CN107849354A

CN107849354A - 含有氮化硼的热固化性聚硅氧烷树脂组合物、用于聚硅氧烷树脂组合物的分散剂及无机填料

Info

Publication number: CN107849354A
Application number: CN201680038028.1A
Authority: CN
Inventors: 御法川直树; 平野瑞季; 山田登美晴
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2016-05-18
Publication date: 2018-03-27
Also published as: TW201718740A; EP3318605A4; EP3318605A1; WO2017002474A1; US20180179383A1; KR20180008766A; JPWO2017002474A1

Abstract

本发明提供(1)一种聚硅氧烷树脂组合物，其含有热固化性聚硅氧烷树脂、无机物及分散剂的树脂组合物，并且所述分散剂为具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物，所述无机物为氮化硼、或氮化硼与氮化硼以外的无机物的混合物；(2)由所述共聚物所构成的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂；及(3)含有所述分散剂、和氮化硼或氮化硼与氮化硼以外的无机物的混合物的无机填料。本发明的聚硅氧烷树脂组合物的粘度低，且具有对机械化学处理的稳定性。

Description

含有氮化硼的热固化性聚硅氧烷树脂组合物、用于聚硅氧烷树脂组合物的分散剂及无机填料

技术领域

本发明涉及一种含有氮化硼作为无机填料的(热固化性)聚硅氧烷树脂组合物。更详细而言，涉及一种聚硅氧烷树脂组合物，其含有改善添加于聚硅氧烷树脂组合物的氮化硼的效果的分散剂，所述分散剂是由具有聚二甲基硅氧烷结构的丙烯酸酯共聚物或甲基丙烯酸共聚物(在本说明书中，将两者合称为(甲基)丙烯酸酯共聚物)构成的；用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂、及含有前述分散剂与氮化硼的无机填料。

背景技术

使无机填料分散于聚硅氧烷树脂而成的组合物(无机填料-聚硅氧烷树脂组合物)被广泛使用于具备绝缘性与高热传导性的电子零件用散热构件。

一般使用的无机填料，可列举氧化铝、氮化铝、氧化锌、氮化硼等。在使用这些无机填料的树脂组合物中，使由氮化硼构成的无机填料分散而成的树脂组合物不易表现出分散剂或硅烷偶联剂的效果，而不易降低树脂组合物的粘度。

因此，尽管具有低流动性、高触变性及高热传导性，但是含有氮化硼的无机填料的用途开发并没有太大进展。其中，探讨将氮化硼改性的方法的专利文献如以下所述。

日本专利第5530318号公报(专利文献1)公开了使用分子结构中具有乙烯基的硅烷偶联剂，对氮化硼的表面实施处理，然而这是关于热传导、耐湿性的发明，而并没有公开粘度的降低或分散性的改善。

日本特开平11-209618号公报(专利文献2)公开了广范围含有经过具有烷基的硅烷偶联剂处理的无机填料的聚硅氧烷树脂。然而，氮化硼只是作为无机填料的一例而公开的，并没有记载使用氮化硼的探讨结果(实施例)，依照专利文献2的方法，在氮化硼的情况下，其产生的效果不明。

日本特开2014-218468号公报(专利文献3)例示了丙烯酸类化合物- 聚硅氧烷系接枝共聚物作为化妆料用配方的一个成分，然而利用的领域完全不同，也完全没有着眼于氮化硼的分散性。

日本特开2014-199290号公报(专利文献4)记载了丙烯酸酯-聚硅氧系接枝共聚物在着色树脂粒子的电泳显示设备领域应用的例子，然而用途完全不同，而且没有关于粘度减低或分散性的改善的记载。

日本特开平2-25411号公报(专利文献5)及日本特开2013-95705号公报(专利文献6)，是将丙烯酸酯-聚硅氧系接枝共聚物用作化妆料中的金属氧化物的分散剂的一个成分，然而是应用在美甲料/基础化妆料/容妆化妆料/头发化妆料等，与本发明是完全不同的领域，也完全没有氮化硼的粘度减低或分散的构想。

[在先技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]日本专利第5530318号公报

[专利文献2]日本特开平11-209618号公报

[专利文献3]日本特开2014-218468号公报

[专利文献4]日本特开2014-199290号公报

[专利文献5]日本特开平2-25411号公报

[专利文献6]日本特开2013-95705号公报

发明内容

[发明所欲解决的课题]

如以上所述，尽管氮化硼具有高热传导性，但是关于氮化硼的分散性的改善、或添加含有氮化硼的无机填料的聚硅氧烷树脂所具有的高粘度的改善，目前为止并没有充分的探讨，聚硅氧烷树脂组合物的成形性的改善的探讨并不充分。另外，若氮化硼在高剪切条件进行混合处理，则亦有分解而产生氨或胺类，对机械化学反应的稳定性低这样的未解决的问题点。

