WO2022158029A1 - 熱伝導性シリコーングリース組成物及びその製造方法 - Google Patents

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    • C09K5/14Solid materials, e.g. powdery or granular

Definitions

  • the present invention relates to a thermally conductive silicone grease composition suitable for interposing between a heat-generating part such as an electric/electronic component and a radiator, and a method for producing the same.
  • Patent Document 1 discloses a polyorganosiloxane resin containing a thermally conductive filler, at least one polysiloxane having one curable functional group in the molecule, and a siloxane compound having an alkoxysilyl group and a linear siloxane structure.
  • Patent Literature 2 proposes a thermally conductive silicone composition containing liquid silicone, a thermally conductive filler, and hydrophobic spherical silica fine particles to improve heat dissipation.
  • Patent Document 3 proposes blending alumina having different particle sizes and shapes into a fluorine-containing adhesive composition.
  • thermally conductive silicone grease has the problem that its viscosity or specific gravity increases in proportion to its thermal conductivity.
  • the present invention provides a thermally conductive silicone grease composition having good workability and good applicability, high thermal conductivity and relatively low specific gravity, and a method for producing the same. .
  • the thermally conductive silicone grease composition of the present invention is a non-curable thermally conductive silicone grease composition
  • the thermally conductive particles are B1 Amorphous alumina having a central particle diameter of 0.1 to 1 ⁇ m, partially or wholly composed of R a Si(OR′) 4-a (where R is an unsubstituted or substituted alkyl group having 8 to 12 carbon atoms , R′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a is 0 or 50 to 300 parts by mass of a surface-treated alkoxysilane compound represented by 1) or a partial hydrolyzate thereof, B2 5 to 50 parts by mass of plate-like boron nitride having a central particle diameter of 0.1 to 10
  • the method for producing the thermally conductive silicone grease composition of the present invention comprises: A: 100 parts by mass of a non-curable silicone oil having a kinematic viscosity at 40°C of 50 to 10,000 mm 2 /s, B Thermally conductive particles are 105 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of A component, and the thermally conductive particles are B1 Amorphous alumina having a central particle size of 0.1 to 1 ⁇ m, partially or wholly composed of R a Si(OR′) 4-a (where R is an unsubstituted or substituted alkyl group having 8 to 12 carbon atoms , R′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a is 0 or 50 to 300 parts by mass of a surface-treated alkoxysilane compound represented by 1) or a partial hydrolyzate thereof, B2 5 to 50 parts by mass of plate-like boron nitride having a central particle diameter of 0.1 to 10 ⁇ m, B3 contains 50 to
  • thermoly conductive silicone grease composition having
  • the thermally conductive silicone grease composition of the present invention is non-curable, exhibits good storage stability, and exhibits no change in properties during storage or after use.
  • FIGS. 1A and 1B are explanatory diagrams showing a method of measuring the thermal conductivity of a sample in one example of the present invention.
  • the thermally conductive silicone grease composition of the present invention is a non-curable thermally conductive silicone grease composition. Therefore, curing catalysts and curing agents are not required, but may optionally be added.
  • a non-curing silicone oil is used as the matrix resin. This silicone oil and thermally conductive particles are used as basic components, and the mixing ratio is as follows.
  • a component, B component and, if necessary, other components are mixed to form a grease.
  • B 105 to 500 parts by mass of thermally conductive particles per 100 parts by mass of A component.
  • Component A preferably has a kinematic viscosity at 40° C. of 50 to 9,000 mm 2 /s, more preferably 50 to 8,000 mm 2 /s, still more preferably 50 to 7,000 mm 2 /s.
  • the B component is preferably 110 to 500 parts by mass, more preferably 120 to 500 parts by mass, per 100 parts by mass of the A component.
  • "a part” means 50% by mass or more.
  • the B1 component is preferably 60 to 300 parts by mass, more preferably 70 to 280 parts by mass, per 100 parts by mass of the A component.
  • the B2 component is preferably 7 to 45 parts by mass, more preferably 10 to 40 parts by mass, per 100 parts by mass of the A component.
  • the B3 component is preferably 55 to 150 parts by mass, more preferably 60 to 150 parts by mass, per 100 parts by mass of the A component.
  • the compounding ratio of component B3/component B2 is preferably 2.5-20, more preferably 3-20.
