TW202525900A - 分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、含有其之導熱性有機聚矽氧烷組成物、導熱性構件及散熱結構體、其他組成物 - Google Patents
分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、含有其之導熱性有機聚矽氧烷組成物、導熱性構件及散熱結構體、其他組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- TW202525900A TW202525900A TW113145151A TW113145151A TW202525900A TW 202525900 A TW202525900 A TW 202525900A TW 113145151 A TW113145151 A TW 113145151A TW 113145151 A TW113145151 A TW 113145151A TW 202525900 A TW202525900 A TW 202525900A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- composition
- organopolysiloxane
- thermally conductive
- component
- heat dissipation
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- 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
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- 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
-
- 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
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/04—Oxygen-containing compounds
- C08K5/10—Esters; Ether-esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
[課題]本發明提供一種有機聚矽氧烷、含有該有機聚矽氧烷之組成物、尤其是導熱性組成物等,該有機聚矽氧烷於用作具有高導熱率之導熱性有機聚矽氧烷組成物之基質聚合物時,亦可抑制組成物之黏度,自筒之塗佈時之擠出作業性優異,且任意地固化而形成均勻之交聯反應物,即便於高溫且長時間之使用下,亦難以引起密度下降,可抑制空隙、氣泡之產生,維持預定之散熱性。
[解決手段]一種Mw/Mn為1.20以下之分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、其以採用活性聚合法及聚合物之末端封端為特徵之製造方法、含有該有機聚矽氧烷之組成物、尤其是導熱性有機聚矽氧烷組成物、由其構成之導熱性構件及使用其之散熱結構體。
Description
本發明係關於一種分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、其利用活性聚合法之製造方法、含有該有機聚矽氧烷之導熱性有機聚矽氧烷組成物、由其構成之導熱性構件及使用其之散熱結構體,該有機聚矽氧烷具有陡峭之分子量分布,且分子量相對較低,因此於用作導熱性有機聚矽氧烷之基質聚合物時,自筒之吐出性優異,於固化時可形成均質之交聯結構。此外,該有機聚矽氧烷較佳為如下之分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷,其減少了利用平衡法難以去除之具有近似分子量之環狀矽氧烷之含量,於用作導熱性有機聚矽氧烷組成物之原料時,長時間加熱後亦難以產生密度變化,抑制空隙、氣泡之產生,且避免接點故障,不易產生模具污染,並且由於無鹼性催化劑,因此耐熱性高。另外,本發明係關於一種密封劑等含有上述分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷之組成物之其他用途。
近年來,伴隨搭載有電晶體、IC、記憶體元件等電子零部件的印刷電路板及混合IC的高密度、高集成化,二次電池(電池片式)容量增大,為有效地對電子零部件及電池等電子電氣設備所產生的熱量進行散熱,廣泛採用由有機聚矽氧烷及氧化鋁粉末、氧化鋅粉末等導熱性填充劑構成的導熱性矽酮組成物,為應對高散熱量,尤其提議填充大量導熱性填充劑的導熱性矽酮組成物。導熱性矽酮組成物的耐熱性優異,而且即便以高濃度高體積%調配導熱性填充劑,其固化物仍為橡膠狀,因此具有一定的柔軟性及應力緩和性,可維持相對於散熱結構體中熱源的順應性及黏著性,亦可維持散熱性能。另一方面,近年來雖然有要求調配大量導熱性填充劑的趨勢,但調配大量導熱性填充劑通常會有源自高分子矽酮固化物的橡膠物性受損的趨勢,如果導熱性填充劑的含量過多,則所獲得的固化物變得過硬,與散熱對象之間產生間隙,順應性及應力緩和性受損,反而會無法實現足夠的散熱性。即,於固化性導熱性矽酮組成物中,控制其導熱導電性固化物硬度於實現散熱性方面係極為重要的課題。
除此以外,填充大量導熱性填充劑時,有組成物本身之流動性受損之趨勢,於欲以少量或針點形式之塗佈為目的而填充至筒及分配器等時,可能無法確保足夠之擠出量,尤其難以實現以少量包裝為目的之填充,或填充後之作業性及塗佈性下降,導致作業效率下降。進而,無法使導熱性填充劑均勻分散於矽酮組成物中,可能對期待之導熱性、固化性、商業生產時之作業性等造成不良影響。因此,如大量調配導熱性填充劑,尤其是如具有9.0W/mK以上之導熱性的高導熱性矽酮組成物於其性能及進行工業普及方面之作業性等上尚有改善之餘地。
另一方面,作為獲得固化反應性有機聚矽氧烷之方法,已知有將六有機環三矽氧烷(D3)作為原料,將鋰鹽、鈉鹽等用於催化劑之活性聚合法,亦已知有含有固化反應性有機聚矽氧烷之固化性(包含固化成凝膠狀)組成物(參照專利文獻1至5)。但,於該等文獻中,完全未揭示由於分子鏈兩末端具有烯基且分子量相對較小而形成流動性及均質之交聯反應性的有機聚矽氧烷、及其作為導熱性組成物之基質聚合物之顯著有用性,尤其是與平衡法相比時,關於成為空隙、氣泡之產生原因之環狀矽氧烷類的影響,未作任何記載及暗示。
[習知技術文獻]
專利文獻
[專利文獻1]日本專利特開2019-163413號公報(專利註冊6907978)
[專利文獻2]日本專利特開平01-272633號公報
[專利文獻3]日本專利特開平02-092933號公報
[專利文獻4]日本專利特開昭61-275329號公報
[專利文獻5]日本專利特開平01-098631號公報
[發明所欲解決之問題]
另一方面,本案發明者等人針對調配大量導熱性填充劑且可選地具有固化反應性之高導熱性有機聚矽氧烷組成物,發現新課題。於高導熱性組成物中要使用固化反應性有機聚矽氧烷作為用於擔載導熱性填充劑之基質聚合物,若欲使用低黏度之有機聚矽氧烷來確保上述課題中之組成物本身之流動性、對筒及分配器之填充性、塗佈時之擠出作業性,由於該等低聚合度之有機聚矽氧烷主要利用平衡聚合法獲得,因此分子量分布寬,不具有均勻之分子長,因而難以形成均勻之交聯物,有導熱性及橡膠物性變得不充分之情況。因此,作為使用有該等基質聚合物之導熱性構件之性能存有課題。
此外,利用平衡聚合法獲得之低聚合度之有機聚矽氧烷於其製造時會副生成揮發性環狀矽氧烷,若用於電子材料,會成為電子零部件之接點故障等之原因。進而,即便預先利用汽提等去除該等揮發性矽酮類中之低聚合度者(例如,3至9聚體),亦因平衡聚合法中內在之鹼性催化劑之影響而隨時間經過副生成揮發性環狀矽氧烷,可能會導致接點故障、模具污染。此外,利用平衡聚合法獲得之低聚合度之有機聚矽氧烷的分子量範圍必然容易與20聚體以下(詳細而言為10至20聚體)之環狀矽氧烷重複,難以充分去除分子量相近之環狀矽氧烷。因此,不論有無固化反應,若將現存之低聚合度之有機聚矽氧烷用於高導熱性有機聚矽氧烷組成物之基質聚合物,則會因在高溫下長時間使用(老化),該等環狀矽氧烷隨時間經過自所獲得之導熱性構件揮發,產生空隙、氣泡,引起密度下降,可能導致作為導熱性構件之性能及耐久性劣化。伴隨該情況,原本預計的散熱特性會無法充分實現。
本發明係為了解決上述課題而完成,其目的在於提供一種分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、含有該有機聚矽氧烷之導熱性有機聚矽氧烷組成物、由其構成之導熱性構件及使用其之散熱結構體,該有機聚矽氧烷為相對低黏度且低聚合度,於用作以非常高之體積%含有導熱性填充劑,具有高導熱率之導熱性有機聚矽氧烷組成物之基質聚合物時,亦可抑制最終獲得之組成物之黏度,對筒等之填充性、塗佈時之擠出作業性優異,且任意地固化而形成均勻之交聯反應物,即便於高溫且長時間使用下,亦難以引起密度下降,抑制空隙、氣泡之產生,可維持預定之散熱性,且避免接點故障,不易產生模具污染,並且由於無鹼性催化劑,因此耐熱性高。
[解決問題之技術手段]
