(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱ゲルであって、
前記熱ゲルの総重量に基づいて１重量％〜１０重量％の量で存在する少なくとも１種のポリエーテルポリオールを含むマトリックスと、ここで、ポリエーテルポリオールは、グリセリンのプロピレンオキシド及びエチレンオキシドとの反応生成物であり、分子量２００〜１００００ダルトンを有する、ビオールポリマーであり、
前記熱ゲルの総重量に基づいて０．３重量％〜０．６重量％の量で存在する触媒と、
複数の反応性アミン基を含む架橋剤であって、前記熱ゲルの総重量に基づいて０．０１重量％〜１０重量％の量で存在する、架橋剤と、
前記熱ゲルの総重量に基づいて０．１重量％〜５重量％の量で存在するカップリング剤と、
前記熱ゲルの総重量に基づいて８５重量％〜９８重量％の量で存在する少なくとも１種の粒子状の熱伝導性充填剤と、を含む、熱ゲル。
【請求項２】
前記熱ゲルが、前記熱ゲルの総重量に基づいて１重量％未満の量のシリコーン系成分を含む、請求項１に記載の熱ゲル。
【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、２０１８年８月２０日に出願された、ＳＩＬＩＣＯＮＥ−ＦＲＥＥ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＧＥＬ、と題する米国出願番号１６／１０５，４５６の優先権を主張し、また、２０１７年９月８日に出願された、ＳＩＬＩＣＯＮＥ−ＦＲＥＥ  ＴＨＥＲＭＡＬ  ＧＥＬと題する米国仮特許出願第６２／５５５，９５４号の米国特許法第３５条Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１９（ｅ）に基づく利益を主張し、本開示は、参照によりその全体が本明細書に明示的に組み込まれる。
【０００２】
（発明の分野）
本開示は、概して、熱界面材料に関し、より具体的には熱界面材料に使用されるシリコーン無含有熱ゲルに関する。
【背景技術】
【０００３】
熱界面材料（ＴＩＭ）及び熱ゲルは、中央処理装置、ビデオグラフィックスアレイ、サーバー、ゲーム機、スマートフォン、ＬＥＤボード等の電子部品からの熱を放散するために広く使用されている。熱界面材料は、典型的には、過剰の熱を電子部品からヒートシンク等のヒートスプレッダに伝達するために用いられる。
【０００４】
従来の熱ゲルは、シリコーン含有化合物であり、これは充填剤の良好なマトリックスであり得、最終複合物に良好な流動性を提供することができる。しかしながら、いくつかの高電圧用途では、複合体のシリコーン含有成分の一部は、潜在的に複合体から漏出する可能性があり、部分的に熱くなり得る残留物が電極上に形成され、電極の導電性に影響を及ぼし、更にデバイス機能を損傷し得る。
【０００５】
上記の改良が望まれている。
【発明の概要】
【０００６】
本開示は、コンピュータチップ等の発熱電子デバイスからヒートスプレッダ及びヒートシンク等の放熱構造体に熱を伝達するのに有用なシリコーン無含有ゲルの形態の熱界面材料を提供する。熱界面材料は、ポリエーテルポリオール、架橋剤、カップリング剤、酸化防止剤、触媒、及び少なくとも１種の熱伝導性充填剤を含む。
【０００７】
例示的な一実施形態では、熱ゲルが提供される。熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて１重量％〜１０重量％の量で存在する少なくとも１種のポリエーテルポリオールを含むマトリックスと、熱ゲルの総重量に基づいて０．３重量％〜０．６重量％の量で存在する触媒と、複数の反応性アミン基を含む架橋剤であって熱ゲルの総重量に基づいて０．５重量％〜２重量％の量で存在する、架橋剤と、熱ゲルの総重量に基づいて０．１重量％〜５重量％の量で存在するカップリング剤と、熱ゲルの総重量に基づいて８０重量％〜９８重量％の量で存在する少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、を含む。
【０００８】
上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて０．２重量％〜０．４重量％の量で存在する酸化防止剤を更に含む。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて１重量％未満の量のシリコーン系成分を含む。上記の実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、熱ゲルは、１５０℃未満の硬化温度を有する。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、ポリオールは、ポリエーテルポリオールであり、ポリエーテルポリオールは、２００〜１００００ダルトンの分子量を有するビオール（ｂｉ−ｏｌ）ポリマーである。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、少なくとも１種のポリエーテルポリオールは、熱ゲルの総重量に基づいて５重量％〜１０重量％の量で存在する。上記の実施形態のいずれかのもう１つの具体的な一実施形態では、架橋剤は、アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂である。
【０００９】
上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、触媒は、アミン中和ベンゼンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸、又は他の種類の熱酸発生剤を含む。上記の実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、酸化防止剤は、フェノール型酸化防止剤、アミン型酸化防止剤、又は立体ヒンダード硫黄含有フェノール性酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の酸化防止剤を含む。上記の実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、少なくとも１種の熱伝導性充填剤は、第１の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤を含み、第１の熱伝導性充填剤は、熱ゲルの総重量に基づいて３５重量％〜５０重量％の量で存在し、第２の熱伝導充填剤は、熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在し、第３の熱伝導充填剤は、熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在する。
【００１０】
別の例示的な実施形態では、熱ゲルを調製する方法が提供される。本方法は、少なくとも１種のポリエーテルポリオール、少なくとも１種のカップリング剤、少なくとも１種の酸化防止剤、及び少なくとも１種の架橋剤を反応容器に添加して混合物を形成することであって、少なくとも１種のポリエーテルポリオールを含むマトリックスが、熱ゲルの総重量に基づいて１重量％〜１０重量％の量で存在し、少なくとも１種の架橋剤が、複数の反応性アミン基を含み、架橋剤が、熱ゲルの総重量に基づいて０．５重量％〜２重量％の量で存在し、少なくとも１種のカップリング剤が、熱ゲルの総重量に基づいて、０．１重量％〜５重量％の量で存在する、形成することと、反応容器に触媒を添加することであって、触媒が、熱ゲルの総重量に基づいて０．３重量％〜０．６重量％の量で存在する、添加することと、混合物を攪拌することと、少なくとも１種の熱伝導性充填剤を反応容器に添加することであって、少なくとも１種の熱伝導性充填剤が、熱ゲルの総重量に基づいて８０重量％〜９８重量％の量で存在する、添加することと、混合物を室温に冷却することと、を含む。
【００１１】
上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、少なくとも１種の酸化防止剤は、熱ゲルの総重量に基づいて０．２重量％〜０．４重量％の量で存在する。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、熱ゲルは、１重量％未満の量のシリコーン含有成分を含む。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、ポリオールは、ポリエーテルポリオールであり、ポリエーテルポリオールは、２００〜１００００ダルトンの分子量を有するビオールポリマーである。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、少なくとも１種のポリエーテルポリオールは、熱ゲルの総重量に基づいて５重量％〜１０重量％の量で存在する。上記の実施形態のいずれかのもう１つの具体的な一実施形態では、架橋剤は、アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂である。
【００１２】
