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JP2014208728A - 蓄熱性シリコーン材料及びその製造方法 - Google Patents

蓄熱性シリコーン材料及びその製造方法 Download PDF

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JP2014208728A JP2013086012A JP2013086012A JP2014208728A JP 2014208728 A JP2014208728 A JP 2014208728A JP 2013086012 A JP2013086012 A JP 2013086012A JP 2013086012 A JP2013086012 A JP 2013086012A JP 2014208728 A JP2014208728 A JP 2014208728A
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知樹 松村
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Abstract

【課題】蓄熱性と熱伝導性が高い蓄熱性シリコーン材料及びその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の蓄熱性シリコーン材料(20)は、オルガノポリシロキサン(21)と熱伝導性粒子(23,24)と蓄熱材を含み、蓄熱材は融点0〜100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子(22)であり、オルガノポリシロキサン100重量部に対して熱伝導性粒子(23,24)を100〜2000重量部含み、熱伝導率が0.2〜10W/m・Kである。この蓄熱性シリコーン材料(20)はシリコーンベースポリマー成分(A)と架橋成分(B)と触媒と熱伝導性粒子と、マイクロカプセル化した蓄熱材粒子(22)を(A+B)成分合計100重量部に対して100〜500重量部を混合し架橋させて得る。
【選択図】図1

Description

本発明は蓄熱性シリコーン材料及びその製造方法に関する。さらに詳しくは、蓄熱性と熱伝導性を有するシリコーン材料及びその製造方法に関する。
電子機器等に使用されている半導体は使用中に発熱し、電子部品の性能が低下することがある。そのため発熱するような電子部品には通常はゲル状又は軟質ゴム状の熱伝導性シートを介して金属製放熱体が取り付けられる。しかし、近年は発熱電子部品に蓄熱材シートを取り付け、蓄熱材シートに熱を蓄え、熱を伝える速度を遅らせる方法も採用されている。
特許文献1〜2には蓄熱材を内包するマイクロカプセルを練り込んだ蓄熱性ゴムが提案されている。特許文献3にはパラフィンワックスポリマーと熱伝導フィラーを含むシリコーンエラストマーの全周囲をコート材によってコーティングした熱対策部材が提案されている。
特開2010−184981号公報 特開2010−235709号公報 特開2012−102264号公報
しかし、前記特許文献1〜2の提案はゲル又は軟質ゴム自体が熱絶縁物質であることから、発熱部材から蓄熱材まで伝熱しにくいという問題があり、特許文献3の提案も蓄熱性と熱伝導性のさらなる改良が求められていた。
本発明は前記従来の問題を解決するため、蓄熱性と熱伝導性が高い蓄熱性シリコーン材料及びその製造方法を提供する。
本発明の蓄熱性シリコーン材料は、オルガノポリシロキサンと熱伝導性粒子と蓄熱材を含む蓄熱性シリコーン材料であって、前記蓄熱材は融点0〜100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子であり、前記オルガノポリシロキサン100重量部に対して前記熱伝導性粒子を100〜2000重量部含み、熱伝導率が0.2〜10W/m・Kであることを特徴とする。
本発明の蓄熱性シリコーン材料の製造方法は、前記の蓄熱性シリコーン材料の製造方法であって、
下記組成のコンパウンドを架橋させたことを特徴とする。
(A)ベースポリマー成分:1分子中に平均2個以上かつ分子鎖両末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する直鎖状オルガノポリシロキサン。
(B)架橋成分:1分子中に平均2個以上のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが、前記A成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、1モル未満の量。
(C)白金系金属触媒:A成分に対して重量単位で0.01〜1000ppm。
(D)熱伝導性粒子:A成分+B成分合計100重量部に対して100〜2000重量部。
(E)融点0〜100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子:A成分+B成分合計100重量部に対して100〜500重量部。
本発明は、マトリックスポリマーのオルガノポリシロキサンに対して、熱伝導性粒子とマイクロカプセル化した蓄熱材粒子を含み、熱伝導粒子はオルガノポリシロキサン100重量部に対して100〜2000重量部含み、熱伝導率が0.2〜10W/m・Kである蓄熱性シリコーン材料としたことにより、蓄熱性と熱伝導性が高く、発熱部品と筐体との間に前記蓄熱性シリコーン材料を介在させた場合、より高い蓄熱効果が得られる。
図1は一実施例における熱伝導性シリコーンシートの模式的断面図である。 図2は本発明の一実施例における熱伝導性シリコーン材料の蓄熱性評価試験の説明図である。 図3A−Bは本発明の一実施例における熱伝導性シリコーン材料の熱伝導率及び熱抵抗値の測定方法を示す説明図である。 図4は本発明の一実施例の蓄熱性評価試験のグラフである。 図5は図4のA部の拡大グラフである。
本発明の蓄熱性シリコーン材料は、下記組成のコンパウンドを架橋して得られる。
(A)ベースポリマー成分:1分子中に平均2個以上かつ分子鎖両末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する直鎖状オルガノポリシロキサン。
(B)架橋成分:1分子中に平均2個以上のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが、前記A成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、1モル未満の量。
(C)白金系金属触媒:A成分に対して重量単位で0.01〜1000ppm。
(D)熱伝導性粒子:A成分+B成分合計100重量部に対して100〜2000重量部。
(E)融点0〜100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子:A成分+B成分合計100重量部に対して100〜500重量部。
(1)蓄熱材
前記(E)成分の蓄熱材は、融点0〜100℃の物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子を使用する。さらに好ましい蓄熱材は、融点35℃以上のパラフィン、融点45℃以上の高級アルコール及び融点が30℃以上のR1-COO-R2(但し、R1は炭素数16以上の炭化水素基、R2は炭素数1〜6の炭化水素基)で示されるエステル化合物から選ばれる少なくとも一つの化合物である。マイクロカプセルの皮膜樹脂は尿素ホルマリン樹脂及びメラミンホルマリン樹脂から選ばれる少なくとも一つの樹脂が好ましい。マイクロカプセルの平均粒子径は0.1〜100μmが好ましい。このような蓄熱材マイクロカプセルは、例えば三菱製紙社製、商品名“サーモメモリー”がある。前記蓄熱材マイクロカプセルは、オルガノポリシロキサン100重量部に対して100〜500重量部混合するのが好ましい。さらに好ましくは150〜250重量部である。
(2)ベースポリマー成分(A成分)
本発明のA成分は、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を2個以上含有するオルガノポリシロキサンであり、アルケニル基を2個含有するオルガノポリシロキサンは本発明のシリコーンゴム組成物における主剤(ベースポリマー成分)である。このオルガノポリシロキサンは、アルケニル基として、ビニル基、アリル基等の炭素原子数2〜8、特に2〜6の、ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に2個有する。粘度は25℃で10〜1000000mPa・s、特に100〜100000mPa・sであることが作業性、硬化性などから望ましい。
具体的には、下記一般式(化1)で表される1分子中に平均2個以上かつ分子鎖末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンを使用する。側鎖はトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状オルガノポリシロキサンである。25℃における粘度は10〜1000000mPa・sのものが作業性、硬化性などから望ましい。なお、この直鎖状オルガノポリシロキサンは少量の分岐状構造(三官能性シロキサン単位)を分子鎖中に含有するものであってもよい。
Figure 2014208728
式中、R1は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基であり、R2はアルケニル基であり、kは0又は正の整数である。
ここで、R1の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換の一価炭化水素基としては、例えば、炭素原子数1〜10、特に1〜6のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、並びに、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基、シアノエチル基等が挙げられる。R2のアルケニル基としては、例えば炭素原子数2〜6、特に2〜3のものが好ましく、具体的にはビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。
一般式(1)において、kは、一般的には0≦k≦10000を満足する0又は正の整数であり、好ましくは5≦k≦2000、より好ましくは10≦k≦1200を満足する整数である。
A成分のオルガノポリシロキサンとしては一分子中に例えばビニル基、アリル基等の炭素原子数2〜8、特に2〜6のケイ素原子に結合したアルケニル基を3個以上、通常、3〜30個、好ましくは、3〜20個程度有するオルガノポリシロキサンを併用しても良い。分子構造は直鎖状、環状、分岐状、三次元網状のいずれの分子構造のものであってもよい。好ましくは、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された、25℃での粘度が10〜1000000mPa・s、特に100〜100000mPa・sの直鎖状オルガノポリシロキサンである。
アルケニル基は少なくとも分子鎖末端のケイ素原子に結合している。さらに分子鎖非末端(分子鎖途中)のケイ素原子に結合しているものを含んでも良い。なかでも下記一般式(化2)で表される分子鎖両末端のケイ素原子上にそれぞれ1〜3個のアルケニル基を有し(但し、この分子鎖末端のケイ素原子に結合したアルケニル基が、両末端合計で3個未満である場合には、分子鎖非末端(分子鎖途中)のケイ素原子に結合したアルケニル基を、(例えばジオルガノシロキサン単位中の置換基として)、少なくとも1個有する直鎖状オルガノポリシロキサンであって、上記でも述べた通り25℃における粘度が10〜1,000,000mPa・sのものが作業性、硬化性などから望ましい。なお、この直鎖状オルガノポリシロキサンは少量の分岐状構造(三官能性シロキサン単位)を分子鎖中に含有するものであってもよい。
Figure 2014208728
式中、R3は互いに同一又は異種の非置換又は置換一価炭化水素基であって、少なくとも1個がアルケニル基である。R4は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基であり、R5はアルケニル基であり、l,mは0又は正の整数である。
ここで、R3の一価炭化水素基としては、炭素原子数1〜10、特に1〜6のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基やシアノエチル基等が挙げられる。
また、R4の一価炭化水素基としても、炭素原子数1〜10、特に1〜6のものが好ましく、上記R1の具体例と同様のものが例示できるが、但しアルケニル基は含まない。
5のアルケニル基としては、例えば炭素数2〜6、特に炭素数2〜3のものが好ましく、具体的には前記式(化1)のR2と同じものが例示され、好ましくはビニル基である。
l,mは、一般的には0<l+m≦10000を満足する0又は正の整数であり、好ましくは5≦l+m≦2000、より好ましくは10≦l+m≦1200で、0<l/(l+m)≦0.2、好ましくは、0.0011≦l/(l+m)0.1を満足する整数である。
(3)架橋成分(B成分)
本発明のB成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは架橋剤として作用するものであり、この成分中のSiH基とA成分中のアルケニル基とが付加反応(ヒドロシリル化)することにより硬化物を形成するものである。かかるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(即ち、SiH基)を2個以上有するものであればいずれのものでもよく、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数(即ち、重合度)は2〜1000、特に2〜300程度のものを使用することができる。
水素原子が結合するケイ素原子の位置は特に制約はなく、分子鎖の末端でも非末端(途中)でもよい。また、水素原子以外のケイ素原子に結合した有機基としては、前記一般式(化1)のR1と同様の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基が挙げられる。
B成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては下記構造のものが例示できる。
Figure 2014208728
Figure 2014208728
Figure 2014208728
