JP5944306B2 - High thermal conductive grease - Google Patents

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本発明は、極めて高い熱伝導率を有する高熱伝導性グリースに関し、塗布性、高温環境における熱安定性に優れた高熱伝導性グリースに関する。   The present invention relates to a high thermal conductivity grease having an extremely high thermal conductivity, and relates to a high thermal conductivity grease excellent in coating property and thermal stability in a high temperature environment.

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。熱伝導性グリースは、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グリース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。   Among semiconductor components used in electronic devices, there are components that generate heat during use, such as power semiconductors for power control such as computer CPUs, inverters, and converters. In order to protect these semiconductor components from heat and to function normally, there is a method of conducting the generated heat to a heat radiating component such as a heat sink to radiate heat. The thermally conductive grease is applied between the semiconductor component and the heat radiating component so that the semiconductor component and the heat radiating component are in close contact with each other, and is used to efficiently conduct the heat of the semiconductor component to the heat radiating component. In recent years, electronic devices using these semiconductor components have been improved in performance, and have been made smaller and more densely mounted. Thermally conductive greases used for heat dissipation measures are required to have higher thermal conductivity and good coating properties. Therefore, it is also required to have a high consistency.

熱伝導性グリースは、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、特定の表面改質剤を配合したもの(特許文献1、2等参照)等が開示されている。 Thermally conductive greases are based on liquid hydrocarbons, base oils such as silicone oil and fluorine oil, metal oxides such as zinc oxide and aluminum oxide, inorganic nitrides such as boron nitride, silicon nitride and aluminum nitride, aluminum and A grease-like composition in which a filler having a high thermal conductivity such as a metal powder such as copper is dispersed in a large amount. For example, what mix | blended a specific surface modifier (refer patent document 1, 2 grade | etc.,) Etc. are disclosed.

特許第4642085号公報Japanese Patent No. 4642085 特開2008− 280516号公報JP 2008-280516 A

熱伝導性グリースは、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、熱伝導性グリースはより高い熱伝導性を求められている。一般に熱伝導性グリース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。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。 Thermally conductive grease is used at a thermal contact interface in a cooling device such as a CPU of a computer or a cooling device such as a power semiconductor used in a high-power inverter. In recent years, the heat generation density and the heat generation amount of semiconductor elements in these electronic devices have increased with the miniaturization and performance enhancement, and the heat conductive grease is required to have higher heat conductivity. In general, the thermal conductivity of the heat conductive grease increases as the amount of the filler increases, but if the amount of the filler is too large, the consistency decreases and sufficient coatability cannot be obtained. In this case, there is a possibility that the thermal conductivity is lowered due to an increase in the film thickness of the coating film or mixing of bubbles.

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グリース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、熱伝導性グリースの種類によっては油分の蒸発、ブリード、及び、ポンプアウトの発生等が起こり、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、熱伝導性グリースの性能としては、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グリースを提供することにある。
Therefore, there is a demand for a technique that can increase the amount of filler while maintaining a high consistency and good coatability. Furthermore, since these high thermal conductive greases are directly applied to heat-generating parts and used, depending on the type of thermal conductive grease, depending on the type of thermal conductive grease, oil evaporation, bleed, pump out, etc. Heat dissipation performance may be reduced.
Therefore, in the case of being used for a long period of time in an environment with a large calorific value, the thermal conductive grease is required to have higher thermal conductivity and excellent thermal stability at high temperatures.
An object of the present invention is to provide a highly thermally conductive grease having high thermal conductivity, high consistency, good coating properties, and excellent thermal stability at high temperatures.

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。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have used a specific surface modifier for improving the dispersibility of the inorganic powder filler, thereby highly filling the inorganic powder filler. It has been found that a high consistency can be obtained and the thermal stability can be improved, and the present invention has been completed.

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%、(C)一般式(1)で表されるポリカルボン酸化合物を0.001〜3質量%、 That is, the present invention provides (A) an inorganic powder filler in an amount of 85 to 97% by mass, (B) a base oil in an amount of 2 to 15% by mass, and (C) a polycarboxylic acid compound represented by the general formula (1). 0.001 to 3 mass%,

Figure 0005944306
Figure 0005944306

(一般式(1)中、R、R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はそれぞれカルボキシル基及びヒドロキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの置換基又は水素原子であり、X及びYのうち少なくとも1つはカルボキシル基または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−COO−)の部分は、R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−COO−)から構成される共重合体基であってもよい。) (In the general formula (1), R 1 and R 2 are each a divalent hydrocarbon group having a straight chain or branched chain having 1 to 36 carbon atoms, n is 1 to 15, and X and Y are respectively And at least one substituent selected from the group consisting of a carboxyl group and a hydroxyl group, or a hydrogen atom, and at least one of X and Y is a carboxyl group or a hydroxyl group. In the formula (1), (—R 2 —COO—) n is a co-polymer composed of two or more structural units (—R 2 —COO—), each of which is a divalent hydrocarbon group in which R 2 is different. It may be a combined group.)

