(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ１）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％であるフッ素系化合物と、
（Ｂ１）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％であるフッ素系化合物と、
（Ａ２）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％であるフッ素系化合物と、
（Ｂ２）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％であるフッ素系化合物と、
（Ｃ）熱伝導性フィラーと、を含み、
前記フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）は、下記式［６］：
【化１】
0005511872.tif 000010
（式中、ｎは１〜１０の整数である。）
で表される主鎖構造を有し、
前記フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の含有量に関し、下記式［１］〜［３］：
〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕＝２０／８０〜８０／２０  ［１］
（Ａ１）／（Ｂ１）＝２０／８０〜８０／２０                              ［２］
（Ａ２）／（Ｂ２）＝２０／８０〜８０／２０                              ［３］
を満たす熱伝導性樹脂組成物。
【請求項２】
前記フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の含有量に関し、下記式［４］及び［５］：
（Ａ１）／（Ｂ１）＝２０／８０〜４０／６０又は６０／４０〜８０／２０    ［４］
（Ａ２）／（Ｂ２）＝２０／８０〜４０／６０又は６０／４０〜８０／２０    ［５］
を満たす請求項１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項３】
前記フッ素系化合物（Ｂ１）及び（Ｂ２）が有するアルケニル基がビニル基である請求項１又は２に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項４】
前記フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の合計含有量１００重量部に対して、前記熱伝導性フィラー（Ｃ）を５０〜５００重量部含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項５】
（Ｄ）白金族系触媒をさらに含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱伝導性樹脂組成物の硬化物からなる熱伝導性シート。
【請求項７】
ＡＳＫＥＲ  Ｃ硬度が７０以下であり、ＪＩＳ  Ｚ３２８４に準拠して測定される表面の粘着性が３０ｇｆ以上である請求項６に記載の熱伝導性シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発熱体と放熱体との間に介在させて、発熱体の熱を効率的に放熱体に伝導させるためのシート等として用いられる熱伝導性シート、及びこれを形成するための熱伝導性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種装置や電子機器の内部で発生する熱を外部に効率的に放出するための手段として、電子部品等の発熱体と放熱体（放熱用部材あるいは冷却用部材）との間に熱伝導性シートを配置することが従来行なわれている。柔軟性を有し、熱伝導性能の高い熱伝導性シートを介在させることにより、良好な密着力で熱伝導性能の高い熱伝導性シートを介して発熱体と放熱体とを結合させることができるため、結果として熱伝導性シートを介在させない場合に比べて、発熱体から放熱体への熱伝導効率を改善することができる。
【０００３】
現在、一般的に市場流通している熱伝導性シートは、その多くがケイ素を主成分とするシリコーンゴムシートである。しかし、シリコーンゴムからなる熱伝導性シートが、シート中に含有される低分子量シロキサン成分の揮発により系を汚染するという問題を有していることはよく知られているところである。また昨今、特に半導体製造装置向け及びパワーデバイス向けの市場では、２００℃以上の高温での使用に耐える熱伝導性シートが要求されているが、シリコーンゴムからなる熱伝導性シートは、このような耐熱性の面でも課題を抱えているのが現状である。
【０００４】
