JP4219686B2 - グリース状シリコーン組成物 - Google Patents
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Description
本発明はグリース状シリコーン組成物に関し、詳しくは、増稠剤を多量に含有させることができ、かつ優れた耐熱性を有するグリース状シリコーン組成物に関する。
背景技術
液状オルガノポリシロキサン、および酸化亜鉛粉末やアルミナ粉末等の増稠剤からなるグリース状シリコーン組成物は、例えば、特開昭50−105573号公報、特開昭51−55870号公報、特開昭61−157587号公報により提案されているが、これらの組成物は増稠剤を多量に含有するとグリース状を呈しなくなったり、また高温下で放置すると稠度が著しく小さくなったり、固化したりするという問題があった。
本発明者は上記の課題について鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、増稠剤を多量に含有させることができ、かつ優れた耐熱性を有するグリース状シリコーン組成物を提供することにある。
発明の開示
本発明のグリース状シリコーン組成物は、(A)式:R2SiO2/2で示されるシロキサン単位80〜96.5モル%、式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位1.0〜10.0モル%、および式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位0.25〜10.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサン(式中、Rは同じかまたは異なる一価炭化水素基である。)、および(B)熱伝導性粉末から少なくともなることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明のグリース状シリコーン組成物を詳細に説明する。
(A)成分は本組成物の主剤であり、式:R2SiO2/2で示されるシロキサン単位、式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位、および式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位から少なくともなる分岐鎖状、または一部分岐を有する直鎖状の液状オルガノポリシロキサンである。式中のRは同じかまたは異なる一価炭化水素基であり、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、オクチル基、デシル基、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシ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;ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基;フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等のアリール基;ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基;クロロメチル基、3−クロロプロピル基、3,3,3−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基が挙げられ、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、エチル基、ビニル基、フェニル基である。
この液状オルガノポリシロキサンは、式:R2SiO2/2で示されるシロキサン単位の含有量が80〜96.5モル%の範囲内であり、式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位の含有量が1.0〜10.0モル%の範囲内であり、式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位の含有量が0.25〜10.0モル%の範囲内であることを特徴とする。これは、式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位の含有量が上記範囲の下限未満である液状オルガノポリシロキサンは分岐度が小さく、(B)成分を多量に含有させることができなくなったり、得られるグリース状シリコーン組成物の耐熱性が低下する傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超える液状オルガノポリシロキサンは分岐度が大きく、得られるグリース状シリコーン組成物の取扱作業性や流動性が著しく低下する傾向があるからである。
このような液状オルガノポリシロキサンの粘度は限定されないが、25℃における粘度が10〜100,000mPa・sの範囲内であることが好ましく、さらには、100〜100,000mPa・sの範囲内であることが好ましい。これは、液状オルガノポリシロキサンの粘度が上記範囲の下限未満であると揮発しやすくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られるグリース状シリコーン組成物の取扱作業性や流動性が低下する傾向があるからである。
このような液状オルガノポリシロキサンの調製方法は限定されず、例えば、式:RSiCl3、R2SiCl2、およびR3SiCl等で示されるオルガノハロシランを共加水分解および縮合反応して得られた、式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位と式:R2SiO2/2で示されるシロキサン単位と式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位を含有するオルガノポリシロキサンを、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、カリウムシラノレート化合物等の平衡反応触媒の存在下で、一般式:
R3SiO(R2SiO)mSiR3
で示されるジオルガノポリシロキサンおよび/または一般式:
(R2SiO)n
で示される環状ジオルガノシロキサンと平衡反応させた後、二酸化炭素、燐酸等の酸、あるいはR2SiCl2、R3SiCl等のハロシランで中和する方法が挙げられる。なお、上式中のRは同じかまたは異なる一価炭化水素基であり、前記と同様の基が例示される。
(B)成分は本組成物をグリース状とするための増稠剤である。この増稠剤の粒径は限定されないが、その平均粒径が0.1〜100μmの範囲内であることが好ましい。これは、平均粒径が上記範囲の下限未満であると、増稠剤として十分に作用しなくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、(A)成分中に均一に分散させることが困難となるからである。この増稠剤の形状は限定されず、球状、多面形状、針状、不定形状が例示される。この増稠剤として、これらの形状のものを二種以上組合せて用いることができ、例えば、球状のものと不定形状のものを組合せて用いることができる。
