脂状聚硅氧烷组合物 【技术领域】
本发明涉及脂状聚硅氧烷组合物，更详细地讲，涉及可以大量含有增稠剂、且具有良好耐热性的脂状聚硅氧烷组合物。
技术背景
液态有机聚硅氧烷与氧化锌粉末或氧化铝粉末等增稠剂组成的脂状聚硅氧烷组合物已由例如，特开昭50-105573号公报、特开昭51-55870号公报、特开昭61-157587号公报提出，但这些的组合物有大量含有增稠剂时不呈现脂状或者在高温下放置后稠度明显减小或固化的问题。
本发明者对上述课题潜心研究的结果完成了本发明。
即，本发明的目的在于提供可以大量含有增稠剂、且具有良好耐热性的脂状聚硅氧烷组合物。
【发明内容】
本发明的脂状聚硅氧烷组合物，其特征在于至少由(A)式：R2SiO2/2表示的硅氧烷单元80-96.5摩尔％、式：RSiO3/2表示的硅氧烷单元1.0-10.0摩尔％与式：R3SiO1/2表示的硅氧烷单元0.25-10.0摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷(式中，R是相同或不同的一价烃基)、与(B)稠化剂组成。
实施发明的最佳方案
以下，详细地说明本发明的脂状聚硅氧烷组合物。
(A)成分是本组合物的主要成分，是至少由式：R2SiO2/2表示的硅氧烷单元、式：RSiO3/2表示的硅氧烷单元与式：R3SiO1/2表示的硅氧烷单元组成的支链状、或具有一部分支链的直链状地液态有机聚硅氧烷。式中的R是相同或不同的一价烃基，例如，可列举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基等的烷基；环戊基、环己基等的环烷基；乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、己烯基等的链烯基；苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基等的芳基；苄基、苯乙基等的芳烷基；氯甲基、3-氯丙基、3，3，3-三氟丙基等的卤化烷基等，优选是烷基、链烯基、芳基，最优选是甲基、乙基、乙烯基、苯基。
该液态有机聚硅氧烷，其特征在于，式：R2SiO2/2表示的硅氧烷单元的含量是80-96.5摩尔％的范围内，式：RSiO3/2表示的硅氧烷单元的含量是1.0-10.0摩尔％的范围内，式：R3SiO1/2表示的硅氧烷单元的含量是0.25-10.0摩尔％范围内。这是因为式：RSiO3/2表示的硅氧烷单元的含有量不足上述范围的下限的液态有机聚硅氧烷支化度小，不能大量含有(B)成分，所得脂状聚硅氧烷组合物的耐热性有降低倾向，而超过上述范围的上限的液态有机聚硅氧烷支化度大，所得脂状聚硅氧烷组合物的操作性或流动性有明显降低倾向。
这种液态有机聚硅氧烷的粘度没有限定，但优选在25℃下的粘度是10-100,000mPa.s的范围内，再优选是100-100,000mPa.s的范围内。这是因为液态有机聚硅氧烷的粘度小于上述范围的下限时，担心容易挥发，而超过上述范围的上限时，有所得润滑状聚硅氧烷的操作性或流动性降低的倾向。
这种液态有机聚硅氧烷的调制方法没有限定，例如，可列举如下方法：使式：RSiCl3、R2SiCl2与R3SiCl等表示的有机卤硅烷一起进行水解与缩合反应制得的含有式：RSiO3/2表示的硅氧烷单元和式：R2SiO2/2表示的硅氧烷单元与式：R3SiO1/2表示的硅氧烷单元的有机聚硅氧烷，在氢氧化钠、氢氧化钾、硅酸钾(potassium silanolate)化合物等的平衡反应催化剂的存在下，与通式：R3SiO(R2SiO)mSiR3表示的二有机聚硅氧烷和/或通式：(R2SiO)n表示的环状二有机硅氧烷进行平衡反应后，用二氧化碳、磷酸等的酸，或R2SiCl2、R3SiCl等的卤硅烷进行中和。再者，上式中的R是相同或不同的一价烃基，可列举与前述相同的基团。
(B)成分是为了使本组合物形成脂状用的增稠剂，是无机粉末或有机粉末。该增稠剂的粒径没有限定，但其平均粒径优选是0.1-100μm的范围内。这是因为平均粒径小于上述范围的下限时，担心不能充分起增稠剂作用，而，超过上述范围的上限时，难以均匀地分散在(A)成分中。该增稠剂的形状没有限定，可列举球形、多面形、针形、无定形。作为这种增稠剂也可以将二种以上这些形状的增稠剂组合使用，例如，可以将球形的增稠剂与无定形的增稠剂组合使用。
作为这类增稠剂，例如，可列举氧化铝、碳化硅、氮化铝、氮化硼、石英粉末等的传热性粉末；炭黑、石墨、金属粉末等的导电性粉末；Mn-Zn铁氧体系磁性粉末、Ni-Zn铁氧体系磁性粉末、Ni-永久合金系粉末、Fe-Al-Si合金系粉末、Fe-Si-B系纳米结晶软磁性粉末等的电磁干扰抑制软磁性粉末；热解法二氧化硅、疏水化热解法二氧化硅、沉降法氧化硅、疏水化沉降氧化硅、熔融氧化硅、硅藻土、滑石、碳酸钙、氧化锌、二氧化钛、氧化铁、碳酸锰、氢氧化铈等的无机粉末；还有玻璃纤维、玻璃珠、玻璃球、四氟乙烯粉末。也可以将这些之中两种以上组合用作增稠剂。
本组合物中(B)成分的含量没有限定，但相对于(A)成分100重量份优选是10-2,000重量份的范围，再优选是10-1,500重量份的范围，最优选是10-1,000重量份的范围。这是因为(B)成分的含量小于上述范围的下限时，制得的组合物恐怕不呈现脂状，而，超过上述范围的上限时，恐怕所得组合物的操作性或流动性降低，或不呈现脂状。