上記課題を解決すべく特開２０１０−２３２５３５号公報（特許文献１）には、液状フッ素化ポリエーテルと熱伝導性充填剤との混合物を反応硬化させることにより得られる、フッ素を主成分とするフッ素ゴムシートを熱伝導性シート（耐熱性放熱シート）として用いることが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３２５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フッ素ゴムシートによれば、ケイ素を主成分とするシリコーンゴムシートに比べて、概して耐熱性を向上させることが可能である。しかしながら、従来の熱伝導性フッ素ゴムシートには次のような問題点があった。
【０００７】
すなわち、熱伝導性シート自体に高い熱伝導性能を付与するためには、比較的多量の熱伝導性フィラー（熱伝導性充填剤）を含有させる必要があるが、多量の熱伝導性フィラーを含有させると、これに伴ってシートの硬度が高くなったり、シート表面の粘着性（タック性）が低下したりする。このような硬度の上昇及び表面粘着性の低下はいずれも、熱伝導性シートに隣接して配置される発熱体及び放熱体との接触性（密着性）を悪化させ、接触熱抵抗を上昇させる要因となる。接触熱抵抗が高くなると、熱伝導性シート自体の熱伝導性能が高い場合であっても、その性能を十分に発揮することができず、発熱体から放熱体への良好な熱伝導効率を得ることができない。
【０００８】
そこで本発明は、高い耐熱性を有するフッ素系の熱伝導性シートであって、熱伝導性フィラーを高充填した場合であっても、良好な低硬度性と高表面粘着性とを併せ持ち、もって優れた熱伝導効率を示す熱伝導性シートを形成することができる熱伝導性樹脂組成物、及びこれより形成される熱伝導性シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は上記課題を解決すべく種々検討を行ない、次の点を見出し、さらに検討を重ね、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
（１）フッ素系熱伝導性シートのバインダーを形成するフッ素系化合物として、硬化反応（架橋）によりエラストマー特性を示すフッ素系ポリマー（ゴム状弾性体）を形成するフッ素系化合物対を単独で用いると（例えば、特許文献１の実施例のように）、熱伝導性フィラーを高充填した場合、シートの硬度が高くなったり、シート表面の粘着性が低下したりする。
【００１１】
（２）一方、フッ素系熱伝導性シートのバインダーを形成するフッ素系化合物として、硬化反応によりゲル特性を示すフッ素系ポリマー（ゲル状弾性体）を形成するフッ素系化合物対を単独で用いると、シート成型が困難となる。
【００１２】
（３）これに対し、フッ素系熱伝導性シートのバインダーを形成するフッ素系化合物として、硬化反応によりエラストマー特性を示すフッ素系ポリマー（ゴム状弾性体）を形成するフッ素系化合物対〔後述するフッ素系化合物（Ａ１）及び（Ｂ１）〕と、硬化反応によりゲル特性を示すフッ素系ポリマー（ゲル状弾性体）を形成するフッ素系化合物対〔後述するフッ素系化合物（Ａ２）及び（Ｂ２）〕とを適切な比で併用し、かつ、配合比（Ａ１）／（Ｂ１）及び（Ａ２）／（Ｂ２）をも適切な所定の比に調整した熱伝導性樹脂組成物によれば、耐熱性が高く、熱伝導性フィラーを高充填した場合であっても、良好な低硬度性と高表面粘着性とを有する熱伝導性シートを得ることができる。
【００１３】
なお本明細書中において、「エラストマー特性」とは、ＪＩＳ  Ｋ６２５３に準拠して測定されるＳｈｏｒｅ  Ａ硬度が２０〜４０の範囲内であることを意味する。また、「ゲル特性」とは、ＪＩＳ  Ｋ２２０７に準拠して測定される針入度が６０〜８０の範囲内であることを意味する。
【００１４】
すなわち本発明は、下記成分：
（Ａ１）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％であるフッ素系化合物、
（Ｂ１）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％であるフッ素系化合物、
（Ａ２）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％であるフッ素系化合物、
（Ｂ２）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％であるフッ素系化合物、及び
（Ｃ）熱伝導性フィラー、を含み、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の含有量に関し、下記式［１］〜［３］：
〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕＝２０／８０〜８０／２０  ［１］
（Ａ１）／（Ｂ１）＝２０／８０〜８０／２０                              ［２］
（Ａ２）／（Ｂ２）＝２０／８０〜８０／２０                              ［３］
を満たす熱伝導性樹脂組成物を提供する。
【００１５】
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の含有量に関し、下記式［４］及び［５］：
（Ａ１）／（Ｂ１）＝２０／８０〜４０／６０又は６０／４０〜８０／２０    ［４］
（Ａ２）／（Ｂ２）＝２０／８０〜４０／６０又は６０／４０〜８０／２０    ［５］
