KR20070051929A - 열전도성 실리콘 엘라스토머, 열전도성 실리콘 엘라스토머조성물 및 열전도성 매체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물인 실리콘 엘라스토머, 강화용 실리카 미세 분말, 열전도성 무기 분말 및 실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산을 포함하는 열전도성 실리콘 엘라스토머를 제공한다. 또한, 본 발명은, 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물, 강화용 실리카 미세 분말, 열전도성 무기 분말 및 실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산을 포함하는 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제공한다. 추가로, 본 발명은 상술한 열전도성 실리콘 엘라스토머를 포함하는 열전도성 매체를 제공한다.
실리콘 엘라스토머, 열전도성 매체, 발열성 부재, 방열용 부재, 열전도율.

Description

열전도성 실리콘 엘라스토머, 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물 및 열전도성 매체{Thermoconductive silicone elastomer, thermoconductive silicone elastomer composition and thermoconductive medium}
본 발명은 열전도성 실리콘 엘라스토머 및 이러한 열전도성 실리콘 엘라스토머를 포함하는 열전도성 매체에 관한 것이며, 본 발명에 따르는 열전도성 실리콘 엘라스토머는 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 고정된 상태로 샌드위치되고 이러한 상태가 장기간 유지되어도 당해 엘라스토머와 상기 부재들과의 각각의 계면에서 상기 부재들로부터 박리될 수 있다. 본 발명은 또한 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물, 강화용 실리카 미세 분말, 열전도성 무기 분말 및 실온에서 액상인 알킬페닐실록산으로 구성된 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물에 관한 것이다.
발열성 부재가 혼입되어 있고 전자 장치에 사용하고자 하는 전자 부품을 소형화, 고밀도화 및 고성능화시키려는 최근 경향에 비추어 볼 때, 발열성 부재로부터 열을 전달 방사시키는 방법이 중요한 문제가 되고 있다. 그러므로, 상술한 발 열성 부재와 방열용 핀 또는 유사한 금속 샤시 사이의 공간을 다량의 알루미나 또는 유사한 열전도성 무기 분말로 충전된 열전도성 고무의 성형체로 충전시키는 것이 공지되어 있다. 예를 들면, 일본 공개특허공보 제(소)56-2349호는 방열용 고무 성형품을 기술한다. 이러한 고무 성형품은 점착성이 아니고 JIS K6253에 따라 타입 A 듀로미터에 의해 측정한 경도가 약 54 내지 73으로 높기 때문에, 발열성 부재와 방열용 핀 또는 유사한 금속 샤시 사이에 용이하게 고정될 수 없으며, 따라서 이러한 유닛의 조립에는 어려움이 따른다. 조립된 상태에서 유닛을 고정시키려면 나사와 볼트가 필요하며, 이는 해체와 보수하는 경우 문제를 일으킨다. 개인용 컴퓨터 및 TV 세트 등에서 최근 사용되는 플라즈마 디스플레이 패널에 대해, 플라즈마 디스플레이와 발열성 시트 사이에 홈이 파인 방열용 접착 시트를 배치하는 것이 제안되었다[참조: 일본 공개특허공보 제2001-11402호]. 상기 출원에서 언급된 접착제는 실리콘형 접착제이지만, 플라즈마 디스플레이와 방열용 시트 사이의 접착은 영구적이며, 당해 유닛은 보수 또는 폐기시 이를 분리 파괴시키지 않으면서 해체시킬 수 없기 때문에 불편하다.
[발명의 요약]
본 발명의 목적은, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 샌드위치되는 경우 이들 부재 사이에서 나사, 볼트 또는 기타 패스너를 사용하지 않으면서 고정될 수 있으며 장기간 동안 이들 부재 사이에서 샌드위치 상태로 유지된 후에도 보수 또는 해체시 필요에 따라 상기 부재로부터 용이하게 박리될 수 있는 열전도성 엘라 스토머를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은 상술한 실리콘 엘라스토머를 제조하기 위한 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 다음 항목에 의해 달성된다.
[1] SRIS 0101-1968의 조건에 따르는 스프링형 경도 시험기로 측정한 경도가 5 내지 70이고, JIS K 6251에 따르는 인장 강도가 0.2MPa 이상이며, 신도가 300% 이상이고, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 접착된 상태로 샌드위치되어 120℃에서 48시간 동안 이 상태로 유지된 이후에 이들 부재와의 계면에서 이들 부재로부터 박리될 수 있는 열전도성 실리콘 엘라스토머로서,
분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산(A), 분자 1개당 2개 이상의 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B) 및 백금 금속계 촉매(C)로 이루어진 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물인 실리콘 엘라스토머 90 내지 10중량%,
강화용 실리카 미세 분말(D) 0.2 내지 5.0중량%,
전도성 무기 분말(E) 10 내지 90중량부 및
실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산(F) 0.1 내지 10중량%를 포함[각 성분들의 총 합은 100중량%임]하고, 성분(D), 성분(E) 및 성분(F)가 실리콘 엘라스토머에 분산되어 있음을 특징으로 하는, 열전도성 실리콘 엘라스토머.
[2] 항목[1]에 있어서, 성분(A)가 선형 분자 구조임을 특징으로 하는, 열 전도성 실리콘 엘라스토머.
