TW201915090A - 導熱組成物 - Google Patents

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Abstract

揭示一種組成物、一種由該組成物形成的固化聚合物材料、一種在一物品上形成一導熱材料的方法、及一種具有一導熱材料的物品。該導熱材料可在電子裝置上形成，並且其可從該電子裝置上剝離而不殘留在該裝置的表面上。

Description

導熱組成物
本發明關於導熱組成物。更特定而言，本發明關於可在電子裝置上固化，然後可從該裝置剝離而不殘留在該裝置表面上的導熱組成物。
電子組件諸如半導體、電晶體、積體電路(IC)、離散裝置、發光二極體(LED)、及其他所屬技術領域已知者係設計要在正常操作溫度（例如，室溫）下或在正常操作溫度範圍內操作。然而，電子組件的操作會產生熱。若沒有移除足夠的熱，電子組件將在明顯超出其正常操作溫度的溫度下操作。過高的溫度可能不利地影響電子組件的性能及與其相關裝置的操作，並且負面地影響平均故障間隔時間(mean time between failures)。
為避免這些問題，熱可以藉由從電子組件導熱至熱槽來移除。然後，熱槽可藉由任何便利的手段諸如對流作用或輻射技術來冷卻。對於電子組件及熱槽之間的導熱，許多導熱材料被提出並使用。
使用導熱聚矽氧橡膠或彈性體作爲導熱材料。然而，此類聚矽氧橡膠及彈性體在將彼等施加到電子裝置（諸如熱槽或電子組件）的表面上之前通常已經固化。由於電子裝置的表面一般不是完全平滑的，因此難以使電子裝置的表面與導熱聚矽氧橡膠或彈性體的表面完全接觸。氣隙出現在兩個表面之間造成導熱不足（因為空氣具有較差的熱導率）。
亦使用導熱黏著劑或導熱膏作為導熱材料。由於這些材料可與電子裝置的表面完全接觸，因此可實現有效的導熱。然而，當在兩個電子裝置（例如，一IC與一熱槽）之間使用導熱黏著劑時，兩個電子裝置被黏住並且不能彼此剝離。此意味着修復或回收這些電子裝置係相當困難的。另一方面，當使用導熱膏時，導熱膏在溫度循環期間傾向從兩個電子裝置之間流出（其被稱爲「遷移出來(migration out)」）。此外，雖然兩個電子裝置可被彼此分離，但電子裝置表面上的導熱膏對這些裝置的修復或回收而言係難以移除的。
導熱凝膠亦用於導熱材料。導熱凝膠一般包括可交聯聚矽氧聚合物（諸如經乙烯基封端的聚矽氧聚合物）、交聯劑（諸如有機氫聚矽氧烷）、及導熱填料。在將導熱凝膠固化之前，彼等具有類似於膏的性質。在導熱凝膠固化後，該凝膠中的可交聯基團經反應且該交聯反應提供內聚強度以防止遷移出來。
雖然導熱凝膠比其他導熱材料有許多優勢，但少有導熱凝膠可從電子裝置剝離而不殘留在電子裝置表面上。因此，需要一種可與電子裝置完全接觸，但可從該電子裝置剝離的導熱材料。
本發明之一個實施例係一種組成物，其包含：(A) 2至10重量%的聚有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個不飽和有機基團，(B) 1至10重量%的有機聚矽氧烷，其具有30至500 cP的黏度，(C) 0.01至10重量%的由式(I)表示之化合物：（式(I)） 其中各個Ra 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、及具有2至6個碳原子之炔基，在化合物中至少三個Ra 係烯基或炔基，各個Rb 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、具有2至6個碳原子之炔基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基、及甲基丙烯酸酯基，且n係從1至100的整數，(D) 1至85重量%的導熱填料，(E) 0.1至5重量%的有機氫聚矽氧烷，其平均具有至少兩個與矽鍵結之氫原子，(F) 0.1至200 ppm的矽氫化反應催化劑，及(G) 0.1至10重量%的強化填料。
本發明的另一個實施例係與一物品的表面接觸之固化聚合物材料，其中該固化聚合物組成物由上面所揭示的組成物形成。