所以，本发明目的为提供一种将氮化硼在聚硅氧烷树脂内的分散特性改善、提升的分散剂，而且提供一种粘度低，且对于机械化学处理具有稳定性的聚硅氧烷树脂组合物。

[用以解决课题的手段]

本发明人等为了解决上述问题而钻研探讨，结果发现，在含有氮化硼作为无机填料的热固化性聚硅氧系树脂组合物中，通过使用具有特定结构的分散剂，可以提高氮化硼在聚硅氧烷树脂内的分散特性，可改性成即使在高剪应力下进行混合处理，也不易发生机械化学反应，而完成了本发明。

即，本发明涉及以下的[1]～[5]的聚硅氧烷树脂组合物、[6]～[7]的固化物、[8]～[13]的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂、及 [14]～[17]的无机填料。

[1]一种聚硅氧烷树脂组合物，其特征在于，含有热固化性聚硅氧烷树脂、无机物及分散剂，前述分散剂为具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物，前述无机物为氮化硼、或氮化硼与氮化硼以外的无机物的混合物。

[2]根据1所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中，在前述热固化性聚硅氧烷树脂与前述无机物的合计体积中无机物所占的含量(无机物的体积/热固化性聚硅氧烷树脂与无机物之合计体积)为30～85体积％，相对于无机物 100质量份，含有分散剂0.1～5.0质量份。

[3]根据1或2所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中，前述热固化性聚硅氧烷树脂具有有机聚硅氧烷骨架，该有机聚硅氧烷骨架具有选自丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基及苯乙烯基中的至少1种热固化性官能基。

[4]根据1～3中任一项所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中还含有硅烷偶联剂。

[5]根据4所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中前述硅烷偶联剂为寡聚物型的硅烷偶联剂。

[6]如1～5中任一项所记载的聚硅氧烷树脂组合物的固化物。

[7]根据6所述的固化物，其硬度为以下硬度中的任一种：ASKER C 硬度为20以上且小于100，D型硬度计硬度为20以下，或A型硬度计硬度为5～95。

[8]一种用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其特征在于，是由丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物构成的，该丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物含有使具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸烷基酯共聚合而成的结构。

[9]根据8所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中，构成前述具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯所具有的聚二甲基硅氧烷结构的硅原子为3～100个。

[10]根据8或9所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中，前述(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基的碳原子数为1～15。

[11]根据8～10中任一项所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中，前述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物的聚苯乙烯换算的重量平均分子量为10000～300000。

[12]根据8～11中任一项所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中，前述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物还含有具有羧基的单体单元，且其酸值为3～95mgKOH/g。

[13]根据8～12中任一项所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中，前述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物还含有具有聚烷氧基甲硅烷基结构的单体单元，在每一分子前述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物中，聚烷氧基甲硅烷基结构为3～30摩尔。

[14]一种无机填料，含有无机物、和根据8～13中任一项所述的分散剂，并且前述无机物为氮化硼、或氮化硼与氮化硼以外的无机物的混合物。

[15]根据14所述的无机填料，其中，前述氮化硼的结晶结构为六方晶，通过激光衍射法测得的体积基准的平均粒径(D₅₀)为0.1～20μm。

[16]根据14或15所述的无机填料，其中还含有硅烷偶联剂。

[17]根据16所述的无机填料，其中，前述硅烷偶联剂为寡聚物型的硅烷偶联剂。

[发明之效果]

若使用本发明的分散剂，则可降低氮化硼所具有的高触变性，而且聚硅氧烷树脂组合物的粘度比以往更低。另外，不会对树脂组合物的热传导性、固化特性造成影响，而且提升氮化硼对机械化学处理的稳定性，使本发明的树脂组合物固化所得到的固化物，可利用于发挥热传导性及固化特性的各种用途。

实施方式

本发明的一个实施形态所涉及的热固化性聚硅氧烷树脂组合物，含有热固化性聚硅氧烷树脂、含有氮化硼的无机物、及分散剂。另外，为了提高分散剂的效果，亦可添加硅烷偶联剂。在以下的说明中所例示的材料、尺寸等只是一例，本发明并不受它们的限定，在不变更本发明要旨的范围可适当地变更而实施。

[热固化性聚硅氧烷树脂]

在本发明中所使用的热固化性聚硅氧烷树脂，只要以具有丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基、苯乙烯基等热固化性官能基的有机聚硅氧烷骨架为主链即可，其种类没有任何限制。此处，前述热固化性官能基，会因为热而发生固化反应、或能够与其他官能基反应而固化。