本组合物，作为其他任意的成分，也可以含有甲基三甲氧基硅烷，正己基三甲氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、六甲基二硅氨烷等的表面处理剂；此外也可以含有颜料、染料、荧光染料、增塑剂、耐热提高剂，防老剂、防霉剂、有机溶剂等。
本组合物通过采用混炼装置把(A)成分、(B)成分、根据需要的其他任意的成分进行均匀混合而调制。作为这种混炼装置，可列举井上制作所公司制的三混式、双混式或行星式混合机、瑞穗工业公司制的超高速混合机、特殊机化工公司制的T.K.高双分散式混合机等。另外，此时也可根据需要进行冷却或加热。此外，采用这些混炼装置调制脂状聚硅氧烷组合物后，为了使之更均匀，还可以用三联辊、胶体磨、磨砂机等混炼。
本组合物由于使用支链或具有一部分支链的直链的液态有机聚硅氧烷作为(A)成分，因此可以抑制泄漏、可以避免电接点的不良通电、微型马达运转不良等的故障，此外，由于即使长期放置在高温下也不固化，因此适合用作晶体管、IC、二极管、热敏电阻等的润滑脂。
实施例
以下，通过实施例详细地说明本发明的脂状聚硅氧烷组合物。粘度是25℃下的值，另外，脂状聚硅氧烷组合物的稠度按照JIS K 2220规定的方法进行测定。此外，脂状聚硅氧烷组合物的耐热性，是测定该组合物在200℃的烘箱中放置24小时后的稠度，通过耐热性试验前后稠度的变化进行评价。
[实施例1]
向行星式混合机中投入粘度为800mPa·s、由式(CH3)2SiO2/2表示的硅氧烷单元94.0摩尔％、式：CH3SiO3/2表示的硅氧烷单元3.3摩尔％与式：(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元2.7摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷(I)100重量份，与平均粒径11.5μm的球形氧化铝粉末930重量份，搅拌后，再在减压下室温搅拌30分钟，制得脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例2]
实施例1中，除了用平均粒径2.5μm的无定形氧化铝粉末600重量份代替平均粒径11.5μm的氧化铝粉末930重量份以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例3]
实施例1中，除了用平均粒径5.0μm的粉碎石英粉末350重量份代替平均粒径11.5μm的氧化铝粉末930重量份以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例4]
实施例1中，除了用平均粒径0.6μm的氧化锌粉末200重量份代替平均粒径11.5μm的氧化铝粉末930重量份以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例5]
实施例1中，除了用平均粒径5.0μm的碳化硅粉末500重量份代替平均粒径11.5μm的氧化铝粉末930重量份以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例6]
实施例1中，除了用平均粒径2.5μm的氮化铝粉末600重量份代替平均粒径11.5μm的氧化铝粉末930重量份以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例7]
实施例1中，除了用粘度600mPa·s、由式：(CH3)2SiO2/2表示的硅氧烷单元94.0摩尔％、式：CH3SiO3/2表示的硅氧烷单元2.5摩尔％、式：(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元3.5摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[实施例8]
实施例1中，除了用粘度800mPa·s、由式：(CH3)2SiO2/2表示的硅氧烷单元94.0摩尔％、式：CH3SiO3/2表示的硅氧烷单元3.3摩尔％、式：(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元2.0摩尔％、与式：(CH3)2(CH2＝CH)SiO1/2表示的硅氧烷单元0.7摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例1同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例1]
实施例1中，除了用粘度110mPa·s、分子链两末端用三甲基甲硅烷氧基封端的直链二甲基聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例1同样，但不能制得脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例2]
实施例1中，除了用粘度350mPa·s、分子链两末端用三甲基甲硅烷氧基封端的直链二甲基聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例1同样，但不能制得脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例3]
