特許 7532535 ずり減粘性熱伝導性シリコーン組成物

(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】2024-08-02

(45)【発行日】2024-08-13

(54)【発明の名称】ずり減粘性熱伝導性シリコーン組成物

(51)【国際特許分類】

   C08L 83/04 20060101AFI20240805BHJP

   C08K 3/013 20180101ALI20240805BHJP

   C08K 3/34 20060101ALI20240805BHJP

   C09K 5/14 20060101ALI20240805BHJP

   H01L 23/373 20060101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

C08L83/04

C08K3/013

C08K3/34

C09K5/14 E

H01L23/36 M

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022549725

(86)(22)【出願日】2021-02-11

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-03

(86)【国際出願番号】 US2021017529

(87)【国際公開番号】W WO2021178119

(87)【国際公開日】2021-09-10

【審査請求日】2022-08-18

(31)【優先権主張番号】62/985,491

(32)【優先日】2020-03-05

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【早期審査対象出願】

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502141050

【氏名又は名称】ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー

(73)【特許権者】

【識別番号】590001418

【氏名又は名称】ダウ シリコーンズ コーポレーション

(73)【特許権者】

【識別番号】590002035

【氏名又は名称】ローム アンド ハース カンパニー

【氏名又は名称原語表記】ＲＯＨＭ ＡＮＤ ＨＡＡＳ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】フランケル、エリカ エー．

(72)【発明者】

【氏名】ベセラ、アンドレス イー．

(72)【発明者】

【氏名】シュワルツ、アンドリュー ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】ハンセン、ダレン

【審査官】前田 孝泰

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０１９４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２２８９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８２８６０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０３２８９６５０（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１１０１５７３８８（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００４－２４４４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２１０８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７４９２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２３４１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０１３５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１４７６００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０２８２６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５００９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２２－５３６５７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／１３７９７０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／１５３５０５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０２１８２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／０３１２８０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０８Ｌ ８３／００－ ８３／１６

Ｃ０９Ｋ ５／００－ ５／２０

Ｃ１０Ｍ１０１／００－１７７／００

Ｃ１０Ｎ １０／００－ ８０／００

Ｈ０１Ｌ ２３／３４－ ２３／４７３

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

組成物であって、以下の成分：
（ａ）１５～３９．８未満の体積パーセントであるの第１のポリシロキサンであって、ＡＳＴＭ Ｄ４２８３－９８に従って測定される場合、１秒当たり５０平方ミリメートル～１秒当たり５５０００平方ミリメートルの範囲の粘度を有する、第１のポリシロキサンと、
（ｂ）０．２～５体積パーセントの有機粘土と、
（ｃ）６０～７４体積パーセントの、丸みを帯びた又は粉砕された熱伝導性フィラーであって、
（ｉ）０．１～１．０マイクロメートルの範囲のメジアン粒径を有する５～１５体積パーセントの小さい熱伝導性フィラー、
（ｉｉ）１．１～５．０マイクロメートルの範囲のメジアン粒径を有する１０～２５体積パーセントの中間の熱伝導性フィラー、
（ｉｉｉ）５．１～５０マイクロメートルの範囲のメジアン粒径を有する２５～５０体積パーセントの大きい熱伝導性フィラーを含む、熱伝導性フィラーと、
（ｄ）０～５体積パーセントの、前記第１のポリシロキサンとは異なるアルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサン及び／又はアルコキシ官能性のシランであって直鎖状アルキル基を有するシランと、を含み、
ただし、（ｄ）における、前記アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンの含有量が０体積パーセント超～５体積パーセントであることを条件とし、
体積パーセント値が、組成物体積に対するものである、組成物。

【請求項2】

前記熱伝導性フィラーが、アルミナ、アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、及び炭化ケイ素からなる群から選択される任意の１つ又は２つ以上の組み合わせである、請求項１に記載の組成物。

【請求項3】

前記有機粘土が、アリエタイト、バイデライト、ベントナイト、カルシウム－モンモリロナイト、フェロサポナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、ノントロナイト、ピメライト、サリオタイト、サポナイト、サウコナイト、セピオライト、ステベンサイト、スウィンフォーダイト、バーミキュライト、ボルコンスコイト、ヤコントバイト及びジンクシライトからなる群から選択される、任意の１つ、又は２つ以上の任意の組み合わせである、請求項１又は２に記載の組成物。

