Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
LIGHT-METAL ALLOY-CONTAINING THERMAL PASTES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/143730
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 light-metal alloy 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/EP2022/052035
Publication Date:
August 03, 2023
Filing Date:
January 28, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
WACKER CHEMIE AG (DE)
International Classes:
C08K3/02; C08K3/08; C08L83/04
Domestic Patent References:
WO2021079714A12021-04-29
Foreign References:
US20190100650A12019-04-04
US20010051673A12001-12-13
US4292223A1981-09-29
CN109749427A2019-05-14
CN109749292A2019-05-14
Other References:
S.CHATTWERNER, WIETERSKLAUS-PETERKIEBACK, BERND, PULVERMETALLURGIE: TECHNOLOGIEN UND WERKSTOFFE, pages 5 - 48, ISBN: 978-3-540-681112-0, Retrieved from the Internet
Attorney, Agent or Firm:
MIESKES, Klaus et al. (DE)
Download PDF:
Claims:
Patentansprüche

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

5-60 Vol.-% einer vernetzbaren Siliconzusammensetzung (S) und

4-95 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 Leichtmetalllegierung-Partikel als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z) enthalten sind, welche folgende Merkmale erfüllen: a) ihr mittlerer Durchmesser x50 liegt im Bereich 25 - 150 pm; 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.

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 Leichtmetalllegierung-Partikel 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 Leichtmetalllegierung-Partikel nur einen oder zwei weitere thermisch 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 Leichtmetalllegierung-Partikel im Bereich von 40 - 130 pm liegt.

7. Vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) gemäß einem der An- sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Leichtmetalllegierung-Partikel weniger als 20 Gew-% einer Par- tikelfraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 pm bezogen auf die Gesamtmenge an Leichtmetalllegierung-Parti- kel 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 1 000 - 750 000 mPa«s aufweisen, jeweils bei Scherrate D 10 s 1 und 25 °C.

10 . Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen vernet zba- ren Siliconzusammenset zungen gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 durch Vermischen der einzelnen Komponenten . 11 . Siliconprodukt erhältlich durch Abfüllen oder Aufträgen und anschließendes Aushärten der erfindungsgemäßen vernet zbaren 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:
Leichtmetalllegierung-haltige Wärmeleitpasten

Die vorliegende Erfindung betri f ft wärmeleitfähige Siliconzu- sammensetzungen , deren Herstellung und Verwendung .

Stand der Technik

Wärmeleitf ähige 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 zugeset zt werden . Diese weisen j edoch gravierende Nachteile auf . Keramische Füllstof fe , 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 vergleichsweisen hohen Preises , nur eingeschränkt , in geringen Mengen oder speziellen Anwendungen verwendet werden .

Der Stand der Technik kennt verschiedene wärmeleitfähige Si- liconzusammensetzungen, die Metallpartikel als wärmeleitfähigen Füllstoff enthalten . Die Verwendung von chemisch reinen Metall- partikeln ist häufig mit Nachteilen versehen . Metallpartikel auf Basis von beispielsweise Kupfer, Silber oder Gold haben eine hohe Wärmeleitfähigkeit , erhöhen aber signi fikant das Ge- wicht und die Kosten der Bauteile . Aluminiumpartikel haben eine niedrige Dichte und hohe Wärmeleitfähigkeit , sind aber aufgrund ihrer elektrischen Leitfähigkeit für vielen Anwendungen bei- spielsweise in Elektronik oder Elektromobilität nicht geeignet . Chemisch reine Siliciumpartikel sind elektrisch isolierend, al- lerdings sind sie sehr spröde und haben eine hohe Mohshärte und wirken dadurch sehr abrasiv .

Die Verwendung von Legierungen ermöglicht es , die vorteilhaften Eigenschaften unterschiedlicher Metalle zu vereinen und neue Verbindungen mit verbesserten Eigenschaften zu erzeugen .

Die vorteilhaften Eigenschaften von Metall-Legierungen auf Ba- sis von Leichtmetallen, insbesondere Aluminium und Silicium, sind beispielsweise in US2001051673 , US4292223 , CN109749427 , CN109749292 beschrieben .

Allerdings sind die Metalllegierung-Partikel nach dem Stand- der-Technik nicht für die Verwendung als Gap Filler in Lithium- lonen-Batterien für Elektrofahrzeuge geeignet :

US2001051673 beschreibt die vorteilhaften Eigenschaften von Le- gierungspartikeln mit einer mittleren Partikelgröße von 0 , 5 bis 20 pm . Die Verwendung von so feinteiligen Metallpartikeln ist j edoch nachteilig, denn solch kleine Partikel weisen eine ver- gleichsweise geringe Mindest zündenergie auf und sind dadurch staubexplosionsgefährlich und erfordern aufwändige und kosten- intensive Sicherheitsvorkehrungen in der betrieblichen Verar- beitung . Zudem erfüllen Gap Filler , welche solch feinteiligen Legierungspartikel enthalten nicht das erforderliche Brandver- halten gemäß UL94 V-0 .

Auch zeigt sich, dass Gap Filler welche Legierungspartikel mit vergleichsweise enger Partikelgrößenverteilung enthalten, nicht das erforderliche Brandverhalten gemäß UL94 V-0 erfüllen .

Nachteil gemahlener Legierungspartikel ist , dass solche Parti- kel eine große Oberfläche haben und sehr viel Polymer binden . Dadurch erhöht sich die Viskosität der Siliconzusammenset zung sehr stark . Es können nur Mischungen mit vergleichsweise nied- rigen Füllgraden und niedriger Wärmeleitfähigkeit erzeugt wer- den . Bei höheren Füllgraden wird die Zusammensetzung sehr steif und kann mit klassischen Verfahren, wie z . B . Dispenser, nicht mehr verarbeitet werden . Auch zeigt sich, das s Siliconzusammen- setzungen enthaltend gemahlene Legierungspartikel vergleichs- weise stark brennbar sind .

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, vernet zbaren, wärmeleitfähigen Siliconzusammensetzungen (Y) gelöst , welche vergleichsweise große Leichtmetalllegierung-Partikel enthalten mit einer mittleren Partikelgröße von 25 bis 150 p,m, mit über- wiegend abgerundeter Oberflächenform, und die gleichzeitig eine besonders große bzw . breite Partikelverteilungsbreite aufwei- sen . Vollkommend überraschend wurde in Experimenten gefunden, dass diese erfindungsgemäßen Siliconzusainmenset zungen ( Y) eine deutlich reduzierte Brennbarkeit aufweisen .

