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特許7551649低い硬化前粘度及び硬化後の弾性特性を有する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】
(24)【登録日】2024-09-06
(45)【発行日】2024-09-17
(54)【発明の名称】低い硬化前粘度及び硬化後の弾性特性を有するゲルタイプ熱界面材料
(51)【国際特許分類】
H01L 23/373 20060101AFI20240909BHJP
C08L 83/06 20060101ALI20240909BHJP
C08L 83/05 20060101ALI20240909BHJP
C08K 3/013 20180101ALI20240909BHJP
C08K 5/5419 20060101ALI20240909BHJP
C09K 5/14 20060101ALI20240909BHJP
C08L 83/07 20060101ALI20240909BHJP
【ＦＩ】
H01L23/36 M
C08L83/06
C08L83/05
C08K3/013
C08K5/5419
C09K5/14 E
C08L83/07
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021562116
(86)(22)【出願日】2020-04-20
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-06-29
(86)【国際出願番号】 US2020028908
(87)【国際公開番号】W WO2020219368
(87)【国際公開日】2020-10-29
【審査請求日】2023-04-13
(31)【優先権主張番号】62/837,442
(32)【優先日】2019-04-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】16/844,916
(32)【優先日】2020-04-09
(33)【優先権主張国・地域又は機関】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】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】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(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】チャン、カイ
(72)【発明者】
【氏名】チャン、リーチャン
(72)【発明者】
【氏名】シェン、リン
(72)【発明者】
【氏名】リウ、ヤークン
【審査官】小森 勇
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第０２／０９２６９３（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２００４－３３１８３５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－０８９６７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１９／０６１２８８（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１６－１５１０１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１６－１１７８３６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｃ０８Ｌ ８３／００－８３／１６
Ｃ０８Ｋ ３／０１３
Ｃ０８Ｋ ５／５４１９
Ｃ０９Ｋ ５／１４
Ｈ０１Ｌ ２３／３７３
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱界面材料であって、ポリマーマトリックスであって、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料。
【請求項2】
熱界面材料であって、ポリマーマトリックスであって、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、
付加阻害剤、
架橋剤、
触媒、及び
カップリング剤を含む、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、
前記熱界面材料が、
３重量％～１５重量％の前記ポリマーマトリックスと、
５０重量％～９６重量％の前記熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料。
【請求項3】
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と、を含み、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、
ポリマーマトリックスであって、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、
４～１６個のアルキル炭素を有する、少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、
付加阻害剤、
架橋剤、
触媒、及び
カップリング剤を含む、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、
前記熱界面材料が、
３重量％～１５重量％の前記ポリマーマトリックスと、
５０重量％～９６重量％の前記熱伝導性充填剤と、を含む、電子部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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】
【0002】
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。
【0003】
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。ＴＩＭ１８及びＴＩＭ２０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ＴＩＭ１８を含む。ＴＩＭ１８は、典型的には、「ＴＩＭ１」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ＴＩＭ２０を含む。ＴＩＭ２０は、典型的には、「ＴＩＭ２」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、ＴＩＭ１．５と呼ばれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
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、自動化された製造に使用することが困難であること等のいくつかの欠点を有する。
【0005】
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、大規模生成のために自動的に分注され得、所望の形状及び厚さに形成され得る。しかしながら、高い熱伝導性を有する典型的な硬化性熱界面材料／ゲル生成物は、高い充填剤配合に起因して、軟質ではなく、硬化後に弾性ではない。したがって、大きな振動及び有意な温度変化が存在する特定の環境では、熱界面材料／ゲルは、界面から剥離し、熱放散性能の低下につながる。
【0006】
上記の改良が望まれている。
【0007】
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。熱界面材料は、軟質であり、高熱伝導性充填剤の配合と共に、硬化後の弾性特性を有する。熱界面材料は、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、少なくとも１つの熱伝導性充填剤、少なくとも１つのカップリング剤、少なくとも１つの触媒、少なくとも１つの架橋剤、及び少なくとも１つの付加阻害剤を含む。
【0008】
例示的な一実施形態では、熱界面材料が提供される。熱界面材料は、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、ポリマーマトリックスであって、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油のうちの少なくとも１つが、４～１６個のアルキル炭素の少なくとも１つの分岐鎖を有する、ポリマーマトリックスと、少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含む。より具体的な実施形態では、長鎖アルキルシリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化1】
【0009】
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である。より具体的な実施形態では、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化2】
【0010】
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である。より具体的な実施形態では、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化3】
【0011】
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である。
【0012】
より具体的な実施形態では、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、１ｍｇＫＯＨ／ｇ～２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内のヒドロキシル価を有する。別のより具体的な実施形態では、熱伝導性充填剤は、少なくとも第１の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤を、８５重量％～９７重量％含む。
【0013】
更に別のより具体的な実施形態では、熱界面材料は、５０％ひずみが室温で２時間適用された後に、７５％～１００％の硬化後回復率を有する。更に別のより具体的な実施形態では、熱界面材料は、０．５重量％～５重量％の長鎖アルキルシリコーン油、０．５重量％～５重量％の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、０．５重量％～２重量％の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、及び５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤を含む。より具体的な実施形態では、熱界面材料は、２５ショアＯＯ～５０ショアＯＯの硬度を有する。
【0014】
上記実施形態のうちのいずれかのより具体的な実施形態では、熱界面材料が提供される。熱界面材料は、ポリマーマトリックスであって、４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油と、付加阻害剤と、架橋剤と、触媒と、カップリング剤と、を含むポリマーマトリックスと、少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、熱界面材料は、３重量％～１５重量％のポリマーマトリックスと、５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤と、を含む。更により具体的な実施形態では、熱界面材料は、０．５重量％～５重量％の長鎖アルキルシリコーン油、０．５重量％～５重量％の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、０．５重量％～２重量％の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、０．０１重量％～０．５重量％の触媒、０．０１重量％～１重量％の付加阻害剤、０．１重量％～１重量％の架橋剤、０．１重量％～１０重量％のカップリング剤、及び５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤を含む。上記実施形態のうち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の熱伝導性充填剤は、１０ミクロンより大きい粒子サイズを有する金属酸化物であり、第２の熱伝導性充填剤は、１ミクロン～１０ミクロンの粒子サイズを有する金属酸化物である。
