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Title:
ALUMINUM-CONTAINING THERMAL PASTES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/143728
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a cross-linkable, thermally conductive silicone composition (Y) containing 5 - 50 vol.% of a cross-linkable silicone composition (S) and 50 - 95 vol. % of at least one thermally conductive filler (Z) having a thermal conductivity of at least 5 W/mK, with the proviso that the cross-linkable, thermally conductive silicone composition (Y) has a thermal conductivity of at least 0.6 W/mK, and that at least 20 vol.% of metallic aluminum particles are included as thermally conductive fillers (Z) which satisfy the following features: a) their mean diameter x50 is in the range of 30 - 150 µm; b) they are produced in the last process step by way of a melting process and have a predominantly rounded surface shape; and c) their distribution width SPAN ((x90-x10)/x50) is at least 0.40. The invention also relates to the production thereof and to the use thereof.

Inventors:
KNÖR SEBASTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/052024
Publication Date:
August 03, 2023
Filing Date:
January 28, 2022
Export Citation:
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Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C08L83/04; C08K3/08
Domestic Patent References:
WO2021079714A12021-04-29
WO2021079714A12021-04-29
Foreign References:
US20110163460A12011-07-07
US20070167564A12007-07-19
US20020014692A12002-02-07
US20030049466A12003-03-13
US20180022977A12018-01-25
JP2014037460A2014-02-27
US20110163460A12011-07-07
US20160208156A12016-07-21
JP2010013521A2010-01-21
US20160060462A12016-03-03
US20160068732A12016-03-10
US20170002248A12017-01-05
Attorney, Agent or Firm:
MIESKES, Klaus et al. (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Vernetzbare, wärmeleitfähige Siliconzusammensetzung (Y) ent- haltend

5-50 Vol.-% einer vernetzbaren Siliconzusammensetzung (S) und

50-95 Vol.-% mindestens eines thermisch leitfähigen Füllstoffes (Z) mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 5 W/mK, mit der Maßgabe, dass die vernetzbare, wärmeleitfähige Siliconzusammensetzungen (Y) eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 0,6 W/mK hat, und dass mindestens 20 Vol-% metallische Aluminiumpartikel als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z) enthalten sind, welche folgende Merk- male erfüllen: a) ihr mittlerer Durchmesser x50 liegt im Bereich 30 - 150 μm; b) sie sind im letzten Herstellschritt über ein Schmelz- verfahren hergestellt und sie haben eine überwiegend abge- rundete Oberflächenform; c) ihre Verteilungsbreite SPAN ((x90-x10)/x50) ist min- destens 0,40.

2. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um eine additionsvernet- zende Siliconzusammensetzung handelt.

3. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens 25 Vol-% metalli- sche Aluminiumpartikel als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z) enthalten.

4. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie neben den me- tallischen Aluminiumpartikel nur einen oder zwei weitere ther- misch leitfähige Füllstoffe (Z) enthalten.

5.Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass weniger als 16 Gew.-% eines weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffs (Z) mit einer Dichte von größer 5,0 kg/m3 enthalten sind.

6. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mittlere Durchmesser x50 der metallischen Aluminiumpartikel im Bereich von 40 - 130 p.m liegt.

7. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Aluminiumpartikel weniger als 20 Gew-% einer Partikelfraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 μm bezogen auf die Gesamtmenge an Aluminiumpartikel enthält.

8. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Wärme- leitfähigkeit mindestens 0,8 W/mK aufweisen.

9. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine dynami- sche Viskosität von 1000 - 750000 mPa•s aufweisen, jeweils bei Scherrate D = 10 s-1 und 25 °C.

10. Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen vernetzba- ren Siliconzusammensetzungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durch Vermischen der einzelnen Komponenten. 11. Siliconprodukt erhältlich durch Abfüllen oder Aufträgen und anschließendes Aushärten der erfindungsgemäßen vernetzbaren Si- liconzusammensetzungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9.

12. Verwendung der vernetzbaren Siliconzusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 als Gap Filler (=wärmeleitendes Element), Wärmeleitpad, wärmeleitfähige Klebstoffe und Verguss- massen.

13. Verwendung gemäß Anspruch 12 als Gap Filler für Lithium-Io- nen-Batterien von Elektrofahrzeugen.

14. Verwendung gemäß Anspruch 12 als Vergussmasse in Elektro- fahrzeugen .

Description:
Aluminiumhaltige Wärmeleitpasten

Die vorliegende Erfindung betrifft wärmeleitfähige Siliconzu- sammensetzungen, deren Herstellung und Verwendung.

Stand der Technik

Wärmeleitfähige Siliconzusammensetzungen finden breite Anwen- dung für das Thermomanagement in der Automobil- und Elektronik- industrie. Wichtige Darreichungsformen umfassen beispielsweise wärmeleitfähigen Klebstoffe, Wärmeleitpads, Gap Filler und Ver- gussmassen. Von den genannten Anwendungen stellen Gap Filler für Lithium-Ionen-Batterien von Elektrofahrzeugen volumenmäßig die mit Abstand größte Anwendung dar. Gap-Filler sind wärme- leitfähige Elastomere, die durch Fertigungstoleranzen, Bauhö- henunterschiede oder unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten hervorgerufene Luftspalten vollständig und dauerhaft füllen und den thermischen Widerstand beispielsweise zwischen elektroni- schen Bauteilen und Kühlgehäusen oder Kühlkörpern minimieren.

Der Stand-der-Technik kennt unterschiedliche thermoleitfähige Füllstoffe, die zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit dem Silicon zugesetzt werden. Diese weisen jedoch gravierende Nachteile auf. Keramische Füllstoffe, wie beispielsweise Aluminiumoxid, haben eine sehr hohe Dichte und erhöhen damit das Gewicht der Bauteile sehr stark. Außerdem sind sie vergleichsweise teuer. Viele wärmeleitfähige metallische Füllstoffe, beispielsweise feinteilige Kupfer- und Silberpartikel sind aufgrund ihrer ho- hen Dichte und Kosten ebenfalls nicht für Gap Filler geeignet.

Auch viele weitere, hoch wärmeleitfähige Füllstoffe, wie bei- spielsweise Carbonanotubes, Bornitrid und Aluminiumnitrid, kön- nen, aufgrund ihres vergleichsweise hohen Preises, nur eingeschränkt, in geringen Mengen oder speziellen Anwendungen verwendet werden.

Der Stand der Technik kennt verschiedene wärmeleitfähige Si- liconzusammensetzungen, die Aluminiumpartikel als wärmeleitfä- higen Füllstoff enthalten. Diese sind vergleichsweise leicht und kostengünstig. Zudem besitzt Aluminium als Halbleiter eine äußerst gering elektrische Leitfähigkeit. Allerdings sind die Aluminiumpartikel nach dem Stand-der-Technik nicht für die Ver- wendung als Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien für Elektro- fahrzeuge geeignet:

Im Stand der Technik werden sehr feinteilige Aluminiumpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von unter 20 μm eingesetzt.

Die Verwendung von Aluminiumpartikel kleiner 20 μm ist nachtei- lig, denn solch kleine Partikel weisen eine vergleichsweise ge- ringe Mindestzündenergie auf und sind dadurch staubexplosions- gefährlich und erfordern aufwändige und kostenintensive Sicher- heitsvorkehrungen in der betrieblichen Verarbeitung. Zudem er- füllen Gap Filler, welche solch feinteiligen Aluminiumpartikel nicht das erforderliche Brandverhalten gemäß UL94 V-0. Nachteilig an sehr feinen Aluminiumpartikel oder gemahlenen Aluminiumpartikel ist außerdem, dass solche Partikel eine ver- gleichsweise große Oberfläche haben und sehr viel Polymer bin- den. Dadurch erhöht sich die Viskosität der Siliconzusammenset- zung sehr stark, so dass nur Mischungen mit vergleichsweise niedrigen Füllgraden und niedriger Wärmeleitfähigkeit erzeugt werden können. Bei höheren Füllgraden wird die Zusammensetzung sehr steif und kann mit klassischen Verfahren, wie z.B. Dispen- ser, nicht mehr verarbeitet werden. Auch zeigt sich, dass Si- liconzusammensetzungen enthaltend gemahlene Aluminiumpartikel vergleichsweise stark brennbar sind.

Es gibt zahlreiche Patentschriften, die die Verwendung von feinteiligen Aluminiumpartikeln in wärmeleitfähigen Siliconzusammensetzungen offenbaren, beispielsweise in US2007167564, US2002014692, US2003049466, US2018022977, JP2014037460, WO21079714, US2011163460, US2016208156, JP2010013521, JP2014037460, US2016060462 und US2016068732. In keiner dieser Schriften sind Offenbarungen zur Form der Parti- kel zu finden und es erfolgt lediglich eine sehr breite Defini- tion der mittleren Partikeldurchmesser. Die konkreten Beispiele offenbaren die Verwendung von sehr feinen Aluminiumpartikel <20 μm.

Diese Verwendung sehr kleiner Aluminiumpartikeln <20 μm ist je- doch mit einem großen Nachteil verbunden. Da sie eine ver- gleichsweise geringe Mindestzündenergie aufweisen und dadurch staubexplosionsgefährlich sind und erfordern sie aufwändige und kostenintensive Sicherheitsvorkehrungen in der betrieblichen Verarbeitung. Zudem erfüllen Siliconzusammensetzungen, welche solch feinteiligen Aluminiumpartikel nicht das erforderliche Brandverhalten gemäß UL94 V-0 und sind deswegen nicht für die Verwendung als Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien geeignet. Nachteilig ist zudem, dass solche feinteiligen Aluminiumparti- kel eine große Oberfläche haben und sehr viel Polymer binden. Dadurch erhöht sich die Viskosität der Siliconzusammensetzung sehr stark. Es können nur Mischungen mit vergleichsweise nied- rigen Füllgraden und niedriger Wärmeleitfähigkeit erzeugt wer- den .

US2017002248 beansprucht Thermal Interface Materialien mit ei- ner hohen Wärmeleitfähigkeit von >6 W/mK und einem niedrigen Sekantenmodul der Elastizität. Es wird eine breite Auswahl mög- licher Matrixmaterialien genannt (Thermoplaste, Duroplaste, Po- lymere). Es wird eine breite Auswahl möglicher thermisch leit- fähiger Füllstoffe offenbart wie z.B. Metalloxide, -nitride oder Keramiken, darunter auch metallisches Aluminium, wobei keine nähere Spezifizierung der Form und Größe erfolgt. Die Beispiele offenbaren als Matrixmaterialien additionsvernetzbare Siliconzusammensetzung, Siliconöl und Mineralöl und als Füll- stoff ausschließlich Kombinationen von Aluminiumoxid und metal- lisches Aluminium, wobei jeweils drei Typen Aluminiumoxid un- terschiedlicher Größe und vier Typen Aluminium (Al-1: 150 μm, Al-2: 80 μm, Al-3: 5 μm, Al-4: 50 μm unterschiedlicher Größe gemischt werden, wobei alle Typen sphärisch sind. Dabei ist der Gehalt an Aluminiumpartikel größer 42 Gew.-% und der Gehalt an Aluminiumoxidpartikel größer 37 Gew.-%. Der Anteil an zugegebe- nen kleinen Aluminiumpartikel < 20 μm (Partikel Beispiel Al-3) bezogen auf die Gesamtmenge an Aluminiumpartikel ist jeweils größer 20%. Die Zugabe und der Gehalt an sehr kleinen Alumini- umpartikel < 20 μm ist mit den genannten Nachteilen verbunden. Durch die Verwendung großer Mengen Aluminiumoxid sind solche Thermal Interface Materialien zudem sehr teuer in der Herstel- lung und weisen eine vergleichsweise hohe Dichte von größer 2,69 g/ml auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung wärmeleitfähiger Siliconelastomerzusammensetzungen, die die oben genannten Nachteile des Standes-der-Technik nicht zeigen, und die Eigenschaften einer geringen Dichte, niedriger Kosten und hoher Wärmeleitfähigkeit vereinen.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemäßen, vernetzbaren, wärmeleitfähigen Siliconzusammensetzungen (Y) gelöst, welche vergleichsweise große Aluminiumpartikel enthalten mit einer mittleren Partikelgröße von 20 bis 150 μm, mit überwiegend ab- gerundeter Oberflächenform, und die gleichzeitig eine besonders große bzw. breite Partikelverteilungsbreite aufweisen. Vollkom- mend überraschend wurde in Experimenten gefunden, dass diese erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen (Y) eine deutlich reduzierte Brennbarkeit aufweisen. Als Aluminiumpartikel mit „überwiegend abgerundeter Oberflä- chenform" sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche zu verstehen, die eine kugelige bis ovale, spratzige oder auch nodulare Form aufweisen mit gleichzeitig glatt und geschwungen verlaufenden Oberflächen. Figuren 1 a bis 1 c zeigen beispiel- haft die erfindungsgemäße überwiegend abgerundete Oberflächen- form dieser Aluminiumpartikel. Erfindungsgemäße Aluminiumparti- kel mit überwiegend abgerundeter Oberflächenform werden über ein Schmelzverfahren hergestellt. D.h. die erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel müssen im letzten Schritt der Erzeugung durch Erstarren aus einer Schmelze erhalten werden und nicht durch mechanische Zerkleinerung des festen Materials. Dies kann beispielsweise durch Plasmarundung oder durch die Zerstäubung der Schmelze (Atomisierung) erfolgen. Die Atomisierung ist da- bei das bevorzugte Verfahren.

