KR20070116051A - 열전도성 실리콘 고무 조성물 - Google Patents

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KR20070116051A
KR20070116051A KR1020077022341A KR20077022341A KR20070116051A KR 20070116051 A KR20070116051 A KR 20070116051A KR 1020077022341 A KR1020077022341 A KR 1020077022341A KR 20077022341 A KR20077022341 A KR 20077022341A KR 20070116051 A KR20070116051 A KR 20070116051A
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다우 코닝 도레이 캄파니 리미티드
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Abstract

오가노폴리실록산(A)[단, 하기 성분(C) 및 성분(E)에 해당하는 것을 제외한다],
열전도성 충전제(B),
특정 오가노폴리실록산(C),
경화제(D) 및
SiO4 /2 단위, R1R2 2SiO1 /2 단위 및 R2 3SiO1 /2 단위(여기서, R1은 지방족 불포화 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고, R2는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이다)로 이루어진 오가노폴리실록산(E)[단, 성분(E)의 함유량이, 상기 성분(A)와 성분(E)의 합에 대하여 2 내지 10질량%이다]를 포함하는 열전도성 실리콘 고무 조성물은, 열전도성 충전제를 다량으로 함유하더라도 유동성 및 취급성이 높고, 보강성 충전제를 함유하지 않더라도 접착성, 신장성 및 인장 강도가 양호하다.
열전도성 실리콘 고무 조성물, 열전도성 충전제, 유동성, 취급성, 보강성 충전제, 접착성, 신장성, 인장 강도.

Description

열전도성 실리콘 고무 조성물{Thermally conductive silicone rubber composition}
기술분야
본 발명은 열전도성 실리콘 고무 조성물에 관한 것이며, 상세하게는 열전도성 충전제를 다량으로 함유하더라도 취급성 및 유동성이 양호하고, 보강성 충전제를 함유하지 않더라도 접착성, 신장성 및 인장 강도가 양호한 열전도성 실리콘 고무 조성물에 관한 것이다.
배경기술
최근, 프린트 회로 기판 및 하이브리드 IC의 디자인에서 관찰되는 트랜지스터, 집적 회로, 메모리 소자 등의 전자 소자의 고밀도화 및 고집적화에 따라, 보다 효율적인 방열성을 특징으로 하는 열전도성 실리콘 고무 조성물이 사용되고 있다.
이러한 열전도성 실리콘 고무 조성물로는 다음 조성물이 예시될 수 있다: 비닐 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 오가노하이드로겐폴리실록산, 열전도성 충전제, 아미노실란, 에폭시실란 및 알킬티타네이트로부터 선택된 접착성 부여제 및 백금계 촉매로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 미심사 특허출원 공보호(이하, "공개특허공보"라고 함) 제(소)61-157569], 1분자 중에 평균 2개의 알케 닐 그룹을 함유하는 디오가노폴리실록산, 1분자 중에 평균 3개 이상의 규소원자 결합 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산, 산화아연과 산화마그네슘으로 이루어진 열전도성 충전제, 충전제용 표면 처리제 및 백금계 촉매로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(소)62-184058호], 1분자 중에 적어도 0.1mol%의 알케닐 그룹을 함유하는 오가노폴리실록산, 1분자 중에 적어도 2개의 규소원자 결합 수소원자를 함유하는 오가노하이드로겐폴리실록산, 평균 입자 크기가 10 내지 50㎛의 범위인 구상 알루미나 분말과 평균 입자 크기가 10㎛ 미만인 구상 또는 비구상 알루미나 분말, 및 백금 또는 백금계 화합물로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(소)63-251466호], 알케닐 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 오가노하이드로겐폴리실록산, 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛의 범위 무정형 알루미나 분말과 평균 입자 크기가 5 내지 50㎛의 범위인 구상 알루미나 분말, 및 백금계 촉매로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(평)2-41362호] 및 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 1분자 중에 적어도 3개의 규소원자 결합 수소원자를 갖는 오가노하이드로겐폴리실록산, 평균 입자 크기가 5 내지 20㎛의 범위인 열전도성 충전제, 접착 조제, 및 백금 및 백금계 화합물로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(평)2-97559호]이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 열전도성 실리콘 고무 조성물을 경화하여 수득되는 실리콘 고무의 열전도율을 향상시키기 위해서, 열전도성 충전제를 다량으로 혼입해야 하지만, 이러한 열전도성 충전제의 양이 증가하면 취급성 및 성형성이 감소되고, 이러 한 조성물로부터 성형된 생성물의 물리적 특성도 또한 악화된다. 또 다른 단점은 경화 동안 각종 기재에 대한 당해 조성물의 접착성이 저하된다는 것이다.
이로 인해, (1) 1분자 중에 적어도 2개의 알케닐 그룹을 함유하는 오가노폴리실록산, 1분자 중에 적어도 2개의 규소원자 결합 수소원자를 함유하는 오가노하이드로겐폴리실록산, 1분자 중에 적어도 1개의 규소원자 결합 알콕시 그룹 또는 규소원자 결합 하이드록실 그룹을 함유하는 오가노실록산, 평균 입자 크기가 10㎛ 미만인 구상 또는 비구상 알루미나 미분말과 평균 입자 크기가 10 내지 50㎛의 범위인 구상 또는 비구상 알루미나 미분말 및 하이드로실릴화 반응용 촉매로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(평)8-325457호]을 제조함으로써, (2) 오가노폴리실록산, 가수분해성 그룹 함유 메틸폴리실록산, 열전도성 충전제 및 경화제로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 2000-256558호]을 제조함으로써, 또는 (3) 오가노폴리실록산, 경화제 및 규소원자 결합 알콕시 그룹을 갖는 올리고실록산으로 표면 처리된 열전도성 충전제로 이루어진 열전도성 실리콘 고무 조성물[참조: 일본 공개특허공보 2001-139815호]을 제조함으로써, 취급성 및 성형성이 우수한 열전도성 실리콘 고무 조성물이 제안되어 있다.
그러나, 이러한 열전도성 실리콘 고무 조성물에 있어서도, 이를 경화하여 수득되는 실리콘 고무의 열전도율을 향상시키기 위해서, 알루미나 등의 열전도성 충전제를 당량으로 충전하려고 한 경우, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 점도가 급격히 상승하여 취급하고 성형하기가 어렵다. 상기한 조성물과 관련된 다른 문제점으 로는, 상기 조성물을 경화시켜 수득한 실리콘 고무의 접착성, 신장성, 및 인장 강도가 저하된다는 것이다. 한편, 실리콘 고무의 접착성, 신장성 및 인장 강도를 향상시키기 위해서는, 보강성 충전제를 함유해야 하지만, 이를 첨가하면 실리콘 고무의 열전도율이 저하된다.
본 발명의 목적은, 고열전도성의 실리콘 고무를 수득하기 위해서 열전도성 충전제를 다량으로 함유하더라도 취급성 및 유동성이 양호하고, 보강성 충전제를 함유하지 않더라도 인장 강도가 높고 접착성 및 신장성이 개선된 열전도성 실리콘 고무를 수득하기에 적합한 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제공하는 것이다.
발명의 개시
본 발명의 열전도성 실리콘 고무 조성물은,
오가노폴리실록산(A)[단, 하기 성분(C) 및 성분(E)에 해당하는 것을 제외한다],
열전도성 충전제(B),
화학식 I의 오가노폴리실록산(i), 화학식 II의 오가노폴리실록산(ii), 또는 성분(i) 및 성분(ii)로부터의 2종 이상의 혼합물로부터 선택된 조성물(C),
경화제(D) 및
SiO4 /2 단위, R1R2 2SiO1 /2 단위 및 R2 3SiO1 /2 단위(여기서, R1 및 R2는 위에서 정의한 바와 같다)로 이루어진 오가노폴리실록산(E)[단, 성분(E)는 성분(A)와 성 분(E)의 합에 대하여 2 내지 10질량%의 양으로 사용된다]를 포함한다.
Figure 112007070264011-PCT00001
Figure 112007070264011-PCT00002
위의 화학식 I 및 II에서,
R1은 지방족 불포화 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고,
R2는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이며,
R3은 알킬 그룹, 알콕시알킬 그룹, 알케닐 그룹 또는 아실 그룹이고,
"a"는 0 내지 3의 정수이며,
"b"는 1 또는 2이고,
"c"는 1 내지 3의 정수이며,
"d"는 1 내지 3의 정수이고,
"(c+d)"는 2 내지 4의 정수이며,
"m"은 0 이상의 정수이고,
"n"은 0 이상의 정수이며, 단, "a"가 0인 경우에는, "m"은 1 이상의 정수이고,
R4는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이며,
R5는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고,
"p"는 100 내지 500의 정수이고,
"d"는 위에서 정의한 바와 같다.
