CN107207858B - 硅组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种抑制非溶解性功能赋予填料的沉降,并抑制了粘度上升的硅组合物。本发明的硅组合物含有液态硅、导热性填料或导电性填料等非溶解性功能赋予填料、及非液态的纤维素类化合物或多糖类等增粘抑制防沉降材料或非增粘防沉降材料。在含有液态硅和非溶解性功能赋予填料的体系中,多糖类不是作为增粘剂而是作为增粘抑制防沉降材料或非增粘防沉降材料发挥功效,从而可以得到低粘度且大量填充了填料的硅组合物。
Description
技术领域
本发明涉及以液态硅为基料并具有导热性等性能的硅组合物。特别是,本发明涉及在发热体和散热体之间配置、用作为兼具导热性和保存稳定性的导热性油脂的硅组合物。
背景技术
电脑或汽车部件等的电子设备会散发半导体元件或机械部件等发热体生成的热,因而采用了散热器等散热体,并出于使热传递变高效的目的,在发热体和散热体之间涂布有导热性油脂。
与发热体或散热体(典型的是金属制)相比,该导热性油脂的导热率低,因而越薄越有利。并且,为了避免发热体和散热体之间渗入导热率极低的空气层,采用低粘度、流动性高的导热性油脂是有利的。基于这些理由,目前有在发热体与散热体的间隔狭小时采用低粘度的导热性油脂的情况。例如,日本特开2005-330426号公报中记载了“导热性填料的粒径大于15.0μm时,涂布硅脂组合物时无法足够薄,散热效果变小”的技术事项。
近年来发热的元件增多,发热量的总量也有增加的倾向。因此,目前追求的是不限于特定的电子元件,而是从多个电子元件或基板整体全方位的散热。由此,由于作为散热对象的电子元件的高度各异,且有在倾斜或横向配置的发热体上装配散热体的情况等,散热所要求的形态呈多样化。
鉴于这些要求,将呈薄膜状使用的现有的导热性油脂改为厚膜状使用时,存在着热传递的效率差的问题。其理由在于,掺混有粒径小的导热性填料的树脂组合物制成薄膜状后虽然可以高效地传热,但与还掺混有粒径大的导热性填料的树脂组合物相比时存在着导热率差的倾向的缘故。因此,在制成厚膜状使用时,优选的是采用含有粒径大的导热性填料的导热性油脂。
然而,在导热性油脂中掺混粒径大的导热性填料时,存在着导热性填料沉降后易于与基油分离的问题。例如,日本特开2012-052137号公报中记载了对于优选为50μm以下的导热性填料,“平均粒径过大时,存在着易于发生油分离的可能性”的技术事项。并且,日本特开2009-221311号公报中记载了“平均粒径超过30μm时,组合物的稳定性变差,易于发生油分离”的技术事项。
针对这些问题,为了防止导热性填料的沉降,已知有采用提高粘度或触变性的二氧化硅等添加剂的方法,例如,日本特开2012-052137号公报、日本特开2009-221311号公报中记载了相关方法。
并且,已知多糖类也有防沉降作用。日本特开2002-226819号公报中公开了在水性介质中将甲基纤维素或乙基纤维素等非离子性且水溶性的纤维素用作为防沉降剂的技术。并且,日本专利3957596号公报中记载了在有机聚硅氧烷中作为增粘剂添加甲基纤维素的技术事项。这是由于纤维素在水介质中溶解或分散后,通过氢键形成弱的网络结构来“增粘”的缘故。
进而,也已知酰胺蜡、聚酰胺、脲等也可以通过氢键等结合形成弱的网络结构,借助该网状结构的形成产生防沉降效果的事项。
然而,添加上述二氧化硅等添加剂时,存在着导热性油脂的粘度上升的问题。换言之,制造指定粘度的导热性油脂时需要减少导热性填料的填充量,进一步地说,由于导热性填料的填充量变少,导热性会降低。
因此,根据这些现有技术,想防止导热性填料的沉降时,组合物的粘度随之增大,存在着无法用在导热性油脂等不希望增大粘度的用途的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-330426号公报