【0015】
上記実施形態のうちのいずれかのより具体的な実施形態では、長鎖アルキルシリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化4】
【0016】
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である。上記実施形態のうちのいずれかのより具体的な実施形態では、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化5】
【0017】
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である。上記実施形態のうちのいずれかのより具体的な実施形態では、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化6】
【0018】
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である。
【0019】
例示的な一実施形態では、電子部品が提供される。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と、を含み、熱界面材料は、ヒートシンクと電子チップとの間に配置され、熱界面材料は、ポリマーマトリックスであって、４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油と、付加阻害剤と、架橋剤と、触媒と、カップリング剤と、を含むポリマーマトリックスと、少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、熱界面材料は、３重量％～１５重量％のポリマーマトリックスと、５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤と、を含む。
【0020】
より具体的な実施形態では、長鎖アルキルシリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化7】
【0021】
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である。別のより具体的な実施形態では、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化8】
【0022】
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である。別のより具体的な実施形態では、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、以下の一般式を有し、
【化9】
【0023】
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である。
【0024】
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。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であって、第１の表面層が、電子チップの表面と接触し、第２の表面層が、ヒートスプレッダと接触している、ヒートスプレッダを更に含む。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であって、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、ヒートスプレッダを更に含む。
【図面の簡単な説明】
【0025】
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。
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
対応する参照文字は、いくつかの図にわたっ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。
【発明を実施するための形態】
【0031】
Ａ．熱界面材料
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。熱界面材料は、軟質であり、高熱伝導性充填剤の配合と共に、硬化後の弾性特性を有する。熱界面材料は、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、少なくとも１つの熱伝導性充填剤、少なくとも１つのカップリング剤、少なくとも１つの触媒、少なくとも１つの架橋剤、及び少なくとも１つの付加阻害剤を含む。本開示の目的のために、「長鎖」は、主鎖から延在するアルキル分岐を含み、アルキル分岐は、４～１６個の炭素原子の範囲である。
１．シリコーン油
ａ．概要
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。熱界面材料は、軟質であり、高熱伝導性充填剤の配合と共に、硬化後の弾性特性を有する。熱界面材料は、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、少なくとも１つの熱伝導性充填剤、少なくとも１つのカップリング剤、少なくとも１つの触媒、少なくとも１つの架橋剤、及び少なくとも１つの付加阻害剤を含む。本開示の目的のために、「長鎖」は、主鎖から延在するアルキル分岐を含み、アルキル分岐は、４～１６個の炭素原子の範囲である。
１．シリコーン油
ａ．概要
【0032】
本開示は、少なくとも１つの長鎖シリコーン油を含むＴＩＭ材料のマトリックスを提供する。シリコーン油は、触媒によって架橋される、ビニル及び水素化物官能基等の１つ以上の架橋性基を含む。一実施形態では、１つ以上の長鎖シリコーン油は、第１の長鎖シリコーン油、第２の長鎖シリコーン油、及び第３の長鎖シリコーン油を含み、第１の長鎖シリコーン油は長鎖アルキルシリコーン油であり、第２の長鎖シリコーン油は、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油であり、第３の長鎖シリコーン油は、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油である。シリコーン油は、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。
【0033】
例示的な一実施形態において、シリコーン油としては、例えばＳｈｉｎ－Ｅｔｓｕから入手可能なＫＥシリーズ製品、例えばＢｌｕｅｓｔａｒから入手可能なＳＩＬＢＩＯＮＥ（登録商標）、例えば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）、例えばＭｏｍｅｎｔｉｖｅから入手可能なＳｉｌｏｐｒｅｎ（登録商標）、例えば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）、例えばＳｑｕａｒｅ Ｓｉｌｉｃｏｎｅから入手可能なＳＱＵＡＲＥ（登録商標）、例えば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、Ｇｅｌｅｓｔ、及びＵｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓから入手可能である。
【0034】
ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは３重量％、４重量％、５重量％、多くは１０重量％、１２．５重量％、１５重量％、又は３重量％～１５重量％、４重量％～１２．５重量％、若しくは５重量％～１０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全量の１つ以上の長鎖シリコーン油を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、約７．２重量％の量の少なくとも１つの長鎖シリコーン油を含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約５重量％の量の少なくとも１つの長鎖シリコーン油を含む。
【0035】
本明細書で考察されるように、「長鎖」シリコーン油は、主鎖から延在し、炭素数が変化する、少なくとも１つの分岐鎖又はアルキル分枝鎖を含む。アルキル分岐は、以下の一般式を有し、
ＣｘＨ２ｘ＋１
式中、ｘは、１より大きい整数である。いくつかの実施形態では、ｘは、小さくは２、４、６、８、１０、１２、大きくは１６、１８、２０、２４、２８、３２、又は２～３２、６～１６、及び４～１２等、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る。分岐シリコーン油は、アルキル分岐を有さない同じ分子量を有するシリコーン油と比較して、分子鎖の絡み合いが少ない低粘度を達成し得る。低粘度は、特に高分子量シリコーン油のための熱界面材料配合物中の熱伝導性充填剤の高い配合を達成するのに役立つ（すなわち、より高分子量は、より長いＳｉ－Ｏ－Ｓｉ鎖及びより大きい分子鎖の絡み合いを意味する）。
ｂ．長鎖アルキルシリコーン油
ＣｘＨ２ｘ＋１
式中、ｘは、１より大きい整数である。いくつかの実施形態では、ｘは、小さくは２、４、６、８、１０、１２、大きくは１６、１８、２０、２４、２８、３２、又は２～３２、６～１６、及び４～１２等、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る。分岐シリコーン油は、アルキル分岐を有さない同じ分子量を有するシリコーン油と比較して、分子鎖の絡み合いが少ない低粘度を達成し得る。低粘度は、特に高分子量シリコーン油のための熱界面材料配合物中の熱伝導性充填剤の高い配合を達成するのに役立つ（すなわち、より高分子量は、より長いＳｉ－Ｏ－Ｓｉ鎖及びより大きい分子鎖の絡み合いを意味する）。
ｂ．長鎖アルキルシリコーン油
【0036】
ＴＩＭは、長鎖アルキルシリコーン油を含む。長鎖アルキルシリコーン油は、分子鎖間の潤滑性を提供し、配合物の分子鎖の絡み合いを減少させる。例示的な長鎖アルキルシリコーン油は、部分的なメチル基が長鎖アルキル基で置換されている、一種のシメチコンであり得る。例示的な長鎖アルキルシリコーン油は、以下に示されるような一般式を有し得る。
【化10】
【0037】
上記の一般式では、ｎは、小さくは０、１０、５０、１００、５００、大きくは１０００、２０００、５０００、１００００、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範囲であり、ｘは、小さくは２、４、６、８、１０、１２、大きくは１６、１８、２０、２４、２８、３２、又は２～３２、６～１６、若しくは４～１２等、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、ｍは、５、１０、５０、２００から、大きくは５００、１０００、２０００、５０００、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範囲である。加えて、ｎ＋ｍは、小さくは１０、３０、５０、１００、２００、５００、大きくは１０００、２０００、５０００、１００００、１５０００、又は１０～１５０００、１０００～５０００、及び５００～２０００等、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範囲である。例示的な一実施形態では、ｘは、４～１６の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｘは、５～１５の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｘは、７～１１の範囲である。例示的な一実施形態では、ｎは、５０～１００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、１００～５００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、５００～１０００の範囲である。例示的な一実施形態では、ｍは、１０～１００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍは、１００～５００の範囲である。例示的な一実施形態では、ｎ＋ｍは、５０～２００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎ＋ｍは、２００～１０００の範囲である。
【0038】
