JP2020158631A - 樹脂組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】熱伝導性充填剤の分散性及び熱伝導性の良好な樹脂組成物を提供する。【解決手段】アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する樹脂組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、熱伝導層などに使用することが可能な樹脂組成物に関する。
近年、電気機器の小型化および高性能化に伴い、電気絶縁性を保ちつつ、集積された電子部品から発生する熱を効率よく放散させる放熱材料が求められている。例えば、電気絶縁性、耐熱性などに優れるシリコーン樹脂と熱伝導性充填剤とを複合化した材料を放熱材料として使用することが知られている。
特許文献1には、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂(A)30〜60重量部と、粒径が20μm超である二次凝集体及び粒径が20μm以下である単一粒子を含む熱伝導性フィラー(B)40〜70重量部と、架橋剤(C)0.05〜3.0重量部とを含む放熱性樹脂組成物に関する発明が記載されており、放熱性などが向上することが記載されている。
特許文献2には、二種類のシリコーン樹脂を一定の割合で混合したワニスと、一定量の熱伝導性フィラーを混合したコンパウンドである熱伝導性・電気絶縁性シリコーン組成物に関する発明が記載されており、高い熱伝導性と電気絶縁性に優れることが記載されている。
特許文献1には、シリコーン樹脂等の熱硬化性樹脂(A)30〜60重量部と、粒径が20μm超である二次凝集体及び粒径が20μm以下である単一粒子を含む熱伝導性フィラー(B)40〜70重量部と、架橋剤(C)0.05〜3.0重量部とを含む放熱性樹脂組成物に関する発明が記載されており、放熱性などが向上することが記載されている。
特許文献2には、二種類のシリコーン樹脂を一定の割合で混合したワニスと、一定量の熱伝導性フィラーを混合したコンパウンドである熱伝導性・電気絶縁性シリコーン組成物に関する発明が記載されており、高い熱伝導性と電気絶縁性に優れることが記載されている。
しかしながら、従来のシリコーン樹脂及び熱伝導性充填剤を含む組成物(放熱材料)は、熱伝導性充填剤の分散性が悪くなる場合があった。分散性が悪いと、熱伝導性が低下したり、組成物の粘度が高くなり、操作性が悪くなったりする。
したがって、本発明では、熱伝導性充填剤の分散性及び熱伝導性の良好な樹脂組成物を提供することを課題とする。
したがって、本発明では、熱伝導性充填剤の分散性及び熱伝導性の良好な樹脂組成物を提供することを課題とする。
本発明者らは、鋭意検討の結果、アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する樹脂組成物によれば、上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。本発明は、以下の[1]〜[8]を提供する。
[1]アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する樹脂組成物。
[2]前記樹脂がシリコーン樹脂である、上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3]前記熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤がダイヤモンドである、上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]前記300W/m・K以上である熱伝導性充填剤と異なる熱伝導性充填剤を更に含有する上記[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]前記シリコーン化合物が、アルキル基、エーテル基、エステル基、アミド基からなる群から選択される少なくとも一つを含有する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]前記シリコーン化合物が、末端にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]前記シリコーン化合物が、側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]前記シリコーン化合物が、環状のシリコーン化合物である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[1]アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する樹脂組成物。
[2]前記樹脂がシリコーン樹脂である、上記[1]に記載の樹脂組成物。
[3]前記熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤がダイヤモンドである、上記[1]又は[2]に記載の樹脂組成物。
[4]前記300W/m・K以上である熱伝導性充填剤と異なる熱伝導性充填剤を更に含有する上記[1]〜[3]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[5]前記シリコーン化合物が、アルキル基、エーテル基、エステル基、アミド基からなる群から選択される少なくとも一つを含有する、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[6]前記シリコーン化合物が、末端にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[7]前記シリコーン化合物が、側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物である、上記[1]〜[6]のいずれかに記載の樹脂組成物。
[8]前記シリコーン化合物が、環状のシリコーン化合物である、上記[1]〜[5]のいずれかに記載の樹脂組成物。
本発明によれば、熱伝導性充填剤の分散性及び熱伝導性の良好な樹脂組成物を提供することができる。
[樹脂組成物]
本発明の樹脂組成物は、アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する。以下、本発明の樹脂組成物を構成する各成分について詳細に説明する。
本発明の樹脂組成物は、アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する。以下、本発明の樹脂組成物を構成する各成分について詳細に説明する。
<アルコキシ基を有するシリコーン化合物>
本発明の樹脂組成物は、アルコキシ基を有するシリコーン化合物を含有する。アルコキシ基を有するシリコーン化合物を用いることにより、熱伝導性充填剤の樹脂中の分散性が良好になる。特に、樹脂として、後述するシリコーン樹脂を用いた場合は、熱伝導性充填剤の分散性がより良好になる。これは、シリコーン化合物のアルコキシ基が、熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面の官能基と反応することにより、熱伝導性充填剤の樹脂、特にシリコーン樹脂に対する親和性が向上するからと考えられる。
さらに、後述する各アルコキシ基を有するシリコーン化合物は、従来の一般的なシランカップリング剤よりも分子量が高いため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤の処理に用いた場合でも、熱伝導性充填剤の分散性を高めることができる。これは、表面官能基が少なく、反応点が少ない熱伝導性充填剤を表面処理する場合は、従来の一般的なシランカップリング剤では、熱伝導性充填剤全体を覆うことが難しいが、分子量が高い処理剤を用いた場合は、そのかさ高さから、熱伝導性充填剤の全体を覆いやすいからと推測される。
本発明の樹脂組成物は、アルコキシ基を有するシリコーン化合物を含有する。アルコキシ基を有するシリコーン化合物を用いることにより、熱伝導性充填剤の樹脂中の分散性が良好になる。特に、樹脂として、後述するシリコーン樹脂を用いた場合は、熱伝導性充填剤の分散性がより良好になる。これは、シリコーン化合物のアルコキシ基が、熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面の官能基と反応することにより、熱伝導性充填剤の樹脂、特にシリコーン樹脂に対する親和性が向上するからと考えられる。
さらに、後述する各アルコキシ基を有するシリコーン化合物は、従来の一般的なシランカップリング剤よりも分子量が高いため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤の処理に用いた場合でも、熱伝導性充填剤の分散性を高めることができる。これは、表面官能基が少なく、反応点が少ない熱伝導性充填剤を表面処理する場合は、従来の一般的なシランカップリング剤では、熱伝導性充填剤全体を覆うことが難しいが、分子量が高い処理剤を用いた場合は、そのかさ高さから、熱伝導性充填剤の全体を覆いやすいからと推測される。
アルコキシ基を有するシリコーン化合物としては、特に限定されず、オルガノポリシロキサン構造を有し、かつ一又は二以上のアルコキシ基を有する化合物などを使用できる。アルコキシ基を有するシリコーン化合物としては、熱伝導性充填剤の樹脂に対する分散性、特に熱伝導性充填剤の後述するシリコーン樹脂への分散性を高める観点から、アルコキシシリル基を有するシリコーン化合物が好ましく、下記一般式(1)で表されるアルコキシシリル基を有するシリコーン化合物がより好ましい。
R1は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基であり、R2は互いに独立しての炭素数1〜8のアルキル基であり、aは1〜3の整数である。
R1は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
R2は互いに独立して、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
上記R1、R2における炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、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、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。