このような増稠剤としては、例えば、アルミナ、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、石英粉末等の熱伝導性粉末が挙げられる。この増稠剤として、これらのものを二種以上組合せて用いてもよい。
本組成物において(B)成分の含有量は限定されないが、(A)成分100重量部に対して10〜2,000重量部の範囲内であることが好ましく、さらには、10〜1,500重量部の範囲内であることが好ましく、特には、10〜1,000重量部の範囲内であることが好ましい。これは、(B)成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物がグリース状を呈しなくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる組成物の取扱作業性や流動性が低下して、もはやグリース状を呈しなくなる恐れがあるからである。
本組成物は、その他任意の成分として、メチルトリメトキシシラン、n−ヘキシルトリメトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン等の表面処理剤;その他、顔料、染料、蛍光染料、可塑剤、耐熱向上剤、老化防止剤、防かび剤、有機溶剤等を含有していてもよい。
本組成物は、(A)成分、(B)成分、必要に応じてその他任意の成分を混練装置により均一に混合することにより調製することができる。この混練装置としては、井上製作所株式会社製のトリミックス、ツインミックス、あるいはプラネタリーミキサー、みずほ工業株式会社製のウルトラミキサー、特殊機化工業株式会社製のT.K.ハイビスディスパーミックス等が挙げられる。また、この際、必要に応じて冷却もしくは加熱してもよい。さらに、これらの混練装置によりグリース状シリコーン組成物を調製した後、さらに均一にするために3本ロール、コロイドミル、サンドグラインダー等を用いて混練してもよい。
本組成物は、(A)成分として分岐鎖状または一部分岐を有する直鎖状の液状オルガノポリシロキサンを用いているので、このブリードが抑えられ、電気接点の電通不良、マイクロモーターの回転不良等のトラブルを回避することができ、さらには、高温下で長期間さらされても固化することがないので、トランジスターやIC、ダイオード、サーミスター等のグリースとして好適である。
実施例
本発明のグリース状シリコーン組成物を実施例により詳細に説明する。なお、粘度は25℃における値であり、また、グリース状シリコーン組成物の稠度はJIS K 2220に規定の方法に準じて測定した。また、グリース状シリコーン組成物の耐熱性は、これを200℃オーブン中で24時間放置後の稠度を測定して、耐熱性試験前後での稠度の変化により評価した。
[実施例1]
プラネタリーミキサーに、粘度が800mPa・sであり、式:(CH3)2SiO2/2で示されるシロキサン単位94.0モル%、式:CH3SiO3/2で示されるシロキサン単位3.3モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位2.7モル%からなる液状オルガノポリシロキサン(I)100重量部、および平均粒径が11.5μmである球状アルミナ粉末930重量部を投入して攪拌した後、さらに減圧下室温で30分攪拌してグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例2]
実施例1において、平均粒径が11.5μmであるアルミナ粉末930重量部の代わりに平均粒径が2.5μmである不定形状アルミナ粉末600重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例3]
実施例1において、平均粒径が11.5μmであるアルミナ粉末930重量部の代わりに平均粒径が5.0μmである粉砕石英粉末350重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例4]
実施例1において、平均粒径が11.5μmであるアルミナ粉末930重量部の代わりに平均粒径が0.6μmである酸化亜鉛粉末200重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例5]
実施例1において、平均粒径が11.5μmであるアルミナ粉末930重量部の代わりに平均粒径が5.0μmである炭化ケイ素粉末500重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例6]
実施例1において、平均粒径が11.5μmであるアルミナ粉末930重量部の代わりに平均粒径が2.5μmである窒化アルミニウム粉末600重量部を用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例7]
実施例1において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代わりに粘度が600mPa・sであり、式:(CH3)2SiO2/2で示されるシロキサン単位94.0モル%、式:CH3SiO3/2単位2.5モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位3.5モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[実施例8]
実施例1において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代わりに粘度が800mPa・sであり、式:(CH3)2SiO2/2で示されるシロキサン単位94.0モル%、式:CH3SiO3/2で示されるシロキサン単位3.3モル%、式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位2.0モル%、および式:(CH3)2(CH2=CH)SiO1/2で示されるシロキサン単位0.7モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例1と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[比較例1]
実施例1において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代りに粘度が110mPa・sであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例1と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
[比較例2]
実施例1において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代りに粘度が350mPa・sであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例1と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
