JP6524879B2 - 付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物 - Google Patents

Description

本発明は、特に電気・電子部品等の発熱性部材（発熱体）と放熱部材（冷却体）との間に介装されて発熱性部材から発生する熱を放熱部材に伝熱するために好適に用いられる常温保存が可能な付加一液硬化型の熱伝導性シリコーングリース組成物に関する。

輸送機中のエンジン制御やパワー・トレーン系、エアコン制御などのボディ系において、制御の内容が高度化し、制御に必要なシステムが増えている。それに伴い、搭載する電子制御ユニット（ＥＣＵ）の数も年々増加しており、その内部に搭載される電子素子数も増加傾向にある。複数の高さの異なる電子素子・部品より発生する熱をケースであるアルミダイカストへ効率良く伝えるために熱伝導性材料は今や必要不可欠な存在となっている。

更に最近では数多くの電子素子・部品を限られた空間内に搭載する必要があるために、その搭載環境（雰囲気温度・湿度・角度・厚み等）も多岐にわたるようになってきた。例えば、エンジンＥＣＵの場合では、エンジンルーム内に垂直置きに設置されることが多くなってきている。このように、振動と高温が両方掛かる場所で熱伝導性材料が垂直置きされることが多くなってきている。

熱伝導性材料が、このような環境で使用されても、発熱体と冷却体の間から垂れて抜けてしまわないように、該熱伝導性材料として、熱伝導性シリコーン接着材料や熱伝導性ポッティング材料を使用したり、室温硬化型熱伝導性シリコーンゴム組成物を使用したりする提案がなされている（特開平８−２０８９９３号公報、特開昭６１−１５７５６９号公報、特開２００４−３５２９４７号公報、特許第３５４３６６３号公報、特許第４２５５２８７号公報：特許文献１〜５参照）。

しかしながら、これらのどの場合も高硬度となり得るので、基材と接着してしまい、リワーク性に乏しく、発熱する電子素子へストレスを掛けてしまうという欠点があった。また、熱歪みによる応力の繰り返し等により熱伝導性材料が耐えきれず、発熱素子から剥がれたり、割れたりしてしまい、熱抵抗が急上昇してしまうこともあった。

そこで、熱伝導性材料製造時に、予め加熱架橋反応させて高粘度（柔らかさを維持）にして垂れ難くした付加一液熱伝導性材料が見出された（特開２００３−３０１１８９号公報：特許文献６）。これは高粘度ではあるが、とても柔らかいので電子素子へストレスを与える影響は高硬度品よりも少なく、凹凸のある面へも自由に形を変えて追随できるので高さが異なる電子素子へ塗布するのに適している。しかしながら、当然のことであるが、そのトレードオフとして粘度が高く塗布し難いという課題を有していた。

近年、この付加一液熱伝導性材料より粘度を下げた熱伝導性シリコーン組成物が開発されている（特開２００９−２８６８５５号公報：特許文献７）が、これでも粘度は高く、より良い作業性を有する垂れ難い熱伝導性シリコーン組成物が望まれていた。

上述した問題は、付加一液熱伝導性シリコーン組成物を用いれば解決できる（特開２００２−３２７１１６号公報：特許文献８）。つまり、加熱硬化前は吐出し易く、加熱硬化後においてもある程度リワーク性が確保できる上に、硬化後は垂れずに、なおかつ硬化後も比較的柔らかいゴムであるので応力緩和剤の役割も果たすことができるからである。しかしながら、この付加一液熱伝導性シリコーン組成物にも課題は残されていた。それは、この付加一液熱伝導性シリコーン組成物を更に低粘度にしていくと、流動性が生じてしまい、吐出直後に電子素子上に広がってしまい、電子素子と冷却基板の間が厚いと、放熱経路を確保できないという問題点があった。

そこで、初期において低粘度であっても形状維持性が高く、硬化後は柔らかい付加一液加熱硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物が提案されたが、通常、付加一液熱伝導性シリコーン組成物の保存は冷蔵あるいは冷凍保管庫が必要であることから、それにかかる経費の問題があった。そこで常温保管が可能な、望ましくは４０℃以下での保管が可能な付加一液熱伝導性シリコーン組成物の開発が望まれていた（特開２０１３−２２７３７４号公報：特許文献９）。

前述した他の硬化手段として、紫外線により光活性型となる白金錯体硬化触媒を用いたオルガノポリシロキサンゲル組成物が提案されているが、任意成分として無機充填剤を添加する記載はあるものの添加量についての記載はなく、熱伝導性に関する記載もなく、また一液としての保存性にも難があった（特許第３８６５６３８号公報：特許文献１０）。

特開平８−２０８９９３号公報 特開昭６１−１５７５６９号公報 特開２００４−３５２９４７号公報 特許第３５４３６６３号公報 特許第４２５５２８７号公報 特開２００３−３０１１８９号公報 特開２００９−２８６８５５号公報 特開２００２−３２７１１６号公報 特開２０１３−２２７３７４号公報 特許第３８６５６３８号公報

