JP3407269B2 - 熱伝導性シリコーンゴム組成物 - Google Patents
熱伝導性シリコーンゴム組成物Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発熱性電子部品の放熱絶
縁材用として有用な熱伝導性シリコーンゴム組成物に関
する。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パワー
トランジスター、パワーモジュール等の発熱性電子部品
の放熱絶縁材として使用されている熱伝導性シリコーン
ゴムシートは、一般にオルガノポリシロキサン；窒化ホ
ウ素、酸化アルミニウム等の熱伝導性の高い無機質粉
末；及び硬化剤を含む熱伝導性シリコーンゴム組成物を
有機溶剤に分散し、これをプラスチックフィルム又はガ
ラスクロス上でシート状に成形した後、乾燥し、次いで
プレス熱加硫を施して製造されている。 【０００３】しかし、従来の熱伝導性シリコーンゴム組
成物では、熱伝導性を高くするため、無機質粉末を多量
に充填すると、ゴム強度が低下し、金型又はプラスチッ
クフィルムからの剥離が難しくなるため、500×500ｍｍ
程度の大きさの成形シートしか得られなかった。特に六
方晶系の窒化ホウ素結晶粉末は、容易に鱗片状に剥離す
るという特性を有するため、層間剥離を起こし易く、大
型サイズに成形した場合、金型やプラスチックフィルム
からの剥離は極めて困難であった。 【０００４】そこで、シリコーンゴム組成物の成形時の
離型性を良くするために、ステアリン酸亜鉛等の内部添
加用離型剤を組成物に添加することが行われている。し
かし、従来の内部添加用離型剤では、得られる成形シー
トが変色したり、また難燃性が低下するという不具合が
見られ、これらの不具合のない適切な内部添加用離型剤
が望まれていた。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は、窒化ホ
ウ素粉末を多量に充填しても、成型時に良好な離型性を
示し、しかも変色や難燃性の低下もない大型サイズの成
形シートが得られる熱伝導性シリコーンゴム組成物を提
供することである。 【０００６】本発明者は、上記目的を達成するため、種
々検討した結果、窒化ホウ素粉末を多量に充填した熱伝
導性シリコーンゴム組成物において、内部添加用離型剤
としてフッ素変性シリコーン界面活性剤を添加し、シー
ト状に成形すると、成形シート表面にフッ素変性シリコ
ーン被膜が形成されて、プレス熱加硫時の離型性が非常
に良好となり、従来の成形シートの大きさの限度である
500×500ｍｍ程度から、面積比においてその約10倍以上
の大きさまでのシートに成形でき、しかも変色等の外観
変化や難燃性の低下もない成形シートが得られることを
見出し、本発明に到達した。 【０００７】即ち、本発明は、 （Ａ）平均単位式 RaSiO (4-a)/2 （但し、Ｒは１価の
炭化水素基、ａは1.85〜2.10の数である）を有するオル
ガノポリシロキサン100重量部と、 （Ｂ）窒化ホウ素粉末30〜700重量部と、 （Ｃ）フッ素変性シリコーン界面活性剤0.01〜10重量部
と、 （Ｄ）硬化剤とを含む難燃性の低下がない成形シート用
熱伝導性シリコーンゴム組成物を提供する。 【０００８】 【発明の実施の形態】（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン （Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは本発明組成物の
ベースポリマーとして使用され、平均単位式 RaSiO
(4-a)/2 （但し、Ｒは１価の炭化水素基、ａは1.85〜2.