  • the thermally conductive silicone grease composition further contains R a Si(OR′) 4-a (where R is an unsubstituted or substituted alkyl group having 8 to 12 carbon atoms, R′ is a It preferably contains 0.1 to 2 parts by mass of the alkoxysilane compound represented by 1) to 4 alkyl groups, and a is 0 or 1). This can reduce the viscosity of the composition.
  • the thermal conductivity of the thermally conductive silicone grease composition is preferably 2.0 W/m ⁇ K or more and 8.0 W/m ⁇ K or less, more preferably 2.5 to 8.0 W/m ⁇ K. and more preferably 3.0 to 8.0 W/m ⁇ K.
  • Such thermally conductive grease is suitable as a TIM (Thermal Interface Material).
  • the specific gravity of the thermally conductive silicone grease composition is preferably 1.0 or more and 2.0 or less.
  • a more preferable specific gravity is 1.0 to 1.9, more preferably 1.0 to 1.8.
  • the silicone grease has a low specific gravity, and the weight of the entire electronic component can be reduced.
  • the thermally conductive silicone grease composition preferably has an absolute viscosity of 1,000 to 10,000 Pas at 23° C. measured using a TE spindle at a rotational speed of 5 rpm with a Brookfield viscometer, more preferably. It is 1,000 to 8,000 Pas, more preferably 1,000 to 7,000 Pas.
  • a thermally conductive silicone grease composition having excellent workability and good pourability or coating property between the heat-generating part and the heat-radiating part can be obtained.
  • the thermally conductive silicone grease composition is non-curable, exhibits good storage stability, and exhibits no change in properties during storage or after use.
  • the reason why component A is blended with component B1, component B2 and component B3 in the above proportions is that small particles are present between large particles, filling in a state close to the closest packing, and improving thermal conductivity. to make it higher.
  • the particle size is measured by measuring the D50 (median diameter) of the cumulative particle size distribution on a volume basis by a laser diffraction light scattering method.
  • this measuring instrument there is, for example, a laser diffraction/scattering particle size distribution analyzer LA-950S2 manufactured by Horiba, Ltd.
  • Part or all of the amorphous alumina having a median particle size of 0.1 to 1 ⁇ m, which is the B1 component, is R a Si(OR′) 4-a (where R is an unsubstituted or substituted alkyl having 8 to 12 carbon atoms). group, R' is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and a is 0 or 1) or a partial hydrolyzate thereof.
  • alkoxysilane compounds such as octyltrimethoxysilane, octyltriethoxysilane, decyltrimethoxysilane, decyltriethoxysilane, dodecyltrimethoxysilane, dodecyltriethoxysilane.
  • R is an alkyl group having 8 to 12 carbon atoms
  • the number of carbon atoms is within the preferred range
  • the composition is liquid, water-repellent, and highly compatible with silicone oil.
  • the silane compounds can be used singly or in combination of two or more.
  • Alkoxysilane and one-end silanol siloxane may be used in combination as the surface treatment agent.
  • the term "surface treatment" as used herein includes not only covalent bonding but also adsorption and the like.
  • the amorphous alumina having a median particle size of 0.1 to 1 ⁇ m which is the B1 component, is difficult to mix with silicone oil as it is, but if it is surface-treated with an alkoxysilane compound in advance, it becomes easier to mix with silicone oil. , easy to obtain a uniform composition. It is preferable to add 0.01 to 10 parts by mass of the alkoxysilane compound to 100 parts by mass of amorphous alumina having a median particle size of 0.1 to 1 ⁇ m.
  • pretreatment means that the thermally conductive particles are previously surface-treated with a surface treatment agent before the silicone oil and the thermally conductive particles are mixed. Thermally conductive particles other than the B1 component may be pretreated, but do not need to be pretreated because the miscibility does not deteriorate even without pretreatment.
  • the grease of the present invention can contain ingredients other than those mentioned above, if necessary.
  • heat-resistant improvers such as red iron oxide, titanium oxide, and cerium oxide, flame retardants, and flame retardant aids may be added.
  • Organic or inorganic particle pigments may be added for the purpose of coloring and toning.
  • Alkoxy group-containing silicone may be added as a material added for the purpose of filler surface treatment.
  • thermally conductive silicone grease composition of the present invention can be commercialized by filling dispensers, bottles, cans, tubes, and the like.