上記の式中、Phはフェニル基、エポキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、アルコキシ基の少なくとも1種を含む有機基である。Lは0〜1,000の整数、特には0〜300の整数であり、Mは1〜200の整数である。)
このようなオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、周知の方法により、例えば、R5SiHCl2、(R53SiCl、(R52SiCl2、(R52SiHCl(式中、R5は、メチル基、エチル基等のアルキル基又はフェニル基等のアリール基である)のようなクロロシランを加水分解縮合するか、加水分解して得られたシロキサンを平衡化することにより得ることができる。
(4)触媒成分
C成分の触媒成分は、本組成物の硬化を促進させる成分である。C成分としては、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒を用いることができる。例えば白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類やビニルシロキサンとの錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙げられる。C成分の配合量は、硬化に必要な量であればよく、所望の硬化速度などに応じて適宜調整することができる。A成分に対して重量単位で0.01〜1000ppm添加する。
(5)熱伝導性粒子
D成分の熱伝導性粒子は、A成分+B成分合計100重量部に対して100〜2000重量部添加する。これにより熱伝導シートやパテ材の熱伝導率を0.2〜10W/m・Kの範囲とすることができる。熱伝導粒子としては、アルミナ,酸化亜鉛,酸化マグネシウム、窒化アルミ、窒化ホウ素、水酸化アルミ及びシリカから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。形状は球状,鱗片状,多面体状等様々なものを使用できる。アルミナを使用する場合は、純度99.5重量%以上のα−アルミナが好ましい。熱伝導性粒子の比表面積は0.06〜10m2/gの範囲が好ましい。比表面積はBET比表面積であり、測定方法はJIS R1626にしたがう。平均粒子径を用いる場合は、0.1〜100μmの範囲が好ましい。粒子径の測定はレーザー回折光散乱法により、50%粒子径を測定する。この測定器は例えば堀場製作所製社製のレーザー回折/散乱式粒子分布測定装置LA−950S2がある。
熱伝導性粒子は平均粒子径が異なる少なくとも2つの無機粒子を併用するのが好ましい。このようにすると大きな粒子径の間に小さな粒子径の熱伝導性無機粒子が埋まり、最密充填に近い状態で充填でき、熱伝導性が高くなるからである。相対的に平均粒子径の小さな無機粒子は、R(CH3aSi(OR’)3-a(Rは炭素数6〜20の非置換または置換有機基、R’は炭素数1〜4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるシラン化合物、もしくはその部分加水分解物で表面処理するのが好ましい。R(CH3aSi(OR’)3-a(Rは炭素数6〜20の非置換または置換有機基、R’は炭素数1〜4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるシラン化合物(以下単に「シラン」という。)は、一例としてヘキシルトリメトキシラン,ヘキシルトリエトキシシラン,オクチルトリメトキシシラン,オクチルトリエトキシラン,デシルトリメトキシシラン,デシルトリエトキシシラン,ドデシルトリメトキシシラン,ドデシルトリエトキシシラン,ヘキサドデシルトリメトキシシラン,ヘキサドデシルトリエトキシシシラン,オクタデシルトリメトキシシラン,オクタデシルトリエトキシシシラン等がある。前記シラン化合物は、一種又は二種以上混合して使用することができる。ここでいう表面処理とは共有結合のほか吸着なども含む。前記相対的に平均粒子径の大きな無機粒子は、例えば平均粒子径が2μm以上のものをいい、粒子全体を100重量%としたとき50重量%以上添加するのが好ましい。
(6)その他の成分
本発明の組成物には、必要に応じて前記以外の成分を配合することができる。例えばベンガラなどの無機顔料、フィラーの表面処理等の目的でアルキルトリアルコキシシランなどを添加してもよい。
本発明の熱伝導性シリコーン材料の熱伝導率は0.2〜10W/m・Kの範囲である。好ましくは0.5〜5W/m・K、さらに好ましくは1〜3W/m・Kである。前記の範囲であれば、発熱体からの熱を蓄熱材に効率よく熱伝導させることができる。蓄熱性の測定方法については実施例で説明する。
図1は一実施例における蓄熱性シリコーンシート20の模式的断面図である。このシート20は、架橋されたオルガノポリシロキサン21内に蓄熱材粒子22と熱伝導性大粒子23と熱伝導性小粒子24を含んでいる。蓄熱性と熱伝導性が高く、発熱部品と筐体との間に蓄熱性シリコーン材料を介在させた場合、より高い蓄熱効果が得られる。
