CN116745335A - 可固化组合物 - Google Patents
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Abstract
本申请可以提供在具有低密度以及表现出高热导率的同时,表现出低的对预定被粘物的粘合力的可固化组合物或热界面材料等,并且提供了这样的可固化组合物或热界面材料等:其在不使用卤素阻燃剂或基于磷的阻燃剂、或者使其使用比率最小化的状态下确保优异的阻燃特性并且表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
Description
技术领域
相关申请的交叉引用
本申请要求基于日期为2021年9月30日的韩国专利申请第10-2021-0129972号和日期为2022年9月19日的韩国专利申请第10-2022-0117998号的优先权的权益,其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
本申请涉及可固化组合物、热界面材料(TIM)及其用途。
背景技术
随着需要热管理的电气或电子装置例如电池的数量增加,诸如热界面材料(TIM)的散热材料的重要性增加。已知各种类型的散热材料。作为常规散热材料之一,已知其中树脂粘结剂填充有具有散热特性的填料的材料(例如,专利文献1)。
在这样的散热材料中,通常使用有机硅树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸类树脂或环氧树脂等作为树脂粘结剂。
散热材料基本上需要具有优异的热导率,并且根据用途还需要具有另外的功能。例如,根据用途,散热材料可能需要表现出低的对特定被粘物的粘合力以及高热导率。
例如,当需要更换产品中与散热材料接触的部分,或需要改变过程中散热材料的位置等时,散热材料需要表现出低粘合力。
在已知的散热材料中,表现出低粘合力的材料包括应用有机硅树脂作为树脂粘结剂的材料。然而,有机硅树脂相对昂贵。此外,有机硅树脂包含在应用于电子/电气产品时导致接触故障等的组分,使得使用受到限制。
甚至在专利文献1中应用的聚氨酯材料也可以形成具有高热导率的散热材料,并且具有其他各种优点,但是为对大多数被粘物表现出高粘合力的材料。
使表现出高粘合力的材料的粘合力降低的方法包括共混被称为所谓的增塑剂的组分的方法。然而,为了控制粘合力而大量配制的增塑剂具有破坏材料本身的固有优点或在使用过程期间洗脱出等的问题。
同时,散热材料可能需要阻燃特性以确保对电气产品、电子产品或电池等中产生的火灾的安全性。确保阻燃特性的方法包括共混被称为所谓的阻燃剂的组分的方法。
阻燃剂应相对于原料和另外添加的添加剂具有良好的混合特性,不影响最终产品的机械特性,并考虑使用环境使有毒气体的产生最小化。
作为阻燃剂,可以使用含卤素元素的阻燃剂(所谓的卤素阻燃剂,例如基于溴的阻燃剂)。含卤素元素的阻燃剂可以确保优异的阻燃特性,但存在这样的问题:当焚烧时,为环境上有害物质的二英当然具有腐蚀性,使得其可能影响最终产品的机械特性,并且对人体有害。
此外,存在含磷(P)元素的阻燃剂(所谓的基于磷的阻燃剂)用作阻燃剂的情况。与含卤素元素的阻燃剂相比,含磷元素的阻燃剂在毒性较小的同时可以确保优异的阻燃特性,但已知其价格昂贵并且具有减弱散热特性的问题。
[现有技术文献]
(专利文献1)韩国特许专利公开第10-2016-0105354号
发明内容
技术问题
本申请旨在提供可固化组合物、热界面材料(TIM)及其用途。热界面材料可以为通过使可固化组合物固化而形成的热界面材料。本申请的一个目的是可固化组合物或热界面材料等在具有低密度以及表现出高热导率的同时,表现出低的对预定被粘物的粘合力。
本申请还旨在在不使用卤素阻燃剂或基于磷的阻燃剂或使其使用比率最小化的状态下,确保优异的阻燃特性,并表现出适合于过程的脱出特性(ejection properties)和触变性。
本申请的一个目的是提供包含可固化组合物、可固化组合物的固化产物或热界面材料的产品。
技术方案
在本申请中提及的物理特性中,如果测量温度影响物理特性,则除非另有说明,否则相关物理特性是在室温下测量的物理特性。
如本申请中使用的术语室温是在不升温或冷却下的自然温度,其可以意指例如在10℃至30℃的范围内的任一温度,例如约15℃或更高、约18℃或更高、约20℃或更高、约23℃或更高、约27℃或更低、或25℃的温度。在本说明书中,除非另有说明,否则温度的单位为摄氏度(℃)。
在本申请中提及的物理特性中,如果测量压力影响物理特性,则除非另有说明,否则相关物理特性是在常压下测量的物理特性。
如本申请中使用的术语常压是在不加压或减压下的自然压力,其是指在作为常压的约700mmHg至800mmHg的范围内的大气压。
如本申请中使用的术语“a至b”意指“在a至b的范围内,同时包括a和b”。例如,包含a重量份至b重量份的事实具有与包含在a重量份至b重量份的范围内相同的含义。
如本申请中使用的术语相对湿度表示为单位体积的当前空气中包含的水蒸气的量与单位体积的该空气最大可以包含的饱和蒸气压的比率的百分比(%),其可以以RH%表示。
如本申请中使用的术语重均分子量(Mw)可以使用GPC(凝胶渗透色谱法)测量,其可以具体地根据以下物理特性测量方法测量。此外,如本申请中使用的术语多分散指数(PDI)是通过将重均分子量(Mw)除以数均分子量(Mn)而获得的值(Mw/Mn),其意指聚合物的分子量分布。如有必要,数均分子量(Mn)也可以使用GPC(凝胶渗透色谱法)来测量。
如本申请中使用的术语优异的热导率可以意指在将可固化组合物制成直径为2cm或更大且厚度为5mm的固化产物(样品)的状态下,如根据ASTM D5470标准或ISO 22007-2标准沿样品的厚度方向测量的测量热导率为约2.0W/mK或更大、2.1W/mK或更大、2.2W/mK或更大、2.3W/mK或更大、2.4W/mK或更大、2.5W/mK或更大、2.6W/mK或更大、2.7W/mK或更大、2.8W/mK或更大、2.9W/mK或更大、或者3.0W/mK或更大左右。
如本申请中使用的术语低比重或低-比重可以意指对于可固化组合物、可固化组合物的固化产物或填料等,在室温下测量的比重为3或更小的情况。
如本申请中使用的术语高比重或高-比重可以意指对于可固化组合物、可固化组合物的固化产物或填料等,在室温下测量的比重大于3的情况。
如本申请中使用的术语优异的阻燃性可以意指根据以下物理特性测量方法(UL94V)评估的结果为V-0级或更大的情况。
除非另有说明,否则如本申请中使用的术语粘度可以为在25℃下测量的值,其可以具体地根据以下物理特性测量方法测量。
作为本申请中使用的术语基本上不包含特定材料的含义是不允许有意包含该特定材料的含义。然而,在天然包含该特定材料的情况下,除非另有说明,否则如果以相对于总重量的0.1重量%或更小、0.05重量%或更小、或者0.01重量%或更小的量包含该特定材料,则可以认为基本上不包含该特定材料。
如本申请中使用的术语取代意指与化合物的碳原子键合的氢原子变成另外的取代基,其中如果要取代的位置是氢原子被替代的位置,即,取代基可取代的位置,则要取代的位置没有特别限制,并且当两个或更多个取代基取代时,取代基可以彼此相同或不同。
本申请中使用的术语卤素或卤素元素意指元素周期表上第17族的元素,并且在本申请中,其可以意指由第17族的元素中的氯(Cl)、碘(I)、溴(Br)和氟(F)组成的组。
如本申请中使用的术语取代基意指替代烃的母链上的一个或更多个氢原子的原子或原子团。此外,取代基在下面进行描述,但不限于此,并且除非本文另有说明,否则取代基可以进一步经以下描述的取代基取代或者可以不经任何取代基取代。
除非另有描述,否则如本申请中使用的术语烷基或亚烷基可以为具有1至20个碳原子、或1至16个碳原子、或1至12个碳原子、或1至8个碳原子、或1至6个碳原子的线性或支化烷基或亚烷基,或者具有3至20个碳原子、或3至16个碳原子、或3至12个碳原子、或3至8个碳原子、或3至6个碳原子的环状烷基或亚烷基。在此,环状烷基或亚烷基还包括仅具有环结构的烷基或亚烷基,以及包括环结构的烷基或亚烷基。例如,环己基和甲基环己基二者均对应于环状烷基。此外,例如,烷基或亚烷基可以具体地例示为甲基(亚甲基)、乙基(亚乙基)、正丙基(亚正丙基)、异丙基(亚异丙基)、正丁基(亚正丁基)、异丁基(亚异丁基)、叔丁基(亚叔丁基)、仲丁基(亚仲丁基)、1-甲基-丁基(1-甲基-亚丁基)、1-乙基-丁基(1-乙基-亚丁基)、正戊基(亚正戊基)、异戊基(亚异戊基)、新戊基(亚新戊基)、叔戊基(亚叔戊基)、正己基(亚正己基)、1-甲基戊基(1-甲基亚戊基)、2-甲基戊基(2-甲基亚戊基)、4-甲基-2-戊基(4-甲基-2-亚戊基)、3,3-二甲基丁基(3,3-二甲基亚丁基)、2-乙基丁基(2-乙基亚丁基)、正庚基(亚正庚基)、1-甲基己基(1-甲基亚己基)、正辛基(亚正辛基)、叔辛基(亚叔辛基)、1-甲基庚基(1-甲基亚庚基)、2-乙基己基(2-乙基亚己基)、2-丙基戊基(2-丙基亚戊基)、正壬基(亚正壬基)、2,2-二甲基庚基(2,2-二甲基亚庚基)、1-乙基丙基(1-乙基亚丙基)、1,1-二甲基丙基(1,1-二甲基亚丙基)、异己基(亚异己基)、2-甲基戊基(2-甲基亚戊基)、4-甲基己基(4-甲基亚己基)、5-甲基己基(5-甲基亚己基)等,但不限于此。此外,环烷基或亚环烷基可以具体地例示为环丙基(亚环丙基)、环丁基(亚环丁基)、环戊基(亚环戊基)、3-甲基环戊基(3-甲基亚环戊基)、2,3-二甲基环戊基(2,3-二甲基亚环戊基)、环己基(亚环己基)、3-甲基环己基(3-甲基亚环己基)、4-甲基环己基(4-甲基亚环己基)、2,3-二甲基环己基(2,3-二甲基亚环己基)、3,4,5-三甲基环己基(3,4,5-三甲基亚环己基)、4-叔丁基环己基(4-叔丁基亚环己基)、环庚基(亚环庚基)、环辛基(亚环辛基)等,但不限于此。
除非另有描述,否则如本申请中使用的术语烯基或亚烯基可以为具有2至20个碳原子、或2至16个碳原子、或2至12个碳原子、或2至8个碳原子、或2至6个碳原子的线性或支化无环烯基或亚烯基,或者具有3至20个碳原子、或3至16个碳原子、或3至12个碳原子、或3至8个碳原子、或3至6个碳原子的环状烯基或亚烯基。在此,当包括具有环结构的烯基或亚烯基时,其对应于环状烯基或亚烯基。此外,例如,其可以例示为乙烯基(亚乙烯基)、正丙烯基(亚正丙烯基)、异丙烯基(亚异丙烯基)、正丁烯基(亚正丁烯基)、异丁烯基(亚异丁烯基)、叔丁烯基(亚叔丁烯基)、仲丁烯基(亚仲丁烯基)、1-甲基-丁烯基(1-甲基-亚丁烯基)、1-乙基-丁烯基(1-乙基-亚丁烯基)、正戊烯基(亚正戊烯基)、异戊烯基(亚异戊烯基)、新戊烯基(亚新戊烯基)、叔戊烯基(亚叔戊烯基)、正己烯基(亚正己烯基)、1-甲基戊烯基(1-甲基亚戊烯基)、2-甲基戊烯基(2-甲基亚戊烯基)、4-甲基-2-戊烯基(4-甲基-2-亚戊烯基)、3,3-二甲基丁烯基(3,3-二甲基亚丁烯基)、2-乙基丁烯基(2-乙基亚丁烯基)、正庚烯基(亚正庚烯基)、1-甲基己烯基(1-甲基亚己烯基)、正辛烯基(亚正辛烯基)、叔辛烯基(亚叔辛烯基)、1-甲基庚烯基(1-甲基亚庚烯基)、2-乙基己烯基(2-乙基亚己烯基)、2-丙基戊烯基(2-丙基亚戊烯基)、正壬烯基(亚正壬烯基)、2,2-二甲基庚烯基(2,2-二甲基亚庚烯基)、1-乙基丙烯基(1-乙基亚丙烯基)、1,1-二甲基丙烯基(1,1-二甲基亚丙烯基)、异己烯基(亚异己烯基)、2-甲基戊烯基(2-甲基亚戊烯基)、4-甲基己烯基(4-甲基亚己烯基)、5-甲基己烯基(5-甲基亚己烯基)等,但不限于此。此外,环烯基或亚环烯基可以具体地例示为环丙烯基(亚环丙烯基)、环丁烯基(亚环丁烯基)、环戊烯基(亚环戊烯基)、3-甲基环戊烯基(3-甲基亚环戊烯基)、2,3-二甲基环戊烯基(2,3-二甲基亚环戊烯基)、环己烯基(亚环己烯基)、3-甲基环己烯基(3-甲基亚环己烯基)、4-甲基环己烯基(4-甲基亚环己烯基)、2,3-二甲基环己烯基(2,3-二甲基亚环己烯基)、3,4,5-三甲基环己烯基(3,4,5-三甲基亚环己烯基)、4-叔丁基环己烯基(4-叔丁基亚环己烯基)、环庚烯基(亚环庚烯基)、环辛烯基(亚环辛烯基)等,但不限于此。
除非另有描述,否则如本申请中使用的术语炔基或亚炔基可以为具有2至20个碳原子、或2至16个碳原子、或2至12个碳原子、或2至8个碳原子、或2至6个碳原子的线性或支化无环炔基或亚炔基,或者可以为具有3至20个碳原子、或3至16个碳原子、或3至12个碳原子、或3至8个碳原子、或3至6个碳原子的环状炔基或亚炔基。在此,当包括具有环结构的炔基或亚炔基时,其对应于环状炔基或亚炔基。此外,例如,其可以例示为乙炔基(亚乙炔基)、正丙炔基(亚正丙炔基)、异丙炔基(亚异丙炔基)、正丁炔基(亚正丁炔基)、异丁炔基(亚异丁炔基)、叔丁炔基(亚叔丁炔基)、仲丁炔基(亚仲丁炔基)、1-甲基-丁炔基(1-甲基-亚丁炔基)、1-乙基-丁炔基(1-乙基-亚丁炔基)、正戊炔基(亚正戊炔基)、异戊炔基(亚异戊炔基)、新戊炔基(亚新戊炔基)、叔戊炔基(亚叔戊炔基)、正己炔基(亚正己炔基)、1-甲基戊炔基(1-甲基亚戊炔基)、2-甲基戊炔基(2-甲基亚戊炔基)、4-甲基-2-戊炔基(4-甲基-2-亚戊炔基)、3,3-二甲基丁炔基(3,3-二甲基亚丁炔基)、2-乙基丁炔基(2-乙基亚丁炔基)、正庚炔基(亚正庚炔基)、1-甲基己炔基(1-甲基亚己炔基)、正辛炔基(亚正辛炔基)、叔辛炔基(亚叔辛炔基)、1-甲基庚炔基(1-甲基亚庚炔基)、2-乙基己炔基(2-乙基亚己炔基)、2-丙基戊炔基(2-丙基亚戊炔基)、正壬炔基(亚正壬炔基)、2,2-二甲基庚炔基(2,2-二甲基亚庚炔基)、1-乙基丙炔基(1-乙基亚丙炔基)、1,1-二甲基丙炔基(1,1-二甲基亚丙炔基)、异己炔基(亚异己炔基)、2-甲基戊炔基(2-甲基亚戊炔基)、4-甲基己炔基(4-甲基亚己炔基)、5-甲基己炔基(5-甲基亚己炔基)等,但不限于此。此外,环炔基或亚环炔基可以具体地例示为环丙炔基(亚环丙炔基)、环丁炔基(亚环丁炔基)、环戊炔基(亚环戊炔基)、3-甲基环戊炔基(3-甲基亚环戊炔基)、2,3-二甲基环戊炔基(2,3-二甲基亚环戊炔基)、环己炔基(亚环己炔基)、3-甲基环己炔基(3-甲基亚环己炔基)、4-甲基环己炔基(4-甲基亚环己炔基)、2,3-二甲基环己炔基(2,3-二甲基亚环己炔基)、3,4,5-三甲基环己炔基(3,4,5-三甲基亚环己炔基)、4-叔丁基环己炔基(4-叔丁基亚环己炔基)、环庚炔基(亚环庚炔基)、环辛炔基(亚环辛炔基)等,但不限于此。
烷基、亚烷基、烯基、亚烯基、炔基和亚炔基还可以任选地经一个或更多个取代基取代。在这种情况下,取代基可以为选自以下中的一者或更多者:卤素(氯(Cl)、碘(I)、溴(Br)、氟(F))、芳基、杂芳基、环氧基、烷氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、羰基和羟基,但不限于此。
如本申请中使用的术语芳基意指其中从芳族烃环中去除一个氢的芳族环,其中芳族烃环可以包括单环或多环。除非另有描述,否则芳基不具有特别限制的碳原子数,但可以为具有6至30个碳原子、或6至26个碳原子、或6至22个碳原子、或6至20个碳原子、或6至18个碳原子、或6至15个碳原子的芳基。此外,如本申请中使用的术语亚芳基意指芳基具有两个键合位置,即,二价基团。可以应用如上所述的芳基的描述,不同之处在于亚芳基各自为二价基团。芳基可以例示为例如苯基、苯乙基、苯丙基、苄基、甲苯基、二甲苯基或萘基等,但不限于此。
如本申请中使用的术语杂芳基是包含一个或更多个除碳以外的杂原子的芳族环,其可以具体地包含选自氮(N)、氧(O)、硫(S)、硒(Se)和碲(Te)中的一个或更多个杂原子。在这种情况下,可以将构成杂芳基的环结构的原子称为环原子。此外,杂芳基可以包括单环或多环。除非另有描述,否则杂芳基不具有特别限制的碳原子数,但可以为具有2至30个碳原子、或2至26个碳原子、或2至22个碳原子、或2至20个碳原子、或2至18个碳原子、或2至15个碳原子的杂芳基。在另一个实例中,杂芳基不具有特别限制的环原子数,但可以为具有5至30、5至25、5至20、5至15、5至10、或5至8个环原子的杂芳基。杂芳基可以例示为例如噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、***基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、二苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并呋喃基、苯并噻咯基、二苯并噻咯基、菲咯啉基、异唑基、噻二唑基、吩噻嗪基、吩嗪基、及其稠合结构等,但不限于此。
此外,如本申请中使用的术语亚杂芳基意指杂芳基具有两个键合位置,即二价基团。可以应用如上所述的杂芳基的描述,不同之处在于亚杂芳基各自为二价基团。
芳基或杂芳基还可以任选地经一个或更多个取代基取代。在这种情况下,取代基可以为选自以下中的一者或更多者:卤素(氯(Cl)、碘(I)、溴(Br)、氟(F))、芳基、杂芳基、环氧基、烷氧基、氰基、羧基、丙烯酰基、甲基丙烯酰基、丙烯酰氧基、甲基丙烯酰氧基、羰基和羟基,但不限于此。
本申请涉及可固化组合物。如本申请中使用的术语可固化组合物意指通过固化反应固化的组合物。在本申请中,可以通过FT-IR(傅里叶变换红外线)、DSC(差示热分析)和DMA(动态力学分析)测量来确定固化是否通过固化反应适当地完成。例如,当主要树脂为多元醇树脂并且固化剂为异氰酸酯化合物时,其可以由以下事实确定:基于通过FT-IR分析确定的在2250cm-1附近的NCO峰的转化率为80%或更大。此外,具体地,当主要树脂为多元醇树脂并且固化剂为异氰酸酯化合物时,其可以由以下事实确定:基于在室温和正常湿度条件下24小时固化通过FT-IR分析确定的在2250cm-1附近的NCO峰转化率为80%或更大。在本申请中,固化可以与尝试使得进行固化反应以及固化已经如以上适当地完成的含义相同。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以为树脂组合物。如本申请中使用的术语树脂组合物意指包含本领域已知的作为树脂的组分的组合物,或者不包含树脂但包含能够通过固化反应等形成树脂的组分的组合物。因此,在本申请中,术语树脂或树脂组分的范围不仅包括通常称为树脂的组分,而且还包括能够通过固化和/或聚合反应形成树脂的组分。