발명의 효과
본 발명의 효과는, 제안된 조성물은, 고열전도성의 실리콘 고무를 수득하기 위해서 열전도성 충전제를 다량으로 함유하더라도 양호한 취급성 및 유동성을 제공하고, 보강성 충전제를 함유하지 않더라도 인장 강도가 높고 접착성 및 신장성이 개선된 열전도성 실리콘 고무를 수득하는데 적합하다는 것이다.
발명의 상세한 설명
본 발명의 조성물은, 성분(A) 내지 성분(E)로 이루어짐을 특징으로 한다. 본 발명의 조성물의 경화 메카니즘은 특별히 한정되지 않으며, 당해 조성물은 하이드로실릴화 반응, 축합 반응 또는 유기 과산화물에 의한 유리 라디칼 반응에 의해 경화될 수 다. 신속하게 경화되어 부생성물이 발생하지 않는다는 점에서, 하이드로실릴화 반응이 가장 바람직하다.
성분(A)은 당해 조성물의 주 성분 중의 하나이고, 하기 성분(C) 및 성분(E)에 해당하는 것을 제외한 오가노폴리실록산으로 이루어질 수 있다. 성분(A)에 함 유된 규소원자에 결합 그룹의 예는 다음과 같다: 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실, 트리데실, 테트라데실, 펜타데실, 헥사데실, 헵타데실, 옥타데실, 노나데실, 에이코실 등의 직쇄 알킬 그룹; 이소프로필, t-부틸, 이소부틸, 2-메틸운데실, 1-헥실헵틸 등의 측쇄 알킬 그룹; 사이클로펜틸, 사이클로헥실, 사이클로도데실 등의 사이클릭 알킬 그룹; 비닐, 알릴, 부테닐, 펜테닐, 헥세닐 등의 알케닐 그룹; 페닐, 톨릴, 크실릴 등의 아릴 그룹; 벤질, 펜에틸, 2-(2,4,6-트리메틸페닐)프로필 등의 아르알킬 그룹; 3,3,3-트리플루오로프로필, 3-클로로프로필 등의 할로겐화알킬 그룹; 규소원자 결합 가수분해성 그룹; 하이드록실 그룹(실란올 그룹). 상기한 것 중의 가장 바람직한 것은 알킬, 알케닐 및 아릴 그룹이고, 특히 메틸, 비닐 및 페닐 그룹이다. 성분(A)의 25℃에서의 점도는 특별히 한정되지 않지만, 20 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 바람직하게는 50 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 50 내지 50,000mPa·s의 범위 내이고, 가장 바람직하게는 100 내지 50,000mPa·s의 범위 내이다. 25℃에서의 점도가 상기 범위의 하한 미만이면, 이는, 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 현저히 저하시킬 것이다. 한편, 상기 범위의 상한을 초과하면, 이는, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 취급성을 현저히 악화시킬 것이다. 성분(A)의 분자 구조는 특별히 한정되지 않고, 이러한 성분은 직쇄, 측쇄, 일부 측쇄를 갖는 직쇄상 또는 덴드리틱(덴드리머) 분자 구조를 가질 수 있다. 상기한 분자 구조를 갖는 성분(A)은 단일 중합체, 공중합체 또는 이들의 혼합물 형태일 수 있다. 규소원자 결합 알콕시 그룹을 함유하지 않는 직쇄상 또는 일부 측쇄를 갖는 직쇄상 분자 구조의 오가노폴리실록산이 가장 바람직하다.
성분(A)로는 다음 화합물이 예시될 수 있다: 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산, 분자 양 말단이 메틸페닐비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산, 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸페닐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸비닐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸비닐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸(3,3,3-트리플루오로프로필)폴리실록산; 분자 양 말단이 실란올 그룹으로 봉쇄된 메틸비닐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 실란올 그룹으로 봉쇄된 메틸페닐실록산, 메틸비닐실록산 및 디메틸실록산의 공중합체; 화학식 (CH3)3SiO1 /2, (CH3)2(CH2=CH)SiO1 /2, CH3SiO3 /2, (CH3)2SiO2 /2의 실록산 단위로 이루어진 오가노실록산 공중합체; 분자 양 말단이 실란올 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산; 분자 양 말단이 실란올 그룹으로 봉쇄된 메틸페닐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 트리메톡시실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산; 분자 양 말단이 트리메톡시실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸페닐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 메틸디메톡시실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산; 분자 양 말단이 트리에톡시실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산; 분자 양 말단이 트리메톡시실릴에틸 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산 또는 이들의 2종 이상의 혼합물.
본 발명의 조성물이 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 경우에는, 성분(A)가, 1분자 중에 평균 0.1개 이상의 알케닐 그룹을 갖는 오가노폴리실록산, 바람직하게는, 1분자 중에 평균 0.5개 이상의 알케닐 그룹을 함유하는 오가노폴리실록산, 특히 바람직하게는, 1분자 중에 평균 0.8개 이상의 알케닐 그룹을 함유하는 오가노폴리실록산이다. 1분자 중의 알케닐 그룹의 평균 양이 상기 범위의 하한 미만이면, 수득되는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화되는 것이 불가능할 것이다. 이러한 오가노폴리실록산에 함유된 알케닐 그룹은 위에서 예시한 바와 같고, 비닐 그룹이 가장 바람직하다. 상기한 오가노폴리실록산에 함유될 수 있는 알케닐 그룹 이외의 규소원자 결합 그룹으로는, 상기한 바와 같은 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹, 할로겐화알킬 그룹일 수 있다. 이들 중 가장 바람직한 것은 알킬 그룹, 아릴 그룹, 특히 메틸 그룹 및 페닐 그룹이다. 상기한 오가노폴리실록산의 25℃에서의 점도는 특별히 한정되지 않지만, 20 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 바람직하게는 50 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 50 내지 50,000mPa·s의 범위 내이고, 특히 바람직하게는 100 내지 50,000mPa·s의 범위 내이다. 25℃에서의 점도가 상기 범위의 하한 미만이면, 이는, 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 현저히 저하시킬 것이고, 한편, 상기 범위의 상한을 초과하면, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 취급성을 현저히 악화시킬 것이다. 상기한 오가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정되지 않지만, 직쇄상 또는 일부 측쇄를 갖는 직쇄상 분자 구조를 갖는 것이 바람직하이다. 상기한 오가노폴리실록산으로는, 상기와 동일한 알케닐 그룹을 갖 는 오가노폴리실록산이 예시될 수 있다.
본 발명의 조성물이 축합 반응에 의해 경화되는 경우, 성분(A)로서, 1분자 중에 적어도 2개의 실란올 그룹 또는 규소원자 결합 가수분해성 그룹을 함유하는 오가노폴리실록산을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 오가노폴리실록산 중의 규소원자 결합 가수분해성 그룹으로는, 예를 들면, 메톡시, 에톡시, 프로폭시 등의 알콕시 그룹; 비닐옥시, 프로펜옥시, 이소프로펜옥시, 1-에틸-2-메틸비닐옥시 등의 알켄옥시 그룹; 메톡시에톡시, 에톡시에톡시, 메톡시프로폭시 등의 알콕시알콕시 그룹; 아세톡시, 옥타노일옥시 등의 아실옥시 그룹; 디메틸케토옥심, 메틸에틸케토옥심 등의 케토옥심 그룹; 디메틸아미노, 디에틸아미노, 부틸아미노 등의 아미노 그룹; 디메틸아미녹시, 디에틸아미녹시 등의 아미녹시 그룹; N-메틸아세토아미드, N-에틸아세토아미드 등의 아미드 그룹을 들 수 있다. 상기한 오가노폴리실록산 중의 실란올 그룹 및 규소원자 결합 가수분해성 그룹 이외의 규소원자 결합 그룹으로는, 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹 및 할로겐화알킬 그룹이 예시된다. 상기한 오가노폴리실록산의 25℃에서의 점도는 특별히 한정되지 않지만, 20 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 바람직하게는 50 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 가장 바람직하게는 100 내지 100,000mPa·s의 범위 내이다. 25℃에서의 점도가 상기 범위의 하한 미만이면, 이는, 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 현저히 저하시킬 것이고, 한편, 상기 범위의 상한을 초과하면, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 취급성을 현저히 악화시킬 것이다. 상기한 오가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정 되지 않지만, 직쇄상 또는 일부 측쇄를 갖는 직쇄상 분자 구조를 갖는 것이 바람직하다. 상기한 오가노폴리실록산으로는, 상기와 동일한 1분자 중에 적어도 2개의 실란올 그룹 또는 규소원자 결합 가수분해성 그룹을 갖는 오가노폴리실록산일 수 있다.
