JP7275797B2 - 熱伝導性基油含有組成物 - Google Patents
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本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物は、基油と酸化防止剤とを含む基油組成物と、無機粉末充填剤と、を含有する。以下、熱伝導性基油含有組成物に含まれる各成分について説明する。
[基油組成物]
基油組成物は、少なくとも基油と酸化防止剤とを含む。基油と酸化防止剤とを含むことにより、熱伝導性基油含有組成物に塗布性と耐熱性とを付与することができる。なお、必要に応じて清浄分散剤を含有してもよい。以下、基油組成物に含まれる各成分について説明する。
基油は、熱伝導性基油含有組成物に含まれる潤滑性を付与する。
酸化防止剤は、主に、熱伝導性基油含有組成物に含まれる基油の酸化を防止する。そして、この酸化防止剤は、連鎖停止型酸化防止剤、過酸化物分解型酸化防止剤、及びフラーレン類を含む。これにより、熱伝導性基油含有組成物の安定性を高め、長期に亘り熱伝導性基油含有組成物を使用することが可能となる。以下、連鎖停止型酸化防止剤、過酸化物分解型酸化防止剤及びフラーレン類について説明する。
連鎖停止型酸化防止剤は、活性の高い連鎖伝播体を捕捉して連鎖反応を止め基油等の酸化を防ぐ。
過酸化物分解型酸化防止剤は、酸化反応中に生成される過酸化物を分解し安定な化合物に変え、連鎖開始反応を阻止することにより基油等の酸化を防ぐ。
フラーレン類とは、フラーレンC60、フラーレンC70及びC70よりも炭素数が多い高次フラーレン(例えば、C76、C78、C80、C82、C84、C86、C88、C90)等のフラーレン及びこれらのフラーレン分子に他の分子や官能基を化学的に修飾したフラーレン誘導体を意味する。本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物は、連鎖停止型酸化防止剤過酸化物分解型酸化防止剤及びフラーレン類を含有することにより優れた耐熱性を得ることができる。
基油組成物には、さらに清浄分散剤を含有してもよい。清浄分散剤は、熱伝導性基油含有組成物が経年劣化した場合等に生じる不溶生成物を、凝固させずに懸濁分散させる。これにより、熱伝導性基油含有組成物の粘性、及び熱伝導性の劣化等を効果的に抑制することができる。
無機粉末充填剤は、熱伝導性基油含有組成物に高い熱伝導性を付与する。本実施の形態に係る、熱伝導性基油含有組成物に用いられる無機粉末充填剤は、基油より高い熱伝導性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(合金も含む。)、ケイ素化合物、カーボン材料等の粉末が好適に用いられる。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。
本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物は、分散剤を含有してもよい。分散剤は、熱伝導性基油含有組成物に含まれる無機粉末充填剤の表面に吸着し、無機粉末充填剤と基油との親和性を向上させる。すなわち、分散剤は、無機粉末充填剤の表面改質剤として機能し、無機粉末充填剤と基油との親和性を向上させることによって、熱伝導性基油含有組成物のちょう度を向上させることができる。
本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物は、増ちょう剤を含有してもよい。増ちょう剤は熱伝導性基油含有組成物のちょう度を高め、熱伝導性基油含有組成物の塗布性を向上させる。増ちょう剤は特に熱伝導性基油含有組成物を電子機器等に塗布するためのグリース(熱伝導性グリース)として用いる場合には含有することが好ましい。
本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物は、必要に応じて、上記の各成分以外の他の成分(その他の成分)を含有することができる。その他の成分は、基油拡散防止剤、防錆剤、腐食防止剤、増粘剤等を挙げることができる。
本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物のちょう度は、特に限定されない。例えば、熱伝導性基油含有組成物を電子機器等に塗布するためのグリース(熱伝導性グリース)として用いる場合、熱伝導性グリースの塗布性、拡がり性、付着性の観点から適宜選択することが好ましい。
本実施の形態に係る熱伝導性基油含有組成物は、各成分を混合することにより製造する。製造方法としては、均一に成分を混合できれば特に限定されず、例えば、一般的なグリースの製造方法等を採用することができる。
