特表 2024-532704 熱伝導性シリコーン組成物分野

(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】2024-09-10

(54)【発明の名称】熱伝導性シリコーン組成物分野

(51)【国際特許分類】

   C08L 83/07 20060101AFI20240903BHJP

   C08L 3/00 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

C08L83/07

C08L3/00

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024506729

(86)(22)【出願日】2021-08-19

(85)【翻訳文提出日】2024-02-02

(86)【国際出願番号】 CN2021113465

(87)【国際公開番号】W WO2023019504

(87)【国際公開日】2023-02-23

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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

(74)【代理人】

【識別番号】110000589

【氏名又は名称】弁理士法人センダ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ヤン

(72)【発明者】

【氏名】バグワガー、ドラブ

(72)【発明者】

【氏名】グォ、チャンチン

(72)【発明者】

【氏名】ウェイ、ペン

(72)【発明者】

【氏名】ウー、ハングァン

【テーマコード（参考）】

4J002

【Ｆターム（参考）】

4J002CP034

4J002CP042

4J002CP043

4J002CP141

4J002DE109

4J002DE149

4J002DF017

4J002DF018

4J002EX036

4J002FA087

4J002FA088

4J002FA089

4J002FD016

4J002FD017

4J002FD018

4J002FD019

4J002GQ00

(57)【要約】

組成物は、（Ａ）硬化性シリコーン組成物であって、（ａ１）３０～４００ミリパスカル＊秒の範囲の粘度を有するビニルジメチルシロキシ末端ポリジメチルポリシロキサンと、（ａ２）水素化ケイ素官能性架橋剤と、（ａ３）ヒドロシリル化触媒と、を含み、架橋剤からの水素化ケイ素官能性対ビニル官能性のモル比が０．５：１～１：１の範囲にある、硬化性シリコーン組成物と、（Ｂ）アルキルトリアルコキシシラン及びモノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンの一方又は両方を含むフィラー処理剤と、（Ｃ）熱伝導性フィラー混合物であって、（ｃ１）４０～５５重量％の窒化アルミニウムフィラーであって、（ｃ１－ａ）１５～４１重量％の、１００マイクロメートル以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子と、（ｃ１－ｂ）２０～８０マイクロメートルのＤ５０粒径を有する球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子とのブレンドを含有する、窒化アルミニウムフィラーと、（ｃ２）１～５マイクロメートルのＤ５０粒径を有する球状酸化アルミニウム粒子と、（ｃ３）１０～２０重量％の、０．１～０．５マイクロメートルのＤ５０粒径を有する不規則酸化亜鉛粒子と、を含む熱伝導性フィラー混合物と、を含有し、熱伝導性フィラー混合物の総量が、９４～９７重量％であり、重量％値は、特に明記しない限り、熱伝導性組成物の重量に対するものである。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱伝導性組成物であって、
（Ａ）硬化性シリコーン組成物であって、
（ａ１）３０～４００ミリパスカル＊秒の範囲の粘度を有するビニルジメチルシロキシ末端ポリジメチルポリシロキサンと、
（ａ２）水素化ケイ素官能性架橋剤と、
（ａ３）ヒドロシリル化触媒と、を含み、
前記架橋剤からの水素化ケイ素官能性対ビニル官能性のモル比が０．５：１～１：１の範囲にある、硬化性シリコーン組成物と、
（Ｂ）アルキルトリアルコキシシラン及びモノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンの一方又は両方を含むフィラー処理剤と、
（Ｃ）熱伝導性フィラー混合物であって、前記熱伝導性組成物の重量に基づいて、
（ｃ１）４０重量パーセント～５５重量パーセントの窒化アルミニウムフィラーであって、
（ｃ１－ａ）１５重量パーセント～４１重量パーセントの、１００マイクロメートル以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子と、
（ｃ１－ｂ）２０～８０マイクロメートルのＤ５０粒径を有する球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子とのブレンドを含む、窒化アルミニウムフィラーと、
（ｃ２）１～５マイクロメートルのＤ５０粒径を有する球状酸化アルミニウム粒子と、
（ｃ３）１０重量パーセント～２０重量パーセントの、０．１～０．５マイクロメートルのＤ５０粒径を有する不規則酸化亜鉛粒子と、を含む、熱伝導性フィラー混合物と、を含み、
前記熱伝導性フィラー混合物の総量が、前記熱伝導性組成物の重量に基づいて、９４重量パーセント～９７重量パーセントである、熱伝導性組成物。

【請求項2】

２０～８０マイクロメートルのＤ５０粒径を有する前記球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）が、前記熱伝導性組成物の重量に基づいて、１０重量パーセント～３９重量パーセントの濃度で存在する、請求項１に記載の熱伝導性組成物。

【請求項3】

前記ブレンド中の球状窒化アルミニウム粒子が、前記窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）と（ｃ１－ｂ）との前記ブレンドの総重量に基づいて、６０重量パーセント超～１００重量パーセントの総濃度にある、請求項１又は２に記載の熱伝導性組成物。

【請求項4】

前記熱伝導性フィラー混合物（Ｃ）が、前記熱伝導性組成物の重量に基づいて、ゼロ～１重量パーセント未満の窒化ホウ素フィラーを含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物。

【請求項5】

前記球状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）が、１２０マイクロメートル以上のＤ５０粒径を有する、請求項１～４のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物。

【請求項6】

１００マイクロメートル以上のＤ５０粒径を有する前記球状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）が、前記熱伝導性組成物の重量に基づいて、３０重量パーセント～３８重量パーセントの濃度で存在する、請求項１～５のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物。

【請求項7】

前記窒化アルミニウムフィラー（ｃ１）が、前記熱伝導性組成物の重量に基づいて、４５重量パーセント～５５重量パーセントの濃度で存在する、請求項１～６のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物。

【請求項8】

前記水素化ケイ素官能性架橋剤が、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又はこれらの組み合わせから選択される化学構造を有する１つ以上のポリシロキサンを含み、

【化1】

【化2】

式中、下付き文字ｘは１０～１００の範囲の値を有し、下付き文字ｙは３～３０の範囲の値を有し、下付き文字ｚは３～１００の範囲の値を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物。

【請求項9】

前記アルキルトリアルコキシシランが、Ｃ_６～Ｃ_１２アルキルトリメトキシシランから選択され、前記モノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンが、平均化学構造（ＩＶ）を有し、

【化3】

式中、下付き文字ａが、２０～１５０の範囲の値を有し、Ｒ’が、Ｃ_１～Ｃ_１２アルキル基である、請求項１～８のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物。

