特許 6705919 ゲルタイプ熱界面材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6705919

(24)【登録日】2020年5月18日

(45)【発行日】2020年6月3日

(54)【発明の名称】ゲルタイプ熱界面材料

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/36 20060101AFI20200525BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20200525BHJP

   C09K 5/14 20060101ALI20200525BHJP

   C08L 83/04 20060101ALI20200525BHJP

   C08L 83/08 20060101ALI20200525BHJP

   C08K 3/08 20060101ALI20200525BHJP

   C08K 3/22 20060101ALI20200525BHJP

   C08K 5/54 20060101ALI20200525BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/36 D

   H05K7/20 F

   C09K5/14 102E

   C08L83/04

   C08L83/08

   C08K3/08

   C08K3/22

   C08K5/54

【請求項の数】3

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2018-568841(P2018-568841)

(86)(22)【出願日】2017年7月11日

(65)【公表番号】特表2019-522711(P2019-522711A)

(43)【公表日】2019年8月15日

(86)【国際出願番号】US2017041447

(87)【国際公開番号】WO2018022288

(87)【国際公開日】20180201

【審査請求日】2018年12月28日

(31)【優先権主張番号】62/366,694

(32)【優先日】2016年7月26日

(33)【優先権主張国】US

(31)【優先権主張番号】15/642,092

(32)【優先日】2017年7月5日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500575824

【氏名又は名称】ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｃ．

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100120112

【弁理士】

【氏名又は名称】中西 基晴

(74)【代理人】

【識別番号】100120754

【弁理士】

【氏名又は名称】松田 豊治

(72)【発明者】

【氏名】リチャン・ヅァン

(72)【発明者】

【氏名】カイ・ヅァン

(72)【発明者】

【氏名】ヤークン・リュー

(72)【発明者】

【氏名】リン・シェン

(72)【発明者】

【氏名】ウェイ・ジュン・ワン

(72)【発明者】

【氏名】ハイガン・カン

【審査官】 小森 勇

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１５−５２３４５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／３６

Ｃ０８Ｋ ３／０８

Ｃ０８Ｋ ３／２２

Ｃ０８Ｋ ５／５４

Ｃ０８Ｌ ８３／０４

Ｃ０８Ｌ ８３／０８

Ｃ０９Ｋ ５／１４

Ｈ０５Ｋ ７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱界面材料であって、
少なくとも１種のポリシロキサンと、
少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、
アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む少なくとも１種の接着促進剤と、を含み、
前記接着促進剤が、官能性ポリシロキサンであり、前記接着促進剤が、次式：

【化1】

（式中、Ａはアミン基を含み、
Ｂはアルキル基を含み、
各Ｒは、メチル及びエチルから独立して選択され、
ａ及びｂは、１〜１００から独立して選択される整数である）を有する、熱界面材料。

【請求項2】

前記接着促進剤が、８００〜１００，０００ダルトンの重量平均分子量を有する、請求項１に記載の熱界面材料。

【請求項3】

前記熱界面材料が、
２重量％〜２０重量％の前記ポリシロキサンと、
０．１重量％〜５重量％のシランカップリング剤と、
５０重量％〜９５重量％の前記熱伝導性充填剤と、
０．１重量％〜５重量％の前記接着促進剤と、を含む、請求項１に記載の熱界面材料。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１６年７月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／３６６，６９４号に対する優先権を主張するものであり、その開示内容は、参照によりその全体が本明細書に明確に組み込まれる。

【0002】

本開示は、概して、熱界面材料に関し、より具体的にはゲルタイプ熱界面材料に関する。

【背景技術】

【0003】

熱界面材料（Ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ、ＴＩＭ）は、中央処理装置、ビデオグラフィックスアレイ、サーバー、ゲーム機、スマートフォン、ＬＥＤボード等の電子部品からの熱を放散するために広く使用されている。熱界面材料は、典型的には、過剰の熱を電子部品からヒートシンク等のヒートスプレッダに伝達するために用いられる。

【0004】

熱界面材料を含む典型的な電子回路パッケージ構造体１０が図１に示されている。電子回路パッケージ構造体１０は、例示的に、電子チップ１２等の発熱部品と、ヒートスプレッダ１４及びヒートシンク１６等の１つ以上の放熱部品とを含む。例示的なヒートスプレッダ１４及びヒートシンク１６としては、銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、又はニッケルメッキ銅等の金属、金属合金、又は金属メッキ基板が挙げられる。ＴＩＭ １８及びＴＩＭ ２０等のＴＩＭ材料は、発熱部品と１つ以上の放熱部品との間に熱的接続を提供する。電子回路パッケージ構造体１０は、電子チップ１２とヒートスプレッダ１４とを接続する第１のＴＩＭ １８を含む。ＴＩＭ １８は、典型的には、「ＴＩＭ １」と呼ばれる。電子回路パッケージ構造体１０は、ヒートスプレッダ１４とヒートシンク１６とを接続する第２のＴＩＭ ２０を含む。ＴＩＭ ２０は、典型的には、「ＴＩＭ ２」と呼ばれる。別の実施形態では、電子回路パッケージ構造体１０は、ヒートスプレッダ１４を含まず、ＴＩＭ（図示せず）は、電子チップ１２をヒートシンク１６に直接接続する。電子チップ１２をヒートシンク１６に直接接続するそのようなＴＩＭは、典型的には、ＴＩＭ １．５と呼ばれる。

【0005】

従来の熱界面材料としては、ギャップパッド等の部品が挙げられる。しかしながら、ギャップパッドは、非常に薄い厚さの要件を満たすことができないこと、自動的製造に使用することが困難であること等の特定の欠点を有する。

【0006】

他の熱界面材料としては、ゲル生成物が挙げられる。ゲル生成物は、大規模生産のために自動的に分注され、所望の形状及び厚さに形成され得る。しかしながら、典型的なゲル生成物は、極端な場合には、この生成物が機能しなくなる可能性がより高いことを含む、温度サイクル試験における滴下及び亀裂の問題を有する。

【0007】

上記の改良が望まれている。

【発明の概要】

【0008】

本開示は、コンピュータチップ等の発熱電子デバイスからヒートスプレッダ及びヒートシンク等の放熱構造体に熱を伝達するのに有用な熱界面材料を提供する。

【0009】

本開示の一実施形態によれば、熱界面材料は、少なくとも１種のポリシロキサンと、少なくとも１種のシランカップリング剤と、少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、少なくとも１種の接着促進剤と、を含む。例示的な一実施形態では、接着促進剤は、アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む。

【0010】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、接着促進剤は、官能性ポリシロキサンである。更により具体的な実施形態では、接着促進剤は、次式：

【0011】

【化1】

【0012】

（式中、Ａはアミン基を含み、
Ｂはアルキル基を含み、
各Ｒは、メチル及びエチルから独立して選択され、
ａ及びｂは、１〜１００から独立して選択される整数である）を有する。

