JP5015436B2 - 熱伝導性シリコーンエラストマー、熱伝導媒体および熱伝導性シリコーンエラストマー組成物 - Google Patents
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Description
本発明は、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で長期間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材から界面剥離可能である熱伝導性シリコーンエラストマーおよび熱伝導媒体、ならびに、ヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物、補強性シリカ微粉末、熱伝導性無機粉末および常温で液状のアルキルフェニルポリシロキサンからなるヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物に関する。
近年、電子機器は、発熱性素子を搭載した電子部品の小型化・高密度化・高性能化に伴って、発熱性素子からの熱の伝達放散方法が重要となってきている。
従来、こうした発熱性素子と放熱フィン等の金属シャーシの間には、アルミナ粉末のような熱伝導性無機粉末を多量に含有する熱伝導性シリコーンゴム成形品がよく使用されてきた。例えば、特開昭５６−２３４９号公報には、このような放熱用シリコーンゴム成形品が記載されている。
従来、こうした発熱性素子と放熱フィン等の金属シャーシの間には、アルミナ粉末のような熱伝導性無機粉末を多量に含有する熱伝導性シリコーンゴム成形品がよく使用されてきた。例えば、特開昭５６−２３４９号公報には、このような放熱用シリコーンゴム成形品が記載されている。
ところが、これらの放熱用シリコーンゴム成形品は、ＪＩＳ Ｋ６２５３に規定されるタイプＡデユロメータ硬さが５４〜７３位の比較的硬いシリコーンゴムであり粘着性に欠けるので、発熱性素子と放熱フィン等の金属シャーシの間に挟持する際に仮止めが困難であり組み立て作業が煩雑となる。また、ビス止め、ねじ止め等して固定する必要があり、修理や解体の際に不便である。最近、パーソナルコンピュータ、テレビジョン等にはプラズマデイスプレイパネルが使用されるようになってきており、特開２００１−１１４０２にはプラズマデイスプレイと放熱板間に条溝着き放熱性粘着剤シートを挟持することが提案されている。粘着剤としてシリコーン系粘着剤も例示されているが、プラズマデイスプレイと放熱板に永久的に粘着してしまい、破壊することなく解体できないので修理や廃棄の際に極めて不便である。
本発明は、発熱性部材と放熱用部材間に挟持する際に、ビス止め、ねじ止め等しなくても発熱性部材と放熱用部材間に挟持可能であり、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で長期間後でも発熱性部材や放熱用部材から剥離可能であるので修理や解体が容易な熱伝導性シリコーンエラストマーおよび熱伝導媒体、そのための熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を提供することを目的とする。
この目的は、「[1]（Ａ）１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサン、（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を２個以上有するアルキルハイドロジェンポリシロキサンおよび（Ｃ）白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物であるシリコーンエラストマー９０〜１０重量％、該エラストマー中に分散した（Ｄ）補強性シリカ微粉末０.２〜５.０重量％、（Ｅ）平均粒径１〜５０μｍの熱伝導性無機粉末１０〜９０重量％および（Ｆ）常温で液状のアルキルフェニルポリシロキサン０.１〜１０重量％(合計１００重量％)からなり、ＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機による硬さが５〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であり、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で１２０℃に４８時間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材間から界面剥離可能であることを特徴とする熱伝導性シリコーンエラストマー。
[2] 成分（Ａ）が直鎖状である[1]記載の熱伝導性シリコーンエラストマー。
[3] 成分（Ａ）が、式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサンであり、アルキルハイドロジェンポリシロキサンがメチルハイドロジェンポリシロキサンであり、成分（Ｄ）がヒュームドシリカであり、成分（Ｅ）がアルミナ粉末または結晶性シリカ粉末であり、アルキルフェニルポリシロキサンが、式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるメチルフェニルポリシロキサンである[1]記載の熱伝導性シリコーンエラストマー。
[4]（Ａ）１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサン、（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも２個有するアルキルハイドロジェンポリシロキサンおよび（Ｃ）白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物９０〜１０重量％、（Ｄ）補強性シリカ微粉末０.２〜５.０重量％、（Ｅ）平均粒径１〜５０μｍの熱伝導性無機粉末１０〜９０重量％および（Ｆ）常温で液状のアルキルフェニルポリシロキサン０.１〜１０重量％(合計１００重量％)からなり、硬化してＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機による硬さが５〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であり、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で１２０℃に４８時間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材間から界面剥離可能な熱伝導性シリコーンエラストマーとなることを特徴とするヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
[5] 成分（Ａ）が直鎖状である[4]記載の熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
[6]成分（Ａ）が、式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の ０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサンであり、アルキルハイドロジェンポリシロキサンがメチルハイドロジェンポリシロキサンであり、成分（Ｄ）がヒュームドシリカであり、成分（Ｅ）がアルミナ粉末または結晶性シリカ粉末であり、アルキルフェニルポリシロキサンが式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるメチルフェニルポリシロキサンである[4]記載のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
[7] [1]〜[3]のいずれか記載の熱伝導性シリコーンエラストマーからなる熱伝導媒体。
」によって達成される。
[2] 成分（Ａ）が直鎖状である[1]記載の熱伝導性シリコーンエラストマー。