上記の実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、酸化防止剤は、フェノール型酸化防止剤、アミン型酸化防止剤、又は立体ヒンダード硫黄含有フェノール性酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の酸化防止剤を含む。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、触媒は、アミン中和ベンゼンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸、又は他の種類の熱酸発生剤を含む。上記実施形態のいずれかのより具体的な一実施形態では、少なくとも１種の熱伝導性充填剤は、第１の熱伝導充填剤と、第２の熱伝導性充填剤と、第３の熱伝導性充填剤と、を含み、第１の熱伝導性充填剤が、熱ゲルの総重量に基づいて３５重量％〜５０重量％の量で存在し、第２の熱伝導充填剤は、熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在し、第３の熱伝導充填剤は、熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
添付の図面と組み合わせて本発明の実施形態の以下の記載を参照することによって、本開示の上述及び他の特徴及び有利性、並びにそれらを達成する方法がより明らかになり、本発明それ自体がより良好に理解されるであろう。
【００１４】
【図１】シリコーン無含有熱ゲルを調製する方法に関するフローチャートである。
【図２】実施例１に関連し、熱サイクリング試験を受けた後のサンプルを示す。
【図３】実施例２に関連し、焼成試験を受けた後のサンプルを示す。
【図４】実施例２に関連し、熱サイクリング試験を受けた後のサンプルを示す。
【図５】実施例５〜７に関連し、熱サイクリング試験を受けた後のサンプルを示す。
【図６】実施例５〜７に関連し、焼成試験を受けた後のサンプルを示す。
【図７】サンプルの分配速度を測定するために実施例５〜７と共に使用される分配器具を示す。
【図８】本開示による熱ゲルの調製方法を示すフローチャートである。
【図９】本開示の熱ゲルと共に使用されるディスペンサの斜視図である。
【００１５】
対応する参照文字は、いくつかの図にわたって対応する部分を示す。本明細書に記載される例証は、本発明の例示的な実施態様を示すものであり、このような例証は、いかなる方法によっても本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
Ａ．熱ゲル
本発明は、電子部品から熱を伝達するのに有用な熱ゲルに関する。例示的な一実施形態では、熱ゲルは、ポリエーテルポリオール、架橋剤、カップリング剤、酸化防止剤、触媒、及び少なくとも１種の熱伝導性充填剤を含む。
【００１７】
１．ポリエーテルポリオール
熱ゲルは、１種以上のポリエーテルポリオールを含む。ポリエーテルポリオールは、ポリマーマトリックスを形成するように機能する。ポリエーテルポリオールは、ポリマー鎖中に少なくとも１種の水酸化物（−ＯＨ）基を含む。水酸化物基は、ポリオール間の架橋点を提供する。一実施形態では、ポリエーテルポリオールは、ポリマー鎖中に２つ及び３つの水酸化物基をそれぞれ含む、ビオール又はトリオールを含む。
【００１８】
水酸化物基はまた、配合物の流動性にも逆に影響を及ぼす。例えば、ポリオールのヒドロキシル基含有量が高すぎる場合、配合物の最終的な流動性は、得られる架橋の程度が高いために制限され得る。更に、ポリエーテルポリオールの分子量は、熱ゲルの流動特性にも影響を及ぼす。実質的に高分子量のポリエーテルポリオールは、配合物の最終的な流動性を低下させるが、実質的に低分子量のポリエーテルポリオールは、充填剤を充填するための安定したマトリックスフレームを提供することができない。
【００１９】
例示的なポリエーテルポリオールには、Ｓｉｎｏｐｅｃ  Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｇａｏｇｉａ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．から入手可能な３３０Ｎ、又はＳｉｎｏｐｅｃ  Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｇａｏｇｉａ  Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｌｔｄからから入手可能なＧＥＰ  ８２８が含まれる。他の例示的なポリエーテルポリオールには、ＪＵＲＯＮＧ  ＮＩＮＧＷＵ  Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙ  Ｌｉｍｉｔｅｄからから入手可能なＮＪ−３６０Ｎ、ＫＵＫＤＯ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ（ＫｕｎＳｈａｎ）Ｃｏ．，ＬＴＤから入手可能なＧＹ−７５００Ｅ、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｄｏｎｇｄａ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙからから入手可能なＳＤ−７５、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｄｏｎｇｄａ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙからから入手可能なＳＤ−８２０、Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｄｏｎｇｄａ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙからから入手可能なＳＤ−３０００Ｌ、上Ｓｈａｎｇｈａｉ  Ｄｏｎｇｄａ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙからから入手可能なＳＤ−７５０２、及びＳｈａｎｇｈａｉ  Ｄｏｎｇｄａ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙからから入手可能なＳＤ−８００３が含まれる。
【００２０】
例示的な一実施形態において、ポリエーテルポリオールは、以下の式に従って塩基触媒の存在下でグリセリンをプロピレンオキシド及びエチレンオキシドと重合させ、続いて精密精製することにより調製される。
【００２１】
【化１】
0006902163.tif 000002
【００２２】
ポリエーテルポリオールは、以下に示す以下の式を有し、式中、ｍ及びｎの値は、反応条件によって示されるように、プロピレンオキシドとエチレンオキシドとの量及び比に依存する。一実施形態では、ｍ及びｎの値は各々、１以上であってもよい。
【００２３】
【化２】
0006902163.tif 000003
【００２４】
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは１種以上の酸化防止剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは１重量％、３重量％、５重量％、７重量％、多くは１０重量％、１４重量％、１８重量％、２０重量％、又は１重量％〜１０重量％、５重量％〜１０重量％、若しくは１重量％〜２０重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で含む。
【００２５】
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは、例えば、少なくは２００ダルトン、４００ダルトン、６００ダルトン、８００ダルトン、多くは１０００ダルトン、５０００ダルトン、１００００ダルトン、２００００ダルトン、又は２００ダルトンから２００００ダルトン、若しくは４００ダルトンから１００００ダルトン等の上記の値うちの任意の２つの間に定義された範囲内の重量平均分子量（ゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）によって測定される）を有する１つ以上のポリエーテルポリオールを含む。
【００２６】
２．カップリング剤
例示的な実施形態では、熱ゲルは、熱伝導性充填剤及びポリマーマトリックスの両方と相互作用して界面での強い結合を促進し、充填剤粒子凝集体を破壊し、充填剤粒子をポリマーマトリックス内に分散させるのに役立つ１つ以上のカップリング剤を含む。加えて、１つ以上のカップリング剤は、ポリオールポリマーマトリックスに対する熱伝導性充填剤（複数可）のより良好な接着を生成する。
【００２７】
