TWI659068B - 含聚二有機矽氧烷的填充組成物及其使用方法 - Google Patents

含聚二有機矽氧烷的填充組成物及其使用方法 Download PDF

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Abstract

一種組成物，特別是經由照射之後可以固化的光可固化組成物；經固化組成物；及製備此類經固化組成物之方法，其中該光可固化組成物包括具有乙烯基官能性的聚二有機矽氧烷、具有硫醇(即，巰基)官能性的聚二有機矽氧烷及導熱填料。

Description

含聚二有機矽氧烷的填充組成物及其使用方法
導熱黏合劑及襯墊是已知的，並且用於電子設備、照明設備及可再充電的電池組件中以將熱量從熱源傳送離開，並且將該熱量傳遞到可以在其中散熱的散熱器中。它們對具有半導體晶片的裝置(諸如電腦)及基於發光二極管(LED)的照明設備(諸如頭頂照明設備及電視機)之熱管理而言非常重要。常規產品是基於高度填充有導熱無機顆粒的聚矽氧樹脂。通常，聚矽氧產品為如下製造而得：進行網基(web-based)熱固化加工，之後進行批量熱固化以完成矽氫化化學反應。
這些產品之較大的導熱率是有利的。用以達成較大導熱率的一種方法是添加較高量的導熱無機顆粒，其可以提高材料之整體導熱率。然而，順應性是這些材料的另一個重要的性能參數。導熱材料之順應性是重要的，因為材料可能介於兩個表面之間，例如，在熱源的表面與散熱器的表面之間，該表面是不規則的，不是絕對光滑的，或材料意圖填充的兩個表面之間的間隙整體並不具有相同距離。更好的順應性可以提供導熱材料與熱源及散熱器表面之間的更好的接 觸。更好的順應性可以加速合適的裝配並且降低成本。由於這些表面之間存在改進的接觸，更好的順應性還可以改進材料與熱源及散熱器的界面處的熱傳遞。總熱傳遞速率取决於這些界面處的熱傳遞速率及貫穿導熱材料整體之整體熱傳遞速率。因此，在提高導熱填料含量與維持或改進順應性之間存在達成最優性能的一平衡。樹脂及樹脂化學性質在確定順應性中也可以起重要作用。
因此，本揭露需要提供基於聚矽氧(即，基於聚二有機矽氧烷)的組成物及產品，該組成物及產品具有其固有之優異的熱氧化穩定度的優點，具有經改進的總導熱率與順應性的平衡，並且可以使用更具成本效益的網基光固化製程來產生。
本揭露提供組成物，特別是經由照射之後可以固化(例如，聚合及/或交聯)的光可固化組成物(即，光可固化反應混合物)；經固化組成物；及製備此類經固化組成物之方法。光可固化組成物包括具有乙烯基官能性的聚二有機矽氧烷、具有硫醇(即，-SH或巰基)官能性的聚二有機矽氧烷及導熱填料。經固化組成物可以用以形成例如導熱黏合劑及襯墊。
在第一態樣中，本揭露提供光可固化組成物(即，光可固化反應混合物)，其包括：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由乙烯基組成；具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由硫醇基組成，並且其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量；氧化膦光起始劑；及以該 光可固化反應混合物之總重量計，至少35重量百分比(wt-%)的導熱填料，其中填料具有至少雙峰粒徑分布。
在第二態樣中，本揭露提供製備經固化組成物之方法，該方法包括將組分組合以形成光可固化反應混合物，並且照射(例如，用UV-可見光輻射)光可固化反應混合物以形成經固化組成物。組分包括：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由乙烯基組成；具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由硫醇基組成，並且其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量；氧化膦光起始劑；及以該光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中該填料至少具有雙峰粒徑分布。
在第三態樣中，本揭露提供經固化組成物，其包括：具有-C-S-C-C-鍵(例如，-CH2-S-CH2-CH2-鍵)的聚二有機矽氧烷聚合物；及以該光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中該填料具有至少雙峰粒徑分布；其中經固化組成物具有至少2.4W/m°K的導熱率(如藉由1公斤重下的導熱率測量測試(Measurement of Thermal Conductivity Test)方法來測量)及至多85的蕭氏00硬度。
如本文中所使用，用語「有機基」是指分類為脂族基、環狀基、或脂族和環狀基之組合(例如，烷芳基和芳烷基)的烴基(具有碳和氫以外的選擇性元素，諸如氧、氮、硫、磷及矽)。在本發明的上下文中，有機基為不干擾固化反應(例如，聚合及/或交聯反 應)者。用語「脂族基」是指飽和或不飽和的直鏈或支鏈烴基。該用語係用以涵括例如烷基、烯基及炔基。用語「烷基」是指飽和的直鏈或支鏈烴基，包括例如甲基、乙基、異丙基、三級丁基、庚基、十二基、十八基、戊基、2-乙基己基、及類似者。用語「烯基」是指除芳香基以外還具有一或多個碳-碳雙鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基，諸如乙烯基。用語「炔基」是指具有一或多個碳-碳參鍵的不飽和直鏈或支鏈烴基。用語「環狀基」是指分類為脂環基、芳香基、或雜環基的閉環烴基。用語「脂環基」是指性質與脂族基的性質相似的環烴基。用語「芳香基」或「芳基」是指單或多核芳香族烴基。用語「雜環基」是指環上的一或多個原子是碳以外的元素(例如氮、氧、硫等)的閉環烴。可能相同或不同的基係參照為指「獨立」於某物。
在本說明書和申請專利範圍中之用語「包含」和其變化例並不具限制意思。這樣的用語將被理解為暗指包括所述的步驟或元件或步驟或元件的群組，但不排除任何其他的步驟或元件或步驟或元件的群組。所謂「由...組成」是指包括，並且限於任何在片語「由...組成」後面者。因此，片語「由...組成」表示所列的元件是必要的或強制性的，而且沒有其他的元件可能存在。所謂「基本上由...組成」是指包括片語後面列舉的任何元件，而且限於不干擾或促進揭露中為所列元件指定的活動或作用的其他元件。因此，片語「基本上由...組成」表示所列的元件是必要的或強制性的，但其他的元件是選擇性的，而且可能存在或可能不存在，取決於它們是否實質上影響所列元件的活動或作用。
在本揭露的實施例中之用語「較佳」和「較佳地」表示在某些情況下可能可以提供某些利益。然而，其他實施例在同樣或其他情況下亦可能為較佳的。此外，對於一或多個較佳實施例之引述並不意味其他實施例沒有用，也沒有意圖將其他實施例從本揭露範圍中排除。
在本申請中，用語諸如「一個」、「一種」及「該」並不意圖僅指單個實體，而是包括可以用於說明特定實例的一般類型。用語「一個」、「一種」及「該」可與用語「至少一」互換使用。
後面跟著列出項目的片語「至少一」及「包含至少一」係指列出項目中的項目的任一個及列出項目中兩個或更多個項目之任何組合。
除非內文明確另有所指，否則本文中使用的用語「或」在使用時通常包括「及/或」之意涵。
用語「及/或」是指所列元件中的一個或全部或所列元件中任二個或更多個之組合。
此外，在本文中，所有數字均假定由用語「約」、且較佳的是由用語「精確地」修飾。如本文中所使用，與測量量連用，用語「約」係指測量量的變化，熟習此項技術者根據測量的目的和所使用測量設備的精度進行測量和謹慎操作的程度可以預期該變化。
此外，在本文中，對於由端點所定之數字範圍的引述包括所有歸入在該範圍內的數字以及端點(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4、5等等)。
當基存在於本文所述的化學式中超過一次時，每個基係「獨立」經選擇，無論是否有明確的陳述。例如，當超過一個R基存在於化學式中時，每個R基係獨立經選擇。此外，這些基內所含的子基也是獨立經選擇。
本文中使用的用語「室溫」係指19℃至25℃或20℃至23℃之溫度。
以上本揭露之概述並非意圖描述本揭露之各個揭露的實施例或每一個實施方案。以下的敘述更具體地例示說明性的實施例。在本申請案全文的數個地方，指引係透過實例清單來提供，實例可以各種組合使用。在各種情況下，所引述的清單僅作為代表性群組，且不應將其詮釋為排他性的清單。
本揭露提供組成物，特別是經由照射之後可以固化(例如，聚合及/或交聯)的光可固化組成物(即，光可固化反應混合物)；經固化組成物；及製備此類經固化組成物之方法。經固化組成物可以用以形成例如導熱黏合劑及襯墊。
光可固化組成物包括具有乙烯基官能性的聚二有機矽氧烷、具有硫醇(即，巰基)官能性的聚二有機矽氧烷、導熱填料及一或多種光起始劑。
本揭露的光可固化組成物典型地需要生成自由基的引發劑。這些自由基引發硫醇至烯基的自由基加成反應，並且因此引發巰基官能性聚二有機矽氧烷與乙烯基官能性聚二有機矽氧烷的固化。可以利用暴露於光(UV或可見光)時分解並生成自由基的光起始劑。較佳的是氧化膦光起始劑，選擇性地結合一或多種輔助光起始劑。
具體而言，本揭露提供光可固化組成物(即，光可固化反應混合物)，其包括：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由乙烯基組成；具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由硫醇基組成，並且其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量；氧化膦光起始劑；及以光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料。
在照射光可固化反應混合物(例如，用UV-可見光)之後，形成經固化組成物，其包括：具有-C-S-C-C-鍵(例如，-CH2-S-CH2-CH2-鍵)的聚二有機矽氧烷聚合物；及以光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料。
