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TWI869864B - 導熱性矽酮組成物及其生產方法、以及使用該組成物生產導熱性構件的方法 - Google Patents

導熱性矽酮組成物及其生產方法、以及使用該組成物生產導熱性構件的方法 Download PDF

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TWI869864B
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酒井和哉
山田俊介
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德商瓦克化學公司
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Abstract

本發明提供一種用於獲得具有高可撓性及優異散熱性質之導熱性構件的導熱性矽酮組成物，該導熱性矽酮組成物具有優異的儲存穩定性及耐熱性。根據本發明之導熱性矽酮組成物係一種含有以下組分之導熱性矽酮組成物： 組分（A），其係含烯基之有機聚矽氧烷； 組分（B），其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷； 組分（C），其係在25℃下具有黏度為10毫帕‧秒以上且500毫帕‧秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷； 組分（D），其係加成反應觸媒； 組分（E），其係導熱性填料，該導熱性填料具有30平方公尺／公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及 組分（F），其係交聯劑，其中 以組分（A）與組分（B）之總量為100質量份計，組成物中之BET比表面積為50平方公尺／公克以上的填料的含量為3質量份以下。

Description

導熱性矽酮組成物及其生產方法、以及使用該組成物生產導熱性構件的方法
本發明係關於一種含有導熱性填料及含預定矽醇基之二甲基聚矽氧烷的可固化導熱性矽酮組成物、以及使用該組成物生產導熱性構件的方法。
隨著電子組件之尺寸逐漸變小、效能逐漸提高且輸出逐漸變高，發出的熱能增加，並且電子組件之溫度傾向於升高。近年來，隨著環保電動車輛之普及，高效能電池得到了發展。鑒於此背景，已經開發了各種散熱矽酮產品(散熱片、散熱油脂(heat dissipation grease)、散熱間隙填料等)用於將由發熱體(例如，電子組件及電池)產生的熱量傳遞至散熱構件(例如，散熱器)。
散熱片在固化後具有優異的形狀保持性，且具有優異的可處理性。然而，相較於油脂及間隙填料，散熱片更難以製成薄膜，並且在固化後具有較差的可撓性，且因此散熱片與散熱構件之接觸熱阻(contact thermal resistance)傾向於增加。散熱油脂具有優異的可撓性，並且傾向 於達成低的熱阻，但會因未固化而在抵抗泵出現象(pump-out phenomenon)方面存在問題。就此觀點而言，期望進一步對效能進行改善，並且對作為一種在固化前具有高的可撓性、固化性質、抗泵出性(pump-out resistance)及低熱阻之材料的間隙填料特別感興趣。
作為導熱性構件之一種模式的間隙填料係藉由對可固化導熱性矽酮組成物進行固化而獲得。當在組成物中混合有導熱性填料時，可將高的散熱性質賦予由固化而獲得的間隙填料。具體而言，可在聚合物中混合具有相對小之比表面積的大量導熱性填料(例如，球形導熱性填料)。舉例而言，導熱性填料為用於獲得具有為2.0W/m．K以上之高熱導率的導熱性構件的重要組分。然而，球形導熱性填料很可能在導熱性矽酮組成物中析出，且因此在長期儲存穩定性方面存在問題。
除了有利的散熱性質之外，當向車身施加衝擊時，還期望導熱性構件能夠降低施加於電子零件、電池、散熱構件等之衝擊。因此，需要一種具有高可撓性之導熱性構件。
據認為，為了獲得具有高可撓性之導熱性構件，應在導熱性矽酮組成物中混合低黏度聚合物。然而，問題在於導熱性矽酮組成物中之導熱性填料有可能隨時間而析出。當導熱性填料析出時，導熱性矽酮組成物的化學組成變得不均勻，且因此所獲得的導熱性構件之品質亦可發生變化。因此，已經開發了各種防止導熱性填料之析出的方法。
舉例而言，PTL 1揭露了一種導熱性矽酮組成物，該導熱性矽酮組成物中混合了含有70質量%以上之氫氧化鋁的導熱性填料，以抑制導熱性填料之析出。然而，由此獲得的固化產物的可撓性不足。
PTL 2揭露了一種矽酮組成物，該矽酮組成物含有液體矽酮、賦予不溶性之功能的填充材料(例如，導熱性填充材料或導電填充材料)、以及抑制增稠且防析出的材料(例如，非液體纖維素系化合物、或多醣或非增稠防析出的材料(non-thickening precipitation-preventing material))。然而，在暴露於高溫期間，多醣會發生熱分解，且因此可撓性及熱導率可能降低。因此，在暴露於高溫期間，存在對熱分解具有低耐熱性之問題。
[引用文獻列表]
[專利文獻]
PTL 1：日本專利公開申請案第2011-089079號
PTL 2：WO2016/103424
在此種情況下，本發明之目的係提供一種用於獲得具有高可撓性及優異散熱性質之導熱性構件的導熱性矽酮組成物，該導熱性矽酮組成物具有優異的儲存穩定性及耐熱性。
本發明人已發現，當含有有機聚矽氧烷的矽酮組成物含有具有預定BET(Brunauer-Emmett-Teller)比表面積及預定平均粒徑的導熱性填料、並且亦含有在25℃下具有黏度為10毫帕．秒(mPa．s)以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷時，本發明之問題可得以解決。因此完成了本發明。
根據本發明之導熱性矽酮組成物為一種含有以下組分的導熱性矽酮組成物：組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(C)，其係在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中之一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克(m2/g)以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑，其中以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，該組成物中之BET比表面積為50平方公尺/公克以上的填料的含量為3質量份以下。
本發明之導熱性矽酮組成物(以下簡稱為組成物)為用於形成導熱性構件之組成物，該導熱性構件設置於作為發熱體等之基板的表面上。導熱性構件之形式的實例包含間隙填料。
在存在加成反應觸媒(D)之情況下，導熱性矽酮組成物中之含烯基的有機聚矽氧烷(A)與在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷(B)經歷交聯反應，從而固化。在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷(C)既不具有氫矽基亦不具有烯基，因此對交聯反應並無貢獻。此可改善固化產物之可撓性。
此外，本發明人已發現：相較於混合有不含矽醇基之有機聚矽氧烷之情形，當混合有組分(C)時，對組成物中導熱性填料之析出的抑制效果更高。此種更高的抑制被認為係由於組分(A)與組分(B)之相容性係有利的，因為導熱性填料之表面上之OH基與組分(C)之矽醇基形成氫鍵，並且還因為組分(C)具有有機聚矽氧烷骨架。
具體而言，當混合有在25℃下具有黏度為500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷時，由此獲得的組成物可表現出足夠高的改善固化產物之可撓性的效果、以及足夠高的抑制導熱性填料之析出的效果。更具體而言，獲得了一種導熱性矽酮組成物，此組成物形成具有根據JIS K 6249為10以上之針穿透度(needle penetration)及極高可撓性的間隙填料，並且具有高的儲存穩定性，其中在室溫下儲存1000小時後，組成物之上部部分與下部部分之間的比重差為0.2以下。具有500毫帕．秒以下之低黏度的有機聚矽氧烷具有低的聚合度，且因此上述氫鍵之密度增加。因此，認為此種有機聚矽氧烷較具有高黏度之含矽醇基的有機聚矽氧烷表現出更高的效果。
如上所述，根據本發明之導熱性矽酮組成物具有高的儲存穩定性，並且藉由對該導熱性矽酮組成物進行固化而獲得的導熱性構件具有優異的可撓性。因此，所獲得的導熱性構件在長的時間段內具有穩定的品質。當該導熱性構件被用作應用於將安裝於汽車車身中之構件(例如，電池)之散熱構件的間隙填料時，可減少外部對散熱構件的機械衝擊。
在下文中，將詳細闡述根據本發明之導熱性矽酮組成物、生產該組成物的方法、以及使用該組成物生產導熱性構件的方法。
根據本發明之導熱性矽酮組成物為一種含有以下組分的導熱性矽酮組成物：組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(C)，其係在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中之一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑，其中以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，該組成物中之BET比表面積為50平方公尺/公克以上的填料的含量為3質量份以下。
在將作為組分(C)之在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷添加至含有上述組分(A)、(B)、(D)及(E)之組成物中時，可改善藉由對該組成物進行固化而 獲得的導熱性構件的可撓性。此外，可抑制導熱性填料在組成物之儲存期間發生析出的現象，使得組成物之儲存穩定性可得以改善。
本發明之導熱性矽酮組成物可為任何組成物，只要該組成物可形成導熱性構件即可，且導熱性構件之實例包含施加於發熱體(例如，車輛之電池)上及施加於覆蓋此種發熱體之膜上的間隙填料。將在固化前處於液態之本發明之導熱性矽酮組成物施加至基板，並對其進行固化以得到導熱性構件。
組分(A)：
作為導熱性矽酮組成物之主要組分的組分(A)係具有鍵結至矽原子之烯基的有機聚矽氧烷。組分(A)之黏度及聚合度並無特別限制，並且可根據導熱性矽酮組成物之所需混合黏度等進行選擇，並且黏度在25℃下可為例如10毫帕．秒以上且10,000毫帕．秒以下。作為有機聚矽氧烷，可單獨使用其一種類型，或者可酌情組合使用其二種類型以上。有機聚矽氧烷為導熱性矽酮組成物之主要組分，並且在一個分子內平均具有至少2個鍵結至矽原子的烯基，較佳具有2至50個烯基，且更佳地具有2至20個烯基。
