(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
(Ａ)式：Ｒ2ＳiＯ2/2で示されるシロキサン単位８０〜９６.５モル％、式：ＲＳiＯ3/2で示されるシロキサン単位１.０〜１０.０モル％、および式：Ｒ3ＳiＯ1/2で示されるシロキサン単位０.２５〜１０.０モル％からなる液状オルガノポリシロキサン（式中、Ｒは同じかまたは異なる一価炭化水素基である。）１００重量部、および(Ｂ)アルミナ粉末、石英粉末、酸化亜鉛粉末、炭化ケイ素粉末、および窒化アルミニウム粉末からなる群より選択される少なくとも一種の熱伝導性粉末２００〜２,０００重量部から少なくともなるグリース状シリコーン組成物。
【請求項２】
(Ａ)成分の２５℃における粘度が１０〜１００,０００ｍＰａ・ｓであることを特徴とする請求項１記載のグリース状シリコーン組成物。
【請求項３】
(Ｂ)成分の平均粒径が０.１〜１００μｍであることを特徴とする請求項１記載のグリース状シリコーン組成物。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明はグリース状シリコーン組成物に関し、詳しくは、増稠剤を多量に含有させることができ、かつ優れた耐熱性を有するグリース状シリコーン組成物に関する。
背景技術
液状オルガノポリシロキサン、および酸化亜鉛粉末やアルミナ粉末等の増稠剤からなるグリース状シリコーン組成物は、例えば、特開昭５０−１０５５７３号公報、特開昭５１−５５８７０号公報、特開昭６１−１５７５８７号公報により提案されているが、これらの組成物は増稠剤を多量に含有するとグリース状を呈しなくなったり、また高温下で放置すると稠度が著しく小さくなったり、固化したりするという問題があった。
本発明者は上記の課題について鋭意検討した結果、本発明に到達した。
すなわち、本発明の目的は、増稠剤を多量に含有させることができ、かつ優れた耐熱性を有するグリース状シリコーン組成物を提供することにある。
発明の開示
本発明のグリース状シリコーン組成物は、（Ａ）式：Ｒ２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位８０〜９６．５モル％、式：ＲＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位１．０〜１０．０モル％、および式：Ｒ３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位０．２５〜１０．０モル％からなる液状オルガノポリシロキサン（式中、Ｒは同じかまたは異なる一価炭化水素基である。）、および（Ｂ）熱伝導性粉末から少なくともなることを特徴とする。
発明を実施するための最良の形態
本発明のグリース状シリコーン組成物を詳細に説明する。
（Ａ）成分は本組成物の主剤であり、式：Ｒ２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位、式：ＲＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位、および式：Ｒ３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位から少なくともなる分岐鎖状、または一部分岐を有する直鎖状の液状オルガノポリシロキサンである。式中のＲは同じかまたは異なる一価炭化水素基であり、例えば、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、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、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基等のアルケニル基；フェニル基、ナフチル基、トリル基、キシリル基等のアリール基；ベンジル基、フェネチル基等のアラルキル基；クロロメチル基、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が挙げられ、好ましくは、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、エチル基、ビニル基、フェニル基である。
この液状オルガノポリシロキサンは、式：Ｒ２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位の含有量が８０〜９６．５モル％の範囲内であり、式：ＲＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位の含有量が１．０〜１０．０モル％の範囲内であり、式：Ｒ３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位の含有量が０．２５〜１０．０モル％の範囲内であることを特徴とする。これは、式：ＲＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位の含有量が上記範囲の下限未満である液状オルガノポリシロキサンは分岐度が小さく、（Ｂ）成分を多量に含有させることができなくなったり、得られるグリース状シリコーン組成物の耐熱性が低下する傾向があるからであり、一方、上記範囲の上限を超える液状オルガノポリシロキサンは分岐度が大きく、得られるグリース状シリコーン組成物の取扱作業性や流動性が著しく低下する傾向があるからである。
このような液状オルガノポリシロキサンの粘度は限定されないが、２５℃における粘度が１０〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましく、さらには、１００〜１００，０００ｍＰａ・ｓの範囲内であることが好ましい。これは、液状オルガノポリシロキサンの粘度が上記範囲の下限未満であると揮発しやすくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られるグリース状シリコーン組成物の取扱作業性や流動性が低下する傾向があるからである。
このような液状オルガノポリシロキサンの調製方法は限定されず、例えば、式：ＲＳｉＣｌ３、Ｒ２ＳｉＣｌ２、およびＲ３ＳｉＣｌ等で示されるオルガノハロシランを共加水分解および縮合反応して得られた、式：ＲＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位と式：Ｒ２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位と式：Ｒ３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位を含有するオルガノポリシロキサンを、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、カリウムシラノレート化合物等の平衡反応触媒の存在下で、一般式：
Ｒ３ＳｉＯ（Ｒ２ＳｉＯ）ｍＳｉＲ３
で示されるジオルガノポリシロキサンおよび／または一般式：
（Ｒ２ＳｉＯ）ｎ
で示される環状ジオルガノシロキサンと平衡反応させた後、二酸化炭素、燐酸等の酸、あるいはＲ２ＳｉＣｌ２、Ｒ３ＳｉＣｌ等のハロシランで中和する方法が挙げられる。なお、上式中のＲは同じかまたは異なる一価炭化水素基であり、前記と同様の基が例示される。