上記R1における炭素数6〜12のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基等が挙げられる。
また、aは1〜3の整数、すなわち1、2又は3であり、中でもaは3であることが好ましい。
R1は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基であり、R2は互いに独立しての炭素数1〜8のアルキル基であり、aは1〜3の整数である。
R1は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜6のアルキル基であることがより好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることが更に好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
R2は互いに独立して、炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、炭素数1〜4のアルキル基であることがより好ましく、メチル基であることが更に好ましい。
上記R1、R2における炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、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、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。
上記R1における炭素数6〜12のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基等が挙げられる。
また、aは1〜3の整数、すなわち1、2又は3であり、中でもaは3であることが好ましい。
本発明において、アルコキシ基を有するシリコーン化合物としては、鎖状のシリコーン化合物でも、環状のシリコーン化合物でもよい。熱伝導性充填剤の分散性を高める観点から、末端にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物、側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物、末端及び側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物のいずれかから選択される鎖状のシリコーン化合物、又は環状のシリコーン化合物が好ましい。
末端にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物としては、末端に上記式(1)で表されるアルコキシシリル基を有する鎖状のシリコーン化合物が好ましく、下記一般式(2)で表される、分子鎖末端がトリアルコキシシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサンが好ましい。
上記式(2)中、R3は酸素原子又はエチレンを表し、R4は炭素数1〜6のアルキル基である。bは5〜100、好ましくは5〜70、より好ましくは10〜50の整数である。R4は、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基、より好ましくは炭素数1又は2、最も好ましくはメチル基である。
分子鎖末端のトリアルコキシシリル基が熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面の官能基と反応することにより、熱伝導性充填剤の樹脂、特にシリコーン樹脂に対する親和性が良好になり、分散性が高まる。さらに、上記式(2)で表される化合物は、bが5〜100と比較的長いポリシロキサン鎖を有しており、熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂に対する親和性が向上し、分散性が良好になりやすい。さらに、上記式(2)で表される化合物は、比較的分子量が高いため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤に対して使用した場合でも、熱伝導性充填剤全体を被覆しやすく、樹脂に対する分散性を向上させることができる。
側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物としては、側鎖に上記式(1)で表されるアルコキシシリル基を有する鎖状のシリコーン化合物が好ましく、下記一般式(3)で表される、シリコーン化合物Aが好ましい。
(一般式(3)において、R5は互いに独立して炭素数1〜10の有機基であり、R6は炭素数1〜10の有機基であり、R7は互いに独立しての炭素数1〜8のアルキル基であり、R8は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基であり、nは10〜100の整数であり、aは1〜3の整数である。)
(一般式(3)において、R5は互いに独立して炭素数1〜10の有機基であり、R6は炭素数1〜10の有機基であり、R7は互いに独立しての炭素数1〜8のアルキル基であり、R8は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基であり、nは10〜100の整数であり、aは1〜3の整数である。)
シリコーン化合物A(以下、単に化合物Aということもある)は、これを熱伝導性充填剤に用いたときに、熱伝導性充填剤の熱伝導性を良好に維持しつつ、熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂に対する分散性を高めることができる。これは、化合物Aの有するアルコキシ基が、熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面の水酸基などの官能基と反応することにより、熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂に対する親和性が高まるからと考えられる。また、化合物Aは、nが10〜100と比較的長いポリシロキサン鎖を有しており、これがシリコーン樹脂との親和性をより向上させる。さらに、化合物Aは、ポリシロキサン鎖を2つ有しており嵩高い構造であるため、比較的少量の化合物Aで、熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂に対する親和性を改善するため、熱伝導性を維持したまま、親和性を向上させることができる。さらに、化合物Aは、嵩高い構造をしているため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤に対して使用した場合でも、熱伝導性充填剤全体を被覆しやすく、樹脂に対する分散性を向上させることができる。
次に、本発明の効果がより効果的に得られる化合物Aの構造について説明する。
上記一般式(3)において、R5は互いに独立して炭素数1〜10の有機基である。R5は、互いに独立して炭素数1〜6の1価の炭化水素であることが好ましく、例えば、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のアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、及びフェニル基等が挙げられる。これらの中でもR5は、互いに独立して炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、R5のうち80mol%以上がメチル基であることが好ましく、すべてがメチル基であることがより好ましい。
上記一般式(3)において、R5は互いに独立して炭素数1〜10の有機基である。R5は、互いに独立して炭素数1〜6の1価の炭化水素であることが好ましく、例えば、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のアルキル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基、及びフェニル基等が挙げられる。これらの中でもR5は、互いに独立して炭素数1〜6のアルキル基であることが好ましく、R5のうち80mol%以上がメチル基であることが好ましく、すべてがメチル基であることがより好ましい。
上記一般式(3)において、R6は炭素数1〜10の有機基である。R6は、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、リン原子などのヘテロ原子を有してもよい。
R6は、好ましくは、炭素数1〜10のアルキレン基又は炭素数6〜10のアリーレン基である。炭素数1〜10にアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デカニレン基等が挙げられる。炭素数6〜10のアリーレン基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ナフチレン基、2,3−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,7−ナフチレン基等が挙げられる。これらの中でも、R6としては、炭素数1〜5のアルキレン基であることがより好ましく、エチレン基であることがさらに好ましい。
R6は、好ましくは、炭素数1〜10のアルキレン基又は炭素数6〜10のアリーレン基である。炭素数1〜10にアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デカニレン基等が挙げられる。炭素数6〜10のアリーレン基としては、例えば、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、1,4−ナフチレン基、2,3−ナフチレン基、2,6−ナフチレン基、2,7−ナフチレン基等が挙げられる。これらの中でも、R6としては、炭素数1〜5のアルキレン基であることがより好ましく、エチレン基であることがさらに好ましい。
上記一般式(3)において、R7は互いに独立しての炭素数1〜8のアルキル基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、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、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。中でもR7は、互いに独立して、炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、全てメチル基であることがより好ましい。
