(57)【要約】【課題】熱伝導性に優れる上に、ハロゲンを含有せず、難燃性にも優れる熱伝導体を提供する。【解決手段】本発明の熱伝導体は、ハロゲンを含有しない非加硫のバインダと、熱伝導剤と、難燃剤とを含有し、難燃剤がメラミンシアヌレートと赤リンとを含む。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハロゲンを含有しない非加硫のバインダと、熱伝導剤と、難燃剤とを含有し、難燃剤がメラミンシアヌレートと赤リンとを含むことを特徴とする熱伝導体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導率が高い熱伝導体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気機器や電子機器等の発熱体の放熱処理のために、高い熱伝導性を有する熱伝導体を用いることがある。熱伝導体としては、黒鉛や酸化アルミニウム等の熱伝導剤と、バインダとしてのゴムとを含有するものが知られている（特許文献１，２）。
熱伝導体においては、安全上の要求を満たすために高度な難燃性が要求されており、難燃剤が配合されることがあるが、近年、環境負荷の観点から、ハロゲンを含まないノンハロゲン系難燃剤の使用が求められている。しかしながら、従来知られたノンハロゲン系難燃剤の配合では、難燃性が不充分であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７６６４０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４４２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、熱伝導性に優れる上に、ハロゲンを含有せず、難燃性にも優れる熱伝導体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の熱伝導体は、ハロゲンを含有しない非加硫のバインダと、熱伝導剤と、難燃剤とを含有し、難燃剤がメラミンシアヌレートと赤リンとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の熱伝導体は、熱伝導性に優れる上に、ハロゲンを含有せず、難燃性にも優れる。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本発明の熱伝導体は、ハロゲンを含有しない非加硫のバインダ（以下、「非加硫バインダ」と略す。）と、熱伝導剤と、難燃剤とを含有するものである。
【０００８】
非加硫バインダは、常温でゴム弾性を示し、高温で可塑化され成形可能な高分子材料である。
非加硫バインダの具体例としては、アクリルゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよい。非加硫バインダの中でも、熱伝導剤を充填しやすく、容易に熱伝導性が向上し、加工の自由度も向上することから、アクリルゴムが好ましい。
アクリルゴムとしては、例えば、エチレン・アクリル酸メチル等のエチレン・アクリル酸エステル共重合体、ポリアクリル酸エチルやポリアクリル酸ブチル等のポリアクリル酸エステル等が挙げられる。
【０００９】
熱伝導剤は、黒鉛粉末、炭素繊維、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素などが挙げられる。これらは１種を単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。熱伝導剤の中でも、熱伝導性に優れることから、黒鉛粉末が好ましい。
熱伝導剤の平均粒径は特に限定はされないが、好ましくは、１５〜６０μｍの範囲である。平均粒径が前記下限値以上であれば、容易にバインダに分散でき、前記上限値以下であれば、熱伝導剤の粒子を容易に製造できる。ここで、平均粒径は、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置（例えば、セイシン企業製レーザーマイクロンレーザー「ＬＳＭ−３５０」）によって測定された値である。
【００１０】
熱伝導剤の含有量は、非加硫バインダ１００質量部に対して４５０〜７５０質量部であることが好ましく、５００〜６００質量部であることがより好ましい。熱伝導剤の含有量が前記下限値以上であれば、充分な熱伝導性を確保でき、前記上限値以下であれば、熱伝導体の機械的物性が実用的なものとなる。
【００１１】
難燃剤は、メラミンシアヌレートと赤リンとを含むものである。
難燃剤には、必要に応じて、メラミンシアヌレートおよび赤リン以外の非ハロゲン系難燃剤が含まれてもよい。非ハロゲン系難燃剤としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の水酸化物系難燃剤、三酸化アンチモン、五酸化アンチモン等のアンチモン系難燃剤、トリクレジルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート等のリン系難燃剤、ホウ酸亜鉛等が挙げられる。
【００１２】
メラミンシアヌレートと赤リンの合計の含有量は、非加硫バインダ１００質量部に対して５０〜２００質量部であることが好ましく、８０〜１２０質量部であることがより好ましい。メラミンシアヌレートと赤リンの合計の含有量が前記下限値以上であれば、充分な難燃性を確保でき、前記上限値以下であれば、難燃剤と非加硫バインダとの混練性が向上し、成形しやすくなる。
また、メラミンシアヌレートと赤リンとの質量比率は、難燃性がより向上することから、メラミンシアヌレート：赤リン＝１００：２〜１００：１０であることが好ましく、１００：５〜１００：８であることがより好ましい。
【００１３】
さらに、本発明の熱伝導体には、公知の添加剤、例えば安定剤、滑剤、増量剤、可塑剤、酸化防止剤等が含まれてもよい。
【００１４】
本発明の熱伝導体は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、非加硫バインダ、熱伝導剤、難燃剤、必要に応じて非ハロゲン系無機充填剤、各種添加剤を加圧ニーダー等で混練し、非加硫バインダのマトリックス中に、熱伝導剤、難燃剤、無機充填剤等を分散させる。得られた混練物を粉砕機で粉砕した後、シート状に成形する。ここで、成形方法としては、圧延ロール等を用いた圧延成形（カレンダー成形）、プレス加工機を用いたプレス成形、押出機を用いた押出成形などが挙げられる。
【００１５】
本発明の熱伝導体は、バインダとして非ハロゲン系のものを用い、難燃剤としてメラミンシアヌレートおよび赤リンを用いているため、ハロゲンを含まない。
また、従来、バインダとして非ハロゲン系のものを用いると、難燃性が低下する傾向にあったが、難燃剤としてメラミンシアヌレートおよび赤リンを組み合わせて用いた本発明の熱伝導体は、難燃性に優れ、しかも充分な熱伝導性を有する。
【実施例】
【００１６】
以下、実施例を示して本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【００１７】
（実施例１）
アクリルゴム（ユニマテック社製ノックスタイトＰＡ−３１２）１００質量部と、黒鉛粉末５５０質量部と、メラミンシアヌレート（日産化学工業社製ＭＣ６０００）１００質量部と、赤リン（日本化学工業社製ＴＰ−１０）７質量部とを加圧ニーダーで１５分間混練して混練物を得た。次いで、前記混練物を粉砕機で粉砕した後、７０℃に加熱しながら２本の圧延ロールでシート状に圧延成形して厚さ１ｍｍの熱伝導体を得た。
【００１８】
（比較例１）
難燃剤としてメラミンシアヌレート１００質量部のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、熱伝導体を得た。
【００１９】
（比較例２）
難燃剤として赤リン７質量部のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、熱伝導体を得た。
【００２０】
（比較例３）
難燃剤として水酸化アルミニウム（昭和電工社製Ｈ４３−Ｍ）１００質量部のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、熱伝導体を得た。
（比較例４）
難燃剤として水酸化マグネシウム（協和化学工業社製キスマ５Ｂ）１００質量部のみを用いたこと以外は実施例１と同様にして、熱伝導体を得た。
（比較例５）
難燃剤として水酸化マグネシウム１００質量部と赤リン７質量部を用いたこと以外は実施例１と同様にして、熱伝導体を得た。
【００２１】
＜評価＞
上記実施例および比較例の熱伝導体について、熱拡散性能、難燃性を以下の方法により評価した。評価結果を表１に示す。
（熱拡散性能）
熱伝導体を、厚さ１ｍｍ、幅５０ｍｍ、長さ９５ｍｍの形状に裁断して試験用シートとした。この試験用シートを支持台上に置き、シート上面の、長手方向の一端側に３３３Ωのラバーヒータを載せた。そして、シートの上面の、ヒータから２５ｍｍ離れた部分に熱電対を接触させた。その際、ヒータに３７５ｇの荷重を付与し、熱電対に１４８ｇの荷重を付与した。ヒータへの通電圧は２８Ｖとし、５分間通電して加熱した。加熱開始から５分後の熱電対の温度を測定し、（上昇温度／５分）の値を熱拡散性能の指標とした。
（難燃性）
幅：１２．７ｍｍ、長さ：１２７ｍｍの試験片を用い、ＵＬ９４の試験方法に従って、難燃性を評価した。難燃性は、第一、第二接炎後の残炎時間（秒）の合計で示す。燃え尽きた場合は、「全焼」と表示した。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
難燃剤としてメラミンシアヌレートと赤リンの両方を用いた実施例１の熱伝導体は、難燃性が高かった。また、充分な熱伝導性を有しており、実用性が高いものであった。
難燃剤としてメラミンシアヌレートおよび赤リンの一方を用いていない比較例１，２の熱伝導体は、難燃性が不充分であった。
難燃剤としてメラミンシアヌレートおよび赤リン以外の非ハロゲン系難燃剤を用いた比較例３〜５の熱伝導体は、難燃性が不充分であった。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の熱伝導体は、電気機器や電子機器等の発熱体の放熱処理に好適に使用される。