专利文献2:日本特开2012-052137号公报
专利文献3:日本特开2009-221311号公报
专利文献4:日本特开2012-052137号公报
专利文献5:日本特开2009-221311号公报
专利文献6:日本特开2002-226819号公报
专利文献7:日本专利3957596号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明是鉴于上述问题点完成的。即,本发明的目的是提供一种导热性硅组合物,该导热性硅组合物中,通过抑制导热性填料的沉降、并抑制粘度上升可以大量填充导热性填料。并且,本发明的目的是提供一种抑制非溶解性功能赋予填料的沉降,并抑制了粘度上升的硅组合物。
解决问题的方法
为了实现上述目的,本发明的硅组合物的构成如下。
即,本发明的硅组合物含有液态硅、非溶解性功能赋予填料和非液态的增粘抑制防沉降材料。
通过含有非溶解性功能赋予填料,能够将指定功能赋予给组合物,通过含有非液态的增粘抑制防沉降材料,在与液态硅的混合体系中能够抑制粘度上升,并防止非溶解性功能赋予填料的沉降。
本发明的硅组合物中,相对于液态硅100重量份,含有非溶解性功能赋予填料300~2500重量份、增粘抑制防沉降材料2.0~50重量份,所述硅组合物在23℃时的粘度为30~700Pa·S。
通过相对于液态硅100重量份,含有非溶解性功能赋予填料300~2500重量份、增粘抑制防沉降材料2.0~50重量份,可以得到23℃时的粘度为30~700Pa·S,适于涂布的硅组合物。并且,硅组合物中的非溶解性功能赋予填料和增粘抑制防沉降材料所占的体积比例合适,不会使粘度增高、沉降,通过添加非溶解性功能赋予填料可以获得所期望的性能。
增粘抑制防沉降材料可以是非增粘防沉降材料。
由于增粘抑制防沉降材料为非增粘防沉降材料,添加非液态物时也不会使粘度增高,可以得到适于涂布等操作的硅组合物。
就本发明的硅组合物而言,相对于非溶解性功能赋予填料整体的体积,非溶解性功能赋予填料中含有25~60体积%的粒径超过50μm的粒子。
相对于非溶解性功能赋予填料整体的体积,非溶解性功能赋予填料中含有25~60体积%的粒径超过50μm的粒子,因而所期望的功能得以提高,例如,导热率得到提高。并且,由于含有增粘抑制防沉降材料,即使含有较易沉降的粒径超过50μm的非溶解性功能赋予填料,粘度也不会上升,可以抑制其沉降。
增粘抑制防沉降材料或非增粘防沉降材料可以是多糖类。
就本发明的硅组合物而言,由于增粘抑制防沉降材料或非增粘防沉降材料采用多糖类,粘度上升得以抑制,并抑制了非溶解性功能赋予填料的沉降。即,本发明人发现在含有液态硅和非溶解性功能赋予填料的硅组合物中添加纤维素等多糖类时,硅组合物的粘度不会增高。进而,本发明人还得到了无法从已知常识中推测的结果,即,本组合物既可以不使粘度增高,也可以有效地防止非溶解性功能赋予填料的沉降。
作为增粘抑制防沉降材料、非增粘防沉降材料或多糖类,可以采用纤维素类化合物。采用纤维素类化合物时,可以提高耐湿性。
非溶解性功能赋予填料可以为导热性填料。由于非溶解性功能赋予填料采用了导热性填料,可以得到具有导热性的硅组合物。
进而,导热性填料可以采用选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、金属碳化物、石墨、碳纤维中的至少一种或多种。
由于导热性填料选用了金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、金属碳化物、石墨、碳纤维,可以得到在液态硅和多糖类等非液态的增粘抑制防沉降材料的混合体系中抑制了粘度上升的导热性硅组合物。
并且,非溶解性功能赋予填料可以采用选自金属、金属氧化物、碳化合物中的至少一种或多种。
由于非溶解性功能赋予填料选用了金属、金属氧化物、碳化合物,可以得到在液态硅和多糖类等非液态的增粘抑制防沉降材料的混合体系中抑制了粘度上升的导电性硅组合物。