(D)一般式(2)で表わされる化合物を0.001〜3質量%、
RO-(CHCH(OH)CHO)n-H (2)
(一般式(2)中、Rは炭素数8以上の炭化水素基を表わし、炭素数8以上のアルキル基、アルケニル基又はアリール基であり、nはグリセリンの重合度を表わし、1以上の正数である。)
(E)不飽和脂肪酸を0.001〜3質量%、及び(F)酸化防止剤を0.001〜3質量%の割合で含有することを特徴とする高熱伝導性グリースを提供するものである。
(D) 0.001 to 3% by mass of the compound represented by the general formula (2),
RO- (CH 2 CH (OH) CH 2 O) n-H (2)
(In the general formula (2), R represents a hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms, and is an alkyl group, alkenyl group or aryl group having 8 or more carbon atoms, n represents the degree of polymerization of glycerin, Number.)
(E) An unsaturated fatty acid is contained in an amount of 0.001 to 3% by mass, and (F) an antioxidant is contained in an amount of 0.001 to 3% by mass. .

また、本発明は、上記高熱伝導性グリースにおいて、無機充填剤が、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム及び炭化ケイ素から選ばれる少なくとも1種以上である高熱伝導性グリースを提供するものである。
また、本発明は、上記高熱伝導性グリースにおいて、基油が、鉱油、合成炭化水素油、ジエステル、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種以上である高熱伝導性グリースを提供するものである。
The present invention also provides a high thermal conductive grease, wherein the inorganic filler is at least one selected from zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride and silicon carbide. is there.
The present invention also provides a high thermal conductivity grease in which the base oil is at least one selected from mineral oil, synthetic hydrocarbon oil, diester, polyol ester and phenyl ether. .

本発明の高熱伝導性グリースは、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、かつ熱安定性を向上することができる。本発明の熱伝導性グリースを使用することで、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。 The high thermal conductivity grease of the present invention increases the filling amount of the inorganic filler due to the effect of the specific surface modifier, can realize higher thermal conductivity without impairing the coating property, and improves the thermal stability. Can do. By using the thermally conductive grease of the present invention, the heat dissipation of electronic parts that emit high heat can be improved, and it is particularly suitable as a heat dissipation material for power semiconductors and LEDs.

(1)無機粉末充填剤
本発明に用いられる(A)成分の無機粉末充填剤は、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。
(1) Inorganic powder filler The inorganic powder filler of component (A) used in the present invention is not particularly limited as long as it has a higher thermal conductivity than the base oil, but metal oxide, inorganic nitride, metal Powders such as silicon compounds and carbon materials are preferably used. One kind of the inorganic powder filler of the present invention may be used, or two or more kinds may be used in combination.

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、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、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、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、炭化ケイ素、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、窒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、金属銀、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。   In the case where the above-mentioned inorganic powder filler is required for electrical insulation, non-conductive substances such as semiconductors and ceramics, such as zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, silica, diamond, etc. Are preferably used, more preferably zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, boron nitride, silicon carbide, and silica powder, and particularly preferably zinc oxide, aluminum oxide, and aluminum nitride powder. These inorganic powder fillers may be used alone or in combination of two or more. In addition, metal powders such as metallic aluminum, metallic silver, and metallic copper, and carbon material powders such as graphite, fullerene, and carbon nanotubes can be suitably used when seeking higher thermal conductivity without requiring electrical insulation. Metal powder is more preferable, and metal aluminum powder is particularly preferable. Further, a metal powder or a carbon material powder can be used in combination with the above-mentioned non-conductive substance powder.

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。 The inorganic powder filler is preferably an inorganic powder having an average particle size of 0.15 to 3 μm when only fine particles are used. By setting the average particle diameter to 0.15 μm or more, the ratio of the liquid components (base oil and surface modifier) to the surface area of the inorganic powder filler is good, and a higher consistency can be obtained. On the other hand, when the average particle size is 3 μm or less, it becomes easy to perform close packing, higher thermal conductivity can be achieved, and oil separation is difficult. Moreover, when combining a fine grain and a coarse grain, said fine grain and a coarse inorganic powder with an average particle diameter of 5-50 micrometers can be combined. In this case, by setting the average particle size of the coarse particles to 50 μm or less, the coating film can be thinned and the heat dissipation performance during mounting can be further enhanced. On the other hand, when the average particle size of the coarse particles is 5 μm or more, higher thermal conductivity can be easily obtained.

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。 When the inorganic powder filler is a combination of fine particles and coarse particles, the coarse particles can be a combination of two or more kinds of powders having different average particle sizes. Also in this case, it is preferable that the average particle diameter of each coarse grain is 5-50 micrometers from a viewpoint of heat conductivity and the thermal radiation performance at the time of mounting.

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。 Moreover, it is preferable to mix in the range of 20: 80-85: 15 mass ratio in the case of combining a fine grain and coarse grain inorganic powder filler. When two or more kinds of coarse particles are combined, the mass ratio between the coarse particles is not particularly limited. In this case, the mass ratio of the fine particles is preferably in the range of 20% to 85% of the inorganic powder filler. . By setting the mixing ratio of fine particles and coarse particles in the above range, a high consistency can be obtained from the balance between the surface area of the inorganic powder filler and the amount of liquid components (base oil and surface modifier). In addition, the balance between coarse and fine particles is suitable for closest packing, and oil separation is difficult.