본 발명의 조성물이 유기 과산화물을 사용하여 유리 라디칼 반응에 의해 경화될 때, 성분(A)로서 사용될 수 있는 오가노폴리실록산은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 1분자 중에 적어도 1개의 알케닐 그룹을 함유하는 오가노폴리실록산이다. 이러한 오가노폴리실록산에 함유된 규소원자 결합 그룹으로는, 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹 또는 할로겐화알킬 그룹일 수 있다. 이들 중 가장 바람직한 것은, 알킬 그룹, 알케닐 그룹 및 아릴 그룹이고, 특히 메틸 그룹, 비닐 그룹 및 페닐 그룹이다. 상기한 오가노폴리실록산의 25℃에서의 점도는 특별히 한정되지 않지만, 20 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 바람직하게는 50 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 50 내지 50,000mPa·s의 범위 내이고, 보다 더 바람직하게는 100 내지 50,000mPa·s의 범위 내이다. 25℃에서의 점도가 상기 범위의 하한 미만이면, 이는, 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 현저히 저하시킬 것이고, 한편, 상기 범위의 상한을 초과하면, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 취급성을 현저히 악화시킬 것이다. 상기한 오가노폴리실록산은 상기와 동일한 오가노폴리실록산일 것이다.
성분(B)는, 본 발명의 조성물을 경화시켜 수득되는 실리콘 고무에 열전도성 을 부여하기 위해 사용되는 열전도성 충전제이다. 이러한 열전도성 충전제의 예는 다음과 같다: 알루미늄 분말, 구리 분말, 니켈 분말 등의 금속 분말; 알루미나 분말, 산화마그네슘 분말, 산화베릴륨 분말, 산화크롬 분말, 산화티탄 분말 등의 금속산화물 분말; 질화붕소 분말, 질화알루미늄 분말 등의 금속질화물 분말; 탄화붕소 분말, 탄화티탄 분말, 탄화규소 분말 등의 금속탄화물 분말; 도전성을 부여하기 위해서 금속으로 표면이 피복된 금속산화물 분말 및 이들의 2종 이상의 혼합물. 또한, 분말 입자, 성분(B)의 형상으로서는, 구상, 바늘상, 원반상, 막대상, 부정형상을 들 수 있다. 본 발명의 조성물 또는 본 발명의 조성물을 경화하여 수득되는 실리콘 고무에 전기 절연성이 요구되는 경우, 금속산화물 분말, 금속질화물 분말 또는 금속탄화물 분말 형상의 성분(B)를 사용하는 것이 바람직하고, 특히, 알루미나 분말인 것이 바람직하다. 성분(B)의 평균 입자 크기는 특별히 한정되지 않지만, 0.1 내지 100㎛의 범위 내이고, 바람직하게는 0.1 내지 50㎛의 범위 내이다. BET 비표면적이 5.0㎡/g을 초과하지 않는 알루미나 분말이 가장 바람직하다. 성분(B)의 열전도성 충전제로서 알루미나 분말을 사용하는 경우, 평균 입자 크기가 1 내지 30㎛(단, 1㎛을 포함하지 않는다)인 구상의 알루미나 분말(B1)과 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛인 구상 또는 부정형(irregular shape) 알루미나 분말(B2)와의 혼합물로 이루어질 수 있다. 이러한 혼합물에서, 성분(B1)의 함유량은 30 내지 90질량%의 범위 내이고, 성분(B2)의 함유량은 10 내지 70질량%의 범위 내인 것이 바람직하다.
본 발명의 조성물에 가할 수 있는 성분(B)의 양은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 열전도성이 개선된 실리콘 고무를 형성하기 위해서는, 용적%에 관해서는, 본 발명의 조성물은 성분(B)를 적어도 30용적%, 바람직하게는 30 내지 90용적%, 보다 바람직하게는 40 내지 90용적%, 보다 바람직하게는 50 내지 90용적%의 양으로 함유할 수 있다. 특히, 열전도성이 개선된 실리콘 고무를 수득하기 위해 요구되는 가장 바람직한 특성에서, 성분(B)의 양은, 질량%에 관해서는, 본 발명의 조성물 중의 60질량% 이상, 바람직하게는 70 내지 98질량%의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 80 내지 97질량%의 범위 내이다. 보다 구체적으로, 성분(B)는, 성분(A) 100질량부당 300 내지 2,500질량부, 바람직하게는 400 내지 2,000질량부, 보다 더 바람직하게는 500 내지 2,000질량부의 양으로 당해 조성물에 가할 수 있다. 첨가한 성분(B)의 양이 상기 범위의 하한 미만이면, 수득되는 실리콘 고무의 열전도성이 불충분해질 것이다. 한편, 첨가한 성분(B)의 양이 상기 범위의 상한을 초과하면, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 점도가 높아지게 되어, 수득되는 실리콘 고무 조성물 중에 성분(B)를 균일하게 분산하기 어려울 것이다. 이는, 당해 조성물의 취급성을 악화시키거나, 당해 조성물로부터 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 저하시킬 것이다.
성분(C)는, 성분(B)의 열전도성 충전제를 다량으로 함유하더라도, 고열전도성이며 취급성이 양호한 열전도성 실리콘 고무 조성물을 수득하기 위해 사용된다. 이러한 성분은 화학식 I의 오가노폴리실록산(i), 화학식 II의 오가노폴리실록산(ii), 또는 성분(i) 및 성분(ii)로부터의 2종 이상의 혼합물로부터 선택될 수 있 다:
화학식 I
Figure 112007070264011-PCT00003
화학식 II
Figure 112007070264011-PCT00004
위의 화학식 I 및 II에서,
R1은 지방족 불포화 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고,
R2는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이며,
R3은 알킬 그룹, 알콕시알킬 그룹, 알케닐 그룹 또는 아실 그룹이고,
"a"는 0 내지 3의 정수이며,
"b"는 1 또는 2이고,
"c"는 1 내지 3의 정수이며,
"d"는 1 내지 3의 정수이고,
"(c+d)"는 2 내지 4의 정수이며,
"m"은 0 이상의 정수이고,
"n"은 0 이상의 정수이며, 단, "a"가 0인 경우에는, "m"은 1 이상의 정수이고,
R4는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이며,
R5는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고,
"p"는 100 내지 500의 정수이고,
"d"는 위에서 정의한 바와 같다.
상기한 성분(i)은 고열전도성의 실리콘 고무를 수득하기 위해서, 성분(B)의 열전도성 충전제를 다량으로 함유하더라도, 당해 조성물의 취급성 및 성형성을 악화시키지 않고, 당해 조성물이 경화성을 갖는 경우, 당해 성분은 경화 동안에 각종 기재에 대해 양호한 접착성을 부여한다. 성분(i)은 화학식 I로 나타낸다:
화학식 I
Figure 112007070264011-PCT00005
위의 화학식 I에서, R1은 지방족 불포화 결합을 함유하는 1가 탄화수소 그룹이다. 이러한 그룹의 예는 다음과 같다: 비닐, 알릴, 부테닐, 헥세닐, 데세닐, 운데세닐, 도데세닐, 트리데세닐, 테트라데세닐, 펜타데세닐, 헥사데세닐, 헵타데세닐, 옥타데세닐, 노나데세닐, 에이코세닐 등의 직쇄 알케닐 그룹; 이소프로페닐, 2-메틸-2-프로페닐, 2-메틸-10-운데세닐 등의 측쇄 알케닐 그룹; 비닐사이클로헥실, 비닐사이클로도데실 등의 지방족 불포화 결합을 함유하는 사이클릭 알킬 그룹; 비닐페닐 등의 지방족 불포화 결합을 함유하는 아릴 그룹; 비닐벤질, 비닐펜에틸 등의 지방족 불포화 결합을 함유하는 아르알킬 그룹. 상기한 것 중의 가장 바람직 한 것은 직쇄 알케닐 그룹, 특히 비닐 그룹, 알릴 그룹,또는 헥세닐 그룹이다. R1 중의 지방족 불포화 결합의 위치는 특별히 한정되지 않지만, 결합하는 규소원자보다 먼 위치인 것이 바람직하다. 상기 화학식 I에서, R2는 동일하거나 상이한, 지방족 불포화 결합을 함유하지 않는 1가 탄화수소 그룹이다. 이들 그룹으로는 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹 또는 할로겐화알킬 그룹일 수 있다. 이들 그룹 중 가장 바람직한 것은 알킬 그룹 및 아릴 그룹이고, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 4의 알킬 그룹이고, 특히 메틸 그룹 및 에틸 그룹이다. 상기 화학식 I에서, R3은 알킬 그룹, 알콕시알킬 그룹, 알케닐 그룹 또는 아실 그룹이다. R3의 알킬 그룹으로는, 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹 또는 사이클릭 알킬 그룹일 수 있다. 직쇄 알킬 그룹이 보다 바람직하고, 특히 메틸 그룹, 에틸 그룹 또는 프로필 그룹이다. R3의 알콕시알킬 그룹으로는, 예를 들면, 메톡시에톡시 그룹, 에톡시에톡시 그룹 또는 메톡시프로폭시 그룹을 들 수 있고, 가장 바람직하게는 메톡시에톡시 그룹이다. R3의 알케닐 그룹으로는, 상기와 동일한 알케닐 그룹일 수 있고, 바람직하게는 이소프로페닐 그룹이다. R3의 아실 그룹으로는, 예를 들면, 아세톡시 그룹을 들 수 있다. 상기 화학식 I에서, "a"는 0 내지 3의 정수이고, 바람직하게는 1이고, "b"는 1 또는 2이고, 바람직하게는 1이며, "c"는 1 내지 3의 정수이고, 바람직하게는 1이 고, "d"는 1 내지 3의 정수이고, 바람직하게는 3이며, "(c+d)"는 2 내지 4의 정수이고, "m"은 0 이상의 정수이다. 상기 "a"가 0인 경우, 상기 화학식에서 m은 1 이상의 정수이다. m은, 0 내지 500의 정수인 것이 바람직하고, 1 내지 500의 정수인 것이 바람직하고, 5 내지 500의 정수인 것이 보다 바람직하고, 10 내지 500의 정수인 것이 보다 더 바람직하고, 10 내지 200의 정수인 것이 가장 바람직하다. 상기 화학식 I에서, "n"은 0 이상의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 500의 정수이고, 보다 바람직하게는 1 내지 500의 정수이고, 더 바람직하게는 5 내지 500의 정수이고, 보다 더 바람직하게는 10 내지 500의 정수이고, 가장 바람직하게는 10 내지 200의 정수이다.
