特表 2024-540473 ダイヤモンド粒子を含有する硬化性熱伝導性組成物

(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】2024-10-31

(54)【発明の名称】ダイヤモンド粒子を含有する硬化性熱伝導性組成物

(51)【国際特許分類】

   C08L 83/07 20060101AFI20241024BHJP

   C08L 83/05 20060101ALI20241024BHJP

   C08K 5/5419 20060101ALI20241024BHJP

   C08K 3/04 20060101ALI20241024BHJP

   C08K 3/08 20060101ALI20241024BHJP

   C08K 3/22 20060101ALI20241024BHJP

   C08K 3/28 20060101ALI20241024BHJP

【ＦＩ】

C08L83/07

C08L83/05

C08K5/5419

C08K3/04

C08K3/08

C08K3/22

C08K3/28

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024529313

(86)(22)【出願日】2021-11-23

(85)【翻訳文提出日】2024-05-16

(86)【国際出願番号】 CN2021132300

(87)【国際公開番号】W WO2023092255

(87)【国際公開日】2023-06-01

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【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

(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】100092783

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100095360

【弁理士】

【氏名又は名称】片山 英二

(74)【代理人】

【識別番号】100120134

【弁理士】

【氏名又は名称】大森 規雄

(72)【発明者】

【氏名】ワン、チェンシュー

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ヤン

(72)【発明者】

【氏名】ホー、チャオ

(72)【発明者】

【氏名】チェン、ホンユ

(72)【発明者】

【氏名】チェン、チェン

【テーマコード（参考）】

4J002

【Ｆターム（参考）】

4J002CP042

4J002CP141

4J002DA016

4J002DA119

4J002DE108

4J002DE147

4J002DF017

4J002EX039

4J002FD016

4J002FD017

4J002FD018

4J002FD142

4J002FD159

4J002FD209

4J002GQ05

(57)【要約】

硬化性熱伝導性組成物は、（ａ）１つ以上のビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンと、（ｂ）分子１個当たり少なくとも２個のシリルヒドリド基を有する、シリルヒドリド官能性ポリシロキサンと、（ｃ）フィラー処理剤と、（ｄ）６０～１５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有するダイヤモンド粒子を含む、９４～９７重量％の熱伝導性フィラーと、を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

硬化性熱伝導性組成物であって、重量パーセントが硬化性熱伝導性組成物の重量に対するものとして、
ａ．複数のビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンのうちの１つ又はそれらの組み合わせであるビニル官能性シリコーンポリマーであって、ガラス毛管キャノン・フェンスケ型粘度計を２５℃で、１～４．０重量パーセントの範囲の濃度で使用してＡＳＴＭ Ｄ４４５－２１によって測定した場合に３０～２０００ミリパスカル^＊秒の範囲の粘度を有する、ビニル官能性シリコーンポリマーと、
ｂ．１分子当たり少なくとも２個のシリルヒドリド基を有し、組成物におけるシリルヒドリド基とビニル基とのモル比が０．５～１．０の範囲となるような濃度で存在する、少なくとも１つのシリルヒドリド官能性ポリシロキサン架橋剤と、
ｃ．０．１～２．０重量パーセントの範囲の濃度のフィラー処理剤であって、トリアルコキシシリル化合物から選択される複数の化合物のうちのいずれか１つ又はそれらの任意の組み合わせである、フィラー処理剤と、
ｄ．９４～９７重量％の範囲の濃度の熱伝導性フィラーであって、
ｉ．３０～５５重量パーセントの範囲の濃度の、６０～１５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有するダイヤモンド粒子と
ｉｉ．２５～３５重量パーセントの範囲の濃度の、１超～１０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する熱伝導性フィラーと、
ｉｉｉ．１０～２０重量パーセントの範囲の濃度の、０．１～１マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する熱伝導性フィラーと、
ｉｖ．場合により、０～２０重量パーセントの範囲の濃度の、２０～６０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する熱伝導性フィラーと、を含む、熱伝導性フィラーと、を含む、
硬化性熱伝導性組成物である。

【請求項2】

前記硬化性熱伝導性組成物が、
ｅ．重量パーセントが硬化性熱伝導性組成物の重量に対する白金の重量を指すものとして、０．０３～０．４重量パーセントの範囲の濃度の白金系ヒドロシリル化触媒をさらに含む、請求項１に記載の硬化性熱伝導性組成物。

【請求項3】

前記硬化性熱伝導性組成物が、
ｆ．重量パーセントが硬化性熱伝導性組成物の重量に対するものとして、０．００１～０．００５重量パーセントの範囲の濃度の硬化抑制剤をさらに含む、請求項１又は２に記載の硬化性熱伝導性組成物。

【請求項4】

前記ビニル官能性シリコーンポリマーが、平均化学構造（Ｉ）：
Ｖｉ（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ－（（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ）_ｄ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｖｉ （Ｉ）
［式中、ｄは、（（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ）基の平均数であり、２５以上かつ同時に３５０以下の値を有する］を有する、請求項１～３のいずれか一項に記載の硬化性熱伝導性組成物。

【請求項5】

粘度が、ガラス毛管キャノン・フェンスケ型粘度計を２５℃で使用してＡＳＴＭ Ｄ４４５－２１によって決定されるものとして、前記シリルヒドリド官能性ポリシロキサン架橋剤が、（ｉ）１４ミリパスカル^＊秒の粘度を有し、シリルヒドリド基中に０．３６重量パーセントの水素を含有するトリメチル末端ジメチル－ｃｏ－水素メチルポリシロキサンと、（ｉｉ）７～１０ミリパスカル^＊秒の範囲の粘度を有し、シリルヒドリド基中に０．１６重量パーセントの水素を含有するヒドリド末端ポリジメチルシロキサンと、からなる群から選択されるポリマーの一方又は両方の組み合わせである、請求項１～４のいずれか一項に記載の硬化性熱伝導性組成物。

【請求項6】

ａ．１超～５マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する前記熱伝導性フィラーが、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムからなる群から選択される１つ又は複数であり
ｂ．０．１～１マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する前記熱伝導性フィラーが、酸化亜鉛であり
ｃ．４０～６０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する窒化アルミニウム熱伝導性フィラーが存在する、請求項１～５のいずれか一項に記載の硬化性熱伝導性組成物。

【請求項7】

重量パーセントが硬化性熱伝導性組成物の重量に対するものとして、
ａ．２．７～３．３重量パーセントの範囲の濃度で７５～８０ミリパスカル^＊秒の範囲の粘度を有するビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンと、
ｂ．１４ミリパスカル^＊秒の粘度を有する０．０４重量パーセントのトリメチル末端ジメチル－ｃｏ－水素メチルポリシロキサンと、７～１０ミリパスカル^＊秒の範囲の粘度を有する０．５～０．６重量パーセントのヒドリド末端ポリジメチルシロキサンと、のブレンドと、
ｃ．０．２重量パーセントのｎ－デシルトリメトキシシランと、０．１０～０．１２重量パーセントの、平均化学構造（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ］_３０Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３を有するモノトリメトキシシロキシ及びトリメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサンと、からなるフィラー処理剤と、
ｄ．熱伝導性フィラーであって、
ｉ．１２０マイクロメートルのＤｖ５０を有する３４重量％のダイヤモンド粒子、又は１２０マイクロメートルのＤｖ５０を有する３０．５重量％のダイヤモンド粒子及び２０マイクロメートルのＤｖ５０を有する２０重量％のダイヤモンド粒子、又は６０マイクロメートルのＤｖ５０を有する５０．４～５０．８重量％のダイヤモンド粒子、
ｉｉ．２～５マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する３０重量％の球状酸化アルミニウム粒子、又は２マイクロメートルのＤｖ５０を有する１９重量パーセントの球状酸化アルミニウム粒子と、１．５マイクロメートルのＤｖ５０を有する１０重量パーセントの不規則な窒化アルミニウム粒子と、の組み合わせ、
ｉｉｉ．０．２マイクロメートルのＤｖ５０を有する１５重量％の不規則な酸化亜鉛粒子、及び
ｉｖ．場合により、３０～５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する１６．５０重量パーセントの球状窒化アルミニウム粒子、からなる熱伝導性フィラーと、
ｅ．０．０６重量パーセントの白金ヒドロシリル化触媒と、
ｆ．０．００２重量パーセントのメチル（トリス（１，１’－ジメチル－２－プロピニルオキシ））シランと、
を含む、請求項１に記載の硬化性熱伝導性組成物。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の硬化性熱伝導性組成物を使用するためのプロセスであって、前記硬化性熱伝導性組成物を２つの構成部品の間に、かつそれらと接触させて塗布することと、次いで、前記硬化性組成物を加熱して、前記構成部品間の所定の位置にある間に前記硬化性組成物を硬化させることと、を含む、プロセス。

【請求項9】

前記硬化性熱伝導性組成物を塗布することが、前記硬化性熱伝導性組成物を押し出すことを含む、請求項８に記載のプロセス。

【請求項10】

請求項１～７のいずれか一項に記載の硬化性熱伝導性組成物を物品の２つの構成部品の間に、かつそれらと接触させて含む物品であって、前記硬化性熱伝導性組成物が硬化形態又は非硬化形態のいずれかである、物品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、６０～１５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０粒径を有するダイヤモンド粒子を含む熱伝導性フィラーを含有する硬化性熱伝導性組成物に関する。

【背景技術】

【0002】

産業界における電子デバイスの小型化及び強力化の傾向のため、そのようなデバイスで発生する熱を放散するのに有用な熱伝導性組成物に対する需要が増している。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、発熱構成部品と放熱構成部品とを熱的に結合させるために電子機器に使用される。

【0003】

熱伝導性界面材料の課題は、高い熱伝導特性と、小さな構成部品上への熱伝導性材料の正確な塗布を可能とするように容易に押出可能であることの両方の組み合わせを提供することである。詳細には、本明細書で下記に定義される押出速度試験を用いて測定した場合に６０グラム／分を上回る押出速度を有し、少なくとも８ワット／メートル^＊ケルビンの熱伝導率を有する材料に硬化する熱伝導性界面材料を提供することが望ましい。熱伝導性は、熱伝導性フィラーの量を増やすことによって高めることができるが、これにより組成物の押出速度も低下する。したがって、これらの２つの性能パラメータを満たすことは特に困難である。

【発明の概要】

【0004】

本発明は、本明細書で下記に定義される押出速度試験を用いて測定した場合に６０グラム／分（ｇ／分）を上回る押出速度を有し、少なくとも８ワット／メートル^＊ケルビン（Ｗ／ｍ^＊Ｋ）の熱伝導率を有する材料に硬化する熱伝導性界面材料を提供する。

【0005】

驚くべきことに、そのような組成物は、６０～１５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する３０～５５重量パーセント（重量％）のダイヤモンド粒子を含む９４～９７重量パーセント（重量％）の熱伝導性フィラーを含有する硬化性ポリシロキサン組成物から調製できることが見出されており、ただし、重量％は硬化性ポリシロキサン組成物の重量に対するものである。

【0006】

第１の態様において、本発明は、硬化性熱伝導性組成物であって、重量パーセントが硬化性熱伝導性組成物の重量に対するものとして、（ａ）複数のビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンのうちの１つ又はそれらの組み合わせであるビニル官能性シリコーンポリマーであって、ガラス毛管キャノン・フェンスケ型粘度計を２５℃で、１～４．０重量パーセントの範囲の濃度で使用してＡＳＴＭ Ｄ４４５－２１によって測定した場合に３０～２０００ミリパスカル^＊秒の範囲の粘度を有する、ビニル官能性シリコーンポリマーと、（ｂ）１分子当たり少なくとも２個のシリルヒドリド基を有し、組成物におけるシリルヒドリド基とビニル基とのモル比が０．５～１．０の範囲となるような濃度で存在する、少なくとも１つのシリルヒドリド官能性ポリシロキサン架橋剤と、（ｃ）０．１～２．０重量パーセントの範囲の濃度のフィラー処理剤であって、複数のトリアルコキシシリル化合物のうちのいずれか１つ又はそれらの任意の組み合わせを含む、フィラー処理剤と、（ｄ）９４～９７重量パーセントの範囲の濃度の熱伝導性フィラーであって、（ｉ）３０～５５重量パーセントの範囲の濃度の、６０～１５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有するダイヤモンド粒子と、（ｉｉ）２５～３５重量パーセントの範囲の濃度の１超～１０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する熱伝導性フィラーと、（ｉｉｉ）１０～２０重量パーセントの範囲の濃度の、０．１～１マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する熱伝導性フィラーと、（ｉｖ）場合により、０～２０重量パーセントの範囲の濃度の、２０～６０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する熱伝導性フィラーと、を含む、熱伝導性フィラーと、を含む、硬化性熱伝導性組成物である。

【0007】

第２の態様において、本発明は、第１の態様の硬化性熱伝導性組成物を使用するためのプロセスであって、硬化性熱伝導性組成物を２つの構成部品の間に、かつそれらと接触させて塗布することと、次いで、硬化性組成物を加熱して、構成部品間の所定の位置にある間に硬化性組成物を硬化させることと、を含む、プロセスである。

【0008】

第３の態様では、本発明は、第１の態様の硬化性熱伝導性組成物を物品の２つの構成部品の間に、かつそれらと接触させて含む物品であって、硬化性熱伝導性組成物が硬化形態又は非硬化形態のいずれかである、物品である。

【0009】

本発明の組成物は、２つの構成部品間で熱を効率的に伝達するための熱伝導性界面材料として有用である。本発明のプロセスは、本発明の組成物を塗布するうえで有用である。本発明の物品は、構成部品間の効率的な熱伝導から利するデバイスとして有用である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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、ＥＮは、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。

【0011】

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。

【0012】

「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、終点を含む。

【0013】

粒径（「平均粒径」及び「Ｄｖ５０」と互換的に使用される）は、Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ製のＭａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ（商標）（Ｍａｌｖｅｒｎ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ Ｌｉｍｉｔｅｄの商標）３０００レーザー回折粒径分析装置を使用して、粒度分布（Ｄｖ５０）の体積加重中央値として決定する。

【0014】

粘度は、特に明記しない限り、ＡＳＴＭ Ｄ４４５－２１に従って、ガラス毛管キャノン・フェンスケ型粘度計を２５℃で使用して測定する。

【0015】

ＩＳＯ２２００７－２を満たすＨｏｔ Ｄｉｓｋ ＴＰＳ ２５００Ｓ装置を硬化試料に使用して、硬化組成物試料の熱伝導率を測定する。センサは、モデル５４６５（３．１８９ミリメートルカプトンセンサ）である。２５ミリメートル×２５ミリメートル平方×８ミリメートル厚の寸法を有する試料を摂氏１２０度（℃）で６０分間硬化させることによって、熱伝導率評価のための硬化試料を調製する。

【0016】

Ｎｏｒｄｓｏｎ ＥＦＤ分配装置を使用した以下の押出速度試験を用いて組成物の押出速度（ＥＲ）を測定する。試料材料を、２．５４ミリメートルの開口部を有する３０ミリリットルのシリンジ（Ｎｏｒｄｓｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ製のＥＦＤシリンジ）にパッケージングする。シリンジのプランジャに０．６２メガパスカルの圧力を加えることによって、開口部から試料を分注する。１分間に２．５４ミリメートルの開口部から排出される試料の質量をグラム単位で記録して、押出速度値を１分当たりのグラム数（ｇ／分）として得る。

【0017】

本発明は、一態様において、硬化性熱伝導性組成物である。その点で、本発明は「硬化性組成物」である。硬化性組成物は、架橋反応（「硬化反応」）を行うことができる。本組成物において、架橋反応は、ビニル官能性シリコーンポリマー成分とシリル－ヒドリド（Ｓｉ－Ｈ）官能性ポリシロキサン架橋剤との間のヒドロシリル化反応である。

【0018】

ビニル官能性シリコーンポリマーは、ビニル官能性シリコーンポリマーが３０～２０００ミリパスカル^＊秒（ｍＰａ^＊ｓ）の範囲の粘度を有するものとして、複数のビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンのうちの１つ又は任意の組み合わせを含むか、又はそれらからなる。ビニル官能性シリコーンポリマーが複数のビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンの組み合わせである場合、粘度はビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンを組み合わせた粘度である。ビニル官能性シリコーンポリマーの粘度は、３０ｍＰａ^＊ｓ以上であり、４０ｍＰａ^＊ｓ以上、５０ｍＰａ^＊ｓ以上、６０ｍＰａ^＊ｓ以上、７０ｍＰａ^＊ｓ以上、７５ｍＰａ^＊ｓ以上、７８ｍＰａ^＊ｓ以上、８０ｍＰａ^＊ｓ以上、１００ｍＰａ^＊ｓ以上、１２５ｍＰａ^＊ｓ以上、１５０ｍＰａ^＊ｓ以上、１７５ｍＰａ^＊ｓ以上、さらには２００ｍＰａ^＊ｓ以上であってよく、同時に２０００ｍＰａ^＊ｓ以下、１５００ｍＰａ^＊ｓ以下、１０００ｍＰａ^＊ｓ以下、５００ｍＰａ^＊ｓ以下であり、望ましくは４００ｍＰａ^＊ｓ以下、３００ｍＰａ^＊ｓ以下、２００ｍＰａ^＊ｓ以下、１５０ｍＰａ^＊ｓ以下、１００ｍＰａ^＊ｓ以下、９０ｍＰａ^＊ｓ以下、さらには８０ｍＰａ^＊ｓ以下である。

【0019】

各ビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンは、平均化学構造（Ｉ）を有することができる。
Ｖｉ（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ－（（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ）_ｄ－Ｓｉ（ＣＨ_３）_２Ｖｉ （Ｉ）
式中、下付文字ｄは、１分子当たりの（（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ）基の平均の数であり、２５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、１２０以上、１４０以上、１６０以上、１８０以上、２００以上、２２０以上、２４０以上、２６０以上、２８０以上、３００以上、３２０以上、さらには３４０以上、かつ同時に３５０以下、３４０以下、３２０以下、３００以下、２８０以下、２６０以下、２４０以下、２４０以下、２２０以下、２００以下、１８０以下、１６０以下、１４０以下、１２０以下、１００以下、８０以下、６０以下、さらには４０以下の値を有する。例えば、ビニル官能性シリコーンポリマーは、ＳＭＳ－Ｖ２１の製品名でＧｅｌｅｓｔより販売されるものなど、７８ｍＰａ^＊ｓの粘度を有し、分子量に対して１．２５重量パーセント（ｗｔ％）のビニル基を含有するビニルジメチル末端ポリジメチルシロキサンであり得る。

【0020】

ビニル官能性シリコーンポリマーの濃度は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対して１重量％以上であり、２．０重量％以上、２．５重量％以上、２．７重量％以上、さらには３．０重量％以上であってよく、同時に４．０重量％以下であってよく、３．５重量％以下、さらには３．３重量％以下であってよい。

【0021】

硬化性熱伝導性組成物は、少なくとも１種のシリルヒドリド（ＳｉＨ）官能性ポリシロキサン架橋剤をさらに含む。ＳｉＨ官能性架橋剤は、１分子当たり少なくとも２個のＳｉＨ基を含有する。ＳｉＨ基は、ペンダント基、末端基、又はペンダント基と末端基の両方の組み合わせであり得る。「末端」基は、分子の末端シロキサン基上にある。「末端」シロキサン基は、１個のみの他のシロキサン基に結合している。「ペンダント」基は、分子の内部シロキサン基（少なくとも２個の他のシロキサン基に結合したシロキサン基）上にある。「シロキサン基」は、ＳｉＯの酸素を介して別のＳｉに結合しているＳｉＯを含む基である。

【0022】

ＳｉＨ官能性ポリシロキサン架橋剤は、平均化学構造（ＩＩ）を有することができる。
Ｒ_{（３－ｈ）}Ｈ_ｈＳｉＯ－（ＨＲＳｉＯ）_ａ－（Ｒ_２ＳｉＯ）_ｂ－ＳｉＨ_ｈ’Ｒ_{（３－ｈ’）} （ＩＩ）
式中、
Ｒは、それぞれの場合で１～６個の炭素原子を有するアルキル及びアリール基から独立して選択される。Ｒ基は、１個以上の炭素、２個以上の炭素、３個以上の炭素、４個以上の炭素、さらには５個以上の炭素を有することができ、同時に、６個以下の炭素、５個以下の炭素、４個以下の炭素、３個以下の炭素、又はさらには２個以下の炭素を有することができる。望ましくは、Ｒ基は、独立してそれぞれの場合でメチル基及びフェニル基から選択される。

【0023】

Ｈは、水素原子である。

【0024】

下付き文字ｈ及びｈ’は、いずれかの末端の末端水素原子の平均数を指し、それぞれは独立してそれぞれの場合で０～３の範囲の値から選択されるが、ただし、ａ、ｈ及びｈ’の組み合わせは少なくとも２である。好ましくは、ｈ及びｈ’は、独立してそれぞれの場合で０以上、１以上、さらには２以上であり、同時に、３以下、２以下、又はさらには１以下である。より好ましくは、ｈとｈ’は同じ値を有する。最も好ましくは、ｈ及びｈ’はどちらも０である。

【0025】

下付き文字ａは、分子１個当たりの（ＨＲＳｉＯ）基の平均数である。ｈ及びｈ’がどちらも０である場合、ａは２以上である。ｈ及びｈ’がどちらも０でない場合、ａ、ｈ及びｈ’の組み合わせが２以上であるものとして、下付き文字ａは０であり得る。好ましくは、下付き文字ａは１以上であり、２以上であってよく、３以上、４以上、５以上、６以上、７以上、８以上、さらには９以上であってよく、同時に、典型的には１０以下、９以下、８以下、７以下、６以下、５以下、４以下、３以下、さらには２以下である。

【0026】

下付き文字ｂは、分子１個当たりの（Ｒ_２ＳｉＯ）基の平均数である。一般的に、下付き文字ｂは、５以上、１０以上、２０以上、２５以上、３０以上、４０以上、５０以上であり、７５以上、１００以上、１２５以上、１５０以上、１７５以上、さらには１９０以上であってよく、同時に典型的には２００以下、１７５以下、１５０以下、１２５以下、１００以下、７５以下、５０以下、４０以下、３０以下、さらには２５以下、又はさらには２０以下である。

【0027】

ＳｉＨ官能性ポリシロキサン架橋剤は、（ｉ）１４ミリパスカル^＊秒の粘度を有し、シリルヒドリド基中に０．３６重量パーセントの水素を含有するトリメチル末端ジメチル－ｃｏ－水素メチルポリシロキサン、及び（ｉｉ）７～１０ミリパスカル^＊秒の範囲の粘度を有し、シリルヒドリド基中に０．１６重量パーセントの水素を含有するヒドリド末端ポリジメチルシロキサンからなる群から選択されるポリマーの一方又は両方の組み合わせであり得る。

【0028】

ＳｉＨ官能性ポリシロキサン架橋剤の濃度は、ＳｉＨ基とビニル基とのモル比（ＳｉＨ／Ｖｉ比）として、０．５以上であり、０．６以上、０．７以上、０．８以上、さらには０．９以上であってよく、同時に１．０以下であり、０．９以下、０．８以下、０．７以下、又はさらには０．６以下であってよい値を与えるのに十分である。ＳｉＨ／Ｖｉ比は、硬化性熱伝導性組成物が硬化する際に生じる架橋度を決定する。ＳｉＨ／ビニル比が低すぎると、組成物は十分に硬化せず、十分な垂直安定性が得られない。ＳｉＨ／ビニル比が高すぎると、組成物は硬化しすぎて脆くなり、表面割れが生じやすくなる。

【0029】

硬化性熱伝導性組成物は、フィラー処理剤を含む。フィラー処理剤は、トリアルコキシシリル化合物であるが、これは、－Ｓｉ（ＯＲ）_３基を有する化合物である。ただし、各Ｒは、独立してそれぞれの場合で、本明細書でＲについて上記で記載した通りである。

【0030】

フィラー処理剤は、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オルガノポリシロキサンからなる群から選択される１つの成分又は複数の成分の任意の組み合わせであることが望ましい。

【0031】

適当なアルキルトリアルコキシシランとしては、化学式Ｒ^ａ（Ｒ^ｂＯ）_３Ｓｉを有するものが挙げられる（式中、Ｒ^ａ及びＲ^ｂのそれぞれは、独立してそれぞれの場合で１個以上、２個以上、３個以上、４個以上、５個以上、６個以上、７個以上、８個以上、９個以上、１０個以上、さらには１１個以上の炭素原子を有し、同時に、典型的には２０個以下、１８個以下、１６個以下、１４個以下、１２個以下の炭素原子を有し、１０個以下の炭素原子を有し得るアルキルである）。Ｒ_ｂは、ケイ素原子に結合したメトキシル基を形成するようにメチルであることが望ましい。特に望ましいアルキルトリアルコキシシランは、ｎ－デシルトリメトキシシランである。

【0032】

適当なモノトリアルコキシシロキシ末端ジオルガノポリシロキサンとしては、平均化学式Ｒ^ｃ _３ＳｉＯ［Ｒ］^ｄ _２［ＳｉＯ］_ｇＳｉ（ＯＲ^ｅ）_３を有するものが挙げられる（式中、各Ｒ^ｃ、Ｒ^ｄ及びＲ^ｅは、独立してそれぞれの場合で、１個以上の炭素原子を有し、２個以上、３個以上、４個以上、５個以上、６個以上、７個以上、さらに８個以上の炭素原子を有することができ、同時に、典型的には１０個以下、８個以下、６個以下、４個以下、さらには２個以下の炭素原子を有するヒドロカルビルから選択され、下付き文字ｇは、典型的には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、さらには１１０以上の値を有し、同時に、典型的には２００以下、１５０以下、１２５以下、１２０以下、又はさらには１１０以下の値を有する）。特に望ましいモノトリアルコキシシロキシ末端ジオルガノポリシロキサンは、平均化学式（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ［（ＣＨ_３）_２［ＳｉＯ］_３０Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３を有する。

【0033】

フィラー処理剤の濃度は、硬化性組成物の重量に対する重量％で、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、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、１．２重量％以上、１．３重量％以上、さらには１．４重量％以上であり、同時に、典型的には２．０重量％以下、１．８重量％以下、１．６重量％以下、１．４重量％以下、１．３重量％以下、又はさらには１．２重量％以下である。

【0034】

例えば、硬化性組成物は、ｎ－デシルトリメトキシシラン及び（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ］_３０Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３のいずれか１つ又はいずれかの組み合わせを含むことができる。好ましくは、硬化性組成物は、０．２重量パーセントのｎ－デシルトリメトキシシランと、０．１０～０．１２重量パーセントの、平均化学構造（ＣＨ_３）_３ＳｉＯ［（ＣＨ_３）_２ＳｉＯ］_３０Ｓｉ（ＯＣＨ_３）_３を有するモノトリメトキシシロキシ及びトリメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサンと、を含むことができる。

【0035】

硬化性熱伝導性組成物は、熱伝導性フィラーをさらに含む。熱伝導性フィラーの濃度は、硬化性組成物の重量に対する重量％で、９４重量％以上であり、９４．５重量％以上、９５重量％以上、さらには９５．５重量％以上であってよく、同時に、典型的には９７重量％以下であり、９６重量％以下、９５．５重量％以下、さらには９５重量％以下であってよい。

【0036】

熱伝導性フィラーは、少なくとも３つ、場合により４つの異なる熱伝導性フィラーの組み合わせを含み、それらからなってもよい。

【0037】

第１の熱伝導性フィラーは、６０マイクロメートル以上のＤｖ５０を有し、７０マイクロメートル以上、８０マイクロメートル以上、９０マイクロメートル以上、１００マイクロメートル以上、１１０マイクロメートル以上、１２０マイクロメートル以上、１３０マイクロメートル以上、さらには１４０マイクロメートル以上のＤｖ５０を有してよく、同時に１５０マイクロメートル以下のＤｖ５０を有し、１４０マイクロメートル以下、１３０マイクロメートル以下、１２０マイクロメートル以下、１１０マイクロメートル以下、１００マイクロメートル以下、９０マイクロメートル以下、８０マイクロメートル以下、又はさらには７０マイクロメートル以下のＤｖ５０を有してよい、ダイヤモンド粒子である。第１の熱伝導性フィラーの濃度は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対する重量％で、３０重量％以上、３４重量％以上であり、３５重量％以上、４０重量％以上、さらには５０重量％以上であってよく、同時に５５重量％以下であり、５０重量％以下、４５重量％以下、４０重量％以下、又はさらには３５重量％以下であってよい。

【0038】

第２の熱伝導性フィラーは、１マイクロメートル以上のＤｖ５０を有し、２マイクロメートル以上、３マイクロメートル以上、４マイクロメートル以上、さらには５マイクロメートル以上のＤｖ５０を有してよく、同時に１０マイクロメートル以下のＤｖ５０を有し、９マイクロメートル以下、８マイクロメートル以下、７マイクロメートル以下、６マイクロメートル以下、又はさらには５マイクロメートル以下のＤｖ５０を有してよい。第２の熱伝導性フィラーの濃度は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対する重量％で、２５重量％以上であり、２６重量％以上、２８重量％以上、３０重量％以上、３２重量％以上、さらには３４重量％以上であってよく、同時に３５重量％以下であり、３３重量％以下、３１重量％以下、２９重量％以下、さらには２７重量％以下であってよい。

【0039】

第３の熱伝導性フィラーは、０．１以上のＤｖ５０を有し、０．３以上、０．５以上、０．７以上、さらには０．９以上のＤｖ５０を有してよく、同時に１以下のＤｖ５０を有し、０．８以下、０．６以下、０．４以下、又はさらには０．２以下のＤｖ５０を有してよい。第３の熱伝導性フィラーの濃度は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対する重量％で、１０重量％以上であり、１２重量％以上、１４重量％以上、１６重量％以上、さらには１８重量％以上であってよく、同時に２０重量％以下であり、１９重量％以下、１７重量％以下、１５重量％以下、１３重量％以下、又はさらには１１重量％以下であってよい。

【0040】

第４の熱伝導性フィラーは、２０マイクロメートル以上のＤｖ５０を有し、２５マイクロメートル以上、３０マイクロメートル以上、３５マイクロメートル以上、４０マイクロメートル以上、４５マイクロメートル以上、さらには５０マイクロメートル以上のＤｖ５０を有してよく、同時に、６０マイクロメートル以下のＤｖ５０を有し、５５マイクロメートル以下、５０マイクロメートル以下、又はさらには４５マイクロメートル以下のＤｖ５０を有してよい。第４の熱伝導性フィラーの濃度は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対する重量％で、０重量％以上であり、２重量％以上、４重量％以上、６重量％以上、８重量％以上、１０重量％以上、１２重量％以上、１４重量％以上、１６重量％以上、さらには１８重量％以上であってよく、同時に２０重量％以下であり、１９重量％以下、１７重量％以下、１５重量％以下、１３重量％以下、又はさらには１１重量％以下であってよい。

【0041】

熱伝導性フィラーは、これらの４つの熱伝導性フィラーに加えてフィラーを含んでもよく、又はこれら４つ以外の熱伝導性フィラーを含まなくともよい。

【0042】

粒子は、球状、不規則、破砕形状又は板状などの任意の形状を有することができる。望ましくは、第２の熱伝導性フィラーは、球状酸化アルミニウム及び不規則な窒化アルミニウムの一方又は両方である。望ましくは、第３の熱伝導性フィラーは粉砕酸化亜鉛である。望ましくは、第４の熱伝導性フィラーは、球状窒化アルミニウムである。

【0043】

望ましくは、各熱伝導性フィラーは、ダイヤモンド粒子、窒化アルミニウム粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化亜鉛粒子、及び窒化ホウ素粒子からなる群から独立して選択される。好ましくは、第１の熱伝導性フィラーは、１２０マイクロメートルのＤｖ５０を有する３４重量パーセントのダイヤモンド粒子、又は１２０マイクロメートルのＤｖ５０を有する３０．５重量％のダイヤモンド粒子及び２０マイクロメートルのＤｖ５０を有する２０重量％のダイヤモンド粒子、又は６０マイクロメートルのＤｖ５０を有する５０．４～５０．８重量％のダイヤモンド粒子から選択される。

【0044】

望ましくは、第２の熱伝導性フィラーは、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの一方又は両方の組み合わせである。好ましくは、第２の熱伝導性フィラーは、２～５マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する３０重量パーセントの球状酸化アルミニウム粒子、又は２マイクロメートルのＤｖ５０を有する１９重量パーセントの球状酸化アルミニウム粒子と、１．５マイクロメートルのＤｖ５０を有する１０重量パーセントの不規則な窒化アルミニウム粒子との組み合わせから選択される。

【0045】

望ましくは、第３の熱伝導性フィラーは酸化亜鉛である。好ましくは、第３の熱伝導性フィラーは、０．２マイクロメートルのＤｖ５０を有する１５重量パーセントの不規則な酸化亜鉛粒子である。

【0046】

望ましくは、第４の熱伝導性フィラーは、窒化アルミニウムである。好ましくは、第４の熱伝導性フィラーは、存在する場合、３０～５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有する１６．５０重量パーセントの球状窒化アルミニウム粒子である。

【0047】

典型的には、硬化性熱伝導性組成物は、白金系ヒドロシリル化触媒をさらに含む。白金系ヒドロシリル化触媒としては、化合物及び錯体、例えば、白金（０）－１，３－ジビニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン（カルステット触媒）、Ｈ_２ＰｔＣｌ_６、ジ－μ．－カルボニルジ－．π．－シクロペンタジエニルジニッケル、白金－カルボニル錯体、白金－ジビニルテトラメチルジシロキサン錯体、白金シクロビニルメチルシロキサン錯体、白金アセチルアセトナート（ａｃａｃ）、白金黒、白金化合物、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸六水和物、塩化白金酸と一価アルコールとの反応生成物、白金ビス（エチルアセトアセテート）、白金ビス（アセチルアセトナート）、二塩化白金、及び白金化合物とオレフィン若しくは低分子量オルガノポリシロキサンとの錯体、又はマトリックス若しくはコアシェル型構造でマイクロカプセル化された白金化合物が挙げられる。ヒドロシリル化触媒は、白金との１，３－ジエテニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体を含む、白金と低分子量オルガノポリシロキサンとの錯体を含む溶液の一部であり得る。これらの錯体は、樹脂マトリックス中にマイクロカプセル化されていてもよい。触媒は、白金との１，３－ジエテニル－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン錯体であり得る。典型的には、白金系ヒドロシリル化触媒は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対する重量％で、０．０３重量％以上、０．０４重量％以上、０．０５重量％以上、さらには０．０６重量％以上、同時に、典型的には０．４重量％以下、又は０．３重量％以下、０．２重量％以下、０．１重量％以下、０．０９重量％以下、０．０８重量％以下、０．０７重量％以下、０．０６重量％以下、０．０５重量％以下、又はさらには０．０４重量％以下の白金濃度を与えるうえで十分な濃度で存在する。

【0048】

硬化性熱伝導性組成物は、硬化抑制剤をさらに含むことができる。硬化抑制剤は、硬化性熱伝導性組成物を早期の硬化から安定化させ、組成物に保存安定性を与える役割を果たすことができる。適当な硬化抑制剤の例としては、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－１－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のうちのいずれか１つ又は複数の組み合わせが挙げられる。

【0049】

硬化抑制剤の濃度は、硬化性熱伝導性組成物の重量に対する重量％で、０重量％以上であり、０．００１重量％以上、０．００２重量％以上、さらには０．００３重量％以上であってよく、同時に、典型的には０．５重量％以下、又はさらには０．３重量％以下、０．１重量％以下、０．０５重量％以下、０．０１重量％以下、又はさらには０．００５重量％以下、０．００４重量％以下、又はさらには０．００３重量％以下である。

【0050】

本発明はまた、硬化性熱伝導性組成物を使用するためのプロセスであって、硬化性熱伝導性組成物を２つの構成部品の間に、かつそれらと接触させて塗布することと、次いで、硬化性組成物を加熱して、構成部品間の所定の位置にある間に硬化性組成物を硬化させることと、を含む、プロセスも含む。

【0051】

本発明は、硬化性熱伝導性組成物と少なくとも２つの構成部品とを含む物品であって、硬化性熱伝導性組成物が２つの構成部品の間にあり、かつそれらと接触している物品をさらに含む。硬化性熱伝導性組成物は、硬化形態又は非硬化形態のいずれかであってよい。

【実施例】

【0052】

表１に、以下の実施例（実施例）及び比較例（比較例）に使用される材料を示す。

【0053】

【表1】

【0054】

押出速度試験を使用して押出速度について、及び本明細書で上述した方法を使用して熱伝導率について各試料の特性評価を行う。６０ｇ／分を上回る押出速度及び少なくとも８Ｗ／ｍ^＊Ｋの熱伝導率を得ることを目的とする。表２に各試料組成物の特性評価の結果を示す。

【0055】

【表2】

【0056】

６０～１５０マイクロメートルの範囲のＤｖ５０を有するダイヤモンドフィラーを有さない試料は、試料がダイヤモンドフィラー（６０～１５０マイクロメートルより小さいダイヤモンドフィラーのみ）を含む場合であっても、６０ｇ／分を上回るＥＲ及び少なくとも８Ｗ／ｍ^＊Ｋの熱伝導率（ＴＣ）のいずれも達成できない。

【国際調査報告】