本發(fā)明涉及導(dǎo)熱性片材。尤其涉及作為可存在于放熱性電子部件與散熱器(heatsink)等散熱構(gòu)件之間的導(dǎo)熱材料使用的導(dǎo)熱性片材。
背景技術(shù):
對于轉(zhuǎn)換器(converter)、電源等電子設(shè)備中使用的晶體管、二極管等半導(dǎo)體而言,伴隨著高性能化?高速化?小型化?高集成化,其自身會產(chǎn)生大量的熱,因所述熱而導(dǎo)致的機(jī)器的溫度上升引起運(yùn)轉(zhuǎn)不良、破壞。因此,提出了用于抑制工作中的半導(dǎo)體的溫度上升的多種散熱方法及在這些方法中使用的散熱構(gòu)件。
例如,在電子設(shè)備等中,為了抑制運(yùn)轉(zhuǎn)中的半導(dǎo)體的溫度上升,使用了散熱器,所述散熱器使用了鋁、銅等導(dǎo)熱系數(shù)高的金屬板。該散熱器傳導(dǎo)半導(dǎo)體產(chǎn)生的熱,利用與外界氣體的溫度差從表面釋放所述熱。另一方面,在半導(dǎo)體與散熱器之間必須為電絕緣,因此,使放熱性電子部件與散熱器之間存在塑料膜等。然而,塑料膜由于導(dǎo)熱系數(shù)非常低,所以顯著妨礙熱向散熱器傳遞。另外,在用螺絲將晶體管等半導(dǎo)體固定于散熱器的情況下,需要使螺絲貫通塑料膜,此時(shí),發(fā)生以下這樣的不良情況:在膜上開孔,膜以所述孔為起點(diǎn)被破壞,無法保持絕緣性。無法保持絕緣性對于晶體管、二極管而言是致命的。
因此,為了不易破壞并且賦予導(dǎo)熱性,開發(fā)了在玻璃布上層疊導(dǎo)熱性樹脂而成的導(dǎo)熱性片材。例如,有在玻璃布上層疊包含氮化硼粉末和球狀二氧化硅粉末作為導(dǎo)熱性填充材料的硅橡膠而成的導(dǎo)熱性片材(專利文獻(xiàn)1)。在制造該片材時(shí)進(jìn)行加壓。為了進(jìn)行加壓,需要準(zhǔn)備適當(dāng)尺寸的片材,而且使用加壓成型機(jī)等,由于進(jìn)行批量制造,因此不能將制成的導(dǎo)熱性片材卷繞成卷狀。從生產(chǎn)率、收率的觀點(diǎn)考慮,這是非常低效的,另外,由于對坯片尺寸有限制,所以對裝配時(shí)的尺寸也有限制。
作為連續(xù)成型的方法,可舉出涂覆成型。例如,通過用導(dǎo)熱性硅樹脂填塞玻璃布的單面,利用涂覆而在經(jīng)填塞的玻璃布上形成導(dǎo)熱性硅橡膠層,從而可連續(xù)地制造導(dǎo)熱性片材。對于涂覆成型而言,由于能將制成的片材連續(xù)地卷繞,所以是非常高效的。另外,雖然片材的寬度方向的長度受到涂覆裝置的尺寸的限制,但長度方向的長度不受限制,因此,與加壓成型相比,裝配時(shí)的尺寸的自由度特別高。然而,涂覆成型與加壓成型相比,表面精度差,因而接觸熱阻提高。另外,由于不施加壓力,因而難以提升硅橡膠層的密度。因此,不適于作為具有高導(dǎo)熱性的片材的制法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平9-199880號公報(bào)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的,目的在于提供一種可利用涂覆成型連續(xù)地制造并卷繞成卷狀、并且具有高導(dǎo)熱性和高絕緣性的片材。
用于解決課題的手段
