特表 2023-508288 反応性希釈剤を含むシリコーンフリーサーマルインターフェース材料

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-03-02

(54)【発明の名称】反応性希釈剤を含むシリコーンフリーサーマルインターフェース材料

(51)【国際特許分類】

   C08L 101/02 20060101AFI20230222BHJP

   C08K 3/013 20180101ALI20230222BHJP

   C01F 7/021 20220101ALN20230222BHJP

【ＦＩ】

C08L101/02

C08K3/013

C01F7/021

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022537402

(86)(22)【出願日】2020-12-17

(85)【翻訳文提出日】2022-08-10

(86)【国際出願番号】 US2020065507

(87)【国際公開番号】W WO2021127113

(87)【国際公開日】2021-06-24

(31)【優先権主張番号】62/950,510

(32)【優先日】2019-12-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】391008825

【氏名又は名称】ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン

【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ

【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ－４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ

(74)【代理人】

【識別番号】100106297

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 克博

(72)【発明者】

【氏名】ティマーマン、 ジョン

(72)【発明者】

【氏名】チエン、 ユウチエン

【テーマコード（参考）】

4G076

4J002

【Ｆターム（参考）】

4G076AA02

4G076DA02

4G076DA20

4J002AA02W

4J002AA02X

4J002CD03W

4J002CD07X

4J002CH05W

4J002CH05X

4J002DE106

4J002DE146

4J002DF016

4J002DJ016

4J002DK006

4J002FD206

4J002GQ00

4J002HA08

(57)【要約】

【解決手段】
長期耐久性のために、熱放散経路に沿って配置するためのシリコーンフリーサーマルインターフェースが提供される。サーマルインターフェースは、複数の部分からなる組成物から形成され、所定の位置で硬化されて、デュロメータ硬度が低い適合性コーティングが得られ、これは反応性希釈剤システムから形成される非架橋希釈剤生成物によって維持される。
【選択図】 なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

１つ又は２つの反応性官能基を有する第１反応物質を有する第１成分であって、１ｓ^－１及び２０℃で５００，０００ｃＰ未満の粘度を示す第１成分と；
以下の反応性官能基を有する第２反応物質を有する第２成分であって、
（ｉ）第１反応物質の官能基が１つ又は２つである場合は１つ又は２つ、
（ｉｉ）第１反応物質の官能基が１つである場合にのみ３つ以上、
１ｓ^－１及び２０℃で５００，０００ｃＰ未満の粘度を示す第２成分と；
非シリコーン架橋性ポリマーと；
熱伝導性フィラーと；
を含む２部組成物から形成されるサーマルインターフェースであって、
前記第１反応物質及び前記第２反応物質は、互いに反応可能であり、１ｓ^－１及び２０℃で少なくとも１，０００，０００ｃＰの粘度を有する生成物を形成し、
前記サーマルインターフェースは少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を示す、サーマルインターフェース。

【請求項2】

前記ポリマー及び前記熱伝導性フィラーのそれぞれが、前記第１成分及び前記第２成分の１つ又は複数に含有される、請求項１に記載のサーマルインターフェース。

【請求項3】

前記組成物が、ショア００硬度８０未満に硬化可能である、請求項２に記載のサーマルインターフェース。

【請求項4】

前記組成物が、ショア００硬度２０～７０に硬化可能である、請求項３に記載のサーマルインターフェース。

【請求項5】

前記第１反応物質及び前記第２反応物質が、前記ポリマーと反応しない、請求項４に記載のサーマルインターフェース。

【請求項6】

前記ポリマーが２５℃超過の温度で硬化する、請求項１に記載のサーマルインターフェース。

【請求項7】

前記ポリマーがシリル修飾ポリマーを含有する、請求項１に記載のサーマルインターフェース。

【請求項8】

前記熱伝導性フィラーが、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、及び窒化ホウ素から成る群から選択される、請求項１に記載のサーマルインターフェース。

