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公開番号2024166766
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2023083094
出願日2023-05-19
発明の名称熱伝導性部材、熱伝導性部材の製造方法、および、電池モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C08L 101/00 20060101AFI20241122BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】本開示は、熱伝導性および絶縁性を両立した熱伝導性部材を提供することを主目的とする。
【解決手段】
本開示においては、マトリックス樹脂と、フィラーと、を含有する熱伝導性部材であって、上記フィラーは、棒状またはフレーク状の第1フィラーと、棒状またはフレーク状の第2フィラーと、を含み、上記第1フィラーの体積固有抵抗は、10¹²Ωcm以上であり、上記第1フィラーの磁化率は、10^-6以下であり、上記第2フィラーの磁化率は、10^-5以上であり、上記第1フィラーの含有量は、上記第2フィラーの含有量より多く、上記熱伝導性部材を断面視し、上記熱伝導性部材の厚さ方向に対する、上記フィラーの長手方向の角度が±30°以下である上記フィラーをフィラーXとした場合に、全ての上記フィラーに対する上記フィラーXの割合は、30%以上である、熱伝導性部材を提供することにより、上記課題を解決する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
マトリックス樹脂と、フィラーと、を含有する熱伝導性部材であって、
前記フィラーは、棒状またはフレーク状の第１フィラーと、棒状またはフレーク状の第２フィラーと、を含み、
前記第１フィラーの体積固有抵抗は、１０
１２
Ωｃｍ以上であり、
前記第１フィラーの磁化率は、１０
－６
以下であり、
前記第２フィラーの磁化率は、１０
－５
以上であり、
前記第１フィラーの含有量は、前記第２フィラーの含有量より多く、
前記熱伝導性部材を断面視し、前記熱伝導性部材の厚さ方向に対する、前記フィラーの長手方向の角度が±３０°以下である前記フィラーをフィラーＸとした場合に、全ての前記フィラーに対する前記フィラーＸの割合は、３０％以上である、熱伝導性部材。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
前記厚さ方向における前記熱伝導性部材の絶縁破壊電圧は、５ｋＶ／ｍｍ以上である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項３】
前記厚さ方向における前記熱伝導性部材の熱伝導率は、２．０３Ｗ／ｍＫ以上である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項４】
前記マトリックス樹脂および前記フィラーの合計に対する、前記フィラーの割合は、２０質量％以上、５０質量％未満である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項５】
前記マトリックス樹脂および前記フィラーの合計に対する、前記フィラーの割合は、１０体積％以上、４０体積％以下である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項６】
全ての前記フィラーに対する前記フィラーＸの割合は、５０％以上である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項７】
全ての前記フィラーに対する前記フィラーＸの割合は、７０％以上である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項８】
前記マトリックス樹脂の体積固有抵抗は、１０
１２
Ωｃｍ以上である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項９】
前記第２フィラーの体積固有抵抗は、１０
－２
Ωｃｍ以下である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
【請求項１０】
前記マトリックス樹脂は、硬化性樹脂の硬化物である、請求項１に記載の熱伝導性部材。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、熱伝導性部材、熱伝導性部材の製造方法、および、電池モジュールに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
発熱体から生じる熱を、放熱体を用いて放熱する技術が知られている。例えば、コンピュータ等の電子機器では、半導体素子等の発熱体から生じる熱を放熱するため、ヒートシンク等の放熱体が用いられている。発熱体から放熱体への熱の伝導効率を高める目的で、発熱体および放熱体の間に、熱伝導性部材を配置することがある。
【０００３】
特許文献１には、窒化ホウ素粉末が、高分子中に一定方向に磁場配向してなる熱伝導性成形体が開示されている。また、特許文献２には、熱伝導フィラーとして、磁場応答性の高い熱伝導性粒子と、磁場応答性の低い熱伝導性粒子とを含み、磁場応答性の高い熱伝導性粒子が成形体の厚み方向に配向している、熱伝導性樹脂成形体が開示されている。また、特許文献３には、所定の配向性指数を有する六方晶窒化ホウ素の凝集粉末と、酸化アルミニウム粉末とを含む熱伝導性フィラーと、シリコーン樹脂とを含有する、シート状の放熱部材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００１－１７２３９８号公報
特開２０２１－０３８３５３号公報
国際公開第２０１９－０３１４５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の電子機器は、発熱密度が高く、高電圧下で使用される場合も多いため、放熱性および絶縁性の確保が重要になる。また、例えば電池も、充放電時に発熱し、かつ、高電圧下で使用されるため、放熱性および絶縁性の確保が重要になる。放熱体には、金属等の導電性が高い（絶縁性が低い）材料が用いられることが多く、発熱体および放熱体の間に配置される熱伝導性部材には、良好な熱伝導性に加えて、良好な絶縁性が求められる。詳細は後述するが、熱伝導性の向上を図ると、絶縁性が不足する場合があり、熱伝導性および絶縁性の両立を図ることは困難である。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、熱伝導性および絶縁性を両立した熱伝導性部材を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
［１］
マトリックス樹脂と、フィラーと、を含有する熱伝導性部材であって、
上記フィラーは、棒状またはフレーク状の第１フィラーと、棒状またはフレーク状の第２フィラーと、を含み、
上記第１フィラーの体積固有抵抗は、１０
１２
Ωｃｍ以上であり、
上記第１フィラーの磁化率は、１０
－６
以下であり、
上記第２フィラーの磁化率は、１０
－５
以上であり、
上記第１フィラーの含有量は、上記第２フィラーの含有量より多く、
上記熱伝導性部材を断面視し、上記熱伝導性部材の厚さ方向に対する、上記フィラーの長手方向の角度が±３０°以下である上記フィラーをフィラーＸとした場合に、全ての上記フィラーに対する上記フィラーＸの割合は、３０％以上である、熱伝導性部材。
【０００８】
［２］
上記厚さ方向における上記熱伝導性部材の絶縁破壊電圧は、５ｋＶ／ｍｍ以上である、［１］に記載の熱伝導性部材。
【０００９】
［３］
上記厚さ方向における上記熱伝導性部材の熱伝導率は、２．０３Ｗ／ｍＫ以上である、［１］または［２］に記載の熱伝導性部材。
【００１０】
［４］
上記マトリックス樹脂および上記フィラーの合計に対する、上記フィラーの割合は、２０質量％以上、５０質量％未満である、［１］から［３］までのいずれかに記載の熱伝導性部材。
（【００１１】以降は省略されています）

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