  • the method for producing the thermally conductive silicone grease composition of the present invention comprises: A: 100 parts by mass of a non-curable silicone oil having a kinematic viscosity at 40°C of 50 to 10,000 mm 2 /s, B Thermally conductive particles are 105 to 500 parts by mass with respect to 100 parts by mass of A component, and the thermally conductive particles are B1 Amorphous alumina having a central particle size of 0.1 to 1 ⁇ m, partially or wholly composed of R a Si(OR′) 4-a (where R is an unsubstituted or substituted alkyl group having 8 to 12 carbon atoms , R′ is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a is 0 or 50 to 300 parts by mass of a surface-treated alkoxysilane compound represented by 1) or a partial hydrolyzate thereof, B2 5 to 50 parts by mass of plate-like boron nitride having a central particle diameter of 0.1 to 10 ⁇ m, B3 contains 50 to
  • the planetary mixer is a mixer that performs planetary motion in which two blades revolve while rotating.
  • thermal conductivity The thermal conductivity of the thermally conductive grease was measured using a hot disk (according to ISO/CD 22007-2). As shown in FIG. 1A, this thermal conductivity measuring device 1 sandwiches a polyimide film sensor 2 between two samples 3a and 3b, applies a constant electric power to the sensor 2, heats the sensor 2 at a constant temperature, and calculates the temperature rise value of the sensor 2. Analyze thermal properties.
  • the sensor 2 has a tip 4 with a diameter of 7 mm, and as shown in FIG. 1B, has a double spiral structure of electrodes, and an applied current electrode 5 and a resistance value electrode (temperature measurement electrode) 6 are arranged at the bottom. It is Thermal conductivity is calculated by the following formula (Equation 1).
  • Examples 1-2, Comparative Examples 1-2 1.
  • Raw Material Components (1) Component A: Silicone Oil A non-curable silicone oil (dimethylpolysiloxane) having a kinematic viscosity at 40° C. of 110 mm 2 /s was used in the ratio shown in Table 1.
  • Component C Alkoxysilane Compound Decyltrimethoxysilane was added in the amount shown in Table 1. 2.
  • Mixing Method Thermally conductive particles were added to the above silicone oil in a planetary mixer and mixed at 23° C. for 10 minutes to obtain a thermally conductive silicone grease composition. The grease obtained as described above was evaluated. The conditions and results are summarized in Table 1 below.
  • Examples 1 and 2 are thermally conductive silicone grease compositions having high thermal conductivity, relatively low specific gravity, and excellent workability and viscosity.
  • Comparative Example 1 had a problem of high specific gravity because all the thermally conductive particles were alumina, and Comparative Example 2 had a problem of high viscosity because the blending ratio of B2/B3 was out of 2 to 20. there were.
  • the thermally conductive silicone grease composition of the present invention is suitable for interposing between heat generating parts such as electric/electronic parts and radiators.

