JP7136065B2 - 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート - Google Patents
熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート Download PDFInfo
- Publication number
- JP7136065B2 JP7136065B2 JP2019205901A JP2019205901A JP7136065B2 JP 7136065 B2 JP7136065 B2 JP 7136065B2 JP 2019205901 A JP2019205901 A JP 2019205901A JP 2019205901 A JP2019205901 A JP 2019205901A JP 7136065 B2 JP7136065 B2 JP 7136065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermally conductive
- conductive silicone
- group
- component
- silicone composition
- 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
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L83/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L83/04—Polysiloxanes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/20—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/06—Preparatory processes
- C08G77/08—Preparatory processes characterised by the catalysts used
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/12—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G77/04—Polysiloxanes
- C08G77/14—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
- C08G77/18—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups to alkoxy or aryloxy groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J5/00—Manufacture of articles or shaped materials containing macromolecular substances
- C08J5/18—Manufacture of films or sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/56—Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/04—Ingredients treated with organic substances
- C08K9/06—Ingredients treated with organic substances with silicon-containing compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/08—Ingredients agglomerated by treatment with a binding agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2383/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2383/04—Polysiloxanes
- C08J2383/07—Polysiloxanes containing silicon bound to unsaturated aliphatic groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2483/04—Polysiloxanes
- C08J2483/05—Polysiloxanes containing silicon bound to hydrogen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2483/00—Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Derivatives of such polymers
- C08J2483/04—Polysiloxanes
- C08J2483/06—Polysiloxanes containing silicon bound to oxygen-containing groups
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2217—Oxides; Hydroxides of metals of magnesium
- C08K2003/222—Magnesia, i.e. magnesium oxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
- C08K3/20—Oxides; Hydroxides
- C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
- C08K2003/2227—Oxides; Hydroxides of metals of aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/001—Conductive additives
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/002—Physical properties
- C08K2201/005—Additives being defined by their particle size in general
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K2201/00—Specific properties of additives
- C08K2201/014—Additives containing two or more different additives of the same subgroup in C08K
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