組分(A)不具有受特別限制之分子結構，並且可具有例如線性結構、部分分支的線性結構、支鏈結構、環狀結構或分支的環狀結構。其中，組分(A)較佳為實質上線性的有機聚矽氧烷，且具體而言，組分(A)可為線性二有機聚矽氧烷(diorganopolysiloxane)，在該線性二有機聚矽氧烷中，分子鏈主要由二有機矽氧烷重複單元構成，並且分子鏈之二端利用三有機矽氧基(triorganosiloxy group)進行封端。一些或所有的分子鏈末端或者一些側鏈可為矽醇基。
在組分(A)中鍵結至矽原子之烯基的位置並無特別限制，並且組分(A)可為在二個分子鏈末端具有鍵結至矽原子之烯基的有機聚矽氧烷。在分子鏈之每個末端具有一個烯基的二有機聚矽氧烷的優勢在於：充當交聯反應之反應點的烯基含量少，並且在固化後所獲得的間隙填料之可撓性增強。
烯基可與位於分子鏈末端之矽原子鍵結，與位於非末端分子鏈位點(在分子鏈的中間)之矽原子鍵結，或者與所述二者鍵結。組分(A)可為由單一類型之矽氧烷單元所構成的聚合物、或者由二種類型以上之矽氧烷單元所構成的共聚物。
組分(A)在25℃下之黏度為10毫帕．秒以上且10,000毫帕．秒以下，較佳為20毫帕．秒以上且5,000毫帕．秒以下，且更佳為30毫帕．秒以上且2,000毫帕．秒以下。當黏度落於上述黏度範圍內時，因組分(A)具有極低黏度，可抑制組分(E)可能在所獲得的液體組成物中析出之現象。因此，可獲得一種長期儲存穩定性優異的導熱性矽酮組成物。此外，當組分(A)之黏度落於上述黏度範圍內時，所獲得的導熱性矽酮組成物可具有適當的流動性，且因此可提高可排出性(dischargeability)並且可提高生產率。此外，可提高藉由對導熱性矽酮組成物進行固化而獲得的導熱性構件之可撓性。
為了在固化之前對藉由對液體組成物進行混合而獲得的導熱性矽酮組成物之黏度(混合黏度)進行調節，亦可組合使用二種類型以上的具有烯基且具有不同黏度的有機聚矽氧烷。為了確保導熱性矽酮組成物之適當流動性、以及藉由對該組成物進行固化而獲得的導熱性構件之可 撓性，組分(A)較佳不含在25℃下黏度為100,000毫帕．秒以上之二有機聚矽氧烷，且更佳地以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，不含0.1質量份以上之在25℃下黏度為50,000毫帕．秒以上之二有機聚矽氧烷。
具體而言，組分(A)由作為平均組成式之以下通式(1)表示：R1 aSiO(4-a)/2 (1)
在式(1)中，R1彼此相同或不同，並且各自為具有1至18個碳原子之未經取代或經取代的單價烴基，a為1.7至2.1，較佳為1.8至2.5，並且更佳為1.95至2.05。。
在一個實施態樣中，由上述R1表示之單價烴基之二者以上選自烯基，例如乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、丁烯基、異丁烯基、己烯基及環己烯基。除該等基團之外的基團為具有1至18個碳原子之經取代或未經取代的單價烴基。具體而言，上述R1選自由以下組成之群組：烷基，例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、戊基、新戊基、己基、2-乙基己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十二烷基；環烷基，例如環戊基、環己基及環庚基；芳基，例如苯基、甲苯基、二甲苯基、聯苯基及萘基；芳烷基，例如苄基、苯乙基、苯丙基及甲基苄基；以及經鹵素取代或經氰基取代之烷基，其中上述烴基中之部分或全部氫原子已被鹵素原子、氰基等取代，例如氯甲基、2-溴乙基、3,3,3-三氟丙基、3-氯丙基及氰乙基。
待選擇之R1較佳包含以下基團作為所需的二個以上的烯基：乙烯基、烯丙基、丙烯基、異丙烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基烯丙基或 2-丁烯基，特別較佳為乙烯基。除烯基以外的R1較佳為甲基或苯基，特別較佳為甲基。此外，考量到固化產物之物理性質及經濟效率，較佳70莫耳%以上之R1為甲基，並且通常，較佳80莫耳%以上之R1為甲基。
組分(A)之分子結構之具體實例包含二個分子鏈末端皆利用二甲基乙烯基矽氧基進行封端之二甲基聚矽氧烷、二個分子鏈末端皆利用二甲基乙烯基矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用二甲基乙烯基矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用二甲基乙烯基矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷-甲基苯基矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用三甲基矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-甲基乙烯基矽氧烷共聚物；由式(CH3)2ViSiO1/2表示之矽氧烷單元、式(CH3)3SiO1/2表示之矽氧烷單元及式SiO4/2表示之矽氧烷單元構成的有機聚矽氧烷(式中之Vi表示乙烯基)；其中上述有機聚矽氧烷中之部分或全部甲基被烷基(例如，乙基或丙基)、芳基(例如，苯基或甲苯基)以及鹵代烷基(例如，3,3,3-三氟丙基)取代的有機聚矽氧烷；以及該等有機聚矽氧烷中之二者以上的混合物。從由於分子鏈長度增加而提高固化產物斷裂時之伸長率(elongation)之觀點來看，較佳為在二個分子鏈末端具有乙烯基的線性二有機聚矽氧烷。
該等有機聚矽氧烷可商購獲得或者藉由熟習此項技術者已知之方法進行製備。
以本發明的導熱性矽酮組成物中之組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，作為組分(A)之有機聚矽氧烷的含量較佳為2質量 份以上且小於90質量份，且更佳為10質量份以上且80質量份以下。當含量落於上述範圍內時，整個導熱性矽酮組成物之黏度處於適當的範圍內，並且導熱性矽酮組成物具有優異且更長的長期儲存穩定性，表現出適當的流動性，並且可抑制泵出現象。因此，可保持所獲得的導熱性構件之高熱導率。在本文中，泵出現象為以下現象：在固化後施加至基板(例如，發熱體)或導熱性構件上的導熱性矽酮組成物從發熱體與散熱體之間的間隙流出，從而產生裂縫及空隙。在固化之前或在固化期間，至少一部分導熱性矽酮組成物可流動。在導熱性矽酮組成物固化後，導熱性矽酮組成物可因振動或熱量而膨脹或收縮，從而導致流出。在此種現象之所有情形中，導熱性構件之熱阻增加，從而降低了散熱性質。
組分(B)：
組分(B)為具有二個以上鍵結至矽原子之氫原子(二個以上之氫矽基)的有機聚矽氧烷。組分(B)可具有不限於特定值並且可根據導熱性矽酮組成物之所需混合黏度進行選擇的黏度及聚合度。舉例而言，組分(B)可在25℃下具有為10毫帕．秒以上且10,000毫帕．秒以下之黏度。組分(B)為在一個分子內具有二個鍵結至矽原子之氫原子的有機聚矽氧烷，並且充當交聯劑用於對本發明之導熱性矽酮組成物進行固化。鍵結至矽原子之氫原子的數量並無特別限制，只要其為2以上即可，並且該數量可為2以上及4以下。特別較佳地，線性的組分(B)在二個分子鏈末端具有鍵結至每一矽原子的氫原子，並且組分(B)可具有與分子內之同一矽原子鍵結的二個氫原子。
組分(B)可為任何有機聚矽氧烷，只要其在一個分子內含有二個鍵結至矽原子之氫原子(二個氫矽基)即可。可使用的有機聚矽氧 烷之實例包含甲基氫聚矽氧烷、二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物、甲基苯基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物、環狀甲基氫聚矽氧烷、以及由二甲基氫矽氧基單元及SiO4/2單元構成之共聚物。作為組分(B)，可單獨使用其一種類型，或者可酌情組合使用其二種類型以上。
組分(B)之分子結構不受特別限制，並且可為例如線性、分支、環狀或三維網路結構。具體而言，可使用由以下平均組成式(2)表示之結構：R3 pHqSiO(4-p-q)/2 (2)
在式(2)中，R3係為除脂肪族不飽和烴基以外之未經取代或經取代的單價烴基，p為0至3.0，較佳為0.7至2.1，q為0.0001至3.0，較佳為0.001至1.0，且p+q為滿足0.5至3.0、較佳0.8至3.0之正數。
式(2)中R3之實例包含具有1至10個碳原子、較佳1至8個碳原子之未經取代或經鹵素取代之單價烴基等，但不包含脂肪族不飽和烴基。其具體實例包含：烷基，例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、異丙基、異丁基、三級丁基及環己基；芳基，例如苯基、甲苯基及二甲苯基；芳烷基，例如苄基及苯乙基；以及鹵代烷基(alkyl halide group)，例如3-氯丙基及3,3,3-三氟丙基。其中，較佳為甲基、乙基、丙基、苯基及3,3,3-三氟丙基，且特別較佳為甲基。
組分(B)之具體實例包含1,1,3,3-四甲基二矽氧烷、1,3,5,7-四甲基環四矽氧烷、甲基氫環聚矽氧烷、甲基氫矽氧烷-二甲基矽氧烷環狀共聚物、三(二甲基氫矽氧基)甲基矽烷、三(二甲基氫矽氧基)苯基矽烷、二個分子鏈末端皆利用二甲基氫矽氧基進行封端的二甲基矽氧烷-甲基 氫矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用二甲基氫矽氧基進行封端之甲基氫聚矽氧烷、二個分子鏈末端皆利用三甲基矽氧基進行封端之甲基氫聚矽氧烷、二個分子鏈末端皆利用二甲基氫矽氧基進行封端之二甲基聚矽氧烷、二個分子鏈末端皆利用二甲基氫矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-二苯基矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用三甲基矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用三甲基矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-二苯基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物、二個分子鏈末端皆利用二甲基氫矽氧基進行封端之二甲基矽氧烷-甲基氫矽氧烷共聚物、H(CH3)2SiO1/2單元與SiO2單元之共聚物、H(CH3)2SiO1/2單元與(CH3)3SiO1/2單元與SiO2單元之共聚物、以及該等有機聚矽氧烷其中之二者以上的混合物。
