JP7219728B2 - Thermally conductive silicone composition - Google Patents

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Description

本発明は、熱伝導性シリコーン組成物に関する。 The present invention relates to thermally conductive silicone compositions.

LSIやICチップ等の電子部品は使用中の発熱及びそれに伴う性能の低下が広く知られており、これを解決するための手段として様々な放熱技術が用いられている。例えば、発熱部の付近にヒートシンクなどの冷却用途の部材を配置し、両者を密接させることで冷却部材へと効率的な伝熱を促して冷却部材を冷却することにより発熱部の放熱を効率的に行うことが知られている。その際、発熱部材と冷却部材との間に隙間があると、熱伝導性の低い空気が介在することにより伝熱が効率的でなくなり、発熱部材の温度が十分に下がらなくなってしまう。 It is widely known that electronic components such as LSIs and IC chips generate heat during use and the accompanying deterioration in performance, and various heat dissipation techniques are used as means for solving this problem. For example, by arranging a cooling member such as a heat sink near the heat generating part and bringing them into close contact, efficient heat transfer to the cooling member is promoted and the cooling member is cooled, thereby efficiently dissipating heat from the heat generating part. known to go to At that time, if there is a gap between the heat-generating member and the cooling member, heat transfer becomes inefficient due to the interposition of air with low thermal conductivity, and the temperature of the heat-generating member does not sufficiently decrease.

このような現象を防止するために発熱部材と冷却部材の間の空気の介在を防ぐ目的として、熱伝導率が良く、部材の表面に追従性のある放熱材料として放熱シートや放熱グリースが用いられる(特許文献1~3)。その中でも放熱グリースは実装時の厚みを薄くして使用することができるために熱抵抗の観点から高い性能を発揮する。放熱グリースの中には部材間に挟まれたのちに、加熱硬化して使用するタイプもある。 In order to prevent such a phenomenon, a heat dissipation sheet or heat dissipation grease is used as a heat dissipating material that has good thermal conductivity and conformability to the surface of the member in order to prevent air from intervening between the heat generating member and the cooling member. (Patent Documents 1 to 3). Among them, thermal grease exhibits high performance from the viewpoint of thermal resistance because it can be used with a reduced thickness when mounted. There is also a type of thermally conductive grease that is heat-cured after being sandwiched between members.

放熱グリースは熱伝導性を向上させるために多量のフィラーを配合しているが、その結果として加熱硬化後の伸びが低下してしまう。伸びが低下することにより材料に柔軟性がなくなってしまい、稼働時の反りに追従できなくなってしまう点が懸念される。追従できなくなると、部材と放熱グリースの間に空隙が発生し、放熱性能が悪化する。その問題を解決するため、分子鎖末端にアルケニル基を含有する成分と、分子鎖側鎖及び/又は末端にアルケニル基を含有する成分を配合することで、硬化後の伸びが高く稼働時の反りに追従可能な熱伝導性シリコーン組成物が提案されている。しかし、伸びが高い組成物は非常に柔らかく、材料強度が不足していることから高温加熱することで発生する揮発成分の拡大に耐えられず、ボイドが発生する問題があった。 Thermal grease contains a large amount of filler to improve thermal conductivity, but as a result, the elongation after heat curing is reduced. There is concern that the material will lose its flexibility due to the reduction in elongation, and that it will not be able to follow the warpage during operation. If it becomes impossible to follow, a gap is generated between the member and the heat-dissipating grease, and the heat-dissipating performance deteriorates. In order to solve this problem, by blending a component containing an alkenyl group at the end of the molecular chain and a component containing an alkenyl group at the side chain and/or the end of the molecular chain, elongation after curing is high and warping during operation A thermally conductive silicone composition has been proposed that can follow. However, a composition with high elongation is very soft and lacks material strength, so there is a problem that it cannot withstand the expansion of volatile components generated by high temperature heating and voids are generated.

特許第2938428号公報Japanese Patent No. 2938428 特許第2938429号公報Japanese Patent No. 2938429 特許第3952184号公報Japanese Patent No. 3952184

本発明は上記事情に鑑みなされたもので、伸びが高く、反りに追従可能であり、さらに硬化後および高温加熱後にボイドが発生しない熱伝導性シリコーン組成物を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a thermally conductive silicone composition that has high elongation, can follow warping, and does not generate voids after curing or after heating at high temperature.

上記課題を達成するために、本発明では、下記、(A)、(B)、(C)及び(D)成分を含有する熱伝導性シリコーン組成物を提供する。
(A)1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも6個有する、25℃での動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン、
(B)金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱伝導性充填材:組成物全体に対し10~95質量%となる量、
(C)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(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:{(C)成分のSi-H基の個数}/(組成物中のアルケニル基の個数)が0.5~1.5となる量、
(D)白金族金属触媒:有効量
In order to achieve the above objects, the present invention provides a thermally conductive silicone composition containing the following components (A), (B), (C) and (D).
(A) an organopolysiloxane having at least 6 alkenyl groups directly bonded to silicon atoms at the ends of the molecular chain in one molecule and having a kinematic viscosity at 25° C. of 100 to 100,000 mm 2 /s;
(B) at least one thermally conductive filler selected from the group consisting of metals, metal oxides, metal hydroxides, metal nitrides, metal carbides, and carbon allotropes: 10 to 95 mass% of the total composition the amount that becomes
(C) Organohydrogenpolysiloxane having two or more silicon-bonded hydrogen atoms (Si—H groups) in one molecule: {number of Si—H groups in component (C)}/(in composition number of alkenyl groups) is 0.5 to 1.5,
(D) platinum group metal catalyst: effective amount

このような熱伝導性シリコーン組成物であれば、伸びが高く、反りに追従可能であり、さらに硬化後および高温加熱後にボイドが発生しないものとなる。 Such a thermally conductive silicone composition has high elongation, can follow warpage, and does not generate voids after curing and after heating at a high temperature.

さらに、本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、(E)下記一般式(1)で表される加水分解性オルガノポリシロキサン:組成物全体に対し0.1~20質量%、

Figure 0007219728000001
(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1~10の1価炭化水素基を表し、それぞれのRは同一であっても異なっていてもよい。またmは5~100の整数を示す。)
を含むものであってもよい。 Furthermore, the thermally conductive silicone composition of the present invention comprises (E) a hydrolyzable organopolysiloxane represented by the following general formula (1): 0.1 to 20% by mass of the entire composition;
Figure 0007219728000001
(In the formula, R 1 represents an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, each R 1 may be the same or different, and m is 5 Indicates an integer of ~100.)
may include.

このような(E)成分を含むことにより、本発明の熱伝導性シリコーン組成物の粘度を低下させて調節することができ、さらに(B)成分の高充填化を補助することができる。 By including component (E), the viscosity of the thermally conductive silicone composition of the present invention can be lowered and adjusted, and furthermore, component (B) can be highly filled.

