特許 6976023 熱伝導性グリス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6976023

(24)【登録日】2021年11月11日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】熱伝導性グリス

(51)【国際特許分類】

   C09K 5/14 20060101AFI20211118BHJP

【ＦＩ】

   C09K5/14 101E

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2021-522552(P2021-522552)

(86)(22)【出願日】2021年1月18日

(86)【国際出願番号】JP2021001500

【審査請求日】2021年5月20日

(31)【優先権主張番号】特願2020-48314(P2020-48314)

(32)【優先日】2020年3月18日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】313001332

【氏名又は名称】積水ポリマテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100207756

【弁理士】

【氏名又は名称】田口 昌浩

(74)【代理人】

【識別番号】100129746

【弁理士】

【氏名又は名称】虎山 滋郎

(74)【代理人】

【識別番号】100165021

【弁理士】

【氏名又は名称】千々松 宏

(72)【発明者】

【氏名】梅谷 寛

(72)【発明者】

【氏名】石垣 司

【審査官】 中野 孝一

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１７−５３０２２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１８８６３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０２０−２２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１９４００６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第０８／１２６８２９（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０９Ｋ５／１４

Ｃ０８Ｋ３／００−１３／０８

Ｃ０８Ｌ１／００−１０１／１４

Ｃ１０Ｍ１０１／００−１７７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発熱体の発熱を冷却部品へ伝達する熱伝導性グリスであって、
不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマー、及びポリα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種からなる基油と、
リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤と、
熱伝導性充填剤とを含有する熱伝導性グリス。

【請求項2】

前記基油が不飽和ジカルボン酸ジブチルエステルとα−オレフィンのコポリマーである、請求項１に記載の熱伝導性グリス。

【請求項3】

前記リン酸系アニオン界面活性剤が、ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルとリン酸骨格を備える化合物である、請求項１又は２に記載の熱伝導性グリス。

【請求項4】

前記ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルにおける、脂肪族を構成する脂肪族基の炭素数が８〜１６である、請求項３に記載の熱伝導性グリス。

【請求項5】

前記ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルにおける、脂肪族を構成する脂肪族基が分岐鎖である、請求項３又は４に記載の熱伝導性グリス。

【請求項6】

前記ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルにおける、脂肪族を構成する脂肪族基の炭素数が１０〜１６である、請求項５に記載の熱伝導性グリス。

【請求項7】

前記分散剤の酸価が８０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇである、請求項１〜６のいずれかに記載の熱伝導性グリス。

【請求項8】

前記熱伝導性充填剤が、金属、金属酸化物、及び金属窒化物からなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１〜７のいずれかに記載の熱伝導性グリス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱伝導性グリスに関する。

【背景技術】

【0002】

コンピュータ、自動車部品、携帯電話等の電子機器では、半導体素子や機械部品等の発熱体から生じる熱を放熱するためにヒートシンクなどの冷却部品が一般的に用いられる。冷却部品への熱の伝熱効率を高める目的で、発熱体と放熱体の間には、熱伝導性グリスが配置されることが知られている。
熱伝導性グリスとしては、従来から、シリコーンオイルを基油とし、熱伝導性充填剤として無機粉末を含有した熱伝導性シリコーングリスが広く知られている（特許文献１）。しかし、シリコーンオイルに含まれる低分子シロキサンが熱により二酸化ケイ素、炭化ケイ素などの絶縁物として析出し、これが電子機器に不具合をもたらすことがあった。
このような問題点から、非シリコーン系の熱伝導性グリスの開発も進められている。特許文献２では、不飽和ジカルボン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとのコポリマーからなり、４０℃における粘度が１１２〜７７０ｍｍ^２／ｓである基油と、基油中に充填された熱伝導性充填剤とを含有する熱伝導性グリス（非シリコーン系）に関する発明が開示されており、高い熱伝導性と良好なディスペンス性とを兼ね備えることが示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１０−１１０１７９号公報