上記一般式(3)において、R8は互いに独立して炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数6〜12のアリール基である。炭素数1〜8のアルキル基としては、例えば、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、ヘプチル基、オクチル基が挙げられる。炭素数6〜12のアリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基、メチルナフチル基等が挙げられる。中でもR7は、好ましくは炭素数1〜4のアルキル基が好ましく、好ましくはメチル基である。
上記一般式(3)において、aは1〜3の整数であり、好ましくは3である。
また、nは10〜100の整数であり、好ましくは20〜80の整数である。
また、nは10〜100の整数であり、好ましくは20〜80の整数である。
上記一般式(3)において、Xは炭素数1〜10のアルキレン基である。炭素数1〜10にアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、ノニレン基、デカニレン基等が挙げられる。中でもXは、炭素数1〜5のアルキレン基が好ましく、プロピレン基がより好ましい。
上記一般式(3)において、Yは三価の有機基であり、好ましくは三価の炭素数1〜10の炭化水素基である。Yは、より好ましくは以下の(4−1)〜(4−6)のいずれかの基であり、更に好ましくは以下の(4−1)の基である。
(上記式において、*1〜*3は結合手を表し、*1は、一般式(3)のXに結合し、*2及び*3は、一般式(3)のYに隣接している2つのエステル基の炭素原子にそれぞれ結合する)
(上記式において、*1〜*3は結合手を表し、*1は、一般式(3)のXに結合し、*2及び*3は、一般式(3)のYに隣接している2つのエステル基の炭素原子にそれぞれ結合する)
上記したように、本発明において、Yは上記(4−1)であることが好ましく、その場合、化合物Aは以下の一般式(5)で表される構造となる。
(一般式(5)において、R5〜R8、X、n、及びaは、一般式(3)と同等である)
(一般式(5)において、R5〜R8、X、n、及びaは、一般式(3)と同等である)
また、一般式(5)の中でも、特に好ましい構造は以下の一般式(6)で表される化合物(A)である。
(一般式(6)において、R6、及びnは上記一般式(3)と同等である)
一般式(6)で表される化合物Aは、熱伝導性充填剤に用いたときに、熱伝導性充填剤の熱伝導性を良好に維持し、かつ熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂に対する分散性を高める効果がより優れる。
(一般式(6)において、R6、及びnは上記一般式(3)と同等である)
一般式(6)で表される化合物Aは、熱伝導性充填剤に用いたときに、熱伝導性充填剤の熱伝導性を良好に維持し、かつ熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂に対する分散性を高める効果がより優れる。
本発明の化合物Aの製造方法は特に限定されないが、以下の反応式のように、酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)と、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)を反応させる製造方法が好ましい。
(上記反応式において、R5〜R8、X、Y、a、nは一般式(3)と同様である)
(上記反応式において、R5〜R8、X、Y、a、nは一般式(3)と同様である)
R5〜R8、X、Y、a、nは一般式(3)と同様であり、その好ましい態様も同様である。そのため、酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)として以下の(P−1)と、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)として以下の(Q−1)を反応させる製造方法が特に好ましい。
(上記反応式において、R6、及びnは上記一般式(6)と同様である)
(上記反応式において、R6、及びnは上記一般式(6)と同様である)
上記酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)とエポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)との反応は、化合物(P)を1molに対して、化合物(Q)を1.5〜2.5molを用いることが好ましく、1.7〜2.3molを用いることがより好ましい。
酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)とエポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)との反応は、触媒の存在下において行うことが好ましい。
触媒としては、酸無水物とエポキシ基に反応を促進する公知の触媒を使用することができるが、中でもアミン系触媒を使用することが好ましい。アミン系触媒としては、例えば、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、N−ジメチルアミノピリジン、TPP、TPP−OB、TPP−BB、TPP−MOCなどを用いることができる。
触媒の配合量は、酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)及びエポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)の全量に対して、0.001〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.5質量%であることがより好ましい。
触媒としては、酸無水物とエポキシ基に反応を促進する公知の触媒を使用することができるが、中でもアミン系触媒を使用することが好ましい。アミン系触媒としては、例えば、1−メチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、N−ジメチルアミノピリジン、TPP、TPP−OB、TPP−BB、TPP−MOCなどを用いることができる。
触媒の配合量は、酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)及びエポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)の全量に対して、0.001〜1質量%であることが好ましく、0.01〜0.5質量%であることがより好ましい。
酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)とエポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)との反応は、溶媒の存在下で行うことが好ましい。溶媒としては、例えば、酢酸エチル、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドなどを用いることが好ましい。
酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)とエポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)との反応は、加熱下で行うことが好ましい。反応温度は好ましくは50〜120℃であり、より好ましくは60〜100℃である。反応時間は、好ましくは0.5〜10時間であり、より好ましくは1〜5時間である。
また、以下の一般式(7)で示すシリコーン化合物も本発明のシリコーン化合物として好適に使用することができる。一般式(7)で示すシリコーン化合物は、末端にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物、側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物、末端及び側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物のいずれかである。
上記式(7)中、R9は互いに独立して一価炭化水素基であり、Xは互いに独立して一価炭化水素基若しくは一般式(8):
−R10−Si(R11)3-a(OR12)a (R10は酸素原子又はアルキレン基であり、R11、R12、aはそれぞれ一般式(1)のR1、R2、aと同様である。)
で表されるアルコキシシルル基を含有する基であり、複数のXのうち少なくとも1つは一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基である。m、nはそれぞれ0以上の整数である。
上記式(7)において、n個の繰り返し単位中のXのうち少なくとも一つが一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基である場合は、側鎖にアルコキシシリル基を有するシリコーン化合物である。上記式(7)において、主鎖の末端の少なくともいずれかのXが一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基である場合は、末端にアルコキシシリル基を有するシリコーン化合物である。
n個の繰り返し単位中のXのうち少なくとも一つが一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基であり、かつ末端の少なくともいずれかのXが一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基である場合は、末端及び側鎖にアルコキシシリル基を有するシリコーン化合物である。
n個の繰り返し単位中のXのうち少なくとも一つが一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基であり、かつ末端の少なくともいずれかのXが一般式(8)で表されるアルコキシシリル基を含有する基である場合は、末端及び側鎖にアルコキシシリル基を有するシリコーン化合物である。
