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(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】
(24)【登録日】2024-06-27
(45)【発行日】2024-07-05
(54)【発明の名称】熱伝導性シリコーンポリマー組成物
(51)【国際特許分類】
   C08L 83/14 20060101AFI20240628BHJP
   C08K 3/013 20180101ALI20240628BHJP
   C08K 3/22 20060101ALI20240628BHJP
   C08K 9/00 20060101ALI20240628BHJP
【FI】
C08L83/14
C08K3/013
C08K3/22
C08K9/00
【請求項の数】 36
(21)【出願番号】P 2020550620
(86)(22)【出願日】2019-03-14
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2021-08-02
(86)【国際出願番号】 US2019022232
(87)【国際公開番号】W WO2019182854
(87)【国際公開日】2019-09-26
【審査請求日】2022-01-31
(31)【優先権主張番号】15/928,448
(32)【優先日】2018-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】508229301
【氏名又は名称】モメンティブ パフォーマンス マテリアルズ インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】Momentive Performance Materials Inc.
(74)【代理人】
【識別番号】100087642
【弁理士】
【氏名又は名称】古谷 聡
(74)【代理人】
【識別番号】100082946
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 昭広
(74)【代理人】
【識別番号】100195693
【弁理士】
【氏名又は名称】細井 玲
(72)【発明者】
【氏名】ダッタ,プラナベシュ
(72)【発明者】
【氏名】アップクッタン,ヴィヌ・クリシュナン
(72)【発明者】
【氏名】ナイク,サンディープ
(72)【発明者】
【氏名】ザクセナ,アヌブハヴ
【審査官】常見 優
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第2017/002489(WO,A1)
【文献】特開2012-007057(JP,A)
【文献】特開2013-222836(JP,A)
【文献】国際公開第2016/093248(WO,A1)
【文献】特表2016-534161(JP,A)
【文献】特開2015-160862(JP,A)
【文献】特開2015-129205(JP,A)
【文献】国際公開第2015/023001(WO,A1)
【文献】特開2003-048989(JP,A)
【文献】特開2016-069411(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
C08L 1/00-101/16
C08K 3/00- 13/08
C08G77/00- 77/62
C08G63/00- 64/42
A61K 8/00- 8/99
A61Q 1/00- 90/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
(A)シロキサンポリマー、ここで該シロキサンポリマー(i)は下記式のものであり、
【化1】

ここでR-R12は、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10の一価炭化水素基、ヘテロ原子を任意に含むC6-C20の一価芳香族基、およびヘテロ原子を任意に含むC4からC30の一価飽和または不飽和シクロアルキル基、1から20個のシリコン原子を含むシロキシ基、ZまたはZから独立して選択され、
およびZは、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10の炭化水素基、-OH、-NH、-COOH、またはR16-A-R17-から独立して選択され、ここでAは、芳香族基、官能化芳香族基、縮合芳香族基であってヘテロ原子を任意に含むもの、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状基を含む基から選択され、R16およびR17は、無し、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10の炭化水素基、ヘテロ原子を任意に含むC6-C20の芳香族基、およびヘテロ原子を任意に含むC4からC30の飽和または不飽和シクロアルキル基から独立して選択され、
は-R19-A-R19-から選択され、ここでAは、
【化2】

であり、 19 は、無し、ヘテロ原子を任意で含むC1-C10の炭化水素基、ヘテロ原子を任意で含むC6-C20の芳香族基、およびヘテロ原子を任意で含むC4-C30の飽和または不飽和シクロアルキル基から選択され、
mは1-100であり、xは0-200であり、そしてyは0-200であり、ここでx+y≧1であり、ならびに
(B)(i)第1の充填剤、および(ii)第2の充填剤、ここで第1の充填剤および/または第2の充填剤のうちの少なくとも1つは、粒子サイズおよび/または形態に関して互いに異なる複数の充填剤タイプを含む、
を含む組成物。
【請求項2】
およびZにおけるAは、C6からC12の芳香族基、C10-C36の縮合芳香環基、C4-C36の不飽和脂環式基、およびC4-C36の不飽和複素環式基から独立して選択される、請求項1に記載の組成物。
【請求項3】
およびZにおけるAは、式-A-R18-A-の基から選択され、ここでAおよびAは、C6からC12のアリール基、C12-C36の縮合芳香環基、C5-C36の不飽和脂環式基、およびC5-C36の不飽和複素環式基から独立して選択され、そしてR18は、直接結合、-(CH-、-C(CH-、-O-、-S-、-S(O)-、-C(O)-、C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、C(O)-O-、-CH=N-、または-CH=N-N=CH-から選択され、ここでnは1-10である、請求項1に記載の組成物。
【請求項4】
およびZにおけるAは、
【化3】

から独立して選択される、請求項2または3に記載の組成物。
【請求項5】
およびZにおけるAは、
【化4】

である、請求項1に記載の組成物。
【請求項6】
およびZにおけるAは、
【化5】

である、請求項1に記載の組成物。
【請求項7】
シロキサンポリマーは、1000g/モルから50000g/モルの数平均分子量を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項8】
第1および第2の充填剤は、アルミナ、マグネシア、セリア、ハフニア、酸化ランタン、酸化ネオジム、サマリア、酸化プラセオジム、トリア、ウラニア、イットリア、酸化亜鉛、ジルコニア、酸窒化シリコンアルミニウム、ホウケイ酸ガラス、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、シリカ、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、ホウ化ジルコニウム、二ホウ化チタン、十二ホウ化アルミニウム、バライト、硫酸バリウム、アスベスト、珪藻土、長石、石膏、ホルマイト、カオリン、雲母、霞石閃長岩、パーライト、フィロフィライト、スメクタイト、タルク、バーミキュライト、ゼオライト、カルサイト、炭酸カルシウム、ウォラストナイト、メタケイ酸カルシウム、粘土、ケイ酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、水和アルミナ、ガラス繊維、ガラスフレーク、剥離粘土、または他の高アスペクト比の繊維、ロッド、またはフレーク、チタニア、窒化アルミニウム、グラファイト、グラフェン、アルミニウム粉末、銅粉末、ブロンズ粉末、真ちゅう粉末、炭素の繊維またはウィスカ、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、窒化ホウ素ナノシート、酸化亜鉛ナノチューブ、金属粒子、またはそれらの2つ以上の組み合わせから独立して選択される、請求項1から7のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項9】
金属粒子が、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、チタン、銀、金、プラチナ、ニッケル、銅、スズ、鉛、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項8に記載の組成物。
【請求項10】
第1および/または第2の充填剤が、0.01μmから500μmの粒子サイズを有する、請求項1から9のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項11】
第1および/または第2の充填剤は、複数の充填材料から選択される、請求項1から9のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項12】
第1の充填剤は、0.01から0.1μmの平均粒子サイズを有し;第2の充填剤は、1μmから25μmの平均粒子サイズを有し;そして(B)任意にて、50μmから100μmの平均粒子サイズを有する第3の充填剤を含む、請求項11に記載の組成物。
【請求項13】
第1、第2、および第3の充填剤はアルミナである、請求項12に記載の組成物。
【請求項14】
10体積%から90体積%の第1の充填剤および90体積%から10体積%の第2の充填剤を含む、請求項1から9のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項15】
第1および/または第2の充填剤が表面官能化剤で処理されている、請求項1から14のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項16】
表面官能化剤は、官能化シロキサン、アルコキシシラン、アルクアクリルオキシシラン、ビニルシラン、ハロシラン(例えば、クロロシラン)、メルカプトシラン、ブロック化メルカプトシラン、チオカルボキシレートシラン、チタン酸塩、ジルコン酸塩、ソルビタンステアレート、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される、請求項15に記載の組成物。
【請求項17】
第1および第2の充填剤が、金属酸化物充填剤および非酸化物充填剤から独立して選択される、請求項1から16のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項18】