（Ｂ）成分は本組成物をグリース状とするための増稠剤である。この増稠剤の粒径は限定されないが、その平均粒径が０．１〜１００μｍの範囲内であることが好ましい。これは、平均粒径が上記範囲の下限未満であると、増稠剤として十分に作用しなくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、（Ａ）成分中に均一に分散させることが困難となるからである。この増稠剤の形状は限定されず、球状、多面形状、針状、不定形状が例示される。この増稠剤として、これらの形状のものを二種以上組合せて用いることができ、例えば、球状のものと不定形状のものを組合せて用いることができる。
このような増稠剤としては、例えば、アルミナ、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、石英粉末等の熱伝導性粉末が挙げられる。この増稠剤として、これらのものを二種以上組合せて用いてもよい。
本組成物において（Ｂ）成分の含有量は限定されないが、（Ａ）成分１００重量部に対して１０〜２，０００重量部の範囲内であることが好ましく、さらには、１０〜１，５００重量部の範囲内であることが好ましく、特には、１０〜１，０００重量部の範囲内であることが好ましい。これは、（Ｂ）成分の含有量が上記範囲の下限未満であると、得られる組成物がグリース状を呈しなくなる恐れがあるからであり、一方、上記範囲の上限を超えると、得られる組成物の取扱作業性や流動性が低下して、もはやグリース状を呈しなくなる恐れがあるからである。
本組成物は、その他任意の成分として、メチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ヘキサメチルジシラザン等の表面処理剤；その他、顔料、染料、蛍光染料、可塑剤、耐熱向上剤、老化防止剤、防かび剤、有機溶剤等を含有していてもよい。
本組成物は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、必要に応じてその他任意の成分を混練装置により均一に混合することにより調製することができる。この混練装置としては、井上製作所株式会社製のトリミックス、ツインミックス、あるいはプラネタリーミキサー、みずほ工業株式会社製のウルトラミキサー、特殊機化工業株式会社製のＴ．Ｋ．ハイビスディスパーミックス等が挙げられる。また、この際、必要に応じて冷却もしくは加熱してもよい。さらに、これらの混練装置によりグリース状シリコーン組成物を調製した後、さらに均一にするために３本ロール、コロイドミル、サンドグラインダー等を用いて混練してもよい。
本組成物は、（Ａ）成分として分岐鎖状または一部分岐を有する直鎖状の液状オルガノポリシロキサンを用いているので、このブリードが抑えられ、電気接点の電通不良、マイクロモーターの回転不良等のトラブルを回避することができ、さらには、高温下で長期間さらされても固化することがないので、トランジスターやＩＣ、ダイオード、サーミスター等のグリースとして好適である。
実施例
本発明のグリース状シリコーン組成物を実施例により詳細に説明する。なお、粘度は２５℃における値であり、また、グリース状シリコーン組成物の稠度はＪＩＳ  Ｋ  ２２２０に規定の方法に準じて測定した。また、グリース状シリコーン組成物の耐熱性は、これを２００℃オーブン中で２４時間放置後の稠度を測定して、耐熱性試験前後での稠度の変化により評価した。
［実施例１］
プラネタリーミキサーに、粘度が８００ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位９４．０モル％、式：ＣＨ３ＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位３．３モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位２．７モル％からなる液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）１００重量部、および平均粒径が１１．５μｍである球状アルミナ粉末９３０重量部を投入して攪拌した後、さらに減圧下室温で３０分攪拌してグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例２］
実施例１において、平均粒径が１１．５μｍであるアルミナ粉末９３０重量部の代わりに平均粒径が２．５μｍである不定形状アルミナ粉末６００重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例３］
実施例１において、平均粒径が１１．５μｍであるアルミナ粉末９３０重量部の代わりに平均粒径が５．０μｍである粉砕石英粉末３５０重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例４］
実施例１において、平均粒径が１１．５μｍであるアルミナ粉末９３０重量部の代わりに平均粒径が０．６μｍである酸化亜鉛粉末２００重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例５］
実施例１において、平均粒径が１１．５μｍであるアルミナ粉末９３０重量部の代わりに平均粒径が５．０μｍである炭化ケイ素粉末５００重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例６］
実施例１において、平均粒径が１１．５μｍであるアルミナ粉末９３０重量部の代わりに平均粒径が２．５μｍである窒化アルミニウム粉末６００重量部を用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例７］
実施例１において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代わりに粘度が６００ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位９４．０モル％、式：ＣＨ３ＳｉＯ３／２単位２．５モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位３．５モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［実施例８］
実施例１において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代わりに粘度が８００ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）２ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位９４．０モル％、式：ＣＨ３ＳｉＯ３／２で示されるシロキサン単位３．３モル％、式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位２．０モル％、および式：（ＣＨ３）２（ＣＨ２＝ＣＨ）ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位０．７モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例１と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［比較例１］
実施例１において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代りに粘度が１１０ｍＰａ・ｓであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例１と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
［比較例２］
