(57)【要約】【課題】良好な熱伝導性を有すると共に耐熱性及び耐久性に優れた、絶縁性のシートを得ることのできるシリコーンゴム組成物、及び、耐熱性に優れ、３００℃以上という高温下で使用することができて耐久性にも優れる上、シートからの脱落粒子が電極端子同士を接続したとしてもそれらの電極端子間を電気的に短絡させることのない、絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシートを提供すること。【解決手段】下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有することを特徴とするシリコーンゴム組成物；（Ａ）平均重合度が２００以上である、一分子中にアルケニル基を２個以上持つオルガノポリシロキサン：１００質量部、（Ｂ）フラーレン類：０．００１〜５０質量部、（Ｃ）熱伝導性充填剤：５０〜８００質量部、（Ｄ）ケイ素原子に直接結合した水素原子を２個以上持つオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に直接結合した水素原子のモル数が、（Ａ）成分中に存在するアルケニル基のモル数の０．１〜１０．０倍となる量、及び、（Ｅ）白金族系付加反応触媒：（Ａ）成分に対して白金族元素換算で０．１〜１０００ｐｐｍ。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記の（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有することを特徴とするシリコーンゴム組成物；
（Ａ）平均重合度が２００以上である、一分子中にアルケニル基を２個以上持つオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）フラーレン類：０．００１〜５０質量部、
（Ｃ）熱伝導性充填剤：５０〜８００質量部、
（Ｄ）ケイ素原子に直接結合した水素原子を２個以上持つオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に直接結合した水素原子のモル数が、（Ａ）成分中に存在するアルケニル基のモル数の０．１〜１０．０倍となる量、及び、
（Ｅ）白金族系付加反応触媒：（Ａ）成分に対して白金族元素換算で０．１〜１０００ｐｐｍ。
【請求項２】
前記（Ｂ）成分であるフラーレン類が、炭素原子数６０のＣ６０と炭素原子数７０のＣ７０のフラーレンを、合計で５０質量％以上含む、請求項１に記載されたシリコーンゴム組成物。
【請求項３】
請求項１又は２に記載されたシリコーンゴム組成物をシート状に成形し、硬化させてなることを特徴とする絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシート。
【請求項４】
前記（Ｃ）成分である熱伝導性充填剤の体積抵抗率が１×１０２Ωｍ以上であり、シートの体積抵抗率が１×１０８Ωｍ以上である、請求項３に記載された絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシート。
【請求項５】
シートの熱伝導率が０．５Ｗ／ｍＫ以上である、請求項３又は４に記載された絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシート。
【請求項６】
シートの厚さが０．０５〜１０ｍｍの範囲である、請求項３〜５の何れかに記載された絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性を有すると共に、被圧着物に均一に圧力をかける目的で使用される熱圧着用シリコーンゴムシートに関し、特にフラーレン類を含有し、液晶ディスプレイ等の電極の接続に用いる異方性導電膜用熱圧着シートや、フレキシブルプリント基板等を成形する際に使用する、耐熱性・耐久性に優れた絶縁性のシートを作製することのできるシリコーンゴム組成物、及び、該組成物を成形・硬化させてなる、絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシートに関する。
【背景技術】
【０００２】
熱伝導性電気絶縁材料として、シリコーンゴムに酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、又は酸化亜鉛等の粉末を配合したシート（特許文献１）や、シリコーンゴムに窒化ホウ素を配合し、網目状の絶縁材で補強したシート（特許文献２）等が従来から知られており、既に、パワートランジスタ、サイリスタ、整流器、トランス、或はパワーＭＯＳＦＥＴ等の発熱性部品の放熱絶縁用に使用されている。しかしながら、このような材料を２００℃以上の高温条件下で使用すると、熱伝導性付与剤中の不純物やｐＨの影響により、シリコーンゴムが劣化するという欠点がある。
【特許文献１】特開昭４７−３２４００号公報