[3] 成分（Ａ）が、式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサンであり、アルキルハイドロジェンポリシロキサンがメチルハイドロジェンポリシロキサンであり、成分（Ｄ）がヒュームドシリカであり、成分（Ｅ）がアルミナ粉末または結晶性シリカ粉末であり、アルキルフェニルポリシロキサンが、式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるメチルフェニルポリシロキサンである[1]記載の熱伝導性シリコーンエラストマー。
[4]（Ａ）１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサン、（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を少なくとも２個有するアルキルハイドロジェンポリシロキサンおよび（Ｃ）白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物９０〜１０重量％、（Ｄ）補強性シリカ微粉末０.２〜５.０重量％、（Ｅ）平均粒径１〜５０μｍの熱伝導性無機粉末１０〜９０重量％および（Ｆ）常温で液状のアルキルフェニルポリシロキサン０.１〜１０重量％(合計１００重量％)からなり、硬化してＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機による硬さが５〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であり、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で１２０℃に４８時間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材間から界面剥離可能な熱伝導性シリコーンエラストマーとなることを特徴とするヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
[5] 成分（Ａ）が直鎖状である[4]記載の熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
[6]成分（Ａ）が、式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の ０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサンであり、アルキルハイドロジェンポリシロキサンがメチルハイドロジェンポリシロキサンであり、成分（Ｄ）がヒュームドシリカであり、成分（Ｅ）がアルミナ粉末または結晶性シリカ粉末であり、アルキルフェニルポリシロキサンが式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるメチルフェニルポリシロキサンである[4]記載のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
[7] [1]〜[3]のいずれか記載の熱伝導性シリコーンエラストマーからなる熱伝導媒体。
」によって達成される。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーおよび熱伝導媒体は、ビス止め、ねじ止め等しなくても発熱性部材と放熱用部材間に挟持可能であり、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で長期間保持後でも発熱性部材や放熱用部材から剥離可能であるので、該熱伝導性シリコーンエラストマーで粘着した発熱性部材と放熱用部材は、修理や解体が容易である。本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、硬化させると熱伝導性シリコーンエラストマーとなり、ビス止め、ねじ止め等しなくても発熱性部材と放熱用部材間に挟持可能であり、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で長期間保持後でも発熱性部材や放熱用部材から剥離可能であるので、該熱伝導性シリコーンエラストマーにより粘着した発熱性部材と放熱用部材は、修理や解体が容易である。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーおよびヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性オルガノポリシロキサン組成物を構成する（Ａ）１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサンは、そのアルケニル基が成分（Ｂ）中のケイ素原子結合水素原子とヒドロシリル化反応して架橋し硬化する。その分子構造は、直鎖状が好ましく、若干分枝した直鎖状であってもよい。単一重合体、共重合体のいずれでもよく、二種以上の重合体の混合物であってもよい。
成分（Ａ）中のケイ素原子結合アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、オクチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基が例示され、アルケニル基としては、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、ヘプテニル基が例示される。分子中にケイ素原子結合基の５モル％以下であれば、フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基等のアラルキル基；３，３，３−トリフロロプロピル基等のハロゲン化アルキル基を含有してもよい。分子鎖末端であれば、メトキシ基、エトキシ基等のアルコキシ基；水酸基を含有してもよい。１分子中のケイ素原子結合アルキル基は、９０モル％以上がメチル基であることが好ましく、すべてメチル基であることがより好ましい。分子中のケイ素原子結合アルケニル基は、ビニル基が好ましい。シリコーンエラストマーの硬さの観点からケイ素原子結合アルケニル基は、１分子中に５個以下であることが好ましい。
１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサンの代表例は、式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサンである。
成分(Ａ)の２５℃における粘度は、常温で液状であれば特に制限されないが、組成物の硬化作業性と硬化物の物性の点から５０〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましく、２００〜５００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることがより好ましく、１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることがより好ましい。
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサンである。
成分(Ａ)の２５℃における粘度は、常温で液状であれば特に制限されないが、組成物の硬化作業性と硬化物の物性の点から５０〜１，０００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましく、２００〜５００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることがより好ましく、１，０００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲であることがより好ましい。
このような成分(Ａ)としては、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルエトキシシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体が例示される。