上記式(8)において、R10は酸素原子又はアルキレン基であり、アルキレン基としては、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基が例示される。
上記式(7)において、R9は、同一又は異なる一価炭化水素基であり、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、ビニル基、フェニル基である。上記したアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基等の炭素数2〜6のものが例示されるが、ビニル基が好ましい。Xの一価炭化水素基としては、R9と同様である。
上記式(7)において、R9は、同一又は異なる一価炭化水素基であり、好ましくはアルキル基、アルケニル基、アリール基であり、特に好ましくは、メチル基、ビニル基、フェニル基である。上記したアルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基等の炭素数2〜6のものが例示されるが、ビニル基が好ましい。Xの一価炭化水素基としては、R9と同様である。
上記式(7)において、mを比較的大きくすると、分子量が高く嵩高い構造となるため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤に対して使用した場合でも、熱伝導性充填剤全体を被覆しやすく、樹脂に対する分散性を向上させることができる。
そのため、上記式(7)において、mは、0以上の整数であり、好ましくは0〜500の整数であり、より好ましくは1〜500の整数であり、更に好ましくは5〜500の整数であり、更に好ましくは10〜500の整数であり、特に好ましくは10〜200の整数である。
上記式(7)において、nは、0以上の整数であり、好ましくは1〜500の整数であり、より好ましくは1〜50の整数であり、更に好ましくは1〜10の整数である。
そのため、上記式(7)において、mは、0以上の整数であり、好ましくは0〜500の整数であり、より好ましくは1〜500の整数であり、更に好ましくは5〜500の整数であり、更に好ましくは10〜500の整数であり、特に好ましくは10〜200の整数である。
上記式(7)において、nは、0以上の整数であり、好ましくは1〜500の整数であり、より好ましくは1〜50の整数であり、更に好ましくは1〜10の整数である。
一般式(7)で表されるシリコーン化合物の中でも、以下の式(8−1)、(8−2)、(8−3)で表されるシリコーン化合物が好ましい。
式(8−1)、(8−2)、(8−3)において、mは、一般式(7)と同様であり、n’は1〜500の整数であり、好ましくは1〜50の整数であり、より好ましくは1〜10の整数である。
式(8−1)、(8−2)、(8−3)において、mは、一般式(7)と同様であり、n’は1〜500の整数であり、好ましくは1〜50の整数であり、より好ましくは1〜10の整数である。
本発明の環状のシリコーン化合物としては、以下の一般式(9)で表される環状のシリコーン化合物であることが好ましい。
一般式(9)で表されるシリコーン化合物は、アルコキシシリル基を有する環状オルガノポリシロキサンである。このような環状化合物を用いた場合でも、嵩高い構造となるため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤に対して使用した場合でも、熱伝導性充填剤全体を被覆しやすく、樹脂に対する分散性を向上させることができる。
一般式(9)で表されるシリコーン化合物は、アルコキシシリル基を有する環状オルガノポリシロキサンである。このような環状化合物を用いた場合でも、嵩高い構造となるため、表面官能基の少ない熱伝導性充填剤に対して使用した場合でも、熱伝導性充填剤全体を被覆しやすく、樹脂に対する分散性を向上させることができる。
式中、R11はアルコキシシリル基を有する基、R12は下記式(10)で表される基又は炭素数6〜18の1価の炭化水素基である。Xは、それぞれ独立して、炭素数2〜10の2価の炭化水素基である。c及びdはそれぞれ独立して1以上の整数であり、eは0以上の整数であり、c+d+eは4以上の整数である。R13はそれぞれ独立して、炭素数1〜6の1価の炭化水素基又は水素原子である。なお、上記式(9)で表される化合物においては、R11を含む単位、R12を含む単位、SiR13 2Oで表される単位が式(9)で示されるとおりに配列している必要はなく、例えばR11を含む単位とR12を含む単位との間にSiR13 2Oで表される単位が存在していてもよい。
式(10)において、R14は、それぞれ独立して炭素数1〜12の1価の炭化水素基であり、ZはR11、R14及びアルケニル基からなる群より選択される基であり、fは2〜500の整数である。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基等の炭素数2〜6のものが例示されるが、ビニル基が好ましい。
式(9)において、R11のアルコキシシリル基における各アルコキシ基は、炭素数1〜4であるが、好ましくは炭素数1又は2であり、より好ましくは炭素数1である。また、R11は、アルコキシシリル基を構成するケイ素原子が直接Xに結合してもよいが、連結基を介してXに結合してもよい。連結基としては、エステル結合を含み、かつエステル結合の酸素原子と、上記ケイ素原子が、炭素数1〜6程度(好ましくは炭素数1〜3)の二価の炭化水素基を介して結合されたものが挙げられる。
R11としてより具体的には以下の構造を有する基が例示される。
中でも、R11に含まれるアルコキシシリル基は、熱伝導性粒子の表面処理性が向上する傾向にある点から、アルコキシ基が2つ以上、特に3つ有する構造の基であることが好ましい。また、R11におけるアルコキシ基は、メトキシ基が特に好ましい。
R11及びR12は、連結基Xを介し、一般式(9)で示されるシロキサンの環状シロキサン部分と結合される。連結基Xは、炭素数2〜10の2価の炭化水素基であり、−CH2CH2−、−CH2CH2CH2−、−CH2CH2CH2CH2CH2CH2−、−CH2CH(CH3)−、−CH2CH(CH3)CH2−等のアルキレン基が例示される。合成が容易となる点から、Xは−CH2CH2−又は−CH2CH(CH3)−であることが好ましい。
R12が炭素数6〜18の1価の炭化水素基である場合、その炭素数は好ましくは6〜14であり、好ましくはアルキル基である。R12のアルキル基は、直鎖でも分岐構造を有してもよいが、アルキル基中の最も長い炭素鎖部分の炭素数が6以上であることが好ましい。
R13は、それぞれ独立して、炭素数1〜6の1価の炭化水素基又は水素原子である。各々のR13は同一でも異なっていてもよい。合成が容易であることから、R13はメチル基又は水素原子であることが好ましく、メチル基であることがより好ましい。
R14は、それぞれ独立して、炭素数1〜12の1価の炭化水素基であり、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1〜12のアルキル基、フェニルやナフチル等のアリール基が挙げられる。また、塩素、フッ素、臭素等のハロゲンで置換されていてもよく、そのような基として、トリフルオロメチル基等のパーフルオロアルキル基が例示される。合成が容易であることから、R14はメチル基であることが好ましい。
Zは、R11、R14及びアルケニル基からなる群より選択される基である。アルケニル基は、上記で例示したとおり、炭素数2〜6のものが挙げられるが、ビニル基が好ましい。
Zは、合成が容易であることから、メチル基又はビニル基から選択されることが好ましい。
Zは、R11、R14及びアルケニル基からなる群より選択される基である。アルケニル基は、上記で例示したとおり、炭素数2〜6のものが挙げられるが、ビニル基が好ましい。
Zは、合成が容易であることから、メチル基又はビニル基から選択されることが好ましい。
cは1以上の整数であり、好ましくは1である。dは1以上の整数であり、1又は2であることが好ましい。eは0以上の整数、好ましくは0〜2である。また、c+d+eの和は、4以上の整数であるが、合成が容易であることから4であることが好ましい。
式(10)において、fの数は2〜500の範囲、好ましくは4〜400の範囲、より好ましくは5〜200の範囲、特に好ましくは10〜60の範囲である。この範囲とすることで、粘度を良好にして、熱伝導性粒子を高配合にすることが可能である。
式(10)において、fの数は2〜500の範囲、好ましくは4〜400の範囲、より好ましくは5〜200の範囲、特に好ましくは10〜60の範囲である。この範囲とすることで、粘度を良好にして、熱伝導性粒子を高配合にすることが可能である。
なお、dが1又は2である場合は、1分子中におけるR12は、−SiR14 2O−で表される単位の合計が、10〜60になるように選択されると、取扱い性の面から好ましい。このような態様は、例えば、dが1でありfが10〜60、又は、dが2でありfが5〜30であるように選択することで達成される。
アルコキシシリル基を有する環状のシリコーン化合物としては、より具体的には下記一般式(11−1)又は(11−2)で表される化合物が好ましい。
上記式中、f1は2〜500、YはSi(CH3)2CH=CH2またはSi(CH3)3である。f1は好ましくは4〜400の範囲、より好ましくは5〜200の範囲、よりさらに好ましくは10〜60の範囲、特に好ましくは10〜30である。
上記式中、f1は2〜500、YはSi(CH3)2CH=CH2またはSi(CH3)3である。f1は好ましくは4〜400の範囲、より好ましくは5〜200の範囲、よりさらに好ましくは10〜60の範囲、特に好ましくは10〜30である。
上記したシリコーン化合物の中でも、熱伝導性充填剤の樹脂に対する分散性を高める観点から、アルキル基、エーテル基、エステル基、アミド基からなる群から選択される少なくとも一つを含有するシリコーン化合物が好ましい。
本発明のアルコキシ基を有するシリコーン化合物の重量平均分子量は、好ましくは1000以上、より好ましくは1500以上である。これら下限値以上であると、シリコーン化合物が嵩高くなり、水酸基などの表面官能基の少ない熱伝導性フィラーの分散性を高めやすくなる。また、重量平均分子量は、20000以下であることが好ましい。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で求められる。
なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により、ポリスチレン換算で求められる。