发明的效果
根据本发明的硅组合物,能够得到抑制导热性填料等非溶解性功能赋予填料的沉降,并抑制粘度上升,大量填充了非溶解性功能赋予填料的硅组合物。
具体实施方式
以下,说明本发明的硅组合物。该硅组合物含有液态硅、非溶解性功能赋予填料、非液态的增粘抑制防沉降材料。即,就本发明的硅组合物而言,在作为基料的液态硅中根据其用途添加了赋予导热性或导电性、强度等各种性能的填料的体系中,通过进一步添加非液态的增粘抑制防沉降材料抑制了粘度的上升。以下,结合实施方式进一步详细说明,对于各实施方式中相同的材质、组成、制作方法、作用等省略重复说明。
第一实施方式
本实施方式中,说明将赋予导热性的导热性填料用作为非溶解性功能赋予填料的方式。就在液态硅中含有导热性填料的导热性硅组合物而言,在基板上装载的多个发热体和与该发热体相向设置的散热体之间配置后,可以用作为起到将发热体散发的热传递至散热体作用的材料。
导热性硅组合物含有液态硅、导热性填料(非溶解性功能赋予填料)、非液态的增粘抑制防沉降材料。
液态硅包括不具有固化性的液态硅和可固化的液态硅两者。采用不具有固化性的液态硅时,导热性硅组合物形成导热性油脂等,采用可固化的液态硅时,形成灌注材料或导热片等。
作为液态硅的具体例子,可以列举二甲基聚硅氧烷、甲基苯基聚硅氧烷等的有机聚硅氧烷,用烯基、环氧基、丙烯酰基、氨基等反应基取代的改性硅等。
可固化的液态硅优选为可固化的加成反应型的液态硅。这是由于加成反应型的液态硅固化收缩小的缘故。更具体地说,在用发热体和散热体夹持的状态固化导热性硅组合物时,如果固化收缩大,在发热体或散热体之间会生成缝隙,但采用加成反应型的液态硅时,固化收缩小,难以发生生成缝隙的问题。作为加成反应型的液态硅,优选采用末端具有烯基的有机聚硅氧烷和有机氢化聚硅氧烷。此外,在如该加成反应型的液态硅的、混合作为主剂的液态硅和作为固化剂的液态硅而成的固化型液态硅的情形,含有主剂、固化剂、混合后任意情形的液态硅。
液态硅的粘度可以在0.005Pa·s~2Pa·s的范围。粘度低于0.005Pa·s的液态硅为低分子量,固化后分子量也难以提高。因此,存在着导热性硅组合物固化后其固化体变脆的问题。不固化的情形下可以采用更低粘度的液态硅,但粘度低于0.005Pa·s时,挥发性高,不适合长时间用于导热性用途。另一方面,粘度超过2Pa·s时,导热性硅组合物的粘度易于升高,想要将导热性硅组合物控制在所期望的粘度范围时,导热性填料的掺混量就变少,难以提高导热性。
其次,说明导热性填料。作为导热性填料,例如,可以列举金属、金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物等的球状、鱗片状等形状的粉末,或石墨、碳纤维等。作为金属,可以列举铝、铜、镍等,作为金属氧化物,可以列举氧化铝、氧化镁、氧化锌、石英等,作为金属氮化物,可以列举氮化硼及氮化铝等。并且,作为金属碳化物,可以列举碳化硅,作为金属氢氧化物,可以列举氢氧化铝。进而,作为碳纤维,可以列举沥青基碳纤维、PAN类碳纤维、碳化处理树脂纤维得到的纤维、石墨化处理树脂纤维得到的纤维等。其中,特别是在要求绝缘性的用途中,优选采用金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物的粉末。
导热性填料优选低比重的材质。更具体地说,优选采用比重为4.0以下的材质。作为比重为4.0以下的材质,可以列举铝、氧化铝、氧化镁、石英、氮化硼、氮化铝、碳化硅、氢氧化铝、石墨、碳纤维等。并且,更优选比重为3.0以下。作为比重为3.0以下的材质,可以列举铝、氢氧化铝、石英、石墨、碳纤维。这是由于导热性填料的比重低时,与使用高比重的填料时相比更难沉降的缘故。
