JP7179398B1 - 熱伝導性組成物、熱伝導性部材、バッテリモジュール - Google Patents
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Abstract
本発明は（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンと、（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンと、（Ｃ）熱伝導性充填材と、（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物とを含む、熱伝導性組成物である。本発明によれば、熱伝導性に優れ、ポリプロピレンに対して接着力の高い熱伝導性部材を形成可能な熱伝導性組成物を提供することができる。
Description
本発明は、熱伝導性組成物、熱伝導性部材、および、該熱伝導性部材を間隙材とするバッテリモジュールに関する。
硬化可能な熱伝導性組成物を、発熱体と放熱体の間に充填し、その後、硬化することで形成される硬化物は、発熱体が発する熱を放熱体に伝える熱伝導性部材として使用されている。硬化可能な熱伝導性組成物は、流動性があるため、発熱体と放熱体の間の任意の隙間を埋めることができる。そのため、形成される熱伝導性部材は、発熱体と放熱体の隙間が一定でなくても確実にその隙間を埋めることができ、熱伝導性の間隙材として利用されている。
例えば特許文献１に開示されるように、熱伝導性部材を間隙材としてバッテリモジュールに使用されることが知られている。熱伝導性部材は、発熱体であるバッテリセルと放熱体であるモジュール筐体の間に配置されて、バッテリセルの熱を外部に放熱する役割を果たす。また、バッテリセルとバッテリセルの間に配置されこれらを固定して、離間状態を保持することにも利用されている。
熱伝導性部材は、一定の粘着性を備えており、発熱体及び放熱体などの被着体からズレたり脱落しない程度に密着するものが多く、より強固に固定する場合は、発熱体及び放熱体を嵌合構造にしたり、ネジ等で固定することも行われている。
熱伝導性部材は、一定の粘着性を備えており、発熱体及び放熱体などの被着体からズレたり脱落しない程度に密着するものが多く、より強固に固定する場合は、発熱体及び放熱体を嵌合構造にしたり、ネジ等で固定することも行われている。
ところで、熱伝導性部材を車載用途として使用する場合は、ある程度粘着性を備えていても、振動によって発熱体及び放熱体などの被着体から剥がれてしまい、熱伝導性が損なわれることが懸念される。そうした経緯から、特許文献２では、硬化性オルガノポリシロキサンと、アルコキシシラン化合物と、熱伝導性充填材とを含み、前記アルコキシシラン化合物が炭素数８～１８の長鎖アルケニル基含有アルコキシシランである、熱伝導性組成物が開示されており、被着体に対して優れた接着力を有することが記載されている。
従来、リチウムイオンバッテリーモジュールの筐体には、信頼性の高いアルミニウム合金などの金属が用いられていたが、近年、軽量化やコストダウンの観点から安価な汎用樹脂でありながら一定の耐熱性、強靭性、及び軽量性を有するポリプロピレンが用いられるようになってきた。
しかしながら、従来用いられていた熱伝導性部材は、ポリプロピレンに対する接着力が弱く、剥がれ等の不具合が生じやすいことが分かった。
しかしながら、従来用いられていた熱伝導性部材は、ポリプロピレンに対する接着力が弱く、剥がれ等の不具合が生じやすいことが分かった。
そこで、本発明は、熱伝導性に優れ、ポリプロピレンに対して接着力の高い熱伝導性部材を形成可能な熱伝導性組成物を提供することを課題とする。
本発明者は、鋭意検討の結果、（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン、（Ｃ）熱伝導性充填材、及び（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物を含む熱伝導性組成物により上記課題を解決できることを見出し、以下の本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下の［１］～［８］を提供する。
［１］（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンと、（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンと、（Ｃ）熱伝導性充填材と、（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物とを含む熱伝導性組成物。
［２］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が、前記（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基を備える、上記[１]に記載の熱伝導性組成物。
［３］前記反応基が（メタ）アクリロイル基である、上記[１]又は[２]に記載の熱伝導性組成物。
［４］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基の炭素数が４以上３０以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
［５］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基の炭素数が４以上８以下である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
［６］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基がブチル基である、上記［１］～［５］のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
［７］上記［１］～［６］のいずれかに記載の熱伝導性組成物を硬化してなる熱伝導性部材。
［８］上記［７］に記載の熱伝導性部材からなる間隙材と、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを格納するモジュール筐体とを備え、前記間隙材がモジュール筐体の内部に配置されるバッテリモジュール。
［２］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が、前記（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基を備える、上記[１]に記載の熱伝導性組成物。
［３］前記反応基が（メタ）アクリロイル基である、上記[１]又は[２]に記載の熱伝導性組成物。
［４］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基の炭素数が４以上３０以下である、上記［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
［５］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基の炭素数が４以上８以下である、上記［１］～［４］のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
［６］前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基がブチル基である、上記［１］～［５］のいずれかに記載の熱伝導性組成物。
