JP6050207B2 - 放熱シート、高放熱性シート状硬化物、及び放熱シートの使用方法 - Google Patents
放熱シート、高放熱性シート状硬化物、及び放熱シートの使用方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6050207B2 JP6050207B2 JP2013198725A JP2013198725A JP6050207B2 JP 6050207 B2 JP6050207 B2 JP 6050207B2 JP 2013198725 A JP2013198725 A JP 2013198725A JP 2013198725 A JP2013198725 A JP 2013198725A JP 6050207 B2 JP6050207 B2 JP 6050207B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sio
- heat
- group
- sheet
- units
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Description
金属層の両面に、熱伝導性充填材を含有する常温で固体又は半固体状の付加硬化型シリコーン樹脂組成物が塗工された放熱シートであって、該放熱シートの表面が非粘着性のものである放熱シートを提供する。
(A)R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2、及びR3は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基のいずれかを示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0、1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
前記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個である構造を含むレジン構造のオルガノポリシロキサン、
(B)R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 cHdSiO(4−c−d)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に前記の通りであり、cは0、1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である。)、
前記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個である構造を含むレジン構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン:前記(A)成分中のビニル基及びアリル基の合計に対する(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子がモル比で0.1〜4.0となる量、
(C)白金族金属系触媒:硬化有効量、及び
(D)熱伝導性充填材
を含有し、未硬化時に常温で固体又は半固体状のものであることが好ましい。
上述のように、従来の放熱シートは、作業性と放熱性を両立することが困難であった。
本発明者らは、上記問題点を解決するべく鋭意検討を行った結果、常温で固体又は半固体の付加硬化型シリコーン樹脂組成物を両面に配置した金属からなり、表面が非粘着性のものである放熱シートであれば、上記問題点を解決できることを見出し、本発明を完成させた。
なお、本明細書において、「常温」とは通常の状態における周囲温度を意味し、通常15〜30℃の範囲の温度であり、典型的には25℃である。
「半固体状」とは可塑性を有し、特定の形状に成形されたときに少なくとも1時間、好ましくは8時間以上その形状を保持し得る物質の状態を言う。したがって、例えば、常温で非常に高い粘度を有する流動性物質が本質的には流動性を有するものの、非常に高い粘度のために少なくとも1時間という短時間では付与された形状に変化(即ち、くずれ)を肉眼では認めることができないとき、その物質は半固体の状態にある。
このような付加硬化型シリコーン樹脂組成物は、特に限定されないが、
(A)R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2、及びR3は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基のいずれかを示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0、1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
前記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個である構造を含むレジン構造のオルガノポリシロキサン、
(B)R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 cHdSiO(4−c−d)/2単位からなり(ここで、R1、R2及びR3は独立に前記の通りであり、cは0、1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である。)、
前記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個である構造を含むレジン構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン:前記(A)成分中のビニル基及びアリル基の合計に対する(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子がモル比で0.1〜4.0となる量、
(C)白金族金属系触媒:硬化有効量、及び
(D)熱伝導性充填材
を含有し、未硬化時に常温で固体又は半固体状のものであることが好ましい。
本発明の放熱シートに用いられる付加硬化型シリコーン樹脂組成物の重要な(A)成分であるレジン構造(即ち、三次元網状構造)のオルガノポリシロキサンは、R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2、及びR3は水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基を示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0、1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
上記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個、好ましくは15〜45個、より好ましくは20〜35個である構造を部分的に含有するレジン構造のオルガノポリシロキサンである。
で表される直鎖状ジオルガノポリシロキサン連鎖構造を意味する。
[測定条件]
展開溶媒:THF
流量:0.6mL/min
検出器:示差屈折率検出器(RI)
カラム:TSK Guardcolomn SuperH−L
TSKgel SuperH4000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH3000(6.0mmI.D.×15cm×1)
TSKgel SuperH2000(6.0mmI.D.×15cm×2)
(いずれも東ソー社製)
カラム温度:40℃
試料注入量:20μL(濃度0.5重量%のTHF溶液)
等を例示することができる。
