(57)【要約】  ＢＥＴ比表面積と平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積で規定される、特定の粒子形状を有する無機充填剤を配合することで、冷熱サイクル時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制可能なシリコーン組成物が得られる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）１分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和炭化水素基を有し、２５℃での動粘度が６０〜１００，０００ｍｍ2／ｓであるオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）１分子中に２個以上の、ケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：（Ａ）成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の個数の合計に対するＳｉＨ基の個数が０．５〜５となる量、
（Ｃ）白金族金属触媒：有効量、
（Ｅ）金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機充填剤：（Ａ）成分１００質量部に対して１００〜５，０００質量部
を必須成分とし、さらに（Ｅ）成分が、下式を満足するシリコーン組成物。
【数１】
2020031669.tif 000020
但し、
ｉ、ｎ：自然数で、ｉ＝１〜ｎであり、ｎは（Ｅ）成分に含まれる無機充填剤の種類の数
ｅ：（Ｅ）成分の配合量の総和
ｅi：（Ｅ−ｉ）成分の配合量で、（Ｅ−ｉ）成分は（Ｅ）成分中の１種の無機充填剤
Ｐi：下式で定義される値
Ｐi＝（（Ｅ−ｉ）成分のＢＥＴ比表面積）÷（（Ｅ−ｉ）成分の平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積）
である。
【請求項２】
さらに、（Ｄ）反応制御剤を（Ａ）成分１００質量部に対して０．０４〜５質量部含む請求項１に記載のシリコーン組成物。
【請求項３】
さらに、（Ｆ）下記一般式（１）で表される加水分解性オルガノポリシロキサン化合物を（Ａ）成分１００質量部に対して１〜２００質量部含む請求項１又は２に記載のシリコーン組成物。
【化１】
2020031669.tif 000021
（式中、Ｒ1は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０の１価炭化水素基を表し、それぞれのＲ1は同一であっても、異なっていてもよい。またｍは５〜１００の整数を示す。）
【請求項４】
前記（Ｅ）成分の平均粒子径が０．０１〜１，０００μｍである請求項１〜３のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【請求項５】
（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）成分を含む加熱架橋物からなる請求項１〜４のいずれか１項に記載のシリコーン組成物。
【請求項６】
下記（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）成分を加熱混合しながら架橋する、シリコーン組成物の製造方法。
（Ａ）１分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和炭化水素基を有し、２５℃での動粘度が６０〜１００，０００ｍｍ2／ｓであるオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）１分子中に２個以上の、ケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：（Ａ）成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の個数の合計に対するＳｉＨ基の個数が０．５〜５となる量、
（Ｃ）白金族金属触媒：有効量、
（Ｅ）金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機充填剤：（Ａ）成分１００質量部に対して１００〜５，０００質量部
但し、（Ｅ）成分は下式を満足する。
【数２】
2020031669.tif 000022
但し、
ｉ、ｎ：自然数で、ｉ＝１〜ｎであり、ｎは（Ｅ）成分に含まれる無機充填剤の種類の数
ｅ：（Ｅ）成分の配合量の総和
ｅi：（Ｅ−ｉ）成分の配合量で、（Ｅ−ｉ）成分は（Ｅ）成分中の１種の無機充填剤
Ｐi：下式で定義される値
Ｐi＝（（Ｅ−ｉ）成分のＢＥＴ比表面積）÷（（Ｅ−ｉ）成分の平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積）
【請求項７】