可以使根据本申请的一个实例的可固化组合物固化以形成热界面材料(TIM)。因此,在本申请中,可固化组合物的固化产物和热界面材料可以是指相同的对象。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以为单组分或双组分组合物。如本申请中使用的术语单组分组合物意指其中参与固化的组分以它们彼此物理接触的状态包含在内的可固化组合物。此外,如本申请中使用的术语双组分组合物可以意指其中参与固化的组分中的至少一些被物理分离成分开并包含在内的可固化组合物。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以为室温固化型、热固化型、能量射线固化型和/或湿固化型。如本申请中使用的术语室温固化型是指固化反应可以在室温下引发和/或进行的可固化组合物。此外,如本申请中使用的术语热固化型是指固化反应可以通过施加热来引发和/或进行的可固化组合物。此外,如本申请中使用的术语能量射线固化型是指固化反应可以通过用能量射线(例如紫外线或电子束等)照射来引发和/或进行的可固化组合物。此外,如本申请中使用的术语湿固化型是指固化反应可以在湿气的存在下引发和/或进行的可固化组合物。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以为溶剂型或无溶剂型。当考虑施加效率方面或对环境的负荷等时,无溶剂型可能是合适的。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以为聚氨酯组合物。在这种情况下,可固化组合物可以包含聚氨酯,或者可以包含能够形成聚氨酯的组分。例如,作为可固化组合物的固化产物的热界面材料可以包含聚氨酯。在一个实例中,聚氨酯可以通过主要部分和固化剂部分中的组分的反应来形成,这在下面进行描述。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以具有以下物理特性中的至少一种物理特性。如下所述的物理特性是各自独立的,并且一种物理特性不优先于另一种物理特性,并且可以满足如下所述的物理特性中的至少一者、或者两者或更多者。如下所述的物理特性是由可固化组合物或其固化产物中包含的各组分的组合引起的。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以表现出低的对特定被粘物的粘合力,或者形成能够表现出低粘合力的固化产物。这样的可固化组合物可以为聚氨酯组合物。已知聚氨酯为能够对各种被粘物表现出优异的粘合性的粘合剂材料。因此,作为使聚氨酯组合物表现出低的对被粘物的粘合力的方法,通常使用引入降低粘合力的组分例如增塑剂的方法。当应用这样的增塑剂等的组分时,可以降低聚氨酯材料的粘合力,但是可能存在这样的问题:相关组分使聚氨酯中可以确保的其他物理特性劣化,或其在聚氨酯材料的使用过程期间从材料中洗脱出来。然而,在本申请中,对于聚氨酯材料,在使粘合力降低组分例如增塑剂的使用量最小化的同时,也可以实现低粘合力。因此,在本申请中,可以提供这样的材料:其在利用聚氨酯材料的同时解决了根据用途而不需要的高粘合力的问题。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物对铝的粘合力可以为1N/mm2或更小。在另一个实例中,可固化组合物或固化产物对铝的粘合力的上限还可以为0.1N/mm2、0.099N/mm2、0.098N/mm2、0.097N/mm2、0.096N/mm2、0.095N/mm2、0.094N/mm2、0.093N/mm2、0.092N/mm2、0.091N/mm2或0.09N/mm2。可固化组合物或其固化产物对铝的粘合力可以小于或等于上述上限中的任一者。在本申请中,对铝的粘合力的下限没有特别限制。在一个实例中,对铝的粘合力可以为0N/mm2或更大,或大于0N/mm2。可固化组合物可以为对铝的粘合力基本上不测量的可固化组合物,或者可以为能够形成对铝的粘合力基本上不测量的固化产物的可固化组合物。因此,对铝的粘合力可以小于或等于上述上限中的任一者,同时为0N/mm2或更大,或者大于0N/mm2。可固化组合物或其固化产物对铝的粘合力可以以本文实施例中描述的方式测量。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力可以为100gf/cm或更小。在另一个实例中,可固化组合物或固化产物对聚酯的粘合力的上限还可以为99.9gf/cm、99.8gf/cm、99.7gf/cm、99.6gf/cm、99.5gf/cm、99.4gf/cm、99.3gf/cm、99.2gf/cm、99.1gf/cm、或99gf/cm。可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力可以等于或小于上述上限中的任一者。在本申请中,对聚酯的粘合力的下限没有特别限制。在一个实例中,可固化组合物或固化产物对聚酯的粘合力的下限还可以为0gf/cm、2gf/cm、4gf/cm、6gf/cm、8gf/cm、10gf/cm、12gf/cm、14gf/cm、16gf/cm、18gf/cm、或20gf/cm左右。可固化组合物或其固化产物可以表现出对聚酯基本上没有粘合力。可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力还可以在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力可以以本文实施例中描述的方式测量。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以表现出优异的热导率特性。例如,可固化组合物或其固化产物的热导率的下限还可以为2.0W/mK、2.1W/mK、2.2W/mK、2.3W/mK、2.4W/mK、2.5W/mK、2.6W/mK、2.7W/mK、2.8W/mK、2.9W/mK、或3W/mK左右。热导率可以大于或等于上述下限中的任一下限。热导率的上限没有特别限制。例如,可固化组合物或其固化产物的热导率的上限还可以为10W/mK、9W/mK、8W/mK、7W/mK、6W/mK、5W/mK、或4W/mK左右。热导率可以在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。这样的可固化组合物或其固化产物的热导率可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物还可以表现出适当的硬度。例如,如果可固化组合物或其固化产物的硬度太高,则可能存在由于过度脆性而导致的问题。此外,根据应用目的,通过调节可固化组合物或其固化产物的硬度,可以确保抗冲击性和抗振性,并且可以确保产品的耐久性。可固化组合物或其固化产物的以肖氏OO型表示的硬度的上限可以为100、98、96、94、92或90。肖氏OO型硬度可以小于或等于上述上限中的任一上限。肖氏OO型硬度的下限可以为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75或80。肖氏OO型硬度可以大于或等于上述下限中的任一下限。肖氏OO型硬度还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。这样的可固化组合物或其固化产物的硬度可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物还可以表现出适当的柔性。例如,当可固化组合物或其固化产物的柔性被调节至期望水平时,可以大大扩展应用用途。例如,可固化组合物或其固化产物的曲率半径的上限可以为20mm、19mm、18mm、17mm、16mm、15mm、14mm、13mm、12mm、11mm、10mm、或9mm左右。曲率半径可以小于或等于上述上限中的任一上限。曲率半径的下限也可以为例如约1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、或7mm左右。曲率半径可以大于或等于上述下限中的任一下限。曲率半径还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。这样的可固化组合物或其固化产物的曲率半径可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以具有绝缘特性。即,可固化组合物可以具有绝缘特性和/或形成具有绝缘特性的固化产物。例如,在可固化组合物或其固化产物中,根据ASTM D149测量的介电击穿电压的下限可以为3kV/mm、5kV/mm、7kV/mm、10kV/mm、15kV/mm、或20kV/mm左右。介电击穿电压可以大于或等于上述下限中的任一下限。介电击穿电压的值越高,似乎具有优异的绝缘特性,并因此上限没有特别限制,但考虑到可固化组合物的组成等,介电击穿电压的上限可以为50kV/mm、45kV/mm、40kV/mm、35kV/mm、或30kV/mm左右。介电击穿电压可以小于或等于上述上限中的任一上限。这样的介电击穿电压可以通过调节可固化组合物的绝缘特性来控制,这可以例如通过在组合物中施加绝缘填料来实现。通常,在填料中,已知陶瓷填料为能够确保绝缘特性的组分。此外,如果可固化组合物的固化产物可以确保如上的电绝缘特性,则在保持相对于各种材料(例如,包括在电池模块中的壳体或电池单元)的性能的同时,可以确保稳定性。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以具有阻燃性。可固化组合物或其固化产物可以在UL 94V测试(垂直燃烧测试)中表现出V-0级。因此,可以确保对根据可固化组合物的应用用途而引起关注的火灾和其他事故的稳定性。此外,通常,为了确保阻燃性,其通常通过含卤素元素的阻燃剂、含磷元素的阻燃剂及其组合来确保。然而,在基本上不包含含卤素元素的阻燃剂和含磷(P)元素的阻燃剂的情况下,通过以下描述的多元醇组分和填料组分的适当组合,可固化组合物或其固化产物可以具有如根据UL 94V测试测量的V-0级的结果。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素和磷元素的组合含量可以为0.3重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素和磷元素的组合含量的上限可以为0.29重量%、0.28重量%、0.27重量%、0.26重量%、0.25重量%、0.24重量%、0.23重量%、0.22重量%、0.21重量%、或0.2重量%。卤素元素和磷元素的组合含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。卤素元素和磷元素的组合含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。通过卤素元素和磷元素的组合含量,可以确定可固化组合物或其固化产物基本上不包含含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂。卤素元素和磷元素的组合含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。卤素元素和磷元素的组合含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或固化产物中的卤素元素含量、磷元素含量以及卤素元素和磷元素的组合含量可以通过ICP分析法测量。作为本申请中使用的ICP分析法,可以根据适当的情况使用ICP-OES(电感耦合等离子体-光发射光谱仪)、ICP-AES(电感耦合等离子体-原子发射光谱仪)、ICP-MS(电感耦合等离子体质谱仪)或ICP-AAS(电感耦合等离子体-原子吸收光谱仪)等,并且考虑到测量目标,可以优选使用ICP-OES进行分析,并且具体地,可以以本说明书的实施例中描述的方式进行测量。卤素元素含量、磷元素含量、以及卤素元素和磷元素的组合含量可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素含量可以为0.3重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素含量的上限可以为0.29重量%、0.28重量%、0.27重量%、0.26重量%、0.25重量%、0.24重量%、0.23重量%、0.22重量%、0.21重量%、或0.2重量%。卤素元素含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。卤素元素含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。可以通过卤素元素含量确定可固化组合物或其固化产物基本上不包含含卤素元素的阻燃剂。卤素含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。卤素含量还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,磷元素含量可以为0.3重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,磷元素含量的上限可以为0.29重量%、0.28重量%、0.27重量%、0.26重量%、0.25重量%、0.24重量%、0.23重量%、0.22重量%、0.21重量%、或0.2重量%。磷元素含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。磷元素含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。可以通过磷元素含量确定可固化组合物或其固化产物基本上不包含含磷元素的阻燃剂。磷含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。磷含量还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化材料的总含量,含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量可以为1重量%或更小。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量的上限可以为0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%、或0.001重量%。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含卤素元素的阻燃剂的含量可以为1重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含卤素元素的阻燃剂的含量的上限为0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%、或0.001重量%。含卤素元素的阻燃剂的含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。含卤素元素的阻燃剂的含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。含卤素元素的阻燃剂的含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。含卤素元素的阻燃剂的含量还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含磷元素的阻燃剂的含量可以为1重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含磷元素的阻燃剂的含量的上限可以为0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%、或0.001重量%。含磷元素的阻燃剂的含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。含磷元素的阻燃剂的含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。含磷元素的阻燃剂的含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。含磷元素的阻燃剂的含量还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物的比重可以为3或更小。比重的上限可以为2.99、2.98、2.97或2.96。比重的上限可以小于或等于上述上限中的任一上限。这样的比重可以通过应用具有低比重的填料和/或应用表面经处理的填料来实现。此外,比重的下限没有特别限制,因为比重越低,越有利于降低应用产品的重量。例如,比重可以为约1.5或更大、或者2或更大。比重可以大于或等于上述下限中的任一下限。比重还可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
如上所述,根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以用作热界面材料等,并且例如,可以使在对电池进行快速充电时产生的热快速消散以减少火灾等的风险。然而,为了实现散热性能,通常向其中过量施加具有高比重的导热填料,但在这种情况下,电池的重量增加,并且最终应用该电池的产品的重量也增加。特别地,当应用于电动车辆时,其对车辆的燃料效率可能是不利的。因此,为了使可固化组合物或其固化产物具有低比重,应减少如上所述的具有高比重的填料的含量。然而,当高比重填料减少时,散热性能降低,使得难以防止由于积蓄热而引起的火灾等。即,低比重和高热导率是彼此折衷的关系。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以通过以下将描述的填料组分的适当组合,即使在以上折衷关系下,也同时确保低比重特性和散热特性。
根据本申请的一个实例的可固化组合物在固化期间或固化之后可以具有低收缩率。通过这样,可以防止在施加过程期间可能发生的剥离或空隙产生等。收缩率可以在能够表现出上述效果的范围内适当地调节,其可以为例如小于5%、小于3%、或小于约1%。由于收缩率随着该值降低而越有利,因此下限没有特别限制。
根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物可以具有低热膨胀系数(CTE)。通过这样,可以防止在施加或使用过程期间可能发生的剥离或空隙产生等。热膨胀系数可以在能够表现出上述效果的范围内适当地调节,其可以例如小于300ppm/K、小于250ppm/K、小于200ppm/K、小于150ppm/K、或小于约100ppm/K。由于热膨胀系数的值越低,可能越有利,因此下限没有特别限制。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物或其固化产物中,热重分析(TGA)中的5%重量损失温度可以为400℃或更高,或者800℃剩余量可以为70重量%或更大。可以通过这样的特性进一步改善高温下的稳定性。在另一个实例中,800℃剩余量可以为约75重量%或更大、约80重量%或更大、约85重量%或更大、或者约90重量%或更大。在另一个实例中,800℃剩余量可以为约99重量%或更小。热重分析(TGA)可以在60cm3/分钟的氮气(N2)气氛下以20℃分钟的加热速率在25℃至800℃的范围内测量。热重分析(TGA)结果还可以通过可固化组合物的组成控制来实现。例如,800℃剩余量通常受可固化组合物中包含的填料的类型或比率影响,并且当包含过量的填料时,剩余量增加。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以包含多元醇组分。多元醇组分可以包含相对于总重量的55重量%或更大、60重量%或更大、65重量%或更大、70重量%或更大、75重量%或更大、80重量%或更大、85重量%或更大、90重量%或更大、95重量%或更大、99重量%或更大、或100重量%的量的多元醇。
如本申请中使用的术语多元醇可以意指其中羟基的数量的下限为每分子2或3个左右的化合物。此外,多元醇的羟基的数量的上限没有特别限制,但可以为每分子10、9、8、7、6、5、4或3个左右。多元醇的羟基的数量可以小于或等于上述上限中的任一上限。此外,多元醇中包含的羟基的数量还可以在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。多元醇中包含的羟基的数量可以通过1H NMR确定,但羟基的数量可以基于11H NMR中的3ppm至4ppm区域中存在的峰来确定。此外,多元醇可以根据羟基的数量来命名,并且可以称为例如双官能多元醇(具有两个羟基)等。
