專利名稱：阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有效地作為用于使電子部件冷卻的傳熱材料的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體，以及這樣一種成形體的生產(chǎn)方法和使用該成形體使電子部件冷卻的方法。
背景技術(shù)：
隨著電子設(shè)備例如個(gè)人計(jì)算機(jī)、數(shù)碼視頻碟片機(jī)和手提電話機(jī)等中使用的LSI芯片例如CPU、驅(qū)動(dòng)器IC和存儲(chǔ)器芯片繼續(xù)進(jìn)行性能和速度的改進(jìn)、尺寸減小、和集成水平提高，這些芯片所發(fā)生的熱量可觀地增大。這樣的加熱所發(fā)生的芯片溫度升高會(huì)引起芯片失靈或衰竭。結(jié)果，已經(jīng)提出了許多抑制運(yùn)行期間芯片溫度升高的熱耗散方法，以及此類方法中使用的各種各樣熱耗散元件。
慣常地，使用了熱導(dǎo)率水平高的金屬板例如鋁或銅的散熱器一直用于抑制運(yùn)行期間芯片溫度的上升。這些散熱器傳導(dǎo)該芯片所發(fā)生的熱量，并利用該散熱器與外部氣氛之間溫差使該熱量從散熱器表面輻射出去。
在這些情況下，為了確保該芯片所發(fā)生的熱量高效率地輸送到該散熱器，該散熱器必須緊密地粘附到該芯片上，但每個(gè)芯片的高度和與裝配過(guò)程相聯(lián)系的公差水平方面的差異意味著通常在該芯片與散熱器之間配置一種有有利撓曲性的成形體或油脂，因此，熱量從該芯片向該散熱器的傳導(dǎo)經(jīng)由此成形體或油脂發(fā)生。
成形產(chǎn)品提供比油脂優(yōu)異的操作性能，尤其，使用熱導(dǎo)性硅酮橡膠等形成的熱導(dǎo)性成形成體(即熱導(dǎo)性硅酮橡膠成形體)用于種類繁多的領(lǐng)域。
這些熱導(dǎo)性成形體較好有低水平硬度以期改善與該芯片和散熱器的粘附水平，且較好成形為薄片材。然而，低硬度的熱導(dǎo)性成形體顯示強(qiáng)烈的粘性程度，意味著它們?cè)谑止ぐ惭b到需要散熱的部件上期間會(huì)難以與手分離，而且往往安裝會(huì)需要頗多時(shí)間。此外，當(dāng)拉該熱導(dǎo)性成形體以進(jìn)行從該手上脫離時(shí)，則該熱導(dǎo)性成形體會(huì)伸長(zhǎng)。這樣，已充分識(shí)別了熱導(dǎo)性成形體的不良操作性能。已經(jīng)進(jìn)行了關(guān)于通過(guò)在該成形體內(nèi)摻入增強(qiáng)材料來(lái)解決此類熱導(dǎo)性成形體的伸長(zhǎng)的試驗(yàn)，但這引起散熱性能降低。專利文獻(xiàn)1提出了通過(guò)在一個(gè)增強(qiáng)層頂上形成一個(gè)低硬度層而產(chǎn)生一種多層結(jié)構(gòu)來(lái)防止該成形體脫層并賦予該成形體的一個(gè)表面以非粘合性，從而改善操作性能的方法。然而，為了生產(chǎn)這種成形體，需要許多步驟，包括增強(qiáng)層成形步驟和低硬度層成形步驟，而且生產(chǎn)成本也提高了。專利文獻(xiàn)2提出了通過(guò)將一種交聯(lián)劑施用到該成形體的表面上而在成形體表面上形成一個(gè)硬的非粘合層。按照專利文獻(xiàn)2在其表面上施用了一種交聯(lián)劑的成形體能夠大幅抑制散熱性能的任何降低。然而，已經(jīng)確認(rèn)，與該交聯(lián)劑施用前該成形體的阻燃性相比，該成形體的阻燃性惡化了。熱導(dǎo)性成形體往往需要有利水平的熱導(dǎo)性和阻燃性，但專利文獻(xiàn)2的成形體不能滿足這種需要。
日本專利公報(bào)No.2,536,120[專利文獻(xiàn)2]日本專利公報(bào)No.3,280,224發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在解決的問(wèn)題
a-[OSi(R1)(X)]b-X (1)X-Si(R1)2-[OSi(R1)2]a-[OSi(R1)(X]c-R1(2)R1-Si(R1)2-[OSi(R1)2]a-[OSi(R1)(X)]d-R1(3)(式中每個(gè)R1都獨(dú)立地代表一個(gè)無(wú)取代的或有取代的一價(jià)烴基，該烴基不含脂肪族不飽和鍵，且較好含有1～12個(gè)、甚至更好1～10個(gè)、最好1～6個(gè)碳原子，X代表一個(gè)較好含有2～8個(gè)、甚至更好2～5個(gè)碳原子的鏈烯基，a和b代表0或更大的整數(shù)，且c和d代表1或更大的整數(shù))。這些有機(jī)聚硅氧烷可以要么單獨(dú)使用，要么兩種或更多種不同化合物組合使用。當(dāng)使用兩種或更多種有機(jī)聚硅氧烷時(shí)，這兩種材料的粘度可以是不同的。