［７］上記［１］～［６］のいずれかに記載の熱伝導性組成物を硬化してなる熱伝導性部材。
［８］上記［７］に記載の熱伝導性部材からなる間隙材と、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを格納するモジュール筐体とを備え、前記間隙材がモジュール筐体の内部に配置されるバッテリモジュール。
本発明によれば、熱伝導性に優れ、ポリプロピレンに対して接着力の高い熱伝導性部材を形成可能な熱伝導性組成物を提供することができる。
［熱伝導性組成物］
以下、本発明の熱伝導性組成物について詳しく説明する。
本発明の熱伝導性組成物は、（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン、（Ｃ）熱伝導性充填材、及び（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物を含む。該熱伝導性組成物を硬化させることにより本発明の熱伝導性部材が形成される。
本発明の熱伝導性組成物により形成された熱伝導性部材が、ポリプロピレンに対して接着力が高い理由は定かではないが、以下のように推定される。（Ｄ）ポリシロキサン化合物はポリシロキサン構造を有するため、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の反応により形成されるシリコーンマトリックスと相溶する。さらに（Ｄ）ポリシロキサン化合物は炭素数４以上のアルキル基を備えることにより、ポリプロピレンに対する親和性が高い。その結果、熱伝導性部材を構成するシリコーンマトリックスの表面エネルギーが低下して、ポリプロピレンとの接着力が向上すると考えられる。
以下、本発明の熱伝導性組成物について詳しく説明する。
本発明の熱伝導性組成物は、（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサン、（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン、（Ｃ）熱伝導性充填材、及び（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物を含む。該熱伝導性組成物を硬化させることにより本発明の熱伝導性部材が形成される。
本発明の熱伝導性組成物により形成された熱伝導性部材が、ポリプロピレンに対して接着力が高い理由は定かではないが、以下のように推定される。（Ｄ）ポリシロキサン化合物はポリシロキサン構造を有するため、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の反応により形成されるシリコーンマトリックスと相溶する。さらに（Ｄ）ポリシロキサン化合物は炭素数４以上のアルキル基を備えることにより、ポリプロピレンに対する親和性が高い。その結果、熱伝導性部材を構成するシリコーンマトリックスの表面エネルギーが低下して、ポリプロピレンとの接着力が向上すると考えられる。
＜（Ａ）成分、（Ｂ）成分＞
本発明の熱伝導性組成物は、（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサン（以下（Ａ）成分ともいう）、及び（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン（以下（Ｂ）成分ともいう）を含有する。なお、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分は、後述する（Ｄ）成分とは異なる成分である。
本発明の熱伝導性組成物は、（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサン（以下（Ａ）成分ともいう）、及び（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン（以下（Ｂ）成分ともいう）を含有する。なお、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分は、後述する（Ｄ）成分とは異なる成分である。
（Ａ）成分は主剤、（Ｂ）成分は硬化剤として一般に使用されるものである。（Ａ）成分及び（Ｂ）成分は付加反応により反応し硬化して、シリコーンゴムからなるマトリクスを形成する。シリコーンゴムは圧縮変形が容易であるため、本発明の熱伝導性部材は、発熱体と放熱体の間に組み付けやすくなる。
（Ａ）成分は、１分子中にアルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンであれば特に制限されない。（Ａ）成分における１分子中のアルケニル基の数は、好ましくは２～２０であり、より好ましくは２～１０である。
（Ａ）成分におけるアルケニル基としては、例えば炭素数２～８のものが挙げられ、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基などが挙げられる。
（Ａ）成分は１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
（Ａ）成分におけるアルケニル基としては、例えば炭素数２～８のものが挙げられ、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基などが挙げられる。
（Ａ）成分は１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
（Ｂ）成分は、１分子中にヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンであれば特に制限されない。ヒドロシリル基とはケイ素原子に結合した水素原子（ＳｉＨ基）を意味する。（Ｂ）成分における１分子中のヒドロシリル基の数は、好ましくは２～１００であり、より好ましくは２～５０である。
（Ｂ）成分は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用することができる。
（Ｂ）成分としては、（ＢＸ）ヒドロシリル基の含有率が２ｍｍｏｌ／ｇ以上のハイドロジェンオルガノポリシロキサン（以下、（ＢＸ）成分ともいう）を含むことが好ましい。これにより、形成される熱伝導性部材の硬度が高まり、ポリプロピレンに対する接着性が向上しやすくなる。
（ＢＸ）成分のヒドロシリル基の含有率は好ましくは４ｍｍｏｌ／ｇ以上であり、より好ましくは６ｍｍｏｌ／ｇ以上である。
（ＢＸ）成分の含有量は、所望の硬化物の硬さとなるように（ＢＸ）成分の量を調整すれば良い。具体的には、硬化物を硬くしたいときは（ＢＸ）成分の含有量を増やし、柔らかくしたいときには（ＢＸ）成分の含有量を少なくすれば良い。
（Ｂ）成分は、１種のみを使用してもよいし、２種以上を併用することができる。
（Ｂ）成分としては、（ＢＸ）ヒドロシリル基の含有率が２ｍｍｏｌ／ｇ以上のハイドロジェンオルガノポリシロキサン（以下、（ＢＸ）成分ともいう）を含むことが好ましい。これにより、形成される熱伝導性部材の硬度が高まり、ポリプロピレンに対する接着性が向上しやすくなる。
（ＢＸ）成分のヒドロシリル基の含有率は好ましくは４ｍｍｏｌ／ｇ以上であり、より好ましくは６ｍｍｏｌ／ｇ以上である。
（ＢＸ）成分の含有量は、所望の硬化物の硬さとなるように（ＢＸ）成分の量を調整すれば良い。具体的には、硬化物を硬くしたいときは（ＢＸ）成分の含有量を増やし、柔らかくしたいときには（ＢＸ）成分の含有量を少なくすれば良い。