相对于100重量份的以下将描述的填料组分,根据本申请的一个实例的可固化组合物可以包含1重量份或更大至80重量份或更小的范围内的多元醇组分。相对于100重量份的填料组分,多元醇组分的含量的上限可以为60重量份、50重量份、40重量份、30重量份、20重量份或15重量份左右,并且相对于100重量份的填料组分,多元醇组分的含量的下限可以为2重量份、3重量份、4重量份、5重量份、6重量份、7重量份、8重量份、9重量份或10重量份左右。多元醇组分的含量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如以上控制多元醇组分和填料组分的含量比,可以具有配混特性,可以确保适合于过程的粘度和触变性,以及可以形成具有优异热导率的固化产物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,多元醇组分可以包含为双官能多元醇的第一多元醇和具有3官能度或更高官能度的第二多元醇。通过同时包含第一多元醇和第二多元醇作为多元醇组分,可固化组合物可以确保适合于过程的粘度和触变性,可以在固化时更致密地固化以确保优异的固化特性,并且可以表现出低的对特定被粘物的粘合力,或者可以形成能够表现出低粘合力的固化产物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,如果多元醇组分用于本领域,则其没有特别限制,但是,例如,其根据骨架结构,可以包括聚酯多元醇、聚醚多元醇、聚碳酸酯多元醇、聚酯聚碳酸酯多元醇、聚烯烃多元醇、基于共轭二烯聚合物的多元醇、基于蓖麻油的多元醇、基于有机硅的多元醇、基于乙烯基聚合物的多元醇等。这些可以以单独一种类型使用,并且可以以2种或更多种类型的组合使用。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,多元醇组分的第一多元醇或第二多元醇可以为油改性多元醇或非油改性多元醇。
如本申请中使用的术语油改性多元醇意指在末端处包含具有3个或更多个碳原子的线性或支化烃基的多元醇。因此,在本申请中可以将在末端处不包含具有3个或更多个碳原子的线性或支化烃基的多元醇称为非油改性多元醇。即,多元醇组分的第一多元醇或第二多元醇可以在末端处包含具有3个或更多个碳原子的支化烃链。可以通过1H NMR确定第一多元醇或第二多元醇是否包含烃基,其中基于1H NMR中4ppm至5ppm区域中存在的峰,可以确定烃基的存在和数量。在施加油改性多元醇并使其形成为聚氨酯材料时,可以在使降低粘合力的组分例如增塑剂的使用量最小化的同时,确保低的对特定材料的粘合力,并且可以具有优异的配混特性。
包含在油改性多元醇的末端中的线性或支化烃基的碳原子数的下限可以为4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16或17左右。碳原子数可以大于或等于上述下限中的任一下限。碳原子数的上限还可以为50、49、48、47、46、45、44、43、42、41、40、39、38、37、36、35、34、33、32、31、30、29、28、27、26、25、24、23、22、21、20、19、18、17、16、15、14、13、12、11、10、9或8左右。碳原子数可以小于或等于上述上限中的任一上限。碳原子数可以在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
线性或支化烃基可以包含双键或可以不包含双键。在包含双键的情况下,这样的双键可以为共轭双键或顺式双键。
烃基的具体类型可以例示为烷基、烯基或炔基。在一个实例中,烃基可以通过羰基或羰氧基与多元醇化合物连接,并且在这种情况下,烃基可以为烷基羰基、烯基羰基、炔基羰基、烷基羰氧基、烯基羰氧基或炔基羰氧基。在此,烷基、烯基或炔基的碳原子数还可以大于或等于线性或支化烃基的碳原子数的上述下限中的任一下限,小于或等于线性或支化烃基的上述上限中的任一上限,或在线性或支化烃基的碳原子数的上述下限中的任一下限至线性或支化烃基的上述上限中的任一上限的范围内。
烷基、烯基或炔基可以为线性或支化的,并且可以任选地经一个取代基取代。当存在取代基时,取代基的类型没有特别限制,例如,可以例示诸如氟(F)的卤素原子作为取代基。
在一个实例中,烃基可以包含在下式1的取代基中。
[式1]
在式1中,R为线性或支化烃基。
在式1中,符号*意指相关部分与多元醇连接。因此,式1的取代基中的氧原子可以与多元醇连接。
为式1中的R的烃基的具体类型如上所述。因此,可以以与以上相同的方式应用关于上述烃基的碳原子数、类型、形式和取代基的内容。
油改性多元醇中包含的烃基的数量没有特别限制。例如,油改性多元醇中包含的烃基的数量的下限可以为每分子化合物1或2个。油改性多元醇中包含的烃基的数量的上限还可以为每分子化合物10、9、8、7、6、5、4、3或2个。烃基的数量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
如果油改性多元醇包含羟基和烃基,则其可以具有各种形式。
在一个实例中,油改性多元醇可以为呈烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃的氢原子中的至少一些经羟基和/或烃基取代的形式的化合物。烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃中的碳原子数可以为例如1至20、1至16、1至8、或4至6。这样的烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃可以为线性、支化或环状的。此外,烷烃、烯烃或炔烃中的羟基和/或烃基可以取代在同一碳原子上,或者还可以取代在不同的碳原子上。
在另一实例中,油改性多元醇可以具有聚酯骨架或聚醚骨架。在这种情况下,油改性多元醇可以为低聚物化合物或聚合物化合物。
在一个实例中,具有聚酯骨架的油改性多元醇是所谓的聚酯多元醇,并且可以为具有其中烃基连接至这样的聚酯多元醇的结构的多元醇。
此外,具有聚醚骨架的油改性多元醇是所谓的聚醚多元醇,并且可以为具有其中烃基连接至这样的聚醚多元醇的结构的多元醇。
在一个实例中,聚酯骨架可以为所谓的聚己内酯骨架,聚醚骨架可以为所谓的聚亚烷基骨架。
在一个实例中,聚酯骨架可以为具有由下式2表示的重复单元的骨架。
[式2]
在式2中,X1和X2各自独立地为单键或氧原子,L1可以为亚烷基或烷叉基,以及n为任意数。
在本申请中,术语单键意指在相关位置处不存在原子的情况。
在式2中,在一个实例中,亚烷基可以为具有2至20个碳原子、4至20个碳原子、4至16个碳原子、4至12个碳原子或4至8个碳原子的亚烷基,其可以为线性或支化的。
在式2中,在一个实例中,烷叉基可以为具有1至20个碳原子、4至20个碳原子、4至16个碳原子、4至12个碳原子或4至8个碳原子的烷叉基,其可以为线性或支化的。
在本申请中,亚烷基和烷叉基二者意指由在烷烃中离去两个氢原子而形成的二价取代基。亚烷基和烷叉基彼此不同在于:亚烷基是通过从烷烃的不同碳原子上离去两个氢原子而形成的二价取代基,而烷叉基是通过从烷烃的一个碳原子上离去两个氢原子而形成的二价取代基。
在一个实例中,聚酯骨架可以为聚己内酯骨架,并且在这种情况下,上式2的L1可以为具有5个碳原子的线性亚烷基或具有5个碳原子的线性烷叉基。
在式2中,n为表示重复单元的数量的任意数。以上n的下限可以为例如1、2、3、4或4.5左右,以及上限可以为25、20、15、10或5左右。以上n还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
式2的骨架可以为所谓的羧酸多元醇骨架或己内酯多元醇骨架。这样的骨架可以以已知的方式形成,例如,羧酸多元醇的骨架可以通过使包含羧酸和多元醇(例如二醇或三醇等)的组分反应来形成,以及己内酯多元醇的骨架可以通过使包含己内酯和多元醇(例如二醇或三醇等)的组分反应来形成。羧酸可以为二羧酸。
在具有式2的骨架的油改性多元醇中,羟基或上述烃基可以存在于式2的骨架的末端处。
在这种情况下,上式2的骨架可以由下式3表示。
[式3]
在式3中,X1、X2、L1和n如式2中所限定,以及R1可以为羟基或下式4的取代基。
[式4]
在式4中,X3为单键或氧原子,以及R与上式1的R相同。
当式3中的R1为羟基时,X1可以为单键,以及X2可以为氧原子;以及当R1为上式4的取代基时,X1和X3中的任一者可以为单键,以及另一者可以为氧原子。
在油改性多元醇中,上式2或式3的骨架的数量的下限可以为1或2左右,以及上限可以为10、9、8、7、6、5、4、3、或2左右。骨架的数量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
具有聚酯骨架的油改性多元醇可以具有线性或支化结构。
在此,线性结构是其中存在包含上式2或式3的骨架的主链并且没有其他聚合物链连接至主链的结构,以及支化结构可以呈包含上式2或式3的骨架的链作为侧链键合至包含上式2或式3的骨架的主链的形式。在此,在支化结构中,作为侧链连接的包含上式2或式3的骨架的链的数量可以为例如1至5、1至4、1至3、1至2、或1。
在一个实例中,具有聚酯骨架的油改性多元醇可以为呈烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃的氢原子中的至少一些经羟基和/或上式3的骨架取代的形式的化合物。烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃中的碳原子数可以为例如1至20、1至16、1至8、或4至6。
这样的烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃可以为线性、支化或环状的。此外,羟基和/或式3的骨架可以取代在烷烃、烯烃或炔烃中的同一碳原子上,或者也可以取代在不同的碳原子上。
在一个实例中,聚醚骨架可以为具有下式5的重复单元的骨架。
[式5]
在式5中,X4和X5各自独立地为单键或氧原子,L2可以为亚烷基或烷叉基,以及m为任意数。
在式5中,在一个实例中,亚烷基可以为具有2至20个碳原子、2至16个碳原子、2至12个碳原子、2至8个碳原子或2至4个碳原子的亚烷基,其可以为线性或支化的。
在式5中,在一个实例中,烷叉基可以为具有1至20个碳原子、1至16个碳原子、1至12个碳原子、1至8个碳原子或1至4个碳原子的亚烷基,其可以为线性或支化的。
亚烷基和烷叉基的含义如上所述。
在式5中,m为表示重复单元的数量的任意数,其可以为例如在1至25的范围内的数。
在具有式5的骨架的油改性多元醇中,羟基或上述烃基可以存在于上式5的骨架的末端处。
在这种情况下,式5的骨架可以由下式6表示。
[式6]
在式6中,X4、X5、L2和m如式5中所限定,以及R2可以为羟基或下式7的取代基。
[式7]
在式7中,X6为单键或氧原子,以及R与上式1中的R相同。
当式6中的R2为羟基时,X4为单键,以及当R2为式7的取代基时,X4和X6中的任一者为单键,以及另一者为氧原子。
油改性多元醇可以包含一个或更多个、或者两个或更多个上式5或式6的骨架。上式5或式6的骨架可以以10或更少、9或更少、8或更少、7或更少、6或更少、5或更少、4或更少、3或更少、或者2或更少的数量包含在多元醇化合物中。
具有聚醚骨架的油改性多元醇可以具有线性或支化结构。
在此,线性结构可以为其中存在包含上式5或式6的骨架的主链并且没有其他聚合物链连接至主链的结构,以及支化结构可以呈包含上式5或式6的骨架的链作为侧链键合至包含上式5或式6的骨架的主链的形式。在此,在支化结构中,作为侧链连接的包含上式5或式6的骨架的链的数量可以为例如1至5、1至4、1至3、1至2、或1。
在一个实例中,具有聚醚骨架的油改性多元醇可以为呈烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃的氢原子中的至少一些经羟基和/或上式5的骨架取代的形式的化合物。烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃中的碳原子数可以为例如1至20、1至16、1至8、或4至6。
这样的烃化合物例如烷烃、烯烃或炔烃可以为线性、支化或环状的。此外,羟基和/或式5的骨架可以取代在烷烃、烯烃或炔烃中的同一碳原子上,或者也可以取代在不同的碳原子上。
当上述油改性多元醇为低聚物化合物或聚合物化合物时,相关化合物可以具有适当水平的分子量。
例如,低聚物或聚合物油改性多元醇的重均分子量的下限可以为100g/mol、200g/mol、300g/mol、400g/mol、500g/mol、600g/mol、或700g/mol左右,以及上限还可以为5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、3,500g/mol、3,000g/mol、2,500g/mol、2,000g/mol、1,500g/mol、1,000g/mol或900g/mol左右。重均分子量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
通过应用如上所述的油改性多元醇,可以更有效地确保期望的物理特性。此外,通过应用上述油改性多元醇作为第一多元醇,可以更有效地确保期望的物理特性。
油改性多元醇可以通过已知的合成方法合成。即,多元醇可以通过使能够引入对应于油改性部分的烃基的化合物与已知的多元醇或醇化合物反应来制备。在此,多元醇如本申请中所限定,以及醇化合物意指每分子包含一个羟基的化合物。在此,能够引入烃基的化合物可以例示为饱和或不饱和脂肪酸,并且具体地,可以例示为丁酸、己酸、2-乙基己酸、辛酸、异壬酸、癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸或油酸等,但不限于此。
此外,与饱和或不饱和脂肪酸反应的多元醇或醇化合物的类型没有特别限制,例如,可以应用以下将描述的适当类型的一般多元醇,但不限于此。
非油改性多元醇可以具有各种形式。
在一个实例中,非油改性多元醇可以为聚酯多元醇。作为聚酯多元醇,例如,可以使用所谓的羧酸多元醇或己内酯多元醇。
在一个实例中,聚酯多元醇可以为具有下式8的重复单元的骨架。
[式8]
在式8中,X7和X8各自独立地为单键或氧原子,L3可以为亚烷基或烷叉基,以及p为任意数。
在式8中,在一个实例中,烷叉基可以为具有1至20个碳原子、4至20个碳原子、4至16个碳原子、4至12个碳原子或4至8个碳原子的亚烷基,其可以为线性或支化的。
在式8中,在一个实例中,亚烷基可以为具有2至20个碳原子、4至20个碳原子、4至16个碳原子、4至12个碳原子或4至8个碳原子的亚烷基,其可以为线性或支化的。
当聚酯多元醇为聚己内酯多元醇时,上式8的L3可以为具有5个碳原子的线性亚烷基。
此外,在上式8中,p为表示重复单元的数量的任意数,其可以为例如在1至25的范围内的数。
具有上式8的骨架的聚酯多元醇可以为所谓的羧酸多元醇或己内酯多元醇。这样的多元醇化合物可以通过已知的方法形成,例如,羧酸多元醇可以通过使包含羧酸和多元醇(例如二醇或三醇等)的组分反应而形成,以及己内酯多元醇可以通过使包含己内酯和多元醇(例如二醇或三醇等)的组分反应而形成。羧酸可以为二羧酸。
在具有上式8的骨架的多元醇化合物中,羟基可以存在于上式8的骨架的末端处或者在聚酯多元醇的另一位置处。
当非油改性多元醇包含上式8的骨架时,相关骨架的数量的下限可以为1或2左右,以及上限还可以为10、9、8、7、或6、5、4、3、2或1左右。骨架的数量大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
具有聚酯骨架的非油改性多元醇可以具有线性或支化结构。
在此,线性结构可以为其中存在包含上式8的骨架的主链并且没有其他聚合物链连接至主链的结构,以及支化结构可以呈包含上式8的骨架的链作为侧链键合至包含上式8的骨架的主链的形式。在支化结构中,作为侧链连接的包含上式8的骨架的链的数量可以为例如1至5、1至4、1至3、1至2、或1。
在另一个实例中,作为非油改性多元醇,还可以使用具有以下的多元醇:聚己内酯多元醇单元或烷二醇单元;多元醇单元和二羧酸单元。这样的多元醇可以为以上聚己内酯多元醇或烷二醇,或者多元醇和二羧酸的混合物,或者可以为其反应产物。即,聚己内酯多元醇单元、烷二醇单元、多元醇单元和二羧酸单元可以为分别衍生自聚己内酯多元醇、烷二醇多元醇和二羧酸的单元。此时,烷二醇可以例示为具有1至20个碳原子、4至20个碳原子、4至16个碳原子或4至12个碳原子的二醇化合物,例如3-甲基-1,5-戊二醇、1,9-壬二醇或1,6-己二醇。此外,多元醇单元可以例示为经3至10、3至9、3至8、3至7、3至6、3至5或3至4个羟基取代的具有1至20个碳原子、4至20个碳原子、4至16个碳原子或4至12个碳原子的烷烃,例如三羟甲基丙烷。此外,二羧酸可以例示为己二酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、或癸二酸等。这种多元醇化合物已知为例如Kuraray的产品名称P-510、P-1010、P-2010、P-3010、P-4010、P-5010、P-6010、F-510、F-1010、F-2010、F-3010、P-2011、P-520、P-2020、P-1012、P-2012、P-630、P-2030、P-2050、或N-2010。
当上述非油改性多元醇为低聚物化合物或聚合物化合物时,化合物可以具有适当水平的分子量。
例如,低聚物或聚合物非油改性多元醇的重均分子量的下限可以为100g/mol、200g/mol、300g/mol、400g/mol、500g/mol、600g/mol、或700g/mol左右,上限还可以为5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、3,500g/mol、3,000g/mol、2,500g/mol、2,000g/mol、1,500g/mol、1,000g/mol或900g/mol左右。重均分子量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
通过应用如上所述的非油改性多元醇,可以更有效地确保期望的物理特性。此外,通过将上述油改性多元醇用作第一多元醇并将上述非油改性多元醇用作第二多元醇,可以更有效地确保期望的物理特性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,多元醇组分的第一多元醇或第二多元醇可以为具有聚酯骨架的聚酯多元醇。聚酯多元醇可以为如上所述的油改性多元醇或非油改性多元醇。由于多元醇组分包含作为具有聚酯骨架的聚酯油改性多元醇的第一多元醇和作为具有聚酯骨架的非油改性聚酯多元醇的第二多元醇,因此可以更有效地确保期望的物理特性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,多元醇组分的第一多元醇可以为低聚物化合物或聚合物化合物,并且可以具有适当水平的分子量。第一多元醇的重均分子量的下限可以为100g/mol、200g/mol、300g/mol、400g/mol、500g/mol、600g/mol、或700g/mol左右,以及上限还可以为2,000g/mol、1,500g/mol、1,000g/mol、或900g/mol左右。重均分子量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,多元醇组分的第二多元醇可以为低聚物化合物或聚合物化合物,并且可以具有适当水平的分子量。第二多元醇的重均分子量的下限可以为500g/mol、600g/mol、或700g/mol左右,以及上限还可以为5,000g/mol、4,500g/mol、4,000g/mol、或3,500g/mol、3,000g/mol、2,500g/mol、2,000g/mol、1,500g/mol、1,000g/mol、或900g/mol左右。重均分子量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,通过将多元醇组分中的第一多元醇和第二多元醇的重均分子量控制在以上范围内,可以确保适合于过程的粘度和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,相对于多元醇组分的总重量,多元醇组分可以以大于80重量%的量包含第一多元醇。相对于多元醇组分的总重量,多元醇组分中的第一多元醇的含量的下限可以为81重量%、82重量%、83重量%、84重量%、85重量%、86重量%、87重量%、88重量%、89重量%、或90重量%左右,以及上限可以为97重量%、96重量%、95重量%、94重量%、93重量%、92重量%、或91重量%左右。多元醇组分中的第一多元醇的含量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