【請求項10】

別の材料上に請求項１～９のいずれか一項に記載の熱伝導性組成物を含む、物品。

【請求項11】

前記熱伝導性組成物が、電子デバイスの発熱構成要素と、前記電子デバイスの熱シンク、冷却プレート、及び金属カバーのうちの１つ以上との間にあり、それらと熱接触している、請求項１０に記載の物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、窒化アルミニウムフィラーを含有する熱伝導性シリコーン組成物に関する。

【0002】

序論
電子デバイスの小型化及び強力化により、業界では、そのようなデバイスで発生した熱を放散するのに有用な熱伝導性材料に対する需要が増加している。例えば、電気通信産業では、５Ｇネットワークへの世代交代を経験しており、小型の高度に集積化された電気デバイスを必要とされており、必要な電力が倍増している（６００ワットから１２００ワット）。小型のデバイスにおける高電力によって発生した熱を効率的に放散しなければ、デバイスが損傷してしまう。熱伝導性界面材料は、多くの場合、発熱構成要素と放熱構成要素とを熱的に結合させるために電子機器に使用される。結合された構成要素間で熱を効率的に伝達するために、熱伝導性組成物は、望ましくは、ＡＳＴＭ法Ｄ５４７０－０６に従って測定した場合に、少なくとも９．０ワット／メートル＊ケルビン（Ｗ／ｍ＊Ｋ）の熱伝導率を有する。同時に、電子デバイスが小型化するにつれて、迅速な製造プロセス中に適切な構成要素に熱伝導性組成物を正確かつ精密に適用することがより重要になる。その点に関して、熱伝導性材料は、本明細書で以下に記載される手順を使用して、標準的な３０立方センチメートルＥＦＤシリンジパッケージを用いて０．６２メガパスカル（９０ポンド／平方インチ）の圧力で測定した場合に、６０グラム／分（ｇ／分）超の押出速度（extrusion rate、ＥＲ）を有することが望ましい。

【0003】

熱伝導性材料においてそのような熱伝導率及び押出速度を同時に達成することは困難である。熱伝導性フィラーの量を増加させると、熱伝導率を増加させることができるが、粘度も増加し、押出速度が阻害されるため、分配性能及び使用適性が損なわれる。例えば、６０ｇ／分超のＥＲを有する窒化アルミニウムフィラーを含有する従来の熱伝導性組成物は、典型的には、９．０Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導率を達成することができない。５重量パーセント以上の濃度で高熱伝導性フィラーである窒化ホウ素を更に添加すると、熱伝導率を９．０Ｗ／ｍ＊Ｋ以上に増加することができるが、得られる熱伝導性組成物は、高すぎる粘土を有して、６０ｇ／分超のＥＲを達成することができないか、又は粉末状のペーストにさえなる。

【0004】

６０ｇ／分超のＥＲ及び少なくとも９．０Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導率を同時に達成し得る熱伝導性組成物を特定する必要性が依然として存在する。

【発明の概要】

【0005】

本発明は、６０ｇ／分超の押出速度及び少なくとも９．０Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導率を同時に達成する熱伝導性組成物を提供する。更に、熱伝導性組成物は反応性であり、硬化して硬化熱伝導性材料になり得る。本発明は、硬化性オルガノポリシロキサン、フィラー処理剤、及び特定の熱伝導性フィラー混合物の新規の組み合わせを含む。熱伝導性フィラー混合物は、特定の粒径及び／又は形状を有する窒化アルミニウムフィラーと、１～５マイクロメートル（μｍ）のＤ５０粒径を有する球状酸化アルミニウム粒子と、０．１～０．５μｍのＤ５０粒径を有する不規則形状酸化亜鉛粒子との特定のブレンドを含む。熱伝導性組成物は、例えば、電子デバイスの構成要素間の熱伝導性界面材料として有用である。

【0006】

第１の態様では、本発明は、熱伝導性組成物であって、
（Ａ）硬化性シリコーン組成物であって、
（ａ１）３０～４００ミリパスカル＊秒の範囲の粘度を有するビニルジメチルシロキシ末端ポリジメチルポリシロキサンと、
（ａ２）水素化ケイ素官能性架橋剤と、
（ａ３）ヒドロシリル化触媒と、を含み、
架橋剤からの水素化ケイ素官能性対ビニル官能性のモル比が０．５：１～１：１の範囲にある、硬化性シリコーン組成物と、
（Ｂ）アルキルトリアルコキシシラン及びモノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンの一方又は両方を含むフィラー処理剤と、
（Ｃ）熱伝導性フィラー混合物であって、熱伝導性組成物の重量に基づいて、
（ｃ１）４０重量パーセント～５５重量パーセントの窒化アルミニウムフィラーであって、
（ｃ１－ａ）１５重量パーセント～４１重量パーセントの、１００マイクロメートル以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子と、
（ｃ１－ｂ）２０～８０マイクロメートルのＤ５０粒径を有する球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子とのブレンドを含む、窒化アルミニウムフィラーと、
（ｃ２）１～５マイクロメートルのＤ５０粒径を有する球状酸化アルミニウム粒子と、
（ｃ３）１０重量パーセント～２０重量パーセントの、０．１～０．５マイクロメートルのＤ５０粒径を有する不規則形状酸化亜鉛粒子と、を含む、熱伝導性フィラー混合物と、を含み、
熱伝導性フィラー混合物の総量が、熱伝導性組成物の重量に基づいて、９４重量パーセント～９７重量パーセントである、熱伝導性組成物である。重量パーセント値は、特に明記しない限り、熱伝導性組成物の重量に対するものである。

【0007】

第２の態様では、本発明は、別の材料上に第１の態様の熱伝導性組成物を含む物品である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

試験方法は、日付が試験方法の番号ととも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有する。本明細書では、以下の試験方法の略語及び識別子が適用される。ＡＳＴＭは、ＡＳＴＭ国際方法を指し、ＩＳＯは、国際標準化機構を指す。

【0009】

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。

【0010】

「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、終点を含む。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。

【0011】

ポリシロキサンの「粘度」は、特に明記しない限り、２５摂氏温度（℃）でガラス毛細管キャノン－フェンスケ型粘度計を使用してＡＳＴＭ Ｄ４４５－２１によって決定される。

【0012】

標準^１Ｈ、^１３Ｃ、及び^２９Ｓｉ核磁気共鳴（nuclear magnetic resonance、ＮＭＲ）分析により、ポリシロキサンの化学構造を決定する。

【0013】

レーザ回折粒径分析器（ＣＩＬＡＳ９２０粒径分析器又はＢｅｃｋｍａｎ Ｃｏｕｌｔｅｒ ＬＳ １３ ３２０ ＳＷ）を使用することによって、フィラー粒子の平均粒径を体積メジアン粒径（Ｄ５０）として決定する。「Ｄ」は、フィラー粒子の直径を表し、Ｄ５０は、この直径を上回るフィラー粒子の体積の半分と、この直径を下回るフィラー粒子の体積の半分とで体積分布を分割するマイクロメートル（μｍ）単位のサイズである。例えば、Ｄ５０＝５μｍである場合、粒子の体積の５０％が５μｍより小さいことを意味する。