Nicht erfindungsgemäße Aluminiumpartikel-Formen zeigen bei- spielhaft die Figuren 2 a und 2 b mit kantigen und spitzen Par- tikeln. Diese werden mittels Mahl- oder Brech- oder Schleifver- fahren erzeugt.

Erfindungsgemäße metallische Aluminiumpartikel mit überwiegend abgerundeter Oberflächenform sind somit weder kantig oder spitz. Sie können solche Partikel aber im Umfang einer Verun- reinigung enthalten, ohne dass ihre erfindungsgemäße Wirkung gestört wird.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit eine vernetz- bare, wärmeleitfähige Siliconzusammensetzung (Y) enthaltend

5-50 Vol.-% einer vernetzbaren Siliconzusammensetzung (S) und 50-95 Vol.-% mindestens eines thermisch leitfähigen Füllstoffes (Z) mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 5 W/mK, mit der Maßgabe, dass die vernetzbare, wärmeleitfähige Siliconzusammensetzungen (Y) eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 0,6 W/mK hat, und dass mindestens 20 Vol-% metallische Aluminiumpartikel als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z) enthalten sind, welche folgende Merk- male erfüllen: a) ihr mittlerer Durchmesser x50 liegt im Bereich 20- 150 μm; b) sie sind im letzten Herstellschritt über ein Schmelz- verfahren hergestellt und haben eine überwiegend abgerun- dete Oberflächenform, c) ihre Verteilungsbreite SPAN ((x90-xl0)/x50) ist min- destens 0,40.

Im Rahmen dieser Erfindung sind die Begriffe wärmeleitfähig, thermoleitfähig oder thermisch leitfähig gleichbedeutend.

Als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z), sind im Rahmen dieser Erfindung alle Füllstoffe mit einer thermischen Leitfähigkeit von mindestens 5 W/mK zu verstehen.

Als wärmeleitfähige Siliconzusammensetzung (Y) sind im Rahmen dieser Erfindung solche Siliconzusammensetzung zu verstehen, die die thermische Leitfähigkeit eines Füllstoff- und Additiv- freien Polydimethylsiloxans, typischerweise etwa 0.2 W/mK, deutlich übertreffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine thermische Leitfähigkeit von mindestens 0,6 W/mK aufweisen.

Im Rahmen dieser Erfindung beziehen sich alle Parameter, die die Partikelgröße (Parameter: mittlerer Durchmesser x50) oder die Partikelgrößenverteilung (Parameter: Verteilungsbreite SPAN) beschreiben, auf eine volumenbezogene Verteilung. Die ge- nannten Kennwerte können beispielsweise mittels dynamischer Bildanalyse gemäß ISO 13322-2 und ISO 9276-6 bestimmt werden, beispielsweise mit einem Camsizer X2 von Retsch Technology.

Um die Seitenzahl der Beschreibung der vorliegenden Erfindung nicht zu umfangreich zu gestalten, werden in der Beschreibung nur die bevorzugten Ausführungsformen der einzelnen Merkmale aufgeführt .

Der fachkundige Leser soll diese Art der Offenbarung aber ex- plizit so verstehen, dass damit auch jede Kombination aus un- terschiedlichen Bevorzugungsstufen explizit offenbart und ex- plizit gewünscht ist.

Vernetzbare Siliconzusammensetzung (S)

Als vernetzbare Siliconzusammensetzung (S) können dem Fachmann aus dem Stand der Technik bekannten Silicone verwendet werden, wie additionsvernetzende, peroxidisch vernetzende, kondensati- onsvernetzende oder strahlenvernetzende Siliconzusammmensetzun- gen (S). Bevorzugt werden additionsvernetzende oder peroxidisch vernetzende Siliconzusammensetzungen (S) verwendet.

Peroxidisch vernetzende Siliconzusammensetzungen (S) sind dem Fachmann seit langem bekannt. Sie enthalten im einfachsten Fall wenigstens ein Organopolysiloxan mit mindestens 2 vernetzungs- fähigen Gruppen pro Molekül wie beispielsweise Methyl- oder Vi- nylgruppen und wenigstens einen geeigneten organischen Peroxid- Katalysator. Erfolgt die Vernetzung der erfindungsgemäßen Mas- sen mittels freier Radikale, werden als Vernetzungsmittel orga- nische Peroxide, die als Quelle für freie Radikale dienen, ein- gesetzt. Beispiele für organische Peroxide sind Acylperoxide, wie .Dibenzoylperoxid, Bis-(4-chlorbenzoyl)-peroxid, Bis-(2,4- dichlorbenzoyl )-peroxid und Bis-(4-methylbenzoyl)-peroxid; Al- kylperoxide und Arylperoxide, wie Di-tert.-butylperoxid, 2,5- Bis- (tert.-butylperoxy)-2,5-dimethylhexan, Dicumylperoxid und 1,3-Bis- (tert.-butylperoxy-isopropyl)-benzol; Perketale, wie 1,1-Bis- (tert.-butylperoxy)-3,3,5-trimethylcyclohexan; Peres- ter, wie Diacetylperoxydicarbonat, tert.-Butylperbenzoat, Tert .-butylperoxy-isopropylcarbonat, Tert.-butylperoxy-isonona- noat, Dicyclohexylperoxydicarbonat und 2,5-Dimethyl¬hexan-2,5- diperbenzoat .

Es kann eine Art von organischem Peroxid, es kann auch ein Ge- misch von mindestens zwei verschiedenen Arten von organischen Peroxiden eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt werden additionsvernetzende Siliconzusam- mensetzungen (S) verwendet.

Erfindungsgemäß verwendete additionsvernetzende Siliconzusam- mensetzungen (S) sind im Stand der Technik bekannt und enthal- ten im einfachsten Fall

(A) mindestens eine lineare Verbindung, die Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufweisen,

(B) mindestens ein lineares Organopolysiloxan mit Si-ge- bundenen Wasserstoffatomen, oder anstelle von (A) und (B)

(C) mindestens ein lineares Organopolysiloxan, welches SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Koh- lenstoff Mehrfachbindungen und Si-gebundene Wasserstoff- atome aufweist, und

(D) mindestens einen Hydrosilylierungskatalysator. Bei den additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen (S) kann es sich um Einkomponenten- Siliconzusammensetzungen wie auch um Zweikomponenten-Siliconzusammensetzungen handeln.

Bei Zweikomponenten-Siliconzusammensetzungen (S) können die beiden Komponenten der erfindungsgemäßen, additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen (S) alle Bestandteile in beliebiger Kombination enthalten, im Allgemeinen mit der Maßgabe, dass eine Komponente nicht gleichzeitig Siloxane mit aliphatischer Mehrfachbindung, Siloxane mit Si-gebundenem Wasserstoff und Ka- talysator, also im Wesentlichen nicht gleichzeitig die Bestand- teile (A), (B) und (D) bzw. (C) und (D) enthält.

Die in den erfindungsgemäßen, additionsvernetzenden Siliconzu- sammensetzungen (S) eingesetzten Verbindungen (A) und (B) bzw. (C) werden bekanntermaßen so gewählt, dass eine Vernetzung mög- lich ist. So weist beispielsweise Verbindung (A) mindestens zwei aliphatisch ungesättigte Reste auf und (B) mindestens drei Si-gebundene Wasserstoffatome, oder Verbindung (A) weist min- destens drei aliphatisch ungesättigte Reste auf und Siloxan (B) mindestens zwei Si-gebundene Wasserstoffatome, oder aber an- stelle von Verbindung (A) und (B) wird Siloxan (C) eingesetzt, welches aliphatisch ungesättigte Reste und Si-gebundene Wasser- stoffatome in den oben genannten Verhältnissen aufweist. Auch sind Mischungen aus (A) und (B) und (C) mit den oben genannten Verhältnissen von aliphatisch ungesättigten Resten und Si-ge- bundenen Wasserstoffatomen.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconzusammenset- zung (S) enthält üblicherweise 30-99,0 Gew.%, bevorzugt 40-95 Gew.% und besonders bevorzugt 50-90 Gew.% (A). Die erfindungs- gemäße additionsvernetzende Siliconzusammensetzung (S) enthält üblicherweise 1-70 Gew.%, bevorzugt 3-50 Gew.% und besonders bevorzugt 8-40 Gew.% (B). Falls die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconzusammensetzung die Komponente (C) enthält, sind üblicherweise mindestens 30 Gew.%, bevorzugt min- destens 45 Gew.%, besonders bevorzugt mindestens 58 Gew.% (C) bezogen auf die Gesamtmenge an erfindungsgemäßer additionsver- netzender Siliconzusammensetzung (S) enthalten.

Bei der erfindungsgemäß eingesetzten Verbindung (A) kann es sich um siliciumfreie organische Verbindungen mit vorzugsweise mindestens zwei aliphatisch'ungesättigten Gruppen sowie um Or- ganosiliciumverbindungen mit vorzugsweise mindestens zwei aliphatisch ungesättigten Gruppen handeln oder auch um deren Mischungen .

Beispiele für siliciumfreie organische Verbindungen (A) sind, 1,3,5-Trivinylcyclohexan, 2,3-Dimethyl-1,3-butadien, 7-Methyl- 3-methylen-1,6-octadien, 2-Methyl-1,3-butadien, 1,5-Hexadien, 1,7-0ctadien, 4,7-Methylen-4,7,8,9-tetrahydroinden, Methylcyc- lopentadien, 5-Vinyl-2-norbornen, Bicyclo[2.2.1]hepta-2,5-dien,

1,3-Diisoproppenylbenzol, vinylgruppenhaltiges Polybutadien,

1,4-Divinylcyclohexan, 1,3,5-Triallylbenzol, 1,3,5-Trivinylben- zol, 1,2,4-Trivinylcyclohexan, 1,3,5-Triisopropenylbenzol, 1,4- Divinylbenzol, 3-Methyl-heptadien-(1,5), 3-Phenyl-hexadien- (1,5), 3-Vinyl-hexadien-(1,5 und 4,5-Dimethyl-4,5-diethyl-octa- dien-(1,7), N,N'-Methylen-bis-acrylsäureamid, 1,1,1-Tris(hydro- xymethyl)-propan-triacrylat, 1,1,1-Tris(hydroxymethyl)propan- trimethacrylat, Tripropylenglykol-diacrylat, Diallylether, Dia- llylamin, Diallylcarbonat, N,N'-Diallylharnstoff, Triallylamin, Tris (2-methylallyl)amin, 2,4,6-Triallyloxy-1,3,5-triazin, Tri- allyl-s-triazin-2,4,6 (1H,3H,5H)-trion, Diallylmalonsäureester, Polyethylenglykoldiacrylat, Polyethylenglykol Dimethacrylat, Poly (propylenglykol)methacrylat. Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen additionsvernet- zende Siliconzusammensetzungen (S) als Bestandteil (A) mindes- tens eine aliphatisch ungesättigte Organosiliciumverbindung, wobei alle bisher in additionsvernetzenden Zusammensetzungen verwendeten, aliphatisch ungesättigten Organosiliciumverbindun- gen eingesetzt werden können, wie beispielsweise Silicon-Block- copolymere mit HarnstoffSegmenten, Silicon-Blockcopolymere mit Amid-Segmenten und/oder Imid-Segmenten und/oder Ester-Amid-Seg- menten und/oder Polystyrol-Segmenten und/oder Silarylen-Segmen- ten und/oder Carboran-Segmenten und Silicon-Pfropfcopolymere mit Ether-Gruppen.