상기한 성분(i)의 오가노실록산은, 예를 들면, 분자쇄 편말단이 실란올 그룹으로 봉쇄된 화학식
Figure 112007070264011-PCT00006
의 오가노실록산과 1분자 중에 적어도 2개의 규소원자 결합 알콕시 그룹을 함유하는 알콕시실란 화합물을 아세트산 등의 산 촉매의 존재하에 알콕시 교환 반응시킴으로써 제조될 수 있다. 상기한 실란올로 봉쇄된 올리고실록산의 화학식에서, R1 및 R2는 위에서 정의한 바와 같고, "a", "b", "m" 및 "n"도 또한 위에서 정의한 바와 동일한 정수이다. 한편, 1분자 중에 적어도 2개의 규소원자 결합 알콕시 그룹을 함유하는 상기한 알콕시실란 화합물은 화학식 III의 화합물이다:
R2 (4-f)Si(OR3)f
화학식 III의 알콕시실란 화합물에서, R2 및 R3은 위에서 정의한 바와 같고, "f"는 2 내지 4의 정수, 바람직하게는 4이다. 상기한 알콕시실란 화합물의 예로는, 디메톡시디메틸실란, 디메톡시디에틸실란, 디에톡시디메틸실란, 디에톡시디에틸실란 등의 디알콕시디알킬실란 화합물; 트리메톡시메틸실란, 트리메톡시에틸실란, 트리메톡시프로필실란, 트리에톡시메틸실란, 트리에톡시에틸실란 등의 트리알콕시알킬실란 화합물; 테트라메톡시실란, 테트라에톡시실란, 테트라프로폭시실란 등의 테트라알콕시실란 화합물을 들 수 있다. 산 촉매로는, 예를 들면, 아세트산, 프로피온산 등의 지방산을 들 수 있다.
성분(i)의 오가노실록산으로는, 다음과 같은 화합물이 예시될 수 있다:
Figure 112007070264011-PCT00007
Figure 112007070264011-PCT00008
성분(ii)의 오가노실록산은 열전도성의 실리콘 고무를 수득하기 위해서 성 분(B)의 열전도성 충전제를 다량으로 사용하더라도, 취급성이 양호한 열전도성 실리콘 고무 조성물을 수득하기 위한 성분이다. 이러한 성분은 화학식
Figure 112007070264011-PCT00009
으로 나타낸다.
상기 화학식에서, R4는 동종 또는 이종의 1가 탄화수소 그룹이고, 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹, 알케닐 그룹, 할로겐화알킬 그룹이 예시될 수 있다. 이들 중 가장 바람직한 것은 직쇄 알킬 그룹, 특히 메틸 그룹이다. 또한, 상기 화학식에서, R5는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이다. R5의 2가 탄화수소 그룹으로는, 예를 들면, 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌, 이소프로필렌, 부틸렌 등의 알킬렌 그룹; 에틸렌옥시에틸렌, 에틸렌옥시프로필렌 등의 알킬렌옥시알킬렌 그룹을 들 수 있다. R5가 산소원자인 것이 가장 바람직하다. 상기 화학식에서, R3은 위에서 정의한 바와 같다. "p"는 100 내지 500의 정수이고, 바람직하게는 105 내지 500의 정수이고, 보다 바람직하게는 110 내지 500의 정수이고, 가장 바람직하게는 110 내지 200의 정수이다. "p" 값이 상기 범위의 하한 미만이면, 열전도성의 실리콘 고무를 제조하기 위해서 성분(B)를 다량으로 사용할 수 없을 것이다. 한편, "p" 값이 상기 범위의 상한을 초과하면, 이는, 성분(B)의 표면에 결합되는 분자 부피가 증가하여 성분(B)를 다량으로 사용할 수 없게 될 것이다. 이러한 경향은, 본 발명의 조성물에서 성분(B)의 함량을 80용적%를 초과하여 매우 높게 하면, 성분(B)의 입자간 거리가 짧아지기 때문에, 이러한 경향을 보인다. 상기 화학식에서, "d"는 1 내지 3의 정수이고, 바람직하게는 3이다.
성분(ii)의 오가노실록산으로는, 예를 들면, 하기 화합물을 들 수 있다:
Figure 112007070264011-PCT00010
Figure 112007070264011-PCT00011
본 조성물에 사용될 수 있는 성분(C)의 양은 특별히 한정되지 않고, 성분(B)의 표면을 처리하여, 수득되는 열전도성실리콘 고무 조성물 중으로의 이의 분산성을 향상시킬 수 있을 양이면 바람직할 것이다. 보다 구체적으로, 성분(C)는 성분(B) 100질량부당 0.1 내지 10질량부의 범위 내이고, 바람직하게는 0.1 내지 5질량부의 범위 내의 양이다. 성분(C)가 상기 범위의 하한 미만의 양으로 사용된다면, 이는, 성분(B)를 다량으로 함유한 경우에, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 성형성 또는 물성적 특성을 악하시키거나, 수득되는 실리콘 고무 조성물의 저장 동안 성분(B)가 침강 분리될 것이다. 한편, 성분(C)의 양이 상기 범위의 상한을 초과하면, 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성에 불리한 영향을 미칠 것이다. 성분(C)는 2종류 이상이 동시에 사용될 수 있다. 성분(C)와 화학식 III의 알콕시실란 화합물과 함께 사용할 수도 있다:
화학식 III
R2 (4-f)Si(OR3)f
위의 화학식 III에서,
R2 및 R3은 위에서 정의한 바와 같고,
"f"는 1 내지 4의 정수이다.
다음과 같은 방법들을 사용하여 본 조성물에 성분(C)를 첨가할 수 있다: (1) 성분(C)를 성분(B)와 혼합하고, 성분(C)로 표면 처리한 성분(B)를 가한다; (2) 성분(A)와 성분(B)와의 혼합물에 성분(C)를 첨가한 다음, 성분(A) 중에서 성분(C)로 표면 처리한 성분(B)를 가한다; (3) 성분(A), 성분(B) 및 성분(C) 모두를 동시에 혼합하여, 성분(C)로 표면 처리한 성분(B)를 가한다. 가장 바람직한 것은 (3)의 방법이다. 따라서, 성분(C)는 성분(B)의 표면에 피복물 형태로 사용할 수 있거나, 독립적으로 첨가할 수 있다. 성분(B)의 성분(C)로의 처리를 촉진시키기 위해서, 당해 공정은 가열하거나, 아세트산, 인산 등의 산성 물질이나, 트리알킬아민, 3급 암모늄염, 암모니아 가스, 탄산암모늄 등의 염기성 물질과 함께 사용할 수 있다.
당해 조성물의 경화가 하이드로실화 반응에 의해 수행되는 경우, 경화제(D)는, 1분자 중에 평균 2개 이상의 규소원자 결합 수소원자를 갖는 오가노폴리실록산과 백금 촉매로 이루어진다. 상기한 오가노폴리실록산의 규소원자 결합 결합 그룹은, 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹, 할로겐화알킬 그룹이고, 바람직하게는 알킬 그룹 및 아릴 그룹 이고, 특히 메틸 그룹 및 페닐 그룹이다. 이러한 오가노폴리실록산의 25℃에서의 점도는 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 점도는 1 내지 100,000mPa·s의 범위 내이고, 바람직하게는 1 내지 5,000mPa·s의 범위이다. 상기한 오가노폴리실록산의 분자 구조는 특별히 한정되지 않고, 직쇄, 측쇄, 일부 측쇄를 갖는 직쇄, 사이클릭 또는 덴드리틱(덴드리머)을 들 수 있다. 이러한 분자 구조는 중합체, 공중합체 및 이들의 혼합물일 수 있다.