热固化性聚硅氧烷树脂的例子，可使用聚硅氧烷树脂中通常被称为混炼型橡胶且使用辊成形加工的聚硅氧烷橡胶、或各种仅使用一种液体的单液型聚硅氧烷树脂、在使用时将主剂与固化剂两种液体混合的双液型聚硅氧烷树脂等，而与橡胶·胶体·清漆·油等称呼或有无变性·改性无关。

此外在不影响本发明的范围内，也可使用在聚硅氧烷树脂中添加通常使用的固化剂、促进剂、迟延剂、抗老化剂、抗氧化剂、稳定剂、消泡剂、阻燃剂、增塑剂、增粘剂、着色剂类的树脂。

[无机物]

在本发明中所使用的无机物，可单独使用氮化硼，此外也可与氧化铝、氮化铝及氧化锌的复合体系等氮化硼以外的无机物组合使用。通过组合使用其他无机物，可制成能够维持氮化硼的特性的状态且兼具其他无机物所具有的特性的无机填料。这些组合，可根据所要求的无机填料的特性适当地设定所使用的化学物质、配合比率。以下，以氮化硼作为一例进一步详细说明。

在本发明中所使用的氮化硼不受结晶结构的种类、粒径的限制，但是优选使用通过激光衍射法测得的体积基准平均粒径(D₅₀：累积50％时的粒径)为0.1～20μm的氮化硼。更优选0.5～15μm，进一步优选1.0～10μm。若平均粒径在20μm以内，则与树脂混合时，氮化硼的流动性变好，氮化硼的分散性良好。另一方面，若平均粒径为0.1μm以上，则与粒径小的情况相比，氮化硼粒子间的界面数目不会变得过多，可抑制在界面产生电阻，其结果，可得到高热传导性。

另外，氮化硼存在六方晶系与立方晶系两种结晶结构，然而热传导性并没有很大的差异，因此从取得的容易性看来，优选六方晶的氮化硼。

[分散剂]

在本发明中，为了激发氮化硼的性能，所使用的分散剂为以具有至少 1个聚二甲基硅氧烷结构(-((CH₃)₂SiO)_n-；n为1以上的整数)的(甲基) 丙烯酸酯、及(甲基)丙烯酸烷基酯作为单体进行共聚合而得到的共聚物。在本说明书中将此共聚物称为「丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物」。

具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯的具体例子，可列举二甲基硅氧烷甲基丙烯酸酯等。另外，(甲基)丙烯酸烷基酯的具体例子，可列举甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸十三烷基酯等。

具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构(-((CH₃)₂SiO)_n-；n为1以上的整数)的(甲基)丙烯酸酯所具有的聚二甲基硅氧烷结构，硅原子数优选为 3～100，更优选为3～50个，进一步优选为3～30个。另外，(甲基)丙烯酸烷基酯所具有的烷基链，碳原子数优选为1～15，更优选为1～12，进一步优选为1～9。

另外，在本发明中所使用的分散剂不限于仅由这些成分所构成的二元共聚物，也可为进一步共聚了选自乙烯基甲醚(甲基)丙烯酸酯等的含有乙烯基的单体、(甲基)丙烯酸等的含有羧基的单体等的3种以上的单体而成的多元共聚物。例如也可将酯残基的烷基种类或含有硅氧烷部分的烷基种类、以及丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯等进行多种任意组合，并使其聚合而使用。

分散剂的具体例子，可列举东亚合成株式会社制的SYMAC(注册商标)US-350、信越化学工业株式会社制的KP-541、KP-574、及KP-578 等。

作为分散剂的丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物的分子量没有特别限定，从作业的方便性与表现出改性·分散效果的容易性的层面看来，利用 GPC(凝胶渗透色谱)测得的聚苯乙烯换算的重量平均分子量优选为 10000～300000。更优选为50000～250000，进一步优选为100000～200000。在平均分子量为10000以上的情况下，共聚物的粘度增加，变得不易混练，然而容易表现出改性·分散效果。另一方面，若平均分子量在300000以下，则不易表现出改性·分散效果，但另一方面，共聚物的粘度降低，会有容易混练的倾向。

在作为分散剂的丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物还含有具有羧基的单体单元的情况下，其酸值优选在3～95mgKOH/g的范围内。分散剂的酸值高时，随着分散剂与氮化硼的混合处理所产生的氨气的量会受到抑制，若酸值过高，则会有与热固化性聚硅氧烷树脂混合时氮化硼的分散性变差，或阻碍热固化性聚硅氧烷树脂的聚合反应等问题发生的情形。优选为3～ 70mgKOH/g，更优选为3～50mgKOH/g。酸值是依据JIS K2501所测得的值。具体而言，调制出浓度5g/L的试样乙醇溶液，使用浓度0.1mol/L 的氢氧化钾的2-丙醇溶液，通过电位差滴定所求得的值。此外，在分散剂不具有羧基的情况下，酸值的值大致为0mgKOH/g。