10の数である）で表される。 【０００９】前記平均単位式において、Ｒは１価の炭化
水素基であり、その具体例としてはメチル基、エチル基
等のアルキル基；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；シクロヘキ
シル基等のシクロアルキル基；及びこれらの基中の炭素
原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原
子、シアノ基等の置換基で置換した、クロロメチル基、
フロロプロピル基又はシアノエチル基；から選択され
る、同種又は異種の非置換又は置換の、好ましくは炭素
原子数１〜１２、特に１〜１０の１価炭化水素基が挙げ
られる。また、前記平均単位式において、ａは１．８５
〜２．１０である。 【００１０】このオルガノポリシロキサン（Ａ）は直鎖
状の分子構造を有することが好ましいが、分子中に一
部、分枝鎖状構造を有して特に問題ない。オルガノポリ
シロキサン（Ａ）の分子鎖末端は、トリメチルシリル
基、ジメチルビニルシリル基、メチルフェニルビニルシ
リル基、メチルジフェニルシリル基等のトリオルガノシ
リル基又は水酸基で封鎖されていることが望ましい。こ
のオルガノポリシロキサン（Ａ）の重合度は特に限定さ
れないが、好ましくは25℃における粘度が２５ｃＳ以
上、特に５００ｃＳ以上となるような重合度である。 【００１１】（Ｂ）成分の窒化ホウ素（ＢＮ）粉末 （Ｂ）成分のＢＮ粉末は本発明の組成物に熱伝導性を付
与するための成分である。このＢＮ粉末の平均粒径は、
１〜１００μｍであることが好ましい。１μｍ未満では
熱伝導経路上に粒界数が多くなり、熱伝導性が低下する
可能性がある。１００μｍを超える場合は、薄い熱伝導
性シートの表面を平坦に仕上げるのが難しくなる可能性
がある。ＢＮ粉末の添加量は、（Ａ）成分のオルガノポ
リシロキサン１００重量部に対し、３０〜７００重量
部、好ましくは５０〜５００重量部である。３０重量部
未満では十分な熱伝導性が得られず、また７００重量部
を超えると、加工性が悪くなり不都合が生じる。 【００１２】（Ｃ）成分のフッ素変性シリコーン界面活
性剤 （Ｃ）成分のフッ素変性シリコーン界面活性剤は、本発
明の組成物から形成される熱伝導性シリコーンゴムシー
ト表面に疎水性の表面被膜を形成し、これによりプレス
熱加硫時の離型性を極めて良好に維持するための成分で
ある。フッ素変性シリコーン界面活性剤（Ｃ）の種類
は、特に限定されないが、下記一般式（１）で表される
化合物が例示される。 【００１３】 【化１】 〔但し、Ｒ1，Ｒ2は同種又は異種のアルキル基（アルキ
ル基の炭素原子数は１〜３が好ましい）を表し、Ｒ3は
水素原子又はアルキル基（アルキル基の炭素原子数は１
〜５が好ましい）を表し、ａは０〜２の整数であり、ｒ
は２又は３であり、ｎは１〜５の整数であり、またｍは
１〜８の整数である。〕 その有用な具体例としては、下記式（２）〜（９）で表
される化合物が挙げられる。 【００１４】 【化２】 【００１５】 【化３】 【００１６】 【化４】 【００１７】これらは単独で、又は２種以上の混合物と
して使用してもよいし、或いはそれらが縮合したオリゴ
マーとして使用してもよい。 【００１８】（Ｃ）成分の添加量は、（Ａ）成分のオル
ガノポリシロキサン１００重量部に対し０．０１〜１０
重量部、好ましくは０．０５〜５重量部である。０．１
重量部未満では、充分な離型効果が得られず、また１０
重量部を超えると、組成物の成型時に形成される疎水性
表面被膜が厚くなり過ぎて熱伝導性が低下する。 【００１９】（Ｄ）成分の硬化剤 （Ｄ）成分の硬化剤は、オルガノポリシロキサン（Ａ）
の種類及び架橋反応機構により適宜選択される。架橋反
応がラジカル反応の場合は、有機過酸化物が使用され
る。 【００２０】有機過酸化物としては公知のものが使用で
き、例えばベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド、4-クロルベンゾイルパーオキ
サイド、ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルパーオ
キサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルパーオ
キシ)ヘキサン等が挙げられる。これらは1種単独で、又
は2種以上組み合わせて使用することができる。有機過
酸化物は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００
