JP7524367B2 - 熱伝導性シリコーン組成物 - Google Patents

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Description

本発明は、特に自動車分野、より具体的には電気自動車分野のための熱伝導性要素を製造するための、新規な重付加架橋オルガノポリシロキサン組成物に関する。
熱伝導性シリコーンエラストマーは、優れた熱伝達、高温および低温の熱抵抗、並びに電気絶縁特性でよく知られている。特に電気・電子用途や自動車分野で使用されている。特に自動車分野では、電気自動車やハイブリッド車（略して「ＥＶ」や「ＨＥＶ」）のバッテリーに熱伝導性シリコーンエラストマーが使用され、バッテリーブロックのセルや車載電子機器から熱を取り除く。
熱伝導性シリコーン配合物は、先行技術に記載されている。早くも１９８１年に、米国特許第４，２９２，２２３号には、オルガノポリシロキサン、粒状フィラー、および粘度調整剤を含む熱伝導性エラストマーが記載されている。粒状フィラーは、シリカおよび熱伝導性金属粉末を含む。しかし、金属粉末の重量含有量は、ポリマーに対する粉末の質量比として０．５：１～２．５：１にすぎず、得られる最大熱伝導率はわずか１１．７×１０-4ｃａｌ／ｓ．ｃｍ．℃または０．５Ｗ／ｍ．Ｋであり、所望の用途には不十分であった。現在のところ、２．０Ｗ／ｍ．Ｋを超える、好ましくは少なくとも３．０Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を得ることが望ましい。
金属酸化物粉末は、エラストマーの熱伝導率を高めるために伝統的に使用されており、例としては、三水和アルミニウム（ＡＴＨ）、酸化アルミニウム、および／または酸化マグネシウムがある（例えば、米国特許出願公開第２０１９／０１６１６６６号明細書を参照）。しかし、これらの熱伝導性フィラーを非常に高濃度で添加すると、エラストマーの密度が増加する。自動車などの想定される応用分野では、エラストマー材料の密度は非常に重要な特性である。好ましくは４ｇ／ｃｍ3未満、より好ましくは３ｇ／ｃｍ3未満、さらに好ましくは２．５ｇ／ｃｍ3未満、さらにより好ましくは２ｇ／ｃｍ3未満の密度を有する熱伝導性エラストマー材料を得ることが望ましい。
特開２０００－０６３６７０号公報は、熱伝導性フィラーとして金属ケイ素を含有する熱伝導性シリコーンエラストマーを記載している。欧州特許第１７８８０３１号明細書はまた、高い熱伝導率および良好な貯蔵安定性を与えるための熱伝導性フィラーとしてシリコーンエラストマー中の金属ケイ素粉末の使用を記載している。しかし、この文書で得られた最大熱伝導率は、０．６Ｗ／ｍ．Ｋ～１．０Ｗ／ｍ．Ｋの間である。同様に、特開２００７－３１１６２８号公報は、金属ケイ素粉末が熱伝導性フィラーおよび電気絶縁体として使用される熱伝導性エラストマーフィルムを記載している。前記金属ケイ素粉末は、好ましくは２０μｍ未満の粒径を有する。韓国公開特許第２０１２００８６２４９号公報は、粉末状の熱伝導性フィラーと中空有機樹脂フィラーを含む熱伝導性シリコーンエラストマーを調製する方法を記載している。その文献によれば、直径が３～１５μｍの粒子を有する熱伝導性粉末が好ましく使用される。得られたシリコーンエラストマーは、０．１５Ｗ／ｍ．Ｋ～３．０Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有することができると規定されている。しかしながら、実施例では、熱伝導率は０．４１Ｗ／ｍ．Ｋを超えない。
別の技術分野において、特許第５２４５７３号明細書は、金属ケイ素粉末を含むシリコーンエラストマー層を使用する熱伝導性ヒートシールストリップおよびロールを記載している。得られた熱伝導率は２Ｗ／ｍ．Ｋである。
熱伝導性シリコーンエラストマーは、高い熱伝導率、好ましくは２．０Ｗ／ｍ．Ｋ以上または３．０Ｗ／ｍ．Ｋ以上を有するだけでなく、低い密度、好ましくは３ｇ／ｃｍ3以下または２ｇ／ｃｍ3以下も有することが望ましい。さらに、このシリコーンエラストマーは、所望の技術分野で採用および使用できるような稠度を有することが必要である。実際、本発明者らは、フィラーの選択を誤ると、組成物が粉状になり、その場合、エラストマーの調製が不可能になることを見出した。
本発明の目的は、上記の問題を解決し、高い熱伝導率、低密度、および良好な加工特性を有する新規の熱伝導性オルガノポリシロキサン組成物を提供することである。
本発明の主題は、オルガノポリシロキサン組成物Ｘであって、
－ １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＡ、
－ １分子あたり、少なくとも２つのＳｉＨ単位を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＢ、
－ 触媒的に有効な量の少なくとも１つのヒドロシリル化触媒Ｃ、および
－ 熱伝導性フィラーＤ、
を含み、
前記熱伝導性フィラーＤは、少なくとも４０重量％の金属ケイ素を含み、前記熱伝導性フィラーＤは、２μｍ以下の直径を有する粒子を３％～２２％含み、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が２０以上であることを特徴とする、オルガノポリシロキサン組成物Ｘである。
本発明の他の主題は、上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘの前駆体であり、上記で定義した前記成分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを含む二成分システムＰであって、前記二成分システムＰは、混合して前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを形成するための２つの別個の部分Ｐ１およびＰ２の形態をとり、前記部分Ｐ１またはＰ２の一方が、前記触媒Ｃを含み、且つ、前記オルガノポリシロキサンＢを含まず、前記部分Ｐ１またはＰ２の他方が、前記オルガノポリシロキサンＢを含み、且つ、前記触媒Ｃを含まない、ことを特徴とする二成分システムＰに関する。
本発明の他の主題は、上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋および／または硬化することによって得られるシリコーンエラストマー、および特に自動車分野、より具体的には電気自動車分野向けの熱伝導性コーティングまたはフィリング材料としてのシリコーンエラストマーの使用にも関する。
本発明の他の主題は、
ａ）上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘの全成分を含む二成分システムＰを供給する工程；
ｂ）前記２成分システムＰの２つの前記部分を混合して、前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを得る工程；および
ｃ）前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋及び／又は硬化して前記シリコーンエラストマーを得る工程、
を含む、シリコーンエラストマーの調製方法に関する。
最後に、本発明の主題は、
－ １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＡ、および
－ 熱伝導性フィラーＤ、
を含み、
前記熱伝導性フィラーＤは、少なくとも４０重量％の金属ケイ素を含み、前記熱伝導性フィラーＤは、２μｍ以下の直径を有する粒子を３％～２２％含み、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が２０以上であることを特徴とする、中間組成物に関する。
別段の指示がない限り、本明細書に含まれるシリコーンオイルの粘度はすべて、２５℃での「ニュートン」動的粘度パラメーターに対応し、これは、動的粘度が、測定される粘度が速度勾配に依存しないほど低いせん断速度勾配を有するブルックフィールド粘度計を従来通り使用して測定されることを意味する。
本発明のオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、少なくとも以下の成分Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤを含む：
－ １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンＡ、
－ １分子あたり、少なくとも２つのＳｉＨ単位を有するオルガノポリシロキサンＢ、
－ ヒドロシリル化触媒Ｃ、および
－ 熱伝導性フィラーＤ。
１分子当たり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2～Ｃ6アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンＡは、特に次から形成され得る：
－ 次の式の少なくとも２つのシロキシル単位：ＹaＲ1 bＳｉＯ(4-a-b)/2
（ここで：
ＹはＣ2－Ｃ6アルケニル、好ましくはビニルであり、
Ｒ1は、１～１２個の炭素原子を有する一価の炭化水素基であり、好ましくは、メチル基、エチル基およびプロピル基などの１～８個の炭素原子を有するアルキル基、３～８個の炭素原子を有するシクロアルキル基、および６～１２個の炭素原子を有するアリール基、ならびに、
ａ＝１または２、ｂ＝０、１または２、および合計ａ＋ｂ＝１、２または３；）
－ 任意に、次の式の単位：Ｒ1 cＳｉＯ(4-c)/2
（ここで、Ｒ1は上記と同じ意味を持ち、ｃ＝０、１、２または３である。）
上記の式において、２つ以上の基Ｒ1が存在する場合、それらは互いに同一であっても異なっていてもよいことが理解される。
これらのオルガノポリシロキサンＡは、シロキシル単位Ｙ2ＳｉＯ2/2、ＹＲ1ＳｉＯ2/2、およびＲ1 2ＳｉＯ2/2からなる群より選択されるシロキシル単位「Ｄ」と、シロキシル単位ＹＲ1 2ＳｉＯ1/2、Ｙ2Ｒ1ＳｉＯ1/2、およびＲ1 3ＳｉＯ1/2からなる群より選択される末端シロキシル単位「Ｍ」とから本質的になる直鎖構造を有することができる。記号ＹおよびＲ1は、上記の通りである。
末端「Ｍ」単位の例としては、トリメチルシロキシ基、ジメチルフェニルシロキシ基、ジメチルビニルシロキシ基またはジメチルヘキセニルシロキシ基が挙げられる。
「Ｄ」単位の例としては、ジメチルシロキシ基、メチルフェニルシロキシ基、メチルビニルシロキシ基、メチルブテニルシロキシ基、メチルヘキセニルシロキシ基、メチルデセニルシロキシ基またはメチルデカジエニルシロキシ基が挙げられる。
本発明によるオルガノポリシロキサンＡの候補としての直鎖オルガノポリシロキサンの例は：
－ ジメチルビニルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン）；
－ ジメチルビニルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン－ｃｏ－メチルフェニルシロキサン）；
－ ジメチルビニルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン－ｃｏ－メチルビニルシロキサン）；
－ トリメチルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン－ｃｏ－メチルビニルシロキサン）；および
－ 環状ポリ（メチルビニルシロキサン）。
最も推奨される形態では、オルガノポリシロキサンＡは末端ジメチルビニルシリル単位を含み、より好ましくはオルガノポリシロキサンＡはジメチルビニルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン）である。
シリコーンオイルの粘度は、一般に１ｍＰａ．ｓ～２，０００，０００ｍＰａ．ｓの間である。前記オルガノポリシロキサンＡは、好ましくは、２５℃で２０ｍＰａ．ｓ～１０００００ｍＰａ．ｓの間、好ましくは２０ｍＰａ．ｓ～８００００ｍＰａ．ｓの間、より好ましくは１００ｍＰａ．ｓ～５００００ｍＰａ．ｓの間の動的粘度を有するオイルである。
オルガノポリシロキサンＡは、シロキシル単位「Ｔ」（Ｒ1ＳｉＯ3/2）および／またはシロキシル単位「Ｑ」（ＳｉＯ4/2）を任意にさらに含有してもよい。記号Ｒ1は上記の通りである。この場合のオルガノポリシロキサンＡは分岐構造を有する。本発明によるオルガノポリシロキサンＡの候補としての分岐オルガノポリシロキサンの例は次の通りである：
－ トリメチルシロキシ「Ｍ」単位、ジメチルビニルシロキシ「Ｍ」単位、ジメチルシロキシ「Ｄ」単位、およびメチルシロキシ「Ｔ」単位からなる、トリメチルシリルおよびジメチルビニルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン）（メチルシロキサン）；
－ トリメチルシロキシ「Ｍ」単位、ジメチルビニルシロキシ「Ｍ」単位、および「Ｑ」単位からなる樹脂；
－ トリメチルシロキシ「Ｍ」単位、メチルビニルシロキシ「Ｄ」単位、および「Ｑ」単位からなる樹脂。
しかし、一実施形態によれば、オルガノポリシロキサン組成物Ｘは、分岐オルガノポリシロキサンまたはＣ2～Ｃ6アルケニル単位を含む樹脂を含まない。
オルガノポリシロキサン化合物Ａは、アルケニル単位の質量含有率が好ましくは０．００１％～３０％、好ましくは０．０１％～１０％、好ましくは０．０２～５％である。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘは、オルガノポリシロキサン組成物Ｘの総重量に対して、好ましくは５重量％～３０重量％のオルガノポリシロキサンＡ、より好ましくは８重量％～１５重量％のオルガノポリシロキサンＡを含む。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘは、単一のオルガノポリシロキサンＡ、または例えば異なる粘度および／若しくは異なる構造を有する２つ以上のオルガノポリシロキサンＡの混合物を含み得る。
オルガノポリシロキサンＢは、１分子当たり、少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つのハイドロジェノシリル官能基または単位Ｓｉ－Ｈを含むオルガノハイドロジェノポリシロキサン化合物である。オルガノポリシロキサン組成物Ｘは、単一のオルガノハイドロジェノポリシロキサンＢ、または例えば異なる粘度および／または異なる構造を有する２つ以上のオルガノハイドロジェノポリシロキサンＢの混合物を含み得る。
オルガノハイドロジェノポリシロキサンＢは、有利には、以下の式ＨdＲ2 eＳｉＯ(4-d-e)/2のシロキシル単位と：
（ここで、
－ 同一または異なるラジカルＲ2は、１～１２個の炭素原子を有する一価のラジカルを表し、
－ ｄ＝１または２、ｅ＝０、１または２、およびｄ＋ｅ＝１、２または３；）
および任意の、次の式Ｒ2 fＳｉＯ(4-f)/2の他の単位：
（ここで、Ｒ2は上記と同じ意味を持ち、ｆ＝０、１、２または３である）
を少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つ含むオルガノポリシロキサンであり得る。
上記の式において、２つ以上のＲ2基が存在する場合、それらは互いに同一であっても異なっていてもよいことが理解されるであろう。Ｒ2は、好ましくは、塩素またはフッ素などの少なくとも１個のハロゲン原子によって任意に置換された、１～８個の炭素原子を有するアルキル基からなる群から選択される一価ラジカル；３～８個の炭素原子を有するシクロアルキル基；炭素数６～１２のアリール基を表すことができる。Ｒ2は、有利には、メチル、エチル、プロピル、３，３，３－トリフルオロプロピル、キシリル、トリル、およびフェニルからなる群より選択され得る。
上記の式において、記号ｄは、好ましくは１である。
オルガノハイドロジェノポリシロキサンＢは、直鎖、分岐または環状の構造を有していてもよい。重合度は、好ましくは２以上である。一般に、それは５０００未満である。ポリマーが直鎖状である場合、ポリマーは、次の式：Ｄ：Ｒ2 2ＳｉＯ2/2またはＤ’：Ｒ2ＨＳｉＯ2/2、を有する単位から選択されるシロキシル単位と、次の式：Ｍ：Ｒ2 3ＳｉＯ1/2またはＭ’：Ｒ2 2ＨＳｉＯ1/2を有する単位から選択される末端シロキシル単位とから本質的になり、ここでＲ2は上記と同じ意味を有する。
ケイ素原子に結合した少なくとも２つの水素原子を含む、本発明によるオルガノポリシロキサンＢの候補としてのオルガノハイドロジェノポリシロキサンの例は次の通りである：
－ ハイドロジェノジメチルシリル末端を持つポリ（ジメチルシロキサン）；
－ トリメチルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン－ｃｏ－メチルハイドロジェノシロキサン）；
－ ハイドロジェノジメチルシリル末端を有するポリ（ジメチルシロキサン－ｃｏ－メチルハイドロジェノシロキサン）；
－ トリメチルシリル末端を有するポリ（メチルハイドロジェノシロキサン）；および
－ 環状ポリ（メチルハイドロジェノシロキサン）。
オルガノハイドロジェノポリシロキサンＢが分岐構造を有する場合、好ましくは、以下の式を有するシリコーン樹脂からなる群より選択され：
－ ケイ素原子に結合した水素原子がＭ基によって担持されているＭ’Ｑ、
－ ケイ素原子に結合した水素原子がいくつかのＭ単位によって担持されているＭＭ’Ｑ、
－ ケイ素原子に結合した水素原子がＤ基によって担持されているＭＤ’Ｑ、
－ ケイ素原子に結合した水素原子がいくつかのＤ基によって担持されているＭＤＤ’Ｑ、
－ ケイ素原子に結合した水素原子がいくつかのＭ単位によって担持されているＭＭ’ＴＱ、
－ ケイ素原子に結合した水素原子がいくつかのＭ単位およびＤ単位によって担持されているＭＭ’ＤＤ’Ｑ、
－ およびそれらの混合物、
ここで、Ｍ、Ｍ’、ＤおよびＤ’は上記で定義したとおりであり、Ｔは式Ｒ2 3ＳｉＯ1/2のシロキシル単位であり、Ｑは式ＳｉＯ4/2のシロキシル単位であり、Ｒ2は上記と同じ意味を有する。
オルガノハイドロジェノポリシロキサン化合物Ｂは、好ましくは０．２％～９１％の間、より好ましくは３％～８０％の間、さらにより好ましくは１５％～７０％の間の水素シリル官能基Ｓｉ－Ｈの質量含有率を有する。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘ全体を考慮すると、アルケン官能基に対するハイドロジェノシリル官能基Ｓｉ－Ｈのモル比は、有利には０．２～２０の間、好ましくは０．５～１５の間、より好ましくは０．５～１０の間、さらにより好ましくは０．５～５の間であり得る。
オルガノハイドロジェノポリシロキサンＢの粘度は、好ましくは１ｍＰａ．ｓ～５０００ｍＰａ．ｓ、より好ましくは１ｍＰａ．ｓ～２０００ｍＰａ．ｓ、さらにより好ましくは５ｍＰａ．ｓ～１０００ｍＰａ．ｓである。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘは、オルガノポリシロキサン組成物Ｘの総重量に対して、好ましくは０．１重量％～１０重量％のオルガノハイドロジェノポリシロキサンＢ、より好ましくは０．５重量％～５重量％を含む。
ヒドロシリル化触媒Ｃは、特に白金化合物およびロジウム化合物から選択されてもよいが、国際公開第２０１５／００４３９６号および国際公開第２０１５／００４３９７号に記載されているものなどのケイ素化合物、国際公開第２０１６／０７５４１４号に記載されているものなどのゲルマニウム化合物、または国際公開第２０１６／０７１６５１号、国際公開第２０１６／０７１６５２号、および国際公開第２０１６／０７１６５４号に記載されているようなニッケル、コバルトまたは鉄錯体からも選択され得る。触媒Ｃは、好ましくは、白金族に属する少なくとも１つの金属から誘導される化合物である。これらの触媒はよく知られている。特に、米国特許第３，１５９，６０１号明細書、米国特許第３，１５９，６０２号明細書、米国特許第３，２２０，９７２号明細書および欧州特許出願公開第００５７４５９号明細書、欧州特許出願公開第０１８８９７８号明細書、および欧州特許出願公開第０１９０５３０号明細書に記載されている有機生成物との白金の錯体、ならびに、米国特許第３，４１９，５９３号明細書、米国特許第３，７１５，３３４号明細書、米国特許第３，３７７，４３２号明細書、および米国特許第３，８１４，７３０号明細書に記載のビニルオルガノシロキサンとの白金の錯体を使用することができる。
触媒Ｃは、白金由来の化合物であることが好ましい。その場合、白金金属の重量として計算される触媒Ｃの量は、組成物Ｘの総重量に基づいて、一般に２質量ｐｐｍ～４００質量ｐｐｍの間、好ましくは５質量ｐｐｍ～２００質量ｐｐｍの間である。
触媒Ｃは好ましくはカールシュテット（Ｋａｒｓｔｅｄｔ）白金である。
本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、熱伝導性フィラーＤを含むことを特徴とする。このフィラーは、単一のフィラー、または化学的性質および／または構造および／または粒径が異なるフィラーの混合物から構成され得る。本発明の好ましい一実施形態によれば、熱伝導性フィラーＤは、化学的性質および／または粒径が異なる少なくとも２つのフィラーまたは少なくとも３つのフィラーの混合物からなる。本発明の別の好ましい実施形態によれば、熱伝導性フィラーＤは、単一のフィラーからなる。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘ中の熱伝導性フィラーＤの全重量は、オルガノポリシロキサン組成物Ｘの全重量に対して、好ましくは７０重量％超、より好ましくは７５重量％超、さらにより好ましくは８０重量％～９５重量％である。本発明の特に有利な一実施形態によれば、オルガノポリシロキサン組成物Ｘ中の熱伝導性フィラーＤの総重量は、８５％以上である。熱伝導性フィラーのこの特に高い含有量により、非常に高い熱伝導率を達成することが可能になる。
前記熱伝導性フィラーＤは、少なくとも４０重量％、好ましくは少なくとも５０重量％、より好ましくは少なくとも６０重量％、より好ましくは少なくとも７０重量％、さらにより好ましくは少なくとも８０重量％の金属ケイ素を含む。
第１の実施形態によれば、熱伝導性フィラーＤは、６０重量％～９９．９９重量％の間、好ましくは６５重量％～９９．９５重量％の間、より好ましくは７０重量％～９９．９重量％の間、より好ましくは７０重量％～９９重量％の間、より好ましくは７５重量％～９７重量％の間、より好ましくは８０重量％～９５重量％の間の金属ケイ素を含む。
金属ケイ素とは別に、熱伝導性フィラーＤは、熱伝導性を有することが当業者に知られている１つまたは複数の他の異なるフィラーを、特に金属、合金、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属シリサイド、カーボン、軟磁性合金、およびフェライトの中から含んでもよい。これらのフィラーの熱伝導率は、好ましくは１０Ｗ／ｍ．Ｋ超、より好ましくは２０Ｗ／ｍ．Ｋ超、さらにより好ましくは５０Ｗ／ｍ．Ｋ超である。それらは特に、アルミナ、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）、アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、酸化亜鉛、窒化アルミニウム、並びに、例えばカーボンブラック、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、グラファイト、およびグラフェンなどの炭素からなる群より選択され得る。熱伝導性フィラーＤは、好ましくは、金属ケイ素だけでなく、アルミナフィラー、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）フィラー、アルミニウムフィラー、シリカフィラー、酸化亜鉛フィラー、窒化アルミニウムフィラー、窒化ホウ素フィラー、およびそれらの混合物ならなる群より選択される熱伝導性フィラーも含み得る。さらにより好ましくは、熱伝導性フィラーＤは、金属ケイ素に加えて、アルミナフィラー、アルミニウム三水和物（ＡＴＨ）フィラー、酸化亜鉛フィラー、シリカフィラー、およびそれらの混合物からなる群より選択される熱伝導性フィラーも含み得る。熱伝導性フィラーＤは、金属ケイ素ではない熱伝導性フィラーを０．０１重量％～６０重量％、好ましくは０．０５重量％～５０重量％、より好ましくは０．１重量％～４０重量％、より好ましくは１重量％～３０重量％、より好ましくは３重量％～２５重量％、より好ましくは５重量％～２０重量％含むことができる。
別の実施形態によれば、熱伝導性フィラーＤは、１００重量％の金属ケイ素を含み、すなわち、熱伝導性フィラーＤは、他の化学的に異なる熱伝導性フィラーを除外して、金属ケイ素からなる。したがって、好ましくは：
－ オルガノポリシロキサン組成物Ｘはアルミナを含まない、および／または
－ オルガノポリシロキサン組成物Ｘはアルミニウム三水和物（ＡＴＨ）を含まない、および／または
－ オルガノポリシロキサン組成物Ｘは酸化亜鉛を含まない、および／または
－ オルガノポリシロキサン組成物Ｘはシリカを含まない。
本発明による熱伝導性フィラーＤは、特定の粒度特性を有する。
第１に、熱伝導性フィラーＤは、２μｍ（マイクロメートル）以下の直径を有する粒子を３％～２２％（体積で）含む。より好ましくは、熱伝導性フィラーＤは、２μｍ（マイクロメートル）以下の直径を有する粒子を３％～２０％（体積で）含む。さらにより好ましくは、熱伝導性フィラーＤは、２μｍ以下の直径を有する粒子を６％～１８％（体積で）含む。
第２に、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が２０以上であるようなものである。より好ましくは、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が３０以上であるようなものである。前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０は、有利には２００未満、好ましくは１００未満であり得る。
本明細書において、フィラーの粒度は、レーザー回折法によって測定される。直径２μｍ以下の粒子の含有量は、レーザー回折によって測定された直径２μｍ以下の粒子のすべての体積を合計することによって得られる体積含有量である。「ｄ９０」は、フィラーの粒度分布の累積体積頻度の９０％に対応する特性直径に対応する。「ｄ１０」は、フィラーの粒度分布の累積体積頻度の１０％に対応する特性直径に対応する。
１つの熱伝導性フィラーまたは複数の熱伝導性フィラーは、ＢＥＴ法に従って測定された、少なくとも０．１ｍ2／ｇの比表面積を有し得る。比表面積は典型的には３０００ｍ2／ｇ以下である。１つの熱伝導性フィラーまたは複数の熱伝導性フィラーは、好ましくは、ＢＥＴ法に従って測定して、０．１ｍ2／ｇ～１００ｍ2／ｇの間、またはさらに０．１ｍ2／ｇ～１０ｍ2／ｇの間の比表面積を有し得る。
熱伝導性フィラーＤは、当業者に知られている任意の形状、例えば、球形、針形、ディスク形、棒形、または他の不定形を有することができる。熱伝導性フィラーは、球状または不定形であることが好ましい。異なる熱伝導性フィラーを混合して使用する場合、それらは同じ形状であっても異なる形状であってもよい。
金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、当業者に周知の任意の方法によって得ることができる。第１の実施形態によれば、金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、シリカの化学的還元とそれに続く粉砕機または工業用ミルでの粉砕によって得られる粉末である。第２の実施形態によれば、金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、細かく切断または粉砕された半導体産業からの金属ケイ素ウェーハおよびチップの破片から得られる粉末である。第３の実施形態によれば、金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、金属ケイ素を高温で溶融し、溶融シリコンを微粒化（アトマイズ）し、得られた球状粒子を冷却または固化することによって得られる球状粉末である。金属ケイ素は単結晶であっても多結晶であってもよい。金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、当業者に知られている方法、例えば、乾式分級または湿式分級、または一連の複数の同一または異なる分級工程によって分級することができる。
金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、典型的には、５０％を超える、または８０％を超える、または９５％を超える（重量で）純粋である。しかし、金属ケイ素のフィラーの表面が酸化ケイ素の層で覆われている可能性があることが知られている。この酸化ケイ素層の外観は、自然のものでも、特定の処理によってもたらされたものでもよい。これは、フィラーに良好な熱安定性を有利に与えることができる。
金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、そのまま使用してもよいし、表面処理を施してもよい。前記表面処理の典型的な目的は、オルガノポリシロキサン組成物中のフィラーの分散性を改善すること、および／または組成物の熱安定性を改善することである。さらに、熱処理は、沈降または浸出、あるいは粘度上昇の現象を防止することによって、組成物の物理的安定性を改善することを可能にし得る。
前記表面処理は、熱処理、化学処理、物理処理、またはそれらの組み合わせ、特に化学処理と化学処理の組み合わせであってもよい。
好ましい実施形態によれば、金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、この目的のために一般的に使用されるオルガノシリコン化合物で処理されてもよい。したがって、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、熱伝導性フィラー処理剤Ｅを含むことができる。これらの処理剤は次の通りである：
－ オルガノシロキサン、特にヘキサメチルジシロキサンおよびオクタメチルシクロテトラシロキサンなどのメチルポリシロキサン、
－ オルガノシラザン、特にヘキサメチルジシラザン、ジビニルテトラメチルジシラザン、ヘキサメチルシクロトリシラザンなどのメチルポリシラザン、
－ クロロシラン、例えば、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、メチルビニルジクロロシラン、ジメチルビニルクロロシランなど、
－ アルコキシシラン、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ－プロピルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ジメチルビニルエトキシシラン、ビニルトリ（２－メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリアセトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、ブテニルトリメトキシシラン、ヘキセニルトリメトキシシラン、ガンマ－メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、およびトリメチルエトキシシラン。
より好ましくは、金属ケイ素の熱伝導性フィラーは、アルコキシシラン、またはオルガノシラザンで処理され得る。アルコキシシランとしては特にオクチルトリメトキシシランであり、オルガノシラザンとしては、特にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＺ）およびジビニルテトラメチルジシラザン、またはそれらの混合物、特にＨＭＤＺとジビニルテトラメチルジシラザンとの混合物である。熱伝導性フィラーを化学薬品、特にオルガノシラザンで処理する場合、典型的には水を加えることができる。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘは、オルガノポリシロキサン組成物Ｘの全重量に対して、熱伝導性フィラー処理剤Ｅを好ましくは０．１重量％～５重量％、より好ましくは１重量％～３重量％含む。
金属ケイ素の熱伝導性フィラーの熱処理は、前記フィラーを１００℃～２００℃の温度に１時間～４時間さらすことを含み得る。
物理的処理とは、例えばイオン相互作用または水素結合によるなど、化学的ではなく本質的に物理的にフィラーと相互作用する物理的処理剤の熱伝導性フィラーへの添加を指す。物理的処理剤は、典型的には、基中にＯＨを含むオルガノポリシロキサンであり得る。
一実施形態によれば、表面処理は、熱伝導性フィラーがオルガノポリシロキサン組成物に組み込まれる前に実行されてもよい。別の実施形態によれば、熱伝導性フィラーは、オルガノポリシロキサン組成物の調製中にその場で処理することができる。
上述の成分Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤに加えて、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、任意に他の成分を含んでもよい。
一実施形態によれば、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、任意に、熱伝導性フィラーではないフィラーＥを含んでもよい。
一実施形態によれば、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、必要に応じて架橋阻害剤Ｆを含んでもよい。阻害剤Ｆの機能は、ヒドロシリル化反応を遅らせることである。架橋阻害剤Ｆは、以下の化合物から選択することができる：
－ オルガノポリシロキサン、有利には環状で、少なくとも１つのアルケニルによって置換されており、テトラメチルビニルテトラシロキサンが特に好ましい。
－ ピリジン、
－ ホスフィンおよび有機ホスファイト、
－ 不飽和アミン、
－ マレイン酸アルキル、および
－ アセチレンアルコール。
架橋阻害剤Ｆは、好ましくは式（Ｒ1）（Ｒ2）Ｃ（ＯＨ）－Ｃ＝ＣＨのアセチレンアルコールであり、ここで：
－ Ｒ1は、直鎖または分岐のアルキルラジカルまたはフェニルラジカルであり、
－ Ｒ2は、水素原子、直鎖または分岐のアルキルラジカル、またはフェニルラジカルであり、
－ Ｒ1ラジカルおよびＲ2ラジカル、ならびに三重結合に対してアルファに位置する炭素原子は、任意に環を形成することができ、
－ Ｒ1およびＲ2の炭素原子の総数は、少なくとも５、好ましくは９～２０である。
前記アルコールは、好ましくは沸点が２５０℃を超えるものから選択される。例としては、次の市販製品が挙げられる：１－エチニル－１－シクロヘキサノール、３－メチルドデカ－１－イン－３－オール、３，７，１１－トリメチルドデカ－１－イン－３－オール、１，１－ジフェニルプロパ－２－イン－１－オール、３－エチル－６－エチルノナ－１－イン－３－オール、３－メチルペンタデカ－１－イン－３－オール。架橋阻害剤Ｆは、好ましくは１－エチニル－１－シクロヘキサノールである。
本発明によるシリコーンエラストマーを製造するために採用されるプロセスによれば、阻害剤の存在は必要であるか、または必要でない場合がある。必要に応じて、この種の架橋阻害剤は、典型的には、オルガノポリシロキサン組成物Ｘの総重量に対して最大で３０００ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍ～２０００ｐｐｍで存在し得る。
一実施形態によれば、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、当業者によってこの技術分野で伝統的に使用されている他の添加剤、例えば接着促進剤、染料、難燃剤、チキソ剤などのレオロジー剤を任意に含み得る。
一実施形態によれば、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、典型的には１００μｇＣ／ｇ未満、好ましくは７０μｇＣ／ｇ未満、または５０μｇＣ／ｇ未満の低レベルの揮発性有機化合物を含有し得る。この目的のために、本発明による組成物に使用されるオルガノポリシロキサン化合物は、それ自体が低レベルの揮発性有機化合物を含む化合物から選択することが好ましい。
好ましい一実施形態によれば、本発明によるオルガノポリシロキサン組成物Ｘは：
－ １分子当たり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンＡを５％～３０％、好ましくは８％～１５％、
－ １分子当たり、少なくとも２つのＳｉＨ単位を有するオルガノポリシロキサンＢを０．１％～１０％、好ましくは０．５％～５％、
－ ヒドロシリル化触媒Ｃを２ｐｐｍ～４００ｐｐｍ、好ましくは５ｐｐｍ～２００ｐｐｍ、
－ 熱伝導性フィラーＤを７０％～９５％、好ましくは８０％～９５％、
－ 熱伝導性フィラー処理剤Ｅを０．１％～５％、好ましくは１％～３％、
－ 架橋阻害剤Ｆを１００ｐｐｍ～３０００ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍ～２０００ｐｐｍ、含む。
パーセンテージおよびｐｐｍは、質量によるパーセンテージおよびｐｐｍである。触媒Ｃの重量は、白金金属の重量として計算される。
本発明の別の主題は、上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋および／または硬化することによって得られる、または得ることができるシリコーンエラストマー、前記エラストマーを得る方法、並びにこの方法で採用される中間組成物である。
上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘは、熱伝導特性を有するシリコーンエラストマーの調製に特に適している。
一実施形態によれば、前記エラストマーは、オルガノポリシロキサン組成物Ｘのすべての成分を含む２成分システムＰから調製される。
より具体的には、本発明のさらなる主題は、上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘの前駆体であり、少なくとも成分Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを含む二成分システムＰであり、前記二成分システムＰは、混合して前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを形成するための２つの別個の部分Ｐ１およびＰ２の形態をとり、部分Ｐ１またはＰ２の一方は触媒Ｃを含みつつオルガノポリシロキサンＢを含まず、一方、部分Ｐ１またはＰ２の他方はオルガノポリシロキサンＢを含みつつ触媒Ｃを含まないことを特徴とする。
本発明の別の主題は、以下の工程を含むシリコーンエラストマーの調製方法である：
ａ）上記で定義したオルガノポリシロキサン組成物Ｘの全成分を含む２成分システムＰを供給する工程；
ｂ）前記２成分システムＰの２つの部分を混合して、オルガノポリシロキサン組成物Ｘを得る工程；および
ｃ）前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋及び／又は硬化して前記シリコーンエラストマーを得る工程。
好ましい一実施形態によれば、部分Ｐ１は：
－ １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2～Ｃ6アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンＡの一部または全て、
－ ヒドロシリル化触媒Ｃ、
－ 熱伝導性フィラーＤの一部または全て、
－ 任意の熱伝導性フィラー処理剤Ｅ、
を含み、部分Ｐ２は：
－ 任意の、１分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2～Ｃ6アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンＡの一部、
－ １分子あたり、少なくとも２つのＳｉＨ単位を有するオルガノポリシロキサンＢ、
－ 熱伝導性フィラーＤの一部またはすべて、
－ 任意の熱伝導性フィラー処理剤Ｅ、
－ 任意の架橋阻害剤Ｆ、
を含む。
熱伝導性フィラーＤは、部分Ｐ１に、部分Ｐ２に、または、部分Ｐ１とＰ２との間で同じ量もしくは異なる量で部分Ｐ１とＰ２の両方に、存在し得る。熱伝導性フィラーＤは、有利には、部分Ｐ１および部分Ｐ２に同じ量で存在し得る。したがって、熱伝導性フィラーＤの総量は、オルガノポリシロキサン組成物Ｘにおいて部分Ｐ１と部分Ｐ２の混合比率に関わらず一定である。
本発明による部分Ｐ１およびＰ２のそれぞれは、当業者に知られている適切な装置で様々な成分を混合することによって得ることができる。
本発明の特に有利な一実施形態によれば、部分Ｐ１、部分Ｐ２、または部分Ｐ１およびＰ２の両方は、オルガノポリシロキサンＡの一部またはすべてと、熱伝導性フィラーＤの一部またはすべてと、任意の、熱伝導性フィラー処理剤Ｅとを含む中間組成物から得ることができる。
本発明のさらなる主題は中間組成物であり、中間組成物は：
－ １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2～Ｃ6アルケニル基を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＡ、および
－ 熱伝導性フィラーＤ、
を含み、
前記熱伝導性フィラーＤは、少なくとも４０重量％の金属ケイ素を含み、前記熱伝導性フィラーＤは、２μｍ以下の直径を有する粒子を３％～２２％含み、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が２０以上であるようなものであることを特徴とする。
前記オルガノポリシロキサンＡおよび前記熱伝導性フィラーＤは、好ましくは上記の通りである。
中間組成物中の熱伝導性フィラーＤの全重量は、有利には、中間組成物の総重量に対して、７０％超であることが有利であり、より好ましくは７５％超、より好ましくは８０％超、さらにより好ましくは８５％～９８％の間である。この中間組成物は、熱伝導性フィラーＤが特に豊富であるが、オルガノポリシロキサン組成物Ｘまたは前駆体部分Ｐ１および／またはＰ２を容易に得るために、他の成分で希釈することができる。本発明による中間組成物は、少なくともオルガノポリシロキサンＡと熱伝導性フィラーＤとを当業者に知られている装置、例えばＺアームミキサー（Ｚ－ａｒｍ ｍｉｘｅｒ）またはバタフライミキサーによって混合することによって得ることができる。熱伝導性フィラーＤは、任意に、熱処理、化学処理、または熱処理と化学処理との組み合わせであり得る表面処理を受けることができる。中間組成物は、上述のように、熱伝導性フィラー処理剤Ｅを任意に含んでもよい。熱伝導性フィラーを中間組成物に混合する前に、熱伝導性フィラーに対して熱処理を行ってもよい。あるいは、オルガノポリシロキサンＡ、熱伝導性フィラーＤ、および、任意の、熱伝導性フィラー処理剤Ｅを混合した後、中間組成物を熱処理してもよい。
オルガノポリシロキサン組成物Ｘ、および、オルガノポリシロキサン組成物Ｘの二成分前駆体システムＰの部分Ｐ１およびＰ２は、有利には良好な加工特性を有する。その理由は、非常に高い熱伝導性フィラーの含有量の存在にもかかわらず、前記組成物は、有利にはペースト状であり粉末状ではなく、操作が、より具体的には押出による操作が容易だからである。この技術的結果を達成することを可能にする熱伝導性フィラーの良好な特性を決定することに成功したことは、本発明者らの功績に値する。
本発明の主題であるシリコーンエラストマーは、オルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋および／または硬化することによって得られる、または得ることができるが、有利には、１Ｗ／ｍ．Ｋ以上、好ましくは１．５Ｗ／ｍ．Ｋ以上、より好ましくは２Ｗ／ｍ．Ｋ以上、より好ましくは３Ｗ／ｍ．Ｋ以上、より好ましくは３Ｗ／ｍ．Ｋ～７Ｗ／ｍ．Ｋの間の熱伝導率を有する。
さらに、前記シリコーンエラストマーは、有利には、４ｇ／ｃｍ3以下、好ましくは３ｇ／ｃｍ3以下、より好ましくは２ｇ／ｃｍ3未満の密度を有する。
本発明によるシリコーンエラストマーは、有利なことに、使用後に容易にリサイクルすることができる。これは、特に熱伝導性フィラー自体が非常に高レベルの金属ケイ素を含む場合、このエラストマーが非常に高レベルのシリコン元素を含むことが好ましいからである。使用済みのシリコーンエラストマーは、燃焼炉を使用して有利に再利用することができる。
前記シリコーンエラストマーは、様々な技術分野、特にエレクトロニクス分野、電気用途、および自動車分野で熱伝導性材料として有利に使用することができる。前記シリコーンエラストマーは、熱伝導性コーティング（すなわち、ポッティング）またはフィリング（すなわち、ギャップフィラー）材料として、特にバッテリー、例えば、電気自動車およびハイブリッド自動車のバッテリーだけでなく、定置用バッテリーにも有利に使用することができる。エレクトロニクス分野では、本発明によるシリコーンエラストマーは、５Ｇデバイスの熱伝導性材料として有利に使用することができる。
以下に例示するシリコーン組成物は、次の出発物質から得られた：
Ａ：末端ビニル化シリコーンオイル、ビニル基含有量１．２重量％、粘度＝１００ｍＰａ．ｓ
Ｂ１：末端（α／ω）ＳｉＨ基を有するハイドロジェノジメチルポリシロキサンオイル、５．７重量％のＳｉＨビニル基含有量、粘度＝８．５ｍＰａ．ｓ
Ｂ２：中鎖および末端（α／ω）ＳｉＨ基を有するポリ（メチルハイドロジェノ）（ジメチル）シロキサンオイル、７．３重量％のＳｉＨビニル基含有量、粘度＝３０ｍＰａ．ｓ
Ｃ：カールシュテット（Ｋａｒｓｔｅｄｔ）白金触媒、１０重量％の白金金属を含む
Ｄ１：シリコンパウダー（純度＞９９％）、ｄ１０＝４２．３μｍ、ｄ５０＝７０μｍ、ｄ９０＝１１２μｍ、ｄ１００＝２００μｍ
Ｄ２：シリコン粉末（純度＞９９％）、ｄ１０＝１５μｍ、ｄ５０＝３１．６μｍ、ｄ９０＝５４μｍ、ｄ１００＝１００μｍ
Ｄ３：シリコン粉末（純度＞９９％）、ｄ１０＝６．４μｍ、ｄ５０＝１０．４μｍ、ｄ９０＝１６．４μｍ、ｄ１００＝３０μｍ
Ｄ４：シリコン粉末（純度＞９９％）、ｄ１０＝２μｍ、ｄ５０＝１０．７μｍ、ｄ９０＝２６μｍ、ｄ１００＝６０μｍ
Ｄ５：シリコン粉末（純度＞９９％）、ｄ１０＝０．９μｍ、ｄ５０＝２．７μｍ、ｄ９０＝５．３μｍ、ｄ１００＝１０μｍ
Ｄ６：シリコン粉末（純度＞９９％）、ｄ１０＝４．０μｍ、ｄ５０＝１０μｍ、ｄ９０＝２５
Ｄ７：アルミナ粉末、ｄ１０＝１μｍ、ｄ５０＝５．７μｍ、ｄ９０＝１２．３μｍ
Ｄ８：アルミナ粉末、ｄ１０＝１８μｍ、ｄ５０＝４６μｍ、ｄ９０＝７３μｍ
Ｄ９：アルミナ粉末、ｄ１０＝０．３μｍ、ｄ５０＝２．４μｍ、ｄ９０＝１８μｍ
Ｄ１０：酸化亜鉛粉末、ｄ１０＝０．２μｍ、ｄ５０＝１．５μｍ、ｄ９０＝５μｍ
Ｅ１：オクチルトリメトキシシラン
Ｆ：１－エチニル－１－シクロヘキサノール（ＥＣＨ）
以下の実施例において、フィラーの粒度は、レーザー回折法によって測定される：
－ 「ｄ１０」は、フィラーの粒度分布の累積度数体積の１０％に対応する特性直径に対応する。
－ 「ｄ５０」は、フィラーの粒度分布の累積度数体積の５０％に対応する特性直径に対応する。
－ 「ｄ９０」は、フィラーの粒度分布の累積度数体積の９０％に対応する特性直径に対応する。
－ 「ｄ１００」は、フィラーの粒度分布の累積度数体積の１００％に対応する特性直径に対応する。
－ ２μｍ以下の直径を有する粒子の含有量は、レーザー回折によって測定された２μｍ以下の直径を有するすべての粒子の体積を合計することによって得られる体積含有量である。
実施例１～１７：
部分Ｐ１およびＰ２に対応するシリコーン組成物は、以下のプロトコルに従って調製された：
部分Ｐ１について：熱伝導性フィラーＤ、シリコーンオイルＡおよび触媒Ｃを、以下の表１に示す濃度に従って、スピードミキサーで毎分１８００回転で混合した。熱伝導性フィラーの濃度は８５％である。
部分Ｐ２について：熱伝導性フィラーＤ、シリコーンオイルＡ、シリコーンオイルＢ１およびＢ２、ならびに１－エチニル－１－シクロヘキサノールＦを、以下の表１に示す濃度に従って、スピードミキサーで毎分１８００回転で混合した。熱伝導性フィラーの濃度は８５％である。
実施例１～１７は、以下の表２および表３に記載のように熱伝導性フィラーＤを変化させて、上記の製造プロトコルに従うことによって実現された。
得られた組成物の加工特性を視覚的に評価し、以下のように分類した：
「－－」＝非常に悪い－粉末状の外観
「－」＝不良－崩れ（クランブル）、凝集体の外観
「＋」＝良好－ペースト状の外観
「＋＋」＝非常に良い－ペースト状の外観で滑らか。
結果を以下の表２および表３に示す。
実施例１８～２２
実施例１８～２２は、スピードミキサー（毎分１８００回転での２分間の撹拌を２回）を使用して、８５％の熱伝導性フィラーＤを１５％のシリコーンオイルＡと混合し、以下の表４に記載するように熱伝導性フィラーＤを変化させながら実現した。得られた組成物の加工特性を、前述のように視覚的に評価した。例示した組成物から得られるエラストマー材料の熱伝導率および密度を計算によって推定した。
実施例２３
工程１：中間組成物の製造
熱伝導性フィラーＤを８９％、シリコーンオイルＡを９％、オクチルトリメトキシシランＥ１を２％（それぞれ質量百分率）、Ｚアームミキサーで３０分間混合した。得られた組成物を１５０℃で２時間熱処理した。
熱伝導性フィラーＤは、６０重量％のフィラーＤ２および４０重量％のフィラーＤ５からなる。フィラーの特徴：
－ 直径が２μｍ以下の粒子の割合＝１３．７％
－ ｄ９０／ｄ１０＝３２．
工程２：部分Ｐ１およびＰ２の製造
部分Ｐ１について：工程１で得られたペースト状配合物を、以下の表５に示される濃度に従ってシリコーンオイルＡおよび触媒Ｃで希釈する。熱伝導性フィラーの濃度は８５％である。
部分Ｐ２について：工程１で得られたペースト状配合物を、以下の表５に示される濃度に従って、シリコーンオイルＡ、シリコーンオイルＢ１およびシリコーンオイルＢ２、ならびに１－エチニル－１－シクロヘキサノールＦで希釈する。熱伝導性フィラーの濃度は８５％である。これらの希釈製剤は、スピードミキサーで毎分１８００回転で混合することによって得られる。部分Ｐ１と部分Ｐ２の加工特性は非常に良好であった。
工程３：熱伝導性シリコーン組成物および熱伝導性シリコーンエラストマーの製造
工程２で得られた部分Ｐ１およびＰ２をスピードミキサーで１：１の比率で混合した。得られた混合物を減圧脱気した後、型に流し込んだ。次いで、型内の混合物を、１００℃で２バールの圧力で３０分間加熱プレスに入れた。
エラストマーの熱伝導率は、ＩＳＯ規格２２００７－２（「熱伝導率と熱拡散率の決定。パート２：過渡面熱源（ホットディスク）法」）に記載されている過渡面源法（ＴＰＳ法）に従ってＨｏｔ Ｄｉｓｋ ＴＰＳ ２２００デバイスを使用して測定された。エラストマーの熱伝導率は３．４２Ｗ／ｍ．Ｋであった。エラストマーの密度は１．９４ｇ／ｃｍ3であった。

Claims (13)

  1. オルガノポリシロキサン組成物Ｘであって、
    － １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＡ、
    － １分子あたり、少なくとも２つのＳｉＨ単位を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＢ、
    － 触媒的に有効な量の少なくとも１つのヒドロシリル化触媒Ｃ、および
    － 熱伝導性フィラーＤ、
    を含み、
    前記熱伝導性フィラーＤは、少なくとも４０重量％の金属ケイ素を含み、前記熱伝導性フィラーＤは、２μｍ以下の直径を有する粒子を３％～２２％含み、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が２０以上２００未満であることを特徴とする、オルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  2. 前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘ中の前記熱伝導性フィラーＤの総重量が８０％～９５％であることを特徴とする、請求項１に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  3. 前記熱伝導性フィラーＤが、２μｍ以下の直径を有する粒子を３％～２０％、好ましくは６％～１８％含むことを特徴とする、請求項１または２に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  4. 前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が３０以上となるような粒度分布であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  5. 前記熱伝導性フィラーＤが少なくとも７０重量％の金属ケイ素を含むことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  6. 前記熱伝導性フィラーＤが１００重量％の金属ケイ素を含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  7. 前記熱伝導性フィラーＤが、金属ケイ素だけでなく、アルミナフィラー、アルミニウム三水和物フィラー、アルミニウムフィラー、シリカフィラー、酸化亜鉛フィラー、窒化アルミニウムフィラー、窒化ホウ素フィラー、およびそれらの混合物からなる群から選択される熱伝導性フィラーも含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  8. 前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘは：
    － １分子当たり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有するオルガノポリシロキサンＡを５％～３０％、好ましくは８％～１５％、
    － １分子当たり、少なくとも２つのＳｉＨ単位を有するオルガノポリシロキサンＢを０．１％～１０％、好ましくは０．５％～５％、
    － ヒドロシリル化触媒Ｃを２ｐｐｍ～４００ｐｐｍ、好ましくは５ｐｐｍ～２００ｐｐｍ、
    － 熱伝導性フィラーＤを７０％～９５％、好ましくは８０％～９５％、
    － 熱伝導性フィラー処理剤Ｅを０．１％～５％、好ましくは１％～３％、
    － 架橋阻害剤Ｆを１００ｐｐｍ～３０００ｐｐｍ、好ましくは１００ｐｐｍ～２０００ｐｐｍ、
    含むことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘ。
  9. 請求項１～８のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘの前駆体であり、請求項１～８のいずれか一項に記載の前記成分Ａ、Ｂ、ＣおよびＤを含む二成分システムＰであって、前記二成分システムＰは、混合して前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを形成するための２つの別個の部分Ｐ１およびＰ２の形態をとり、前記部分Ｐ１またはＰ２の一方が、前記触媒Ｃを含み、且つ、前記オルガノポリシロキサンＢを含まず、前記部分Ｐ１またはＰ２の他方が、前記オルガノポリシロキサンＢを含み、且つ、前記触媒Ｃを含まない、ことを特徴とする二成分システムＰ。
  10. 請求項１～８のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋及び／又は硬化して得られるシリコーンエラストマー。
  11. ａ）請求項１～８のいずれか一項に記載のオルガノポリシロキサン組成物Ｘの全成分を含む二成分システムＰを供給する工程；
    ｂ）前記２成分システムＰの２つの前記部分を混合して、前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを得る工程；および
    ｃ）前記オルガノポリシロキサン組成物Ｘを架橋及び／又は硬化して前記シリコーンエラストマーを得る工程、
    を含む、シリコーンエラストマーの調製方法。
  12. 特にエレクトロニクス分野、電気用途、および自動車分野における、熱伝導性コーティングまたはフィラー材料としての、請求項１０に記載のシリコーンエラストマーの使用。
  13. － １分子あたり、少なくとも２つのケイ素結合Ｃ2－Ｃ6アルケニル基を有する少なくとも１つのオルガノポリシロキサンＡ、および
    － 熱伝導性フィラーＤ、
    を含み、
    前記熱伝導性フィラーＤは、少なくとも４０重量％の金属ケイ素を含み、前記熱伝導性フィラーＤは、２μｍ以下の直径を有する粒子を３％～２２％含み、粒度分布は、前記フィラーの比ｄ９０／ｄ１０が２０以上２００未満であることを特徴とする、中間組成物。
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