本發(fā)明涉及耐偏移性優(yōu)異的導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物。

背景技術(shù)：

通常，電氣電子部件由于在使用中產(chǎn)生熱，因此為了使電氣部件適宜地工作，需要除熱，提出了除熱用的各種導(dǎo)熱性材料。該導(dǎo)熱性材料大致有1)處理容易的片狀的導(dǎo)熱性材料、2)糊狀的導(dǎo)熱性材料這2種形式。

片狀的導(dǎo)熱性材料具有處理容易、并且穩(wěn)定性優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)，但由于接觸熱阻在性質(zhì)上放大，因此放熱性能劣于糊狀的導(dǎo)熱性材料。另外，為了保持片狀，需要某種程度的強(qiáng)度/硬度，不能吸收元件與殼體之間產(chǎn)生的公差，也有時(shí)由于這些應(yīng)力而使元件破壞。

另一方面，糊狀的導(dǎo)熱性材料，如果使用涂布裝置等，也能夠適應(yīng)大量生產(chǎn)，由于接觸熱阻低，因此放熱性能優(yōu)異。不過，采用絲網(wǎng)印刷等大量生產(chǎn)的情況下，該糊的粘度低為宜，這種情況下，由于元件的冷熱沖擊等該糊偏移(泵出現(xiàn)象)，無法充分地進(jìn)行除熱，結(jié)果有時(shí)元件發(fā)生誤操作。

另外，作為過去的技術(shù)，提出了以下的方案，但都未獲得充分的性能。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利第3948642號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3195277號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2000-169873號公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2006-143978號公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2004-210856號公報(bào)

專利文獻(xiàn)6：日本特開2005-162975號公報(bào)

專利文獻(xiàn)7：日本專利第5300408號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

本發(fā)明鑒于上述實(shí)際情況而完成，目的在于提供耐偏移性優(yōu)異的導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物。

用于解決課題的手段

本發(fā)明人為了實(shí)現(xiàn)上述目的而深入研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：將特定的有機(jī)聚硅氧烷混合，并且以在導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物中所占的一定比例以上混合粒徑比較小的氫氧化鋁時(shí)，雖然具有流動性，但耐偏移性飛躍般地提高。

因此，本發(fā)明提供下述導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物。

[1]導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物，其含有下述成分(A)～(D)。

(A)由下述通式(1)表示的25℃下的運(yùn)動粘度為10～100，000mm²/s的有機(jī)聚硅氧烷：100質(zhì)量份，

R¹_aSiO_(4-a)/2 (1)

[式中，R¹為選自碳數(shù)1～18的飽和或不飽和的一價(jià)烴基的組中的1種或2種以上的基團(tuán)，a為1.8≦a≦2.2。]

(B)使可溶于二甲苯的有機(jī)聚硅氧烷在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度為5，000～40，000mPa·s的有機(jī)聚硅氧烷生橡膠：1～50質(zhì)量份，

(C)平均粒徑0.5～10μm的氫氧化鋁粉末：10～200質(zhì)量份，

(D)平均粒徑0.5～100μm的、選自鋁粉末、氧化鋅粉末、氧化鋁粉末、氮化硼粉末、氮化鋁粉末中的1種以上的無機(jī)化合物粉末：500～3，000質(zhì)量份。

[2][1]所述的導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物，其特征在于，相對于成分(A)100質(zhì)量份，包含1～50質(zhì)量份的(E)由下述通式(2)表示的單末端3官能的水解性有機(jī)聚硅氧烷。

【化1】

(式中，R²為碳數(shù)1～6的烷基，R³為選自碳數(shù)1～18的飽和或不飽和的一價(jià)烴基中的1種或2種以上的基團(tuán)，b為5～120的整數(shù)。)

[3][1]或[2]的導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物，其特征在于，相對于成分(A)100質(zhì)量份，包含1～100質(zhì)量份的將成分(A)、(B)、(E)分散或溶解的溶劑(F)。

[4][1]～[3]的任一項(xiàng)所述的導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物，其特征在于，上述成分(F)為沸點(diǎn)80～260℃的異構(gòu)鏈烷烴系溶劑。

發(fā)明的效果

本發(fā)明的導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物雖然具有流動性，但可確認(rèn)耐偏移性大幅提高。

具體實(shí)施方式

以下對本發(fā)明更詳細(xì)地說明。

成分(A)的有機(jī)聚硅氧烷為由下述通式(1)表示的25℃下的運(yùn)動粘度為10～100，000mm²/s的有機(jī)聚硅氧烷。

R¹_aSiO_(4-a)/2 (1)

[式中，R¹為選自碳數(shù)1～18的飽和或不飽和的一價(jià)烴基的組中的1種或2種以上的基團(tuán)，a為1.8≦a≦2.2。]