（Ａ）成分及び（Ｂ）成分は、硬化前は液状であることが好ましい。硬化前に液状であることで、熱伝導性充填材を高充填しやすくなる。なお、本明細書において液状とは、常温（２３℃）、１気圧下で液体のものをいう。（Ａ）成分及び（Ｂ）成分の付加反応は、付加反応触媒の存在下において行うとよく、付加反応触媒は白金触媒であることが好ましい。
＜（Ｃ）成分＞
本発明の熱伝導性組成物は、（Ｃ）熱伝導性充填材を含有する。（Ｃ）熱伝導性充填材を含有することにより、熱伝導性組成物により形成される熱伝導性部材の熱伝導性が向上する。
（Ｃ）熱伝導性充填材としては、例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属水酸化物、炭素材料、金属以外の酸化物、窒化物、炭化物などが挙げられる。また、（Ｃ）熱伝導性充填材の形状は、球状、不定形の粉末などが挙げられる。
（Ｃ）熱伝導性充填材において、金属としては、アルミニウム、銅、ニッケルなど、金属酸化物としては、アルミナに代表される酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛など、金属窒化物としては窒化アルミニウムなどを例示することができる。金属水酸化物としては、水酸化アルミニウムが挙げられる。さらに、炭素材料としては球状黒鉛などが挙げられる。金属以外の酸化物、窒化物、炭化物としては、石英、窒化ホウ素、炭化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、熱伝導性部材の放熱性向上の観点から、酸化アルミニウムが好ましく、難燃性を高めたい場合には水酸化アルミニウムが好ましい。
（Ｃ）熱伝導性充填材は、上記したものを１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
本発明の熱伝導性組成物は、（Ｃ）熱伝導性充填材を含有する。（Ｃ）熱伝導性充填材を含有することにより、熱伝導性組成物により形成される熱伝導性部材の熱伝導性が向上する。
（Ｃ）熱伝導性充填材としては、例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属水酸化物、炭素材料、金属以外の酸化物、窒化物、炭化物などが挙げられる。また、（Ｃ）熱伝導性充填材の形状は、球状、不定形の粉末などが挙げられる。
（Ｃ）熱伝導性充填材において、金属としては、アルミニウム、銅、ニッケルなど、金属酸化物としては、アルミナに代表される酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛など、金属窒化物としては窒化アルミニウムなどを例示することができる。金属水酸化物としては、水酸化アルミニウムが挙げられる。さらに、炭素材料としては球状黒鉛などが挙げられる。金属以外の酸化物、窒化物、炭化物としては、石英、窒化ホウ素、炭化ケイ素などが挙げられる。これらの中でも、熱伝導性部材の放熱性向上の観点から、酸化アルミニウムが好ましく、難燃性を高めたい場合には水酸化アルミニウムが好ましい。
（Ｃ）熱伝導性充填材は、上記したものを１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
（Ｃ）熱伝導性充填材の平均粒径の平均粒径は０．１～２００μｍであることが好ましく、０．５～１００μｍであることがより好ましく、１～７０μｍであることがさらに好ましい。
（Ｃ）熱伝導性充填材は、平均粒径が０．１μｍ以上５μｍ以下の小粒径熱伝導性充填材と、平均粒径が５μｍ超２００μｍ以下の大粒径熱伝導性充填材を併用することが好ましい。平均粒径の異なる熱伝導性充填材を使用することにより、充填率を高めることができる。小粒径熱伝導性充填材と大粒径熱伝導性充填材の体積比（小粒径熱伝導性充填材／大粒径熱伝導性充填材）は、好ましくは０．０５～５であり、より好ましくは０．１～１であり、さらに好ましくは０．２～０．８である。
なお、（Ｃ）熱伝導性充填材の平均粒径は、電子顕微鏡等で観察して測定できる。より具体的には、例えば電子顕微鏡や光学顕微鏡を用いて、任意の（Ｃ）熱伝導性充填材５０個の粒径を測定して、その平均値（相加平均値）を平均粒径とすることができる。
（Ｃ）熱伝導性充填材は、平均粒径が０．１μｍ以上５μｍ以下の小粒径熱伝導性充填材と、平均粒径が５μｍ超２００μｍ以下の大粒径熱伝導性充填材を併用することが好ましい。平均粒径の異なる熱伝導性充填材を使用することにより、充填率を高めることができる。小粒径熱伝導性充填材と大粒径熱伝導性充填材の体積比（小粒径熱伝導性充填材／大粒径熱伝導性充填材）は、好ましくは０．０５～５であり、より好ましくは０．１～１であり、さらに好ましくは０．２～０．８である。
なお、（Ｃ）熱伝導性充填材の平均粒径は、電子顕微鏡等で観察して測定できる。より具体的には、例えば電子顕微鏡や光学顕微鏡を用いて、任意の（Ｃ）熱伝導性充填材５０個の粒径を測定して、その平均値（相加平均値）を平均粒径とすることができる。
（Ｃ）熱伝導性充填材の含有量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分、及び（Ｄ）ポリシロキサン化合物の合計１００質量部に対して、好ましくは１５０～３０００質量部、より好ましくは２００～２０００質量部、さらに好ましくは３００～１０００質量部である。（Ｃ）熱伝導性充填材の含有量を上記下限値以上とすることで、一定の熱伝導性を熱伝導性部材に付与できる。（Ｃ）熱伝導性充填材の含有量を上記上限値以下とすることで、熱伝導性部材中に（Ｃ）熱伝導性充填材を適切に分散できる。また、熱伝導性組成物の粘度が必要以上に高くなったりすることも防止できる。
＜（Ｄ）成分＞
本発明の熱伝導性組成物は、（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物（（Ｄ）ポリシロキサン化合物）を含有する。（Ｄ）ポリシロキサン化合物を含有することにより、熱伝導性組成物により形成される熱伝導性部材のポリプロピレンに対する接着性が向上する。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えていればよいが、ポリプロピレンに対する接着性や化合物の製造し易さの観点などから、（Ｄ）ポリシロキサン化合物における炭素数４以上のアルキル基の数は、好ましくは１～３個であり、より好ましくは１～２個であり、さらに好ましくは１個である。
本発明の熱伝導性組成物は、（Ｄ）炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物（（Ｄ）ポリシロキサン化合物）を含有する。（Ｄ）ポリシロキサン化合物を含有することにより、熱伝導性組成物により形成される熱伝導性部材のポリプロピレンに対する接着性が向上する。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、炭素数４以上のアルキル基を少なくとも１つ備えていればよいが、ポリプロピレンに対する接着性や化合物の製造し易さの観点などから、（Ｄ）ポリシロキサン化合物における炭素数４以上のアルキル基の数は、好ましくは１～３個であり、より好ましくは１～２個であり、さらに好ましくは１個である。