本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、初期において低粘度（塗布し易い）であっても形状維持性が高く、硬化後は柔らかい（低硬度である）、常温保存が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、下記（Ａ）〜（Ｄ）成分を含有し、更に好ましくは（Ｅ）成分を含有し、硬化前の２５℃における絶対粘度がマルコム粘度計による回転数１０ｒｐｍ測定時において３０〜８００Ｐａ・ｓである常温保管が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物、特に好適には２５℃の環境下でアルミニウム板上に直径１ｃｍの円板状となるように０．５ｍＬを塗布し、水平に放置２４時間後の直径変化が１ｍｍ以内であり、硬化後の硬度がアスカーゴム硬度計Ｃ型で１〜９０となる常温保管が可能な熱伝導性シリコーングリース組成物が、低粘度で塗布し易くても形状維持性が高く、硬化しても柔らかいので垂れることがなく、また応力緩和が期待でき、更にリペアー性に優れること、かつ、一液としての常温保存性が良好になることを見出し、本発明をなすに至った。

従って、本発明は、下記の常温保存が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物を提供する。
〔１〕
（Ａ）２５℃における粘度が５０〜１００，０００ｍＰａ・ｓであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１分子中に少なくとも１つ含有するオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）ケイ素原子に直結した水素原子を１分子中に少なくとも２つ含有し、Ｒ₂ＳｉＯ _2/2 単位を有せず（但し、Ｒは独立に非置換又は置換の１価炭化水素基）、ケイ素原子に直結した水素原子を末端に有せず、ケイ素原子に直結した水素原子は側鎖にのみ有する、直鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキサン：｛Ｓｉ−Ｈ基の個数｝／｛組成物中のアルケニル基の個数｝が０．１〜５．０になる量、
（Ｃ）トリメチル（アセチルアセトナト）白金錯体、
トリメチル（２，４−ペンタンジオネート）白金錯体、
トリメチル（３，５−ヘプタンジオネート）白金錯体、
トリメチル（メチルアセトアセテート）白金錯体、
ビス（２，４−ペンタンジオナト）白金錯体、
ビス（２，４−へキサンジオナト）白金錯体、
ビス（２，４−へプタンジオナト）白金錯体、
ビス（３，５−ヘプタンジオナト）白金錯体、
ビス（１−フェニル−１，３−ブタンジオナト）白金錯体、
ビス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）白金錯体、
（１，５−シクロオクタジエニル）ジメチル白金錯体、
（１，５−シクロオクタジエニル）ジフェニル白金錯体、
（１，５−シクロオクタジエニル）ジプロピル白金錯体、
（２，５−ノルボラジエン）ジメチル白金錯体、
（２，５−ノルボラジエン）ジフェニル白金錯体、
（シクロペンタジエニル）ジメチル白金錯体、
（メチルシクロペンタジエニル）ジエチル白金錯体、
（トリメチルシリルシクロペンタジエニル）ジフェニル白金錯体、
（メチルシクロオクタ−１，５−ジエニル）ジエチル白金錯体、
（シクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、
（シクロペンタジエニル）エチルジメチル白金錯体、
（シクロペンタジエニル）アセチルジメチル白金錯体、
（メチルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、
（メチルシクロペンタジエニル）トリヘキシル白金錯体、
（トリメチルシリルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、（ジメチルフェニルシリルシクロペンタジエニル）トリフェニル白金錯体、及び（シクロペンタジエニル）ジメチルトリメチルシリルメチル白金錯体から選ばれる光活性型白金錯体硬化触媒：有効量、
（Ｄ）１０Ｗ／ｍ・℃以上の熱伝導率を有する熱伝導性充填剤：１００〜２０，０００質量部、及び
（Ｅ）下記一般式（１）

（式中、Ｒ ¹ は独立に非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｒ ² は独立にアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基又はアシル基であり、ｎは１０〜５０の整数であり、ａは１〜３の整数である。）
で表されるオルガノポリシロキサン：５〜９００質量部、
を必須成分とし、２５℃における粘度が、マルコム粘度計による回転数１０ｒｐｍ測定時において３０〜８００Ｐａ・ｓであり、２５℃の環境下でアルミニウム板上に直径１ｃｍの円板状となるように０．５ｍＬを塗布し、水平に２５℃放置２４時間後の直径変化が１ｍｍ以内の形状維持性を有し、更に加熱増粘後の硬度がアスカーゴム硬度計Ｃ型で１〜９０となる、常温保存が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物。
〔２〕
更に、（Ｆ）シリカ微粉末：０．１〜１００質量部、
を含む〔１〕記載の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物。
〔３〕
（Ｆ）成分のシリカ微粉末が、表面処理煙霧質シリカである〔２〕記載の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物。

本発明の常温保存が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、低粘度であるので、吐出性や塗布性が良好であり、発熱する電子素子の形状や凹凸に合わせて自由に追随できる。また形状維持性も高いので、一旦その形状が決まればその形を保持することも可能である。加熱増粘させた後の該組成物は、硬くならずに柔らかく固まるので、垂直置きしても垂れ難くなる上に、発熱源に対して余計なストレスを掛けないで済むことが可能となる。更に、リペアー性にも優れ、かつ一液としての該組成物の常温保存性も良好である。