在作为分散剂的丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物也含有具有聚烷氧基甲硅烷基结构的单体单元的情况下，在每一分子丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物中，聚烷氧基甲硅烷基结构的摩尔数优选为3～30摩尔的范围内。烷氧基甲硅烷基结构会与填料的极性基发生反应，提高作为分散剂的效果，而在每一分子丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物中，聚烷氧基甲硅烷基结构在3～30摩尔的范围的情况下，容易得到适当的粘度、分散性的改善效果。优选为3～20，更优选为5～15。聚烷氧基甲硅烷基结构的摩尔数，可通过将GPC及¹H、¹³C、²⁹Si各NMR(核磁共振)组合来计算。

合成丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物时的单体的聚合方法并没有特别限制，从容易控制聚合度的观点看来，优选活性阴离子聚合或活性自由基聚合。这些聚合法为生长活性种为稳定的阴离子或自由基的聚合法，活性种稳定，因此即使在单体消耗完之后，生长末端也稳定，若补加单体，则聚合会再度开始，因此会有容易控制聚合度的优点。

[无机填料]

本发明的一个实施形态所涉及的无机填料，可通过将含有氮化硼的无机物与上述分散剂混合，然后经过干燥工序而得到。

分散剂不仅可以单独使用一种，亦可将多种并用。在并用多种的情况下，可以采用在氮化硼中逐一加入分散剂并进行混合的方法，或将多种分散剂混合之后再添加氮化硼进行混合的方法。

混合方法并无特别限制，可使用亨舍尔混合机、球磨机、圆锥混合机 (NautaMixer)、振动磨机、自转公转混合机等进行混合。

在将分散剂添加至氮化硼中的情况下，为了极力使凝集物不产生，优选一边对氮化硼进行搅拌，一边通过压缩空气以喷雾成雾状的方式来添加以少量的溶剂溶解了的分散剂。

另外，在使用溶剂的情况下，优选在与氮化硼混合后用烘箱等加热，以使溶剂蒸散掉。在即使溶剂残存于混合物内也不进行蒸散工序的情况下，在使与热固化性聚硅氧烷树脂混合而得到的树脂组合物成形的工序中，残留的溶剂会成为气泡或尺寸精密度降低的原因。

在制作无机填料时，分散剂的理论添加量优选为氮化硼的粒子的表面的最小被覆量，可由以下的公式求得。

[数1]

分散剂的添加量(g)＝氮化硼粒子的质量(g)×氮化硼粒子的比表面积 (m²/g)×分散剂的分子量÷(6.02×10²³×13×10^-20)

分散剂的添加量的最佳值，相对于无机填料100质量份，大概为0.1～ 5.0质量份，最佳值大多在0.5～2质量份的范围，实际上需参考粘度等的物性、随着氮化硼的机械处理所产生的氨气的抑制效果来决定。

另外，在无机物组合使用了氮化硼与氮化硼以外的无机物的情况下，理论添加量如以下所述。

[数2]

分散剂的添加量(g)＝{氮化硼粒子的质量(g)×氮化硼粒子的比表面积 (m²/g)+氮化硼以外的无机物的质量(g)×氮化硼以外的无机物的比表面积 (m²/g)}×分散剂的分子量÷(6.02×10²³×13×10^-20)

[硅烷偶联剂]

此外，还可添加硅烷偶联剂作为增加分散剂的效果的成分。添加的方法并无特别限制，可列举例如使热固化性聚硅氧烷树脂溶解于硅烷偶联剂的整体掺合法、或在无机填料中添加硅烷偶联剂的干式掺合法。

在所使用的硅烷偶联剂经过溶剂稀释的情况，主要是使用干式掺合法，此情况下，在将无机填料与硅烷偶联剂混合后加热，从而进行使溶剂挥发的工序。加热优选在高于硅烷偶联剂的溶剂的沸点10～15℃左右的温度下进行。

在本发明的含有氮化硼的无机填料中添加硅烷偶联剂时，优选使用寡聚物型的硅烷偶联剂。此情况下，可得到与单独使用分散剂的情况同等以上的效果。

在含有氮化硼的无机填料的情况下，寡聚物型以外的硅烷偶联剂不易表现出效果的原因，被认为是因为氮化硼的1次粒子具有特殊结构的缘故。氮化硼1次粒子的形状是鳞片状，占表面大部分的平坦部分极不具活性。侧面有若干的活性部位，在该处，推测即使是低分子量的硅烷偶联剂也能够配位或键结，而占氮化硼粉体大部分的平面部分，与低分子量的硅烷偶联剂非常缺乏交互作用。从这样的原因看来，寡聚物型的硅烷偶联剂效果高，侧面部占表面积的比例变高的氮化硼颗粒，无论寡聚物型或较低分子量的硅烷偶联剂皆表现出一定的效果，被认为是因为这个缘故。

寡聚物型硅烷偶联剂是指兼具有机性官能基与烷氧基甲硅烷基，并且分子量较低的聚硅氧烷树脂，具有硅烷偶联剂的特征，且兼具挥发性低、醇的副生成量少、多官能等特征。缩合程度一般为2～20聚物。

每一分子寡聚物型硅烷偶联剂的硅原子数优选为3～20，进一步优选为5～12。具体例子可列举KC-89S、KR-500、X-40-9225、X-40-9246(以上为信越化学工业株式会社制)、Dynasylan 9896(Evonik Industries制)、 SR2402、AY-42-163(东丽道康宁株式会社制)等。

在并用本发明的分散剂与硅烷偶联剂的情况下，添加顺序等并无特别限制。可同时添加、混合，亦可采用分别掺合的方法。亦可并用多种分散剂、多种通常的硅烷偶联剂、多种寡聚物型硅烷偶联剂。

[聚硅氧烷树脂组合物]

本发明的一个实施形态所涉及的聚硅氧烷树脂组合物，是含有热固化性聚硅氧烷树脂、含有氮化硼的无机物、及上述分散剂的组合物。另外，在这些原料中亦可添加硅烷偶联剂。此外，作为无机物使用的氮化硼可为氮化硼粉(0.01～30μm)或氮化硼颗粒(1～220μm)，可使用这两者，也可使用任一者。

配合各成分时的含量，相对于热固化性聚硅氧烷树脂100质量份，含有氮化硼的无机物优选为25～1200质量份，对于分散剂，相对于无机物 100质量份，可添加0.1～5.0质量份，优选为0.3～3.5质量份，更优选为 0.5～2.0质量份。

另外，为了得到高热传导性及高流动性，在热固化性聚硅氧烷树脂与无机物的合计体积中无机物所占的含量(无机物的体积/热固化性聚硅氧烷树脂与无机物的合计体积)优选为30～85体积百分率(％)，更优选为30～70体积％，进一步优选为35～70体积％。此外，含量是在室温(25℃) 下，由树脂组合物原料的热固化性聚硅氧烷树脂、无机物及分散剂的密度及质量所计算出的值。

若在热固化性聚硅氧烷树脂与无机物的合计体积中无机物所占的含量为30体积％以上，则无机物的量充足，可提高树脂组合物的热传导性。另外，在85体积％以下的情况下，可确保树脂组合物良好的流动性，成形加工性好。

使以上述含量添加无机物的聚硅氧烷树脂组合物固化、成形而得到的成形物具有高热传导率。虽然与添加的无机物有关，但热传导率优选为 1.0～8.0W/m·K，更优选为1.3～7.0W/m·K，进一步优选为1.5～6.5W/m ·K。若热传导率在1.0～8.0W/m·K的范围，则组合物的散热性变好，可防止使用时成为高温。

本发明的聚硅氧烷树脂组合物，即使添加分散剂而降低粘度，也能够固化而没有问题。在将本发明的固化成形物制成散热片的原料时，其硬度是以ASKER C硬度、D型橡胶硬度计硬度、或A型橡胶硬度计硬度之任一者来表示。此处，ASKER C硬度是使用JIS K7312所规范的ASKER 橡胶硬度计C型所测得的值，A型硬度计硬度及D型硬度计硬度是使用 JISK6253所规范的A型及D型硬度计所测得的值。

此外，ASKER C硬度、D型硬度计硬度、及A型硬度计硬度，测定方法的规范各不同，无法将依照一个规范所测得的硬度单纯地换算为其他规范所测得的硬度。以ASKER C、D型硬度计、及A型硬度计之中的何种规格来测定固化成形物的硬度，需考虑测定对象物的用途、性状等而适当地选择。

将本发明的固化成形物制成散热片的原料时，ASKER C硬度优选为 20以上且小于100，更优选为25～80，进一步优选为30～70，D型硬度计硬度优选为20以下，更优选为15以下，进一步优选为10以下，A型硬度计硬度优选为5～95，更优选为10～90，进一步优选为15～80。

但是，上述硬度是将成形物制成散热片原料时的硬度，制成散热膏原料的情况不在此限。亦即，在散热膏的情况，可设计作为糊膏的硬度(稠度)，因此本发明的固化成形物的硬度并无限制。

此外，在制作聚硅氧烷树脂组合物时，将各原料混合的顺序没有限定。亦即，可以采用由含有氮化硼的无机物与分散剂制作出无机填料，再将该无机填料与热固化性聚硅氧烷树脂混合的顺序，或不制作出无机填料，而将分散剂及含有氮化硼的无机物同时混合到热固化性聚硅氧烷树脂中。