炭素数４以上のアルキル基は、炭素数が４以上であれば特に限定されず、直鎖状であっても分岐状であってもよい。炭素数４以上のアルキル基の炭素数は、好ましくは４以上３０以下であり、より好ましくは４以上１２以下であり、さらに好ましくは４以上８以下であり、特に好ましくは４である。すなわち、炭素数４以上のアルキル基としてはブチル基が特に好ましい。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物が炭素数４以上のアルキル基を複数備える場合は、該複数の炭素数４以上のアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物が炭素数４以上のアルキル基を複数備える場合は、該複数の炭素数４以上のアルキル基は同一であっても異なっていてもよい。
ポリプロピレンに対する接着性向上の観点から、炭素数４以上のアルキル基が１個の場合は、該炭素数４以上のアルキル基は（Ｄ）ポリシロキサン化合物の末端に存在することが好ましい。炭素数４以上のアルキル基が２個以上の場合は、少なくとも１つの炭素数４以上のアルキル基が、（Ｄ）ポリシロキサン化合物の末端に存在することが好ましい。
また、（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、上記（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基を備えることが好ましい。これにより、（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、（Ａ）成分及び（Ｂ）成分と化学結合により連結されやすくなるためシリコーンマトリクスの表面エネルギーが低下し易くなる。さらに上記したとおり（Ｄ）ポリシロキサン化合物は炭素数４以上のアルキル基を有するため、シリコーンマトリクスとポリプロピレンとの親和性がより向上し、両者の接着力が優れたものとなる。
（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基としては、特に限定されないが、（メタ）アクリロイル基、アルケニル基、及びヒドロシリル基（ＳｉＨ基）からなる群から選択される反応基であることが好ましい。（メタ）アクリロイル基及びアルケニル基は（Ｂ）成分と反応できる反応基であり、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）は（Ａ）成分と反応できる反応基である。
（メタ）アクリロイル基は、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。
アルケニル基としては、例えば炭素数２～８のものが挙げられ、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基などが挙げられる。
これら反応基の中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましく、メタクリロイル基がより好ましい。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物が反応基を有する場合は、（Ｄ）ポリシロキサン化合物が有する反応基の数は１つであっても、２以上であってもよいが、１つであることが好ましい。
（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基としては、特に限定されないが、（メタ）アクリロイル基、アルケニル基、及びヒドロシリル基（ＳｉＨ基）からなる群から選択される反応基であることが好ましい。（メタ）アクリロイル基及びアルケニル基は（Ｂ）成分と反応できる反応基であり、ヒドロシリル基（ＳｉＨ基）は（Ａ）成分と反応できる反応基である。
（メタ）アクリロイル基は、アクリロイル基又はメタクリロイル基を意味する。
アルケニル基としては、例えば炭素数２～８のものが挙げられ、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基などが挙げられる。
これら反応基の中でも、（メタ）アクリロイル基が好ましく、メタクリロイル基がより好ましい。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物が反応基を有する場合は、（Ｄ）ポリシロキサン化合物が有する反応基の数は１つであっても、２以上であってもよいが、１つであることが好ましい。
本発明における（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、以下の式（１）で表される化合物が好ましい。
Ｘは反応基を有する有機基である。Ｂ、Ｃ、Ｄのうち少なくとも一つは以下の式（２）で表される基であり、残余はメチル基又はフェニル基である。式（２）で表される基が複数存在する場合は、該複数の式（２）で表される基は同一であっても異なっていてもよい。中でも、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち一つ又は二つが以下の式（２）で表される基であり、残余がメチル基であることが好ましい。
Ｘは反応基を有する有機基である。Ｂ、Ｃ、Ｄのうち少なくとも一つは以下の式（２）で表される基であり、残余はメチル基又はフェニル基である。式（２）で表される基が複数存在する場合は、該複数の式（２）で表される基は同一であっても異なっていてもよい。中でも、Ｂ、Ｃ、Ｄのうち一つ又は二つが以下の式（２）で表される基であり、残余がメチル基であることが好ましい。
Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立してメチル基又はフェニル基である。Ｒ３、Ｒ４、及びＲ５のうち少なくとも一つは炭素数４以上のアルキル基であり、残余はそれぞれ独立してメチル基、フェニル基、又はＸ（すなわち上記した反応基を有する有機基）であり、好ましくは、残余はそれぞれ独立してメチル基又はフェニル基である。＊は式（１）のＳｉと結合する結合手を意味する。ｎは９～１３０の整数である。
中でも、Ｒ３が炭素数４以上のアルキル基であり、Ｒ４及びＲ５がそれぞれ独立して、メチル基又はフェニル基であることが好ましく、Ｒ４及びＲ５が共にメチル基であることがより好ましい。
炭素数４以上のアルキル基の炭素数は、好ましくは４以上３０以下であり、より好ましくは４以上１２以下であり、さらに好ましくは４以上８以下であり、特に好ましくは４である。すなわち、炭素数４以上のアルキル基としてはブチル基が特に好ましい。
Ｘが有する反応基としては、（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基として説明した上記反応基と同様である。Ｘは、好ましくは反応基を有する炭素数２～５０の有機基であり、より好ましくは反応基を有する炭素数３～１５の有機基である。
Ｘは好ましくは、以下のＸ１～Ｘ６のいずれかであることが好ましい。
上記Ｘ１～Ｘ６において、Ａは反応基である。Ａは、（メタ）アクリロイル基、アルケニル基、及びヒドロシリル基（ＳｉＨ基）からなる群から選択される反応基であることが好ましく、（メタ）アクリロイル基であることがより好ましく、メタクリロイル基であることがさらに好ましい。ｎ１は１～２の整数である。ｎ２は１～６の整数であり、２～４の整数であることが好ましい。＊は式（１）のＳｉと結合する結合手を表す。
上記Ｘ１～Ｘ６の中でも、熱伝導性部材のポリプロピレンに対する接着性を高める観点から、ＸはＸ２であることが好ましい。