通过如以上控制第一多元醇的含量,其可以具有优异的与以下将描述的填料组分组合的配混特性;可以确保适合于过程的粘度和触变性;可以在固化时更致密地固化以确保优异的固化特性;并且可以表现出低的对特定被粘物的粘合力;或者可以形成能够表现出低粘合力的固化产物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一多元醇(PA)与第二多元醇(PB)的重量比(PA/PB)可以为5或更大。重量比(PA/PB)的下限可以为5.5、6、6.5、7、7.5、8、8.5、或9左右,以及上限可以为20、18、16、14、12、或10左右。重量比(PA/PB)还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
通过如以上控制第一多元醇(PA)与第二多元醇(PB)的重量比(PA/PB),其可以具有优异的与以下将描述的填料组分组合的配混特性;可以确保适合于过程的粘度和触变性;可以在固化时更致密地固化以确保优异的固化特性;并且可以表现出低的对特定被粘物的粘合力;或者可以形成能够表现出低粘合力的固化产物。特别地,由于可固化组合物的多元醇组分如以上控制第一多元醇(PA)与第二多元醇(PB)的重量比(PA/PB),因此其可以对PET和铝二者表现出低粘合力,或者可以形成能够表现出低粘合力的固化产物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一多元醇可以具有在3或更大至20或更小的范围内的OH%。第一多元醇的OH%的下限可以为3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7或7.5,以及上限可以为18、16、14、12或10。第一多元醇的OH%还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。此外,当第一多元醇的OH%满足以上范围时,可以确保具有适当的硬度而不为脆性的可固化组合物的固化产物。
如本申请中使用的术语多元醇的OH%可以意指对应于1mol的多元醇中包含的羟基(-OH)的重量相对于对应于1mol的多元醇的重量的百分比。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第二多元醇可以具有在0.5或更大至5或更小的范围内的OH%。第二多元醇的OH%的下限可以为0.75、0.8、0.85、0.9、0.95、1、1.25、1.5、1.75、2、2.25或2.5,以及上限可以为4.5、4、3.5、或3。第二多元醇的OH%还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。此外,当第一多元醇的OH%满足以上范围时,可以确保具有适当的硬度而不为脆性的可固化组合物的固化产物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,多元醇组分还可以包含不同于第一多元醇和第二多元醇的另外的多元醇。另外的多元醇可以为如上所述的油改性多元醇或非油改性多元醇、或其混合物。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以包含填料组分。通过上述多元醇组分和填料组分的组合,可固化组合物可以确保适合于过程的粘度和触变性。
根据本申请的一个实例的可固化组合物在2.4秒-1的剪切速率条件下测量的25℃下的粘度可以为400kcP或更小。可固化组合物的粘度的上限可以为390kcP、380kcP、370kcP、360kcP、350kcP、340kcP、330kcP、320kcP、310kcP、或300kcP左右,以及下限可以为100kcP、105kcP、或110kcP、115kcP、120kcP、125kcP、130kcP、或135kcP左右。可固化组合物的粘度还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
根据本申请的一个实例的可固化组合物的根据以下一般等式1的触变指数(T.I.)可以为5或更小。可固化组合物的触变指数的上限可以为4.9、4.8、4.7、4.6、4.5、4.4、4.3、4.2、4.1或4左右,以及下限可以为1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6或2.7左右。可固化组合物的触变指数还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
[一般等式1]
触变指数(T.I.)=V1/V2
在一般等式1中,V1为可固化组合物在25℃和0.24秒-1的条件下测量的粘度,以及V2为可固化组合物在25℃和2.4秒-1的条件下测量的粘度。
根据本申请的一个实例的可固化组合物可以包含相对于总重量的70重量%或更大至98重量%或更小的范围内的填料组分。相对于可固化组合物的总重量,填料组分的含量的下限可以为72重量%、74重量%、76重量%、78重量%、80重量%、82重量%、84重量%或86重量%左右,以及相对于可固化组合物的总重量,填料组分的含量的上限可以为97重量%、96重量%、95重量%、94重量%、93重量%、92重量%或91重量%。填料组分的含量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如以上控制填料组分的含量,可以形成在具有适合于过程的粘度和触变性的同时具有优异的热导率的固化产物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,填料组分可以包含填料。如果填料用于本领域,则填料的类型、形状和尺寸等没有特别限制。此外,填料组分可以包含一种、或两种或更多种填料。此外,即使使用相同类型的填料,填料组分也可以为具有不同的形状或球形度的填料的混合物,或者具有不同平均粒径的填料的混合物。例如,填料组分可以为氢氧化铝和铝氧化物(氧化铝)的混合物,并且氢氧化铝和铝氧化物的形状和平均粒径可以彼此不同。
在本申请中,填料的颗粒平均粒径为填料的D50粒径,其为根据ISO-13320标准通过Marvern的MASTERSIZER3000设备测量的粒径。在测量时,使用蒸馏水作为溶剂。入射激光被分散在溶剂中的填料散射,并且散射激光的强度和方向性的值根据填料的尺寸而改变,这利用米氏(Mie)理论进行分析,由此可以获得D50粒径。通过以上分析,可以通过换算成具有与分散填料相同的体积的球体的直径来获得分布,并且可以通过获得作为分布的中值的D50值来评估粒径。
在本申请中,填料的球形形状可以意指球形度为约0.9或更大,以及非球形形状可以意指球形度小于约0.9。球形度可以通过填料的颗粒形状分析来确定。具体地,作为三维颗粒的填料的球形度可以定义为颗粒的表面积(S)和具有颗粒的相同体积的球体的表面积(S’)的比率(S’/S)。对于实际颗粒,一般使用圆形度。在获得实际颗粒的二维图像之后,圆形度表示为图像的边界(P)和具有相同图像和相同面积(A)的圆的边界的比率,并且通过以下等式来获得。
<圆形度等式>
圆形度=4πA/P2
圆形度由范围从0至1的值表示,其中完美圆的值为1,并且颗粒形状越不规则,其值越小于1。在本申请中,球形度值可以测量为通过Marvern的颗粒形状分析设备(FPIA-3000)测量的圆形度的平均值。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,填料组分可以包含比重为3或更小的第一填料和比重大于3的第二填料。在本申请中,填料的比重可以基于通过JIS Z2512(2012)的密度测量方法测量的值。可固化组合物可以通过包含第一填料和第二填料来同时确保低比重特性和散热特性。第一填料的比重的下限没有特别限制,但可以为0.5、0.6或0.7左右,并且第一填料的比重可以在3或更小至上述下限中的任一下限的范围内。此外,第二填料的比重的上限没有特别限制,但可以为30、28、26、24、22或20左右,并且第二填料的比重可以在3或更大至上述上限中的任一上限的范围内。此外,第二填料的比重可以在3.1或更大至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,相对于可固化组合物的总重量,填料组分可以以10重量%或更大至80重量%的范围包含第一填料。相对于可固化组合物的总重量,第一填料的含量的上限可以为75重量%、70重量%、65重量%、60重量%、55重量%或50重量%左右,以及相对于可固化组合物的总重量,第一填料的含量的下限可以为11重量%、12重量%、13重量%、14重量%、15重量%或16重量%左右。第一填料的含量还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如以上控制第一填料的含量,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且即使在根据Mil-Std-883方法1010或JEDEC JESD22-A104的热冲击测试中也可以防止粘合力的快速增加。此外,通过如以上控制第一填料的含量,即使当基本上不包含含卤素元素的阻燃剂和含磷(P)元素的阻燃剂时,根据UL 94V测试测量的结果也可以确保V-0级。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一填料可以为金属氢氧化物。金属氢氧化物的类型没有特别限制,但可以包含选自氢氧化铝和氢氧化镁中的一者或更多者。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,例如,第一填料在为金属氢氧化物的同时,可以具有60μm或更小的平均粒径。第一填料的平均粒径的下限没有特别限制,但可以为0.1μm、0.5μm或1μm。第一填料的平均粒径可以在60μm或更小至上述下限中的任一下限的范围内。通过将第一填料的平均粒径控制在以上范围内,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一填料可以包含平均粒径为60μm或更小的一种、或者两种或更多种填料。例如,第一填料可以包含平均粒径为1μm左右的金属氢氧化物,或者可以包含平均粒径为1μm左右的填料和平均粒径为50μm左右的金属氢氧化物。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一填料可以包含平均粒径在第一填料的颗粒平均粒径的下限中的任一下限至10μm或更小的范围内的第一金属氢氧化物(O1)、和平均粒径为60μm或更小至大于10μm的第二金属氢氧化物(O2)。由于第一填料包含第一金属氢氧化物和第二金属氢氧化物,因此可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一金属氢氧化物(O1)与第二金属氢氧化物(O2)的重量比(O1/O2)可以在0.1至2的范围内。重量比(O1/O2)的上限可以为1.8、1.6、1.4、1.2或1左右,以及重量比(O1/O2)的下限可以为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、或0.8左右。重量比(O1/O2)还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。当第一填料满足以上范围内的第一金属氢氧化物(O1)与第二金属氢氧化物(O2)的重量比(O1/O2)时,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第一金属氢氧化物的平均粒径(D1)与第二金属氢氧化物的平均粒径(D2)的比率(D1/D2)可以在0.005至0.1的范围内。平均粒径比(D1/D2)的上限可以为0.09、0.08、0.07或0.06左右,以及平均粒径比(D1/D2)的下限可以为0.01、0.015或0.02左右。平均粒径比(D1/D2)还可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。当平均粒径比(D1/D2)满足在以上范围内时,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,在一些情况下,第一填料可以包含在为金属氢氧化物的同时具有大于60μm至200μm的平均粒径的一种、或者两种或更多种填料。此外,第一填料可以包含在为金属氢氧化物的同时具有0.1μm或更大至60μm或更小的平均粒径的一种、或者两种或更多种填料。此外,第一填料可以包含在为金属氢氧化物的同时具有大于60μm至200μm的平均粒径的填料,以及通过将它们以适当的比率混合而具有0.1μm或更大至60μm或更小的平均粒径的填料。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,相对于100重量份的第一填料,填料组分可以以50重量份至800重量份的范围包含第二填料。相对于100重量份的第一填料,第二填料的含量的上限可以为750重量份、700重量份、650重量份、600重量份、550重量份或500重量份左右,以及相对于100重量份的第一填料,第二填料的含量的下限可以为55重量份、60重量份、65重量份、70重量份、75重量份或80重量份左右。第二填料的含量还可以大于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如以上控制第二填料的含量,可以同时确保低比重特性和散热特性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第二填料可以包含选自铝氧化物、镁氧化物、铍氧化物、钛氧化物、氮化硅、氮化铝、碳化硅、铜、银、铁和钛中的一者或更多者。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第二填料可以包含在限于上述类型的同时平均粒径为65μm或更大的填料2A。填料2A的平均粒径的上限没有特别限制,但可以为200μm、180μm、160μm、140μm、120μm、100μm或80μm左右。填料2A的平均粒径可以在65μm或更大至上述上限中的任一上限的范围内。由于第二填料包含平均粒径在以上范围内的填料2A,因此可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,当如上所述第一填料的平均粒径为60μm或更小,并且第二填料包含填料2A时,可以同时确保更优异的低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第二填料还可以包含平均粒径小于65μm至10μm或更大的填料2B。由于第二填料还包含填料2B,因此可以确保优异的散热特性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第二填料可以包含填料2A和填料2B,其中填料2A(X2A)与填料2B(X2B)的重量比(X2A/X2B)可以在1至10的范围内。重量比(X2A/X2B)的上限可以为9、8、7或6左右,并且重量比(X2A/X2B)的下限可以为2、3、4或5左右。重量比(X2A/X2B)也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。当第二填料满足以上范围内的填料2A(X2A)与填料2B(X2B)的重量比(X2A/X2B)时,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,第二填料可以包含填料2A和填料2B,其中填料2A的平均粒径(D2A)与填料2B的平均粒径(D2B)的比率(D2A/D2B)可以在1至10的范围内。平均粒径比(D2A/D2B)的上限可以为9、8、7、6、5或4左右,以及平均粒径比(D2A/D2B)的下限可以为1.5、2、2.5或3左右。当满足在以上范围内的平均粒径比(D2A/D2B)时,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且可以表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,在一些情况下,第二填料可以包含在限于上述类型的同时平均粒径小于10μm的填料2C。填料2C的平均粒径的下限没有特别限制,但可以为0.01μm、0.05μm、0.1μm、0.5μm或1μm左右。填料2C的平均粒径可以在小于10μm至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,来自由第一填料和第二填料组成的组中的一者或更多者可以为导热填料。导热填料可以意指这样的填料:其自身热导率的下限为0.1W/mK、0.5W/mK、1W/mK、5W/mK、10W/mK或15W/mK左右,或者其自身热导率的上限没有特别限制,但为400W/mK、380W/mK、350W/mK、320W/mK或300W/mK左右,并且自身热导率在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。此时,填料的自身热导率可以根据ASTM E1461测量。
第一填料的热导率的下限可以为0.1W/mK、0.5W/mK、1W/mK、5W/mK、10W/mK或15W/mK左右,或者其自身热导率的上限没有特别限制,但可以为400W/mK、380W/mK、350W/mK、320W/mK或300W/mK左右。第一填料的热导率也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
第二填料的热导率的下限可以为1W/mK、5W/mK、10W/mK或15W/mK左右,或者自身热导率的上限没有特别限制,但可以为400W/mK、380W/mK、350W/mK、320W/mK或300W/mK左右。第一填料的热导率也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的可固化组合物中,填料组分还可以包含不同于第一填料和第二填料的第三填料。第三填料可以为导热填料。此外,第三填料的类型没有特别限制,但可以包括选自以下中的一者或更多者:金属氧化物填料,例如铝氧化物(氧化铝)、镁氧化物、铍氧化物或钛氧化物;金属氢氧化物填料,例如氢氧化铝或氢氧化镁;氮化物填料,例如氮化硼、氮化硅或氮化铝;碳化物填料,例如碳化硅;金属填料,例如铜、银、铁、铝或镍;以及金属合金填料。此外,如果第三填料用于本领域,则第三填料的形状和尺寸等没有特别限制。