【請求項4】

前記有機粘土が、ベントナイト、セピオライト、及びサポナイトから選択される任意の１つ又は２つ以上の組み合わせである、請求項３に記載の組成物。

【請求項5】

前記第１のポリシロキサンが、直鎖状ポリシロキサンである、請求項１～４のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項6】

前記組成物が、前記第１のポリシロキサンに加えて、組成物体積に対して０．５～２体積パーセントのアルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の組成物。

【請求項7】

請求項１～６のいずれか一項に記載の組成物を基材上に配置することを含む、プロセス。

【請求項8】

前記組成物を基材上に排出し、次いで、前記組成物に対して前記基材以外の第２の物体を適用して、前記基材と前記第２の物体との間で、かつそれら両方と熱接触させて、前記組成物を圧縮することを含む、請求項７に記載のプロセス。

【請求項9】

基材上に配置された、請求項１～６のいずれか一項に記載の組成物を含む物品。

【請求項10】

前記組成物が、２つの物体と熱接触している、請求項９に記載の物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ずり減粘特性を有する熱伝導性シリコーン組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

序論
熱伝導性シリコーン組成物は、電子産業で広く使用されて、熱源及びヒートシンクなどの構成要素間に熱架橋を提供する。熱伝導性シリコーン組成物は、ポリシロキサン中に熱伝導性フィラーを含む。熱伝導性フィラーは、組成物の熱伝導性を増加させる。組成物の熱伝導性を増加させるために、熱伝導性フィラーの濃度を増加させることが望ましい。フィラー濃度を増加させることはまた、組成物の粘度を増加させる傾向もあり、それは、フィラー沈降を有することから組成物を安定化させ、組成物のかたまりが基材上への堆積時にその形状を保持することを可能にするために望ましい場合がある。しかしながら、粘度を増加させることはまた、組成物の取り扱いにおいて、特に、基材上に組成物を堆積させるときに、組成物をオリフィスを通して押出することにおいて、課題を生じさせる可能性がある。

【0003】

ずり減粘性である熱伝導性シリコーン組成物は、粘度の増加から生じる組成物の抑制押出に悩まされることなく、フィラー含有量を増加させることを可能にするのに役立つ。ずり減粘性組成物は、押出と関連がある剪断による押出を可能にするように減粘する一方で、組成物に安定性を提供するために剪断がほとんどない又は全くない条件下では高粘度を有することになる。この課題は、組成物の押出が可能になるように剪断下で十分に低い粘度を依然として達成しながら、高度に充填された熱伝導性シリコーン組成物において最大量のずり減粘挙動を誘導する方法を特定することである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、本明細書で以下に記載するように、０．０１パーセント（％）～３００％のひずみ振幅範囲にわたって、ひずみ掃引法で測定した場合に、２００パスカル^＊秒（Ｐａ^＊ｓ）以下の最小粘度と、２．５以上のチキソトロピー指数の両方を達成しながら、５０～７４体積パーセント（体積％）の熱伝導性フィラーを含有する熱伝導性シリコーン組成物のチキソトロピー指数を増加させることである。

【0005】

本発明の組成物は、本明細書で以下に記載するように、０．０１パーセント（％）～３００％のひずみ振幅範囲にわたって、ひずみ掃引法で測定した場合に、２００パスカル^＊秒（Ｐａ^＊ｓ）以下の最小粘度と、２．５以上のチキソトロピー指数の両方を達成しながら、５０～７４体積パーセント（体積％）の熱伝導性フィラーを含有する熱伝導性シリコーン組成物のチキソトロピー指数を増加させる問題に対する解決策を提供する。

【0006】

本発明は、有機粘土を、０．２体積％以上のレベルで、かつ同時に５体積％未満のレベルで、５０体積％を超える熱伝導性フィラーを含有するポリシロキサン組成物に添加して、前述のチキソトロピー指数及び最大粘度の要件条件を満たすずり減粘性熱伝導性シリコーン組成物を製造することができるという驚くべき発見の結果である。有機粘土は、流体のずり減粘挙動を誘発するための既知の添加剤であるが、本明細書では、２０～４０体積％の熱伝導性フィラーを含有する熱伝導性シリコーン組成物においてはずり減粘挙動を誘発するのに特に効果的ではないことを明らかにする。更に、熱伝導性フィラーをより高い量で充填すると、有機粘土は、驚くべきことに、０．２体積％という低い充填レベルで組成物においてずり減粘挙動を誘導することにおいて著しく効果的になる。したがって、これらの熱伝導性シロキサン組成物におけるずり減粘を誘導する際の有機粘土の有効性は、熱伝導性フィラーの充填量に依存し、４０体積％を超える熱伝導性フィラーの充填量で著しく顕著な有効性を有する。

【0007】

第１の態様では、本発明は、以下の成分：（ａ）１５～４９．８体積パーセントの第１のポリシロキサンであって、ＡＳＴＭ Ｄ４２８３－９８に従って測定される場合、５０センチストーク～５５０センチストークの範囲の粘度である（を有する）、第１のポリシロキサンと、（ｂ）０．２～５重量パーセントの有機粘土と、（ｃ）５０～７４体積パーセントの、丸みを帯びた又は粉砕された熱伝導性フィラーであって、（ｉ）０．１～１．０マイクロメートルの範囲のメジアン粒径を有する５～１５体積パーセントの小熱伝導性フィラー、（ｉｉ）１．１～５．０マイクロメートルの範囲のメジアン粒径を有する１０～２５体積パーセントの中間の熱伝導性フィラー、（ｉｉｉ）５．１～５０マイクロメートルの範囲のメジアン粒径を有する２５～５０体積パーセントの大きい熱伝導性フィラーを含む、熱伝導性フィラーと、（ｄ）０～５体積パーセントの、第１のポリシロキサンとは異なるアルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサン及び／又はアルコキシ官能性直鎖状シランと、を含む、組成物であり、体積パーセント値は、組成物体積に対するものである。

【0008】

第２の態様では、本発明は、第１の態様の組成物を基材上に配置することを含むプロセスである。

【0009】

第３の態様では、本発明は、第１の態様の組成物を含有する物品である。

【0010】

本発明の組成物及びプロセスは、熱伝導性シリコーン組成物を含む本発明の物品を調製するのに有用である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

試験方法は、日付が試験方法の番号と共に示されていない場合、本文書の優先日に直近の試験方法を指す。試験方法への言及は、試験の協会及び試験方法番号への参照の両方を含む。以下の試験方法の略語及び識別名が本明細書に適用される：ＡＳＴＭは米国試験材料協会（American Society for Testing and Materials）を指し、ＥＮは、欧州規格（European Norm）を指し、ＤＩＮは、ドイツ規格協会（Deutsches Institut fur Normung）を指し、ＩＳＯは、国際標準化機構（International Organization for Standards）を指し、ＵＬは、米国保険業者安全試験所（Underwriters Laboratory）を指す。

【0012】

商品名で識別される製品は、本文書の優先日において、それらの商品名で入手可能な組成物を指す。

【0013】

「複数の」とは、２つ以上を意味する。「及び／又は」とは、「及び、又は代替として」を意味する。全ての範囲は、特に指示がない限り、端点を含む。特に明記しない限り、全ての重量パーセント（重量％）値は組成物の重量に対するものであり、全ての体積パーセント（体積％）の値は組成物の体積に対するものである。

【0014】

組成物の「最大粘度」、「最小粘度」、及び「チキソトロピー指数」は、以下の振動剪断ひずみ振幅掃引（「ひずみ掃引」）法に従って測定される。直径２５ミリメートル（ｍｍ）の円形平行鋸歯状プレート（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（ＮｅｗＣａｓｔｌｅ，ＤＥ，ＵＳＡ）から部品番号４０１９７８．９０１）を提供する。試料組成物を一方のプレートに配置し、プレートが互いに平行になり、プレート間のギャップ間隔が１．０ｍｍになり、試料組成物が両方のプレートと熱接触し、プレート間のギャップ間隔が満たされるまで、もう一方のプレートを試料組成物に押し付ける。ＡＲＥＳ－Ｇ２ひずみ制御されたレオメーター（ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ（Ｎｅｗ Ｃａｓｔｌｅ，ＤＥ，ＵＳＡ））を使用して、１秒当たり１０ラジアンの角周波数を使用して、１桁当たり２０個のサンプリング点で０．０１パーセント（％）～３００％のひずみ振幅の対数掃引を行う。パーセント振動ひずみ振幅の関数として、パスカル^＊秒（Ｐａ^＊ｓ）の複素粘度を記録する。「最大粘度」は、０．１マイクロニュートン^＊メートルの振動トルク振幅（又は同等に、０．０３２６パスカルの振動応力振幅閾値を超える）を超えて記録された最高複素粘度である。「最小粘度」は、同じ閾値を超えて記録された最低複素粘度である。「チキソトロピー指数」は、最大粘度対最小粘度の比である。本発明の組成物は、２．５以上、２．７以上、及び３．０以上、更には４．０以上のチキソトロピー指数を達成することができ、同時に、２００Ｐａ^＊ｓ以下、更に１７５Ｐａ^＊ｓ以下、１５０Ｐａ^＊ｓ以下、１２５Ｐａ^＊ｓ以下、又は更に１００Ｐａ^＊ｓ以下の最小粘度を達成することができる。

