JPWO2020153217A1 - 高熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に平均して少なくとも0.1個有するオルガノポリシロキサンと、(B)ケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を1分子中に平均して少なくとも1個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と(B)成分中のSi−H基とのモル比(Si−H/Si−Vi)8.0を超え20.0以下で反応させた反応物であるオルガノポリシロキサン、
(C)金属酸化物及び金属窒化物から選ばれ、平均粒径3μm以下の無機充填材、及び
(D)平均粒径5μm以上の熱伝導性無機充填材、
を含有するシリコーン組成物であって、(C)成分と(D)成分の合計量が、(A)成分と(B)成分との合計100質量部に対して3,500〜12,000質量部であり、上記シリコーン組成物の25℃における熱伝導率がISO 22007−2準拠のホットディスク法において、4W/m・K以上であり、25℃における絶対粘度が100〜1,000Pa・sである高熱伝導性シリコーン組成物。
2.下記の条件のレオメータ測定、
測定治具:パラレル・プレート P20 Ti
測定ギャップ:1.00mm(液量:0.40mL)
測定モード:固定変形量−周波数依存性測定
変形条件:CD−Auto Strain 1.00±0.05%
測定周波数:0.1〜10Hz
測定温度:25℃±1℃、15℃/分で150℃に昇温後、150℃±1℃
で貯蔵弾性率を測定した場合、G’(150℃)/G’(25℃)が2〜20である1記載の高熱伝導性シリコーン組成物。
3.(C)成分が、PZC(ポイントオブゼロチャージ)がpH6以上である、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素粉末から選ばれる1種又は2種以上である1又は2記載の高熱伝導性シリコーン組成物。
4.さらに、(E)加水分解性オルガノポリシロキサンを含有する1〜3のいずれかに記載の高熱伝導性シリコーン組成物。
5.(E)成分が、下記一般式(1)
−SiR1 a(OR2)3-a (1)
(式中、R1は非置換又は置換の1価炭化水素基であり、R2はアルキル基、アルコキシアルキル基又はアシル基であり、aは0、1又は2である。)
で表されるシリル基を1分子中に少なくとも1個含有し、25℃での粘度が0.1〜30,000mPa・sであるオルガノポリシロキサンであって、その配合量が、(A)成分と(B)成分との合計100質量部に対して50〜600質量部である4記載の高熱伝導性シリコーン組成物。
6.上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分と、白金族金属系硬化触媒とを、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と(B)成分中のSi−H基とのモル比(Si−H/Si−Vi)が8.0を超え20.0以下となるように混合する工程と、得られた混合物を100℃〜180℃で30分〜4時間加熱して、(A)成分と(B)成分とを反応させる工程を含む、1〜3のいずれかに記載の高熱伝導性シリコーン組成物を製造する製造方法。
[オルガノポリシロキサン]
本発明のオルガノポリシロキサンは、(A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に平均して少なくとも0.1個有するオルガノポリシロキサンと、(B)ケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を1分子中に平均して少なくとも1個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と(B)成分中のSi−H基とのモル比(Si−H/Si−Vi)8.0を超え20.0以下で反応させた反応物(硬化物)である。以下、単に「(A),(B)成分反応物」と記載する場合がある。
アルケニル基含有オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に平均して少なくとも0.1個、好ましくはそれぞれの分子につき少なくとも1個(通常1〜20個)、より好ましくは2〜10個程度有するものである。これらは1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
R3 bR4 cSiO(4-b-c)/2 (2)
(式中、R3は独立に脂肪族不飽和結合を含有しない非置換又は置換の1価炭化水素基であり、R4は独立にアルケニル基を表し、bは、0.5〜2.5、好ましくは0.8〜2.2の正数であり、cは、0.0001〜0.2、好ましくは0.0005〜0.1の正数である。但し、b+cは、通常0.8〜2.7、好ましくは0.9〜2.2の正数である。)
で表され、ケイ素原子に結合したアルケニル基を少なくとも0.1個有するオルガノポリシロキサンが挙げられる。
(B)成分はケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を1分子中に平均して少なくとも1個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、シリコーン組成物の硬化剤であり、1分子中に平均1個以上、好ましくは2個以上(2〜300個程度)、より好ましくは3個以上(3〜200個程度)のケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を有するものである。(B)成分の分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐状、環状、又は三次元網状構造の樹脂状物のいずれのものであってもよく、下記平均組成式(3)で示されるものを用いることができる。
