导热组合物的制作方法

本发明涉及导热组合物。

背景技术：

1、在电子设备和汽车中半导体成为必需的。这些半导体随着温度上升而其部件发生误动作等，也成为故障的主要原因。因此各种各样的散热材料作为热对策而被使用。近年来，随着半导体的能力增大，该半导体的发热有越来越增大的倾向，为了使该热快速地移动到体系外，需要高导热率的材料。为了使散热材料的导热率高，增加填料的填充量简单，效果也极大。然而，为了增加填料的填充量，需要尽可能使用粘度低的弹性体、使用比表面积小的填料等方法，从制品的阵容、价格等考虑，使用它们有犹豫。因此作为易于填充填料的方法，进行了填料的表面处理。代表性的表面处理剂有硅烷偶联剂，被有效地利用于填充性提高以及各物性的提高等。特别是，长链烷基硅烷作为硅烷偶联剂从填充性提高的观点考虑是比较优异的。然而，虽有长链烷基硅烷，也不能高填充成为目标的导热率的填料的情况变多。

2、此外，通过使长链烷基硅烷所具有的疏水性基的碳原子数大，从而易于与弹性体相容。虽然可以获得疏水性基的碳原子数为18左右的物质，但具有下述问题：如果碳原子数变大，则烷氧基不易水解，使填料分散的溶液的制作困难，或硅烷偶联剂彼此的高分子化、高分子膜化慢，或有时不高分子化、高分子膜化，未反应的硅烷偶联剂大量残留在高分子系内。此外，也引起未反应的硅烷偶联剂挥发，污染装置、或使散热材料的耐热性降低等问题。

3、为了解决这些问题，作为填料的表面处理，一直以来提出了各种方法。

4、例如，在专利文献1中，提出了使用分子链单末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷利用整体法将导热性填充材料进行表面处理的方法。在专利文献2中，提出了使用分子链单末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷和分子链两末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷利用整体法将填充材料进行表面处理的方法。此外，在专利文献3中，提出了使用分子链单末端被二烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷利用整体法将填充材料进行表面处理的方法。在专利文献4中，提出了使用分子链单末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷利用整体法将填充材料进行表面处理的方法。

5、现有技术文献

6、专利文献

7、专利文献1：日本特开2020-180200号公报

8、专利文献2：日本特表2021-502426号公报

9、专利文献3：中国专利第112694757号

10、专利文献4：美国专利第10604658号

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在专利文献1的方法中，由于作为表面处理剂，使用分子链单末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷，因此用该二甲基聚硅氧烷进行了表面处理的填料与有机硅的相容性优异。然而，分子链单末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷与长链烷基硅烷同样地水解慢等反应性缺乏，通过整体掺混法进行填料的表面处理需要长时间、在高温下搅拌。此外，分子链单末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷的合成意外地困难，是仅硅橡胶制造商或处理有机硅化学的研究所能够获得的材料。此外，上述二甲基聚硅氧烷由于具有三烷氧基，因此在缩合有机硅的体系中，该二甲基聚硅氧烷作为交联剂而作用，具有组合物的硬度调整难这样的问题。

3、在专利文献2的方法中，作为表面处理剂，使用分子链单末端或分子链两末端被三烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷。该二甲基聚硅氧烷的分子链末端的三烷氧基甲硅烷基与分子链的聚硅氧烷基不直接结合，而经由烃基结合。这样的二甲基聚硅氧烷是将在单末端具有sih基的聚硅氧烷和具有乙烯基的硅烷偶联剂在铂催化剂存在下合成的。直到数十年前为止，在单末端具有sih基的聚硅氧烷也是仅硅橡胶制造商或处理有机硅化学的研究所能够获得的材料，但现在已经被销售而可以从市场获得，因此上述二甲基聚硅氧烷的合成变得容易。然而，上述二甲基聚硅氧烷由于具有一部分经由烃基的结合，因此有时在高温下易于劣化。此外，在合成上述二甲基聚硅氧烷时，有作为原料的在单末端具有sih基的聚硅氧烷的纯度低等问题。

4、在专利文献3的方法中，作为表面处理剂，使用分子链单末端被二烷氧基甲硅烷基封闭了的二甲基聚硅氧烷。关于该二甲基聚硅氧烷，分子链单末端的二烷氧基甲硅烷基与分子链的聚硅氧烷基不直接结合，而经由烃基结合。该二甲基聚硅氧烷的合成方法与专利文献2相同。已知二烷氧基甲硅烷基与三烷氧基甲硅烷基相比更易于水解，但如果二烷氧基甲硅烷基的分子量大，则与三烷氧基甲硅烷基的水解性之差几乎消失。因此，使用上述二甲基聚硅氧烷通过整体掺混法进行填料的表面处理需要长时间、在高温下搅拌。

5、在专利文献4的方法中，作为表面处理剂，使用分子链单末端具有多个三烷氧基甲硅烷基(包含3官能树脂结构)的二甲基聚硅氧烷。该二甲基聚硅氧烷由于具有多个三烷氧基甲硅烷基，因此可以认为与填料的结合概率高，但如果硅氧烷部分的分子量大，则水解性之差几乎消失。因此，使用上述二甲基聚硅氧烷通过整体掺混法进行填料的表面处理需要长时间、在高温下搅拌。此外，具有表面处理剂本身的合成也困难这样的问题。

6、本发明是鉴于这样的实际情况而提出的，其目的是提供即使将填料高填充于聚合物成分，粘度也低，并且，可获得具有高导热率和适度的硬度的固化物的导热组合物。

7、用于解决课题的方法

8、本发明人等为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，通过下述发明可以解决上述课题。

9、即，本技术发明涉及以下方案。

10、[1]一种导热组合物，其包含：聚合物成分(a)；表面处理填料(b)，上述表面处理填料(b)是将填料的表面用重均分子量为500～5,000的α-丁基-ω-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)聚二甲基硅氧烷进行表面处理而成的，上述α-丁基-ω-(2-三甲氧基甲硅烷基乙基)聚二甲基硅氧烷对上述填料的固着率为20.0～50.0质量％；以及被覆有含硅氧化物的氮化物(c)，上述被覆有含硅氧化物的氮化物(c)具有氮化物、和被覆上述氮化物的含硅氧化物被膜。

11、[2]根据上述[1]所述的导热组合物，上述氮化物为氮化铝。

12、[3]根据上述[1]或[2]所述的导热组合物，上述填料的累计体积50％粒径为0.1～30μm，上述氮化物的累计体积50％粒径为10～150μm。

13、[4]上述[1]～[3]中任一项所述的导热组合物，上述填料为选自金属、硅、金属氧化物、氮化物、和复合氧化物中的至少1种。

14、[5]根据上述[1]～[4]中任一项所述的导热组合物，上述聚合物成分(a)为选自热固性树脂、弹性体、和油中的至少1种。

15、[6]根据上述[1]～[5]中任一项所述的导热组合物，上述聚合物成分(a)在25℃时的粘度为30～4,000,000mpa·s。

16、[7]根据上述[1]～[6]中任一项所述的导热组合物，相对于导热组合物总量，上述聚合物成分(a)的含量为1.0～15.0质量％，上述表面处理填料(b)的含量为30.0～96.0质量％，上述被覆有含硅氧化物的氮化物(c)的含量为3.0～55.0质量％。

17、[8]上述[1]～[7]中任一项所述的导热组合物的固化物。

18、[9]根据上述[8]所述的导热组合物的固化物，其导热率为3.0w/m·k以上。

19、发明的效果

20、根据本发明，可以提供即使将填料高填充于聚合物成分，粘度也低，并且，可获得具有高导热率和适度的硬度的固化物的导热组合物。