JPS6314728B2 - - Google Patents
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- JPS6314728B2 JPS6314728B2 JP57005732A JP573282A JPS6314728B2 JP S6314728 B2 JPS6314728 B2 JP S6314728B2 JP 57005732 A JP57005732 A JP 57005732A JP 573282 A JP573282 A JP 573282A JP S6314728 B2 JPS6314728 B2 JP S6314728B2
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- Japan
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- thermally conductive
- heat dissipating
- material composition
- parts
- conductive filler
- Prior art date
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- Details Of Measuring And Other Instruments (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
Description
この発明は、熱伝導性の優れた可変形熱放散材
組成物に関し、詳しくは、あらゆる形状をした発
熱機器、装置との装着性に優れ、しかも接触熱抵
抗が小さく、かつ熱伝導性の優れた可変形熱放散
材組成物に関するものである。
熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂あるいはこれ
らの樹脂を有機溶剤に溶解させた樹脂液または、
粘稠なシリコーングリースなどに熱伝導性の優れ
たフイラーを多量に混合した熱伝導性材料が市販
されていることはよく知られている。これらの熱
伝導性材料は、各種の機械装置や電気・電子機器
および部品などの作動中に発生する過剰な熱をシ
ヤフトやフレームあるいは熱放散のためのヒート
シンクなどへ導くために使用されている。
しかし、前記の市販熱伝導性材料は、個々に大
きな欠点を有しており、種々の発熱体への適用が
不可能であり、使用範囲が限定されているのが実
情である。
例えば、熱可塑性樹脂をマトリツクスにした熱
伝導性材料は、熱可塑性樹脂の融点以上の発熱量
を持つ機器や装置に用いた場合、熱伝導性材料が
溶融し流動するため、使用温度に限界がある。ま
た、耐薬品性や耐溶剤性も劣る。さらに、熱可塑
性樹脂に熱伝導性フイラーを混入させる場合、熱
可塑性樹脂の溶融粘度が高いため、熱伝導性フイ
ラーの混入量は少量となり、熱伝導性の低いもの
しか得られないという欠点を有している。
一方、熱硬化性樹脂を用いた熱伝導性材料は、
高温下で流動するような欠点がなく、また硬化前
は液状樹脂が多いため、熱伝導性フイラーも多量
に混入できる。しかし、硬化後の硬度が高い樹脂
(例えばエポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂
など)を用いた場合には、柔軟性を要する機器や
部品への適用は不可能である。さらに、熱伝導性
材料との接触面が不均一の場合には、接触熱抵抗
をできるだけ小さくするため、熱硬化性の液状樹
脂と熱伝導性フイラーの混合物を注型または注入
する方法もあるが、この場合には、混合物が液状
であることが条件となるため、熱伝導性フイラー
の混合量が少なくなり、熱伝導性が低下するなど
の欠点がある。
また、弾性を有する熱硬化性樹脂(例えばシリ
コーンゴム、加硫ゴムなど)と熱伝導性フイラー
の混合物は、柔軟性に富み各種発熱体への装着も
容易であるが、寸法や形状が異なる突起物を持つ
発熱体や面精度の粗い発熱体、さらには発熱体表
面に狭い隙間を持つ発熱体に装着させる場合、弾
性樹脂の反発弾性によつて発熱体と密着しない部
分ができ、この結果、接触熱抵抗が増大し、熱伝
導性を著しく低下させる。
第1図の各図は、市販の熱伝導性ゴムシートを
用いた応用例であり、これら図中、1は熱伝導性
ゴムシート、2a,2b,2cは表面形状および
寸法が互に異なる発熱体、3は金属フレームなど
の冷却部分を示す。第1図a1,b1,c1の状
態から第1図a2,b2,c2に示すように熱伝
導性ゴムシート1を発熱体2a,2b,2cに確
実に密着させるためには、Pで示した圧力(締め
付け力)が必要であり、発熱体2a,2b,2c
表面の突起物の寸法差が大きくなるほど高い圧力
が必要となる。
そして、突起物の寸法差が1mm程度になると、
熱伝導性シートのマトリツクスを破壊させるほど
の圧力が必要となる。また、発熱体と常に密着し
た状態を保つためには、圧力Pが均一に加わるよ
うに考慮しなければならない。
第1図の各図に示す熱伝導性ゴムシートを発熱
体表面に確実に密着させて熱伝導性を向上させる
には、ゴムシートのマトリツクスを破壊するよう
な圧力で締め付けるか、または密着しない部分に
熱伝導性グリースなどの充填物を介在させるなど
の方法があるが、いずれも好ましい方法とはいえ
ない。例えば、外圧によつて故障が生じる精密機
器や装置あるいは電気・電子機器または部品など
への適用は避けはければならない。また、グリー
スなどの充填物を用いた場合には、作業性の低下
や熱によるグリースの流動が大きな欠点となる。
また、前述した有機溶剤を用いたコーテイング
可能な熱伝導性材料は、数十ミクロン程度の隙間
や凸凹をコーテイングによつて平滑にすることが
できるが1mm程度以上の隙間になると、何度もコ
ーテイングしなければならない。さらに、有機溶
剤を使用する場合には、作業環境が問題となるた
め、好ましい方法とはいい難い。
この発明の発明者らは、前述した各種の熱伝導
性材料の欠点を一掃し、あらゆる発熱体への装着
が可能であり、しかも接触熱抵抗がきわめて小さ
い熱放散材料を得る目的で、鋭意研究を重ねた結
果、前記目的が十分に達成できる可変形熱放散材
組成物を得ることに成功した。
すなわち、この発明は、融点が40〜130℃の範
囲にあつて分子両末端に水酸基を有しかつ分子量
が500〜5000の範囲にあるポリヒドロキシブタジ
エン重合体の水素添加物、およびその硬化剤とし
て分子内に1.5個以上のイソシアネート基を有す
るイソシアネート化合物と、下記式()で示さ
れる。
(ただし、式()中、Rは炭素数8〜20個の
脂肪族炭化水素残基を表わす)
フエノール化合物によつてマスクされたイソシ
アネート化合物の両者を併用した熱硬化性樹脂
100重量に対し、熱伝導性フイラー50〜1500重量
部を添加してなることを特徴とする可変形熱放散
材組成物を要旨とするものである。
この発明に用いる熱硬化性樹脂は、室温で弾性
に富み、しかも、130℃以下の温度で加熱するこ
とによつて弾性率が極端に低くなるものである。
すなわち、第2図の線Aに示すシリコーンゴムな