なお、R1、R2及びR3における水酸基とは、上記シラノール基含有シロキサン単位中の水酸基を意味する。
なお、m1、m2、m3は上記で定義した通りであり、x1及びy1はx1:m1:y1あるいはx1:m2+m3:y1が90〜24:75〜9:50〜1を満たすような正の整数であり、x1+m1+y1及びx1+m2+m3+y1は100である。
本発明の放熱シートに用いられる付加硬化型シリコーン樹脂組成物の重要な(B)成分であるレジン構造(即ち、三次元網状構造)のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 cHdSiO(4−c−d)/2単位からなり(ここで、R1、R2、及びR3は上記の通りであり、cは0,1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である)、
上記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個、好ましくは15〜45個、より好ましくは20〜35個である構造を部分的に含有するレジン構造のオルガノポリシロキサンである。
等を例示することができる。
なお、R1、R2及びR3における水酸基とは、上記シラノール基含有シロキサン単位中の水酸基を意味する。
なお、m1、m2、m3は上記で定義した通りであり、x2及びy2はx2:m1:y2あるいはx2:m2+m3:y2が90〜24:75〜9:50〜1を満たすような正の整数であり、x2+m1+y2及びx2+m2+m3+y2は100である。
この触媒成分は、本発明の放熱シートに用いられる付加硬化型シリコーン樹脂組成物の付加硬化反応を促進させるために配合されるものであり、白金系、パラジウム系、ロジウム系のものがある。当該触媒としてはヒドロシリル化反応を促進するものとして従来公知であるいずれのものも使用することができる。コスト等を考慮して、白金、白金黒、塩化白金酸等の白金系のもの、例えば、H2PtCl6・nH2O、K2PtCl6、KHPtCl6・nH2O、K2PtCl4、K2PtCl4・nH2O、PtO2・nH2O,(ここで、nは、正の整数)等や、これらと、オレフィン等の炭化水素、アルコール又はビニル基含有オルガノポリシロキサンとの錯体等を例示することができる。これらの触媒は一種単独でも、2種以上の組み合わせでも使用することができる。
(D)成分の熱伝導性充填材は、付加硬化型シリコーン樹脂組成物中の他の成分と反応せず、安定した熱伝導性、電気絶縁性が確保されるものであれば特に限定されない。例えば、アルミナのような金属酸化物や、窒化アルミ、窒化ホウ素などの金属窒化物、有機樹脂、シリコーンゴム等の粉末が挙げられ、これらは1種単独で又は2種以上混合して使用することができる。
なお、本発明における電気抵抗率とは、JIS K 6249記載の方法による20℃における測定値を示すものとする。
本発明の放熱シートに用いられる付加硬化型シリコーン樹脂組成物には、上述した(A)〜(D)成分以外にも、必要に応じて、それ自体公知の各種の添加剤を配合することができる。
(D)熱伝導性充填材の他に、放熱シートの可塑性、形状保持性、シート状硬化物のゴム物性、耐熱性、耐薬品性、耐光性などを改善する目的で補強性無機充填材や非補強性無機充填材を添加することができる。これらの無機充填材は、合計で、(A)及び(B)成分の合計量100質量部あたり0〜600質量部の範囲で適宜配合することが好ましい。
また、本発明の放熱シートに用いられる付加硬化型シリコーン樹脂組成物には、接着性を付与するため、接着助剤を必要に応じて添加できる。接着助剤としては、例えば、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子(SiH基)、ケイ素原子に結合したアルケニル基(例えばSi−CH=CH2基)、アルコキシシリル基(例えばトリメトキシシリル基)、エポキシ基(例えばグリシドキシプロピル基、3,4−エポキシシクロヘキシルエチル基)から選ばれる官能性基を少なくとも2種、好ましくは2種又は3種含有する直鎖状、分岐状、レジン状(三次元構造)又は環状のケイ素原子数4〜50個、好ましくは4〜20個程度のオルガノシロキサンオリゴマー、下記一般式(2)で示されるオルガノオキシシリル変性イソシアヌレート化合物、又はその加水分解縮合物(オルガノシロキサン変性イソシアヌレート化合物)及びこれらの組合せ等が挙げられる。
で表される有機基、又は脂肪族不飽和結合を含有する一価炭化水素基であるが、R5の少なくとも1個は上記式(3)の有機基である。〕
本発明の放熱シートに用いられる付加硬化型シリコーン樹脂組成物には、硬化速度を調整する等の目的で、必要に応じて適宜硬化抑制剤を配合することができる。硬化抑制剤としては、例えば、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサンやヘキサビニルジシロキサンのようなビニル基高含有オルガノポリシロキサン、トリアリルイソシアヌレート、アルキルマレエート、アセチレンアルコール類及びそのシラン変性物及びシロキサン変性物、ハイドロパーオキサイド、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール及びこれらの混合物からなる群から選ばれる化合物等が挙げられる。硬化抑制剤は(A)成分100質量部あたり通常0.001〜1.0質量部、好ましくは0.005〜0.5質量部添加される。
上述の(D)熱伝導性充填材は、樹脂への分散性を向上させるため、シランカップリング剤で処理することができる。シランカップリング剤としては、下記一般式(A)で表されるような化合物や、
R7Si(OR8)3 (A)
(ここで、R7は脂肪族アルキル基、R8はメチル基あるいはエチル基である。)
R1SiO3/2単位、R2 2SiO2/2単位、及びR3 aR4 bSiO(4−a−b)/2単位からなり(ここで、R1、R2、及びR3は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、又はフェニル基を示し、R4は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0、1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
上記R2 2SiO2/2単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が5〜50個である構造を含み、末端がSi(OR8)3単位で封鎖されたポリシロキサン(ここで、R8は上記と同じ。)
が挙げられる。
