CN113330074A - 高导热性有机硅组合物及其制造方法 - Google Patents
高导热性有机硅组合物及其制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113330074A CN113330074A CN202080009770.6A CN202080009770A CN113330074A CN 113330074 A CN113330074 A CN 113330074A CN 202080009770 A CN202080009770 A CN 202080009770A CN 113330074 A CN113330074 A CN 113330074A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- component
- group
- silicone composition
- thermally conductive
- organopolysiloxane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 title claims abstract description 109
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 99
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 31
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- 239000011256 inorganic filler Substances 0.000 claims abstract description 23
- 229910003475 inorganic filler Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 claims abstract description 21
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 14
- 229920006136 organohydrogenpolysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 11
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical group [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 17
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 16
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 14
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 12
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 6
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000004183 alkoxy alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 6
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims description 6
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 claims description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical group [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 claims 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- -1 siloxane unit Chemical group 0.000 description 47
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 14
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 10
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 8
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 8
- 235000013870 dimethyl polysiloxane Nutrition 0.000 description 7
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 7
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 7
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 7
- 229920001843 polymethylhydrosiloxane Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 5
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 5
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 5
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 125000005388 dimethylhydrogensiloxy group Chemical group 0.000 description 5
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 238000006459 hydrosilylation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000003710 aryl alkyl group Chemical group 0.000 description 4
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 4
- AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L barium carbonate Chemical compound [Ba+2].[O-]C([O-])=O AYJRCSIUFZENHW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 4
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 4
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 4
- ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N isocyanuric acid Chemical class OC1=NC(O)=NC(O)=N1 ZFSLODLOARCGLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 125000001436 propyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 125000000094 2-phenylethyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 229910020388 SiO1/2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000007259 addition reaction Methods 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 125000006165 cyclic alkyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 125000004051 hexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 3
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 3
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical compound [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002199 base oil Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- FSIJKGMIQTVTNP-UHFFFAOYSA-N bis(ethenyl)-methyl-trimethylsilyloxysilane Chemical compound C[Si](C)(C)O[Si](C)(C=C)C=C FSIJKGMIQTVTNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000740 bleeding effect Effects 0.000 description 2
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000007809 chemical reaction catalyst Substances 0.000 description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 2
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 2
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000005382 thermal cycling Methods 0.000 description 2
- JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N titanium ethoxide Chemical compound [Ti+4].CC[O-].CC[O-].CC[O-].CC[O-] JMXKSZRRTHPKDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000005023 xylyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 2
- RYSXWUYLAWPLES-MTOQALJVSA-N (Z)-4-hydroxypent-3-en-2-one titanium Chemical compound [Ti].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O RYSXWUYLAWPLES-MTOQALJVSA-N 0.000 description 1
- IDXCKOANSQIPGX-UHFFFAOYSA-N (acetyloxy-ethenyl-methylsilyl) acetate Chemical compound CC(=O)O[Si](C)(C=C)OC(C)=O IDXCKOANSQIPGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KWEKXPWNFQBJAY-UHFFFAOYSA-N (dimethyl-$l^{3}-silanyl)oxy-dimethylsilicon Chemical compound C[Si](C)O[Si](C)C KWEKXPWNFQBJAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YOBOXHGSEJBUPB-MTOQALJVSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;zirconium Chemical compound [Zr].C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O.C\C(O)=C\C(C)=O YOBOXHGSEJBUPB-MTOQALJVSA-N 0.000 description 1
- QWOVEJBDMKHZQK-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(3-trimethoxysilylpropyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN1C(=O)N(CCC[Si](OC)(OC)OC)C(=O)N(CCC[Si](OC)(OC)OC)C1=O QWOVEJBDMKHZQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-tris(prop-2-enyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione Chemical compound C=CCN1C(=O)N(CC=C)C(=O)N(CC=C)C1=O KOMNUTZXSVSERR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004973 1-butenyl group Chemical group C(=CCC)* 0.000 description 1
- 125000006017 1-propenyl group Chemical group 0.000 description 1
- WZJUBBHODHNQPW-UHFFFAOYSA-N 2,4,6,8-tetramethyl-1,3,5,7,2$l^{3},4$l^{3},6$l^{3},8$l^{3}-tetraoxatetrasilocane Chemical compound C[Si]1O[Si](C)O[Si](C)O[Si](C)O1 WZJUBBHODHNQPW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005999 2-bromoethyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001731 2-cyanoethyl group Chemical group [H]C([H])(*)C([H])([H])C#N 0.000 description 1
- KTXWGMUMDPYXNN-UHFFFAOYSA-N 2-ethylhexan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCCC(CC)C[O-].CCCCC(CC)C[O-].CCCCC(CC)C[O-].CCCCC(CC)C[O-] KTXWGMUMDPYXNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003903 2-propenyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 125000006201 3-phenylpropyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropan-1-amine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCN SJECZPVISLOESU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 3-trimethoxysilylpropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOC(=O)C(C)=C XDLMVUHYZWKMMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical group [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002621 H2PtCl6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000907663 Siproeta stelenes Species 0.000 description 1
- ISSMAXFRHVOUHO-UHFFFAOYSA-N [acetyloxy(but-1-enyl)silyl] acetate Chemical compound C(C)C=C[SiH](OC(C)=O)OC(C)=O ISSMAXFRHVOUHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000005595 acetylacetonate group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- MQPPCKJJFDNPHJ-UHFFFAOYSA-K aluminum;3-oxohexanoate Chemical compound [Al+3].CCCC(=O)CC([O-])=O.CCCC(=O)CC([O-])=O.CCCC(=O)CC([O-])=O MQPPCKJJFDNPHJ-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N aluminum;hydroxy-[hydroxy(oxo)silyl]oxy-oxosilane;lithium Chemical compound [Li].[Al].O[Si](=O)O[Si](O)=O.O[Si](=O)O[Si](O)=O HEHRHMRHPUNLIR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L barium sulfate Chemical compound [Ba+2].[O-]S([O-])(=O)=O TZCXTZWJZNENPQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000010428 baryte Substances 0.000 description 1
- 229910052601 baryte Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001246 bromo group Chemical group Br* 0.000 description 1
- ZXYULJCZWBKBCX-UHFFFAOYSA-N but-1-enyl(diethoxy)silane Chemical compound C(C)C=C[SiH](OCC)OCC ZXYULJCZWBKBCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPSYZOXDNAYNRH-UHFFFAOYSA-N but-1-enyl(dihydroxy)silane Chemical compound C(C)C=C[SiH](O)O LPSYZOXDNAYNRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LKZYQDVVGTXQTR-UHFFFAOYSA-N but-1-enyl(dimethoxy)silane Chemical compound CCC=C[SiH](OC)OC LKZYQDVVGTXQTR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N butan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound [Ti+4].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-].CCCC[O-] YHWCPXVTRSHPNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 1
- 125000004218 chloromethyl group Chemical group [H]C([H])(Cl)* 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229940116318 copper carbonate Drugs 0.000 description 1
- GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L copper;carbonate Chemical compound [Cu+2].[O-]C([O-])=O GEZOTWYUIKXWOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- NQZCBOAUDTXBAW-UHFFFAOYSA-N dihydroxy(prop-1-enyl)silane Chemical compound CC=C[SiH](O)O NQZCBOAUDTXBAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 1
- 229920005645 diorganopolysiloxane polymer Polymers 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N ethenyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C=C NKSJNEHGWDZZQF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MBGQQKKTDDNCSG-UHFFFAOYSA-N ethenyl-diethoxy-methylsilane Chemical compound CCO[Si](C)(C=C)OCC MBGQQKKTDDNCSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNAFSPCNATQPQ-UHFFFAOYSA-N ethenyl-dimethoxy-methylsilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)C=C ZLNAFSPCNATQPQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WIEGKKSLPGLWRN-UHFFFAOYSA-N ethyl 3-oxobutanoate;titanium Chemical compound [Ti].CCOC(=O)CC(C)=O WIEGKKSLPGLWRN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YRMWCMBQRGFNIZ-UHFFFAOYSA-N ethyl 3-oxobutanoate;zirconium Chemical compound [Zr].CCOC(=O)CC(C)=O YRMWCMBQRGFNIZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001188 haloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- ZKVLEFBKBNUQHK-UHFFFAOYSA-N helium;molecular nitrogen;molecular oxygen Chemical compound [He].N#N.O=O ZKVLEFBKBNUQHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N hexa-1,5-diene Chemical group C=CCCC=C PYGSKMBEVAICCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000006038 hexenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N hydroxyformaldehyde Chemical compound O[14CH]=O BDAGIHXWWSANSR-NJFSPNSNSA-N 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 125000000555 isopropenyl group Chemical group [H]\C([H])=C(\*)C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- UIUXUFNYAYAMOE-UHFFFAOYSA-N methylsilane Chemical compound [SiH3]C UIUXUFNYAYAMOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N n'-(3-trimethoxysilylpropyl)ethane-1,2-diamine Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCNCCN PHQOGHDTIVQXHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002801 octanoyl group Chemical group C(CCCCCCC)(=O)* 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000001147 pentyl group Chemical group C(CCCC)* 0.000 description 1
- 229910052670 petalite Inorganic materials 0.000 description 1
- PARWUHTVGZSQPD-UHFFFAOYSA-N phenylsilane Chemical compound [SiH3]C1=CC=CC=C1 PARWUHTVGZSQPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N propan-1-olate;titanium(4+) Chemical compound CCCO[Ti](OCCC)(OCCC)OCCC HKJYVRJHDIPMQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052903 pyrophyllite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 239000012763 reinforcing filler Substances 0.000 description 1
- 239000012260 resinous material Substances 0.000 description 1
- 238000000790 scattering method Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052851 sillimanite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L strontium carbonate Chemical class [Sr+2].[O-]C([O-])=O LEDMRZGFZIAGGB-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000018 strontium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003609 titanium compounds Chemical class 0.000 description 1
- JBYXACURRYATNJ-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(1-trimethoxysilylhexyl)silane Chemical compound CCCCCC([Si](OC)(OC)OC)[Si](OC)(OC)OC JBYXACURRYATNJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WGUISIBZFQKBPC-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(1-trimethoxysilylpropyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C(CC)[Si](OC)(OC)OC WGUISIBZFQKBPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LFRDHGNFBLIJIY-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(prop-2-enyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CC=C LFRDHGNFBLIJIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N trimethoxy-[3-(oxiran-2-ylmethoxy)propyl]silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCOCC1CO1 BPSIOYPQMFLKFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 239000010455 vermiculite Substances 0.000 description 1
- 229910052902 vermiculite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019354 vermiculite Nutrition 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 239000010456 wollastonite Substances 0.000 description 1
- 229910052882 wollastonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003755 zirconium compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
- C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
- C09K5/14—Solid materials, e.g. powdery or granular