以下に、本発明を詳述する。
本発明の常温（２５℃）保存が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、下記成分を含有してなるものである。
（Ａ）２５℃における粘度が５０〜１００，０００ｍＰａ・ｓであり、１分子中に少なくとも１つのアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサン、
（Ｂ）１分子中に少なくとも２つのケイ素原子に直結した水素原子を含有し、Ｒ₂ＳｉＯ単位を有せず（但し、Ｒは独立に非置換又は置換の１価炭化水素基）、ケイ素原子に直結した水素原子を末端に有せず、ケイ素原子に直結した水素原子は側鎖にのみ有する実質的に直鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキサン、
（Ｃ）特定の光活性型白金錯体硬化触媒、
（Ｄ）１０Ｗ／ｍ・℃以上の熱伝導率を有する熱伝導性充填剤、
（Ｅ）更に、好ましくは下記一般式（１）

（式中、Ｒ¹は独立に非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｒ²は独立にアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基又はアシル基であり、ｎは２〜１００の整数であり、ａは１〜３の整数である。）
で表されるオルガノポリシロキサン、
（Ｆ）更に、必要によりシリカ微粉末。

以下、上記成分について詳しく述べる。
（Ａ）成分は本組成物のベースポリマーであり、１分子中に少なくとも１つのアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンである。

（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１個以上、好ましくは２個以上、より好ましくは２〜３個分子中に有するものであり、アルケニル基としては、ビニル基、アリル基、ブテニル基等の炭素数２〜４のものが例示される。

ケイ素原子に結合している有機基としては、上述したアルケニル基の他に、非置換又は置換の炭素数１〜１０、好ましくは１〜６の脂肪族不飽和結合を除く１価炭化水素基が挙げられ、具体的には、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基等が例示される。直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。分岐鎖状アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられる。環状アルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、２−フェニルエチル基、２−メチル−２−フェニルエチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、例えば、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−（ノナフルオロブチル）エチル基、２−（ヘプタデカフルオロオクチル）エチル基等が挙げられる。

（Ａ）成分のケイ素原子に結合している有機基として、好ましくは直鎖状アルキル基、アルケニル基、アリール基であり、特に好ましくはメチル基、ビニル基、フェニル基である。

（Ａ）成分の２５℃における粘度は、５０〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であり、好ましくは２００〜５０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であり、より好ましくは３００〜４０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であり、更に好ましくは３００〜３０，０００ｍＰａ・ｓの範囲内である。該粘度がこの範囲内であると、本組成物の取扱作業性を確保し易く、本組成物の硬化物が良好な物性を確保し易い。なお、この粘度は、回転粘度計による測定値である。

（Ａ）成分の分子構造は特に限定されず、例えば、直鎖状、分岐鎖状、一部分岐を有する直鎖状、樹枝状（デンドリマー状）が挙げられ、好ましくは直鎖状、一部分岐を有する直鎖状である。（Ａ）成分は、これらの分子構造を有する単一の重合体、これらの分子構造を有する共重合体、又はこれらの重合体の２種以上の混合物であってもよい。
なお、分子鎖末端は、トリオルガノシロキシ基、ジオルガノヒドロキシシロキシ基（但し、オルガノ基は上記アルケニル基、アルキル基、アリール基等の炭素数１〜１０の１価炭化水素基である）であることが好ましい。

（Ａ）成分としては、例えば、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端メチルフェニルビニルシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルビニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端ジメチルビニルシロキシ基封鎖メチル（３，３，３−トリフルオロプロピル）ポリシロキサン、式：（ＣＨ₃）₃ＳｉＯ_1/2で表されるシロキサン単位と式：（ＣＨ₃）₂（ＣＨ₂＝ＣＨ）ＳｉＯ_1/2で表されるシロキサン単位と式：ＣＨ₃ＳｉＯ_3/2で表されるシロキサン単位と式：（ＣＨ₃）₂ＳｉＯ_2/2で表されるシロキサン単位とからなるオルガノシロキサン共重合体等が挙げられる。

なお、このオルガノポリシロキサン（Ａ）は、基本的にシロキサン骨格からなり、アルコキシ基は含まないものである。

（Ｂ）成分の１分子中に少なくとも２つのケイ素原子に直結した水素原子を含有し、Ｒ₂ＳｉＯ単位を有せず（但し、Ｒは独立に非置換又は置換の１価炭化水素基）、ケイ素原子に直結した水素原子を末端に有せず、ケイ素原子に直結した水素原子は側鎖にのみ有する実質的に直鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、本組成物の硬化剤であり、（Ａ）成分及び（Ｅ）成分と混合することにより硬化し得る。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサン中のケイ素原子結合水素原子の数は２個以上であり、好ましくは２〜１００個であり、より好ましくは２〜５０個である。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサン中の水素原子以外のケイ素原子に結合している基としては、非置換又は置換の炭素数１〜１０、好ましくは１〜６の脂肪族不飽和結合を除く１価炭化水素基が挙げられ、具体的には、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基が例示され、上記（Ａ）、後述する（Ｅ）成分で例示したものと同様のものを例示することができる。水素原子以外のケイ素原子に結合している基として、好ましくは直鎖状アルキル基、アリール基であり、特に好ましくはメチル基、フェニル基である。

このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの２５℃における粘度は特に限定されないが、好ましくは１〜２００ｍＰａ・ｓの範囲内であり、特に好ましくは１〜１００ｍＰａ・ｓの範囲内である。該粘度がこの範囲内であると、本組成物の取扱作業性を確保し易く、本組成物の硬化物の良好な物性を確保し易い。なお、この粘度は、回転粘度計による測定値である。

本組成物の一液保存性を向上させるためのオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、Ｒ₂ＳｉＯ単位を有せず（Ｒは独立に非置換又は置換の１価炭化水素基）、ケイ素原子に直結した水素原子を末端に有せず、ケイ素原子に直結した水素原子は側鎖にのみ有する直鎖状であることが好ましいが、本組成物を損なわない範囲であれば直鎖状と限定されず、例えば、分岐鎖状、一部分岐を有する直鎖状、環状、樹枝状（デンドリマー状）で挙げられるオルガノハイドロジェンポリシロキサンを使用してもよい。このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、これらの分子構造を有する単一の重合体、これらの分子構造を有する共重合体、又はこれらの混合物であってもよい。

本組成物の一液保存性を向上させるため（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの構造としては、下記式で示されるものが挙げられる。

式中、Ｒは上記の通り、独立に非置換又は置換の１価炭化水素基であり、炭素数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、上記（Ａ）成分において説明した１価炭化水素基と同様のものが挙げられるが、脂肪族不飽和結合を有さないものが好ましい。
このような（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては、例えば、Ｍｅ₃ＳｉＯ（ＭｅＨＳｉＯ）₈ＳｉＭｅ₃、Ｍｅ₃ＳｉＯ（ＭｅＨＳｉＯ）₁₃ＳｉＭｅ₃、Ｍｅ₃ＳｉＯ（ＭｅＨＳｉＯ）₃₈ＳｉＭｅ₃（Ｍｅはメチル基を示す）が例示され、及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

なお、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、基本的にシロキサン骨格からなり、アルコキシ基は含まないものであり、本組成物の一液保存性を向上させる必須成分である。

（Ｂ）成分であるオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分及び（Ｅ）成分中のケイ素原子結合アルケニル基１モルに対して、本（Ｂ）成分中のケイ素原子結合水素原子（Ｓｉ−Ｈ基）の量が、０．１〜５．０モルの範囲内となる量であり、０．１〜３．０モルの範囲内となる量であることが好ましく、０．１〜１．５モルの範囲内となる量であることがより好ましい。該含有量がこのような量であると、本組成物は十分に硬化し易い一方で、適正な硬度になることが可能であり、放熱素子にストレスを与え難い。

本発明に使用される（Ｃ）成分は、光活性型白金錯体硬化触媒であり、本来紫外線を照射して活性化されるものであるが、本組成物においては加熱硬化もし得、さらに本組成物の常温での一液保存性を保ちながら、（Ａ）成分と（Ｅ）成分に対して（Ｂ）成分の付加反応を促進する触媒作用を有する。本発明において、該（Ｃ）成分である光活性型白金錯体硬化触媒となる化合物は、β−ジケトン白金錯体又は環状ジエン化合物を配位子に持つ白金錯体を意味する。

ここで、β−ジケトン白金錯体としては、例えば、トリメチル（アセチルアセトナト）白金錯体、トリメチル（２，４−ペンタンジオネート）白金錯体、トリメチル（３，５−ヘプタンジオネート）白金錯体、トリメチル（メチルアセトアセテート）白金錯体、ビス（２，４−ペンタンジオナト）白金錯体、ビス（２，４−へキサンジオナト）白金錯体、ビス（２，４−へプタンジオナト）白金錯体、ビス（３，５−ヘプタンジオナト）白金錯体、ビス（１−フェニル−１，３−ブタンジオナト）白金錯体、ビス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）白金錯体等が挙げられる。

また、環状ジエン化合物を配位子に持つ白金錯体としては、例えば、（１，５−シクロオクタジエニル）ジメチル白金錯体、（１，５−シクロオクタジエニル）ジフェニル白金錯体、（１，５−シクロオクタジエニル）ジプロピル白金錯体、（２，５−ノルボラジエン）ジメチル白金錯体、（２，５−ノルボラジエン）ジフェニル白金錯体、（シクロペンタジエニル）ジメチル白金錯体、（メチルシクロペンタジエニル）ジエチル白金錯体、（トリメチルシリルシクロペンタジエニル）ジフェニル白金錯体、（メチルシクロオクタ−１，５−ジエニル）ジエチル白金錯体、（シクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、（シクロペンタジエニル）エチルジメチル白金錯体、（シクロペンタジエニル）アセチルジメチル白金錯体、（メチルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、（メチルシクロペンタジエニル）トリヘキシル白金錯体、（トリメチルシリルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、（ジメチルフェニルシリルシクロペンタジエニル）トリフェニル白金錯体、及び（シクロペンタジエニル）ジメチルトリメチルシリルメチル白金錯体等が挙げられる。

特に、本組成物の一液保存性を更に向上させるためには、環状ジエン化合物を配位子に持つ４価錯体が好適であり、例えば（メチルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体が挙げられる。

上記（Ｃ）成分の含有量は、触媒としての有効量であればよいが、例えば、（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｅ）成分の合計重量に対して、白金金属として１〜５，０００ｐｐｍとなる量、好ましくは１０〜５００ｐｐｍの範囲で用いられる。前記配合量が１ｐｐｍ未満では加熱硬化、あるいは紫外線照射による付加反応が著しく遅くなるか、もしくは硬化しなくなり、また、５，０００ｐｐｍを超えると、一液としての保存性が確保できなくなる場合や、得られる硬化物の耐熱性が低下する場合がある。

本発明においては、（Ｃ）成分の触媒活性を抑制し、一液としての保存性を更に向上させる目的で、適宜制御剤（Ｇ）を使用してもよい。該制御剤は、室温以下での保存温度においてヒドロシリル化反応の進行を抑え、シェルフライフ、ポットライフを延長させるものである。制御剤としては公知の反応制御剤を使用することができ、アセチレン化合物、各種窒素化合物、有機リン化合物等が利用できる。具体的には、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、３−ブチン−１−オール等のアセチレン化合物、トリアリルイソシアヌレート及びトリアリルイソシアヌレート誘導体等の各種窒素化合物、トリフェニルホスフィン等の有機リン化合物等が例示できる。

（Ｇ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．０１質量部より少ないと所望する十分なシェルフライフ、ポットライフが得られない場合があり、１．５質量部より多いと加熱硬化、あるいは紫外線照射により硬化しなくなるおそれがあるため、０．０１〜１．５質量部の範囲が好ましく、０．０１〜１．０質量部の範囲がより好ましい。

なお、これらはシリコーングリース組成物への分散性を良くするためにトルエン等の溶剤で希釈して使用してもよい。

（Ｄ）成分の熱伝導率を有する熱伝導性充填剤としては、その充填剤のもつ熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・℃より小さいと、本組成物の熱伝導率そのものが小さくなるため、充填剤の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・℃以上、好ましくは１５Ｗ／ｍ・℃以上のものを用いる。なお、その上限は特に制限されないが、２，０００Ｗ／ｍ・℃以下が好ましい。

このような熱伝導性充填剤としては、アルミニウム粉末、銅粉末、銀粉末、ニッケル粉末、金粉末、アルミナ粉末、酸化亜鉛粉末、酸化マグネシム粉末、窒化アルミニウム粉末、窒化ホウ素粉末、窒化ケイ素粉末、ダイヤモンド粉末、カーボン粉末などが挙げられるが、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・℃以上であれば如何なる充填剤でもよく、１種類でも２種類以上を混ぜ合わせてもよい。

熱伝導性充填剤の平均粒径は、０．１μｍより小さいとグリース状にならず伸展性に乏しいものになる場合があり、３００μｍより大きいと本組成物の均一性が乏しくなる場合があるため、０．１〜３００μｍの範囲が好ましく、より好ましくは０．１〜２００μｍの範囲がよい。充填剤の形状は、不定形でも球形でも如何なる形状でも構わない。なお、平均粒径は、例えば、レーザー光回折法による重量平均値（又はメジアン径）として求めることができる。

（Ｄ）成分の熱伝導性充填剤の充填量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１００質量部より少ないと所望する熱伝導率が得られないし、２０，０００質量部より多いとグリース状にならず伸展性の乏しいものとなるため、１００〜２０，０００質量部の範囲であり、好ましくは５００〜１５，０００質量部の範囲である。

（Ｅ）成分は、下記一般式（１）で表され、好ましくは２５℃における粘度が５〜１００，０００ｍＰａ・ｓのオルガノポリシロキサンである。
（Ｅ）成分は、加熱増粘後の本組成物を低硬度に留めておき、初期粘度を低くする重要な役割を担っている。

（式中、Ｒ¹は独立に非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｒ²は独立にアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基又はアシル基であり、ｎは２〜１００の整数であり、ａは１〜３の整数である。）

上記式（１）中、Ｒ¹は独立に非置換又は置換の、好ましくは炭素数１〜１０、より好ましくは１〜６、更に好ましくは１〜３の１価炭化水素基であり、その例としては、直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基、アルケニル基、アリール基、アラルキル基、ハロゲン化アルキル基が挙げられる。直鎖状アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。分岐鎖状アルキル基としては、例えば、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−エチルヘキシル基等が挙げられる。環状アルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル基、トリル基等が挙げられる。アラルキル基としては、例えば、２−フェニルエチル基、２−メチル−２−フェニルエチル基等が挙げられる。ハロゲン化アルキル基としては、例えば、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２−（ノナフルオロブチル）エチル基、２−（ヘプタデカフルオロオクチル）エチル基等が挙げられる。Ｒ¹として、好ましくはメチル基、フェニル基である。

上記Ｒ²は独立にアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基又はアシル基である。アルキル基としては、例えば、Ｒ¹において例示したのと同様の直鎖状アルキル基、分岐鎖状アルキル基、環状アルキル基が挙げられる。アルコキシアルキル基としては、例えば、メトキシエチル基、メトキシプロピル基等が挙げられる。アルケニル基としては、例えば、Ｒ¹において例示したのと同様のものが挙げられる。アシル基としては、例えば、アセチル基、オクタノイル基等が挙げられる。Ｒ²はアルキル基であることが好ましく、特にはメチル基、エチル基であることが好ましい。

ｎは２〜１００の整数であり、好ましくは１０〜５０である。ａは１〜３の整数であり、好ましくは３である。

（Ｅ）成分の２５℃における粘度は、通常、５〜１００，０００ｍＰａ・ｓであり、特に５〜５，０００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。該粘度が５ｍＰａ・ｓより低いと、得られるシリコーングリース組成物からオイルブリードが発生し易くなってしまい、また垂れ易くなってしまうおそれがある。該粘度が１００，０００ｍＰａ・ｓより大きいと、得られるシリコーングリース組成物の流動性が著しく乏しくなり、塗布作業性が悪化してしまうおそれがある。なお、この粘度は、回転粘度計による測定値である。

（Ｅ）成分の好適な具体例としては、下記のものを挙げることができる。

（式中、Ｍｅはメチル基である。）

（Ｅ）成分は配合しなくてもよいが、配合することが好ましく、配合する場合、（Ｅ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して５質量部よりも少ないと、加熱後に硬くなって柔らかい組成物が得られない場合が生じるおそれがあり、９００質量部より多いと、硬化し難くなってしまうおそれがあるために、好ましくは１０〜９００質量部の範囲であり、より好ましくは２０〜７００質量部の範囲である。

なお、本発明においては、上記（Ａ）、（Ｅ）成分の他に、ケイ素原子に結合したアルケニル基を含まないオルガノポリシロキサンを併用してもよい。その例としては、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端シラノール基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端トリメトキシシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメトキシシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルフェニルシロキサン共重合体、分子鎖両末端メチルジメトキシシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリエトキシシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、分子鎖両末端トリメトキシシリルエチル基封鎖ジメチルポリシロキサン、及びこれらの２種以上の混合物が挙げられる。

（Ｆ）成分のシリカ微粉末は、形状維持性を組成物に付与する成分である。シリカ微粉末としては、表面処理煙霧質シリカが好適に用いられる。表面処理することにより（Ａ）成分や（Ｂ）成分、（Ｅ）成分に対して分散性が向上し、均一分散が可能となる。また、表面処理煙霧質シリカ同士、及び表面処理煙霧質シリカと（Ａ）、（Ｂ）、（Ｅ）成分との相互作用により形状維持性を与えることができる。

その表面処理剤としては、クロロシラン、シラザン、シロキサン等が有効である。表面処理剤の具体例としては、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、α，ω−トリメチルシリルジメチルポリシロキサン等が挙げられる。

また、（Ｆ）成分の比表面積（ＢＥＴ法）は、５０ｍ²／ｇ以上であることが好ましく、特には１００ｍ²／ｇ以上であることが好ましい。５０ｍ²／ｇ未満では本組成物の形状維持性が悪化するおそれがある。なお、比表面積（ＢＥＴ法）としては、５００ｍ²／ｇ以下、特に３００ｍ²／ｇ以下であることが、形状維持性が高くなることから好ましい。

（Ｆ）成分の添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１００質量部より多いとグリース状にならず伸展性の乏しいものとなるため、０〜１００質量部の範囲であり、配合する場合は０．１〜１００質量部の範囲であり、好ましくは１〜８０質量部の範囲であり、より好ましくは１〜５０質量部の範囲である。

本組成物においては、上記成分以外に、付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の添加剤として公知の添加剤を本発明の目的を損なわない範囲で添加してもよい。該添加剤としては、例えば、ヒンダードフェノール系酸化防止剤、炭酸カルシウム等の補強性、非補強性充填剤、チキソトロピー向上剤としてのポリエーテル等が挙げられる。更に必要に応じて顔料、染料等の着色剤を添加してもよい。

また、種々の被着体との接着性を発現させるため、（Ａ）〜（Ｆ）成分以外に、以下に示すようなシランカップリング剤等の接着助剤（Ｈ）を本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよい。なお、該接着助剤を配合する場合の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜２０質量部であることが好ましい。

（式中、Ｍｅはメチル基である。）

本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、上記各成分を公知の方法で均一に混合することにより調製することができる。

得られた付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の２５℃における絶対粘度は、マルコム粘度計による回転数１０ｒｐｍ測定時において３０〜８００Ｐａ・ｓであり、特に３０〜６００Ｐａ・ｓであることが好ましい。上記粘度が３０Ｐａ・ｓ未満では吐出性が良好すぎて調節できない場合があり、８００Ｐａ・ｓを超えると吐出性が良好とは言えない場合がある。なお、本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の初期粘度を上記値とするには（Ａ）成分と（Ｂ）成分のバランスを調節することで達成できる。

また、得られた付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、２５℃の環境下でアルミニウム板上に直径１ｃｍの円板状となるように０．５ｍＬを塗布し、水平に放置した場合、２４時間後の直径変化が１ｍｍ以内、特に０．５ｍｍ以内であることが好ましい。上記変化が１ｍｍを超えると形状維持性が不足している場合がある。なお、付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物において、上記変化を１ｍｍ以内とするには、（Ｆ）成分の添加量を（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜１００質量部とすることが推奨される。