重量部に対して、通常０．１〜１０重量部用いられる。 【００２１】また架橋反応が付加反応〔脂肪族不飽和基
を含むオルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和基と、オ
ルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に
結合した水素原子（ＳｉＨ基）との間で生じるヒドロシ
リル化反応〕の場合は、オルガノハイドロジエンポリシ
ロキサンと白金族金属又は白金族金属系化合物等の付加
反応触媒とが組み合わせ使用され、更に（Ａ）成分のオ
ルガノポリシロキサンとして、ビニル基、アリル基等の
脂肪族不飽和基（アルケニル基）を有するものが選択、
使用される。 【００２２】この場合、オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンも付加反応触媒も公知のものが使用できる。オ
ルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、ケイ素
原子に結合した水素原子を分子中に少なくとも2個有す
るものが使用される。付加反応触媒の具体例としては、
塩化白金酸；アルコール変性塩化白金酸（米国特許第３
２２０９７２号）；塩化白金酸とオレフィンとのコンプ
レックス（米国特許第３１５９６０１号、同第３１５９
６６２号、同第３７７５４５２号）；白金黒、パラジウ
ム等をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させ
た触媒；ロジウムとオレフィンとのコンプレックス；ウ
ィルキンソン触媒と呼ばれるクロロトリス（トリフェニ
ルフォスフィン）ロジウム等が挙げられる。 【００２３】オルガノハイドロジェンポリシロキサン
は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンのアルケニル
基に対して０．５〜５モル％となる量添加することが好
ましい。 【００２４】付加反応触媒の量はいわゆる触媒量でよ
く、例えば白金族金属換算で組成物全体に対し、１〜１
０００ｐｐｍである。なお、本発明の組成物には公知の
難燃剤、着色剤等の添加剤を添加することができる。 【００２５】熱伝導性シリコーンゴムシートの製造 本発明の組成物を用いて熱伝導性シリコーンゴムシート
を製造するには、この組成物をそのままか、或いは組成
物に有機溶剤を加えて希釈[予め、組成物を構成する
（Ａ）〜（Ｄ）成分の少なくとも１種に有機溶剤を加え
て希釈してもよい]、分散し、これをプラスチックフィ
ルム又はガラスクロス上でシート状に成形した後、乾燥
し、次いでプレス熱加硫を行えばよい。この場合、組成
物を有機溶剤で希釈後、必要に応じてコーティング等に
より予備成形を行なってもよい。この場合、組成物の希
釈の要否は、オルガノポリシロキサン（Ａ）の粘度、そ
の他の成分（Ｂ）〜（Ｄ）の配合比等によって決定す
る。希釈用の有機溶剤の種類及びその添加量は特に限定
されない。また、予備成形の成形方法についてもロール
成形、プレス成形、コーティング成形等が適用され、特
に限定されない。 【００２６】 【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例によって説
明する。なお、下記例中、部は全て重量部である。実施例１ ジメチルシロキサン単位99.85 モル％、メチルビニルシ
ロキサン単位0.15モル％、平均重合度約8,000のオルガ
ノポリシロキサン 100部；ＢＮ粉末（信越化学工業
（株）製、商品名KBN-h-10）190 部、硬化剤として２,
５−ジメチル−２,５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）
ヘキサン 3.0部及び希釈用トルエン 300部からなる溶液
に前記式（６）で表されるフッ素変性シリコーン界面活
性剤を0部、0.01部、0.05部、１部、３部、10部の各量
添加、混合して６種類の溶液を調製し、各溶液を210mm
×260mm×0.05mm（厚さ）のガラスクロスの両面にバー
コーターで厚さ0.3mm にコーティングし、80℃で25分間
乾燥後、その上に厚さ100μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルム（PET）を被覆してサンドイッチ状と
し、これを圧力80kg／cm2 、温度170℃及び時間10分の
成形条件でプレス熱加硫を行って、210mm×260mm×0.2m
mの熱伝導性シリコーンゴムシート（フッ素変性シリコ