Als Leichtmetalllegierung-Partikel mit „überwiegend abgerunde- ter Oberflächenform" sind im Rahmen der vorliegenden Erfindung solche zu verstehen, die eine kugelige bis ovale , sprat zige oder auch nodulare Form aufweisen mit gleichzeitig glatt und geschwungen verlaufenden Oberflächen . Figuren 1 a bis 1 c zei- gen beispielhaft die erfindungsgemäße überwiegend abgerundeter Oberflächenform dieser Leichtmetalllegierung-Partikel . Erfin- dungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel mit überwiegend ab- gerundeter Oberflächenform werden über ein Schmelzverfahren hergestellt . D . h . die erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung- Partikel müssen im letzten Schritt der Erzeugung durch Erstar- ren aus einer Schmelze erhalten werden und nicht durch mechani- sche Zerkleinerung des festen Materials . Dies kann beispiels- weise durch Plasmarundung oder durch die Zerstäubung der Schmelze (Atomisierung ) erfolgen . Die Atomisierung ist dabei das bevorzugte Verfahren .

Nicht erfindungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel-Formen zeigen beispielhaft die Figuren 2a und 2b mit kantigen und spit zen Partikeloberflächen . Diese werden mittels Mahl- oder Brech- oder Schleifverfahren erzeugt .

Erfindungsgemäße metallische Leichtmetalllegierung-Partikel sind somit weder kantig oder spit z . Sie können solche Partikel aber im Umfang einer Verunreinigung enthalten , ohne dass ihre erfindungsgemäße Wirkung gestört wird .

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine vernetzbare , wärmeleitfähige Siliconzusammensetzung (Y) enthaltend

5- 60 Vol . -% einer vernetzbaren Siliconzusammensetzung ( S ) und 40-95 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 Leichtmetalllegierung-Partikel als thermisch leitfähige Füllstoffe (Z) enthalten sind, welche folgende Merkmale erfüllen: a) ihr mittlerer Durchmesser x50 liegt im Bereich 25- 150 pm; b) sie sind im letzten Herstellschritt über ein Schmelz- verfahren hergestellt und haben ein 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) , die Partikelgrößenverteilung ( Parameter : Standardabweichung Sigma und Verteilungsbreite SPAN ) beschreiben , auf eine volumenbezo- gene Verteilung . Die genannten 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 im Text nur die bevorzugten Ausführungsformen der einzelnen Merkmale aufge- führt .

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

Vernetzbare Siliconzusammensetzung (S)

Als vernet zbare Siliconzusammenset zung ( 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 Siliconzusammenset zungen ( S ) verwendet .

Peroxidisch vernetzende Siliconzusammenset zungen ( 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- geset zt . Beispiele für organische Peroxide sind Acylperoxide , wie Dibenzoylperoxid, Bis- ( 4-chlorbenzoyl ) -peroxid, Bis- ( 2 , 4 - dichlorbenzoyl ) -peroxid und Bis- ( 4 -methylbenzoyl ) -peroxid; Alkylperoxide 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 ; Perester , wie Diacetylperoxydicarbonat , tert . -Butylperbenzoat , Tert . -butylperoxy-isopropylcarbonat , Tert . -butylperoxy-isonona- noat , Dicyclohexylperoxydicarbonat und 2 , S-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- menset zungen ( S ) verwendet .

Erfindungsgemäß verwendete additionsvernet zende 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 Wasserstoff atomen, 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-Siliconzusammenset zungen wie auch um Zweikomponenten-Siliconzusammensetzungen handeln .

Bei Zweikomponenten-Siliconzusammenset zungen (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 Wasserstof f atome , oder Verbindung (A) weist min- destens drei aliphatisch ungesättigte Reste auf und Siloxan (B) mindestens zwei Si-gebundene Wasserstof fatome, oder aber an- stelle von Verbindung (A) und (B) wird Siloxan (C) eingesetzt, welches aliphatisch ungesättigte Reste und Si-gebundene Wasser- stof fatome 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 Wasserstof fatomen .

Die erfindungsgemäße additionsvernet zende 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-l , 3-butadien, 7-Methyl- 3-methylen-l , 6-octadien, 2-Methyl-l, 3-butadien, 1 , 5-Hexadien, 1, 7-Octadien, 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-(l,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-l , 3 , 5-triazin, Tri- allyl-s-triazin-2 , 4, 6 (1H, 3H, 5H) -trion, Diallylmalonsäureester, Polyethylenglykoldiacrylat , Polyethylenglykol Dimethacrylat , Poly (propylenglykol ) methacryl at . Vorzugsweise enthalten die erfindungsgemäßen additionsvernet- zende Siliconzusammenset zungen ( S ) als Bestandteil (A) mindes- tens eine aliphatisch ungesättigte Organosiliciumverbindung, wobei alle bisher in additionsvernetzenden Zusammenset zungen verwendeten, aliphatisch ungesättigten Organosiliciumverbindun- gen eingeset zt werden können, wie beispielsweise Silicon-Block- copolymere mit Harnstoff Segmenten, 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-Pf ropf Copolymere mit Ether-Gruppen .

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

R 4 aR 5 bSiO (4-a-b) /2 ( I ) eingeset zt , wobei

R 4 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden , ein von aliphatischen Kohlenstof f -Kohlenstof f-Mehrf achbindungen freien, organischen oder anorganischen Rest ,

