JP5489409B2 - 高熱伝導性コンパウンド - Google Patents

Description

本発明は、極めて高い熱伝導率を有する高熱伝導性コンパウンドに関し、塗布性、高温環境における熱安定性に優れた高熱伝導性コンパウンドに関する。

電子機器に使用されている半導体部品の中には、コンピュータのＣＰＵやインバーター、コンバーター等の電源制御用のパワー半導体のように使用中に発熱をともなう部品がある。これらの半導体部品を熱から保護し、正常に機能させるためには、発生した熱をヒートシンク等の放熱部品へ伝導させ放熱する方法がある。熱伝導性コンパウンドは、これら半導体部品と放熱部品を密着させるように両者の間に塗布され、半導体部品の熱を放熱部品に効率よく伝導させるために用いられる。近年、これら半導体部品を用いる電子機器の性能向上や小型・高密度実装化が進んでおり、放熱対策に用いられる熱伝導性コンパウンドにはより高い熱伝導性が求められると共に、良好な塗布性のために高いちょう度を有することも求められる。

熱伝導性コンパウンドは、液状炭化水素やシリコーン油やフッ素油等の基油に、酸化亜鉛、酸化アルミニウムなどの金属酸化物や、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの無機窒化物や、アルミニウムや銅などの金属粉末等、熱伝導率の高い充填剤が多量に分散されたグリース状組成物である。例えば、炭化水素油やフッ素油に特定の熱伝導性無機充填剤を配合したもの(特許文献１等)、特定のオルガノシランで表面処理された窒化アルミニウムをシリコーン油等の基油に配合したもの(特許文献２等参照)、特定の表面改質剤を配合したもの（特許文献３、４等参照）等が開示されている。
特許第２９３８４２８号公報 特許第２９３０２９８号公報 特開２００６−２１０４３７号公報 特開２００６− ９６９７３号公報

熱伝導性コンパウンドは、コンピューターのＣＰＵ等の冷却装置や、高出力のインバーターに使用されるパワー半導体等の冷却装置における熱接触界面に使用されている。近年、これらのエレクトロニクス機器における半導体素子は、小型化・高性能化に伴い、発熱密度及び発熱量が増大しており、熱伝導性コンパウンドはより高い熱伝導性を求められている。一般に熱伝導性コンパウンドの熱伝導率は充填剤の量が多いほど高くなるが、充填剤の量が多すぎるとちょう度が低くなり充分な塗布性が得られなくなる場合がある。この場合、塗膜の膜厚が増えたり気泡が混入する事で熱伝導性が低下する恐れがある。
そのため、ちょう度が高く、塗布性を良好に保ちつつ、充填剤の量を多くできる技術が求められている。さらに、こうした高熱伝導性コンパウンドは発熱する部品に直接塗布されて使用されるため、熱の影響により、熱伝導性コンパウンドの種類によっては大きくちょう度が変化する場合がある。このように、放熱材料として実装使用時にちょう度が大きく低下した場合にはクラックの発生等が起こり、放熱性能が低下する可能性がある。
したがって、発熱量の大きい環境で長期間に渡り使用されるケースでは、熱伝導性コンパウンドの性能としては、より高熱伝導率を有するとともに、高温下でのちょう度変化率が少ない、熱安定性に優れることが求められる。
本発明の目的は、高熱伝導性を有し、ちょう度が高く塗布性が良好で、さらに高温における熱安定性に優れる高熱伝導性コンパウンドを提供することにある。

本発明者らは、上記課題を達成するために鋭意検討した結果、無機粉末充填剤の分散性を向上するための特定の表面改質剤を用いることで、無機粉末充填剤を高充填しても高ちょう度が得られ、なおかつ熱安定性を向上させることができることを見出し、本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明は、（Ａ）無機粉末充填剤を８５〜９７質量％、（Ｂ）基油を２〜１５質量％、及び（Ｃ）一般式（１）で表される化合物を０．００１〜１０質量%の割合で含有することを特徴とする高熱伝導性コンパウンドを提供するものである。