【請求項9】

前記第１反応物質及び前記第２反応物質が、エポキシ、アミン、アクリレート、チオール、ポリオール、及びイソシアネートから成る群からの反応性セットから選択される、請求項１に記載のサーマルインターフェース。

【請求項10】

シリコーンフリーである、請求項１に記載のサーマルインターフェース。

【請求項11】

電池と、前記電池に熱的に結合された請求項１に記載のサーマルインターフェースとを含む、電池システム。

【請求項12】

前記サーマルインターフェースが、前記電池にコーティングされている、請求項１１に記載の電池システム。

【請求項13】

表面にサーマルインターフェースを形成する方法であって、
（ａ）以下を提供することと：
（ｉ）１００ｃＰ未満の粘度を有する第１反応性希釈剤を含む第１成分、
（ｉｉ）１００ｃＰ未満の粘度を有する第２反応性希釈剤を含む第２成分、
前記第１希釈剤と前記第２希釈剤は、互いに反応して１０００ｃＰ超過の粘度を有する非架橋生成物を形成する、
（ｉｉｉ）非シリコーン硬化性樹脂、及び
（ｉｖ）熱伝導性フィラー、
（ｂ）前記第１成分及び前記第２成分、並びに前記樹脂及び前記フィラーを、少なくとも１つのオリフィスを通して表面に分配して、前記第１希釈剤を前記第２希釈剤と反応させることと、
（ｃ）前記樹脂を硬化することと、
を含む、方法。

【請求項14】

前記サーマルインターフェースが、少なくとも１．０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を示す、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記樹脂及び前記熱伝導性フィラーのそれぞれが、第１成分及び第２成分の１つ又は複数に含有される、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記第１成分を、第１オリフィスを通して第１液体として分配することと、
前記第２成分を、第２液体オリフィスを通して第２液体として分配することと、
を含む、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記表面が、電池に接続されているか、又は電池の一部である、請求項１６に記載の方法。

【請求項18】

前記サーマルインターフェースが、ショア００硬度８０未満を示す、請求項１３に記載の方法。

【請求項19】

前記樹脂を２５℃超過の温度で硬化させることを含む、請求項１３に記載の方法。

【請求項20】

サーマルインターフェースを形成するための、請求項１に記載の２部組成物の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、一般に、サーマルインターフェース材料に関し、より具体的には、長期間にわたって物理的柔軟性を有する熱伝導性コーティングにその場で硬化可能なシリコーンフリー２成分液体分配可能システムに関する。

【背景技術】

【0002】

熱伝導性材料は、例えば、発熱電子部品と放熱器との間のインターフェースとして広く使用されており、電子部品から熱的に結合された放熱器への過剰な熱エネルギーの移動を可能にしている。このようなサーマルインターフェースの多くの設計と材料が実施されており、サーマルインターフェース材料とそれぞれの伝熱面との間のエアギャップが実質的に回避され、電子部品から放熱器への伝導熱伝達を促進するときに最高の性能が達成される。したがって、サーマルインターフェース材料は、それぞれの構成要素の幾分不均一な伝熱面に機械的に適合することが好ましい。したがって、高性能サーマルインターフェース材料の重要な物理的特性は、柔軟性と比較的低い硬度である。

【0003】

適合性のあるサーマルインターフェース材料のいくつかの例としては、酸化アルミニウム及び窒化ホウ素等の熱伝導性粒子で充填されたマトリックスを形成するシリコーンポリマーが挙げられる。材料は、典型的に、室温及び／又は高温であるかどうかにかかわらず、インターフェース表面の不規則性に適合するのに十分な柔軟性を備えている。しかしながら、シリコーンベースの材料のガス放出が許されない場合等の特定の用途では、シリコーンベースの材料は適合性がない場合がある。代わりの非シリコーンポリマーシステムは、サーマルインターフェース用途での採用を制限する欠点を有する。許容可能な硬度値を示すいくつかの従来の非シリコーンシステムもまた、分配及び組立ての課題を提示する比較的高い予備硬化粘度を示す。他の非シリコーンシステムは、分配及び組立てに適した予備硬化粘度、及び許容可能な後硬化硬度を有する場合があるが、典型的には、ポリマー架橋反応を妨げ得る反応性希釈剤、又はサーマルインターフェース材料から移動する傾向があり、時間の経過とともにサーマルインターフェース材料の硬度と脆性が増加する非反応性希釈剤のいずれかを必要とする。

【0004】

一般に、希釈剤は賦形剤として使用される物質である。本発明の目的のために、希釈剤は、粘度及び硬度の調整剤として、特に粘度及び硬度の低下剤として作用する材料である。前述のとおり、熱伝導性インターフェースで有用な多くの非シリコーンポリマーシステムは、標準的な液体分配システムでは容易に分配できないほど高い予備硬化粘度を示す。予備硬化されたポリマーシステムに１つ又は複数の希釈剤を含めると、従来の液体分配装置を介した送達が可能になる点まで粘度を低下させるのを補助することができる。架橋ポリマーネットワーク内に希釈剤が存在すると、硬化硬度パラメータを有益に減少させて所望の柔軟性が得られる可能性もある。

【0005】

熱伝導性架橋ネットワークの粘度及び硬度を低下させるための希釈剤の従来の使用は、架橋後のネットワークからの希釈剤の移動に悩まされてきた。この移動により、近くの成分に問題が発生し得、インターフェース材料の機械的、電気的、及び熱的特性も変化する。これらの問題は、ポリマーマトリックス中の粒子状フィラーの比率が高いことに起因して、熱伝導性材料で拡大される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

したがって、本発明の目的は、比較的低粘度の液体分配可能組成物から形成され、経時的に比較的安定なデュロメータ硬度に硬化するシリコーンフリーサーマルインターフェースを提供することである。組成物は、好ましくは、反応して分子量が増加するが、架橋性ポリマーシステムと感知できるほどには反応しない２成分反応性希釈剤システムを包含してよい。

【0007】

本発明の別の目的は、液体分配装置を介して送達可能であり、長期間にわたりデュロメータ硬度が実質的に変化しない比較的低いデュロメータ硬度体に硬化可能な、２部反応物質組成物から形成されるシリコーンフリーサーマルインターフェースを提供することである。

【0008】

本発明の別の目的は、シリコーンフリーポリマーマトリクスと適合性があり、それ自体と反応して、ポリマー硬化に関与することなく分子量を増加させる２部反応性希釈剤を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明により、従来の液体分配装置による液体コーティングとしての分配に適した粘度を示す組成物から、低硬度、高熱伝導率のシリコーンフリーサーマルインターフェースが形成される可能性がある。本発明のサーマルインターフェースは、好ましくは、長期間にわたって比較的安定した後硬化デュロメータ硬度を示す。比較的低いデュロメータ硬度は、コーティングされた基材へのサーマルインターフェースの良好な物理的適合性を促進する。いくつかの実施形態では、コーティングされた基材は、電池システムからの１つ又は複数の電池を包含してよい。

【0010】

組成物は、一般に、非シリコーン架橋性ポリマー、熱伝導性粒子状フィラー、及び反応性希釈剤の３つの主成分を包含する。予備硬化された材料は、液体の分配可能な粘度を示し、硬化可能で、熱伝導率の高い柔らかい固体を形成する。反応性希釈剤は、材料が分配可能であり、低粘度を維持することを可能にするが、分子量の増加に対して反応性であり、硬化した材料からのその移動性を制限する。

【0011】

一実施形態では、サーマルインターフェースは、１つ又は２つの反応性官能基を有する第１反応物質を有する第１成分を包含する２部組成物から形成され、第１成分は、２０℃で１ｓ－１の剪断速度で５００，０００ｃＰ未満の粘度を示す。組成物は、以下の反応性官能基を有する第２反応物質を有する第２成分をさらに包含する。
（ｉ）第１反応物質の官能基が１つ又は２つである場合は１つ又は２つ、
（ｉｉ）第１反応物質の官能基が１つである場合にのみ３つ以上。

【0012】

組成物の第２成分は、好ましくは、２０℃で１ｓ－１の剪断速度で５００，０００ｃＰ未満の粘度を示す。組成物はまた、非シリコーン架橋性ポリマー及び熱伝導性フィラーを包含する。第１反応物質及び第２反応物質は互いに反応可能であってよく、２０℃で１ｓ－１のせん断速度で少なくとも１，０００，０００ｃＰの粘度を有する生成物を形成し、サーマルインターフェースは少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を示す。

【0013】

いくつかの実施形態では、ポリマー及び熱伝導性フィラーのそれぞれは、第１成分及び第２成分の１つ又は複数に包含される。第１成分及び第２成分の第１反応物質及び第２反応物質は、エポキシ、アミン、アクリレート、チオール、ポリオール、及びイソシアネートからの反応性セットから選択されてよい。組成物は、８０未満のショア００硬度、より好ましくは２０～７０のショア００硬度に硬化可能であってよい。

【0014】

表面上にサーマルインターフェースを形成するための方法は、１００ｃＰ未満の粘度を有する第１反応性希釈剤を有する第１成分、１００ｃＰ未満の粘度を有する第２反応性希釈剤を有する第２成分を提供することを包含し、第１及び第２希釈剤は、互いに反応性であり、１０００センチポアズ超過の粘度を有する非架橋生成物を形成する。方法は、非シリコーン硬化性樹脂及び熱伝導性フィラーをさらに提供することを包含する。第１成分及び第２成分、並びに樹脂及びフィラーは、少なくとも１つのオリフィスを通して表面に分配されてよく、第１希釈剤を第２希釈剤と反応させる。方法は、樹脂を、好ましくは８０未満のショア００硬度に硬化させることをさらに包含する。サーマルインターフェースは、好ましくは、少なくとも１．０Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を示してよい。樹脂及び熱伝導性フィラーのそれぞれは、第１成分及び第２成分の１つ又は複数に包含されてよい。第１成分は、第１オリフィスを通して第１液体として分配されてよく、第２成分は、第２オリフィスを通して第２液体として分配されてよい。

【0015】

電池システムが電池と電池に熱的に結合されたサーマルインターフェースを包含するように、表面は、電池に接続されてよく又は電池の一部であってよい。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】図１は、表面上にサーマルインターフェースを形成するためのシステムの概略図である。

【図2】図２は、表面上にサーマルインターフェースを形成するためのシステムの概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明によって表される他の目的、特徴、及び進歩とともに上に列挙された目的及び利点は、添付の図面を参照して説明される詳細な実施形態に関してここに提示される。本発明の他の実施形態及び態様は、当業者の把握の範囲内にあると認識されている。

【0018】

本発明の熱伝導性インターフェースは、典型的には発熱電子部品から過剰な熱を除去するために、熱放散経路に沿って配置するための表面又は自立体上のコーティングとして形成されてよい。サーマルインターフェースは、好ましくはシリコーンフリーであり、熱伝導性粒子で充填され、所望の熱伝導率、典型的には少なくとも約１Ｗ／ｍ・Ｋを達成する。サーマルインターフェースは、好ましくは、約８０ショア００未満のデュロメータ硬度を示すことにより、表面粗さに適合している。

【0019】

一般に、熱伝導性インターフェースは、第１反応物質を有する第１成分、第１反応物質と反応可能な第２反応物質を有する第２成分、非シリコーン架橋性ポリマー、及び熱伝導性粒子状フィラーの組成物から形成される硬化性材料である。第１反応物質及び第２反応物質は、好ましくは、それ自体が比較的低い粘度を有し、組成物が液体分配装置を通して読みやすく分配可能であるように、全体の予備硬化組成物の粘度を低下させるために提供される希釈剤である。したがって、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤は、それぞれ５００ｃＰ未満の粘度を示してよい。別の実施形態では、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤のそれぞれは、１００ｃＰ未満の粘度を示してよい。例示的な実施形態では、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤のそれぞれは、約２０ｃＰの粘度を示す。ここに記載されている定量的粘度値は、室温（２０℃）及び平行板レオメータでの１ｓ－１のせん断速度で得られたものと見なされる。

【0020】

第１希釈剤及び第２希釈剤は、好ましくは互いに反応性であり、１０００ｃＰ超過の粘度を有する非架橋生成物を形成する。いくつかの実施形態において、第１希釈剤反応物質及び第２希釈剤反応物質は、互いに反応可能であり、少なくとも１０，０００ｃＰの粘度を有する生成物を形成する。互いに反応可能であることにより、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤は反応して、従来の希釈剤材料よりもサーマルインターフェースから移動する可能性が低い、分子量が増加した希釈剤生成物を形成する可能性がある。結果として、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤の反応から形成される希釈剤生成物は、長期間にわたって、サーマルインターフェースに対する硬度調整剤として作用し続ける可能性がある。しかしながら、分子量のそのような増加は、第１反応性希釈剤と第２反応性希釈剤との間の反応時にのみ起こり、これは、液体分配に続くサーマルインターフェース形成組成物の第１成分及び第２成分の混合時に起こる可能性がある。

【0021】

本発明の一態様は、反応性希釈剤がポリマー架橋反応に関与しないことである。さらに、希釈剤反応自体は架橋せず、それにより、希釈剤生成物の分子量は、希釈剤生成物が全体的なサーマルインターフェースに対して硬度低下特性を保持する程度に制限される。したがって、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤は、互いに反応性であるが、架橋反応を受けないように選択される。したがって、第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤は、非架橋生成物のみを形成するように選択されてよい。本明細書の目的のために、用語「非架橋」は、他の反応物質分子が単一の反応物質分子のみに連結されていない限り、反応物質分子が２つを超える他の反応物質分子に連結されていないことを意味する。非架橋希釈剤生成物の例は次のとおりである。

【0022】

【化1】

【0023】

第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤の反応性を制御するために、反応性希釈剤の「官能性」を考慮すべきである。用語「官能性」は、反応物質中の重合可能な基の数を指し、これは、ポリマーの形成及び架橋の程度に影響を与える。一官能性分子は官能性（ｆ）＝を有し、二官能性分子は官能性（ｆ）＝２を有し、三官能性分子は官能性（ｆ）＝３を有する。官能性（ｆ＝２）の場合、線状反応生成物が形成される可能性がある。機能性（ｆ≧３）の反応物質は、分岐及び架橋生成物につながる可能性がある。単官能性反応物質（ｆ＝１）は、連鎖停止を引き起こす。以下は、注目すべき官能性を有する希釈剤反応物質の希釈剤反応生成物の例である。

【0024】

【化2】

【0025】

いくつかの実施形態では、第１反応物質は、１つ又は２つの反応性官能基を有し、第２反応物質は、以下の反応性官能基を有する。
（ｉ）第１反応物質の官能基が１つ又は２つである場合は１つ又は２つ、
（ｉｉ）第１反応物質の官能基が１つである場合にのみ３つ以上、

【0026】

このような官能性制限があるため、第１反応物質及び第２反応物質は反応性であり、非架橋生成物のみを形成する。第１反応物質及び第２反応物質の架橋を防ぐことにより、希釈剤反応生成物は、より大きな分子量ではあるが、サーマルインターフェース材料を軟化させることができる。

【0027】

第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤は、予備硬化された分配性及び後硬化された柔らかさのために粘度を適切に調整するのに適切な量で組成物に添加されてよい。いくつかの実施形態では、反応性希釈剤は、組成物の約５～５０重量パーセントを表してよい。第１反応性希釈剤及び第２反応性希釈剤を表す例示的な反応性希釈剤システムとしては、エポキシ／アミン、アミン／アクリレート、アクリレート／アクリレート＋触媒、チオール／アクリレート、ポリオール／イソシアネート、及びアミン／イソシアネートが挙げられる。当業者は、１つ又は複数のエポキシ、アミン、アクリレート、チオール、ポリオール、及びイソシアネートから適切な希釈剤の反応性セットを選択してよいと考えられる。

【0028】

本発明のサーマルインターフェースを形成するための組成物は、好ましくは、サーマルインターフェースのバルクマトリクスを形成する非シリコーン硬化性樹脂を包含する。いくつかの実施形態では、組成物は、非シリコーン架橋性ポリマーを包含してよい。好ましい実施形態では、サーマルインターフェースはシリコーンフリーであり、微量のシリコーンしかサーマルインターフェースに含有されていない。所望の物理的特性を達成するために、多種多様な非シリコーン架橋性ポリマーを本発明の組成物に使用してよいと考えられる。架橋ポリマーシステムの例としては、シリル修飾ポリマー（ＳＭＰ）、エポキシ／アミン、エポキシ／無水物、アクリレート、及びポリウレタンが挙げられる。好ましくは、架橋ポリマーは、希釈剤と反応することなく架橋ネットワークを形成する任意の非シリコーンポリマーである。出願人は、米国特許第３，６３２，５５７号及び米国特許出願公開第２００４／０１２７６３１号に記載されているもの等のＳＭＰ材料は、その内容全体が本明細書に組み込まれ、本発明の熱伝導性インターフェースの調製に特に有用である可能性があることを発見した。架橋ポリマーと反応性希釈剤システムの様々な組合せが、特定の特性のために選択されてよいことが理解されるべきである。架橋ポリマーと反応性希釈剤の組合せの例を次の表１に示す。

【0029】

【表1】

【0030】

エポキシ／アミン、アクリレート、ポリウレタン、又はチオール／エンポリマー架橋システムを使用するシステムは、上記の表１に列記されている希釈剤の一部と潜在的に共反応し得るが、適切な触媒及び／又は阻害剤との分子の特定の組合せが可能である場合がある。

【0031】

熱伝導性インターフェースの熱伝導性を高めるために、本発明の組成物は、その中に分散された熱伝導性粒子を含有してよい。粒子は、熱伝導性及び電気伝導性の両方であってよい。あるいは、粒子は熱伝導性及び電気絶縁性であってよい。熱伝導性粒子の例としては、酸化アルミニウム、酸化シリコーン、アルミニウム三水和物、酸化亜鉛、グラファイト、酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、金属粒子、及びそれらの組合せが挙げられる。熱伝導性粒子は、様々な形状及びサイズのものであってよく、粒子サイズ分布を使用して、任意の特定の用途のパラメータに適合させてよいと考えられる。いくつかの実施形態では、熱伝導性粒子は、約０．１～１００マイクロメートルの平均粒子径を有してよく、約２０～９５重量％の濃度で熱伝導性材料中に存在してよい。

【0032】

熱伝導性粒子は、約２０～９５重量％の負荷濃度で、第１成分及び第２成分の少なくとも１つに分散されてよい。成分混合物から形成される熱伝導性インターフェースが少なくとも１Ｗ／ｍ・Ｋの熱伝導率を示すように、十分な熱伝導性粒子が提供されることが望ましい。いくつかの実施形態では、架橋性ポリマー及び熱伝導性フィラーのそれぞれは、第１成分及び第２成分の１つ又は複数に包含されてよい。

【0033】

本発明のサーマルインターフェースを形成するための組成物は、好ましくは、ショア００硬度８０未満に、より好ましくは、ショア００硬度２０～７０に硬化可能であるように選択される。硬化したサーマルインターフェースのこうしたデュロメータ硬度は、選択した反応性希釈剤、非シリコーン架橋性ポリマー、熱伝導性フィラーの組合せ、及び各成分の反応性濃度によって決定される。

【0034】

反応物質及び最終的なサーマルインターフェースの所望の反応速度及び物理的特性を達成するために、様々な追加の成分を本発明の組成物に包含することができる。添加剤の例としては、架橋触媒、非反応性希釈剤、溶媒、酸化防止剤、界面活性剤、反応促進剤、反応阻害剤、安定剤、フィラー、及びそれらの組合せが挙げられる。

【0035】

表面上に本発明のサーマルインターフェースを形成するためのシステム及び方法が、図１及び図２に概略的に示されている。システム１０、１１０は、第１反応性希釈剤を有する第１成分１２、１１２の供給、及び第１反応性希釈剤と反応性である第２反応性希釈剤を有する第２成分１４、１１４の供給を包含する。図示の実施形態では、非シリコーン硬化性樹脂及び熱伝導性フィラーが、第１成分及び第２成分供給１２、１１２及び１４、１１４のうちの１つ又は複数に提供される。第１成分及び第２成分は、少なくとも１つのオリフィスを通って表面２２、１２２に分配されて、第１反応性希釈剤を第２反応性希釈剤と反応させる。図１に示されるシステム１０では、第１成分及び第２成分は、共通のオリフィス１６を通して分配される。図２に示されるシステム１１０では、第１成分及び第２成分は、別個のオリフィス１１６Ａ、１１６Ｂを通して分配される。表面２２は、電池２０の表面であってよく、又は電池２０に熱的に結合されてよい。表面２２、１２２への第１成分及び第２成分の分配に続いて、コーティングは、硬化手段３０、１３０によって硬化されてよい。硬化手段の例としては、加熱オーブン、紫外線（ＵＶ）放射ランプ、光開始剤等を包含してよい。いくつかの実施形態では、硬化性樹脂は２５℃超過の温度で硬化してよい。図１及び図２の概略図は、コーティングされた電池２０、１２０を硬化手段３０、１３０に露出された硬化ステーションに移動させるためのコンベヤ４０、１４０を示している。好ましい実施形態では、第１成分及び第２成分は、液体の形態で少なくとも１つのオリフィス１６、１１６を通して分配されてよい。

【実施例】

【0036】

サーマルインターフェースの第１例は、以下の２成分組成物から形成された。

【0037】

【表2】

【0038】

平行板レオメータで１ｓ^ー１のせん断速度で測定した場合、第１成分は１００，０００ｃＰの粘度を示し、第２成分は２００，０００ｃＰの粘度を示した。

【0039】

第１成分と第２成分を混合すると、２５℃で２４時間後に、ショア００デュロメータ硬度が５０、熱伝導率が３．０Ｗ／ｍ・Ｋの硬化した固体が生成された。

【0040】

サーマルインターフェースの第２例は、以下の組成物から形成された。

【0041】

【表3】

【0042】

第１成分及び第２成分を混合すると、５５のショア００硬度を有する硬化した固体が得られた。

【0043】

本発明は、特許法に準拠し、当業者に、新規の原理を適用し、必要に応じて本発明の実施形態を構築及び使用するために必要な情報を提供するために、かなり詳細に本明細書に記載されている。しかしながら、本発明自体の範囲から逸脱することなく、様々な修正を達成することができることを理解されたい。

【符号の説明】

【0044】

１０、１１０ システム
１２、１１２ 第１成分
１４、１１４ 第２成分
１６、１１６ａ、１１６ｂ オリフィス
２０、１２０ 電池
２２、１２２ 表面
３０、１３０ 硬化手段
４０、１４０ コンベヤ

【図1】

【図2】

【手続補正書】

【提出日】2022-08-18

【手続補正1】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正の内容】

【図1】

【図2】

【国際調査報告】