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Abstract

非硬化性の熱伝導性シリコーングリース組成物であって、A:40℃における動粘度が50~10,000mm2/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部と、B:熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部を含み、前記熱伝導性粒子は、B1:中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部が表面処理されているもの50~300質量部と、B2:中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、B3:中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、B3/B2=2~20となる割合で配合されている。これにより、作業性及び塗布性が良好な粘度であり、高熱伝導率でありながら比較的低比重である熱伝導性シリコーングリース組成物を提供する。

Description

熱伝導性シリコーングリース組成物及びその製造方法
 本発明は、電気・電子部品等の発熱部と放熱体の間に介在させるのに好適な熱伝導性シリコーングリース組成物及びその製造方法に関する。
 近年のCPU等の半導体の性能向上はめざましくそれに伴い発熱量も膨大になっている。そのため発熱するような電子部品には放熱体が取り付けられ、半導体などの発熱体と放熱体との密着性を改善する為に熱伝導性シリコーングリースが使われている。機器の小型化、高性能化、高集積化に伴い熱伝導性シリコーングリースには高熱伝導性とともに耐落下性が求められている。特許文献1には、熱伝導性充填剤と、分子内に硬化性官能基を一つ有するポリシロキサンを少なくとも1種含むポリオルガノシロキサン樹脂と、アルコキシシリル基及び直鎖状シロキサン構造を有するシロキサン化合物とを含む組成物が提案されている。特許文献2には、液状シリコーンと熱伝導性充填剤と疎水性球状シリカ微粒子を含み、放熱性を向上した熱伝導性シリコーン組成物が提案されている。特許文献3の[0131]には、粒子径と形状の異なるアルミナを含フッ素接着組成物に配合することが提案されている。
特開2018-104714号公報 特開2016‐044213号公報 特開2017-190389号公報
 しかし、従来の熱伝導性シリコーングリースは、熱伝導率に比例して、粘度または比重が高くなってしまうという問題があった。
 本発明は前記従来の問題を解決するため、作業性及び塗布性が良好な粘度であり、高熱伝導率でありながら比較的低比重である熱伝導性シリコーングリース組成物及びその製造方法を提供する。
 本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、非硬化性の熱伝導性シリコーングリース組成物であって、
A 40℃における動粘度が50~10,000mm/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部と、
B 熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部を含み、
 前記熱伝導性粒子は、
B1 中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されているもの50~300質量部と、
B2 中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、
B3 中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、
 B3成分/B2成分=2~20となる割合で配合されていることを特徴とする。
 本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物の製造方法は、
A 40℃における動粘度が50~10,000mm/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部に、
B 熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部とし、前記熱伝導性粒子は、
B1 中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されているもの50~300質量部と、
B2 中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、
B3 中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、
 B3成分/B2成分=2~20となる割合で混合することを特徴とする。
 本発明は、特定粒子径の不定形アルミナと板状窒化ホウ素と凝集窒化ホウ素を組み合わせて配合することにより、高熱伝導率でありながら比較的低比重であり、作業性及び塗布性に優れた粘度を有する熱伝導性シリコーングリース組成物が提供できる。また、本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は非硬化性であり、保存中も使用後も性状の変化は見られず、保存安定性が良い。
図1A-Bは本発明の一実施例における試料の熱伝導率の測定方法を示す説明図である。
 本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、非硬化性の熱伝導性シリコーングリース組成物である。したがって、硬化触媒及び硬化剤は必要としないが、場合によっては加えてもよい。マトリックス樹脂として非硬化性のシリコーンオイルを使用する。このシリコーンオイルと、熱伝導性粒子を基本成分とし、配合割合は下記のとおりであり、A成分とB成分及び必要によりその他の成分を混合してグリースとする。
A 40℃における動粘度が50~10,000mm/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部と、
B 熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部を含む。
 A成分は40℃における動粘度が50~9,000mm/sが好ましく、より好ましくは50~8,000mm/sであり、さらに好ましくは50~7,000mm/sである。
 B成分は、A成分100質量部に対して110~500質量部が好ましく、より好ましくは120~500質量部である。
 前記熱伝導性粒子は、
B1 中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されているもの50~300質量部と、