(式中、Ｒ_１、Ｒ_２はそれぞれ炭素数１〜３６の直鎖または分岐鎖を有する２価の炭化水素基であり、ｎは１〜１５であり、Ｘ、Ｙはカルボキシル基とヒドロキシル基の組合せであり、Ｘ及びＹのうちの一方がカルボキシル基であり、他方がヒドロキシル基である。なお、ｎが２〜１５の場合、一般式（１）の（−Ｒ_２−ＣＯＯ−）_ｎの部分は、Ｒ_２が異なる２価の炭化水素基である２種以上の構成単位（−Ｒ_２−ＣＯＯ−）から構成される共重合体基であってもよい。)

また、本発明は、上記高熱伝導性コンパウンドにおいて、前記一般式（１）におけるｎが２〜１０である請求項１に記載の高熱伝導性コンパウンドを提供するものである。
また、本発明は、上記高熱伝導性コンパウンドにおいて、前記基油が、４０℃で１０ｍｍ ^２ ／ｓ〜６００ｍｍ ^２ ／ｓの動粘度を有する、ポリαオレフィン、ポリオールエステル、及びフェニルエーテルから選ばれる少なくとも１種である高熱伝導性コンパウンドを提供するものである。
また、本発明は、上記高熱伝導性コンパウンドにおいて、無機粉末充填剤が、金属酸化物粉末、金属粉末よりなる群より選ばれる少なくとも1種以上である高熱伝導性コンパウンドを提供するものである。

さらに、本発明は、（Ｄ）不飽和脂肪酸を０．０１〜４質量%含有する高熱伝導性コンパウンドを提供するものである。

本発明の高熱伝導性コンパウンドは、特定の表面改質剤の効果により無機充填剤の充填量を高め、塗布性を損なうことなくより高い熱伝導性を実現でき、なおかつ耐熱性を向上することができる。本発明の熱伝導性コンパウンドを使用することで、高熱を発する電子部品の放熱性を向上でき、特にパワー半導体やＬＥＤの放熱材料として好適である。

（１）無機粉末充填剤
本発明に用いられる無機粉末充填剤（Ａ）は、基油より高い熱伝導率を有するものであれば特に限定されないが、金属酸化物、無機窒化物、金属、ケイ素化合物、カーボン材料などの粉末が好適に用いられる。本発明の無機粉末充填剤の種類は１種類であってもよいし、また２種以上を組み合わせて用いることもできる。

上記の無機粉末充填剤は、電気絶縁性を求める場合には、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、シリカ、ダイヤモンドなどの、半導体やセラミックなどの非導電性物質の粉末が好適に使用でき、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、窒化ホウ素、シリカの粉末がより好ましく、酸化亜鉛、酸化アルミニウムの粉末が特に好ましい。これらの無機粉末充填剤をそれぞれ単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。また、電気絶縁性を求めず、より高い熱伝導性を求める場合には、金属アルミニウム、金属銅などの金属粉末や、グラファイト、フラーレン、カーボンナノチューブなどの炭素材料粉末が好適に使用でき、金属粉末がより好ましく、金属アルミニウムの粉末が特に好ましい。また、金属粉末や炭素材料粉末を上記の非導電性物質の粉末と組み合わせて用いることもできる。

また、上記無機粉末充填剤は、細粒のみを用いる場合は平均粒径０．１５〜３μｍの無機粉末を用いることが好ましい。平均粒径を０．１５μｍ以上とすることで、無機粉末充填剤の表面積に対する液体成分(基油と表面改質剤)の割合のバランスがよく、より高いちょう度を得ることができる。一方、平均粒径を３μｍ以下とすることで、最密充填をしやすくなり、より高い熱伝導率とすることができ、また離油もしづらくなる。また、細粒と粗粒を組み合わせる場合には、上記の細粒と、平均粒径５〜５０μｍの粗粒の無機粉末を組み合わせることができる。この場合には、粗粒の平均粒径を５０μｍ以下とすることで塗膜を薄くし、実装時の放熱性能を一層高めることができる。一方、粗粒の平均粒径は５μｍ以上とすることでより高い熱伝導率を得やすくできる。

無機粉末充填剤を細粒と粗粒の組み合わせとする場合、粗粒としては、平均粒径の異なる２種類以上の粉末の組み合わせとすることもできる。この場合にも、熱伝導率と実装時の放熱性能の観点から、それぞれの粗粒の平均粒径は５〜５０μｍであることが好ましい。

