导热垫，其中该交联剂为UV光交联剂。
实施方案55为根据实施方案53或实施方案54所述的导热垫，其中该自由基抑制剂为抗氧化剂。
实施方案56是一种制备导热粘合剂的方法。该方法包括获得组合物并使该组合物接受光化辐射以使该组合物交联并形成该导热粘合剂。该组合物包含：10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；10重量％至50重量％的增粘剂；20重量％至70重量％的导热填料；和光引发剂。该导热粘合剂为压敏粘合剂，并且该导热粘合剂表现出200％或更大的断裂伸长率。
实施方案57为根据实施方案56所述的方法，其中该光化辐射包括介于170nm和500nm之间(包括端值在内)的峰值波长。
实施方案58为根据实施方案56或实施方案57所述的方法，其中该光化辐射包括电子束。
实施方案59为根据实施方案56至58中的任一项所述的方法，其中该组合物基本上不含溶剂。
实施方案60为根据实施方案56至59中的任一项所述的方法，其中该光引发剂包括安息香醚或取代的安息香醚、取代的苯乙酮、取代的α-酮醇、芳族磺酰氯和光活性肟、1-羟基环己基苯基酮、双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦或它们的组合物。
实施方案61为根据实施方案56至60中的任一项所述的方法，其中该组合物还包括交联剂。
实施方案62为根据实施方案61所述的方法，其中该交联剂包含选自二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯和五(甲基)丙烯酸酯或它们的组合物的多个(甲基)丙烯酰基基团。
实施方案63为根据实施方案56至62中的任一项所述的方法，其中该聚烯烃嵌段包括异戊二烯、乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、辛烯、戊烯、己烯或它们的组合物。
实施方案64为根据实施方案56至63中的任一项所述的方法，其中该聚烯烃嵌段包括异戊二烯。
实施方案65为根据实施方案56至64中的任一项所述的方法，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物包含苯乙烯。
实施方案66为根据实施方案56至65中的任一项所述的方法，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物选自苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)共聚物、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(SIBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(SEBS)共聚物、苯乙烯-乙烯-丙烯-苯乙烯(SEPS)共聚物、苯乙烯-丁二烯-橡胶(SBR)共聚物或它们的组合物。
实施方案67为根据实施方案56至66中的任一项所述的方法，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：含聚烯烃嵌段的共聚物总量的5重量％至50重量％、10重量％至30重量％、或12重量％至20重量％。
实施方案68为根据实施方案56至67中的任一项所述的方法，其中该导热填料包括陶瓷、金属氧化物、金属氢氧化物或它们的组合物。
实施方案69为根据实施方案56至68中的任一项所述的方法，其中该导热填料包括氮化硼、氮化硅、碳化硼、碳化铝、碳化硅、氧化镁、氧化铍、氧化钛、氧化锆、氧化锌、氢氧化铝、氢氧化钡、氢氧化钙、片钠铝石、水滑石、硼酸锌、铝酸钙、氧化锆水合物或它们的组合物。
实施方案70为根据实施方案56至69中的任一项所述的方法，其中该导热填料包括氮化硼、氢氧化铝或它们的组合物。
实施方案71为根据实施方案56至70中的任一项所述的方法，其中该导热填料包括氮化硼。
实施方案72为根据实施方案56至71中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂包含10重量％至90重量％的至少一种实心导热填料。
实施方案73为根据实施方案56至72中的任一项所述的方法，其中该导热填料以导热粘合剂总量的20重量％至90重量％、30重量％至90重量％、40重量％至90重量％、50重量％至90重量％、或60重量％至90重量％的量存在。
实施方案74为根据实施方案56至73中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂具有250微米或更大的厚度。
实施方案75为根据实施方案56至74中的任一项所述的方法，其中该导热填料具有未经处理的表面。
实施方案76为根据实施方案56至75中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂还包含导电填料。
实施方案77为根据实施方案56至76中的任一项所述的方法，其中该组合物还包含分散剂。