（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を２個以上有するアルキルハイドロジェンポリシロキサンは、そのケイ素原子結合水素原子が成分(Ａ)中のアルケニル基とヒドロシリル化反応して架橋し硬化する。
成分（Ｂ）は、常温で液状であることが好ましく、その分子構造は直鎖状、分枝鎖状、環状などであり、ケイ素原子結合アルキル基としては、前述の成分成分（Ａ）で例示したアルキル基が例示されるが、メチル基が好ましい。ケイ素原子結合水素原子は、成分（Ａ）のアルケニル基が１分子中に２個のときは１分子中に３個以上必要であり、成分（Ａ）中のアルケニル基が１分子中に３個以上であるときは１分子中に２個以上必要である。シリコーンエラストマーの硬さの観点からケイ素原子結合水素原子は、１分子中に５個以下であることが好ましい。
成分(Ａ)中のアルケニル基に対する成分（Ｂ）中のケイ素原子結合水素原子のモル比は、シリコーンエラストマーの粘着性と発熱性部材や放熱用部材からの剥離性の点で、３.０〜０.５となる量が好ましく、２.０〜０.６となる量がより好ましく、１.５〜０.７となる量がより好ましい。
成分(Ａ)中のアルケニル基に対する成分（Ｂ）中のケイ素原子結合水素原子のモル比は、シリコーンエラストマーの粘着性と発熱性部材や放熱用部材からの剥離性の点で、３.０〜０.５となる量が好ましく、２.０〜０.６となる量がより好ましく、１.５〜０.７となる量がより好ましい。
具体例として、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、環状メチルハイドロジェンポリシロキサン、テトラ（ジメチルハイドロジェンシロキシ）シラン、メチルトリ（ジメチルハイドロジェンシロキシ）シランがある。
（Ｃ）白金族金属系触媒は、成分（Ａ）中のアルケニル基と成分（Ｂ）中のケイ素原子結合水素原子間のヒドロシリル化反応を促進する作用がある。具体例として白金微粉末、塩化白金酸、塩化白金酸とβ−ジケトンの錯体、塩化白金酸とオレフィンの錯体、塩化白金酸とジビニルテトラメチルジシロキサンとの錯体、白金・ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、これら白金系触媒を含有する熱可塑性シリコーン樹脂粉末、RhCl(Ph3P)3、 RhCl3[S(C4H9)2]3のようなロジウム化合物；テトラキス（トリフェニル）パラジウム、パラジウム黒とトリフェニルホスフィンとの混合物のようなパラジウム化合物が例示される。
本成分の配合量は、いわゆる触媒量であり、成分（Ａ）と成分（Ｂ）を架橋させるに十分な量であればよく、具体的には、成分(Ａ)と成分（Ｂ）の合計量１００万重量部に対して本成分中の白金族金属が０.０１〜５００重量部の範囲内となる量であることが好ましく、０.１〜１００重量部の範囲内となる量であることがより好ましい。
本成分の配合量は、いわゆる触媒量であり、成分（Ａ）と成分（Ｂ）を架橋させるに十分な量であればよく、具体的には、成分(Ａ)と成分（Ｂ）の合計量１００万重量部に対して本成分中の白金族金属が０.０１〜５００重量部の範囲内となる量であることが好ましく、０.１〜１００重量部の範囲内となる量であることがより好ましい。
（Ａ）１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサン、（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を２個以上有するアルキルハイドロジェンポリシロキサンおよび（Ｃ）白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物であるシリコーンエラストマーは、熱伝導性シリコーンエラストマー中に９０〜１０重量％、好ましくは８０〜２０重量％含有される。また、（Ａ）１分子中にアルケニル基を少なくとも２個有するアルキルアルケニルポリシロキサン、（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を２個以上有するアルキルハイドロジェンポリシロキサンおよび（Ｃ）白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物は、ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に９０〜１０重量％、好ましくは８０〜２０重量％含有される。
（Ｄ）補強性シリカ微粉末は、成分（Ａ）と成分（Ｂ）の混合物の粘性を向上し、硬化物であるシリコーンエラストマーの機械的強度を向上する作用があり、ヒュームドシリカ（乾式シリカ、煙霧シリカともいう）と沈殿シリカ（沈降法シリカともいう）が代表的であるが、ヒュームドシリカと沈澱シリカ、特にヒュームドシリカは増粘作用が大きいので、有機ケイ素化合物(例、トリメチルクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン)で疎水化したものが好ましい。
成分（Ｄ）は、分散状態で熱伝導性シリコーンエラストマー中に０.２〜５.０重量％含有され、分散状態でヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に０.２〜５.０重量％、好ましくは０.５〜３重量％含有される。
成分（Ｄ）は、分散状態で熱伝導性シリコーンエラストマー中に０.２〜５.０重量％含有され、分散状態でヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に０.２〜５.０重量％、好ましくは０.５〜３重量％含有される。
（Ｅ）熱伝導性無機粉末は、シリコーンエラストマーに熱伝導性を付与するための成分であり、アルミナ粉末、結晶性シリカ粉末、酸化亜鉛粉末、酸化マグネシウム粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ケイ素粉末、窒化硼素粉末が例示される。成分（Ｅ）は平均粒径１〜５０μｍが好ましい。
アルミナ粉末は、無定形アルミナ粉末と球状アルミナが代表的であり、結晶性シリカ粉末は無定形結晶性シリカ粉末と球状結晶性シリカ粉末が代表的である。
無定形アルミナ粉末は、主として破砕法により得られるα−アルミナ粉末である。
球状アルミナ粉末は、この平均粒径が１〜５０μｍである。このアルミナ粉末は主として高温溶射法あるいはアルミナ水和物の水熱処理により得られるα−アルミナ粉末である。ここでいう球状とは、真球状のみならず、真球状に近似した形状、すなわち、全体の９０％以上の粒子が形状因子１.０〜１.４の範囲にあるものをいう。また、ここでいう形状因子とは、ＪＩＳ Ｒ ６００２の顕微鏡拡大法に定める２００個の粒子の長径とこれに直交する短径の比の平均値より算出される。したがって、完全な球形粒子のみであれば形状因子は１.０であり、この形状因子が１.０からはなれるほど非球形となる。成分（Ｅ）は、分散状態で熱伝導性シリコーンエラストマー中およびヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に含有される。ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中の成分（Ｅ）の配合量が多すぎると、組成物の粘度が大きくなり、これが少なすぎると硬化物の熱伝導率が大きくならないので、成分（Ｅ）の配合量は該組成物、ひいては、熱伝導性シリコーンエラストマー全体の１０〜９０重量％であり、好ましくは３０〜８０重量％である。
成分（Ｅ）は、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンのようなシラン系表面処理剤や、オルガノシロキサン系表面処理剤により表面処理されていてもよい。
アルミナ粉末は、無定形アルミナ粉末と球状アルミナが代表的であり、結晶性シリカ粉末は無定形結晶性シリカ粉末と球状結晶性シリカ粉末が代表的である。
無定形アルミナ粉末は、主として破砕法により得られるα−アルミナ粉末である。