【0014】

特に明記しない限り、全ての熱伝導率値は、ＬｏｎＧｗｉｎモデルＬＷ９３８９ＴＩＭ熱抵抗及び伝導率測定装置（「ＴＣ－ＬｏｎＧｗｉｎ」とも示される）を使用して、ＡＳＴＭ Ｄ５４７０－０６に従って決定される。

【0015】

本発明の熱伝導性組成物は、それ自体が（ａ１）ビニルジメチルシロキシ末端ポリジメチルポリシロキサン（polydimethylpolysiloxane、ＰＤＭＳ）、（ａ２）水素化ケイ素（ＳｉＨ）官能性架橋剤、及び（ａ３）ヒドロシリル化触媒を含む硬化性シリコーン組成物を含む。ビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳ及びＳｉＨ官能性架橋剤の相対濃度は、架橋剤からのＳｉＨ官能性対ビニル官能性のモル比が０．５：１～１：１の範囲内にあり、０．５：１以上、０．６：１以上、０．７：１以上、０．８：１以上、更には０．９：１以上であり得るのと同時に１：１以下であり、０．９：１以下、０．８：１以下、０．７：１以下、又は更には０．６：１以下であり得るようなものである。

【0016】

本発明において有用なビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳ（ａ１）は、３０ミリパスカル＊秒（ｍＰａ＊ｓ）以上、４５ｍＰａ＊ｓ以上、６０ｍＰａ＊ｓ以上、９０ｍＰａ＊ｓ以上、１００ｍＰａ＊ｓ以上、１２０ｍＰａ＊ｓ以上、１４０ｍＰａ＊ｓ以上、１６０ｍＰａ＊ｓ以上、更には１８０ｍＰａ＊ｓ以上の粘度を有し、同時に４００ｍＰａ＊ｓ以下、３００ｍＰａ＊ｓ以下、２００ｍＰａ＊ｓ以下、１８０ｍＰａ＊ｓ以下、１６０ｍＰａ＊ｓ以下、１４０ｍＰａ＊ｓ以下、１２０ｍＰａ＊ｓ以下、１００ｍＰａ＊ｓ以下、８０ｍＰａ＊ｓ以下、又は更には６０ｍＰａ＊ｓ以下の粘度を有する。粘度が高すぎると、熱伝導性組成物の粘度が高すぎて、所望の押出速度が得られない。粘度が低すぎる場合、熱伝導性組成物は、シリコーン移行又はブリード問題を有するリスクがあり、硬化後の機械的特性が悪くなり、崩壊しやすくなる。

【0017】

本発明において有用なビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳは、以下の化学構造（Ｉ）を有することができ、

【化1】

式中、「Ｖｉ」はビニル基（－ＣＨ＝ＣＨ_２）を指し、ｎはジメチルシロキサン単位の平均数を指し、ビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳの重合度（degree of polymerization、ＤＰ）である。ビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳの所望の粘度を達成するようにｎを選択する。典型的には、ｎは、２５以上の値であり、３０以上、３５以上、４０以上、４５以上、５０以上、６０以上、７０以上、８０以上、更には９０以上であり得るのと同時に、典型的には、２００以下、１９０以下、１８０以下、１７０以下、１６０以下、１５０以下、１４０以下、１３０以下、１２０以下、１００以下、９０以下、８０以下、７０以下、６０以下、又は更には５０以下である。

【0018】

望ましくは、ビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳは、０．４重量％～２．４重量％のビニル官能性（すなわち、ビニル基）を含み、０．４重量％以上、０．５重量％以上、０．６重量％以上、０．７重量％以上、０．８重量％以上、０．９重量％以上、１．０重量％以上、１．１重量％以上、１．２重量％以上、更には１．２５重量％以上であり得るのと同時に、一般に、２．４重量％以下、２．２重量％以下、２重量％以下、１．６重量％以下、１．５５重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、又は更には１．３重量％以下である。ビニル官能性の濃度は、２７＊２／Ｍｗによって計算することができ、式中、Ｍｗは、ビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳの分子量である。ビニルジメチルシロキシ末端ＰＤＭＳのＭｗは、標準^１Ｈ、^１３Ｃ、及び^２９Ｓｉ核磁気共鳴（ＮＭＲ）分析によって特性評価されるその化学構造によって決定され得る。

【0019】

好適なジビニルＰＤＭＳ材料は、米国特許第５８８３２１５（Ａ）号に教示されているように、停止のためのビニル末端ブロッカを用いたシクロシロキサンの開環重合によって作製することができる。市販されている好適なジビニルＰＤＭＳとしては、ＧｅｌｅｓｔからＤＭＳ－Ｖ２１の名称で入手可能なポリシロキサンが挙げられる。

【0020】

本発明において有用なＳｉＨ官能性架橋剤（ａ２）は、ＳｉＨ官能性を含有するポリシロキサンであり得る。望ましくは、ＳｉＨ官能性架橋剤は、１分子当たり２つ以上、更には３つ以上のＳｉＨ官能性を含有する。好ましくは、ＳｉＨ官能性架橋剤は、ＳｉＨ官能性架橋剤の重量に基づいて、０．１重量％以上、０．２重量％以上、０．３重量％以上、０．４重量％以上、０．５重量％以上のＳｉＨとしての水素原子（Ｈ）の濃度（すなわち、ケイ素結合水素原子の濃度）を有し、０．６重量％以上、０．７重量％以上、０．８重量％以上、更には０．９重量％以上であり得るのと同時に、一般に、１．０重量％以下、０．９重量％以下、０．８重量％以下、０．７重量％以下、０．６重量％以下、０．５重量％以下、０．４重量％以下、又は更には０．３重量％以下である。ケイ素結合水素原子の含有量は、ＮＭＲ分析によって決定され得る。

【0021】

ＳｉＨ官能性架橋剤は、望ましくは、（ＩＩ）、（ＩＩＩ）、又はこれらの組み合わせから選択される化学構造を有する１つ以上のポリシロキサンを含むことができ、

【化2】

【化3】

式中、下付き文字ｘは、１０～１００の範囲の値を有し、１０以上、１５以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、更には８０以上であり得るのと同時に、一般に、１００以下、９０以下、８０以下、７０以下、６０以下、５０以下、４０以下、３０以下、又は更には２０以下であり、
下付き文字ｙは、３～３０の範囲の値を有し、３以上、４以上、５以上、１０以上、１５以上、２０以上、更には２５以上であり得るのと同時に、一般に、３０以下、２５以下、２０以下、１５以下、１０以下、９以下、８以下、７以下、６以下、５以下、又は更には４以下であり、下付き文字ｚは、３～１００の範囲の値を有し、３以上、５以上、１０以上、１５以上、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０以上、７０以上、更には８０以上であり得るのと同時に、一般に、１００以下、９０以下、８０以下、７０以下、６０以下、５０以下、４０以下、３０以下、２０以下、１０以下であり、５以下、又は更には４以下であり得る。