どの温度に対する弾性率変化に対し、この発明に
用いる熱硬化性樹脂は第2図の曲線Bのような特
性をもつものである。
したがつて、この発明の熱硬化性樹脂は、発熱
体などへ装着する場合に、加熱することによつて
非常に小さな圧力で発熱体と密着し、かつ発熱体
の表面がどのような形状をしていても、すべての
面に密着する優れた性質を有している。さらに、
この発明の熱硬化性樹脂は、変形させた状態で冷
却すれば、変形した形状を保ち、再度加熱すれば
変形前の形状に戻るという優れた性質を併せ持つ
ている。
この発明に用いる熱硬化性樹脂の具体的な例と
しては、ポリヒドロキシブタジエン重合体の水素
添加物を主剤とし、その硬化剤として分子内に
1.5個以上のイソシアネート基を有する多官能イ
ソシアネート化合物、および前記式()で示さ
れるフエノール化合物によつてマスクされたイソ
シアネート化合物、さらに硬化触媒で構成された
熱硬化性樹脂が好適する。このポリヒドロキシブ
タジエン重合体の水素添加物としては、1分子当
り水酸基を平均1.5個以上有し、好ましくは1.7〜
5.0個有するものである。このポリヒドロキシブ
タジエン重合体の水素添加物としては、ブタジエ
ンのホモポリマーまたはブタジエンに対してスチ
レンやアクリロニトリル、メタクリル酸、ビニル
トルエン、酢酸ビニルなどのビニル系モノマーが
50重量%以下存在する共重合体を通常の方法で水
素添加したものがある。
硬化剤として用いる多官能イソシアネート化合
物としては、分子内に1.5個以上のイソシアネー
ト基を有する化合物であればいずれも用いること
ができ、例えば、エチレンジイソシアネート、プ
ロピレンジイソシアネート、テトラメチレンジイ
ソシアネート、ペンタメチレンジイソシアネー
ト、オクタメチレンジイソシアネート、3―イソ
シアネートメチル―3,5,5―トリメチルシク
ロヘキシルイソシアネート、シクロヘキシレン
1,4―ジイソシアネート、2,4―トルエンジ
イソシアネート、2,6―トルエンジイソシアネ
ート、キシリレン―1,4―ジイソシアネート、
キシリレン―1,3―ジイソシアネート、4,
4′―ジフエニルメタンジイソシアネート、m―フ
エニレンジイソシアネート、p―フエニレンジイ
ソシアネート、ナフチレン―1,4―ジイソシア
ネート、p,p′,p″―トリフエニルメタントリイ
ソシアネート、ジフエニル―4,6,4′―トリイ
ソシアネートなどの単独または2種以上の混合物
を用いることができる。
さらに、硬化剤として用いるフエノール化合物
でマスクされたイソシアネート化合物は、前述し
たイソシアネート化合物のイソシアネート基に対
し、下記式()のフエノール化合物を当量反応
させることによつて得られる。
(ただし、式()中、Rは炭素数8〜20個の
脂肪族炭化水素残基を表わす)
フエノール化合物としては、例えば4―オクチ
ルフエノール、4―ノニルフエノール、4―ドデ
シルフエノール、カルダノールなどがあり、これ
らの1種または2種以上を混合して用いることが
できる。
前記ポリヒドロキシブタジエン重合体の水素添
加物とイソシアネート化合物およびフエノール化
合物でマスクされたイソシアネート化合物の混合
割合は、
(ポリヒドロキシブタジエン重合体の水素添加物)/(
イソシアネート化合物)+(フエノール化合物でマスク
されたイソシアネート化合物)
=(1モル)/(0.2モル)+(0.6モル)〜(1モル)
/(0.3モル)+(0.7モル)
の範囲が好ましい。この範囲を外れると、硬化剤
不足になつて硬化物に粘着性をもつたり、また硬
化剤過剰になつて架橋密度が高くなつたりして、
この発明の目的である加熱時の弾性率変化が小さ
くなる。
また、イソシアネート化合物とフエノール化合
物でマスクされたイソシアネート化合物の混合割
合は、前記範囲が好適であり、イソシアネート化
合物がこの範囲を外れて過剰になると、硬化反応
が早くなつて作業性の低下を招き、逆にフエノー
ル化合物でマスクされたイソシアネート化合物が
過剰になると、硬化後に遊離したフエノール化合
物が硬化物表面にブリードする。
前記熱硬化性樹脂の硬化反応を促進させる触媒
としては、トリエチレンジアミン、ジブチル錫ジ
ラウリレート、オクチル酸錫、酢酸銅、酢酸トリ
ブチル錫などのウレタン化反応触媒を適量用いる
ことができる。
また、この発明に用いる熱伝導性フイラーは熱
伝導性を付与するために用いられるものであつ
て、粉末のベリリウム、アルミニウム、亜鉛、珪
素、マグネシウム、チタンなどの金属酸化物が好
適である。とくに、熱伝導性の高い可変形熱放散
材組成物を得るためには、平均粒経50ミクロン以
下の酸化アルミニウム粉末と、微粉末の硬質マイ
カを併用することにより、顕著な効果が得られ
る。
この発明に使用する熱伝導性フイラーの添加量
は、前記熱硬化性樹脂100重量部に対し、50〜
1500重量部であるが、熱伝導性フイラーの種類お
よび熱硬化性樹脂の硬化前の粘度によつて変える
ことができる。前記熱伝導性フイラーの添加量
は、可変形熱放散材組成物に望まれる熱伝導性に
よつて決定されるものであり、50重量部以下の場
合、熱伝導性が低過ぎるため放熱効果が小さい。
また、1500重量部以上になると、前記熱硬化性樹
脂中に均一に分散せず、硬化物も非常にもろいも
のとなるため、前記範囲が限界となる。この発明
の実施例において、前記熱伝導性フイラーの添加
量は150〜800重量部の範囲が最も好ましい。
また、この発明の可変形熱放散材組成物には、
硬化反応を促進させるための触媒、着色のための
顔料さらには、補強材としてガラスクロス、ガラ
スマツト、不織布、金属板、カーボンクロス、カ
ーボンマツトなどを使用することができる。
次に、この発明の可変形熱放散材組成物の製造
方法について説明する。先ず主剤であるポリヒド
ロキシブタジエン重合体の水素添加物を80〜150
℃の温度で加熱し、液状の状態で熱伝導性フイラ
ー、および着色剤などの所定量を加える。熱伝導
性フイラーが均一に分散するように、ニーダーま
たは真空加熱撹拌機で十分に混合する。2〜3時
間混合した後、所定量のイソシアネート化合物か
らなる硬化剤を加え、数分間混合し、ただちに室
温まで冷却する。冷却した混合物を2本ロールま
たは3本ロールを通して熱伝導性フイラーを均一
に分散させる。前述した方法によつて得たコンパ
ウンドを離型紙やプラスチツクフイルムに挾み、
所望の形状に成形する。成形にはカレンダーロー
ルや成形プレスを用いるのが好ましい。成形温度
は、70〜150℃の範囲で行なう。また、成形時に
前述したガラスクロス、金属板などの補強材を同
時にサンドイツチすることができる。
前述の方法によつて得られたこの発明の可変形
熱放散材組成物11は、第3図に示すように、50
℃から130℃以下の温度で加熱すれば、弾性率が
極端に小さくなるため、非常に小さな圧力で自由
に変形する性質を持つ。したがつて、この状態で
発熱体12に対して押圧すれば、第3図bに示す
ような複雑な形状を持つた発熱体12の表面全体
に密着し、熱放散の効率が極めて高いものとな
る。また、この発明の可変形熱放散材組成物11
は、室温で発熱体12から脱離すれば、第3図c