球状アルミナ粉末は、この平均粒径が１〜５０μｍである。このアルミナ粉末は主として高温溶射法あるいはアルミナ水和物の水熱処理により得られるα−アルミナ粉末である。ここでいう球状とは、真球状のみならず、真球状に近似した形状、すなわち、全体の９０％以上の粒子が形状因子１.０〜１.４の範囲にあるものをいう。また、ここでいう形状因子とは、ＪＩＳ Ｒ ６００２の顕微鏡拡大法に定める２００個の粒子の長径とこれに直交する短径の比の平均値より算出される。したがって、完全な球形粒子のみであれば形状因子は１.０であり、この形状因子が１.０からはなれるほど非球形となる。成分（Ｅ）は、分散状態で熱伝導性シリコーンエラストマー中およびヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に含有される。ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中の成分（Ｅ）の配合量が多すぎると、組成物の粘度が大きくなり、これが少なすぎると硬化物の熱伝導率が大きくならないので、成分（Ｅ）の配合量は該組成物、ひいては、熱伝導性シリコーンエラストマー全体の１０〜９０重量％であり、好ましくは３０〜８０重量％である。
成分（Ｅ）は、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザンのようなシラン系表面処理剤や、オルガノシロキサン系表面処理剤により表面処理されていてもよい。
（Ｆ）常温で液状のアルキルフェニルポリシロキサンは、熱伝導性シリコーンエラストマーを発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で長期間保持後でも発熱性部材や放熱用部材から剥離可能にする作用をする。そのアルキル基は、成分（Ａ）中のアルキル基と同様である。成分（Ｆ）は、式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるものが代表的であるが、式：（Ｒ3）Ｓｉ[ＯＳｉ（Ｒ4）3] 3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中の少なくとも１個のメチル基と少なくとも１個のフェニル基である）で示される分岐状メチルフェニルポリシロキサンや、環状メチルフェニルポリシロキサンであってもよい。具体例として、両末端トリメチルシロキシ基封鎖のメチルフェニルポリシロキサンやジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、両末端ジメチルフェニルシロキシ基封鎖のジメチルポリシロキサンや、メチルフェニルポリシロキサン、ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、フェニルトリ（トリメチルシロキシ）シラン、フェニルトリ（ジメチルフェニルシロキシ）シラン、メチルトリ（ジメチルフェニルシロキシ）シランがある。成分（Ｆ）は、ヒドロシリル化反応硬化熱伝導性シリコーンエラストマー中に分散状態で０.１〜１０重量％、好ましくは１〜６重量％含有され、ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に０.１〜１０重量％、好ましくは１〜６重量％含有される。
本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、上記成分（Ａ）〜成分（Ｆ）からなるが、常温での粘度増加を抑制し，貯蔵時間を延長するために、アルキンアルコール、エンイン化合物、ベンゾトリアゾールなどのハイドロシリレーション反応抑制剤を含有することが好ましい。具体例として、３−メチル−１−ブチン−３−オール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール、３−フェニル−１−ブチン−３−オール等のアセチレン系化合物；３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−イン等のエンイン化合物；１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラビニルシクロテトラシロキサン、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラヘキセニルシクロテトラシロキサン、ベンゾトリアゾール等のトリアゾール類、フォスフィン類、メルカプタン類、ヒドラジン類がある。これらの抑制剤の配合量は、ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物中に０.００１〜５重量％の範囲内であることが好ましい。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマー、および、ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、本発明の目的を損なわない限り、必要に応じて酸化鉄、酸化セリウムなどの耐熱性付与剤；シランカップリング剤やその誘導体のような接着促進剤；べんがら、カーボンブラック、酸化チタンなどの顔料；ヒュームド二酸化チタン、炭酸亜鉛、水酸化アルミニウムなどの難燃性付与剤などを含有してもよい。
本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、上記成分（Ａ）〜成分（Ｆ）および必要に応じて上記任意成分を撹拌羽付き混練装置により均一に混合することにより容易に調製することができる。しかし、成分(Ａ)と成分（Ｄ）の加熱混合物を調製し、それと成分(Ｅ)、成分(Ｆ)を混合し、成分（Ｂ）および成分（Ｃ）を配合することが好ましい。成分（Ｄ）が疎水化処理されていない場合は、成分(Ａ)と成分（Ｄ）の加熱混合物を調製する際に、ヘキサメチルジシラザン、シラノール末端ジメチルシロキサンオリゴマー、シラノール末端メチルフェニルシロキサンオリゴマー、トリメチルシラノールのような疎水化処理剤を配合して処理することが好ましい。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーは、本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を常温放置または加熱して硬化させることにより容易に製造することができる。成形方法として圧縮成形法、押出成形法、液状射出成形法、注型法などがある。シリコーンエラストマーの形状は特に限定されず、シート状、テープ状、短冊状、円盤状、円環状、ブロック状、不定形が例示される。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーは、ＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機による硬さが５〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であり、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で１２０℃に４８時間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材間から界面剥離可能である。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーはＳＲＩＳ ０１０１−１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機（アスカーＣ硬度計）による硬さが５〜７０、好ましくは１０〜６５である。この硬さ７０はＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定されるタイプＡデユロメータによる硬さ４５に相当するので、通常のシリコーンゴムより低硬度である。シリコーンゴムとシリコーンゲルの中間の硬さである。