(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）１分子当たり平均少なくとも２個の脂肪族不飽和有機基を有するポリオルガノシロキサンベースポリマーと、
（Ｂ）１分子当たり平均少なくとも２個のケイ素結合水素原子を有する架橋剤と、
（Ｃ）ヒドロシリル化反応触媒及び過酸化物硬化触媒から選択される触媒と、
（Ｄ）窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、アルミニウム三水和物、チタン酸バリウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、炭素繊維、ダイヤモンド、黒鉛、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、金属微粒子、オニキス、炭化ケイ素、炭化タングステン、酸化亜鉛、及びこれらの組み合わせを含む熱伝導性充填剤と、
（Ｅ）１分子当たり平均少なくとも１個の以下の一般式（ＩＩ）の基を有し、組成物の硬化を抑制しない、成分（Ａ）に可溶性である有機可塑剤とを含む組成物であって、
成分（Ｂ）の量は、成分（Ａ）１００重量部当たり０．９６〜１５重量部であり、
成分（Ｃ）がヒドロシリル化反応触媒である場合、成分（Ｃ）のヒドロシリル化触媒の量は、組成物の重量に対して０．１〜１０００ｐｐｍであり、
成分（Ｃ）が過酸化物硬化触媒である場合、成分（Ｃ）の過酸化物硬化触媒の量は、成分（Ａ）１００重量部当たり０．２〜５重量部であり、
成分（Ｄ）の量は、組成物の３０〜８０体積％であり、
成分（Ｅ）の量は、ベースポリマー及び架橋剤の組み合わせに対して２〜５０重量％である、
組成物。
【化１】
0005640021.tif 000013
ここで、基Ｘは、３個以上の炭素原子を有する環状炭化水素基を表し、下付き文字ｘは、１〜１２の範囲の値を有し、基Ｘは、飽和又は芳香族であり、各Ｒ”は、単独で水素原子又は分岐若しくは線状一価有機基であり、各Ｒ１は、単独で分岐又は線状一価炭化水素基である。
【請求項２】
成分（Ｅ）が、ビス（２−エチルヘキシル）テレフタレート；ビス（２−エチルヘキシル）−１，４−ベンゼンジカルボキシレート；２−エチルヘキシルメチル−１，４−ベンゼンジカルボキシレート；１，２シクロヘキサンジカルボン酸（分岐及び線状）ジノニルエステル；ビス（２−プロピルヘプチル）フタレート若しくはジ−（２−プロピルヘプチル）フタレート；トリオクチルトリメリテート；ジ（２−エチルヘキシル）フタレート；ジメチルフタレート；ジエチルフタレート；ジブチルフタレート；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸トリス（２−エチルヘキシル）エステル；ビス（２−エチルヘキシル）テレフタレート；及びこれらの組み合わせからなる群から選択される請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
（Ｆ）スペーサ、（Ｇ）補強又は増量充填剤、（Ｈ）充填剤処理剤、（Ｉ）接着促進剤、（Ｊ）媒体、（Ｋ）界面活性剤、（Ｌ）融剤、（Ｍ）酸受容体、（Ｎ）安定剤、及びこれらの組み合わせから選択される追加の成分を、さらに含む請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
請求項１に記載の組成物を、硬化することにより調製された硬化シリコーン。
【請求項５】
１）請求項１に記載の組成物を熱源と放熱器との間に熱経路に沿って配置するステップと、
２）該組成物を硬化するのに十分な温度まで該組成物を加熱するステップと
を含み、これにより熱界面材料を形成する方法。
【請求項６】
１）請求項１に記載の組成物を硬化するステップと、その後、
２）ステップ１）の生成物を熱源と放熱器との間に熱経路に沿って配置するステップとを含む方法。
【請求項７】
ステップ１）前に、請求項１に記載の組成物を支持体に塗布するステップをさらに含む請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記熱源が（光）電子部品を含み、前記放熱器がヒートシンク、熱伝導板、熱伝導カバー、送風機、又は冷却剤循環システムを含む請求項５に記載の方法。
【請求項９】
Ｉ）請求項１に記載の組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンを含む界面材料において、該硬化シリコーンは平坦な部材、半球の小さな塊、凸状部材、角錐、又は円錐として形成される界面材料。
【請求項１０】
前記組成物が炭素繊維メッシュ、金属箔、多孔性金属箔、充填もしくは非充填プラスチック膜、又は、織布若しくは不織布基板、を含む支持体の表面の１つ又は２つの側面上に被覆される請求項９に記載の界面材料。
【請求項１１】
ＩＩ）前記支持体の反対の前記硬化シリコーンの表面を覆う剥離シートをさらに含む請求項１０に記載の界面材料。
【請求項１２】
ａ）熱源と、
ｂ）請求項９に記載の熱界面材料と、
ｃ）放熱器とを備え、
前記熱界面材料は、前記熱源の表面から前記放熱器の表面まで延在する熱経路に沿って該熱源と該放熱器と間に配置されるデバイス。
【請求項１３】
前記熱源が（光）電子部品である請求項１２に記載のデバイス。
【請求項１４】
請求項９に記載の界面材料の、ＴＩＭ１、ＴＩＭ２、又はその両方からなる群から選択される用途における使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願の相互参照]
本出願は米国特許法第１１９条（ｅ）に基づき２００９年３月１２日出願の米国仮特許出願第６１／１５９，５６９号の優先権を主張する。米国仮特許出願第６１／１５９，５６９号は本明細書に参照により組み入れる。
【０００２】
本発明は熱界面材料（ＴＩＭ）に関する。より具体的には、本発明は有機可塑剤、熱伝導性充填剤、及び硬化性シリコーン組成物を含む硬化性シリコーン組成物（「組成物」）を硬化することにより調製した硬化シリコーンを含むＴＩＭに関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体、トランジスタ、集積回路（ＩＣ）、個別素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）、及び当技術分野において知られる他のもののような（光）電子部品は通常作動温度又は通常作動温度範囲内で作動するように設計されている。しかしながら、（光）電子部品の作動は熱を発生させる。十分な熱が除去されないと、（光）電子部品はその通常作動温度より大幅に高い温度で作動するだろう。過剰な温度は（光）電子部品の性能及びそれに関連するデバイスの作動に悪影響を及ぼし、平均故障間隔にマイナスの影響を与え得る。
【０００４】
これらの問題を回避するため、（光）電子部品からヒートシンクへの熱伝導により熱を除去することができる。次に対流又は放射法いずれかの便利な手段によりヒートシンクを冷却することができる。熱伝導中、ＴＩＭでの（光）電子部品とヒートシンクとの間の表面接触により熱を（光）電子部品からヒートシンクへ移動させることができる（ＴＩＭ１用途）。あるいは、ＴＩＭはヒートシンク及び（光）電子デバイスにおける別の部品、例えばふた又はカバーのようなヒートスプレッダと接触していてもよい（ＴＩＭ２用途）。
【０００５】
（光）電子部品及びヒートシンクの表面は一般的には完全に滑らかではなく、従って表面間の完全接触を得ることは困難である。表面間に熱伝導性の低い空隙ができ、熱の除去を妨げる。ＴＩＭを（光）電子部品及びヒートシンクの表面間に挿入することでこれらの隙間を埋め、効率的な熱移動を促進する。ＴＩＭの熱インピーダンスが低いほど（光）電子部品からヒートシンクへの熱流量は大きい。
【０００６】
ほとんどのＴＩＭは熱硬化性又は熱可塑性ポリマーマトリクスをベースとする。しかしながら、適合性ポリマーの熱伝導性はむしろ低く、一般的には０．１５〜０．３０Ｗ／ｍＫの範囲内である。ＴＩＭの熱伝導性を増加するため、熱伝導性充填剤をポリマーマトリクスに添加することができる。これらの充填ＴＩＭの熱伝導性は充填剤粒径及び充填剤粒径分布により決定されるポリマーマトリクスにおける充填剤の熱伝導性及び充填剤の充填を含む各種要因によって決まる。
【０００７】
