JP2012072363A - Heat-conductive resin composition and heat-radiating material comprising the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱伝導性樹脂組成物およびそれを含む放熱材に関し、特に、フレーク状金属粉末と、繊維状炭素材料と、樹脂とを含む熱伝導性樹脂組成物およびそれを含む放熱材に関する。 The present invention relates to a heat conductive resin composition and a heat dissipation material including the same, and more particularly to a heat conductive resin composition including a flaky metal powder, a fibrous carbon material, and a resin, and a heat dissipation material including the same.
近年、省エネルギや環境対応型の製品の開発が進んでいる。たとえば自動車に搭載される照明機器にＬＥＤ照明が採用されたり、石油エネルギに代替するエネルギ源として太陽電池が採用されたりしている。 In recent years, energy-saving and environment-friendly products have been developed. For example, LED lighting is employed in lighting equipment mounted on automobiles, and solar cells are employed as energy sources to replace petroleum energy.
しかしながら、ＬＥＤ照明ではＬＥＤパッケージから発生する熱によって、ＬＥＤ自体の寿命が極端に短くなってしまうことが問題となっているため、効率的に放熱できるＬＥＤパッケージが求められている。太陽電池においても同様に、デバイスから発生する熱が問題となっており、放熱対策を講じる必要があると言われている。 However, LED lighting has a problem in that the life of the LED itself is extremely shortened due to heat generated from the LED package. Therefore, an LED package capable of efficiently dissipating heat is required. Similarly, in solar cells, heat generated from devices is a problem, and it is said that it is necessary to take measures for heat dissipation.
また、半導体デバイス、ＩＣなどの半導体素子では、それ自体を小型化すべく内部回路の高集積化が進んでいる。これに伴って単位体積あたりの発熱量が増大しており、この発熱をいかに効率よく外部に放散するかが課題となっている。ちなみに、半導体素子は、パッケージで包装されることによって外部から保護されている。 In addition, in a semiconductor element such as a semiconductor device or an IC, internal circuits are highly integrated in order to reduce the size of the semiconductor element itself. Along with this, the amount of heat generation per unit volume is increasing, and how to efficiently dissipate this heat generation to the outside is a problem. Incidentally, the semiconductor element is protected from the outside by being wrapped in a package.
従来は、半導体素子の放熱性を高めるために、パッケージの材料として放熱性に優れるセラミックスを用いていた。しかし、近年は、材料コストの削減の要請を受け、パッケージの材料をセラミックスからエポキシ樹脂、シリコーン樹脂のような樹脂に代替している。ただし、パッケージの材料を樹脂のみによって構成すると、それ自体の放熱性が極めて低いという問題があるため、実際には樹脂に熱伝導性が高い無機物質を添加したものを用いている。以下において、樹脂に無機物質等の諸成分を添加したものを「樹脂組成物」と記し、特にその中でも熱伝導性を示すものを「熱伝導性樹脂組成物」と記す。 Conventionally, ceramics having excellent heat dissipation have been used as a package material in order to enhance the heat dissipation of a semiconductor element. However, in recent years, in response to demands for reducing material costs, the packaging material has been replaced with ceramics, such as epoxy resins and silicone resins. However, if the package material is composed only of resin, there is a problem that the heat dissipation of the package itself is extremely low. Therefore, a material obtained by adding an inorganic substance having high thermal conductivity to the resin is actually used. Below, what added various components, such as an inorganic substance, to resin is described as "resin composition", and especially what shows thermal conductivity among them is described as "thermal conductive resin composition."
上記の無機材料としては、シリカ、アルミナ、窒化硼素（ＢＮ）、金属粉末などを用いることができる。これらの無機材料のうちから組成や添加量を適宜選択することによって、樹脂組成物の熱伝導率を調整し、放熱性を高める。ただし、上記の無機材料のうちのアルミナは、成形時に金型を摩耗するという難点があり、ＢＮは、それそのものが高価である。このため、無機材料には、一般的にはシリカが好適に用いられ、特に、熱伝導率が高い結晶シリカがよく用いられている。 As the inorganic material, silica, alumina, boron nitride (BN), metal powder, or the like can be used. By appropriately selecting the composition and the amount of addition from these inorganic materials, the thermal conductivity of the resin composition is adjusted to improve the heat dissipation. However, among the above inorganic materials, alumina has a drawback that the mold is worn during molding, and BN itself is expensive. For this reason, silica is generally preferably used as the inorganic material, and in particular, crystalline silica having a high thermal conductivity is often used.
また、特開平０５−０８６２４６号公報（以下において「特許文献１」とも記す）には、熱伝導性の高い金属粉末を無機物質として含有した熱伝導性樹脂組成物が開示されている。また、特開２００６−３２１９６８号公報（以下において「特許文献２」とも記す）には、高熱伝導性を持つカーボンナノチューブを無機物質として含有し、さらにセラミックスを併用した複合材料用組成物が開示されている。かかるカーボンナノチューブは、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上１２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下程度の高い熱伝導率を有するため、熱伝導性の向上を図るための無機物質として優れた性能を発揮する。 Japanese Patent Laid-Open No. 05-086246 (hereinafter also referred to as “Patent Document 1”) discloses a heat conductive resin composition containing a metal powder having high heat conductivity as an inorganic substance. Japanese Patent Laid-Open No. 2006-321968 (hereinafter also referred to as “Patent Document 2”) discloses a composite material composition containing carbon nanotubes having high thermal conductivity as an inorganic substance and further using ceramics. ing. Such carbon nanotubes have a high thermal conductivity of about 400 W / (m · K) or more and 1200 W / (m · K) or less, and therefore exhibit excellent performance as an inorganic substance for improving thermal conductivity.
しかしながら、特許文献１に開示される金属粉末は、その形状が球状であるため、それを樹脂に少量添加しただけでは、熱伝導性を十分に向上させることができない。そして、特許文献１のように熱伝導性を得るために球状の金属粉末を多量に添加すると、樹脂組成物自体の重量が重くなり、半導体素子のパッケージに適さなくなってしまう。 However, since the metal powder disclosed in Patent Document 1 has a spherical shape, the thermal conductivity cannot be sufficiently improved only by adding a small amount thereof to the resin. If a large amount of spherical metal powder is added to obtain thermal conductivity as in Patent Document 1, the weight of the resin composition itself becomes heavy, making it unsuitable for a semiconductor device package.
また、特許文献１では、グラファイトを添加しているが、これは熱伝導性樹脂組成物の摺動性を向上することを目的として添加しているので、特許文献１の表２の実施例１４および比較例６の熱伝導性の値からも明らかな通り、熱伝導性の向上にはなんら効果を及ぼしていない。 Further, in Patent Document 1, graphite is added, but this is added for the purpose of improving the slidability of the heat conductive resin composition, so that Example 14 in Table 2 of Patent Document 1 is used. As is apparent from the thermal conductivity values of Comparative Example 6, no effect is exerted on the improvement of thermal conductivity.
一方、特許文献２に開示される複合材料用組成物のように、カーボンナノチューブを多量に含むことによって熱伝導率を高めることはできる。しかし、カーボンナノチューブはハンドリング性に乏しいため、これを樹脂中に多量に充填することにより、流動性が悪くなって加工性に乏しくなり、もし仮に加工できたとしても機械的強度が低下する欠点が予想される。しかも、カーボンナノチューブ自体が非常に高価な材料であるため、これを多量に用いることは材料コストの面での問題もある。 On the other hand, as in the composite material composition disclosed in Patent Document 2, the thermal conductivity can be increased by containing a large amount of carbon nanotubes. However, since carbon nanotubes are poor in handling properties, filling them in a large amount in the resin results in poor fluidity and poor processability, and even if processed, there is a disadvantage that the mechanical strength decreases. is expected. In addition, since the carbon nanotubes themselves are very expensive materials, there is a problem in terms of material cost to use a large amount of them.
本発明は、上記のような現状に鑑みてなされてものであり、その目的とするところは、軽量であって、かつ熱伝導性が高い熱伝導性樹脂組成物を提供することにある。 The present invention has been made in view of the current situation as described above, and an object of the present invention is to provide a thermally conductive resin composition that is lightweight and has high thermal conductivity.