[3] 항목[1]에 있어서,
성분(A)가 화학식 (R1)3SiO(R2SiO)mSi(R2)3의 메틸비닐폴리실록산(여기서, R, R1 및 R2는 메틸 또는 비닐 그룹이고, 2개 이상의 비닐 그룹이 분자 1개에 존재하며, 분자 1개 내의 모든 R이 메틸 그룹인 경우, 하나 이상의 R1과 하나 이상의 R2는 비닐 그룹이고, 분자 1개 내의 1개의 R이 메틸 그룹인 경우, R1과 R2 중의 하나 이상은 비닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 비닐 그룹의 총 수의 0.1 내지 2%은 비닐 그룹이고 m은 50 내지 1,000의 수이다)이고,
알킬하이드로겐폴리실록산이 메틸하이드로겐폴리실록산이고,
성분(D)가 퓸드 실리카이고,
성분(E)가 알루미나 분말 또는 결정질 실리카 분말이고,
알킬페닐폴리실록산이 화학식 (R4)3SiO[((R3)2SiO]nSi(R4)3의 메틸페닐폴리실록산(여기서, R3 및 R4는 메틸 또는 페닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총 수의 1 내지 50%는 페닐 그룹이고, n은 1 내지 100의 수이다)임을 특징으로 하는, 열전도성 실리콘 엘라스토머.
[4] 분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산(A), 분자 1개당 2개 이상의 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B) 및 백금 금속계 촉매(C)로 이루어진 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물 90 내지 10중량%,
강화용 실리카 미세 분말(D) 0.2 내지5.0중량%,
평균 입자 크기가 1 내지 50㎛인 열전도성 무기 분말(E) 10 내지 90중량부 및
실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산(F) 0.1 내지10중량%를 포함하는 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물[여기서, 각 성분들의 총 합은 100중량%이다]로서,
경화되는 경우, SRIS 0101-1968의 조건에 따르는 스프링형 경도 시험기로 측정한 경도가 5 내지 70이고, JIS K 6251에 따르는 인장 강도가 0.2MPa 이상이며, 신도가 300% 이상이고, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 접착된 상태로 샌드위치되어 120℃에서 48시간 동안 이 상태로 유지된 이후에 이들 부재와의 계면에서 이들 부재로부터 박리될 수 있는 열전도성 실리콘 엘라스토머를 형성함을 특징으로 하는, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물.
[5] 항목[4]에 있어서, 성분(A)가 선형 분자 구조임을 특징으로 하는, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물.
[6] 항목[4]에 있어서, 성분(A)가 화학식 (R1)3SiO(R2SiO)mSi(R2)3의 메틸비닐폴리실록산(여기서, R, R1 및 R2는 메틸 또는 비닐 그룹이고, 2개 이상의 비닐 그룹이 분자 1개에 존재하며, 분자 1개 내의 모든 R이 메틸 그룹인 경우, 하나 이상의 R1과 하나 이상의 R2가 비닐 그룹이고, 분자 1개 내의 1개의 R이 메틸 그룹인 경우, R1과 R2 중의 하나 이상은 비닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 비닐 그룹의 총 수의 0.1 내지 2%는 비닐 그룹이고, m은 50 내지 1,000의 수이다)이고,
알킬하이드로겐폴리실록산이 메틸하이드로겐폴리실록산이고,
성분(D)가 퓸드 실리카이고,
성분(E)가 알루미나 분말 또는 결정질 실리카 분말이고,
알킬페닐폴리실록산이 화학식 (R4)3SiO[((R3)2SiO]nSi(R4)3의 메틸페닐폴리실록산(여기서, R3 및 R4는 메틸 또는 페닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총 수의 1 내지 50%가 페닐 그룹이고, n이 1 내지 100의 수이다)임을 특징으로 하는, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물.
[7] 항목[1] 내지 항목[3] 중의 어느 한 항목에 따르는 열전도성 실리콘 엘라스토머를 포함하는 열전도성 매체.
본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머와 열전도성 매체는 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 나사, 볼트 또는 기타 패스너를 사용하지 않으면서 샌드위치되어 이러한 샌드위치 상태를 장기간 유지한 후에도 이들 부재로부터 용이하게 박리될 수 있으므로, 당해 열전도성 실리콘 엘라스토머를 통해 서로 고정되어 있는 발열성 부재와 방열용 부재가 용이하게 해체 및 보수될 수 있다. 본 발명의 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물은, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에서 나사, 볼트 또는 기타 패스너를 사용하지 않으면서 샌드위치된 후 장기간에 걸쳐 이러한 샌드위치 상태를 유지하여도 이들 부재로부터 용이하게 박리될 수 있는 열전도성 실리콘 엘라스토머를 수득하도록 경화될 수 있어서, 당해 열전도성 실리콘 엘라스토머를 통해 서로 고정된 발열성 부재와 방열용 부재가 용이하게 해체 및 보수될 수 있다는 점을 효과로 한다.
[발명을 수행하기 위한 최적의 양태]
하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물의 성분(A)를 구성하는, 분자 1개에 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산에 함유된 알케닐 그룹은 하이드로실릴화반응에 참여하며, 성분(B)의 규소 결합된 수소 원자와 가교결합된다. 알킬알케닐폴리실록산은 선형 분자 구조물을 갖거나, 어느 정도 분지된 선형 분자 구조를 가질 수 있다. 단독중합체, 공중합체 또는 둘 이상의 중합체의 혼합물의 형태일 수 있다.
