KR20090086425A - 실리콘 접착제 조성물 및 그 제조 방법 - Google Patents

실리콘 접착제 조성물 및 그 제조 방법 Download PDF

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KR20090086425A
KR20090086425A KR1020097011333A KR20097011333A KR20090086425A KR 20090086425 A KR20090086425 A KR 20090086425A KR 1020097011333 A KR1020097011333 A KR 1020097011333A KR 20097011333 A KR20097011333 A KR 20097011333A KR 20090086425 A KR20090086425 A KR 20090086425A
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제니퍼 린 데이비드
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모멘티브 퍼포먼스 머티리얼즈 인크.
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Abstract

본 발명의 열 계면 재료 조성물(thermal interface material composition)은, 하나의 폴리머 매트릭스(polymer matrix); 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론(microns) 보다 크지 않은 입자들을 포함하는, 하나의 열 전도성 필러(thermally conductive filler);의 블렌드(blend)를 포함하고, 여기서, 상기 폴리머 매트릭스는 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화(hydrosilylation) 촉매를 포함하며, 여기서, 상기 전이 금속은, 상기 비-필러(non-filler) 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 중량 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다. 이에 대한 방법이 또한 제공된다.

Description

실리콘 접착제 조성물 및 그 제조 방법{SILICONE ADHESIVE COMPOSITION AND METHOD FOR PREPARING THE SAME}
관련 출원들의 상호참조사항
본 발명은 2006년 3월 30일 출원된 미국 예비 특허 출원 제60/783,738호에 대한 우선권을 주장하며, 상기 특허출원은 그 전체가 본 명세서의 참고문헌을 이룬다.
발명의 분야
본 발명은 실리콘 접착제 조성물 그리고 더욱 구체적으로는, 실리콘 열 계면 재료(thermal interface material)에 관한 것이다.
작동시에 열을 발생시키는 전기 부품들이 많다. 전자 장치들이 더욱 밀집 배치되고, 고도로 집적됨에 따라, 열류(heat flux)가 급격히 증가한다. 이러한 장치들은 또한 성능과 신뢰성을 고려하여 더 낮은 온도들에서 작동할 필요가 있다. 장치의 발열부와 주위 온도 사이의 온도 차이가 감소되는 것은, 열 제거를 위한 열역학적 구동력을 감소시킨다. 증가된 열류와 감소된 열 역학적 구동력은 장치의 작동시의 열 제거를 촉진하기 위해 점점 더 고도화된 열 관리 기술들을 필요로 한다.
열 관리 기술들은 흔히 전기 시스템의 고온 구역들로부터 열을 전도하기 위 해 어떤 형태의 열 분산 유닛(heat dissipating unit)을 사용하는 것을 포함한다. 열 분산 유닛은, 열 제거에 도움을 주기 위해 열 발생 유닛에 기계적으로 결합된, 높은 열 전도성 물질로 만들어진 구조체이다. 열 발생 유닛으로부터의 열은, 장치 유닛들 사이의 기계적 인터페이스(mechanical interface)를 통해 열 분산 유닛으로 흐른다.
일반적인 전자 패키지(electronic package)에서, 열 분산 유닛의 평평한 면을 열 발생 부품의 평평한 면을 향해 배치하고, 열 분산 유닛을 접착제 또는 패스너(fastener)를 사용하여 적소에 고정시킴으로써, 열 분산 유닛이 열 발생 부품에 기계적으로 결합된다. 공기 갭들(air gaps)이 열 분산 유닛의 표면과 열 발생 부품의 표면 사이에 존재할 수 있으며, 이것은 표면들간의 인터페이스를 통한 열 전달 능력을 약화시킨다. 이러한 문제에 대처하기 위해, 열 계면 재료의 하나의 층(layer)을 열 전달 표면들 사이에 배치하여 표면들 사이의 열 저항을 감소시킨다. 열 계면 재료로서 일반적인 것이, 1 파트 경화성 실리콘 접착제(one part curable silicone adhesive)와 같은, 충전 고분자 물질계(filled polymer system)이다.
Toya의 미국 특허 제5,021,494호에는, 충전 열 전도성(filled thermal conductive) 실리콘 조성물이 개시되어 있다. 이 조성물은 150℃에서 1시간 동안 경화된다.
미국 특허 출원 공개 제2005/0049350호에는 충전 실리콘 열 계면 재료 조성물이 개시되어 있다. 이 조성물은 150℃에서 2시간 동안 경화된다.
우수한 접착력과 함께 더 짧은 경화 시간들과 더 낮은 경화 온도들을 갖는 실리콘 열 계면 재료에 대한 필요성이 존재한다.
발명의 요약
본 발명의 하나의 구체예에서, 열 계면 조성물(thermal interface composition)은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화(hydrosilylation) 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스(polymer matrix); 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론(microns) 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는, 하나의 열 전도성 필러(thermally conductive filler);의 블렌드(blend)를 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 전이 금속은, 상기 비-필러(non-filler) 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다.
하나의 구체예에서, 열 계면 조성물의 제조 방법은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;를 블렌딩하는(blending) 단계를 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 전이 금속은, 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2 의 범위에 있다.
다른 구체예에서, 1-파트 열 경화 조성물(one-part heat cure composition)은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산, 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 그리고 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;의 하나의 블렌드를 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 전이 금속은, 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하고, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다.
다른 구체예에서, 2-파트 열 계면 조성물의 제조 방법은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산; 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산, 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;를 포함하여 구성되는 조성물을 만들기 위해, 파트 A와 파트 B를 약 1 : 1 중량 비율로 혼합하는 단계를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 전이 금속은 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하고, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다.
다양한 구체예들이 더 빠른 경화 레이트들(cure rates), 더 낮은 경화 온도들 및 우수한 접착력을 갖는 열 계면 조성물을 제공한다.
도 1은, 비교예 2의 포뮬레이션(formulation) 대(vs.) 실시예 1의 포뮬레이션의 G'G" 교차 온도들(crossover temperatures)의 DMA 비교 그래프이다.
도 2는, 150℃에서의 DMA 경화 시간을 비교한 그래프이다.
도 3은, 80℃에서의 DMA 경화 시간을 비교한 그래프이다.
도 4는, 접착 강도를 경화 온도의 함수로서 나타낸 그래프이다.
발명의 상세한 설명
"하나의"그리고 "이, 그, 상기"와 같은 단수 형태들은, 문맥상 명백히 달리 나타내지 않는 한, 복수 대상물들을 포함한다. 동일한 특성을 기술하는 모든 범위의 끝점들(endpoints)은 독립적으로 결합 가능하며, 기술된 끝점을 포함한다. 인용된 모든 참고 문헌들은 본 발명의 참고 문헌을 이룬다.
수량과 관련되어 사용되는 수식어인 "약"은, 진술된 값을 포함하고 문맥상 명시된 의미를 가진다(예를 들어, 특정 양의 측정과 관련된 오차의 범위들을 포함함).
"선택적인" 또는 "선택적으로"는, 그 후에 기술되는 사안이나 상황이 일어나거나 또는 일어나지 않을 수도 있고, 또는 그 후에 확인되는(identified) 물질이 존재하거나 존재하지 않을 수 있으며, 그리고 그러한 기술이, 그러한 사안이나 상황이 일어나거나 그러한 물질이 존재하는 경우들 그리고 그러한 사안이나 상황이 일어나지 않거나 그러한 물질이 존재하지 않는 경우들을 포함함을 의미한다.
하나의 구체예에서, 열 계면 조성물은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화(hydrosilylation) 촉매를 포함하는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는, 하나의 열 전도성 필러;의 블렌드(blend)를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 전이 금속은 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다.
폴리머 매트릭스는, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성된다. 오르가노폴리실록산은, 선형, 분지형, 초분지형(hyper-branched), 수상 분지형(dendritic) 또는 고리형일 수 있다. 하나의 구체예에서, 오르가노폴리실록산은 선형이다.
오르가노폴리실록산은, 규소 원자들과 결합된 알케닐 기들을 분자 당 적어도 둘을 가진다. 규소 원자들과 결합된 알케닐 기들은, 비닐 기들, 알릴 기들, 부테닐 기들, 펜테닐 기들, 헥세닐 기들 및 헵테닐 기들을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 하나의 구체예에서, 알케닐 기들은 비닐 기들이다.