をさらに満たすことが好ましい。
【００１６】
フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）は、下記式［６］：
【００１７】
【化１】
0005511872.tif 000002
【００１８】
（式中、ｎは１〜１０の整数である。）
で表される主鎖構造を有するものであることができる。
【００１９】
フッ素系化合物（Ｂ１）及び（Ｂ２）が有するアルケニル基は、例えばビニル基である。
【００２０】
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の合計含有量１００重量部に対して、熱伝導性フィラー（Ｃ）を５０〜５００重量部含むことができる。本発明の熱伝導性樹脂組成物は、白金族系触媒（Ｄ）をさらに含むことが好ましい。
【００２１】
また本発明は、上記本発明に係る熱伝導性樹脂組成物の硬化物からなる熱伝導性シートを提供する。本発明の熱伝導性シートは、典型的には、７０以下のＡＳＫＥＲ  Ｃ硬度及び３０ｇｆ以上の表面粘着性（ＪＩＳ  Ｚ３２８４に準拠して測定）を示す。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、耐熱性が高く、また熱伝導性フィラーを高充填した場合であっても、良好な低硬度性と高表面粘着性とを併せ持ち、もって優れた熱伝導効率を示す熱伝導性シートを提供することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜熱伝導性樹脂組成物＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、発熱体と放熱体との間に介在させて、発熱体の熱を効率的に放熱体に伝導させる熱伝導性シートを形成するために好適に用いられるものであり、以下の成分を含む。
【００２４】
（Ａ１）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％であるフッ素系化合物〔以下、「フッ素系化合物（Ａ１）」ともいう。〕、
（Ｂ１）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％であるフッ素系化合物〔以下、「フッ素系化合物（Ｂ１）」ともいう。〕、
（Ａ２）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％であるフッ素系化合物〔以下、「フッ素系化合物（Ａ２）」ともいう。〕、
（Ｂ２）主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％であるフッ素系化合物〔以下、「フッ素系化合物（Ｂ２）」ともいう。〕、及び
（Ｃ）熱伝導性フィラー。
【００２５】
上記のとおり、フッ素系化合物（Ａ１）及び（Ｂ１）は、硬化（架橋）反応によりエラストマー特性を示すフッ素系ポリマー（ゴム状弾性体）を形成するフッ素系化合物対であり、フッ素系化合物（Ａ２）及び（Ｂ２）は、硬化反応によりゲル特性を示すフッ素系ポリマー（ゲル状弾性体）を形成するフッ素系化合物対である。本発明は、これらのフッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）を併用し、さらにはこれらを特徴的な配合比で熱伝導性樹脂組成物に含有させることによって、高い耐熱性を有するとともに、良好な低硬度性と高表面粘着性とを併せ持つ熱伝導性シートの実現を可能としたものである。
【００２６】
なおここで留意すべきは、本発明が単純に、エラストマー特性を示す架橋体（Ａ１）−（Ｂ１）と、ゲル特性を示す架橋体（Ａ２）−（Ｂ２）とブレンドすることによって、得られる熱伝導性シートの特性を調整するという着想に基づくものではないことである。本発明の熱伝導性樹脂組成物は、あらかじめ調製された架橋体（Ａ１）−（Ｂ１）と架橋体（Ａ２）−（Ｂ２）とを配合成分として含むものではなく、架橋前の状態のフッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）を含むものであり、したがって該熱伝導性樹脂組成物から形成される熱伝導性シートは、上記４種のフッ素系化合物が種々の組み合わせで架橋し合う結果として、架橋体（Ａ１）−（Ｂ１）及び（Ａ２）−（Ｂ２）以外にも多種の架橋体（ポリマー鎖長等をも考慮すればさらに多種の架橋体）をバインダーとして含む。
【００２７】
本発明の特徴は、それら同士のみで架橋したならばエラストマー特性を示す架橋体を形成するフッ素系化合物対と、それら同士のみで架橋したならばゲル特性を示す架橋体を形成するフッ素系化合物対とを併用することにより、エラストマー特性の利点とゲル特性の利点とを併せ持つ熱伝導性シートを得るという着想を前提としつつも、上記のように、シート成型時に多種にわたる架橋体が生成することを考慮して、所望の特性を有する熱伝導性シートの実現のために、４種のフッ素系化合物の含有量比を適切に制御したことにある。
【００２８】
〔１〕フッ素系化合物（Ａ１）