（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）成分と共に、（Ｄ）反応制御剤を（Ａ）成分１００質量部に対して０．０４〜５質量部加熱混合しながら架橋する、請求項６に記載のシリコーン組成物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリコーン組成物及びその製造方法に関する。詳細には熱伝導性を有するシリコーン組成物に関し、ＢＥＴ比表面積と平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積で規定される、特定の粒子形状を有する無機充填剤を配合することで、冷熱サイクル時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制することが可能な、熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気電子分野・輸送機分野等では、使用するエネルギーを精密に制御するために以前にも増して数多くの電子素子・部品が搭載されるようになってきている。例えば、輸送機のみに着目してみても、ガソリン車からハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車等へ変化することで、今までガソリン車では必要のなかったモータ、インバータ、バッテリー等の電子素子・部品を搭載する必要が出てきた。また、エンジン制御やパワー・トレーン系、エアコン制御等のボディ系においても、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、その内部に搭載される電子素子も増加してきている。このような発熱する電子素子・部品から効率良く熱を逃がして冷却器へ伝えるために熱伝導性シリコーン組成物は今や必要不可欠な存在となっている。【０００３】
さら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（温度・角度等）も多岐に渡るようになってきた。例えば、発熱する電子素子・部品と冷却板とが水平置きされなくなり、それらを接続する熱伝導性材料もある一定の傾きを持って搭載されることが多くなってきた。このような使用環境では、熱伝導性材料が発熱体と冷却体の間からズレて抜けてしまわないように、付加１液型熱伝導性シリコーン組成物を用いる場合がある（特許第３５８０３６６号公報：特許文献１）。すなわち、加熱硬化させることで熱伝導性組成物が発熱体と冷却体の間からズレて抜けづらくなり、その結果として放熱特性が長期間維持される。しかしながら、この付加１液型熱伝導性シリコーン組成物も幾つかの課題を抱えていた。例えば、保存に冷蔵或いは冷凍が必要であったり、使用前には解凍も必要となってしまう。また、付加１液型熱伝導性シリコーン組成物を組み付ける際に、加熱と冷却が必要になるので、材料を使用する生産設備に加熱炉／冷却炉の導入が必要であったり、長時間の加熱／冷却工程を必要とするために生産効率が下がってしまうという課題があった。また、このような加熱工程はエネルギー効率の観点から顧みても、熱伝導性材料のみならず部品ごと全て加熱しなくてはならなくなるため、決して効率が良い工程とは言えない。【０００４】
また、塗布面に硬化阻害物質であるアミン化合物等を含む金属切削油が残存してしまうと、硬化不良が生じてしまう問題があった。さらには、発熱体からの排熱により余剰の付加反応が進行することで熱伝導性材料の硬度が経時で上昇し、実装された素子等にストレスを与えるという問題も抱えていた。【０００５】
そこで、付加１液型熱伝導性シリコーン組成物を使用する際のこのような保存／解凍管理と加熱／冷却工程の手間を省き、硬化阻害を気にせずに済むように、予め材料製造時に加熱架橋反応させた熱伝導性材料が見出されている（特許第４１３００９１号公報：特許文献２）。これは上述の欠点を克服した熱伝導性シリコーン組成物であるが、そのトレードオフとして、粘度が高く塗布しづらく、またベースポリマーの粘度が高いために熱伝導性充填剤が高充填化し難いという課題が新たに生じた。また、材料製造時に加熱架橋反応させる都合上、密な三次元架橋をとることができず、緩いゲル状架橋物であるために、発熱体と冷却体の間からのズレを完全に抑制することは困難であった。【０００６】
一方、初期は低粘度であるものの塗布後に室温環境下、空気中の水分を利用して硬化或いは増粘させることで発熱体と冷却体の間からズレて抜けづらくなり、さらには室温保存も可能な縮合硬化型熱伝導性シリコーン組成物が提案されている（特開２００４−３５２９４７号公報、特許第４７８７１２８号公報、特許第５７３３０８７号公報：特許文献３〜５）。これは保存に冷蔵或いは冷凍が不要、実装時に加熱／冷却工程が不要であり、生産効率が高いという点で有用な材料であるものの、空気中の水分を利用して硬化させるという硬化システムに起因して、深部硬化性に劣るという欠点を共通して抱えていた。その結果、耐熱時や冷熱サイクルといった熱的負荷がかかった際に、組成物の硬化物に割れやズレといった劣化が生じ、放熱特性が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３５８０３６６号公報
【特許文献２】特許第４１３００９１号公報
【特許文献３】特開２００４−３５２９４７号公報
【特許文献４】特許第４７８７１２８号公報