성분(A)의 규소 결합된 알킬 그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 옥틸, 사이클로펜틸 및 사이클로헥실 그룹일 수 있으며, 알케닐 그룹은 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 및 헵테닐 그룹으로 나타낼 수 있다. 성분(A)는 페닐, 톨릴, 크실릴 또는 유사한 아릴 그룹; 벤질, 페닐에틸 또는 유사한 아르알킬 그룹; 및 3,3,3-트리플루오로프로필 또는 유사한 할로겐화 알킬 그룹을 함유할 수도 있으나, 분자 1개에서 이들의 함량은 5몰% 미만이다. 말단 그룹은 알킬 또는 아릴 그룹으로 나타내지만, 메톡시, 에톡시 또는 유사한 알콕시 그룹 및 하이드록시 그룹으로 나타낼 수 있다. 분자 1개에서 90몰% 이상이 메틸 그룹이고, 보다 바람직하게는 분자 1개에서 모든 규소 결합된 알킬 그룹이 메틸 그룹인 것이 권장된다. 분자 1개의 규소 결합된 알케닐 그룹이 비닐 그룹인 것이 권장된다. 실리콘 엘라스토머 경도의 관점에서, 분자 1개 내에 5개 이상의 규소 결합된 알케닐 그룹을 갖는 것이 권장된다.
분자 1개 내에 2개 이상의 알케닐 그룹을 함유하는 알킬알케닐폴리실록산의 전형적인 예는 화학식 (R1)3SiO(R2SiO)mSi(R2)3의 메틸비닐폴리실록산(여기서, R, R1 및 R2는 메틸 또는 비닐 그룹이고, 2개 이상의 비닐 그룹이 분자 1개에 존재하며, 분자 1개 내의 모든 R이 메틸 그룹인 경우, 하나 이상의 R1과 하나 이상의 R2는 비닐 그룹이고, 분자 1개 내의 1개의 R이 메틸 그룹인 경우, R1과 R2 중의 하나 이상은 비닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 비닐 그룹의 총 수의 0.1 내지 2%가 비닐 그룹이고, m은 50 내지 1,000의 수이다)이다.
성분(A)의 25℃에서의 점도에 관해서 특별한 제한은 없지만, 실온에서 액상이어야 하며, 조성물을 경화시키기에 보다 나은 조건과 경화물의 물리적 특성의 개선이라는 측면에서, 50 내지 1,000,000mPaㆍs, 바람직하게는 200 내지 500,000, 보다 바람직하게는 1,000 내지 100,000mPaㆍs의 범위가 권장된다.
상술한 성분(A)의 특정 예는 다음과 같다:
분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산;
분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체;
분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체; 및
분자 양 말단이 디메틸에톡시실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸비닐실록산 공중합체의 공중합체.
분자 1개 내에 2개 이상의 규소 결합된 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B)의 규소 결합된 수소 원자는 성분(A)의 알케닐 그룹과의 하이드로실릴화반응에 참여하며, 그 결과 성분(A)를 가교결합시키고 경화시킨다.
성분(B)는 실온에서 액상인 것이 권장된다. 성분(B)는 직쇄, 분지쇄 또는 사이클릭 분자 구조를 가질 수 있다. 규소 결합된 알킬 그룹의 예는 성분(A)에 대해 정의된 바와 동일한 알킬 그룹이며, 이 중에서 메틸이 바람직하다. 성분(A)의 분자가 2개의 알케닐 그룹을 함유하는 경우, 3개 이상의 규소 결합된 수소 원자를 갖는 것이 권장된다. 성분(A)의 분자가 3개의 알케닐 그룹을 함유하는 경우, 2개 이상의 규소 결합된 수소 원자를 가질 필요가 있다. 실리콘 엘라스토머의 경도를 보다 우수하게 한다는 관점에서, 분자 1개 내에 규소 결합된 수소 원자의 수가 5를 초과하지 않는 것이 권장된다.
실리콘 엘라스토머의 점착력과 발열성 부재와 방열용 부재로부터 당해 실리콘 엘라스토머의 박리성의 관점에서, 성분(A)의 알케닐 그룹에 대한 성분(B)의 규소 결합된 수소 원자의 몰 비는 3.0 내지 0.5, 바람직하게는 2.0 내지 0.6, 보다 바람직하게는 1.5 내지 0.7의 범위이다.
성분(B)의 특정 예는 다음과 같다:
분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산;
분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 메틸하이드로겐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체;
분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산;
분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산;
분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 캡핑된 메틸하이드로겐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체;
사이클릭 메틸하이드로겐폴리실록산;
테트라(디메틸하이드로겐실록시)실란; 및
메틸트리(디메틸하이드로겐실록시)실란.
백금 금속계 촉매(C)는 성분(A)의 알케닐 그룹과 성분(B)의 규소 결합된 수소 원자 사이의 하이드로실릴화반응을 촉진시키는 데 사용된다. 촉매(C)는 백금 금속 미세 분말, 클로로백금산, 클로로백금산과 β-디케톤과의 착물, 클로로백금산과 올레핀과의 착물, 클로로백금산과 1,3-디비닐테트라메틸디실록산과의 착물, 백금과 1,3-디비닐테트라메틸디실록산과의 착물, 상술한 촉매들을 함유하는 열가소성 실리콘 수지 분말, 화학식 RhCl(Ph3P)3 및 RhCl3[S(C4H9)2]3 등의 로듐 화합물, 테트라키스(트리페닐)팔라듐, 팔라듐 블랙과 트리페닐포스핀과의 혼합물 등으로 예시될 수 있다.
본 발명에 따라, 당해 촉매는 가교결합 성분(A) 및 (B)에 충분한 양으로 첨가되어야 한다. 예를 들면, 이는, 성분(A) 및 (B)의 총 중량을 기준으로 하여, 106부당 0.01 내지 500중량부, 바람직하게는 0.1 내지 100중량부의 양으로 첨가될 수 있다.