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、熱伝導性グリースが調製できなくなる。   Although the content rate of an inorganic powder filler is 85-97 mass%, it is excellent in thermal conductivity, so that the content rate is high, Preferably it is 90-96 mass%. If it is less than 85% by mass, the thermal conductivity may be lowered, or oil separation may occur and the base oil may ooze out. On the other hand, if it exceeds 97% by mass, the consistency will be low and sufficient coatability will not be maintained, or a heat conductive grease will not be prepared.

(2)基油
(B)成分の基油としては、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、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よりも、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。
(2) Base oil As the base oil of component (B), various base oils can be used, for example, hydrocarbon base oils such as mineral oil and synthetic hydrocarbon oil, ester base oils, ether base oils, phosphorus Examples include acid esters, silicone oils and fluorine oils. In terms of preventing separation of base oils, hydrocarbon base oils, ester base oils, polyether groups are lower than silicone oils and fluorine oils having a low surface tension. Oil is preferred. A base oil may be used individually by 1 type, or may be used in combination of 2 or more type.
As mineral oil, for example, a mineral oil-based lubricating oil fraction is refined by appropriately combining purification methods such as solvent extraction, solvent dewaxing, hydrorefining, hydrocracking, wax isomerization, 150 neutral oil, 500 neutral Oil, bright stock, and high viscosity index base oil. The mineral oil is preferably a highly hydrorefined high viscosity index base oil.

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。
Examples of the synthetic hydrocarbon oil include those obtained by polymerizing alpha olefins produced using ethylene, propylene, butene, and derivatives thereof as a raw material alone or in combination of two or more. As an alpha olefin, a C6-C14 thing is mentioned preferably.
Specific examples include polyalphaolefin (PAO) which is an oligomer of 1-decene, polybutene which is an oligomer of 1-butene and isobutylene, and a co-oligomer of ethylene and alphaolefin. Moreover, alkylbenzene, alkylnaphthalene, etc. can also be used.
Examples of ester base oils include diesters and polyol esters.

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。
Examples of the diester include esters of dibasic acids such as adipic acid, azelaic acid, sebacic acid, and dodecanedioic acid. As the dibasic acid, an aliphatic dibasic acid having 4 to 36 carbon atoms is preferable. The alcohol residue constituting the ester portion is preferably a monohydric alcohol residue having 4 to 26 carbon atoms.
The polyol ester is an ester of neopentyl polyol in which a hydrogen atom does not exist on the β-position carbon, and specifically includes carboxylic acid esters such as neopentyl glycol, trimethylolpropane, and pentaerythritol. The carboxylic acid residue constituting the ester part is preferably a monocarboxylic acid residue having 4 to 26 carbon atoms.
In addition to the above, aliphatic dihydric alcohols such as ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, 2-butyl-2-ethylpropanediol, and 2,4-diethyl-pentanediol, and linear or branched chain saturation Esters with fatty acids can also be used. As the linear or branched saturated fatty acid, a monovalent linear or branched saturated fatty acid having 4 to 30 carbon atoms is preferable.

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。
Examples of the ether base oil include polyglycol and phenyl ether.
Examples of the polyglycol include polyethylene glycol, polypropylene glycol, and derivatives thereof.
Examples of the phenyl ether include alkylated diphenyl ether and (alkylated) polyphenyl ether.

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。   Examples of phosphate esters include triethyl phosphate, tributyl phosphate, triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, and trixylenyl phosphate.

熱伝導性グリース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。   Since the heat conductive grease is applied to the heat generating portion, it is exposed to a high temperature for a long time. For this reason, it is desirable that the base oil has excellent thermal oxidation stability. Among the above base oils, synthetic base oils are preferable, and synthetic hydrocarbon oils, ester base oils, and ether base oils are preferable. Among these base oils, those that are particularly excellent in thermal oxidation stability include poly α olefins for synthetic hydrocarbon oils, polyol esters for ester base oils, and phenyl ethers for ether base oils as preferred base oils. . Further, among these base oils, polyα-olefins having a high viscosity index and polyol esters having high solubility of additives are used as particularly preferred base oils.

基油の動粘度は、40℃で10mm/s〜600mm/sであることが好ましい。40℃における動粘度を10mm/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/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、熱伝導性グリース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。
The kinematic viscosity of the base oil is preferably 10mm 2 / s~600mm 2 / s at 40 ° C.. It is preferable to set the kinematic viscosity at 40 ° C. to 10 mm 2 / s or more because evaporation of base oil and oil separation at high temperatures tend to be suppressed. Moreover, since it becomes easy to obtain a high consistency by making dynamic viscosity in 40 degreeC 600 mm < 2 > / s or less, it is preferable.
The content of the base oil is 2 to 15% by mass, preferably 2.5 to 12% by mass, and particularly preferably 3 to 10% by mass. When the content exceeds 15% by mass, the consistency becomes too high, and the thermally conductive grease may flow out. In addition, oil separation may occur and thermal conductivity may decrease.