根据本申请的一个实例的可固化组合物如有需要还可以包含一种、或者两种或更多种在下面例示的添加剂以确保另外的物理特性。然而,如果添加剂通常可用于本领域,则添加剂是足够的,并且不一定限于在下面例示的添加剂。
根据本申请的一个实例的可固化组合物还可以包含增塑剂。增塑剂的类型没有特别限制,但是例如,一者或更多者可以选自邻苯二甲酸化合物、磷酸化合物、己二酸化合物、癸二酸化合物、柠檬酸化合物、乙醇酸化合物、偏苯三酸化合物、聚酯化合物、环氧化大豆油、氯化石蜡、氯化脂肪酸酯、脂肪酸化合物、具有经偶联有苯基的磺酸基取代的饱和脂族链的化合物(例如LANXESS的mesamoll)、和植物油,并且可以使用该一者或更多者。
作为邻苯二甲酸化合物,可以使用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸二月桂酯、邻苯二甲酸双十三烷基酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸辛基癸酯、邻苯二甲酸丁基辛酯、邻苯二甲酸辛基苄酯、邻苯二甲酸正己基正癸酯、邻苯二甲酸正辛酯和邻苯二甲酸正癸酯中的一者或更多者。作为磷酸化合物,可以使用磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸甲苯基二苯酯和磷酸三氯乙酯中的一者或更多者。作为己二酸化合物,可以使用己二酸二丁氧基乙氧基乙酯(DBEEA)、己二酸二辛酯、己二酸二异辛酯、己二酸二正辛酯、己二酸二癸酯、己二酸二异壬酯(DINA)、己二酸二异癸酯(DIDP)、己二酸正辛基正癸酯、己二酸正庚酯和己二酸正壬酯中的一者或更多者。作为癸二酸化合物,可以使用癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯和丁基苄基中的一者或更多者。作为柠檬酸化合物,可以使用柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三辛酯中的一者或更多者。作为乙醇酸化合物,可以使用甲基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯和丁基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯中的一者或更多者。作为偏苯三酸化合物,可以使用偏苯三酸三辛酯和偏苯三酸三正辛基正癸酯中的一者或更多者。聚酯化合物可以为选自丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、聚乙二醇、甘油的二醇,二酸(选自己二酸、琥珀酸和琥珀酸酐)和羟基酸(例如羟基硬脂酸)的反应产物。
相对于100重量份的填料组分,根据本申请的一个实例的可固化组合物可以以0.1重量份或更多至2重量份或更少的量包含增塑剂。相对于100重量份的填料组分,增塑剂含量的上限可以为1.9重量份、1.8重量份、1.7重量份、1.6重量份或1.5重量份左右,并且相对于100重量份的填料组分,增塑剂含量的下限可以为0.2重量份、0.3重量份、0.4重量份、0.5重量份、0.6重量份或0.7重量份左右。增塑剂的含量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
根据本申请的一个实例的可固化组合物还可以包含分散剂。作为分散剂,例如,可以使用聚酰胺胺及其盐、聚羧酸及其盐、改性聚氨酯、改性聚酯、改性聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺和颜料衍生物等,但是可以没有限制地使用本领域中已知的任何分散剂。
此外,如有必要,根据本申请的一个实例的可固化组合物可以包含粘度调节剂,例如触变剂、稀释剂或偶联剂等,以用于控制粘度,例如增加或降低粘度,或者用于根据剪切力控制粘度。触变剂可以根据剪切力调节粘度。可用的触变剂可以例示为热解法二氧化硅等。稀释剂通常用于降低粘度,并且如果其可以表现出这样的作用,则可以没有限制地使用本领域中已知的各种类型的稀释剂。在偶联剂的情况下,例如,偶联剂可以用于改善填料组分(例如,氧化铝等)的分散性,并且如果其可以表现出以上作用,则可以没有限制地使用本领域中已知的各种类型的偶联剂。
根据本申请的一个实例的可固化组合物还可以包含与多元醇反应的固化剂部分。在下文中,包含可固化组合物作为主要部分并且同时包含固化剂部分的组合物将被称为双组分可固化组合物并进行说明。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物可以包含主要部分和固化剂部分。主要部分包含多元醇组分和第一填料组分,以及固化剂部分包含异氰酸酯组分和第二填料组分。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,如上所述的根据本申请的一个实例的可固化组合物可以被应用于主要部分。即,可以参考上述根据本申请的一个实例的可固化组合物的多元醇组分的内容,以及可以参考可固化组合物的填料组分的内容作为双组分可固化组合物的第一填料组分。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,参与固化的组分中的至少一些是物理分离且包含在内的。双组分可固化组合物或其固化产物可以具有以下物理特性中的至少一者。如下所述的物理特性是各自独立的,并且任一种物理特性不优先于另一种物理特性,并且可以满足如下所述的物理特性中的至少一者、或者两者或更多者。如下所述的物理特性是由包含在可固化组合物或其固化产物中的各组分的组合引起的。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以表现出低的对特定被粘物的粘合力,或者形成能够表现出低粘合力的固化产物。这样的可固化组合物可以为聚氨酯组合物。已知聚氨酯为能够对各种被粘物表现出优异粘合性的粘合剂材料。因此,作为使聚氨酯组合物表现出低的对被粘物的粘合力的方法,通常使用引入降低粘合力的组分例如增塑剂的方法。当应用这样的增塑剂等的组分时,可以降低聚氨酯材料的粘合力,但是可能存在这样的问题:相关组分使聚氨酯中可以确保的其他物理特性劣化,或者其在聚氨酯材料的使用过程期间从材料中洗脱出来。然而,在本申请中,对于聚氨酯材料,在使粘合力降低组分例如增塑剂的使用量最小化的同时,也可以实现低粘合力。因此,在本申请中,可以提供这样的材料:其在利用聚氨酯材料的同时解决了根据用途而不需要的高粘合力的问题。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物对铝的粘合力可以为1N/mm2或更小。在另一个实例中,可固化组合物或固化产物对铝的粘合力的上限也可以为0.1N/mm2、0.099N/mm2、0.098N/mm2、0.097N/mm2、0.096N/mm2、0.095N/mm2、0.094N/mm2、0.093N/mm2、0.092N/mm2、0.091N/mm2或0.09N/mm2。可固化组合物或其固化产物对铝的粘合力可以小于或等于上述上限中的任一者。在本申请中,对铝的粘合力的下限没有特别限制。在一个实例中,对铝的粘合力可以为0N/mm2或更大,或者大于0N/mm2。可固化组合物可以为对铝的粘合力基本上不测量的可固化组合物,或者可以为能够形成对铝的粘合力基本上不测量的固化产物的可固化组合物。因此,对铝的粘合力可以小于或等于上述上限中的任一者,同时为0N/mm2或更大,或者大于0N/mm2。可固化组合物或其固化产物对铝的粘合力可以以本文实施例中描述的方式测量。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力可以为100gf/cm或更小。在另一个实例中,可固化组合物或固化产物对聚酯的粘合力的上限也可以为99.9gf/cm、99.8gf/cm、99.7gf/cm、99.6gf/cm、99.5gf/cm、99.4gf/cm、99.3gf/cm、99.2gf/cm、99.1gf/cm或99gf/cm。可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力可以等于或小于上述上限中的任一者。在本申请中,对聚酯的粘合力的下限没有特别限制。在一个实例中,可固化组合物或固化产物对聚酯的粘合力的下限也可以为0gf/cm、2gf/cm、4gf/cm、6gf/cm、8gf/cm、10gf/cm、12gf/cm、14gf/cm、16gf/cm、18gf/cm或20gf/cm左右。可固化组合物或其固化产物可以表现出对聚酯基本上没有粘合力。可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力也可以在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。可固化组合物或其固化产物对聚酯的粘合力可以以本文实施例中描述的方式测量。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以表现出优异的热导率特性。例如,可固化组合物或其固化产物的热导率的下限也可以为2.0W/mK、2.1W/mK、2.2W/mK、2.3W/mK、2.4W/mK、2.5W/mK、2.6W/mK、2.7W/mK、2.8W/mK、2.9W/mK或3W/mK左右。热导率可以大于或等于上述下限中的任一下限。热导率的上限没有特别限制。例如,可固化组合物或其固化产物的热导率的上限也可以为10W/mK、9W/mK、8W/mK、7W/mK、6W/mK、5W/mK或4W/mK左右。热导率可以在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。这样的可固化组合物或其固化产物的热导率可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物还可以表现出适当的硬度。例如,如果可固化组合物或其固化产物的硬度太高,则可能存在由于过度脆性而导致的问题。此外,根据应用目的,通过调节可固化组合物或其固化产物的硬度,可以确保抗冲击性和抗振性,并且可以确保产品的耐久性。可固化组合物或其固化产物的以肖氏OO型表示的硬度的上限可以为100、98、96、94、92或90。肖氏OO型硬度可以小于或等于上述上限中的任一上限。肖氏OO型硬度的下限可以为10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75或80。肖氏OO型硬度可以大于或等于上述下限中的任一下限。肖氏OO型硬度也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。这样的可固化组合物或其固化产物的硬度可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物还可以表现出适当的柔性。例如,当可固化组合物或其固化产物的柔性被调节至期望水平时,可以大大扩展应用用途。例如,可固化组合物或其固化产物的曲率半径的上限可以为20mm、19mm、18mm、17mm、16mm、15mm、14mm、13mm、12mm、11mm、10mm或9mm左右。曲率半径可以小于或等于上述上限中的任一上限。曲率半径的下限也可以为例如约1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm或7mm左右。曲率半径可以大于或等于上述下限中的任一下限。曲率半径也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。这样的可固化组合物或其固化产物的曲率半径可以通过以下将描述的实施例中公开的方法测量。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以具有绝缘特性。即,可固化组合物可以具有绝缘特性和/或形成具有绝缘特性的固化产物。例如,在可固化组合物或其固化产物中,根据ASTM D149测量的介电击穿电压的下限可以为3kV/mm、5kV/mm、7kV/mm、10kV/mm、15kV/mm或20kV/mm左右。介电击穿电压可以大于或等于上述下限中的任一下限。介电击穿电压的值越高,似乎具有优异的绝缘特性,因此上限没有特别限制,但是考虑到可固化组合物的组成等,介电击穿电压的上限可以为50kV/mm、45kV/mm.mm、40kV/mm、35kV/mm或30kV/mm左右。介电击穿电压可以小于或等于上述上限中的任一上限。这样的介电击穿电压可以通过调节可固化组合物的绝缘特性来控制,这可以例如通过在组合物中施加绝缘填料来实现。通常,在填料中,已知陶瓷填料为能够确保绝缘特性的组分。此外,如果可固化组合物的固化产物可以确保如上的电绝缘特性,则在保持相对于各种材料(例如,包括在电池模块中的壳体或电池单元)的性能的同时,可以确保稳定性。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以具有阻燃性。可固化组合物或其固化产物可以在UL 94V测试(垂直燃烧测试)中表现出V-0级。因此,可以确保对根据可固化组合物的应用用途而引起关注的火灾和其他事故的稳定性。此外,通常,为了确保阻燃性,其通常通过含卤素元素的阻燃剂、含磷元素的阻燃剂及其组合来确保。然而,在基本上不包含含卤素元素的阻燃剂和含磷(P)元素的阻燃剂的情况下,通过以下描述的多元醇组分和填料组分的适当组合,可固化组合物或其固化产物可以具有如根据UL 94V测试测量的V-0级的结果。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素和磷元素的组合含量可以为0.3重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素和磷元素的组合含量的上限可以为0.29重量%、0.28重量%、0.27重量%、0.26重量%、0.25重量%、0.24重量%、0.23重量%、0.22重量%、0.21%或0.2重量%。卤素元素和磷元素的组合含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。卤素元素和磷元素的组合含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。通过卤素元素和磷元素的组合含量,可以确定可固化组合物或其固化产物基本上不包含含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂。卤素元素和磷元素的组合含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。卤素元素和磷元素的组合含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或固化产物中的卤素元素含量、磷元素含量以及卤素元素和磷元素的组合含量可以通过ICP分析法来测量。在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素含量可以为0.3重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,卤素元素含量的上限可以为0.29重量%、0.28重量%、0.27重量%、0.26重量%、0.25重量%、0.24重量%、0.23重量%、0.22重量%、0.21重量%或0.2重量%。卤素元素含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。卤素元素含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。可以通过卤素元素含量确定可固化组合物或其固化产物基本上不包含含卤素元素的阻燃剂。卤素含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。卤素含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,磷元素含量可以为0.3重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,磷元素含量的上限可以为0.29重量%、0.28重量%、0.27重量%、0.26重量%、0.25重量%、0.24重量%、0.23重量%、0.22重量%、0.21重量%或0.2重量%。磷元素含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。磷元素含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。可以通过磷元素含量确定可固化组合物或其固化产物基本上不包含含磷元素的阻燃剂。磷含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。磷含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化材料的总含量,含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量可以为1重量%或更小。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量的上限可以为0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%或0.001重量%。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。含卤素元素的阻燃剂和含磷元素的阻燃剂的组合含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含卤素元素的阻燃剂的含量可以为1重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含卤素元素的阻燃剂的含量的上限为0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%或0.001重量%。含卤素元素的阻燃剂的含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。含卤素元素的阻燃剂的含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。含卤素元素的阻燃剂的含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。含卤素元素的阻燃剂的含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物中,相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含磷元素的阻燃剂的含量可以为1重量%或更小。相对于可固化组合物或固化产物的总含量,含磷元素的阻燃剂的含量的上限可以为0.9重量%、0.8重量%、0.7重量%、0.6重量%、0.5重量%、0.4重量%、0.3重量%、0.2重量%、0.1重量%、0.01重量%或0.001重量%。含磷元素的阻燃剂的含量可以小于或等于上述上限中的任一上限。含磷元素的阻燃剂的含量的下限没有特别限制,但相对于可固化组合物或固化产物的总含量,可以为0重量%(不包括在内),或大于0重量%。含磷元素的阻燃剂的含量可以大于或等于上述下限中的任一下限。含磷元素的阻燃剂的含量也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物的比重可以为3或更小。比重的上限可以为2.99、2.98、2.97或2.96。比重的上限可以小于或等于上述上限中的任一上限。这样的比重可以通过应用具有低比重的填料和/或应用表面经处理的填料来实现。此外,比重的下限没有特别限制,因为比重越低,越有利于降低应用产品的重量。例如,比重可以为约1.5或更大、或者2或更大。比重可以大于或等于上述下限中的任一下限。比重也可以在上述上限中的任一上限至上述下限中的任一下限的范围内。