所使用的导热性填料可以分为平均粒径为50μm以下的导热性填料(A)、平均粒径超过50μm的导热性填料(B)。再者,相对于导热性填料整体的体积,粒径超过50μm的导热性填料优选为25~60体积%。这是由于,在该指定的范围可以恰当地提高导热性的缘故。
在两种导热性填料(A)及(B)合计的掺混量(重量)一定的前提下,提高大粒径的导热性填料(B)的比例时,直至60体积%左右导热性硅组合物的粘度上升也很少,同时显示导热性提高的效果。超过60体积%时,导热性提高的效果消失,导热性硅组合物的流动性下降,同时表面也明显变粗糙。这是由于,填埋大粒径导热性填料的缝隙的小粒径导热性粒子的比例过少的缘故。另一方面,导热性填料(B)的比例低于25体积%时,难以提高导热性。
导热性填料(A)的平均粒径优选为0.3μm~10μm。这是由于,低于0.3μm时粘度变得过高,无法进行大量填充,超过10μm时难以细密地填充大粒径的间隙的缘故。
导热性填料(B)的平均粒径优选为50μm~200μm。低于50μm时难以获得充分的导热性,大于200μm时,存在着即使有结晶性纤维素等增粘抑制防沉降材料的沉降抑制效果也无法使沉降速度充分减缓的问题。
就导热性填料的平均粒径而言,可以采用激光衍射散射法(JIS R1629)测定的粒度分布的体积平均粒径。
导热性填料(A)和导热性填料(B)可以为相同的材质,但也可以为下述不同的材质。
作为导热性填料(A),优选含有氢氧化铝。采用氢氧化铝可以降低固化型导热性油脂的比重,可以抑制液态高分子与导热性填料的分离。
另一方面,作为导热性填料(B),优选采用氧化铝。氧化铝的导热性很高,用作为大粒径的导热性填料(B)时可以有效地提高导热率。
导热性填料(B)的形状优选为球状。这是由于,与其他形状相比球状的比表面积小的缘故。即,由于比表面积小,即使导热性填料整体中大粒径的导热性填料(B)所占的比例增多,固化型导热性油脂的流动性也难以降低,可以增加导热性填料的填充量来提高导热性。
相对于液态硅100重量份,优选以300~2500重量份的范围含有导热性填料。这是由于,低于300重量份时难以获得充分的导热性,超过2500重量份时粘度变得过高的缘故。
其次,说明增粘抑制防沉降材料。就本发明的增粘抑制防沉降材料而言,添加后起到了抑制体系的粘度上升,防止非溶解性功能赋予填料的沉降的功效。添加非液态的增粘抑制防沉降材料后,与通常的降低粘度的低粘度液体不同,呈固态或凝胶状等非液态。
增粘抑制防沉降材料中,非增粘防沉降材料在添加后不增加其组合物的粘度,反而会使粘度降低,起到防止非溶解性功能赋予填料的沉降的功效。因此,在增粘抑制防沉降材料中优选采用非增粘防沉降材料。
作为增粘抑制防沉降材料,可以列举纤维素类化合物、淀粉或葡聚糖等多糖类。多糖类通常为增粘剂,但在与液态硅的混合体系中与以往的作为增粘剂的功能完全不同,体现出增粘抑制防沉降材料的功效。
作为纤维素类化合物的具体例子,可以列举纤维素(结晶性纤维素)或甲基纤维素、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素等。并且,可以列举导入了离子性取代基的上述纤维素类化合物。将纤维素类化合物用作为多糖类时耐湿性优异,因而是优选的。
作为非纤维素类化合物的具体例子,可以列举淀粉、糖原、琼脂糖、果胶、葡聚糖、果聚糖、壳多糖等。
并且,多糖类也可以是用多糖类包覆树脂的表面的结构。
多糖类可以是不定形或纤维状,且粒径为1~1000μm的范围。这种粒度分布可以具有一定的幅度,但优选5~100μm大小的粉末多的情况。此外,可以用电子显微镜等直接观察来确认粒径。或者,多糖类也可以呈凝胶状。
相对于液态硅100重量份,多糖类优选为2.0~50重量份,更优选为6.0~50重量份,进一步优选为6.0~20重量份。1.0重量份以下时无法得到防沉降效果,2.0~50重量份时可以得到防沉降效果。并且,6.0~50重量份时可以得到优异的防沉降效果。再者,2.0~50重量份时可以将粘度控制在低水平,但超过50重量份时,导热性硅组合物中的结晶性纤维素的量变得过多,会导致导热性下降,20重量份以下时可以得到更为适宜的导热性。