【特許文献2】特開２００６−１８８６３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献２に示されている熱伝導性グリスは、比較的熱伝導性が高いものの、近年の電子機器の小型化、高性能化などを背景にして、より熱伝導性に優れる熱伝導性グリスが求められている。一般に、熱伝導性グリスの熱伝導性は、熱伝導性充填剤の種類及び含有量が同じであれば、低粘度であるほど高くなる。これは、低粘度であるほど、同一荷重で圧接したときに、薄くなりやすく、熱抵抗が低減するからである。また、このように熱伝導性充填剤の種類及び含有量が同じであるときに、より低粘度にできる技術を用いれば、従来の同じ圧縮性の熱伝導性グリスと比べて熱伝導性充填剤の充填量を相対的に高めることができるため、熱伝導性グリスの熱伝導率が向上する。

【0005】

以上より、本発明の課題は、熱伝導性充填剤を含有する熱伝導性グリスであって、熱伝導性充填剤の種類及び量が同じである場合に、従来よりも低粘度となる特性、すなわち、優れた熱伝導効率を備える熱伝導性グリス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】

【0006】

本発明者は、鋭意検討の結果、熱伝導性充填剤を含有する熱伝導性グリスであって、特定の基油及び特定の分散剤を含有する熱伝導性グリスによって、上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
本発明は、以下の［１］〜［８］を提供する。
［１］発熱体の発熱を冷却部品へ伝達する熱伝導性グリスであって、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマー、及びポリα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種からなる基油と、リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤と、熱伝導性充填剤とを含有する熱伝導性グリス。
［２］前記基油が不飽和ジカルボン酸ジブチルエステルとα−オレフィンのコポリマーである、上記［１］に記載の熱伝導性グリス。
［３］前記リン酸系アニオン界面活性剤が、ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルとリン酸骨格を備える化合物である、上記［１］又は［２］に記載の熱伝導性グリス。
［４］前記ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルにおける、脂肪族を構成する脂肪族基の炭素数が８〜１６である、上記［３］に記載の熱伝導性グリス。
［５］前記ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルにおける、脂肪族を構成する脂肪族基が分岐鎖である、上記［３］又は［４］に記載の熱伝導性グリス。
［６］前記ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルにおける、脂肪族を構成する脂肪族基の炭素数が１０〜１６である、上記［５］に記載の熱伝導性グリス。
［７］前記分散剤の酸価が８０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇである、上記［１］〜［６］のいずれかに記載の熱伝導性グリス。
［８］前記熱伝導性充填剤が、金属、金属酸化物、及び金属窒化物からなる群から選択される少なくとも１種である、上記［１］〜［７］のいずれかに記載の熱伝導性グリス。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、優れた熱伝導効率を備える熱伝導性グリスを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】熱伝導性グリスの熱伝導率を測定する測定機を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本発明の熱伝導性グリスは、発熱体の発熱を冷却部品へ伝達する熱伝導性グリスであって、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマー、及びポリα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種からなる基油と、リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤と、熱伝導性充填剤とを含有する熱伝導性グリスである。

【0010】

＜基油＞
本発明の熱伝導性グリスに含まれる基油は、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマー、及びポリα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種からなる。本発明における基油と後述する特定の分散剤とを併用することで、熱伝導性充填剤を含有する熱伝導性グリスの粘度を効果的に低下させることができ、熱伝導効率を向上させることができる。中でも、熱伝導効率をより高める観点から、基油は不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマーであることが好ましい。

【0011】

（コポリマー）
基油として使用される不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマー（以下、単にコポリマーという場合もある）の構成単位である不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルは、不飽和ジカルボン酸とアルコールとがエステル化した化合物であり、具体的には、不飽和ジカルボン酸の２つのカルボン酸とアルコールとがエステル化した化合物である。
不飽和ジカルボン酸としては、炭素−炭素二重結合と２つのカルボン酸を有する化合物が挙げられ、好ましくはマレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、イタコン酸などである。
アルコールは、熱伝導性グリスの粘度を低下させやすいため、好ましくは炭素数３〜１０のアルコールであり、より好ましくは炭素数３〜６のアルコールであり、さらに好ましくは炭素数４のアルコール（ブタノール）である。
したがって、コポリマーの中でも、不飽和ジカルボン酸ジブチルエステルとα−オレフィンのコポリマーが特に好ましい。