熱伝導性基油含有組成物用の材料として、下記(1)~(8)に示す各材料を準備した。
(1)基油:エステル油(ポリオールエステル)
(2)連鎖停止型酸化防止剤:フェノール系(ジブチルヒドロキシトルエン:BHT)を25質量%、アミン系(アルキレイテッドフェニルαナフチルアミン:APANA)を75質量%含有する混合酸化防止剤
(3)過酸化物分解型酸化防止剤:アルケニルモノサルファイド
(4)フラーレン(フロンティアカーボン社製ナノムミックス):フラーレンC60を60質量%、フラーレンC70を25質量%、及びフラーレンC76以上の高次フラーレンを15質量%含有するフラーレン混合物
(5)清浄分散剤:アルケニルコハク酸イミドのホウ素誘導体
(6)分散剤:脂肪酸エステル系分散剤
(7)増ちょう剤:有機処理ベントナイト
(8)熱伝導フィラー:酸化亜鉛
(酸化安定度試験)
JIS K2220に規定されるグリースの酸化安定度試験方法に準拠した酸化安定度試験器を用いて実施例、比較例の組成物の酸化安定度性を評価した。具体的には、熱伝導性基油含有組成物を酸素圧755kPaのボンベ中で99℃に加熱し、一定時間ごとに試験容器の圧力を記録して、試験容器の最高圧力が377.5kPaから176.5kPaの圧力降下が観測されたときの時間を計測した。計測結果を表1に示す(表1中「酸化安定度性」と表記。単位は「時間」)。計測時間が長いほど熱伝導性基油含有組成物の酸化安定性に優れることを示す。
熱伝導性は、京都電子工業社製迅速熱伝導率計QTM-500により室温にて熱伝導率を測定することにより評価した。計測結果を表1に示す(表1中「熱伝導率」と表記。単位は「W/mk」)。
ちょう度は、JIS-K2220に準拠して不混和ちょう度を測定した。結果を下記表1に示す。なお、ちょう度の値が大きいほど熱伝導性基油含有組成物が軟らかくなり、逆に小さいほど硬くなる。具体的に、ちょう度としては、塗布性、拡がり性、付着性等の点から250~300であることが好ましい。
Claims (10)
- 発熱部品と放熱部品との間に配置され、該発熱部品からの熱を該放熱部品に伝導させて該発熱部品を放熱させる熱伝導性の層を形成するための熱伝導性基油含有組成物であって、
少なくとも基油と酸化防止剤とを含む基油組成物と、無機粉末充填剤と、を含有し、
前記基油組成物において、
前記酸化防止剤は、連鎖停止型酸化防止剤と、過酸化物分解型酸化防止剤と、フラーレン類とを含む
熱伝導性基油含有組成物。 - 前記無機粉末充填剤は、酸化亜鉛を含有する
請求項1に記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記連鎖停止型酸化防止剤は、前記基油組成物中において0.005質量%以上10質量%以下の割合で含まれる
請求項1又は2に記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記過酸化物分解型酸化防止剤は、前記基油組成物中において0.005質量%以上10質量%以下の割合で含まれる
請求項1乃至3のいずれかに記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記フラーレン類は、前記基油組成物中において0.005質量%以上10質量%以下の割合で含まれる
請求項1乃至4のいずれかに記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記連鎖停止型酸化防止剤は、フェノール系酸化防止剤及びアミン系酸化防止剤から選ばれる1種以上を含む
請求項1乃至5のいずれかに記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記過酸化物分解型酸化防止剤は、ジアルキルジチオリン酸亜鉛及び硫化オレフィンから選ばれる1種以上を含む
請求項1乃至6のいずれかに記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記フラーレン類は、フラーレンC60、フラーレンC70及びC70よりも炭素数が多い高次フラーレンから選ばれる1種以上を含む
請求項1乃至7のいずれかに記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記基油組成物は、さらに清浄分散剤を、該基油組成物中において0.005質量%以上10質量%以下の割合で含む
請求項1乃至8のいずれかに記載の熱伝導性基油含有組成物。 - 前記清浄分散剤は、アルケニルコハク酸イミド及びアルケニルコハク酸イミドのホウ素誘導体から選ばれる1種以上を含む
請求項9に記載の熱伝導性基油含有組成物。
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