【特許文献５】特許第５７３３０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、冷蔵又は冷凍保存が不要であり、さらに実装時に加熱／冷却工程も不要であるため生産効率が高く、さらに冷熱サイクル時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制することが可能である、熱伝導性シリコーン組成物及びその製造方法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】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、ＢＥＴ比表面積と平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積で規定される、特定の粒子形状を有する無機充填剤を配合することで、冷熱サイクル時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制可能なシリコーン組成物が得られることを見出し、本発明をなすに至ったものである。【００１０】
従って、本発明は、下記シリコーン組成物及びその製造方法を提供する。
［１］．
（Ａ）１分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和炭化水素基を有し、２５℃での動粘度が６０〜１００，０００ｍｍ2／ｓであるオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）１分子中に２個以上の、ケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：（Ａ）成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の個数の合計に対するＳｉＨ基の個数が０．５〜５となる量、
（Ｃ）白金族金属触媒：有効量、
（Ｅ）金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機充填剤：（Ａ）成分１００質量部に対して１００〜５，０００質量部
を必須成分とし、さらに（Ｅ）成分が、下式を満足するシリコーン組成物。
【数１】
2020031669.tif 000002
但し、
ｉ、ｎ：自然数で、ｉ＝１〜ｎであり、ｎは（Ｅ）成分に含まれる無機充填剤の種類の数
ｅ：（Ｅ）成分の配合量の総和
ｅi：（Ｅ−ｉ）成分の配合量で、（Ｅ−ｉ）成分は（Ｅ）成分中の１種の無機充填剤
Ｐi：下式で定義される値
Ｐi＝（（Ｅ−ｉ）成分のＢＥＴ比表面積）÷（（Ｅ−ｉ）成分の平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積）
である。
［２］．
さらに、（Ｄ）反応制御剤を（Ａ）成分１００質量部に対して０．０４〜５質量部含む［１］に記載のシリコーン組成物。
［３］．
さらに、（Ｆ）下記一般式（１）で表される加水分解性オルガノポリシロキサン化合物を（Ａ）成分１００質量部に対して１〜２００質量部含む［１］又は［２］に記載のシリコーン組成物。
【化１】
2020031669.tif 000003
（式中、Ｒ1は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０の１価炭化水素基を表し、それぞれのＲ1は同一であっても、異なっていてもよい。またｍは５〜１００の整数を示す。）
［４］．
前記（Ｅ）成分の平均粒子径が０．０１〜１，０００μｍである［１］〜［３］のいずれかに記載のシリコーン組成物。
［５］．
（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）成分を含む加熱架橋物からなる［１］〜［４］のいずれかに記載のシリコーン組成物。
［６］．
下記（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）成分を加熱混合しながら架橋する、シリコーン組成物の製造方法。
（Ａ）１分子中に少なくとも１個の脂肪族不飽和炭化水素基を有し、２５℃での動粘度が６０〜１００，０００ｍｍ2／ｓであるオルガノポリシロキサン：１００質量部、
（Ｂ）１分子中に２個以上の、ケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を有するオルガノハイドロジェンポリシロキサン：（Ａ）成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の個数の合計に対するＳｉＨ基の個数が０．５〜５となる量、
（Ｃ）白金族金属触媒：有効量、
（Ｅ）金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の無機充填剤：（Ａ）成分１００質量部に対して１００〜５，０００質量部
但し、（Ｅ）成分は下式を満足する。
【数２】
2020031669.tif 000004
但し、
ｉ、ｎ：自然数で、ｉ＝１〜ｎであり、ｎは（Ｅ）成分に含まれる無機充填剤の種類の数
ｅ：（Ｅ）成分の配合量の総和
ｅi：（Ｅ−ｉ）成分の配合量で、（Ｅ−ｉ）成分は（Ｅ）成分中の１種の無機充填剤
Ｐi：下式で定義される値
Ｐi＝（（Ｅ−ｉ）成分のＢＥＴ比表面積）÷（（Ｅ−ｉ）成分の平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積）
［７］．
（Ａ）〜（Ｃ）及び（Ｅ）成分と共に、（Ｄ）反応制御剤を（Ａ）成分１００質量部に対して０．０４〜５質量部加熱混合しながら架橋する、［６］に記載のシリコーン組成物の製造方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のシリコーン組成物は、従来技術では困難であった、「冷蔵或いは冷凍保存が不要」、「実装時に加熱／冷却工程が不要」、「冷熱時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制する」といった特性を全て満足するものであり、電気電子分野・輸送機分野等の放熱性及び耐冷熱性が必要とされる幅広い分野で利用できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