분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산(A), 분자 1개당 2개 이상의 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B), 백금 금속계 촉매(C)로 이루어진 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물인 실리콘 엘라스토머는 본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머의 90 내지 10중량%, 바람직하게는 80 내지 20중량%를 구성한다. 분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산(A), 분자 1개당 2개 이상의 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B), 백금 금속계 촉매(C)로 이루어진 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물은 상술한 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물의 90 내지 10중량%, 바람직하게는 80 내지 20중량%를 구성한다.
강화용 실리카 미세 분말(D)은 성분(A) 및 (B) 혼합물의 점도 개선용 뿐만 아니라 열전도성 실리콘 엘라스토머의 기계적 강도 개선용으로도 사용된다. 이는 통상 퓸드 실리카(건식 공정 실리카 또는 에어로졸 실리카) 또는 침강 실리카(침강 공정 실리카)일 수 있다. 증점 작용의 견지에서, 퓸드 실리카와 침강 실리카, 특히 퓸드 실리카는 유기 규소 화합물(예: 트리메틸클로로실란, 디메틸디클로로실란, 헥사메틸디실록산 및 옥타메틸사이클로테트라실록산)으로 소수성화될 수 있다. 성분(D)는 열전도성 실리콘 엘라스토머에 0.2 내지 5중량%의 양으로 분산되며, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물에 역시 분산된 형태로 0.2 내지 5.0중량%, 바람직하게는 0.5 내지 3중량%의 양으로 함유된다.
열전도성 무기 분말(E)는 실리콘 엘라스토머에 열전도성을 부여한다. 당해 성분은 알루미나 분말, 결정질 실리카 분말, 산화아연 분말, 산화마그네슘 분말, 질화알루미늄 등으로 예시될 수 있다. 성분(E)는 1 내지 50㎛ 범위의 평균 입자 크기를 가질 수 있다. 알루미나 분말의 대표적인 예는 무정형 알루미나 분말과 구형 알루미나이다. 결정질 실리카 분말은 무정형 결정질 실리카 분말 및 구형 결정질 실리카 분말로 예시될 수 있다.
당해 무정형 알루미나 분말은 주로, 분쇄에 의해 수득된 α-알루미나 분말이다. 구형 알루미나 분말의 평균 입자 직경은 1 내지 50㎛의 범위이다. 당해 알루미나 분말은 고온 용융 분무법 또는 알루미나 수화물의 열수 처리법에 의해 수득한 α-알루미나 분말 형태로 주로 사용된다. 본원 명세서에서, 용어 "구형"은 정확하게 구형만을 의미하는 것이 아니라 실질적으로 구형인 입자도 포함한다. 즉, 입자들의 90% 이상은 종횡비가 1.0 내지 1.4이다. 상술한 종횡비는 JIS R 6002에 따라 측정되며, 현미경으로 입자 200개의 직경을 측정한 다음, 입자의 수직인 보다 작은 직경에 대한 보다 큰 직경의 평균 비를 산정하여 측정한다. 환언하면, 이상적인 구형 입자는 종횡비가 1.0이고, 당해 종횡비는 1.0으로부터의 편차를 나타내는 것이다.
성분(E)는 열전도성 실리콘 엘라스토머에, 그리고 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물에 분산 상태로 함유된다. 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물 중의 성분(E)의 함량이 지나치게 높은 경우, 당해 조성물은 너무 점성이 되고, 당해 성분(E)의 함량이 너무 낮으면 열전도성이 높은 경화물을 수득하기 어렵다. 그러므로, 당해 조성물에 성분(E)를, 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물의 총 중량을 기준으로 하여, 10 내지 90중량%, 바람직하게는 30 내지 80중량%의 양으로 첨가하는 것이 권장된다.
성분(E)는 메틸트리메톡시실란, 비닐트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, 헥사메틸디실라잔 또는 유사한 실란형 표면활성제 또는 오가노실록산형 표면처리제로 표면처리될 수 있다.
실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산(F)은, 열전도성 실리콘 엘라스토머가 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 샌드위치되고 장기간에 걸쳐 이러한 샌드위치 상태로 유지된 후 이들 부재로부터의 분리를 용이하게 하는 제제이다. 당해 알킬페닐폴리실록산의 알킬 그룹은 성분(A)의 알킬 그룹과 동일하다. 성분(F)는 통상 화학식 (R4)3SiO[((R3)2SiO]nSi(R4)3(여기서, R3 및 R4는 메틸 또는 페닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총 수의 1 내지 50%가 페닐 그룹이고, n이 1 내지 100의 수이다)으로 나타낼 수 있다. 그러나, 성분(F)는 화학식 (R3)Si[OSi(R4)3]3의 분지된 메틸페닐폴리실록산(여기서, R3 및 R4는 메틸 또는 페닐 그룹이고, 분자 1개는 하나 이상의 메틸 그룹과 하나 이상의 페닐 그룹을 함유한다) 또는 사이클릭 메틸페닐폴리실록산으로도 나타낼 수 있다.
성분(F)의 특정 예는 다음과 같다:
분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산;
분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체;
분자 양 말단이 디메틸페닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸폴리실록산;
분자 양 말단이 디메틸페닐실록시 그룹으로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산;
분자 양 말단이 디메틸페닐실록시 그룹으로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸페닐실록산 공중합체;
페닐트리스(디메틸페닐실록시)실란; 및
메틸트리(디메틸페닐실록시)실란.