非酸化物充填剤が、金属ホウ化物、金属炭化物、金属窒化物、金属ケイ化物、カーボンブラック、グラファイト、膨張グラファイト、炭素繊維、またはグラファイト繊維、あるいはこれらの2つ以上の組み合わせから選択される、請求項17に記載の組成物。
【請求項19】
複数の充填剤タイプが独立して0.3ミクロンから350ミクロンの平均粒子サイズを有し、複数の充填剤タイプが互いに異なる平均粒子サイズを有する、請求項1から18のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項20】
複数の充填剤タイプが互いに異なる形態を有し、該形態が球状、板状、凝集体、球状凝集体、およびグラファイト状から選択される、請求項1から19のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項21】
第1の充填剤がアルミナから選択され、そして第2の充填剤が窒化ホウ素から選択される、請求項1から20のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項22】
アルミナが複数の充填剤タイプを含む、請求項21に記載の組成物。
【請求項23】
複数の充填剤タイプが互いに異なる平均粒子サイズを有する、請求項22に記載の組成物。
【請求項24】
複数の充填剤タイプが互いに異なる形態を有する、請求項22に記載の組成物。
【請求項25】
アルミナおよび窒化ホウ素がそれぞれ複数の充填剤タイプを含む、請求項21
に記載の組成物。
【請求項26】
(i)少なくとも1つのアルケニル官能基を含むオルガノポリシロキサン;および/または(ii)少なくとも1つのSi-H基を含むオルガノポリシロキサンをさらに含む、請求項1から25のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項27】
付加触媒、縮合硬化触媒、抑制剤、接着促進剤、架橋剤、希釈剤、熱安定剤、またはそれらの2つ以上の組み合わせを含む、請求項1から26のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項28】
サーマルグリース、接着剤、サーマルゲル、ポッティング材料、またはギャップ充填材料の形態の請求項1から27のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項29】
物品の表面の少なくとも一部に配置された、請求項1から28のいずれか一項に記載の組成物を含む物品。
【請求項30】
物品が複数の層を含み、組成物が該層の少なくとも2つの間の表面に配置されている、請求項29に記載の物品。
【請求項31】
物品は、電子物品、自動車物品、家庭用物品、スマートアプライアンス物品、通信物品、ヘルスケア物品、パーソナルケア物品、農産物、成形物品、組積造表面、繊維材料、在宅介護材料である、請求項29または30に記載の物品。
【請求項32】
物品は、発光デバイス、コンピューターデバイス、スタックダイ、携帯電話、タブレット、フリップチップパッケージ、ハイブリッドメモリキューブ、タッチスクリーン、Wi-Fiデバイス、自動車技術hifiシステム、シリコン貫通電極デバイス、およびオーディオシステム、太陽熱暖房のヒートパイプと水タンクの間の接合部中、燃料電池および風力タービン中、コンピュータチップの製造中、ゲーム機、データ転送デバイス、ライトデバイス中、電池、ハウジング中、クーラー、熱交換装置、ワイヤー、ケーブル、暖房ワイヤー、冷蔵庫、食器洗い機、エアコン、アキュムレータ、変圧器、レーザー、機能性衣類、カーシート、医療機器、防火具、電気モーター、飛行機、および列車、3D印刷材料のフィラメントとして、ドラッグデリバリーシステム、経皮パッチ、創傷治癒パッチ、創傷被覆材パッチ、瘢痕縮小用パッチ、経皮イオントフォレーシス、組織工学用支持骨格、抗菌装置、創傷管理装置、眼科用デバイス、バイオインサート、プロテーゼ、ボディインプラント、塗料、構造コーティング、組積造コーティング、または海洋コーティング、シードコーティング、スーパースプレッダーまたは徐放性肥料を含む、請求項29から31のいずれか一項に記載の物品。
【請求項33】
圧力下での分配またはステンシル印刷またはスクリーン印刷またはジェット印刷または3D印刷を含む、請求項29から32のいずれか一項に記載の物品を調製する方法。
【請求項34】
前記組成物が0.01mmから15cmの厚さを有する、請求項33に記載の物品を調製する方法。
【請求項35】
請求項1から28のいずれか一項に記載の組成物を含むパーソナルケア製品。
【請求項36】
制汗剤/デオドラント、シェービング製品、スキンローション、保湿剤、化粧液、バス製品、クレンジング製品、シャンプー、コンディショナー、組み合わせたシャンプー/コンディショナー、ムース、スタイリングジェル、ヘアスプレー、ヘアダイ、ヘアカラー製品、ヘアブリーチ、ウェーブ製品、ヘアストレートナー、ネイルポリッシュ、ネイルポリッシュリムーバー、ネイルクリームまたはローション、キューティクルソフトナー、日焼
け止め、防虫剤、アンチエイジング製品、リップスティック、ファンデーション、フェイスパウダー、アイライナー、アイシャドウ、頬紅、メイクアップ、マスカラ、保湿製剤、ファンデーション、ボディおよびハンド用製剤、スキンケア製剤、顔および首用製剤、トニック、ドレッシング、ヘアグルーミングエイド、エアロゾル固定剤、フレグランス製剤、アフターシェーブ、メイクアップ製剤、ソフトフォーカスアプリケーション、昼夜のスキンケア製剤、無着色の毛髪用製剤、日焼け用製剤、合成および非合成の固形石鹸、ハンドリキッド、鼻パック、パーソナルケア用不織布アプリケーション、ベビーローション、ベビーシャンプー、ベビーコンディショナー、シェービング用製剤、キュウリスライス、スキンパッド、メイク落とし、洗顔料、コールドクリーム、日焼け止め製品、スプリッツァー、ペーストマスクおよびマッド、フェイスマスク、コロンおよび化粧水、ヘアキューティクルコート、シャワージェル、フェイスおよびボディウォッシュ、パーソナルケアリンスオフ製品、ジェル、フォームバス、スクラブクレンザー、収斂剤、ネイルコンディショナー、アイシャドウスティック、フェイスまたはアイ用パウダー、リップクリーム、リップグロス、ヘアケアポンプスプレー、ヘアフリズコントロールジェル、ヘアリーブインコンディショナー、ヘアポマード、毛髪もつれ解消製品、毛髪固定剤、ヘアブリーチ製品、スキンローション、プレシェーブおよびプレエレクトリックシェーブ、無水クリームおよびローション、油/水エマルジョン、水/油エマルジョン、耐水性クリームまたはローション、抗にきび製剤、マウスウォッシュ、マッサージオイル、歯磨き粉、透明なジェルまたはスティック、軟膏ベース、局所創傷治癒製品、エアロゾルタルク、バリアスプレー、ビタミンおよびアンチエイジング製剤、ハーブ抽出物製剤、バスソルト、バスおよびボディミルク、ヘアスタイリングエイド、髪・目・爪および肌用ソフト固形アプリケーション、徐放性パーソナルケア製品、ヘアコンディショニングミスト、スキンケアモイスチャライジングミスト、スキンワイプ、毛穴スキンワイプ、毛穴クリーナー、傷痕軽減剤、皮膚角質除去剤、皮膚落屑促進剤、スキンタオルまたは布、除毛剤、またはパーソナルケア潤滑剤の形の請求項35に記載のパーソナルケア製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、シリコーンポリマーおよびそれを含む組成物に関する。特に、本発明は、良好な熱安定性および熱伝導率を示す不飽和環状部分を含む官能化シロキサンポリマーに関する。
【背景技術】
【0002】
現代の電子デバイスがより速く、より小さく、そしてより薄くなるにつれて、高度な熱伝導性材料の適用は、たとえば、トランジスタ、ICチップ、エンジン制御ユニット、マイクロプロセッサなどのさまざまな発熱部品のインターフェースでますます重要になっている。このような材料は、大気に熱を放散することにより、高密度で高度に統合された電子デバイスがスムーズに動作することを可能にする。電子部品から熱を効果的に放散するために、様々な熱伝導性シリコーン組成物が長年にわたって使用されてきた。これらの熱伝導性シリコーン組成物のほとんどは、バインダーとしてのオルガノポリシロキサンと熱伝導性無機充填剤で構成されている。これらの材料に関連する問題は、これらの組成物に使用されるオルガノポリシロキサンは一般に熱伝導率が低いため、組成物全体の熱伝導率を改善するために高濃度の無機充填剤を必要とすることである。シリコーン組成物中の熱伝導性充填剤の高充填は、界面材料の全体的なバルク熱伝導率を増加させるが、充填剤の充填量が多いと、しばしば複合材料の流動性が低下するなどの問題につながり、これはボンドラインの厚さ(BLT)が高くなることにつながる。さらにこの低い流動性は、硬化するとシリコーン複合材料の硬度を高めるため、熱界面材料のエラストマー特性にも影響を与え、これは、界面材料の成形性と長期信頼性を低下させる。
【発明の概要】
【0003】
アリーレンエーテル官能化オルガノシロキサンポリマーを含む熱伝導性シリコーン組成物が提供される。シリコーン組成物に使用されるオルガノシロキサンコポリマーは、機械的特性が改善された組成物の熱伝導率の向上を可能にする酸化物および非酸化物熱充填剤の両方に対して優れた分散性を示した。変性シリコーンポリマーの製造方法および熱伝導性組成物の製造方法も開示されている。
【0004】
一態様では、
(A)シロキサンポリマー、ここで該シロキサンポリマー(i)は下記式のものであり、
【化1】

ここでR-R12は、水素、ヘテロ原子を任意で含むC1-C10一価炭化水素基、ヘテロ原子を任意で含むC6-C20一価芳香族基、およびヘテロ原子を任意で含むC4からC30一価飽和または不飽和シクロアルキル基、1-20個のシリコン原子を含むシロキシ基、ZまたはZから独立して選択され、
およびZは、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10炭化水素基、-OH、-NH、-COOH、またはR16-A-R17-から独立して選択され、ここでAは、芳香族基、官能化芳香族基、縮合芳香族基であってヘテロ原子を任意に含むもの、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状基を含む基から選択され、R16およびR17は、無し、ヘテロ原子を任意で含むC1-C10炭化水素基、ヘテロ原子を任意で含むC6-C20芳香族基、およびヘテロ原子を任意で含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から独立して選択され、
は-R19-A-R19-から選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環式基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状部分を含む基から選択され、そしてR19は、無し、ヘテロ原子を任意で含むC1-C10炭化水素基、ヘテロ原子を任意で含むC6-C20芳香族基、およびヘテロ原子を任意で含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から選択され、