（Ａ）成分
（Ａ）成分は、１分子中に少なくとも１個、好ましくは１〜２個の脂肪族不飽和炭化水素基を有し、２５℃での動粘度が６０〜１００，０００ｍｍ2／ｓであるオルガノポリシロキサンである。
【００１４】
脂肪族不飽和炭化水素基は、好ましくは、脂肪族不飽和結合を有する、炭素数２〜８、さらに好ましくは炭素数２〜６の１価炭化水素基であり、より好ましくはアルケニル基である。例えば、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、及びオクテニル基等のアルケニル基が挙げられる。特に好ましくはビニル基である。脂肪族不飽和炭化水素基は、分子鎖末端のケイ素原子、分子鎖途中のケイ素原子のいずれに結合していてもよく、両者に結合していてもよい。
【００１５】
前記オルガノポリシロキサンのケイ素原子に結合する、脂肪族不飽和炭化水素基以外の有機基としては、炭素数１〜１８、好ましくは炭素数１〜１０、さらに好ましくは炭素数１〜８の、非置換又は置換の１価炭化水素基である。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基；フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、又はこれらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えば、クロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基等が挙げられる。これらの中でもメチル基、フェニル基であることが好ましく、特にはメチル基であることが好ましい。
【００１６】
前記オルガノポリシロキサンは、２５℃での動粘度が、６０〜１００，０００ｍｍ2／ｓ、好ましくは１００〜３０，０００ｍｍ2／ｓである。該動粘度が６０ｍｍ2／ｓ未満であると、シリコーン組成物の物理的特性が低下し、１００，０００ｍｍ2／ｓを超えると、シリコーン組成物の伸展性が乏しいものとなる。
本発明において、動粘度は、ウベローデ型オストワルド粘度計により測定した２５℃における値である（以下、同じ）。
【００１７】
前記オルガノポリシロキサンは、上記性質を有するものであればその分子構造は特に限定されず、直鎖状構造、分岐鎖状構造、一部分岐状構造又は環状構造を有する直鎖状構造等が挙げられる。特には、主鎖がジオルガノシロキサン単位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基で封鎖された直鎖状構造を有するものが好ましい。該直鎖状構造を有するオルガノポリシロキサンは、部分的に分岐状構造、又は環状構造を有していてもよい。
該オルガノポリシロキサンは、１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００１８】
（Ｂ）成分
（Ｂ）成分は、ケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を１分子中に２個以上、好ましくは３個以上、特に好ましくは３〜１００個、さらに好ましくは３〜２０個有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンである。該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、分子中のＳｉＨ基が、上述した（Ａ）成分が有する脂肪族不飽和炭化水素基と白金族金属触媒の存在下に付加反応し、架橋構造を形成できるものであればよい。なお、ＳｉＨ基は、分子鎖末端のケイ素原子、分子鎖途中のケイ素原子のいずれに結合していてもよく、両者に結合していてもよい。
【００１９】
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、上記性質を有するものであればその分子構造は特に限定されず、直鎖状構造、分岐鎖状構造、環状構造、一部分岐状構造又は環状構造を有する直鎖状構造等が挙げられる。好ましくは直鎖状構造、環状構造である。
【００２０】
該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、２５℃での動粘度が、好ましくは１〜１，０００ｍｍ2／ｓ、より好ましくは１０〜１００ｍｍ2／ｓである。前記動粘度が１ｍｍ2／ｓ以上であれば、シリコーン組成物の物理的特性が低下するおそれがなく、１，０００ｍｍ2／ｓ以下であれば、シリコーン組成物の伸展性が乏しいものとなるおそれがない。また、該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、１分子中のケイ素原子数（又は重合度）が２〜１００個、特には５〜５０個程度のものが好ましい。
【００２１】