하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머에서, 성분(F)는 분산된 상태로 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 1 내지 6중량%의 양으로 사용되어야 한다. 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물에서, 성분(F)는 0.1 내지 10중량%, 바람직하게는 1 내지 6중량%의 양으로 사용되어야 한다.
본 발명의 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물은 상술한 성분(A) 내지 (F)를 포함하지만, 실온에서의 점도 증가를 제한하고 저장 기간을 연장시키기 위해, 당해 조성물은 알킨 알콜, 에닌 화합물 및 벤조트리아졸 등과 같은 하이드로실릴화반응 억제제를 함유할 수 있다. 이러한 화합물의 특정 예는 다음과 같다: 3-메틸-1-부틴-3-올, 3,5-디메틸-1-헥신-3-올, 3-페닐-1-부틴-3-올 또는 유사한 아세틸렌형 화합물; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 또는 유사한 에닌 화합물; 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라비닐 사이클로테트라실록산, 1,3,5,7-테트라메틸-1,3,5,7-테트라헥세닐 사이클로테트라실록산, 벤조트리아졸 또는 유사한 트리아졸, 포스핀, 머캅탄 및 하이드라진. 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물에서 이러한 억제제의 함량은 0.001 내지 5중량%의 범위일 수 있다.
본 발명의 목적에 악영향을 미치지 않는 범위 내에서, 본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머와 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물은, 필요에 따라, 다양한 첨가제를 함유할 수 있으며, 이러한 첨가제는, 예를 들면, 산화철, 산화세륨 또는 유사한 내열성 부여제; 실란 커플링제, 이들의 유도체 또는 유사한 점착 촉진제; 산화철 레드, 카본 블랙 또는 기타 안료; 퓸드 이산화티탄, 탄산아연, 수산화알루미늄 또는 기타 난연제이다.
본 발명의 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머는 상술한 성분(A) 내지 성분(F)를, 교반 블레이드가 장착된 혼합기 속에서, 필요에 따라 기타 임의 성분들과 함께 균질하게 혼합함으로써 용이하게 제조할 수 있다. 또는, 성분(A) 및 성분(D)를 가열하면서 혼합시켜 혼합물을 먼저 제조한 다음, 생성된 혼합물에 성분(E) 및 성분(F)를 첨가하여 혼합시키고, 당해 혼합물을 성분(B) 및 성분(C)와 혼합시킬 수 있다. 성분(D)가 소수성화되지 않는다면, 당해 성분을 성분(A)와 함께 가열하면서 미리 혼합시킨 경우, 성분(D)를 헥사메틸디실록산, 실란올 말단 캡핑된 디메틸실록산 올리고머, 실란올 말단 캡핑된 메틸페닐실록산 올리고머, 트리메틸실란올 등과 같은 소수성화 처리제로 소수성화 표면 처리할 것이 권장된다.
본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머는 상술한 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 실온하에 또는 가열하면서 유지시켜 용이하게 제조할 수 있다. 성형은 액상 조성물을 가압성형, 압출 또는 사출성형하거나 캐스팅하여 수행할 수 있다. 당해 실리콘 엘라스토머 생성물의 형상에 대해서는 특별한 제한이 없으며, 시트, 테이프, 막대, 실린더, 블록 또는 블규칙한 형태로 제조될 수 있다.
본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머는, SRIS 0101-1968의 조건에 따르는 스프링형 경도 시험기로 측정한 경도가 5 내지 70이고, JIS K 6251에 따르는 인장 강도가 0.2MPa 이상이며, 신도가 300% 이상이어야 하며, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 접착된 상태로 샌드위치되어 120℃에서 48시간 동안 이 상태로 유지된 이후에 이들 부재와의 계면에서 이들 부재로부터 박리될 수 있어야 한다.
본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머는, SRIS 0101-1968의 조건에 따라 아스카(Asukar)-C 경도 시험기(제조원: Kobushikeiki Co., Ltd.)인 스프링형 경도 시험기로 측정한 경도가 5 내지 70, 바람직하게는 10 내지 65이다. 이와 같이 측정된 경도 70이 JIS K6253에 따르는 듀로미터 타입 A 경도의 45유닛에 상응하므로, 본 발명의 엘라스토머는 통상적인 실리콘 고무보다 부드러우며, 이의 경도는 실리콘 고무와 실리콘 겔 사이의 중간에 위치한다.
추가로, 본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머는 JIS K6251에 따르는 인장 강도가 0.2MPa 이상이고 신도가 300% 이상이므로, 0.5 내지 3mm 두께의 시트, 테이프, 막대, 실린더 및 링 등으로 용이하게 성형될 수 있다. 본 발명의 열전도성 엘라스토머는 점착성이고 편평한 시트(예: 알루미늄 플레이트 및 유리 플레이트)에 대해 JIS K 6850에 따라 측정된 전단 점착 강도가 5 내지 30N/cm2, 바람직하게는 7 내지 25N/cm2이다. 그러므로, 엘라스토머가 발열성 부재와 방열용 부재에 점착될 수 있지만, 이들 부재로부터 용이하게 분리될 수도 있다. 본 발명의 엘라스토머의 열 전도도는 0.5 내지 3.0W/mㆍK의 범위이다.
