特許ウォッチ

公開番号2025132546
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024030188
出願日2024-02-29
発明の名称熱伝導性樹脂組成物、及び高温高熱伝導シート
出願人信越化学工業株式会社,公立大学法人大阪
代理人個人,個人,個人
主分類C08L 101/04 20060101AFI20250903BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】高温時の熱伝導性の低下が少なく、150℃以下の低温プロセスで良好な接触状態を形成可能な熱伝導性材料を提供することを目的とする。
【解決手段】下記(A)及び(B)成分:(A)下記(A1)ポリマー及び(A2)ポリマー:(A1)融点150℃以上のハロゲン含有ポリマー(A2)前記(A1)ポリマーと非相溶なポリマー(B)金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも1種の熱伝導性充填剤:組成物全体に対し1～99質量%となる量を含有するものであり、かつ前記(A1)ポリマーと前記(A2)ポリマーが海―島構造をとり、前記(A2)ポリマーが島相となるものであることを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
下記（Ａ）及び（Ｂ）成分：
（Ａ）下記（Ａ１）ポリマー及び（Ａ２）ポリマー：
（Ａ１）融点１５０℃以上のハロゲン含有ポリマー
（Ａ２）前記（Ａ１）ポリマーと非相溶なポリマー
（Ｂ）金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤：組成物全体に対し１～９９質量％となる量
を含有するものであり、かつ前記（Ａ１）ポリマーと前記（Ａ２）ポリマーが海―島構造をとり、前記（Ａ２）ポリマーが島相となるものであることを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
続きを表示（約 320 文字）【請求項２】
前記（Ａ１）ポリマーが、フッ素含有ポリマーであり、
前記（Ａ２）ポリマーが、融点が（Ａ１）ポリマーよりも１５℃以上低い結晶性ポリマーであり、かつ、
前記（Ｂ）熱伝導性充填剤が金属、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項３】
２５℃での熱伝導率に対して１５０℃での熱伝導率が±１０％以内であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性樹脂組成物から形成されたものであることを特徴とする高温高熱伝導シート。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性樹脂組成物に関する。詳細には本発明は、電子部品等を冷却する熱伝導部品、例えば１５０℃以上の放熱体に使用される熱伝導性樹脂組成物に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
コンピュータ（中央処理装置：ＣＰＵ）、トランジスタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体は、使用中に発熱し、その熱のために電子部品の性能が低下することがある。そのため、通常、発熱するような電子部品には放熱体が取り付けられる。
【０００３】
従来、そのような放熱体には、熱伝導率の高い金属が用いられてきた。ただ、近年、形状選択の自由度が高く、軽量化及び小型化の容易な熱伝導性樹脂組成物が用いられつつある（特許文献１～２）。このような熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導率を向上させるために、バインダー樹脂に熱伝導性無機フィラーを大量に含有させなければならない。室温では高熱伝導性である熱伝導性樹脂組成物でも、そのバインダー樹脂や熱伝導性無機フィラーの特性から、実際に使用する稼働時の高温条件において、熱伝導性が低下する場合が多い（非特許文献１～３）。また高融点部材を用いた場合に、界面の接触性が低下して、熱伝導率が低下する（特許文献３）。
【０００４】
高温時の熱伝導性を高くするために熱伝導性無機フィラーの配合量増加が有効であるが、熱伝導性無機フィラーの配合量を単純に増加させると、様々な問題が生じることが知られている。例えば、配合量を増加させることにより樹脂組成物の粘度が上昇し、被着体との接触性が大きく低下し、接触熱抵抗の増加を起こしてしまう。また、無機フィラーを充填できる量には限界があるため、得られる樹脂組成物は熱伝導性が充分でない場合が多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００５－２５５８６７号
特開２０１０－６５０６４号
特開平１１－２３３６９６号
【非特許文献】
【０００６】
東京都立産業技術研究センター研究報告，第７号，２０１２年
〔株〕住化分析センターＴｅｃｈｎｉｃａｌＮｅｗｓＴＮ５２２
化学物質評価研究機構放熱シート熱伝導率測定例
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、海－島の相分離構造をとる高分子ブレンド物の、島となる相に柔軟性を付与させたものの、熱伝導性充填剤が海となる相に均一に分散してしまうために、高温時の伝熱経路を精密に制御することができないという問題がある。特許文献２では、一方のポリマー相に熱伝導性充填剤が偏在しているが、共連続構造をとっているために、高温時に熱伝導性充填剤が偏在するポリマー相が熱膨張してしまい高温時の熱伝導率が低下してしまう。また特許文献３の記載に見られるように、高融点部材では接触性が低下してしまい熱伝導率が低下してしまう。
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、高温時の熱伝導性の低下が少なく、１５０℃以下の低温プロセスで良好な接触状態を形成可能な熱伝導性材料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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、
下記（Ａ）及び（Ｂ）成分：
（Ａ）下記（Ａ１）ポリマー及び（Ａ２）ポリマー：
（Ａ１）融点１５０℃以上のハロゲン含有ポリマー
（Ａ２）前記（Ａ１）ポリマーと非相溶なポリマー
（Ｂ）金属、金属酸化物、金属水酸化物、金属窒化物、金属炭化物、及び炭素の同素体からなる群より選ばれる少なくとも１種の熱伝導性充填剤：組成物全体に対し１～９９質量％となる量
を含有するものであり、かつ前記（Ａ１）ポリマーと前記（Ａ２）ポリマーが海―島構造をとり、前記（Ａ２）ポリマーが島相となるものである熱伝導性樹脂組成物を提供する。
【００１０】
このような熱伝導性樹脂組成物であれば、高温時の熱伝導性の低下が少なく、１５０℃以下の低温プロセスで良好な接触状態を形成可能な熱伝導性材料を提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許