さらに、本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、(F)前記(A)成分を除く、1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも1個有する、25℃での動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン:組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して90質量%までの量
を含むものであってもよい。
Furthermore, the thermally conductive silicone composition of the present invention (F) has at least one alkenyl group directly attached to a silicon atom at the end of the molecular chain in each molecule, excluding component (A), at 25°C. with a kinematic viscosity of 100 to 100,000 mm 2 /s: up to 90% by weight based on the total organopolysiloxane containing alkenyl groups in the composition.

さらに、本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、(G)前記(A)成分及び(F)成分を除く、1分子中に分子鎖の側鎖及び/または末端に少なくとも3個のアルケニル基を有する、25℃の動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン:組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して50質量%までの量
を含むものであってもよい。
Furthermore, the thermally conductive silicone composition of the present invention has (G) at least 3 alkenyl groups in the side chain and/or the end of the molecular chain in one molecule, excluding the above components (A) and (F). Organopolysiloxane having a kinematic viscosity at 25° C. of 100 to 100,000 mm 2 /s: an amount up to 50% by weight based on the total organopolysiloxane containing alkenyl groups in the composition, good too.

このような(F)、(G)成分を含むことにより、本発明の熱伝導性シリコーン組成物の硬化物の硬度を調整することができる。 By containing such components (F) and (G), the hardness of the cured product of the thermally conductive silicone composition of the present invention can be adjusted.

また、前記(B)成分がアルミニウム粉末及び/または酸化亜鉛粉末であることが好ましい。 Also, the component (B) is preferably aluminum powder and/or zinc oxide powder.

熱伝導率、調達性の観点から、このような(B)成分であることが好ましい。 Such a component (B) is preferred from the viewpoint of thermal conductivity and availability.

さらに、本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、(H)アセチレン化合物、窒素化合物、有機りん化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物より選択される反応制御剤:組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して0.1質量%~5質量%となる量
を含むものであってもよい。
Further, the thermally conductive silicone composition of the present invention comprises (H) a reaction controller selected from acetylene compounds, nitrogen compounds, organophosphorus compounds, oxime compounds, and organochloro compounds: It may contain an amount of 0.1% by mass to 5% by mass with respect to the total polysiloxane.

このように、(H)成分を含むことにより、(D)成分の触媒活性を抑制する目的で、すなわち、室温でのヒドロシリル化反応の進行を抑えて、本発明の熱伝導性シリコーン組成物のシェルフライフ、ポットライフを延長させることができる。 By including the component (H), the catalytic activity of the component (D) is suppressed, that is, by suppressing the progress of the hydrosilylation reaction at room temperature. Extends shelf life and pot life.

また、前記熱伝導性シリコーン組成物を150℃にて60分間加熱硬化して2mm厚シートを作製した後、JIS K6251に記載の2号ダンベルの形状を作製して測定した伸びが80%以上であることが好ましい。 The thermally conductive silicone composition was heated and cured at 150° C. for 60 minutes to prepare a 2 mm thick sheet. Preferably.

このような本発明の熱伝導性シリコーン組成物であれば、高温保存時に剥離が発生しにくく、熱抵抗が悪化するおそれを小さくすることができる。 With such a thermally conductive silicone composition of the present invention, delamination is less likely to occur during high-temperature storage, and the risk of deterioration in thermal resistance can be reduced.

前記熱伝導性シリコーン組成物をガラスに挟み、室温にて15分間加圧し、150℃にて60分間加熱した後、室温まで冷却後に、260℃にて5分間加熱を5回繰り返した後にボイドを有さないものであることが好ましい。 The thermally conductive silicone composition was sandwiched between glass sheets, pressurized at room temperature for 15 minutes, heated at 150° C. for 60 minutes, cooled to room temperature, and heated at 260° C. for 5 minutes five times. preferably not.

このような熱伝導性シリコーン組成物であれば、上記のような条件下でも放熱性能を維持できる。 With such a thermally conductive silicone composition, heat dissipation performance can be maintained even under the above conditions.

以上のように、本発明の熱伝導性シリコーン組成物であれば、伸びが高く、反りに追従可能であり、さらに硬化後にもボイドが発生せず、さらに高温加熱後にもボイドが発生しない熱伝導性シリコーン組成物となる。 As described above, the thermally conductive silicone composition of the present invention has high elongation, can follow warpage, does not generate voids even after curing, and does not generate voids even after heating at high temperature. It becomes a flexible silicone composition.

上述のように、伸びが高く、反りに追従可能であり、さらに硬化後および高温加熱後にボイドが発生しない熱伝導性シリコーン組成物の開発が求められていた。 As described above, there has been a demand for the development of a thermally conductive silicone composition that has high elongation, can follow warpage, and does not generate voids after curing or after being heated to a high temperature.

本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、伸びが高く、反りに追従可能であり、さらに硬化後及び高温加熱後にボイドが発生しない熱伝導性シリコーン組成物を開発した。 As a result of intensive studies to achieve the above object, the present inventors have developed a thermally conductive silicone composition that has high elongation, can follow warpage, and does not generate voids after curing and after heating at high temperatures.

より具体的には、分子鎖末端にアルケニル基を6個含有する成分を配合することにより、材料の柔らかさを維持しながら硬化後および高温加熱後にボイドが発生しないことを見出し、本発明を完成させた。 More specifically, by blending a component containing six alkenyl groups at the ends of the molecular chains, it was found that voids do not occur after curing and after heating at high temperature while maintaining the softness of the material, and the present invention was completed. let me

本発明は即ち、下記、(A)、(B)、(C)及び(D)成分を含有する熱伝導性シリコーン組成物である。
(A)1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも6個有する、25℃での動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン、
(B)金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱伝導性充填材:組成物全体に対し10~95質量%となる量、
(C)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(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:{(C)成分のSi-H基の個数}/(組成物中のアルケニル基の個数)が0.5~1.5となる量、
(D)白金族金属触媒:有効量
The present invention is a thermally conductive silicone composition containing the following components (A), (B), (C) and (D).
(A) an organopolysiloxane having at least 6 alkenyl groups directly bonded to silicon atoms at the ends of the molecular chain in one molecule and having a kinematic viscosity at 25° C. of 100 to 100,000 mm 2 /s;
(B) at least one thermally conductive filler selected from the group consisting of metals, metal oxides, metal hydroxides, metal nitrides, metal carbides, and carbon allotropes: 10 to 95 mass% of the total composition the amount that becomes
(C) Organohydrogenpolysiloxane having two or more silicon-bonded hydrogen atoms (Si—H groups) in one molecule: {number of Si—H groups in component (C)}/(in composition number of alkenyl groups) is 0.5 to 1.5,
(D) platinum group metal catalyst: effective amount