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
- C08G77/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
- C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/14—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2296—Oxides; Hydroxides of metals of zinc
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/28—Nitrogen-containing compounds
- C08K2003/282—Binary compounds of nitrogen with aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/38—Boron-containing compounds
- C08K2003/382—Boron-containing compounds and nitrogen
- C08K2003/385—Binary compounds of nitrogen with boron
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/011—Nanostructured additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/36—Selection of materials, or shaping, to facilitate cooling or heating, e.g. heatsinks
- H01L23/373—Cooling facilitated by selection of materials for the device or materials for thermal expansion adaptation, e.g. carbon
- H01L23/3737—Organic materials with or without a thermoconductive filler
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
本发明的目的在于通过制成如下的有机硅组合物，从而提供耐偏移性和涂布性优异的高导热性有机硅组合物及其制造方法，该有机硅组合物含有使(A)具有与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷、(B)具有与硅原子键合的氢原子(Si‑H基)的有机氢聚硅氧烷在(Si‑H/Si‑Vi)超过8.0且20.0以下反应而成的反应物即有机聚硅氧烷、(C)选自金属氧化物和金属氮化物中的平均粒径3μm以下的无机填充材料和(D)平均粒径5μm以上的导热性无机填充材料，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，(C)成分和(D)成分的合计量为3500～12000质量份，该组合物的热导率为4W/m·K以上，绝对粘度为100～1000Pa·s。
Description
技术领域
本发明涉及高导热性有机硅组合物，涉及高导热性与涂布性能和耐偏移性优异的高导热性有机硅组合物及其制造方法。
背景技术
一般地，电气电子部件在使用中产生热，因此为了使这些部件适当地工作，必须除热，目前为止，提出了用于其除热的各种导热性材料。作为此时的导热性材料，有(1)处理容易的片状的导热性材料、(2)称为散热用润滑脂的糊状的导热性材料这2种形态。
(1)片状的导热性材料不仅处理容易，而且具有稳定性也优异的优点，另一方面，接触热阻必然增大，因此散热性能比散热用润滑脂的情形要差。另外，为了保持片状，需要某种程度的强度和硬度，因此不能吸收在元件和壳体之间产生的公差，元件也有时被它们的应力破坏。
而(2)散热用润滑脂的情况下，不仅通过使用涂布装置等能够适应电气电子部件的大量生产，而且，由于接触热阻低，因此具有散热性能也优异的优点。但是，为了获得良好的涂布性能，在降低散热用润滑脂的粘度的情况下，由于元件的冷热冲击等，散热润滑脂偏移(泵出现象)，除热不充分，其结果有时元件产生错误动作。
因此，提出了将特定的有机聚硅氧烷与氧化锌、氧化铝、氮化铝、氮化硼、碳化硅等增稠剂以及在1分子中具有至少1个与硅原子直接键合的羟基的有机聚硅氧烷以及烷氧基硅烷组合来抑制基油的渗出的脂状有机硅组合物(专利文献1：日本特开平11-4995号公报)；将液态有机硅与具有一定的热导率且莫氏硬度为6以上的导热性无机填充材料和具有一定的热导率、莫氏硬度为5以下的导热性无机填充材料组合而成的导热性和分配性优异的导热性有机硅组合物(专利文献2：日本特开平11-246884号公报)；将特定的基油和平均粒径为0.5～50μm的金属铝粉体组合而成的导热性润滑脂组合物(专利文献3：日本特开2000-63873号公报)；通过将平均粒径不同的2种氮化铝粉末混合使用从而提高有机硅润滑脂中的氮化铝的填充率的有机硅组合物(专利文献4：日本特开2000-169873号公报)；提高油的粘性以抑制渗出的有机硅组合物(专利文献5：日本特开2003-301184号公报)等更高性能的导热性有机硅组合物。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-4995号公报
专利文献2：日本特开平11-246884号公报
专利文献3：日本特开2000-63873号公报
专利文献4：日本特开2000-169873号公报
专利文献5：日本特开2003-301184号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供耐偏移性和涂布性优异的高导热性有机硅组合物及其制造方法。
用于解决课题的手段
本发明人为了实现上述目标，深入研究，结果发现：通过将使(A)具有与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷、(B)有机氢聚硅氧烷以特定摩尔比(Si-H/Si-Vi)反应而成的反应物、(C)特定的平均粒径的无机填充材料和(D)特定的平均粒径的导热性无机填充材料以特定量组合，从而能够获得高导热性和良好的耐偏移性和涂布性，完成了本发明。
因此，本发明提供下述高导热性有机硅组合物及其制造方法。
1.高导热性有机硅组合物，该有机硅组合物含有：
有机聚硅氧烷，其为使(A)在1分子中平均具有至少0.1个与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷和(B)在1分子中平均具有至少1个与硅原子键合的氢原子(Si-H基)的有机氢聚硅氧烷在(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比(Si-H/Si-Vi)大于8.0且小于等于20.0下反应而成的反应物，
(C)选自金属氧化物和金属氮化物中的平均粒径3μm以下的无机填充材料，和
(D)平均粒径5μm以上的导热性无机填充材料，
其中，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，(C)成分与(D)成分的合计量为3500～12000质量份，所述有机硅组合物在25℃下的热导率根据ISO 22007-2标准的热盘法为4W/m·K以上，在25℃下的绝对粘度为100～1000Pa·s。
2.1所述的高导热性有机硅组合物，其中，在下述条件的流变仪测定法下测定了储能模量的情况下，G’(150℃)/G’(25℃)为2～20，
测定夹具：平行板P20 Ti
测定间隙：1.00mm(液量：0.40mL)
测定模式：测定固定变形量-频率依赖性
变形条件：CD-Auto Strain 1.00±0.05％
测定频率：0.1～10Hz
测定温度：25℃±1℃，以15℃/分钟升温到150℃后，150℃±1℃。
3.1或2所述的高导热性有机硅组合物，其中，(C)成分为选自PZC(零电荷点)为pH6以上的氧化铝粉末、氧化锌粉末、氧化镁、氮化铝和氮化硼粉末中的1种或2种以上。
4.1～3中任一项所述的高导热性有机硅组合物，其中，还含有(E)水解性有机聚硅氧烷。
5.4所述的高导热性有机硅组合物，其中，(E)成分为在1分子中含有至少1个由下述通式(1)表示的甲硅烷基、25℃下的粘度为0.1～30000mPa·s的有机聚硅氧烷，相对于(A)成分与(B)成分的合计100质量份，其配混量为50～600质量份，
-SiR1 a(OR2)3-a (1)
式中，R1为未取代或取代的1价烃基，R2为烷基、烷氧基烷基或酰基，a为0、1或2。
6.制造1～3中任一项所述的高导热性有机硅组合物的制造方法，其包含：将所述(A)、(B)、(C)和(D)成分与铂族金属系固化催化剂混合以使(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比(Si-H/Si-Vi)超过8.0且在20.0以下的工序；将得到的混合物在100℃～180℃下加热30分钟～4小时，使(A)成分与(B)成分反应的工序。
发明的效果
根据本发明，能够提供耐偏移性和涂布性也优异的高导热性有机硅组合物及其制造方法。该高导热性有机硅组合物适于从使用中产生热的电气电子部件中除热。以下有时将“高导热性有机硅组合物”记载为“有机硅组合物”。
具体实施方式
以下对本发明详细地说明。
[有机聚硅氧烷]
本发明的有机聚硅氧烷是使(A)在1分子中平均具有至少0.1个与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷与(B)在1分子中平均具有至少1个与硅原子键合的氢原子(Si-H基)的有机氢聚硅氧烷在(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比(Si-H/Si-Vi)超过8.0且在20.0以下反应而成的反应物(固化物)。以下有时简单记载为“(A)、(B)成分反应物”。
[(A)成分]
含有烯基的有机聚硅氧烷在1分子中平均具有至少0.1个、优选对于各个分子具有至少1个(通常1～20个)、更优选2～10个左右的与硅原子键合的烯基。能够将它们1种单独地使用或者将2种以上适当地组合而使用。
对(A)成分的分子结构并无特别限定，例如可列举出直链状结构、具有一部分分支的直链状结构、分支链状结构、环状结构、具有分支的环状结构，通常优选为基本上直链状的有机聚硅氧烷，具体地，优选为分子链主要由二有机硅氧烷重复单元组成、分子链两末端用三有机甲硅烷氧基封端的直链状的二有机聚硅氧烷。另外，(A)成分可为由单独一种硅氧烷单元组成的聚合物，也可为由2种以上的硅氧烷单元组成的共聚物。进而，对(A)成分中的与硅原子键合的烯基的位置并无特别限定，该烯基可只与分子链末端的硅原子和分子链非末端(分子链中途)的硅原子的任一者键合，也可与这两者键合。
作为(A)成分，例如，可列举出由下述平均组成式(2)
R3 bR4 cSiO(4-b-c)/2 (2)
(式中，R3独立地为不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基，R4独立地表示烯基，b为0.5～2.5、优选0.8～2.2的正数，c为0.0001～0.2、优选0.0005～0.1的正数。不过，b+c通常为0.8～2.7、优选0.9～2.2的正数。)
表示的具有至少0.1个与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷。
作为上述R3，例如可列举出碳数1～10的不含脂肪族不饱和键的未取代或取代的1价烃基。作为R3的具体例，可列举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、己基、辛基、癸基等烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基；环戊基、环己基等环烷基；苄基、2-苯基乙基、3-苯基丙基等芳烷基；将这些烃基中的与碳原子键合的氢原子的一部分或全部用氯原子、溴原子、碘原子等卤素原子；氰基等取代而成的基团，例如氯甲基、2-溴乙基、3，3，3-三氟丙基、氰基乙基等。
这些中，优选甲基、苯基或这两者的组合。R3为甲基、苯基或这两者的组合的(A)成分合成容易，化学稳定性良好。另外，作为(A)成分，在使用耐溶剂性特别良好的有机聚硅氧烷的情况下，进一步优选R3为甲基、苯基或这两者的组合与3，3，3-三氟丙基的组合。
作为上述R4，例如可列举出碳数2～8的烯基。作为R4的具体例，可列举出乙烯基、烯丙基、1-丙烯基、异丙烯基、1-丁烯基、异丁烯基、己烯基等。这些中，优选乙烯基。R4为乙烯基的(A)成分合成容易，化学稳定性良好。
作为(A)成分的具体例，可列举出分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的甲基乙烯基聚硅氧烷、分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-甲基苯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以二乙烯基甲基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子链两末端以三乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子链末端以三甲基甲硅烷氧基-二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子链末端以三甲基甲硅烷氧基-二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物、分子链末端以三甲基甲硅烷氧基-二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、分子链末端以三甲基甲硅烷氧基-二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷-甲基乙烯基硅氧烷共聚物等。这些有机聚硅氧烷可单独使用1种，也可将2种以上组合使用，另外，可将聚合度不同的1种或2种以上并用。
(A)成分的25℃下的粘度优选0.1～20000mPa·s，更优选10～1000mPa·s。如果粘度不到上述的下限值，则得到的有机硅组合物的导热性无机填充材料变得容易沉降，有可能缺乏长期的保存性。另外，如果超过上述的上限，得到的有机硅组合物容易变得显著缺乏流动性，作业性有可能变差。应予说明，在本发明中，绝对粘度值是采用Malcom粘度计(PC-10AA型)等螺旋粘度计得到的测定值。
[(B)成分]
(B)成分为在1分子中平均具有至少1个与硅原子键合的氢原子(Si-H基)的有机氢聚硅氧烷，能够单独使用1种或者将2种以上适当地组合使用。(B)成分的有机氢聚硅氧烷为有机硅组合物的固化剂，在1分子中平均具有1个以上、优选2个以上(2～300个左右)、更优选3个以上(3～200个左右)的与硅原子键合的氢原子(Si-H基)。对(B)成分的分子结构并无特别限定，例如可为直链状、分支状、环状、或三维网状结构的树脂状物中的任一种，能够使用由下述平均组成式(3)表示的有机氢聚硅氧烷。
R5 dHeSiO(4-d-e)/2 (3)
(式中，R5是不包括脂肪族不饱和烃基的未取代或取代的1价烃基。d为满足1.0～3.0，优选满足0.5～2.5的正数，e为满足0.05～2.0，优选满足0.01～1.0的正数，并且d+e为满足0.5～3.0，优选满足0.8～2.5的正数。)
作为上述R5，可例示甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、异丙基、异丁基、叔丁基、环己基等烷基；苯基、甲苯基、二甲苯基等芳基；苄基、苯乙基等芳烷基；3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基等卤代烷基等不包括脂肪族不饱和键的通常碳数1～10、优选1～8左右的未取代或卤素取代的1价烃基等。优选甲基、乙基、丙基、苯基、3，3，3-三氟丙基，更优选甲基。
作为(B)成分的有机氢聚硅氧烷，具体地，例如可列举出1，1，3，3-四甲基二硅氧烷、1，3，5，7-四甲基环四硅氧烷、甲基氢环聚硅氧烷、甲基氢硅氧烷-二甲基硅氧烷环状共聚物、三(二甲基氢甲硅烷氧基)甲基硅烷、三(二甲基氢甲硅烷氧基)苯基硅烷、分子链两末端以二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、分子链两末端以二甲基氢甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷、分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的甲基氢聚硅氧烷、分子链两末端以二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷、分子链两末端以二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物、分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、分子链两末端以三甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、分子链两末端以二甲基氢甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-甲基氢硅氧烷共聚物、H(CH3)2SiO1/2单元和SiO2单元的共聚物、H(CH3)2SiO1/2单元和(CH3)3SiO1/2单元与SiO2单元的共聚物、以及这些有机氢聚硅氧烷的2种以上的混合物等。
对(B)成分的25℃下的粘度并无特别限定，优选0.5～1000000mPa·s，更优选1～100000mPa·s。
本发明由于包含使(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比(Si-H/Si-Vi)超过8.0且在20.0以下反应的反应物，因此以成为这样的范围的方式配混(A)成分和(B)成分。优选上述摩尔比成为10.0～15.0的量。如果上述摩尔比不到下限值，则根据其他成分的条件，相对于(C)成分的活性位点，在由(A)成分和(B)成分的反应构成的有机聚硅氧烷中不存在足够的Si-H残基，因此在150℃下没有得到高弹性模量，作为150℃和25℃的储能模量比的G’(150℃)/G’(25℃)不到2，热循环时发生有机硅组合物的偏移，有机硅组合物的粘度升高，有可能成为涂布性差的有机硅组合物。另一方面，如果上述摩尔比超过上限，则(C)成分的活性位点被(A)与未反应的(B)成分填埋，不再能够用由(A)成分和(B)成分的反应形成的有机聚硅氧烷中的Si-H基将(C)的活性位点桥连，得到的有机硅组合物的150℃与25℃的储能模量比即G’(150℃)/G’(25℃)不到2，在热循环时有可能发生有机硅组合物的偏移。再有，有机硅组合物整体的(Si-H/Si-Vi)的摩尔比优选超过8.0且20.0以下，更优选10.0～15.0。
在有机硅组合物中，优选含有作为用于促进上述反应的加成反应催化剂的铂族金属系固化催化剂，可列举出作为用于氢化硅烷化反应的催化剂公知的催化剂。它们能够单独使用1种或者将2种以上适当地组合使用。其中，优选将氯铂酸或氯铂酸盐等铂络合物用具有乙烯基等烯基的有机聚硅氧烷稀释的氢化硅烷化催化剂。其能够通过将铂络合物与具有乙烯基的有机聚硅氧烷混合而得到。在铂络合物中包含甲苯等溶剂的情况下，在混合后可将溶剂除去。
在使用加成反应催化剂的情况下，可为所谓的催化剂量，通常用相对于(A)成分的铂族金属元素质量换算计，可为0.1～2000ppm左右。
[(C)成分]
(C)成分为选自金属氧化物和金属氮化物、平均粒径为3μm以下的无机填充材料。该无机填充材料的比表面积大，是通过与富含Si-H基的(A)、(B)成分反应物相互作用从而提高150℃下的储能模量的成分。另外，是用于调整(D)成分的导热性无机填充材料的粒度分布、使其成为最密填充以增大配混量、提高有机硅组合物的热导率的成分。
作为优选的材料，可列举出氧化铝粉末、氧化锌粉末、氧化镁、氮化铝、氮化硼粉末。这些为绝缘材料，可选择工业上宽范围的粒径的品种，由于在资源上容易获得，可价格比较便宜地获得，因此作为散热材料广泛地使用。在金属氧化物的情况下，由于在表面存在-OH残基，在金属氮化物的情况下，由于在表面存在-NH2残基，因此能够期待与有机聚硅氧烷中存在的Si-H残基相互作用。
另外，(C)成分优选PZC(零电荷点)为pH6以上的无机填充材料。如果PZC不到pH6，与无机填充材料表面的Si-H相互作用的位点数减少，没有显现出150℃下的储能模量的提高，因此有可能发生偏移。所谓PZC，是在水溶液中金属氧化物和金属氮化物的表面电荷成为零的pH。
作为本发明中使用的(C)成分的无机填充材料，不规则形状、造粒粉、球状均可使用，其中特别是从填充性的观点出发，优选使用球状无机填充材料。
(C)成分的平均粒径为3μm以下，更优选0.5～2.5μm。如果平均粒径过小，则有机硅组合物的流动性降低，如果平均粒径过大，则与Si-H基进行相互作用的位点数减少，有可能看不到150℃下的充分的储能模量的提高。应予说明，在本发明中，(C)和(D)成分的平均粒径的测定为采用激光衍射-散射法，例如作为日机装株式会社制造的粒度分布计的MICROTRAC MT3300EX测定的体积累计平均粒径值D50(或中位直径)。