[实施例]

以下公开代表性的例子，进一步对本发明具体说明。此外，这些例子只是为了说明而例示，本发明不受这些例子任何限制。

实施例及比较例的组合物的粘度、随着氮化硼的机械处理而产生的氨的浓度、成形物的热传导率、及硬度的测定方法如以下所述。

(1)粘度

使用岛津制作所株式会社制的流动性测试机CFT-500(喷嘴直径 0.5mmφ、长度1mm、80℃)，在20kg、30kg及40kg的荷重下测定所得到的树脂组合物的粘度(mPa·s)。

(2)氨气浓度

在氮化硼的分散性不良的情况下，随着混合处理，会因为氮化硼的分解而产生氨气，因此通过测定氨气浓度，可作为各分散剂对氮化硼的分散性的指标。

通过使用氧化铝制粉碎用球的球磨机，评估随着氮化硼的机械处理的氨气产生量。在5L的高密度聚乙烯容器(罐)中设置氮化硼50g与各分散剂、硅烷偶联剂类、及10mmφ的氧化铝球500g，以90rpm处理1小时，然后以气相色谱来定量罐子上部空气中的氨气浓度。

(3)热传导率

通过将树脂组合物在90℃、30分钟的条件下压延成形，制作出两枚厚度5mm的圆形的片，以该片夹着京都电子工业株式会社制的热盘法热物性测定装置(TPS2500S)的传感器部，在以扭力扳手锁紧的状态下测定热传导率(W/m·K)。测定在23℃的环境下进行。

(4)硬度

成形物的硬度是使用JIS K6253所规范的A型硬度计，在25℃下作测定。

实施例1：

在氮化硼粉A(昭和电工株式会社制的SHOBN(注册商标)UHP-1K、密度2.26g/cm³)7.000g中加入固体成分浓度为29质量％的分散剂C(东亚合成株式会社制的SYMAC(注册商标)US-350)0.217g。分散剂C为聚硅氧烷大分子单体与丙烯酸系单体的共聚物。

通过自转公转式混合机(Thinky株式会社制的除泡练太郎(注册商标) AR310)以2000rpm混合40秒钟后，以手搅拌，将上述工序定为1组，合计重复3组，然后在130℃下使其干燥1小时，而制作出无机填料1。此时，分散剂C的固体成分相对于无机填料100质量份为0.9质量份。

在无机填料1中加入热固化性聚硅氧烷树脂(Momentive Performance MaterialsJapan有限公司制的TSE3070(A)、密度0.97g/cm³)3.408g，以相同的自转公转式混合机在相同条件下混合，而得到树脂组合物。量取所得到的树脂组合物1.6g，进行粘度的测定。将结果公开于表1。此时，在热固化性聚硅氧烷树脂与无机物的合计体积中无机物所占的含量为46.9 体积％。

此外，在表1之中，实施例及比较例各组合物的分散剂及硅烷偶联剂的数值(phf)是将无机填料定为100质量份时的添加量(质量份数)。

实施例2：

使用固体成分浓度为60质量％的分散剂D(信越化学工业株式会社制的KP-541)0.105g来代替分散剂C，除此之外，以与实施例1同样的方法制作出树脂组合物。分散剂D为丙烯酸系聚合物与聚二甲基硅氧烷的接枝共聚物的异丙醇溶解品。对于所制作出的树脂组合物进行粘度的评估。将结果公开于表1。

实施例3：

在氮化硼粉A7.000g中添加固体的分散剂E(信越化学工业株式会社制的KP-578)0.063g，以与实施例1相同的自转公转式混合机以2000rpm 混合40秒钟后，以手搅拌，重复上述工序3次。分散剂E为丙烯酸聚合物与聚二甲基硅氧烷的共聚物。

在所得到的混合物中，加入热固化性聚硅氧烷树脂TSE3070(A) 3.408g，以相同的自转公转式混合机在相同条件下混合，而得到树脂组合物。对于所得到的树脂组合物进行粘度的评估。将结果公开于表1。

实施例4：

在热固化性聚硅氧烷树脂TSE3070(A)3.408g中添加固体的分散剂 E 0.063g，以与实施例1相同的自转公转式混合机在相同条件下混合后，加入氮化硼粉A7.000g，进一步以相同条件进行混合，而得到树脂组合物。对于所得到的树脂组合物进行粘度的评估。将结果公开于表1。

实施例5：

使用氮化硼颗粒物B(Momentive Performance Materials Japan有限公司制的TECO2009)来代替氮化硼粉A，除此之外，以与实施例3同样的方法得到树脂组合物，并且进行粘度的评估。将结果公开于表1。