(式中、R5は脂肪族不飽和炭化水素基を除く、非置換又は置換の1価炭化水素基である。dは1.0〜3.0、好ましくは0.5〜2.5、eは0.05〜2.0、好ましくは0.01〜1.0であり、かつd+eは0.5〜3.0、好ましくは0.8〜2.5を満たす正数である。)
(C)成分は、金属酸化物及び金属窒化物から選ばれ、平均粒径3μm以下の無機充填材である。この無機充填材は、比表面積が大きく、Si−H基がリッチに存在する(A),(B)成分反応物と相互作用することにより、150℃における貯蔵弾性率を向上させる成分である。また(D)成分の熱伝導性無機充填材の粒度分布を整えて、最密充填にして配合量を増大させ、シリコーン組成物の熱伝導率を向上させるための成分である。
(D)成分は、平均粒径5μm以上の熱伝導性無機充填材であり、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、ダイヤモンド、グラファイト、金属珪素等が挙げられ、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いることができる。なお、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素は上記(C)成分と重複するが、平均粒径が相違する。
本発明のシリコーン組成物には、(E)加水分解性オルガノポリシロキサンを配合することができ、(E)成分はウェッターとして機能し、(C)成分及び(D)成分が、(E)加水分解性オルガノポリシロキサンで表面処理された表面処理無機充填材となり、(C)及び(D)成分をシリコーン組成物に高充填しても、シリコーン組成物の流動性を保ち、この組成物に良好な取扱い性を付与することができる。
−SiR1 a(OR2)3-a (1)
(式中、R1は非置換又は置換の1価炭化水素基であり、R2はアルキル基、アルコキシアルキル基又はアシル基であり、aは0、1又は2である。)
で表されるシリル基を1分子中に少なくとも1個含有し、25℃での粘度が0.1〜30,000mPa・sであるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
本発明のシリコーン組成物には、本発明の効果を損なわない範囲で、上記以外の任意の成分を配合することができ、例えば、充填材が挙げられ、1種単独又は2種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。例えば、ウォラストナイト、タルク、硫酸カルシウム、炭酸マグネシウム、カオリン等のクレー;水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、グラファイト、バライト、マラカイト等の炭酸銅;ザラカイト等の炭酸ニッケル;ウィザライト等の炭酸バリウム;ストロンチアナイト等の炭酸ストロンチウム;フォーステライト、シリマナイト、ムライト、パイロフィライト、カオリナイト、バーミキュライト等のケイ酸塩;珪藻土等の非補強性の充填材;これらの充填材の表面を有機ケイ素化合物で処理したもの等が挙げられる。充填材を配合する場合、シリコーン組成物中の上記充填材の含有量は、(A)成分と(B)成分との合計100質量部に対して100質量部以下が好ましい。
シリコーン組成物を製造する場合は、例えば、下記工程を含むものが挙げられる。
(I)上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分と、必要に応じてさらに(E)成分と、白金族金属系硬化触媒とを、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と(B)成分中のSi−H基とのモル比(Si−H/Si−Vi)が8.0を超え20.0以下となるように混合する工程
(II)得られた混合物を100〜180℃で30分〜4時間加熱して、(A)成分と(B)成分とを反応させる工程
本発明のシリコーン組成物は、(A),(B)成分反応物(硬化物)を含有するものであり、上述したように、(A)、(B)、(C)及び(D)成分と、必要に応じてさらに(E)成分と、白金族金属系硬化触媒とを含む組成物を硬化した硬化物であってもよい。シリコーン組成物の25℃における絶対粘度は100〜1,000Pa・sであり、150〜800Pa・sが好ましい。絶対粘度が100Pa・s未満だと、塗布中のシリコーン組成物の液だれが生じ、塗布性が低下する。さらに、長期保管中に(C)成分及び(D)成分の沈降が生じるおそれがある。一方、1,000Pa・sを超えると、塗布性が低下して、生産効率が低下する。例えば、(A)成分と(B)成分の架橋度合や、(C)成分及び(D)成分の量を調整することで上記範囲の絶対粘度を有するシリコーン組成物を得ることができる。
レオメータ測定条件
測定治具:パラレル・プレート P20 Ti
測定ギャップ:1.00mm(液量:0.40mL)
測定モード:固定変形量−周波数依存性測定
変形条件:CD−Auto Strain 1.00±0.05%
測定周波数:0.1〜10Hz
測定温度:25℃±1℃、15℃/分で150℃に昇温後、150℃±1℃
[付加反応触媒]
塩化白金酸H2PtCl6・6H2O(白金:37.6質量%含有)8.0gを還流コンデンサー、温度計、撹拌装置を取り付けた100mLの反応フラスコに入れ、次いでエタノールを40.0g及びジビニルテトラメチルジシロキサンを16.0g加えた。70℃で50時間加熱反応させた後、反応混合物を室温にて撹拌しながら炭酸水素ナトリウム16.0gを徐々に加えて2時間中和した。反応混合物を吸引濾過し、濾液を減圧留去し、エタノール及び過剰のジビニルテトラメチルジシロキサンを実質的に取り除いた後、トルエンで希釈し、全量を600gとした(白金:0.5質量%含有)。
(A−1)粘度600mPa・sの分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン(ビニル基含量:0.015mol/100g)
(A−2)粘度700mPa・sの分子鎖末端トリメチルシロキシ基・ビニルジメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体(ビニル基含量:0.0049mol/100g)
(B−1)下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン
(C−1)酸化亜鉛2種(JIS規格、平均粒径1μm):PZC 9.5
(C−2)酸化アルミニウム粉末(平均粒径1μm):PZC 8.5
(C−3)酸化マグネシウム粉末(平均粒径1μm):PZC 11.5
(C−4)窒化アルミニウム粉末(平均粒径1μm):PZC 9.5
(C−5)炭化ケイ素(平均粒径1μm):PZC 4.0(比較品)
(D−1)酸化アルミニウム粉末(平均粒径10μm)
(D−2)酸化アルミニウム粉末(平均粒径45μm)
(F−1)上記の白金ヒドロシリル化触媒
[実施例、比較例]
熱伝導性シリコーン組成物の製造
(A)、(B)、(C)、(D)、(E)成分及びヒドロシリル化触媒を室温で配合して、プラネタリーミキサーを用いて5〜10分混合した((C)成分は(A)、(B)成分中に予め加熱混合された混合物として用いた。)。得られた混合物を160℃に加熱し、常圧化で180分、減圧下で60分混合した。
[熱伝導率測定]
京都電子工業株式会社製ホットディスク法熱物性測定装置TPA−501を用いて、25℃において測定した。
粘度は25℃における値を示し、その測定はマルコム粘度計(タイプPC−10AA)を用いた。シリコーン組成物の塗布プロセスにおいて、実用上1,000Pa・s以上の粘度は使用不可と考えられる。
得られたシリコーン組成物の25℃と150℃でのG’(せん断貯蔵弾性率)の比率を測定した。(150℃)/G’(25℃)
下記の条件、
測定治具:パラレル・プレート P20 Ti
測定ギャップ:1.00mm(液量:0.40mL)
測定モード:固定変形量−周波数依存性測定
変形条件:CD−Auto Strain 1.00±0.05%
測定周波数:0.1〜10Hz
測定温度:25℃±1℃、15℃/分で150℃に昇温後、150℃±1℃
で貯蔵弾性率を測定した場合、G’(150℃)/G’(25℃)の比率を算出した。
調製したシリコーン組成物をガラス板上に0.325mL塗布して、1mmのスペーサーを挿入しガラス板で挟んで直径約20mm/厚さ1mmの円盤状のサンプルを作製した。
ガラス板に挟まれたサンプルを、円盤が垂直状態になるように配置して、冷熱試験条件:−40℃/30分⇔150℃/30分の条件でサイクル試験を行い、サイクル250回後の状態を観察した。
円盤状の硬化されたシリコーン組成物が元の位置からズレている場合は「ズレ有」、もとの位置から全くズレが発生しない場合を「ズレ無」とした。「ズレ無」が好ましい。
Claims (6)
- (A)ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に平均して少なくとも0.1個有するオルガノポリシロキサンと、(B)ケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)を1分子中に平均して少なくとも1個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンとを、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と(B)成分中のSi−H基とのモル比(Si−H/Si−Vi)8.0を超え20.0以下で反応させた反応物であるオルガノポリシロキサン、
(C)金属酸化物及び金属窒化物から選ばれ、平均粒径3μm以下の無機充填材、及び
(D)平均粒径5μm以上の熱伝導性無機充填材、
を含有するシリコーン組成物であって、(C)成分と(D)成分の合計量が、(A)成分と(B)成分との合計100質量部に対して3,500〜12,000質量部であり、上記シリコーン組成物の25℃における熱伝導率がISO 22007−2準拠のホットディスク法において、4W/m・K以上であり、25℃における絶対粘度が100〜1,000Pa・sである高熱伝導性シリコーン組成物。 - 下記の条件のレオメータ測定、
測定治具:パラレル・プレート P20 Ti
測定ギャップ:1.00mm(液量:0.40mL)
測定モード:固定変形量−周波数依存性測定
変形条件:CD−Auto Strain 1.00±0.05%
測定周波数:0.1〜10Hz
測定温度:25℃±1℃、15℃/分で150℃に昇温後、150℃±1℃
で貯蔵弾性率を測定した場合、G’(150℃)/G’(25℃)が2〜20である請求項1記載の高熱伝導性シリコーン組成物。 - (C)成分が、PZC(ポイントオブゼロチャージ)がpH6以上である、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム及び窒化ホウ素粉末から選ばれる1種又は2種以上である請求項1又は2記載の高熱伝導性シリコーン組成物。
- さらに、(E)加水分解性オルガノポリシロキサンを含有する請求項1〜3のいずれか1項記載の高熱伝導性シリコーン組成物。
- (E)成分が、下記一般式(1)
−SiR1 a(OR2)3-a (1)
(式中、R1は非置換又は置換の1価炭化水素基であり、R2はアルキル基、アルコキシアルキル基又はアシル基であり、aは0、1又は2である。)