【0013】

上記実施形態のいずれかの更により具体的な実施形態では、各アミン基は、第一級アミン基、第二級アミン基、及び第三級アミン基からなる群から選択される。上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、アミン基は、３−アミノプロピル、３−アミノイソブチル、１１−アミノウンデクリル、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピル、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチル、Ｎ−（６−アミノヘキシル）−アミノメチル、Ｎ−（６−アミノヘキシル）−３−アミノプロピル、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシル、及び３−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチルからなる群から選択される。上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、各アルキル基は、３〜２０個の炭素原子を含む。

【0014】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、接着促進剤は、８００ダルトン〜３，０００ダルトンの重量平均分子量を有する。

【0015】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、接着促進剤は、熱界面材料の全重量に基づいて、０．１重量％〜５重量％の熱界面材料を含む。

【0016】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、ポリシロキサンは、熱界面材料の全重量に基づいて、２重量％〜２０重量％の熱界面材料を含む。

【0017】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、熱界面材料は、シランカップリング剤を含む。更により具体的な実施形態では、シランカップリング剤は、ヘキサデシルトリメトキシシラン等のアルキルトリアルコキシシランである。

【0018】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、シランカップリング剤は、熱界面材料の全重量に基づいて、０．１重量％〜５重量％の熱界面材料を含む。

【0019】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、熱伝導性充填剤は、アルミニウム、銅、銀、亜鉛、ニッケル、スズ、インジウム、鉛、炭素、グラファイト、カーボンナノチューブ、炭素繊維、グラフェン、窒化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、及び酸化スズから選択される。上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、熱伝導性充填剤は、第１の熱伝導性充填剤と第２の熱伝導性充填剤とを含み、第１の熱伝導性ファイラーは、金属であり、第２の熱伝導性充填剤は、金属酸化物である。更により具体的な実施形態では、第１の熱伝導性充填剤は、１ミクロンより大きい粒子サイズを有し、第２の熱伝導性充填剤は、１ミクロン未満の粒子サイズを有する。更により具体的な実施形態では、第１の熱伝導性充填剤と第２の熱伝導性充填剤との比は、１．５：１〜３：１である。

【0020】

上記実施形態のいずれかのより具体的な実施形態では、熱伝導性充填剤は、熱界面材料の全重量に基づいて、５０重量％〜９５重量％の熱界面材料を構成する。

【0021】

本開示の一実施形態によれば、電子部品は、ヒートシンクと、電子チップと、第１の表面層及び第２の表面層を有する熱界面材料であって、熱界面材料が、ヒートシンクと電子チップとの間に配置され、熱界面材料が、少なくとも１種のシリコーンエラストマー、少なくとも１種のシランカップリング剤、少なくとも１種の熱伝導性充填剤、並びにアミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む少なくとも１種の接着促進剤、を含む熱界面材料と、を備える。いくつかの実施形態では、熱界面材料は、上記実施形態のいずれかに従う。第１のより具体的な実施形態では、第１の表面層は、電子チップの表面と接触し、第２の表面層は、ヒートシンクと接触している。第２のより具体的な実施形態では、電子部品は、ヒートシンクと電子チップとの間に配置されたヒートスプレッダを更に備え、第１の表面層が、電子チップの表面と接触し、第２の表面層はヒートスプレッダと接触している。第３のより具体的な実施形態では、電子部品は、ヒートシンクと電子チップとの間に配置されたヒートスプレッダを更に備え、第１の表面層が、ヒートスプレッダの表面と接触し、第２の表面層が、ヒートシンクと接触している。

【図面の簡単な説明】

【0022】

添付の図面と組み合わせて本発明の実施形態の以下の記載を参照することによって、本開示の上述及び他の特徴及び有利性、並びにそれらを達成する方法がより明らかになり、本発明それ自体がより良好に理解されるであろう。

【0023】

【図1】典型的な電子回路パッケージ構造体を概略的に図示する。

【図2A】実施例に関連し、温度サイクル試験前に実施例１から形成された試料を示す。

【図2B】実施例に関連し、温度サイクル試験前に比較例から形成された試料を示す。

【図3A】実施例に関連し、温度サイクル試験後に実施例１から形成された試料を示す。

【図3B】実施例に関連し、温度サイクル試験後に比較例から形成された試料を示す。

【図4A】実施例に関連し、温度サイクル試験後に実施例２から形成された試料を示す。

【図4B】実施例に関連し、温度サイクル試験後に実施例３から形成された試料を示す。

【図4C】実施例に関連し、温度サイクル試験後に実施例４から形成された試料を示す。

【図4D】実施例に関連し、温度サイクル試験後に実施例５から形成された試料を示す。

【図5】実施例に関連し、ＨＡＳＴ試験前後の実施例２及び５の熱インピーダンスを示す。

【0024】

対応する参照文字は、いくつかの図を通して対応する部分を示す。本明細書に記載される例証は、本発明の例示的な実施態様を示すものであり、このような例証は、いかなる方法によっても本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

【0025】

発明の詳細な説明
Ａ．熱界面材料
本発明は、電子部品から離れて熱を伝達するのに有用な熱界面材料（ＴＩＭ）に関する。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、少なくとも１種のポリシロキサンと、少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む少なくとも１種の接着促進剤と、を含む。

【0026】

いくつかの実施形態では、ＴＩＭは、シランカップリング剤、有機可塑剤、界面活性剤、及びフラックス剤の成分のうちの１種以上を任意に含むことができる。

【0027】

１．ポリシロキサン
ＴＩＭは、１種以上のポリシロキサンを含む。ポリシロキサンは、触媒によって架橋される、ビニル、水酸化物、ヒドロキシル、及びアクリレート官能基等の１種以上の架橋性基を含む。一実施形態では、１種以上のポリシロキサンは、シリコーン油を含む。一実施形態では、１種以上のポリシロキサンは、第１のシリコーン油と、第２のシリコーン油とを含み、第１のシリコーン油はビニル官能性シリコーン油であり、第２のシリコーン油は水素化物官能性シリコーン油である。ポリシロキサンは、熱伝導性充填剤を湿潤し、ＴＩＭのための分注可能な（ｄｉｓｐｅｎｓａｂｌｅ）流体を形成する。

【0028】

例示的なシリコーン油は、以下に示す一般式を有するビニルシリコーン油を含み得る。

【0029】

【化2】

【0030】

例示的なビニルシリコーン油はまた、少量の白金触媒も含み得る。

【0031】

ビニル官能性シリコーン油は、Ｓｉ−ＣＨ＝ＣＨ_２基を有する有機シリコーン成分を含む。例示的なビニル官能性シリコーン油としては、ビニル末端シリコーン油、Ｓｉ−ＣＨ＝ＣＨ_２基がポリマー鎖にグラフトされたビニルグラフトシリコーン油、及びそれらの組み合わせが挙げられる。

【0032】

例示的なビニル末端シリコーン油としては、ＤＭＳ−Ｖ０５、ＤＭＳ−Ｖ２１、ＤＭＳ−Ｖ２２、ＤＭＳ−Ｖ２５、ＤＭＳ−Ｖ２５Ｒ、ＤＭＳ−Ｖ３５、ＤＭＳ−Ｖ３５Ｒ、ＤＭＳ−Ｖ５１、及びＤＭＳ−Ｖ５２等のビニル末端ポリジメチルシロキサンが挙げられ、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