mは1-100であり、xは0-200であり、そしてyは0-200であり、ここでx+y≧1であり、および
(B)(i)第1の充填剤、および(ii)第2の充填剤、ここで第1の充填剤および/または第2の充填剤のうちの少なくとも1つは、粒子サイズおよび/または形態に関して互いに異なる複数の充填剤タイプを含む、
を含む組成物が提供される。
【0005】
一実施形態では、Aは、C6からC12の芳香族基、C10-C36縮合芳香環基、C4-C36不飽和脂環式基、およびC4-C36不飽和複素環式基から独立して選択される。
【0006】
一実施形態では、Z、Z、およびZの1つ以上におけるAは、式-A-R18-A-の基から選択され、ここでAおよびAは、C6からC12アリール基、C12-C36縮合芳香環基、C5-C36不飽和脂環式基、およびC5-C36不飽和複素環式基から独立して選択され、そしてR18は、直接結合、-(CH-、-C(CH-、-O-、-S-、-S(O)-、-C(O)-、C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、C(O)-O-、-CH=N-、または-CH=N-N=CH-から選択され、ここでnは1-10である。
【0007】
一実施形態では、Aは、以下から独立して選択される。
【化2】
【0008】
一実施形態では、Z、Z、およびZにおけるAは、
【化3】

である。
【0009】
一実施形態では、Z、Z、およびZにおけるAは、
【化4】

である。
【0010】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、シロキサンポリマーは、約1000g/モルから約50000g/モルの数平均分子量を有する。
【0011】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、第1および第2の充填剤は、アルミナ、マグネシア、セリア、ハフニア、酸化ランタン、酸化ネオジム、サマリア、酸化プラセオジム、トリア、ウラニア、イットリア、酸化亜鉛、ジルコニア、シリコンアルミニウム酸窒化物、ホウケイ酸ガラス、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、シリカ、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、ホウ化ジルコニウム、二ホウ化チタン、十二ホウ化アルミニウム、バライト、硫酸バリウム、アスベスト、バライト、珪藻土、長石、石膏、ホルマイト、カオリン、雲母、霞石閃長岩、パーライト、フィロフィライト、スメクタイト、タルク、バーミキュライト、ゼオライト、カルサイト、炭酸カルシウム、ウォラストナイト、メタケイ酸カルシウム、粘土、ケイ酸アルミニウム、タルク、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、水和アルミナ、水和酸化アルミニウム、シリカ、二酸化ケイ素、二酸化チタン、ガラス繊維、ガラスフレーク、粘土、剥離粘土、またはその他の高アスペクト比の繊維、ロッド、またはフレーク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、マグネシア、チタニア、炭酸カルシウム、タルク、雲母、ウォラストナイト、アルミナ、窒化アルミニウム、グラファイト、グラフェン、アルミニウム粉末、銅粉末、ブロンズ粉末、真ちゅう粉末、炭素の繊維またはウィスカ、グラファイト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、窒化ホウ素ナノシート、酸化亜鉛ナノチューブ、金属粒子、またはそれらの2つ以上の組み合わせから独立して選択される。一実施形態では、金属粒子は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、鉄、チタン、銀、金、白金、ニッケル、銅、スズ、鉛、またはそれらの組み合わせから選択される。
【0012】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、充填材料は、約0.01μmから約500μmの粒子サイズを有する。
【0013】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、充填材料は、複数の充填材料から選択される。
【0014】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、充填材料は、約0.01から約0.1μmの平均粒子サイズを有する第1の充填剤、約1μmから約25μmの平均粒子サイズを有する第2の充填剤、および任意選択で、約50μmから約100μmの平均粒子サイズを有する第3の充填剤から選択される。
【0015】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、第1、第2、および第3の充填剤はアルミナである。
【0016】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、組成物は約10体積%から約90体積%の第1の充填剤および約90体積%から約10体積%の第2の充填剤を含む。
【0017】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、充填剤は表面官能化剤で処理されている。一実施形態では、表面官能化剤は、官能化シロキサン、アルコキシシラン、アルクアクリルオキシシシラン、ビニルシラン、ハロシラン(例えば、クロロシラン)、メルカプトシラン、ブロック化メルカプトシラン、チオカルボキシレートシラン、チタン酸塩、ジルコン酸塩、ソルビタンステアレート、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される。
【0018】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、組成物は、第1の充填剤および第2の充填剤を含み、ここで第1および第2の充填剤は、金属酸化物充填剤および非酸化物充填剤から独立して選択される。一実施形態では、非酸化物充填剤は、金属ホウ化物、金属炭化物、金属窒化物、金属ケイ化物、カーボンブラック、グラファイト、膨張グラファイト、炭素繊維、またはグラファイト繊維、あるいはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される。
【0019】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、第1および第2の充填剤は、アルミナ、マグネシア、セリア、ハフニア、酸化ランタン、酸化ネオジム、サマリア、酸化プラセオジム、トリア、ウラニア、イットリア、酸化亜鉛、ジルコニア、酸窒化シリコンアルミニウム、ホウケイ酸ガラス、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、シリカ、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、ホウ化ジルコニウム、二ホウ化チタン、十二ホウ化アルミニウム、バライト、硫酸バリウム、アスベスト、バライト、珪藻土、長石、石膏、ホルマイト、カオリン、雲母、霞石閃長岩、パーライト、フィロフィライト、スメクタイト、タルク、バーミキュライト、ゼオライト、カルサイト、炭酸カルシウム、ウォラストナイト、メタケイ酸カルシウム、粘土、ケイ酸アルミニウム、タルク、ケイ酸アルミニウムマグネシウム、水和アルミナ、水和酸化アルミニウム、シリカ、二酸化ケイ素、二酸化チタン、ガラス繊維、ガラスフレーク、粘土、剥離粘土、または他の高アスペクト比の繊維、ロッド、またはフレーク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、マグネシア、チタニア、炭酸カルシウム、タルク、雲母、ウォラストナイト、アルミナ、窒化アルミニウム、グラファイト、アルミニウム粉末、銅粉末、ブロンズ粉末、真ちゅう粉末、炭素の繊維またはウィスカ、グラファイト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、窒化ホウ素ナノシート、酸化亜鉛ナノチューブ、またはそれらの2つ以上の組み合わせから独立して選択される。
【0020】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、充填剤は、(i)第1の充填剤、および(ii)第2の充填剤を含み、ここで第1の充填剤および/または第2の充填剤のうちの少なくとも1つは、粒子サイズおよび/または形態に関して互いに異なる複数の充填剤タイプを含む。第1および第2の充填剤は、金属酸化物充填剤および非酸化物充填剤から独立して選択される。一実施形態では、非酸化物充填剤は、金属ホウ化物、金属炭化物、金属窒化物、金属ケイ化物、カーボンブラック、グラファイト、膨張グラファイト、炭素繊維、またはグラファイト繊維、あるいはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される。
【0021】
一実施形態では、複数の充填剤タイプは、独立して、約0.3ミクロンから約350ミクロンの平均粒子サイズを有し、複数の充填剤タイプは互いに異なる平均粒子サイズを有する。
【0022】
一実施形態では、複数の充填剤タイプは、互いに異なる形態を有し、形態は、球状、板状、凝集体、球状凝集体、およびグラファイト状から選択される。
【0023】
一実施形態では、第1の充填剤は酸化アルミニウムから選択され、そして第2の充填剤は窒化ホウ素から選択される。一実施形態では、酸化アルミニウムは、複数の充填剤タイプを含む。一実施形態では、複数の充填剤タイプは、互いに異なる平均粒子サイズを有する。一実施形態では、複数の充填剤タイプは、互いに異なる形態を有する。一実施形態では、酸化アルミニウムおよび窒化ホウ素はそれぞれ複数の充填剤タイプを含む。
【0024】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、組成物は、(i)少なくとも1つのアルケニル官能基を含むオルガノポリシロキサン、および/または(ii)少なくとも1つのSi-H基を含むオルガノポリシロキサンをさらに含む。
【0025】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、組成物は、付加触媒、縮合硬化触媒、抑制剤、接着促進剤、架橋剤、希釈剤、熱安定剤、またはそれらの2つ以上の組み合わせを含む。
【0026】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、組成物は、サーマルグリース、接着剤、サーマルゲル、ポッティング材料、またはギャップ充填材料の形態である。
【0027】
別の態様では、物品の表面の少なくとも一部に配置された、前述の実施形態のいずれかの組成物を含む物品が提供される。
【0028】
一実施形態では、物品は複数の層を含み、組成物は該層の少なくとも2つの間の表面に配置される。
【0029】