【0012】

コポリマーの構成単位であるα−オレフィンは、分子鎖の片末端に二重結合を有するオレフィンである。α−オレフィンの中でも、炭素数６〜１６のα−オレフィンが好ましい。α−オレフィンが非分岐鎖であるコポリマーは、低温でも良好な流動性を示すため、分岐鎖であるコポリマーよりも好適である。α−オレフィンは単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。

【0013】

（ポリα−オレフィン（ＰＡＯ））
基油として使用されるポリα−オレフィン（ＰＡＯ）は、α−オレフィンの重合体である。α−オレフィンの種類に特に制限はなく、直鎖であっても、分岐鎖であってもよく、好ましくは炭素数６〜１６のα−オレフィンの重合体である。ポリα−オレフィンは、単一のα−オレフィンの重合体であってもよいし、２種以上のα−オレフィンの共重合体であってもよい。

【0014】

基油の４０℃における動粘度は、好ましくは６０〜１，０００ｍｍ^２／ｓ、より好ましくは８０〜７７０ｍｍ^２／ｓ、さらに好ましくは１１０〜３４０ｍｍ^２／ｓである。基油の動粘度がこれら下限値以上であると、得られた熱伝導性グリスから基油が分離し難くなり、さらに高温で基油が蒸発し難いため、熱伝導性グリス中の含油量の低下を抑制し、冷却部品との接触面に割れや空気層などの発生を防止することで、放熱特性を向上させることができる。一方、基油の動粘度がこれら上限値以下であると、熱伝導性充填剤を充填しやすくなり、また一定程度、動粘度が低いことより熱伝導性グリスのディスペンス性が向上する。なお、基油の動粘度はＡＳＴＭ Ｄ−４４５に準拠して測定される。

【0015】

熱伝導性グリス中の基油の含有量は、特に制限されないが、好ましくは５〜５０体積％であり、より好ましくは１０〜４０体積％であり、さらに好ましくは１５〜３０体積％である。基油の含有量がこれら下限値以上であると、熱伝導性グリスのちょう度を適切な値に調整しやすくなる。基油の含有量がこれら上限値以下であると、基油の離油を抑制して、熱伝導性グリスの塗布部分周辺の汚染を防止することができる。

【0016】

＜リン酸系アニオン界面活性剤＞
本発明の熱伝導性グリスは、リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤を含む。上記した特定の基油と、リン酸系アニオン界面活性剤とを併用することにより、熱伝導性充填剤を含有する熱伝導性グリスの粘度が低下し、熱伝導効率に優れる熱伝導性グリスを得ることができる。この理由は定かではないが、リン酸系アニオン界面活性剤のリン酸部分が、熱伝導性充填剤への吸着性に優れ、かつリン酸系アニオン界面活性剤のリン酸部分を含む親水性部位と熱伝導性充填剤との親和性、並びに疎水性部位と基油（マトリックス）との親和性が共に良好であり、その結果、粘度が低い熱伝導性グリスが得られるものと考えられる。

【0017】

リン酸系アニオン界面活性剤は、リン酸基を有する界面活性剤であれば、特に制限されないが、ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルとリン酸骨格を備える化合物であることが好ましい。ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルは、ポリオキシアルキレンと脂肪族とがエーテル結合（−Ｏ−）で連結された化合物であり、式（１）で表される構造を有している。

【0018】

【化1】

（Ｒ_１は脂肪族基であり、Ｒ_２はアルキレン基をあり、ｎは１〜５０であり、＊は結合手を表す）

【0019】

該脂肪族を構成する脂肪族基（Ｒ_１）の炭素数は、粘度が低く熱伝導効率に優れる熱伝導性グリスを得る観点から、８〜１６が好ましく、１０〜１６がより好ましい。また、脂肪族基は、直鎖でも分岐鎖でもよいが、粘度が低く熱伝導効率に優れる熱伝導性グリスを得る観点から、分岐鎖であることが好ましい。さらに、熱伝導効率により優れる熱伝導性グリスを得る観点から、脂肪族基は分岐鎖であり、かつ炭素数が１０〜１６であることが好ましい。

【0020】

脂肪族基（Ｒ_１）としては、炭化水素基であることが好ましく、アルキル基であることがより好ましい。該アルキル基としては、例えば、オクチル基、イソオクチル基（２−エチルヘキシル基）、ノニル基、イソノニル基、デシル基、イソデシル基、ウンデシル基、イソウンデシル基、ドデシル基（ラウリル基）、イソドデシル基、トリデシル基、イソトリデシル基、テトラデシル基、イソテトラデシル基、ペンタデシル基、イソペンタデシル基、ヘキサデシル基、イソヘキサデシル基などが挙げられる。これらの中でも、イソオクチル基、イソノニル基、イソデシル基、イソウンデシル基、イソドデシル基、イソトリデシル基、イソテトラデシル基、イソペンタデシル基、イソヘキサデシル基などの分岐アルキル基が好ましく、中でも、イソオクチル基、イソトリデシル基がより好ましく、イソトリデシル基が更に好ましい。

【0021】

アルキレン基（Ｒ_２）は、好ましくは炭素数２〜６、より好ましくは炭素数２〜３のアルキレン基であり、さらに好ましくは炭素数２のアルキレン基（すなわちエチレン基）である。また、ｎが２以上の場合において、複数のアルキレン基（Ｒ_２）は同一であっても異なっていてもよい。
また、ｎは１〜５０であり、好ましくは３〜４０であり、より好ましくは５〜３０である。

【0022】

ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルとリン酸骨格を備える化合物としては、上記したポリオキシアルキレン脂肪族エーテルとリン酸とが共有結合で連結したリン酸エステルやリン酸ジエステルなどの他、ポリオキシアルキレン脂肪族エーテルとリン酸とが、イオン結合など非共有結合を介して結合した化合物なども挙げられる。さらに、例えば、上記した式（１）の結合手が水素原子と結合したポリオキシアルキレン脂肪族エーテルと、リン酸とを混合した混合物も、本発明のリン酸系アニオン界面活性剤に該当するものとする。

【0023】

これらの中でも、ポリオキシエチレン脂肪族エーテルとリン酸とが共有結合で連結したリン酸エステルである、下記式（２）で表される化合物が、リン酸系アニオン界面活性剤として、特に好適に使用することができる。

【0024】

【化2】

（Ｒ_１は脂肪族基であり、ｎは１〜５０である）

【0025】

Ｒ_１は脂肪族基であり上記した式（１）で説明したＲ_１と同様である。また、ｎは１〜５０であり、好ましくは３〜４０であり、より好ましくは５〜３０である。
式（２）で表される化合物としては、熱伝導性グリスの粘度を低下させ、熱伝導効率を高める観点から、ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステル、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテルリン酸エステル、又はポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルリン酸エステルなどが好ましく、この中でも、ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテルリン酸エステル、又はポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルリン酸エステルがより好ましく、ポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルリン酸エステルがさらに好ましい。

【0026】

リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤の酸価は、特に限定されないが、好ましくは８０〜２００ｍｇＫＯＨ／ｇであり、より好ましくは１００〜１９５ｍｇＫＯＨ／ｇである。酸価がこのような範囲のリン酸系アニオン界面活性剤を用いると、熱伝導性グリスの熱伝導効率が向上しやすくなる。なお、分散剤の酸価は、ＪＩＳ Ｋ ００７０に準拠して、中和滴定法により求めることができる。

【0027】

リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤の含有量は、基油１００質量部に対して、好ましくは１〜３０質量部であり、より好ましくは３〜２０質量部であり、さらに好ましくは５〜１５質量部である。分散剤の含有量がこれら下限値以上であると、熱伝導性グリスの熱伝導効率が向上しやすくなり、これら上限値以下であると、添加量に応じた効果を得やすくなる。

【0028】

＜熱伝導性充填剤＞
本発明の熱伝導性グリスは、熱伝導性充填剤を含有する。熱伝導性充填剤を含有することにより、熱伝導性グリスの熱伝導性が向上し、発熱体の発熱を冷却部品へ伝達することができる。また、上記したように、本発明の熱伝導性グリスは、特定の基油及び分散剤を併用しているため、熱伝導性充填剤を含有しつつ粘度が低下し、熱伝導効率が高いものとなる。

【0029】

熱伝導性充填剤としては、特に限定されず、例えば、金属、金属酸化物、金属窒化物、金属水酸化物、金属炭化物、グラファイト、炭素繊維などを用いることができ、中でも、金属、金属酸化物、及び金属窒化物からなる群から選択される少なくとも１種であることが好ましい。
金属としては、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケルなどが挙げられ、中でもアルミニウムが好ましい。
金属酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛などが挙げられ、中でも酸化アルミニウムが好ましい。
金属窒化物としては、例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウムが挙げられ、中でも窒化アルミニウムが好ましい。
金属水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウムが挙げられる。
金属炭化物としては、炭化ケイ素が挙げられる。
炭素繊維としては、ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維、樹脂繊維を炭化処理した繊維、樹脂繊維を黒鉛化処理した繊維などが挙げられる。

【0030】

熱伝導性充填剤の平均粒径は特に限定されないが、熱伝導性グリスの粘度を低くする観点、熱伝導性充填剤の充填量を高める観点などから、例えば０．１〜１００μｍであり、好ましくは０．５〜７０μｍである。

【0031】

熱伝導性充填剤は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を併用してもよいが、熱伝導性充填剤の充填量を多くして、熱伝導性グリスの熱伝導性を高める観点から、平均粒径の異なる２種以上を併用することが好ましく、平均粒径０．１μｍ以上５μｍ以下の小粒径熱伝導性充填剤と、平均粒径５μｍ超７０μｍ以下の大粒径熱伝導性充填剤を併用することが好ましい。小粒径熱伝導性充填剤と大粒径熱伝導性充填剤を併用する場合は、これらの質量比（大粒径熱伝導性充填剤／小粒径熱伝導性充填剤）は、好ましくは０．１〜１０であり、より好ましくは０．３〜７であり、さらに好ましくは１〜５である。
熱伝導性充填剤の平均粒径は、電子顕微鏡等で観察して測定できる。より具体的には、例えば電子顕微鏡や光学顕微鏡を用いて、任意の熱伝導性充填剤５０個の粒径を測定して、その平均値（相加平均値）を平均粒径とすることができる。なお、ここで測定する熱伝導性充填剤の粒径は、球状、破砕状、鱗片状である場合はその長径とすることができ、繊維状の場合は繊維長とすることができる。

【0032】

熱伝導性充填剤の形状は特に限定されず、球状、破砕状、針状、繊維状、鱗片状などいずれの形状でもよいが、粘度の低い熱伝導性グリスを得やすい観点から、球状が好ましい。

【0033】

熱伝導性グリスにおける熱伝導性充填剤の体積充填率は、好ましくは５０〜９５体積％であり、より好ましくは６０〜９０体積％であり、さらに好ましくは７０〜８５体積％である。熱伝導性充填剤の体積充填率がこれら下限値以上であると、熱伝導性グリスの熱伝導性が高まり、放熱性が向上する。熱伝導性充填剤の体積充填率がこれら上限値以下であると、熱伝導性グリスが硬くなりすぎることを防止し、ディスペンス性を高めることができる。

【0034】

熱伝導性グリスには、上記した基油、分散剤、熱伝導性充填剤以外にも、老化防止剤、腐食防止剤、錆止め剤、増粘剤、増ちょう剤、顔料、染料、消泡剤、可塑剤、溶剤などの各種添加剤を配合することも可能である。

【0035】

本発明の熱伝導性グリスは、上記したように粘度が低く、熱伝導効率が高いため、発熱体の発熱をヒートシンクなどの冷却部品へ伝達する用途に好適に使用することができる。発熱体としては、例えば、コンピュータ、自動車部品、携帯電話等の電子機器に用いられる発熱体が挙げられ、半導体素子や機械部品などが挙げられる。

【実施例】

【0036】

以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。

【0037】

本実施例では、以下の方法により評価した。

【0038】

［熱伝導率］
熱伝導性グリスの熱伝導率を、熱抵抗測定機を用いてＡＳＴＭ Ｄ５４７０−０６に準拠した方法で測定した。
（測定機）
図１に示すように、熱抵抗測定機は、側面が断熱材２１で覆われた第１の銅製ブロック２２及び第２の銅製ブロック２３を備えている。第１の銅製ブロック２２は、熱抵抗測定機の下部に配置され、第２の銅製ブロック２３は、第１の銅製ブロック２２の上方に配置されている。第１の銅製ブロック２２の上面は、熱伝導性グリス（試料）Ｓ２が載置される載置面Ｑ１であり、この載置面Ｑ１の寸法は、２５．４ｍｍ×２５．４ｍｍである。熱抵抗測定機は、第１の銅製ブロック２２の下面を加熱するヒーター２４と、第２の銅製ブロック２３の上面を冷却するファン付きヒートシンク２５とをさらに備えている。熱抵抗測定機は、第２の銅製ブロック２３に接続されたシリンダ２６をさらに備えている。第２の銅製ブロック２３は、第１の銅製ブロック２２の載置面Ｑ１に載置された試料Ｓ２をシリンダ２６の押圧動作によって圧縮するように構成されている。
（測定）
熱伝導率の測定は、まず、試料Ｓ２を第１の銅製ブロック２２の載置面Ｑ１に塗布し、続いて第２の銅製ブロック２３で圧縮して、試料Ｓ２の厚みが１．５ｍｍとなるように圧縮した。次に、はみ出した試料を拭き取り、第１の銅製ブロック２２の載置面Ｑ１の温度が８０℃となるようにヒーター２４を発熱させた。第１の銅製ブロック２２の載置面Ｑ１の温度（温度θ_ｊ１）が８０℃の定常状態となるように１５分間放置した後、第２の銅製ブロック２３の下面Ｑ２（試料Ｓ２に接触している接触面）の温度（温度θ_ｊ０）を測定した。さらに、このときのヒーター２４の発熱量（発熱量Ｑ）、及び試料Ｓ２の正確な厚み（厚みＴ）を測定した。
さらに試料の厚みを１．０ｍｍ、０．５ｍｍとなるように調整して、同様の測定を行い、下記式（２）から算出した各試料Ｓ２の熱抵抗の値を、縦軸が熱抵抗、横軸が厚みとなるグラフにプロットして、その傾きから熱伝導率を求めた。
熱抵抗＝（θ_ｊ１−θ_ｊ０）／Ｑ・・・（２）

【0039】

［粘度］
熱伝導性グリスの粘度は、粘度計（Ｂｒｏｏｋｆｉｅｌｄ社製「ＤＶ２Ｔ ヘリパススタンド（Ｔバースピンドル Ｔ−Ｄ（９４））」）を用いて、室温下（２５℃）で、回転数１ｒｐｍで６０秒間測定して、５０〜６０秒の平均値を測定値とした。

【0040】

［粘度の改善効果］
各実施例で作製した熱伝導性グリスの粘度の改善効果は、同種、同量の熱伝導性充填剤を用いた比較例を比較対象として、以下の基準で行った。なお、粘度の改善効果が最も高い場合を「Ａ」と評価しており、粘度の改善効果が高い場合は、熱伝導効率が高く、放熱性に優れた熱伝導性グリスと判断できる。
＜基準＞
Ａ・・比較対象に対して、粘度が２０％未満であったもの
Ｂ・・比較対象に対して、粘度が２０％以上４０％未満であったもの
Ｃ・・比較対象に対して、粘度が４０％以上９０％未満であったもの
Ｄ・・比較対象に対して、粘度が９０％以上９５％未満であったもの
Ｅ・・比較対象に対して、粘度が９５％以上であったもの
Ｆ・・粉状または粒状であり、比較できなかったもの

【0041】

実施例及び比較例で用いた各成分は以下のとおりである。

【0042】

（基油）
・基油１：不飽和ジカルボン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとのコポリマー Ｉｔａｌｍａｔｃｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ社製「Ｋｅｔｊｅｎｌｕｂｅ １１５」 動粘度１１５ｍｍ^２／ｓ（４０℃）
・基油２：ポリα−オレフィン ＥｘｘｏｎＭｏｂｉｌ社製「ＳｐｅｃｔｒａＳｙｎ １０」 動粘度６６ｍｍ^２／ｓ（４０℃）
・基油３：シリコーンオイル（ジメチルポリシロキサン） Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐａｎｙ社製「Ｄｏｗｓｉｌ ＳＨ２００ＣＶ」 動粘度１１０ｍｍ^２／ｓ（４０℃）