【0033】

例示的なビニルグラフトシリコーン油としては、トリメチルシロキシ末端シリコーン油、シラノール末端シリコーン油、及びビニル末端シリコーン油等のビニルメチルシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーが挙げられる。例示的なトリメチルシロキシル末端シリコーン油としては、ＶＤＴ−１２７、ＶＤＴ−４３１、及びＶＤＴ−７３１が挙げられ、例示的なシラノール末端シリコーン油としては、ＶＤＳ−１０１３が挙げられ、例示的なビニル末端シリコーン油としては、ＶＤＶ−０１３１が挙げられ、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

【0034】

例示的な一実施形態では、ビニルグラフトシリコーン油は、ＶＡＴ−４３２６等のビニルメチルシロキサン−オクチルメチルシロキサン−ジメチルシロキサンターポリマー又はＶＰＴ−１３２３等のビニルメチルシロキサン−フェニルメチルシロキサン−ジメチルシロキサンターポリマーを含むビニルメチルシロキサンターポリマーである。いくつかの例示的な実施形態において、ビニルグラフトシリコーン油は、ＶＭＭ−０１０等のビニルメトキシシロキサンホモポリマー又はＶＰＥ−００５等のビニルエトキシシロキサン−プロピルエトキシシロキサンコポリマーである。ＶＡＴ−４３２６、ＶＰＴ−１３２３、ＶＭＭ−０１０、及びＶＰＥ−００５は、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

【0035】

例示的な一実施形態では、ビニル官能性シリコーン油は、ビニルＴ樹脂又はビニルＱ樹脂を含む。ビニルＴ樹脂は、ポリマー中のケイ素原子の全部又は一部を置換する３つの（三置換）酸素を有するビニルシルセスキオキサンである。例示的なＴ樹脂としては、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＳＳＴ−３ＰＶ１等のポリ（フェニルビニルシルセスキキサン）が挙げられる。ビニルＱ樹脂は、ポリマー中のケイ素原子の全て又は一部を置換する４つの（四置換）酸素を有する。例示的なＱ樹脂としては、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＶＱＭ−１３５、ＶＱＭ−１４６が挙げられる。ビニルＱ樹脂の１つのタイプは、以下のベースポリマー構造を有する活性化硬化特殊シリコーンゴムである。

【0036】

【化3】

【0037】

例示的なＱ樹脂としては、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＶＱＭ−１３５、ＶＱＭ−１４６が挙げられる。例示的な一実施形態では、ポリシロキサンは、ＲＵＮＨＥのＲＨ−Ｖｉ３０３、ＲＨ−Ｖｉ３０１等、ＡＢ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ ＳｉｌｉｃｏｎｅｓのＡｎｄｒｉｌ（登録商標）ＶＳ２００、Ａｎｄｒｉｌ（登録商標）ＶＳ１０００等のビニル官能性油である。

【0038】

別の例示的なシリコーン油は、以下に示す一般式を有するヒドロシリコーン油を含み得る。

【0039】

【化4】

【0040】

例示的な一実施形態では、ポリシロキサンは、有機シリコーン成分とＳｉ−Ｈ基とを有する水素化物官能性シリコーン油を含む。例示的な水素化物官能性シリコーン油としては、Ｓｉ−Ｈ基がポリマー鎖にグラフトされている、水酸化物末端シリコーン油及び水素化物グラフトシリコーン油、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。

【0041】

例示的な一実施形態では、水素化物末端シリコーン油は、ＤＭＳ−Ｈ０５、ＤＭＳ−Ｈ２１、ＤＭＳ−Ｈ２５、ＤＭＳ−Ｈ３１、又はＤＭＳ−Ｈ４１等の水素化物末端ポリジメチルシロキサンであり、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。例示的な一実施形態では、水素化物末端シリコーン油は、トリメチルシロキシ末端又は水素化物末端等のメチルヒドロシロキサン−ジメチルシロキサンコポリマーである。例示的なトリメチルシロキシ末端コポリマーとしては、ＨＭＳ−０１３、ＨＭＳ−０３１、ＨＭＳ−０６４、ＨＭＳ−０７１、ＨＭＳ−０８２、ＨＭＳ−１５１、ＨＭＳ−３０１、ＨＭＳ−５０１が挙げられ、例示的な水素化物末端コポリマーとしては、ＨＭＳ−Ｈ２７１が挙げられ、それらの各々は、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。例示的な一実施形態では、水素化物グラフトシリコーン油は、ＨＭＳ−９９１、ＨＭＳ−９９２、ＨＭＳ−９９３等のトリメチルシロキシ末端を有するポリメチルヒドロシロキサンであり、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

【0042】

例示的な一実施形態では、水素化物グラフトシリコーン油は、ＨＥＳ−９９２等のトリエチルシロキシ末端を有するポリエチルヒドロシロキサンであり、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。例示的な一実施形態では、水素化物グラフトシリコーン油は、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＨＡＭ−３０１等のメチルヒドロシロキサン−オクチルメチルシロキサンコポリマーである。

【0043】

例示的な一実施形態では、水素化物官能性油はＱ樹脂又はＴ樹脂であり、例示的なＴ樹脂としては、ＳＳＴ−３ＭＨ１．１が挙げられ、例示的なＱ樹脂としては、ＨＱＭ−１０５及びＨＱＭ−１０７が挙げられ、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

【0044】

例示的な一実施形態では、ポリシロキサンは、ＡＢ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＡｎｄｒｉ（登録商標）ＸＬ−１０、Ａｎｄｒｉ（登録商標）ＸＬ−１２等、ＲＵＮＨＥから入手可能なＲＨ−ＤＨ０４及びＲＨ−Ｈ５０３等、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕから入手可能なＫＥ−１０１２−Ｂ、ＫＥ−１０３１−Ｂ、ＫＥ−１０９Ｅ−Ｂ、ＫＥ−１０５１Ｊ−Ｂ、ＫＥ−１８００Ｔ−Ｂ、ＫＥ１２０４Ｂ，ＫＥ１２１８Ｂ等、Ｂｌｕｅｓｔａｒから入手可能なＳＩＬＢＩＯＮＥ（登録商標）ＲＴ Ｇｅｌ ４７２５ ＳＬＤ Ｂ等、Ｗａｃｋｅｒから入手可能なＳｉｌＧｅｌ（登録商標）６１２ Ｂ，ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ ３１５３Ｂ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ ３００３Ｂ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ ３００５Ｂ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）９６１Ｂ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）９２７Ｂ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）２０５Ｂ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）９２１２Ｂ，ＳＩＬＰＵＲＡＮ（登録商標）２４４０等、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅから入手可能なＳｉｌｏｐｒｅｎ（登録商標）ＬＳＲ ２０１０Ｂ等、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能なＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−９２００ Ｂ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−２００４ Ｂ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−９０５０ Ｂ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−１５５２ Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）ＦＬ ３０−９２０１ Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０２ Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０４ Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０６ Ｂ、ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）１８４Ｂ、Ｄｏｗ ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＱＰ−１ Ｂ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｃ６ Ｂ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＣＶ９２０４ Ｂ等の水素化物官能性油である。