例示的なカップリング剤としては、例えば、チタネートカップリング剤及びジルコン酸カップリング剤を含むシランカップリング剤及び有機金属化合物が挙げられる。例示的なシランカップリング剤としては、脂肪族基を有するシランカップリング剤が挙げられる。例示的なカップリング剤としては、チタンＩＶ  ２，２（ビス２−プロペノールアトメチル）ブタノラート、トリス（ジオクチル）ピロホスフェート−Ｏ；１モルのジイソオクチルホスファイトを有するチタンＩＶ  ２−プロパノレート、トリス（ジオクチル）−ピロホスフェート−Ｏ）付加体、チタンＩＶビス（ジオクチル）ピロホスフェート−Ｏ、オキソエチレンジオレート、（付加体）、ビス（ジオクチル）（水素）ホスファイト−Ｏ；チタンＩＶビス（ジオクチル）ピロホスファト−Ｏ、エチレンジオラート（付加体）、ビス（ジオクチル）亜リン酸水素、ジルコニウムＩＶ  ２，２（ビス２−プロペノールアトメチル）ブタノラート、トリス（ジオイソオクチル）ピロホスフェート−Ｏ；ジルコニウムＩＶ２，２−ビス（２−プロペノラトメチル）ブタノラート、シクロジ［２，２−（ビス２−プロペノラトメチル）ブタノラート］、ピロホスファト−Ｏ，Ｏ、及びヘキサデシルトリメトキシシランが挙げられる。別の例示的な実施形態では、カップリング剤は、Ｋｅｎｒｉｃｈ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＫＲ−ＴＴＳである。
【００２８】
例示的な一実施形態では、カップリング剤は、チタンＩＶ  ２−プロパノレート、トリスイソオクタデカノアートであり、以下に示す次の構造（例えば、Ｋｅｎｒｉｃｈ  ＴＴＳ）を有する。
【００２９】
【化３】
0006902163.tif 000004
【００３０】
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは、１種以上のカップリング剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは０．０１重量％、０．１重量％、１．０重量％、多くは２．０重量％、３．０重量％、４．０重量％、５．０重量％、又は０．１重量％〜５重量％、若しくは０．１重量％〜１重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で含む。
【００３１】
３．架橋剤
例示的な実施形態では、熱ゲルは、ポリオール間の架橋を可能にする架橋剤を含み、例えば、架橋剤は、ポリオールエーテル分子のヒドロキシ基と反応する。例示的な架橋剤は、アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂を含む。他の例示的な架橋剤としては、Ａｌｌｎｅｘから入手可能なＣｙｍｅｌ（登録商標）架橋剤、例えば、Ｃｙｍｅｌ１１５８、Ｃｙｍｅｌ３０３ＬＦ、Ｃｙｍｅｌ３７０、Ｃｙｍｅｌ１１５６、Ｃｙｍｅｌ６８３、及びＣＹＭＥＬ  ＭＩ−９７−ＩＸが挙げられる。
【００３２】
例示的な一実施形態では、架橋剤は、ブチル化メラミン−ホルムアルデヒドであり、中〜高程度のアルキル化、低〜中程度のメチロール含有量、及び中〜高アミノ官能基（例えば、Ｃｙｍｅｌ１１５８）である。更なる例示的な実施形態では、架橋剤は、以下に示す次の構造を有する。
【００３３】
【化４】
0006902163.tif 000005
【００３４】
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは、１種以上の添加剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは０．１重量％、０．５０重量％、０．７５重量％、１重量％、多くは２重量％、３重量％、５重量％、１０重量％、又は０．５重量％〜２重量％、若しくは０．７５重量％〜２重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で含む。
【００３５】
４．酸化防止剤
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは、酸化反応を終結させ、有機化合物（例えば、大気酸素と直接反応してフリーラジカルを生成するポリマー）の分解を低減するように機能する１つ以上の酸化防止剤を含む。酸化防止剤は、フリーラジカルを吸収し、フリーラジカル誘発性分解を阻害する。例示的な酸化防止剤としては、フェノール系、アミン系酸化防止剤、若しくは任意の他の好適な種類の酸化防止剤、又はこれらの組み合わせが挙げられる。またフェノール系又はアミン系酸化防止剤は、立体ヒンダードのフェノール系又はアミン系酸化防止剤であってもよい。例示的なフェノール系酸化防止剤としては、オクタデシル３−（３，５−ジ−（ｔｅｒｔ）−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネートが挙げられる。例示的なアミン系酸化防止剤としては、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−（４，６−ビス（オクチルチオ）−１，３，５−トリアジン−２−イルアミノ）フェノールが挙げられる。例示的な立体ヒンダード酸化防止剤としては、硫黄含有立体ヒンダードフェノール系酸化防止剤が挙げられる。例示的な酸化防止剤としては、Ｉｒｇａｎｏｘ１１３５、Ｉｒｇａｎｏｘ５０５７、等のＢＡＳＦから入手可能なＩｒｇａｎｏｘ（登録商標）酸化防止剤が挙げられる。別の例示的な酸化防止剤としては、ＩＲＧＡＳＴＡＢ  ＰＵＲ６８が含まれ得る。
【００３６】
例示的な一実施形態では、酸化防止剤は、オクチル−３，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−ヒドロキシ−ヒドロシンナメート（以下に示す式Ａ）と２（３Ｈ）−ベンゾフラノン、３−［２−（アセチルオキシ）−５−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）フェニル］−５−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）−（以下に示す式Ｂ）（例、ＰＵＲ６８）の混合物である。
【００３７】
【化５】
0006902163.tif 000006
【００３８】
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは、１種以上の酸化防止剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは０．１重量％、０．２重量％、０．４重量％、多くは０．６重量％、０．８重量％、１重量％、又は０．２重量％〜０．４重量％、若しくは０．１重量％〜１重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で含む。
【００３９】
５．触媒
熱ゲルは、ポリオール及び架橋剤樹脂との架橋を触媒化するための１つ以上の触媒を更に含む。例示的な触媒としては、スルホン酸基含有材料等の熱酸発生剤が挙げられる。スルホン酸基含有触媒の例示的な遊離酸は、以下に示す一般式を有し得る。
【００４０】
【化６】
0006902163.tif 000007
【００４１】
例示的なスルホン酸基含有触媒としては、アミン中和ベンゼンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンジスルホン酸、又はアミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸等のアミンブロック化合物が挙げられる。他の例示的な触媒には、Ｋｉｎｇ  ＩｎｄｕｓｔｒｙのＮＡＣＵＲＥ  Ｘ４９−１１０、ＮＡＣＵＲＥ  ２１０７、ＮＡＣＵＲＥ  ２５００、ＮＡＣＵＲＥ２５０１、ＮＡＣＵＲＥ２５２２、ＮＡＣＵＲＥ２５３０、ＮＡＣＵＲＥ２５５８、ＮＡＣＵＲＥ  ＸＬ−８２２４、ＮＡＣＵＲＥ４１６７、ＮＡＣＵＲＥ  ＸＰ−２９７が含まれる。
【００４２】
特定の理論に固執することを望まずに、触媒は、得られる熱ゲルの好ましいパッケージ安定性及び硬化応答特性を提供すると考えられている。触媒からの遊離酸は、より速い硬化とより低い硬化温度を提供し、アミンでブロックされた化合物は、配合の安定性を維持し、より長い貯蔵寿命と、場合によってはより長いポットライフを提供する。
【００４３】
例示的な一実施形態では、触媒は、ジノニルナフタレンジスルホン酸であり、加熱すると、例えば、８０℃未満で加熱する酸を放出し、次に示す以下の構造（例えば、Ｎ−Ｘ４９−１１０）を有する。
【００４４】
【化７】
0006902163.tif 000008
【００４５】
熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて、少なくは０．１重量％、０．２重量％、０．３重量％の量で、多くは０．６重量％、０．８重量％、１重量％、又は０．２重量％〜０．８重量％、又は０．３重量％〜０．６重量％等の上記の値のいずれか２つの間に定義される任意の範囲の量の触媒を含み得る。例示的な一実施形態では、熱ゲルは、約０．３７３重量％の量の触媒を含む。
【００４６】
６．熱伝導性充填剤