本發明的進一步實施例係一種用於在一物品上形成導熱材料的方法，其包含以下步驟：(a)在一物品上施加一組成物，其中該組成物包含：(A) 2至10重量%的聚有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個不飽和有機基團，(B) 1至10重量%的有機聚矽氧烷，其具有30至500 cP的黏度(C) 0.01至10重量%的由式(I)表示之化合物：式(I) 其中各個Ra 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、及具有2至6個碳原子之炔基，在該化合物中至少三個Ra 係烯基或炔基，各個Rb 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、具有2至6個碳原子之炔基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基、及甲基丙烯酸酯基，且n係從1至100的整數，(D) 1至85重量%的導熱填料，(E) 0.1至5重量%的有機氫聚矽氧烷，其平均具有至少兩個與矽鍵結之氫原子，(F) 0.1至200 ppm的矽氫化反應催化劑，及(G) 0.1至10重量%的強化填料，以及(b)固化該組成物。
本發明的進一步實施例係在物品表面上具有導熱材料的一物品，其中該導熱材料係由上面所揭示的組成物形成。
［組成物］ 本發明之組成物包含下面所揭示的成分(A)、成分(B)、成分(C)、成分(D)、成分(E)、成分(F)、及成分(G)。［ 成分(A)］
成分(A)係聚有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個不飽和有機基團。其亦稱爲組成物的「基底聚合物(base polymer)」。該聚有機矽氧烷可具有直鏈或支鏈結構。該聚有機矽氧烷可以係均聚物或共聚物。該不飽和有機基團可以係烯基，例示但不限於乙烯基、烯丙基、丁烯基、戊烯基、及己烯基。該不飽和有機基團可以係炔基，例示但不限於乙炔基、丙炔基、及丁炔基。該聚有機矽氧烷的不飽和有機基團可位於聚有機矽氧烷的末端、側接、或同時位於末端及側接位置。
該聚有機矽氧烷之其餘與矽鍵結之有機基團可以係不含不飽和性之單價有機基團。這些單價有機基團可具有1至20個碳原子、可替代地1至10個碳原子，並且例示為但不限於；烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基、及十八烷基；環烷基，諸如環戊基及環己基；及芳香基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基、及2-苯基乙基。
成分(A)可以係 (R1 )2 R2 SiO((R1 )2 SiO)m ((R1 )(R2 )SiO)n Si(R1 )2 R2 ，式(II)、 (R1 )3 SiO((R1 )2 SiO)o ((R1 )(R2 )SiO)p Si(R1 )3 ，式(III) 的聚有機矽氧烷，或其組合。
在式(II)及式(III)中，各個R1 獨立地係單價飽和有機基團，並且各個R2 獨立地係不飽和有機基團。下標m具有至少2的平均值，可替代地下標m可以具有範圍從2至2000之值。下標n可以係0或正數。可替代地，下標n可以具有範圍從0至2000之平均值。下標o可以係0或正數。可替代地，下標o可以具有範圍從0至2000之平均值。下標p具有至少2之平均值。可替代地，下標p可以具有範圍從2至2000之平均值。適合用於R1 的單價飽和有機基團包括但不限於：烷基，諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基，十一烷基、及十八烷基；環烷基，諸如環戊基及環己基；及芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基、及2-苯基乙基。各個R2 獨立地係不飽和單價有機基團。R2 係由烯基（諸如乙烯基、烯丙基、及丁烯基）及炔基（諸如乙炔基及丙炔基）例示。
成分(A)的實例包括但不限於聚二有機矽氧烷，諸如經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基乙烯基矽氧烷)、經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚甲基乙烯基矽氧烷、經三甲基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基乙烯基矽氧烷)、經三甲基矽氧基封端之聚甲基乙烯基矽氧烷、經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