また、細粒と粗粒の無機粉末充填剤を組み合わせる場合の質量比は、２０：８０〜８５：１５の範囲で混合するのが好ましい。粗粒を２種類以上組み合わせる場合には粗粒同士の質量比は特に限定されないが、この場合にも細粒の質量比を無機粉末充填剤のうち２０％〜８５％の範囲にするのが好ましい。細粒と粗粒の配合比を上記範囲とすることで、無機粉末充填剤の表面積と液体成分(基油と表面改質剤)の量のバランスから、高いちょう度を得ることができる。また、粗粒と細粒のバランスが最密充填に適しており、離油もしづらくなる。

無機粉末充填剤の含有率は８５〜９７質量％であるが、含有率が高いほど熱伝導性に優れ、好ましくは９０〜９６質量％である。８５質量％未満では熱伝導性が低くなったり、また離油を生じ基油の滲み出しを生じることがある。一方、９７質量％を越えるとちょう度が低くなり十分な塗布性を保てなくなったり、熱伝導性コンパウンドが調製できなくなる。

（２）基油
基油（Ｂ）としては、種々の基油が使用でき、例えば、鉱油、合成炭化水素油などの炭化水素系基油、エステル系基油、エーテル系基油、リン酸エステル、シリコーン油及びフッ素油などが挙げられ、炭化水素系基油、エステル系基油、ポリエーテル基油が好ましい。基油の分離を防止する点においては、表面張力の低いシリコーン油及びフッ素油は、あまり好ましくない。基油は１種単独で使用しても、２種以上を組み合わせて使用しても良い。
鉱油としては、例えば、鉱油系潤滑油留分を溶剤抽出、溶剤脱ロウ、水素化精製、水素化分解、ワックス異性化などの精製手法を適宜組み合わせて精製したもので、１５０ニュートラル油、５００ニュートラル油、ブライトストック、高粘度指数基油などが挙げられる。鉱油は、高度に水素化精製された高粘度指数基油が好ましい。

合成炭化水素油としては、例えば、エチレンやプロピレン、ブテン、及びこれらの誘導体などを原料として製造されたアルファオレフィンを、単独または２種以上混合して重合したものが挙げられる。アルファオレフィンとしては、炭素数６〜１４のものが好ましく挙げられる。
具体的には、１−デセンのオリゴマーであるポリアルファオレフィン（ＰＡＯ）や、１−ブテンやイソブチレンのオリゴマーであるポリブテン、エチレンとアルファオレフィンのコオリゴマー等が挙げられる。また、アルキルベンゼンやアルキルナフタレン等を用いることもできる。
エステル系基油としては、ジエステルやポリオールエステルが挙げられる。

ジエステルとしては、アジピン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸等の二塩基酸のエステルが挙げられる。二塩基酸としては、炭素数４〜３６の脂肪族二塩基酸が好ましい。エステル部を構成するアルコール残基は、炭素数４〜２６の一価アルコール残基が好ましい。
ポリオールエステルとしては、β位の炭素上に水素原子が存在していないネオペンチルポリオールのエステルで、具体的にはネオペンチルグリコール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等のカルボン酸エステルが挙げられる。エステル部を構成するカルボン酸残基は、炭素数４〜２６のモノカルボン酸残基が好ましい。
また、上記以外にも、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、２−ブチル−２−エチルプロパンジオール、２,４−ジエチル−ペンタンジオール等の脂肪族二価アルコールと、直鎖または分岐鎖の飽和脂肪酸とのエステルも用いることができる。直鎖または分岐鎖の飽和脂肪酸としては、炭素数４〜３０の一価の直鎖または分岐鎖の飽和脂肪酸が好ましい。

エーテル系基油としては、ポリグリコールやフェニルエーテルなどが挙げられる。
ポリグリコールとしては、ポリエチレングリコールやポリプロピレングリコール、及びこれらの誘導体などが挙げられる。
フェニルエーテルとしては、アルキル化ジフェニルエーテルや、（アルキル化）ポリフェニルエーテルなどが挙げられる。

リン酸エステルとしては、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート等が挙げられる。

熱伝導性コンパウンドは発熱部に塗布されるため、長時間高温にさらされる。このため、基油としては熱酸化安定性に優れることが望ましい。上記基油の中では、合成系基油が好ましく、合成炭化水素油、エステル系基油、エーテル系基油が好ましい。これらの基油のうち、特に熱酸化安定性に優れるものとして、合成炭化水素油では、ポリαオレフィン、エステル系基油では、ポリオールエステル、エーテル系基油ではフェニルエーテルが好ましい基油として用いられる。さらにこれらの基油のうち、粘度指数の高いポリαオレフィン、添加剤の溶解性が高いポリオールエステルが特に好ましい基油として用いられる。
基油の動粘度は、４０℃で１０ｍｍ^２／ｓ〜６００ｍｍ^２／ｓであることが好ましい。４０℃における動粘度を１０ｍｍ^２／ｓ以上とすることで、高温下での基油の蒸発や離油などが抑制される傾向にあるため好ましい。また、４０℃における動粘度を６００ｍｍ^２／ｓ以下とすることで高いちょう度を得やすくなるため好ましい。

基油の含有量としては２〜１５質量％であり、２．５〜１２質量％が好ましく、３〜１０質量％が特に好ましい。含有量が１５質量％を超える場合には、ちょう度が高くなりすぎ、熱伝導性コンパウンドが流れ出てしまう場合がある。さらに離油を生じたり、熱伝導性が低下する場合がある。

（３）化合物（Ｃ）
本発明に用いられる化合物（Ｃ）は、一般式（１）で表される化合物であり、無機粉末充填剤の表面に吸着し、基油との親和性を向上させる表面改質剤としての働きと、立体障害により充填剤同士の凝集を防ぐ分散剤としての働きを同時に持つ。
本発明に用いられる化合物（Ｃ）は、従来用いられている表面改質剤と比較して、高ちょう度が得られ、塗布性を向上させることができる。また充填剤の高充填率化が可能となり、より高い熱伝導率を得ることができる。
さらに、本発明に用いられる化合物（Ｃ）は、従来用いられている表面改質剤と比較すると耐熱性が高いので、化合物（Ｃ）を表面改質剤兼分散剤として用いることで、熱伝導性コンパウンドの耐熱性を向上させることができる。

一般式（１）において、Ｒ_１、Ｒ_２はそれぞれ炭素数１〜３６の直鎖または分岐鎖を有する２価の炭化水素基であり、それぞれ同一でも異なっていても良い。２価の炭化水素基は、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基などが挙げられ、アルキレン基が好ましい。また２価の炭化水素基の炭素数は１〜３６であり、２〜３２が好ましく、８〜３０がさらに好ましい。また２価の炭化水素基は分岐を持つものが好ましく、分岐点を1ヶ所持つものがより好ましい。２価の炭化水素基全体の炭素数が３６より多いと粘度が高くなりすぎ、熱伝導性コンパウンドが調製できないか、硬くなる場合がある。

また、ｎが２〜１５の場合、一般式（１）の（−Ｒ_２−ＣＯＯ−）_ｎの部分は、Ｒ_２が異なる２価の炭化水素基である２種以上の構成単位（−Ｒ_２−ＣＯＯ−）から構成される共重合体基であってもよい。この共重合体基は、ランダム構造であってもよいし、ブロック構造であってもよい。
さらに、化合物（Ｃ）の重量平均分子量は４００〜１００００程度であることが好ましい。
一般式（１）において、ｎは１〜１５であり、２〜１０がより好ましい。ｎが１５より多いと粘度が高くなりすぎ、熱伝導性コンパウンドが調製できないか、硬くなる場合がある。

一般式（１）において、Ｘ、Ｙはカルボキシル基とヒドロキシル基の組合せであり、Ｘ及びＹのうちの一方がカルボキシル基であり、他方がヒドロキシル基である。またＸがカルボキシル基で、Ｙがヒドロキシル基である組み合わせが最も好ましい。
化合物（Ｃ）は、例えば、炭素数２〜３７のヒドロキシカルボン酸を重合させることによって得ることができる。このようなヒドロキシカルボン酸としては、上記の一般式（１）に記載した構造のものが得られれば特に制限はなく、例えば、３−ヒドロキシラウリン酸、３−ヒドロキシパルチミン酸、３−ヒドロキシステアリン酸、３−ヒドロキシアラキジン酸、８ーヒドロキシパルチミン酸、１２−ヒドロキシステアリン酸、１２−ヒドロキシラウリン酸、１２−ヒドロキシパルミトレイン酸、１２−ヒドロキシオレイン酸、１６−ヒドロキシパルチミン酸等が挙げられる。また、Ｙがカルボキシル基のものは炭素数２〜３６のジカルボン酸を、またＸがヒドロキシル基のものは炭素数１〜３６の２価のアルコールを、上記ヒドロキシカルボン酸の重合体にそれぞれエステル結合させることで得ることができる。