以下、本発明の熱伝導性シリコーン組成物をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
[(A)成分]
(A)成分のオルガノポリシロキサンは、1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも6個有するもので、直鎖状でも分岐状でもよく、またこれら2種以上の異なる粘度の混合物でもよい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基、1-ヘキセニル基等が例示されるが、合成の容易さ、コストの面からビニル基が好ましい。ケイ素原子に結合する残余の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル基等のアラルキル基が例示され、さらにクロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等の置換炭化水素基も例として挙げられる。これらのうち、合成の容易さ、コストの面からメチル基が好ましい。ケイ素原子に直結するアルケニル基は、オルガノポリシロキサンの分子鎖主鎖の末端に存在することが好ましい。(A)成分であるオルガノポリシロキサンの25℃での動粘度は100~100,000mm/sの範囲、好ましくは500~100,000mm/sがよい。この動粘度が上記範囲外であると、得られる組成物の流動性、作業性や硬化物の強度が劣るものとなる恐れがある。
The thermally conductive silicone composition of the present invention will be described in more detail below, but the present invention is not limited thereto.
[(A) Component]
The organopolysiloxane of component (A) has at least 6 alkenyl groups directly linked to silicon atoms at the ends of the molecular chain in one molecule, and may be linear or branched. Mixtures of different viscosities are also possible. Examples of the alkenyl group include vinyl group, allyl group, 1-butenyl group, 1-hexenyl group and the like, but the vinyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost. The remaining organic groups bonded to the silicon atom include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group and dodecyl group; aryl groups such as phenyl group; Examples include aralkyl groups such as alkyl group, and substituted hydrocarbon groups such as chloromethyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost. The alkenyl group directly bonded to the silicon atom is preferably present at the end of the main molecular chain of the organopolysiloxane. The kinematic viscosity of the component (A), organopolysiloxane, at 25° C. is in the range of 100 to 100,000 mm 2 /s, preferably 500 to 100,000 mm 2 /s. If the kinematic viscosity is outside the above range, the obtained composition may be inferior in fluidity, workability and strength of the cured product.

[(B)成分]
(B)成分は、金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱伝導性充填材である。(B)成分の熱伝導率を有する熱伝導性充填材としては、熱伝導率が10W/mK以上のものが使用されることが好ましい。熱伝導性充填材のもつ熱伝導率が10W/mK以上であれば、熱伝導性シリコーン組成物の熱伝導率そのものが大きくなるためである。かかる熱伝導性充填材としては、アルミニウム粉末、銅粉末、鉄粉末、ニッケル粉末、金粉末、金属ケイ素粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、アルミナ粉末、ダイヤモンド粉末、カーボン粉末、インジウム粉末、ガリウム粉末、酸化亜鉛粉末などが挙げられる。10W/mK以上の充填材であれば如何なる充填材でもよく、1種類あるいは2種類以上を組み合わせたものでもよい。
[(B) Component]
Component (B) is at least one thermally conductive filler selected from the group consisting of metals, metal oxides, metal hydroxides, metal nitrides, metal carbides, and allotropes of carbon. As the thermally conductive filler having the thermal conductivity of component (B), one having a thermal conductivity of 10 W/mK or more is preferably used. This is because if the thermal conductivity of the thermally conductive filler is 10 W/mK or more, the thermal conductivity of the thermally conductive silicone composition itself increases. Such thermally conductive fillers include aluminum powder, copper powder, iron powder, nickel powder, gold powder, metallic silicon powder, aluminum nitride powder, boron nitride powder, alumina powder, diamond powder, carbon powder, indium powder, gallium powder. , zinc oxide powder and the like. Any filler having a capacity of 10 W/mK or more may be used, and one type or a combination of two or more types may be used.

(B)成分は熱伝導率、調達性の観点からアルミニウム粉末、アルミナ粉末、酸化亜鉛粉末が好ましく、アルミニウム粉末及び/または酸化亜鉛粉末がより好ましい。 Component (B) is preferably aluminum powder, alumina powder, or zinc oxide powder, more preferably aluminum powder and/or zinc oxide powder, from the viewpoint of thermal conductivity and availability.

(B)成分の平均粒径は0.1~100μmの範囲がよい。該平均粒子径が0.1μm以上であれば、得られる熱伝導性シリコーン組成物がグリース状になり伸展性の良好なものになり、100μm以下であれば、放熱グリースの熱抵抗が大きくなって熱性能が低下するおそれが小さいためである。なお、本発明において、平均粒径は日機装(株)製マイクロトラックMT3300EXにより測定でき、体積基準の体積平均径である。(B)成分の形状は、不定形でも球形でも如何なる形状でもよい。 The average particle size of component (B) is preferably in the range of 0.1 to 100 μm. If the average particle size is 0.1 μm or more, the resulting thermally conductive silicone composition will be grease-like and will have good spreadability. This is because there is little possibility that the thermal performance will deteriorate. In the present invention, the average particle size can be measured by Microtrac MT3300EX manufactured by Nikkiso Co., Ltd., and is the volume-based average particle size. The shape of component (B) may be irregular, spherical, or any other shape.

(B)成分の充填量は、組成物全体に対し10~95質量%の範囲であり、好ましくは15~95質量%、より好ましくは15~93質量%の範囲がよい。充填量が下限未満であると組成物の熱伝導率が低くなってしまい、上限を超えると組成物の粘度が上昇し、伸展性の乏しいものとなる。 The filling amount of component (B) is in the range of 10 to 95% by mass, preferably 15 to 95% by mass, more preferably 15 to 93% by mass, based on the total composition. If the filling amount is less than the lower limit, the thermal conductivity of the composition will be low, and if it exceeds the upper limit, the viscosity of the composition will increase, resulting in poor extensibility.

[(C)成分]
(C)成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、架橋により組成を網状化するために、1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(Si-H基)を有することが必要であり、直鎖状でも分岐状でもよく、またこれら2種以上の異なる粘度の混合物でもよい。ケイ素原子に結合する残余の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル基等のアラルキル基が例示され、さらにクロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等の置換炭化水素基も例として挙げられる。これらのうち、合成の容易さ、コストの面からメチル基が好ましい。
[(C) Component]
The organohydrogenpolysiloxane of component (C) must have two or more silicon-bonded hydrogen atoms (Si—H groups) in one molecule in order to form a network by cross-linking. , may be linear or branched, or a mixture of two or more of these with different viscosities. The remaining organic groups bonded to the silicon atom include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group and dodecyl group; aryl groups such as phenyl group; Examples include aralkyl groups such as alkyl group, and substituted hydrocarbon groups such as chloromethyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost.

(C)成分の配合量は、{(C)成分のSi-H基の個数}/(組成物中のアルケニル基の個数)が0.5~1.5となる量であり、0.7~1.3の範囲がより好ましい。(C)成分の配合量が上記下限未満であると組成を十分に網状化できないためグリースが十分に硬化しないし、上記上限を超えると架橋密度が高くなりすぎてしまい伸びが低下するおそれがある。 The blending amount of component (C) is such that {number of Si—H groups in component (C)}/(number of alkenyl groups in composition) is 0.5 to 1.5, and 0.7. A range of ~1.3 is more preferred. If the amount of component (C) is less than the above lower limit, the composition will not be sufficiently reticulated and the grease will not harden sufficiently. .