【0045】

例示的な一実施形態では、ポリシロキサンとしては、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕから入手可能なＫＥシリーズ製品等、Ｂｌｕｅｓｔａｒから入手可能なＳＩＬＢＩＯＮＥ（登録商標）等、Ｗａｃｋｅｒから入手可能なＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）、ＳｉｌＧｅｌ（登録商標）、ＳＩＬＰＵＲＡＮ（登録商標）、及びＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）等、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅから入手可能なＳｉｌｏｐｒｅｎ（登録商標）等、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能なＤｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）、Ｓｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）、及びＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）等、ＡＢ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓから入手可能なＡｎｄｒｉｌ（登録商標）等のシリコーンゴムが挙げられる。他のポリシロキサンは、Ｗａｃｋｅｒ、Ｓｈｉｎ−ｅｔｓｕ、Ｄｏｗｃｏｒｉｎｇ、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅ、Ｂｌｕｅｓｔａｒ、ＲＵＮＨＥ、ＡＢ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ、及びＧｅｌｅｓｔから入手可能である。

【0046】

ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは１重量％、２重量％、４．５重量％、４．７５重量％、５重量％、６重量％、７重量％、８重量％、多くは９重量％、１０重量％、２０重量％、２５重量％、５０重量％、若しくはそれ以上、又は１重量％〜５０重量％、１重量％〜２０重量％、２重量％〜１０重量％、若しくは４．５重量％〜９重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上のポリシロキサンを含み得る。

【0047】

例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、第１のシリコーン油として、２．０重量％の量の第１のポリシロキサンと、第２のシリコーン油として、４．０重量％の量の第２のシロキサンとを含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、第１のシリコーン油として、３．３５重量％の量の第１のポリシロキサンと、第２のシリコーン油として、６．７重量％の量の第２のシロキサンとを含む。

【0048】

例示的な低分子量シリコーン油は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って測定される、少なくは５００ｃＰｓ、６００ｃＰｓ、７００ｃＰｓ、多くは８００ｃＰｓ、９００ｃＰｓ、１，０００ｃＰｓ、又は上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の動粘度を有し得る。例示的な一実施形態では、低分子量シリコーン油は、７５０ｃＰｓの動粘度を有する。

【0049】

２．触媒
ＴＩＭは、付加反応を触媒するための１種以上の触媒を更に含む。例示的な触媒は、白金含有材料及びロジウム含有材料を含む。例示的な白金含有触媒は、以下に示すような一般式を有し得る。

【0050】

【化5】

【0051】

例示的な白金含有触媒としては、白金シクロビニルメチルシロキサン錯体（Ａｓｈｂｙ Ｋａｒｓｔｅｄｔ触媒）、白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体（Ｏｓｓｋｏ触媒）、白金ジビニルテトラメチルジシロキサンジメチルフマレート錯体、白金ジビニルテトラメチルジシロキサンジメチルマレイン酸錯体等が挙げられる。白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体の例としては、ＳＩＰ６８２９．２が挙げられ、白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体の例としては、ＳＩＰ６８３０．３及びＳＩＰ６８３１．２が挙げられ、白金シクロビニルメチルシロキサン錯体の例としては、ＳＩＰ６８３３．２が挙げられ、これらは全て、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能である。

【0052】

例示的なロジウム含有材料としては、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なトリス（ジブチルスルフィド）ロジウムトリクロライド（製品コードＩＮＲＨ０７８）が挙げられる。

【0053】

特定の理論に拘束されることを望むものではないが、白金触媒は、以下に示すように、ビニルシリコーン油及びヒドロシリコーン油と反応すると考えられる。

【0054】

【化6】

【0055】

ＴＩＭは、シリコーン油の全重量に基づいて、少なくは５ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、１５ｐｐｍ、２０ｐｐｍ、多くは２５ｐｐｍ、３０ｐｐｍ、４０ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、又は１０ｐｐｍ〜３０ｐｐｍ、２０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ、若しくは５ｐｐｍ〜５００ｐｐｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上の触媒を含み得る。

【0056】

例示的な一実施形態では、触媒は、１種以上のシリコーン油との混合物として提供される。例示的な一実施形態では、触媒は、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕから入手可能なＫＥ−１０１２−Ａ、ＫＥ−１０３１−Ａ、ＫＥ−１０９Ｅ−Ａ、ＫＥ−１０５１Ｊ−Ａ、ＫＥ−１８００Ｔ−Ａ、ＫＥ１２０４Ａ、ＫＥ１２１８Ａ等、Ｂｌｕｅｓｔａｒから入手可能なＳＩＬＢＩＯＮＥ（登録商標）ＲＴ Ｇｅｌ ４７２５ ＳＬＤ Ａ等、Ｗａｃｋｅｒから入手可能なＳｉｌＧｅｌ（登録商標）６１２Ａ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）Ｌ３１５３Ａ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ３００３Ａ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ３００５Ａ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）９６１Ａ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）９２７Ａ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）２０５Ａ、ＳＥＭＩＣＯＳＩＬ（登録商標）９２１２Ａ、ＳＩＬＰＵＲＡＮ（登録商標）２４４０等、Ｍｏｍｅｎｔｉｖｅから入手可能なＳｉｌｏｐｒｅｎ（登録商標）ＬＳＲ ２０１０Ａ等、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能なＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−９２００Ａ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−２００４Ａ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−９０５０Ａ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ−１５５２ Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）ＦＬ ３０−９２０１ Ａ，Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０２ Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０４ Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０６ Ａ、ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）１８４Ａ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＱＰ−１ Ａ、Ｄｏｗ ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｃ６ Ａ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＣＶ９２０４ Ａ等のビニル官能性シリコーン油と合わせられる。例示的な一実施形態では、触媒は、Ｓｈｉｎ−Ｅｔｓｕから入手可能なＫＥ−１０５６、ＫＥ−１１５１、ＫＥ−１８２０、ＫＥ−１８２５、ＫＥ−１８３０、ＫＥ−１８３１、ＫＥ−１８３３、ＫＥ−１８４２、ＫＥ−１８８４、ＫＥ−１８８５、ＫＥ−１８８６、ＦＥ−５７、ＦＥ−６１等、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能なＳｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）７３９５、Ｓｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）７６１０、Ｓｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）７８１７、Ｓｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）７６１２、Ｓｙｌ−ｏｆｆ（登録商標）７７８０等のビニル及び水素化物官能性シリコーン油と合わせられる。

【0057】

ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．０１重量％、０．１重量％、０．２重量％、多くは０．３重量％、０．４重量％、０．５重量％、又は上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の触媒を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、０．０４重量％の量の触媒を含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、０．４重量％の量の触媒を含む。

【0058】

３．熱伝導性充填剤
ＴＩＭは、１種以上の熱伝導性充填剤を含む。例示的な熱伝導性充填剤としては、金属、合金、非金属、金属酸化物及びセラミック、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。金属としては、アルミニウム、銅、銀、亜鉛、ニッケル、スズ、インジウム、及び鉛が挙げられるが、それらに限定されない。非金属としては、カーボン、グラファイト、カーボンナノチューブ、炭素繊維、グラフェン、窒化ホウ素、及び窒化ケイ素が挙げられるが、それらに限定されない。金属酸化物又はセラミックとしては、アルミナ（酸化アルミニウム）、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、及び酸化スズが挙げられるが、それらに限定されない。