Als Organosiliciumverbindungen (A), die SiC-gebundene Reste mit aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen aufwei- sen, werden vorzugsweise lineare oder verzweigte Organopolysi- loxane aus Einheiten der allgemeinen Formel (I)

R 4 a R 5 b SiO (4-a-b) /2 (I) eingesetzt, wobei

R 4 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden, ein von aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen freien, organischen oder anorganischen Rest, R 5 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden einen einwertigen, substituierten oder nicht substituierten, SiC- gebundenen Kohlenwasserstoffrest mit mindestens einer aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung, a 0, 1, 2 oder 3 ist, und b 0, 1 oder 2 ist bedeuten, mit der Maßgabe, dass die Summe a + b kleiner oder gleich 3 ist und mindestens 2 Reste R 5 je Molekül vorliegen. Bei Rest R 4 kann es sich um ein- oder mehrwertige Reste han- deln, wobei die mehrwertigen Reste, wie beispielsweise biva- lente, trivalente und tetravalente Reste, dann mehrere, wie etwa zwei, drei oder vier, Siloxy-Einheiten der Formel (I) mit- einander verbinden.

Weitere Beispiele für R 4 sind die einwertigen Reste -F, -CI, - Br, OR 6 , -CN, -SCN, -NCO und SiC-gebundene, substituierte oder nicht substituierte Kohlenwasserstoffreste, die mit Sauerstoff- atomen oder der Gruppe -C(O)- unterbrochen sein können, sowie zweiwertige, beidseitig gemäß Formel (I) Si-gebundene Reste. Falls es sich bei Rest R 4 um SiC-gebundene, substituierte Koh- lenwasserstoffreste handelt, sind bevorzugte Substituenten Ha- logenatome, phosphorhaltige Reste, Cyanoreste, -OR 6 , -NR 6 -, - NR 6 2 , -NR 6 -C (O)-NR 6 2 , -C(O)-NR 6 2 , -C(O)R 6 , -C(O)OR 6 , -SO 2 -Ph und - C 6 F 5 . Dabei bedeuten R 6 unabhängig voneinander, gleich oder ver- schieden ein Wasserstoffatom oder einen einwertigen Kohlenwas- serstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen und Ph gleich dem Phenylrest.

Beispiele für Reste R 4 sind Alkylreste, wie der Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, iso-Propyl-, n-Butyl-, iso-Bulyl-, tert- Butyl-, n-Pentyl-, iso-Pentyl-, neo-Pentyl-, tert-Pentylrest, Hexylreste, wie der n-Hexylrest, Heptylreste, wie der n-Heptyl- rest, Octylreste, wie der n-Octylrest und iso-Octylreste, wie der 2,2,4-Trimethylpentylrest, Nonylreste, wie der n-Nonylrest, Decylreste, wie der n-Decylrest, Dodecylreste, wie der n-Dode- cylrest, und Octadecylreste, wie der n-Octadecylrest, Cycloal- kylreste, wie Cyclopentyl-, Cyclohexyl-, Cycloheptyl- und Me- thylcyclohexylreste, Arylreste, wie der Phenyl-, Naphthyl-, Anthryl- und Phenanthrylrest, Alkarylreste, wie o-, m-, p- Tolylreste, Xylylreste und Ethylphenylreste, und Aralkylreste, wie der Benzylrest, der α- und der ß-Phenylethylrest. Beispiele für substituierte Reste R 4 sind Halogenalkylreste, wie der 3,3,3-Trifluor-n-propylrest, der 2,2,2,2',2',2'-Hexaf- luorisopropylrest, der Heptafluorisopropylrest, Halogenaryl- reste, wie der o-, m- und p-Chlorphenylrest, -(CH 2 )- N(R 6 )C(O)NR 6 2 , -(CH 2 ) o -C (O)NR 6 2 , -(CH 2 ) o -C(O)R 6 , - (CH 2 ) o -C(O)0R 6 , - (CH 2 ) o -C (O)NR 6 2 , -(CH 2 )-C (O)-(CH 2 ) p C(O)CH 3 , -(CH 2 )-O-CO-R 6 , -(CH 2 )- NR 6 -(CH 2 ) p -NR 6 2 , -(CH 2 ) o -O-(CH 2 ) p CH (OH) CH 2 OH, - (CH 2 ) o (OCH 2 CH 2 ) p OR 6 , - (CH 2 ) o -SO 2 -Ph und -(CH 2 ) o -O-C 6 F 5 , wobei R 6 und Ph der oben dafür angegebene Bedeutung entspricht und o und p gleiche oder verschiedene ganze Zahlen zwischen 0 und 10 bedeu- ten .

Beispiele für R 4 gleich zweiwertige, beidseitig gemäß Formel (I) Si-gebundene Reste sind solche, die sich von den voranste- hend für Rest R 4 genannten einwertigen Beispiele dadurch ablei- ten, dass eine zusätzliche Bindung durch Substitution eines Wasserstoffatoms erfolgt, Beispiele für derartige Reste sind - (CH 2 )-, -CH(CH 3 )-, -C(CH 3 ) 2 -, -CH(CH 3 )-CH 2 -, -C 6 H 4 -, -CH (Ph)-CH 2 -, -C(CF 3 ) 2 -, -(CH 2 ) o -C 6 H 4 -(CH 2 ) o -, - (CH 2 ) o -C 6 H 4 -C 6 H 4 -(CH 2 ) o -, - (CH 2 O)p, (CH 2 CH 2 0) o , -(CH 2 ) o -O x -C 6 H 4 -S0 2 -C 6 H 4 -0 X -(CH 2 ) o -, wobei x 0 oder 1 ist, und Ph, o und p die voranstehend genannte Bedeutung haben .

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R 4 um einen einwertigen, von aliphatischen Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen freien, SiC-gebundenen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasser- stoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen, besonders bevorzugt um einen einwertigen, von aliphatischen Kohlenstoff-Kohlen- stoff-Mehrfachbindungen freien, SiC-gebundenen Kohlenwasser- stoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, insbesondere um den Methyl- oder Phenylrest. Bei Rest R 5 kann es sich um beliebige, einer Anlagerungsreak- tion (Hydrosilylierung) mit einer SiH-funktionellen Verbindung zugängliche Gruppen handeln.

Falls es sich bei Rest R 5 um SiC-gebundene, substituierte Koh- lenwasserstoffreste handelt, sind als Substituenten Halogena- tome, Cyanoreste und -OR 6 bevorzugt, wobei R 6 die obengenannte Bedeutung hat.

Bevorzugt handelt es sich bei Rest R 5 um Alkenyl- und Alki- nylgruppen mit 2 bis 16 Kohlenstoffatomen, wie Vinyl-, Allyl-, Methallyl-, 1-Propenyl-, 5-Hexenyl-, Ethinyl-, Butadienyl-, He- xadienyl-, Cyclopentenyl-, Cyclopentadienyl-, Cyclohexenyl-, Vinylcyclohexylethyl-, Divinylcyclohexylethyl-, Norbornenyl-, Vinylphenyl- und Styrylreste, wobei Vinyl-, Allyl- und Hexenyl- reste besonders bevorzugt verwendet werden.

Das Molekulargewicht des Bestandteils (A) kann in weiten Gren- zen variieren, etwa zwischen 10 2 und 10 6 g/mol. So kann es sich bei dem Bestandteil (A) beispielsweise um ein relativ niedermo- lekulares alkenylfunktionelles Oligosiloxan, wie 1,2-Divinyl- tetramethyldisiloxan, handeln, jedoch auch um ein über ketten- ständige oder endständige Si-gebundene Vinylgruppen verfügendes hochpolymeres Polydimethylsiloxan, z.B. mit einem Molekularge- wicht von 10 5 g/mol (mittels NMR bestimmtes Zahlenmittel). Auch die Struktur der den Bestandteil (A) bildenden Moleküle ist nicht festgelegt; insbesondere kann die Struktur eines höhermo- lekularen, also oligomeren oder polymeren Siloxans linear, cyc- lisch, verzweigt oder auch harzartig, netzwerkartig sein. Line- are und cyclische Polysiloxane sind vorzugsweise aus Einheiten der Formel R 4 3 SiO 1/2 , R 5 R 4 2 SiO 1/2 , R 5 R 4 SiO 1/2 und R 4 2 SiO 2/2 zusammen- gesetzt, wobei R 4 und R 5 die vorstehend angegebene Bedeutung ha- ben. Verzweigte und netzwerkartige Polysiloxane enthalten zusätzlich trifunktionelle und/oder tetrafunktionelle Einhei- ten, wobei solche der Formeln R 4 SiO 3/2 , R 5 SiO 3/2 und SiO 4/2 bevor- zugt sind. Selbstverständlich können auch Mischungen unter- schiedlicher, den Kriterien des Bestandteils (A) genügender Si- loxane eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt als Komponente (A) ist die Verwendung vi- nylfunktioneller, im wesentlichen linearer Polydiorganosiloxane mit einer Viskosität von 10 bis 100000 mPa•s, besonders bevor- zugt von 15 bis 20000 mPa•s, insbesondere bevorzugt 20 bis 2 000 mPa•s jeweils bei 25°C.

Als Organosiliciumverbindung (B) können alle hydrogenfunktio- nellen Organosiliciumverbindungen eingesetzt werden, die auch bisher in additionsvernetzbaren Zusammensetzungen eingesetzt worden sind.

Als Organopolysiloxane (B), die Si-gebundene Wasserstoffatome aufweisen, werden vorzugsweise lineare, cyclische oder ver- zweigte Organopolysiloxane aus Einheiten der allgemeinen Formel (III)

R 4 c H d SiO (4-c-d)/2 (III) eingesetzt, wobei

R 4 die oben angegebene Bedeutung hat, c 0,12 oder 3 ist und d 0, 1 oder 2 ist, mit der Maßgabe, dass die Summe von c + d kleiner oder gleich 3 ist und mindestens zwei Si gebundene Wasserstoffatome je Mole- kül vorliegen. Bevorzugt liegt mindestens ein Organopolysiloxan (B) mit mindestens drei, besonders bevorzugt mindestens vier Si gebundene Wasserstoffatome je Molekül vor.

Vorzugsweise enthält das erfindungsgemäß eingesetzte Organopo- lysiloxan (B) Si-gebundenen Wasserstoff im Bereich von 0,01 bis 1,7 Gewichtsprozent (Gew.%), bezogen auf das Gesamtgewicht des Organopolysiloxans (B). Bevorzugt im Bereich 0,02-0,8 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich 0,03-0,3 Gew.-%.

Das Molekulargewicht des Bestandteils (B) kann ebenfalls in weiten Grenzen variieren, etwa zwischen 10 2 und 10 6 g/mol. So kann es sich bei dem Bestandteil (B) beispielsweise um ein re- lativ niedermolekulares SiH-funktionelles Oligosiloxan, wie Tetramethyldisiloxan, handeln, jedoch auch um ein über ketten- ständig oder endständig SiH-Gruppen verfügendes hochpolymeres Polydimethylsiloxan oder ein SiH-Gruppen aufweisendes Silicon- harz.

Auch die Struktur der den Bestandteil (B) bildenden Moleküle ist nicht festgelegt; insbesondere kann die Struktur eines hö- hermolekularen, also oligomeren oder polymeren SiH-haltigen Si- loxans linear, cyclisch, verzweigt oder auch harzartig, netz- werkartig sein. Lineare und cyclische Polysiloxane (B) sind vorzugsweise aus Einheiten der Formel R 4 3 SiO 1/2 , HR 4 2 SiO 1/2 , HR 4 SiO 2/2 und R 4 2 SiO 2/2 zusammengesetzt, wobei R 4 die vorstehend angegebene Bedeutung hat. Verzweigte und netzwerkartige Polysi- loxane enthalten zusätzlich trifunktionelle und/oder tetrafunk- tionelle Einheiten, wobei solche der Formeln R 4 SiO 3/2 , HSiO 3/2 und SiO 4/2 bevorzugt sind, wobei R 4 die vorstehend angegebene Bedeutung hat.

Selbstverständlich können auch Mischungen unterschiedlicher, den Kriterien des Bestandteils (B) genügender Siloxane eingesetzt werden. Besonders bevorzugt ist die Verwendung nie- dermolekularer SiH-funktioneller Verbindungen wie Tetrakis(di- methylsiloxy)silan und Tetramethylcyclotetrasiloxan, sowie hö- hermolekularer, SiH-haltiger Siloxane, wie Poly(hydrogenme- thyl)siloxan und Poly(dimethylhydrogenmethyl)siloxan, oder ana- loge SiH-haltige Verbindungen, bei denen ein Teil der Methyl- gruppen durch 3,3,3-Trifluorpropyl- oder Phenylgruppen ersetzt ist.

Besonders bevorzugt als Bestandteil (B) ist die Verwendung SiH- haltiger, im wesentlichen linearer Poly(hydrogenmethyl)siloxane und Poly (dimethylhydrogenmethyl)siloxane, welche auch Hydro- gendimethylsiloxy-terminiert sein können, mit einer Viskosität im Bereich von 1 bis 100000 mPa•s , bevorzugt im Bereich 2 bis 1 000 mPa•s , besonders bevorzugt im Bereich 3 bis 750 mPa•s , insbesondere bevorzugt im Bereich 5 bis 500 mPa•s , jeweils bei 25 °C, und die Verwendung Hydrogendimethylsiloxy-terminierter Polydimethylsiloxane mit einer Viskosität von 10 bis 100000 mPa•s, besonders bevorzugt von 15 bis 20000 mPa•s, insbeson- dere bevorzugt 20 bis 2 000 mPa•s jeweils bei 25°C und Mischun- gen davon.

Bestandteil (B) ist vorzugsweise in einer solchen Menge in den erfindungsgemäßen vernetzbaren Siliconzusammensetzungen (S) enthalten, dass das Molverhältnis von SiH-Gruppen zu alipha- tisch ungesättigten Gruppen aus (A) bei 0,1 bis 10, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 5,0, insbesondere zwischen 0,5 und 3 liegt .

Die erfindungsgemäß eingesetzten Komponenten (A) und (B) sind handelsübliche Produkte bzw. nach in der Chemie gängigen Ver- fahren herstellbar. Anstelle von Komponente (A) und (B) können die erfindungsgemä- ßen Siliconzusammensetzungen (S) Organopolysiloxane (C), die gleichzeitig aliphatische Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbin- dungen und Si-gebundene Wasserstoffatome aufweisen, enthalten. Auch können die erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen (S) alle drei Komponenten (A), (B) und (C) enthalten.

Falls Siloxane (C) eingesetzt werden, handelt es sich vorzugs- weise um solche aus Einheiten der allgemeinen Formeln (IV), (V) und (VI)

R 4 f SiO 4/2 (IV)

R 4 g R 5 SiO 3-g/2 (V)

R 4 h HSiO 3-h/2 (VI) wobei

R 4 und R 5 die oben dafür angegebene Bedeutung haben f 0, 1, 2 oder 3 ist, g 0, 1 oder 2 ist und h 0, 1 oder 2 ist, mit der Maßgabe, dass je Molekül mindestens 2 Reste R 5 und min- destens 2 Si-gebundene Wasserstoffatome vorliegen.

Beispiele für Organopolysiloxane (C) sind solche aus SO 4/2 , R 4 3 SiO 1/2 -, R 4 2 R 5 SiO 1/2 - und R 4 2 HSiO 1/2 - Einheiten, sogenannte MP- Harze, wobei diese Harze zusätzlich R 4 SiO 3/2 - und R 4 2 SiO-Einhei- ten enthalten können, sowie lineare Organopolysiloxane im We- sentlichen bestehend aus R 4 2 R 5 SiO 1/2 -, R 4 2 SiO- und R 4 HSiO-Einhei- ten mit R 4 und R 5 gleich der obengenannten Bedeutung. Die Organopolysiloxane (C) besitzen vorzugsweise eine durch- schnittliche Viskosität von 0,01 bis 500000 Pa•s, besonders bevorzugt 0,1 bis 100 000 Pa•s jeweils bei 25°C. Organopolysi- loxane (C) sind nach in der Chemie gängigen Methoden herstell- bar.

Als Hydrosilylierungskatalysator (D) können alle dem Stand der Technik bekannten wärme- oder UV-härtenden Katalysatoren ver- wendet werden. Komponente (D) kann ein Platingruppenmetall sein, beispielsweise Platin, Rhodium, Ruthenium, Palladium, Os- mium oder Iridium, eine metallorganische Verbindung oder eine Kombination davon. Beispiele für Komponente (D) sind Verbindun- gen wie Hexachloroplatin (IV)-säure, Platindichlorid, Pla- tinacetylacetonat und Komplexe der besagten Verbindungen, die in einer Matrix oder einer kernschalenartigen Struktur einge- kapselt sind. Zu den Platinkomplexen mit niedrigem Molekularge- wicht der Organopolysiloxane gehören 1,3-Diethenyl-1,1,3,3-Tet- ramethyldisiloxan-Komplexe mit Platin. Weitere Beispiele sind Platinphosphitkomplexe oder Platinphosphinkomplexe. Für licht- oder UV-härtende Zusammensetzungen können beispielsweise Alkyl- platinkomplexe wie Derivate von Cyclopentadienyltrimethylpla- tin(IV), Cyclooctadienyldimethylplatin (II) oder Diketonatokom- plexe wie zum Beispiel Bisacetylacetonatoplatin (II) verwendet werden, um die Additionsreaktion mit Hilfe von Licht zu star- ten. Diese Verbindungen können in einer Harzmatrix eingekapselt sein.

Die Konzentration von Komponente (D) ist zum Katalysieren der Hydrosilylierungsreaktion der Komponenten (A) und (B) und (C) bei Einwirkung ausreichend, um die hier in dem beschriebenen Verfahren erforderliche Wärme zu erzeugen. Die Menge an Kompo- nente (D) kann zwischen 0,1 und 1000 Teile pro Million (ppm), 0,5 und 100 ppm oder 1 und 25 ppm des Platingruppenmetalls be- tragen, je nach Gesamtgewicht der Komponenten. Die Härtungsrate kann gering sein, wenn der Bestandteil des Platingruppenmetalls bei unter 1 ppm liegt. Die Verwendung von mehr als 100 ppm des Platingruppenmetalls ist unwirtschaftlich oder setzt die Lager- stabilität der Siliconzusammensetzung herab.

Die additionsvernetzende Siliconzusammensetzungen (S) können optional alle weiteren Zusatzstoffe enthalten, die auch bisher zur Herstellung von additionsvernetzbaren Zusammensetzungen eingesetzt wurden. Beispiele für aktiv verstärkende Füllstoffe (E) die nicht unter die Definition der thermisch leitfähigen Füllstoffe (Z) fallen, die als Komponente in den erfindungsge- mäßen additionsvernetzende Siliconzusammensetzungen (Y) einge- setzt werden können, sind pyrogene oder gefällte Kieselsäuren mit BET-Oberflächen von mindestens 50 m 2 /g sowie Ruße und Ak- tivkohlen wie Furnace-Ruß und Acetylen-Ruß, wobei pyrogene und gefällte Kieselsäuren mit BET-Oberflächen von mindestens 50 m 2 /g bevorzugt sind.

Die genannten Kieselsäurefüllstoffe (E) können hydrophilen Cha- rakter haben oder nach bekannten Verfahren hydrophobiert sein. Bevorzugte Füllstoffe (E) weisen infolge einer Oberflächenbe- handlung einen Kohlenstoffgehalt von mindestens 0,01 bis maxi- mal 20 Gew.%, bevorzugt zwischen 0.1 und 10 Gew.%, besonders bevorzugt zwischen 0,5 bis 6 Gew.% auf.

In der erfindungsgemäßen additionsvernetzenden Siliconzusammen- setzung (S) wird der Bestandteil (E) bevorzugt als einzelne oder ebenfalls bevorzugt als eine Mischung mehrerer feinteili- ger Füllstoffe verwendet. Der Gehalt der erfindungsgemäßen ver- netzbaren Siliconzusammensetzungen (S) an aktiv verstärkendem Füllstoff liegt im Bereich von 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise bei 0 bis 30 Gew.-%, bevorzugt bei 0 bis 10 Gew.-%. Besonders bevorzugt sind die vernetzbaren additionsvernetzenden Siliconzusammensetzungen (S) dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (E) oberflächenbehandelt ist. Die Oberflächenbehand- lung wird durch die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Hydrophobierung feinteiliger Füllstoffe € erzielt.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconzusammenset- zung (S) kann Alkyl-trialkoxysilane (F) als weitere Zusätze enthalten, um deren Viskosität zu verringern. Sind sie enthal- ten so dann vorzugsweise zu 0,1-8 Gew.-%, bevorzugt 0,2-6 Gew.- %, bezogen auf die Gesamtmasse an Siliconzusammensetzung (S), wobei die Alkylgruppe eine gesättigte oder ungesättigte, line- are oder verzweigte Alkylgruppe mit 2 bis 20, bevorzugt 8-18 C- Atomen sein kann, und die Alkoxygruppen können 1 bis 5 Kohlen- stoffatome aufweisen. Beispiele für die Alkoxygruppen umfassen Methoxygruppen, Ethoxygruppen, Propoxygruppen und Butoxygrup- pen, wobei Methoxygruppen und Ethoxygruppen besonders bevorzugt sind. Bevorzugt ist für (F) das n-Octyl-trimethoxysilan, n-De- cyl-trimethoxysilan, n-Dodecyl-trimethoxysilan, n-Hexadecyl- trimethoxysilan und das n-Octadecyl-trimethoxysilan.

Die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconzusammenset- zung (S) kann wahlweise als Bestandteile weitere Zusätze zu ei- nem Anteil von bis zu 70 Gew.%, vorzugsweise bis zu 42 Gew.%, jeweils bezogen auf die erfindungsgemäße additionsvernetzende Siliconzusammensetzung (S) enthalten, welche sich von den er- findungsgemäßen thermisch leitfähigen Füllstoffen (Z) sowie den Zusätzen (E) und (F) unterscheiden. Diese Zusätze können z.B. inaktive Füllstoffe, harzartige Polyorganosiloxane, die von den Siloxanen (A), (B) und (C) verschieden sind, nicht verstärkende Füllstoffe, Fungizide, Duftstoffe, rheologische Additive, Kor- rosionsinhibitoren, Oxidationsinhibitoren, Lichtschutzmittel, flammabweisend machende Mittel und Mittel zur Beeinflussung der elektrischen Eigenschaften, Dispergierhilfsmittel, Haftvermitt- ler, Pigmente, Farbstoffe, Weichmacher, organische Polymere, Hitzestabilisatoren usw. sein.

Thermisch leitfähiger Füllstoff (Z)

Die erfindungsgemäße vernetzbare wärmeleitfähige Siliconzusam- mensetzung (Y) enthält mindestens einen thermisch leitfähigen Füllstoff (Z) mit einer Wärmeleitfähigkeit von mindestens 5 W/mK, mit der Maßgabe, dass die vernetzbare wärmeleitfähige Si- liconzusammensetzungen (Y) mindestens 20 Vol-% metallische Alu- miniumpartikel als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z) enthal- ten, welche noch mindestens die weiteren speziellen Merkmale a) bis c) erfüllen müssen, und die Gesamtmenge thermisch leitfähi- ger Füllstoffe (Z) mindestens 50 Vol.-% beträgt. a) Der mittlere Durchmesser x50 dieser erfindungsgemäßen metal- lischen Aluminiumpartikel (Z) liegt im Bereich 20 - 150 μm, vorzugsweise im Bereich 30 - 140 μm, bevorzugt im Bereich 40 - 130 μm, besonders bevorzugt im Bereich 50 - 125 μm. b) Die erfindungsgemäßen metallischen Aluminiumpartikel (Z) werden im letzten Herstellschritt über ein Schmelzverfahren hergestellt und haben dadurch eine überwiegend abgerundete Oberflächenform. c) Die Verteilungsbreite der Partikelgröße (SPAN) ist definiert als SPAN = (x90 - x10) / x50. Der SPAN der erfindungsgemäßen metallischen Aluminiumpartikel (Z) ist mindestens 0,4, bevor- zugt mindestens 0,5, besonders bevorzugt mindestens 0,6, insbe- sondere bevorzugt mindestens 0,7. In einer bevorzugten Ausfüh- rungsform liegt der SPAN zwischen 0,7 und 2,5, insbesondere zwischen 0,75 und 2.