【特許文献２】実開昭５４−１８４０７４号公報
【０００３】
一方、プレス成形機を用いて積層板やフレキシブルプリント基板等を成形する際のシート、或いは、液晶ディスプレイの電極端子部と駆動回路が搭載されたフレキシブルプリント基板の接続に用いる異方性導電膜を、圧着機を用いて熱圧着する際の緩衝用シートとして上記した熱伝導性電気絶縁シートが用いられている。このような熱伝導性電気絶縁シートとしては、例えば、シリコーンゴムに窒化ホウ素を配合し、ガラスクロスで補強したシート（特許文献３）や、シリコーンゴムに窒化ホウ素と導電性物質を配合し、ガラスクロスで補強して帯電防止性を付与したシート（特許文献４）が開示されている。しかしながら、これらの場合には、何れも高温条件下でシリコーンゴムが劣化するという欠点があった。特に最近では、フレキシブルプリント基板の成形や異方性導電膜圧着工程における圧着サイクルを短縮して生産性を向上させる観点から成形温度が上昇してきたこともあり、耐熱性と熱伝導性がより改善された熱伝導性ゴムシートの開発が望まれるに至った。
【特許文献３】特開平５−１９８３４４号公報
【特許文献４】特開平６−３６８５３号公報
【０００４】
これに対し、水分を除いた揮発分が０．５質量％以下であるカーボンブラックを熱伝導性付与剤として２０〜１５０質量部用いることにより、３００℃以上の温度で使用可能な耐熱性と良好な熱伝導性を有する、耐熱熱伝導性シリコーンゴムシートが提案された（特許文献５）。しかしながら、カーボンブラックは耐熱性付与剤として効果はあるもののその性能が十分ではなく、繰り返し使用可能なシリコーンゴムシートの使用回数が十分ではなかった。また、カーボンブラック粉末は導電性であるため、シートからカーボンブラックを含む粒子が脱落した場合には、電極端子間を電気的に短絡する恐れがあった。
【特許文献５】特開平７−１１０１０号公報
【０００５】
同様に、水分を除いた揮発分が０．５質量％以下であり且つＢＥＴ比表面積が１００ｍ２／ｇ以上であるカーボンブラックを、ベースポリマーであるオルガノポリシロキサン１００質量部に対して１０〜１００質量部熱伝導性付与剤として用いることにより、３００℃以上の温度で使用可能な耐熱性と良好な熱伝導性を有する耐熱熱伝導性シリコーンゴムシートが提案された（特許文献６）。しかしながら、この場合にも耐熱性が十分ではないために、繰り返し使用可能回数が十分でないだけでなく、相変わらず、シートからカーボンブラックを含む粒子が脱落した場合には、電極端子間を電気的に短絡する恐れがあるという欠点があった。
【特許文献６】特開２００３−２６１７６９号公報
【０００６】
一方、耐熱性向上の観点からフラーレンを使用する試みとして、硬化性樹脂と平均粒径が０．００１μｍ以上３０μｍ以下のフラーレン類とを含有する樹脂組成物（特許文献７）や、シリコーンオイルにフラーレンを０．００１〜５質量％溶解または分散した耐熱性シリコーン組成物（特許文献８）が提案されている。しかしながら、これらのフラーレンを配合したシリコーン組成物を、熱圧着用シリコーンゴムシートとして利用することは全く示唆されていない。
【特許文献７】特開２００４−１８２７７５号公報
【特許文献８】特開２００５−２０６７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って本発明の第１の目的は、良好な熱伝導性を有すると共に耐熱性に優れ、３００℃以上という高温下で使用することが出来るシートを得ることのできるシリコーンゴム組成物を提供することにある。
本発明の第２の目的は、耐熱性に優れ、３００℃以上という高温下で使用することができて耐久性にも優れる上、シートからの脱落粒子が電極端子同士を接続したとしてもそれらの電極端子間を電気的に短絡させることのない、絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシートを提供することにある。
本発明者は、上記の諸目的を達成するために、高熱伝導性、高耐熱耐久性、電気絶縁性のすべてを満足する熱圧着用シリコーンゴムシートについて鋭意検討した結果、ベースポリマーである所定のオルガノポリシロキサンに対して、一定量のフラーレン類と熱伝導性充填剤を配合した、付加硬化タイプのシリコーンゴム組成物が好適であること、及び、該組成物をシート状に成形・硬化することにより良好な結果を得ることが出来ることを見出し、本発明に到達した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
即ち本発明は、下記（Ａ）〜（Ｅ）成分を含有することを特徴とするシリコーンゴム組成物、及び、該組成物をシート状に成形・硬化させてなる、絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシートである。
