(57)【要約】【課題】  優れた断熱性能を有し、シート成形工程等が不要なために、作業性が良好な断熱性シリコーングリース組成物を提供する。【解決手段】（Ａ）一般式（１）：Ｒ1ａＳｉＯ(４−ａ)／２      （１）〔式中、Ｒ1は、独立に、置換または非置換の、炭素原子数１〜18の１価炭化水素基であり、ａは1.8〜2.2の数である〕で表される25℃における粘度が50〜500,000mm2/sのオルガノポリシロキサン：10〜70体積％、（Ｂ）平均粒径が200μm以下の中空フィラー：30〜90体積％、及び（Ｃ）平均粒径が0.1〜50μmのシリカ：０〜５体積％（但し、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計は100体積％である）を含有する断熱性シリコーングリース組成物。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）一般式（１）：
Ｒ1ａＳｉＯ(４−ａ)／２      （１）
〔式中、Ｒ1は、独立に、置換または非置換の、炭素原子数１〜18の１価炭化水素基であり、ａは1.8〜2.2の数である〕
で表される25℃における粘度が50〜500,000mm2/sのオルガノポリシロキサン：      10〜70体積％、
（Ｂ）平均粒径が200μm以下の中空フィラー：      30〜90体積％、および
（Ｃ）平均粒径が0.1〜50μmのシリカ：      ０〜５体積％
（但し、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計は100体積％である。）
を含有する断熱性シリコーングリース組成物。
【請求項２】
前記（Ｂ）中空フィラーが、真比重0.1〜0.8、平均粒径10〜200μmの無機中空フィラーであるか、もしくは真比重0.01〜0.2、平均粒径５〜200μmの有機樹脂製中空フィラーであるか、またはこれらの組み合わせである請求項１に係る組成物。
【請求項３】
前記（Ｂ）中空フィラーが、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーンおよびシラスバルーンからなる群から選ばれる少なくとも一種の無機中空フィラーであるか、または塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステルもしくはメタクリル酸エステルの重合体、およびこれらの２種以上のモノマーの共重合体からなる群から選ばれる少なくとも一種の有機樹脂製中空フィラーであるか、あるいはこれらの組み合わせである請求項１または２に係る組成物。
【請求項４】
熱伝導率が0.15W/m℃以下である請求項１〜３のいずれか一項に係る組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に断熱性に優れた断熱性シリコーングリース組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種家電機器において用いられるＩＣ等のデバイスの発熱量は益々増加する傾向にある。このデバイスが発した熱を如何に放熱させるかということが機器の信頼性を確保する上で重要になるが、家電機器には、同時に、軽量化、小型化、静粛化等も求められるため、熱を効率よく発散させるファン等が設けられない場合もあり、局所的に熱負荷がかかることがある。またプロジェクター等では、光源部に熱負荷がかかる。光源部は極めて発熱量が大きいが、プロジェクターも家電機器と同様に、軽量化、小型化等のため、瞬時に放熱させることが構造上困難である。したがって、最終的には、発生した熱を系外に放熱させる必要があるものの、一時的に熱から光源部位周辺部材を保護するために、断熱材等で光源部位を被覆する必要性が出てきた。
【０００３】
一般に、熱源から発生する熱を筐体やその他の熱に弱い部品に伝えないための手段としては、断熱性のシート成型物で熱源周辺を被覆することが従来知られている。しかし、シート成型物は、使用時にシートを成型する工程が必要なため、製造コストが高くなりがちである。さらに、近年では、電子機器が小型化および複雑化し、また製品サイクルも短くなっているため、シート成型用金型等を作製することが、費用、時間の面からも非常に難しくなっている。
【０００４】
一方、シリコーングリースとして、放熱性（熱伝導性）グリース組成物は数多く提案されているが、断熱性グリース組成物はほとんど提案されていない。また、中空フィラーを配合したシリコーンゴム組成物も提案されているが（特許文献１〜４）、これらは硬化させるとシリコーンゴムとなるものであり、グリースとは用途、特性等が全く異なるものである。
【特許文献１】特開２０００−１４３９８６号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６２１０号公報
【特許文献３】特開２００１−２２０５１０号公報