상기한 오가노폴리실록산은 다음 화합물로 제조될 수 있다: 분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산; 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸하이드로겐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 분자 양 말단이 디메틸하이드로겐실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸하이드로겐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체; 화학식 (CH3)3SiO1 /2, (CH3)2HSiO1 /2 및 SiO4/2의 실록산 단위로 이루어진 오가노실록산 공중합체, 및 이들의 2종 이상의 혼합물.
상기한 오가노폴리실록산은, 본 조성물의 경화에 필요한 양으로 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 성분(A) 중의 규소원자 결합 알케닐 그룹 1mol당 당해 성분 중의 규소원자 결합 수소원자의 함유량은, 0.1 내지 10mol, 바람직하게는 0.1 내지 5mol, 보다 바람직하게는 0.1 내지 3.0mol이다. 이러한 성분의 함유량이 상기 범위의 하한 미만이 되는 양이면, 수득되는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화되지 않는 경향을 나타낼 것이고, 한편, 당해 함유량이 상기 범위의 상한을 초과하면, 수득되는 실리콘 고무가 대단히 경질이 되어, 표면에 균열을 발생시키는 경향을 나타낼 것이다.
백금계 촉매는 경화를 촉진시키기 위해 당해 조성물에 사용된다. 이러한 촉매의 예로는, 염화백금산, 염화백금산의 알콜 용액, 백금의 올레핀 착체, 백금의 알케닐실록산 착체 및 백금의 카보닐 착체를 들 수 있다.
백금계 촉매는, 본 발명의 조성물의 경화에 필요한 양으로 사용될 것이다. 구체적으로, 성분(A)당, 백금 금속이 질량 단위로 0.01 내지 1,000ppm의 양, 바람직하게는 0.1 내지 500ppm이 첨가될 것이다. 촉매의 첨가량이 상기 범위의 하한 미만이면, 수득되는 실리콘 고무 조성물이 충분히 경화하지 않는 경향이 있을 것이고, 한편, 상기 범위의 상한을 초과하는 양으로 첨가되면, 현저한 효과를 수득할 수 없을 것이다.
당해 조성물이 축합 반응에 의해 경화되는 경우에는, 성분(D)는, 1분자 중에 적어도 3개의 규소원자 결합 가수분해성 그룹을 갖는 실란 또는 이의 부분 가수분해물로 이루어진다. 필요에 따라, 성분(D)는 축합 반응용 촉매로 이루어질 수도 있다. 이러한 실란 중의 규소원자 결합 가수분해성 그룹으로는, 상기와 동일한 알콕시 그룹, 알콕시알콕시 그룹, 아실옥시 그룹, 케토옥심 그룹, 알켄옥시 그룹, 아미노 그룹, 아미녹시 그룹, 아미드 그룹이 예시된다. 실란의 규소원자에는 상기한 가수분해성 그룹 이외에, 예를 들면, 상기와 동일한 직쇄 알킬 그룹, 측쇄 알킬 그룹, 사이클릭 알킬 그룹, 알케닐 그룹, 아릴 그룹, 아르알킬 그룹 및 할로겐화알킬 그룹을 들 수 있다. 가장 바람직한 실란 또는 이의 가수분해물로는, 예를 들면, 메틸트리에톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리아세톡시실란 및 에틸오르토실리케이트를 들 수 있다.
이의 실란 또는 이의 부분 가수분해물은 본 조성물의 경화에 필요한 양으로 당해 조성물에 사용되고, 구체적으로는, 성분(A) 100질량부당 0.01 내지 20질량부의 양이고, 0.1 내지 10질량부의 양이 바람직하다. 실란 또는 이의 가수분해물이 상기 범위의 하한 미만의 양으로 사용되면, 이는, 수득되는 조성물의 저장 안정성을 악화시킬 것이고, 조성물의 접착성을 저하시킬 것이다. 이들이 상기 범위의 상한을 초과하는 양으로 사용되면, 이는, 경화를 현저히 지연시킬 것이다.
축합 반응용 촉매는 임의의 성분을 포함할 수도 있고, 예를 들면, 아미녹시 그룹, 아미노 그룹, 케토옥심 그룹 등의 가수분해성 그룹을 갖는 실란을 경화제로서 함유하는 경우에는 필수가 아니다. 이러한 축합 반응용 촉매의 예는 다음과 같다: 테트라부틸 티타네이트, 테트라이소프로필 티타네이트 등의 유기티타산 에스테르; 디이소프로폭시 비스(아세틸아세테이트)티탄, 디이소프로폭시 비스(에틸아세토아세테이트)티탄 등의 유기티탄 킬레이트 화합물; 알루미늄 트리스(아세틸아세토네이트), 알루미늄 트리스(에틸아세토아세테이트) 등의 유기알루미늄 화합물; 지르코늄 테트라(아세틸아세토네이트), 지르코늄 테트라부틸레이트 등의 유기지르코륨 화합물; 디부틸 주석 디옥토에이트, 디부틸 주석 디라우레이트, 부틸 주석-2-에틸헥소에이트 등의 유기 주석 화합물; 나프텐산주석, 올레산주석, 부틸산주석, 나프텐산코발트, 스테아르산아연 등의 유기카복실산의 금속염; 헥실아민, 인산도데실아민 등의 아민 화합물 및 이들의 염; 벤질트리에틸 암모늄 아세테이트 등의 4급 암모늄염; 아세트산칼륨, 질산리튬 등의 알칼리 금속의 저급 지방산염; 디메틸하이드록실아민, 디에틸하이드록실아민 등의 디알킬하이드록실아민; 및 구아니딜 그룹 함유 유기규소 화합물.
당해 조성물에 사용될 수 있는 상기한 축합 반응용 촉매는 임의량으로 사용될 수 있는데, 단 경화시키기에 충분한 양이다. 구체적으로, 성분(A) 100질량부당 0.01 내지 20질량부의 양, 바람직하게는 0.1 내지 10질량부의 양으로 사용될 수 있다. 상기한 촉매가 필수 성분인 경우, 상기 범위의 하한 미만의 양이면, 조성물이 충분히 경화되지 어려울 것이다. 한편, 촉매의 양이 상기 범위의 상한을 초과하면, 조성물의 저장 안정성을 악화시킬 것이다.
유기 과산화물을 사용하여 유리 라디칼 반응에 의해 경화되는 경우, 성분(D)는 벤조일 퍼옥사이드, 디쿠밀 퍼옥사이드, 2,5-디메틸비스(2,5-t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥사이드, t-부틸퍼벤조에이트 등의 유기 과산화물로 이루어진다. 유기 과산화물은 경화에 충분한 양이고, 구체적으로, 성분(A)의 오가노폴리실록산 100질량부당 0.1 내지 5질량부의 양으로 사용된다.
성분(E)는 당해 조성물을 경화하여 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 현저히 개량하는 오가노폴리실록산이다. 이러한 성분은 SiO4 /2 단위, R1R2 2SiO1/2 단위 및 R2 3SiO1 /2 단위로 이루어진다. 상기 단위식에서, R1은 지방족 불포화 결합을 함유하는 1가 탄화수소 그룹이다. 상기한 1가 탄화수소 그룹으로는, 상기와 동일한 그룹을 들 수 있으며, 특히 비닐 그룹이다. 상기 단위식에서, R2는 지방족 불포화 결합을 함유하지 않는 1가 탄화수소 그룹이다. 이러한 그룹은 R2에 대해 위에서 정의한 바와 같고, 특히 메틸 그룹 및 페닐 그룹이다. 상기 단위로 이루어진 성분(E)의 가장 바람직한 오가노폴리실록산은 화학식
Figure 112007070264011-PCT00012
이다.
상기 식에서, R1 및 R2는 위에서 정의한 바와 같고, "g", "h" 및 "i"는 양수이고, "(h+i)/g"는 0.3 내지 3.0의 범위 내이고, 바람직하게는 0.3 내지 2.5의 범위 내이며, 가장 바람직하게는 0.3 내지 2.0의 범위 내이다. 바람직하게는 "i/g"가 0.01 내지 2.0의 범위 내이고, 바람직하게는 0.02 내지 2.0의 범위 내이며, 가장 바람직하게는 0.03 내지 2.0의 범위 내이다. 상기한 성분(E)의 질량 평균 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 1,000 내지 20,000의 범위 내이고, 바람직하게는 5,000 내지 20,000의 범위이고, 가장 바람직하게는 10,000 내지 20,000의 범위이다.
성분(E)의 오가노폴리실록산은, 화학식 SiO4 /2, R1R2 2SiX 및 R2 3SiX의 실란(여기서, R1 및 R2는 위에서 정의한 바와 같고, X는 염소원자, 브롬원자, 요오드원자 등의 할로겐원자, 또는 메톡시 그룹, 에톡시 그룹, 프로폭시 그룹 등의 알콕시 그룹이다)을 공가수분해시키고, 축합 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 가수분해 및 축합 반응을 수행할 때, 트리플루오로아세트산 등의 산의 존재하에서 반응을 시키는 것이 바람직하다.