就以上组成的硅组合物而言,在不损害其功能的前提下可以含有各种添加剂。例如,可以适当添加分散剂、阻燃剂、偶联剂、增塑剂、缓凝剂、抗氧化剂、着色剂、催化剂等。
通过混合上述各成分并充分搅拌,可以得到硅组合物。
就所得到的导热性硅组合物的粘度而言,优选在23℃时为30Pa·s~700Pa·s。导热性填料的填充量少时粘度变低,但粘度低于30Pa·s时会导致无法得到充分的导热率的问题。另一方面,超过700Pa·s时涂布操作变得困难。
此外,上述粘度可以用粘度计(BROOKFIELD旋转粘度计DV-E)并使用SpindleNo.14的转子,在旋转速度5rpm、测定温度23℃的条件进行测定。
第二实施方式
本实施方式中,说明将赋予导电性的导电性填料用作为非溶解性功能赋予填料的方式。就液态硅中含有导电性填料的导电性硅组合物而言,可以用作为导电浆料等。
非溶解性功能赋予填料以外的成分、比例等与第一实施方式中说明的硅组合物相同。
就可以用作为非溶解性功能赋予填料的填料而言,可以列举选自金属、金属氧化物、碳化合物中的任意一种或多种。这些填料只要具有导电性,也可以是与在上述实施方式中使用的填料相同的填料。
相对于液态硅100重量份,也优选以300~2500重量份的范围含有导电性填料。这是由于,低于300重量份时填料的效果不明显的缘故。另一方面,超过2500重量份时粘度变得过高,在涂布使用的用途中操作变得困难。
第三实施方式
本实施方式中,说明将赋予强度的填料用作为非溶解性功能赋予填料的方式。就液态硅中含有赋予强度的填料的硅组合物而言,可以用作为在建筑物的空隙等中填充的密封材料等。
作为以赋予强度的目的使用的非溶解性功能赋予填料,除了上述实施方式中说明的导热性填料或导电性填料以外,还可以列举碳酸钙或二氧化硅等各种填料。非溶解性功能赋予填料以外的成分、比例等与第一实施方式中说明的硅组合物相同。
变形例
作为在上述各实施方式中含有的非溶解性功能赋予填料,含有平均粒径50μm以下的填料(A)和平均粒径超过50μm的导热性填料(B),但也可以使用单一的导热性填料。此时,对于平均粒径没有特别的限定,并可以得到由增粘抑制防沉降材料所带来的防沉降效果。并且,由于组合物的粘度难以增高,可以提高非溶解性功能赋予填料的填充量。
上述实施方式是本发明的一个例子,本发明并不受这些实施方式的限定。在不脱离本发明的构思的前提下,可以对构成各组合物的成分的形状、材质、制造方法等进行改良。
实施例
制造以下说明的试样1~试样17的硅组合物,进行各种试验后评价了非溶解性功能赋予填料的沉降程度、组合物的粘度、导热率。首先,说明各试样。
<试样的制备>
试样1
混合作为液态硅的加成反应型的液态硅主剂即乙烯基末端有机聚硅氧烷(25℃时的粘度为300mPa·s)100重量份,作为导热性填料的平均粒径1μm的不定形氢氧化铝粉末140重量份(相对于全部导热性填料为22.1体积%)、平均粒径3μm的球状氧化铝200重量份(相对于全部导热性填料为19.5体积%)、平均粒径70μm的球状氧化铝600重量份(相对于全部导热性填料为58.4体积%),及作为增粘抑制防沉降材料(添加剂)的结晶性纤维素(平均粒径50μm,以下记为纤维素(1))6重量份,制备了作为试样1的主剂的导热性硅组合物。将其作为试样1示于表1中。
并且,混合作为液态硅的加成反应型液态硅的固化剂即有机氢化聚硅氧烷(25℃时的粘度为400mPa·s)100重量份,及与在上述主剂中添加的相同材质、含量的导热性填料及添加剂,制备了作为固化剂的导热性硅组合物。
试样2~试样7
除了将在作为试样1的主剂的导热性硅组合物中使用的纤维素(1)变更为表1所示的添加剂以外,与作为试样1的主剂的导热性硅组合物相同地制备了作为试样2~试样7的主剂的导热性硅组合物。