ーン界面活性剤の添加量が０部のものは比較例、その他
の添加量のものは実施例）を製造した。 【００２７】また、ガラスクロスとして900mm×600mm×
0.05ｍｍ（厚さ）のものを用いた他は、実施例１と同じ
方法で900mm×600mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴム
シート（フッ素変性シリコーン界面活性剤の添加量が０
部のものは比較例、その他の添加量のものは実施例）を
製造した。 【００２８】以上のようにして得られたゴムシートのPE
Tからの離型性を評価した。その結果を表１に示す。な
お、表中、○は離型性良好、△は離型できるが一部離型
し難い部分がある、×は離型できない、を表す。 【００２９】 【表１】 【００３０】実施例２ フッ素変性シリコーン界面活性剤として前記式（８）で
表されるものを 3.0部使用し、ガラスクロスの寸法を10
00mm×2400mm×0.05mmとし、またPETの厚さを125μｍ及
び25μｍの２種類とした他は実施例１と同じ方法で1000
mm×2400mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシートを
製造した。この時、得られたゴムシートのPETからの離
型性の評価結果を表２に示す。 【００３１】 【表２】 【００３２】実施例３ ＢＮ粉末増量系でのゴムシートの離型性を調べるため、
ＢＮ粉末を２５０部とした他は実施例２と同じ方法で10
00mm×2400mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシート
を製造した。この時、得られたゴムシートのPETからの
離型性の評価結果を表３に示す。 【００３３】 【表３】 表１〜３の結果から、本発明の組成物はＢＮ粉末の添加
量に関係なく、成型時の離型性に優れているため、大型
サイズの熱伝導性シリコーンゴムシートの成形が可能で
あることが確認できた。 【００３４】実施例４及び比較例１ 他の内部添加用離型剤としてステアリン酸亜鉛との比較
を行った。まず、実施例として、前記式（６）で表され
るフッ素変性シリコーン界面活性剤を3.0部用い、難燃
剤として塩化白金酸0.01部を添加し、またPETの厚さを1
25μｍ及び25μｍの２種類とした他は実施例１と同じ方
法で210mm×260mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシ
ートを製造した。また比較例として、前記フッ素変性シ
リコーン界面活性剤3.0部の代わりに、ステアリン酸亜
鉛を1.0部及び3.0部の各量で使用し、難燃剤として塩化
白金酸0.01部を添加し、またPETの厚さを125μｍ及び25
μｍの２種類とした他は実施例１と同じ方法で210mm×2
60mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシートを製造し
た。 【００３５】この時、得られたゴムシートのPETからの
離型性の評価結果を表４に示し、また同ゴムシートの外
観を表５に示す。 【００３６】 【表４】 【００３７】 【表５】 表４〜５の結果から明らかなように、内部添加用離型剤
としてステアリン酸亜鉛を用いても、成型時の離型性は
向上するが、成形シートの色調が変化するため、好まし
くない。 【００３８】更に、これらの成形シートについてUL規格
のUL-94 に規定される難燃性のテストを行ったところ、
下記表６に示されるように、ステアリン酸亜鉛を使用し
たものはV-0 のテストに不合格であった。 【００３９】 【表６】 【００４０】 【発明の効果】本発明の熱伝導性シリコーンゴム組成物
は、内部添加用離型剤としてフッ素変性シリコーン界面
活性剤を用いたので、成型時に成形シート表面にフッ素
変性シリコーン界面活性剤の被膜が形成され、金型やプ
ラスチックフィルムからの離型性が大幅に向上する。こ
のため窒化ホウ素粉末を多量に充填しても、大型サイズ
のシートに成形できる。しかも、得られる成形シートは
変色等の外観変化や難燃性の低下もないという特長を有
する。
縁材用として有用な熱伝導性シリコーンゴム組成物に関
する。 【０００２】 【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】パワー
トランジスター、パワーモジュール等の発熱性電子部品
の放熱絶縁材として使用されている熱伝導性シリコーン
ゴムシートは、一般にオルガノポリシロキサン；窒化ホ
ウ素、酸化アルミニウム等の熱伝導性の高い無機質粉
末；及び硬化剤を含む熱伝導性シリコーンゴム組成物を
