JPH1072534A

JPH1072534A - 放熱材料

Info

Publication number: JPH1072534A
Application number: JP22917196A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Yamada; 三男山田; Toshishige Uehara; 寿茂上原; Kazumasa Miyata; 一正宮田; Yoshio Onishi; 慶雄大西
Original assignee: Hitachi Chemical Co Ltd
Current assignee: Showa Denko Materials Co Ltd
Priority date: 1996-08-30
Filing date: 1996-08-30
Publication date: 1998-03-17

Abstract

(57)【要約】【課題】耐クラック性を維持し放熱特性に優れる放熱材
料を提供すること。【解決手段】連続気泡からなるプラスチック発泡体の気
泡膜中に放熱材を含ませることにより表面積が広く熱伝
導に優れた放熱材料とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続気泡発泡体か
らなる放熱材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、電子又は電気機器等の放熱材料と
して、ゴム状材料に無機材料を充填した組成物からなる
放熱材料が提案されている（特開平７−２９２２５１号
公報）。しかし、放熱特性を優先するために放熱材を多
く混合すると固く脆くなり、取扱い上実用的に問題があ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を改良し、耐クラック性を維持し放熱特性に優れる放
熱材料を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を
解決するために鋭意研究を重ねた結果、放熱材料を含む
連続気泡発泡体が、耐クラック性を有し放熱特性に優れ
る放熱材料であることを見い出し、この知見に基づいて
本発明を完成するに至った。本発明によれば、気泡膜中
に放熱材料を含む連続気泡発泡体からなる放熱材料を提
供できる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明で用いる連続気泡発泡体
は、ポリオレフィン系樹脂やポレウレタン樹脂を用いた
連続気泡発泡体が用いられる。例えば、ポリオレフィン
系樹脂としては、低密度ポリエチレン、線状低密度ポリ
エチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン等
のポリエチレン、さらにエチレンとαオレフィンとの共
重合体やエチレンと他のモノマー、例えば酢酸ビニル、
エチルアクリレート等との共重合体も用いることができ
る。本発明において、これらの樹脂は、単独もしくは、
混合物として用いることができる。一方、ポリウレタン
樹脂としては、ポリエーテル系またはポリエステル系軟
質ポリウレタン樹脂を挙げることができる。ウレタン樹
脂からなる発泡体を用いる例についての詳細な製造法の
記述は割愛するが、少なくとも２官能性以上、好ましく
は３または４官能のポリオールとジイソシアネート（あ
るいは多核ポリイソシアネート）に、触媒、発泡剤、界
面活性剤等の所望の添加剤からなる組成物と放熱材料を
混合して得られる。これらの材料の反応工程としては、
公知のワンショット法、セミプリポリマー法または完全
プリポリマー法を用いることができ、また加工法として
は、注入法、連続スラブ法等の方法を用いることができ
る。

【０００６】以下、ポリオレフィン系樹脂を用いた場合
の連続気泡発泡体の作製法について詳細に説明する。架
橋剤、発泡剤、気泡膜強度調整剤、放熱材料等を含むポ
リオレフィン系樹脂組成物を発泡性シートに成形し、該
発泡性シートを加熱により架橋、発泡して連続気泡発泡
体を得ることができる。本発明に用いる架橋剤として
は、例えば、ｔ−ブチルクミルパーオキサイド、２，５
ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサ
ン、２，５ジメチル−２，５ジ（ｔ−ブチルパーオキ
シ）ヘキシン−３等を用いることができ、添加割合は、
樹脂成分の合計量に対して、０．２〜５重量部である。
この割合が、０．２重量部未満であると架橋が不十分で
均一な発泡体が得られず、５重量部を越えると架橋密度
が上がり過ぎ、発泡体に耳割れ、気泡粗大等が起こり、
良好な発泡体が得られない。

【０００７】本発明においては、架橋効率を高めるため
に必要に応じ、架橋助剤を併用することができる。架橋
助剤としては、キノンジオキシム、トリアリルトリメリ
レート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、
トリメチロールプロパントリアクリレート、エチレング
リコールメタクリレート等を挙げることができる。これ
らの架橋助剤の添加割合は、所望の架橋度合い等に応じ
て適宜定めることができるが、樹脂成分の合計量１００
重量部に対して、通常０．２〜５重量部の範囲が好まし
い。