に示すように、発熱体12の形状がそのまま転写
されており、発熱体との密着性、装着性が優れて
いることがわかる。さらに、この発明の可変形熱
放散材組成物11は、再加熱すれば、第3図dに
示すように、もとの形状に戻るという利点を併せ
持つている。なお、第3図aないしd中、13は
金属フレームなどの冷却部分である。
この発明による可変形熱放散材組成物は、各種
の機械装置や電気機器、電子機器などの冷却にき
わめて効果が高く、しかも装着性に優れ、高温下
でも流動しないという利点があり、広範囲の発熱
体への使用が可能である。
この発明をさらに具体的に説明するため、参考
例および実施例について述べる。
参考例 1
ノニルフエノール440部(重量部、以下同じ)
を1の四つ口フラスコに取り、窒素ガスを流通
させながら80℃まで加熱する。次いで、撹拌しな
がらフラスコに取り付けた滴下漏斗により2,
4′―トルエンジイソシアネート174部を30分間で
滴下する。滴下終了後、同温度で約1時間反応を
続け、その後、反応容器から取り出す。この方法
で、融点約50℃のノニルフエノールでマスクされ
た2,4―トルエンジイソシアネート602gを得
た。
参考例 2
分子量約370のアルキルフエノール777部と4,
4′―ジフエニルメタンジイソシアネート250部を
参考例1と同様の方法で反応させて、融点約70℃
のアルキルフエノールでマスクされた4,4′―ジ
フエニルメタンジイソシアネート975gを得た。
実施例 1
ポリヒドロキシブタジエン重合体の水素添加物
(三菱化成(株)製、ポリテールH、OH価45)100部
と、参考例1で得たイソシアネート化合物14.8部
と、オクチル酸錫0.1部と、酸化アルミニウム356
部を加熱真空撹拌機の容器に取り、90℃で約2時
間混合を続ける。次いで、4,4′―ジフエニルメ
タンジイソシアネート2.0gを加え、同条件で5
分間撹拌を行ない、前記容器から取り出した。得
られた混合物を2本ロールで混練して酸化アルミ
ニウムを均一に分散させ、可変形熱放散コンパウ
ンドを得た。このコンパウンドを150℃で40分間
プレス成形し、厚さ2mmの硬化シートを得た。硬
化シートの熱伝導率は0.92Kcal/m・hr・℃で、
硬度の温度特性は後記第1表に示すとおりであ
り、80℃付近で急激に変化することがわかつた。
また、硬化シートを80℃に加熱し、表面形状が1
mm幅で厚さ0.5mmの凹凸をもつ発熱体に押し当て
ると凹部、凸部のすべての面に完全に密着した。
さらに硬化シートを室温まで冷却し、発熱体表面
から取り外すと、硬化シートに発熱体の表面形状
が転写されていた。
The present invention relates to a deformable heat dissipating material composition with excellent thermal conductivity, and more specifically, it has excellent compatibility with heat-generating devices and devices of all shapes, has low contact thermal resistance, and has excellent thermal conductivity. The present invention relates to a variable heat dissipating material composition. Thermoplastic resins and thermosetting resins, or resin liquids in which these resins are dissolved in organic solvents,
It is well known that thermally conductive materials, such as viscous silicone grease, mixed with a large amount of filler with excellent thermal conductivity are commercially available. These thermally conductive materials are used to guide excess heat generated during the operation of various mechanical devices, electrical/electronic devices, and parts to shafts, frames, or heat sinks for heat dissipation. However, the above-mentioned commercially available thermally conductive materials each have major drawbacks and cannot be applied to various heating elements, and the actual range of use is limited. For example, if a thermally conductive material made of a thermoplastic resin matrix is used in equipment or equipment that generates a calorific value higher than the melting point of the thermoplastic resin, the thermally conductive material will melt and flow, so there is a limit to the operating temperature. be. It also has poor chemical resistance and solvent resistance. Furthermore, when a thermally conductive filler is mixed into a thermoplastic resin, the amount of the thermally conductive filler mixed in is small due to the high melt viscosity of the thermoplastic resin, which has the disadvantage that only a material with low thermal conductivity can be obtained. are doing. On the other hand, thermally conductive materials using thermosetting resins are