上記Ｘ１～Ｘ６において、Ａは反応基である。Ａは、（メタ）アクリロイル基、アルケニル基、及びヒドロシリル基（ＳｉＨ基）からなる群から選択される反応基であることが好ましく、（メタ）アクリロイル基であることがより好ましく、メタクリロイル基であることがさらに好ましい。ｎ１は１～２の整数である。ｎ２は１～６の整数であり、２～４の整数であることが好ましい。＊は式（１）のＳｉと結合する結合手を表す。
上記Ｘ１～Ｘ６の中でも、熱伝導性部材のポリプロピレンに対する接着性を高める観点から、ＸはＸ２であることが好ましい。
熱伝導性組成物中の（Ｄ）ポリシロキサン化合物の含有量は、（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｄ）ポリシロキサン化合物の合計１００質量部に対して、好ましくは０．１～３０質量部であり、より好ましくは０．５～２０質量部であり、さらに好ましくは１～１０質量部である。（Ｄ）ポリシロキサン化合物の含有量を前記範囲とすることにより、熱伝導性組成物から形成される熱伝導性部材のポリプロピレンに対する接着性が向上しやすくなる。
本発明の熱伝導性組成物中には、種々の添加剤を含有させることができる。添加剤としては、例えば、触媒、分散剤、難燃剤、可塑剤、硬化遅延剤、酸化防止剤、着色剤などが挙げられる。
本発明の熱伝導性組成物の形態は、１液型でもよいし、第１剤と第２剤を組み合わせてなる２液型でもよいが、保存安定性の観点から、２液型が好ましい。
２液型の熱伝導性組成物において、第１剤と第２剤の質量比（第２剤／第１剤）は、１又は１に近い値であることが好ましく、具体的には０．９～１．１が好ましく、０．９５～１．０５がより好ましい。このように、第１剤と第２剤の質量比を１又は１に近い値とすることで、熱伝導性組成物の調製が容易になる。また、２液型の熱伝導性組成物において、第１剤と第２剤の粘度比（第２剤／第１剤）も、１又は１に近い値であることが好ましく、具体的には０．５～２．０が好ましく、０．８～１．２がより好ましい。このように、第１剤と第２剤の質量比を１又は１に近い値とすることで、熱伝導性組成物を均一に混合しやすくなる。なお、質量比や粘度比を調整する方法は後述する。
２液型の熱伝導性組成物において、第１剤と第２剤の質量比（第２剤／第１剤）は、１又は１に近い値であることが好ましく、具体的には０．９～１．１が好ましく、０．９５～１．０５がより好ましい。このように、第１剤と第２剤の質量比を１又は１に近い値とすることで、熱伝導性組成物の調製が容易になる。また、２液型の熱伝導性組成物において、第１剤と第２剤の粘度比（第２剤／第１剤）も、１又は１に近い値であることが好ましく、具体的には０．５～２．０が好ましく、０．８～１．２がより好ましい。このように、第１剤と第２剤の質量比を１又は１に近い値とすることで、熱伝導性組成物を均一に混合しやすくなる。なお、質量比や粘度比を調整する方法は後述する。
２液型の熱伝導性組成物は、より具体的には、第１剤が（Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサン（Ａ成分）(主剤)を含み、第２剤が（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサン（Ｂ成分）（硬化剤）を含むものである。
付加反応触媒は第１剤に含有され、第２剤には含有されないことが好ましい。そうすることで、第１剤と第２剤とは混合前は保存安定性に優れ、混合後には反応が促進され、速やかに硬化するものとすることができ、硬化により得られる熱伝導性部材の各種物性を良好にできる。その要因は定かではないが、白金触媒などの付加反応触媒が、（Ａ）成分の付加反応部位である、アルケニル基に配位した状態となり、硬化が進行しやすいためと推定される。
付加反応触媒は第１剤に含有され、第２剤には含有されないことが好ましい。そうすることで、第１剤と第２剤とは混合前は保存安定性に優れ、混合後には反応が促進され、速やかに硬化するものとすることができ、硬化により得られる熱伝導性部材の各種物性を良好にできる。その要因は定かではないが、白金触媒などの付加反応触媒が、（Ａ）成分の付加反応部位である、アルケニル基に配位した状態となり、硬化が進行しやすいためと推定される。
（Ｃ）熱伝導性充填材は、第１剤及び第２剤の少なくともいずれか一方に含有されるとよいが、好ましくは第１剤及び第２剤の両方に含有させる。（Ｃ）熱伝導性充填材を第１剤及び第２剤の両方に含有させると、第１剤と第２剤を混合しやすくなる。また、熱伝導性組成物を作製する際の第１剤に対する第２剤の質量比および粘度比を１又は１に近い値にできるため、２液型として使用しやすくなる。
また、第２剤は、（Ａ）成分を含有することが好ましい。第２剤が硬化剤である（Ｂ）成分に加えて主剤である（Ａ）成分も含有することで、熱伝導性組成物を作製する際の第１剤に対する第２剤の質量比および粘度比を１又は１に近い値に調整しやすくなる。一方で、第１剤には、硬化剤である（Ｂ）成分が含有されないとよい。
また、第２剤は、（Ａ）成分を含有することが好ましい。第２剤が硬化剤である（Ｂ）成分に加えて主剤である（Ａ）成分も含有することで、熱伝導性組成物を作製する際の第１剤に対する第２剤の質量比および粘度比を１又は１に近い値に調整しやすくなる。一方で、第１剤には、硬化剤である（Ｂ）成分が含有されないとよい。
第２剤が（Ｂ）成分に加えて（Ａ）成分と微量の付加反応触媒も含有する形態を採る場合、保存時における付加反応硬化を防止するため、硬化遅延剤を添加し、第２剤中に添加された付加反応触媒による常温時における反応促進効果を相殺することで、実質的に付加反応触媒が含まれていない状態を達成することもできる。
具体的には、第２剤中に、微量の付加反応触媒が含有されている際、保存中、付加反応触媒による（Ｂ）成分と（Ａ）成分との反応を抑制するために、硬化遅延剤を添加することができる。硬化遅延剤として、例えば、３－メチル－１－ブチン－３－オール、３，５－ジメチル－１－ヘキシン－３－オール、フェニルブチノール、１－エチニル－１－シクロヘキサノール等の炭素－炭素三重結合を有するアルコール誘導体、３－メチル－３－ペンテン－１－イン、３，５－ジメチル－３－ヘキセン－１－イン等のエンイン化合物、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラヘキセニルシクロテトラシロキサン等のアルケニル基含有低分子量シロキサン、メチル－トリス（３－メチル－１－ブチン－３－オキシ）シラン、ビニル－トリス（３－メチル－１－ブチン－３－オキシ）シラン等のアルキン含有シランが例示される。
また、第２剤には、硬化遅延剤が含有されない場合でも、常温時は反応が促進されない程度の量の付加反応触媒が含有されてもよい。
付加反応触媒として利用される、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサン又はアセチレン化合物との錯化合物等の白金触媒は、硬化剤である（Ｂ）成分に作用し、その反応性を高める活性化の機能を有している。第２剤を保存中、硬化剤の不要な活性化を回避する手段としては、第２剤中に付加反応触媒を含有しないことが最も有効である。
具体的には、第２剤中に、微量の付加反応触媒が含有されている際、保存中、付加反応触媒による（Ｂ）成分と（Ａ）成分との反応を抑制するために、硬化遅延剤を添加することができる。硬化遅延剤として、例えば、３－メチル－１－ブチン－３－オール、３，５－ジメチル－１－ヘキシン－３－オール、フェニルブチノール、１－エチニル－１－シクロヘキサノール等の炭素－炭素三重結合を有するアルコール誘導体、３－メチル－３－ペンテン－１－イン、３，５－ジメチル－３－ヘキセン－１－イン等のエンイン化合物、テトラメチルテトラビニルシクロテトラシロキサン、テトラメチルテトラヘキセニルシクロテトラシロキサン等のアルケニル基含有低分子量シロキサン、メチル－トリス（３－メチル－１－ブチン－３－オキシ）シラン、ビニル－トリス（３－メチル－１－ブチン－３－オキシ）シラン等のアルキン含有シランが例示される。
