JP7174197B1 - 熱伝導性ポリシロキサン組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の要旨は以下の通りである。
[2](A-1)成分/(A-2)成分の質量比が0.3~1.0である、[1]に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物。
[3]さらに、(E)分子中に1個以上のジアルコキシシリル基又はトリアルコキシシリル基を含む化合物を含有する、[1]又は[2]に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物。
[4](E)成分が、下記一般式(1)で示される化合物である、[3]に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物。
(式中、
R1を含む単位、R2を含む単位、SiR3 2Oで表される単位は、一般式(1)で示されるとおりに配列している必要はなく、その配列の順番は任意であり、
R1:炭素数1~4のアルコキシシリル基を有する基、
R2:下記一般式(2):
(式中、R4は、それぞれ独立して炭素数1~12の1価の炭化水素基であり、Yは、R1、R4及び脂肪族不飽和基からなる群より選択される基であり、dは2~500の整数である)で示されるシロキサン単位を有する基又は炭素数6~18の1価の炭化水素基、
X:それぞれ独立して炭素数2~10の2価の炭化水素基、
a及びb:それぞれ独立して1以上の整数、
c:0以上の整数、
a+b+c:4以上の整数、
R3:それぞれ独立して、炭素数1~6の1価の炭化水素基又は水素原子
である。)
[5][1]~[4]のいずれか一つに記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物の硬化物を含む放熱材料。
(A)成分は、銀粉末であり、ポリシロキサン組成物に熱伝導性を付与する成分である。(A)成分として、(A-1)タップ密度が3.0~10.0g/cm3であり、平均粒径が1~20μmであるフレーク状銀粉末、及び(A-2)タップ密度が1.0~5.0g/cm3であり、平均粒径が1~10μmである凝集状銀粉末を併用することにより、(A)成分をポリシロキサン組成物中に高充填させても低粘度を維持し、高い熱伝導性を得ることができる。
(A-1)成分は、タップ密度が3.0~10.0g/cm3であり、平均粒径が1~20μmであるフレーク状銀粉末である。(A-1)成分の銀粉末は、熱伝導率を優位に向上させることができる。本発明において、フレーク状銀粉末とは、略平坦な面(X-Y平面)を有し、かつ、厚さ(Z)が略均一である銀粉末を指す。
(A-2)成分は、タップ密度が1.0~5.0g/cm3であり、平均粒径が1~10μmである凝集状銀粉末である。本発明において、凝集状銀粉末とは、一次粒径が0.1~5.0μmの一次粒子が2個以上凝集して形成された銀粒子を指す。一次粒径は、0.2~2.0μmの範囲であることが好ましく、0.5~1.0μmの範囲であることがより好ましい。凝集状銀粉末中の一次粒子の数は、5個以上であることが好ましく、より好ましくは10個以上である。一次粒子の数の上限は、特に限定されないが、例えば、1000個以下である。
凝集状銀粉末は、一次粒径が0.1~5.0μmの範囲外の一次粒子が凝集していてもよい。凝集状銀粉末を構成する全一次粒子の個数に対する、一次粒径が0.1~5.0μmである一次粒子の個数は、50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましく、80%以上であることがさらに好ましい。なお、凝集状銀粉末を構成する全一次粒子の個数に対する、一次粒径が0.1~5.0μmである一次粒子の個数の上限は100%である。
本発明において、凝集状銀粉末を形成する一次粒子の粒径は、凝集状銀粉末について走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて観察し、観察された一次粒子の円相当径により求めることができる。
熱伝導性ポリシロキサン組成物100質量%中の(A-1)成分及び(A-2)成分の含有割合は、70~98質量%である。(A-1)成分及び(A-2)成分の含有割合を上記範囲とすることで、熱伝導性に優れた熱伝導性ポリシロキサン組成物とすることができる。熱伝導性ポリシロキサン組成物100質量%中の(A-1)成分及び(A-2)成分の含有割合は、80~98質量%であることが好ましく、85~97質量%であることがより好ましい。
(B)分子中に1個以上の脂肪族不飽和基を含有するポリオルガノシロキサンは、組成物において、ベースポリマーとなる成分である。(B)成分は、ケイ素原子に結合した脂肪族不飽和基を一分子中に1個以上有し、(C)成分のヒドロシリル基(Si-H基)と付加反応することができるものであれば、特に限定されない。(B)成分の分子中に1個以上の脂肪族不飽和基を含有するポリオルガノシロキサンとしては、下記平均組成式(I)で表されるものを使用することができる。
R41 jR42 kSiO[4-(j+k)]/2 (I)
(式中、R41は、脂肪族不飽和基であり、R42は、脂肪族不飽和結合を含まない置換又は非置換の1価炭化水素基である。j及びkは、0<j<3、0<k<3、及び1<j+k<3を満足する正数である。)
(B)成分の23℃における粘度は、10~100,000mPa・sであることが好ましい。より好ましくは20~10,000mPa・sである。
(C)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンは、(B)成分の架橋剤となる成分である。(C)成分は、1分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個以上、好ましくは3個以上有するものである。この水素原子は、分子鎖末端のケイ素原子に結合していても、分子鎖途中のケイ素原子に結合していても、両方に結合していてもよい。また、両末端のケイ素原子にのみ結合した水素原子を有するポリオルガノハイドロジェンシロキサンを使用することもできる。(C)成分の分子構造は、直鎖状、分岐鎖状、環状あるいは三次元網目状のいずれでもよく、単独でも、二種以上を併用してもよい。