당해 조성물에 있어서, 성분(E)는, 성분(A)와 성분(E)의 합에 대하여 2 내지 10질량%의 양으로 사용될 수 있다. 상기 범위의 하한 미만의 양으로 사용되면, 이 는 수득되는 실리콘 고무의 물리적 특성을 저하시킬 것이고 접착력을 악화시킬 것이다. 한편, 첨가한 양이 상기 범위의 상한을 초과하면, 경화물이 고무 특성을 잃어버려어, 대단히 딱딱하고, 무르게 될 것이다.
당해 조성물에 첨가할 수 있는 기타 임의의 성분으로서, 1분자 중에 알케닐 그룹과 규소원자 결합 알콕시 그룹을 각각 적어도 1개씩 함유하는 실록산 화합물; 1분자 중에 규소원자 결합 수소원자 및 규소원자 결합 알콕시 그룹을 각각 적어도 1개씩 함유하는 실록산 화합물; 1분자 중에 알케닐 그룹, 규소원자 결합 알콕시 그룹 및 에폭시 함유 유기 그룹을 각각 적어도 1개씩 함유하는 실록산 화합물; 1분자 중에 규소원자 결합 수소원자, 규소원자 결합 알콕시 그룹 및 에폭시 함유 유기 그룹을 각각 적어도 1개씩 함유하는 실록산 화합물; 1분자 중에 알케닐 그룹, 규소원자 결합 알콕시 그룹, 및 메트아크릴 그룹 함유 유기 그룹을 각각 적어도 1개씩 함유하는 실록산 화합물; 1분자 중에 규소원자 결합 수소원자, 규소원자 결합 알콕시 그룹, 및 아크릴 또는 메타크릴 그룹 함유 유기 그룹을 각각 적어도 1개씩 갖는 실록산 화합물; 에폭시 함유 유기 그룹을 함유하는 알콕시실란 화합물 또는 실록산 화합물과 1분자 중에 규소원자 결합 하이드록시 그룹 및 규소원자 결합 알케닐 그룹을 각각 적어도 1개씩 갖는 실록산 화합물과의 혼합물 또는 반응 혼합물 등의 접착 부여제를 들 수 있다. 상기한 에폭시 함유 유기 그룹으로는, 3-글리시독시프로필 그룹, 4-글리시독시부틸 그룹 등의 글리시독시알킬 그룹; 2-(3,4-에폭시사이클로헥실)-에틸 그룹, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)-프로필 그룹 등의 에폭시사이클로헥실알킬 그룹; 4-옥시라닐부틸 그룹, 8-옥시라닐옥틸 그룹 등의 옥시라닐알킬 그 룹이 예시된다. 아크릴 또는 메타크릴 그룹을 함유하는 상기한 유기 그룹으로는, 3-메타크릴옥시프로필 그룹, 3-아크릴옥시프로필 그룹 및 4-메타크릴옥시부틸 그룹이 예시된다. 상기한 접착 부여제가 사용되는 양은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 당해 조성물의 0.001 내지 10질량%이고, 0.01 내지 10질량%의 양이 바람직하고, 0.1 내지 10질량%의 양이 가장 바람직하다.
당해 조성물에 첨가될 수 있는 기타 임의의 성분의 예로는 메틸트리메톡시실란, 메틸에틸디메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 에틸트리메톡시실란, 프로필트리메톡시실란, 부틸트리메톡시실란, 펜틸트리메톡시실란, 헥실트리메톡시실란, 헵틸트리메톡시실란, 옥틸트리메톡시실란, 옥틸메틸디메톡시실란, 데실트리메톡시실란, 데실트리에톡시실란 등의 알킬 함유 알콕시실란을 상기 성분(B)의 표면 처리제로서 당해 조성물에 함유할 수 있다. 상기한 알킬 함유 알콕시실란이 사용될 수 있는 양은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 성분(B)의 표면적의 적어도 10%, 바람직하게는 적어도 50%를 피복한다면 충분할 것이다. 당해 조성물에 사용될 알킬 함유 알콕시실란의 양은 다음 수학식 1로 구할 수 있다. 알킬 함유 알콕시실란의 최소 피복 면적이란 Stuart-Briegleb의 분자 모델로부터 계산되는 것으로, 78.3 ×1000/(알킬 함유 알콕시실란의 분자량)으로 구할 수 있다.
Figure 112007070264011-PCT00013
위의 수학식 1에서,
M은 알킬 함유 알콕시실란의 양(g)이다.
본 발명의 목적을 손상시키지 않는 한, 당해 조성물은 안료, 염료, 형광 염료, 내열 첨가제, 트리아졸계 화합물, 기타 난연성 부여제, 가소제, 접착 부여제 등의 첨가제와 혼합할 수 있다. 특히, 하이드로실릴화 반응에 의해 경화되는 경우, 당해 조성물이 2-메틸-3-부틴-2-올, 2-페닐-3-부틴-2-올, 1-에티닐-1-사이클로헥산올 등의 아세틸렌계 화합물; 3-메틸-3-펜텐-1-인, 3,5-디메틸-3-헥센-1-인 등의 엔인 화합물; 기타 하이드라진계 화합물, 포스핀계 화합물, 머캅탄계 화합물 등의 경화 억제제를 함유하는 경우, 당해 조성물의 경화 속도를 조절하여, 취급성을 향상시킬 수 있다. 상기한 경화 억제제가 사용되는 양은 특별히 한정되지 않지만, 0.0001 내지 1.0질량%의 양이 바람직하다.
본 발명의 열전도성 실리콘 고무 조성물을 실시예, 비교예에 의해 상세하게 설명한다. 실시예에 제공된 열전도율은 50℃에서 측정한 값이고, 그 이외의 특성은 25℃에서의 측정하였다.
또한, 실시예, 비교실시예에 사용한 출발 물질을 다음과 같다.
성분(A1): 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산(점도 = 2,000mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 0.22질량%)
성분(A2): 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산(점도 = 10,700mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 0.137질량%)
성분(A3): 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산(점도 = 2,100mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 0.22질량%)
성분(A4): 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산(점도 = 11,500mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 0.137질량%)
성분(B1): BET 비표면적이 0.4㎡/g이고 평균 입자 크기가 10㎛인 구상의 알루미나 분말
성분(B2): BET 비표면적이 2.37㎡/g이고 평균 입자 크기가 1.1㎛인 부정형 알루미나 분말
성분(C1): 화학식 (CH2=CH)(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]27Si(OCH3)3의 오가노폴리실록산
성분(C2): 화학식 (CH3)3SiO[(CH3)2SiO]110Si(OCH3)3의 오가노폴리실록산
성분(D1): 금속 백금이 0.5질량% 함유된 백금과 1,3-디비닐-1,1,3,3-테트라메틸디실록산의 착체
성분(D2): 1분자 중에 평균 5개의 규소원자 결합 수소원자기를 함유하는 분자 양 말단이 트리메틸실록시 그룹으로 봉쇄된 메틸하이드로겐실록산과 디메틸실록산과의 공중합체(점도 = 5mPa·s; 규소원자 결합 수소원자기의 함유량 = 0.74질량%)
성분(E1): 평균 단위식 [(CH2=CH)(CH3)2SiO1/2]0.02[(CH3)3SiO1/2]0.43SiO4/2(SiO4/2)0.55의 오가노실록산을 혼합물 당 28질량% 함유하는, 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산(점도 = 2000mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 0.22질량%)의 혼합물
성분(F1): 분자 양 말단이 3-글리시독시프로필디메톡실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸실록산과 메틸비닐실록산과의 공중합체(점도 = 20mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 9.6질량%)
성분(G1): 카본 블랙(Cancarb Co.제조의 Thermax FloformN-990)을 혼합물당 50질량% 함유하는, 분자 양 말단이 디메틸비닐실록시 그룹으로 봉쇄된 디메틸폴리실록산(점도 = 2,000mPa·s; 비닐 그룹의 함유량 = 0.22질량%)의 혼합물
[실시예 1]
실온에서, 성분(A1) 5.21질량부, 성분(A2) 1.48질량부, 성분(B1) 25.01질량부, 성분(B2) 16.99질량부, 성분(C1) 0.13질량부, 성분(C2) 0.13질량부, 성분(E1) 1.00질량부 및 성분(D1) 0.05질량부를 혼합하여 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 4.31질량부, 성분(A2) 1.23질량부, 성분(B1) 25.01질량부, 성분(B2) 16.99질량부, 성분(C1) 0.13질량부, 성분(C2) 0.13질량부, 성분(E1) 1.00질량부, 성분(D2) 0.70질량부 및 성분(F1) 0.50질량부를 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A) 및 액체 성분(B)를 1:1로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조된 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수 소원자의 몰 비는 1.54이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 57용적%이고, 성분(E1)의 함유량은 성분(A1), 성분(A2) 및 성분(E1)의 합에 대하여 3.9질량%이었다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 아래에 기재한 방법으로 측정하여, 측정 결과를 표 1에 기재하였다.
