CN117396560A - 导热性聚硅氧烷组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明提供粘度低因此操作性优异、导热性高的导热性聚硅氧烷组合物以及使用了该导热性聚硅氧烷组合物的散热材料。导热性聚硅氧烷组合物含有(A)银粉末、(B)在分子中含有1个以上的脂肪族不饱和基团的聚有机硅氧烷、(C)在分子中具有2个以上的键合于硅原子的氢原子的聚有机氢硅氧烷及(D)铂系催化剂,(A)成分包含(A‑1)振实密度为3.0~10.0g/cm3、平均粒径为1~20μm的片状银粉末以及(A‑2)振实密度为1.0~5.0g/cm3、平均粒径为1~10μm的凝聚状银粉末,导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A‑1)成分及(A‑2)成分的含有比例为70~98质量%。
Description
技术领域
本发明涉及一种导热性聚硅氧烷组合物。
背景技术
电子设备逐年地高集成化、高速化,与之对应,用于散热方案的散热材料的需求高涨。散热材料中多使用硅酮树脂组合物。但是,由于单独的硅酮树脂无法提高导热性,因此并用导热性填充剂。已知添加以二氧化硅粉、氧化铝、氮化硼、氮化铝、氧化镁等为代表的比成为粘结剂的硅酮树脂导热性更高的材料作为导热性填充剂(专利文献1)。
另外,已知使用导热率高的银粉末作为导热性填充剂的导热性硅酮组合物。例如,公开过以给定的比例含有具有特定的结构及运动粘度的有机聚硅氧烷;和振实密度为3.0g/cm3以上、比表面积为2.0m2/g以下的银粉末的导热性硅酮组合物,显示可以合适地使用长径比为2.0以上且150.0以下的银粉末(专利文献2)。此外,公开过以给定的比例含有具有特定的结构及运动粘度的有机聚硅氧烷;振实密度为3.0g/cm3以上、比表面积为2.0m2/g以下、长径比为2.0~150.0的银粉末;平均粒径为5~100μm、具有10W/m℃以上的导热率的除上述银粉末以外的导热性填充材料;和特定的催化剂的导热性硅酮组合物(专利文献3)。专利文献2及3的导热性硅酮组合物显示出发挥良好的散热效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-003831号公报
专利文献2:日本特开2017-66406号公报
专利文献3:国际公开第2017/159252号
发明内容
发明所要解决的课题
然而,专利文献1的硅酮组合物的导热性依然不充分。专利文献2及3的硅酮组合物虽然显示出一定的导热性,然而若想要大量填充银粉末,则组合物的粘度上升,操作性变差。在操作性不降低的范围内大量填充银粉末的专利文献2及3的硅酮组合物的导热性依然不充分。
因此,本发明想要解决的课题在于,提供粘度低因此操作性优异、导热性高的导热性聚硅氧烷组合物以及使用了该导热性聚硅氧烷组合物的散热材料。
用于解决课题的手段
本发明人等着眼于银粉末作为导热性材料进行了深入研究,结果发现,并用了各自具有特定的形状的两种银粉末的聚硅氧烷组合物粘度低因此操作性优异,导热性也优异,从而形成了本发明。
本发明的主旨如下所示。
[1]一种导热性聚硅氧烷组合物,其含有(A)银粉末、(B)在分子中含有1个以上的脂肪族不饱和基团的聚有机硅氧烷、(C)在分子中具有2个以上的键合于硅原子的氢原子的聚有机氢硅氧烷及(D)铂系催化剂,(A)成分包含(A-1)振实密度为3.0~10.0g/cm3、平均粒径为1~20μm的片状银粉末以及(A-2)振实密度为1.0~5.0g/cm3、平均粒径为1~10μm的凝聚状银粉末,导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例为70~98质量%。
[2]根据[1]中记载的导热性聚硅氧烷组合物,其中,(A-1)成分/(A-2)成分的质量比为0.3~1.0。
[3]根据[1]或[2]中记载的导热性聚硅氧烷组合物,其进一步含有(E)在分子中包含1个以上的二烷氧基甲硅烷基或三烷氧基甲硅烷基的化合物。
[4]根据[3]中记载的导热性聚硅氧烷组合物,其中,(E)成分为下述通式(1)所示的化合物。