R51 mHnSiO[4-(m+n)]/2 (II)
(式中、R51は、脂肪族不飽和結合を含まない置換又は非置換の1価炭化水素基である。m及びnは、0.5≦m≦2、0<n≦2、及び0.5<m+n≦3を満足する数である。)
(D)白金系触媒は、(B)成分と(C)成分との混合後、硬化を促進させる成分である。(D)成分としては、ヒドロシリル化反応に用いられる周知の触媒を用いることができる。例えば、白金黒、塩化第二白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類又はビニルシロキサンとの錯体、白金-ビニルテトラマー錯体、白金ビスアセトアセテート等を挙げることができる。(D)成分の配合量は、所望の硬化速度等に応じて適宜調整することができるものであり、(B)成分と(C)成分との合計量に対し、白金元素に換算して0.1~1,000ppmの範囲とすることが好ましい。(D)成分は、単独でも、二種以上を併用してもよい。
熱伝導性ポリシロキサン組成物の粘度をさらに低下させ、作業性を向上させる観点から、熱伝導性ポリシロキサン組成物は、(E)分子中に1個以上のジアルコキシシリル基又はトリアルコキシシリル基を含む化合物を含有することが好ましい。(E)成分としては、1分子中に少なくとも次の一般式:
-SiR11 3-z(OR12)z (III)
(式中、R11は炭素数1~6のアルキル基、好ましくはメチル基であり、R12は炭素数1~6のアルキル基、好ましくはメチル基であり、zは2又は3である)で表されるアルコキシシリル基を有する化合物が好ましく、下記一般式(1)で示される化合物であることが特に好ましい。
(式中、
R1:炭素数1~4のアルコキシシリル基を有する基、
R2:下記一般式(2):
(式中、R4は、それぞれ独立して炭素数1~12の1価の炭化水素基であり、Yは、R1、R4及び脂肪族不飽和基からなる群より選択される基であり、dは2~500の整数、好ましくは4~400の整数、より好ましくは10~200の整数、特に好ましくは10~60の整数である)で示されるシロキサン単位を有する基又は炭素数6~18の1価の炭化水素基、
X:それぞれ独立して炭素数2~10の2価の炭化水素基、
a及びb:それぞれ独立して1以上の整数、
c:0以上の整数、
a+b+c:4以上の整数、
R3:それぞれ独立して、炭素数1~6の1価の炭化水素基又は水素原子
である。)
熱伝導性ポリシロキサン組成物は、更に必要に応じて、難燃性付与剤、耐熱性向上剤、可塑剤、着色剤、接着性付与材、希釈剤、有機又は無機の熱伝導性を有さない顔料、(A)成分以外の熱伝導性充填剤;(B)、(C)及び(E)成分以外のポリオルガノシロキサン;(D)成分以外の触媒等を本発明の目的を損なわない範囲で含有することができる。
熱伝導性ポリシロキサン組成物は、(A)~(D)成分、更に必要に応じて(E)及びその他の成分をプラネタリー型ミキサー等の混合機で混合することにより得ることができる。混合時には、必要に応じて50~150℃の範囲で加熱しながら混合してもよい。更に均一仕上げのためには、高剪断力下で混練操作を行うことが好ましい。混練装置としては、3本ロール、コロイドミル、サンドグラインダー等があるが、中でも3本ロールによる方法が好ましい。
熱伝導性ポリシロキサン組成物を硬化させる方法としては、例えば、放熱を要する被着体に該組成物を塗布後、該組成物を室温で放置する方法、50~200℃の温度で加熱する方法等が挙げられる。迅速に硬化させる観点から、加熱する方法を採ることが好ましい。
熱伝導性ポリシロキサン組成物の硬化物を含む放熱材料は、熱線法で測定した23℃における熱伝導率が2.0W/(m・K)以上のものである。熱伝導率は、8W/(m・K)以上であることが好ましく、より好ましくは10W/(m・K)以上ある。前記熱伝導率を調整して放熱効果を高めるためには、組成物中の(A)成分の含有割合が70質量%以上であることが好ましく、より好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは85質量%以上であり、要求される熱伝導率に応じて(A)成分の含有割合を増加させることができる。
(A)成分
(A-1)成分:フレーク状銀粉末
福田金属箔粉工業株式会社製、シルコート(登録商標)AgC-2190H(タップ密度:4.35g/cm3、見かけ密度:2.64g/cm3、レーザー回折・散乱法により測定したメジアン径(d50):6.8μm、BET比表面積:0.36m2/g、アスペクト比:12)
(A-2)成分:凝集状銀粉末
福田金属箔粉工業株式会社製、シルコート(登録商標)AgC-74SE(タップ密度:1.89g/cm3、見かけ密度:1.02g/cm3、空気透過法により測定したメジアン径(d50):4.6μm、BET比表面積:0.19m2/g)
(A’)成分:単一粒子状銀粉末
福田金属箔粉工業株式会社製、シルコート(登録商標)AgC-161(タップ密度:3.33g/cm3、見かけ密度:1.64g/cm3、レーザー回折・散乱法により測定したメジアン径(d50):4,6μm、BET比表面積:0.79m2/g)
両末端ビニル基ジメチルポリシロキサン(粘度:3Pa・s、ビニル基濃度:0.08mmol/g)
ポリメチルハイドロジェンシロキサン:MD20DH 20M(粘度:0.03Pa・s、H濃度:7.3mmol/g)
白金系触媒:白金量1.8質量%、白金-ビニルシロキサン錯体
反応抑制剤:マレイン酸ジアリル
[粘度]
JIS K6249に準拠。23℃における組成物の粘度を、回転粘度計ローターNo.7、回転数20rpm、1分値として測定した。
23℃において、Hot disk法に従い、ホットディスク法 熱物性測定装置(京都電子工業社製、TPS 1500)を用いて測定した。