【0059】

ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは１０重量％、２０重量％、２５重量％、５０重量％、多くは７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９５重量％、又は１０重量％〜９５重量％、５０重量％〜９５重量％、若しくは８５重量％〜９５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上の熱伝導性充填剤を含み得る。

【0060】

例示的な熱伝導性充填剤は、少なくは０．１ミクロン、１ミクロン、１０ミクロン、多くは５０ミクロン、７５ミクロン、１００ミクロン、又は上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の平均粒子サイズを有し得る。

【0061】

例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、第１の熱伝導性充填剤と第２の熱伝導性充填剤とを含み得、第１の熱伝導性ファイラーは、１ミクロンより大きい粒子サイズを有する複数の金属粒子であり、第２の熱伝導性充填剤は、金属酸化物粒子等の１ミクロン未満の粒子サイズを有する複数の非金属粒子である。より具体的な実施形態では、第１の熱伝導性充填剤と第２の熱伝導性充填剤との比は、少なくは１：５、１：４、１：３、１：２、多くは１：１、１．５：１、２：１、３：１、４：１、５：１、又は１：５〜５：１、１：１〜３：１、若しくは１．５：１〜３：１等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内であり得る。

【0062】

例示的な熱伝導性充填剤としては、アルミニウム及び酸化亜鉛が挙げられる。

【0063】

４．接着促進剤
ＴＩＭは、アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む１種以上の接着促進剤を含む。例示的な接着促進剤は、以下の式（Ｉ）

【0064】

【化7】

【0065】

（式中、Ｒは、水素、１〜６個の炭素原子を有するアルキルから独立して選択され、Ａはアミン基を含み、Ｂはアルキル基を含み、ａ、ｂは、独立して、１〜１００の整数である）を有する。

【0066】

いくつかの例示的な実施形態では、Ｒは、メチル及びエチルを含む。

【0067】

いくつかの例示的なアミン基Ａとしては、第一級アミン、第二級アミン、第三級アミン、又はそれらの組み合わせが挙げられる。いくつかの例示的なアルキル基Ｂとしては、１〜４０個の炭素原子のアルキルを有するアルキル基が挙げられる。

【0068】

いくつかの例示的な実施形態では、アミン基Ａは、一般式Ｃ_ｎＨ_ｘＮＨ_２（式中、ｎ及びｘは、１〜３０から独立して選択される整数である）を有する第一級アミンを含む。例示的な第一級アミンの例としては、アミノメチル基ＣＨ_２ＮＨ_２、２−アミノエチル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、３−アミノイソブチル基ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨ_２、４−アミノブチル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、４−アミノ−３，３−ジメチルブチル基ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ（ＣＨ_３）_２ＣＨ_２ＮＨ_２、アミノフェニル基Ｃ_６Ｈ_４ＮＨ_２、１１−アミノウンデクリル基ＣＨ_２（ＣＨ_２）_９ＣＨ_２ＮＨ_２が挙げられる。

【0069】

いくつかの例示的な実施形態では、アミン基Ａは、一般式Ｃ_ｎＨ_ｘＮＨＣ_ｍＨ_ｙ（式中、ｍ、ｎ、ｘ及びｙは、１〜３０から独立して選択される整数である）を有する第二級アミンを含む。第二級アミンとしては、エチルアミノ基ＮＨＣＨ_２ＣＨ_３、ｎ−ブチル−３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_３、ｔ−ブチル−３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣ（ＣＨ_３）_３、Ｎ−シクロヘキシル−３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣ_６Ｈ_１１、Ｎ−エチル−３−アミノイソブチル基ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_３、アニリノ基ＮＨＣ_６Ｈ_５が挙げられる。

【0070】

いくつかの例示的な実施形態では、アミン基Ａは、一般式、Ｃ_ｎＨ_ｘＮ（Ｃ_ｍＨ_ｙ）（Ｃ_ｌＨ_ｚ）（式中、ｌ、ｍ、ｎ、ｘ、ｙ及びｚは、１〜３０から独立して選択される整数であり、基Ｃ_ｍＨ_ｙ、及びＣ_ｌＨ_ｚは共に、Ｎ原子に結合している。）を含む。第三級アミンとしては、ジメチルアミノ基Ｎ（ＣＨ_３）_２、Ｎ，Ｎ−ジメチル−３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ（ＣＨ_３）_２、Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノメチル基ＣＨ_２Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_２、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２Ｎ（ＣＨ_２ＣＨ_３）_２が挙げられる。

【0071】

いくつかの例示的な実施形態では、アミン基Ａは、第一級アミン、第二級アミン、及び／又は第三級アミンの組み合わせを含む。例示的なアミンの組み合わせとしては、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、Ｎ−（２−アミノエチル）アミノメチルフェネチル基ＣＨ_２ＣＨ_２Ｃ_６Ｈ_４ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノイソブチル基ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、Ｎ−（６−アミノヘキシル）−アミノメチル基ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、Ｎ−（６−アミノヘキシル）−３−アミノプロピル基ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、Ｎ−（２−アミノエチル）−１１−アミノウンデシル基ＣＨ_２（ＣＨ_２）_９ＣＨ_２ＮＨＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２、３−（２−アミノエチル）３−アミノイソブチル基ＣＨ_２ＣＨ（ＣＨ_３）ＣＨ（ＮＨ_２）ＣＨ_２ＣＨ_２ＮＨ_２が挙げられる。

【0072】

いくつかの他の例示的な実施形態では、アミン基Ａとしては、環状塩基アミンが挙げられる。例示的な環状塩基アミン基Ａとしては、

【0073】

【化8】

【0074】

が挙げられる。

【0075】

いくつかの例示的な実施形態では、アミン基Ａは、１〜２０個の炭素原子を含む。

【0076】

例示的な接着促進剤としては、Ｅｖｏｎｉｃから入手可能なＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標）官能性シランが挙げられる。いくつかの例示的な実施形態では、接着促進剤としては、ポリマーがブロック型であり、ポリマーがアミン官能単位及びアルキル官能単位を含むＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標）官能性シラン１１４６が挙げられる。

【0077】

いくつかの例示的な実施形態では、接着促進剤は、少なくは３００ダルトン、５００ダルトン、６００ダルトン、７００ダルトン、８００ダルトン、９００ダルトン、多くは１，０００ダルトン、２，０００ダルトン、３，０００ダルトン、５，０００ダルトン、１０，０００ダルトン、５０，０００ダルトン、１００，０００ダルトン、又は３００ダルトン〜１００，０００ダルトン、５００ダルトン〜３，０００ダルトン、若しくは１，０００ダルトン〜３，０００ダルトン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の重量平均分子量を有し得る。

【0078】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．１重量％、０．２重量％、０．２５重量％、０．３重量％、０．４重量％、０．５重量％、多くは０．６重量％、０．７重量％、０．７５重量％、１重量％、１．５重量％、２重量％、５重量％、又は０．１重量％〜５重量％、０．１重量％〜１重量％、若しくは０．２５重量％〜０．７５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上の接着促進剤を含み得る。