基團(tuán)x的實(shí)例包括乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、己烯基和環(huán)己烯基。這些基團(tuán)中，低級(jí)鏈烯基例如乙烯基和烯丙基是較好的，且乙烯基是特別理想的。
以上提到的a是0或更大的整數(shù)，較好是一個(gè)滿足10≤a≤10,000的整數(shù)、甚至更好是一個(gè)滿足50≤a≤2,000的整數(shù)、且最好是一個(gè)滿足100≤a≤1,000的整數(shù)。以上提到的b是一個(gè)0或更大的整數(shù)，較好是一個(gè)滿足0≤b/(a+b)≤0.5的整數(shù)，甚至更好是一個(gè)滿足是0≤b/(a+b)≤0.1的整數(shù)。以上提到的c是一個(gè)1或更大的整數(shù)，較好是一個(gè)滿足0≤c/(a+c)≤0.5的整數(shù)，甚至更好是一個(gè)滿足0≤c/(a+c)≤0.1的整數(shù)。以上提到的d是一個(gè)1或更大的整數(shù)，較好是一個(gè)滿足0≤d/(a+d)≤0.5的整數(shù)，甚至更好是一個(gè)滿足0≤d/(a+d)≤0.1的整數(shù)。
成分(b)成分(b)是一種導(dǎo)熱填料。成分(b)的平均粒度較好在0.1～100μm、甚至更好0.5～50μm、最好0.5～30μm范圍內(nèi)。在此，平均粒度系指由一種使用激光衍射方法的粒度分布測(cè)定裝置確定的重均值(或中數(shù)直徑)。
可以使用典型地用來(lái)作為導(dǎo)熱填料的材料作為成分(b)，適用材料的具體實(shí)例包括金屬例如無(wú)磁性的銅和鋁；氧化物例如氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、紅色氧化鐵、氧化鈹、氧化鈦和氧化鋯；氮化物例如氮化鋁、氮化硅、和氮化硼；碳化物例如碳化硅；和人造金剛石等。這些導(dǎo)熱填料可以要么單獨(dú)使用、要么兩種或更多種不同填料組合使用。當(dāng)使用兩種或更多種不同填料時(shí)，其平均粒度可以不同。
成分(b)的使用量，相對(duì)于每100質(zhì)量份成分(a)而言，典型地在200～5,000質(zhì)量份、較好300～1500質(zhì)量份范圍內(nèi)。如果使用量太大，則包含成分(a)～(d)的組合物的可加工性惡化，使成形變難，而如果使用量太小，則無(wú)法得到有所希望熱導(dǎo)性水平的硅酮成形體。
成分(c)成分(c)是一種每一個(gè)分子內(nèi)含有至少兩個(gè)、較好三個(gè)或更多個(gè)與硅原子鍵合的氫原子(即Si-H基)的有機(jī)氫聚硅氧烷。成分(c)的有機(jī)氫聚硅氧烷可以是要么一種直鏈要么環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而且在其中任意一種情況下，都可以在該分子內(nèi)包括支化結(jié)構(gòu)。對(duì)Si-H基的位置沒(méi)有特別限定。在那些其中成分(c)是一種直鏈結(jié)構(gòu)的情況下，Si-H基可以只存在于要么分子鏈末端要么非末端位置，或者也可以存在于這兩種位置。
成分(c)的具體實(shí)例包括以下所示通式(4)～(6)代表的有機(jī)氫聚硅氧烷R2-Si(R2)2-[OSi(R2)2]e-[OSi(R2)(H)]f-OSi(R2)2-R2(4)R2-Si(R2)2-[OSi(R2)2]e-[OSi(R2)(H)]g-OSi(R2)2-H(5)H-Si(R2)2-[OSi(R2)2]e-[OSi(R2)(H)]h-OSi(R2)2-H (6)(式中，每個(gè)R2都獨(dú)立地代表一個(gè)無(wú)取代的或有取代的一價(jià)烴基，該烴基不含有脂肪族不飽和鍵、且較好含有1～12個(gè)、甚至更好1～10個(gè)、最好1～6個(gè)碳原子，e和h代表0或更大的整數(shù)，且f和g代表1或更大的整數(shù))。這些有機(jī)氫聚硅氧烷可以要么單獨(dú)使用，要么兩種或更多種不同化合物組合使用。