It does not have the disadvantage of flowing at high temperatures, and since it contains a large amount of liquid resin before curing, a large amount of thermally conductive filler can be mixed in. However, if a resin with high hardness after curing is used (for example, epoxy resin or unsaturated polyester resin), it is impossible to apply it to equipment or parts that require flexibility. Furthermore, if the contact surface with the thermally conductive material is uneven, there is a method of casting or injecting a mixture of a thermosetting liquid resin and a thermally conductive filler to minimize the contact thermal resistance. In this case, since the mixture must be in a liquid state, the amount of the thermally conductive filler mixed becomes small, resulting in a disadvantage that the thermal conductivity decreases. In addition, mixtures of elastic thermosetting resins (e.g. silicone rubber, vulcanized rubber, etc.) and thermally conductive fillers are highly flexible and can be easily attached to various heating elements; When attaching to a heating element that is holding an object, a heating element with rough surface precision, or a heating element with a narrow gap on the surface of the heating element, the rebound resilience of the elastic resin creates parts that do not come into close contact with the heating element, and as a result, Contact thermal resistance increases, significantly reducing thermal conductivity. Each figure in Figure 1 is an application example using a commercially available thermally conductive rubber sheet. 3 indicates a cooling part such as a metal frame. In order to ensure that the thermally conductive rubber sheet 1 is brought into close contact with the heating elements 2a, 2b, 2c from the state shown in Fig. 1 a1, b1, c1 to the state shown in Fig. 1 a2, b2, c2, it is necessary to Pressure (tightening force) is required, and heating elements 2a, 2b, 2c
The larger the dimensional difference between the protrusions on the surface, the higher the pressure required. Then, when the difference in the dimensions of the protrusions is about 1 mm,
A sufficient pressure is required to destroy the matrix of thermally conductive sheets. In addition, in order to maintain close contact with the heating element at all times, consideration must be given to applying pressure P uniformly. In order to ensure that the thermally conductive rubber sheet shown in each figure in Figure 1 is in close contact with the surface of the heating element and to improve its thermal conductivity, it is necessary to tighten it with pressure that will destroy the matrix of the rubber sheet, or to tighten the parts that do not adhere properly. There are methods such as interposing a filler such as thermally conductive grease, but none of these methods can be said to be preferable. For example, application to precision equipment, equipment, electrical/electronic equipment, or parts that may malfunction due to external pressure must be avoided. Furthermore, when a filler such as grease is used, there are major drawbacks such as reduced workability and flow of the grease due to heat. In addition, with the thermally conductive material that can be coated using