上述式(1)中，R¹為選自碳數(shù)1～18的飽和或不飽和的一價(jià)烴基的組中的1種或2種以上的基團(tuán)。作為這樣的基團(tuán)，例如可列舉甲基、乙基、丙基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基等烷基，環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基，乙烯基、烯丙基等烯基，苯基、甲苯基等芳基，2-苯基乙基、2-甲基-2-苯基乙基等芳烷基，3，3，3-三氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、2-(全氟辛基)乙基、對氯苯基等鹵代烴基。從有機(jī)硅潤滑油組合物所要求的稠度的觀點(diǎn)出發(fā)，a在1.8～2.2的范圍為宜，特別優(yōu)選1.9～2.1。

另外，本發(fā)明中使用的有機(jī)聚硅氧烷的25℃下的運(yùn)動粘度如果比10mm²/s低，則制成油灰組合物時(shí)容易出現(xiàn)滲油，如果比100，000mm²/s大，制成油灰組合物時(shí)的分配性變得缺乏，因此需要在25℃下為10～100，000mm²/s，特別優(yōu)選為30～10，000mm²/s。應(yīng)予說明，有機(jī)聚硅氧烷的運(yùn)動粘度為采用奧氏粘度計(jì)測定的25℃的值。

成分(B)的有機(jī)聚硅氧烷生橡膠可溶于二甲苯，在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度為5，000～40，000mPa·s。結(jié)構(gòu)自身與成分(A)同樣地由上述通式(1)表示。不過，硅氧烷的聚合度比成分(A)大，通常也稱為有機(jī)硅生橡膠。

在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度如果比5,000mPa·s小，則耐偏移性變差，如果比40，000mPa·s大，則分配性變差，因此5，000～40，000mPa·s的范圍、優(yōu)選地10，000～35，000mPa·s的范圍為宜。

另外，如果該成分(B)的含量比1質(zhì)量份小，則耐偏移性變差，如果比50質(zhì)量份大，則處理性變差，因此1～50質(zhì)量份的范圍、更優(yōu)選地5～30質(zhì)量份的范圍為宜。應(yīng)予說明，在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％的粘度為采用BH型旋轉(zhuǎn)計(jì)測定的25℃的值。

本發(fā)明的成分(C)的氫氧化鋁粉末使本發(fā)明的有機(jī)硅放熱油灰的耐偏移性提高。本發(fā)明中使用的氫氧化鋁粉末的平均粒徑如果比0.5μm小，則流動性變差，處理性變差，如果比10μm大，則耐偏移性變差，因此為0.5～10μm的范圍，優(yōu)選地，1～5μm的范圍為宜。

應(yīng)予說明，本發(fā)明中，平均粒徑為體積平均粒徑，可采用激光衍射-散射式粒度分布測定機(jī)マイクロトラックMT3300EX等測定(下同)。

另外，成分(C)的配合量如果比10質(zhì)量份小，則耐偏移性變差，如果比200質(zhì)量份大，則流動性變差，處理性變差，因此10～200質(zhì)量份的范圍、優(yōu)選地30～100質(zhì)量份為宜。

對于本發(fā)明中使用的氫氧化鋁粉末，根據(jù)需要可用有機(jī)硅烷、有機(jī)硅氮烷、有機(jī)聚硅氧烷、有機(jī)氟化合物等實(shí)施疏水化處理。作為疏水化處理法，可以為一般公知的方法，例如將氫氧化鋁粉末與有機(jī)硅烷或其部分水解物用トリミックス、ツウィンミックス、プラネタリミキサー(均為井上制作所(株)制混合機(jī)的注冊商標(biāo))、ウルトラミキサー(みずほ工業(yè)(株)制混合機(jī)的注冊商標(biāo))、ハイビスディスパーミックス(特殊機(jī)化工業(yè)(株)制混合機(jī)的注冊商標(biāo))等混合機(jī)混合。根據(jù)需要可加熱到50～150℃。應(yīng)予說明，混合中可使用甲苯、二甲苯、石油醚、礦油精、異構(gòu)鏈烷烴、異丙醇、乙醇等溶劑，這種情況下，優(yōu)選在混合后使用真空裝置等將溶劑除去。

成分(D)中使用的無機(jī)化合物粉末需要熱導(dǎo)率高，能夠使用選自鋁粉末、氧化鋅粉末、氧化鋁粉末、氮化硼粉末、氮化鋁粉末中的1種或2種以上?？梢允褂眠@些無機(jī)化合物粉末的表面根據(jù)需要用有機(jī)硅烷、有機(jī)硅氮烷、有機(jī)聚硅氧烷、有機(jī)氟化合物等實(shí)施了疏水化處理的產(chǎn)物。