[化学式1]
(式中,
包含R1的单元、包含R2的单元、以SiR3 2O表示的单元无需如通式(1)所示那样排列,其排列的顺序是任意的,
R1:具有碳数1~4的烷氧基甲硅烷基的基团、
R2:具有下述通式(2)所示的硅氧烷单元的基团或碳数6~18的1价的烃基:
[化学式2]
(式中,R4各自独立地为碳数1~12的1价的烃基,Y为选自R1、R4及脂肪族不饱和基团中的基团,d为2~500的整数)、
X:各自独立地为碳数2~10的2价的烃基、
a及b:各自独立地为1以上的整数、
c:0以上的整数、
a+b+c:4以上的整数、
R3:各自独立地为碳数1~6的1价的烃基或氢原子。)
[5]一种散热材料,其包含[1]~[4]中任一项记载的导热性聚硅氧烷组合物的固化物。
发明效果
根据本发明,能够提供粘度低因此操作性优异、导热性高的导热性聚硅氧烷组合物以及使用了该导热性聚硅氧烷组合物的散热材料。
具体实施方式
本发明的导热性聚硅氧烷组合物含有(A)银粉末、(B)在分子中含有1个以上的脂肪族不饱和基团的聚有机硅氧烷、(C)在分子中具有2个以上的键合于硅原子的氢原子的聚有机氢硅氧烷及(D)铂系催化剂,(A)成分包含(A-1)振实密度为3.0~10.0g/cm3、平均粒径为1~20μm的片状银粉末以及(A-2)振实密度为1.0~5.0g/cm3、平均粒径为1~10μm的凝聚状银粉末,导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例为70~98质量%。
[(A)成分]
(A)成分为银粉末,是对聚硅氧烷组合物赋予导热性的成分。通过并用(A-1)振实密度为3.0~10.0g/cm3、平均粒径为1~20μm的片状银粉末以及(A-2)振实密度为1.0~5.0g/cm3、平均粒径为1~10μm的凝聚状银粉末作为(A)成分,即使在聚硅氧烷组合物中大量填充(A)成分也能够维持低粘度,能够获得高导热性。
<(A-1)成分>
(A-1)成分是振实密度为3.0~10.0g/cm3、平均粒径为1~20μm的片状银粉末。(A-1)成分的银粉末能够使导热率有利地提高。本发明中,所谓片状银粉末,是指具有大致平坦的面(X-Y平面)、并且厚度(Z)大致均匀的银粉末。
(A-1)成分的振实密度为3.0~10.0g/cm3。通过将(A-1)成分的振实密度设为上述范围,可以提高(A-1)成分在组合物中的填充率,可以兼顾低粘度和高导热性。(A-1)成分的振实密度优选为3.5~8.0g/cm3,更优选为3.5~7.0g/cm3,进一步优选为3.7~6.0g/cm3。
本发明中,振实密度是如下算出的值,即,称取银粉末100g,用漏斗轻轻地落入100ml量筒后,将量筒载放于振实密度测定仪,以落差距离20mm、60次/分钟的速度使之落下600次,根据压缩了的银粉末的容积算出。
(A-1)成分的平均粒径为1~20μm。需要说明的是,(A-1)成分在1~20μm的范围具有粒度分布的峰。通过将(A-1)成分的平均粒径设为1~20μm,即使在将(A-1)成分大量填充于聚硅氧烷组合物中的情况下,(A-1)成分的沉降等也少,有导热性聚硅氧烷组合物的稳定性提高的趋势,能够降低粘度,并且能够提高固化物的导热性。(A-1)成分的平均粒径更优选为2~15μm,特别优选为3~10μm。
本发明中,(A-1)成分的平均粒径的测定值为利用激光衍射散射法测定的中值粒径(d50)。基于激光衍射散射法的中值粒径(d50)例如可以使用株式会社岛津制作所制SALD-2300测定。
从降低将(A-1)成分大量填充于聚硅氧烷组合物中时的组合物的粘度的观点出发,(A-1)成分的基于BET法的比表面积优选为0.05~2.0m3/g,更优选为0.06~1.0m3/g,进一步优选为0.08~0.5m3/g。
从将(A-1)成分大量填充于聚硅氧烷组合物中的观点出发,(A-1)成分的长径比优选为2.0~150.0,更优选为3.0~100.0的范围,进一步优选为3.0~50.0的范围。