实施例1中，除了用粘度1,000mPa·s、分子链两末端用三甲基甲硅烷氧基封端的直链状二甲基聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例1同样地进行，但不能制得脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例4]
实施例2中，除了用粘度110mPa·s、分子链两末端用三甲基甲硅烷氧基封端的直链状二甲基聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例2同样，但不能制得脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例5]
实施例2中，除了用粘度1,000mPa·s、分子链两末端用三甲基甲硅烷氧基封端的直链状二甲基聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例2同样，但不能制得脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例6]
在实施例2中，除了用粘度900mPa·s、由式：(CH3)(C12H25)SiO2/2表示的硅氧烷单元48.0摩尔％、式：(CH3)(C14H29)SiO2/2表示的硅氧烷单元48.0摩尔％与式(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元4.0摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例2同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例7]
向行星式混合机中投入粘度350mPa·s、分子链两末端用三甲基甲硅烷氧基封端的直链状二甲基聚硅氧烷95重量份、平均粒径5.0μm的粉碎石英粉末600重量份，与作为前述粉末的表面处理剂的正癸基三甲氧基硅烷5重量份，进行搅拌后，再在减压下室温搅拌30分钟，调制脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例8]
在实施例3中，除了用粘度950mPa·s、由式：(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2表示的硅氧烷单元20.0摩尔％、式(CH3)(C14H29)SiO2/2表示的硅氧烷单元4.0摩尔％与式：(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元76.0摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例3同样地进行，但不能获得脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例9]
在实施例4中，除了用粘度95OmPa·s、由式：(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2表示的硅氧烷单元20.0摩尔％，式(CH3)(C14H29)SiO2/2表示的硅氧烷单元4.0摩尔％，与式：(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元76.0摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例4同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例10]
在实施例5中，除了用粘度950mPa·s、由式：(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2表示的硅氧烷单元20.0摩尔％、式：(CH3)(C14H29)SiO2/2表示的硅氧烷单元4.0摩尔％与式(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元76.0摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例5同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
[比较例11]
在实施例6中，除了用粘度950mPa·s，由式：(CH3){CH2CH(CH3)C6H5}SiO2/2表示的硅氧烷单元20.0摩尔％，式(CH3)(C14H29)SiO2/2表示的硅氧烷单元4.0摩尔％与式：(CH3)3SiO1/2表示的硅氧烷单元76.0摩尔％组成的液态有机聚硅氧烷代替液态有机聚硅氧烷(I)以外，其他与实施例6同样地调制脂状聚硅氧烷组合物。
表1
再者，表中，耐热性试验后的稠度值中“-”表示由于脂状聚硅氧烷组合物在耐热性试验中固化，不能测定稠度。
产业上利用的可能性
本发明的脂状聚硅氧烷组合物，其特征在于，可以大量含有增稠剂，且具有良好的耐热性。