ＴＩＭによる２つの基板間の熱移動の有効性は熱インピーダンス又は熱抵抗に関して表される。熱インピーダンス又は熱抵抗はＴＩＭのバルク抵抗及びＴＩＭと基板との間の界面抵抗の合計である。（光）電子産業には、（光）電子デバイスの耐用年数のため、高熱伝導性、低熱インピーダンス、及び所定の位置にとどまる能力を有するＴＩＭを製造する継続的必要性がある。（光）電子産業には、熱伝導性を増加し、熱インピーダンスを減少させるため、低軟度、高圧縮性を有し、不純物の流出量の低いＴＩＭを製造する継続的必要性がある。
【発明の概要】
【０００８】
組成物は熱界面材料用途に有用である。組成物は：
（Ａ）１分子当たり平均少なくとも２個の脂肪族不飽和有機基を有するポリオルガノシロキサンベースポリマー、
選択的に（Ｂ）１分子当たり平均少なくとも２個のケイ素結合水素原子を有する架橋剤、
（Ｃ）触媒、
（Ｄ）熱伝導性充填剤、及び
（Ｅ）有機可塑剤
を含む。
【０００９】
熱界面材料の調製方法は：１）上述の組成物を熱経路に沿って間に配置し、（光）電子デバイスのような熱源から熱を放散させるステップ、及び２）組成物を硬化するステップを含むことができる。ステップ２）はステップ１）前又は後に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】界面材料の例の部分断面図である。
【図２】（光）電子デバイスの例の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
すべての量、比、及び割合はとくに指示のない限り体積による。以下は本明細書に用いる定義のリストである。
【００１２】
用語の定義及び使用
冠詞「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、それぞれ１つ又はそれ以上を意味する。
【００１３】
「組み合わせ」とは、いずれかの方法によりまとめた２つ以上の要素を意味する。
【００１４】
「有機可塑剤」とは、非シリコーン化合物を含有しない硬化シリコーンの圧縮永久ひずみと比較して硬化シリコーンの圧縮永久ひずみを低減する非シリコーン化合物を意味する。
【００１５】
「可溶性」とは、組成物の成分を組み合わせる場合、得られる組み合わせが組成物を硬化する方法の間均質な混合物のままである、例えば、可塑剤が分離相を形成しないことを意味する。
【００１６】
（Ｗ／ｍ  Ｋ）単位の熱伝導性（ｋ）は厚さΔｘ及び面積Ａを有する材料にわたり熱（Ｑ）を移動させる能力に関連し、ΔＴの温度差動をもたらし、下式により数学的に定義される。
【数１】
0005640021.tif 000002
【００１７】
（ｃｍ２  Ｋ／Ｗ）単位の熱インピーダンス（Ｒ）は２つの界面間の材料の熱移動の有効性に関連し、下式により数学的に定義される。
【数２】
0005640021.tif 000003
【００１８】
「表面処理」とは、いずれかの便利な化学的又は非反応性手段により充填剤粒子上のすべての、又は一部の反応基の反応性を小さくすることを意味する。
【００１９】
組成物
組成物は、
（Ａ）１分子当たり平均少なくとも２個の脂肪族不飽和有機基を有するポリオルガノシロキサンベースポリマーと、
選択的に、（Ｂ）１分子当たり平均少なくとも２個のケイ素結合水素原子を有する架橋剤と、
（Ｃ）ヒドロシリル化反応触媒及び過酸化物硬化触媒から選択される触媒と、
（Ｄ）熱伝導性充填剤と、
（Ｅ）組成物の硬化を抑制しない、成分（Ａ）に可溶性である有機可塑剤とを含む。
【００２０】
組成物は、例えばヒドロシリル化又は過酸化物硬化により、硬化性であってもよい。ヒドロシリル化硬化性組成物には成分（Ｂ）が存在する。過酸化物硬化性組成物には成分（Ｂ）は選択的にある。
【００２１】
・ヒドロシリル化硬化性組成物
ヒドロシリル化硬化性組成物は：１００重量部の（Ａ’）１分子当たり平均少なくとも２個の脂肪族不飽和有機基を有するポリオルガノシロキサンベースポリマー；（Ｂ’）シラン又はシロキサンのような、１分子当たり平均少なくとも２個のケイ素結合水素原子を有する架橋剤；及び組成物の硬化を開始するのに十分な量の（Ｃ’）白金族金属触媒を含むことができるが、成分及び量は組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンがシリコーンゴムとなるように選択することができる。
【００２２】
・成分（Ａ’）ベースポリマー
ヒドロシリル化硬化性組成物の成分（Ａ’）は１分子当たり平均少なくとも２個の脂肪族不飽和有機基を有するポリオルガノシロキサンを含むことができる。成分（Ａ’）は線状又は分岐構造を有することができる。成分（Ａ’）はホモポリマー又はコポリマーであってもよい。脂肪族不飽和有機基はアルケニル、例えば、これらに限定されないが、ビニル、アリル、ブテニル、及びへキセニルであってもよい。不飽和有機基はアルキニル基、例えば、これらに限定されないが、エチニル、プロピニル、及びブチニルであってもよい。成分（Ａ’）中の脂肪族不飽和有機基は末端、ペンダント、又は末端及びペンダント両方の位置にあってもよい。
【００２３】
成分（Ａ’）中の残りのケイ素結合有機基は脂肪族不飽和を含まない一価有機基であってもよい。これらの一価有機基は１〜２０個の炭素原子、あるいは１〜１０個の炭素原子を有することができ、その例としては、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル、及びオクタデシルのようなアルキル基；シクロペンチル及びシクロへキシルのようなシクロアルキル基；並びにフェニル、トリル、キシリル、ベンジル、及び２−フェニルエチルのような芳香族基があるが、これらに限定されない。
【００２４】
成分（Ａ’）は、
式（ＶＩＩ）：Ｒ６２Ｒ７ＳｉＯ（Ｒ６２ＳｉＯ）ｄ（Ｒ６Ｒ７ＳｉＯ）eＳｉＲ６２Ｒ７、
式（ＶＩＩＩ）：Ｒ６３ＳｉＯ（Ｒ６２ＳｉＯ）ｆ（Ｒ６Ｒ７ＳｉＯ）ｇＳｉＲ６３、
又は、これらの組み合わせのポリオルガノシロキサンを含むことができる。
【００２５】
式（ＶＩＩ）及び（ＶＩＩＩ）中、各Ｒ６は単独で脂肪族不飽和を含まない一価有機基であり、各Ｒ７は単独で脂肪族不飽和有機基である。下付き文字ｄは少なくとも２の平均値を有し、あるいは下付き文字ｄは２〜２０００の範囲の値を有することができる。下付き文字ｅは０又は正の数とすることができる。あるいは、下付き文字ｅは０〜２０００の範囲の平均値を有することができる。下付き文字ｆは０又は正の数とすることができる。あるいは、下付き文字ｆは０〜２０００の範囲の平均値を有することができる。下付き文字ｇは少なくとも２の平均値を有する。あるいは、下付き文字ｇは２〜２０００の範囲の平均値を有することができる。Ｒ６に適した一価有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル、及びオクタデシルのようなアルキル；シクロペンチル及びシクロへキシルのようなシクロアルキル；並びにフェニル、トリル、キシリル、ベンジル、及び２−フェニルエチルのようなアリールが挙げられるが、これらに限定されない。各Ｒ７は単独で脂肪族不飽和一価有機基である。Ｒ７の例としては、ビニル、アリル、及びブテニルのようなアルケニル基並びにエチニル及びプロピニルのようなアルキニル基がある。
【００２６】
成分（Ａ’）は、
ｉ）ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ｉｉ）ジメチルビニルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルビニルシロキサン）、
ｉｉｉ）ジメチルビニルシロキシ末端ポリメチルビニルシロキサン、
ｉｖ）トリメチルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルビニルシロキサン）、
ｖ）トリメチルシロキシ末端ポリメチルビニルシロキサン、
ｖｉ）ジメチルビニルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルフェニルシロキサン）、
ｖｉｉ）ジメチルビニルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／ジフェニルシロキサン）、
ｖｉｉｉ）フェニル、メチル、ビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ｉｘ）ジメチルへキセニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ｘ）ジメチルへキセニルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルへキセニルシロキサン）、
ｘｉ）ジメチルヘキセニルシロキシ末端ポリメチルヘキセニルシロキサン、