また、第２剤には、硬化遅延剤が含有されない場合でも、常温時は反応が促進されない程度の量の付加反応触媒が含有されてもよい。
付加反応触媒として利用される、例えば、塩化白金酸、塩化白金酸とオレフィン類、ビニルシロキサン又はアセチレン化合物との錯化合物等の白金触媒は、硬化剤である（Ｂ）成分に作用し、その反応性を高める活性化の機能を有している。第２剤を保存中、硬化剤の不要な活性化を回避する手段としては、第２剤中に付加反応触媒を含有しないことが最も有効である。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、第１剤及び第２剤のいずれか一方に含有させてもよいし、両方に含有させてもよい。（Ｄ）ポリシロキサン化合物が（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基を備える場合は、保存安定性の観点から、その反応基の種類に応じて（Ｄ）ポリシロキサン化合物の配合方法を決めるとよい。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物が有する反応基が（Ｂ）成分と反応できる基（例えば、（メタ）アクリロイル基又はアルケニル基）である場合は、保存安定性の観点から（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、第１剤に配合することが好ましい。また（Ｄ）ポリシロキサン化合物が有する反応基が（Ａ）成分と反応できる基（例えば、ヒドロシリル基）である場合は、保存安定性の観点から（Ｄ）ポリシロキサン化合物は第２剤に配合することが好ましい。
（Ｄ）ポリシロキサン化合物が有する反応基が（Ｂ）成分と反応できる基（例えば、（メタ）アクリロイル基又はアルケニル基）である場合は、保存安定性の観点から（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、第１剤に配合することが好ましい。また（Ｄ）ポリシロキサン化合物が有する反応基が（Ａ）成分と反応できる基（例えば、ヒドロシリル基）である場合は、保存安定性の観点から（Ｄ）ポリシロキサン化合物は第２剤に配合することが好ましい。
熱伝導性組成物は、硬化剤として利用される（Ｂ）成分の種類、配合量、ならびに、添加される付加反応触媒の種類、添加量に応じて、硬化温度を選択すればよい。例えば、２液型において、第１剤と第２剤とは混合して常温下で放置するだけで硬化する形態とすればよいが、加熱させることで硬化を促進させる形態を選択することもできる。
［熱伝導性部材］
本発明の熱伝導性組成物を硬化することで、熱伝導性部材を形成することができる。熱伝導性部材（すなわち、熱伝導性組成物の硬化物）の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される値（以下「Ｅ硬度」という）で例えば３０～９０、好ましくは３５～８０、より好ましくは４０～７０である。
熱伝導性部材のＥ硬度を上記下限値以上とすることで、熱伝導性部材とポリプロピレンとの接着性が向上する。これは、熱伝導性部材が一定の硬さを備えるため、凝集破壊が抑制されるからと推定される。また、熱伝導性部材のＥ硬度を上記上限値以下とすることで、発熱体や放熱体の形状に沿って良好に追従する柔軟性と、発熱体や放熱体との密着性とを十分に確保することができる。
本発明の熱伝導性組成物を硬化することで、熱伝導性部材を形成することができる。熱伝導性部材（すなわち、熱伝導性組成物の硬化物）の硬度は、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定される値（以下「Ｅ硬度」という）で例えば３０～９０、好ましくは３５～８０、より好ましくは４０～７０である。
熱伝導性部材のＥ硬度を上記下限値以上とすることで、熱伝導性部材とポリプロピレンとの接着性が向上する。これは、熱伝導性部材が一定の硬さを備えるため、凝集破壊が抑制されるからと推定される。また、熱伝導性部材のＥ硬度を上記上限値以下とすることで、発熱体や放熱体の形状に沿って良好に追従する柔軟性と、発熱体や放熱体との密着性とを十分に確保することができる。
熱伝導性部材（すなわち、熱伝導性組成物の硬化物）の熱伝導率は、１．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましく、１．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがより好ましく、２．０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることがさらに好ましい。これら下限値以上とすることで、熱伝導性が良好となる。そのため、例えばバッテリセルモジュールの間隙材として使用する場合には、バッテリセルから発生する熱を、間隙材を経由して、モジュール筐体に効率的に伝えることができ、バッテリセルの温度の過度の上昇を抑えることができる。熱伝導性部材の熱伝導率は、高ければ高いほどよいが、実用的には、例えば７Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
［バッテリモジュール］
本発明に係るバッテリモジュールは、熱伝導性部材からなる間隙材と、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを格納するモジュール筐体とを備え、前記間隙材は、モジュール筐体の内部に配置される。
熱伝導性部材からなる間隙材は、バッテリセル相互間、及びバッテリセルとモジュール筐体間に充填されており、充填されている間隙材は、バッテリセル、及びモジュール筐体に密着する。これにより、バッテリセル間の間隙材は、バッテリセル相互間の離間状態を保持する機能を有している。また、バッテリセルとモジュール筐体との間の間隙材は、バッテリセルとモジュール筐体の双方に密着し、バッテリセルで発生する熱をモジュール筐体に伝える機能を有している。
本発明に係るバッテリモジュールは、熱伝導性部材からなる間隙材と、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを格納するモジュール筐体とを備え、前記間隙材は、モジュール筐体の内部に配置される。
熱伝導性部材からなる間隙材は、バッテリセル相互間、及びバッテリセルとモジュール筐体間に充填されており、充填されている間隙材は、バッテリセル、及びモジュール筐体に密着する。これにより、バッテリセル間の間隙材は、バッテリセル相互間の離間状態を保持する機能を有している。また、バッテリセルとモジュール筐体との間の間隙材は、バッテリセルとモジュール筐体の双方に密着し、バッテリセルで発生する熱をモジュール筐体に伝える機能を有している。
図１は、バッテリモジュールの具体的な構成を示す。図２は各バッテリセルの具体的な構成を示す。図１で示すように、バッテリモジュール１０の内部には、複数のバッテリセル１１が配置される。各バッテリセル１１は、可撓性の外装フィルム内にラミネートして封入したものであり、全体的な形状は、高さや幅の大きさに比べて厚さが薄い偏平体である。こうしたバッテリセル１１は、図２で示すように、正極１１ａと負極１１ｂが外部に表れ、偏平面の中央部１１ｃは圧着された端部１１ｄよりも肉厚に形成されている。