基苯基矽氧烷)、經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/二苯基矽氧烷)、經(苯基，甲基，乙烯基)-矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、經二甲基己烯基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、經二甲基己烯基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基己烯基矽氧烷)、經二甲基己烯基矽氧基封端之聚甲基己烯基矽氧烷、及經三甲基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基己烯基矽氧烷)、及其組合。
製備適合作為成分(A)使用之聚二有機矽氧烷的方法係所屬技術領域眾所周知的，諸如對應的有機鹵矽烷的水解及縮合或環狀聚二有機矽氧烷的平衡作用。
成分(A)可以係一種有機聚矽氧烷或二或更多種在下列性質中之至少一者有差異之有機聚矽氧烷的混合物：結構、黏度、平均分子量、矽氧烷單元、及序列。
基於組成物的總重量計，成分(A)的量基本上係自2至10重量%，較佳地係自2至8重量%，更佳地係自2至6重量%。［ 成分(B)］
成分(B)係具有30至500 cP的黏度之有機聚矽氧烷。據認爲該有機聚矽氧烷作為從組成物形成之固化聚合物材料的離型劑。可替代地，據認爲該有機聚矽氧烷作為填料的表面處理劑，其係可選地添加到組成物中並且在稍後揭示。
成分(B)的有機聚矽氧烷不與成分(A)的聚有機矽氧烷反應。成分(B)的有機聚矽氧烷可以具有直鏈或支鏈結構。成分(B)的有機聚矽氧烷可以係均聚物或共聚物。成分(B)的有機聚矽氧烷在該有機聚矽氧烷的末端位置可以具有或不具有至少一個烷氧基。
成分(B)可以係 (R3 )3 Si(OSi(R3 )2 )q OSi(OR3 )r R3 (3-r) ，式(IV)、 (R3 )3 Si(OSi(R3 )2 )q R4 Si(OR3 )r R3 (3-r) ，式(V) 的有機聚矽氧烷、或其組合。
在式(IV)和(V)中，各個R3 獨立地係單價飽和有機基團。R4 係二價飽和有機基團。下標q具有至少2的平均值，可替代地下標q可以具有範圍從2至2000之值。下標q較佳地係自10至230，更佳地係自20至185。下標r係自0至3的整數。適合用於R3 的單價飽和有機基團包括但不限於烷基，諸如甲基，乙基，丙基，戊基，辛基，十一烷基、及十八烷基；環烷基，諸如環戊基和環己基；及芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基及2-苯基乙基。R4 包括但不限於伸烷基，諸如亞甲基、伸乙基，伸丙基，伸戊基，伸辛基，伸十一烷基、及伸十八烷基；伸環烷基，諸如伸環戊基及伸環己基；及伸芳基諸如伸苯基。
成分(B)的實例包括但不限於(CH3 )3 Si(OSi(CH3 )2 )nOSi(CH3 )3 、C8 H17 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC8 H17 (CH3 )2 、C6 H13 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC6 H13 (CH3 )2 、C10 H21 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC10 H21 (CH3 )2 、(CH3 )3 SiO(SiO(CH3 )2 )nSi(OCH3 )3 、C8 H17 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC6 H12 Si(OCH3 )3 、C6 H13 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC6 H12 Si(OCH3 )3 、C10 H21 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC6 H12 Si(OCH3 )3 、C3 H7 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC6 H12 Si(OCH3 )3 、C6 H13 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC3 H6 Si(OCH3 )3 、C10 H21 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC3 H6 Si(OCH3 )3 、C8 H17 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC3 H6 Si(OCH3 )3 、及C3 H7 (CH3 )2 Si(OSi(CH3 )2 )nOSiC3 H6 Si(OCH3 )3 。
成分(B)可以係一種有機聚矽氧烷、或二或更多種在下列性質中之至少一者有差異的有機聚矽氧烷的混合物：結構、黏度、平均分子量、矽氧烷單元、及序列。
成分(B)的有機聚矽氧烷的黏度係自20至500 cP。較佳的是，黏度係自25至500，更佳地係自30至350 cP。較低黏度的有機聚矽氧烷將更容易地從最終產品遷移出來。較高黏度的有機聚矽氧烷賦予更糟的重工性能。
基於組成物的總重量計，成分(B)的量基本上係自1至10重量%，較佳地係自3至8重量%，更佳地係自3至7重量%。［ 成分(C)］
本發明之組成物中的成分(C)係由下列式(I)表示之化合物。式(I)
在式(I)中，各個Ra 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、及具有2至6個碳原子之炔基。在化合物中Ra 之至少三者係烯基或炔基。各個Rb 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、具有2至6個碳原子之炔基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基、及甲基丙烯酸酯基。n係自1至100的整數。該化合物係揭示於US6,806,339B中，並且將該文件的描述併入。基於組成物的總重量計，成分(C)的量基本上係自0.01至10重量%，較佳地係自0.5至5重量%，更佳地係自0.5至3重量%。［ 成分(D)］
成分(D)係導熱填料。導熱填料包括電導填料及電絕緣填料兩者。成分(D)係可選自由下列所組成之群組：氮化鋁、氧化鋁、鋁三水合物、鈦酸鋇、氧化鈹、氮化硼、碳纖維、鑽石、石墨、氫氧化鎂、氧化鎂、金屬微粒、石華、碳化矽、碳化鎢、氧化鋅、及其組合。成分(D)可包含金屬填料、無機填料、可熔性填料、或其組合。金屬填料包括金屬粒子及在粒子表面上具有多層的金屬粒子。例如，這些層可係在粒子表面上的金屬氮化物層或金屬氧化物層。適合的金屬填料係由選自由下列所組成之群組的金屬粒子例示：鋁、銅、金、鎳、銀、及其組合。合適金屬填料進一步由表面上具有多層之上文所列金屬粒子例示，該等層選自由氮化鋁、氧化鋁、氧化銅、氧化鎳、氧化銀、及其組合組成之群組。例如，該金屬填料可包含其表面上具有氧化鋁層之鋁粒子。
無機填料例示為縞瑪瑙；三水合鋁、金屬氧化物（諸如氧化鋁、氧化鈹、氧化鎂、及氧化鋅）；氮化物（諸如氮化鋁及氮化硼）；碳化物（諸如碳化矽及碳化鎢）；及其組合。或者，無機填料由氧化鋁、氧化鋅、及其組合例示。可熔性填料可包含Bi、Ga、In、Sn、及其合金。可熔性填料可以可選地進一步包含Ag、Au、Cd、Cu、Pb、Sb、Zn、及其組合。適合的可熔性填料之實例包括Ga、In—Bi—Sn合金、Sn—In—Zn合金、Sn—In—Ag合金、Sn—Ag—Bi合金、Sn—Bi—Cu—Ag合金、Sn—Ag—Cu—Sb合金、Sn—Ag—Cu合金、Sn—Ag合金、Sn—Ag—Cu—Zn合金、及其組合。該可熔性填料可具有範圍從50 ℃至250 ℃，可替代地150 ℃至225 ℃之熔點。該可熔性填料可係共熔合金、非共熔合金、或純金屬。可熔性填料係可市售購得。
例如，可熔性填料可得自Indium Corporation of America、Utica、N.Y.、U.S.A.；Arconium、Providence、R.I.、U.S.A.；及AIM Solder、Cranston、R.I.、U.S.A.。鋁填料，例如可購自Toyal America、Inc. of Naperville、Ill.、U.S.A.及Valimet Inc.、of Stockton、Calif.、U.S.A.。銀填料可購自Metalor Technologies U.S.A. Corp. of Attleboro、Mass.、U.S.A.。 導熱填料係在所屬技術領域已知並且可市售購得，參見例如美國專利第6,169,142號（第4欄，第7至33行）。例如，CB-A20S與Al-43-Me為粒徑不同之氧化鋁填料，市售可得自Showa-Denko，而AA-04、AA-2與AA18為氧化鋁填料，市售可得自Sumitomo Chemical Company。氧化鋅（諸如商標為KADOX®以及XX®的氧化鋅）可購自Zinc Corporation of America of Monaca、Pa.、U.S.A.。
導熱填料粒子的形狀並不特別受限，然而，圓形或球形粒子可於組成物具有高裝載量導熱填料時防止黏度增加至非所欲的程度。
成分(D)可以係單一種導熱填料或二或更多種在下列至少一個性質有差異之導熱填料的組合：諸如粒子形狀、平均粒徑、粒徑分佈及填料類型。例如，可能所欲的是使用諸如具有較大平均粒徑之第一氧化鋁和具有較小平均粒徑之第二氧化鋁之無機填料的組合。可替代地，可能所欲的是，例如使用具有較大平均粒徑之氧化鋁和具有較小平均粒徑之氧化鋅的組合。可替代地，可能所欲的是使用諸如具有較大平均粒徑之第一鋁和具有較小平均粒徑之第二鋁之金屬填料的組合。可替代地，可能所欲的是使用金屬及無機填料的組合，諸如鋁及氧化鋁填料的組合；鋁及氧化鋅填料的組合；或鋁、氧化鋁、及氧化鋅填料的組合。使用平均粒徑較大的第一填料及平均粒徑較該第一填料小的第二填料可以改善堆積效率、可以降低黏度、而且可以增進熱傳遞。
導熱填料之平均粒徑將取決於各種因素，包括對成分(D)選擇的導熱填料的類型及添加至該可固化組成物中確切的量，以及其中將使用該組成物之固化產物的裝置之黏合層厚度。然而，該導熱填料可以具有範圍從0.1微米至80微米、可替代地0.1微米至50微米，以及可替代地0.1微米至10微米之平均粒徑。
組成物中成分(D)的量取決於各種因素，包括對成分(D)選擇的填料的導熱率。然而，以該組成物之體積計，成分(D)的量範圍可從1 %至85 %、可替代地30 %至80 %、可替代地50%至75%。［ 成分(E)］
組成物中組分(E)係每分子平均具有至少2個與矽鍵結之氫原子的有機氫聚矽氧烷。該有機氫聚矽氧烷可以係均聚物或共聚物。該有機氫聚矽氧烷可具有直鏈、支鏈、環狀、或樹脂狀結構。有機氫聚矽氧烷中的與矽鍵結之氫原子可位於末端、側接或同時位於末端與側接位置。
該有機氫聚矽氧烷可包含矽氧烷單元，包括但不限於H(R4 )2 SiO1/2 、(R4 )3 SiO1/2 、HR4 SiO2/2 、(R4 )2 SiO2/2 、R4 SiO3/2 、及SiO4/2 單元。在前面的式中，各個R4 獨立地係選自單價飽和有機基團。
成分(E)可包含式 (R4 )3 SiO((R4 )2 SiO)s (R4 HSiO)t Si(R4 )3 (VI)、 (R4 )2 HSiO((R4 )2 SiO)u (R4 HSiO)v Si(R4 )2 H (VII)、 的化合物、或其組合。
在上面式(VI)與(VII)中，下標s具有範圍從0至2000之平均值，下標t具有範圍從2至2000之平均值，下標u具有範圍從0至2000之平均值，而下標v具有範圍從0至2000之平均值。各個R4 獨立地係單價有機基團。適合的單價有機基團包括烷基諸如甲基、乙基、丙基、戊基、辛基、十一烷基、及十八烷基；環烷基，諸如環戊基及環己基；烯基，諸如乙烯基、烯丙基、丁烯基及己烯基；炔基，諸如乙炔基、丙炔基及丁炔基；以及芳基，諸如苯基、甲苯基、二甲苯基、苄基及2-苯基乙基。
成分(E)的實例包括但不限於經二甲基氫矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、經二甲基氫矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基氫矽氧烷)、經二甲基氫矽氧基封端之聚甲基氫矽氧烷、經三甲基矽氧基封端之聚(二甲基矽氧烷/甲基氫矽氧烷)、經三甲基矽氧基封端之聚甲基氫矽氧烷、基本上由H(CH3 )2 SiO1/2 單元及SiO4/2 單元所組成之樹脂、及其組合。
成分(E)的有機氫聚矽氧烷可以係二或更多種在下列性質中之至少一者有差異之有機氫聚矽氧烷的組合：結構、平均分子量、黏度、矽氧烷單元、及序列。一般將具有相對低聚合度（例如DP範圍從3到50）的經二甲基氫矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷稱為鏈伸長劑，而且該有機氫聚矽氧烷的一部份可以係鏈伸長劑。
製備適合作為成分(E)使用之直鏈、支鏈、及環狀有機氫聚矽氧烷的方法係所屬技術領域眾所周知的，諸如有機鹵矽烷的水解及縮合。製備適合作為成分(E)使用之有機氫聚矽氧烷樹脂的方法亦為眾所周知的，如例示於美國專利第5,310,843號；第4,370,358號；及第4,707,531號中者。
組成物中成分(E)的量取決於各種因素，包括成分(E)的有機氫聚矽氧烷的SiH含量、成分(A)的聚有機矽氧烷的不飽和基團含量、及所欲組成物的固化產物的性質。然而，成分(E)的量係可足以提供使成分(E)的有機氫聚矽氧烷中SiH基團對成分(A)的聚有機矽氧烷中不飽和有機基團的莫耳比（通常稱爲SiH:Vi比）範圍從0.3:1至5:1。可替代地，基於該組成物計，成分(E)的量範圍可從0.1至5重量%。［ 成分(F)］
組成物的成分(F)係矽氫化反應的催化劑。適合的矽氫化催化劑在所屬技術領域係已知的且可市售購得。組分(F)的催化劑可包含選自下列之鉑族金屬：鉑、銠、釕、鈀、鋨、或銥金屬、或其有機金屬化合物、或其組合。組分(F)的實例包括但不限於氯鉑酸、氯鉑酸六水合物、二氯化鉑、以及該等化合物與低分子量有機聚矽氧烷之錯合物、或經微封裝於基質或核殼型結構中的鉑化合物。鉑與低分子量有機聚矽氧烷之錯合物包括1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷與鉑之錯合物。可將此等錯合物微封裝於樹脂基質內。可替代地，催化劑可包含1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷與鉑之錯合物。當催化劑係鉑與低分子量有機聚矽氧烷之錯合物時，則催化劑的量範圍可從0.04至0.4%（以該可固化聚矽氧組成物之重量計）。
適合用於組分(F)的矽氫化催化劑係描述於例如美國專利第3,159,601號；第3,220,972號；第3,296,291號；第3,419,593號；第3,516,946號；第3,814,730號；第3,989,668號；第4,784,879號；第5,036,117號；及第5,175,325號以及EP 0 347 895 B中。經微封裝之矽氫化催化劑及製備其之方法係在所屬技術領域已知的，如美國專利第4,766,176號及美國專利第5,017,654號中所例示。
基於可固化組成物的重量計，可將成分(F)以範圍從0.1 ppm至1000 ppm、可替代地1至500 ppm、可替代地2至200、可替代地5至150 ppm重量的鉑族金屬的量添加至組成物中。［ 成分(G)］
成分(G)係強化（及/或延伸）固化聚合物材料的填料。適合的強化填料係在所屬技術領域已知的。填料的實例包括但不限於沉澱二氧化矽、發煙二氧化矽、或研磨二氧化矽、沉澱碳酸鈣、發煙碳酸鈣、或研磨碳酸鈣、石英，滑石，短纖（諸如切碎的KEVLAR® ）、或其組合。在這些填料中，發煙二氧化矽（經原位製備處理的二氧化矽）是較佳的。當使用發煙二氧化矽作爲成分(G)時，其表面積較佳地係50至600 m2 /g，更佳地從200至400 m2 /g。填料可直接使用，或可以至少部分地藉由諸如烷氧基矽烷的表面處理劑處理。處理劑及處理方法係在所屬技術領域已知的，參見例如美國專利第6,169,142號（第4欄第42行至第5欄第2行）。
組成物中成分(G)的量取決於各種因素，包括對成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、及(F)選擇的材料以及該組成物的最終用途。然而，基於組成物的重量計，成分(G)的量範圍可從0.1重量%至10重量%。
填料可在所有成分混合時添加至組成物中，或可預先與成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、及(F)中之至少一者混合。填料可預先與成分(A)混合。填料可與成分(A)混合而形成成分(G)及成分(A)的母料（基於重量計，比率從60/40至90/10）。 可選的成分
組成物可以可選地進一步包含一或多種額外成分。額外成分可選自任何已知的添加劑，諸如抑制劑或顏料。［ 組成物的製備方法］
組成物可藉由包含由任何便利的手段組合所有成分的方法（例如在環境溫度或升高的溫度下混合）來製備。當在升高的溫度下製備該組成物時，製備過程中的溫度低於該組成物的固化溫度。
可替代地，例如當該組成物在使用前將被儲存一段長時間時，可以將該組成物製備成多部分組成物。在該多部分組成物中，將成分(E)及成分(F)以分開部分儲存，並且在使用該組成物之前不久才將該等部分組合。舉例來說，二部分可固化聚矽氧組成物可以藉由任何便利的手段（例如混合）將基底部分中包含成分(A)、成分(F)、成分(D)等成分，以及一或多種額外成分組合來製備。固化劑部分可以藉由任何便利的手段（例如混合）將包含成分(E)、成分(A)、成分(D)等成分，以及一或多種額外成分組合來製備。該些成分可在環境溫度或升高溫度下組合。當使用二部分可固化聚矽氧組成物時，基底對固化劑的量的重量比範圍可從1:1到10:1。本技術領域中具有通常知識者將能夠製備可固化組成物而不需過度的實驗。
固化聚合物材料及用於形成該固化聚合物材料的方法本發明之一態樣係從上面揭示的組成物形成的固化聚合物材料。將組成物混合，然後加熱至足以固化該組成物的溫度，從而形成導熱材料。諸如加熱溫度和時間等條件取決於各種因素，包括成分(A)、(B)、(C)、(D)、(E)、(F)、及(G)的種類及量以及所欲組成物的固化產物的性質，然而，例如固化可在80至120℃下進行30至60分鐘。可替代地，固化可在40至80℃下進行4至10小時。
該固化聚合物材料可在一物品上形成。由於組成物可在一物品上固化而無氣隙或很少的氣隙，所以在該物品的表面與該固化聚合物材料的表面之間的界面係完全接觸。因此，一種在一物品上形成一固化聚合物材料（導熱材料）的方法包括以下步驟： (a) 將上面揭示的組成物施加到一物品上，及 (b) 固化該組成物以形成一固化聚合物材料。
物品可係電子組件。此電子組件的實例包括但不限於來自：一半導體、一電晶體、一體電路、一離散裝置、及一發光二極體。
物品可以係從電子組件移除熱的一裝置。此裝置的實例包括但不限於一熱槽、一導熱板、一導熱蓋、一風扇、及一循環冷卻劑系統。
固化聚合物材料係可從一物品剝離。例如，本發明之固化聚合物材料可從一熱槽或一IC表面剝離而不殘留在散熱裝置或IC的表面。此外，本發明之固化聚合物材料可從一物品剝離而不會斷裂成二或更多片碎片。［ 實例］
使用下列原材料以製備實例中的樣本。成分(A-1+G-1)係具有64 Pa･s的黏度之經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷與經處理之發煙二氧化矽的混合物（重量比為74: 26）。成分(A-2)係具有為55,000cP的黏度之經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷。成分(A-3)係具有450cP的黏度之經二甲基乙烯基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷。成分(B-1)係具有124 cP的黏度之經單三甲氧基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、經單二甲基丁基矽氧基及單三甲氧基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、及經三甲基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷的混合物。成分(B-2)係具有30cP的黏度之經二(n-辛基二甲基矽氧基)封端之聚二甲基矽氧烷、經單三甲氧基矽基己基二甲基矽氧基及單辛基二甲基矽氧基封端之聚二甲基矽氧烷、及經二(三甲氧基矽基己基)封端之聚二甲基矽氧烷的混合物。成分(B-3)係具有100cP的黏度之經二(三甲氧基矽基)封端之聚二甲基矽氧烷。成分(B-4)係具有350cP的黏度之經二(三甲氧基矽基)封端之聚二甲基矽氧烷。成分(C-1)係具有肆(乙烯基二甲基矽氧基)矽烷的二甲基環狀物。成分(C’-1)係矽酸鈉鹽、與氯三甲基矽烷和異丙醇的反應產物（MQ樹脂）。成分(C’-2)係二甲基乙烯基化及三甲基化二氧化矽（MQ乙烯基樹脂）。成分(C’-3)係具有250cP之經乙烯基封端的聚合物。成分(D-1)係具有2µm的平均粒徑(D50)之氧化鋁粒子。成分(D-2)係具有10µm的D50之氧化鋁粒子。成分(E-1)係具有19 cP的黏度之經三甲基矽氧基封端之二甲基、甲基氫聚矽氧烷。成分(E-2)係經三甲基矽氧基封端之二甲基、甲基氫聚矽氧烷。在該分子中–SH基團的氫原子的比率(wt %)係0.85%。成分(F-1)係1,3-二乙烯基-1,1,3,3-四甲基二矽氧烷與鉑之錯合物及具有苯基矽倍半氧烷之二甲基矽氧烷的混合物（鉑為0.4 wt%）。成分(F-2)係成分(F-1)的40%含量。［ 實例1至3及比較例1至5］
將表1和表2中所列的原材料添加到具有攪拌器的反應容器中。將這些原料在25 ℃下以1500 rpm混合2小時。將所得的混合物（組成物）施加在測試基材的表面上以製作測試樣本。使用三個測試基材（即鋁基材、玻璃基材、及具有鋁框架的PCB板）。然後將測試樣本在烘箱中於100 ℃下固化45分鐘，由此使測試基材上的組成物固化並形成導熱材料。對每個測試樣本進行重工性能測試。［ 重工性能測試］
用手將固化的組成物（導熱材料）從基材剝離。當將導熱材料從基材剝離而不會斷裂成碎片時，其重工性能顯示爲「1」。當導熱材料斷裂成二或更多片碎片時，其重工性能顯示爲「2」。將重工作性能測試結果加入在表1和表2中。［ 表1］ ［ 表2］

Claims (10)

  1. 一種組成物，其包含： (A) 2至10重量%的聚有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個不飽和有機基團， (B) 1至10重量%的有機聚矽氧烷，其具有30至500 cP的黏度， (C) 0.01至10重量%的由式(I)表示之化合物（式(I)） 其中各個Ra 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、及具有2至6個碳原子之炔基，在該化合物中至少三個Ra 係烯基或炔基，各個Rb 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、具有2至6個碳原子之炔基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基、及甲基丙烯酸酯基，且n係從1至100的整數， (D) 1至85重量%的導熱填料， (E) 0.1至5重量%的有機氫聚矽氧烷，其平均具有至少兩個與矽鍵結之氫原子， (F) 0.1至200 ppm的矽氫化反應的催化劑，及 (G) 0.1至10重量%的強化填料。
  2. 如請求項1之組成物，其中該有機聚矽氧烷具有至少一個羥基烷基。
  3. 如請求項1之組成物，其中該強化填料係二氧化矽粉末。
  4. 如請求項3之組成物，其中該二氧化矽粉末係與每分子平均具有至少兩個不飽和有機基團之該聚有機矽氧烷混合。
  5. 如請求項1之組成物，其進一步包含在該有機聚矽氧烷結構的末端具有至少一個乙烯基之有機聚矽氧烷。
  6. 一種與一物品的表面接觸的固化聚合物材料，其中該固化聚合物組成物係由請求項1之組成物形成。
  7. 一種用於在一物品上形成一導熱材料的方法，其包含以下步驟： (a) 在一物品上施加一組成物，其中該組成物包含： (A) 2至10重量%的聚有機矽氧烷，其每分子平均具有至少兩個不飽和有機基團， (B) 1至10重量%的有機聚矽氧烷，其具有30至500 cP的黏度， (C) 0.01至10重量%的由式(I)表示之化合物式(I) 其中各個Ra 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、及具有2至6個碳原子之炔基，在該化合物中至少三個Ra 係烯基或炔基，各個Rb 係選自由下列所組成之群組：具有1至6個碳原子之烷基、具有2至6個碳原子之烯基、具有2至6個碳原子之炔基、芳基、烷氧基、丙烯酸酯基、及甲基丙烯酸酯基，且n係從1至100的整數， (D) 1至85重量%的導熱填料， (E) 0.1至5重量%的有機氫聚矽氧烷，其平均具有至少兩個與矽鍵結之氫原子， (F) 0.1至200 ppm的矽氫化反應的催化劑，及 (G) 0.1至10重量%的強化填料，以及 (b) 固化該組成物。
  8. 如請求項7之方法，其中該固化步驟係在80至120 ℃下進行30至60分鐘、或在40至80 ℃下進行4至10小時。
  9. 一種在物品之表面上具有一導熱材料之物品，其中該導熱材料由請求項1之組成物形成。
  10. 如請求項9之物品，該物品係選自一半導體、一電晶體、一積體電路、一離散裝置、一發光二極體、一熱槽、一導熱板、一導熱蓋、一風扇、或一循環冷卻劑系統。
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