表面被处理过的导热性填料的制造方法和导热组合物与流程

本发明涉及表面被处理过的导热性填料的制造方法和含有表面被处理过的导热性填料的导热组合物。

背景技术：

1、一直以来，在聚合物中添加填料来赋予各种特性。由于在聚合物中添加填料会降低物性，因此作为改善方法，经常添加表面被处理过的填料。对于导热性填料也是一样，为了提高导热率，需要在聚合物中添加更多的导热性填料，必须为了对聚合物的高填充性而进行表面处理。在使热从发热性的电子部件转移时介于发热体和散热体之间的被称为接口的材料，使用通过使聚合物高填充导热性填料而赋予高导热性的组合物。

2、例如，在专利文献1中，提出了在硅橡胶中分散用硅烷偶联剂实施了表面处理的导热性无机填料而成的导热性硅橡胶组合物。在利用硅烷偶联剂对上述导热性无机填料进行的表面处理中，使用直接处理法、全部一起共混(インテグラルブレンド)法、干燥浓缩(ドライコンセントレート)法等机械处理方法。

3、另外，提出了使用硅烷偶联剂通过化学气相沉积(cvd)法处理硅胶表面的方法和处理勃姆石表面的方法(参照例如，非专利文献1和2)。此外，在非专利文献3中，还提出了通过使用硅烷偶联剂的cvd法在聚酯织物上形成自组织单分子膜(sam)的方法。

4、现有技术文献

5、专利文献

6、专利文献1:日本特开平11-209618号公报

7、非专利文献

8、非专利文献1:通过表面处理进行的微粒吸附剂的开发(表面処理による微粒子吸着剤の開発)爱知产业科技综合中心(あいち産業科学技術総合センター)研究报告2012

9、非专利文献2:热·机械特性优异的生物质塑料复合材料的开发研究(熱的·機械的特性に優れたバイオマスプラスチック複合材料の開発研究)(第3报)岐阜县产业技术中心研究报告no.7(2013)

10、非专利文献3:基于自组织单分子膜(sam)形成技术进行的纺织品防水加工(自己組織化単分子膜(sam)形成技術による織物のはっ水加工)，爱知产业科技综合中心(あいち産業科学技術総合センター)研究报告2012

技术实现思路

1、发明要解决的课题

2、导热性填料存在：实施了耐水性处理的填料；将细小填料粗大化为球状的颗粒填料；棱角锐利的填料；粒径大的填料等。在对导热性填料进行表面处理时，由于导热性填料的混合等存在物理冲击，所以导热性填料有时会被破坏。另外，同时也有混合装置与导热性填料的摩擦引起的磨损，导热性填料有时会变黑。这种发黑也会影响组合物的颜色。

3、在上述专利文献1中，由于导热性无机填料的表面处理通过机械处理进行，因此在导热性无机填料的表面处理时，存在导热性无机填料被破坏或因磨损而发黑的问题。

4、另外，在导热性填料中，对于通过使用非专利文献1～3所述的硅烷偶联剂进行的cvd法的表面处理，没有充分研究。

5、本发明是鉴于这样的实际情况而完成的，本发明的目的在于提供能够得到导热性优异、形状和颜色没有变化的导热性填料的表面被处理过的导热性填料的制造方法、和无发黑、低粘度且保存性优异、且导热率高、具有适当的硬度、能够得到挥发成分少的固化物和成型体的导热组合物。

6、解决课题手段

7、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，通过下述发明能够解决上述课题。

8、即，本申请公开涉及以下内容。

9、[1].一种表面被处理过的导热性填料的制造方法，其特征在于，对导热性填料的表面使用下述通式(i)表示的烷氧基硅烷通过化学气相沉积法进行处理，

10、

11、式中，r1各自独立地是无取代或具有取代基的有机基团，r2分别独立地为碳原子数为1～4的烷基，当r1和r2存在多个时，多个r1可以相同、也可以不同，多个r2可以相同、也可以不同，a为1～3的整数。

12、[2].如所述[1]所述的表面被处理过的导热性填料的制造方法，作为所述r1的有机基团是碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为2～18的烯基或碳原子数为6～14的芳基。

13、[3].如所述[1]或[2]所述的表面被处理过的导热性填料的制造方法，所述导热性填料为选自被覆有含硅氧化物的氮化物(也称作“含硅氧化物被覆的氮化物”)、金属氧化物的粒子和颗粒陶瓷粉体中的至少一种。

14、[4].如所述[1]～[3]中任一项所述的表面被处理过的导热性填料的制造方法，所述化学气相沉积法在80℃以上且200℃以下进行。

15、[5].一种导热组合物，其包含聚合物成分和通过化学气相沉积法用下式(i)表示的烷氧基硅烷进行表面处理而成的导热性填料，

16、

17、式中，r1各自独立地是无取代或具有取代基的有机基团，r2分别独立地为碳原子数为1～4的烷基，当存在多个r1和r2时，多个r1可以相同、也可以不同，多个r2可以相同、也可以不同，a为1～3的整数。

18、[6].如所述[5]所述的导热组合物，作为所述r1的有机基团是碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为2～18的烯基或碳原子数为6～14的芳基。

19、[7].如所述[5]或[6]所述的导热组合物，所述导热性填料为选自被覆有含硅氧化物的氮化物、金属氧化物的粒子和颗粒陶瓷粉体中的至少1种。

20、[8].如所述[7]所述的导热组合物，所述导热性填料为被覆有含硅氧化物的氮化物。

21、[9].如所述[5]～[8]中任一项所述的导热组合物，所述聚合物成分为选自硅橡胶、丙烯酸类橡胶、聚氨酯橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺、丁基橡胶、硅氧烷改性丙烯酸类树脂、硅氧烷改性聚氨酯、硅氧烷改性环氧树脂和硅氧烷改性聚酰亚胺中的至少1种。

22、[10].如所述[5]～[9]中任一项所述的导热组合物，相对于导热组合物的总量，所述聚合物成分的含量为1质量％～80质量％，所述导热性填料的含量为20质量％～99质量％。

23、[11].一种固化物，是所述[5]～[10]中任一项所述的导热组合物的固化物。

24、[12].一种成型体，其由所述[5]～[10]中任一项所述的导热组合物构成。

25、[13].如所述[5]～[10]中任一项所述的导热组合物，相对于所述导热组合物的固化物的初始硬度，将所述导热组合物在室温下保管7天后固化而成的固化物的硬度减少率为9.0％以下，所述室温是指23℃±2℃。

26、发明效果

27、根据本发明，能够提供能够得到导热性优异、形状和颜色没有变化导热性填料的表面被处理过的导热性填料的制造方法，和能够得到不发黑、低粘度且保存性优异、且导热率高、具有适度的硬度、挥发成分少的固化物和成型体的导热组合物。

1.一种表面被处理过的导热性填料的制造方法，其特征在于，对导热性填料的表面使用下述通式(i)表示的烷氧基硅烷通过化学气相沉积法进行处理，

2.如权利要求1所述的表面被处理过的导热性填料的制造方法，作为所述r1的有机基团是碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为2～18的烯基或碳原子数为6～14的芳基。

3.如权利要求1或2所述的表面被处理过的导热性填料的制造方法，所述导热性填料为选自被覆有含硅氧化物的氮化物、金属氧化物的粒子和颗粒陶瓷粉体中的至少一种。

4.如权利要求1～3中任一项所述的表面被处理过的导热性填料的制造方法，所述化学气相沉积法在80℃以上且200℃以下进行。

5.一种导热组合物，其包含聚合物成分和通过化学气相沉积法用下式(i)表示的烷氧基硅烷进行表面处理而成的导热性填料，

6.如权利要求5所述的导热组合物，作为所述r1的有机基团是碳原子数为1～12的烷基、碳原子数为2～18的烯基或碳原子数为6～14的芳基。

7.如权利要求5或6所述的导热组合物，所述导热性填料为选自被覆有含硅氧化物的氮化物、金属氧化物的粒子和颗粒陶瓷粉体中的至少1种。

8.如权利要求7所述的导热组合物，所述导热性填料为被覆有含硅氧化物的氮化物。

9.如权利要求5～8中任一项所述的导热组合物，所述聚合物成分为选自硅橡胶、丙烯酸类橡胶、聚氨酯橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺、丁基橡胶、硅氧烷改性丙烯酸类树脂、硅氧烷改性聚氨酯、硅氧烷改性环氧树脂和硅氧烷改性聚酰亚胺中的至少1种。

10.如权利要求5～9中任一项所述的导热组合物，相对于导热组合物的总量，所述聚合物成分的含量为1质量％～80质量％，所述导热性填料的含量为20质量％～99质量％。

11.一种固化物，是权利要求5～10中任一项所述的导热组合物的固化物。

12.一种成型体，其由权利要求5～10中任一项所述的导热组合物构成。

13.如权利要求5～10中任一项所述的导热组合物，相对于所述导热组合物的固化物的初始硬度，将所述导热组合物在室温下保管7天后固化而成的固化物的硬度减少率为9.0％以下，所述室温是指23℃±2℃。