本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーはＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であるので、厚さ０.５〜３ｍｍのシート状、テープ状、短冊状、円盤状、円環状等でも取り扱い可能である。本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーは粘着性があり、アルミニウム、ガラス等の平坦な部材についてＪＩＳ Ｋ ６８５０に従って引張せん断接着強さを測定すると、５〜３０Ｎ/ｃｍ２、好ましくは７〜２５Ｎ/ｃｍ２である。したがって、発熱性部材と放熱用部材に粘着するが、剥離可能である。本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーの熱伝導率は０.５〜３.０Ｗ／ｍ・Ｋ位である。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーはＳＲＩＳ ０１０１−１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機（アスカーＣ硬度計）による硬さが５〜７０、好ましくは１０〜６５である。この硬さ７０はＪＩＳ Ｋ ６２５３に規定されるタイプＡデユロメータによる硬さ４５に相当するので、通常のシリコーンゴムより低硬度である。シリコーンゴムとシリコーンゲルの中間の硬さである。本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーはＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であるので、厚さ０.５〜３ｍｍのシート状、テープ状、短冊状、円盤状、円環状等でも取り扱い可能である。本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーは粘着性があり、アルミニウム、ガラス等の平坦な部材についてＪＩＳ Ｋ ６８５０に従って引張せん断接着強さを測定すると、５〜３０Ｎ/ｃｍ２、好ましくは７〜２５Ｎ/ｃｍ２である。したがって、発熱性部材と放熱用部材に粘着するが、剥離可能である。本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーの熱伝導率は０.５〜３.０Ｗ／ｍ・Ｋ位である。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーは、半導体チップと放熱板間の熱伝導媒体、トランジスター、ＩＣ、ハイブリッドＩＣ、メモリー素子等の発熱性電子部品を搭載したプリント回路基板と放熱板間の熱伝導媒体、プラズマデイスプレイと放熱板間の熱伝導媒体、ＤＣ-ＤＣコンバータの熱伝導媒体として有用である。放熱板として、アルミニウム板、ジュラルミン板、ステンレススチール板、マグネシウム合金板、銅板が例示される。また、本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、上記熱伝導性シリコーンエラストマーを製造するのに有用である。本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、発熱性部材と放熱用部材間で硬化させて熱伝導性シリコーンエラストマーとしてもよい。
本発明の実施例とその比較例により詳細に説明する。実施例、比較例中の特性値は２５℃における値である。本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
熱伝導性シリコーンエラストマーの粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸び、および熱伝導率は次のようにして評価した。
熱伝導性シリコーンエラストマーの粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸び、および熱伝導率は次のようにして評価した。
［熱伝導性シリコーンエラストマーの粘着力、剥離性］
粘着力は、フロート板ガラスとアルミニウム（Ａ１０５０Ｐ）板の間にヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を厚さが１ｍｍとなるように挟み込んだ状態で、１００℃で３０分間保持して、該組成物を硬化させた。硬化してできた熱伝導性シリコーンエラストマーの粘着力を、初期と１２０℃で４８時間保持後とについて、ＪＩＳ Ｋ ６８５０に従って株式会社オリエンテック製のテンシロン万能試験機ＲＴＣ−１３２５Ａにより測定した。
剥離性は、粘着力測定に供したフロート板ガラスの表面とアルミニウム（Ａ１０５０Ｐ）板の表面に熱伝導性シリコーンエラストマーが固着しているか、剥離しているかを目視により定性的に評価した。
粘着力は、フロート板ガラスとアルミニウム（Ａ１０５０Ｐ）板の間にヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を厚さが１ｍｍとなるように挟み込んだ状態で、１００℃で３０分間保持して、該組成物を硬化させた。硬化してできた熱伝導性シリコーンエラストマーの粘着力を、初期と１２０℃で４８時間保持後とについて、ＪＩＳ Ｋ ６８５０に従って株式会社オリエンテック製のテンシロン万能試験機ＲＴＣ−１３２５Ａにより測定した。
剥離性は、粘着力測定に供したフロート板ガラスの表面とアルミニウム（Ａ１０５０Ｐ）板の表面に熱伝導性シリコーンエラストマーが固着しているか、剥離しているかを目視により定性的に評価した。
［熱伝導性シリコーンエラストマーの硬さ］
ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を１００℃で３０分間プレス加硫した。得られた厚さ６ｍｍの熱伝導性シリコーンエラストマーシートを２枚重ね、膨張ゴムの物理試験方法に関するＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機である、高分子計器株式会社製のアスカーＣ型硬度計により１ｋｇの荷重をかけて硬さを測定した。
ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を１００℃で３０分間プレス加硫した。得られた厚さ６ｍｍの熱伝導性シリコーンエラストマーシートを２枚重ね、膨張ゴムの物理試験方法に関するＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機である、高分子計器株式会社製のアスカーＣ型硬度計により１ｋｇの荷重をかけて硬さを測定した。
［熱伝導性シリコーンエラストマーの引張強さ、伸び］
ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を１００℃で１５分間プレス加硫した。得られた厚さ２ｍｍの熱伝導性シリコーンエラストマーシートの引張強さ、伸びを、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に従って、ダンベル４号形で株式会社上島製作所製の引張試験機ＳＴ１０２−１により測定した。
ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を１００℃で１５分間プレス加硫した。得られた厚さ２ｍｍの熱伝導性シリコーンエラストマーシートの引張強さ、伸びを、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に従って、ダンベル４号形で株式会社上島製作所製の引張試験機ＳＴ１０２−１により測定した。
［熱伝導性シリコーンエラストマーの熱伝導率］
ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を１００℃で３０分間プレス加硫した。得られた厚さ１５ｍｍの熱伝導性シリコーンエラストマーシートの熱伝導率を京都電子工業株式会社製の迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００(非定常熱線法)により測定した。
ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を１００℃で３０分間プレス加硫した。得られた厚さ１５ｍｍの熱伝導性シリコーンエラストマーシートの熱伝導率を京都電子工業株式会社製の迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００(非定常熱線法)により測定した。
［実施例１］
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２６.９７重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）０.９８重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末６７.５重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー（フェニル基の含有量＝９.４重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の５％）３.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表１に示した。
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２６.９７重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）０.９８重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末６７.５重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー（フェニル基の含有量＝９.４重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の５％）３.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表１に示した。
［実施例２］
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２８.４６重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）１.０４重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤として２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末６７.５重量％、粘度が１２５ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー（フェニル基の含有量＝３４.２重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の２５％）１.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表１に示した。
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２８.４６重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）１.０４重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤として２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末６７.５重量％、粘度が１２５ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー（フェニル基の含有量＝３４.２重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の２５％）１.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表１に示した。
［実施例３］
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２６.９７重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）０.９８重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤として２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末６７.５重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン（フェニル基の含有量＝５５.７重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の５０％）３.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて粘着力、剥離性、硬度、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定し表１に示した。
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２６.９７重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）０.９８重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤として２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末６７.５重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルシロキサン（フェニル基の含有量＝５５.７重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の５０％）３.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて粘着力、剥離性、硬度、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定し表１に示した。
［実施例４］
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２６.９７重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）０.９８重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤として２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１８μｍである不定形結晶性シリカ粉末６７.５重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー（フェニル基の含有量＝９.４重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の５％）３.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定し表１に示した。