본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머는 반도체 칩과 방열용 플레이트 사이의 열전도성 매체로서, 방열용 플레이트와 트랜지스터, IC, 하이브리드 IC, 기억 부재 또는 유사한 발열성 전자 부재를 지지할 수 있는 인쇄 회로판 사이의 열전도성 매체로서, 플라즈마 디스플레이와 방열용 플레이트 사이의 열전도성 매체로서, 또는 DC-DC 컨버터의 열전도성 부재로서 사용될 수 있다. 상술한 방열용 플레이트는 알루미늄, 두랄루민, 스텐레스강, 마그네슘 합금, 구리 등으로부터 제조될 수 있다. 추가로, 본 발명의 수소화규소첨가-경화성 열전도성 엘라스토머 조성물은 상술한 열전도성 실리콘 엘라스토머의 제조에 적합하다. 이러한 엘라스토머는 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이의 조성물을 경화시킴으로써 형성시킬 수도 있다.
본 발명은 실시예 및 비교 실시예에 대해 보다 상세하게 추가로 기술된다. 후술되는 실시예와 비교 실시예에서의 모든 특성들은 25℃에서 구한 것이다. 열전도성 실리콘 엘라스토머의 점착력, 박리성, 경도, 신도 및 열전도율은 후술되는 방법에 의해 평가된다.
[열전도성 실리콘 엘라스토머의 점착력 및 박리성]
점착력은, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물로 이루어진 1mm 두께의 층을 플로트 유리 플레이트와 알루미늄 플레이트(A1050P) 사이에 두고 당해 조성물을 100℃에서 30분 동안 가열하여 경화시킴으로써 평가하였다. 열전도성 실리콘 엘라스토머를 수득하고, 이의 점착력을 범용 시험기 텐실론(Tensilon: RTC-1325A, 제조원: Orientech Co.)에 의해 JIS K 6850에 따라 측정하였다.
박리성은, 열전도성 실리콘 엘라스토머가 점착력 평가에 사용된 플로트 유리 플레이트와 알루미늄 플레이트(A1050P) 상에 물질 일부를 남기는지의 여부와 상술한 표면으로부터 완전히 박리되는 지를 육안으로 관찰함으로써 평가하였다.
[열전도성 실리콘 엘라스토머의 경도]
하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물은 100℃에서 30분 동안 가압 가황처리된다. 수득된 열전도성 실리콘 엘라스토머로 이루어진 6mm 두께의 시트 2장을 수득하여 이들을 서로 적층하고, 팽창된 고무의 물리적 특성을 시험하기 위해 SRIS 0101-1968의 과정에 따라 아스카-C 경도 시험기(제조원: Kobushikeiki Co., Ltd.)인 스프링형 경도 시험기 상에 1kg 하중에서 경도를 측정하는 데 사용하였다.
[열전도성 실리콘 엘라스토머의 인장 강도 및 신도]
하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물은 100℃에서 15분 동안 가압 가황처리된다. 열전도성 실리콘 엘라스토머로 이루어지고 두께가 2mm인 시트를 수득하고, 인장 강도 시험기 ST102-1(제조원: Ueshima Seisakusho Co., Ltd.)에서 JIS K 6251에 따라 덤벨 제4호 표본에 대한 이의 인장 강도 및 신도를 측정하였다.
[열전도성 실리콘 엘라스토머의 열전도율]
하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 100℃에서 30분 동안 가압 가황처리하였다. 열전도성 실리콘 엘라스토머로 이루어지고 두께가 15mm인 시트를 수득하고, 급속 열전도율 측정기, 모델 QTM-500(제조원: Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd.)에 의해 이의 열전도율을 측정하였다.
[실시예 1]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.09중량%) 26.97중량%, 점도가 25mPaㆍs이고 분자 측쇄에 평균 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 트리메틸실록시로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로겐실록산 공중합체(규소 결합된 수소 원자의 함량 = 0.13중량%) 0.98중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.05중량%, 비표면적이 200m2/g인 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리된 퓸드 실리카 1.4중량%, 평균 입자 크기가 11㎛인 불규칙한 형상의 알루미나 분말 67.5중량% 및 점도가 500mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸페닐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체 3.0중량%(페닐 그룹의 함량 = 9.4중량%; 페닐 그룹수는 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총합의 5%이다)를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 2]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.09중량%) 28.46중량%, 점도가 25mPaㆍs이고 분자 측쇄에 평균 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 트리메틸실록시로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로겐실록산 공중합체(규소 결합된 수소 원자의 함량 = 0.13중량%) 1.04중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.05중량%, 비표면적이 200m2/g인 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리된 퓸드 실리카 1.4중량%, 평균 입자 크기가 11㎛인 불규칙한 형상의 알루미나 분말 67.5중량% 및 점도가 125mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸페닐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체 1.0중량%(페닐 그룹의 함량 = 34.2중량%; 페닐 그룹수는 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총합의 25%이다)를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 3]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.09중량%) 26.97중량%, 점도가 25mPaㆍs이고 분자 측쇄에 평균 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 트리메틸실록시로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로겐실록산 공중합체(규소 결합된 수소 원자의 함량 = 0.13중량%) 0.98중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.05중량%, 비표면적이 200m2/g인 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리된 퓸드 실리카 1.4중량%, 평균 입자 크기가 11㎛인 불규칙한 형상의 알루미나 분말 67.5중량% 및 점도가 500mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산 3.0중량%(페닐 그룹의 함량 = 55.7중량%; 페닐 그룹수는 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총합의 50%이다)를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
[실시예 4]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.09중량%) 26.97중량%, 점도가 25mPaㆍs이고 분자 측쇄에 평균 3개의 규소 결합된 수소 원자를 함유하는 트리메틸실록시로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸하이드로겐실록산 공중합체(규소 결합된 수소 원자의 함량 = 0.13중량%) 0.98중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.05중량%, 비표면적이 200m2/g인 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리된 퓸드 실리카 1.4중량%, 평균 입자 크기가 18㎛인 불규칙한 형상의 결정질 실리카 분말 67.5중량% 및 점도가 125mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸페닐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체 3.0중량%(페닐 그룹의 함량 = 9.4중량%; 페닐 그룹수는 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총합의 5%이다)를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 1에 나타내었다.