[比較例3]
実施例1において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代りに粘度が1,000mPa・sであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例1と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
[比較例4]
実施例2において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代りに粘度が110mPa・sであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例2と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
[比較例5]
実施例2において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代りに粘度が1,000mPa・sであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例2と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
[比較例6]
実施例2において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代りに粘度が900mPa・sであり、式:(CH3)(C12H25)SiO2/2で示されるシロキサン単位48.0モル%、式:(CH3)(C14H29)SiO2/2で示されるシロキサン単位48.0モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位4.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例2と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[比較例7]
プラネタリーミキサーに、粘度が350mPa・sであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン95重量部、平均粒径が5.0μmである粉砕石英粉末600重量部、および前記粉末の表面処理剤としてのn−デシルトリメトキシシラン5重量部を投入して攪拌した後、さらに減圧下室温で30分攪拌してグリース状シリコーン組成物を調製した。
[比較例8]
実施例3において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代わりに粘度が950mPa・sであり、式:(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2で示されるシロキサン単位20.0モル%、式:(CH3)(C14H29)SiO2/2で示されるシロキサン単位4.0モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位76.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例3と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
[比較例9]
実施例4において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代わりに粘度が950mPa・sであり、式:(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2で示されるシロキサン単位20.0モル%、式:(CH3)(C14H29)SiO2/2で示されるシロキサン単位4.0モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位76.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例4と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[比較例10]
実施例5において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代わりに粘度が950mPa・sであり、式:(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2で示されるシロキサン単位20.0モル%、式:(CH3)(C14H29)SiO2/2で示されるシロキサン単位4.0モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位76.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例5と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
[比較例11]
実施例6において、液状オルガノポリシロキサン(I)の代わりに粘度が950mPa・sであり、式:(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2で示されるシロキサン単位20.0モル%、式:(CH3)(C14H29)SiO2/2で示されるシロキサン単位4.0モル%、および式:(CH3)3SiO1/2で示されるシロキサン単位76.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例6と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
なお、表中、耐熱性試験後の稠度の値において「−」は、グリース状シリコーン組成物が耐熱性試験中に固化したため稠度の測定が不能であったことを示す。
産業上の利用可能性
本発明のグリース状シリコーン組成物は、増稠剤を多量に含有させることができ、かつ優れた耐熱性を有するという特徴がある。
Claims (3)
- (A)式:R2SiO2/2で示されるシロキサン単位80〜96.5モル%、式:RSiO3/2で示されるシロキサン単位1.0〜10.0モル%、および式:R3SiO1/2で示されるシロキサン単位0.25〜10.0モル%からなる液状オルガノポリシロキサン(式中、Rは同じかまたは異なる一価炭化水素基である。)100重量部、および(B)アルミナ粉末、石英粉末、酸化亜鉛粉末、炭化ケイ素粉末、および窒化アルミニウム粉末からなる群より選択される少なくとも一種の熱伝導性粉末200〜2 , 000重量部から少なくともなるグリース状シリコーン組成物。
- (A)成分の25℃における粘度が10〜100,000mPa・sであることを特徴とする請求項1記載のグリース状シリコーン組成物。
- (B)成分の平均粒径が0.1〜100μmであることを特徴とする請求項1記載のグリース状シリコーン組成物。
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