有機溶剤に分散し、これをプラスチックフィルム又はガ
ラスクロス上でシート状に成形した後、乾燥し、次いで
プレス熱加硫を施して製造されている。 【０００３】しかし、従来の熱伝導性シリコーンゴム組
成物では、熱伝導性を高くするため、無機質粉末を多量
に充填すると、ゴム強度が低下し、金型又はプラスチッ
クフィルムからの剥離が難しくなるため、500×500ｍｍ
程度の大きさの成形シートしか得られなかった。特に六
方晶系の窒化ホウ素結晶粉末は、容易に鱗片状に剥離す
るという特性を有するため、層間剥離を起こし易く、大
型サイズに成形した場合、金型やプラスチックフィルム
からの剥離は極めて困難であった。 【０００４】そこで、シリコーンゴム組成物の成形時の
離型性を良くするために、ステアリン酸亜鉛等の内部添
加用離型剤を組成物に添加することが行われている。し
かし、従来の内部添加用離型剤では、得られる成形シー
トが変色したり、また難燃性が低下するという不具合が
見られ、これらの不具合のない適切な内部添加用離型剤
が望まれていた。 【０００５】 【課題を解決するための手段】本発明の目的は、窒化ホ
ウ素粉末を多量に充填しても、成型時に良好な離型性を
示し、しかも変色や難燃性の低下もない大型サイズの成
形シートが得られる熱伝導性シリコーンゴム組成物を提
供することである。 【０００６】本発明者は、上記目的を達成するため、種
々検討した結果、窒化ホウ素粉末を多量に充填した熱伝
導性シリコーンゴム組成物において、内部添加用離型剤
としてフッ素変性シリコーン界面活性剤を添加し、シー
ト状に成形すると、成形シート表面にフッ素変性シリコ
ーン被膜が形成されて、プレス熱加硫時の離型性が非常
に良好となり、従来の成形シートの大きさの限度である
500×500ｍｍ程度から、面積比においてその約10倍以上
の大きさまでのシートに成形でき、しかも変色等の外観
変化や難燃性の低下もない成形シートが得られることを
見出し、本発明に到達した。 【０００７】即ち、本発明は、 （Ａ）平均単位式 RaSiO (4-a)/2 （但し、Ｒは１価の
炭化水素基、ａは1.85〜2.10の数である）を有するオル
ガノポリシロキサン100重量部と、 （Ｂ）窒化ホウ素粉末30〜700重量部と、 （Ｃ）フッ素変性シリコーン界面活性剤0.01〜10重量部
と、 （Ｄ）硬化剤とを含む難燃性の低下がない成形シート用
熱伝導性シリコーンゴム組成物を提供する。 【０００８】 【発明の実施の形態】（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン （Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは本発明組成物の
ベースポリマーとして使用され、平均単位式 RaSiO
(4-a)/2 （但し、Ｒは１価の炭化水素基、ａは1.85〜2.
10の数である）で表される。 【０００９】前記平均単位式において、Ｒは１価の炭化
水素基であり、その具体例としてはメチル基、エチル基
等のアルキル基；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；シクロヘキ
シル基等のシクロアルキル基；及びこれらの基中の炭素
原子に結合した水素原子の一部又は全部をハロゲン原
子、シアノ基等の置換基で置換した、クロロメチル基、
フロロプロピル基又はシアノエチル基；から選択され
る、同種又は異種の非置換又は置換の、好ましくは炭素
原子数１〜１２、特に１〜１０の１価炭化水素基が挙げ
られる。また、前記平均単位式において、ａは１．８５
〜２．１０である。 【００１０】このオルガノポリシロキサン（Ａ）は直鎖
状の分子構造を有することが好ましいが、分子中に一
部、分枝鎖状構造を有して特に問題ない。オルガノポリ
シロキサン（Ａ）の分子鎖末端は、トリメチルシリル
基、ジメチルビニルシリル基、メチルフェニルビニルシ
リル基、メチルジフェニルシリル基等のトリオルガノシ
リル基又は水酸基で封鎖されていることが望ましい。こ
のオルガノポリシロキサン（Ａ）の重合度は特に限定さ
れないが、好ましくは25℃における粘度が２５ｃＳ以
上、特に５００ｃＳ以上となるような重合度である。 【００１１】（Ｂ）成分の窒化ホウ素（ＢＮ）粉末 （Ｂ）成分のＢＮ粉末は本発明の組成物に熱伝導性を付
与するための成分である。このＢＮ粉末の平均粒径は、
１〜１００μｍであることが好ましい。１μｍ未満では
熱伝導経路上に粒界数が多くなり、熱伝導性が低下する
可能性がある。１００μｍを超える場合は、薄い熱伝導