図１に示すように、各バッテリセル１１は、その偏平面同士が対向するように配置されている。図１の構成において、間隙材１３は、モジュール筐体１２の内部に格納される、複数のバッテリセル１１の全体を覆うようには充填されていない。間隙材１３は、モジュール筐体１２の内部の一部分（底側部分）に存在する間隙を満たすように充填されている。間隙材１３は、バッテリセル１１相互間、および、バッテリセル１１とモジュール筐体１２の間に充填され、この部分のバッテリセル１１の表面、および、モジュール筐体１２の内面と密着されている。
バッテリセル１１相互の間に充填される間隙材１３は、双方のバッテリセル１１の表面に接着されているが、間隙材１３自体は、上記した硬度を有することで、適度の弾性と柔軟性を有しており、バッテリセル１１相互の間隔を変位する外力が印加されても、外力による歪み変形を緩和することができる。したがって、間隙材１３は、バッテリセル１１相互間の離間状態を保持する機能を有している。
バッテリセル１１とモジュール筐体１２の内面との間の間隙に充填されている間隙材１３も、バッテリセル１１の表面と、モジュール筐体１２の内面に、密に接着されている。その結果、バッテリセル１１の内部で発生する熱は、バッテリセル１１の表面に接着している間隙材１３を経由して、該間隙材１３の他の面により密着されているモジュール筐体１２の内面へと伝えられる。
バッテリセル１１とモジュール筐体１２の内面との間の間隙に充填されている間隙材１３も、バッテリセル１１の表面と、モジュール筐体１２の内面に、密に接着されている。その結果、バッテリセル１１の内部で発生する熱は、バッテリセル１１の表面に接着している間隙材１３を経由して、該間隙材１３の他の面により密着されているモジュール筐体１２の内面へと伝えられる。
バッテリモジール１０内への間隙材１３の形成は、一般的なディスペンサーを用いて、液状の熱伝導性組成物を塗布した後、その液状の熱伝導性組成物を硬化させることで行うとよい。この際、上記の通り２液型の熱伝導性組成物を使用することが好ましい。２液型は、保管が容易であるとともに、使用直前に混合すればディスペンサーで塗布する作業時には硬化し難く、塗布後は速やかに硬化させることができる。また、ディスペンサーでの塗布は、バッテリモジュール１０の筐体１２内の比較的奥深くまで、液状の熱導電性組成物を充填させることができる点でも好ましい。
バッテリセル１１を覆う間隙材１３は、バッテリセル１１の一方側において、各バッテリセル１１の２０～４０％覆うことが好ましい。２０％以上とすることで、バッテリセル１１を安定的に保持することができる。また、発熱量が大きいバッテリセルを十分に覆うことで、放熱効率が良好となる。一方で、４０％以下とすることで、バッテリセル１１から発生する熱の放熱を効率的に行うことができ、重量増大や、作業性の悪化等も防げる。また、放熱効率を良好にするために、バッテリセル１１の電極１１ａ，１１ｂがある側を間隙材１３で覆うことが好ましく、電極１１ａ，１１ｂの全体を間隙材１３で覆うことがより好ましい。
以上のとおり、バッテリモジュール１０は、バッテリセル１１から発生した熱を、間隙材１３を経由して、モジュール筐体１２に逃がすことができる。
間隙材１３は、複数のバッテリモジュール１０を内部に備えるバッテリパックに使用することも好ましい。バッテリパックは、一般には、複数のバッテリモジュール１０と、該複数のバッテリモジュール１０を収容するバッテリパックの筐体とを備える。該バッテリパックにおいて、バッテリモジュール１０とバッテリパックの筐体との間に間隙材１３を設けることができる。これにより、上記のとおりモジュール筐体１２に逃がした熱をさらに、バッテリパックの筐体に逃がすことができ、効果的な放熱が可能となる。
また、間隙材１３に本発明の熱伝導性部材を用いているので、モジュール筐体１２又はバッテリパックの筐体がポリプロピレン製であったとしても、接着性が良好になる。そのため、本発明の熱伝導性部材は、例えば自動車の発進や停止、走行時に振動や衝撃を受けても、モジュール筐体１２又はバッテリパックの筐体から脱落するなどの不具合が生じ難く、放熱性を良好に維持することが可能となる。
間隙材１３は、複数のバッテリモジュール１０を内部に備えるバッテリパックに使用することも好ましい。バッテリパックは、一般には、複数のバッテリモジュール１０と、該複数のバッテリモジュール１０を収容するバッテリパックの筐体とを備える。該バッテリパックにおいて、バッテリモジュール１０とバッテリパックの筐体との間に間隙材１３を設けることができる。これにより、上記のとおりモジュール筐体１２に逃がした熱をさらに、バッテリパックの筐体に逃がすことができ、効果的な放熱が可能となる。
また、間隙材１３に本発明の熱伝導性部材を用いているので、モジュール筐体１２又はバッテリパックの筐体がポリプロピレン製であったとしても、接着性が良好になる。そのため、本発明の熱伝導性部材は、例えば自動車の発進や停止、走行時に振動や衝撃を受けても、モジュール筐体１２又はバッテリパックの筐体から脱落するなどの不具合が生じ難く、放熱性を良好に維持することが可能となる。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
［引張せん断接着強さ］
引張せん断接着強さは、以下のように引張せん断強さを測定することで評価した。
引張せん断強さは、ＪＩＳ Ｋ６８５０：１９９９の引張せん断試験に準拠して測定した。試験片は、縦１００ｍｍ、横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウム板とポリプロピレン板の２枚を準備し、互いの先端が縦横２５ｍｍ×２５ｍｍの長さで重なる状態に配置し、その間に厚さが２ｍｍとなるように、液状の熱伝導性組成物を塗布して、２５℃で２４時間、常置して硬化させることで作製した。その後、引張試験機（東洋精機製作所「ＳＴＲＯＧＲＡＰＨ ＶＥ５０」）を用いて、室温２５℃、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を行い、引張せん断強さを測定し、引張せん断強さが最大となる点を引張せん断接着強さとして評価した。
引張せん断接着強さは、以下のように引張せん断強さを測定することで評価した。
引張せん断強さは、ＪＩＳ Ｋ６８５０：１９９９の引張せん断試験に準拠して測定した。試験片は、縦１００ｍｍ、横２５ｍｍ、厚さ２ｍｍのアルミニウム板とポリプロピレン板の２枚を準備し、互いの先端が縦横２５ｍｍ×２５ｍｍの長さで重なる状態に配置し、その間に厚さが２ｍｍとなるように、液状の熱伝導性組成物を塗布して、２５℃で２４時間、常置して硬化させることで作製した。その後、引張試験機（東洋精機製作所「ＳＴＲＯＧＲＡＰＨ ＶＥ５０」）を用いて、室温２５℃、引張速度１００ｍｍ／ｍｉｎの条件で引張試験を行い、引張せん断強さを測定し、引張せん断強さが最大となる点を引張せん断接着強さとして評価した。
［Ｅ硬度］
熱伝導性部材を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定した。
熱伝導性部材を、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のタイプＥの硬度計によって測定した。
［熱伝導率］