本發明者等人進行努力研究,結果發現藉由重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(Mw/Mn)為1.20以下之分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷,可解決上述課題,從而完成本發明。此種有機聚矽氧烷較佳為數量平均分子量為10000以下,且20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.1質量%。另外,此種有機聚矽氧烷可藉由如下製造方法而獲得,該製造方法具有:將D3作為原料,於鋰類催化劑之存在下進行活性聚合之程序(I);及利用1,3-二烯基-1,1,3,3-四有機二矽氮烷將藉由程序(I)所獲得之聚合物之末端封端的程序(II)。
同樣地,上述課題藉由如下導熱性有機聚矽氧烷組成物、由其構成之導熱性構件及使用其之散熱結構體而解決,該導熱性有機聚矽氧烷組成物含有:前述具有陡峭之分子量分布,較佳為相對低分子量及抑制了環狀矽氧烷之含量的有機聚矽氧烷100質量份;以及
導熱性填充劑相對於組成物中固體成分整體成為60至90體積%範圍之量。
對照先前技術之功效
藉由將本發明之分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷用作基質聚合物,可提供如下導熱性有機聚矽氧烷組成物、由其構成之導熱性構件及使用其之散熱結構體,該導熱性有機聚矽氧烷組成物即便是導熱性填充劑之含量高之高導熱性組成物,亦可抑制其黏度,對筒等之填充性、塗佈時之擠出作業性優異,且任意地固化而形成均勻之交聯反應物,即便於高溫且長時間使用下,亦難以引起密度下降,可抑制空隙、氣泡之產生,維持預定之散熱性,且避免接點故障,不易產生模具污染,並且由於無鹼性催化劑,因此耐熱性高。另外,藉由本發明,可提供一種含有前述分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷且用於選自密封劑組成物、導電性組成物及隔熱性組成物中之1種以上之用途的組成物。
[(A)分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷]
本成分(A)係分子鏈兩末端具有烯基,重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(Mw/Mn)為1.20以下,較佳為1.05至1.18之範圍,更佳為1.07至1.17之範圍內的具有陡峭之分子量分布之有機聚矽氧烷,且係本發明之特徵性成分。該有機聚矽氧烷由於作為反應性官能基之烯基之鍵合位置及分子長度均勻,因此於用作導熱性組成物之基質聚合物時,即便於高溫且長時間使用下,亦有不易引起密度下降及因其產生之散熱特性及物理強度劣化的優點。
此處,考慮到作為導熱性填充劑之含量高之導熱性組成物之基質聚合物的觀點,為了可抑制組成物之整體黏度,改善對筒等之填充性、塗佈時之擠出作業性,成分(A)理想的是不為高聚合度/高黏度,具體而言,其數量平均分子量為10000以下,較佳為500至10000,更佳為1000至7500,尤佳為2000至5000之範圍。另外,若成分(A)之數量平均分子量小於前述下限,則存在有機聚矽氧烷固化物之機械強度下降之傾向,若超過前述上限,則尤其是所獲得之導熱性填充劑之含量高時,有組成物之黏度變高之傾向,從而有無法作為低黏度之基質聚合物充分實現目標技術效果,或操作作業性及對微細部之塗佈性下降的傾向。
另外,考慮到防止對電子零部件之接點故障及模具污染,於高溫且長時間使用以成分(A)為原料之導熱性組成物及由其構成之導熱性構件時,難以引起密度下降,抑制空隙、氣泡之產生,維持預定之散熱性的觀點,成分(A)較佳為20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.1質量%,尤佳為10至15聚體之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.05質量%。另外,如後所述,該等環狀矽氧烷係平衡聚合法中容易副生成之成分,具有與成分(A)之分子量相近之分子量之10至20聚體、尤其是10至15聚體之環狀二甲基矽氧烷係後續難以利用以去除揮發性成分為目的之汽提等自成分(A)去除之成分。因此,成分(A)較佳為藉由以D3為起始原料之活性聚合法獲得。另外,成分(A)較佳為20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷各自之含量小於0.1質量%(即,小於1000 ppm),尤佳為10至15聚體之環狀二甲基矽氧烷各自之含量小於0.01質量%(即,小於100 ppm),最佳為20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷之含量之和小於0.1質量%(即,小於1000 ppm)。此種具有陡峭之分子量分布且抑制了20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷之含量的有機聚矽氧烷可藉由後述活性聚合法獲得。
成分(A)只要滿足關於前述分子量分布等之條件,則亦可由1種或2種以上分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷構成。此種含烯基有機聚矽氧烷之分子結構較佳為直鏈狀,考慮到分子長及固化(交聯)反應之均質性之觀點,較佳為僅於分子鏈兩末端具有烯基之直鏈狀有機聚矽氧烷。
作為成分(A)分子內的烯基,可例示乙烯基、烯丙基、丁烯基、己烯基等。此外,作為成分(A)中除烯基以外的有機基,可例示甲基等烷基;苯基等芳基;3,3,3-三氟丙基等鹵化烷基等除烯基以外的一價烴基,工業上較佳為甲基或苯基。
成分(A)尤佳為直鏈狀含烯基有機聚矽氧烷,例如可舉例:分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷、分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物。尤佳為滿足關於前述分子量分布、環狀矽氧烷之含量、分子量範圍之條件的僅於分子鏈兩末端具有碳原子數2至8之烯基之直鏈狀二甲基聚矽氧烷,工業上,可較佳地例示分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷。
[可利用性:包含選自導熱性組成物、密封劑組成物、導電性組成物及隔熱性組成物中之1種以上之用途]
成分(A)如上所述較佳為作為導熱性組成物之基質聚合物,且可用作其他固化性或非固化性組成物之原料。例如,含有成分(A)之固化性或非固化性組成物包含於本發明之範圍內,尤其除導熱性組成物以外,用於選自密封劑組成物、導電性組成物及隔熱性組成物中之1種以上之用途的組成物包含於本發明之範圍內。此外,該組成物之應用範圍並不限定於電子材料、電子零部件等,可用於任意用途。
[利用活性聚合法之製造方法]
本發明之(A)分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷為了滿足關於其分子量分布、環狀矽氧烷之含量、分子量範圍之條件,較佳為利用活性聚合法而非平衡聚合法來合成。使用平衡聚合法合成成分(A)時,其分子量分布變寬,無法實現均勻之交聯反應性,使用此種有機聚矽氧烷作為基質聚合物之導熱性組成物及由其構成之導熱性構件於高溫(120℃或150℃)且長時間使用時,容易引起密度下降,空隙、氣泡產生之抑制進一步變差,有無法維持預定之散熱性之情況。而且,利用平衡聚合法難以實現無鹼性催化劑之組成,尤其是可能難以實現20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.1質量%的高純度。其原因在於,與成分(A)相近之低聚合之環狀二甲基矽氧烷(例如,10至20聚體)可能難以利用以揮發成分去除(CV)為目的之通常之汽提/減壓蒸餾法充分去除,結果無法充分抑制環狀二甲基矽氧烷之含量,而有無法確保Mw/Mn為1.2以下之陡峭分子量分布的情況。
本發明中之活性聚合法較佳為包含:程序(I),其係使用兩末端具有選自質子(H)及Li中之1種以上之起始物質,使六有機環三矽氧烷(D3)於鋰類催化劑之存在下進行活性聚合;以及程序(II),其係利用可進行烯基導入之有機矽化合物對所獲得之聚合物之分子鏈末端進行封端的程序,且利用選自1,3-二烯基-1,1,3,3-四有機二矽氮烷、含烯基有機氯矽烷等公知之封端劑中之1種以上進行封端。該反應較佳為可於1種或2種以上之極性溶劑中進行,尤佳為使用含有以促進反應為目的之極性溶劑之混合溶劑。
具體而言,本發明中之成分(A)之特徵在於包含:
程序(I),其係使用兩末端具有選自質子(H)及Li中之1種以上之起始物質,使
(R
A 2SiO)
3(上式中,R
A分別獨立為烷基、芳基或它們之碳原子鍵合氫原子之一部分被鹵素原子取代的基團)
所表示之六有機環三矽氧烷於鋰類催化劑之存在下進行活性聚合;以及
程序(II),其係利用選自
R
BR
A 2SiNSiR
A 2R
B(上式中,R
A為上述同樣之基團,R
B為烯基)所表示之1,3-二烯基-1,1,3,3-四有機二矽氮烷、及
R
BR
A 2SiCl
(上式中,R
A、R
B為上述同樣之基團)
所表示之烯基二有機氯矽烷中之至少1種,
對藉由程序(II)所獲得之聚合物之聚合停止側之分子鏈末端進行封端。
本反應之起始物質係成為活性聚合開始點之物質,具體而言為分子末端具有選自質子(H)及Li中之1種以上之起始物質。此處,質子(H)可為源自水或OH末端之H,Li可為金屬鹽之形態。作為此種起始物質,具體而言,可例示水、分子鏈兩末端具有羥基(=矽烷醇基)之矽氧烷低聚物、LiOH。另外,以高純度合成具有末端烯基之聚合物時,亦可於起始物質之一部分併用具備前述R