Dabei ist es unerheblich, ob eine einzelne Fraktion von Alumi- niumpartikel (Z) verwendet wird, deren SPAN im erfindungsgemäßen Bereich liegt, oder ob zwei oder mehrere Fraktionen von Aluminiumpartikeln gemischt werden und dadurch die erfinderische Partikelgrößenverteilungsbreite gemäß Merkmal c) der erfinderischen Aluminiumpartikel (Z) erreicht wird. Wer- den zwei oder mehrere Fraktionen von Aluminiumpartikeln ge- mischt, so kann dies vor dem Vermischen mit einer oder mehreren Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung erfolgen, oder die Fraktionen von Aluminiumpartikeln können auch getrennt voneinander mit einer oder mehreren Komponenten der erfindungs- gemäßen Zusammensetzung gemischt werden. Die Reihenfolge der Zugabe ist dabei egal.

Vorzugsweise werden maximal vier Fraktionen von Aluminiumparti- keln gemischt und so die erfindungsgemäße Verteilungsbreite er- zielt, bevorzugt werden maximal drei Fraktionen von Aluminium- partikeln gemischt und so die erfindungsgemäße Verteilungs- breite erzielt, besonders bevorzugt werden maximal zwei Frakti- onen von erfindungsgemäßen Aluminiumpartikeln eingesetzt und so die erfindungsgemäße Verteilungsbreite erzielt, insbesondere bevorzugt wird nur ein einzelnes, erfindungsgemäßes Aluminium- pulver eingesetzt.

Metallisches Aluminium weist mehrere sehr vorteilhafte Eigen- schaften für die Verwendung als thermoleitfähiger Füllstoff (Z) auf. Beispielsweise verbessert die außergewöhnlich hohe Wärme- leifähigkeit von Aluminiumpartikeln (Z) die Wärmeleitfähigkeit der daraus hergestellten thermoleitfähigen Siliconzusammenset- zung (Y). Die niedrige Dichte der Aluminiumpartikel (Z) redu- ziert das Gewicht der Zusammensetzung und der daraus herge- stellten Bauteile und hilft Kosten zu sparen. Die elektrische Leitfähigkeit kann, sofern die Anwendung es erfordert, gemäß den Verfahren nach dem Stand der Technik, beispielsweise durch Oxidation der Oberfläche, reduziert werden. Die niedrige Mohs- härte der Aluminiumpartikel (Z) reduziert die Abrasion bei der Verarbeitung. Dem Fachmann ist verständlich, dass die genannten Vorteile mit abnehmender Reinheit des Aluminiums ganz oder teilweise verloren gehen. Die Reinheit der erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel (Z) und damit der Gehalt an Aluminium ist mindestens beträgt mindestens 80%, bevorzugt mindestens 90%, besonders bevorzugt mindestens 95%.

Dem Fachmann ist ferner bekannt, dass metallische Aluminiumpar- tikel unter bestimmten Bedungenen brennbar und die Stäube ex- plosionsgefährlich sind. Der Fachmann weiß auch, dass die Ge- fahr der Staubbildung, die Brennbarkeit und Explosionsgefähr- lichkeit von Metallpulvern mit abnehmender Partikelgröße stark zunimmt. Aus diesem Grund sind sehr kleine Aluminiumpartikel unter 20 μm für viele Anwendungen, beispielsweise als Füllstoff für Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien, nicht geeignet. Sol- che Partikel sind aufgrund der niedrigen Mindestzündenergie ge- fährlich in der Handhabung und erfordern aufwändige und kosten- intensive Sicherheitsvorkehrungen in der betrieblichen Verar- beitung. Ferner zeigte sich, dass Zusammensetzungen, die sehr kleine Aluminiumpartikel unter 20 μm enthalten, vergleichsweise stark brennbar sind und nicht die Brennbarkeitsklasse UL94 V-0 für Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien erfüllen.

Die erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel (Z) enthalten vorzugs- weise weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 10 Gew.-% einer Partikelfrak- tion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 μm je- weils bezogen auf die Gesamtmenge an Aluminiumpartikel.

Die erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel (Z) enthalten vorzugs- weise weniger als 15 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 5 Gew.-% einer Partikelfraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 10 μm jeweils be- zogen auf die Gesamtmenge an Aluminiumpartikel.

Vorzugsweise enthalten die erfinderischen Aluminiumpartikel (Z) höchstens 1,5 Gew.-% Aluminiumpartikel kleiner 2 μm, bevorzugt höchstens 1 Gew.-%, besonders bevorzugt höchstens 0,5 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge an Aluminiumpartikel. Ins- besondere bevorzugte Aluminiumpartikel sind im Wesentlichen frei von Partikelfraktionen kleiner 2 μm.

In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform findet keine beabsichtigte Zugabe von Aluminiumpartikel mit einem mittleren Durchmesser von kleiner oder gleich 20 μm, besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 10 μm, insbesondere von Aluminiumparti- kel kleiner oder gleich 5 μm statt, statt.

Größere Aluminiumpartikel mit einer mittleren Partikelgröße über 20 μm weisen eine vergleichsweise hohe Mindestzündenergie auf und sind daher in betrieblichen Prozessen einfacher und si- cherer verarbeitbar. Dennoch erwiesen sich Zusammensetzungen, die nicht-erfindungsgemäße gemahlene, kantige Aluminiumpartikel größer 20 μm enthalten als vergleichsweise stark brennbar und erfüllten nicht die Brennbarkeitsklasse UL94 V-0 für Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien.

Aluminiumpartikel mit einer mittleren Partikelgröße von über 150 μm sind für viele Anwendungen von wärmeleitfähigen Silicon- zusammensetzung nicht geeignet, da solch großkörnige Aluminium- partikel häufig nicht in die feinen Spalte passen, die bei- spielsweise mit Gap Filler auszufüllen sind. Ferner zeigt sich sehr unerwartet, dass auch solch großkörnige Aluminiumpartikel eine vergleichsweise hohe Brennbarkeit zeigen. Vollkommen überraschend hat sich gezeigt, dass die erfindungs- gemäßen vernetzbaren Siliconzusammensetzungen (Y) thermisch leitfähig und gleichzeitig schwer-brennbar sind, wenn sie er- findungsgemäße metallische Aluminiumpartikel (Z), welche gleichzeitig die Merkmale a) bis c) erfüllen, in den geforder- ten Mindestmengen enthalten.

Die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) enthält mindestens 20 Vol-% solcher metallischer Aluminiumpar- tikel (Z), vorzugsweise mindestens 25 Vol-%, bevorzugt mindes- tens 30 Vol-%, insbesondere bevorzugt mindestens 35 Vol-%. Ent- hält die Siliconzusammensetzung (Y) geringere Mengen metalli- scher Aluminiumpartikel (Z), so sind die gewünschten vorteil- haften Effekte des metallischen Aluminiums, beispielsweise der niedrigen Dichte und der hohen thermischen Leitfähigkeit, nicht mehr ausreichend gegeben.

Der Stand der Technik kennt verschiedene Methoden zur Erzeugung feinteiliger Metallpartikel. Die erfindungsgemäßen Aluminium- partikel (Z) werden vorzugsweise aus einem geschmolzenen Zu- stand erzeugt, wodurch sie eine vergleichsweise glatte Oberflä- che aufweisen und im Wesentlichen frei von Bruchstellen, schar- fen Kanten und spitzen Ecken sind. Dadurch unterscheiden sie sich von herkömmlichen gemahlenen Partikeln, die beispielsweise mittels Brechen, Schleifen oder Mahlen in die finale Form ge- bracht wurden. Dabei ist es unerheblich, ob die Partikel in ei- nem ersten Verfahrensschritt kalt zerkleinert werden, bei- spielsweise durch Mahlung, und anschließend durch Erhitzen über den Schmelzpunkt in eine schmelzflüssige Form gebracht werden, beispielsweise durch Hitzebehandlung in einer heißen Zone, bei- spielsweise mittels eins Plasmas, oder ob zunächst eine Alumi- niumschmelze erzeugt und anschließend zerkleinert wird, bei- spielsweise durch Zerstäuben. Vorzugsweise werden die erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel durch Sprühen oder Zerstäu- ben, auch Atomisieren genannt, einer Aluminiumschmelze und an- schließendes Abkühlen in die erfindungsgemäße feste Form ge- bracht.

Geeignete Verfahren zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Alumi- niumpartikel (Z) sind dem Fachmann bekannt und werden bei- spielsweise beschrieben in Kapitel 2.2 in "Pulvermetallurgie: Technologien und Werkstoffe, Schatt, Werner, Wieters, Klaus-Pe- ter, Kieback, Bernd, S. 5-48, ISBN 978-3-540-681112-0, E-Book: https://doi.org/10.1007/978-3-54Q-68112-0 2". Bevorzugte Ver- fahren zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel (Z) sind die Inertgasverdüsung, auch Gasatomosierung genannt, Druckwasserverdüsung, auch Flüssigatomisierung oder Wasserzer- stäubungsverfahren genannt, oder Schmelzschleuderverfahren, auch Zentrifugalatomisierung oder Rotationszerstäubung genannt. Die beschriebenen Verfahren erlauben die Herstellung von metal- lischen Aluminiumpartikeln in einem sehr unterschiedlichen Par- tikelgrößenbereich, insbesondere im Bereich der mittleren Par- tikelgröße von wenige Micrometer bis zu wenige Millimeter. Au- ßerdem können die metallischen Aluminiumpartikel in sehr unter- schiedlicher Kornform, beispielsweise „spratzig", das heißt sehr unregelmäßig, nodular, ellipsoid oder sphärisch, und mit sehr variabler Breite der Partikelgrößenverteilung erzeugt wer- den. Unabhängig von der Kornform, weisen diese mittels eines Schmelzverfahren hergestellten Partikel eine erfindungsgemäße vergleichsweise glatte Oberfläche auf und sind im Wesentlichen frei von Bruchstellen, scharfen Kanten und spitzen Ecken. Vollkommen überraschend hat sich gezeigt, dass ausschließlich solche Aluminiumpartikel erfindungsgemäßen vorteilhaften Eigen- schaften zeigen, insbesondere eine vergleichsweise niedrige Brennbarkeit, welche über ein Schmelzverfahren hergestellt, und dadurch eine überwiegend abgerundete Oberflächenform zeigen, und gleichzeitig die erfindungsgemäßen Merkmale a) bis c) er- füllen .

Vorzugsweise ist das Herstellverfahren der erfindungsgemäßen metallischen Aluminiumpartikel (Z) so auszuführen, dass die Partikel in ihrer erfindungsgemäßen überwiegend abgerundeten Oberflächenform anfallen und somit die Merkmale a) - c) erfül- len und im Wesentlichen frei sind von kantigen oder spitzen Partikeln. Die erstarrten Partikel können in einem anschließen- den Verfahrensschritt gemäß gängiger Verfahren nach Größe ge- trennt werden, z.B. mittels Klassieren durch Sieben oder mit- tels Sichten. Bei diesen Verfahren können Agglomerate und ver- klebte Partikel getrennt werden, es werden jedoch im Wesentli- chen keine Partikel zerstört.

Überwiegend abgerundet bzw. im Wesentlichen frei von bedeutet, dass die Anwesenheit solcher Partikel im Umfang einer Verunrei- nigung der erfindungsgemäßen Partikeln (Z) toleriert wird und deren erfindungsgemäße Wirkung nicht stört.

Die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) kann neben diesen metallischen Aluminiumpartikeln (Z) weitere wärmeleitfähige Füllstoffe (Z) mit Wärmeleitfähigkeit größer 5 W/mK enthalten. Beispiele für solche weitere wärmeleitfähige Füllstoffe (Z) sind Magnesiumoxid, metallisches Siliciumpulver, metallisches Silberpulver, Zinkoxid, Bornitrid, Aluminiumcar- bid, Aluminiumnitrid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Grafit, usw. Bevorzugte weitere Füllstoffe sind Aluminiumpulver, Magne- siumoxid, Aluminiumhydroxid, Zinkoxid und Aluminiumoxid. Beson- ders bevorzugte Füllstoffe sind Zinkoxid, metallisches Silici- umpulver, Aluminiumhydroxid und Aluminiumoxid, wobei metalli- sches Siliciumpulver und Aluminiumhydroxid insbesondere bevor- zugt ist. Die Form des weiteren Füllstoffs ist grundsätzlich nicht eingeschränkt. Die Partikel können beispielsweise sphärisch, ellipsoid, nadelförmig, röhrenförmig, plättchenför- mig, faserförmig oder unregelmäßig geformt sein. Bevorzugt sind sie sphärische, ellipsoide oder unregelmäßig geformt. Der mitt- lere Durchmesser der weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffe (Z) liegt vorzugsweise im Bereich 0,01 - 150 μm, bevorzugt im Be- reich 0,1 - 100 μm, besonders bevorzugt im Bereich 0,2 - 80 μm, insbesondere im Bereich 0,4 - 60 μm

Füllstoffe mit sehr hoher Dichte sind nachteilig in der Anwen- dung, wie zum Beispiel in Flugzeugen und Elektrofahrzeugen, da sie das Gewicht der Bauteile, sehr stark erhöhen. Vorzugsweise haben die weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffe (Z) eine Dichte von höchstens 6,0 kg/m 3 , bevorzugt höchstens 4,5 kg/m 3 , beson- ders bevorzugt höchstens 3,0 kg/m 3 .

Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße vernetzbare Silicon- zusammensetzung (Y) weniger als 16 Gew.-%, bevorzugt weniger als 14 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 12 Gew.-% eines weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffs (Z) mit einer Dichte von größer 5,0 kg/m 3 . In einer insbesondere bevorzugten Ausfüh- rungsform ist die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammen- setzung (Y) frei von weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffen (Z) mit einer Dichte von größer 5,0 kg/m 3 .

Vorzugsweise enthält die erfindungsgemäße vernetzbare Silicon- zusammensetzung (Y) weniger als 35 Gew.-%, bevorzugt weniger als 30 Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 25 Gew.-%, ins- besondere bevorzugt weniger als 20 Gew.-% eines weiteren wärme- leitfähigen Füllstoffs (Z) mit einer Dichte von größer 3,0 kg/m 3 . In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform ist die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) frei von weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffen (Z) mit einer Dichte von größer 3,0 kg/m 3 . Bevorzugte erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammensetzun- gen (Y) enthalten als thermoleitfähigen Füllstoff (Z) die er- findungsgemäßen metallischen Aluminiumpartikel als alleinigen thermoleitfähigen Füllstoff (Z) oder in Kombination mit bis zu zwei weiteren thermoleitfähigen Füllstoffen (Z).Verunreinigun- gen von bis zu 5% gelten dabei nicht als weiterer Füllstoff (Z).

Enthalten die bevorzugten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die erfindungsgemäßen metallischen Aluminiumpartikel (Z) als einzigen thermisch leitfähigen Füllstoff (Z) mit einer Wärme- leitfähigkeit größer 5 W/mK, wird vorzugsweise ein Rheologiemo- difier oder Verdickungsmittel zugesetzt, welches das Absetzen des Füllstoffes verhindert. Geeignete Rheologiemodifier sind dem Fachmann bekannt, wobei hydrophobe Kieselsäure wie bspw. die Komponente (E) bevorzugt ist.

Die Gesamtmenge thermisch leitfähiger Füllstoffe (Z) in der er- findungsgemäßen vernetzbaren wärmeleitfähigen Siliconzusammen- setzung (Y) ist 50-95 Vol.-%, vorzugsweise 60-90 Vol.-%, bevor- zugt 65-88 Vol.-%. Enthält die Siliconzusammensetzung (Y) ge- ringere Mengen an wärmeleitfähigen Füllstoff (Z), so ist keine ausreichende Wärmeleitfähigkeit gegeben, enthält die Siliconzu- sammensetzung (Y) größere Mengen an wärmeleitfähigen Füllstoff (Z), dann wird die Zusammensetzung (Y) schlecht verarbeitbar, da sie hochviskos oder sogar bröselig wird.

Die unvernetzten erfindungsgemäßen wärmeleitfähige Siliconzu- sammensetzungen (Y) weisen eine Wärmeleitfähigkeit von mindes- tens 0,6 W/mK, vorzugsweise mindestens 0,8 W/mK, bevorzugt min- destens 1,2 W/mK, insbesondere mindestens 1,5 W/mK auf. Die Viskosität der unvernetzten erfindungsgemäßen thermoleitfä- higen Siliconzusammensetzungen (Y) kann in einem sehr breiten Bereich variieren und an die Erfordernisse der Anwendung ange- passt werden. Die Einstellung der Viskosität der unvernetzten erfindungsgemäßen thermoleitfähigen Siliconzusammensetzungen (Y) erfolgt vorzugsweise über den Gehalt an thermoleitfähigen Füllstoff (Z) und/oder die Zusammensetzung der Siliconzusammen- setzung (S), gemäß den üblichen Methoden aus dem Stand der Technik. Diese sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt erfolgt die Einstellung der Viskosität über die Auswahl und Kombination der Komponenten (A), (B) und (C) und optionale Zugabe eines Rheolo- giemodifiers und/oder eines aktiven Füllstoffs (E) und/oder ei- nes Alkyl-trialkoxysilane (F).

Die dynamische Viskosität der unvernetzten, thermoleitfähigen erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen (Y) ist bevorzugt im Bereich 100 - 1000 000 mPa•s , vorzugsweise im Bereich 1 000 - 750 000 mPa•s , besonders bevorzugt im Bereich 2 000 - 500000 mPa•s, insbesondere höchstens 250 000 mPa•s, jeweils bei Scher- rate D = 10 s -1 und 25 °C.

Die Dichte der unvernetzten erfindungsgemäßen Siliconzusammen- setzungen (Y) ist kleiner 3,5 kg/m 3 , vorzugsweise kleiner 3,0 kg/m 3 , bevorzugt kleiner 2,6 kg/m 3 , insbesondere kleiner 2,3 kg/m 3 .

Die erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen sind überwiegend frei von flüchtigen organischen Lösemitteln, denn diese können brennbare Dämpfe bilden und / oder zu einem unerwünschten Schrumpf während oder nach dem Vernetzen führen. Überwiegend frei bedeutet, dass keine Lösemittel beabsichtigt zugegeben werden, sondern nur in geringen Mengen kleiner 0,1 Gew.-% als Verunreinigung der erfindungsgemäßen Bestandteile der erfin- dungsgemäßen Siliconzusammensetzungen enthalten sein können. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Ver- fahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen vernetzbaren Si- liconzusammensetzungen (Y) durch Vermischen der einzelnen Kom- ponenten .

Die Komponenten können nach den üblichen kontinuierlichen und diskontinuierlichen Verfahren des Standes der Technik gemischt werden. Als Mischvorrichtung sind alle bekannten Vorrichtungen geeignet. Beispiele hierfür sind uniaxiale oder biaxiale konti- nuierlicher Mischer, Doppelwalzen, Ross-Mischer, Hobart-Mi- scher, Dental-Mischer, Planetenmischer, Kneter und Henschel-Mi- scher oder ähnliche Mischer. Vorzugsweise wird in einem Plane- tenmischer, einem Kneter oder einem kontinuierlichen Mischer gemischt. Die vernetzbaren Siliconzusammensetzung (Y) kann beim Mischen optional erwärmt werden, vorzugsweise wird in einem Temperaturbereich von 15 - 40 °C gemischt. Auch die Vorgehens- weise zur Herstellung der bevorzugten additionsvernetzbaren Si- liconzusammensetzungen (S) ist dem Fachmann bekannt. Grundsätz- lich können die Komponenten in beliebiger Reihenfolge zugegeben werden. Beispielsweise können die Komponenten e) und optional g) vorgemischt werden und anschließend mit den Komponenten a) und/oder b) gemischt werden. Dabei kann die Mischung optional auch erwärmt und / oder evakuiert werden. Vorzugsweise wird mindestens eine Teilmenge von a) und das Alkoxysilan g) ge- mischt, anschließend der/die wärmeleitfähigen Füllstoffe (Z) eingemischt. Vorzugsweise findet die Herstellung ohne aktives Heizen statt.

In einer bevorzugten Ausführungsform findet keine beabsichtigte Zugabe von Aluminiumpartikel mit einem mittleren Durchmesser von kleiner oder gleich 20 μm, besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 10 μm, insbesondere von Aluminiumpartikel kleiner oder gleich 5 μm statt, da dies in der technischen Produktion mit einem besonderen Sicherheitsrisiko verbunden ist.

Die erfindungsgemäße, vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) kann als ein-, zwei oder mehrkomponentige Mischung bereitge- stellt werden. Beispiele sind zweikomponentige, wärmehärtbare Zusammensetzungen (Y) oder einkomponentige UV-vernetzbare Zu- sammensetzungen (Y). Dies ist dem Fachmann ebenfalls seit langem bekannt .

Die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) hat sehr gute Verarbeitungseigenschaften bezüglich Fluidität, Spaltfülleigenschaften und Schichtstärkenkontrolle und kann präzise aufgetragen werden.

Die Temperaturbedingung für die Härtung der bevorzugt durch Hydrosilylierungsreaktion härtbaren Siliconzusammensetzung (Y) ist nicht beschränkt und liegt typischerweise im Bereich von 20 bis 180 °C, vorzugsweise im Bereich von 20 bis 150 C°, bevor- zugt im Bereich von 20 bis 80 C°.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind die durch Abfüllen oder Aufträgen und anschließender Vernet- zung/Härtung der vernetzbaren Siliconzusammensetzung erhaltenen Siliconprodukte. Die gehärteten Siliconprodukte (z.B. ein wär- meleitendes Element) zeigen eine ausgezeichnete Wärmeleitfähig- keit und exakte Schichtstärken.

Die Härte der vernetzten erfindungsgemäßen thermoleitfähigen Siliconzusammensetzungen (Y) kann in einem sehr breiten Bereich variieren und an die Erfordernisse der Anwendung angepasst wer- den. So werden beispielsweise für die Anwendung als Gap Filler vorzugsweise vergleichsweise weiche und flexible Produkte ver- wendet, während beispielsweise für die Anwendung als ther- moleitfähiger Klebstoff vorzugsweise vergleichsweise harte und feste Produkte verwendet werden. Die Einstellung der Härte der vernetzten erfindungsgemäßen thermoleitfähigen Siliconzusammen- setzungen (Y) erfolgt vorzugsweise über die Zusammensetzung der Siliconzusammensetzung (S), gemäß den üblichen Methoden aus dem Stand der Technik. Diese sind dem Fachmann bekannt. Bevorzugt erfolgt die Einstellung der Härte über die Auswahl und Kombina- tion der Komponenten (A), (B) und (C) und optionale Zugabe ei- nes verstärkenden Füllstoffs (E).

Die Härte des gehärteten Siliconproduktes liegt vorzugsweise im Bereich von 2 nach Shore 00-Methode bis 100 nach Shore A-Me- thode, bevorzugt im Bereich von 10 nach Shore 00-Methode bis 85 nach Shore A-Methode. Für die Anwendung als Gap Filler liegt die Härte der vernetzten erfindungsgemäßen thermoleitfähigen Siliconzusammensetzungen insbesondere bevorzugt im Bereich von 15 nach Shore 00-Methode bis 65 nach Shore A-Methode.

Die vernetzten Siliconprodukte weisen eine Wärmeleitfähigkeit von mindestens 0,6 W/mK, vorzugsweise mindestens 0,8 W/mK, be- vorzugt mindestens 1,2 W/mK, insbesondere mindestens 1,5 W/mK auf.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Ver- wendung der vernetzbaren Siliconzusammensetzung als Gap Filler (=wärmeleitendes Element), Wärmeleitpad, wärmeleitfähige Kleb- stoffe und Vergussmassen. Insbesondere sind sie zur Verwendung als Gap Filler für Lithium-Ionen-Batterien von Elektrofahrzeu- gen geeignet und als Vergussmasse für elektronische Bauteile beispielsweise von Elektrofahrzeugen.

Die Dichte der vernetzten erfindungsgemäßen Siliconprodukte ist kleiner 3, kg/m 3 , vorzugsweise kleiner 3,0 kg/m 3 , bevorzugt kleiner 2, kg/m 3 , insbesondere kleiner 2,3 kg/m 3 . Vorzugsweise entsprechen die vernetzten erfindungsgemäßen Si- liconprodukte der Brennbarkeitsklasse UL94 V-0.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dichte der ver- netzten erfindungsgemäßen Siliconprodukte kleiner 2,5 kg/m 3 , die Wärmeleitfähigkeit größer 1,8 W/mK und die Brennbarkeit er- füllt UL94 V-0, mit der Maßgabe, dass die dynamische Viskosität der unvernetzten erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen kleiner 500000 mPa•s, insbesondere kleiner 250000 jeweils bei Scherrate D = 10 s -1 und 25 °C ist.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Dichte der erfindungsgemäßen Siliconprodukte kleiner 2,3 kg/m 3 , die Wärmeleitfähigkeit größer 1,8 W/mK, bevorzugt größer 3,0 W/mK und die Brennbarkeit erfüllt UL94 V-0, mit der Maßgabe, dass die dynamische Viskosität der unvernetzten erfindungsgemäßen Siliconzusammensetzungen kleiner 500000 mPa•s, insbesondere kleiner 250 000 jeweils bei Scherrate D = 10 s-1 und 25 °C ist.

Messmethoden

Messung der Wärmeleitfähigkeit Lambda

Die Wärmeleitfähigkeit wird nach ASTM D5470-12 an einem TIM Tester (Steinbeis Transferzentrum Wärmemanagement in der Elekt- ronik, Lindenstr. 13/1, 72141 Walddorfhäslach, Deutschland) be- stimmt. Dabei wird der thermische Widerstand der Probe, die sich zwischen 2 Prüfzylindern befindet, durch einen konstanten Wärmefluss bestimmt. Über die Schichtdicke der Probe wird die effektive Wärmeleitfähigkeit berechnet.

Für die Messung wird die Probe wird mit Hilfe einer Schablone aufgetragen und die Messzylinder manuell auf eine Dicke von 1,9 - 2,0 mm zusammengefahren, danach überstehendes Material ent- fernen. Die Messung der Wärmeleitfähigkeit erfolgt bei konstantem Spalt von 1,8 - 1,6 - 1,4 - 1,2 - 1,0 mm. Auswertung erfolgt über eine integrierte Reporterstellung. Nach einer Plausibilitätsprüfung (Bestimmtheitsmaß der Gerade > 0,998) wird die thermische Leitfähigkeit Lambda als effektive Wärme- leitfähigkeit in W/(m*K) ausgegeben.

Messung der dynamischen Viskosität

Die dynamische Viskosität wurde an einem Rheometer „MCR 302" der Fa. Anton Paar nach DIN EN ISO 3219: 1994 und DIN 53019 mittels einer Fließkurve mit folgenden Parametern gemessen: Messart: T/D; Temperatur: 25,0 °C; Messelement: PP25; Mess- spalt: 0,50 mm; Scherrate: 0,1 - 10 s -1 ; Zeit: 120 sec; Mess- werte: 30. Die Viskositätsangabe in Pa•s erfolgt als Interpola- tionswert bei einer Schergeschwindigkeit von D = 10 s -1 .

Messung der Dichte

Die Dichte der unvernetzten, wärmeleitfähigen Siliconzusammen- setzungen wurde gemäß ISO 1183, die Dichte der vernetzten, wär- meleitfähigen Siliconzusammensetzungen gemäß ISO 1184 ermit- telt.

Partikelgrößen- und Partikelformanalyse

Die Analyse der Partikelgröße (mittlerer Durchmesser x50) und der Partikelgrößenverteilung (Parameter: Verteilungsbreite SPAN) erfolgte mit einem Camsizer X2 von Retsch Technology (Messprinzip: Dynamische Bildanalyse) gemäß ISO 13322-2 und ISO 9276-6 (Art der Analyse: Trockenmessung von Pulvern und Granu- laten; Messbereich: 0,8 μm - 30 mm; Druckluftdispergierung mit „X-Jet"; Dispergierdruck = 0,3 bar). Die Auswertungen erfolgten volumenbasiert nach dem Modell x c min . Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die prinzipielle Aus- führbarkeit der vorliegenden Erfindung, ohne jedoch diese auf die darin offenbarten Inhalte zu beschränken.

In den nachfolgenden Beispielen beziehen sich alle Angaben von Teilen und Prozentsätzen, soweit nicht anders angegeben, auf das Gewicht. Sofern nicht anders angegeben, werden die folgen- den Beispiele bei einem Druck der umgebenden Atmosphäre, also bei etwa 1000 hPa, und bei Raumtemperatur, also etwa 20°C bzw. einer Temperatur, die sich beim Zusammengehen der Reaktanten bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung ein- stellt, durchgeführt.

Beispiele

Übersicht der verwendeten erfindungsgemäßen und nicht-erfin- dungsgemäßen Aluminiumpulver und Aluminiumpulver-Mischungen

In Tabelle 1 sind die Eigenschaften der in den Beispielen ver- wendeten erfindungsgemäßen und nicht-erfindungsgemäßen Alumini- umpulver zusammengefasst.

Die erfindungsgemäßen Beispiele 1-6 und 8 verwenden erfindungs- gemäßes Aluminiumpulver, welche mittels Inertgasatomisierung gewonnen wurden, und damit eine überwiegend abgerundete Ober- flächenform haben, und zudem eine vergleichsweise breite, er- findungsgemäße Partikelgrößenverteilung aufweisen.

Die nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele V1-V4 verwenden nicht-erfindungsgemäße Aluminiumpulver, welche mittels Inert- gasatomisierung gewonnen wurden, und damit überwiegend abgerun- det sind, jedoch eine vergleichsweise schmale, nicht-erfin- dungsgemäße Partikelgrößenverteilung aufweisen und das erfin- dungsgemäße Merkmal c) nicht erfüllen. Die nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele V5-V7 verwenden nicht-erfindungsgemäße Aluminiumpulver, welche eine vergleichs- weise breite Partikelgrößenverteilung aufweisen, jedoch mittels Mahlverfahren gewonnen wurden, und damit im Wesentlich eckig und kantig sind und das erfindungsgemäße Merkmal b) nicht er- füllen.

Die nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele V9 und V10 ver- wenden nicht-erfindungsgemäße Aluminiumpulver, welche mittels Inertgasatomisierung gewonnen wurden, und damit überwiegend ab- gerundet sind, und zudem eine vergleichsweise breite Partikel- größenverteilung aufweisen, jedoch ist die Partikelgröße ver- gleichsweise klein und das erfindungsgemäße Merkmal a) nicht erfüllt.

Beispiel 7: Herstellung der Aluminiumpulver-Mischung 7 (erfin- dungsgemäß)

100 g des nicht-erfindungsgemäßen Aluminiumpulver aus Ver- gleichsbeispiel V2, 200 g des nicht-erfindungsgemäßen Alumini- umpulver aus Vergleichsbeispiel V3, 400 g eines nicht-erfin- dungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 106,2 μm und einen SPAN von 0,37 aufweist und mittels Inertgasatomisie- rung hergestellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist, 200 g eines nicht-erfindungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 133,5 μm und einen SPAN von 0,27aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentlichen ab- gerundet ist, und 100 g des nicht-erfindungsgemäßen Aluminium- pulver aus Vergleichsbeispiel V4 werden mit einem handelsübli- chen Laborrührwerk TYP RW 28 (IKA®-Werke GmbH & CO. KG, 79219 Staufen, Deutschland) homogen vermischt. Man erhält eine erfin- dungsgemäße Aluminiumpulver-Mischung, welches einen x50 von 107,4 μm und einen SPAN von 0,75aufweist und im Wesentlichen abgerundet ist, und die erfindungsgemäßen Merkmale a)-c) er- füllt. Vergleichsbeispiel V8: Herstellung der Aluminiumpulver-Mischung V8 (nicht-erfindungsgemäß)

300 g eines nicht-erfindungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 133,5 μm und einen SPAN von 0,27 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentli- chen abgerundet ist, und 600 g des nicht-erfindungsgemäßen Alu- miniumpulver aus Vergleichsbeispiel V4 werden mit einem han- delsüblichen Laborrührwerk TYP RW 28 (IKA®-Werke GmbH & CO. KG, 79219 Staufen, Deutschland) homogen vermischt. Man erhält eine nicht-erfindungsgemäße Aluminiumpulver-Mischung, welche einen x50 von 155,0 μm und einen SPAN von 0,41 aufweist und das er- findungsgemäße Merkmal a) nicht erfüllt.

Abkürzungen

Bsp. Beispiel

V Vergleichsbeispiel

PF Partikelform r überwiegend abgerundete Oberflächenform e eckig

E erfindungsgemäß

NE nicht erfindungsgemäß n.b. nicht bestimmt Tabelle 1: Übersicht der verwendeten Aluminiumpulver

Allgemeine Vorschrift 1 (AVI) zur Herstellung der vernetzten, thermoleitfähigen Aluminiumpulver-haltigen Siliconformköper (erfindungsgemäße Beispiele 9 bis 16 und nicht-erfindungsgemäße Beispiele Vll bis V23)

Schritt 1: Herstellung einer additionsvernetzbaren, thermoleit- fähigen Aluminiumpulver-haltigen Siliconzusammensetzung

24,5 g eines Vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsi- loxans, das eine Viskosität von 1000 mPa•s aufweist, 16,3 g ei- nes Hydrogendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans, das eine Viskosität von 1000 mPa•s aufweist, 1,0 g eines Misch- polymerisats aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy- und Trimethylsiloxy-Einheiten, das eine Viskosität von 200 mPa•s und einem Gehalt an Si-gebundenem Wasserstoff von 0,18 Gew.-% aufweist, wurden mittels eines SpeedMixer DAC 400 FVZ (Hauschild & Co KG, Waterkamp 1, 59075 Hamm, Deutschland) bei einer Drehzahl von 2350 U/min für 25 Sekunden homogenisiert. Danach wurde jeweils ein Aluminiumpulver im Mengenverhältnis gemäß Tabelle 2 zugege- ben und 25 Sekunden bei 2350 U/min mittels SpeedMixer gemischt. Die Aluminiumpartikel-haltige Siliconzusammensetzung wurde mit einem Spatel durchgerührt und dabei Aluminiumpulverreste vom Gefäßrand eingemischt. Anschließend wurde weitere 25 Sekunden bei 2350 U/min mittels SpeedMixer homogenisiert und auf Raum- temperatur abgekühlt.

Für die Vernetzung wurden 4,18 g ELASTOSIL® CAT PT (zu beziehen bei Wacker Chemie AG, Hanns-Seidel-Platz 4, 81737 München, Ger- many) zugegeben, was einem Mischungsverhältnis von 1 Teil Kata- lysatorlösung auf 10 Teile Siliconzusammensetzung entspricht, wobei der Anteil an thermoleitfähigen Füllstoff (Z) nicht mit- gerechnet wurde. Es wurde drei Mal für 10 Sekunden bei 2350 U/min mittels SpeedMixer gemischt, wobei die Probe zwischen den Mischvorgängen jeweils mit dem Spatel umgerührt wurde. Man er- hält eine reaktive, pastöse Masse, die nur wenige Stunden la- gerfähig ist und direkt weiterverarbeitet wurde.

Schritt 2: Herstellung eines vernetzten, thermoleitfähigen Alu- miniumpulver-haltigen Siliconformköpers

Die Herstellung eines Formkörpers mit den Maßen 207 mm x 207 mm x 2 mm erfolgte mittels Pressvulkanisation in einer Edelstahl- form bei 165 °C und 380 N/cm 2 für 5 Minuten nach den üblichen Methoden gemäß dem Stand der Technik. Das Vulkanisat wurde an- schließend bei 200 °C für 4 Stunden getempert. Man erhält einen homogenen und elastischen Formkörper.

Beispiel 17 Brennbarkeitsprüfung

Die Brennbarkeitsprüfung erfolgt in einer vereinfachten Prüfung angelehnt an UL 94 V, ein Standard von Underwriters Laboratories zur Testung des senkrechten Verbrennens, der die Einstufung von Kunststoffen nach ihrer Flammwidrigkeit ermög- licht. Diese Methode ist die gängigste Prüfung zur Klassifizie- rung von flammgeschützten Kunststoffen.