- C08L2205/02—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group
- C08L2205/025—Polymer mixtures characterised by other features containing two or more polymers of the same C08L -group containing two or more polymers of the same hierarchy C08L, and differing only in parameters such as density, comonomer content, molecular weight, structure
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
チップから発生する熱をヒートシンクに効率よく伝えるために、ヒートシンクをチップに密着させる必要があるが、各チップの高さの違いや組み付け加工による公差があるため、柔軟性を有するシートや、グリースをチップとヒートシンクとの間に介装させ、このシート又はグリースを介してチップからヒートシンクへの熱伝導を実現している。
シートはグリースに比べ、取り扱い性に優れており、熱伝導性シリコーンゴム等で形成された熱伝導シート(熱伝導性シリコーンゴムシート)は様々な分野に用いられている。
また、絶縁性を必要としない場所に用いられる放熱材料として、特許文献2には、付加硬化型シリコーンゴム組成物にシリカ及び銀、金、ケイ素等の熱伝導性粉末を60~500質量部配合した組成物が開示されている。
また、酸化マグネシウムは比重3.65と酸化アルミニウムよりも軽量でありながら、酸化アルミニウムや水酸化アルミニウムに比べて高い熱伝導率を示すため、熱伝導性シリコーン樹脂の充填材として期待されるものの、水酸化アルミニウムと同様に高充填時には組成物の粘度を著しく上昇させため、成形が困難となる問題があった。
即ち、本発明は、次の熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシートを提供するものである。
[1]
(A)1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に直接結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:ケイ素原子に直接結合した水素原子の個数が(A)成分のアルケニル基の個数の0.2~2.0倍量となる量、
(C)酸化マグネシウム、酸化アルミニウム及び水酸化アルミニウムを含む熱伝導性充填材:2500~5000質量部、
(D)熱伝導性充填材の表面処理剤として下記一般式(1)で表される分子鎖片末端がトリアルコキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン:100~300質量部、
(E)白金族金属系硬化触媒:(A)成分に対して白金族金属元素の質量換算で0.1~1000ppm 及び
(F)付加反応制御剤:有効量
を含む熱伝導性シリコーン組成物であって、
(C)成分の熱伝導性充填材が、酸化マグネシウムが(C)成分の総量に対して20~40質量%、酸化アルミニウムが(C)成分の総量に対して40~60質量%、水酸化アルミニウムが(C)成分の総量に対して10~30質量%含むものである熱伝導性シリコーン組成物。
[2]前記熱伝導性シリコーン組成物の粘度が10~120Pa・sである[1]に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
[3]前記酸化マグネシウムの平均粒径が50~120μmである[1]又は[2]に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
[4]前記酸化アルミニウムの平均粒径が1~70μmである[1]~[3]のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
[5]前記水酸化アルミニウムの平均粒径1~50μmである[1]~[4]のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
[6]硬化物の密度が3.0g/cm3以下、熱伝導率が3.8W/mK以上である[1]~[5]のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
[7]硬化物のアスカーC硬度が60以下である[1]~[6]のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
[8][1]~[7]のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物の硬化物である熱伝導性シリコーンシート。
(A)アルケニル基含有オルガノポリシロキサン、
(B)オルガノハイドロジェンポリシロキサン、
(C)熱伝導性充填材、
(D)表面処理剤、
(E)白金族金属系硬化触媒 及び
(F)付加反応制御剤
を必須成分として含有する。
(A)成分であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を1分子中に2個以上有するオルガノポリシロキサンであり、本発明の組成物の主剤となるものである。主鎖部分が基本的にジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなるのが一般的であるが、これは分子構造の一部に分枝状の構造を含んだものであってもよく、また環状体であってもよいが、硬化物の機械的強度等、物性の点から直鎖状のジオルガノポリシロキサンが好ましい。
(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、1分子中に2個以上、好ましくは2~100個のケイ素原子に直接結合する水素原子(Si-H基)を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンであり、(A)成分の架橋剤として作用する成分である。即ち、(B)成分中のSi-H基と(A)成分中のアルケニル基とが後述の(E)成分の白金族金属系硬化触媒により促進されるヒドロシリル化反応により付加して、得られる硬化物に架橋構造を有する3次元網目構造を与える。なお、(B)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンのSi-H基の数が1個以下の場合、硬化しないおそれがある。
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの平均構造式は以下のように表される。
(C)成分である熱伝導性充填材に関して、本発明では組成物の流動性と成形物の熱伝導性、軽量性の観点から、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、及び水酸化アルミニウムの3種類の熱伝導性充填材を所定量含む。なお、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、及び水酸化アルミニウム以外の熱伝導性充填材を組み合わせて使用してもよい。