実施例１において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代りに粘度が３５０ｍＰａ・ｓであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例１と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
［比較例３］
実施例１において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代りに粘度が１，０００ｍＰａ・ｓであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例１と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
［比較例４］
実施例２において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代りに粘度が１１０ｍＰａ・ｓであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例２と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
［比較例５］
実施例２において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代りに粘度が１，０００ｍＰａ・ｓであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサンを用いた以外は実施例２と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
［比較例６］
実施例２において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代りに粘度が９００ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）（Ｃ１２Ｈ２５）ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位４８．０モル％、式：（ＣＨ３）（Ｃ１４Ｈ２９）ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位４８．０モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位４．０モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例２と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［比較例７］
プラネタリーミキサーに、粘度が３５０ｍＰａ・ｓであり、分子鎖両末端がトリメチルシロキシ基で封鎖された直鎖状ジメチルポリシロキサン９５重量部、平均粒径が５．０μｍである粉砕石英粉末６００重量部、および前記粉末の表面処理剤としてのｎ−デシルトリメトキシシラン５重量部を投入して攪拌した後、さらに減圧下室温で３０分攪拌してグリース状シリコーン組成物を調製した。
［比較例８］
実施例３において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代わりに粘度が９５０ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）｛ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ６Ｈ５｝ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位２０．０モル％、式：（ＣＨ３）（Ｃ１４Ｈ２９）ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位４．０モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位７６．０モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例３と同様にしたが、グリース状シリコーン組成物を得ることはできなかった。
［比較例９］
実施例４において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代わりに粘度が９５０ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）｛ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ６Ｈ５｝ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位２０．０モル％、式：（ＣＨ３）（Ｃ１４Ｈ２９）ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位４．０モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位７６．０モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例４と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［比較例１０］
実施例５において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代わりに粘度が９５０ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）｛ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ６Ｈ５｝ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位２０．０モル％、式：（ＣＨ３）（Ｃ１４Ｈ２９）ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位４．０モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位７６．０モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例５と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
［比較例１１］
実施例６において、液状オルガノポリシロキサン（Ｉ）の代わりに粘度が９５０ｍＰａ・ｓであり、式：（ＣＨ３）｛ＣＨ２ＣＨ（ＣＨ３）Ｃ６Ｈ５｝ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位２０．０モル％、式：（ＣＨ３）（Ｃ１４Ｈ２９）ＳｉＯ２／２で示されるシロキサン単位４．０モル％、および式：（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２で示されるシロキサン単位７６．０モル％からなる液状オルガノポリシロキサンを用いた以外は実施例６と同様にしてグリース状シリコーン組成物を調製した。
0004219686.tif 000002
なお、表中、耐熱性試験後の稠度の値において「−」は、グリース状シリコーン組成物が耐熱性試験中に固化したため稠度の測定が不能であったことを示す。
産業上の利用可能性
本発明のグリース状シリコーン組成物は、増稠剤を多量に含有させることができ、かつ優れた耐熱性を有するという特徴がある。