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.０９重量％）２６.９７重量％、粘度が２５ｍＰａ・ｓである分子鎖側鎖に平均３個のケイ素原子結合水素原子を含有する分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサンコポリマー（ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝０.１３重量％）０.９８重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤として２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０５重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１.４重量％、平均粒子径が１８μｍである不定形結晶性シリカ粉末６７.５重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサンコポリマー（フェニル基の含有量＝９.４重量％、フェニル基数：メチル基とフェニル基の合計数の５％）３.０重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて粘着力、剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定し表１に示した。
［比較例１］
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルビニルシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（ビニル基の含有量＝０.１３重量％）２８.４０重量％、１００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.１３重量％）１８.９１重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（主鎖は平均２３のメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる。ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝１.５５重量％）１.９４重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０３重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１１.８０重量％、平均粒子径が５μｍである不定形結晶性シリカ粉末３５.５０重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末２.３０重量％、粘度が９００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルドデシルシロキサン・メチルテトラデカンシロキサン共重合体（ドデシル基の含有量＝３３.９重量％、テトラデカン基の含有量＝３９.５重量％、ドデシル基数：メチル基とドデシル基とテトラデカン基の合計数の２５％、テトラデカン基数：メチル基とドデシル基とテトラデカン基の合計数の２５％）０.９７量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、初期剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表２に示した。なお、本比較例は特開昭５６−２３４９の実施例２に準拠したものである。
撹拌羽付きミキサーに粘度が４００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルビニルシロキシ基封鎖メチルビニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体（ビニル基の含有量＝０.１３重量％）２８.４０重量％、１００００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.１３重量％）１８.９１重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（主鎖は平均２３のメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる。ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝１.５５重量％）１.９４重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０３重量％、ヘキサメチルジシラザンで表面処理した比表面積２００ｍ２／ｇのヒュームドシリカ１１.８０重量％、平均粒子径が５μｍである不定形結晶性シリカ粉末３５.５０重量％、平均粒子径が１１μｍである不定形アルミナ粉末２.３０重量％、粘度が９００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルドデシルシロキサン・メチルテトラデカンシロキサン共重合体（ドデシル基の含有量＝３３.９重量％、テトラデカン基の含有量＝３９.５重量％、ドデシル基数：メチル基とドデシル基とテトラデカン基の合計数の２５％、テトラデカン基数：メチル基とドデシル基とテトラデカン基の合計数の２５％）０.９７量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、初期剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表２に示した。なお、本比較例は特開昭５６−２３４９の実施例２に準拠したものである。
［比較例２］
撹拌羽付きミキサーに粘度が３０００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.１６重量％）４３.７５重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（主鎖は平均２３個のメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる。ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝１.５５重量％）１.９６重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０３重量％、平均粒子径が５μｍである不定形結晶性シリカ粉末５２.３３重量％、平均粒子径が１μｍである酸化チタン粉末１.００重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン（フェニル基の含有量＝５５.７重量％、メチル基とフェニル基の合計数の５０％）０.７８重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、初期剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表２に示した。なお、本比較例は特開昭５６−２３４９の実施例３に準拠したものである。
撹拌羽付きミキサーに粘度が３０００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.１６重量％）４３.７５重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（主鎖は平均２３個のメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる。ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝１.５５重量％）１.９６重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０３重量％、平均粒子径が５μｍである不定形結晶性シリカ粉末５２.３３重量％、平均粒子径が１μｍである酸化チタン粉末１.００重量％、粘度が５００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルフェニルポリシロキサン（フェニル基の含有量＝５５.７重量％、メチル基とフェニル基の合計数の５０％）０.７８重量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、初期剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表２に示した。なお、本比較例は特開昭５６−２３４９の実施例３に準拠したものである。