前述の実施形態のいずれかの組成物の一実施形態では、物品は、電子物品、自動車物品、家庭用物品、スマートアプライアンス物品、通信物品、ヘルスケア物品、パーソナルケア物品、農産物、成形物品、組積造表面、繊維材料、在宅介護材料である。
【0030】
前述の実施形態のいずれかの物品の一実施形態では、物品は、発光デバイス、コンピューターデバイス、スタックダイ、携帯電話、タブレット、フリップチップパッケージ、ハイブリッドメモリキューブ、タッチスクリーン、Wi-Fiデバイス、自動車技術hifiシステム、シリコン貫通電極デバイス、およびオーディオシステム、太陽熱暖房のヒートパイプと水タンクの間の接合部中、燃料電池および風力タービン中、コンピュータチップの製造中、ゲーム機、データ転送デバイス、ライトデバイス中、電池、ハウジング中、クーラー、熱交換装置、ワイヤー、ケーブル、暖房ワイヤー、冷蔵庫、食器洗い機、エアコン、アキュムレータ、変圧器、レーザー、機能性衣類、カーシート、医療機器、防火具、電気モーター、飛行機、および列車、3D印刷材料のフィラメントとして、ドラッグデリバリーシステム、経皮パッチ、創傷治癒パッチ、創傷被覆材パッチ、瘢痕縮小用パッチ、経皮イオントフォレーシス、組織工学用支持骨格、抗菌装置、創傷管理装置、眼科用デバイス、バイオインサート、プロテーゼ、ボディインプラント、塗料、構造コーティング、組積造コーティング、または海洋コーティング、シードコーティング、スーパースプレッダーまたは徐放性肥料を含む。
【0031】
前述の実施形態のいずれかの組成物を前述の実施形態のいずれかの物品に適用する方法も提供され、これは、圧力下での分配またはステンシル印刷またはスクリーン印刷またはジェット印刷または3D印刷を含む。
【0032】
一実施形態では、前記組成物の厚さは、0.01mmから15cmである。
【0033】
さらに別の態様では、前述の実施形態のいずれかの組成物を含むパーソナルケア製品が提供される。
【0034】
一実施形態では、パーソナルケア製品は、制汗剤/デオドラント、シェービング製品、スキンローション、保湿剤、化粧液、バス製品、クレンジング製品、シャンプー、コンディショナー、組み合わせたシャンプー/コンディショナー、ムース、スタイリングジェル、ヘアスプレー、ヘアダイ、ヘアカラー製品、ヘアブリーチ、ウェーブ製品、ヘアストレートナー、ネイルポリッシュ、ネイルポリッシュリムーバー、ネイルクリームまたはローション、キューティクルソフトナー、日焼け止め、防虫剤、アンチエイジング製品、リップスティック、ファンデーション、フェイスパウダー、アイライナー、アイシャドウ、頬紅、メイクアップ、マスカラ、保湿製剤、ファンデーション、ボディおよびハンド用製剤、スキンケア製剤、顔および首用製剤、トニック、ドレッシング、ヘアグルーミングエイド、エアロゾル固定剤、フレグランス製剤、アフターシェーブ、メイクアップ製剤、ソフトフォーカスアプリケーション、昼夜のスキンケア製剤、無着色の毛髪用製剤、日焼け用製剤、合成および非合成の固形石鹸、ハンドリキッド、鼻パック、パーソナルケア用不織布アプリケーション、ベビーローション、ベビーシャンプー、ベビーコンディショナー、シェービング用製剤、キュウリスライス、スキンパッド、メイク落とし、洗顔料、コールドクリーム、日焼け止め製品、スプリッツァー、ペーストマスクおよびマッド、フェイスマスク、コロンおよび化粧水、ヘアキューティクルコート、シャワージェル、フェイスおよびボディウォッシュ、パーソナルケアリンスオフ製品、ジェル、フォームバス、スクラブクレンザー、収斂剤、ネイルコンディショナー、アイシャドウスティック、フェイスまたはアイ用パウダー、リップクリーム、リップグロス、ヘアケアポンプスプレー、ヘアフリズコントロールジェル、ヘアリーブインコンディショナー、ヘアポマード、毛髪もつれ解消製品、毛髪固定剤、ヘアブリーチ製品、スキンローション、プレシェーブおよびプレエレクトリックシェーブ、無水クリームおよびローション、油/水エマルジョン、水/油エマルジョン、耐水性クリームまたはローション、抗にきび製剤、マウスウォッシュ、マッサージオイル、歯磨き粉、透明なジェルまたはスティック、軟膏ベース、局所創傷治癒製品、エアロゾルタルク、バリアスプレー、ビタミンおよびアンチエイジング製剤、ハーブ抽出物製剤、バスソルト、バスおよびボディミルク、ヘアスタイリングエイド、髪・目・爪および肌用ソフト固形アプリケーション、徐放性パーソナルケア製品、ヘアコンディショニングミスト、スキンケアモイスチャライジングミスト、スキンワイプ、毛穴スキンワイプ、毛穴クリーナー、傷痕軽減剤、皮膚角質除去剤、皮膚落屑促進剤、スキンタオルまたは布、除毛剤、またはパーソナルケア潤滑剤の形である。
【発明を実施するための形態】
【0035】
ここで、例示的な実施形態を参照し、その例を添付の図面に示す。他の実施形態を利用することができ、構造的および機能的変更を行うことができることを理解されたい。さらに、様々な実施形態の特徴を組み合わせたり、変更したりすることができる。したがって、以下の説明は、例示としてのみ提示されており、例示された実施形態に対して行われ得る様々な代替および修正を決して限定するものではない。この開示において、多くの特定の詳細は、主題の開示の十分な理解を提供する。本開示の態様は、本明細書に記載されるすべての態様などを必ずしも含まない他の実施形態で実施できることを理解されたい。
【0036】
本明細書で使用される場合、「例」および「例示」という用語は、実例または例示を意味する。「例」または「例示」という言葉は、重要なまたは好ましい態様または実施形態を示すものではない。「または」という言葉は、文脈上別段の示唆がない限り、排他的ではなく包括的であることを意図している。一例として、「AはBまたはCを使用する」という句は、任意の包括的順列を含む(例えば、AはBを使用する;AはCを使用する;またはAはBおよびCの両方を使用する)。別の問題として、冠詞「a」および「an」は、文脈が別段の示唆をしない限り、一般に「1つまたは複数」を意味することを意図している。
【0037】
官能化シリコーンポリマーおよびそれを含む組成物が提供される。特に、官能化シロキサンポリマーが提供される。官能化シロキサンポリマーは、シロキサン鎖内に有機基を含む(AB)n型シロキサンポリマーである。シロキサンポリマーは、不飽和環状部分を含む有機基を含む。本シロキサンポリマーは、比較的低い充填剤濃度で良好な熱安定性および熱伝導率を示すことが見出されている。
【0038】
(i)シリコーンポリマー、および(ii)充填材料を含む組成物が提供され、ここでシリコーンポリマーは下記式を有し、
【化5】

ここでR-R12は、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10一価炭化水素基、ヘテロ原子を任意に含むC6-C20一価芳香族基、およびヘテロ原子を任意に含むC4からC30一価飽和または不飽和シクロアルキル基、1-20個のシリコーン原子を含むシロキシ基、ZまたはZから独立して選択され、
およびZは、水素、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10炭化水素基、-OH、-NH、-COOH、またはR16-A-R17-から独立して選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状基を含む基から選択され、R16およびR17は、無し、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10炭化水素基、ヘテロ原子を任意に含むC6-C20芳香族基、およびヘテロ原子を任意に含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から独立して選択され、
は-R19-A-R19-から選択され、ここでAは、芳香族基、縮合芳香族基、不飽和脂環式基、不飽和複素環基、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択される不飽和環状部分を含む基から選択され、そしてR19は、無し、ヘテロ原子を任意に含むC1-C10炭化水素基、ヘテロ原子を任意に含むC6-C20芳香族基、およびヘテロ原子を任意に含むC4からC30飽和または不飽和シクロアルキル基から選択され、
mは1-100であり、xは0-200であり、そしてyは0-200である。
【0039】
本明細書で使用される場合、不飽和脂環式基は、1つ以上の不飽和結合を含む脂肪族環状基を指す。実施形態では、不飽和脂環式基は、少なくとも1つのC=C結合を含む。実施形態では、不飽和脂環式基は、1つ以上のC=C結合を含むC4-C36脂環式基から選択される。不飽和脂環式基は、単一環、縮合環系、または二環式環系を含み得る。不飽和脂環式化合物の非限定的な例には、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロペンタジエン、ジシクロペンタジエンなどが含まれるが、これらに限定されない。
【0040】
本明細書で使用される場合、不飽和複素環式基は、環構造内に少なくとも1つの不飽和結合および少なくとも1つのヘテロ原子を含む環状基を指す。不飽和基は、C=Cまたは炭素原子とヘテロ原子の間の不飽和結合であり得る。
【0041】
実施形態では、シロキサンポリマーは硬化性官能基を含む。そのような実施形態では、シロキサンは、アリル、ビニル、アリルオキシ、ビニルオキシ、アクリレート、メタクリレートなどの硬化性官能基を有する少なくとも1つのZまたはZ基を含む。一実施形態では、ZまたはZ基におけるR16は、CH=CH-(CH-、CH=CH-(CH-O-、CH=CH-(CH-C(O)-O-から選択され、ここでaは0-10である。一実施形態では、R16はCH=CH-(CH-O-であり、ここでaは0である。一実施形態では、R16はCH=CH-(CH-O-であり、ここでaは1である。
【0042】
およびZにおけるR17(およびZにおけるR19)は、C-C10二価アルキル基、-O-(CH-、または-O-C(O)-(CH-から選択され、ここでbは2-10である。
【0043】
実施形態では、Z、ZおよびZにおけるAは、C6からC12のアリール基、C12からC36の縮合芳香族基、C4-C36不飽和脂環式基、およびC4-C36不飽和複素環式基から独立して選択される。
【0044】
一実施形態では、Z、Z、またはZの1つ以上におけるAは、式-A-R18-A-から選択され、ここでAおよびAは、C6からC12のアリール基、C12-C36縮合芳香環、C5-C36不飽和脂環式基、およびC5-C36不飽和複素環式基から独立して選択され、そしてR18は、直接結合、-(CH-、-C(CH-、-O-、-S-、-S(O)-、-C(O)-、C(O)-NH-、-NH-C(O)-NH-、C(O)-O-、-CH=N-、または-CH=N-N=CH-から選択され、ここでnは1-10である。実施形態において、nは、1-6、1-4、または1-2である。
【0045】
A基に適した基の例には、以下が含まれるが、これらに限定されない。
【化6】
【0046】