熱伝導性部材を厚さ２０ｍｍの板状に切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ５４７０に基づいて熱伝導率を測定した。
熱伝導性部材を厚さ２０ｍｍの板状に切り出し、ＡＳＴＭ Ｄ５４７０に基づいて熱伝導率を測定した。
［実施例１～３、７～９］
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・下記式（３）で示す構造のポリシロキサン化合物Ｄ１
ｎ＝６３、分子量５，０００
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
なお、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１及びＢ２は、ＳｉＨ基の含有率が異なる硬化剤であり、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２のＳｉＨ基の含有率は７ｍｍｏｌ／ｇであり、粘度は３０ｃＳｔである。
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・下記式（３）で示す構造のポリシロキサン化合物Ｄ１
ｎ＝６３、分子量５，０００
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
なお、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１及びＢ２は、ＳｉＨ基の含有率が異なる硬化剤であり、ハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２のＳｉＨ基の含有率は７ｍｍｏｌ／ｇであり、粘度は３０ｃＳｔである。
［実施例４～６］
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・下記式（４）で示す構造のポリシロキサン化合物Ｄ２
ｎ＝１３０、分子量１０，０００
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・下記式（４）で示す構造のポリシロキサン化合物Ｄ２
ｎ＝１３０、分子量１０，０００
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
［比較例１］
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
［比較例２］
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
［比較例３］
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・比較化合物として炭素数４以上のアルキル基を有さず、２つのメタアクリレート基を有するポリジメチルシロキサン（（Ｄ）ポリシロキサン化合物の比較化合物）
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
下記の組成の第１剤及び第２剤を用意し、第１剤及び第２剤を質量比１：１で混合して、表１に記載の組成の熱伝導性組成物を得た。得られた熱伝導性組成物を室温（２３℃）で２４時間放置することで硬化させて熱伝導性部材を得た。
＜第１剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・比較化合物として炭素数４以上のアルキル基を有さず、２つのメタアクリレート基を有するポリジメチルシロキサン（（Ｄ）ポリシロキサン化合物の比較化合物）
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
・微量の白金触媒
＜第２剤＞
・アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンＡ
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ１
・ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンＢ２
・水酸化アルミニウムＣ１（平均粒径１μｍ）
・水酸化アルミニウムＣ２（平均粒径５４μｍ）
（Ｄ）ポリシロキサン化合物を含む本発明の熱伝導性組成物から形成された実施例１～９の熱伝導性部材は、引張せん断接着強さが高く、ポリプロピレンに対する接着性が優れていた。また、（Ｄ）ポリシロキサン化合物の配合量が同じである実施例１～３、及び実施例４～６を比較すると、熱伝導性部材のＥ硬度の値が大きくなると、引張せん断接着強さが高まり、ポリプロピレンに対する接着強度が向上することがわかった。
一方、（Ｄ）ポリシロキサン化合物を含まない比較例１～３の熱伝導性組成物から形成された熱伝導性部材は、引張せん断接着強さが低くなり、ポリプロピレンに対する接着性が低下することがわかった。
一方、（Ｄ）ポリシロキサン化合物を含まない比較例１～３の熱伝導性組成物から形成された熱伝導性部材は、引張せん断接着強さが低くなり、ポリプロピレンに対する接着性が低下することがわかった。
１０ バッテリモジュール
１１ バッテリセル
１２ バッテリモジュールの筐体（モジュール筐体）
１３ 間隙材
１１ バッテリセル
１２ バッテリモジュールの筐体（モジュール筐体）
１３ 間隙材
Claims (6)
- （Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンと、
（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンと、
（Ｃ）熱伝導性充填材と、
（Ｄ）炭素数４以上８以下のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物と、
を含み、前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が（メタ）アクリロイル基を備える、熱伝導性組成物。 - 前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基がブチル基である、請求項１に記載の熱伝導性組成物。
- 請求項１又は２に記載の熱伝導性組成物を硬化してなる熱伝導性部材。
- （Ａ）アルケニル基を少なくとも２つ有するオルガノポリシロキサンと、（Ｂ）ヒドロシリル基を少なくとも２つ有するハイドロジェンオルガノポリシロキサンと、（Ｃ）熱伝導性充填材と、（Ｄ）炭素数４以上８以下のアルキル基を少なくとも１つ備えるポリシロキサン化合物とを含み、前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物は、前記（Ａ）成分または（Ｂ）成分と反応できる反応基を備え、前記反応基は（メタ）アクリロイル基、アルケニル基、及びヒドロシリル基（ＳｉＨ基）からなる群から選択される反応基である、熱伝導性組成物を硬化してなる熱伝導性部材からなる間隙材と、複数のバッテリセルと、前記複数のバッテリセルを格納するモジュール筐体とを備え、前記間隙材がモジュール筐体の内部に配置されるバッテリモジュール。
- 前記反応基が（メタ）アクリロイル基である、請求項４に記載のバッテリモジュール。
- 前記（Ｄ）ポリシロキサン化合物が備える前記アルキル基がブチル基である、請求項４又は５に記載のバッテリモジュール。
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