JP7121680B2 - 熱伝導性パテ組成物、並びにそれを用いた熱伝導性シート及び放熱構造体 - Google Patents
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Description
ヒドロキシ基含量(mol/kg)=水酸基価数(mgKOH/g)/A・・・(1)
(A:KOHの分子量)
以下の実施例1~6及び比較例1~2の熱伝導性パテ組成物を作製した。それぞれの構成は表1にも示す。
ポリブタジエンの末端及び中間部がヒドロキシ基で修飾された液状ポリマー(Poly bd R-45HT 出光興産社製、ヒドロキシ基含量:0.83mol/kg、粘度(30℃):5Pa・s、数平均分子量:2800)と、ヒドロキシ基で修飾されていないポリブタジエンの液状ポリマー(HV-300 JXTGエネルギー社製、粘度(30℃):23.3Pa・s、数平均分子量:1400)とを1:1の割合で混合した未架橋のブレンドポリマーをベースポリマーとし、そのベースポリマー100質量部に対して、熱伝導フィラーとして、球状の酸化アルミニウム(球状アルミナ:アルナビーズ CB-A70 昭和電工社製、平均粒子径(d50):71μm、粒度分布ピーク数:1)1540質量部、球状の酸化アルミニウム(球状アルミナ:アルミナビーズ CB-P40 昭和電工社製、平均粒子径(d50):40μm、粒度分布ピーク数:1)330質量部、及び球状の酸化アルミニウム(多面体球状アドバンストアルミナAA-04 住友化学社製、平均粒子径(d50):0.5μm、粒度分布ピーク数:1)330質量部を配合して混練機で混錬することにより調製した熱伝導性パテ組成物を実施例1とした。なお、熱伝導フィラーの合計配合量は、ベースポリマー100質量部に対して2200質量部である。
ポリブタジエンの末端及び中間部がヒドロキシ基で修飾された液状ポリマー(Poly bd R-45HT 出光興産社製、ヒドロキシ基含量:0.83mol/kg、粘度(30℃):5Pa・s、数平均分子量:2800)をベースポリマーとし、そのベースポリマー100質量部に対して、熱伝導フィラーとして、円板状の酸化アルミニウム(丸み状アルミナ:AS-40 昭和電工社製、平均粒子径(d50):12μm、粒度分布ピーク数:2)1400質量部及び酸化チタン(FR-22 古河ケミカルズ社製、平均粒子径(d50):12μm、粒度分布ピーク数:1)150質量部を配合して混練機で混錬することにより調製した熱伝導性パテ組成物を実施例2とした。なお、熱伝導フィラーの合計配合量は、ベースポリマー100質量部に対して1550質量部である。
ベースポリマー100質量部に対して、熱伝導フィラーとして球状の酸化アルミニウム1700質量部を配合したことを除いて実施例2と同様にして調製した熱伝導性パテ組成物を実施例3とした。
熱伝導フィラーの球状の酸化アルミニウムの配合量を、ベースポリマー100質量部に対して1300質量部としたことを除いて実施例3と同様にして調製した熱伝導性パテ組成物を実施例4とした。
ベースポリマーとして、ポリイソプレンの末端及び中間部がヒドロキシ基で修飾された液状ポリマー(Poly ip 出光興産社製、ヒドロキシ基含量:0.83mol/kg、粘度(30℃):7.5Pa・s、数平均分子量:2500)のみを用いたことを除いて、実施例1と同様にして調製した熱伝導性パテ組成物を実施例5とした。
ベースポリマーとして、ポリオレフィンの末端及び中間部がヒドロキシ基で修飾された液状ポリマー(EPОL 出光興産社製、ヒドロキシ基含量:0.9mol/kg、粘度(30℃):75Pa・s、数平均分子量:2500)のみを用いたことを除いて、実施例1と同様にして調製した熱伝導性パテ組成物を実施例6とした。
熱伝導フィラーとして、円板状の酸化アルミニウム(丸み状アルミナ:AS-40 昭和電工社製、平均粒子径(d50):12μm、粒度分布ピーク数:2)を用い、その配合量を、ベースポリマー100質量部に対して450質量部としたことを除いて実施例1と同様にして調製した熱伝導性パテ組成物を比較例1とした。
熱伝導フィラーとして、円板状の酸化アルミニウム(丸み状アルミナ:AS-40 昭和電工社製、平均粒子径(d50):12μm、粒度分布ピーク数:2)を用い、その配合量を、ベースポリマー100質量部に対して3100質量部としたことを除いて実施例1と同様にして調製した熱伝導性パテ組成物を比較例2とした。
<熱伝導率>
実施例1~6及び比較例1~2のそれぞれについて、JIS H7903:2008に準じて、一方向熱流定常比較法(SCHF)により熱伝導率(測定温度:33℃)を測定した。
実施例1~6及び比較例1~2のそれぞれについて、JIS A5752:1994に準じて、軟度の指標として軟度(測定温度:23±3℃)を測定した。
実施例1~6及び比較例1~2のそれぞれについて、厚さ2.0mmの1cm角の試験片を厚さ0.5mmまで圧縮(75%圧縮)するのに必要な荷重(測定温度:23±3℃)を測定した。
試験結果を表2に示す。表2によれば、実施例1~6は、比較例1~2と比べて熱伝導性が高く、また、十分に軟らかいことから優れた形状追随性を有するので、トータル的な放熱性能が優れていることが分かる。
11 モジュール本体(発熱物品)
111 リチウムイオン二次電池
112 電池ホルダー
112a 電池保持部
112b 丸孔
12 熱伝導性シート
Claims (10)
- ヒドロキシ基を有する液状ポリブタジエンをベースポリマーとし、熱伝導フィラーを含有する熱伝導性パテ組成物であって、
前記熱伝導フィラーの含有量が、前記ベースポリマー100質量部に対して500質量部以上3000質量部以下であり、
前記熱伝導フィラーの粒度分布が、複数のピークを有することを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項1に記載された熱伝導性パテ組成物において、
前記熱伝導フィラーは、平均粒子径(d50)が異なる複数種の熱伝導フィラーを含むことを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項2に記載された熱伝導性パテ組成物において、
前記熱伝導フィラーは、平均粒子径(d50)が異なる2種の熱伝導フィラーを含み、その粒度分布において、小径側のピークが0.3μm以上10μm以下の範囲にあり、且つ大径側のピークが20μm以上100μm以下の範囲にあることを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項2に記載された熱伝導性パテ組成物において、
前記熱伝導フィラーは、平均粒子径(d50)が異なる3種の熱伝導フィラーを含み、その粒度分布において、小径側のピークが0.1μm以上1μm以下の範囲にあり、中間径のピークが1μm以上60μm以下の範囲にあり、且つ大径側のピークが10μm以上100μm以下の範囲にあることを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された熱伝導性パテ組成物において、
前記熱伝導フィラーが、金属酸化物、金属水酸化物、及び金属窒化物のうちの1種又は2種以上を含むことを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項5に記載された熱伝導性パテ組成物において、
前記熱伝導フィラーが酸化アルミニウムを含むことを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載された熱伝導性パテ組成物において、
前記熱伝導フィラーの形状が球状乃至円板状であることを特徴とする熱伝導性パテ組成物。 - 請求項1乃至7のいずれかに記載された熱伝導性パテ性組成物をシート状に成形したことを特徴とする熱伝導性シート。
- 請求項8に記載された熱伝導性シートが発熱物品の表面に貼設されたことを特徴とする放熱構造体。
- 請求項9に記載された放熱構造体において、
前記放熱構造体がリチウムイオン二次電池モジュールであることを特徴とする放熱構造体。
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