JPS6243492A

JPS6243492A - 熱伝導性シリコ−ングリ−ス組成物

Info

Publication number: JPS6243492A
Application number: JP60182749A
Authority: JP
Inventors: Masanori Toya; 正則戸矢
Original assignee: Toshiba Silicone Co Ltd
Current assignee: Momentive Performance Materials Japan LLC
Priority date: 1985-08-20
Filing date: 1985-08-20
Publication date: 1987-02-25

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明はシリコーングリース組成物に関する。

さらに詳しくは擾れた熱伝導性と電気絶縁性を有し、電
気・電子機器類に組み込まれる各種電気・電子素子のう
ち熱を発生する素子を機器類に保存固定させる際に放熱
を目的として用いられる熱伝導性シリコーングリース組
成物に関する。

［発明の技術的背碩とその問題点］近年、各種電気・電子機器の小型化、高密度化に伴ない
、これらの機器に組み込まれる電気・電子素子、たとえ
ばパワートランジスター、サイリスター、整流器、トラ
ンスなどにおける発熱への対策が大きくクローズアップ
されている。

従来、このような熱を発生する電気・電子素子類を放熱
器や金属製シャーシに固定する際の放熱対策として、放
熱用グリースが用いられている。

なかでも、基油にポリオルガノシロキサンを用いたシリ
コーングリースは一般の炭化水素系の潤滑油を基油とし
たグリースに比較して、湯度変化に対するちょう度など
の特性変化が少なく、ざらに耐熱性が優れているため多
用されている。

このようなシリコーングリース組成物を形成するための
放熱用充填剤としては、酸化亜鉛、酸化アルミニウムな
どの金属酸化物、ベントナイト、カーボンブラックなど
が用いられている。しかしながらこれらの充填剤はそれ
自体の熱伝導率があまり高くないため、配合Ｇが少ない
と余り良い放熱効果を示さず、配合量を増して熱伝導性
を良くするとグリースが固くなりすぎて使用に適しづら
いという問題がある。また、充填剤として熱伝導率の高
い金属粉を用いると、熱伝導性が高くなるかわりに電気
絶縁性を失うという問題がある。

すなわち現在用いられている放熱用グリースでは各種電
気・電子素子の発熱を充分に放熱していないという問題
があった。

し考案の目的フ本発明者はこのような従来技術の欠点を除去し、熱伝導
性および電気絶縁性に浸れたシリコーングリース組成物
を得るべく鋭意研究を行い、本発明をなすに至った。

［発明の概要］すなわち本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は（Ａ）一般式％式％］（但し、式中Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル基、アル
ケニル基、および置換または非置換のアリール基からな
る群から選ばれた１価の基、ａは１．９〜２．７の数、
ｎは正数を示す）で表わされるポリオルガノシロキサン
１００９５１部（８）炭化ケイ素　　　　５０〜１０ｏ
ｏＩｉｆｆｉ部からなることを特徴とし、また上記（Ａ
）および（８）成分の他にさらに（Ｃ）煙霧質シリカ　　　０．１〜１０重潰部から成る
ことを特徴とする。

（Ａ）のポリオルガノシロキサンの、一般式％式％］におけるＲ’は炭素数が１〜１２のアルキル基、アルケ
ニル基および置換または非置換のアリール基からなる群
から選ばれた１１１１！ｉの基である。炭素数が１２を
越えると取扱いに不便が生じ熱安定性が低下するので好
ましくない。Ｒ’は同一のものでも異なるものでもよい
。Ｒ’としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル
基、ドデシル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル
基のようなアルケニル基、フェニル基、塩素化フェニル
基のようなアリール基等が例示されるが、合成のし易さ
、耐熱性の点からメチル基が一般的である。

また上記（Ａ）の一般式中のａが１．９より小さいとコ
ンパウンドが硬くなるので使用できず、２．７より大き
いと適正な粘度範囲が得られない。

また、上記（Ａ＞の一般式の０は、以下に述べる粘度を
満足させる数であることが好ましい。

すなわらこれら（Ａ）のポリオルガノシロキサンは、温
度２５℃において３０〜５００，０ＯＯｃ　Ｓｔの粘度
を有することが望まして、さらに５０〜１００，０００
ｃＳｔであることがより望ましい。３０ｃＳｔ未満では
ポリオルガノシロキサンの揮発性が大きくなり、かつ得
られたグリースが流れやすくなるため好ましくない。逆
にその粘度が５００，０ＯＯｃ　Ｓ　ｔを越えるものは
、合成しにくく、かつ作業しにくくなるので好ましくな
い。

