JP2008303233A - Highly conductive filler, and highly conductive silicone composition using the same - Google Patents

Highly conductive filler, and highly conductive silicone composition using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a highly conductive filler obtaining a cured object of high conductivity, when compounded in an addition reaction-cured type silicone composition, and a highly conductive silicone composition compounded therewith. <P>SOLUTION: This highly conductive filler is a filler compounded in the addition reaction-cured type silicone composition, and is silver powder surface-treated with a compound having a polar group selected from a group comprising a hydroxy group, an alkoxy group and a carboxy group, and an aliphatic unsaturated group. The highly conductive silicone composition is the addition reaction-cured type silicone composition compounded with the highly conductive filler. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、銀粉末を表面処理してなる導電性に優れた高導電性充填剤およびこれを配合した高導電性シリコーン組成物に関する。   The present invention relates to a highly conductive filler excellent in conductivity formed by surface treatment of silver powder and a highly conductive silicone composition containing the same.

導電性を必要とする基材に対するコーティング剤、電磁波シールド材、半導体チップ用のダイボンディング剤として、銀粉末、金粉末、ニッケル粉末などの各種金属粉末からなる導電性充填剤を配合した樹脂材料が使用されている。金属粉末のなかでも、銀粉末は電気伝導性に優れるため、汎用されている。   Resin materials containing conductive fillers composed of various metal powders such as silver powder, gold powder, and nickel powder as coating agents, electromagnetic shielding materials, and die bonding agents for semiconductor chips that require electrical conductivity in use. Among metal powders, silver powder is widely used because of its excellent electrical conductivity.

銀粉末は、例えば電解法、粉砕法、アトマイズ法、化学的製法などにより製造される。電解法は硝酸銀水溶液を電気分解し陰極上に析出させることで銀粉末を得る方法であり、粉砕法はスタンプミル、ボールミル、振動ミル、ハンマーミル等で銀粉を粉砕して得る方法であり、アトマイズ法は1000℃以上に加熱溶融した溶融銀を水中または不活性ガス中に噴霧して銀粉末を得る方法であり、化学的製法はヒドラジン、ホルムアルデヒド、アスコルビン酸などの還元剤で硝酸銀水溶液を還元して銀粉末を得る方法である。   The silver powder is manufactured by, for example, an electrolytic method, a pulverizing method, an atomizing method, a chemical manufacturing method, or the like. The electrolytic method is a method of obtaining silver powder by electrolyzing an aqueous solution of silver nitrate and precipitating it on the cathode, and the pulverization method is a method of obtaining silver powder with a stamp mill, ball mill, vibration mill, hammer mill, etc. In this method, molten silver heated to 1000 ° C or higher is sprayed into water or an inert gas to obtain silver powder. In the chemical production method, an aqueous silver nitrate solution is reduced with a reducing agent such as hydrazine, formaldehyde, or ascorbic acid. This is a method for obtaining silver powder.

銀粉末の形状としては、球状、粒状、樹枝状、フレーク状、不定形状などがあるが、高導電性を得る上で、フレーク状が好適に使用されている。   Examples of the shape of the silver powder include a spherical shape, a granular shape, a dendritic shape, a flake shape, and an indefinite shape, and the flake shape is preferably used for obtaining high conductivity.

フレーク状の銀粉末は、ボールミル、スタンプミルなどで銀粉を粉砕してフレーク加工する際に、銀粉の凝集を防止することを目的として、オレイン酸やステアリン酸などの高級脂肪酸が添加され、銀粉末の表面が処理されている。   The flaky silver powder is added with higher fatty acids such as oleic acid and stearic acid to prevent silver powder from agglomerating when pulverizing the silver powder with a ball mill or stamp mill. The surface has been treated.

このような高級脂肪酸で処理された銀粉末を配合する組成物としては、エポキシ樹脂ベースのものやシリコーンベースの組成物が使用されており、なかでも、付加反応による硬化反応を利用した付加反応硬化型のシリコーン組成物は、加熱することにより短時間で硬化するため生産性に優れ、さらに、硬化時に副生成物を発生しないため広く用いられている(例えば特許文献1参照)。   Epoxy resin-based compositions and silicone-based compositions are used as the composition for blending silver powders treated with such higher fatty acids. Among them, addition reaction curing using a curing reaction by addition reaction is used. The silicone composition of the mold is excellent in productivity because it is cured in a short time by heating, and is widely used because no by-product is generated during curing (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、銀粉末を組成物に高充填すると、導電性能が改善されることが知られているが、製造過程における作業性の低下や高コスト化を招きやすく、その配合量の上限が制限されていた。このため、近年のさらなる高導電性の要求にともない、抵抗値のより低い導電性組成物が求められているが、従来の銀粉末では十分な導電性効果を得られない。
特開平3−170581号公報
However, it is known that when the composition is highly filled with silver powder, it is known that the conductive performance is improved. However, the workability in the manufacturing process is reduced and the cost is easily increased, and the upper limit of the blending amount is limited. It was. For this reason, a conductive composition having a lower resistance value has been demanded in response to the recent demand for higher conductivity, but a conventional silver powder cannot provide a sufficient conductive effect.
Japanese Patent Laid-Open No. 3-170581