(3)添加剤
本発明に用いられる(C)成分のポリカルボン酸化合物は、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。
(3) Additive The polycarboxylic acid compound of component (C) used in the present invention is a compound represented by the general formula (1), adsorbs on the surface of the inorganic powder filler, and has an affinity with the base oil. It simultaneously functions as a surface modifier that improves the viscosity and as a dispersant that prevents aggregation of fillers due to steric hindrance.

一般式(1)において、R、R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、熱伝導性グリースが調製できないか、硬くなる場合がある。 In the general formula (1), R 1 and R 2 are each a divalent hydrocarbon group having a straight chain or branched chain having 1 to 36 carbon atoms, and may be the same or different. Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkylene group, an alkenylene group, and an arylene group, and an alkylene group is preferable. Moreover, carbon number of a bivalent hydrocarbon group is 1-36, 2-32 are preferable and 8-30 are more preferable. In addition, the divalent hydrocarbon group preferably has a branch, and more preferably has one branch point. If the total number of carbon atoms in the divalent hydrocarbon group is more than 36, the viscosity becomes too high, and a thermally conductive grease may not be prepared or may become hard.

また、nは1〜15であるが、nが2〜15の場合、一般式(1)の(−R−COO−)の部分は、R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−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、(C)成分のポリカルボン酸化合物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、熱伝導性グリースが調製できないか、硬くなる場合がある。
Moreover, n is 1-15, but when n is 2-15, the part of (—R 2 —COO—) n in the general formula (1) is a divalent hydrocarbon group in which R 2 is different. It may be a copolymer group composed of two or more structural units (—R 2 —COO—). The copolymer group may have a random structure or a block structure.
Further, the weight average molecular weight of the (C) component polycarboxylic acid compound is preferably about 400 to 10,000.
In General formula (1), n is 1-15, and 2-10 are more preferable. When n is more than 15, the viscosity becomes too high, and a thermally conductive grease may not be prepared or may become hard.

一般式(1)において、X、Yはそれぞれカルボキシル基、ヒドロキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの置換基、もしくは水素原子であり、X、Yのうち少なくとも1つはカルボキシル基またはヒドロキシル基である。X、Yの組み合わせは、カルボキシル基とヒドロキシル基の組み合わせが好ましい。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。 In the general formula (1), X and Y are each at least one substituent selected from the group consisting of a carboxyl group and a hydroxyl group, or a hydrogen atom, and at least one of X and Y is a carboxyl group or a hydroxyl group. is there. The combination of X and Y is preferably a combination of a carboxyl group and a hydroxyl group. A combination in which X is a carboxyl group and Y is a hydroxyl group is most preferable.

(C)成分のポリカルボン酸化合物は、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。 The polycarboxylic acid compound as component (C) can be obtained, for example, by polymerizing a hydroxycarboxylic acid having 2 to 37 carbon atoms. Such a hydroxycarboxylic acid is not particularly limited as long as the structure described in the general formula (1) is obtained. For example, 3-hydroxylauric acid, 3-hydroxypaltimic acid, 3-hydroxystearic acid 3-hydroxyarachidic acid, 8-hydroxypaltimic acid, 12-hydroxystearic acid, 12-hydroxylauric acid, 12-hydroxypalmitoleic acid, 12-hydroxyoleic acid, 16-hydroxypaltimic acid and the like. In addition, when Y is a carboxyl group, a dicarboxylic acid having 2 to 36 carbon atoms is used, and when X is a hydroxyl group, a divalent alcohol having 1 to 36 carbon atoms is bonded to the hydroxycarboxylic acid polymer by an ester bond. Can be obtained.

(C)成分のポリカルボン酸化合物は、0.001〜3質量%含有することが好ましい。より好ましくは0.005〜2質量%であり、さらに好ましくは0.01〜1質量%であり、最も好ましくは0.05〜0.5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熱安定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3質量%より多くても効果の向上は期待できない。 (C) It is preferable to contain 0.001-3 mass% of polycarboxylic acid compounds of a component. More preferably, it is 0.005-2 mass%, More preferably, it is 0.01-1 mass%, Most preferably, it is 0.05-0.5 mass%. When the content is less than 0.001% by mass, not only high consistency and good thermal stability can be obtained, but also the filling rate cannot be increased and high thermal conductivity cannot be obtained. On the other hand, even if the content is more than 3% by mass, an improvement in the effect cannot be expected.