フッ素系化合物（Ａ１）は、主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基（ＳｉＨ基）を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％、好ましくは８０〜１００モル％であり（したがって、ヒドロシリル基を１個有する分子の含有率が０〜４０モル％、好ましくは０〜２０モル％であり）、フッ素系化合物（Ｂ１）及びフッ素系化合物（Ｂ２）のアルケニル基と付加反応可能なフッ素系化合物である。
【００２９】
フッ素系化合物（Ａ１）の主鎖構造は、パーフルオロオキシアルキレン単位から構成されるものであることができ、好ましくは下記式［６］：
【００３０】
【化２】
0005511872.tif 000003
【００３１】
（式［６］中、ｎは１〜１０の整数である。）
で表される構造である。
【００３２】
フッ素系化合物（Ａ１）として好適に用いられる化合物の代表例は、下記式［７］：
【００３３】
【化３】
0005511872.tif 000004
【００３４】
で表されるヒドロシリル基末端フッ素系化合物である。式［７］中、ｎは上記と同じ意味を表す。Ｚ1はヒドロシリル基を含む架橋部であり、Ｓｉ（Ｈ）（Ｒ1）2を表す。Ｚ2は、末端ヒドロシリル基を２個有する分子においては、Ｚ1と同様、Ｓｉ（Ｈ）（Ｒ2）2を表し、末端ヒドロシリル基を１個有する分子においては、Ｓｉ（Ｒ3）3を表す。
【００３５】
上記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、同じであっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換または非置換の一価炭化水素基であり、その例を挙げれば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基等のアリール基；３−クロロプロピル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基等のハロゲン化アルキル基などである。Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3は、好ましくは炭素原子数１〜５のアルキル基である。
【００３６】
フッ素系化合物（Ａ１）は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１に準拠して測定される粘度が１．５〜４．０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００３７】
式［７］で表されるフッ素系化合物（Ａ１）として、信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ８３７０−Ａ」などを好適に用いることができる。
【００３８】
〔２〕フッ素系化合物（Ｂ１）
フッ素系化合物（Ｂ１）は、主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％、好ましくは８０〜１００モル％であり（したがって、アルケニル基を１個有する分子の含有率が０〜４０モル％、好ましくは０〜２０モル％であり）、フッ素系化合物（Ａ１）及びフッ素系化合物（Ａ２）のヒドロシリル基と付加反応可能なフッ素系化合物である。
【００３９】
フッ素系化合物（Ｂ１）の主鎖構造は、パーフルオロオキシアルキレン単位から構成されるものであることができ、好ましくは上記式［６］で表される構造である。フッ素系化合物（Ｂ１）においても、式［６］中のｎは１〜１０の整数である。フッ素系化合物（Ｂ１）におけるｎの数は、フッ素系化合物（Ａ１）と同じであっても、異なっていてもよい。
【００４０】
フッ素系化合物（Ｂ１）として好適に用いられる化合物の代表例は、下記式［８］：
【００４１】
【化４】
0005511872.tif 000005
【００４２】
で表されるアルケニル基末端フッ素系化合物である。式［８］中、ｎは上記と同じ意味を表す。Ｚ3はアルケニル基を含む架橋部であり、Ｓｉ（アルケニル基）（Ｒ4）2を表す。Ｚ4は、末端アルケニル基を２個有する分子においては、Ｚ3と同様、Ｓｉ（アルケニル基）（Ｒ5）2を表し、末端アルケニル基を１個有する分子においては、Ｓｉ（Ｒ6）3を表す。
【００４３】
上記Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6は、同じであっても異なっていてもよく、それぞれ独立して、置換または非置換の一価炭化水素基であり、その例は、上記Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3について述べたものと同様である。Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6は、好ましくは炭素原子数１〜５のアルキル基である。
【００４４】
アルケニル基としては、例えば、ビニル基、メチルビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等の、通常、炭素原子数２〜８、好ましくは２〜４程度のものが挙げられ、とりわけビニル基が好ましい。