前記オルガノハイドロジェンポリシロキサンのケイ素原子に結合した有機基としては、脂肪族不飽和炭化水素基以外の１価炭化水素基が挙げられる。特には、炭素数１〜１２、好ましくは１〜１０の、非置換又は置換の１価炭化水素基である。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ヘキシル基、ドデシル基等のアルキル基、フェニル基等のアリール基、２−フェニルエチル基、２−フェニルプロピル基等のアラルキル基、これらの水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基、エポキシ環含有有機基（グリシジル基又はグリシジルオキシ基置換アルキル基）等で置換したもの、例えば、クロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフルオロプロピル基、シアノエチル基、２−グリシドキシエチル基、３−グリシドキシプロピル基、及び４−グリシドキシブチル基等が挙げられる。これらの中でもメチル基が好ましい。
該オルガノハイドロジェンポリシロキサンは、１種単独でも２種以上を混合して使用してもよい。
【００２２】
（Ｂ）成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンの配合量は、（Ａ）成分中の脂肪族不飽和炭化水素基の個数の合計に対する（Ｂ）成分中のＳｉＨ基の個数が０．５〜５となる量、好ましくは０．６〜２となる量、より好ましくは０．７〜１．５となる量である。（Ｂ）成分の量が上記下限値未満では付加反応が十分に進行せず、架橋が不十分となる。また、上記上限値超では、架橋構造が不均一となったり、組成物の保存性が著しく悪化したりする。
【００２３】
（Ｃ）成分
（Ｃ）成分の白金族金属触媒は、ヒドロシリル化触媒であり、上述した付加反応を促進するために機能する。白金族金属触媒は、付加反応に用いられる従来公知のものを使用することができる。例えば、白金系、パラジウム系、ロジウム系の触媒が挙げられるが、中でも比較的入手し易い白金又は白金化合物が好ましい。例えば、白金の単体、白金黒、塩化白金酸、白金−オレフィン錯体、白金−アルコール錯体、白金配位化合物等が挙げられる。白金族金属触媒は１種単独でも２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２４】
（Ｃ）成分の配合量は触媒としての有効量、即ち、付加反応を促進して本発明の組成物を硬化させるために必要な有効量であればよい。特には、（Ａ）成分に対し、白金族金属原子に換算した質量基準で０．１〜５００ｐｐｍ、より好ましくは１〜２００ｐｐｍである。触媒の量が上記下限値より少ないと触媒としての効果が得られないおそれがある。また上記上限値を超えても触媒効果が増大することはなく不経済であるため好ましくない。
なお、白金族金属触媒は、シリコーン組成物への分散性をよくするために、トルエン等の有機溶剤やポリオルガノシロキサン類で希釈して使用してもよい。
【００２５】
（Ｄ）成分
本発明のシリコーン組成物には、さらに、（Ｄ）反応制御剤を配合することができる。（Ｄ）成分の反応制御剤は、室温での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ために機能する。
該反応制御剤は、付加硬化型シリコーン組成物に使用される従来公知の制御剤を使用することができる。例えば、アセチレンアルコール類（例えば、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール）等のアセチレン化合物、トリブチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、ベンゾトリアゾール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、オキシム化合物、有機クロロ化合物等が挙げられる。
【００２６】
（Ｄ）成分を配合する場合の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対し、好ましくは０．０４〜５質量部、より好ましくは０．０４〜２質量部である。反応制御剤の量が上記下限値未満では、所望とする十分なシェルフライフ、ポットライフが得られないおそれがあり、また、上記上限値超ではシリコーン組成物の硬化性が低下するおそれがある。
なお、反応制御剤は、シリコーン組成物への分散性をよくするために、トルエン等で希釈して使用してもよい。
【００２７】
（Ｅ）成分
（Ｅ）成分は、金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる１種以上、好ましくは１〜３種、さらに好ましくは１〜２種の無機充填剤である。例えば、アルミニウム、銀、銅、金属ケイ素、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、シリカ（二酸化ケイ素）、酸化セリウム、酸化鉄、水酸化アルミニウム、水酸化セリウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、ダイヤモンド、グラファイト、カーボンナノチューブ、グラフェン等が挙げられる。（Ｅ）成分は好ましくは金属酸化物であり、さらに好ましくはシリカ、酸化アルミニウム、酸化亜鉛である。
これらは１種単独で又は２種以上を適宜組み合わせて用いることができる。
【００２８】
（Ｅ）成分の平均粒子径は、０．０１μｍより小さいと得られる組成物の粘度が高くなりすぎ、伸展性の乏しいものとなるおそれがあり、１，０００μｍより大きいと得られる組成物が不均一となるおそれがあるため、０．０１〜１，０００μｍの範囲、好ましくは０．０５〜５００μｍの範囲、より好ましくは０．１〜１００μｍの範囲が望ましい。なお、平均粒子径は、例えば、レーザー光回折法による粒度分布測定における質量平均値（又はメジアン径）として求めることができる。