成分(D)的無機(jī)化合物粉末的平均粒徑無論比0.5μm小、還是比100μm大，得到的脂組合物的填充率都沒有提高，因此，為0.5～100μm的范圍，優(yōu)選地1～50μm的范圍為宜。

作為成分(D)的無機(jī)化合物粉末的配合量，在導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物中，如果比500質(zhì)量份小，則得到的組合物的熱導(dǎo)率變差，如果比3，000質(zhì)量份大，則流動性變差，處理變差，因此500～3，000質(zhì)量份的范圍為宜。更優(yōu)選地，為1，000～2，500質(zhì)量份。

作為成分(E)，可使用由下述通式(2)表示的單末端3官能的水解性有機(jī)聚硅氧烷。

【化2】

(式中，R²為碳數(shù)1～6的烷基，R³為選自碳數(shù)1～18的飽和或不飽和的一價(jià)烴基的組中的1種或2種以上的基團(tuán)，b為5～120的整數(shù)。)

通式(2)的有機(jī)聚硅氧烷用于對成分(C)、成分(D)的導(dǎo)熱性無機(jī)填充劑的表面進(jìn)行處理，具有如下功能：不僅輔助粉末的高填充化，而且通過被覆粉末表面，從而使粉末之間的凝聚不易發(fā)生，即使在高溫下其效果也持續(xù)，因此使本導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物的耐熱性提高。

上述式(2)中，R²例如可列舉甲基、乙基、丙基等碳數(shù)1～6的烷基，特別優(yōu)選甲基、乙基。R³為選自碳數(shù)1～18的飽和或不飽和的一價(jià)烴基的組中的1種或2種以上的基團(tuán)，作為這樣的基團(tuán)，例如可列舉甲基、乙基、丙基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基等烷基，環(huán)戊基、環(huán)己基等環(huán)烷基，乙烯基、烯丙基等烯基，苯基、甲苯基等芳基，2-苯基乙基、2-甲基-2-苯基乙基等芳烷基，3，3，3-三氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、2-(全氟辛基)乙基、對氯苯基等鹵代烴基，特別優(yōu)選甲基。通式(2)的b為5～120的整數(shù)，優(yōu)選為10～90的整數(shù)。

配合該通式(2)的有機(jī)聚硅氧烷時(shí)的添加量，相對于成分(A)100質(zhì)量份，如果比1質(zhì)量份小，則不能制成所期望的油灰組合物，如果比50質(zhì)量份大，則耐偏移性變差，因此1～50質(zhì)量份的范圍、優(yōu)選地3～30質(zhì)量份的范圍為宜。

另外，可根據(jù)需要將成分(F)添加到本導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物中。

通過添加成分(F)，本導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰變得柔軟，因此分配性提高。另外，涂布后由于所涂布的設(shè)備等的工作溫度等，成分(F)揮發(fā)，因此不會影響耐偏移性。

作為成分(F)的溶劑只要將上述成分(A)、(B)、(E)分散或溶解即可，并無特別限制，例如，可列舉甲苯、二甲苯、丙酮、甲乙酮、環(huán)己烷、正己烷、正庚烷、丁醇、IPA、異構(gòu)鏈烷烴等。特別是從環(huán)境方面的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選使用異構(gòu)鏈烷烴系的溶劑。如果異構(gòu)鏈烷烴系溶劑的沸點(diǎn)不到80℃，則揮發(fā)過快，在保存性上產(chǎn)生問題。另外，如果沸點(diǎn)超過260℃，則產(chǎn)生在導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物中溶劑容易殘存、產(chǎn)生空隙等而導(dǎo)致熱特性降低等不利情形，因此希望在80～260℃的沸點(diǎn)的范圍內(nèi)。

上述溶劑的配合量，相對于成分(A)的100質(zhì)量份，如果比1質(zhì)量份少，則分配涂布性變差，如果超過100質(zhì)量份，則涂布后變得難以揮發(fā)，因此優(yōu)選為1～100質(zhì)量份，更優(yōu)選為5～60質(zhì)量份。

制造本發(fā)明的導(dǎo)熱性有機(jī)硅潤滑油組合物時(shí)，用トリミックス、ツウィンミックス、プラネタリミキサー(均為井上制作所(株)制混合機(jī)的注冊商標(biāo))、ウルトラミキサー(みずほ工業(yè)(株)制混合機(jī)的注冊商標(biāo))、ハイビスディスパーミックス(特殊機(jī)化工業(yè)(株)制混合機(jī)的注冊商標(biāo))等混合機(jī)將上述各成分混合30分鐘～4小時(shí)。根據(jù)需要可加熱到50～150℃。