該填料至少具有雙峰粒徑分布。在本上下文中所謂的「至少」意味著填料可以是雙峰的、三峰的等等。雙峰填料具有平均粒徑不同的兩個相異的群體(例如，第一部分具有至少33微米的平均粒徑，而第二部分具有小於33微米的平均粒徑)。三峰填料具有平均粒徑不同的三個相異的群體。
經固化組成物根據實例一節中描述的導熱率測量測試在1千克(公斤)重量下具有至少2.4瓦特/米-°克耳文(W/m-°K)的導熱率。對於某些實施例，導熱率越高越好。
然而，在提高導熱填料含量與維持或改進順應性之間存在達成最優性能的平衡。經固化組成物具有至多85(即，85或更低)或至多75(即，75或更低)的蕭氏00硬度。對於某些實施例，蕭氏00硬度值越低，材料越柔軟或順應性越好。
乙烯基官能性聚二有機矽氧烷
合適的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷是包括多個乙烯基的化合物(例如，寡聚物、可聚合聚合物(即，預聚合物))。較佳的是，這些化合物僅由乙烯基官能性組成。也就是說，在這些化合物中除乙烯基以外不存在反應性的其他基。
較佳的是，乙烯基官能性聚二有機矽氧烷可以由下式(式I)表示：R2(R)2SiO((R)2SiO)x(RR1SiO)ySi(R)2R2(I)其中：每個R獨立地表示甲基或苯基；每個R1獨立地表示乙烯基(即，-HC=CH2)；每個R2獨立地表示甲基、苯基或乙烯基；x是1或更多；y是0或更多。式(I)可以包括僅具有內部乙烯基的化合物、僅具有末端乙烯基的化合物或具有內部乙烯基和末端乙烯基兩者的化合物。對於僅具有內部乙烯基的式(I)的化合物而言，y是2或更多， 每個R1是乙烯基，並且每個R2是甲基或苯基(較佳的是甲基)。對於僅具有末端乙烯基的式(I)的化合物而言，y是0並且每個R2是乙烯基。對於具有末端乙烯基和內部乙烯基兩者的式(I)的化合物而言，y是1或更多，每個R1是乙烯基，並且每個R2典型的是乙烯基。如果一個R2基是乙烯基，兩個R2基典型的是乙烯基。在式(I)中，x個重複單元((R)2SiO)和y個重複單元(RR1SiO)可以是在無規及/或嵌段排列的聚合物中。
在大多數實施例中，式(I)的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷可作為材料混合物獲得。該混合物通常含有具有不同分子量的式(I)的材料。此外，對於僅具有內部乙烯基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷而言，該混合物含有平均至少二個乙烯基/化合物。這種混合物可以含有具有零或一個乙烯基的化合物以及具有三個或更多個乙烯基的一些化合物。
合適的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷包括(a)式(I)的乙烯基封端的聚二有機矽氧烷，其中y是0，x是一或更多，每個R獨立地表示甲基或苯基，並且每個R2是乙烯基(這些化合物具有兩個末端乙烯基)；(b)式(I)的聚二有機矽氧烷，其中內部矽原子中的一些具有乙烯基取代基而非甲基或苯基，x是一或更多，並且y是二或更多，每個R和R2獨立地表示甲基或苯基，並且R1是乙烯基(這些化合物可以具有二個或更多個內部乙烯基)；(c)式(I)的聚二有機矽氧烷，其具有在每個末端鍵合至矽原子的乙烯基，及在內部鍵合至矽原子的另外的乙烯基，其中x和y均是一或更多，每個R獨立地表示甲基或苯 基，每個R1是乙烯基，並且每個R2是乙烯基(這些化合物可以具有三個或更多個乙烯基)；及(d)其混合物。
本文中使用的用語「乙烯基封端」係指乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中每個R2是乙烯基。可能存在另外的內部乙烯基，或可能不存在另外的內部乙烯基。
在某些實施例中，乙烯基官能性聚二有機矽氧烷是乙烯基封端的聚二有機矽氧烷。例如，在式(I)的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷中，每個R是甲基或苯基，每個R2是乙烯基，y=0，且20<x<2000。具體的實例包括乙烯基封端的聚二有機矽氧烷，諸如可以商品名DMS-V21、DMS-V22、DMS-V25、DMS-V31、DMS-V35及DMS-V42從Gelest,Inc.(Morrisville,PA)獲得者；及乙烯基封端的二苯矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物，諸如可以商品名PDV-0325、PDV-0331、PDV-0525、PDV-1625、PDV-1631及PDV-1635從Gelest,Inc.獲得者；及其混合物。
最佳的(及例示的)乙烯基官能性聚二有機矽氧烷包括式(I)的乙烯基封端的聚二有機矽氧烷，其中y=0，且20<x<2000，R是甲基，並且每個R2是乙烯基。具體的實例包括乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷，諸如可以商品名DMS-V21、DMS-V25、DMS-V22、DMS-V31、DMS-V35及DMS-V42從Gelest,Inc.獲得者。
由於式(I)的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷典型地可作為化合物的混合物獲得，當量係指式(I)的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷化合物的混合物的平均當量。在某些實施例中，反應混合物的乙烯基 官能性聚二有機矽氧烷具有1900道耳頓或更多的平均乙烯基當量。也就是說，1900克或更多的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷提供1克莫耳(g-mole)乙烯基(即，平均乙烯基當量大於或等於1900克/g-莫耳乙烯基)。在某些實施例中，乙烯基官能性聚二有機矽氧烷具有至多38,000道耳頓的平均乙烯基當量。對於某些實施例，例如，在乙烯基封端的聚二有機矽氧烷是20<x<2000(以上式(I)中)時，平均乙烯基當量是約1900道耳頓至38000道耳頓。
在某些實施例中，乙烯基官能性聚二有機矽氧烷的量是以乙烯基官能和硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至少30重量百分比(wt-%)，或至少50wt-%，或至少70wt-%。在某些實施例中，乙烯基官能性聚二有機矽氧烷的量是以乙烯基官能性和硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至多97wt-%，或至多92wt-%或至多85wt-%。
硫醇官能性聚二有機矽氧烷
合適的硫醇官能性聚二有機矽氧烷是包括多個硫醇基的那些化合物(例如，寡聚物、可聚合聚合物(即，預聚合物))。較佳的是，這些化合物僅由硫醇官能性組成。也就是說，在這些化合物中除硫醇基以外不存在反應性的其他基。
較佳的是，硫醇官能性聚二有機矽氧烷可以由下式(式(II))表示：R5(R3)2SiO((R3)2SiO)w(R3R4SiO)zSi(R3)2R5 (II)其中：每個R3獨立地表示甲基或苯基(較佳的是甲基)；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基、苯基或具有2至12個碳的巰基烷基(較佳的是，甲基或具有2至12個碳的巰基烷基)；w=1或更多；並且z=0或更多。式(II)可以包括僅具有內部硫醇基的化合物、僅具有末端硫醇基的化合物或具有內部硫醇基和末端硫醇基兩者的化合物。對於僅具有內部硫醇基的式(II)的化合物而言，z是2或更多，每個R4是巰基烷基，並且每個R5是甲基或苯基(較佳的是甲基)。對於僅具有末端硫醇基的式(II)的化合物而言，z=0，並且每個R5是巰基烷基。對於具有內部硫醇基和末端硫醇基的式(II)的化合物而言，z是1或更多，每個R4是巰基烷基，並且每個R5典型的是巰基烷基。如果一個R5基是巰基烷基，兩個R5基典型的是巰基烷基基。在式(II)中，w個重複單元((R3)2SiO)和z個重複單元(R3R4SiO)可以是在無規及/或嵌段排列的聚合物中。
在大多數實施例中，式(II)的硫醇官能性聚二有機矽氧烷可作為材料混合物獲得。該混合物通常含有具有不同分子量的式(II)的材料。此外，對於僅具有內部硫醇基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷而言，該混合物含有平均至少兩個硫醇基/化合物。這種混合物可以含有具有零或一個硫醇基的化合物以及具有三個或更多個硫醇基的一些化合物。
硫醇官能性聚二有機矽氧烷的合適的(及較佳的)實例包括：式(II)的巰基烷基封端的聚二甲基矽氧烷，其中z=0，w大於 或等於29，且小於1000，R3是甲基，每個R5獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基，特定實例可以商品名X-22-167B從Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.(Toyko,Japan)獲得；聚二甲基矽氧烷，其中一些內部矽原子具有含2至12個碳原子的巰基烷基取代基，而非甲基，該聚二甲基矽氧烷可以被稱為(巰基烷基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物，其中z是2或更多，w/z>15並且w+z大於或等於32，且小於300，R3是甲基，每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基，並且R5是甲基，特定實例可以商品名SMS-022和SMS-042從Gelest,Inc.及以商品名KF-2001從Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.獲得；及其混合物。