【０００８】また、本発明においては、有機過酸化物を
用いる化学架橋法の他に、他の架橋法、例えば、シラン
架橋法や電子線等の放射線照射架橋法を用いることもで
きる。何れの方法も前架橋法のため、発泡性シートのゲ
ル分率が１０〜８０％となるように架橋剤、架橋助剤等
の添加剤量または照射量を調整することが好ましい。ゲ
ル分率が過小であると耐熱性を得ることができず、発泡
時の気泡膜強度が不十分で高発泡化が図れない。逆に過
大であると気泡膜強度が大き過ぎ、独立気泡化が顕著と
なる。電子線を用いて架橋ポリオレフィン系樹脂の架橋
を行う場合を例にとると、一般的には１〜１０Mrad照射
され、好ましくは２〜７Mrad照射される。

【０００９】本発明で使用する発泡剤とは、加熱時に分
解して気体を発生する化合物で、例えば、アゾジカルボ
ンアミド、ベンゼンスルホニルヒドラジド、ジニトロソ
ペンタメチレンテトラミン、トルエンスルホニルヒドラ
ジド等を用いることができるが、所定の加熱温度で、発
泡剤の熱分解速度が樹脂の架橋反応速度と同程度、もし
くはこれに先行して熱分解する発泡剤が好ましい。発泡
剤の添加量は、所望の発泡倍率に応じて適宜定めること
ができるが、樹脂成分の合計量１００重量部に対して、
２〜５０重量部、好ましくは５〜４０重量部の範囲内で
使用される。

【００１０】本発明で使用する気泡膜強度調整剤は、従
来、整泡剤と称する化合物、例えばシリコーン油等を用
いることができる。ポリオレフィン系樹脂に対する添加
量は、一般的には、０．０５〜５重量部で、０．０５重
量部より少ないと、均一な連続気泡発泡体が得られず、
５重量部より多いとブリード現象が生じる。

【００１１】本発明で使用する放熱材は、アルミニウ
ム、銀、銅、ニッケル、錫等の金属、工業用純アルミニ
ウム、耐食アルミニウム、超アルミニウム、黄銅、Ｎｉ
鋼、Ｃｒ鋼等の合金、さらには、酸化アルミニウム、酸
化マグネシウム、炭化珪素等の無機材料を挙げることが
できる。放熱材の平均粒径としては３〜３０μｍのもの
が用いられ、好ましくは平均粒径が５〜２０μｍのもの
が適している。またその配合量は樹脂全体の１０〜８０
容量％、好ましくは３０〜６０容量％である。１０容量
％未満では放熱の効果が小さく、８０容量％を越えると
樹脂のバインダ効果が失われる。

【００１２】本発明においては、必要に応じて各種添加
剤、例えば、酸化防止剤、紫外線吸収剤、重合調整剤、
帯電防止剤、顔料、発泡助剤、充填材等を加えることが
できる。特に、充填材として、タルクのような角状物
や、ウィスカーやミルドファイバーのような針状物は、
気泡膜を発泡工程中で破る作用があるものと推定され、
効果的である。

【００１３】以上の材料の混合法としては、ポリオレフ
ィン系樹脂、架橋剤、発泡剤、気泡膜強度調整剤、放熱
材及び所望の各種添加剤を、架橋剤の分解温度または発
泡剤の分解温度未満で、バンバリーミキサー、ロール、
押出機（単軸、多軸）等を用いて溶融混練し、最終的に
はダイスを介して発泡性シートに成形される。

【００１４】本発明における発泡は、一般的には、発泡
性シートを搬送材を用いて搬送し、加熱により架橋、発
泡される。ここで用いる搬送材は、発泡性シートと剥離
性に優れ、かつ通気孔を有した材料であれば、特に限定
はしないが、一般的には、テフロンシート、テフロン含
浸ガラスクロスシートに穴を設けた材料が用いられる。

【００１５】本発明によれば、気泡膜中に放熱材を含む
連続気泡発泡体を放熱材料として用いるために、耐クラ
ック性を維持し、かつ放熱面積が大きいために放熱特性
に優れる放熱材料が得られる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明について、実施例及び比較例を
挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定され
るものではない。