（Ａ）平均重合度が２００以上である、一分子中にアルケニル基を２個以上持つオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）フラーレン類：０．００１〜５０質量部、
（Ｃ）熱伝導性充填剤：５０〜８００質量部、
（Ｄ）ケイ素原子に直接結合した水素原子を２個以上持つオルガノハイドロジェンポリシロキサン：ケイ素原子に直接結合した水素原子のモル数が、（Ａ）成分中に存在するアルケニル基のモル数の０．１〜１０．０倍となる量、及び、
（Ｅ）白金族系付加反応触媒：（Ａ）成分に対して白金族元素換算で０．１〜１０００ｐｐｍ。
本発明においては、前記（Ｂ）成分であるフラーレン類が、炭素原子数６０のＣ６０と炭素原子数７０のＣ７０のフラーレンを、合計で５０質量％以上含むことが好ましく、前記（Ｃ）成分である熱伝導性充填剤の体積抵抗率は１×１０２Ωｍ以上であることが好ましい。
また、本発明の絶縁性熱圧着用シリコーンゴムシートは、その体積抵抗率が１×１０８Ωｍ以上であることが好ましく、熱伝導率は０．５Ｗ／ｍＫ以上であること、そしてシートの厚さは０．０５〜１０ｍｍの範囲であることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のシリコーン組成物は、耐熱性付与剤として電気絶縁性であるフラーレン類を含有しているので、それを成形・硬化させて得たシートは、高熱伝導性で高温での圧着耐久性に優れると共に、仮にシートからの脱落粒子が電極端子同士を接続しても、該電極端子間を電気的に短絡させることがない。従って本発明のシリコーンゴムシートは、プレス成形機で積層板、フレキシブルプリント（ＦＰＣ）基板等を成形または加工する際に使用されるシートや、液晶パネル、あるいはＰＤＰパネルなどの電極端子部と駆動用ＬＳＩの搭載されたＦＰＣ基板の電極端子部とを接続する際などに用いられる異方性導電膜（ＡＣＦ）を、加熱圧着機を用いて熱圧着させる際のクッション用シートとして好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下本発明について説明するが、先ず本発明で使用する平均粒径及び平均重合度の意味を明確にする。
「平均粒径」：熱伝導性充填剤の平均粒径は、光回折／散乱法によって粒度分布を測定し、その小粒径側から積算した質量積算値が５０％になるときの粒径を言う。
「平均重合度」：オルガノポリシロキサン等について、骨格をなすシロキサン結合を構成するケイ素原子数の平均である、数平均重合度を意味する。
【００１１】
次に、本発明の組成物を構成する必須成分（Ａ）〜（Ｅ）ついて説明する。
−（Ａ）成分−
本発明で使用する（Ａ）成分である、平均重合度２００以上で一分子中にアルケニル基を２個以上持つオルガノポリシロキサンは、例えば、次の平均組成式（１）で表される。
Ｒ1ｎＳｉＯ（４−ｎ）／２・・・・（１）
但し、上式中のｎは１．９５〜２．４の正数、Ｒ1は置換または非置換の一価炭化水素基を表す。
【００１２】
上記Ｒ1で表される置換又は非置換の一価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；フェニル基、トリル基等のアリール基或いはこれらの水素原子が部分的に、塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子で置換されたハロゲン化炭化水素基等が例示される。
【００１３】
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンとしては、主鎖がジメチルシロキサン単位からなるもの、このオルガノポリシロキサンの主鎖に、ビニル基、フェニル基、トリフルオロプロピル基などを導入したもの、及び、分子鎖末端がトリオルガノシリル基で封鎖されたものが好ましい。上記したトリオルガノシリル基としては、トリメチルシリル基、ジメチルビニルシリル基、トリビニルシリル基などが例示される。なお、この（Ａ）成分の平均重合度は２００以上であるが、これは、重合度が２００未満では硬化後の機械的強度が劣り、脆くなるからである。
【００１４】
−（Ｂ）成分−
本発明において（Ｂ）成分として使用するフラーレン類は、シリコーンゴムシートの耐熱性を向上させるための充填剤である。尚、本発明で使用する「フラーレン類」には、フラーレンとフラーレン誘導体が包含される。
本発明における「フラーレン」は、直径約１ｎｍの中空・球殻状の炭素のみからなる分子であり、特に限定されるものではないが、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７４、Ｃ７６、Ｃ７８、及びＣ８０などが例示される。
本発明においては、上記フラーレンのうち、１種または２種以上の混合物を使用することができるが、特に、Ｃ６０とＣ７０のフラーレンを合計５０質量％以上含むフラーレンを使用することが望ましい。Ｃ６０とＣ７０のフラーレンは工業的に得られ易いだけではなく、シリコーンへの分散性も良好であるからである。