例示的含硫醇的聚二甲基矽氧烷包括其中一些內部矽原子具有3-巰基丙基取代基而非甲基之式(II)者。這些可以被稱為(3-巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物，其中z是2或更多，w/z>15並且w+z大於或等於32，且小於300，R3是甲基，每個R4是3-巰基丙基，並且R5是甲基，特定實例可以商品名SMS-022和SMS-042從Gelest,Inc.獲得。
由於式(II)的硫醇官能性聚二有機矽氧烷典型地可作為化合物的混合物獲得，所記錄的當量係指硫醇官能性聚二有機矽氧烷化合物的混合物的平均當量。在某些實施例中，式(II)的硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多(即，大於或等於1200克/g-莫耳硫醇基的平均值)，或1500道耳頓或更多，或3000道耳頓或更多的平均硫醇當量。更高平均當量的硫醇官能性聚二有機矽氧烷可以提供 更柔軟和更均勻覆蓋的經固化組成物。平均硫醇當量可以是至多38,000道耳頓或更多。例如，平均硫醇當量可以是至多35,000道耳頓、至多30,000道耳頓、至多20,000道耳頓、至多10,000道耳頓或至多5,000道耳頓。
在某些實施例中，硫醇官能性聚二有機矽氧烷的量是以乙烯基官能性和硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至少3wt-%，或至少8wt-%，或至少15wt-%或至少20wt-%。在某些實施例中，硫醇官能性聚二有機矽氧烷的量是以乙烯基官能和硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計的至多70wt-%，或至多50wt-%，或至多30wt-%，或至多25wt-%，或至多20wt-%，或至多15wt-%，或至多12wt-%。
在某些實施例中，來自乙烯基官能性聚二有機矽氧烷的乙烯基與來自硫醇官能性聚二有機矽氧烷的硫醇基之比是至少0.8，或至少1.0。在某些實施例中，來自乙烯基官能性聚二有機矽氧烷的乙烯基與來自硫醇官能性聚二有機矽氧烷的硫醇基之比是至多2.5或至多2.1。在某些實施例中，來自乙烯基官能性聚二有機矽氧烷的乙烯基與來自硫醇官能性聚二有機矽氧烷的硫醇基之比是0.8至2.5，較佳的是1.0至2.1。
含有乙烯基官能性聚二有機矽氧烷和硫醇官能性聚二有機矽氧烷而不含填料的反應混合物的光固化會導致形成類似聚矽氧凝膠的材料，該類似聚矽氧凝膠的材料具有25℃和1Hz下小於40,000帕斯卡，較佳的是小於10,000帕斯卡，且更為較佳的是小於5,000帕 斯卡，且典型的是大於100帕斯卡的剪切儲存模數G’。這些材料具有0.25至1.50，較佳的是0.30至1.0的剪切損耗正切值(剪切儲存模數與剪切損耗模數之比G’/G”)。
填料
本揭露的組成物(無論是光可固化或經固化)中使用的填料具有至少一雙峰粒徑分布(例如，雙峰、三峰等或多峰)。這意味著如果你繪製顆粒量對粒徑的圖(即，y軸是計數，x軸是粒徑)，那麼對於雙峰分布可看到兩個相異的峰，對於三峰分布可看到三個相異的峰等。也就是說，雙峰填料具有兩個相異的群體，各自具有不同的平均粒徑。三峰填料具有三個不同的群體，各自具有不同的平均粒徑。多峰粒徑分布相對於單峰粒徑分布可以提供對導熱顆粒的更好的填集，這反過來提供了經固化組成物的更高的導熱率。在相同重量或體積百分比的填料下，多峰粒徑分布相對於單峰粒徑分布還可以提供光可固化組成物的更低的黏度。高度填充的組成物的黏度的降低往往有助於它們的處理。
較佳的是，填料是雙峰填料，該雙峰填料具有平均粒徑不同的兩個相異的群體(例如，第一部分具有至少33微米的平均粒徑，而第二部分具有小於33微米的平均粒徑)。在本上下文中，「粒徑」係指每個顆粒的最大尺寸或球形顆粒的直徑。
在某些實施例中，填料包括第一部分，該第一部分具有至少33微米的平均粒徑；及第二部分，該第二部分具有小於33微米 的平均粒徑。在某些實施例中，第一部分具有33微米至150微米的平均粒徑，而第二部分具有2微米至小於33微米的平均粒徑。對於三峰填料，第三部分可以具有0.01微米至小於2微米的平均粒徑。
在某些實施例中，第二部分具有不大於第一部分的平均粒徑的70%的平均粒徑。例如，第一部分可以具有45微米的平均粒徑，而第二部分可以具有5微米的平均粒徑。對於三峰填料，第三部分可以具有不大於第二部分的平均粒徑的70%的平均粒徑。
在某些實施例中，以雙峰傳導填料之總重量計，第一部分以50至95wt-%的量存在，並且第二部分以5至50wt-%的量存在。在某些實施例中，以三峰傳導填料之總重量計，第一部分以40至95wt-%的量存在，並且第二部分以5至50wt-%的量存在，並且第三部分以0.1至20wt-%的量存在。
合適的導熱填料是導熱率系數大於5W/m°K，大於10W/m°K，或大於15W/m°K的那些導熱填料。導熱填料的實例包括氧化鋁、三水合氧化鋁或氫氧化鋁、碳化矽、氮化硼、鑽石和石墨或其混合物。
較佳的導熱填料包括氧化鋁、三水合氧化鋁或氫氧化鋁、碳化矽、氮化硼或其混合物。
本揭露的組成物(光可固化或經固化)中的導熱填料的總量是以組成物之總重量計至少35wt-%。在某些實施例中，導熱填料的總量是以組成物(光可固化或經固化)之總重量計至少40wt-%，或至少50wt-%，或至少60wt-%，或至少70wt-%，或至少75 wt-%，或至少80wt-%，或至少85wt-%，或至少88wt-%。在某些實施例中，導熱填料的總量是以組成物(光可固化或經固化)之總重量計至多95wt-%，或至多92wt-%，或至多90wt-%。
氧化膦光起始劑
用於本揭露之組成物中的合適的氧化膦光起始劑包括固化可自由基光聚合的組成物的氧化膦光起始劑。這些包括典型地具有約370奈米(nm)至1200nm的官能性波長範圍的氧化膦類别。較佳的氧化膦自由基光起始劑具有約370nm至450nm的官能波長範圍(例如，單醯基和二醯基氧化膦)。
合適的氧化膦是單醯基氧化膦，例如，(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-二苯基-氧化膦或苯基-(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-次膦酸乙酯；二醯基氧化膦，例如，雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-(2,4,4-三甲基-戊-1-基)氧化膦、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基-氧化膦或雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-(2,4-二戊氧基苯基)氧化膦；及三醯基氧化膦。
在以380nm至450nm的波長範圍照射時能夠進行自由基引發的合適的可商購的氧化膦光起始劑包括雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦(IRGACURE 819,BASF Corp.,Tarrytown,NY)、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-(2,4,4-三甲基戊基)氧化膦(CGI 403,BASF Corp.)、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦(存在於按重量計25：75的其與2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮的混合物，可作為IRGACURE 1700從BASF Corp.獲得)、雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基) 苯基氧化膦(存在於按重量計1：1的其與2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮的混合物，可作為DAROCUR 4265從BASF Corp.獲得)及乙基2,4,6-三甲基苄基苯基次膦酸酯(LUCIRIN LR8893X,BASF Corp.)。
其他合適的可商購的氧化膦光起始劑包括可以以下商品名獲得者：IRGACURE 379(2-二甲基胺基-2-(4-甲基-苄基)-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁-1-酮)、IRGACURE 2100(其包括作為組分之一的IRGACURE 819，其為苯基雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-氧化膦)、LUCIRIN TPO(2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦)、LUCIRIN TPO-L(乙基-2,4,6-三甲基苯甲醯基苯基次膦酸酯)及LUCIRIN TPO-XL(其包括苯基-雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)氧化膦)，它們均可從BASF Corp.獲得。
在某些實施例中，氧化膦光起始劑的量是以乙烯基官能性聚二有機矽氧烷、硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至少0.1wt-%，或至少0.5wt-%。在某些實施例中，氧化膦光起始劑的量是以乙烯基官能性聚二有機矽氧烷、硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至多7wt-%，或至多3wt-%。
選擇性的輔助光起始劑
若需要，一或多種輔助光起始劑可以用於本揭露的組成物中。一或多種輔助光起始劑可以用以擴大固化過程期間吸收的輻射 的範圍。如果氧化膦是固體，它們可以用以例如溶解氧化膦。或者，輔助光起始劑可以是溶解於氧化膦的固體。