[(D)成分]
(D)成分は、白金族金属触媒であり、(A)成分を含む組成物中のアルケニル基と(C)成分のSi-H基との間の付加反応の促進成分である。白金族金属触媒は、付加反応に用いられる従来公知のものを使用することができる。例えば白金系、パラジウム系、ロジウム系の触媒が挙げられるが、中でも比較的入手しやすい白金または白金化合物が好ましい。例えば、白金の単体、白金黒、塩化白金酸、白金-オレフィン錯体、白金-アルコール錯体、白金配位化合物等が挙げられる。白金系触媒は1種類単独でも2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
[(D) Component]
Component (D) is a platinum group metal catalyst that promotes the addition reaction between the alkenyl groups in the composition containing component (A) and the Si—H groups of component (C). As the platinum group metal catalyst, conventionally known ones used for addition reactions can be used. For example, platinum-based, palladium-based, and rhodium-based catalysts can be used, but platinum or platinum compounds, which are relatively easily available, are preferred. Examples thereof include simple platinum, platinum black, chloroplatinic acid, platinum-olefin complexes, platinum-alcohol complexes, and platinum coordination compounds. The platinum-based catalyst may be used singly or in combination of two or more.

(D)成分の配合量は触媒としての有効量、即ち、付加反応を促進して本発明の組成物を硬化させるために必要な有効量である。好ましくは(A)成分を含むアルケニル基を含有する成分(オルガノポリシロキサン)の合計質量に対し、白金族金属原子に換算した質量基準で0.1~500ppm、より好ましくは1~200ppmである。触媒の量が上記下限以上であれば触媒としての効果が十分に得られ、また上記上限以下であれば触媒効果を経済的に得ることができるため好ましい。 The amount of component (D) is an effective amount as a catalyst, that is, an effective amount necessary to accelerate the addition reaction and cure the composition of the present invention. It is preferably from 0.1 to 500 ppm, more preferably from 1 to 200 ppm, based on the total mass of the component (organopolysiloxane) containing an alkenyl group, including the component (A), in terms of platinum group metal atoms. If the amount of the catalyst is at least the above lower limit, a sufficient catalytic effect can be obtained, and if it is at most the above upper limit, the catalytic effect can be obtained economically, which is preferable.

[(E)成分]
本発明の熱伝導性シリコーン組成物には、組成物の粘度を低下させるため、さらに(E)成分として下記一般式(1)で表される加水分解性オルガノポリシロキサンを配合することができる。(E)成分は熱伝導性充填材表面を処理するために用いるもので、充填材の高充填化を補助する。

Figure 0007219728000002
(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1~10の1価炭化水素基を表し、それぞれのRは同一であっても異なっていてもよい。またmは5~100の整数を示す。) [(E) Component]
In order to reduce the viscosity of the composition, the thermally conductive silicone composition of the present invention may further contain a hydrolyzable organopolysiloxane represented by the following general formula (1) as component (E). Component (E) is used to treat the surface of the thermally conductive filler, and assists in increasing the filling of the filler.
Figure 0007219728000002
(In the formula, R 1 represents an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, each R 1 may be the same or different, and m is 5 Indicates an integer of ~100.)

上記式中、Rは、互いに独立に、脂肪族不飽和基を含有しない非置換又は置換の、好ましくは炭素数1~10、より好ましくは1~6、さらに好ましくは1~3の1価炭化水素基である。例えば、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アラルキル基、及びハロゲン化アルキル基が挙げられる。直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、及びデシル基等が挙げられる。分岐鎖状アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、tert-ブチル基、及び2-エチルへキシル基等が挙げられる。環状アルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、及びシクロヘキシル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、及びトリル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、2-フェニルエチル基、2-メチル-2-フェニルエチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、例えば、3,3,3-トリフルオロプロピル基、2-(ノナフルオロブチル)エチル基、及び2-(ヘプタデカフルオロオクチル)エチル基等が挙げられる。中でも、Rとして、メチル基及びフェニル基が好ましい。mは5~100の整数、好ましくは10~60の整数である。mの値が5以上であれば、シリコーン組成物由来のオイルブリードがひどくなり信頼性が悪くなるおそれは小さい。また、mの値が100以下であれば、充填材の濡れ性が十分でなくなるおそれは小さい。 In the above formula, each R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent group containing no aliphatic unsaturated groups, preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms. It is a hydrocarbon group. Examples include linear alkyl groups, branched alkyl groups, cyclic alkyl groups, aryl groups, aralkyl groups, and halogenated alkyl groups. Linear alkyl groups include, for example, methyl, ethyl, propyl, hexyl, octyl, and decyl groups. Branched chain alkyl groups include, for example, isopropyl, isobutyl, tert-butyl, and 2-ethylhexyl groups. Cyclic alkyl groups include, for example, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group. Aryl groups include, for example, a phenyl group and a tolyl group. The aralkyl group includes, for example, 2-phenylethyl group, 2-methyl-2-phenylethyl group and the like. Halogenated alkyl groups include, for example, 3,3,3-trifluoropropyl, 2-(nonafluorobutyl)ethyl, and 2-(heptadecafluorooctyl)ethyl groups. Among them, R 1 is preferably a methyl group or a phenyl group. m is an integer of 5-100, preferably an integer of 10-60. When the value of m is 5 or more, there is little possibility that oil bleeding from the silicone composition will become severe and reliability will deteriorate. Further, when the value of m is 100 or less, the possibility that the wettability of the filler is insufficient is small.

(E)成分の量は、組成物全体に対し0.1~20質量%が好ましく、1~15質量%がより好ましい。(E)成分の量が上記下限以上であれば十分な濡れ性を発揮できない恐れは小さく、上記上限以下であれば組成物からのブリードがひどくなるおそれが小さい。 The amount of component (E) is preferably 0.1 to 20% by mass, more preferably 1 to 15% by mass, based on the total composition. If the amount of component (E) is at least the above lower limit, there is little risk of insufficient wettability being exhibited, and if the amount is below the above upper limit, there is little risk of severe bleeding from the composition.

