[发明专利]导热性有机硅组合物及其固化物

说明书

本发明涉及一种导热性有机硅组合物，其含有：100质量份的(A)一分子中具有至少2个烯基的有机聚硅氧烷；(B)具有至少2个直接键合于硅原子的氢原子的有机氢聚硅氧烷，其为使直接键合于硅原子的氢原子的摩尔数为源自(A)成分的烯基的摩尔数的0.1～5.0倍的量；2,800～4,000质量份的(C)含有50质量％以上的氢氧化铝的导热性填充材料，所述氢氧化铝为25～35质量％的平均粒径为0.1μm以上且小于40μm的氢氧化铝和65～75质量％的平均粒径为40μm以上且100μm以下的氢氧化铝的混合物；(D)铂族金属类固化催化剂，其相对于(A)成分，以换算为铂族金属元素的质量计，为0.1～1,000ppm。由此，提供一种可供给具备导热性与轻量性的导热性有机硅固化物的导热性有机硅组合物及其固化物。

技术领域

本发明涉及一种导热性有机硅组合物及其固化物。

背景技术

个人计算机、数字视频光盘、移动电话等电子设备中所使用的CPU、驱动集成电路(driver IC)和存储器等的大规模集成电路芯片(LSI chip)伴随着高性能化/高速化/小型化/高集成化，其自身会产生大量的热量，因该热量导致的芯片的温度上升会引发芯片运行失常、损坏。因此，提出了许多的散热方法、及用于这些方法的散热构件以抑制运行中的芯片的温度上升。

以往，在电子设备等中，为了抑制运行中的芯片的温度上升，使用一种使用了铝、铜等热导率高的金属板的散热器(heat sink)。该散热器可传导该芯片所产生的热量，并通过与外部空气的温度差由表面释放该热量。

为了有效地将由芯片所产生的热量传递至散热器，需要使散热器密合于芯片上，但是由于存在因各芯片的高度的差异或因组装加工导致的公差，因此将具有柔软性的片或膏安装于芯片与散热器之间，从而经由片或膏来实现从芯片到散热器的热传导。

相较于膏，片的操作性优异，由导热性有机硅橡胶等形成的导热片(导热性有机硅橡胶片)被用于各种领域。

专利文献1中公开了一种在100质量份的有机硅橡胶等合成橡胶中掺合100～800质量份的选自氧化铍、氧化铝、氢氧化铝、氧化镁、氧化锌中的至少1种以上的金属氧化物而成的绝缘性组合物。

此外，作为不需要绝缘性的情况下所使用的散热材料，专利文献2中公开了一种在加成固化型有机硅橡胶组合物中掺合了60～500质量份的二氧化硅、及银、金、硅等导热性粉末而成的组合物。

然而，这些导热性材料的热导率均较低，此外，如果为了提升导热性而大量高填充导热性填充材料，则在液状有机硅橡胶组合物的情况下流动性下降，在混炼型(millable-type)有机硅橡胶组合物的情况下可塑度增加，均存在成型加工性变得非常差的问题。

因此，作为解决该问题的方法，专利文献3中公开了一种填充有三氧化二铝的高导热性橡胶/塑料组合物，所述三氧化二铝由10～30质量％的平均粒径为5μm以下的三氧化二铝颗粒及剩余部分为单颗粒的平均粒径为10μm以上且不具有切削边缘的形状的球状刚玉颗粒构成。此外，专利文献4中公开了一种由同时使用了平均聚合度为6,000～12,000的胶状有机聚硅氧烷和平均聚合度为200～2,000的油状有机聚硅氧烷的基剂(base)及500～1,200质量份的球状氧化铝粉末构成的导热性有机硅橡胶组合物。

为了提高有机硅组合物的热导率，通常采用在聚合物中进一步高填充导热性填充材料的方法。然而，导热性填充材料，以氧化铝(比重为3.9)或氧化锌(比重为5.6)为代表，其比重大于有机硅聚合物，因此若增加填充量，则具有越增加填充量，组合物的比重变得越大的倾向。

近年来，为了实现更长距离的行驶，搭载有锂离子电池的电动汽车的整个车身的轻量化成为技术问题。此外，在人直接穿戴于身上的移动设备/穿戴设备中，其重量也不容忽视。专利文献5中公开了一种在有机硅聚合物中填充了比重较小的氢氧化铝(比重为2.42)的比重为2.0的有机硅组合物，但是热导率低至1.5W/m·K左右，不可否认其能力不足以冷却近来大容量化的器件所产生的热量。