오르가노폴리실록산은, 알케닐 기들에 더하여, 규소 원자들과 결합된 다른 유기 기들을 가질 수 있다. 이러한 다른 유기 기들은, 알킬 기들, 예컨대, 메틸 기들, 에틸 기들, 프로필 기들, 부틸 기들, 펜틸 기들, 헥실 기들 및 헵틸 기들, 아릴 기들, 예컨대, 페닐 기들, 톨릴 기들, 크실릴(xylyl) 기들 및 나프틸 기들, 아르알킬 기들, 예컨대, 벤질 기들 및 페네틸 기들 및 할로겐화(halogenated) 알킬 기들, 예컨대, 클로로메틸 기들, 3-클로로프로필 기들 및 3,3,3-트리플루오로프로필 기들을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 하나의 구체예에서, 오르가노폴리실록산은 메틸 기들을 포함하여 구성된다.
폴리오르가노실록산의 규소-결합 알케닐 기들은, 분자 사슬의 말단들(ends)에 그리고 분자 사슬의 다른 위치들, 예컨대, 분자 사슬들의 곁 사슬들(side chains)에 또는 분자 사슬의 백본(backbone)을 따라 위치될 수 있다. 하나의 구체예에서, 각 분자의 적어도 하나의 말단은 하나의 알케닐 기를 포함하여 구성된다.
하나의 구체예에서, 오르가노폴리실록산은, 분자 사슬의 양 말단들에서 트리메틸실록시 기들 또는 다이메틸 비닐 실록산 기들로 블로킹된(blocked) 메틸 비닐 폴리실록산 또는 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸비닐 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 폴리실록산이다.
오르가노폴리실록산은, 식 R1 3SiO1/2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1 2R2SiO1/2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1 2SiO2 / 2 를 갖는 실록산 유닛들 및 식 SiO4 / 2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 식 R1 2R2SiO1 / 2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1 2SiO2/2 를 갖는 실록산 유닛들, 및 식 SiO4/2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 식 R1R2SiO2/2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1SiO3/2 를 갖는 실록산 유닛들, 및 식 R2SiO3/2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 또는 둘 또는 그보다 많은 이러한 오르가노폴리실록산들의 혼합물들;을 포함하여 구성될 수 있다. 전술한 식들에서, R1 은, 알케닐 기가 아닌 1가 탄화수소 기이며, 알킬 기, 예컨대, 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 부틸 기, 펜틸 기, 헥실 기 또는 헵틸 기, 아릴 기 예컨대, 페닐 기, 톨릴 기, 크실릴 기 또는 나프틸 기, 아르알킬 기, 예컨대, 페네틸 기 또는 할로겐화 알킬 기, 예컨대, 클로로메틸 기, 3-클로로프로필 기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필 기일 수 있다. 전술한 식들에서, R2 는 알케닐 기, 예컨대, 비닐 기, 알릴 기, 부테닐 기, 펜테닐 기, 헥세닐 기 또는 헵테닐 기이다.
하나의 구체예에서, 오르가노폴리실록산은, 분자 사슬의 양 말단 들(terminals)에서 트리메틸실록시 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산과 메틸 비닐 실록산의 코폴리머들; 분자 사슬의 양 말단들에서 트리메틸실록시 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산, 메틸 페닐 실록산 및 메틸 비닐 실록산의 코폴리머들; 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸 비닐 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산과 메틸 비닐 실록산의 코폴리머들; 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸 비닐 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산, 메틸 페닐 실록산 및 메틸 비닐 실록산의 코폴리머들;을 포함할 수 있다.
오르가노폴리실록산의 점성도에는 제한이 없다. 하나의 구체예에서, 오르가노폴리실록산은, "브루크필드(Brookfield)" 형 점도계를 사용하여, 25℃에서 측정된, 약 10 내지 약 500,000 센티푸아즈(centipoise)의 범위에 있는 점성도를 가진다. 다른 구체예에서, 오르가노폴리실록산은, "브루크필드" 형 점도계를 사용하여, 25℃에서 측정된, 약 50 내지 약 5,000 센티푸아즈의 범위에 있는 점성도를 가진다.
오르가노수소폴리실록산은 가교제의 역할을 하며, 규소 원자들에 결합된 수소 원자들을 평균적으로 분자 당 적어도 둘을 가진다. 오르가노수소폴리실록산은 선형, 분지형, 초분지형, 수상 분지형 또는 고리형일 수 있다. 하나의 구체예에서, 오르가노수소폴리실록산은 선형이다.
오르가노수소폴리실록산은, 수소 원자들에 더하여, 규소 원자들과 결합된 다른 유기 기들을 가질 수 있다. 다른 유기 기들은, 알킬 기들, 예컨대, 메틸 기들, 에틸 기들, 프로필 기들, 부틸 기들, 펜틸 기들, 헥실 기들 및 헵틸 기들, 아릴 기 들, 예컨대, 페닐 기들, 톨릴 기들, 크실릴 기들 및 나프틸 기들, 아르알킬 기들, 예컨대, 페네틸 기들 또는 할로겐화 알킬 기들, 예컨대, 클로로메틸 기들, 3-클로로프로필 기들 또는 3,3,3-트리플루오로프로필 기들을 포함하되 이에 한정되지 않는다. 하나의 구체예에서, 오르가노수소폴리실록산은 메틸 기들을 포함하여 구성된다.
오르가노수소폴리실록산의 수소 원자들은, 분자 사슬들의 말단들에 그리고 다른 위치들에, 예컨대, 분자 사슬들의 곁 사슬들에 또는 폴리머 사슬의 백본을 따라 위치될 수 있다. 하나의 구체예에서, 수소 원자들은 폴리머 사슬의 백본을 따라 위치된다. 다른 구체예에서, 수소 원자들은 분자 사슬의 말단들에 있다. 다른 구체예에서, 수소 원자들은 폴리머 사슬들의 백본을 따라 위치될 뿐 아니라 폴리머 사슬들의 말단들에 있다.
하나의 구체예에서, 오르가노수소폴리실록산은 분자 사슬의 양 말단들에서 트리메틸실록시 기들로 블로킹된 메틸수소 폴리실록산, 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 폴리실록산, 분자 사슬의 양 말단들에서 메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 폴리실록산, 및 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 메틸페닐 폴리실록산이다.
오르가노수소폴리실록산은, 식 R1 3SiO1/2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1 2HSiO1/2 를 갖는 실록산 유닛들, 및 식 SiO4/2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 식 R1 2HSiO1/2 를 갖는 실록산 유닛들 및 식 SiO4/2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 식 R1HSiO2/2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1SiO3/2 를 갖는 실록산 유닛들, 및 식 HSiO3 / 2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 식 R1HSiO2 / 2 를 갖는 실록산 유닛들, 식 R1 2SiO2 / 2 를 갖는 실록산 유닛들, 및 식 R1 2HSiO1 / 2 를 갖는 실록산 유닛들을 포함하여 구성되는 코폴리머들; 또는 둘 또는 그보다 많은 이러한 코폴리머들의 혼합물들;을 포함하여 구성될 수 있다. 전술한 식들에서, R1 은, 알케닐 기가 아닌 1가 탄화수소 기이며, 그리고 알킬 기, 예컨대, 메틸 기, 에틸 기, 프로필 기, 부틸 기, 펜틸 기, 헥실 기 또는 헵틸 기, 아릴 기, 예컨대, 페닐 기, 톨릴 기, 크실릴 기 또는 나프틸 기, 아르알킬 기, 예컨대, 벤질 기 또는 페네틸 기 또는 할로겐화 알킬 기, 예컨대, 클로로메틸 기, 3-클로로프로필 기 또는 3,3,3-트리플루오로프로필 기이다.