[열전도성 실리콘 고무 조성물의 점도]
유량계(AR 550; TA Instruments Co., Ltd. 제조)를 사용하여 이러한 특성을 측정하였다. 구조는 직경이 20mm이었다. 2°의 콘/플레이트(cone/plate)를 사용하였다. 점도는 0.3rpm과 3.4rpm 등의 다른 회전 속도로 측정하였다. 0.3rpm에서 측정을 완결시킨 후, 샘플을 5분 동안 정지한 후, 3.4rpm에서 계속하여 측정하였다. 각각 10분 후에 수득한 값을 점도 값으로 하였다.
[열전도성 실리콘 고무의 열전도율]
열전도성 실리콘 고무 조성물의 열전도율을 측정하기 위한 통상의 방법에 따라서, 실리콘 고무의 각각의 열전도율을 수지로 이루어진 열저항 측정 장치[Hitachi Seisakusho Co., Ltd. 제조]에 의해 측정하였다. 측정용 시험편에서, 면적 1cm ×1cm, 두께 0.0725cm의 2개의 실리콘 칩[Hitachi Seisakusho Co., Ltd.]에 열전도성 실리콘 고무 조성물을 끼워, 50㎛, 100㎛ 및 150㎛의 두께로 압착시킨 다음, 150℃에서 30분 동안 가열하여 경화시켰다. 하중 50N, 50℃에서 상기한 두께에서의 열저항을 측정하였다. 열저항값을 사용하여 각각의 열전도율을 계산하였 다.
[열전도성 실리콘 고무의 접착 강도]
열전도성 실리콘 고무 조성물을 피착체 사이에 끼운 후, 150℃에서 30분 동안 경화시키었다. 피착체로 Paltec Co. Ltd.의 알루미늄판(JIS H 4000, A1050P)를 사용하였다. 접착 면적은 25mm ×10mm이고, 접착층의 두께는 1mm로 하였다. 수득한 열전도성 실리콘 고무의 인장 전단 접착 강도를 JIS K 6249의 규정에 따라서 측정하였다.
[열전도성 실리콘 고무의 신장성]
수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물을 면적 120mm ×120mm, 두께 2mm의 금형에 넣고, 150℃에서 15분 동안 가열함으로써 열전도성 실리콘 고무시트를 제작하였다. 이 시트를 150℃에서 60분 동안 가열한 것을 시험체로 하였다. 수득한 열전도성 실리콘 고무의 신장을 JIS K 6251의 규정에 따라 시험편을 시험하였다.
[열전도성 실리콘 고무의 인장 강도]
상기와 같은 방법으로 열전도성 실리콘 고무 시트를 제작하여, 시험체로 하였다. 수득한 열전도성 실리콘 고무의 인장 강도를 JIS K 6251의 규정에 따라 측정하였다.
[열전도성 실리콘 고무의 경도]
상기와 같이 열전도성 실리콘 고무시트를 제작하여, 시험체로 하였다. 이러한 열전도성 실리콘 고무의 경도를 JIS K 6253에 규정의 타입 A 듀로미터에 의해 측정하였다.
[실시예 2]
실온에서, 성분(A1) 4.20질량부, 성분(A2) 1.40질량부, 성분(B1) 25.01질량부, 성분(B2) 16.99질량부, 성분(C1) 0.13질량부, 성분(C2) 0.13질량부, 성분(E1) 2.15질량부 및 성분(D1) 0.05질량부를 혼합하여 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 3.22질량부, 성분(A2) 1.07질량부, 성분(B1) 25.01질량부, 성분(B2) 16.99질량부, 성분(C1) 0.13질량부, 성분(C2) 0.13질량부, 성분(E1) 2.15질량부, 성분(D2) 0.80질량부 및 성분(F1) 0.50질량부를 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A) 및 액체 성분(B)를 1:1 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조된 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수소원자의 몰 비는 1.54이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 57용적%이고, 성분(E1)의 함유량은 성분(A1), 성분(A2) 및 성분(E1)의 합에 대하여 8.5질량%이었다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
[실시예 3]
실온에서, 성분(A1) 16.54질량부, 성분(A2) 5.68질량부, 성분(B1) 100.00질량부, 성분(B2) 68.00질량부, 성분(C1) 0.50질량부, 성분(C2) 0.49질량부 및 성분(E1) 8.60질량부를 15분 동안 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에서 1시간 동안 상기 혼합물을 추가로 혼합하였다. 이후, 내용물을 혼합 조건하에 30분에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 당해 혼합물에 성분(D1) 0.22질량부를 실온에서 15분 동안 혼합하고, 추가로 10mmHg 이하의 감압하에서 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 12.52질량부, 성분(A2) 4.68질량부, 성분(B1) 100.00질량부, 성분(B2) 68.00질량부, 성분(C1) 0.50질량부, 성분(C2) 0.50질량부 및 성분(E1) 8.62질량부를 15분 동안 혼합하여 또 다른 혼합물을 제조하였다. 추가로 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 수득한 혼합물을 혼합하였다. 이후, 내용물을 혼합 조건하에 30분에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 수득한 혼합물에, 성분(D2) 3.25질량부 및 성분(F1) 2.00질량부를 추가로 배합하였다. 당해 내용물을 실온에서 15분 동안 추가로 혼합한 다음, 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A) 및 액체 성분(B)를 1:1 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조된 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수 소원자의 몰 비는 1.56이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 57용적%이고, 성분(E1)의 함유량은 성분(A1), 성분(A2) 및 성분(E1)의 합에 대하여 8.5질량%이었다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
[실시예 4]
실온에서, 성분(A1) 21.39질량부, 성분(A2) 5.35질량부, 성분(B1) 59.46질량부, 성분(B2) 106.59질량부, 성분(C1) 0.51질량부, 성분(C2) 0.51질량부, 성분(E1) 4.10질량부 및 메틸트리에톡시실란(최소 피복 면적 = 439㎡/g) 1.89질량부를 15분 동안 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 수득한 혼합물을 추가로 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합하였다. 이후, 당해 내용물을 30분에 걸쳐 실온까지 냉각시키고, 성분(D1) 0.22질량부를 실온에서 15분 동안 혼합하고, 다시 실온에서 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 17.8질량부, 성분(A2) 4.4질량부, 성분(B1) 59질량부, 성분(B2) 107질량부, 성분(C1) 0.50질량부, 성분(C2) 0.50질량부, 성분(E1) 4.1질량부 및 메틸트리에톡시실란 1.89질량부를 15분 동안 혼합하여 또 다른 혼합물을 제조하였다. 수득한 혼합물을 추가로 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합하였다. 이후, 당해 내용물을 혼합 조건하에 30분에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 수득한 혼합물에, 성분(D2) 2.83질량부 및 성분(F1) 2.03질량부를 추 가로 혼합하였다. 당해 내용물을 추가로 실온에서 15분 동안 혼합한 다음, 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A) 및 액체 성분(B)를 1:1의 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조된 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수소원자의 몰 비는 1.54이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 55용적%이고, 성분(E1)의 함유량은 성분(A1), 성분(A2) 및 성분(E1)의 합에 대하여 4.0질량%이었다. 메틸트리에톡시실란의 함유량은 성분(B1)과 성분(B2)의 총 표면적의 300%를 피복하기에 충분하였다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
[실시예 5]
실온에서, 성분(A1) 153.18질량부, 성분(A2) 38.25질량부, 성분(B1) 750.30질량부, 성분(B2) 509.70질량부, 성분(C1) 3.75질량부, 성분(C2) 3.75질량부, 성분(E1) 30.00질량부 및 메틸트리에톡시실란(최소 피복 면적 = 439㎡/g) 9.54질량부를 15분 동안 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 수득한 혼합물을 추가로 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합하였다. 이후, 당해 내용물을 1시간에 걸쳐 실온까지 냉각시키고, 성분(D1) 1.53질량부를 실온에서 15분 동안 혼합한 다음, 다시 실온에서 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성 분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 124.00질량부, 성분(A2) 32.40질량부, 성분(B1) 750.30질량부, 성분(B2) 509.70질량부, 성분(C1) 3.75질량부, 성분(C2) 3.75질량부, 성분(E1) 30.00질량부, 성분(G1) 1.20질량부 및 메틸트리에톡시실란 9.54질량부를 15분 동안 혼합한 후, 150℃, 10mmHg 이하의 감압하에서 1시간 동안 혼합하였다. 이후, 당해 내용물을 혼합 조건하에 1시간에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 수득한 혼합물에, 성분(D2) 20.40질량부 및 성분(F1) 15.00질량부를 실온에서 추가로 혼합하였다. 당해 내용물을 추가로 실온에서 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A) 및 액체 성분(B)를 1:1의 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조된 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수소원자의 몰 비는 1.52이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 57용적%이고, 성분(E1)의 함유량은 성분(A1), 성분(A2) 및 성분(E1)의 합에 대하여 4.1질량%이었다. 메틸트리에톡시실란의 함유량은 성분(B1)과 성분(B2)의 총 표면적의 278%를 피복하기에 충분하다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
[실시예 6]
실온에서, 성분(A3) 168.00질량부, 성분(A4) 42.62질량부, 성분(B1) 741.00질량부, 성분(B2) 504.00질량부, 성분(C1) 3.78질량부, 성분(C2) 3.77질량부, 성분(E1) 33.30질량부 및 메틸트리메톡시실란(최소 피복 면적=575㎡/g) 2.40질량부를 15분 동안 혼합하여 혼합물을 제조하였다. 수득한 혼합물을 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합하였다. 이후, 당해 내용물을 1시간에 걸쳐 실온까지 냉각시키고, 성분(D1) 1.60질량부를 실온에서 15분 동안 혼합한 다음, 다시 실온에서 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A3) 138.40질량부, 성분(A4) 36.50질량부, 성분(B1) 742.00질량부, 성분(B2) 504.00질량부, 성분(C1) 3.77질량부, 성분(C2) 3.79질량부, 성분(E1) 33.50질량부, 성분(G1) 1.20질량부 및 메틸트리메톡시실란 2.30질량부를 15분 동안 혼합하여 또 다른 혼합물을 제조하였다. 수득한 혼합물을 추가로 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합하였다. 이후, 당해 내용물을 혼합 조건하에 1시간에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 수득한 혼합물에, 추가로 성분(D2) 21.62질량부 및 성분(F1) 15.00질량부를 혼합하였다. 당해 내용물을 추가로 실온에서 30분 동안 혼합한 다음, 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A)와 액체 성분(B)를 1:1의 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조한 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A3)과 성분(A4)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수소원자의 몰 비는 1.53이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 55용적%이고, 성분(E1)의 함유량은 성분(A3), 성분(A4) 및 성분(E1)의 합에 대하여 4.1질량%이었다. 메틸트리메톡시실란의 함유량은 성분(B1)과 성분(B2)의 총 표면적의 90.6%를 피복하기에 충분하다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
[비교예 1]
실온에서, 성분(A1) 6.30질량부, 성분(A2) 1.40질량부, 성분(B1) 25.01질량부, 성분(B2) 16.99질량부, 성분(C1) 0.13질량부, 성분(C2) 0.13질량부 및 성분(D1) 0.05질량부를 혼합하여 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 5.43질량부, 성분(A2) 1.20질량부, 성분(B1) 25.01질량부, 성분(B2) 16.99질량부, 성분(C1) 0.13질량부, 성분(C2) 0.13질량부, 성분(D2) 0.61질량부 및 성분(F1) 0.50질량부를 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A)와 액체 성분(B)를 1:1의 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조한 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수소원자의 몰 비는 1.54이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 57용적%이었다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시 예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
[비교예 2]
실온에서, 성분(A1) 25.36질량부, 성분(A2) 5.43질량부, 성분(B1) 100.00질량부, 성분(B2) 68.00질량부, 성분(C1) 0.50질량부 및 성분(C2) 0.49질량부를 실온에서 혼합하여 액체 성분(A)를 제조하였다. 당해 내용물을 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합한 다음, 30분에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 이후, 이 혼합물에 성분(D1) 0.22질량부를 첨가하고, 먼저 실온에서 15분 동안 혼합한 다음, 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성분(A)를 제조하였다.
한편, 실온에서, 성분(A1) 20.55질량부, 성분(A2) 4.40질량부, 성분(B1) 100.00질량부, 성분(B2) 68.00질량부, 성분(C1) 0.50질량부, 및 성분(C2) 0.50질량부 및 BET 비표면적이 200㎡/g인 퓸드 실리카 1.60질량부를 실온에서 혼합하여 액체 성분(B)를 제조하였다. 당해 내용물을 150℃에서 10mmHg 이하의 감압하에 1시간 동안 혼합한 다음, 30분에 걸쳐 실온까지 냉각시켰다. 이후, 이러한 혼합물에, 성분(D2) 2.45질량부 및 성분(F1) 2.0질량부를 첨가하고, 실온에서 10mmHg 이하의 감압하에 30분 동안 혼합하였다. 그 결과, 액체 성분(B)를 제조하였다.
상기한 액체 성분(A) 및 액체 성분(B)를 1:1의 비로 혼합하여 열전도성 실리콘 고무 조성물을 제조하였다. 제조한 열전도성 실리콘 고무 조성물에서, 성분(A1)과 성분(A2)에 함유된 비닐 그룹의 총량에 대한 성분(D2)에 함유된 규소원자 결합 수소원자의 몰 비는 1.56이고, 성분(B1)과 성분(B2)의 함유량은 57용적%이었다. 수득한 열전도성 실리콘 고무 조성물 및 열전도성 실리콘 고무의 특성은 실시예 1에서와 같은 동일한 방법으로 측정하여, 측졍 결과를 표 1에 기재하였다.
Figure 112007070264011-PCT00014
본 발명의 열전도성 실리콘 고무 조성물은, 경화 전은 취급성 및 유동성이 양호하고, 경화시켜 접착성, 신장성 및 인장 강도가 양호한 열전도성 실리콘 고무를 형성할 수 있기 때문에, 전기 및 전자 소자의 장치 및 부품의 방열용 접착제 및 밀봉제로서 사용하기에 적합하다.

Claims (10)

  1. 오가노폴리실록산(A)[단, 하기 성분(C) 및 성분(E)에 해당하는 것을 제외한다],
    열전도성 충전제(B),
    화학식 I의 오가노폴리실록산(i), 화학식 II의 오가노폴리실록산(ii), 또는 성분(i) 및 성분(ii)로부터의 2종 이상의 혼합물로 이루어진 조성물(C),
    경화제(D) 및
    SiO4 /2 단위, R1R2 2SiO1 /2 단위 및 R2 3SiO1 /2 단위(여기서, R1 및 R2는 위에서 정의한 바와 같다)로 이루어진 오가노폴리실록산(E)[단, 성분(E)는 성분(A)와 성분(E)의 합에 대하여 2 내지 10질량%의 양으로 사용된다]를 포함하는 열전도성 실리콘 고무 조성물.
    화학식 I
    Figure 112007070264011-PCT00015
    화학식 II
    Figure 112007070264011-PCT00016
    위의 화학식 I 및 II에서,
    R1은 지방족 불포화 결합을 갖는 1가 탄화수소 그룹이고,
    R2는 지방족 불포화 결합을 갖지 않는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이며,
    R3은 알킬 그룹, 알콕시알킬 그룹, 알케닐 그룹 또는 아실 그룹이고,
    "a"는 0 내지 3의 정수이며,
    "b"는 1 또는 2이고,
    "c"는 1 내지 3의 정수이며,
    "d"는 1 내지 3의 정수이고,
    "(c+d)"는 2 내지 4의 정수이며,
    "m"은 0 이상의 정수이고,
    "n"은 0 이상의 정수이며, 단, "a"가 0인 경우에는, "m"은 1 이상의 정수이고,
    R4는 동일하거나 상이한 1가 탄화수소 그룹이며,
    R5는 산소원자 또는 2가 탄화수소 그룹이고,
    "p"는 100 내지 500의 정수이고,
    "d"는 위에서 정의한 바와 같다.
  2. 제1항에 있어서, 성분(B)의 평균 입자 크기가 0.1 내지 100㎛인, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 성분(B)가 알루미나 분말인, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 성분(B)의 BET 비표면적이 5.0㎡/g 이하인 알루미나 분말인, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  5. 제3항에 있어서, 성분(B)가, 평균 입자 크기가 1 내지 30㎛(단, 1㎛을 포함하지 않는다)인 구상 알루미나 분말(B1)과 평균 입자 크기가 0.1 내지 5㎛인 구상 또는 부정형(irregular shape) 알루미나 분말(B2)과의 혼합물을 포함하는, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 성분(B)가, 성분(B1) 30 내지 90질량%와 성분(B2) 10 내지 70질량%를 포함하는, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 성분(B)의 함유량이, 성분(A) 100질량부에 대하여 300 내지 2,500질량부인, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 성분(C)의 함유량이, 성분(B) 100질량부에 대하여 0.1 내지 10질량부인, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 성분(B)가, 성분(A) 속에서 성분(C)로 표면 처리되는, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
  10. 제1항에 있어서, 열전도성 실리콘 고무 조성물이, 하이드로실릴화 반응, 축합 반응 또는 유기 과산화물을 사용하는 유리 라디칼 반응에 의해 경화되는, 열전도성 실리콘 고무 조성물.
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