適切なZの例としては、限定されるものではないが、ベンゼンジイル基、ナフタレンジイル基、ビフェニルジイル基、アセナフチレン-5,6-ジイル基、ピリジン-2,3-ジイル基、ピリジン-2,6-ジイル基、H-イミダゾール-4,5-ジイル基、1H-ピロール-2,4-ジイル基、フラン-2,5-ジイル基、およびチオフェン-2,5-ジイル基が含まれる。ベンジジル基の例には、1,2-ベンゼンジイル基、1,3-ベンゼンジイル基、および1,4-ベンゼンジイル基が含まれる。ナフタレンジイル基の例には、1,2-ナフタレンジイル基、1,3-ナフタレンジイル基、1,4-ナフタレンジイル基、1,5-ナフタレンジイル基、1,6-ナフタレンジイル基、1,7-ナフタレンジイル基、1,8-ナフタレンジイル基、2,3-ナフタレンジイル基、2,6-ナフタレンジイル基、および2,7-ナフタレンジイル基が含まれる。ビフェニルジイル基の例には、ビフェニル-4,4’-ジイル基が含まれる。
【0047】
ビフェニルジイル基の例には、4,4’-ビフェニルジイル基、3,3’-ビフェニルジイル基、4,4’-(2,2’-ジフェニルプロパン)ジイル基、3,3’-(2,2’-ジフェニルプロパン)ジイル基、4,4’-(ジフェニルスルホン)ジイル基、3,3’-(ジフェニルスルホン)ジイル基、4,4’-(3,3-ジフェニルヘキサフルオロプロパン)ジイル基、3,3’-(3,3-ジフェニルヘキサフルオロプロパン)ジイル基、4,4’-(ジフェニルエーテル)ジイル基、3,3’-(ジフェニルエーテル)ジイル基、4,4’-(ジフェニルケトン)ジイル基、3,3’-(ジフェニルケトン)ジイル基、4,4’-(2,2’-ジメチルビフェニル)ジイル基、4,4’-(2,2’-ビス(トリフルオロメチル)ビフェニル)ビフェニル)ジイル基および4,4’-(2,6,2’,6’-テトラメチルビフェニル)ジイル基が含まれる。
【0048】
一実施形態では、R-R12はC1-C4アルキルであり、Z、ZおよびZにおけるAは、
【化7】

であり、ZおよびZにおけるR16は、CH=CH-(CH-、CH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは0-10であり、そしてR17は、C2-C10二価アルキル基、-O-(CH-、または-O-C(O)-(CH-から選択され、ここでbは2-10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。一実施形態では、R16は、CH=CH-(CH-O-であり、ここでaは0である。一実施形態では、R16は、CH=CH-(CH-O-であり、ここでaは1である。
【0049】
一実施形態では、R-R12はC1-C4アルキルであり、Z、ZおよびZにおけるAは、
【化8】

であり、ZおよびZにおけるR16は、CH=CH-(CH-、またはCH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは0-10であり、そしてR17は、C2-C10二価アルキル基、-O-(CH-、または-O-C(O)-(CH-から選択され、ここでbは2-10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。一実施形態では、R16は、CH=CH-(CH-O-であり、ここでaは0である。一実施形態では、R16は、CH=CH-(CH-O-であり、ここでaは1である。
【0050】
一実施形態では、Aは、(A-i)-(A-xiii)のいずれか1つから選択され、そしてZおよびZにおけるR16は、CH=CH-(CH-、CH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは0-10であり、そしてR17は、C2-C10二価アルキル基、-O-(CH-、または-O-C(O)-(CH-から選択され、ここでbは2-10であり、そしてZにおけるR19は、R17から選択される。一実施形態では、Aは、(A-i)-(A-xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは0であり、そしてR17は、-O-(CH-から選択され、ここでbは2である。一実施形態では、Aは、(A-i)-(A-xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは0であり、そしてR17は、-O-(CH-から選択され、ここでbは3である。一実施形態では、Aは、(A-i)-(A-xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは1であり、そしてR17は、-O-(CH-から選択され、ここでbは2である。一実施形態では、Aは、(A-i)-(A-xiii)のいずれかから選択され、R16は、CH=CH-(CH-O-から選択され、ここでaは1であり、そしてR17は、-O-(CH-から選択され、ここでbは3である。
【0051】
本ポリマーは、触媒の存在下での適切な不飽和化合物およびシリルヒドリドのヒドロシリル化を介して形成することができる。Z-Z基を提供する不飽和化合物は、式R16-A-R16’のものであり得、ここでAは上記のとおりであり、そしてR16およびR16’は、アリル、ビニル、アリルオキシ、ビニルオキシ、アクリレート、またはメタクリレートから独立して選択される。実施形態では、R16およびR16’は、CH=CH-(CH-、CH=CH-(CH-O-、CH=CH-(CH-C(O)-O-から独立して選択され、ここでaは0-10である。シリルヒドリドは、例えば、末端シリルヒドリド官能基を有するシロキサン、またはシロキサンの主鎖内にSi-H含有基を有するシロキサンであり得る。
【0052】
有用な触媒には、反応性SiH含有部分または置換基と炭素-炭素二重結合などの炭素-炭素結合との間のヒドロシリル化反応を触媒することができる化合物または分子が含まれる。また、1以上の実施形態では、これらの触媒は、反応媒体内に溶解し得る。触媒の種類には、第VIII族金属を含む化合物を含む遷移金属化合物が含まれる。例示的な第VIII族金属には、パラジウム、ロジウム、ゲルマニウム、および白金が含まれる。例示的な触媒化合物には、クロロ白金酸、元素白金、クロロ白金酸六水和物、sym-ジビニルテトラメチルジシロキサンとのクロロ白金酸の錯体、ジクロロ-ビス(トリフェニルホスフィン)白金(II)、シス-ジクロロ-ビス(アセトニトリル)白金(II)、ジカルボニルジクロロ白金(II)、塩化白金、および酸化白金、0価白金金属錯体、例えば、Karstedt触媒、[CpRu(MeCN)]PF、[PtCl(シクロオクタジエン)]、担体に支持された固体白金(例えば、アルミナ、シリカまたはカーボンブラック)、白金-ビニルシロキサン錯体(例えば、Pt(ViMeSiOSiMeVi)およびPt[(MeViSiO)))、白金-ホスフィン錯体(例えば、Pt(PPhおよびPt(PBU))、および白金-ホスファイト錯体(例えば、Pt[P(Oph)およびPt[P(Obu)))、ここでMeはメチルを表し、Buはブチルを表し、「Vi」はビニルを表し、そしてPhはフェニルを表し、そしてcおよびdは整数を表す。他には、RhCl(PPh、RhCl、Rh/Al、RuCl、IrCl、FeCl、AlCl、PdCl.2HO、NiCl、TiClなどが含まれる。
【0053】
ポリマーの特性または状態は、ポリマーのさまざまな側面を制御することによって制御または調整することができる。特に、ポリマーは、重合度、シリコーン鎖長、および分子量を制御することによって、液体、ガム、または固体として提供され得る。
【0054】
一実施形態では、シリコーンポリマーは、約1000g/モルから約50000g/モル、約2000g/モルから約40000g/モル、さらには約3000g/モルから約10000g/モルの数平均分子量を有する。分子量は、GPC、光散乱によって決定され得る。
【0055】
ポリマーは、シリコーン組成物を形成するために使用され得る。一実施形態では、シリコーン組成物は、シリコーンポリマーおよび熱伝導性充填材料を含む熱伝導性組成物として提供される。熱伝導性充填剤(B)の充填材料は、金属酸化物または非酸化物充填剤から選択することができる。適切な非酸化物充填剤の例には、金属ホウ化物、金属炭化物、金属窒化物、金属ケイ化物、カーボンブラック、グラファイト、膨張グラファイト、炭素繊維、またはグラファイト繊維、あるいはそれらの2つ以上の組み合わせが含まれる。熱伝導性充填剤の例には、これらに限定されないが、アルミナ、マグネシア、セリア、ハフニア、酸化ランタン、酸化ネオジム、サマリア、酸化プラセオジミウム、トリア、ウラニア、イットリア、酸化亜鉛、ジルコニア、酸窒化シリコンアルミニウム、ホウケイ酸ガラス、チタン酸バリウム、炭化ケイ素、シリカ、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、ホウ化ジルコニウム、二ホウ化チタン、十二ホウ化アルミニウム、バライト、硫酸バリウム、アスベスト、バライト、ダイアトマイト、長石、石膏、ホルマイト、カオリン、雲母、霞石閃長岩、パーライト、フィロフィライト、スメクタイト、タルク、バーミキュライト、ゼオライト、カルサイト、炭酸カルシウム、ウォラストナイト、メタケイ酸塩、粘土、ケイ酸アルミニウム、タルク、マグネシウムアルミニウムシリケート、水和アルミナ、水和酸化アルミニウム、シリカ、二酸化ケイ素、二酸化チタン、ガラス繊維、ガラスフレーク、粘土、剥離粘土、または他の高アスペクト比の繊維、ロッド、またはフレーク、炭酸カルシウム、酸化亜鉛、マグネシア、チタニア、炭酸カルシウム、タルク、雲母、ウォラストナイト、アルミナ、窒化アルミニウム、グラファイト、膨張グラファイト、金属粉末、例えば、アルミニウム、銅、青銅、真ちゅうなど、炭素の繊維またはウィスカ、グラファイト、炭化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナ、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、カーボンナノチューブ、窒化ホウ素ナノシート、酸化亜鉛ナノチューブなどのナノスケール繊維、およびそれらの2つ以上の混合物が含まれる。一実施形態では、熱伝導性充填剤は、低い電気伝導率を有するか、または電気的に絶縁性である。
【0056】
充填材料の粒子サイズは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択され得る。実施形態では、充填材料は、約0.01μmから約500μm;約0.1から約250μm;約1から約100μm;約5から約75μm;さらには約10から約50μmの平均粒子サイズを有する。組成物は、異なる平均粒子サイズの無機充填剤の組み合わせを含み得ることが理解されよう。そのような組み合わせは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択され得る。一実施形態では、組成物は、約0.01から約0.1μmの平均粒子サイズを有する第1の有機充填剤;約1μmから約25μmの平均粒子サイズを有する第2の充填剤;および任意選択で、約50μmから約100μmの平均粒子サイズを有する第3の充填剤を含む。第1、第2、および第3の充填剤は、充填剤の化学的構成に関して、互いに同じであっても異なっていてもよい。