BR
A 2Si末端(例如,乙烯基二甲基矽烷基)及OH末端之矽氧烷低聚物或乙烯基二甲基矽醇。另外,為了提高聚合精度,亦可適當調整水等起始物質之量。
(R
A 2SiO)
3
所表示之六有機環三矽氧烷(D3)係成分(A)之原料,式中,R
A分別獨立為烷基、芳基或它們之碳原子鍵合氫原子之一部分被鹵素原子取代的基團,例如可舉例:甲基、乙基、丙基、異丙基、苯基等。工業上,R
A為甲基或苯基。使上述六有機環三矽氧烷進行活性聚合時,較佳為使用甲苯等有機溶劑進行共沸脫水或使用分子篩等沸石類乾燥劑、氫化鈣等固體乾燥劑進行脫水處理。
鋰類催化劑係於本發明之製造方法中用於使活性聚合進行之催化劑,亦可使用金屬鋰、氫化鋰、丁基鋰、氫氧化鋰、或該等2種以上之混合物,較佳為使用氫氧化鋰。另外,若使用該等鋰類催化劑以外者,例如其他鹼金屬類化合物,有目標之通式有機聚矽氧烷之產率下降的情況。鋰類催化劑可於系統中以水溶液形態投入,例如以0.5至5質量%之水溶液形態相對於作為原料之D3在0.005至0.050質量%之範圍內添加。
本發明之進行活性聚合反應時之反應溶劑(程序(I)及程序(II)中通用)並無特別限制,考慮到活性聚合反應順利進行之觀點,較佳為含有(S1)選自乙腈、甲基乙基酮及甲基異丁基酮中之1種以上之極性溶劑、及(S2)選自二甲基亞碸及二甲基甲醯胺中之1種以上之極性溶劑的混合溶劑。此處,作為(S2)之極性溶劑係以促進反應為目的使用之極性溶劑,根據反應條件、反應規格,(S1):(S2)之質量比可於9:1至3:1之範圍內適當選擇。但,並不妨礙使用四氫呋喃等其他活性聚合中公知之反應溶劑。
程序(I)之活性聚合反應係D3之開環聚合反應,根據反應規格,可藉由在10至40℃,較佳為室溫至35℃之加熱條件下將作為原料之D3與鋰類催化劑一起攪拌而進行,反應時間並無特別限制,通常利用GLC(氣體層析儀)等一邊監控D3之轉化率,一邊於30分鐘至10小時之範圍內進行,較佳為2至8小時。
程序(II)係利用1,3-二烯基-1,1,3,3-四有機二矽氮烷,對藉由程序(I)所獲得之有機聚矽氧烷聚合物之分子鏈末端進行封端的程序,源自該二矽氮烷類之烯基被導入至有機聚矽氧烷之分子鏈末端。此處,考慮到使最終產物之純度及分子量分布接近單一峰之觀點,較佳為於實施程序(II)之前且於程序(I)之後,將低沸點成分減壓餾去,亦能可選地進行過濾操作。
程序(II)係利用選自R
BR
A 2SiNSiR
A 2R
B(上式中,R
A為上述同樣之基團,R
B為烯基)
所表示之1,3-二烯基-1,1,3,3-四有機二矽氮烷、及
R
BR
A 2SiCl(上式中,R
A、R
B為上述同樣之基團)
所表示之烯基二有機氯矽烷中之至少1種,對藉由程序(I)所獲得之有機聚矽氧烷聚合物之聚合停止側之分子鏈末端進行封端的程序。式中之R
A為上述同樣之基團,較佳為甲基。另外,式中之R
B為烯基,考慮到最終所獲得之成分(A)中之烯基之觀點,較佳為碳原子數2至8之烯基,尤佳為乙烯基或己烯基。作為封端劑,具體而言,可例示且較佳為四甲基二乙烯基二矽氮烷、乙烯基二甲基氯矽烷等。
作為封端時之反應條件,較佳為向藉由程序(I)所獲得之有機聚矽氧烷聚合物或含有其之反應溶液中,添加三氟乙酸(包括中和鹽)等酸性催化劑,於40至140℃一邊攪拌反應溶液一邊進行分子鏈末端封端反應,反應時間通常為1至8小時。該反應亦可於無溶劑狀態下進行。若反應溫度過低,則可能不會充分引起分子末端封端,若反應溫度過高,則用於末端封端之矽氮烷類等封端劑可能揮發,導致分子末端之封端未充分進行。另外,若反應時間過短,則可能分子末端之封端未充分進行,有無法以高純度獲得目標之分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷的情況。
程序(II)中之反應結束後,可利用過濾及/或減壓餾去等公知之方法去除初始之原料成分中未參與聚合反應之未反應成分、固體狀成分、反應殘渣等。具體而言,作為減壓餾去之條件,理想的是例如於1,000Pa以下、較佳為500Pa以下、更佳為300Pa以下之減壓下,且於較佳為100至180℃、更佳為120至150℃左右之條件下進行減壓餾去。另外,考慮到確保成分(A)之品質之觀點,過濾程序較佳為殺菌過濾程序。
[導熱性有機聚矽氧烷組成物]
本發明之導熱性有機聚矽氧烷組成物較佳為包含
作為基質聚合物之(A)前述分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、及(B)導熱性填充劑,且相對於成分(A)100質量份,含有相對於組成物中固體成分整體成為60至90體積%範圍之量的成分(B)。該導熱性有機聚矽氧烷組成物或其固化反應物之導熱率較佳為9.0W/mK以上,能可選地具有固化反應性,亦可為形成增黏體、凝膠或固化物之組成物,亦可為滑脂等非固化性之組成物。該組成物為固化反應性時,由於成分(A)之固化反應性基為烯基,因此較佳為具備選自氫化矽烷化反應及自由基聚合反應中之1種以上之固化反應性。
此外,本發明之導熱性有機聚矽氧烷組成物亦可含有(C)有機氫聚矽氧烷、(D)催化劑量之氫化矽烷化反應用催化劑、(E)作為特定之表面處理劑發揮功能之有機矽化合物、(F)選自脂肪酸、脂肪酸酯及脂肪酸金屬鹽中之至少1種以上、(G)耐熱性賦予劑及(H)選自氫化矽烷化反應抑制劑、助黏劑、有機溶劑及其他添加劑中之成分。此外,本發明所涉及的組成物可為單液型組成物,亦可為雙液型等多成分型組成物的形態。以下,對各成分及其添加量等進行說明。
成分(A)係本發明之導熱性有機聚矽氧烷組成物之基質聚合物,作為反應性官能基之烯基之鍵合位置及分子長度均勻,具有陡峭之分子量分布,且為高純度,因此於用作導熱性組成物之基質聚合物時,即便於高溫且長時間使用下,亦有不易引起密度下降及因其產生之散熱特性及物理強度劣化的優點。
本組成物可設計為固化性或非固化性組成物。此處,固化反應性基係可使組成物整體利用交聯反應進行固化(包含凝膠化,下同)之官能基,於成分(A)中為烯基,具有氫化矽烷化反應性及自由基聚合反應性。
成分(A)由於分子鏈兩末端具有烯基,因此適合作為固化性之導熱性有機聚矽氧烷組成物,例如固化性之導熱性彈性體、導熱性凝膠、固化性之導熱性填縫材料等之主劑。另外,於設計固化性組成物時,可以且較佳為含有(C)有機氫聚矽氧烷及(D)催化劑量之氫化矽烷化反應用催化劑作為後述組成物之固化劑。
[(B)導熱性填充劑]
成分(B)係用於對本組成物及本組成物固化而成的導熱性構件賦予導熱性的導熱性填充劑。作為這種成分(B),較佳為選自由純金屬、合金、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬矽化物、碳、軟磁性合金及鐵氧體所組成之群中的至少1種以上的粉末及/或纖維,較佳為金屬類粉末、金屬氧化物類粉末、金屬氮化物類粉末或碳粉末。成分(B)的形狀並無特別限定,例如可舉例球狀、針狀、圓盤狀、棒狀、不定形狀,較佳為球狀、不定形狀。此外,成分(B)的平均粒徑並無特別限定,較佳為0.01至500 µm的範圍內,更佳為0.01至300 µm的範圍內。
作為成分(B),較佳為銀粉末、鋁粉末、氧化鋁粉末、氧化鋅粉末、氧化鎂粉末、氮化鋁粉末、氮化硼粉末或石墨。此外,對本組成物要求電氣絕緣性時,較佳為金屬氧化物類粉末或金屬氮化物類粉末,特別佳為氧化鋁粉末、氧化鋅粉末、氧化鎂粉末或氮化鋁粉末。
相關導熱性填充劑可以且較佳藉由後述成分(E)即有機矽化合物,對其全部或部分實施表面處理。進而,亦可與這些成分一起使用藉由作為偶合劑眾所周知的各種表面處理劑實施處理的這些粉體及/或纖維。作為用於對成分(B)之粉體以及/或者纖維進行處理之表面處理劑,除成分(E)以外,可舉例界面活性劑、其他矽烷偶合劑、鋁類偶合劑以及矽酮類表面處理劑等。
為改善成分(B)的填充效率,例如以符合最密填充理論分布曲線的比率將大粒徑粉末與小粒徑粉末進行組合,從而可提高填充效率,實現低黏度化及高導熱化。本發明中,亦可且較佳從(B1)平均粒徑0.01至100 µm的球狀及粉碎狀氧化鋁粉末、(B2)平均粒徑0.01至100 µm的球狀及粉碎狀氧化鎂粉末、(B3)平均粒徑0.01至50 µm的不定形氮化鋁粉末中選擇使用,為改善填充效率,使用粒徑或形狀不同的2種以上粉末的混合物。
[成分(B)的含量]
本發明中,為實現高導熱率,成分(B)的含量相對於組成物中固體成分(藉由固化反應形成固化物的成分)整體為60至90體積%的範圍,較佳為65至90體積%的範圍、70至90體積%的範圍、70至85體積%的範圍。若成分(B)之含量小於前述下限,則可能無法實現本發明中目標之高導熱率,尤其是9.0W/mK以上之高導熱率。另一方面,若超過上述範圍的上限,即便於使用成分(A)、調配成分(E)或用其對成分(B)實施表面處理時,所獲得的組成物的黏度亦可能會顯著變高,或初期固化物亦可能會顯著變硬,其操作作業性、相對於基材的應力緩和性及黏著性等會降低。
另外,成分(B)的使用量相對於成分(A)100質量份更佳為600至4500質量份的範圍,特別佳為800至4000質量份的範圍。成分(B)的使用量滿足上述體積%的範圍,且成分(B)相對於成分(A)的使用量滿足上述範圍時,可特別合適地解決本發明的課題。
[其他無機填充劑]