本说明书中,长径比如下算出,即,对片状银粉末使用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察,在将上述X-Y平面中的最大粒径设为长径、将厚度(Z)设为短径的情况下,作为长径/短径的比算出。本说明书中,长径比是针对100个片状银粉末的长径/短径的比的平均值。
银粉末的制造方法没有特别限定,例如可以举出电解法、粉碎法、热处理法、雾化法、还原法等。可以对银粉末利用公知的方法实施疏水化处理。(A-1)成分的银粉末若具有片状的形态,则可以直接使用利用上述方法制造的银粉末,也可以使用以满足上述数值范围的方式粉碎了的银粉末。在将银粉末粉碎时,装置没有特别限定,例如可以举出冲压磨机、球磨机、振动磨机、锤磨机、压延辊、研钵等公知的装置。
(A-1)成分的银粉末在市场上有售,例如可以使用福田金属箔粉工业株式会社制的Silcoat(注册商标)AgC-2190H及AgC-221A、株式会社德力本店制的Silbest(注册商标)TC-466、DOWA Electronics株式会社制的FA-D-3等。
(A-1)成分可以单独使用,也可以并用两种以上。
<(A-2)成分>
(A-2)成分是振实密度为1.0~5.0g/cm3、平均粒径为1~10μm的凝聚状银粉末。本发明中,所谓凝聚状银粉末,是指2个以上的初级粒径为0.1~5.0μm的初级粒子凝聚而形成的银粒子。初级粒径优选为0.2~2.0μm的范围,更优选为0.5~1.0μm的范围。凝聚状银粉末中的初级粒子的个数优选为5个以上,更优选为10个以上。初级粒子的个数的上限没有特别限定,例如为1000个以下。
凝聚状银粉末也可以凝聚有初级粒径为0.1~5.0μm的范围外的初级粒子。相对于构成凝聚状银粉末的全部初级粒子的个数而言的初级粒径为0.1~5.0μm的初级粒子的个数优选为50%以上,更优选为70%以上,进一步优选为80%以上。需要说明的是,相对于构成凝聚状银粉末的全部初级粒子的个数而言的初级粒径为0.1~5.0μm的初级粒子的个数的上限为100%。
本发明中,形成凝聚状银粉末的初级粒子的粒径可以通过对凝聚状银粉末使用扫描型电子显微镜(SEM)进行观察、根据所观察到的初级粒子的当量圆直径求出。
在不使操作性变差的范围内单独地大量填充(A-1)成分而得的聚硅氧烷组合物中,其固化物的导热性依然不充分。本发明人等为了提高银粉末的填充效率进行了深入研究,结果发现,(A-1)成分及(A-2)成分的并用体系可以不增加组合物的粘度地获得均匀的组合物,并且与单独使用(A-1)成分的组合物相比,能够实现更高的导热率。认为在片状银粉末与凝聚状银粉末接触的情况下,与片状银粉末彼此接触或者片状银粉末与单一粒子状银粉末接触的情况相比,银粒子间的接触面积增加,因此可获得高导热性。
(A-2)成分的振实密度为1.0~5.0g/cm3。通过将(A-2)成分的振实密度设为上述范围,不仅可以降低与(A-1)成分并用时的组合物的粘度,而且可以提高固化物的导热性。(A-1)成分的振实密度优选为1.3~4.0g/cm3,更优选为1.5~3.0g/cm3。振实密度的测定法与(A-1)成分是同样的。
(A-2)成分的平均粒径为1~10μm。需要说明的是,(A-2)成分在1~10μm的范围具有粒度分布的峰。通过将(A-2)成分的平均粒径设为1~10μm,不仅可以降低与(A-1)成分并用时的组合物的粘度,而且可以提高固化物的导热性。(A-2)成分的平均粒径更优选为1~8μm,进一步优选为1~6μm,特别优选为2~6μm。
本发明中,(A-2)成分的平均粒径的测定值是利用空气透过法测定的中值粒径(d50)。基于空气透过法的中值粒径(d50)例如可以使用Micromeritics Japan合同会社制Subsieve AutoSizer来测定。
从将(A-2)成分大量填充于聚硅氧烷组合物中的观点出发,(A-2)成分的基于BET法的比表面积优选为0.05~2.0m3/g,更优选为0.06~1.0m3/g,进一步优选为0.08~0.8m3/g。
(A-2)成分的银粉末的制造方法没有特别限定,例如可以举出电解法、粉碎法、热处理法、雾化法、还原法等。银粉末可以通过公知的方法实施有疏水化处理。