하나의 구체예에서, 오르가노수소폴리실록산은, 분자 사슬의 양 말단들에서 트리메틸실록시 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산과 메틸수소 실록산의 코폴리머들, 분자 사슬의 양 말단들에서 트리메틸실록시 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산, 메틸페닐 실록산 및 메틸수소 실록산의 코폴리머들, 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산과 메틸수소 실록산의 코폴리 머들 및 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸과 메틸페닐 실록산의 코폴리머들을 포함할 수 있다.
오르가노수소폴리실록산의 점성도에는 제한이 없다. 하나의 구체예에서, 오르가노수소폴리실록산은, "브루크필드" 점도계를 사용하여, 25℃에서 측정된, 약 1 내지 약 500,000 센티푸아즈의 범위에 있는 점성도를 가진다. 다른 구체예에서, 오르가노수소폴리실록산은, "브루크필드" 점도계를 사용하여, 25℃에서 측정된, 약 5 내지 약 5,000 센티푸아즈의 범위에 있는 점성도를 가진다.
오르가노폴리실록산의 알케닐 기 당, 오르가노수소폴리실록산의 규소 원자들에 결합된 수소 원자들의 몰비는 약 1 내지 약 2 이다. 다른 구체예에서, 이러한 몰비는 약 1.3 내지 약 1.6 이다. 다른 구체예에서, 이러한 몰비는 약 1.4 내지 약 1.5 이다.
오르가노수소폴리실록산은, 오르가노폴리실록산의 100 중량부(parts by weight) 당 약 0.1 내지 약 50 중량부의 양일 수 있다. 다른 구체예에서, 이 양은 오르가노폴리실록산의 100 중량부 당 약 0.1 내지 약 10 중량부의 범위에 있다.
하이드로실릴화 촉매는 전이 금속을 포함하여 구성된다. 하나의 구체예에서, 전이 금속은, 8족 - 10족 전이 금속들, 예컨대, 루테늄, 로듐, 백금 및 팔라듐을 포함하여 구성되는 여하한 화합물이다. 하나의 구체예에서, 전이 금속은 백금이다. 백금은 복합물들(complexes)의 형태일 수 있으며, 예컨대, 알루미나, 실리카 또는 활성 탄소와 같은 고형물 지지체들(supports)에 흡수된 백금, 백금흑(platinum black), 백금 미세 분말, 올레핀들 또는 알케닐 실록산들, 예컨대, 다이비닐테트라 메틸다이실록산 또는 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산과 착물이 형성된 백금 화합물들, 백금 테트라클로라이드, 염화백금산일 수 있다.
전이 금속은, 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 10 내지 약 20 중량 ppm (ppm by weight)의 양으로 존재한다. 다른 구체예에서, 전이 금속은 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 12 내지 약 19 ppm의 양으로 존재한다. 다른 구체예에서, 전이 금속은 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 14 내지 약 17 ppm의 양으로 존재한다.
하나의 구체예에서, 폴리머 매트릭스(matrix)는 접착 프로모터(adhesion promoter)를 포함하여 구성될 수 있다. 접착 프로모터들은, 알콕시- 또는 아릴옥시실란들, 예컨대, γ-아미노프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시 실란, 비스(트리메톡시실릴프로필)푸마레이트, 또는 테트라사이클로실록산들(아크릴옥시트리메톡시실릴 작용기 또는 메타크릴옥시프로필트리메톡시실릴 작용기로 변성됨), 하나의 알콕시 실릴 작용기를 포함하는 올리고실록산들, 하나의 아릴옥시실릴 작용기를 포함하는 올리고실록산들, 하나의 알콕시실릴 작용기를 포함하는 폴리실록산들, 하나의 아릴옥시실릴 작용기를 포함하는 폴리실록산들, 하나의 알콕시실릴 작용기를 포함하는 사이클로실록산들, 알콕시실릴 작용기와 Si-H 작용기를 포함하는 사이클로실록산들, 하나의 아릴옥시실릴 작용기를 포함하는 사이클로실록산들, 티탄산염들(titanates), 트리알콕시 알루미늄, 테트라알콕시실란들, 및 그 혼합물들을 포함한다.
접착 프로모터들은 오르가노폴리실록산의 100 중량부 당 0 내지 약 30 중량 부의 양으로 첨가될 수 있다. 하나의 구체예에서, 접착 프로모터들의 양은 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 약 0.001 내지 약 15 중량부이다. 다른 구체예에서, 접착 프로모터의 양은 오르가노폴리실록산의 100 중량부 당 약 0.1 내지 약 10 중량부이다.
하나의 구체예에서, 폴리머 매트릭스는 경화 프로파일(curing profile)을 변경하고 보관 수명(shelf life)을 개선하기 위해 촉매 억제제(catalyst inhibitor)를 포함하여 구성될 수 있다. 촉매 억제제들은, 포스핀(phosphine) 또는 포스파이트(phosphite) 화합물들, 아민 화합물들, 이소시아누레이트들, 알키닐 알코올, 말레인산 에스테르들(maleic esters), 그 혼합물들 및 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게 공지되어 있는 여하한 다른 화합물들을 포함한다. 하나의 구체예에서, 촉매 억제제는 트리알릴이소시아누레이트, 2-메틸-3-부틴(butyn)-2-올, 다이메틸-1-헥신(hexyn)-3-올 또는 그 혼합물들일 수 있다.
촉매 억제제들은 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 0 내지 약 10 중량부의 양으로 첨가될 수 있다. 하나의 구체예에서, 억제제들의 양은 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 약 0.001 내지 약 10 중량부 이다. 다른 구체예에서, 촉매 억제제의 양은 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 약 0.01 내지 약 5 중량부 이다.
다른 첨가제들, 예컨대, 반응성(reactive) 유기 희석제들, 비반응성(unreactive) 희석제들, 난연제들, 안료들, 흐름 제어 작용제들(flow control agents), 점성도 제어를 위한 요변성제들(thixotropic agents) 및 필러 처리 작용제들(filler treatment agents)이 폴리머 매트릭스에 첨가될 수 있다.
반응성 유기 희석제들이 조성물의 점성도를 감소시키기 위해 첨가될 수 있다. 반응성 희석제들의 예들은, 다이엔들, 예컨대, 1,5-헥사다이엔, 알켄들, 예컨대, n-옥텐, 스티렌계(styrenic) 화합물들, 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트 화합물들, 비닐 또는 알킬-함유 화합물들 및 그 조합들(combinations)을 포함한다.
비반응성 희석제들이 포뮬레이션의 점성도를 감소시키기 위해 첨가될 수 있다. 비반응성 희석제들의 예들은, 지방족 탄화수소들, 예컨대, 옥탄, 톨루엔, 에틸아세테이트, 부틸 아세테이트, 1-메톡시 프로필 아세테이트, 에틸렌 글리콜, 다이메틸 에테르, 폴리다이메틸 실록산들 및 그 조합들을 포함한다.
난연제들의 예들은, 포스포르아마이드들, 트리페닐 포스페이트 (TPP), 레조르시놀 다이포스페이트 (RDP), 비스페놀-a-다이포스페이트 (BPA-DP), 유기 포스핀 옥사이드들, 할로겐화 에폭시 레진 (테트라브로모비스페놀 A), 금속 산화물들, 금속 하이드록사이드들 및 그 조합들을 포함한다.
첨가제들은 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 0 내지 약 20 중량부의 양으로 폴리머 매트릭스에 첨가될 수 있다. 다른 구체예에서, 첨가제들은 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 약 0.5 내지 약 10 중량부의 양으로 첨가될 수 있다.
열 전도성 필러들은 보강성(reinforcing)이거나 비-보강성(non-reinforcing)일 수 있다. 필러들은, 다음의 입자들: 퓸드(fumed) 실리카, 용융(fused) 실리카, 미세 분쇄 석영 분말, 비결정질 실리카, 카본 블랙, 카본 나노튜브들(carbon nanotubes), 흑연, 다이아몬드; 금속들, 예컨대, 은, 금, 알루미늄 또는 구리, 탄화 규소, 알루미늄 수화물(aluminum hydrate); 갈륨, 인듐, 주석, 아연 원소들 또 는 그 여하한 조합을 포함하는 금속 합금들; 세라믹들, 예컨대, 질화 붕소, 탄화 붕소, 티타늄 카바이드, 탄화 규소 또는 알루미늄 나이트라이드; 금속 산화물들, 예컨대, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 크롬 옥사이드, 산화 아연, 티타늄 다이옥사이드 또는 산화 철; 열 전도성 필러들을 포함하여 구성되고 화이버들 또는 분말들의 형태로 가공처리되는 열가소물 또는 열경화성 수지들 그리고 그 조합들을 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 열 전도성 필러는, 알루미늄 옥사이드, 질화 붕소 또는 이러한 두 필러들의 조합이다.