例示的な長鎖アルキルシリコーン油としては、以下のものが挙げられ、ＢＡＬＤ－ＢＤ１２０６（粘度は、５００ｃｓｔ）は、Ｂａｏｅｒｄｅから入手可能であり、ＲＨ－８２０６（粘度は、９００ｃｓｔ～１５００ｃｓｔ）及びＲＨ－８２０７Ａ（粘度は、１０００ｃｓｔ～１５００ｃｓｔ）それぞれは、Ｒｕｎｈｅから入手可能であり、ＹＤ－８２０６（粘度は、３００～２５００ｃｓｔ）は、Ａｉｌｉｄｉから入手可能であり、ＯＦＸ０２０３（粘度は、１０００ｃｓｔ～１５００ｃｓｔ）は、Ｄｏｗ ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能であり、ＢＳ－２２０（粘度は、５０００ｃｓｔである）は、Ｂｌｕｅ ｓｉｌａｎｅから入手可能である。
【0039】
例示的な長鎖アルキルシリコーン油は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定される場合、小さくは１０００ダルトン、９０００ダルトン、２００００ダルトン、大きくは３００００ダルトン、１０００００ダルトン、２０００００ダルトン、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重量（Ｍｗ）平均分子量を有し得る。
【0040】
例示的な長鎖アルキルシリコーン油は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って測定される場合、小さくは１０ｃＳｔ、１００ｃＳｔ、５００ｃＳｔ、大きくは５０００ｃＳｔ、５００００ｃＳｔ、１０００００ｃＳｔ、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、例示的な長鎖アルキルシリコーン油は、４００ｃＳｔ～６００ｃＳｔの動粘度を有する。別の例示的な実施形態では、例示的な長鎖アルキルシリコーン油は、５００ｃＳｔ～１０００ｃＳｔの動粘度を有する。
【0041】
ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．５重量％、０．７５重量％、１重量％、多くは２重量％、３．５重量％、５重量％、又は０．５重量％～５重量％、０．７５重量％～３．５重量％、若しくは１重量％～３．５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つ以上の長鎖アルキルシリコーン油を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、約３重量％の量の長鎖アルキルシリコーン油を含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約２重量％の量の長鎖アルキルシリコーン油を含む。
ｃ．長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油
ｃ．長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油
【0042】
ＴＩＭの別の例示的な長鎖シリコーン油としては、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油を挙げることができる。長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、その末端ビニル官能基を介して、架橋剤を有する架橋マトリックスを形成し得る。例示的な長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、以下に示される一般式を有し得る。
【化11】
【0043】
上記の一般式では、ｎは、小さくは０、１０、５０、１００、２００、５００、大きくは１０００、２０００、５０００、１００００、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範囲であり、ｘは、小さくは２、４、６、８、１０、１２、大きくは１６、１８、２０、２４、２８、３２、又は２～３２、６～１６、及び４～１２等、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、ｍは、５、１０、５０、２００から、大きくは５００、１０００、２０００、５０００、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範囲である。加えて、ｎ＋ｍは、小さくは１０、３０、５０、１００、２００、５００、大きくは１０００、２０００、５０００、１００００、１５０００、２００００、又は１０～２００００、１０００～５０００、及び５００～２０００等、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範囲である。例示的な一実施形態では、ｘは、４～１６の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｘは、５～１５の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｘは、７～１１の範囲である。例示的な一実施形態では、ｎは、２００～５００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、１０００～３０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、２０００～５０００の範囲である。例示的な一実施形態では、ｍは、１５０～３００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍは、３００～５００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍは、５００～１５００の範囲である。例示的な一実施形態では、ｎ＋ｍは、２００～１０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎ＋ｍは、１０００～５０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、５０～２００の範囲である。
【0044】
ビニル官能性シリコーン油は、Ｓｉ－ＣＨ＝ＣＨ２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＝ＣＨ２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。
【0045】
例示的なビニル末端シリコーン油としては、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＤＭＳ－Ｖ００（１８６ダルトンの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する）、ＤＭＳ－Ｖ０３（約５００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ０５（約８００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ２１（約６，０００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ２２（約９，４００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ２５（約１７，２００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ２５Ｒ（約１７，２００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ３５（約４９，５００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ３５Ｒ（約４９，５００ダルトンのＭｗを有する）等のビニル末端ポリジメチルシロキサンが挙げられる。例示的なビニル末端シリコーン油としては、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＰＤＶ－０３２５（約１５，５００ダルトンのＭｗを有する）、ＰＤＶ－０３３１（約２７，０００ダルトンのＭｗを有する）、ＰＤＶ－０５２５（約１４，０００ダルトンのＭｗを有する）、ＰＤＶ－１６２５（約９，５００ダルトンのＭｗを有する）、ＰＤＶ－１６３１（約１９，０００ダルトンのＭｗを有する）、ＰＤＶ－２３３１（約１２，５００ダルトンのＭｗを有する）等のビニル末端ジフェニルシロキサン－ジメチルシロキサンコポリマーが挙げられる。例示的なビニル末端シリコーン油としては、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＰＭＶ－９９２５（約２，０００～３，０００ダルトンのＭｗを有する）等のビニル末端ポリフェニルメチルシロキサンが挙げられる。例示的なビニル末端シリコーン油としては、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＥＤＶ－２０２５（約１６，５００～１９，０００ダルトンのＭｗを有する）等のビニル末端ジエチルシロキサン－ジメチルシロキサンコポリマーが挙げられる。
【0046】
例示的なビニル末端シリコーン油としては、各々、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＤＭＳ－Ｖ４１（約６２，７００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ４２（約７２，０００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ４６（約１１７，０００ダルトンのＭｗを有する）、ＤＭＳ－Ｖ５１（約１４０，０００ダルトンのＭｗを有する）、及びＤＭＳ－Ｖ５２（約１５５，０００ダルトンのＭｗを有する）等のビニル末端ポリジメチルシロキサンが挙げられる。
【0047】
例示的なビニルグラフトシリコーン油としては、双方、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能なＶＭＳ－００５（約２５８～４３１ダルトンのＭｗを有する）、ＶＭＳ－Ｔ１１（約１，０００～１，５００ダルトンのＭｗを有する）等のビニルメチルシロキサンホモポリマーが挙げられる。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。
【0048】
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（約１０，０００～１２，０００ダルトンのＭｗを有する）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ＶＢＴ－１３２３（約８，０００～１２，０００ダルトンのＭｗを有する）等のビニルメチルシロキサン－メトキシポリエチレンオキシプロピ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（約２，５００～３，０００ダルトンのＭｗを有する）を含む、ビニルメチルシロキサンターポリマーであり、それぞれは、Ｇｅｌｅｓｔ，Ｉｎｃ．から入手可能であり、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。
【0049】
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、ビニルメチルシロキサンターポリマーである。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。
【0050】
例示的な一実施形態では、シリコーン油は、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。
【0051】
例示的な長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定される場合、小さくは１０００ダルトン、９０００ダルトン、２００００ダルトン、大きくは３００００ダルトン、１０００００ダルトン、２０００００ダルトン、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重量（Ｍｗ）平均分子量を有し得る。
【0052】
例示的な長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って測定される場合、小さくは１０ｃＳｔ、１００ｃＳｔ、５００ｃＳｔ、大きくは５０００ｃＳｔ、５００００ｃＳｔ、１０００００ｃＳｔ、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、例示的な長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、２０００ｃＳｔの動粘度を有する。別の例示的な実施形態では、例示的な長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、１０００ｃＳｔの動粘度を有する。別の例示的な実施形態では、例示的な長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油は、５０００ｃＳｔの動粘度を有する。