本発明に用いられる化合物（Ｃ）は、０．００１〜１０質量％含有することが好ましい。より好ましくは０．００５〜５質量％であり、さらに好ましくは０．０１〜４質量％であり、最も好ましくは０．０１〜１質量％である。含有量が０．００１質量％より少ない場合、高いちょう度や良好な耐熱性が得られないばかりか、充填率を高くすることができず、高熱伝導率が得られない。一方、含有量が１０質量％より多くても効果の向上は期待できない。

（４）不飽和脂肪酸
本発明では、さらに不飽和脂肪酸（Ｄ）を配合する事で、熱伝導性コンパウンドの耐湿性を向上することができる。不飽和脂肪酸を配合すると湿度の高い環境下に置かれた場合のちょう度変化、硬化を防ぐことができ、放熱性能の低下を防ぐことができる。
不飽和脂肪酸の種類としては、炭素数８〜３０が好ましく、炭素数１２〜２６が特に好ましく、炭素数１６〜２４が最も好ましい。炭素数をこの範囲にすることで、高いちょう度と良好な耐湿性を得ることができる。不飽和脂肪酸は、不飽和基が炭素−炭素二重結合であるものが好ましい。炭素−炭素二重結合の数は、１〜２個がより好ましく、１個が特に好ましい。炭素―炭素二重結合を２個より多く持つものは耐熱性を低下させる可能性がある。不飽和脂肪酸は、カルボキシル基については一価もしくは二価の不飽和脂肪酸が好ましく、一価の不飽和脂肪酸がより好ましく、炭化水素基については、炭素数８以上の直鎖または分岐鎖を持つ不飽和脂肪酸が好ましい。
不飽和脂肪酸の具体例としては、例えば、カプロレイン酸、ウンデシレン酸、リンデル酸、ツズ酸、ミリストレイン酸、パルミトレイン酸、ゾーマリン酸、ペテロセリン酸、オレイン酸、エライジン酸、パセニン酸、コドイン酸、ゴンドイン酸、セトレイン酸、エルカ酸、ブラシジン酸、セラコレイン酸などが挙げられる。

これら不飽和脂肪酸は１種単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせても良い。本発明に用いる不飽和脂肪酸は、０．００１質量％〜５．０質量％含有することが好ましい。より好ましくは０．０１〜４．０質量％であり、さらに好ましくは０．０５〜３．０質量％であり、最も好ましくは０．０５〜１．０質量％である。含有量を０．００１質量％以上とすることで高湿環境下でのちょう度変化をより効果的に抑制することができ、５．０質量％より多くしてもそれ以上の高い効果の向上は期待できない。
化合物(Ｃ)と不飽和脂肪酸（Ｄ）とを組み合わせる場合には、その質量比は５０：１〜１：５０が好ましい。また、より高ちょう度を得たい場合には２５：１〜１：１０が好ましく、より耐湿性を向上したい場合には１０：１〜１：２５が好ましい。

（５）その他の添加剤
本発明の高熱伝導性コンパウンドには必要に応じて、その他の公知の添加剤を適宜配合することができる。これらとしては、例えば、酸化防止剤としてはフェノール系、アミン系、イオウ・リン系等の化合物が、さび止め剤としてはスルホン酸塩、カルボン酸、カルボン酸塩等の化合物が、腐食防止剤としてはベンゾトリアゾールおよびその誘導体等の化合物、チアジアゾール系化合物が、増粘剤・増ちょう剤としてはポリブテン、ポリメタクリレート、脂肪酸塩、ウレア化合物、石油ワックス、ポリエチレンワックス等が挙げられる。これらの添加剤の配合量は、通常の配合量であればよい。

（６）製造方法
本発明の高熱伝導性コンパウンドの製造に関しては、均一に成分を混合できればその方法にはよらない。一般的な製造方法としては、乳鉢、プラネタリーミキサー、２軸式押出機などにより混練りを行い、グリース状にした後、さらに三本ロールにて均一に混練りする方法がある。
（７）コンパウンドの性状
本発明の高熱伝導性コンパウンドのちょう度は２００以上であれば使用可能であるが、塗布性、拡がり性、付着性、離油防止性などの点から２５０〜４００であることが好ましい。

以下、実施例により本発明を詳述するが、本発明はこれによって何ら限定されるものではない。
実施例及び比較例に用いた各成分について以下に示す。
（１）無機粉末充填剤
酸化亜鉛１： 平均粒径 ０．６μｍ
酸化亜鉛２： 平均粒径 １１μｍ
アルミナ： 平均粒径 ８μｍ
金属アルミニウム： 平均粒径 ３３μｍ
（２）基油
ＰＡＯ：ポリ−α−オレフィン（１−デセン−オリゴマー）、４０℃動粘度が４７ｍｍ^２／ｓのもの。
ＰＯＥ：ペンタエリスリトールと炭素数８及び１０のモノカルボン酸とのエステル、４０℃動粘度が３２ｍｍ^２／ｓのもの。
ＤＰｈＥ：ジアルキル化ジフェニルエーテル（炭素数１２〜１４の分岐鎖を持つアルキル基を有するもの）、４０℃動粘度が９８ｍｍ^２／ｓのもの。
（３）添加剤
（ア）化合物（Ｃ）
（Ｃ−１）：１２−ヒドロキシステアリン酸の３〜５分子重合させたオリゴマーである。すなわち、一般式（１）において、Ｒ_１、Ｒ_２は共に炭素数１７のアルキレン基、ｎは２〜４、Ｘはカルボキシル基、Ｙはヒドロキシル基である。また、重量平均分子量Ｍｗ（ＧＰＣポリスチレン換算）は、約２４００である。
（Ｃ−２）：１２−ヒドロキシステアリン酸の５〜８分子重合させたオリゴマーである。すなわち、一般式（１）において、Ｒ_１、Ｒ_２は共に炭素数１７のアルキレン基、ｎは４〜７、Ｘはカルボキシル基、Ｙはヒドロキシル基である。また、重量平均分子量Ｍｗ（ＧＰＣポリスチレン換算）は、約５４５０である。
（イ）（ポリ）グリセリルエーテル（表面改質剤）
モノグリセリンモノオレイルエーテルに少量のポリグリセリンモノオレイルエーテルを含有する。
（ウ）ポリブテニルコハク酸イミド（分散剤）
分子量２１００のポリブテニル基を含む
（エ）エルカ酸（炭素数２２の不飽和脂肪酸）
（オ）オレイン酸（炭素数１８の不飽和脂肪酸）
（カ）アミン系酸化防止剤（ジアルキル化ジフェニルアミン）

（実施例１〜１７）
下記表１、２及び３に実施例１〜１７の組成と熱伝導性コンパウンドの性能・性状を示す。表１、２及び３の組成の成分を配合して、熱伝導性コンパウンドを以下の方法で調製した。なお、表１、２及び３中における組成の数値の単位は質量％であり、無機粉末充填材のカッコ内の数値は、平均粒径である。
熱伝導性コンパウンドの調製
基油に表面改質剤、酸化防止剤等の各種添加剤を溶解し、無機粉末充填剤とともにプラネタリーミキサーまたは自動乳鉢に入れた。室温〜６０℃で３０分混練りを行いよく混合し、グリース状とした。その後、三本ロールによる混練りを１〜３回実施して熱伝導性コンパウンドを調製した。

得られた熱伝導性コンパウンドを用いて、以下に示す性能を評価した。ちょう度は、ＪＩＳ−Ｋ２２２０に準拠して不混和ちょう度を測定した。ちょう度の値が大きいほど熱伝導性コンパウンドが軟らかくなり、逆に小さいほど硬くなる。熱伝導率は、京都電子工業（株）製迅速熱伝導率計ＱＴＭ−５００により室温にて測定した。高温放置試験は、熱伝導性コンパウンド０．２５ｍｌを鉄板に挟み、厚さ２００μｍに薄膜化し、１５０℃で５００時間加熱し、試験前後のちょう度を簡易的に測定した。恒温恒湿試験は、温度６０度、相対湿度９０％の環境下に熱伝導性コンパウンドを７２時間放置し、試験前後の不混和ちょう度を測定した。
なお、各表に記載した高温放置試験と恒温恒湿試験の結果は、それぞれ、ちょう度変化率と不混和ちょう度変化率で示し、ちょう度が低下すなわち、硬くなった場合には変化率を負の数値で示し、ちょう度が上昇すなわち、軟らかくなった場合には変化率を正の数値で示した。

