JP2022536577A - 熱伝導性シリコーンポッティング組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物に関する。特に、本発明は、2液型の熱伝導性シリコーンポッティング組成物に関する。
電子技術や集積・組立技術の急速な発展に伴い、人々の生活に密着した電子部品やロジックゲートは小型化の傾向にあり、それに伴い大量の熱が発生している。電子機器の発熱量が大きいと、火災安全上の事故や電子製品の破損につながりやすくなる。サーマルポッティング接着剤は、熱を速やかに伝導・拡散させ、外光、湿気、埃、放射線、衝撃などのダメージから脆弱な部品を守るために、流動性、熱伝導性、保存安定性などの総合的な性能が求められる。
本発明の目的は、流動性、熱伝導性、保存安定性のバランスが良好な熱伝導性シリコーンポッティング組成物を提供することである。
(a)ビニルオルガノポリシロキサン、
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー、
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(f)触媒、
を含む第1部材、および
(b)水素化物オルガノポリシロキサン、
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー、
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー
を含む第2部材
を含む熱伝導性シリコーンポッティング組成物を提供する。
本考察は、例示的な実施形態の説明に過ぎず、本発明のより広範な側面を限定するものではないことは、当業者により理解されるべきである。このように説明された各側面は、明確に反対の指示がない限り、他の側面と組み合わせることができる。特に、好ましいまたは有利であると示された特徴は、好ましいまたは有利であると示された他の特徴または特徴と組み合わせることができる。
以下を含む第1部材:
(a)ビニルオルガノポリシロキサン、
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー、
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(f)触媒、および
以下を含む第2の部材:
(b)水素化物オルガノポリシロキサン、
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー、
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー。
本発明の熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、ビニルオルガノポリシロキサンを含む。
本発明の熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、水素化物オルガノポリシロキサンを含む。
[H(CH3)2SiO1/2]0.117[(CH3)2SiO2/2]0.883、[(CH3)3SiO1/2]0.017[H(CH3)SiO2/2]0.069[(CH3)2SiO2/2]0.914、および[H(CH3)2SiO1/2]0.012[(CH3)2SiO2/2]0.988。
より好ましくは、水素化物オルガノポリシランは、[(CH3)3SiO1/2]0.017[H(CH3)SiO2/2]0.069[(CH3)2SiO2/2]0.914および[H(CH3)2SiO1/2]0.012[(CH3)2SiO2/2]0.988の組み合わせ、または[H(CH3)2SiO1/2]0.117[(CH3)2SiO2/2]0.883、[(CH3)3SiO1/2]0.017[H(CH3)SiO2/2]0.069[(CH3)2SiO2/2]0.914および[H(CH3)2SiO1/2]0.012[(CH3)2SiO2/2]0.988の組み合わせである。
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー
本発明によれば、熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、触媒を含む。
本発明によれば、好ましくは、熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、(g)シランカップリング剤またはチタン系カップリング剤をさらに含む。
本発明による熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、上述した成分以外に、1つ以上の追加の成分や添加物を含むように配合できる。例えば、熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、触媒抑制剤、メチルポリシロキサンなどの非反応性オルガノ(ポリ)シロキサン、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノールなどの公知の酸化防止剤、染料、顔料、難燃剤、沈降防止剤、チキソトロピー改良剤のうち少なくとも1つをさらに含んでいてもよい。好ましくは、本発明の熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、さらに触媒抑制剤を含んでいてもよい。
本発明による熱伝導性シリコーンポッティング組成物は、任意の適切な方法で製造できる。例えば、第1部材のすべての成分を単純に混ぜ合わせ、第2部材のすべての成分を単純に混ぜ合わせることで、組成物を作ることができる。
実施例では、以下の原材料を使用した。
成分(a)
(a-1):VS 20、[Vi(CH3)2SiO1/2]0.091[(CH3)2SiO2/2]0.909、の構造を持つビニル末端ポリジメチルシロキサン、AB Specialty Silicone社製であった。
(b-1):CE 13、[H(CH3)2SiO1/2]0.117[(CH3)2SiO2/2]0.883、の構造を持つ無水ケイ酸末端ポリジメチルシロキサン、AB Specialty Silicone社製であった。
(c-1):AX1M、球状アルミナ(D50=0.7μm)、新日鐵化学株式会社製であった。
(d-1):BAK 10、球状アルミナ(D50=10μm)、ベストリー・パフォーマンス・マテリアルズ株式会社製であった。
(e-1):BAK 70、球状アルミナ(D50=70μm)、ベストリー・パフォーマンス・マテリアルズ株式会社製であった。
(f-1):SIP 6832.2、シクロメチルビニルシロキサン中2%Pt、Gelest社製であった。