【0057】
組成物において、シリコーンポリマーは、組成物の総体積に基づき約20体積%から約75体積%の量で存在し得る。一実施形態では、充填剤の充填は約25体積%から約70体積%、約35体積%から約65体積%、さらには約40体積%から約60体積%である。組成物は、組成物の総体積に基づいて約25体積%から約80体積%の総充填剤濃度、すなわち、組成物中のすべての充填剤の濃度を有し得る。一実施形態では、充填剤の充填量は約30体積%から約75体積%、約35体積%から約65体積%、さらには約40体積%から約60体積%である。ここでは、特許請求の範囲のように、数値を組み合わせて、新しい非特定の範囲を形成することができる。
【0058】
熱伝導性充填剤(B)は、充填剤の組み合わせを含み、ここで少なくとも1つの充填材料が複数の充填剤タイプとして提供される。本明細書で使用される場合、「充填剤タイプ」は、特定の特性を有する充填材料のカテゴリーを指す。充填剤タイプを規定する特性の例には、例えば、充填剤の形態、充填剤の粒子サイズ、または充填剤の形態および粒子サイズが含まれる。異なる充填剤タイプの異なる実施形態の例には、以下が含まれる:
・第1の粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および第2の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ形態を有している、
・第1の形態を有する第1の充填剤タイプ、および第2の形態を有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ粒子サイズを有している、
・第1の形態を有する第1の充填剤タイプ、および第2の形態を有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは異なる粒子サイズを有している。
上記の実施形態では、第1および第2の充填剤は、単一のタイプの充填剤でもよく、またはそれ自体が複数の充填剤タイプを備えていてもよい。
【0059】
一実施形態では、第1の充填剤および第2の充填剤はそれぞれ、充填材料の各々の複数の充填剤タイプによって提供される。組成物は、第1の充填剤および第2の充填剤の任意の組み合わせを含み得、ここで(i)第1の充填剤は、以下によって提供され:
・第1の粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および第2の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ形態を有しており、
・第1の形態を有する第1の充填剤タイプ、および第2の形態を有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ粒子サイズを有しており、または
・第1の形態を有する第1の充填剤タイプ、および第2の形態を有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは異なる粒子サイズを有しており、および
(ii)第2の充填剤は以下によって提供され:
・第1の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプ、および第2の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ形態を有しており、
・第1の形態を有する第2の充填剤タイプ、および第2の形態を有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ粒子サイズを有しており、または
・第1の形態を有する第2の充填剤タイプ、および第2の形態を有する第2の充填剤タイプ、ここで第1および第2の充填剤タイプは異なる粒子サイズを有している。
したがって、例えば、一実施形態では、(a)(i)第1の粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および(ii)第2の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプによって提供される第1の充填剤、および(b)(i)第1の粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および(ii)第2の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプによって提供される第2の充填剤が提供され得る。別の実施形態では、組成物は、(a)(i)第1の粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および(ii)第2の粒子サイズを有する第2の充填剤タイプによって提供される第1の充填剤、ここで第1および第2の充填剤タイプは同じ形態を有しており、ならびに(b)(i)第1の形態の第1の充填剤タイプ、および(ii)第2の形態の第2の充填剤タイプによって提供される第2の充填剤を含む。
【0060】
上記の説明は第1の充填剤および第2の充填剤に言及しているが、組成物は2つの充填剤に限定されないことが理解されよう。組成物は、2つ、3つ、4つ、5つなど、またはそれ以上の充填剤を含み得、ここで充填剤の少なくとも1つは、その充填剤材料の複数の充填剤タイプによって提供される。任意選択で、充填剤のそれぞれは、それぞれの充填材料の複数の充填剤タイプによって提供され得る。
【0061】
一実施形態では、組成物は、金属酸化物から選択される第1の充填剤を含み、そして第2の充填剤は、非酸化物充填剤(例えば、窒化物、炭化物、ケイ化物など)から選択される。一実施形態では、金属酸化物充填剤は、異なる粒子サイズの複数の充填剤タイプとして提供され、そして非酸化物充填剤は、単一の充填剤タイプ(たとえば、特定の形態および粒子サイズの充填剤)として提供される。別の実施形態では、(a)金属酸化物充填剤は、第1の粒子サイズの第1の充填剤タイプおよび第2の粒子サイズの第2の充填剤タイプを含み、そして(b)非酸化物充填剤は、(i)第1の形態の第1の充填剤タイプ、および(ii)第2の形態の第2の充填剤タイプを含む。
【0062】
それぞれの充填剤の形態は、所望されるように選択することができる。一実施形態では、充填剤の形態は、球状、板状、凝集体、球状凝集体、およびグラファイト状から選択することができる。
【0063】
一実施形態では、第1および第2の熱伝導性充填材料は、0.3から約350ミクロンの粒子サイズを有する。一実施形態では、熱伝導性充填剤は、約0.5から150ミクロン;約1から約100ミクロン;約10から90ミクロン;約20から75ミクロン;さらに約40から60ミクロンの粒子サイズを有する。
【0064】
組成物は、組成物の総体積に基づいて、約25体積%から約80体積%の総充填剤濃度、すなわち、組成物中のすべての充填剤の濃度を有し得る。一実施形態では、充填剤の充填は、約30体積%から約75体積%、約35体積%から約65体積%、さらには約40体積%から約60体積%である。ここでは、特許請求の範囲のように、数値を組み合わせて新しい非特定の範囲を形成することができる。
【0065】
組成物は、約10体積%から90体積%の第1の充填剤および90体積%から10体積%の第2の充填剤;約30体積%から70体積%の第1の充填剤および70体積%から30体積%の第2の充填剤;さらには約40体積%から約60体積%の第1の充填剤および約60体積%から約40体積%の第2の充填剤を含み得る。
【0066】
第1および/または第2の充填剤に寄与する異なる充填剤タイプに関して、異なる充填剤タイプの濃度は、所望されるように選択できる。一実施形態では、第1の充填剤は、第1の充填剤の総量に基づいて、約5体積%から約95体積%の量の第1の充填剤タイプおよび約95体積%から約5体積%の量の第2の充填剤タイプ;第1の充填剤の総量に基づいて、約10体積%から約80体積%の量の第1の充填剤タイプ、および約20体積%から約90体積%の量の第2の充填剤タイプ;第1の充填剤の総量に基づいて、約30体積%から約60体積%の量の第1の充填剤タイプ、および約70体積%から約40体積%の量の第2の充填剤タイプを含む。一実施形態では、第1の充填剤は、第1の充填剤の総量に基づいて、約20体積%から約40体積%の量の第1の充填剤タイプ、および約80体積%から約60体積%の量の第2の充填剤タイプを含む。
【0067】
一実施形態では、熱伝導性充填剤は窒化ホウ素を含む。適切な窒化ホウ素材料の例には、窒化ホウ素粒子、窒化ホウ素凝集物、またはそれらの混合物が含まれる。窒化ホウ素粒子は一般に板状形態を示す。一実施形態では、窒化ホウ素粒子は、0.3から約350ミクロンの粒子サイズを有する板状物であり得る。一実施形態では、板状窒化ホウ素粒子は、約0.5から150ミクロン;約1から約100ミクロン;約10から90ミクロン;約20から75ミクロン;さらには約40から60ミクロンの粒子サイズを有する。別の実施形態では、熱伝導性プラスチック組成物は、窒化ホウ素凝集物を含む。凝集物は、約5から約500ミクロンの平均粒子サイズおよび約0.25から約50m/グラムの表面積を有することができる。一実施形態では、板状窒化ホウ素粒子は、約10から400ミクロン;約20から約300ミクロン、約30から200ミクロン;約40から150ミクロン;さらには約50から100ミクロンの粒子サイズを有する。粒子サイズは、分析対象の粒子(BNなど)が必要な透過率を満たすように調整された量で導入されるHoriba LA300粒子サイズ分布アナライザーを使用して測定できる。2%Rhodapex CO-436を数滴加えて粉末の分散を改善し、3秒間の超音波処理後にレーザー回折を使用して粒子サイズを測定できる。測定から得られた粒子サイズ分布は、体積ベースでプロットすることができ、D90は、分布の90パーセンタイルを表す。
【0068】
一実施形態では、充填剤は、例えば、シラン添加剤などの官能化添加剤で官能化することができる。一実施形態では、シラン添加剤は、アルコキシシラン、アルクアクリルオキシシラン、ビニルシラン、ハロシラン(例えば、クロロシラン)、メルカプトシラン、ブロック化メルカプトシラン、チオカルボキシレートシラン、チタン酸塩、ジルコン酸塩、ソルビタンステアレート、またはそれらの2つ以上の組み合わせから選択することができる。一実施形態では、充填剤は、約1から約5重量%のシラン;約1.5から約4重量%;さらに約2.7から約3.7重量%の充填剤を含む。
【0069】
一実施形態では、組成物は、金属酸化物から選択される第1の充填剤、および非酸化物充填剤から選択される第2の充填剤を含み、ここで第1の充填剤および/または第2の充填剤は、複数の充填剤タイプを含む。一実施形態では、第1の充填剤は、第1のタイプの金属酸化物および第2のタイプの金属酸化物を含む金属酸化物であり、これらは、化学組成に関して同じまたは異なる金属酸化物であり得、そして第2の充填剤は、単一のタイプの非酸化物充填剤を含み、以下のいずれか(単独または組み合わせて)を使用することができる:
・第1のタイプの金属酸化物は第1の粒子サイズを有し、そして第2のタイプの金属酸化物は第1の粒子サイズとは異なる第2の粒子サイズを有し、