在上述矽酮組成物中，組分(B)之含量較佳在使得組分(B)中之氫矽基之數量對組分(A)中之烯基之數量的比為1/5至7、更佳為1/3至2、且再佳為2/5至5/4。當組分(B)之含量落於上述範圍內時，導熱性矽酮組成物充分地固化，並且整個導熱性矽酮組成物之硬度落於更佳的範圍內，使得當藉由對導熱性矽酮組成物進行固化而獲得的導熱性構件用作間隙填料時，不太可能出現裂隙。除此之外，還有一個優勢為導熱性矽酮組成物不會下垂(sag)，並且即使當已施加組成物之基板以一垂直定向進行設置(直立)時，亦能夠保持其在垂直方向上的保持能力。
組分(B)中之氫矽基可存在於分子鏈末端處，可存在於側鏈中，或者可存在於分子鏈末端及側鏈二者中。較佳係使用僅在分子鏈末 端處具有氫矽基之有機聚矽氧烷與僅在分子鏈的側鏈中具有氫矽基之有機聚矽氧烷的混合物。
組分(B)可為氫原子僅在二個分子鏈末端處鍵結至矽原子之有機聚矽氧烷。在二個分子鏈末端之每處具有氫矽基的有機聚矽氧烷具有低的氫矽基含量，從而提高了在固化後所獲得的導熱性構件之可撓性，並進一步有利地增強了對基板之黏合性。僅在分子鏈末端處具有氫矽基之有機聚矽氧烷的優勢在於有機聚矽氧烷因為低的立體阻礙(steric hindrance)而具有高反應性，而在側鏈中具有氫矽基之有機聚矽氧烷有助於藉由交聯反應而構建網路，因此具有提高導熱性構件之強度的優勢。為了在固化後賦予導熱性構件可撓性，較佳係使用僅在分子鏈末端處具有氫矽基之有機聚矽氧烷。
自改善黏合性質及耐熱性之觀點來看，組分(B)可包含在有機氫聚矽氧烷之二個分子鏈末端處具有三甲基矽氧基且在分子內包含至少一個芳族基的有機氫聚矽氧烷。出於經濟原因，芳族基更佳為苯基。含芳族基之有機氫聚矽氧烷與不含芳族基之有機氫聚矽氧烷可組合使用。
組分(B)在25℃下之黏度為10毫帕．秒以上且10,000毫帕．秒以下，較佳為20毫帕．秒以上且5,000毫帕．秒以下，且更佳為30毫帕．秒以上且2,000毫帕．秒以下。為了調節作為最終產物之導熱性矽酮組成物的黏度，亦可使用二種類型以上的具有氫原子且具有各自不同黏度的有機聚矽氧烷。導熱性矽酮組成物之混合黏度可為10帕．秒以上且1,000帕．秒以下，更佳為20帕．秒以上且500帕．秒以下，且甚至更佳為30帕．秒以上且250帕．秒以下。
以本發明的導熱性矽酮組成物中之組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，組分(B)之有機聚矽氧烷之含量較佳為10質量份以上且98質量份以下，且更佳為20質量份以上且90質量份以下。當含量落於上述範圍內時，固化的導熱性矽酮組成物之硬度可落於適當的範圍內。此外，導熱性構件在固化後可表現出可撓性及穩固性。
組分(C)：
作為組分(C)之在25℃下黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下的含矽醇基的有機聚矽氧烷，係被添加以改善導熱性矽酮組成物之儲存穩定性，並且亦用以改善藉由對該組成物進行固化而獲得的導熱性構件之可撓性及抗泵出性。組分(C)可為既不具有烯基亦不具有鍵結至矽原子之氫原子(氫矽基)的化合物。組分(C)可為在每一分子鏈末端具有至少一個矽醇基之線性有機聚矽氧烷。若組分(C)具有此種結構，則組分(A)與組分(B)不參與交聯反應，且因此，導熱性構件之可撓性得以改善。
組分(C)為具有至少二個矽醇基(在一個分子內直接鍵結至矽原子之羥基)之有機聚矽氧烷。除了直接鍵結至矽原子之羥基之外，單價有機基不受特別限制，且其實例包含具有1至10個碳原子之單價烴基。具體而言，實例包含：烷基，例如甲基、乙基、丙基及丁基；環烷基，例如環戊基及環己基；芳基，例如苯基及萘基；以及烯基，例如乙烯基及丙烯基。在本發明中，具體而言，80莫耳%以上之除矽醇基以外之有機基較佳為甲基。更佳地，該化合物不含烯基。對分子結構亦並無特別限制，且原則上，線性結構在產業上係較佳的，且亦可使用分支結構。組分(C)在25℃ 下之黏度較佳為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下，更佳為30毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下。
以組分(C)之總含量為100質量%計，組分(C)中之矽醇基之含量可為1質量%以上且10質量%以下。矽醇基之含量更佳為1質量%以上且8質量%以下，且甚至更佳為1質量%以上且5質量%以下。此處，矽醇基的含量係根據以下式來確定：[分子中矽醇基之質量]/[組分(C)之每一分子之總質量]×100(質量%)。當矽醇基含量落於上述範圍內時，對導熱性填料之析出的抑制效果特別高。
可使用單一類型之化合物作為組分(C)，或者可使用二種類型以上之化合物的混合物。
含矽醇基之有機聚矽氧烷(C)並無特別限制，並且可酌情使用任何已知的含矽醇基之有機聚矽氧烷。作為此種含矽醇基之有機聚矽氧烷，可合適地使用可商購獲得之產品，且舉例而言，可自德國瓦克化學股份有限公司(Wacker Chemie AG)獲得不含烯基之二甲基矽醇封端的聚二甲基矽氧烷。
組分(C)中的矽醇基與導熱性填料之表面上的OH基交互作用，此將在稍後進行闡述。此外，由於組分(C)具有矽氧烷骨架，因此與組分(A)與組分(B)之相容性良好。藉由該等作用，組分(C)抑制了導熱性填料隨時間推移而在導熱性矽酮組成物中析出的現象。
因此，相較於不添加組分(C)之情形，即使導熱性矽酮組成物被長時間儲存，亦可獲得其中防止了組成物中組分之分佈變得不均勻並且長時間保持穩定品質的導熱性構件。
以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，所添加的組分(C)之量為3質量份以上且100質量份以下，較佳為5質量份以上且100質量份以下，且更佳為10質量份以上且50質量份以下。當該量落於上述範圍內時，可達成可撓性、黏合性及低混合黏度，同時抑制析出。具體而言，當導熱性構件用作間隙填料時，導熱性矽酮組成物可被注射至細小間隙中，並且具有壓碎性質(crushing property)優異的優勢。此外，固化後導熱性構件之抗泵出性得以保持，並且低硬度可得以保持。固化的導熱性構件因此能夠在固化後賦予導熱性構件可撓性。當抗泵出性按下述量測方法而指示為小於110%之值時，抗泵出性被確定為有利的。
當所添加之組分(C)之量超過3質量份時，抗泵出性為特別有利的。當該量為5質量份以上時，抗泵出性為更有利的。當該量為50質量份以上時，抗泵出性係為進一步更有利的。本發明之導熱性矽酮組成物可視情況含有不具有矽醇基、烯基或氫矽基的有機聚矽氧烷(例如，非官能化二甲基矽氧烷)。在此種情形中，當在不涉及組分(A)與組分(B)之交聯反應的有機聚矽氧烷(即，不具有烯基或氫矽基之有機聚矽氧烷)之總量中，組分(C)的比例為50質量%以上時，抗泵出性可進一步增強。
當所添加的組分(C)之量增加時，可撓性增強，抑制析出之效果提高，並且可易於實行在固化後進行壓碎。當組分(C)之量進一步增加時，例如以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，組分(C)之量增加至50質量份以上時，針穿透度可提高。舉例而言，在23℃之條件下固化24小時後之針穿透度可提高至10以上，此為更佳的。
儘管組分(C)具有低黏度，但相較於混合有不含矽醇基之聚矽氧烷之情形，組分(C)具有在導熱性矽酮組成物固化後對基板之黏合性更不易降低的性質。因此，即使當以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，以50質量份以上之量添加組分(C)時，亦可保持合適的黏合性。當利用例如分配器等設備將固化前的導熱性矽酮組成物施加至基板時，組分(C)可增強線斷裂性(thread breakage)。
組分(D)：
組分(D)之加成反應觸媒係促進上述組分(A)中鍵結至矽原子之烯基與上述組分(B)中鍵結至矽原子之氫原子之間的加成-固化反應的觸媒，並且為熟習此項技術者已知之觸媒。組分(D)之實例包含鉑族金屬，例如，鉑、銠、鈀、鋨、銥及釕；以及其中上述金屬之任一者由微粒承載材料(例如，活性碳、氧化鋁及氧化矽)承載之觸媒。此外，組分(D)之實例包含鹵化鉑、鉑-烯烴錯合物、鉑-醇錯合物、鉑-醇化物錯合物、鉑-乙烯基矽氧烷錯合物、二環戊二烯-二氯化鉑、環辛二烯-二氯化鉑、及環戊二烯-二氯化鉑。
此外，自經濟觀點來看，可將除上述鉑族金屬之外的金屬化合物觸媒用作組分(D)。用於氫矽化(hydrosilylation)的鐵觸媒之實例包含鐵-羰基錯合物觸媒、具有環戊二烯基作為配位基之鐵觸媒、具有三聯吡啶系配位基或三聯吡啶系配位基與雙三甲基矽烷基甲基之組合之鐵觸媒、具有雙亞胺基吡啶配位基之鐵觸媒、具有雙亞胺基喹啉配位基之鐵觸媒、具有芳基作為配位基之鐵觸媒、具有帶有不飽和基團之環狀或非環狀烯烴基(olefin group)之鐵觸媒、以及具有帶有不飽和基團之環狀或非環 狀烯烴基(olefinyl group)之鐵觸媒。用於氫矽化之觸媒之其他實例包含鈷觸媒、釩觸媒、釕觸媒、銥觸媒、釤觸媒、鎳觸媒及錳觸媒。
就觸媒金屬元素之濃度而言，以導熱性矽酮組成物之總質量計，所添加的組分(D)之量較佳為0.5ppm以上且1,000ppm以下、更佳為1ppm以上且500ppm以下、且再佳為1ppm以上且100ppm以下，儘管根據取決於所使用之應用所需的固化溫度及固化時間來使用其有效量。若該量小於0.5ppm，則加成反應變得極慢。若該量超過1,000ppm，則由於成本增加，在經濟上為不可取的。
組分(E)：
組分(E)之導熱性填料為改善導熱性矽酮組成物之熱導率的填充材料組分。在本發明中使用的導熱性填料係選自以下群組中之一個類型以上：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，並且具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑。在該等類型之導熱性填料之表面上，由於與大氣水反應而產生OH基。表面OH基藉由與組分(C)之交互作用而均勻地分散在導熱性矽酮組成物中，並且導熱性填料即使在長時間儲存下亦幾乎不會析出。此被認為係由於由導熱性填料之表面上之OH基與組分(C)之矽醇基所形成的氫鍵、以及所有的組分(A)、(B)及(C)皆具有矽氧烷骨架並且彼此高度相容之事實。
可按提高導熱性構件之熱導率(例如，2.0W/m．K以上)所需的量來添加導熱性填料，且舉例而言，以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，組分(E)之含量較佳為300質量份以上且2,000質量份以 下，更佳為400質量份以上且1,900質量份以下，且甚至更佳為500質量份以上且1,800質量份以下。當組分(E)之含量落於上述範圍內時，導熱性矽酮組成物整體上具有足夠的熱導率，在摻混時易於混合，並且即使在固化後亦保持可撓性。此外，由於以此量包含之組分(E)不會過度增加比重，因此所得的組成物更適合作為導熱性矽酮組成物用於形成要求具有高熱導率及重量減輕的導熱性構件。若組分(E)之含量太少，則會變得難以充分地提高由導熱性矽酮組成物獲得之固化產物的熱導率，而若組分(E)之含量太多，則所得的矽酮組成物變得高度黏稠，並且有可能變得難以均勻地施加導熱性矽酮組成物，從而導致例如固化產物之熱阻值增加以及固化產物之可撓性降低的問題。
導熱性填料之形狀並無特別限制，只要BET比表面積為30平方公尺/公克以下即可。舉例而言，導熱性填料之形狀可為球形、非晶形(amorphousness)、細粉末、纖維、鱗片狀(scale shape)或類似形狀。為了按提高導熱性構件之熱導率所需的量來添加導熱性填料，導熱性填料較佳具有球形形狀，並且平均粒徑可為1微米至100微米。在本文中，球形形狀不僅可為真正的球形形狀，而且亦可為圓形形狀。相較於具有較大比表面積的導熱性填料，BET比表面積為30平方公尺/公克以下的導熱性填料更有可能在含有聚合物(例如，組分(A)及組分(B))的液體中析出。在本發明中，混合的組分(C)抑制導熱性填料之析出。
導熱性填料較佳具為有10W/m．K以上之熱導率。若熱導率小於10W/m．K，則導熱性矽酮組成物本身的熱導率可降低。具體而言，若導熱性構件需要電性絕緣，則可設想到選擇一種不導電的導熱性填料。
組分(E)可較佳為金屬氧化物、金屬氫氧化物、氮化物或其混合物，並且在一些情形中可為兩性氫氧化物或兩性氧化物。具體而言，較佳使用選自以下群組之一或多種類型：氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁及氮化硼。其中，組分(E)較佳含有選自氫氧化鋁及氧化鋁中之至少一者。應注意，氧化鋁係一種絕緣材料，與組分(A)及組分(B)具有相對良好的相容性，可在產業上自多種粒徑中進行選擇，為一種可容易獲得的資源，相對便宜，且因此適合作為導熱性無機填充材料。當使用球形氧化鋁作為組分(E)時，可使用藉由氧化鋁水合物之高溫熱噴塗或熱液處理(hydrothermal treatment)而獲得的α-氧化鋁。
組分(E)之平均粒徑為1微米以上且100微米以下，更佳為2微米以上且80微米以下，且甚至更佳為2微米以上且70微米以下。若平均粒徑太小，則導熱性矽酮組成物之流動性降低。若平均粒徑太大，則分配性質受損，並且可能會出現例如以下問題：由於填料被塗佈設備之滑動部分卡住而導致對塗佈設備之刮擦。在本發明中，組分(E)之平均粒徑係由D50(或中值直徑)界定，D50為由雷射繞射粒徑量測裝置所量測的基於體積的累積粒徑分佈中之50%粒徑。
作為組分(E)，可使用球形導熱性填料，或者可組合使用除球形形狀以外(例如，非晶形形狀、粉末形狀、纖維形狀或板形狀)之導熱性填料。當組合使用二種類型以上的具有不同形狀之導熱性填料時，組成物可以幾乎最緊密堆積之狀態填充有填料，使得有利地進一步提高熱導率。在組合使用球形導熱性填料與除球形填料之外的導熱性填料的情形 中，當球形導熱性填料之比例相對於100質量%之全部組分(E)為30質量以上時，熱導率可進一步提高。
組分(E)之BET比表面積為30平方公尺/公克以下。舉例而言，當組分(E)為球形填料時，BET比表面積較佳為1平方公尺/公克以下，且更佳為0.5平方公尺/公克以下。當組合使用非球形之導熱性填料時，非球形填料之BET比表面積可為例如5平方公尺/公克以下，且更佳為3平方公尺/公克以下。
在根據本發明之導熱性矽酮組成物中，可進一步添加除組分(E)之外的填料。除組分(E)以外之填料的實例可包含：不具熱導率之填料，例如氣相二氧化矽(fumed silica)、結晶二氧化矽、析出二氧化矽、中空填料、倍半矽氧烷(silsesquioxane)、碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鋅、層狀雲母(lamellar mica)、碳黑、矽藻土、玻璃纖維、矽酮橡膠粉末、及矽酮樹脂粉末；以及BET比表面積為50平方公尺/公克以上之導熱性填料。當混合BET比表面積大於50平方公尺/公克之填料時，導熱性矽酮組成物之黏度增加，固化後的導熱性矽酮組成物對基板的黏合性受損，並且可撓性傾向降低。因此，散熱性質可能會降低。當組成物緊密填充有大體積的填料時，組成物中矽酮橡膠分子之運動受阻，且彈性受損。以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，BET比表面積為50平方公尺/公克以上之填料在根據本發明之導熱性矽酮組成物中的含量需要為3質量份以下。在本發明中，組分(E)之BET比表面積係藉由量測在低溫狀態下物理地吸附至顆粒表面的氣體的量並計算比表面積而獲得的值。
組分(F)：
可使用有機氫聚矽氧烷作為交聯劑(F)。組分(F)藉由與烯基之加成反應而形成固化產物，並且可在分子內之側鏈中具有鍵結至一個以上之矽原子的氫原子(氫矽基)。交聯劑(F)較佳在一個分子內具有三個以上的氫矽基，並且在分子內之側鏈中具有至少一個氫矽基。本發明之交聯劑更佳為具有5個以上之氫矽基的有機氫聚矽氧烷，並且可具有10個以上且15個以下之氫矽基。作為交聯劑的有機氫聚矽氧烷具有存在於其側鏈中之至少二個氫矽基。在一分子鏈末端處之氫矽基之數量可為0以上且2以下，且就成本而言較佳為2。有機氫聚矽氧烷的分子結構可為線性、環狀、分支及三維網路結構之任一者。與氫原子鍵結的矽原子之位置並無特別限制，並且可位於分子鏈末端處，位於非末端分子鏈位點處(在分子鏈之中間)，或者位於側鏈中。用作交聯劑的有機氫聚矽氧烷中的其他條件、除氫矽基以外之有機基之類型、鍵結位置、聚合度、結構等並無特別限制。可使用二種類型以上的有機氫聚矽氧烷。
交聯劑(F)可按用於藉由交聯來形成包含組分(A)及組分(B)的基質所必需的量進行添加。舉例而言，以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，所添加的組分(F)之量可為1質量份以上且10質量份以下，更佳為1質量以上且6質量份以下，且甚至更佳為1質量份以上且4質量份以下。
在本發明之導熱性矽酮組成物中，作為除前述組分(A)至(F)以外之額外可選組分，可使用用於矽酮橡膠或凝膠中之傳統上已知的添加劑，只要不損害本發明之目的即可。此種添加劑之實例包含：藉由水解作用來產生矽醇的有機矽化合物或有機矽氧烷(亦稱為矽烷偶合劑)、 縮合觸媒、黏著助劑、顏料、染料、固化抑制劑、耐熱性賦予劑、阻燃劑、抗靜電劑、導電性賦予劑、氣密性改善劑、輻射屏蔽劑、電磁波屏蔽劑、防腐劑、穩定劑、有機溶劑、塑化劑、殺真菌劑、在一個分子內含有一個鍵結至矽原子之氫原子或烯基並且不含有其他官能基的有機聚矽氧烷、以及既不含有鍵結至矽原子之氫原子亦不含有鍵結至矽原子之烯基的非官能有機聚矽氧烷。作為該等可選的組分，可單獨使用其一種類型，或者可酌情組合使用其二種類型以上。
矽烷偶合劑之實例包含有機矽化合物、以及在一個分子內具有有機基及與矽原子鍵結之烷氧基的有機矽氧烷，該有機基包含環氧基、烷基、芳基、乙烯基、苯乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基、胺基、異氰脲酸酯基(isocyanurate group)、醯脲基、巰基、異氰酸酯基(isocyanate group)及酸酐。矽烷偶合劑之一個實例為矽烷化合物，例如辛基三甲氧基矽烷、辛基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、癸基三乙氧基矽烷、十二烷基三甲氧基矽烷、十二烷基三乙氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane)、對苯乙烯基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、三-(三甲氧基矽烷基丙基)異氰脲酸酯、3-脲基丙基三烷氧基矽烷、3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、3-異氰酸基丙基三乙氧基矽烷、及3-三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐。矽烷化合物可為不含氫矽基之化合物。可單獨使用其一種類型，或者可酌情組合使用其二種類型以上。當利用矽烷偶合劑對導熱性填料之表面進行處理時，可改善與矽酮聚合物之親和力，可降低 組成物之黏度，並且可改善導熱性填料之填充性質。因此，當添加更大量的填料時，熱導率可得以改善。藉由水解作用產生之矽醇可與存在於金屬基板或有機樹脂基板之表面上的可縮合基團(例如，羥基、烷氧基、酸基等)反應並與其鍵結。矽醇與可縮合基團經由將在稍後進行闡述的縮合觸媒之催化作用而彼此進行反應並彼此鍵結，藉此促進導熱性構件與各種基板之黏合性。作為相對於導熱性填料之量而添加的矽烷偶合劑之量，使用根據取決於所使用之應用所需的固化溫度或固化時間的有效量。相對於導熱性填料之量，一般的最佳量通常為0.5重量以上且2重量%以下。藉由以下表達式來計算所需量之標準。可按所需量之標準的1至3倍之量來添加矽烷偶合劑：矽烷偶合劑之所需量(公克)=導熱性填料之質量(公克)×導熱性填料之比表面積(平方公尺/公克)/矽烷偶合劑之最小覆蓋比面積(平方公尺/公克)
必要時，縮合觸媒可與上述矽烷偶合劑一起使用。作為縮合觸媒，可使用選自以下金屬之化合物：鎂、鋁、鈦、鉻、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鋯、鎢及鉍。縮合觸媒之較佳實例包含金屬化合物，例如三價鋁、三價鐵、三價鈷、二價鋅、四價鋯、及三價鉍的有機酸鹽、烷氧化物及螯合化合物。其具體實例包含有機酸，例如辛酸、月桂酸及硬脂酸；烷氧化物，例如丙氧化物及丁氧化物；以及多牙配位基(multidentate ligand)螯合化合物，例如兒茶酚、冠醚、多價羧酸、羥基酸、二酮及酮酸。此處，多種類型之配位基可鍵結至一個金屬。具體而言，較佳為即使當化學組成及使用條件略有不同時亦很可能產生穩定可固化性的鋯、鋁或鐵的化合物。此外， 更可取的化合物之實例包含鋯之丁氧化物及鋁或鐵之三價螯合化合物，包含多牙配位基，例如丙二酸酯、乙醯乙酸酯、乙醯丙酮或其經取代的衍生物。在三價鋁或鐵金屬化合物之情形中，較佳可使用具有5至20個碳原子的有機酸，例如辛酸。多牙配位基及有機酸可鍵結至一個金屬，並且亦可採用所得的結構。
上述經取代的衍生物之實例包含其中上述化合物中所含有的氫原子經以下基團取代的衍生物：烷基，例如甲基或乙基；烯基，例如乙烯基或烯丙基；芳基，例如苯基；鹵素原子，例如氯原子或氟原子；羥基；氟烷基；含酯基之基團；含醚基；含酮基；含胺基之基團；含醯胺基之基團；含羧酸基；含腈基之基團；含環氧基之基團等。其具體實例包含2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮及六氟戊二酮。
作為黏著助劑，較佳為在分子中具有烷氧基的黏著助劑，且具體而言，較佳為四乙氧基矽烷。黏著助劑之其他較佳實例包含3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷之寡聚物、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷之寡聚物；以及具有選自乙烯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯基及異氰酸酯基中一或多個基團作為有機官能基的黏著助劑。其進一步的實例包含甲基丙烯醯氧基矽烷，例如3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷；3-三甲氧基矽烷基丙基琥珀酸酐；以及呋喃二酮，例如二氫-3-(3-(三乙氧基矽烷基)丙基)-2,5-呋喃二酮)。有機官能基可藉由例如伸烷基之另一基團而鍵結至矽原子。除上述物質之外，含有在一個分子內具有有機基(例如，環氧基、烷基或芳基)以及與矽原子鍵結 之烷氧基的有機矽化合物或有機矽氧烷亦為較佳的。此外，在一個分子內具有至少一個有機基(例如，環氧基、烷基或芳基)及至少二個與矽原子鍵結之烷氧基的有機矽化合物或有機矽氧烷為較佳的。此種環氧基可以縮水甘油氧基烷基(例如，縮水甘油氧基丙基)或含環氧基之環己基烷基(例如，2,3-環氧環己基乙基或3,4-環氧環己基乙基)之形式鍵結至矽原子。作為另外一種選擇，具有含1至20個碳原子之直鏈或支鏈烷基、或芳族環的有機基為較佳的。若含有環氧基，則在一個分子內可含有二至三個環氧基。與矽原子鍵結之烷氧基的較佳實例包含甲氧基、乙氧基、丙氧基及烷基二烷氧基矽烷基，例如甲基二甲氧基矽烷基、乙基二甲氧基矽烷基、甲基二乙氧基矽烷基、及乙基二乙氧基矽烷基。作為除了上述官能基以外之官能基，可使用例如選自烯基(例如，乙烯基)、(甲基)丙烯醯氧基、氫矽基(SiH基)及異氰酸酯基之官能基。
顏料之實例包含氧化鈦、氧化鋁矽酸、氧化鐵、氧化鋅、碳酸鈣、碳黑、稀土氧化物、氧化鉻、鈷顏料、群青藍(ultramarine blue)、矽醇鈰(cerium silanolate)、氧化鋁、氫氧化鋁、鈦黃、硫酸鋇、析出硫酸鋇、及其混合物。以導熱性矽酮組成物之總質量計，所添加的顏料之量較佳為0.001%至5%，但亦根據取決於所使用之應用所需的固化溫度及固化時間來使用其有效量。顏料之量較佳為0.01%以上且2%以下，且更佳為0.05%以上且1%以下。若該量小於0.001%，則所得的組成物未充分著色，因此難以在視覺上區分第一液體與第二液體。另一方面，若該量超過5%，則成本將增加，此在經濟上為不可取的。
固化抑制劑具有調節加成反應之固化速率的能力，並且此項技術中在傳統上已知之任何固化抑制劑皆可用作具有固化抑制效果之化合物。其實例包含乙炔系化合物、肼、三唑、膦及硫醇。此類化合物之具體實例包含：含磷化合物，例如三苯基膦；含氮化合物，例如三丁胺、四甲基乙二胺及苯並三唑；含硫化合物；乙炔系化合物；含有二個以上之烯基的化合物；氫過氧化合物；馬來酸衍生物；以及具有胺基之矽烷及矽酮化合物。以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，所添加的固化抑制劑之量較佳為0.1質量份至15質量份，但亦根據取決於所使用之應用所需的固化溫度及固化時間來使用其有效量。該量較佳為0.2質量份至10質量份，且更佳為0.5質量份至5質量份。若該量小於0.1質量份，則加成反應變得顯著加速，並且在塗佈期間進行固化反應，此可使可加工性劣化。另一方面，若該量超過10質量份，則加成反應變得緩慢，因此可能發生泵出現象。
固化抑制劑之具體實例包含各種「烯-炔(ene-yne)」體系，例如3-甲基-3-戊烯-1-炔及3,5-二甲基-3-己烯-1-炔；炔醇，例如3,5-二甲基-1-己炔-3-醇(3,5-dimethyl-1-hexin-3-ol)、1-乙炔基-1-環己醇及2-苯基-3-丁炔-2-醇；眾所習知的馬來酸酯及富馬酸酯，例如馬來酸二烷基酯、馬來酸二烯基酯、馬來酸二烷氧基烷基酯、富馬酸二烷基酯、富馬酸二烯基酯及富馬酸二烷氧基烷基酯；及含有環乙烯基矽氧烷之固化抑制劑。
耐熱性賦予劑之實例包含氫氧化鈰、氧化鈰、氧化鐵、氣相二氧化鈦(fumed titanium dioxide)及其混合物。
作為氣密性改善劑，可使用任何試劑，只要其具有降低固化產物之透氣性的效果即可，並且可使用任何有機或無機物質。其具體實例包含胺基甲酸酯、聚乙烯醇、聚異丁烯、異丁烯-異戊二烯共聚物、具有板狀形狀之滑石、雲母、玻璃薄片、水鋁石、各種金屬箔及金屬氧化物之粉末、及其混合物。
根據本發明之導熱性矽酮組成物可不含有在一個分子內具有一個以上之烯基及鍵結至矽原子之一個以上之烷氧基的有機矽化合物。當在組成物中含有在一個分子內具有烯基及結合至矽原子之烷氧基的化合物時，在導熱性構件用作間隙填料時，該化合物充當將基板結合至間隙填料之組分。當導熱性構件暴露於高溫下而從基板剝離時，根據本發明之不含此種組分的組成物可進一步減少電池等之形變、損壞等。
本發明之導熱性矽酮組成物可含有選自以下群組之任一或二者以上：八甲基環四矽氧烷(D4)、十甲基環五矽氧烷(D5)、十二甲基環六矽氧烷(D6)、十四甲基環七矽氧烷(D7)、及十六甲基環八矽氧烷(D8)。以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，(D4)、(D5)、(D6)、(D7)及(D8)之總含量可小於0.1質量份(即，小於1,000ppm)。當導熱性矽酮組成物中含有的(D4)至(D8)之總含量落於上述範圍內時，整個組成物之閃點可提高，並且可改善儲存期間之安全性。此外，藉由對該組成物進行固化而獲得的導熱性構件可以使得該構件不太可能引起與電子部件等之接觸故障的方式進行設置。以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，以小於0.1質量份之量作為(D4)至(D8)之總含量而包含(D4)至(D8)的導熱性矽酮組成物，可使用其中(D4)至(D8)之總 含量小於0.1質量份的組分(A)、(D4)至(D8)之總含量小於0.1質量份的組分(B)、以及(D4)至(D8)之總含量小於0.1質量份的組分(C)進行生產。(D4)至(D8)之各自含量係藉由氣相層析法量測。氣相層析法之量測條件可根據傳統上已知的方法適當地進行選擇。
使用其中(D4)至(D8)之總含量少的組分(A)、(B)及(C)可使導熱性矽酮組成物中(D4)至(D8)之總含量落於前述範圍內。作為降低組分(A)至(C)中之(D4)至(D8)含量的方法，在減壓下對組分進行加熱處理的方法係眾所習知的。舉例而言，較佳地，在生產組分(A)至(C)之原料期間，在減壓下在180℃及20毫米汞柱(mmHg)下實行加熱處理達約8小時。
根據本發明之導熱性矽酮組成物為可加成固化之組成物，並且可為單組分組成物或雙組分組成物。當該組成物被適當地設計成藉由加熱進行固化時，單組分組成物可具有經改善的儲存性質。在雙組分組成物之情形中，可在無該等設計之情況下進一步改善儲存穩定性，並且容易獲得在室溫(例如，25℃)下固化的組成物。在該情形中，根據本發明之導熱性矽酮組成物可例如如下被分配成第一液體及第二液體。第一液體不含組分(B)而含有組分(D)，且第二液體含有組分(B)及(F)而不含組分(D)。
因此，根據本發明之用於生產雙組分導熱性矽酮組成物的方法包含：第一步驟，混合含烯基之有機聚矽氧烷之組分(A)、在25℃下具有黏度為10毫帕．秒至500毫帕．秒之含矽醇基的有機聚矽氧烷之組分(C)、導 熱性填料之組分(E)、以及加成反應觸媒之組分(D)以獲得第一液體；以及第二步驟，混合含烯基之有機聚矽氧烷之組分(A)、在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷之組分(B)、在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷之組分(C)、導熱性填料之組分(E)、以及交聯劑之組分(F)以獲得第二液體。
由於抑制了導熱性填料之析出，因此上述導熱性矽酮組成物具有高的儲存穩定性。舉例而言，當上述導熱性矽酮組成物在室溫下儲存達1,000小時時，導熱性矽酮組成物之上部部分與下部部分之間的比重差在0.2以內。
本發明亦提供一種用於生產導熱性構件的方法，該方法包含：混合步驟，混合上述雙組分導熱性矽酮組成物的第一液體與第二液體；施加步驟，將在混合步驟中所獲得的第一液體與第二液體產生的混合物施加至基板；以及固化步驟，固化在施加步驟中施加的未固化之混合物。
在施加步驟中施加至基板的導熱性矽酮組成物在施加後約120分鐘內形成作為不可流動之固化產物的導熱性構件。在施加至基板之後用於固化的溫度並無特別限制，並且可為例如15℃以上且60℃以下之溫度。為了減少對基板等之熱損害，溫度可為15℃以上且40℃以下。具體而言，當基板為耐熱性差之聚碳酸酯或PET時，較佳不對基板進行加熱。當導熱性矽酮組成物為可熱固化的組成物時，該組成物可施加至基板等且然後進行加熱，或者可利用來自散熱構件之熱量進行固化。當導熱性填料為氫氧化鋁時，在熱固化情形中之溫度可為例如40℃以上且150℃以下， 或者當導熱性填料為氧化鋁時，在熱固化情形中之溫度可為40℃以上且180℃以下。
當導熱性構件被用作間隙填料時，應用該間隙填料之基板不受特別限制，且其實例包含樹脂(例如，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚(對苯二甲酸1,4-丁二酯)(poly(1,4-butylene terephthalate)，PBT)及聚碳酸酯)、陶瓷、玻璃及金屬(例如，鋁)。
藉由上述方法生產的導熱性構件具有高的可撓性及高的散熱性質。由於根據本發明之導熱性構件的可撓性對應於由JIS K 6249界定的10以上且50以下之針穿透度、並且導熱性構件可填充細小間隙，因此導熱性構件具有高的黏合性及散熱性質。此外，即使來自外部之衝擊被施加至導熱性構件，亦可抑制該散熱構件之破損及形變。根據本發明之導熱性構件之熱導率並無特別限制，且例如為2.0W/m．K以上。
本發明亦提供一種用於降低固化產物之硬度的方法，該固化產物係藉由固化導熱性矽酮組成物而獲得，該方法包含向導熱性矽酮組成物中添加組分(C)，該組分(C)為在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷，該導熱性矽酮組成物係包含：組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑。
以除組分(D)以外之組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，根據本發明之導熱性矽酮組成物可具有以下化學組成：2質量份以上且小於90質量份之組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；10質量份以上且小於98質量份之組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；3質量份以上且100質量份以下之組分(C)，其係在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷；作為加成反應觸媒之組分(D)；500質量份以上且2,000質量份以下之作為導熱性填料之組分(E)，其係選自以下群組中之一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及1質量份以上且10質量份以下之組分(F)，其係交聯劑，其中以導熱性矽酮組成物之總質量計，以0.5ppm以上且1,000ppm以下之量含有組分(D)。
[實施例]
將基於實施例來具體闡述本發明，但本發明並非僅限於以下實施例。表1及表2示出在實施例及比較例中各組分之混合比、以及評估結果。表1及表2中所示之混合比之數值係以質量份表示。在說明書中闡 述之黏度可藉由旋轉黏度計(JIS K7117-2)在25℃下及10/秒之剪切速率下量測。
生產導熱性矽酮組成物之固化產物(導熱性構件)的方法：
以1：1之比率秤量在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體，藉由攪拌器對其進行充分混合，然後藉由真空幫浦進行脫氣，從而生產各導熱性矽酮組成物。使該等導熱性矽酮組成物各自在23℃下進行固化達24小時，以獲得導熱性構件，各構件係用於進行各種評估之固化產物及測試件(test piece)。
量測針穿透度之方法：
以1：1之比率秤量在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體，藉由攪拌器對其進行充分混合，然後藉由真空幫浦進行脫氣。將所得物放置於透明的圓柱形容器中，然後在23℃下固化24小時，以獲得圓柱形固化產物。根據橡膠產業協會日本標準(The Society of Rubber Industry Japan standard)之JIS K 6253之方法，在23℃下之環境中利用針穿透度測試儀量測針穿透度。具體而言，將針穿透度測試儀自正上方按壓於所獲得的圓柱形固化產物之表面上，並實行穿透達5秒鐘。隨後，將指示器上之讀數記錄為整數。利用針穿透度測試儀實行三次量測，並使用量測結果之平均值。一般而言，隨著針穿透度變小，可撓性變低。較佳地，本發明之導熱性矽酮組成物之固化產物的針穿透度在10以上且50以下。當針穿透度超過50時，固化產物之強度不足。當針穿透度小於10時，認為固化產物之可撓性會受損，並且在將導熱性矽酮組成物放入發熱體與散熱體之間的間隙中並在該間隙中固化後發生振動時，流動性(flowability)不足。
量測上部部分之比重及下部部分之比重以及評估析出抑制的方法：
為了確認導熱性矽酮組成物之儲存穩定性，對析出抑制進行評估。當析出抑制之評估結果為有利時，儲存穩定性被確定為有利。
將在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體各自以約0.7公升之量添加至各容器中，在該容器中，內包裝係置於1公升金屬圓柱形罐中。將厚度為0.05毫米之聚乙烯膜放置於其上部部分上，並利用金屬罐之脣口(lip)來封閉容器，並將該容器在常溫(23℃)下靜置1,000小時。
在靜置1,000小時後，自頂部取出內容物以防止上部部分與下部部分混合，並將其分成三份。內容物之位於上部的三分之一被稱為上部部分，且內容物之位於下部的三分之一被稱為下部部分。以1：1之比率各自秤量上部部分之第一液體與第二液體，藉由攪拌器對其進行充分混合，然後藉由真空幫浦進行脫氣，並對下部部分實行同樣的操作。將所得物倒入長度為約10公分、寬度為約10公分且厚度為2毫米之板狀壓模中，並在23℃下固化24小時，從而獲得固化產物。根據JIS K 6249量測在各實施例及比較例中獲得的固化產物之比重(密度)(公克/立方公分)。
在對析出抑制之評估中，上部部分與下部部分之間的比重差小於0.10者被確定為A，比重差為0.10以上且小於0.20者被確定為B，比重差為0.20以上且小於0.30者被確定為C，並且比重差為0.30以上者被確定為D。
評估結果較佳為B或更佳。
量測熱導率之方法：
以1：1之比率秤量在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體，藉由攪拌器對其進行充分混合，且然後藉由真空幫浦進行脫氣。將所得的導熱性矽酮組成物倒入直徑為30毫米且高度為6毫米之柱狀壓模中，且然後在23℃下固化24小時，從而獲得各柱狀固化產物。根據ISO 22007-2基於熱碟法(hot disc method)藉由量測裝置(由京都電子製造有限公司(Kyoto Electronics Manufacturing Co.,Ltd.)製造之TPS-500)量測固化產物之熱導率。將感測器設置於如上所述生產的二個柱狀固化產物之間，並且藉由量測裝置量測熱導率。
熱導率較佳為2.0W/m．K以上。
量測黏合性之方法：
利用由武藏工程公司(Musashi Engineering,Inc.)製造之MPP-3將在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體以0.25立方公分之量排放於PET基板上。然後，將基板翻轉並以5赫茲(Hz)進行振動達30秒，並實行評估。
如下確定評估結果。所確定的結果較佳為B或更佳。
A：當基板被翻轉並振動時，液體不滴落。
B：當基板被翻轉時，液體不滴落，但當基板振動時，液體滴落。
C：當基板被翻轉時，液體滴落。
量測抗泵出性之方法：
以1：1之比率秤量在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體，並藉由攪拌器對其進行充分混合。將混合物施加至70毫米×70毫米之鋁基板上。將厚度為2毫米之間隔件放置於鋁基板之二端處，且將70毫米 ×70毫米之PET基板放置於鋁基板上，並自上方進行按壓。利用筆勾畫出此時按壓的混合物之輪廓，並獲得初始面積。
將前述樣本在40℃下放置20分鐘，並以10赫茲及0.15毫米之位移使其振動3,000次。獲得振動後之輪廓的面積作為測試後的面積。測試後的面積對初始面積之泵出比評估如下。
A：100%以上且小於105%
B：105%以上且小於110%
C：110%以上且小於115%
D：115%以上
測試耐熱性之方法：
以1：1之比率秤量在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體，藉由攪拌器對其進行充分混合，且然後利用真空幫浦進行脫氣。將所得物倒入直徑為30毫米且高度為6毫米之柱狀壓模中，且然後在23℃下固化24小時，從而獲得柱狀固化產物。將各固化產物在常溫下冷卻60分鐘，在200℃下靜置24小時，以便進行耐久性試驗。在說明書中，將測試件在200℃之溫度下靜置24小時之條件亦被稱為高溫暴露或高溫耐久性測試。
將耐久性試驗後之固化產物在室溫下靜置1小時。根據ISO 22007-2基於熱碟法利用量測裝置(由京都電子製造有限公司製造之TPS-500)實行量測。將感測器設置於如上所述生產的二個柱狀固化產物之間，並且藉由量測裝置量測熱導率。
當耐久性試驗後之熱導率為2.0W/m．K以上時，固化產物被評估為具有期望的耐熱性。
評估線斷裂性之方法：
將導熱性矽酮組成物裝填入分配器(由武藏工程公司製造之MPP3)中，並且利用該分配器自鋁板上方2.5毫米之高度將導熱性矽酮組成物施加成寬度為10毫米且長度為20毫米之珠狀物(bead)。以10毫米之間隔在五個位置處排出導熱性矽酮組成物，並量測四個珠狀物長度。當珠狀物長度之平均值接近10毫米時，線斷裂性被判定為良好。當平均值接近0毫米時，線斷裂性被判定為不良。
評估結果以包含A(良)、B(中等)及C(不良)之以下三個階段表示。
A：6毫米以上
B：2毫米以上且小於6毫米
C：小於2毫米
評估低分子量環狀矽氧烷之量的方法：
以1：1之比率秤量在各實施例及比較例中所闡述之第一液體與第二液體，藉由攪拌器對其進行充分混合，且然後藉由真空幫浦進行脫氣。將所得物倒入寬度為100毫米、長度為100毫米且高度為6毫米之板狀壓模中，且然後在23℃下固化24小時，從而獲得了固化產物。將以0.3公克之量稱取的固化產物放置於樣品小瓶中之10毫升丙酮溶液中。將小瓶封閉，並實行萃取超過12小時。使用此萃取溶液，藉由氣相層析法對低分子量環狀化合物((D4)至(D8))進行秤量。
生產導熱性矽酮組成物之固化產物的方法：
(實施例1)根據表中實施例1之欄位所示的化學組成，藉由以下過程生產第一液體及第二液體之每一者。表中所示之各組分之混合比的單位為質量份。
[實施例1至實施例3之第一液體]
將作為組分(A)之具有烯基之二有機聚矽氧烷、作為組分(C)之含有矽醇基之聚二甲基矽氧烷、作為組分(D)之鉑-二乙烯基四甲基二矽氧烷錯合物、以及各自一半量之作為可選組分的矽烷偶合劑「SILANE(矽烷)25013VP」(由德國瓦克化學股份有限公司製造)各自進行了秤重，並添加於一起，並利用行星式混合器(planetary mixer)在室溫下捏合30分鐘。
組分(A)為僅在二端具有烯基之線性二甲基聚矽氧烷，其黏度為150毫帕．秒。
組分(C)為在二端之每一者處具有一個矽醇基的線性二甲基聚矽氧烷，其黏度為50毫帕．秒。
之後，添加各自一半量之平均粒徑為45微米的球形氧化鋁(組分(E-1))及平均粒徑為3微米之非晶形氧化鋁(組分(E-2))(所述二種組分為用作組分(E)之導熱性填料)，並利用行星式混合器在室溫下對混合物進行捏合達15分鐘。
之後，添加一半量之矽烷偶合劑、各自一半量之作為組分(E)之球形導熱性填料及非晶形導熱性填料，並利用行星式混合器在室溫下進行捏合達15分鐘，從而製備第一液體。
使用由電化有限公司(Denka Co.,Ltd.)製造的球形氧化鋁DAM-45(平均粒徑：45微米，BET比表面積：0.15平方公尺/公克)作為球形氧化鋁(E-1)。
使用由日本輕金屬有限公司(Nippon Light Metal Co.,Ltd.)製造的細粒氧化鋁SA34(平均粒徑：3微米，BET比表面積：1.9平方公尺/公克)作為非晶形氧化鋁(E-2)。
[實施例1至實施例3之第二液體]
將作為組分(A)之具有與第一液體相同之烯基的二有機聚矽氧烷、作為組分(B)之黏度為70毫帕．秒且在二端具有二個氫原子的線性二有機聚矽氧烷、作為組分(F)之交聯劑、以及作為可選組分之由德國瓦克化學股份有限公司製造的矽烷偶合劑「SILANE(矽烷)25013VP」各自進行秤重，並添加於一起，並利用行星式混合器在室溫下捏合30分鐘。
作為組分(F)之交聯劑為二甲基聚矽氧烷，其在側鏈中具有12個鍵結至矽原子之氫原子，氫含量為0.17重量%，且黏度為70毫帕．秒。之後，添加一半量之矽烷偶合劑、以及作為組分(E)之與第一液體相同之球形導熱性填料(E-1)及非晶形導熱性填料(E-2)，並利用行星式混合器在室溫下進行捏合達15分鐘，從而製備第二液體。
[實施例4]
除了使用由日本輕金屬有限公司製造的氫氧化鋁SBX73代替非晶形氧化鋁之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
作為氫氧化鋁(E-3)，使用由日本輕金屬有限公司製造的非晶形氫氧化鋁SBX73(平均粒徑：10微米，BET比表面積：1.5平方公尺/公克)。