酸化マグネシウムの平均粒径は50~120μmが好ましく、さらに好ましくは50~90μmである。ここで平均粒径とは、マイクロトラック(レーザー回折散乱法)により粒体の体積分布を測定した際、この平均粒径を境に二つに分けた時、大きい側と小さい側が等量になる径を指す。なお、以下の本文中で記載される平均粒径は、すべてこの内容で定義される。
表面処理剤(D)成分は組成物調製の際に、(C)成分である熱伝導性充填材を(A)成分を主成分とするマトリックス中に均一に分散させることを目的として配合する。(D)成分は一般式(1)
で表される分子鎖片末端がトリアルコキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサンである。
式(1)中のR5で表される炭素原子数1~6のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基及びヘキシル基等が挙げられ、中でもメチル基が好ましい。
(E)成分の白金族金属系硬化触媒は(A)成分由来のアルケニル基と、(B)成分由来のSi-H基との付加反応を促進するための触媒であり、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒が挙げられる。その具体例としては、例えば、白金(白金黒を含む)、ロジウム、パラジウム等の白金族金属単体;H2PtCl4・nH2O、H2PtCl6・nH2O、NaHPtCl6・nH2O、KaHPtCl6・nH2O、Na2PtCl6・nH2O、K2PtCl4・nH2O、PtCl4・nH2O、PtCl2、Na2HPtCl4・nH2O(但し、式中、nは0~6の整数であり、好ましくは0又は6である)等の塩化白金、塩化白金酸及び塩化白金酸塩;アルコール変性塩化白金酸(米国特許第3,220,972号明細書参照);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3,159,601号明細書、同第3,159,662号明細書、同第3,775,452号明細書参照);白金黒、パラジウム等の白金族金属を酸化アルミニウム、シリカ、カーボン等の担体に担持させたもの;ロジウム-オレフィンコンプレックス;クロロトリス(トリフェニルフォスフィン)ロジウム(ウィルキンソン触媒);塩化白金、塩化白金酸又は塩化白金酸塩とビニル基含有シロキサン、特にビニル基含有環状シロキサンとのコンプレックスなどが挙げられる。(E)成分の使用量は、所謂触媒量でよく、通常、(A)成分に対する白金族金属元素の質量換算で、0.1~1000ppm程度がよい。
(F)成分として、付加反応制御剤は通常の付加反応硬化型シリコーン組成物に用いられる公知の付加反応制御剤を全て用いることが出来る。例えば、1-エチニル-1-シクロヘキサノール、3-ブチン-1-オール、エチニルメチリデンカルビノールなどのアセチレン化合物、窒素化合物、有機リン化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が挙げられる。(F)成分の使用量としては、(A)成分100質量部に対して0.01~1質量部程度が望ましい。
本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、上記した各成分を均一に混合することにより製造される。混合方法は、従来公知の方法に従えばよく、混合する装置としては、プラネタリーミキサー等が挙げられる。また、配合する全成分を一度に混合してもよく、1種又は2種以上の成分を数段階に分けて混合してもよいが、(C)成分及び(D)成分は同時に配合することが好ましい。
硬化前の熱伝導性シリコーン組成物の粘度は、10~120Pa・sであることが好ましく、30~100Pa・sであることがより好ましい。組成物の粘度が120Pa・sを超える場合、必要量をポンプ圧送する際の時間が長くなり生産性が低下するだけでなく、ポンプ圧送自体が困難となる場合がある。粘度が10Pa・sに満たない場合、成形時に硬化前に金型から流れ出たり、コーターを使用する場合に必要な厚みを維持することが困難となったりする場合がある。
熱伝導性シリコーン組成物の硬化条件は、公知の付加反応硬化型シリコーン組成物と同様でよく、例えば100~150℃で1~20分間であり、好ましくは120℃で10分間である。
硬化は、本発明の熱伝導性シリコーン組成物を2枚の樹脂フィルムにはさみ、100~150℃、1~20分間、プレスしながら硬化することが好ましく、このような方法により、本発明の熱伝導性シリコーン成形体(例えば、熱伝導性シリコーンシート)を得ることができる。
使用する樹脂フィルムとしては、貼り合わせ後の熱処理に耐えうる、熱変形温度が100℃以上のもの、例えば、PET、PBT、ポリカーボネート製のフィルムから適時選択して用いることができる。樹脂フィルムに本発明の熱伝導性シリコーン組成物を均一な厚さに塗布するコーティグ装置としては、後計量方式のブレードコータ、グラビアコータ、キスロールコータ、スプレイコータ等が挙げられる。
本発明における硬化物(成形体)の熱伝導率は、ホットディスク法により測定した25℃における測定値が3.8W/mK以上であることが好ましく、さらに好ましくは4.0W/mK以上である。熱伝導率が3.8W/mK未満であると、発熱量の大きな発熱体に適用することが困難となる。なお、硬化物(成形体)の熱伝導率の上限は特に限定されないが、組成物中で最も高い酸化マグネシウムの熱伝導率40W/mK以下である。
また、本発明における硬化物(成形体)の密度は、水中置換法により測定した値が3.0g/cm3以下であることが好ましい。なお、硬化物(成形体)の密度の下限は特に限定されないが、通常2.4g/cm3以上である。
上記硬化物(成形体)の熱伝導率及び密度は、本発明の熱伝導性シリコーン組成物を、120℃で10分間硬化したときの値である。
下記実施例に用いられている(A)~(F)成分を下記に示す。
(A)成分
下記式で表されるオルガノポリシロキサン
平均粒径が下記の通りである各種熱伝導性充填材
(C-1)平均粒径:60μm:酸化マグネシウム
(C-2)平均粒径:90μm:酸化マグネシウム
(C-3)平均粒径: 1μm:酸化アルミニウム
(C-4)平均粒径:10μm:酸化アルミニウム
(C-5)平均粒径:70μm:酸化アルミニウム
(C-6)平均粒径: 8μm:水酸化アルミニウム
(C-7)平均粒径:50μm:水酸化アルミニウム
5%塩化白金酸2-エチルヘキサノール溶液
エチニルメチリデンカルビノール
表1及び表2に示す配合で下記成分を順次加えた。まず、(A)、(C)、及び(D)成分をプラネタリーミキサーで60分間混練した。
該プラネタリーミキサーに(E)成分、(F)成分を加え、セパレータとの離型を促す内添離型剤としてフェニル変性シリコーンオイルであるKF-54(信越化学工業製)を有効量加え、さらに60分間混練した。該プラネタリーミキサーにさらに(B)成分を加え、30分間混練し、熱伝導性シリコーン組成物を得た。
調製した熱伝導性シリコーン組成物を60mm×60mm×6mmの金型に流し込み、金型開口部をPETフィルム2枚ではさんだ後、プレス成形機を用い、120℃,10分間硬化させることで熱伝導性シリコーン成形体(熱伝導性シリコーンシート)を得た。
