JP7351236B2 - 熱伝導性グリース - Google Patents
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Description
本実施の形態に係る熱伝導性グリースは、少なくとも、基油と、無機粉末充填剤と、増ちょう剤と、を含有する。
無機粉末充填剤は、熱伝導性グリース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グリース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、カーボン材料などの粉末が好適に用いられる。
基油としては、エステル油を含有する基油を用いる。エステル油は、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。二塩基酸は、炭素数4以上36以下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以上26以下の一価アルコール残基が好ましい。
本実施の形態に係る熱伝導性グリースにおいては、増ちょう剤として、芳香族ポリウレアを含有するものを用いる。芳香族ポリウレアとは主鎖にウレア結合と芳香環を有するポリマーである。
基油拡散防止剤は、必要に応じて、本実施の形態に係る熱伝導性グリースに含有させてもよい。基油拡散防止剤は、本実施の形態に係る熱伝導性グリースにおいて必須の成分ではないが、熱伝導性グリースに含まれる基油の拡散を防止することができる。
本実施の形態に係る熱伝導性グリースは、分散剤を含有させてもよい。分散剤は、本実施の形態に係る熱伝導性グリースにおいて必須の成分ではないが、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、熱伝導性グリースのちょう度を向上させることができる。
本発明の熱伝導性グリースは、必要に応じて、上記の各成分の他の成分(その他の成分)を含有させてもよい。その他の成分としては、酸化防止剤、二次酸化防止剤、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は特に限定されない。一般的な製造方法としては、プラネタリーミキサー、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。
熱伝導性グリース用の材料として、下記(A)~(E)に示す各材料を準備した。
A1:酸化亜鉛1:平均粒径:11μm
A2:酸化亜鉛2:平均粒径:0.6μm
(B)基油
B1:エステル油 (日油社製,ユニスターH481R)
(C)分散剤
C1:酸系高級脂肪酸ポリエステル
(日本ルーブリゾール社製,HPA-N107)
(D)拡散防止剤
D1:フッ素系拡散防止剤 (DIC社製,メガファックF554)
(E)増ちょう剤
E1:芳香族ポリウレア
E2:ステアリン酸リチウム
E3:脂肪族ポリウレア
E4:有機処理シリカ (日本アエロジル社製,SH200)
熱伝導率は、京都電子工業(株)製迅速熱伝導率計QTM-500を用いて室温にて測定した。評価結果を下記表1に示す。
粘度は、Anton Parr社製粘度計Physixa MCR501を用いて室温にてせん断速度が6(l/sec)のときのせん断粘度を測定した。評価結果を下記表1に示す。
熱伝導性グリースをについてパワーサイクル試験を実施した。具体的には、各熱伝導性グリースをパワーモジュール(富士電機製 2MBI300VN-120-50 通電素子ダイオード)に100μmの厚さとなるように開孔率50%のメタルマスクを介して塗布し、このパワーモジュールを水冷式ヒートシンクにM5ねじでトルク3N・mの力を加えて取り付けた。そして、パワーモジュールが150℃となるように通電して60秒間昇温し、その後120秒間で放冷した。これを1サイクルとして、5000サイクル繰り返した。
「〇」:基油のはみ出しが確認されなかった場合。
「×」:基油のはみ出しが確認された場合。
「〇」:TI-TEが1.0℃以下であった場合。
「△」:TI-TEが1.0℃超2.0℃未満であった場合。
「×」:TI-TEが2.0℃以上であった場合。
Claims (6)
- 基油と、無機粉末充填剤と、増ちょう剤と、を含有し、
前記基油はエステル油を含有し、
前記増ちょう剤は、芳香族ポリウレアを含有し、
さらに、基油拡散防止剤を含有し、
前記基油拡散防止剤は、フッ素系拡散防止剤を含有する、
熱伝導性グリース。 - 前記基油拡散防止剤は、熱伝導性グリース100質量部に対して0.01質量部以上0.5質量部以下の割合で含有する、
請求項1に記載の熱伝導性グリース。 - 前記増ちょう剤は、基油100質量部に対して1質量部以上10質量部以下の割合で含有する、
請求項1又は2に記載の熱伝導性グリース。 - 前記無機粉末充填剤が、銅、アルミニウム、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なる群より選択される1種以上を含有する、
請求項1乃至3のいずれかに記載の熱伝導性グリース。 - 前記無機粉末充填剤は、熱伝導性グリース100質量部に対して80質量部以上93質量部以下の割合で含有する、
請求項1乃至4のいずれかに記載の熱伝導性グリース。 - 前記基油は、熱伝導性グリース100質量部に対して6質量部以上9質量部以下の割合で含有する、
請求項1乃至5のいずれかに記載の熱伝導性グリース。
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