열 전도성 필러는, 미크론-크기, 서브-미크론(sub-micron)-크기, 나노(nano)-크기일 수 있거나 또는 그 조합일 수 있다. 하나의 구체예에서, 열 전도성 필러는, 약 1의 종횡비(aspect ratio)를 가지는 구형(spherical)이거나, 거의 구형이고 약 1의 종횡비를 가진다. 열 전도성 필러 입자들의 최대 입자 직경은 25 미크론을 넘지 않아야 한다. 판상체(platelet) 또는 화이버 형상들을 갖는 열 전도성 필러들에 있어서, 최대 입자 직경은 가장 작은 치수의 필러에서 측정된다. 예를 들어, 판상체 형 필러 입자에 있어서, 최대 입자 직경은 최대 두께이다. 하나의 구체예에서, 최대 입자 직경은 약 25 미크론 보다 작다. 다른 구체예에서, 최대 입자 직경은 약 0.01 내지 약 24 미크론 이다.
하나의 구체예에서, 평균 입자 직경은 약 0.01 미크론 내지 약 15 미크론의 범위에 있다. 다른 구체예에서, 평균 입자 직경은 약 1 미크론 내지 약 10 미크론의 범위에 있다.
하나의 구체예에서, 열 전도성 필러는 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 약 100 내지 800 중량부의 범위에 존재한다. 다른 구체예에서, 열 전도성 필러는 오르가노폴리실록산 100 중량부 당 300 내지 약 750 중량부의 범위에 존재한다.
하나의 구체예에서, 열 전도성 필러는 전체 조성물의 중량에 대해 약 10 중량 퍼센트 내지 약 95 중량 퍼센트의 범위에 존재한다. 다른 구체예에서, 열 전도성 필러는 전체 조성물의 중량에 대해 약 20 중량 퍼센트 내지 약 92 중량 퍼센트로 존재한다.
열 전도성 필러들은 혼합에 앞서, 혼합 동안에 또는 혼합 후에 처리될 수 있다. 필러 처리는, 공정 중에 1회 만으로 한정되지 않는데, 제조 공정 전체에 걸쳐 수 회의 필러 처리 단계들을 포함하여 구성될 수 있다. 필러 처리들은, 볼-밀링(ball-milling), 제트-밀링(jet-milling), [2-롤 밀(roll mill) 또는 3-롤 밀을 사용하는] 롤-밀링(roll-milling), 실라잔들; 실라놀들; 실란 또는 실록산 화합물들과 같은 화학 약품들; 또는 알콕시, 하이드록시 또는 Si-H 기들을 포함하는 폴리머들 및 다른 일반적으로 사용되는 필러-처리 시약들로 필러들을 처리하는 것과 같은 절차들 그리고 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들에 의해 일반적으로 채택 사용되는 다른 절차들에 의한 캡핑(capping) 또는 화학적 코팅 또는 물리적 코팅을 포함하되, 이에 한정되지 않는다.
다른 보강 필러들이 조성물에 첨가될 수 있다. 적합한 보강 필러들의 예들은, 퓸드 실리카, 소수성 침전(precipitated) 실리카, 미세 분쇄 석영, 규조토, 용융 활석(molten talc), 활석, 유리 섬유들, 흑연, 탄소 및 안료들을 포함한다. 부가적인 필러가 폴리오르가노실록산 100 중량부 당 0 내지 약 30 중량부의 양으로 첨가될 수 있다.
하나의 구체예에서, 열 계면 조성물을 제조하기 위한 방법은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하여 구성되는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 갖는 하나의 열 전도성 필러;를 블렌딩하는 단계를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 전이 금속은 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2 의 범위에 있다.
최종(final) 조성물은, 수동-혼합되거나(hand-mixed) 표준 혼합 장비, 예컨대, 도우 믹서들(dough mixers), 플래너터리 믹서들(planetary mixers), 이중 스크류 압출기들(twin screw extruders), 2 또는 3 롤 밀들(roll mills) 및 그 동등물에 의해 혼합될 수 있다. 조성물의 블렌딩은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들이 사용하는 여하한 수단에 의해 배치식(batch), 연속식, 또는 반-연속식(semi-continuous) 모드로 수행될 수 있다.
조성물은 약 150℃ 아래의 온도에서 경화될 수 있다. 하나의 구체예에서, 조성물은 약 20℃와 약 100℃ 사이의 온도에서 경화된다. 다른 구체예에서, 조성물은 약 50℃ 및 80℃ 사이의 온도에서 경화된다. 다른 구체예에서, 조성물은 80℃에서 경화된다. 80℃에서, 경화 시간은 1시간 보다 짧다.
경화는 일반적으로 약 1 기압(atmosphere) 그리고 평방 인치(square inch) 당 약 5 톤(tons)의 압력 사이의 범위에 있는 압력에서 일어나며, 약 1 기압 그리고 평방 인치 당 약 100 파운드 사이의 범위를 포함한다.
열 계면 조성물은 전자 장치들에 히트 싱크들(heat sinks)로서 자주 사용되는 금속 기판들(substrates) 뿐만 아니라 규소에 대해 우수한 접착력을 가진다. 열 계면 조성물은 또한 전자 산업에서 히트 싱크들의 제조에 일반적으로 사용되는 코팅들로 처리된 금속 기판들에 대해 우수한 접착력을 가진다. 이러한 히트 싱크들은 알루미늄 및 구리를 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 히트 싱크 코팅들은, 금, 크롬산염 및 니겔을 포함하되, 이에 한정되지 않는다. 열 계면 조성물은, 컴퓨터들, 반도체들과 같은 전자 기기들의 소자들(devices)에, 또는 부품들 사이에 열 전달이 필요한 여하한 장치들에 사용될 수 있다. 이러한 부품들은 종종 알루미늄, 구리, 규소 등과 같은 금속으로 만들어진다. 열 계면 조성물들은 열이 발생되고 제거될 필요가 있는 경우에 적용될 수 있다. 예를 들어, 조성물은, 모터 또는 엔진으로부터 열을 제거하기 위해, 플립-칩(flip-chip) 설계에서 언더필 물질(underfill material)의 역할을 하기 위해, 규소 칩의 표면으로부터 히트 싱크로 열 전달을 촉진하기 위해, 전자 장치에 다이 어태치(die attach)로서, 그리고 효율적인 열-제거가 요구되는 여하한 다른 용도들에, 사용될 수 있다.
하나의 구체예에서, 열 계면 조성물들은 시트들(sheets) 또는 필름들로 미리 만들어질(pre-formed) 수 있고, 원하는 형상으로 절단될 수 있다. 열 계면 조성물은, 전자 부품들 사이에 위치되는 열 계면 패드들(pads) 또는 필름들을 만들기 위 해 유리하게 사용될 수 있다. 이와 달리, 열 계면 조성물은, 장치의 열 발생 유닛 또는 열 분산 유닛의 어느 하나에 미리-도포될(pre-applied) 수 있다. 열 계면 조성물은 또한 그리스(grease), 겔(gel) 및 상 변화 물질 포뮬레이션들(phase change material formulations)로서 도포될 수 있다.
열 계면 재료는, 1-파트(part) 열 경화 조성물, 2-파트 열 경화 조성물 또는 2-파트 실온 경화 조성물의 형태일 수 있다.
다른 구체예에서, 1-파트 열 경화 조성물은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산, 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 그리고 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;의 블렌드를 포함하여 구성되고, 상기 전이 금속은, 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다.