輔助光起始劑的實例包括α-胺基酮、α-羥基酮、苯基乙醛酸酯、硫代酮、二苯甲酮、安息香醚、肟酯、胺增效劑及其混合物。例如，光起始劑可以包括α-羥基環烷基苯基酮或二烷氧基苯乙酮；α-羥基-或α-胺基-苯乙酮，例如，寡-[2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)-苯基]-丙酮]、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基-乙氧基)-苯基]-2-甲基-丙-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-(4-啉基)-丙-1-酮、2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(3,4-二甲氧基-苯基)-丁-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉-4-基-苯基)-丁-1-酮及2-甲基-1-(4-甲硫基-苯基)-2-啉-4-基-丙-1-酮；4-芳醯基-1,3-二氧；安息香烷基醚和苯偶醯縮酮，例如，苯偶醯二甲基縮酮、苯基乙醛酸酯和其衍生物，例如甲基苯甲醯基甲酸酯；二聚苯基乙醛酸酯，例如，側氧基-苯基-乙酸2-[2-(2-側氧基-2-苯基-乙醯氧基)-乙氧基]-乙酯；過酸酯(perester)，例如，二苯甲酮-四羧酸過酸酯，例如在EP 126 541(Komai等人)、美國專利4,777,191(Komai等人)及美國專利4,970,244(Komai等人)中所述；鹵甲基三氮，例如，2-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙烯基]-4,6-雙-三氯甲基-[1,3,5]三氮、2-(4-甲氧基-苯基)-4,6-雙-三氯甲基-[1,3,5]三氮、2-(3,4-二甲氧基-苯基)-4,6-雙-三氯甲基-[1,3,5]三氮及2-甲基-4,6-雙-三氯甲基-[1,3,5]三氮；六芳基雙咪唑/共引發劑系統，例如，鄰-氯己基苯基-雙咪唑連同2-巰基苯并噻唑；二茂鐵化合 物或茂鈦，例如，二環戊二烯基雙(2,6-二氟-3-吡咯並-苯基)鈦；硼酸鹽光起始劑或O-醯基肟酯光起始劑，例如在美國專利6,596,445(Matsumoto等人)中所述。
其間較佳的輔助光起始劑類别是α-羥基酮。其間較佳的光起始劑是1-羥基環己基-苯基甲酮(可以商品名IRGACURE 184從Ciba Geigy now BASF獲得)、低聚α-羥基酮(諸如可以商品名ESACURE ONE或KIP 150從Lamberti獲得者)及2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(可以商品名DAROCUR 1173從Ciba Geigy now BASF獲得)。
在某些實施例中，選擇性的輔助光起始劑的量(若使用)是以乙烯基官能性聚二有機矽氧烷、硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至少0.1wt-%，或至少0.5wt-%。在某些實施例中，選擇性的輔助光起始劑的量(若使用)是以乙烯基官能性聚二有機矽氧烷、硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至多7wt-%，或至多3wt-%。
選擇性的光敏劑
本文中的「光敏劑」是指提高光引發聚合的速率或改變聚合發生時的波長的物質。
典型的光敏劑是吸收400nm至520nm(較佳的是，450nm至500nm)的一些光的單酮、二酮及α-二酮。典型的化合物包括樟腦醌、苯偶醯、雙糠醯、3,3,6,6-四甲基環己二酮、菲醌、9,10- 二烷氧基蒽、1-苯基-1,2-丙烷二酮和其他1-芳基-2-烷基-1,2-乙烷二酮及環狀α-二酮。
在某些實施例中，光敏劑的量(若使用)是以乙烯基官能性聚二有機矽氧烷、硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至少0.1wt-%。在某些實施例中，光敏劑的量(若使用)是以乙烯基官能性聚二有機矽氧烷、硫醇官能性聚二有機矽氧烷及光起始劑(但未有填料)之總重量計至多2wt-%。
其他的選擇性添加劑
可以將抗氧化劑及/或穩定劑諸如氫醌單甲醚(對-甲氧基苯酚，MeHQ)、連苯三酚、鋁N-亞硝基苯基羥胺及可以商品名IRGANOX 1010(四(亞甲基(3,5-二-三級丁基-4-羥基氫化肉桂酸酯))甲烷)從BASF Corp.獲得者混合到可固化反應混合物中以提高其溫度穩定性。在某些實施例中，若使用，典型地使用以可固化反應混合物之總重量計為0.01重量百分比(重量百分比，wt-%)至1.0wt-%的範圍內的抗氧化劑及/或穩定劑。
製備方法
若需要，在暴露在可固化輻射下之前，可以組合和保存組分。例如，可以在室溫下將反應混合物保存高達3個月，並且往往是高達6個月，或甚至在室溫下高達12個月。
本揭露的組成物(光可固化或經固化)中的導熱填料的總量是以組成物(光可固化或經固化)之總重量計至少35wt-%，或至少40wt-%，或至少50wt-%，或至少60wt-%，或至少70wt-%，或至少75wt-%，或至少80wt-%，或至少85wt-%，或至少88wt-%。本揭露的組成物(光可固化或經固化)中的導熱填料的總量是以組成物(光可固化或經固化)之總重量計至多95wt-%，或至多92wt-%，或至多90wt-%。可以一或多個部分將這個量與非填料組分(具體的是聚二有機矽氧烷)的總量組合。本揭露的組成物(光可固化或經固化)中的非填料組分(具體的是聚二有機矽氧烷)的量是以組成物(光可固化或經固化)之總重量計至多65wt-%，或至多60wt-%，或至多55wt-%，或至多50wt-%，或至多40wt-%，或至多30wt-%，或至多25wt-%，或至多20wt-%，或至多15wt-%，或至多12wt-%。本揭露的組成物(光可固化或經固化)中的非填料組分(具體的是聚二有機矽氧烷)的量是以組成物(光可固化或經固化)之總重量計至少5wt-%，或至少8wt-%，或至少10wt-%。
可以將各種組分組合並且較佳的是使用連續網基處理方法將各種組分固化。例如，可以將反應混合物的組分組合，並且將一層反應混合物擠出或塗布到存在氟矽酮釋放的釋離襯片上。可以將第二釋離襯片施加到該層反應混合物的頂部上。此構造可以選擇性地穿過壓延輥，並且之後較佳的是在兩側上進行UV照射。這可以在惰性氣氛(例如，在氮氣下)中完成，或它可以在空氣中完成。劑量和波 長取決於具體的光起始劑組合，但通常可以使用5-20J/cm2 UV-A照射(連同一些UV-B、UV-C及可見光照射)的劑量。
用途
本揭露的導熱組成物可以用於電子設備、照明設備及可再充電的電池組件中以將熱量傳送離開熱源，並且將該熱量傳遞到在其中可以散熱的散熱器中。該導熱組成物可能是具有半導體晶片的裝置(諸如電腦)及基於發光二極管(LED)的照明設備(諸如常見的頭頂照明設備和電視機)的熱管理系統的一部分。
由本揭露的經固化組成物可以製成多種物品。具體而言，可以製得導熱襯墊。此類襯墊用於電子裝置和照明設備中以將熱量傳遞離開熱源而到達能夠耗散熱量的散熱器中。典型的導熱襯墊具有0.25mm至2mm的標稱厚度，且較佳的是0.5mm。
說明性實施例
實施例1是一種光可固化反應混合物，其包含：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由乙烯基組成，並且乙烯基官能性聚二有機矽氧烷由下式(式I)表示：R2(R)2SiO((R)2SiO)x(RR1SiO)ySi(R)2R2(I)
其中： 每個R獨立地表示甲基或苯基；每個R1獨立地表示乙烯基；每個R2獨立地表示甲基、苯基或乙烯基；x=1或更多；y=0或更多；及x個重複單元((R)2SiO)和y個重複單元(RR1SiO)處於無規及/或嵌段排列；具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由硫醇基組成，其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量，並且其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷由下式(式II)表示：R5(R3)2SiO((R3)2SiO)w(R3R4SiO)zSi(R3)2R5(II)
其中：每個R3獨立地表示甲基或苯基；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基、苯基或具有2至12個碳的巰基烷基；w=1或更多；及z=0或更多； w個重複單元((R3)2SiO)和z個重複單元(R3R4SiO)處於無規及/或嵌段排列；氧化膦光起始劑；及以光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中填料具有至少雙峰粒徑分布。
實施例2是實施例1中可藉由UV-可見光固化的光可固化反應混合物。
實施例3是實施例1或2之光可固化反應混合物，其中填料包含第一部分，該第一部分具有至少33微米的平均粒徑；及第二部分，該第二部分具有小於33微米的平均粒徑。
實施例4是實施例3之光可固化反應混合物，其中填料包含第一部分，該第一部分具有33微米至150微米的平均粒徑；及第二部分，該第二部分具有2微米至小於33微米的平均粒徑。
實施例5是實施例1至4中任一項之光可固化反應混合物，其中填料包含第一部分和第二部分，其中第二部分具有不大於第一部分的平均粒徑的70%的平均粒徑。
實施例6是實施例5之光可固化反應混合物，其中以導熱填料之總重量計，第一部分以50至95wt-%的量存在，而第二部分以5至50wt-%的量存在。
實施例7是實施例1至6中任一項之光可固化反應混合物，其包含至少50wt-%(或至少70wt-%)的導熱填料。
實施例8是實施例1至7中任一項之光可固化反應混合物，其中導熱填料包含氧化鋁、氧化鋁三水合物或氫氧化鋁、碳化矽、氮化硼或其混合物。
實施例9是實施例1至8中任一項之光可固化反應混合物，其中組分另包含輔助光起始劑。
實施例10是實施例9之光可固化反應混合物，其中輔助光起始劑是α-羥基酮。
實施例11是實施例1至10中任一項之光可固化反應混合物，其中經固化組成物具有如在1公斤重下藉由導熱率測量測試測量的至少2.4W/m°K的導熱率。
實施例12是實施例1至11中任一項之光可固化反應混合物，其中經固化組成物具有至多85的蕭氏00硬度。
實施例13是實施例1至12中任一項之光可固化反應混合物，其中乙烯基官能性聚二有機矽氧烷是乙烯基封端的聚二有機矽氧烷。