【００１７】実施例１表１に示すように、メルトフローレート（ＭＦＲ：１９
０℃）が２０ｇ／１０分、酢酸ビニル成分が２８重量％
のエチレン−酢酸ビニル共重合体１００重量部、架橋剤
としてジクミルパーオキサイド、２．５重量部、発泡剤
としてジニトロソペンパメチレンテトラミン系発泡剤
（熱分解温度；１２５℃、三協化成（株）製）１５重量
部、気泡膜強度調整剤として、シリコーン系界面活性
剤、１重量部、放熱材として、炭化珪素（平均粒径：１
０μｍ）を５００重量部、酸化防止剤として、イルガノ
ックス１０１０（チバガイギー社製商品名）を０．５
重量部となるように配合し、３インチロールを用いて１
１０℃で混練した。次に、該混練物を、１１５℃、１０
０kgf/cm² の成形条件でプレス成形し、厚み１mmの発泡
性シートを作製した。該方法によって得られた発泡性シ
ートをテフロンシートにタテ−ヨコ１cm間隔に約０．５
mm径の穴を設けた支持体上に置き、オーブン中２００℃
で４分間加熱して発泡体を得た。該発泡体の見掛け密度
は０．６gf/cm³で、連続気泡率（ＡＳＴＭ−Ｄ２８５６
準拠）は７０％であった。また、熱伝導率（京都電子工
業株式会社製：迅速伝導率計、ＱＴＭ−Ｄ３使用）は、
０．４５Ｗ/mk であった。

【００１８】実施例２発泡剤の熱分解温度が１５０℃の発泡剤を用いた以外、
実施例１と同様にしてポリオレフィン発泡体を得た。得
られた発泡体の特性を表１に併記した。

【００１９】実施例３放熱材としてニッケルを用いた以外、実施例１と同様に
してポリオレフィン発泡体を得た。特性を表１に併記し
た。

【００２０】実施例４実施例１のエチレン−酢酸ビニル共重合体９０重量部に
対して、低密度ポリエチレンを１０重量部混合した以
外、実施例１と同様にしてポリオレフィン発泡体を得
た。特性を表１に示す。

【００２１】実施例５ＭＩが６０（ｇ／１０分）、ＶＡ分が４１重量％のエチ
レン−酢酸ビニル共重合体を用いた以外、実施例１と同
様にしてポリオレフィン発泡体を得た。特性を表１に示
す。

【００２２】比較例１表１の実施例１の配合を用いて、放熱材を含まないこと
以外、実施例１と同様にして発泡を行った。得られた発
泡体は外観が良好であったが、熱伝導率は０．００２９
Ｗ/mk であった。

【００２３】

【表１】配合単位：重量部 ─────────────────────────────────── 実施例比較例項目１２３４５１ ─────────────────────────────────── エチレン／酢酸ビニル共重合体 100 100 100 90 100 100 ＭＩ（g/10分） 20 20 20 20 60 20 ＶＡ分（重量％） 28 28 28 28 41 ２８低密度ポリエチレン注１）０ 0 0 10 0 0 架橋剤（シ゛クミルハ゜ーオキサイト゛） 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 発泡剤熱分解温度：１２５℃ 15 15 15 15 15 １５０℃ 15 気泡膜強度調整剤 1 1 1 1 1 1 （シリコーン系界面活性剤）放熱材炭化珪素 500 500 500 500 0 ニッケル 700 酸化防止剤（Irganox 1010） 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 発泡体外観良良良良良良見掛け密度（gf/cm³） 0.60 0.61 0.70 0.65 0.58 0.07 連続気泡率（％） 70 70 73 70 75 82 熱伝導率（W/mk） 0.45 0.46 0.48 0.45 0.46 0.029 柔軟性 ○ ○ ○ ○ ○ ◎ ─────────────────────────────────── 注１）MI：20g/分、密度：0.921g/cm³

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、放熱面積が大きく、結
果として放熱特性に優れ、かつ耐クラック性があるため
に取扱い易い放熱材料を得ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大西慶雄大阪市中央区北浜三丁目５番29号日立化成工業株式会社関西支社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続気泡からなるプラスチック発泡体の気
泡膜中に放熱材を含有することを特徴とする放熱材料。
【請求項２】連続気泡発泡体が、ポリオレフィン系樹脂
である請求項１に記載の放熱材料。
【請求項３】放熱材が炭化珪素である請求項１又は２に
記載の放熱材料。