the organic solvent mentioned above, gaps and unevenness of about several tens of microns can be smoothed by coating, but when the gap is about 1 mm or more, it is necessary to coat the material repeatedly. Must. Furthermore, when an organic solvent is used, the working environment becomes a problem, so it cannot be said to be a preferable method. The inventors of this invention have conducted extensive research in order to eliminate the drawbacks of the various thermally conductive materials mentioned above, and to obtain a heat dissipating material that can be attached to any heating element and has an extremely low contact thermal resistance. As a result of repeated efforts, we succeeded in obtaining a variable heat dissipating material composition that can fully achieve the above objectives. That is, this invention provides a hydrogenated product of a polyhydroxybutadiene polymer having a melting point in the range of 40 to 130°C, having hydroxyl groups at both ends of the molecule, and a molecular weight in the range of 500 to 5,000, and a curing agent thereof. An isocyanate compound having 1.5 or more isocyanate groups in the molecule and is represented by the following formula (). (However, in formula (), R represents an aliphatic hydrocarbon residue having 8 to 20 carbon atoms) Thermosetting resin using both an isocyanate compound masked by a phenol compound
The gist of the present invention is a variable heat dissipating material composition characterized in that 50 to 1500 parts by weight of a thermally conductive filler is added to 100 parts by weight. The thermosetting resin used in this invention has high elasticity at room temperature, but its elastic modulus becomes extremely low when heated at a temperature of 130° C. or lower.
That is, the thermosetting resin used in the present invention has characteristics as shown by curve B in FIG. 2, with respect to the change in elastic modulus with respect to temperature of silicone rubber, etc., shown by line A in FIG. Therefore, when the thermosetting resin of the present invention is attached to a heating element, etc., it can be attached to the heating element with very small pressure by heating, and it can be attached to the heating element without any shape. It has an excellent property of adhering to all surfaces even when it is covered. moreover,
The thermosetting resin of the present invention has the excellent property that if it is cooled in a deformed state, it will maintain its deformed shape, and if it is heated again, it will return to its pre-deformed shape. A specific example of a thermosetting resin used in this invention is a hydrogenated polyhydroxybutadiene polymer as a main ingredient, and a hardening agent for the hydrogenated resin.
A thermosetting resin composed of a polyfunctional isocyanate compound having 1.5 or more isocyanate groups, an isocyanate compound masked by a phenol compound represented by the above formula (), and a curing catalyst is preferred. This hydrogenated polyhydroxybutadiene polymer has an average of 1.5 or more hydroxyl groups per molecule, preferably 1.7 to 1.