B2 中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、
B3 中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、
B3成分/B2成分=2~20となる割合で配合されている。
 前記において「一部」とは50質量%以上をいう。
 B1成分はA成分100質量部に対して60~300質量部が好ましく、より好ましくは70~280質量部である。
 B2成分はA成分100質量部に対して7~45質量部が好ましく、より好ましくは10~40質量部である。
 B3成分はA成分100質量部に対して55~150質量部が好ましく、より好ましくは60~150質量部である。
 B3成分/B2成分の配合比は2.5~20が好ましく、より好ましくは3~20である。これにより、大粒子の間に小粒子が存在し、最密充填に近い状態で充填し、熱伝導性を高くできる。
 前記熱伝導性シリコーングリース組成物は、さらにC成分として、RSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物を0.1~2質量部含むことが好ましい。これにより、組成物の粘度を下げることができる。
 前記熱伝導性シリコーングリース組成物の熱伝導率は、2.0W/m・K以上8.0W/m・K以下であるのが好ましく、より好ましくは2.5~8.0W/m・Kであり、さらに好ましくは3.0~8.0W/m・Kである。このような熱伝導性グリースはTIM(Thermal Interface Material)として好適である。
 前記熱伝導性シリコーングリース組成物の比重は、1.0以上2.0以下であるのが好ましい。より好ましい比重は1.0~1.9であり、さらに好ましくは1.0~1.8である。これにより低比重のシリコーングリースとなり、電子部品全体の軽量化ができる。
 前記熱伝導性シリコーングリース組成物は、B型粘度計で回転速度5rpm、T-Eスピンドルを用いて測定した23℃における絶対粘度が1,000~10,000Pasであるのが好ましく、より好ましくは1,000~8,000Pasであり、さらに好ましくは1,000~7,000Pasである。これにより作業性に優れ、発熱部と放熱部の間への注入性又は塗布性も良好な熱伝導性シリコーングリース組成物となる。また、前記熱伝導性シリコーングリース組成物は非硬化性であり、保存中も使用後も性状の変化は見られず、保存安定性が良い。
 本発明において、A成分にB1成分、B2成分及びB3成分を前記の割合で配合するのは、大粒子の間に小粒子が存在し、最密充填に近い状態で充填し、熱伝導性を高くするためである。粒子径の測定はレーザー回折光散乱法により、体積基準による累積粒度分布のD50(メジアン径)を測定する。この測定器としては、例えば堀場製作所社製のレーザー回折/散乱式粒子径分布測定装置LA-950S2がある。
 前記B1成分の中心粒径0.1~1μmの不定形アルミナは、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されている。例えば、オクチルトリメトキシシラン,オクチルトリエトキシシラン,デシルトリメトキシシラン,デシルトリエトキシシラン,ドデシルトリメトキシシラン,ドデシルトリエトキシシラン等のアルコキシシラン化合物がある。とくにRが炭素数8~12のアルキル基は、炭素数が好ましい範囲であり、かつ液状で撥水性もあり、シリコーンオイルとの親和性も高い。前記シラン化合物は、一種又は二種以上混合して使用することができる。表面処理剤として、アルコキシシランと片末端シラノールシロキサンを併用してもよい。ここでいう表面処理とは共有結合のほか吸着なども含む。
 前記B1成分の中心粒径0.1~1μmの不定形アルミナは、そのままではシリコーンオイルと混合しにくいが、予めアルコキシシラン化合物と前処理により表面処理しておくと、シリコーンオイルと混合しやすくなり、均一組成物を得やすい。中心粒径0.1~1μmの不定形アルミナ100質量部に対し、アルコキシシラン化合物は0.01~10質量部添加するのが好ましい。ここでいう前処理とは、シリコーンオイルと熱伝導性粒子の混合前に、予め熱伝導性粒子を表面処理剤で表面処理しておくことをいう。
 前記B1成分以外の熱伝導性粒子は、前処理してもよいが、前処理しなくても混合性は低下しないことから、前処理しなくてもよい。
 本発明のグリースには、必要に応じて前記以外の成分を配合することができる。例えばベンガラ、酸化チタン、酸化セリウムなどの耐熱向上剤、難燃剤、難燃助剤などを添加してもよい。着色、調色の目的で有機或いは無機粒子顔料を添加しても良い。フィラー表面処理などの目的で添加する材料として、アルコキシ基含有シリコーンを添加しても良い。
 本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、ディスペンサー、ビン、缶、チューブなどに充填して商品とすることができる。
 本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物の製造方法は、
A 40℃における動粘度が50~10,000mm/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部に、
B 熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部とし、前記熱伝導性粒子は、
B1 中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されているもの50~300質量部と、
B2 中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、
B3 中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、
 B3成分/B2成分=2~20となる割合で混合する。
 混合は、一例として前記原料成分をプラネタリーミキサーに入れ、混合する。プラネタリーミキサーでは均一に分散できない高粘度の場合は、さらに2本ロールで混練りをするのが好ましい。前記プラネタリーミキサーは、二つのブレードが自転しながら公転するプラネタリー運動を行うミキサーのことである。
 以下実施例を用いて説明する。本発明は実施例に限定されるものではない。各種パラメーターについては下記の方法で測定した。
<熱伝導率>
 熱伝導性グリースの熱伝導率は、ホットディスク(ISO/CD 22007-2準拠)により測定した。この熱伝導率測定装置1は図1Aに示すように、ポリイミドフィルム製センサ2を2個の試料3a,3bで挟み、センサ2に定電力をかけ、一定発熱させてセンサ2の温度上昇値から熱特性を解析する。センサ2は先端4が直径7mmであり、図1Bに示すように、電極の2重スパイラル構造となっており、下部に印加電流用電極5と抵抗値用電極(温度測定用電極)6が配置されている。熱伝導率は以下の式(数1)で算出する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
<グリースの絶対粘度>
 グリースの絶対粘度はB型粘度計(ブルックフィールド社製HBDV2T)で測定した。スピンドルはT-Eスピンドルを使用し、回転速度5rpm、23℃における絶対粘度を測定した。
(実施例1~2、比較例1~2)
1.原料成分
(1)A成分:シリコーンオイル
 40℃における動粘度が110mm/sの非硬化性のシリコーンオイル(ジメチルポリシロキサン)を表1に示す割合で使用した。
(2)B成分:熱伝導性粒子
・中心粒径0.3μm(D50=0.3μm)の不定形アルミナ:オクチルトリメトキシシラン前処理品(アルミナ100gに対してオクチルトリメトキシシラン2.4gを吸着させたもの)
・中心粒径1μm(D50=1μm)の板状窒化ホウ素
・中心粒径5μm(D50=5μm)の板状窒化ホウ素
・中心粒径60μm(D50=60μm)の球状凝集窒化ホウ素
・中心粒径2.3μm(D50=2.3μm)の不定形アルミナ:デシルトリメトキシシラン前処理品(アルミナ100gに対してデシルトリメトキシシラン1.1gを吸着させたもの)
・中心粒径20μm(D50=20μm)の球状アルミナ
 配合量は表1に示す。
(3)C成分:アルコキシシラン化合物
 デシルトリメトキシシランを表1に示す配合量を添加した。
2.混合方法
 上記シリコーンオイルに熱伝導性粒子をプラネタリーミキサーに入れ、23℃で10分間混合し、熱伝導性シリコーングリース組成物とした。
 以上のようにして得たグリースを評価した。条件と結果を次の表1にまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 以上の結果から、実施例1~2は高熱伝導率でありながら比較的低比重であり、作業性に優れた粘度を有する熱伝導性シリコーングリース組成物であることが確認できた。これに対し、比較例1は熱伝導性粒子が全部アルミナであったため、比重が高い問題があり、比較例2はB2/B3の配合比が2~20を外れていたため、粘度が高い問題があった。
 本発明の熱伝導性シリコーングリース組成物は、電気・電子部品等の発熱部と放熱体の間に介在させるのに好適である。
1 熱伝導率測定装置
2 センサ
3a,3b 試料
4 センサの先端
5 印加電流用電極
6 抵抗値用電極(温度測定用電極)
 

Claims (9)

  1.  非硬化性の熱伝導性シリコーングリース組成物であって、
    A 40℃における動粘度が50~10,000mm/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部と、
    B 熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部を含み、
     前記熱伝導性粒子は、
    B1 中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されているもの50~300質量部と、
    B2 中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、
    B3 中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、
     B3成分/B2成分=2~20となる割合で配合されてい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.  前記熱伝導性シリコーングリース組成物は、さらにC成分として、RSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物を0.1~2質量部含む請求項1に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  3.  前記熱伝導性シリコーングリース組成物の熱伝導率は、2.0W/m・K以上8.0W/m・K以下である請求項1又は2に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  4.  前記熱伝導性シリコーングリース組成物の比重は、1.0以上2.0以下である請求項1~3のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  5.  前記熱伝導性シリコーングリース組成物は、B型粘度計で測定した絶対粘度が1,000~10,000Pasである請求項1~4のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  6.  前記B1成分の不定形アルミナは、一部または全部が前記アルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で前処理されている請求項1~5のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  7.  前記B1成分の不定形アルミナ100質量部に対し、アルコキシシラン化合物は0.01~10質量部添加されている請求項6に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  8.  前記熱伝導性シリコーングリース組成物は、ディスペンサー、ビン、缶及びチューブからなる群から選ばれる少なくとも一つに充填されている請求項1~7のいずれか1項に記載の熱伝導性シリコーングリース組成物。
  9.  請求項1~8のいずれか1項に記載の非硬化性の熱伝導性シリコーングリース組成物の製造方法であって、
    A 40℃における動粘度が50~10,000mm/sである非硬化性のシリコーンオイルを100質量部に、
    B 熱伝導性粒子を、A成分100質量部に対して、105~500質量部とし、前記熱伝導性粒子は、
    B1 中心粒子径が0.1~1μmの不定形アルミナであり、一部または全部がRSi(OR’)4-a(但し、Rは炭素数8~12の非置換または置換のアルキル基、R’は炭素数1~4のアルキル基、aは0もしくは1)で示されるアルコキシシラン化合物又はその部分加水分解物で表面処理されているもの50~300質量部と、
    B2 中心粒子径が0.1~10μmの板状窒化ホウ素を5~50質量部と、
    B3 中心粒子径が20~70μmの凝集窒化ホウ素を50~150質量部を含み、
     B3成分/B2成分=2~20となる割合で混合す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の製造方法。
     
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