【0053】
ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．５重量％、０．７５重量％、１重量％、多くは２重量％、３．５重量％、５重量％、又は０．５重量％～５重量％、０．７５重量％～３．５重量％、若しくは１重量％～３．５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つ以上の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、約３重量％の量の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油を含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約２重量％の量の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油を含む。
ｄ．長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油
ｄ．長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油
【0054】
ＴＩＭの別の例示的な長鎖シリコーン油としては、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を挙げることができる。単一末端ヒドロキシル官能基は、熱伝導性充填剤に良好な湿潤性を提供し、長鎖シリコーン油の末端部は、本配合物中の他のシリコーン油との相溶性を改善するのに役立つ。また、長鎖シリコーン油は、硬化中のシリコーン油の潜在的な蒸発、又は配合物の他の処理を減少させる。このような機能に基づいて、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、熱伝導性充填剤間の摩擦を減少させ得る。例示的な長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、以下に示されるような一般式を有し得る。
【化12】
【0055】
上記の一般式では、ｎは、小さくは５、１０、５０、１００、５００、大きくは１０００、２０００、５０００、１００００、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範囲であり、ｘは、小さくは２、４、６、８、１０、１２、大きくは１６、１８、２０、２４、２８、３２、又は２～３２、６～１６、若しくは４～１２等、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、ｍは、０、５、１０、５０、１００、２００から、大きくは５００、１０００、２０００、５０００、又は５～５０００、５～５０、及び５０～５００等、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範囲である。加えて、ｎ＋ｍは、小さくは１０、３０、５０、１００、２００、５００、大きくは１０００、２０００、５０００、１００００、１５０００、又は１０～１００００、１０００～５０００、及び５００～２０００等、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範囲である。例示的な一実施形態では、ｘは、４～１６の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｘは、５～１５の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｘは、７～１１の範囲である。例示的な一実施形態では、ｎは、１０～１００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、１００～５００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、５００～２０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、２０００～５０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｎは、５０００～１００００の範囲である。例示的な一実施形態では、ｍは、０である。別の例示的な実施形態では、ｍは、１～２０の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍは、１０～１００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍは、５０～５００の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、Ｒは、炭化水素基である。単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油の分子量が１００００ダルトン以下である場合、又は最終的な熱界面材料への単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油の配合が２重量％以下である場合、ｍは、０であり得る。例示的な一実施形態では、ｍ＋ｎは、１０～１００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍ＋ｎは、１００～５００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍ＋ｎは、５００～２０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍ＋ｎ、２０００～５０００の範囲である。別の例示的な実施形態では、ｍ＋Ｎは、５０００～１００００の範囲である。
【0056】
ヒドロキシル価は、化学物質中の遊離ヒドロキシル基の含有量の尺度であり、通常、１ｇの化学物質のヒドロキシル基と同等の水酸化カリウム（ＫＯＨ）の質量単位（ミリグラム）で表される。一般的な分析方法では、ヒドロキシル価（ｍｇ ＫＯＨ／ｇ）は、１グラムの長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油のアセチル化で取り込まれる酢酸を中和するのに必要な水酸化カリウムの質量（ミリグラム）として規定される。ヒドロキシル価を決定するために使用される従来の分析方法は、ピリジン溶媒中で、物質の遊離ヒドロキシル基を無水酢酸でアセチル化することを伴う。反応完了後、水が添加され、残りの未反応無水酢酸が酢酸に変換され、水酸化カリウムで滴定することによって測定される。ヒドロキシル価は、以下の等式を使用して計算され得る。
ＨＶ＝［５６．１＊Ｎ＊（ＶＢ－Ｖａｃｅｔ）］／Ｗａｃｅｔ
式中、ＨＶは、ヒドロキシル価であり、ＶＢは、ブランクの滴定に必要な水酸化カリウム溶液の量（ｍＬ）であり、Ｖａｃｅｔは、アセチル化された試料の滴定に必要な水酸化カリウム溶液の量（ｍＬ）であり、Ｗａｃｅｔは、アセチル化に使用される試料の重量（グラム）であり、Ｎは、滴定剤の規定度であり、５６．１は、水酸化カリウムの分子量である。
ＨＶ＝［５６．１＊Ｎ＊（ＶＢ－Ｖａｃｅｔ）］／Ｗａｃｅｔ
式中、ＨＶは、ヒドロキシル価であり、ＶＢは、ブランクの滴定に必要な水酸化カリウム溶液の量（ｍＬ）であり、Ｖａｃｅｔは、アセチル化された試料の滴定に必要な水酸化カリウム溶液の量（ｍＬ）であり、Ｗａｃｅｔは、アセチル化に使用される試料の重量（グラム）であり、Ｎは、滴定剤の規定度であり、５６．１は、水酸化カリウムの分子量である。
【0057】
例示的な長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、一般的なＫＯＨ（水酸化カリウム）滴定法によって決定される場合、小さくは０．００１ｍｇ ＫＯＨ／ｇ、０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ、０．１ｍｇＫＯＨ／ｇ、１ｍｇＫＯＨ／ｇ、５ｍｇＫＯＨ／ｇ、大きくは１０ｍｇＫＯＨ／ｇ、２０ｍｇＫＯＨ／ｇ、５０ｍｇＫＯＨ／ｇ、１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、又は０．０１ｍｇＫＯＨ／ｇ～１００ｍｇＫＯＨ／ｇ、１ｍｇＫＯＨ／ｇ～５ｍｇＫＯＨ／ｇ、１ｍｇＫＯＨ／ｇ～５０ｍｇＫＯＨ／ｇ等、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ヒドロキシル価を有し得る。例示的な一実施形態では、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、５ｍｇＫＯＨ／ｇ～３５ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲のヒドロキシル価を有する。
【0058】
例示的な長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定される場合、小さくは５００ダルトン、２０００ダルトン、５０００ダルトン、大きくは６０００ダルトン、５００００ダルトン、１０００００ダルトン、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重量（Ｍｗ）平均分子量を有し得る。
【0059】
例示的な長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、ＡＳＴＭ Ｄ４４５に従って測定される場合、小さくは１０ｃＳｔ、１００ｃＳｔ、３００ｃＳｔ、大きくは５００ｃＳｔ、１０００ｃＳｔ、５０００ｃＳｔ、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、例示的な長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油は、１００ｃＳｔ～１５０ｃＳｔの動粘度を有する。
【0060】
ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは０．５重量％、０．６７重量％、０．７５重量％、多くは１重量％、１．２５重量％、２重量％、又は０．５重量％～２重量％、０．７５重量％～１．２５重量％、若しくは１重量％～１．２５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つ以上の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含み得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、約１重量％の量の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約１．２重量％の量の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む。
２．触媒
２．触媒
【0061】
ＴＩＭは、付加反応を触媒するための１つ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、以下に示す一般式を有し得る。
【化13】
【0062】
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。例示的な白金カルボニルシクロビニルメチルシロキサン錯体としては、ＳＩＰ６８２９．２が挙げられ、例示的な白金ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体としては、ＳＩＰ６８３０．３及びＳＩＰ６８３１．２が挙げられ、例示的な白金シクロビニルメチルシロキサン錯体としては、ＳＩＰ６８３３．２が挙げられ、これらは全て、Ｇｅｌｅｓｔ、Ｉｎｃ．から入手可能である。更に例示的な白金含有材料触媒としては、Ｗａｃｋｅｒ Ｃｈｅｍｉｅ ＡＧから入手可能なＣａｔａｌｙｓｔ ＯＬ、及びＵｎｉｔｅｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ Ｉｎｃ．から入手可能なＰＣ０６５、ＰＣ０７２、ＰＣ０７３、ＰＣ０７４、ＰＣ０７５、ＰＣ０７６、ＰＣ０８５、ＰＣ０８６、ＰＣ０８７、ＰＣ０８８が挙げられる。
【0063】
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。
【0064】
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、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。
【0065】