R 5 unabhängig voneinander, gleich oder verschieden einen einwertigen, substituierten oder nicht substituierten, SiC- gebundenen Kohlenwasserstoff rest mit mindestens einer aliphatischen Kohlenstof f -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 j e 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 Kohlenwasserstof f reste, 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- lenwasserstof freste handelt, sind bevorzugte Substituenten Ha- logenatome, phosphorhaltige Reste, Cyanoreste, -OR 6 , -NR 6 -, - NR 6 2, -NR 6 -C (0) -NR 6 2, -C(O)-NR 6 2, -C(O)R 6 , -C(O)OR 6 , -SO 2 -Ph und - CgFs. Dabei bedeuten R 6 unabhängig voneinander, gleich oder ver- schieden ein Wasserstoff atom oder einen einwertigen Kohlenwas- serstoffrest mit 1 bis 20 Kohlenstoff atomen 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 a- und der ß-Phenylethylrest . Beispiele für substituierte Reste R 4 sind Halogenalkylreste, wie der 3 , 3 , 3-Trif luor-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 (0) R 6 , - (CH 2 ) O -C (0) 0R 6 , - (CH 2 ) o-C (0) NR 6 2, - (CH 2 ) -C (O) - (CH 2 ) P C (0) CH 3 , - (CH 2 ) -O-CO-R 6 , - (CH 2 ) - NR 6 - ( CH 2 ) P -NR 6 2 , - (CH 2 ) O -0- (CH 2 ) P CH (OH) CH 2 0H, - (CH 2 ) o (OCH 2 CH 2 ) pOR 6 , - (CH 2 ) o -S0 2 -Ph und - ( CH 2 ) o -0-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 Wasserstoff atoms 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-C6H4- (CH2) o — , - ( CH 2 ) o — CgH 4 — C6H4— ( CH 2 ) Q— , - (CH 2 O)p, (CH 2 CH 2 0) O , - (CH 2 ) O -0 X -C 6 H4-SO2-C 6 H4-0 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 Kohlenstof f-Kohlenstof f-Mehrf achbindungen freien, SiC-gebundenen, gegebenenfalls substituierten Kohlenwasser- stoffrest mit 1 bis 18 Kohlenstof fatomen, besonders bevorzugt um einen einwertigen, von aliphatischen Kohlenstof f-Kohlen- stof f-Mehrf achbindungen freien, SiC-gebundenen Kohlenwasser- stoffrest mit 1 bis 6 Kohlenstof fatomen, 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- lenwas serstoff reste 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 Kohlenstoff at omen, 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, j edoch 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 3SiOi/2 , R 5 R 4 2SiOi/2 , R 5 R 4 SiOi/2 und R 4 2SiO2/2 zusammen- geset zt , 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 SiOs/2, R 5 SiOa/2 und S1O4/2 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 100 000 mPa . s, besonders bevor- zugt von 15 bis 20 000 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 Wasserstoff atome aufweisen, werden vorzugsweise lineare, cyclische oder ver- zweigte Organopolysiloxane aus Einheiten der allgemeinen Formel (III) eingesetzt, wobei

R 4 die oben angegebene Bedeutung hat, c 0,1 2 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 Wasserstoff atome je Mole- kül vorliegen. Bevorzugt liegt mindestens ein Organopolysiloxan (B) mit mindestens drei, besonders bevorzugt mindestens vier Si gebundene Wasserstoff atome 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 RSSiOim, HR 4 2SiOi/2, HR 4 SiÜ2/2 und R 4 2SiO2/2 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 SiOs/2, HSiOa/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-Trif luorpropyl- 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 100 000 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 100 000 mPa . s, besonders bevorzugt von 15 bis 20 000 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 Kohlenstoß f-Kohlenstof f-Mehrf achbin- dungen und Si-gebundene Wasserstof fatome 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 SiOv2 (IV)

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

R 4 hHSiO 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 Wasserstoff atome vorliegen.

Beispiele für Organopolysiloxane (C) sind solche aus SO4/2, R 4 3SiOi/2-, R 4 2R 5 SiOi/2- und R 4 2HSiOi/2- Einheiten, sogenannte MP- Harze, wobei diese Harze zusätzlich R 4 SiO3 /2- und R 4 2SiO-Einhei- ten enthalten können, sowie lineare Organopolysiloxane im We- sentlichen bestehend aus R 4 2R 5 SiOi/2- , R 4 2SiO- 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 500 000 Pa « s , besonders bevorzugt 0 , 1 bis 100 000 Pa . s j eweils 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 ÜV-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-l , 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 ( I I ) 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, j e 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-Oberf lächen von mindestens 50 m 2 /g sowie Ruße und Ak- tivkohlen wie Furnace-Ruß und Acetylen-Ruß, wobei pyrogene und gefällte Kieselsäuren mit BET-Oberf lächen 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 Kohlenstoff gehalt 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, Lösungs- mittel, Haftvermittler, Pigmente, Farbstoffe, Weichmacher, or- ganische 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 Leichtmetalllegierung-Partikel als thermisch leitfähige Füll- stoffe (Z) enthalten, welche noch mindestens die weiteren spe- ziellen Merkmale a) bis c) erfüllen müssen, und die Gesamtmenge thermisch leitfähiger Füllstoffe (Z) mindestens 40 Vol.-% be- trägt . a) Der mittlere Durchmesser x50 dieser erfindungsgemäßen metal- lischen Leichtmetalllegierung-Partikel (Z) liegt im Bereich 25 - 150 pm, vorzugsweise im Bereich 30 - 140 pm, bevorzugt im Be- reich 40 - 130 pm, besonders bevorzugt im Bereich 50 - 125 pm. b) Die erfindungsgemäßen metallischen Leichtmetalllegierung- Partikel (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 - xlO) / x50. Der SPAN der erfindungsgemäßen metallischen Leichtmetalllegierung-Partikel (Z) ist mindestens 0,4, bevorzugt mindestens 0,5, besonders bevorzugt mindestens 0,6, insbesondere bevorzugt mindestens 0,7. In einer bevorzug- ten Ausführungsform liegt der SPAN zwischen 0,7 und 2,5, insbe- sondere zwischen 0,75 und 2.

Dabei ist es unerheblich, ob eine einzelne Fraktion von Leicht- metalllegierung-Partikel (Z) verwendet wird, deren SPAN im erfindungsgemäßen Bereich liegt , oder ob zwei oder mehrere Fraktionen von Leichtmetalllegierung-Partikel gemischt werden und dadurch die erfinderische Partikelgrößenverteilungsbreite gemäß Merkmal c) der erfinderischen Leichtmetalllegierung-Par- tikel ( Z ) erreicht wird . Werden zwei oder mehrere Fraktionen von Leichtmetalllegierung-Partikel gemischt , so kann dies vor dem Vermischen mit einer oder mehreren Komponenten der erfin- dungsgemäßen Zusammensetzung erfolgen, oder die Fraktionen von Leichtmetalllegierung-Partikel können auch getrennt voneinander mit einer oder mehreren Komponenten der erfindungsgemäßen Zu- sammenset zung gemischt werden . Die Reihenfolge der Zugabe ist dabei egal .