本發明的組成物中,亦可調配例如燻矽、濕式二氧化矽、粉碎石英、氧化鈦、碳酸鎂、氧化鋅、氧化鐵、矽藻土、碳黑等無機填充劑(亦稱為「無機填充材」)、藉由後述成分(E)及/或其他有機矽化合物(矽氮烷類等)對這種無機填充劑表面進行疏水處理而成的無機填充劑作為可選成分。從本發明的技術效果、尤其係兼顧高導熱性、固化物的柔軟性及應力緩和特性、相對於基材的黏著性的觀點出發,可為實質上不含成分(B)以外填充劑的組成。另一方面,出於改善(增強)機械強度及調整黏度等其他功能的目的,亦可於不損壞本發明的技術效果的範圍同時使用上述填充劑,且包含於本發明的較佳實施方式之一中。
[成分(B)的表面處理]
本發明所涉及的成分(B)較佳藉由後述成分(E)實施表面處理。藉由這些成分實施表面處理的方法並無特別限制,可採用對成分(B)即導熱性無機填充劑的直接處理法、整體摻混法、乾精礦法等。於本發明中,自改善組成物整體之填充性及固化物黏合強度之觀點出發,最佳可例示加熱表面處理法,即預先混合所述成分(A)之一部分或全部與成分(E),於該混合物中依次混合成分(B),混合均勻後加熱(基礎加熱)。該表面處理法可於減壓條件下以100至200℃加熱攪拌該混合物,溫度條件及攪拌時間可根據樣品量設計,較佳為120至180℃且0.25至10小時的範圍。另外,成分(B)的表面處理程序任意,但從改善本組成物的流動性、填縫性及觸變性的觀點出發,亦可採用階段性處理程序,其包括利用成分(E1)或(E2)對成分(B)的至少一部分實施表面處理、接著利用成分(E3)對成分(B)實施表面處理的程序。
作為上述混合所用裝置,並無特別限定,可例示單軸或雙軸連續混合機、二輥研磨機、羅斯攪拌機、霍巴特混合機(hobart mixer)、牙科混合機(dental mixer)、行星式混合機(planetary mixer)、捏合攪拌機、亨氏混合機(Henschel mixer)等。
[(C)有機氫聚矽氧烷]
成分(C)係本發明組成物的主要交聯劑,分子內具有2個以上矽原子鍵合氫原子的有機氫聚矽氧烷可無特別限制地使用,但從所獲得的固化物的柔軟性及相對於基材的黏合保持性的觀點出發,有機氫聚矽氧烷分子中矽原子鍵合氫原子的個數(平均值)較佳為不超過8個的範圍。特別佳為至少包含(C1)25℃黏度為1至1,000 mPa•s,分子內平均含有2至4個矽原子鍵合氫原子,其中,分子鏈側鏈至少平均具有1個矽原子鍵合氫原子的直鏈狀有機氫聚矽氧烷。
這種成分(C1)可例示分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端由二甲基氫矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物。另外,這些例示並無限定,部分甲基亦可由苯基、羥基、烷氧基等取代。
成分(C1)的25℃黏度並無特別限定,較佳為1至500 mPa•s的範圍內,特別佳為1至100 mPa•s的範圍內;進而,從防止觸點失效等的觀點出發,較佳為降低或去除低分子量矽氧烷寡聚物(八甲基四矽氧烷(D4)、十甲基五矽氧烷(D5))。
[組成物中有機氫聚矽氧烷(交聯劑)的量]
本發明之組成物中,關於成分(C),相對於成分(A)中所包含之烯基1莫耳,成分(C)中之矽原子鍵合氫原子至少需要為0.2至5.0莫耳之範圍,考慮到所獲得的有機聚矽氧烷固化物之橡膠物性、機械強度及黏合特性的方面,尤佳為0.3至3.0莫耳之量或0.4至2.0莫耳之量之範圍。
[(D)氫化矽烷化反應用催化劑]
氫化矽烷化反應用催化劑係本組成物固化所需的成分,可例示鉑類催化劑、銠類催化劑、鈀類催化劑,從可顯著促進本組成物固化的觀點出發,較佳為鉑類催化劑。作為該鉑類催化劑,可舉例為鉑微粉、氯鉑酸、氯鉑酸的醇溶液、鉑-烯基矽氧烷錯合物、鉑-烯烴錯合物、鉑-羰基錯合物、及利用矽酮樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸樹脂等熱塑性樹脂將這些鉑類催化劑進行分散或膠囊化的催化劑,特別佳為鉑-烯基矽氧烷錯合物。特別佳為鉑的1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷錯合物,較佳以該錯合物的烯基矽氧烷溶液形態添加。而且,從改善操作作業性及組成物適用期的觀點出發,亦可使用利用熱塑性樹脂進行分散或膠囊化的微粒狀含鉑氫化矽烷化反應催化劑。另外,作為促進氫化矽烷化反應的催化劑,亦可使用鐵、釕、鐵/鈷等非鉑類金屬催化劑劑。
另一方面,作為氫化矽烷化反應用催化劑,亦可使用(甲基環戊二烯基)三甲基鉑(Ⅳ)錯合物、雙(2,4-戊二酮酸)鉑(II)錯合物等高能量射線活化催化劑或光活化催化劑。使用這類氫化矽烷化反應用催化劑,從而組成物整體可將照射高能量射線作為誘因,於低溫下亦可固化,保存穩定性優異,且容易控制反應,因此可實現操作作業性優異等特性。這種情況下,從催化劑活化效率的觀點出發,作為高能量射線,較佳為紫外線,從工業使用的觀點出發,較佳為波長280至380 nm範圍的紫外線。此外,照射量根據高能量線活性型催化劑種類而不同,為紫外線時,波長365 nm的累計照射量較佳為100mJ/cm
2至100J/cm
2的範圍內。
氫化矽烷化反應用催化劑的添加量為催化劑量即可,更具體而言,相對於組成物整體,金屬原子以質量單位計為0.01至500 ppm範圍內的量、0.01至100 ppm範圍內的量或0.01至50 ppm範圍內的量。
[成分(E)]
成分(E)係作為前述成分(B)及其他無機填充劑之表面處理劑發揮功能的成分,可於組成物中與該等成分共存,
從該等成分之均勻分散性及所獲得之組成物之操作作業性等觀點出發,尤佳為利用成分(E)之至少一部分對前述成分(A)進行過表面處理。成分(E)係選自單末端具有烷氧基之矽氧烷類化合物(=成分(E1)、(E2))及/或具有長鏈烷基之烷氧基矽烷(=成分(E3))中之1種以上之成分,更具體而言係選自以下之成分(E1)至成分(E3)中之1種以上之成分。
(E1)由通式(1):
(式中,R
1獨自為非取代或取代的不具有碳碳雙鍵的一價烴基,R
2獨自為氫原子、烷基、烷氧基烷基或醯基,a為5至250的整數,b為1至3的整數)表示且25℃時之黏度為10至小於10,000mP•s之有機聚矽氧烷
通式(1)中,R
1獨自為非取代或取代的不具有碳碳雙鍵的一價烴基,作為其示例,可舉例直鏈狀烷基、支鏈狀烷基、環狀烷基、芳基、芳烷基、鹵化烷基。從工業觀點出發,R
1較佳為甲基或苯基,從耐熱性觀點出發,較佳為甲基。
R
2獨自為氫原子、烷基、烷氧基烷基、烯基或醯基。從表面處理的觀點出發,R
2較佳為烷基,特別佳為甲基、乙基。
通式(1)中,a為5至250範圍的整數,較佳為10至200的範圍。此外,b為1至3的整數,較佳為2或3。作為本發明所涉及的成分(E1),較佳為b為3、於分子鏈一末端具有三烷氧基矽氧烷基、R
1為甲基的聚二甲基矽氧烷。
(E2)由通式(2):
R
alkR
3 2SiO(R
3 2SiO)
cR
3 2Si-R
4-SiR
3 (3-d)(OR
5)
d(式中,R
alk為烯基,R
3獨自為非取代或取代的不具有碳-碳雙鍵的一價烴基,R
4為氧原子或二價烴基,R
5獨自為氫原子、烷基、烷氧基烷基或醯基,c為1至250的整數,d為1至3的整數)表示、25℃黏度為10至10,000 mPa•s範圍、分子鏈末端具有烯基及水解性矽烷基的矽氧烷類化合物。
通式(2)中,R
alk為烯基,可例示乙烯基、烯丙基、己烯基等碳原子數2至10的烯基。成分(E2)於分子鏈一末端具有烯基,因此有與其他交聯劑等同時使用時可改善固化性及黏合特性的情況。
式中,R
3獨自為非取代或取代的不具有碳碳雙鍵的一價烴基,可舉例直鏈狀烷基、支鏈狀烷基、環狀烷基、烯基、芳基、芳烷基及鹵化烷基,從工業觀點出發,較佳為甲基或苯基,從耐熱性觀點出發,較佳為甲基。R
4為氧原子或二價烴基。作為R
4的二價烴基,可舉例亞甲基等伸烷基;伸乙基氧基伸乙基、伸乙基氧基伸丙基等伸烷基氧基伸烷基。另一方面,R
4可為且較佳為氧原子。
式中,R
5獨自為氫原子、烷基、烷氧基烷基或醯基,較佳為烷基,從表面處理的觀點出發,特別佳為甲基、乙基。成分(G2)藉由Si(OR
5)表示的一末端結構,分子內具有水解性矽烷基,因此與成分(C)同時使用時,表面處理效果優異。
式中的c為成分(E2)的二有機矽氧烷單元的聚合度(末端除外),係1至250的整數,較佳為1至100的整數,特別佳為1至50的整數。式中的d為1至3的整數,較佳為3。d為3時,成分(E2)的一末端特別佳為三甲氧基矽烷基(-Si(OME)
3)。
成分(E1)及成分(E2)的調配量(同時使用兩者時為其總量)只要係填充劑表面處理所需的足夠量則並無特別限制,作為一例,相對於組成物整體中的成分(B)100質量份為0.005至100質量份的範圍內,較佳為0.05至100質量份,更佳為0.5至50質量份。
(E3)分子內具有碳原子數6以上烷基的烷氧基矽烷或其水解縮合物。
成分(E3)與成分(E1)或(E2)同樣,係於組成物中作為包含成分(A)至(D)之導熱性填充劑的表面處理劑發揮功能的成分,係改善其調配量且改善組成物整體黏度及流動性,同時改善黏合特性的成分。這種烷氧基矽烷需要具有C6以上的烷基,若使用僅包含甲基等小於C6的烷基的烷基烷氧基矽烷或其水解縮合物,例如即便同時使用後述增黏劑,亦可能無法實現充分的黏合特性。
作為碳原子數6以上的烷基的具體例,可舉例己基、辛基、十二基、十四基、十六基、十八基等烷基或苄基、苯基乙基等芳烷基等,特別佳為碳原子數6至20的烷基。
成分(E3)較佳為下述結構式:
Y
nSi(OR)
4-n(式中,Y為碳原子數6至18的烷基,R為碳原子數1至5的烷基,n為1至3的數)
表示的烷氧基矽烷,作為OR基,可例示甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等,特別佳為甲氧基及乙氧基。另外,n為1、2或3,特別佳為1。