Figure 112007024894086-PCT00001
[비교 실시예 1]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 40,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 메틸비닐실록산ㆍ디메틸실록산(비닐 그룹 함량 = 0.13중량%) 28.40중량%, 점도가 10,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.13중량%) 18.91중량%, 점도가 20mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산(분자상 주쇄는 평균 23개의 메틸하이드로겐실록산 단위로 이루어지며, 규소 결합된 수소 원자의 함량은 1.55중량%이다) 1.94중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.03중량%, 비표면적이 200m2/g인 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리된 퓸드 실리카 11.80중량%, 평균 입자 크기가 5㎛인 불규칙한 형상의 결정질 실리카 분말 35.50중량%, 평균 입자 크기가 11㎛인 불규칙한 형상의 알루미나 분말 2.30중량% 및 점도가 900mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸도데실실록산ㆍ메틸테트라데칸실록산 공중합체 0.97중량%(도데실 그룹의 함량 = 33.9중량%; 테트라데칸 그룹의 함량 = 39.5중량%; 도데실 그룹수는 메틸 그룹, 도데실 그룹 및 테트라데칸 그룹의 총합의 25%이고, 테트라데칸 그룹수는 메틸 그룹, 도데실 그룹 및 테트라데칸 그룹의 총합의 25%이다)를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 초기 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다. 당해 비교 실시예는 일본 공개특허공보 제(소)56-2349호의 실시예 2를 기준으로 한 것이다.
[비교 실시예 2]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 3,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.16중량%) 43.75중량%, 점도가 20mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산(분자상 주쇄는 평균 23개의 메틸하이드로겐실록산 단위로 이루어지며, 규소 결합된 수소 원자의 함량은 1.55중량%이다) 1.96중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.03중량%, 비표면적이 200m2/g인 헥사메틸디실라잔으로 표면 처리된 퓸드 실리카 1.4중량%, 평균 입자 크기가 5㎛인 불규칙한 형상의 결정질 실리카 분말 52.33중량%, 평균 입자 크기가 1㎛인 산화티탄 분말 1.00중량% 및 점도가 500mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸페닐폴리실록산(페닐 그룹의 함량 = 55.7중량%; 페닐 그룹수는 메틸 그룹 및 페닐 그룹의 총합의 50%이다) 0.78중량%를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 초기 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다. 당해 비교 실시예는 일본 공개특허공보 제(소)56-2349호의 실시예 3를 기준으로 한 것이다.
[비교 실시예 3]
교반 블레이드가 장착된 혼합기에 점도가 3,000mPaㆍs인 디메틸비닐실록시로 캡핑된 디메틸폴리실록산(비닐 그룹 함량 = 0.16중량%) 43.75중량%, 점도가 20mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 메틸하이드로겐폴리실록산(분자상 주쇄는 평균 23개의 메틸하이드로겐실록산 단위로 이루어지며, 규소 결합된 수소 원자의 함량은 1.55중량%이다) 1.96중량%, 금속성 백금의 함량이 0.5중량%인 백금-1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산 착물의 용액 0.15중량%, 2-페닐-3-부틴-2-올 형태의 부가반응 억제제 0.03중량%, 평균 입자 크기가 5㎛인 불규칙한 형상의 결정질 실리카 분말 52.33중량%, 평균 입자 크기가 1㎛인 산화티탄 분말 1.00중량% 및 점도가 20mPaㆍs인 트리메틸실록시로 캡핑된 디메틸실록산ㆍ메틸옥틸실록산 공중합체(옥틸 그룹의 함량 = 28.3중량%; 옥틸 그룹수는 메틸 그룹 및 옥틸 그룹의 총합의 15%이다) 0.97중량%를 투입하였다. 이들 성분들을 균질하게 혼합하여 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물을 제조하였다. 당해 조성물을 점착력, 초기 박리성, 경도, 인장강도, 신도 및 열전도율에 대해 평가하였다. 측정 결과는 표 2에 나타내었다. 당해 비교 실시예는 일본 공개특허공보 제(소)56-2349호의 실시예 3을 기준으로 한 것이다.
Figure 112007024894086-PCT00002
본 발명의 열전도성 실리콘 엘라스토머는 반도체 칩과 방열용 플레이트 사이의 열전도성 매체로서, 방열용 플레이트와 트랜지스터, IC, 하이브리드 IC, 기억 부재 또는 유사한 발열성 전자 부재를 지지할 수 있는 인쇄 회로판 사이의 열전도성 매체로서, 플라즈마 디스플레이와 방열용 플레이트 사이의 열전도성 매체로서, 또는 DC-DC 컨버터의 열전도성 부재로서 사용될 수 있다. 추가로, 본 발명의 하이드로실릴화-경화성 열전도성 엘라스토머 조성물은 상술한 열전도성 실리콘 엘라스토머 및 열전도성 매체의 제조에 적합하다. 본 발명의 열전도성 매체는 열 방출 또는 열 발산에 유용하다.