【００４５】
フッ素系化合物（Ｂ１）は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１に準拠して測定される粘度が１．５〜４．０Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００４６】
式［８］で表されるフッ素系化合物（Ｂ１）として、信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ８３７０−Ｂ」などを好適に用いることができる。
【００４７】
〔３〕フッ素系化合物（Ａ２）
フッ素系化合物（Ａ２）は、主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にヒドロシリル基（ＳｉＨ基）を１〜２個有する化合物であって、ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％、好ましくは２０〜４０モル％であり（したがって、ヒドロシリル基を１個有する分子の含有率が６０〜１００モル％、好ましくは６０〜８０モル％であり）、フッ素系化合物（Ｂ１）及びフッ素系化合物（Ｂ２）のアルケニル基と付加反応可能なフッ素系化合物である。
【００４８】
フッ素系化合物（Ａ２）の主鎖構造は、パーフルオロオキシアルキレン単位から構成されるものであることができ、好ましくは上記式［６］で表される構造である。フッ素系化合物（Ａ２）においても、式［６］中のｎは１〜１０の整数である。フッ素系化合物（Ａ２）におけるｎの数は、フッ素系化合物（Ａ１）や（Ｂ１）と同じであっても、異なっていてもよい。
【００４９】
フッ素系化合物（Ａ２）として好適に用いられる化合物の代表例は、下記式［９］：
【００５０】
【化５】
0005511872.tif 000006
【００５１】
で表されるヒドロシリル基末端フッ素系化合物である。式［９］中、ｎは上記と同じ意味を表す。Ｚ5及びＺ6はそれぞれ、上記Ｚ1及びＺ2と同じ意味を表す。
【００５２】
フッ素系化合物（Ａ２）は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１に準拠して測定される粘度が１．５〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００５３】
式［９］で表されるフッ素系化合物（Ａ２）として、信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ３４０５−Ａ」、「ＳＩＦＥＬ  ３５０５−Ａ」などを好適に用いることができる。
【００５４】
〔４〕フッ素系化合物（Ｂ２）
フッ素系化合物（Ｂ２）は、主鎖中にパーフルオロアルキルエーテル構造を有し、分子末端にアルケニル基を１〜２個有する化合物であって、アルケニル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％、好ましくは２０〜４０モル％であり（したがって、アルケニル基を１個有する分子の含有率が６０〜１００モル％、好ましくは６０〜８０モル％であり）、フッ素系化合物（Ａ１）及びフッ素系化合物（Ａ２）のヒドロシリル基と付加反応可能なフッ素系化合物である。
【００５５】
フッ素系化合物（Ｂ２）の主鎖構造は、パーフルオロオキシアルキレン単位から構成されるものであることができ、好ましくは上記式［６］で表される構造である。フッ素系化合物（Ｂ２）においても、式［６］中のｎは１〜１０の整数である。フッ素系化合物（Ｂ２）におけるｎの数は、フッ素系化合物（Ａ１）や（Ｂ１）、（Ａ２）と同じであっても、異なっていてもよい。
【００５６】
フッ素系化合物（Ｂ２）として好適に用いられる化合物の代表例は、下記式［１０］：
【００５７】
【化６】
0005511872.tif 000007
【００５８】
で表されるアルケニル基末端フッ素系化合物である。式［１０］中、ｎは上記と同じ意味を表す。Ｚ7及びＺ8はそれぞれ、上記Ｚ3及びＺ4と同じ意味を表す。アルケニル基は、フッ素系化合物（Ｂ１）と同様、例えば、ビニル基、メチルビニル基、アリル基、プロペニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基等の、通常、炭素原子数２〜８、好ましくは２〜４程度のものであることができ、とりわけビニル基が好ましい。フッ素系化合物（Ｂ２）のアルケニル基は、フッ素系化合物（Ｂ１）のアルケニル基と同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【００５９】
フッ素系化合物（Ｂ２）は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１に準拠して測定される粘度が１．５〜５００Ｐａ・ｓであることが好ましい。
【００６０】
式［１０］で表されるフッ素系化合物（Ｂ２）として、信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ３４０５−Ｂ」、「ＳＩＦＥＬ  ３５０５−Ｂ」などを好適に用いることができる。