本発明の目的は、付加反応硬化型シリコーン組成物に配合した場合に、高導電性の硬化物を与える高導電性充填剤およびこれを配合した高導電性シリコーン組成物を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a highly conductive filler that gives a highly conductive cured product when blended with an addition reaction curable silicone composition, and a highly conductive silicone composition containing the same.

本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討した結果、銀粉末を脂肪族不飽和基と極性基とを有する化合物で表面処理することにより、付加反応硬化型シリコーン組成物に配合した場合に高導電性の硬化物が得られることを見出し、本発明をなすに至った。   As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention compounded silver powder into an addition reaction curable silicone composition by surface treatment with a compound having an aliphatic unsaturated group and a polar group. In some cases, it was found that a highly conductive cured product was obtained, and the present invention was made.

すなわち、本発明の高導電性充填剤は、付加反応硬化型シリコーン組成物に配合される高導電性充填剤であって、前記高導電性充填剤が、水酸基、アルコキシル基又はカルボキシル基のいずれかの極性基と、脂肪族不飽和基とを有する化合物で表面処理された銀粉末からなることを特徴としている。   That is, the highly conductive filler of the present invention is a highly conductive filler blended in an addition reaction curable silicone composition, and the highly conductive filler is any one of a hydroxyl group, an alkoxyl group, or a carboxyl group. It is characterized by comprising a silver powder surface-treated with a compound having a polar group and an aliphatic unsaturated group.

また、本発明の高導電性シリコーン組成物は、上記高導電性充填剤を付加反応硬化型シリコーン組成物に配合してなることを特徴としている。   In addition, the highly conductive silicone composition of the present invention is characterized in that the above highly conductive filler is blended with an addition reaction curable silicone composition.

上記構成によれば、高導電性充填剤を付加反応硬化型シリコーン組成物に配合した場合に、高導電性の硬化物が得られる。   According to the said structure, when a highly conductive filler is mix | blended with an addition reaction-curable silicone composition, highly conductive hardened | cured material is obtained.

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

高導電性充填剤は、付加反応硬化型のシリコーン組成物に配合される充填剤であって、銀粉末を脂肪族不飽和基及び極性基を有する化合物で表面処理したものである。   The highly conductive filler is a filler blended in an addition reaction curable silicone composition, and is obtained by surface-treating silver powder with a compound having an aliphatic unsaturated group and a polar group.

銀粉末としては、純銀または銀合金が用いられる。銀合金としては、銀を50wt%以上、好ましくは70wt%以上含むものを用いることができ、例えば、銀‐銅合金、銀‐パラジウム合金、銀‐亜鉛合金、銀‐錫合金、銀‐マグネシウム合金、銀‐ニッケル合金などが挙げられる。   As the silver powder, pure silver or a silver alloy is used. As the silver alloy, one containing 50 wt% or more, preferably 70 wt% or more of silver can be used. For example, silver-copper alloy, silver-palladium alloy, silver-zinc alloy, silver-tin alloy, silver-magnesium alloy And silver-nickel alloys.

銀粉末の表面を処理する化合物は、水酸基、アルコキシル基又はカルボキシル基のいずれかの極性基と、脂肪族不飽和基とを有する化合物であればよく、好ましくは、不飽和脂肪酸、有機ケイ素化合物である。   The compound for treating the surface of the silver powder may be a compound having a polar group of any one of a hydroxyl group, an alkoxyl group or a carboxyl group and an aliphatic unsaturated group, preferably an unsaturated fatty acid or an organosilicon compound. is there.

不飽和脂肪酸としては、例えば、オレイン酸、ネルボン酸などのC2n−1COOH(nは6〜28、好ましくは10〜24の数である)で示されるもの、リノール酸などのC2n−3COOH(nは6〜28、好ましくは10〜24の数である)で示されるもの、リノレン酸などのC2n−5COOH(nは6〜28、好ましくは10〜24の数である)で示されるものが挙げられる。 Examples of the unsaturated fatty acids, e.g., C n H 2n-1 COOH (n is 6 to 28, preferably a number from 10 to 24) such as oleic acid, nervonic acid as represented by, C n of linoleic acid H 2n-3 COOH (n is 6 to 28, preferably 10 to 24), C n H 2n-5 COOH such as linolenic acid (n is 6 to 28, preferably 10 to 24) Which is the number of

有機ケイ素化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリ(メトキシエトキシ)シラン等のアルケニル基含有アルコキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基又はメタクリル基含有アルコキシシランなどのアルコキシシランが挙げられる。   Examples of the organosilicon compound include alkenyl group-containing alkoxysilanes such as vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyltri (methoxyethoxy) silane, acryl groups such as methacryloxypropyltrimethoxysilane, acryloxypropyltrimethoxysilane, or the like. Examples include alkoxysilanes such as methacryl group-containing alkoxysilanes.