【0079】

特定の理論に拘束されることを望むものではないが、接着促進剤の比較的高い分子量は、生成又は使用中の接着促進剤の配合物からの蒸発を低減又は排除すると考えられる。アミノ官能基のみを含む典型的なシランと比較して、アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む接着促進剤は、ポリシロキサン上にアルキル側鎖を含むので、ポリシロキサンとの比較可能性がより良いと考えられる。接着促進剤はまた、疎水性特性を提供して、配合物の生成中又は使用中の水分摂取を回避すると考えられる。更に、アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む接着促進剤は、ポリシロキサンと充填剤との間の接着並びにＴＩＭと基材との間の接着を強化すると考えられている。

【0080】

５．任意の成分
いくつかの実施形態では、ＴＩＭは、シランカップリング剤、有機可塑剤、界面活性剤、及びフラックス剤の１種以上の成分を任意に含むことができる。

【0081】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、１種以上のカップリング剤を含む。例示的なカップリング剤としては、一般式Ｙ−（ＣＨ_２）_ｎ−Ｓｉ−Ｘ_３（式中、Ｙは有機官能基であり、Ｘは加水分解性基である）を有するシランカップリング剤が挙げられる。有機官能基Ｙとしては、アルキル、グリシドキシ、アクリルオキシル、メチルアクリロキシル、アミンが挙げられる。加水分解性基Ｘとしては、アルキルオキシ、アセトキシが挙げられる。いくつかの例示的な実施形態では、シランカップリング剤としては、アルキルトリアルコキシシランが挙げられる。例示的なアルキトリアルコキシシランとしては、デシルトリメトキシシラン、ウンデシルトリメトキシシラン、ヘキサデシルトリメトキシシラン、オクタデシルトリメトキシシランが挙げられる。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、以下の式に示すようなカップリング剤としてヘキサデシルトリメトキシシランを含む。

【0082】

【化9】

【0083】

例示的なカップリング剤は、以下の例示的な反応例に示すように例示的な充填剤と相互作用する。アルミナは、以下の反応で使用される典型的な充填剤である。しかしながら、他の代替的な充填剤を使用してもよい。示すように、カップリング剤を水に添加し、エトキシド基を除去するために加水分解を施す。次いで、生成物に、水が除去され、カップリング剤とアルミナが結合される改質反応を施す。

【0084】

【化10】

【0085】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．１重量％、０．２５重量％、０．５重量％、０．６７重量％、０．７５重量％、多くは１重量％、１．５重量％、２重量％、５重量％、１０重量％、又は０．１重量％〜１０重量％、０．１重量％〜１重量％、若しくは０．２５重量％〜０．６７重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上のカップリング剤を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、０．４重量％の量のカップリング剤を含む。

【0086】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、１種以上の有機可塑剤を含む。例示的な有機可塑剤としては、フタル酸ビス（２−エチルヘキシル）（ＤＥＨＰ）、フタル酸ジｎ−ブチル（ＤｎＢＰ、ＤＢＰ）、フタル酸ジオクチル（ＤＯＰ又はＤｎＯＰ）、フタル酸ジエチル（ＤＥＰ）、フタル酸ジイソブチル（ＤＩＢＰ）、フタル酸ジイソデシル（ＤＩＤＰ）、フタル酸ジイソノニル（ＤＩＮＰ）、フタル酸ブチルベンジル（ＢＢｚＰ）等のフタル酸系可塑剤が挙げられる。

【0087】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．０１％、０．１重量％、０．２５重量％、０．５重量％、０．６７重量％、０．７５重量％、多くは１重量％、１．５重量％、２重量％、５重量％、１０重量％、又は０．０１重量％〜１０重量％、０．１重量％〜１重量％、若しくは０．２５重量％〜０．６７重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上の有機可塑剤を含み得る。

【0088】

いくつかの例示的実施形態では、ＴＩＭは、１種以上の界面活性剤を含む。例示的な界面活性剤としては、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３０６及びＢＹＫ−２２２を含む、ＢＹＫ Ｃｈｅｍｉｅ ＧｍｂＨから入手可能なＢＹＫ界面活性剤等のシリコーン系表面添加剤が挙げられる。

【0089】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．０１重量％、０．１重量％、０．２５重量％、０．５重量％、０．６７重量％、０．７５重量％、多くは１重量％、１．５重量％、２重量％、５重量％、１０重量％、又は０．１重量％〜１０重量％、０．１重量％〜１重量％、若しくは０．２５重量％〜０．６７重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上の界面活性剤を含み得る。

【0090】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、１種以上のフラックス剤を含む。例示的なフラックス剤としては、ヒュームドシリカが挙げられる。

【0091】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．１重量％、０．２５重量％、０．５重量％、０．６７重量％、０．７５重量％、多くは１重量％、１．５重量％、２重量％、５重量％、１０重量％、又は０．１重量％〜１０重量％、０．１重量％〜１重量％、若しくは０．２５重量％〜０．６７重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上のフラックス剤を含み得る。

【0092】

加えて、ＴＩＭは、シリコーン油の架橋を阻害又は制限するための１種以上の付加阻害剤を含み得る。付加阻害剤は、少なくとも１種のアルキニル化合物を含むことができ、任意選択的に、付加阻害剤は、マルチビニル官能性ポリシロキサンを更に含み得る。

【0093】

例示的な付加阻害剤は、１−エチニル−１−シクロヘキサノール、２−メチル−３−ブチン−２−オール、２−フェニル−３−ブチン−２−オール、２−エチニル−イソプロパノール、２−エチニル−ブタン−２−オール、及び３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オール等のアセチレンアルコール、トリメチル（３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オキシ）シラン、ジメチル−ビス−（３−メチル−１−ブチンオキシ）シラン、メチルビニルビス（３−メチル−１−ブチン−３−オキシ）シラン、及び（（１，１−ジメチル−２−プロピニル）オキシ）トリメチルシラン等のシリル化アセチレンアルコール、マレイン酸ジアリル、マレイン酸ジメチル、フマル酸ジアチル、フマル酸ジアリル、及びマレイン酸ビス−２−メトキシ−１−メチルエチル、マレイン酸モノオクチル、マレイン酸モノイソオクチル、マレイン酸モノアリル、マレイン酸モノメチル、フマル酸モノエチル、フマル酸モノアリル、フマル酸２−メトキシ−１−メチルエチル等の不飽和カルボン酸エステル、アルコールがベンジルアルコール又は１−オクタノール及びエテニルシクロヘキシル−１−オールから選択される混合物等のフマル酸／アルコール混合物、２−イソブチル−１−ブテン−３−イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−イン、３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３−メチル−３−ヘキセン−１−イン、１−エチニルシクロヘキセン、３−エチル−３−ブテン−１−イン、及び３−フェニル−３−ブテン−１−イン等の共役エンイン、Ｉ，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラビニルシクロテトラシロキサン等のビニルシクロシロキサン、及び共役エンインとビニルシクロシロキサンの混合物が挙げられる。例示的な一実施形態において、付加阻害剤は、２−メチル−３−ブチン−２−オール又は３−メチル−１−ペンチン−３−オールから選択される。