(g-1):ヘキシルトリメトキシシラン、CAS番号3069-19-0、J&K Scientific社製であった。
(h-1):3,5-ジメチル-1-ヘキシン-3-オール、CAS番号107-54-0、J&K Scientific Company. 製であった。
第1部材:
成分(a)、成分(c)の半量、成分(d)の半量、成分(e)の半量、成分(f)、成分(h)、および成分(g)の半量(存在する場合)を、以下に示す重量部で混合することにより、本発明による実施例1~11、および比較例1~4の組成物の第1部材を形成した。すなわち、成分(a)、成分(c)の半量、成分(d)の半量、成分(e)の半量、成分(f)、成分(h)、および成分(g)の半量(存在する場合)を、2リットルのプラネタリーミキサー(PC Laborsystem Co, Ltd.製)を用い、表1、表2、表3に示す比率(重量部)で混合し、それぞれ得られた混合物を25℃で2時間混合した。その後、混合物を室温まで冷却した。
成分(b)、成分(c)の半分、成分(d)の半分、成分(e)の半分、および成分(g)が存在する場合はその半分を、以下に示す重量部で混合し、これにより本発明による実施例1~11、および比較例1~4の組成物の第2部材を形成した。すなわち、成分(b)、成分(c)の半分、成分(d)の半分、成分(e)の半分、および成分(g)が存在する場合はその半分を、2リットルのプラネタリーミキサー(PC Laborsystem Co, Ltd.製)で、表1、表2、表3に示す比率(重量部)で混合し、それぞれ得られた混合物を25℃で2時間混合した。その後、混合物を室温まで冷却した。
調製した組成物の第1部材と第2部材を2000rpmの下で2分間混合した。その後、PP25コーンプレート付き粘度計(商品名:MCR301、アントンパール株式会社製)を用いて、25℃で10S-1の速度で粘度を測定した。
調製した組成物の第1部材と第2部材を2000rpmの下で2分間混合した。その後、得られた混合物を80℃で2時間硬化させた。硬化したサンプルは、厚さ2mm、直径12.7mmの円形にカットした。
第1部材と第2部材を別々に保存した調製組成物を、25℃の恒温槽に保存し、1ヶ月ごとに確認した。底部に硬い凝集物が見られた場合は、サンプルを取り出し、良好な保存状態での時間を記録する。組成物の場合は、第1部材の記録時間と第2部材の記録時間のうち、短い方を組成物の記録時間として記録する。
Claims (14)
- (a)ビニルオルガノポリシロキサン、
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー、
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(f)触媒、
を含む第1部材、および
(b)水素化物オルガノポリシロキサン、
(c)0.1μm以上3μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラー、
(d)3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナおよび/または水酸化アルミニウムのフィラー、
(e)15μm以上100μm以下の平均粒径を有するアルミナフィラー
を含む第2部材
を含む、熱伝導性シリコーンポッティング組成物。 - 成分(a)の含有量は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物の総重量を基準にして、1重量%~20重量%、好ましくは2重量%~15重量%である、請求項1または2に記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 成分(b)の含有量は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物の総重量を基準にして、1重量%~20重量%、好ましくは2重量%~15重量%である、請求項1~4のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 成分(c)、(d)および(e)の合計含有量は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物の総重量を基準として、80重量%以上98重量%以下、好ましくは85重量%以上91重量%以下であることを特徴とする、請求項1~5のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 成分(c)の総含有量は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物の総重量を基準にして、4重量%~65重量%、好ましくは8重量%~50重量%である、請求項1~6のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 成分(d)の総含有量は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物の総重量を基準にして、3重量%~45重量%、好ましくは4重量%~35重量%である、請求項1~7のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 成分(d)は、3μm以上15μm未満の平均粒径を有するアルミナフィラーであることを特徴とする、請求項1~8のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 成分(e)の総含有量は、熱伝導性シリコーンポッティング組成物の総重量を基準にして、25重量%~70重量%、好ましくは30重量%~65重量%である、請求項1~9のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- さらに、(g)シランカップリング剤またはチタン系カップリング剤を含む、請求項1~10のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物。
- 請求項1~11のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物を含む熱伝導性ポッティング接着剤。
- 請求項1~11のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物の、電子部品、特に自動車のボードチャージャー、インバータまたはコンバータにおける使用。
- 請求項1~11のいずれかに記載の熱伝導性シリコーンポッティング組成物を用いてポッティングされた電子部品。
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