これらは、1種単独または2種以上を混合して用いることができる。   These can be used individually by 1 type or in mixture of 2 or more types.

これら化合物は、水酸基、アルコキシ基又はカルボキシル基のいずれかの極性基をもつため、この化合物で銀粉末を表面処理すると、銀粉末の表面に前記化合物が付着しやすく、さらには、脂肪族不飽和基をもつため、この化合物で銀粉末を表面処理した高導電性充填剤を付加反応硬化型のシリコーン組成物に配合した場合に、前記化合物中の脂肪族不飽和基と、付加反応硬化型シリコーン組成物の構成成分である架橋剤のケイ素原子に結合した水素原子(Si−H基)との間で付加反応が進行し、これにより、シリコーン組成物を硬化した後、高導電性の硬化物が得られる。   Since these compounds have any one of hydroxyl groups, alkoxy groups, or carboxyl groups, when the surface of the silver powder is treated with this compound, the compounds are likely to adhere to the surface of the silver powder. Therefore, when a highly conductive filler obtained by surface-treating silver powder with this compound is added to an addition reaction curable silicone composition, the aliphatic unsaturated group in the compound and the addition reaction curable silicone The addition reaction proceeds with the hydrogen atom (Si-H group) bonded to the silicon atom of the cross-linking agent that is a constituent of the composition, whereby the silicone composition is cured, and then the highly conductive cured product. Is obtained.

銀粉末を表面処理する方法としては、例えば、銀粉をボールミル、スタンプミル、振動ミル、ハンマーミル等で粉砕してフレーク加工する際に、上記脂肪族不飽和基及び極性基を有する化合物を添加して、銀粉末の表面を被覆、処理する方法が挙げられる。この場合、脂肪族不飽和基及び極性基を有する化合物の配合量は、銀粉末100重量部に対して0.01〜10重量部であることが好ましい。配合量が0.01未満であると、銀粉末どうしの凝集が発生しやすくなり、さらには、所望の高導電性が得られ難い。一方、10重量部を越えると、高導電性の効果はさほど変わらず、不経済である。   As a method for surface-treating silver powder, for example, when the silver powder is pulverized by ball milling, stamp milling, vibration milling, hammer milling, etc., the compound having the above aliphatic unsaturated group and polar group is added. And a method of coating and treating the surface of the silver powder. In this case, it is preferable that the compounding quantity of the compound which has an aliphatic unsaturated group and a polar group is 0.01-10 weight part with respect to 100 weight part of silver powder. When the blending amount is less than 0.01, aggregation of silver powders easily occurs, and furthermore, desired high conductivity is difficult to obtain. On the other hand, if it exceeds 10 parts by weight, the effect of high conductivity is not so changed, which is uneconomical.

高導電性充填剤の形状としては、例えば粒状、樹枝状、フレーク状、不定形状などが挙げられ、この充填剤を組成物に配合して高導電性の硬化物を得る上で、フレーク状が好ましい。   Examples of the shape of the highly conductive filler include granular, dendritic, flaky, and indeterminate shapes. When this filler is blended into the composition to obtain a highly conductive cured product, the flaky shape is preferable.

高導電性充填剤の平均粒径は、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは0.01〜20μmの範囲である。平均粒径が50μmを超えると、分散性が悪くなり、組成物に配合した場合に、この充填剤が沈降しやすくなる。平均粒径は、例えばレーザ光回折法で求めることができる。   The average particle size of the highly conductive filler is preferably 50 μm or less, and more preferably in the range of 0.01 to 20 μm. When the average particle diameter exceeds 50 μm, the dispersibility is deteriorated, and this filler is liable to settle when blended in the composition. The average particle diameter can be obtained by, for example, a laser beam diffraction method.

高導電性充填剤の比表面積は、好ましくは50m/g以下であり、より好ましくは0.1〜10m/gである。50m/gを超えると、シリコーン組成物に高導電性充填剤を添加する際に分散性が悪くなるおそれがある。比表面積は、BET法で求めることができる。 The specific surface area of the highly conductive filler is preferably not more than 50 m 2 / g, more preferably 0.1 to 10 m 2 / g. When it exceeds 50 m < 2 > / g, when adding a highly conductive filler to a silicone composition, there exists a possibility that a dispersibility may worsen. The specific surface area can be determined by the BET method.