表1に示す(A)、(B)及び(E)成分をそれぞれプラスチック容器に仕込み、自転公転ミキサーで室温にて5分間撹拌混合して混合物を得た。その後、前記混合物にそれぞれ(C)、(D)及び(D-2)成分を添加・混合して、実施例1~2及び比較例1~3の熱伝導性ポリシロキサン組成物を得た。こうして得た組成物の粘度を測定した。結果を表1に示す。
Claims (5)
- (A)銀粉末、(B)分子中に1個以上の脂肪族不飽和基を含有する、直鎖状又は分岐状のポリオルガノシロキサン、(C)分子中にケイ素原子に結合した水素原子を2個以上有するポリオルガノハイドロジェンシロキサン及び(D)白金系触媒を含有する熱伝導性ポリシロキサン組成物であって、
(A)成分が、(A-1)タップ密度が3.0~10.0g/cm3であり、平均粒径が1~20μmであるフレーク状銀粉末、及び(A-2)一次粒径が0.1~5.0μmの一次粒子が2個以上凝集して形成され、タップ密度が1.0~5.0g/cm3であり、平均粒径が1~10μmである凝集状銀粉末を含み、
熱伝導性ポリシロキサン組成物100質量%中の(A-1)成分及び(A-2)成分の含有割合が70~98質量%である、熱伝導性ポリシロキサン組成物。 - (A-1)成分/(A-2)成分の質量比が0.3~1.0である、請求項1に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物。
- さらに、(E)分子中に1個以上のジアルコキシシリル基又はトリアルコキシシリル基を含む化合物を含有する、請求項1又は2に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物。
- (E)成分が、下記一般式(1)で示される化合物である、請求項3に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物。
(式中、
R1を含む単位、R2を含む単位、SiR3 2Oで表される単位は、一般式(1)で示されるとおりに配列している必要はなく、その配列の順番は任意であり、
R1:炭素数1~4のアルコキシシリル基を有する基、
R2:下記一般式(2):
(式中、R4は、それぞれ独立して炭素数1~12の1価の炭化水素基であり、Yは、R1、R4及び脂肪族不飽和基からなる群より選択される基であり、dは2~500の整数である)で示されるシロキサン単位を有する基又は炭素数6~18の1価の炭化水素基、
X:それぞれ独立して炭素数2~10の2価の炭化水素基、
a及びb:それぞれ独立して1以上の整数、
c:0以上の整数、
a+b+c:4以上の整数、
R3:それぞれ独立して、炭素数1~6の1価の炭化水素基又は水素原子
である。) - 請求項1又は2に記載の熱伝導性ポリシロキサン組成物の硬化物を含む放熱材料。
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---|---|---|---|---|
JPH08208993A (ja) * | 1995-11-27 | 1996-08-13 | Toshiba Silicone Co Ltd | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP2009203373A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Momentive Performance Materials Inc | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP2013010862A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物および半導体装置 |
JP2013225636A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-10-31 | Nippon Shokubai Co Ltd | 熱伝導性材料 |
JP2018070800A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置 |
JP2018123310A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-09 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | 熱伝導性ポリオルガノシロキサン組成物 |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08208993A (ja) * | 1995-11-27 | 1996-08-13 | Toshiba Silicone Co Ltd | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP2009203373A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Momentive Performance Materials Inc | 熱伝導性シリコーン組成物 |
JP2013010862A (ja) * | 2011-06-29 | 2013-01-17 | Shin-Etsu Chemical Co Ltd | 硬化性でグリース状の熱伝導性シリコーン組成物および半導体装置 |
JP2013225636A (ja) * | 2011-09-14 | 2013-10-31 | Nippon Shokubai Co Ltd | 熱伝導性材料 |
JP2018070800A (ja) * | 2016-10-31 | 2018-05-10 | 信越化学工業株式会社 | 熱伝導性シリコーン組成物及び半導体装置 |
JP2018123310A (ja) * | 2017-01-27 | 2018-08-09 | モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 | 熱伝導性ポリオルガノシロキサン組成物 |
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