本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、初期は低粘度であるので、凹凸に応じて自由に変形することができる。また、形状維持性も高いので、変形後はその形を維持することも可能である。低粘度かつ形状維持性が高いので、例え発熱部位が複雑な形状であっても隅々まで容易に密着させ、その形も維持することが可能である。

また、本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、従来の熱伝導性シリコーン接着材料や、及び熱伝導性シリコーンポッティング材料とは異なり、一液として常温で保存が可能であり、加熱により柔らかく硬化することが特徴である。

本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物を増粘させる加熱条件は、例えば８０℃以上が好ましく、硬化時間を短縮するために、より好ましくは１００℃以上であることが好ましい。その上限は２００℃以下、特に１８０℃以下であることが好ましい。

なお、本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、加熱硬化後の２５℃における硬度が、アスカーゴム硬度計Ｃ型にて１〜９０、特に１０〜８０であることが好ましい。硬度が上記範囲未満であると柔らかすぎて垂れてしまう場合があり、上記範囲を超えると硬すぎて発熱源に対してストレスを与えてしまう場合がある。なお、本発明の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の硬化物の硬度を上記範囲とするには、（Ｂ）成分のＳｉ−Ｈ基の個数／（Ａ）、（Ｅ）成分のアルケニル基の合計個数を調節することで達成できる。

このようにして得られた付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物は、上述したように、硬化しても柔らかいので、垂れ難く、かつリペアー性にも大変優れており、電子素子に大きな応力をかける心配もない。

以下、本発明を実施例及び比較例によって更に詳述するが、本発明はこれによって限定されるものではない。本発明の優位性をより明確にする目的で、具体的な実施例を示して証明する。なお、下記式において、Ｍｅはメチル基である。

まず、以下の各成分を用意した。
（Ａ）成分
Ａ−１：２５℃における粘度が６００ｍＰａ・ｓであり、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン
Ａ−２：２５℃における粘度が３０，０００ｍＰａ・ｓであり、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン
（Ｂ）成分
Ｂ−１：Ｍｅ₃ＳｉＯ（ＭｅＨＳｉＯ）₈ＳｉＭｅ₃
Ｂ−２：Ｍｅ₃ＳｉＯ（ＭｅＨＳｉＯ）₃₈ＳｉＭｅ₃
Ｂ−３：Ｍｅ₃ＳｉＯ（Ｍｅ₂ＳｉＯ）₁₈（ＭｅＨＳｉＯ）₂₀ＳｉＭｅ₃（比較用）
Ｂ−４：Ｍｅ₃ＳｉＯ（Ｍｅ₂ＳｉＯ）₂₄（ＭｅＨＳｉＯ）₄ＳｉＭｅ₃（比較用）
（Ｃ）成分
Ｃ−１：ビス（２，４−ペンタンジオナト）白金錯体が１質量％である［２−（２−ブトキシエトキシ）エチルアセテート］溶液
Ｃ−２：（メチルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体が１質量％であり、２５℃における粘度が６００ｍＰａ・ｓであり、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖されたジメチルポリシロキサン溶液
Ｃ−３：Ｃ−１と白金濃度が同じとなるように調整した塩化白金酸−１，３−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体（比較用）
（Ｄ）成分
Ｄ−１：平均粒径１０μｍのアルミナ粉末（熱伝導率：２７Ｗ／ｍ・℃）
Ｄ−２：平均粒径１２μｍのアルミニウム粉末（熱伝導率：２３６Ｗ／ｍ・℃）
（Ｅ）成分
Ｅ−１：下記式で表されるオルガノポリシロキサン

（Ｆ）成分
Ｆ−１：ＢＥＴ比表面積が１２０ｍ²／ｇであり、ジメチルジクロロシランにより疎水化表面処理された煙霧質シリカ
（Ｈ）成分
Ｈ−１：下記式で表される接着助剤

［実施例１〜７、比較例１〜３］
上記（Ａ）〜（Ｈ）成分を表１に示す配合量で以下のように混合して実施例１〜７及び比較例１〜３の組成物を得た。即ち、５リットルゲートミキサー（井上製作所（株）製、商品名：５リットルプラネタリミキサー）に、（Ａ）、（Ｄ）、（Ｅ）成分を表１に示す配合量で取り、１５０℃で２時間脱気加熱混合した。その後、常温になるまで冷却し、（Ｂ）及び（Ｆ）成分を加え、均一になるように室温にて混合した。更に（Ｃ）成分を加え、均一になるように室温にて脱気混合した。必要に応じて（Ｈ）成分も加え、均一になるように室温にて攪拌した。このようにして得られた組成物について、粘度、硬化後硬度、熱伝導率、形状維持性及び保存性を下記に示す方法により評価した。その結果を表１に併記した。比較例３については（Ｃ）成分を入れた直後から増粘してゲル化したため、各特性を評価することができなかった。
〔初期粘度評価〕
付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の初期粘度は２５℃における値を示し、その測定はマルコム粘度計（タイプＰＣ−１０ＡＡ）を用いた。
〔硬化後硬度評価〕
付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物を６ｍｍ硬化厚みとなるような成形型に流し込み、１５０℃で１時間硬化させた。次に６ｍｍ厚みの硬化物を２枚重ねてアスカーＣ硬度計で測定した。
〔熱伝導率評価〕
京都電子工業（株）製ホットディスク法熱物性測定装置ＴＰＡ−５０１を用いて２５℃における付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の硬化前の熱伝導率を測定した。
〔形状維持性評価〕
２５℃環境下で０．５ｍＬの付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物をアルミニウム板へ円板状（直径約１ｃｍ）に塗布した。塗布完了直後から１日（２４時間）後に付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の直径を測定し、その変化（ｍｍ）を測定し、形状維持性の目安とした。即ち移動距離が少ない程形状維持性は高いことになる。
〔保存性評価〕
２５℃環境下で指触により付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物の乾燥時間を確認した。即ち乾燥時間が長い程一液としての保存性が良好となる。また、保存日数経過後の粘度測定には、前述マルコム粘度計（タイプＰＣ−１０ＡＡ）を用いた。並行して４０℃×９０日促進後の粘度測定も行った。