如上所述,根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以用作热界面材料等,并且例如,可以使在对电池进行快速充电时产生的热快速消散以减少火灾等的风险。然而,为了实现散热性能,通常向其中过量施加具有高比重的导热填料,但在这种情况下,电池的重量增加,并且最终应用该电池的产品的重量也增加。特别地,当应用于电动车辆时,其对车辆的燃料效率可能是不利的。因此,为了使可固化组合物或其固化产物具有低比重,应该减少如上所述的具有高比重的填料的含量。然而,当高比重填料减少时,散热性能降低,使得难以防止由于积蓄热而引起的火灾等。即,低比重和高热导率是彼此折衷的关系。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以通过以下将描述的填料组分的适当组合,即使在以上折衷关系下,也同时确保低比重特性和散热特性。
根据本申请的一个实例的可固化组合物在固化期间或固化之后可以具有低收缩率。通过这样,可以防止在施加过程期间可能发生的剥离或空隙产生等。收缩率可以在能够表现出上述效果的范围内适当地调节,其可以为例如小于5%、小于3%、或小于约1%。由于收缩率随着该值降低而越有利,因此下限没有特别限制。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物可以具有低热膨胀系数(CTE)。通过这样,可以防止在施加或使用过程期间可能发生的剥离或空隙产生等。热膨胀系数可以在能够表现出上述效果的范围内适当地调节,其可以例如小于300ppm/K、小于250ppm/K、小于200ppm/K、小于150ppm/K、或小于约100ppm/K。由于热膨胀系数的值越低,可能越有利,因此下限没有特别限制。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物或其固化产物中,热重分析(TGA)中的5%重量损失温度可以为400℃或更高,或者800℃剩余量可以为70重量%或更大。可以通过这样的特性进一步改善高温下的稳定性。在另一个实例中,800℃剩余量可以为约75重量%或更大、约80重量%或更大、约85重量%或更大、或者约90重量%或更大。在另一个实例中,800℃剩余量可以为约99重量%或更小。热重分析(TGA)可以在60cm3/分钟的氮气(N2)气氛下以20℃分钟的加热速率在25℃至800℃的范围内测量。热重分析(TGA)结果也可以通过可固化组合物的组成控制来实现。例如,800℃剩余量通常受包含在可固化组合物中的填料的类型或比率的影响,并且当包含过量的填料时,剩余量增加。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分中包含的异氰酸酯组分可以以相对于总重量的55重量%或更大、60重量%或更大、65重量%或更大、70重量%或更大、75重量%或更大、80重量%或更大、85重量%或更大、90重量%或更大、95重量%或更大、99重量%或更大或者100重量%的量包含异氰酸酯化合物。
如本申请中使用的术语异氰酸酯化合物可以意指其中异氰酸酯基的数量的下限为每分子1或2个左右的化合物。此外,异氰酸酯中异氰酸酯数量的上限没有特别限制,但可以为每分子10、9、8、7、6、5、4或3个左右。异氰酸酯化合物中包含的异氰酸酯基的数量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。在本申请中,当异氰酸酯化合物每分子具有一个异氰酸酯基时,该异氰酸酯化合物可以称为单官能异氰酸酯化合物。此外,当异氰酸酯化合物每分子具有两个或更多个异氰酸酯基时,异氰酸酯化合物可以称为多异氰酸酯化合物。从其与主要部分中的多元醇组分反应以形成聚氨酯树脂的观点来看,异氰酸酯化合物为多异氰酸酯化合物可能是合适的。此外,异氰酸酯化合物可以根据异氰酸酯基的数量来命名,并且可以称为例如双官能异氰酸酯化合物或二异氰酸酯化合物(具有两个异氰酸酯基)等。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,异氰酸酯化合物的类型没有特别限制,但可以使用不含芳族基的非芳族多异氰酸酯来确保期望的物理特性。此外,在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,当考虑包含在主要组合物中的多元醇组分的组合时,为了确保期望的物理特性,在不含芳族基的非芳族多异氰酸酯中,使用具有3个或更多个异氰酸酯基的非芳族多异氰酸酯作为异氰酸酯化合物可能更合适。
作为多异氰酸酯化合物,例如,可以使用脂族多异氰酸酯,例如六亚甲基二异氰酸酯、三甲基六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯、降冰片烷二异氰酸酯甲基、亚乙基二异氰酸酯、亚丙基二异氰酸酯或四亚甲基二异氰酸酯;脂环族多异氰酸酯,例如反式环己烷-1,4-二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双(异氰酸酯甲基)环己烷二异氰酸酯或二环己基甲烷二异氰酸酯;或者前述中的一种或更多种碳二亚胺改性的多异氰酸酯或异氰脲酸酯改性的多异氰酸酯;等等。此外,作为多异氰酸酯,也可以使用如上所述的二异氰酸酯与多元醇(例如,三羟甲基丙烷等)的加成反应产物。此外,作为多异氰酸酯化合物,例如,也可以使用上述二异氰酸酯的三聚体。此外,可以使用以上列出的化合物中的两者或更多者的混合物。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,相对于固化剂部分的总重量,固化剂部分可以包含1重量%至10重量%的范围内的异氰酸酯组分。相对于固化剂部分的总重量,异氰酸酯组分的含量的上限也可以为9重量%、8重量%、7重量%或6重量%左右,以及异氰酸酯组分的含量的下限可以为1.5重量%、2重量%、2.5重量%、3重量%或3.5重量%左右。异氰酸酯组分的含量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分可以包含第二填料组分。固化剂部分可以通过上述异氰酸酯组分和第二填料组分的组合确保适合于过程的粘度和触变性。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分在2.4秒-1的剪切速率条件下测量的25℃下的粘度可以为390kcP或更小。固化剂部分的粘度的上限可以为380kcP、370kcP、360kcP、350kcP、340kcP、330kcP、320kcP、310kcP或300kcP左右,以及下限可以为90kcP、100kcP、105kcP、110kcP、115kcP、120kcP、125kcP、130kcP或135kcP左右。固化剂部分的粘度也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分的根据以下一般等式2的触变指数(T.I.)可以为10或更小。固化剂部分的触变指数的上限可以为9、8或7左右,以及固化剂部分的触变指数的下限可以为2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7或2.8左右。固化剂部分的触变指数也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
[一般等式2]
触变指数(T.I.)=V3/V4
在一般等式2中,V3为固化剂部分在25℃和0.24秒-1下测量的粘度,以及V4为固化剂部分在25℃和2.4秒-1下测量的粘度。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,相对于100重量份的异氰酸酯组分,固化剂部分可以包含1,000重量份或更多至3,000重量份或更少的范围内的第二填料组分。相对于100重量份的异氰酸酯组分,第二填料组分的含量的下限可以为1,100重量份、1,200重量份、1,300重量份、1,400重量份、1,500重量份、1,600重量份或1,700重量份左右。相对于100重量份的异氰酸酯组分,第二填料组分的含量的上限可以为2,900重量份、2,800重量份、2,700重量份、2,600重量份、2,500重量份或2,400重量份左右。第二填料组分的含量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如上控制第二填料组分的含量,可以形成在具有适合于过程的粘度和触变性的同时具有优异热导率的固化产物。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分的第二填料组分可以包含填料。如果填料用于本领域,则填料的类型、形状和尺寸等没有特别限制。此外,填料组分可以包含一种、或者两种或更多种填料。此外,即使使用相同类型的填料,填料组分也可以为具有不同形状或球形度的填料的混合物,或者具有不同平均粒径的填料的混合物。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分的第二填料组分可以包含比重大于3的第二填料。第二填料的比重的上限没有特别限制,但可以为30、28、26、24、22或20左右。此外,第二填料的比重可以在大于3至上述上限中的任一上限的范围内。此外,第二填料的比重可以在3.1或更大至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,如有必要,固化剂部分的第二填料组分可以包含比重为3或更小的第一填料。第一填料的比重的下限没有特别限制,但可以为0.5、0.6或0.7左右,并且第一填料的比重可以在3或更小至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分的第二填料组分可以包含一种或更多种导热填料。此外,包含在第二填料组分中的填料的类型可以包括选自以下中的一者或更多者:金属氧化物填料,例如铝氧化物(氧化铝)、镁氧化物、铍氧化物或钛氧化物;金属氢氧化物填料,例如氢氧化铝或氢氧化镁;氮化物填料,例如氮化硼、氮化硅或氮化铝;碳化物填料,例如碳化硅;金属填料,例如铜、银、铁、铝或镍;以及金属合金填料。此外,如果第三填料用于本领域,则第三填料的形状和尺寸等没有特别限制。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分如有需要还可以包含一种、或者两种或更多种在下面例示的添加剂以确保另外的物理特性。然而,如果添加剂通常可用于本领域,则添加剂是足够的,并且不一定限于在下面例示的添加剂。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分还可以包含增塑剂。增塑剂的类型没有特别限制,但是例如,一者或更多者可以选自邻苯二甲酸化合物、磷酸化合物、己二酸化合物、癸二酸化合物、柠檬酸化合物、乙醇酸化合物、偏苯三酸化合物、聚酯化合物、环氧化大豆油、氯化石蜡、氯化脂肪酸酯、脂肪酸化合物、具有经偶联有苯基的磺酸基取代的饱和脂族链的化合物(例如LANXESS的mesamoll)、和植物油,并且可以使用该一者或更多者。
作为邻苯二甲酸化合物,可以使用邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二己酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二异辛酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二壬酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二癸酯、邻苯二甲酸双十一烷基酯、邻苯二甲酸二月桂酯、邻苯二甲酸双十三烷基酯、邻苯二甲酸二苄酯、邻苯二甲酸二环己酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸辛基癸酯、邻苯二甲酸丁基辛酯、邻苯二甲酸辛基苄酯、邻苯二甲酸正己基正癸酯、邻苯二甲酸正辛酯和邻苯二甲酸正癸酯中的一者或更多者。作为磷酸化合物,可以使用磷酸三甲苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三苯酯、磷酸辛基二苯酯、磷酸甲苯基二苯酯和磷酸三氯乙酯中的一者或更多者。作为己二酸化合物,可以使用己二酸二丁氧基乙氧基乙酯(DBEEA)、己二酸二辛酯、己二酸二异辛酯、己二酸二正辛酯、己二酸二癸酯、己二酸二异壬酯(DINA)、己二酸二异癸酯(DIDP)、己二酸正辛基正癸酯、己二酸正庚酯和己二酸正壬酯中的一者或更多者。作为癸二酸化合物,可以使用癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、癸二酸二异辛酯和丁基苄基中的一者或更多者。作为柠檬酸化合物,可以使用柠檬酸三乙酯、乙酰柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三丁酯和乙酰柠檬酸三辛酯中的一者或更多者。作为乙醇酸化合物,可以使用甲基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯、乙基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯和丁基邻苯二甲酰乙基乙醇酸酯中的一者或更多者。作为偏苯三酸化合物,可以使用偏苯三酸三辛酯和偏苯三酸三正辛基正癸酯中的一者或更多者。聚酯化合物可以为选自丁二醇、乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、聚乙二醇、甘油的二醇,二酸(选自己二酸、琥珀酸和琥珀酸酐)和羟基酸(例如羟基硬脂酸)的反应产物。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,相对于100重量份的异氰酸酯组分,固化剂部分可以以50重量份或更多至200重量份或更少的量包含增塑剂。相对于100重量份的异氰酸酯组分,增塑剂的含量的上限可以为190重量份、180重量份、170重量份、160重量份、150重量份、140重量份、130重量份或120重量份左右,以及相对于60重量份的异氰酸酯组分,增塑剂的含量的下限可以为70重量份、80重量份或90重量份左右。增塑剂的含量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,固化剂部分还可以包含分散剂。作为分散剂,例如,可以使用聚酰胺胺及其盐、聚羧酸及其盐、改性聚氨酯、改性聚酯、改性聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物、萘磺酸甲醛缩合物、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺和颜料衍生物等,但是可以没有限制地使用本领域中已知的任何分散剂。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,如有必要,固化剂部分可以包含粘度调节剂,例如触变剂、稀释剂或偶联剂等,以用于控制粘度,例如增加或降低粘度,或者用于根据剪切力控制粘度。触变剂可以根据剪切力调节粘度。可用的触变剂可以例示为热解法二氧化硅等。稀释剂通常用于降低粘度,并且如果其可以表现出这样的作用,则可以没有限制地使用本领域中已知的各种类型的稀释剂。在偶联剂的情况下,例如,偶联剂可以用于改善填料组分(例如,氧化铝等)的分散性,并且如果其可以表现出以上作用,则可以没有限制地使用本领域中已知的各种类型的偶联剂。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,相对于双组分可固化组合物的总重量,主要部分的第一填料组分和固化剂部分的第二填料组分的组合含量可以以70重量%或更多至98重量%或更少的范围包含在内。相对于双组分可固化组合物的总重量,第一填料组分和第二填料组分的组合含量的下限可以为72重量%、74重量%、76重量%、78重量%、80重量%、82重量%、84重量%或86重量%左右,以及相对于双组分可固化组合物的总重量,第一填料组分和第二填料组分的组合含量的上限可以为97重量%、96重量%、95重量%、94重量%、93重量%、92重量%或91重量%。第一填料组分和第二填料组分的组合含量也可以大于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如上控制第一填料组分和第二填料组分的组合含量,可以形成在具有适合于过程的粘度和触变性的同时具有优异热导率的固化产物。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,选自主要部分的第一填料组分和固化剂部分的第二填料组分中的一者或更多者可以包括比重为3或更小的第一填料。第一填料的比重的下限没有特别限制,但可以为0.5、0.6或0.7左右,并且第一填料的比重可以在3或更小至上述下限中的任一下限的范围内。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,相对于双组分可固化组合物的总重量,第一填料可以以5重量%或更多至60重量%或更少的范围包含在内。相对于双组分可固化组合物的总重量,第一填料的含量的上限可以为59重量%、58重量%、57重量%、56重量%、55重量%、54重量%、53重量%、52重量%、51重量%、50重量%、49重量%、48重量%、47重量%、46重量%、45重量%或44重量%左右,以及第一填料的含量的下限可以为5.2重量%、5.4重量%、5.6重量%、5.8重量%、6重量%、6.2重量%、6.4重量%、6.6重量%、6.8重量%、7重量%、7.2重量%或7.4重量%左右。第一填料的含量也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如上控制第一填料的含量并将上述多元醇和异氰酸酯化合物组合等,即使在基本上不包含含卤素元素的阻燃剂和含磷(P)元素的阻燃剂时,根据UL 94V测试测量的结果也可以确保V-0级。此外,当第一填料的含量没有达到以上范围时,在不使用含卤素元素的阻燃剂和含磷(P)元素的阻燃剂的情况下,可能难以确保阻燃性。此外,通过如上控制第一填料的含量并将上述多元醇和异氰酸酯化合物组合,可以同时确保低比重特性和散热特性,并且即使在根据Mil-Std-883方法1010或JEDEC JESD22-A104的热冲击测试中也防止粘合力的快速增加。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,选自主要部分的第一填料组分和固化剂部分的第二填料组分中的一者或更多者可以包含比重大于3的第二填料。第二填料的比重的上限没有特别限制,但可以为30、28、26、24、22或20左右,并且第二填料的比重可以在大于3至上述上限中的任一上限的范围内。此外,第二填料的比重可以在3.1或更大至上述上限中的任一上限的范围内。