這種成分(E3)具體可例示C
6H
13Si(OCH
3)
3、C
8H
17Si(OC
2H
5)
3、C
10H
21Si(OCH
3)
3、C
11H
23Si(OCH
3)
3、C
12H
25Si(OCH
3)
3、C
14H
29Si(OC
2H
5)
3等,最較佳為癸基三甲氧基矽烷。
成分(E3)的調配量只要係填充劑表面處理所需的足夠量則並無特別限制,作為一例,相對於組成物整體中的成分(B)100質量份為0.005至20質量份的範圍內,較佳為0.05至10質量份,更佳為0.5至7.5質量份。
[(F)脂肪酸類化合物]
本發明之組成物為固化性時,除前述成分以外,亦可任意地含有選自脂肪酸酯及脂肪酸金屬鹽中之至少1種以上之脂肪酸類化合物。該成分係抑制本組成物及使本組成物固化而成的矽酮類導熱性構件即固化物的加熱老化時硬度變化的成分。尤其係前述導熱性填充劑的調配量為上述範圍時,若不使用成分(F),固化物於加熱老化時會快速變硬,其應力緩和性、柔軟性及基材黏著性等可能會受損,但於氫化矽烷化固化反應性組成物中使用成分(F),較佳為同時使用作為後述成分(G)之耐熱性賦予劑,從而所獲得的固化物具有高導熱率,且維持初期硬度及橡膠物性,可實現良好的應力緩和性、柔軟性及基材黏著性。
成分(F)具體而言為選自脂肪酸、脂肪酸酯及脂肪酸金屬鹽的至少1種以上,可例示己酸、辛酸、壬酸、癸酸、十一酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、山萮酸、油酸等脂肪酸;其烷基酯即脂肪酸酯;鈉、鋰、鉀等脂肪酸鹼金屬鹽;鈣等脂肪酸鹼土金屬鹽。成分(F)較佳為(F1)選自飽和脂肪酸及飽和脂肪酸金屬鹽的至少1種以上,特別佳為(F1-1)選自硬脂酸、硬脂酸鹼金屬鹽、硬脂酸鹼土金屬鹽的1種以上。
成分(F)尤其於與成分(G)同時使用的系統中抑制固化物硬度變化的作用機制未明確確定,但推測可能於存在成分(G)的條件下耐熱性被改善的矽酮固化物基質內以有限量存在脂肪酸、脂肪酸鹽(肥皂)、脂肪酸酯等脂肪酸類化合物,從而於導熱性填充劑的顆粒表面或附近形成由這些脂肪酸類化合物構成的耐水性潤滑性薄膜或局部結構,以化學方式使高溫下的顆粒表面低活化或鈍化,且有效防止導熱性填充劑的表面彼此凝集或形成粗大顆粒。但,即使成分(F)不作為導熱性填充劑的表面處理劑使用,而只與其他成分均勻混合,亦可發揮技術效果,因此本發明中於組成物中添加成分(F)的時機並無特別限定。
成分(F)的調配量相對於前述導熱性填充劑(由多種構成時為總量)100質量份較佳為0.05至2.0質量份的範圍。尤其為實現前述技術效果,成分(F)的調配量需要為所述範圍,所述範圍具有臨界意義。即,若成分(F)的調配量小於所述下限,則即使與成分(G)同時使用,亦可能會無法抑制固化物硬度變化。另一方面,若成分(F)的調配量超過所述上限,則可能會無法抑制固化物硬度變化。
[(G)耐熱性賦予劑]
本發明之組成物除前述成分以外,亦可任意地含有耐熱性賦予劑。耐熱性賦予劑可單獨調配,本發明所涉及的組成物及其固化物以一定量含有前述(F)脂肪酸類化合物,且同時使用(G)耐熱性賦予劑,從而可更佳地實現其技術效果。耐熱性賦予劑之調配量可為組成物整體(固體成分)之0.01至5.0質量%之範圍,亦可為0.05至2.0質量%、0.07至0.5質量%之範圍。
耐熱性賦予劑例如可例舉氧化鐵、氧化鈦、氧化鈰、氧化鎂、氧化鋅等金屬氧化物、氫氧化鈰等金屬氫氧化物、酞菁化合物、矽醇鈰、鈰脂肪酸鹽、有機聚矽氧烷與鈰羧酸鹽的反應產物等。特別佳為(G1)酞菁化合物,例如,較佳使用選自日本專利特表2014-503680號公報中公開的無金屬酞菁化合物及含金屬酞菁化合物的添加劑,特別佳為含金屬酞菁化合物中的銅酞菁化合物。最佳且無限定的耐熱性賦予劑的一例為29H,31H-酞菁(2-)-N29,N30,N31,N32銅。這種酞菁化合物市場上有售,例如PolyOne Corporation(Avon Lake, Ohio, USA)的Stan-tone(商標)40SP03。
[(H)氫化矽烷化反應抑制劑、助黏劑、有機溶劑及其他添加劑]
本發明之組成物為固化反應性時,較佳為進一步含有成分(H),且更佳為含有選自成分(F)及成分(G)之1種以上,尤佳為併用成分(F)及(G),亦可進一步含有以下之其他成分。尤其是本組成物具有固化性時,尤佳為使用氫化矽烷化反應抑制劑。
[氫化矽烷化反應抑制劑]
本發明的組成物具有固化性時,從其操作作業性的觀點出發,較佳為進一步包含氫化矽烷化反應抑制劑。氫化矽烷化反應抑制劑係用於抑制本發明的導熱性有機聚矽氧烷組成物的氫化矽烷化反應的成分,具體而言,例如可舉例乙炔基環己醇等乙炔類、胺類、羧酸酯類、亞磷酸酯類等反應抑制劑。反應抑制劑的添加量通常為導熱性有機聚矽氧烷組成物整體的0.001至5質量%。尤其係出於提高本組成物的操作作業性的目的,可無特別限制地使用3-甲基-1-丁炔-3-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、3-苯基-1-丁炔-3-醇(苯基丁醇)等乙炔類化合物;3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔等烯炔化合物;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等環烯基矽氧烷;以及苯并三唑等三唑化合物等。
[增黏劑]
本發明的組成物中,出於改善其固化物等的黏合強度及相對於基材的永久黏合性的目的,進而可調配增黏劑。本發明中可使用的增黏劑可為選自現有周知的增黏劑即含胺基有機烷氧基矽烷與含環氧基有機烷氧基矽烷的反應混合物(包括具有特定結構的carbasilatrane衍生物、雜氮矽三環衍生物)、以二矽烷烴化合物(例如,1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷)為代表的分子中具有兩個以上烷氧基矽烷基的有機化合物、含環氧基矽烷或其部分水解縮合物的1種以上,亦可且較佳組合使用選自這些的2種以上增黏劑。
增黏劑較佳以5:95至95:5之質量比、較佳為50:50至95:5之質量比、更佳為60:40至90:30之質量比含有:
(L-1)由通式:
R
a nSi(OR
b)
4-n(式中,R
a為一價含環氧基有機基,R
b為碳原子數1至6的烷基或氫原子。n為1至3範圍的數)
表示的含環氧基矽烷或其部分水解縮合物、以及
(L-2)於一分子中具有至少兩個烷氧基矽烷基且這些矽烷基之間含有矽氧鍵以外的鍵的有機化合物,
以5:95至95:5的質量比含有,較佳以50:50至95:5的質量比含有,更佳為以60:40至90:30的質量比含有。另外,這些成分單獨使用亦可改善有機聚矽氧烷固化物的初期黏合性,但以所述質量比同時使用,可顯著改善有機聚矽氧烷固化物的初期黏合性、黏合耐久性及黏合強度(永久黏合性)。
作為上述成分(L-1),可例示3-縮水甘油氧基脯胺醯基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基甲基二甲氧基矽烷。
作為上述成分(L-2),可例示1,6-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、1,6-雙(三乙氧基矽烷基)己烷、1,4-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、1,5-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、2,5-雙(三甲氧基矽烷基)己烷、1-甲基二甲氧基矽烷基-6-三甲氧基矽烷基己烷、1-苯基二乙氧基矽烷基-6-三乙氧基矽烷基己烷、1,6-雙(甲基二甲氧基矽烷基)己烷等二矽烷烴類。
作為上述成分(L-1)、(L-2)以外的增黏劑,進而可同時使用日本專利特公昭52-8854號公報及日本專利特開平10-195085號公報所公開的含胺基有機烷氧基矽烷與含環氧基有機烷氧基矽烷的反應混合物(包括具有特定結構的carbasilatrane衍生物、雜氮矽三環衍生物)。
[有機溶劑其他添加劑]
除上述成分以外,於不損害本發明之目的之範圍內,本發明之導熱性組成物可混合任意成分。作為該任意成分,例如可舉例耐寒性賦予劑、阻燃添加劑、顏料、染料等。此外,本發明的導熱性組成物可根據需求包含周知的由界面活性劑等構成的1種以上抗靜電劑;介電性填料;導電性填料;脫模性成分;觸變性賦予劑;殺黴劑等。此外,亦可根據需求添加有機溶劑。
[組成物的製造方法及劑型]
本發明的導熱性組成物可藉由將上述各成分混合來製備,作為混合裝置,可例示填充劑表面處理中例示的相同裝置。此外,如上所述,成分(F)可於填充劑表面處理/基礎加熱後的時機添加,亦可與填充劑表面處理劑同時添加,於任意時機添加均可達成本發明的技術效果。
更具體而言,本發明所涉及的組成物較佳藉由以下任意製造方法(混合過程)製造:
i) 將所述成分(A)、填充劑、以及成分(E)混合後,對該混合物加熱混合,於該程序後還具有任意地將成分(F)及其他成分混合的程序的製造方法;
ii) 將所述成分(A)、填充劑、以及任意的成分(E)及成分(G)混合後,對該混合物加熱混合,於該程序後還具有將其他成分混合的程序的製造方法
。另外,加熱條件與前面填充劑表面處理中敘述的基礎加熱條件相同,混合時較佳將整體實質上混合均勻。