以下実施例を用いて説明する。本発明は実施例に限定されるものではない。
<蓄熱性評価試験>
蓄熱性評価試験装置10を図2に示す。熱絶縁性基台11の上に下記の部材を重ねた。熱電対の位置及びその他の条件とともに下記に示す。
(1)セラミックヒーター12(縦横各10mm、厚さ1.75mm)
(2)熱伝導性シート13(縦横各10mm、厚さ2mm)
(3)アルミ板14(縦横各22.5mm、厚さ4mm)
(4)シートサンプル15(縦横各20mm、厚さは1mmのものを2枚重ねとした。)
(5)ベーク板16(縦横各22.5mm、厚さ4mm)
(6)熱電対17:熱絶縁性基台11とセラミックヒーター12の間に挿入。
(7)熱電対18:アルミ板14の厚み方向の中央孔に挿入。
(8)熱電対19:ベーク板16の厚み方向の中央孔に挿入。
(9)セラミックヒーター12への印加電力:5W
<熱抵抗値及び熱伝導率測定方法>
ASTM D5470に準拠したTIM-Tester(Analysis Tech社製)を使用して測定した。図3A-Bに熱抵抗測定装置1の概略図を示す。図3Aに示すように冷却プレート3の上に直径33mmのシートサンプル4を乗せる。上部にはヒーター5とロードセル6とシリンダー8がこの順番に組み込まれており、シリンダーの外側には円筒形の断熱材7が下に移動できる状態でセットされている。2は天板である。測定時には図3Bの状態とし、シリンダー8を駆動させて100kPaに加圧し、ヒーター5の温度T1と冷却プレート3の温度T2の温度差と、印加電力から次の式により熱抵抗値Rtを算出し、この熱抵抗値Rtとサンプルの厚みから熱伝導率を算出した。
Rt=[(T1−T2)/Q]×S
Rt:熱抵抗値
T1:ヒーター温度(℃)
T2:冷却プレート温度(℃)
Q:印加電力(W)
S:サンプル接触面積(cm2
(実施例1)
1.材料成分
(1)シリコーン成分
シリコーン成分として二液室温硬化シリコーンゴム(二液RTV)を使用した。なお、二液RTVにはベースポリマー成分(A成分)と架橋成分(B成分)と白金系金属触媒(C成分)が予め添加されている。
(2)マイクロカプセル化した蓄熱材粒子(E成分)
マイクロカプセル化した蓄熱材粒子は三菱製紙社製、商品名“サーモメモリー”、品番"FP-58"(平均粒径50μm、融点58℃、溶解熱量54.9J/g、嵩密度0.3〜0.4g/cm3)を前記シリコーン成分(A+B)成分100重量部に対して200重量部添加した。このマイクロカプセル化した蓄熱材粒子には融点58℃のパラフィンがメラミン系樹脂により封入されている。
(3)熱伝導性粒子(D成分)
(a)小粒径熱伝導性粒子
小粒径熱伝導性粒子は平均粒子径0.3μmのアルミナをシランカップリング剤で表面処理して使用した。
(b)中粒径熱伝導性粒子
中粒径熱伝導性粒子は平均粒子径3μmのアルミナをシランカップリング剤で表面処理して使用した。
(c)大粒径熱伝導性粒子
大粒径熱伝導性粒子は平均粒子径75μmのアルミナを使用した。
(d)熱伝導性粒子(D成分)の添加量
シリコーン成分(A+B)100重量部に対して小粒径熱伝導性粒子を100重量部、中粒径熱伝導性粒子を200重量部、大粒径熱伝導性粒子200重量部添加した。
2.シート成形加工方法
離型処理をしたポリエステルフィルム上に厚さ2mmの金枠を置きコンパウンドを流し込み、もう一枚の離型処理をしたポリエステルフィルムを載せた。これを5MPaの圧力で、120℃、10分硬化した。
得られたシリコーン材料の物性は表1にまとめて示す。
(実施例2)
(1)シリコーン成分
実施例1と同一物を使用した。
(2)マイクロカプセル化した蓄熱材粒子(E成分)
マイクロカプセル化した蓄熱材粒子は三菱製紙社製、商品名“サーモメモリー”、品番"FP-58"を前記シリコーン成分(A+B)成分100重量部に対して250重量部添加した。
(3)熱伝導性粒子(D成分)
(a)小粒径熱伝導性粒子
小粒径熱伝導性粒子は平均粒子径0.3μmのアルミナをシランカップリング剤で表面処理して使用した。
(b)中粒径熱伝導性粒子
中粒径熱伝導性粒子は平均粒子径3μmのアルミナをシランカップリング剤で表面処理して使用した。
(c)熱伝導性粒子(D成分)の添加量
シリコーン成分(A+B)100重量部に対して小粒径熱伝導性粒子を150重量部、大粒径熱伝導性粒子200重量部添加した。
2.シート成形加工方法
実施例1と同様にシート成形した。
得られたシリコーン材料の物性は表1にまとめて示す。
(比較例1)
1.材料成分
(1)シリコーン成分
シリコーン成分として二液室温硬化シリコーンゴム(二液RTV)を使用した。なお、二液RTVにはベースポリマー成分(A)と架橋成分(B)と白金系金属触媒(C)が予め添加されている。
(2)マイクロカプセル化した蓄熱材粒子(E成分)