（Ｂ）の炭化ケイ素はα−８ｉ　Ｃ，β−８ｉＣの２種
があり、前者は電気抵抗炉で合成された塊状物を粉砕、
分級することで、また後者は工業的に連続製造され、粉
砕することなく微粉末が得られることは周知である。本
発明においてはいずれのものでも、また両者のブレンド
によってもシリコーングリース組成物が得られるが、本
発明において良好な熱伝導率を有し、かつグリース状を
保った組成物を得るためには粒径が０．１〜２００μｍ
のものを使用することが好ましい。０．１μｍ未満の炭
化ケイ素は製造することが困難であり、また（Ａ）のポ
リオルガノシロキサンと混合して均一なシリコーングリ
ースを形成することが難かしい。

また２００μｍを超えると、得られる組成物がグリース
状を保ちにくくなり、また経時的な（Ａ＞のポリオルガ
ノシロキサンの分離量が大きくなるので好ましくない。

なお炭化ケイ素は同一の粒径を有するものを用いるより
、０．１〜２００μｍの粒径の範囲で何種かのものをブ
レンドして使用する方がより良好なグリース状組成物が
得られる。（Ｂ）の炭化ケイ素の配合量は、（Ａ）のポ
リオルガノシロキサン１００重量部に対し５０〜１，０
００重山１、さらに好ましくは１００〜１，０００１ｆ
ｆｉ部である。５０重１部未満では良好な熱伝導性が得
られず、また１、０００重最１を超えても熱伝導率向上
の効果が少なくなるのみならず、（Ａ）と混合しずらく
また得られる組成物が固すぎてグリース状を保てなくな
る。

本発明によるシリコーングリース組成物の基本組成は以
上のものであり、熱伝導性および電気絶縁性に優れたシ
リコーングリース組成物が得られるが、油分離の小さい
グリースが必要な場合はシリカ微粉末を共有することが
好ましい。このようなシリカ微粉末としては煙霧質シリ
カおよびそれをオルガノシラン、ポリオルガノシロキサ
ン、ポリオルガノシラザンなどで表面処理したものがあ
げられる。このシリカ微粉末の配合間としては、（Ａ）
のポリオルガノシロキサン１００唄ｆｆｉ部に対して１
０重量部以下が好ましく、さらに０．１〜１０重山部が
好ましい。１０重量部を超えると、組成物を固くしたり
熱伝導率を低くする。

また酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどの伯の放熱性充填
剤を併用したり、必要に応じて通常のグリースに配合さ
れる添加剤として、たとえばアミン系化合物やセレン系
化合物などの酸化防止剤、また油性向上剤などを本発明
の目的及び効果を損わない限り任意伍配合してもよい。

本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物の製造は、
たとえば（Ａ）および（Ｂ）成分、あるいは（Ａ）、（
Ｂ）および（Ｃ）成分、さらに必要に応じて他の充填剤
や添加剤などを配合し、攪拌装置付の加熱釜に仕込んで
均一になるように攪拌し、さらに約１００〜１６０℃で
加熱・混練した後に常温に戻し、三木ロール、ペイント
ロールなどを用いて均質化する方法、また加熱をせずに
均一にした組成物を三本ロール、ペイントロールなどを
用いて均質化する方法などがあり、必要によって選ぶこ
とができる。

［発明の効果１本発明によれば、従来の放熱用シリコーングリースにな
い良好な熱伝導性と電気絶縁性に優れたシリコーングリ
ース組成物を得ることができる。

また煙霧質シリカを加えることによりざらに油分離を防
ぐことができる。

［発明の実施例１以下本発明を実施例により説明する。なお実施例中の部
はすべて重量品を示し、また熱伝導率、ちょう度および
離油度は下記のＨ置または方法にて測定した。

熱伝導率：昭和電工（株）製、Ｓｈｏｔｈｅｒｍ　Ｑ　
Ｔ　Ｍ−Ｄｆｆ迅速熱伝導率計ちょう度：ＪＩＳ　　Ｋ　　２２２０に準じ、混和ちょ
う度を測定離油度：ＪＩＳ　　Ｋ　　２２２０に準じ、　１５０℃
、２４時間加熱実施例１式で示される、２５℃における粘度が１，０００　　ＣＳ
【　のポリジメチルシロキサン１００部と炭化ケイ素（
ベータランダム５Ｔ−８，平均粒子径８μｍ：化デン（
昧）製商品名）粉末２３０部とを攪拌器付加熱釜に仕込
み、常温で攪拌して均一に混合した後、さらに１５０℃
で２時間、加熱、混合した。この混合物を放冷して常温
に戻した後、ペイントロールで均質化してシリコーング
リース組成物Ｓ−１を得た。