本發明所涉及的導熱性組成物可為單液型組成物,且為任意地包含所述氫化矽烷化反應抑制劑及其他成分的組成物,亦可為由單獨保存的2種以上組成物構成的多成分型組成物。為多成分型組成物時,需要同時不含上述成分(A)、成分(C)及成分(D)。這是因為,若同時調配這些成分(主劑、交聯劑及催化劑),則會自發地開始交聯反應,該組成物會於短時間內喪失貯藏穩定性,無法實現多成分型組成物的目的即長期貯藏穩定性及操作作業性。另外,多成分型組成物於使用時可利用攪拌機等機械力於通用容器中進行攪拌,或者利用對應多成分混合的分注器等進行混合,然後再塗佈或應用。
本發明之導熱性組成物具有極高之導熱率,其固化物之柔軟性及應力緩和特性優異,且容易自筒或分配器擠出,作業效率、填充性及塗佈性優異,因此尤其於少量使用,例如填充至10至300 ml左右之小規格之注射器等中使用時,具有對散熱部位之塗佈及擠出作業性優異之優點。因此,本組成物容易填充至小規格之筒或注射器,具有亦適於少量包裝生產之優點。
[非固化型/未固化之組成物之使用]
本發明之導熱性組成物以非固化性或未固化之狀態應用於散熱零部件或搭載有該散熱零部件之電路板,可獲得設置未固化之散熱構件(可例示散熱滑脂、未固化之導熱性填縫材料)而成之散熱結構體。
[固化性]
本發明所涉及的導熱性有機聚矽氧烷組成物於使用交聯劑(成分(C))時,可藉由氫化矽烷化反應進行固化,形成導熱性優異、加熱老化後硬度變化仍被抑制、柔軟性及應力緩和性優異的固化物。用於使該氫化矽烷化反應固化型組成物固化的溫度條件並無特別限定,通常為20℃至200℃的範圍內,較佳為20℃至150℃的範圍內,更佳為20℃至80℃的範圍內。可根據需求,於高溫短時間內使其固化,亦可於室溫等低溫下用較長時間(例如數小時至數天)使其固化,並無特別限制。另外,亦可於成分(D)的至少一部分選擇高能量射線活化催化劑或光活化催化劑,從而進行將照射高能量射線作為誘因的固化。
藉由使用本發明所涉及的導熱性組成物,於散熱零部件或搭載有該散熱零部件的電路板上應用所述固化性導熱性組成物,以20℃至150℃、較佳為小於130℃、例如20℃至125℃的範圍形成固化物,設置散熱構件,從而可獲得散熱結構體。
[導熱率]
本發明之導熱性有機聚矽氧烷組成物之特徵在於,
即便穩定地填充大量導熱性填充劑,自筒之吐出性亦優異,固化時形成均質之交聯結構,因此高溫且長時間加熱後亦難以產生密度變化,抑制空隙、氣泡之產生,且避免接點故障,不易產生模具污染,並且由於無鹼性催化劑,因此耐熱性高。因此,具備較佳為9.0W/mK以上、尤佳為9.1W/mK以上之導熱率。另外,本發明之導熱性組成物有如下優點:可設計導熱率為9.0至15.0W/mK,根據需要可設計導熱率為9.1至14.0W/mK之組成物及固化物,且自筒等之擠出性、分配性等作業性優異,高溫且長時間加熱後亦不產生密度變化,因此散熱特性及物理強度不會受損。此外,本組成物可為非固化性,亦可為固化性,為固化性時,藉由可選地使用成分(F)/(G),於加熱老化後亦抑制硬度變化,可實現柔軟性及應力緩和特性優異之導熱性固化物。
[用途及散熱結構體]
為藉由導熱對發熱性零部件進行冷卻,本發明的導熱性組成物及其固化物可用作介於發熱性零部件的熱邊界面與散熱片或電路板等散熱構件的界面的導熱材料(導熱性構件),可形成具備該導熱材料的散熱結構體。此處,發熱性零部件的種類及大小、微細部結構並無特別限定,本發明的導熱性組成物或使其固化而成的固化物具有高導熱性,同時不僅相對於構件的初期黏合性及黏合強度優異,加熱老化後硬度變化長時間內仍被抑制,可維持柔軟性及應力緩和特性,因此不易因振動等而從發熱性構件剝落或產生空隙,黏著性及順應性較高,且工業生產性優異,因此適宜用於包括汽車零部件、電氣電子零部件或電池片式二次電池類的電氣電子設備的散熱結構體。
此種散熱結構體之結構並無特別限制,可例示於散熱零部件或搭載有該散熱零部件之電路板上,經由所述導熱性組成物或其固化物設置散熱構件而成之散熱結構體。這種結構例如可例示於電路板上搭載散熱性零部件即電子零部件,經由導熱性組成物或其固化物的薄膜層,利用散熱構件對該電子零部件所產生的熱量進行散熱的結構,從本發明的特徵即加熱老化後的硬度變化小、可維持散熱構件的柔軟性及應力緩和性、黏著性及順應性優異出發,這些構件不僅可配置於水平面,亦可適合地配置於傾斜面或垂直面。
於這種散熱結構體中,導熱性組成物或其固化物的厚度並無特別限制,可為0.1至100 mm的範圍,可將無間隙地填充有該組成物或其固化物的電子零部件所產生的熱量有效地傳遞至散熱構件。
具備由所述導熱性組成物構成的構件的電氣電子設備並無特別限制,例如可例示電池片式鋰離子電極二次電池、電池堆式燃料電池等二次電池;印刷板等電子電路板;二極體(LED)、有機電激發光元件(有機EL)、鐳射二極體、LED陣列等封裝有光半導體元件的IC晶片;個人電腦、數位影音光碟、行動電話、智慧型手機等電子設備所使用的CPU;驅動IC、記憶體等LSI晶片等。尤其於以高集成密度形成的高性能數位交換電路中,針對集體電路的性能及可靠性,去除熱(散熱)係主要要素,使用本發明所涉及的導熱性有機聚矽氧烷組成物而成的導熱性構件應用於輸送機中的引擎控制及動力傳動系統、空調控制等功率半導體用途時,散熱性及操作作業性亦優異,組入電子控制單元(ECU)等車載電子零部件而於嚴苛環境下使用時,亦可與構件之間維持牢固的黏合力,實現優異的耐熱性及導熱性。
[實施例]
以下舉例實施例說明本發明,但本發明並不限定於此。以下所示實施例及比較例中,於原料中使用下述化合物或組成物。
[實施例1(合成例)*活性聚合品]
對具備攪拌機、溫度計、滴液漏斗、冷凝器之3L燒瓶進行氮氣置換後,添加混合六甲基環三矽氧烷(D3)1000克(4.50莫耳)與甲苯830克,進行共沸脫水1小時後冷卻至室溫。添加二甲基甲醯胺67克、乙腈333克以及1.5質量%氫氧化鋰水溶液8.23克之混合物,於室溫下攪拌。利用GLC(氣體層析儀)監控D3之轉化率,進行3小時30分鐘後,當轉化率成為97%時,添加乙酸5.13克來使聚合停止。再加熱減壓餾去低沸點物,然後進行滅菌過濾。於另一反應燒瓶中,添加上述濾液891g、四甲基二乙烯基二矽氮烷125克以及三氟乙酸0.5克,於80℃攪拌2小時,將低沸點物加熱減壓餾去,然後進行殺菌過濾,而獲得1024g無色透明液體。
所獲得之反應產物係動態黏度為27.7 mm
2/s,根據凝膠滲透層析儀(GPC)及核磁共振(NMR)分析,數量平均分子量為3890,分散指數(重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(Mw/Mn))為1.15之分子鏈兩末端含乙烯基之聚二甲基矽氧烷,乙烯基含量為2.16質量%。
利用丙酮將該聚二甲基矽氧烷中之低分子二甲基矽氧烷萃取,利用將正十一烷作為標準物質且具備FID檢測器之昇溫型GLC進行定量,可知作為環狀聚二甲基矽氧烷之D13之含有率為47 ppm,D14之含有率為60 ppm。
[比較例1(比較合成例)*平衡聚合品]
對具備攪拌機、溫度計、小型迪恩-斯達克管、冷凝器之3L燒瓶進行氮氣置換後,添加混合六甲基環四矽氧烷(D4)854克(2.89莫耳)、乙烯基含量為7.6質量%之兩末端含乙烯基之聚二甲基矽氧烷795克、氫氧化四甲基銨[(CH
3)
4NOH]之25質量%水溶液0.5 g,於氮氣氣流下,一邊去除水分一邊於80℃攪拌3小時。然後,加熱至180℃後,減壓至70百帕以下,將低沸點物加熱減壓餾去,接著進行殺菌過濾,而獲得1148g無色透明液體。
所獲得之反應產物係動態黏度為28 mm
2/s,根據GPC及NMR分析,數量平均分子量為3480,分散指數(重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(Mw/Mn))為1.38之兩末端含乙烯基之聚二甲基矽氧烷,乙烯基含量為2.20質量%。
利用丙酮將該聚二甲基矽氧烷中之低分子二甲基矽氧烷萃取,利用將正十一烷作為標準物質且具備FID檢測器之昇溫型GLC進行定量,可知作為環狀聚二甲基矽氧烷之D13之含有率為325 ppm,D14之含有率為254 ppm。
[小結]
本發明之藉由活性聚合所獲得之分子鏈兩末端含乙烯基之聚二甲基矽氧烷(實施例1)由Mw/Mn表示之分子量分散指數為1.15,數量平均分子量為3890,13、14聚體之環狀矽氧烷(D13, D14)之含量均小於100 ppm。相對於此,藉由平衡聚合法所獲得之分子鏈兩末端含乙烯基之聚二甲基矽氧烷(比較例1)由Mw/Mn表示之分子量分散指數為1.37,數量平均分子量為3480,13、14聚體之環狀矽氧烷(D13, D14)之含量均超過100 ppm。
[組成物之製備及導熱性有機聚矽氧烷固化物(評估樣品)之製作]
利用後述方法混合各成分,獲得實施例2及比較例2的導熱性組成物(以下,有時稱為「導熱性有機聚矽氧烷組成物」)。將導熱性有機聚矽氧烷組成物填充至高6 mm、縱50 mm、橫30 mm的模具中,於80℃使其固化30分鐘後,從模具取出,從而獲得導熱性有機聚矽氧烷固化物。所獲得的導熱性有機聚矽氧烷固化物的硬度利用以下方法進行測定。
[硬度(E型硬度)]
硬度之測定係將2塊按上述條件獲得的導熱性有機聚矽氧烷固化物重疊,使用ASKER公司製ASKER TYPE E型硬度計測定3秒後的值。
[導熱導電率]
導熱率之測定係使用2塊按上述條件獲得的導熱性有機聚矽氧烷固化物,利用京都電子工業股份有限公司製TPS-500(Hot-disk法)進行測定。
[密度•密度變化]
密度之測定係使用按上述條件獲得之導熱性有機聚矽氧烷固化物,利用ALFA MIRAGE股份有限公司製EW-300SG測定水中比重後,換算成密度而測定。
密度變化係根據上述條件下獲得之導熱性有機聚矽氧烷固化物之初期密度、以及於120℃或150℃烘箱中老化處理100小時後之該固化物之密度而算出。
若因老化而於內部產生空隙,則密度較初期會下降,因此可判斷為產生內部發泡、裂痕。
[擠出量]
擠出量係將導熱性組成物填充至30 cc之EFD注射器(Nordson公司製),利用以擠出壓力80 psi擠出時每1分鐘之擠出重量進行測定。
本發明組成物藉由以下各成分形成。
成分(A):
A-P:分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷(分子量分散指數1.15,數量平均分子量3890,Vi含量2.16質量%)*實施例1
A-C:分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷(分子量分散指數1.37,數量平均分子量3480,Vi含量2.20質量%)*比較例1
成分(B):
B-1:平均粒徑為0.12 µm之不定形氧化鋅粉末
B-2:平均粒徑為2 µm之多面體球狀α型氧化鋁粉末
B-3:平均粒徑為30 µm之不定形氮化鋁粉末
B-4:平均粒徑為80 µm之球狀氮化鋁粉末
B-5:平均粒徑為120 µm的球狀氧化鎂粉末
成分(C):
C-1:分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物,分子內平均2個,分子鏈側鏈平均2個(黏度20 mPa•s,Si-H含量0.10質量%)
C-2:分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端的甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物,分子內平均5個,分子鏈側鏈平均5個(黏度5 mPa•s,Si-H含量0.75質量%)
成分(D):
D-1:鉑濃度為0.6重量%之鉑與1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷之錯合物
成分(E):
E-1:式:(CH
3)
3SiO[(CH
3)
2SiO]
30Si(OCH
3)
3表示的有機聚矽氧烷
E-2:癸基三甲氧基矽烷
成分(F):
F-1:硬脂酸鈣(富士膠片和光純藥製)
成分(G):
G-1:29H,31H-酞菁(2-)-N29,N30,N31,N32銅
成分(H):
H-1:苯基丁醇
[實施例2:實施例1之二液型導熱性有機聚矽氧烷組成物]
計量成分(A-P)100.0質量份、成分(E-1)58.8質量份、成分(E-2)7.84質量份、成分(F-1)3.92質量份,用60分鐘對其依次混合成分(B-1)647質量份、成分(B-2)1157質量份、成分(B-3)706質量份、成分(B-4)424質量份、成分(B-5)813質量份。然後,花30分鐘進行均勻混合。混合均勻後,於減壓條件下以160℃加熱混合60分鐘後,於室溫下冷卻,獲得混合物。對該混合物均勻混合成分(D-1)0.89質量份,獲得導熱性有機聚矽氧烷組成物之(I)液。
接著,計量成分(A-P)39.2質量份、成分(C-1)51.0質量份、成分(E-1)58.8質量份、成分(E-2)7.84質量份、成分(F-1)3.92質量份,用60分鐘對其依次混合成分(B-1)647質量份、成分(B-2)1157質量份、成分(B-3)706質量份、成分(B-4)424質量份、成分(B-5)813質量份。然後,花30分鐘進行均勻混合。混合均勻後,於減壓條件下以160℃加熱混合60分鐘後,於室溫下冷卻,獲得混合物。對該混合物均勻混合成分(C-2)2.0質量份、成分(G-1)3.92質量份、成分(H-1)0.12質量份,獲得導熱性有機聚矽氧烷組成物之(II)液。
使用上述導熱性有機聚矽氧烷組成物(I)液與(II)液,測定擠出量後,將兩液以同一質量混合後,測定硬度、導熱率、密度、密度變化。
[比較例2:比較例1之二液型導熱性有機聚矽氧烷組成物]
除將實施例2之成分(A-P)替換為成分(A-C)以外,其他與實施例2相同,獲得導熱性有機聚矽氧烷組成物。
實施例2、比較例2的導熱性有機聚矽氧烷組成物的組成、擠出量、所獲得的導熱性有機聚矽氧烷固化物的導熱率、硬度、密度及加熱老化後的密度變化等如表1所示。
[表1]
[總結]
| 實驗No.(質量份) | 實施例2 | 比較例2 | ||
| (I)液 | (II)液 | (I)液 | (II)液 | |
| A-P(實施例1) | 100.0 | 39.2 | ||
| A-C(比較例1) | 100.0 | 39.2 | ||
| B-1 | 647 | 647 | 647 | 647 |
| B-2 | 1157 | 1157 | 1157 | 1157 |
| B-3 | 706 | 706 | 706 | 706 |
| B-4 | 424 | 424 | 424 | 424 |
| B-5 | 813 | 812 | 813 | 812 |
| C-1 | 51.0 | 51.0 | ||
| C-2 | 2.0 | 2.0 | ||
| D-1 | 0.89 | 0.89 | ||
| E-1 | 58.8 | 58.8 | 58.8 | 58.8 |
| E-2 | 7.84 | 7.84 | 7.84 | 7.84 |
| F-1 | 3.92 | 3.92 | 3.92 | 3.92 |
| G-1 | 3.92 | 3.92 | ||
| H-1 | 0.12 | 0.12 | ||
| SiH/烯基的莫耳比 | 0.56 | 0.56 | ||
| 成分(B)的含量(體積%) | 85.0 | 85.0 | ||
| 擠出量(g/min) | 82 | 75 | 83 | 75 |
| 導熱率(W/m•K) | 11.3 | 10.7 | ||
| E型硬度 | 33 | 19 | ||
| 密度(g/cm 3)(初期) | 3.2 | 3.2 | ||
| 密度變化(%)(120℃100小時後) | +0.6 | -2.0 | ||
| 密度變化(%)(150℃100小時後) | +0.5 | -4.1 |
使用藉由實施例1(活性聚合法)所獲得之A-P:分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷的實施例2之導熱性有機聚矽氧烷組成物可實現超過11W/m•K之高導熱率,且於高溫(120℃或150℃)下100小時後之密度變化在1%以內,抑制了空隙、氣泡之產生,自筒之吐出性(擠出作業性)亦良好。因此,本案實施例之導熱性有機聚矽氧烷組成物除操作作業性以外,還強烈期待即便於高溫下長時間使用時,亦維持期待之散熱特性及橡膠物性等機械強度。
相對於此,使用藉由比較例1(平衡聚合法)所獲得之A-C:分子鏈兩末端二甲基乙烯基矽烷氧基封端二甲基聚矽氧烷的比較例2之導熱性有機聚矽氧烷組成物雖於導熱率、硬度、自筒之吐出性(擠出作業性)方面獲得與實施例2同樣良好之結果,但於高溫(120℃或150℃)下100小時後,產生較大密度變化,因產生空隙、氣泡而引起之密度減少率明顯。因此,比較例2之導熱性有機聚矽氧烷尤其於高溫下長時間使用時,擔心其散熱特性及橡膠物性等機械強度劣化。
無
無
Claims (21)
- 一種分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷,其重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(Mw/Mn)為1.20以下。
- 如請求項1之有機聚矽氧烷,其數量平均分子量為10000以下,且20聚體以下之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.1質量%。
- 如請求項1之有機聚矽氧烷,其係僅於分子鏈兩末端具有碳原子數2至8之烯基之直鏈狀二甲基聚矽氧烷,且10至20聚體之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.1質量%。
- 如請求項1之有機聚矽氧烷,其係重量平均分子量相對於數量平均分子量之比(Mw/Mn)為1.05至1.18之範圍,數量平均分子量在2000至5000之範圍內,10至15聚體之環狀二甲基矽氧烷之含量小於0.01質量%,且僅於分子鏈兩末端具有碳原子數2至8之烯基的直鏈狀二甲基聚矽氧烷。
- 一種有機聚矽氧烷之製造方法,該有機聚矽氧烷係如請求項1至4中任一項之有機聚矽氧烷,該製造方法之特徵在於包含: 程序(I),其係使 (R A 2SiO) 3(上式中,R A分別獨立為烷基、芳基或它們之碳原子鍵合氫原子之一部分被鹵素原子取代的基團) 所表示之六有機環三矽氧烷於鋰類催化劑之存在下進行活性聚合;以及 程序(II),其係利用選自 R BR A 2SiNSiR A 2R B(上式中,R A為上述同樣之基團,R B為烯基) 所表示之1,3-二烯基-1,1,3,3-四有機二矽氮烷、及 R BR A 2SiCl (上式中,R A、R B為上述同樣之基團) 所表示之烯基二有機氯矽烷中之至少1種,對藉由程序(I)所獲得之聚合物之聚合停止側之分子鏈末端進行封端。
- 如請求項5之有機聚矽氧烷之製造方法,其中於程序(I)及程序(II)中,反應溶劑係含有(S1)選自乙腈、甲基乙基酮及甲基異丁基酮中之1種以上之極性溶劑、及(S2)選自二甲基亞碸及二甲基甲醯胺中之1種以上之極性溶劑的混合溶劑。
- 一種導熱性有機聚矽氧烷組成物,其含有: (A) 如請求項1至4中任一項之有機聚矽氧烷100質量份; (B) 導熱性填充劑相對於組成物中固體成分整體為60至90體積%範圍的量。
- 如請求項7之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其為非固化性。
- 如請求項7之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其具備選自氫化矽烷化反應及自由基聚合反應中之1種以上之固化反應性。
- 如請求項7之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其進而含有: (C) 有機氫聚矽氧烷:相對於成分(A)中所含之具有碳-碳雙鍵之固化反應性基1莫耳,成分(C)中之矽原子鍵合氫原子為0.2至5莫耳之量;及 (D) 催化劑量的氫化矽烷化反應用催化劑;且 具有氫化矽烷化反應性。
- 如請求項7之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其進而包含(E)選自以下成分(E1)至成分(E3)的1種以上的成分, (E1)由通式(1): (式中,R 1獨自為非取代或取代的不具有碳碳雙鍵的一價烴基,R 2獨自為氫原子、烷基、烷氧基烷基或醯基,a為5至250的整數,b為1至3的整數)表示、25℃黏度為10至小於10,000 mPa•s的有機聚矽氧烷; (E2)由通式(2): R alkR 3 2SiO(R 3 2SiO) cR 3 2Si-R 4-SiR 3 (3-d)(OR 5) d(式中,R alk為烯基,R 3獨自為非取代或取代的不具有碳-碳雙鍵的一價烴基,R 4為氧原子或二價烴基,R 5獨自為氫原子、烷基、烷氧基烷基或醯基,c為1至250的整數,d為1至3的整數)表示、25℃黏度為10至10,000 mPa•s範圍、分子鏈末端具有烯基及水解性矽烷基的矽氧烷類化合物; (E3) 分子內具有碳原子數6以上烷基的烷氧基矽烷或其水解縮合物。
- 如請求項7之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其進而包含選自以下之1種以上之成分: (F) 選自脂肪酸、脂肪酸酯及脂肪酸金屬鹽的至少1種以上;以及 (G) 耐熱性賦予劑。
- 如請求項7至12中任一項之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其中組成物或其固化反應物的導熱率為9.0W/mK以上。
- 如請求項7至13中任一項之導熱性有機聚矽氧烷組成物,其中於150℃經過100小時後,組成物或其固化反應物之密度變化亦在1%以內。
- 一種導熱性構件,其由如請求項7至13中任一項之導熱性有機聚矽氧烷組成物或其固化反應物構成。
- 一種散熱結構體,其具備如請求項15之導熱性構件。
- 一種散熱結構體,其係於散熱零部件或搭載有該散熱零部件的電路板上,經由如請求項7至13中任一項之導熱性有機聚矽氧烷組成物或其固化反應物設置散熱構件而成。
- 如請求項16或17之散熱結構體,其係電氣電子設備。
- 如請求項16或17之散熱結構體,其係電氣電子零部件或二次電池。
- 一種散熱結構體的製造方法,其包括於散熱零部件或搭載有該散熱零部件的電路板上,應用如請求項7至12中任一項的導熱性組成物,以小於130℃的溫度進行固化的程序。
- 一種組成物,其係用於選自密封劑組成物、導電性組成物及隔熱性組成物中之1種以上之用途的組成物,且含有如請求項1至4中任一項之有機聚矽氧烷。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023-219740 | 2023-12-26 | ||
| JP2023219740 | 2023-12-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW202525900A true TW202525900A (zh) | 2025-07-01 |
Family
ID=96217330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW113145151A TW202525900A (zh) | 2023-12-26 | 2024-11-22 | 分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、含有其之導熱性有機聚矽氧烷組成物、導熱性構件及散熱結構體、其他組成物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TW202525900A (zh) |
| WO (1) | WO2025142027A1 (zh) |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2538309B2 (ja) * | 1988-04-25 | 1996-09-25 | チッソ株式会社 | ポリシロキサンの製造方法 |
| JP3164985B2 (ja) * | 1993-11-10 | 2001-05-14 | 信越化学工業株式会社 | 直鎖状オルガノポリシロキサン及びその製造方法 |
| JP3447104B2 (ja) * | 1994-03-23 | 2003-09-16 | ダウ コーニング アジア株式会社 | 両末端官能性ジフェニルシロキサンオリゴマー |
| JPH08127657A (ja) * | 1994-10-31 | 1996-05-21 | Dow Corning Asia Ltd | ジフェニルシロキサン硬化物の製法及び硬化物 |
| JP2003252995A (ja) * | 2001-12-27 | 2003-09-10 | Chisso Corp | ポリオルガノシロキサンの製造方法および該ポリオルガノシロキサンを含有する液状シリコーンゴム |
| TWI861243B (zh) * | 2019-10-30 | 2024-11-11 | 日商陶氏東麗股份有限公司 | 有機聚矽氧烷、其製造方法以及導熱性矽組成物 |
| US20240199935A1 (en) * | 2021-04-09 | 2024-06-20 | Dow Toray Co., Ltd. | Curable organopolysiloxane composition, thermally conductive member, and heat dissipation structure |
| JP7113994B1 (ja) * | 2022-04-05 | 2022-08-05 | 信越化学工業株式会社 | 片末端官能性オルガノポリシロキサンの製造方法、及び片末端官能性オルガノポリシロキサン組成物 |
-
2024
- 2024-10-09 WO PCT/JP2024/036109 patent/WO2025142027A1/ja active Pending
- 2024-11-22 TW TW113145151A patent/TW202525900A/zh unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2025142027A1 (ja) | 2025-07-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111094458B (zh) | 导热性硅酮凝胶组合物、导热性部件及散热构造体 | |
| EP3660100B1 (en) | Multicomponent-curable thermally-conductive silicone gel composition, thermally-conductive member and heat dissipation structure | |
| CN111051433B (zh) | 导热性硅酮凝胶组合物、导热性部件及散热构造体 | |
| TWI851694B (zh) | 多成分型導熱性聚矽氧凝膠組成物、導熱性構件及散熱結構體 | |
| TWI743247B (zh) | 導熱性聚矽氧組成物及其之硬化物,以及製造方法 | |
| JP7750635B2 (ja) | 硬化性オルガノポリシロキサン組成物、熱伝導性部材および放熱構造体 | |
| TW202307172A (zh) | 固化性有機聚矽氧烷組成物、導熱性構件及散熱結構體 | |
| EP3951858A1 (en) | Multicomponent type curable organopolysiloxane composition, thermally conductive member and heat dissipation structure | |
| TW202525900A (zh) | 分子鏈兩末端具有烯基之有機聚矽氧烷、含有其之導熱性有機聚矽氧烷組成物、導熱性構件及散熱結構體、其他組成物 | |
| TW202513715A (zh) | 導熱性組成物、導熱性構件及散熱結構體 | |
| TW202509149A (zh) | 可固化導熱組成物 | |
| WO2025065336A1 (en) | Curable silicone composition | |
| TW202442802A (zh) | 可固化導熱組成物 |