Vorzugsweise werden maximal vier Fraktionen von Leichtmetallle- gierung-Partikel gemischt und so die erfindungsgemäße Vertei- lungsbreite erzielt , bevorzugt werden maximal drei Fraktionen von Leichtmetalllegierung-Partikel gemischt und so die erfin- dungsgemäße Verteilungsbreite erzielt , besonders bevorzugt wer- den maximal zwei Fraktionen von erfindungsgemäßen Leichtmetall- legierung-Partikel eingesetzt und so die erfindungsgemäße Ver- teilungsbreite erzielt , insbesondere bevorzugt wird nur ein einzelnes , erfindungsgemäßes Leichtmetalllegierung-Partikel eingesetzt .

Metallische Leichtmetalllegierungen weisen mehrere sehr vor- teilhafte Eigenschaften für die Verwendung als thermoleitfähi- ger Füllstoff ( Z ) auf . Beispielsweise verbes sert die außerge- wöhnlich hohe Wärmeieifähigkeit von Leichtmetalllegierung-Par- tikel wie beispielsweise auf Basis von Aluminium, Silicium oder Magnesium ( Z ) die Wärmeleitfähigkeit der daraus hergestellten thermoleitfähigen Siliconzusammensetzung ( Y) . Die niedrige Dichte der Leichtmetalllegierung-Partikel ( Z ) reduziert das Ge- wicht der Zusammensetzung und der daraus hergestellten Bauteile und hilft Kosten zu sparen . Weitere Eigenschaften, wie die elektrische Leitfähigkeit, die Mohshärte und die Sprödigkeit, können je nach Anforderung der Anwendung in einem großen Be- reich über die Kombination unterschiedlicher Legierungsmetalle und das Verhältnis der Komponenten der Legierung gezielt einge- stellt und optimiert werden, und dadurch beispielsweise elektrisch ableitfähige oder elektrisch isolierende Siliconzu- sammensetzungen erzeugt werden, oder beispielsweise die Abrasi- vität der Partikel reduziert werden.

Die erfindungsgemäße Leichtmetall-Legierung enthält als Haupt- bestandteil mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-% eines Leichtmetalls oder eines leichten Halbmetalls ausgewählt aus B, C, S, P, Be, Mg, Ca, Al oder Si.

Bevorzugte Leichtmetall-Legierungen enthalten als Hauptbestand- teile mindestens 60 Gew.-%, vorzugsweise mindestens 70 Gew.-%, bevorzugt mindestens 80 Gew.-%, insbesondere mindestens 90 Gew.-% eines Leichtmetalls oder eines leichten Halbmetalls aus- gewählt aus Al, Ca, Mg oder Si, wobei Al und Si als Hauptbe- standteile insbesondere bevorzugt sind.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die Leicht- metalllegierungen im Wesentlichen frei von Schwermetallen.

Dem Fachmann ist bekannt, dass metallische Leichtmetalllegie- rung-Partikel unter bestimmten Bedungenen brennbar und die Stäube explosionsgefährlich sind. Der Fachmann weiß auch, dass die Gefahr der Staubbildung, die Brennbarkeit und Explosionsge- fährlichkeit von Metallpulvern mit abnehmender Partikelgröße stark zunimmt. Aus diesem Grund sind sehr kleine Leichtmetall- legierung-Partikel unter 25 pm für viele Anwendungen, bei- spielsweise als Füllstoff für Gap Filler in Lithium-Ionen- Batterien, nicht geeignet . Solche Partikel sind aufgrund der niedrigen Mindest zündenergie gefährlich in der Handhabung und erfordern aufwändige und kostenintensive Sicherheitsvorkehrun- gen in der betrieblichen Verarbeitung . Ferner zeigte sich, dass Zusammenset zungen, die sehr kleine Leichtmetalllegierung-Parti- kel unter 25 pm enthalten, vergleichsweise stark brennbar sind und nicht die Brennbarkeits klasse UL94 V-0 für Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien erfüllen .

Die erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel enthalten verzugsweise weniger als 20 Gew . -% , bevorzugt weniger als 15 Gew . -% , besonders bevorzugt weniger als 10 Gew . -% einer Parti- kelfraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 20 pm j eweils bezogen auf die Gesamtmenge an Leichtmetalllegierung- Partikel .

Die erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel enthalten vorzugsweise weniger als 15 Gew . -% , bevorzugt weniger als 10 Gew . -% , besonders bevorzugt weniger als 5 Gew. -% einer Parti- kelfraktion mit einem Durchmesser von kleiner oder gleich 10 pm j eweils bezogen auf die Gesamtmenge an Leichtmetalllegierung- Partikel .

In einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform findet keine beabsichtigte Zugabe von Leichtmetalllegierung-Partikel mit ei- nem mittleren Durchmesser von kleiner oder gleich 20 pm, beson- ders bevorzugt von kleiner oder gleich 10 pm, insbesondere von Leichtmetalllegierung-Partikel kleiner oder gleich 5 pm statt , statt .

Größere Leichtmetalllegierung-Partikel mit einer mittleren Par- tikelgröße über 25 pm weisen eine vergleichsweise hohe Mindest- zündenergie auf und sind daher in betrieblichen Prozessen einfacher und sicherer verarbeitbar . Dennoch erwiesen sich Zu- sammensetzungen, die nicht-erf indungsgemäße gemahlene , kantige Leichtmetalllegierung-Partikel größer 25 pm enthielten als ver- gleichsweise stark brennbar und erfüllten nicht die Brennbar- keitsklasse UL94 V-0 für Gap Filler in Lithium-Ionen-Batterien .

Leichtmetalllegierung-Partikel mit einer mittleren Partikel- größe von über 150 μm sind für viele Anwendungen von wärmeleit- fähigen Siliconzusammensetzung nicht geeignet , da solch groß- körnige Leichtmetalllegierung-Partikel häufig nicht in die fei- nen Spalte passen, die beispielsweise mit Gap Filler auszufül- len sind . Ferner zeigt sich sehr unerwartet , dass auch solch großkörnige Leichtmetalllegierung-Partikel 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 Leichtmetalllegierung-Partikel , wel- che gleichzeitig die Merkmale a ) bis c) erfüllen, in den gefor- derten Mindestmengen enthalten .

Die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammenset zung (Y ) enthält mindestens 20 Vol-% solcher metallischer Leichtmetall- legierung-Partikel ( Z ) , vorzugsweise mindestens 25 Vol-% , be- vorzugt mindestens 30 Vol-% , insbesondere bevorzugt mindestens 35 Vol-% . Enthält die Siliconzusammensetzung (Y ) geringere Men- gen metallischer Leichtmetalllegierung-Partikel ( Z ) , so sind die gewünschten vorteilhaften Effekte des metallischen Leicht- metall legierung-Partikel , 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 Leichtme- talllegierung-Partikel (Z) werden 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 eines Plasmas, oder ob zunächst eine Schmelze erzeugt und anschließend zerkleinert wird, beispiels- weise durch Zerstäuben. Vorzugsweise werden die erfindungsgemä- ßen Leichtmetalllegierung-Partikel durch Sprühen oder Zerstäu- ben, auch Atomisieren genannt, einer Leichtmetalllegierungs- schmelze und anschließendes Abkühlen in die erfindungsgemäße feste Form gebracht.