本発明の放熱シートは、上記のような付加硬化型シリコーン樹脂組成物を芯材となる金属層の両面に配置することによって形成される。通常は、シリコーン樹脂組成物の硬化が進行しないように冷蔵庫や冷凍庫にて低温保存され、使用時に必要により加熱することにより直ちに硬化する。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A1)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)23SiMe2Cl:1mol、Me2ViSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A1)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は65,000、融点は58℃であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B1)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)23SiMe2Cl:1mol、Me2HSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B1)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は56,000、融点は56℃であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A2)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)23SiMe2Cl:1mol、MeViSiCl2:3molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A2)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]0.01[MeViSiO2/2]0.03で示される。この樹脂の重量平均分子量は62,000、融点は60℃であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B2)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)23SiMe2Cl:1mol、MeHSiCl2:3molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B2)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)23−SiMe2O2/2]0.01[MeHSiO2/2]0.03で示される。この樹脂の重量平均分子量は58,000、融点は58℃であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A3)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)33SiMe2Cl:1mol、Me2ViSiCl:3molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A3)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)33−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)33−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.03で示される。この樹脂の重量平均分子量は63,000、融点は63℃であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B3)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)33SiMe2Cl:1mol、Me2HSiCl:3molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B3)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)33−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)33−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.03で示される。この樹脂の重量平均分子量は57,000、融点は56℃であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A4)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)8SiMe2Cl:1mol、Me2ViSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A4)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)8−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)8−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は45,000、融点は56℃であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B4)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)8SiMe2Cl:1mol、Me2HSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B4)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)8−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)8−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は42,000、融点は60℃であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A5)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)48SiMe2Cl:1mol、Me2ViSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A5)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)48−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)48−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は60,000、融点は62℃であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B5)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)48SiMe2Cl:1mol、Me2HSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B5)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)48−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)48−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は58,000、融点は54℃であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A6)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)7SiMe2Cl:1mol、Me2ViSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A6)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)7−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)7−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は45,000、融点は56℃であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B6)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、ClMe2SiO(Me2SiO)7SiMe2Cl:1mol、Me2HSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B6)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)7−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)7−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.06で示される。