本發(fā)明人等進(jìn)行了深入研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過在經(jīng)導(dǎo)熱性樹脂組合物填塞的玻璃布的兩面或單面上具有導(dǎo)熱性硅酮組合物固化而成的層的導(dǎo)熱性片材中,使上述導(dǎo)熱性硅酮組合物包含特定量的具有特定的粒徑的導(dǎo)熱性填充材料,可利用連續(xù)成型制造具有高導(dǎo)熱性的導(dǎo)熱性片材,因此,可達(dá)成上述目的,從而完成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種在經(jīng)導(dǎo)熱性樹脂組合物填塞的玻璃布的兩面或單面上具有導(dǎo)熱性硅酮組合物固化而成的層的導(dǎo)熱性片材,該導(dǎo)熱性硅酮組合物包含硅酮成分和導(dǎo)熱性填充材料(C),相對于該硅酮成分100質(zhì)量份,該導(dǎo)熱性填充材料的量為1200~2000質(zhì)量份,該導(dǎo)熱性填充材料具有不足15μm的平均粒徑,該導(dǎo)熱性填充材料中,粒徑為45μm以上的粒子的量為0~3質(zhì)量%,并且粒徑為75μm以上的粒子的量為0~0.01質(zhì)量%。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材可利用涂覆成型連續(xù)地制造并卷繞成卷狀、并且具有高導(dǎo)熱性和高絕緣性。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的片材在經(jīng)導(dǎo)熱性樹脂組合物填塞的玻璃布的兩面或單面上具有導(dǎo)熱性硅酮組合物固化而成的層(有時(shí)稱為導(dǎo)熱性固化層)。
上述導(dǎo)熱性硅酮組合物包含硅酮成分和導(dǎo)熱性填充材料(C)。上述組合物可包含如下所述的(A)成分作為上述硅酮成分。
(A)成分為具有下述的平均組成式、在1分子中具有至少2個(gè)與硅原子鍵合的烯基的有機(jī)聚硅氧烷,
(式中,R1獨(dú)立地表示取代或非取代的碳原子數(shù)為1~10、優(yōu)選為1~8的1價(jià)烴基,a為1.90~2.05)。
(A)成分的聚合度優(yōu)選為20~12,000,更優(yōu)選為50~10,000。
作為上述R1,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十八烷基等烷基;環(huán)戊基及環(huán)己基等環(huán)烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基及萘基等芳基;芐基、苯乙基及3-苯基丙基等芳烷基;3,3,3-三氟丙基及3-氯丙基等鹵代烷基;乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基及己烯基等烯基等。(A)成分可以為油狀,也可以為膠狀。
(A)成分是利用加成反應(yīng)或過氧化物固化的成分,在1分子中具有2個(gè)以上、優(yōu)選3個(gè)以上與硅原子鍵合的烯基。與硅原子鍵合的烯基的含量少于上述范圍時(shí),利用加成反應(yīng)進(jìn)行固化的情況下,得到的組合物不充分固化。作為上述烯基,優(yōu)選為乙烯基。上述烯基鍵合于分子鏈末端的硅原子和分子鏈末端以外的硅原子均可,優(yōu)選至少1個(gè)烯基鍵合于分子鏈末端的硅原子。
作為利用加成反應(yīng)進(jìn)行固化的情況下的(A)成分的具體例,例如,可舉出分子鏈兩末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子鏈兩末端三甲基甲硅烷氧基封端甲基乙烯基聚硅氧烷、分子鏈兩末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷?甲基苯基硅氧烷共聚物、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端甲基乙烯基聚硅氧烷、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷?甲基苯基硅氧烷共聚物及分子鏈兩末端三乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷等??蓡为?dú)使用它們中一種或組合使用2種以上。