[實施例5]
除了使用在二端及側鏈中無矽醇基、黏度為50毫帕．秒並且在二端之每一者處具有一個三甲氧基矽烷基的線性二甲基聚矽氧烷作為組分(C)之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[實施例6]
除了在對作為組分(E)之非晶形氧化鋁進行捏合之後向其中添加由贏創日本有限公司(EVONIK Japan Co.,Ltd.)製造的非晶形二氧化矽AEROSIL200(E-4)並進行捏合達15分鐘之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
使用由贏創日本有限公司製造的二氧化矽AEROSIL200(平均粒徑：20奈米，BET比表面積：200平方公尺/公克)作為二氧化矽(E-4)。
[實施例7]
除了使用僅在二端之每一者處具有一個烯基且黏度為1,000毫帕．秒的線性二甲基聚矽氧烷作為組分(A)之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[實施例8]
除了使用在二端之每一者處具有一個矽醇基且黏度為150毫帕．秒的聚甲基苯基矽氧烷作為組分(C)之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例1]
除了不向其中添加組分(C)之外，以與實施例1相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例2]
除了將組分(C)之含量減少至1質量份之外，以與實施例1相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例3]
除了將組分(C)之含量增加至150質量份之外，以與實施例1相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例4]
除了添加100質量份的在二端及側鏈中無矽醇基、黏度為50毫帕．秒、並且在二端具有三甲氧基、且與實施例5中用作組分(C)相同之化合物的線性二甲基聚矽氧烷之外，以與實施例1相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例5]
除了添加50質量份的在二端具有矽醇基且黏度為700毫帕．秒的二甲基聚矽氧烷作為組分(C)之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例6]
除了在對作為組分(E)之球形氧化鋁(E-1)及非晶形氧化鋁(E-2)進行捏合之後向其中添加5質量份之由贏創日本有限公司製造的AEROSIL200並進行捏合達15分鐘之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例7]
除了在對作為組分(E)之球形氧化鋁(E-1)及非晶形氧化鋁(E-2)進行捏合之後添加由富士膠片和光化學公司(FUJIFILM Wako Chemical Corporation)製造之澱粉作為組分(G)並進行捏合達15分鐘之外，以與比較例1相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例8]
除了使用在二端之每一者處具有一個矽醇基並且在側鏈中具有烯基的有機聚矽氧烷(黏度：150毫帕．秒)作為組分(A)，並且不添加組分(C)之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例9]
除了僅使用不含矽醇基之有機聚矽氧烷(相同於在實施例5中所使用之有機聚矽氧烷)作為組分(C)，並且向其中添加與實施例6中所使用相同的二氧化矽作為組分(E)之外，以與實施例2相同之方式製備第一液體及第二液體。
[比較例10]
除了不添加組分(C)並且組分(E)之球形氧化鋁(E-1)及非晶形氧化鋁(E-2)之添加量分別為250質量份及200質量份之外，以與實施例1相同之方式製備第一液體及第二液體。
評估結果如表1及表2中所示。
在實施例1至實施例3中，混合有5質量份至100質量份之作為組分(C)之具有矽醇基的有機聚矽氧烷，但針穿透度落於10至50之範圍內，並且抗泵出性之結果為良好的。因此，證實了固化產物在固化後具有足夠的可撓性及有利的抗泵出性。熱導率為2.0W/m．K以上，並且導熱性質為 有利的。在靜置1,000小時後，上部部分與下部部分之間的比重差小於1，且因此析出抑制亦為有利的。對於線斷裂性而言，達到了6毫米以上，並且線斷裂性為良好的。低分子量環狀化合物之量為500ppm以下，因此獲得有利的結果。
在實施例4之化學組成中，以氫氧化鋁代替非晶形氧化鋁。熱導率較實施例1至實施例3之熱導率低，但析出抑制較實施例2改善更多，其中在實施例2中除了包含氫氧化鋁之外，化學組成與實施例4相同。由於添加了氫氧化鋁，在高溫耐久性試驗後，熱導率降低。此種降低係由於在氫氧化鋁暴露於高溫期間發生脫水及分解。因此，耐熱性低於實施例2之耐熱性，但其亦在可接受的範圍內。針穿透度在10至50之範圍內，此表明具有有利的可撓性。
在實施例5之化學組成中，添加了不含矽醇基之二甲基聚矽氧烷作為組分(C)。可撓性及儲存穩定性為有利的，但抗泵出性及線斷裂性較實施例3低，在實施例3中，組分(C)之總量與實施例5相同。當混合有不含矽醇基之有機聚矽氧烷時，使所混合的不含矽醇基之有機聚矽氧烷之量等於或小於具有矽醇基之有機聚矽氧烷之量。因此，證實獲得了一種抗泵出性為B或更佳且線斷裂性為B或更佳的導熱性矽酮組成物。
在實施例6之化學組成中，添加了作為組分(C)之具有矽醇基的有機聚矽氧烷及作為組分(E)之二氧化矽。析出抑制與實施例2相同，其中在實施例2中，組分(C)之總量與實施例6相同。由於添加了二氧化矽，針穿透度降低。黏合性低於實施例2之黏合性。
在實施例7之化學組成中，使用在二端具有烯基且黏度為1,000毫帕．秒的二有機聚矽氧烷作為組分(A)。相較於其中除組分(A)以外之化學組成與實施例7相同的實施例2，析出抑制提高，但可撓性稍微降低並且針穿透度降低。
在實施例8之化學組成中，使用在二端具有矽醇基且黏度為150毫帕．秒的二甲基苯基聚矽氧烷作為組分(C)。針穿透度低於實施例2之針穿透度，其中在實例2中，組分(C)之總量與實施例8相同。
在比較例1之化學組成中，未添加組分(C)。因此，可撓性及抑制析出之效果降低，並且針穿透度、抗泵出性之結果以及線斷裂性降低。
在比較例2之化學組成中，組分(C)之量減少至1質量份。由於組分(C)之量減少，析出抑制、抗泵出性及線斷裂性劣化。
在比較例4之化學組成中，僅使用不含矽醇基之二甲基聚矽氧烷作為組分(C)。可撓性高，且針穿透度提高至40。然而，抗泵出性、抑制析出之效果及線斷裂性大幅低於實施例3之抗泵出性、抑制析出之效果及線斷裂性，其中在實施例3中，組分(C)之總量與比較例4相同。此表明當僅使用不含矽醇基之有機聚矽氧烷時，無法保持上述三種性質。
在比較例5之化學組成中，使用在二端具有矽醇基且黏度為700毫帕．秒的二有機聚矽氧烷作為組分(C)。析出抑制及抗泵出性低於實施例2之析出抑制及抗泵出性，其中在實施例2中，組分(C)之總量與比較例5相同。據認為，由於使用在二端具有矽醇基且具有伸長的分子鏈的 二有機聚矽氧烷，氫鍵之密度低，並且析出抑制之效果及抗泵出性之效果降低。
在比較例6之化學組成中，添加了組分(C)，並添加了5質量份之作為組分(E)的二氧化矽。由於存在二氧化矽，析出抑制為有利的。然而，所混合的二氧化矽之量大，黏合性劣化，並且針穿透度降低。
在比較例7之化學組成中，添加了澱粉作為組分(G)。針穿透度、析出抑制、黏合性、抗泵出性及線斷裂性皆在可接受之範圍內，且結果為有利的。暴露於高溫之前的熱導率為2.0W/m．K以上，此為有利的。由於澱粉之分解，暴露於高溫之後的熱導率降低至小於2.0W/m．K。
在比較例8之化學組成中，使用在二端具有矽醇基且在側鏈中具有烯基的有機聚矽氧烷作為組分(A)，並且未添加組分(C)。析出抑制、熱導率、黏合性、抗泵出性及線斷裂性皆在可接受的範圍內，並且結果為有利的。由於不存在組分(C)，針穿透度降低。
在比較例9之化學組成中，僅使用不含矽醇基之有機聚矽氧烷作為組分(C)，並且添加了二氧化矽作為組分(E)。析出抑制、熱導率、抗泵出性及線斷裂性皆在可接受的範圍內，但由於添加了二氧化矽，因此針穿透度及黏合性劣化。
在比較例10之化學組成中，作為組分(E)之導熱性填料之量相較於實施例1減少。由於導熱性填料之量減少，因此析出抑制落於可接受的範圍內。然而，熱導率為2.0W/m．K以下，且線斷裂性被評定為C。
在所有的實施例1至實施例9中，低分子量環狀矽氧烷(D4)至(D8)之總含量為500ppm以下。在所有的情形中，導熱性矽酮組成物 之閃點為100℃以上。由於低分子量環狀矽氧烷之含量小，因此在過熱期間(例如，在加熱至100℃以上達1分鐘以上之期間)揮發的低分子量環狀矽氧烷之量小，且因此在電子部件等中不太可能發生接觸故障。
Figure 112119753-A0305-12-0047-1
Figure 112119753-A0305-12-0048-2
Figure 112119753-A0305-12-0049-3
Figure 112119753-A0305-12-0049-4
Figure 112119753-A0305-12-0050-5
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Figure 112119753-A0305-12-0053-8
上述實施態樣其中之一些或全部可闡述為以下附錄，但並非僅限於以下闡述。
(附錄1)
一種導熱性矽酮組成物，含有：組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(C)，其係在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中一種類型以上之導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑，其中 以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，以3質量份以上之量含有組分(C)，以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，該組成物中BET比表面積為50平方公尺/公克以上之填料之含量為3質量份以下。
(附錄2)
如附錄1所述之導熱性矽酮組成物，其中組分(C)為既不具有烯基亦不具有氫矽基、並且在分子鏈的二個末端處具有至少一個矽醇基的線性有機聚矽氧烷。
(附錄3)
如附錄1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中組分(C)中之矽醇基之含量為1質量%以上且10質量%以下。
(附錄4)
如附錄1至3其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，組分(C)之含量為5質量份以上且100質量份以下。
(附錄5)
如附錄1至4其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，組分(E)之含量為500質量份以上且2,000質量份以下。
(附錄6)
如附錄1至5其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中組分(E)係選自以下群組中之至少一者：氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、及氮化硼。
(附錄7)
如附錄1至6其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中組分(F)在側鏈中具有至少一個鍵結至矽原子之氫原子(氫矽基)，並且在每分子組分(F)中的氫矽基之數量為3以上。
(附錄8)
如附錄1至7其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中該導熱性矽酮組成物在固化後形成固化產物，該固化產物具有根據JIS K6249為10以上且50以下之針穿透度。
(附錄9)
如附錄1至8其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中該導熱性矽酮組成物在固化後形成固化產物，該固化產物在固化後具有為2.0w/m．K以上之熱導率。
(附錄10)
如附錄1至9其中之任一者所述之導熱性矽酮組成物，其中以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，八甲基環四矽氧烷(D4)、十甲基環五矽氧烷(D5)及十二甲基環六矽氧烷(D6)、十四甲基環七矽氧烷(D7)、及十六甲基環八矽氧烷(D8)的各自含量係小於0.1質量份。
(附錄11)
一種用於生產如附錄1所述之導熱性矽酮組成物之方法，包含： 第一步驟，混合含烯基之有機聚矽氧烷之組分(A)、在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷之組分(C)、導熱性填料之組分(E)、以及加成反應觸媒之組分(D)以獲得第一液體；以及第二步驟，混合含烯基之有機聚矽氧烷之組分(A)、在一個分子內具有二個以上之氫矽基之有機聚矽氧烷之組分(B)、在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷之組分(C)、導熱性填料之組分(E)、以及交聯劑之組分(F)以獲得第二液體，藉此生產雙組分的導熱性矽酮組成物。
(附錄12)
一種用於生產導熱性構件之方法，包含：混合步驟，混合如附錄11所述之雙組分導熱性矽酮組成物的第一液體與第二液體以獲得混合物；施加步驟，將在混合步驟中所獲得之第一液體與第二液體的混合物施加至基板；以及固化步驟，固化在施加步驟中所施加的未固化混合物。
(附錄13)
如附錄12所述之用於生產導熱性構件之方法，其中導熱性構件係用作間隙填料。
(附錄14)
一種用於降低固化產物之硬度的方法，其中固化產物係藉由固化導熱性矽酮組成物而獲得，該方法包含： 向導熱性矽酮組成物中添加組分(C)，組分(C)為在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷，導熱性矽酮組成物係包含組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑。
(附錄15)
如附錄1所述之導熱性矽酮組成物，包含：以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，2質量份以上且小於90質量份之組分(A)；以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，10質量份以上且小於98質量份之組分(B)；以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，3質量份以上且100質量份以下之組分(C)；以該導熱性矽酮組成物之總質量計，0.5ppm以上及1,000ppm以下之組分(D)； 以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，500質量份以上且2,000質量份以下之組分(E)；以及以組分(A)與組分(B)之總量為100質量份計，1質量份以上且10質量份以下之組分(F)。
：無。

Claims (13)

  1. 一種導熱性矽酮組成物，包含：組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(C)，其係在25℃下具有黏度為10毫帕．秒(mPa．s)以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷，其中以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，該組分(C)之含量為5質量份以上且100質量份以下，其中以組分(C)之總含量為100質量%計，組分(C)中之矽醇基之含量為1質量%以上且8質量%以下；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中之一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積(BET specific surface area)、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑，其中以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，該組分(C)的含量為3質量份以上，以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，組成物中之BET比表面積為50平方公尺/公克以上的填料的含量為3質量份以下。
  2. 如請求項1所述之導熱性矽酮組成物，其中該組分(C)為既不具有烯基亦不具有氫矽基、且在分子鏈的二個末端處均具有至少一個矽醇基的線性有機聚矽氧烷。
  3. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中該組分(C)中之矽醇基的含量為1質量%以上且10質量%以下。
  4. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，該組分(E)之含量為500質量份以上且2,000質量份以下。
  5. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中該組分(E)係選自以下群組中之至少一者：氧化鋁、氫氧化鋁、氧化鎂、氫氧化鎂、氧化鋅、氮化鋁、及氮化硼。
  6. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中該組分(F)在一側鏈中具有至少一個鍵結至矽原子的氫原子(氫矽基)，並且在每分子該組分(F)中的氫矽基數量為3以上。
  7. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中該導熱性矽酮組成物在固化後形成固化產物，該固化產物具有根據JIS K6249標準為10以上且50以下的針穿透度(needle penetration)。
  8. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中該導熱性矽酮組成物在固化後形成固化產物，該固化產物在固化後具有2.0瓦/公尺．K(w/m．K)以上的熱導率。
  9. 如請求項1或2所述之導熱性矽酮組成物，其中以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，八甲基環四矽氧烷(D4)、 十甲基環五矽氧烷(D5)及十二甲基環六矽氧烷(D6)、十四甲基環七矽氧烷(D7)及十六甲基環八矽氧烷(D8)之總含量為少於0.1質量份。
  10. 一種用於生產如請求項1所述之導熱性矽酮組成物的方法，包含：第一步驟，混合該含烯基之有機聚矽氧烷的組分(A)、該在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基之有機聚矽氧烷的組分(C)、該導熱性填料的組分(E)、以及該加成反應觸媒的組分(D)以獲得第一液體，其中以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，該組分(C)之含量為5質量份以上且100質量份以下，其中以組分(C)之總含量為100質量%計，組分(C)中之矽醇基之含量可為1質量%以上且8質量%以下；以及第二步驟，混合該含烯基之有機聚矽氧烷的組分(A)、該在一個分子內具有二個以上氫矽基之有機聚矽氧烷的組分(B)、該在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基之有機聚矽氧烷的組分(C)、該導熱性填料的組分(E)、以及該交聯劑的組分(F)以獲得第二液體，從而生產雙組分的導熱性矽酮組成物。
  11. 一種用於生產導熱性構件的方法，包含：混合步驟，混合如請求項10所述之雙組分導熱性矽酮組成物的該第一液體與該第二液體以獲得混合物；施加步驟，將在該混合步驟中所獲得之由該第一液體與該第二液體產生的混合物施加至基板；以及固化步驟，固化該在施加步驟中所施加的未固化混合物。
  12. 如請求項11所述之用於生產導熱性構件的方法，其中該導熱性構件係用作間隙填料。
  13. 一種用於降低固化產物之硬度的方法，該固化產物係藉由固化導熱性矽酮組成物而獲得，該方法包含：向該導熱性矽酮組成物中添加組分(C)，該組分(C)為在25℃下具有黏度為10毫帕．秒以上且500毫帕．秒以下之含矽醇基的有機聚矽氧烷，其中以該組分(A)與該組分(B)的總量為100質量份計，該組分(C)之含量為5質量份以上且100質量份以下，其中以組分(C)之總含量為100質量%計，組分(C)中之矽醇基之含量為1質量%以上且8質量%以下，該導熱性矽酮組成物係包含組分(A)，其係含烯基之有機聚矽氧烷；組分(B)，其係在一個分子內具有二個以上之氫矽基的有機聚矽氧烷；組分(D)，其係加成反應觸媒；組分(E)，其係選自以下群組中之一個類型以上的導熱性填料：金屬、金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物及金屬碳化物，該導熱性填料具有30平方公尺/公克以下之BET比表面積、以及1微米至100微米之平均粒徑；以及組分(F)，其係交聯劑。
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