この樹脂の重量平均分子量は42,000、融点は54℃であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A7)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、HOMe2SiO(Me2SiO)98SiMe2OH:1mol、Me2ViSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A7)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)98−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)98−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.06で示される。この樹脂は重量平均分子量64,000のペースト状であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B7)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、HOMe2SiO(Me2SiO)98SiMe2OH:1mol、Me2HSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B7)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)98−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)98−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.06で示される。この樹脂は重量平均分子量62,000のペースト状であった。
−ビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(A8)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、HOMe2SiO(Me2SiO)49SiMe2OH:1mol、Me2ViSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ビニル基含有樹脂(A8)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)49−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)49−SiMe2O2/2]0.01[Me2ViSiO1/2]0.06で示される。この樹脂は重量平均分子量64,000のペースト状であった。
−ヒドロシリル基含有オルガノポリシロキサン樹脂(B8)−
PhSiCl3で示されるオルガノシラン:27mol、HOMe2SiO(Me2SiO)49SiMe2OH:1mol、Me2HSiCl:6molをトルエン溶媒に溶解後、水中に滴下し、共加水分解し、さらに水洗、アルカリ洗浄にて中和、脱水後、溶剤をストリップし、ヒドロシリル基含有樹脂(B8)を合成した。
この樹脂は、構成するシロキサン単位及び[−SiMe2O−(Me2SiO)49−SiMe2O2/2]で表される構造の構成比が式:[PhSiO3/2]0.27[−SiMe2O−(Me2SiO)49−SiMe2O2/2]0.01[Me2HSiO1/2]0.06で示される。この樹脂は重量平均分子量62,000のペースト状であった。
合成例1で得られたビニル基含有樹脂(A1):50g、合成例2で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B1):50g、反応抑制剤としてアセチレンアルコール系のエチニルシクロヘキサノール:0.2g、塩化白金酸のオクチルアルコール変性溶液:0.1gを加えてベース組成物を調製した。このベース組成物100質量部に対して、さらにアルミナ粉末(AC−9200;アドマテックス製)を500質量部加えた後、プラネタリーミキサーでよく撹拌し、アルミナ含有シリコーン樹脂組成物1を調製した。この組成物1は、25℃において可塑性の固体であった。
こうして得られた組成物1を、PETフィルム(加圧用ベースフィルム)とフッ素樹脂コートしたPETフィルム(剥離フィルム)との間に挟み、熱プレス機を用いて80℃で5t/cm2の圧力下で5分間圧縮成形を行い、厚さ50μmのシート状に成形した。
このシート状樹脂組成物から剥離フィルムをはがし、厚さ75μmの銅箔の両面に樹脂面を貼り付け、熱プレス機を用いて80℃で5t/cm2の圧力下で5分間圧縮成形を行い、放熱シート1を得た。
1)表面粘着性の評価
放熱シート1からベースフィルムをはがし、表面の粘着性を指触にて確認した。
2)絶縁破壊電圧測定
放熱シート1を150℃で4時間置いて硬化させ、ベースフィルムをはがして、JIS K 6249に記載の方法に従い、絶縁破壊電圧を測定した。
3)熱伝導率測定
熱伝導率はレーザーフラッシュ法(LFA 447 Nanoflash ネッチゲレイデバウ社製)を用いて測定した。直径1cm、厚さ1mmのアルミ板2枚の間に、上記放熱シート1を挟み込み、150℃で4時間加熱して硬化物とし、測定用のレーザー光が反射しないように全体をカーボンブラックでコーティングした。これを試験片として熱伝導率を測定した。
4)接着性
放熱シート1からベースフィルムをはがし、厚さ35μm、幅1cmの銅箔に貼りあわせた後、熱プレス機を用いて100℃で5t/cm2の圧力下で5分間圧縮して接着させ、150℃で4時間加熱硬化した。接着させた銅箔をJIS K 6854−1に記載された方法で90°はく離試験を行い、接着強度を測定した。(オートグラフ AG―IS 島津製作所製)
上記評価項目1)〜4)までの各測定結果を表1に示す。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに合成例3で得られたビニル基含有樹脂(A−2):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに合成例4で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−2):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物2を調製した。この組成物2は、25℃において可塑性の固体であった。
組成物1のかわりに調製例2で得られた組成物2を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート2を作製した。