ｘｉｉ）トリメチルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルへキセニルシロキサン）、
ｘｉｉｉ）これらの組み合わせ、
のようなポリジオルガノシロキサンを含むことができる。
【００２７】
対応するオルガノハロシランの加水分解及び縮合又は環状ポリジオルガノシロキサンの平衡のような、成分（Ａ’）として用いるのに適した液体ポリジオルガノシロキサンの調製方法は当技術分野において周知である。
【００２８】
上述のポリジオルガノシロキサンに加えて、成分（Ａ’）は本質的にＲ８３ＳｉＯ１／２単位及びＳｉＯ４／２単位で構成されるＭＱ樹脂、本質的にＲ８ＳｉＯ３／２単位及びＲ８２ＳｉＯ２／２単位で構成されるＴＤ樹脂、本質的にＲ８３ＳｉＯ１／２単位及びＲ８ＳｉＯ３／２単位で構成されるＭＴ樹脂、本質的にＲ８３ＳｉＯ１／２単位、Ｒ８ＳｉＯ３／２単位、及びＲ８２ＳｉＯ２／２単位で構成されるＭＴＤ樹脂、又はこれらの組み合わせのような樹脂をさらに含むことができる。
【００２９】
各Ｒ８は一価有機基である。Ｒ８により表される一価有機基は１〜２０個の炭素原子を有することができる。一価有機基の例としては、一価炭化水素基及び一価ハロゲン化炭化水素基が挙げられるが、これらに限定されない。一価炭化水素基としては、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル、及びオクタデシルのようなアルキル；シクロへキシルのようなシクロアルキル；ビニル、アリル、ブテニル、及びへキセニルのようなアルケニル；エチニル、プロピニル、及びブチニルのようなアルキニル；並びにフェニル、トリル、キシリル、ベンジル、及び２−フェニルエチルのようなアリールが挙げられるが、これらに限定されない。
【００３０】
樹脂は平均３〜３０モルパーセントの脂肪族不飽和有機基を含有することができる。脂肪族不飽和有機基はアルケニル基、アルキニル基、又はこれらの組み合わせであってもよい。樹脂中の脂肪族不飽和有機基のモルパーセントは樹脂中の不飽和基含有シロキサン単位のモル数の樹脂中のシロキサン単位の合計モル数に対する比に１００をかけたものである。
【００３１】
樹脂の調製方法は当技術分野において周知である。例えば、樹脂はＤａｕｄｔ他のシリカヒドロゾルキャッピングプロセスにより生成された樹脂コポリマーを少なくともアルケニル含有末端ブロック試薬で処理することにより調製することができる。Ｄａｕｄｔ他の方法は米国特許第２，６７６，１８２号に開示されている。
【００３２】
簡潔に述べると、Ｄａｕｄｔ他の方法はシリカヒドロゾルを酸性条件下でトリメチルクロロシランのような加水分解性トリオルガノシラン、ヘキサメチルジシロキサンのようなシロキサン、又はこれらの混合物と反応させるステップ、並びにＭ及びＱ単位を有するコポリマーを回収するステップを含む。得られるコポリマーは一般的に２〜５重量パーセントのヒドロキシル基を含有する。
【００３３】
一般的には２重量パーセント未満のケイ素結合ヒドロキシル基を含有する樹脂はＤａｕｄｔ他の生成物を最終生成物中３〜３０モルパーセントの不飽和有機基をもたらすのに十分な量の不飽和有機基含有末端ブロック剤及び脂肪族不飽和を含まない末端ブロック剤で反応させることにより調製することができる。末端ブロック剤の例としては、シラザン、シロキサン、及びシランが挙げられるが、これらに限定されない。適切な末端ブロック剤は当技術分野において知られ、米国特許第４，５８４，３５５号、第４，５９１，６２２号、及び第４，５８５，８３６号において例示されている。単一の末端ブロック剤又はこうした作用剤の混合物を用い、樹脂を調製することができる。
【００３４】
成分（Ａ’）は１つの単一ベースポリマー又は以下の特性：構造、粘度、平均分子量、シロキサン単位、及び配列の少なくとも１つが異なる２つ以上のベースポリマーを含む組み合わせとすることができる。
【００３５】
・成分（Ｂ’）架橋剤
ヒドロシリル化硬化パッケージ中の成分（Ｂ’）は１分子当たり平均少なくとも２個のケイ素結合水素原子を有するシラン又はオルガノ水素ポリシロキサンであってもよい。ヒドロシリル化硬化性組成物中の成分（Ｂ’）の量は成分（Ｂ’）のＳｉＨ含量、成分（Ａ’）  の不飽和基含量、及び所望の組成物の硬化物の特性を含む各種要因によって決まるが、成分（Ｂ’）の量は０．３：１〜５：１の範囲の成分（Ｂ’）中のＳｉＨ基の成分（Ａ’）中の脂肪族不飽和有機基に対するモル比（一般にＳｉＨ：Ｖｉ比と称される）をもたらすのに十分であってもよい。成分（Ｂ’）はホモポリマー又はコポリマーとすることができる。成分（Ｂ’）は線状、分岐、環状、又は樹脂構造を有することができる。成分（Ｂ’）中のケイ素結合水素原子は末端、ペンダント、又は末端及びペンダント両方の位置にあり得る。
【００３６】
成分（Ｂ’）は、これらに限定されないが、ＨＲ９２ＳｉＯ１／２、Ｒ９３ＳｉＯ１／２、ＨＲ９ＳｉＯ２／２、Ｒ９２ＳｉＯ２／２、Ｒ９ＳｉＯ３／２、及びＳｉＯ４／２単位を含むシロキサン単位を含むことができる。前式中、各Ｒ９は単独で脂肪族不飽和を含まない一価有機基から選択される。
【００３７】
成分（Ｂ’）は式
（ＩＸ）Ｒ９３ＳｉＯ（Ｒ９２ＳｉＯ）ｈ（Ｒ９ＨＳｉＯ）ｉＳｉＲ９３、
（Ｘ）Ｒ９２ＨＳｉＯ（Ｒ９２ＳｉＯ）ｊ（Ｒ９ＨＳｉＯ）ｋＳｉＲ９２Ｈ、又は
これらの組み合わせの化合物を含むことができる。
【００３８】
上記式（ＩＸ）及び（Ｘ）中、下付き文字ｈは０〜２０００の範囲の平均値を有し、下付き文字ｉは２〜２０００の範囲の平均値を有し、下付き文字ｊは０〜２０００の範囲の平均値を有し、下付き文字ｋは０〜２０００の範囲の平均値を有する。各Ｒ９は単独で一価有機基である。適切な一価有機基としては、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル、及びオクタデシルのようなアルキル；シクロペンチル及びシクロへキシルのようなシクロアルキル；ビニル、アリル、ブテニル、及びへキセニルのようなアルケニル；エチニル、プロピニル、及びブチニルのようなアルキニル；並びにフェニル、トリル、キシリル、ベンジル、及び２−フェニルエチルのようなアリールが挙げられる。
【００３９】
成分（Ｂ’）の例としては、
ａ）ジメチル水素シロキシ末端ポリジメチルシロキサン、
ｂ）ジメチル水素シロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチル水素シロキサン）、
ｃ）ジメチル水素シロキシ末端ポリメチル水素シロキサン、
ｄ）トリメチルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチル水素シロキサン）、
ｅ）トリメチルシロキシ末端ポリメチル水素シロキサン、
ｆ）本質的にＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位及びＳｉＯ４／２単位で構成される樹脂、並びに
ｇ）これらの組み合わせ
がある。
【００４０】
成分（Ｂ’）は以下の特性：構造、平均分子量、粘度、シロキサン単位、及び配列の少なくとも１つが異なる２つ以上のオルガノ水素ポリシロキサンの組み合わせであってもよい。比較的低い重合度（例えば、３〜５０の範囲のＤＰ）を有するジメチル水素シロキシ末端ポリジメチルシロキサンは一般的に鎖延長剤と称され、成分（Ｂ’）の一部は鎖延長剤であってもよい。
【００４１】
オルガノハロシランの加水分解及び縮合のような、成分（Ｂ’）として用いるのに適した線状、分岐、及び環状オルガノ水素ポリシロキサンの調製方法は当技術分野において周知である。成分（Ｂ’）として用いるのに適したオルガノ水素ポリシロキサン樹脂の調製方法も米国特許第５，３１０，８４３号、第４，３７０，３５８号、及び第４，７０７，５３１号に例示されるように周知である。
【００４２】
・成分（Ｃ’）ヒドロシリル化触媒
ヒドロシリル化硬化性組成物の成分（Ｃ’）はヒドロシリル化触媒である。成分（Ｃ’）は、ヒドロシリル化硬化性組成物に硬化性組成物の重量に対して白金族金属０．１重量ｐｐｍ〜１０００重量ｐｐｍ、あるいは１〜５００重量ｐｐｍ、あるいは２〜２００重量ｐｐｍ、あるいは５〜１５０重量ｐｐｍの範囲とすることができる量で添加される。
【００４３】