比較例として実施例１のポリジメチルシロキサン１００
部と酸化亜鉛粉末２３０部とを実施例１と同様の方法で
調整し、シリコーングリース組成物Ｃ−１を得た。

実施例２実施例１のポリジメチルシロキサン１００部、実施例１
の炭化ケイ素粉末１５０部、炭化ケイ素（ベータランダ
ムｊｌ　１ｔｒａｆｉｎｅ、平均粒子径０．３．ｃｚｍ
　；イビデン（株）製商品名）８０部およびヘキサメチ
ルジシラザンで処理した煙霧質シリカ１０部を実施例１
と同様の方法で調整し、シリコーングリース組成物Ｓ−
２を得た。

実施例３で示されるポリオルガノシロキサン１００部と実施例１
に用いた炭化ケイ素粉末３００部を、実施例１と同様の
方法で調整し、シリコーングリース組成物Ｓ−３を得た
。

比較例として実施例２のポリオルガノシロキサン１００
部と酸化亜鉛粉末２００部と酸化アルミニウム粉末１０
０部とを実施例１と同様の方法で調整し、シリコーング
リース組成物Ｃ−２を得た。

実施例４式で示されるポリオルガノシロキサン　１００部と実施例
２に用いた炭化ケイ素粉末２３０部およびヘキサメチル
ジシラザンで処理した煙霧質シリカ１０部を実施例１と
同様の方法で調整し、シリコーングリース組成物Ｓ−４
を得た。

実施例５式で示されるポリオルガノシロキサン１００部と実施例１
に用いた炭化ケイ素粉末４００部を、実施例１の同様の
方法で調整し、シリコーングリース組成物Ｓ−５を得た
。

以上得られた本発明のシリコーングリース組成物Ｓ−１
〜Ｓ−５および比較例のシリコーングリ−ス組成物Ｃ−
１〜Ｃ−２について、熱伝導率、比重、ちょう度および
離油度を測定した。その結果を次表に示す。

（以下余白）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（Ａ）一般式［Ｒ＾１＿ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２］＿
ｎ（但し、式中Ｒ＾１は炭素数１〜１２のアルキル基、
アルケニル基、および置換または非置換のアリール基か
らなる群から選ばれた１価の基、ａは１．９〜２．７の
数、ｎは正数を示す）で表わされるポリオルガノシロキサン１００重量部（Ｂ
）炭化ケイ素５０〜１０００重量部からなることを特徴とする熱伝導性シリコーングリース
組成物。
（２）（Ａ）の２５℃における粘度が３０〜５００，０
００ｃＳｔである特許請求の範囲第１項記載の熱伝導性
シリコーングリース組成物。
（３）（Ａ）の２５℃における粘度が５０〜１００，０
００ｃＳｔである特許請求の範囲第１項記載の熱伝導性
シリコーングリース組成物。
（４）（Ｂ）の炭化ケイ素の粒度が０．１〜２００μｍ
である特許請求の範囲第１項記載の熱伝導性シリコーン
グリース組成物。
（５）（Ｂ）の炭化ケイ素の配合量が（Ａ）１００重量
部に対し１００〜１，０００重量部である特許請求の範
囲第１項記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
（６）（Ａ）一般式［Ｒ＾１＿ａＳｉＯ＿（＿４＿−＿ａ＿）＿／＿２］＿
ｎ（但し、式中Ｒ１は炭素数１〜１２のアルキル基、ア
ルケニル基、および置換または非置換のアリール基から
なる群から選ばれた１価の基、ａの１．９〜２．７の数
、ｎは正数を示す）で表わされるポリオルガノシロキサン１００重量部（Ｂ
）炭化ケイ素５０〜１０００重量部（Ｃ）煙霧質シリカ０．１〜１０重量部からなることを特徴とする熱伝導性シリコーングリース
組成物。
（７）（Ａ）の２５℃における粘度が３０〜５００，０
００ｃＳｔである特許請求の範囲第６項記載の熱伝導性
シリコーングリース組成物。
（８）（Ａ）の２５℃における粘度が５０〜１００，０
００ｃＳｔである特許請求の範囲第６項記載の熱伝導性
シリコーングリース組成物。
（９）（Ｂ）の炭化ケイ素の粒度が０．１〜２００μｍ
である特許請求の範囲第６項記載の熱伝導性シリコーン
グリース組成物。
（１０）（Ｂ）の炭化ケイ素の配合量が（Ａ）１００重
量部に対し１００〜１，０００重量部である特許請求の
範囲第６項記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。