粘度:
加熱硬化前の熱伝導性シリコーン組成物の粘度は、粘度・粘弾性測定装置(HAAKE MARS 40/60)により、組成物温度25℃、せん断速度10s-1で測定した。
熱伝導率:
下記実施例1~8及び比較例1~8で得られた6mm厚の成形体を2枚用いて、熱伝導率計(TPA-501、京都電子工業株式会社製の商品名)により該成形体の熱伝導率を測定した。
密度:
熱伝導性シリコーン成形体の密度を水中置換法により測定した。
硬度:
熱伝導性シリコーン成型体の硬度をSRIS0101に規定されているアスカーC硬度計で測定した。
比較例1は、熱伝導性充填材の総量が2500質量部より少ないため、シートの熱伝導率が3.8W/mKを下回り、発熱量の大きな部品の放熱用途に適さない。
比較例2は、熱伝導性充填材の総量が5000質量部より多いため、熱伝導性充填材を適切な組み合わせで配合しても組成物の粘度が120Pa・s超となった。
比較例3は、酸化マグネシウムの割合が20w%よりも少ないため、シートの熱伝導率が3.8W/mKを下回った。
比較例4は、酸化マグネシウムの割合が40w%よりも多いため、粘度上昇が著しく組成物を混錬することができなかった。
比較例5は、酸化アルミニウムの割合が40w%よりも少ないため、表面処理剤の効果が小さく組成物を混錬することができなかった。
比較例6は、酸化アルミニウムの割合が60w%よりも多いため、シートの密度が3.0g/cm3超となった。
比較例7は、水酸化アルミニウムの割合が10w%よりも少ないため、シートの密度が3.0g/cm3超となった。
比較例8は、水酸化アルミニウムの割合が30w%よりも多いため、シートの熱伝導率が3.8W/mK未満、組成物の粘度が120Pa・s超となった。
Claims (8)
- (A)1分子中に少なくとも2個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサン:100質量部、
(B)ケイ素原子に直接結合した水素原子を1分子中に少なくとも2個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン:ケイ素原子に直接結合した水素原子の個数が(A)成分のアルケニル基の個数の0.2~2.0倍量となる量、
(C)平均粒径が50~120μmである酸化マグネシウム、平均粒径が1~70μmである酸化アルミニウム及び平均粒径1~50μmである水酸化アルミニウムを含む熱伝導性充填材:2500~5000質量部、
(D)熱伝導性充填材の表面処理剤として下記一般式(1)で表される分子鎖片末端がトリアルコキシ基で封鎖されたジメチルポリシロキサン:100~300質量部、
(E)白金族金属系硬化触媒:(A)成分に対して白金族金属元素の質量換算で0.1~1000ppm 及び
(F)付加反応制御剤:有効量
を含む熱伝導性シリコーン組成物であって、
(C)成分の熱伝導性充填材が、酸化マグネシウムが(C)成分の総量に対して20~40質量%、酸化アルミニウムが(C)成分の総量に対して40~60質量%、水酸化アルミニウムが(C)成分の総量に対して10~30質量%含むものである熱伝導性シリコーン組成物。 - 前記熱伝導性シリコーン組成物の粘度が10~120Pa・sである請求項1に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
- 前記酸化マグネシウムの平均粒径が50~90μmである請求項1又は2に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
- 前記酸化アルミニウムの平均粒径が1~50μmである請求項1~3のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
- 前記水酸化アルミニウムの平均粒径5~20μmである請求項1~4のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
- 硬化物の密度が3.0g/cm3以下、熱伝導率が3.8W/mK以上である請求項1~5のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
- 硬化物のアスカーC硬度が60以下である請求項1~6のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーン組成物の硬化物である熱伝導性シリコーンシート。
Priority Applications (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019205901A JP7136065B2 (ja) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート |
PCT/JP2020/040173 WO2021095507A1 (ja) | 2019-11-14 | 2020-10-27 | 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート |
CN202080079065.3A CN114729193B (zh) | 2019-11-14 | 2020-10-27 | 热传导性硅酮组合物和热传导性硅酮片材 |
KR1020227019413A KR20220101651A (ko) | 2019-11-14 | 2020-10-27 | 열전도성 실리콘 조성물 및 열전도성 실리콘 시트 |
EP20887966.8A EP4060001B1 (en) | 2019-11-14 | 2020-10-27 | Thermally conductive silicone composition, and thermally conductive silicone sheet |
US17/775,173 US20220403113A1 (en) | 2019-11-14 | 2020-10-27 | Thermally conductive silicone composition and thermally conductive silicone sheet |
TW109137606A TW202118854A (zh) | 2019-11-14 | 2020-10-29 | 熱傳導性矽酮組合物和熱傳導性矽酮片材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019205901A JP7136065B2 (ja) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2021080311A JP2021080311A (ja) | 2021-05-27 |
JP7136065B2 true JP7136065B2 (ja) | 2022-09-13 |
Family
ID=75912338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019205901A Active JP7136065B2 (ja) | 2019-11-14 | 2019-11-14 | 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20220403113A1 (ja) |