高導電性充填剤は、付加反応硬化型のシリコーン組成物に配合することができる。付加反応硬化型のシリコーン組成物は、少なくとも、下記(A)〜(C)成分を含有するものであって、該組成物に(D)成分として、上述した高導電性充填剤を配合することで、高導電性シリコーン組成物を得ることができる。   The highly conductive filler can be blended in the addition reaction curable silicone composition. The addition reaction curable silicone composition contains at least the following components (A) to (C), and the above-described highly conductive filler is added to the composition as the component (D). Thus, a highly conductive silicone composition can be obtained.

すなわち、実施形態の高導電性シリコーン組成物は、(A)1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を平均0.2個以上有するポリオルガノシロキサン、(B)1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン、(C)白金系触媒及び(D)高導電性充填剤を含有する。   That is, the highly conductive silicone composition of the embodiment includes (A) a polyorganosiloxane having an average of 0.2 or more alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule, and (B) bonded to silicon atoms in one molecule. A polyorganohydrogensiloxane having two or more hydrogen atoms, (C) a platinum-based catalyst, and (D) a highly conductive filler.

以下、(A)〜(D)成分について詳細に説明する。   Hereinafter, the components (A) to (D) will be described in detail.

[(A)成分]
(A)成分はベースポリマーであり、組成物を十分に硬化させる上で、1分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を平均0.2個以上、好ましくは平均0.5個以上、より好ましくは平均2個以上有する。その分子構造は、直鎖状、環状、分岐鎖状のいずれでもよいが、硬化後のゴム物性の点から、直鎖状が好ましく、1種単独または2種以上を組み合わせてもよい。
[(A) component]
Component (A) is a base polymer, and in order to sufficiently cure the composition, an average of 0.2 or more, preferably 0.5 or more, more preferably an average of alkenyl groups bonded to silicon atoms in one molecule. Have an average of 2 or more. The molecular structure may be linear, cyclic or branched, but is preferably linear from the viewpoint of rubber physical properties after curing, and may be used alone or in combination of two or more.

ケイ素原子に結合したアルケニル基としては、例えばビニル基、アリル基、ブテニル基、ペテニル基、ヘキセニル基などが挙げられ、好ましくはビニル基である。このアルケニル基は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していても、両者に結合していてもよいが、組成物の硬化速度、硬化後のゴム物性の点から、少なくとも分子鎖末端のケイ素原子、特に、分子鎖両末端のケイ素原子に結合していることが好ましい。   Examples of the alkenyl group bonded to the silicon atom include a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, a petenyl group, and a hexenyl group, and a vinyl group is preferable. The alkenyl group may be bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain, or may be bonded to the silicon atom in the middle of the molecular chain, or may be bonded to both. From the viewpoint of physical properties of rubber, it is preferably bonded to at least a silicon atom at the molecular chain terminal, particularly a silicon atom at both molecular chain terminals.

また、アルケニル基以外のケイ素原子に結合した有機基としては、例えばメチル基、エチル基、プロピ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、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基あるいはこれらの水素原子が部分的に塩素原子、フッ素原子などで置換されたハロゲン化炭化水素基などの炭素原子数1〜12個のものが挙げられ、好ましくはアルキル基、アリール基であり、より好ましくはメチル基、フェニル基である。   Examples of organic groups bonded to silicon atoms other than alkenyl groups include alkyl groups such as methyl, ethyl and propyl groups, cycloalkyl groups such as cyclopentyl and cyclohexyl groups, phenyl groups, tolyl groups and xylyl groups. Or a group having 1 to 12 carbon atoms such as a halogenated hydrocarbon group in which these hydrogen atoms are partially substituted by chlorine atoms, fluorine atoms, etc., preferably alkyl groups and aryl groups. More preferably a methyl group or a phenyl group.

(A)成分の25℃における粘度は、0.1〜1000Pa・s、好ましくは0.5〜100Pa・sである。粘度が0.1Pa・s未満であると、硬化後の機械的強度が低下しやすい。一方、1000Pa・sを超えると、組成物の流動性が低下して作業性の悪化を招く。   (A) The viscosity in 25 degreeC of a component is 0.1-1000 Pa.s, Preferably it is 0.5-100 Pa.s. When the viscosity is less than 0.1 Pa · s, the mechanical strength after curing tends to decrease. On the other hand, when it exceeds 1000 Pa · s, the fluidity of the composition is lowered and the workability is deteriorated.

[(B)成分]
(B)成分は架橋剤であり、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個以上、好ましくは3個以上有する。この水素原子は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖中間のケイ素原子に結合していても、両者に結合していてもよい。
[Component (B)]
The component (B) is a cross-linking agent and has 2 or more, preferably 3 or more hydrogen atoms bonded to silicon atoms in one molecule. This hydrogen atom may be bonded to the silicon atom at the end of the molecular chain, may be bonded to the silicon atom in the middle of the molecular chain, or may be bonded to both.

(B)成分としては、平均組成式:
SiO[4−(d+e)]/2
で示されるものが用いられる。
As the component (B), an average composition formula:
R 2 d H e SiO [4- (d + e)] / 2
What is shown by is used.

式中、Rは、脂肪族不飽和炭化水素基を除く、置換または非置換の1価炭化水素基である。Rとしては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基のようなアルキル基;フェニル基、トリル基のようなアリール基;ベンジル基、フェニルエチル基のようなアラルキル基;およびこれらの基の水素原子の一部または全部がフッ素、塩素、臭素などのハロゲン原子やシアノ基で置換されているもの、例えばクロロメチル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基などが挙げられ、なかでも、合成のし易さ、コストの点から、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基等の炭素原子数1〜4のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。 In the formula, R 2 is a substituted or unsubstituted monovalent hydrocarbon group excluding an aliphatic unsaturated hydrocarbon group. R 2 includes, for example, an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, and an octyl group; Aryl groups such as; aralkyl groups such as benzyl and phenylethyl groups; and those in which some or all of the hydrogen atoms in these groups are substituted with halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine or cyano groups, Examples include chloromethyl group, bromoethyl group, trifluoropropyl group, cyanoethyl group. Among them, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group from the viewpoint of ease of synthesis and cost. An alkyl group having 1 to 4 carbon atoms such as a methyl group is preferable, and a methyl group is more preferable.

d、eは、それぞれ、0.5≦d≦2、0<e≦2、0.5<d+e≦3を満足する正数であり、好ましくは、0.6≦d≦1.9、0.01≦e≦1.0、0.6≦d+e≦2.8を満足する正数である。   d and e are positive numbers satisfying 0.5 ≦ d ≦ 2, 0 <e ≦ 2, and 0.5 <d + e ≦ 3, respectively, preferably 0.6 ≦ d ≦ 1.9, 0 .01 ≦ e ≦ 1.0 and 0.6 ≦ d + e ≦ 2.8.

(B)成分の分子構造としては、直鎖状、分岐鎖状、環状あるいは三次元網目状のいずれであってもよく、1種単独または2種以上を組み合わせて使用することもできる。   The molecular structure of the component (B) may be linear, branched, cyclic or three-dimensional network, and may be used alone or in combination of two or more.

(B)成分の25℃における粘度は、1〜1000mPa・sであり、好ましくは10〜500mPa・sである。   (B) The viscosity in 25 degreeC of a component is 1-1000 mPa * s, Preferably it is 10-500 mPa * s.

(B)成分の配合量は、(A)成分のケイ素原子に結合したアルケニル基の合計1モルに対して、(B)成分のケイ素原子に結合した水素原子が0.2〜10モルとなる量であり、好ましくは0.5〜5モルとなる量である。0.2モル未満では、組成物が十分に硬化し難くなる。一方、10モルを越えると、期待するゴム物性は得られない。   The blending amount of the component (B) is 0.2 to 10 moles of hydrogen atoms bonded to the silicon atoms of the component (B) with respect to a total of 1 mole of alkenyl groups bonded to the silicon atoms of the component (A). The amount is preferably 0.5 to 5 mol. If the amount is less than 0.2 mol, the composition is not sufficiently cured. On the other hand, if it exceeds 10 moles, the expected rubber properties cannot be obtained.

[(C)成分]
(C)成分は、組成物の硬化を促進させる成分である。
[Component (C)]
(C) component is a component which accelerates | stimulates hardening of a composition.

(C)成分としては、ヒドロシリル化反応に用いられる周知の触媒を使用することができる。例えば白金黒、塩化第2白金、塩化白金酸、塩化白金酸と1価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類やビニルシロキサンとの錯体、白金ビスアセトアセテート等が挙げられる。   As the component (C), a known catalyst used in hydrosilylation reaction can be used. For example, platinum black, secondary platinum chloride, chloroplatinic acid, a reaction product of chloroplatinic acid and a monohydric alcohol, a complex of chloroplatinic acid and olefins or vinyl siloxane, platinum bisacetoacetate, or the like can be given.

(C)成分の配合量は、硬化に必要な量であればよく、所望の硬化速度などに応じて適宜調整することができる。通常、組成物の合計量に対し、白金元素に換算して0.1〜1000ppmの範囲、好ましくは0.5〜500ppmの範囲である。   The blending amount of the component (C) may be an amount necessary for curing, and can be appropriately adjusted according to a desired curing rate. Usually, it is in the range of 0.1 to 1000 ppm, preferably in the range of 0.5 to 500 ppm in terms of platinum element with respect to the total amount of the composition.

[(D)成分]
(D)成分の高導電性充填剤は、優れた導電性を組成物に付与する成分であり、上述したように、水酸基、アルコキシル基又はカルボキシル基のいずれかの極性基と、脂肪族不飽和基と、を有する化合物で銀粉末を表面処理したものである。
[(D) component]
The highly conductive filler of component (D) is a component that imparts excellent conductivity to the composition, and as described above, any polar group of a hydroxyl group, an alkoxyl group, or a carboxyl group, and aliphatic unsaturation A silver powder is surface-treated with a compound having a group.

(D)成分の配合量は、(A)成分100重量部に対して50〜2000重量部、好ましくは100〜1500重量部である。配合量が50重量部未満であると、硬化後、所望の高導電性が得られない。一方、2000重量部を越えると、組成物の流動性が低下して、作業性が悪化し易やすくなる。   (D) The compounding quantity of component is 50-2000 weight part with respect to 100 weight part of (A) component, Preferably it is 100-1500 weight part. If the blending amount is less than 50 parts by weight, desired high conductivity cannot be obtained after curing. On the other hand, when it exceeds 2000 parts by weight, the fluidity of the composition is lowered, and the workability is easily deteriorated.

高導電性シリコーン組成物は、上記(A)〜(D)の各成分を基本成分とし、これらに必要に応じて、その他任意成分として硬化速度を調整するための反応抑制剤、着色剤、難燃性付与剤、耐熱性向上剤、可塑剤、補強性シリカ、接着性付与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。   The highly conductive silicone composition comprises the above components (A) to (D) as basic components, and, as necessary, as other optional components, reaction inhibitors, colorants, difficulty for adjusting the curing rate. A flame-imparting agent, a heat resistance improver, a plasticizer, reinforcing silica, an adhesion-imparting agent, and the like may be added as long as the object of the present invention is not impaired.

高導電性シリコーン組成物の製造方法としては、例えば(A)〜(D)成分及びその他任意成分を常温で混練機により混練する方法が挙げられる。混練機としては、周知の装置を使用でき、必要に応じて加熱手段及び冷却手段を備えた例えばプラネタリーミキサー、3本ロール、ニーダー、品川ミキサー等が挙げられ、単独またはこれらを組み合わせて使用することができる。なお、各成分の添加順序は、特に限定されるものではない。   Examples of the method for producing a highly conductive silicone composition include a method of kneading the components (A) to (D) and other optional components with a kneader at room temperature. As the kneading machine, a known apparatus can be used, and examples thereof include a planetary mixer, a three-roller, a kneader, a Shinagawa mixer, etc. equipped with a heating means and a cooling means, if necessary, and used alone or in combination. be able to. In addition, the addition order of each component is not specifically limited.

高導電性シリコーン組成物の粘度は、25℃で100〜1000000mPa・sであることが好ましく、より好ましくは500〜100000mPa・sである。   The viscosity of the highly conductive silicone composition is preferably 100 to 1,000,000 mPa · s at 25 ° C., more preferably 500 to 100,000 mPa · s.

高導電性シリコーン組成物の硬化方法としては、室温もしくは50〜200℃で60〜120分加熱して硬化させる方法が挙げられ、迅速に硬化させる上で、加熱することが好ましい。硬化物はゴム状であり、好ましくは、硬質のゴム状である。   Examples of a method for curing the highly conductive silicone composition include a method of curing by heating at room temperature or 50 to 200 ° C. for 60 to 120 minutes, and it is preferable to heat for rapid curing. The cured product is rubbery and is preferably hard rubbery.

硬化後の体積抵抗率は、1×10−2Ω・cm以下、好ましくは5×10−3Ω・cm以下である。体積抵抗率が1×10−2Ω・cmを超えると、導電性能が不十分となり、用途が限定されやすくなる。 The volume resistivity after curing is 1 × 10 −2 Ω · cm or less, preferably 5 × 10 −3 Ω · cm or less. When the volume resistivity exceeds 1 × 10 −2 Ω · cm, the conductive performance becomes insufficient and the application is likely to be limited.

よって、高導電性シリコーン組成物は、硬化後、低抵抗のゴム状硬化物を与えるため、例えば導電性を必要とする基材に対するコーティング剤や塗料、電磁波シールド材、半導体チップ用のダイボンディング剤として好適である。   Therefore, a highly conductive silicone composition provides a low-resistance rubber-like cured product after curing. For example, a coating agent or paint for a substrate requiring conductivity, an electromagnetic shielding material, or a die bonding agent for a semiconductor chip. It is suitable as.