Geeignete Verfahren zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Leicht- metalllegierung-Partikel (Z) sind dem Fachmann bekannt und wer- den beispielsweise beschrieben in Kapitel 2.2 in "Pulvermetal- lurgie: Technologien und Werkstoffe, Schatt, Werner, Wieters, Klaus-Peter, Kieback, Bernd, S. 5-48, ISBN 978-3-540-681112-0, E-Book: https://doi.org/10.1007/978-3-54Q-68112-0 2" . Bevor- zugte Verfahren zur Erzeugung der erfindungsgemäßen Leichtme- talllegierung-Partikel (Z) sind die Inertgasverdüsung, auch Gasatomosierung genannt, Druckwasserverdüsung, auch Flüssigato- misierung oder Wasserzerstäubungsverfahren genannt, oder Schmelzschleuderverfahren, auch Zentrifugalatomisierung oder Rotationszerstäubung genannt. Die beschriebenen Verfahren erlauben die Herstellung von metal- lischen Leichtmetalllegierung-Partikel in einem sehr unter- schiedlichen Partikelgrößenbereich, insbesondere im Bereich der mittleren Partikelgröße von wenige Micrometer bis zu wenige Millimeter . Außerdem können die metallischen Leichtmetalllegie- rung-Partikel in sehr unterschiedlicher Kornform, beispiels- weise „spratzig" , das heißt sehr unregelmäßig, nodular, ellip- soid oder sphärisch, und mit sehr variabler Breite der Parti- kelgrößenverteilung erzeugt werden . Unabhängig von der Korn- form, weisen diese mittels eines Schmel zverfahren hergestellten Partikel eine erfindungsgemäße vergleichsweise glatte Oberflä- che auf und sind im Wesentlichen frei von Bruchstellen, schar- fen Kanten und spitzen Ecken .

Vollkommen überraschend hat sich gezeigt , dass ausschließlich solche Leichtmetalllegierung-Partikel erfindungsgemäßen vor- teilhaften Eigenschaften zeigen, insbesondere eine vergleichs- weise niedrige Brennbarkeit , welche über ein Schmelzverfahren hergestellt , und dadurch eine überwiegend abgerundete Oberflä- chenform haben, und gleichzeitig die erfindungsgemäßen Merkmale a ) bis c ) erfüllen .

Vorzugsweise ist das Herstellverfahren der erfindungsgemäßen metallischen Leichtmetalllegierung-Partikel ( Z ) so aus zuführen, dass die Partikel in ihrer erfindungsgemäßen überwiegend abge- rundeten Oberflächenform anfallen und somit die Merkmale a ) - c ) erfüllen und im Wesentlichen frei sind von kantigen oder spitzen Partikeln . Die erstarrten Partikel können in einem an- schließenden Verfahrensschritt gemäß gängiger Verfahren nach Größe getrennt werden, z . B . mittels Klassieren durch Sieben oder mittels Sichten . Bei diesen Verfahren können Agglomerate und verklebte Partikel getrennt werden, es werden j edoch im We- sentlichen keine Partikel zerstört . Überwiegend abgerundet bzw . im Wesentlichen frei von bedeutet , dass die Anwesenheit solcher Partikel im Umfang einer Verunreinigung der erfindungsgemäßen Partikeln (Z) toleriert wird und deren erfindungsgemäße Wirkung nicht stört .

Die erfindungsgemäße vernetzbare Siliconzusammensetzung (Y) kann neben diesen metallischen Leichtmetalllegierung-Partikel (Z) weitere wärmeleitfähige Füllstoffe (Z) mit Wärmeleitfähig- keit größer 5 W/mK enthalten. Beispiele für solche weitere wär- meleitfähige Füllstoffe (Z) sind Magnesiumoxid, metallisches Aluminiumpulver, metallisches Siliciumpulver, metallisches Sil- berpulver, Zinkoxid, Bornitrid, Aluminiumcarbid, Aluminium- nitrid, Aluminiumhydroxid, Aluminiumoxid, Grafit, usw. Bevor- zugte weitere Füllstoffe sind Aluminiumpulver, Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, Zinkoxid und Aluminiumoxid. Besonders bevor- zugte Füllstoffe sind Zinkoxid, Aluminiumhydroxid und Alumini- umoxid, wobei Aluminiumhydroxid insbesondere bevorzugt ist. Die Form des weiteren Füllstoffs ist grundsätzlich nicht einge- schränkt. Die Partikel können beispielsweise sphärisch, ellip- soid, nadelförmig, röhrenförmig, plättchenförmig, faserförmig oder unregelmäßig geformt sein. Bevorzugt sind sie sphärische, ellipsoide oder unregelmäßig geformt. Der mittlere Durchmesser der weiteren wärmeleitfähigen Füllstoffe (Z) liegt vorzugsweise im Bereich 0,01 - 150 pm, bevorzugt im Bereich 0,1 - 100 pm, besonders bevorzugt im Bereich 0,2 - 80 pm, insbesondere im Be- reich 0,4 - 60 pm

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 5,0 kg/m 3 , bevorzugt höchstens 3,8 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 Leichtmetalllegierung-Partikel als alleinigen thermoleitfähigen Füllstoff (Z) oder in Kombination mit bis zu zwei weiteren thermoleitfähigen Füllstoffen (Z) . Ver- unreinigungen von bis zu 5% gelten dabei nicht als weiterer Füllstoff ( Z ) .

Enthalten die bevorzugten erfindungsgemäßen Zusammensetzungen die erfindungsgemäßen metallischen Leichtmetalllegierung-Parti- kel (Z) als einzigen thermisch leitfähigen Füllstoff (Z) mit einer Wärmeleitfähigkeit größer 5 W/mK, wird vorzugsweise ein Rheologiemodifier oder Verdickungsmittel zugesetzt, welches das Absetzen des Füllstoffes verhindert. Geeignete Rheologie- modifier sind dem Fachmann bekannt, wobei hydrophobe Kiesel- säure wie bspw. die Komponente (E) bevorzugt ist.

Die Gesamtmenge thermisch leitfähiger Füllstoffe (Z) in der er- findungsgemäßen vernetzbaren wärmeleitfähigen Siliconzusammen- setzung (Y) ist 40-95 Vol.-%, vorzugsweise 50-90 Vol.-%, bevor- zugt 60-88 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 - 1 000 000 mPa . s, vorzugsweise im Bereich 1 000 - 750 000 mPa . s, besonders bevorzugt im Bereich 2 000 - 500 000 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 .

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) gemischt , anschließend der/die wärmeleitfähige ( n ) Füllstoff ( e ) ( Z ) eingemischt . Vorzugsweise findet die Herstellung ohne akti- ves Heizen statt .

In einer bevorzugten Aus führungsform findet keine beabsichtigte Zugabe von Leichtmetalllegierung-Partikel mit einem mittleren Durchmesser von kleiner oder gleich 20 pm, besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 10 pm, insbesondere von Leichtmetallle- gierung-Partikel kleiner oder gleich 5 pm 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 s ind zweikomponentige wärmehärtbare Zusammensetzungen (Y) oder einkomponentige UV-vernet zbare Zu- sammensetzungen ( Y ) . Dies ist dem Fachmann ebenfalls seit langem bekannt .

Die erfindungsgemäße vernet zbare Siliconzusammensetzung (Y ) hat sehr gute Verarbeitungseigenschaften bezüglich Fluidität , Spaltfülleigenschaf ten 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 vernet zbaren Siliconzusammensetzung erhaltenen Siliconprodukte . Die gehärteten Siliconprodukte ( z . B . ein wärmeleitendes Element ) zeigen eine ausgezeichnete Wärmeleitfä- higkeit und exakte Schichtstärken .

Die Härte der vernet zten 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 vernet zten 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 vernet zten erfindungsgemäßen thermoleitfähigen Siliconzusammenset zungen 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

Verwendung der vernet zbaren Siliconzusammensetzung als Gap Fil- ler (=wärmeleitendes Element ) , Wärmeleitpad, wärmeleitfähige Klebstoffe und Vergussmassen. Insbesondere sind sie zur Verwen- dung als Gap Filler für Lithium-Ionen-Batterien von Elektro- fahrzeugen geeignet und als Vergussmasse für elektronische Bau- teile beispielsweise von Elektrofahrzeugen.

Die Dichte der vernetzten erfindungsgemäßen Siliconprodukte 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 .

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 500 000 mPa . s, insbesondere kleiner 250 000 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 500 000 mPa . s, insbesondere kleiner 250 000 jeweils bei Scherrate D = 10 s~l und 25 °C ist.

Me s sme thoden

Messung der Wärmeleitfähigkeit Lambda

Die Wärmeleitfähigkeit wird nach ASTM D5470-12 an einem TIM Tester (Steinbeis Transf erzentrum Wärmemanagement in der Elekt- ronik, Lindenstr. 13/1, 72141 Walddorfhäslach, Deutschland) bestimmt. Dabei wird der thermische Widerstand der Probe, die sich zwischen 2 Prüf Zylindern 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 konstan- tem Spalt von 1,8 - 1,6 - 1,4 - 1,2 - 1,0 mm. Auswertung er- folgt über eine integrierte Reporterstellung. Nach einer Plau- sibilitätsprüf ung (Bestimmtheitsmaß der Gerade > 0,998) wird die thermische Leitfähigkeit Lambda als effektive Wärmeleitfä- higkeit 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 see; 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 pm - 30 mm; Druckluftdispergierung mit „X-Jet" ; Dispergierdruck = 0 , 3 bar ) . Die Auswertungen erfolgten volumenbasiert nach dem Modell x c m ±n .

Die nachfolgenden Beispiele beschreiben die prinzipielle Aus- führbarkeit der vorliegenden Erfindung, ohne j edoch 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 Zusammengeben der Reaktanten bei Raumtemperatur ohne zusätzliche Heizung oder Kühlung ein- stellt , durchgeführt .

Beispiele

Übersicht der verwendeten erfindungsgemäßen und nicht-erfin- dungsgemäßen Legierungspartikel und Leichtmetalllegierung-Par- tikel-Mi s chungen

In den erfindungsgemäßen und nicht-erfindungsgemäßen Beispielen kommen die in Tabelle 1 aufgeführten Leichtmetalllegierungen zur Anwendung . Tabelle 1

Die Tabelle 2 zeigt die Eigenschaften der in den vernetzbaren, wärmeleitfähigen Siliconzusammensetzungen eingesetzten erfin- dungsgemäßen ( Beispiel 1 bis 7 ) und nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel (Vergleichsbeispiele VI bis V8 ) .

Die erfindungsgemäßen Beispiele 1- 6 verwenden erfindungsgemäßes Leichtmetalllegierung-Partikel , welche mittels Inertgasatomi- sierung gewonnen wurden, und damit überwiegend abgerundet sind, und zudem eine vergleichsweise breite , erfindungsgemäße Parti- kelgrößenverteilung aufweisen und damit alle erfindungsgemäßen Merkmale a ) bis c ) erfüllen .

Die nicht-erf indungsgemäßen Vergleichsbeispiele V1-V4 verwenden nicht-erfindungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel , welche mittels Inertgasatomisierung gewonnen wurden, und damit über- wiegend abgerundet s ind, j edoch eine vergleichsweise schmale , nicht-erfindungsgemäße Partikelgrößenverteilung aufweisen und das erfindungsgemäße Merkmal c ) nicht erfüllen .

Die nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsbeispiele V5-V7 verwenden nicht-erfindungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel , welche eine vergleichsweise breite Partikelgrößenverteilung aufweisen, j edoch mittels Mahlverfahren gewonnen wurden, und damit im We- sentlich eckig und kantig sind und das erfindungsgemäße Merkmal b) nicht erfüllen .

Beispiel 7 : Herstellung der Leichtmetalllegierung-Partikel-Mi- schung 7 (erfindungsgemäß)

100 g des nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Parti- kel aus Vergleichsbeispiel V2 , 200 g des nicht-erfindungsgemä- ßen Leichtmetalllegierung-Partikel aus Vergleichsbeispiel V3 , 400 g eines nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Par- tikels aus Legierung A, welches einen x50 von 103 , 5 pm und ei- nen SPAN von 0 , 31 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist , 200 g ei- nes nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikels aus Legierung A, welches einen x50 von 134 , 2 pm und einen SPAN von 0 , 24 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist , und 100 g des nicht-er- findungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel aus Vergleichs- beispiel V4 werden mit einem handelsüblichen Laborrührwerk TYP RW 28 ( IKA®-Werke GmbH & CO . KG, 79219 Staufen, Deutschland) homogen vermischt . Man erhält eine erfindungsgemäße Leichtme- talllegierung-Partikel-Mischung, welches einen x50 von 106 , 9 pm und einen SPAN von 0 , 77 aufweist und im Wesentlichen abgerundet ist , und die erfindungsgemäßen Merkmale a ) bis c ) erfüllt .

Vergleichsbeispiel V8 : Herstellung der Leichtmetalllegierung- Partikel-Mischung V8 (nicht-erfindungsgemäß)

300 g eines nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Par- tikels aus Legierung A, welches einen x50 von 134 , 2 pm und ei- nen SPAN von 0 , 24 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist , und 600 g des nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel aus Vergleichsbeispiel V4 werden mit einem handelsüblichen Labor- rührwerk TYP RW 28 ( IKA®-Werke GmbH & CO . KG, 79219 Staufen, Deutschland) homogen vermischt . Man erhält eine nicht-erfin- dungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel-Mischung , welche ei- nen x50 von 153 , 1 pm und einen SPAN von 0 , 42 aufweist und im Wesentlichen abgerundet ist , und das erfindungsgemäße 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 2 : Übersicht der Eigenschaften der Leichtmetalllegie- rung-Partikel

Allgemeine Vorschrift 1 (AVI) zur Herstellung der vernetzten, thermoleitfähigen Leichtmetalllegierung-Partikel-haltigen Si- liconformköper (erfindungsgemäße Beispiele 8 bis 14 und nicht- erfindungsgemäße Beispiele V9 bis V20)

Schritt 1: Herstellung einer additionsvernetzbaren, thermoleit- fähigen Leichtmetalllegierung-Partikel-haltigen Siliconzusam- mensetzung

24,5 g eines Vinyldimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsilo- xans, mit einer Viskosität von 1000 mPa . s, 16,3 g eines Hydro- gendimethylsiloxy-terminierten Polydimethylsiloxans, mit einer Viskosität von 1000 mPa . s, 1,0 g eines Mischpolymerisats aus Dimethylsiloxy- und Methylhydrogensiloxy- und Trimethylsiloxy- Einheiten, das eine Vis kosität 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 wurden j eweils die Leichtmetalllegierung-Partikel im Mengenverhältnis gemäß Tabelle 3 zugegeben und 25 Sekunden bei 2350 U/min mittels SpeedMixer gemischt . Die Leichtmetalllegierung-haltige Silicon- zusammensetzung wurde mit einem Spatel durchgerührt und dabei Leichtmetalllegierung-Partikelreste vom Gefäßrand eingemi scht . Anschließend wurde weitere 25 Sekunden bei 2350 U/min mittels SpeedMixer homogenisiert und auf Raumtemperatur abgekühlt .

Für die Vernet zung wurden 4 , 18 g ELASTOSIL® CAT PT ( zu beziehen bei Wacker Chemie AG, Hanns-Seidel-Plat z 4 , 81737 München, Ger- many) zugegeben, was einem Mischungsverhältnis von 1 Teil Kata- lysatorlösung auf 10 Teile Siliconzusammenset zung 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 j eweils mit dem Spatel umgerührt wurde . Man er- hielt eine reaktive , pastöse Masse , die nur wenige Stunden la- gerfähig ist und direkt weiterverarbeitet wurde .

Schritt 2 : Herstellung eines vernetzten, thermoleitfähigen Leichtmetalllegierung-Partikel-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 Vul kanisat wurde an- schließend bei 200 °C für 4 Stunden getempert . Man erhielt ei- nen homogenen und elastischen Formkörper . Beispiel 15 Brennbarkeitsprüfung

Die Brennbarkeitsprüfung erfolgte in einer vereinfachten Prü- fung angelehnt an UL 94 V, ein Standard von Underwriters Labo- ratories zur Testung des senkrechten Verbrennens , der die Ein- stufung von Kunststoffen nach ihrer Flammwidrigkeit ermöglicht . Diese Methode ist die gängigste Prüfung zur Klassifizierung von flammgeschützten Kunststoffen .

Aus den erfindungsgemäßen Siliconformkörpern gemäß der Bei- spiele 8 bis 14 und den nicht-erfindungsgemäßen Siliconformkör- pern gemäß der Vergleichsbeispiele V9 bis V13 und V18 bis V20 wurden j eweils 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 Kunststof f- platte gerichtet . Nach 10 Sekunden einwirken wird die Flamme entfernt . Die Nachbrennzeit (Gesamt zeit 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 Versuchs stücken durchgeführt und der Durchschnittswert der Nachbrennzeit wird ermittelt . Die Ergebnisse sind der Tabelle 3 zu entnehmen .

Bei den nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsversuchen V14 bis V16 , enthaltend j eweils 62 , 5 Vol . -% der nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikels 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 3 : Leichtmetalllegierung-Partikel-haltige Siliconzusam- menset zungen, deren Eigenschaften und Eigenschaften der daraus hergestellten Formkörper Die Vergleichsbeispiele V9 bis V13 und V17 bis V19 , enthaltend nicht-erfindungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel oder -Mi- schung gemäß der Vergleichsbeispiele V1-V8 , welches eines oder mehrere der Merkmale a ) bis c ) nicht erfüllt , zeigen bei der Brennbarkeitsprüfung eine vergleichsweise hohe Brennbarkeit . Insbesondere auffällig war die Brennbarkeit der nicht-erfin- dungsgemäßen Vergleichsprobe V19 , enthaltend ein Leichtmetall- legierung-Partikel mit einer mittleren Parti kelgröße von weni- ger als 20 pm. Die Probe brannten nach dem Entfernen der Flamme weiter bis der Formkörper komplett verbrannt war . Vollkommen unerwartet zeigte sich, dass Leichtmetalllegierung- Partikel , die gleichzeitig die Merkmale a ) - c) erfüllen, den erfindungsgemäßen Vorteil einer reduzierten Brennbarkeit zei- gen . Im erfindungsgemäßen Beispiel 14 zeigte sich zudem völlig überraschend, dass durch Mischen mehrerer nicht-erfindungsgemä- ßer Leichtmetalllegierung-Partikel eine erfindungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel-Mischung erzeugt werden kann, welche die erfindungsgemäßen vorteilhaften Eigenschaften einer geringen Brennbarkeit aufweist , sofern die erhaltene Mischung die Merkmalen a ) bis c ) erfüllt . Im Gegensatz dazu erfüllt die ni cht -er findungs gemäße Leichtmetalllegierung- Partikel -Mischung aus dem Vergleichsbeispiel V8 nicht die Merkmale a ) bis c ) und zeigt auch nicht die erfindungsgemäßen Vorteile .

Beispiel 16 Vollständige Brennbarkeitsprüfung gemäß UL 94 V

Die erfindungsgemäßen Siliconformköper aus den erfindungsgemä- ßen Beispielen 11A und 12 und die nicht-erfindungsgemäßen Si- liconformköper aus den nicht-erfindungsgemäßen Vergleichsbei- spielen V10 , Vll und V18 wurden der vollständigen Brennbar- keitsprüfung gemäß UL 94 V unterzogen und nach V-0 , V-l 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 4 zu entnehmen . Tabelle 4:

Beispiel 17 Herstellung eines vernetzten, thermoleitfähigen Si- liconformkörpers enthaltend eine in-situ Mischung von zwei Leichtmetalllegierung- Partikel . (erfindungsgemäß )

Gemäß der Allgemeinen Vorschrift AVI wurde eine erfindungsge- mäße vernetzbare thermoleitfähige Siliconzusammensetzung herge- stellt, wobei als Leichtmetalllegierung-Partikel 187,55 g des erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel aus Beispiel 1 (37, 6 Vol.-% bezogen auf die Gesamtmenge der thermoleitfähigen Siliconzusammensetzung) und 183,95 g eines nicht-erfindungsge- mäßen Leichtmetalllegierung-Partikels aus Legierung A, welches einen x50 von 104,9 pm und einen SPAN von 0,36 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 Leichtmetalllegierung-Partikel-Mischung vermischt wurden.

Es wurde eine erfindungsgemäße reaktive Siliconzusammensetzung mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung- Partikel von 74,4 Vol.-% und einer dynamischen Viskosität von 61 500 mPa . s bei Scherrate D = 10 s -1 und 25 °C erhalten. Die thermische Leitfähigkeit betrug 5,14 W/mK und die Dichte 2,22 kg/m 3 . Die erfindungsgemäße Masse weist eine gute Verarbeitbar- keit, 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 erfin- dungsgemäßer, vernetzter Siliconformkörper hergestellt. Die Nachbrennzeit gemäß Beispiel 15 betrug 0,9 Sekunden. Gemäß Bei- spiel 16 erfolgte eine Einstufung nach UL94 V-0.

Vergleichsbeispiel V20 Herstellung eines vernetzten Silicon- formkörpers enthaltend eine in-situ Mischung von zwei Leichtme- talllegierung-Partikel . ( ni cht- er findungs gemäß )

Gemäß dem erfindungsgemäßen Beispiel 17 wurde ein vernetzter Siliconformkörper hergestellt, jedoch wurden 19,0 Vol.-% des Leichtmetalllegierung-Partikel aus Beispiel 1 und 18,6 Vol-% eines nicht-erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikels aus Legierung A, welches einen x50 von 105,8 pm und einen SPAN von 0,35 aufweist und mittels Inertgasatomisierung 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 0,48 W/mK auf. Gemäß Beispiel 16 erfolgte eine Einstufung nach UL94 V-l. Die Zusammensetzung ist für die Anwendung als Gap Filler nicht geeignet.

Beispiel 18 Zweikomponentiger Gap Filler (erfindungsgemäß)

Herstellung der A-Komponente

In einem handelsüblichen Labotop Planetenmischer (PC Laborsys- tem GmbH, Maispracherstrasse 6, 4312 Mägden, 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 658,29 g eines erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Parti- kels aus Legierung A, welches einen x50 von 79,2 pm und einen SPAN von 1, 61 aufweist und mittels Inertgasatomisierung herge- stellt und damit im Wesentlichen abgerundet ist, in zwei Porti- onen (erste Portion 438,86 g, zweite Portion 219,53 g) zugege- ben und nach jeder Zugabe wurde 10 Minuten unter leichtem Va- kuum (950 mbar) bei 300 U/min gemischt. Die entstandene pastöse Masse wurde weitere 10 Minuten bei 300 U/min unter leichtem Va- kuum (950 mbar) homogenisiert. Es wurde eine erfindungsgemäße A-Komponente mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Leichtme- talllegierung-Partikel von 55,5 Vol.-% und einem Gesamtgehalt an thermisch leitfähigem Füllstoff von 73,1 Vol.-% erhalten. Die pastöse Zusammensetzung weist eine Dichte von 2,43 kg/m 3 , eine dynamische Viskosität von 53,200 mPa . s bei Scherrate D = 10 s -1 und 25 °C und eine thermische Leitfähigkeit von 3,4 W/mK auf und ist damit für die Verwendung als Gap Filler sehr gut geeignet .

Herstellung der B-Komponente

In einem handelsüblichen Labotop Planetenmischer (PC Laborsys- tem GmbH, Maispracherstrasse 6, 4312 Mägden, 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 Rührergeschwindigkeit von 300 U/min für 5 Minuten gemischt.

306,0 g sphärisches Aluminiumoxid BAK-5 (zu beziehen bei Shang- hai 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 652,83 g er- findungsgemäße Leichtmetalllegierung-Partikel aus Legierung A, welches einen x50 von 78,8 p.m und einen SPAN von 1,64 aufweist und mittels Inertgasatomisierung hergestellt und damit im We- sentlichen abgerundet ist, in zwei Portionen (erste Portion 435,22 g, zweite Portion 217, 61 g) zugegeben und nach jeder Zu- gabe 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) homoge- nisiert. Es wurde eine erfindungsgemäße B-Komponente mit einem Gehalt an erfindungsgemäßen Leichtmetalllegierung-Partikel von 55,5 Vol.-% und einem Gesamtgehalt an thermisch leitfähigen Füllstoff von 73,1 Vol.-% erhalten. Die pastöse Zusammensetzung weist eine Dichte von 2,43 kg/m 3 , eine dynamische Viskosität von 39500 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 Filler 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 1,8 auf. Gemäß Beispiel 16 erfolgte eine Ein- stufung nach UL94 V-0. Die Zusammensetzung ist für die Anwen- dung als Gap Filler sehr gut geeignet.