JP7492645B2 - 軟質熱伝導部材 - Google Patents
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Description
前記グリースが、シリコーングリースであり、前記グリース100質量部に対して、前記熱伝導性粒子を550~800質量部含み、
前記熱伝導性粒子は、平均粒径が30~55μmの第一熱伝導性粒子と、平均粒径が3~15μmの第二熱伝導性粒子とからなり、前記第一熱伝導性粒子と前記第二熱伝導性粒子の配合比が、質量基準で7:3~5:5であり、
タイプОО硬度が、70以下であり、
直径13mmの円形範囲を単位面積とした温度25℃における粘着力が、10N以下であり、
熱伝導率が、0.4W/m・K以上である、軟質熱伝導部材。
前記第二熱伝導性粒子の平均粒径が、4.5~9μmである、前記[1]に記載の軟質熱伝導部材。
<グリース>
グリースA:東レダウコーニング社製のシリコーングリース「H.V.G(商品名)」、ちょう度210
粒子A:デンカ社製のアルミナ粒子「DAM-45(商品名)」、平均粒径45μm
粒子B:デンカ社製のアルミナ粒子「DAM-05(商品名)」、平均粒径5μm
グリースAと、熱伝導性粒子として粒子A及び粒子Bの2種類とを用いて軟質熱伝導部材を作製した。具体的には、グリースA100質量部に対して、第一熱伝導性粒子として粒子Aを385質量部、第二熱伝導性粒子として粒子Bを165質量部添加し、自転公転撹拌機を用いて混合することで、実施例1の軟質熱伝導部材を作製した。表1に、実施例1の軟質熱伝導部材における配合処方を示す。以下、本実施例においては、軟質熱伝導部材を単に熱伝導部材ということがある。
グリースAを用い、熱伝導性粒子として粒子A及び粒子Bの2種類を用い、表1に示すような配合処方としたこと以外は、実施例1と同様の方法で熱伝導部材を作製した。
グリースAを用い、熱伝導性粒子として粒子A及び粒子Bの2種類を用い、表1に示すような配合処方としたこと以外は、実施例1と同様の方法で熱伝導部材を作製した。
グリースAを用い、熱伝導性粒子として粒子A及び粒子Bの2種類を用い、表1に示すような配合処方としたこと以外は、実施例1と同様の方法で熱伝導部材を作製した。
グリースAを用い、熱伝導性粒子として粒子A及び粒子Bの2種類を用い、表1に示すような配合処方としたこと以外は、実施例1と同様の方法で熱伝導部材を作製した。
グリースAを用い、熱伝導性粒子として粒子A及び粒子Bの2種類を用い、表1に示すような配合処方としたこと以外は、実施例1と同様の方法で熱伝導部材を作製した。
C-Therm Technologies社製の熱伝導率測定装置「TCi-3-A(商品名)」を用いて、熱伝導部材の温度25℃の熱伝導率[W/m・K]を測定した。
テクロック社製のデュロメータ「GSD-754K(商品名)」を用いて、熱伝導部材のタイプОО硬度を測定した。
図1に示すような材料試験機を用いて、熱伝導部材の粘着力[N]を測定した。材料試験機としては、島津製作所社製の小型卓上試験機「EZ-SX(商品名)」を用いた。図1に示すような材料試験機の測定子11及び試料台座12は、SUS304製で、互いに対向するそれぞれの端面11a,12aが直径13mmの円形状とし、測定試料100としての熱伝導部材は、直径13mm、厚さ1mmの円板形状とした。粘着力の測定は、試料台座12上に載置した測定試料100に規定の圧縮荷重まで測定子11を押し込み、測定子11を引張上げたときの最大荷重[N]を測定し、その最大荷重[N]を、熱伝導部材の粘着力[N]とする。粘着力を測定する際の測定条件としては、温度25℃、測定子11を押し込む際の圧縮速度を1mm/min、圧縮荷重を5Nとし、測定子11を引張上げる際の引張速度を1000mm/minとした。なお、測定される粘着力[N]は、直径13mmの円を単位面積とする粘着力[N/φ13mm]と言える。
