导热性粘合剂的制作方法

本发明涉及具有改进的导热性的粘合剂(优选热熔粘合剂)、其用途和使用所述粘合剂组合物制备具有改进的导热性的复合材料的方法。

背景技术：

1、导热的粘合剂用于部件必须固定在结构上且热量必须从所述部件上转移(deflect)的几种应用中。因此，许多应用是在热交换器的电子部件中。特别是，诸如冰箱等热交换器可以通过使用现有的组合物而受益。

2、目前冰箱结构设计的目的是提供容积尽可能大的冰箱或柜式制冷机的冷藏内部，同时提供易于清洁和维护的光滑内壁。这排除了内部存在突出的蒸发器元件，而它们在以前的结构中是常见的。另一方面，目的是将能量消耗保持为最低。为此，需要从待冷却的内部到使用蒸气压缩式制冷的常规冰箱的蒸发器单元的高效热传递。

3、当前，使用具有能够实现冷藏内部的平滑壁设计的内壳或内衬的冰箱/柜式制冷机结构。蒸发器单元布置在所述内衬的外侧，其中所述蒸发器单元通常具有线圈的形式。具有蒸发器单元的此种内衬布置在外壳中，其中外壳和内衬之间的空间通常填充有用于隔热的隔热泡沫。冷藏单元的内衬通常由耐冲击塑料制成，特别是丙烯腈丁二烯苯乙烯(abs)三元共聚物。冷藏单元的外罩或外壳通常由塑料或薄金属板制成。

4、ep-a-1 310 751提出了，通过在冷藏单元的壁上使用金属膜或金属化聚合物膜来提高冰箱的能量效率，其中所述膜被内部或外部设置，或作为层被设置在冷藏单元的壁上或壁中。

5、此外，已知在冷藏单元的内衬的外表面上设置薄金属板——例如铝板——作为导热性镀覆物。通常使用双面粘合剂带或粘合剂组合物将所述金属板固定在内衬的外表面上。

6、这种已知方法的缺点是粘合剂带或粘合剂组合物损害从冷藏单元的内部到内衬的外侧上的蒸发器单元的热传递。

7、ep-a-1 637 571描述了可以通过在粘合剂组合物中使用导热性填料来克服所述缺点。这些填料材料虽然提高导热性，但可能导致不希望的粘度增加且/或损害组合物的机械和粘合性能，或者过于昂贵而无法经济地使用。

8、因此，本领域中仍然需要表现出优异的导热性同时对粘度、机械性能和粘合性的负面影响最小的粘合剂组合物。

技术实现思路

1、本发明的发明人惊奇地发现，通过提供包含至少三种特定填料的组合的热熔粘合剂组合物可以满足该目的，其中所述组合物具有优异的导热性，同时保持能够容易地使用和施加粘合剂组合物的粘度。

2、因此，在第一方面，本发明涉及一种粘合剂组合物，其适合作为导热性粘合剂组合物，优选热塑性组合物，更优选热熔组合物，其包含：

3、(1)至少一种填料，其中所述至少一种填料选自膨胀粘土、膨胀石墨、膨胀云母、膨胀页岩、膨胀蛭石、浮石、矿渣、陶瓷微球、硅藻土、珍珠岩、热解法二氧化硅或它们的组合；

4、(2)不同于(1)的至少一种填料，其中所述不同于(1)的至少一种填料：

5、(i)其长径比为1～10，优选为2～9，更优选为4～8，最优选为5～7.5；且/或

6、(ii)选自导热性金属氧化物，优选为氧化锡、氧化铟、氧化锑、氧化铝、二氧化钛、氧化铁、氧化镁、氧化锌、稀土金属的氧化物；碱金属和碱土金属硫酸盐；白垩；碱性硅酸盐；二氧化硅；球状金属填料，优选选自铁、铜、铝、锌、金、银和锡；碱金属和碱土金属卤化物；碱金属和碱土金属磷酸盐；及它们的组合；

7、(3)不同于(1)和(2)的至少一种填料，其中所述不同于(1)和(2)的至少一种填料：

8、(i)其长径比大于10，优选为10.5～100，更优选为20～70，最优选为30～60；且/或

9、(ii)选自片状金属填料，优选铁、铜、铝、锌、金、银和锡；铝氮化物；硅氮化物；硼氮化物；炭黑；片状硅酸盐，优选硅灰石；碱金属和碱土金属碳酸盐；氢氧化铝；氢氧化镁；碱性硼酸盐；及它们的组合；

10、(4)至少一种(共)聚合物，优选选自聚酰胺，优选热塑性聚酰胺；聚烯烃，优选α-烯烃，更优选丁基橡胶或聚丁烯；聚(甲基)丙烯酸酯；聚苯乙烯；聚氨酯，优选热塑性聚氨酯；聚酯；乙烯共聚物；乙烯-乙烯基共聚物；苯乙烯类嵌段共聚物，优选苯乙烯-丁二烯(sb)、苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯(sebs)、苯乙烯-异戊二烯(si)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(sis)、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(sbs)、苯乙烯-异戊二烯-丁二烯(sib)或苯乙烯-异戊二烯-丁二烯-苯乙烯(sibs)；聚乳酸(pla)；共聚酰胺；聚硅氧烷；环氧树脂；多元醇或它们的组合；

11、(5)任选存在的至少一种增粘剂；和

12、(6)任选存在的至少一种添加剂，优选选自增塑剂、染料、粘合促进剂、蜡、抗氧化剂、表面活性剂、稳定剂、流变改进剂、交联剂及它们的组合。

13、另一方面，本发明涉及一种制造包含至少两个经粘合的基材的制品的方法，其包括：

14、(a)将本发明的粘合剂组合物施加到待粘合的第一基材的表面上；和

15、(b)使包含所述粘合剂组合物的待粘合的第一基材的表面与待粘合的第二基材接触；和

16、(c)任选地以待粘合的第三或另外的基材重复步骤(a)和(b)。

17、还有一方面，本发明还包括根据本文所述的方法可获得的制品。

18、另有一方面，本发明还涵盖如本文所述的粘合剂组合物在以下物品或情况中的应用：管线，优选冷却旋管；电子部件，优选发光器件、计算机设备、移动电话、平板电脑、触摸屏、汽车技术hifi系统、和音频系统；太阳能加热中的热管和水箱之间的接头；燃料电池和风力涡轮机；电脑芯片的制造；照明装置；电池；外壳；冷却器；热交换设备；线材；电缆；加热丝；冰箱；洗碗机；空调；蓄电池(accumulator)；变压器；激光器；功能性服装；汽车座椅；医疗设备；防火；电动机；飞机；和火车。

技术特征：

1.粘合剂组合物，其适合作为导热性粘合剂组合物，其包含：

2.如权利要求1所述的粘合剂组合物，其适合作为热熔组合物。

3.如权利要求1或2所述的粘合剂组合物，其中

4.如权利要求1～3中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物的粘度在200℃为500～500,000mpas。

5.如权利要求4所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物的粘度在200℃为5,000～250,000mpas。

6.如权利要求5所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物的粘度在200℃为10,000～150,000mpas。

7.如权利要求1～6中任一项所述的粘合剂组合物，其中所述粘合剂组合物的导热率为至少0.600w/(m*k)。

8.制造包含至少两个经粘合的基材的制品的方法，其包括：

9.根据权利要求8的方法可获得的制品。

10.权利要求1～7中任一项所述的粘合剂组合物在以下物品或情况中的应用：电子部件；太阳能加热中热管和水箱之间的接头；风力涡轮机；电脑芯片的制造；照明装置；电池；外壳；热交换设备；线材；洗碗机；变压器；功能性服装；汽车座椅；医疗设备；防火；电动机；飞机；和火车。

技术总结
本发明涉及具有改进的导热性的热熔粘合剂、其用途和使用所述粘合剂组合物制备具有改进的导热性的制品的方法。本发明的粘合剂组合物包含至少一种(共)聚合物粘合剂和如本文定义的不同填料的组合。

技术研发人员：R·布特巴赫,P·马尔基福卡,C·舒伯特,J·西彭科滕,S·科潘尼亚
受保护的技术使用者：汉高股份有限及两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12