この放熱シート2を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに合成例5で得られたビニル基含有樹脂(A−3):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに合成例6で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−3):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物3を調製した。この組成物3は、25℃において可塑性の固体であった。
組成物1のかわりに調製例3で得られた組成物3を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート3を作製した。
この放熱シート3を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに合成例7で得られたビニル基含有樹脂(A−4):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに合成例8で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−4):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物4を調製した。この組成物4は、25℃において可塑性の固体であった。
組成物1のかわりに調製例4で得られた組成物4を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート4を作製した。
この放熱シート4を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに合成例9で得られたビニル基含有樹脂(A−5):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに合成例10で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−5):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物5を調製した。この組成物5は、25℃において可塑性の固体であった。
組成物1のかわりに調製例5で得られた組成物5を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート5を作製した。
この放熱シート5を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに比較合成例1で得られたビニル基含有樹脂(A−6):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに比較合成例2で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−6):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物6を調製した。この組成物6は、25℃において可塑性を有さない固体であった。
調製例6で得られた組成物6を、実施例1と同様に評価しようとしたが、硬化物が非常に脆く、形状を維持することができなかったため、評価することができなかった。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに比較合成例3で得られたビニル基含有樹脂(A−7):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに比較合成例4で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−7):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物7を調製した。この組成物7は、25℃においてペースト状であり、形状を保持することができなかった。
組成物1のかわりに調製例7で得られた組成物7を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート7を作製した。
この放熱シート7を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
ビニル基含有樹脂(A−1)のかわりに比較合成例5で得られたビニル基含有樹脂(A−8):50g、ヒドロシリル基含有樹脂(B−1)のかわりに比較合成例6で得られたヒドロシリル基含有樹脂(B−8):50gを用いた他は、調製例1と同様の方法でアルミナ含有シリコーン樹脂組成物8を調製した。この組成物8は、25℃においてペースト状であり、形状を保持することができなかった。
組成物1のかわりに調製例8で得られた組成物8を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート8を作製した。
この放熱シート8を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
調製例1において、ベース組成物100質量部に代えて、常温で液体のビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂を主剤とする市販の付加硬化型シリコーンワニスであるKJR−632(信越化学工業(株)製)100質量部を用いた以外は、調製例1と同様にしてアルミナ含有シリコーン樹脂組成物9を調製した。この組成物9は、25℃において液体であり、形状を保持することができなかった。
組成物1のかわりに調製例9で得られた組成物9を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート9を作製した。
この放熱シート9を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
調製例1において、ベース組成物100質量部に代えて、常温で液体のビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂を主剤とする市販の付加硬化型シリコーンワニスであるKJR−632L−1(信越化学工業(株)製)100質量部を用いた以外は、調製例1と同様にしてアルミナ含有シリコーン樹脂組成物10を調製した。この組成物10は、25℃において液体であり、形状を保持することができなかった。
組成物1のかわりに調製例10で得られた組成物10を用いて実施例1と同様の操作を行い、放熱シート10を作製した。
この放熱シート10を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜4)によって評価した。結果を表1に示す。
一方、付加硬化型シリコーン樹脂組成物のR2SiO2/2単位の繰り返し数が9個の組成物6を用いた比較例1は、硬化物が非常に脆いものであり、形状を維持することができなかったため、評価することができなかった。また、付加硬化型シリコーン樹脂組成物のR2SiO2/2単位の繰り返し数が50個を超える組成物7及び組成物8を用いた比較例2及び比較例3は、常温でペースト状であり、また、常温で液体のビニル基含有オルガノポリシロキサン樹脂を主剤とする市販の付加硬化型シリコーンワニスを用いた比較例4及び比較例5は、常温で液体であった。これらの比較例2〜5では、放熱シートを作製した際に粘着性が強く、ポストキュア前にベースフィルムをはがすと樹脂の部分が芯材の金属から剥離してしまい、熱伝導率及び接着性を測定することができなかった。
調製例1で得られた組成物1を用い、厚さ75μmの銅箔のかわりに厚さ75μmのアルミ箔を芯材として実施例1と同様の操作を行い、放熱シート11を作製した。