【００２９】
さらに（Ｅ）成分は、下記式を満足するものである。
【数３】
2020031669.tif 000005
但し、
ｉ、ｎ：自然数で、ｉ＝１〜ｎであり、ｎは（Ｅ）成分に含まれる無機充填剤の種類の数
ｅ：（Ｅ）成分の配合量の総和
ｅi：（Ｅ−ｉ）成分の配合量で、（Ｅ−ｉ）成分は（Ｅ）成分中の１種の無機充填剤
Ｐi：下式で定義される値
Ｐi＝（（Ｅ−ｉ）成分のＢＥＴ比表面積）÷（（Ｅ−ｉ）成分の平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積）
【００３０】
即ち、上記式は下記式で表されるものである。
【数４】
2020031669.tif 000006
【００３１】
ここで、ｉは１〜ｎ、ｎは（Ｅ）成分中に含まれる無機充填剤の種類の数であり、この種類とは、例えば、同じシリカであっても、平均粒子径や形状等が異なるものは別の種類とされる。
ｅは、（Ｅ）成分の配合量の総和であり、下記式で表される。
【数５】
2020031669.tif 000007
また、（Ｅ−ｉ）成分とは、（Ｅ）成分中の１種の無機充填剤であり、例えば、（Ｅ）成分として３種類の無機充填剤を用いた場合（ｉ＝１〜３、ｎ＝３）、それぞれを（Ｅ−１）成分、（Ｅ−２）成分、（Ｅ−３）成分とするものであり、（Ｅ−１）成分におけるｅiはｅ1、ＰiはＰ1、（Ｅ−２）成分におけるｅiはｅ2、ＰiはＰ2、（Ｅ−３）成分におけるｅiはｅ3、ＰiはＰ3となる。
【００３２】
上式はある（Ｅ−ｉ）成分単独で見た場合は、真球形に近いほど１に近づく。逆に真球形から離れていくほど大きい値をとる。すなわち上式の意味するところは、（Ｅ）成分全体としてみた場合に非球状成分の割合が多い、又は真球形からかけ離れた形状の成分が存在する、又はその両方、と言い換えることもできる。
【００３３】
上式を満足すれば無機充填剤である（Ｅ）成分各々の形状は特に限定されることはないが、例えば球状、丸み状、多面体状、不定形状、針状、扁平状、破砕状、といったものが挙げられる。
【００３４】
（Ｅ）成分の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１００〜５，０００質量部であり、２００〜４，０００質量部が好ましい。この配合量とすることで、本発明のシリコーン組成物は十分な熱伝導性と伸展性を担保することができる。
【００３５】
（Ｆ）成分
本発明のシリコーン組成物には、さらに、下記一般式（１）で表される加水分解性オルガノポリシロキサン化合物（Ｆ）を配合することができる。（Ｆ）成分の加水分解性オルガノポリシロキサン化合物は、無機充填剤の表面を処理するために用いるものであり、充填剤の高充填化を補助する役割を担う。
【化２】
2020031669.tif 000008
（式中、Ｒ1は置換基を有していてもよい炭素数１〜２０の１価炭化水素基を表し、それぞれのＲ1は同一であっても、異なっていてもよい。またｍは５〜１００の整数を示す。）
【００３６】
上記式（１）中のＲ1は、置換基を有していてもよい炭素数１〜２０の１価炭化水素基であり、好ましくは、置換基を有してもよい１価飽和脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよい１価不飽和脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよい１価芳香族炭化水素基（芳香族ヘテロ環を含む）であり、より好ましくは、置換基を有してもよい１価飽和脂肪族炭化水素基、置換基を有してもよい１価芳香族炭化水素基（芳香族ヘテロ環を含む）であり、特に好ましくは、置換基を有してもよい１価飽和脂肪族炭化水素基である。
【００３７】
置換基を有してもよい１価飽和脂肪族炭化水素基として、具体的には、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、ヘプチル基、オクチル基等の直鎖アルキル基、イソプロピル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、エチルヘキシル基等の分岐鎖アルキル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等のシクロアルキル基、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、ブロモプロピル基等のハロゲン置換アルキル基などの、炭素数１〜２０、好ましくは炭素数１〜１４、さらに好ましくは炭素数１〜１２のものである。
【００３８】
置換基を有してもよい１価不飽和脂肪族炭化水素基として、具体的には、エテニル基、１−メチルエテニル基、２−プロペニル基等のアルケニル基、エチニル基、２−プロピニル基等のアルキニル基などの、炭素数２〜２０、好ましくは炭素数２〜１２、さらに好ましくは炭素数２〜６のものである。
【００３９】
置換基を有してもよい１価芳香族炭化水素基（芳香族ヘテロ環を含む）として、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、２−フェニルエチル基等のアラルキル基、α，α，α−トリフルオロトリル基、クロロベンジル基等のハロゲン置換アリール基、フリル基、チエニル基等の芳香族ヘテロ環等、炭素数４〜２０、好ましくは炭素数４〜１２のものである。