實施例14是實施例1至12中任一項之光可固化反應混合物，其中乙烯基官能性聚二有機矽氧烷選自：(a)式(I)的化合物，其中y=0，x是一或更多，每個R獨立地表示甲基或苯基，並且每個R2是乙烯基；(b)式(I)的化合物，其中x是一或更多，y是二或更多，每個R和每個R2獨立地表示甲基或苯基，並且每個R1是乙烯基； (c)式(I)的化合物，其中x和y均是一或更多，每個R獨立地表示甲基或苯基，每個R1是乙烯基，並且每個R2是乙烯基；及(d)其混合物。
實施例15是實施例14之光可固化反應混合物，其中乙烯基官能性聚二有機矽氧烷選自式(I)的化合物，其中y=0，且20<x<2000，每個R獨立地表示甲基或苯基，並且每個R2是乙烯基。
實施例16是實施例14之光可固化反應混合物，其中乙烯基官能性聚二有機矽氧烷選自式(1)的化合物，其中y=0，且20<x<2000，每個R是甲基，並且每個R2是乙烯基。
實施例17是實施例1至16中任一項之光可固化反應混合物，其中在硫醇官能性聚二有機矽氧烷化學式(式(II))中：每個R3獨立地表示甲基；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基或具有2至12個碳的巰基烷基；w=1或更多；並且z=0或更多。
實施例18是實施例17之光可固化反應混合物，其中式(II)的硫醇官能性聚二有機矽氧烷選自：(a)式(II)的化合物，其中z=0，w大於或等於29且小於1000，每個R3是甲基，並且每個R5獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；(b)式(II)的化合物，其中z是2或更多，w/z15，並且w+z大於或等於32並且小於300，每個R3是甲基，每個R4獨 立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基，並且每個R5是甲基；及(c)其混合物。
實施例19是實施例18之光可固化反應混合物，其中式(II)的硫醇官能性聚二有機矽氧烷選自(3-巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物，其中z是2或更多，w/z15，並且w+z大於或等於32並且小於300，每個R3是甲基，每個R4是3-巰基丙基，並且每個R5是甲基。
實施例20是由實施例1至19中任一項之反應混合物製備的經固化組成物。
實施例21是一製備經固化組成物之方法，該方法包括：將組分組合以形成光可固化反應混合物，組分包含：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由乙烯基組成，並且乙烯基官能性聚二有機矽氧烷由下式(式I)表示：R2(R)2SiO((R)2SiO)x(RR1SiO)ySi(R)2R2(I)
其中：每個R獨立地表示甲基或苯基；每個R1獨立地表示乙烯基；每個R2獨立地表示甲基、苯基或乙烯基； x=1或更多；y=0或更多；及x個重複單元((R)2SiO)和y個重複單元(RR1SiO)處於無規及/或嵌段排列；具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中官能基由硫醇基組成，其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量，並且其中硫醇官能性聚二有機矽氧烷由下式(式II)表示：R5(R3)2SiO((R3)2SiO)w(R3R4SiO)zSi(R3)2R5(II)
其中：每個R3獨立地表示甲基或苯基；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基、苯基或具有2至12個碳的巰基烷基；w=1或更多；及z=0或更多；w個重複單元((R3)2SiO)和z個重複單元(R3R4SiO)處於無規及/或嵌段排列；氧化膦光起始劑；及 以光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中填料具有至少雙峰粒徑分布；及用UV-可見光照射光可固化反應混合物以形成經固化組成物。
實施例22是藉由實施例21之方法製備的經固化組成物。
實施例23是一種經固化組成物，其包含：具有-C-S-C-C-鍵的聚二有機矽氧烷聚合物；及以組成物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中填料具有至少雙峰粒徑分布；其中經固化組成物具有如藉由1公斤重下的導熱率測量測試測量的至少2.4W/m°K的導熱率，及至多85的蕭氏00硬度。
實施例24是包含實施例20、22或23中任一項之經固化組成物的導熱襯墊或片材。
實施例25是實施例24之導熱襯墊或片材，其中襯墊或片材具有0.25mm至2.0mm的厚度。
實例
除非另有說明，本說明書中之實例及其餘部分中的份數、百分率、比率等均以重量計。
測試方法：
藉由滴定法確定乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷的乙烯基當量：
藉由Wijs方法(參見Snell and Biffen,Commercial Methods of Analysis,McGraw-Hill,1944，第345頁)確定乙烯基含量。碳雙鍵與一氯化碘(過量)反應，並且隨後過量一氯化碘與碘化鉀反應以形成碘(I2)，用硫代硫酸鈉對碘進行滴定。一般反應順序被認為是如下所示： 其中以上反應順序中的一個R代表氫，並且另一個R代表乙烯基官能的聚二甲基矽氧烷的聚二甲基矽氧烷鍵。將乙烯基官能的聚二甲基矽氧烷稱重到125毫升(mL)碘瓶中，樣品含有至多但不超過1.6毫莫耳(mmol)不飽和度。首先，使用與乙烯基含量有關的供應商資訊來確定適當的樣品重量。如果滴定指示樣品重量並未落入規格內(即，不飽和度不超過1.6mmol)，調節樣品重量並且重複滴定。向燒瓶添加氯仿(25mL)並且將樣品溶解。藉由滴管向燒瓶添加Wijs溶液(15mL，0.1當量濃度的(N)一氯化碘的冰醋酸溶液)，之後塞住燒瓶瓶口，並且然後劇烈地渦旋攪拌。在間歇的渦旋攪拌(約每10分鐘)下，將樣品在黑暗中靜置30分鐘(min)。在30min反應時間結束之後，向燒瓶頂部的漏斗添加約1克(g)固體KI(顆粒)，稍微釋放塞子，並且用約15mL蒸餾的去離子水將KI沖洗到燒瓶中並且渦旋攪拌1分鐘至2分鐘。然後向燒瓶添加50mL蒸餾的去離子水，並且使 用帶鉑/pH組合電極的METROHM 751 TITRINO自動滴定器，用0.1N水性Na2S2O3緩慢地對內容物進行電位滴定。亦以相同方式對一組三個空白進行滴定(即，將不含乙烯基官能的聚二甲基矽氧烷的樣品放入碘瓶中，但其餘程序與上文相同)。
使用以下等式計算乙烯基當量：乙烯基當量=(SW克)*(1000)*(2)(Vb-Vs)*(N)其中：Vs是用以滴定樣品的水性Na2S2O3溶液的體積，以mL計
Vb是用以滴定空白的水性Na2S2O3溶液的體積，以mL計
N是水性Na2S2O3滴定劑的當量濃度，以莫耳/L計
SW克=以克計的樣品重量
上文計算的當量是樣品中包括的所有乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷的平均值(即，所計算的值是每個樣品中的材料的平均當量)。以此方式對相同的乙烯基官能的聚二甲基矽氧烷材料的兩個樣品進行滴定，並且將從兩次滴定確定的乙烯基當量的兩個值取平均值以給予「乙烯基當量」。
藉由滴定法確定(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物的硫醇當量：
用以確定硫醇含量的方法是基於銀離子與巰基(硫醇)的配位/沉澱。此方法改編自J.H.Karchmer在S.Siggia,Quantitative Organic Analysis via Functional Groups,Wiley & Sons,1963，第582頁至第586頁中所引用的方法。
將(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物(0.5毫當量(meq)至1.5meq)稱重到滴定燒瓶中，並且添加60mL四氫呋喃，並且使樣品溶解。首先，使用與硫醇含量有關的供應商資訊來確定適當的樣品重量。如果滴定指示樣品重量並未落入規格內(即，0.5meq至1.5meq)，調節樣品重量並且重複滴定。接著，經由容量滴管向燒瓶添加2mL冰醋酸，該燒瓶已用去離子(18MΩ)水沖洗，並且之後用冰醋酸沖洗以供轉移。使用銀-玻璃pH組合電極(METROHM 6.0430.100「SILVER TITRODE」)，用約0.005N乙酸銀的四氫呋喃對燒瓶的內容物進行滴定。亦以相同方式對一組三個空白進行滴定(即，向不含任何樣品的滴定燒瓶添加60mL四氫呋喃，之後是2mL冰醋酸，並且之後用約0.005N乙酸銀的四氫呋喃對內容物進行滴定)。空白滴定相差不超過0.01mL滴定劑。
使用以下等式計算硫醇當量：硫醇當量=(SW克)*(1000)(Vs-Vb)* N其中：SW克=以克計的樣品重量
Vs是用以滴定樣品的滴定劑的體積，以mL計
Vb是用以滴定空白的滴定劑的體積，以mL計
N是滴定劑的當量濃度，以莫耳/L
上文計算的當量是樣品中包括的所有硫醇官能化的聚二甲基矽氧烷的平均值(即，所計算的值是每個樣品中的材料的平均當量)。以此方式對相同的(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物材料的三個樣品滴定，並且對從三次滴定確定的硫醇當量的三個值取平均值以給予「硫醇當量」。
藉由NMR光譜法確定乙烯基官能的聚二甲基矽氧烷的乙烯基當量：
將三滴乙烯基官能的聚二甲基矽氧烷(PDMS)聚合物與兩個打蘭瓶(dram vial)中的約500微升(μL)氘化四氫呋喃(d-THF)混合。在將PDMS完全溶解於d-THF時，將所得溶液轉移至Wilmad經濟等級5mm硼矽玻璃NMR管。將NMR管放入旋轉器中，並且氣動地插入到配備有低溫冷卻的寬帶NMR探頭的Bruker 500MHz AVANCE NMR譜儀中。在使用d-THF的氘完成鎖定和勻場操作之後，使用15度(15°)脈寬收集一維(1D)質子NMR數據。使用約4秒採集時間並在不存在循環延遲的情況下，收集32k點的一百二十八(128)個瞬變。在不進行變遷、線性預測或補零的情況下，對數據進行傅立葉變換(FT)。
忽略殘留的質子-溶劑共振不計，所得光譜顯示可指派給乙烯基部分的雙峰中的三個雙峰(1H NMR(500MHz,THF)δ ppm 5.77(dd,J=20.54,4.16Hz,1 H,vinyl a),5.94(dd,J=14.79,4.03Hz,1 H,b),6.15(dd,J=20.30,14.92Hz,1 H,c))，即，與以下結構相一致： ；及可指派給PDMS甲基共振的處於0.12百萬分率的(ppm)大型多重峰。將數據電子集成在一起，並且選擇積分標度，以使得乙烯基質子各自具有約2個單元的積分。在設定此標度之後，藉由減去與四個甲基的12個質子對應的12個單元來調節中心位於0.12ppm的PDMS共振的積分值，該四個甲基鍵合至附接到兩個末端乙烯基端基上的兩個矽原子。與2個末端乙烯基端基締合的矽氧烷重複單元-(CH3)2SiO-的數目之後藉由將PDMS共振的調節的積分值除以6來確定。乙烯基當量確定如下：將這個值乘以矽氧烷重複單元的分子量(74.15)，並且加上兩個乙烯基端基的分子量(對於CH2CHSi(CH3)2是85.20，並且對於CH2CHSi(CH3)2O-是101.20)，並且之後將總重量除以2。
藉由NMR光譜學確定(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物的硫醇當量：
將三滴(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷與兩個打蘭瓶中的約500微升的氘化四氫呋喃(d-THF)混合。在將PDMS共聚物完全溶解於d-THF時，將所得溶液轉移至Wilmad經濟級5毫米(mm)硼矽玻璃NMR管。將NMR管放入旋轉器中，並且氣動地插入到配備有反轉NMR探頭的Varian 600MHz Inova NMR譜儀中。在使用d- THF的氘完成鎖定和勻場操作之後，使用15°脈寬收集一維(1D)質子NMR數據。使用3秒採集時間並在不存在循環延遲的情況下，收集32k點的一百二十八(128)個瞬變。在不進行變遷、線性預測或補零的情況下，對數據進行傅立葉變換(FT)。
忽略殘留的質子-溶劑共振不計，所得光譜顯示可指派給3-巰基丙基部分的七個多重峰(1H NMR(600MHz,THF)δ ppm 2.49(四重峰，2 H,c),1.67(多重峰，2 H,b),1.51(三重峰，1 H,d),0.66(多重峰，2 H,a))，它們與以下結構一致： ；及可指派給矽氧烷共聚物的甲基共振的處於0.10ppm的大型多重峰。將數據電子集成在一起，並且選擇積分標度，以使得3-巰基丙基質子共振各自具有約2個單元的積分，並且硫醇質子具有約1個單元的積分。在設定此標度之後，藉由減去與甲基的3個質子對應的3個單元來調節中心位於0.10ppm的甲基共振的積分值，該甲基鍵合至附接到3-巰基丙基部分上的矽原子。二甲基矽氧烷重複單元-(CH3)2SiO-的數目之後藉由將甲基共振的調節的積分值除以6來確 定。硫醇當量確定如下：將這個值乘以二甲基矽氧烷重複單元的分子量(74.15)並且加上(3-巰基丙基)甲基矽氧烷部分的分子量(134.27)。
蕭氏00硬度測試：
使用配備用以在蕭氏00等級上測量硬度的PTC Instruments MODEL 470 DUROMETER(Pacific Transducer Corp.,Los Angeles,CA)進行硬度測量。從導熱襯墊切出或衝壓出一吋×一吋(2.5cm×2.5cm)正方形片，並且進行堆疊以達成6毫米(mm)的總厚度。在實施例1至12的情況下，襯墊是約0.5mm厚，並且將12個正方形片堆疊以達成6mm厚度。在堆疊物的1吋×1吋(2.5cm×2.5cm)表面的3個點上測量硬度，並且取平均值以獲得平均蕭氏00硬度。蕭氏00硬度是順應性和柔軟性的量度。
導熱率即導熱率係數k的測量：
樣品的導熱率確定如下：將從導熱襯墊切出或衝壓出的1吋×1吋(2.5cm×2.5cm)正方形片放到具有標準的光亮表面的鋁塊上，該鋁塊是水冷的並且用作散熱器。將1吋×1吋(2.5cm×2.5cm)鋁片(約60密耳(約1.5mm)厚，具有標準的光亮表面)放到樣品的另一側上，從而將樣品定位在鋁塊(散熱器)與鋁片之間。將熱源(1吋×1吋(2.5cm×2.5cm)Kapton電阻加熱器)附接至樣品的相對側上的鋁片。電阻加熱器在相對側上被很好地隔絕，或最大程度遠離樣品，因此事實上從源發射的所有熱量均流過樣品而到達散熱器。將 熱電偶嵌入到鋁塊(散熱器)和鋁片中，以使得感測接點鄰近與樣品接觸的表面。將具有不同重量的(1kg、3kg及5kg)的平台下放到此組件中，之後開始測量，並且在測量期間維持重量。測量相同襯墊材料的(第1層(約0.5mm)、第2層(約1.0mm)及第3層(約1.5mm)的三個不同的厚度。加熱器生成5.239瓦特，並且用熱電偶監測樣品的兩個相對側之間的溫度差異。允許使溫度平衡(即，達到穩定狀態)，並且之後記錄溫度差異。散熱器側的溫度對於所有測量而言通常均是恆定的。構建(溫度差異)×面積/瓦特對厚度的曲線圖。進行線性回歸以確定曲線圖的傾斜度。傾斜度的倒數被視作是樣品的導熱率「k」。此導熱率測試方法測量總導熱率。
用於製備實例和實例的材料：
表1中列舉了製備實例和實例中使用的材料。表1中的描述性資訊由相應的供應商提供。
製備例：
製備例1
乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷(即，α,ω-乙烯基-聚二甲基矽氧烷)DMS-V25和DMS-V31，及(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物SMS-022和SMS-042購自Gelest,Inc.(Morrisville,PA)並且按原樣使用。表2和表3中列舉了這些化合物，連同針對由Gelest記錄的每種產品的它們的近似分子量、黏度、乙烯基當量範圍/重量或莫耳%含硫醇的重複單元。
乙烯基封端的及巰基-官能化的聚二甲基矽氧烷的乙烯基和硫醇含量分别藉由測試方法一節中所述的1H NMR和滴定法兩者來確定。利用兩個不同批次的DMS-V31，並且標記為DMS-V31a和DMS-V31b。表4中記錄了結果。
製備例PE-2至PE-10
藉由將乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷(α,ω-乙烯基-聚二甲基矽氧烷)、(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物及約1wt-%的自由基光起始劑一起混合在玻璃瓶中來製備若干調配物。調配物不含有填料。表5含有乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷(乙烯基-PDMS)和(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物(硫醇-PDMS)組分的重量及乙烯基與硫醇基之莫耳比。此比例計算自乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷和(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物的重量，及藉由1H NMR和滴定法測定的乙烯基和硫醇當量(其列於表4中)。
表5：PE-2至PE-10的組成物 然後將約1.34g的每種調配物傾注到獨立的圓形鋁盤或鋁罐中，該鋁盤或鋁罐的直徑是約50mm。將盤子放入處於室溫的真空烘箱中，並且藉由施加28至30吋Hg的真空，持續2min來使調配物脫氣。之後從真空烘箱去除該盤子，並且將其放入配備有黑電燈泡的氮氣吹掃空腔中。用氮氣對空腔吹掃15min，之後用強度為2.94mW/cm2的紫外光對調配物照射10min，同時繼續氮氣吹掃。藉由在TA Instruments(New Castle,DE)AR-2000上進行平行板流動測定來確定固化調配物的黏彈特性，並且採用8mm直徑的鋁板。在0.40%應變下，在板之間的間隙為1.0mm至1.5mm的情況下，進行振盪剪切測量。表6記錄了在約25℃和1Hz下的固化調配物的剪切儲存模數G’、剪切損耗模數G”及損耗正切(tan δ或G”/G’)。
實例1至12
藉由將乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷(α,ω-乙烯基-聚二甲基矽氧烷)、(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物、自由基光起始劑DAROCUR 4265及球形氧化鋁(DAM-45和DAM-05)稱重到塑料混合杯中來製備調配物。除實例5之外的所有實例均使用MAX 40混合杯(Flack Tek Inc.,Landrum,SC)。在實例5中，大型混合杯(MAX 100)用以容納大量調配物。將杯子的內容物混合在離心混合器SPEEDMIXER DAC 150(Flack Tek Inc.,Landrum,SC)中，以約3000每分鐘轉數(rpm)持續1分鐘。所有調配物具有約11wt-%的聚矽氧樹脂組分、55wt-%的球形氧化鋁DAM-45(Denka,Japan)及34wt-%的球形氧化鋁DAM-05(Denka)。DAM-45和DAM-05的組合提供球形氧化鋁的雙峰粒徑分布。聚矽氧樹脂組分包括乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷、(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物及DAROCUR 4265。DAROCUR 4265以2wt-%存在於聚矽氧樹脂組分中。表7中列了每種調配物的組分和其重量。
實例1至12的調配物的乙烯基與硫醇基之莫耳比是基於乙烯基封端的聚二甲基矽氧烷和(巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物的重量及藉由1H NMR和滴定法測定的乙烯基和硫醇當量(其列於表4中)來計算。表8中列了調配物之莫耳比。
藉由將40.93克至43.77克調配物放入到釋離襯片(MD11，在2密耳(51微米)厚的聚對苯二甲酸乙二酯薄膜上的氟矽酮襯片，獲自Siliconature USA,LLC,Chicago,IL)上的180mm×140mm的矩形空間中來將調配物製成導熱襯墊。矩形空間由0.5mm厚和19mm寬的不鏽鋼墊片限定，其中四個不鏽鋼墊片安放在MD11釋離襯片上以包封矩形空間。將另一片釋離襯片安放在調配物、墊片及底部釋離襯片上。將此整個組件放置在兩個3.2mm厚的鋁板之間，並且在室溫下，在7分鐘(min)的過程中從0磅加壓至18000磅(lb)(8165千克(公斤))，並且之後使該組件在液壓式平壓機中保持處於18000lb(8165公斤)，持續3min。然後將組件從壓力中去除，去除頂部鋁板，並且藉由放置在「FUSION PROCESSOR」(Fusion UV Systems,Inc.,Gaithersburg,MD)的傳送帶上來用UV光照射釋離襯片之間的調配物，並且使該組件穿過D BULB下方以在一次藉由中接收約1.75焦耳/cm2劑量的UV-A輻射。不嘗試測量UV-B和UV-C輻射。使該組件在D BULB下方穿過四次，之後翻轉釋離襯片之間的調配物，並且使該組件在D BULB下方另外穿過四次，總共穿過八次。 去除釋離襯片和不鏽鋼墊片以產生約180mm×140mm×0.5mm的導熱襯墊。根據測試方法中所述測量這些襯墊的蕭氏00硬度和導熱率，其中結果列於表9中。以相同方式(即，如測試方法中所述)測量兩個比較例(即，「CE-1」和「CE-2」，它們是市售的基於聚矽氧經由熱矽氫加成反應製得的導熱襯墊)，並且觀察到如表9中所列的蕭氏00硬度和導熱率值。在9中，「ND」指示「未測定」，並且「NA」指示「不適用」。
比較例3(CE-3)
以與實例1相同的方式製備非常類似於實例1的調配物，唯一的區别在於DAM-45用作導熱填料而非DAM-45和DAM-05 兩者。所使用的DAM-45的量是總調配物的89wt-%，這與實例1的調配物中的DAM-45和DAM-05的組合的wt-%相同。之後以與實例1相同的方式處理調配物，以便製造導熱襯墊。然而，在液壓式平壓機中對調配物加壓至18,000lb並且保持3min之後，調配物並未分散開至填滿由不鏽鋼墊片所界定的整個空間，因此將組件再次放置在該壓機中，並且在數分鐘的過程中變為37,000lb並且保持處於37,000lb，持續3min。在從壓機去除樣品之後，調配物分散開至僅覆蓋約41%的由墊片限定的180mm×140mm面積，並且因此樣品遠遠厚於目標0.5mm厚度。調配物之黏度過高，以至於無法達成襯墊的成形加工。
比較例4(CE-4)
以與實例1相同的方式製備非常類似於實例1的調配物，唯一的區别在於DAM-05用作導熱填料而非DAM-45和DAM-05兩者。所使用的DAM-05的量是總調配物的89wt-%，這與實例1的調配物中的DAM-45和DAM-05的組合的wt-%相同。之後以與實例1相同的方式處理調配物，以便製造導熱襯墊。然而，在液壓式平壓機中對調配物加壓至18,000lb並且保持3min之後，調配物並未分散開至填滿由不鏽鋼墊片所界的整個空間，因此將組件再次放置在該壓機中，並且變為25,000lb，並且在使調配物更頻繁地流動時，該調配物仍未填滿由墊片所界定的整個空間。再次，將組件放置在該壓機中，並且在數分鐘的過程中變為30,000lb，並且保持3min。在從壓 機去除樣品之後，調配物分散開至覆蓋超過95%的由墊片限定的180mm×140mm面積。之後以與實例1所述相同的方式用UV光照射來使樣品固化，以獲得含有具有單峰粒徑分布的導熱填料的導熱襯墊。以與實例1所述相同的方式確定導熱率(在1公斤重下)及蕭氏00硬度。樣品具有1.84W/m°K的導熱率k及81的蕭氏00硬度。
以上專利申請書中所引用的文獻、專利或專利申請案，全均以一致性的方式引用全文併入本文中。若併入的文獻與本申請書之間存在不一致性或衝突之部分，應以前述說明中之資訊為準。前述為了讓該項技術領域中具有通常知識者能夠實行本揭露的說明，不應解讀為限制本揭露之範疇，本揭露之範疇係由申請專利範圍及其所有均等物界定。

Claims (21)

  1. 一種光可固化反應混合物，其包含：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中該官能基由乙烯基組成，並且該乙烯基官能性聚二有機矽氧烷由下式(式Ia)表示：R2(R)2SiO((R)2SiO)xSi(R)2R2其中：每個R獨立地表示甲基或苯基；每個R2獨立地表示甲基、苯基或乙烯基；x=1或更多；且具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中該官能基由硫醇基組成，其中該硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量，且其中該硫醇官能性聚二有機矽氧烷由下式(式II)表示：R5(R3)2SiO((R3)2SiO)w(R3R4SiO)zSi(R3)2R5其中：每個R3獨立地表示甲基或苯基；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基、苯基或具有2至12個碳的巰基烷基；w=1或更多；且z>0；w個重複單元((R3)2SiO)和z個重複單元(R3R4SiO)為無規及/或嵌段排列；氧化膦光起始劑；以及以該光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中該填料具有至少雙峰粒徑分布。
  2. 如請求項1之光可固化反應混合物，其可藉由UV-可見光固化。
  3. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該填料包含第一部分，該第一部分具有至少33微米的平均粒徑；及第二部分，該第二部分具有小於33微米的平均粒徑。
  4. 如請求項3之光可固化反應混合物，其中該填料包含第一部分，該第一部分具有33微米至150微米的平均粒徑；及第二部分，該第二部分具有2微米至小於33微米的平均粒徑。
  5. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該填料包含第一部分和第二部分，其中該第二部分具有不大於該第一部分的平均粒徑的70%之平均粒徑。
  6. 如請求項5之光可固化反應混合物，其中以導熱填料之總重量計，該第一部分以50至95wt-%的量存在，且該第二部分以5至50wt-%的量存在。
  7. 如請求項1之光可固化反應混合物，其包含至少70wt-%的導熱填料。
  8. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該導熱填料包含氧化鋁、氧化鋁三水合物或氫氧化鋁、碳化矽、氮化硼、或其混合物。
  9. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該等組分另包含輔助光起始劑。
  10. 如請求項9之光可固化反應混合物，其中該輔助光起始劑是α-羥基酮。
  11. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該經固化組成物具有在1公斤重下藉由導熱率測量測試所測量為至少2.4W/m°K的導熱率。
  12. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該經固化組成物具有至多85的蕭氏00硬度。
  13. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中該乙烯基官能性聚二有機矽氧烷係選自：式(Ia)的化合物，其中每個R獨立地表示甲基或苯基，並且每個R2是乙烯基。
  14. 如請求項13之光可固化反應混合物，其中該乙烯基官能性聚二有機矽氧烷係選自式(Ia)的化合物，其中20<x<2000，每個R獨立地表示甲基或苯基，並且每個R2是乙烯基。
  15. 如請求項13之光可固化反應混合物，其中該乙烯基官能性聚二有機矽氧烷係選自式(Ia)的化合物，其中20<x<2000，每個R是甲基，並且每個R2是乙烯基。
  16. 如請求項1之光可固化反應混合物，其中在該硫醇官能性聚二有機矽氧烷式(式(II))中：每個R3獨立地表示甲基；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基或具有2至12個碳的巰基烷基；且w=1或更多。
  17. 如請求項16之光可固化反應混合物，其中式(II)的該硫醇官能性聚二有機矽氧烷係選自：式(II)的化合物，其中z是2或更多，w/z
    Figure TWI659068B_C0001
    15，並且w+z大於或等於32且小於300，每個R3是甲基，每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基，並且每個R5是甲基。
  18. 如請求項17之光可固化反應混合物，其中式(II)的該硫醇官能性聚二有機矽氧烷係選自(3-巰基丙基)甲基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物，其中z是2或更多，w/z
    Figure TWI659068B_C0002
    15並且w+z大於或等於32且小於300，每個R3是甲基，每個R4是3-巰基丙基，並且每個R5是甲基。
  19. 一種經固化組成物，其為由如請求項1至18中任一項之反應混合物製備而成。