この放熱シート11を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜3)によって評価した。結果を表2に示す。
厚さ75μmのアルミ箔のかわりに厚さ75μmの銀箔を芯材として実施例6と同様の操作を行い、放熱シート12を作製した。
この放熱シート12を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜3)によって評価した。結果を表2に示す。
厚さ75μmのアルミ箔のかわりに厚さ1mmのアルミ板を芯材として実施例6と同様の操作を行い、放熱シート13を作製した。この放熱シート13を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜3)によって評価した。評価は、上記と同様の方法で行ったが、熱伝導率の測定は、2枚のアルミ板で挟みこむことなく、加熱硬化した放熱シートにカーボンブラックをスプレーし、直接熱伝導率を測定した。結果を表2に示す。
厚さ75μmのアルミ箔のかわりに厚さ75μmのシリコーン樹脂であるKJR−632L−1(信越化学工業(株)製)を芯材として実施例6と同様の操作を行い、放熱シート14を作製した。
この放熱シート14を実施例1と同様に上記の評価項目1)〜3)によって評価した。結果を表2に示す。
厚さ75μmのアルミ箔のかわりに厚さ1mmのシリコーン樹脂であるKJR−632L−1(信越化学工業(株)製)を芯材として実施例6と同様の操作を行い、放熱シート15を作製した。
この放熱シート15を実施例8と同様に上記の評価項目1)〜3)によって評価した。結果を表2に示す。
Claims (9)
- 金属層の両面に、熱伝導性充填材を含有する常温で固体又は半固体状の付加硬化型シリコーン樹脂組成物が塗工された放熱シートであって、該放熱シートの表面が非粘着性のものであり、
前記付加硬化型シリコーン樹脂組成物が、
(A)R 1 SiO 3/2 単位、R 2 2 SiO 2/2 単位、及びR 3 a R 4 b SiO (4−a−b)/2 単位からなり(ここで、R 1 、R 2 、及びR 3 は独立に水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロヘキシル基、及びフェニル基のいずれかを示し、R 4 は独立にビニル基又はアリル基を示し、aは0、1又は2で、bは1又は2で、かつa+bは2又は3である。)、
前記R 2 2 SiO 2/2 単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個である構造を含むレジン構造のオルガノポリシロキサン、
(B)R 1 SiO 3/2 単位、R 2 2 SiO 2/2 単位、及びR 3 c H d SiO (4−c−d)/2 単位からなり(ここで、R 1 、R 2 及びR 3 は独立に前記の通りであり、cは0、1又は2で、dは1又は2で、かつc+dは2又は3である。)、
前記R 2 2 SiO 2/2 単位の少なくとも一部が連続して繰り返してなり、その繰り返し数が10〜50個である構造を含むレジン構造のオルガノハイドロジェンポリシロキサン:前記(A)成分中のビニル基及びアリル基の合計に対する(B)成分中のケイ素原子に結合した水素原子がモル比で0.1〜4.0となる量、
(C)白金族金属系触媒:硬化有効量、及び
(D)熱伝導性充填材
を含有し、未硬化時に常温で固体又は半固体状のものであることを特徴とする放熱シート。 - 前記付加硬化型シリコーン樹脂組成物が、前記(A)〜(C)成分の合計100質量部に対して、前記(D)熱伝導性充填材を100〜1,500質量部含有するものであることを特徴とする請求項1に記載の放熱シート。
- 前記(D)熱伝導性充填材の20℃における電気抵抗率が1×1010Ω・cm以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放熱シート。
- 前記金属層が、アルミニウム、銅、銀及びそれらの合金から選ばれる金属からなるものであることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の放熱シート。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の放熱シートの加熱硬化物であることを特徴とする高放熱性シート状硬化物。
- 前記高放熱性シート状硬化物のJIS K 6253記載のタイプDデュロメータ硬さが30以上であることを特徴とする請求項5に記載の高放熱性シート状硬化物。
- 前記高放熱性シート状硬化物の表面が非粘着性であることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の高放熱性シート状硬化物。
- 前記高放熱性シート状硬化物が、1.5W/m・K以上の熱伝導率を有するものであることを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか一項に記載の高放熱性シート状硬化物。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の放熱シートを電子部品に密着させたのち、加熱硬化して使用することを特徴とする放熱シートの使用方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013198725A JP6050207B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 放熱シート、高放熱性シート状硬化物、及び放熱シートの使用方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013198725A JP6050207B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 放熱シート、高放熱性シート状硬化物、及び放熱シートの使用方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015065330A JP2015065330A (ja) | 2015-04-09 |
JP6050207B2 true JP6050207B2 (ja) | 2016-12-21 |
Family
ID=52832964
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013198725A Active JP6050207B2 (ja) | 2013-09-25 | 2013-09-25 | 放熱シート、高放熱性シート状硬化物、及び放熱シートの使用方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6050207B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3096351B1 (en) * | 2015-05-22 | 2017-12-13 | ABB Technology Oy | Thermal interface foil |
WO2018088416A1 (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物、ならびに製造方法 |
WO2018088417A1 (ja) * | 2016-11-09 | 2018-05-17 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物、ならびに製造方法 |