性シートの表面を平坦に仕上げるのが難しくなる可能性
がある。ＢＮ粉末の添加量は、（Ａ）成分のオルガノポ
リシロキサン１００重量部に対し、３０〜７００重量
部、好ましくは５０〜５００重量部である。３０重量部
未満では十分な熱伝導性が得られず、また７００重量部
を超えると、加工性が悪くなり不都合が生じる。 【００１２】（Ｃ）成分のフッ素変性シリコーン界面活
性剤 （Ｃ）成分のフッ素変性シリコーン界面活性剤は、本発
明の組成物から形成される熱伝導性シリコーンゴムシー
ト表面に疎水性の表面被膜を形成し、これによりプレス
熱加硫時の離型性を極めて良好に維持するための成分で
ある。フッ素変性シリコーン界面活性剤（Ｃ）の種類
は、特に限定されないが、下記一般式（１）で表される
化合物が例示される。 【００１３】 【化１】 〔但し、Ｒ1，Ｒ2は同種又は異種のアルキル基（アルキ
ル基の炭素原子数は１〜３が好ましい）を表し、Ｒ3は
水素原子又はアルキル基（アルキル基の炭素原子数は１
〜５が好ましい）を表し、ａは０〜２の整数であり、ｒ
は２又は３であり、ｎは１〜５の整数であり、またｍは
１〜８の整数である。〕 その有用な具体例としては、下記式（２）〜（９）で表
される化合物が挙げられる。 【００１４】 【化２】 【００１５】 【化３】 【００１６】 【化４】 【００１７】これらは単独で、又は２種以上の混合物と
して使用してもよいし、或いはそれらが縮合したオリゴ
マーとして使用してもよい。 【００１８】（Ｃ）成分の添加量は、（Ａ）成分のオル
ガノポリシロキサン１００重量部に対し０．０１〜１０
重量部、好ましくは０．０５〜５重量部である。０．１
重量部未満では、充分な離型効果が得られず、また１０
重量部を超えると、組成物の成型時に形成される疎水性
表面被膜が厚くなり過ぎて熱伝導性が低下する。 【００１９】（Ｄ）成分の硬化剤 （Ｄ）成分の硬化剤は、オルガノポリシロキサン（Ａ）
の種類及び架橋反応機構により適宜選択される。架橋反
応がラジカル反応の場合は、有機過酸化物が使用され
る。 【００２０】有機過酸化物としては公知のものが使用で
き、例えばベンゾイルパーオキサイド、2,4-ジクロロベ
ンゾイルパーオキサイド、4-クロルベンゾイルパーオキ
サイド、ジクミルパーオキサイド、tert-ブチルパーオ
キサイド、2,5-ジメチル-2,5-ビス(tert-ブチルパーオ
キシ)ヘキサン等が挙げられる。これらは1種単独で、又
は2種以上組み合わせて使用することができる。有機過
酸化物は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサン１００
重量部に対して、通常０．１〜１０重量部用いられる。 【００２１】また架橋反応が付加反応〔脂肪族不飽和基
を含むオルガノポリシロキサンの脂肪族不飽和基と、オ
ルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子に
結合した水素原子（ＳｉＨ基）との間で生じるヒドロシ
リル化反応〕の場合は、オルガノハイドロジエンポリシ
ロキサンと白金族金属又は白金族金属系化合物等の付加
反応触媒とが組み合わせ使用され、更に（Ａ）成分のオ
ルガノポリシロキサンとして、ビニル基、アリル基等の
脂肪族不飽和基（アルケニル基）を有するものが選択、
使用される。 【００２２】この場合、オルガノハイドロジェンポリシ
ロキサンも付加反応触媒も公知のものが使用できる。オ
ルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、ケイ素
原子に結合した水素原子を分子中に少なくとも2個有す
るものが使用される。付加反応触媒の具体例としては、
塩化白金酸；アルコール変性塩化白金酸（米国特許第３
２２０９７２号）；塩化白金酸とオレフィンとのコンプ
レックス（米国特許第３１５９６０１号、同第３１５９
６６２号、同第３７７５４５２号）；白金黒、パラジウ
ム等をアルミナ、シリカ、カーボン等の担体に担持させ
た触媒；ロジウムとオレフィンとのコンプレックス；ウ
ィルキンソン触媒と呼ばれるクロロトリス（トリフェニ
ルフォスフィン）ロジウム等が挙げられる。 【００２３】オルガノハイドロジェンポリシロキサン
は、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンのアルケニル
基に対して０．５〜５モル％となる量添加することが好
ましい。 【００２４】付加反応触媒の量はいわゆる触媒量でよ
く、例えば白金族金属換算で組成物全体に対し、１〜１
０００ｐｐｍである。なお、本発明の組成物には公知の