(A-2)成分的银粉末在市场上有售,例如可以使用福田金属箔粉工业株式会社制的Silcoat(注册商标)AgC-74SE、AgC-131、AgC-101H等。
(A-2)成分可以单独使用,也可以并用两种以上。
<(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例>
导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例为70~98质量%。通过将(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例设为上述范围,可以制成导热性优异的导热性聚硅氧烷组合物。导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例优选为80~98质量%,更优选为85~97质量%。
(A)成分可以在不损害本发明的效果的范围内包含除(A-1)成分及(A-2)成分以外的银粉末。(A)成分100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的合计的含有比例优选为80质量%以上,更优选为85质量%以上,进一步优选为90质量%以上。(A)成分100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的合计的含有比例的上限为100质量%。
(A-1)成分/(A-2)成分的质量比优选为0.3~1.0。若(A-1)成分/(A-2)成分的质量比小于0.3,则在大量填充银粉末的情况下,组合物的粘度容易上升,操作性容易变差,若大于1.0,则固化物的导热性容易变差。(A-1)成分/(A-2)成分的质量比更优选为0.4~0.9,进一步优选为0.5~0.8。
[(B)成分]
(B)在分子中含有1个以上的脂肪族不饱和基团的聚有机硅氧烷是组合物中成为基础聚合物的成分。(B)成分只要是在一个分子中具有1个以上的键合于硅原子的脂肪族不饱和基团、且能够与(C)成分的氢甲硅烷基(Si-H基)进行加成反应的物质,则没有特别限定。作为(B)成分的在分子中含有1个以上的脂肪族不饱和基团的聚有机硅氧烷,可以使用下述平均组成式(I)所示的聚有机硅氧烷。
R41 jR42 kSiO[4-(j+k)]/2 (I)
(式中,R41为脂肪族不饱和基团,R42为不包含脂肪族不饱和键的取代或未取代的1价烃基。j及k为满足0<j<3、0<k<3以及1<j+k<3的正数。)
R41中的脂肪族不饱和基团优选碳数处于2~8的范围,例如可以举出乙烯基、烯丙基、丙烯基、1-丁烯基、1-己烯基等,优选为乙烯基。在1个分子中含有1个以上、优选2个以上的脂肪族不饱和基团。另外,脂肪族不饱和基团可以键合于分子链末端的硅原子,也可以键合于分子链中途的硅原子,也可以键合于两者。
R42的具体例可以举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基等烷基;环戊基、环己基、环丁基等环烷基;苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基等芳基;苄基、2-苯基乙基、2-甲基-2-苯基乙基、苯基丙基等芳烷基;将这些烃基的氢原子的一部分或全部用氯、氟、溴等卤素原子、氰基等取代了的基团、例如氯甲基、三氟丙基、3,3,3-三氟丙基、2-(九氟丁基)乙基、2-(十七氟辛基)乙基、氯苯基、溴苯基、二溴苯基、四氯苯基、氟苯基、二氟苯基等卤代烃基;α-氰基乙基、β-氰基丙基、γ-氰基丙基等氰基烷基等。它们当中,R42优选为烷基及芳基,更优选为甲基及苯基。
j及k优选为满足0.0005≤j≤1、1.5≤k<2.4以及1.5<j+k<2.5的数,更优选为满足0.001≤j≤0.5、1.8≤k≤2.1以及1.8<j+k≤2.2的数。
(B)成分的分子结构可以为直链状、支链状或环状,然而优选直链状或支链状的分子结构。其中,(B)成分特别优选两个末端由Mvi单元(二甲基乙烯基硅氧烷单元)封堵、中间单元仅由D单元(二甲基硅氧烷单元)构成的直链状的聚有机硅氧烷。
(B)成分的23℃时的粘度优选为10~100000mPa·s。更优选为20~10000mPa·s。
相对于(A)成分100质量份而言的(B)成分的含量优选为1.5~35质量份,更优选为1.5~30质量份,进一步优选为1.5~28质量份,特别优选为1.5~15质量份。
(B)成分可以单独使用,也可以并用两种以上。
[(C)成分]
(C)在分子中具有2个以上的键合于硅原子的氢原子的聚有机氢硅氧烷是成为(B)成分的交联剂的成分。(C)成分是在1个分子中具有2个以上、优选3个以上的键合于硅原子的氢原子的化合物。该氢原子可以键合于分子链末端的硅原子,也可以键合于分子链中途的硅原子,也可以键合于两者。另外,也可以使用具有仅键合于两个末端的硅原子的氢原子的聚有机氢硅氧烷。(C)成分的分子结构可以为直链状、支链状、环状或三维网状的任一者,可以单独使用,也可以并用两种以上。
可以使用下述平均组成式(II)所示的化合物作为(C)成分。
R51 mHnSiO[4-(m+n)]/2 (II)
(式中,R51为不包含脂肪族不饱和键的取代或未取代的1价烃基。m及n为满足0.5≤m≤2、0<n≤2以及0.5<m+n≤3的数。)
R51的具体例可以举出在平均组成式(I)的R42中例示的基团。它们当中,从合成的容易度、成本的方面出发,优选烷基,更优选甲基。
m及n优选为满足0.6≤m≤1.9、0.01≤n≤1.0以及0.6≤m+n≤2.8的数。
(C)成分的23℃时的粘度优选为10~500mPa·s。
作为(C)成分,特别优选两个末端由M单元(三甲基硅氧烷单元)封堵、中间单元仅由DH单元(甲基氢硅氧烷单元)构成的直链状聚甲基氢硅氧烷;两个末端由M单元(三甲基硅氧烷单元)封堵、中间单元仅由D单元(二甲基硅氧烷单元)及DH单元(甲基氢硅氧烷单元)构成、相对于二甲基硅氧烷单元1摩尔而言甲基氢硅氧烷单元为0.1~2.0摩尔的直链状聚甲基氢硅氧烷:或者仅由MH单元(二甲基氢硅氧烷单元)及Q单元(SiO4/2单元)构成的聚甲基氢硅氧烷。
(C)成分的配合量优选为相对于(B)成分的1个键合于硅原子的脂肪族不饱和基团而言(C)成分中的键合于硅原子的氢原子成为0.1~20个的量,更优选为成为0.2~15个的量。若(C)成分的配合量为上述范围内,则导热性聚硅氧烷组合物的经时稳定性良好,固化时的交联程度容易变得充分,易于获得适度的硬度的固化物。
[(D)成分]
(D)铂系催化剂是在(B)成分与(C)成分的混合后促进固化的成分。可以使用氢硅烷化反应中使用的众所周知的催化剂作为(D)成分。例如可以举出铂黒、氯化铂、氯铂酸、氯铂酸与一元醇的反应物、氯铂酸与烯烃类或乙烯基硅氧烷的络合物、铂-乙烯基四聚物络合物、双乙酰乙酸铂等。(D)成分的配合量可以根据所期望的固化速度等恰当地进行调整,相对于(B)成分与(C)成分的合计量,换算成铂元素优选设为0.1~1000ppm的范围。(D)成分可以单独使用,也可以并用两种以上。
另外,为了获得更长的适用期,可以利用(D-2)反应抑制剂的添加来抑制催化剂的活性。作为公知的铂族金属用的反应抑制剂,可以举出2-甲基-3-丁炔-2-醇、1-乙炔基-2-环己醇等炔醇、马来酸二烯丙酯等。
[(E)成分]
从进一步降低导热性聚硅氧烷组合物的粘度、提高操作性的观点出发,导热性聚硅氧烷组合物优选含有(E)在分子中包含1个以上的二烷氧基甲硅烷基或三烷氧基甲硅烷基的化合物。作为(E)成分,优选为在1个分子中至少具有下面的通式所示的烷氧基甲硅烷基的化合物:
-SiR11 3-z(OR12)z(III)
(式中,R11为碳数1~6的烷基,优选为甲基,R12为碳数1~6的烷基,优选为甲基,z为2或3)。
作为(E)成分,特别优选为下述通式(1)所示的化合物。
通式(1)所示的化合物中,包含R1的单元、包含R2的单元、以SiR3 2O表示的单元无需如通式(1)所示那样排列,可理解为例如也可在包含R1的单元与包含R2的单元之间存在以SiR3 2O表示的单元。
[化学式3]
(式中,
R1:具有碳数1~4的烷氧基甲硅烷基的基团、
R2:具有下述通式(2)所示的硅氧烷单元的基团或碳数6~18的1价的烃基、
[化学式4]
(式中,R4各自独立地为碳数1~12的1价的烃基,Y为选自R1、R4及脂肪族不饱和基团中的基团,d为2~500的整数,优选为4~400的整数,更优选为10~200的整数,特别优选为10~60的整数)
X:各自独立地为碳数2~10的2价的烃基、
a及b:各自独立地为1以上的整数、
c:0以上的整数、
a+b+c:4以上的整数、
R3:各自独立地为碳数1~6的1价的烃基或氢原子。)
作为通式(1)所示的化合物,可以优选使用下述的结构式所示的化合物,然而并不限定于它们。
[化学式5]
此外,作为通式(1)所示的化合物的优选例,可以举出下述的结构式所示的化合物。
[化学式6]
导热性聚硅氧烷组合物中的(E)成分的含量相对于(A)成分100质量份优选为0.1~20质量份,更优选为0.5~10质量份,特别优选为0.5~5质量份。
(E)成分可以单独使用,也可以并用两种以上。
[其他成分]
导热性聚硅氧烷组合物可以进一步根据需要在不损害本发明的目的的范围内含有阻燃性赋予剂、耐热性提高剂、增塑剂、着色剂、粘接性赋予材料、稀释剂、有机或无机的不具有导热性的颜料、除(A)成分以外的导热性填充剂;除(B)、(C)及(E)成分以外的聚有机硅氧烷;除(D)成分以外的催化剂等。
作为除(A)成分以外的导热性填充剂,例如可以使用氧化铝、氧化锌、氧化镁、二氧化硅等金属氧化物;氮化铝、氮化硼等氮化物;铝、铜、金等金属;金属/金属氧化物的核壳型粒子等。
[导热性聚硅氧烷组合物的制造方法]
导热性聚硅氧烷组合物可以通过将(A)~(D)成分、以及根据需要使用的(E)及其他成分用行星式搅拌机等混合机混合而得到。混合时,根据需要可以一边以50~150℃的范围加热一边进行混合。为了进一步均匀精加工,优选在高剪切力下进行混炼操作。作为混炼装置,有三辊磨机、胶体磨、砂磨机等,其中优选利用三辊磨机的方法。
[导热性聚硅氧烷组合物的固化方法]
作为使导热性聚硅氧烷组合物固化的方法,例如可以举出向需要散热的被粘物涂布该组合物后、将该组合物在室温下放置的方法;在50~200℃的温度进行加热的方法等。从迅速地固化的观点出发,优选采用进行加热的方法。
[散热材料]
包含导热性聚硅氧烷组合物的固化物的散热材料是利用热线法测定的23℃时的导热率为2.0W/(m·K)以上的散热材料。导热率优选为8W/(m·K)以上,更优选为10W/(m·K)以上。为了调整上述导热率而提高散热效果,组合物中的(A)成分的含有比例优选为70质量%以上,更优选为80质量%以上,进一步优选为85质量%以上,可以根据所要求的导热率来增加(A)成分的含有比例。
散热材料可以作为搭载有发热量大的CPU的PC/服务器、功率模块、超LSI及搭载有光部件(光学拾取器、LED等)的各电子设备;家电设备(DVD/HDD录像机(或播放机)、BD·DVD/HDD录像机(或播放机)、FPD等AV设备等);PC周边设备;家用游戏机;机动车;变压器、开关电源等产业用设备等的散热材料来使用。
实施例
<使用成分>
(A)成分
(A-1)成分:片状银粉末
福田金属箔粉工业株式会社制、Silcoat(注册商标)AgC-2190H(振实密度:4.35g/cm3、表观密度:2.64g/cm3、利用激光衍射散射法测定的中值粒径(d50):6.8μm、BET比表面积:0.36m2/g、长径比:12)
(A-2)成分:凝聚状银粉末
福田金属箔粉工业株式会社制、Silcoat(注册商标)AgC-74SE(振实密度:1.89g/cm3、表观密度:1.02g/cm3、利用空气透过法测定的中值粒径(d50):4.6μm、BET比表面积:0.19m2/g)
(A’)成分:单一粒子状银粉末
福田金属箔粉工业株式会社制、Silcoat(注册商标)AgC-161(振实密度:3.33g/cm3、表观密度:1.64g/cm3、利用激光衍射散射法测定的中值粒径(d50):4.6μm、BET比表面积:0.79m2/g)
(B)成分
双末端乙烯基二甲基聚硅氧烷(粘度:3Pa·s、乙烯基浓度:0.08mmol/g)
(C)成分
聚甲基氢硅氧烷:MD20DH 20M(粘度:0.03Pa·s、H浓度:7.3mmol/g)
(D)成分
铂系催化剂:铂量1.8质量%、铂-乙烯基硅氧烷络合物
(D-2)成分
反应抑制剂:马来酸二烯丙酯
(E)成分
含有三烷氧基甲硅烷基的聚有机硅氧烷:
[化学式7]
<测定方法>
[粘度]
依照JIS K6249。在设为旋转粘度计转子No.7、转速20rpm、1分值的条件下测定出23℃时的组合物的粘度。
[导热率]
在23℃依照热盘(Hot disk)法使用热盘法热物性测量仪(京都电子工业公司制、TPS1500)进行测定。
实施例1~2及比较例1~3
将表1所示的(A)、(B)及(E)成分分别加入塑料容器,利用自转公转搅拌机在室温搅拌混合5分钟而得到混合物。其后,向上述混合物中分别添加、混合(C)、(D)及(D-2)成分,得到实施例1~2及比较例1~3的导热性聚硅氧烷组合物。测定出如此所述地得到的组合物的粘度。将结果表示于表1中。
对实施例1~2及比较例1~3的导热性聚硅氧烷组合物在模具中进行150℃×1小时加热固化,由此得到厚度6mm的导热性聚硅氧烷组合物的固化物。测定出如此所述地得到的固化物的导热率。将结果表示于表1中。
[表1]
就(A)成分包含(A-1)振实密度为3.0~10.0g/cm3、平均粒径为1~20μm的片状银粉末以及(A-2)振实密度为1.0~5.0g/cm3、平均粒径为1~10μm的凝聚状银粉末、导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例为70~98质量%的实施例的导热性聚硅氧烷组合物而言,组合物的粘度低,因此操作性优异,固化物的导热率也高。
另一方面,在仅使用(A-1)片状银粉末作为(A)成分的比较例1的组合物中,成为固化物的导热性差的结果。在仅使用(A-2)凝聚状银粉末作为(A)成分的比较例2中,在(A-2)成分与(B)及(E)成分的混合时,各成分分离,无法得到均匀的混合物。在并用了(A-1)成分和(A’)单一粒子状银粉末的比较例3的组合物中,固化物的导热率大幅度降低。
产业上的可利用性
本发明的导热性聚硅氧烷组合物可以作为个人电脑等电子设备之类的具有发热部位的各种设备用的散热材料使用。
Claims (5)
1.一种导热性聚硅氧烷组合物,其含有(A)银粉末、(B)在分子中含有1个以上的脂肪族不饱和基团的聚有机硅氧烷、(C)在分子中具有2个以上的键合于硅原子的氢原子的聚有机氢硅氧烷及(D)铂系催化剂,
(A)成分包含(A-1)振实密度为3.0g/cm3~10.0g/cm3、平均粒径为1μm~20μm的片状银粉末以及(A-2)振实密度为1.0g/cm3~5.0g/cm3、平均粒径为1μm~10μm的凝聚状银粉末,
导热性聚硅氧烷组合物100质量%中的(A-1)成分及(A-2)成分的含有比例为70质量%~98质量%。
2.根据权利要求1所述的导热性聚硅氧烷组合物,其中,
(A-1)成分/(A-2)成分的质量比为0.3~1.0。
3.根据权利要求1或2所述的导热性聚硅氧烷组合物,其进一步含有(E)在分子中包含1个以上的二烷氧基甲硅烷基或三烷氧基甲硅烷基的化合物。
4.根据权利要求3所述的导热性聚硅氧烷组合物,其中,
(E)成分为下述通式(1)所示的化合物:
式中,
包含R1的单元、包含R2的单元、以SiR3 2O表示的单元无需如通式(1)所示那样排列,其排列的顺序是任意的,
R1:具有碳数1~4的烷氧基甲硅烷基的基团、
R2:具有下述通式(2)所示的硅氧烷单元的基团或碳数6~18的1价的烃基、
式中,R4各自独立地为碳数1~12的1价的烃基,Y为选自R1、R4及脂肪族不饱和基团中的基团,d为2~500的整数,
X:各自独立地为碳数2~10的2价的烃基、
a及b:各自独立地为1以上的整数、
c:0以上的整数、
a+b+c:4以上的整数、
R3:各自独立地为碳数1~6的1价的烃基或氢原子。
5.一种散热材料,其包含权利要求1或2所述的导热性聚硅氧烷组合物的固化物。
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