【0015】

本発明の組成物は、第１のポリシロキサンを含む。第１のポリシロキサンは、典型的には５０センチストーク（centistoke、ｃＳｔ）以上、８０ｃＳｔ以上、９０ｃＳｔ以上、１００ｃＳｔ以上、５ストーク（Ｓｔ）以上、１０Ｓｔ以上、５０Ｓｔ以上である粘度であり（を有し）、同時に、典型的には５５０Ｓｔ以下、５００Ｓｔ以下、４００Ｓｔ以下、３００Ｓｔ以下、２００Ｓｔ以下、１００Ｓｔ以下、５０Ｓｔ以下、１０Ｓｔ以下、５Ｓｔ以下、又は更には１００ｃＳｔ以下である。ＡＳＴＭＤ４２８３－９８に従って第１のポリシロキサンの粘度を測定する。

【0016】

第１のポリシロキサンの実際の組成は、最も広い範囲では、限定されないが、但しポリシロキサンは前述の範囲の粘度を有する。望ましくは、第１のポリシロキサンは、「直鎖状」ポリシロキサンである。直鎖状ポリシロキサンは、Ｒ_３ＳｉＯ_１／２及びＲ_２ＳｉＯ_２／２シロキサン単位、シロキサン単位の総モル数に対して１分子当たり最大３モルパーセントのＲＳｉＯ_３／２及びＳｉＯ_４／４シロキサン単位を含み、好ましくはそれらからなり、式中、「Ｒ」は、独立して、出現ごとにおいて、水素、ヒドロキシル、ヒドロカルビル、又はアルコキシルからなる群から選択される。好適なヒドロカルビルとしては、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、及びアリール（ベンジル及び置換ベンジルなど）から選択される任意のものが挙げられる。好適なアルコキシルとしては、メトキシル、エトキシル、プロポキシル、ブチオキシル、ペントキシル、ヘキソキシル、及びヘプトキシルから選択される任意のものが挙げられる。

【0017】

望ましくは、第１のポリシロキサンは、ポリジメチルシロキサン（polydimethyl siloxane、ＰＤＭＳ）である。ＰＤＭＳは、２つの（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ_１／２単位を含み、鎖の両端の一方は、複数の（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ_２／２単位からなっている。（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ_１／２単位の数は、第１のポリシロキサンが、第１のポリシロキサン成分について前述した所望の範囲の粘度を有するようなものである。

【0018】

本発明の組成物は有機粘土を含む。有機粘土は、組成物のずり減粘特性を誘導又は増強する。有機粘土は、組成物の体積に対して、０．２体積％（体積％）以上、好ましくは０．３体積％以上、０．４体積％以上、０．５体積％以上、０．７体積％以上、０．８体積％以上、０．９体積％以上、更に１．０体積％以上の濃度で組成物中に存在し、同時に、典型的には、５体積％以下、４体積％以下、３体積％以下、２体積％以下、更には１．０体積％以下の濃度で存在する。

