KR20200135450A - 실리콘 폴리머 및 이를 포함하여 구성되는 조성물 - Google Patents

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Abstract

(A) 아래 식(I)의 실리콘 폴리머: 및 B) 열 전도성 충전제; 를 포함하여 구성되는 조성물이 제공된다:
M1 a M2 b M3 cD1 d D2 e D3 f T1 g T2 h T3 i Qj (I)
[위 식에서;
M1 = R1R2R3SiO1/2
M2 = R4R5R6SiO1/2
M3 = R7R8R9SiO1/2
D1 = R10R11SiO2/2
D2 = R12R13SiO2/2
D3 = R14R15SiO2/2
T1 = R16SiO3/2
T2 = R17SiO3/2
T3 = R18SiO3/2
Q = SiO4/2 이고,
여기서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 수소, C1-C60 지방족 또는 방향족 기 또는 C1-C60 알콕시 기로부터 독립적으로 선택되고;
R4, R12, R17은, C1-C10 알킬, C1-C10 알콕시 또는 R19-A-R20- 으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서, A는, 방향족 기, 관능화된 방향족 기, 헤테로원자를 임의선택적로 함유하는 축환 방향족 기, 불포화 지환족 기, 불포화 헤테로사이클릭기, 또는 이들의 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 불포화 사이클릭 모이어티 함유 기에서 선택되고, R19는 -H, 임의선택적으로 헤테로원자(들)을 함유하는 C1-C10 알킬 또는 알릴 또는 아릴 또는 비닐, 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트로부터 선택되고; R20은 2가 유기 기로부터 선택되며;
R7, R14, R18은, 수소 또는 OR22 또는 불포화 1가 라디칼 또는 산소, 질소, 황과 같은 헤테로 원자를 함유하는 라디칼 또는 유기실란 기를 함유하는 라디칼로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
하첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j 는, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000, b+e+h > 0 및 c+f+i≥0을 조건으로, 0 또는 양(+)의 수임].

Description

실리콘 폴리머 및 이를 포함하여 구성되는 조성물
본 발명은, 불포화 사이클릭 모이어티를 포함하여 구성되는 관능화된 실록산 폴리머를 포함하여 구성되고, 범위한 온도 범위에 걸쳐 열가소성 및 탄성(elastomeric) 특성을 나타내고 그리고 개선된 물리적 특성 및 가역적 상 변화 거동을 나타내는 조성물 및 그 조성물의 열 전도성 조성물에 관한 것이다.
최근의 전자 장치는 더 빨라지고, 더 작아지고, 더 얇아지기 때문에, 개선된 열 전도성 재료의 적용은, 예를 들어, 트랜지스터, IC 칩, 엔진 제어 유닛, 마이크로프로세서 등과 같은 상이한 열 발생 구성요소의 인터페이스(interface)에서 점점 더 중요해지고 있다. 그러한 재료는, 대기로 열을 소산시킴으로써, 매우 조밀하고 강하게 집적된 전자 디바이스가 원활하게 작동할 수 있게 한다. 전자 부품으로부터 열을 효과적으로 소산시키기 위해, 다양한 열 전도성 실리콘 조성물이 수 년에 걸쳐 사용되어 왔다. 이들 열 전도성 실리콘 조성물의 대부분은 바인더(binder)로서의 오르가노폴리실록산 및 열 전도성 무기 충전제의 두 가지로 이루어진다.
열 성능이 우수하기 때문에, 열 그리스(thermal grease)가 높은 열 전도성 용도를 위해 광범위하게 사용된다. 전력 출력이 증가함에 따라, 열 그리스는, 인터페이스로부터의 열 인터페이스 물질(thermal interface material;TIM)의 펌프-아웃(pump-out) 또는 드라이-아웃(dry-out)을 일으켜서, 열 관리(thermal management)를 약화시키는 극단적인 열 순환(extreme thermal cycling)을 겪게 된다. 연질 열가소성 왁스에 기초한 상 변화 열 인터페이스 재료가 최근에 이러한 문제를 다루기 위해 연구되고 있다. 유기 기재 물질(organic based materials)이 이러한 용도에 광범위하게 사용되지만, 이들은 보다 낮은 열 안정성에 의해 제한을 받는다. 따라서, 저융점의 열으로 안정한 연질 왁스성 물질에 대한 필요성이 존재한다. 실리콘 폴리머는 보다 높은 열 안정성을 갖지만 일반적으로 탄성 특성을 갖는 것으로 알려져 있다.
실리콘 열가소성 조성물을 제조하는 하나의 통상적인 방법은, 실록산 폴리머를 열가소성 폴리머와 블렌딩하거나 충전제를 사용하는 것이다. 그러나, 이러한 기술은 불량한 저장 안정성 및 상 분리 문제를 가질 수 있다. 고체 실리콘을 제조하는데 사용되는 다른 기술은 실리콘 수지에 3차(T) 및 4 차(Q) 실리콘 기를 도입(incorporating)하는 것 또는 실리콘 수지를 가교결합하는 것이지만, 이 기술은 열경화성(thermoset)을 초래하게 된다. 두 방법은 모두 일반적으로 후처리 및 적용 방법에 문제(challenges)가 있어 부적합하다. 연질 열가소성 실리콘은 실리콘의 간단한 유기 개질(organic modification) 또는 공-중합을 통해 제조될 수 있다. 미국 특허출원공개 제 2003/0096919 호, 미국 특허 제 4,725,658 호, 미국 특허 제 7,579,425 호는 연질 열가소성 실리콘을 제조하기 위해 지방산 형태의 장쇄 탄화수소, 1-올레핀을 실리콘 사슬에 혼입하는 것을 기술한다. CN 201410102937 및 미국 특허출원 공개 2008/0302064호는 장쇄 지방족 파라핀계 왁스, 지방족 탄화수소를 갖는 실리콘 코폴리머, 및 폴리올레핀을 사용하는 상 변화 실리콘 조성물의 개념을 설명한다.
본 발명은 개선된 열 전도성을 갖는 오르가노실록산 코폴리머 조성물을 제공한다. 본 발명의 조성물은 더 낮은 충전제 로딩(loading)에서 개선된 열 전도성을 제공한다. 열 전도성 조성물의 제조 방법이 개시된다.
특히, 본 발명의 조성물에 존재하는 관능화된 실록산 폴리머는 폴리머 매트릭스에 결정성 세그먼트를 부여하기 위해 실리콘 폴리머 또는 수지에 대한아릴렌 에테르의 그래프팅을 포함하여 구성된다. 아릴렌 에테르 기는 실록산 사슬의 펜던트(pendant) 또는 실록산 사슬/매트릭스의 말단(termlnal ends)에 놓일 수 있다. 폴리머는 경화성 또는 비경화성일 수 있고, 실록산 주 사슬의 말단 또는 펜던트에 반응성/경화성 기를 포함할 수 있다.
본 발명의 한 태양에서, 관능화된 실록산 폴리머는 개선된 열 전도성을 나타낸다. 폴리머는 열 충전제(thermal fillers)와 결합할 때 열 전도성 조성물의 제조에 사용할 수 있다. 그 조성물은 더 많은 양의 열 충전제를 혼입하지 않고도 향상된 열 전도성을 나타낼 수 있어서, 그 폴리머로부터 형성된 물질의 후 경화 특성은 크게 영향을 받지 않는다.
본 발명의 한 태양에서, 관능화된 실록산 폴리머 조성물은 상 변화 특성을 가지며 넓은 온도 범위에 걸쳐 가역적인 열가소성 탄성 특성을 나타낸다.
본 발명의 한 태양에서, 상 변화 열 전도성 조성물(phase change thermally conducting composition)이 제공되며, 그 상 변화 특성은 광범위한 온도에 걸쳐 관능화된 실록산 폴리머의 가역적 열가소성 탄성 특성에 의해 제공된다. 그 조성물의 상 변화 특성은, 예를 들어, 폴리머의 분자량, 다양한 실록산 단위(즉, M, D, T 및 Q 단위)의 비율, 아릴렌 에테르 기의 농도 등을 포함하는, 폴리머의 제어 태양에 의해 조절될 수 있다.
하나의 태양에서,
(A) 하기 식(I)의 실리콘 폴리머:
M1 a M2 b M3 cD1 d D2 e D3 f T1 g T2 h T3 i Qj
[위 식에서;
M1 = R1R2R3SiO1/2
M2 = R4R5R6SiO1/2
M3 = R7R8R9SiO1/2
D1 = R10R11SiO2/2
D2 = R12R13SiO2/2
D3 = R14R15SiO2/2
T1 = R16SiO3/2
T2 = R17SiO3/2
T3 = R18SiO3/2
Q = SiO4/2
여기서,, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 독립적으로 수소, C1-C60 지방족 또는 방향족 기 또는 C1-C60 알콕시 기로부터 선택되고;
R4, R12, R17은, C1-C10 알킬, C1-C10 알콕시 또는 R19-A-R20- 로부터 독립적으로 선택되고, 여기서, A는, 방향족 기, 관능화된 방향족 기, 헤테로원자를 임의선택적로 함유하는 축환 방향족 기(fused aromatic group), 불포화 지환족 기, 불포화 헤테로사이클릭기, 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택되는 불포화 사이클릭 모이어티 함유 기에서 선택되고; R19는 -H, 임의선택적으로 헤테로원자(들)을 함유하는 C1-C10 알킬 또는 알릴 또는 아릴 또는 비닐, 아크릴레이트, (메트)아크릴레이트로부터 선택되고; 그리고 R20은 2가 유기기로부터 선택되며;
R7, R14, R18은, 수소 또는 OR22 또는 불포화 1가 라디칼 또는 산소, 질소, 황과 같은 헤테로 원자를 함유하는 라디칼 또는 유기실란 기를 함유하는 라디칼로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
하첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j 는, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000, b+e+h > 0 및 c+f+i≥0을 조건으로, 0 또는 양(+)의 수임];
B) 열 전도성 충전제;
C) 임의선택적으로 산화방지제;
D) 임의선택적으로 억제제;
E) 임의선택적으로 휘발성 희석제;
F)임의선택적으로 커플링제;를 포함하여 구성되는 조성물이 제공된다.
한 구현예에서, A는 식 -A1-R21-A2- 으로부터 선택되고, 식 중, A1 및 A2는, 독립적으로 C6 내지 C12 아릴 기, C12-C36 축환 방향족 고리 기, C5-C36 불포화 지환족 기, 및 C5-C36 불포화 헤테로사이클릭 기로부터 선택되고; 그리고 R21은 직접 결합(direct bond), -(CH2)n-, -C(CH3)2-, -O-, -S-, -S(O)2-, -C(O)-, C(O)-NH-, -NH-C(O)-NH-, C(O)-O-, -CH=N-, 또는 -CH=N-N=CH-로부터 선택되며, 여기서 n은 1-10 이다.
한 구현예에서, A는,
Figure pct00001
(A-i);
Figure pct00002
(A-ii);
Figure pct00003
(A-iii);
Figure pct00004
(A-iv);
Figure pct00005
(A-v);
Figure pct00006
(A-vi);
Figure pct00007
(A-vii);
Figure pct00008
(A-viii);
Figure pct00009
(A-ix);
Figure pct00010
(A-x);
Figure pct00011
(A-xi);
Figure pct00012
(A-xii); 및
Figure pct00013
(A-xiii);으로부터 독립적으로 선택된다.
한 구현예에서, R4, R12 및 R17의 A는;
Figure pct00014
이다.
하나의 구현예에서, R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O- 이고, 그리고 l은 0 또는 1이다.
하나의 구현예에서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 메틸이다.
한 구현예에서, R4, R12 및 R17에서 A는
Figure pct00015
이다.
하나의 구현예에서, R19는, -H, CH2=CH2-(CH2)l-, CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, l 은 0-10이고; 그리고 R20은 C2-C10 2가 알킬 기, -O-(CH2)m-, 또는 -O-C(O)-(CH2)m- 로부터 선택되고, 그리고 m은 2-10 이다.
임의의 이전 구현예에 따른 하나의 구현예에서, A 함유 기는 실록산 사슬에 대한 펜던트(pendant)에 있다.
한 구현예에서, 본 발명의 불포화 1가 라디칼은 아래 식(I) ~ (V);
Figure pct00016
(I)
Figure pct00017
(II)
Figure pct00018
(III)
Figure pct00019
(IV) 및/또는
Figure pct00020
(V)
(여기서, R23, R28, R31, R32, R35, R36, R42는 -H, -OH, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 아릴 및 1 내지 60의 탄소 원자를 갖는 지방족/방향족 1가 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고; R22, R24,R25, R26, R27, R29, R30, R33, R34, R37, R38, R39,R40,R41, R43, R44, R45, R46 는 수소, 또는 1 내지 60의 탄소 원자를 갖는 지방족/방향족 1가 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고; 하첨자 n은 0 또는 양의 정수이고, 0 내지 6 의 범위의 값을 가지며, 하첨자 o는 양의 정수이고, 1 내지 6 의 범위의 값을 가짐);의 군으로부터 선택될 수 있다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 그 폴리머는 약 400 g/mol 내지 약 100000 g/mol의 수 평균 분자량(M n )을 갖는다.