作為使用過氧化物進(jìn)行固化的情況下的(A)成分的具體例,例如,可舉出分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、分子鏈兩末端甲基苯基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基聚硅氧烷、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基苯基硅氧烷共聚物、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子鏈兩末端三甲基甲硅烷氧基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子鏈兩末端二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端甲基(3,3,3-三氟丙基)聚硅氧烷、分子鏈兩末端硅烷醇基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷共聚物及分子鏈兩末端硅烷醇基封端二甲基硅氧烷?甲基乙烯基硅氧烷?甲基苯基硅氧烷共聚物等??蓡为?dú)使用它們中一種或組合使用2種以上。
在利用加成反應(yīng)進(jìn)行固化的情況下,使用有機(jī)氫聚硅氧烷作為固化劑(B),在鉑系催化劑的存在下進(jìn)行反應(yīng)。在利用過氧化物進(jìn)行固化的情況下,使用有機(jī)過氧化物作為固化劑(B)。上述固化劑及催化劑均可使用本領(lǐng)域中公知的物質(zhì)。
上述導(dǎo)熱性硅酮組合物還可含有如下所述的(D)成分作為硅酮成分。
(D)成分為選自下述(D1)及(D2)成分中的1種以上。(D)成分改善導(dǎo)熱性填充材料(C)的潤濕性,使得上述填充材料向硅酮成分中的填充容易進(jìn)行,因此,可提高上述填充材料的填充量。
(D1)成分為下述式(1)表示的烷氧基硅烷。
(式中,R2獨(dú)立地為碳原子數(shù)為6~15的烷基,R3獨(dú)立地為非取代或取代的碳原子數(shù)為1~12的1價(jià)烴基,R4獨(dú)立地為碳原子數(shù)為1~6的烷基,a為1~3的整數(shù),b為0~2的整數(shù),其中a+b為1~3。)
上述式(1)中,作為R2表示的烷基,例如,可舉出己基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及十四烷基等。通過使該R2表示的烷基的碳原子數(shù)為6~15,從而導(dǎo)熱性填充材料(C)的潤濕性充分提高,填充材料向?qū)嵝怨柰M合物中的填充變得容易,另外,上述組合物的低溫特性變得良好。
作為R3表示的非取代或取代的1價(jià)烴基,例如,可舉出甲基、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、癸基及十二烷基等烷基,環(huán)戊基、環(huán)己基及環(huán)庚基等環(huán)烷基,苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基及聯(lián)苯基等芳基,芐基、苯基乙基、苯基丙基及甲基芐基等芳烷基,以及這些基團(tuán)的氫原子的一部分或全部被氟、氯及溴等鹵素原子或氰基等取代而成的基團(tuán),例如氯甲基、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、3,3,4,4,5,5,6,6,6-九氟己基等。R3優(yōu)選具有1~10個(gè)碳原子,更優(yōu)選具有1~6個(gè)碳原子,尤其是,可舉出甲基、乙基、丙基、氯甲基、溴乙基、3,3,3-三氟丙基及氰基乙基等碳原子數(shù)為1~3的非取代或取代的烷基、及苯基、氯苯基及氟苯基等非取代或取代的苯基。