就本發(fā)明涉及的導(dǎo)熱性放熱油灰組合物而言，能夠進(jìn)行分配涂布也認(rèn)為是其特征所在。為了進(jìn)行分配涂布所使用的容器并無特別限定，一般填充到已市售的稱為注射器、濾筒的容器中，使用時(shí)利用由空氣、機(jī)械產(chǎn)生的壓力涂布到所期望的部位。

實(shí)施例

以下，通過實(shí)施例和比較例對本發(fā)明進(jìn)一步詳述，但本發(fā)明并不受其限定。為了使本發(fā)明的優(yōu)勢性更為明確，示出具體的實(shí)施例予以證明。

有關(guān)本發(fā)明的試驗(yàn)如下所述進(jìn)行。

[熱導(dǎo)率]

熱導(dǎo)率采用京都電子工業(yè)株式會社制造的TPS-2500S，均在25℃下測定。

[粒徑測定]

粒徑測定為采用日機(jī)裝株式會社制造的粒度分析計(jì)即マイクロトラックMT3300EX測定的體積基準(zhǔn)的累積平均徑。

[偏移性]

設(shè)置1mm的間隔物，在2張滑動玻璃板之間夾持導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物以成為直徑1.5cm的圓狀，以使該試驗(yàn)片相對于地面傾斜90度的方式，配置到以使0℃和100℃(各15分鐘)交替地反復(fù)的方式設(shè)定的エスペック株式會社制造的熱沖擊試驗(yàn)機(jī)(型號：TSE-11-A)中，進(jìn)行了100次循環(huán)試驗(yàn)。100次循環(huán)后，測定了導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物從最初的場所偏移多少。

＜標(biāo)準(zhǔn)＞

如果為1mm以下，則可以說耐偏移性優(yōu)異。

[分配性]

在ノードソン株式會社制造的30cc注射器(商品名：オプティマム)中裝入30g導(dǎo)熱性有機(jī)硅油灰組合物，在株式會社コクサン制造的離心機(jī)(商品名：HL-7)中以2，000rpm脫氣10分鐘。然后，在不帶針頭的狀態(tài)下，在0.4MPa的空氣壓下分配5秒鐘。分配5次，將其分配重量的平均值設(shè)為排出量。

＜標(biāo)準(zhǔn)＞

如果超過0.5g，則可以說分配性優(yōu)異。

[實(shí)施例1～5、比較例1～10]

如表1、2、3中所示那樣將各成分裝入行星式混合機(jī)(表中的數(shù)字表示g)，在25℃下均勻地混合30分鐘，制備導(dǎo)熱性油灰組合物。使用得到的組合物，進(jìn)行了上述的各種試驗(yàn)。將結(jié)果一并記載于表1、2、3。應(yīng)予說明，使用的成分(A)～(F)如下述所示。

成分(A)

(A-1)

兩末端用三甲基甲硅烷基封端的、直鏈狀的、運(yùn)動粘度1，000mm²/s的二甲基聚硅氧烷。

(A-2)

兩末端用三甲基甲硅烷基封端的、直鏈狀的、運(yùn)動粘度5，000mm²/s的二甲基聚硅氧烷。

(A-3)

【化3】

成分(B)

(B-1)

在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度為11，000mPa·s的、在兩末端具有乙烯基的二甲基聚硅氧烷生橡膠。

(B-2)

在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度為33，000mPa·s的、在兩末端具有羥基的二甲基聚硅氧烷生橡膠。

(B-3)

在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度為4，500mPa·s的、在兩末端具有乙烯基的二甲基聚硅氧烷生橡膠。＜比較例用＞

(B-4)

在二甲苯中溶解了30質(zhì)量％時(shí)25℃下的絕對粘度為41，000mPa·s的、在兩末端具有羥基的二甲基聚硅氧烷生橡膠。＜比較例用＞

成分(C)

氫氧化鋁粉末

(C-1)平均粒徑1.0μm、不定形

(C-2)平均粒徑2.5μm、不定形

(C-3)平均粒徑14.5μm、不定形＜比較例用＞

(C-4)平均粒徑0.4μm、不定形＜比較例用＞

成分(D)

(D-1)鋁粉末(平均粒徑：30μm)

(D-2)氧化鋅粉末(平均粒徑：1.0μm)

(D-3)氧化鋁粉末(平均粒徑：15.7μm)

(D-4)氮化硼粉末(平均粒徑：2.0μm)

(D-5)氮化鋁粉末(平均粒徑：6.8μm)

成分(E)

(E-1)

【化4】

成分(F)

(F-1)

IPソルベント2028(沸點(diǎn)210～254℃的異構(gòu)鏈烷烴系溶劑、出光興產(chǎn)株式會社的商品名)

【表1】

【表2】

【表3】