・第1および第2のタイプの金属酸化物は、独立して、約0.3から約350ミクロンの粒子サイズを有し、ここで第1および第2のタイプの金属酸化物は、異なる粒子サイズを有し、
・第1のタイプの金属酸化物は第1の形態を有し、そして第2のタイプの金属酸化物は第1の形態とは異なる第2の形態を有し、
・金属酸化物充填剤は、アルミナ、マグネシア、セリア、ハフニア、酸化ランタン、酸化ネオジム、サマリア、酸化プラセオジム、トリア、ウラニア、イットリア、酸化亜鉛、および/またはジルコニアから選択され、
・非金属酸化物充填剤は、炭化ケイ素、シリカ、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、またはホウ化ジルコニウムから選択され、
・第1の充填剤はアルミナであり、そして第2の充填剤は窒化ホウ素であり、
・第2の充填剤は、球状、板状、凝集体、または球状凝集体から選択される窒化ホウ素である。
【0070】
一実施形態では、組成物は、金属酸化物から選択される第1の充填剤、および非酸化物充填剤から選択される第2の充填剤を含み、ここで第1の充填剤および第2の充填剤はそれぞれ複数の充填剤タイプを含む。一実施形態では、第1の充填剤は、第1のタイプの金属酸化物および第2のタイプの金属酸化物を含む金属酸化物であり、ここで第1および第2のタイプの金属酸化物は、同じまたは異なる化学組成または式を有することができ(しかし、少なくとも粒子サイズおよび/または形態に関して異なる)、そして第2の充填剤は、単一のタイプの非酸化物充填剤を含み、ここで以下のいずれかを互いに組み合わせて使用することができる:
・第1のタイプの金属酸化物は第1の粒子サイズを有し、そして第2のタイプの金属酸化物は第1の粒子サイズとは異なる第2の粒子サイズを有し、
・第1および第2のタイプの金属酸化物は、独立して約0.3から約350ミクロンの粒子サイズを有し、ここで第1および第2のタイプの金属酸化物は、異なる粒子サイズを有し、
・第1のタイプの金属酸化物は第1の形態を有し、そして第2のタイプの金属酸化物は第1の形態とは異なる第2の形態を有し、
・第1のタイプの金属酸化物は第1の粒子サイズを有し、そして第2のタイプの金属酸化物は第1の粒子サイズとは異なる第2の粒子サイズを有し、
・金属酸化物充填剤は、アルミナ、マグネシア、セリア、ハフニア、酸化ランタン、酸化ネオジム、サマリア、酸化プラセオジム、トリア、ウラニア、イットリア、酸化亜鉛、および/またはジルコニアから選択され、
・非金属酸化物充填剤は、炭化ケイ素、シリカ、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化チタン、窒化ジルコニウム、またはホウ化ジルコニウムから選択され、
・第1の充填剤はアルミナであり、そして第2の充填剤は窒化ホウ素であり、
・第2の充填剤は、板状窒化ホウ素および窒化ホウ素凝集物を含む。
【0071】
一実施形態では、組成物は、約0.3から約350ミクロンの粒子サイズの第1の充填剤タイプ、および約0.3から約350ミクロンの粒子サイズを有する第2の充填剤タイプを含む第1の充填剤を含み、ここで第1の充填剤の第2の充填剤タイプは、第1の充填剤タイプとは異なる粒子サイズを有する。一実施形態では、組成物は、約0.3から約350ミクロンの粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および約0.3から約15ミクロンの粒子サイズを有する第2の充填剤タイプを有する第1の充填剤を含む。一実施形態では、組成物は、約45から約350ミクロンの粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および約0.3から約5ミクロンの粒子サイズを有する第2の充填剤タイプを有する第1の充填剤を含む。一実施形態では、組成物は、約5から約70ミクロンの粒子サイズを有する第1の充填剤タイプ、および約0.5から約15ミクロンの粒子サイズを有する第2の充填剤タイプを有する第1の充填剤を含む。一実施形態では、第1の充填剤はアルミナを含む。
【0072】
充填材料の粒子サイズは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択され得る。実施形態では、充填材料は約0.01μmから約500μm;約0.1から約250μm;約1から約100μm;約5から約75μm;さらに約10から約50μmの平均粒子サイズを有する。組成物は、異なる平均粒子サイズの無機充填剤の組み合わせを含み得ることが理解されよう。そのような組み合わせは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択され得る。一実施形態では、組成物は、約0.01から約0.1μmの平均粒子サイズを有する第1の有機充填剤;約1μmから約25μmの平均粒子サイズを有する第2の充填剤;および任意選択で、約50μmから約100μmの平均粒子サイズを有する第3の充填剤を含む。第1、第2、および第3の充填剤は、充填剤の化学的構成に関して、互いに同じであっても異なっていてもよい。
【0073】
本組成物は硬化可能であり、縮合硬化メカニズムまたは熱硬化メカニズムのいずれかによって硬化させることができる。一実施形態では、組成物は縮合硬化性である。縮合硬化性組成物として、組成物は、縮合硬化を促進するための任意の適切な成分を含み得る。組成物は、完全にまたは部分的に加水分解されたトップコート材料の縮合を促進する縮合触媒を任意にて含み得る。触媒は、シロキサンの硬化を促進するのに適した触媒であり得る。有利には、縮合触媒を使用することができる。適切な縮合触媒には、ジブチルスズジラウレートおよびジオクチルスズジラウレートなどのジアルキルスズジカルボキシレート、第三級アミン、オクタン酸第一スズおよび酢酸第一スズなどのカルボン酸の第一スズ塩などが含まれるが、これらに限定されない。他の有用な触媒には、ジルコニウム含有、アルミニウム含有、およびビスマス含有錯体、例えば、King Industries, Inc.から供給されるK-KAT(登録商標)XC6212、K-KAT(登録商標)5218およびK-KAT(登録商標)348、チタンキレート、例えば、DuPont companyから入手可能なTYZOR(登録商標)タイプ、Kenrich Petrochemical, Inc.から入手可能なKRタイプ、および他の有機金属触媒、例えば、Al、Zn、Co、Ni、Feなどの金属を含むものが含まれる。
【0074】
一実施形態では、組成物は熱硬化性であり、熱硬化触媒を含む。一実施形態では、熱硬化触媒は、アルキルアンモニウムカルボキシレートから選択される。アルキルアンモニウムカルボキシレートは、ジ-、トリ-、またはテトラ-アンモニウムカルボキシレートであり得る。一実施形態では、触媒は、式[(CN][OC(O)-R]のテトラブチルアンモニウムカルボキシレートから選択され、ここでRは、水素、約1から約8個の炭素原子を含むアルキル基、および約6から20個の炭素原子を含む芳香族基からなる群から選択される。実施形態では、Rは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、およびイソブチルなど、約1から4個の炭素原子を含む基である。例示的な触媒は、テトラ-n-ブチルアンモニウムアセテート(TBAA)、テトラ-n-ブチルアンモニウムホルメート、テトラ-n-ブチルアンモニウムベンゾエート、テトラ-n-ブチルアンモニウム-2-エチルヘキサノエート、テトラ-n-ブチルアンモニウム-p-エチルベンゾエート、およびテトラ-n-ブチルアンモニウムプロピオネート、またはそれらの2つ以上の組み合わせである。特に適切な触媒は、テトラ-n-ブチルアンモニウムアセテートおよびテトラ-n-ブチルアンモニウムホルメート、テトラメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムベンゾエート、テトラヘキシルアンモニウムアセテート、ジメチルアニリウムホルメート、ジメチルアンモニウムアセテート、テトラメチルアンモニウムカルボキシレート、テトラメチルアンモニウム-2-エチルヘキサノエート、ベンジルトリメチルアンモニウムアセテート、テトラエチルアンモニウムアセテート、テトライソプロピルアンモニウムアセテート、トリエタノール-メチルアンモニウムアセテート、ジエタノールジメチルアンモニウムアセテート、モノエタノールトリメチルアンモニウムアセテート、エチルトリフェニルホスホニウムアセテートである。
【0075】
一般に、触媒は、コーティングの物理的特性に影響を与えたり損なったりしない量であるが、硬化反応を触媒するのに十分な量で添加されるべきである。一実施形態では、触媒は、1ppmから約75ppm;約10ppmから約70ppm;さらに約20ppmから約60ppmの範囲の量で提供される。ここで、明細書および特許請求の範囲の他の場所にて、数値を組み合わせて、新しい非開示の範囲を形成することができる。触媒の「ppm」値は、コーティングの総重量固体あたりの触媒の総モルとして定義することができる。
【0076】
本ポリマーは、それらを多種多様な用途に適するようにすることができる望ましい特性を示すことが見出されている。ポリマーは、高い熱安定性、屈折率、および熱伝導率を有している。無機充填剤と組み合わせると優れた濡れ挙動を有しており、充填剤がポリマーに容易に分散される。これらの特性により、優れた熱伝導率を備えた組成物を提供することができる。組成物は、サーマルグリース、接着剤、サーマルゲル、ポッティング材料、ギャップ充填材料などを含む様々な用途で使用することができる。
【0077】
物品の表面の少なくとも一部に配置された組成物を含む物品も提供される。物品は、単一の層であり得るか、または複数の層を含み得る。一実施形態では、物品は複数の層を含み、そして組成物は該層の少なくとも2つの間の表面に配置される。適切な物品の非限定的な例には、電子物品、自動車物品、家庭用物品、スマートアプライアンス物品、通信物品、ヘルスケア物品、パーソナルケア物品、農産物、成形物品、組積造表面、繊維材料、在宅介護材料が含まれる。一実施形態では、物品は、発光デバイス、コンピューターデバイス、スタックダイ、携帯電話、タブレット、フリップチップパッケージ、ハイブリッドメモリキューブ、タッチスクリーン、Wi-Fiデバイス、自動車技術hifiシステム、シリコン貫通電極デバイス、およびオーディオシステム、太陽熱暖房のヒートパイプと水タンクの間の接合部中、燃料電池および風力タービン中、コンピュータチップの製造中、ゲーム機、データ転送デバイス、ライトデバイス中、電池、ハウジング中、クーラー、熱交換装置、ワイヤー、ケーブル、暖房ワイヤー、冷蔵庫、食器洗い機、エアコン、アキュムレータ、変圧器、レーザー、機能性衣類、カーシート、医療機器、防火具、電気モーター、飛行機、および列車、3D印刷材料のフィラメントとして、ドラッグデリバリーシステム、経皮パッチ、創傷治癒パッチ、創傷被覆材パッチ、瘢痕縮小用パッチ、経皮イオントフォレーシス、組織工学用支持骨格、抗菌装置、創傷管理装置、眼科用デバイス、バイオインサート、プロテーゼ、ボディインプラント、塗料、構造コーティング、組積造コーティング、または海洋コーティング、シードコーティング、スーパースプレッダーまたは徐放性肥料を含み得るが、これらに限定されない。