Aus den erfindungsgemäßen Siliconformkörpern gemäß der Bei- spiele 9 bis 16 und den nicht-erfindungsgemäßen Siliconformkör- pern gemäß der Vergleichsbeispiele Vll bis V15 und V19 bis V21 wurden jeweils 5" (127 mm) lange und 0,5" (12,7 mm) breite Teststücke ausgestanzt. Die Platte wird am oberen Ende in einer Länge von 1/4" in senkrechter Position befestigt. 12" (305 mm) unter der Testplatte wird ein Stück Baumwollwatte platziert.

Der Brenner wird so eingestellt, dass eine blaue Flamme von ei- ner Länge von 3/4" entsteht. Die Flamme wird aus einer Entfer- nung von 3/8" (9,5 mm) auf den unteren Rand der Kunststoff- platte gerichtet. Nach 10 Sekunden einwirken wird die Flamme entfernt. Die Nachbrennzeit (Gesamtzeit aus Nachbrennen und Nachglühen) des Versuchsstückes wird notiert. Die Probe sollte unmittelbar nach dem Entfernen der Flamme erlöschen und höchs- tens 4 Sekunden nachbrennen. Der Test wird an 5 verschiedenen Versuchsstücken durchgeführt und der Durchschnittswert der Nachbrennzeit wird ermittelt. Die Ergebnisse sind der Tabelle 2 zu entnehmen.

Bei den nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsversuchen V16 bis V18, enthaltend jeweils 62,5 Vol.-% der nicht-erfindungsgemäßen Aluminiumpartikels gemäß der Vergleichsbeispiele V5 bis V7, welche insbesondere das Merkmal b) nicht erfüllen, entstand eine sehr hochviskose Siliconzusammensetzung, welche nicht zu einem geeigneten Siliconformköper verpresst werden konnte. Tabelle 2: Zusammensetzung und Brennbarkeit Aluminiumpulver- haltiger Siliconzusammensetzungen

Bei der Brennbarkeitsprüfung zeigte sich, dass die Vergleichs- beispiele Vll bis V15 und V19 bis V23, enthaltend ein nicht-er- findungsgemäßes Aluminiumpulver oder eine nicht-erfindungsge- mäße Aluminiumpulver-Mischung gemäß der Vergleichsbeispiele VI- V10, welches eines oder mehrere der Merkmale a) bis c) nicht erfüllt, eine vergleichsweise hohe Brennbarkeit zeigen. Insbe- sondere auffällig war die Brennbarkeit der nicht-erfindungsge- mäßen Vergleichsprobe V21, enthaltend ein Aluminiumpulver mit einer mittleren Partikelgröße von weniger als 20 μm. Die Probe brannten nach dem Entfernen der Flamme weiter bis der Formkör- per komplett verbrannt war. Vollkommen unerwartet zeigte sich, dass Aluminiumpulver, die gleichzeitig die Merkmale a) - c) erfüllen, den erfindungs- gemäßen Vorteil einer reduzierten Brennbarkeit zeigen. Im er- findungsgemäßen Beispiel 15 zeigte sich zudem völlig überra- schend, dass durch Mischen mehrerer nicht-erfindungsgemäßer Aluminiumpulver eine erfindungsgemäße Aluminiumpulver-Mischung erzeugt werden kann, welche die erfindungsgemäßen vorteilhaften Eigenschaften einer geringen Brennbarkeit aufweist, sofern die erhaltene Mischung die Merkmalen a) bis c) erfüllt. Im Gegen- satz dazu erfüllt die nicht-erfindungsgemäße Aluminiumpulver- Mischung aus dem Vergleichsbeispiel V8 nicht die Merkmale a) bis c) und zeigt auch nicht die erfindungsgemäßen Vorteile.

Beispiel 18 Vollständige Brennbarkeitsprüfung gemäß UL 94 V

Die erfindungsgemäßen Siliconformköper aus den erfindungsgemä- ßen Beispielen 12 und 13 und die nicht-erfindungsgemäßen Si- liconformköper aus den nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsbei- spielen Vll, V12 und V20 wurden der vollständigen Brennbar- keitsprüfung gemäß UL 94 V unterzogen und nach V-0, V-1 oder V- 2 klassifiziert. Für viele technische Anwendungen, insbesondere für die Anwendung als Gap Filler in Elektrofahrzeugen ist eine Einstufung nach V-0 erforderlich. Die Ergebnisse sind der Ta- belle 3 zu entnehmen.

Tabelle 3: Brennbarkeitsprüfung gemäß UL 94 V

Beispiel 19 Herstellung eines vernetzten, thermoleitfähigen Si- liconformkörpers enthaltend eine in-situ Mischung von zwei Alu- miniumpulver. (erfindungsgemäß) Gemäß der Allgemeinen Vorschrift AVI wurde eine erfindungsge- mäße vernetzbare thermoleitfähige Siliconzusammensetzung herge- stellt, wobei als Aluminiumpulver 191,0 g des erfindungsgemäßen Aluminiumpulver aus Beispiel 1 (37,6 Vol.-% bezogen auf die Ge- samtmenge der thermoleitfähigen Siliconzusammensetzung) und

187.4 g eines nicht-erfindungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 106,2 μm und einen SPAN von 0,37 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentli- chen abgerundet ist, (36,8 Vol.-% bezogen auf die Gesamtmenge der thermoleitfähigen Siliconzusammensetzung) getrennt vonei- nander zugegeben und in-situ unter Bildung einer erfindungsge- mäßen Aluminiumpulver-Mischung vermischt wurden.

Es wurde eine erfindungsgemäße reaktive Siliconzusammensetzung mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Aluminiumpartikel von

74.4 Vol.-% und einer dynamischen Viskosität von 58,600 mPa•s bei Scherrate D = 10 s -1 und 25 °C erhalten. Die thermische Leitfähigkeit betrug 4,65 W/mK und die Dichte 2,19 kg/m 3 . Die erfindungsgemäße Masse weist eine gute Verarbeitbarkeit, eine hohe thermische Leitfähigkeit und eine niedrige Dichte auf und ist sehr gut für die Verwendung als Gap Filler geeignet. Gemäß der Allgemeinen Vorschrift AVI wurde ein erfindungsgemäßer, vernetzter Siliconformkörper hergestellt. Die Nachbrennzeit ge- mäß Beispiel 17 betrug 2,1 Sekunden. Gemäß Beispiel 18 erfolgte eine Einstufung nach UL94 V-0.

Vergleichsbeispiel V24 Herstellung eines vernetzten Silicon- formkörpers enthaltend eine in-situ Mischung von zwei Alumini- umpulver . (nicht-erfindungsgemäß)

Gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel 19 wurde ein vernetzter Siliconformkörper hergestellt, jedoch wurden 19,0 Vol.-% des Aluminiumpulver aus Beispiel 1 und 18,6 Vol-% eines nicht-er- findungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 106,2 μm und einen SPAN von 0,37 aufweist und mittels Inertgasatomi- sierung hergestellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist, eingesetzt .

Der nicht-erfindungsgemäße Siliconformkörper hat einen nicht- erfindungsgemäßen Gesamtgehalt an thermoleitfähigen Füllstoff (Z) von 37,6 Vol.-% und weist eine Wärmeleitfähigkeit von 0,45 W/mK auf. Gemäß Beispiel 18 erfolgte eine Einstufung nach UL94 V-1. Die Zusammensetzung ist für die Anwendung als Gap Filler nicht geeignet.

Beispiel 20 Zweikomponentiger Gap Filler (erfindungsgemäß)

Herstellung der A-Komponente

In einem handelsüblichen Labotop Planetenmischer (PC Laborsys- tem GmbH, Maispracherstrasse 6, 4312 Magden, Schweiz), ausge- stattet mit zwei Balkenrührern und einem Abstreifer, wurden 115,4 g eines Vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsi- loxans, das eine Viskosität von 120 mPa•s aufweist, und 1,1 g WACKER® CATALYST EP (zu beziehen bei Wacker Chemie AG, Hanns- Seidel-Platz 4, 81737 München, Germany) bei Raumtemperatur und einer Rührergeschwindigkeit von 300 U/min für 5 Minuten ge- mischt. 308,5 g sphärisches Aluminiumoxid BAK-5 (zu beziehen bei Shanghai Bestry Performance Materials Co., Ltd. Room 209, Yunchuang Space, 325 Yunqiao Road, Pudong, Shanghai) wurden zu- gegeben und 10 Minuten bei 300 U/min unter leichtem Vakuum (950 mbar) homogen eingearbeitet. Anschließend wurden insgesamt 670,7 g eines erfindungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 79,5 μm und einen SPAN von 1,62 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentlichen ab- gerundet ist, in zwei Portionen (erste Portion 447,1 g, zweite Portion 223,6 g) zugegeben und nach jeder Zugabe wurde 10 Minu- ten unter leichtem Vakuum (950 mbar) bei 300 U/min gemischt. Die entstandene pastöse Masse wurde weitere 10 Minuten bei 300 U/min unter leichtem Vakuum (950 mbar) homogenisiert. Es wurde eine erfindungsgemäße A-Komponente mit einem Gehalt an erfin- dungsgemäßen Aluminiumpartikel von 55,5 Vol.-% und einem Ge- samtgehalt an thermisch leitfähigen Füllstoff von 73,1 Vol.-% erhalten. Die pastöse Zusammensetzung weist eine Dichte von 2,46 kg/m 3 , eine dynamische Viskosität von 57800 mPa•s bei Scherrate D = 10 s -1 und 25 °C und eine thermische Leitfähigkeit von 3,2 W/mK auf und ist damit für die Verwendung als Gap Fil- ler sehr gut geeignet.

Herstellung der B-Komponente

In einem handelsüblichen Labotop Planetenmischer (PC Laborsys- tem GmbH, Maispracherstrasse 6, 4312 Magden, Schweiz), ausge- stattet mit zwei Balkenrührern und einem Abstreifer, wurden 106,5 g eines Vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsi- loxans, das eine Viskosität von 120 mPa•s aufweist, und 9,0 g eines Mischpolymerisats aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogen- siloxy- und Trimethylsiloxy-Einheiten, das eine Viskosität von 200 mPa•s und einem Gehalt an Si-gebundenem Wasserstoff von 0,18 Gew.-% aufweist, bei Raumtemperatur und einer Rührerge- schwindigkeit von 300 U/min für 5 Minuten gemischt. 306,0 g sphärisches Aluminiumoxid BAK-5 (zu beziehen bei Shanghai Bestry Performance Materials Co., Ltd. Room 209, Yunchuang Space, 325 Yunqiao Road, Pudong, Shanghai) wurden zugegeben und 10 Minuten bei 300 U/min unter leichtem Vakuum (950 mbar) homo- gen eingearbeitet. Anschließend wurden insgesamt 665,2 g eines erfindungsgemäßen Aluminiumpulvers, welches einen x50 von 79,5 μm und einen SPAN von 1,62 aufweist und mittels Inertgasatomi- sierung hergestellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist, in zwei Portionen (erste Portion 443,5 g, zweite Portion 221,7 g) zugegeben und nach jeder Zugabe wurde 10 Minuten unter leichtem Vakuum (950 mbar) bei 300 U/min gemischt. Die entstandene pastöse Masse wurde weitere 10 Minuten bei 300 U/min unter leichtem Vakuum (950 mbar) homogenisiert. Es wurde eine erfindungsgemäße B-Komponente mit einem Gehalt an erfin- dungsgemäßen Aluminiumpartikeln von 55,5 Vol.-% und einem Ge- samtgehalt an thermisch leitfähigen Füllstoff von 73,1 Vol.-% erhalten. Die pastöse Zusammensetzung weist eine Dichte von 2,46 kg/m 3 , eine dynamische Viskosität von 42800 mPa•s bei Scherrate D = 10 s -1 und 25 °C und eine thermische Leitfähigkeit von 3,5 W/mK auf und ist damit für die Verwendung als Gap Fil- ler sehr gut geeignet.

Herstellung eines Formkörpers

Ein erfindungsgemäßer vernetzter Probekörper wurde hergestellt, indem 1 Gewichtsteil der erfindungsgemäßen A-Komponente und 1 Gewichtsteil der erfindungsgemäßen B-Komponente homogen ver- mischt und anschließend gemäß der Allgemeinen Vorschrift AVI vulkanisiert wurden. Der erhaltene Formkörper weist eine Härte nach Shore A von 1,6 auf. Gemäß Beispiel 18 erfolgte eine Ein- stufung nach UL94 V-0. Die Zusammensetzung ist für die Anwen- dung als Gap Filler sehr gut geeignet.