(57)【要約】【課題】熱伝導性微粒子が多量に含有されていても、熱伝導性微粒子が均一に分散されて優れた熱伝導性能を有し、且つ粘度が極端に高くなることがない熱伝導性組成物を提供することを課題とする。【解決手段】熱可塑性樹脂中に、ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤と熱伝導性微粒子とを含有することを特徴とする熱伝導性組成物。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性樹脂中に、ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤と熱伝導性微粒子とを含有することを特徴とする熱伝導性組成物。
【請求項２】
熱伝導性微粒子が、アルミナ、窒化アルミニウム、及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載の熱伝導性組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発熱体から発生した熱を放熱体へ伝達するために用いられる熱伝導性組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気・電子部品等から発生した熱を放熱体へ伝達するために、発熱体と放熱体の間に熱伝導性層を介在させている。従来から、この熱伝導性層としては、熱伝導性微粒子を含有した放熱グリースや、特許文献１に開示されているシリコンゴムやアクリル酸エステル系樹脂などの柔軟で且つ復元力のある樹脂に熱伝導性微粒子を分散させた放熱シートが用いられている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２８０４９８号公報
【０００４】
しかしながら、熱伝導性能を向上させるために熱伝導層に含有される熱伝導性微粒子を樹脂成分に混練して分散させても、熱伝導性微粒子が細かく砕かれずに分散が不十分であるという問題点や、混練する際に混入した空気等が隣接する熱伝導性微粒子の間に存在して、熱伝導性能が著しく低下するという問題点等があった。
【０００５】
更に、熱伝導性能を向上させるために、例えば６０体積％以上のような多量の熱伝導性微粒子を添加すると、得られる混合物の粘度が高くなり過ぎてしまい、これをスラリー状やシート状で取り扱う場合には、トルクの大きい高粘度スラリーに対応できる製造設備が必要となるという問題点もあった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来の問題点を解消し、熱伝導性微粒子が多量に含有されていても、熱伝導性微粒子が均一に分散されて優れた熱伝導性能を有し、且つ粘度が極端に高くなることがない熱伝導性組成物を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の熱伝導性組成物は、熱可塑性樹脂中に、ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤と熱伝導性微粒子とを含有することを特徴とするものである。
【０００８】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に用いられる熱可塑性樹脂としては、（メタ）アクリル酸エステル系共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレンブロック共重合体、スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体などのスチレン系ブロック共重合体、エチレン−酢酸ビニル樹脂、ブタジエン系樹脂、イソブチレン系樹脂、オレフィン系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、スチレン系樹脂、ブチラール系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、シリコン系樹脂、及びこれらの変性樹脂等が挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【０００９】
本発明の熱伝導性組成物においては、熱伝導率を高めるため熱伝導性微粒子が含有され、この熱伝導性微粒子としては特に限定されないが、アルミナ、窒化アルミニウム、及び窒化ホウ素からなる群より選ばれる少なくとも１種であることが好ましい。
【００１０】
また、上記熱伝導性微粒子は、本発明の熱伝導性組成物の全体積に対して、１０〜９０体積％の割合で含有されるのが好ましい。この含有割合が１０体積％未満では、充分な熱伝導率が得られにくくなり、９０体積％を超えると、相対的に樹脂成分が不足するため被着体への接着力が低下することがある。
【００１１】
本発明の熱伝導性組成物においては、上記熱可塑性樹脂中に、上記熱伝導性微粒子を均一に分散させるためにポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤が含有される。このポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤としては特に限定されないが、ラウリン酸ポリグリセリル、オレイン酸ポリグリセリル、ミリスチン酸ポリグリセリル等が挙げられる。これらは、単独で用いられてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
【００１２】
さらに、上記熱伝導性微粒子としてアルミナを用いるときには、アルミナに対する分散性が特に優れているため、上記ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤としてはラウリン酸ポリグリセリルを選択するのが好ましい。