【００４０】
Ｒ1としては、これらの中でも、メチル基、エチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、フェニル基が好ましく、さらに好ましくはメチル基、エチル基、フェニル基であり、特に好ましくはメチル基である。
【００４１】
ｍは５〜１００の整数であり、好ましくは１０〜７０の整数である。
【００４２】
（Ｆ）成分の２５℃における動粘度は、通常、５〜１００，０００ｍｍ2／ｓが好ましく、１０〜５０，０００ｍｍ2／ｓがより好ましい。動粘度が５ｍｍ2／ｓより低いと、硬化後の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。動粘度が１００，０００ｍｍ2／ｓより高いと、得られる組成物の流動性が乏しくなり、塗布作業性が悪化してしまうおそれがある。
【００４３】
（Ｆ）成分を配合する場合の配合量は、（Ａ）成分１００質量部に対して１〜２００質量部であり、１０〜１５０質量部が好ましい。少なすぎると（Ｅ）成分の無機充填剤が充填し難くなるおそれがある。一方、多すぎると硬化後の組成物からオイルブリードが発生し易くなるおそれがあり、硬化反応が不十分となる。
【００４４】
その他の成分
本発明のシリコーン組成物は、組成物の粘度を調整するためにメチルポリシロキサン等の反応性を有さないオルガノ（ポリ）シロキサンを含有してもよい。さらに、シリコーン組成物の劣化を防ぐために、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール等の、従来公知の酸化防止剤を必要に応じて含有してもよい。さらに、接着助剤、離型剤、染料、顔料、難燃剤、沈降防止剤、又はチクソ性向上剤等を必要に応じて配合することができる。
【００４５】
本発明におけるシリコーン組成物の製造方法は特に限定されるものではないが、上述した（Ａ）〜（Ｃ）、（Ｅ）成分、及び必要により（Ｄ）、（Ｆ）成分やその他の成分を、例えば、トリミックス、ツウィンミックス、プラネタリーミキサー（いずれも井上製作所（株）製混合機の登録商標）、ウルトラミキサー（みずほ工業（株）製混合機の登録商標）、ハイビスディスパーミックス（特殊機化工業（株）製混合機の登録商標）等の混合機等を用いて混合する方法が挙げられる。（Ｆ）成分を加える場合には、（Ａ）及び（Ｅ）成分を混合する工程で投入すればよい。
【００４６】
また本発明のシリコーン組成物は、加熱しながら混合してもよく、加熱しながら架橋させてもよい。加熱条件は特に制限されるものでないが、温度は通常２５〜２００℃、好ましくは６０〜１８０℃、特に好ましくは８０〜１７０℃であり、時間は通常３分〜２４時間、好ましくは５分〜１２時間、特に好ましくは１０分〜６時間である。
【００４７】
本発明のシリコーン組成物は、２５℃にて測定される粘度が、好ましくは１〜１，０００Ｐａ・ｓ、より好ましくは１０〜７００Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは５０〜６００Ｐａ・ｓである。粘度が、１Ｐａ・ｓ未満では、形状保持が困難となる等、作業性が悪くなるおそれがある。また粘度が１，０００Ｐａ・ｓを超える場合にも吐出や塗布が困難となる等、作業性が悪くなるおそれがある。前記粘度は、上述した各成分の配合量を調整することにより得ることができる。
【００４８】
本発明のシリコーン組成物は熱伝導性であり、通常、０．５〜１０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。なお、熱伝導率は、京都電子工業（株）製のＴＰＳ−２５００Ｓを用いて測定できる。
【００４９】
本発明のシリコーン組成物は、冷蔵又は冷凍保存が不要であり、さらに実装時に加熱／冷却工程も不要であるため、生産効率が高く、さらに冷熱サイクル時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制することが可能となるものである。このような特性を有するため、電気電子分野・輸送機分野等の放熱性及び耐熱性が必要とされる幅広い分野で利用できる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明をより詳細に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。なお、動粘度はウベローデ型オストワルド粘度計による２５℃の値を示す。また、平均粒子径の値はレーザー回折／散乱式粒度測定装置（ＬＡ−７５０：（株）堀場製作所製）で測定したメジアン径Ｄ50である。また、ＢＥＴ比表面積の値はＡｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｒｅａ  Ａｎａｌｙｚｅｒ（Ｍａｃｓｏｒｂ  ＨＭ−ｍｏｄｅｌ  １２０１：（株）ＭＯＵＮＴＥＣ製）で測定した。【００５１】
初めに、本発明のシリコーン組成物を調製する以下の各成分を用意した。【００５２】
（Ａ）成分
Ａ−１：
下記式（２）で示される両末端がジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で封鎖された、２５℃における動粘度が７００ｍｍ2／ｓのジフェニル・ジメチルポリシロキサン
【化３】
2020031669.tif 000009
（但し、ａ／（ａ＋ｂ）＝０．０５、Ｐｈはフェニル基を示す。）【００５３】
Ａ−２：