앞의 임의의 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 충전제 물질은, 알루미나, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 산화 란탄, 산화 네오디뮴, 사마리아, 산화 프라세오디뮴, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화아연, 지르코니아, 실리콘 알루미늄 옥시니트라이드, 보로실리케이트 유리, 바륨 티타네이트, 실리콘 카바이드, 실리카, 보론 카바이드, 티타늄 카바이드, 지르코늄 카바이드, 보론 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 티타늄 니트라이드, 지르코늄 니트라이드, 지르코늄 보라이드, 티타늄 디보라이드, 알루미늄 도데카보라이드, 바라이트(barytes), 바륨 설페이트, 석면, 바라이트(barite), 규조토, 장석, 석고, 호르마이트, 카올린, 운모, 하석 섬장암, 진주암, 파이로필라이트 (pyrophyllite), 녹점토, 활석, 질석, 제올라이트, 방해석, 탄산칼슘, 규회석, 칼슘 메타실리케이트, 점토, 알루미늄 실리케이트, 활석, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 수화 알루미나, 수화 알루미늄 산화물, 실리카, 이산화규소, 이산화티탄, 유리 섬유, 유리 플레이크, 점토, 박리된 점토, .또는 다른 고 종횡비 섬유, 로드(rods), 또는 플레이크, 탄산칼슘, 산화아연, 마그네시아, 티타니아, 탄산 칼슘, 활석, 운모, 규회석, 알루미나, 질화알루미늄, 흑연, 그래핀, 알루미늄 분말, 구리 분말, 청동 분말, 황동 분말; 탄소, 흑연, 탄화규소, 질화규소, 알루미나, 질화알루미늄, 산화아연의 섬유 또는 휘스커(whisker), 탄소 나노튜브, 질화붕소 나노시트, 산화아연 나노튜브, 또는 이들의 2 이상의 조합이다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 충전제 물질은 약 0.01 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 충전제 물질은 복수의 충전제 물질로부터 선택된다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 충전제 물질은, 약 0.01 내지 약 0.9 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 1 충전제; 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 2 충전제; 약 15 ㎛ 내지 약 150 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 3 충전제 및 임의선택적으로 약 100 ㎛ 내지 약 400 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 4 충전제로부터 선택된다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 그 조성물은 약 10 부피 % 내지 약 90 부피 % 의 제 1 충전제 및 약 90 부피 % 내지 약 10 부피 % 의 제 2 충전제를 포함하여 구성된다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 충전제는 (i)제 1 충전제, 및 (ii) 제 2 충전제를 포함하고, 상기 제 1 충전제 및/또는 상기 제 2 충전제 중 적어도 하나는 입자 크기 및/또는 형태 면에서 서로 다른 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성된다.
한 구현예에서, 제 1 및 제 2 충전제는 금속 산화물 충전제 및 비-산화물 충전제로부터 독립적으로 선택된다.
일 실시예에서, 비-산화물 충전제는 금속 붕화물, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 규화물, 카본 블랙, 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 또는 흑연 섬유 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택된다.
한 구현예에서, 복수의 충전제 유형은 독립적으로 약 0.3 마이크로미터 내지 약 350 마이크로미터의 평균 입자 크기를 가지며, 복수의 충전제 유형은 서로 상이한 평균 입자 크기를 갖는다.
한 구현예에서, 복수의 충전제 유형은 서로 상이한 형태를 가지며, 그 형태는 구형, 소판형, 응집체, 구형 응집체 및 흑연 형상으로부터 선택된다.
하나의 구현예에서, 제 1 충전제는 산화 알루미늄로부터 선택되고, 제 2 충전제는 보론 니트라이드로부터 선택된다. 하나의 구현예에서, 산화 알루미늄는 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 복수의 충전제 유형은 서로 상이한 평균 입자 크기를 갖는다. 한 구현예에서, 복수의 충전제 유형은 서로 상이한 형태를 갖는다. 한 구현예에서, 산화 알루미늄 및 질화붕소는 각각 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성된다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 조성물은 30 ℃ 내지 120 ℃ 의 상 변화 온도를 갖는다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 그 조성물은 2 내지 18 W/mK 범위의 열 전도도를 갖는다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 그 조성물은 1500 시간 동안 200 ℃ 까지 열 안정성을 갖는다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 그 조성물은 열 그리스, 접착제, 열 겔, 포팅 물질, 또는 갭 충전제 물질의 형태이다.
다른 태양에서, 임의의 이전 구현예의 조성물을 포함하여 구성되는 물품이 제공되는데, 그 조성물은 그 물품의 표면의 적어도 일부 상에 배치된다.
한 구현예에서, 그 물품은 다수의 층을 포함하여 구성되고, 그 조성물은 층들 중 적어도 2 층의 사이의 표면 상에 배치된다.
임의의 이전 구현예에 따른 조성물의 한 구현예에서, 상기 물품은 전자 물품, 자동차 물품, 가전 제품, 스마트 기기 물품, 통신 물품, 건강관리 물품, 퍼스널 케어 용품, 농업용 물품, 성형 물품, 조적 표면, 직물 재료, 홈 케어 재료(home care material)이다.
임의의 이전 실시예에 따른 물품의 일 실시예에서, 그 물품은 발광 디바이스, 컴퓨터 디바이스, 적층형 다이, 모바일 폰, 태블릿, 플립 칩 패키지, 하이브리드 메모리 큐브, 터치 스크린, Wi-Fi 디바이스, 자동차 기술 하이파이 시스템, 쓰루-실리콘 비아 디바이스(through-silicon via device), 및 오디오 시스템,태양광 가열 난방의 히트 파이프와 물 탱크 사이의 접합 개소(joints), 연료 전지, 풍력 발전기, 컴퓨터 칩 제조 용품, 게임 콘솔, 데이터 전송 장치, 조명 장치(light device), 배터리, 하우징, 냉각기, 열 교환 장치, 와이어, 케이블, 가열 와이어, 냉장고, 식기 세척기, 공기 조화기, 어큐뮬레이터, 변압기, 레이저, 기능성 의류, 자동차 시트, 의료 장치, 화재 방지 물품, 전기 모터, 비행기 및 기차, 3D 인쇄 물질을 위한 필라멘트, 약물 전달 시스템, 경피 패치, 상처 치유 패치, 상처 드레싱 패치, 흉터 감소를 위한 패치, 경피 이온토포레시스, 생체 조직 공학을 위한 스캐폴드, 항균 장치, 상처 관리 장치, 안과용 장치, 바이오인서트, 보철물, 신체 이식물, 페인트, 구조적 코팅, 석조 코팅, 또는 해양 코팅, 시드 코팅, 슈퍼스프레더(superspreader), 또는 방출 조절 비료를 포함하여 구성된다.
또 다른 태양에서, 가압 분배(dispensing under pressure), 또는 스텐실 프린팅 또는 스크린 프린팅 또는 제트 프린팅 또는 3D 프린팅을 포함하여 구성되는 임의의 이전 실시예의 물품을 제조하는 방법이 제공된다.
한 구현예에서, 상기 조성물의 두께는 0.01 mm 내지 15 cm 이다.
추가의 태양에서, 임의의 이전 구현예의 조성물을 포함하여 구성되는 퍼스널 케어 제품이 제공된다.
일 구현예에서, 퍼스널 케어 제품은, 발한억제제/탈취제, 면도용품, 피부 로션, 보습제, 토너, 목욕 용품, 클렌징 제품, 샴푸, 컨디쇼너, 샴푸/컨디쇼너 겸용제, 무스, 스타일링 젤, 헤어 스프레이, 모발 염료, 모발 색상 제품, 모발 표백제, 웨이빙 제품, 헤어 스트레이트너, 손톱 광택제, 손톱 광택제 제거기, 손톱 크림 또는 로션, 큐티클 유연제, 선스크린, 곤충 기피제, 노화방지 제품, 립스틱, 파운데이션, 페이스 파우더, 아이 라이너(eye liner), 아이 섀도우(eye shadow), 블러쉬(blush), 메이컵(makeup), 마스카라, 보습용 제제(moisturizing preparation), 파운데이션, 신체 및 손용 제제(body and hand preparation), 피부 관리용 제제, 얼굴 및 목용 제제, 토닉, 드레싱, 헤어 그루밍 보조제, 에어로졸 고정제(aerosol fixative), 향기용 제제, 애프터쉐이브(aftershave), 메이크업용 제제, 소프트 포커스 애플리케이션(soft focus application), 야간 및 주간 피부 관리용 제제, 비착색 모발용 제제, 태닝용 제제(tanning preparation), 합성 및 비-합성 비누 바, 핸드 리퀴드(hand liquid), 코 스트립(nose strip), 퍼스널 케어 관리용 부직포 제품(non-woven application for personal care), 베이비 로션, 베이비 샴푸, 베이비 컨디쇼너, 면도용 제제, 오이 슬라이스(cucumber slices), 피부 패드, 메이크업 제거제, 안면 세정 제품, 콜드 크림, 선스크린 제품, 스프리처, 페이스트 마스크 및 머드(paste mask and mud), 페이스 마스크, 오드콜로뉴 및 화장수(toilet water), 헤어 커티클 코트(hair cuticle coat), 샤워 젤, 페이스 및 바디 워시, 퍼스널 케어 린스-오프 제품, 겔, 폼 배쓰, 스크러빙 클렌저(scrubbing cleaner), 아스트린젠트(astringent), 네일 컨디셔너(nail conditioner), 아이 섀도우 스틱(eye shadow stick), 얼굴 또는 눈을 위한 분말, 입술 크림(lip balm), 입술 광택제(lip gloss), 모발 관리 펌프 스프레이, 헤어-프리즈-컨트롤 겔(hair-frizz-control gel), 모발 리브-인 컨디셔너(hair leave-in conditioner), 헤어 포마드, 모발 디탱글링 제품(hair de-tangling product), 모발 고정제, 모발 표백제 제품, 피부 로션, 면도전 및 전기 면도전 사용 로션(pre-shave and pre-electric shave), 무수 크림 및 로션, 오일/물 에멀젼, 물/오일 에멀젼, 내수성 크림 또는 로션, 여드름 방지 제제, 마우스-워시, 마사지 오일, 치약, 투명 겔 또는 스틱(clear gel or stick), 연고 베이스, 국소 상처-치유 제품, 에어로졸 활석, 배리어 스프레이(barrier spray), 비타민 및 항노화 제제, 생약-추출물 제제, 목욕 염, 목욕 및 신체 유액(bath and body milk), 헤어 스타일링 보조제; 모발 -, 눈 -, 손톱- 및 피부-연질화 고형 제제(hair-, eye-, nail- and skin-soft solid application), 지효성 퍼스널 케어 제품, 모발 컨디셔닝 미스트, 피부 관리 보습 미스트, 피부 와이프(skin wipe), 포어 스킨 와이프(pore skin wipe), 포어 클리너(pore cleaner), 피부 티 감소제(blemish reducer), 피부 박리제, 피부 박리 증진제, 피부 타월렛 또는 클로쓰(skin towelette or cloth), 제모 제제, 또는 퍼스널 케어 윤활제의 형태이다.
또 다른 태양에서, 청구항 제1항의 조성물을 제조하는 방법이 제공되며; 그 방법은;
a) 아래 식(I)의 실리콘 폴리머를 제공하는 단계
M1 a M2 b M3 cD1 d D2 e D3 f T1 g T2 h T3 i Qj (I)
[위 식에서,
M1 = R1R2R3SiO1/2
M2 = R4R5R6SiO1/2
M3 = R7R8R9SiO1/2
D1 = R10R11SiO2/2
D2 = R12R13SiO2/2
D3 = R14R15SiO2/2
T1 = R16SiO3/2
T2 = R17SiO3/2
T3 = R18SiO3/2
Q = SiO4/2 이고;
여기서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 독립적으로 수소, C1-C60 지방족 또는 방향족 기 또는 C1-C60 알콕시 기로부터 선택되고;
R4, R12, R17은, C1-C10 알킬, C1-C10 알콕시 또는 R19-A-R20- 으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서, A는, 방향족 기, 관능화된 방향족 기, 축환 방향족 기, 불포화 지환족 기, 불포화 헤테로사이클릭 기, 또는 이들의 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 불포화 사이클릭 모이어티 함유 기에서 선택되고, R19는 -H, C1-C10 알킬, 알릴, 비닐, 알콕시, 알릴옥시, 비닐옥시, 아크릴레이트, 또는 메트아크릴레이트로부터 선택되고; R20은 2가 유기기로부터 선택되며;
R7, R14, R18은, 수소 또는 OR22 또는 불포화 1가 라디칼 또는 산소, 질소, 황과 같은 헤테로 원자를 함유하는 라디칼 또는 유기실란 기를 함유하는 라디칼로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
하첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j 는, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000, b+e+h > 0 및 c+f+i≥0을 조건으로, 0 또는 양(+)의 수임];
b) 임의선택적으로 억제제, 산화방지제 및 커플링제; 또는 이들의 조합을 (a)의 실리콘 폴리머에 첨가하는 단계;
c) 상기 혼합물에 열전도성 충전제를 첨가하는 단계;
e) 임의선택적으로, 상기 열전도성 충전제를 첨가하기 전 또는 후에 휘발성 희석제를 첨가하는 단계;를 포함하여 구성된다.