实施方案78为根据实施方案56至77中的任一项所述的方法，其中该含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的。
实施方案79为根据实施方案56至78中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂表现出250％或更大的断裂伸长率。
实施方案80为根据实施方案56至79中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂表现出300％或更大的断裂伸长率。
实施方案81为根据实施方案56至80中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂表现出400％或更大的断裂伸长率。
实施方案82为根据实施方案56至81中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂表现出0.25瓦/米-开尔文(W/m·K)或更大的贯通面热导率。
实施方案83为根据实施方案56至82中的任一项所述的方法，其中该增粘剂包括C5-C9烃。
实施方案84为根据实施方案56至83中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂具有10％至90％的凝胶含量。
实施方案85为根据实施方案56至84中的任一项所述的方法，其中该导热粘合剂具有40％至90％的凝胶含量。
实施方案86为根据实施方案56至85中的任一项所述的方法，其中该压敏粘合剂包含组合物的反应产物，该组合物包含该含聚烯烃嵌段的共聚物、交联剂、引发剂和自由基抑制剂。
实施方案87为根据实施方案56至86中的任一项所述的方法，该方法还包括将导热粘合剂设置在基底上。
实施方案88为根据实施方案87所述的方法，其中该基底包括剥离衬垫。
实施例
除非另有说明，否则实施例及本说明书其余部分中的所有份数、百分比、比等均以重量计。除非另外说明，否则所有其它试剂均得自或购自精细化学品供应商诸如密苏里州圣路易斯的西格玛奥德里奇公司(Sigma-Aldrich Company,St.Louis,Missouri)，或者可通过已知的方法合成。
实施例中使用的材料缩写于下表1中列出。
表1.材料列表
Figure BDA0002547515590000311
膜制造
使用30毫米(mm)Werner&Pfleiderer同向旋转双螺杆挤出机配混并制造在实施例(参见表2和表5)中使用的膜。将组分预混，然后定容地进料到挤出机进料喉中，并进行300转/分钟(rpm)的混合。针对RE 1-3将挤出机、熔体输送和模具温度设定为204℃，并且针对EX4-5将挤出机、熔体输送和模具温度设定为232℃。在配混之后，将材料以0.004–0.014英寸(0.10-0.36mm)的膜的厚度直接涂布到聚酯背衬上，并且用聚酯剥离衬垫进行覆盖。
UV辐射测试方法
以如表6和7中所列出的剂量通过UV辐射将膜的两侧暴露于HERAEUS NOBLELIGHTFUSION UV CURING SYSTEM(马里兰州盖瑟斯堡的辐深紫外线系统公司(Fusion UVSystems Inc.,Gaithersburg,Maryland))上，其中它们接受来自“D”灯泡的UV辐射。UV曝光剂量可通过调节输送机速度来调节，任选地连同运行多次，并且使用UV POWER PUCK II(弗吉尼亚州斯特林的EIT有限责任公司(EIT LLC,Sterling,Virginia))从UVA范围(320-390纳米(nm))记录能量输出。
凝胶百分比测试方法
将铝网包裹在已知量的膜样品(大约2-3克(g))上。然后在持续搅拌下，将包裹的样品在THF溶剂(大约100毫升(mL))中浸没60小时。然后将样品从溶剂中去除并记录剩余样品的质量。将样品的凝胶百分比计算为等于剩余膜的质量与初始膜的质量的比率。
拉伸测试方法
将膜切割成1英寸×5英寸(2.54厘米(cm)×12.7cm)的条带以用于屈服强度、拉伸强度、断裂伸长率拉伸测试。在带有Instron2712-041气动夹具(1千牛顿(kN)容量)的5943型(1kN容量)Instron单立柱台式系统(马萨诸塞州诺伍德(Norwood，MA))上进行拉伸测试，速度为2英寸/分钟(5.08厘米/分钟)。
180°剥离强度测试方法
将膜切割成1英寸×3.5英寸(2.54cm×8.89cm)的条带并夹置于NANOPLAST PET膜(1英寸×5英寸×0.02英寸(2.54cm×12.7cm×0.05cm)，明尼苏达州圣保罗的3M公司(3MSt.Paul,MN))和选择的基底(2英寸×5英寸×0.048英寸(5.08cm×12.7cm×0.12cm)不锈钢304sst(明尼苏达州奥克代尔的奥克代尔精密公司(Oakdale Precision,Oakdale,MN))；2英寸×5英寸×3/16英寸(5.08cm×12.7cm×0.48cm)CLEARLEXAN聚碳酸酯(明尼苏达州伯恩斯维尔的Aeromat塑料公司(Aeromat Plastics,Burnsville,MN))；或2英寸×5英寸×3/16英寸(5.08cm×12.7cm×0.48cm)丙烯腈丁二烯苯乙烯TP-BLKABS(明尼苏达州伯恩斯维尔的Aeromat塑料公司(Aeromat Plastics,Burnsville,MN))之间。然后使组装的样品通过4.5磅(2.04千克(kg))重的辊三次以将它们层压在一起。在室温下保压72小时后，在带有Instron2712-041气动夹具(1kN容量)的5943型(1kN容量)Instron单立柱台式系统(马萨诸塞州诺伍德)上执行180°剥离强度测试，速度为12英寸/分钟(30.48厘米/分钟)。根据Instron实验室手册将样品插入仪器中，并执行180°测试。以牛顿每毫米(N/mm)为单位报告结果。