熱ゲルは、１種以上の熱伝導性充填剤を含む。例示的な熱伝導性充填剤としては、金属、合金、非金属、金属酸化物及びセラミック、並びにそれらの組み合わせが挙げられる。金属としては、アルミニウム、銅、銀、亜鉛、ニッケル、スズ、インジウム、及び鉛が挙げられるが、それらに限定されない。非金属としては、カーボン、グラファイト、カーボンナノチューブ、炭素繊維、グラフェン、窒化ホウ素、及び窒化ケイ素が挙げられるが、それらに限定されない。金属酸化物又はセラミックとしては、アルミナ（酸化アルミニウム）、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、及び酸化スズが挙げられるが、それらに限定されない。
【００４７】
例示的な一実施形態では、１つ以上の熱伝導性充填剤は、平均粒径（Ｄ５０）４０ミクロン（ｍｍ）のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（例えば、ＢＡＫ０４０）、平均粒径（Ｄ５０）５ミクロンのアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（例えば、ＢＡＫ００５）、及び平均粒径（Ｄ５０）が５ミクロン（ｍｍ）のアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）（例えばＡＯ−５０２）を含む。
【００４８】
熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは１５重量％、２０重量％、２５重量％、５０重量％、８５重量％、９０重量％、多くは９２重量％、９５重量％、９８重量％、９９重量％、又は１５重量％〜５０重量％、２０重量％〜５０重量％、若しくは１５重量％〜９９重量％、８０重量％〜９９重量％、８０重量％〜９８重量％、８５重量％〜９５重量％、９０重量％〜９２重量％等の上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量の１種以上の熱伝導性充填剤を含み得る。
【００４９】
例示的な熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは０．１ミクロン、１ミクロン、１０ミクロン、大きくは２５ミクロン、４０ミクロン、５０ミクロン、又は０．１ミクロン〜５０ミクロン、１ミクロン〜４０ミクロン、又は１０ミクロン〜２５ミクロン等、上記の値の任意の２つの間に定義された任意の範囲内の平均粒径を有し得る。
【００５０】
例示的な一実施形態では、熱ゲルは、第１の熱伝導性充填剤、第２の熱伝導性充填剤、及び第３の熱伝導性充填剤を含むことができ、第１の熱伝導性充填剤は、４０ミクロンの粒径を有し、第２の熱伝導性充填剤は、５ミクロンの平均粒径を有し、第３の熱伝導性充填剤は、０．５ミクロンの平均粒径を有する。
【００５１】
例示的な一実施形態では、熱ゲルは、第１の熱伝導性充填剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは３０重量％、３５重量％、４０重量％、多くは４５重量％、５０重量％、６０重量％、又は３０重量％〜６０重量％、３５重量％〜５０重量％、若しくは４０重量％〜５０重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で含む。第１の熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは３０ミクロン。３５ミクロン、４０ミクロン、大きくは４５ミクロン、５０ミクロン、６０ミクロン、又は３０ミクロン〜６０ミクロン、３５ミクロン〜５０ミクロン、若しくは４０ミクロン〜４５ミクロン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の平均粒径を有し得る。例示的な熱ゲルは、第２の熱伝導性充填剤を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは５重量％、１０重量％、１５重量％、多くは２５重量％、２７重量％、３０重又は５重量％〜３０重量％、１０重量％〜２７重量％、若しくは１５重量％〜２５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。第２の熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは１ミクロン、３ミクロン、５ミクロン、大きくは７ミクロン、８ミクロン、１０ミクロン、又は１ミクロン〜１０ミクロン、３ミクロン〜８ミクロン、若しくは５ミクロン〜７ミクロン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の平均粒径を有し得る。例示的な熱ゲルは、第３の熱伝導性充填剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは１０重量％、１５重量％、２０重量％、多くは３０重量％、３５重量％、４０量％、又は１０重量％〜４０重量％、１５重量％〜３５重量％、若しくは２０重量％〜３０重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。第３の熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは０．１ミクロン、０．３ミクロン。０．５ミクロン、大きくは１ミクロン、１．５ミクロン、２ミクロン、又は０．１ミクロン〜２ミクロン、０．３ミクロン〜１．５ミクロン、若しくは０．５ミクロン〜１ミクロン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の平均粒子サイズを有する。
【００５２】
７．その他の添加剤
熱ゲルはまた、着色剤又は他の添加剤を含んでもよい。例示的な有機顔料としては、Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｔｄ．（ムッテンツ、スイス）からの青色ベンゾイミダゾロン顔料、Ｎｏｖｏｐｅｒｍ  Ｃａｒｍｉｎｅ  ＨＦ３Ｃ等のベンゾイミダゾロンが挙げられる。例示的な無機顔料としては、カーボンブラック及び鉄系化合物（例えば、鉄緑色又は酸化鉄緑色）が挙げられる。例示的な鉄系化合物としては、α−Ｆｅ２Ｏ３、α−Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ、Ｆｅ３Ｏ４、Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ、及びこれらの組み合わせ等の酸化鉄化合物が挙げられる。例示的な有機染料には、ベンゾ［ｋｌ］チオキサンテン−３，４−ジカルボキシイミド、Ｎ−オクタデシル−（８ＣＩ）、ベンゾチオキサンテン−３，４−ジカルボン酸−Ｎ−ステアリルイミドが含まれる。
【００５３】
いくつかの例示的な実施形態では、着色剤は、α−Ｆｅ２Ｏ３、α−Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏ、及びＦｅ３Ｏ４からなる群から選択される無機顔料である。
【００５４】
いくつかの例示的な実施形態では、着色剤は有機顔料である。より具体的な実施形態では、着色剤は、式（Ｉ）〜（ＸＶＩ）からなる群から選択される有機である。
【００５５】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ピグメントレッド１７６としても知られ、ＣＡＳ  登録番号１２２２５−０６−８を有する、式（Ｉ）の有機顔料である。
【００５６】
【化８】
0006902163.tif 000009
【００５７】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ビス［４−［［１−［［（２−メチルフェニル）アミノ］カルボニル］−２−オキソプロピル］アゾ］−３−ニトロベンゼンスルホン酸］カルシウムとしても知られ、ＣＡＳ登録番号１２２８６−６６−７を有する、式（ＩＩ）の有機顔料である。
【００５８】
【化９】
0006902163.tif 000010
【００５９】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ジエチル４，４’−［（３，３’−ジクロロ［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル）ビス（アゾ）］ビス［４，５−ジヒドロ−５−オキソ−１−フェニル−１Ｈ−ピラゾール−３−カルボキシレート］としても知られ、ＣＡＳ登録番号６３５８−８７−８を有する、式（ＩＩＩ）の有機顔料である。
【００６０】
【化１０】
0006902163.tif 000011
【００６１】
より具体的な実施形態では、着色剤は、２，２’−［（３，３’−ジクロロ［１，１’−ビフェニル］−４，４’−ジイル）ビス（アゾ）］ビス［Ｎ−（２，４−ジメチルフェニル）−３−オキソ−ブタンアミドとしても知られ、ＣＡＳ登録番号５１０２−８３−０を有する、式（ＩＶ）の有機顔料である。
【００６２】
【化１１】
0006902163.tif 000012
【００６３】
より具体的な実施形態では、着色剤は、（２９Ｈ，３１Ｈ−フタロシアニナート（２−）−Ｎ２９，Ｎ３０，Ｎ３１，Ｎ３２）銅としても知られ、ＣＡＳ登録番号１４７−１４−８を有する、式（Ｖ）の有機顔料である。
【００６４】
【化１２】
0006902163.tif 000013
【００６５】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ブリリアントグリーンフタロシアニンとしても知られ、ＣＡＳ登録番号１３２８−５３−６を有する、式（ＶＩ）の有機顔料である。
【００６６】
【化１３】
0006902163.tif 000014
【００６７】
より具体的な実施形態では、着色剤は、９，１９−ジクロロ−５，１５−ジエチル−５，１５−ジヒドロ−ジインドロ［２，３−ｃ：２’，３’−ｎ］トリフェノジオキサジンとしても知られ、ＣＡＳ登録番号６３５８−３０−１を有する、式（ＶＩＩ）の有機顔料である。
【００６８】
【化１４】
0006902163.tif 000015
【００６９】
より特定の実施形態では、着色剤は、５，１２−ＤＩＨＹＤＲＯＱＵＩＮ［２，３−Ｂ］ＡＣＲＩＤＩＮＥ−７，１４−ＤＩＯＮＥ、５，１２−ジヒドロキノン［２，３−ｂ］アクリジン−７，１４−ジオン、及びＣＡＳ  １０４７−１６−１としても知られる式（ＶＩＩＩ）の有機顔料である。
【００７０】
【化１５】
0006902163.tif 000016
【００７１】
より具体的な実施形態では、着色剤は、２，９−ビス（３，５−ジメチルフェニル）アントラ［２，１，９−ｄｅｆ：６，５，１０−ｄ’ｅ’ｆ］ジイソキノリン−１，３，８，１０（２Ｈ，９Ｈ）−テトラオンとしても知られ、ＣＡＳ登録番号４９４８−１５−６を有する、式（ＩＸ）の有機顔料である。
【００７２】
【化１６】
0006902163.tif 000017
【００７３】
より具体的な実施形態では、着色剤は、４，４’−ジアミノ−［１，１’−ビアントラセン］−９，９’，１０，１０’−テトラオン又はピグメントレッド１７７としても知られ、ＣＡＳ登録番号４０５１−６３−２を有する、式（Ｘ）の有機顔料である。
【００７４】
【化１７】
0006902163.tif 000018
【００７５】
より具体的な実施形態では、着色剤は、３，３’−［（２−メチル−１，３−フェニレン）ジイミノ］ビス［４，５，６，７−テトラクロロ−１Ｈ−イソインドール−１−オン］としても知られ、ＣＡＳ登録番号５０４５−４０−９を有する、式（ＸＩ）の有機顔料である。
【００７６】
【化１８】
0006902163.tif 000019
【００７７】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ビス［４−［［１−［［（２−クロロフェニル）アミノ］カルボニル］−２−オキソプロピル］アゾ］−３−ニトロベンゼンスルホン酸］カルシウムとしても知られ、ＣＡＳ登録番号７１８３２−８５−４を有する、式（ＸＩＩ）の有機顔料である。
【００７８】
【化１９】
0006902163.tif 000020
【００７９】
より具体的な実施形態では、着色剤は、３，４，５，６−テトラクロロ−Ｎ−［２−（４，５，６，７−テトラクロロ−２，３−ジヒドロ−１，３−ジオキソ−１Ｈ−インデン−２−イル）−８−キノリニル］フタルイミドとしても知られ、ＣＡＳ登録番号３０１２５−４７−４を有する、式（ＸＩＩＩ）の有機顔料である。
【００８０】
【化２０】
0006902163.tif 000021
【００８１】
より具体的な実施形態では、着色剤は、［１，３−ジヒドロ−５，６−ビス［［（２−ヒドロキシ−１−ナフタレニル）メチレン］アミノ］−２Ｈ−ベンズイミダゾール−２−オナト（２−）−Ｎ５，Ｎ６，Ｏ５，Ｏ６］ニッケルとしても知られ、ＣＡＳ登録番号４２８４４−９３−９を有する、式（ＸＩＶ）の有機顔料である。
【００８２】
【化２１】
0006902163.tif 000022
【００８３】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ピグメントレッド２７９としても知られ、ＣＡＳ  登録番号８３２７４３−５９−６を有する、式（ＸＶ）の有機顔料であり、式中各Ｒは、独立して、水素、アルキル、アリール、及びハロゲンからなる群から選択される。更により具体的な実施形態では、各Ｒは独立して、水素、Ｃ１−Ｃ６アルキル、フェニル、及びハロゲンからなる群から選択される。別のより具体的な実施形態では、各Ｒは、塩素であり、更により具体的には、各Ｒは、７−クロロである。
【００８４】
【化２２】
0006902163.tif 000023
【００８５】
より具体的な実施形態では、着色剤は、ピリミド［５，４−ｇ］プテリジン−２，４，６，８−テトラミン、４−メチルベンゼンスルホネート塩基加水分解物としても知られ、ＣＡＳ登録番号３４６７０９−２５−９を有する、式（ＸＶＩ）の有機顔料である。
【００８６】
【化２３】
0006902163.tif 000024
【００８７】
もう１つの具体的な実施形態では、着色剤は、ＢＡＩ  ＹＡＮから入手可能なＩｒｏｎ  Ｒｅｄ等のα−Ｆｅ２Ｏ３である。別のより具体的な実施形態では、着色剤は、ＢＡＩ  ＹＡＮから入手可能なＩｒｏｎ  Ｙｅｌｌｏｗ等のα−Ｆｅ２Ｏ３・Ｈ２Ｏである。更に別のより具体的な実施形態では、着色剤は、ＢＡＩ  ＹＡＮから入手可能なＩｒｏｎ  Ｂｌｕｅ等のＦｅ３Ｏ４である。なお更に別のより具体的な実施形態では、着色剤は、Ｃｌａｒｉａｎｔ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｌｔｄ．（ムッテンツ、スイス）から入手可能なＮｏｖｏｐｅｒｍ  Ｃａｒｍｉｎｅ  ＨＦ３Ｃ等の、化学式Ｃ３２Ｈ２４Ｎ６Ｏ５を有する式（Ｉ）の顔料である。
【００８８】
別の実施形態では、添加剤は、鉄緑色顔料であってもよい。
【００８９】
本熱ゲルは、顔料又は染料等のいくつかの他の添加剤を更に含んでもよい。一実施形態では、熱ゲルは、顔料成分を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは０．００１重量％、０．０１重量％、０．０５重量％、０．０８重量％、多くは２重量％、５重量％、１０重量％、又は０．００１重量％〜１０重量％、０．０５重量％〜２重量％、若しくは０．０８重量％〜５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。
【００９０】
例示的な一実施形態では、熱ゲルは、第１の熱伝導性充填剤を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは３０重量％、３５重量％、４０重量％、多くは５０重量％、５５重量％、６０重量％、又は３０重量％〜６０重量％、３５重量％〜５５重量％、若しくは４０重量％〜５０重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で含み得る。第１の熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは３０ミクロン、３５ミクロン、４０ミクロン、大きくは４５ミクロン、５０ミクロン、６０ミクロン、又は３０ミクロン〜６０ミクロン、３５ミクロン〜５０ミクロン、４０ミクロン〜４５ミクロン、若しくは３５ミクロン〜４５ミクロン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の平均粒径を有し得る。例示的な熱ゲルは、第２の熱伝導性充填剤を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは５重量％、１０重量％、１５重量％、多くは２５重量％、２７重量％、３０重又は５重量％〜３０重量％、１０重量％〜２７重量％、若しくは１５重量％〜２５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。第２の熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは１ミクロン、３ミクロン、５ミクロン、大きくは１０ミクロン、１５ミクロン、２０ミクロン、又は１ミクロン〜２０ミクロン、３ミクロン〜１５ミクロン、若しくは５ミクロン〜１０ミクロン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の平均粒径を有し得る。例示的な熱ゲルは、第３の熱伝導性充填剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは５重量％、１０重量％、１５重量％、多くは２５重量％、２７重量％、３０重又は５重量％〜３０重量％、１０重量％〜２７重量％、若しくは１５重量％〜２５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。第３の熱伝導性充填剤は、例えば、小さくは０．１ミクロン、０．３ミクロン、０．５ミクロン、大きくは１ミクロン、１．５ミクロン、２ミクロン、又は０．１ミクロン〜２ミクロン、０．３ミクロン〜１．５ミクロン、若しくは０．５ミクロン〜１ミクロン等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の平均粒径を有し得る。例示的な熱ゲルは、ポリエーテルポリオールを、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは１重量％、３重量％、５重量％、７重量％、多くは１０重量％、１４重量％、１８重量％、２０重量％、又は１重量％〜１０重量％、５重量％〜１０重量％、若しくは１重量％〜２０重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。例示的な熱ゲルは、架橋剤を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは０．１重量％、０．５０重量％、０．７５重量％、１重量％、多くは２重量％、３重量％、５重量％、１０重量％、又は０．５重量％〜２重量％、若しくは０．７５重量％〜２重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。例示的な熱ゲルは、カップリング剤を、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、少なくは０．０１重量％、０．１重量％、１．０重量％、多くは２．０重量％、３．０重量％、４．０重量％、５．０重量％、又は０．１重量％〜５重量％、若しくは０．１重量％〜１重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。例示的な熱ゲルは、酸化防止剤を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは０．１重量％、０．２重量％、０．４重量％、多くは０．６重量％、０．８重量％、１重量％、又は０．２重量％〜０．４重量％、若しくは０．１重量％〜１重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。例示的な熱ゲルは、例えば、触媒を、熱ゲルの総重量を基準として、少なくは０．１重量％、０．２重量％、０．３重量％、多くは０．６重量％、０．８重量％、１重量％、又は０．２重量％〜０．８重量％、若しくは０．３重量％〜０．６重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。例示的な熱ゲルは、添加剤（例えば、顔料）を、熱ゲルの総重量を基準として、例えば、少なくは０．００１重量％、０．０１重量％、０．０５重量％、０．０８重量％、多くは２重量％、５重量％、１０重量％、又は０．００１重量％〜１０重量％、０．０５重量％〜２重量％、若しくは０．０８重量％〜５重量％等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内の量で更に含み得る。
【００９１】
本熱ゲルは、任意のシリコーン含有成分を含まなくてもよい。シリコーン含有成分には、重合シロキサン又はポリシロキサン、及びケイ素原子に結合した官能基（有機側基等）を含む無機ケイ素−酸素主鎖を含むシリコーン含有オリゴマー又はポリマーが含まれる。一実施形態では、熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、１重量％未満、０．５重量％未満、０．３重量％未満、又は０．１重量％未満の量のシリコーン含有成分を含む。
【００９２】
本熱ゲルはまた、いかなるケイ素原子も含まなくてもよい。一実施形態では、熱ゲルは、熱ゲルの総重量に基づいて、例えば、１重量％未満、０．５重量％未満、０．３重量％未満、又は０．１重量％未満、又は０．０１重量％未満の量のケイ素原子を含む。
【００９３】
Ｂ．熱ゲルを形成する方法
１．バッチ法
図１を参照すると、熱ゲルを調製する方法１００が示されている。ブロック１０２において、ポリエーテルポリオール、カップリング剤、酸化防止剤、及び架橋剤を秤量し、反応容器に添加して混合物を形成する。混合物を一定時間撹拌する。例示的な撹拌速度は、例えば、少なくは２０００回転／分（ｒｐｍ）、２５００ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、多くは３２５０ｒｐｍ、３３５０ｒｐｍ、３５００ｒｐｍ、又は２０００ｒｐｍ〜３５００ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ〜３３５０ｒｐｍ、若しくは３０００ｒｐｍ〜３２５０ｒｐｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な撹拌速度の期間は、例えば、少なくは２０秒、２５秒、３０秒、多くは２００秒、２５０秒、２７５秒、３００秒、又は２０秒〜３００秒、２５秒〜２７５秒、３０秒〜２５０秒、若しくは３０秒〜２００秒等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な実施形態では、混合物を３０００ｒｐｍ未満の速度で３分間撹拌する。
【００９４】
次いで、方法１００は、１つ以上の熱伝導性充填剤が反応容器に添加されるブロック１０４に進む。次いで、得られた混合物をある期間撹拌する。例示的な撹拌速度は、例えば、少なくは２０００回転／分（ｒｐｍ）、２２５０ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ、多くは２６００ｒｐｍ、２７５０ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、又は２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ、２２５０ｒｐｍ〜２７５０ｒｐｍ、若しくは２５００ｒｐｍ〜２６００ｒｐｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な撹拌速度の期間は、例えば、少なくは１分、２分、３分、多くは４分、４．５分、５分、又は１分〜５分、２分〜４．５分、若しくは３分〜４分等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な実施形態では、混合物を２５００ｒｐｍ未満の速度で３分間撹拌する。
【００９５】
次いで、方法１００は、混合物が室温に冷却されるブロック１０６に進む。次いで、方法１００は、触媒が計量され、反応容器に添加されるブロック１０８に移動する。次いで、得られた混合物をある期間撹拌する。例示的な撹拌速度は、例えば、少なくは２０００回転／分（ｒｐｍ）、２２５０ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ、多くは２６００ｒｐｍ、２７５０ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、又は２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ、２２５０ｒｐｍ〜２７５０ｒｐｍ、若しくは２５００ｒｐｍ〜２６００ｒｐｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な撹拌速度の期間は、例えば、少なくは１分、２分、３分、多くは４分、４．５分、５分、又は１分〜５分、２分〜４．５分、若しくは３分〜４分等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な実施形態では、混合物を２５００ｒｐｍ未満の速度で３分間撹拌する。次いで、混合物が均一相にあるとき、真空を反応混合物に適用する。真空は、例えば、少なくは１０００ｒｐｍ、１２５０ｒｐｍ、１５００ｒｐｍ、多くは１６００ｒｐｍ、１７５０ｒｐｍ、２０００ｒｐｍ、又は１０００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ、１２５０ｒｐｍ〜１７５０ｒｐｍ、若しくは１５００ｒｐｍ〜１６００ｒｐｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る低回転速度により伴われる。
【００９６】
次いで、方法１００は、混合物が室温に冷却されるブロック１１０に進む。冷却後、方法１００は、真空を容器内で開放／除去し、混合物をある期間撹拌するブロック１１２に進む。例示的な撹拌速度は、例えば、少なくは２０００回転／分（ｒｐｍ）、２２５０ｒｐｍ、２５００ｒｐｍ、多くは２６００ｒｐｍ、２７５０ｒｐｍ、３０００ｒｐｍ、又は２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ、２２５０ｒｐｍ〜２７５０ｒｐｍ、若しくは２５００ｒｐｍ〜２６００ｒｐｍ等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な撹拌速度の期間は、例えば、少なくは１分、２分、３分、多くは４分、４．５分、５分、又は１分〜５分、２分〜４．５分、若しくは３分〜４分等の、上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内であり得る。例示的な実施形態では、混合物を２５００ｒｐｍ未満の速度で３分間撹拌する。
【００９７】
いくつかの例示的な実施形態では、熱ゲルは、個々の成分を加熱ミキサー中で合わせ、組成物を一緒に混合することによって調製する。次いで、混合された組成物は、焼成することなく、基材に直接塗布することができる。
【００９８】
２．２成分法
別の例示的な実施形態では、熱ゲルは、第１の成分及び第２の成分を調製し、第１及び第２の成分をディスペンサ内で組み合わせることによって調製される。例えば、図９に示すような二重カートリッジディスペンサ装置２００を使用することができ、第１の成分は、容器２０２内に格納され、第２の成分は、容器２０４内に格納される。第１及び第２の成分は、それぞれのチューブ２０６、２０８を通ってカートリッジ２１４、２１６にそれぞれ供給される。カートリッジ２１４から、第１の成分は、ディスペンサ２２０の混合容器２１０に供給される。同様に、カートリッジ２１６から、第２の成分は、ディスペンサ２２０の混合容器２１０に供給される。次いで、第１及び第２の成分を混合容器２１０内で更に加熱することなく混合し、得られた混合組成物をディスペンサ２２０のシリンジ２１２を通して供給する。一実施形態では、次に、混合組成物を基材に直接適用してもよい。
【００９９】
ここで図８を参照すると、熱ゲルを調製するための方法３００が提供される。工程３０２において、本明細書で更に説明される成分に従って、第１の成分及び第２の成分が調製される。
【０１００】
ａ．第１の成分
例示的な実施形態では、熱ゲルの第１の成分は、ポリエーテルポリオール、触媒、及びそれぞれの成分について上記の本明細書による少なくとも１種の熱伝導性充填剤を含む。
【０１０１】
ｂ．第２の成分
例示的な実施形態では、熱ゲルの第２の成分は、上記の説明に従ってポリエーテルポリオールを含む。第１の成分のポリエーテルポリオール及び第２の成分のポリエーテルポリオールは、異なるポリエーテルポリオール化合物であることは、本開示の範囲内である。また、第１の成分のポリエーテルポリオール及び第２の成分のポリエーテルポリオールは、同じポリエーテルポリオール化合物であることもまた、本開示の範囲内である。熱ゲルの第２の成分は、架橋剤、少なくとも１種の熱伝導性充填剤、及び添加剤を、それぞれの成分について上記の本明細書に従って更に含む。
【０１０２】
成分が調製されると、方法３００は、工程３０４に移り、ここで、第１の成分及び第２の成分は、比率（第１の成分：第２の成分）、例えば、少なくは０．１：１、０．５：１、１：１、多くは、５：１、７．５：１、１０：１、又は上記の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内、例えば、０．１：１〜１０：１で一緒に混合される。異なる比率は、混合物内で異なる量の架橋をもたらし、また異なる硬度特性をもたらす。例示的な実施形態では、第１の成分及び第２の成分は、静的ミキサーによって１：１比で混合される。
【０１０３】
第１の成分及び第２の成分を混合した後、得られた混合物を、次に工程３０６で示されるように表面上に適用する。混合物は、自動分配機又はシリンジ等の手動分配機によって適用され得る。
【０１０４】
ｃ．熱ゲルの特性
熱ゲルが基材に適用されると、熱ゲル内の架橋に起因して漏れが最小限に抑えられる。すなわち、架橋剤は、実質的に限定された量のポリマー漏出が生じるように、ポリオールを有利に架橋化する。限定された漏れは、周囲のポート（例えば、電気部品）の汚染を低減する。
【０１０５】
一般に、ヘキサメチルシクロトリシロキサン及びオクタメチルシクロテトラシロキサン等の環状シロキサン化合物は、電子製品中に存在する。ここれらの環状シロキサン化合物の一部が電子製品内の電極に堆積している場合、環状シロキサン化合物は、特定の条件下で開環重合し、絶縁性ポリシロキサン層を形成し、これにより、電極の適切な機能が徐々に害され、電子製品の機能が損なわれる。対照的に、本開示の熱ゲルは、シリコーン無含有であり、これは、熱ゲルの一部が電極上に堆積され得る場合、前述の問題を回避する。
【０１０６】
更に、以下により詳細に記載されるように、熱ゲルは、ＴＣＢ下での熱サイクリングによって測定して、８０℃以下の温度で硬化させることができる。ＴＣＢでは、サンプルをオーブンに入れ、温度を制御する（例えば、−４０℃〜８０℃）。サンプルは数週間又は数ヶ月間熱サイクルを受け、その後、サンプル中に亀裂が存在するかどうか、又はサンプルが熱サイクル前に元の位置から摺動したかどうかを調べるために、サンプルが試験される。多くの電子部品は、約８０℃の温度で動作するため、ゲルが適用された後に熱ゲルを硬化させる追加の加熱工程が必要とされない。更に、ゲルは、ゲルが適用された表面上に再適用又は再加工される必要がある場合、容易な除去を可能にする。加えて、熱ゲルの熱伝導率は、例えば、少なくは１Ｗ／ｍＫ、２Ｗ／ｍＫ、２．５Ｗ／ｍＫ、多くは、４Ｗ／ｍＫ、４Ｗ／ｍＫ、４Ｗ／ｍＫ、又は１Ｗ／ｍＫ〜５Ｗ／ｍＫ、２Ｗ／ｍＫ〜４．５Ｗ／ｍＫ、若しくは２．５Ｗ／ｍＫ〜４Ｗ／ｍＫ等の前述の値のうちの任意の２つの間に定義される任意の範囲内である。
【０１０７】
本明細書で使用するとき、「前述の値のうちの任意の２つの間で定義される任意の範囲内」という語句は、それらの値が列挙のより低い部分にあるか又は列挙のより高い部分にあるかにかかわらず、任意の範囲がそのようなフレーズの前に列挙された値のうちの任意の２つから選択され得ることを意味する。例えば、１対の値は、２つのより低い値、２つのより高い値、又はより低い値及びより高い値から選択されてもよい。
【実施例】
【０１０８】
実施例１〜３
熱ゲルを、表１に示す配合及び以下の説明に従って調製した。
【０１０９】
【表１】
0006902163.tif 000025
【０１１０】
ポリエーテルポリオール、カップリング剤、酸化防止剤、及び架橋剤を秤量し、プラスチックカップに添加する。次いで、混合物をスピードミキサーにより３０００回転／分（ｒｐｍ）で３０秒間撹拌した。
【０１１１】
熱伝導性充填剤を秤量し、プラスチックカップに添加する。混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌し、次いで室温まで冷却する。
【０１１２】
触媒を秤量し、カップに添加する。混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌し、次いで室温まで冷却する。次いで、真空を開放し、混合物を２５００ｒｐｍで３分間スピードミキサーにより攪拌する。
【０１１３】
得られたペーストをシリンジに充填し、次いで、滑らかな銅板上に分配する。１．６ｍｍ又は０．３ｍｍの厚さを有するスペーサを銅板の縁部に載置して、１．６ｍｍ又は０．３ｍｍの間隙を形成した。次いで、ガラスを使用して、ペーストを１．６ｍｍ又は０．３ｍｍの厚さに圧縮した。次いで、サンプルをＴＣＢ（熱サイクリング）チャンバ内に３日間載置し、−５５℃〜＋１２５℃の熱サイクルに３日間かけた。
【０１１４】
図２に示すように、ＴＣＢ試験では、実施例２は、限られた滴下問題しか示さなかったが、実施例３は、著しい滴下問題を示した。更に、実施例１は、亀裂及び滴下の問題の両方を示した。
【０１１５】
実施例４
熱ゲルを、表２及び以下の説明に示す配合に従って調製した。
【０１１６】
【表２】
0006902163.tif 000026
【０１１７】
ポリエーテルポリオール、カップリング剤、酸化防止剤、及び架橋剤を秤量し、プラスチックカップに添加した。次いで、混合物をスピードミキサーにより３０００回転／分（ｒｐｍ）で３０秒間撹拌した。
【０１１８】
熱伝導性充填剤を秤量し、プラスチックカップに添加した。混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌し、次いで室温まで冷却する。
【０１１９】
触媒を秤量し、カップに添加した。混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌し、次いで室温まで冷却した。次いで、真空を開放し、混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌した。
【０１２０】
図３及び図４の配合物を、垂直に配向された１．６ｍｍの間隙内のガラスと例示的なヒートシンクとの間に挟んだ。サンプル３（図３及び４）は、厚さ０．３ｍｍの表２に示す組成を有した。サンプル３を１２５℃のオーブン中で３日間焼成に供した。図３に示すように、１２５℃で３日間焼成した後に、サンプル中に亀裂は示されなかった。
【０１２１】
図４に示すサンプル１、２、及び３は、表２に列挙される組成を有する。サンプル１は、３ｍｍの厚さを有し、サンプル２は、１．５ｍｍの厚さを有し、サンプル３は、０．３ｍｍの厚さを有する。サンプルは、サンプルが、−４０℃〜＋８０℃で３ヶ月間の熱サイクルを受けたＴＣＢ試験に供した。図４に示すように、サンプル１及び２は、亀裂又は滴下を示さなかった。しかしながら、サンプルは、黄色顔料を含有しているため、わずかな色変化を呈した。
【０１２２】
実施例５〜７
熱ゲルは、表３に示される配合に従って、及び本明細書で更に説明されるように調製した。
【表３】
0006902163.tif 000027
【０１２３】