R2的實(shí)例包括烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基；環(huán)烷基，例如環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、和聯(lián)苯基；芳烷基，例如芐基、苯乙基、苯丙基和甲基芐基；以及這樣的基團(tuán)，其中，上述烴基內(nèi)至少一個(gè)氫原子由要么一個(gè)鹵素原子例如氟原子、氯原子或溴原子、要么一個(gè)氰基取代、包括氯甲基、2-溴乙基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基、氯苯基、氟苯基、氰基乙基和3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟己基。這些基團(tuán)中1～3個(gè)碳原子的無(wú)取代或有取代烷基例如甲基、乙基、丙基、3，3，3-三氟丙基、和氰基乙基、以及苯基是較好的，甲基和苯基是特別理想的。進(jìn)而，該R2基團(tuán)可以是要么相同要么不同。
以上提到的e是0或更大的整數(shù)，且較好是0～500、甚至更好5～100范圍內(nèi)的整數(shù)。以上提到的f是1或更大的整數(shù)、且較好是1～100、甚至更好2～50范圍內(nèi)的整數(shù)。以上提到的g是1或更大的整數(shù)，且較好是1～100、甚至更好1～50范圍內(nèi)的整數(shù)。以上提到的h是0或更大的整數(shù)，且較好是0～100、甚至更好0～50范圍內(nèi)的整數(shù)。
成分(c)的使用量典型地足以為成分(a)內(nèi)的每1mol鏈烯基提供成分(c)內(nèi)0.1～5.0mol、較好0.3～3mol、甚至更好0.5～2mol Si-H基。若成分(c)的數(shù)量低于這一范圍的下限，則該組合物的固化可能不充分，所得到的固化產(chǎn)物可能無(wú)法作為成形體操作，而若該數(shù)量超過(guò)其上限，則熱導(dǎo)率可能惡化，這要么是由于從該組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體變得太硬從而引起與需要散熱的物體的粘合程度降低的緣故，要么是由于熱成形期間發(fā)泡從而引起該成形體內(nèi)發(fā)生空洞的緣故。
成分(d)成分(d)的鉑族金屬系固化劑有加速成分(a)的鏈烯基與成分(c)和成分(e)的Si-H基之間的加成反應(yīng)(氫硅烷化反應(yīng))的功能。成分(d)可以使用慣常氫硅烷化催化劑中任何一種。該催化劑的具體實(shí)例包括鉑族金屬例如鉑(包括鉑黑)、銠和鈀；氯化鉑例如H2PtCl4·nH2O，H2PtCl6·nH2O，NaHPtCl6·nH2O，KHPtCl6·nH2O，Na2PtCl5·nH2O，K2PtCl4·nH2O，PtCl4·nH2O，PtCl2和Na2HPtCl4·nH2O(式中n代表0～6的整數(shù)，且較好是要么0要么6)；氯鉑酸，氯鉑酸鹽，和醇改性氯鉑酸(見(jiàn)美國(guó)專利No.3,220,972)；氯鉑酸和烯烴的絡(luò)合物(見(jiàn)美國(guó)專利No.3,159,601,No.3,159,662和No.3,775,452)；載帶于氧化鋁、二氧化硅或炭等載體上的鉑族金屬例如鉑黑或鈀；銠-烯烴絡(luò)合物；氯三(三苯膦)銠(威爾金森氏催化劑)；和氯化鉑、氯鉑酸或氯鉑酸鹽與含乙烯基硅氧烷、尤其含乙烯基環(huán)狀硅氧烷的絡(luò)合物。
成分(d)的使用量只需足以確保作為鉑族金屬系加成反應(yīng)催化劑的有效活性，而且可以按照所希望的固化速度增加或減少。具體地說(shuō)，作為相對(duì)于成分(a)的總質(zhì)量而言的鉑族金屬質(zhì)量計(jì)算的使用量，較好在0.1～1000ppm、甚至更好0.5～200ppm、最好1.0～100ppm的范圍內(nèi)。
成分(e)成分(e)是一種類似于成分(c)的成分，而且是一種含有Si-H基的有機(jī)氫聚硅氧烷。成分(e)的有機(jī)氫聚硅氧烷可以是要么直鏈要么環(huán)狀結(jié)構(gòu)的，而且在其中任意一種情況下都可以在該分子內(nèi)包括支化結(jié)構(gòu)。對(duì)于Si-H基的位置沒(méi)有特別限制。在那些其中成分(e)是直鏈結(jié)構(gòu)的情況下，該Si-H基可以只存在于要么分子鏈末端要么非末端位置，或者也可以在這兩種位置上都存在。
成分(e)的具體實(shí)例包括以下所示通式(7)～(9)代表的有機(jī)氫聚硅氧烷R3-Si(R3)2-[OSi(R3)2]i-[OSi(R3)(H)]j-OSi(R3)2-R3(7)R3-Si(R3)2-[OSi(R3)2]i-[OSi(R3)(H)]k-OSi(R3)2-H (8)H-Si(R3)2-[OSi(R3)2]i-[OSi(R3)(H)]1-OSi(R3)2-H(9)(式中，每個(gè)R3都獨(dú)立地代表一個(gè)無(wú)取代的或有取代的一價(jià)烴基，該烴基不含有脂肪族不飽和鍵、且較好含有1～12個(gè)、甚至更好1～10個(gè)、最好1～6個(gè)碳原子，i和1代表0或更大的整數(shù)，且j和k代表1或更大的整數(shù))。這些有機(jī)氫聚硅氧烷可以要么單獨(dú)使用，要么兩種或更多種不同化合物組合使用。
R3的實(shí)例包括烷基例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基和十二烷基；環(huán)烷基例如環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基；芳基例如苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基和聯(lián)苯基；芳烷基例如芐基、苯乙基、苯丙基和甲基芐基；以及這樣的基團(tuán)，其中上述烴基內(nèi)至少一個(gè)氫原子由要么一個(gè)鹵素原子例如氟原子、氯原子或溴原子、要么一個(gè)氰基取代，包括氯甲基、2-溴乙基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基、氯苯基、氟苯基、氰基乙基和3，3，4，4，5，5，6，6，6-九氟己基。這些當(dāng)中，1～3個(gè)碳原子的無(wú)取代或有取代烷基例如甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3，3，3-三氟丙基、和氰基乙基，以及無(wú)取代或有取代苯基例如苯基、氯苯基和氟苯基是特別理想的。進(jìn)而，R3基團(tuán)可以要么相同、要么不同。
以上提到的i是0或更大的整數(shù)，且較好是0～500、甚至更好5～100范圍內(nèi)的整數(shù)。以上提到的j是1或更大的整數(shù)，且較好是3～100、甚至更好5～50范圍內(nèi)的整數(shù)。以上提到的k是1或更大的整數(shù)，且較好是3～100、甚至更好5～50范圍內(nèi)的整數(shù)。以上提到的1是0或更大的整數(shù)，且較好是3～100、甚至更好5～50范圍內(nèi)的整數(shù)。
成分(e)的有機(jī)氫聚硅氧烷與成分(c)的有機(jī)氫聚硅氧烷可以要么相同要么不同。
成分(f)成分(f)是一種阻燃劑。將成分(f)與成分(e)混合，并施用到從含有成分(a)～(d)的組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體的表面上。因此，成分(f)較好是一種顯示出有利的與成分(e)的共溶解性的阻燃劑。成分(f)較好是典型地添加到硅酮組合物中的無(wú)顏料阻燃劑類型。成分(f)的實(shí)例包括含氮化合物、氨基改性硅油、含硫化合物、和含磷化合物，這些當(dāng)中氮系化合物例如含氮雜環(huán)化合物是較好的。具體實(shí)例包括含氮化合物例如苯并三唑及其衍生物、苯并咪唑、和三嗪及其衍生物；和含磷化合物例如磷酸三甲酯、磷酸三乙酯、和三苯膦、盡管含氮化合物是較好的，且含氮雜環(huán)化合物是特別理想的。苯并三唑系化合物(苯并三唑及其衍生物)是最好的。
相對(duì)于每100質(zhì)量份成分(e)而言，成分(e)和成分(f)的混合物內(nèi)成分(f)的數(shù)量較好在0.001～5.0質(zhì)量份、甚至更好0.005～1.0質(zhì)量份范圍內(nèi)。只要該數(shù)量落入這一范圍內(nèi)，就能達(dá)到阻燃性的令人滿意改善，而且成分(e)與成分(a)之間的加成反應(yīng)產(chǎn)物的發(fā)生未受到大的抑制，這意味著可以相對(duì)容易地形成表面層。
其它成分按照需要，也可以向包含成分(a)～(d)的組合物中添加各種各樣的其它添加劑，只要這樣的添加不損害本發(fā)明的效果即可，而且這樣的添加劑的實(shí)例包括該導(dǎo)熱填料的表面處理劑、用于調(diào)節(jié)固化速度的反應(yīng)阻滯劑、用于增加色彩的顏料或染料、阻燃性賦予劑、和用于改善該組合物從模型或分離薄膜中脫模的內(nèi)脫模劑。
形狀對(duì)本發(fā)明的阻燃、導(dǎo)熱性硅酮成形體的形狀沒(méi)有特別限制，該形狀可以按照意向用途選擇，盡管薄膜或片材是較好的。表面層是只作為在從包含成分(a)～(d)的組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體的表面上的薄膜形成的，因而對(duì)本發(fā)明的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體的形狀無(wú)顯著影響。因此，該形狀基本上決定于從該組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體的形狀。例如，通過(guò)使該組合物固化和成形為要么薄膜要么片材，本發(fā)明的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體的形狀也可以定形為薄膜或片材。在這樣的情況下，該成形體的厚度較在0.1～10mm、甚至更好0.3～5mm范圍內(nèi)。進(jìn)而，在該成形體表面上形成的表面層的厚度較好不大于100μm。對(duì)該表面層的厚度的下限沒(méi)有特別限制，只要該表面層在該成形體的整個(gè)表面上形成即可，但該層較好是大約0.1μm或更大。
應(yīng)用本發(fā)明的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體可以有利地，例如，用來(lái)作為電子部件的傳熱材料。這使得該電子部件能有效冷卻。在這樣的情況下，該成形體的形狀可以是如上所述的薄膜或片材。該電子部件可以通過(guò)將該成形體配置在該電子部件與散熱元件之間進(jìn)行冷卻。該電子部件的實(shí)例包括發(fā)熱電子部件例如LSI芯片、CPU、驅(qū)動(dòng)器IC、存儲(chǔ)芯片、和晶體管。散熱元件的實(shí)例包括散熱器和電路板。
生產(chǎn)方法本發(fā)明的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體可以通過(guò)將成分(e)和成分(f)的混合物施用到從包含成分(a)～(d)的組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體的表面上、然后使該混合物固化形成一個(gè)表面層(以下這種方法簡(jiǎn)稱為“生產(chǎn)方法1”)來(lái)生產(chǎn)。進(jìn)而，本發(fā)明的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體也可以通過(guò)使用一種其表面涂布了成分(e)和成分(f)的混合物的模型或分離器使包含成分(a)～(d)的組合物固化和成形，從而得到一種從該組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體，并在該成形體的表面上形成一個(gè)表面層(以下這種方法簡(jiǎn)稱為“生產(chǎn)方法2”)來(lái)生產(chǎn)。
在本說(shuō)明書(shū)中，該組合物可以通過(guò)將構(gòu)成該組合物的各成分按照通常方法混合在一起來(lái)生產(chǎn)。從該組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體可以通過(guò)使用慣常方法使該組合物固化和成形來(lái)生產(chǎn)。例如，為了使該組合物固化和成形為薄膜或片材，可以使用與使慣常加成反應(yīng)固化硅橡膠組合物固化和成形為薄膜或片材所采用的那些相同的條件。該組合物甚至在室溫也能令人滿意地固化和成形為薄膜或片材，盡管當(dāng)需要時(shí)可以加熱。
以上提到的表面層是在從包含成分(a)～(d)的組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體的表面上形成的。這個(gè)表面層包含成分(e)和成分(f)，而且在成分(e)的有機(jī)氫聚硅氧烷與成分(a)的有機(jī)聚硅氧烷之間發(fā)生一種加成反應(yīng)產(chǎn)物。這種加成反應(yīng)產(chǎn)物是由成分(e)內(nèi)的Si-H基與該成形體內(nèi)殘留成分(a)的鏈烯基發(fā)生加成反應(yīng)從而形成共價(jià)鍵產(chǎn)生的。
在生產(chǎn)方法1中，施用到該成形體表面上的成分(e)和成分(f)的混合物的數(shù)量較好在0.1～100g/m2、甚至更好0.2～20g/m2、最好1.0～10g/m2的范圍內(nèi)。對(duì)所使用的施用方法沒(méi)有特別限制，適用的方法包括刷涂、噴涂、棒涂等直接涂布方法，和轉(zhuǎn)移涂布方法，其中將該混合物施用到另一種薄膜(例如PET片材等)上，然后將其粘貼到該成形體上。
在生產(chǎn)方法2中，施用到該模型或分離器上的成分(e)和成分(f)的混合物的數(shù)量較好在0.1～100g/m2、甚至更好0.2～20g/m2、最好1.0～10g/m2范圍內(nèi)。對(duì)所使用的施用方法沒(méi)有特別限制，適用的方法包括刷涂、噴涂、和棒涂等直接涂布方法。
實(shí)施例 如下是基于實(shí)施例和一系列比較例的本發(fā)明更詳細(xì)描述，盡管本發(fā)明無(wú)論如何不限定于以下給出的實(shí)施例?！癕e”這一術(shù)語(yǔ)代表甲基。
實(shí)施例1向一臺(tái)Shinagawa多用途混合機(jī)(Shinagawa Machinery WorksCo.，Ltd.制造)中加入100質(zhì)量份一種兩末端都有乙烯基封端且25℃粘度為600mm2/S的二甲基聚硅氧烷、400質(zhì)量份一種平均粒度為4μm的氧化鋁、和1.0質(zhì)量份一種BET比表面積為68m2的乙炔黑，并將所得到的組合混合60分鐘。然后，這樣得到的混合物用一臺(tái)三輥磨進(jìn)一步混合，產(chǎn)生一種均勻液體。向501質(zhì)量份這種液體中添加0.2質(zhì)量份一種2％(質(zhì)量)氯鉑酸2-乙基己醇溶液，和0.2質(zhì)量份一種50％(質(zhì)量)乙炔基環(huán)己醇甲苯溶液，然后，將所得到的組合混合，得到一種均勻液體。隨后，添加5.0質(zhì)量份一種以下所示通式(10)代表的有機(jī)氫聚硅氧烷，Me-Si(Me)2-[OSi(Me)2]24-[OSi(Me)(H)]4-OSi(Me)2-Me(10)將所得到的液體均勻混合，得到組合物a。
這樣制備的組合物a以1.0mm的厚度施用到一種PET薄膜的一個(gè)表面上，然后在120℃加熱10分鐘進(jìn)行固化。同時(shí)，通過(guò)將0.1質(zhì)量份苯并三唑溶解于100質(zhì)量份一種以下所示通式(II)代表的有機(jī)氫聚硅氧烷中得到的混合液體
Me-Si(Me)2-[OSi(Me)2]75-[OSi(Me)(H)]25-OSi(Me)2-Me(11)以5g/m2的數(shù)量施用到一種單獨(dú)PET薄膜的一個(gè)表面上。然后，將這兩種PET薄膜的涂布表面粘在一起，然后在80℃靜置30分鐘。隨后，將這兩種PET薄膜剝?nèi)?，得到片材A。測(cè)定片材A的操作性能、耐熱性、和阻燃性。
操作性能在那些該片材在該P(yáng)ET薄膜剝離期間不發(fā)生任何變形或發(fā)生輕微變形但無(wú)任何施用張力就恢復(fù)原來(lái)片材形狀的情況下，將該片材評(píng)估為“好”。反之，在那些該片材在該P(yáng)ET薄膜剝離期間發(fā)生顯著變形而且不施用張力就不能恢復(fù)原來(lái)片材形狀的情況下，該片材評(píng)估為“不良”。評(píng)估結(jié)果列于表1中。
耐熱性將一個(gè)加熱器嵌入一個(gè)TO-3晶體管的鋁殼中代替該晶體管，并使用所得到的結(jié)構(gòu)作為模型加熱器。然后，將這個(gè)模型加熱器安裝在一個(gè)散熱器(產(chǎn)品名稱Flat 60F 230×70mm，LEX(Marusan ElectricCo.，Ltd.制造))(安裝表面積7cm2)上。將已經(jīng)切割成與該模型加熱器的安裝表面相同形狀的片材A的一部分夾持在該模型加熱器與該散熱器之間，然后使用300gf/cm2的負(fù)荷壓粘。將28W的電功率加到該模型加熱器上，用熱電偶測(cè)定該模型加熱器的溫度T1和該散熱器的溫度T2。用下式計(jì)算片材的耐熱性耐熱性R＝(T1-T2)/28結(jié)果列于表1中。
阻燃性按照Underwriters Laboratories Inc.制訂的UL94標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行片材A的阻燃性試驗(yàn)。將5次單獨(dú)的重復(fù)試驗(yàn)測(cè)定的燃燒時(shí)間加起來(lái)。結(jié)果列于表1中。
比較例1
將實(shí)施例1中制備的組合物a以1.0mm的厚度施用到一種PET薄膜的一個(gè)表面上，然后在120℃加熱10分鐘進(jìn)行固化，從而得到片材A’。測(cè)定片材A’的操作性能、耐熱性、和阻燃性。結(jié)果列于表1中。
比較例2將實(shí)施例1中制備的組合物a以1.0mm的厚度施用到一種PET薄膜的一個(gè)表面上，然后在120℃加熱10分鐘進(jìn)行固化。同時(shí)，將以上通式(II)代表的有機(jī)氫聚硅氧烷以5g/m2的數(shù)量施用到一種單獨(dú)PET薄膜的一個(gè)表面上。然后，將這兩種PET薄膜的涂布表面粘在一起，然后在80℃靜置30分鐘。隨后，將這兩種PET薄膜剝離開(kāi)，得到片材A”。然后，測(cè)定片材A”的操作性能、耐熱性、和阻燃性。結(jié)果列于表1中。
比較例3向一臺(tái)Shinagawa多用途混合機(jī)(Shinagawa Machinery WorksCo.，Ltd.制造)中加入100質(zhì)量份一種兩末端都有乙烯基封端且25℃粘度為600mm2/s的二甲基聚硅氧烷，和400質(zhì)量份一種平均粒度為4μm的氧化鋁，將所得到的組合混合60分鐘。然后，將這樣得到的混合物用一臺(tái)3輥磨進(jìn)一步混合，得到一種均勻液體。向500質(zhì)量份這種液體中添加0.2質(zhì)量份一種2質(zhì)量％氯鉑酸2-乙基己醇溶液、和0.2質(zhì)量份一種50質(zhì)量％乙炔基環(huán)己醇甲苯溶液，然后將所得到的組合混合，得到一種均勻液體。隨后，添加10.0質(zhì)量份以上通式(10)代表的有機(jī)氫聚硅氧烷并均勻混合，得到組合物b。
這樣制備的組合物b以1.0mm的厚度施用到一種PET薄膜的一個(gè)表面上，然后在120℃加熱10分鐘進(jìn)行固化，從而得到片材B。測(cè)定了片材B的操作性能、耐熱性、和阻燃性。結(jié)果列于表1中。
表1

權(quán)利要求
1.一種阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體，包含從一種組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體，該組合物包含(a)100質(zhì)量份一種含有與硅原子鍵合的鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷，(b)200～5000質(zhì)量份一種導(dǎo)熱填料，(c)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，其數(shù)量足以為所述成分(a)內(nèi)的每1mol鍵烯基提供所述成分(c)內(nèi)0.1～5.0mol與硅原子鍵合的氫原子，和(d)有效量的鉑族金屬系加成反應(yīng)催化劑；和一個(gè)在所述成形體表面上形成的表面層，該表面層包含(e)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，和(f)一種阻燃劑，其中加成反應(yīng)產(chǎn)物是在所述成分(e)的所述有機(jī)氫聚硅氧烷與所述成分(a)的所述有機(jī)聚硅氧烷之間發(fā)生的。
2.按照權(quán)利要求1的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體，其中所述導(dǎo)熱填料是從下列組成的一組中選擇的至少一種金屬，氧化物，氮化物，碳化物，和人造金剛石。
3.按照權(quán)利要求1的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體，其成形為薄膜或片材。
4.按照權(quán)利要求1的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體，其是用來(lái)作為電子部件的傳熱材料。
5.按照權(quán)利要求1的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體的生產(chǎn)方法，包含下列步驟將(e)和(f)的混合物施用到從一種組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體的表面上(e)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，和(f)一種阻燃劑，該組合物包含(a)100質(zhì)量份一種含有與硅原子鍵合的鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷，(b)200～5000質(zhì)量份一種導(dǎo)熱填料，(c)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，其數(shù)量足以為所述成分(a)內(nèi)的每1mol鍵烯基提供所述成分(c)內(nèi)0.1～5.0mol與硅原子鍵合的氫原子，和(d)有效量的鉑族金屬系加成反應(yīng)催化劑；和使所述混合物固化以形成所述表面層。
6.按照權(quán)利要求1的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體的生產(chǎn)方法，包含下列步驟使用一種其表面已涂布了(e)和(f)的混合物的模型或分離器使一種組合物固化和成形，(e)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，和(f)一種阻燃劑，該組合物包含(a)100質(zhì)量份一種含有與硅原子鍵合的鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷，(b)200～5000質(zhì)量份一種導(dǎo)熱填料，(c)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，其數(shù)量足以為所述成分(a)內(nèi)的每1mol鍵烯基提供所述成分(c)內(nèi)0.1～5.0mol與硅原子鍵合的氫原子，和(d)有效量的鉑族金屬系加成反應(yīng)催化劑；和從而得到一種從所述組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體，和在所述成形體的表面上形成所述表面層。
7.一種電子部件冷卻方法，包含如下步驟將按照權(quán)利要求1的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體配置于該電子部件與熱耗散元件之間。
全文摘要
提供一種硬度低但顯示出改善的操作性能的阻燃、熱導(dǎo)性硅酮成形體，以及這樣一種成形體的生產(chǎn)方法和使用該成形體的電子部件冷卻方法。所述成形體，包含從一種組合物的固化產(chǎn)物形成的成形體，該組合物包含(a)100質(zhì)量份一種含有與硅原子鍵合的鏈烯基的有機(jī)聚硅氧烷，(b)200～5000質(zhì)量份一種導(dǎo)熱填料，(c)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，其數(shù)量足以為所述成分(a)內(nèi)的每1mol鍵烯基提供所述成分(c)內(nèi)0.1～5.0mol與硅原子鍵合的氫原子，和(d)有效量的鉑族金屬系加成反應(yīng)催化劑；和一個(gè)在所述成形體表面上形成的表面層，該表面層包含(e)一種含有與硅原子鍵合的氫原子的有機(jī)氫聚硅氧烷，和(f)一種阻燃劑，其中加成反應(yīng)產(chǎn)物是在所述成分(e)的所述有機(jī)氫聚硅氧烷與所述成分(a)的所述有機(jī)聚硅氧烷之間發(fā)生的。
文檔編號(hào)C08J5/18GK1803925SQ20061005133
公開(kāi)日2006年7月19日 申請(qǐng)日期2006年1月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月6日
發(fā)明者朝稻雅彌, 櫻井祐貴 申請(qǐng)人:信越化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社