JP2006137930A

JP2006137930A - 熱伝導性シリコーングリース組成物

Info

Publication number: JP2006137930A
Application number: JP2005289529A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Endo; 晃洋遠藤; Kunihiro Yamada; 邦弘山田; Kunihiko Yoshida; 邦彦美田
Original assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2025-10-03
Also published as: JP4687887B2

Abstract

【解決手段】（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ¹ _aＳｉＯ_(4-a)/2 ・・・（１）
（Ｒ¹は独立に炭素数１〜１８の一価炭化水素基、ａは１．８≦ａ≦２．２である。）
で表される２５℃における動粘度が１０〜１００，０００ｍｍ²／Ｓのオルガノポリシロキサン：１０〜６０体積％、
（Ｂ）平均粒径５．０〜１５．０μｍであり、酸素成分が０．１質量％以下である銅粉末：４０〜９０体積％
を含有してなる熱伝導性シリコーングリース組成物において、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が、熱伝導性シリコーングリース組成物中５０ｐｐｍ以下であり、且つ３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が実質的にゼロであることを特徴とする熱伝導性シリコーングリース組成物。
【効果】本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、良好な放熱効果を発揮する。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱伝導性に優れたシリコーングリース組成物に関する。

電子部品の多くは使用中に熱が発生するので、その電子部品を適切に機能させるためには、その電子部品から熱を取り除くことが必要である。特にパーソナルコンピューターに使用されているＣＰＵ等の集積回路素子は、動作周波数の高速化により発熱量が増大しており、熱対策が重要な問題となっている。

この熱を除去する手段として多くの方法が提案されている。特に発熱量の多い電子部品では、電子部品とヒートシンク等の部材の間に熱伝導性グリースや熱伝導性シートの熱伝導性材料を介在させて熱を逃がす方法が提案されている（特開昭５６−２８２６４号公報：特許文献１、特開昭６１−１５７５８７号公報：特許文献２参照）。

また、この熱伝導性材料としては、シリコーンオイルをベースとし、酸化亜鉛やアルミナ粉末を配合した放熱グリースが知られている（特公昭５２−３３２７２号公報：特許文献３、特公昭５９−５２１９５号公報：特許文献４参照）。

更に、熱伝導性を向上させるため、窒化アルミニウム粉末を用いたものとして、上記特開昭５６−２８２６４号公報（特許文献１）には、液状オルガノシリコーンキャリアとシリカファイバー、及びデンドライト状酸化亜鉛、薄片状窒化アルミニウム、薄片状窒化ホウ素から選択される少なくとも１種からなる揺変性熱伝導材料が開示されている。また、特開平２−１５３９９５号公報（特許文献５）には、特定のオルガノポリシロキサンに一定粒径範囲の球状六方晶系窒化アルミニウム粉末を配合したシリコーングリース組成物が、特開平３−１４８７３号公報（特許文献６）には、粒径の細かい窒化アルミニウム粉末と粒径の粗い窒化アルミニウム粉末を組み合わせた熱伝導性シリコーングリースが、特開平１０−１１０１７９号公報（特許文献７）には、窒化アルミニウム粉末と酸化亜鉛粉末を組み合わせた熱伝導性シリコーングリースが、特開２０００−６３８７２号公報（特許文献８）には、オルガノシランで表面処理した窒化アルミニウム粉末を用いた熱伝導性グリース組成物が開示されている。

窒化アルミニウムの熱伝導率は７０〜２７０Ｗ／ｍＫであり、これより熱伝導性の高い材料として熱伝導率９００〜２，０００Ｗ／ｍＫのダイヤモンドがある。特開２００２−３０２１７号公報（特許文献９）には、シリコーン樹脂に、ダイヤモンド、酸化亜鉛、分散剤を用いた熱伝導性シリコーン組成物が開示されている。

また、金属は熱伝導率の高い材料であり、電子部品の絶縁を必要としない個所には使用可能である。特開２０００−６３８７３号公報（特許文献１０）には、シリコーンオイル等の基油に金属アルミニウム粉末を混合した熱伝導性グリース組成物が開示されている。

しかし、いずれの熱伝導性材料や熱伝導性グリースも、最近のＣＰＵ等の集積回路素子の発熱量には不十分なものとなってきている。

シリコーンオイルに熱伝導性充填剤を配合した材料の熱伝導率は、ＭａｘｗｅｌｌやＢｒｕｇｇｅｍａｎの理論式からもわかるように、熱伝導性充填剤の容積分率が０．６以下では熱伝導性充填剤の熱伝導率にほとんど依存しない。容積分率が０．６を超えて初めて熱伝導性充填剤の熱伝導率の影響が出てくる。つまり、熱伝導性グリースの熱伝導性を上げるには、まずはいかに熱伝導性充填剤を高充填するかであり、高充填できるならばいかに熱伝導性の高い充填剤を用いることができるかである。しかし、高充填により熱伝導性グリースの流動性が低下して、塗布性、ディスペンス性等の作業性が悪くなり、実用上使用できなくなる問題があった。

もう一つの手段としては、熱抵抗は放熱材料の厚みに比例するため、放熱グリースの厚みを薄くする方法がある。そのためには、一般的には平均粒径が小さく、粗粒がカットされた熱伝導性充填材を要するが、それでも十分な放熱効果は得られなかった。それは平均粒径の小さな熱伝導性充填材を使用すると表面積が増大し、また金属を充填剤として使用した場合には表面積の増大に伴い酸化も進行しやすくなるため、充填剤の熱伝導率の低下に加えて、高充填が困難となり、高熱伝導性の付与が困難になることが原因であった。

特開昭５６−２８２６４号公報特開昭６１−１５７５８７号公報特公昭５２−３３２７２号公報特公昭５９−５２１９５号公報特開平２−１５３９９５号公報特開平３−１４８７３号公報特開平１０−１１０１７９号公報特開２０００−６３８７２号公報特開２００２−３０２１７号公報特開２０００−６３８７３号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、良好な放熱効果を発揮する熱伝導性シリコーングリース組成物を提供することを目的とする。

本発明者等は、上記目的を達成するため、更なる熱伝導性の向上及び作業性の改良について種々検討した結果、オイル状のオルガノポリシロキサンに、平均粒径５．０〜１５．０μｍであり、酸素成分が０．１質量％以下の銅粉末を高充填すること、更にこの組成物中の４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量を５０ｐｐｍ以下、３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒を実質的にゼロとすることにより、この熱伝導性シリコーングリース組成物は、塗布厚さを極めて薄くできると共に、優れた熱伝導性を有し、良好な放熱効果を発揮することを見出し、本発明をなすに至ったものである。

従って、本発明は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ¹ _aＳｉＯ_(4-a)/2 ・・・（１）
（式中、Ｒ¹は独立に炭素数１〜１８の一価炭化水素基、ａは１．８≦ａ≦２．２である。）
で表される２５℃における動粘度が１０〜１００，０００ｍｍ²／ｓのオルガノポリシロキサン：１０〜６０体積％、
（Ｂ）平均粒径が５．０〜１５．０μｍであり、酸素成分が０．１質量％以下である銅粉末：４０〜９０体積％
を含有してなる熱伝導性シリコーングリース組成物において、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が、熱伝導性シリコーングリース組成物中５０ｐｐｍ以下であり、且つ３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が実質的にゼロであることを特徴とする熱伝導性シリコーングリース組成物を提供する。

本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、良好な放熱効果を発揮する。

本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、
（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ¹ _aＳｉＯ_(4-a)/2 ・・・（１）
（式中、Ｒ¹は独立に炭素数１〜１８の一価炭化水素基、ａは１．８≦ａ≦２．２である。）
で表される２５℃における動粘度が１０〜１００，０００ｍｍ²／ｓのオルガノポリシロキサン：１０〜６０体積％、
（Ｂ）平均粒径が５．０〜１５．０μｍであり、酸素成分が０．１質量％以下である銅粉末：４０〜９０体積％
を含有してなり、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が、熱伝導性シリコーングリース組成物中５０ｐｐｍ以下であり、且つ３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が実質的にゼロのものである。

ここで、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が、熱伝導性シリコーングリース組成物に対して５０ｐｐｍより大きいと、熱伝導性シリコーングリース組成物の膜厚さを十分に薄くすることができず、所望する放熱効果が得られないため、５０ｐｐｍ以下、好ましくは３０ｐｐｍ以下であることが必要である。また、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が仮に５０ｐｐｍ以下であっても、一粒大きな粗粒が熱伝導性シリコーングリース組成物中に存在している場合もあり、当然このケースでは熱伝導性シリコーングリース組成物が十分に薄くならず、所望する放熱効果が得られない。従って、所望の放熱効果を得るためには、同時に３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が、実質的にゼロであることが必要である。

熱伝導性シリコーングリース組成物から粗粒を取り除くには、熱伝導性シリコーングリース組成物を直接４２５メッシュ（目開き３２μｍ）で濾過する方法もあるが、熱伝導性シリコーングリース組成物のように高度に熱伝導性充填材が入っているような材料を濾過することは現実的には難しく、やはり熱伝導性充填材から粗粒を取り除くことが好ましい。なお、熱伝導性充填材から粗粒を取り除く方法については後述する。

以下、本発明の組成物に用いる各成分について説明すると、本発明の成分（Ａ）で使用するオルガノポリシロキサンは、下記平均組成式（１）で表されるものである。
Ｒ¹ _aＳｉＯ_(4-a)/2 ・・・（１）

ここで、Ｒ¹は独立に炭素数１〜１８の一価炭化水素基から選択される１種もしくは２種以上の基である。このような基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、２−フェニルエチル基、２−メチル−２−フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，３−トリフロロプロピル基、２−（パーフロロブチル）エチル基、２−（パーフロロオクチル）エチル基、ｐ−クロロフェニル基等のハロゲン置換炭化水素基などが挙げられるが、特にメチル基、フェニル基、炭素数６〜１８のアルキル基が好ましい。ａは、シリコーングリース組成物として要求される稠度の観点から、１．８〜２．２の範囲がよく、特に１．９〜２．１が好ましい。

また、本発明で使用する上記オルガノポリシロキサンの２５℃における動粘度は、１０ｍｍ²／ｓより低いとシリコーングリース組成物にした時にオイルブリードが出やすくなるし、１００，０００ｍｍ²／ｓより大きくなるとシリコーングリース組成物にしたときの流動性が乏しくなることから、２５℃における動粘度が１０〜１００，０００ｍｍ²／ｓであることが必要であり、特に１０〜１０，０００ｍｍ²／ｓであることが好ましい。
なお、本発明において、動粘度はオストワルド粘度計により測定した２５℃における値である。

このオルガノポリシロキサンの配合割合が、熱伝導性シリコーングリース組成物中１０体積％より小さいと熱伝導性シリコーングリース組成物にしたときに硬くなって流動性がなくなり、作業性が低下するし、一方６０体積％を超えると熱伝導率が低下し、また充填剤の沈降が進行する原因ともなるので、上記オルガノポリシロキサンは、熱伝導性シリコーングリース組成物中１０〜６０体積％の範囲、好ましくは１５〜３５体積％の範囲である。

本発明に用いられる成分（Ｂ）の平均粒径が５．０〜１５．０μｍの銅粉末は、成分（Ａ）のオルガノポリシロキサンに高充填するために、その粒子形状が球状あるいは粒状のものを用いることが好ましい。粒子形状が、かさ密度の大きい樹枝状粉、りん片状粉、針状粉、不規則状粉等では高充填に不適である。

成分（Ｂ）の銅粉末は、平均粒径が５．０μｍ未満では高充填が難しくなり、１５μｍを超えると薄膜化による低熱抵抗化が困難になるため、平均粒径は、５．０〜１５．０μｍの範囲、好ましくは７．０〜１２．０μｍの範囲である。なお、本発明において、平均粒径は、例えばレーザー回折法等による体積平均径（又は累積平均径：メディアン径）等として求めることができる。

また、銅は室温での熱伝導率が３９８Ｗ／ｍＫと熱伝導性に優れた材料であるが、銅粉末においては表面で酸化が容易に進行し、熱伝導率が低下する傾向がある。更に表面酸化により、成分（Ａ）に対する濡れ性も悪くなり、また粒子表面に凹凸が発生して比表面積も増大することで、高充填によるシリコーングリース組成物の熱伝導率向上は困難となる。粒子サイズが小さくなるほど比表面積が大きくなるので、表面酸化による銅粉末の熱伝導性及び濡れ性の劣化は顕著になる。平均粒径５．０〜１５．０μｍの銅粉末において、酸素成分が０．１質量％より大きいと濡れ性の悪化及び比表面積増大により高充填が困難になり、また熱伝導性も劣化するため、酸素成分は０．１質量％以下、好ましくは０．０５質量％以下である。酸素成分の小さい銅粉末を使用することにより、粒径の小さいものでも高充填による熱伝導率の向上が可能となる。本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物においては、銅粉表面はシリコーンによって皮膜され、酸化の進行は抑制される。

以下に、銅粉末の酸素成分を小さくする方法を例示するが、本発明はこれに制限されるものではない。銅粉末は大気にさらされることにより、表面で酸化銅被膜を形成するため、比表面積が大きいほど酸素成分は大きくなる。サイズが大きく、真球度の高い銅粉末であれば、比表面積が小さくなるため酸素成分も小さくなる。ただし、サイズが大きい銅粉を用いた熱伝導性シリコーングリース組成物では、銅粉の高充填により高熱伝導性は付与できるものの、実装の際に厚みを薄くすることができなくなり、十分な放熱効果が得られない。サイズが小さい銅粉を用いる場合は、その真球度が酸素成分に大きく寄与することになる。真球度が高く、比表面積が小さい球状粉の製造法としては、溶融した銅を高速の流体によって飛散凝固される溶湯粉化法（アトマイズ法）が挙げられるが、これに限定するものではない。また、銅粉表面に存在する酸化膜を除去したり、表面を覆い大気との接触を防いだりするフラックス成分を用いる手法もある。有機酸系や樹脂系のフラックスを用いることで、酸素成分を低減させることが可能である。

なお、銅粉末の酸素濃度は、ＪＩＳＺ２６１３の不活性ガス融解−赤外線吸収法に準拠して測定することができる。

この銅粉末の配合割合は、熱伝導性シリコーングリース組成物中４０体積％より小さいと熱伝導率が低下し、一方９０体積％より大きいと熱伝導性シリコーングリース組成物の流動性がなくなり、作業性が低下するので、上記銅粉末の配合量は、熱伝導性シリコーングリース組成物中４０〜９０体積％の範囲、好ましくは５０〜８５体積％の範囲である。

本発明では、更に熱伝導性を向上させるため、成分（Ｃ）として上記成分（Ｂ）銅粉末以外の熱伝導性粉末、例えば、酸化亜鉛粉末、酸化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニウム粉末、炭化ケイ素粉末、ダイヤモンド粉末等の無機粉末、銀粉末、金粉末、ニッケル粉末、ステンレス粉末等の金属粉末などを添加してもよい。

これらの中でも、平均粒径が０．１〜５．０μｍである熱伝導性粉末を１種もしくは２種以上添加すると、シリコーングリース中で充填された銅粉末の隙間に入り込むことで充填性が向上する。また熱伝導性シリコーングリース組成物の安定性が向上し、オイル分離を防ぐことができるために好ましい。平均粒径が０．１μｍ未満ではかさ密度が大きくなるために高充填が難しくなるおそれがあり、５．０μｍを超えると大粒径の銅粉末との組合せによる細密充填ができなくなるおそれがあるので、平均粒径は０．１〜５．０μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．２〜３．０μｍの範囲である。

また、熱伝導性粉末の配合割合は、熱伝導性シリコーングリース組成物中３５体積％より多いと熱伝導性シリコーングリース組成物の流動性がなくなり、作業性が低下する場合があるので、上記熱伝導性粉末の配合量は、０〜３５体積％の範囲であることが好ましく、より好ましくは１〜３５体積％、更に好ましくは５〜３０体積％の範囲である。なお、（Ｂ），（Ｃ）成分の合計配合量は、６０〜９０体積％、特に７０〜８５体積％であることが好ましい。

なお、上記成分（Ｂ）の銅粉末及び成分（Ｃ）の熱伝導性粉末の熱伝導性充填材は、上述したように、それぞれ、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒が、得られる熱伝導性シリコーングリース組成物中の５０ｐｐｍ以下となる量、更に３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が、実質的に含まれていないことが必要である。

熱伝導性充填材等のフィラーを製造するメーカーが、粒度分布を測定し、検査表などに値を載せているが、絶対量が少ない粗粒は一般的には粒度分布測定装置では検出できない。従って、同じ材料、同じ平均粒径のものを使っても粗粒を取り除いているかどうかで放熱特性に大きな差が生じる。素子の発熱が非常に大きくなっている現在、熱伝導性充填材の粗粒の量をコントロールすることは特に重要である。

これら、熱伝導性充填材から粗粒を取り除くためには、いくつか方法がある。一般的には気流分級やメッシュ分級などがあり、高度に粗粒を取り除きさえすれば、熱伝導性充填材の分級は何でもよい。

本発明においては、更に任意成分として、ウエッター成分（Ｄ）を配合することができる。これは、上記成分（Ｂ）銅粉末及び（Ｃ）熱伝導性粉末の表面をウエッター成分で処理することにより、該粉末とベースオイルである成分（Ａ）のオルガノポリシロキサンとの濡れ性をよくし、高充填化を補助するものである。

成分（Ｄ）として、まず挙げられるのが、下記一般式（２）で表されるアルコキシシラン（Ｄ−１）である。
Ｒ² _bＲ³ _cＳｉ（ＯＲ⁴）_4-b-c ・・・（２）

上記式中のＲ²は炭素数９〜１５のアルキル基であり、具体例としては、ノニル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基等が挙げられる。炭素数が９より小さいと粉末との濡れ性が十分でなくなるおそれがあり、１５より大きいとアルコキシシランが常温で固化するので取り扱いが不便な上、得られた組成物の低温特性が低下するおそれがある。

また、上記式中のＲ³は炭素数１〜８の飽和又は不飽和の一価の炭化水素基であり、具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基等のアルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基、ビニル基、アリル基等のアルケニル基、フェニル基、トリル基等のアリール基、２−フェニルエチル基、２−メチル−２−フェニルエチル基等のアラルキル基、３，３，３−トリフロロプロピル基、２−（パーフロロブチル）エチル基、２−（パーフロロオクチル）エチル基、ｐ−クロロフェニル基等のハロゲン置換炭化水素基などが挙げられるが、特にメチル基、エチル基が好ましい。

Ｒ⁴はメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基などの炭素数１〜６の１種もしくは２種以上のアルキル基であり、特にメチル基、エチル基が好ましい。

また、ｂは１〜３の整数であるが、特に１であることが好ましい。ｃは０〜２の整数、ｂ＋ｃは１〜３の整数である。

一般式（２）で表されるアルコキシシランの具体例としては、次のものを挙げることができる。
Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、Ｃ₁₂Ｈ₂₅Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃、
Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣＨ₃）₂、Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（Ｃ₆Ｈ₅）（ＯＣＨ₃）₂、
Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＣＨ₃）（ＯＣ₂Ｈ₅）₂、
Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＣＨ＝ＣＨ₂）（ＯＣＨ₃）₂、
Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＣＨ₂ＣＨ₂ＣＦ₃）（ＯＣＨ₃）₂

このアルコキシシランの添加量は、熱伝導性シリコーングリース組成物中０〜５体積％であることが好ましい。添加量を５体積％より多くしてもウエッター効果が増大しない場合があり、不経済であり、また少し揮発性があるので開放系で放置しておくと熱伝導性シリコーングリース組成物が徐々に硬くなってくる場合がある。より好ましい添加量は熱伝導性シリコーングリース組成物中０．１体積％以上３体積％以下である。

また、上記以外の成分（Ｄ）のウエッター成分として、下記一般式（３）で表される片末端３官能の加水分解性メチルポリシロキサン（Ｄ−２）が挙げられる。

式中のＲ⁴は上記の通りであり、またｄは５〜１００の整数であり、好ましくは１０〜６０の整数である。

この片末端３官能の加水分解性メチルポリシロキサンの添加量は、熱伝導性シリコーングリース組成物中０〜４０体積％であることが好ましい。熱伝導性シリコーングリース組成物中、本成分の割合が多くなると耐熱性が低下してくる場合があるので、好ましい添加量は０．１体積％以上３０体積％以下である。

なお、本発明において、成分（Ｄ）のウエッター成分は、上記アルコキシシラン（Ｄ−１）と片末端３官能の加水分解性メチルポリシロキサン（Ｄ−２）とを併用することもでき、更に上記成分（Ａ）との合計量が熱伝導性シリコーングリース組成物中の４０体積％以下となる範囲で使用することが好ましい。

更に、本発明においては、酸化鉄、酸化セリウム等の耐熱性向上剤、シリカ等の粘度調整剤、着色剤等を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもよい。

本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物を製造するには、成分（Ａ），（Ｂ）、更に任意成分として、成分（Ｃ），（Ｄ）及びその他の成分をトリミックス、ツウィンミックス、プラネタリミキサー（いずれも井上製作所（株）製混合機の登録商標）、ウルトラミキサー（みずほ工業（株）製混合機の登録商標）、ハイビスディスパーミックス（特殊機化工業（株）製混合機の登録商標）等の混合機にて混合することにより得ることができる。必要ならば５０〜１５０℃に加熱しながら混合してもよい。更に混合後、均一仕上げのため、高剪断力下で混練操作を行うことが好ましい。混練装置としては、３本ロール、コロイドミル、サンドグラインダー等があるが、中でも３本ロールによる方法が好ましい。

本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、上述したように、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が、該組成物中５０ｐｐｍ以下であることが必要であり、また、同時に３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が、実質的にゼロであることが必要である。

本発明において、熱伝導性シリコーングリース組成物中の粗粒質量を測定するには、その熱伝導性シリコーングリース組成物のシリコーン分を溶解させることができる溶剤ならば何でもよいが、例えばトルエンなどに溶解させ、その溶解液を３２５メッシュ（目開き４５μｍ）及び４２５メッシュ（目開き３２μｍ）に通過させ、よく洗浄後、３２５メッシュ（目開き４５μｍ）オンは目視で観察し、４２５メッシュ（目開き３２μｍ）オンは、オンした粗粒を乾燥させ、薬包紙などに集めてその質量を測定すればよい。

本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物の粘度は、流動性が悪くなるとディスペンス性が低下するため、２５℃における粘度を１，０００Ｐａ・ｓ以下とすることが好ましく、より好ましくは５００Ｐａ・ｓ以下である。ディスペンス性とは熱伝導性シリコーングリース組成物を基材に塗布する際の作業性を示すものであり、これが悪いと熱伝導性シリコーングリース組成物の押出し手段を有するシリンジあるいはディスペンス装置を用いての吐出が難しくなると共に、基材に薄く塗布することが困難になる。

また、本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、レーザーフラッシュ法で測定した２５℃における熱抵抗が、６ｍｍ²・Ｋ／Ｗ以下、特に４ｍｍ²・Ｋ／Ｗ以下であることが好ましい。熱抵抗が６ｍｍ²・Ｋ／Ｗを超えると、発熱量の大きい発熱体への適用が不可となる場合がある。

以上のようにして得られた本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、大幅な熱伝導率の向上と良好な作業性を有するものとなり得る。

以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。

［実施例１〜５、比較例１〜５］
まず、本発明に係る熱伝導性シリコーングリース組成物に用いられる成分及びその製造方法を下記に示す。

成分（Ａ）
Ａ−１：下記組成式で表されるオルガノポリシロキサン

Ａ−２：下記組成式で表されるオルガノポリシロキサン

ここで、成分（Ａ）の動粘度は、オストワルド粘度計により測定した２５℃における値である。

成分（Ｂ）
Ｂ−１：銅粉末（平均粒径１０．１μｍ、気流分級品、酸素成分０．０３質量％）
Ｂ−２：銅粉末（平均粒径１０．１μｍ、気流分級品、酸素成分１．４質量％）
Ｂ−３：銅粉末（平均粒径１２．３μｍ、分級なし、酸素成分０．２質量％）
ここで、成分（Ｂ）の酸素濃度測定は、ＪＩＳＺ２６１３の不活性ガス融解−赤外線吸収法に準拠して行った。分析装置には堀場製作所製のＯＸＹＧＥＮ／ＮＩＴＲＯＧＥＮＡＮＡＬＹＺＥＲＥＭＧＡ−５２３を使用した。また、成分（Ｂ）及び下記成分（Ｃ）の平均粒径は、日機装株式会社製の粒度分析計であるマイクロトラックＭＴ３３００ＥＸにより測定した累積平均径（メディアン径）の値である。

成分（Ｃ）
Ｃ−１：アルミニウム粉末（平均粒径１．４μｍ、４２５メッシュパス品）
Ｃ−２：酸化亜鉛粉末（平均粒径：０．５μｍ、気流分級品）
Ｃ−３：アルミニウム粉末（平均粒径６．５μｍ、分級なし）

成分（Ｄ）
Ｄ−１：下記組成で表されるアルコキシシラン
Ｃ₁₀Ｈ₂₁Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃

Ｄ−２：下記組成式で表される加水分解性メチルポリシロキサン

［製造方法］
成分（Ａ）〜（Ｄ）を表１、２の比率で計量し、プラネタリーミキサー（井上製作所株式会社製）に全量を仕込み、室温にて１時間撹拌混合して熱伝導性シリコーングリース組成物を製造した。

［試験方法］
得られた熱伝導性シリコーングリース組成物の特性は、下記の試験方法で行った。結果を表１、２に併記する。

〔粘度〕
熱伝導性シリコーングリース組成物を２５℃の恒温室に２４時間放置後、マルコム粘度計を使用して回転数１０ｒｐｍでの粘度を測定した。

〔テストピース作製〕
直径１２．６ｍｍ円形、厚み１ｍｍのアルミニウム板２枚で厚さ７５μｍの熱伝導性シリコーングリース組成物を挟み込み、０．１５ＭＰａの圧力を６０分間掛けてテストピースを作製した。

〔熱伝導性シリコーングリース組成物の厚み測定〕
テストピースの厚さをマイクロメータ（株式会社ミツトヨ製）で測定し、予め測定してあったアルミニウム板２枚分の厚さを差し引いて熱伝導性シリコーングリース組成物の厚みを算出した。

〔熱抵抗測定〕
熱伝導性シリコーングリース組成物の厚みを測定した後、そのテストピースを用いて熱伝導性シリコーングリース組成物の２５℃での熱抵抗の測定を行った。測定用機器には、Ｈｏｌｏｍｅｔｒｉｘｍｉｃｒｏｍｅｔ社の型式Ｍｉｃｒｏｆｌａｓｈ３００を使用した。

〔３２５メッシュ（目開き４５μｍ）オン目視観察〕
熱伝導性シリコーングリース組成物５０ｇをトルエン１００ｇと共に２００ｍｌのプラスチック瓶に入れ、栓をして熱伝導性シリコーングリース組成物が分散しきるまで振とうした。分散した後、３２５メッシュの試験用ふるい（標準ふるい：ＪＩＳＺ８８０１）（目開き４５μｍ）にその分散液を流し込み、洗浄用トルエンなどでよく洗い流し、乾燥機にそのメッシュを入れて乾燥させた。乾燥後、薬包紙に３２５メッシュオンの粗粒を移して目視観察し、下記判定基準により評価した。
＜判定基準＞
○：３２５メッシュ（目開き４５μｍ）オンの粗粒が目視にて見つけられない。
×：３２５メッシュ（目開き４５μｍ）オンの粗粒が目視にて一粒でも確認できる。

〔４２５メッシュ（目開き３２μｍ）オン質量測定〕
３２５メッシュ（目開き４５μｍ）オン目視観察で、粗粒が確認されなかった熱伝導性シリコーングリース組成物５０ｇを、トルエン１００ｇと共に２００ｍｌのプラスチック瓶に入れ、栓をして熱伝導性シリコーングリース組成物が分散しきるまで振とうした。分散した後、４２５メッシュの試験用ふるい（標準ふるい：ＪＩＳＺ８８０１）（目開き３２μｍ）にその分散液を流し込み、洗浄用トルエンなどでよく洗い流し、乾燥機にそのメッシュを入れて乾燥させた。乾燥後、薬包紙に４２５メッシュオンの粗粒を移してその質量を計り、熱伝導性シリコーングリース組成物に対し、４２５メッシュオンの粗粒が何ｐｐｍかを計算した。

＊１）：比較例１はプラネタリーミキサーで攪拌混合してもペースト状にならなかった。

Claims

（Ａ）下記平均組成式（１）
Ｒ¹ _aＳｉＯ_(4-a)/2 ・・・（１）
（式中、Ｒ¹は独立に炭素数１〜１８の一価炭化水素基、ａは１．８≦ａ≦２．２である。）
で表される２５℃における動粘度が１０〜１００，０００ｍｍ²／Ｓのオルガノポリシロキサン：１０〜６０体積％、
（Ｂ）平均粒径が５．０〜１５．０μｍであり、酸素成分が０．１質量％以下である銅粉末：４０〜９０体積％
を含有してなる熱伝導性シリコーングリース組成物において、４２５メッシュ（３２μｍ目開き）オンの粗粒質量が、熱伝導性シリコーングリース組成物中５０ｐｐｍ以下であり、且つ３２５メッシュ（４５μｍ目開き）オンの粗粒が実質的にゼロであることを特徴とする熱伝導性シリコーングリース組成物。
式（１）のＲ¹が、炭素数６〜１８のアルキル基を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
更に、成分（Ｃ）として、平均粒径が０．１〜５．０μｍである成分（Ｂ）以外の熱伝導性粉末：１〜３５体積％を含有することを特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
更に、成分（Ｄ−１）として、下記一般式（２）
Ｒ² _bＲ³ _cＳｉ（ＯＲ⁴）_4-b-c ・・・（２）
（式中、Ｒ²は炭素数９〜１５のアルキル基、Ｒ³は炭素数１〜８の一価炭化水素基、Ｒ⁴は炭素数１〜６のアルキル基、ｂは１〜３の整数、ｃは０〜２の整数、ｂ＋ｃは１〜３の整数である。）
で表されるアルコキシシランを配合することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
更に、成分（Ｄ−２）として、下記一般式（３）

（式中、Ｒ⁴は炭素数１〜６のアルキル基、ｄは５〜１００の整数である。）
で表される片末端３官能の加水分解性メチルポリシロキサンを配合することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
熱伝導性シリコーングリース組成物の２５℃における粘度が、１，０００Ｐａ・ｓ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
熱伝導性シリコーングリース組成物のレーザーフラッシュ法で測定した２５℃における熱抵抗が、６ｍｍ²・Ｋ／Ｗ以下であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。