【００１５】
フラーレンは、そのもの自体の耐熱性が良好である。また、電子受容性があるためにラジカル捕捉性能を有しており、シリコーンゴムが高温に加熱されたときの熱分解で生じるラジカルをトラップして分解反応を停止させることができるので、シリコーンゴムシートに耐熱性を付与することができるものと考えられる。
またフラーレンは電気絶縁性であるため、従来の耐熱性付与剤であるカーボンブラックを配合したときのように、シートから脱落した粒子が電極端子間に付着しても、電気的な短絡の問題を引き起こす心配がない。実際、フラーレンＣ６０とＣ７０の体積抵抗率は１×１０６〜１×１０１２Ωｍであり絶縁性が高い。
また通常のカーボンブラックとは異なり、フラーレンの熱伝導率は小さい。例えばＣ６０の熱伝導率は０．４Ｗ／ｍＫであり、熱伝導性を高めるための充填剤としての効果はほとんどなく、逆に、高熱伝導率の熱伝導性充填剤を充填する場合には、配合物の熱伝導率を低下させる方向に働く。
【００１６】
本発明に使用されるフラーレン誘導体は特に限定されるものではなく、フラーレンを構成する炭素原子が、有機基や水酸基、水素、酸素などで化学修飾されたフラーレンを意味する。このようなフラーレン誘導体としては、例えば、水酸化フラーレン、酸化フラーレン、水素化フラーレンなどが例示される。
この（Ｂ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．００１〜５０質量部であり、特に０．０１〜１０質量部の範囲で使用することが好ましい。０．００１質量部未満では耐熱性の向上が不十分となり、また５０質量部を超えると均一に配合することが困難になる上、得られる組成物の成形加工性が極めて悪くなる。
【００１７】
−（Ｃ）成分−
（Ｃ）成分である、熱伝導性充填剤は、シリコーンゴムシートに熱伝導性を付与するものである。
本発明で使用する熱伝導性充填剤は特に限定されるものではなく、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、鉄などの金属粉末、金属ケイ素粉末、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、二酸化ケイ素、酸化亜鉛などの酸化物粉末、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの窒化物粉末、炭化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、本発明においては、体積抵抗率が１×１０２Ωｍ以上である絶縁性の熱伝導性充填剤を使用することが、シートから脱落した粒子による電極端子間の電気的な短絡を引き起こさないという観点から好ましい。具体的には、金属ケイ素粉末、酸化アルミニウム粉末、二酸化ケイ素粉末、酸化亜鉛粉末、窒化ホウ素粉末、窒化アルミニウム粉末などを使用することが好ましい。
この（Ｃ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して５０〜８００質量部であり、特に６０〜４００質量部の範囲で使用することが好ましい。５０質量部未満では熱伝導性が不充分となり、また８００質量部を超えると均一な配合が困難になる上、得られる組成物の成形加工性が極めて悪くなって、硬化後の機械的強度が低くなると共にゴムの柔軟性が低下する。
【００１８】
−（Ｄ）成分−
（Ｄ）成分であるケイ素原子に直接結合した水素原子を２個以上持つオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、下記平均組成式（２）で表される、常温で液体のものが好ましい。
Ｒ2bＨcＳｉＯ(4-b-c)/2  ・・・・（２）
但し、（２）式中のＲ2は、炭素原子数１〜１０の非置換又は置換の一価炭化水素基である。ｂは０≦ｂ≦３であることが好ましく、特に０．７≦ｂ≦２．１であることが好ましい。ｃは０＜ｃ≦３であることが好ましく、特に０．００１≦ｃ≦１であることが好ましい。また、ｂ＋ｃは０＜ｂ＋ｃ≦３を満たすことが好ましく、特に０．８≦ｂ＋ｃ≦３を満足する数であることが好ましい。
【００１９】
上記Ｒ2で表される、置換または非置換の一価炭化水素基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基；シクロペンチル基、シクロヘキシル基等のシクロアルキル基；ビニル基、アリル基等のアルケニル基；フェニル基、トリル基等のアリール基或いはこれらの水素原子が部分的に塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子で置換されたハロゲン化炭化水素基；等が例示される。
【００２０】
オルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状のいずれであっても良い。ＳｉＨ基は分子鎖の末端に存在しても分子鎖途中に存在してもよく、この両方に存在していてもよい。また、分子量には特に限定はないが、２５℃での粘度が１〜１，０００ｃｓであることが好ましく、特に３〜５００ｃｓの範囲であることが好ましい。
【００２１】
上記のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの具体例としては、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、メチルハイドロジェン環状ポリシロキサン、メチルハイドロジェンシロキサン・ジメチルシロキサン環状共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンポリシロキサン、両末端トリメチルシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルポリシロキサン、両末端ジメチルハイドロジェンシロキシ基封鎖ジメチルシロキサン・メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、両末端トリメチルシロキシ基封鎖メチルハイドロジェンシロキサン・ジフェニルシロキサン・ジメチルシロキサン共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位と（ＣＨ3）3ＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位とからなる共重合体、（ＣＨ3）2ＨＳｉＯ1/2単位とＳｉＯ4/2単位と（Ｃ6Ｈ5）3ＳｉＯ1/2単位とからなる共重合体などが挙げられる。
このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、ケイ素原子に直接結合した水素原子のモル数が、（Ａ）成分中に存在するアルケニル基のモル数の０．１〜１０．０倍となる量であり、０．２〜５.０倍となる量であることが好ましい。
【００２２】
−（Ｅ）成分−
本発明で使用する（Ｅ）成分の白金族系付加反応触媒は、白金族金属系の触媒であり、白金族金属を触媒金属として含有する単体、化合物、及びそれらの錯体などを用いることができる。具体的には、白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類との錯体、白金ビスアセトアセテートなどの白金系触媒、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、ジクロロビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム等のパラジウム系触媒、クロロトリス（トリフェニルホスフィン）ロジウム、テトラキス（トリフェニルホスフィン）ロジウム等のロジウム系触媒などが挙げられる。
【００２３】
（Ｅ）成分の白金族系付加反応触媒の配合量は、（Ａ）成分であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンに対して、白金族元素換算で０．１〜１０００ｐｐｍの触媒量であるが、１〜５００ｐｐｍであることが好ましい。０．１ｐｐｍ未満であると組成物の硬化が十分に進行しない場合が多く、１，０００ｐｐｍを超えるとコスト高になる。
【００２４】
−その他の成分−
本発明においては、シリコーンゴム組成物に酸化セリウム粉末を必要に応じて適宜添加することにより、さらに耐熱性を向上させることができる。該酸化セリウムの添加量は、（Ａ）成分１００質量部に対して０．１〜５質量部であることが好ましく、特に０．２〜２質量部の範囲で添加することが好ましい。添加量が５質量部を越えると返って耐熱性が低下する。尚、この酸化セリウム粉末は、ＢＥＴ比表面積が５０ｍ２／ｇ以上という比較的大きな比表面積を有するものであることが好ましい。
【００２５】
本発明においては、シリコーンゴム組成物の硬化速度及び保存安定性を調節する付加反応制御剤として、例えば、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン等の低分子量ビニル基含有オルガノポリシロキサン；トリアリルイソシアヌレート、アセチレンアルコール及びそのシロキサン変性物；エチニルシクロヘキサノールなどを添加してもよい。
【００２６】
その他、必要に応じて、親水性シリカ、疎水性シリカ等の補強性シリカ充填剤、クレイ、炭酸カルシウム、けいそう土、二酸化チタン等の充填剤、低分子シロキサンエステル、シラノール等の無機充填剤の分散剤、難燃性を付与させる白金族金属系化合物、ゴムコンパウンドのグリーン強度を上げるテトラフルオロポリエチレン粒子、着色剤などを添加してもよい。
【００２７】
−調製・加工−
本発明に用いるシリコーンゴム組成物の調製は、所要の成分を、ホモジナイザー、二本ロールミル、三本ロール、ニーダー、バンバリーミキサー、プラネタリーミキサー等の混合機を用いて混練りすれば良いが、まず初めに（Ａ）成分であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンと（Ｂ）成分であるフラーレン類を十分に混練りした後に、（Ｃ）成分の熱伝導性充填剤、（Ｄ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサン、（Ｅ）成分の白金族系付加反応触媒を混練することが好ましい。（Ａ）成分であるアルケニル基含有オルガノポリシロキサンと（Ｂ）成分であるフラーレン類を予め混練することによって、オルガノポリシロキサン分子中にフラーレン類が均一に分散し易くなり、オルガノポリシロキサン分子とフラーレン類の相互作用ポイントが増加するので、耐熱性がより向上するからである。
【００２８】
フラーレン類はトルエンなどの溶媒中に少量溶解する性質があるため、添加する場合には、オルガノポリシロキサン中への分散を良くするために、フラーレン類をトルエンなどの溶媒中に溶解させて混練し、混練後に溶媒のみを揮発除去することも可能である。
【００２９】
また、本発明のシリコーンゴムシートの成形方法としては、硬化剤までを配合したシリコーンゴム組成物を、カレンダー成型機或いは押出し機で所定の厚さに分出ししてから硬化させる方法、液状のシリコーンゴム組成物或いはトルエン等の溶剤に溶解して液状化したシリコーンゴム組成物を、フィルム上にコーティングしてから硬化させる方法等が挙げられる。
【００３０】
このようにして成形、硬化させたシリコーンゴムシートの厚さは、０．０５〜１０ｍｍであることが好ましく、特に０．１〜１ｍｍの範囲であることが好ましい。厚さが０．０５ｍｍ未満では、使用時に、被圧着体の外形に充分追従できないので圧力のかかり方が不均一となり易く、クッション材としての働きが不十分となる。また、１０ｍｍを超える厚さになると熱の伝わり方が悪くなる。
【００３１】
［シリコーンゴムシート］
上記のようにして、成形・硬化させて得られる本発明の熱圧着用シリコーンゴムシートは、例えば、液晶パネルの透明電極のリード部とフレキシブルプリント基板の外部電極のリード部を、異方性導電膜で圧着する場合のクッションシートとして用いられる。この場合、コストの面から３００℃以上の高温で、繰り返し同一の箇所を使用する場合が多いが、使用回数が増加するにつれてシートが劣化し、粒子が脱落することもある。このとき、シートに導電性の粒子が配合されているか、シート自体が導電性である場合には、電極端子間を電気的に短絡する恐れがある。このような短絡を防止するために、本発明の熱圧着用シリコーンゴムシートは電気絶縁性であることが好ましく、体積抵抗率は１×１０８Ωｍ以上であることが好ましい。
本発明の熱圧着用シリコーンゴムシートの熱伝導率は、伝熱媒体として効率よく熱を伝えるという観点から、０．５Ｗ／ｍＫ以上であることが好ましい。
【００３２】
以下、本発明を実施例によって更に詳述するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。尚、下記の例においては次の材料を使用した。
(Ａ)  平均重合度が２００以上である、一分子中にアルケニル基を２個以上持つオルガノポリシロキサン：
（ａ−１）：ジメチルシロキサン単位９９．８５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．１５モル％からなる、平均重合度が８，０００で、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン
（ａ−２）:ジメチルシロキサン単位９９．５モル％、メチルビニルシロキサン単位０．５モル％からなる、平均重合度が８，０００で、分子鎖両末端がジメチルビニルシロキシ基で封鎖されたメチルビニルポリシロキサン
(Ｂ)  フラーレン類：
（ｂ−１）：Ｃ６０６０％、Ｃ７０２５％、及びその他高次フラーレンの混合物（ナノムミックス：フロンティアカーボン株式会社製の商品名）
(Ｃ)  熱伝導性充填剤
（ｃ−１）：平均粒径が５μｍの粒子表面に強制酸化処理をした、金属ケイ素の粉砕粉末：体積抵抗率の参考値は、以下の通りである。金属ケイ素：４×１０３Ωｍ、表面酸化層（二酸化ケイ素）：１×１０１３Ωｍ
（ｃ−２）：平均粒径が４μｍの結晶性二酸化ケイ素の粉砕粉末：体積抵抗率は１×１０１３Ωｍ
（ｃ−３）：平均粒径が４μｍの酸化アルミニウムの粉砕粉末：体積抵抗率は１×１０１３Ωｍ
(Ｄ)  ケイ素原子に直接結合した水素原子を２個以上持つオルガノハイドロジェンポリシロキサン：
（ｄ−１）：下記式（３）で表されるメチルハイドロジェンポリシロキサン
（３）
2010100691.tif 000002
(Ｅ)  白金族系付加反応触媒
（ｅ−１）：塩化白金酸のビニルシロキサン錯体（白金含有量１質量％）
(Ｆ)  付加反応制御剤
（ｆ−１）：エチニルシクロヘキサノール