静态剪切测试方法
对1英寸×1英寸(2.54cm×2.54cm)正方形膜粘合剂样品进行静态剪切测试。将正方形膜粘合剂样品层压在不锈钢取样管和PET膜(2密耳(0.05mm)厚的NANOPLAST PET膜，明尼苏达州圣保罗的3M公司)之间。从样品上悬挂500g砝码，并且将样品和悬挂砝码置于加热至70℃的腔室中。记录直至失效的时间(即，从悬挂砝码的时间到砝码下落的时间)。
热导率测试方法
对于热导率测量，通过将盘形模压入具有12.6mm的直径和0.10-0.36mm的厚度的固化膜中来制备盘形样品。
使用Q2000差示扫描量热仪(美国明尼苏达州伊登普雷里市的热分析仪器公司(TAInstruments,Eden Prairie,MN,US))，以蓝宝石作为方法标准物测量比热容cp。
使用几何方法测定样品密度。使用标准实验室天平测量膜的重量(m)，使用测径仪测量盘的直径(d)，并且使用Mitathyo测微器测量盘的厚度(h)。密度ρ通过ρ＝m/(π·h·(d/2)2)计算得出。
针对平面内方向和贯通面方向两者进行热导率测量。测量是基于λ(T)＝α(T)·cp·ρ(T)的公式，其中α(T)为热扩散率，并且在LFA 467HYPERFLASH闪光设备(美国马萨诸塞州伯灵顿市的耐驰仪器公司(Netzsch Instruments,Burlington,MA,US))上根据ASTME1461-13“Standard Test Method for Thermal Diffusivity by the Flash Method(用闪光法测量热扩散率的标准测试方法)”来测量。
根据下式由热扩散率、热容量和密度测量值计算热导率k：
k＝α·cp·ρ
其中k是以W/(m K)为单位的热导率，α是以mm2/s为单位的热扩散率，cp是以J/K-g为单位的比热容，并且ρ是以g/cm3为单位的密度。
粘着性测量测试方法
粘着性通过将未戴手套的手指按压在膜粘合剂上来测量，通过高手指粘性、中等手指粘性和低手指粘性来分级。
参照实施例1至3(RE-1至RE-3)
根据表2中列出的配方制备导热粘合剂。根据先前描述的膜制造工序制备导热粘合剂的膜。根据先前描述的粘着性测量测试方法进行粘着性测量。导热粘合剂的工艺条件、最终膜厚度和粘着性测量值在表2中示出。RE-1至RE-3的拉伸和静态剪切特性(根据上文拉伸测试方法和静态剪切测试方法执行的测试)汇总于表3中。对不锈钢(SS)、聚碳酸酯(PC)和丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)基底的180°剥离强度测试(如在上文180°剥离强度测试方法中所描述的那样执行)的结果汇总于表4中。平面内热导率(TC)和贯通面热导率两者的结果均根据先前描述的热导率测试方法来测量，并且汇总于表4中。
表2.导热膜粘合剂实施例RE-1至RE-3的配方。
Figure BDA0002547515590000341
表3.RE-1至RE-3的拉伸特性。
Figure BDA0002547515590000351
表4.RE-1至RE-3的180°剥离强度和热导率结果。
Figure BDA0002547515590000352
实施例4至5(EX-4至EX-5)
根据表5中列出的配方制备可UV交联的导热粘合剂。根据先前描述的膜制造工序制备可UV交联的导热粘合剂的膜。根据先前描述的粘着性测量测试方法进行粘着性测量。可UV交联的导热粘合剂的工艺条件、最终膜厚度和粘着性测量值在表5中示出。然后根据先前描述的UV辐射测试方法使膜接受UV辐射。接受UV辐射的膜的凝胶百分比测量值汇总于表6中。根据上述拉伸测试方法测量EX-4和EX-5的UV暴露前后的机械性能，并且汇总于表7中。根据先前描述的热导率测试方法测量EX-4和EX-5的贯通面热导率(TC)的结果，并且汇总于表8中。
表5.用于可UV交联的导热膜粘合剂实施例EX-4和EX-5的配方。
Figure BDA0002547515590000353
表6.EX-4和EX-5的凝胶百分比和UV剂量。
Figure BDA0002547515590000361
表7.EX-4和EX-5在UV暴露前后的拉伸特性。
Figure BDA0002547515590000362
此外，图3是作为负荷力的函数的EX-4的伸长率的曲线图。
表8.EX-4和EX-5的热导率结果。
Figure BDA0002547515590000363
在不脱离本发明的范围和实质的情况下，本发明的各种修改和更改对于本领域的技术人员将变得显而易见。

Claims (17)

1.一种导热粘合剂，所述导热粘合剂包含：
a.10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；
b.10重量％至50重量％的增粘剂；以及
c.20重量％至70重量％的导热填料；
其中所述导热粘合剂为交联压敏粘合剂，并且其中所述导热粘合剂表现出200％或更大的断裂伸长率。
2.根据权利要求1所述的导热粘合剂，其中所述聚烯烃嵌段包括异戊二烯、乙烯、丙烯、丁二烯、丁烯、辛烯、戊烯、己烯或它们的组合物。
3.根据权利要求1所述的导热粘合剂，其中所述含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：所述含聚烯烃嵌段的共聚物总量的5重量％至50重量％。
4.根据权利要求1所述的导热粘合剂，其中所述含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：所述含聚烯烃嵌段的共聚物总量的10重量％至30重量％。
5.根据权利要求1所述的导热粘合剂，其中所述含聚烯烃嵌段的共聚物包含以下量的苯乙烯：所述含聚烯烃嵌段的共聚物总量的12重量％至20重量％。
6.根据权利要求1所述的导热粘合剂，其中所述导热填料包括氮化硼、氢氧化铝或它们的组合物。
7.根据权利要求1所述的导热粘合剂，所述导热粘合剂具有250微米或更大的厚度。
8.根据权利要求1所述的导热粘合剂，所述导热粘合剂还包含分散剂。
9.根据权利要求1所述的导热粘合剂，所述导热粘合剂表现出0.25瓦/米-开尔文(W/m·K)或更大的贯通面热导率。
10.根据权利要求1所述的导热粘合剂，所述导热粘合剂包含40％至90％的凝胶含量。
11.根据权利要求1所述的导热粘合剂，其中所述交联压敏粘合剂包含组合物的反应产物，所述组合物包含所述含聚烯烃嵌段的共聚物、交联剂、引发剂和自由基抑制剂。
12.一种导热制品，所述导热制品包含设置在基底上的根据权利要求1至11中的任一项所述的导热粘合剂。
13.根据权利要求12所述的导热制品，其中所述基底包括剥离衬垫。
14.一种导热垫，所述导热垫包含：
a.10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；
b.10重量％至50重量％的增粘剂；以及
c.20重量％至70重量％的导热填料；
其中所述含聚烯烃嵌段的共聚物是交联的；其中所述导热垫不是压敏粘合剂；并且其中所述导热垫表现出200％或更大的断裂伸长率。
15.一种制备导热粘合剂的方法，所述方法包括：
a.获得组合物，所述组合物包含：
i.10重量％至50重量％的含聚烯烃嵌段的共聚物；
ii.10重量％至50重量％的增粘剂；
iii.20重量％至70重量％的导热填料；以及
iv.光引发剂；以及
b.使所述组合物接受光化辐射以使所述组合物交联并形成所述导热粘合剂，其中所述导热粘合剂为压敏粘合剂，并且其中所述导热粘合剂表现出200％或更大的断裂伸长率。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述组合物基本上不含溶剂。
17.根据权利要求15或权利要求16中的任一项所述的方法，其中所述组合物还包含交联剂，所述交联剂包含选自二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯和五(甲基)丙烯酸酯或它们的组合物的多个(甲基)丙烯酰基基团。
CN201880082464.8A 2017-12-22 2018-12-19 导热粘合剂和制品及其制备方法 Active CN111511867B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762609503P 2017-12-22 2017-12-22
US62/609,503 2017-12-22
PCT/IB2018/060378 WO2019123336A1 (en) 2017-12-22 2018-12-19 Thermally conductive adhesives and articles, and methods of making same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111511867A CN111511867A (zh) 2020-08-07
CN111511867B true CN111511867B (zh) 2022-04-26

Family

ID=65244410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880082464.8A Active CN111511867B (zh) 2017-12-22 2018-12-19 导热粘合剂和制品及其制备方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200347276A1 (zh)
EP (1) EP3728507A1 (zh)
CN (1) CN111511867B (zh)