[(F)成分]
本発明の熱伝導性シリコーン組成物には、得られる組成物の硬化物硬度を調整するため、さらに(F)成分として(A)成分を除く、1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも1個含有するオルガノポリシロキサンを配合することができる。このオルガノポリシロキサンは直鎖状でも分岐状でも良く、またこれら2種以上の異なる粘度の混合物でもよい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基、1-ヘキセニル基等が例示されるが、合成の容易さ、コストの面からビニル基が好ましい。ケイ素原子に結合する残余の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル基等のアラルキル基が例示され、さらにクロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等の置換炭化水素基も例として挙げられる。これらのうち、合成の容易さ、コストの面からメチル基が好ましい。ケイ素原子に直結するアルケニル基は、オルガノポリシロキサンの分子鎖主鎖の末端に存在することが好ましい。(F)成分のアルケニル基の個数は2個以上が好ましく、さらには2個が好ましい。また、25℃での動粘度は100~100,000mm/sの範囲、好ましくは500~100,000mm/sがよい。
[(F) Component]
In order to adjust the hardness of the cured product of the resulting composition, the thermally conductive silicone composition of the present invention further contains a silicon atom at the end of the molecular chain as component (F), excluding component (A). Organopolysiloxanes containing at least one alkenyl group directly linked to can be blended. The organopolysiloxane may be linear or branched, or a mixture of two or more of these with different viscosities. Examples of the alkenyl group include vinyl group, allyl group, 1-butenyl group, 1-hexenyl group and the like, but the vinyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost. The remaining organic groups bonded to the silicon atom include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group and dodecyl group; aryl groups such as phenyl group; Examples include aralkyl groups such as alkyl group, and substituted hydrocarbon groups such as chloromethyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost. The alkenyl group directly bonded to the silicon atom is preferably present at the end of the main molecular chain of the organopolysiloxane. The number of alkenyl groups in component (F) is preferably two or more, more preferably two. Also, the kinematic viscosity at 25° C. is in the range of 100 to 100,000 mm 2 /s, preferably 500 to 100,000 mm 2 /s.

(F)成分の配合量は、組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して、多くとも90質量%までの量が良く、好ましくは85質量%まで、より好ましくは80質量%までがよい。(F)成分が上記範囲内であれば、架橋密度が低すぎてしまい十分に硬化しないおそれは小さい。 The amount of component (F) to be blended is preferably up to 90% by mass, preferably up to 85% by mass, more preferably 80% by mass, based on the total amount of organopolysiloxane containing alkenyl groups in the composition. % is good. If the component (F) is within the above range, there is little possibility that the crosslink density will be too low and the composition will not be sufficiently cured.

[(G)成分]
本発明の熱伝導性シリコーン組成物には、組成物の硬化物硬度を調整するため、さらに(G)成分として(A)成分及び(F)成分を除く、1分子中に分子鎖の側鎖及び/または末端に少なくとも3個のアルケニル基を有するオルガノポリシロキサンを配合することができる。このオルガノポリシロキサンは直鎖状でも分岐状でもよく、またこれら2種以上の異なる粘度の混合物でもよい。アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、1-ブテニル基、1-ヘキセニル基等が例示されるが、合成の容易さ、コストの面からビニル基が好ましい。ケイ素原子に結合する残余の有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、2-フェニルエチル基、2-フェニルプロピル基等のアラルキル基が例示され、さらにクロロメチル基、3,3,3-トリフルオロプロピル基等の置換炭化水素基も例として挙げられる。これらのうち、合成の容易さ、コストの面からメチル基が好ましい。ケイ素原子に結合するアルケニル基は、分子鎖の側鎖でも末端でも良いが、少なくとも側鎖にあることが好ましい。さらには側鎖と末端の両方にあることが好ましい。また、25℃での動粘度は100~100,000mm/sの範囲、好ましくは500~100,000mm/sがよい。
[(G) Component]
In order to adjust the hardness of the cured product of the thermally conductive silicone composition of the present invention, the component (G), excluding components (A) and (F), contains side chains of molecular chains in one molecule. and/or an organopolysiloxane having at least three terminal alkenyl groups. The organopolysiloxane may be linear or branched, or a mixture of two or more of these with different viscosities. Examples of the alkenyl group include vinyl group, allyl group, 1-butenyl group, 1-hexenyl group and the like, but the vinyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost. The remaining organic groups bonded to the silicon atom include alkyl groups such as methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, hexyl group and dodecyl group; aryl groups such as phenyl group; Examples include aralkyl groups such as alkyl group, and substituted hydrocarbon groups such as chloromethyl group and 3,3,3-trifluoropropyl group. Among these, a methyl group is preferred from the viewpoints of ease of synthesis and cost. The alkenyl group bonded to the silicon atom may be in the side chain or terminal of the molecular chain, but is preferably present in at least the side chain. Furthermore, it is preferable to have it on both the side chain and the end. Also, the kinematic viscosity at 25° C. is in the range of 100 to 100,000 mm 2 /s, preferably 500 to 100,000 mm 2 /s.

(G)成分の配合量は、組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して、多くとも50質量%までの量がよく、好ましくは45質量%まで、より好ましくは40質量%までがよい。(G)成分が上記範囲内であれば、架橋密度が高くなりすぎてしまい伸びが低下するおそれは小さい。 The amount of component (G) to be blended is at most 50% by mass, preferably up to 45% by mass, more preferably 40% by mass, based on the total amount of alkenyl group-containing organopolysiloxanes in the composition. % is good. If the component (G) is within the above range, there is little possibility that the crosslink density will become too high and the elongation will decrease.

[(H)成分]
本発明の熱伝導性シリコーン組成物には、(D)成分の触媒活性を抑制する目的で、すなわち、室温でのヒドロシリル化反応の進行を抑え、シェルフライフ、ポットライフを延長させるための反応制御剤として、さらに(H)成分を含有することができる。反応制御剤として従来公知のものを使用することができ、アセチレン化合物、各種窒素化合物、有機りん化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が利用できる。
[(H) Component]
The thermally conductive silicone composition of the present invention contains reaction control agents for the purpose of suppressing the catalytic activity of component (D), that is, to suppress the progress of the hydrosilylation reaction at room temperature and extend the shelf life and pot life. As an agent, the component (H) can be further contained. Conventionally known reaction control agents can be used, and acetylene compounds, various nitrogen compounds, organic phosphorus compounds, oxime compounds, organic chloro compounds, and the like can be used.

(H)成分の配合量は、組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計(成分(A)、(F)および(G)成分の合計)に対して0.1質量%以上であれば十分なシェルフライフやポットライフが得られ、5質量%以下であれば硬化速度が低下しないため、0.1~5質量%の範囲が好ましい。これらの(H)成分は熱伝導性シリコーン組成物への分散性を良くするためにトルエン等で希釈して使用してもよい。 The amount of component (H) to be blended is 0.1% by mass or more relative to the total of alkenyl group-containing organopolysiloxanes in the composition (total of components (A), (F) and (G)). The range of 0.1 to 5% by mass is preferable because a sufficient shelf life and pot life can be obtained if the amount is sufficient, and the curing rate does not decrease if the amount is 5% by mass or less. These components (H) may be diluted with toluene or the like for better dispersibility in the thermally conductive silicone composition.