【0022】

好適な市販のＳｉＨ官能性架橋剤としては、全てＧｅｌｅｓｔから入手可能なＨＭＳ－０７１、ＨＭＳ－３０１及びＤＭＳ－Ｈ１１の名称で入手可能なものが挙げられる。

【0023】

本発明において有用なヒドロシリル化触媒（ａ３）は、任意のヒドロシリル化触媒であり得る。ヒドロシリル化触媒は、Ｓｐｅｉｅｒ触媒（Ｈ_２ＰｔＣｌ_６）及び／又はＫａｒｓｔｅｄｔ’ｓ触媒（ジビニル含有ジシロキサンから誘導され、白金－ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体又は１，３－ジエテニル－１，１，３，３テトラメチルジシロキサン白金錯体としても識別される有機白金化合物）などの白金系触媒を含み得る。ヒドロシリル化触媒は、カプセル化（典型的には、フェニル樹脂中で）又は非カプセル化であり得る。例示的なヒドロシリル化反応触媒は、米国特許第３，１５９，６０１号及び米国特許第３，２２０，９７２号に記載されている。ヒドロシリル化触媒は、典型的には、熱伝導性組成物の重量に基づいて、０．０１重量％以上、０．０２重量％以上、０．０３重量％以上、０．０４重量％以上、又は更には０．０５重量％以上の濃度で存在し、同時に、一般に、０．１０重量％以下、０．０９重量％以下、０．０８重量％以下、０．０７重量％以下、又は更には０．０６重量％以下である。

【0024】

本発明の熱伝導性組成物はまた、１つ以上のフィラー処理剤を含む。フィラー処理剤は、アルキルトリアルコキシシラン（Ｂ１）、モノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサン（Ｂ２）、又は（Ｂ１）と（Ｂ２）との混合物を含む。

【0025】

アルキルトリアルコキシシランは、アルキルトリメトキシシランであり得る。アルキルトリアルコキシシランは、６～２０個の炭素の（Ｃ_６～Ｃ_２０）アルキルトリメトキシシランであってよく、Ｃ_６～Ｃ_１２アルキルトリメトキシシランであってよく、好ましくはＣ_８～Ｃ_１２アルキルトリメトキシシランであってよく、ｎ－デシルトリメトキシシランであってよい。好適なアルキルトリアルコキシシランとしては、ｎ－デシルトリメトキシシランが挙げられ、Ｄｏｗ，Ｉｎｃ．からＤＯＷＳＩＬ（商標）Ｚ－６２１０シラン（ＤＯＷＳＩＬは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標である）として、又はＧｅｌｅｓｔからＳＩＤ２６７０．０の名称で入手可能である。

【0026】

好適なモノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンの例は、化学構造（ＩＶ）を有し、

【化4】

式中、下付き文字ａは、２０～１５０の範囲の値を有し、２０以上、３０以上、４０以上、５０以上、６０若しくは３０多い、７０以上、８０以上、又は更には９０以上であり得るのと同時に、典型的には、１５０以下、１４０以下、１３０以下、１２０以下、１１０以下、１００以下、９０以下、８０以下、７０以下、６０以下、５０以下、４０以下、又は更には３０以下である。Ｒ’はアルキル基であり、好ましくは１～１２個の炭素原子を含有し（Ｃ_１～Ｃ_１２）、最も好ましくはメチルである。望ましくは、モノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンは、モノ－トリメトキシ末端ジメチルポリシロキサンである。

【0027】

好適なモノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンは、米国特許出願公開第２００６／０１００３３６号の教示に従って合成することができる。望ましくは、モノ－トリアルコキシシロキシ末端ジメチルポリシロキサンは、典型的には、熱伝導性組成物の重量に基づいて、０．５重量％以上、０．６重量％以上、０．７重量％以上、０．８重量％以上、０．９重量％以上、１．０重量％以上、１．１重量％以上、１．２重量％以上、１．３重量％以上、１．４重量％以上、１．５重量％以上、更には１．６重量％以上の濃度で存在し、同時に、典型的には、３．０重量％以下、２．９重量％以下、２．８重量％以下、２．７重量％以下、２．６重量％以下、２．５重量％以下、２．４重量％以下、２．３重量％以下、２．２重量％以下、２．１重量％以下、２．０重量％以下、１．９重量％以下、１．８重量％以下、又は更には１．７重量％以下の濃度で存在する。同時に、又は代替的に、アルキルトリアルコキシシランは、熱伝導性組成物の重量に基づいて、０．０５重量％以上、０．１重量％以上、０．２重量％以上、０．３重量％以上、又は更には０．４重量％以上の濃度で存在し得るのと同時に、典型的には、０．５重量％以下、０．４重量％以下、０．３重量％以下、又は更には０．２重量％以下の濃度で存在する。

【0028】

本発明の熱伝導性組成物は、熱伝導性フィラー混合物（Ｃ）を更に含む。熱伝導性フィラー混合物（Ｃ）は、熱伝導性組成物中の熱伝導性フィラーの全てを含有する。熱伝導性フィラーとは、熱伝導性組成物を通る熱伝導を促進する微粒子を指す。

【0029】

本発明において有用な熱伝導性フィラー混合物は、２つの異なる窒化アルミニウムフィラー（ｃ１－ａ）と（ｃ１－ｂ）とのブレンドを含む窒化アルミニウムフィラー（ｃ１）を含む。

【0030】

（ｃ１－ａ）窒化アルミニウムフィラーは、１００μｍ以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子である。「球状」形状の粒子は、１．０＋／－０．２のアスペクト比を有する粒子を指す。走査型電子顕微鏡（scanning electron microscope、ＳＥＭ）画像化を使用し、少なくとも１０個の粒子の最長寸法（長軸）と最短寸法（短軸）との平均比を取ることで、粒子のアスペクト比を決定する。

【0031】

球状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）は、１００μｍ以上のＤ５０粒径を有し、１００μｍ超、１０５μｍ以上、１１０μｍ以上、１１５μｍ以上、又は更には１２０μｍ以上であり得る。球状窒化アルミニウムフィラー（ｃ１－ａ）は、２００μｍ以下、１９０μｍ以下、１８０μｍ以下、１７５μｍ以下、１７０μｍ以下、１６０μｍ以下、１５０μｍ以下、１４０μｍ以下、１３０μｍ以下、又は更には１２０μｍ以下のＤ５０粒径を有し得る。球状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、１５重量％～４１重量％の濃度で存在し得、１５重量％以上、１６重量％以上、１７重量％以上、１８重量％以上、１９重量％以上、２０重量％以上、２１重量％以上、２２重量％以上、２４重量％以上、２５重量％以上、２８重量％以上、３０重量％以上、又は更には３２重量％以上であり得るのと同時に、典型的には、４１重量％以下、４０重量％以下、３９重量％以下、３８重量％以下、３７重量％以下、３６．５重量％以下、又は更には３６重量％以下、好ましくは３０重量％～３８重量％の中心化で存在する。

【0032】

（ｃ１－ｂ）窒化アルミニウムフィラーは、２０～８０μｍのＤ５０粒径を有する球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子である。「不規則な」形状の粒子は、１．０＋／－０．２以外のアスペクト比を有し、ＳＥＭ画像化によって明らかな少なくとも３つの面を有する（２つの面を有する「板」から粒子を区別する）。球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）は、２０μｍ以上、２２μｍ以上、２５μｍ以上、２８μｍ以上、３０μｍ以上、３２μｍ以上、３５μｍ以上、３８μｍ以上、又は更には４０μｍ以上のＤ５０粒径を有し、同時に８０μｍ以下、７５μｍ以下、７０μｍ以下、６５μｍ以下、６０μｍ以下、５５μｍ以下、５０μｍ以下、又は更には４５μｍ以下のＤ５０粒径を有する。望ましくは、球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）は、５０μｍ～８０μｍのＤ５０粒径を有する。窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）は、球状窒化アルミニウム粒子、不規則形状窒化アルミニウム粒子、又はこれらの混合物であり得る。球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、１０重量％～３９重量％の濃度で存在し得、１０重量％以上、１０．５重量％以上、１１重量％以上、１１．５重量％以上、１２重量％以上、１２．５重量％以上、１３重量％以上、１３．５重量％以上、１４重量％以上、又は更には１４．５重量％以上であり得るのと同時に、典型的には、３９重量％以下、３８重量％以下、３７重量％以下、３６重量％以下、３５重量％以下、３２重量％以下、３０重量％以下、２９重量％以下、２８重量％以下、２５重量％以下、２２重量％以下、２０重量％以下、又は更には１９重量％以下の濃度で存在する。望ましくは、球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、１４重量％～２０重量％の濃度で存在する。

【0033】

好ましくは、窒化アルミニウム粒子のブレンドは、３０％～３８％の１００μｍ以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）と、１４％～２０％の５０μｍ～８０μｍのＤ５０粒径を有する球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）との混合物である。代替的に、窒化アルミニウム粒子のブレンドは、３０％～３８％の１００μｍ以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）と１４％～２０％の２０μｍ～４０μｍのＤ５０粒径を有する球状又は不規則形状窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｂ）との混合物であり得る。

【0034】

このブレンドからの窒化アルミニウムフィラー（ｃ１）の濃度は、望ましくは（ｃ１－ａ）と（ｃ１－ｂ）との合計として、より望ましくは熱伝導性組成物中の任意の及び全ての窒化アルミニウムフィラーの合計として、熱伝導性組成物の重量に基づいて、４０重量％～５５重量％であり、４０重量％以上、４１重量％以上、４２重量％以上、４３重量％以上、４４重量％以上、４５重量％以上、４６重量％以上、４７重量％以上、４８重量％以上、４９重量％以上、又は更には５０重量％以上であり得るのと同時に、一般に、５５重量％以下、５４重量％以下、５３重量％以下、５２重量％以下、又は更には５１重量％以下であり、４５重量％～５５重量％であり得る。

【0035】

このブレンド中の球状窒化アルミニウム粒子は、典型的には、ブレンドの総重量（すなわち、窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）と（ｃ１－ｂ）との総重量）に基づいて、６０重量％超、例えば、６１重量％以上、６２重量％以上、６４重量％以上、６５重量％以上、６６重量％以上、６８重量％以上、７０重量％以上、７１重量％以上、７３重量％以上、７５重量％以上、７６重量％以上、７８重量％以上、又は更には８０重量％以上の濃度で存在し、同時に１００重量％以下の濃度で存在し得、例えば、９８重量％以下、９５重量％以下、９２重量％以下、９０重量％以下、８８重量％以下、８５重量％以下、又は更には８２重量％以下であり得る。望ましくは、２０μｍ以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子は、熱伝導性組成物中の２０μｍ以上のＤ５０粒径を有する窒化アルミニウムフィラーの総重量に基づいて、本明細書に記載されるのと同じ濃度である。同時に、又は代替的に、３０μｍ以上のＤ５０粒径を有する球状窒化アルミニウム粒子は、熱伝導性組成物中の３０μｍ以上のＤ５０粒径を有する窒化アルミニウムフィラーの総重量に基づいて、本明細書に記載されるのと同じ濃度である。

【0036】

本発明の熱伝導性組成物は、上記の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ａ）と（ｃ１－ｂ）とのこの特定のブレンドに加えて追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）を有し得るか、又は熱伝導性組成物は、上記の（ｃ１－ａ）と（ｃ１－ｂ）とのこの特定のブレンドに加えて追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）を含まないことができる。

【0037】

本発明において有用な熱伝導性フィラー混合物は、球状酸化アルミニウム粒子（ｃ２）を更に含む。球状酸化アルミニウム粒子（ｃ２）は、１μｍ以上のＤ５０粒径を有し、１．２μｍ以上、１．５μｍ以上、１．８μｍ以上、又は更には２μｍ以上であり得るのと同時に、典型的には、５μｍ以下、４．８μｍ以下、４．５μｍ以下、４．２μｍ以下、４μｍ以下、３．８μｍ以下、３．５μｍ以下、３．２μｍ以下、３μｍ以下、２．８μｍ以下、又は更には２．５μｍ以下のＤ５０粒径を有する。球状酸化アルミニウム粒子（ｃ２）は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、２７重量％以上、２８重量％以上、２９重量％以上、又は更には３０重量％以上の中心化で存在し得るのと同時に、一般に、４１重量％以下、４０重量％以下、３９重量％以下、３８重量％以下、３７重量％以下、３６重量％以下、３５重量％以下、３３重量％以下、３２重量％以下、又は更には３１重量％以下の濃度で存在する。

【0038】

本発明において有用な熱伝導性フィラー混合物は、不規則形状酸化亜鉛粒子（ｃ３）を更に含む。不規則形状酸化亜鉛粒子は、０．１μｍ～０．５μｍのＤ５０粒径を有し、０．１μｍ以上、０．１１μｍ以上、又は更には０．１２μｍ以上であり得るのと同時に、典型的には、０．５μｍ以下、０．４５μｍ以下、０．４μｍ以下、０．３５μｍ以下、０．３μｍ以下、０．２５μｍ以下、０．２μｍ以下、又は更には０．１５μｍ以下のＤ５０粒径を有する。不規則形状酸化亜鉛粒子（ｃ３）は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、１０重量％～２０重量％の濃度で存在し得、１１重量％以上、１２重量％以上、１３重量％以上、又は更には１４重量％以上であり得るのと同時に、典型的には、２０重量％以下、１９重量％以下、１８重量％以下、１７重量％以下、１６重量％以下、１５重量％以下、又は更には１４．５重量％以下の濃度で存在する。

【0039】

熱伝導性フィラー混合物は、言及されたものに加えて１つ以上の追加の熱伝導性フィラー（ｃ４）を含み得るか、又は言及されたもの（例えば、（ｃ１－ａ）、（ｃ１－ｂ）、（ｃ２）、及び（ｃ３））以外の追加の熱伝導性フィラーを含まないことができる。追加の熱伝導性フィラーとしては、上記の（ｃ１－ａ）、（ｃ１－ｂ）、（ｃ２）、及び（ｃ３）以外の金属窒化物及び金属酸化物、例えば、追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、又はこれらの混合物が挙げられ得る。

【0040】

本発明において有用な追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）は、２０μｍ未満、例えば、１８μｍ以下、１５μｍ以下、１２μｍ以下、１０μｍ以下、８μｍ以下、又は更には５μｍ以下のＤ５０粒径を有し得るのと同時に、１μｍ以上、１．５μｍ以上、２μｍ以上、３μｍ以上、又は更には４μｍ以上のＤ５０粒径を有し得る。追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）の濃度は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、ゼロ～１０重量％、例えば、８重量％以下、７重量％以下、５重量％以下、４重量％以下、３重量％以下、又は更には２重量％以下であり得るのと同時に、典型的には、０．５重量％以上、１重量％以下、又は更には１．５重量％以上である。

【0041】

本発明において有用な窒化ホウ素フィラーは、典型的には、２０μｍ超、例えば、３０μｍ以上、４０μｍ以上、５０μｍ以上、６０μｍ以上、７０μｍ以上、８０μｍ以上、９０μｍ以上、１００μｍ以上、又は更には１１０μｍ以上のＤ５０粒径を有し、同時に、２００μｍ以下、１７５μｍ以下、１６０μｍ以下、１５０μｍ以下、１４０μｍ以下、１３０μｍ以下、又は更には１２５μｍ以下のＤ５０粒径を有する。窒化ホウ素フィラーは、熱伝導性組成物の重量に基づいて、ゼロ～５重量％、例えば、４．５重量％以下、４重量％以下、３．５重量％以下、３重量％以下、２．１重量％未満、２．０重量％未満、１．６重量％未満、１．５重量％未満、１．２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、又は更にはゼロの量で存在し得、ゼロ～１重量％未満であり得る。

【0042】

本発明において有用な酸化マグネシウムフィラーは、典型的には、５０μｍ以上、６０μｍ以上、７０μｍ以上、９０μｍ以上、又は更には１２０μｍ以上のＤ５０粒径を有し、同時に、１５０μｍ以下、１４０μｍ以下、又は更には１３０μｍ以下のＤ５０粒径を有し得る。酸化マグネシウムフィラーは、熱伝導性組成物の重量に基づいて、ゼロ～２０重量％、例えば、２０重量％以下、１８重量％以下、１６重量％以下、１４重量％以下、１２重量％以下、又は更には１０重量％以下の量で存在し得る。

【0043】

追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）、窒化ホウ素、酸化マグネシウム、又はこれらの混合物を含むか又はこれらからなる追加の熱伝導性フィラー（ｃ４）の総濃度は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、ゼロ～２０重量％、例えば、２０重量％、１８重量％以下、１５重量％以下、１２重量％以下、又は更には１１重量％以下であり得る。

【0044】

熱伝導性組成物中の熱伝導性フィラー混合物は、望ましくは、窒化アルミニウムフィラー（ｃ１－ａ）及び（ｃ１－ｂ）、球状酸化アルミニウム粒子（ｃ２）、並びに不規則形状酸化亜鉛（ｃ３）からなる。熱伝導性フィラー混合物（及び熱伝導性組成物全体）は、酸化マグネシウムフィラー、窒化ホウ素フィラー、追加の窒化アルミニウム粒子（ｃ１－ｃ）、又は任意のこれらの組み合わせを含まなくてもよい。

【0045】

熱伝導性組成物中の熱伝導性フィラー混合物の濃度は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、９４重量％以上、９４．２重量％以上、９４．５重量％以上、９４．８重量％以上、９５重量％以上、９５．１重量％以上、９５．２重量％以上、９５．３重量％以上、９５．４重量％以上、９５．５重量％以上、９５．６重量％以上、又は更には９５．７重量％以上であるのと同時に、一般に、９７重量％以下、９６．９重量％以下、９６．８重量％以下、９６．７重量％以下、９６．６重量％以下、９６．５重量％以下、９６．４重量％以下、９６．３重量％以下、９６．２重量％以下、９６．１重量％以下、又は更には９６重量％以下である。

【0046】

本発明の熱伝導性組成物は、組成物中のケイ素結合水素原子とビニル基との反応速度を、抑制剤を除いた同じ組成物の反応速度と比較して、変更するのに有用な１つ以上の抑制剤（ヒドロシリル化反応抑制剤）を含み得るか、又はこれらを含まなくてもよい。好適な抑制剤の例は、２－メチル－３－ブチン－２－オール、３－メチル－１－ブチン－３－オール、３，５－ジメチル－１－ヘキシン－３－オール、２－フェニル－３－ブチン－２－オール、３－フェニル－ｌ－ブチン－３－オール、１－エチニル－１－シクロヘキサノール、１，１－ジメチル－２－プロピニル）オキシ）トリメチルシラン、及びメチル（トリス（１，１－ジメチル－２－プロピニルオキシ））シランなどのアセチレン系化合物；３－メチル－３－ペンテン－１－イン、及び３，５－ジメチル－３－ヘキセン－１－インなどのエン－イン化合物；ベンゾトリアゾールなどのトリアゾール；ヒドラジン系化合物；ホスフィン系化合物；メルカプタン系化合物；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及び１，３，５，７－テトラメチル－１，３，５，７－テトラヘキセニルシクロテトラシロキサンなどのメチルビニルシクロシロキサンを含むシクロアルケニルシロキサン；又はこれらの組み合わせを含む１つ以上の更なるステップにかけることができる。抑制剤は、熱伝導性組成物の重量に基づいて、ゼロ～０．３重量％の量で存在し得、０．０００１重量％以上、０．００１重量％以上、０．００２重量％以上、０．００５重量％以上、又は更には０．０１重量％以上であり得るのと同時に、一般に、０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、又は更には０．０３重量％以下である。

【0047】

本発明の熱伝導性組成物は、以下の追加の構成成分：熱安定剤及び／又は顔料（銅フタロシアニン粉末など）、チキソトロピー剤、ヒュームドシリカ（好ましくは、表面処理された）、並びにスペーサ添加剤（ガラスビーズなど）のうちのいずれか１つ、又は２つ以上の任意の組み合わせを更に含み得るか、又はこれらを含まなくてもよい。これらの追加の構成成分の総濃度は、ゼロ～２重量％の範囲にあり得、ゼロ以上、０．１重量％以上、０．２重量％以上、０．３重量％以上、０．４重量％以上、又は更には０．５重量％以上であり得るのと同時に、典型的には、２重量％以下であり、１．９重量％以下、１．８重量％以下、１．６重量％以下、１．５重量％以下、１．４重量％以下、１．２重量％以下、１重量％以下、０．８重量％以下、又は更には０．６重量％以下であり得る。

【0048】

本発明の熱伝導性組成物は、６０ｇ／分超の押出速度を達成する。本明細書において、標準的な３０立方センチメートルのＥＦＤシリンジパッケージを用いて０．６２メガパスカル（９０ポンド／平方インチ）の圧力で押出速度を決定する（更なる詳細は、以下の押出速度特性評価で提供される）。熱助成（thermally conducive）組成物は、６５ｇ／分以上、６８ｇ／分以上、７０ｇ／分以上、７２ｇ／分以上、７５ｇ／分以上、７８ｇ／分以上、又は更には８０ｇ／分以上の押出速度を有し得る。ＥＲは、押出適性、粘度、分配適性、及び使用適性の尺度として有用な特性であり、例えば、熱伝導性組成物を電子構成要素又は熱シンクなどの別の材料上に適用するために容易に分配できるようにする。同時に、本発明の熱伝導性組成物は、ＬｏｎＧｗｉｎ Ｍｏｄｅｌ ＬＷ ９３８９ ＴＩＭ熱抵抗及び伝導率測定装置を使用してＡＳＴＭ Ｄ５４７０－０６に従って測定した場合に、少なくとも９．０Ｗ／ｍ＊Ｋの熱伝導率を提供する。そのような高い熱伝導率を有し、容易に不要になることにより、熱伝導性組成物は熱界面材料（thermal interface material、ＴＩＭ）として特に有用になる。ＴＩＭは、デバイスの２つの物品又は構成要素を熱的に結合するために使用される。例えば、ＴＩＭは、特に電子機器において、発熱デバイスを熱シンク、冷却プレート、金属カバー又は他の放熱構成要素と熱的に結合するのに有用である。そのような用途では、熱伝導性組成物は、少なくとも２つの構成要素、典型的には発熱デバイスと、熱シンク、冷却プレート、金属カバー又は他の放熱構成要素のうちの少なくとも１つとの間に存在し、それらと熱接触している。

【実施例】

【0049】

ここで、本発明のいくつかの実施形態を以下の実施例において記載するが、特に指定しない限り、全ての重量パーセントは、熱伝導性組成物の重量に対するものであり、フィラーの全ての粒径は、Ｄ５０粒径である。表１は、本明細書で以下に記載される試料の熱伝導性組成物に使用するための材料を示す。注：「Ｖｉ」はビニル基を指す。「Ｍｅ」は、メチル基を指す。ＳＹＬ－ＯＦＦ及びＤＯＷＳＩＬは、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙの商標である。

【表1】

＊ポリシロキサンの粘度をＡＳＴＭ Ｄ４４５－２１によって測定した。「ＴＣフィラー」は、熱伝導性フィラーを指す。「破砕された」粒子は、１つ以上の鋭利で角張った破砕面を有する粒子であり、本明細書において破砕された粒子は、不規則形状粒子をも指す。

【0050】

ＩＥ１～１１及びＣＥ１～１６試料
試料の配合を表２及び３に示し、各成分の量をグラム（ｇ）で報告する。

【0051】

ＦｌａｃｋＴｅｋ Ｉｎｃ．（Ｓｏｕｔｈ Ｃａｒｏｌｉｎａ，ＵＳＡ）からのＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒ（商標）ＤＡＣ ４００ ＦＶＺミキサーを使用して構成成分を一緒に混合することによって、試料を調製した。ＳｐｅｅｄＭｉｘｅｒのカップに、Ｖｉポリマー、架橋剤、処理剤、並びにＣ２及びＣ３ ＴＣフィラーを添加する。１０００回転／分（ＲＰＭ）で２０秒間、次いで１５００ＲＰＭで２０秒間混合する。添加し、Ｃ１ ＴＣフィラーの半分を更に添加し、１０００回転／分（revolutions per minute、ＲＰＭ）で２０秒間、次いで１５００ＲＰＭで２０秒間混合した。残りのＣ１ ＴＣフィラーを添加し、続いて存在する場合にはＣ４－１ ＴＣフィラーを添加し。同様に混合した。カップ内の得られた組成物を掻き取って、確実に混合し、次いで抑制剤Ｅ－１、顔料Ｆ－１、及び触媒Ｄ－１を添加し、同様に混合して、熱伝導性組成物試料を得た。得た熱伝導性組成物試料を、以下の試験方法に従って、押出速度及び熱伝導率について評価した。

【0052】

押出速度特性評価
Ｎｏｒｄｓｏｎ ＥＦＤ分注装置を使用して、試料の押出速度（「ＥＲ」）を測定する。試料材料を、２．５４ミリメートル（millimeter、ｍｍ）の開口部を有する３０立方センチメートルのシリンジ（Ｎｏｒｄｓｏｎ ＣｏｍｐａｎｙからのＥＦＤシリンジ）にパッケージングする。シリンジに０．６２ＭＰａの圧力を加えることによって、開口部を通して試料を分注する。１分後に押出された試料の質量（グラム）は、押出速度（グラム／分）に相当する。本発明の目的は、６０ｇ／分超、好ましくは６５ｇ／分以上、より好ましくは７０ｇ／分以上、更により好ましくは７５ｇ／分以上の押出速度を達成することである。

【0053】

特に、いくつかの試料は、押出できなかった粉末状ペーストであったため、０のＥＲを有すると報告されている（熱伝導率は測定されなかった）。

【0054】

熱伝導率特性評価
ＬｏｎＧｗｉｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ、ＴａｉｗａｎからのＬｏｎＧｗｉｎ Ｍｏｄｅｌ ＬＷ ９３８９ ＴＩＭ熱抵抗及び伝導率測定装置を使用して、ＡＳＴＭ Ｄ５４７０－０６に従って熱伝導率（「thermal conductivity、ＴＣ」）を決定する。本発明の目的は、少なくとも９．０ワット／メートル＊ケルビン（Ｗ／ｍ＊Ｋ）の熱伝導率（「ＴＣ－ＬｏｎＧｗｉｎ」とも示される）を達成することである。

【0055】

熱伝導性組成物試料（未硬化試料）を、８０℃で１２分間動作させたときに、ガード付き中央ホットプレートとコールドプレートとの間に適用した。２７５．８キロパスカル（４０ポンド／平方インチ）の圧力を適用して、試料をプレートと接触させたままに維持した。熱インピーダンスを、異なるボンドライン厚さ（bond－line thickness、ＢＬＴ）（０．５ｍｍ／１．０ｍｍ／２．０ｍｍ）で測定した。線形方程式を熱インピーダンス対ＢＬＴに当てはめることによって、バルク熱伝導率（「Ｋ」として示される）をＫ＝１０／傾きによって計算し、表２及び３において「ＴＣ－ＬｏｎＧｗｉｎ」として報告した。

【0056】

表２に示されるように、実施例１～１１の試料は全て、６０ｇ／分超えのＥＲ及び９．０Ｗ／ｍ＊Ｋ超えのＴＣの両方の要件を達成した。特に、実施例１～１０は、７５ｇ／分以上の更により高いＥＲを示した。

【0057】

対照的に、表３に示す試料は、ＴＣ及びＥＲ要件の少なくとも１つを達成することができなかった。

【0058】

特定の粒径を有する少なくとも２種類のＡｌＮ粒子の組み合わせの代わりに、ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝８０μｍ）及び球状ＭｇＯ（Ｄ５０＝６０μｍ）の組み合わせを使用したＣＥ１試料は、９．０Ｗ／ｍ＊Ｋ未満のＴＣを提供した。

【0059】

ＴＣフィラーとして、ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝８０μｍ）、不規則ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝６０μｍ）、不規則形状Ａｌ_２Ｏ_３粒子（Ｄ５０＝２μｍ）、及び球状Ａｌ_２Ｏ_３粒子（Ｄ５０＝１０μｍ）の組み合わせを使用したＣＥ２試料は、押出されることができない粉末状のペーストであった。

【0060】

ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝８０μｍ）、異なる粒径の球状Ａｌ_２Ｏ_３粒子（それぞれ２μｍ及び０．３μｍ）を使用したＣＥ３試料は、９．０Ｗ／ｍ＊Ｋ未満のＴＣを与えた。

【0061】

１００μｍ以上のＤ５０を有する球状ＡｌＮ粒子の代わりに、不規則ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝７０μｍ）を有する球状ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝８０μｍ）を含むＣＥ４試料は、低いＥＲ及びより低いＴＣの両方を提供した。

【0062】

ＴＣフィラーとして球状ＡｌＮ粒子（Ｄ５０＝８０μｍ）、球状ＭｇＯ粒子（Ｄ５０＝１２０）、及び異なる粒径の球状Ａｌ_２Ｏ_３粒子（それぞれＤ５０＝２μｍ及び０．３μｍ）を含むＣＥ５試料は、低ＥＲ及び低ＴＣの両方を提供した。

【0063】

実施例２と比較して、２μｍのＤ５０を有する球状Ａｌ_２Ｏ_３粒子を不規則形状Ａｌ_２Ｏ_３粒子で置き換えること（ＣＥ６試料）、不規則ＺｎＯ粒子（Ｄ５０＝０．２μｍ）を球状若しくは不規則形状Ａｌ_２Ｏ_３で置き換えること（ＣＥ７及びＣＥ８試料）、又は１２０μｍのＤ５０を有する球状ＡｌＮを、１００μｍのＤ５０を有する不規則形状ＡｌＮで置き換えること（ＣＥ９）は全て、より低いＥＲをもたらした。

【0064】

８０μｍのＤ５０を有する１種類のＡｌＮ粒子のみを含むＣＥ１０は、２．１％のＢＮ粒子を添加しても、９．０Ｗ／ｍ＊Ｋ超えのＴＣのＴＣ要件を依然として満たすことができなかった。

【0065】

２つの異なる粒径を有するＡｌＮ粒子の混合物を含むが、それぞれ４５重量％及び１０重量％の濃度でＡｌＮ粒子が１００μｍ以上のＤ５０粒径を有するＣＥ１１及びＣＥ１４の試料は両方とも、ＥＲ及びＴＣの要件のうちの少なくとも１つを満たすことができなかった。

【0066】

ＣＥ１２及びＣＥ１３試料は、４０％未満のＡｌＮフィラーの総濃度が望ましくない低いＴＣを提供し、ＡｌＮフィラー＞５５重量％の総含有量が低いＥＲをもたらしたことを実証している。

【0067】

１種類のみのＡｌＮフィラー、すなわち、２０μｍのＤ５０を有する不規則形状ＡｌＮ粒子を含むＣＥ１５試料は、押出されることができない粉末状ペーストであった。ＡｌＮフィラーとして１００μｍのＤ５０を有する球状ＡｌＮ粒子のみを含むＣＥ１６試料は、６０ｇ／分未満のＥＲを提供した。

【表2】

注：この表２及び以下の表３において、
「ＳｉＨ／Ｖｉ比」は、架橋剤からのＳｉＨ官能性対ビニル官能性のモル比を指す。
「球状大ＡｌＮ重量％」は、試料中の全ての構成成分の総重量に対するＤ５０≧１００μｍを有する球状ＡｌＮフィラー重量％を指す。「小ＡｌＮ重量％」は、試料中の全ての構成成分の総重量に対する２０～８０μｍのＤ５０を有するＡｌＮフィラーの重量％を指す。
「ＥＲ」及び「ＴＣ－ＬｏｎＧｗｉｎ」（「ＴＣ」でもある）を、上記の試験方法に従って測定した。
「ＴＣ－ホットディスク」は、ＩＳＯ ２２００７－２に従って、ホットディスクを使用することによって測定された熱伝導率を指す。硬化試料の熱伝導率を、３．１８９ｍｍカプトンセンサー（モデル５４６５）を備えたホットディスクＴＰＳ ２５００ Ｓ機材によって測定した。２５ｍｍ×２５ｍｍ×８ｍｍの寸法を有する熱伝導性組成物試料を１２０℃で６０分間硬化させることによって、硬化試料を調製した。

【表3】

【国際調査報告】