本発明を実施例により詳細に説明する。実施例及び比較例で得られた導電性シリコーン組成物は、以下のようにして評価し、結果を表1に示した。表1に示した特性は、25℃において測定した値である。なお、平均粒径は、レーザ回折法により測定した値であり、比表面積は、BET法により測定した値である。   The present invention will be described in detail with reference to examples. The conductive silicone compositions obtained in Examples and Comparative Examples were evaluated as follows, and the results are shown in Table 1. The characteristics shown in Table 1 are values measured at 25 ° C. The average particle diameter is a value measured by a laser diffraction method, and the specific surface area is a value measured by a BET method.

[硬化後の体積抵抗率]
得られた導電性シリコーン組成物を型の中に2mm厚になるように流しこみ、150℃で1時間加熱して、シート状の硬化物を得た。この硬化物の体積抵抗率を定電流印加法により測定した。
[Volume resistivity after curing]
The obtained conductive silicone composition was poured into a mold to a thickness of 2 mm and heated at 150 ° C. for 1 hour to obtain a sheet-like cured product. The volume resistivity of the cured product was measured by a constant current application method.

[実施例1]
(A)25℃における粘度が5000mPa・sであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖されたポリジメチルオルガノシロキサン100重量部、(B)側鎖に50mol%水素基をもつポリメチルハイドロジェンシロキサン2.3重量部、(C)塩化白金酸のビニルシロキサン錯体(白金元素として5ppm)、(D−1)オレイン酸で表面処理されたフレーク状の銀粉末(平均粒径5.4μm、比表面積0.8m/g)300重量部を3本ロールで混練して、導電性シリコーン組成物を得た。
この組成物の特性を測定し、結果を表1に示した。
[Example 1]
(A) Polymethylhydrosiloxane having a viscosity of 5000 mPa · s at 25 ° C., 100 parts by weight of polydimethylorganosiloxane blocked at both ends of the molecular chain with vinyldimethylsiloxy groups, and (B) 50 mol% hydrogen groups in the side chain Gensiloxane 2.3 parts by weight, (C) vinylsiloxane complex of chloroplatinic acid (5 ppm as platinum element), (D-1) flaky silver powder surface-treated with oleic acid (average particle size 5.4 μm, 300 parts by weight of a specific surface area of 0.8 m 2 / g) was kneaded with three rolls to obtain a conductive silicone composition.
The properties of this composition were measured and the results are shown in Table 1.

[実施例2]
(A)25℃における粘度が5000mPa・sであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖されたポリジメチルオルガノシロキサン100重量部、(B)側鎖に50mol%水素基をもつポリメチルハイドロジェンシロキサン2.3重量部、(C)塩化白金酸のビニルシロキサン錯体(白金元素として5ppm)(D−3)メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで表面処理されたフレーク状の銀粉末(平均粒径5.3μm、比表面積0.78m/g)300重量部を3本ロールで混練して、導電性シリコーン組成物を得た。
この組成物の特性を測定し、結果を表1に示した。
[Example 2]
(A) Polymethylhydrosiloxane having a viscosity of 5000 mPa · s at 25 ° C., 100 parts by weight of polydimethylorganosiloxane blocked at both ends of the molecular chain with vinyldimethylsiloxy groups, and (B) 50 mol% hydrogen groups in the side chain 2.3 parts by weight of Gensiloxane, (C) vinyl siloxane complex of chloroplatinic acid (5 ppm as platinum element) (D-3) flaky silver powder surface-treated with methacryloxypropyltrimethoxysilane (average particle size 5 .3 μm, specific surface area 0.78 m 2 / g) 300 parts by weight were kneaded with three rolls to obtain a conductive silicone composition.
The properties of this composition were measured and the results are shown in Table 1.

[比較例1]
(A)25℃における粘度が5000mPa・sであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖されたポリジメチルオルガノシロキサン100重量部、(B)側鎖に50mol%水素基をもつポリメチルハイドロジェンシロキサン2.3重量部、(C)塩化白金酸のビニルシロキサン錯体(白金元素として5ppm)(D−2)ステアリン酸で表面処理されたフレーク状の銀粉末(平均粒径5.2μm、比表面積0.83m/g)300重量部を3本ロールで混練して、導電性シリコーン組成物を得た。
この組成物の特性を測定し、結果を表1に示した。
[Comparative Example 1]
(A) Polymethylhydrosiloxane having a viscosity of 5000 mPa · s at 25 ° C., 100 parts by weight of polydimethylorganosiloxane blocked at both ends of the molecular chain with vinyldimethylsiloxy groups, and (B) 50 mol% hydrogen groups in the side chain 2.3 parts by weight of Gensiloxane, (C) vinyl siloxane complex of chloroplatinic acid (5 ppm as platinum element) (D-2) flaky silver powder surface-treated with stearic acid (average particle size 5.2 μm, ratio 300 parts by weight of a surface area of 0.83 m 2 / g) was kneaded with three rolls to obtain a conductive silicone composition.
The properties of this composition were measured and the results are shown in Table 1.