[添加剤]
本発明の熱伝導性シリコーン組成物には上記した(A)~(H)成分以外に、該付加硬化型シリコーン組成物の劣化を防ぐために、2,6-ジ-t-ブチル-4-メチルフェノール等の、従来公知の酸化防止剤を必要に応じて含有してもよい。さらに、接着助剤、離型剤、染料、顔料、難燃剤(耐熱向上剤)、沈降防止剤、又はチクソ性向上剤等を必要に応じて配合することができる。
[Additive]
In addition to the above components (A) to (H), the thermally conductive silicone composition of the present invention contains 2,6-di-t-butyl-4-methyl to prevent deterioration of the addition-curable silicone composition. A conventionally known antioxidant such as phenol may be contained as necessary. Furthermore, adhesion aids, release agents, dyes, pigments, flame retardants (heat-resistant improvers), anti-settling agents, thixotropic improvers, etc. can be blended as necessary.

[熱伝導性シリコーン組成物の調製方法]
本発明の熱伝導性シリコーン組成物(グリース)の調製方法は特に制限されるものではないが、例えば、(A)~(H)成分をトリミックス、ツウィンミックス、プラネタリミキサー(何れも井上製作所(株)製混合機の登録商標)、ウルトラミキサー(みずほ工業(株)製混合機の登録商標)、ハイビスディスパーミックス(特殊機化工業(株)製混合機の登録商標)等の混合機にて混合する方法を挙げることができる。
[Method for preparing thermally conductive silicone composition]
The method of preparing the thermally conductive silicone composition (grease) of the present invention is not particularly limited. (registered trademark of mixer manufactured by Co., Ltd.), Ultra Mixer (registered trademark of mixer manufactured by Mizuho Kogyo Co., Ltd.), Hivis Dispermix (registered trademark of mixer manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), etc. A method of mixing can be mentioned.

また、本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、加熱しながら混合してもよく、加熱条件は特に制限されるものではないが、温度は通常25~220℃、好ましくは40~200℃、より好ましくは50~200℃であり、時間は通常3分~24時間、好ましくは5分~12時間、より好ましくは10分~6時間である。また加熱時に脱気を行ってもよい。 The thermally conductive silicone composition of the present invention may be mixed while being heated, and the heating conditions are not particularly limited. The temperature is preferably 50 to 200° C., and the time is usually 3 minutes to 24 hours, preferably 5 minutes to 12 hours, more preferably 10 minutes to 6 hours. Further, degassing may be performed during heating.

[熱伝導性シリコーン組成物の特性]
このようにして得られた本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、25℃にて測定される粘度が、100~1,000Pa・sの範囲がよく、好ましくは150~800Pa・s、より好ましくは200~600Pa・sである。粘度が上記範囲の下限以上であれば、保存時に経時で熱伝導性充填材が沈降するなど、作業性が悪くなるおそれは小さい。また上記範囲の上限以下であれば、伸展性が乏しくなり作業性が悪化するおそれは小さい。
[Characteristics of Thermally Conductive Silicone Composition]
The thermally conductive silicone composition of the present invention thus obtained preferably has a viscosity measured at 25° C. of 100 to 1,000 Pa·s, preferably 150 to 800 Pa·s, more preferably 150 to 800 Pa·s. is 200 to 600 Pa·s. If the viscosity is equal to or higher than the lower limit of the above range, there is little possibility that workability will be deteriorated, such as sedimentation of the thermally conductive filler over time during storage. Further, when the thickness is equal to or less than the upper limit of the above range, there is little possibility that extensibility will be poor and workability will be deteriorated.

本発明の熱伝導性シリコーン組成物は通常、0.5~10W/mKの熱伝導率を有する。 Thermally conductive silicone compositions of the present invention typically have a thermal conductivity of 0.5 to 10 W/mK.

本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、例えば、150℃にて60分間加熱硬化して2mm厚シートを作製した後、JIS K6251に記載の2号ダンベルの形状を作製して測定される、硬化後の切断時伸びが好ましくは80%以上であり、85%以上がより好ましく、さらに好ましくは90%以上である。切断時伸びが上記下限以上であれば、高温保存時に剥離が発生しにくく、熱抵抗が悪化するおそれが小さい。 The thermally conductive silicone composition of the present invention is, for example, heated and cured at 150° C. for 60 minutes to prepare a sheet with a thickness of 2 mm. The subsequent elongation at break is preferably 80% or more, more preferably 85% or more, and still more preferably 90% or more. When the elongation at break is at least the above lower limit, peeling is less likely to occur during high-temperature storage, and the risk of deterioration in heat resistance is small.

また、本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、例えば、ガラスに挟み、室温にて15分間加圧し、150℃にて60分間加熱した後、室温まで冷却後に、260℃にて5分間加熱を5回繰り返した後にボイドを有さないものであることが好ましい。
このような熱伝導性シリコーン組成物であれば、上記のような条件下でも放熱性能を維持できる。
Alternatively, the thermally conductive silicone composition of the present invention may be sandwiched between glass plates, pressurized at room temperature for 15 minutes, heated at 150° C. for 60 minutes, cooled to room temperature, and then heated at 260° C. for 5 minutes. It is preferred to have no voids after 5 iterations.
With such a thermally conductive silicone composition, heat dissipation performance can be maintained even under the above conditions.

以下、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに詳述するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these.

本発明に関わる効果に関する試験は次のように行った。 A test regarding the effect of the present invention was conducted as follows.

[粘度]
各熱伝導性シリコーン組成物の絶対粘度は、マルコム粘度計(タイプPC-1TL)を用いて25℃で測定した。
[viscosity]
The absolute viscosity of each thermally conductive silicone composition was measured at 25° C. using a Malcolm viscometer (type PC-1TL).

[熱伝導率]
各熱伝導性シリコーン組成物を3cm厚の型に流し込みキッチン用ラップをかぶせて京都電子工業(株)製のModel QTM-500で測定した。
[Thermal conductivity]
Each thermally conductive silicone composition was poured into a mold with a thickness of 3 cm, covered with plastic wrap for kitchen use, and measured using Model QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.

[熱抵抗測定]
15mm×15mm×1mmtのSiチップと15mm×15mm×1mmtのNiプレートの間に、各熱伝導性シリコーン組成物を挟み込み、熱伝導性シリコーン組成物を150℃のオーブンで60分間加熱硬化させ、熱抵抗測定用の試験片を作製した。さらにその後、試験片を150℃で1000時間放置して熱抵抗の変化を観察した。なお、この熱抵抗測定はナノフラッシュ(ニッチェ社製、LFA447)によって行った。
[Thermal resistance measurement]
Each thermally conductive silicone composition was sandwiched between a 15 mm × 15 mm × 1 mmt Si chip and a 15 mm × 15 mm × 1 mmt Ni plate, and the thermally conductive silicone composition was cured by heating in an oven at 150°C for 60 minutes. A test piece for resistance measurement was produced. After that, the test piece was allowed to stand at 150° C. for 1000 hours to observe changes in thermal resistance. In addition, this thermal resistance measurement was performed by nanoflash (LFA447 manufactured by Nitschei).