【特許文献４】特開２００４−２６８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、優れた断熱性を有し、シート成形工程等が不要なために、作業性が良好な断熱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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、下記の（Ａ）成分および（Ｂ）成分を必須として含有することにより、優れた断熱性を有する断熱性シリコーングリース組成物が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００７】
即ち、本発明は、
（Ａ）一般式（１）：
Ｒ1ａＳｉＯ(４−ａ)／２      （１）
〔式中、Ｒ1は、独立に、置換または非置換の、炭素原子数１〜18の１価炭化水素基であり、ａは1.8〜2.2の数である〕
で表される25℃における粘度が50〜500,000mm2/sのオルガノポリシロキサン：      10〜70体積％、
（Ｂ）平均粒径が200μm以下の中空フィラー：      30〜90体積％、および
（Ｃ）平均粒径が0.1〜50μmのシリカ：      ０〜５体積％
（但し、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計は100体積％である。）
を含有する断熱性シリコーングリース組成物、を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のシリコーン断熱グリース組成物は、優れた断熱性（即ち、低熱伝導性）を有するとともに、断熱シート等のように成型コストがかからないため低コストで製造することができる。そして、グリース状であるため、使用される部位がどんな形状であっても使用することができ、また、塗布量も自由に調節することができるため、無駄が減り、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の組成物に配合される各成分について詳細に説明する。なお、本明細書において、「平均粒径」とは、メジアン径の平均粒径を意味する。
【００１０】
［（Ａ）オルガノポリシロキサン］
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、本発明の組成物の主剤となる成分である。このオルガノポリシロキサンは、上記式（１）で表され、25℃における粘度が50〜500,000mm2/sのものである。
【００１１】
上記式（１）中、Ｒ1は、独立に、置換または非置換の、炭素原子数１〜18、好ましくは１〜12の１価炭化水素基である。この１価炭化水素基は、飽和であっても不飽和であってもよく、その具体例としては、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、ドデシル基、テトラデシル基、ヘキサデシル基、オクタデシ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；２−フェニルエチル基、２−メチル−２−フェニルエチル基等のアラルキル基；これらの基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された、３,３,３−トリフルオロプロピル基、２−（パーフルオロブチル）エチル基、２−（パーフルオロオクチル）エチル基、ｐ−クロロフェニル基等のハロゲン化炭化水素基等が挙げられるが、メチル基、フェニル基が好ましい。
【００１２】
上記式（１）中、ａは1.8〜2.2の数であることが必要であり、好ましくは1.9〜2.2の数である。ａが1.8未満または2.2を超える数である場合には、得られる組成物の粘度が不適切なものとなることがある。
【００１３】
本成分のオルガノポリシロキサンの25℃における粘度は、上述のとおりであるが、100〜10,000mm2/sであることが好ましい。この粘度が、50mm2/s未満である場合には、得られる組成物にオイルブリードが生じやすくなり、500,000mm2/sを超える場合には、該組成物の伸展性が乏しくなることがある。
【００１４】
本成分のオルガノポリシロキサンの分子構造は、特に限定されず、上記ａの範囲を満たす範囲内において、直鎖状、分岐鎖状、三次元網状、環状等のいずれであってもよい。中でも、主鎖が基本的にジオルガノシロキサン単位［Ｒ12ＳｉＯ2/2（式中、Ｒ1は前記と同じ）］の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ単位［Ｒ13ＳｉＯ1/2（式中、Ｒ1は前記と同じ）］で封鎖された直鎖状構造を有するものが好ましく、該構造中に、上記ａの範囲を満たす範囲内において、部分的に分岐状、環状等の構造を有するものであってもよい。
【００１５】
具体的には、下記一般式（２）：
【００１６】
【化１】
2006111777.tif 000002
【００１７】
〔式中、Ｒ1は前記と同じであり、ｂは該オルガノポリシロキサンの25℃における粘度が50〜500,000mm2/sとなる正の整数である。〕
で表されるオルガノポリシロキサンが挙げられる。
【００１８】
より具体的には、下記式（３）：
【００１９】
【化２】
2006111777.tif 000003
【００２０】
〔式中、ｘおよびｙは該オルガノポリシロキサンの25℃における粘度が50〜500,000mm2/sとなる正の整数である。〕
で表される両末端トリメチルシリ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、下記式（４）：
【００２１】
【化３】
2006111777.tif 000004
【００２２】
〔式中、ｘとｙは、上記と同じである。〕
で表される両末端トリメチルシリル基封鎖ジメチルシロキサン・ジフェニルシロキサン共重合体、下記式（５）：
【００２３】
【化４】
2006111777.tif 000005
【００２４】
〔式中、ｚは該オルガノポリシロキサンの25℃における粘度が50〜500,000mm2/sとなる正の整数である。〕
で表される両末端トリメチルシリル基封鎖ジメチルポリシロキサン等が挙げられる。
【００２５】
上記式（３）および（４）中、ｙ／（ｘ＋ｙ）は、通常、0.05〜0.4であり、好ましくは0.1〜0.3である。
【００２６】
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンの配合量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計に対して、10〜70体積％であり、好ましくは20〜60体積％である。この配合量が、10体積％未満の場合には、組成物はグリース状にならず伸展性に乏しいものとなることがあり、70体積％を超える場合には、断熱効果が乏しく、またオイル分離が早くなることがある。
【００２７】
（Ａ）成分のオルガノポリシロキサンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００２８】
［（Ｂ）中空フィラー］
（Ｂ）成分の中空フィラーは、フィラー自身が中空であるため、組成物の熱伝導率を低下させるための成分である。この中空フィラーは、特に限定されず、無機中空フィラーであっても、有機樹脂製中空フィラーであってもよい。
【００２９】
この中空フィラーは、平均粒径が200μm以下であることが必須であるが、好ましくは１〜100μm、より好ましくは５〜90μmである。平均粒径が200μmを超える場合には、組成物の断熱性が損なわれることがある。また、この平均粒径は、通常、無機中空フィラーでは10〜200μmであり、有機樹脂製中空フィラーでは５〜200μmである。
【００３０】
本成分の中空フィラーは、組成物の断熱性を安定したものとすることができることから、真比重が、無機中空フィラーでは0.1〜0.8であることが好ましく、有機樹脂製中空フィラーでは0.01〜0.2であることが好ましい。真比重が大きすぎると、中空フィラーの殻の厚さが大きく、組成物に断熱性を付与することが困難であり、真比重が小さすぎると、組成物の調製が困難となる。
【００３１】
無機中空フィラーとしては、例えば、ガラスバルーン、シリカバルーン、カーボンバルーン、アルミナバルーン、ジルコニアバルーン、シラスバルーン等が挙げられる。有機樹脂製中空フィラーとしては、例えば、フェノール、塩化ビニリデン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等のモノマーの重合体、およびこれらの２種以上のモノマーの共重合体等のバルーンが挙げられる。これらの中でも、入手がし易く、組成物の耐熱性が良好になることから、ガラスバルーンが好ましい。
【００３２】
（Ｂ）成分の中空フィラーの配合量は、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計に対して、30〜90体積％であり、好ましくは40〜80体積％である。この配合量が、30体積％未満の場合には組成物は十分な断熱効果が得られないことがあり、90体積％を超える場合には該組成物の伸展性がなくなることがある。
【００３３】
（Ｂ）成分の中空フィラーは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００３４】
［（Ｃ）シリカ］
本発明の組成物には、上記（Ａ）成分および上記（Ｂ）成分の他に、必要に応じて、（Ｃ）成分としてシリカを配合してもよい。（Ｃ）成分のシリカは、（Ａ）成分および（Ｂ）成分の経時的分離を抑制し、また組成物の稠度の調節を容易にするための成分である。このシリカは、平均粒径が0.1〜50μmであることが必要であり、好ましくは５〜40μmである。この平均粒径が、0.1μm未満である場合には組成物の取り扱いが悪くなったり、稠度が低く（即ち、組成物が硬く）、伸展性の悪いものになったりすることがあり、50μmを超える場合には（Ａ）成分および（Ｂ）成分の経時的分離の抑制が困難となることがある。
【００３５】
