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TWI894350B - 導熱性矽組成物及導熱性構件 - Google Patents

導熱性矽組成物及導熱性構件

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TWI894350B
TWI894350B TW110133919A TW110133919A TWI894350B TW I894350 B TWI894350 B TW I894350B TW 110133919 A TW110133919 A TW 110133919A TW 110133919 A TW110133919 A TW 110133919A TW I894350 B TWI894350 B TW I894350B
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thermally conductive
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TW110133919A
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太田健治
Original Assignee
日商陶氏東麗股份有限公司
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Abstract

課題 本發明提供一種導熱性矽組成物，其操作性及填充性良好，固化後形成具有高導熱性，且抑制了於高溫下產生內部裂縫的導熱性構件。 解決手段 一種導熱性矽組成物，其至少由以下成分構成：(A)一分子中平均具有至少2個烯基之有機聚矽氧烷；(B)一分子中平均具有至少2個矽原子鍵合氫原子之有機氫聚矽氧烷；(C)氫化矽烷化反應用觸媒；(D)由(D-1)平均粒徑為0.1 µm以上且小於5 µm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末、(D-2)平均粒徑為20 µm以上且小於80 µm之氮化鋁粉末及(D-3)平均粒徑為80 µm以上之球狀氧化鋁粉末及/或球狀氧化鎂粉末構成的導熱性填充劑；(E)特定之表面處理劑或濕潤劑。

Description

導熱性矽組成物及導熱性構件
本發明係有關於一種導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件。
為了將自電子設備產生之熱有效率地傳遞至散熱構件，使用調配有二氧化矽粉末、氧化鋁粉末、氮化硼粉末、氮化鋁粉末、氧化鎂粉末等導熱性填充劑之固化性之導熱性矽組成物。近年來，需求高導熱性之組成物，且已知有高度填充平均粒徑不同之至少兩種導熱性填充劑。
例如，於專利文獻1中揭示有如下導熱性矽組成物：相對於主成分之有機聚矽氧烷100質量份，調配有至少1000質量份之平均粒徑5至40μm之球狀氧化鋁與平均粒徑0.1至3μm之球狀氧化鋁粉末，且導熱率為5W/m K以上。另外，於專利文獻2中揭示有如下導熱性矽組成物：相對於主成分之有機聚矽氧烷100質量份，調配有1200至6500質量份之平均粒徑10至30μm之不定形氧化鋁粉末、平均粒徑30至85μm之球狀氧化鋁粉末、及平均粒徑0.1至6μm之氫氧化鋁粉末或氧化鋁粉末，且導熱率為3.0W/m K以上。
然而，已知為了獲得具有更高導熱率之導熱性矽組成物，而高度填充導熱率相對較高之氮化鋁粉末時，存在如下課題：所得之組成物之黏度顯著上升，而且，使其固化所得之導熱性構件於高溫下之老化時，在內部產生 裂縫。因此，需求具有高導熱性且固化後無高溫下之內部裂縫問題的導熱性矽組成物。
習知技術文獻 專利文獻
專利文獻1：日本專利特開2002-003831號公報
專利文獻2：日本專利特開2013-147600號公報
本發明之目的在於提供一種導熱性矽組成物，其操作性及填充性良好，固化後可形成具有高導熱性，例如導熱率為7W/m K以上，且抑制了於高溫下產生內部裂縫的導熱性構件。另外，本發明之另一目的在於提供一種導熱性構件，其具有高導熱性，例如導熱率為7W/m K以上，且抑制了於高溫下產生內部裂縫。
本發明之導熱性矽組成物特徵在於，至少由以下成分構成：(A)一分子中平均具有至少2個烯基，且25℃之黏度為10至100,000mPa s之有機聚矽氧烷； (B)一分子中平均具有至少2個矽原子鍵合氫原子之有機氫聚矽氧烷相對於成分(A)中之烯基1莫耳，成分(B)中之矽原子鍵合氫原子為0.2至5莫耳之量；(C)觸媒量之氫化矽烷化反應用觸媒；(D)由以下之成分(D-1)至成分(D-3)：(D-1)平均粒徑為0.1μm以上且小於5μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末；(D-2)平均粒徑為20μm以上且小於80μm之氮化鋁粉末；(D-3)平均粒徑為80μm以上之球狀氧化鋁粉末及/或球狀氧化鎂粉末構成之導熱性填充劑成分(D-1)至成分(D-3)之合計含量為本組成物之70至90體積%之量，成分(D-2)之含量為本組成物之5至30體積%之量；(E)由以下之成分(E-1)及成分(E-2)：(E-1)由通式：R1(R2 2SiO)mSiR2 2-R3-SiR2 a(OR4)(3-a)
(式中，R1為碳原子數1至6之烷基或碳原子數2至6之烯基，各R2獨立為碳原子數1至6之烷基，R3為氧原子或碳原子數2至6之伸烷基，R4為碳原子數1至3之烷基，m為1至200之整數，a為0、1或2)
表示之有機聚矽氧烷；(E-2)由通式： R5 bR2 cSi(OR4)(4-b-c)
(式中，R2及R4與前述相同，R5為碳原子數6至18之烷基，b為1或2，c為0或1，b+c為1或2)
表示之烷氧基矽烷或其水解縮合物
構成，且成分(E-1)與成分(E-2)之質量比為95：5至5：95之表面處理劑或濕潤劑相對於前述成分(D)100質量份而為0.1至5.0質量份之量。
本組成物中，成分(D-1)優選為選自銀粉末、鋁粉末、氧化鋁粉末、氧化鋅粉末、石墨粉末中之導熱性粉末，而且，優選為由以下之成分(D-1-1)及成分(D-1-2)：(D-1-1)平均粒徑為0.1μm以上且小於1μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末；(D-1-2)平均粒徑為1μm以上且小於5μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末構成，且成分(D-1-1)與成分(D-1-2)之質量比為95：5至5：95之導熱性粉末。
此外，本組成物亦可含有本組成物之0.001至5質量%之(F)氫化矽烷化反應抑制劑，而且，亦可含有本組成物之0.01至5.0質量%之(G)耐熱性賦予劑。
本組成物優選固化後形成導熱率為7W/m K以上之導熱性構件。
本發明之導熱性構件之特徵在於，其係將上述組成物固化而成者。
本發明之導熱性矽組成物有如下特徵：操作性及填充性良好，固化後可形成具有高導熱性，例如導熱率為7W/m K以上，且抑制了於高溫下產生內部裂縫之導熱性構件。另外，本發明之導熱性構件有如下特徵：具有高導熱性，例如導熱率為7W/m K以上，且抑制了於高溫下產生內部裂縫。
<用語之定義>
本說明書中，「平均粒徑」係指利用雷射繞射散射法所測定出之中值粒徑(d50)。
<導熱性矽組成物>
成分(A)係本組成物之主劑，其係一分子中平均具有至少2個烯基之有機聚矽氧烷。作為成分(A)中之烯基，可列舉乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等碳原子數2至6之烯基，優選為乙烯基。另外，作為成分(A)中之烯基以外之與矽原子鍵結之基，可列舉：甲基、乙基、丙基等碳原子數1至6之烷基；苯基、甲苯基等碳原子數6至12之芳基；3,3,3-三氟丙基等碳原子數1至6之鹵化烷基，優選為甲基、苯基。並且，成分(A)中之矽原子上，於不損害本發明之目的之範圍內，亦可鍵合少量羥基及甲氧基、乙氧基等烷氧基。
成分(A)之分子結構並無限定，例如可列舉直鏈狀、具有部分分枝之直鏈狀、支鏈狀、環狀、三維網狀結構以及該等分子結構之組合。具體而 言，成分(A)可僅為直鏈狀之有機聚矽氧烷，而且亦可僅為支鏈狀之有機聚矽氧烷，此外亦可為直鏈狀之有機聚矽氧烷與支鏈狀之有機聚矽氧烷之混合物。
作為此種(A)成分，並無特別限定，例如可列舉分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷、分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端之二甲基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端之二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端之二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端由矽醇基封端之二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、該等聚合物中一部分甲基被乙基、丙基等除甲基以外之烷基或3,3,3-三氟丙基等鹵化烷基取代的聚合物、該等聚合物之乙烯基被烯丙基、丁烯基、己烯基等除乙烯基以外之烯基取代的聚合物、以及該等聚合物2種以上之混合物。
成分(A)之25℃之黏度為10至100,000mPa s之範圍內、優選為10至10,000mPa s之範圍內或者10至1,000mPa s之範圍內。其原因在於，(A)成分之黏度為上述範圍之下限以上時，所獲得之導熱性構件之物理特性會提高，另一方面，(A)成分之黏度為上述範圍之上限以下時，本組成物之操作性及填充性會提高。另外，成分(A)之25℃之黏度可使用依據JIS K7117-1的旋轉黏度計進行測定。
成分(B)係本組成物之交聯劑，其係一分子中平均具有至少2個矽原子鍵合氫原子之有機氫聚矽氧烷。成分(B)中之矽原子鍵合氫原子之個數之上限並無特別限定，考慮到可形成柔軟之導熱性構件之觀點，優選一分子中之矽原子鍵合氫原子之個數(平均值)為8個以下。另外，成分(B)中優選至少含有一分子中平均具有2至4個矽原子鍵合氫原子之有機氫聚矽氧烷。其原因在 於，使成分(A)交聯時，此種成分(B)發揮作為交聯延長劑之作用，使本組成物緩緩地交聯，而形成相對柔軟之固化物。另外，作為成分(B)中之與矽原子鍵合之基，可列舉甲基、乙基、丙基等碳原子數1至6之烷基；苯基、甲苯基等碳原子數6至12之芳基；3,3,3-三氟丙基等碳原子數1至6之鹵化烷基等不具有脂肪族不飽和鍵之一價烴基，優選為甲基、苯基。並且，成分(B)中之矽原子上，於不損害本發明之目的之範圍內，亦可鍵合少量羥基及甲氧基、乙氧基等烷氧基。
作為此種成分(B)，可列舉分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端之甲基氫聚矽氧烷、分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端之甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物、分子鏈兩末端由二甲基氫矽烷氧基封端之二甲基聚矽氧烷、分子鏈兩末端由二甲基氫矽烷氧基封端之甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物、該等聚合物中一部分甲基被乙基、丙基等除甲基以外之烷基或3,3,3-三氟丙基等鹵化烷基取代的聚合物、以及該等聚合物2種以上之混合物。
成分(B)之25℃之黏度並無特別限定，但優選為1至1000mPa s之範圍內、1至500mPa s之範圍內或者1至100mPa s之範圍內。其原因在於，(B)成分之黏度為上述範圍之下限以上時，所獲得之導熱性構件之物理特性會提高，另一方面，(B)成分之黏度為上述範圍之上限以下時，本組成物之操作性及填充性會提高。另外，成分(B)之25℃之黏度可使用依據JIS K7117-1的旋轉黏度計進行測定。
成分(B)之含量為相對於成分(A)中之烯基1莫耳，本成分中之矽原子鍵合氫原子成為0.2至5莫耳之量，優選為成為0.3至2.0莫耳之量，或者成為0.4至1.0莫耳之量。其原因在於，成分(B)之含量為上述範圍之下限以上時，本 組成物會充分固化，另一方面，成分(B)之含量為上述範圍之上限以下時，所獲得之導熱性構件之耐熱性會提高。
成分(C)係用於促進本組成物之固化之氫化矽烷化反應用觸媒，可列舉鉑類觸媒、銠類觸媒、鈀類觸媒，考慮到可顯著促進本組成物之固化之觀點，優選為鉑類觸媒。作為該鉑類觸媒，可列舉鉑微粉末、氯鉑酸、氯鉑酸之醇溶液、鉑-烯基矽氧烷錯合物、鉑-烯烴錯合物、鉑-羰基錯合物、及利用矽樹脂、聚碳酸酯樹脂、丙烯酸系樹脂等熱塑性樹脂將該等鉑類觸媒分散或膠囊化而成的觸媒；(甲基環戊二烯基)三甲基鉑(IV)、(環戊二烯基)三甲基鉑(IV)、(1,2,3,4,5-五甲基環戊二烯基)三甲基鉑(IV)、(環戊二烯基)二甲基乙基鉑(IV)、(環戊二烯基)二甲基乙醯基鉑(IV)、(三甲基矽烷基環戊二烯基)三甲基鉑(IV)、(甲氧基羰基環戊二烯基)三甲基鉑(IV)、(二甲基苯基矽烷基環戊二烯基)三甲基環戊二烯基鉑(IV)、三甲基(乙醯丙酮)鉑(IV)、三甲基(3,5-庚二酮酸)鉑(IV)、三甲基(乙醯乙酸甲酯根)合鉑(IV)、雙(2,4-戊二酮)鉑(II)、雙(2,4-己二酮)鉑(II)、雙(2,4-庚二酮)鉑(II)、雙(3,5-庚二酮)鉑(II)、雙(1-苯基-1,3-丁二酮)鉑(II)、雙(1,3-二苯基-1,3-丙二酮)鉑(II)、雙(六氟乙醯丙酮)鉑(II)等藉由高能量線之照射而表現活性的觸媒，尤其優選為鉑-烯基矽氧烷錯合物。
於該鉑-烯基矽氧烷錯合物中，作為烯基矽氧烷，可列舉1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷、以乙基、苯基等取代該等烯基矽氧烷之甲基之一部分之烯基矽氧烷以及以烯丙基、己烯基等取代該等烯基矽氧烷之乙烯基之烯基矽氧烷。尤其是，考慮到該鉑-烯基矽氧烷錯合物之穩定性良好，較佳為1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷。
成分(C)之含量係用於促進本組成物固化之觸媒量，較佳為相對於成分(A)，成分(C)中之金屬原子以質量單位計優選為0.01至500ppm範圍內之量、0.01至100ppm範圍內之量或者0.01至50ppm範圍內之量。
成分(D)係用於對本組成物之固化物賦予高導熱性之導熱性填充劑，(D)由以下之成分(D-1)至成分(D-3)構成。
(D-1)平均粒徑為0.1μm以上且小於5μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末；(D-2)平均粒徑為20μm以上且小於80μm之氮化鋁粉末；(D-3)平均粒徑為80μm以上之球狀氧化鋁粉末及/或球狀氧化鎂粉末
成分(D-1)係平均粒徑為0.1μm以上且小於5μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末，具體而言，可列舉鉍、鉛、錫、銻、銦、鎘、鋅、銀、銅、鎳、鋁、鉄、金屬矽等金屬類粉末；由選自鉍、鉛、錫、銻、銦、鎘、鋅、銀、鋁、鉄及金屬矽所組成之群中兩種以上之金屬構成的合金等合金類粉末；氧化鋁、氧化鋅、氧化矽、氧化鎂、氧化鈹、氧化鉻及氧化鈦等金屬氧化物類粉末；氫氧化鎂、氫氧化鋁、氫氧化鋇及氫氧化鈣等金屬氫氧化物類粉末；氮化硼及氮化矽等除氮化鋁粉末以外之金屬氮化物類粉末；碳化矽、碳化硼及碳化鈦等金屬碳化物類粉末；矽化鎂、矽化鈦、矽化鋯、矽化鉭、矽化鈮、矽化鉻、矽化鎢、及矽化鉬等金屬矽化物類粉末；鑽石、石墨、富勒烯、奈米碳管、石墨烯、活性碳及不定形碳黑等碳類粉末；Fe-Si合金、Fe-Al合金、Fe-Si-Al合金、Fe-Si-Cr合金、Fe-Ni合金、Fe-Ni-Co合金、Fe-Ni-Mo合金、Fe-Co合金、Fe-Si-Al-Cr合金、Fe-Si-B合金及Fe-Si-Co-B合金等軟磁性合金類粉末；及 Mn-Zn鐵氧體、Mn-Mg-Zn鐵氧體、Mg-Cu-Zn鐵氧體、Ni-Zn鐵氧體、Ni-Cu-Zn鐵氧體及Cu-Zn鐵氧體等鐵氧體類粉末，優選為金屬類粉末、金屬氧化物類粉末或碳粉末，進而優選為銀粉末、鋁粉末、氧化鋁粉末、氧化鋅粉末或石墨粉末。此外，於對本組成物要求電氣絕緣性之情形時，較佳為金屬氧化物類粉末，尤佳為氧化鋁粉末或氧化鋅粉末。
成分(D-1)之形狀並無特別限定，例如可列舉球狀、針狀、圓盤狀、棒狀、不定形狀，較佳為球狀、不定形狀。另外，成分(D-1)之平均粒徑為0.1μm以上且小於5μm，此種成分(D-1)進而優選為由以下之成分(D-1-1)及成分(D-1-2)構成之導熱性粉末。
(D-1-1)平均粒徑為0.1μm以上且小於1μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末；(D-1-2)平均粒徑為1μm以上且小於5μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末
成分(D-1)中，上述成分(D-1-1)與上述成分(D-1-2)之質量比並無特別限定，優選為該等之質量比在95：5至5：95範圍內。此種成分(D-1-1)可普遍獲得，例如可使用多面體球狀α型氧化鋁粉末(住友化學之AA04)或粉碎狀氧化鋁粉末(住友化學之AES-12)等。另外，此種成分(D-1-2)亦可普遍獲得，可使用球狀熔融固化氧化鋁粉末(美光科技之AZ2-75)或多面體球狀α型氧化鋁粉末(住友化學之AA2)等。
另外，成分(D-2)係平均粒徑為20μm以上且小於80μm之氮化鋁粉末。成分(D-2)之形狀並無特別限定，可為球狀、不定形、單晶、多晶或該等之混合物。成分(D-2)可藉由例如所謂之直接氮化法、還原氮化法等進行合成。 於利用直接氮化法合成氮化鋁粉末時，亦可進一步藉由進行粉碎等而使之在目標之平均粒徑之範圍內。此種成分(D-2)可普遍獲得，作為不定形，可使用東洋鋁業股份有限公司制之TFZ系列、燃燒合成股份有限公司制之AN系列等，另外，作為球狀，可使用昭和電工股份有限公司制之AIN系列、MARUWA股份有限公司制之ANF系列等。
另外，成分(D-3)係平均粒徑為80μm以上之球狀氧化鋁粉末及/或球狀氧化鎂粉末。此種成分(D-3)可普遍獲得，例如可使用球狀熔融固化氧化鋁粉末(美光科技之AY90-150或電化之DAM-90、DAM-120)、球狀氧化鎂粉末(電化之DMG-120)等。
上述成分(D-1)至成分(D-3)之合計含量為本組成物之70至90體積%之量，優選為75至85體積%之量。另一方面，上述成分(D-2)之含量為本組成物之5至30體積%之量，優選為20至30體積%之量。其原因在於，上述成分(D-1)至成分(D-3)之合計含量為上述範圍之下限以上時，本組成物可形成高導熱率之導熱性構件；另一方面，上述成分(D-1)至成分(D-3)之合計含量為上述範圍之上限以下時，本組成物之操作性及填充性會提高。另外，其原因在於，上述成分(D-2)之含量為上述範圍之下限以上時，本組成物可形成高導熱率之導熱性構件，另一方面，上述成分(D-2)之含量為上述範圍之上限以下時，可抑制將本組成物固化後獲得之導熱性構件於高溫下產生內部裂縫。另外，上述成分(D-1)之含量並無限定，考慮到可獲得操作性及填充性更良好之導熱性矽組成物之觀點，優選為本組成物之5至50體積%之量或10至30體積%之量。
成分(E)係於本組成物中發揮作為前述成分(D)之表面處理劑或濕潤劑之作用的成分，且由(E-1)以通式： R1(R2 2SiO)mSiR2 2-R3-SiR2 a(OR4)(3-a)
表示之有機聚矽氧烷；以及(E-2)以通式：R5 bR2 cSi(OR4)(4-b-c)表示之烷氧基矽烷或其水解縮合物構成。
上述成分(E-1)中，式中，R1為碳原子數1至6的烷基或碳原子數2至6之烯基。作為R1之烷基，可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基。此外，作為R1之烯基，可列舉乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基。
此外，式中，各R2獨立為碳原子數1至6之烷基，可列舉與上述R1相同之烷基。
此外，式中，R3為氧原子或碳原子數2至6之伸烷基。作為R3之伸烷基，可列舉伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基。
此外，式中，R4為碳原子數1至3之烷基，可列舉甲基、乙基、丙基。
此外，式中，m為1至200之整數，優選為5至200之整數、10至200之整數、100至200之整數或110至200之整數。
此外，式中，a為0、1或2，優選為0或1。
作為此種成分(E-1)，可列舉以式：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]30Si(OCH3)3
表示之有機聚矽氧烷；以式： (CH2=CH)(CH3)2SiO[(CH3)2SiO]25Si(OCH3)3
表示之有機聚矽氧烷；以式：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]110Si(OCH3)3
表示之有機聚矽氧烷；以及以式：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]25Si-C2H4-Si(OCH3)3表示之有機聚矽氧烷。
另一方面，上述成分(E-2)中，式中，R2係碳原子數1至6之烷基，並可列舉與上述相同之基團。
此外，式中，R4係碳原子數1至3之烷基，並可列舉與上述相同之基團。
此外，式中，R5為碳原子數6至18之烷基，可列舉：己基、辛基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基。
此外，上式中，b為1或2，c為0或1，b+c為1或2。
作為此種成分(E-2)，可列舉己基三甲氧基矽烷、辛基三甲氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、十一烷基三甲氧基矽烷、十二烷基三甲氧基矽烷、十四烷基三乙氧基矽烷，優選為癸基三甲氧基矽烷。
上述成分(E)中，成分(E-1)與成分(E-2)之質量比為95：5至5：95之範圍內的量，優選為90：10至10：90之範圍內的量、85：15至30：70之範圍內的量或者85：15至60：40之範圍內的量。其原因在於，在上述質量比之範圍內使用成分 (E-1)與成分(E-2)時，即便調配大量成分(D)，亦可提高本組成物之操作性及填充性。
於本組成物中，相對於上述成分(D)100質量份，上述成分(E)之調配量為0.1至5.0質量份之量，優選為0.1至4.5質量份之量或者0.2至4.0質量份之量。其原因在於，成分(E)之調配量為上述範圍之下限以上時，可對上述成分(D)之表面充分進行處理；另一方面，成分(E)之調配量為上述範圍之上限以下時，將本組成物固化而獲得之導熱性構件之機械特性會變得良好。
另外，成分(E-1)不同於成分(E-2)，係於分子鏈一末端具有水解性矽烷基之聚矽氧烷結構，因此藉由與成分(E-2)同時使用對成分(D)進行處理或者先用成分(E-2)對成分(D)實施表面處理，然後用成分(E-1)實施表面處理，而即便調配大量成分(D)，亦可提高本組成物之操作性及填充性，而且可改善觸變性及垂直保持性。
藉由成分(E-1)及成分(E-2)實施表面處理之方法並無特別限制，可採用對成分(D)之直接處理法、整體摻混法、乾精礦法等。直接處理法包括乾式法、漿料法、噴霧法等；作為整體摻混法，包括直接法、母粒法(masterbatch)等，其中，乾式法、漿料法、直接法常被使用。較佳為事先使用周知之混合裝置對成分(D)混合成分(E-1)與成分(E-2)之全量或分為多階段混合，然後對其表面進行處理之形態。
本發明中藉由成分(E-1)及成分(E-2)實施表面處理之方法較佳為直接處理法，最佳可列舉加熱表面處理法，即，將成分(D)與成分(E-1)及成分(E-2)混合並加熱(base heating)。此時，溫度條件及攪拌時間可相應於樣品量設 計，較佳為120至180℃且0.25至10小時之範圍。亦可不採用加熱攪拌處理，而於室溫條件下混合，亦可對成分(D)實施處理，亦可選擇該處理。
作為上述混合裝置，並無特別限定，可例示單軸或雙軸連續混合機、二輥研磨機、羅斯攪拌機、霍巴特混合機(hobart mixer)、牙科混合機(dental mixer)、行星式混合機(planetary mixer)、捏合攪拌機、亨氏混合機(Henschel mixer)等。
於本組成物中優選調配用於延長其可使用時間並提高操作性之(F)氫化矽烷化反應抑制劑。作為此種成分(F)，例如可列舉2-甲基-3-丁炔-2-醇、3,5-二甲基-1-己炔-3-醇、2-苯基-3-丁炔-2-醇等炔醇類化合物；3-甲基-3-戊烯-1-炔、3,5-二甲基-3-己烯-1-炔等烯炔化合物；1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四乙烯基環四矽氧烷、1,3,5,7-四甲基-1,3,5,7-四己烯基環四矽氧烷等環烯基矽氧烷；苯并三唑等三唑化合物。
此種成分(F)之調配量並無限定，較佳為本組成物之0.001至5質量%範圍內。
於本組成物中，出於改善將本組成物固化而獲得之導熱性構件之耐熱性的目的，亦可進而調配(G)耐熱性賦予劑。作為此種成分(G)，可列舉氧化鐵、氧化鈦、氧化鈰、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅等金屬氧化物；氫氧化鈰等金屬氫氧化物；酞菁化合物、碳黑、矽醇鈰、鈰脂肪酸鹽、有機聚矽氧烷與鈰之羧酸鹽的反應產物等，尤其優選為日本專利特表2014-503680號公報中揭示之酞菁銅化合物等金屬酞菁化合物。作為該酞菁銅化合物，可列舉29H,31H-酞菁(2-)-N29,N30,N31,N32銅。此種酞菁化合物市場上有售，例如有PolyOne Corporation(Avon Lake，Ohio，USA)之Stan-tone(商標)40SP03。
此種成分(G)之調配量並無特別限定，優選為本組成物之0.01至5.0質量%之範圍內、0.05至0.2質量%之範圍內或0.07至0.1質量%之範圍。
於不損害本發明之目的之範圍內，亦可於本組成物中調配其他任意成分。作為該任意成分，例如可列舉煙霧狀二氧化矽、濕式二氧化矽、粉碎石英、氧化鈦、碳酸鎂、氧化鋅、氧化鐵、矽藻土、碳黑等無機填充劑；不含矽原子鍵合氫原子及矽原子鍵合烯基之有機聚矽氧烷；以及耐寒性賦予劑、阻燃性賦予劑、顏料、染料等。此外，本組成物可根據需求包含周知之黏著性賦予劑，由陽離子類界面活性劑、陰離子類界面活性劑或非離子類界面活性劑等構成之1種以上抗靜電劑；介電性填料；導電性填料；脫模性成分；觸變性賦予劑；殺黴劑；有機溶劑等。
<導熱性矽組成物之製造方法>
本組成物之製備方法並無特別限定，例如事先混合成分(D)與成分(E-1)，然後混合成分(E-2)，利用成分(E-1)對成分(D)表面進行處理後，接著用(E-2)實施處理，之後對剩餘之成分(A)至(C)、成分(G)以及其他任意成分混合而製備。或者，於成分(A)中混合成分(D)與成分(E-1)，接著混合成分(E-2)，利用成分(E-1)對其表面進行處理後，接著用成分(E-2)實施處理，之後對剩餘之成分(B)、成分(C)、成分(F)以及其他任意成分混合而製備。或者，將成分(A)、成分(B)、成分(E-1)與成分(E-2)混合，接著混合成分(D)進行處理後，對剩餘之成分(C)、成分(F)以及其他任意成分混合而製備。此外，事先混合成分(D)與成分(E-1)，接著混合成分(E-2)時，亦可先將成分(D)之一部分與成分(E-1)混合，接著混合成分(E-2)與成分(D)之剩餘部分，藉此製備。
各成分之混合方法並無特別限定，可採用以往周知之方法，但優選為利用通常使用之混合裝置進行混合。作為此種混合裝置，可列舉單軸或雙軸連續混合機、二輥研磨機、羅斯攪拌機、霍巴特混合機(hobart mixer)、牙科混合機(dental mixer)、行星式混合機(planetary mixer)、捏合攪拌機、亨氏混合機(Henschel mixer)。
本組成物亦可製成一成分型(包含一液型)之組成物，亦可根據需求製成多成分型(多液型，尤其是二液型)之組成物。
本組成物於未固化之狀態下具有良好之操作性及填充性。本組成物於25℃時之黏度並無限定，優選為使用流變儀等所測定出之應變速率1.0(1/s)時之黏度在50至600Pa s之範圍內。
本組成物藉由氫化矽烷化反應進行固化，而形成具有高導熱性之導熱性構件。用於使本組成物固化之溫度條件並無特別限定，通常為20℃至150℃之範圍內，更佳為20至80℃之範圍內。另外，可根據需求，於高溫短時間內使其固化，此外，亦可於室溫等低溫下用較長時間(例如數小時至數天)使其固化。
<導熱性構件>
本發明之導熱性構件係使上述組成物固化而獲得，相對柔軟，例如優選為使用由JIS K6249規定之E型硬度計測定為滿足10至80之範圍之硬度。具有此種硬度之導熱性構件發揮低彈性模數及低應力之特性，可提高電子零件之發熱構件與散熱構件之密接性及追隨性。
另外，本導熱性構件具有高導熱率，例如具有7W/mK以上之導熱率。為了利用導熱冷卻發熱性零件，上述本導熱性構件可用作介存於發熱性零件之熱邊界面與散熱片或電路板等散熱構件之界面的導熱材料(導熱性構件)，可形成具備該導熱材料之散熱結構體。此處，發熱性零件之種類及大小、微細部結構並無特別限定，本導熱性構件具有高導熱性且對構件之填縫性優異，對於具有微細凹凸或狹小間隙結構之發熱性構件，密接性及追隨性均較高，且擁有柔軟性，故適宜用於包括電池片式二次電池類之電氣電子設備的散熱結構體。
實施例
藉由實施例，詳細說明本發明之導熱性矽組成物以及導熱性構件。另外，實施例中之黏度(mPa s)係使用依據JIS K7117-1之旋轉黏度計所測定出之於25℃時的值。另外，以如下方式評估導熱性矽組成物之外觀及黏度、以及使該組成物固化而獲得之導熱性構件之導熱率、硬度及內部裂縫之比率。
<導熱性矽組成物之外觀>
目視觀察導熱性矽組成物於25℃時之狀態。
<導熱性矽組成物之黏度>
使用Anton Paar公司製RheoCompass MCR102測定導熱性矽組成物於25℃時之黏度(Pa s)。使用幾何學上直徑20mm之板，將間隙設為0.6mm，剪切率設為1.0(1/s)。
<導熱性構件之導熱率>
將導熱性矽組成物填充至高6mm、縱50mm、橫30mm之模具中，於25℃固化1天之後，自模具取出，而製作導熱性構件。使用京都電子工業股份有限公司製TPS-500(Hot-disk法)測定該導熱性構件之導熱率。
<導熱性構件之硬度>
使用ASKER公司製ASKER TYPE E型硬度計測定以上述方式製作之導熱性構件之硬度。
<導熱性構件之內部裂縫之比率>
將以上述方式製作之導熱性構件於150℃之熱風循環式烘箱中處理1天。之後取出，並冷卻至室溫。將導熱性構件於高度6mm處沿水平方向切斷，確認內部之狀態。讀取切斷面所見之裂縫相對於面積之比率，將完全無裂縫而成為均勻切斷面的情況設為0%，將觀察到遍及整個切斷面之裂縫的情況設為100%。
<導熱性矽組成物之製備>
將下述成分以成為表1至4中所示之組成之方式均勻混合，製備導熱性矽組成物。另外，於實施例1中對具體之製備方法進行說明。另外，導熱性矽組成物中(B)成分中之矽原子鍵合氫原子相對於(A)成分之烯基的莫耳比為0.61。
作為(A)成分，使用以下成分。
(a-1)：黏度60mPa．s的分子鏈兩末端由二甲基乙烯基矽烷氧基封端的二甲基聚矽氧烷(乙烯基含量=1.53質量%)
作為(B)成分，使用有以下成分。
(b-1)：分子中平均具有2個矽原子鍵合氫原子且黏度為20mPa．s之分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端之甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物(矽原子鍵合氫原子之含量=0.10質量%)
(b-2)：分子中平均具有5個矽原子鍵合氫原子且黏度為5mPa．s之分子鏈兩末端由三甲基矽烷氧基封端之甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物(矽原子鍵合氫原子之含量=0.75質量%)
作為(C)成分，使用有以下成分。
(c-1)：鉑濃度為0.6質量%之鉑之1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷鋯合物之1,3-二乙烯基四甲基二矽氧烷溶液
(D)成分中，作為成分(D-1)，使用有以下成分。
(d-1-1)：平均粒徑為0.5μm之多面體球狀α型氧化鋁粉末(住友化學之AA04)
(d-1-2)：平均粒徑為0.4μm之粉碎狀氧化鋁粉末(住友化學之AES-12)
(d-1-3)：平均粒徑為2.5μm之球狀熔融固化氧化鋁粉末(美光科技之AZ2-75)
(d-1-4)：平均粒徑為2μm之多面體球狀α型氧化鋁粉末(住友化學之AA2)
(D)成分中，作為成分(D-2)，使用有以下成分。
(d-2-1)：平均粒徑為27μm之不定形氮化鋁粉末(東洋鋁業之TFZ-S30P)
(d-2-2)：平均粒徑為72μm之不定形氮化鋁粉末(燃燒合成之AN-HF70LG-HTZ)
(d-2-3)：平均粒徑為32μm之球狀氮化鋁粉末(昭和電工之AIN3001)
(D)成分中，作為成分(D-2)之比較，使用有以下成分。
(d-2-4)：平均粒徑為19μm之不定形氮化鋁粉末(東洋鋁業之TFZ-S20P)
(d-2-5)：平均粒徑為1.4μm之不定形氮化鋁粉末(東洋鋁業之TFZ-N01P)
(D)成分中，作為成分(D-3)，使用有以下成分。
(d-3-1)：平均粒徑為83μm之球狀熔融固化氧化鋁粉末(美光科技之AY90-150)
(d-3-2)：平均粒徑為95μm之球狀熔融固化氧化鋁粉末(電化之DAM-90)
(d-3-3)：平均粒徑為121μm之球狀熔融固化氧化鋁粉末(電化之DAM-120)
(d-3-4)：平均粒徑96μm之球狀氧化鎂粉末(電化之DMG-120)
(D)成分中，作為成分(D-3)之比較，使用有以下成分。
(d-3-5)：平均粒徑為37μm之球狀熔融固化氧化鋁粉末(美光科技之AL35-125)
作為(E)成分，使用以下成分。
(e-1)：以式：(CH3)3SiO[(CH3)2SiO]30Si(OCH3)3表示之有機聚矽氧烷。
(e-2)：癸基三甲氧基矽烷
作為(F)成分，使用以下成分。
(f-1)：2-苯基-3-丁炔-2-醇
作為(G)成分，使用有以下成分。
(g-1)：29H,31H-酞菁(2-)-N29,N30,N31,N32銅
<實施例1>
向300ml-塑膠容器中投入成分(a-1)100質量份、成分(b-1)30.4質量份、成分(e-1)45.7質量份、成分(e-2)7.1質量份、成分(g-1)5.36質量份、成分(d-1-1)518質量份、及成分(d-1-3)714質量份，使用THINKY Planetary Vacuum Mixer以1200rpm之轉速將該等混合1分鐘。然後，投入成分(d-2-1)893質量份，以1200rpm之轉速混合1分鐘之後，進而投入成分(d-3-1)1250質量份，以1200rpm之轉速混合1分鐘。接著，投入成分(f-1)0.022質量份及成分(b-2)0.54質量份，以1200rpm之轉速混合30秒。之後，冷卻至室溫，並投入成分(c-1)2.68質量份，利用刮刀混合3分鐘而製備導熱性矽組成物。
測定該導熱性矽組成物剛製備好後於25℃時之黏度。之後，於25℃使其固化1天，測定所獲得之導熱性構件之導熱率、硬度。然後，將該導 熱性構件於150℃之熱風循環式烘箱中處理1天，之後測定內部裂縫之比率，將其結果示於表1中。
<實施例2>
除了於實施例1中，代替成分(d-3-1)而調配成分(d-3-2)1250質量份以外，以與實施例1同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表1中。
<實施例3>
除了於實施例1中，代替成分(d-3-1)而調配成分(d-3-3)1250質量份以外，以與實施例1同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表1中。
<實施例4>
除了於實施例1中，將成分(e-1)之調配量設為56.4質量份，代替成分(d-3-1)而調配成分(d-3-4)1239質量份以外，以與實施例1同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表1中。
<實施例5>
除了於實施例4中，代替成分(d-2-1)而調配成分(d-2-2)893質量份以外，以與實施例4同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表1中。
<實施例6>
除了於實施例2中，代替成分(d-1-1)而調配成分(d-1-2)518質量份以外，以與實施例2同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表2中。
<實施例7>
除了於實施例2中，代替成分(d-1-3)而調配成分(d-1-4)714質量份以外，以與實施例2同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表2中。
<實施例8>
除了於實施例7中，將成分(d-2-1)之調配量設為357質量份，將成分(d-3-2)之調配量設為1786質量份以外，以與實施例7同樣之方式獲得導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表2中。
<實施例9>
除了於實施例7中，將成分(d-2-1)之調配量設為179質量份，將成分(d-3-2)之調配量設為1964質量份以外，以與實施例7同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表2中。
<實施例10>
除了於實施例7中，代替成分(d-2-1)而調配成分(d-2-3)893質量份以外，以與實施例7同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表2中。
<比較例1>
除了於實施例2中，代替成分(d-2-1)而調配成分(d-2-4)893質量份以外，以與實施例2同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表3中。
<比較例2>
除了於實施例2中，將成分(d-2-1)之調配量設為1250質量份，將成分(d-3-2)之調配量設為893質量份以外，以與實施例2同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表3中。
<比較例3>
除了於實施例1中，將成分(d-2-1)之調配量設為714質量份，不調配成分(d-3-1)，取而代之調配成分(d-2-2)1071質量份以外，以與實施例1同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表3中。
<比較例4>
除了於實施例1中，不調配成分(d-3-1)，取而代之調配成分(d-2-2)1250質量份以外，以與實施例1同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表3中。
<比較例5>
除了於實施例2中，不調配成分(d-1-3)，取而代之調配(d-2-5)成分714質量份以外，以與實施例2同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表3中。
<比較例6>
除了於實施例2中，不調配成分(d-1-1)及成分(d-1-3)，取而代之調配成分(d-2-5)536質量份，且將成分(d-2-1)之調配量設為1071質量份以外，欲以與實施例2同樣之方式製備導熱性矽組成物，但所獲得之導熱性矽組成物為粉狀。
<比較例7>
除了於實施例1中，不調配成分(d-2-1)，取而代之調配成分(d-3-5)893質量份以外，以與實施例1同樣之方式製備導熱性矽組成物。與實施例1同樣地評估該導熱性矽組成物及使其固化而成之導熱性構件，將該等之結果示於表4中。
根據實施例1至10之結果，可知於平均粒徑為20μm以上且小於80μm之氮化鋁粉末在導熱性矽組成物之5至30體積%之範圍內時，本組成物表現出7W/m K以上之高導熱率，且固化前為均勻之漿料，固化後所得之導熱性構件即便於150℃之高溫度條件下內部裂縫之產生亦抑制在整體之20%以下。
另一方面，可知比較例1中由於調配有平均粒徑小於20μm之氮化鋁粉末，故所獲得之導熱性構件於150℃產生了50%以上之內部裂縫。另外，亦可知比較例2至5中氮化鋁粉末為導熱性矽組成物整體之30體積%以上時，所獲得之導熱性構件於150℃加熱下產生50%以上之內部裂縫。另外，可知比較例6中調配平均粒徑小於20μm之氮化鋁粉末，未調配0.1μm以上且小於5μm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末，而無法獲得均勻之漿料。此外，可知比較例7中由於未調配平均粒徑為20μm以上且小於80μm之氮化鋁粉末，故所獲得之導熱性構件之導熱率未成為7W/m K以上。
產業上之可利用性
本發明之導熱性矽組成物固化後可形成具有高導熱性，例如導熱率為7W/m K以上，且抑制了於高溫下產生內部裂縫的導熱性構件，因此作 為用於使來自發熱性電子零件之熱高效率地傳遞至散熱構件之熱傳遞材料(導熱性構件)有用。另外，本發明之導熱性構件具有柔軟性，填縫性優異，對於具有微細凹凸或狹小間隙結構之發熱性構件，密接性及追隨性均較高，因此適宜作為包括二次電池類之電氣電子設備之導熱性構件。
：無

Claims (7)

  1. 一種導熱性矽組成物，其至少由以下成分構成：(A)    一分子中平均具有至少2個烯基，且25℃之黏度為10至100,000 mPa s之有機聚矽氧烷；(B)    一分子中平均具有至少2個矽原子鍵合氫原子之有機氫聚矽氧烷相對於成分(A)中之烯基1莫耳，成分(B)中之矽原子鍵合氫原子為0.2至5莫耳之量；(C)    觸媒量之氫化矽烷化反應用觸媒；(D)    由以下之成分(D-1)至成分(D-3)：(D-1)    平均粒徑為0.1 µm以上且小於5 µm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末；(D-2)    平均粒徑為20 µm以上且小於80 µm之氮化鋁粉末；(D-3)    平均粒徑為80 µm以上之球狀氧化鋁粉末及/或球狀氧化鎂粉末構成之導熱性填充劑成分(D-1)至成分(D-3)之合計含量為本組成物之70至90體積%之量，成分(D-2)之含量為本組成物之5至30體積%之量；(E)    由以下之成分(E-1)及成分(E-2)：(E-1)    由通式：R1(R2 2SiO)mSiR2 2-R3-SiR2 a(OR4)(3 －a)（式中，R1為碳原子數1至6之烷基或碳原子數2至6之烯基，各R2獨立為碳原子數1至6之烷基，R3為氧原子或碳原子數2至6之伸烷基，R4為碳原子數1至3之烷基，m為1至200之整數，a為0、1或2）表示之有機聚矽氧烷；(E-2)    由通式：R5 bR2 cSi(OR4)(4 －b －c)（式中，R2及R4與前述相同，R5為碳原子數6至18之烷基，b為1或2，c為0或1，b＋c為1或2）表示之烷氧基矽烷或其水解縮合物構成，且成分(E-1)與成分(E-2)之質量比為95:5至5:95之表面處理劑或濕潤劑相對於前述成分(D)100質量份而為0.1至5.0質量份之量。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之導熱性矽組成物，其中成分(D-1)為選自銀粉末、鋁粉末、氧化鋁粉末、氧化鋅粉末、石墨粉末中之導熱性粉末。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之導熱性矽組成物，其中成分(D-1)係由以下之成分(D-1-1)及成分(D-1-2)：(D-1-1)     平均粒徑為0.1 µm以上且小於1 µm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末；(D-1-2)     平均粒徑為1 µm以上且小於5 µm之氮化鋁粉末以外之導熱性粉末構成，且成分(D-1-1)與成分(D-1-2)之質量比為95:5至5:95的導熱性粉末。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之導熱性矽組成物，其進而含有本組成物之0.001至5質量%之(F)氫化矽烷化反應抑制劑。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之導熱性矽組成物，其進而含有本組成物之0.01至5.0質量%之(G)耐熱性賦予劑。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項所述之導熱性矽組成物，其固化後形成導熱率為7W/m K以上之導熱性構件。
  7. 一種導熱性構件，其係使如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之導熱性矽組成物固化而成。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022113941A1 (ja) * 2020-11-30 2022-06-02 株式会社トクヤマ 樹脂組成物
JP7414246B1 (ja) * 2022-06-17 2024-01-16 積水化学工業株式会社 熱伝導性組成物及び熱伝導性部材
JPWO2024042955A1 (zh) * 2022-08-26 2024-02-29
CN115612446B (zh) * 2022-10-27 2024-01-26 江西蓝星星火有机硅有限公司 灌封用导热加成型有机硅组合物
CN120958074A (zh) 2023-04-27 2025-11-14 美国陶氏有机硅公司 可固化导热组合物
JP2024178019A (ja) * 2023-06-12 2024-12-24 信越化学工業株式会社 熱伝導性２液付加硬化型シリコーン組成物、硬化物及びシート
CN120208677B (zh) * 2025-04-01 2025-11-14 军瓷电子材料河北有限公司 一种高导热率氮化铝陶瓷基板及其制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015087620A1 (ja) * 2013-12-11 2015-06-18 富士高分子工業株式会社 蓄熱性組成物
JP2016216523A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 デンカ株式会社 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリースおよび放熱部材
CN107828105A (zh) * 2017-11-09 2018-03-23 北京凯乐致材料科技有限公司 不含有机硅的凝胶状导热组合物
TW201819535A (zh) * 2016-08-08 2018-06-01 東麗股份有限公司 樹脂組成物、使用其之薄片、積層體、功率半導體裝置、電漿處理裝置及半導體之製造方法
WO2019021824A1 (ja) * 2017-07-24 2019-01-31 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性シリコーンゲル組成物、熱伝導性部材および放熱構造体
WO2020203299A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 ダウ・東レ株式会社 多成分型熱伝導性シリコーンゲル組成物、熱伝導性部材および放熱構造体

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4144998B2 (ja) 2000-06-26 2008-09-03 信越化学工業株式会社 放熱用部材
JP5664563B2 (ja) 2012-01-23 2015-02-04 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物
JP6610429B2 (ja) * 2016-05-24 2019-11-27 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物、その硬化物及びその製造方法
JP6246986B1 (ja) * 2016-07-22 2017-12-13 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 熱伝導性ポリシロキサン組成物
JP6947186B2 (ja) * 2016-10-18 2021-10-13 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物
JP6731829B2 (ja) * 2016-10-19 2020-07-29 日立ジョンソンコントロールズ空調株式会社 電力変換装置および空気調和機
WO2018221637A1 (ja) * 2017-05-31 2018-12-06 モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社 熱伝導性ポリシロキサン組成物
US11781053B2 (en) * 2018-12-25 2023-10-10 Fuji Polymer Industries Co., Ltd. Thermally conductive composition and thermally conductive sheet using the same
US20210403716A1 (en) * 2018-12-29 2021-12-30 Dow Global Technologies Llc Thermally conductive composition containing mgo filler and methods and devices in which said composition is used

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015087620A1 (ja) * 2013-12-11 2015-06-18 富士高分子工業株式会社 蓄熱性組成物
JP2016216523A (ja) * 2015-05-14 2016-12-22 デンカ株式会社 熱伝導性グリース用組成物、熱伝導性グリースおよび放熱部材
TW201819535A (zh) * 2016-08-08 2018-06-01 東麗股份有限公司 樹脂組成物、使用其之薄片、積層體、功率半導體裝置、電漿處理裝置及半導體之製造方法
WO2019021824A1 (ja) * 2017-07-24 2019-01-31 東レ・ダウコーニング株式会社 熱伝導性シリコーンゲル組成物、熱伝導性部材および放熱構造体
CN107828105A (zh) * 2017-11-09 2018-03-23 北京凯乐致材料科技有限公司 不含有机硅的凝胶状导热组合物
WO2020203299A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 ダウ・東レ株式会社 多成分型熱伝導性シリコーンゲル組成物、熱伝導性部材および放熱構造体

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