根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物可以包含第一填料和第二填料。相对于100重量份的第一填料,双组分可固化组合物可以包含100重量份至2,000重量份的范围内的第二填料。相对于100重量份的第一填料,第二填料的含量的下限可以为105重量份、110重量份、115重量份、120重量份或125重量份左右,以及第二填料的含量的上限可以为1,900重量份、1,800重量份、1,700重量份、1,600重量份、1,500重量份、1,400重量份或1,300重量份左右。第二填料的含量也可以大于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。通过如上控制第二填料的含量,可以同时确保低比重特性和散热特性。
在根据本申请的一个实例的双组分可固化组合物中,主要部分(VA)和固化剂部分(VB)的体积比(VA/VB)可以在0.5或更大至2或更小的范围内。体积比(VA/VB)的上限可以为1.8、1.6、1.4或1.2左右,以及体积比(VA/VB)的下限可以为0.6、0.7、0.8、0.9或1左右。体积比(VA/VB)也可以大于或等于上述下限中的任一下限,小于或等于上述上限中的任一上限,或者在上述下限中的任一下限至上述上限中的任一上限的范围内。
根据本申请的一个实例的装置包括发热元件和与发热元件热接触的热载体,其中热载体可以包含可固化组合物的固化产物。此外,该装置的热载体可以包含含有主要部分和固化剂部分的双组分可固化组合物的固化产物。即,该装置的热载体可以包含选自可固化组合物和含有主要部分和固化剂部分的双组分可固化组合物的固化产物中的一者或更多者。如本申请中使用的术语热接触意指可固化组合物的固化产物与发热元件直接物理接触,以使由发热元件产生的热消散,或者即使可固化组合物的固化产物不与发热元件直接接触(即,在可固化组合物的固化产物与发热元件之间存在单独的层),其也使由发热元件产生的热消散。
根据本申请的一个实例的装置包括例如各种电气和电子产品,例如熨斗、洗衣机、烘干机、衣物管理器、电动剃须刀、微波炉、电炉、电饭煲、冰箱、洗碗机、空调、风扇、加湿器、空气净化器、移动电话、无线电报机、电视、收音机、计算机和笔记本电脑、或者电池例如二次电池,其中可固化组合物的固化产物可以使装置中产生的热消散。特别地,在通过将电池单元组合在一起以形成一个电池模块,并将几个电池模块组合在一起以形成电池组而制造的电动车辆电池中,本申请的可固化组合物可以用作用于连接电池模块的材料。当本申请的可固化组合物用作用于连接电池模块的材料时,其可以起到使由电池单元产生的热消散并固定电池单元免受外部冲击和振动的作用。
在根据本申请的一个实例的装置中,由发热元件产生的热可以通过热载体消散,并且热可以传递到冷却区域。冷却区域可以与热载体热接触,并且可以具有比发热元件的温度更低的温度。冷却区域可以意指通过诸如冷却水的介质而具有比发热元件的温度更低的温度的区域,或者可以意指比发热元件的温度更低的空气区域等。
有益效果
本申请可以提供在具有低密度以及表现出高热导率的同时表现出低的对预定被粘物的粘合力的可固化组合物或热界面材料。
本申请还可以提供这样的可固化组合物或热界面材料,其确保优异的阻燃特性,并且在不使用卤素阻燃剂或基于磷的阻燃剂或者使其使用比率最小化的状态下表现出适合于过程的脱出特性和触变性。
本申请还可以提供包含可固化组合物、可固化组合物的固化产物或热界面材料的产品。
具体实施方式
在下文中,将通过实施例和比较例来描述本发明,但本发明的范围不因以下提供的内容而受限。
制备例1.
以以下方式制备下式A的多元醇(A)。
[式A]
在式A中,n和m各自大于0,并且其和(n+m)为约4.8。
将聚己内酯多元醇(Perstorp,Capa 3031)和作为饱和脂肪酸的异壬酸以1:0.53(Capa 3031:异壬酸)的重量比混合。随后,相对于100重量份的混合物,以0.1重量份的量向其中添加催化剂(2-乙基己酸锡(II)(Sigma-Aldrich)),并在惰性气体吹扫条件下在150℃下搅拌30分钟的同时保持。随后,添加少量二甲苯(共沸溶液),将温度升至200℃,并使混合物反应3小时或更长时间,然后将压力降低至80托或更低,并除去二甲苯和未反应的物质。在冷却之后将反应物过滤以获得具有约876g/mol的重均分子量且为双官能多元醇的目标产物(式A的化合物)。
在以下实施例和比较例中,包含在主要部分中的第一填料组分可以由填料组分(F1)表示,以及包含在固化剂部分中的第二填料组分可以由填料组分(F2)表示。此外,主要部分和固化剂部分的混合物由最终可固化组合物表示,并且包含在最终可固化组合物中的填料组分(F1+F2)包括第一填料组分和第二填料组分。
实施例1.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以9.8:89.1:1.1(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
多元醇组分(P)为以上制备例1的多元醇(A)与三官能聚酯多元醇(供应商:Kuraray,产品名:F-2010,重均分子量:2,000g/mol)以9:1(A:F-2010)的重量比混合的混合物。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F12)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以70:12:18(F11:F12:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以3.9:91.7:4.4(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。Tolonate HDT-LV2对应于六亚甲基二异氰酸酯三聚体。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以60:10:30(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加至静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约89重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约7.4重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约1,107重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
实施例2.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以9.8:89.1:1.1(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
使用与实施例1的多元醇组分(P)相同的多元醇组分(P)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F12)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以45:30:25(F11:F12:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以3.9:91.7:4.4(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以40:30:30(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约89重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约8.4重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约977重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
实施例3.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以11.6:87.5:0.9(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
使用与实施例1的多元醇组分(P)相同的多元醇组分(P)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约50μm的氢氧化铝(F14)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以45:30:25(F11:F14:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以4:91.7:4.3(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以40:30:30(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约89重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约20.7重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约332重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
实施例4.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以11.0:88.2:0.8(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
使用与实施例1的多元醇组分(P)相同的多元醇组分(P)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约17μm的氢氧化铝(F15)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以60:20:20(F11:F15:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以5.2:89.9:4.9(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约17μm的氢氧化铝(F24)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F25)以60:20:20(F21:F24:F25)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约88重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约35.4重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约150重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
实施例5.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以11.6:87.7:0.7(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
使用与实施例1的多元醇组分(P)相同的多元醇组分(P)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约17μm的氢氧化铝(F15)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以50:30:20(F11:F15:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以5.5:89.4:5.1(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约17μm的氢氧化铝(F24)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F25)以50:30:20(F21:F24:F25)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约88重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约43.9重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约100重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
比较例1.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)、增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)和含磷(P)元素的固体阻燃剂(SF,CHEMPIA,X-GUARD FR-119L)以8.5:88.9:1.2:1.4(P:F1:Pc:SF)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
使用与实施例1的多元醇组分(P)相同的多元醇组分(P)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F12)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F16)以60:20:20(F11:F12:F16)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)、增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)和含磷(P)元素的固体阻燃剂(SF,CHEMPIA,X-GUARD FR-119L)以3.8:90.2:4.4:1.6(H:F2:Pc:SF)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以60:20:20(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约88重量%左右的填料组分(F1+F2)。此外,可固化组合物包含相对于总重量的约1.52重量%的含磷(P)元素的固体阻燃剂。在这点上,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量约0.35重量%或更大。
比较例2.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以9.8:89.1:1.1(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
使用与实施例1的多元醇组分(P)相同的多元醇组分(P)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F12)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以67:22:11(F11:F12:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以3.9:91.7:4.4(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以60:20:20(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约89重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约4.6重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约1,848重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
比较例3.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以11.7:87.1:1.2(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
作为多元醇组分(P),使用制备例1的多元醇(A)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约50μm的氢氧化铝(F14)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以45:30:25(F11:F14:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以4.2:91.6:4.2(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以40:30:30(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约88重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约20重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约341重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
比较例4.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以12.3:87.1:0.6(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
多元醇组分(P)为以上制备例1的多元醇(A)与三官能聚酯多元醇(供应商:Kuraray,产品名:F-2010,重均分子量:2,000g/mol)以8:2(A:F-2010)的重量比混合的混合物。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约50μm的氢氧化铝(F14)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以45:30:25(F11:F14:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以3.8:91.7:4.5(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以40:30:30(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约88重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约20重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约341重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
比较例5.