【００６１】
〔５〕フッ素系化合物の含有量
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の含有量に関し、下記式［１］〜［３］：
〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕＝２０／８０〜８０／２０  ［１］
（Ａ１）／（Ｂ１）＝２０／８０〜８０／２０                              ［２］
（Ａ２）／（Ｂ２）＝２０／８０〜８０／２０                              ［３］
を満たす。
【００６２】
上記式［１］〜［３］を満たす含有量比で、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）を配合することにより、耐熱性が高く、熱伝導性フィラー（Ｃ）を高充填した場合であっても、良好な低硬度性と高表面粘着性とを併せ持つ熱伝導性シートを得ることができる。
【００６３】
より優れた低硬度性及び高表面粘着性を得るために、含有量比〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕は、２５／７５以上とすることが好ましく、３０／７０以上とすることがより好ましく、また、７５／２５以下とすることが好ましい。含有量比〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕は、例えば、７０／３０以下、６０／４０以下、あるいは５０／５０程度とすることができる。含有量比〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕が２０／８０未満である場合には、熱伝導性シートへの成型が困難となる傾向にある。一方、含有量比〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕が８０／２０を超える場合には、熱伝導性シートの硬度が高くなったり、表面粘着性が低下したりする。
【００６４】
上記式［１］に加えて含有量比（Ａ１）／（Ｂ１）及び（Ａ２）／（Ｂ２）をそれぞれ２０／８０〜８０／２０の範囲内とする（上記式［２］及び［３］を満たす）ことにより、良好な低硬度性と高表面粘着性とを両立させることが可能であるが、より優れた低硬度性を得るためには、含有量比（Ａ１）／（Ｂ１）及び（Ａ２）／（Ｂ２）は、下記式［４］及び［５］：
（Ａ１）／（Ｂ１）＝２０／８０〜４０／６０又は６０／４０〜８０／２０    ［４］
（Ａ２）／（Ｂ２）＝２０／８０〜４０／６０又は６０／４０〜８０／２０    ［５］
を満たすことが好ましい。
【００６５】
すなわち、上記式［４］及び［５］を満たすように、フッ素系化合物（Ａ１）又は（Ｂ１）のいずれか一方を他方に対して過剰に配合し、フッ素系化合物（Ａ２）又は（Ｂ２）のいずれか一方を他方に対して過剰に配合することにより、過剰分のフッ素系化合物が効果的に作用して、熱伝導性シートの低硬度性を向上させることができる。ただし、上記過剰分が過度に多いと、すなわち、含有量比（Ａ１）／（Ｂ１）又は（Ａ２）／（Ｂ２）が２０／８０未満又は８０／２０を超える場合には、上記式［１］を満たしている場合であっても、熱伝導性シートへの成型が困難となる傾向にある。
【００６６】
なお、上記過剰分のフッ素系化合物は、熱伝導性シートを構成するバインダーと分子構造が類似しているため、高温使用時においてもブリードしない（又は極めてブリードしにくい）。高温使用時におけるシート含有成分のブリードは、系を汚染する要因となるが、本発明の熱伝導性シートはこのような不具合が生じず、この点においても高耐熱性である。
【００６７】
〔６〕熱伝導性フィラー（Ｃ）
熱伝導性フィラー（Ｃ）としては、特に制限されず、一般的に使用されているものを用いることができる。具体例を挙げれば、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、結晶性酸化ケイ素（ＳｉＯ2）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）、窒化ホウ素（六方晶ＢＮや立方晶ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、炭素繊維、ダイヤモンド、黒鉛などである。
【００６８】
熱伝導性フィラー（Ｃ）の形状は、粒状、鱗片状、針状などであり得るが、より高密度充填できることから粒状であることが好ましい。粒状である熱伝導性フィラー（Ｃ）の平均粒子径は、例えば０．１〜１００μｍであり、好ましくは０．５〜５０μｍである。
【００６９】
熱伝導性フィラー（Ｃ）として、１種の熱伝導性フィラーを単独で用いてもよいし、２種以上の熱伝導性フィラーを混合して用いてもよい。また、高密度充填性などを考慮して、平均粒子径の異なる２種以上の熱伝導性フィラーを混合して用いることもできる。
【００７０】