[比較例2]
(A)25℃における粘度が5000mPa・sであり、分子鎖両末端がビニルジメチルシロキシ基で封鎖されたポリジメチルオルガノシロキサン100重量部、(B)側鎖に50mol%水素基をもつポリメチルハイドロジェンシロキサン2.3重量部、(C)塩化白金酸のビニルシロキサン錯体(白金元素として5ppm)、(D−4)ヘキシルトリメトキシシランで表面処理されたフレーク状の銀粉末(平均粒径5.4μm、比表面積0.8m/g)300重量部を3本ロールで混練して、導電性シリコーン組成物を得た。
この組成物の特性を測定し、結果を表1に示した。

Figure 2008303233
[Comparative Example 2]
(A) Polymethylhydrosiloxane having a viscosity of 5000 mPa · s at 25 ° C., 100 parts by weight of polydimethylorganosiloxane blocked at both ends of the molecular chain with vinyldimethylsiloxy groups, and (B) 50 mol% hydrogen groups in the side chain Genosiloxane 2.3 parts by weight, (C) chloroplatinic acid vinylsiloxane complex (5 ppm as platinum element), (D-4) flaky silver powder surface-treated with hexyltrimethoxysilane (average particle size 5. 3 parts by weight of 4 μm and a specific surface area of 0.8 m 2 / g) were kneaded with three rolls to obtain a conductive silicone composition.
The properties of this composition were measured and the results are shown in Table 1.
Figure 2008303233

表1から明らかなように、(D)成分として、(D−1)オレイン酸で処理された銀粉末、もしくは(D−3)メタクリロキシプロピルトリメトキシシランで処理された銀粉末を配合した実施例は、銀粉末を表面処理する化合物が極性基と脂肪族不飽和基とを有していることから、比較例と比べて、低抵抗の硬化物が得られる。   As is clear from Table 1, as (D) component, (D-1) silver powder treated with oleic acid or (D-3) silver powder treated with methacryloxypropyltrimethoxysilane was blended In the example, since the compound for surface treatment of the silver powder has a polar group and an aliphatic unsaturated group, a cured product having a low resistance can be obtained as compared with the comparative example.

Claims (6)

付加反応硬化型シリコーン組成物に配合される高導電性充填剤であって、
前記高導電性充填剤が、水酸基、アルコキシル基又はカルボキシル基のいずれかの極性基と、脂肪族不飽和基とを有する化合物で表面処理された銀粉末からなることを特徴とする高導電性充填剤。
A highly conductive filler blended in an addition reaction curable silicone composition,
The highly conductive filler is made of silver powder surface-treated with a compound having a polar group of any one of a hydroxyl group, an alkoxyl group or a carboxyl group, and an aliphatic unsaturated group. Agent.
前記極性基と前記脂肪族不飽和基とを有する化合物が、不飽和脂肪酸であることを特徴とする請求項1に記載の高導電性充填剤。   The highly conductive filler according to claim 1, wherein the compound having the polar group and the aliphatic unsaturated group is an unsaturated fatty acid. 前記不飽和脂肪酸が、C2n−1COOH(nは6〜28の数である)、C2n−3COOH(nは6〜28の数である)又はC2n−5COOH(nは6〜28の数である)で示されることを特徴とする請求項2に記載の高導電性充填剤。 The unsaturated fatty acid is C n H 2n-1 COOH (n is a number from 6 to 28), C n H 2n-3 COOH (n is a number from 6 to 28) or C n H 2n-5. The highly conductive filler according to claim 2, which is represented by COOH (n is a number of 6 to 28). 前記極性基と前記脂肪族不飽和基とを有する化合物が、有機ケイ素化合物であることを特徴とする請求項1に記載の高導電性充填剤。   The highly conductive filler according to claim 1, wherein the compound having the polar group and the aliphatic unsaturated group is an organosilicon compound. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の高導電性充填剤を付加反応硬化型シリコーン組成物に配合してなることを特徴とする高導電性シリコーン組成物。   A highly conductive silicone composition comprising the highly conductive filler according to any one of claims 1 to 4 in an addition reaction curable silicone composition. 硬化後の体積抵抗率が、1×10−2Ω・cm以下であることを特徴とする請求項5に記載の高導電性シリコーン組成物。 The highly conductive silicone composition according to claim 5, wherein the volume resistivity after curing is 1 × 10 −2 Ω · cm or less.
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