It has 5.0 pieces. Hydrogenated materials for this polyhydroxybutadiene polymer include butadiene homopolymer or vinyl monomers such as styrene, acrylonitrile, methacrylic acid, vinyltoluene, and vinyl acetate for butadiene.
Some copolymers present in an amount of 50% by weight or less are hydrogenated using conventional methods. As the polyfunctional isocyanate compound used as a curing agent, any compound having 1.5 or more isocyanate groups in the molecule can be used. For example, ethylene diisocyanate, propylene diisocyanate, tetramethylene diisocyanate, pentamethylene diisocyanate, octa Methylene diisocyanate, 3-isocyanate methyl-3,5,5-trimethylcyclohexyl isocyanate, cyclohexylene 1,4-diisocyanate, 2,4-toluene diisocyanate, 2,6-toluene diisocyanate, xylylene-1,4-diisocyanate,
xylylene-1,3-diisocyanate, 4,
4′-diphenylmethane diisocyanate, m-phenylene diisocyanate, p-phenylene diisocyanate, naphthylene-1,4-diisocyanate, p,p′,p″-triphenylmethane triisocyanate, diphenyl-4,6,4′ - triisocyanate etc. can be used alone or in a mixture of two or more. Furthermore, the isocyanate compound masked with a phenol compound used as a curing agent is a phenol compound of the following formula () with respect to the isocyanate group of the above-mentioned isocyanate compound. Obtained by reacting equivalent amounts of compounds. (However, in formula (), R represents an aliphatic hydrocarbon residue having 8 to 20 carbon atoms) Examples of the phenol compound include 4-octylphenol, 4-nonylphenol, 4-dodecylphenol, cardanol, etc. These can be used alone or in combination of two or more. The mixing ratio of the hydrogenated product of the polyhydroxybutadiene polymer and the isocyanate compound masked with an isocyanate compound and a phenol compound is (hydrogenated product of the polyhydroxybutadiene polymer)/(
Isocyanate compound) + (Isocyanate compound masked with a phenol compound) = (1 mol) / (0.2 mol) + (0.6 mol) ~ (1 mol)
The range of /(0.3 mol)+(0.7 mol) is preferable. If outside this range, there will be a shortage of curing agent and the cured product will become sticky, or there will be an excess of curing agent and the crosslinking density will increase.
The change in elastic modulus during heating, which is the object of this invention, is reduced. In addition, the mixing ratio of the isocyanate compound and the isocyanate compound masked by the phenol compound is preferably within the above range, and if the isocyanate compound exceeds this range and becomes excessive, the curing reaction will be accelerated, resulting in a decrease in workability. Conversely, if the isocyanate compound masked by the phenol compound becomes excessive, the phenol compound liberated after curing will bleed onto the surface of the cured product. As a catalyst for accelerating the curing reaction of the thermosetting resin, a suitable amount of a urethanization reaction catalyst such as triethylene diamine, dibutyltin dilaurylate, tin octylate, copper acetate, or tributyltin acetate can be used. The thermally conductive filler used in the present invention is used to impart thermal conductivity, and metal oxides such as powdered beryllium, aluminum, zinc, silicon, magnesium, and titanium are suitable. In particular, in order to obtain a variable heat dissipating material composition with high thermal conductivity, a remarkable effect can be obtained by using aluminum oxide powder with an average particle size of 50 microns or less in combination with finely powdered hard mica. The amount of the thermally conductive filler used in this invention is 50 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the thermosetting resin.
The amount is 1500 parts by weight, but it can be changed depending on the type of thermally conductive filler and the viscosity of the thermosetting resin before curing. The amount of the thermally conductive filler added is determined by the desired thermal conductivity of the variable heat dissipating material composition; if it is less than 50 parts by weight, the thermal conductivity is too low and the heat dissipating effect will be poor. small.