難燃剤、着色剤等の添加剤を添加することができる。 【００２５】熱伝導性シリコーンゴムシートの製造 本発明の組成物を用いて熱伝導性シリコーンゴムシート
を製造するには、この組成物をそのままか、或いは組成
物に有機溶剤を加えて希釈[予め、組成物を構成する
（Ａ）〜（Ｄ）成分の少なくとも１種に有機溶剤を加え
て希釈してもよい]、分散し、これをプラスチックフィ
ルム又はガラスクロス上でシート状に成形した後、乾燥
し、次いでプレス熱加硫を行えばよい。この場合、組成
物を有機溶剤で希釈後、必要に応じてコーティング等に
より予備成形を行なってもよい。この場合、組成物の希
釈の要否は、オルガノポリシロキサン（Ａ）の粘度、そ
の他の成分（Ｂ）〜（Ｄ）の配合比等によって決定す
る。希釈用の有機溶剤の種類及びその添加量は特に限定
されない。また、予備成形の成形方法についてもロール
成形、プレス成形、コーティング成形等が適用され、特
に限定されない。 【００２６】 【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例によって説
明する。なお、下記例中、部は全て重量部である。実施例１ ジメチルシロキサン単位99.85 モル％、メチルビニルシ
ロキサン単位0.15モル％、平均重合度約8,000のオルガ
ノポリシロキサン 100部；ＢＮ粉末（信越化学工業
（株）製、商品名KBN-h-10）190 部、硬化剤として２,
５−ジメチル−２,５−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）
ヘキサン 3.0部及び希釈用トルエン 300部からなる溶液
に前記式（６）で表されるフッ素変性シリコーン界面活
性剤を0部、0.01部、0.05部、１部、３部、10部の各量
添加、混合して６種類の溶液を調製し、各溶液を210mm
×260mm×0.05mm（厚さ）のガラスクロスの両面にバー
コーターで厚さ0.3mm にコーティングし、80℃で25分間
乾燥後、その上に厚さ100μｍのポリエチレンテレフタ
レートフィルム（PET）を被覆してサンドイッチ状と
し、これを圧力80kg／cm2 、温度170℃及び時間10分の
成形条件でプレス熱加硫を行って、210mm×260mm×0.2m
mの熱伝導性シリコーンゴムシート（フッ素変性シリコ
ーン界面活性剤の添加量が０部のものは比較例、その他
の添加量のものは実施例）を製造した。 【００２７】また、ガラスクロスとして900mm×600mm×
0.05ｍｍ（厚さ）のものを用いた他は、実施例１と同じ
方法で900mm×600mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴム
シート（フッ素変性シリコーン界面活性剤の添加量が０
部のものは比較例、その他の添加量のものは実施例）を
製造した。 【００２８】以上のようにして得られたゴムシートのPE
Tからの離型性を評価した。その結果を表１に示す。な
お、表中、○は離型性良好、△は離型できるが一部離型
し難い部分がある、×は離型できない、を表す。 【００２９】 【表１】 【００３０】実施例２ フッ素変性シリコーン界面活性剤として前記式（８）で
表されるものを 3.0部使用し、ガラスクロスの寸法を10
00mm×2400mm×0.05mmとし、またPETの厚さを125μｍ及
び25μｍの２種類とした他は実施例１と同じ方法で1000
mm×2400mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシートを
製造した。この時、得られたゴムシートのPETからの離
型性の評価結果を表２に示す。 【００３１】 【表２】 【００３２】実施例３ ＢＮ粉末増量系でのゴムシートの離型性を調べるため、
ＢＮ粉末を２５０部とした他は実施例２と同じ方法で10
00mm×2400mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシート
を製造した。この時、得られたゴムシートのPETからの
離型性の評価結果を表３に示す。 【００３３】 【表３】 表１〜３の結果から、本発明の組成物はＢＮ粉末の添加
量に関係なく、成型時の離型性に優れているため、大型
サイズの熱伝導性シリコーンゴムシートの成形が可能で
あることが確認できた。 【００３４】実施例４及び比較例１ 他の内部添加用離型剤としてステアリン酸亜鉛との比較
を行った。まず、実施例として、前記式（６）で表され
るフッ素変性シリコーン界面活性剤を3.0部用い、難燃
剤として塩化白金酸0.01部を添加し、またPETの厚さを1
