專利名稱：無鹵高耐熱導熱膠膜及其制造方法
技術領域：
本發明屬于高導熱膠膜材料制造技術領域，具體涉及ー種具有高耐熱性能的無鹵導熱膠膜材料及其制造方法。
背景技術：
隨著電子、電氣技術的快速發展，人們對電子產品的需求越來越大，且對電子產品的要求也越來越高，尤其是隨著LED作為照明器件，走入人們的生活后，對電路板的散熱性能要求也越來越高。因此，ー些高散熱性能的鋁基電路板受到了市場的歡迎。目前市場上的鋁基板結構基本是在鋁板上鋪設有ー層導熱絕緣片而成，其一方面可起到導熱的作用，另ー方面還具有絕緣的作用。 傳統的導熱絕緣片制程是以玻纖布浸潰樹脂體系，經過高溫半固化成型。這種導熱絕緣片一方面可起到導熱的作用，另ー方面還具有絕緣的作用。但是也存在一些問題，例如1、玻纖布的熱阻大、散熱性差，難以滿足大功率、高散熱電子產品的發展要求。2、在加工過程中經常出現玻纖布導熱絕緣層的脆性問題，致使產品廢品率高，増加了制造成本。3、在較高溫度下，鋁基線路板往往未能有效散熱，造成不能正常工作。

發明內容
本發明提供了一種無鹵高耐熱導熱膠膜及其制造方法。該導熱膠膜具有柔性和高密度性，既符合了低碳環保的環境要求，又解決了傳統鋁基板的脆性問題。因其具有高耐熱、耐壓和高導熱的特性，能滿足鋁基板在高溫環境下實現正常運行，并且其高散熱的特性保障了電子電器設備的長久高效運行。為實現上述目的，本發明采取以下技術方案一種無鹵高耐熱導熱膠膜，其中，該導熱膠膜體系的組分(質量份)如下無鹵環氧樹脂70 100份、增韌劑0 30份(不包括0)、溶劑80 120份、固化劑I 20份、促進劑0. 01 I份、偶聯劑0. 5 5. 0份、高導熱填料80 600份。將上述各組分配制成導熱膠液后，涂覆于經表面處理過的PET離型膜上，經過烘烤半固化而成無鹵高耐熱導熱膠膜。優選的，樹脂選用無鹵環氧樹脂的組合。在該組合中，樹脂環氧當量在150 500g/eq，樹脂A和樹脂B的質量比為I : 0. 4 0. 5，其中，組分A為無色液體，固含量在75% 85% ;組分B為無色液體，固含量在90% 100%。(注當量指含有一當量環氧基的環氧樹脂克數。固含量體系中純樹脂所占的比例，其余部分為溶剤。)優選的，增韌劑為醋酸こ烯乳液、酚氧樹脂、丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚こ烯醇縮丁醛、聚醋酸こ烯、聚氨酯中的一種或多種的組合。該組合的分子量在20000 70000。當選擇前述不同的三種增韌劑時，增韌劑A、增韌劑B和增韌劑C的比例為I : 0.1 2 0.1 2，其中，組分A為黃色液體，固含量為20% 50%，分子量為20000 50000 ;組分B為白色晶體，分子量在40000 70000 ;組分C為黃色膠體，固含量為100%，分子量在20000 70000。添加增韌劑是為了增加膠膜的柔韌性，以改善脆性問題。
優選的，高導熱填料為氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、硅微粉、陶瓷粉中的ー種或者多種的組合。平均粒徑為0.05 15 Pm。進ー步優選的，高導熱填料為氮化鋁、氮化硼、陶瓷粉ー種或者兩種以上的組合。優選的，表面處理劑為硅烷偶聯劑；溶劑為丙酮、丙ニ醇甲醚こ酸酷、丁酮、ニ甲基甲酰胺中的一種或多種的組合；固化劑為雙氰胺、酚醛樹脂、ニ氨基ニ苯砜、ニ氨基ニ苯胺中的一種或多種的組合；促進劑為ニ甲基咪唑、ニ苯基咪唑、ニこ基四甲基咪唑中的ー種或多種的組合。其中，添加偶聯劑為了改善填料的分散性和粘結性，使之能在膠液中能夠更好地混溶均勻。本發明無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法，其按如下步驟一、將重量為I 20份的固化劑和0. 01 I份的促進劑溶解在80 120份的溶劑中，充分攪拌直至固化劑完全溶解；ニ、在第一歩的溶液中加入重量為0 30份的增韌劑，充分攪拌直至完全溶解； 三、在第二步的溶液中加入重量為70 100份的無鹵環氧樹脂、0. 5 5. 0份偶聯劑和80 600份高導熱填料,充分攪拌直至混合均勻,配制成無鹵高耐熱導熱膠液體系；四、將第三步的無鹵高耐熱導熱膠液體系涂覆于經表面處理的PET離型膜上，經烘烤，得到無鹵高耐熱導熱膠膜。上述無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法有以下優選方案優選的，樹脂選用無鹵環氧樹脂組合。在該組合中，樹脂環氧當量在150 500g/eq，樹脂A和樹脂B的質量比為I : 0. 4 0. 5，其中，組分A為無色液體，固含量在75% 85%;組分B為無色液體，固含量在90% 100%。(注當量指含有一當量環氧基的環氧樹脂克數。固含量體系中純樹脂所占的比例，其余部分為溶剤。)優選的，增韌劑為醋酸こ烯乳液、酚氧樹脂、丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚こ烯醇縮丁醛、聚醋酸こ烯、聚氨酯中的一種或多種的組合。該組合的分子量在20000 70000。當選擇前述不同的三種增韌劑時，增韌劑A、增韌劑B和增韌劑C的比例為I : 0.1 2 0.1 2，其中，組分A為黃色液體，固含量為20% 50%，分子量為20000 50000 ;組分B為白色晶體，分子量在40000 70000 ;組分C為黃色膠體，固含量為100%，分子量在20000 70000。優選的，高導熱填料為氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、硅微粉、陶瓷粉中的ー種或者多種的組合。平均粒徑為0.05 15 Pm。進ー步優選的，高導熱填料為氮化鋁、氮化硼、陶瓷粉ー種或者兩種以上的組合。優選的，表面處理劑為硅烷偶聯劑；溶劑為丙酮、丙ニ醇甲醚こ酸酷、丁酮、ニ甲基甲酰胺中的一種或多種的組合；固化劑為雙氰胺、酚醛樹脂、ニ氨基ニ苯砜、ニ氨基ニ苯胺中的一種或多種的組合；促進劑為ニ甲基咪唑、ニ苯基咪唑、ニこ基四甲基咪唑中的ー種或多種的組合。本發明提供了一種對環境無影響的無鹵高耐熱導熱膠膜，其熱導率> 2. 5ff/m K，耐熱性(300°C) > 300s。該導熱膠膜所具有的柔軟性解決了傳統導熱材料脆性的問題，而采用本發明膠膜制成的鋁基板等產品適用于需要導熱性良好的LED、車載系統、變頻電源等產品中，可大幅提高此類電子產品的散熱性，其可靠性高，并且具有節能環保的效果。
具體實施例方式下面對本發明優選實施例詳細說明。以下物料按相應的質量分數配比無鹵環氧樹脂70 100份，增韌劑I 30份，溶劑80 120份，固化劑I 20份，促進劑0. 01 I份，表面處理劑0. 5 5. 0份，高導熱填料80 600份，得到導熱膠 液，將導熱膠液涂覆于經表面處理過的PET離型膜上，再經過烘烤半固化而成本發明無鹵高耐熱導熱膠膜。本發明無鹵高耐熱導熱膠膜， 可以使電子產品在較高溫度下仍能正常工作。高導熱特性能效的傳導電子電器設備在工作過程中產生的熱量，本發明的導熱膠膜能確保不會因為散熱不及時、局部熱量過高而出現故障，從而降低了電子電器設備損壞的風險，延長了設備的使用壽命。由此可以解決傳統鋁基板在高溫條件下使用受限的問題，為鋁基板拓展了運用的范圍。下面通過敘述本發明無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法優選實施例，來進ー步闡述本發明，但本發明并不局限于這幾個實施例。實施例II、先將重量為14份固化劑(雙氰胺ニ氨基ニ苯砜為I : 10)和0. 06份促進劑(ニ甲基咪唑)溶解在重量為100份溶劑中(ニ甲基甲酰胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶劑(I I))，充分攪拌直至固化劑完全溶解。2、在上述溶液中加入重量為30份增韌劑(酚氧樹脂聚こ烯醇縮丁醛丁腈橡膠為I : 0. 35 : 0.65)，充分攪拌直至完全溶解。3、再將無鹵環氧樹脂(樹脂A 樹脂B為I : 0. 4)、硅烷偶聯劑和陶瓷粉組合以100份4份400份固體重量比依次加入，攪拌5小時以上，直至充分混合均勻，形成固含量約為80%的無鹵高耐熱導熱膠液體系。4、將上述膠液體系經過涂覆機涂覆在表面處理的PET離型膜上，經過130_170°C烘箱中烘烤5-8分鐘，得到本發明無鹵高耐熱導熱膠膜。實施例2除了改變實施I所用表面處理劑和導熱填料的比例外，本實施例其他采用和實施例I相同的方法制造導熱膠膜。I、先將重量為14份固化劑(雙氰胺ニ氨基ニ苯砜為I : 10)和0. 06份促進劑(ニ甲基咪唑)溶解在重量為120份溶劑中(ニ甲基甲酞胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶劑(I I))，充分攪拌直至固化劑完全溶解。2、在上述溶液中加入重量為30份增韌劑(酚氧樹脂聚こ烯醇縮丁醛丁腈橡膠為I : 0. 35 : 0.65)，充分攪拌直至完全溶解。3、再將無鹵環氧樹脂(樹脂A 樹脂B為I : 0. 4)、硅烷偶聯劑和陶瓷粉組合以100份5份500份固體重量比依次加入，攪拌5小時以上，直至充分混合均勻，形成固含量約為80%的無鹵高耐熱導熱膠液體系。4、將上述膠液體系經過涂覆機涂覆在表面處理的PET離型膜上，經過130-170°C烘箱中烘烤5-8分鐘，得到本發明無鹵高耐熱導熱膠膜。實施例3除了改變實施I所用的固化劑、增韌劑和固化促進劑的比例外，本實施例其他采用和實施例I相同的方法制造導熱膠膜。I、先將重量為5份雙氰胺和0. 05份促進劑(2-MI)溶解在重量為100份溶劑中(ニ甲基甲酞胺(DMF)和丁酮(MEK)混合溶劑(I I))，充分攪拌直至固化劑完全溶解。2、在上述溶液中加入重量為30份增韌劑(酚氧樹脂聚こ烯醇縮丁醛丁腈橡膠為I : 0.65 : 0.35)，充分攪拌直至完全溶解。3、再將無鹵環氧樹脂(樹脂A 樹脂B為I : 0. 4)、硅烷偶聯劑和陶瓷粉組合以100份；5份500份固體重量比依次加入，攪拌5小時以上，直至充分混合均勻，形成固含量為80%的無鹵高耐熱導熱膠液體系。4、將上述膠液體系經過涂覆機涂覆在表面處理的PET離型膜上，經過130-170°C烘箱中烘烤5-8分鐘，得到本發明無鹵高耐熱導熱膠膜。表I :實施例1-3所制得導熱膠膜性能與現有技術的性能比對表
權利要求
1.無鹵高耐熱導熱膠膜，其特征是所述的導熱膠膜由導熱膠液經半固化而成，所述的導熱膠液由以下組分配制而成無鹵環氧樹脂70 100份、增韌劑O 30份、溶劑80 120份、固化劑I 20份、促進劑O. 01 I份、偶聯劑O. 5 5. O份、高導熱填料80 600份。
2.如權利要求I所述的無鹵高耐熱導熱膠膜，其特征是所述的增韌劑為醋酸こ烯乳液、酚氧樹脂、丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚こ烯醇縮丁醛、聚醋酸こ烯、聚氨酯的ー種或多種的組合。
3.如權利要求I所述的無鹵高耐熱導熱膠膜，其特征是所述的高導熱填料為氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、硅微粉、陶瓷粉的一種或者多種的組合。
4.如權利要求I所述的無鹵高耐熱導熱膠膜，其特征是所述的表面處理劑為硅烷偶聯劑。
5.如權利要求I所述的無鹵高耐熱導熱膠膜，其特征是所述的溶劑為丙酮、丙ニ醇甲醚こ酸酷、丁酮、ニ甲基甲酰胺的一種或多種的組合；或者，所述的固化劑為雙氰胺、酚醛、ニ氨基ニ苯砜、ニ氨基ニ苯胺的一種或多種的組合；或者，所述的促進劑為ニ甲基咪唑、ニこ基四甲基咪唑中的一種或兩種的組合。
6.無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法，其特征是按如下步驟 一、將重量為I 20份的固化劑和O. 01 I份的促進劑溶解在80 120份的溶劑中，充分攪拌直至固化劑完全溶解； ニ、在第一歩的溶液中加入重量為I 30份的增韌劑，充分攪拌直至完全溶解； 三、在第二步的溶液中加入重量為70 100份的無鹵環氧樹脂、O.5 5. O份偶聯劑和80 600份高導熱填料,充分攪拌直至混合均勻,配制成無鹵高耐熱導熱膠液體系； 四、將第三步的無鹵高耐熱導熱膠液體系涂覆于經表面處理的PET離型膜上，經烘烤，得到無鹵高耐熱導熱膠膜。
7.如權利要求6所述的無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法，其特征是增韌劑為醋酸こ烯乳液、酚氧樹脂、丁腈橡膠、丙烯酸酯橡膠、聚こ烯醇縮丁醛、聚醋酸こ烯、聚氨酯中的一種或多種的組合。
8.如權利要求6所述的無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法，其特征是高導熱填料為氧化鎂、氮化鋁、氮化硼、硅微粉、陶瓷粉中的一種或者多種的組合；高導熱填料的平均粒徑為O.05 15 μ m。
9.如權利要求6所述的無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法，其特征是表面處理劑為硅燒偶聯劑。
10.如權利要求6所述的無鹵高耐熱導熱膠膜的制造方法，其特征是溶劑為丙酮、丙ニ醇甲醚こ酸酷、丁酮、ニ甲基甲酰胺中的一種或多種的組合；固化劑為雙氰胺、酚醛樹脂、ニ氨基ニ苯砜、ニ氨基ニ苯胺中的一種或多種的組合；促進劑為ニ甲基咪唑、ニ苯基咪唑、ニこ基四甲基咪唑中的一種或多種的組合。
全文摘要
本發明公開了一種無鹵高耐熱導熱膠膜及其制造方法。該導熱膠膜由導熱膠液經半固化而成，導熱膠液由以下組分配制而成無鹵環氧樹脂70～100份、增韌劑0～30份、溶劑80～120份、固化劑1～20份、促進劑0.01～1份、偶聯劑0.5～5.0份、高導熱填料80～600份。本發明無鹵高耐熱導熱膠膜，其熱導率≥2.5W/m·K，耐熱性(300℃)≥300s。該導熱膠膜所具有的柔軟性解決了傳統導熱材料脆性的問題，而采用本發明膠膜制成的鋁基板等產品適用于需要導熱性良好的LED、車載系統、變頻電源等產品中，可大幅提高此類電子產品的散熱性，其可靠性高，并且具有節能環保的效果。
文檔編號C09J163/00GK102660210SQ20121008944
公開日2012年9月12日 申請日期2012年3月30日 優先權日2012年3月30日
發明者應雄峰, 沈宗華, 董輝, 蔣偉 申請人:浙江華正新材料股份有限公司