在有机硅组合物中，就(C)成分的含量而言，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，优选50～5000质量份，更优选100～4000质量份。如果(C)成分的含量过少，有可能在得到的有机硅组合物中发现偏移发生、热导率降低，另一方面，如果过多，则得到高粘度，将有机硅组合物均匀地涂布有可能变得困难。再有，(C)成分优选为在(A)、(B)成分中预先加热混合的混合物。
[(D)成分]
(D)成分为平均粒径5μm以上的导热性无机填充材料，可列举出铝、银、铜、镍、氧化锌、氧化铝、氧化硅、氧化镁、氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、金刚石、石墨、金属硅等，能够将1种单独使用或者将2种以上适当地组合使用。再有，氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化铝、氮化硼与上述(C)成分重合，但平均粒径不同。
(D)成分的平均粒径为5μm以上，优选5～200μm，更优选6～100μm。如果平均粒径不到5μm，则有机硅组合物变得不均匀，耐偏移性变差。即使平均粒径过大，则有机硅组合物变得不均匀，耐偏移性有可能变差。
在有机硅组合物中，就(D)成分的含量而言，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，优选100～8000质量份，更优选200～7000质量份。
在有机硅组合物中，就(C)成分和(D)成分的合计含量而言，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，为3500～12000质量份，优选4000～10000质量份，更优选超过5000质量份且9000质量份以下，进一步优选超过6000质量份且9000质量份以下。如果上述合计含量不到下限值，则不能实现热导率4W/m·K，如果超过上限，则得不到充分的涂布性能。另外，(C)：(D)的质量比优选45：55～5：95。
[(E)成分]
在本发明的有机硅组合物中，能够配混(E)水解性有机聚硅氧烷，(E)成分作为润湿剂发挥功能，(C)成分和(D)成分成为用(E)水解性有机聚硅氧烷表面处理了的表面处理无机填充材料，即使将(C)和(D)成分在有机硅组合物中大量填充，也能够确保有机硅组合物的流动性，对该组合物赋予良好的处理性。
作为(E)成分，可列举出在1分子中含有至少1个由下述通式(1)
-SiR1 a(OR2)3-a (1)
(式中，R1为未取代或取代的1价烃基，R2为烷基、烷氧基烷基或酰基，a为0、1或2。)
表示的甲硅烷基、25℃下的粘度为0.1～30000mPa·s的有机聚硅氧烷。
作为(E)成分，可列举出由下述通式(4)表示的有机聚硅氧烷。
[化1]
(式中，R1相互独立地为未取代或取代的1价烃基，R2独立地为烷基、烷氧基烷基或酰基，m为2～100的整数，a为0、1或2。)
上述式中，R1相互独立地为未取代或取代的1价烃基，优选不含脂肪族不饱和基团的1价烃基，碳数优选碳数1～10，更优选1～6，进一步优选1～3。例如可列举出直链状烷基、分支链状烷基、环状烷基、芳基、芳烷基和卤代烷基。作为直链状烷基，例如可列举出甲基、乙基、丙基、己基、辛基和癸基等。作为分支链状烷基，例如可列举出异丙基、异丁基、叔丁基和2-乙基己基等。作为环状烷基，例如可列举出环戊基和环己基等。作为芳基，例如可列举出苯基和甲苯基等。作为芳烷基，例如可列举出2-苯基乙基、2-甲基-2-苯基乙基等。作为卤代烷基，例如可列举出3，3，3-三氟丙基、2-(九氟丁基)乙基和2-(十七氟辛基)乙基等。其中，作为R1，优选甲基和苯基。
在上述式中，R2相互独立地为烷基、烷氧基烷基或酰基。碳数优选1～8。作为烷基，例如可列举出直链状烷基、分支链状烷基和环状烷基，详细地，可列举出R1中例示的基团。作为烷氧基烷基，例如可列举出甲氧基乙基、甲氧基丙基等。作为酰基，例如可列举出乙酰基、辛酰基等。其中，作为R2，优选烷基，更优选甲基和乙基。m为2～100，优选为5～50。a为0、1或2，优选为0。
作为(E)成分的优选的具体例，可列举出下述的实例。
[化2]
在配混(E)成分的情况下，就其配混量而言，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，优选50～600质量份，更优选60～500质量份。如果不到50质量份，则有机硅组合物增稠，有可能不能排出，另一方面，如果超过600质量份，则粘度过度降低，耐偏移性有可能降低。
[其他成分]
在本发明的有机硅组合物中，在不损害本发明的效果的范围，能够配混上述以外的任意的成分，例如可列举出填充材料，可将1种单独地使用或者将2种以上适当地组合使用。例如可列举出硅灰石、滑石、硫酸钙、碳酸镁、高岭土等粘土；氢氧化铝、氢氧化镁、石墨、重晶石、孔雀石等碳酸铜；ザラカイト(zarachite)等碳酸镍；毒重石(witherite)等碳酸钡；碳锶矿等碳酸锶；镁橄榄石、硅线石、莫来石、叶蜡石、高岭石、蛭石等硅酸盐；硅藻土等非补强性的填充材料；将这些填充材料的表面用有机硅化合物处理过的产物等。在配混填充材料的情况下，就有机硅组合物中的上述填充材料的含量而言，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，优选100质量份以下。
为了提高有机硅组合物的粘接性，可配混增粘剂。增粘剂能够单独使用1种或者将2种以上适当地组合使用。作为增粘剂，具体地，可列举出甲基乙烯基二甲氧基硅烷、乙基乙烯基二甲氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷、乙基乙烯基二乙氧基硅烷等烷基烯基二烷氧基硅烷；甲基乙烯基二肟基硅烷、乙基乙烯基二肟基硅烷等烷基烯基二肟基硅烷；甲基乙烯基二乙酰氧基硅烷、乙基乙烯基二乙酰氧基硅烷等烷基烯基二乙酰氧基硅烷；甲基乙烯基二羟基硅烷、乙基乙烯基二羟基硅烷等烷基烯基二羟基硅烷；甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、烯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、双(三甲氧基甲硅烷基)丙烷、双(三甲氧基甲硅烷基)己烷等有机三烷氧基硅烷；异氰脲酸三烯丙酯、二烯丙基(3-三甲氧基甲硅烷基)异氰脲酸酯、异氰脲酸三(3-三甲氧基甲硅烷基丙基)酯、异氰脲酸三(3-三乙氧基甲硅烷基丙基)酯、异氰脲酸三(3-三丙氧基甲硅烷基丙基)酯等异氰脲酸酯化合物；钛酸四乙酯、钛酸四丙酯、钛酸四丁酯、钛酸四(2-乙基己基)酯、乙酰乙酸乙酯钛、乙酰丙酮钛等钛化合物；乙酰乙酸乙酯二异丙氧基铝、三(乙酰乙酸乙酯)铝、乙酰乙酸烷基酯二异丙氧基铝、三(乙酰丙酮)铝、单乙酰丙酮双(乙酰乙酸乙酯)铝等铝化合物；乙酰丙酮锆、丁氧基乙酰丙酮锆、双乙酰丙酮锆、乙酰乙酸乙酯锆等锆化合物。
在配混增粘剂的情况下，对有机硅组合物中的增粘剂的含量并无特别限定，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，优选0.01～10质量份。
[制造方法]
在制造有机硅组合物的情况下，例如可列举出包含下述工序的方法。
(I)将上述(A)、(B)、(C)和(D)成分以及根据需要进一步使用的(E)成分、铂族金属系固化催化剂混合以使(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比(Si-H/Si-Vi)成为超过8.0且20.0以下的工序
(II)将得到的混合物在100～180℃下加热30分钟～4小时，使(A)成分与(B)成分反应的工序
(I)加入上述(A)、(B)、(C)和(D)成分以及根据需要进一步使用的(E)成分和铂族金属系固化催化剂、有时使用的其他成分，使用TRIMIX、TWIN MIX、PLANETARY MIXER(均为井上制作所(株)制混合机的注册商标)、ULTRA MIXER(みずほ工业(株)制混合机的注册商标)、HIVIS DISPER MIX(特殊机化工业(株)制混合机的注册商标)等混合机混合。对将液态物和无机填充材料混合的温度并无特别限定，可在室温下混合5～30分钟。
(II)在混合后，为了使(A)成分与(B)成分反应，在100～180℃下加热30分钟～4小时。加热后可在减压下混合。
[有机硅组合物]
本发明的有机硅组合物含有(A)、(B)成分反应物(固化物)，如上所述，可以是将包含(A)、(B)、(C)和(D)成分以及根据需要进一步使用的(E)成分和铂族金属系固化催化剂的组合物固化而成的固化物。有机硅组合物的25℃下的绝对粘度为100～1000Pa·s，优选150～800Pa·s。如果绝对粘度不到100Pa·s，则产生涂布中的有机硅组合物的液体垂挂，涂布性降低。进而，在长期保管中有可能发生(C)成分和(D)成分的沉降。另一方面，如果超过1000Pa·s，则涂布性降低，生产效率降低。例如，通过调整(A)成分与(B)成分的交联程度、(C)成分和(D)成分的量，从而能够得到具有上述范围的绝对粘度的有机硅组合物。
本发明的高导热性有机硅组合物的热导率为4W/m·K以上，更优选5W/m·K以上。对上限并无特别限定，能够使其为10W/m·K以下。由于具有这样的优异的热导率，因此适合用于散热。
另外，采用下述流变仪测定条件测定了储能模量的情况下，从防止偏移的方面出发，优选G’(150℃)/G’(25℃)的比率变大，具体地，优选2～20，更优选2～6。作为测定机，能够使用HAAKE MARS(赛默飞世尔科技制造)。
流变仪测定条件
测定夹具：平行板P20 Ti
测定间隙：1.00mm(液量：0.40mL)
测定模式：测定固定变形量-频率依赖性
变形条件：CD-Auto Strain 1.00±0.05％
测定频率：0.1～10Hz
测定温度：25℃±1℃，以15℃/分钟升温到150℃后，150℃±1℃
实施例
以下示出实施例和比较例，对本发明具体地说明，但本发明并不受下述的实施例限制。应予说明，关于实施例中的粘度，(A)成分、(B)成分和有机硅组合物的粘度是采用以下所示的Malcom粘度计测定的25℃下的值。
以下对实施例和比较例中使用的成分进行说明。
[加成反应催化剂]
将氯铂酸H2PtCl6·6H2O(含有铂：37.6质量％)8.0g放入安装有回流冷凝器、温度计、搅拌装置的100mL的反应烧瓶中，其次，加入乙醇40.0g和二乙烯基四甲基二硅氧烷16.0g。在70℃下加热反应50小时后，边将反应混合物在室温下搅拌，边慢慢地加入碳酸氢钠16.0g，中和2小时。将反应混合物吸滤，将滤液减压馏除，将乙醇和过剩的二乙烯基四甲基二硅氧烷基本上除去后，用甲苯稀释，使总量成为600g(含有铂：0.5质量％)。
在上述的铂-乙烯基硅氧烷络合物甲苯溶液中加入290g的粘度600mPa·s的分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷，搅拌，将甲苯在60℃/20乇下减压馏除，将基本上将甲苯除去的产物作为氢化硅烷化催化剂(含有铂：1.0质量％)。