[切断時伸び]
各熱伝導性シリコーン組成物を150℃にて60分間加熱硬化して2mm厚シートを作製した後、JIS K6251に記載の2号ダンベルの形状を作製して切断時伸びを測定した。なお、この切断時伸びの測定はAGS-X(島津製作所(株)社製)によって行った。
[Elongation at break]
Each thermally conductive silicone composition was cured by heating at 150° C. for 60 minutes to prepare a 2 mm thick sheet, which was shaped into a No. 2 dumbbell according to JIS K6251 and measured for elongation at break. The elongation at break was measured by AGS-X (manufactured by Shimadzu Corporation).

[ボイド試験]
ガラス板の間に、各熱伝導性シリコーン組成物を挟み込み室温にて15分間加圧しながら放置した後、熱伝導性シリコーン組成物を150℃のオーブンで60分間加熱硬化させ、オーブンから取り出し室温まで冷却した。さらに、その後試験片を260℃のオーブンに投入、5分放置後取り出して冷却するサイクルを5回繰り返した後、ボイドの有無を目視で確認した。
[Void test]
Each thermally conductive silicone composition was sandwiched between glass plates and left at room temperature for 15 minutes while being pressurized. After that, the thermally conductive silicone composition was cured by heating in an oven at 150°C for 60 minutes, removed from the oven and cooled to room temperature. . Furthermore, after repeating the cycle of placing the test piece in an oven at 260° C., leaving it for 5 minutes, taking it out and cooling it, the presence or absence of voids was visually confirmed.

本発明の熱伝導性シリコーン組成物を形成する以下の各成分を用意した。なお、動粘度はウベローデ型オストワルド粘度計による25℃の値を示す。 The following components were prepared to form the thermally conductive silicone composition of the present invention. The kinematic viscosity indicates the value at 25° C. measured by an Ubbelohde-type Ostwald viscometer.

(A)成分
A-1:両末端がトリビニルシリル基で封鎖され、25℃における動粘度が1,500mm/sのジメチルポリシロキサン
A-2:両末端がトリビニルシリル基で封鎖され、25℃における動粘度が5,000mm/sのジメチルポリシロキサン
(A) Component A-1: Dimethylpolysiloxane having both ends capped with trivinylsilyl groups and a kinematic viscosity at 25°C of 1,500 mm 2 /s A-2: Both ends capped with trivinylsilyl groups, Dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 5,000 mm 2 /s at 25°C

(B)成分
B-1:平均粒径20μmのアルミニウム粉末と平均粒径2μmのアルミニウム粉末を60:40質量比であらかじめ混合したアルミニウム粉末
B-2:平均粒径1.0μmの酸化亜鉛粉末
(B) Component B-1: Aluminum powder in which aluminum powder having an average particle size of 20 μm and aluminum powder having an average particle size of 2 μm were previously mixed at a mass ratio of 60:40 B-2: Zinc oxide powder having an average particle size of 1.0 μm

(C)成分
下記式で表されるオルガノハイドロジェンポリシロキサン
C-1:

Figure 0007219728000003
C-2:
Figure 0007219728000004
C-3:
Figure 0007219728000005
Component (C) Organohydrogenpolysiloxane C-1 represented by the following formula:
Figure 0007219728000003
C-2:
Figure 0007219728000004
C-3:
Figure 0007219728000005

(D)成分
D-1:白金―ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体のD-1溶液、白金原子として1%含有
(D) Component D-1: D-1 solution of platinum-divinyltetramethyldisiloxane complex containing 1% platinum atom

(E)成分
下記式で表されるオルガノポリシロキサン
E-1:

Figure 0007219728000006
ここで、mは30である。 (E) Component Organopolysiloxane E-1 represented by the following formula:
Figure 0007219728000006
where m is 30.

(F)成分
F-1:両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖され、25℃における動粘度が600mm/sのジメチルポリシロキサン
F-2:両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖され、25℃における動粘度が30,000mm/sのジメチルポリシロキサン
(F) Component F-1: Dimethylpolysiloxane having both ends capped with dimethylvinylsilyl groups and a kinematic viscosity at 25°C of 600 mm 2 /s F-2: Both ends capped with dimethylvinylsilyl groups at 25°C Dimethylpolysiloxane having a kinematic viscosity of 30,000 mm 2 /s at

(G)成分
G-1:分子鎖内にメチルビニルシリル基を8個持ち、25℃における動粘度が700mm/sのジメチルポリシロキサン
G-2:分子鎖内にメチルビニルシリル基を15個持ち、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された25℃における動粘度が800mm/sのジメチルポリシロキサン
G-3:分子鎖内にメチルビニルシリル基を1個持ち、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された25℃における動粘度が30,000mm/sのジメチルポリシロキサン
(G) Component G-1: Dimethylpolysiloxane having 8 methylvinylsilyl groups in the molecular chain and a kinematic viscosity at 25°C of 700 mm 2 /s G-2: 15 methylvinylsilyl groups in the molecular chain dimethylvinylsilyl group at both ends and having a kinematic viscosity of 800 mm 2 /s at 25° C. G-3: having one methylvinylsilyl group in the molecular chain and dimethylvinylsilyl at both ends Dimethylpolysiloxane with a kinematic viscosity of 30,000 mm 2 /s at 25° C. blocked with groups

(H)成分
H-1:1-エチニル-1-シクロヘキサノール
(H) Component H-1: 1-ethynyl-1-cyclohexanol

耐熱向上剤:

Figure 0007219728000007
Heat resistance improver:
Figure 0007219728000007

(A)成分~(H)成分及び耐熱向上剤を以下のように配合して実施例1~6及び比較例1~6を得た。
即ち、5リットルプラネタリーミキサー(井上製作所(株)社製)に(A)、(B)、(E)、(F)及び(G)成分を加え、170℃で1時間混合した。常温になるまで冷却し、次に(H)、(D)及び(C)成分と耐熱向上剤を加え均一になるように混合し、各熱伝導性シリコーン組成物を調製した。
Examples 1-6 and Comparative Examples 1-6 were obtained by blending the components (A) to (H) and the heat resistance improver as follows.
Specifically, components (A), (B), (E), (F) and (G) were added to a 5-liter planetary mixer (manufactured by Inoue Seisakusho Co., Ltd.) and mixed at 170° C. for 1 hour. After cooling to room temperature, components (H), (D) and (C) and a heat resistance improver were added and mixed uniformly to prepare each thermally conductive silicone composition.