作為R4表示的烷基,例如,可舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基及己基等碳原子數(shù)為1~6的烷基。
(D2)成分為下述式(2)表示的分子鏈單末端被三烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷。
(式中,R5獨(dú)立地為碳原子數(shù)為1~6的烷基,c為5~100的整數(shù)。)
作為R5表示的烷基,可舉出與上述式(1)中的R4表示的烷基同樣的烷基。
上述導(dǎo)熱性硅酮組合物可包含下述成分(E)作為硅酮成分。(E)成分為增塑劑,為下述式(4)表示的二甲基硅氧烷。
(式中,r為5~500的整數(shù)。)。
導(dǎo)熱性填充材料(C)可以是通常使用的材料,例如,可舉出非磁性的銅、鋁等金屬、氧化鋁、二氧化硅、氧化鎂、氧化鐵紅、氧化鈹、二氧化鈦及氧化鋯等金屬氧化物、氮化鋁、氮化硅及氮化硼等金屬氮化物、氫氧化鎂等金屬氫氧化物、人造金剛石、及碳化硅等。它們可單獨(dú)使用或組合2種以上而使用。
對于導(dǎo)熱性填充材料(C)而言,平均粒徑不足15μm,優(yōu)選不足10μm,粒徑為45μm以上的粒子的量為0~3質(zhì)量%,優(yōu)選為0~2.5質(zhì)量%,粒徑為75μm以上的粒子的量為0~0.01質(zhì)量%,優(yōu)選為0質(zhì)量%。平均粒徑、粒徑為45μm以上的粒子的量及粒徑為75μm以上的粒子的量中的任一種超過上述上限時(shí),涂覆導(dǎo)熱性硅酮組合物而得到導(dǎo)熱性片材時(shí),有時(shí)填充材料從涂膜表面突出,損害片材表面的光滑性。這會導(dǎo)致裝配時(shí)的接觸熱阻的上升,在導(dǎo)熱性方面是不利的。
綜合考慮導(dǎo)熱性、電絕緣性及價(jià)格等時(shí),導(dǎo)熱性填充材料(C)優(yōu)選為氧化鋁。特別優(yōu)選為下述導(dǎo)熱性填充材料,所述導(dǎo)熱性填充材料包含:
(C1)平均粒徑為0.1μm以上且不足5μm、優(yōu)選為0.5μm以上且不足2μm,粒徑為45μm以上的粒子的量為0~3質(zhì)量%,并且粒徑為75μm以上的粒子的量為0~0.01質(zhì)量%的氧化鋁,和
(C2)平均粒徑為5μm以上且不足15μm、優(yōu)選為5μm以上且不足10μm,粒徑為45μm以上的粒子的量為0~3質(zhì)量%,并且粒徑為75μm以上的粒子的量為0~0.01質(zhì)量%的氧化鋁,
(C1)成分的量為20~50質(zhì)量%,優(yōu)選為20~40質(zhì)量%,(C2)成分的量為50~80質(zhì)量%,優(yōu)選為60~80質(zhì)量%。
從使導(dǎo)熱性片材的表面光滑方面考慮,導(dǎo)熱性填充材料(C)優(yōu)選為球狀。尤其是,平均粒徑為5μm以上且不足15μm這樣的較大的填充材料、例如上述(C2)成分為球狀時(shí),可使得導(dǎo)熱性片材的表面更光滑。
本發(fā)明中的平均粒徑是使用作為激光衍射?散射式的粒徑分布測定裝置的マイクロトラックMT3300EX(日機(jī)裝)確定的值(體積基準(zhǔn))。
導(dǎo)熱性填充材料(C)中的粒徑為45μm以上的粒子的量及粒徑為75μm以上的粒子的量可按照以下方式確定。取10g填充材料,投入到任意的量的水中,進(jìn)行超聲波分散。重疊網(wǎng)眼為45μm和75μm的篩并設(shè)置于振篩機(jī)中,將上述已分散于水中的導(dǎo)熱性填充材料投入到上述振篩機(jī)中。將殘留于各篩上的填充材料干燥,進(jìn)行稱量。