并且,除了变更为与主剂相同材质的添加剂以外,与作为试样1的固化剂的导热性硅组合物相同地制备了作为试样2~试样7的固化剂的导热性硅组合物。
试样8~试样17
除了将在作为试样1的主剂的导热性硅组合物中使用的纤维素(1)变更为表2所示的添加剂、添加量以外,与作为试样1的主剂的导热性硅组合物相同地制备了作为试样8~试样17的主剂的导热性硅组合物。
并且,除了变更为与主剂相同材质的添加剂和添加量以外,与作为试样1的固化剂的导热性硅组合物相同地制备了作为试样8~试样17的固化剂的导热性硅组合物。
表1
表2
表1及表2中,作为纤维素(2)采用了羧甲基纤维素(平均粒径50μm),作为纤维素(3)采用了甲基纤维素(平均粒径50μm),作为二氧化硅采用了AEROSIL COK 84(日本AEROSIL株式会社制),作为聚丁烯采用了NISSAN POLYBUTENE 10SH(日油株式会社制),作为萜烯树脂采用了YS Polyster T100(安原化学株式会社制),作为多糖类(1)采用了淀粉(和光纯药制),作为多糖类(2)采用了葡聚糖水和物(和光纯药制)。
纤维素(2)和纤维素(3)均呈不定形或纤维状,并以5~100μm大小的粉末为主,大部分粒子分布在该范围。并且,多糖类(1)和多糖类(2)均呈不定形,并以1~100μm大小的粉末为主,大部分粒子分布在该范围。
<试样的测定及评价>
粘度的测定
用粘度计(BROOK FIELD制旋转粘度计DV-E,采用Spindle No.14的转子,旋转速度5rpm,测定温度23℃)测定了作为试样1~试样17的主剂的导热性硅组合物的粘度。结果示于表1、表2中。
粘度变化的计算
比较含有添加剂的作为试样1~试样6、试样8~试样17的主剂的导热性硅组合物与不含添加剂的作为试样7的主剂的导热性硅组合物,将粘度变化(作为各试样的主剂的导热性硅组合物的粘度除以作为试样7的主剂的导热性硅组合物的粘度时的数值)示于表1、表2中。
沉降试验及其评价
将作为试样1~试样17的主剂的导热性硅组合物分别填充到直径20mm、高120mm的圆筒状容器中,并填充至100mm的高度后,在60℃的环境下静止放置1000小时,目视观察了导热性填料的沉降状态。
随后,分为以下五个等级评价了各试样的沉降状态。该结果示于表1、表2中。
5:完全没有分离的状态。
4:没有分离,但表面呈光滑的状态(表面的液态硅的浓度变高,导热性填料的粒子感变少的状态)。
3:没有分离,但液态硅的薄膜覆盖了表面的状态(只限在表面,导热性填料的粒子消失了的状态)。
2:倾斜时液态硅分离后流出的状态(液态硅以1mm以上、低于5mm的厚度分离了的状态)。
1:液态硅以5mm以上的厚度分离了的状态。
导热率
在作为试样1~试样17的主剂的导热性硅组合物中,混合作为试样1~试样17的各固化剂的导热性硅组合物并充分搅拌,制备了试样1~试样17的固化型导热性硅组合物。随后,将各组合物形成厚20mm的片状,制作了导热率测定用试验片。对于各试验片,用京都电子工业株式会社制的快速热导仪QTM-500并通过瞬态热线法测定了导热率。结果也示于表1、表2中。
<考察>
关于粘度及防沉降效果
就掺混了各种添加剂的作为试样1~试样6的主剂的导热性硅组合物而言,其中,添加剂预期具有防止导热性填料沉降的效果,导热性填料没有分离,均可以确认到防沉降效果。另一方面,就不含有添加剂的试样7而言,导热性填料从液态硅中分离后出现沉降。
不含有添加剂的试样7的粘度为450Pa·s。以该数值为基准,就添加了纤维素类化合物的作为试样1~试样3的主剂的导热性硅组合物而言,均为比450Pa·s低10%左右的粘度(粘度变化为0.89~0.90)。另一方面,就添加了二氧化硅的试样4而言,粘度为1152Pa·s,粘度变得相当高。并且,添加聚丁烯、萜烯树脂时也为高粘度。
由该结果可以确认,就在试样1~试样3中使用的纤维素类化合物而言,添加后可以起到带来粘度降低效果的非增粘防沉降材料的功效。