【0019】

有機粘土は、層状構造を有する二次元無機材料である。望ましくは、有機粘土は、シートに配列されたシリケート四面体を有するフィロシリケート材料である。好ましくは、有機粘土は、スメクタイト粘土である。本発明で使用するための望ましい有機粘土の例としては、アリエタイト、バイデライト、ベントナイト、カルシウム－モンモリロナイト、フェロサポナイト、ヘクトライト、モンモリロナイト、ノントロナイト、ピメライト、サリオタイト、サポナイト、サウコナイト、セピオライト、ステベンサイト、スウィンフォーダイト（swinefordite）、バーミキュライト、ボルコンスコイト、ヤコントバイト及びジンクシライトから選択される、任意の１つ又は任意の組み合わせ又は２つ以上が挙げられる。有機粘土は、ベントナイト、セピオライト、及びサポナイトからなる群から選択される、１つ、又は２つ以上の任意の組み合わせであることができる。ベントナイトが単独で使用される場合、それは、組成物のチキソトロピー指数を増加させる際に他の有機粘土よりも効果が低くなり得るため、１．０体積％以上の濃度で存在することが望ましい。

【0020】

本発明の組成物は、熱伝導性フィラーを含む。本発明の最も広い範囲では、熱伝導性フィラーの組成物は、ポリシロキサンよりも高い熱伝導性を有する任意の組成物であることができる。例えば、熱伝導性フィラーは、各々独立して、アルミニウム、銅、銀、カーボンナノチューブ、炭素繊維、グラフェン、グラファイト、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、ダイヤモンド、炭化ケイ素、アルミナ、酸化ベリリウム及び酸化マグネシウムからなる群から選択される材料の粒子であることができる。

【0021】

熱伝導性フィラーは、「丸みを帯びた」又は「粉砕された」として記載される粒子形状を有する粒子である。「粉砕された」フィラー粒子は、１つ以上の破砕面を有し、粉砕する他の機械的手段によって作出された角のある、粗い、又は破壊された表面を有することを特徴とする。「丸みを帯びた」フィラー粒子は、米国特許第７７８９３３０号で教示されているように、機械的ミリングによってエッジが除去された粉砕フィラー粒子として特徴付けられる。

【0022】

熱伝導性フィラーは、３つの異なるメジアン粒径、すなわち、小さいメジアン粒径（０．１マイクロメートル以上、好ましくは０．２マイクロメートル以上であり、同時に１．０マイクロメートル以下、好ましくは０．８マイクロメートル以下のメジアン粒径、並びに０．６マイクロメートル以下、０．５マイクロメートル以下、更には０．４マイクロメートル以下であることができる）、中間のメジアン粒径（１．１マイクロメートル以上、好ましくは２マイクロメートル以上、同時に、典型的には５．０マイクロメートル以下、好ましくは４．５マイクロメートル以下、及び４．０マイクロメートル以下、３．５マイクロメートル以下のメジアン粒径、並びに２．５マイクロメートル以下、更には２マイクロメートル以下であることができる）、大きいメジアン粒径（５．１マイクロメートル以上、６．０マイクロメートル以上、７．０マイクロメートル以上、更には８．０マイクロメートル以上のメジアン粒径、同時に、典型的には５０マイクロメートル以下、４０マイクロメートル以下、３０マイクロメートル以下、２０マイクロメートル以下、又は更には１０マイクロメートル以下、９マイクロメートル以下、又は８マイクロメートル以下である）の組み合わせとして存在する。ＨＥＬＯＳ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ，Ｓｙｍｐａｔｅｃ ＧｍｂＨ（Ｃｌａｕｓｔｈａｌ－Ｚｅｌｌｅｒｆｅｌｄ，Ｇｅｒｍａｎｙ）を使用してレーザ回折粒径分析によって、フィラーのメジアン粒径を測定する。

【0023】

小さい熱伝導性フィラーは、典型的には、０．１体積％以上（ｖｏｌ％）以上、０．５体積％以上、１．０体積％以上、３．０体積％以上、５．０体積％以上、７．０体積％以上、９．０体積％以上、１０体積％以上、更には１２体積％以上の濃度で存在し、同時に、典型的には１５体積％以下、１４体積％以下、１３体積％以下、更には１２体積％以下である。濃度は、組成物の体積に対するものである。

【0024】

中間の熱伝導性フィラーは、典型的には、１０体積％以上、１５体積％以上、１６体積％以上、１７体積％以上、１８体積％以上、１９体積％以上、更には２０体積％以上の濃度で存在し、同時に、典型的には２５体積％以下、２３体積％以下、２１体積％以下、２０体積％以下の濃度で存在する。濃度は、組成物の体積に対するものである。