Figure 0007219728000008
Figure 0007219728000008

Figure 0007219728000009
Figure 0007219728000009

表1及び表2の結果より、本発明の要件を満たす実施例1~6の熱伝導性シリコーン組成物では、高伸びかつ高温加熱後にボイドが発生しない。
一方、(A)成分を含有しない比較例1~3に関しては、高伸びと高温加熱時のボイド抑制が両立できない。また、比較例4では(B)成分の含有量が多すぎるためグリース状にならない。さらに、比較例5及び6では、{(C)成分のSi-H基の個数}/(組成物中のアルケニル基の個数)の比が低すぎると組成物が十分に硬化せず、高すぎると硬くなりすぎてしまい伸びが低くなってしまう。
従って、本発明の熱伝導性シリコーン組成物では、高伸びと高温加熱後ボイド抑制の両立が可能であることが判った。
From the results in Tables 1 and 2, the thermally conductive silicone compositions of Examples 1 to 6, which satisfy the requirements of the present invention, exhibit high elongation and do not generate voids after heating at high temperatures.
On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, which do not contain component (A), high elongation and suppression of voids during high-temperature heating cannot be achieved at the same time. Also, in Comparative Example 4, the content of the component (B) was too large, so that it did not become grease-like. Furthermore, in Comparative Examples 5 and 6, when the ratio of {number of Si—H groups in component (C)}/(number of alkenyl groups in the composition) is too low, the composition does not sufficiently cure, and the ratio is too high. It becomes too hard and elongation becomes low.
Therefore, it was found that the thermally conductive silicone composition of the present invention can achieve both high elongation and suppression of voids after high-temperature heating.

本発明の熱伝導性シリコーン組成物は、伸びが高いため、基材の反りに追従することが可能であり、さらに、高温加熱後にもボイドが発生しないことから使用中に熱が発生する電子部品からの除熱に使用する放熱グリースとして特に好適に利用することができる。 Since the thermally conductive silicone composition of the present invention has high elongation, it is possible to follow the warp of the base material, and furthermore, voids do not occur even after heating at high temperature, so electronic parts that generate heat during use. It can be particularly suitably used as a heat-dissipating grease used for removing heat from the heat.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 It should be noted that the present invention is not limited to the above embodiments. The above-described embodiment is an example, and any device having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effects is the present invention. included in the technical scope of

Claims (8)

下記、(A)、(B)、(C)及び(D)成分を含有する熱伝導性シリコーン組成物。
(A)1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも6個有する、25℃での動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン、
(B)金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱伝導性充填材:組成物全体に対し10~95質量%となる量、
(C)1分子中に2個以上のケイ素原子に結合した水素原子(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:{(C)成分のSi-H基の個数}/(組成物中のアルケニル基の個数)が0.5~1.5となる量、
(D)白金族金属触媒:有効量
A thermally conductive silicone composition containing the following components (A), (B), (C) and (D).
(A) an organopolysiloxane having at least 6 alkenyl groups directly bonded to silicon atoms at the ends of the molecular chain in one molecule and having a kinematic viscosity at 25° C. of 100 to 100,000 mm 2 /s;
(B) at least one thermally conductive filler selected from the group consisting of metals, metal oxides, metal hydroxides, metal nitrides, metal carbides, and carbon allotropes: 10 to 95 mass% of the total composition the amount that becomes
(C) Organohydrogenpolysiloxane having two or more silicon-bonded hydrogen atoms (Si—H groups) in one molecule: {number of Si—H groups in component (C)}/(in composition number of alkenyl groups) is 0.5 to 1.5,
(D) platinum group metal catalyst: effective amount
(E)下記一般式(1)で表される加水分解性オルガノポリシロキサン:組成物全体に対し0.1~20質量%、
Figure 0007219728000010
(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素数1~10の1価炭化水素基を表し、それぞれのRは同一であっても異なっていてもよい。またmは5~100の整数を示す。)
を含むもの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組成物。
(E) a hydrolyzable organopolysiloxane represented by the following general formula (1): 0.1 to 20% by mass of the total composition;
Figure 0007219728000010
(In the formula, R 1 represents an optionally substituted monovalent hydrocarbon group having 1 to 10 carbon atoms, each R 1 may be the same or different, and m is 5 Indicates an integer of ~100.)
The thermally conductive silicone composition according to claim 1, comprising:
(F)前記(A)成分を除く、1分子中に分子鎖の末端に、ケイ素原子に直結したアルケニル基を少なくとも1個有する、25℃での動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン:組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して90質量%までの量
を含むものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の熱伝導性シリコーン組成物。
(F) Except for the above component (A), each molecule has at least one alkenyl group directly bonded to a silicon atom at the end of the molecular chain, and has a kinematic viscosity at 25°C of 100 to 100,000 mm 2 /s Organopolysiloxane: A thermally conductive silicone composition according to Claim 1 or 2, characterized in that it contains up to 90% by weight of the total alkenyl group-containing organopolysiloxane in the composition.
さらに、(G)前記(A)成分及び(F)成分を除く、1分子中に分子鎖の側鎖及び/または末端に少なくとも3個のアルケニル基を有する、25℃の動粘度が100~100,000mm/sのオルガノポリシロキサン:組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して50質量%までの量
を含むものであることを特徴とする請求項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。
Furthermore, (G) excluding the above components (A) and (F), each molecule has at least 3 alkenyl groups on the side chain and/or the end of the molecular chain, and has a kinematic viscosity at 25 ° C. of 100 to 100 ,000 mm 2 /s of organopolysiloxane: an amount of up to 50% by weight relative to the total of organopolysiloxanes containing alkenyl groups in the composition. The thermally conductive silicone composition according to Item.
前記(B)成分がアルミニウム粉末及び/または酸化亜鉛粉末であることを特徴とする請求項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。 5. The thermally conductive silicone composition according to any one of claims 1 to 4, wherein said component (B) is aluminum powder and/or zinc oxide powder. さらに、(H)アセチレン化合物、窒素化合物、有機りん化合物、オキシム化合物、有機クロロ化合物より選択される反応制御剤:組成物中のアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンの合計に対して0.1質量%~5質量%となる量
を含むものであることを特徴とする請求項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。
(H) a reaction controller selected from acetylene compounds, nitrogen compounds, organophosphorus compounds, oxime compounds, and organochloro compounds: 0.1 mass relative to the total amount of organopolysiloxane containing alkenyl groups in the composition % to 5% by weight of the thermally conductive silicone composition according to any one of claims 1 to 5.
前記熱伝導性シリコーン組成物を150℃にて60分間加熱硬化して2mm厚シートを作製した後、JIS K6251に記載の2号ダンベルの形状を作製して測定した伸びが80%以上であることを特徴とする請求項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。 The thermally conductive silicone composition is heat-cured at 150° C. for 60 minutes to prepare a sheet with a thickness of 2 mm, and the sheet is shaped into a No. 2 dumbbell according to JIS K6251 and measured to have an elongation of 80% or more. The thermally conductive silicone composition according to any one of claims 1 to 6, characterized by 前記熱伝導性シリコーン組成物をガラスに挟み、室温にて15分間加圧し、150℃にて60分間加熱した後、室温まで冷却後に、260℃にて5分間加熱を5回繰り返した後にボイドを有さないものであることを特徴とする請求項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。 The thermally conductive silicone composition was sandwiched between glass sheets, pressurized at room temperature for 15 minutes, heated at 150° C. for 60 minutes, cooled to room temperature, and heated at 260° C. for 5 minutes five times. The thermally conductive silicone composition according to any one of claims 1 to 7, characterized in that it does not have
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