相對于硅酮成分的總量100質(zhì)量份,(C)成分的量為1200~2000質(zhì)量份,優(yōu)選為1200~1600質(zhì)量份。填充量不足上述下限時(shí),無法得到充分的導(dǎo)熱性。另外,超過上述上限時(shí),在硅酮中的填充變難,另外,即使能填充,也會產(chǎn)生以下不良情況:填充材料變得過于致密,涂覆組合物而得到導(dǎo)熱性片材時(shí),損害片材表面的光滑性,可導(dǎo)致熱阻上升。應(yīng)予說明,硅酮成分的總量是指,(A)成分和,如果存在的話(D)成分、(E)成分及作為上述的固化劑(B)的有機(jī)氫聚硅氧烷的總量。
(D)成分的量優(yōu)選為硅酮成分的總量的0.01~60質(zhì)量%,更優(yōu)選為5~50質(zhì)量%。上述量不足上述下限時(shí),有時(shí)導(dǎo)熱性填充材料(C)在硅酮成分中的填充變得困難。上述量超過上述上限時(shí),有時(shí)得到的固化物的強(qiáng)度變得不充分。
(E)成分的量優(yōu)選為硅酮成分的總量的5~25質(zhì)量%。
上述導(dǎo)熱性硅酮組合物的固化物的導(dǎo)熱系數(shù)優(yōu)選為3.0W/mK以上。另外,上述固化物的durometer A硬度優(yōu)選為60~96,更優(yōu)選為80~96。硬度過低時(shí),在處理時(shí),固化物層表面將會容易受損傷,或者,在連續(xù)成型時(shí),卷繞成卷狀時(shí),固化物層表面彼此可能熔粘。另外,通過螺絲固定將本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材固定于電子設(shè)備的放熱部位與冷卻部位之間時(shí),若硬度低,則在通過螺絲固定而施加的壓力的作用下,片材發(fā)生變形,將會難以確保放熱部位與冷卻部位之間的空間(space),因此,產(chǎn)生保持絕緣性變得困難這樣的問題。另一方面,硬度過高時(shí),將會缺乏柔軟性,在將片材折彎時(shí),可能發(fā)生破裂。
本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材在經(jīng)導(dǎo)熱性樹脂組合物填塞的玻璃布的兩面或單面上具有上述導(dǎo)熱性固化層。玻璃布為通常市售的玻璃布即可,例如,可使用重量為30g/m2以下的玻璃布。玻璃布的厚度優(yōu)選為60μm以下,更優(yōu)選為30~50μm,進(jìn)一步優(yōu)選為30~45μm。由于玻璃布的導(dǎo)熱系數(shù)較低,所以在期望高導(dǎo)熱性時(shí),優(yōu)選薄的玻璃布。然而,厚度過薄時(shí)強(qiáng)度降低。
用于填塞玻璃布的導(dǎo)熱性樹脂組合物優(yōu)選具有1.2W/mK以上的導(dǎo)熱系數(shù)。
作為為了填塞而使用的上述導(dǎo)熱性樹脂組合物,可舉出在熱固性樹脂中添加導(dǎo)熱性填充材料而得到的產(chǎn)物,例如包括關(guān)于用于上述導(dǎo)熱性固化層的導(dǎo)熱性硅酮組合物而在上文中說明的包含(A)~(C)成分的組合物。此處,相對于硅酮成分的總量100質(zhì)量份,導(dǎo)熱性填充材料(C)的量優(yōu)選為200~2000質(zhì)量份。填充材料的量低于上述下限時(shí),難以使填塞材料的導(dǎo)熱系數(shù)為1.2W/mK以上。導(dǎo)熱性填充材料(C)的粒徑?jīng)]有特別限制。用于填塞的導(dǎo)熱性樹脂組合物可與用于上述導(dǎo)熱性固化層的導(dǎo)熱性硅酮組合物相同。
優(yōu)選進(jìn)行填塞以使得填塞玻璃布而得到的片材(稱為經(jīng)填塞的玻璃布片材)的厚度成為100μm以下,更優(yōu)選為90μm以下,進(jìn)一步優(yōu)選為85μm以下。在想要以規(guī)定的厚度制造導(dǎo)熱性片材時(shí),若上述經(jīng)填塞的玻璃布片材的厚度過厚,則導(dǎo)熱性固化層的厚度變薄,這會導(dǎo)致導(dǎo)熱性片材的導(dǎo)熱性降低。另外,從確保絕緣性方面考慮,導(dǎo)熱性片材的厚度優(yōu)選為200μm以上。導(dǎo)熱性片材的厚度為200μm時(shí),若使經(jīng)填塞的玻璃布片材的厚度超過100μm,則其兩面的導(dǎo)熱性固化層的厚度將會分別不足50μm。這樣,上述導(dǎo)熱性固化層中包含的導(dǎo)熱性填充材料在其表面突出,會損害表面的光滑性,結(jié)果,導(dǎo)熱性降低。
如后所述,本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材可通過在上述經(jīng)填塞的玻璃布片材的兩面或單面上涂布上述導(dǎo)熱性硅酮組合物并使其固化而形成固化物層從而得到。優(yōu)選進(jìn)行上述涂布以使得固化后的固化物層的厚度成為50μm以上400μm以下,更優(yōu)選為60μ以上350μm以下。如上所述,上述固化物層的厚度過薄時(shí),其中包含的導(dǎo)熱性填充材料突出,會損害導(dǎo)熱性固化層表面的光滑性。優(yōu)選的是,在經(jīng)填塞的玻璃布的兩面具有導(dǎo)熱性固化層的情況下,得到的導(dǎo)熱性片材的片材整體的厚度為130~900μm,更優(yōu)選為150~800μm,在經(jīng)填塞的玻璃布的單面具有導(dǎo)熱性固化層的情況下,得到的導(dǎo)熱性片材的片材整體的厚度為80~500μm,更優(yōu)選為90~450μm。
上述導(dǎo)熱性硅酮組合物可按照以下方式制備。將(A)及(C)成分、和任選的(D)及(E)成分,使用捏合機(jī)、班伯里密煉機(jī)、行星混合機(jī)及品川混合機(jī)等混合機(jī),根據(jù)需要一邊加熱至100℃以上的溫度一邊進(jìn)行混煉。該混煉工序中,根據(jù)期望,可在不損害導(dǎo)熱性能的范圍內(nèi),添加熱解法二氧化硅及沉淀二氧化硅等增強(qiáng)性二氧化硅;硅油、シリコーンウェッター等;鉑、氧化鈦及苯并三唑等阻燃劑等。將在混煉工序中得到的均勻混合物冷卻至室溫,然后,使其通過濾網(wǎng)(strainer)等進(jìn)行過濾,接下來,使用2輥磨、品川混合機(jī)等,向前述混合物中添加所需量的固化劑(B),再次進(jìn)行混煉。在所述再次混煉工序中,根據(jù)期望,可添加1-乙炔基-1-環(huán)己醇等乙炔化合物系加成反應(yīng)控制劑、有機(jī)顏料、無機(jī)顏料等著色劑、氧化鐵、氧化鈰等耐熱性提高劑、及內(nèi)部添加脫模劑等??蓪⑷缟纤龅氐玫降膶?dǎo)熱性硅酮組合物作為涂覆材料直接供于后續(xù)工序,但根據(jù)需要,可進(jìn)一步添加甲苯等溶劑。
在將如上所述地得到的導(dǎo)熱性硅酮組合物作為填塞材料使用時(shí),使用具有干燥爐、加熱爐及卷繞裝置的逗號涂布機(jī)(コンマコーター)、刮刀涂布機(jī)(ナイフコーター)、吻式涂布機(jī)(キスコーター)等慣用的涂覆裝置,將該組合物連續(xù)地涂布于玻璃布,然后使溶劑等干燥?揮發(fā),在基于加成反應(yīng)的固化的情況下,加熱至80~200℃、優(yōu)選100~150℃左右,在基于過氧化物的固化的情況下,加熱至100~200℃、優(yōu)選110~180℃左右,得到經(jīng)填塞的玻璃布。
本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材可通過在經(jīng)填塞的玻璃布片材的兩面或單面上涂布上述導(dǎo)熱性硅酮組合物而形成導(dǎo)熱性固化層從而連續(xù)地制造。例如,使用具有干燥爐、加熱爐及卷繞裝置的逗號涂布機(jī)、刮刀涂布機(jī)、吻式涂布機(jī)等慣用的涂覆裝置,將如上所述地得到的導(dǎo)熱性硅酮組合物連續(xù)地涂布于經(jīng)填塞的玻璃布的一面(作為表面),然后使溶劑等干燥?揮發(fā),在基于加成反應(yīng)的固化的情況下,加熱至80~200℃、優(yōu)選100~150℃左右,在基于過氧化物的固化的情況下,加熱至100~200℃、優(yōu)選110~180℃左右,形成導(dǎo)熱性固化層。在兩面上涂覆的情況下,與表面同樣地操作,在上述玻璃布的另一面(作為背面?zhèn)龋┥弦残纬蓪?dǎo)熱性固化層,從而得到導(dǎo)熱性片材??梢淮蔚剡M(jìn)行在表面?zhèn)鹊耐扛埠驮诒趁鎮(zhèn)鹊耐扛病?蓪⒅瞥傻膶?dǎo)熱性片材連續(xù)地卷繞成卷狀。表面與背面的傳導(dǎo)性硅酮組合物相互可以相同也可以不同。
對于如上所述地得到的導(dǎo)熱性片材而言,優(yōu)選的是,在按照ASTM D5470測定時(shí),總厚為0.2mm時(shí)的熱阻為1.8cm2?K/W以下。另外,優(yōu)選的是,在按照J(rèn)IS K6249測定時(shí),總厚為0.2mm時(shí)的絕緣擊穿電壓為6kV以上。上述熱阻和絕緣擊穿電壓與導(dǎo)熱性片材的厚度大致成正比。
實(shí)施例
以下示出實(shí)施例及比較例,具體地說明本發(fā)明,但本發(fā)明不限于下述的實(shí)施例。
實(shí)施例及比較例中使用的材料如下所述。
(A)成分:
(A-1)平均聚合度為8000的、用二甲基乙烯基將兩末端封端的二甲基聚硅氧烷
(A-2)平均聚合度為3000的、用二甲基乙烯基將兩末端封端的二甲基聚硅氧烷
(B)成分:2-甲基苯甲?;^氧化物
(C)成分:
(C-1)平均粒徑為1μm、粒徑為45μm以上的粒子的量為3質(zhì)量%以下、粒徑為75μm以上的粒子的量為0質(zhì)量%的不定形氧化鋁
(C-2)平均粒徑為10μm、粒徑為45μm以上的粒子的量為3質(zhì)量%以下、粒徑為75μm以上的粒子的量為0質(zhì)量%的球狀氧化鋁
(C-3)(比較用)平均粒徑為10μm、粒徑為45μm以上的粒子的量為10質(zhì)量%、粒徑為75μm以上的粒子的量為3質(zhì)量%的球狀氧化鋁
(C-4)(比較用)平均粒徑為20μm、粒徑為45μm以上的粒子的量為3質(zhì)量%以下、粒徑為75μm以上的粒子的量為0質(zhì)量%的不定形氧化鋁
(C-5)平均粒徑為1μm、粒徑為45μm以上的粒子的量為3質(zhì)量%以下、粒徑為75μm以上的粒子的量為0質(zhì)量%的破碎狀氧化鋅
(D)成分:具有下述式(3)的、平均聚合度為30、單末端被三甲氧基甲硅烷基封端的二甲基聚硅氧烷
(E)成分:具有下述式(4)的二甲基聚硅氧烷
(式中,r=300)
玻璃布:厚度為40μm、重量為26g/m2。
實(shí)施例1~4及比較例1~5
[導(dǎo)熱性硅酮組合物的制備]
將表1所示的量(質(zhì)量份)的成分投入至班伯里密煉機(jī)中,進(jìn)行20分鐘混煉,制備導(dǎo)熱性硅酮組合物(I)~(VI)。
利用以下的方法測定得到的硅酮組合物的固化物的導(dǎo)熱系數(shù)及硬度。將結(jié)果示于表1。
導(dǎo)熱系數(shù)
使用60x60x6mm的模具,于160℃,將得到的硅酮組合物加壓成型10分鐘,調(diào)節(jié)壓力以使得固化后的厚度成為6mm,固化成6mm厚的片材狀。使用導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)(TPA-501,京都電子工業(yè)株式會社制的商品名),在2片片材之間夾入探針,測定該片材的導(dǎo)熱系數(shù)。
硬度
使用60x60x6mm的模具,于160℃,將得到的硅酮組合物加壓成型10分鐘,調(diào)節(jié)壓力以使得固化后的厚度成為6mm,固化成6mm厚的片材狀。將重疊2片該片材而得到的產(chǎn)物作為試驗(yàn)片,使用durometerA硬度計(jì)測定硬度。
[導(dǎo)熱性片材的制造]
玻璃布的填塞
使用如上所述地得到的導(dǎo)熱性硅酮組合物作為填塞用組合物,向其中添加其量的20質(zhì)量%的甲苯,使用行星混合機(jī)進(jìn)行混煉,制備涂覆材料。使用逗號涂布機(jī),將該涂覆材料涂布于玻璃布的單面,由此向玻璃布實(shí)施填塞。使用的逗號涂布機(jī)的寬度為1300mm,有效烘箱長度為15m。將15m的烘箱分成各為5m的3個(gè)區(qū)域,變得能逐個(gè)區(qū)域地調(diào)整溫度,從接近逗號部側(cè)起設(shè)定為80℃、150℃及180℃。涂布速度為2m/分鐘。將上述涂覆材料連續(xù)地涂布于玻璃布,進(jìn)行卷繞,由此,得到經(jīng)填塞的玻璃布。經(jīng)填塞的玻璃布的厚度為80μm。
向經(jīng)填塞的玻璃布的涂覆
向如上所述地得到的導(dǎo)熱性硅酮組合物中添加其量的20質(zhì)量%的甲苯,使用行星混合機(jī)進(jìn)行混煉,得到涂覆材料,將得到的涂覆材料涂布于如上所述地得到的經(jīng)填塞的玻璃布的一面(表面),使用逗號涂布機(jī)進(jìn)行涂布,使得固化后的厚度成為60μm,進(jìn)行卷繞。接下來,對另一面(背面)也同樣地進(jìn)行涂布并進(jìn)行卷繞,由此,得到總厚度為200μm的導(dǎo)熱性片材。使用的逗號涂布機(jī)及涂布條件與上述填塞中的相同。應(yīng)予說明,比較例5中,按照以下方式進(jìn)行向經(jīng)填塞的玻璃布的涂布。從接近逗號部側(cè)起,將烘箱的溫度設(shè)定為60℃、80℃及80℃,使涂布速度為2m/分鐘。將烘箱的溫度降低至使甲苯揮發(fā)并且不發(fā)生(B)過氧化物的分解這樣的溫度,由此,得到未硫化狀態(tài)的制品。將該未硫化的狀態(tài)的制品切出適當(dāng)?shù)某叽纾褂眉訅撼尚蜋C(jī),調(diào)節(jié)壓力,使得固化后的厚度成為200μm,于170℃進(jìn)行10分鐘加壓成型,由此,得到導(dǎo)熱性片材。
利用以下的方法測定得到的導(dǎo)熱性片材的熱阻及絕緣擊穿電壓。將結(jié)果示于表2。
熱阻
按照ASTM D 5470進(jìn)行測定。
絕緣擊穿電壓
按照J(rèn)IS K 6249進(jìn)行測定。
本發(fā)明的導(dǎo)熱性片材是利用涂覆成型連續(xù)地制造并卷繞成卷狀的片材,由表2表明,總厚為0.2mm時(shí),具有1.8cm2?K/W以下的低熱阻及6kV以上的高絕緣擊穿電壓。
另一方面,對于比較例1的片材而言,導(dǎo)熱性填充材料(C)的量少于本發(fā)明的范圍,結(jié)果熱阻大。粒徑為45μm以上的粒子的量及粒徑為75μm以上的粒子的量多于本發(fā)明的范圍的比較例2中,粒徑大的這些粒子在片材的表面上突出,表面的光滑性受損害,熱阻上升。在平均粒徑大于本發(fā)明的范圍的比較例3及填充材料的量多的比較例4中,片材表面的光滑性受損害,熱阻上升。比較例5的片材僅在進(jìn)行加壓成型代替涂覆成型這點(diǎn)上與比較例2不同。通過進(jìn)行加壓成型,得到了熱阻小的片材,但利用加壓成型,無法連續(xù)地制造片材并卷繞成卷狀。