樹脂組成物において、熱伝導性充填剤に対する、シリコーン化合物の配合量は、熱伝導性充填剤100質量部に対して、好ましくは0.05〜10質量部であり、より好ましくは0.1〜3質量部である。
[熱伝導性充填剤]
本発明の樹脂組成物は、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤を含有する。このような熱伝導率の高い熱伝導性充填剤と、上記したシリコーン化合物を併用することで、樹脂組成物中の熱伝導性充填剤の分散性を高め、組成物の熱伝導性を優れたものにすることができる。
該熱伝導性充填剤の熱伝導率は、好ましくは400W/m・K以上であり、より好ましくは500W/m・K以上である。
該熱伝導性充填剤の熱伝導率は高ければ高い方がよいが、通常は2500W/m・K以下である。熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤としては、特に限定されないが、例えばダイヤモンド、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、窒化ホウ素ナノチューブ(BNNT)、などが挙げられ、中でもダイヤモンドが好ましい。
本発明の樹脂組成物には、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤と、該熱伝導性充填剤とは異なる熱伝導性充填剤をさらに含有してもよい。
また、熱伝導性充填剤は、平均粒子径の異なる2種以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂などの樹脂に熱伝導性充填剤を適切に分散させつつ、熱伝導性充填剤の充填率を高めやすくなる。
熱伝導性充填剤が、平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含む場合、その具体的な粒子径は、熱伝導性充填剤の種類に応じて選択することができる。例えば、平均粒子径が10μm以上250μm以下の粒子(大粒径熱伝導性充填剤)と、平均粒子径が0.1μm以上10μm未満の熱伝導性充填剤(小粒径熱伝導性充填剤)の混合物とすることが好ましい。さらに、大粒径熱伝導性充填剤は、平均粒子径が異なる2種以上の粒子を含むことが好ましい。
なお、平均粒子径は、例えば、堀場製作所社製「レーザー回折式粒度分布測定装置」を用いて測定することができ、累積体積が50%であるときの粒子径(d50)を平均粒子径とすればよい。
本発明の樹脂組成物は、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤を含有する。このような熱伝導率の高い熱伝導性充填剤と、上記したシリコーン化合物を併用することで、樹脂組成物中の熱伝導性充填剤の分散性を高め、組成物の熱伝導性を優れたものにすることができる。
該熱伝導性充填剤の熱伝導率は、好ましくは400W/m・K以上であり、より好ましくは500W/m・K以上である。
該熱伝導性充填剤の熱伝導率は高ければ高い方がよいが、通常は2500W/m・K以下である。熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤としては、特に限定されないが、例えばダイヤモンド、グラフェン、カーボンナノチューブ(CNT)、窒化ホウ素ナノチューブ(BNNT)、などが挙げられ、中でもダイヤモンドが好ましい。
本発明の樹脂組成物には、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤と、該熱伝導性充填剤とは異なる熱伝導性充填剤をさらに含有してもよい。
また、熱伝導性充填剤は、平均粒子径の異なる2種以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂などの樹脂に熱伝導性充填剤を適切に分散させつつ、熱伝導性充填剤の充填率を高めやすくなる。
熱伝導性充填剤が、平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含む場合、その具体的な粒子径は、熱伝導性充填剤の種類に応じて選択することができる。例えば、平均粒子径が10μm以上250μm以下の粒子(大粒径熱伝導性充填剤)と、平均粒子径が0.1μm以上10μm未満の熱伝導性充填剤(小粒径熱伝導性充填剤)の混合物とすることが好ましい。さらに、大粒径熱伝導性充填剤は、平均粒子径が異なる2種以上の粒子を含むことが好ましい。
なお、平均粒子径は、例えば、堀場製作所社製「レーザー回折式粒度分布測定装置」を用いて測定することができ、累積体積が50%であるときの粒子径(d50)を平均粒子径とすればよい。
本発明における、熱伝導率が300W/m・K以上の熱伝導性充填剤、及びこれとは異なる他の熱伝導性充填剤の種類については、特に限定されないが、例えば、炭化物、窒化物、酸化物、水酸化物、金属炭酸塩、炭素系材料、金属などが挙げられる。
炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられる。窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化クロム、窒化タングステン、窒化マグネシウム、窒化モリブデン、窒化リチウム、窒化ホウ素などが挙げられる。
酸化物としては、例えば、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ケイ素(シリカ)、アルミナ、ベーマイトなどの酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。金属炭酸塩としては、合成マグネサイト、マグネシウム炭酸塩などが挙げられる。炭素系材料としては、例えば、ダイヤモンド粒子、カーボンブラック、黒鉛、グラフェン、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーなどが挙げられる。金属としては、金、銅、銀、鉄、ニッケル、アルミニウムなどが挙げられる。また、ケイ酸塩鉱物であるタルクなども使用できる。
上記した熱伝導性充填剤の中でも、熱伝導性が良好で、かつ本発明の樹脂組成物中の分散性に優れることより、アルミナ、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、及び銀から選択される少なくとも一種であることが好ましく、アルミナ、ダイヤモンド、及び窒化アルミニウムから選択される少なくとも一種であることがより好ましい。特に、熱伝導性を良好にする観点から、ダイヤモンドを単独で用いることが好ましい。これら、熱伝導性充填剤は、単独で使用してもよいが、2種類以上併用してもよい。
炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられる。窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化クロム、窒化タングステン、窒化マグネシウム、窒化モリブデン、窒化リチウム、窒化ホウ素などが挙げられる。
酸化物としては、例えば、酸化鉄、酸化亜鉛、酸化ケイ素(シリカ)、アルミナ、ベーマイトなどの酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。金属炭酸塩としては、合成マグネサイト、マグネシウム炭酸塩などが挙げられる。炭素系材料としては、例えば、ダイヤモンド粒子、カーボンブラック、黒鉛、グラフェン、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバーなどが挙げられる。金属としては、金、銅、銀、鉄、ニッケル、アルミニウムなどが挙げられる。また、ケイ酸塩鉱物であるタルクなども使用できる。
上記した熱伝導性充填剤の中でも、熱伝導性が良好で、かつ本発明の樹脂組成物中の分散性に優れることより、アルミナ、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、及び銀から選択される少なくとも一種であることが好ましく、アルミナ、ダイヤモンド、及び窒化アルミニウムから選択される少なくとも一種であることがより好ましい。特に、熱伝導性を良好にする観点から、ダイヤモンドを単独で用いることが好ましい。これら、熱伝導性充填剤は、単独で使用してもよいが、2種類以上併用してもよい。
<ダイヤモンド>
熱伝導性充填剤として、ダイヤモンドを用いる場合は、互いに平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂にダイヤモンドを適切に分散させつつ、ダイヤモンドの充填率を高めやすくなる。
熱伝導性充填剤として、ダイヤモンドを用いる場合は、互いに平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂にダイヤモンドを適切に分散させつつ、ダイヤモンドの充填率を高めやすくなる。
ダイヤモンドが、平均粒子径が異なる2種以上の粒子を含む場合、ダイヤモンドは、平均粒子径が10μm以上250μm以下の粒子(以下、「大粒径ダイヤモンド」ともいう)と、平均粒子径が0.1μm以上10μm未満の粒子(以下、「小粒径ダイヤモンド」ともいう)の混合物であることが好ましい。
ダイヤモンド粒子が小粒径ダイヤモンド及び大粒径ダイヤモンドの両方を含有する場合、小粒径ダイヤモンドに対する大粒径ダイヤモンドの質量比(大粒径/小粒径)は、例えば、0.5以上20以下、好ましくは1以上15以下、より好ましくは2以上8以下である。このような質量比であると、ダイヤモンドがシリコーン樹脂に充填されやすくなり、熱伝導性が良好になりやすい。
大粒径ダイヤモンドは、その平均粒子径が15μm以上200μm以下であることより好ましく、18μm以上150μm以下であることがさらに好ましい。
なお、大粒径ダイヤモンドは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、ダイヤモンドがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
大粒径ダイヤモンドは、その平均粒子径が15μm以上200μm以下であることより好ましく、18μm以上150μm以下であることがさらに好ましい。
なお、大粒径ダイヤモンドは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、ダイヤモンドがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