다른 구체예에서, 1-파트 열 경화 조성물은 2-파트 시스템으로서 포뮬레이팅될(formulated) 수 있다. 하나의 구체예에서, 2-파트 열 계면 조성물을 제조하기 위한 방법은, 파트 A와 파트 B를 약 1 : 1 중량 비율로 혼합하는 단계를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 조성물은, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산, 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 전이 금속은 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하고, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비는 약 1 내지 약 2의 범위에 있다.
2-파트 조성물에서, 포뮬레이션은, 2 파트들, 파트 A와 파트 B로 제조되어, 2 파트들을 결합시켜 열 계면 재료를 만들 필요가 있을 때까지 저장된다. 파트 A와 파트 B는 실온에서 저장될 수 있으나, 서로 분리되어 보관되어야 한다. 파트 A와 파트 B는, 오르가노수소폴리실록산이 하나의 파트에 전부 포함되어야 하고, 하이드로실릴화 촉매가 다른 파트에 전부 포함되어야 하는 것을 제외하고는, 열 계면 재료의 어떤 성분들이든지 어떠한 양으로도 포함할 수 있다. 하나의 구체예에서, 파트 A와 파트 B 모두가 필러와 오르가노폴리실록산을 포함하여 구성된다. 다른 구체예에서, 파트 A와 파트 B 모두가 필러와 오르가노폴리실록산을 동일한 양들로 포함하여 구성된다.
하나의 구체예에서, 파트 A와 파트 B가 결합될 때 실온에서 경화되는, 2-파트 조성물을 제조할 수 있다. 다른 구체예에서, 파트 A와 파트 B가 결합될 때 경화를 위해 열 적용을 필요로 하는 2-파트 조성물이 제조될 수 있다.
파트 A와 파트 B는, 수동-혼합에 의해, 또는, 표준 혼합 장비, 예컨대, 도우 믹서들, 플래너터리 믹서들, 이중 스크류 압출기들, 정적 믹서들(static mixers), 2 또는 3 롤 밀들 및 그 동등물에 의한 혼합에 의해 블렌딩될 수 있다. 성분 A와 성분 B의 블렌딩은, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자들에 의해 사용되는 여하한 수단에 의해 배치식, 연속식, 또는 반-연속식 모드로 수행될 수 있다. 하나의 구체예에서, 성분 A와 성분 B는 약 1:1의 중량 비율로 함께 혼합된다.
이 분야의 통상의 지식을 가진 자들이 본 발명을 더 잘 실시할 수 있도록 하기 위해, 다음의 실시예들이 설명을 위한 실례로서 주어져 있으며, 이들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다.
실시예들
실시예 l
두 개의 개별적인 열 전도성 필러들을 이 포뮬레이션에 사용하였다. 제1 필러는, 5 μm의 평균 입자 크기와 24 μm의 최대 입자 크기를 갖는 Denka DAW-05 알루미나 필러였고, 그리고 제2 필러는, 0.4-0.6 μm의 평균 입자 크기와 약 1 μm의 최대 입자 크기를 갖는 Sumitomo의 AA-04 알루미나 필러였다. 열 전도성 필러들 [전체 604.30 부(parts) (제1 필러 483.58 부 및 제2 필러 120.72 부)]을 140℃ - 160℃에서 2.5 시간 동안 약 18 rpm 으로 실험실 규모(lab scale) Ross 믹서 [1 쿼트(quart) 용량]에서 혼합하였다. 그 다음에 필러들을 35℃ - 45℃로 냉각시키고, 대기압에 이르게 한 다음, 0.71 부의 안료 마스터배치(masterbatch) [50 중량 퍼센트의 카본 블랙 및 50 중량 퍼센트의 10,000 cSt 비닐-스톱(stopped) 폴리다이메틸실록산 유체; "GE Toshiba"의 M-8016] 그리고 약간(a portion)의 수소화물 유 체(hydride fluid), 1.04 부의 수소화물 기능성(hydride functionalized) 폴리오르가노실록산 유체 (약 0.82 중량 퍼센트의 수소화물; "GE Silicones"의 88466)와 함께 100 부의 비닐-스톱 폴리다이메틸실록산 유체 [350-450 cSt, 약 0.48 중량 퍼센트 비닐; "GE Silicones"의 SL6000-D1]를 첨가하였다. 이 포뮬레이션을 유체들과 안료가 일체가 되도록 6분 동안 약 18 rpm으로 혼합하였다. 그 다음에 온도를 140℃ - 160℃로 상승시키고, 이 혼합물을 25-30 인치(inches) Hg의 진공 압력에서 추가로 1.5 시간 동안 약 18 rpm으로 교반하였다. 이 포뮬레이션을 약 30℃로 냉각시키고, 다음 성분들을 첨가하였다: 0.413 부의 트리알릴 이소시아누레이트, 0.043 부의 다이메틸-1-헥신(hexyn)-3-올 (Surfinol® 61) 및 0.094 부의 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산-착물화(complexed) 백금 촉매 [GE Silicones, 88346, 약 1.7 중량% 백금의 비닐-D4에의 용액임(이러한 촉매 로딩(loading)은 최종 포뮬레이션의 비-필러 성분들에 대해 14.65 ppm의 백금 함량을 결과로서 가져옴)]. 이 성분들을 약 18 rpm에서 8분 동안 교반하여 섞어주었다. 그 다음에 다음의 최종 성분들을 믹서에 첨가하였다: 3.14 부의 제1 접착 프로모터 (알콕시실릴과 Si-H 작용기들을 포함하는 사이클로실록산, GE Toshiba, A501S), 2.08 부의 제2 접착 프로모터 (글리시독시프로필트리메톡시실란) 및 나머지(the remaining amount of) 수소화물 유체, 2.10 부의 수소화물 기능성 폴리오르가노실록산 유체 (약 0.82 중량 퍼센트의 수소화물). 이 포뮬레이션에 대한 H:Vi 몰비는 1.399 이다. 성분들을 약 18 rpm에서 5분 동안 교반하여 섞어주었다. 최종 포뮬레이션을 25-30 인치 Hg의 진공 압력 그리고 약 18 rpm에서 추가로 3분 동안 혼합하였다. 이 포뮬레이션을 믹서로부터 꺼내어, 즉시 100 메쉬 필터 스크린(mesh filter screen)을 통해 여과하였다. 그 다음에, 시험하기에 앞서, 그 물질을 25-30 인치 Hg에서 3분 - 8분 동안 진공 하에 두어, 남아있던 갇힌 공기(residual entrapped air)를 제거하였다.