本発明に用いる(D)成分のポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物は、一般式(2)で表わ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。
一般式(2)において、Rは炭素数8以上の炭化水素基を表わし、例えば、炭素数8以上のアルキル基、アルケニル基、アリール基が挙げられ、炭素数8以上のアルキル基、アルケニル基が好ましい。Rの炭素数は、8〜30が好ましく、10〜26がより好ましく、12〜22が特に好ましい。また、一般式(2)において、nはグリセリンの重合度を表わし、1以上の正数であり、好ましくは1〜5の正数である。nが5を越えると基油への溶解性が悪くなる。
なお、個々の分子における重合度nは整数であるが、重合度nの異なる2種以上の分子の集合体の場合は、nは平均値である。
The polyglycerin monoalkyl ether compound (D) used in the present invention is a compound represented by the general formula (2), and is adsorbed on the surface of the inorganic powder filler to improve the affinity with the base oil. It functions simultaneously as a quality agent and as a dispersant that prevents aggregation of fillers due to steric hindrance.
In the general formula (2), R represents a hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms, and examples thereof include an alkyl group, alkenyl group, and aryl group having 8 or more carbon atoms. preferable. 8-30 are preferable, as for carbon number of R, 10-26 are more preferable, and 12-22 are especially preferable. Moreover, in General formula (2), n represents the polymerization degree of glycerol, is a 1 or more positive number, Preferably it is a 1-5 positive number. If n exceeds 5, the solubility in the base oil will deteriorate.
In addition, although the polymerization degree n in each molecule | numerator is an integer, in the case of the aggregate | assembly of 2 or more types of molecules from which the polymerization degree n differs, n is an average value.

本発明に用いられる(D)成分のポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物は、0.001〜3質量%含有することが好ましい。より好ましくは0.005〜2質量%であり、さらに好ましくは0.01〜1質量%であり、最も好ましくは0.05〜0.5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熱安定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3質量%より多くても効果の向上は期待できない。 The polyglycerin monoalkyl ether compound (D) used in the present invention is preferably contained in an amount of 0.001 to 3% by mass. More preferably, it is 0.005-2 mass%, More preferably, it is 0.01-1 mass%, Most preferably, it is 0.05-0.5 mass%. When the content is less than 0.001% by mass, not only high consistency and good thermal stability can be obtained, but also the filling rate cannot be increased and high thermal conductivity cannot be obtained. On the other hand, even if the content is more than 3% by mass, an improvement in the effect cannot be expected.

本発明では、さらに(E)成分の不飽和脂肪酸を配合する事で、熱伝導性グリース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熱安定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。
In this invention, the moisture resistance of heat conductive grease can be improved by mix | blending the unsaturated fatty acid of (E) component further. When an unsaturated fatty acid is blended, it is possible to prevent a change in consistency and curing when placed in a high humidity environment, and it is possible to prevent a decrease in heat dissipation performance.
As a kind of unsaturated fatty acid, C8-C30 is preferable, C12-C26 is especially preferable, and C16-C24 is the most preferable. By setting the carbon number within this range, a high consistency can be obtained. The unsaturated fatty acid is preferably one in which the unsaturated group is a carbon-carbon double bond. The number of carbon-carbon double bonds is more preferably 1 or 2 and particularly preferably 1. Those with more than two carbon-carbon double bonds can reduce thermal stability. The unsaturated fatty acid is preferably a monovalent or divalent unsaturated fatty acid with respect to the carboxyl group, more preferably a monovalent unsaturated fatty acid, and the hydrocarbon group with a linear or branched chain having 8 or more carbon atoms. Saturated fatty acids are preferred.

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、0.001〜3質量%含有することが好ましい。より好ましくは0.005〜2質量%であり、さらに好ましくは0.01〜1質量%であり、最も好ましくは0.05〜0・5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、3.0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。
Specific examples of the unsaturated fatty acid include, for example, caproleic acid, undecylenic acid, Linderic acid, tuzuic acid, myristoleic acid, palmitoleic acid, zomarinic acid, peteroceric acid, oleic acid, elaidic acid, pasenic acid, codoic acid, gondoin Examples thereof include acid, cetreic acid, erucic acid, brassic acid, and ceracoleic acid.
These unsaturated fatty acids may be used alone or in combination of two or more. It is preferable to contain 0.001-3 mass% of unsaturated fatty acid used for this invention. More preferably, it is 0.005-2 mass%, More preferably, it is 0.01-1 mass%, Most preferably, it is 0.05-0.5 mass%. By making the content 0.001% by mass or more, it is possible to more effectively suppress the change in consistency in a high-humidity environment. Cannot be expected.

(C)成分のポリカルボン酸化合物と(D)成分のポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物と(E)成分の不飽和脂肪酸は、それぞれを単独で使用することも可能であるが、3種を組み合わせて使用することで、最も高いちょう度が得られる。3種を組み合わせる場合には、添加剤同士の質量比は特に限定されないが、(C):(D)、(D):(E)、(C):(E)の各重量比率は10:80〜80:10の範囲で混合することが好ましく、より好ましくは、30:70〜70:30の範囲である。添加剤の配合比を上記範囲とすることで、各添加剤の界面活性効果が促され、高いちょう度を得ることができる。  The (C) component polycarboxylic acid compound, the (D) component polyglycerin monoalkyl ether compound, and the (E) component unsaturated fatty acid can be used alone, but they can be used alone. By using it, the highest consistency is obtained. When combining 3 types, the mass ratio between the additives is not particularly limited, but each weight ratio of (C) :( D), (D) :( E), (C) :( E) is 10: It is preferable to mix in the range of 80-80: 10, and more preferably in the range of 30: 70-70: 30. By making the compounding ratio of the additives within the above range, the surface active effect of each additive is promoted, and a high consistency can be obtained.