小粒径ダイヤモンドは、その粒子径が0.5μm以上8μm以下であることが好ましく、1μm以上5μm以下であることが好ましい。
なお、小粒径ダイヤモンドは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含んでもよい。
なお、小粒径ダイヤモンドは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含んでもよい。
<アルミナ>
熱伝導性充填剤として、アルミナを用いる場合は、互いに平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂等の樹脂にアルミナを適切に分散させつつ、アルミナの充填率を高めやすくなる。
熱伝導性充填剤として、アルミナを用いる場合は、互いに平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂等の樹脂にアルミナを適切に分散させつつ、アルミナの充填率を高めやすくなる。
アルミナが、平均粒子径が異なる2種以上の粒子を含む場合、アルミナは、平均粒子径が10μm以上250μm以下の粒子(以下、「大粒径アルミナ」ともいう)と、平均粒子径が0.1μm以上10μm未満の粒子(以下、「小粒径アルミナ」ともいう)の混合物であることが好ましい。
アルミナが小粒径アルミナ及び大粒径アルミナの両方を含有する場合、小粒径アルミナに対する大粒径アルミナの質量比(大粒径/小粒径)は、例えば、0.1以上10以下、好ましくは0.2以上8以下、より好ましくは0.3より大きく6以下である。このような質量比であると、アルミナがシリコーン樹脂に充填されやすくなり、熱伝導性が良好になりやすい。
大粒径アルミナは、その平均粒子径が12μm以上100μm以下であることより好ましく、15μm以上60μm以下であることがさらに好ましい。
なお、大粒径アルミナは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、アルミナがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
大粒径アルミナは、その平均粒子径が12μm以上100μm以下であることより好ましく、15μm以上60μm以下であることがさらに好ましい。
なお、大粒径アルミナは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、アルミナがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
小粒径アルミナは、その粒子径が0.2μm以上8μm以下であることが好ましく、0.5μm以上5μm以下であることが好ましい。
なお、小粒径ダイヤモンドは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、アルミナがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
なお、小粒径ダイヤモンドは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、アルミナがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
<窒化アルミニウム>
熱伝導性充填剤として、窒化アルミニウムを用いる場合は、互いに平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂に窒化アルミニウムを適切に分散させつつ、窒化アルミニウムの充填率を高めやすくなる。
熱伝導性充填剤として、窒化アルミニウムを用いる場合は、互いに平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を含むことが好ましい。平均粒子径が異なる2種類以上の粒子を使用すると、平均粒子径が小さいほうの粒子が、平均粒子径が大きいほうの粒子の間に入り込み、シリコーン樹脂に窒化アルミニウムを適切に分散させつつ、窒化アルミニウムの充填率を高めやすくなる。
窒化アルミニウムが、平均粒子径が異なる2種以上の粒子を含む場合、窒化アルミニウムは、平均粒子径が10μm以上250μm以下の粒子(以下、「大粒径窒化アルミニウム」ともいう)と、平均粒子径が0.1μm以上10μm未満の粒子(以下、「小粒径窒化アルミニウム」ともいう)の混合物であることが好ましい。
窒化アルミニウムが小粒径窒化アルミニウム及び大粒径窒化アルミニウムの両方を含有する場合、小粒径窒化アルミニウムに対する大粒径窒化アルミニウムの質量比(大粒径/小粒径)は、例えば、0.5以上20以下、好ましくは1以上15以下、より好ましくは2以上8以下である。このような質量比であると、窒化アルミニウムがシリコーン樹脂に充填されやすくなり、熱伝導性が良好になりやすい。
大粒径窒化アルミニウムは、その平均粒子径が10μm以上100μm以下であることより好ましく、10μm以上60μm以下であることがさらに好ましい。
なお、大粒径窒化アルミニウムは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、窒化アルミニウムがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
大粒径窒化アルミニウムは、その平均粒子径が10μm以上100μm以下であることより好ましく、10μm以上60μm以下であることがさらに好ましい。
なお、大粒径窒化アルミニウムは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含むことが好ましい。これにより、窒化アルミニウムがシリコーン樹脂により充填されやすくなり、熱伝導性がより良好になりやすい。
小粒径窒化アルミニウムは、その粒子径が1μm以上8μm以下であることが好ましく、2μm以上7μm以下であることが好ましい。
なお、小粒径窒化アルミニウムは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含んでもよい。
なお、小粒径窒化アルミニウムは、2種以上の平均粒子径の異なる粒子を含んでもよい。
(樹脂)
本発明の樹脂組成物に含有される樹脂としては、特に限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、エラストマー樹脂などが挙げられる。
本発明の樹脂組成物に含有される樹脂としては、特に限定されず、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、エラストマー樹脂などが挙げられる。
熱硬化性樹脂としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。
熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ(1−)ブテン樹脂、及びポリペンテン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)等が挙げられる。
エラストマー樹脂としては、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム等のエラストマー樹脂などが挙げられる。これらエラストマー樹脂は、室温(23℃)、常圧(1気圧)で液状となる液状エラストマーであってもよいし、固体状のものであってもよいし、これらの混合物であってもよい。
また、エラストマー樹脂としては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマーも使用できる。
熱可塑性樹脂としては、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ(1−)ブテン樹脂、及びポリペンテン樹脂等のポリオレフィン樹脂、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン(ABS)樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂(PVC)等が挙げられる。
エラストマー樹脂としては、アクリロニトリルブタジエンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、ポリイソプレンゴム等のエラストマー樹脂などが挙げられる。これらエラストマー樹脂は、室温(23℃)、常圧(1気圧)で液状となる液状エラストマーであってもよいし、固体状のものであってもよいし、これらの混合物であってもよい。
また、エラストマー樹脂としては、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマーなどの熱可塑性エラストマーも使用できる。
これら樹脂の中でも、熱硬化性樹脂が好ましく、シリコーン樹脂がより好ましい。樹脂として、シリコーン樹脂を用いた場合に、該シリコーン樹脂、上記したアルコキシ基を有するシリコーン化合物、及び熱伝導性充填剤とを含む樹脂組成物中の、熱伝導性充填剤の分散性が良好になる。なお、本発明のシリコーン樹脂は、上記したアルコキシ基を有するシリコーン化合物以外のものである。
(シリコーン樹脂)
シリコーン樹脂の種類は特に限定されないが、縮合硬化型シリコーン樹脂、付加反応硬化型シリコーン樹脂などが好ましく、付加反応硬化型シリコーン樹脂がより好ましい。
シリコーン樹脂の種類は特に限定されないが、縮合硬化型シリコーン樹脂、付加反応硬化型シリコーン樹脂などが好ましく、付加反応硬化型シリコーン樹脂がより好ましい。
付加反応硬化型シリコーン樹脂は、主剤となるシリコーンと、主剤を硬化させる硬化剤とからなることが好ましい。主剤として使用されるシリコーンは、アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンが好ましい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1−ブテニル基、1−ヘキセニル基等の炭素数2〜6のものが例示されるが、合成のし易さ、コストの面からビニル基が好ましい。また、主剤として使用されるシリコーンは、アルケニル基を1つ以上有すればよいが、一般的には2つ以上有する。
アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンとしては、具体的には、ビニル両末端ポリジメチルシロキサン、ビニル両末端ポリフェニルメチルシロキサン、ビニル両末端ジメチルシロキサン−ジフェニルシロキサンコポリマー、ビニル両末端ジメチルシロキサン−フェニルメチルシロキサンコポリマー、ビニル両末端ジメチルシロキサン−ジエチルシロキサンコポリマーなどのビニル両末端オルガノポリシロキサンが挙げられる。