이하, 그 실시예가 첨부 도면에 나타나 있는, 본 발명의 예시적인 구현예를 설명한다. 다른 구현예가 이용될 수 있고 구조적 및 기능적 변경이 이루어질 수 있다.는 것을 이해해야 한다. 또한, 다양한 구현예의 특징이 조합되거나 변경될 수 있다. 이와 같이, 다음의 설명은 단지 예시로서 제시되며, 예시된 구현예에 대해 이루어질 수 있는 다양한 대안들 및 수정들을 여하한 방식으로도 제한하지 않아야 한다. 본 개시내용에서, 다수의 특정 세부사항들은 본 발명의 철저한 이해를 제공한다. 본 발명의 태양들은 본 명세서에 설명된 모든 태양들을 반드시 포함하여 구성되는 것은 아닌 다른 구현예들로 실시될 수도 있다.는 것이 이해되어야 한다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, "예" 및 "예시적인" 이라는 단어는 사례(instance)또는 실예(illustration)를 의미한다. "예" 또는 "예시적인" 의 단어는, 가장 중요한(key) 또는 바람직한 태양 또는 구현예를 나타내지 않는다. 문맥이 달리 제시하지 않는 한, 단어 "또는"은 배타적인 것이 아니라 포괄적인 것으로 의도된다. 예를 들어, 문구 "A는 B 또는 C 를 사용한다"는, 임의의 포괄적 변경(permutation)(예를 들어, A는 B를 사용하거나; A는 C를 사용하거나; 또는 A는 B 및 C 모두를 사용한다)을 포함한다. 또 다른 문제로서, 관사 "하나의(a 및an)" 는, 문맥상 달리 제시되지 않는 한, 일반적으로 "하나 또는 그 이상의"를 의미하는 것으로 의도된다.
관능화된 실리콘 폴리머가 제공된다. 또한, 관능화된 실리콘 폴리머및 열전도성 충전제를 포함하여 구성되는 조성물이 제공된다. 특히, 관능화된 실록산 폴리머가 제공된다. 그 실록산 폴리머는 불포화 사이클릭 모이어티를 포함하여 구성되는 유기 기를 포함하여 구성된다. 본 발명의 실록산 폴리머는 비교적 낮은 충전제 농도를 가지면서도 양호한 열 안정성 및 열 전도성을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
조성물에 사용된 실리콘 폴리머는 아래 식(I)의 폴리머이다;
M1 a M2 b M3 cD1 d D2 e D3 f T1 g T2 h T3 i Qj
[위 식에서,
M1 = R1R2R3SiO1/2
M2 = R4R5R6SiO1/2
M3 = R7R8R9SiO1/2
D1 = R10R11SiO2/2
D2 = R12R13SiO2/2
D3 = R14R15SiO2/2
T1 = R16SiO3/2
T2 = R17SiO3/2
T3 = R18SiO3/2
Q = SiO4/2 이고,
여기서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 독립적으로 수소, C1-C60 지방족 또는 방향족 기 또는 C1-C60 알콕시 기로부터 선택되고;
R4, R12, R17은, C1-C10 알킬, C1-C10 알콕시 또는 R19-A-R20- 으로부터 독립적으로 선택되고, 여기서, A는, 방향족 기, 관능화된 방향족 기, 축환 방향족 기, 불포화 지환족 기, 불포화 헤테로사이클릭 기, 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택되는 불포화 사이클릭 모이어티 함유 기에서 선택되고, R19는 -H, C1-C10 알킬, 알릴, 비닐, 알콕시, 알릴옥시, 비닐옥시, 아크릴레이트, 또는 메트아크릴레이트로부터 선택되고; R20은 2가 유기기로부터 선택되며;
R7, R14, R18은, 수소, OR22, 불포화 1가 라디칼, 또는 산소, 질소, 황과 같은 헤테로 원자를 함유하는 라디칼 또는 유기실란 기를 함유하는 라디칼로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
하첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j 는, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000, b+e+h > 0 및 c+f+i≥0을 조건으로, 0 또는 양(+)의 수임].
본 명세서에 사용된 바의, 불포화 지환족 기는 하나 또는 그 이상의 불포화 결합을 포함하여 구성되는 지방족 사이클릭기를 지칭한다. 구현예들에서, 불포화 지환족 기는 적어도 하나의 C = C 결합을 포함하여 구성된다. 구현예에서, 불포화 지환족 기는, 하나 또는 그 이상의 C = C 결합을 포함하여 구성되는 C4-C36 지환족 기로부터 선택된다. 불포화 지환족 기는, 단일 고리, 축환 고리 시스템, 또는 비사이클릭고리 시스템을 포함하여 구성될 수 있다. 불포화 지환족 화합물의 비제한적인 예는, 사이클로펜텐, 사이클로헥센, 사이클로펜타디엔, 디사이클로펜타디엔 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 불포화 헤테로사이클릭 기는 고리 구조 내에 적어도 하나의 불포화 결합 및 적어도 하나의 헤테로원자를 포함하여 구성되는 사이클릭기를 지칭한다. 불포화 기는 탄소 원자와 헤테로원자 사이의 C = C 또는 불포화 결합일 수 있다.
구현예에서, R19는 -H, CH2=CH2-(CH2)l-, CH2=CH2-(CH2)l-O-(여기서, l은 0-10임)로부터 선택되고, R20은 C2-C10 2가 알킬 기, -O-(CH2)m-, 또는 -O-C(O)-(CH2)m- (여기서, m은 2-10임)로부터 선택된다. 하나의 구현예에서, R19는, CH2=CH2-(CH2)l-O-(여기서, l은 0임)이다. 하나의 구현예에서, R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, l은 1임)이다.
구현예에서, A는 2가 C6 내지 C12 아릴 기, 2가 C12 내지 C36 축환 방향족 기, 2가 C4-C36 불포화 지환족 기, 및 2가 C4-C36 불포화 헤테로사이클릭 기로부터 독립적으로 선택된다.
하나의 구현예에서, A는 식 -A1-R21-A2- (여기서, A1 및 A2 는 C6 내지 C12 아릴 기, C12-C36 축환 방향족 고리, C5-C36 불포화 지환족 기, 및 C5-C36 불포화 헤테로사이클릭 기로부터 독립적으로 선택되고; 그리고 R21은 직접 결합 -(CH2)n-, -C(CH3)2-, -O-, -S-, -S(O)2-, -C(O)-, C(O)-NH-, -NH-C(O)-NH-, C(O)-O-, -CH=N-, 또는 -CH=N-N=CH- (여기서, n은 1 내지 10 임)이다. 구현예들에서, n은 1-6, 1-4 또는 1-2이다.
A 기에 대한한 적합한 기의 예는 다음을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다:
Figure pct00021
(A-i);
Figure pct00022
(A-ii);
Figure pct00023
(A-iii);
Figure pct00024
(A-iv);
Figure pct00025
(A-v);
Figure pct00026
(A-vi);
Figure pct00027
(A-vii);
Figure pct00028
(A-viii);
Figure pct00029
(A-ix);
Figure pct00030
(A-x);
Figure pct00031
(A-xi);
Figure pct00032
(A-xii); 및
Figure pct00033
(A-xiii).
하나의 구현예에서, R1,R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16 은 C1-C4 알킬이고, A는;
Figure pct00034
;이며, R19는, -H, CH2=CH2-(CH2)l-, CH2=CH2-(CH2)l-O-(여기서, l은 1-10임)로부터 선택되고, 그리고 R20는 C2-C10 2가 알킬 기, -O-(CH2)m-, 또는 -O-C(O)-(CH2)m- 로부터 선택되며, 그리고 m은 2-10이다. 하나의 구현예에서, R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O-(여기서, l은 1임)이다.
하나의 구현예에서, R1,R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16 은 C1-C4 알킬이고, A 는
Figure pct00035
;이며, R19는 -H, CH2=CH2-(CH2)l-, CH2=CH2-(CH2)l-O-(여기서, l은 1-10임)로부터 선택되고, 그리고 R20는 C2-C10 2가 알킬 기, -O-(CH2)m-, 또는 -O-C(O)-(CH2)m- 로부터 선택되며, 그리고 m은 2-10이다. 하나의 구현예에서, R19는 R19 is CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, l은 1임)이다.
한 구현예에서, A는, (A-i) 내지 (A=xiii)중 임의의 하나로부터 선택되고, 그리고 R19는 -H, CH2=CH2-(CH2)l-, CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, l은 0-10임)로부터 선택되며, R20은, C2-C10 2가 알킬기, -O-(CH2)m-, 또는 -O-C(O)-(CH2)m- 로부터 선택되며, 그리고 m은 2-10 이다. 하나의 구현예에서, A는 (A-i)-(A-xiii)중 임의의 것으로부터 선택되고; R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, ㅣ은 0임)으로부터 선택되고, 그리고 R20은 -O-(CH2)m- (여기서, m 은 2임)으로부터 선택된다. 하나의 구현예에서, A는 (A-i) - (A-xiii)의 임의의 하나로부터 선택되고, R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, l 은 0임)로부터 선택되고, 그리고 R20은 -O-(CH2)m- (여기서, m 은 3 이다. 하나의 구현예에서, A 는 (A-i)-(A-xiii)중임의의 것으로부터 선택되고; R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O로부터 선택되고, 여기서 l은 1 이고 그리고 R20은 -O-(CH2)m- (여기서, m 은 2 임)로부터 선택된다. 하나의 구현예에서, A 는 (A-i)-(A-Xiii)중 임의의 것으로부터 선택되고; R19는 CH2=CH2-(CH2)l-O- (여기서, l 은 1임)로부터 선택되며, 그리고, R20은 O-(CH2)m- (여기서, m 은 3 임)로부터 선택된다.
하나의 구현예에서, R7, R14, R18 은, 아래 식 (I) 내지 (V)의 군으로부터 선택될 수 있는, 본 발명에서 불포화 1가 라디칼로부터 선택된다;
Figure pct00036
(I)
Figure pct00037
(II)
Figure pct00038
(III)
Figure pct00039
(IV) 및/또는
Figure pct00040
(V)
(여기서, R23,R28, R31, R32, R35, R36, R42는 -H, -OH, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 아릴 및 1 내지 60의 탄소 원자를 갖는 지방족/방향족 1가 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고; R22, R24,R25, R26, R27, R29, R30, R33, R34, R37, R38, R39,R40,R41, R43, R44, R45, R46 는 수소, 또는 1 내지 60의 탄소 원자를 갖는 지방족/방향족 1가 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고; 하첨자 n은 0 또는 양의 정수이고, 0 내지 6 의 범위의 값을 가지며, 하첨자 o는 양의 정수이고, 1 내지 6 의 범위의 값을 가짐).
본 발명의 폴리머는 촉매의 존재하에 적합한 불포화 화합물 및 실릴 수소화물의 하이드로실릴화를 통해 형성될 수 있다. R4, R12, R17를 제공하기 위한 불포화 화합물은, 식 R19-A-R19'(여기서, A는 상술한 것과 같음)의 것일 수 있고, 그리고 R19 및 R19'는 알릴, 비닐, 알릴옥시, 비닐옥시, 아크릴레이트 또는 메트아크릴레이트로부터 독립적으로 선택된다. 구현예들에서, R19 and R19는 CH2=CH2-(CH2)a-, CH2=CH2-(CH2)a-O-, CH2=CH2-(CH2)a-C(O)-O-(여기서, a는 0-10임)으로부터 독립적으로 선택된다. 실릴 수소화물은, 예를 들어, 실록산의 주 사슬에 말단 실릴 수소화물 관능 기 또는 Si-H 함유 기를 갖는 실록산일 수 있다.
유용한 촉매는, 반응성 SiH-함유 모이어티 또는 치환체와 탄소-탄소 이중 결합과 같은 탄소-탄소 결합의 사이의 하이드로실릴화 반응을 촉진시킬(catalyze) 수 있는 화합물 또는 분자를 포함한다. 또한, 하나 또는 그 이상의 구현예에서, 이들 촉매는 반응 매질 내에 용해될 수 있다. 촉매의 유형은, VIII 족 금속을 포함하는, 그들 화합물을 포함하는 전이 금속 화합물을 포함한다.예시적인 VIII 족 금속은, 팔라듐, 로듐, 게르마늄 및 백금을 포함한다. 예시적인 촉매 화합물은, 클로로 백금 산, 원소 백금, 클로로 백금 산 헥사하이드레이트, 클로로 백금 산의 sym-디비닐테트라메틸디실록산과의 착물, 디클로로-비스(트리페닐포스핀) 백금(II), 시스-디클로로-비스(아세토니트릴) 백금(II), 디카르보닐디클로로 백금(II), 백금 클로라이드 및 백금 산화물, Karstedt 촉매와 같은 0 가 백금 금속 착물, [Cp*Ru(MeCN)3]PF6, [PtCl2(사이클로옥타디엔), 담체(알루미나, 실리카 또는 카본 블랙 등)상에 지지된 고체 백금, 백금-비닐실록산 착물(예를 들어, Ptn(ViMe2SiOSiMe2Vi)c 및 Pt[(MeViSiO)4]d)), 백금-포스핀 착물(예를 들어, Pt(PPh3)4 and Pt(PBU3)4)), 및 백금-포스파이트 착물(예를 들어, Pt[P(Oph)3]4 및 Pt[P(Obu)3]4))(여기서, Me 는 메틸을 나타내고, Bu 는 부틸을 나타내고, "Vi" 는 비닐을 나타내고, Ph 는 페닐을 나타내고, c 및 d 는 정수를 나타낸다. 다른 것들은 [1] RhCl(PPh3)3, RhCl3, Rh/Al2O3, RuCl3, IrCl3, FeCl3, AlCl3, PdCl2.2H2O, NiCl2, TiCl4, 등을 포함한다.
본 발명의 폴리머의 특성 또는 상태는 폴리머의 다양한 태양를 제어함으로써 조절되거나 조정될 수 있다. 특히, 본 발명의 폴리머는 중합 정도, 실리콘 사슬 길이 및 분자량을 조절함으로써 액체, 검(gum), 또는 고체로 제공될 수 있다.
한 구현예에서, 본 발명의 실리콘 폴리머는 약 400 내지 약 100000; 약 500 내지 약 50000; 심지어 약 600 내지 약 25000 의 수평균 분자량을 갖는다. 분자량은 GPC에 의해 측정될 수 있다.
본 발명의 폴리머는 이들을 다양한 용도에 유용하게 하는 특성을 나타낸다. 본 발명의 폴리머는 가역적인 열가소성 거동을 나타낼 수 있다. 본 발명의 폴리머는 광범위한 온도에 걸쳐 가소성 및 탄성 특성을 모두 갖는다. 본 발명의 폴리머의 상 변화 온도는 약 20 ℃ 내지 약 120 ℃ 이다. 본 발명의 폴리머의 특성 또는 상태는 폴리머의 다양한 태양를 제어함으로써 조절되거나 조정될 수 있다. 특히, 본 발명의 폴리머는 중합 정도, 실리콘 사슬 길이 및 분자량을 조절함으로써 액체, 검, 또는 고체로 제공될 수 있다. 특성, 예를 들어 용융/상 변화 거동은 실리콘 세그먼트(예를 들어, m 및 x 단위의 크기 또는 수) 및 2가 불포화 사이클릭 기(A)에 의해 조정되거나 선택될 수 있다.
본 발명의 폴리머는 실리콘 조성물을 형성하는데 사용될 수 있다. 하나의 구현예에서, 실리콘 조성물은, 실리콘 폴리머 및 열 전도성 충전제 물질을 포함하여 구성되는 열 전도성 조성물로서 제공된다. 열전도성 충전제(B)용 충전제 물질은 금속 산화물 또는 비-산화물 충전제로부터 선택될 수 있다. 적합한 비-산화물 충전제의 예는, 금속 보라이드, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 규화물, 카본 블랙, 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 또는 흑연 섬유 또는 이들의 2 이상의 조합을 포함한다. 열 전도성 충전제의 예는, 알루미나, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 산화 란탄, 산화 네오디뮴, 사마리아, 산화 프라세오디뮴, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화아연, 지르코니아, 실리콘 알루미늄 옥시니트라이드, 보로실리케이트 유리, 바륨 티타네이트, 실리콘 카바이드, 실리카, 보론 카바이드, 티타늄 카바이드, 지르코늄 카바이드, 보론 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 티타늄 니트라이드, 지르코늄 니트라이드, 지르코늄 보라이드, 티타늄 디보라이드, 알루미늄 도데카보라이드, 바라이트(barytes), 바륨 설페이트, 석면, 바라이트(barit), 규조암, 장석, 석고, 호르마이트, 카올린, 운모, 하석 섬장암, 진주암, 파이로필라이트, 활석, 질석, 제오라이트, 방해석, 칼슘 카보네이트, 규회석, 칼슘 메타실리케이트, 점토, 알루미늄 실리케이트, 활석, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 수화 알루미나, 수화 산화 알루미늄, 실리카, 이산화규소, 이산화티탄, 유리 섬유, 유리 플레이크, 점토, 박리된 점토, 또는 다른 고 종횡비 섬유, 로드(rods), 또는 플레이크, 탄산칼슘, 산화아연, 마그네시아, 티타니아, 탄산칼슘, 활석, 운모, 규회석, 알루미나, 질화알루미늄, 흑연, 팽창 흑연; 예를 들어, 알루미늄, 구리, 청동, 황동 등의 금속 분말; 탄소, 흑연, 탄화규소, 질화규소, 알루미나, 질화 알루미늄, 산화아연의 섬유 또는 휘스커; 나노스케일 섬유, 예컨대 탄소 나노튜브, 질화붕소 나노시트, 산화아연 나노튜브 등, 및 이들의 2 종 이상의 혼합물을 포함한다. 일 실시예에서, 열 전도성 충전제는 낮은 전기 전도도를 갖거나 전기 절연성이다.
충전제 물질의 입자 크기는, 특정 목적 또는 의도된 용도에 대해 원하는 대로 선택될 수 있다. 구현예들에서, 충전제 물질은 약 0.01 ㎛ 내지 약 500 ㎛; 약 0.1 내지 약 250 ㎛; 약 1 내지 약 100 ㎛; 약 5 내지 약 75 ㎛; 심지어 약 10 내지 약 50 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는다. 조성물은 상이한 평균 입자 크기를 가지는 무기 충전제의 조합을 포함할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 이러한 조합은 특정 목적 또는 의도된 용도에 대해 원하는 대로 선택될 수 있다. 한 구현예에서, 조성물은 약 0.01 내지 약 0.1 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 1 유기 충전제; 약 1 ㎛ 내지 약 25 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 2 충전제; 및 임의선택적으로 약 50 ㎛ 내지 약 100 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 3 충전제를 포함하여 구성된다. 제 1, 제 2 및 제 3 충전제는 충전제의 화학적 구조의 면에서 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명의 조성물에서, 실리콘 폴리머는 조성물의 총 부피를 기준으로 약 20 부피 % 내지 약 75 부피 % 의 양으로 존재할 수 있다. 한 구현예에서, 충전제 로딩은 약 25 부피 % 내지 약 70 부피 %, 약 35 부피 % 내지 약 65 부피 %, 심지어는 약 40 부피 % 내지 약 60 부피 % 이다. 조성물은, 약 25 부피 % 내지 약 80 부피 % 의 총 충전제 농도, 즉 조성물 중의 모든 충전제의 농도를 가질 수 있다. 한 구현예에서, 충전제 로딩은 약 30 부피 % 내지 약 75 부피 %, 약 35 부피 % 내지 약 65 부피 %, 심지어는 약 40 부피 % 내지 약 60 부피 % 이다. 특허청구범위에서와 같이, 발명의 상세한 설명에서, 수치 값은 새롭고 특정되지 않은 범위를 형성하도록 조합될 수 있다.
열전도성 충전제(B)는 충전제의 조합을 포함하며, 그 경우 하나 이상의 충전제 물질이 복수의 충전제 형태로서 제공된다. 본 명세서에 사용된 바의, "충전제 유형" 은 구체적 특성을 갖는 충전제 물질의 카테고리를 지칭한다. 충전제 유형을 정의하는 특성의 예는, 예를 들어, 충전제의 형태, 충전제의 입자 크기, 또는 충전제의 형태 및 입자 크기를 포함한다. 상이한 충전제 유형의 상이한 구현예의 예는 다음을 포함한다:
● 제 1 입자 크기를 갖는 제 1 충전제 유형, 및 제 2 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형을 포함하며, 여기서 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 형태를 갖는다.
● 제 1 형태를 갖는 제 1 충전제 유형, 및 제 2 형태를 갖는 제 2 충전제 유형 - 여기서, 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 입자 크기를 가짐 -;
● 제 1 형태를 갖는 제 1 충전제 유형, 및 제 2 형태를 갖는 제 2 충전제 유형 - 여기서, 제 1 및 제 2 충전제 유형은 상이한 입자 크기를 가짐 -
상기 구현예들에서, 제 1 및 제 2 충전제는 단일 유형의 충전제일 수 있거나 또는 그 자체가 다수의 충전제 유형으로 제공될 수 있다.
일 실시예에서, 제 1 충전제 및 제 2 충전제는 충전제 재료들마다 각각 복수의 충전제 유형들에 의해 제공된다. 조성물은 제 1 충전제 및 제 2 충전제의 임의의 조합을 포함할 수 있으며,
여기서, (i) 제 1 충전제는;
● 제 1 입자 크기를 갖는 제 1 충전제 유형 및 제 2 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형 - 상기 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 형태를 가짐 -;
● 제 1 형태를 갖는 제 1 충전제 유형 및 제 2 형태를 갖는 제 2 충전제 유형 - 상기 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 입자 크기를 가짐 -; 또는
● 제 1 형태를 갖는 제 1 충전제 유형 및 제 2 형태를 갖는 제 2 충전제 유형 - 상기 제 1 및 제 2 충전제 유형은 상이한 입자 크기를 가짐 - 에 의해 제공되고; 그리고,
(ii) 제 2 충전제는;
● 제 1 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형 및 제 2 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형 - 상기 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 형태를 가짐 -;
● 제 1 형태를 갖는 제 2 충전제 유형, 및 제 2 형태를 갖는 제 2 충전제 유형 - 여기서, 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 입자 크기를 가짐 -; 또는
● 제 1 형태를 갖는 제 2 충전제 유형, 및 제 2 형태를 갖는 제 2 충전제 유형 - 여기서, 제 1 및 제 2 충전제 유형은 상이한 입자 크기를 가짐 -;에 의해 제공된다.
그러므로, 예를 들어, 한 구현예에서, (a) 제 1 입자 크기를 갖는 (i) 제 1 충전제 유형, 및 제 2 입자 크기를 갖는(ii) 제 2 충전제 유형에 의해 제공된 제1 충전제; 및 (b) 제 1 입자 크기를 갖는 (i) 제 1 충전제 유형, 및 제 2 입자 크기를 갖는 (ii) 제 2 충전제 유형의에 의해 제공되는 제 2 충전제를 제공할 수 있다. 다른 구현예에서, 조성물은 (a) 제 1 입자 크기를 갖는 (i) 제 1 충전제 유형, 및 제 2 입자 크기를 갖는 (ii) 제 2 충전제 유형(여기서 제 1 및 제 2 충전제 유형은 동일한 형태를 가짐)에 의해 제공되는 제1 충전제; 및 (b) 제 1 형태의 (i) 제 1 충전제 유형, 및 제 2 형태의 (ii) 2 충전제 유형에 의해 제공되는 제 2 충전제를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 설명은, 제 1 충전제 및 제 2 충전제에 관한 것이지만, 조성물은 2 개의 충전제를 포함하는것으로 한정되지 않는다는 것이 이해될 것이다. 조성물은 2개, 3개, 4개, 5개, 또는 그 이상의 충전제를 포함할 수 있으며, 여기서, 적어도 하나의 충전제는 그 충전제 물질의 복수의 충전제 유형에 의해 제공된다. 임의선택적으로, 각각의 충전제는 각각의 충전제 물질의 복수의 충전제 유형에 의해 제공될 수 있다.
한 구현예에서, 조성물은 금속 산화물로부터 선택된 제 1 충전제를 포함하고, 제 2 충전제는 비-산화물 충전제(예를 들어, 질화물, 탄화물, 실리사이드 등)로부터 선택된다. 하나의 구현예에서, 금속 산화물 충전제는 상이한 입자 크기의 복수의 충전제 유형으로서 제공되고, 비-산화물 충전제는 단일 충전제 유형(예를 들어, 특정 형태 및 입자 크기의 충전제)로서 제공된다. 다른 구현예에서, (a금속 산화물 충전제는 제 1 입자 크기의 제 1 충전제 유형 및 제 2 입자 크기의 제 2 충전제 유형을 포함하여 구성되고; (b) 비-산화물 충전제는 제 1 형태의 (i) 제 1 충전제 유형, 및 제 2 형태의 (ii) 제 2 충전제 유형을 포함하여 구성된다.
각각의 충전제의 형태는 필요에 따라 선택될 수 있다. 하나의 구현예에서, 충전제의 형태는 구형, 소판형, 응집체, 구형 응집체 및 흑연 형태로부터 선택될 수 있다.
한 구현예에서, 제 1 및 제 2 열전도성 충전제 물질은 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 갖는다. 한 구현예에서, 열전도성 충전제는 약 0.5 내지 150 ㎛; 약 1 내지 약 100 ㎛, 약 10 내지 90 ㎛; 약 20 내지 75 ㎛; 심지어 약 40 내지 60 ㎛ 의 입자 크기를 갖는다.
본 발명의 조성물은 조성물의 총 부피를 기준으로 약 25 부피 % 내지 약 80 부피 % 의 총 충전제 농도, 즉 조성물 중의 모든 충전제의 농도를 가질 수 있다. 한 구현예에서, 충전제 로딩은 약 30 부피 % 내지 약 75 부피 %, 약 35 부피 % 내지 약 65 부피 %, 심지어는 약 40 부피 % 내지 약 60 부피 % 이다. 특허청구범위에서와 같이, 발명의 상세한 설명의 수치 값은 새롭고 특정되지 않은 범위를 형성하도록 조합될 수 있다.
본 발명의 조성물은 약 10 부피 % 내지 90 부피 % 의 제 1 충전제 및 90 부피 % 내지 10 부피 % 의 제 2 충전제; 약 30 부피 % 내지 70 부피 % 의 제 1 충전제 및 70 부피 % 내지 30 부피 % 의 제 2 충전제; 심지어 약 40 부피 % 내지 약 60 부피 % 의 제 1 충전제 및 약 60 부피 % 내지 약 40 부피 % 의 제 2 충전제를 포함하여 구성될 수 있다.
제 1 및/또는 제 2 충전제에 기여하는 상이한 충전제 유형에 관하여, 필요에 따라 상이한 충전제 유형의 농도가 선택될 수 있다. 일 구현예에서, 제 1 충전제는, 제 1 충전제의 총 부피를 기준으로, 약 5 부피 % 내지 약 95 부피 % 의 제 1 충전제 유형 및 약 95 부피 % 내지 약 5 부피 % 의 제 2 충전제 유형; 충전제의 총 부피를 기준으로 약 10 부피 % 내지 약 80 부피 % 의 양의 제 1 충전제 유형및 약 20 부피 % 내지 약 90 부피 % 의 제 2 충전제 형태; 충전제의 총 부피를 기준으로 약 30 부피 % 내지 약 60 부피 % 의 제 1 충전제 형태 및 약 70 부피 % 내지 약 40 부피 % 의 제 2 충전제 유형을 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 제 1 충전제는, 충전제의 총 부피를 기준으로 약 20 부피 % 내지 약 40 부피 % 의 제 1 충전제 유형 및 약 80 부피 % 내지 약 60 부피 % 의 제 2 충전제 유형을 포함하여 구성된다.
하나의 구현예에서, 열 전도성 충전제는 질화붕소를 포함한다. 적합한 질화붕소 물질의 예는 질화붕소 입자, 질화붕소 응집체, 또는 이들의 혼합물을 포함하여 구성된다. 질화붕소 입자는 일반적으로 소판형태를 나타낸다. 한 구현예에서, 질화붕소 입자는 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 갖는 소판체일 수 있다. 한 구현예에서, 소판형 질화붕소 입자는 약 0. 5 내지 150 미크론; 약 1 내지 약 100 미크론, 약 10 내지 90 미크론; 약 20 내지 75 미크론; 심지어 약 40 내지 60 미크론의 입자 크기를 갖는다. 다른 구현예에서, 열 전도성 플라스틱 조성물은 질화붕소 응집체를 포함하여 구성된다. 그 응집체는 약 5 내지 약 500 미크론의 평균 입자 크기 및 약 0.25 내지 약 50 m2/g 의 표면적을 가질 수 있다. 한 구현예에서, 소판형 질화붕소 입자는 약 10 내지 400 미크론; 약 20 내지 약 300 미크론, 약 30 내지 200 미크론; 약 40 내지 150 미크론; 심지어 약 50 내지 100 미크론의 입자 크기를 갖는다. 입자 크기는 분석되는 입자(예를 들어, BN)가, 요구되는 투과율을 충족시키도록 조절된 양으로, 도입되는 Horiba LA300 입자 크기 분포 분석기를 사용하여 측정될 수 있다. 2% Rhodpex CO-436의 몇 방울을 첨가하여 분말의 분산을 개선시킬 수 있고, 그리고 입자 크기는 3 초 초음파 처리 후 레이저 회절을 사용하여 측정할 수 있다. 측정으로부터 나온 입자 크기 분포는 부피 기준으로 구분될(plotted) 수 있고, 그리고 D90은 분포의 90 번째 백분위 수를 나타낸다.
한 구현예에서, 충전제는 예를 들어 실란 첨가제와 같은 관능화 첨가제로 관능화될 수 있다. 일 구현예에서, 실란 첨가제는, 알콕시 실란, 알크아크릴옥시 실란, 비닐 실란, 할로 실란(예를 들어, 클로로실란), 메르캅토 실란, 블로킹된 메르캅토실란, 티오카복실레이트 실란, 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택될 수 있다. 하나의 구현예에서, 충전제는, 충전제의 약 1 내지 약 5 중량 %; 약 1.5 내지 약 4 중량 %; 심지어 약 2.7 내지 약 3.7 중량 % 의 실란을 포함하여 구성될 수 있다.
한 구현예에서, 조성물은 금속 산화물로부터 선택된 제 1 충전제, 및 비-산화물 충전제로부터 선택된 제 2 충전제를 포함하여 구성되며, 여기서 제 1 충전제 및/또는 제 2 충전제는 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성된다. 하나의 구현예에서, 제 1 충전제는 제 1 유형의 금속 산화물 및 제 2 유형의 금속 산화물을 포함하여 구성되는 금속 산화물이며, 이는 화학 구조와 관련하여 동일하거나 상이한 금속 산화물일 수 있고, 그리고 제 2 충전제는 단일 유형의 비-산화물 충전제를 포함하여 구성되며, 아래의 것 중 임의의 것(단독으로 또는 조합하여)이 사용될 수 있다;
● 제 1 유형의 금속 산화물이 제 1 입자 크기를 갖고, 제 2 유형의 금속 산화물이 제 1 입자 크기와 상이한 제 2 입자 크기를 가짐;
● 제 1 및 제 2 유형의 금속 산화물이 독립적으로 약 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 가지며, 여기서 제 1 및 제 2 유형의 금속 산화물은 상이한 입자 크기를 가짐;
● 제 1 유형의 금속 산화물이 제 1 형태를 가지며, 제 2 유형의 금속 산화물이 제 1 형태와 상이한 제 2 형태를 가지며;
● 금속 산화물 충전제가 알루미나, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 란탄 산화물, 네오디뮴 산화물, 사마리아, 프라세오디뮴 산화물, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화아연, 및/또는 지르코니아로부터 선택됨;
● 비-금속 산화물 충전제가 탄화규소, 실리카, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화지르코늄, 질화붕소, 질화규소, 질화알루미늄, 질화티탄, 질화지르코늄 또는 붕화지르코늄으로부터 선택됨;
● 제 1 충전제가 알루미나이고, 제 2 충전제는 질화붕소임;
● 제 2 충전제가 구형, 소판형, 응집체, 또는 구형 응집체로부터 선택된 질화붕소임.
한 구현예에서, 조성물은 금속 산화물로부터 선택된 제 1 충전제, 및 비-산화물 충전제로부터 선택된 제 2 충전제를 포함하여 구성되고, 여기서 제 1 충전제 및 제 2 충전제가 각각 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성된다. 하나의 구현에서, 제 1 충전제는 제 1 유형의 금속 산화물 및 제 2 유형의 금속 산화물을 포함하여 구성되는 금속 산화물이고, 여기서, 제 1 및 제 2 유형의 금속 산화물은 동일하거나 상이한 화학적 조성 또는 식을 가질 수 있고(그러나, 적어도 입자 크기 및/또는 형태에 대해 상이함), 제 2 충전제는 단일 유형의 비-산화물 충전제를 포함하여 구성되며, 아래의 것들 중 임의의 것이 서로 조합하여 사용될 수 있다;
● 제 1 유형의 금속 산화물이 제 1 입자 크기를 갖고, 제 2 유형의 금속 산화물이 제 1 입자 크기와 상이한 제 2 입자 크기를 가짐;
● 제 1 및 제 2 유형의 금속 산화물이 독립적으로 약 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 가지며, 여기서 제 1 및 제 2 유형의 금속 산화물이 상이한 입자 크기를 가짐;
● 제 1 유형의 금속 산화물이 제 1 형태를 갖고, 제 2 유형의 금속 산화물이 제 1 형태와 상이한 제 2 형태를 가짐;
● 제 1 유형의 금속 산화물이 제 1 입자 크기를 갖고; 제 2 유형의 금속 산화물이 제 1 입자 크기와 상이한 제 2 입자 크기를 가짐;
● 금속 산화물 충전제가 알루미나, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 란탄 산화물, 네오디뮴 산화물, 사마리아, 프라세오디뮴 산화물, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화아연, 및/또는 지르코니아로부터 선택됨;
● 비-금속 산화물 충전제가 탄화규소, 실리카, 탄화붕소, 탄화티탄, 탄화지르코늄, 질화붕소, 질화규소, 질화 알루미늄, 질화티탄, 질화지르코늄 또는 붕화 지르코늄으로부터 선택됨;
● 제 1 충전제가 알루미나이고, 제 2 충전제가 질화붕소임;
● 제 2 충전제가 소판형 질화붕소 및 질화붕소 응집체를 포함하여 구성됨.
한 구현예에서, 조성물은 약 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기의 제 1 충전제 유형을 갖는 제 1 충전제, 및 약 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형을 포함하여 구성되며, 여기서 제 1 충전제의 제 2 충전제 유형은 제 1 충전제 유형과 상이한 입자 크기를 갖는다. 한 구현예에서, 조성물은 약 0.3 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 갖는 제 1 충전제 유형 및 약 0.3 내지 약 15 미크론의 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형을 갖는 제1 충전제를 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 조성물은 약 45 내지 약 350 미크론의 입자 크기를 갖는 제 1 충전제 유형 및 약 0.3 내지 약 5 미크론의 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형을 갖는 제 1 충전제를 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 조성물은 약 5 내지 약 70 미크론의 입자 크기를 갖는 제 1 충전제 유형 및 약 0.5 내지 약 15 미크론의 입자 크기를 갖는 제 2 충전제 유형을 갖는 제1 충전제를 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 제 1 충전제는 알루미나를 포함하여 구성된다.
본 발명의 조성물은 부가 또는 축합 경화 촉매를 추가로 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명의 조성물은 경화성이고 축합 경화 메카니즘 또는 열 경화 메카니즘에 의해 경화될 수 있다. 한 구현예에서, 조성물은 축합 경화성이다. 축합 경화성 조성물의 경우, 조성물은 축합 경화를 촉진하기에 적합한 임의의 성분을 포함할 수 있다. 조성물은, 완전히 또는 부분적으로 가수분해된 탑코트 물질의 축합을 촉진하는 축합 촉매를 임의선택적으로 포함하여 구성될 수 있다. 촉매는 실록산의 경화를 촉진하는데 적합한 촉매일 수 있다. 유리하게는, 축합 촉매가 사용될 수 있다. 적합한 축합 촉매는, 디부틸틴 디라우레이트 및 디옥틸팀 디라우레이트와 같은 디알킬틴디카복실레이트, 3 급 아민, 카르복실산의 주석 염(stannous salts), 예컨대 그탠너스 옥토에이트 및 스탠너스 아세테이트 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 다른 유용한 촉매는 King Industries, Inc.에 의해 공급되는 K-KAT® XC6212, K-KAT®5218 및 K-KAT®348 과 같은 지르코늄-함유, 알루미늄-함유 및 비스무스-함유 착물, DuPont company 로부터 구입가능한 TYZOR® 유형과 같은 티타늄 킬레이트, 및 Kenrich Petrochemical, Inc로부터 구입가능한 KR 유형, 및 다른 유기금속 촉매, 예를 들어, Al, Zn, Co, Ni, Fe 등과 같은 금속을 함유하는 것들을 포함한다.
일반적으로, 촉매는 조성물의 물리적 특성에 영향을 미치지 않거나 손상시키지 않는 양으로, 그러나 경화 반응을 촉매하기에 충분한 양으로 첨가되어야 한다. 한 구현예에서, 촉매는 1 ppm 내지 약 75 ppm; 약 10 ppm 내지 약 70 ppm; 심지어 약 20 ppm 내지 약 60 ppm 범위의 양으로 제공된다. 여기서, 명세서의 다른 곳 및 청구의 범위에서, 수치 값은 새로운 및 비-개시된 범위를 형성하도록 조합될 수 있다. 촉매의 ppm 값은 조성물의 총 중량 고체 당 촉매의 총 몰로서 정의될 수 있다.
본 발명의 조성물은 경화성이고, 축합 경화 메카니즘 또는 열 경화 메카니즘에 의해 경화될 수 있다. 한 구현예에서, 조성물은 축합 경화성이다. 축합 경화성 조성물의 경우, 조성물은 축합 경화를 촉진하는 임의의 적합한 성분을 포함할 수 있다. 조성물은 임의선택적으로 완전히 또는 부분적으로 가수분해된 탑코트 물질의 축합을 촉진하는 축합 촉매를 포함하여 구성될 수 있다. 촉매는 실록산의 경화를 촉진하는데 적합한 촉매일 수 있다. 유리하게는, 축합 촉매가 사용될 수 있다. 적합한 축합 촉매는, 디부틸틴 디라우레이트 및 디옥틸틴 디라우레이트와 같은 디알킬틴 디카복실레이트, 3 차 아민, 카르복실산의 주석 염, 예컨대 스탠너스 옥토에이트 및 스텐너스 아세테이트 등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 다른 유용한 촉매는 King Industries, Inc.에 의해 공급되는 K-KAT®XC6212, K-KAT®5218 및 K-KAT®348과 같은 지르코늄-함유, 알루미늄-함유 및 비스무트-함유 착물을 포함하여 구성된다., DuPont company 로부터 구입가능한 TYZOR® 유형과 같은 티타늄 킬레이트, 및 Kenrich Petrochemical, Inc로부터 구입수가능한 KR 유형, 및 다른 유기금속 촉매, 예를 들어, Al, Zn, Co, Ni, Fe 등과 같은 금속을 함유하는 것들을 포함한다.
한 구현예에서, 본 발명의 조성물은 열 경화성이고 열 경화 촉매를 포함하여 구성된다. 한 구현예에서, 열 경화 촉매는, 알킬 암모늄 카복실레이트로부터 선택된다. 그 알킬 암모늄 카르복실레이트는, 디 -, 트리- 또는 테트라-암모늄 카르복실레이트일 수 있다. 한 구현예에서, 그 촉매는 식 [(C4H9)4N]+[OC(O)―R]- (여기서 R 은 수소, 약 1 내지 약 8의 탄소 원자를 함유하는 알킬 기, 및 약 6 내지 20의 탄소 원자를 함유하는 방향족 기로 이루어진 군으로부터 선택됨)의 테트라부틸암모늄 카복실레이트로부터 선택된다. 구현예들에서, R 은, 약 1 내지 4 의 탄소 원자, 예컨대 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 및 이소부틸을 함유하는 기이다.예시적인 촉매는, 테트라-n-부틸암모늄 아세테이트(TBAA), 테트라-n-부틸암모늄 포르메이트, 테트라-n-부틸암모늄 벤조에이트, 테트라-n-부틸암모늄-2-에틸헥사노에이트, 테트라-n-부틸암모늄-p-에틸벤조에이트, 및 테트라-n-부틸암모늄 프로피오네이트, 또는 이들의 2 이상의 조합이다. 특히 적합한 촉매는, 테트라-n-부틸암모늄 아세테이트 및 테트라-n-부틸암모늄 포르메이트, 테트라메틸암모늄 아세테이트, 테트라메틸암모늄 벤조에이트, 테트라헥실암모늄 아세테이트, 디메틸아닐리움 포르메이트, 디메틸암모늄 아세테이트, 테트라메틸암모늄 카르복실레이트, 테트라메틸암모늄-2-에틸헥사노에이트, 벤질트리메틸암모늄 아세테이트, 테트라에틸암모늄 아세테이트, 테트라이소프로필암모늄 아세테이트, 트리에탄올-메틸암모늄 아세테이트, 디에탄올디메틸암모늄 아세테이트, 모노에탄올트리메틸암모늄 아세테이트, 에틸트리페닐포스포늄 아세테이트이다.
일반적으로, 촉매는 코팅의 물리적 특성에 영향을 미치지 않거나 손상시키지 않는 양으로, 그러나 경화 반응을 촉매하기에 충분한 양으로 첨가되어야 한다. 한 구현예에서, 촉매는 1 ppm 내지 약 75 ppm; 약 10 ppm 내지 약 70 ppm; 심지어는 약 10 ppm 내지 약 70 ppm; 심지어 약 20 ppm 내지 약 60 ppm의 양으로 제공된다. 여기서, 명세서의 다른 곳 및 청구에서, 수치 값은 새로운 및 비-개시된 범위를 형성하도록 조합될 수 있다. 촉매의 ppm 값은 코팅의 총 중량 당 촉매의 총 몰로서 정의될 수 있다.
본 발명의 상 변화 열 전도성 조성물은, 임의선택적 성분으로서 커플링 제를 함유할 수 있다. 일 구현예에서, 상기 충전제는, 알콕시 실란, 알콕시 실록산, 알콕시 사이클릭 실록산, 알콕시 오르가노실록산, 알콕시 사이클릭 오르가노실록산, 알크아크릴옥시 실란, 비닐 실란, 할로 실란(예를 들어, 클로로실란), 메르캅토 실란, 블로킹된 메르캅토실란, 티오카복실레이트 실란, 티타네이트 염, 지르코네이트 염, 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택된 커플ㄹ링 제로 처리된다.
본 발명의 조성물에서, 커플링 제는 조성물의 총 중량을 기준으로 20 중량 % 까지의 양으로 존재할 수 있다. 한 구현예에서, 커플링 제 로딩은 약 0.1 중량 % 내지 약 10 중량 %, 또는 약 0.5 중량 % 내지 약 8 중량 % 이다.
본 발명의 상 변화 열 전도성 조성물은, 임의선택적인 성분으로서 휘발성 희석제를 함유할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 휘발성 희석제는, 지방족 탄화수소, 사이클릭 탄화수소, 방향족 탄화수소, 사이클릭 실록산, 선형 실록산 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택된다. 휘발성 희석제는 선형, 분지형 또는 가교 구조를 가질 수 있다. 휘발성 희석제는 포화 또는 불포화될 수 있다. 휘발성 희석제의 예는, 5 내지 14 의 탄소 사슬 길이의 탄화수소, 파라핀 오일, 이소파라핀, 톨루엔, 자일렌, 사이클로헥산, C6-C14 선형 및 내부 올레핀, 석유 에테르, 할로겐화 탄화수소, 헤테로 원자 함유 탄화수소, 옥타메틸사이클로테트라실록산, 데카메틸사이클로테트라실록산 실록산, 헥사메틸디실록산 및 이들중 2 이상의 조합이 있다.
본 발명의 조성물에서, 휘발성 희석제는 조성물의 총 중량을 기준으로 30 중량 % 이하의 양으로 존재한다. 한 구현예에서, 희석제는 약 0.1 중량 % 내지 약 20 중량 %, 약 0.5 중량 % 내지 약 10 중량 % 로 존재한다.
본 발명의 상 변화 열 전도성 조성물은, 임의선택적인 성분으로서 산화방지제를 함유할 수 있다. 또 다른 구현예에서, 그 산화방지제는 포스페이트형, 페놀형 산화방지제, 티오-에테르형 산화방지제, 아민형 산화방지제, 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택된다.
조성물에서, 산화방지제는 조성물의 총 중량을 기준으로 10 중량 % 까지의 양으로 존재한다. 한 구현예에서, 산화방지제 로딩은 약 0.05 중량 % 내지 약 10 중량 %, 약 0.1 중량 % 내지 약 5 중량 %이다.
본 발명의 폴리머 및 조성물은, 광범위의 다양한 용도에 적합하게 만들 수 있는 바람직한 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다. 그 폴리머는 높은 열 안정성, 굴절률 및 열 전도성을 갖는다. 그것은, 무기 충전제와 조합될 때, 충전제가 폴리머 중에 용이하게 분산되도록 우수한 습윤 거동(wetting behavior)을 갖는다. 이 특성은 우수한 열 전도성을 갖는 조성물을 제공할 수 있게 한다. 그 조성물은 상 변화 특성을 나타낸다. 그 조성물은 실온(약 20 ℃ 내지 약 25 ℃)에서 고체이다. 조성물은 또한 약 25 ℃ 내지 약 100 ℃ 범위의 연화 온도(softening temperature)를 특징으로 하며, 그 온도에서 퍼질(spread) 수 있다.
구현예들에서, 본 발명의 조성물은 또한 요변성제(thixotropic agent) 또는 레올로지 개질제(rheology modifying agent)로서 사용될 수 있다. 본 명세서에 사용된 단어 "요변성제"는 그것이 함유되어 있는 조성물의 요변성(thixotropy)을 증가시켜서, 전단 박화(shear thinning)를 촉진하고, 감소된 사출력(reduced injection force)의 사용을 가능하게 하는 제제이다.
본 발명의 조성물은 다양한 용도에 사용될 수 있고, 예를 들어 인쇄, 디스펜싱(dispensing) 및/또는 기판 상에 분무하는 것을 포함하는 다양한 방법에 의해 도포될 수 있다.
상술된 것은 본 발명의 실시예를 포함한다. 물론, 본 발명을 설명할 목적으로, 구성요소들 또는 방법론들의 생각할 수 있는 모든 조합을 설명하는 것은 가능하지 않지만, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 많은 추가적인 조합들 및 치환들이 가능하다는 것을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 첨부.청구항의 정신 및 범위 내에 속하는 이러한 모든 변경, 수정 및 변형을 포함하여 구성되는 것으로 의도된다. 또한, "포함하다(include)" 라는 용어가 상세한 설명 또는 청구항에 사용되는 한에 있어서, 이러한 용어는, 청구항에 "포함하여 구성된다(comprise)가 전이어(transitional word)로서 사용될 때 해석되는 것과 유사한 방식으로 포괄적인 것으로 의도된다.
실시예
벌크 열 전도도(T/C)는, 달리 언급하지 않는 한, Hot Disk TPS 500 S 계기를 사용하는 과도법(transient method)에 의해 결정된다. 수평균 분자량(Mn)및 다분산지수(poly dispersity index ;PDI)는, 단분산 폴리스티렌 스탠다드에 관하여, 용매 탈기 장치(solvent degasser), Agilent Mxed-BLS(10 um) 컬럼, ELSD 및 RID 검출기가 구비된 Agilent 1260 Infinity 젤 투과 크로마토그래피 시스템을 사용하여 측정하였다. 융점은, TA Instrument Inc(Q 1000)상의 시차 주사 열량 측정(Differential Scanning Calorimetry;DSC)에 의해. 질소 분위기하에서 10oC min-1의 가열 속도로 측정되었다.
합성 실시예
실시예 1: 말단 알릴옥시 에테르 기를 갖는 디페닐 설폰 관능화 폴리오르가노실록산(A1)
3구 플라스크에, 4,4'- 디알릴옥시 디페닐설폰 10g, 톨루엔(50 mL) 및 백금 촉매(10 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을 질소 분위기 하에서 교반하면서 90 ℃ 로 가열하고, 말단 디메틸하이드로겐실록시 단위를 갖고 약 10 개의 축합된 디메틸실록시 단위로 이루어진 폴리디메틸실록산 12.7 g 을 첨가하였다. 반응 혼합물의 진행을 1H NMR에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃ 에서 3 시간 동안 오일 배스에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하여, 아릴렌 에테르 치환된 실록산 폴리머를 왁스질 고체로서 만들었다(GPC:Mn = 2200 g/mol; PDI = 1.3). 그 폴리머는 0.195 W/m.K 의 T/C 및 79.5 ℃ 의 피크 융점을 갖는다.
실시예 2: 말단 알릴옥시 에테르 기를 갖는 디페닐설폰 관능화된 폴리오르가노실록산(A2)
3구 플라스크에 4,4'- 디알릴옥시 디페닐설폰 10g, 톨루엔(50 mL) 및 백금 촉매(10 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을 질소 분위기하에서 교반하면서 90 ℃ 로 가열하고, 말단 트리메틸 단위를 갖고 약 20의 축합된 디메틸실옥시 단위로 이루어진 폴리디메틸실록산 18 g을 첨가하였다. 반응 혼합물의 반응 진행 과정을 1H NMR 에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃ 에서 3 시간 동안 오일 배쓰에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하였고, 이는 57 ℃의 피크 융점을 갖는 왁스질 고체(GPC:Mn = 3000 g/mol; PDI = 1.4)로서 아릴렌 에테르 치환된 실록산 폴리머를 제공하였다.
실시예 3: Q 구조를 갖는 비페닐 관능화 폴리오르가노실록산(A3)
3구 플라스크에 4-(알릴옥시)-1,1'- 비페닐 35.5 g, 톨루엔(90 mL)및 백금 촉매(15 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을, 질소 분위기하에서 교반하고, 약 4 Q 단위 및 약 8 유닛의 디메틸하이드로겐실옥시를 갖는 폴리디메틸실록산 15 g을 첨가하면서, 72 ℃로 가열하였다. 반응 혼합물의 반응 진행 과정을 1H NMR 에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃에서 3 시간 동안 오일 배쓰에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하였고, 이는 백색 고체로서 아릴렌 에테르 치환된 실록산 수지(GPC:Mn = 1800 g/mol; PDI = 1.0)를 제공하였다. 그 폴리머는 0.212 W/m.K 의 T/C 및 78.4 ℃의 피크 융점을 가졌다.
실시예 4: 말단 메틸기를 갖는 비페닐 관능화 폴리오르가노실록산(A4)
3구 플라스크에 4-(알릴옥시)-1,1'- 비페닐 55.2 g, 톨루엔(90 mL)및 백금 촉매(15 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을 질소 분위기 하에서 교반하고, 말단 트리메틸실록시 단위와 약 23의 메틸하이드로겐실록시 단위를 갖고 약 16의 축합된 디메틸실옥시 단위로 이루어지는 폴리디메틸실록산 30g을 첨가하면서, 72 ℃로 가열하였다. 반응 혼합물의 반응 진행 과정을 1H NMR 에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃ 에서 3 시간 동안 오일 배쓰에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하였고, 이는 백색 고체로서 아릴렌 에테르 치환된 실록산 폴리머(GPC:Mn = 6400 g/mol; PDI = 1.9)를 제공하였다. 그 폴리머는 0.194 W/m.K 의 T/C 및 55.1 ℃ 의 피크 융점을 가졌다.
실시예 5: T 구조를 갖는 비페닐 관능화된 유기실록산(A5)
3구 플라스크에 4-(알릴옥시)-1,1'- 비페닐 39.4 g, 톨루엔(90 mL)및 백금 촉매(15 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을 질소 분위기하에 교반하고, 20 g의 3-((디메틸실릴)옥시)-1,1,5,5-테트라메틸-3-페닐트리실록산을 첨가하면서 72 ℃로 가열하였다. 반응 혼합물의 반응 진행 과정을 1H NMR에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃로 3 시간 동안 오일 배쓰에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하였고, 이는 백색 왁스질 고체로서 아릴렌 에테르 치환된 실록산 수지(GPC:Mn = 800 g/mol; PDI = 1.0)를 제공하였다. 그 폴리머는 0.181 W/m.K 의 T/C 및 29.3 ℃ 의 피크 융점을 가졌다.
실시예 6: 말단 알릴옥시 비페닐 에테르 기를 갖는 폴리오르가노실록산(A6)
3구 플라스크에 4,4'-(비살리실옥시)-1,1'- 비페닐 7.8 g, 톨루엔(90 mL) 및 백금 촉매(15 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을 질소 분위기 하에서 교반하고, 말단 디메틸하이드로겐실록시 단위를 갖고 약 100의 축합된 디메틸실옥시 단위로 이루어진 100 g의 폴리디메틸실록산을 첨가면서 75 ℃로 가열하였다. 반응 혼합물의 반응 진행 과정을 1H NMR 에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃에서 3 시간 동안 오일 배쓰에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하였고, 이는 연질 왁스성 물질(GPC:Mn = 14600 g/mol; PDI = 1.5)로서 아릴렌 에테르 치환된 실록산 폴리머를 제공하였으며, 그 폴리머는 96 ℃의 피크 융점을 갖는다.
실시예 6a: 말단 비페닐 에테르 기를 갖는 비페닐 관능화 폴리오르가노실록산(A6a)
3구 플라스크에 26.8g의 4 -(알릴옥시)-1,1'-비페닐, 톨루엔(90 mL)및 백금 촉매(15 ppm)를 충전하였다. 생성된 혼합물을 질소 분위기 하에서 교반하고, 말단 디메틸하이드로겐실옥시 단위와 약 8 의 메틸하이드로겐실록시 단위를 갖고 약 48의 축합된 디메틸실옥시 단위로 이루어진 50 g의 폴리디메틸실록산을 첨가면서, 72 ℃ 로 가열하하였다. 반응 혼합물의 반응 진행 과정을 1H NMR에 의해 모니터링하였다. 반응 완료 후, 생성된 혼합물을 진공 스트리핑하여 140 ℃에서 3 시간 동안 오일 배쓰욕에 위치시켜 휘발성 물질을 제거하였고, 이는 아릴렌 에테르 치환된 실록산 폴리머를 검(GPC:Mn = 4500 g/mol; PDI = 2.0)을 제공하였다. 그 폴리머는 0.192 W/m.K 의 T/C 및 24.7 ℃의 피크 융점을 가졌다.
조성물:
평균 입자 크기가 0.2 내지 12 미크론의 범위에 있는 알루미나 산화물 충전제를 Sumitomo 회사로부터 구입하였고, 10 내지 120 미크론의 알루미나 산화물 충전제를 Showa Denko 회사로부터 구입하였다. 5 내지 350 미크론 범위의 크기와 형태(morphology)의 질화붕소(BN) 충전제를 Momentive Performance Materials 회사로부터 구입하였다.
표 1에 나타낸 바와 같이, 합성 실시예(A1 내지 A6a)에서 수득된 폴리머, 그리고 산화방지제, 억제제, 커플링제 및 충전제를 혼합하여 상 변화 열 인터페이스 실리콘 조성물을 제조하였다. 충전제 이외의 성분을 혼합하고, 150 ℃까지 가열하여 폴리머를 용융시키고, 그리고 그 혼합물에 충전제를 첨가하고, 이를 완전히 혼합하였다. 그 조성물을 실온으로 냉각시키고 벌크 열 전도도를 측정하였다. 대조 시험(실시예-10)은 알킬화된 실리콘 왁스(B1)를 폴리머로서 사용한다.
　조성물 폴리머 폴리머 (wt%) 산화방지제 (wt%) 커플링제 (wt%) 알루미나
* (wt%) 		T/C (W/m.K)
실시예-7 A1 10 0 0 90 3.3
실시예-8 A2 10 0 0 90 3.2
실시예-9 A6 10 0 0 90 2.7
실시예-10 B1 10 0 0 90 4.6
실시예-11 A6 9 1 0 90 　3.1
실시예-12 A6 8 2 0 90 　3.3
실시예-13 A6 7.8 2 2 88.2** 2.2
* 구형 형태(Spherical morphology); 0.4-1μ/2-10μ/10-120μ= (20/20/60),
** 0.4-1μ/2-10μ/10-120μ = (22/78/0).
상 변화 열 전도성 조성물 폴리오르가노실록산(A1 내지 A6a) 및 혈소판형 및 응집된 형태의 구형 알루미나 및 질화붕소의 조합의 열 전도성 결과가 표 2 에 보고되어 있다.
　조성물* 실시예14 실시예15 실시예16 실시예17 실시예18 실시예19
폴리머 10.8 (A3) 10.4(A4) 12.6 (A5) 6.0 (A6) 9.8 (A6) 4.2 (A6)
산화방지제 2 2 2.4 2 2 2
커플링제 2.2 2.3 2.8 2 2.3 2
알루미나**(0.2-1μ 14.4 14.0 16.9 30 14.1 18.6
알루미나**(2 -5μ) 28.9 28.2 34.1 60 28.4 18.6
알루미나**(10 -120μ) 0 0 0 0 55.8
BN# (30 -60μ) 8.9 8.6 10.4 8.7 0
BN##(100-400μ 32.8 34.5 20.8 0 34.7 0
T/C (W/m.K) 5.6 8.7 4.7 2.9 7.9 5.8
*wt% 조성물, ** 구형 형태, # 소판 형태 ## 응집체 형태.
상 변화 실리콘 조성물(3)의 열 전이thermal transition)는 표 3에 보고된 바와 같이 점도 대 온도를 시험함으로써 조사하였다(probed). 점도는 TA Instruments Inc.의 (DHR-3) 레오미터에 의해 평행 펑판 지오메트리(parallel plate geometry)를 사용하여 전단 속도(shear rate) 2.5 s-1 에서 측정했다.
구분 조성물 점도 (Pa.s)
25(℃) 40(℃) 60(℃) 80(℃) 100(℃) 120(℃)
실시예 20 실시예 9 1807 1035 288 200 221
실시예 21 실시예 13 2929 595 222 121 146
인쇄가능한 또는 디스펜싱 가능한 조성물
실시예 22; 실시예 9의 조겅물에 2% 용매를 블렌딩하여 인쇄가능한 또는 디스펜싱 가능한 조성물을 만들었다. 스핀들 s64 를 사용하여 브룩필드 점도계(LVDV-1 Prime)로 측정하였을 때, 10 rpm 에서 52 Pa.s 의 점도가 관찰되었다.
본 발명의 조성물의 수직 열 안정성(Vertical thermal stability)
실시예 23: 2x2 cm 크기의 조성물을 알루미늄 판위에 약 0.25 mm 두께로 도포하였다. 그 시편을 특정 온도로 유지된 오븐에 96 시간 동안 90의 각도로넣었다. 만일 조성물이 그 조건하에 이동 또는 유동하지 않는 경우, 시험 합격으로 간주된다. 본 발명의 조성물은 100, 120, 150 및 200 ℃ 에서 시험을 통과하였다. 대조 샘플(실시예-10)은 100 ℃에서 불합격하였다.
오픈 베이킹(open baking)에 의한 조성물의 열 안정성
본 발명의 조성물을 용기에 넣어 150 ℃ 의 오븐에 유지하고, 일정 기간 후에 경도를 시험하였다. 본 발명의 조성물의 경도를 ASTM D2240 타입 경도계(타입 E)를 사용하여 측정하였다. 이 시험은 조성물의 초기 경도에 20% 미만의 변화가 있을 때, 합격으로 간주된다.
실시예 24:실시예 12 로부터의 조성물을 150 ℃로 세팅된 오븐에 1000 시간 유지한 결과, 초기 경도 28(쇼어 E)에 대해 26(쇼어 E)의 경도를 가졌다.
데이타에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 폴리머는 조성물의 열 전도성의 증가를 가능하게 한다. 데이터에 나타난 바와 같이, 충전제 물질의 양의 작은 증가가 열 전도도의 상대적으로 큰 증가를 초래할 수 있다.
상기 설명은 많은 세부 사항들을 포함하지만, 이들 세부사항들은 본 발명의 범위에 대한 제한들로 해석되지 않아야 하며, 단지 본 발명의 바람직한 실시예들의 예시로서 해석되어야 한다. 당해 분야의 기술자들은, 첨부.청구항들에 의해 정의된 바와 같은 본 발명의 범위 및 정신 내에 있는 많은 다른 가능한 변형들을 생각할 수 있을 것이다.

Claims (38)

  1. A) 아래 식(I)의 실리콘 폴리머
    M1 a M2 b M3 cD1 d D2 e D3 f T1 g T2 h T3 i Qj (I)
    [위 식에서;
    M1 = R1R2R3SiO1/2
    M2 = R4R5R6SiO1/2
    M3 = R7R8R9SiO1/2
    D1 = R10R11SiO2/2
    D2 = R12R13SiO2/2
    D3 = R14R15SiO2/2
    T1 = R16SiO3/2
    T2 = R17SiO3/2
    T3 = R18SiO3/2
    Q = SiO4/2 이고.
    여기서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은 독립적으로 수소, C1-C60 지방족 또는 방향족 기 또는 C1-C60 알콕시 기로부터 선택되고;
    R4, R12, R17은, C1-C10 알킬, C1-C10 알콕시 또는 R19-A-R20- 으로부터 선택되고, 여기서, A는, 방향족 기, 관능화된 방향족 기, 헤테로 원자를 임의선택적로 함유하는 축환 방향족 기, 불포화 지환족 기, 불포화 헤테로사이클릭기, 또는 이들의 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 불포화 사이클릭 모이어티 함유 기에서 선택되고, R19는 -H, 임의선택적으로 헤테로원자(들)을 함유하는 C1-C10 알킬 또는 알릴 또는 아릴 또는 비닐, 아크릴레이트, 메트아크릴레이트로부터 선택되고; R20은 2가 유기 기로부터 선택되며;
    R7, R14, R18은, 수소 또는 OR22 또는 불포화 1가 라디칼 또는 산소, 질소, 황과 같은 헤테로 원자를 함유하는 라디칼 또는 유기실란 기를 함유하는 라디칼로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
    하첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j 는, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000, b+e+h > 0 및 c+f+i≥0을 조건으로, 0 또는 양(+)의 수임];
    B) 열 전도성 충전제;
    C) 임의선택적으로 산화방지제;
    D) 임의선택적으로 억제제;
    E) 임의선택적으로 휘발성 희석제;
    F) 임의선택적으로 커플링 제;를 포함하여 구성되는, 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 A 가, 식 -A1-R21-A2- 으로부터 선택되고, 식 중, A1 및 A2는 독립적으로 C6 내지 C12 아릴 기, C12-C36 축환 방향족 고리 기, C5-C36 불포화 지환족 기, 및 C5-C36 불포화 헤테로사이클릭 기로부터 선택되고; 그리고 R21은 직접 결합, -(CH2)n-, -C(CH3)2-, -O-, -S-, -S(O)2-, -C(O)-, C(O)-NH-, -NH-C(O)-NH-, C(O)-O-, -CH=N-, 또는 -CH=N-N=CH- (여기서 n 은 1-10임)로부터 선택되는, 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 A가;
    Figure pct00041
    (A-i);
    Figure pct00042
    (A-ii);
    Figure pct00043
    (A-iii);
    Figure pct00044
    (A-iv);
    Figure pct00045
    (A-v);
    Figure pct00046
    (A-vi);
    Figure pct00047
    (A-vii);
    Figure pct00048
    (A-viii);
    Figure pct00049
    (A-ix);
    Figure pct00050
    (A-x);
    Figure pct00051
    (A-xi);
    Figure pct00052
    (A-xii); 및
    Figure pct00053
    (A-xiii);으로부터 독립적으로 선택되는, 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 상기 R4, R12 및 R17의 A 가
    Figure pct00054
    인, 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서, R19가 CH2=CH2-(CH2)l-O- 이고, l이 0 또는 1 인, 조성물.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16이 메틸인, 조성물
  7. 제1항에 있어서, R4, R12 및 R17 의 A가
    Figure pct00055
    인, 조성물.
  8. 제 1 항에 있어서,
    R19 가 -H, CH2=CH2-(CH2)l-, CH2=CH2-(CH2)l-O- 이고, 여기서, l 은 0 내지 10 임이고;
    R20은 C2-C10 2가 알킬 기, -O-(CH2)m-, 또는 -O-C(O)-(CH2)m- 이고, 여기서 m 은 2 내지 10 인, 조성물.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 본 발명의 불포화 1가 라디칼이 아래 식(I) 내지 (V)의 군으로부터 선택될 수 있는, 조성물;
    Figure pct00056
    (I)
    Figure pct00057
    (II)
    Figure pct00058
    (III)
    Figure pct00059
    (IV) 및/또는
    Figure pct00060
    (V)
    (여기서, R23,R28, R31, R32, R35, R36, R42는 -H, -OH, 알킬, 알케닐, 사이클로알킬, 아릴 및 1 내지 60의 탄소 원자를 갖는 지방족/방향족 1가 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고; R22, R24,R25, R26, R27, R29, R30, R33, R34, R37, R38, R39,R40,R41, R43, R44, R45, R46 는 수소, 또는 1 내지 60의 탄소 원자를 갖는 지방족/방향족 1가 탄화수소로부터 독립적으로 선택되고; 하첨자 n은 0 또는 양의 정수이고, 0 내지 6 의 범위의 값을 가지며; 하첨자 o는 양의 정수이고, 1 내지 6 의 범위의 값을 가짐).
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 폴리머가 약 400 g/mol 내지 약 100,000 g/mol 의 수평균 분자량(Mn)을 갖는, 조성물.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 열전도성 충전제가, 알루미나, 마그네시아, 세리아, 하프니아, 산화 란탄, 산화 네오디뮴, 사마리아, 산화 프라세오디뮴, 토리아, 우라니아, 이트리아, 산화아연, 지르코니아, 실리콘 알루미늄 옥시니트라이드, 보로실리케이트 유리, 바륨 티타네이트, 실리콘 카바이드, 실리카, 보론 카바이드, 티타늄 카바이드, 지르코늄 카바이드, 보론 니트라이드, 실리콘 니트라이드, 알루미늄 니트라이드, 티타늄 니트라이드, 지르코늄 니트라이드, 지르코늄 보라이드, 티타늄 디보라이드, 알루미늄 도데카보라이드, 바라이트(barytes), 바륨 설페이트, 석면, 바라이트(barit), 규조암, 장석, 석고, 호르마이트, 카올린, 운모, 하석 섬장암, 진주암, 파이로필라이트, 녹점토, 활석, 질석, 제오라이트, 방해석, 칼슘 카보네이트, 규회석, 칼슘 메타실리케이트, 점토, 알루미늄 실리케이트, 활석, 마그네슘 알루미늄 실리케이트, 수화 알루미나, 수화 산화 알루미늄, 실리카, 이산화규소, 이산화티탄, 유리 섬유, 유리 플레이크, 점토, 박리된 점토, 또는 다른 고 종횡비 섬유, 로드(rods), 또는 플레이크, 탄산칼슘, 산화아연, 마그네시아, 티타니아, 탄산칼슘, 활석, 운모, 규회석, 알루미나, 질화 알루미늄, 흑연, 그래핀, 알루미늄 분말, 구리 분말, 청동 분말, 황동 분말; 탄소, 흑연, 탄화규소, 질화규소, 알루미나, 질화알루미늄, 산화아연의 섬유 또는 휘스커(whisker), 탄소 나노튜브, 질화붕소 나노시트, 산화아연 나노튜브, 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택되는, 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 열전도성 충전제가 약 0.01 ㎛ 내지 약 500 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는, 조성물.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열전도성 충전제가 복수의 충전제 물질로부터 선택되는, 조성물.
  14. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열전도성 충전제가, 약 0.01 내지 약 0.9 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 1 충전제; 약 1 ㎛ 내지 약 10 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 2 충전제; 약 15 ㎛ 내지 약 150 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 3 충전제 및 임의선택적으로 약 100 ㎛ 내지 약 400 ㎛ 의 평균 입자 크기를 갖는 제 4 충전제로부터 선택되는, 조성물.
  15. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 열 전도성 충전제가 (i)제 1 충전제, 및 (ii) 제 2 충전제를 포함하여 구성되고, 상기 제 1 충전제 및/또는 제 2 충전제 중 적어도 하나가 입자 크기 및/또는 형태의 관점에서 서로 상이한 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성되는, 조성물.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 제 1 충전제 약 10 부피 % 내지 약 90 부피 %와 상기 제 2 충전제 약 90 부피 % 내지 약 10 부피 %를 포함하여 구성되는, 조성물.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 충전제가 금속 산화물 충전제 및 비-산화물 충전제로부터 독립적으로 선택되는, 조성물.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 비-산화물 충전제가 금속 붕화물, 금속 탄화물, 금속 질화물, 금속 규화물, 카본 블랙, 흑연, 팽창 흑연, 탄소 섬유, 또는 흑연 섬유 또는 이들의 2 이상의 조합으로부터 선택되는, 조성물.
  19. 제 16 항에 있어서, 상기 복수의 충전제 유형이 독립적으로 약 0.3 미크론 내지 약 350 미크론의 평균 입자 크기를 갖고, 상기 복수의 충전제 유형이 서로 상이한 평균 입자 크기를 갖는, 조성물.
  20. 제 16 항에 있어서, 상기 복수의 충전제 유형이 서로 상이한 형태를 가지며, 상기 형태는 구형, 소판형, 응집체, 구형 응집체 및 흑연 형상으로부터 선택되는, 조성물.
  21. 제 16 항에 있어서, 상기 제 1 충전제가 산화 알루미늄으로부터 선택되고, 상기 제 2 충전제가 질화붕소로부터 선택되는, 조성물.
  22. 제 21 항에 있어서, 상기 산화 알루미늄이 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성되는, 조성물.
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 복수의 충전제 유형이 서로 상이한 평균 입자 크기를 갖는, 조성물.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 복수의 충전제 유형이 서로 상이한 형태를 갖는, 조성물.
  25. 제 21 항에 있어서, 상기 산화 알루미늄 및 질화 붕소가 각각 복수의 충전제 유형을 포함하여 구성되는, 조성물.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 30 ℃ 내지 120 ℃ 의 상 변화 온도를 갖는, 조성물.
  27. 제 1 항 내지 제 26 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 2 내지 18 W/mK 범위의 열 전도도를 갖는, 조성물.
  28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조성물이 1500 시간 동안 200 ℃ 까지 열 안정성을 갖는, 조성물.
  29. 제 1 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 열 그리스, 접착제, 열 겔, 포팅 물질, 또는 갭 충전제 물질의 형태인, 조성물.
  30. 한 표면의 적어도 일부에 배치된 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하여 구성되는, 물품.
  31. 제 30 항에 있어서, 다수의 층을 포함하여 구성되고, 적어도 2개의 상기 층들 사이의 표면 상에 상기 조성물이 배치되는, 물품.
  32. 제 30 항 또는 제 31 항에 있어서, 물품이 전자 물품, 자동차 물품, 가전 제품, 스마트 기기 물품, 통신 물품, 건강관리 물품, 퍼스널 케어 용품, 농업용 물품, 주형 물품(molded article), 조적 표면, 직물 재료, 홈 케어 재료(home care material)인, 물품.
  33. 제 30 항 내지 제 32 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물품이 발광 디바이스, 컴퓨터 디바이스, 적층형 다이, 모바일 폰, 태블릿, 플립 칩 패키지, 하이브리드 메모리 큐브, 터치 스크린, 와이파이 디바이스, 자동차 기술 하이파이 시스템, 쓰루-실리콘 비아 디바이스, 및 오디오 시스템, 태양광 가열 난방의 히트 파이프와 물 탱크 사이의 접합 개소(joints), 연료 전지, 풍력 발전기, 컴퓨터 칩 제조 용품, 게임 콘솔, 데이터 전송 장치, 조명 장치(light device), 배터리, 하우징, 냉각기, 열 교환 장치, 와이어, 케이블, 가열 와이어, 냉장고, 식기 세척기, 공기 조화기, 어큐뮬레이터, 변압기, 레이저, 기능성 의류, 자동차 시트, 의료 장치, 화재 방지 물품, 전기 모터, 비행기 및 기차, 3D 인쇄 물질을 위한 필라멘트, 약물 전달 시스템, 경피 패치, 상처 치유 패치, 상처 드레싱 패치, 흉터 감소를 위한 패치, 경피 이온 토포레시스, 생체 조직 공학을 위한 스캐폴드, 항균 장치, 상처 관리 장치, 안과용 장치, 바이오인서트, 보철물, 신체 이식물, 페인트, 구조적 코팅, 석조 코팅, 또는 해양 코팅, 시드 코팅, 슈퍼스프레더(superspreader), 또는 방출 조절 비료를 포함하여 구성되는, 물품.
  34. 가압 디스펜싱(dispensing under pressure) 또는 스텐실 인쇄 또는 스크린 인쇄 또는 제트 인쇄 또는 3D 인쇄를 포함하여 구성되는, 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항의 물품의 제조 방법.
  35. 상기 조성물이 0.01 mm 내지 15 cm 의 두께를 갖는, 제 30 항 내지 제 33 항 중 어느 한 항의 물품의 제조 방법.
  36. 제 1 항 내지 제 29 항 중 어느 한 항의 조성물을 포함하여 구성되는, 퍼스널 케어 제품(personal care product).
  37. 제 36 항에 있어서, 발한억제제/탈취제, 면도용품, 피부 로션, 보습제, 토너, 목욕 용품, 클렌징 제품, 샴푸, 컨디쇼너, 샴푸/컨디쇼너 겸용제, 무스, 스타일링 젤, 헤어 스프레이, 모발 염료, 모발 색상 제품, 모발 표백제, 웨이빙 제품, 헤어 스트레이트너, 손톱 광택제, 손톱 광택제 제거제, 손톱 크림 또는 로션, 큐티클 유연제, 선스크린, 곤충 기피제, 노화방지 제품, 립스틱, 파운데이션, 페이스 파우더, 아이 라이너(eye liner), 아이 섀도우, 블러쉬(blush) 메이컵(makeup), 마스카라, 보습용 제제(moisturizing preparation), 파운데이션, 신체용 및 손용 제제(body and hand preparation), 피부 관리용 제제, 얼굴용 및 목용 제제, 토닉, 드레싱, 헤어 그루밍 보조제, 에어로졸 고정제(aerosol fixative), 향기용 제제, 애프터쉐이브(aftershave), 메이크업용 제제, 소프트 포커스 애플리케이션(soft focus application), 야간 및 주간 피부 관리용 제제, 비착색 모발용 제제, 태닝용 제제(tanning preparation), 합성 및 비-합성 비누 바, 핸드 리퀴드(hand liquid), 코 스트립(nose strip), 퍼스널 케어 관리용 부직포 제품(non-woven application for personal care), 베이비 로션, 베이비 샴푸, 베이비 컨디쇼너, 면도용 제제, 오이 슬라이스(cucumber slices), 피부 패드, 메이크업 제거제, 안면 세정 제품, 콜드 크림, 선스크린 제품, 스프리처, 페이스트 마스크 및 머드(paste mask and mud), 페이스 마스크, 오드콜로뉴 및 화장수(toilet water), 헤어 커티클 코트(hair cuticle coat), 샤워 젤, 페이스 및 바디 워시, 퍼스널 케어 린스-오프 제품, 겔, 폼 배쓰, 스크러빙 클렌저(scrubbing cleanser), 아스트린젠트, 네일 컨디셔너(nail conditioner), 아이 섀도우 스틱(eye shadow stick), 얼굴 또는 눈을 위한 분말, 입술 크림(lip balm), 입술 광택제, 모발 관리 펌프 스프레이, 헤어-프리즈-컨트롤 겔(hair-frizz-control gel), 모발 리브-인 컨디셔너(hair leave-in conditioner), 헤어 포마드, 모발 디탱글링 제품(hair de-tangling product), 모발 고정제, 모발 표백제 제품, 피부 로션, 면도전 및 전기 면도전 사용 로션(pre-shave and pre-electric shave), 무수 크림 및 로션, 오일/물 에멀젼, 물/오일 에멀젼, 내수성 크림 또는 로션, 여드름 방지 제제, 마우스-워시, 마사지 오일, 치약, 투명 겔 또는 스틱(clear gel or stick), 연고 베이스, 국소 상처-치유 제품, 에어로졸 활석, 배리어 스프레이(barrier spray), 비타민 및 항노화 제제, 생약-추출물 제제, 목욕 염, 목욕 및 신체 유액(bath and body milk), 헤어 스타일링 보조제; 모발 -, 눈 -, 손톱- 및 피부-연질화 고형 제제(hair-, eye-, nail- and skin-soft solid application), 지효성 퍼스널 케어 제품, 모발 컨디셔닝 미스트, 피부 관리 보습 미스트, 피부 와이프(skin wipe), 포어 스킨 와이프(pore skin wipe), 포어 클리너(pore cleaner), 피부 티 감소제(blemish reducer), 피부 박리제, 피부 박리 증진제, 피부 타월렛 또는 클로쓰(skin towelette or cloth), 제모 제제, 또는 퍼스널 케어 윤활제의 형태인, 퍼스널 케어 제품.
  38. a) 아래 식(I)의 실리콘 폴리머를 제공하는 단계
    M1 a M2 b M3 cD1 d D2 e D3 f T1 g T2 h T3 i Qj (I)
    [위 식에서,
    M1 = R1R2R3SiO1/2
    M2 = R4R5R6SiO1/2
    M3 = R7R8R9SiO1/2
    D1 = R10R11SiO2/2
    D2 = R12R13SiO2/2
    D3 = R14R15SiO2/2
    T1 = R16SiO3/2
    T2 = R17SiO3/2
    T3 = R18SiO3/2
    Q = SiO4/2 이고;
    여기서, R1, R2, R3, R5, R6, R8, R9, R10, R11, R13, R15, R16은, 수소, C1-C60 지방족 또는 방향족 기 또는 C1-C60 알콕시 기로부터 독립적으로 선택되고;
    R4, R12, R17은, C1-C10 알킬, C1-C10 알콕시 또는 R19-A-R20- 으로부터 독립적으로 선택되고; 여기서, A는, 방향족 기, 관능화된 방향족 기, 축환 방향족 기, 불포화 지환족 기, 불포화 헤테로사이클릭 기, 또는 이들의 2 이상의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 불포화 사이클릭 모이어티 함유 기에서 선택되고, R19는 -H, C1-C10 알킬, 알릴, 비닐, 알콕시, 알릴옥시, 비닐옥시, 아크릴레이트, 또는 메트아크릴레이트로부터 선택되고; R20은 2가 유기 기로부터 선택되며;
    R7, R14, R18은, 수소 또는 OR22 또는 불포화 1가 라디칼 또는 산소, 질소, 황과 같은 헤테로 원자를 함유하는 라디칼 또는 유기실란 기를 함유하는 라디칼로부터 독립적으로 선택되고; 그리고
    하첨자 a, b, c, d, e, f, g, h, i, j 는, 2≤a+b+c+d+e+f+g+h+i+j≤1000, b+e+h > 0 및 c+f+i≥0을 조건으로, 0 또는 양(+)의 수임];
    b) 임의선택적으로 억제제, 산화방지제 및 커플링제; 또는 이들의 조합을 상기 (a)의 실리콘 폴리머에 첨가하는 단계;
    c) 상기 혼합물에 열전도성 충전제를 첨가하는 단계;
    e) 임의선택적으로, 상기 열전도성 충전제를 첨가하기 전 또는 후에 휘발성 희석제를 첨가하는 단계;를 포함하여 구성되는, 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항의 조성물의 제조 방법.
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