Claims (3)

1. （Ａ）２５℃における粘度が５０〜１００，０００ｍＰａ・ｓであり、ケイ素原子に結合したアルケニル基を１分子中に少なくとも１つ含有するオルガノポリシロキサン：１００質量部、
   （Ｂ）ケイ素原子に直結した水素原子を１分子中に少なくとも２つ含有し、Ｒ₂ＳｉＯ _2/2 単位を有せず（但し、Ｒは独立に非置換又は置換の１価炭化水素基）、ケイ素原子に直結した水素原子を末端に有せず、ケイ素原子に直結した水素原子は側鎖にのみ有する、直鎖状のオルガノハイドロジェンポリシロキサン：｛Ｓｉ−Ｈ基の個数｝／｛組成物中のアルケニル基の個数｝が０．１〜５．０になる量、
   （Ｃ）トリメチル（アセチルアセトナト）白金錯体、
   トリメチル（２，４−ペンタンジオネート）白金錯体、
   トリメチル（３，５−ヘプタンジオネート）白金錯体、
   トリメチル（メチルアセトアセテート）白金錯体、
   ビス（２，４−ペンタンジオナト）白金錯体、
   ビス（２，４−へキサンジオナト）白金錯体、
   ビス（２，４−へプタンジオナト）白金錯体、
   ビス（３，５−ヘプタンジオナト）白金錯体、
   ビス（１−フェニル−１，３−ブタンジオナト）白金錯体、
   ビス（１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオナト）白金錯体、
   （１，５−シクロオクタジエニル）ジメチル白金錯体、
   （１，５−シクロオクタジエニル）ジフェニル白金錯体、
   （１，５−シクロオクタジエニル）ジプロピル白金錯体、
   （２，５−ノルボラジエン）ジメチル白金錯体、
   （２，５−ノルボラジエン）ジフェニル白金錯体、
   （シクロペンタジエニル）ジメチル白金錯体、
   （メチルシクロペンタジエニル）ジエチル白金錯体、
   （トリメチルシリルシクロペンタジエニル）ジフェニル白金錯体、
   （メチルシクロオクタ−１，５−ジエニル）ジエチル白金錯体、
   （シクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、
   （シクロペンタジエニル）エチルジメチル白金錯体、
   （シクロペンタジエニル）アセチルジメチル白金錯体、
   （メチルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、
   （メチルシクロペンタジエニル）トリヘキシル白金錯体、
   （トリメチルシリルシクロペンタジエニル）トリメチル白金錯体、（ジメチルフェニルシリルシクロペンタジエニル）トリフェニル白金錯体、及び（シクロペンタジエニル）ジメチルトリメチルシリルメチル白金錯体から選ばれる光活性型白金錯体硬化触媒：有効量、
   （Ｄ）１０Ｗ／ｍ・℃以上の熱伝導率を有する熱伝導性充填剤：１００〜２０，０００質量部、及び
   （Ｅ）下記一般式（１）
   

   

   （式中、Ｒ ¹ は独立に非置換又は置換の１価炭化水素基であり、Ｒ ² は独立にアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基又はアシル基であり、ｎは１０〜５０の整数であり、ａは１〜３の整数である。）
   で表されるオルガノポリシロキサン：５〜９００質量部、
   を必須成分とし、２５℃における粘度が、マルコム粘度計による回転数１０ｒｐｍ測定時において３０〜８００Ｐａ・ｓであり、２５℃の環境下でアルミニウム板上に直径１ｃｍの円板状となるように０．５ｍＬを塗布し、水平に２５℃放置２４時間後の直径変化が１ｍｍ以内の形状維持性を有し、更に加熱増粘後の硬度がアスカーゴム硬度計Ｃ型で１〜９０となる、常温保存が可能な付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物。
2. 更に、（Ｆ）シリカ微粉末：０．１〜１００質量部、
   を含む請求項１記載の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物。
3. （Ｆ）成分のシリカ微粉末が、表面処理煙霧質シリカである請求項２記載の付加一液硬化型熱伝導性シリコーングリース組成物。