【0078】
組成物は、組成物を分配または適用するための任意の適切な方法で表面に適用され得る。一実施形態では、組成物は、圧力下で分配またはステンシル印刷またはスクリーン印刷またはジェット印刷または3D印刷によって適用することができる。組成物の厚さは、特定の目的または意図された用途のために所望されるように選択することができる。一実施形態では、組成物の厚さは0.01mmから15cmである。
【0079】
組成物はまた、パーソナルケア製品に使用され得る。適したパーソナルケア製品の例は、制汗剤/デオドラント、シェービング製品、スキンローション、保湿剤、化粧液、バス製品、クレンジング製品、シャンプー、コンディショナー、組み合わせたシャンプー/コンディショナー、ムース、スタイリングジェル、ヘアスプレー、ヘアダイ、ヘアカラー製品、ヘアブリーチ、ウェーブ製品、ヘアストレートナー、ネイルポリッシュ、ネイルポリッシュリムーバー、ネイルクリームまたはローション、キューティクルソフトナー、日焼け止め、防虫剤、アンチエイジング製品、リップスティック、ファンデーション、フェイスパウダー、アイライナー、アイシャドウ、頬紅、メイクアップ、マスカラ、保湿製剤、ファンデーション、ボディおよびハンド用製剤、スキンケア製剤、顔および首用製剤、トニック、ドレッシング、ヘアグルーミングエイド、エアロゾル固定剤、フレグランス製剤、アフターシェーブ、メイクアップ製剤、ソフトフォーカスアプリケーション、昼夜のスキンケア製剤、無着色の毛髪用製剤、日焼け用製剤、合成および非合成の固形石鹸、ハンドリキッド、鼻パック、パーソナルケア用不織布アプリケーション、ベビーローション、ベビーシャンプー、ベビーコンディショナー、シェービング用製剤、キュウリスライス、スキンパッド、メイク落とし、洗顔料、コールドクリーム、日焼け止め製品、スプリッツァー、ペーストマスクおよびマッド、フェイスマスク、コロンおよび化粧水、ヘアキューティクルコート、シャワージェル、フェイスおよびボディウォッシュ、パーソナルケアリンスオフ製品、ジェル、フォームバス、スクラブクレンザー、収斂剤、ネイルコンディショナー、アイシャドウスティック、フェイスまたはアイ用パウダー、リップクリーム、リップグロス、ヘアケアポンプスプレー、ヘアフリズコントロールジェル、ヘアリーブインコンディショナー、ヘアポマード、毛髪もつれ解消製品、毛髪固定剤、ヘアブリーチ製品、スキンローション、プレシェーブおよびプレエレクトリックシェーブ、無水クリームおよびローション、油/水エマルジョン、水/油エマルジョン、耐水性クリームまたはローション、抗にきび製剤、マウスウォッシュ、マッサージオイル、歯磨き粉、透明なジェルまたはスティック、軟膏ベース、局所創傷治癒製品、エアロゾルタルク、バリアスプレー、ビタミンおよびアンチエイジング製剤、ハーブ抽出物製剤、バスソルト、バスおよびボディミルク、ヘアスタイリングエイド、髪・目・爪および肌用ソフト固形アプリケーション、徐放性パーソナルケア製品、ヘアコンディショニングミスト、スキンケアモイスチャライジングミスト、スキンワイプ、毛穴スキンワイプ、毛穴クリーナー、傷痕軽減剤、皮膚角質除去剤、皮膚落屑促進剤、スキンタオルまたは布、除毛剤、またはパーソナルケア潤滑剤の形のものが含まれるが、これらに限定されない。
【0080】
パーソナルケア製品において、製品は、顔料、フィルム形成剤、乳化剤、ビタミン、可塑剤、界面活性剤、酸化防止剤、ワックス、油、溶媒などを含むがこれらに限定されない、そのような製品を形成するのに適した他の任意の材料を含み得ることが理解されよう。
【0081】
上記に記載されたものは、本明細書の例を含む。もちろん、本明細書を説明する目的で構成要素または方法論の考えられるすべての組み合わせを説明することは不可能であるが、当業者は、本明細書のさらに多くの組み合わせおよび順列が可能であることを理解することができる。したがって、本明細書は、添付の特許請求の範囲の精神および範囲内にあるそのようなすべての変更、修正、および変形を包含することを意図している。さらに、「含む(includes)」という用語が詳細な説明または特許請求の範囲のいずれかで使用される限り、そのような用語は、「含む(comprising)」という用語は、「含む(comprising)」が請求項における移行語として使用される場合に解釈されるのと同様の方法で包括的であることを意図する。
【実施例
【0082】
【0083】
例1:末端アリルオキシエーテル基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(A1)
【0084】
還流冷却器、滴下漏斗、および窒素環境下での機械的攪拌機を備えた3つ口丸底フラスコ中のトルエン(100mL)中のアリルオキシジフェニルスルホン(16.9g、0.051モル)およびKarstedt触媒(5ppmの2重量%Pt)の溶液に、末端ヒドリド基を有するポリジメチルシロキサン(Hyd eqv.0.952)(334.52g、0.151モル)を30分間かけて滴下して加えた。反応温度を85℃に上昇させ、すべてのヒドリドピークがH-NMRから消えるまで継続させた。得られたアリルオキシエーテル末端ポリマーを150℃で3時間真空ストリッピングして、揮発性化合物と溶媒を除去した。生成物は高粘度の液体として得られた(GPC:M=12392、PDI-1.8;Vis:6Pa.S)。
【0085】
例2:末端ヒドリド基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
【0086】
トルエン(150mL)中のアリルオキシジフェニルスルホン(25g、0.076モル)およびKarstedt触媒(0.09g、5ppmの2重量%Pt)の75℃での溶液に、末端ヒドリド基を有するポリジメチルシロキサン(Hyd eqv.0.952)(334.52g、0.151モル)を30分間かけて滴下して加えた。続いて反応温度を85℃に上げ、すべてのアリルピークがH-NMRから消えるまで継続させた。得られたヒドリド終端ポリマーを150℃で3時間真空ストリッピングして、揮発性化合物と溶媒を除去した。生成物は、低粘度の液体として得られた(GPC:M=3069g/モル、PDI-1.7;Vis:0.33Pa.S)。
【0087】
例3(A2):末端ビニル基を有するジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン
【0088】
ヒドリド末端ジフェニルスルホン官能化ポリオルガノシロキサン(71.9g)(例3で得られた)、トルエン(30mL)、および白金触媒(5ppmの2%Pt)の反応混合物に、1,3-ジビニルテトラメチルジシロキサン(8.88g、0.048モル)を加え、110℃で還流した。すべてのヒドリドシグナルがH-NMRから消えるまで反応を続けた。得られたポリマーを最終的に150℃で3時間真空ストリッピングして、揮発性化合物と溶媒を除去した。最終生成物は、低粘度の液体として得られた(GPC:M=5014g/モル、PDI-1.9;Vis:0.56Pa.S)。
【0089】
熱伝導性シリコーン組成物の調製
【0090】
0.3-110ミクロンで異なるサイズの酸化アルミニウム充填剤はSumitomoから購入した。5から400μの範囲のサイズの窒化ホウ素充填剤は、Momentive Performance Materialsから調達された。
【0091】
非硬化性サーマルグリース組成物は、ビニル末端ジメチルシロキサンコポリマー(B1)(vinyl eqv.=0.178、粘度=0.4Pa.s)またはポリオルガノシロキサンコポリマー(A1)のいずれかをサーマル充填剤と共にプラネタリー遠心ミキサー(Thinkyミキサー:ARE-310)、2000rpmで30秒間、均一に混合することにより調製された。
【0092】
熱伝導性硬化性組成物は、様々なサイズおよび形状の異なる充填剤を、ビニル末端ジメチルシロキサンコポリマー(B1)(vinyl eqv.=0.178、粘度=0.4Pa.s)、ポリオルガノシロキサンコポリマー(A1)、ヒドリド末端ポリジメチルシロキサン(C1)、シリコーンヒドリド流体(D1/D2)、白金触媒(8ppm)、および抑制剤ジアリルマレエート(80ppm)からなる予混合された均質な液体シリコーン組成物に、2000rpmで30秒のthinkyミキサーを使用して混合することによって開発された。組成物を脱気し、長方形の型に入れ、そして最後に圧縮成形器具内で150℃および14psiの圧力で30分間プレスして、エラストマーパッドを形成した。
【0093】
熱伝導性予備硬化ゲル組成物は、例1に提供されるポリオルガノシロキサン、A-580、日本のGE Toshiba製のアルコキシ基を含むポリアルキルシロキサンシリコーン流体(E1)およびMomentive Performance Materialsから得られた予備硬化シリコーンゲル(F1)(商品名F-C4936)の均一な混合物に様々なサイズおよび形状の異なる充填剤を混合することによって調製された。
【0094】
サーマルグリース、パッド、およびゲルのバルク熱伝導率は、22℃でのTP500Sホットディスク機器を使用して測定された。パッドの硬度は、ASTMD2240タイプのデュロメータ(タイプE)を使用して測定した。サーマルグリースサンプルの粘度は、ブルックフィールド粘度計(DV 1デジタル粘度計、10S-1)を使用して測定した。
【0095】
様々なサイズの球状アルミナ充填剤の組み合わせを含む非硬化性サーマルグリースサンプルの粘度および熱伝導率の結果を表1に記す。
【表1】
【0096】
ポリオルガノシロキサン(A2)ならびに球状アルミナおよび板状および凝集形態の窒化ホウ素の組み合わせを含む非硬化性サーマルグリースサンプルの粘度および熱伝導率の結果を表2に記す。
【表2】
【0097】
表1に示すように、本ポリマーを含む組成物は、特に従来のシロキサンを使用する他の同等の組成物と比較して、優れた熱伝導率を示す。さらに、表2のデータは、充填剤の組み合わせ、分配比、および体積充填を変更することにより、ポリオルガノシロキサンコポリマーの熱伝導率を大幅に調整および改善できることを示している。
【0098】
球状アルミナおよび板状および凝集形態の窒化ホウ素の組み合わせを含む硬化サーマルパッドサンプルの熱伝導率および硬度の結果を、表3に記す。
【表3】
【0099】
球状アルミナおよび板状および凝集形態の窒化ホウ素の組み合わせを含むサーマルゲルサンプルの熱伝導率の結果を表4に記す。
【表4】
【0100】
ポリオルガノシロキサンコポリマーを用いて開発されたゲル配合物は、オイルブリードアウト特性がなく、非常に分配可能であることが見出された。
【0101】
上記の説明は多くの詳細を含むが、これらの詳細は、本発明の範囲に対する制限として解釈されるべきではなく、単にその好ましい実施形態の例示として解釈されるべきである。当業者は、本明細書に添付された特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲および精神の範囲内にある他の多くの可能な変形を想定することができる。