（比較例１〜６）
下記表４に比較例１〜６の組成と熱伝導性コンパウンドの性能・性状を示す。表４の組成の成分を配合して、熱伝導性コンパウンドを実施例と同様の方法で調製した。

表１からわかるように、化合物（Ｃ）を含有する実施例１及び２は、４．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率を有しながら、ちょう度が高く塗布性に優れることがわかる。また、表２及び表３からわかるように、化合物（Ｃ）と不飽和脂肪酸であるエルカ酸（炭素−炭素間２重結合を１つ有する炭素数２２の不飽和脂肪酸）を含有する実施例３〜1７は、４．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高い熱伝導率と高いちょう度を有し、さらに高温放置試験後と恒温恒湿試験後もちょう度変化が少なく良好な耐熱性と良好な耐湿性を兼ね備えていることがわかる。一方、化合物（Ｃ）に代えて、やはり表面改質剤としての効果を有する(ポリ)グリセリルエーテルを配合した比較例１は、良好な熱伝導率とちょう度を有しているものの、耐熱性が劣っている。また、同じく表面改質剤としての効果を有するオレイン酸のみを含有する比較例２は、耐熱性と耐湿性は良好であるが熱伝導率が低くちょう度も低い。オレイン酸と、化合物（Ｃ）と同様に分散剤としての効果を有するポリブテニルコハク酸イミドとを組み合わせた比較例３は、耐熱性は良好でちょう度も高いが、熱伝導率は著しく低下し、耐湿性も劣っている。オレイン酸に代えてエルカ酸とポリブテニルコハク酸イミドとを組み合わせた比較例４は、やはり熱伝導率が低く耐湿性も劣っている。一方、(ポリ)グリセリルエーテルとポリブテニルコハク酸イミドを組み合わせた比較例５は、熱伝導率が低く、耐熱性が劣り、耐湿性が著しく劣っている。さらにオレイン酸とポリブテニルコハク酸イミドを組み合わせ、アルミニウム紛を含有させて熱伝導率を高めた比較例６はちょう度が低く、耐熱性も劣っている。

本発明の高熱伝導性コンパウンドは、熱対策の必要な電子部品の放熱性を向上でき、特にＣＰＵやパワー半導体の放熱材料として好適である。

Claims (5)

1. （Ａ）無機粉末充填剤を８５〜９７質量％、（Ｂ）基油を２〜１５質量％、及び（Ｃ）一般式（１）で表される化合物を０．００１〜１０質量%の割合で含有することを特徴とする高熱伝導性コンパウンド。
   

   

   （式中、Ｒ_１、Ｒ_２はそれぞれ炭素数１〜３６の直鎖または分岐鎖を有する２価の炭化水素基であり、ｎは１〜１５であり、Ｘ、Ｙはカルボキシル基とヒドロキシル基の組合せであり、Ｘ及びＹのうちの一方がカルボキシル基であり、他方がヒドロキシル基である。なお、ｎが２〜１５の場合、一般式（１）の（−Ｒ_２−ＣＯＯ−）_ｎの部分は、Ｒ_２が異なる２価の炭化水素基である２種以上の構成単位（−Ｒ_２−ＣＯＯ−）から構成される共重合体基であってもよい。）
2. 前記一般式（１）におけるｎが２〜１０である請求項１に記載の高熱伝導性コンパウンド。
3. 前記基油が、４０℃で１０ｍｍ ^２ ／ｓ〜６００ｍｍ ^２ ／ｓの動粘度を有する、ポリαオレフィン、ポリオールエステル、及びフェニルエーテルから選ばれる少なくとも１種である請求項１又は２に記載の高熱伝導性コンパウンド。
4. 前記無機粉末充填剤が、金属酸化物粉末及び金属粉末よりなる群より選ばれる少なくとも1種以上である請求項１〜３のいずれかに記載の高熱伝導性コンパウンド。
5. さらに、（Ｄ）不飽和脂肪酸を０．０１〜４質量%含有する請求項１〜４のいずれかに記載の高熱伝導性コンパウンド。