【0025】

大きい熱伝導性フィラーは、典型的には、２５体積％以上、３０体積％以上、３５体積％以上、３６体積％以上、３７体積％以上、３８体積％以上、３９体積％以上、更には４０体積％以上の濃度で存在し、同時に、典型的には５０体積％以下、４５体積％以下、更には４０体積％以下である。濃度は、組成物の体積に対するものである。

【0026】

熱伝導性フィラーの総量は、典型的には５０体積％以上、５５体積％以上、６０体積％以上、６５体積％以上、７０体積％以上であり、７１体積％以上、７２体積％以上、更には７３体積％以上であることができ、同時に、典型的には７４体積％以下であり、７３体積％以下、７２体積％以下、７１体積％以下、更には７０体積％以下であることができる。濃度は、組成物の体積に対するものである。驚くべきことに、熱伝導性フィラーの濃度が、２０～４０体積％であるとき、同様な充填量の有機粘土は、２．５以上の値に達するのに十分な組成物のチキソトロピー指数を増加させない。

【0027】

組成物は、第１のポリシロキサンとは異なるアルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサン及び／又はアルコキシ官能性直鎖状シランを更に含むことができる。アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサン及び／又はアルコキシ官能性直鎖状シランは、フィラー及び有機粘土の分散助剤として望ましい。アルコキシ官能性ポリシロキサンは、組成物体積に対して、０体積％以上、０．５体積％以上、１体積％以上、２体積％以上、３体積％以上の濃度で存在し、また４体積％以上で存在することができ、同時に、典型的には、５体積％以下、４体積％以下、更には３体積％以下の濃度で存在する。

【0028】

アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンは、直鎖状ポリシロキサンである。好ましくは、アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンは、アルコキシ基で置き換えられた、より好ましくは、メトキシ、エトキシ又はプロポキシ基、最も好ましくはメトキシ基で置換された、末端（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ_１／２単位のうちの１つについて１つ、２つ又は３つ全てメチル基を有するポリジメチルシロキサンである。例えば、アルコキシ官能性ポリシロキサンは、以下の構造を有することができ、
（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ_１／２［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ_２／２］_ｄ（Ｃ_ｅＨ_２ｅ＋１Ｏ）_ｍ（ＣＨ_３）_３－ｍＳｉＯ_１／２
式中、下付き文字ｄは、１分子当たりの［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ_２／２］単位の平均数を指し、典型的には５以上、１０以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、８０以上、９０以上、１００以上、更には１１０以上であり、同時に、典型的には３００以下、２５０以下、２００以下、１５０以下、１４０以下、１３０以下、１２０以下、又は更には１１０以下であり、下付き文字ｍは、末端シロキサン単位上のメトキシ基の平均数であり、１以上、２以上の値であり、かつ３であり得、同時に３以下であり、下付き文字ｅは、１、２及び３からなる群から選択される。

【0029】

アルコキシ官能性直鎖状シランは、望ましくは、以下の式を有するものから選択され、
（Ｃ_ｎＨ_２ｎ＋１）_４－ｍＳｉ（Ｃ_ｅＨ_２ｅ＋１Ｏ）_ｍ
式中、下付き文字ｎは、１以上、２以上、３以上、４以上、５以上、６以上、７以上、８以上、９以上、更には１０以上の値を有し、同時に、一般的には１８以下、１６以下、１４以下、１２以下、更には１０以下であり、ｍは、１以上、２以上の値を有し、かつ３であり得、同時に３以下であり、ｅは、１、２及び３からなる群から選択される。

【0030】

本組成物は、他の組成物にしばしば含まれる成分を必要としない。それに関して、本発明の組成物は、次の成分、すなわち、ポリシロキサン樹脂、オリゴマーポリエステルポリオール、有機溶媒、及び有機チキソトロピー剤、例えば、キャスタワックス、ポリエチレンオキシドワックス、アミドワックスリン種子油及びそれらの組み合わせのうちの、任意の１つ、又は２つ以上の任意の組み合わせを含まない場合がある。

【0031】

本発明の組成物は、熱伝導性材料として有用である。そのような用途では、本発明の組成物は、基材上に配置される。典型的には、組成物は、リザーバからオリフィスを通して基材上に組成物を押出するか、又は別様に排出することによって基材上に配置される。組成物は、ドット、ドロップ、又はラインなどの任意の形状又はパターンで適用することができる。組成物は、チョコレートキャンディーキスのような平らなボトムティアドロップ輪郭を有するドロップとして適用することができる。組成物は、好ましくは、適用されるとドロップ形状を保持するのに十分に高い静粘度と、更にリザーバからオリフィスを通して排出することを可能にするために剪断下で十分に低い粘度とを有する。

【0032】

組成物を基材上に配置したら、典型的には、第２の物体を組成物に対して適用して、基材及び第２の物体の両方との熱接触を確立しながら、基材と第２の物体との間で当該組成物を圧縮する。その場合、組成物は、基材と第２の物体との間の熱架橋として機能することができる。基材及び第２の物体のうちの１つは、熱源であることができ、他方は、ヒートシンク又は放熱物体である。

【0033】

本発明の組成物は、特に、組成物が基材及び第２の物体と熱接触しているとき、組成物が物品の基材上に配置されている物品において有用である。そのような物品の例としては、電子回路又は電子デバイスが挙げられる。そのような物品では、組成物は、熱源とヒートシンク又は他の放熱物体との間に熱架橋を形成するのに有用である。

【実施例】

【0034】

表１に、以下の試料を調製する際に使用するための材料を示す。

【0035】

まず最初に、第１のポリシロキサン、小ＴＣフィラー、中ＴＣフィラー、大ＴＣフィラー、及び、存在する場合、アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンのマスターバッチを調製することによって試料を調製する。有機粘土成分中のマスターバッチミックスに対して。いくつかの試料では、混合後に、追加の第１のポリシロキサン成分を、有機粘土成分中に混合して、熱伝導性フィラーの濃度を低下させる。マスターバッチ及び試料に関する配合を、試料の各々についてのチキソトロピー指数及び最小粘度の特徴付けとして以下の教示及び表に提供する。マスターバッチの質量％及び体積％の値は、それぞれマスターバッチ質量及び体積に対するものである。

【0036】

【表1】

【0037】

マスターバッチＩ：第１のポリシロキサン（７．９７質量％、２６．３３体積％）、Ｓｍ ＴＣフィラー（１５．３４質量％、１２．３１体積％）、Ｍｄ ＴＣフィラー（２５．５７質量％、２０．４６体積％）、及びＬｇ ＴＣフィラー（５１．１２質量％、４０．９０体積％）。

【0038】

マスターバッチＩＩ：第１のポリシロキサン（７．５６質量％、２４．９７体積％）、Ｓｍ ＴＣフィラー（１５．３４質量％、１２．３０体積％）、Ｍｄ ＴＣフィラー（２５．５７質量％、２０．４６体積％）、Ｌｇ ＴＣフィラー（５１．１２質量％、４０．９０体積％）及びアルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンＩ（０．４１質量％、１．３６体積％）。

【0039】

マスターバッチＩＩＩ：アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサン Ｉをアルコキシ官能性直鎖状シランで置き換えたことを除いて、マスターバッチＩＩと同じである。
マスターバッチＩＩＩ：第１のポリシロキサン（７．５６質量％、２４．９５体積％）、Ｓｍ ＴＣフィラー（１５．３４質量％、１２．２９体積％）、Ｍｄ ＴＣフィラー（２５．５７質量％、２０．４４体積％）、Ｌｇ ＴＣフィラー（５１．１２質量％、４０．８７体積％）及びアルコキシ官能性直鎖状シラン（０．４１質量％、１．４５体積％）。

【0040】

結果の概要
有機粘土を含まない試料は全て、７０体積％の熱伝導性フィラーを含む参照試料を除いて、目標２．５値未満のチキソトロピー指数を有する。

【0041】

２０～４０体積％の熱伝導性フィラーを含む試料は全て、目標２．５値未満のチキソトロピー指数を有し、ほとんどの場合、関連する参照試料と区別できないチキソトロピー指数を有する。

【0042】

４０体積％を超える熱伝導性フィラーの濃度を含むほぼ全ての試料は、０．２体積％以上の有機粘土の添加時にチキソトロピー指数の増加を実証している。この結果は、アルコキシ官能性直鎖状ポリシロキサンが存在する、直鎖状アルコキシシランが存在する、又はアルコキシ官能性線状ポリシロキサン若しくは直鎖状アルコキシシランが存在しない、にかかわらず起こる。

【0043】

【表2】

【0044】

【表3】