適切なヒドロシリル化触媒は当技術分野において知られ、市販されている。成分（Ｃ’）は白金、ロジウム、ルテニウム、パラジウム、オスミウム若しくはイリジウム金属若しくはこれらの有機金属化合物、又はこれらの組み合わせから選択される白金族金属を含むことができる。成分（Ｃ’）の例としては、塩化白金酸、塩化白金酸六水和物、二塩化白金、及びマトリクス又はコアシェル型構造中にマイクロカプセル化した前記化合物の低分子量オルガノポリシロキサン又は白金化合物との錯体のような化合物がある。低分子量オルガノポリシロキサンの白金錯体としては、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が挙げられる。これらの錯体は樹脂マトリクス中にマイクロカプセル化することができる。あるいは、触媒は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を含むことができる。触媒が低分子量オルガノポリシロキサンの白金錯体である場合、触媒の量は硬化性シリコーン組成物の重量に対して０．０４％〜０．４％の範囲とすることができる。
【００４４】
成分（Ｃ’）に適したヒドロシリル化触媒については、例えば、米国特許第３，１５９，６０１号、第３，２２０，９７２号、第３，２９６，２９１号、第３，４１９，５９３号、第３，５１６，９４６号、第３，８１４，７３０号、第３，９８９，６６８号、４，７８４，８７９号、第５，０３６，１１７号、及び第５，１７５，３２５号並びに欧州特許第０３４７８９５Ｂ号に記載されている。マイクロカプセル化したヒドロシリル化触媒及びその調製方法は、米国特許第４，７６６，１７６号及び米国特許第５，０１７，６５４号に例示されるように、当技術分野において知られている。
【００４５】
・過酸化物硬化性組成物
あるいは、過酸化物硬化性組成物は：１００重量部の（Ａ”）ベースコポリマー、選択的に組成物を硬化するのに十分な量の（Ｂ”）架橋剤、及び組成物の硬化を促進するのに十分な量の（Ｃ”）過酸化物触媒を含むことができるが、成分及び量は組成物の硬化物をシリコーンゴムとすることができるように選択される。
【００４６】
・成分（Ａ”）ベースポリマー
過酸化物硬化パッケージの成分（Ａ”）は、ヒドロシリル化硬化パッケージの成分（Ａ’）としての上に記載したポリオルガノシロキサンのような、１分子当たり平均少なくとも２個の脂肪族不飽和有機基を有するポリジオルガノシロキサンを含むことができる。
【００４７】
・任意の成分（Ｂ”）架橋剤
成分（Ｂ”）は、選択的に過酸化物硬化性組成物に添加し、この組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンの圧縮永久ひずみを向上（低減）させることができる架橋剤である。過酸化物硬化性組成物中の成分（Ｂ”）の量は成分（Ｂ”）のＳｉＨ含量、成分（Ａ”）  の不飽和基含量、及び所望の組成物の硬化物の特性を含む各種要因によって決まるが、成分（Ｂ”）の量は０．３：１〜５：１の範囲の成分（Ｂ”）中のＳｉＨ基の成分（Ａ”）中の脂肪族不飽和有機基に対するモル比（一般にＳｉＨ：Ｖｉ比と称される）をもたらすのに十分であってもよい。組成物中の成分（Ｂ”）の量は成分（Ａ”）１００重量部当たり０〜１５（重量）部の範囲とすることができる。成分（Ｂ”）は１分子当たり平均少なくとも２個のケイ素結合水素原子を有するポリジオルガノ水素シロキサンを含むことができる。成分（Ｂ”）の例としては、ヒドロシリル化硬化性組成物中の成分（Ｂ’）として記載したポリジオルガノ水素シロキサンがある。
【００４８】
・成分（Ｃ”）触媒
過酸化物硬化性組成物中の成分（Ｃ”）は過酸化化合物を含む。組成物に添加する成分（Ｃ”）の量は成分（Ｃ”）について選択される特定の過酸化化合物によって決まるが、その量は成分（Ａ”）１００重量部当たり０．２〜５（重量）部の範囲とすることができる。成分（Ｃ”）に適した過酸化化合物の例としては、過酸化２，４−ジクロロベンゾイル、過酸化ジクミル、及びこれらの組み合わせ；並びにこうした過酸化物の過安息香酸第三級ブチルのような安息香酸化合物との組み合わせが挙げられるが、これらに限定されない。適切な過酸化物硬化性組成物は当技術分野において知られ、例えば、米国特許第４，７７４，２８１号に開示されている。
【００４９】
・熱伝導性充填剤
成分（Ｄ）は熱伝導性充填剤である。成分（Ｄ）は熱伝導性かつ導電性であってもよい。あるいは、成分（Ｄ）は熱伝導性かつ電気絶縁性であってもよい。成分（Ｄ）は窒化アルミニウム、酸化アルミニウム、アルミニウム三水和物、チタン酸バリウム、酸化ベリリウム、窒化ホウ素、炭素繊維、ダイヤモンド、黒鉛、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム、金属微粒子、オニキス、炭化ケイ素、炭化タングステン、酸化亜鉛、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。成分（Ｄ）は金属充填剤、無機充填剤、溶融性充填剤、又はこれらの組み合わせを含むことができる。金属充填剤は金属の粒子及び粒子の表面上に層を有する金属の粒子を含む。これらの層は、例えば、粒子の表面上の金属窒化物層又は金属酸化物層であってもよい。適切な金属充填剤の例としては、アルミニウム、銅、金、ニッケル、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、あるいはアルミニウムの粒子がある。適切な金属充填剤の例としてはさらに、表面上に窒化アルミニウム、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有する上記金属の粒子がある。例えば、金属充填剤は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むことができる。
【００５０】
無機充填剤の例としては、オニキス；アルミニウム三水和物；酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、及び酸化亜鉛のような金属酸化物；窒化アルミニウム及び窒化ホウ素のような窒化物；炭化ケイ素及び炭化タングステンのような炭化物；並びにこれらの組み合わせがある。あるいは、無機充填剤の例としては、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、及びこれらの組み合わせがある。溶融性充填剤はＢｉ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎ、又はこれらの合金を含むことができる。溶融性充填剤は選択的にＡｇ、Ａｕ、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｚｎ、又はこれらの組み合わせをさらに含むことができる。適切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わせが挙げられる。溶融性充填剤は５０℃〜２５０℃、あるいは１５０℃〜２２５℃の範囲の融点を有することができる。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。
【００５１】
例えば、溶融性充填剤は米国ニューヨーク州ウチカのＩｎｄｉｕｍ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ、米国ロードアイランド州プロビデンスのＡｒｃｏｎｉｕｍ、及び米国ロードアイランド州クランストンのＡＩＭ  Ｓｏｌｄｅｒから入手することができる。アルミニウム充填剤は、例えば、米国イリノイ州ネーパービルのＴｏｙａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．及び米国カリフォルニア州ストックトンのＶａｌｉｍｅｔ  Ｉｎｃ．から市販されている。銀充填剤は米国マサチューセッツ州アトルバロのＭｅｔａｌｏｒ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｕ．Ｓ．Ａ．Ｃｏｒｐ．から市販されている。
【００５２】
熱伝導性充填剤は当技術分野において知られ、市販されているが、例えば、米国特許第６，１６９，１４２号（４段落７〜３３行）を参照されたい。例えば、ＣＢ−Ａ２０Ｓ及びＡｌ−４３−Ｍｅは昭和電工から市販の異なる粒径の酸化アルミニウム充填剤であり、ＡＡ−０４、ＡＡ−２、及びＡＡ１８は住友化学から市販の酸化アルミニウム充填剤である。商標ＫＡＤＯＸ（登録商標）及びＸＸ（登録商標）を有する酸化亜鉛のように、酸化亜鉛は米国ペンシルバニア州モナカのＺｉｎｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａから市販されている。
【００５３】
熱伝導性充填剤粒子の形状はとくに限定されないが、円形又は球形粒子は粘度が組成物中の熱伝導性充填剤の高配合によって望ましくないレベルまで増加するのを防止することができる。
【００５４】
成分（Ｄ）は単一の熱伝導性充填剤又は充填剤の粒子形状、平均粒径、粒径分布、及びタイプのような少なくとも１つの特性が異なる２つ以上の熱伝導性充填剤の組み合わせであってもよい。例えば、大きな平均粒径を有する第１酸化アルミニウム及び小さな平均粒径を有する第２酸化アルミニウムのような無機充填剤の組み合わせを用いることが望ましくあり得る。あるいは、例えば、大きな平均粒径を有する酸化アルミニウムの小さな平均粒径を有する酸化亜鉛との組み合わせを用いることが望ましくあり得る。あるいは、大きな平均粒径を有する第１アルミニウム及び小さな平均粒径を有する第２アルミニウムのような金属充填剤の組み合わせを用いることが望ましくあり得る。あるいは、アルミニウム及び酸化アルミニウム充填剤の組み合わせ；アルミニウム及び酸化亜鉛充填剤の組み合わせ；又はアルミニウム、酸化アルミニウム、及び酸化亜鉛充填剤の組み合わせのような金属及び無機充填剤の組み合わせを用いることが望ましくあり得る。大きな平均粒径を有する第１充填剤及び第１充填剤より小さな平均粒径を有する第２充填剤の使用は充填効率を向上させることができ、粘度を低減することができ、熱移動を向上させことができる。
【００５５】
熱伝導性充填剤の平均粒径は成分（Ｄ）について選択される熱伝導性充填剤のタイプ、硬化性組成物に添加する正確な量、及び硬化物がＴＩＭとして用いられる場合組成物の硬化物が用いられるデバイスのボンドライン厚さを含む各種要因によって決まるだろう。しかしながら、熱伝導性充填剤は０．１マイクロメーター〜８０マイクロメーター、あるいは０．１マイクロメーター〜５０マイクロメーター、あるいは０．１マイクロメーター〜１０マイクロメーターの範囲の平均粒径を有することができる。
【００５６】
組成物中の成分（Ｄ）の量は組成物について選択されるシリコーン硬化機構及び成分（Ｄ）について選択される熱伝導性充填剤を含む各種要因によって決まる。しかしながら、成分（Ｄ）の量は組成物の３０体積％〜８０体積％、５０体積％〜７５体積％の範囲とすることができる。理論に縛られることを望むことなしに、充填剤の量が８０％より大きい場合、組成物は架橋していくつかの用途について不十分な寸法完全性を有する硬化シリコーンを形成し得、充填剤の量が３０％より小さい場合、組成物から調製された硬化シリコーンはＴＩＭ用途について不十分な熱伝導性を有し得ると考えられる。
【００５７】
・有機可塑剤
組成物は有機可塑剤（成分（Ｅ））を含有する。理論に縛られることを望むことなしに、有機可塑剤は組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンの圧縮永久ひずみ特性を向上させることができる。可塑剤は１分子当たり平均少なくとも１個の式（Ｉ）の基を有する。
【化１】
0005640021.tif 000004
ここで、Ｒは水素原子又は一価有機基を表す。あるいは、Ｒは分岐又は線状一価炭化水素基を表すことができる。一価有機基は炭素原子４〜１５個、あるいは炭素原子９〜１２個のアルキル基のような分岐又は線状一価炭化水素基であってもよい。適切な可塑剤はアジペート、カルボキシレート、フタレート、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
【００５８】
あるいは、可塑剤は１分子当たり平均少なくとも２個の、環状炭化水素中の炭素原子に結合した式（Ｉ）の基を有することができる。可塑剤は一般式（ＩＩ）を有することができる。
【化２】
0005640021.tif 000005
式（ＩＩ）中、Ｘ基は３個以上の炭素原子、あるいは３〜１５個の炭素原子を有する環状炭化水素基を表す。（下付き文字ｘは１〜１２の範囲の値を有することができる。）Ｘ基は飽和又は芳香族であってもよい。各Ｒ”は単独で水素原子又は分岐若しくは線状一価有機基である。Ｒ”の一価有機基はメチル、エチル、又はブチルのようなアルキル基であってもよい。あるいは、Ｒ”一価有機基はエステル官能基であってもよい。各Ｒ１は単独で炭素原子４〜１５個のアルキル基のような分岐又は線状一価炭化水素基である。
【００５９】
式（ＩＩ）の有機可塑剤の例は以下に示す式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、又は（ＶＩ）を有することができる。
【化３】
0005640021.tif 000006
0005640021.tif 000007
式（ＩＩＩ）、（ＩＶ）、（Ｖ）、及び（ＶＩ）中、Ｒ１は上述のとおりである。式（ＩＩＩ）及び（ＩＶ）は式（ＩＩＩ）中のシクロアルキル基及び式（ＩＶ）中のアリール基が非置換である場合を表す。式（Ｖ）及び（ＶＩ）は式（Ｖ）中のシクロアルキル基及び式（ＶＩ）中のアリール基を、式（ＩＩＩ）のシクロアルキル基中又は式（ＩＶ）のアリール基中に示されるメンバー原子に結合した水素原子の１個以上がＲ’により表される別の一価有機基で置き換えられている有機基で置き換えることができることを示す。各Ｒ’はメチル、エチル、又はブチルのようなアルキル基であってもよい。あるいは、Ｒ’の一価有機基はエステル官能基であってもよい。
【００６０】
適切な可塑剤は当技術分野において知られ、市販されている。可塑剤としては、ビス（２−エチルヘキシル）テレフタレート；ビス（２−エチルヘキシル）−１，４−ベンゼンジカルボキシレート；２−エチルヘキシルメチル−１，４−ベンゼンジカルボキシレート；１，２シクロヘキサンジカルボン酸（分岐及び線状）ジノニルエステル；ビス（２−プロピルヘプチル）フタレート若しくはジ−（２−プロピルヘプチル）フタレート；ジイソノニルアジペート；トリオクチルトリメリテート；トリエチレングリコールビス（２−エチルヘキサノエート）；ジエチレングリコールジベンゾエート；１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン；ジ（２−エチルヘキシル）フタレート；ビス（２−エチルヘキシル）アジペート；ジメチルフタレート；ジエチルフタレート；ジブチルフタレート；ジ−２−エチルヘキシルアジペート；１，２，４−ベンゼントリカルボン酸トリス（２−エチルヘキシル）エステル；トリオクチルトリメリテート；トリエチレングリコールビス（２−エチレンヘキサノエート）；ビス（２−エチルヘキシル）テレフタレート；ジエチレングリコールジベンゾエート；１，１，３−トリス（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）ブタン；１，２，３−トリアセトキシプロパン；脂肪酸エステル；及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。好適な可塑剤の例及びその市販供給源としては、以下表１に掲載するものが挙げられる。
【００６１】
組成物に添加する可塑剤の量は選択される可塑剤のタイプ及び組成物の他の成分を含む各種要因によって決まる。可塑剤は組成物に可溶性であってもよい。可塑剤は可塑剤が組成物の硬化反応を抑制しないように選択することができる。しかしながら、可塑剤の量は後述するベースポリマー及び架橋剤の組み合わせに対して２重量％〜５０重量％、あるいは３重量％〜２５重量％の範囲とすることができる。理論に縛られることを望むことなしに、２重量％未満は組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンの圧縮永久ひずみを向上させるのに不十分であり得、５０重量％を超えると組成物に不溶性であり得、安定性の損失又は組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンからの可塑剤の流出をもたらすと考えられる。
【００６２】
【表１】
0005640021.tif 000008
【００６３】
・任意の成分
組成物は選択的に１つ以上の追加の成分をさらに含むことができる。追加の成分は（Ｆ）スペーサ、（Ｇ）補強又は増量充填剤、（Ｈ）充填剤処理剤、（Ｉ）接着促進剤、（Ｊ）媒体、（Ｋ）界面活性剤、（Ｌ）融剤、（Ｍ）酸受容体、（Ｎ）安定剤（例えば、ヒドロシリル化硬化剤、熱安定剤、又はＵＶ安定剤）、及びこれらの組み合わせからなる群から選択することができる。
【００６４】
・（Ｆ）スペーサ
成分（Ｆ）はスペーサである。スペーサは有機粒子、無機粒子、又はこれらの組み合わせを含むことができる。スペーサは熱伝導性、導電性、又は両方であり得る。スペーサは少なくとも２５マイクロメーター〜１２５マイクロメーターの粒径を有することができる。スペーサはガラス又はポリマー（例えば、ポリスチレン）ビーズのような単分散ビーズを含むことができる。スペーサはアルミナ、窒化アルミニウム、噴霧金属粉末、窒化ホウ素、銅、及び銀のような熱伝導性充填剤を含むことができる。成分（Ｆ）の量は粒径分布、硬化性組成物又はそれから調製された硬化物の配置中にかける圧力、及び配置中の温度を含む各種要因によって決まる。しかしながら、組成物は０．０５〜２％、あるいは０．１％〜１％の範囲の量の成分（Ｆ）を含有することができる。成分（Ｆ）を添加し、硬化性組成物の硬化物のボンドライン厚さを制御することができる。
【００６５】
・（Ｇ）充填剤
成分（Ｇ）は補強及び／又は増量充填剤である。組成物中の成分（Ｇ）の量は成分（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）及び（Ｅ）について選択される物質並びに組成物の最終用途を含む各種要因によって決まる。しかしながら、成分（Ｇ）の量は組成物の重量に対して０．１重量％〜１０重量％の範囲とすることができる。適切な補強及び増量充填剤は当技術分野において知られ、その例としては、沈降及び粉砕シリカ、沈降及び粉砕炭酸カルシウム、石英、タルク、細断されたＫＥＶＬＡＲ（登録商標）のような短繊維、又はこれらの組み合わせがある。
【００６６】
・（Ｈ）充填剤処理剤
成分（Ｄ）の熱伝導性充填剤、成分（Ｇ）の補強及び／若しくは増量充填剤並びに／又は成分（Ｆ）のスペーサは、存在する場合、選択的に成分（Ｈ）処理剤で表面処理することができる。処理剤及び処理方法は当技術分野において知られているが、例えば、米国特許第６，１６９，１４２号（４段落４２行〜５段落２行）を参照されたい。
【００６７】
成分（Ｈ）の量は成分（Ｄ）及び（Ｇ）について選択される充填剤のタイプ及び量並びに充填剤がｉｎ  ｓｉｔｕ又は組成物の他の成分と組み合わせる前の成分（Ｈ）で処理されるかどうかを含む各種要因によって変動することができる。しかしながら、組成物は０．１％〜２％の範囲の量の成分（Ｈ）を含むことができる。
【００６８】
成分（Ｈ）は式：Ｒ１０ｍＳｉ（ＯＲ１１）（４−ｍ）を有するアルコキシシランを含むことができるが、下付き文字ｍは１、２、又は３であり、あるいはｍは３である。各Ｒ１０は単独で炭素原子１〜５０個、あるいは炭素原子６〜１８個の炭化水素基のような一価有機基である。Ｒ１０の例としては、ヘキシル、オクチル、ドデシル、テトラデシル、ヘキサデシル、及びオクタデシルのようなアルキル基；並びにベンジル、フェニル及びフェニルエチルのような芳香族基である。Ｒ１０は飽和又は不飽和、分岐又は非分岐、及び非置換であり得る。Ｒ１０は飽和、非分岐、及び非置換であり得る。
【００６９】
各Ｒ１１は炭素原子１〜４個、あるいは炭素原子１〜２個の非置換、飽和炭化水素基であってもよい。成分（Ｈ）のアルコキシシランの例としては、へキシルトリメトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、テトラデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルエチ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、オクタデシルトリエトキシシラン、及びこれらの組み合わせがある。
【００７０】
アルコキシ官能性オリゴシロキサンを処理剤として用いることもできる。アルコキシ官能性オリゴシロキサン及びその調製方法は当技術分野において知られているが、例えば、欧州特許第１１０１１６７Ａ２号を参照されたい。例えば、適切なアルコキシ官能性オリゴシロキサンとしては、式（Ｒ１４Ｏ）ｎＳｉ（ＯＳｉＲ１２２Ｒ１３）（４−ｎ）を有するものが挙げられる。この式中、下付き文字ｎは１、２、又は３であり、あるいはｎは３である。各Ｒ１２は単独で炭素原子１〜１０個の飽和及び不飽和一価炭化水素基から選択することができる。各Ｒ１３は少なくとも１１個の炭素原子を有する飽和又は不飽和一価炭化水素基とすることができる。各Ｒ１４はアルキル基とすることができる。
【００７１】
金属充填剤はオクタデシルメルカプタン他のようなアルキルチオール、並びにオレイン酸、ステアリン酸、チタネート、チタネート結合剤、ジルコネート結合剤、及びこれらの組み合わせのような脂肪酸で処理することができる。
【００７２】
アルミナ又は不動態化した窒化アルミニウムの処理剤はアルコキシシリル官能性アルキルメチルポリシロキサン（例えば、Ｒ１５ｏＲ１６ｐＳｉ（ＯＲ１７）（４−ｏ−ｐ）の部分加水分解縮合物又は混合物の共加水分解縮合物）、又は加水分解性基がシラザン、アシルオキシ若しくはオキシモを含むことができる類似物質を含むことができる。これらのすべてにおいて、上記式中のＲ１５のようなＳｉに連結した基は長鎖不飽和一価炭化水素又は一価芳香族官能性炭化水素である。各Ｒ１６は単独で一価炭化水素基であり、各Ｒ１７は単独で炭素原子１〜４個の一価炭化水素基である。上記式中、下付き文字ｏは１、２、又は３であり、下付き文字ｐは０、１、又は２であるが、ただし、ｏ＋ｐの合計は１、２、又は３である。当業者であれば不必要な実験なしに充填剤の分散を補助する特定の処理を最適化することができるだろう。
【００７３】
・（Ｉ）接着促進剤
成分（Ｉ）は接着促進剤である。適切な接着促進剤は式Ｒ１８ｑＳｉ（ＯＲ１９）（４−ｑ）のアルコキシシランを含むことができるが、下付き文字ｑは１、２、又は３であり、あるいはｑは３である。各Ｒ１８は単独で一価有機官能基である。Ｒ１８はグリシドキシプロピル若しくは（エポキシシクロへキシル）エチルのようなエポキシ官能基、アミノエチルアミノプロピル若しくはアミノプロピルのようなアミノ官能基、メタクリロキシプロピル、又は不飽和有機基とすることができる。各Ｒ１９は単独で少なくとも１個の炭素原子を有する非置換、飽和炭化水素基である。Ｒ１９は１〜４個の炭素原子、あるいは１〜２個の炭素原子を有することができる。Ｒ１９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ある。
【００７４】
適切な接着促進剤の例としては、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の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。ヒドロシリル化硬化性組成物の接着促進剤の例は米国特許第４，０８７，５８５号及び米国特許第５，１９４，６４９号に記載されている。硬化性組成物は組成物の重量に対して２％〜５％の接着促進剤を含むことができる。
【００７５】
・（Ｊ）媒体
成分（Ｊ）は溶剤又は希釈剤のような媒体である。成分（Ｊ）は、例えば、混合及び送達を補助するため、組成物の調製中に添加することができる。成分（Ｊ）のすべて又は一部は選択的に組成物が調製した後に除去することができる。
【００７６】
・（Ｋ）界面活性剤
成分（Ｋ）は界面活性剤である。適切な界面活性剤としては、シリコーンポリエーテル、エチレンオキシドポリマー、プロピレンオキシドポリマー、エチレンオキシド及びプロピレンオキシドのコポリマー、他の非イオン性界面活性剤、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対して最大０．０５％の界面活性剤を含むことができる。
【００７７】
・（Ｌ）融剤
成分（Ｌ）は融剤である。組成物は組成物の重量に対して最大２％の融剤を含むことができる。カルボン酸及びアミンのような化学活性官能基を含有する分子を融剤として用いることができる。こうした融剤はコハク酸、アビエチン酸、オレイン酸、及びアジピン酸のような脂肪酸；安息香酸のような芳香族酸；トリエタノールアミン、アミンの塩酸塩、及びアミンの臭化水素酸塩のような脂肪族アミン及びその誘導体を含むことができる。融剤は当技術分野において知られ、市販されている。
【００７８】
・（Ｍ）酸受容体
成分（Ｍ）は酸受容体である。適切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。組成物は組成物の重量に対して最大２％の成分（Ｍ）を含むことができる。
【００７９】
・（Ｎ）安定剤
成分（Ｎ）は安定剤である。ヒドロシリル化硬化性組成物の安定剤の例としては、メチルブチノール、エチニルシクロヘキサノール、ジメチルへキシノール、３，５−ジメチル−１−ヘキシン−３−オル、１，１−ジメチル−２−プロピニルオキシトリメチルシラン、メチル（トリス（１，１−ジメチル−２−プロピニルオキシ））シラン、及びこれらの組み合わせのようなアセチレンアルコール；メチルビニルシクロシロキサン、例えば、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、１，３，５，７−テトラメチル−１，３，５，７−テトラへキセニルシクロテトラシロキサン、及びこれらの組み合わせのようなシクロアルケニルシロキサン；３−メチル−３−ペンテン−１−イン、３，５−ジメチル−３−ヘキセン−１−インのようなエンイン化合物；ベンゾトリアゾールのようなトリアゾール；ホスフィン；メルカプタン；ヒドラジン；テトラメチルエチレンジアミンのようなアミン；フマル酸ジアルキル、フマル酸ジアルケニル、フマル酸ジアルコキシアルキル；マレイン酸ジアリルのようなマレイン酸；並びにこれらの組み合わせがある。あるいは、安定剤はアセチレンアルコールを含むことができる。適切なヒドロシリル化硬化安定剤については、例えば、米国特許第３，４４５，４２０号、第３，９８９，６６７号、第４，５８４，３６１号、及び第５，０３６，１１７号により開示されている。
【００８０】
組成物に添加する安定剤の量は用いられる特定の安定剤並びに架橋剤の組成及び量によって決まるだろう。しかしながら、ヒドロシリル化硬化安定剤の量はヒドロシリル化硬化性組成物の重量に対して、０．００２５％〜０．０２５％の範囲とすることができる。
【００８１】
当業者であれば、上述の組成物の成分を選択する際、本明細書に記載の特定の成分は２つ以上の機能を有することができるため、成分のタイプに重複があり得ることを認識するだろう。例えば、特定のアルコキシシランは充填剤処理剤として及び接着促進剤として有用であり得、脂肪酸エステルのような特定の可塑剤も充填剤処理剤として有用であり得る。当業者であれば、組成物の使用目的及び組成物が一液型又は多液型組成物として調製されるかどうかを含む各種要因に基づき、適当な成分及びその量を区別及び選択することができるだろう。
【００８２】
組成物の調製方法
０．２〜７Ｗ／ｍＫの範囲の熱伝導性を有する硬化シリコーンを形成するように組成物を処方することができる。熱インピーダンスは硬化シリコーンの厚さ並びに成分（Ｄ）について選択される充填剤の量及びタイプを含む各種要因によって決まる。
【００８３】
組成物は周囲温度又は高温での混合のようないずれかの便利な手段によりすべての成分を組み合わせるステップを含む方法により調製することができる。組成物を高温で調製する場合、調製中の温度は組成物の硬化温度未満である。
【００８４】
成分（Ｈ）が存在する場合、組成物は選択的に成分（Ｄ）（及び存在する場合成分（Ｇ））を成分（Ｈ）で表面処理し、その後その生成物を組成物の他の成分と混合することにより調製することができる。
【００８５】
あるいは、例えば、成分（Ｎ）が存在しない場合又は組成物を使用前に長期間保存する場合、組成物は多液型組成物として調製することができる。多液型組成物では、架橋剤及び触媒は別々の部分に保存され、それらの部分は組成物の使用の直前に組み合わされる。例えば、二液型硬化性シリコーン組成物はベースポリマー、触媒、熱伝導性充填剤及び可塑剤を含む成分、並びに１つ以上の追加の成分を基剤部分において混合のようないずれかの便利な手段により組み合わせることにより調製することができる。硬化剤部分は架橋剤、ベースポリマー、熱伝導性充填剤及び可塑剤を含む成分、並びに１つ以上の追加の成分を混合のようないずれかの便利な手段により組み合わせることにより調製することができる。成分は選択される硬化機構に応じて周囲温度又は高温で組み合わせることができる。二液型硬化性シリコーン組成物を用いる場合、基剤の量の硬化剤に対する重量比は１：１〜１０：１の範囲とすることができる。当業者であれば不必要な実験なしに硬化性組成物を調製することができるだろう。
【００８６】
使用方法
上述の組成物を用い、ＴＩＭを形成することができる。ＴＩＭの形成方法は：
１）上述の組成物を熱源と放熱器との間に熱経路に沿って配置するステップ、及び
２）組成物を硬化するのに十分な温度まで組成物を加熱するステップ
を含み、これにより熱界面材料を形成する。ステップ１）において、組成物は熱源（例えば、（光）電子部品）及びその後放熱器に塗布することができ、組成物は放熱器及びその後熱源に塗布することができ、又は組成物は熱源及び放熱器に同時に塗布することができる。
【００８７】
あるいは、本方法は
１）上述の組成物を硬化するステップと、その後、
２）ステップ１）の生成物を熱源と放熱器との間に熱経路に沿って配置するステップ
を含むことができる。ステップ２）では、ステップ１）の生成物は熱源（例えば、（光）電子部品）及びその後放熱器に塗布することができ、組成物は放熱器及びその後熱源に塗布することができ、又は組成物は熱源及び放熱器に同時に塗布することができる。本方法は選択的にステップ１）前に組成物を支持体に塗布するステップをさらに含む。本方法の生成物は界面材料である。
【００８８】
界面材料は：Ｉ）上述の組成物を硬化することにより調製された硬化シリコーンを含むことができるが、硬化シリコーンは平坦な部材、半球の小さな塊、凸状部材、角錐、又は円錐として形成される。組成物は選択的にステップ１）前に支持体の表面に塗布することができる。支持体の例としては、炭素繊維メッシュ、金属箔、多孔性金属箔（メッシュ）、充填若しくは非充填プラスチック膜（例えばポリアミドシート、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スルフィドシート）、又は織布若しくは不織布基板（例えばガラス繊維布、ガラス繊維メッシュ、又はアラミド紙）がある。組成物を支持体の２つの側面上に被覆することができる。界面材料はＩＩ）支持体の反対の硬化シリコーンの表面を覆う剥離シートをさらに含むことができる。
【００８９】
界面材料１００の例の断面を図１に示す。界面材料１００は反対の表面上に硬化シリコーン１０２の層を有する支持体１０１を含む。硬化シリコーン１０２は上述の組成物を硬化することにより調製される。剥離ライナー１０３は硬化シリコーン１０２の層の露出表面を覆う。剥離ライナー１０３は保存及び輸送中表面を保護し、ＴＩＭ用途の界面材料１００の使用前に除去される。
【００９０】
デバイスは、
ａ）熱源と、
ｂ）請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の熱界面材料と、
ｃ）放熱器と
を備えるが、熱界面材料は熱源の表面からヒートスプレッダの表面まで延在する熱経路に沿って熱源と放熱器と間に配置される。
【００９１】
図２は本明細書に記載するデバイス２００の例の断面を示す。デバイス２００ははんだボールアレイ２１１及びチップアンダーフィル２０９により基板（例えば、プリント回路基板）２０４に取り付けられた電子部品（集積回路（ＩＣ）チップとして図示する）１０３を含む。基板２０４はパッド２１０によって貼り付けられたはんだボール２０５を有する。第１界面材料（ＴＩＭ１）２０６はＩＣチップ２０３と金属カバー２０７との間に配置する。金属カバー２０７はヒートスプレッダの機能を果たす。第２界面材料（ＴＩＭ２）２０２は金属カバー２０７とヒートシンク２０１との間に配置する。熱はデバイスが作動する際矢印２０８により表される熱経路に沿って移動する。
【００９２】
本明細書に記載する方法及びデバイスでは、熱源は発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体、トランジスタ、集積回路、又は個別素子のような（光）電子部品を含むことができる。放熱器はヒートシンク、熱伝導板、熱伝導カバー、送風機、冷却剤循環システム、又はこれらの組み合わせを含むことができる。
【実施例】
【００９３】
これらの実施例は当業者に本発明を示すことを意図するものであり、特許請求の範囲に記載する本発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。これらの実施例では試料を調製するのに以下の原材料を用いた。
成分Ａ１）は３００〜６００センチポイズ（ｃＰ）の範囲の粘度を有するジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサンとした。成分Ｂ１）はＭｅがメチル基を表す一般式Ｍｅ３ＳｉＯ（ＭｅＨＳｉＯ）５（Ｍｅ２ＳｉＯ）３ＳｉＭｅ３のトリメチルシロキシ末端ポリ（ジメチル／メチル水素シロキサン）コポリマーとした。成分Ｃ１）は１．４重量％の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、６．６重量％のテトラメチルジビニルジシロキサン、及び残部３００〜６００ｃＰの範囲の粘度を有するジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサンの混合物とした。成分Ｄ１）は米国イリノイ州ロックポートのＴｏｙａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から商品名ＡＢＷ−４３７で販売されるアルミニウム粉末とした。成分Ｄ１）は１重量％のｎ−オクチルトリエトキシシランで表面処理した。成分Ｄ２）もＴｏｙａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ，Ｉｎｃ．から商品名ＡＢＹ−４９９で販売されるアルミニウム粉末とした。成分Ｄ２）は１重量％のｎ−オクチルトリエトキシシランで表面処理した。成分Ｄ３）はＺｉｎｃ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａより商品名Ｋａｄｏｘ  ９１１で販売される酸化亜鉛とし、１重量％のｎ−オクチルトリエトキシシランで表面処理した。成分Ｄ４）は昭和電工株式会社からＡＳ−４００として市販される酸化アルミニウムとした。成分Ｄ４）は１重量％のｎ−オクチルトリエトキシシランで表面処理した。成分Ｅ１）は１，２シクロヘキサンジカルボン酸、ジノニルエステル、分岐及び線状とした。成分Ｅ２）はジウンデシルフタレート（ＤＵＰ）とした。成分Ｆ１）は安定剤、すなわちテトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサンとした。
【００９４】
（調製例１）
成分Ａ１）を歯科用ミキサー上、１０秒間、最高速度で混合しながら２００グラムのカップに添加することにより二液型組成物試料を調製した。この成分に成分Ｄ１）、Ｄ２）、及びＤ３）の総量の７５重量％を添加した。得られた組み合わせを混合間で冷却時間をおきながらそれぞれ５秒間最高速度で２回混合した。この手順を成分Ｄ１）、Ｄ２）、及びＤ３）の充填剤の残りの量で繰り返した。カップの側面を手作業でこすり、中身をもう１回５秒間最高速度で混合した。成分Ｆ１）をＢ液に添加した。成分Ｅ１）を最後の成分としてＡ液に添加した。
【００９５】
得られた混合物は回転循環式ミキサーで１５分間脱気し、室温まで冷却し、試料のＡ及びＢ液を形成した。表２の成分を上述のように組み合わせ、二液型組成物を生成した。
【００９６】
【表２】
0005640021.tif 000009
【００９７】
同量の試料１のＡ液及び試料１のＢ液を混合及び硬化し、ＴＩＭ試料１を試験直前に形成した。同量の試料２のＡ液及び試料２のＢ液を混合及び硬化し、可塑剤を含まない比較ＴＩＭ試料２を試験直前に形成した。
【００９８】
（実施例１及び比較例２）
ＴＩＭ試料１及びＴＩＭ試料２の圧縮性を直径１／２インチの円形プローブを有するテクスチャーアナライザーを用いて評価した。各試料を異なる荷重にさらし、試料の厚さの変化をＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄ５７５に従って測定した。結果は表３に示す。
【００９９】
【表３】
0005640021.tif 000010
【０１００】
当業者であれば、ほとんどの（光）電子デバイスの作動圧力は最大４０ｐｓｉであることを認識するだろう。理論に縛られることを望むことなしに、（光）電子デバイスの４０ｐｓｉを超える圧力での作動はデバイスの耐用年数を低減し得ると考えられる。しかしながら、ＴＩＭ試料１及び２の処方において、可塑剤を含有するＴＩＭ試料１は可塑剤を含有しない比較ＴＩＭ試料２より一貫して良い圧縮を有した。
【０１０１】
試料１及び２を圧縮永久ひずみについても試験した。結果は１００℃、２５％ひずみの荷重下で２日後の永久変形（ひずみ）の割合として表した。試料１について、２日間２５％のひずみを維持するには２８ｐｓｉを加えなければならなかった。試料１は０％の圧縮永久ひずみを有していた。試料２について、１００℃で２日間２５％のひずみを維持するには７９ｐｓｉを加えなければならなかった。試料２は２３％の圧縮永久ひずみを有していた。
【０１０２】
（実施例３及び比較例４）
Ｓｉｇｍａｂｌｅｎｄミキサーに成分Ａ１）を添加することにより二液型組成物を調製した。この成分に成分Ｄ１）及びＤ４）の総量の７５重量％を添加した。得られた組み合わせを混合間で冷却時間をおきながら最高速度で２回混合した。この手順を成分Ｄ１）及びＤ４）の充填剤の残りの量で繰り返した。成分Ｅ１）をＡ液に最後の成分として添加した。成分Ｆ１）をＢ液に最後の成分として添加した。容器の側面を手作業でこすり、中身をもう１回５秒間最高速度で混合した。
【０１０３】
得られた混合物は回転循環式ミキサーで１５分間脱気し、室温まで冷却し、試料のＡ及びＢ液を形成した。表４の成分を上述のように組み合わせ、二液型組成物を生成した。
【０１０４】
【表４】
0005640021.tif 000011
【０１０５】
Ａ及びＢ液を１：１の比で混合し、１００℃で０．５時間硬化した。可塑剤（成分Ｅ１）を省略した以外は上述のように比較試料４を調製した。組成物は分注するのが難しく、比較例４の組成物の硬化物は硬く、脆かった。
【０１０６】
（実施例５〜７及び比較例８〜１０）
充填剤の量が異なる以外は実施例３及び比較例４のように試料を調製した。試料５は９０重量％の充填剤及び１０重量％のマトリクスを含有していた。試料６は９２重量％の充填剤及び８重量％のマトリクスを含有していた。試料７は９４．５重量％の充填剤及び５．５重量％のマトリクスを含有していた。比較試料８は９０重量％の充填剤及び１０重量％のマトリクスを含有していた。比較試料９は９２重量％の充填剤及び８重量％のマトリクスを含有していた。比較試料１０は９４．５重量％の充填剤及び５．５重量％のマトリクスを含有していた。硬度をＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄ２２４０に従ってＳｈｏｒｅ  ００スケール上で測定した。
【０１０７】
各試料について、２００ｃｃカートリッジに１：１比のＡ液及びＢ液を充填した。カートリッジをパージし、組成物を９インチの静的ミキサーによってモールド上に分注し、１インチの直径を有する２５０ミル厚のパックを生成した。パックを硬化し、硬度についてＡＳＴＭ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｄ２２４０に従って試験した。
【０１０８】
【表５】
0005640021.tif 000012
【０１０９】
実施例５〜７及び比較例８〜１０は可塑剤が実施例５〜７のそれぞれにおいて硬度を低減することを示す。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
上述の組成物はＴＩＭ１又はＴＩＭ２用途に用いることができるＴＩＭの形成に有用である。組成物は所定の位置において分注及び硬化することによりデバイスに熱経路に沿って間に配置することができる。あるいは、組成物を硬化し、パッドのような形状安定な界面材料を形成した後、ピックアンドプレース法によりデバイスに配置することができる。組成物中の有機可塑剤は可塑剤を含まない同じ組成物と比較して向上（低減）した圧縮永久ひずみの利点をもたらし、熱経路に沿った基板間の表面接触の向上を可能にし、これにより熱移動を向上させる。
【０１１１】
上述の組成物は汎用的であり、硬化してシリコーンゲル又はより高度に架橋したシリコーンゴムを形成するように処方することができる。例えば、硬化性組成物中の可塑剤の配合が高く、充填剤の配合が低いと、硬化物は分注可能なゲルであり得る。あるいは、充填剤の配合が低く、可塑剤の配合が高いと、可塑剤の流出をもたらさない。あるいは、組成物の硬化物はゲルよりも架橋されたシリコーンゴムであり得る。
【符号の説明】
【０１１２】
１００  界面材料
１０１  支持体
１０２  熱伝導性硬化シリコーン
１０３  剥離ライナー
２００  本発明によるデバイス
２０１  ヒートシンク
２０２  第２界面材料（ＴＩＭ２）
２０３  電子部品
２０４  基板
２０５  はんだボール
２０６  第１界面材料（ＴＩＭ１）
２０７  金属カバー
２０８  熱経路
２０９  チップアンダーフィル
２１０  パッド
２１１  はんだボールアレイ
【図１】
0005640021.tif 000014
【図２】
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