EP (1) | EP4060001B1 (ja) |
JP (1) | JP7136065B2 (ja) |
KR (1) | KR20220101651A (ja) |
CN (1) | CN114729193B (ja) |
TW (1) | TW202118854A (ja) |
WO (1) | WO2021095507A1 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2023080202A1 (ja) * | 2021-11-05 | 2023-05-11 | 積水ポリマテック株式会社 | 熱伝導性組成物、及び熱伝導性部材 |
JPWO2023162636A1 (ja) * | 2022-02-28 | 2023-08-31 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011178821A (ja) | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 |
JP2013112809A (ja) | 2011-12-01 | 2013-06-10 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び電源部品 |
JP2015071662A (ja) | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 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 |
WO2016121563A1 (ja) | 2015-01-29 | 2016-08-04 | ポリマテック・ジャパン株式会社 | 熱伝導性組成物 |
JP2017101171A (ja) | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び部材 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3159662A (en) | 1962-07-02 | 1964-12-01 | Gen Electric | Addition reaction |
US3159601A (en) | 1962-07-02 | 1964-12-01 | Gen Electric | Platinum-olefin complex catalyzed addition of hydrogen- and alkenyl-substituted siloxanes |
US3220972A (en) | 1962-07-02 | 1965-11-30 | Gen Electric | Organosilicon process using a chloroplatinic acid reaction product as the catalyst |
JPS4732400Y1 (ja) | 1968-04-23 | 1972-09-29 | ||
US3775452A (en) | 1971-04-28 | 1973-11-27 | Gen Electric | Platinum complexes of unsaturated siloxanes and platinum containing organopolysiloxanes |
US4292225A (en) | 1980-01-04 | 1981-09-29 | Ford Motor Company | Highly filled thermally conductive elastomers IV |
US4604424A (en) * | 1986-01-29 | 1986-08-05 | Dow Corning Corporation | Thermally conductive polyorganosiloxane elastomer composition |
US4826899A (en) * | 1987-06-15 | 1989-05-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Low smoke generating, high char forming, flame resistant thermoplastic multi-block copolyesters |
JPH0674350B2 (ja) | 1987-09-10 | 1994-09-21 | 昭和電工株式会社 | 高熱伝導性ゴム・プラスチック組成物 |
JPH0791468B2 (ja) | 1991-04-26 | 1995-10-04 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 |
JP3425521B2 (ja) * | 1998-01-09 | 2003-07-14 | 信越化学工業株式会社 | 低硬度熱伝導性シリコーンゴムシートの表面粘着性低減方法 |
JP4086222B2 (ja) * | 2002-03-12 | 2008-05-14 | 信越化学工業株式会社 | 耐熱熱伝導性熱圧着用シリコーンゴムシート |
JPWO2010103852A1 (ja) * | 2009-03-12 | 2012-09-13 | 国立大学法人信州大学 | 熱伝導性材料及びその製造方法並びに大電流用インダクタ |
JP5304588B2 (ja) | 2009-10-26 | 2013-10-02 | 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 |
WO2013039103A1 (ja) * | 2011-09-13 | 2013-03-21 | Dic株式会社 | 無機フィラー複合体、熱伝導性樹脂組成物、及び成形体 |
JP5644747B2 (ja) * | 2011-12-13 | 2014-12-24 | 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 |
CN103987790A (zh) * | 2011-12-27 | 2014-08-13 | 松下电器产业株式会社 | 导热性树脂组合物 |
JP5664563B2 (ja) * | 2012-01-23 | 2015-02-04 | 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 |
JP5940325B2 (ja) * | 2012-03-12 | 2016-06-29 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP2014208728A (ja) * | 2013-04-16 | 2014-11-06 | 富士高分子工業株式会社 | 蓄熱性シリコーン材料及びその製造方法 |
CN104098914B (zh) * | 2014-07-02 | 2017-09-29 | 深圳市安品有机硅材料有限公司 | 有机硅导热界面材料 |
JP2016219738A (ja) * | 2015-05-26 | 2016-12-22 | 信越化学工業株式会社 | ヒートシンク |