で表されるシリル基を1分子中に少なくとも1個含有し、25℃での粘度が0.1〜30,000mPa・sであるオルガノポリシロキサンであって、その配合量が、(A)成分と(B)成分との合計100質量部に対して50〜600質量部である請求項4記載の高熱伝導性シリコーン組成物。 - 上記(A)、(B)、(C)及び(D)成分と、白金族金属系硬化触媒とを、(A)成分中のケイ素原子に結合したアルケニル基と(B)成分中のSi−H基とのモル比(Si−H/Si−Vi)が8.0を超え20.0以下となるように混合する工程と、得られた混合物を100℃〜180℃で30分〜4時間加熱して、(A)成分と(B)成分とを反応させる工程を含む、請求項1〜3のいずれか1項記載の高熱伝導性シリコーン組成物を製造する製造方法。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006169343A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 放熱性シリコーングリース組成物の製造方法 |
JP2012102283A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
JP2012107152A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 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 |
JP2014080546A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコーン組成物 |
WO2019235293A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 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 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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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 |
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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 |
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 |
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 |
JP5574532B2 (ja) * | 2009-10-08 | 2014-08-20 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーンゴム複合シート |
US8932031B2 (en) * | 2010-11-03 | 2015-01-13 | Xylem Ip Holdings Llc | Modular diaphragm pumping system |
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 |
US9698077B2 (en) * | 2013-01-22 | 2017-07-04 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Heat conductive silicone composition based on combination of components, heat conductive layer, and semiconductor device |
US9714178B2 (en) * | 2014-01-23 | 2017-07-25 | Drake Water Technologies, Inc. | Method for selectively removing silica from strong brines using activated alumina |
JP6468660B2 (ja) * | 2014-04-09 | 2019-02-13 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物および電気・電子機器 |
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 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006169343A (ja) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 放熱性シリコーングリース組成物の製造方法 |
JP2012102283A (ja) * | 2010-11-12 | 2012-05-31 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱伝導性シリコーングリース組成物 |
JP2012107152A (ja) * | 2010-11-19 | 2012-06-07 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 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 |
JP2014080546A (ja) * | 2012-10-18 | 2014-05-08 | Shin Etsu Chem Co Ltd | シリコーン組成物 |
WO2019235293A1 (ja) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | 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 |
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