実施例５〜７を調製するために、ポリエーテルポリオール（又はポリエステルポリオール）、カップリング剤、酸化防止剤、及び架橋剤を秤量し、プラスチックカップに添加して混合物を形成した。次いで、混合物をスピードミキサーにより３０００回転／分（ｒｐｍ）で３０秒間撹拌した。
【０１２４】
次いで、熱伝導性充填剤を秤量し、プラスチックカップに添加した。混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌した後、混合物を室温まで冷却した。
【０１２５】
次いで、触媒を秤量し、カップに添加した。混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌し、次いで室温まで冷却した。次いで、真空を開放し、混合物をスピードミキサーにより２５００ｒｐｍで３分間撹拌した。
【０１２６】
熱信頼性試験のために、ガラスと銅板の間の垂直方向の０．３ｍｍの間隙で、ガラスと銅板の間に３つの配合物を挟んだ。３つのサンプルを１２５℃のオーブン中で２４時間焼成した。図５に示すように、試験中にサンプルによって亀裂又は滴下は呈しなかった。
【０１２７】
ＴＣＢ試験のために、３つの配合物をガラスと銅板との間に垂直方向に配向した０．３ｍｍの間隙で挟んだ。次いで、サンプルをＴＣＢ試験に供し、サンプルを、２４時間−４０℃〜＋８０℃の熱サイクルに供した。図６に示すように、実施例５及び実施例６（ポリマーは、ポリエーテルポリオールである）は、存在する場合、亀裂問題を呈さなかった。しかしながら、実施例７（ポリマーはポリエステルポリオールである）は、重大な分解問題を呈した。
【０１２８】
実施例５〜７の分配速度を、図７に示すように器具内で測定した。以下の表４に示すように、ポリエーテルポリオール（すなわち、実施例５及び実施例６）から誘導された配合物は、ポリエステルポリオール（すなわち、実施例６）から誘導された配合物よりも高い分配速度を呈した。
【０１２９】
【表４】
0006902163.tif 000028
【０１３０】
本発明は、例示的な設計を有するものとして説明したが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲内で更に修正することができる。したがって、本出願は、その一般的原理を利用した本発明のあらゆる変形、使用、又は適応を包含することが意図されている。更に、本出願は、本発明が関連し、添付の特許請求の範囲の範囲内に入る技術分野における既知の又は慣習的な実践に属する本開示からのそのような逸脱を包含することが意図されている。
本明細書は以下の発明の態様を包含する。
［１］
熱ゲルであって、
前記熱ゲルの総重量に基づいて１重量％〜１０重量％の量で存在する少なくとも１種のポリエーテルポリオールを含むマトリックスと、
前記熱ゲルの総重量に基づいて０．３重量％〜０．６重量％の量で存在する触媒と、
複数の反応性アミン基を含む架橋剤であって、前記熱ゲルの総重量に基づいて０．０１重量％〜１０重量％の量で存在する、架橋剤と、
前記熱ゲルの総重量に基づいて０．１重量％〜５重量％の量で存在するカップリング剤と、
前記熱ゲルの総重量に基づいて８０重量％〜９８重量％の量で存在する少なくとも１種の熱伝導性充填剤と、を含む、熱ゲル。
［２］
前記熱ゲルの総重量に基づいて０．２重量％〜０．４重量％の量で存在する酸化防止剤を更に含む、［１］に記載の熱ゲル。
［３］
前記熱ゲルが、前記熱ゲルの総重量に基づいて１重量％未満の量のシリコーン系成分を含む、［１］に記載の熱ゲル。
［４］
前記熱ゲルが、１５０℃未満の硬化温度を有する、［１］に記載の熱ゲル。
［５］
前記ポリオールが、ポリエーテルポリオールであり、前記ポリエーテルポリオールが、分子量２００〜１００００ダルトンのビオールポリマーである、［１］に記載の熱ゲル。
［６］
前記少なくとも１種のポリエーテルポリオールが、前記熱ゲルの総重量に基づいて５重量％〜１０重量％の量で存在する、［５］に記載の熱ゲル。
［７］
前記架橋剤が、アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂である、［１］に記載の熱ゲル。
［８］
前記触媒が、アミン中和ベンゼンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンジスルホン酸又はアミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸又は他のタイプの熱酸発生剤を含む、［２］に記載の熱ゲル。
［９］
前記酸化防止剤が、フェノール型酸化防止剤、アミン型酸化防止剤、又は立体ヒンダード硫黄含有フェノール系酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の酸化防止剤を含む、［２］に記載の熱ゲル。
［１０］
前記少なくとも１種の熱伝導性充填剤が、第１の熱伝導性充填剤及び第２の熱伝導性充填剤を含み、
前記第１の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて３５重量％〜５０重量％の量で存在し、
前記第２の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在し、
前記第３の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在する、［１］に記載の熱ゲル。
［１１］
熱ゲルを調製する方法であって、
少なくとも１種のポリエーテルポリオール、少なくとも１種のカップリング剤、少なくとも１種の酸化防止剤、及び少なくとも１種の架橋剤を反応容器に添加して混合物を形成することであって、
前記少なくとも１種のポリエーテルポリオールが、前記熱ゲルの総重量に基づいて１重量％〜１０重量％の量で存在し、
前記少なくとも１種の架橋剤が、複数の反応性アミン基を含み、前記架橋剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて０．５重量％〜２重量％の量で存在し、
前記少なくとも１種のカップリング剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて０．１重量％〜５重量％の量で存在する、形成することと、
前記反応容器に触媒を添加することであって、前記触媒が、前記熱ゲルの総重量に基づいて０．３重量％〜０．６重量％の量で存在する、添加することと、
前記混合物を攪拌することと、
少なくとも１種の熱伝導性充填剤を前記反応容器に添加することであって、前記少なくとも１種の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて８０重量％〜９８重量％の量で存在する、添加することと、
前記混合物を室温に冷却することと、を含む、方法。
［１２］
前記少なくとも１種の酸化防止剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて０．２重量％〜０．４重量％の量で存在する、［１１］に記載の方法。
［１３］
前記熱ゲルが、１重量％未満の量のシリコーン含有成分を含む、［１１］に記載の方法。
［１４］
前記ポリオールが、ポリエーテルポリオールであり、前記ポリエーテルポリオールが、分子量２００〜１００００ダルトンのビオールポリマーである、［１１］に記載の方法。
［１５］
前記少なくとも１種のポリエーテルポリオールが、前記熱ゲルの総重量に基づいて５重量％〜１０重量％の量で存在する、［１４］に記載の方法。
［１６］
前記架橋剤が、アルキル化メラミンホルムアルデヒド樹脂である、［１１］に記載の方法。
［１７］
前記酸化防止剤が、フェノール型酸化防止剤、アミン型酸化防止剤、又は立体ヒンダード硫黄含有フェノール系酸化防止剤からなる群から選択される少なくとも１種の酸化防止剤を含む、［１４］に記載の方法。
［１８］
前記触媒が、アミン中和ベンゼンスルホン酸、アミン中和ジノニルナフタレンジスルホン酸又はアミン中和ジノニルナフタレンスルホン酸又は他のタイプの熱酸発生剤を含む、［１１］に記載の方法。
［１９］
前記少なくとも１種の熱伝導充填剤が、第１の熱伝導充填剤と、第２の熱伝導充填剤と、第３の熱伝導充填剤と、を含み、
前記第１の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて３５重量％〜５０重量％の量で存在し、
前記第２の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在し、
前記第３の熱伝導性充填剤が、前記熱ゲルの総重量に基づいて１５重量％〜２５重量％の量で存在する、［１１］に記載の方法。
【図１】
0006902163.tif 000029
【図２】
0006902163.tif 000030
【図３】
0006902163.tif 000031
【図４】
0006902163.tif 000032
【図５】
0006902163.tif 000033
【図６】
0006902163.tif 000034
【図７】
0006902163.tif 000035
【図８】
0006902163.tif 000036
【図９】
0006902163.tif 000037