JP6947186B2 (ja) * | 2016-10-18 | 2021-10-13 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物 |
WO2018079215A1 (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | 東レ・ダウコーニング株式会社 | 1液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物及び電子・電装部品 |
CN110234711B (zh) * | 2017-01-27 | 2022-02-11 | 迈图高新材料日本合同公司 | 导热性聚硅氧烷组合物 |
KR101864534B1 (ko) * | 2017-03-31 | 2018-06-04 | 주식회사 케이씨씨 | 방열 겔형 실리콘 고무 조성물 |
CN109627776A (zh) * | 2018-11-14 | 2019-04-16 | 深圳市飞荣达科技股份有限公司 | 导热有机硅组合物及其固化制成的固化物 |
-
2019
- 2019-11-14 JP JP2019205901A patent/JP7136065B2/ja active Active
-
2020
- 2020-10-27 EP EP20887966.8A patent/EP4060001B1/en active Active
- 2020-10-27 US US17/775,173 patent/US20220403113A1/en active Pending
- 2020-10-27 CN CN202080079065.3A patent/CN114729193B/zh active Active
- 2020-10-27 KR KR1020227019413A patent/KR20220101651A/ko unknown
- 2020-10-27 WO PCT/JP2020/040173 patent/WO2021095507A1/ja unknown
- 2020-10-29 TW TW109137606A patent/TW202118854A/zh unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011178821A (ja) | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 |
JP2013112809A (ja) | 2011-12-01 | 2013-06-10 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び電源部品 |
JP2015071662A (ja) | 2013-10-02 | 2015-04-16 | 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 |
WO2016121563A1 (ja) | 2015-01-29 | 2016-08-04 | ポリマテック・ジャパン株式会社 | 熱伝導性組成物 |
JP2017101171A (ja) | 2015-12-03 | 2017-06-08 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性室温硬化性オルガノポリシロキサン組成物及び部材 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4060001A1 (en) | 2022-09-21 |
CN114729193B (zh) | 2023-08-22 |
WO2021095507A1 (ja) | 2021-05-20 |
JP2021080311A (ja) | 2021-05-27 |
TW202118854A (zh) | 2021-05-16 |
KR20220101651A (ko) | 2022-07-19 |
CN114729193A (zh) | 2022-07-08 |
EP4060001B1 (en) | 2024-10-09 |
EP4060001A4 (en) | 2023-12-20 |
US20220403113A1 (en) | 2022-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5233325B2 (ja) | 熱伝導性硬化物及びその製造方法 | |
JP5664563B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
JP6075261B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
JP7033047B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
WO2020217634A1 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法、並びに熱伝導性シリコーン硬化物 | |
JP7285231B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物 | |
JP2020002236A (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物、熱伝導性シリコーンシート及びその製造方法 | |
JP7136065B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物及び熱伝導性シリコーンシート | |
JP7264850B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物、その硬化物、及び放熱シート | |
JP7165647B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン樹脂組成物 | |
TWI813738B (zh) | 熱傳導性矽氧組成物及其硬化物 | |
JP7530864B2 (ja) | 熱伝導性シリコーン組成物 | |
WO2024048335A1 (ja) | 熱伝導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: 20211022 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220614 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220713 |
|
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: 20220802 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220815 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7136065 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |