KR102388821B1 - 열전도성 엘라스토머 복합물 - Google Patents

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Abstract

엘라스토머 매트릭스 내에 분산된 가교결합된 인터폴리머 엘라스토머와 열전도성 충전제로 구성된 조성물, 본 조성물로 제작된 열전도성 물품, 그리고 본 조성물 및 물품을 생산하는 방법.

Description

열전도성 엘라스토머 복합물
본 발명의 구현예는 엘라스토머 매트릭스 내에 분산된 가교결합된 인터폴리머 엘라스토머와 열전도성 충전제로 구성된 조성물, 본 조성물로 제작된 열전도성 물품, 그리고 본 조성물 및 물품을 생산하는 방법에 관한 것이다.
마이크로전자, 전자, 전기 통신 및 전기 장치들 내에서 발생되는 열을 방산시킬 필요가 증가함에 따라, 열전도성 엘라스토머 물질은 전자 장치 패키지의 전반적인 성능에 있어 점점 더 중요해지고 있다. 이러한 장치에서 방열을 제공하는 주요 성분은 예를 들면 특히 열 계면 물질(예를 들면, 열 패드, 열 겔 등) 및 열 전도성 고무 씰을 포함한다. 고온 저항성 물질 예컨대 실리콘 고무, 플루오로엘라스토머(FPM), 및 열전도성 엘라스토머 물질은 전자 장치 내에서 발생되는 열을 방산시키고 효과적으로 관리하기 위해 종종 그러한 성분에 사용된다.
또한 전기 절연성 또는 전기 전도성일 수 있는 열전도성 충전제는 전형적으로 열전도도(Tc)를 증가시키기 위해 엘라스토머 물질에 첨가된다. 표적 Tc에 따라서, 높은 용적의 충전제가 엘라스토머 물질을 본질적으로 열 절연체에서 열전도성 재료로 전환시키는데 필요한 네트워크를 형성하기 위해 보통 필요로 된다. 그러나, 높은 용적 분율의 무기 충전제는 엘라스토머 물질의 다른 특성 예컨대 유연도, 영구압축변형률, 화합물 점도 등에 부정적인 효과를 가지는 것으로 알려져 있다. 또한, 높은 용적의 열전도성 충전제의 사용과 관련된 비용 증가가 있다.
상대적으로 낮은 장입에서 일반적으로 높은 고유 열전도도(Tc)를 제공하는 충전제, 예컨대 흑연 및 질화붕소가 바람직한 물질이다. 흑연 및 질화붕소는 층상, 평면 마이크로-구조를 가진다. 전형적으로, 층은 병렬로 적층되고 따라서 판상체 형태의 입자를 형성한다. 층 평면 내의 원자는 공유 결합되는 반면, 층간 결합은 약한 반데르발스 결합을 통해 존재한다. 따라서, 이들 충전제는 본질적으로 이방성(방향성으로 의존적) 열전도도를 갖는다. 유동 과정 중에 엘라스토머 물질에 첨가될 때, 이들은 물질의 두께 방향에서보다 평면(또는 흐름) 방향에서 훨씬 높은 Tc를 배향하고 제공하는 경향이 있다. 그러나, 전도성 엘라스토머 성분(예를 들면, 열 계면 패드)의 두께 방향에서의 높은 Tc는 장치 구성에서의 방열에 결정적이다.
따라서, 낮은 충전제 함량을 갖고/갖거나 물질 또는 성분의 두께 방향에서의 소정의 충전제 장입에서 고열전도도(Tc)를 갖는 열전도성 엘라스토머 물질을 제공하는 것이 바람직하다.
일 구현예에서 본 발명은 적어도 하기를 포함하는 조성물을 제공한다:
A) 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머, 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머, 프로필렌/에틸렌 인터폴리머, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택된 엘라스토머를 포함하는 연속상;
B) 연속상 내에 분산된 가교결합된 엘라스토머를 포함하는 불연속상(상기 가교결합된 엘라스토머는 가교결합된 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머, 가교결합된 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머, 가교결합된 프로필렌/에틸렌 인터폴리머, 및 이들의 조합물로 구성되는 군으로부터 선택됨); 및
C) 연속상 내에 분산된 복수의 입자를 포함하는 열전도성 충전제.
또 다른 양태에서, 본 발명은 본 명세서에서 개시된 바와 같은 조성물로 형성된 가교결합된 열전도성 조성물을 제공한다.
또 다른 양태에서, 본 발명은 본 명세서에서 개시된 바와 같은 조성물로 형성된 적어도 1종의 성분을 포함하는 물품을 제공한다.
여전히 또 다른 양태에서, 본 발명은 연속상 엘라스토머 매트릭스 내에 분산된 가교결합된 엘라스토머의 도메인 및 열전도성 충전제를 포함하는 가교결합된 열전도성 재료를 제공하는 방법을 제공한다.
본 발명의 다양한 구현예는 적어도 (a) 엘라스토머 인터폴리머(또는 엘라스토머) 매트릭스를 포함하는 연속상, (b) 연속상 내에 분산된 또는 현탁된 가교결합된 엘라스토머의 도메인을 포함하는 불연속상, 및 (c)　연속상 내에 분산된 또는 현탁된 열전도성 충전제를 포함하는 열전도성 엘라스토머 조성물에 관한 것이다. 추가로, 특정 구현예는 이러한 열전도성 재료를 이용하는 가교결합된 조성물 및 제조 물품, 그리고 열전도성 재료를 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.
다양한 구현예에서, 기질 성분의 엘라스토머 및/또는 가교결합된 불연속상은 기재된 엘라스토머 중 2종 이상의 조합일 수 있다. 예를 들면, 요망된 범위 외로 되는 1가지 이상의 특성을 갖는 엘라스토머는 제2 엘라스토머와 조합될 수 있어 두 개의 엘라스토머의 블렌드가 요망된 특성을 갖는다.
구현예에서, 동일한 엘라스토머가 기질 성분(연속상) 및 분산된 가교결합된 성분(불연속상) 양자를 위해 사용된다. 구현예에서, 상이한 엘라스토머가 기질 성분으로 사용된다. 양 성분에 대해 동일한 엘라스토머의 사용은 연속상과 불연속상 사이의 혼용성 및 보다 양호한 계면을 증진한다.
기재된 엘라스토머를 제조하기 위해 사용된 생산 공정은 광범위하고, 다양하며 당해 기술에 공지되어 있다. 기재된 특성을 갖는 엘라스토머를 제조하기 위한 임의의 종래의 또는 이후에 발견된 생산 공정은 본 명세서에서 기재된 엘라스토머를 제조하기 위해 이용될 수 있다.
엘라스토머 매트릭스 ( 연속상)
전술한 바와 같이, 본 명세서에 기재된 열전도성 조성물의 일 성분은 연속상으로서 엘라스토머 폴리머("엘라스토머") 매트릭스이다. 다양한 구현예에서, 엘라스토머는 에틸렌계 인터폴리머, 프로필렌계 인터폴리머, 또는 이들의 조합물이다. 과정 도중에, 비가교결합된 연속상 엘라스토머 매트릭스는 충전제 성분 및 가교결합된 성분과 화합된다. 가교결합된 성분은 엘라스토머 매트릭스 내에 분산된 조성물의 불연속상을 형성한다. 구현예에서, 연속상 엘라스토머 매트릭스는 엘라스토머 매트릭스의 인터폴리머가 가교결합되도록 경화된다.
다양한 구현예에서, 열전도성 조성물은 엘라스토머 매트릭스, 가교결합된 엘라스토머 불연속상, 및 열전도성 충전제의 총 용적을 기준으로 20 내지 75 용적 퍼센트("vol%"), 또는 40 내지 60 vol%의 범위의 양으로 엘라스토머 매트릭스(연속상)를 포함한다.
구현예에서, 엘라스토머 매트릭스의 엘라스토머는 0.8 내지 1.4 g/㎤, 또는 0.85 내지 0.95 g/㎤의 범위의 밀도를 가진다. 구현예에서, 엘라스토머 매트릭스의 엘라스토머는 0.5 이상 내지 30, 또는 0.5 내지 20, 또는 0.5 내지 10, g/10분의 용융 지수를 가진다. 구현예에서, 엘라스토머 매트릭스의 엘라스토머는 5 내지 150, 또는 10 내지 100, 또는 20 내지 90, 또는 30 내지 80의 무니 점도(ML1+4, 125℃)를 가진다.
에틸렌계 인터폴리머
본 명세서에서 사용하기에 적합한 에틸렌계 인터폴리머는 에틸렌/α-올레핀/비공액 폴리엔 인터폴리머를 포함하는 에틸렌/알파-올레핀("α-올레핀") 인터폴리머이다.
따라서, 다양한 구현예에서, 엘라스토머는 그 안에서 중합된 에틸렌 및 α-올레핀 코모노머를 갖는 에틸렌계 인터폴리머이다. 일 구현예에서, 에틸렌계 인터폴리머는 균질한 분지형 선형 에틸렌/α-올레핀 코폴리머 또는 균질한 분지형, 실질적으로 선형 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머이다. 엘라스토머 성분에 사용하기에 적합한 α-올레핀 모노머는 C3-20(즉, 3 내지 20개의 탄소 원자를 가짐) 선형, 분지형, 또는 환식 α-올레핀을 포함한다. C3-20 α-올레핀의 예는 프로펜, 1-부텐, 4-메틸-l-펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 1-데센, 1-도데센, 1-테트라데센, 1-헥사데센, 및 1-옥타데센을 포함한다. α-올레핀은 또한 환식 구조 예컨대 사이클로헥산 또는 사이클로펜탄을 가질 수 있어, α-올레핀 예컨대 3-사이클로헥실-1-프로펜(알릴 사이클로헥산) 및 비닐 사이클로헥산을 초래한다. 예시적인 에틸렌/α-올레핀 엘라스토머는 에틸렌/프로필렌 코폴리머, 에틸렌/1-부텐 코폴리머, 에틸렌/1-헥센 코폴리머, 에틸렌/1-옥텐 코폴리머, 및 에틸렌/α-올레핀/비공액 폴리엔 인터폴리머, 또는 이들의 2종 이상의 조합물을 포함한다.
구현예에서, 에틸렌계 인터폴리머는 에틸렌/α-올레핀/비공액 폴리엔 인터폴리머이다. 구현예에서, 에틸렌/α-올레핀/비공액 폴리엔 인터폴리머는 에틸렌/α-올레핀/디엔 삼원중합체(EAODM)이다. 구현예에서, 인터폴리머는 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원중합체(EPDM)이다. 예시적인 디엔은 5-에틸리덴-2-노르보르넨(ENB), 디사이클로펜타디엔, 1,4-헥사디엔, 7-메틸-1,6-옥타디엔을 포함한다. 구현예에서, 디엔은 5-에틸리덴-2-노르보르넨(ENB)이다. 구현예에서, 에틸렌/α-올레핀/비공액 폴리엔 인터폴리머는 40 내지 80 wt% 에틸렌, 및 0.1 내지 15 wt% 폴리엔을 포한한다.
구현예에서, 에틸렌/α-올레핀/비공액 폴리엔 인터폴리머(예를 들면, EPDM)는 연속상의 총 용적을 기준으로 열전도성 조성물 중 과반량의 엘라스토머 매트릭스(연속상)를 포함한다.
구현예에서, 에틸렌계 인터폴리머는 0.8 내지 1.4 g/㎤, 또는 0.85 내지 0.93 g/㎤의 범위의 밀도를 가진다.
구현예에서, 에틸렌계 인터폴리머는 0.5 미만 내지 30　g/10분, 또는 0.1, 또는 0.2, 또는 0.3, 또는 0.4, 또는 0.5에서부터 최대 30, 또는 15, 또는 10, 또는 5 g/10분까지의 범위의 용융 지수(I2)를 가진다.
구현예에서, 에틸렌계 인터폴리머는 5, 또는 10, 또는 15, 또는 20, 또는 30에서부터 최대 150, 또는 100, 또는 90, 또는 80, 예를 들면, 20 내지 80까지의 125℃에서 무니 점도, ML(1+4)를 가진다.
구현예에서, 에틸렌계 인터폴리머는 1.5 내지 8, 또는 2 내지 4의 분자량 분포(Mw/Mn)를 가진다.
본 명세서에서 사용하기에 적합한 에틸렌계 엘라스토머의 상업적 예는 ENGAGE™ 폴리올레핀 엘라스토머(예를 들면, ENGAGE™ 8130, 8200, 8402, 또는 8452 폴리올레핀 엘라스토머), AFFINITY™ 폴리올레핀 엘라스토머(예를 들면, AFFINITY™ GA 1875, 1900, 1000R, 1950), 및 NORDEL™ IP EPDM 엘라스토머(예를 들면, NORDEL™ IP 4570)를 포함하고, 이들 모두는 미국 미시간주 미들랜드 소재의 더 다우 케미칼 컴파니로부터 입수 가능하다. 추가의 상업적으로 입수가능한 에틸렌계 엘라스토머는, 모두 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 엑손모빌 컴파니로부터 이용가능한 EXACT™ 플라스토머 및 VISTALON™ EPDM 고무; 일본 토쿄 소재의 미쓰이 케미칼스 그룹으로부터 이용가능한 TAFMER™ α-올레핀 코폴리머, Mitsui EPT EPDM 고무; 독일 콜론 소재의 랑세스로부터의 Keltan™ EPDM 고무; 미국 로스앤젤레스 소재의 라이온 코폴리머로부터의 ROYALENE™ 및 ROYALEDGE™ EPDM 고무; 한국 금호로부터의 KEP EPDM 고무; 한국 에스케이 케미칼로부터의 SUPRENE ™ EPDM 고무; 일본 저팬 신쎄틱 러버 코포레이션으로부터의 JSR EPDM 고무; 일본 스미토모 케미칼로부터의 ESPRENE™ EPDM 고무; 이탈리아 베르살리스 S.P.A.로부터의 DUTRAL™ EPDM 고무; 및 차이나 내셔날 페트로케미칼 코포레이션으로부터의 KUNLUN™ EPDM 고무를 포함한다.
프로필렌계 인터폴리머
본 명세서에서 사용하기에 적합한 프로필렌계 인터폴리머는 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머 및 프로필렌/에틸렌 인터폴리머이다. 따라서, 다양한 구현예에서, 엘라스토머는 그 안에서 중합된 프로필렌 및 α-올레핀 코모노머를 갖는 프로필렌계 인터폴리머이다. 구현예에서, 엘라스토머는 프로필렌 및 에틸렌의 인터폴리머이다.
구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는 (인터폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량의 프로필렌을 가진 에틸렌/프로필렌/비공액 폴리엔 인터폴리머이다. 구현예에서, 에틸렌/프로필렌/비공액 폴리엔 인터폴리머는 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원중합체(EPDM)이다. 예시적인 디엔은 5 에틸리덴-2-노르보르넨(ENB), 디사이클로펜타디엔, 1,4 헥사디엔, 7-메틸-1,6-옥타디엔을 포함한다. 구현예에서, 디엔은 5-에틸리덴-2-노르보르넨(ENB)이다. 구현예에서, 에틸렌/프로필렌/비공액 폴리엔 인터폴리머는 30 내지 45 wt% 에틸렌, 45 내지 70 wt% 프로필렌, 및 0.1 내지 15　wt% 폴리엔을 포함한다.
구현예에서, 에틸렌/프로필렌/비공액 폴리엔 인터폴리머(예를 들면, EPDM)는 연속상의 총 용적을 기준으로 과반량의 열전도성 조성물의 엘라스토머 매트릭스(연속상)를 포함한다.
구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는, 가교결합 전에 60　g/10분 미만, 및 적어도 0.5, 또는 적어도 1, 최대 30, 또는 최대 25 g/10분의 용융 유량(MFR, 230℃/2.16kg에서 ASTM　D1238에 의해 측정됨)을 가진다. 구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는 15 내지 95℃의 시차 주사 열량측정(DSC)에 의해 결정된 바와 같은 피크 용융점(Tmax)을 나타낸다.
구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는 0.8 내지 1 g/㎤, 또는 0.85 내지 0.95 g/㎤의 범위의 밀도를 가진다.
구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는 0.5 미만 내지 30　g/10분, 또는 0.1, 또는 0.2, 또는 0.3, 또는 0.4, 또는 0.5에서부터 최대 30, 또는 내지 15, 또는 내지 10, 또는 내지 5 g/10분까지의 범위의 용융 지수(I2)를 가진다.
구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는 125℃에서 5, 또는 10, 또는 15, 또는 20, 또는 30에서부터, 최대 150, 또는 100, 또는 90, 또는 80까지의 무니 점도, ML(1+4)를 가진다.
구현예에서, 프로필렌계 인터폴리머는 1.5 내지 6, 또는 2 내지 4의 분자량 분포(Mw/Mn)를 가진다.
구현예에서, 프로필렌 폴리머는 아이소택틱, 신디오택틱 또는 혼성배열 폴리프로필렌일 수 있다.
구현예에서, 엘라스토머는 랜덤 프로필렌 인터폴리머이다. 랜덤 프로필렌 인터폴리머는 전형적으로 프로필렌으로부터 유래된 90 이상 몰 % 단위와, 적어도 1종의 α-올레핀의 단위로부터 유래된 나머지 단위를 포함한다. 랜덤 프로필렌 코폴리머의 α-올레핀 성분은, 본 명세서에서 논의된 바와 같이, 바람직하게는 에틸렌(본 발명의 목적상 α-올레핀으로 간주됨) 또는 C4-20 선형, 분지형 또는 환식 α-올레핀이다. 예시적인 랜덤 폴리프로필렌 인터폴리머는 비제한적으로 프로필렌/에틸렌, 프로필렌/1-부텐, 프로필렌/1-헥센, 프로필렌/1-옥텐, 및 기타 동종의 것을 포함한다.
랜덤 코폴리머 폴리프로필렌은 상업적으로 입수가능하고 그리고 더 다우 케미칼 컴파니로부터 입수 가능한 VERSIFY™ 프로필렌계 엘라스토머; 및 미국 텍사스주 휴스톤 소재의 엑손모빌 컴파니로부터 입수 가능한 VISTAMAXX™ 프로필렌계 엘라스토머를 포함한다.
가교결합된 엘라스토머(불연속상)
엘라스토머 매트릭스 연속상 내에 불연속상으로 가교결합된 엘라스토머 폴리머의 도메인(또는 "도")이 분산 또는 현탁된다. 다양한 구현예에서, 가교결합된 엘라스토머는 가교결합된 에틸렌계 인터폴리머, 가교결합된 프로필렌계 인터폴리머, 또는 이들의 조합물이다. 가교결합된 엘라스토머 성분으로서 사용하기에 적합한 에틸렌계 인터폴리머 및 프로필렌계 인터폴리머는, 본원에서 기재된 바와 같이, 에틸렌/α-올레핀 인터폴리머 및 프로필렌/α-올레핀 인터폴리머, 및 이들의 조합물이다.
구현예에서, 본 조성물의 불연속상의 가교결합된 엘라스토머 성분은 사전-형성된 입자로서 연속상의 엘라스토머와 조합된다. 본 입자는 종래의 방식으로, 예를 들면, 퍼옥사이드, 페놀, 아자이드 등과 같은 자유 라디칼 개시제를 사용하여 엘라스토머(인터폴리머)를 가교결합시킴으로써 형성될 수 있다. 가교결합된 물질은 기계적 분쇄 또는 연삭에 의해 입자로 형성될 수 있다. 입자의 형상, 및 따라서 조성물 내의 가교결합된 엘라스토머의 분산된 영역은 다양할 수 있다. 구현예에서, 조성물의 불연속상을 형성하는 입자(즉, 분산된 도메인)는 20㎛ 이상, 또는 30㎛ 이상, 또는 40㎛ 이상, 또는 50㎛ 이상, 그리고 500 ㎛ 이하, 또는 400 ㎛ 이하, 또는 300 ㎛ 이하, 또는 200 ㎛ 이하, 또는 100 ㎛ 이하인 평균 직경 또는 폭을 가진다. 구현예에서, 입자는 20 내지 500 ㎛, 또는 50 내지 200　㎛의 평균 직경 또는 폭을 가진다.
구현예에서, 불연속상의 엘라스토머 성분은 20 wt% 이상, 또는 30 wt% 이상, 또는 40 wt% 이상, 또는 50 wt% 이상, 또는 60 wt% 이상, 또는 70 wt% 이상, 또는 80 wt% 이상, 또는 90 wt% 이상, 최대 100 wt% 불용해성의 겔 함량을 갖는 가교결합된 물질을 제공하는 정도로 가교결합된다. 가교결합의 정도는 지정된 지속기간 동안 용매에서 가교결합된 엘라스토머 성분을 용해시키고, 겔 또는 추출불가능 성분 퍼센트를 계산함에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면, 하기 겔 함량 결정을 참고한다. 일 구현예에서, 가교결합된 엘라스토머는 엘라스토머의 중량을 기준으로 20 내지 100 wt%, 추가로 30 내지 100 wt%, 추가로 40 내지 100 wt%, 추가로 50 내지 100 wt%, 추가로 60 내지 100 wt%, 추가로 70 내지 100 wt%, 추가로 80 내지 100 wt%, 및 추가로 90 내지 100 wt%의 겔 함량을 가진다. 겔 함량은 지정된 지속기간 동안 용매에서 가교결합된 엘라스토머 성분을 용해하고, 겔 또는 추출불가능 성분 퍼센트를 계산함에 의해 측정될 수 있다. 예를 들면, 하기 겔 함량 결정을 참고한다.
열전도성 충전제
전술한 바와 같이, 열전도성 충전제는 가교결합된 엘라스토머 폴리머 도메인을 갖는 연속상 엘라스토머 매트릭스 내에 분산되거나 또는 현탁된다.
다양한 구현예에서, 열전도성 충전제는 20 와트/미터/켈빈(W/m K) 이상, 또는 30 이상, 또는 50 이상, 또는 100 이상, 또는 200 이상, 최대 1500, 또는 최대 1000, 또는 최대 800 W/m K의 열전도도를 가진다. 구현예에서, 열전도성 충전제는 20 내지 1500, 또는 50 내지 1000, 또는 100 내지 800 W/m K의 범위의 열전도도를 가진다.
본 명세서에서 사용하기에 적합한 열전도성 충전제의 예는, 비제한적으로, 흑연, 알루미늄, 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 질화붕소(BN), 산화아연(ZnO), 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN), 탄소 섬유, 질화규소, 그래핀 나노플레이트, 황화아연, 및 이들의 조합물을 포함한다. 구현예에서, 열전도성 충전제는 흑연 및 알루미늄으로 구성된 군으로부터 선택된다. 이러한 충전제의 Tc 값은 당해 기술에 공지되어 있다. 예를 들면, George Wypych(저자)에 의한 문헌 [Handbook of Fillers (Materials Science), ISBN-13: 978-1884207693] 참고.
구현예에서, 충전제 입자는 1:1 내지 1:100, 또는 1:5 내지 1:80, 및 바람직하게는 1:10 내지 1:50의 평균 종횡비를 가진다. 입자는 판상체 또는 플레이트(즉, 판상-형상화됨), 섬유(즉, 섬유질 물질), 로드, 니들, 과립, 구형체, 또는 이들의 임의의 조합으로 형상화될 수 있다. 일반적으로, 판상-형상화된 입자는 비교적 큰 입자 직경 및 비교적 작은 두께를 가지고, 그리고 막대-, 바늘- 및 섬유질-형상화된 입자는 비교적 작은 직경 및 긴 길이를 가진다. 구현예에서, 열전도성 충전제는 판상 형상이다.
열전도성 충전제의 입자 형상은 예를 들면, SEM(스캐닝 전자현미경) 관찰에 의해 확인될 수 있다. 즉, SEM 이미지에서, 입자는 평균 종횡비(즉, 폭 (또는 직경) 대 두께의 비)가 10:1, 또는 30:1인 판상-형상을 가지는 것으로 고려된다. 입자는 평균 종횡비(즉, 길이 대 직경)가 30:1, 또는 100:1인 막대, 바늘 또는 섬유질 형상을 가지는 것으로 고려된다. 입자는 평균 종횡비(즉, 입자의 긴축과 짧은 축 사이의 비)가 2 미만, 또는 1.5:1, 또는 1.2:1인 구형 또는 과립 형상을 가지는 것으로 고려된다.
구현예에서, 입자는 5 내지 300 ㎛의 평균 폭 또는 직경 및 0.5 내지 10 ㎛의 평균 두께를 갖는 판상-형상화된 입자이다. 구현예에서, 입자는 0.5 내지 10 ㎛의 평균 직경 및 15 내지 500 ㎛의 평균 길이로 막대-, 바늘- 및 섬유질-형상화된다. 구현예에서, 입자는 5 내지 200 ㎛의 평균 직경으로 구형 또는 과립형상화된다.
구현예에서, 조성물은 적어도 0.5, 또는 적어도 1.0, 또는 적어도 1.5, 및 최대 10.0, 또는 최대 8.0, 또는 최대 5.0 W/m K, 그리고, 구현예에서, 1.0 내지 10.0, 또는 1.5 내지 8 W/m K의 전체 열전도도를 제공하는 열전도성 충전제의 양을 포함한다. 하나 이상의 구현예에서, 열전도성 충전제는 조성물의 총 용적을 기준으로, 20 vol% 이상, 또는 30 vol% 이상, 그리고 최대 60, 또는 최대 50 vol%의 양으로 열전도성 재료에 존재할 수 있다. 구현예에서, 열전도성 충전제의 양은 조성물의 총 용적을 기준으로 20 내지 60 vol%, 바람직하게는 30 내지 50 vol%의 범위이다.
열전도성 충전제는 당해 기술에 공지되어 있고 그리고 상업적으로 입수가능하다. 본 명세서에서 사용하기 위한 상이한 입자 크기의 상업적으로 입수가능한 열전도성 충전제의 예는 칭다오 티안헤다 그라파이트 코포레이션 리미티드(중국)로부터 입수가능한 그래파이트판, 니폰 그라파이트 화이버 코포레이션으로부터 입수가능한 섬유질-형상화된 입자, 및 허난 위안양 알루미늄 인더스트리 코포레이션 리미티드(중국)로부터 입수가능한 구형체 형상화된 입자를 포함한다.
구현예에서, 열전도성 충전제는 단일 충전제이거나 또는 충전제의 적어도 1가지 특성 예컨대 입자 형상, 평균 입자 크기, 입자 크기 분포, 및 유형이 다른 2 이상의 충전제의 조합일 수 있다.
첨가제
열전도성 엘라스토머 조성물은 선택적으로, 비제한적으로, 가교결합제, 보조제, 광유, 항산화제, 커플링제, 가소제, 가공 조제, 발화 지연제, 충전제(비-열전도성), 자외선 흡수제 또는 안정제, 착색제 또는 안료, 및 항산화제 등을 포함하는, 1종 이상의 양립가능한 첨가제를 포함할 수 있다. 이러한 첨가제는 그것의 원하는 효과를 달성하기 위해 요망된 양으로 이용될 수 있다. 전형적으로, 이러한 첨가제는 조성물의 총 용적을 기준으로 0.01 미만 내지 50 vol%의 범위의 양으로 사용될 수 있다.
다양한 구현예에서, 조성물은 추가로 1종 이상의 가교결합제를 포함할 수 있다. 가교결합제의 예는, 비제한적으로 황 경화제, 아조-화합물, 실란(예를 들면, 비닐 트리-에톡시 또는 비닐 트리-메톡시 실란), 퍼옥사이드, 및 다른 유형의 라디칼 생성기(예를 들면 N-O 브레이크 유형 및 C-C 브레이크 유형) 등을 포함한다.
구현예에서, 1종 이상의 보조제(공-활성제) 및/또는 가속제가 가교결합제와 조합하여 사용될 수 있다. 적합한 보조제의 예는, 비제한적으로 다작용성 (메트)아크릴레이트 에스테르(예를 들면, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트(TMPTA)) 디말레이미드, (메트)아크릴산의 아연 염, 알릴-함유 시아누레이트(예를 들면, 트리알릴 시아누레이트(TAC)), 알릴-함유 이소시아누레이트(예를 들면, 트리알릴 이소시아누레이트(TAIC)), 알릴-함유 프탈레이트, 디엔의 호모폴리머, 및 디엔 및 비닐 방향족 화합물의 코-폴리머 등을 포함한다. 전형적으로, 보조제는 조성물의 총 용적을 기준으로 0.1 vol% 내지 0.8 vol%의 범위의 양으로 열전도성 조성물에 존재할 수 있다. 가속제의 예는, 비제한적으로, 설폰아미드, 아민, 디설파이드, 구아니딘, 티오우레아, 티아졸, 티우람, 디티오카바메이트 및 크산테이트 등을 포함한다.
광유는 배합을 용이하게 하고 그리고 작업가능한 혼합물 및 양호한 분산을 보장하기 위해 가공 조제로서 그리고, 예를 들면, 큰 양의 충전제가 조성물 내에 존재할 때 또한 유연도 증가제로서 포함될 수 있다. 적합한 광유의 예는 파라핀성, 나프텐성, 및 방향족 오일 등을 포함한다. 구현예에서, 본 조성물은 조성물의 총 용적을 기준으로 10 내지 40 vol% 광유를 포함한다.
적합한 항산화제의 예는, 비제한적으로, 힌더드 페놀, 비스페놀, 및 티오비스페놀, 및 치환된 하이드로퀴논 등을 포함한다.
커플링제의 예는, 비제한적으로, 실란 커플링제, 티타네이트 커플링제, 지르코늄 커플링제, 마그네슘 커플링제 및 주석 커플링제 등을 포함한다.
가소제의 예는, 비제한적으로, 프탈레이트, 벤조에이트, 디벤조에이트, 열가소성 폴리우레탄 가소제, 프탈레이트 에스테르, 나프탈렌 설포네이트, 트리멜리테이트, 아디페이트, 세바케이트, 말레에이트, 설폰아미드, 유기인산염, 및 폴리부텐 등을 포함한다.
가공 조제의 예는, 비제한적으로, 왁스(예를 들면, 폴리에틸렌 왁스, 식물성 왁스, 석유 왁스), 카복실산의 금속 염(예를 들면, 스테아르산아연, 칼슘 스테아레이트 등), 지방산(예를 들면, 스테아르산, 올레산, 에루스산 등), 지방 아미드(예를 들면, 스테아르아미드 등), 에틸렌 옥사이드의 폴리머, 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 코폴리머, 비이온성 계면활성제, 및 폴리실록산 등을 포함한다. 가공 조제는 0.5 내지 5.0 vol%의 양으로 사용될 수 있다.
적합한 난연제는, 비제한적으로, 수산화마그네슘, 삼수산화알루미늄(ATH), 인산칼슘, 산화티타늄, 산화아연, 탄산마그네슘, 바륨 설페이트, 바륨 보레이트, 카올리나이트, 실리카, 안티몬 옥사이드, 할로카본, 할로겐화된 에스테르, 할로겐화된 에테르, 브롬화된 난연제 제제, 및 할로겐 유리 화합물 예컨대 유기인 화합물, 유기질소 화합물, 팽창성 난연제 등을 포함한다. 구현예에서, 조성물은 조성물 내 엘라스토머 성분의 총 용적을 기준으로 10 내지 30 vol%의 1종 이상의 난연제를 포함한다.
적합한 비-열전도성 충전제는, 비제한적으로, 점토, 탈크, 이산화티타늄, 탈산칼슘, 제올라이트 등, 카본블랙, 및 섬유 예컨대 유리 섬유, 강철 와이어 또는 메쉬, 나일론 또는 폴리에스테르 섬유, 금속 섬유 등을 포함한다. 구현예에서, 충전제는 조성물의 총 용적을 기준으로 0.01 내지 10 vol%의 양으로 존재할 수 있다.
배합
조성물은 설비 예컨대, 비제한적으로, 성분의 용융 블렌딩을 위한 혼합기, 및 단일 및 트윈 스크류 압출기, 정적 혼합기, 패럴 연속 혼합기를 포함하는 연속 혼합 절차를 위해 사용된 설비뿐만 아니라 다른 기계 및 성분을 긴밀한 접촉 상태로 분산시키기 위해 설계된 공정을 사용하여, 본원에서 기재된 바와 같은 성분의 혼합물을 제공하는 종래의 또는 이후에 발견된 절차에 의해 제조될 수 있다.
구현예에서, 열전도성 충전제는 충전제-함유 마스터배치를 제조하기 위해 엘라스토머 내에 용융-혼합될 수 있다. 구현예에서, 엘라스토머 매트릭스(연속상)로 사용된 엘라스토머는 충전제 마스터배치를 제조하기 위해 사용된다. 마스터배치 상 내에 충전제 장입은 30 내지 90 vol%, 또는 40 내지 85 vol%, 또는 60 내지 80 vol%의 범위로 될 수 있다. 충전제 및 엘라스토머의 용융 혼합은 종래의 또는 이후에 발견된 용융-혼합 절차에 의해 달성될 수 있다. 예를 들면, HAAKE 용융 혼합기 내에서 용융 압출 또는 혼합이 이용될 수 있다. 일단 충전제-함유 마스터배치가 제조되면, 이것은 그런 다음 최종 생성물 조성물에서 충전제의 요망된 농도를 제공하도록 결정된 양으로 엘라스토머 기질 성분에 첨가될 수 있다. 구현예에서, 충전제-함유 마스터배치는 용융-혼합 방법을 사용하여 연속상의 엘라스토머 기질 성분과 용융-혼합된다. 만일 이용된다면, 첨가제는 마스터배치 상, 비마스터배치 상, 또는 조합된 물질 중 어느 하나에, 임의의 시간에 용융-혼합될 수 있다.
조성물의 구현예에서, 조성물 내 엘라스토머 매트릭스(연속상)(성분 A), 가교결합된 엘라스토머 불연속상(성분 B), 열전도성 충전제(성분 C)의 조합된 vol%는 조성물의 총 용적 중 95 vol% 이상(≥≥), 또는 98 vol% 이상, 또는 99 vol% 이상이다.
구현예에서, 열전도성 충전제 성분 C는 성분 A, B 및 C의 총 용적을 기준으로 20 내지 60 vol%, 또는 30 내지 50 vol%의 양으로 존재한다. 구현예에서, 엘라스토머 기질 성분(연속상)은 A, B 및 C의 총 용적을 기준으로 20 내지 75 vol%의 양으로 존재한다. 구현예에서, 가교결합된 엘라스토머 성분(불연속상)은 A, B 및 C의 총 용적을 기준으로 5 내지 25 vol%의 양으로 존재한다.
일 구현예에서, 성분 A의 wt%는 5 내지 70이고, 성분 B의 wt%는 1 내지 40이고, 그리고 성분 C의 wt%는 25 내지 90이다.
구현예에서, 성분 A 대 성분 B의 용적 비는 4:5 내지 15:1이다. 구현예에서, 성분 A 대 성분 C의 용적 비는 1:3 내지 15:4이다. 구현예에서, 성분 B 대 성분 C의 용적 비는 1:12 내지 5:4이다.
일 구현예에서, 성분 A 대 성분 B의 중량 비는 3:7 내지 26:1이다. 성분 A 대 성분 C의 중량 비는 1:21 내지 21:8이다. 성분 B 대 성분 C의 중량 비는 1:84 내지 7:8이다.
구현예에서, 열전도성 조성물은 0.5 와트/미터/켈빈(W/mㆍK) 이상, 또는 1.0 이상, 및 최대 20 또는 최대 10 W/mㆍK의 열전도도를 가진다.
구현예에서, 열전도성 조성물은 30℃ 내지 130℃의 용융점, 40 내지 90의 쇼어 A 경도, 10 내지 40의 쇼어 D 경도, 및 10 내지 500 MPa의 인장 탄성률을 가진다.
조성물은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 구현예의 조합을 포함할 수 있다.
가교결합된 조성물
다양한 구현예에서, 열전도성 조성물은 자유 라디칼 개시제의 존재에서 종래의 방식으로 또는 공지된 기술에 따른 이온화 방사선에 의해 가교결합될 수 있다.
가교결합제의 예는, 비제한적으로, 자유 라디칼 개시제 예컨대 퍼옥사이드, 아조 화합물, 실란, 및 페놀 수지 등을 포함한다. 유기 개시제는 과산화물 개시제, 예컨대 디큐밀 과산화물, 디-tert-부틸 과산화물, t-부틸 퍼벤조에이트, 벤조일 과산화물, 큐멘 하이드로퍼옥사이드, t-부틸 퍼옥토에이트, 메틸 에틸 케톤 과산화물, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸 퍼옥시)헥산, 2,5-디메틸-2,5-디(tert-부틸 퍼옥시)-3-헥신, 라우릴 과산화물, 및 tert-부틸 퍼아세테이트 등 중에서 임의의 하나와 같은 것이 바람직하다. 적합한 아조 화합물은 2,2'-아조비스(이소부티로니트릴) 등을 포함한다. 적합한 비닐 실란은 비닐 트리메톡시실란 및 비닐 트리에톡시실란 등을 포함한다.
가교결합제는 선택적으로 1종 이상의 보조제(공-활성제) 및/또는 가속제와 조합하여 사용될 수 있다. 사용된 가교결합제의 양은 조성물의 총 용적을 기준으로 0.5 내지 5 vol%의 범위로 될 수 있다. 가교결합 온도는 일반적으로 50℃ 내지 250℃의 범위로 된다.
구현예에서, 가교결합은 또한 공지된 기술에 따라 조사(예를 들면, e-빔 또는 x-선 방사선) 또는 수분으로 수득될 수 있다.
가교결합의 정도는 지정된 지속기간 동안 용매(예를 들면, 자일렌 또는 데칼린)에서 조성물을 용해시키고, 겔 또는 추출불가능 성분 퍼센트를 계산함에 의해 측정될 수 있다. 겔 함량은 ASTM D2765에 따라 결정될 수 있다. 일반적으로, 퍼센트 겔은 전형적으로 가교결합 수준이 증가함에 따라 증가한다. 구현예에서, 본 조성물은 추출가능한 자일렌을 사용하여 측정될 때, 연속상 엘라스토머 매트릭스의 총 중량을 기준으로 적어도 20 wt%, 또는 적어도 30 wt%, 또는 적어도 40 wt%, 또는 적어도 50 wt%, 또는 적어도 60 wt%, 또는 적어도 70 wt%, 또는 적어도 80 wt%, 및 최대 100 wt%, 또는 최대 90 wt%의 퍼센트 겔 함량을 갖는 경화된 물품을 제공하기 위한 정도로 가교결합된다. 구현예에서, 가교결합된 조성물은 추출가능한 자일렌을 사용하여 측정될 때, 연속상 엘라스토머 매트릭스의 총 중량을 기준으로 20 내지 100 wt%, 추가로 30 내지 100 wt%, 추가로 40 내지 100 wt%, 추가로 50 내지 100 wt%, 추가로 60 내지 100 wt%, 추가로 70 내지 100 wt, 추가로 80 내지 100 wt%, 그리고 추가로 90 내지 100 wt%의 겔 함량을 가진다.
본 발명의 구현예는 엘라스토머 매트릭스(예를 들면, EPDM) 및 높은 Tc 수준을 갖는 열전도성 충전제(예를 들면, 흑연)에 기초한 해도 구조화된 열전도성 복합체를 제공한다. 구현예에서, 열전도성 충전제(예를 들면, 흑연)는 균질하게 분포되지만 엘라스토머 매트릭스에서 실질적으로 한 방향으로 배향된다. 구현예에서, 가교결합된 엘라스토머 분말은 배합 동안에 분산된 (도(island)) 상으로 엘라스토머 매트릭스 안으로 편입된다. 구현예에서, 열전도성 충전제는 가교결합된 엘라스토머(도) 분산상 내에서는 실질적으로 무 충전제로, 엘라스토머 매트릭스(해(sea)) 연속상 내에서 집중된다. 따라서, 보다 많은 연속성 열전도성 경로가 형성될 수 있을수록, 보다 높은 열전도도가 달성될 수 있다.
구현예에서, 가교결합된 엘라스토머 분말 분산상은 매트릭스 엘라스토머의 가황(가교결합) 전 처리 동안 열전도성 충전제(예를 들면, 흑연)의 배향을 방해하는 장애물로 작용할 수 있다.
구현예에서, 엘라스토머 매트릭스 연속상 내에 열전도성 충전제(예를 들면, 흑연)의 배향은 가교결합된 엘라스토머 분산상의 존재 및 상호작용에 의해 높은 열전도도(Tc)를 달성하도록 제어된다.
구현예에서, 다량의 열전도성 충전제(예를 들면, 흑연)는 가교결합된 엘라스토머 분산상의 존재에 의해 유동(평면) 방향으로부터 두께 방향으로 재-배향되어, 바람직하게는 열전도성 재료의 두께 방향으로 Tc를 증가시키는 열 전도성 경로를 초래한다. 구현예에서, 본 발명의 열전도성 재료는 본 명세서에서 제공된 바와 같이 해도 구조에 가교결합된 엘라스토머 분산상을 포함하지 않는 열전도성 재료보다 2배 수준인 Tc를 갖는다.
구현예에서, 대다수의 열전도성 충전제는 물질의 두께 방향으로 배향된다. 구현예에서, 물질의 열전도도(Tc)는 동일한 물질이지만 분산된 가교결합된 엘라스토머 도메인이 없는 것보다 두께 방향에서 적어도 2배 더 크다.
제조 물품
본 발명의 조성물은 다양한 제조 물품, 또는 그것의 성분 부분 또는 그것의 일부를 제조하기 위해 사용될 수 있다. 구현예에서, 가교결합제를 포함하는 조성물은 물품으로 제작될 수 있고 그리고 엘라스토머 매트릭스(연속상)의 가교결합을 허용하도록 온도가 상승될 수 있다. 또 다른 구현예에서, 가교결합제를 포함하는 조성물이 물품으로 제작될 수 있고 그리고 조성물의 가교결합을 허용하도록 방사선 공급원에 노출될 수 있다.
본 발명의 조성물은 수많은 종래의 기술 및 장치 중 임의의 하나에 의해 물품으로 가공될 수 있다. 예시적인 공정은, 비제한적으로, 사출 성형, 압출 성형, 열성형, 압축 성형, 회전성형, 슬러시 성형, 오버 성형, 삽입 성형, 취입 성형, 칼렌더링, 및 당해 분야의 숙련가에게 잘 알려진 다른 처리 기술을 포함한다. 다층 필름을 포함하는 필름은 취입 필름 공정을 포함하는 주조 또는 주입 공정에 의해 생산될 수 있다.
물품은, 비제한적으로, 시트, 성형된 상품 및 압출된 부품을 포함한다. 추가의 물품은 자동차 부품, 틈 마개, 벨트, 호스, 와이어 및 케이블 재킷과 난연제 버전을 포함한 절연재, 씰, O-링, 타이어 성분, 컴퓨터 부품, 건축 자재, 전자 재료, 기타 적용을 포함한다.
다양한 구현예에서, 가교결합된 열전도성 조성물은 다양한 제조 물품에서 열 계면 물질로서 이용될 수 있다. 다양한 구현예에서, 열전도성 재료는 열-발생 성분, 열-방산 성분, 및 열 계면 물질을 포함하는 제조 물품에 이용될 수 있고, 여기서 열 계면 물질은 열-발생 성분으로부터 열-방산 성분으로 열을 전달하도록 배치되고, 그리고 열 계면 물질은 상기-기재된 열전도성 재료를 포함한다. 열-발생 성분의 예는, 비제한적으로, 마이크로프로세서, 중앙 처리 장치, 및 그래픽 프로세서를 포함한다. 열-방산 성분은, 비제한적으로, 히트 싱크를 포함한다.
다양한 구현예에서, 가교결합된 열전도성 조성물은 엘라스토머 씰로 이용될 수 있다. 이러한 씰은 전기통신 디바이스, 펌프, 밸브, 및 기타 동종의 것에 사용될 수 있다. 본 씰은 O-링, T-링, 가스킷, 및 기타 동종의 것을 포함하는 임의의 형상일 수 있다.
물품은 본 명세서에 기재된 2개 이상의 구현예의 조합을 포함할 수 있다.
정의
문맥으로부터 암묵적으로, 또는 당해 기술에서 관례적으로, 반대로 언급되지 않는 한, 모든 부 및 퍼센트는 중량을 기준으로 하고, 모든 시험 방법은 본 개시내용의 출원일 부로 현재 통용되는 것이다.
미국 특허 관행의 목적상, 임의의 참조된 특허, 특허 출원 또는 공보의 내용은 특히 합성 기술, 생성물 및 가공 디자인, 폴리머, 촉매, (본 개시내용에서 구체적으로 제공된 임의의 정의와 불일치되지 않는 정도로) 정의, 및 당해 기술에서의 일반적인 지식의 개시내용과 관련하여 그 전문이 참조로 편입된다(또는 그것의 등가물 US 버전도 그렇게 참고로 편입된다).
본 개시내용 내의 수치 범위는 근사치이고, 따라서 달리 나타내지 않는 한 범위의 외부 값을 포함할 수 있다. 수치 범위는 임의의 하위 값과 임의의 값 사이에 적어도 두 단위가 분리되어 있으면 한 단위의 증분으로, 하한 및 상한값으로부터 그리고 이들을 포함하는 모든 값을 포함한다. 예로서, 만일 조성, 물리적 또는 다른 특성, 예컨대, 예를 들면, 분자량, 중량 백분율 등이 100 내지 1,000이면, 그러면 그 의도는 모든 개별적인 값, 예컨대 100, 101, 102 등, 및 하부 범위, 예컨대 100 내지 144, 155 내지 170, 197 내지 200 등이 명확히 열거된다는 것이다. 1보다 적은 값을 함유하거나 또는 1보다 더 큰 소수(예를 들면, 0.9, 1.1 등)를 함유하는 범위에 대해서, 한 단위는 적절하게는 0.0001, 0.001, 0.01 또는 0.1인 것으로 간주된다. 10보다 작은 한 자리 숫자(예를 들면, 1 내지 5)를 함유하는 범위에 대해서, 한 단위는 전형적으로 0.1로 간주된다. 이들은 단지 구체적으로 의도된 것의 예일 뿐이며, 열거된 최저 값과 최고 값 사이의 모든 가능한 수치의 조합이 본 개시내용에 명확히 언급된 것으로 간주된다. 다른 것들 중에서, 본 발명의 조성물 내의 다양한 성분의 양, 및 이들 조성물 및 이들 조성물로 제조된 광케이블 보호 성분이 정의되는 다양한 특징 및 특성에 대한 수치 범위가 본 개시 내용 내에서 제공된다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "종횡비"는 가장 긴 치수의 평균 값 대 가장 짧은 치수의 평균 값의 비를 지칭한다. 비-섬유질 판상(플레이트-유사) 형상을 가지는 입자에 관하여, 종횡비는 입자 폭 또는 직경(즉, 가장 긴 치수)의 평균 값 대 입자 두께(즉, 가장 짧은 치수)의 평균 값의 비를 지칭한다. 로드, 니들 및 섬유질 입자에 관하여, 종횡비는 입자 길이(즉, 가장 긴 치수)의 평균 값 대 입자 폭 또는 직경(즉, 가장 짧은 치수)의 평균 값의 비를 지칭한다. 구형체에 관하여, 종횡비는 입자의 장축과 단축 사이의 비를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "조성물" 및 유사한 용어는 2종 이상의 성분의 혼합물 또는 블렌드를 의미한다.
"포함하는", "함유하는", "갖는", 및 이들의 파생어는 임의의 추가의 성분, 단계 또는 절차가 구체적으로 개시되든 않든, 이들의 존재를 배제하는 것으로 의도되지 않는다. 의심의 여지를 피하기 위해, 용어 "포함하는"의 사용을 통해 청구된 모든 조성물은 반대로 언급되지 않는 한, 임의의 추가의 첨가제, 아쥬반트 또는 화합물을 포함할 수 있다. 그에 반해서, 용어 "본질적으로 구성되는"은 임의의 계속되는 설명으로부터 임의의 다른 성분, 단계 또는 절차를 제외하여, 작동성에 필수적이지 않은 것들을 제외한다. 용어 "구성되는"은 구체적으로 기술되거나 또는 열거되지 않은 임의의 성분, 단계 또는 절차를 제외한다.
"연속상"은 또한 소위 "해" 상(대비 "도" 상)인 분산 또는 다중-상 시스템에서 다른 성분을 분산 또는 현탁시키는 성분을 의미하는 기술적으로 인식된 용어이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "가교결합된", "경화된", 및 유사한 용어는 20 내지 100 wt% 불용해성의 겔 함량을 갖는 조성물 또는 성분을 제공하도록 가교결합을 유도한 처리가 되거나 이에 노출된 조성물 또는 조성물의 성분을 지칭한다. 가교결합의 정도는 지정된 지속기간 동안 가교결합에 앞서 조성물 또는 성분을 용해하는 용매(예를 들면, 자일렌 또는 데칼린)에 조성물 또는 성분을 용해시키고, 겔 또는 추출불가능 성분 퍼센트를 계산함에 의해 ASTM 2765-84에 따라 측정될 수 있다. 겔 함량 퍼센트는 정상적으로 가교결합 수준이 증가함에 따라 증가한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "엘라스토머" 및 유사한 용어는 점탄성을 갖는 폴리머를 나타낸다. 일반적으로, 엘라스토머는 다른 물질, 예컨대 열가소성물질에 비해 보다 낮은 인장 탄성률 및 보다 높은 파괴 변형률을 가질 것이다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "에틸렌계 폴리머"는 중합된 형태로, (폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트(wt%)의 에틸렌, 및, 선택적으로, 적어도 1종의 코모노머를 포함하는 폴리머를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "에틸렌계 인터폴리머", "에틸렌계 엘라스토머", 및 유사한 용어는 (폴리머의 중량을 기준으로) 에틸렌, 및 적어도 1종의 코모노머를 중합된 형태로 포함하는 폴리머를 지칭한다. 일 구현예에서, "에틸렌계 인터폴리머"는 (인터폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트의 에틸렌을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "에틸렌/α-올레핀 인터폴리머"는, 중합된 형태로, 에틸렌 및 적어도 α-올레핀을 포함하는 인터폴리머를 지칭한다. 일 구현예에서, "에틸렌/α-올레핀 인터폴리머"는 (인터폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트의 에틸렌을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "에틸렌/α-올레핀 코폴리머"는, 중합된 형태로, (코폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트(wt%)의 에틸렌, 및 α-올레핀을 단지 두 모노머 유형으로 포함하는 코폴리머를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "에틸렌/α-올레핀/디엔 인터폴리머"는, 중합된 형태로, 에틸렌, 적어도 α-올레핀, 및 디엔을 포함하는 폴리머를 지칭한다. 일 구현예에서, "에틸렌/α-올레핀/디엔 인터폴리머"는 (인터폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트의 에틸렌을 포함한다. 일 구현예에서, "에틸렌/α-올레핀/디엔 인터폴리머"는 (인터폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트의 프로필렌을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "에틸렌/α-올레핀/디엔 삼원중합체"는, 중합된 형태로, 단지 세 가지 모노머 유형으로 에틸렌, α-올레핀, 및 디엔을 포함하는 폴리머를 지칭한다. 일 구현예에서, "에틸렌/α-올레핀/디엔 삼원중합체"는 (삼원중합체의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트의 에틸렌을 포함한다. 일 구현예에서, "에틸렌/α-올레핀/디엔 삼원중합체"는 (인터폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트의 프로필렌을 포함함.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "섬유질 입자" 및 유사한 용어는 단일 다중-가닥 섬유 같은 비틀린 필라멘트, 직조된 구조 및 다른 형태 예컨대 편조를 포함하는, 실, 필라멘트 또는 섬유의 형태인 입자를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "인터폴리머" 및 유사한 용어는 적어도 2개의 상이한 유형의 모노머의 중합에 의해 제조된 폴리머를 의미한다. 일반 용어 인터폴리머는 따라서 (2개의 상이한 유형의 모노머로 제조된 폴리머를 지칭하기 위해 채용된) 코폴리머, 및 2개 초과의 상이한 유형의 모노머로 제조된 폴리머(예를 들면, 삼원중합체(세 가지 상이한 모노머 유형) 및 사원중합체(네 가지 상이한 모노머 유형))를 포함한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "판상", "플레이트-유사, 및 유사한 용어는 얇은, 평평한 플레이트 또는 시트와 유사한 입자의 형태학 또는 형상을 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "폴리머" 및 유사한 용어는 동일한 또는 상이한 유형이든 간에 모노머를 중합함에 의해 제조된 폴리머 화합물을 지칭한다. 일반 용어 폴리머는 따라서 본 명세서에서 정의된 바와 같이 (미량의 불순물이 폴리머 구조 안으로 편입될 수 있다는 이해와 함께, 단 하나의 유형의 모노머로부터 제조된 폴리머를 지칭하기 위해 채용된) 용어 호모폴리머 및 용어 인터폴리머를 포용한다. 미량의 불순물, 예컨대 촉매 잔류물이 폴리머 안으로 및/또는 내에 편입될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "폴리올레핀 엘라스토머" 및 유사한 용어는 에틸렌 모노머를 포함하는 2종 이상의 유형의 α-올레핀 모노머로부터 제조된 열가소성 엘라스토머 인터폴리머를 나타낸다. 일반적으로, 폴리올레핀 엘라스토머는 실질적으로 선형일 수 있고 코모노머의 실질적으로 균질한 분포를 가질 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "프로필렌계 폴리머"는 중합된 형태로, (폴리머의 총 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트(wt%)의 프로필렌 모노머, 및, 선택적으로, 적어도 1종의 코모노머를 포함하는 폴리머를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어들 "프로필렌계 인터폴리머", 프로필렌계 엘라스토머", 및 유사한 용어는, 중합된 형태로, (폴리머의 총 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트(wt%)의 프로필렌 모노머, 및 적어도 1종의 코모노머를 포함하는 폴리머를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "프로필렌/α-올레핀 코폴리머"는, 중합된 형태로, 단지 두 모노머 유형으로 (코폴리머의 중량을 기준으로) 과반량의 프로필렌 모노머, 및 α-올레핀을 포함하는 코폴리머를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "프로필렌/에틸렌 코폴리머"는, 중합된 형태로, 단지 두 모노머 유형으로 (코폴리머의 중량을 기준으로) 과반 중량 퍼센트(wt%)(즉, 50 wt% 초과)의 프로필렌 모노머, 및 에틸렌을 포함하는 코폴리머를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "랜덤 코폴리머" 및 유사한 용어는 모노머가 폴리머 사슬에 걸쳐 무작위로 분포된 코폴리머를 의미한다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "열전도성 충전제"는 열을 전도할 수 있는 충전제이다. 구현예에서, 열전도성 충전제는 열을 전도할 수 있고 그리고 전기 절연성이다. 다른 구현예에서, 열전도성 충전제는 열을 전도할 수 있고 그리고 전기 전도성이다.
시험 방법
영구압축변형률. 시험 샘플의 영구압축변형률은 다음 조건 하에서 GB/T 7759-1996에 따라 측정되었다: 90℃, 25%의 압축 비로 168시간; 크기: A 유형. 영구압축변형률 측정은 세 개(3) 샘플의 평균이었다. D792. 각각의 시험 샘플은 실험 부문에 기재된 압축 성형된 판에서 3cm 직경으로 원형 플레이트를 절단한 다음 하나의 시험 샘플에 (대면하는) 4개의 원형 플레이트를 적층함에 의해 준비되었다.
밀도. 본 명세서에서 제공된 바와 같은 g/㎤로의 폴리머 밀도가 ASTM 인터내셔날("ASTM") 방법 D792에 따라 결정된다.
겔 함량. 겔 함량(불용성 분획)은 ASTM D2765에 따라 비등 자일렌에서 170℃에서 12시간 동안 추출함에 의해 결정된다. 약 3mm의 입자 크기를 갖는 가교결합된 엘라스토머 펠렛 10그램이 시험에 사용되었다. 겔 함량 결과는 3가지 시험 샘플의 평균을 취함으로써 얻어진다.
용융 유량( MFR ). 본 명세서에서 제공된 바와 같은 g/10분 단위의 용융 유량(MFR)이 ASTM D1238(230℃/2.16 kg에서)에 따라 결정된다.
용융 지수. 본 명세서에서 제공된 용융 지수(I2)는 ASTM 방법 D1238에 따라 결정된다. 달리 지적되지 않는 한, 용융 지수(I2)는 190℃/2.16 kg에서 결정되고 그리고 10분당 용출된 그램으로 보고된다.
용융점. 용융점은 시차 주사 열량측정에 의해 결정된다. 측정은 질소 분위기하에서 DSC-Q2000 기기 상에서 수행된다. 약 8mg의 샘플이 사용된다. 10℃/분의 가열 속도로 실온에서 180℃까지 동적 온도 스캔을 적용한다. 동일한 램프 속도를 사용하여 제2 스캔하고 그리고 상-변화 온도는 제2 스캔에서 얻어진다. 제1 가열 스캔 후 냉각 스캔이 수행되었다.
분자량/분자량 분포. g/mol로서 분자량(Mw) 및 또한 "다분산도 지수"(PDI)로 언급된, 분자량 분포(MWD)(Mw/Mn)(중량 평균 분자량으로서 정의된 Mw 및 수 평균 분자량으로서 정의된 Mn)는 겔 투과 크로마토그래피에 의해 결정된다.
무니 점도 MV. 무니 점도인 MV는 달리 구체화되지 않는 한 ASTM D1646에 따라 ML(1+4)125℃로서 측정된다. 무니 점도는 순수한 인터폴리머(오일 없음, 충전제 없음)의 점도이다.
형태학 관찰. 실험 부문으로부터 준비된 판 샘플이 단면 이미지형성을 위해 0.5cm(폭) × 1.0cm(길이) × 3mm(두께)인 조각으로 절단되었다. 연마된 조각은 Nova Nano630 SEM을 사용하여 후방 산란 전자 검출기에 의해 관측되었다.
쇼어 A 경도 . 쇼어 A 경도(@10초)는 ASTM 방법 D2240에 따라, 십(10) 초의 지정된 시간에서 측정된 압입에 기초하여 결정되었다. 샘플 시료는 실험 부문으로부터 압축 성형된 판에서 절단되었다. 쇼어 A 경도 측정은 세(3) 개 샘플의 평균이었다.
열전도도 ( Tc ). 정상-상태 열 흐름 방법(ASTM D5470-2006에 부합하는 DRL-II 장치)이 열전도도(Tc) 측정을 위해 사용되었다. Tc 측정을 위한 샘플은 실험 부문에서 기재된 바와 같이, 압축 성형된 가황된 판으로부터 절단되었다. 샘플 크기는 30mm(직경) × 3mm(두께)이었다. 측정 온도는 대략 60℃였다. Tc 측정은 세(3) 개 샘플의 평균이었다.
특정 구현예
물질 및 시약
하기 상세한 실시예에서, 하기 물질들이 이용된다:
표 1: 원료
Figure 112018000802733-pct00001
본 발명 및 비교 실시예의 조제
샘플 배합
모든 샘플은 실험실 규모 HAAKE 혼합기를 사용하여 화합되었다. HAAKE 혼합기는 초기에 90℃ 및 80 내지 100 분당 회전수(rpm)의 로터 속도로 설정되었다.
충전제 (즉, 흑연, 알루미늄 분말), EPDM 분말, 가교결합제 및 보조-제제가 진탕에 의해 함께 혼합되어 블렌드를 형성하였다. EPDM 고무 (또는 실리콘 고무)는 챔버 온도가 대략 90℃로 상승될 때까지 배합을 위해 HAAKE 혼합기 챔버 내에 초기에 장입되었다. 충전제 블렌드는 그런 다음 네 번의 별개의 첨가로 혼합물에 서서히 첨가되었다. 필요하면, 토크가 급격히 감소하지 않도록 하기 위해, 충전제 혼합물의 각 첨가 후 광유가 서서히 장입되었다. 모든 성분이 첨가된 후, 블렌드는 예를 들면 추가의 5분 동안 함께 혼합되었다. 가교결합을 방지하기 위해, 용융 온도는 배합 공정 전반을 통해 125℃ 미만으로 제어되었다.
압축 성형에 의한 판의 제조
HAAKE 혼합으로부터 수득된 복합물은 "6cm × 6cm × 3mm" 판으로 (30초 동안 120℃ 및 20 MPa에서) 압축 성형되었다. 제조된 판은 그런 다음 16분 동안 10 MPa 하에서 180℃에서 가황되었다. 가황된 고무 복합체의 수득된 판 샘플은 열전도도, 쇼어 A 경도, 및 영구압축변형률 측정을 위해 사용되었다. 각각의 측정은 하기 방법에 의해 분석되었다.
샘플 중량 % (wt%)를 용적% ( vol% )로 전환
각각의 샘플에 대해, 성분의 중량 퍼센트 (wt%)가 각각의 성분의 밀도에 기초하여 용적 퍼센트 (vol%)로 전환되었다.
하기 표　2는 하기 표 3으로부터의 본 발명 샘플 TS2a의 성분에 대한 wt%에서 vol%로의 계산의 예를 제공한다.
표 2: 샘플 TS2a에 대한 wt%에서 vol%로의 계산
Figure 112018000802733-pct00002
실시예
연구 1
본 발명에 따른 세 시험 샘플 (TS1, TS2a, TS2b), 및 두 비교 샘플 (CS1, CS2)이 하기 표 3에 제공된 제형에 따라 제조되었다.
표 3: 샘플 S1-S3 및 CS1-CS3의 조성물 및 특성
Figure 112018000802733-pct00003
1 가교결합제 및 보조-제제의 양은 (비가교결합된) EPDM 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하였다.
표 3에 나타낸 바와 같이, 비교 샘플 CS1은 연속상(매트릭스)으로 60 vol% EPDM으로 제조되었다. 시험 샘플 TS1에서, 분산된 (도) 상으로서의 18.2 vol.%의 가교결합된 EPDM 분말이 CS1에서와 같은 EPDM의 동일한 용적 분율을 대체했다. 시험 샘플에서 사용된 가교결합된 EPDM 분말은 재순환된, 미리 가교결합된 EPDM 물질로부터 제조되었다. 결과적으로, 흑연 충전제는 EPDM 분말(분산) 상에 유입되지 않고, 샘플을 배합 및 성형하는 동안 EPDM 매트릭스 내에 집중되었다.
가교결합된 EPDM 분말을 포함하는 TS1의 열전도도(Tc)는 CS1의 Tc 수준(1.03 W/mK)의 (1.9 W/mK로) 약 83% 또는 배의 증가를 나타냈다. 시험 샘플 TS1 복합체의 성형된 판에서 취해진 단면 SEM 이미지는 흑연이 열전도성 경로를 형성하는 EPDM 연속상 내에서 흑연이 집중되었다는 것을 나타냈다. SEM 이미지는 TS1 복합체의 가교결합된 EPDM 분말 분산된 (해) 상에 흑연의 작은 판이 없었다는 것을 나타냈다.
CS1과 비교된 TS1 복합체의 SEM 이미지는 EPDM 분말의 도입이 또한 일부 흑연의 작은 판의 배향을 방해했다는 것을 나타냈다. 이론에 의한 구속됨 없이, 가교결합된 EPDM 분말에 의해 EPDM 매트릭스 내에 흑연의 작은 판의 재-배향은 시험 샘플 TS1에서 수직면 Tc를 향상했다는 것으로 여겨진다.
시험 샘플 TS2a에서, 흑연 및 구형 Al 분말의 혼성 충전제는 EPDM 매트릭스(해 상) 내에 분산된 불연속(도) 상으로 가교결합된 EPDM의 Tc 값에 대한 효과를 입증하기 위해 사용되었다. 표 3에 나타낸 바와 같이, 시험 샘플 TS2a는 CS2에 대한 Tc 수준(1.26 W/mK)의 배인 Tc 수준(2.54 W/mK)을 가졌다. SEM 이미지는 TS2a 내 혼성 충전제는 가교결합된 EPDM 분말 상에서보다는 연속 EPDM 매트릭스 상 내에서 다시 집중되었다는 것을 나타냈다.
SEM 이미지는 또한 대부분의 흑연의 작은 판이 면내 방향(즉 유동 방향)으로 배향된 CS2 복합체에 비하여, 흑연의 작은 판의 더 큰 부분이 시험 샘플 TS2a 내에서 두께 방향으로 배향되었다는 것은 나타냈다. TS2a의 보다 높은 Tc 값은 바람직한 두께 방향에서 복합 재료의 Tc 값을 증가시키는 열전도성 충전제의 배향에 대한 가교결합된 EPDM의 효과를 입증한다.
시험 샘플 TS2b에서, EPDM 분말의 양은 12 vol%로 감소되었다. TS2a와 비교된 TS2b의 보다 낮은 Tc 값은 TS2b 복합체 내의 감소된 충전제 농도 및 충전제 배향의 변화의 효과를 입증한다. 그러나, 비록 TS2b의 Tc 값이 TS2a의 것보다 낮았지만, 가교결합된 EPDM 분말의 도메인(도)의 존재로부터 유래한 Tc 향상은 CS2와 비교하여 (~67%로) 여전히 상당하였다.
표 3에서 각각의 CS2, TS2a 및 TS2b에 대해, 영구압축변형률 값은 일반적인 밀봉제 적용에 대한 요건을 충족하는 30%보다 낮았다. 그러나, 40 vol% 충전제의 첨가는 밀봉제 및 열 계면 물질에 관한 대부분의 적용에 대해 너무 높은 것으로 간주되는 90으로 쇼어 A 경도(비-충전된 대응물의 쇼어 A 경도는 ~60이었음)를 증가시켰다. 그러나, 이러한 조성물은 보다 낮은 쇼어 A 경도 값을 요하지 않는 기타 적용에 대해 유용하다.
연구 2
시험 샘플은 복합물의 쇼어 A 경도의 수준을 감소시키는 것에 대한 백색 광유의 효과를 조사하기 위해 시험 샘플 TS2b에 기반하여 제조되었다. 세 가지 시험 샘플(T2c, TS2d, TS2e)이 아래 표 4에서 제공된 제형에 따라 제조되었다. 본 표는 비교로서 시험 샘플 TS2b를 포함한다.
표 4: 오일 및/또는 실리콘 고무를 함유하는 제형
Figure 112018000802733-pct00004
1 가교결합제 및 보조-제제의 양은 (비가교결합된) EPDM 인터폴리머의 총 중량을 기준으로 하였다.
시험 샘플 TS2c에 대해, 31.0 vol% 광유의 첨가는 Tc 수준을 대략 동일하게 유지하면서 TS2b와 비교하여 90 내지 70으로 쇼어 A 경도를 상당히 감소시켰다. 영구압축변형률은 약 26에서 약 18%로 낮아졌다. 비록 영구압축변형률은 상이한 경도로 다변할 수 있지만, 약 18%에서의 TS2c의 영구압축변형률은 대부분의 열전도성 엘라스토머 물질 적용에 대해 허용가능하다.
시험 샘플 TS2d 및 TS2e에 대해, 매트릭스로서 본질적으로 낮은 쇼어 A 경도를 갖는 실리콘 고무와 EPDM 및 광유를 배합하는 것은 영구압축변형률이 약 20%로 유지되면서 (TS2c에 대해서 70와 비교해서) 62 및 64의 더욱 감소된 쇼어 A 경도를 초래했다. TS2c와 비교하여, 샘플 TS2d 및 TS2e의 Tc 값은, EPDM(EPDM Nordel IP 4570, Tc = 0.22 W/mK)에 비하여 실리콘 고무의 보다 낮은 고유 Tc(Tc = 0.19 W/mK)에 기인할 수 있는, 어느 정도까지 감소하였다.
연구 3
연구 2에서 실증된 바와 같이, EPDM/오일 매트릭스에 첨가된 낮은 경도를 갖는 실리콘 고무는 EPDM/오일 매트릭스 단독에 비하여 복합체의 쇼어 A 경도를 더욱 감소시켰다. 실리콘 고무의 낮은 경도는 특정 적용에서 EPDM보다 이점을 제공한다는 것이 일반적으로 공지되어 있다.
이 연구에서, 단독 기질 성분으로서 낮은 경도 실리콘 고무의 사용(비교 샘플 CS3)은 부드러운 열전도성 고무 화합물을 개발하는 것에 대해 조사되었고 그리고 EPDM/광유/실리콘 고무 매트릭스로 제작된 시험 샘플 TS2e에 대해 비교되었다.
샘플 CS3는 아래 표 5에서 제공된 제형에 따라 제조되었다. 본 표는 (표 4로부터의) 시험 샘플 TS2e를 포함한다.
표 5: EPDM /오일 대 실리콘 고무에 기반된 조성물의 비교
Figure 112018000802733-pct00005
1 가교결합제 및 보조-제제의 양은 (비가교결합된) EPDM 인터폴리머 및 실리콘 고무의 총 중량을 기준으로 하였다.
표 5에서의 결과가 보여주는 바와 같이, 단독 기질 성분으로서 실리콘 고무로 제작된 CS3 샘플은 EPDM/오일/실리콘 고무 매트릭스로 제작된 TS2e 시험 샘플보다 높은 쇼어 A 경도를 가졌다. 또한, 샘플 CS3은 EPDM/오일 매트릭스 또는 EPDM/오일/실리콘 고무 매트릭스로 제작된 시험 샘플 TS2c, TS2d 및 TS2e(각각, Tc = 2.12, 1.80 및 1.90 W/mK)보다 낮은 Tc 값(1.55 W/mK에서)을 가졌다. 또한, 실리콘 고무 단독에 기반한 매트릭스의 사용은 영구압축변형률에 관하여 TS2e 시험 샘플보다 이점을 보이지 않았다.
표 5에서의 결과는 EPDM/오일 혼합물 또는 EPDM/오일/실리콘 고무 혼합물로 제작된 매트릭스가 실리콘 고무 단독으로 구성된 매트릭스로부터 제작된 복합체보다 높은 Tc, 낮은 경도 및 낮은 영구압축변형률을 갖는 열전도성 엘라스토머 복합체를 제공했다는 것을 입증한다.
본 발명은 본 명세서에 포함된 구현예 및 실례에 제한되지 않고, 하기 청구범위의 범주 내에 있는 상이한 구현예의 요소의 조합 및 구현예의 일부를 포함하는 이들 구현예의 변형된 형태를 포함하는 것이 구체적으로 의도된다.

Claims (15)

  1. 적어도 하기의
    A) 40 내지 80 wt%의 에틸렌을 포함하는 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원중합체(EPDM)을 포함하는 연속상;
    B) 성분 A, B, 및 C의 총 용적을 기준으로 5 내지 25 vol%의, 가교결합된 에틸렌/프로필렌/디엔 삼원중합체를 포함하는 불연속상; 및
    C) 성분 A, B, 및 C의 총 용적을 기준으로 20 내지 60 vol%의, 상기 연속상 내에 분산된 복수의 입자를 포함하는 열전도성 충전제로서, 흑연 및 알루미늄의 조합인 열전도성 충전제를 포함하는 조성물로서,
    상기 조성물이 1.5 와트/미터/켈빈(W/mK) 이상 5.0 W/mK 이하의 열전도도를 가지는, 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 충전제는 20 와트/미터/켈빈(W/mK) 이상의 열전도도를 가지는, 조성물.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 충전제는 1:1 내지 1:100의 종횡비를 가지는, 조성물.
  6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 충전제의 입자는 판상 형상, 섬유질 형태, 또는 이들의 조합인, 조성물.
  7. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 성분 A의 EPDM은:
    0.8 내지 1.4 g/cc의 밀도, 및
    5 내지 150(ML1+4, 125℃)의 무니 점도를 갖는, 조성물.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항 또는 제3항에 있어서, 성분 A, B, C는 상기 조성물의 총 중량 중 95　wt% 이상의 양으로 존재하는, 조성물.
  11. 삭제
  12. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 조성물의 총 용적을 기준으로,
    성분 A는 20 내지 75　vol%의 양으로 존재하는, 조성물.
  13. 제1항 또는 제3항의 조성물로 형성된 가교결합된 조성물.
  14. 제1항 또는 제3항의 조성물로 형성된 적어도 하나의 성분을 포함하는, 물품.
  15. 제14항에 있어서, 상기 물품은 열 계면 물질 및 엘라스토머 씰로 구성된 군으로부터 선택되는, 물품.
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