JP2018093030A (ja) * | 2016-12-01 | 2018-06-14 | 三菱電機株式会社 | 電子機器および電子機器の製造方法 |
JP6981914B2 (ja) * | 2018-04-09 | 2021-12-17 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 |
FI3868835T3 (fi) * | 2018-10-15 | 2024-01-31 | Denka Company Ltd | Kaksipakkauksinen kovettuva koostumussarja, lämpöä johtava kovettunut tuote ja elektroninen laite |
JP7286575B2 (ja) * | 2020-03-24 | 2023-06-05 | 信越化学工業株式会社 | 熱軟化性付加硬化型熱伝導性シリコーン組成物 |
WO2023008538A1 (ja) * | 2021-07-29 | 2023-02-02 | 積水ポリマテック株式会社 | 熱伝導性組成物及び硬化物 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0721308Y2 (ja) * | 1990-10-30 | 1995-05-17 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シート |
JP2882972B2 (ja) * | 1993-06-15 | 1999-04-19 | 電気化学工業株式会社 | 放熱シート |
JP2000212441A (ja) * | 1999-01-27 | 2000-08-02 | Denki Kagaku Kogyo Kk | シリコ―ン固化物 |
JP4144998B2 (ja) * | 2000-06-26 | 2008-09-03 | 信越化学工業株式会社 | 放熱用部材 |
JP3928943B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2007-06-13 | 信越化学工業株式会社 | 放熱部材、その製造方法及びその敷設方法 |
JP4395753B2 (ja) * | 2004-12-27 | 2010-01-13 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導部材の製造方法及びこの使用方法並びに放熱構造体 |
JP4816951B2 (ja) * | 2005-12-06 | 2011-11-16 | 信越化学工業株式会社 | シリコーン組成物及びその硬化物 |
JP2012059811A (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-22 | Mochida Shoko Kk | 放熱シート |
JP5742667B2 (ja) * | 2011-10-31 | 2015-07-01 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン複合シート |
-
2013
- 2013-09-25 JP JP2013198725A patent/JP6050207B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015065330A (ja) | 2015-04-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6050207B2 (ja) | 放熱シート、高放熱性シート状硬化物、及び放熱シートの使用方法 | |
JP5247979B2 (ja) | 透明な硬化物を与えるポリオルガノシロキサン組成物 | |
JP5201063B2 (ja) | 付加硬化型シリコーン組成物及びその硬化物 | |
KR102477726B1 (ko) | 충전제를 포함하는 실리콘 조성물 | |
CN108624060B (zh) | 固晶用硅酮树脂组合物及固化物 | |
KR101802736B1 (ko) | 가교결합성 실리콘 조성물 및 그의 가교결합 생성물 | |
KR102142263B1 (ko) | 경화성 실리콘 조성물 및 이의 경화물 | |
JP4875251B2 (ja) | シリコーンゲル組成物 | |
KR102044675B1 (ko) | 경화성 실리콘 조성물, 이의 경화물, 및 광반도체 디바이스 | |
JP2009203373A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
KR20190104075A (ko) | 열전도성 폴리오르가노실록산 조성물 | |
JP6791815B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン樹脂組成物 | |
US20220363835A1 (en) | Thermally conductive silicone composition and method for producing the same | |
JP2007039483A (ja) | 硬化性ポリオルガノシロキサン組成物 | |
KR20200010425A (ko) | 다이 본딩용 경화성 실리콘 조성물 | |
JP6240593B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
TW202031853A (zh) | 具有熱傳導性黏著層的熱傳導性聚矽氧橡膠片及其製造方法 | |
JP4816951B2 (ja) | シリコーン組成物及びその硬化物 | |
JP2013221082A (ja) | 付加硬化型シリコーン樹脂組成物、並びに該組成物からなるシート、シート状硬化物、及びダイアタッチ材 | |
JP2009215420A (ja) | 高硬度シリコーンゴムを与える組成物およびそれを封止材として用いた半導体装置 | |
JP7041094B6 (ja) | ダイボンディング用シリコーン組成物、その硬化物、及び光半導体装置 | |
JP2007119589A (ja) | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 | |
TWI780238B (zh) | 單部分式可固化聚矽氧組成物 | |
JP2018172447A (ja) | 架橋性オルガノポリシロキサン組成物およびその硬化物 | |
JP2004099842A (ja) | 放熱部材用粘着性シリコーン組成物 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150827 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160714 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160726 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160831 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161108 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161124 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6050207 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |