(57)【要約】      （修正有）【課題】固体デバイスのコーティング又は封入に使用可能な、逆反応しない縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物の提供。【解決手段】１分子当たり少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する縮合硬化性シリル末端ポリマーと、１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン架橋剤と、チタネート及びジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、組成物の７０〜９３重量％の量で存在する熱伝導性充填剤とを含む、縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ｉ）１分子当たり少なくとも１個、典型的には少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する、少なくとも１種の縮合硬化性シリル末端ポリマーと、
（ｉｉ）
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有するシリル官能性分子、又はこれらの混合物
の群から選択される架橋剤と、
（ｉｉｉ）チタネート及び／又はジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、
（ｉｖ）１種以上の熱伝導性充填剤と、
を含み、
成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が、同じ部には含有されず、全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比が、シラン架橋剤を使用し、０．２：１〜２：１であるか、又はシリル官能性分子の架橋剤を使用して、０．２：１〜１０：１であり、並びに前記全ケイ素結合ヒドロキシル基に対する触媒Ｍ−ＯＲ官能基［式中、Ｍはチタン若しくはジルコニウムである。］のモル比が、０．０１：１〜０．５：１に含まれる、
逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項２】
２つの部で貯蔵され、前記部が以下の、
ａ）一方の部にポリマー（ｉ）及び架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部にポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、又は
ｂ）一方の部に架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部にポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、
ｃ）２種以上のポリマー（ｉ）を用いる場合、一方の部に第１のポリマー（ｉ）及び架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部に第２のポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、又は
ｄ）一方の部にポリマー（ｉ）、並びに他方の部に架橋剤（ｉｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、
として分割されたものでもよい、請求項１に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項３】
前記熱伝導性充填剤が、前記組成物の両方の部に存在するか、又はベース部にポリマー（ｉ）とともに存在する、請求項３に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項４】
熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、前記組成物の７０〜９３重量％の量で存在する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項５】
前記熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、銀粉末、アルミニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、アルミニウム粉末、及び／又は黒鉛窒化物から選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項６】
前記熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、酸化アルミニウムの混合物であり、任意選択で前処理した、様々な径のものである、請求項１、４、５、６、又は７に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項７】
前記熱伝導性充填剤が、
ａ）平均粒子径値が２０〜８０マイクロメーター、あるいは３０〜５０マイクロメーターの熱伝導性充填剤、及び／又は
ｂ）平均粒子径値が２〜１０マイクロメーター、あるいは２〜６マイクロメーターの熱伝導性充填剤、及び／又は
ｃ）平均粒子径値が０．１〜１マイクロメーター、あるいは０．２〜０．８マイクロメーターの熱伝導性充填剤、
のうちの２種以上の混合物で、平均粒子径によって区別された、請求項７又は８に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の組成物から硬化した、逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤であって、
（ｉ）１分子当たり少なくとも１個、典型的には少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する、少なくとも１種の縮合硬化性シリル末端ポリマーと、
（ｉｉ）
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有するシリル官能性分子、又はこれらの混合物
の群から選択される架橋剤と、
（ｉｉｉ）チタネート及び／又はジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、
（ｉｖ）１種以上の熱伝導性充填剤と、
を含む、前記組成物であって、
成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が、同じ部には含有されず、
全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比が、シラン架橋剤を使用し、０．２：１〜２：１であるか、又はシリル官能性分子の架橋剤を使用して、０．２：１〜１０：１であり、並びに前記全ケイ素結合ヒドロキシル基に対する触媒Ｍ−ＯＲ官能基［式中、Ｍはチタン若しくはジルコニウムである。］のモル比が、０．０１：１〜０．５：１に含まれる、
前記組成物である、逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤。
【請求項９】
ゲル又はエラストマーの形態である、請求項８に記載の逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤。
【請求項１０】
前記逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤を含む、請求項９に記載の電気部品又は電子部品用の封止剤。
【請求項１１】
請求項９に記載のシリコーンゲルで封入した／埋込んだ、電気部品又は電子部品。
【請求項１２】
請求項１〜７のいずれか一項に記載のシリコーンゲル組成物を使用した、電気部品又は電子部品のための保護方法。
【請求項１３】
電気部品又は電子部品の封止、封入、埋込み、又は充填のための、請求項８又は９に記載の接着剤の使用。
【請求項１４】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の多部型組成物を相互混合し、得られた前記混合物を硬化させることによる、請求項９に記載の接着剤の製造方法。
【請求項１５】
電気デバイス及び／若しくは電子デバイス、太陽光電池モジュール、並びに／又は発光ダイオードのための、熱伝導性封入剤又は埋込剤としての、請求項８又は９に記載の接着剤の使用。
【請求項１６】
感圧接着剤としての、又は振動若しくは音の緩衝用途としての、又はディスプレイ若しくは導波管のための積層体、接着剤、光学的に透明なコーティングの製造における、請求項８又は９に記載の接着剤の使用。
【請求項１７】
前記混合物を基材上に適用した後、カーテンコーター、スプレー装置、ダイコーター、ディップコーター、押出しコーター、ナイフコーター、及びスクリーンコーターから選択されるディスペンサを使用し硬化する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱伝導性シリコーン組成物の硬化したものから作製した部材を備えた、電気機器及び電子機器。
【請求項１９】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の熱伝導性シリコーン組成物から作製した電気デバイス及び電子デバイスのための、放熱部材。
【請求項２０】
半導体電子要素と金属ヒートシンクとの間のインターフェースの形態の、請求項１６に記載の放熱部材。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般的に、熱伝導性シリコーン組成物、並びに縮合硬化化学により硬化したエラストマー及びゲル、並びにその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
オルガノシロキサンエラストマー及び樹脂は、その特性により、エレクトロニクス分野における多様な最終用途に望ましいものとなる。これらの材料を使用し、ソリッドステート電子デバイス、及びこれらの電子デバイスが多くの場合に実装された回路基板を、コーティングし、封入する。トランジスタ、集積回路、及び他の固体電子デバイスを、長期間にわたって確実に機能させるためには、これらのデバイスが動作する環境内に存在する水分、腐食性材料及び他の不純物との接触から保護する必要がある。オルガノシロキサン組成物により、固体デバイスが、それらの動作に悪影響を及ぼす恐れのある材料から効果的に保護されるが、オルガノシロキサン組成物は、典型的にはいくつかの固体デバイスの動作中に発生した大量の熱の放散に必要な熱伝導率を有していない。
【０００３】
近年のエレクトロニクス技術の急速な進展状況により、回路小型化の要望に応じて固体デバイスの大きさを小さくすることが可能となってきた。より多くのこれらのデバイスが所与の面積中で混み合い、これらのデバイスを内蔵する機器全体のサイズが小さくなるので、対流による通風では、固体デバイスの損傷を回避する速度にて、発生した量の熱を放散するには、もはや十分ではない。
【０００４】
放熱を増加させる１つの方法は、固体デバイスのコーティング又は封入に使用する材料の熱伝導率を高めることである。この熱伝導率の増大は、コーティング又は封入材料に熱伝導性充填剤を添加することによって達成することができる。
【０００５】
得られた熱伝導性エラストマーは、同一の材料において良好な熱伝導及び電気絶縁が必要とされる場合にエレクトロニクス用途において主に使用する、エラストマー材料である。例えば、熱伝導性エラストマーを、半導体電子要素と金属ヒートシンクとの間のインターフェースとして、使用することができる。
【０００６】
多くの電子設計と用途とは、エレクトロニクスの動作中に発生するオーム熱の放散能によって関連している。多くの電子要素、特に半導体要素は、高温で破壊されやすい。このことから、放熱能は、電子要素の性能の制約要因となる。
【０００７】
熱伝導率の高い金属ヒートシンクは、その導電性が高いことから、電子要素と直接接触させることができないので、熱伝導性エラストマー材料を、電子要素と金属ヒートシンクとの間の、熱伝導性の電気絶縁性インターフェースとして、使用する。熱伝導性エラストマーの熱伝導率は、一般的に金属ヒートシンクの熱伝導率よりもはるかに低い。これにより、熱伝導性エラストマーの熱伝導率により、全体的なオーム熱の放散能が制約される。
【０００８】
封入剤及び埋込剤など（例えばゲル）を形成するために現在使用されている市販のシリコーン材料は、付加硬化化学に基づき、すなわち、それらを、水素化ケイ素基と不飽和炭素基との、典型的には白金系化合物である触媒が寄与する反応により硬化させていて高価である。歴史的には、産業では、この種の付加硬化組成物は、化合物本体を介してすぐに硬化し、数分で硬化材料となることから、上記の用途に好ましいものであったが、縮合硬化系ははるかに遅いものであり、チタネート硬化縮合プロセスでは、例えば、未硬化材料本体６ｍｍの深さ当たり最大７日かけて硬化する。スズ硬化縮合系では、より短い期間で硬化させるが、８０℃より高い温度で逆反応（すなわち、解重合）するため、例えばエレクトロニクス用途には望まれない。
【０００９】
ヒドロシリル化硬化組成物から製造された材料は、硬化速度の観点から優れているが、その使用に伴ういくつかの潜在的な問題及び／又は不利益がある。例えば、それらは、一般的には高温（すなわち、１００℃より高温）で硬化させるものであり、不純物が入る恐れがあり、また、高価な白金系硬化触媒は、アミン含有化合物、硫黄含有化合物、及びリン含有化合物の影響を受けやすく被毒の恐れがあり、触媒の失活により非硬化性になる恐れがある。
【００１０】
アルコキシチタン化合物（すなわちアルキルチタネート）が、１成分水分硬化性シリコーンの調合に好適な触媒であることは、当業者に公知である（参考文献：Ｎｏｌｌ，Ｗ．；Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９６８，ｐ．３９９，Ｍｉｃｈａｅｌ  Ａ．Ｂｒｏｏｋ，ｓｉｌｉｃｏｎ  ｉｎ  ｏｒｇａｎｉｃ，ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ  ａｎｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．（２０００），ｐ．２８５）。チタネート触媒を使用して、表面又は拡散硬化させた１部型縮合硬化性シリコーンエラストマーを調合することが、広く記載されている。これらの調合物は、１部型パッケージに典型的に利用可能なものであり、典型的には１５ｍｍよりも薄い層内で適用する。１５ｍｍよりも薄い層によれば、水分の非常に深い部分までの拡散が非常に遅くなることから、材料の深部が未硬化の材料をもたらすことは公知である。表面又は拡散硬化（例えば水分硬化／縮合硬化）が行われるのは、封止剤／封入剤が基材表面上に適用された後、組成物／空気の界面での硬化皮膜の形成によって、初期の硬化プロセスが行われる場合である。表面皮膜の発生後、硬化速度は、封止剤／封入剤の界面からの、内部（又は核）への空気による水分の拡散速度、及び、内部（又は核）からの、材料の外部（又は表面）への縮合反応副生成物／流出物の拡散速度、並びに、外部／表面から内部／核までの、硬化皮膜の経時的なゆっくりした増粘、に応じたものとなる。
【００１１】
生成物の大部分において縮合硬化を活性化するよう設計した多成分組成物には、チタン系触媒を使用しない。これらには一般的に、スズ触媒又は亜鉛触媒など、例えばジブチルスズジラウレート、スズオクトエート、及び／若しくは亜鉛オクトエートといった他の金属触媒を使用する（Ｎｏｌｌ，Ｗ．；Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９６８，ｐ．３９７）。２つ以上の部で使用する前に貯蔵したシリコーン組成物では、一つの部は、典型的には生成物の大部分において縮合硬化を活性化するのに必要な水分を含有している、充填剤を含有する。前述の拡散硬化１部型系とは異なり、２部型縮合硬化系では、共にして混合すると、１５ｍｍより深い部分においてであってもバルク硬化が可能になる。この場合、組成物は、材料の大部分にわたって硬化する（混合後）。皮膜を形成する場合、それは適用後の最初の数分のみのこととある。その直後、生成物は塊全体で固形になる。大量の水分の存在下で、アルキルチタネート触媒は完全に加水分解し、シリコーンに不溶性のテトラヒドロキシチタネートを形成することが公知であるため、チタネート触媒は、これらの種類の２部型組成物を硬化させるためには使用されない。このチタンの形態では、触媒効率が低下し、未硬化の系をもたらす。
逆反応しない２部型縮合硬化熱伝導性シリコーンが必要とされている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】Ｎｏｌｌ，Ｗ．；Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９６８，ｐ．３９９
【非特許文献２】Ｍｉｃｈａｅｌ  Ａ．Ｂｒｏｏｋ，ｓｉｌｉｃｏｎ  ｉｎ  ｏｒｇａｎｉｃ，ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ  ａｎｄ  ｐｏｌｙｍｅｒ  ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．（２０００），ｐ．２８５）
【非特許文献３】Ｎｏｌｌ，Ｗ．；Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ｏｆ  Ｓｉｌｉｃｏｎｅｓ，Ａｃａｄｅｍｉｃ  Ｐｒｅｓｓ  Ｉｎｃ．，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ，１９６８，ｐ．３９７
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物であって、
（ｉ）１分子当たり少なくとも１個、典型的には少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する、少なくとも１種の縮合硬化性シリル末端ポリマーと、
（ｉｉ）
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有するシリル官能性分子、又はこれらの混合物
の群から選択される架橋剤と、
（ｉｉｉ）チタネート及び／又はジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、
（ｉｖ）１種以上の熱伝導性充填剤と、
を含み、
成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が、同じ部には含有されず、
全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比が、シラン架橋剤を使用し、０．２：１〜２：１であるか、又はシリル官能性分子の架橋剤を使用して、０．２：１〜１０：１であり、並びにポリマー（ｉ）中の全ケイ素結合ヒドロキシル基に対する触媒Ｍ−ＯＲ官能基［式中、Ｍはチタン若しくはジルコニウムである。］のモル比が、０．０１：１〜０．５：１に含まれる、
縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物を提供する。
【００１４】
また、組成物から硬化した、逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤であって、
（ｉ）１分子当たり少なくとも１個、典型的には少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する、少なくとも１種の縮合硬化性シリル末端ポリマーと、
（ｉｉ）
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有するシリル官能性分子、又はこれらの混合物
の群から選択される架橋剤と、
（ｉｉｉ）チタネート及び／又はジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、
（ｉｖ）１種以上の熱伝導性充填剤と、
を含む、組成物であって、
成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が、同じ部には含有されず、
全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比が、シラン架橋剤を使用し、０．２：１〜２：１であるか、又はシリル官能性分子の架橋剤を使用して、０．２：１〜１０：１であり、並びにポリマー（ｉ）中の全ケイ素結合ヒドロキシル基に対する触媒Ｍ−ＯＲ官能基［式中、Ｍはチタン若しくはジルコニウムである。］のモル比が、０．０１：１〜０．５：１に含まれる、
組成物である、熱伝導性シリコーン接着剤も提供される。
【００１５】
接着剤は、ゲル又はエラストマーの形態である。この出願の目的のために、「全加水分解性基」は、組成物中に存在する水分及びケイ素結合ヒドロキシル基の両方が除外されたものであることを理解されたい。
【００１６】
全ケイ素結合ヒドロキシル（Ｓｉ−ＯＨ）のモル含有量は、１００ｇの混合調合物について算出される。ポリマーに対する全ケイ素結合ヒドロキシルのモル含有量は、１００ｇの混合生成物中のヒドロキシル含有ポリマーのｇ単位での量を、ポリマーの数平均分子量（Ｍｎ）で割り算し、ポリマー中に存在するヒドロキシル官能基の平均数（典型的には２）を掛け算したものに等しい。数種のヒドロキシル官能性ポリマーが調合物中に存在する場合は、各ポリマーのモル含有量の合計を足し合わせて、調合物中の全シラノールのモル含有量とする。
【００１７】
全加水分解性基のモル含有量は、１００ｇの混合調合物について算出される。物質に対する加水分解性基のモル含有量は、１００ｇの混合生成物中の加水分解性基含有分子のｇ単位での量、又はポリマー分子の場合には数平均分子量（Ｍｎ）で割り算し、分子中に存在する加水分解性官能基の平均数を掛け算したものに等しい。各分子又はポリマーのモル含有量の合計を足し合わせて、調合物中の加水分解性基のモル含有量とする。
【００１８】
次に、全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比は、ケイ素結合ヒドロキシル（Ｓｉ−ＯＨ）基のモル含有量を、加水分解性基の全モル含有量で割り算することによって算出される。触媒のＭ−ＯＲ値は、［（チタネート触媒のｇ）＊（化合物中のＯＲの数）］を、（チタネート触媒の分子量）で割り算したものである。
【００１９】
また、シリコーンの数平均分子量（Ｍｎ）及び重量平均分子量（Ｍｗ）は、ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって決定することもできる。この技術は、標準的な技術であり、Ｍｗ（重量平均）、Ｍｗ（数平均）、及び多分散指数（ＰＩ）（ここで、ＰＩ＝Ｍｗ／Ｍｎ）の値が得られる。
【００２０】
この出願において示すＭｎ値は、ＧＰＣによって決定されたものであり、使用するポリマーの典型的な値を表す。ＧＰＣによって得られない場合、Ｍｎはまた、当該ポリマーの絶対粘度に基づいた計算からも得られる。
【発明の効果】
【００２１】
これらの組成物及び得られたゲル又はエラストマーの主要な利点は、それらが室温で硬化して基材に接着すること、白金硬化シリコーンよりも不純物に対して耐性があること、及び８０℃より高い温度で逆反応を起こさないことであり、実際に、それらは室温で硬化するのみならず、室温で基材に対する接着性を生じるものであり、他方、付加硬化系は、８０℃より高く加熱した際、接着性のみを生じ、いくつかの用途において、いくつかのデバイスが高温の影響を受けやすい可能性があることから、又は大型デバイスの加熱がエネルギー面及びコスト面から禁物であり得るという理由から、問題となる恐れがある。
【００２２】
チタネート／ジルコネート触媒は、高温及び／又は高湿度にさらした場合に逆反応しない系を得るのに有用である。
【００２３】
高い熱伝導率を得ることができ、それは例えば、比較的低粘度、すなわち、１５０，０００ｍ〜４００，０００ｍＰａ．ｓを示すシリコーン組成物を使用し、充填剤を多く配合すること、すなわち、全組成物の少なくとも５０重量％、あるいは７０〜９５重量％、７０〜９３重量％、あるいは８０〜９０重量％であることを考慮すると、２つの部を共に混合した後、２Ｗ／ｍＫ前後以上である。
【００２４】
本発明による反応器で使用するための熱伝導性シリコーン接着剤組成物は、熱伝導性充填剤を多く配合することにより組成物の熱伝導性が高くなり得る場合であっても、流動が良好に維持され、傷みやすい基材の周囲に埋込むことができ、硬化後の物理的特性が良好であり、加熱又は湿熱による経時劣化での物理的特性の変化がわずかなものであり、並びに金属及び有機樹脂に対する接着性が良好である。また、組成物に埋込んだ反応器が、提供される。これにより、昇圧後、モータ両端間に電池電圧を印加するための、反応器の信頼性のある性能が確保される。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
ポリマー（ｉ）は、少なくとも１種の、又はあるいは水分硬化性／縮合硬化性のシリル末端ポリマーである。ポリジアルキルシロキサン、アルキルフェニルシロキサン、又はシリル末端基を有する有機系ポリマー、例えばシリルポリエーテル、シリルアクリレート及びシリル末端ポリイソブチレン又は上記のいずれかのコポリマーを含む、任意の好適な水分／縮合硬化性シリル末端ポリマーを用いることができる。ポリマー（ｉ）は、少なくとも１個のヒドロキシル基を含有する、特に好ましくは、ポリマーは、２個の末端ヒドロキシル基を含むポリシロキサン系ポリマーから選択することができる。
【００２６】
好適なヒドロキシル基の例としては、−Ｓｉ（ＯＨ）３、−（Ｒａ）Ｓｉ（ＯＨ）２、−（Ｒａ）２Ｓｉ（ＯＨ）、又は−（Ｒａ）２Ｓｉ−Ｒｃ−ＳｉＲｄｐ（ＯＨ）３−ｐ［式中、Ｒａは、各々独立して、一価ヒドロカルビル基、例えばアルキル基、特に炭素原子が１〜８個のアルキル基（好ましくはメチル基である。）を表し、Ｒｄ基は、各々独立して、アルキル基、好適には炭素原子が６個以下のアルキル基であり、Ｒｃは、炭素原子が１２個以下の二価炭化水素基であり、ケイ素原子が６個以下のシロキサンスペーサーが１個以上介在していてもよく、ｐの値は、０、１、又は２である。］が挙げられる。
【００２７】
好ましくは、ポリマー（ｉ）は、一般式
Ｘ３−Ａ−Ｘ１  （１）
［式中、Ｘ３及びＸ１は、ヒドロキシル基末端のシロキサン基から独立して選択され、Ａは、シロキサンポリマー及び／又は有機含有ポリマー鎖、あるいはシロキサンポリマー鎖である。］を有する。
【００２８】
ヒドロキシル末端基又は加水分解性基、Ｘ３又はＸ１の例としては、上記定義の、−Ｓｉ（ＯＨ）３、−（Ｒａ）Ｓｉ（ＯＨ）２、−（Ｒａ）２Ｓｉ（ＯＨ）、又は−（Ｒａ）２Ｓｉ−Ｒｃ−ＳｉＲｄｐ（ＯＨ）３−ｐが挙げられる。好ましくは、Ｘ３及び／又はＸ１末端基は、ヒドロキシジアルキルシリル基、例えばヒドロキシジメチルシリル基である。
【００２９】
式（１）のポリマー鎖Ａ中の好適なシロキサン基の例は、ポリジオルガノシロキサン鎖を含むものである。したがって、ポリマー鎖Ａは、好ましくは、式（２）
−（Ｒ５ｓＳｉＯ（４−ｓ）／２）−  （２）
［式中、Ｒ５は、各々独立して、有機基、例えば炭素原子が１〜１０個のヒドロカルビル基であり、任意選択で、１個以上のハロゲン基、例えば塩素又はフッ素で置換されており、ｓは、０、１、又は２であり、典型的には約２である。］のシロキサン単位を含む。基Ｒ５の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ビニル基、シクロヘキシル基、フェニル基、トリル基、塩素若しくはフッ素で置換されたプロピル基、例えば３，３，３−トリフルオロプロピル基、クロロフェニル基、β−（パーフルオロブチル）エチル基、又はクロロシクロヘキシル基が挙げられる。好適には、基Ｒ５のうちの少なくともいくつか、好ましくは実質的に全てが、メチルである。
【００３０】
典型的には、上記の種類のポリマーの粘度は、コーンプレートを使用するＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄコーンプレート粘度計（ＲＶ  ＤＩＩＩ）の使用によって測定して、２３℃で、１，０００〜３００，０００ｍＰａ．ｓ、あるいは１，０００〜１００，０００ｍＰａ．ｓのオーダーである。
【００３１】
したがって、式（２）の単位を含有する典型的なポリマー（ｉ）は、上記定義の、水分を使用して加水分解することができる、末端ケイ素結合ヒドロキシル基を有するポリジオルガノシロキサン、又は末端ケイ素結合有機基を有するポリジオルガノシロキサンである。ポリジオルガノシロキサンはホモポリマーであってもコポリマーであってもよい。また、末端縮合性基を有する異なるポリジオルガノシロキサンの混合物も好適である。
【００３２】
あるいは、ポリマー（ｉ）は、各々に少なくとも１つの加水分解性基があるシリル末端基を有する、有機系ポリマーであってもよい。典型的なシリル末端ポリマー基としては、シリル末端ポリエーテル、シリル末端アクリレート、及びシリル末端ポリイソブチレンが挙げられる。用いるシリル基は、上述のＸ１及びＸ３として上記の１つ以上の選択肢となる。
【００３３】
シリルポリエーテルの場合では、ポリマー鎖はポリオキシアルキレン系単位（有機）に基づく。このようなポリオキシアルキレン単位は、好ましくは、繰り返しオキシアルキレン単位（−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−）から構成される、平均式（−ＣｎＨ２ｎ−Ｏ−）ｍ［式中、ｎは２〜４の整数であり、ｍは少なくとも４の整数である。］により表される、主として直鎖状のオキシアルキレンポリマーを含む。各ポリオキシアルキレンポリマーブロックの数平均分子量は、約３００ｇ／モル〜約１０，０００ｇ／モルの範囲であってもよいが、より高分子量であってもよい。更に、オキシアルキレン単位は、ポリオキシアルキレンモノマー全体にわたって必ずしも同一でなく、単位ごとに異なっていてもよい。ポリオキシアルキレンブロック又はポリオキシアルキレンポリマーは、例えば、オキシエチレン単位（−Ｃ２Ｈ４−Ｏ−）、オキシプロピレン単位（Ｃ３Ｈ６Ｏ）、若しくはオキシブチレン単位（−Ｃ４Ｈ８−Ｏ−）、又はこれらの混合から構成されていてもよい。
【００３４】
他のポリオキシアルキレン単位としては、例えば、構造、−［−Ｒｅ−Ｏ−（−Ｒｆ−Ｏ−）ｗ−Ｐｎ−ＣＲｇ２−Ｐｎ−Ｏ−（−Ｒｆ−Ｏ−）ｑ−Ｒｅ］−
［式中、Ｐｎは、１，４−フェニレン基であり、Ｒｅは、それぞれ同一であるか又は異なり、炭素原子が２〜８個の二価炭化水素基であり、Ｒｆは、それぞれ同一であるか又は異なり、エチレン基又はプロピレン基であり、Ｒｇは、それぞれ同一であるか又は異なり、水素原子又はメチル基であり、下付文字ｗ及びｑの各々は、３〜３０の範囲の正の整数である。］の単位を挙げることができる。
【００３５】
この出願の目的のために、「置換」とは、炭化水素基中の１つ以上の水素原子が別の置換基で置き換えられていることを意味する。このような置換基の例としては、塩素原子、フッ素原子、臭素原子及びヨウ素原子などのハロゲン原子；クロロメチル基、パーフルオロブチル基、トリフルオロエチル基、及びノナフルオロヘキシル基などのハロゲン原子含有基；酸素原子；（メタ）アクリル及びカルボキシル基などの酸素原子含有基；窒素原子；アミノ官能基、アミド官能基、及びシアノ官能基などの窒素原子含有基；硫黄原子；並びにメルカプト基などの硫黄原子含有基が挙げられるが、これらに限定されない。
【００３６】
使用することができる架橋剤（ｉｉ）は、一般に水分硬化性の、
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有する、シリル官能性分子である。
【００３７】
いくつかの例では、加水分解性基が２個の架橋剤（ｉｉ）は、鎖延長剤、すなわちポリマー（ｉ）が１個又は２個の反応性基のみを有する場合と考えてもよいが、ポリマー（ｉ）が１分子当たり３個以上の反応性基を有する場合、架橋に使用することができる。したがって、架橋剤（ｉｉ）では、ポリマー（ｉ）中の縮合性基に対して反応性であるケイ素結合縮合性基（好ましくはヒドロキシル基及び／又は加水分解性基）は、１分子当たり２個であってもよいが、あるいは３個又は４個である。
【００３８】
本明細書の開示の目的のために、シリル官能性分子は、２個以上のシリル基を含有するシリル官能性分子であり、各シリル基は、少なくとも１個の加水分解性基を含有する。したがって、ジシリル官能性分子は、各々少なくとも１個の加水分解性基を有する２個のケイ素原子を含み、ケイ素原子は有機又はシロキサンスペーサーによって分離されている。典型的に、ジシリル官能性分子上のシリル基は、末端基であってもよい。スペーサーは、ポリマー鎖であってもよい。
【００３９】
シリル基上の加水分解性基としては、アシルオキシ基（例えばアセトキシ基、オクタノイルオキシ基、及びベンゾイルオキシ基）；ケトキシミノ基（例えば、ジメチルケトキシモ（ketoximo）基及びイソブチルケトキシミノ（isobutylketoximino）基）；アルコキシ基（例えばメトキシ基、エトキシ基、及びプロポキシ基）；並びにアルケニルオキシ基（例えば、イソプロペニルオキシ基及び１−エチル−２−メチルビニルオキシ基）が挙げられる。いくつかの例では、加水分解性基は、ヒドロキシル基を含んでもよい。
【００４０】
シラン架橋剤（ｉｉ）としては、アルコキシ官能性シラン、オキシモシラン、アセトキシシラン、アセトノキシム、及び／又はエノキシシランを挙げることができる。
【００４１】
架橋剤がシランであり、かつ、そのシランが１分子当たり３個のみのケイ素結合加水分解性基を有する場合、第４の基は、好適には非加水分解性ケイ素結合有機基である。これらのケイ素結合有機基は、好適には、任意選択でフッ素及び塩素などのハロゲンによって置換されたヒドロカルビル基である。このような第４の基の例としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、及びブチル基）；シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル基及びシクロヘキシル基）；アルケニル基（例えば、ビニル基及びアリル基）；アリール基（例えば、フェニル基、及びトリル基）；アラルキル基（例えば、２−フェニルエチル基）、並びに前述の有機基中の水素の全部又は一部をハロゲンで置き換えることにより得られた基が挙げられる。第４のケイ素結合有機基は、メチルであってもよい。
【００４２】
典型的なシランは、式（３）
Ｒ”４−ｒＲＳｉ（ＯＲ５）ｒ  （３）
［式中、Ｒ５は、上記で記載されており、ｒの値は、２、３、又は４である。］によって記載することができる。典型的なシランは、Ｒ”がメチル、エチル、又はビニル又はイソブチルを表すものである。Ｒ”は、直鎖状及び分枝状のアルキル、アリル、フェニル、及び置換フェニル、アセトキシ、オキシムから選択される、有機基である。いくつかの例では、Ｒ５は、メチル又はエチルを表し、ｒは３である。
【００４３】
別の種類の好適な架橋剤（ｉｉ）は、分子の種類がＳｉ（ＯＲ５）４［式中、Ｒ５は、上記記載のとおり、あるいはプロピル、エチル、又はメチルである。］のものである。また、Ｓｉ（ＯＲ５）４の部分縮合物も考えることができる。
【００４４】
一実施形態では、架橋剤（ｉｉ）は、各々少なくとも１個〜最大３個の加水分解性基を有するシリル基が少なくとも２個の、あるいは各シリル基は、少なくとも２個の加水分解性基を有するシリル官能性分子である。
【００４５】
架橋剤（ｉｉ）は、ジシリル官能性ポリマー、すなわち、各々が少なくとも１個の加水分解性基を含有する２個のシリル基を含有するポリマーであってもよく、式（４）
（Ｒ４Ｏ）ｍ（Ｙ１）３−ｍ−Ｓｉ（ＣＨ２）ｘ−（（ＮＨＣＨ２ＣＨ２）ｔ−Ｑ（ＣＨ２）ｘ）ｎ−Ｓｉ（ＯＲ４）ｍ（Ｙ１）３−ｍ  （４）
［式中、Ｒ４は、Ｃ１〜１０のアルキル基であり、Ｙ１は、１〜８個の炭素原子を含有するアルキル基であり、
Ｑは、孤立電子対があるヘテロ原子を含有する化学基、例えばアミン、Ｎ−アルキルアミン、又は尿素であり、ｘは、各々１〜６の整数であり、ｔは、０又は１であり、ｍは、各々独立して１、２又は３であり、ｎは、０又は１である。］によって表されるものなどであってもよい。
【００４６】
シリル（例えばジシリル）官能性架橋剤（ｉｉ）は、シロキサン又は有機ポリマーの主鎖を有していてもよい。好適なポリマー架橋剤（ｉｉ）は、上記式（１）で示したポリマー鎖Ａと同様のポリマー主鎖の化学構造を有していてもよい。このようなシロキサン系又は有機系架橋剤の場合、分子構造は、直鎖状、分枝状、環状、又は巨大分子状であってもよく、すなわちアルコキシ官能性末端基を有するシリコーン又は有機ポリマー鎖としては、そのアルコキシ基がメトキシ基であってもエトキシ基であってもよい、少なくとも１個のトリアルコキシ末端を有する、ポリジメチルシロキサンが挙げられる。
【００４７】
シロキサン系ポリマーの場合、架橋剤の粘度はコーンプレートを使用するＢｒｏｏｋｆｉｅｌｄコーンプレート粘度計（ＲＶ  ＤＩＩＩ）の使用によって（ポリマー（ｉ）と同じ要領で測定して）、２３℃で、０．５ｍＰａ．ｓ〜８０，０００ｍＰａ．ｓの範囲となる。上述の加水分解性基のいずれも好適であるが、加水分解性基はアルコキシ基であることが好ましく、このようなものとして、末端シリル基は、−ＲａＳｉ（ＯＲｂ）２、−Ｓｉ（ＯＲｂ）３、−Ｒａ２ＳｉＯＲｂ、又は−（Ｒａ）２Ｓｉ−Ｒｃ−ＳｉＲｄｐ（ＯＲｂ）３−ｐ［式中、Ｒａは、各々独立して、一価ヒドロカルビル基、例えばアルキル基、特に炭素原子が１〜８個のアルキル基（好ましくはメチル基である。）を表し、Ｒｂ基及びＲｄ基は、各々独立して、炭素原子が６個以下のアルキル基であり、Ｒｃは、二価炭化水素基であり、６個以下のケイ素原子を有するシロキサンスペーサーが１個以上介在していてもよく、ｐの値は、０、１又は２である。］などの式を有していてもよい。典型的には、末端シリル基のアルコキシ基は、各々２個又は３個となる。
【００４８】
このことから、架橋剤（ｉｉ）としては、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭ）及びメチルトリエトキシシランなどのアルキルトリアルコキシシラン、テトラエトキシシラン、部分縮合したテトラエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン及びビニルトリエトキシシランなどのアルケニルトリアルコキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン（ｉＢＴＭ）が挙げられる。他の好適なシランとしては、エチルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、アルコキシトリオキシモシラン（alkoxytrioximosilane）、アルケニルトリオキシモシラン（alkenyltrioximosilane）、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、メチルトリアセトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、エチルトリアセトキシシラン、ジ−ブトキシジアセトキシシラン、フェニル−トリプロピオンオキシシラン（phenyl-tripropionoxysilane）、メチルトリス（メチルエチルケトキシモ（methylethylketoximo））シラン、ビニル−トリス−メチルエチルケトキシモ）シラン、メチルトリス（メチルエチルケトキシイミノ）シラン、メチルトリス（イソプロペンオキシ）シラン、ビニルトリス（イソプロペンオキシ）シラン、エチルポリシリケート、ｎ−プロピルオルトシリケート、エチルオルトシリケート、ジメチルテトラアセトキシジシロキサン、オキシモシラン、アセトキシシラン、アセトノキシムシラン、エノキシシラン、及び他のこのような３官能性アルコキシシシラン、並びにこれらの部分加水分解縮合生成物；１，６−ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、ビス（トリアルコキシシリルアルキル）アミン、ビス（ジアルコキシアルキルシリルアルキル）アミン、ビス（トリアルコキシシリルアルキル）Ｎ−アルキルアミン、ビス（ジアルコキシアルキルシリルアルキル）Ｎ−アルキルアミン、ビス（トリアルコキシシリルアルキル）尿素、ビス（ジアルコキシアルキルシリルアルキル）尿素、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）アミン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）アミン、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）アミン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）Ｎ−メチルアミン、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）Ｎ−メチルアミン、ビス（３−トリメトキシシリルプロピル）尿素、ビス（３−トリエトキシシリルプロピル）尿素、ビス（４−トリメトキシシリルブチル）尿素、ビス（４−トリエトキシシリルブチル）尿素、ビス（３−ジメトキシメチルシリルプロピル）アミン、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）アミン、ビス（４−ジメトキシメチルシリルブチル）アミン、ビス（４−ジエトキシメチルシリルブチル）アミン、ビス（３−ジメトキシメチルシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン、ビス（４−ジメトキシメチルシリルブチル）Ｎ−メチルアミン、ビス（４−ジエトキシメチルシリルブチル）Ｎ−メチルアミン、ビス（３−ジメトキシメチルシリルプロピル）尿素、ビス（３−ジエトキシメチルシリルプロピル）尿素、ビス���４−ジメトキシメチルシリルブチル）尿素、ビス（４−ジエトキシメチルシリルブチル）尿素、ビス（３−ジメトキシエチルシリルプロピル）アミン、ビス（３−ジエトキシエチルシリルプロピル）アミン、ビス（４−ジメトキシエチルシリルブチル）アミン、ビス（４−ジエトキシエチルシリルブチル）アミン、ビス（３−ジメトキシエチルシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン、ビス（３−ジエトキシエチルシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン、ビス（４−ジメトキシエチルシリルブチル）Ｎ−メチルアミン、ビス（４−ジエトキシエチルシリルブチル）Ｎ−メチルアミン、ビス（３−ジメトキシエチルシリルプロピル）尿素、ビス（３−ジエトキシエチルシリルプロピル）尿素、ビス（４−ジメトキシエチルシリルブチル）尿素、及び／又はビス（４−ジエトキシエチルシリルブチル）尿素；ビス（トリエトキシシリルプロピル）アミン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）アミン、ビス（トリメトキシシリルプロピル）尿素、ビス（トリエトキシシリルプロピル）尿素、ビス（ジエトキシメチルシリルプロピル）Ｎ−メチルアミン；ジ又はトリアルコキシシラン末端ポリジアルキルシロキサン、ジ又はトリアルコキシシリル末端ポリアリールアルキルシロキサン、ジ又はトリアルコキシシリル末端ポリプロピレンオキサイド、ポリウレタン、ポリアクリレート；ポリイソブチレン；ジ又はトリアセトキシ末端ポリジアルキル；ポリアリールアルキルシロキサン；ジ又はトリオキシイミノシリル末端ポリジアルキル；ポリアリールアルキルシロキサン；ジ又はトリアセトノキシ末端ポリジアルキル又はポリアリールアルキルが挙げられる。また、使用する架橋剤（ｉｉ）は、上記の２種以上の任意の組み合わせを含んでもよい。
【００４９】
全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比は、シラン架橋剤を使用して、０．５：１〜２：１、又はシリル官能性架橋剤を使用して、０．５：１〜１０：１、あるいは０．５：１〜１０：１、あるいは０．７５：１〜３：１、あるいは０．７５：１〜１．５：１である。
【００５０】
組成物は、縮合触媒を更に含む。これにより、組成物が硬化する速度は増加する。特定のシリコーン組成物に含めるために選択される触媒は、必要とされる硬化速度に応じて異なる。
【００５１】
チタネート系及び／又はジルコネート系触媒は、一般式Ｔｉ［ＯＲ２２］４又はＺｒ［ＯＲ２２］４［式中、Ｒ２２は、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、一価の、１級、２級、又は３級の、直鎖状でも分枝状でもよい、炭素原子が１〜１０個の脂肪族炭化水素基を表す。］による化合物を含んでもよい。任意選択で、チタネート及び／又はジルコネートは、部分不飽和基を含有してもよい。Ｒ２２の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、３級ブチル基、及び分枝状２級アルキル基、例えば２，４−ジメチル−３−ペンチル基が挙げられるが、これらに限定されない。あるいは、Ｒ２２がそれぞれ同一である場合、Ｒ２２は、イソプロピル基、分枝状２級アルキル基、又は３級アルキル基、特に３級ブチルである。好適なチタネートの例としては、テトラｎ−ブチルチタネート、テトラｔ−ブチルチタネート、チタンテトラブトキサイド、及びテトライソプロピルチタネートが挙げられる。好適なジルコネートの例としては、テトラｎ−プロピルジルコネート、テトラｎ−ブチルジルコネート、ジルコニウムジエチルシトレートが挙げられる。
【００５２】
あるいは、チタネート及び／又はジルコネートは、キレート化されていてもよい。キレート化は、アルキルアセチルアセトネート、例えばメチル又はエチルアセトネートなどの、任意の好適なキレート剤により行うことができる。あるいは、チタネートは、例えば２−プロパノラトチタネート、トリスイソオクタデカノアトチタネート、又はジイソプロピルジエチルアセトネートチタネートなどの、３種のキレート剤をもたらすモノアルコキシチタネートであってもよい。
【００５３】
ポリマー（ｉ）中のヒドロキシル基及び／又は加水分解性基に対する、触媒Ｍ−ＯＲ［式中、Ｍは、チタン又はジルコニウムである。］官能基のモル比は、０．０１：１〜０．５：１に含まれる。
【００５４】
熱伝導性充填剤（ｉｖ）は、単一の熱伝導性充填剤であっても、粒子形状、平均粒子径、粒子径分布、及び充填剤の種類などの少なくとも１つの特性が異なる２種以上の熱伝導性充填剤の組み合わせであってもよい。最終用途の性質により、本明細書に記載の熱伝導性組成物は、７０％〜９５％、例えば、７０％〜９３％もの熱伝導性充填剤（上記）を含むことができる。任意の好適な熱伝導性充填剤を用いてもよい。例としては、アルミニウム、酸化アルミニウム、亜鉛、及び酸化亜鉛の充填剤が挙げられる。
【００５５】
いくつかの実施形態において、アルミニウムと酸化アルミニウム酸化物充填剤との組み合わせ、アルミニウムと酸化亜鉛充填剤との組み合わせ、又はアルミニウムと酸化アルミニウムと酸化亜鉛充填剤との組み合わせなどの、金属充填剤と無機充填剤との組み合わせを使用してもよい。
【００５６】
あるいは、より大きい平均粒子径を有する第１のアルミニウムとより小さい平均粒子径を有する第２のアルミニウムとなどの、金属充填剤の組み合わせを使用することが望ましい場合がある。より大きい平均粒子径を有する第１の充填剤と、第１の充填剤よりも小さい平均粒子径を有する第２の充填剤との使用により、充填効率を向上することができ、粘度を低減させることができ、熱伝達を増強することができる。
【００５７】
熱伝導性充填剤粒子の形状は特に限定されないが、円形又は球形粒子では、組成物中の熱伝導性充填剤の配合を多くすると、望ましくないレベルまで粘度が増大するのを防止することができる。熱伝導性充填剤の平均粒子径は、選択される熱伝導性充填剤の種類、及び硬化性組成物に添加する正確な量、並びに組成物の硬化生成物が用いられるデバイスの結合部の厚さを含む、各種要因に依存するものとなる。
【００５８】
いくつかの特定の場合では、熱伝導性充填剤は、０．１〜８０マイクロメートル、あるいは０．１〜５０マイクロメートル、あるいは０．１〜１０マイクロメートルの範囲の平均粒子径を有してもよい。
【００５９】
好ましい一実施形態では、熱伝導性充填剤の混合物が準備される。複数充填剤は、同じ化学的化合物であってもそうでなくてもよいが、例えば、
ａ）平均粒子径値が２０〜８０マイクロメートル、あるいは３０〜５０マイクロメートルの熱伝導性充填剤、及び／又は
ｂ）平均粒子径値が２〜１０マイクロメートル、あるいは２〜６マイクロメートルの熱伝導性充填剤、及び／又は
ｃ）平均粒子径値が０．１〜１マイクロメートル、あるいは０．２〜０．８マイクロメートルの熱伝導性充填剤、
のうちの２種以上の混合物で、平均粒子径によって区別されたものである。
【００６０】
任意の好適な熱伝導性充填剤が、成分（ｉｖ）として使用可能である。例としては、金属、例えばビスマス、鉛、スズ、アンチモン、インジウム、カドミウム、亜鉛、銀、銅、ニッケル、アルミニウム、鉄、及び金属ケイ素が挙げられる。ビスマス、鉛、スズ、アンチモン、インジウム、カドミウム、亜鉛、銀、アルミニウム、の合金としては、鉄及び金属ケイ素からなる群から選択される２種以上の金属からなる合金。金属酸化物としては、アルミナ、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、並びに酸化クロム及び酸化チタン。金属水酸化物としては、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、水酸化バリウム、及び水酸化カルシウム。金属窒化物としては、窒化ホウ素は、窒化アルミニウム及び窒化ケイ素を含む。金属炭化物、炭化ケイ素は、炭化ホウ素及び炭化チタンを含む。金属シリサイドとしては、マグネシウムシリサイド、チタンシリサイド、シリサイド、ジルコニウム、タンタルシリサイド、ニオブシリサイド、クロムシリサイド、タングステンシリサイド、及びモリブデンシリサイド。炭素としては、ダイヤモンド、グラファイト、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラフェンには、活性炭及び非定形カーボンブラックが含まれる。軟磁性合金、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｍｏ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｃｒ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｂ合金、及びＦｅ−Ｓｉ−Ｃｏ−Ｂ合金。フェライトとしては、Ｍｎ−Ｚｎフェライト、Ｍｎ−Ｍｇ−Ｚｎフェライト、Ｍｇ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト、並びにＮｉ−Ｃｕ−Ｚｎフェライト及びＣｕ−Ｚｎフェライト。
【００６１】
好ましくは、熱伝導性充填剤（ｉｖ）は、銀粉末、アルミニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、アルミニウム粉末又は黒鉛窒化物から選択される、少なくとも１種以上の粉末（粉体）及び／又は繊維である。更なる代替のものでは、更に、本発明の組成物において、電気絶縁が必要な場合、金属酸化物粉末、又は金属窒化物粉末が特に好ましい。一実施形態では、充填剤（ｉｖ）は、酸化アルミニウムの混合物であり、任意選択で前処理した、様々な径のものであり、最適の充填及び低粘度を可能にする。
【００６２】
熱伝導性充填剤は、溶融性充填剤であってもよく、Ｂｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、又はこれらの合金を含んでもよい。溶融性充填剤は、任意選択で、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｚｎ又はこれらの組み合わせを更に含んでもよい。好適な溶融性充填剤の例としては、Ｇａ、Ｉｎ−Ｂｉ−Ｓｎ合金、Ｓｎ−Ｉｎ−Ｚｎ合金、Ｓｎ−Ｉｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｂｉ−Ｃｕ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｓｂ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ−Ｚｎ合金、及びこれらの組み合せが挙げられる。溶融性充填剤は、５０〜２５０℃、あるいは１５０〜２２５℃の範囲の融点を有し得る。溶融性充填剤は、共晶合金、非共晶合金、又は純金属であってもよい。溶融性充填剤は、市販されている。
【００６３】
熱伝導性充填剤、並びに／又は、存在する場合、無水補強充填剤及び／若しくは増量充填剤は、任意選択で、処理剤で表面処理されていてもよい。処理剤及び処理方法は、当該技術分野において公知であり、充填剤の表面処理は、典型的には、例えば脂肪酸若しくは脂肪酸エステル、例えばステアレートなどにより、又はオルガノシラン、オルガノシロキサン、若しくはオルガノシラザン、例えばヘキサアルキルジシラザン若しくは短鎖シロキサンジオールにより、行われる。一般に、表面処理は充填剤を疎水性にし、これにより組成物中の他の成分との均一混合物の取り扱い及び入手を容易にする。シラン、例えば、
Ｒ５ｅＳｉ（ＯＲ６）４−ｅ
［式中、Ｒ５は、置換又は非置換の、炭素原子が６〜２０個の一価炭化水素基、例えば、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、テトラデシル基、及びオクタデシル基などのアルキル基、並びにベンジル基及びフェニルエチル基などのアラルキル基であり、炭素原子が６〜２０個のアルキル基が好ましく、Ｒ６は、炭素原子が１〜６個のアルキル基であり、文字ｅは、１、２、又は３である。］もまた、充填剤の処理剤として用いてもよい。
【００６４】
本硬化ゲル又はエラストマーは、典型的には２部型で貯蔵されている縮合硬化性ゲル又はエラストマー組成物から作製される。２部型組成物は、動的又は静止型ミキサーによる任意の適切な標準的２部型混合装置を使用して混合してもよく、任意選択で、意図する用途での使用のために装置から分注される。
【００６５】
一実施形態では、縮合硬化性ゲル組成物は、２つの部で貯蔵され、当該部は以下の、
ａ）一方の部にポリマー（ｉ）及び架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部にポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、
ｂ）一方の部に架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部にポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、又は
ｃ）２種以上のポリマー（ｉ）を用いる場合、一方の部に第１のポリマー（ｉ）及び架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部に第２のポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、
ｄ）一方の部にポリマー（ｉ）、並びに他方の部に架橋剤（ｉｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、
として分割されたものでもよい。
各々の場合、任意選択での充填剤、特に水分含有充填剤が存在する場合、充填剤及び触媒は同じ部にはない。典型的には、充填剤は、存在する場合、他の添加剤も含んでいてもよいベース部中で、ポリマー（ｉ）と混合されている。
【００６６】
熱伝導性充填剤は、２部型組成物のいずれか一方に存在していても両方に存在していてもよい。
【００６７】
上記成分以外に、本発明の目的が達成される範囲内で、任意選択での成分がシリコーンゲル組成物中にブレンドされていてもよい。任意選択での成分の例としては、無水補強充填剤及び／又は無水増量充填剤、耐熱性付与剤、耐寒性付与剤、難燃剤、チキソトロピー付与剤、顔料、接着促進剤、界面活性剤、融剤、酸受容体、耐食添加剤、染料、及びこれらの任意の好適な組み合わせが挙げられる。
【００６８】
必要に応じて、組成物には、無水であってなくてもよい他の種類の充填剤、例えば、導電性充填剤、例えば金属充填剤及び無機充填剤、又はこれらの組み合わせを組み込むことができる。金属充填剤としては、金属粒子及び粒子表面上に層を有する金属粒子が挙げられる。これらの粒子表面上の層は、例えば、金属窒化物層又は金属酸化物層であってもよい。好適な金属充填剤の例としては、アルミニウム、銅、金、ニッケル、スズ、銀、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される金属の粒子、あるいはアルミニウムの粒子が挙げられる。好適な金属充填剤の更なる例としては、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、酸化銅、酸化ニッケル、酸化銀、及びこれらの組み合わせからなる群から選択される層をその表面に有する、上記金属の粒子が挙げられる。例えば、金属充填剤は、その表面上に酸化アルミニウム層を有するアルミニウム粒子を含んでもよい。
【００６９】
無水の無機充填剤は、例として、オニックス；アルミニウム三水和物、カーボンブラック、中空ガラスビーズ、酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、及び酸化亜鉛などの金属酸化物；窒化アルミニウム及び窒化ホウ素などの窒化物；炭化ケイ素及び炭化タングステンなどの炭化物、並びにこれらの組み合わせを挙げることができる。更なる充填剤としては、チタン酸バリウム、炭素繊維、ダイヤモンド、グラファイト、水酸化マグネシウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。
【００７０】
無水補強充填剤及び／又は無水増量充填剤の例としては、沈降性シリカ及び摩砕シリカ、沈降性カルシウム及び摩砕炭酸カルシウム、処理シリカ、ガラスビーズ、カーボンブラック、グラファイト、カーボンナノチューブ、石英、タルク、細断ＫＥＶＬＡＲ（登録商標）などの細断繊維、又はこれらの組み合わせが挙げられる。また、充填剤は、Ｒ３ＳｉＯ１／２単位及びＳｉＯ４／２単位［式中、Ｒは、ヒドロキシル基、又はケイ素原子に直接、若しくは酸素原子を介して結合した炭化水素基である。］を含むシロキサン樹脂であってもよい。また、これらの任意選択での充填剤は、前述のように充填剤処理剤によって処理されていてもよい。
【００７１】
好適な接着促進剤としては、式Ｒ１４ｈＳｉ（ＯＲ１５）（４−ｈ）、［式中、下付き文字ｈは、１、２、又は３であり、あるいは、ｈは３である。］のアルコキシシランが挙げられる。Ｒ１４は、各々独立して一価有機官能基である。Ｒ１４は、グリシドキシプロピル若しくは（エポキシシクロヘキシル）エチルなどのエポキシ官能基、アミノエチルアミノプロピル若しくはアミノプロピルなどのアミノ官能基、メタクリルオキシプロピル、メルカプトプロピルなどのメルカプト官能基、又は不飽和有機基であってもよい。各Ｒ１５は独立して、少なくとも１個の炭素原子を有する非置換飽和炭化水素基である。Ｒ１５は、１〜４個の炭素原子、あるいは１〜２個の炭素原子を有してもよい。Ｒ１５の例としては、メチル、エチル、ｎ−プロピル、及びイソプロピルが挙げられる。
【００７２】
接着促進剤を使用する場合、組成物は、特に充填剤を前処理していた場合、様々な基材に対して良好な接着性を示す。非前処理充填剤を含有する組成物において、典型的には適用前のプライマーの使用により、良好な接着性が得られる。
【００７３】
好適な接着促進剤の更なる例としては、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及びグリシドキシプロピルトリメトキシシランとアルミニウムキレート又はジルコニウムキレートとの組み合わせが挙げられる。
【００７４】
硬化性組成物は、存在する場合、組成物の重量に基づいて、０．０１〜２重量％、あるいは０．０５〜２重量％、あるいは０．１〜１重量％の接着促進剤を含んでもよい。好ましくは、生成物ネットワーク中に組み込むよりも基材に向かっての分子の拡散に有利となるように、接着促進剤の加水分解速度は、架橋剤の加水分解速度よりも遅くなければならない。
【００７５】
好適な界面活性剤としては、シリコーンポリエーテル、エチレンオキサイドポリマー、プロピレンオキサイドポリマー、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドとのコポリマー、他のノニオン性界面活性剤、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。組成物は、組成物の重量に基づいて最大０．０５％の界面活性剤を含んでもよい。
【００７６】
組成物は、組成物の重量に基づいて最大２％の融剤を含んでもよい。カルボン酸及びアミンなどの化学活性官能基を含有する分子を融剤として使用することができる。このような融剤としては、コハク酸、アビエチン酸、オレイン酸、及びアジピン酸などの脂肪族酸；安息香酸などの芳香族酸；脂肪族アミン及びそれらの誘導体、例えばトリエタノールアミン、アミンの塩酸塩、並びにアミンの臭化水素酸塩を挙げることができる。融剤は当該技術分野において公知であり、市販されている。
【００７７】
好適な酸受容体としては、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、及びこれらの組み合わせが挙げられる。組成物は、適切である場合、組成物の重量に基づいて最大２％の酸受容体を含んでもよい。
【００７８】
耐食添加剤の例としては、トリアゾール構造、チアジアゾール構造、ベンゾトリアゾール構造、メルカプトチアゾール構造、メルカプトベンゾチアゾール構造、又はベンゾイミタゾール構造を有する窒素／硫黄含有複素環化合物が挙げられる。
【００７９】
また、本明細書において前述のようなエラストマー又はゲルの製造方法も提供され、これにより、組成物の前述の２つの部を相互混合し、硬化させる。一実施形態における相互混合の後、縮合硬化性ゲル組成物を、例えば、例えば、カーテンコーター、スプレー装置、ダイコーター、ディップコーター、押出しコーター、ナイフコーター、及びスクリーンコーターなどの好適なディスペンサを使用して基材上に適用することができ、ゲル形成時にこの基材上にコーティングを提供する。
【００８０】
上記に従いゲル又はエラストマーを、例えば、電子物品における封入剤／埋込剤としてなど、広範な用途に用いることができる。
【００８１】
物品は、電力用電子物品、例えばゲルを上に設けた電子要素であってもよい。
【００８２】
物品は、電力用電子物品、例えば材料組成物を上に設けた電子要素であってもよく、これにより、硬化材料によって電子要素が部分的に又は完全にのいずれかで封入される。あるいは、電子物品は、集積回路（ＩＣ）若しくは発光ダイオード（ＬＥＤ）システムであってもよく、又はプリント回路基板（ＰＣＢ）であってもよい。
【００８３】
前述のようなシリコーン材料は、マイクロエレクトロニクス用途及びマクロエレクトロニクス用途並びにオプトエレクトロニクス用途及び熱伝導性エレクトロニクス用途を含む、光学用途及びエレクトロニクス用途における使用、例えば熱伝導性接着剤の製造のため設計される。更に、本発明のシリコーン材料は透明にできるため、ＬＥＤなどの発光半導体素子における使用に好適になり得る。
【００８４】
このような硬化性シリコーン組成物から調製した硬化シリコーン接着剤は、電気要素若しくは電子要素、又は電気部品若しくは電子部品などの様々な基材、とりわけ、金、銀、アルミニウム、銅、及び無電解ニッケルなどの金属基材、並びに、ＦＲ４、ナイロン、ポリカーボネート、Ｌｕｃｉｔｅ（これはポリメチルメタクリレート、ＰＭＭＡである。）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、及び液晶ポリマー、例えばＳｏｌｖａｙ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ（Ｈｏｕｓｔｏｎ，Ｔｅｘ．７７０９８  ＵＳＡ．）から入手可能なＸｙｄａｒ（登録商標）などのポリマー基材に対して接着することができる。
【００８５】
電気要素若しくは電子要素、及び／又は電気部品若しくは電子部品を、シリコーン材料で充填することができ、任意の適切な方法により、例えば、電気部品又は電子部品の保護すべき部分をシリコーン材料と接触させた後、この組成物を縮合硬化によって硬化させることにより、すなわち、これを室温で放置することにより充填することができる。
【００８６】
任意の好適な電気部品又は電子部品を、上記のようなシリコーン材料で封止することができるが、本発明のシリコーン材料により気泡及び亀裂の発生を抑制することができ、高温条件下であっても電気部品又は電子部品に対する接合が良好に示されることから、これを、高温条件下で使用する電力デバイス、特にモータ制御、輸送用モータ制御、発電システム、又は宇宙輸送システムになどの電力デバイス、有利に使用することができる。
【００８７】
更に、理由として、本発明のシリコーン材料には、Ｓｉ−Ｃ半導体チップに要求される耐熱性（例えば、１８０℃以上の耐熱性）に加え、ある程度の耐寒性がある。電子物品は、電力モジュールであってもよく、例えば、前述の電力変換器、インバータ、ブースター、トラクション制御、産業用モータ制御、配電及び電力輸送システムのための、前述のデバイスの１種以上、特に著しい温度差に耐える能力が要求される電力デバイスにおけるものであってもよく、このような電力デバイスの耐久性及び信頼性を向上させることができる。
【００８８】
耐熱性及び耐寒性寒冷地が要求されるこのような電力デバイスの例としては、寒冷地で使用するモータ制御、例えば汎用インバータ制御、サーボモータ制御、工作機械、又はエレベータ、電気自動車、ハイブリッド車、又は寒冷地で使用する鉄道輸送用モータ制御、寒冷地で使用する発電システム、例えば太陽光発電機、風力発電機、燃料電池の発電機、宇宙で使用する宇宙輸送システムなどが挙げられる。なお、「寒冷地」は、温度が０℃より低くなる地域を指す。
【００８９】
更に、シリコーン材料はまた、電気部品又は電子部品内の電極間の空間、電気素子間の空間、若しくは電気素子とパッケージとの間の空間が狭い構造の電気部品又は電子部品の封止にも、又はシリコーン材料の膨張及び収縮に追従できない構造の電気部品又は電子部品の封止にも効果的である。例えば、これを、半導体素子、コンデンサ、抵抗器などの電気素子が実装された電気回路又はモジュール、すなわち、様々なセンサ、例えばシリコーン材料で全般的に封止又は充填した圧力センサ、及び自動車用点火器、レギュレータなどに使用することができる。
【００９０】
電子要素は、シリコンチップ又は炭化珪素チップなどのチップ、１つ以上の配線、１つ以上のセンサ、１つ以上の電極、集積回路（ＩＣ）、例えばハイブリッドＩＣ、電力デバイス、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、整流器、例えばショットキーダイオード、ＰＩＮダイオード、ＰＩＮ／ショットキー組み合わせ（ＭＰＳ）整流器、及びジャンクションバリアダイオード、バイポーラジャンクショントランジスタ（ＢＪＴ）、サイリスタ、金属酸化物電界効果トランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）、高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、静電誘導トランジスタ（ＳＩＴ）、電力トランジスタなどとして定義することができる。
【００９１】
電子物品は、電子要素及び第１の層を含んでもよい。第１の層は特に限定されず、半導体、誘電体、金属、プラスチック、炭素繊維メッシュ、金属箔、有孔金属箔（メッシュ）、充填又は無充填プラスチックフィルム（ポリアミドシート、ポリイミドシート、ポリエチレンナフタレートシート、ポリエチレンテレフタレートポリエステルシート、ポリスルホンシート、ポリエーテルイミドシート、又はポリフェニレンサルファイドシートなど）、又は織布若しくは不織布基材（ガラス繊維布、ガラス繊維メッシュ、又はアラミド紙など）であってもよい。あるいは、第１の層は、半導体及び／又は誘電体フィルムとして更に特定されるものであってもよい。
【００９２】
シリコーン材料は、電子要素と第１の層との間に挟まれていてもよく、並びに／又は第１の層上にそれと直接接触して、及び／又は電子要素上にそれと直接接触して設けられていてもよい。シリコーン材料が第１の層上にそれと直接接触して設けられている場合、シリコーン材料は、電子要素上に更に設けられていてもよいが、シリコーン材料と電子要素との間に１つ以上の層又は構造を含んでもよい。
【００９３】
本開示はまた、前述の電子物品の形成方法も提供する。方法は、ゲルを形成する前述の工程、ゲルを提供する工程、及び／又は電子要素を提供する工程のうちの１つ以上を含んでもよい。
【００９４】
典型的には、方法は、前述の硬化性組成物を電子要素上に適用すること、及び組成物を硬化させることで、要素に損傷を与えることなくゲルを形成するのに十分な条件で電子要素上にゲルを形成すること、を含む。ゲルを、電子要素上に形成してもよい。あるいは、ゲルを、電子要素から離して形成し、次に電子要素上に設けてもよい。
【００９５】
また、本明細書において前述のようなゲルの製造方法も提供され、これにより、前述の２つの部の組成物を相互混合し、硬化させる。
【００９６】
一実施形態における相互混合の後、縮合硬化性ゲル組成物を、例えば、例えば、カーテンコーター、スプレー装置、ダイコーター、ビーズ適用、ディップコーター、押出しコーター、ナイフコーター、及びスクリーンコーターなどの好適なディスペンサを使用して基材上に適用することができ、ゲル形成時にこの基材上にコーティングを得る。
【００９７】
上記のシリコーンゲルは、１８０℃以上の高温での耐熱性に優れており、この高温で長期間にわたって使用する場合に、ゲルは劣化しにくい。
【００９８】
更に、ゲルはまた、電気部品又は電子部品内の電極間の空間、電気素子間の空間、若しくは電気素子とパッケージとの間の空間が狭い構造の電気部品又は電子部品の封止にも、又はシリコーンゲルの膨張及び収縮に追従できない構造の電気部品又は電子部品の封止にも効果的である。例えば、これを、半導体素子、コンデンサ、抵抗器などの電気素子が実装された電気回路又はモジュール、すなわち、様々なセンサ、例えばシリコーンゲルで全般的に封止又は充填した圧力センサ、自動車用点火器、レギュレータなどに使用することができる。
【００９９】
本開示はまた、前述の電子物品の形成方法も提供する。方法は、ゲルを形成する前述の工程、ゲルを提供する工程、及び／又は電子要素を提供する工程のうちの１つ以上を含んでもよい。典型的には、方法は、前述の硬化性組成物を電子要素上に含むものであり、及び組成物を硬化させて、要素に損傷を与えることなくゲルを形成するのに十分な条件で電子要素上にゲルを形成すること、を含む。ゲルを、電子要素上に形成してもよい。あるいは、ゲルを、電子要素から離して形成し、次に電子要素上に設けてもよい。
【実施例】
【０１００】
材料
熱伝導性充填剤
充填剤１は、約４０μｍの平均粒子径（レーザー回折によって求めたＤ５０）を示す酸化アルミニウムであり、
充填剤２は、約３．１μｍの平均粒子径（レーザー回折によって求めたＤ５０）を示す酸化アルミニウムであり、及び
充填剤３は、約０．４４μｍの平均粒子径（レーザー回折によって求めたＤ５０）を示す酸化アルミニウムである。
【０１０１】
接着促進剤１は、
５３．５重量％のメチルトリメトキシシランと、
２７．４重量％の３−グリシドキシプロピルトリメトキシシランと、
２１．８重量％の前縮合された３−アミノプロピルトリエトキシシランとの、混合物である。
【０１０２】
実施例１〜３及び比較例
ベース及び硬化剤調合物を、表１に記載の組成によって調製した。下記のとおり、異なる組成物を調製した。別途指示のない限り、全ての粘度測定結果は、Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄコーンプレート粘度計（ＲＶ  ＤＩＩＩ）を使用し、粘度に最適のコーンプレートを用いて、２３℃にて得られた。当該組成物を硬化したゲルから得た結果を、表２に示す。
【０１０３】
実施例１、２及び比較例１用のベース
１８．１５ｇのＯＨジメチル末端ポリジメチルシロキサン（粘度２，０００ｍｍＰａ．ｓ）を、１９．９５ｇのＯＨジメチル末端ポリジメチルシロキサン（粘度１３，５００ｍＰａ．ｓ）と、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、１９８．２２ｇの充填剤１を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、６０．０３ｇの充填剤２を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。最後に、３３．６４ｇの充填剤３を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。
【０１０４】
実施例３用のベース
６．６０ｇのＯＨジメチル末端ポリジメチルシロキサン（粘度２，０００ｍＰａ．ｓ）を、７．２６ｇのＯＨジメチル末端ポリジメチルシロキサン（粘度１３，５００ｍＰａ．ｓ）と、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、７２．０５ｇの未処理の充填剤１を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、２１．８２ｇの未処理の充填剤２を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、１２．２３ｇの未処理の充填剤３を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。最後に、０．０５ｇのテトラｎ−ブチルチタネートを添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、３回混合した。
【０１０５】
実施例１用の硬化剤
９．９１ｇのトリメトキシシリル末端ポリジメチルシロキサン（粘度５６，０００ｍＰａ．ｓ）を容器内に添加し、０．４９５ｇの接着促進剤１と混合した。次いで、２６．９４ｇの充填剤１を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、８．０４ｇの充填剤２を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、４．５５ｇの充填剤３を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。最後に、０．０７４ｇのテトラｎ−ブチルチタネートを添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、３回混合した。
【０１０６】
実施例２用の硬化剤
１９．９６ｇのトリメトキシシリル末端ポリジメチルシロキサン（粘度５６，０００ｍＰａ．ｓ）を容器内に添加し、０．２５２ｇの接着促進剤１と混合した。次いで、２７．０７ｇの充填剤１を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、８．０８ｇの充填剤２を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、４．５７ｇの充填剤３を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、３回混合した。最後に、０．０７５ｇのテトラｎ−ブチルチタネートを添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。
【０１０７】
実施例３用の硬化剤
９．９１ｇのトリメトキシシリル末端ポリジメチルシロキサン（粘度５６，０００ｍＰａ．ｓ）を容器内に添加し、０．４９５ｇの接着促進剤１と混合した。次いで、２６．９４ｇの未処理の充填剤１を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、８．０４ｇの未処理の充填剤２を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。次いで、４．５５ｇの未処理の充填剤３を添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、混合した。最後に、０．０７４ｇのテトラｎ−ブチルチタネートを添加し、高速ミキサー内で２３００ｒｐｍにて３０秒間、３回混合した。
【０１０８】
約９５ｇのベースを２部型カートリッジの片方のシリンダー内に充填し、約４０ｇの硬化剤を２部型カートリッジの他方のシリンダー内に充填した。カートリッジは、ベースの硬化剤に対する容積比が２：１である。静止型ミキサーを使用し、カートリッジからの両原料を混合し、材料を分注し、板状体を構成した。
【表１】
2020143294.tif 000002
【０１０９】
次いで、板状体を、本方法に従い、陽極酸化アルミニウム上での重ね剪断強度（lap shear strength）及び重ね剪断伸長（lap shear elongation）について試験した。２枚の陽極酸化アルミニウム基材は寸法が１００×２５×２ｍｍ３であり、熱伝導性接着剤で糊付けされており、これにより接合体積は２５×２５×１ｍｍとなり、所定の期間（７日間又は２８日間）、２３℃、５０％の相対湿度で放置し硬化させた。重ね剪断試験片を、保持のためのＬ型ピンチを使用し張力計（Ｚｗｉｃｋ）内に取り付け、試験を実施した。０．０５ＭＰａの予圧を、５．５ｍｍ／分の速度で加えた。重ね剪断試験を５０ｍｍ／分で、最大力の５０％の力降下が測定されるまで実施した。この時点で、伸長を測定（及び％で記録）する。測定した最大力を重ね剪断強度（ＭＰａ単位）として報告する。
【０１１０】
熱伝導率を、ＡＳＴＭ  Ｄ５４７０−１２によるＴＩＭＡ試験機で測定した。試験を、７日間硬化した試料（厚さが、１、２、及び３ｍｍ、全て直径が同じ７．８３ｍｍ）について、２Ｎの加圧で実施した。この力条件の下で、製造物の柔軟性と組み合わせて、材料と測定プローブとの間の密着性を確保することができる。
【０１１１】
ゲル化時間を、材料で充填した３０ｍＬのアルミニウムカップを製造物の大きな移動なしで上下に反転することができる時間として、求めた。
【０１１２】
接着性破壊の状態は、カッターを使用して、基材上に適用した封止剤のビーズについて、封止剤が境界面で基材を伴うものとし、材料を手作業で剥離（指剥離試験）して判定した。ＣＦとは、凝集破壊を意味し、すなわち、破壊がエラストマーの内部で起こる。ＡＦとは、接着破壊を意味し、すなわち、破壊が基材／エラストマーの境界面で起こる。試料を＋１５０℃で３０分間置いた後、＜１０秒のチャンバ移動で一方の極端から他方の極端まで、＜３分にて温度変化させ、−４０℃の温度で３０分間に変え、熱衝撃を実施した。
【表２】
2020143294.tif 000003
【０１１３】
実施例１、２、及び３の、陽極酸化アルミニウム上での破壊後の凝集百分率は、比較例１よりも高いものであり、本発明によるチタネート触媒に基づく組成物のもたらす接着性プロファイルが、硬化が遅くなっても、比較例１のスズ触媒に基づく組成物よりも優れていることを、強調するものであった。
【０１１４】
また、破断点での伸長は、チタネート系調合物で、より高く、これは熱伝導性接着剤の重要なパラメータである。伸長がより高く、弾性率がより低い調合物は、用途における熱応力に適合するのに、より効率的な材料である。
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月18日(2020.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物であって、
（ｉ）１分子当たり少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する、少なくとも１種の縮合硬化性シリル末端ポリマーと、
（ｉｉ）
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有するシリル官能性分子、又はこれらの混合物
の群から選択される架橋剤と、
（ｉｉｉ）チタネート及びジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、
（ｉｖ）前記組成物の７０〜９３重量％の量で存在する、１種以上の熱伝導性充填剤と、
を含み、
成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が、同じ部には含有されず、全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比が、シラン架橋剤を使用し、０．２：１〜２：１であるか、又はシリル官能性分子の架橋剤を使用して、０．２：１〜１０：１であり、並びに前記全ケイ素結合ヒドロキシル基に対する触媒Ｍ−ＯＲ官能基［式中、Ｍはチタン若しくはジルコニウムである。］のモル比が、０．０１：１〜０．５：１に含まれる、
逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項２】
２つの部で貯蔵され、前記部が以下の、
ａ）一方の部にポリマー（ｉ）及び架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部にポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、又は
ｂ）一方の部に架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部にポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、又は
ｃ）２種以上のポリマー（ｉ）を用いる場合、一方の部に第１のポリマー（ｉ）及び架橋剤（ｉｉ）、並びに他方の部に第２のポリマー（ｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、又は
ｄ）一方の部にポリマー（ｉ）、並びに他方の部に架橋剤（ｉｉ）及び触媒（ｉｉｉ）、
として分割されており、
熱伝導性充填剤（ｉｖ）は、いずれの部に存在してもよいが、水分含有充填剤を含む充填剤は触媒（ｉｉｉ）を含む部とは異なる部に存在することを条件とする、請求項１に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項３】
前記熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、前記組成物の両方の部に存在するか、又はベース部にポリマー（ｉ）とともに存在する、請求項２に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項４】
前記熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、銀粉末、アルミニウム粉末、酸化アルミニウム粉末、酸化亜鉛粉末、アルミニウム粉末、及び黒鉛窒化物から選択される、請求項１〜３のいずれか一項に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項５】
前記熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、前処理されたか又は前処理されていない、互いに異なる径の酸化アルミニウムの混合物である、請求項１又は４に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項６】
前記熱伝導性充填剤（ｉｖ）が、
ａ）平均粒子径値が２０〜８０マイクロメーターの熱伝導性充填剤、
ｂ）平均粒子径値が２〜１０マイクロメーターの熱伝導性充填剤、及び
ｃ）平均粒子径値が０．１〜１マイクロメーターの熱伝導性充填剤、
のうちの２種以上の混合物である、請求項４又は５に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の組成物から硬化した、逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤であって、
前記組成物が、
（ｉ）１分子当たり少なくとも２個のヒドロキシル官能基を有する、少なくとも１種の縮合硬化性シリル末端ポリマーと、
（ｉｉ）
１分子当たり少なくとも２個の加水分解性基、あるいは少なくとも３個の加水分解性基を有するシラン、及び／又は
少なくとも２個のシリル基を有するシリル官能性分子であって、各シリル基が少なくとも１個の加水分解性基を含有するシリル官能性分子、又はこれらの混合物
の群から選択される架橋剤と、
（ｉｉｉ）チタネート及びジルコネートの群から選択される少なくとも１種の縮合触媒と、
（ｉｖ）１種以上の熱伝導性充填剤と、
を含み、
前記組成物の成分（ｉ）、（ｉｉ）及び（ｉｉｉ）が、同じ部には含有されず、
前記組成物の全加水分解性基に対する全ケイ素結合ヒドロキシル基のモル比が、シラン架橋剤を使用し、０．２：１〜２：１であるか、又はシリル官能性分子の架橋剤を使用して、０．２：１〜１０：１であり、並びに前記全ケイ素結合ヒドロキシル基に対する触媒Ｍ−ＯＲ官能基［式中、Ｍはチタン若しくはジルコニウムである。］のモル比が、０．０１：１〜０．５：１に含まれる、
逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤。
【請求項８】
ゲル又はエラストマーの形態である、請求項７に記載の逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤。
【請求項９】
請求項７に記載の逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤を含む、電気部品又は電子部品用の封止剤。
【請求項１０】
請求項８に記載の逆反応しない熱伝導性シリコーン接着剤で封入した／埋込んだ、電気部品又は電子部品。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン組成物を使用した、電気部品又は電子部品のための保護方法。
【請求項１２】
電気部品又は電子部品の封止、封入、埋込み、又は充填のための、請求項７又は８に記載の接着剤の使用。
【請求項１３】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の多部型組成物を相互混合し、得られた前記混合物を硬化させることによる、請求項８に記載の接着剤の製造方法。
【請求項１４】
電気デバイス及び／若しくは電子デバイス、太陽光電池モジュール、並びに／又は発光ダイオードのための、熱伝導性封入剤又は埋込剤としての、請求項７又は８に記載の接着剤の使用。
【請求項１５】
感圧接着剤としての、又は振動若しくは音の緩衝用途としての、又はディスプレイ若しくは導波管のための積層体、接着剤、光学的に透明なコーティングの製造における、請求項７又は８に記載の接着剤の使用。
【請求項１６】
前記混合物を基材上に、カーテンコーター、スプレー装置、ダイコーター、ディップコーター、押出しコーター、ナイフコーター、及びスクリーンコーターから選択されるディスペンサを使用して適用した後、硬化する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の熱伝導性シリコーン組成物の硬化したものから作製した部材を備えた、電気機器及び電子機器。
【請求項１８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の逆反応しない多部型縮合硬化性熱伝導性シリコーン接着剤組成物から作製した、電気デバイス及び電子デバイスのための放熱部材。
【請求項１９】
半導体電子要素と金属ヒートシンクとの間のインターフェースの形態の、請求項１８に記載の放熱部材。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
典型的なシランは、式（３）
Ｒ”４−ｒＳｉ（ＯＲ５）ｒ  （３）
［式中、Ｒ５は、上記で記載されており、ｒの値は、２、３、又は４である。］によって記載することができる。典型的なシランは、Ｒ”がメチル、エチル、又はビニル又はイソブチルを表すものである。Ｒ”は、直鎖状及び分枝状のアルキル、アリル、フェニル、及び置換フェニル、アセトキシ、オキシムから選択される、有機基である。いくつかの例では、Ｒ５は、メチル又はエチルを表し、ｒは３である。
【外国語明細書】
2020143294000001.pdf