  20. 一種製備經固化組成物之方法，該方法包含：將組分予以組合而形成光可固化反應混合物，該等組分包含：具有官能基的乙烯基官能性聚二有機矽氧烷，其中該官能基由乙烯基組成，並且該乙烯基官能性聚二有機矽氧烷由下式(式Ia)表示：R2(R)2SiO((R)2SiO)xSi(R)2R2 (Ia)其中：每個R獨立地表示甲基或苯基；每個R2獨立地表示甲基、苯基或乙烯基；x=1或更多；且具有官能基的硫醇官能性聚二有機矽氧烷，其中該官能基由硫醇基組成，其中該硫醇官能性聚二有機矽氧烷具有1200道耳頓或更多的平均硫醇當量，且其中該硫醇官能性聚二有機矽氧烷由下式(式II)表示：R5(R3)2SiO((R3)2SiO)w(R3R4SiO)zSi(R3)2R5 (II)其中：每個R3獨立地表示甲基或苯基；每個R4獨立地表示具有2至12個碳原子的巰基烷基；每個R5獨立地表示甲基、苯基、或具有2至12個碳的巰基烷基；w=1或更多；且z>0；w個重複單元((R3)2SiO)和z個重複單元(R3R4SiO)為無規及/或嵌段排列；氧化膦光起始劑；以及以該光可固化反應混合物之總重量計，至少35wt-%的導熱填料，其中該填料具有至少雙峰粒徑分布；以及用UV-可見光照射該光可固化反應混合物以形成經固化組成物。
  21. 一種由如請求項20之方法所製備之經固化組成物。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016101129A1 (en) * 2014-12-23 2016-06-30 Henkel (China) Company Limited 1k high temperature debondable adhesive
JP6465037B2 (ja) * 2016-01-07 2019-02-06 信越化学工業株式会社 縮合硬化反応と有機過酸化物硬化反応を併用したシリコーン組成物
EP3426742B1 (en) 2016-03-07 2020-02-05 Dow Silicones Corporation Photocurable silicone composition and cured product thereof
US11141355B2 (en) * 2016-06-03 2021-10-12 Den-Mat Holdings, Llc Caries-resistant composite resin
EP3645643B1 (en) * 2017-06-30 2023-11-15 Dow Silicones Corporation Dual cure organopolysiloxane composition
CN107418505B (zh) * 2017-07-18 2020-06-02 江西绿洲环保新材料有限公司 紫外光固化巯基/烯有机硅胶黏剂及其制备方法
KR20190013091A (ko) * 2017-07-31 2019-02-11 다우 실리콘즈 코포레이션 이중 경화성 수지 조성물, 그로부터 형성된 경화물, 및 그러한 경화물을 포함하는 전자 장치
CN107544207B (zh) * 2017-08-30 2020-06-02 华中科技大学 一种基于硫醇烯烃点击反应的全息光聚合物
EP3766911A4 (en) * 2018-03-15 2021-03-10 Hitachi Chemical Company, Ltd. EPOXY RESIN, EPOXY RESIN COMPOSITION, RESIN FOIL, B-PHASE FOIL, C-PHASE FOIL, CURED PRODUCT, METAL FOIL WITH RESIN, METAL SUBSTRATE AND POWER SEMICONDUCTOR COMPONENT
CN108624061A (zh) * 2018-03-29 2018-10-09 中山大学 一种用于3d打印的光固化有机硅及其制备方法和应用
JP7033047B2 (ja) * 2018-10-26 2022-03-09 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーン組成物及びその硬化物
CN109679576A (zh) * 2018-12-17 2019-04-26 武汉南瑞电力工程技术装备有限公司 一种应用于电气设备的硅橡胶绝缘自粘带及其制备方法
US20220184885A1 (en) * 2019-03-20 2022-06-16 Spectroplast Ag Siloxane additive manufacturing composition
JP2022533996A (ja) 2019-05-21 2022-07-27 ディディピー スペシャルティ エレクトロニック マテリアルズ ユーエス，エルエルシー 二成分型界面材料、界面材料を含む系、及びその方法
CN113874465A (zh) 2019-05-21 2021-12-31 Ddp特种电子材料美国有限责任公司 热界面材料
US11845869B2 (en) 2019-06-21 2023-12-19 Dow Silicones Corporation Method for producing thixotropic curable silicone composition
EP4061875A4 (en) * 2019-11-24 2023-12-20 Dow Toray Co., Ltd. PHOTOCURABLE SILICONE COMPOSITION AND ITS CURED PRODUCT
TW202130738A (zh) * 2020-02-04 2021-08-16 美商陶氏有機矽公司 高頻聚矽氧阻尼凝膠
JP2021134329A (ja) 2020-02-28 2021-09-13 デュポン・東レ・スペシャルティ・マテリアル株式会社 紫外線硬化性シリコーン組成物及びこれを利用してなる封止材またはシートフィルム
CN112631073A (zh) * 2020-12-30 2021-04-09 福州大学 一种导热光刻胶及其应用
CN113604190B (zh) * 2021-08-11 2023-11-24 佛山(华南)新材料研究院 一种紫外光固化型导热灌封胶及其制备方法与应用

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6255738B1 (en) * 1996-09-30 2001-07-03 Tessera, Inc. Encapsulant for microelectronic devices
US20130287345A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Otto Van Den Berg Dry Silicone Gels and Their Methods of Making Using Thiol-Ene Chemistry

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1373055A (en) 1971-07-06 1974-11-06 Gen Electric Organosiloxane gel
JPS59197401A (ja) 1983-04-26 1984-11-09 Nippon Oil & Fats Co Ltd 光重合開始剤
US4946874A (en) 1983-10-26 1990-08-07 Dow Corning Corporation Fast ultraviolet radiation curing silicone composition containing two vinyl polymers
JPH0481758A (ja) * 1990-07-24 1992-03-16 Seiko Epson Corp フォトマスク及び半導体装置の製造方法
JP2511729B2 (ja) * 1990-10-16 1996-07-03 信越化学工業株式会社 シリコ―ングリ―スのクリ―プ防止方法及びそれに適した光硬化性シリコ―ングリ―ス組成物
JPH04198270A (ja) * 1990-11-27 1992-07-17 Toshiba Silicone Co Ltd 光硬化型シリコーン組成物及びその接着剤組成物
FR2742763B1 (fr) * 1995-12-22 1998-03-06 Rhone Poulenc Chimie Elastomere silicone a haute conductibilite thermique
SG77689A1 (en) 1998-06-26 2001-01-16 Ciba Sc Holding Ag New o-acyloxime photoinitiators
JP3543663B2 (ja) * 1999-03-11 2004-07-14 信越化学工業株式会社 熱伝導性シリコーンゴム組成物及びその製造方法
US7105584B2 (en) 2003-04-18 2006-09-12 Nscg, Inc. Dual-cure silicone compounds exhibiting elastomeric properties
WO2009039156A1 (en) 2007-09-19 2009-03-26 The Regents Of The University Of Colorado Polymer impression materials
JP5628489B2 (ja) 2009-06-10 2014-11-19 株式会社カネカ 光硬化性組成物およびそれを用いた絶縁性薄膜および薄膜トランジスタ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6255738B1 (en) * 1996-09-30 2001-07-03 Tessera, Inc. Encapsulant for microelectronic devices
US20130287345A1 (en) * 2012-04-25 2013-10-31 Otto Van Den Berg Dry Silicone Gels and Their Methods of Making Using Thiol-Ene Chemistry

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US9994754B2 (en) 2018-06-12
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