また、3種の合計量は無機粉末充填剤の重量に対して、0.05〜3質量%含有することが好ましい。より好ましくは0.1〜2質量%であり、さらに好ましくは0.15〜1質量%であり、最も好ましくは0.2〜0.5質量%である。含有量を無機粉末充填剤の重量に対して0.05質量%以上とすることで高ちょう度にグリース化することができ、3.0質量%より多くしてもそれ以上のちょう度向上は期待できない。 Moreover, it is preferable to contain 0.05-3 mass% of 3 types of total amounts with respect to the weight of an inorganic powder filler. More preferably, it is 0.1-2 mass%, More preferably, it is 0.15-1 mass%, Most preferably, it is 0.2-0.5 mass%. By making the content 0.05 mass% or more with respect to the weight of the inorganic powder filler, it can be greased with a high consistency, and even if it exceeds 3.0 mass%, the further improvement in consistency is achieved. I can't expect it.

本発明に用いられる(F)成分の酸化防止剤には、公知の酸化防止剤を適宜配合することができる。酸化防止剤としてはヒンダードアミン系、ヒンダードフェノール系、イオウ系、リン系、ベンゾトリアゾール系、トリアジン系、ベンゾフェノン系、ベンゾエート系、HALS等の化合物が挙げられる。ヒンダードアミン系の酸化防止剤は特に効果が高いため、好ましい。これらは、単独で用いても、組み合わせて用いてもよい。
酸化防止剤の総量は、0.001〜3質量%含有することが好ましい。より好ましくは0.005〜2質量%であり、さらに好ましくは0.01〜1質量%であり、最も好ましくは0.05〜0・5質量%である。含有量が0.001質量%より少ない場合、良好な酸化防止効果が得られず、熱耐久性が低下する。一方、含有量が3質量%より多くても効果の向上は期待できない。
A known antioxidant can be appropriately blended with the antioxidant of the component (F) used in the present invention. Examples of the antioxidant include compounds such as hindered amine, hindered phenol, sulfur, phosphorus, benzotriazole, triazine, benzophenone, benzoate, and HALS. A hindered amine-based antioxidant is preferable because it is particularly effective. These may be used alone or in combination.
The total amount of the antioxidant is preferably 0.001 to 3% by mass. More preferably, it is 0.005-2 mass%, More preferably, it is 0.01-1 mass%, Most preferably, it is 0.05-0.5 mass%. When content is less than 0.001 mass%, a favorable antioxidant effect is not acquired and thermal durability falls. On the other hand, even if the content is more than 3% by mass, an improvement in the effect cannot be expected.

(4)その他添加剤
その他の添加剤としては、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。
(4) Other additives As other additives, compounds such as sulfonate, carboxylic acid and carboxylate are used as rust inhibitors, compounds such as benzotriazole and its derivatives are used as corrosion inhibitors, and thiadiazole compounds However, examples of the thickener / thickener include polybutene, polymethacrylate, fatty acid salt, urea compound, petroleum wax, polyethylene wax and the like. The amount of these additives may be a normal amount.

(5)製造方法
本発明の高熱伝導性グリースの製造に関しては、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、自転公転ミキサー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。
(5) Manufacturing Method Regarding the manufacturing of the high thermal conductivity grease of the present invention, the method is not limited as long as the components can be mixed uniformly. As a general manufacturing method, there is a method of kneading with a mortar, a planetary mixer, a twin screw extruder, a rotation and revolution mixer, etc., making it grease, and then kneading uniformly with three rolls. .

(6)グリースの性状
本発明の高熱伝導性グリースのちょう度は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く、300〜400であることがより好ましく、330〜400であることが特に好ましい。
(6) Property of grease The high thermal conductive grease of the present invention can be used if it has a consistency of 200 or more, but it is 250 to 400 from the viewpoints of coating property, spreading property, adhesion property, oil separation prevention property and the like. It is preferable that it is 300-400, and it is especially preferable that it is 330-400.

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)(A)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
(2)(B)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/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/sのもの。
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/sのもの。
ジアルキル化テトラフェニルエーテル:(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410mm/sのもの。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited at all by this.
It shows below about each component used for the Example and the comparative example.
(1) (A) Inorganic powder filler zinc oxide 1: average particle size 0.6 μm
Zinc oxide 2: Average particle size 11 μm
(2) (B) Base oil PAO: poly-α-olefin (1-decene-oligomer), 40 ° C. kinematic viscosity of 47 mm 2 / s.
POE: ester of pentaerythritol and monocarboxylic acid having 8 and 10 carbon atoms, 40 ° C. kinematic viscosity of 32 mm 2 / s.
Dialkylated diphenyl ether: (having an alkyl group having a branched chain having 12 to 14 carbon atoms), having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 98 mm 2 / s.
Dialkylated tetraphenyl ether: (having an alkyl group having a branched chain having 12 to 14 carbon atoms), having a kinematic viscosity at 40 ° C. of 410 mm 2 / s.