Moreover, if it exceeds 1500 parts by weight, it will not be uniformly dispersed in the thermosetting resin and the cured product will become very brittle, so the above range becomes the limit. In the embodiment of the present invention, the amount of the thermally conductive filler added is most preferably in the range of 150 to 800 parts by weight. Further, the variable heat dissipating material composition of the present invention includes:
A catalyst for accelerating the curing reaction, a pigment for coloring, and a reinforcing material such as glass cloth, glass mat, nonwoven fabric, metal plate, carbon cloth, carbon mat, etc. can be used. Next, a method for manufacturing the variable heat dissipating material composition of the present invention will be explained. First, the hydrogenated product of polyhydroxybutadiene polymer, which is the main ingredient, is added to 80 to 150%
It is heated at a temperature of °C, and a predetermined amount of a thermally conductive filler and a coloring agent are added in a liquid state. Mix thoroughly with a kneader or vacuum heated stirrer so that the thermally conductive filler is evenly dispersed. After mixing for 2-3 hours, a predetermined amount of hardening agent consisting of an isocyanate compound is added, mixed for several minutes and immediately cooled to room temperature. The cooled mixture is passed through two or three rolls to uniformly disperse the thermally conductive filler. The compound obtained by the above method is sandwiched between release paper or plastic film,
Mold into desired shape. It is preferable to use a calendar roll or a molding press for molding. The molding temperature is in the range of 70 to 150°C. Furthermore, reinforcing materials such as the glass cloth and metal plate mentioned above can be simultaneously sanded during molding. As shown in FIG. 3, the variable heat dissipating material composition 11 of the present invention obtained by the above method has
When heated at temperatures between 130°C and below, its elastic modulus becomes extremely low, allowing it to deform freely under very small pressure. Therefore, if it is pressed against the heating element 12 in this state, it will come into close contact with the entire surface of the heating element 12, which has a complicated shape as shown in FIG. 3b, and the efficiency of heat dissipation will be extremely high. Become. Further, the variable heat dissipating material composition 11 of the present invention
If it is detached from the heating element 12 at room temperature, it will become as shown in Fig. 3c.
As shown in FIG. 2, the shape of the heating element 12 is transferred as is, and it can be seen that the adhesion to the heating element and the ease of mounting are excellent. Furthermore, the deformable heat dissipating material composition 11 of the present invention has the advantage that it returns to its original shape when reheated, as shown in FIG. 3d. In addition, in FIGS. 3a to 3d, 13 is a cooling part such as a metal frame. The variable heat dissipating material composition according to the present invention is extremely effective in cooling various mechanical devices, electrical equipment, electronic equipment, etc., has the advantage of being easy to wear, does not flow even at high temperatures, and has the advantage of being able to generate heat over a wide range of Can be used on the body. In order to explain this invention more specifically, reference examples and examples will be described. Reference example 1 440 parts of nonylphenol (parts by weight, same below)
Place in a four-necked flask and heat to 80°C while flowing nitrogen gas. Then, with stirring, 2.
Add 174 parts of 4'-toluene diisocyanate dropwise over 30 minutes. After completion of the dropwise addition, the reaction was continued for about 1 hour at the same temperature, and then taken out from the reaction vessel. In this way, 602 g of nonylphenol-masked 2,4-toluene diisocyanate with a melting point of about 50° C. was obtained. Reference example 2 777 parts of alkylphenol with a molecular weight of approximately 370 and 4,
250 parts of 4'-diphenylmethane diisocyanate was reacted in the same manner as in Reference Example 1, and the melting point was about 70°C.
975 g of alkylphenol masked 4,4'-diphenylmethane diisocyanate was obtained. Example 1 100 parts of a hydrogenated polyhydroxybutadiene polymer (manufactured by Mitsubishi Kasei Corporation, Polytail H, OH value 45), 14.8 parts of the isocyanate compound obtained in Reference Example 1, 0.1 part of tin octylate, aluminum oxide 356
Transfer a portion to a heated vacuum stirrer container and continue mixing at 90°C for about 2 hours. Next, 2.0 g of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate was added and 5 g was added under the same conditions.
After stirring for a minute, the mixture was removed from the container. The resulting mixture was kneaded with two rolls to uniformly disperse the aluminum oxide to obtain a variable heat dissipation compound. This compound was press-molded at 150°C for 40 minutes to obtain a cured sheet with a thickness of 2 mm. The thermal conductivity of the cured sheet is 0.92Kcal/m・hr・℃,
The temperature characteristics of hardness are as shown in Table 1 below, and it was found that it changes rapidly around 80°C.
In addition, the cured sheet was heated to 80℃, and the surface shape was
When pressed against a heating element with unevenness of mm width and 0.5 mm thickness, it completely adhered to all surfaces of the concave and convex parts.
When the cured sheet was further cooled to room temperature and removed from the surface of the heating element, the surface shape of the heating element was transferred to the cured sheet.
【表】
実施例 2〜7
実施例1と同様の方法で後記第2表の組成から
なる可変形熱放散コンパウンドを調製し、これら
のコンパウンドを150℃の温度で成形プレスによ
り厚さ2mmに成形して硬化シートを作成した。硬
化シートは後記第3表に示す熱伝導性と電気絶縁
性を示した。また、第3表の硬化シートはいずれ
も第3図に示したような複雑な形状を持つた発熱
体に容易に密着する可変形性を示した。[Table] Examples 2 to 7 Variable heat dissipation compounds having the compositions shown in Table 2 below were prepared in the same manner as in Example 1, and these compounds were molded to a thickness of 2 mm using a molding press at a temperature of 150°C. A cured sheet was prepared. The cured sheet exhibited thermal conductivity and electrical insulation properties shown in Table 3 below. Furthermore, all of the cured sheets in Table 3 exhibited deformability that allowed them to easily adhere to heating elements having complex shapes as shown in FIG.