(A)成分
(A-1)粘度600mPa·s的分子链两末端以二甲基乙烯基甲硅烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷(乙烯基含量：0.015mol/100g)
(A-2)粘度700mPa·s的分子链末端以三甲基甲硅烷氧基-乙烯基二甲基甲硅烷氧基封端的二甲基硅氧烷-二苯基硅氧烷共聚物(乙烯基含量：0.0049mol/100g)
(B)成分
(B-1)由下述式表示的有机氢聚硅氧烷
[化3]
(式中，Me为甲基，各硅氧烷单元的键合顺序并不限定于上述顺序。)，(Si-H基含量：0.0055mol/g)
(C)无机填充材料
(C-1)氧化锌2种(JIS标准、平均粒径1μm)：PZC 9.5
(C-2)氧化铝粉末(平均粒径1μm)：PZC 8.5
(C-3)氧化镁粉末(平均粒径1μm)：PZC 11.5
(C-4)氮化铝粉末(平均粒径1μm)：PZC 9.5
(C-5)碳化硅(平均粒径1μm)：PZC 4.0(比较品)
(D)导热性无机填充材料
(D-1)氧化铝粉末(平均粒径10μm)
(D-2)氧化铝粉末(平均粒径45μm)
(E)成分
(E-1)由下述式表示的有机聚硅氧烷
[化4]
(F)成分
(F-1)上述的铂氢化硅烷化催化剂
采用下述方法制造了表中所示的组成的高导热性有机硅组合物。
[实施例、比较例]
导热性有机硅组合物的制造
将(A)、(B)、(C)、(D)、(E)成分和氢化硅烷化催化剂在室温下配混，使用行星式混合机混合5～10分((C)成分作为在(A)、(B)成分中预先加热混合的混合物使用。)。将得到的混合物加热到160℃，在常压下混合180分钟，在减压下混合60分钟。
导热性有机硅组合物的特性采用以下所示的方法测定。
[热导率测定]
使用京都电子工业株式会社制热盘法热物性测定装置TPA-501，在25℃下测定。
[粘度测定]
粘度表示25℃下的值，其测定使用了Malcom粘度计(PC-10AA型)。在有机硅组合物的涂布工艺中，认为在实用上1000Pa·s以上的粘度是不能使用的。
[25℃、150℃的有机硅组合物的储能模量的比率]
测定了得到的有机硅组合物的25℃和150℃下的G’(剪切储能模量)的比率。(150℃)/G’(25℃)
下述的条件：
测定夹具：平行板P20 Ti
测定间隙：1.00mm(液量：0.40mL)
测定模式：测定固定变形量-频率依赖性
变形条件：CD-Auto Strain 1.00±0.05％
测定频率：0.1～10Hz
测定温度：25℃±1℃，以15℃/分钟升温到150℃后，150℃±1℃下测定了储能模量的情况下，算出了G’(150℃)/G’(25℃)的比率。
[有机硅组合物的偏移性试验]
将制备的有机硅组合物在玻璃板上涂布0.325mL，插入1mm的间隔物，用玻璃板夹持，制作了直径约20mm/厚1mm的圆盘状的样品。
配置用玻璃板夹持的样品，以使圆盘成为垂直状态，在冷热试验条件：
的条件下进行循环试验，观察了循环250次后的状态。
在圆盘状的固化了的有机硅组合物从原来的位置偏移的情况下记为“有偏移”，将完全没有发生从原来的位置偏移的情况下记为“无偏移”。优选“无偏移”。
[表1]
[表2]
表1和表2的结果显示：本发明的高导热性有机硅组合物不仅热导率优异，而且即使长期保存也不发生冷热循环时的偏移，因此在从使用中产生热的电气电子部件除热方面优异。
产业上的可利用性
本发明的高导热性有机硅组合物不仅导热性优异，而且耐偏移性和涂布性良好，因此适于从使用中产生热的电气电子部件的除热。
Claims (6)
1.高导热性有机硅组合物，该有机硅组合物含有：
有机聚硅氧烷，其为使(A)在1分子中平均具有至少0.1个与硅原子键合的烯基的有机聚硅氧烷和(B)在1分子中平均具有至少1个与硅原子键合的氢原子即Si-H基的有机氢聚硅氧烷以超过8.0且在20.0以下的Si-H/Si-Vi反应而成的反应物，其中，Si-H/Si-Vi为(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比，
(C)选自金属氧化物和金属氮化物中的平均粒径3μm以下的无机填充材料，和
(D)平均粒径5μm以上的导热性无机填充材料，
其中，相对于(A)成分和(B)成分的合计100质量份，(C)成分与(D)成分的合计量为3500～12000质量份，
所述有机硅组合物在25℃下的热导率根据ISO 22007-2标准的热盘法为4W/m·K以上，在25℃下的绝对粘度为100～1000Pa·s。
2.根据权利要求1所述的高导热性有机硅组合物，其中，在下述的条件下采用流变仪测定法测定了储能模量的情况下，G’(150℃)/G’(25℃)为2～20，
测定夹具：平行板P20 Ti
测定间隙：1.00mm(液体量：0.40mL)
测定模式：在固定变形量下测定频率依赖性
变形条件：CD-Auto Strain 1.00±0.05％
测定频率：0.1～10Hz
测定温度：25℃±1℃，以15℃/分钟升温到150℃后，150℃±1℃。
3.根据权利要求1或2所述的高导热性有机硅组合物，其中，(C)成分为选自PZC(零电荷点)为pH6以上的氧化铝粉末、氧化锌粉末、氧化镁、氮化铝和氮化硼粉末中的1种或2种以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的高导热性有机硅组合物，其中，还含有(E)水解性有机聚硅氧烷。
5.根据权利要求4所述的高导热性有机硅组合物，其中，(E)成分为在1分子中含有至少1个由下述通式(1)表示的甲硅烷基、25℃下的粘度为0.1～30000mPa·s的有机聚硅氧烷，相对于(A)成分与(B)成分的合计100质量份，其配混量为50～600质量份，
-SiR1 a(OR2)3-a (1)
式中，R1为未取代或取代的1价烃基，R2为烷基、烷氧基烷基或酰基，a为0、1或2。
6.制造根据权利要求1～3中任一项所述的高导热性有机硅组合物的制造方法，其包含：将所述(A)、(B)、(C)和(D)成分与铂族金属系固化催化剂混合以使(A)成分中的与硅原子键合的烯基与(B)成分中的Si-H基的摩尔比即Si-H/Si-Vi超过8.0且在20.0以下的工序；将得到的混合物在100℃～180℃下加热30分钟～4小时，使(A)成分与(B)成分反应的工序。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019010407 | 2019-01-24 | ||
| JP2019-010407 | 2019-01-24 | ||
| PCT/JP2020/001236 WO2020153217A1 (ja) | 2019-01-24 | 2020-01-16 | 高熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113330074A true CN113330074A (zh) | 2021-08-31 |
| CN113330074B CN113330074B (zh) | 2023-05-09 |
Family
ID=71735453
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080009770.6A Active CN113330074B (zh) | 2019-01-24 | 2020-01-16 | 高导热性有机硅组合物及其制造方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20210403785A1 (zh) |
| EP (1) | EP3916056B1 (zh) |
| JP (1) | JP7111187B2 (zh) |
| KR (1) | KR20210119434A (zh) |
| CN (1) | CN113330074B (zh) |
| TW (1) | TWI824104B (zh) |
| WO (1) | WO2020153217A1 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023189310A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 株式会社カネカ | 熱伝導性樹脂組成物および組成物を硬化させてなる放熱部材 |
| CN115214202A (zh) * | 2022-04-26 | 2022-10-21 | 北京科技大学 | 一种高导热层状热界面材料及其制备方法 |
| JP2024035628A (ja) * | 2022-09-02 | 2024-03-14 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
| WO2024195569A1 (ja) * | 2023-03-22 | 2024-09-26 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物、ならびに製造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001139818A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 |
| CN102029752A (zh) * | 2009-10-08 | 2011-04-27 | 信越化学工业株式会社 | 导热性硅氧烷橡胶复合片 |
| CN104968728A (zh) * | 2013-01-22 | 2015-10-07 | 信越化学工业株式会社 | 导热性有机硅组合物、导热性层和半导体装置 |
Family Cites Families (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01246884A (ja) | 1988-03-29 | 1989-10-02 | Toshiba Corp | ダイオードレーザ励起レーザ発振装置 |
| JP3350402B2 (ja) | 1997-06-17 | 2002-11-25 | 株式会社荏原製作所 | ドライクリーニング装置 |
| JP2938429B1 (ja) | 1998-02-27 | 1999-08-23 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
| JP3948642B2 (ja) | 1998-08-21 | 2007-07-25 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性グリース組成物及びそれを使用した半導体装置 |
| JP2000169873A (ja) | 1998-12-02 | 2000-06-20 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコーングリース組成物 |