［比較例３］
撹拌羽付きミキサーに粘度が３０００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.１６重量％）４３.７５重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（主鎖は平均２３個のメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる。ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝１.５５重量％）１.９６重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０３重量％、平均粒子径が５μｍである不定形結晶性シリカ粉末５２.３３重量％、平均粒子径が１μｍである酸化チタン粉末１.００重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルオクチルシロキサン共重合体（オクチル基の含有量＝２８.３重量％、オクチル基数：メチル基とオクチル基の合計数の１５％）０.９７量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、初期剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表２に示した。なお、本比較例は特開昭５６−２３４９の実施例３に準拠したものである。
撹拌羽付きミキサーに粘度が３０００ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン（ビニル基の含有量＝０.１６重量％）４３.７５重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン（主鎖は平均２３個のメチルハイドロジェンシロキサン単位からなる。ケイ素原子結合水素原子基の含有量＝１.５５重量％）１.９６重量％、白金含有量が０.５重量％である白金・１,３−ジビニル−１,１,３,３−テトラメチルジシロキサン錯体溶液０.１５重量％、付加反応抑制剤としての２−フェニル−３−ブチン−２−オール０.０３重量％、平均粒子径が５μｍである不定形結晶性シリカ粉末５２.３３重量％、平均粒子径が１μｍである酸化チタン粉末１.００重量％、粘度が２０ｍＰａ・ｓである分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルオクチルシロキサン共重合体（オクチル基の含有量＝２８.３重量％、オクチル基数：メチル基とオクチル基の合計数の１５％）０.９７量％を投入し、均一に混合してヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物を調製した。この組成物を加熱下硬化させて、粘着力、初期剥離性、硬さ、引張強さ、伸びおよび熱伝導率を測定して表２に示した。なお、本比較例は特開昭５６−２３４９の実施例３に準拠したものである。
本発明の熱伝導性シリコーンエラストマーは、半導体チップと放熱用部材間の熱伝導媒体、トランジスター、ＩＣ、ハイブリッドＩＣ、メモリー素子等の発熱性電子部品を搭載したプリント回路基板と放熱用部材間の熱伝導媒体、プラズマデイスプレイと放熱用部材間の熱伝導媒体、ＤＣ-ＤＣコンバータの熱伝導媒体の熱伝導媒体等として有用である。また、本発明のヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物は、上記熱伝導性シリコーンエラストマーおよび熱伝導媒体を製造するのに有用である。
Claims (5)
- （Ａ）式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサン、
（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を２個以上有するメチルハイドロジェンポリシロキサン｛(Ａ)成分中のビニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が３.０〜０.５となる量である｝および
（Ｃ）触媒量の白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物の硬化物であるシリコーンエラストマー９０〜１０重量％、
該エラストマー中に分散した（Ｄ）ヒュームドシリカ０.２〜５.０重量％、（Ｅ）アルミナ粉末または結晶性シリカ粉末１０〜９０重量％および（Ｆ）常温で液状の式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるメチルフェニルポリシロキサン０.１〜１０重量％(合計１００重量％)からなり、ＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機による硬さが５〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であり、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で１２０℃に４８時間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材間から界面剥離可能であることを特徴とする、熱伝導性シリコーンエラストマー。 - （Ｅ）成分の平均粒径が１〜５０μｍであることを特徴とする、請求項１に記載の熱伝導性シリコーンエラストマー。
- （Ａ）式：（Ｒ1）3ＳｉＯ（Ｒ2ＳｉＯ）mＳｉ（Ｒ2）3
（式中、Ｒ、Ｒ1、Ｒ2はメチル基またはビニル基であり、１分子中に少なくとも２個のビニル基が存在し、１分子中のすべてのＲがメチル基のときはＲ1の少なくとも１個とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のＲの１個がメチル基のときはＲ1とＲ2の少なくとも１個はビニル基であり、１分子中のメチル基とビニル基の合計数の０.１〜２％がビニル基であり、ｍは５０〜１０００である）で示されるメチルビニルポリシロキサン、
（Ｂ）１分子中にケイ素原子結合水素原子を２個以上有するメチルハイドロジェンポリシロキサン｛(Ａ)成分中のビニル基に対する本成分中のケイ素原子結合水素原子のモル比が３.０〜０.５となる量である｝および
（Ｃ）触媒量の白金属金属系触媒からなるヒドロシリル化反応硬化性オルガノポリシロキサン組成物９０〜１０重量％、
（Ｄ）ヒュームドシリカ０.２〜５.０重量％、（Ｅ）アルミナ粉末または結晶性シリカ粉末１０〜９０重量％および（Ｆ）常温で液状の式：（Ｒ4）3ＳｉＯ[（Ｒ3）2ＳｉＯ]nＳｉ（Ｒ4）3（式中、Ｒ3、Ｒ4はメチル基またはフェニル基であり、１分子中のメチル基とフェニル基の合計数の１〜５０％がフェニル基であり、ｎは1〜１００である）で示されるメチルフェニルポリシロキサン０.１〜１０重量％(合計１００重量％)からなり、硬化してＳＲＩＳ ０１０１-１９６８に規定されるスプリング式硬さ試験機による硬さが５〜７０であり、ＪＩＳ Ｋ ６２５１に規定される引張強さが０.２ＭＰａ以上であり、伸びが３００％以上であり、発熱性部材と放熱用部材に粘着し、発熱性部材と放熱用部材間に挟持した状態で１２０℃に４８時間保持後も該発熱性部材および該放熱用部材間から界面剥離可能な熱伝導性シリコーンエラストマーとなることを特徴とする、ヒドロシリル化反応硬化性熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。 - （Ｅ）成分の平均粒径が１〜５０μｍであることを特徴とする、請求項３に記載の熱伝導性シリコーンエラストマー組成物。
- 請求項１または請求項２に記載の熱伝導性シリコーンエラストマーからなる熱伝導媒体。
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