비교예 2
두 개의 개별적인 열 전도성 필러들을 이 포뮬레이션에 사용하였다. 제1 필러는, 5 μm의 평균 입자 크기와 24 μm의 최대 입자 크기를 갖는 Denka DAW-05 알루미나 필러였고, 그리고 제2 필러는, 0.4-0.6 μm의 평균 입자 크기와 약 1 μm의 최대 입자 크기를 갖는 Sumitomo의 AA-04 알루미나 필러였다. 열 전도성 필러들 [전체 604.30 부 (제1 필러 483.58 부 및 제2 필러 120.72 부)]을 140℃ - 160℃에서 2.5 시간 동안 약 18 rpm 으로 실험실 규모 Ross 믹서 [1 쿼트 용량]에서 혼합하였다. 그 다음에 필러들을 35℃ - 45℃로 냉각시키고, 대기압에 이르게 한 다음, 0.71 부의 안료 마스터배치 [50 중량 퍼센트의 카본 블랙 및 50 중량 퍼센트의 10,000 cSt 비닐-스톱 폴리다이메틸실록산 유체; "GE Toshiba"의 M-8016] 그리고 약간의 수소화물 유체, 0.70 부의 수소화물 기능성 폴리오르가노실록산 유체 (약 0.82 중량 퍼센트의 수소화물; "GE Silicones"의 88466)와 함께 100 부의 비닐-스톱 폴리다이메틸실록산 유체 [350-450 cSt, 약 0.48 중량 퍼센트 비닐; "GE Silicones"의 Sl6000-D1]를 첨가하였다. 이 포뮬레이션을 유체들과 안료가 일체가 되도록 6 분 동안 약 18 rpm으로 혼합하였다. 그 다음에 온도를 140℃ - 160℃로 상승시키고, 이 혼합물을 25-30 인치 Hg의 진공 압력에서 추가로 1.5 시간 동안 약 18 rpm으로 교반하였다. 이 포뮬레이션을 약 30℃로 냉각시키고, 다음 성분들을 첨가하였다: 0.54 부의 트리알릴 이소시아누레이트, 0.06 부의 다이메틸-1-헥신-3-올 (Surfinol® 61) 및 0.04 부의 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산-착물화 백금 촉매 (GE Silicones, 88346, 약 1.7 중량% 백금의 비닐-D4에의 용액임(이러한 촉매 로딩은 최종 포뮬레이션의 비-필러 성분들에 대해 5.85 중량 ppm의 백금 함량을 결과로서 가져옴)]. 이 성분들을 약 18 rpm에서 8분 동안 교반하여 섞어주었다. 그 다음에 최종 성분들을 믹서에 첨가하였다: 3.14 부의 제1 접착 프로모터 (알콕시실릴과 Si-H 작용기들을 포함하는 사이클로실록산, GE Toshiba, A501S), 2.08 부의 제2 접착 프로모터 (글리시독시프로필트리메톡시실란) 및 나머지 수소화물 유체, 1.42 부의 수소화물 기능성 폴리오르가노실록산 유체 (약 0.82 중량 퍼센트의 수소화물). 이 포뮬레이션에 대한 H:Vi 몰비는 0.947 이다. 성분들을 약 18 rpm에서 5분 동안 교반하여 섞어주었다. 최종 포뮬레이션을 25-30 인치 Hg의 진공 압력 그리고 약 18 rpm에서 추가로 3분 동안 혼합하였다. 이 포뮬레이션을 믹서로부터 꺼내어, 즉시 100 메쉬 필터 스크린을 통해 여과하였다. 그 다음에, 시험하기에 앞서, 그 물질을 25-30 인치 Hg에서 3분 동안 진공 하에 두어, 남아있던 갇힌 공기를 제거하였다.
실시예 3
온도가 분 당(per minute) 2℃의 레이트(rate)로 25℃로부터 150℃로 평행 판형으로(with a parallel plate geometry) 올라감에 따라 두 개의 샘플들(실시예 1 대 비교예 2)에 대한 겔화 점들(gelation points)을 비교하기 위해, "TA Instruments Ares-LS2"를 사용하여 동적 기계적 분석(Dynamic mechanical analysis: DMA)을 완료하였다. 표 1 및 도 1 참조.
저장 탄성율[storage (elastic) modulus], G' 는, 고분자 물질계들에서 분자량에 직접적으로 비례한다. 경화가 시작됨에 따라, 분자량이 증가하고, G' 값이 증가한다. 실시예 1과 비교예 2에 대한 G' 곡선들을 비교할 때, 실시예 1의 샘플에 대한 G'의 증가가 비교예 2의 샘플 보다 더 낮은 온도에서 일어나는 것으로 나타나 있다. G' 선의 기울기는, 약 30℃에서 시작하여, 실시예 1의 샘플들에 대해 양의 값(positive)을 가진다. 이와 대조적으로, 비교예 2의 샘플에 대한 G' 곡선의 기울기는 약 65℃까지 0에 머물러 있다. 이러한 차이는 실시예 1의 샘플이 비교예 2의 샘플 보다 훨씬 더 낮은 온도에서 그 경화 반응을 시작한다는 사실을 강조한다.
물질에 대한 저장 탄성율과 손실 탄성율(loss modulus) 사이의 교차점은 "겔화 점"으로 알려져 있는 특성이다. 이 겔화 점(point)에서, 물질은 충분한 정도의 가교[인피니트 네트워크(infinite network) 라고들 함]를 달성한다. 이 교차점은 경화의 제1 온도점으로 인정되기는 하나, 완전한 경화(full cure)를 위해서는 저장 탄성율(storage modulus)을 위한 플래토 값(plateau value)에 도달하기 위해 열을 계속적으로 가할 필요가 있다. 이 실험은 실시예 1의 샘플이 비교예 2의 샘플 보다 더 낮은 겔화 온도를 가짐을 나타낸다. 겔화 온도는 실시예 1의 샘플의 경우에 10℃ 더 낮다.
플래토 온도(plateau temperature)는, 경화가 완료된다고들 하며 G' 기울기 가 0으로 되돌아오는 온도이다. 이 실험에서 수집된 데이터는 실시예 1의 물질이 비교예 2의 샘플 보다 약 35℃ 낮은 플래토 (완전 경화)를 달성함을 나타낸다.
실시예 1 대 비교예 2에 대한 전이 온도들 비교
양의(positive) G' 기울기 온도 (℃) G'G" 교차 온도 (℃) 플래토 온도 (℃)
실시예 1 30 72 95
비교예 2 65 82 130
실시예 4
이 실시예는 완전한 경화를 달성하기 위해 필요한 시간을 여러 경화 온도들의 함수로서 시험하였다. DMA 실험에서 G'G" 교차점은 경화의 시작(onset)을 나타내고, 완전한 경화는 저장 탄성율 (G')에서의 플래토(plateau)로 표시된다. 하기 표 2는, 등온(isothermal hold)의 끝 부분의 최종 G' 값 (최종 G')이, 각 작업들 전체에 걸쳐 얻어진 최대 G' 값 (최대 G')과 본질적으로 동일함을 나타낸다. 이로한 최대 G' 값을 경화의 정도(extent)를 결정하기 위한 계산들에 사용하였다.
표 2는, 경화 온도가 150℃ 내지 80℃로 낮아질 때, 실시예 1의 샘플의 최대 G' 값이 8% 만 감소됨을 나타낸다. 비교예 2의 샘플의 경우, 경화 온도가 위와 같이 낮아지면, 최대 G' 값이 26% 감소하는 결과를 가져온다. G'에 대한 더 낮은 플래토 값은 가교 밀도(crosslink density)의 감소를 나타낸다. G'의 감소가 크면 클수록, 가교 밀도의 감소가 더 증가하고, 물질이 덜 경화된다. 비교예 2의 샘플의 최대 G' 값이 80℃에서 경화될 때 실시예 1의 샘플 보다 3배가 넘게 감소된다는 사실은, 실시예 1의 샘플이 80℃의 낮은 온도에서 비교예 2의 샘플 보다 훨씬 잘 경화된다는 또 다른 증거이다.
비교예 2의 샘플 대 실시예 1의 샘플에 대한 최대 G' 저장 탄성율의 비교
경화 온도 ℃ 최종 G' dyn/cm2 최대 G' dyn/cm2 최대 G' 대 최종 G'의 차이 % 80℃ 대 150℃에서 최대 G'의 감소 %
실시예 1 150 3458600 3558300 3
실시예 1 80 3254400 3285000 1 8
비교예 2 150 3861500 3880000 0
비교예 2 80 2853100 2875400 1 26
표 3에는, 각 온도에 대한 그 최대 G' 값의 90%, 95% 및 99%를 달성하기 위해 각 샘플들에 필요한 경과 시간(elapsed time)(분)이 기록되어 있다. 그 결과들은, 실시예 1의 샘플이 80℃에서 약 35분 후에 그 최대 G' 값의 99%를 달성함을 나타낸다. 표 2에 나타나 있고 위에서 논의한 바와 같이, 80℃에서 시험된 실시예 1의 샘플에 의해 달성된 최대 G' 값은, 150℃에서 시험된 실시예 1의 샘플의 최대 G' 보다 단지 8% 적을 뿐이다. 이와 대조적으로, 비교예 2의 샘플은, 80℃에서 그 최대 G' 값의 99%를 달성하기 위해 4.5 시간 (278 분) 이상을 필요로 한다. 이것은 실시예 1의 샘플에 있어서 경화 시간이 약 87% 감소된다는 것으로 해석된다. 더욱이, 상술한 바와 같이, 80℃에서 경화된 비교예 2의 샘플에 대한 최대 G' 값은, 150℃에서 경화될 때 그 최대 G' 값 보다 26% 적다. 이것은, 비교예 2의 샘플이, 심지어 80℃에서 4.5시간 후의 경화까지도, 그 온도에서 단지 35분내에 달성된 실시예 1의 샘플의 경화 보다 훨씬 열등한 등급의 경화를 달성함을 의미한다.