TW (1) TW201930526A (zh)
WO (1) WO2019123336A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3835332A1 (en) 2019-12-13 2021-06-16 Henkel AG & Co. KGaA Thermally conductive polyurethane adhesive composition
CN112874094A (zh) * 2021-01-28 2021-06-01 上海万硕油墨有限公司 一种家具边缘装饰条

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000290615A (ja) * 1999-02-02 2000-10-17 Tokai Rubber Ind Ltd 熱可塑性放熱性粘着剤組成物およびそれを用いたプラズマディスプレイパネル
JP2007262392A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Yasuhara Chemical Co Ltd 熱伝導性ホットメルト接着剤組成物
JP2009144144A (ja) * 2007-11-19 2009-07-02 Yasuhara Chemical Co Ltd 熱伝導性ホットメルト組成物
CN103540280A (zh) * 2013-09-27 2014-01-29 沈阳建筑大学 一种导热、导电热熔胶及其制备方法
CN107406735A (zh) * 2015-03-05 2017-11-28 汉高股份有限及两合公司 导热性粘合剂

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19524250C2 (de) 1995-07-04 1997-12-18 Beiersdorf Ag Verwendung von blockierungsmittelfreien Isocyanaten zur chemisch/thermischen Vernetzung von Acrylat-Schmelzhaftklebern sowie entsprechende Acrylatschmelzhaftkleber
TWI241332B (en) 2000-12-01 2005-10-11 3M Innovative Properties Co Crosslinked pressure sensitive adhesive compositions, and adhesive articles based thereon, useful in high temperature applications
US7229683B2 (en) * 2003-05-30 2007-06-12 3M Innovative Properties Company Thermal interface materials and method of making thermal interface materials
TWI302561B (en) * 2004-01-28 2008-11-01 Lg Chemical Ltd Releasable adhesive composition
DE102004044086A1 (de) 2004-09-09 2006-03-16 Tesa Ag Thermisch vernetzte Acrylat-Hotmelts
WO2007148729A1 (ja) * 2006-06-21 2007-12-27 Hitachi Kasei Polymer Co., Ltd. 熱伝導性熱可塑性粘着剤組成物
DE102007016950A1 (de) 2007-04-05 2008-10-09 Tesa Ag Thermisch vernetzende Polyacrylate und Verfahren zu deren Herstellung
WO2009157315A1 (ja) * 2008-06-25 2009-12-30 日本ゼオン株式会社 熱伝導性感圧接着剤組成物及び熱伝導性感圧接着性シート
DE102008052625A1 (de) 2008-10-22 2010-04-29 Tesa Se Thermisch vernetzende Polyacrylate und Verfahren zu deren Herstellung
DE102008059050A1 (de) 2008-11-26 2010-05-27 Tesa Se Thermisch vernetzende Polyacrylate und Verfahren zu deren Herstellung
DE102009015233A1 (de) 2009-04-01 2010-10-14 Tesa Se Verfahren zur Herstellung eines geschäumten Massesystems