实施例6：

使用固体的分散剂F(信越化学工业株式会社制的KP-574)来代替分散剂E，除此之外，以与实施例3同样的方法得到树脂组合物，并且进行粘度的评估。将结果公开于表1。分散剂F为丙烯酸系聚合物与聚二甲基硅氧烷的接枝共聚物。

实施例7：

在氮化硼粉A7.000g中添加分散剂E 0.0315g、及寡聚物型硅烷偶联剂I(烷基硅烷的水解缩合物；Evonik Japan株式会社制的Dynasylan 9896) 0.0315g，以与实施例1相同的自转公转式混合机在相同条件下混合。此时，分散剂E及硅烷偶联剂I的固体成分，相对于无机填料100质量份分别为 0.45质量份。

另外，在所得到的混合物中加入氮化硼粉A(UHP-1K)7.000g，进一步以相同条件进行混合，对于所得到的树脂组合物进行粘度的评估。将结果公开于表1。

比较例1

在氮化硼粉A7.000g中不添加分散剂，加入热固化性聚硅氧烷树脂 TSE3070(A)3.408g，以与实施例1相同的自转公转式混合机，并以相同的条件混合，对于所得到的树脂组合物进行粘度的评估。将结果公开于表 1。

比较例2：

使用氮化硼颗粒物B 7.000g来代替氮化硼粉A，除此之外，以与比较例1同样的方法得到树脂组合物，并且进行粘度的评估。将结果公开于表 1。

比较例3：

在氮化硼粉A7.000g中不添加分散剂，添加寡聚物型硅烷偶联剂I 0.063g，除此之外，以与实施例3同样的方法得到树脂组合物，并且进行粘度的评估。将结果公开于表1。

比较例4：

在氮化硼粉A7.000g中不添加分散剂，添加单体型硅烷偶联剂J(辛基三乙氧基硅烷；Evonik Japan株式会社制的Dynasylan OCTEO)0.063g，除此之外，以与实施例3同样的方法得到树脂组合物。将所得到的树脂组合物的粘度评估的结果公开于表1。

比较例5：

添加超分支化聚酯的嵌段系共聚物的分散剂G(BYK Chemie Japan 公司制DISPERBYK2152)0.063g来代替分散剂E，除此之外，以与实施例3同样的方法调制样品，并且进行粘度评估。将结果公开于表1。

比较例6：

添加磷酸酯化合物的非聚硅氧烷分散剂的分散剂H(BYK Chemie Japan公司制BYK-W9010)0.063g来代替分散剂E，除此之外，以与实施例3同样的方法调制样品，并且进行粘度评估。将结果公开于表1。

氮化硼A：SHOBN UHP-1K(昭和电工株式会社制)、

氮化硼B：TECO2009(Momentive Performance Materials公司制)、

分散剂C：SYMAC US-350(东亚合成株式会社制)、

分散剂D：KP-541(信越化学工业株式会社制)、

分散剂E：KP-578(信越化学工业株式会社制)、

分散剂F：KP-574(信越化学工业株式会社制)、

分散剂G：DISPER BYK2152(BYK Chemie Japan公司制)、

分散剂H：BYK-W9010(BYK Chemie Japan制)、

硅烷偶联剂I：Dynasylan 9896(Evonik Japan株式会社制)、

硅烷偶联剂J：Dynasylan OCTEO(Evonik Japan株式会社制)。

实施例8～12、比较例7～9：

为了评估对剪应力的稳定性，在用球磨机进行了剪切后，对随着氮化硼分解的氨气产生量进行定量。在5L高密度聚乙烯容器中加入氮化硼粉 A(UHP-1K)50g与表2所记载的各分散剂、硅烷偶联剂、及10mmφ的氧化铝球500g(比较例7并未添加分散剂及硅烷偶联剂)，以90rpm处理 1小时，然后以气相色谱来定量罐子内上部气体中的氨气浓度，并作为稳定性的指标。将其结果公开于表2。

实施例13～15、比较例12～13：

在氮化硼粉A 14.00g中，以表3所记载的质量添加分散剂C、分散剂 E、及硅烷偶联剂I(比较例12并未添加分散剂及硅烷偶联剂)，接下来添加预先将主剂与固化剂以质量比1:2掺合好的双液型热固化性聚硅氧烷树脂TSE3070 14.10g，用与实施例1相同的自转公转式混合机以2000rpm混合40秒钟后，以手搅拌，通过重复上述工序3次，而得到树脂组合物。将所得到的树脂组合物在90℃、30分钟的条件下压延成形，对于所得到的成形物评估固化特性、热传导率及硬度。将结果公开于表3。