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、金属粉末の特にフレーク状のものが熱伝導性の向上に顕著に寄与するとの知見が得られた。このような知見に基づいて、さらに鋭意検討を重ねたところ、樹脂中にカーボンナノチューブとフレーク状金属粉末とを共存させることにより、カーボンナノチューブの含有量を極端に減らし、かつ樹脂組成物の熱伝導性を顕著に向上し得ることを見出した。さらに、カーボンナノチューブ以外の繊維状炭素材料においても、同様の熱伝導性の向上効果が得られることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that metal powders, particularly flakes, contribute significantly to improving thermal conductivity. Based on these findings, further studies have been conducted, and by coexisting carbon nanotubes and flaky metal powder in the resin, the content of carbon nanotubes can be extremely reduced, and the heat conduction of the resin composition can be reduced. It has been found that the property can be remarkably improved. Furthermore, the present inventors have found that the same effect of improving thermal conductivity can be obtained with fibrous carbon materials other than carbon nanotubes, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フレーク状金属粉末と、繊維状炭素材料と、樹脂とを含むことを特徴とする。上記の熱伝導性樹脂組成物は、１０質量％以上６０質量％以下のフレーク状金属粉末と、２質量％以上２０質量％以下の繊維状炭素材料と、２０質量％以上８８質量％以下の樹脂とを含むことが好ましく、１０質量％以上４０質量％以下のフレーク状金属粉末と、２質量％以上２０質量％以下の繊維状炭素材料と、４０質量％以上８８質量％以下の樹脂とを含むことがより好ましい。 That is, the thermally conductive resin composition of the present invention is characterized by containing flaky metal powder, a fibrous carbon material, and a resin. Said heat conductive resin composition is 10 mass% or more and 60 mass% or less flaky metal powder, 2 mass% or more and 20 mass% or less fibrous carbon material, and 20 mass% or more and 88 mass% or less resin. 10 mass% or more and 40 mass% or less flaky metal powder, 2 mass% or more and 20 mass% or less fibrous carbon material, and 40 mass% or more and 88 mass% or less resin. It is more preferable.
上記の繊維状炭素材料は、カーボンナノチューブであることが好ましい。また、繊維状炭素材料は、その平均繊維径が３ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、かつその平均繊維長が０．５ｎｍ以上２０μｍ以下であることが好ましい。 The fibrous carbon material is preferably a carbon nanotube. The fibrous carbon material preferably has an average fiber diameter of 3 nm to 500 nm and an average fiber length of 0.5 nm to 20 μm.
上記のフレーク状金属粉末は、その平均粒子径が１μｍ以上１００μｍ以下であり、その平均厚みが０．０１μｍ以上５μｍ以下であり、そのアスペクト比が５以上１０００以下であることが好ましく、アルミニウムであることがより好ましい。また、本発明は、上記の熱伝導性樹脂組成物を含む放熱材でもある。 The flaky metal powder has an average particle diameter of 1 μm to 100 μm, an average thickness of 0.01 μm to 5 μm, and an aspect ratio of 5 to 1000, preferably aluminum. It is more preferable. Moreover, this invention is also a heat radiating material containing said heat conductive resin composition.
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、上記のような構成を有することにより、非常に高い熱伝導性を示し、かつ軽量なものになるという優れた効果を示す。しかも、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フレーク状金属粉末とともに繊維状炭素材料が混合されるため、流動性を向上させることができる。 The heat conductive resin composition of the present invention has an excellent effect of having very high heat conductivity and being lightweight by having the above-described configuration. And since the fibrous carbon material is mixed with the flaky metal powder, the heat conductive resin composition of this invention can improve fluidity | liquidity.
以下、本発明の熱伝導性樹脂組成物を説明する。
＜熱伝導性樹脂組成物＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フレーク状金属粉末と、繊維状炭素材料と、樹脂とを含むことを特徴とする。本発明は、このようにフレーク状金属粉末と繊維状炭素材料とを樹脂に含有せしめることを最大の特徴とする。これにより従来用いていた多量の繊維状炭素材料を大幅に減らし、かつ熱伝導性を顕著に高めることができる。
Hereinafter, the thermally conductive resin composition of the present invention will be described.
<Thermal conductive resin composition>
The thermally conductive resin composition of the present invention is characterized by containing flaky metal powder, a fibrous carbon material, and a resin. As described above, the present invention is characterized in that the resin includes the flaky metal powder and the fibrous carbon material. As a result, a large amount of the fibrous carbon material that has been conventionally used can be greatly reduced and the thermal conductivity can be remarkably increased.
すなわち、フレーク状金属粉末と繊維状炭素材料とを樹脂に混合することにより、繊維状炭素材料を単独で樹脂と混合する場合に比して、繊維状炭素材料の含有量が減少し、もって熱伝導性樹脂組成物の流動性が向上する。 That is, by mixing the flaky metal powder and the fibrous carbon material with the resin, the content of the fibrous carbon material is reduced as compared with the case where the fibrous carbon material is mixed with the resin alone, and thus the heat is increased. The fluidity of the conductive resin composition is improved.
また、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、従来のように熱伝導性を示す材料として金属粉末のみを使用した場合、あるいは炭素材料とセラミックスとを併用した場合に比して、非常に高い熱伝導性を示すとともに、金属粉末のみを熱伝導性を示す材料に用いた場合に比して、軽量なものとなる。 Further, the heat conductive resin composition of the present invention is very high compared to the case where only metal powder is used as a material exhibiting heat conductivity as in the prior art, or when a carbon material and ceramics are used in combination. It exhibits thermal conductivity and is lighter than when only metal powder is used as a material exhibiting thermal conductivity.
このように繊維状炭素材料とフレーク状金属粉末とを樹脂中に共存させることによって、熱伝導性が顕著に高められることの原因は定かではないが、おそらくフレーク状金属粉末の樹脂への分散性が高いことにより、フレーク状金属粉末が樹脂の流動方向にほぼ層状に並列に配置されるとともに、その各層間を繋ぐように繊維状炭素材料が分散され、もって熱伝導性樹脂組成物中に熱伝導性ネットワークが形成されることによるものと推察される。 Although the cause of the remarkable increase in thermal conductivity by coexisting the fibrous carbon material and the flaky metal powder in the resin is not clear, the dispersibility of the flaky metal powder in the resin is probably not clear. As a result, the flaky metal powder is arranged in parallel in a layered manner in the flow direction of the resin, and the fibrous carbon material is dispersed so as to connect the layers, so that the heat conductive resin composition is heated. This is presumably due to the formation of a conductive network.
かかる推察は、本発明の熱伝導性樹脂組成物の断面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）で観察した画像を根拠として導き出される。すなわち、図１および図２はいずれも、本発明の熱伝導性樹脂組成物の断面をＳＥＭで観察した画像であるが（図１は５００倍、図２は２０００倍の観察画像）、これらの画像から、フレーク状金属粉末が樹脂中に層状に並列して均一に分散すること、および上記のフレーク状金属粉末の層間の距離が、繊維状炭素材料の平均繊維長に比較的近い値であることを確認することができる。なお、図１および図２はいずれも、後述する実施例１の熱伝導性樹脂組成物の断面図である。 Such inference is derived on the basis of an image obtained by observing a cross section of the heat conductive resin composition of the present invention with a scanning electron microscope (SEM). That is, both FIG. 1 and FIG. 2 are images obtained by observing the cross section of the thermally conductive resin composition of the present invention with an SEM (FIG. 1 is a 500 times magnification and FIG. 2 is a 2000 times observation image). From the image, the flaky metal powder is uniformly dispersed in parallel in a layer form in the resin, and the distance between the layers of the flaky metal powder is relatively close to the average fiber length of the fibrous carbon material. I can confirm that. 1 and 2 are both cross-sectional views of the thermally conductive resin composition of Example 1 described later.
上記３成分の含有比率は、１０質量％以上６０質量％以下のフレーク状金属粉末と、２質量％以上２０質量％以下の繊維状炭素材料と、２０質量％以上８８質量％以下の樹脂とを含むことが好ましく、より好ましくは１０質量％以上４０質量％以下のフレーク状金属粉末と、２質量％以上２０質量％以下の繊維状炭素材料と、４０質量％以上８８質量％以下の樹脂とを含むことである。このような含有比率とすることによりフレーク状金属粉末を高濃度で添加した場合にも、混練性を低下させることなく、高い熱伝導性を発現することができる。 The content ratio of the three components is 10 mass% or more and 60 mass% or less of flaky metal powder, 2 mass% or more and 20 mass% or less of fibrous carbon material, and 20 mass% or more and 88 mass% or less of resin. It is preferable to contain, More preferably, it is 10 mass% or more and 40 mass% or less flaky metal powder, 2 mass% or more and 20 mass% or less fibrous carbon material, and 40 mass% or more and 88 mass% or less resin. Is to include. By setting such a content ratio, even when the flaky metal powder is added at a high concentration, high thermal conductivity can be exhibited without deteriorating kneadability.
なお、熱伝導性樹脂組成物は、上記３成分に加え、少量の硬化材、硬化促進材、着色材などを添加する場合もある。以下、本発明の熱伝導性樹脂組成物に含まれる各成分を説明する。 In addition, in addition to the said 3 component, a heat conductive resin composition may add a small amount of hardening | curing materials, a hardening accelerator, a coloring material, etc. in some cases. Hereinafter, each component contained in the heat conductive resin composition of this invention is demonstrated.
＜繊維状炭素材料＞
本発明に用いられる繊維状炭素材料は、熱伝導性に優れるものであれば特に限定することなく、従来公知のものを使用することができる。このような繊維状炭素材料は、熱伝導性樹脂組成物中に２質量％以上２０質量％以下の質量比率で含まれることが好ましく、８質量％以上１５質量％以下の質量比率で含まれることがより好ましい。このような割合で繊維状炭素材料を充填することにより、ハンドリング性が良好であるため混練性に優れ、かつ高い熱伝導率を発現することができる。繊維状炭素材料の質量比率が２０質量％を超えると、コストパフォーマンスの点で不利となる。
<Fibrous carbon material>
The fibrous carbon material used for this invention will not be specifically limited if it is excellent in heat conductivity, A conventionally well-known thing can be used. Such a fibrous carbon material is preferably contained in the thermally conductive resin composition at a mass ratio of 2% by mass or more and 20% by mass or less, and is contained at a mass ratio of 8% by mass or more and 15% by mass or less. Is more preferable. By filling the fibrous carbon material at such a ratio, since the handling property is good, the kneading property is excellent, and a high thermal conductivity can be expressed. When the mass ratio of the fibrous carbon material exceeds 20% by mass, it is disadvantageous in terms of cost performance.
また、本発明に用いる繊維状炭素材料としては、気相法炭素繊維、カーボンナノチューブ、ピッチ系の炭素繊維、およびＰＡＮ（PolyAcryloNitrile）系の炭素繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種を用いることが好ましい。中でも、熱伝導性に優れた繊維状炭素材料を用いることが好ましく、特に高熱伝導性を有するカーボンナノチューブを用いることがより好ましい。 Further, as the fibrous carbon material used in the present invention, at least one selected from the group consisting of vapor grown carbon fiber, carbon nanotube, pitch-based carbon fiber, and PAN (PolyAcryloNitrile) -based carbon fiber should be used. Is preferred. Among them, it is preferable to use a fibrous carbon material excellent in thermal conductivity, and it is more preferable to use a carbon nanotube having high thermal conductivity.
上記の繊維状炭素材料は、その平均繊維径が３ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり、かつ平均繊維長が０．５μｍ以上２０μｍ以下の繊維状のものを用いることが好ましい。より好ましくは、平均繊維径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であり、かつ平均繊維長が８μｍ以上１２μｍ以下の繊維状のものである。上記平均繊維径および平均繊維長の数値範囲を満たす繊維状炭素材料を用いることにより、上述の熱伝導ネットワークを形成しやすくなり、熱伝導率を高めることができるものと考えられる。 The fibrous carbon material is preferably a fibrous material having an average fiber diameter of 3 nm to 500 nm and an average fiber length of 0.5 μm to 20 μm. More preferably, the fiber has an average fiber diameter of 10 nm to 100 nm and an average fiber length of 8 μm to 12 μm. By using a fibrous carbon material that satisfies the numerical ranges of the average fiber diameter and the average fiber length, it is considered that the above-described heat conduction network can be easily formed and the heat conductivity can be increased.
ここで、上述の繊維状炭素材料の平均繊維径および平均繊維長は、繊維状炭素材料を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）を用いて観察したときに任意に選択した繊維１００本の繊維径（直径）と繊維長（長径）の平均値である。 Here, the average fiber diameter and the average fiber length of the above-described fibrous carbon material are the values of 100 fibers arbitrarily selected when the fibrous carbon material is observed using a scanning electron microscope (SEM). It is an average value of fiber diameter (diameter) and fiber length (major diameter).
上記の繊維状炭素材料として市販のカーボンナノチューブを用いる場合、たとえば昭和電工株式会社のＶＧＣＦシリーズ（ＶＧＣＦ：平均繊維径１５０ｎｍおよび平均繊維長８μｍ、ＶＧＣＦ−Ｈ：平均繊維径１５０ｎｍおよび平均繊維長６μｍ、ＶＧＣＦ−Ｓ：平均繊維径８０ｎｍおよび平均繊維長１０μｍ、ＶＧＣＦ−Ｘ：平均繊維径１５ｎｍおよび平均繊維長３μｍ）の他、ハイペリオン・キャタリシス・インターナショナル社製のＭＷＮＴ（Multi Wall carbon Nano Tube、平均繊維径１０ｎｍおよび平均繊維長１μｍ前後）、ベルギーナノシール社製のNanocyl 7000 series（平均繊維径９．５ｎｍおよび平均繊維長１．５μｍ）を用いることができる。 When using commercially available carbon nanotubes as the above-mentioned fibrous carbon material, for example, VGCF series from Showa Denko KK (VGCF: average fiber diameter 150 nm and average fiber length 8 μm, VGCF-H: average fiber diameter 150 nm and average fiber length 6 μm, In addition to VGCF-S: average fiber diameter of 80 nm and average fiber length of 10 μm, VGCF-X: average fiber diameter of 15 nm and average fiber length of 3 μm, MWNT (Multi Wall carbon Nano Tube, average fiber diameter manufactured by Hyperion Catalysis International) 10 nm and an average fiber length of around 1 μm), Nanocyl 7000 series (average fiber diameter of 9.5 nm and average fiber length of 1.5 μm) manufactured by Belgian Nanoseal Co., Ltd. can be used.
＜フレーク状金属粉末＞
本発明に用いられるフレーク状金属粉末は、１０質量％以上６０質量％以下の質量比率で含まれることが好ましく、より好ましくは１５質量％以上３０質量％以下である。このようなフレーク状金属粉末は、金属のみから構成されていてもよいし、金属基合金から構成されていてもよい。上記金属は、熱伝導性を有する金属であれば特に限定することなく用いることができるが、アルミニウム、銅、銀、鉄、ニッケル、珪素、亜鉛、および錫からなる群より選択される１種以上の金属または該金属の合金を用いることが好ましい。中でも、熱伝導性、電気絶縁性、軽量性、コストのバランスの観点から、アルミニウムを用いることが好ましい。これらの金属の純度は、特に限定することなくいかなるものをも用いることができる。
<Flake metal powder>
The flaky metal powder used in the present invention is preferably contained in a mass ratio of 10% by mass to 60% by mass, more preferably 15% by mass to 30% by mass. Such a flaky metal powder may be composed of only a metal or a metal-based alloy. The metal can be used without particular limitation as long as it is a metal having thermal conductivity, but one or more selected from the group consisting of aluminum, copper, silver, iron, nickel, silicon, zinc, and tin It is preferable to use a metal or an alloy of the metal. Among these, aluminum is preferably used from the viewpoint of thermal conductivity, electrical insulation, light weight, and cost balance. Any purity of these metals can be used without any particular limitation.
また、本発明に用いられるフレーク状金属粉末の平均粒子径は、特に限定するものではないが、１μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５μｍ以上３０μｍ以下である。上記範囲内の平均粒子径のものを用いることにより、熱伝導性樹脂組成物の成形性および外観が優れるというメリットがある。ここで、フレーク状金属粒子の平均粒子径は、レーザー回折法によって測定された粒度分布に基づいて体積平均を算出した値を採用するものとする。 The average particle size of the flaky metal powder used in the present invention is not particularly limited, but is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, more preferably 5 μm or more and 30 μm or less. By using a material having an average particle diameter within the above range, there is an advantage that the moldability and appearance of the heat conductive resin composition are excellent. Here, as the average particle size of the flaky metal particles, a value obtained by calculating the volume average based on the particle size distribution measured by the laser diffraction method is adopted.
フレーク状金属粉末の平均厚みは、特に限定されないが、０．０１μｍ以上５μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０３μｍ以上１μｍ以下である。このような平均厚みを有するフレーク状金属粉末は、熱伝導性樹脂組成物の成形性および外観を良好にするというメリットがある。一方、０．０１μｍ未満であると、熱伝導性樹脂組成物の成形性が低下する場合があり、５μｍを超えると、フレーク状金属粉末が突き出して、外観が悪くなるという問題がある。ここで、フレーク状金属粉末の平均厚み（μｍ）は、フレーク状金属粉末１ｇ当りの水面拡散面積（ＷＣＡ）を測定し、下記式から算出される。
式：平均厚み（μｍ）＝０．４（ｍ2・μｍ・ｇ-1）／ＷＣＡ（ｍ2・ｇ-1）
なお、上記の水面拡散面積（ＷＣＡ）は、ＪＩＳ Ｋ ５９０６：１９９８ 塗料用アルミニウム顔料 に記載されている方法によって測定した値を採用するものとする。
The average thickness of the flaky metal powder is not particularly limited, but is preferably 0.01 μm or more and 5 μm or less, more preferably 0.03 μm or more and 1 μm or less. The flaky metal powder having such an average thickness has an advantage of improving the moldability and appearance of the heat conductive resin composition. On the other hand, if it is less than 0.01 μm, the moldability of the thermally conductive resin composition may be lowered, and if it exceeds 5 μm, there is a problem that the flaky metal powder protrudes to deteriorate the appearance. Here, the average thickness (μm) of the flaky metal powder is calculated from the following formula by measuring the water surface diffusion area (WCA) per 1 g of the flaky metal powder.
Formula: Average thickness (μm) = 0.4 (m 2 · μm · g −1 ) / WCA (m 2 · g −1 )
In addition, the said water surface diffusion area (WCA) shall employ | adopt the value measured by the method described in JISK5906: 1998 Aluminum pigment for coating materials.
本発明に用いられるフレーク状金属粉末は、その平均粒子径をその平均厚みで割った形状係数（以下において「アスペクト比」と記す）が５以上１０００以下であることが好ましく、５０以上５００以下であることがより好ましく、さらに好ましくは１０以上２００以下である。このようなアスペクト比を有するフレーク状金属粉末を用いることにより、熱伝導性を向上効果がより顕著となる。 The flaky metal powder used in the present invention preferably has a shape factor (hereinafter referred to as “aspect ratio”) obtained by dividing the average particle diameter by the average thickness of 5 to 1000, preferably 50 to 500. More preferably, it is 10 or more and 200 or less. By using the flaky metal powder having such an aspect ratio, the effect of improving the thermal conductivity becomes more remarkable.
なお、フレーク状金属粉末は、どのような製造方法によって作製されたものを用いてもよいが、金属粉末を容易にフレーク化することができるという観点から、ボールミルなどを用いた湿式粉砕法によって作製されたものを用いることが好ましい。 Note that the flaky metal powder may be produced by any manufacturing method, but from the viewpoint that the metal powder can be easily flaked, produced by a wet pulverization method using a ball mill or the like. It is preferable to use those prepared.
湿式粉砕法を用いてフレーク化する場合、粉砕に用いられた粉砕助剤がフレーク状金属粉末の表面に付着していても差し支えない。ここで、粉砕助剤としては、特に限定することなく、従来公知のいかなるものをも使用することができるが、たとえばオレイン酸、ステアリン酸などの脂肪酸や、脂肪族アミン、脂肪族アミド、脂肪族アルコール、エステル化合物などを好適に用いることができる。 When flaking using a wet pulverization method, the pulverization aid used for pulverization may adhere to the surface of the flaky metal powder. Here, the grinding aid is not particularly limited, and any conventionally known one can be used. For example, fatty acids such as oleic acid and stearic acid, aliphatic amines, aliphatic amides, aliphatic Alcohols, ester compounds and the like can be suitably used.
＜樹脂＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、２０質量％以上８８質量％以下の樹脂を含むことを特徴とし、好ましくは５０質量％以上８８質量％以下の樹脂を含むことである。このような割合で樹脂を含むことにより、熱伝導性樹脂組成物の成形流動性が損なわれにくいため、成形体の賦型を容易に行なうことができる。さらに、上記樹脂の含有量は、５０質量％以上８８質量％以下であることがより好ましい。これにより熱伝導性樹脂組成物の実用的な機械的物性も保持されるというメリットがある。
<Resin>
The heat conductive resin composition of the present invention is characterized by containing 20% by mass or more and 88% by mass or less of resin, and preferably contains 50% by mass or more and 88% by mass or less of resin. By including the resin at such a ratio, the molding fluidity of the heat conductive resin composition is hardly impaired, and thus the molding can be easily molded. Furthermore, the content of the resin is more preferably 50% by mass or more and 88% by mass or less. Thereby, there exists a merit that the practical mechanical physical property of a heat conductive resin composition is also hold | maintained.
本発明において、樹脂は、熱伝導性樹脂組成物が必要とする諸性能に応じて適宜選択すればよく、特に、放熱材が必要とする性能に合わせて選択することが好ましい。また、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、単一の樹脂のみで構成してもよいし、２種以上の樹脂を併用してもよい。このような樹脂としては、熱硬化性樹脂を用いてもよいし、熱可塑性樹脂を用いてもよいし、これらを併用してもよい。中でも、熱可塑性樹脂は、射出、中空、押出、真空などの成形方法によって、種々の形態の成形体を熱溶融成形で賦型することができる点、再生利用（リサイクル）を容易に行なうことができる点などのメリットがあるため好ましい。 In the present invention, the resin may be appropriately selected according to various performances required by the heat conductive resin composition, and is particularly preferably selected according to the performance required by the heat dissipation material. Moreover, the heat conductive resin composition of this invention may be comprised only with single resin, and may use 2 or more types of resin together. As such a resin, a thermosetting resin may be used, a thermoplastic resin may be used, or these may be used in combination. Among them, the thermoplastic resin can be molded in various forms by hot melt molding by molding methods such as injection, hollow, extrusion, and vacuum, and can be easily recycled (recycled). This is preferable because there are merits such as possible.
上記の熱硬化性樹脂としては、たとえばフェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂などのアミノ樹脂の他、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを用いることができる。また、熱可塑性樹脂としては、たとえばポリプロピレン樹脂などのポリオレフィン樹脂の他、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂などを用いることができる。 As said thermosetting resin, unsaturated polyester resin, an epoxy resin, a urethane resin etc. other than amino resins, such as a phenol resin, a urea resin, a melamine resin, can be used, for example. As the thermoplastic resin, for example, ABS resin, polycarbonate resin, polyester resin, vinyl chloride resin, acrylic resin polyamide resin, polyacetal resin, etc. can be used in addition to polyolefin resin such as polypropylene resin.
上記の熱可塑性樹脂の中でも、ポリプロピレン樹脂は、汎用的に用いられる樹脂であって、かつ耐熱性に優れるという利点があり、ＡＢＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂などは、精密成形技術の分野で要求される非晶性ポリマー特有の寸法安定性に優れ、かつ電子部品などに多大な実績を有するため好ましい。 Among the above thermoplastic resins, polypropylene resin is a resin that is used for general purposes and has an advantage of excellent heat resistance. ABS resin, polycarbonate resin, and the like are non-required in the field of precision molding technology. It is preferable because it has excellent dimensional stability peculiar to crystalline polymers and has a great track record in electronic parts.
＜その他の成分＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、本発明の効果に影響を与えない限り、上述の３成分に加え、その他の成分を含んでもよい。その他の成分としては、たとえば窒化アルミ、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化アルミなどのような熱伝導性材料の他、滑剤、酸化防止剤、顔料などのような添加剤などを挙げることができる。
<Other ingredients>
The heat conductive resin composition of the present invention may contain other components in addition to the above three components as long as the effects of the present invention are not affected. Examples of other components include thermally conductive materials such as aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and aluminum oxide, and additives such as lubricants, antioxidants, and pigments.
＜熱伝導性樹脂組成物の製造方法＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、フレーク状金属粉末と繊維状炭素材料と樹脂とを混練することにより得られるものである。これらの３成分を混練する方法は特に限定されないが、たとえば、単軸式または二軸式混練押出機を用いて混練するか、もしくはニーダ型混練機を用いて混練することが好ましい。
<The manufacturing method of a heat conductive resin composition>
The heat conductive resin composition of the present invention is obtained by kneading a flaky metal powder, a fibrous carbon material, and a resin. The method for kneading these three components is not particularly limited. For example, it is preferable to knead using a single-screw or twin-screw kneading extruder or kneading using a kneader kneader.
ここでの混練に用いる混練装置は、ベント口が設けられた開放式であってもよいし、真空脱気装置などを附帯した密閉式であってもよい。さらに、射出成形機により上記３成分の混練とそれに続く成形とを同時に行なってもよい。この場合、上記３成分の原料を射出成形機にそのまま混合投入してドライブレンドの状態で成形することになる。 The kneading apparatus used for the kneading here may be an open type provided with a vent port, or may be a sealed type with a vacuum degassing device or the like. Further, the above three components may be kneaded and subsequently molded by an injection molding machine. In this case, the raw materials of the above three components are mixed and charged as they are into an injection molding machine and molded in a dry blend state.
また、上記の混練時の温度は、用いる樹脂によって最適な温度が異なるため、一義的に数値範囲を規定することは困難であるが、たとえば樹脂としてポリプロピレン樹脂を用いる場合、１８０℃以上２３０℃以下であることが好ましく、より好ましくは２００℃以上２２０℃以下である。このような温度範囲内で混練を行なうことにより、混練時のせん断作用などの機械的負荷によってフレーク状金属粉末および繊維状炭素材料が切断されたり破壊されたりするのを抑制することができる。 In addition, since the optimum temperature varies depending on the resin to be used, it is difficult to uniquely define a numerical range, but for example, when a polypropylene resin is used as the resin, the temperature during kneading is 180 ° C. or higher and 230 ° C. or lower. It is preferable that it is 200 degreeC or more and 220 degrees C or less more preferably. By kneading within such a temperature range, the flaky metal powder and the fibrous carbon material can be prevented from being cut or broken by a mechanical load such as a shearing action during kneading.
また、ニーダ型混練機を用いて混練する場合の混練時間は、特に限定されないが、３分以上２０分以下が好ましく、より好ましくは５分以上１５分以下である。このような範囲内で混練を行なうことにより、混練時の機械的負荷によってフレーク状金属粉末および繊維状炭素材料が切断されたり破壊されたりするのを抑制することができるとともに、均一に分散することもできる。 The kneading time when kneading using a kneader-type kneader is not particularly limited, but is preferably 3 minutes or longer and 20 minutes or shorter, more preferably 5 minutes or longer and 15 minutes or shorter. By kneading within such a range, it is possible to suppress the flaky metal powder and the fibrous carbon material from being cut or destroyed by the mechanical load during kneading and to disperse uniformly. You can also.
なお、混練するにあたって上記の３成分の混合順序は、特に制限されることなく、同時に添加してもよいし、順番に添加してもよいが、樹脂を先に添加して完全に溶融した後に、フレーク状金属粉末および繊維状炭素材料を添加して混練することが好ましい。このような順序で混練することにより、混練時にフレーク状金属粉末および繊維状炭素材料に加わるせん断応力などの機械的負荷を最小限に抑制することができ、これらが切断または破壊されるのを抑制することができる。 In the kneading, the mixing order of the above three components is not particularly limited and may be added at the same time or may be added in order, but after the resin is first added and completely melted. It is preferable to add and knead the flaky metal powder and the fibrous carbon material. By kneading in this order, mechanical loads such as shear stress applied to the flaky metal powder and fibrous carbon material during kneading can be minimized, and they are prevented from being cut or broken. can do.
また、混練する前のフレーク状金属粉末としては、粉末状態のものを用いてもよいし、ミネラルスピリットなどの不揮発性の溶剤によってペースト状態にしたものを用いてもよい。また、ポリエチレン樹脂などの熱可塑性樹脂やポリエチレンワックスなどの各種ワックスなどにフレーク状金属粉末を混合してペレット状にしたマスターバッチを用いてもよい。これらの中でも、取り扱いの簡便さや樹脂への混合のしやすさの観点から、マスターバッチによって、フレーク状金属粉末を導入することが好ましい。 Moreover, as a flaky metal powder before kneading | mixing, the thing of a powder state may be used and what was made into the paste state with non-volatile solvents, such as a mineral spirit, may be used. Moreover, you may use the masterbatch which mixed the flake shaped metal powder with thermoplastic resins, such as a polyethylene resin, and various waxes, such as a polyethylene wax, and made into the pellet form. Among these, it is preferable to introduce the flaky metal powder by a masterbatch from the viewpoint of easy handling and easy mixing with a resin.
混練する前の繊維状炭素材料についても同様であり、粉末状態の繊維状炭素材料を用いてもよいし、有機溶剤によってペースト状態にしたものを用いてもよいし、熱伝導性樹脂組成物に用いる樹脂と同種の樹脂を繊維状炭素材料にあらかじめ混合して、ペレット状態にしたマスターバッチを用いてもよい。これらの中でも、取り扱いの簡便さや樹脂への混合のしやすさの観点から、マスターバッチによって繊維状炭素材料を導入することが好ましい。 The same applies to the fibrous carbon material before kneading, and a fibrous carbon material in a powder state may be used, a paste made with an organic solvent may be used, or a thermally conductive resin composition may be used. A master batch in which the same type of resin as the resin to be used is mixed with the fibrous carbon material in a pellet state may be used. Among these, it is preferable to introduce the fibrous carbon material by a masterbatch from the viewpoint of easy handling and easy mixing with a resin.
＜放熱材＞
本発明の放熱材は、上記の熱伝導性樹脂組成物を含むことを特徴とする。このような放熱材は、目的に応じた成形方法で熱伝導性樹脂組成物を成形することによって作製されるものである。かかる熱伝導性樹脂組成物は、軽量であって、かつ熱伝導性が高いという優れた性質を示すため、これによって形成される放熱材は、半導体デバイス、ＬＥＤ照明のケーシング、太陽電池モジュールなどの電子デバイスの他、電子部品などに好適に用いることができる。
<Heat dissipation material>
The heat dissipation material of this invention is characterized by including said heat conductive resin composition. Such a heat dissipation material is produced by molding a heat conductive resin composition by a molding method according to the purpose. Such a heat conductive resin composition is lightweight and exhibits excellent properties such as high heat conductivity. Therefore, the heat dissipating material formed thereby can be used for semiconductor devices, LED lighting casings, solar cell modules, and the like. It can be suitably used for electronic components as well as electronic devices.
ここで、本発明の放熱材を成形する方法としては、たとえばＦＲＰ成形、トランスファー成形などの圧縮成形法；キャスト成形、封入注型などの注型法；カレンダ成形などのロール加工法；ＲＩＭ成形、射出発砲成形などの射出成形法；押出し発砲成形などの発砲技術法；インフレーションフィルム成形、Ｔダイフィルム成形などの押出し成形法などを挙げることができる。 Here, as a method of molding the heat radiation material of the present invention, for example, compression molding methods such as FRP molding and transfer molding; casting methods such as cast molding and encapsulated casting; roll processing methods such as calendar molding; RIM molding; Examples thereof include injection molding methods such as injection foam molding; firing technique methods such as extrusion foam molding; extrusion molding methods such as inflation film molding and T-die film molding.
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these.
＜実施例１〜１０および比較例１〜７＞
各実施例および各比較例の熱伝導性樹脂組成物は、以下の（１）〜（５）に示す各成分を以下の表１に示す混合比となるようにして後述する方法により得られたものである。
<Examples 1 to 10 and Comparative Examples 1 to 7>
The heat conductive resin composition of each Example and each Comparative Example was obtained by the method described later with the components shown in the following (1) to (5) having the mixing ratio shown in Table 1 below. Is.
なお、繊維状炭素材料を熱伝導性樹脂組成物の構成成分として混合するにあたっては、予め繊維状炭素材料と樹脂を含むマスターバッチを調製した後に他の成分と混合した。具体的には、マスターバッチ中の繊維状炭素材料が２０質量％となるように、得ようとする熱伝導性樹脂組成物に混合する成分である下記（２）に示す樹脂と同じ樹脂（ＰＰ樹脂であればＰＰ樹脂を使用）と繊維状炭素材料とを混合して得られたマスターバッチである。 In addition, in mixing a fibrous carbon material as a structural component of a heat conductive resin composition, after preparing the masterbatch containing a fibrous carbon material and resin previously, it mixed with the other component. Specifically, the same resin (PP) as the resin shown in the following (2) which is a component to be mixed with the heat conductive resin composition to be obtained so that the fibrous carbon material in the masterbatch is 20% by mass. This is a master batch obtained by mixing PP resin) and a fibrous carbon material.
また、フレーク状アルミニウム粉末を熱伝導性樹脂組成物の構成成分として混合するにあたっては、当該フレーク状アルミニウム粉末を樹脂等と混合することによりマスターバッチとしたものを用いて他の成分と混合した。具体的には、マスターバッチ中のフレーク状アルミニウム粉末が７０質量％となるように、ポリエチレン樹脂（ＰＰ樹脂）、ポリエチレンワックスおよびフレーク状アルミニウム粉末とを混合して得られたマスターバッチ（製品名：メタックスネオ（東洋アルミニウム株式会社製））を用いた。
（１）繊維状炭素材料
ＣＮＴ：平均繊維径８０ｎｍおよび平均繊維長１０μｍのカーボンナノチューブ（製品名：ＶＧＣＦ−Ｓ（昭和電工株式会社製））
炭素繊維：平均繊維径８μｍおよび平均繊維長６ｍｍの炭素繊維（製品名：テナックスＨＴＡ−Ｃ６−ＵＳ（東邦テナックス株式会社製））
（２）樹脂
ＰＰ樹脂：（製品名：射出成形用グレード 住友ノーブレンＺ１０１Ａ（住友化学株式会社製））
ＡＢＳ樹脂：（製品名：射出成形グレード セビアン−Ｖ６６０ＳＦ（ダイセルポリマー株式会社製））
（３）フレーク状金属粉末
平均粒子径１８μｍ、平均厚み０．４μｍのフレーク状アルミニウム粉末
（４）球状金属粉末
平均粒子径２０μｍのアトマイズ法により得られた球状アルミニウム粉末
（５）セラミックス粉末
Ａｌ2Ｏ3（製品名：ＡＳ１０（昭和電工株式会社製））
そして、これらを密閉式混合機（製品名：ラボプラストミル１００Ｃ １００型（株式会社東洋精機製作所））を用いて、以下の表２に示す条件で混練りを行なうことにより各実施例および各比較例の熱伝導性樹脂組成物を作製した。次に、これを表３に示す条件でプレス成形をすることにより、シート状物を得た。
Moreover, when mixing flaky aluminum powder as a structural component of a heat conductive resin composition, it mixed with the other component using what was made into the masterbatch by mixing the said flaky aluminum powder with resin etc. Specifically, a masterbatch obtained by mixing polyethylene resin (PP resin), polyethylene wax and flaky aluminum powder so that the flaky aluminum powder in the masterbatch becomes 70% by mass (product name: Metax Neo (Toyo Aluminum Co., Ltd.) was used.
(1) Fibrous carbon material CNT: Carbon nanotube with an average fiber diameter of 80 nm and an average fiber length of 10 μm (product name: VGCF-S (manufactured by Showa Denko KK))
Carbon fiber: Carbon fiber having an average fiber diameter of 8 μm and an average fiber length of 6 mm (product name: Tenax HTA-C6-US (manufactured by Toho Tenax Co., Ltd.))
(2) Resin PP resin: (Product name: Injection molding grade Sumitomo Noblen Z101A (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.))
ABS resin: (Product name: Injection molding grade Ceviane-V660SF (manufactured by Daicel Polymer Co., Ltd.))
(3) Flaky metal powder Flaky aluminum powder having an average particle diameter of 18 μm and average thickness of 0.4 μm (4) Spherical metal powder Spherical aluminum powder obtained by an atomizing method having an average particle diameter of 20 μm (5) Ceramic powder Al 2 O 3 (Product name: AS10 (made by Showa Denko KK))
And each example and each comparison by kneading these on the conditions shown in the following Table 2 using a closed mixer (product name: Labo Plast Mill 100C 100 type (Toyo Seiki Seisakusho Co., Ltd.)). The example heat conductive resin composition was produced. Next, this was press-molded under the conditions shown in Table 3 to obtain a sheet.
＜特性評価＞
上記で得られた各実施例および各比較例の熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率を評価するために、シート状物を切削加工し、５．０ｍｍΦ×厚みが１．０ｍｍｔの試験片を準備した（図３参照）。この試験片の密度、比熱、熱拡散率、熱伝導率、および流れ値をそれぞれ、下記の方法によって測定した。その結果を以下の表４に示す。
<Characteristic evaluation>
In order to evaluate the thermal conductivity of the thermally conductive resin compositions of the Examples and Comparative Examples obtained above, the sheet-like material was cut and a test piece having a thickness of 5.0 mmΦ × 1.0 mmt was obtained. Prepared (see FIG. 3). The density, specific heat, thermal diffusivity, thermal conductivity, and flow value of this test piece were measured by the following methods. The results are shown in Table 4 below.
（密度）
室温（２０℃）で水中置換法によって測定した。
(density)
The measurement was performed at room temperature (20 ° C.) by an underwater substitution method.
（比熱）
測定方法：示差走査熱量測定法（ＤＳＣ：Differential scanning calorimetry）
測定装置：入力補償方示差走査熱量測定装置（装置名：Pyris Diamond ＤＳＣ（株式会社パーキンエルマージャパン製））
昇温速度：２０℃／ｍｉｎ
試料量：１５ｍｇ
雰囲気：ヘリウム ２０ｍＬ／ｍｉｎ
（熱拡散率）
測定方法：レーザフラッシュ法
測定装置：熱物性測定装置（製品名：ＬＦＡ−５０２（京都電子工業株式会社製））
解析法：カーブフィッティング法
雰囲気：窒素 ２０ｍＬ／ｍｉｎ
測定方向：図３に示す形状の試験片に対し、厚さ方向および面内方向の熱拡散率を測定し、それぞれの測定結果を表４に示した。
(specific heat)
Measuring method: Differential scanning calorimetry (DSC)
Measuring device: Input compensation differential scanning calorimeter (device name: Pyris Diamond DSC (manufactured by PerkinElmer Japan))
Temperature increase rate: 20 ° C / min
Sample amount: 15mg
Atmosphere: Helium 20mL / min
(Thermal diffusivity)
Measuring method: Laser flash method Measuring device: Thermophysical property measuring device (Product name: LFA-502 (manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd.))
Analysis method: curve fitting method Atmosphere: nitrogen 20 mL / min
Measurement direction: The thermal diffusivity in the thickness direction and in-plane direction was measured for the test piece having the shape shown in FIG. 3, and the measurement results are shown in Table 4.
（熱伝導率）
上記で得られた密度、比熱、および熱拡散率の各値をそれぞれ、下記の式に代入することにより熱伝導率を算出した。なお、この熱伝導率の値が高いほど、熱伝導性（すなわち放熱性）に優れることを示す。
(Thermal conductivity)
The thermal conductivity was calculated by substituting each value of the density, specific heat, and thermal diffusivity obtained above into the following equations. In addition, it shows that it is excellent in thermal conductivity (namely, heat dissipation), so that the value of this heat conductivity is high.
熱伝導率（Ｗ／ｍ・Ｋ）＝密度（ｋｇ／ｍ3）×比熱（ｋＪ／ｋｇ・Ｋ）×熱拡散率（ｍ2／ｓ）×１０００（ｋＪ／Ｊ）
（流れ値）
測定方法：ＪＩＳ Ｋ７２１０：１９９９附属書Ｃに準拠
使用試験機：フローテスタ ＣＦＴ−５００形（株式会社島津製作所製）
試験温度：２５０℃
予熱時間：５分
試料：１．５ｇ
ダイ：１．０Φ×１．０ｍｍ
プランジャー面積：１ｃｍ2
荷重：０．８８ｋＮ（９０ｋｇｆ）（流れ値測定）
このような条件で得られる流れ値は、熱伝導性樹脂組成物の流動性を示すものであり、流れ値が高いほど流動性が高いことを示す。
Thermal conductivity (W / m · K) = density (kg / m 3 ) × specific heat (kJ / kg · K) × thermal diffusivity (m 2 / s) × 1000 (kJ / J)
(Flow value)
Measurement method: Conforms to JIS K7210: 1999 Annex C Tester: Flow tester CFT-500 type (manufactured by Shimadzu Corporation)
Test temperature: 250 ° C
Preheating time: 5 minutes Sample: 1.5 g
Die: 1.0Φ × 1.0mm
Plunger area: 1 cm 2
Load: 0.88kN (90kgf) (flow value measurement)
The flow value obtained under such conditions indicates the fluidity of the thermally conductive resin composition, and the higher the flow value, the higher the fluidity.
＜評価結果および考察＞
表４において、たとえば実施例５と比較例２とを対比すると、実施例５の熱伝導性樹脂組成物の面内方向の熱伝導率は、２．８５Ｗ／ｍ・Ｋであるのに対し、比較例２のそれは２．５Ｗ／ｍ・Ｋであった。このことから、実施例５の熱伝導性樹脂組成物が比較例２のそれに比して優れた熱伝導性を示すことが明らかとなった。
<Evaluation results and discussion>
In Table 4, for example, when comparing Example 5 and Comparative Example 2, the thermal conductivity in the in-plane direction of the thermally conductive resin composition of Example 5 is 2.85 W / m · K, In Comparative Example 2, it was 2.5 W / m · K. From this, it was clarified that the heat conductive resin composition of Example 5 showed excellent heat conductivity as compared with that of Comparative Example 2.
この理由としては、実施例５においては、カーボンナノチューブとフレーク状金属粒子とを併用することによって、熱伝導率を高めたのに対し、比較例２においては、セラミック粉末を多量に配合することによって、熱伝導率を高めたことによるものと考えられる。 The reason for this is that in Example 5, the thermal conductivity was increased by using carbon nanotubes and flaky metal particles in combination, whereas in Comparative Example 2, a large amount of ceramic powder was added. This is thought to be due to the increased thermal conductivity.
また、実施例５の熱伝導性樹脂組成物の流れ値は、１．５ｃｍ3／ｓを示すのに対し、比較例２のそれは、０．０６９ｃｍ3／ｓであった。このことから、実施例５の熱伝導性樹脂組成物が比較例２のそれに比して優れた流動性を示すことが明らかとなった。 The flow value of the heat conductive resin composition of Example 5 was 1.5 cm 3 / s, whereas that of Comparative Example 2 was 0.069 cm 3 / s. From this, it became clear that the heat conductive resin composition of Example 5 showed excellent fluidity compared with that of Comparative Example 2.
この理由としては、実施例５においては、フレーク状金属粉末を添加したことに伴ってカーボンナノチューブの量を少なくしたことにより、その流動性を向上したのに対し、比較例２においては、セラミック粉末を多量に配合したことにより、その流動性が著しく低下したことによるものと考えられる。ここで、実施例５において、熱伝導性樹脂組成物の流動性が向上した理由は、実施例５ではフレーク状の金属粉末を用いたため、それが樹脂の流動方向に配向するように分散されることも一因として考えられる。 The reason for this is that in Example 5, the fluidity was improved by reducing the amount of carbon nanotubes with the addition of the flaky metal powder, whereas in Comparative Example 2, the ceramic powder was improved. This is considered to be because the fluidity was remarkably lowered by adding a large amount of. Here, in Example 5, the reason why the fluidity of the thermally conductive resin composition was improved was that the flake-shaped metal powder was used in Example 5, so that it was dispersed so as to be oriented in the resin flow direction. This is also considered as a factor.
さらに、実施例５の熱伝導性樹脂組成物の密度は、１．０７×１０3ｋｇ／ｍ3であったのに対し、比較例２のそれは、２．１９×１０3ｋｇ／ｍ3であった。このことから、実施例５の熱伝導性樹脂組成物が比較例２のそれに比して軽量であることが明らかとなった。この理由は、比較例２では、セラミック粉末を多量に配合していることによるものと考えられる。 Furthermore, the density of the thermally conductive resin composition of Example 5 was 1.07 × 10 3 kg / m 3 , whereas that of Comparative Example 2 was 2.19 × 10 3 kg / m 3 . there were. From this, it became clear that the heat conductive resin composition of Example 5 was lighter than that of Comparative Example 2. The reason for this is considered to be that in Comparative Example 2, a large amount of ceramic powder was blended.
上記のような実施例５と比較例２との関係は、実施例１および２と比較例３との対比でも同様のことが言える。すなわち、実施例１および２では、カーボンナノチューブとフレーク状金属粒子とを併用することによって、熱伝導性を高めるとともに、良好な流動性を示しているが、比較例３では、フレーク状アルミニウム粉末を多量に配合することによって熱伝導性を高めているため、密度が高く、十分な熱伝導性を得ることができておらず、しかも流動性が悪くなっている。 The relationship between Example 5 and Comparative Example 2 as described above can be said to be the same in the comparison between Examples 1 and 2 and Comparative Example 3. That is, in Examples 1 and 2, the carbon nanotubes and the flaky metal particles are used in combination to increase the thermal conductivity and show good fluidity. In Comparative Example 3, the flaky aluminum powder is Since the thermal conductivity is increased by blending in a large amount, the density is high, sufficient thermal conductivity cannot be obtained, and the fluidity is deteriorated.
上述のような実施例と比較例との対比の結果、各実施例の熱導電性樹脂組成物は、それに対応する比較例に対し、軽量であって、かつ良好な流動性および高い熱伝導性を示す傾向があることが明らかとなった。 As a result of the comparison between the examples and the comparative examples as described above, the thermal conductive resin compositions of the examples are lighter than the corresponding comparative examples, and have good fluidity and high thermal conductivity. It became clear that there was a tendency to show.
以上の結果から、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導性を示す材料として、繊維状炭素材料およびフレーク状金属粉末を併用して含むことにより、金属粉末のみを使用した場合あるいは繊維状炭素材料とセラミックスとを併用した場合に比して、非常に高い熱伝導性を示すことが明らかとなった。また、熱伝導性を示す材料として金属粉末のみを使用した場合に比して、軽量で、かつ高い熱伝導性を有する熱伝導性樹脂組成物となることが示された。 From the above results, the thermally conductive resin composition of the present invention contains a fibrous carbon material and a flaky metal powder in combination as a material exhibiting thermal conductivity. As compared with the case where the carbonaceous material and the ceramic were used in combination, it was revealed that the heat conductivity was very high. Moreover, it was shown that it becomes a heat conductive resin composition which is lightweight and has high heat conductivity as compared with the case where only metal powder is used as a material exhibiting heat conductivity.
さらに、フレーク状金属粉末と一緒に繊維状炭素材料を樹脂と混合することにより、繊維状炭素材料を単独で樹脂と混合する場合に比して、熱伝導性樹脂組成物の流動性が良好になることが示された。 Furthermore, by mixing the fibrous carbon material with the resin together with the flaky metal powder, the fluidity of the thermally conductive resin composition is better than when the fibrous carbon material is mixed with the resin alone. It was shown to be.
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。 Although the embodiments and examples of the present invention have been described as described above, it is also planned from the beginning to appropriately combine the configurations of the above-described embodiments and examples.
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiments and examples disclosed herein are illustrative and non-restrictive in every respect. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013021669A1 (en) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | 東洋アルミニウム株式会社 | Thermally conductive resin composition and heat dissipating material containing same |
| JP2014114394A (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | Film having low volume resistivity |
| JP2014141613A (en) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Nissin Kogyo Co Ltd | Production method of thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition |
| JP2015000937A (en) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | スターライト工業株式会社 | Heat-conductive resin composition |
| JP2016204570A (en) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | スターライト工業株式会社 | Heat conductive resin molded body and manufacturing method therefor |
| CN107099078A (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-29 | 锦湖石油化学株式会社 | Conductive resin composition and utilize its plastic molded article |
| KR20190062450A (en) * | 2016-09-28 | 2019-06-05 | 데이진 가부시키가이샤 | Heat-radiating sheet |
| WO2021081786A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
| WO2022226953A1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
| US11884793B2 (en) | 2019-10-30 | 2024-01-30 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014065159A (en) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Tokai Rubber Ind Ltd | Urethane foam molding and method for producing the same |
| JP6591141B2 (en) * | 2013-02-20 | 2019-10-16 | 旭化成株式会社 | METALLIC RESIN COMPOSITION, MOLDED ARTICLE, AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME |
| KR102428149B1 (en) * | 2015-02-04 | 2022-08-02 | 나믹스 가부시끼가이샤 | Thermally conductive paste and manufacturing method thereof |
| JP2016207424A (en) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | 旭化成株式会社 | Aluminum powder composition for conductive material paste |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0770422A (en) * | 1993-06-25 | 1995-03-14 | Sumitomo Chem Co Ltd | Liquid crystal polyester resin composition and lamp reflector |
| JP2003509574A (en) * | 1999-09-17 | 2003-03-11 | ハネウエル・インターナシヨナル・インコーポレーテツド | Compliant and crosslinkable thermal interface material |
| JP2003113272A (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Bridgestone Corp | Thermoplastic elastomer composition and radiating sheet |
| JP2004176062A (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-24 | Toray Ind Inc | Tablet for optical pickup part, optical pickup part obtained therefrom, and method for preparation of the same |
| JP2005320514A (en) * | 2004-04-06 | 2005-11-17 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Highly thermoconductive insulating polycarbonate resin composition and molded product |
| JP2006321968A (en) * | 2004-11-29 | 2006-11-30 | Showa Denko Kk | Composition for heat conductive composite material containing carbon material and its use |
| WO2006132185A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Nippon Kagaku Yakin Co., Ltd. | Insulative and thermally conductive resin composition and formed article, and method for production thereof |
| WO2009054567A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Cheil Industries Inc. | Thermal conductive polymer composite and article using the same |
| JP2010138056A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | Aluminum nitride having high aspect ratio, method of manufacturing the same, resin composition using the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5716072A (en) * | 1980-05-26 | 1982-01-27 | Toyo Alum Kk | Metal pigment composition for electrostatic coating paint and preparation of the same |
| JPS6268854A (en) * | 1985-09-19 | 1987-03-28 | Toyo Alum Kk | Electrically conductive resin composition |
| JPH07103392B2 (en) * | 1987-06-29 | 1995-11-08 | 旭化成工業株式会社 | Electrorheological fluid |
| JP2005194317A (en) * | 2003-12-26 | 2005-07-21 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Rubber composition |
| JP2005255984A (en) * | 2004-02-04 | 2005-09-22 | Toyo Aluminium Kk | Colored flake pigment and paint composition containing the same |
| JP5332464B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-11-06 | 住友ベークライト株式会社 | Resin composition and semiconductor device produced using resin composition |
-
2011
- 2011-08-09 JP JP2011173874A patent/JP2012072364A/en active Pending
- 2011-08-09 JP JP2011173873A patent/JP5814688B2/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0770422A (en) * | 1993-06-25 | 1995-03-14 | Sumitomo Chem Co Ltd | Liquid crystal polyester resin composition and lamp reflector |
| JP2003509574A (en) * | 1999-09-17 | 2003-03-11 | ハネウエル・インターナシヨナル・インコーポレーテツド | Compliant and crosslinkable thermal interface material |
| JP2003113272A (en) * | 2001-10-05 | 2003-04-18 | Bridgestone Corp | Thermoplastic elastomer composition and radiating sheet |
| JP2004176062A (en) * | 2002-11-15 | 2004-06-24 | Toray Ind Inc | Tablet for optical pickup part, optical pickup part obtained therefrom, and method for preparation of the same |
| JP2005320514A (en) * | 2004-04-06 | 2005-11-17 | Mitsubishi Engineering Plastics Corp | Highly thermoconductive insulating polycarbonate resin composition and molded product |
| JP2006321968A (en) * | 2004-11-29 | 2006-11-30 | Showa Denko Kk | Composition for heat conductive composite material containing carbon material and its use |
| WO2006132185A1 (en) * | 2005-06-06 | 2006-12-14 | Nippon Kagaku Yakin Co., Ltd. | Insulative and thermally conductive resin composition and formed article, and method for production thereof |
| WO2009054567A1 (en) * | 2007-10-23 | 2009-04-30 | Cheil Industries Inc. | Thermal conductive polymer composite and article using the same |
| JP2011500935A (en) * | 2007-10-23 | 2011-01-06 | チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド | Thermally conductive polymer composite and molded article using the same |
| JP2010138056A (en) * | 2008-12-15 | 2010-06-24 | Mitsubishi Chemicals Corp | Aluminum nitride having high aspect ratio, method of manufacturing the same, resin composition using the same |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013021669A1 (en) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | 東洋アルミニウム株式会社 | Thermally conductive resin composition and heat dissipating material containing same |
| JP2014114394A (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-26 | Teijin Dupont Films Japan Ltd | Film having low volume resistivity |
| JP2014141613A (en) * | 2013-01-25 | 2014-08-07 | Nissin Kogyo Co Ltd | Production method of thermoplastic resin composition and thermoplastic resin composition |
| JP2015000937A (en) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | スターライト工業株式会社 | Heat-conductive resin composition |
| JP2016204570A (en) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | スターライト工業株式会社 | Heat conductive resin molded body and manufacturing method therefor |
| CN107099078A (en) * | 2016-02-19 | 2017-08-29 | 锦湖石油化学株式会社 | Conductive resin composition and utilize its plastic molded article |
| KR20190062450A (en) * | 2016-09-28 | 2019-06-05 | 데이진 가부시키가이샤 | Heat-radiating sheet |
| KR102471797B1 (en) | 2016-09-28 | 2022-11-28 | 데이진 가부시키가이샤 | heat dissipation sheet |
| WO2021081786A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
| WO2021082865A1 (en) * | 2019-10-30 | 2021-05-06 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
| US11884793B2 (en) | 2019-10-30 | 2024-01-30 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
| WO2022226953A1 (en) * | 2021-04-30 | 2022-11-03 | The Procter & Gamble Company | Molded article with metallic appearance |
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