(3)添加剤
(ア)(C)ポリカルボン酸化合物
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
(一般式(1)において、R、R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。)
(イ)(D)ポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物
(ポリ)グリセリルエーテル(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。一般式(2)において、n=3である。)
(ウ)(E)不飽和脂肪酸
エルカ酸(炭素数22の不飽和脂肪酸)
(エ)(F)酸化防止剤
アミン系酸化防止剤(ジアルキル化ジフェニルアミン)
(3) Additive (a) (C) Polycarboxylic acid compound 12-Hydroxystearic acid oligomer obtained by polymerizing 3 to 5 molecules
(In General Formula (1), R 1 and R 2 are both alkylene groups having 17 carbon atoms, n is 2 to 4, X is a carboxyl group, and Y is a hydroxyl group. Weight average molecular weight Mw (in terms of GPC polystyrene) ) Is approximately 2400.)
(I) (D) Polyglycerol monoalkyl ether compound (Poly) glyceryl ether (Monoglycerol monooleyl ether contains a small amount of polyglycerol monooleyl ether. In general formula (2), n = 3.)
(C) (E) Unsaturated fatty acid erucic acid (unsaturated fatty acid having 22 carbon atoms)
(D) (F) Antioxidant amine antioxidant (dialkylated diphenylamine)

(実施例1〜7)
下記表1に実施例1〜7の組成と熱伝導性グリースの性能・性状を示す。表1の組成の成分を配合して、熱伝導性グリースを以下の方法で調製した。なお、表1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。
熱伝導性グリースの調製
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グリースを調製した。
(Examples 1-7)
Table 1 below shows the compositions of Examples 1 to 7 and the performance and properties of the thermally conductive grease. The heat conductive grease was prepared by the following method by blending the components having the composition shown in Table 1. In Table 1, the unit of the numerical value of the composition is mass%, and the numerical value in parentheses of the inorganic powder filler is the average particle diameter.
Preparation of thermally conductive grease Various additives such as surface modifiers and antioxidants were dissolved in the base oil and placed in a planetary mixer or an automatic mortar together with an inorganic powder filler. The mixture was kneaded at room temperature to 60 ° C. for 30 minutes and mixed well to obtain a grease. Thereafter, kneading with three rolls was carried out 1 to 3 times to prepare a heat conductive grease.

得られた熱伝導性グリースを用いて、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グリースが軟らかくなり、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、熱伝導性グリース0.25mlを鉄板に挟み、厚さ200μmに薄膜化し、150℃で500時間加熱し、所定の重量をかけて、面積の広がりを中心からの直径を測定することにより、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グリースを72時間放置し、試験前後の不混和ちょう度を測定した。 The performance shown below was evaluated using the obtained heat conductive grease. For the penetration, the immiscibility penetration was measured according to JIS-K2220. The greater the consistency value, the softer the heat conductive grease, and vice versa. The thermal conductivity was measured at room temperature using a rapid thermal conductivity meter QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. In the high-temperature standing test, 0.25 ml of heat conductive grease is sandwiched between iron plates, thinned to a thickness of 200 μm, heated at 150 ° C. for 500 hours, a predetermined weight is applied, and the diameter of the area from the center is measured. Thus, the consistency before and after the test was simply measured. In the constant temperature and humidity test, a heat conductive grease was allowed to stand for 72 hours in an environment of a temperature of 60 degrees and a relative humidity of 90%, and the immiscible penetration before and after the test was measured.

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。
なお、高温放置試験500時間後のちょう度変化率は、±50%以内が好ましく、±44%以内がより好ましく、±40%以内が特に好ましい。
The results of the high temperature storage test and the constant temperature and humidity test described in each table are indicated by the consistency change rate and the immiscible consistency change rate, respectively, and when the consistency decreases or becomes hard, the change rate is indicated. When the consistency increased, that is, when the consistency became soft, the rate of change was indicated by a positive value.
The consistency change rate after 500 hours of the high temperature standing test is preferably within ± 50%, more preferably within ± 44%, and particularly preferably within ± 40%.

Figure 0005944306
Figure 0005944306

(比較例1〜7)
下記表2に比較例1〜7の組成と熱伝導性グリースの性能・性状を示す。表2の組成の成分を配合して、熱伝導性グリースを実施例と同様の方法で調製した。
(Comparative Examples 1-7)
Table 2 below shows the compositions of Comparative Examples 1 to 7 and the performance and properties of the thermally conductive grease. Ingredients having the composition shown in Table 2 were blended to prepare a heat conductive grease in the same manner as in the examples.