비교예 2의 샘플 대 실시예 1의 샘플의 최대 G' 값들을 달성하기 위한 시간의 비교
경화 온도 ℃ 최대 G' 값의 90% 도달까지의 시간(t-90) (분) 최대 G' 값의 95% 도달까지의 시간(t-95) (분) 최대 G' 값의 99% 도달까지의 시간(t-99) (분) 실시예 1 대 비교예 2 포뮬레이션의 경화 시간 감소 %
실시예 1 150 2.1 2.3 16.3 55
실시예 1 80 19.3 23.4 35.4 87
비교예 2 150 3.2 13.7 36.8
비교예 2 80 128.9 183.5 278.0
도 2와 도 3은 실시예 1의 샘플과 비교예 2의 샘플의 경화 프로파일들(cure profiles)을 비교하여 나타낸 것이다.
실시예 5
물질의 저장 탄성율은, 물질이 최적 레벨의 가교 밀도를 달성했을 때의 측정치이며, 접착제 물질을 위한 "유용한" 경화의 제2의 그리고 똑같이 중요한 요소(component)는 충분한 접착 강도의 달성이다. 접착제 시스템들에서 가교와 접착력을 결과로서 가져오는 반응들의 메커니즘들이 서로 다를 수 있으나, 물질이 유용한 정도까지 경화되는 것으로 여겨진다면 충분한 정도의 가교와 접착력이 둘다 필요하다.
표 4와 도 4는 실시예 1의 샘플과 비교예 2의 샘플에 대한 접착 강도에서의 차이를 설명한다. 니켈-코팅(coated) 구리 기판 위에 소량의 접착제 물질을 분배하고(dispensing), 하나의 8mm×8mm 규소 쿠폰(coupon)을 상면 위에(on top) 놓고, 10 psi 의 힘으로 압착하고, 그리고 표시된 시간들과 온도들에서 경화하여 시험 샘플들을 제조하였다. 그 다음에 그 어셈블리들(assemblies)을 100Kg 로드 셀(load cell)을 구비한 "Dage 4000 다이 전단 테스터(Die Shear tester)"를 사용하여 다이 전단 접착력(die shear adhesion)에 대해 시험하였다. 각 샘플들에 대해 보고된 값들은, 9회 반복 실험 측정값들의 평균이다. 샘플들은 실온에서 최소 3일 동안 상태 조절되었다(conditioned). 경화일(cure date)과 시험일(test date) 사이의 이러한 지연(delay)은 시험 전에 안정된 물리적 특성들을 얻는 것을 보장하기 위해 사용되었다.
그 결과들은 실시예 1의 샘플이 80℃에서 15분 만의 경화 후에 344 psi의 경화를 달성할 수 있음을 나타낸다. 상기 DMA 경화 데이터에 나타나 있는 바와 같이, 이 접착제 물질은 이 온도에서 아직 완전히 가교되지 않으나; 이미 접착 강도가 일반적인 용도들을 위해 수용가능한 최소 값들 보다 충분히 높다. 대조적으로, 비교예 2의 샘플은, 이와 동일한 방식으로 시험될 때 80℃에서 15분 후에 충분한 접착력 또는 가교를 달성하지 못한다. 비교예 2의 샘플은 125℃에서 15분 후에야 700 psi를 넘는 다이 전단 접착력 값(die shear adhesion value)을 달성하였다. 비교예 2의 샘플은, 심지어 150℃의 더 높은 온도에서 15분 동안 경화된 후에도, 그러한 높은 접착력 레벨에 이르지 못한다.
실시예 1의 샘플 대 비교예 2의 샘플에 대한 다이 전단 접착 강도(Die Shear Adhesion Strength)의 비교
80℃에서 15분 125℃에서 15분 150℃에서 15분
실시예 1 (psi) Ave (stdev) 344 (100) 739 (97) 841 (70)
비교예 2 (psi) Ave (stdev) 0.5 (0.1) 경화되지 않음 262 (39) 380 (40)
실시예 6
표 5에 기재되어 있는 투입량들을 사용하여 추가적인 포뮬레이션들을 제조하였다. Ross 형 플래너터리 믹서에서 실시예 1에 설명되어 있는 공정에 따라, 열 전도성 필러들, 비닐 스톱 폴리다이메틸실록산 유체, 안료 마스터배치, 및 약간의 수소화물 유체 (포뮬레이션을 위해 필요한 전체량의 33%)를 포함하는, 베이스(base)를 제조하였다. 실시예 1에 설명되어 있는 바와 같이, 1.5 시간 가열 진공 혼합 단계 후에, 베이스 물질을 실온으로 냉각시키고, 로스 믹서에서 꺼내었다. 이 베이스를 실시예 6의 포뮬레이션들을 만들기 위해 사용하였다. 이 베이스를 표 5에 기재되어 있는 남아있는 투입량들과 혼합하여 이러한 포뮬레이션들을 제조하였다. "Hauschild"의 고 전단 스피드믹서(high shear SpeedMixer)를 사용하여 소규모로 이 혼합들을 수행하였다.
다음의 일반적인 과정은, 실시예 6의 모든 포뮬레이션들을 위해 사용된 혼합 공정을 설명한다.
약간의 베이스 물질을 트리알릴 이소시아누레이트와 다이메틸-1-헥신-3-올의 목표량들(target amounts)과 함께 혼합 컵(mix cup)에 첨가하였다. 이 포뮬레이션을 1800 rpm에서 약 10초 동안 혼합하였다. 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산-착물화 백금 촉매의 목표량을 상기 혼합 컵에 첨가하고, 이 포뮬레이션을 1800 rpm에서 약 10초 동안 혼합하였다. A501S 접착 프로모터의 목표량 및 글리시독시프로필트리메톡시실란 접착 프로모터의 목표량 및 남아있는 수소화물 유체를 혼합 컵에 첨가하고, 이 포뮬레이션을 1800 rpm에서 약 10초 동안 혼합하였다. 그 다음에, 시험하기에 앞서, 그 물질을 25-30 인치 Hg에서 3분 - 8분 동안 진공 하에 두어, 남아있던 갇힌 공기(residual entrapped air)를 제거하였다.
포뮬레이션 (부) 실시예 6
6-1 6-2 6-3 6-4 6-5 6-6 6-7 6-8 6-9
DAW-05 483.6 483.6 483.6 483.6 483.6 483.6 483.6 483.6 483.6
AA-04 120.7 120.7 120.7 120.7 120.7 120.7 120.7 120.7 120.7
SL6000-D1 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0
M-8016 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71 0.71
88346 0.08 0.11 0.09 0.11 0.08 0.08 0.11 0.11 0.08
TAIC 0.23 0.23 0.32 0.40 0.40 0.23 0.40 0.23 0.40
Surfinol 61 0.02 0.04 0.03 0.04 0.02 0.04 0.02 0.02 0.04
A501S 3.80 3.80 3.14 3.80 3.80 2.48 2.48 2.48 2.48
GPS-M 1.41 1.41 2.08 1.41 1.41 2.74 2.74 2.74 2.74
88466 3.32 2.95 3.14 3.32 2.95 2.95 2.95 3.32 3.32
H:Vi 비율 1.5 1.3 1.4 1.5 1.3 1.3 1.3 1.5 1.5
Pt ppm 12.55 16.75 14.65 16.75 12.55 12.55 16.75 16.75 12.55
80℃에서 T-95 (분) 11.7 12.8 18.1 18.9 21.6 25.7 32.7 39.1 52.7
30분/80℃ 경화조건에서 최종 다이 전단 접착력 (psi) 832 846 941 810 810 906 845 936 787
24시간 저장으로 점성도 증가 (%) 25 0 5 0 8 13 126 60 2
DAW-05 는, 5 μm의 평균 입자 크기 및 24 μm의 최대 입자 크기를 갖는 알루미나 필러이다.
AA-04 는, 0.4 - 0.6 μm의 평균 입자 크기와 약 1 μm의 최대 입자 크기를 갖는 알루미나 필러이다.