(Ｇ)  充填剤
（ｇ−１）：疎水性フュームドシリカＲ９７２（日本アエロジル株式会社製の商品名）
(Ｈ)  耐熱性付与剤
（ｈ−１）：平均粒径が３５ｎｍ、水以外の揮発分が０．１０質量％で、ＢＥＴ比表面積は６９ｍ２／ｇのアセチレンブラック
【実施例１】
【００３３】
（Ａ）成分として、（ａ−１）６０質量部と（ａ−２）４０質量部からなるベース１００質量部、及び（Ｂ）成分として（ｂ−１）１０質量部を用い、これらを加圧ニーダーで配合した後、３本ロールに３回かけることにより、フラーレンが良好に分散したオルガノポリシロキサン組成物を得た。
次いで、（Ｃ）成分として（ｃ−１）１５０質量部を加圧ニーダーで配合し、混練りして均一化した。得られたシリコーンゴム組成物１００質量部に対して、（Ｅ）成分の（ｅ−１）０．０５質量部、付加反応の制御剤である（Ｆ）成分の（ｆ−１）０．０２５質量部、及び（Ｄ）成分の（ｄ−１）０.７質量部を順次添加し、二本ロールミルでよく混練りして硬化性シリコーンゴム組成物（I）を調製した。
得られたシリコーンゴム組成物を、カレンダー成形機を用いて厚さ０．２５ｍｍに分出ししてから、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム上に転写した。ＰＥＴフィルムとの積層品の状態のまま、１５０℃の加熱炉の中を５分間通してシート状のシリコーンゴム組成物を硬化させた。次に、シート状組成物からＰＥＴフィルムを剥離し、乾燥機中において２００℃で４時間熱処理し、厚さ０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【実施例２】
【００３４】
実施例１で使用した（ｃ−１）１５０質量部の代わりに（ｃ−２）１５０質量部を使用したこと以外は、実施例１と全く同様にして、厚さ０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【実施例３】
【００３５】
実施例１で使用した（ｃ−１）１５０質量部の代わりに（ｃ−３）３００質量部を使用したこと以外は、実施例１と全く同様にして、厚さ０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【実施例４】
【００３６】
実施例１の場合と同様に、（Ａ）成分として、（ａ−１）６０質量部と（ａ−２）４０質量部からなるベース１００質量部に、（Ｂ）成分として（ｂ−１）２質量部を加圧ニーダーで配合した後、３本ロールに３回かけることにより、フラーレンが良好に分散したオルガノポリシロキサン組成物を得た。
次に、（Ｇ）成分の（ｇ−１）３０質量部を加えてニーダーにて均一混合した後、（Ｃ）成分の（ｃ−１）１５０質量部を加圧ニーダーで配合し、混練りして均一化した。得られたシリコーンゴム組成物１００質量部に対して（Ｅ）成分の（ｅ−１）を０．０５質量部、付加反応の制御剤である（Ｆ）成分（ｆ−１）０．０２５質量部、及び（Ｄ）成分（ｄ−１）０.７質量部を順次添加し、二本ロールミルでよく混練りして硬化性シリコーンゴム組成物（II）を調製した。
得られたシリコーンゴム組成物を用いて、実施例１の場合と同様に成形加工して、厚さ０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【実施例５】
【００３７】
ホモジナイザーを用いて、フラーレン（ｂ−１）を０．５質量％の濃度で溶解したトルエン溶液を調整した。この溶液中に（Ａ）成分を、（ａ−１）：（ａ−２）＝６：４となる比率で加え、最終的に（ａ−１）６０質量部、（ａ−２）４０質量部、及び（ｂ−１）０．５質量部となるように調整し、ホモジナイザーで均一に溶解した。
得られたトルエン溶液を１２０℃に加熱しながら減圧し、トルエンを完全に留去して、（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンと（Ｂ）成分のフラーレンが分子レベルで均一に分散した組成物を得た。
この組成物に、更に（ｇ−１）３０質量部を加えてニーダーにて均一混合した後、（ｃ−１）１５０質量部を加圧ニーダーで配合し、混練りして均一化した。得られたシリコーンゴム組成物１００質量部に対して（ｅ−１）０．０５質量部、付加反応の制御剤である（ｆ−１）０．０２５質量部、及び（ｄ−１）０.７質量部を順次添加し、二本ロールミルでよく混練りして硬化性シリコーンゴム組成物（III）を調製した。
得られたシリコーンゴム組成物を用い、実施例１の場合と同様に成形加工して厚さが０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【００３８】
比較例１．
（Ｂ）成分であるフラーレン類を配合しないこと以外は、実施例４と全く同様にして、厚さが０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【００３９】
比較例２.