本発明の熱伝導性樹脂組成物において、熱伝導性フィラー（Ｃ）の含有量は、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の合計含有量１００重量部に対して、通常５０〜５００重量部であり、好ましくは１００〜４００重量部である。本発明によれば、熱伝導性フィラー（Ｃ）の含有量を例えば２００〜５００重量部程度まで高くしても、良好な低硬度性と高表面粘着性とを有する熱伝導性シートを得ることができる。熱伝導性フィラー（Ｃ）の含有量がフッ素系化合物の合計含有量１００重量部に対して５０重量部以上、好ましくは１００重量部以上、より好ましくは２５０重量部以上であると、熱伝導性シート自体の十分な熱伝導性性能が得られやすい。また、熱伝導性フィラー（Ｃ）の含有量がフッ素系化合物の合計含有量１００重量部に対して５００重量部以下、好ましくは４００重量部以下であると、熱伝導性シートへの成型性を十分に確保できるとともに、極度の熱伝導性フィラー充填による熱伝導性シートの硬度上昇を抑制することができる。
【００７１】
〔７〕白金族系触媒（Ｄ）
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フッ素系化合物のヒドロシリル基とアルケニル基との架橋反応（ヒドロシリル化反応）を触媒する白金族系触媒（Ｄ）を含み、通常は白金族系触媒（Ｄ）を含む。白金族系触媒（Ｄ）としては、例えば白金系触媒が好ましく用いられる。白金系触媒としては、白金の単体；塩化白金酸；塩化白金；白金−オレフィン錯体；白金−アルケニルシロキサン錯体；白金−カルボニル錯体；白金−ホスフィン錯体；白金−アルコール錯体；アルミナ、シリカ、カーボンブラック等の担体に白金を担持させたものなどが挙げられる。
【００７２】
白金系触媒以外の白金族系触媒としては、ロジウム系化合物、ルテニウム系化合物、イリジウム系化合物、パラジウム系化合物が挙げられる。
【００７３】
白金族系触媒（Ｄ）の含有量は、熱伝導性樹脂組成物の架橋硬化を促進するために必要な有効量であれば特に限定されず、フッ素系化合物（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ａ２）及び（Ｂ２）の合計含有量１００重量部に対して、０〜１０重量部であることができ、典型的には、上記合計含有量に対して、０．１〜１０００ｐｐｍ程度である。
【００７４】
〔８〕その他の配合成分
本発明の熱伝導性樹脂組成物は必要に応じて、老化防止剤、酸化防止剤、難燃剤、分散剤、溶剤などを含むことができる。
【００７５】
＜熱伝導性シート＞
本発明の熱伝導性シートは、上記の熱伝導性樹脂組成物を一般的な方法によりシート成型するとともに、成型時の加熱により架橋させて得ることができる。成型方法としては、プレス成型、射出成型、トランスファー成型、押出成型などを挙げることができる。
【００７６】
熱伝導性シートの厚さは、用途などにより適宜設定されるが、通常０．０５〜３ｍｍ程度であり、好ましくは０．１〜１ｍｍ程度である。
【００７７】
本発明の熱伝導性シートは、上記本発明に係る熱伝導性樹脂組成物から形成されるものであるため、高い耐熱性を有するとともに、良好な低硬度性と高表面粘着性とを示す。本発明の熱伝導性シートは、典型的には、ＡＳＫＥＲ  Ｃ硬度が７０以下であり、さらには６０以下、なおさらには５０以下であり得る。また典型的には、ＪＩＳ  Ｚ３２８４に準拠して測定される表面粘着性が３０ｇｆ以上であり、さらには５０ｇｆ以上、なおさらには７０ｇｆ以上であり得る。
【実施例】
【００７８】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。下記実施例及び比較例で得られた熱伝導性シートについて行なった評価試験の試験方法は次のとおりである。
【００７９】
（１）１０％圧縮荷重
得られた熱伝導性シートから、直径４６．２ｍｍ、厚さ（高さ）１．０ｍｍの円柱状試料片を切り出し、（株）島津製作所製「ＡＵＴＯ  ＧＲＡＰＨ  ＡＧ−５００ｋＮＤ」を用いて荷重をかけ、厚みを１０％圧縮したときの荷重値（２５℃）を測定した。「１０％圧縮荷重」は、熱伝導性シートの硬度の指標となる物性値であり、１０％圧縮荷重が小さいほど硬度が小さい。
【００８０】
（２）硬度
ＡＳＫＥＲ製のＡＳＫＥＲ  Ｃ硬度計を用いて２５℃での熱伝導性シートの硬度を測定した。熱伝導性シートの耐熱性を評価するために、熱処理（２５０℃、５時間）前後の硬度を測定し、硬度の変化を確認した。
【００８１】
（３）表面粘着性
ＪＩＳ  Ｚ３２８４に準拠して熱伝導性シートの表面粘着性を測定した。具体的には次のとおりである。厚さ０．７５ｍｍの熱伝導性シートをタッキネステスター（テクスチャーテクノロジーコーポレーション製の「テクスチャーアナライザーＴＡ−ＸＴ２」）のステージにセットし、以下の測定条件で１／４インチφのステンレススチール製ボールプローブを熱伝導性シートに押しつけた後、２ｍｍ引き上げる時の最大抵抗値を、１０分以内に７点測定し、その平均値を測定した。
【００８２】
（測定条件）
・プレート及びプローブ温度：２５℃、
・落下速度：０．２ｍｍ／秒、
・侵入厚さ：０．１ｍｍ、
・荷重：１００ｇｆ、
・プレスタイム：１０秒、
・引き上げ速度：０．２ｍｍ／秒、
・引き上げ距離：２ｍｍ。
【００８３】