【００１３】
本発明の熱伝導性組成物において、上記ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤の含有量は、上記熱伝導性微粒子の種類及び含有量により設定されるため特に限定されないが、上記熱可塑性樹脂と上記ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤との合計重量に対して１〜１０重量％が好ましい。
【００１４】
さらに、上記熱伝導性微粒子の含有割合が６０体積％以上である本発明の熱伝導性組成物においては、上記ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤が特に有効に働く。即ち、熱伝導性微粒子を多量に含む熱伝導性組成物は、その製造過程において、少量の熱可塑性樹脂と多量の熱伝導性微粒子が混練されるため、熱可塑性樹脂が熱伝導性組成物全体に行き渡りにくく空気を巻き込みやすい。そこで、上記ポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤の存在下で混練することにより、熱可塑性樹脂と熱伝導性微粒子とがなじみやすくなり、少量の熱可塑性樹脂でも熱伝導性微粒子の間に速やかに行き渡るようになるのである。
【００１５】
本発明において、熱伝導性組成物を製造する方法は、特に限定されないが、一般的に以下の手順にて行われる。先ず、所定量の熱可塑性樹脂と熱伝導性微粒子とをポリグリセリン脂肪酸エステル系分散剤とともにプラストミル、ニーダー、プラネタリーミキサー、バンバリーミキサー等の混練機を用いて混合する。次に、この混合物をローラーミル等を用いて更に混練し、熱伝導性微粒子を均一に分散させた後、得られた混合物を充分に攪拌し、コーティング成形、押し出し成形、プレス成形等の方法で成形することにより所定の厚みのシートを得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００１７】
（実施例１）
１．熱伝導性組成物の調製
スチレン−イソプレン−スチレンブロック共重合体２０重量部、キシレン樹脂８０重量部、アルミナ（粒径１８μｍと２μｍとの混合物）７４３重量部及びラウリン酸ポリグリセリル５重量部をプラネタリーミキサーで混合しスラリー状の組成物を得た。この組成物中にしめるアルミナの割合は６５体積％であった。次に、プレス板の上に、離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルム（以下、離型ＰＥＴフィルムという）を敷き、その上に厚さ１００μｍの金属枠を載せ、この金属枠内に得られたスラリー状の組成物を流し込んだ。更に、離型ＰＥＴフィルムをその上に載せ、プレス板で上下から挟み込み、室温下でプレス成形を行った。このようにして、両面が離型ＰＥＴフィルムで覆われた厚さ１００μｍのシート状の熱伝導性組成物を得た。
【００１８】
２．性能評価
上述した方法により得られた熱伝導性組成物の性能（熱伝導性、粘度）を、以下の方法により評価した。
（１）熱伝導性
シート状の熱伝導性組成物の熱抵抗を、図１に示す測定装置を用いて下記の方法で測定して熱伝導性を評価した。
まず、アルミニウム製の冷却器Ｓ１の上に、シートＳ２を積層し、更にその上に熱源となるＩＣ（電力量５５Ｗ／ｈ）を載せた。この状態で、ＩＣをボルトＳ３付きのふたで覆い、ＩＣへの負荷が圧力９８ｋＰＡとなるよう締め付けた。そして、ＩＣの電源を入れてから６０分後のＴ１部分とＴ２部分の温度を測定した。ここで、冷却器Ｓ１の内部は恒温水槽Ｓ４との間で２３℃の水が循環するように供給されている。
この様にして求めたＴ１部分とＴ２部分の温度（Ｔ１及びＴ２）から、下記の式に基づき熱抵抗の値を求めた。
熱抵抗（℃／Ｗ）＝（Ｔ１−Ｔ２）／５５
【００１９】
（２）粘度
測定装置としてプラストミルを用いて、熱伝導性組成物を加熱しながら、回転数３０ｒｐｍで混練して混練トルクを測定し粘度を評価した。測定温度は１００℃、１２０℃、１３０℃で行った。
以上の評価結果は表１に示すとおりであった。
【００２０】
（実施例２）
熱伝導性組成物の調製において、アルミナ（粒径１８μｍと２μｍとの混合物）の添加量を９３３重量部としたこと以外は実施例１と同様にしてスラリー状の組成物及びシート状の熱伝導性組成物を得た。ここで、スラリー状の組成物中にしめるアルミナの割合は７０体積％であった。
【００２１】
（比較例１）
熱伝導性組成物の調製において、ラウリン酸ポリグリセリルを用いなかったこと以外は実施例１と同様にしてシート状の熱伝導性組成物を得た。
【００２２】
（比較例２）
熱伝導性組成物の調製において、ラウリン酸ポリグリセリルを用いなかったこと以外は実施例２と同様にしてシート状の熱伝導性組成物を得た。
【００２３】
実施例２、及び、比較例１〜２で得られたシート状の熱伝導性組成物の性能を実施例１と同様にして評価した。その結果は表１に示すとおりであった。
【００２４】
【表１】
2004315638.tif 000002
【００２５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明による熱伝導性組成物は、熱伝導性微粒子が多量に含有されていても、熱伝導性微粒子が均一に分散されて優れた熱伝導性能を有し、且つ粘度が極端に高くなることがないものである。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による熱抵抗の測定装置の一例を示す構成図である。
【図１】
2004315638.tif 000003