Figure 0005944306
Figure 0005944306

表1からわかるように、(C)ポリカルボン酸化合物、(D)ポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物および(E)不飽和脂肪酸を含有する実施例1〜7は、4.5W/m・K以上の高い熱伝導率を有しながらも、ちょう度が高く塗布性に優れることがわかる。また、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熱安定性と良好な耐湿性を兼ね備えていることがわかる。
一方、(C)ポリカルボン酸化合物、(D)ポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物および(E)不飽和脂肪酸の分散剤のうち1種類を含む比較例1〜3は、良好な熱伝導率と有しているものの、ちょう度が低く塗布性に優れない。また、高温放置試験後のちょう度変化が大きく熱安定性に劣っていることがわかる。
また、化合物(C)、化合物(D)および不飽和脂肪酸(E)の分散剤のうち2種類を含む比較例4〜7は、良好な熱伝導率とちょう度を有しているものの、高温放置試験後のちょう度が低く熱安定性に劣っていることがわかる。
As can be seen from Table 1, Examples 1 to 7 containing (C) a polycarboxylic acid compound, (D) a polyglycerin monoalkyl ether compound, and (E) an unsaturated fatty acid have 4.5 W / m · K or more. It can be seen that while having high thermal conductivity, the consistency is high and the coating property is excellent. In addition, it can be seen that there is little change in the consistency after the high temperature standing test and after the constant temperature and humidity test, and it has both good thermal stability and good moisture resistance.
On the other hand, Comparative Examples 1 to 3 including one of (C) a polycarboxylic acid compound, (D) a polyglycerin monoalkyl ether compound and (E) an unsaturated fatty acid dispersant have good thermal conductivity. However, the consistency is low and the coating property is not excellent. Moreover, it can be seen that the consistency change after the high-temperature standing test is large and the thermal stability is poor.
In addition, Comparative Examples 4 to 7 including two types of dispersants of the compound (C), the compound (D), and the unsaturated fatty acid (E) have good thermal conductivity and consistency, but have a high temperature. It can be seen that the penetration after the standing test is low and the thermal stability is poor.

本発明の高熱伝導性グリースは、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。 The high thermal conductive grease of the present invention can improve the heat dissipation of electronic components that require heat countermeasures, and is particularly suitable as a heat dissipation material for CPUs and power semiconductors.

Claims (3)

(A)無機粉末充填剤を85〜97質量%、(B)基油を2〜15質量%、(C)一般式(1)で表されるポリカルボン酸化合物を0.001〜3質量%、(D)一般式(2)で表わされるポリグリセリンモノアルキルエーテル化合物を0.001〜3質量%、(E)不飽和脂肪酸を0.001〜3質量%、及び(F)酸化防止剤を0.001〜3質量%の割合で含有することを特徴とする高熱伝導性グリース。
Figure 0005944306
(一般式(1)中、R、R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はそれぞれカルボキシル基及びヒドロキシル基からなる群より選ばれる少なくとも1つの置換基又は水素原子であり、X及びYのうち少なくとも1つはカルボキシル基または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−COO−)の部分は、R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−COO−)から構成される共重合体基であってもよい。)
RO-(CHCH(OH)CHO)n-H (2)
(一般式(2)中、Rは炭素数8以上の炭化水素基を表わし、炭素数8以上のアルキル基、アルケニル基又はアリール基であり、nはグリセリンの重合度を表わし、1以上の正数である。)
(A) 85 to 97% by mass of the inorganic powder filler, (B) 2 to 15% by mass of the base oil, and (C) 0.001 to 3% by mass of the polycarboxylic acid compound represented by the general formula (1). (D) 0.001 to 3% by mass of a polyglycerin monoalkyl ether compound represented by the general formula (2), (E) 0.001 to 3% by mass of an unsaturated fatty acid, and (F) an antioxidant. A highly thermally conductive grease characterized by containing 0.001 to 3% by mass.
Figure 0005944306
(In the general formula (1), R 1 and R 2 are each a divalent hydrocarbon group having a straight chain or branched chain having 1 to 36 carbon atoms, n is 1 to 15, and X and Y are respectively And at least one substituent selected from the group consisting of a carboxyl group and a hydroxyl group, or a hydrogen atom, and at least one of X and Y is a carboxyl group or a hydroxyl group. In the formula (1), (—R 2 —COO—) n is a co-polymer composed of two or more structural units (—R 2 —COO—), each of which is a divalent hydrocarbon group in which R 2 is different. It may be a combined group.)
RO- (CH 2 CH (OH) CH 2 O) n-H (2)
(In the general formula (2), R represents a hydrocarbon group having 8 or more carbon atoms, and is an alkyl group, alkenyl group or aryl group having 8 or more carbon atoms, n represents the degree of polymerization of glycerin, Number.)
無機充填剤が、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム及び炭化ケイ素から選ばれる少なくとも1種以上である請求項1に記載の高熱伝導性グリース。   The high thermal conductive grease according to claim 1, wherein the inorganic filler is at least one selected from zinc oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, aluminum nitride, and silicon carbide. 基油が、鉱油、合成炭化水素油、ジエステル、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種以上である請求項1又は2に記載の高熱伝導性グリース。
The high thermal conductive grease according to claim 1 or 2, wherein the base oil is at least one selected from mineral oil, synthetic hydrocarbon oil, diester, polyol ester and phenyl ether.
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