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。
【0066】
例示的な一実施形態では、触媒は、１つ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、白金含有材料触媒は、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）ＬＲ３１５３Ａ、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－１５５２Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）ＦＬ３０－９２０１Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０２Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０４Ａ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０６Ａ、ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）１８４Ａ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＱＰ－１Ａ、Ｄｏｗ ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｃ６Ａ、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＣＶ９２０４Ａ等の官能性シリコーン油と合わせられる。
【0067】
例示的な触媒としては、塩化白金酸が挙げられる。
【0068】
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、約０．０１重量％の量の触媒を含む。
３．付加阻害剤
３．付加阻害剤
【0069】
ＴＩＭは、シリコーン油の架橋を阻害又は制限するための１つ以上の付加阻害剤を含む。付加阻害剤は、少なくとも１つのアルキニル化合物を含み、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む。
【0070】
例示的な付加阻害剤としては、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；１，３，５，７－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との混合物が挙げられる。例示的な一実施形態では、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。
【0071】
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む。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。
【化14】
【0072】
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の分注性及び湿潤性を維持すると考えられる。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。
【0073】
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、０．０１８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、０．０２重量％の量の付加阻害剤を含む。
【0074】
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、付加ヒドロシリル化機構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は自動的に分注され得ない固相を形成する。
【0075】
例示的な一実施形態では、付加阻害剤は、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等の官能性シリコーン油と合わされる。
４．架橋シリコーン油（架橋剤）
４．架橋シリコーン油（架橋剤）
【0076】
熱ゲルは、架橋シリコーン油を更に含み得る。架橋シリコーン油は、Ｓｉ－Ｈ基を含み得る。例示的なシリコーン油は、以下に示すような一般式を有するヒドロシリコーン油を含む。例示的なヒドロシリコーン油は、一次シリコーン油との付加反応において架橋剤として機能する。
【化15】
【0077】
シリコーン油の架橋中のＳｉ－Ｈ基のモル比は、ヨウ素滴定によって試験される。ヨウ素滴定は、約０．１グラムの水素化シリコーン油をスズ箔で包囲された円錐フラスコ内に秤量することを含む。２０ｍＬの四塩化炭素（ＣＣｌ４）をフラスコに添加してシリコーン油を溶解させ、光曝露を避けるために、フラスコを更に封止する。次いで、過剰な臭素酢酸溶液（約１０ｍＬの可用性比を有する）を、１０ｍＬの水と共にフラスコに添加する。フラスコは、光の曝露を回避するために更に封止される。３０分後、シールを開き、２５ｍｌの１０重量％ヨウ化カリウム（ＫＩ）水溶液を溶液に添加する。次いで、溶液を１～２分間振動させる。次いで、標準的な０．１ｍｏｌ／Ｌのチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ２Ｓ２Ｏ３）水溶液を添加して、試料溶液を振動で滴定する。１ｍＬの１重量％デンプン水溶液を、指示薬として溶液に添加する。溶液（例えば、青）の色が変化すると、滴定が停止され、チオ硫酸ナトリウムの消費が計算される。次いで、このプロセスを他のサンプルに対して繰り返す。対照サンプルを調製するために、シリコーン油を含まないプロセスを繰り返す。Ｓｉ－Ｈ基（ｍｍｏｌ／ｇ）の含有量は以下のとおりである
式中、Ｎ２は、Ｓｉ－Ｈ基のモル比（ｍｍｏｌ／ｇ）であり、Ｖｄは、水素化シリコーン油サンプルに対するチオ硫酸ナトリウム溶液滴定の体積（ｍｌ）であり、Ｖｃは、ブランクサンプルに対するチオ硫酸ナトリウム溶液滴定の体積（ｍｌ）であり、Ｇ２は、水素化シリコーン油の重量（ｇ）であり、Ｍ２は、標準的なチオ硫酸ナトリウム溶液のモル濃度（ｍｏｌ／ｌ）である。
【数1】
【0078】
シリコーン油中のＳｉ－Ｈ基（ｍｍｏｌ／ｇ）のモル比は、小さくは０．０００１、０．００１、０．０１、０．１程度、大きくは１、５、１０、５０程度、又は０．０１～１、０．１～５、又は０．０００１～５０等の上記の値のいずれか２つの間に定義される任意の範囲内の量であり得る。例示的な一実施形態では、Ｓｉ－Ｈ基のモル比は、０．２～２の量である。
【0079】
例示的な一実施形態では、架橋性シリコーン油は、有機シリコーン成分及びＳｉ－Ｈ基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。
【0080】
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。
【0081】
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。
【0082】
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。
【0083】
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及び等の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 Ｇｅｌ４７２５ＳＬＤ Ｂ等、Ｗａｃｋｅｒから入手可能なＳｉｌＧｅｌ（登録商標）６１２Ｂ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ３１５３Ｂ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ３００３Ｂ、ＥＬＡＳＴＯＳＩＬ（登録商標）ＬＲ３００５Ｂ、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）ＬＳＲ２０１０Ｂ等、Ｄｏｗ Ｃｏｒｎｉｎｇから入手可能なＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ－９２００Ｂ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ－２００４Ｂ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ－９０５０Ｂ、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）ＲＢＬ－１５５２Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）ＦＬ３０－９２０１Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０２Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０４Ｂ、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）９２０６Ｂ、ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）１８４Ｂ、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＱＰ－１Ｂ、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）Ｃ６Ｂ、ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）ＣＶ９２０４Ｂ等の水素化官能性油である。
【0084】
例示的な一実施形態では、ポリシロキサンは、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）、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ＤｏｗＣｏｒｎｉｎｇ（登録商標）、Ｓｉｌａｓｔｉｃ（登録商標）、ＸＩＡＭＥＴＥＲ（登録商標）、Ｓｙｌ－ｏｆｆ（登録商標）ＳＹＬＧＡＲＤ（登録商標）等、及びＡＢ ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ入手可能なＡｎｄｒｉｌ（登録商標）等のシリコーンゴムを含む。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。
【0085】
例示的な架橋シリコーン油は、小さくは０．５ｃＳｔ、５ｃＳｔ、１００ｃＳｔ、２００ｃＳｔ程度、大きくは１，０００ｃＳｔ、１０，０００ｃＳｔ、１００，０００ｃＳｔ程度、又は０．５ｃＳｔ～１００，０００ｃＳｔ、５ｃＳｔ～１０，０００ｃＳｔ、１００ｃＳｔ～１，０００ｃＳｔ、又は２００ｃＳｔ～１，０００ｃＳｔ等の、ＡＳＴＭＤ４４５に従って測定されたときの上記の値のいずれか２つの間に定義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、架橋シリコーン油は、３００ｃＳｔ～７００ｃＳｔの動粘度を有する。
【0086】
架橋シリコーン油は、熱ゲルの全重量に基づいて、小さくは０．１重量％、０．２重量％、０．４重量％程度、大きくは０．６重量％、０．８重量％、１．０重量％程度、又は０．１重量％～１．０重量％、０．１重量％～０．５重量％、若しくは０．１重量％～０．４重量％等の、上記の値のいずれか２つの間に定義される任意の範囲内の量で存在し得る。例示的な実施形態では、架橋シリコーン油は、熱ゲルの総重量に基づいて、０．４５重量％である。
【0087】
例示的シリコーン油は、小さくは５０ダルトン、１００ダルトン、１０００ダルトン、１０，０００ダルトン、５０，０００ダルトン、７０，０００ダルトン、１００，０００ダルトン程度、大きくは１，０００，０００ダルトン、１０，０００，０００ダルトン、１００，０００，０００ダルトン程度、又は５０ダルトン～１００，０００，０００ダルトン、若しくは１０００ダルトン～１０，０００，０００ダルトン、若しくは５０，０００ダルトン～１，０００，０００ダルトン等、上記の値のうちのいずれか２つの間で定義される任意の範囲内にある重量平均分子量を有し得る。
【0088】
全配合物中のＳｉ－Ｈ基（ＴＳｉ－Ｈ、ｍｍｏｌ）の総含有量は、第２の成分中のシリコーン油のＳｉ－Ｈ基（ｍｍｏｌ／ｇ）のモル比を、第２の成分中の架橋シリコーン油の重量（ｇ）で割ることによって計算される。
【0089】
ＴＳｉ－Ｈ／Ｔｖｉｎｙｌによって計算されるＳｉ－Ｈ基（ＴＳｉ－Ｈ）の総含有量とビニル基（Ｔｖｉｎｙｌ）の総含有量との比は、小さくは０．０００１、０．００１、０．０１程度、大きくは０．１、１、１０、１００、１０００程度、又は０．００１～０．１、０．０１～１、又は０．００１～１００等の上記の値のいずれか２つの間に定義される任意の範囲内の量であり得る。例示的な製剤では、Ｓｉ－Ｈ基（ＴＳｉ－Ｈ）の総含有量ビニル基（Ｔｖｉｎｙｌ）の総含有量との比は、０．０３～１０であってもよい。
５．カップリング剤
５．カップリング剤
【0090】
ＴＩＭはまた、２つの材料の界面における強力な結合を促進するために、充填剤及びシリコーン油のポリマーマトリックスの両方と相互作用するように機能する１つ以上のカップリング剤も含み得る。これは、充填剤粒子凝集体を分離し、充填剤粒子をポリマーマトリックス中に分散させ、熱伝導性充填剤（複数可）をポリマーマトリックスにより良好に接着させるのに役立つ。例示的なカップリング剤としては、一般式Ｙ－（ＣＨ２）ｎ－Ｓｉ－Ｘ３（式中、Ｙは、有機官能基であり、Ｘは、加水分解性基であり、ｎは、１０～２０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。他の例示的なカップリング剤としては、例えば、チタネートカップリング剤及びジルコネートカップリング剤を含むシランカップリング剤及び有機金属化合物が挙げられる。例示的なシランカップリング剤としては、脂肪族基を有するシランカップリング剤が挙げられる。例示的なカップリング剤としては、チタンＩＶ ２，２（ビス２－プロペノールアトメチル）ブタノラート、トリス（ジオクチル）ピロホスファト－Ｏ；１モルのジイソオクチルホスファイトを有するチタンＩＶ ２－プロパノラート、トリス（ジオクチル）－ピロホスファト－Ｏ）付加体、チタンＩＶビス（ジオクチル）ピロホスファト－Ｏ、オキソエチレンジオラート、（付加体）、ビス（ジオクチル）（水素）ホスファイト－Ｏ；チタンＩＶビス（ジオクチル）ピロホスファト－Ｏ、エチレンジオラート（付加体）、ビス（ジオクチル）水素ホスファイト、ジルコニウムＩＶ ２，２（ビス２－プロペノールアトメチル）ブタノラート、トリス（ジオイソオクチル）ピロホスファト－Ｏ；ジルコニウムＩＶ２，２－ビス（２－プロペノラトメチル）ブタノラート、シクロジ［２，２－（ビス２－プロペノラトメチル）ブタノラート］、ピロホスファト－Ｏ，Ｏ、及びヘキサデシルトリメトキシシランが挙げられる。別の例示的な実施形態では、カップリング剤は、Ｋｅｎｒｉｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＫＲ－ＴＴＳである。
【0091】
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。
【化16】
【0092】
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。
【化17】
【0093】
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、０．６重量％の量のカップリング剤を含む。
【0094】
ＴＩＭの上記成分（長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、架橋剤、触媒、阻害剤、及びカップリング剤）は、１つ以上の熱伝導性充填剤と組み合わされて、ＴＩＭを形成する、ポリマーマトリックスを形成する。ＴＩＭのポリマーマトリックスは、ＴＩＭの全重量に基づいて、少なくは３重量％、４重量％、５重量％、多くは１０重量％、１２．５重量％、１５重量％、又は３重量％～１５重量％、４重量％～１２．５重量％、若しくは５重量％～１０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であり得る。例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、約８．４２重量％の量のポリマーマトリックスを含む。別の例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約６．２重量％の量のポリマーマトリックスを含む。
６．熱伝導性充填剤
６．熱伝導性充填剤
【0095】
ＴＩＭは、１つ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。
【0096】
ＴＩＭは、ＴＩＭの全重量に基づいて、１０重量％、２０重量％、２５重量％、５０重量％もの少なさ、７５重量％、８０重量％、８５重量％、９０重量％、９５重量％、９７重量％もの多さ、又は１０重量％～９５重量％、５０重量％～９５重量％、若しくは８５重量％～９７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。
【0097】
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。
【0098】
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の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤はそれぞれ、１ミクロンを超える平均粒子サイズを有する。
【0099】
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、第３の熱伝導性充填剤と、を含んでもよく、第１の熱伝導性ファイラーが、１０ミクロンより大きい粒子サイズを有し、第２の熱伝導性充填剤が、１ミクロン、２ミクロン、４ミクロンもの小ささ、６ミクロン、８ミクロン、１０ミクロンもの大きさ、又はそれらの間に規定される任意の範囲内の粒子サイズを有し、第３の熱伝導性充填剤が、１ミクロン未満の平均粒子サイズを有する。
【0100】
例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、全ＴＩＭ組成物に関して、少なくは３０重量％、３５重量％、４０重量％、多くは４５重量％、５０重量％、６０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第１の熱伝導性充填剤を含む。第１の熱伝導性充填剤の平均粒子サイズは、３０ミクロンもの小ささである。３５ミクロン、４０ミクロン、多くは４５ミクロン、５０ミクロン、６０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にある。例示的なＴＩＭは、全ＴＩＭ組成物に関して、少なくは３０重量％、３５重量％、４０重量％、多くは４５重量％、５０重量％、６０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第２の熱伝導性充填剤を更に含む。第２の熱伝導性充填剤は、１ミクロン、３ミクロンもの小ささの平均粒子サイズを有する。５ミクロン、多くは１０ミクロン、１５ミクロン、２０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にある。
【0101】
例示的な一実施形態では、ＴＩＭは、全ＴＩＭ組成物に関して、少なくは３０重量％、３５重量％、４０重量％、多くは４５重量％、５０重量％、６０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第１の熱伝導性充填剤を含む。３０ミクロンもの小ささの平均粒子サイズを有する第１の熱伝導性充填剤。３５ミクロン、４０ミクロン、多くは４５ミクロン、５０ミクロン、６０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にある。例示的なＴＩＭは、５重量％、１０重量％、１５重量％もの少なさ、２５重量％、３０重量％、４０重量％の多さ、又は全ＴＩＭ組成物に関して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第２の熱伝導性充填剤を更に含む。１ミクロン、３ミクロンもの小ささの平均粒子サイズを有する第２の熱伝導性充填剤。５ミクロン、多くは１０ミクロン、１５ミクロン、２０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にある。例示的なＴＩＭは、５重量％、１０重量％、１５重量％もの少なさ、２５重量％、３０重量％、４０重量％もの多さ、又は全ＴＩＭ組成物に関して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第３の熱伝導性充填剤を更に含む。０．１ミクロン、０．３ミクロンもの小ささの平均粒子サイズを有する第３の熱伝導性充填剤。０．５ミクロン、多くは１ミクロン、１．５ミクロン、２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にある。
【0102】
例示的な熱伝導性充填剤としては、アルミニウム、アルミナ、及び酸化亜鉛等の、異なるサイズのセラミック充填剤又は金属充填剤が挙げられる。
６．熱界面材料の例示的な配合物
６．熱界面材料の例示的な配合物
【0103】
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１０重量％の少なくとも１つの長鎖シリコーン油、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、約０．１重量％～約５重量％の付加阻害剤、約０．１重量％～約５重量％の付加触媒、及び約０．１重量％～１．０重量％の架橋剤を含む。
【0104】
第２の非限定的な例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約２重量％～約１０重量％の少なくとも１つの長鎖シリコーン油、約０．１重量％～約５重量％のカップリング剤、約２５重量％～約５０重量％の第１の熱伝導性充填剤、約２５重量％～約５０重量％の第２の熱伝導性充填剤、約０．１重量％～約５重量％の付加阻害剤、約０．１重量％～約５重量％の付加触媒、及び約０．１重量％～１．０重量％の架橋剤を含む。
【0105】
第３の非限定的な例示的な実施形態では、ＴＩＭは、約２重量％～約１０重量％の少なくとも１つの長鎖シリコーン油、約０．１重量％～約５重量％のカップリング剤、約２５重量％～約５０重量％の第１の熱伝導性充填剤、約５重量％～約４０重量％の第２の熱伝導性充填剤、約５重量％～約４０重量％の第３の熱伝導性充填剤、約０．１重量％～約５重量％の付加阻害剤、約０．１重量％～約５重量％の付加触媒、及び約０．１重量％～１．０重量％の架橋剤を含む。
７．熱界面材料の例示的な特性
７．熱界面材料の例示的な特性
【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、硬化後の弾性特性（例えば、圧縮後の回復）、高い熱伝導性、粘度、及び硬度を有する。熱界面材料の硬化後回復率は、熱界面材料／ゲルの元の厚さに基づいて、室温で２時間、熱界面材料／ゲルに、５０％ひずみ／圧縮まで圧縮力を加えることによって試験される。次いで、圧縮力が解放され、熱界面材料／ゲルは１時間弛緩され、その後、熱界面材料／ゲルの厚さが測定される。厚さの差は、熱界面材料／ゲルの回復率を表す。
【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、優れた硬化後の弾性／回復特性を有する。熱界面材料／ゲルは、圧縮前の熱界面材料／ゲルの厚さに基づいて、小さくは７５％回復率、８０％回復率、８５％回復率、大きくは９０％回復率、９５％回復率、１００％回復率、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範囲である弾性／回復特性を有する。例示的な一実施形態では、熱界面材料／ゲルは、約８５％の回復率を有する。別の例示的な実施形態では、熱界面材料／ゲルは、約１００％の回復率を有する。
【0108】
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１Ｗ／ｍ．Ｋ、２Ｗ／ｍ．Ｋ、３Ｗ／ｍ．Ｋ、大きくは４Ｗ／ｍＫ、７Ｗ／ｍ．Ｋ、１０Ｗ／ｍ．Ｋ、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。例示的な一実施形態では、上記のような熱界面材料は、約３．５Ｗ／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４．７Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を有する。
【0109】
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、２３℃で、小さくは１００Ｐａ．ｓ、１５０Ｐａ．ｓ、２００Ｐａ．ｓ、大きくは２５０Ｐａ．ｓ、２７５Ｐａ．ｓ、３００Ｐａ．ｓ、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硬化前粘度を有する。例示的な粘度試験法標準は、ＤＩＮ ５３０１８である。特定の一実施形態では、粘度は、Ｈａａｋｅ粘度計によって試験される。例示的な一実施形態では、熱界面材料は、約１２０Ｐａ．ｓの粘度を有する。別の例示的な実施形態では、熱界面材料は、約２７５Ｐａ．ｓの粘度を有する。
【0110】
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、例えば、ショアＯＯタイプ硬度計及びＡＳＴＭ Ｄ２２４０によって決定されるような、小さくは２５ショアＯＯ、３０ショアＯＯ、３５ショアＯＯ、大きくは４０ショアＯＯ、４５ショアＯＯ、５０ショアＯＯ、又は２５ショアＯＯ～５０ショアＯＯ、２５ショアＯＯ～４５ショアＯＯ、若しくは２５ショアＯＯ～４０ショアＯＯ等、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硬化後の硬度値を有する。例示的な一実施形態では、熱界面材料は、２５ショアＯＯの硬度を有する。別の例示的な実施形態では、熱界面材料は、４０ショアＯＯの硬度を有する。
Ｂ．熱界面材料の形成方法
Ｂ．熱界面材料の形成方法
【0111】
ここで図１を参照すると、熱界面材料を作製する例示的な方法１００が示されている。示されるように、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニルシリコーン油、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、カップリング剤、触媒、及び阻害剤が、ブロック１０２で示されるように、秤量され、ミキサーに添加される。次いで、ブロック１０２でまた示されるように、混合物は、室温で１５分間混合される。次いで、ブロック１０４で、架橋剤がミキサーに添加され、混合物は、１０分間混合される。その後、ブロック１０６で、最大サイズの熱伝導性充填剤がミキサーに添加されて、混合物と１０分間混合される。次いで、ブロック１０８で示されるように、次の最大サイズ（例えば、中サイズ）の熱伝導性充填剤がミキサーに添加され、後続の混合物が更に１０分間混合される。次いで、ブロック１１０に示されるように、最小サイズの熱伝導性充填剤がミキサーに添加され、混合物が更に３０分間混合される。次いで、ブロック１１２で示されるように、混合が更に３０分間継続される間、混合器及び混合物に真空が適用される。その後、ブロック１１４で、真空が停止され、得られた混合物／配合物は、パッケージ化され、かつ／又はブロック１１６で、続いて硬化される。
Ｃ．熱界面材料を利用する用途
Ｃ．熱界面材料を利用する用途
【0112】
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、ＴＩＭ１８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ＴＩＭ１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、ＴＩＭ２０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ＴＩＭ２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ＴＩＭ１．５（図示せず）として配置される。
【実施例】
【0113】
実施例１
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１（比較例１）、比較例２（比較例２）、比較例３（比較例３）、及び比較例４（比較例４）の熱界面材料を、以下の表１に示される配合に従って調製した。配合物のそれぞれの特性もまた、表１に示され、以下で更に考察される。
実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１（比較例１）、比較例２（比較例２）、比較例３（比較例３）、及び比較例４（比較例４）の熱界面材料を、以下の表１に示される配合に従って調製した。配合物のそれぞれの特性もまた、表１に示され、以下で更に考察される。
【表1】
【0114】
実施例１の配合物を調製するために、シリコーン油、カップリング剤、触媒、及び阻害剤を組み合わせ、ミキサー内で１５分間混合した。次いで、架橋剤を添加し、後続の混合物を１０分間混合した。次いで、４０μｍの平均直径を有する熱伝導性充填剤を添加し、混合物を１０分間混合した。次いで、５μｍの平均直径を有する熱伝導性充填剤を添加し、得られた混合物を３０分間混合した。その後、混合物に３０分間真空混合を適用して、気泡を除去し、実施例１の試料を得た。
【0115】
実施例２の配合物を調製するために、先に考察されたように、実施例１の調製工程を実施し、０．５μｍの平均直径を有する熱伝導性充填剤を混合物に添加し、得られた混合物を真空混合の適用前に混合した。
【0116】
比較例１及び２を実施例１及び２と同様に調製したが、実施例１及び２の長鎖シリコーン油の代わりに、５００ｍＰａ．ｓの粘度を有するビニル末端シリコーン油を使用した。
【0117】
上記のように、試料の粘度を、Ｈａａｋｅ粘度計によって試験した。硬度を、ショアＯＯタイプ硬度計によって試験した。熱伝導率を、ＡＳＴＭＤ５４７０の標準に基づいて、ＴＩＭ試験機によって試験した。
【0118】
回復試験を、以下の方法によって実施した。熱ゲル試料を、２ミリメートル（ｍｍ）の厚さまで圧縮し、１５０℃のオーブン内で完全に硬化させた。次いで、試料を、１インチ直径を有する円形パッドにダイカットした。次いで、円形パッドを、円形パッドの元の厚さの５０％ひずみ又は５０％（すなわち、１ｍｍ）まで圧縮し、室温で２時間圧縮状態を保持した。次いで、圧縮力を解放し、円形パッドを１時間弛緩させ、その後その厚さを測定し、回復率を決定した。測定された厚さが２ｍｍである場合、回復率は１００％であった。厚さが１ｍｍである場合、回復率は、０％であった。
【0119】
上記表１に示されるように、実施例１及び２は、比較例１及び比較例２と比較して、低減した硬化前粘度、より低い硬度値、同等の熱伝導率を示した。
【0120】
加えて、実施例１及び２は、比較例１及び２よりも高い回復特性を示した。特に、実施例１及び２は、それぞれ１００％及び８５％の回復率を示した。比較すると、比較例１及び２は、それぞれ５０％及び２０％のより低い回復率を示した。
【0121】
実施例３は、高熱伝導性充填剤配合を有する熱界面材料（７．５Ｗ／ｍ Ｋを超える熱伝導率）も、比較例３よりも良好な弾性特性を示したことを示した。しかしながら、弾性性能は、実施例１及び実施例２の弾性性能よりも低い。
【0122】
実施例４は、ＡＩＮ充填剤を有する熱界面材料（１１Ｗ／ｍ Ｋを超える熱伝導率）も、比較例４よりも良好な弾性特性及びより低い硬化前粘度を示したことを示した。しかしながら、弾性性能は、実施例１及び実施例２の弾性性能よりも低い。
【0123】
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。
態様
態様
【0124】
態様１は、少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含み、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油のうちの少なくとも１つが、２～３２個のアルキル炭素の少なくとも１つの分岐鎖を有する、ポリマーマトリックスと、少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料である。
【0125】
態様２は、長鎖アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である、態様１に記載の熱界面材料である。
【化18】
【0126】
態様３は、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である、態様１又は態様２に記載の熱界面材料である。
【化19】
【0127】
態様４は、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である、態様１～３のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【化20】
【0128】
態様５は、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、１ｍｇＫＯＨ／ｇ～２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内のヒドロキシル価を有する、態様１～４のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【0129】
態様６は、熱伝導性充填剤が、少なくとも第１の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤を、８５重量％～９７重量％含む、態様１～５のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【0130】
態様７は、熱界面材料が、５０％ひずみが室温で２時間適用された後に、７５％～１００％の硬化後回復率を有する、態様１～６のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【0131】
態様８は、熱界面材料が、０．５重量％～５重量％の長鎖アルキルシリコーン油、０．５重量％～５重量％の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、
０．５重量％～２重量％の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、及び５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤を含む、態様１～７のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
０．５重量％～２重量％の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、及び５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤を含む、態様１～７のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【0132】
態様９は、熱界面材料が、２５ショアＯＯ～５０ショアＯＯの硬度を有する、態様１～８のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【0133】
態様１０は、ポリマーマトリックスであって、４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油と、付加阻害剤と、架橋剤と、触媒と、カップリング剤と、を含む、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料であって、３重量％～１５重量％のポリマーマトリックスと、５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料である。
少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料であって、３重量％～１５重量％のポリマーマトリックスと、５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料である。
【0134】
態様１１は、熱界面材料が、０．５重量％～５重量％の長鎖アルキルシリコーン油、０．５重量％～５重量％の長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、
０．５重量％～２重量％の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、０．０１重量％～０．５重量％の触媒、０．０１重量％～１重量％の付加阻害剤、０．１重量％～１重量％の架橋剤、０．１重量％～１０重量％のカップリング剤、及び５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤を含む、態様１０に記載の熱界面材料である。
０．５重量％～２重量％の長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、０．０１重量％～０．５重量％の触媒、０．０１重量％～１重量％の付加阻害剤、０．１重量％～１重量％の架橋剤、０．１重量％～１０重量％のカップリング剤、及び５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤を含む、態様１０に記載の熱界面材料である。
【0135】
態様１２は、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の熱伝導性充填剤が、１０ミクロンより大きい粒子サイズを有する金属酸化物、セラミックス又はこれらの組み合わせであり、第２の熱伝導性充填剤が、１ミクロン～１０ミクロンの粒子サイズを有する金属酸化物である、態様１０又は態様１１に記載の熱界面材料である。
【0136】
態様１３は、長鎖アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である、態様１０～１２のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【化21】
【0137】
態様１４は、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である、態様１０～１３に記載の熱界面材料である。
【化22】
【0138】
態様１５は、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である、態様１０～１４のいずれか１つに記載の熱界面材料である。
【化23】
【0139】
態様１６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と、を含み、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、ポリマーマトリックスであって、
４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油と、付加阻害剤と、架橋剤と、触媒と、カップリング剤と、を含むポリマーマトリックスと、少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、熱界面材料が、３重量％～１５重量％のポリマーマトリックスと、５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤と、を含む、電子部品である。
４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、長鎖アルキルシリコーン油、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油と、付加阻害剤と、架橋剤と、触媒と、カップリング剤と、を含むポリマーマトリックスと、少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、熱界面材料が、３重量％～１５重量％のポリマーマトリックスと、５０重量％～９５重量％の熱伝導性充填剤と、を含む、電子部品である。
【0140】
態様１７は、長鎖アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である、態様１６に記載の電子部品である。
【化24】
【0141】
態様１８は、長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である、態様１６又は態様１７に記載の電子部品である。
【化25】
【0142】
態様１９は、長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である、態様１６～１８のいずれか１つに記載の電子部品である。
【化26】
【0143】
態様２０は、第１の表面層が、電子チップの表面と接触し、第２の表面層が、ヒートシンクと接触している、態様１６～１９のいずれか１つに記載の電子部品である。
【0144】
態様２１は、電子部品が、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含み、第１の表面層が、電子チップの表面と接触し、第２の表面層が、ヒートスプレッダと接触している、態様１６～２０のいずれか１つに記載の電子部品である。
【0145】
態様２２は、電子部品が、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
レッダを更に含み、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、態様１６～２１のいずれか１つに記載の電子部品である。
本明細書は以下の発明の開示を包含する。
［項目１］
熱界面材料であって、
ポリマーマトリックスであって、
少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、
少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び
少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含み、
前記長鎖アルキルシリコーン油、前記長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油のうちの少なくとも１つが、２～３２個のアルキル炭素の少なくとも１つの分岐鎖を有する、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料。
［項目２］
前記長鎖アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～２０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～５０００の範囲である、項目１に記載の熱界面材料。
［項目３］
前記長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、ｎは、０～５０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｍは、５～５０００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５０～１００００の範囲である、項目２に記載の熱界面材料。
［項目４］
前記長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、以下の一般式を有し、
式中、Ｒは、アルキル基であり、ｎは、５～１０００の範囲であり、ｘは、２～３２の範囲であり、ｙは、１～３の範囲であり、ｍは、０～５００の範囲であり、ｎ＋ｍは、５～１０００の範囲である、項目３に記載の熱界面材料。
［項目５］
前記長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、１ｍｇＫＯＨ／ｇ～２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内のヒドロキシル価を有する、項目４に記載の熱界面材料。
［項目６］
前記熱伝導性充填剤が、少なくとも第１の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤を、８５重量％～９７重量％含む、項目４に記載の熱界面材料。
［項目７］
前記熱界面材料が、５０％ひずみが室温で２時間適用された後に、７５％～１００％の硬化後回復率を有する、項目１に記載の熱界面材料。
［項目８］
前記熱界面材料が、
０．５重量％～５重量％の前記長鎖アルキルシリコーン油、
０．５重量％～５重量％の前記長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、
０．５重量％～２重量％の前記長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、及び
５０重量％～９５重量％の前記熱伝導性充填剤、を含む、項目１に記載の熱界面材
料。
［項目９］
前記熱界面材料が、２５ショアＯＯ～５０ショアＯＯの硬度を有する、項目１に記載の熱界面材料。
［項目１０］
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と、を含み、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、
ポリマーマトリックスであって、
４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、
前記少なくとも１つの長鎖シリコーン油が、
長鎖アルキルシリコーン油、長鎖
ビニル末端アルキルシリコーン油、及び
単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油、
付加阻害剤、
架橋剤、
触媒、
カップリング剤を含む、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、
前記熱界面材料が、
３重量％～１５重量％の前記ポリマーマトリックスと、
５０重量％～９５重量％の前記熱伝導性充填剤と、を含む、電子部品。
レッダを更に含み、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、態様１６～２１のいずれか１つに記載の電子部品である。
本明細書は以下の発明の開示を包含する。
［項目１］
熱界面材料であって、
ポリマーマトリックスであって、
少なくとも１つの長鎖アルキルシリコーン油、
少なくとも１つの長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び
少なくとも１つの単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含み、
前記長鎖アルキルシリコーン油、前記長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、及び長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油のうちの少なくとも１つが、２～３２個のアルキル炭素の少なくとも１つの分岐鎖を有する、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含む、熱界面材料。
［項目２］
前記長鎖アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
【化27-1】
［項目３］
前記長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油が、以下の一般式を有し、
【化27-2】
［項目４］
前記長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、以下の一般式を有し、
【化27-3】
［項目５］
前記長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油が、１ｍｇＫＯＨ／ｇ～２００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲内のヒドロキシル価を有する、項目４に記載の熱界面材料。
［項目６］
前記熱伝導性充填剤が、少なくとも第１の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤を、８５重量％～９７重量％含む、項目４に記載の熱界面材料。
［項目７］
前記熱界面材料が、５０％ひずみが室温で２時間適用された後に、７５％～１００％の硬化後回復率を有する、項目１に記載の熱界面材料。
［項目８］
前記熱界面材料が、
０．５重量％～５重量％の前記長鎖アルキルシリコーン油、
０．５重量％～５重量％の前記長鎖ビニル末端アルキルシリコーン油、
０．５重量％～２重量％の前記長鎖単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油、及び
５０重量％～９５重量％の前記熱伝導性充填剤、を含む、項目１に記載の熱界面材
料。
［項目９］
前記熱界面材料が、２５ショアＯＯ～５０ショアＯＯの硬度を有する、項目１に記載の熱界面材料。
［項目１０］
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と、を含み、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、
ポリマーマトリックスであって、
４～１６個のアルキル炭素を有する少なくとも１つの長鎖シリコーン油であって、
前記少なくとも１つの長鎖シリコーン油が、
長鎖アルキルシリコーン油、長鎖
ビニル末端アルキルシリコーン油、及び
単一末端ヒドロキシル末端シリコーン油を含む、少なくとも１つの長鎖シリコーン油、
付加阻害剤、
架橋剤、
触媒、
カップリング剤を含む、ポリマーマトリックスと、
少なくとも１つの熱伝導性充填剤と、を含み、
前記熱界面材料が、
３重量％～１５重量％の前記ポリマーマトリックスと、
５０重量％～９５重量％の前記熱伝導性充填剤と、を含む、電子部品。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