（Ａ）成分として、（ａ−１）６０質量部と（ａ−２）４０質量部からなるベース１００質量部を使用し、これに、耐熱性付与剤として（ｈ−１）のカーボンブラック４０質量部を加圧ニーダーで配合し、混練りして均一化した。得られたシリコーンゴム組成物１００質量部に対して（ｅ−１）０．０５質量部、付加反応の制御剤である（ｆ−１）０．０２５質量部、及び（ｄ−１）０.７質量部を順次添加し、二本ロールミルでよく混練りして硬化性シリコーンゴム組成物（IV）を調製した。
得られたシリコーンゴム組成物を用い、実施例１と全く同様にして、厚さが０．２５ｍｍの熱圧着用シリコーンゴムシートを作製した。
【００４０】
［基本物性の評価］
体積抵抗率、引張り強さ及び切断時伸び：ＪＩＳ  Ｋ６２４９の規定に準拠して測定した。
熱伝導率：ＡＳＴＭ  Ｅ  １５３０の規定に準拠して測定した。
［熱圧着耐久回数の評価］
図１に示すように、５０本の銅電極１ａが、ピッチ３２μｍ（線幅１６μｍ、間隔１６μｍ）で設けられたＦＰＣ（フレキシブルプリント配線板）と、同じく５０本のＩＴＯ電極１ｂがピッチ３２μｍ（線幅１６μｍ、間隔１６μｍ）で設けられたガラス板２ｂを、それぞれの銅電極１ａおよびＩＴＯ電極１ｂを設けた側の面が互いに向かい合うようにし、その間に厚さが２２μｍで幅１．２ｍｍのＡＣＦ（異方性導電膜）３を挟み、圧着機のバックアップツール４の上に設置した。次に、実施例１〜５、または比較例１、２で作製した熱圧着用シリコーンゴムシート５が、上記のＦＰＣ  ２ａの上面に当たるように載置し、シリコーンゴムシート５の上から、４００℃に加熱した加圧ツール６により４ＭＰａの押し圧力で２０秒間押圧した。このようにしてＦＰＣ  ２ａとガラス板２ｂ間でＡＣＦ３を圧着した後、銅電極１ａとＩＴＯ電極１ｂ間における電気的導通を評価した。
次に、シリコーンゴムシート５としてそのまま同じものを使用し、ＦＰＣとガラス板及びＡＣＦを新しいものにセットし直し、上記と同様にして圧着する操作を繰り返した。この操作の繰り返しを、銅電極１ａとＩＴＯ電極１ｂ間に所望の電気的導通が得られなくなるまで行ない、それまでの圧着操作の回数により、シリコーンゴムシートの熱圧着耐久性を評価した結果を表１に示した。表１中の熱圧着耐久回数とは、シリコーンゴムシート５の劣化によりＡＣＦに均一な圧力を付与できなくなったため、同じ条件で処理を行った場合に、所望の電気的導通が得られなくなるまでの回数を意味する。
【００４１】
【表１】
2010100691.tif 000003
【００４２】
表１の結果から、本発明の熱圧着用シリコーンゴムシートは、耐熱性が良好であるため耐熱圧着耐久性が良好であるだけでなく、絶縁性であるため、電気的短絡の問題が生じないことが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の熱圧着用シリコーンゴムシートは熱伝導性及び耐熱性に優れ、３００℃以上という高温下における使用に対しても耐久性に優れ、しかも絶縁性であるので、液晶ディスプレイ等の電極の接続に用いる異方性導電膜用熱圧着シートや、フレキシブルプリント基板等を成形する際に使用する絶縁性の熱圧着用シリコーンゴムシートとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
本発明の熱圧着用シリコーンゴムシートを用いて、ＦＰＣとガラス板で挟んだＡＣＦを熱圧着する方法を説明する模式図。
【符号の説明】
【００４５】
１ａ.  銅電極
１ｂ．  ＩＴＯ電極
２ａ．  フレキシブルプリント配線版
２ｂ．  ガラス板
３．    異方性導電膜
４．    バックアップツール（支持台）
５．    熱圧着用シリコーンゴムシート
６.    加熱・加圧ツール
【図１】
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