JP7494700B2 - 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、無機粉末充填剤と、基油組成物と、を含有する。無機粉末充填剤においては、熱伝導性グリース全量中80質量%以上98質量%以下の割合で含有する。そして、無機粉末充填剤は、酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、酸化マグネシウムと、を含有する。そして、酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛を熱伝導性グリース全量中2.0質量%以上の割合で含有し、酸化マグネシウムを熱伝導性グリース全量中2.0質量%以上の割合で含有し、さらにポリサルファイドを含有することを特徴とする。
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。そして、無機粉末充填剤は、(1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、(2)酸化マグネシウムと、を含有し、(1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛の含有量は、熱伝導性グリース全量中2.0質量%以上であり、(2)酸化マグネシウムの含有量は、熱伝導性グリース全量中2.0質量%以上であることを特徴としている。以下、(1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、(2)酸化マグネシウムと、についてそれぞれ説明する。
酸化亜鉛は、化学式ZnOで表される亜鉛の酸化物である。硫化亜鉛は、化学式ZnSで表される亜鉛の硫化物である。本実施の形態に係る熱伝導性グリースは、酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛を含有することにより、熱伝導性グリースに高い熱伝導性を付与するとともに、亜硫酸ガスが熱伝導性グリース内に浸透することを抑制して、熱伝導性グリースが塗布された部品の表面が腐食することを効果的に抑制することができる。
酸化マグネシウムは化学式MgOで表されるマグネシウムの酸化物である。本実施の形態に係る熱伝導性グリースは酸化マグネシウムを含有することにより、熱伝導性グリースに高い熱伝導性を付与するとともに、大気中等の水分が熱伝導性グリース内に浸透するのを抑制して、表面の酸化を効果的に抑制することができる。
無機粉末充填剤は、(1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、(2)酸化マグネシウムと、を含有していればよいが(1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、(2)酸化マグネシウムとは異なる(3)その他の無機粉末充填剤を含有していてもよい。なお、無機粉末充填剤は、(1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、(2)酸化マグネシウムと、のみからなるものであってもよい。
本実施の形態に係る熱伝導性グリースにおいて、無機粉末充填剤((1)酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛、(2)酸化マグネシウム、(3)その他の無機粉末充填剤を含む)の平均粒径は1種類であってもよい。無機粉末充填剤は、平均粒径0.15μm以上3μm以下の細粒の無機粉末充填剤を用いることが好ましい。平均粒径を0.15μm以上とすることで、表面改質剤を含む基油からなる液体成分に対する無機粉末充填剤の比表面積が大きくなりすぎず、熱伝導性グリースに適したより高いちょう度を得ることができる。一方、平均粒径を3μm以下とすることで、より高い熱伝導率とすることができ、また離油もしづらくなる。
基油組成物には少なくとも基油と、ポリサルファイドと、を含有する。基油組成物に含有される各成分について説明する。
基油としては、ポリサルファイドが可溶である油が好ましく、例えば、鉱油、合成炭化水素基油、エステル系基油、エーテル系基油等が挙げられる。
ポリサルファイドとは、2つの硫黄原子が直接連結した-S-S-結合を含む有機硫黄化合物である。ポリサルファイドを熱伝導性グリースに含有させることにより、熱伝導性グリースに還元特性を付与し、これにより、熱伝導性グリースが塗布された部品の表面が腐食することを効果的に抑制できる。
本実施の形態に係る熱伝導性グリースは、耐食性を損なわない範囲で、上記の各成分の他の成分(その他の成分)を含有することができる。その他の成分としては、拡散防止剤、増ちょう剤、酸化防止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その方法には特に限定はされない。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(1)、(2)に示す各材料を準備した。
酸化亜鉛 :平均粒径:0.6μm
硫化亜鉛 :平均粒径:1.2μm
酸化マグネシウム :平均粒径:1.4μm
アルミナ1 :平均粒径:11μm
アルミナ2 :平均粒径:0.6μm
(2)基油組成物
基油(ポリオールエステル 日本油脂社製:ユニスターH481R)
ポリサルファイド(DIC社製:FS-200)
製造した各熱伝導性グリースの試料を用いて、以下の評価を行った。
JIS K2220グリースの「ちょう度」測定法に準じて室温で実施例及び比較例の熱伝導性グリースのちょう度を測定した。熱伝導性グリースのちょう度は200以上であれば使用可能であるが、塗布性、拡がり性、付着性、離油防止性などの点から250~400であることが好ましく、300~400であることがより好ましく、330~400であることが特に好ましい。評価結果を表1に示す(表1中「ちょう度」と表記。)。
京都電子工業(株)製迅速熱伝導率計QTM-500を用いて室温にて実施例及び比較例の熱伝導性グリースの熱伝導率を測定した。熱伝導性グリースの熱伝導率が1.0W/mk以上のものを熱伝導率が良好であると判断した。この測定結果を表1に示す(表1中「熱伝導率」と表記。)。
Ag板上に100μmの厚さで実施例及び比較例の熱伝導性グリースを塗布した後、3ppmの濃度のH2Sガス環境下で24時間保持し、24時間後に評価試料の下地のAg板が硫化により黒変しているかどうかを評価した。この評価結果を表1に示す(表1中「耐硫化試験」と表記。)。表1中、Ag板が黒変したものを「あり」と表記し、Ag板が黒変しなかったものを「なし」と標記した。
Fe板上に100μmの厚さで実施例及び比較例の熱伝導性グリースを塗布した後、湿度85%温度85℃の環境下で48時間保持し、48時間後に評価試料の下地のFe板に点錆が発生しているかどうかを評価した。この評価結果を表1に示す(表1中「防錆試験」と表記。)。表1中、Fe板に点錆が発生したものを「あり」と表記し、Fe板に点錆が発生しなかったものを「なし」と標記した。
Claims (3)
- 無機粉末充填剤と、基油組成物と、を含有する熱伝導性グリースであって、
前記無機粉末充填剤を熱伝導性グリース全量中80質量%以上98質量%以下の割合で含有し、
前記無機粉末充填剤は、酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛と、酸化マグネシウムと、を含有し、
酸化亜鉛及び/又は硫化亜鉛の含有量は、熱伝導性グリース全量中2.0質量%以上であり、
酸化マグネシウムの含有量は、熱伝導性グリース全量中2.0質量%以上であり、
前記基油組成物は、基油と、ポリサルファイドと、を含有する
熱伝導性グリース。 - 前記ポリサルファイドを前記基油組成物全量中0.1質量%以上5.0質量%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。 - 前記無機粉末充填剤は、銅、アルミニウム、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選ばれる少なくとも1種以上を含有する
請求項1又は2に記載の熱伝導性グリース。
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