主剤として使用されるシリコーンは、例えば、25℃における粘度が、1000mPa・s以下のものを使用すればよく、また、好ましくは50mPa・s以上であり、より好ましくは500mPa・s以上900mPa・s以下、さらに好ましくは600mPa・s以上700mPa・s以下である。
主剤として使用されるシリコーンは、例えば、25℃における粘度が、1000mPa・s以下のものを使用すればよく、また、好ましくは50mPa・s以上であり、より好ましくは500mPa・s以上900mPa・s以下、さらに好ましくは600mPa・s以上700mPa・s以下である。
付加反応硬化型シリコーン樹脂に使用される硬化剤としては、上記した主剤であるシリコーンを硬化できるものであれば、特に限定されないが、ヒドロシリル基(SiH)を2つ以上有するオルガノポリシロキサンである、オルガノハイドロジェンポリシロキサンが好ましい。
オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、メチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、ポリメチルヒドロシロキサン、ポリエチルヒドロシロキサン、メチルヒドロシロキサン−フェニルメチルシロキサンコポリマーなどが挙げられる。これらは、末端にヒドロシリル基を含有していてもよいが、含有していなくてもよい。
硬化剤の25℃における粘度は、好ましくは1000mPa・s以下であり、好ましくは50mPa・s以上であり、より好ましくは100mPa・s以上900mPa・s以下、さらに好ましくは200mPa・s以上700mPa・s以下である。
上記した主剤や硬化剤の粘度範囲を上記範囲内とすると、樹脂組成物の粘度を低くすることが可能になるため、作業性が良好となる。また、熱伝導性充填剤を適切に分散させたうえで、樹脂組成物に多量に配合しやすくなる。
オルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、メチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマー、ポリメチルヒドロシロキサン、ポリエチルヒドロシロキサン、メチルヒドロシロキサン−フェニルメチルシロキサンコポリマーなどが挙げられる。これらは、末端にヒドロシリル基を含有していてもよいが、含有していなくてもよい。
硬化剤の25℃における粘度は、好ましくは1000mPa・s以下であり、好ましくは50mPa・s以上であり、より好ましくは100mPa・s以上900mPa・s以下、さらに好ましくは200mPa・s以上700mPa・s以下である。
上記した主剤や硬化剤の粘度範囲を上記範囲内とすると、樹脂組成物の粘度を低くすることが可能になるため、作業性が良好となる。また、熱伝導性充填剤を適切に分散させたうえで、樹脂組成物に多量に配合しやすくなる。
樹脂組成物には通常、硬化触媒が配合される。硬化触媒としては、白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などが挙げられ、これらの中では白金系触媒が好ましい。硬化触媒は、シリコーン樹脂の原料となるシリコーンと硬化剤とを硬化させるための触媒である。硬化触媒の配合量は、シリコーン及び硬化剤の合計質量に対して、通常0.1〜200ppm、好ましくは0.5〜100ppmである。
樹脂組成物中のシリコーン樹脂の量は、熱伝導性充填剤100質量部に対して、好ましくは1〜50質量部であり、より好ましくは2〜20質量部である。
シリコーン樹脂は、1液硬化型、2液硬化型のいずれでもよい。2液硬化型では、上記した主剤を含む1液と、硬化剤を含む2液とを混合して、樹脂組成物を調製するとよい。なお、2液硬化型の場合、熱伝導性充填剤及びシリコーン化合物は、1液及び2液の一方に配合されていてもよいし、両方に配合されていてもよい。
(その他の添加剤)
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等の放熱層に一般的に使用する添加剤を含有してもよい。
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、難燃剤、帯電防止剤等の放熱層に一般的に使用する添加剤を含有してもよい。
樹脂組成物の調製方法は特に限定されないが、シリコーン化合物、熱伝導性充填剤、及び樹脂を混合して調製することができる。この場合、組成物中で、シリコーン化合物が熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面と反応することで、熱伝導性充填剤のシリコーン樹脂などの樹脂に対する分散性が高まる。
また、最初にシリコーン化合物と熱伝導性充填剤を混合して、シリコーン化合物を熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面と反応させて、その後、さらにシリコーン樹脂等の樹脂を混合して、樹脂組成物を調製してもよい。シリコーン化合物と熱伝導性充填剤とを混合する際に、表面処理を促進させやすくする観点から、湿式処理法、乾式処理法などを用いることが好ましい。
湿式処理法では、例えば、シリコーン化合物を分散又は溶解した溶液中に、熱伝導性充填剤を加えて混合し、その後、加熱処理することで、熱伝導性充填剤の表面にシリコーン化合物を結合ないし付着させるとよい。
乾式処理法は、溶液を使用せずに表面処理する方法であり、具体的には、熱伝導性充填剤にシリコーン化合物を混合しミキサー等で攪拌し、その後、加熱処理することで、熱伝導性充填剤の表面にシリコーン化合物を結合ないし付着させる方法である。
また、上記したように、予め用意した1液と、2液とを混合することで調製するとよい。1液、2液それぞれを用意する際も同様に各種成分を混合して調製するとよい。
また、最初にシリコーン化合物と熱伝導性充填剤を混合して、シリコーン化合物を熱伝導性充填剤の表面に付着又は表面と反応させて、その後、さらにシリコーン樹脂等の樹脂を混合して、樹脂組成物を調製してもよい。シリコーン化合物と熱伝導性充填剤とを混合する際に、表面処理を促進させやすくする観点から、湿式処理法、乾式処理法などを用いることが好ましい。
湿式処理法では、例えば、シリコーン化合物を分散又は溶解した溶液中に、熱伝導性充填剤を加えて混合し、その後、加熱処理することで、熱伝導性充填剤の表面にシリコーン化合物を結合ないし付着させるとよい。
乾式処理法は、溶液を使用せずに表面処理する方法であり、具体的には、熱伝導性充填剤にシリコーン化合物を混合しミキサー等で攪拌し、その後、加熱処理することで、熱伝導性充填剤の表面にシリコーン化合物を結合ないし付着させる方法である。
また、上記したように、予め用意した1液と、2液とを混合することで調製するとよい。1液、2液それぞれを用意する際も同様に各種成分を混合して調製するとよい。
本発明の樹脂組成物は、例えば、所定の形状にした後、適宜加熱などして硬化させることで所定の形状に成形された熱伝導層にすることができる。樹脂組成物を熱伝導層にする方法としては、特に限定されず、塗布、キャスティング、ポッティング、押出成形などにより、薄膜状、シート状などにするとよい。
以下に本発明の実施例を説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
[樹脂組成物の調製に用いた各成分]
<一般式(3)で表されるシリコーン化合物A>
酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)として、以下の構造を有する信越シリコーン社製「X−967−C」を用い、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)として、以下の信越シリコーン社製「X−22−173BX」、「X−22−173DX」を用いた。
<一般式(3)で表されるシリコーン化合物A>
酸無水物構造を有するアルコキシシラン化合物(P)として、以下の構造を有する信越シリコーン社製「X−967−C」を用い、エポキシ基を有するオルガノポリシロキサン化合物(Q)として、以下の信越シリコーン社製「X−22−173BX」、「X−22−173DX」を用いた。
≪化合物Aの調製(処理剤1)≫
上記した信越シリコーン社製「X−967−C」0.5質量部と、信越シリコーン社製「X−22−173BX」10質量部と、1−メチルイミダゾール0.02質量部とを、アセトン(溶媒)に混合し溶解させた。80℃で3時間反応させた後、室温まで冷却させた。その後、溶媒を除去し、下記構造の処理剤1を得た。
上記した信越シリコーン社製「X−967−C」0.5質量部と、信越シリコーン社製「X−22−173BX」10質量部と、1−メチルイミダゾール0.02質量部とを、アセトン(溶媒)に混合し溶解させた。80℃で3時間反応させた後、室温まで冷却させた。その後、溶媒を除去し、下記構造の処理剤1を得た。
≪化合物Aの調製(処理剤2)≫
上記した信越シリコーン社製「X−967−C」0.5質量部と、信越シリコーン社製「X−22−173DX」20質量部と、1−メチルイミダゾール0.02質量部とを、メチルエチルケトン(溶媒)に混合し溶解させた。80℃で3時間反応させた後、室温まで冷却させた。
その後、溶媒を除去し、下記構造の処理剤2を得た。
上記した信越シリコーン社製「X−967−C」0.5質量部と、信越シリコーン社製「X−22−173DX」20質量部と、1−メチルイミダゾール0.02質量部とを、メチルエチルケトン(溶媒)に混合し溶解させた。80℃で3時間反応させた後、室温まで冷却させた。
その後、溶媒を除去し、下記構造の処理剤2を得た。
<一般式(2)で表されるシリコーン化合物>
以下の構造を有するシリコーン化合物を処理剤3として用いた。
以下の構造を有するシリコーン化合物を処理剤3として用いた。
<一般式(9)で表されるシリコーン化合物>
以下の構造を有するシリコーン化合物を処理剤4として用いた。
上記処理剤4において、Dはジメチルシロキサン単位を表し、nは30である。
以下の構造を有するシリコーン化合物を処理剤4として用いた。
上記処理剤4において、Dはジメチルシロキサン単位を表し、nは30である。
<一般式(7)で表されるシリコーン化合物>
以下の構造を有するシリコーン化合物を処理剤5として用いた。
上記処理剤5において、mは30であり、n’は1である。
以下の構造を有するシリコーン化合物を処理剤5として用いた。