シリカとしては、特に限定されないが、例えば、ヒュームドシリカ、沈降シリカ、溶融シリカ、焼成シリカ、ゾル−ゲル法の球状シリカ、結晶シリカ等が挙げられる。これらのシリカは、必要に応じて、その表面が、シラザン、シランカップリング剤、オルガノハロシラン、オルガノアルコキシシラン、シリコーンオイル等により疎水化処理されたものであってもよい。
【００３６】
（Ｃ）成分のシリカの配合量は、組成物に良好な断熱性を付与できることから、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計に対して、０〜５体積％であり、好ましくは０〜３体積％である。この配合量が５体積％を超える場合には、組成物が硬くなり、伸展性が悪くなることがある。
【００３７】
（Ｃ）成分のシリカは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００３８】
［その他の成分］
本発明の組成物には、上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の他に、必要に応じて、その他の成分を配合してもよい。その他の成分としては、例えば、（Ａ）〜（Ｃ）成分の馴染みを良好なものとするために、シランカップリング剤や、分子中にアルコキシ基を含有する低分子量の有機ケイ素化合物等の分散剤等が挙げられる。
【００３９】
その他の成分を配合する場合には、その配合量は、配合する成分によって異なるが、（Ａ）〜（Ｃ）成分の合計を100体積％として、通常、0.01〜2.0体積％であり、好ましくは0.1〜1.0体積％である。かかる範囲を満たすとき、組成物の断熱性や取り扱い性を損なうことなく、該組成物に、配合されたその他の成分の特性を付与することができる。
【００４０】
その他の成分は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
【００４１】
［製造方法］
本発明の組成物は、上記（Ａ）成分および（Ｂ）成分、場合により、（Ｃ）成分、その他の成分を均一に混合することにより調製することができる。この混合には、混合機等を用いることができ、該混合機としては、例えば、トリミックス、ツインミックス、プラネタリーミキサー、ウルトラミキサー、ハイビスディスパーミックス等が挙げられる。混合時および／または混合後に、必要に応じて、加熱処理を施してもよい。
【００４２】
［性質］
本発明の組成物の熱伝導率は、シリコーングリースの断熱効果が特に優れたものとなることから、0.15W/m℃以下であることが好ましく、0.12W/m℃以下であることが特に好ましい。
【００４３】
［用途］
本発明の組成物は、通常のグリースと同様に用いることができる。本発明の組成物は、プロジェクターの光源部等の断熱特性が要求される箇所に好適に用いることができる。
【実施例】
【００４４】
以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら制限されるものではない。
【００４５】
＜配合成分＞
実施例および比較例で用いた各成分は、具体的には次のとおりである。
【００４６】
〔（Ａ）成分（オルガノポリシロキサン）〕
・（Ａ１）上記式（４）（式中、ｘおよびｙは該オルガノポリシロキサンの25℃における粘度が400mm2/sとなる正の整数であり、但し、ｙ／（ｘ＋ｙ）＝0.25である）で表されるオルガノポリシロキサン
・（Ａ２）上記式（５）（式中、ｚは該オルガノポリシロキサンの25℃における粘度が500mm2/sとなる正の整数である）で表されるオルガノポリシロキサン
〔（Ｂ）成分（中空フィラー）〕
・（Ｂ１）ガラスバルーン（東海工業(株)社製、商品名：SX-39、平均粒径：40μm、真比重0.39）
・（Ｂ２）熱可塑性樹脂製中空フィラー（エクスパンセル社製、商品名：Expancel DE、平均粒径：40μm、真比重：0.04）
・（Ｂ３）熱可塑性樹脂製中空フィラー（松本油脂社製、商品名：マイクロスフィアF-80ED、平均粒径：90μm、真比重：0.02）
〔（Ｃ）成分（シリカ）〕
・（Ｃ１）シリカ（日本アエロジル社製、商品名：アエロジル200、平均粒径：12μm）
【００４７】
＜実施例・比較例＞
上記の各成分を表１に記載の種類・配合量で、５Ｌプラネタリーミキサー（井上製作所(株)社製）に仕込み、70℃で１時間攪拌しながら混合することにより組成物を調製した。
【００４８】
＜測定方法＞
得られた組成物の不混和稠度および熱伝導率（単位：W/m℃）を測定した。稠度の測定はJIS K2220に準じて稠度試験器を用いて行い、熱伝導率の測定は迅速熱伝導率計（京都電子工業社製、商品名：QTM-500）を用いて行った。得られた結果を表１に示す。なお、未混和状態とは、組成物の混練前の状態を意味する。
【００４９】
【表１】
2006111777.tif 000006
（なお、表中の各成分の体積％の数値は、小数第二位を四捨五入した値である。）
【００５０】
＊１：組成物のオイル分離が早かった。
＊２：組成物がグリース状にならなかったため、測定を行わなかった。