【0094】

いくつかの例示的な実施形態では、付加阻害剤は、マルチビニル官能性ポリシロキサンを更に含み得る。例示的なマルチビニル官能性ポリシロキサンは、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧから入手可能なＰｔ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ ８８の等のエチニルシクロヘキサノール中のビニル末端ポリジメチルシロキサンである。特定の理論に拘束されることを望むものではないが、白金触媒は、以下に示すようにエチニルシクロヘキサノール及びビニル末端ポリジメチルシロキサンと錯体を形成すると考えられる。

【0095】

【化11】

【0096】

錯体の形成は、室温での触媒活性を低下させ、したがってＴＩＭの分注性及び濡れ性を維持すると考えられている。硬化工程のより高い温度で、Ｐｔは錯体から放出され、ビニル官能性シリコーン油及び水素化物官能性シリコーン油のヒドロシリル化を助け、「架橋」をより制御する。

【0097】

いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて少なくは０．０１重量％、０．０２重量％、０．０５重量％、０．１重量％、０．１５重量％、多くは０．２重量％、０．２５重量％、０．３重量％、０．５重量％、１重量％、３重量％、５重量％、又は０．０１重量％〜１重量％、０．０１重量％〜０．５重量％、若しくは０．０５重量％〜０．２重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の量の１種以上の付加阻害剤を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、０．１重量％の量の付加阻害剤を含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、０．１３重量％の量の付加阻害剤を含む。

【0098】

特定の理論に拘束されることを望むものではないが、付加阻害剤が存在しない場合、ビニル官能性シリコーン油は、添加ヒドロシリル化メカニズムに基づいて非常に迅速に水素化物官能性シリコーン油と反応して、典型的な方法によって自動的に分注され得ない固相を形成する。

【0099】

例示的な一実施形態では、付加阻害剤は、官能性シリコーン油と合わされる。

【0100】

６．熱界面材料の例示的な配合物
第１の非限定的な例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約２重量％〜約２０重量％のポリシロキサン、約０．１重量％〜約５重量％のカップリング剤、約５０重量％〜約９５重量％の熱伝導性充填剤、及び約０．１重量％〜約５重量％の接着促進剤を含む。

【0101】

７．熱界面材料の例示的な特性
いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、高加速応力試験（ＨＡＳＴ）に対する優れた耐性を有する。ＨＡＳＴ試験は、典型的には、熱界面材料の熱性能について、湿度及び温度に対する熱界面材料の耐性に関するものと理解される。例示的なＨＡＳＴ試験標準は、ＪＥＳＤ２２−Ａ１１０−Ｂである。具体的な一実施形態では、熱界面材料は、１３０℃及び８５％相対湿度で９６時間調整された後に、熱インピーダンス等の熱特性に変化を示さない。

【0102】

いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、温度サイクルに対する優れた耐性を有する。温度サイクルは、典型的には、高温及び低温の極限に対する熱界面材料の抵抗、並びに周期的な熱応力に耐えるその能力に関連すると理解される。例示的な温度サイクル試験標準は、ＪＥＳＤ２２−Ａ１０４−Ｂである。具体的な一実施形態では、熱界面材料は、ガラスの例示的な銅ヒートシンクの間に垂直配向１．６ｍｍギャップで配置され、１週間−５５℃〜＋１２５℃で１０，０００回の熱サイクルを受けると、滴下を示さない。他の実施形態では、熱界面材料は、温度サイクル試験に続いてほとんど又は全く亀裂を示していない。

【0103】

いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。例示的な熱伝導率試験方法標準は、ＡＳＴＭ Ｄ５４７０である。例示的な一修正形態では、上記のような熱界面材料は、約４Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。別の例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、約２Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。

【0104】

いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、室温で１０Ｐａ．ｓ〜１００，０００Ｐａ．ｓの範囲内、より具体的には、１００Ｐａ．ｓ〜１０，０００Ｐａ．ｓの範囲内の粘度を有する。例示的な粘度試験法標準は、ＤＩＮ ５３０１８である。具体的な一実施形態では、粘度は、ブルックフィールドレオメーターによって、せん断速度２ｓ^−１で試験される。

【0105】

塗布されたとき、熱界面材料は、マイクロメーターによって測定して、異なる厚さを有することができる。いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、小さくは０．０５ｍｍ、０．５ｍｍ、１ｍｍ、大きくは３ｍｍ、５ｍｍ、７ｍｍ、１０ｍｍ、又は０．０５ｍｍ〜５ｍｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に規定される任意の範囲内の厚さを有する。

【0106】

いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、硬化したときに所定の温度で圧縮可能である。例示的な一実施形態では、熱界面材料は、約２５℃の温度で少なくとも１０％圧縮可能である。

【0107】

いくつかの例示的な実施形態では、上記のような熱界面材料は、１ｇ／分〜１，０００ｇ／分の範囲、より具体的には１０ｇ／分〜１００ｇ／分の範囲の分注速度を有する。具体的な一実施形態では、分注速度は、直径０．１インチの分注ヘッダ開口部を有する１０ｍｌシリンジを用いて、０．６ＭＰａの圧力下で試験する。

【0108】

Ｂ．熱界面材料の形成方法
いくつかの例示的な実施形態では、ＴＩＭは、個々の成分を加熱ミキサー中で合わせ、組成物を一緒に混合することによって調製する。次いで、混合された組成物は、焼成することなく、基材に直接塗布することができる。

【0109】

Ｃ．熱界面材料を利用する用途
ここでも図１を参照すると、いくつかの例示的な実施形態では、熱界面材料は、ＴＩＭ １８によって示されるように、電子部品１２とヒートスプレッダ１４との間にＴＩＭ １として配置される。いくつかの例示的な実施形態では、熱界面材料は、ＴＩＭ ２０によって示されるように、ヒートスプレッダ１４とヒートシンク１６との間にＴＩＭ ２として配置される。いくつかの例示的な実施形態では、熱界面材料は、電子部品１２とヒートシンク１６との間にＴＩＭ １．５（図示せず）として配置される。

【実施例】

【0110】

（実施例１）
熱界面材料は、表１に提供される配合に従って調製した。

【0111】

【表1】

【0112】

ポリシロキサンは液状シリコーンであった。シランカップリング剤は、ヘキサデシルトリメトキシシランであった。熱伝導性充填剤Ａは、１〜１０ミクロンの粒子径を有するアルミニウム粒子であった。熱伝導性充填剤Ｂは、１ミクロン未満の粒子径を有する酸化亜鉛粒子であった。接着促進剤は、Ｅｖｏｎｉｃから入手可能なＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標）官能性シラン１１４６であった。

【0113】

実施例１の配合物を調製するために、ポリシロキサン、シランカップリング剤、及び付接着促進剤を合わせて、スピードミキサーで混合した。次いで、熱伝導性充填剤を添加し、混合物を再び混合した。

【0114】

比較例を使用するためにＰａｒｋｅｒ Ｃｈｏｍｅｒｉｃｓ製のＧＥＬ ３０熱伝導性ディスペンスゲルを得た。ＧＥＬ ３０は、部分的に架橋されたシリコーンゴム及びアルミナを含む。