Claims (7)

  1. SRIS 0101-1968의 조건에 따르는 스프링형 경도 시험기로 측정한 경도가 5 내지 70이고, JIS K 6251에 따르는 인장 강도가 0.2MPa 이상이며, 신도가 300% 이상이고, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 접착된 상태로 샌드위치되어 120℃에서 48시간 동안 이 상태로 유지된 이후에 이들 부재와의 계면에서 이들 부재로부터 박리될 수 있고,
    분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산(A), 분자 1개당 2개 이상의 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B) 및 백금 금속계 촉매(C)로 이루어진 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물의 경화물인 실리콘 엘라스토머 90 내지 10중량%,
    강화용 실리카 미세 분말(D) 0.2 내지 5.0중량%,
    전도성 무기 분말(E) 10 내지 90중량부 및
    실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산(F) 0.1 내지 10중량%를 포함[여기서, 각 성분들의 총 합은 100중량%이다]하고, 성분(D), 성분(E) 및 성분(F)가 실리콘 엘라스토머에 분산되어 있음을 특징으로 하는, 열전도성 실리콘 엘라스토머.
  2. 제1항에 있어서, 성분(A)가 선형 분자 구조임을 특징으로 하는, 열 전도성 실리콘 엘라스토머.
  3. 제1항에 있어서,
    성분(A)가 화학식 (R1)3SiO(R2SiO)mSi(R2)3의 메틸비닐폴리실록산(여기서, R, R1 및 R2는 메틸 또는 비닐 그룹이고, 2개 이상의 비닐 그룹이 분자 1개에 존재하며, 분자 1개 내의 모든 R이 메틸 그룹인 경우, 하나 이상의 R1과 하나 이상의 R2는 비닐 그룹이고, 분자 1개 내의 1개의 R이 메틸 그룹인 경우, R1과 R2 중의 하나 이상은 비닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 비닐 그룹의 총 수의 0.1 내지 2%는 비닐 그룹이고, m은 50 내지 1,000의 수이다)이고,
    성분(B)가 메틸하이드로겐폴리실록산이고,
    성분(D)가 퓸드 실리카이고,
    성분(E)가 알루미나 분말 또는 결정질 실리카 분말이고,
    성분(F)가 화학식 (R4)3SiO[((R3)2SiO]nSi(R4)3의 메틸페닐폴리실록산(여기서, R3 및 R4는 메틸 또는 페닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총 수의 1 내지 50%는 페닐 그룹이고, n은 1 내지 100의 수이다)임을 특징으로 하는, 열전도성 실리콘 엘라스토머.
  4. 분자 1개당 2개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 알킬알케닐폴리실록산(A), 분자 1개당 2개 이상의 수소 원자를 갖는 알킬하이드로겐폴리실록산(B) 및 백금 금속계 촉매(C)로 이루어진 하이드로실릴화-경화성 오가노폴리실록산 조성물 90 내지 10중량%,
    강화용 실리카 미세 분말(D) 0.2 내지 5.0중량%,
    전도성 무기 분말(E) 10 내지 90중량부 및
    실온에서 액상인 알킬페닐폴리실록산(F) 0.1 내지 10중량%를 포함[여기서, 각 성분들의 총 합은 100중량%이다]하고,
    경화되는 경우, SRIS 0101-1968의 조건에 따르는 스프링형 경도 시험기로 측정한 경도가 5 내지 70이고, JIS K 6251에 따르는 인장 강도가 0.2MPa 이상이며, 신도가 300% 이상이고, 발열성 부재와 방열용 부재와의 사이에 접착된 상태로 샌드위치되어 120℃에서 48시간 동안 이 상태로 유지된 이후에 이들 부재와의 계면에서 이들 부재로부터 박리될 수 있는 열전도성 실리콘 엘라스토머를 형성함을 특징으로 하는, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물.
  5. 제4항에 있어서, 성분(A)가 선형 분자 구조임을 특징으로 하는, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물.
  6. 제4항에 있어서, 성분(A)가 화학식 (R1)3SiO(R2SiO)mSi(R2)3의 메틸비닐폴리실록산(여기서, R, R1 및 R2는 메틸 또는 비닐 그룹이고, 2개 이상의 비닐 그룹이 분 자 1개에 존재하며, 분자 1개 내의 모든 R이 메틸 그룹인 경우, 하나 이상의 R1과 하나 이상의 R2는 비닐 그룹이고, 분자 1개 내의 1개의 R이 메틸 그룹인 경우, R1과 R2 중의 하나 이상은 비닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 비닐 그룹의 총 수의 0.1 내지 2%는 비닐 그룹이고, m은 50 내지 1,000의 수이다)이고,
    성분(B)가 메틸하이드로겐폴리실록산이고,
    성분(D)가 퓸드 실리카이고,
    성분(E)가 알루미나 분말 또는 결정질 실리카 분말이고,
    성분(F)가 화학식 (R4)3SiO[((R3)2SiO]nSi(R4)3의 메틸페닐폴리실록산(여기서, R3 및 R4는 메틸 또는 페닐 그룹이고, 분자 1개 중의 메틸 그룹과 페닐 그룹의 총 수의 1 내지 50%는 페닐 그룹이고, n은 1 내지 100의 수이다)임을 특징으로 하는, 하이드로실릴화-경화성 열전도성 실리콘 엘라스토머 조성물.
  7. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 따르는 열전도성 실리콘 엘라스토머를 포함하는 열전도성 매체.
KR1020077007295A 2004-08-30 2005-08-29 열전도성 실리콘 엘라스토머, 열전도성 실리콘 엘라스토머조성물 및 열전도성 매체 KR101261250B1 (ko)

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