导热性聚合物组合物、导热性聚合物组合物形成材料及导热性聚合物的制作方法

    专利查询2025-07-11  23


    本发明涉及一种导热性聚合物组合物、导热性聚合物组合物形成材料及导热性聚合物。本发明基于2022年3月24日申请的日本专利申请2022-048513号主张优先权,并将其内容援用于此。


    背景技术:

    1、关于设置于发热体与散热部件之间并传递热的导热材料,例如已知有油脂(grease)型、间隙填料型、片型等各种形态的导热材料。通过使用这些导热材料,例如能够从金属框体或散热器等散热部件有效地散放出发热体中产生的热。这样的导热材料通过设置于发热体与散热部件之间,能够降低发热体与散热部件之间的热阻。

    2、近年来,随着各种电子设备的高性能化及集成化的发展,要求散热性得到提高的结构,以能够将伴随构成部件(发热体)的操作而产生的热有效地散放到外部。因此,要求一种能够更进一步降低发热体与散热部件之间的热阻的导热材料。

    3、为了降低发热体与散热部件之间的热阻,可考虑提高导热材料本身的热导率或提高导热材料与和导热材料相接的发热体或散热部件之间的密接性来降低在它们的界面处产生的热阻(界面热阻)。

    4、以往,作为一般的导热材料,已知在硅酮树脂等中填充有氧化铝等导热性高的填料的导热材料(例如参考专利文献1)。

    5、并且,还已知例如通过降低硬度来提高对各部件表面的密接性以降低导热材料与和其相接的各部件的界面处产生的热阻的导热材料(例如参考专利文献2)。

    6、进一步地,还已知能够通过将流动性高的多个流体混合来进行固化以降低导热材料与和其相接的各部件的界面处产生的热阻的双液固化型间隙填料或腻子(putty)状导热材料(例如参考专利文献3、4)。

    7、专利文献1:日本特开2005-006428号公报

    8、专利文献2:日本特开2019-011423号公报

    9、专利文献3:日本特开2020-050701号公报

    10、专利文献4:日本特开2020-157554号公报

    11、然而,专利文献1~4中所公开的导热材料均增加填料的添加量以提高导热性,随此硬度会增加,难以使导热材料追随各部件的表面形状无间隙地密接。

    12、另外,还可考虑对发热体或散热部件的表面实施提高密接性的表面处理来提高发热体与散热部件的密接性,但是会有进行表面处理所致的制造步骤的增加及伴随此的制造成本增加的课题。并且,导热材料置于高温环境下时,表面处理所带来的密接性的提高效果还有可能会减少。


    技术实现思路

    1、本发明鉴于该情况而完成的,本发明的目的在于提供一种导热性高且粘度低、形状追随性高、固化时无需去除溶剂的具有高施工性的导热性聚合物组合物、用于形成该导热性聚合物组合物的导热性聚合物组合物形成材料、及将导热性聚合物组合物固化而得到的导热性聚合物。并且,形状追随性是指能够沿着粘合面的形状变形而无间隙接合的特性。

    2、本发明人着眼于导热材料所含有的源自液状橡胶的氨基甲酸酯键量,发现通过增加该氨基甲酸酯键量,能够提高导热材料在高温环境下的密接性、在高温环境中长期放置后的密接性。即,液状橡胶、固化剂的量少时,液状橡胶不易形成网络(network),但是通过增加液状橡胶、固化剂,液状橡胶在固化后形成氨基甲酸酯键网络而使导热材料变强韧,抑制凝聚破坏,从而可提高密接性。

    3、本发明的一方式的导热性聚合物组合物的特征在于,其包含:液状橡胶,一分子中具有两个以上的羟基;溶剂,一分子中具有一个或两个以上的羟基;固化剂,一分子中具有两个以上的与所述液状橡胶的羟基及所述溶剂的羟基均能反应的官能团;以及填料,将所述导热性聚合物组合物进行混合之后,在25℃的大气中静置24小时以上后进行固化而得到导热性聚合物,所述导热性聚合物在室温的压缩弹性模量为4.5n/mm2以上且5.5n/mm2以下。

    4、根据本发明所涉及的导热性聚合物组合物,能够得到固化后的导热性高且粘度低、形状追随性高、固化时无需去除溶剂的具有高施工性的导热性聚合物组合物。

    5、并且,本发明所涉及的导热性聚合物组合物中,所述填料的热导率可以为10w/(m·k)以上。

    6、并且,本发明所涉及的导热性聚合物组合物中,所述液状橡胶可以包含具有多个羟基的聚丁二烯、聚异戊二烯及聚烯烃中的一种或两种以上。

    7、并且,本发明所涉及的导热性聚合物组合物中,所述溶剂可以包含乙二醇、正丁基卡必醇、丙三醇、聚乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、丙二醇、乙二醇及四乙二醇单甲醚中的一种或两种以上。

    8、并且,本发明所涉及的导热性聚合物组合物中,所述固化剂可以为异氰酸酯化合物。

    9、并且,本发明所涉及的导热性聚合物组合物中,所述导热性聚合物组合物可以进一步包含增粘剂。

    10、本发明所涉及的导热性聚合物组合物形成材料的特征在于,用于形成前述各项中记载的导热性聚合物组合物,所述导热性聚合物组合物形成材料具有包含所述液状橡胶及所述溶剂的a液和包含所述固化剂的b液,所述a液或所述b液中的至少一者进一步包含所述填料。

    11、并且,本发明所涉及的导热性聚合物的特征在于,所述导热性聚合物是将前述各项中记载的导热性聚合物组合物固化而得到的导热性聚合物,所述导热性聚合物的源自所述液状橡胶的氨基甲酸酯键为0.17mol/2000cc以上。

    12、并且,本发明所涉及的导热性聚合物中,所述导热性聚合物的末端基团可以包含-[(c2h4-o)m-cnh2n+1](其中,m、n为任意自然数)。

    13、并且,本发明中,所述导热性聚合物的热导率可以为1.5w/(m·k)以上。

    14、根据本发明,能够提供一种固化后的导热性高且粘度低、形状追随性高、固化时无需去除溶剂的具有高施工性的导热性聚合物组合物,用于形成该导热性聚合物组合物的导热性聚合物组合物形成材料、及将导热性聚合物组合物固化而得到的导热性聚合物。



    技术特征:

    1.一种导热性聚合物组合物,其特征在于,含有:

    2.根据权利要求1所述的导热性聚合物组合物,其特征在于,

    3.根据权利要求1或2所述的导热性聚合物组合物,其特征在于,

    4.根据权利要求1至3中任一项所述的导热性聚合物组合物,其特征在于,

    5.根据权利要求1至4中任一项所述的导热性聚合物组合物,其特征在于,

    6.根据权利要求1至5中任一项所述的导热性聚合物组合物,其特征在于,

    7.一种导热性聚合物组合物形成材料,其特征在于,用于形成权利要求1至6中任一项所述的导热性聚合物组合物,

    8.一种导热性聚合物,其特征在于,所述导热性聚合物是将权利要求1至6中任一项所述的导热性聚合物组合物固化而得到的导热性聚合物,

    9.根据权利要求8所述的导热性聚合物,其特征在于,

    10.根据权利要求8或9所述的导热性聚合物,其特征在于,


    技术总结
    该导热性聚合物组合物的特征在于,其含有:液状橡胶,一分子中具有两个以上的羟基;溶剂,一分子中具有一个以上的羟基;固化剂,一分子中具有两个以上的与所述液状橡胶的羟基及所述溶剂的羟基均能反应的官能团;以及填料,将所述导热性聚合物组合物进行混合之后,在25℃的大气中静置24小时以上后进行固化而得到导热性聚合物,所述导热性聚合物在室温的压缩弹性模量为4.5N/mm2以上且5.5N/mm2以下。

    技术研发人员:饭田慎太郎,芦田桂子
    受保护的技术使用者:三菱综合材料株式会社
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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