表1に示すように、実施例1~5の熱伝導部材は、熱伝導率が0.4W/m・K以上で、粘着力が10N以下で、タイプОО硬度が70以下であった。そして、形状保持性の評価において、共に良好な結果を得ることができた。即ち、実施例1~5の熱伝導部材は、形状が粘土状であり、ボソボソしておらず、一塊になり形状を保つことができた。一方で、比較例1の熱伝導部材は、熱伝導性粒子の配合割合が多すぎて、熱伝導率、粘着力及びタイプОО硬度の測定が不可であった。比較例1の熱伝導部材は、熱伝導性粒子の配合割合が少なすぎて、形状を保つことができず、タイプОО硬度が0であった。
比較例3の熱伝導部材として、富士高分子工業社製のシリコーンパテシート「PG25A(商品名)」を用意した。比較例3の熱伝導部材は、その形態がパテ状であった。
比較例4の熱伝導部材として、富士高分子工業社製のシリコーンゲルシート「GR45A(商品名)」を用意した。比較例4の熱伝導部材は、その形態がゲル状であった。
比較例5の熱伝導部材として、信越化学工業社製のシリコーンゲルシート「TC-100CAS-30(商品名)」を用意した。比較例5の熱伝導部材は、その形態がゲル状であった。
比較例6の熱伝導部材として、タイカ社製のシリコーンゲルシート「COH-4000LVC(商品名)」を用意した。比較例6の熱伝導部材は、その形態がゲル状であった。
比較例7の熱伝導部材として、富士高分子工業社製のシリコーンコンパウンド「SPG30B(商品名)」を用意した。比較例7の熱伝導部材は、その形態がゲル状であった。
表2に示すように、実施例1~5の熱伝導部材は、粘着力が10N以下で、ハンドリング性を改善するための低粘着性ものであるのに対して、比較例3~7の熱伝導部材は、粘着力が10Nを超え、ハンドリング性が悪いものであった。
11:測定子
11a:端面(測定子の端面)
12:試料台座
12a:端面(試料台座の端面)
30:低反力熱伝導部材
31:熱伝導性弾性体
40:軟質熱伝導部材
50:放熱対象
51:基材
52:ヒートシンク
100:測定試料
Claims (9)
- グリースと、熱伝導性粒子と、を含む軟質熱伝導部材(但し、スチレンポリオレフィンコポリマーを含むものを除く)であって、
前記グリースが、シリコーングリースであり、前記グリース100質量部に対して、前記熱伝導性粒子を550~800質量部含み、
前記熱伝導性粒子は、平均粒径が30~55μmの第一熱伝導性粒子と、平均粒径が3~15μmの第二熱伝導性粒子とからなり、前記第一熱伝導性粒子と前記第二熱伝導性粒子の配合比が、質量基準で7:3~5:5であり、
タイプОО硬度が、70以下であり、
直径13mmの円形範囲を単位面積とした温度25℃における粘着力が、10N以下であり、
熱伝導率が、0.4W/m・K以上である、軟質熱伝導部材。 - 前記第一熱伝導性粒子の平均粒径が、35~50μmであり、
前記第二熱伝導性粒子の平均粒径が、4.5~9μmである、請求項1に記載の軟質熱伝導部材。 - 前記熱伝導性粒子が、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び金属水酸化物からなる群より選択される少なくとも一種の材料からなる粒子である、請求項1又は2に記載の軟質熱伝導部材。
- 前記熱伝導性粒子が、酸化アルミニウム粒子、酸化マグネシウム粒子、酸化亜鉛粒子、窒化ホウ素粒子、窒化アルミニウム粒子、炭化ケイ素粒子、又は水酸化アルミニウム粒子のいずれかである、請求項3に記載の軟質熱伝導部材。
- 前記グリースのちょう度が、150~300である、請求項1~4のいずれか一項に記載の軟質熱伝導部材。
- 粘土状である、請求項1~5のいずれか一項に記載の軟質熱伝導部材。
- タイプОО硬度が、0.5~60である、請求項1~6のいずれか一項に記載の軟質熱伝導部材。
- 熱伝導率が、2~4W/m・Kである、請求項1~7のいずれか一項に記載の軟質熱伝導部材。
- 直径13mmの円形範囲を単位面積とした温度25℃における粘着力が、0.1~10Nである、請求項1~8のいずれか一項に記載の軟質熱伝導部材。
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