25μｍ及び25μｍの２種類とした他は実施例１と同じ方
法で210mm×260mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシ
ートを製造した。また比較例として、前記フッ素変性シ
リコーン界面活性剤3.0部の代わりに、ステアリン酸亜
鉛を1.0部及び3.0部の各量で使用し、難燃剤として塩化
白金酸0.01部を添加し、またPETの厚さを125μｍ及び25
μｍの２種類とした他は実施例１と同じ方法で210mm×2
60mm×0.2mmの熱伝導性シリコーンゴムシートを製造し
た。 【００３５】この時、得られたゴムシートのPETからの
離型性の評価結果を表４に示し、また同ゴムシートの外
観を表５に示す。 【００３６】 【表４】 【００３７】 【表５】 表４〜５の結果から明らかなように、内部添加用離型剤
としてステアリン酸亜鉛を用いても、成型時の離型性は
向上するが、成形シートの色調が変化するため、好まし
くない。 【００３８】更に、これらの成形シートについてUL規格
のUL-94 に規定される難燃性のテストを行ったところ、
下記表６に示されるように、ステアリン酸亜鉛を使用し
たものはV-0 のテストに不合格であった。 【００３９】 【表６】 【００４０】 【発明の効果】本発明の熱伝導性シリコーンゴム組成物
は、内部添加用離型剤としてフッ素変性シリコーン界面
活性剤を用いたので、成型時に成形シート表面にフッ素
変性シリコーン界面活性剤の被膜が形成され、金型やプ
ラスチックフィルムからの離型性が大幅に向上する。こ
のため窒化ホウ素粉末を多量に充填しても、大型サイズ
のシートに成形できる。しかも、得られる成形シートは
変色等の外観変化や難燃性の低下もないという特長を有
する。
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フロントページの続き
(72)発明者 島本 登
群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10
信越化学工業株式会社 シリコーン電
子材料技術研究所内
(72)発明者 桜井 祐貴
群馬県碓氷郡松井田町大字人見１番地10
信越化学工業株式会社 シリコーン電
子材料技術研究所内
(56)参考文献 特開 平７−330927（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−197564（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−283267（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−61253（ＪＰ，Ａ)
特開 昭58−131604（ＪＰ，Ａ)
特開 昭61−185811（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−140456（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−837（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−163398（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−100148（ＪＰ，Ａ)
特開 昭56−106956（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C08L 83/00 - 83/16
ＣＡ（ＳＴＮ)
ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】（Ａ）平均単位式 RaSiO (4-a)/2 （但
し、Ｒは１価の炭化水素基、ａは1.85〜2.10の数であ
る）を有するオルガノポリシロキサン100重量部と、 （Ｂ）窒化ホウ素粉末30〜700重量部と、 （Ｃ）フッ素変性シリコーン界面活性剤0.01〜10重量部
と、 （Ｄ）硬化剤とを含む難燃性の低下がない成形シート用
熱伝導性シリコーンゴム組成物。
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|---|---|---|---|
| JP02098297A JP3407269B2 (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
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