【0043】

（分散剤）
・分散剤１：ポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルリン酸エステル ビックケミー・ジャパン株式会社製「ＤＩＳＰＥＲＢＹＫ−１０２」 酸価１０１ｍｇＫＯＨ／ｇ
・分散剤２：ポリオキシエチレンエチルヘキシルエーテルリン酸エステルを主成分とする 第一工業製薬株式会社製「プライサーフＡ２０８Ｆ」 酸価１６５〜１９５ｍｇＫＯＨ／ｇ
・分散剤３：ポリオキシエチレンラウリルエーテルリン酸エステルを主成分とする 第一工業製薬株式会社製「プライサーフＡ２０８Ｂ」 酸価１６０〜１８５ｍｇＫＯＨ／ｇ
・分散剤４：トリオレイン酸ソルビタン 日本サーファクタント工業製「ＮＩＫＫＯＬ ＳＯ−３０Ｖ」

【0044】

（熱伝導性充填剤）
・酸化亜鉛：球状、平均粒径０．７５μｍ
・アルミニウム１：球状、平均粒径１μｍ
・アルミニウム２：球状、平均粒径７μｍ
・酸化アルミニウム１：球状、平均粒径３μｍ
・酸化アルミニウム２：球状、平均粒径１８μｍ
・窒化アルミニウム１：破砕状、平均粒径５μｍ
・窒化アルミニウム２：球状、平均粒径３０μｍ

【0045】

（実施例１〜６、比較例１〜４）
表１に示す配合で、熱伝導性グリスを得た。具体的には、表１で示す基油に、分散剤及び添加剤を添加して攪拌し、次いで小粒径熱伝導性充填剤（平均粒径が０．１μｍ以上５μｍ以下）を添加し攪拌した後、さらに大粒径熱伝導性充填剤（平均粒径５μｍ超７０μｍ以下）を添加し攪拌して、熱伝導性グリスを得た。各評価結果を表１に示す。

【0046】

【表1】

【0047】

各実施例の熱伝導性グリスは、比較対象となる各比較例の熱伝導性グリスと比較して、粘度改善効果が高く、熱伝導効率に優れる熱伝導性グリスであることが分かった。
実施例の中でも、基油として不飽和ジカルボン酸ジブチルエステルとα−オレフィンとのコポリマーを用いた実施例１〜５は、基油としてポリα−オレフィンを用いた実施例６よりも粘度改善効果に優れていた。
また、実施例１〜５の熱伝導性グリス中でも、分散剤として脂肪族を構成する脂肪族基が分岐鎖であるものを使用した実施例１、２、４、５の熱伝導性グリスは、分散剤として脂肪族を構成する脂肪族基が直鎖であるものを使用した実施例３と比較して、粘度の改善効果が高いことが分かった。さらに、分散剤として脂肪族を構成する脂肪族基が分岐鎖であり、かつ炭素数１０〜１６のものを使用した実施例１、４、５は、粘度の改善効果が他の例よりも大きく、熱伝導効率に特に優れる熱伝導性グリスであることが分かった。
以上より、特定の基油及び特定の分散剤を併用した本発明の熱伝導性グリスにより、発熱体の発熱を冷却部品へ効果的に伝達できることが分かった。

【符号の説明】

【0048】

２１ 断熱材
２２ 第１の銅製ブロック
２３ 第２の銅製ブロック
２４ ヒーター
２５ ヒートシンク
２６ シリンダ
Ｑ１ 載置面
Ｑ２ 第２の銅製ブロックの下面
Ｓ２ 試料

【要約】

優れた熱伝導効率を備える熱伝導性グリスを提供することを課題とする。
発熱体の発熱を冷却部品へ伝達する熱伝導性グリスであって、不飽和ジカルボン酸ジアルキルエステルとα−オレフィンとのコポリマー、及びポリα−オレフィンから選ばれる少なくとも１種からなる基油と、リン酸系アニオン界面活性剤からなる分散剤と、熱伝導性充填剤とを含有する熱伝導性グリス。

【図1】