SL6000-D1 은, 비닐-스톱 폴리다이메틸실록산 유체 (350-450 cSt, 약 0.48 중량 퍼센트 비닐)이다.
M-8016 은, 안료 마스터배치 (50 중량 퍼센트의 카본 블랙 및 50 중량 퍼센트의 10,000 cSt 비닐-스톱 폴리다이메틸실록산 유체)이다.
88346 은, 테트라메틸테트라비닐사이클로테트라실록산-착물화 백금 촉매 (비닐-D4에의 1.7 중량% 백금)이다.
TAIC 는, 트리알릴 이소시아누레이트이다.
Surfinol® 61 은, 다이메틸-1-헥신-3-올이다.
A501S 는, 알콕시실릴 및 Si-H 작용기들을 포함하는 사이클로실록산이다.
GPS-M 은, 글리시독시프로필트리메톡시실란이다.
88466 은, 수소화물 기능성 폴리오르가노실록산 유체 (약 0.82 중량 퍼센트의 수소화물)이다.
실시예 5에 설명된 바와 같이, 샘플들을 경화시키고, 다이 전단 시험을 수행하였다. 실시예 3에 설명되어 있는 바와 같이 "Ares-LS2"와 유사한 기구를 사용하여 80℃의 등온(isothermal hold) 온도에서 경화 시간 시험(cured time test)을 수행하였다. T-95 값들은 95% 경화를 달성하기 위한 시간들이다. 25℃에서 24시간 저장을 토대로 하여 점성도를 또한 측정하였다. 10/s의 전단 레이트(shear rate)에서 평행 평판 유량계(parallel plate rheometer)를 사용하여 25℃에서 점성도를 측정하였다.
본 발명의 일반적인 구체예들이 설명을 목적으로 하여 기술되어 있으나, 전술한 설명들은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다. 따라서, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자는, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않고서 이들에 대한 다양한 변형들, 개조들(adaptations) 및 대안들을 도출해낼 수 있다.

Claims (31)

  1. 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화(hydrosilylation) 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스(polymer matrix); 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론(microns) 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는, 하나의 열 전도성 필러(thermally conductive filler);의 블렌드(blend)를 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 전이 금속 촉매가, 상기 비-필러(non-filler) 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비가 약 1 내지 약 2의 범위에 있는, 열 계면 조성물(thermal interface composition).
  2. 제1항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산이 선형인(linear), 열 계면 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 알케닐 기들이 비닐 기들인, 열 계면 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 알케닐 기들이 분자 사슬의 말단들에 있는, 열 계면 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산이, 분자의 양 말단들에서 다이메틸 비닐 실록산 기들로 블로킹된(blocked) 다이메틸 폴리실록산인, 열 계면 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 상기 오르가노수소폴리실록산이 메틸 기들을 포함하여 구성되는, 열 계면 조성물.
  7. 제1항에 있어서, 상기 수소 원자들이, 분자 사슬의 백본(backbone)을 따라 그리고 분자 사슬의 말단들에 위치된, 열 계면 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 오르가노수소폴리실록산이, 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산과 메틸수소 실록산의 코폴리머인, 열 계면 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 알케닐 기 당, 상기 오르가노수소폴리실록산의 규소 원자들에 결합된 수소 원자들의 몰비가 약 1.3 내지 약 1.6 인, 열 계면 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 알케닐 기 당, 상기 오르가노수 소폴리실록산의 규소 원자들에 결합된 수소 원자들의 몰비가 약 1.4 내지 약 1.5 인, 열 계면 조성물.
  11. 제1항에 있어서, 상기 전이 금속이, 상기 조성물의 상기 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 12 내지 약 19 ppm의 양으로 존재하는, 열 계면 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전이 금속이, 상기 조성물의 상기 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 14 내지 약 17 ppm의 양으로 존재하는, 열 계면 조성물.
  13. 제1항에 있어서, 하나의 접착 프로모터를 더 포함하여 구성되는, 열 계면 조성물.
  14. 제1항에 있어서, 하나의 촉매 억제제를 더 포함하여 구성되는, 열 계면 조성물.
  15. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 필러가, 질화 붕소, 탄화 붕소, 티타늄 카바이드, 탄화 규소, 알루미늄 나이트라이드, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 크롬 옥사이드, 산화 아연, 티타늄 다이옥사이드 및 산화 철로 구성되는 군으로부터 선택되는, 열 계면 조성물.
  16. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 필러가, 25 미크론 보다 작은 최대 입자 직경을 갖는, 열 계면 조성물.
  17. 제1항에 있어서, 상기 열 전도성 필러가, 약 0.01 미크론 내지 약 15 미크론의 평균 입자 직경을 갖는, 열 계면 조성물.
  18. 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 필러;를 블렌딩하는(blending) 단계를 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 전이 금속이, 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비가 약 1 내지 약 2 의 범위에 있는, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 알케닐 기들이 비닐 기들인, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  20. 제18항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산이, 분자의 양 말단들에서 다이메 틸 비닐 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 폴리실록산인, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  21. 제18항에 있어서, 상기 오르가노수소폴리실록산이 메틸 기들을 포함하여 구성되는, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  22. 제18항에 있어서, 상기 오르가노수소폴리실록산이, 분자 사슬의 양 말단들에서 다이메틸수소 실록산 기들로 블로킹된 다이메틸 실록산과 메틸수소 실록산의 코폴리머인, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 알케닐 기 당, 상기 오르가노수소폴리실록산의 규소 원자들에 결합된 수소 원자들의 몰비가 약 1.3 내지 약 1.6 인, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 오르가노폴리실록산의 알케닐 기 당, 상기 오르가노수소폴리실록산의 규소 원자들에 결합된 수소 원자들의 몰비가 약 1.4 내지 약 1.5 인, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  25. 제18항에 있어서, 상기 전이 금속이, 상기 조성물의 상기 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 12 내지 약 19 ppm의 양으로 존재하는, 열 계면 조성물의 제 조 방법.
  26. 제25항에 있어서, 상기 전이 금속이, 상기 조성물의 상기 비-필러 성분들의 전체 중량에 대해 약 14 내지 약 17 ppm의 양으로 존재하는, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  27. 제18항에 있어서, 하나의 접착 프로모터를 더 포함하여 구성되는, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  28. 제18항에 있어서, 하나의 촉매 억제제를 더 포함하여 구성되는, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  29. 제18항에 있어서, 상기 열 전도성 필러가, 질화 붕소, 탄화 붕소, 티타늄 카바이드, 탄화 규소, 알루미늄 나이트라이드, 알루미늄 옥사이드, 마그네슘 옥사이드, 베릴륨 옥사이드, 크롬 옥사이드, 산화 아연, 티타늄 다이옥사이드 및 산화 철로 구성되는 군으로부터 선택되는, 열 계면 조성물의 제조 방법.
  30. 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산, 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산, 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하 여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 그리고 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;의 하나의 블렌드(blend)를 포함하여 구성되고, 여기서, 상기 전이 금속이, 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 중량 ppm의 양으로 존재하며, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비가 약 1 내지 약 2의 범위에 있는, 1-파트 열 경화 조성물(one-part heat cure composition).
  31. 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 알케닐 기들을 갖는 하나의 오르가노폴리실록산; 분자 당 적어도 둘의 규소-결합 수소 원자들을 갖는 하나의 오르가노수소폴리실록산, 및 하나의 전이 금속을 포함하는 하나의 하이드로실릴화 촉매를 포함하여 구성되는, 하나의 폴리머 매트릭스; 및 최대 입자 직경이 약 25 미크론 보다 크지 않은 입자들을 포함하여 구성되는 하나의 열 전도성 필러;를 포함하여 구성되는 조성물을 만들기 위해, 파트 A와 파트 B를 약 1 : 1 중량 비율로 혼합하는 단계를 포함하여 구성되며, 여기서, 상기 전이 금속이 상기 비-필러 성분들의 중량에 대해 약 10 내지 약 20 ppm의 양으로 존재하고, 그리고 상기 규소-결합 수소 원자들의 상기 규소-결합 알케닐 기들에 대한 몰비가 약 1 내지 약 2의 범위에 있는, 2-파트 열 계면 조성물의 제조 방법.
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