JPH066715B2 - 熱伝導性シリコ−ングリ−ス - Google Patents

熱伝導性シリコ−ングリ−ス

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JPH066715B2
JPH066715B2 JP60182750A JP18275085A JPH066715B2 JP H066715 B2 JPH066715 B2 JP H066715B2 JP 60182750 A JP60182750 A JP 60182750A JP 18275085 A JP18275085 A JP 18275085A JP H066715 B2 JPH066715 B2 JP H066715B2
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JP
Japan
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parts
silicone grease
group
weight
conductive silicone
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JP60182750A
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JPS6243493A (ja
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正則 戸矢
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Momentive Performance Materials Japan LLC
Original Assignee
Toshiba Silicone Co Ltd
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Publication date
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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に関する。さらに詳しくは
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れる際に
放熱を目的として用いられる放熱用グリースであって、
優れた熱伝導性と電気絶縁性を兼備え、さらに離油度の
少ない熱伝導性シリコーングリースに関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 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
器や金属製シャシー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、温度変化に対するちょう度などの特性変化が少な
く、さ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、配合量が少ないと余り良
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。
[発明の目的] 本発明はこのような従来の問題を解決するためになされ
たもので、熱伝導性および電気絶縁性に優れたシリコー
ングリースを得ることを目的とする。
[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は、 (A)一般式[R1 aSiO(4-a)/2]n (但し、式中R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)で表されるポリオルガノシロキサン 100重量部 (B)ボロンナイトライド(粒径、0.01〜100μm) 50〜
1000重量部から成ることを特徴とする。
本発明の(A)のポリオリガノシロキサン、一般式[R1 a
SiO(4-a)/2]n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1価の基である。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
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、フエニル基、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最も一般的に用いら
れる。
また上記(A)の一般式中のaが1.9より小さいと硬くなる
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n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。
すなわちこれら(A)のポリオルガノシロキサンは、温度2
5℃において30〜500000cStの粘度を有することが好
ましく、さらに50〜100000cSt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
る場合があるため好ましくない。逆にその粘度が500000
cStを越えるものは、合成しにくく、かつ作業しにく
い場合があるので好ましくない。
(B)のボロンナイトライトは、六角網面の積み重なりの
結晶構造を有する粉末で、極めて高い熱伝導率を示すセ
ラミツクスである。このボロンナイトライドは製造方法
により種々の粒径を有するものが得られるが、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0.01〜100μmのものを
使用することが好ましい。0.01μm未満のボロンナイト
ライド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しい場合がある。また、100μm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
量が大きくなる場合があるので好ましくない。
なお、ボロンナイトライドは、同一の粒径を有するもの
を用いるより、0.01〜100μm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)のボロンナイトライトの配合量は、(A)のポリオルガ
ノシロキサン 100重量部に対し50〜1000重量部、さら
に好ましくは66〜1000重量部である。50重量部未満では
良好な熱伝導性が得られず、また1000重量部を超えても
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。
本発明の熱伝導性シリコーングリースの組成物の基本組
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、かつ油分離の小さいシリコーングリースが得られる
が、さらに厳しい条件下での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、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量としては、(A)のポリオルガ
ノシロキサン 100重量部に対し10重量部以下が好まし
く、さらに0.1〜10重量部が好ましい。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他の放熱性充
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・効果を損わない限り任意量配合してもよい。
本発明の熱伝導性シリコーングリースの製造は、たとえ
ば(A)および(B)成分、さらに必要において充填剤や添加
剤などを配合し、攪拌装置付の加熱釜に仕込んで均一に
なるよう攪拌し、さらに約100〜160℃で加熱混練した後
に常温に戻し、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、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で均質化する方法な
どがあり、必要によって選ぶことができる。
[発明の効果] 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グリースを得
ることができる。また、得られるグリースは油分離が小
さく、また従来の金属酸化物使用のシリコーングリース
と比較して比重が小さいなどの利点を有する。
[発明の実施例] 以下、本発明を実施例により説明する。なお、実施例中
の部はすべて重量部を示し、また熱伝導率、ちょう度お
よび離油度は下記の装置または方法にて測定した。
熱伝導率:昭和電工(株)社製 ShothermQT
M−DII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1000cStのポリジメ
チルシロキサン 100部とボロンナイトライド(デンカ
ボロンナイトライド−GP、粒度1〜5μm、電気化学
工業(株)製商品名)粉末100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、ベイントロールで均質化してシリコーングリ
ース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 10
0部と酸化亜鉛粉末 100部を、実施例1と同様の方法で
調製し、シリコーングリースC−1を得た。
また、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 300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12部を、実施例1と同
様の方法で調製し、シリコーングリースC−2を得た。
実施例2 式 で示されるポリオルガノシロキサン 100部と実施例1
に用いたボロンナイトライド粉末150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S−2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
部と酸化アルミニウム粉末 400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C−3を得た。
実施例3 式 で示されるポリオルガノシロキサン 100重量部と実施
例1に用いたボロンナイトライド粉末120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5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S−
3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1
に用いたボロンナイトライド 233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S−4を得た。
以上得られた本発明のグリースS−1〜S−4および比
較例のグリースC−1〜C−3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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C10N 30:00 Z 8217−4H 40:16 50:10

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(A)一般式[R1 aSiO(4−a)/2
    (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1.1〜2.7の数、nは正
    数)で表されるポリオルガノシロキサン 100重量部 (B)ボロンナイトライド(粒径、0.01〜100μm) 50〜
    1000重量部 から成ることを特徴とする熱伝導性シリコーングリー
    ス。
  2. 【請求項2】(A)の25℃における粘度が30〜500000cS
    t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。
  3. 【請求項3】(A)の25℃における粘度が50〜100000cS
    t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。
  4. 【請求項4】(B)のボロンナイトライドの配合量が(A)10
    0重量部に対し66〜1000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。
JP60182750A 1985-08-20 1985-08-20 熱伝導性シリコ−ングリ−ス Expired - Lifetime JPH066715B2 (ja)

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JPS6243493A JPS6243493A (ja) 1987-02-25
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