下記式（３）で示される両末端がジメチルビニルシリル基とトリメチルシリル基で封鎖された、２５℃における動粘度が８００ｍｍ2／ｓのジメチルポリシロキサン
【化４】
2020031669.tif 000010
（但し、ｃは上記動粘度となる数。）【００５４】
（Ｂ）成分
Ｂ−１：
下記式（４）で示される両末端がトリメチルシリル基で封鎖された、２５℃における動粘度が２８ｍｍ2／ｓのメチルハイドロジェン・ジメチルポリシロキサン
【化５】
2020031669.tif 000011
【００５５】
Ｂ−２：
下記式（５）で示される両末端がトリメチルシリル基で封鎖された、２５℃における動粘度が１００ｍｍ2／ｓのメチルハイドロジェン・ジメチルポリシロキサン
【化６】
2020031669.tif 000012
【００５６】
（Ｃ）成分
Ｃ−１：
白金−ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体を、両末端がジメチルビニルシリル基で封鎖された、２５℃における動粘度が６００ｍｍ2／ｓのジメチルポリシロキサンに溶解した溶液（白金原子含有量：白金原子として１質量％）【００５７】
（Ｄ）成分
Ｄ−１：
下記式（６）で示される１−エチニルシクロヘキサノールの５０質量％トルエン溶液
【化７】
2020031669.tif 000013
【００５８】
（Ｅ）成分
Ｅ−１：平均粒子径１．２μｍの結晶性シリカ粉末
Ｅ−２：平均粒子径０．７μｍの結晶性シリカ粉末
Ｅ−３：平均粒子径３．０μｍの結晶性シリカ粉末
Ｅ−４：平均粒子径１．５μｍの酸化アルミニウム粉末
Ｅ−５：平均粒子径０．４μｍの酸化亜鉛粉末
Ｅ−６：平均粒子径０．２μｍの酸化アルミニウム粉末
Ｅ−７：平均粒子径４．０μｍの球状シリカ粉末【００５９】
下記表１に、用意したＥ−１〜Ｅ−７成分の諸物性をまとめた。
【表１】
2020031669.tif 000014
Ｐi＝（（Ｅ−ｉ）成分のＢＥＴ比表面積）÷（（Ｅ−ｉ）成分の平均粒子径から計算される、球状を仮定した場合の比表面積）【００６０】
（Ｆ）成分
Ｆ−１：
下記式（７）で示される片末端がトリメチルシリル基で封鎖され、もう一方の末端がトリメトキシシリル基で封鎖された、２５℃における動粘度が３０ｍｍ2／ｓのジメチルポリシロキサン
【化８】
2020031669.tif 000015
【００６１】
［実施例１〜１０、比較例１〜８］
シリコーン組成物の調製
上記（Ａ）〜（Ｆ）成分を、下記表２〜５に示す配合量に従い、下記に示す方法で配合してシリコーン組成物を調製した。なお、ＳｉＨ／ＳｉＶｉ（個数比）は（Ａ）成分の脂肪族不飽和炭化水素基の個数の合計に対する（Ｂ）成分中のＳｉＨ基の個数の合計の比である。
５リットルのプラネタリーミキサー（井上製作所（株）製）に（Ａ）、（Ｅ）、（Ｆ）成分を加え、１７０℃で１時間混合した。４０℃以下になるまで冷却し、次に（Ｂ）及び（Ｄ）成分を加えて均一になるように混合し、続いて（Ｃ）成分を加え、１５０℃で１．５時間混合し、シリコーン組成物を調製した。
上記方法で得られた各組成物について、下記の方法に従い、粘度及び熱伝導率を測定し、さらに冷熱サイクル時のズレ・割れ性を評価した。結果を表２〜５に示す。【００６２】
［粘度］
各組成物の絶対粘度を、マルコム粘度計（タイプＰＣ−１Ｔ）を用いて２５℃で測定した（ロータＡで１０ｒｐｍ、ズリ速度６［１／ｓ］）。【００６３】
［熱伝導率］
各組成物をキッチンラップで包み、熱伝導率を京都電子工業（株）製ＴＰＳ−２５００Ｓで測定した。【００６４】
［冷熱サイクル時のズレ・割れ性］
各組成物０．１ｍｌをガラス板ではさみ、１．８ｋｇｆのクリップを２つ用いて１５分間圧縮した。この時点での組成物の面積をαとする。これを−６５℃／３０分⇔１５０℃／３０分の冷熱衝撃試験機に垂直置きし、５００サイクル後に取り出した。この時点での面積をβとし、式β÷αでズレ性を定量した。また面積βのうち、組成物が存在しない領域の面積（＝γ）を画像処理により定量し、式γ÷βで割れ性を定量した。
すなわち、β÷αの値が小さいほど耐ズレ性に優れ、γ÷βの値が小さいほど耐割れ性に優れると評価する。【００６５】
【表２】
2020031669.tif 000016
【００６６】
【表３】
2020031669.tif 000017
【００６７】
【表４】
2020031669.tif 000018
【００６８】
【表５】
2020031669.tif 000019
【００６９】
表２〜５の結果より、本発明の要件を満たす実施例１〜１０のシリコーン組成物では、ズレ性（β÷α）及び割れ性（γ÷β）の値が小さい。すなわち、耐ズレ性及び耐割れ性に優れると判断できる。一方、比較例１〜８のシリコーン組成物では、ズレ性（β÷α）及び割れ性（γ÷β）の値が大きい。すなわち、耐ズレ性及び耐割れ性に劣ると判断される。
従って、本発明のシリコーン組成物は、冷熱サイクル時の割れ・ズレに起因する性能劣化を抑制することが可能であることが確認できた。このような特性を有するため、本発明のシリコーン組成物は、電気電子分野・輸送機分野等の放熱性及び耐冷熱性が必要とされる幅広い分野で利用できる。【００７０】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【国際調査報告】
2020031669.tif 000023
2020031669.tif 000024
2020031669.tif 000025
2020031669.tif 000026