（４）熱抵抗
発熱基板（発熱量：４５Ｗ）上に、熱伝導性シートから切り出した縦１０ｍｍ、横１０ｍｍ、厚さ１．０ｍｍの試料片を貼り付けた。試料片の上に、上記発熱基板と同じ材質からなる冷却機構付き基板を配置し、９８ｋＰａの一定荷重で圧接した。両基板には温度センサーが取り付けられており、両基板の温度をモニタリングしながら、発熱基板に通電した。通電開始から５分経過後の発熱基板の温度Ｔ1（℃）及び冷却機構付き基板Ｔ2（℃）を測定し、下記式：
熱抵抗（℃／Ｗ）＝（Ｔ1−Ｔ2）／Ｑ  〔Ｑは発熱基板の発熱量（Ｗ）〕
に基づき熱抵抗を算出した。熱伝導性シートの耐熱性を評価するために、熱処理（２５０℃、５時間）前後の熱抵抗を測定し、熱抵抗の変化を確認した。
【００８４】
（５）重量減少率
セイコーインスツルメント社製「ＴＧ−ＤＴＡ  ６２００」を用いて熱重量（ＴＧ）測定を行ない、２００℃、５時間の熱処理による重量減少率及び２５０℃、５時間の熱処理による重量減少率（％）を測定した。
【００８５】
＜実施例１〜８、比較例１〜５＞
表１及び表２に示される配合比率（数値の単位は重量部である）で同表に示される各配合成分を自動乳鉢を用いて混合し、さらにロールに通して高分散化させた。得られた混練物を、金型を用いて熱プレス（１５０℃、１０分間）でシート状に成型し、熱伝導性シートを作製した。実施例及び比較例で使用した各配合成分の詳細は次のとおりである。
【００８６】
〔ａ〕フッ素系化合物（Ａ１）：信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ８３７０−Ａ」（ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％の範囲内であるフッ素系化合物）、
〔ｂ〕フッ素系化合物（Ｂ１）：信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ８３７０−Ｂ」（アルケニル基を２個有する分子の含有率が６０〜１００モル％の範囲内であるフッ素系化合物）、
〔ｃ〕フッ素系化合物（Ａ２）：信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ３４０５−Ａ」（ヒドロシリル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％の範囲内であるフッ素系化合物）、
〔ｄ〕フッ素系化合物（Ｂ２）：信越化学工業（株）製の商品名「ＳＩＦＥＬ  ３４０５−Ｂ」（アルケニル基を２個有する分子の含有率が０〜４０モル％の範囲内であるフッ素系化合物）、
〔ｅ〕シリコン系化合物：富士高分子社製「サーコン」、
〔ｆ〕酸化アルミニウムＡ：電気化学工業（株）製「ＤＡＭ−４５」（平均粒子径４０μｍ）、
〔ｇ〕酸化アルミニウムＢ：電気化学工業（株）製「ＤＡＭ−０５Ａ」（平均粒子径０．５μｍ）、
〔ｈ〕白金触媒：田中貴金属社製「ＴＥＣ１０Ｅ５０Ｅ」（担持量５０重量％）。
【００８７】
【表１】
0005511872.tif 000008
【００８８】
【表２】
0005511872.tif 000009
【００８９】
表１に示されるとおり、実施例１〜８の熱伝導性シートは、熱処理前後の硬度及び熱抵抗の変化率が小さく、また重量減少率も小さく、高い耐熱性を有することがわかる。また、良好な低硬度性（ＡＳＫＥＲ  Ｃ硬度７０以下）と高表面粘着性（３０ｇｆ以上）を有する。さらに、実施例１〜８の熱伝導性シートの熱処理（２５０℃、５時間）において、ブリードは認められなかった。
【００９０】
これに対し、比較例１、２及び４においては、（Ａ１）／（Ｂ１）及び（Ａ２）／（Ｂ２）が過度に大きいか、これらが過度に小さいか、又は〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕が過度に小さいために、シート成型を行なうことができなかった。また、比較例３の熱伝導性シートにおいては、〔（Ａ１）＋（Ｂ１）〕／〔（Ａ２）＋（Ｂ２）〕が過度に大きいために、硬度が高く、また表面粘着性も低いものとなった。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明の熱伝導性シートは耐熱性が高く、また優れた熱伝導効率を示すものであり、各種装置や電子機器などの幅広い分野における熱伝導性シートとして好適に使用することができる。本発明の熱伝導性シートを、例えば半導体製造装置に適用した場合には、半導体製造プロセスを高温環境下で実施することが可能となるため、回路の線幅を小さくすることによるＬＳＩの高集積化、ひいては、より高性能な半導体装置を実現し得る。
【００９２】
また、従来のＳｉ系ＬＳＩは理論的な性能限界に近づきつつあり、ＳｉＣやＧａＮ、ダイヤモンドなどの材料を使用した次世代型パワー半導体の要求が高まっているが、次世代型パワー半導体の高温動作性に追随した周辺部材が少なく、とりわけ熱伝導性シートでは十分な耐熱性及び熱伝導効率を示すものがないのが現状であった。本発明の熱伝導性シートは、このような要求特性を満足し得るものであり、次世代型パワー半導体等のパワーデバイス用として好適に用いることができる。