实施例16～18、比较例14～15：

在氮化硼粉A7.11g及氧化铝粉末(昭和电工株式会社制的AS-05) 28.45g的混合物中以表3所记载的质量添加分散剂C、分散剂E、及硅烷偶联剂I(比较例14并未添加分散剂及硅烷偶联剂)，接下来添加预先将主剂与固化剂以质量比1:1掺合好的双液型热固化性聚硅氧烷树脂 TSE3070 4.44g，用与实施例1相同的自转公转式混合机以2000rpm混合 40秒钟后，以手搅拌，通过重复上述步骤3次，而得到树脂组合物。将所得到的树脂组合物在90℃、30分钟的条件下压延成形，对于所得到的成形物评估固化状态、热传导率及硬度。将结果公开于表3。

由实施例及比较例的结果(表1及表2)可知，在使用本发明的分散剂的情况下，所得到的树脂组合物的粘度降低(实施例1～7、比较例1～6)，随着氮化硼的机械处理所产生的氨气的产生量会减少(实施例8～12、比较例7～11)。

另外，关于树脂成形物的热传导率，在无机物采用氮化硼、及氮化硼/ 氧化铝混合体系的情况下，并未观察到使用本发明的分散剂所造成的劣化 (实施例13～18、比较例12～15)。此外，通过添加本发明的分散剂，与无添加时相比，固化特性提升(比较例12与实施例13～15、及比较例14 与实施例16～18)。

产业上的可利用性

使本发明的树脂组合物固化所得到的固化物，可活用于电子零件所必须的散热性的构件的绝缘性的散热片、散热膏、绝缘性的散热粘着片、绝缘性的散热接着片、密封材类、印刷电路板周边、电源模块类、大型电源装置周边等含有氮化硼且发挥其热传导性的用途。

Claims

1.一种聚硅氧烷树脂组合物，其特征在于，含有热固化性聚硅氧烷树脂、无机物及分散剂，所述分散剂为具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物，所述无机物为氮化硼、或氮化硼与氮化硼以外的无机物的混合物。

2.根据权利要求1所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中在所述热固化性聚硅氧烷树脂与所述无机物的合计体积中无机物所占的含有率、即无机物的体积/热固化性聚硅氧烷树脂与无机物的合计体积为30～85体积％，相对于无机物100质量份，含有分散剂0.1～5.0质量份。

3.根据权利要求1或2所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中所述热固化性聚硅氧烷树脂具有有机聚硅氧烷骨架，该有机聚硅氧烷骨架具有选自丙烯酰基、甲基丙烯酰基、环氧基及苯乙烯基中的至少1种热固化性官能基。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的聚硅氧烷树脂组合物，还含有硅烷偶联剂。

5.根据权利要求4所述的聚硅氧烷树脂组合物，其中所述硅烷偶联剂为寡聚物型的硅烷偶联剂。

6.权利要求1～5中任一项所记载的聚硅氧烷树脂组合物的固化物。

7.根据权利要求6所述的固化物，其硬度为以下硬度中的任一者：ASKER C硬度为20以上且小于100，D型硬度计硬度为20以下，或A型硬度计硬度为5～95。

8.一种用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其特征在于，是由丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物构成的，该丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物含有使具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯、和(甲基)丙烯酸烷基酯共聚合而成的结构。

9.根据权利要求8所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中构成所述具有至少1个聚二甲基硅氧烷结构的(甲基)丙烯酸酯所具有的聚二甲基硅氧烷结构的硅原子为3～100个。

10.根据权利要求8或9所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中所述(甲基)丙烯酸烷基酯的烷基的碳原子数为1～15。

11.根据权利要求8～10中任一项所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中所述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物的聚苯乙烯换算的重量平均分子量为10000～300000。

12.根据权利要求8～11中任一项所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中所述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物还含有具有羧基的单体单元，且其酸值为3～95mgKOH/g。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的用于含有氮化硼的聚硅氧烷树脂组合物的分散剂，其中所述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物还含有具有聚烷氧基甲硅烷基结构的单体单元，在每一分子所述丙烯酸类化合物-聚硅氧烷共聚物中，聚烷氧基甲硅烷基结构为3～30摩尔。

14.一种无机填料，含有无机物和根据权利要求8～13中任一项所述的分散剂，所述无机物为氮化硼、或氮化硼与氮化硼以外的无机物的混合物。

15.根据权利要求14所述的无机填料，其中所述氮化硼的结晶结构为六方晶，通过激光衍射法测得的体积基准之平均粒径即D₅₀为0.1～20μm。

16.根据权利要求14或15所述的无机填料，其中还含有硅烷偶联剂。

17.根据权利要求16所述的无机填料，其中所述硅烷偶联剂为寡聚物型的硅烷偶联剂。