マイクロカプセル化した蓄熱材粒子は三菱製紙社製、商品名“サーモメモリー”、品番"FP-58"を前記シリコーン成分(A+B)成分100重量部に対して150重量部添加した。
2.シート成形加工方法
実施例1と同様にシート成形した。なお比較例1においては熱伝導性粒子は添加しなかった。
得られたシリコーン材料の物性は表1にまとめて示す。
Figure 2014208728
次に図2に示す蓄熱性評価試験を行った結果を図4及び図5のグラフに示す。図4のA部の拡大図が図5である。図5のB部から、蓄熱が開始される温度は、熱伝導率の高い実施例2品がもっとも早いことがわかる。図5のC部から、蓄熱される効果(蓄熱量)は、熱伝導率の高い方が大きいことがわかる。このことから、蓄熱材粒子を加えないと蓄熱される効果(蓄熱量)は低いことがわかる。すなわち、本発明の各実施例品の熱伝導率は高く(表1)、かつ蓄熱量も高いことが確認できた。
本発明の蓄熱性シリコーン材料は、シート、パテ材など様々な形態の製品に適用できる。
1 熱抵抗測定装置
2 天板
3 冷却プレート
4 シートサンプル
5 ヒーター
6 ロードセル
7 断熱材
8 シリンダー
10 蓄熱性評価試験装置
11 熱絶縁性基台
12 セラミックヒーター
13 熱伝導性シート
14 アルミ板
15 シートサンプル
16 ベーク板
17,18,19 熱電対
20 蓄熱性シリコーンシート
21 オルガノポリシロキサン
22 蓄熱材粒子
23 熱伝導性大粒子
24 熱伝導性小粒子

Claims (8)

  1. オルガノポリシロキサンと熱伝導性粒子と蓄熱材を含む蓄熱性シリコーン材料であって、
    前記蓄熱材は融点0〜100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子であり、
    前記オルガノポリシロキサン100重量部に対して前記熱伝導性粒子を100〜2000重量部含み、
    熱伝導率が0.2〜10W/m・Kであることを特徴とする蓄熱性シリコーン材料。
  2. 前記蓄熱材粒子は、オルガノポリシロキサン100重量部に対して100〜500重量部含む請求項1に記載の蓄熱性シリコーン材料。
  3. 前記蓄熱材粒子は平均粒子径が0.1〜100μmである請求項1又は2に記載の蓄熱性シリコーン材料。
  4. 前記熱伝導性粒子は平均粒子径が異なる少なくとも2つの無機粒子を含み、
    相対的に平均粒子径の小さな無機粒子は、R(CH3aSi(OR’)3-a(Rは炭素数6〜20の非置換または置換有機基、R’は炭素数1〜4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるシラン化合物、もしくはその部分加水分解物で表面処理されている請求項1〜3のいずれか1項に記載の蓄熱性シリコーン材料。
  5. 前記熱伝導性粒子は平均粒子径が2μm以上の無機粒子と平均粒子径が2μm未満の無機粒子を含み、
    前記平均粒子径が2μm以上の無機粒子は、粒子全体を100重量%としたとき50重量%以上である請求項1〜4のいずれか1項に記載の蓄熱性シリコーン材料。
  6. 前記熱伝導性粒子が、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、窒化アルミ、窒化ホウ素、水酸化アルミ及びシリカから選ばれる少なくとも一つの粒子である請求項1〜6のいずれか1項に記載の性蓄熱性シリコーン材料。
  7. 前記熱伝導性シリコーン材料には、さらに無機粒子顔料が添加されている請求項1〜6のいずれか1項に記載の蓄熱性シリコーン材料。
  8. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の蓄熱性シリコーン材料の製造方法であって、
    前記シリコーン材料は、下記組成のコンパウンドを架橋させたことを特徴とする蓄熱性シリコーン材料の製造方法。
    (A)ベースポリマー成分:1分子中に平均2個以上かつ分子鎖両末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する直鎖状オルガノポリシロキサン。
    (B)架橋成分:1分子中に平均2個以上のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが、前記A成分中のケイ素原子結合アルケニル基1モルに対して、1モル未満の量。
    (C)白金系金属触媒:A成分に対して重量単位で0.01〜1000ppm。
    (D)熱伝導性粒子:A成分+B成分合計100重量部に対して100〜2000重量部。
    (E)融点0〜100℃の蓄熱物質をマイクロカプセル化した蓄熱材粒子:A成分+B成分合計100重量部に対して100〜500重量部。
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