【表】【table】
【表】
1) ポリヒドロキシブタジエン(三菱化成(
株)製)である。
[Table] 1) Polyhydroxybutadiene (Mitsubishi Kasei (
Co., Ltd.).
第1図a1,b1,c1は市販熱伝導性ゴムシ
ートを互に異なつた発熱体へ装着する以前の断面
図、第1図a2,b2,c2は同装着した後の第
1図a1,b1,c1にそれぞれ相当する断面
図、第2図はこの発明の可変形熱放散材組成物お
よび市販熱伝導性ゴムシートの弾性率―温度依存
曲線を示す図、第3図a,b,c,dはこの発明
による可変形熱放散材組成物使用について説明す
るための互いに異なつた状態の断面図である。
1…熱伝導性ゴムシート、2a,2b,2c…
発熱体、3…冷却部分、11…可変形熱放散材組
成物、12…発熱体、13…冷却部分。なお、図
中同一符号は同一または相当部分を示す。
Fig. 1 a1, b1, c1 are cross-sectional views before attaching commercially available thermally conductive rubber sheets to different heating elements, Fig. 1 a2, b2, c2 are cross-sectional views after attaching the same to different heating elements. , c1 respectively; FIG. 2 is a diagram showing the elastic modulus-temperature dependence curves of the variable heat dissipating material composition of the present invention and a commercially available thermally conductive rubber sheet; FIG. 3 is a, b, c, d are cross-sectional views of different states for explaining the use of the variable heat dissipating material composition according to the present invention. 1... Heat conductive rubber sheet, 2a, 2b, 2c...
Heating element, 3... Cooling part, 11... Variable heat dissipation material composition, 12... Heating element, 13... Cooling part. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
に水酸基を有しかつ分子量が500〜5000の範囲に
あるポリヒドロキシブタジエン重合体の水素添加
物、およびその硬化剤として分子内に1.5個以上
のイソシアネート基を有するイソシアネート化合
物と、下記式()で示される。 (ただし、式()中、Rは炭素数8〜20個の
脂肪族炭化水素残基を表わす) フエノール化合物によつてマスクされたイソシ
アネート化合物の両者を併用した熱硬化性樹脂
100重量部に対し、熱伝導性フイラー50〜1500重
量部を添加してなることを特徴とする可変形熱放
散材組成物。 2 熱伝導性フイラーが金属酸化物である特許請
求の範囲第1項記載の可変形熱放散材組成物。 3 熱伝導性フイラーが平均粒径50ミクロン以下
の酸化アルミナまたは酸化マグネシウム粉末と硬
質マイカ微粉末の混合物である特許請求の範囲第
1項記載の可変形熱放散材組成物。[Scope of Claims] 1. A hydrogenated product of a polyhydroxybutadiene polymer having a melting point in the range of 40 to 130°C, a hydroxyl group at both ends of the molecule, and a molecular weight in the range of 500 to 5,000, and a curing agent thereof. is an isocyanate compound having 1.5 or more isocyanate groups in the molecule and is represented by the following formula (). (However, in formula (), R represents an aliphatic hydrocarbon residue having 8 to 20 carbon atoms) Thermosetting resin using both an isocyanate compound masked by a phenol compound
1. A variable heat dissipating material composition, characterized in that 50 to 1500 parts by weight of a thermally conductive filler is added to 100 parts by weight. 2. The variable heat dissipating material composition according to claim 1, wherein the thermally conductive filler is a metal oxide. 3. The variable heat dissipating material composition according to claim 1, wherein the thermally conductive filler is a mixture of alumina oxide or magnesium oxide powder with an average particle size of 50 microns or less and hard mica fine powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57005732A JPS58122914A (en) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | Distortable, heat-radiating material composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57005732A JPS58122914A (en) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | Distortable, heat-radiating material composition |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58122914A JPS58122914A (en) | 1983-07-21 |
| JPS6314728B2 true JPS6314728B2 (en) | 1988-04-01 |
Family
ID=11619276
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57005732A Granted JPS58122914A (en) | 1982-01-18 | 1982-01-18 | Distortable, heat-radiating material composition |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58122914A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2612390B2 (en) * | 1991-10-15 | 1997-05-21 | アイシン化工株式会社 | High-thickness coating composition |
| JP5265885B2 (en) * | 2006-10-13 | 2013-08-14 | 出光興産株式会社 | Low hardness heat conductive resin composition and sheet-like heat radiation member using the same |
-
1982
- 1982-01-18 JP JP57005732A patent/JPS58122914A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58122914A (en) | 1983-07-21 |
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