上記処理剤5において、mは30であり、n’は1である。
<シリコーン樹脂>
付加反応型シリコーン樹脂
主剤・・ビニル両末端オルガノポリシロキサン(25℃での粘度が300mPa・s)
硬化剤・・オルガノハイドロジェンポリシロキサン(25℃での粘度が400mPa・s)
付加反応型シリコーン樹脂
主剤・・ビニル両末端オルガノポリシロキサン(25℃での粘度が300mPa・s)
硬化剤・・オルガノハイドロジェンポリシロキサン(25℃での粘度が400mPa・s)
<熱伝導性充填剤>
≪アルミナ≫
デンカ社製「DAM40」 平均粒子径40μm 熱伝導率30W/m・K
デンカ社製「DAM20」 平均粒子径20μm 熱伝導率30W/m・K
住友化学社製「AA3」 平均粒子径3μm 熱伝導率30W/m・K
住友化学社製「AA05」 平均粒子径0.5μm 熱伝導率30W/m・K
≪ダイヤモンド≫
Hyperion社製「GMM60-100」 平均粒子径70μm 熱伝導率500W/m・K
トーメイダイヤ社製「CMM50」 平均粒子径50μm 熱伝導率500W/m・K
トーメイダイヤ社製「CMM20-40」 平均粒子径25μm 熱伝導率500W/m・K
トーメイダイヤ社製「CMM4-8」 平均粒子径4μm 熱伝導率500W/m・K
≪窒化アルミニウム≫
Thurutek社製「ALN500RF」 平均粒子径55μm 熱伝導率280W/m・K
Thurutek社製「ALN300RF」 平均粒子径30μm 熱伝導率280W/m・K
東洋アルミニウム社製「A10P」 平均粒子径10μm 熱伝導率280W/m・K
東洋アルミニウム社製「A05P」 平均粒子径5μm 熱伝導率280W/m・K
≪アルミナ≫
デンカ社製「DAM40」 平均粒子径40μm 熱伝導率30W/m・K
デンカ社製「DAM20」 平均粒子径20μm 熱伝導率30W/m・K
住友化学社製「AA3」 平均粒子径3μm 熱伝導率30W/m・K
住友化学社製「AA05」 平均粒子径0.5μm 熱伝導率30W/m・K
≪ダイヤモンド≫
Hyperion社製「GMM60-100」 平均粒子径70μm 熱伝導率500W/m・K
トーメイダイヤ社製「CMM50」 平均粒子径50μm 熱伝導率500W/m・K
トーメイダイヤ社製「CMM20-40」 平均粒子径25μm 熱伝導率500W/m・K
トーメイダイヤ社製「CMM4-8」 平均粒子径4μm 熱伝導率500W/m・K
≪窒化アルミニウム≫
Thurutek社製「ALN500RF」 平均粒子径55μm 熱伝導率280W/m・K
Thurutek社製「ALN300RF」 平均粒子径30μm 熱伝導率280W/m・K
東洋アルミニウム社製「A10P」 平均粒子径10μm 熱伝導率280W/m・K
東洋アルミニウム社製「A05P」 平均粒子径5μm 熱伝導率280W/m・K
[実施例1]
(表面処理)
最初に処理剤1を溶媒としてのエタノールで濃度1質量%に希釈した表面処理液を作製した。次に、その表面処理液に、ダイヤモンド(GMM60−100)を5.6質量部、ダイヤモンド(CMM50)を3.5質量部、ダイヤモンド(CMM20−40)を2.8質量部、ダイヤモンド(CMM4−8)を2.1質量部となるように混合した熱伝導性充填剤を加えた。その後、熱伝導性充填剤が配合された表面処理液を30分間、30℃で攪拌した後、70℃で、12時間加熱して、溶媒を除去して、処理剤1により表面処理された熱伝導性充填剤(ダイヤモンドの混合物)を得た。
(樹脂組成物の調製)
付加反応型シリコーン樹脂の主剤を構成するビニル両末端オルガノポリシロキサン(25℃での粘度が300mPa・s)1質量部に対して、表面処理されたダイヤモンドを表1に示す配合部数で加え、さらに反応遅延剤0.015質量部、白金触媒を触媒量添加して、樹脂組成物の1液を調製した。
また、付加反応型シリコーン樹脂の硬化剤を構成するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(25℃での粘度が400mPa・s)1質量部に対して、表面処理されたダイヤモンドを表1に示す配合部数で加え、樹脂組成物の2液を調製した。
1液と、2液を質量比(1液/2液)1:1で混合して樹脂組成物を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
(表面処理)
最初に処理剤1を溶媒としてのエタノールで濃度1質量%に希釈した表面処理液を作製した。次に、その表面処理液に、ダイヤモンド(GMM60−100)を5.6質量部、ダイヤモンド(CMM50)を3.5質量部、ダイヤモンド(CMM20−40)を2.8質量部、ダイヤモンド(CMM4−8)を2.1質量部となるように混合した熱伝導性充填剤を加えた。その後、熱伝導性充填剤が配合された表面処理液を30分間、30℃で攪拌した後、70℃で、12時間加熱して、溶媒を除去して、処理剤1により表面処理された熱伝導性充填剤(ダイヤモンドの混合物)を得た。
(樹脂組成物の調製)
付加反応型シリコーン樹脂の主剤を構成するビニル両末端オルガノポリシロキサン(25℃での粘度が300mPa・s)1質量部に対して、表面処理されたダイヤモンドを表1に示す配合部数で加え、さらに反応遅延剤0.015質量部、白金触媒を触媒量添加して、樹脂組成物の1液を調製した。
また、付加反応型シリコーン樹脂の硬化剤を構成するオルガノハイドロジェンポリシロキサン(25℃での粘度が400mPa・s)1質量部に対して、表面処理されたダイヤモンドを表1に示す配合部数で加え、樹脂組成物の2液を調製した。
1液と、2液を質量比(1液/2液)1:1で混合して樹脂組成物を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
[実施例2〜15]
表面処理液で処理する熱伝導性充填剤、及びシリコーン化合物の種類及び量を表1の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
表面処理液で処理する熱伝導性充填剤、及びシリコーン化合物の種類及び量を表1の通りに変更した以外は、実施例1と同様にして樹脂組成物を作製し、評価した。その結果を表1に示す。
[比較例1]
実施例1において、処理剤1の代わりにn−ヘキシルシランを用いたこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表2に示す。
実施例1において、処理剤1の代わりにn−ヘキシルシランを用いたこと以外は、実施例1と同様に行った。その結果を表2に示す。
[比較例2〜3]
表面処理液で処理する熱伝導性充填剤の種類及び量を表2の通り変更した以外は、比較例1と同様に行った。その結果を表2に示す。
表面処理液で処理する熱伝導性充填剤の種類及び量を表2の通り変更した以外は、比較例1と同様に行った。その結果を表2に示す。
[評価]
<熱伝導率>
熱伝導率は、23℃において、レーザーフラッシュ法により測定した。測定装置としては、BROOKFIELD社製 「DVE−VISCOMETER」により測定した。
<粘度>
粘度は、23℃において、B型粘度計により測定した。測定装置としては、NETZSH社製 「LFA447」により測定した。
<熱伝導率>
熱伝導率は、23℃において、レーザーフラッシュ法により測定した。測定装置としては、BROOKFIELD社製 「DVE−VISCOMETER」により測定した。
<粘度>
粘度は、23℃において、B型粘度計により測定した。測定装置としては、NETZSH社製 「LFA447」により測定した。
実施例1〜15の樹脂組成物は、いずれも熱伝導率が高く維持され、かつ粘度が低く、熱伝導性充填剤の樹脂に対する分散性が良好であることが分かった。
一方、本発明のシリコーン化合物を用いない比較例1〜3の樹脂組成物は、粘度が高く、熱伝導性充填剤の樹脂に対する分散性は劣っていた。
一方、本発明のシリコーン化合物を用いない比較例1〜3の樹脂組成物は、粘度が高く、熱伝導性充填剤の樹脂に対する分散性は劣っていた。
Claims (8)
- アルコキシ基を有するシリコーン化合物、熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤、及び樹脂を含有する樹脂組成物。
- 前記樹脂がシリコーン樹脂である、請求項1に記載の樹脂組成物。
- 前記熱伝導率が300W/m・K以上である熱伝導性充填剤がダイヤモンドである、請求項1又は2に記載の樹脂組成物。
- 前記300W/m・K以上である熱伝導性充填剤と異なる熱伝導性充填剤を更に含有する請求項1〜3のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記シリコーン化合物が、アルキル基、エーテル基、エステル基、アミド基からなる群から選択される少なくとも一つを含有する、請求項1〜4のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記シリコーン化合物が、末端にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物である、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記シリコーン化合物が、側鎖にアルコキシ基を有する鎖状のシリコーン化合物である、請求項1〜6のいずれかに記載の樹脂組成物。
- 前記シリコーン化合物が、環状のシリコーン化合物である、請求項1〜5のいずれかに記載の樹脂組成物。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023281845A1 (ja) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | Jnc株式会社 | シリコーン樹脂組成物 |
JP7514804B2 (ja) | 2021-08-16 | 2024-07-11 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーン硬化物 |
-
2019
- 2019-03-26 JP JP2019059364A patent/JP2020158631A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2023281845A1 (ja) * | 2021-07-08 | 2023-01-12 | Jnc株式会社 | シリコーン樹脂組成物 |
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