其次,就改变了纤维素(1)的添加量的作为试样1及试样8~试样14的主剂的导热性硅组合物而言,在添加量为0.5重量份的试样8及添加量为1.0重量份的试样9中导热性填料分离,防沉降的效果小。另一方面,就添加量为2.0重量份的试样10而言,表面虽出现薄薄的液态硅层,但还没有到分离的程度,可以确认到防沉降效果。就添加量为6.0重量份以上的试样1及试样11~试样14而言,没有发现液态硅和导热性填料的分离,表现出优异的防沉降效果。
就添加了上述纤维素(1)的试样而言,在试样1、试样8~试样13中出现了粘度下降,可知作为非增粘防沉降材料起到了功效。其中,试样1、试样11及试样12的粘度特别低。
与没有加入添加剂时相比,试样14的粘度略有上升,可知作为增粘抑制防沉降材料起到了一定功效,但没有发挥出非液态的非增粘防沉降材料的功效。可以认为,与试样13相比,试样14的粘度上升是由于液态硅中作为固体成分的纤维素类化合物的添加量过多,流动成分相对过少的缘故。
并且,试样16、试样17也出现了粘度下降,可知作为非增粘防沉降材料起到了功效。
由这些结果可知,纤维素类化合物等多糖类的添加量优选为2.0~50重量份,更优选为6.0~50重量份。
就添加了二氧化硅的试样4和试样15而言,首先,添加剂的添加量与试样1相同的试样4中产生了防沉降效果,但粘度大幅增高。另一方面,就为了降低粘度减少了二氧化硅的添加量的试样15而言,没有发现粘度的减小,且除了二氧化硅没有起到作为增粘抑制防沉降材料的功效之外,导热性填料也发生了分离,达到倾斜容器时液态硅流出的程度,防沉降效果不充分。
关于导热率
就试样1~试样12、试样16、试样17而言,导热率没有差异。试样13的纤维素(1)添加量为50重量份时,导热率略有下降,试样14的80重量份时导热率大幅下降。可以认为,这是由于试样14的导热性硅组合物中每单位体积的导热性填料的比例小的缘故。基于该结果可知,纤维素类化合物等多糖类的添加量优选为50重量份以下,更优选为20重量份以下。进而可知,纤维素类化合物等多糖类的添加量进一步优选为6.0~20重量份。
工业实用性
如上所述,即便以高浓度含有添加量大时会使粘度增高的非溶解性填料,上述硅组合物也能够抑制粘度上升,因而可以提供含有作为非溶解性功能赋予填料发挥各种功效的填料的、流动性优异的硅组合物。因此,本发明的硅组合物可以用作为流动性或所要求的性能不佳的导热性油脂、导电浆料或密封材料等各种功能材料的替代品。
Claims (6)
1.一种硅组合物,该硅组合物是在液态硅中分散有导热性填料、非液态的增粘抑制防沉降材料的硅组合物,
所述增粘抑制防沉降材料由选自纤维素类化合物、淀粉、糖原、琼脂糖、果胶、葡聚糖、果聚糖及壳多糖中的至少一种构成,
该硅组合物中相对于液态硅100重量份,含有导热性填料300~2500重量份、增粘抑制防沉降材料2.0~50重量份,且在23℃时的粘度为30~700Pa·S。
2.如权利要求1所述的硅组合物,其中,增粘抑制防沉降材料为非增粘防沉降材料。
3.如权利要求1所述的硅组合物,其中,相对于所述导热性填料整体的体积,所述导热性填料中含有25~60体积%的粒径超过50μm的粒子。
4.如权利要求1所述的硅组合物,其中,所述增粘抑制防沉降材料为选自结晶性纤维素、甲基纤维素、羟甲基纤维素及羧甲基纤维素中的至少一种纤维素类化合物。
5.如权利要求1所述的硅组合物,其中,所述导热性填料为选自金属、金属氧化物、金属氮化物、金属氢氧化物、金属碳化物、石墨、碳纤维中的至少一种,所述硅组合物为导热性硅组合物。
6.如权利要求1所述的硅组合物,其中,所述导热性填料为选自金属、金属氧化物、碳化合物中的至少一种,所述硅组合物为导电性硅组合物。
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