主要部分制备
将多元醇组分(P)、填料组分(F1)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以11.6:87.5:0.9(P:F1:Pc)的重量比混合以制备主要部分(VA)。
作为多元醇组分(P),使用三官能聚酯多元醇(供应商:Kuraray,产品名:F-2010,重均分子量:2,000g/mol)。
填料组分(F1)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F11)、平均粒径为约50μm的氢氧化铝(F14)和平均粒径为约1μm的氢氧化铝(F13)以45:30:25(F11:F14:F13)的重量比混合的混合物。
固化剂部分制备
将异氰酸酯组分(H,Vencorex,Tolonate HDT-LV2)、填料组分(F2)和增塑剂(Pc,AEKYUNG Petrochemical Co.,Ltd.,己二酸二异壬酯)以4:91.7:4.3(H:F2:Pc)的重量比混合以制备固化剂部分(VB)。
填料组分(F2)为平均粒径为约70μm的球形氧化铝(F21)、平均粒径为约20μm的球形氧化铝(F22)和平均粒径为约1μm的氧化铝(F23)以40:30:30(F21:F22:F23)的重量比混合的混合物。
最终可固化组合物的制备
将制备的主要部分(VA)和固化剂部分(VB)以1:1(VA:VB)的体积比添加到静态混合器中,并混合以制备最终可固化组合物。可固化组合物包含相对于总重量的约88重量%左右的填料组分(F1+F2),和相对于可固化组合物的总重量的约20重量%的氢氧化铝。此外,可固化组合物包含相对于100重量份的氢氧化铝的约341重量份的氧化铝。此外,发现根据以下物理特性测量方法通过ICP(电感耦合等离子体)测量的卤素元素和磷(P)元素的组合含量为相对于可固化组合物的总重量0.2重量%或更小。
以以下方式评估实施例和比较例中呈现的物理特性。
<物理特性测量方法>
1.粘度和触变指数(T.I.)
[粘度测量方法]
在通过粘度计(制造商:Brookfield,型号名:DV3THB-CP)和主轴CPA-52Z将剪切速率设定为2.4秒-1,并使其旋转180秒之后,测量实施例和比较例的主要部分和固化剂部分的粘度作为最终粘度测量值。粘度是在25℃下测量的。
具体地,将板安装在粘度计的板连接部上,并通过控制杆对其进行调节以在主轴与该板之间形成恒定的间隙。将该板分离,并将0.5mL左右的测量目标施加至分离的板的中心。将施加有测量目标的板再次安装在粘度计的板连接部上,并且在等待直到扭矩值变为0之后,将剪切速率设定为2.4秒-1并且使其旋转180秒以测量粘度,并且测量最终粘度值作为测量目标的粘度。在此,测量目标意指主要部分或固化剂部分。
[触变指数测量方法]
对于测量目标,以与以上粘度测量方法相同的方式测量粘度,但是将剪切速率分别设定为0.24秒-1和2.4秒-1,以测量粘度,然后根据以下等式测量触变指数(T.I.)。
[触变指数计算等式]
触变指数(T.I.)=V1/V2
在以上计算等式中,V1为测量目标在25℃和0.24秒-1的条件下测量的粘度,以及V2为测量目标在25℃和2.4秒-1的条件下测量的粘度。
2.比重
使实施例和比较例中制备的最终可固化组合物中的每一者在约25℃下固化约24小时以形成固化产物,将所述固化产物切成片以制备样品,然后使用比重瓶在25℃下测量样品的比重。比重是基于在1atm和4℃下测量的水的密度(1g/cm3)测量的,并且具有无量纲单位。
3.热导率
使用热盘法(hot disk method)测量热导率。具体地,使实施例和比较例中制备的最终可固化组合物中的每一者在具有约4cm的直径和约5mm的厚度的盘形模具中在约25℃下固化24小时以获得固化产物样品,并且用热常数分析仪根据ISO 22007-2标准沿样品的厚度方向测量热导率。如以上标准(ISO 22007-2)中规定的,热盘设备是这样的装置:其可以通过测量在加热其中镍丝具有双螺旋结构的传感器时的温度变化(电阻变化)来确定热导率,并且根据这样的标准测量热导率。
4.阻燃性
使实施例和比较例中制备的最终可固化组合物中的每一者在约25℃下固化约24小时,以形成宽度为13mm、长度为125mm且厚度为2mm的固化产物,并根据UL94V测量标准从形成的固化产物中进行测量。如果根据UL94V测量标准测量的结果为V-0级,则将其评估为通过,而在其他等级的情况下,将其评估为NG。
5.对聚酯的粘合力的测量
评估通过将PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)膜和作为被粘物的铝板附接而制备的试样。使用宽度为10mm左右且长度为200mm左右的膜作为PET膜,并且使用宽度和长度各自为100mm左右的板作为铝板。将根据实施例或比较例的最终可固化组合物各自施加在铝板的整个表面上(施加使得固化之后的厚度为约2mm左右),并且将处于紧密附接在可固化组合物层上的状态的PET膜在约25℃下保持约24小时以制备试样。此时,将PET膜的整个宽度和100mm左右的长度部分通过可固化组合物附接至铝板。在该试样中,在将PET膜在铝板固定在其上的状态下在纵向方向上从铝板上剥离的同时,测量对聚酯的粘合力。以约0.5mm/分钟左右的剥离速度和约180度的剥离角进行剥离,直到将PET膜完全剥离掉。
6.对铝的粘合力的测量
将根据实施例或比较例的最终可固化组合物各自涂覆在水平长度和垂直长度分别为2cm和7cm的铝基底的中心,以具有2cm的宽度和2cm左右的长度,将水平长度和垂直长度分别为2cm和7cm的铝基底再次附接在涂层上,并通过保持该状态来使可固化组合物固化。在约25℃下进行固化约24小时。在此,两个铝基底附接以形成彼此成90度的角度。以下,在固定上部铝基底的情况下,以0.5mm/分钟的速度按压下部铝基底以测量力,同时分离下部铝基底,并且通过将在该过程中测量的最大力除以试样的面积来获得对铝的粘合力。
7.肖氏OO硬度
对于根据实施例或比较例的每种最终可固化组合物的固化产物,根据ASTM D2240标准测量肖氏OO硬度。使用ASKER硬度计硬度装置进行测量,其中通过向呈膜形式的固化产物的表面施加1kg或更大(约1.5kg)的负荷来测量初始硬度,并且通过确定15秒之后的稳定测量值来评估硬度。通过将最终可固化组合物在约25℃下保持约24小时来形成固化产物。
8.曲率半径
根据实施例或比较例的每种最终可固化组合物的固化产物的曲率半径被评估为宽度为1cm、长度为10cm且厚度为2mm的固化产物。当将固化体附接至具有多种半径的圆柱体并沿纵向方向弯曲时,曲率半径为固化体中不出现裂纹的圆柱体的最小半径。通过将最终可固化组合物在约25℃下保持约24小时来形成固化产物。
9.模块可加工性
将根据实施例或比较例的最终可固化组合物各自施加在铝板上,以具有宽度为8cm、长度为8cm且厚度为约2mm左右的正方形形状。以下,将施加的可固化组合物在约25℃下保持约24小时,并固化。随后,当将形成的固化产物从铝板上移除时,根据以下[模块可加工性评估标准]评估模块可加工性。
[模块可加工性评估标准]
通过:当固化产物以片形剥离掉而不在铝板上留下残留物时
NG:当固化产物无法从铝板上剥离掉,或者即使在剥离掉之后仍留下残留物时
10.颗粒平均粒径的测量
填料的颗粒平均粒径为填料的D50粒径,其为根据ISO-13320标准通过Marvern的MASTERSIZER3000设备测量的粒径。在测量时,使用蒸馏水作为溶剂。入射激光被分散在溶剂中的填料散射,并且散射激光的强度和方向性的值根据填料的尺寸而改变,这利用米氏理论进行分析,由此可以获得D50粒径。通过以上分析,可以通过换算成具有与分散填料相同的体积的球体的直径来获得分布,并且可以通过获得作为分布的中值的D50值来评估粒径。
11.重均分子量的测量
使用GPC(凝胶渗透色谱法)测量重均分子量(Mw)。具体地,重均分子量(Mw)可以通过以下来测量:将待分析的样品添加到5mL小瓶中,用THF(四氢呋喃)溶剂将其稀释至约1mg/mL的浓度,然后通过注射器过滤器(孔径:0.45μm)过滤用于校准的标准样品和分析样品。使用Agilent technologies的ChemStation作为分析程序,并且可以通过将样品的洗脱时间与校准曲线进行比较来获得重均分子量(Mw)。
<GPC测量条件>
仪器:Agilent technologies的1200系列
柱:使用Agilent technologies的TL Mix.A&B
溶剂:THF(四氢呋喃)
柱温:35℃
样品浓度:1mg/mL,200μl注射
标准样品:使用聚苯乙烯(MP:3900000,723000,316500,52200,31400,7200,3940,485)
12.卤素元素和磷元素的测量
将称量0.1g的以上实施例和比较例中制备的每种最终可固化组合物的样品放置在小瓶中,并向其中添加1mL硝酸。以下,将少量过氧化氢添加到小瓶中,并在热板上加热以溶解样品。当样品完全溶解并具有透明颜色时,通过向其中添加三级超纯水以使总体积为10mL来制备分析样品。在分析样品中,通过ICP-OES(电感耦合等离子体-光发射光谱仪)分析测量卤素元素和磷元素的含量,分析条件如下。根据分析测量的卤素元素和磷元素的含量可以各自进行测量,并且卤素元素和磷元素的组合含量可以通过将它们相加来测量。
[ICP-OES分析条件]
RF功率:1,300W
炬高度:15.0mm
等离子体气体流量:15.00L/分钟
样品气体流量:0.8L/分钟
辅助气体流量:0.2L/分钟
泵速:1.5mL/分钟
内标物:钇(Y)或钪(Sc)
以上实施例和比较例中测量的测试数据的结果汇总于下表1和表2中。
[表1]
[表2]
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参照上表1,可以认为在实施例1至5中,主要部分和固化剂部分具有适当的粘度和触变指数。参照上表2,可以确定实施例1至5具有低比重特性和优异的热导率,并且可以认为在不添加磷或卤素系列阻燃剂的情况下确保了优异的阻燃性。此外,可以认为在实施例1至5中,对聚酯的粘合力和对铝的粘合力为适合于本申请的目的的低粘合力。此外,可以确定实施例1至5具有适合于本申请的目的的表面硬度,是柔性的,并且具有优异的可加工性。
另一方面,参照上表2,显示出比较例1具有相对高的比重和差的阻燃性。此外,尽管使用了过量的氧化铝,但是由于因使用基于磷的阻燃剂而使散热特性弱化,比较例1表现出相对低的热导率。
此外,参照表2,显示出比较例2不具有阻燃性,由于当根据UL94V测量标准测量时,夹具部分燃烧,原因是与总组合物相比,氢氧化铝的含量小。在实施例中,包含本申请中指定的范围内的氢氧化铝,并且特别地,当将实施例1和比较例2相比较时,阻燃特性的差异是显著的。这可以被认为表明氢氧化铝的含量具有重要意义。此外,在比较例2中,可以认为,由于组合物中填料组分与多元醇和异氰酸酯组分之间的结合的不平衡,在PET与铝板之间产生了不适合本申请的目的的粘合力。
参照表2,比较例3和4未结合如本申请中所示的多元醇组分,因此可以认为对铝或PET的粘合力不适合于本申请的目的。此外,参照表1,比较例4未结合如本申请中所示的多元醇组分,使得主要部分和固化剂部分具有高粘度,从而不适合于过程。
参照表1和表2,在比较例5中,主要部分和固化剂部分具有不能配混的程度的高粘度,因此无法测量物理特性。
Claims (20)
1.一种可固化组合物,包含:
多元醇组分;和
填料组分,并且所述可固化组合物形成
在具有3或更小的比重、2W/mK或更大的热导率、以及0.3重量%或更小的卤素元素和磷元素的组合含量的同时表现出V-0级或更大的阻燃性的固化产物。
2.根据权利要求1所述的可固化组合物,形成对铝的粘合力为0.1N/mm2或更小且对聚酯的粘合力为100gf/cm或更小的固化产物。
3.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中在25℃下在2.4秒-1的剪切速率下测量的粘度为400kcP或更小。
4.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述多元醇组分包含为双官能多元醇的第一多元醇和为具有三官能度或更高官能度的多元醇的第二多元醇。
5.根据权利要求4所述的可固化组合物,其中所述第一多元醇或所述第二多元醇在末端处包含具有3个或更多个碳原子的支化烃链。
6.根据权利要求4所述的可固化组合物,其中所述第一多元醇或所述第二多元醇为具有以下的多元醇:聚己内酯多元醇单元或烷二醇单元;多元醇单元和二羧酸单元,以及
所述多元醇单元为衍生自为经3至10个羟基取代的具有1至20个碳原子的烷烃的多元醇的单元。
7.根据权利要求4所述的可固化组合物,其中所述第一多元醇和所述第二多元醇为聚酯多元醇。
8.根据权利要求4所述的可固化组合物,其中相对于所述多元醇组分的总重量,所述多元醇组分包含大于80重量%的所述第一多元醇。
9.根据权利要求4所述的可固化组合物,其中所述第一多元醇(PA)与所述第二多元醇(PB)的重量比(PA/PB)为5或更大。
10.根据权利要求4所述的可固化组合物,其中所述第一多元醇的重均分子量为100g/mol至2,000g/mol,以及所述第二多元醇的重均分子量为500g/mol至5,000g/mol。
11.根据权利要求1所述的可固化组合物,包含相对于总重量的70重量%或更大的所述填料组分。
12.根据权利要求1所述的可固化组合物,其中所述填料组分包含比重为3或更小的第一填料和比重大于3的第二填料。
13.根据权利要求11所述的可固化组合物,其中所述第一填料为金属氢氧化物。
14.根据权利要求11所述的可固化组合物,包含相对于总重量的10重量%或更大的所述第一填料。
15.根据权利要求11所述的可固化组合物,其中所述第二填料包括选自以下中的一者或更多者:铝氧化物、镁氧化物、铍氧化物、钛氧化物、氮化硅、氮化铝、碳化硅、铜、银、铁和钛。
16.根据权利要求11所述的可固化组合物,其中相对于100重量份的所述第一填料,所述填料组分包含50重量份至800重量份的范围内的所述第二填料。
17.一种双组分可固化组合物,包含:
包含多元醇组分和第一填料组分的主要部分;以及
包含异氰酸酯组分和第二填料组分的固化剂部分,并且所述双组分可固化组合物形成
在具有0.3重量%或更小的卤素元素和磷元素的组合含量的同时表现出V-0级或更大的阻燃性且具有0.1N/mm2或更小的对铝的粘合力的固化产物。
18.根据权利要求17所述的可固化组合物,其中选自所述第一填料组分和所述第二填料组分中的一者或更多者包含比重为3或更小的第一填料,并且
包含相对于总重量的5重量%或更大的所述第一填料。
19.根据权利要求17所述的可固化组合物,其中所述异氰酸酯组分为非芳族异氰酸酯化合物。
20.一种装置,包括发热元件和与所述发热元件热接触的热载体,其中
所述热载体包括选自根据权利要求1所述的可固化组合物的固化产物和根据权利要求17所述的双组分可固化组合物的固化产物中的一者或更多者。
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