| JP2003301184A (ja) | 2002-04-12 | 2003-10-21 | Hitachi Ltd | 廃プラスチックの熱分解油化処理方法及び処理装置 |
| JP4460433B2 (ja) * | 2004-12-15 | 2010-05-12 | 信越化学工業株式会社 | 放熱性シリコーングリース組成物の製造方法 |
| JP4395753B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-01-13 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導部材の製造方法及びこの使用方法並びに放熱構造体 |
| US8932031B2 (en) * | 2010-11-03 | 2015-01-13 | Xylem Ip Holdings Llc | Modular diaphragm pumping system |
| JP5553006B2 (ja) * | 2010-11-12 | 2014-07-16 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
| JP5472055B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2014-04-16 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
| US20130147600A1 (en) * | 2011-12-09 | 2013-06-13 | The Chamberlain Group, Inc. | Access Authorization via Location-Aware Authorization Device |
| JP5783128B2 (ja) * | 2012-04-24 | 2015-09-24 | 信越化学工業株式会社 | 加熱硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物 |
| WO2013168291A1 (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-14 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
| JP5832983B2 (ja) * | 2012-10-18 | 2015-12-16 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン組成物 |
| US9714178B2 (en) * | 2014-01-23 | 2017-07-25 | Drake Water Technologies, Inc. | Method for selectively removing silica from strong brines using activated alumina |
| KR102348372B1 (ko) * | 2014-04-09 | 2022-01-11 | 듀폰 도레이 스페셜티 머티리얼즈 가부시키가이샤 | 열전도성 실리콘 조성물 및 전기·전자 기기 |
| JP6149831B2 (ja) * | 2014-09-04 | 2017-06-21 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン組成物 |
| JP6658866B2 (ja) * | 2016-03-18 | 2020-03-04 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置 |
| JP6708005B2 (ja) * | 2016-06-20 | 2020-06-10 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーンパテ組成物 |
| JP7136203B2 (ja) * | 2018-06-08 | 2022-09-13 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法 |
-
2020
- 2020-01-16 US US17/425,508 patent/US20210403785A1/en active Pending
- 2020-01-16 KR KR1020217025812A patent/KR20210119434A/ko active Pending
- 2020-01-16 JP JP2020568099A patent/JP7111187B2/ja active Active
- 2020-01-16 WO PCT/JP2020/001236 patent/WO2020153217A1/ja unknown
- 2020-01-16 CN CN202080009770.6A patent/CN113330074B/zh active Active
- 2020-01-16 EP EP20744719.4A patent/EP3916056B1/en active Active
- 2020-01-22 TW TW109102419A patent/TWI824104B/zh active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001139818A (ja) * | 1999-11-12 | 2001-05-22 | Dow Corning Toray Silicone Co Ltd | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 |
| CN102029752A (zh) * | 2009-10-08 | 2011-04-27 | 信越化学工业株式会社 | 导热性硅氧烷橡胶复合片 |
| CN104968728A (zh) * | 2013-01-22 | 2015-10-07 | 信越化学工业株式会社 | 导热性有机硅组合物、导热性层和半导体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20210403785A1 (en) | 2021-12-30 |
| KR20210119434A (ko) | 2021-10-05 |
| WO2020153217A1 (ja) | 2020-07-30 |
| JP7111187B2 (ja) | 2022-08-02 |
| TWI824104B (zh) | 2023-12-01 |
| JPWO2020153217A1 (ja) | 2021-11-25 |
| TW202043373A (zh) | 2020-12-01 |
| EP3916056B1 (en) | 2023-12-13 |
| CN113330074B (zh) | 2023-05-09 |
| EP3916056A1 (en) | 2021-12-01 |
| EP3916056A4 (en) | 2022-11-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112236482B (zh) | 导热性有机硅组合物及其制造方法 | |
| JP5372388B2 (ja) | 熱伝導性シリコーングリース組成物 | |
| CN113330074B (zh) | 高导热性有机硅组合物及其制造方法 | |
| JP6933198B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法 | |
| JP5445415B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン接着剤組成物及び熱伝導性シリコーンエラストマー成形品 | |
| CN108250760B (zh) | 有机硅组合物和固化产物 | |
| EP4053190B1 (en) | Organopolysiloxane and method for producing same, and heat-conductive silicone composition | |
| JP2019131734A (ja) | ２液付加反応硬化型放熱シリコーン組成物及びその製造方法 | |
| JP4680274B2 (ja) | 高硬度シリコーンゴムを与える組成物およびそれを封止材として用いた半導体装置 | |
| WO2021149431A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン接着剤組成物 | |
| JP7088123B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物の製造方法 | |
| JP7276212B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法 | |
| KR20240047480A (ko) | 열전도성 실리콘 조성물 및 상기 조성물을 사용하여 갭 충전제를 제조하는 방법 | |
| JP2021055007A (ja) | １液硬化型熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法 | |
| JP7656559B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン樹脂シートおよびその製造方法 | |
| WO2024096000A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
| JP2023114394A (ja) | 熱伝導性シリコーン樹脂シートおよびその製造方法 | |
| WO2024223323A1 (en) | Thermally conductive silicone composition and method for producing thermally conductive silicone composition | |
| JP2021001239A (ja) | 熱硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物 | |
| KR20250004019A (ko) | 열전도성 실리콘 조성물 및 조성물을 사용하여 열전도성 부재를 제조하는 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |