JP2008101081A - 室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】(A)分子鎖両末端が水酸基および/またはオルガノオキシ基で封鎖されたジオルガノポリシロキサン、(B)パラジウム粉末以外の熱伝導性充填剤、(C)加水分解性基を2個以上有するオルガノシランおよびその部分加水分解縮合物のどちらか一方または両方、ならびに(D)パラジウム粉末、を含有してなる室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物。
【選択図】なし
Description
(A)下記一般式(1):
(式中、R1は独立に水素原子、又は非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、R2は同一または異種の非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、Zは独立に酸素原子又は二価炭化水素基を示し、aは0,1又は2であり、nは10以上の整数である。)
で示されるオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)パラジウム粉末以外の熱伝導性充填剤 10〜4,000質量部、
(C)下記一般式(2):
R3 bSiX4-b (2)
(式中、R3は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、Xは同一または異種の加水分解性基を示し、bは0,1又は2であり、ただし、b=2のとき、R3は同一でも異なっていてもよい。)
で表される有機ケイ素化合物およびその部分加水分解縮合物のどちらか一方または両方 1〜50質量部、
ならびに
(D)パラジウム粉末 0.001〜40質量部
を含有してなる室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物を提供する。
本発明の室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物を構成するベース成分(主剤)である(A)成分は、下記一般式(1):
(式中、R1は独立に水素原子、又は非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、R2は同一または異種の非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、Zは独立に酸素原子又は二価炭化水素基を示し、aは0,1又は2を示し、nは10以上の整数である。)
で示されるオルガノポリシロキサンである。(A)成分のオルガノポリシロキサンは、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
(B)成分は、パラジウム粉末以外の熱伝導性充填剤であり、本発明組成物に熱伝導性を付与するために配合される。(B)成分の熱伝導性充填剤は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。(B)成分の熱伝導性充填剤としては、例えば、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、石英粉、炭化ケイ素粉末、窒化ケイ素粉末、酸化マグネシウム粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、グラファイト粉末等からなる群より選択される少なくとも1種の無機粉末;アルミニウム粉末、銅粉末、銀粉末、ニッケル粉末、鉄粉末、ステンレス粉末等からなる群より選択される少なくとも1種の金属粉末が挙げられる。好ましくは銀粉末、銅粉末、アルミニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化チタン粉末、酸化亜鉛粉末、水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である。
(C)成分は、下記一般式(2):
R3 bSiX4-b (2)
(式中、R3は非置換又は置換の、炭素原子数が好ましくは1〜10、特に好ましくは1〜8の一価炭化水素基を示し、Xは同一または異種の加水分解性基を示し、bは0,1又は2であり、ただし、b=2のとき、R3は同一でも異なっていてもよい。)
で表される、加水分解性基を1分子中に2個以上有する有機ケイ素化合物およびその部分加水分解縮合物のどちらか一方または両方である。(C)成分は、本発明組成物において、硬化剤として使用される。(C)成分は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。
(D)成分のパラジウム粉末は、本発明組成物において(B)成分の熱伝導性充填剤から発生する水素ガスを抑え、該組成物の保存性を向上させるために配合される。(D)成分は、1種単独で使用しても、平均粒径や形状が異なる2種以上を併用してもよい。
本発明のシリコーンゴム組成物は縮合硬化型であり、このような縮合硬化型シリコーンゴム組成物には、必要に応じて、硬化触媒が使用される。硬化触媒としては、例えば、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル錫ジラウレート、ジブチル錫ジオクトエート等のアルキル錫エステル化合物;テトライソプロポキシチタン、テトラn−ブトキシチタン、テトラキス(2−エチルヘキソキシ)チタン、ジプロポキシビス(アセチルアセトナト)チタン、チタニウムイソプロポキシオクチレングリコール等のチタン酸エステル又はチタンキレート化合物;ナフテン酸亜鉛、ステアリン酸亜鉛、亜鉛−2−エチルオクトエート、鉄−2−エチルヘキソエート、コバルト−2−エチルヘキソエート、マンガン−2−エチルヘキソエート、ナフテン酸コバルト、アルコキシアルミニウム化合物等の有機金属化合物;3−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等のアミノアルキル基置換アルコキシシラン;ヘキシルアミン、リン酸ドデシルアミン等のアミン化合物及びその塩;ベンジルトリエチルアンモニウムアセテート等の第4級アンモニウム塩;酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、蓚酸リチウム等のアルカリ金属の低級脂肪酸塩;ジメチルヒドロキシルアミン、ジエチルヒドロキシルアミン等のジアルキルヒドロキシルアミン;テトラメチルグアニジルプロピルトリメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルメチルジメトキシシラン、テトラメチルグアニジルプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン等のグアニジル基を含有するシラン又はシロキサン等が挙げられる。硬化触媒は、1種単独で使用しても、2種以上を併用してもよい。なお、硬化触媒の配合量は、上記(A)成分100質量部に対して好ましくは0〜10質量部、特に好ましくは0.01〜5質量部である。
本発明の室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物には、必要に応じて各種の充填剤を配合してもよい。このような充填剤としては、例えば、フュームドシリカ、沈降シリカ、珪藻土、酸化鉄、酸化チタンなどの金属酸化物;炭酸カルシウム粉末、炭酸マグネシウム粉末、炭酸亜鉛粉末などの金属炭酸塩;ガラスウール;カーボンブラック;微粉マイカ;溶融シリカ粉末;ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレンなどの合成樹脂の粉末などが挙げられる。これらの充填剤の配合量は、本発明の目的を損なわない限り、任意である。また、これらの充填剤は使用にあたり予め乾燥処理をして水分を除去しておくことが好ましい。
また、本発明の室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物には、必要に応じて、添加剤として、顔料;染料;老化防止剤;酸化防止剤;帯電防止剤;酸化アンチモン、塩化パラフィンなどの難燃剤;ポリエーテル等のチクソ性向上剤;防かび剤;抗菌剤などを添加してもよい。更に、該組成物には、必要に応じて、接着助剤として、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチルアミノ)プロピルトリメトキシシランなどのアミノシラン類;γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどのエポキシシラン類などを添加してもよい。
本発明の室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物は、上記(A)〜(D)成分、更には、必要に応じて、硬化触媒、充填剤、添加剤及び接着助剤を乾燥雰囲気中において均一に混合することにより得られる。このようにして得られた本発明組成物は保存性に優れている。よって、本発明組成物は一液型の組成物として好適に用いることができる。また、本発明の組成物は、通常の硬化性シリコーンゴム組成物と同様に、少なくとも二液に分けて調製および保存することができ、使用時にこれらの液を混合することにより硬化させることもできる。このように、本発明の組成物の形態は特に制限されず、例えば、一液型でも二液型でもよいが、使用時の作業性の点から一液型であることが好ましい。
本発明組成物の硬化物は、例えば、発熱性の電子部品の熱伝達材料として好適に用いることができる。これにより、該電子部品を効果的に冷却することができる。例えば、本発明の組成物を該電子部品に塗布し、室温で硬化させることにより該電子部品上で硬化物を形成させる。この硬化物の表面のうち、該電子部品と接している表面以外の表面をヒートシンク等の放熱部材に接触させることにより、該硬化物を介して該電子部品から該放熱部材へ熱を効果的に逃がすことができる。また、本発明組成物の硬化物は、予めフィルム状またはシート状に成形して使用してもよい。
(A)成分として粘度5,000mPa・sの分子鎖両末端が水酸基で封鎖されたジメチルポリシロキサン、(B)成分としてアルミニウム粉YP−580(商品名、山石金属(株)製、200メッシュ通し品、形状:鱗片状)、(C)成分としてフェニルトリ(イソプロペニルオキシ)シラン、(D)成分としてパラジウム粉末(フルヤ金属社製、平均粒径:2.5μm、形状:不定形)、硬化触媒成分として1,1,3,3−テトラメチル−2−[3−(トリメトキシシリル)プロピル]グアニジン0.8質量部、接着助剤成分として3−アミノプロピルトリエトキシシラン1質量部を無水の状態で混合し、低粘度熱伝導性シリコーンゴム組成物を調製した。(A)〜(D)成分の配合量は表1に示す。
これらの組成物を23±2℃/50±5%RHで7日間硬化させることにより、厚さ6mmのシートを作製した。このシートについて、JIS K 6249に従ってデュロメータタイプAで硬さを測定した。結果を表1に示す。
また、上記組成物を23±2℃/50±5%RHで14日間硬化させることにより、高さ12mmのブロック体を作製した。このブロック体について、熱伝導率計(商品名:Kemtherm QTM−D3迅速熱伝導率計、京都電子工業(株)製)を使用して熱伝導率を測定した。結果を表1に示す。
100cc金属製(具体的にはアルミ製)チューブに各組成物を入れ、70℃で7日間保存し、金属製チューブの膨れが見られるかどうかを観察した。金属製チューブの膨れが見られた場合、保存安定性は不良(×)であると評価した。金属製チューブに変化がない場合、保存安定性は良好(○)であると評価した。結果を表1に示す。
(A)成分として粘度900mPa・sの分子鎖両末端がトリメトキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン、(B)成分としてアルミニウム粉YP−580(前出)、(C)成分としてメチルトリメトキシシラン、(D)成分としてパラジウム粉末(フルヤ金属社製、平均粒径:2.5μm、形状:不定形)、硬化触媒成分としてチタンキレート触媒オルガチックスTC−750(商品名、(株)マツモト交商製)2質量部、接着助剤成分として3−アミノプロピルトリエトキシシラン0.2質量部を無水の状態で混合し、低粘度熱伝導性シリコーンゴム組成物を調製した。(A)〜(D)成分の配合量は表2に示す。
Claims (3)
- (A)下記一般式(1):
(式中、R1は独立に水素原子、又は非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、R2は同一または異種の非置換もしくは置換の一価炭化水素基を示し、Zは独立に酸素原子又は二価炭化水素基を示し、aは0,1又は2を示し、nは10以上の整数である。)
で示されるオルガノポリシロキサン 100質量部、
(B)パラジウム粉末以外の熱伝導性充填剤 10〜4,000質量部、
(C)下記一般式(2):
R3 bSiX4-b (2)
(式中、R3は非置換又は置換の一価炭化水素基を示し、Xは同一または異種の加水分解性基を示し、bは0,1又は2であり、ただし、b=2のとき、R3は同一でも異なっていてもよい。)
で表される有機ケイ素化合物およびその部分加水分解縮合物のどちらか一方または両方 1〜50質量部、
ならびに
(D)パラジウム粉末 0.001〜40質量部
を含有してなる室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物。 - (B)成分の熱伝導性充填剤がアルミニウム粉末であることを特徴とする請求項1に係る室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物。
- 一液型である請求項1又は2に係る室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物。
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