【0115】

実施例１及び比較例の配合物は、各々、ガラスと例示的なヒートシンクとの間で垂直に配向された１．６ｍｍのギャップで挟み込まれ、−５５℃〜＋１２５℃で１週間１０，０００回の熱サイクルにかけられた。

【0116】

図２Ａは、温度サイクル試験前の実施例１から形成された試料を示し、図２Ｂは、温度サイクル試験前のＧＥＬ ３０比較例から形成された試料を示す。図３Ａは、温度サイクル試験後の実施例１から形成された試料を示し、図３Ｂは、温度サイクル試験後のＧＥＬ ３０の比較例から形成された試料を示す。

【0117】

図３Ａに示すように、実施例１から形成された試料は、試験中に試料がガラスと基板との間にその元の垂直位置を維持することによって示されるように、滴下がないことを示した。対照的に、比較例から形成された試料は、図２Ｂと図３Ｂとの間の下方への移動によって示されるように、著しい滴下を示した。

【0118】

加えて、図３Ａは、温度サイクル試験のために実施例１から形成された試料の限られた亀裂を示した。対照的に、図３Ｂは、比較例において著しくより多くの亀裂を示した。

【0119】

実施例２〜５
熱界面材料は、表２に提供される配合に従って調製した。

【0120】

【表2】

【0121】

ポリシロキサンは、液状シリコーンゴムであった。シランカップリング剤は、ヘキサデシルトリメトキシシランであった。熱伝導性充填剤は、アルミニウム粒子０．１〜１５０ミクロンの粒子径であった。

【0122】

実施例２では、接着促進剤は、一般式：

【0123】

【化12】

【0124】

（式中、Ａは有機−アミノであり、Ｂはアルキルであり、Ｒはメチル及びエチルから独立して選択される）を有するＥｖｏｎｉｃから入手可能なＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標）官能性シラン１１４６であった。

【0125】

実施例３では、接着促進剤は、一般式：

【0126】

【化13】

【0127】

（式中、Ａはビニルであり、Ｂはアルキルであり、ＲはＳｉ−Ｏ−ＣＨ_３である）を有するＥｖｏｎｉｃから入手可能なＤｙｎａｓｙｌａｎ（登録商標）官能性シラン６５９８であった。

【0128】

実施例４の場合、接着促進剤は、以下の一般式を有するエポキシ官能性シランであった。

【0129】

【化14】

【0130】

実施例５の場合、接着促進剤は、以下の一般式を有するメタクリル官能性シランであった。

【0131】

【化15】

【0132】

各実施例の配合物を調製するために、ポリシロキサン、シランカップリング剤、及び接着促進剤を混合し、スピードミキサーで混合した。次いで、熱伝導性充填剤を添加し、混合物を再び混合した。

【0133】

各実施例は、ガラスと例示的な銅ヒートシンクとの間で垂直に配向された１．６ｍｍのギャップで挟み込まれ、−５５℃〜＋１２５℃で１週間１００００熱サイクルにかけられた。

【0134】

図４Ａは、温度サイクル試験後に実施例２から形成された試料を示す。図４Ｂは、温度サイクル試験後に実施例３から形成された試料を示す。図４Ｃは、温度サイクル試験後に実施例４から形成された試料を示す。図４Ｄは、温度サイクル試験後に実施例５から形成された試料を示す。

【0135】

図４Ａ及び図４Ｄに示すように、実施例２及び５から形成された試料は、試験中に試料がガラスと基板との間にその元の垂直位置を維持することによって示されるように、滴下がないことを示した。更に、実施例２及び５から形成された試料は、温度に続いて亀裂がほとんど又は全く見られなかった。対照的に、図４Ｂ及び図４Ｃに示されるように、実施例３及び４で形成された試料は、実施例２及び５と比較して著しい亀裂を示すと同様に、試料の中心から離れる動きによって示されるように著しい滴下を示した。

【0136】

次に図５を参照すると、各々実施例２及び５から形成された２つの試料の熱インピーダンス（ｔｈｅｒｍａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ、ＴＩ）をＨＡＳＴ調整の前後に１３０℃及び相対湿度８５％で９６時間測定した。図５に示すように、実施例２は、ＨＡＳＴ試験において熱インピーダンスの有意な変化を示さなかったが、実施例５は、熱インピーダンスの有意な増加を有していた。

【0137】

本発明は、例示的な設計を有するものとして説明したが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正することができる。したがって、本出願は、その一般的原理を利用した本発明のあらゆる変形、使用、又は適応を包含することが意図されている。更に、本出願は、本発明が関連し、添付の特許請求の範囲の範囲内に入る技術分野における既知の又は慣習的な実践に属する本開示からのそのような逸脱を包含することが意図されている。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
［１］
熱界面材料であって、
少なくとも１種のポリシロキサンと、
少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、
アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む少なくとも１種の接着促進剤と、を含む、熱界面材料。
［２］
前記接着促進剤が、官能性ポリシロキサンである、［１］に記載の熱界面材料。
［３］
前記接着促進剤が、次式：

【化1】

（式中、Ａはアミン基を含み、
Ｂはアルキル基を含み、
各Ｒは、メチル及びエチルから独立して選択され、
ａ及びｂは、１〜１００から独立して選択される整数である）を有する、［２］に記載の熱界面材料。
［４］
前記熱伝導性充填剤が、第１の熱伝導性充填剤と第２の熱伝導性充填剤とを含み、第１の熱伝導性ファイラーが、金属であり、前記第２の熱伝導性充填剤が、金属酸化物である、［１］に記載の熱界面材料。
［５］
前記第１の熱伝導性充填剤と前記第２の熱伝導性充填剤との比が、１．５：１〜３：１である、［４］に記載の熱界面材料。
［６］
前記熱界面材料が、
２重量％〜２０重量％の前記ポリシロキサンと、
０．１重量％〜５重量％のシランカップリング剤と、
５０重量％〜９５重量％の前記熱伝導性充填剤と、
０．１重量％〜５重量％の前記接着促進剤と、を含む、［１］に記載の熱界面材料。
［７］
電子部品であって、
ヒートシンクと、
電子チップと、
第１の表面層及び第２の表面層を有する熱界面材料であって、前記熱界面材料が、前記ヒートシンクと電子チップとの間に配置され、前記熱界面材料が、
少なくとも１種のポリシロキサンと、
少なくとも１種のシランカップリング剤と、
少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、
アミン官能基及びアルキル官能基の両方を含む少なくとも１種の接着促進剤と、を含む、熱界面材料と、を含む、電子部品。
［８］
前記第１の表面層が、前記電子チップの表面と接触し、前記第２の表面層が、前記ヒートシンクと接触している、［７］に記載の電子部品。
［９］
前記電子部品が、前記ヒートシンクと前記電子チップとの間に配置されたヒートスプレッダを更に備え、前記第１の表面層が、前記電子チップの表面と接触し、前記第２の表面層が、前記ヒートスプレッダと接触している、［７］に記載の電子部品。
［１０］
前記電子部品が、前記ヒートシンクと前記電子チップとの間に配置されたヒートスプレッダを更に備え、前記第１の表面層が、前記ヒートスプレッダの表面と接触し、前記第２の表面層が、前記ヒートシンクと接触している、［７］に記載の電子部品。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図5】