DE102009048036A1 (de) 2009-10-02 2011-04-07 Tesa Se Montageklebebänder
DE102010062669A1 (de) 2010-12-08 2012-06-14 Tesa Se Verfahren zur Herstellung geschäumter Polymermassen, geschäumte Polymermassen und Klebeband damit
JP6786221B2 (ja) * 2016-01-28 2020-11-18 日東電工株式会社 粘着シート

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000290615A (ja) * 1999-02-02 2000-10-17 Tokai Rubber Ind Ltd 熱可塑性放熱性粘着剤組成物およびそれを用いたプラズマディスプレイパネル
JP2007262392A (ja) * 2006-03-01 2007-10-11 Yasuhara Chemical Co Ltd 熱伝導性ホットメルト接着剤組成物
JP2009144144A (ja) * 2007-11-19 2009-07-02 Yasuhara Chemical Co Ltd 熱伝導性ホットメルト組成物
CN103540280A (zh) * 2013-09-27 2014-01-29 沈阳建筑大学 一种导热、导电热熔胶及其制备方法
CN107406735A (zh) * 2015-03-05 2017-11-28 汉高股份有限及两合公司 导热性粘合剂

Also Published As

Publication number Publication date
EP3728507A1 (en) 2020-10-28
WO2019123336A1 (en) 2019-06-27
TW201930526A (zh) 2019-08-01
CN111511867A (zh) 2020-08-07
US20200347276A1 (en) 2020-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101076134B1 (ko) 할로겐 무함유 난연성 아크릴계 감압성 접착 시트 또는 테이프
EP2438128B1 (en) Stretch releasable pressure-sensitive adhesives
JP6338373B2 (ja) 高度に粘着付与されたホットメルト加工可能なアクリレート感圧性接着剤
CN102325850B (zh) 可拉伸剥离的粘合带
EP2366749B1 (en) Acrylic pressure-sensitive adhesive tape or sheet and process for producing the same
CN109196067B (zh) 丙烯酸类橡胶泡沫和包含其的双面胶带
WO2012026118A1 (ja) アクリル系粘着剤組成物、アクリル系粘着剤層およびアクリル系粘着テープ
KR20150087293A (ko) 고도로 점착부여된 아크릴레이트 감압 접착제
WO2005042612A1 (ja) 重合性組成物及び（メタ）アクリル系熱伝導性シート
CN111511867B (zh) 导热粘合剂和制品及其制备方法
JP2000073025A (ja) 粘着テープ及びその製造方法
TWI769253B (zh) 黏著劑膠帶
KR20120091439A (ko) 광학 확산 접착제 및 그의 제조 방법
EP1244757A1 (en) Acidic polymer-based thermosettable psas, methods of their use, and thermoset adhesives therefrom
CN109852271B (zh) 粘合片
JPH07278513A (ja) アクリル系粘着剤組成物
KR101009084B1 (ko) 중합성 조성물 및 (메타)아크릴계 열전도 시트의 제조 방법
WO2015084643A2 (en) Optically clear high refractive index adhesives
JP2016041817A (ja) アクリル系粘着テープ
JP2002012629A (ja) 重合性組成物、粘着剤、粘着テープ及び粘着シート
JP7437151B2 (ja) 粘着テープ
JP2000073026A (ja) 粘着テープ及びその製造方法
WO2020230060A1 (en) Thermally-conductive adhesive films with enhanced through-plane thermal conductivity, and method of making the same
CN112143397B (zh) 双面粘合片
CN104004459A (zh) 粘合带

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant