JP5794368B2 - Heat dissipation structure of heat dissipation member and heating element - Google Patents
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Description
本発明は放熱部材及び発熱体の放熱構造に係り、特に、電池モジュール等の発熱体の発熱を効率的に放熱させて局部過熱を防止するための放熱部材と、この放熱部材を用いた発熱体の放熱構造に関する。
本発明はまた、この放熱部材を備える電池モジュールに関する。
The present invention relates to a heat radiating member and a heat radiating structure of a heat generating member, and more particularly, a heat radiating member for efficiently radiating heat generated by a heat generating member such as a battery module to prevent local overheating, and a heat generating member using the heat radiating member. Relates to the heat dissipation structure.
The present invention also relates to a battery module provided with this heat dissipation member.
近年、環境改善及び環境保護に対する意識の高まりの中で、二酸化炭素、その他有害物質を含む燃焼機関からの排気ガスの排出規制や省エネルギー化を受けて、自動車業界ではガソリン等の化石燃料を使用する従来の自動車に替えて、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）の市場導入を促進する動きが活発になっている。 In recent years, with the growing awareness of environmental improvements and environmental protection, the automobile industry uses fossil fuels such as gasoline in response to emission regulations and energy savings from combustion engines containing carbon dioxide and other harmful substances. In place of conventional automobiles, there is an active movement to promote market introduction of electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV).
電気自動車やハイブリッド電気自動車用の電池電源としては、電池体積及び重量当たりの電力貯蔵密度が大きいことから、一般にリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池が搭載されている。 As a battery power source for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle, a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel hydride battery is generally mounted because the power storage density per unit volume and weight is large.
これらの電池電源は、電力を発生させる最小単位のセル（即ち、単電池）では数Ｖ程度の起電力しか発生しないため、車載用として使用する場合には、この単電池を複数個直列に接続して発生電圧を上げて使用することになる（以下、この単電池群を「電池モジュール」と称する）。 These battery power sources generate only an electromotive force of about several volts in the smallest unit cell (ie, a single battery) that generates electric power. Therefore, a plurality of single batteries are connected in series when used for in-vehicle use. Thus, the generated voltage is increased and used (hereinafter, this single cell group is referred to as “battery module”).
このような電池モジュールを構成する各単電池は、その充放電に伴って少なからぬ発熱を生じ、電池モジュール全体としての発熱量は相当に大きなものとなるが、各単電池の充放電効率及び長期的な寿命の確保のために、単電池は適切な温度に管理する必要がある。例えば、単電池間の温度のばらつきが大きいと、内部抵抗や化学反応に差が生じ、その結果として電池モジュール全体としての充放電効率の低下や寿命低下の原因となる。 Each unit cell constituting such a battery module generates a considerable amount of heat as it is charged and discharged, and the amount of heat generated as a whole battery module is considerably large. It is necessary to manage the unit cell at an appropriate temperature in order to ensure a reasonable life. For example, if the variation in temperature between single cells is large, a difference occurs in internal resistance and chemical reaction, resulting in a decrease in charge / discharge efficiency and a decrease in life as a whole battery module.
また、電池モジュールをハイブリッド車に適用する場合、エンジン、モータ及び電池と頻繁にエネルギーの授受を行なうために、電池モジュールには高頻度かつ急速な充放電能力が要求される。また、この際、電極及びそのリード部分の電流密度が大きくなり、その結果として発熱量が増大することから、この発熱を効率よく放熱させて単電池を所定の温度範囲に納める必要がある。 In addition, when the battery module is applied to a hybrid vehicle, the battery module is required to have a high frequency and rapid charge / discharge capability in order to frequently exchange energy with the engine, the motor, and the battery. Further, at this time, the current density of the electrode and its lead portion increases, and as a result, the amount of heat generation increases. Therefore, it is necessary to efficiently dissipate this heat generation to keep the unit cell within a predetermined temperature range.
従来、電池モジュールにおける各単電池からの発熱を放散させて電池モジュールの温度上昇を防止するために、電池モジュールや電池モジュールを構成する単電池間に放熱板が設けられている。この放熱板は、例えば、隣接する単電池に介挿され、単電池からの発熱を受熱する受熱部と、この受熱部から伝播する熱を放散するための、電池モジュールから外方に突出する放熱フィン部とで構成され、受熱部からの熱が放熱フィン部を経て電池モジュール外へ放散されることで、電池モジュールの温度上昇が防止される（例えば特許文献１）。 Conventionally, in order to dissipate heat generated from each single cell in the battery module and prevent the temperature rise of the battery module, a heat sink is provided between the battery modules and the single cells constituting the battery module. For example, the heat radiating plate is inserted in an adjacent unit cell, and receives a heat receiving portion that receives heat generated from the unit cell, and a heat radiating projecting outward from the battery module for radiating the heat propagated from the heat receiving portion. It is comprised by a fin part, and the temperature rise of a battery module is prevented because the heat | fever from a heat receiving part is dissipated outside a battery module through a radiation fin part (for example, patent document 1).
この放熱板は、電池モジュールや単電池からの熱を効率的に受熱して放熱フィンへ効率的に伝熱させるために、熱伝導性に優れた材質で構成されることが重要であり、従って、従来の放熱板はアルミニウム、銅等の高熱伝導性の金属で構成されている。 It is important that this heat sink is made of a material with excellent thermal conductivity in order to efficiently receive heat from the battery module or single cell and efficiently transfer it to the heat radiating fins. The conventional heat sink is made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum or copper.
しかしながら、金属材料よりなる放熱板では、次のような問題がある。
(1) 樹脂に比べて重量が大きいため、機器の重量を増加させる。
(2) 放熱板のうち、特に、放熱フィン部分は放熱効率を高めるために、微細かつ複雑な形状とされるが、金属材料では、成形加工性が悪く、微細かつ複雑な形状を有する放熱フィン部分の成形が困難である。
However, a heat sink made of a metal material has the following problems.
(1) Increase the weight of the equipment because it is heavier than resin.
(2) Of the heat sinks, the heat sink fins are particularly fine and complex in order to increase heat dissipation efficiency, but metal materials have poor processability and have fine and complex heat sinks. It is difficult to mold the part.
また、以下の理由により受熱部についても成形が困難である場合がある。
即ち、電池モジュールや単電池からの発熱を効率的に受熱するためには、放熱板の電池モジュールまたは単電池との当接面は単電池表面の形状に倣う形状を有し、この当接面を電池モジュール表面や単電池表面と十分に密着させる必要があるが、単電池表面（単電池の筐体の表面）には、一般に、内部構造に由来する凹凸や、リブとしての凹凸が形成された複雑な凹凸面であり、金属をこのような凹凸面に密着するように加工することは困難である。
In addition, the heat receiving part may be difficult to mold for the following reasons.
That is, in order to efficiently receive the heat generated from the battery module or unit cell, the contact surface of the heat sink with the battery module or unit cell has a shape that follows the shape of the unit cell surface. Must be sufficiently adhered to the surface of the battery module or the unit cell surface, but the unit cell surface (surface of the unit cell casing) is generally formed with irregularities derived from the internal structure or irregularities as ribs. However, it is difficult to process the metal so as to be in close contact with the uneven surface.
本発明は上記従来の問題点を解決する放熱部材と、この放熱部材を用いた発熱体の放熱構造と、この放熱部材を備える電池モジュールを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a heat dissipating member that solves the above-described conventional problems, a heat dissipating structure of a heating element using the heat dissipating member, and a battery module including the heat dissipating member.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、放熱部材の少なくとも放熱部を高熱伝導性の合成樹脂で成形することにより、上記課題を解決することができることを見出した。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by molding at least the heat radiating portion of the heat radiating member with a synthetic resin having high thermal conductivity.
本発明はこのような知見に基いて達成されたものであり、以下を要旨とする。 The present invention has been achieved on the basis of such findings, and the gist thereof is as follows.
［１］ 発熱体の熱を放熱するための放熱部材であって、ベース部と、該ベース部から突設された複数の起立部とを有し、発熱体から該ベース部を経て伝播した熱を該起立部から放熱する放熱部材において、少なくとも該起立部が、熱伝導率０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性樹脂組成物で構成されており、前記ベース部は筒状であり、前記起立部は、該ベース部から突設されたフランジ部と、該フランジ部から、ベース部の筒軸心方向と平行方向に突設された複数のピンとからなることを特徴とする放熱部材。 [1] A heat dissipating member for dissipating the heat of the heating element, which has a base portion and a plurality of upright portions protruding from the base portion, and has propagated from the heating element through the base portion In the heat radiating member that radiates heat from the upright portion, at least the upright portion is made of a high thermal conductive resin composition having a thermal conductivity of 0.5 W / m · K or more, and the base portion is cylindrical. radiating member and the upright section of the flange portion projecting from said base portion, from the flange portion, wherein Rukoto a and a plurality of pins projecting from the cylinder axis direction parallel direction of the base portion .
［２］ ［１］において、前記発熱体が電池であることを特徴とする放熱部材。 [2] Oite to [1], the heat radiating member in which the heating element is characterized in that it is a battery.
［３］ ［１］又は［２］に記載の放熱部材のベース部を発熱体の発熱部に当接させてなることを特徴とする発熱体の放熱構造。 [ 3 ] A heat dissipation structure for a heating element, wherein the base part of the heat dissipation member according to [1] or [ 2] is brought into contact with a heating part of the heating element.
［４］ ［１］又は［２］に記載の放熱部材のベース部を、シール材を介して発熱体の発熱部に当接させてなることを特徴とする発熱体の放熱構造。 [ 4 ] A heat dissipation structure for a heating element, wherein the base part of the heat dissipation member according to [1] or [ 2] is brought into contact with a heating part of the heating element via a sealing material.
［５］ ［３］又は［４］において、前記放熱部材の前記起立部に沿って冷媒を流通させるための流路を形成する流路形成部材を備えたことを特徴とする発熱体の放熱構造。 [ 5 ] In [ 3 ] or [ 4 ], a heat dissipation structure for a heating element, comprising a flow path forming member that forms a flow path for circulating a refrigerant along the upright portion of the heat dissipation member .
［６］ ［１］又は［２］に記載の放熱部材と電池とを備える電池モジュール。 [ 6 ] A battery module comprising the heat radiating member according to [1] or [2] and a battery.
本発明の放熱部材は、少なくともその放熱部である起立部、即ち、一般に放熱効率を高めるために微細かつ複雑な形状とされる部分が、高熱伝導性樹脂組成物で構成されるため、この部分を射出成形等により容易に所望の形状に成形することができる。
また、このように少なくとも一部を樹脂製とすることにより放熱部材の軽量化を図ることもできる。
In the heat radiating member of the present invention, at least the upright portion that is the heat radiating portion, that is, the portion that is generally formed in a fine and complicated shape in order to increase the heat radiating efficiency is composed of a high thermal conductive resin composition. Can be easily formed into a desired shape by injection molding or the like.
Moreover, the weight reduction of a heat radiating member can also be achieved by making at least one part resin.
請求項２ないし７、特に請求項５ないし７の放熱部材であれば、例えば、ベース部の起立部の形成されていない領域、具体的には金属板の起立部非形成領域を電池間に挟んで放熱板付き電池モジュールを組み立てることができる。
In the heat dissipating member according to
請求項８ないし１２の放熱部材であれば、ベース部の起立部の形成されていない側の板面を電池表面に当接させて放熱させることができる。 If it is the heat radiating member of Claims 8 thru | or 12, it can heat-dissipate by making the board surface of the side in which the standing part of a base part is not formed contact | abut to the battery surface.
本発明の放熱部材は、各種の発熱体の放熱構造に有用であるが、特に電池ないし電池モジュールの放熱構造として有用である。 The heat dissipating member of the present invention is useful as a heat dissipating structure for various heating elements, but is particularly useful as a heat dissipating structure for batteries or battery modules.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
［放熱部材］
本発明の放熱部材は、ベース部と、該ベース部から突設された複数の起立部とを有し、発熱体から該ベース部を経て伝播した熱を該起立部から放熱する放熱部材であって、少なくとも該起立部が、熱伝導率０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性樹脂組成物で構成されていることを特徴とする。
[Heat dissipation member]
The heat dissipating member of the present invention is a heat dissipating member that has a base portion and a plurality of upright portions protruding from the base portion, and dissipates heat propagated from the heating element through the base portion from the upright portion. And at least this standing part is comprised with the highly heat conductive resin composition whose heat conductivity is 0.5 W / m * K or more, It is characterized by the above-mentioned.
本発明において、高熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率とは当該高熱伝導性樹脂組成物を用いて、成形温度（樹脂温度）３００℃、金型温度８０℃の条件にて、射出成形することにより得られた射出成形品の樹脂組成物の流動方向の熱伝導率である。 In the present invention, the thermal conductivity of the high thermal conductive resin composition refers to injection molding using the high thermal conductive resin composition at a molding temperature (resin temperature) of 300 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. It is the heat conductivity of the flow direction of the resin composition of the injection molded product obtained by this.
なお、以下において、高熱伝導性樹脂組成物で構成された部分を「高熱伝導性樹脂部」と称す場合がある。この高熱伝導性樹脂組成物については後述する。 In the following description, a part composed of the high thermal conductive resin composition may be referred to as a “high thermal conductive resin part”. This high thermal conductive resin composition will be described later.
本発明の放熱部材は、具体的には、ベース部が板状であり、起立部がこの板状のベース部の双方の板面に設けられている放熱部材（以下、「本発明の第１態様」と称す。）と、ベース部が板状であり、起立部が板状のベース部の一方の板面に設けられている放熱部材（以下、「本発明の第２態様」と称す。）とに大別される。 Specifically, the heat dissipating member of the present invention has a base portion in a plate shape, and standing portions are provided on both plate surfaces of the plate-like base portion (hereinafter referred to as “first of the present invention”). And a heat dissipating member (hereinafter referred to as “second aspect of the present invention”) in which the base portion is plate-shaped and the upright portion is provided on one plate surface of the plate-shaped base portion. ).
［第１態様］
本発明の第１態様の放熱部材は、好ましくは、起立部が板状のベース部の一辺部の近傍領域にのみ設けられており、ベース部の一辺部の近傍領域以外の領域を発熱体に直接又は所定の熱伝導率を有するシール材を介して接触させることにより該発熱体からの熱を受熱し、受熱した熱を起立部から放熱する。
[First aspect]
In the heat radiating member of the first aspect of the present invention, preferably, the upright portion is provided only in a region near one side of the plate-like base portion, and a region other than the region near one side of the base portion is used as a heating element. Directly or through contact with a sealing material having a predetermined thermal conductivity, the heat from the heating element is received, and the received heat is radiated from the upright portion.
以下に、この第１態様の放熱部材の好適態様を第１図〜第５図を参照して説明する。
第１図は第１態様の放熱部材の実施の形態を示す斜視図であり、第２図は第１図のII−II線に沿う断面の拡大図、第３図は、この放熱部材を電池に取り付けた放熱構造を示す断面斜視図であり、第４図は第３図の放熱構造の各部の寸法を示す模式図である。第５図は、第１態様の放熱部材を用いた放熱構造の他の例を示す断面図である。
Below, the suitable aspect of the heat radiating member of this 1st aspect is demonstrated with reference to FIGS. 1-5.
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a heat radiating member of the first aspect, FIG. 2 is an enlarged view of a cross section taken along line II-II of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a schematic view showing dimensions of each part of the heat dissipation structure of FIG. 3. FIG. 5 is a cross-sectional view showing another example of a heat dissipation structure using the heat dissipation member of the first aspect.
第１図の放熱部材１は、ベース部の主要部分である板状の金属板２と、この金属板２の一辺部の近傍領域に一体的に設けられた高熱伝導性樹脂部３とを有する。この高熱伝導性樹脂部３は、金属板２の一辺部の近傍領域と、該一辺部の端面に積層形成された基層３Ａと、この基層３Ａから突設された起立部としての板状のフィン３Ｂとを有する。
1 has a plate-
この実施の形態では、金属板２と基層３Ａとによりベース部が構成されている。なお、金属板２の代わりに高熱伝導性樹脂組成物製の板を用いてもよい。その場合、高熱伝導性樹脂組成物の該板を高熱伝導性樹脂部３と一体に成形しても良い。
In this embodiment, the base part is constituted by the
第１図の放熱部材１において、フィン３Ｂは、金属板２の板面に対して略垂直方向に突設されており、また、金属板２の一辺部の延在方向と平行方向に延在するように、金属板２の両板面に３枚ずつ設けられている。
In the
この放熱部材１は、金属板２の前記一辺部の近傍領域を金型内に配置し、高熱伝導性樹脂組成物をこの金型内に射出充填して高熱伝導性樹脂部３を一体成形するインサート成形により製造される。
In this
金属板２には、第２図に示す如く、この射出成形時に高熱伝導性樹脂組成物が流入することにより金属板２の両面に積層された基層３Ａ同士の連結部３Ｃを形成するための貫通孔２Ａが設けられている。この貫通孔２Ａの形成箇所や個数には特に制限はなく、１個のみでもよく、２個以上が複数箇所に設けられていてもよい。貫通孔２Ａの金属板２への正対視形状は、円形でも楕円形でもよく、角部に丸みを設けた矩形・長方形でもよい。この場合、貫通孔２Ａは、その正対視形状の長軸方向が、射出成形時の樹脂の流動方向にほぼ平行となるように設られるのが好ましい。
As shown in FIG. 2, the
また、フィン３Ｂは、射出成形時の型抜き性（離型性）を良くするために、基層３Ａ側の基端側３ａから先端側３ｂに向けて次第に厚さが小さくなるようにテーパーが設けられていると共に、基端側３ａの基層３Ａとのコーナー部３ｃは、放熱部材の製造時や使用時に、フィン３Ｂに荷重がかかった際の応力集中による割れを防止するべく、応力緩和のための丸み（Ｒ）がつけられている。
In addition, the
金属板２や高熱伝導性樹脂部３の寸法には特に制限はなく、発熱体の大きさに応じて寸法は適宜決定される。例えば、電池モジュール用途においては、次のような寸法であることが好ましい。
There is no restriction | limiting in particular in the dimension of the
金属板２は、第３図の如く、高熱伝導性樹脂部３の形成領域以外の領域（以下、「受熱部」と称す。）２Ｘを、電池等の発熱体に当接させて発熱体からの熱を受熱する面となるように用いられる。そのため、金属板２は、受熱部２Ｘが、放熱対象となる発熱体の発熱面の大きさとほぼ同等となるように設計される。例えば電池用途においては、金属板２の寸法は、板面の大きさが、第１図及び第２図の通り、幅Ｗ１＝５０〜５００ｍｍ、受熱部２Ｘの縦方向長さＬ１＝５０〜５００ｍｍ、Ｌ１と高熱伝導性樹脂部３への埋入部長さＬ２との合計長さＬ１＋Ｌ２＝６０〜６００ｍｍ、厚さ０．２〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。金属板２の厚さについては、過度に薄過ぎると発熱体からの熱を効率的に伝熱させることができず、また、機械的強度が不足することにより、取り扱い性が悪くなる。金属板２の厚さが厚過ぎると形成される放熱構造の重量が増えると共に厚さが増し、構造体の小型軽量化の面で好ましくない。
As shown in FIG. 3, the
なお、金属板は、多孔性のパンチングプレート状の板でもよいし、金属繊維を編んだ金属網状物であってもよい。 The metal plate may be a porous punching plate-like plate or a metal net knitted from metal fibers.
また、高熱伝導性樹脂部３の連結部３Ｃを形成するための貫通孔２Ａの直径（平均径）は、小さ過ぎると射出成形時の樹脂流れが悪く、大き過ぎると金属板２の強度が損なわれるため１〜２０ｍｍ、特に２〜１０ｍｍ程度とすることが好ましい。
Further, if the diameter (average diameter) of the through
高熱伝導性樹脂部３の寸法についても、放熱対象の発熱体や適用箇所により異なるが、金属板２から伝播した熱を効率的に放熱するためには、後述の冷媒との接触で効率的に冷却されることが重要であり、そのためには、所定の空間内に形成されるフィンの合計の表面積、即ち、後述の冷媒との接触面積ができるだけ大きくなるように設計することが好ましい。
Although the size of the high thermal
フィン３Ｂの寸法は、第２図における各部の寸法として、例えば以下の範囲とすることが好ましい。
The dimensions of the
フィン３Ｂの先端側の厚さｄ１：０．１〜５ｍｍ、特に０．５〜３ｍｍ
フィン３Ｂの基端側の厚さｄ２：０．５〜８ｍｍ、特に１〜５ｍｍ
隣接するフィン３Ｂ，３Ｂの間隔ｄ３：０．５〜５０ｍｍ、特に１〜２０ｍｍ
フィン３Ｂの突設高さｈ１：３〜５０ｍｍ、特に５〜２５ｍｍ
基層３Ａの厚さｄ４：０．５〜５ｍｍ、特に１〜３ｍｍ
フィン３Ｂのコーナー部３ｃの曲率半径Ｒ：０．０５〜２ｍｍ、特に０．１〜１ｍｍ
Thickness d 1 on the tip side of the
Thickness d 2 on the base end side of the
Distance d 3 between
Projection height h 1 of the
The thickness d 4 of the base layer 3A: 0.5 to 5 mm, particularly 1 to 3 mm
Curvature radius R of the
フィン３Ｂの厚さが薄過ぎると十分な熱伝導性及び放熱性が得られず、また、機械的強度が不足して取り扱い時に折れ易くなる。厚さが厚過ぎると限られた空間に多数のフィンを形成し得ず、放熱効率が悪くなる。
If the thickness of the
隣接するフィンの間隔が小さ過ぎると、後述の冷媒の流通抵抗が大きくなり、必要な流速を得るためのエネルギーが増すと共に、冷却効率も悪くなり、この結果、放熱効率が劣るものとなる。逆に、この間隔が大き過ぎると、所定の空間に形成できるフィンの数が少なくなり、やはり放熱効率が悪くなる。 If the distance between adjacent fins is too small, the flow resistance of the refrigerant, which will be described later, increases, energy for obtaining a required flow rate increases, and cooling efficiency also deteriorates, resulting in poor heat dissipation efficiency. On the other hand, if this distance is too large, the number of fins that can be formed in the predetermined space is reduced, and the heat dissipation efficiency is also deteriorated.
フィン３Ｂの突出高さｈ１については、例えば電池モジュール用途において、後述の如く、金属板２を電池間に介装させて用いる場合、一般的には電池の厚さ以下である。従って、放熱効率の面から、この上限の範囲において、フィン３Ｂの突出高さｈ１はなるべく高くすることが好ましく、通常、電池厚さの２０〜１００％、好ましくは３０〜５０％の高さとすることが好ましい。
The protrusion height h 1 of the
また、基層３Ａの厚さｄ４は、フィン３Ｂの基端側の厚さｄ２よりも厚いことが好ましい。即ち、基層３Ａの厚さｄ４をフィン３Ｂの基端側の厚さｄ２よりも厚くすることにより、射出成形時に高熱伝導性樹脂組成物が金型内を流動して、基層部形成部からフィン形成部に流入する際に、その流路幅が狭くなることにより、高熱伝導性樹脂組成物中の繊維状の高熱伝導性充填材がフィンの突出高さ方向に配向するようになる。これにより、フィン３Ｂの基端側から先端側へ向けて優れた熱伝導効率が得られ、放熱効率が向上する。
The thickness d 4 of the
上記効果を有効に得るために、基層３Ａの厚さｄ４は、フィン３Ｂの基端側の厚さｄ２の１〜１０倍、好ましくは１．１〜５倍程度であることが好ましい。
To effectively achieve the above effects, the thickness d 4 of the
また、フィンの表面積を大きく確保した上で、射出成形時の型抜き性を良好とするために、フィン３Ｂのテーパー（（基端側の厚さｄ２−先端側の厚さｄ１）／（２×突出高さｈ１））は、１／１００〜１／１０程度であることが好ましい。
In addition, in order to secure a large surface area of the fin and to improve the die-cutting property at the time of injection molding, the taper of the
フィン３Ｂは、その表面積をなるべく大きくすると共に、フィン３Ｂの表面で後述の冷媒の乱流を起こして放熱効率を高めるために、表面粗さが高いことが好ましく、例えば、表面粗さＲａが０．２μｍ以上であることが好ましい。後述の高熱伝導性充填材を配合した樹脂組成物の射出成形によれば、充填材が成形面の表層に存在することで、上述のような表面粗さの成形面を形成することができる。このような高熱伝導性充填材配合樹脂組成物により形成される表面粗さとしては、通常Ｒａは０．５〜５０μｍ程度が好ましい。
なお、表面粗さは、後述の実施例の項に記載される方法で測定される。
The
The surface roughness is measured by the method described in the Examples section described later.
フィン３Ｂが形成される高熱伝導性樹脂部３の長さＬ２は、過度に短いと、十分な放熱効率を得るだけの数のフィンを形成し得ず、過度に長いと全体の放熱構造が大きくなり、小型化を図ることができなくなることから、５〜１００ｍｍ、特に１０〜１００ｍｍ程度とすることが好ましい。
The length L 2 of the high thermal
なお、放熱部材１は、フィン３Ｂが金属板２の片面に３枚ずつ、合計６枚形成されているが、フィンの数には特に制限はなく、金属板の片面に２枚以下であっても４枚以上形成されていてもよい。通常、表面積の大きなフィンを、放熱構造を大型化させることなく、良好な放熱効率が得られるように形成する上では、金属板の片面に２〜５０枚程度形成することが好ましい。
The
また、放熱部材１の起立部は、板状のフィン形状とされているが、起立部の形状には特に制限はなく、第９図（ａ）に示す一方向に延在する板状の起立部３１を互いに所定の間隔で平行に形成したもの（放熱部材１のフィンはこの態様に相当する。）、第９図（ｂ）に示すように、短冊状の起立部３２を千鳥配置としたもの、第９図（ｃ）に示すように、円柱状の起立部３３を配列したもの、第９図（ｄ）に示すような矩形波形状の起立部３４、第９図（ｅ）に示すように、部分的に厚さが異なり、表面に段差が形成された起立部３５等、様々な形状の起立部を、様々な配置で設けることができる。また、異なる形状の起立部を適宜組み合わせて設けてもよい。特に、第９図（ｂ）〜（ｅ）のような起立部であれば、冷媒の熱伝達率が高まる乱流を生じさせやすく、優れた冷却効果及び放熱効果が期待される。
Moreover, although the standing part of the
なお、いずれの起立部も、射出成形時の型抜き性向上のために基端側から先端側に向けて幅ないし径が小さくなるようにテーパが設けられている。
第９図（ａ）〜（ｅ）の根元部（第９図中の３１Ａ〜３５Ａ）にはフィン３Ｂと同様に、Ｒがつけられている。好ましいＲは０．０５〜２ｍｍ、特に好ましくは０．１〜１ｍｍである。
Each standing part is provided with a taper so that the width or the diameter decreases from the base end side to the tip end side in order to improve the die-cutting property at the time of injection molding.
Like the
また、第９図（ａ），（ｂ），（ｄ），（ｅ）の側面のエッジ部分（第９図中の３１Ｂ、３２Ｂ、３４Ｂ、３５Ｂ）はＲを有する形状が好ましい。Ｒは流体が流れてくる位置にあればよいが、側面部分すべてにＲ（丸み）を設けてもよい。好ましいＲは０．０５〜２ｍｍ、特に好ましくは０．１〜１ｍｍである。Ｒをつけることで流体の流動抵抗を下げることができる。 Further, the edge portions (31B, 32B, 34B, 35B in FIG. 9) on the side surfaces of FIGS. 9 (a), (b), (d), (e) preferably have a shape having R. R may be at a position where the fluid flows, but R (roundness) may be provided on all side portions. R is preferably 0.05 to 2 mm, particularly preferably 0.1 to 1 mm. By adding R, the flow resistance of the fluid can be lowered.
第１１図（ａ）は、第９図（ｂ）の起立部３２を備えた放熱部材１’の斜視図、第１１図（ｂ）はその一部の拡大図である。放熱部材１と同様に、金属板２の上端に高熱伝導性樹脂部３’が設けられている。この高熱伝導性樹脂部３’は、前記高熱伝導性樹脂部３において、起立部３Ｂの代りに第９図（ｂ）の起立部３２を基層３Ａから立設したものであり、その他の構成は放熱部材１と同様である。
FIG. 11 (a) is a perspective view of the heat radiating member 1 'provided with the
放熱部材１を電池等の発熱体に取り付けて放熱構造を形成する場合、第３図及び第４図に示すように、放熱部材１の金属板２の受熱部２Ｘ部分が電池１０等の発熱体の発熱面に当接するようにして放熱部材１を２つの電池１０，１０間に配置する。この際、前述の如く、電池１０の筐体１１の表面は、内部構造に由来する凹凸やリブとしての凹凸が形成されているため、この筐体１１の凹凸と金属板２との間にシール材１２を介在させることが好ましい。このシール材については後述する。
When the
電池１０，１０間から突出する高熱伝導性樹脂部３には、冷媒を流通させるための流路形成部材としての断面コ字形のカバー２０を被せる。このカバー２０の内壁面とフィン３Ｂとの間及びフィン３Ｂ，３Ｂ間に、フィン３Ｂの延在方向に冷媒が流れることで、フィン３Ｂが冷却され、金属板２の受熱部２Ｘを経て伝播した電池１０の熱が、高熱伝導性樹脂部３の基層３Ａを経て、フィン３Ｂから効率的に放熱される。
A highly heat
カバー２０の材質については特に制限はなく、樹脂製であっても金属製であっても良い。
カバー２０の厚さについても、必要な強度を得た上で、小型軽量化が図れるように適宜決定される。通常、樹脂製のカバーであれば１〜５ｍｍ程度、金属製のカバーであれば０．２〜３ｍｍ程度である。
The material of the cover 20 is not particularly limited, and may be made of resin or metal.
The thickness of the cover 20 is also determined as appropriate so that the required strength can be obtained and the size and weight can be reduced. Usually, if it is a resin cover, it is about 1-5 mm, and if it is a metal cover, it is about 0.2-3 mm.
カバー２０の側壁内面２０Ａとフィン３Ｂの先端との間隔Ｄ１や、放熱部材１の上端１Ａとカバー２０の天井面２０Ｂとの間隔Ｄ２は、過度に大きいと、冷媒がフィン３Ｂ，３Ｂ間を流れず、高熱伝導性樹脂部３の周囲部分に多く流れるようになり、冷却効率が悪くなることから、Ｄ１，Ｄ２は、過度に大きくならないように設計する。カバー２０の側壁内面２０Ａとフィン３Ｂの先端とは当接されていてもよく（即ち、Ｄ１＝０）、また、カバー２０の天井面２０Ｂと放熱部材１の上端１Ａについてもこれらが当接されていてもよい（即ち、Ｄ２＝０）、また、温度上昇による高熱伝導性樹脂部３部分の線膨張を見込んでこれらの間隔を設けるようにしてもよい。
And spacing D 1 of the the tip of the inner surface of the
なお、冷媒としては通常空気が用いられ、必要に応じてカバー２０の一端側の開口には、空気の送風機又は吸引機が設けられる。この空気の流通流速については後述する。 Note that air is usually used as the refrigerant, and an air blower or suction device is provided at the opening on one end side of the cover 20 as necessary. The air flow rate will be described later.
なお、冷媒の流路形成部材としてのカバーは、１個の放熱部材毎に設けるものに限らず、第５図に示すように、複数個の放熱部材１を覆うように設けてもよい。この第５図において、第１〜４図と同一機能を奏する部材には同一符号を付してあり、その個々の説明は省略する。
The cover as the refrigerant flow path forming member is not limited to one provided for each heat radiating member, but may be provided so as to cover a plurality of
本発明の第１態様に係る放熱部材及びこれを用いた構造の更に異なる実施の形態を第１０図を参照して説明する。第１０図は、本発明の第１態様に係る放熱部材の他の実施の形態を示す断面図である。 A further different embodiment of the heat dissipating member and the structure using the same according to the first aspect of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view showing another embodiment of the heat dissipation member according to the first aspect of the present invention.
第１０図において、４１，５１は本発明の第１態様に係る放熱部材、１０は発熱体（電池）であり、１１はその筐体、２０はカバーである。 In FIG. 10, reference numerals 41 and 51 denote heat dissipating members according to the first aspect of the present invention, 10 denotes a heating element (battery), 11 denotes a housing thereof, and 20 denotes a cover.
第１０図の放熱部材４１において、４２は金属板であり、４３は高熱伝導性樹脂部、４３Ａは基層、４３Ｂは起立部（フィン）、４２Ａは高熱伝導性樹脂部の連結部４３Ｃを形成するための貫通孔である。
In the heat radiating member 41 of FIG. 10, reference numeral 42 denotes a metal plate, 43 denotes a high thermal conductive resin portion, 43A denotes a base layer, 43B denotes an upright portion (fin), and 42A forms a connecting
この放熱部材４１は、金属板４２の板面に、起立部（フィン）４３Ｂの基端側に入り込む板状の突起（突条）４２Ｂが設けられており、また、金属板４２の上端部において、金属板４２の両板面の基層４３Ａの連結部がなく、金属板４２の上端面が表出している点が、第１図〜第４図に示す放熱部材１と異なり、その他の同様の構成とされている。従って、放熱部材４１の金属板４２、高熱伝導性樹脂部４３、基層４３Ａ、起立部（フィン）４３Ｂ、貫通孔４２Ａは、それぞれ、放熱部材１の金属板２、高熱伝導性樹脂部３、基層３Ａ、起立部（フィン）３Ｂ、貫通孔２Ａに対応し、その寸法等については、前述の放熱部材１における説明が適用される。
The heat radiating member 41 is provided with a plate-like protrusion (protrusion) 42 </ b> B that enters the base end side of the upright portion (fin) 43 </ b> B on the plate surface of the metal plate 42, and at the upper end of the metal plate 42. Unlike the
なお、上端に基層４３Ａ，４３Ａ同士の連結部がないことから、金属板４２に貫通孔４２Ａを複数個設け、連結部４３Ｃの数を多くして、この連結部４３Ｃにより、基層４３Ａと金属板４２との密着性を高めている。
Since there is no connection portion between the base layers 43A and 43A at the upper end, a plurality of through
この放熱部材４１では、金属板４２の突条４２Ｂが、フィン４３Ｂの基端側に入り込んでいることにより、金属板４２からフィン４３Ｂへの熱の伝導性が高められると共に、金属板４２と高熱伝導性樹脂部４３との密着性が良好となり、更にはフィン４３Ｂの補強効果も得られる。
In this heat radiating member 41, the
なお、突条４２Ｂの先端部は丸み（Ｒ）を有していた方が良い。そうすることにより、４２Ｂ先端部に接する樹脂部分の応力集中による割れを防止することができる。好ましいＲは０．０５〜２ｍｍ、特に好ましくは０．１〜１ｍｍである。
In addition, it is better that the tip part of the
第１０図の放熱部材５１において、５２は金属板であり、５３は高熱伝導性樹脂部、５３Ａは基層、５３Ｂは起立部（フィン）、５２Ａは高熱伝導性樹脂部の連結部５３Ｃを形成するための貫通孔である。
In the heat radiating member 51 of FIG. 10, 52 is a metal plate, 53 is a high thermal conductive resin part, 53A is a base layer, 53B is an upright part (fin), and 52A forms a
この放熱部材５１は、金属板５２の両板面を凹凸面５２Ｈとした点、及び放熱部材４１と同様に金属板５２の上端部において金属板５２の両板面の基層５３Ａの連結部をなくし、金属板５２の上端面を表出させている点が、第１図〜第４図に示す放熱部材１と異なり、その他は同様の構成とされている。従って、放熱部材５１の金属板５２、高熱伝導性樹脂部５３、基層５３Ａ、起立部（フィン）５３Ｂ、貫通孔５２Ａは、それぞれ、放熱部材１の金属板２、高熱伝導性樹脂部３、基層３Ａ、起立部（フィン）３Ｂ、貫通孔２Ａに対応し、その寸法等については、前述の放熱部材１における説明が適用される。
The heat dissipating member 51 eliminates the connecting portions of the base layers 53A of the two plate surfaces of the metal plate 52 at the upper end of the metal plate 52 in the same manner as the heat dissipating member 41 in that both the plate surfaces of the metal plate 52 are the uneven surface 52H. The point which has exposed the upper end surface of the metal plate 52 differs from the
なお、上端に基層５３Ａ，５３Ａ同士の連結部がないことから、金属板５２に貫通孔５２Ａを複数個設け、連結部５３Ｃの数を多くして、この連結部５３Ｃにより、基層５３Ａと金属板５２との密着性を高めている。
Since there is no connecting portion between the base layers 53A and 53A at the upper end, a plurality of through
この放熱部材５１では、金属板５２の表面が凹凸面５２Ｈとされていることにより、金属板５２と高熱伝導性樹脂部５３との接触面積が増え、金属板５３から基層５３Ｂへの熱の伝導性が高められると共に、金属板５２と高熱伝導性樹脂部５３との密着性が良好となる。 In the heat radiating member 51, the surface of the metal plate 52 is an uneven surface 52H, so that the contact area between the metal plate 52 and the high thermal conductive resin portion 53 is increased, and heat conduction from the metal plate 53 to the base layer 53B. In addition, the adhesion between the metal plate 52 and the high thermal conductive resin portion 53 is improved.
なお、凹凸面５２Ｈの凸先端部（山部分）および凹先端部（谷部分）は丸み（Ｒ）を有していた方が良い。そうすることにより、金属板５２の凹凸面５２Ｈに接する樹脂部分の応力集中による割れを防止することができる。好ましいＲは０．０５〜２ｍｍ、特に好ましくは０．１〜１ｍｍである。 In addition, the convex front-end | tip part (mountain part) and the concave front-end | tip part (valley part) of the uneven surface 52H should have roundness (R). By doing so, the crack by the stress concentration of the resin part which touches the uneven surface 52H of the metal plate 52 can be prevented. R is preferably 0.05 to 2 mm, particularly preferably 0.1 to 1 mm.
また、第１０図において、放熱部材４１と放熱部材５１とは、放熱部材４１のフィン４３Ｂが放熱部材５１のフィン５３Ｂ同士の間に入り込み、放熱部材５１のフィン５３Ｂが放熱部材４１のフィン５３Ｂ同士の間に入り込むように、隣接する放熱部材の起立部（フィン）が互い違いに入り込んだ放熱構造とされている。
In FIG. 10, the heat radiation member 41 and the heat radiation member 51 indicate that the
このように、放熱部材４１，５１を入り組ませて設置することにより、第５図に示す放熱構造に比べて、発熱体１０の厚さに対して、フィンの高さ（第２図のｈ１）を高くすることができ、フィンの表面積を大きくして放熱効率を高めることができる。ただし、この場合には、フィン同士の間に形成される空気の流通用流路が狭くなることにより、流通抵抗の増大、空気流量の低減が起こるため、この放熱構造においては、フィンの枚数、間隔を調整し、流路断面積を十分に確保するように設計することが重要である。この放熱部材４１，５１においても、金属板４２，５２と基層４３Ａ，５３とによってベース部が構成されている。金属板４２，５２を高熱伝導性樹脂組成物板としてもよく、この場合、高熱伝導性樹脂組成物板を高熱伝導性樹脂部４２，５３と一体に成形してもよい。 Thus, by installing the heat radiating members 41 and 51 in an intricate manner, the height of the fin (h in FIG. 2) is larger than the heat radiating structure shown in FIG. 1 ) can be increased, and the surface area of the fins can be increased to increase the heat dissipation efficiency. However, in this case, since the flow passage for air formed between the fins is narrowed, the flow resistance increases and the air flow rate decreases, so in this heat dissipation structure, the number of fins, It is important to design the gap so as to ensure a sufficient cross-sectional area. Also in the heat radiating members 41, 51, a base portion is constituted by the metal plates 42, 52 and the base layers 43 A, 53. The metal plates 42 and 52 may be high heat conductive resin composition plates. In this case, the high heat conductive resin composition plates may be formed integrally with the high heat conductive resin portions 42 and 53.
第１図〜第５図の放熱部材１では、各起立部（フィン）３Ｂはいずれも高さｈ１が等しいものとなっていたが、第１２図及び第１３図の放熱部材６１，７１のように、起立部（フィン６３Ｂが各図の上端側（金属板２の一辺側）から下端に向って高さが徐々に大きくなるように構成してもよい。
In the
放熱部材６１，７１は、放熱部材１と同じく金属板２と、高熱伝導性樹脂部６３，７３とからなる。高熱伝導性樹脂部６３，７３は、基層６３Ａ，７３Ａと、該基層６３Ａ，７３Ａの両側から立設された起立部（フィン）６３Ｂ，７３Ｂとを有している。起立部６３Ｂ，７３Ｂは、各図の上端側のものほど高さが小さくなっており、全体としてツリー状となっている。なお、上端側の最も高さの小さい起立部の高さは、下端側の最も高さの大きい起立部の高さの５〜５０％特に１０〜３０％程度が好ましい。それらの間の起立部は、各起立部の先端が最上端の起立部の先端と、最下端の起立部の先端とを結ぶ線分の上にほぼ位置することが好ましい。
The heat radiating members 61 and 71 are composed of the
このように下端側の起立部ほど高さを大きくするのは、下端側の起立部ほど金属板２からの伝熱量が多いからである。
The reason why the height of the standing portion on the lower end side is increased in this way is that the amount of heat transfer from the
なお、第１２図の放熱部材６１では基層６３Ａが上下方向において等厚みとなっているが、第１３図の放熱部材７１では基層７３Ａが下側ほど厚みが大きくなるテーパ形状となっている。このように下側ほど厚みを大きくすることにより、基層７３Ａの下側の強度が大きくなる。 In the heat dissipating member 61 of FIG. 12, the base layer 63A has an equal thickness in the vertical direction, but in the heat dissipating member 71 of FIG. 13, the base layer 73A has a tapered shape with a thickness increasing toward the lower side. Thus, by increasing the thickness on the lower side, the strength on the lower side of the base layer 73A is increased.
基層部を下側ほど厚みが大きくなる構成は、第１図〜第５図のように各起立部の高さが等しいタイプの放熱部材にも適用できる。第１４図はその一例を示す斜視図である。この放熱部材１’’は、金属板２と高熱伝導性樹脂部３’’とを組み合わせたものであり、高熱伝導性樹脂部３’’の基層３Ａ’’は下側ほど厚みが大きくなる構成を有している。放熱部材１’’のその他の構成は放熱部材１と同じであり、基層３Ａ’’の両面からそれぞれ等高さにて起立部（フィン）３Ｂが立設されている。
The structure in which the thickness increases toward the lower side of the base layer portion can also be applied to a heat radiating member of the type in which the heights of the upright portions are equal as shown in FIGS. FIG. 14 is a perspective view showing an example thereof. The
なお、第１２図〜第１４図の実施の形態においても、金属板２と基層６３Ａ，７３Ａ，３Ａ’’とによってベース部が構成されている。金属板２を高熱伝導性樹脂組成物板としてもよく、この場合、高熱伝導性樹脂組成物板を高熱伝導性樹脂部６３，７３，３’’と一体としてもよい。
In the embodiment shown in FIGS. 12 to 14, the
［第２態様］
本発明の第２態様の放熱部材は、好ましくは、板状のベース部の一方の板面に、その略全領域にわたって起立部が設けられており、起立部が設けられていない側のベース部の板面を発熱体に直接又は所定の熱伝導率を有するシール材を介して当接させることにより、該発熱体からの熱を受熱し、受熱した熱を起立部から放熱する。
[Second embodiment]
In the heat dissipation member of the second aspect of the present invention, preferably, the upright portion is provided over substantially the entire area of one plate surface of the plate-like base portion, and the base portion on the side where the upright portion is not provided. The plate surface is brought into contact with the heating element directly or via a sealing material having a predetermined thermal conductivity, thereby receiving heat from the heating element and radiating the received heat from the upright portion.
以下にこの第２態様の放熱部材の好適態様を第６図〜第８図を参照して説明する。 A preferred embodiment of the heat radiating member of the second embodiment will be described below with reference to FIGS.
第６図は、第２態様の放熱部材の実施の形態を示す斜視図であり、第７図は第６図のVII−VII線に沿う断面図、第８図はこのような放熱部材を用いた放熱構造を示す断面図である。ただし、第８図において、起立部であるフィンの数は第６，７図とは異なる。 FIG. 6 is a perspective view showing an embodiment of the heat radiating member of the second mode, FIG. 7 is a sectional view taken along the line VII-VII of FIG. 6, and FIG. 8 uses such a heat radiating member. It is sectional drawing which shows the heat dissipation structure which was. However, in FIG. 8, the number of fins which are standing parts is different from that in FIGS.
この放熱部材４は、板状のベース部４Ａとこの高熱伝導性樹脂部４Ａの一方の板面に突設された起立部としての板状のフィン４Ｂとを有する。
The heat radiating member 4 has a plate-
第６，７図において、フィン４Ｂはベース部４Ａの一方の板面に、ベース部４Ａの板面に対して略垂直方向に突設されており、また、ベース部２Ａの一辺の延在方向と平行方向に延在するように９枚が互いに平行に設けられている。
6 and 7, the
この放熱部材４は、高熱伝導性樹脂組成物の射出成形により、ベース部４Ａとフィン４Ｂとが一体的に成形されている。 In the heat radiating member 4, the base portion 4 </ b> A and the fins 4 </ b> B are integrally formed by injection molding of a high thermal conductive resin composition.
また、フィン４Ｂは、前述の第１態様のフィン３Ｂと同様に射出成形時の型抜き性（離型性）を良くするために、ベース部４Ａ側の基端側４ａから先端側４ｂに向けて次第に厚さが小さくなるようにテーパーが設けられていると共に、基端側４ａのベース部４Ａとのコーナー部４ｃは、放熱部材の製造時や使用時に、フィン４Ｂに荷重がかかった際の応力集中による割れを防止するべく、応力緩和のための丸み（Ｒ）がつけられている。
Further, the
この放熱部材４の寸法には特に制限はなく、発熱体の大きさに応じて寸法は適宜決定される。例えば、電池モジュール用途においては、次のような寸法であることが好ましい。 There is no restriction | limiting in particular in the dimension of this heat radiating member 4, A dimension is suitably determined according to the magnitude | size of a heat generating body. For example, in battery module applications, the following dimensions are preferable.
ベース部４Ａは、後述の如く、フィン４Ｂの形成面と反対側の面４Ｘ（以下、「受熱面」と称す。）が、電池等の発熱体に当接されて発熱体からの熱を受熱する面とするため、放熱対象となる発熱体の発熱面の大きさとほぼ同等となるように設計される。例えば電池用途においては、ベース部４Ａの板面の大きさは、３０〜５００ｍｍ×３０〜５００ｍｍ程度で、厚さ（第７図のｄ１４）が１〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。ベース部４Ａの板面の大きさは、上述の如く、発熱体の発熱面の寸法と同等となるように設計されるが、厚さについては、過度に薄過ぎると発熱体からの熱を効率的にフィン４Ｂに伝熱させることができず、また機械的強度が不足することにより、取り扱い性が悪くなる。
ベース部４Ａの厚さが厚過ぎると形成される放熱構造の重量が増えると共に厚さが増し、構造体の小型軽量化の面で好ましくない。
As will be described later, the
If the thickness of the
フィン４Ｂについても、放熱対象の発熱体や適用箇所により異なるが、ベース部４Ａから伝播した熱を効率的に放熱するためには、後述の冷媒との接触で効率的に冷却されることが重要であり、そのためには、所定の空間内に形成されるフィンの合計の表面積、即ち、後述の冷媒との接触面積ができるだけ大きくなるように設計することが好ましい。
Although the
フィン４Ｂの寸法は、第７図における各部の寸法として、例えば以下の範囲とすることが好ましい。
The dimensions of the
フィン４Ｂの先端側の厚さｄ１１：０．１〜５ｍｍ、特に０．５〜３ｍｍ
フィン４Ｂの基端側の厚さｄ１２：０．５〜８ｍｍ、特に１〜５ｍｍ
隣接するフィン４Ｂ，４Ｂの間隔ｄ１３：０．５〜５０ｍｍ、特に１〜２０ｍｍ
フィン４Ｂの突設高さｈ１１：３〜１００ｍｍ、特に５〜５０ｍｍ
フィン４Ｂのコーナー部４ｃの曲率半径Ｒ：０．０５〜２ｍｍ、特に０．１〜１ｍｍ
Thickness d 11 on the tip side of the
Thickness d 12 on the base end side of the
Distance d 13 between
Projection height h 11 of the
Curvature radius R of the
フィン４Ｂの厚さが薄過ぎると十分な熱伝導性及び放熱性が得られず、また、機械的強度が不足して取り扱い時に折れ易くなる。厚さが厚過ぎると限られた空間に多数のフィンを形成し得ず、放熱効率が悪くなる。
If the thickness of the
隣接するフィンの間隔が小さ過ぎると、後述の冷媒の流通抵抗が大きくなり、必要な流速を得るためのエネルギーが増すと共に、冷却効率も悪くなり、この結果、放熱効率が劣るものとなる。逆に、この間隔が大き過ぎると、所定の空間に形成できるフィンの数が少なくなり、やはり放熱効率が悪くなる。 If the distance between adjacent fins is too small, the flow resistance of the refrigerant, which will be described later, increases, energy for obtaining a required flow rate increases, and cooling efficiency also deteriorates, resulting in poor heat dissipation efficiency. On the other hand, if this distance is too large, the number of fins that can be formed in the predetermined space is reduced, and the heat dissipation efficiency is also deteriorated.
フィン４Ｂの突出高さｈ１１が低過ぎると、フィン４Ｂの表面積を大きくして、放熱効率を十分に高めることができず、高過ぎると放熱構造が大型化する。
When the protrusion height h 11 of the
また、ベース部４Ａの厚さｄ１４は、フィン４Ｂの基端側の厚さｄ１２よりも厚いことが好ましい。即ち、ベース部４Ａの厚さｄ１４をフィン４Ｂの基端側の厚さｄ１２よりも厚くすることにより、射出成形時に高熱伝導性樹脂組成物が金型内を流動して、ベース部形成部からフィン形成部に流入する際に、その流路幅が狭くなることにより、高熱伝導性樹脂組成物中の繊維状の高熱伝導性充填材がフィンの突出高さ方向に延在するように流動するようになる。これにより、フィン４Ｂの基端側から先端側へ向けて優れた熱伝導効率が得られ、放熱効率が向上する。
The thickness d 14 of the
上記効果を有効に得るために、ベース部４Ａの厚さｄ１４は、フィン４Ｂの基端側の厚さｄ１２の１〜１０倍、好ましくは１．１〜５倍程度であることが好ましい。
To effectively achieve the above effects, the thickness d 14 of the
また、フィンの表面積を大きく確保した上で、射出成形時の型抜き性を良好とするために、フィン４Ｂのテーパー（（基端側の厚さｄ１２−先端側の厚さｄ１１）／（２×突出高さｈ１１））は、１／１００〜１／１０程度であることが好ましい。
Further, in order to ensure a large surface area of the fin and to improve the die-cutting property at the time of injection molding, the taper of the
フィン４Ｂは、その第１態様におけるフィン３Ｂと同様、その表面積をなるべく大きくすると共に、フィンの表面で後述の冷媒の乱流を起こして放熱効率を高めるために、表面粗さが高いことが好ましく、例えば、表面粗さＲａが０．２μｍ以上、特に０．５〜５０μｍであることが好ましい。
The
なお、第６，７図において、放熱部材４は、フィン４Ｂがベース部４Ａの片面に９枚形成されているが、フィンの数には特に制限はなく、８枚以下であっても、１０枚以上形成されていてもよい。例えば、第８図に示すように４枚であってもよい。通常、表面積の大きなフィンを、放熱構造を大型化させることなく、良好な放熱効率が得られるように形成する上では、フィンは、ベース部４Ａの幅Ｗ１１の１００ｍｍあたり３〜５０枚程度形成することが好ましい。
6 and 7, the heat dissipation member 4 has nine
また、放熱部材４の起立部は、板状のフィン形状とされているが、起立部の形状には特に制限はなく、第９図（ａ）〜（ｅ）に示す起立部等、様々な形状の起立部を、様々な配置及び組み合わせで設けることができる。 Moreover, although the standing part of the heat radiating member 4 is plate-shaped fin shape, there is no restriction | limiting in particular in the shape of a standing part, Various standing parts, such as a standing part shown to Fig.9 (a)-(e), are various. Shaped uprights can be provided in various arrangements and combinations.
放熱部材４を電池等の発熱体に取り付けて放熱構造を形成する場合、第８図に示すように、放熱部材４のベース部４Ａの受熱面４Ｘ部分が電池１０等の発熱体の発熱面に当接するようにして放熱部材４を配置する。この際、前述の如く、電池１０の筐体の表面は、内部構造に由来する凹凸やリブとしての凹凸が形成されているため、この筐体の凹凸と放熱部材４のベース部４Ａとの間にシール材１２を介在させることが好ましい。このシール材については後述する。
When the heat radiating member 4 is attached to a heating element such as a battery to form a heat radiating structure, the
或いは、ベース部４Ａは、射出成形時に電池１０の発熱体の表面の凹凸形状に倣う凹凸形状を形成しておき、電池１０の発熱体表面と密接に当接されるようにすることもできる。この際、樹脂の射出成形であれば、容易に、この凹凸形状を形成することができる。
Alternatively, the base portion 4 </ b> A may have an uneven shape that follows the uneven shape of the surface of the heating element of the
放熱部材４の上には、冷媒を流通させるための流路形成部材としての断面コ字形のカバー２０を被せてもよい。このカバー２０の内壁面とフィン４Ｂとの間及びフィン４Ｂ，４Ｂ間に、フィン４Ｂの延在方向に冷媒が流れることで、フィン４Ｂが冷却され、ベース部４の受熱面４Ｘを経て受熱した電池１０の熱が、ベース部４Ａを経て、フィン４Ｂから効率的に放熱される。
A cover 20 having a U-shaped cross section as a flow path forming member for circulating the refrigerant may be covered on the heat radiating member 4. The refrigerant flows in the extending direction of the
カバー２０の材質については特に制限はなく、樹脂製であっても金属製であっても良い。
カバー２０の厚さについても、必要な強度を得た上で、小型軽量化が図れるように適宜決定される。通常、樹脂製のカバーであれば１〜５ｍｍ程度、金属製のカバーであれば０．２〜３ｍｍ程度である。
The material of the cover 20 is not particularly limited, and may be made of resin or metal.
The thickness of the cover 20 is also determined as appropriate so that the required strength can be obtained and the size and weight can be reduced. Usually, if it is a resin cover, it is about 1-5 mm, and if it is a metal cover, it is about 0.2-3 mm.
カバー２０の側壁内面２０Ａとフィン４Ｂの基端側側面との間隔Ｄ１１や、フィン４Ｂの先端とカバー２０の天井面２０Ｂとの間隔Ｄ１２は、過度に大きいと、冷媒がフィン４Ｂ，４Ｂ間を流れず、放熱部材４の周囲部分に多く流れるようになり、冷却効率が悪くなることから、Ｄ１１，Ｄ１２は、過度に大きくならないように設計する。カバー２０の天井面２０Ｂとフィン４Ｂの先端とは当接されていてもよい（即ち、Ｄ１２＝０）。また、温度上昇によるフィン４Ｂの線膨張を見込んでこの間隔を設けるようにしてもよい。
And spacing D 11 between the base end side of the inner surface of the
なお、冷媒としては通常空気が用いられ、必要に応じてカバー２０の一端側の開口には、空気の送風機又は吸引機が設けられる。この空気の流通流速については後述する。 Note that air is usually used as the refrigerant, and an air blower or suction device is provided at the opening on one end side of the cover 20 as necessary. The air flow rate will be described later.
第６図〜第７図では、ベース部４Ａは平板状であるが、ベース部は筒状、半筒状などであってもよい。ベース部を筒状とした放熱部材の一例について第１５図〜第２１図を参照して説明する。
6 to 7, the
第１５，１６図の放熱部材８０は、円筒形のベース部８１から複数板の円環板状の起立部８２（８２ａ〜８２ｎ）を放射方向に立設したものである。各起立部８２は、板面を円筒形ベース部８１の筒軸心線方向と直交方向としている。各起立部８２同士の間隔は一定である。筒軸心方向一端側（図の右端側）の起立部８２ａとそれに隣接する起立部８２ｂの起立高さ（直径）は同一であるが、３番目の起立部８２ｃから他端側（左端側）の起立部８２ｎにかけて直径が徐々に大きくなっている。最左端の起立部８２ｎの外周縁からは左方に短い筒形環状部８３が突設されている。
The
この放熱部材８０のベース部８１の内孔に対して、パイプ状又は中実棒状の発熱部材が挿入され、必要に応じシール部材によって発熱部材の外周面とベース部８１の内周面とを密着させる。通常の場合、発熱部材は第１５，１６図の左方へ長く突出するように配置さされる。
A pipe-shaped or solid rod-shaped heat generating member is inserted into the inner hole of the
なお、第１５，１６図では、起立部８２の高さを異ならせているが、同一としてもよい。
In FIGS. 15 and 16, the height of the
第１７，１８図の放熱部材９０は、円筒形のベース部９１の外周面から複数枚の三角形板状の起立部（フィン）９２を放射方向に立設したものである。各起立部９２は、板面を筒状ベース部９１の軸心線方向と平行方向としている。起立部９２は、ベース部９１の筒軸心方向一端側（先端側）において高さ（ベース部９１の外周面から放射方向への起立高さ）が最も小さく、他端側（後端側）において高さが最も大きくなっている。ベース部９１の該他端側にはフランジ部９３が設けられており、各起立部９２の他端側は該フランジ部９３に連なっている。フランジ部９３の外周からは、前記放熱部材８０の筒形環状部８３と同様の筒形環状部９３ａが後方に突設されている。なお、このフランジ部９３及び筒形環状部９３ａも起立部の一部を構成している。
17 and 18 has a plurality of triangular plate-like standing portions (fins) 92 erected in the radial direction from the outer peripheral surface of a
第１９図の放熱部材１００は、円筒状のベース部１０１の外周から格子状の起立部１０２を立設したものである。この起立部１０２は、第１５，１６図の放熱部材８０の円環板状の起立部８２よりなる第１の板状部と、第１７，１８図の三角形板状の起立部９２よりなる第２の板状部とを組み合わせた形状のものである。起立部１０２は、第１７，１８図の放熱部材９０と同様に設けられたフランジ部９３に連なっている。フランジ部９３の外周からは筒形環状部９３ａが後方に突設されている。
The
第２０，２１図の放熱部材１１０は、円筒状のベース部１１１と、該ベース部１１１の後端側から突設されたフランジ部９３と、該フランジ部９３の板面から突設された多数のピン１１２と、フランジ部９３の外周から後方に突設された筒形環状部９３ａとを有している。フランジ部９３及び筒形環状部９３ａの構成は、前記と同じである。
20 and 21, the
ピン１１２は、筒形環状部９３ａとは逆方向にベース部１１１の先端側に向ってフランジ部９３から突設されている。各ピン１１２のピン軸方向は、ベース部１１１の筒軸心線方向と平行方向となっている。
The
この実施の形態では、ピン１１２は、フランジ部９３の内周側において周方向に配列された第１列と、外周側において周方向に配列された第３列と、それらの間において周方向に配列された第２列との３列構成となっている。そして、第１列のピンの長さが最も長く、第３列のピンが最も短く、第２列の長さはその中間となっている。ただし、ピンの列の数や高さはこれに限定されない。また、各ピン１１２は、基端側すなわちフランジ部９３側が太く、先端側ほど細いテーパピン形であるが、これに限定されない。
In this embodiment, the
この実施の形態では、フランジ部９３と筒形環状部９３ａと、ピン１１２とによって起立部が構成されている。
In this embodiment, the upright portion is configured by the
［高熱伝導性樹脂組成物］
以下に本発明で用いる高熱伝導性樹脂組成物について説明する。
[High thermal conductive resin composition]
The high thermal conductive resin composition used in the present invention will be described below.
本発明の放熱部材の少なくとも前記起立部を構成する高熱伝導性樹脂組成物とは、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものである。この高熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ未満では、発熱体から受熱部を経て伝播される熱を効率的に放熱することができず、十分な放熱効率を得ることができない。
高熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率は高い程好ましく、好ましくは１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは３Ｗ／ｍ・Ｋ以上、特に好ましくは５Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。ただし、後述のように樹脂に高熱伝導性充填材を配合することにより調製される高熱伝導性樹脂組成物としては、その熱伝導率は好ましくは５０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、より好ましくは４０Ｗ／ｍ・Ｋ以下、特に好ましくは３０Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。熱伝導率が５０Ｗ／ｍ・Ｋより大きい場合、樹脂組成物中に高熱伝導性充填材を多く配合することとなり、射出成形時に樹脂組成物が固化しやすく、充填不良を起こすので好ましくない。
The high thermal conductive resin composition constituting at least the standing portion of the heat radiating member of the present invention has a thermal conductivity of 0.5 W / m · K or more. When the thermal conductivity of the high thermal conductive resin composition is less than 0.5 W / m · K, the heat propagated from the heating element through the heat receiving portion cannot be efficiently radiated, and sufficient heat radiation efficiency is obtained. I can't.
The higher the thermal conductivity of the high thermal conductive resin composition, the better, preferably 1 W / m · K or more, more preferably 3 W / m · K or more, and particularly preferably 5 W / m · K or more. However, as described later, as the high thermal conductive resin composition prepared by blending a high thermal conductive filler in the resin, the thermal conductivity is preferably 50 W / m · K or less, more preferably 40 W / m. · K or less, particularly preferably 30 W / m · K or less. When the thermal conductivity is higher than 50 W / m · K, a large amount of high thermal conductive filler is added to the resin composition, which is not preferable because the resin composition is easily solidified at the time of injection molding and causes poor filling.
本発明で用いる高熱伝導性樹脂組成物は、特に高熱伝導性充填材を配合したポリカーボネート樹脂組成物よりなることが好ましい。 The high heat conductive resin composition used in the present invention is preferably composed of a polycarbonate resin composition containing a high heat conductive filler.
そのポリカーボネート樹脂としては、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂を用いることができるが、中でも芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。該芳香族ポリカーボネート樹脂は、芳香族ジヒドロキシ化合物をホスゲン又は炭酸のジエステルと反応させることによって得られる熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体又は共重合体である。 As the polycarbonate resin, an aromatic polycarbonate resin, an aliphatic polycarbonate resin, and an aromatic-aliphatic polycarbonate resin can be used, and among them, an aromatic polycarbonate resin is preferable. The aromatic polycarbonate resin is a thermoplastic aromatic polycarbonate polymer or copolymer obtained by reacting an aromatic dihydroxy compound with phosgene or a diester of carbonic acid.
該芳香族ジヒドロキシ化合物としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（＝ビスフェノールＡ）、テトラメチルビスフェノールＡ、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−Ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４−ジヒドロキシビフェニルなどが挙げられ、好ましくはビスフェノールＡが挙げられる。さらに、難燃性をさらに高める目的で上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが１個以上結合した化合物や、シロキサン構造を有する両末端フェノール性ＯＨ基含有のポリマーあるいはオリゴマーを使用することができる。 Examples of the aromatic dihydroxy compound include 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane (= bisphenol A), tetramethylbisphenol A, bis (4-hydroxyphenyl) -P-diisopropylbenzene, hydroquinone, resorcinol, 4, 4-dihydroxybiphenyl etc. are mentioned, Preferably bisphenol A is mentioned. Further, for the purpose of further enhancing the flame retardancy, a compound in which one or more tetraalkylphosphonium sulfonates are bonded to the above aromatic dihydroxy compound, or a polymer or oligomer having a siloxane structure and containing both terminal phenolic OH groups is used. Can do.
本発明で用いる芳香族ポリカーボネート樹脂としては、好ましくは、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導されるポリカーボネート樹脂、又は２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導されるポリカーボネート共重合体が挙げられる。さらに２種以上のポリカーボネート樹脂を併用してもよい。 The aromatic polycarbonate resin used in the present invention is preferably a polycarbonate resin derived from 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, or 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and other fragrances. And a polycarbonate copolymer derived from an aromatic dihydroxy compound. Further, two or more kinds of polycarbonate resins may be used in combination.
該ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度２５℃で測定された溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、１４，０００〜３０，０００の範囲であり、好ましくは１５，０００〜２８，０００、より好ましくは１６，０００〜２６，０００である。粘度平均分子量が１４，０００未満では機械的強度が不足し、３０，０００を越えると成形性に難を生じやすく好ましくない。 The molecular weight of the polycarbonate resin is a viscosity average molecular weight converted from the solution viscosity measured at a temperature of 25 ° C. using methylene chloride as a solvent, and is in the range of 14,000 to 30,000, preferably 15,000 to 28. 16,000, more preferably 16,000-26,000. If the viscosity average molecular weight is less than 14,000, the mechanical strength is insufficient, and if it exceeds 30,000, the moldability tends to be difficult, which is not preferable.
このような芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法については、限定されるものでは無く、ホスゲン法（界面重合法）あるいは、溶融法（エステル交換法）等で製造することができる。さらに、溶融法で製造された、末端基のＯＨ基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を使用することができる。 The method for producing such an aromatic polycarbonate resin is not limited, and the aromatic polycarbonate resin can be produced by a phosgene method (interfacial polymerization method), a melting method (transesterification method), or the like. Furthermore, the aromatic polycarbonate resin which adjusted the amount of OH groups of the terminal group manufactured by the melting method can be used.
芳香族ポリカーボネート樹脂としては、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生された芳香族ポリカーボネート樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされた芳香族ポリカーボネート樹脂の使用も可能である。使用済みの製品としては、光学ディスクなどの光記録媒体、導光板、自動車窓ガラスや自動車ヘッドランプレンズ、風防などの車両透明部材、水ボトルなどの容器、メガネレンズ、防音壁やガラス窓、波板などの建築部材などが好ましく挙げられる。また、再生芳香族ポリカーボネート樹脂としては、製品の不適合品、スプルー、又はランナーなどから得られた粉砕品又はそれらを溶融して得たペレットなども使用可能である。 As the aromatic polycarbonate resin, not only a virgin raw material but also an aromatic polycarbonate resin regenerated from a used product, that is, a so-called material recycled aromatic polycarbonate resin can be used. Used products include optical recording media such as optical disks, light guide plates, automobile window glass and automobile headlamp lenses, vehicle transparent members such as windshields, containers such as water bottles, glasses lenses, soundproof walls and glass windows, waves A building member such as a plate is preferred. In addition, as the recycled aromatic polycarbonate resin, non-conforming product, pulverized product obtained from sprue or runner or pellets obtained by melting them can be used.
一方、高熱伝導性充填材としては、具体的には炭素繊維、黒鉛や窒化ホウ素などの熱伝導性粉体、板状黒鉛等が挙げられる。 On the other hand, examples of the high thermal conductive filler include carbon fibers, thermal conductive powders such as graphite and boron nitride, and plate-like graphite.
高熱伝導性充填材を配合したポリカーボネート樹脂組成物としては、前述の熱伝導率を満たすものであればよく、特に制限はないが、例えば、本出願人より先に特許出願された以下のようなものが挙げられる。 The polycarbonate resin composition blended with the high thermal conductive filler is not particularly limited as long as it satisfies the above-described thermal conductivity. For example, the following patent application was filed prior to the present applicant. Things.
＜高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物１＞
（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対し、（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維５質量部以上４０質量部未満、及び（Ｃ）平均粒子径が１〜５００μｍの黒鉛粉体５質量部以上１００質量部以下を含有する樹脂組成物（特開２００７−９１９８５号公報）。
<High thermal conductive
(A) Carbon fiber that is graphitized carbon fiber (B) with respect to 100 parts by mass of polycarbonate-based resin, and has a thermal conductivity in the length direction of 100 W / m · K or more and an average fiber diameter of 5 to 20 μm. A resin composition containing 5 parts by mass or more and less than 40 parts by mass of fibers and (C) 5 to 100 parts by mass of graphite powder having an average particle diameter of 1 to 500 μm (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-91985).
ここで（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維としては、好ましくは長さ方向の熱伝導率が４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものである。 Here, the (B) graphitized carbon fiber preferably has a thermal conductivity in the length direction of 400 W / m · K or more.
（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維の熱伝導率が上記範囲を外れた場合は、低充填率において十分な熱伝導性を得ることが出来ない。該炭素繊維は、例えば、特開２０００−１４３８２６号公報に記載されている、通常２〜２０ｍｍにカットされた炭素短繊維（チョップドストランド）を嵩密度４５０〜８００ｇ／ｌで収束してなり、次いで黒鉛化されてなる炭素短繊維収束体が好ましいものとして挙げられる。該炭素短繊維収束体は、炭素繊維をサイジング剤で収束させた後、所定の長さに切断して、黒鉛化処理することにより、サイジング剤の含有量を０．１重量％以下にしたものである。該黒鉛化処理の条件としては、例えば、不活性ガス雰囲気中、２８００℃〜３３００℃で加熱する方法が挙げられる。また、他の方法としては、連続した繊維（ロービング）を黒鉛化処理した後、所定の長さにカットして用いることも可能である。炭素繊維の平均繊維径は画像解析装置（例えば（株）東芝製、画像処理Ｒ＆Ｄシステム ＴＯＳＰＩＸ−ｉ）等で測定でき、５〜２０μｍである。５μｍ未満ではポリカーボネート樹脂へ混合充填した時の熱伝導性が低下したり、成形品のそりが大きくなったりするなどの問題を生じやすく、２０μｍを越えると寸法安定性が低下し、良外観が出にくい。また、サイジング剤の含有量は０．１重量％より多いと、熱伝導率の低下を招きやすい。炭素繊維の配合量は４０質量部未満であり、これより多いと成形加工性や寸法安定性が低下し、そりが大きくなる。更に、該配合量が５質量部未満であると、十分な熱伝導率が得られない。該配合量としては、好ましくは１０質量部以上４０質量部未満であり、より好ましくは１５質量部以上３５質量部以下である。 (B) When the thermal conductivity of the graphitized carbon fiber is out of the above range, sufficient thermal conductivity cannot be obtained at a low filling rate. The carbon fiber is formed by, for example, converging carbon short fibers (chopped strands) usually cut to 2 to 20 mm at a bulk density of 450 to 800 g / l, as described in JP-A No. 2000-143826. A carbon short fiber converging body obtained by graphitization is preferable. The carbon short fiber converging body is obtained by converging carbon fibers with a sizing agent, cutting to a predetermined length, and graphitizing to reduce the content of the sizing agent to 0.1% by weight or less. It is. Examples of the conditions for the graphitization treatment include a method of heating at 2800 ° C. to 3300 ° C. in an inert gas atmosphere. As another method, continuous fibers (rovings) can be graphitized and then cut into a predetermined length for use. The average fiber diameter of the carbon fiber can be measured with an image analyzer (for example, image processing R & D system TOSPIX-i manufactured by Toshiba Corporation), and is 5 to 20 μm. If it is less than 5 μm, it tends to cause problems such as a decrease in thermal conductivity when the polycarbonate resin is mixed and filled, and warpage of the molded product increases, and if it exceeds 20 μm, the dimensional stability decreases and a good appearance is obtained. Hateful. Moreover, when there is more content of a sizing agent than 0.1 weight%, it will be easy to cause the fall of heat conductivity. The compounding amount of the carbon fiber is less than 40 parts by mass, and if it is more than this, the moldability and dimensional stability are lowered, and the warpage is increased. Furthermore, sufficient heat conductivity is not obtained as this compounding quantity is less than 5 mass parts. The blending amount is preferably 10 parts by mass or more and less than 40 parts by mass, and more preferably 15 parts by mass or more and 35 parts by mass or less.
更に（Ｂ）炭素繊維としては、好ましくは長繊維状のものを使用するのがよい。例えば、繊維長１〜３０ｍｍ、好ましくは２〜２０ｍｍのものを用いる。長繊維状のものを使用することは、熱伝導性の改善、及び成形品のそりの低減の点等で効果的である。 Further, (B) a carbon fiber is preferably used as the carbon fiber. For example, a fiber length of 1 to 30 mm, preferably 2 to 20 mm is used. The use of a long fiber is effective in terms of improving thermal conductivity and reducing warpage of the molded product.
この高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物１では、熱伝導性、成形加工性を高め、成形品のそりを少なくするために、（Ｃ）平均粒子径が１〜５００μｍの黒鉛粉体を５質量部以上１００質量部以下を併用する。（Ｃ）黒鉛粉体の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ８８２５−１に準拠してレーザー回折法により測定し、ＪＩＳ Ｚ８８１９−２に準拠して平均粒子径を求めた値を指す。この値が５００μｍを超えた場合や、含有量として１００質量部を超えた場合は、成形加工性が低下する。（Ｃ）黒鉛粉体の平均粒子径が１μｍ未満でも、配合時に飛散するなど、取り扱いが困難であり、樹脂組成物中に均一に分散させるのも困難である。さらに、含有量として５質量部未満であると、十分な熱伝導性が得られない。（Ｃ）黒鉛粉体の平均粒子径は、５〜１００μｍであるのが好ましい。また、該（Ｂ）の炭素繊維の量が少ない場合は、（Ｃ）黒鉛粉体の量を比較的多めにして、所定の熱伝導率が得られるように、適宜調整する。例えば、（Ｂ）炭素繊維の量が５質量部以上２５質量部以下の場合は、（Ｃ）黒鉛粉体の量は２０質量部以上１００質量部以下が好ましく、より好ましくは２０質量部以上８０質量部以下である。（Ｂ）炭素繊維の量が２５質量部以上４０質量部未満の場合は、（Ｃ）黒鉛粉体の量を５質量部以上４０質量部以下とすることが好ましく、より好ましくは５質量部以上２０質量部以下とするのが好ましい。
In this highly heat-conductive
＜高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物２＞
（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対し、（Ｂ）芳香族ポリカーボネートオリゴマー１質量部以上４０質量部以下、（Ｃ）黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維５質量部以上４０質量部未満、及び（Ｄ）熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上で平均粒子径が１〜５００μｍの熱伝導性粉体（但し、窒化ホウ素を除く）５質量部以上１００質量部以下を含有する樹脂組成物（特開２００７−９９７９８号公報）。
<High thermal conductive
(A) 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less of (B) aromatic polycarbonate oligomer, and (C) graphitized carbon fiber with respect to 100 parts by mass of polycarbonate-based resin, and the thermal conductivity in the length direction is Heat of 100 W / m · K or more and 5 to 20 μm carbon fiber having an average fiber diameter of 5 to 20 μm and (D) heat conductivity of 10 W / m · K or more and an average particle diameter of 1 to 500 μm Resin composition containing 5 to 100 parts by mass of conductive powder (excluding boron nitride) (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-99798).
ここで、（Ｃ）黒鉛化されてなる炭素繊維は、前述の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物１における（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維と同様であり、その好ましい配合量も同等である。
Here, (C) graphitized carbon fiber is the same as (B) graphitized carbon fiber in the above-described high thermal conductive
（Ｂ）芳香族ポリカーボネートオリゴマーとしては、ビスフェノールＡ（ＢＰＡ）をホスゲンまたは炭酸ジエステルとを適当な分子量調節剤を用いて反応させることによって得られるものである。また、ビスフェノールＡの一部を他の二価のフェノールで置き換えた共重合型のものであってもよく、他の二価フェノールとしては上記芳香族ポリカーボネート樹脂で説明した二価フェノールが用いられる。 (B) The aromatic polycarbonate oligomer is obtained by reacting bisphenol A (BPA) with phosgene or a carbonic acid diester using an appropriate molecular weight regulator. Further, a copolymer type in which a part of bisphenol A is replaced with another divalent phenol may be used, and the divalent phenol described in the above aromatic polycarbonate resin is used as the other divalent phenol.
末端停止剤または分子量調節剤としては、一価のフェノール性水酸基を有する化合物や芳香族カルボン酸基を有する化合物等が挙げられ、通常のフェノール、ｐ−ｔ−ブチルフェノール、２，３，６−トリブロモフェノール等の他に、長鎖アルキルフェノール、脂肪族カルボン酸クロライド、脂肪族カルボン酸、ヒドロキシ安息香酸等が挙げられる。芳香族ポリカーボネートオリゴマーは、一種でも、または二種類を混合して使用してもよい。かかる芳香族ポリカーボネートオリゴマーは、重合度１では成形時に成形品からブリードアウトしやすく、他方重合度が大きくなると満足する流動性、表面平滑性が得られ難くなるため、好ましくは重合度２〜１５である。芳香族ポリカーボネートオリゴマーの配合量は、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物２中の（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対して１質量部以上４０質量部以下である。１質量部未満では、充分な流動性と表面平滑性は得られにくく、４０質量部を超えると、機械的特性を低下させる。より好ましい配合量は（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対して２質量部以上３０質量部以下である。
Examples of the terminal terminator or the molecular weight regulator include compounds having a monovalent phenolic hydroxyl group and compounds having an aromatic carboxylic acid group, such as normal phenol, pt-butylphenol, 2,3,6-triol. In addition to bromophenol and the like, long-chain alkylphenols, aliphatic carboxylic acid chlorides, aliphatic carboxylic acids, hydroxybenzoic acid, and the like can be mentioned. Aromatic polycarbonate oligomers may be used singly or as a mixture of two kinds. Such an aromatic polycarbonate oligomer tends to bleed out from a molded product at the time of molding at a degree of polymerization of 1, while it becomes difficult to obtain satisfactory fluidity and surface smoothness when the degree of polymerization becomes large. is there. The compounding quantity of an aromatic polycarbonate oligomer is 1 mass part or more and 40 mass parts or less with respect to 100 mass parts of (A) polycarbonate-type resin in the highly heat conductive
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物２では、熱伝導性、成形加工性を高め、成形品のそりを少なくするために、（Ｄ）熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上で平均粒子径が１〜５００μｍの熱伝導性粉体（但し、窒化ホウ素を除く）５質量部以上１００質量部以下を併用する。（Ｄ）成分の例には、炭素系粉体、ケイ素系粉体、ホウ素系粉体（但し、窒化ホウ素を除く）、金属元素の少なくとも一種の炭化物、酸化物、及び窒化物、並びに金属単体の粉末及び繊維が含まれる。（Ｄ）成分としてより好ましくは、炭素繊維（上記（Ｃ）成分の範疇に含まれないもの）、黒鉛、金属被覆炭素繊維、金属被覆黒鉛、金属被覆ガラス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、窒化ケイ素、炭化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、金属繊維及び金属粉末からなる群の１つ又は２つ以上からなる熱伝導性粉末が挙げられる。中でも、黒鉛粉体が好ましい。その他、好ましい粉体としては、ケイ素、マグネシウム及びアルミニウム、ホウ素から選ばれる少なくとも一種の炭化物、酸化物、及び窒化物である。前記（Ｄ）成分の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ８８２５−１に準拠し、レーザー回折法により測定し、ＪＩＳ Ｚ８８１９−２に準拠して求めた値である。この値が５００μｍを超えた場合や、含有量として１００質量部を超えた場合は、成形加工性が低下する。該（Ｄ）成分の平均粒子径が１μｍ未満でも、配合時に飛散するなど、取り扱いが困難であり、樹脂組成物中に均一に分散させるのも困難である。該（Ｄ）成分の平均粒子径は、５〜１００μｍであるのが好ましい。さらに、含有量として５質量部未満であると、十分な熱伝導性が得られない。該（Ｃ）の炭素繊維の量が少ない場合は、（Ｄ）の熱伝導性粉体の量を比較的多めにして、所定の熱伝導率が得られるように、適宜調整する。例えば、（Ｃ）の炭素繊維の量が５質量部以上２５質量部以下の場合は、（Ｄ）の熱伝導性粉体の量は２０質量部以上１００質量部以下が好ましく、より好ましくは２０質量部以上８０質量部以下である。（Ｃ）の炭素繊維の量が２５質量部以上４０質量部未満の場合は、（Ｄ）の熱伝導性粉体の量を５質量部以上４０質量部以下とすることが好ましく、より好ましくは５質量部以上２０質量部以下とするのが好ましい。
In the high thermal conductivity
＜高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物３＞
（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対し、（Ｂ）芳香族ポリカーボネートオリゴマー１質量部以上４０質量部以下、（Ｃ）黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維５質量部以上４０質量部未満、及び（Ｄ）平均粒子径が１〜５００μｍの窒化ホウ素５質量部以上１００質量部以下含有する樹脂組成物（特開２００７−９９７９９号公報）。
<High thermal conductive
(A) 1 part by mass or more and 40 parts by mass or less of (B) aromatic polycarbonate oligomer, and (C) graphitized carbon fiber with respect to 100 parts by mass of polycarbonate-based resin, and the thermal conductivity in the length direction is 100 W / m · K or more and 5 mass parts or more and less than 40 mass parts of carbon fibers having an average fiber diameter of 5 to 20 μm, and (D) 5 mass parts or more and 100 mass parts or less of boron nitride having an average particle diameter of 1 to 500 μm. Resin composition (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-99799).
ここで、（Ｂ）芳香族ポリカーボネートオリゴマーとしては、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物２における（Ｂ）芳香族ポリカーボネートオリゴマーと同様のものを用いることができ、その好適な配合量も同等である。
また、（Ｃ）黒鉛化されてなる炭素繊維は、前述の高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物１における（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維と同様であり、その好ましい配合量も同等である。
Here, as (B) aromatic polycarbonate oligomer, the thing similar to (B) aromatic polycarbonate oligomer in the highly heat conductive
Further, (C) graphitized carbon fiber is the same as (B) graphitized carbon fiber in the above-described high thermal conductive
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物３では、絶縁性を付与すると共に、熱伝導性、成形加工性を高め、成形品のそりを少なくするために、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００質量部に対して、（Ｄ）平均粒子径が１〜５００μｍの窒化ホウ素を５質量部以上１００質量部以下用いる。前記（Ｄ）成分の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ８８２５−１に準拠し、レーザー回折法により測定し、ＪＩＳ Ｚ８８１９−２に準拠して求めた値である。この値が５００μｍを超えた場合や、含有量として１００質量部を超えると成型加工性が低下する。該（Ｄ）成分の平均粒子径が１μｍ未満でも、配合時に飛散するなど、取り扱いが困難であり、樹脂中に均一に分散させるのも困難である。さらに、含有量として５質量部未満であると、十分な熱伝導性と絶縁性が得られない。また、（Ｄ）成分の含有量の好ましい範囲は、併用する（Ｃ）成分の含有量によって変動し、（Ｃ）成分と等質量部以上とするのが好ましい。（Ｃ）成分の含有量未満であると、十分な熱伝導性と絶縁性が得られない場合がある。また、（Ｃ）成分である炭素繊維の含有量が少ない場合は、（Ｄ）成分である窒化ホウ素の含有量を比較的多めにして、所定の熱伝導率が得られるように、適宜調整するのも好ましい。例えば、（Ｃ）の炭素繊維の量が５質量部以上２５質量部以下の場合は、（Ｄ）の窒化ホウ素の量は２０質量部以上１００質量部以下が好ましく、より好ましくは２０質量部以上８０質量部以下である。（Ｃ）の炭素繊維の量が２５質量部以上４０質量部未満の場合は、（Ｄ）の窒化ホウ素の量を５質量部以上４０質量部以下とすることが好ましく、より好ましくは５質量部以上２０質量部以下とするのが好ましい。
In the highly heat conductive
なお、窒化ホウ素には、ｃ−ＢＮ（閃亜鉛鉱構造）、ｗ−ＢＮ（ウルツ鉱構造）、ｈ−ＢＮ（六方晶構造）、ｒ−ＢＮ（菱面体晶構造）など、複数の安定構造が知られている。本発明では、いずれの窒化ホウ素を用いてもよいが、中でも、六方晶構造の窒化ホウ素を用いるのが好ましい。また、窒化ホウ素には、球状のものと鱗片状のものがあり、いずれも用いることができるが、鱗片状のものを用いると、より絶縁性に優れた成形品が得られるとともに、機械的特性が良好となるので好ましい。また、鱗片状の窒化ホウ素粉体の平均粒子径は、一般的には１〜５０μｍであり、かかる範囲の平均粒子径の粉体を用いるのも好ましい。但し、窒化ホウ素の比重及び平均粒子径はこの範囲に限定されるものではない。
また、該窒化ホウ素の熱伝導率が、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましい。
Boron nitride has a plurality of stable structures such as c-BN (zinc blende structure), w-BN (wurtzite structure), h-BN (hexagonal crystal structure), and r-BN (rhombohedral crystal structure). It has been known. In the present invention, any boron nitride may be used. Among them, hexagonal structure boron nitride is preferably used. Boron nitride can be either spherical or scaly, and any of these can be used, but when a scaly one is used, a molded product with better insulation can be obtained and mechanical properties can be obtained. Is preferable. Further, the average particle diameter of the scaly boron nitride powder is generally 1 to 50 μm, and it is also preferable to use a powder having an average particle diameter in such a range. However, the specific gravity and average particle diameter of boron nitride are not limited to this range.
The thermal conductivity of the boron nitride is preferably 10 W / m · K or more.
＜高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物４＞
（Ａ）熱可塑性樹脂、好ましくはポリカーボネート樹脂と（Ｂ）黒鉛とを含む熱可塑性樹脂組成物であって、該（Ｂ）黒鉛のアスペクト比が２０〜５０で、平均粒子径が１０〜２００μｍであり、かつ固定炭素量が９８質量％以上である樹脂組成物（特願２００９−１６２８５３）。
<High thermal conductive polycarbonate resin composition 4>
(A) A thermoplastic resin, preferably a thermoplastic resin composition comprising a polycarbonate resin and (B) graphite, wherein the (B) graphite has an aspect ratio of 20 to 50 and an average particle diameter of 10 to 200 μm. And a resin composition having a fixed carbon content of 98% by mass or more (Japanese Patent Application No. 2009-162853).
ここで言う平均粒子径とは、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）観察において、１００個のサンプルについて粒子径（ここで粒子径とは、黒鉛を２枚の平行な板で挟んだ場合、この平行な板の間隔が最も大きくなる部位の径（板の間隔の長さ）をさす）を測定して得られた値の平均値である。この平均粒子径が小さすぎると、溶融混練時に空気中に舞うなど大気汚染の問題が生じたり、樹脂組成物の溶融粘度が著しく増加して流動性が低下する事がある。ただし、平均粒子径が大き過ぎると、溶融混練時時に黒鉛を含む粉体がホッパー内でブリッジするなどの供給不良が生じたり、成形品の外観不良が生じる場合があり、また、平均粒子径が過度に大きい黒鉛を製造ないし入手することは困難である。より好ましい（Ｂ）黒鉛の平均粒子径は２０〜２００μｍである。 The average particle diameter referred to here is the particle diameter of 100 samples in SEM (scanning electron microscope) observation (here, the particle diameter is the parallel plate when graphite is sandwiched between two parallel plates). Is the average value of the values obtained by measuring the diameter (the length of the interval between the plates) of the portion where the interval is the largest. If the average particle size is too small, air pollution problems such as flying in the air during melt-kneading may occur, or the melt viscosity of the resin composition may be significantly increased and fluidity may be lowered. However, if the average particle size is too large, supply failure such as bridging of the graphite-containing powder in the hopper may occur during melting and kneading, or the appearance of the molded product may be deteriorated. It is difficult to produce or obtain excessively large graphite. More preferably, the average particle diameter of (B) graphite is 20 to 200 μm.
また、黒鉛の粒子径と厚みとの比で求められるアスペクト比が２０より小さいと、黒鉛が、射出成形工程にて、成形品内で、成形品厚み方向と黒鉛厚み方向とが一致するように配向するが、その場合、成形品厚み方向と垂直な面方向への黒鉛の熱伝導率への寄与が少なくなり、より高い熱伝導性を得ることができない。このため、このアスペクト比は２０より大きく、特に２５以上、とりわけ３０以上であることが好ましい。ただし、アスペクト比が大きすぎると、黒鉛同士の絡み合いにより、分散不良が生じる場合があるため、アスペクト比は５０以下、好ましくは４５以下である。 Further, when the aspect ratio calculated by the ratio of the particle diameter and the thickness of graphite is smaller than 20, the graphite is so formed that the thickness direction of the molded product matches the thickness direction of the graphite in the molded product in the injection molding process. Although oriented, in that case, the contribution to the thermal conductivity of graphite in the plane direction perpendicular to the thickness direction of the molded product is reduced, and higher thermal conductivity cannot be obtained. For this reason, this aspect ratio is larger than 20, in particular 25 or more, and particularly preferably 30 or more. However, if the aspect ratio is too large, a dispersion failure may occur due to the entanglement of graphite, and therefore the aspect ratio is 50 or less, preferably 45 or less.
ここで、黒鉛のアスペクト比は、ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）観察において、１００個のサンプルについて厚み（ここで厚みとは、黒鉛を２枚の平行な板で挟んだ場合、この平行な板の間隔が最も小さくなる部位の径（板の間隔の長さ）をさす）を測定して得られた値の平均値を平均厚みとし、上述の平均粒子径に対して、平均粒子径／平均厚みの比を算出することにより求められる。 Here, the aspect ratio of graphite is the thickness of 100 samples in SEM (scanning electron microscope) observation (here, the thickness is the interval between the parallel plates when graphite is sandwiched between two parallel plates). The average value of the values obtained by measuring the diameter of the part where the diameter is smallest (the length of the interval between the plates) is the average thickness, and the average particle diameter / average thickness of the above average particle diameter It is obtained by calculating the ratio.
また、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物４で用いる（Ｂ）黒鉛は、ＪＩＳ Ｍ８５１１に準じて測定される固定炭素量が９８質量％以上、好ましくは９８．５質量％以上、より好ましくは９９質量％以上であることにより、優れた熱伝導性を得ることができる。 In addition, the graphite (B) used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 4 has a fixed carbon amount measured in accordance with JIS M8511 of 98% by mass or more, preferably 98.5% by mass or more, more preferably 99% by mass. By being above, excellent thermal conductivity can be obtained.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物４においては、上述のような物性を有する黒鉛の中でも、粉末コークスを１０００℃以上で熱処理した熱分解黒鉛を用いることが好ましい。ここで熱処理が不十分ある場合、高い熱伝導性を得ることができない場合がある。この熱処理条件としては、好ましくは、温度１０００〜３５００℃で、不活性ガス中にて処理して得たものが好ましい。 In the high thermal conductive polycarbonate resin composition 4, it is preferable to use pyrolytic graphite obtained by heat-treating powder coke at 1000 ° C. or higher among graphite having the above-described physical properties. Here, when heat treatment is insufficient, high thermal conductivity may not be obtained. The heat treatment conditions are preferably those obtained by treatment in an inert gas at a temperature of 1000 to 3500 ° C.
このような熱処理を施した熱分解黒鉛は、不純物が少なく、黒鉛自体の熱伝導率も高い上に、樹脂の分解を抑制するため好適である。 Pyrolytic graphite subjected to such heat treatment is preferable because it has few impurities, has high thermal conductivity, and suppresses decomposition of the resin.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物４中の（Ｂ）黒鉛の含有量は、好ましくは１〜５０質量％、より好ましくは１〜４０質量％、さらに好ましくは５〜４０質量％、特に好ましくは１０〜４０質量％である。
（Ｂ）黒鉛の含有量が少な過ぎると必要とされる熱伝導性を得ることができない場合があり、多過ぎると樹脂組成物の混練が困難となり組成物を調製し得ない場合がある。
The content of (B) graphite in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 4 is preferably 1 to 50% by mass, more preferably 1 to 40% by mass, still more preferably 5 to 40% by mass, and particularly preferably 10 to 10% by mass. 40% by mass.
(B) If the graphite content is too low, the required thermal conductivity may not be obtained, and if it is too high, the resin composition may be difficult to knead and the composition may not be prepared.
なお、（Ｂ）黒鉛は、材質、形状、物性等の異なるものを２種以上併用してもよい。 In addition, (B) 2 or more types of graphites having different materials, shapes, physical properties, etc. may be used in combination.
＜高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５＞
（Ａ）熱可塑性樹脂、好ましくはポリカーボネート樹脂２０質量％以上８５質量％以下と、（Ｂ）見掛け密度０．１６ｇ／ｃｍ３以上の板状黒鉛５質量％以上３０質量％以下と、（Ｃ）電気絶縁性を有する充填材（以下「絶縁性充填材」と称す。）１０質量％以上６０質量％以下を含む樹脂組成物（特願２００９−１６２８５２）。
<Highly heat conductive polycarbonate resin composition 5>
(A) thermoplastic resin, preferably polycarbonate resin 20% by mass to 85% by mass, (B) plate graphite having an apparent density of 0.16 g / cm 3 or more, 5% by mass to 30% by mass, and (C) A resin composition (Japanese Patent Application No. 2009-162852) containing 10% by mass or more and 60% by mass or less of an electrically insulating filler (hereinafter referred to as “insulating filler”).
ここで使用する（Ｂ）黒鉛は、見掛け密度が０．１６ｇ／ｃｍ３以上の板状黒鉛であり、好ましくは、天然鱗状黒鉛、天然鱗片状黒鉛、熱分解黒鉛、キッシュ黒鉛から選ばれるものが挙げられる。 The (B) graphite used here is plate-like graphite having an apparent density of 0.16 g / cm 3 or more, and preferably selected from natural scaly graphite, natural scaly graphite, pyrolytic graphite, and quiche graphite. Can be mentioned.
（Ｂ）黒鉛の見掛け密度が０．１６ｇ／ｃｍ３未満では、（Ａ）熱可塑性樹脂や（Ｃ）絶縁性充填材との見掛け密度の差が大き過ぎて、樹脂組成物製造時に分離し易く、生産性が低下し、得られた樹脂組成物の品質のバラツキが大きくなるので好ましくない。（Ｂ）黒鉛の見掛け密度は、好ましくは０．１８ｇ／ｃｍ３以上であり、さらに好ましくは０．２０ｇ／ｃｍ３以上である。なお、この見掛け密度の上限は通常０．５ｇ／ｃｍ３程度である。なお、見掛け密度はメスシリンダーに３０ｍｌの黒鉛を自然落下状態で充填し、その重量を測定する事で求めることができる。 If the apparent density of (B) graphite is less than 0.16 g / cm 3 , the difference in apparent density between (A) thermoplastic resin and (C) insulating filler is too large, and it is easy to separate during resin composition production. This is not preferable because the productivity is lowered and the quality of the obtained resin composition varies greatly. (B) The apparent density of graphite is preferably 0.18 g / cm 3 or more, more preferably 0.20 g / cm 3 or more. The upper limit of the apparent density is usually about 0.5 g / cm 3 . The apparent density can be obtained by filling a graduated cylinder with 30 ml of graphite in a naturally falling state and measuring the weight.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５で使用する（Ｂ）黒鉛の固定炭素含有率は、好ましくは９７質量％以上、さらに好ましくは９８質量％以上である。（Ｂ）黒鉛の灰分含有率は、好ましくは２質量％以下、さらに好ましくは１質量％以下である。また、（Ｂ）黒鉛の揮発分含有率は、好ましくは１．５質量％以下であり、さらに好ましくは１．０質量％以下である。黒鉛の固定炭素、灰分及び揮発分含有率が上記範囲から外れた場合、樹脂組成物の熱伝導率や溶融熱安定性が低下することがある。 The fixed carbon content of (B) graphite used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 is preferably 97% by mass or more, and more preferably 98% by mass or more. (B) The ash content of graphite is preferably 2% by mass or less, more preferably 1% by mass or less. Moreover, the volatile matter content rate of (B) graphite becomes like this. Preferably it is 1.5 mass% or less, More preferably, it is 1.0 mass% or less. When the fixed carbon, ash content, and volatile content of graphite deviate from the above ranges, the thermal conductivity and heat stability of the resin composition may be lowered.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５で使用する（Ｂ）黒鉛の平均粒径は、重量平均で３〜１００μｍであることが好ましく、５〜８０μｍであることがより好ましく、５〜６０μｍであることがさらに好ましい。平均粒径３μｍ未満の黒鉛は、押出機などを用いて溶融混練する場合、スクリューへの喰い込みが悪く、計量不安定となり、生産性が低下する。黒鉛の平均粒径が１００μｍを超えると、成形品の表面平滑性や分散性が劣るので好ましくない。 The average particle diameter of the (B) graphite used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 is preferably 3 to 100 μm, more preferably 5 to 80 μm, and more preferably 5 to 60 μm on a weight average basis. Further preferred. When the graphite having an average particle size of less than 3 μm is melt-kneaded using an extruder or the like, the graphite does not easily bite into the screw, becomes unstable in measurement, and decreases in productivity. When the average particle diameter of graphite exceeds 100 μm, the surface smoothness and dispersibility of the molded product are inferior.
また、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５で用いる（Ｂ）黒鉛は、板状形状を有する黒鉛であるが、ここで板状とは、板面の面積に対して厚みの薄い薄片状ないし鱗片状のものをさし、好ましくは、平均厚み／平均粒径が２〜２０であるようなものである。 The (B) graphite used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 is graphite having a plate shape. Here, the plate shape is a flaky or scaly shape having a small thickness with respect to the area of the plate surface. Preferably, the average thickness / average particle size is 2-20.
この（Ｂ）黒鉛の平均粒径及び平均厚みは、溶融混練前の平均粒径及び平均厚みであり、通常はカタログ値を用いるが、開示されていない場合は、ＩＳＯ１３３２０のレーザー法で測定したメジアン粒径（Ｄ５０値と表示することもある）によって求めた値を平均粒径とし、黒鉛をエポキシ樹脂で固め、研磨した後、研磨面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察し、１００個の厚みの平均値を平均厚みとする。 The average particle diameter and average thickness of this (B) graphite are the average particle diameter and average thickness before melt-kneading, and usually use catalog values, but when not disclosed, the median measured by the ISO 13320 laser method The value obtained by the particle size (sometimes expressed as D50 value) was used as the average particle size. After the graphite was hardened with an epoxy resin and polished, the polished surface was observed with an SEM (scanning electron microscope). Let the average value of thickness be an average thickness.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５で使用する（Ｂ）黒鉛は、その特性を損なわない限りにおいて、（Ａ）熱可塑性樹脂との親和性を増すために、表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、酸化処理等が施されていてもよい。 As long as the (B) graphite used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 does not impair its properties, (A) surface treatment such as epoxy treatment, urethane treatment, An oxidation treatment or the like may be performed.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５は、（Ｂ）黒鉛と共に、（Ｃ）絶縁性充填材を含み、これにより、優れた熱伝導性と絶縁性を兼ね備えることができる。 The high thermal conductivity polycarbonate resin composition 5 includes (B) graphite and (C) an insulating filler, thereby having both excellent thermal conductivity and insulating properties.
即ち、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５においては、（Ｂ）黒鉛を含むことにより熱伝導性が得られるが、この（Ｂ）黒鉛が板状黒鉛であり、かつ、（Ｃ）絶縁性充填材と共存することにより、成形時に板状の（Ｂ）黒鉛の配向が（Ｃ）絶縁性充填材により促進され、この結果、板状黒鉛による熱伝導性が高められる。また、絶縁性の（Ｃ）絶縁性充填材を含むことで、絶縁性も付与される。更には、（Ｃ）絶縁性充填材を含むことで、表面平滑性、寸法安定性が良好となり、得られる成形品の硬度が高くなることにより、耐チョーク性が改善されるという効果も奏される。 That is, in the high thermal conductivity polycarbonate resin composition 5, thermal conductivity can be obtained by including (B) graphite. This (B) graphite is plate-like graphite, and (C) an insulating filler. Coexisting with (C) the insulating filler during the molding promotes the orientation of the plate-like (B) graphite, and as a result, the thermal conductivity of the plate-like graphite is enhanced. Moreover, insulation is also provided by including an insulating (C) insulating filler. Furthermore, the inclusion of (C) an insulating filler improves surface smoothness and dimensional stability, and increases the hardness of the resulting molded product, thereby improving the choke resistance. The
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５で用いる（Ｃ）絶縁性充填材は、粒子状、板状、繊維状のいずれであってもよいが、好ましくは、板状又は繊維状であり、特に好ましくは板状である。 The (C) insulating filler used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 may be in the form of particles, plates, or fibers, preferably in the form of plates or fibers, particularly preferably. It is plate-shaped.
板状の（Ｃ）絶縁性充填材としては、薄片状、鱗片状のタルク、マイカ、クレー、カオリン、ガラスフレーク等が例示され、特に好ましくはガラスフレークである。
繊維状の（Ｃ）絶縁性充填材としてはガラス繊維、ウァラスト繊維等が例示され、好ましくはガラス繊維である。
これらの絶縁性充填材は、１種を単独で用いても良く、２種以上を併用してもよい。
Examples of the plate-like (C) insulating filler include flaky and scaly talc, mica, clay, kaolin, and glass flakes, with glass flakes being particularly preferred.
Examples of the fibrous (C) insulating filler include glass fiber and wallast fiber, and glass fiber is preferable.
These insulating fillers may be used alone or in combination of two or more.
ガラスフレークは、厚さ３〜７μｍ、粒子径１０〜４０００μｍの板状無定形ガラスであり、無機質としてのガラスの特性と、その形状から得られる特性により、独特の効果が奏される。使用されるガラスは、Ｃガラスと、Ｅガラスがあり、ＥガラスはＮａ２Ｏ或いはＫ２Ｏ等がＣガラスに比べて少ないので、Ｅガラスを使用したガラスフレークが好ましく使用される。ガラスフレークとしては、例えば、市販品である日本電気硝子（株）のＲＥＦＧ−１０１等が使用されるが、その平均粒子径は６００μｍ、平均厚み３〜７μｍである。平均粒子径が他の添加剤と比べて大きいガラスフレークは、その添加量が増えると外観不良の原因となることから、配合量を調整する必要がある。 Glass flake is a plate-shaped amorphous glass having a thickness of 3 to 7 μm and a particle diameter of 10 to 4000 μm, and exhibits unique effects depending on the properties of glass as an inorganic material and the properties obtained from the shape. The glass used includes C glass and E glass. Since E glass has less Na 2 O or K 2 O or the like than C glass, glass flakes using E glass are preferably used. As the glass flake, for example, REFG-101 of Nippon Electric Glass Co., Ltd., which is a commercial product, is used, and the average particle diameter is 600 μm and the average thickness is 3 to 7 μm. Glass flakes having a larger average particle size than other additives cause an appearance defect when the amount added is increased, so the amount to be blended must be adjusted.
ガラス繊維としては、成形品中にて平均繊維径５〜２０μｍ、平均繊維長さ３０〜２００μｍ程度のものが好ましい。 As the glass fiber, those having an average fiber diameter of about 5 to 20 μm and an average fiber length of about 30 to 200 μm in the molded product are preferable.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５で使用する（Ｃ）絶縁性充填材は、その特性を損なわない限りにおいて（Ａ）熱可塑性樹脂との親和性を増すために、表面処理、例えばエポキシ処理、ウレタン処理、酸化処理等が施されていてもよい。 The (C) insulating filler used in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 is surface-treated, for example, epoxy-treated, urethane, in order to increase the affinity with the (A) thermoplastic resin as long as the properties are not impaired. Treatment, oxidation treatment, etc. may be performed.
高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５の上記（Ａ）〜（Ｃ）成分の配合割合は、（Ａ）熱可塑性樹脂が２０質量％以上８５質量％以下、（Ｂ）黒鉛が５質量％以上３０質量％以下、（Ｃ）絶縁性充填材が１０質量％以上６０質量％以下である。 The blending ratios of the above components (A) to (C) of the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5 are: (A) 20% by mass to 85% by mass of the thermoplastic resin, and (B) 5% by mass to 30% by mass of the graphite. % Or less, and (C) insulating filler is 10 mass% or more and 60 mass% or less.
（Ａ）成分が２０質量％未満では表面平滑性や成形加工性が低下し、８５質量％を超えると熱伝導性や寸法安定性が低下する。（Ｂ）成分が５質量％未満では熱伝導性が低下し、４０質量％を超えると成形加工性や絶縁性が低下する。（Ｃ）成分が１０質量％未満では寸法安定性や熱伝導性が低下し、６０質量％を超えると成形加工性や表面平滑性が低下する。 When the component (A) is less than 20% by mass, surface smoothness and molding processability are deteriorated, and when it exceeds 85% by mass, thermal conductivity and dimensional stability are deteriorated. When the component (B) is less than 5% by mass, the thermal conductivity is lowered, and when it exceeds 40% by mass, the moldability and the insulation are lowered. When the component (C) is less than 10% by mass, the dimensional stability and thermal conductivity are lowered, and when it exceeds 60% by mass, the moldability and the surface smoothness are lowered.
より好ましい配合割合は、
（Ａ）熱可塑性樹脂 ５５〜８５質量％
（Ｂ）黒鉛 １０〜３０質量％
（Ｃ）絶縁性充填材 ５〜１５質量％
である。
A more preferable blending ratio is
(A) Thermoplastic resin 55-85 mass%
(B) Graphite 10-30% by mass
(C) Insulating filler 5-15% by mass
It is.
（Ｂ）成分と（Ｃ）成分の配合割合は、組成物中の（Ｃ）成分の含有量Ｃと（Ｂ）成分の含有量Ｂとの関係が、Ｃ＝ａＢで表されるとき、ａの値が１以上２以下であることが好ましい。ａの値が１未満となるような配合量比では絶縁性が低下し、２を超えると熱伝導性が低下する。ａはより好ましくは１．２〜１．８である。 The blending ratio of the (B) component and the (C) component is such that when the relationship between the content C of the (C) component and the content B of the (B) component in the composition is represented by C = aB, a Is preferably 1 or more and 2 or less. When the blending ratio is such that the value of a is less than 1, the insulating property is lowered, and when it exceeds 2, the thermal conductivity is lowered. a is more preferably 1.2 to 1.8.
なお、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５において、上述の（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分を含むことによる効果を確実に得る上で、樹脂組成物中の（Ａ）成分、（Ｂ）成分及び（Ｃ）成分の合計の合計量は８０質量％以上であることが好ましい。 In addition, in highly heat conductive polycarbonate resin composition 5, in order to obtain the effect by including the above-mentioned (A) ingredient, (B) ingredient, and (C) ingredient certainly, (A) ingredient in a resin composition, The total amount of the component (B) and the component (C) is preferably 80% by mass or more.
また、高熱伝導性ポリカーボネート樹脂組成物５において、（Ｂ）黒鉛の平均粒径Ｒ１と、（Ｃ）絶縁性充填材の平均粒径Ｒ２の関係が、Ｒ２＝ｂＲ１で表されるとき、ｂの値が０．１以上１５未満であることが好ましい。ｂの値が０．１未満となるような粒径比では、（Ｃ）成分による（Ｂ）成分の配向促進作用が弱く、熱伝導性が低下する。ｂが１５を超えても（Ｃ）成分が障壁となって熱伝導性が低下する。ｂはより好ましくは０．５〜１５である。 Further, in the high thermal conductive polycarbonate resin composition 5, when the relationship between the average particle diameter R1 of (B) graphite and the average particle diameter R2 of (C) the insulating filler is represented by R2 = bR1, The value is preferably 0.1 or more and less than 15. When the particle size ratio is such that the value of b is less than 0.1, the effect of promoting the orientation of the component (B) by the component (C) is weak, and the thermal conductivity is lowered. Even if b exceeds 15, (C) component becomes a barrier and thermal conductivity falls. b is more preferably 0.5-15.
ここで、（Ｃ）絶縁性充填材の平均粒径は、（Ｃ）絶縁性充填材が繊維状充填材の場合は、樹脂組成物又はその成形品を高温下で燃焼させた残渣（例えばポリカーボネート樹脂であれば６００℃下で４時間）や、有機溶媒（例えばポリカーボネートであればクロロホルム）等で樹脂を溶解、除去した残渣を、比重差などを利用して分離するなどして得られた（Ｃ）絶縁性充填材を、プレパラート上に分散配置させた後に光学顕微鏡にて観察し、無作為に１００個程度の該充填材について、その充填材の長さを測定し、平均した値である。
また、（Ｃ）絶縁性充填材が粒状又は板状充填材の場合、樹脂組成物又はその成形品を高温下で燃焼させた残渣（例えばポリカーボネート樹脂であれば６００℃下で４時間）や、有機溶媒（例えばポリカーボネートであればクロロホルム）等で樹脂を溶解、除去した残渣を、比重差などを利用して分離するなどして得られた（Ｃ）絶縁性充填材を、プレパラート上に分散配置させた後に光学顕微鏡にて観察し、無作為に１００個程度の該充填材について、その充填材の最小外接円の直径を測定し、平均した値である。
Here, (C) the average particle diameter of the insulating filler is, for example, (C) when the insulating filler is a fibrous filler, a residue obtained by burning the resin composition or its molded product at a high temperature (for example, polycarbonate The resin was obtained by separating the residue obtained by dissolving and removing the resin with an organic solvent (for example, chloroform for polycarbonate) or the like using a difference in specific gravity (for example, at 600 ° C. for 4 hours). C) The insulating filler is dispersed on the preparation and then observed with an optical microscope, and the length of the filler is randomly measured for about 100 fillers and averaged. .
In addition, in the case where (C) the insulating filler is a granular or plate-like filler, a residue obtained by burning the resin composition or a molded product thereof at a high temperature (for example, 4 hours at 600 ° C. for a polycarbonate resin), (C) Insulating filler obtained by, for example, separating the residue obtained by dissolving and removing the resin with an organic solvent (for example, chloroform in the case of polycarbonate) using a difference in specific gravity, etc. is dispersed on the preparation. It is observed with an optical microscope, and the diameter of the minimum circumscribed circle of the filler is measured and averaged for about 100 of the fillers at random.
＜その他の成分＞
本発明で用いる高熱伝導性樹脂組成物（以下「本発明に係る樹脂組成物」と称す場合がある。）は、本発明の目的を損なわない範囲で、以下のようなその他の成分を含有していてもよい。
<Other ingredients>
The high thermal conductivity resin composition used in the present invention (hereinafter sometimes referred to as “resin composition according to the present invention”) contains the following other components as long as the object of the present invention is not impaired. It may be.
（１） 難燃剤
本発明に係る樹脂組成物には、難燃性を付与するために難燃剤を配合することができる。
電池モジュール用放熱部材等としての用途においては、多くの場合、難燃性も要求されることから、難燃剤を配合することは好ましい。
(1) Flame retardant In the resin composition according to the present invention, a flame retardant can be blended to impart flame retardancy.
In use as a heat radiating member for battery modules and the like, in many cases, flame retardancy is also required, and therefore it is preferable to add a flame retardant.
難燃剤としては、樹脂組成物の難燃性を向上させるものであれば特に限定されないが、例えば、ハロゲン化ビスフェノールＡのポリカーボネート、ブロム化ビスフェノール系エポキシ樹脂、ブロム化ビスフェノール系フェノキシ樹脂、ブロム化ポリスチレンなどのハロゲン系難燃剤、リン酸エステル系難燃剤、有機スルホン酸金属塩系難燃剤、シリコーン系難燃剤等が挙げられる。 The flame retardant is not particularly limited as long as it improves the flame retardancy of the resin composition. For example, polycarbonate of halogenated bisphenol A, brominated bisphenol epoxy resin, brominated bisphenol phenoxy resin, brominated polystyrene And halogenated flame retardants such as phosphoric acid ester flame retardants, organic sulfonic acid metal salt flame retardants, and silicone flame retardants.
これらは単独で、又は２種以上を任意の割合で併用してもよい。
難燃剤としては、中でも難燃化効果が高く、流動性向上効果があり、金型腐食が生じにくいことから、リン酸エステル系難燃剤が好ましい。
These may be used alone or in combination of two or more at any ratio.
As the flame retardant, a phosphate ester flame retardant is preferable because it has a high flame retardant effect, has a fluidity improving effect, and hardly causes mold corrosion.
特に、このリン酸エステル系難燃剤としては、下記の一般式（１）で表されるリン酸エステル系化合物が好ましい。 In particular, the phosphate ester flame retardant is preferably a phosphate ester compound represented by the following general formula (1).
（式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３及びＲ４は、各々独立に、炭素数１〜６のアルキル基又はアルキル基で置換されていてもよい炭素数６〜２０のアリール基を示し、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、各々独立に０又は１であり、ｔは、１〜５の整数であり、Ｘは、アリーレン基を示す。） (Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 each independently represents an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms which may be substituted with an alkyl group, p, q, r, and s are each independently 0 or 1, t is an integer of 1 to 5, and X represents an arylene group.)
上記一般式（１）において、Ｒ１〜Ｒ１２のアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。また、Ｘのアリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基が挙げられる。
ｔが０の場合、一般式（１）で表される化合物はリン酸エステルであり、ｔが０より大きい場合は縮合リン酸エステル（混合物を含む）である。本目的には縮合リン酸エステルが好適に用いられる。
In the general formula (1), examples of the aryl group represented by R 1 to R 12 include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the arylene group for X include a phenylene group and a naphthylene group.
When t is 0, the compound represented by the general formula (1) is a phosphate ester, and when t is greater than 0, it is a condensed phosphate ester (including a mixture). For this purpose, condensed phosphate esters are preferably used.
上記一般式（１）で表されるリン酸エステル系難燃剤としては、具体的には、トリメチルフォスフェート、トリエチルフォスフェート、トリブチルフォスフェート、トリオクチルフォスフェート、トリブトキシエチルフォスフェート、トリフェニルフォスフェート、トリクレジルフォスフェート、トリクレジルフェニルフォスフェート、オクチルジフェニルフォスフェート、ジイソプロピルフェニルフォスフェート、トリス（クロルエチル）フォスフェート、トリス（ジクロルプロピル）フォスフェート、トリス（クロルプロピル）フォスフェート、ビス（２，３−ジブロモプロピル）フォスフェート、ビス（２，３−ジブロモプロピル）−２，３−ジクロルフォスフェート、ビス（クロルプロピル）モノオクチルフォスフェート、ビスフェノールＡテトラフェニルフォスフェート、ビスフェノールＡテトラクレジルジフォスフェート、ビスフェノールＡテトラキシリルジフォスフェート、ヒドロキノンテトラフェニルジフォスフェート、ヒドロキノンテトラクレジルフォスフェート、ヒドロキノンテトラキシリルジフォスフェート等の種々のものが例示される。これらのうち好ましくは、トリフェニルフォスフェート、ビスフェノールＡテトラフェニルフォスフェート、レゾルシノールテトラフェニルフォスフェート、レゾルシノールテトラ−２，６−キシレノールフォスフェート等が挙げられる。 Specific examples of the phosphate ester flame retardant represented by the general formula (1) include trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tributyl phosphate, trioctyl phosphate, tributoxyethyl phosphate, triphenyl phosphate. Fate, tricresyl phosphate, tricresyl phenyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, diisopropyl phenyl phosphate, tris (chloroethyl) phosphate, tris (dichloropropyl) phosphate, tris (chloropropyl) phosphate, bis (2,3-dibromopropyl) phosphate, bis (2,3-dibromopropyl) -2,3-dichlorophosphate, bis (chloropropyl) monooctylphosphate, bisfete Various types such as diol A tetraphenyl phosphate, bisphenol A tetracresyl diphosphate, bisphenol A tetraxylyl diphosphate, hydroquinone tetraphenyl diphosphate, hydroquinone tetracresyl phosphate, hydroquinone tetraxyl diphosphate Illustrated. Of these, triphenyl phosphate, bisphenol A tetraphenyl phosphate, resorcinol tetraphenyl phosphate, resorcinol tetra-2,6-xylenol phosphate, and the like are preferable.
これらのリン酸エステル系難燃剤は、これを配合することにより、組成物の難燃性を向上させると共に、粘度を低減し、たとえば前述の高熱伝導ポリカーボネート樹脂組成物４調整時の混練工程で（Ｂ）黒鉛が破砕されてそのアスペクト比や粒径が変化することによる（Ｂ）黒鉛本来の熱伝導性付与効果が損なわれることを防止することができ、好ましい。 These phosphate ester flame retardants improve the flame retardancy of the composition and reduce the viscosity by blending the phosphoric ester ester flame retardant, for example, in the kneading step at the time of preparing the above-described high thermal conductive polycarbonate resin composition 4 ( B) It is possible to prevent the effect of imparting the original thermal conductivity of graphite (B) due to the aspect ratio and particle size of the graphite being crushed and being changed, which is preferable.
難燃剤の配合量は、適宜選択して決定すればよいが、少なすぎると難燃効果が不十分となり、逆に多すぎても耐熱性や機械物性が低下する場合があるので、通常、本発明に係る樹脂組成物中の難燃剤の含有量は、例えば、リン酸エステル系難燃剤であれば５〜２０質量％、有機スルホン酸金属塩系難燃剤であれば０．０２〜０．２質量％、シリコーン化合物系難燃剤であれば０．３〜３質量％である。 The blending amount of the flame retardant may be appropriately selected and determined. However, if the amount is too small, the flame retardant effect becomes insufficient. Conversely, if the amount is too large, the heat resistance and mechanical properties may decrease. The content of the flame retardant in the resin composition according to the invention is, for example, 5 to 20% by mass for a phosphate ester flame retardant, and 0.02 to 0.2 for an organic sulfonate metal salt flame retardant. If it is a mass% and a silicone compound type flame retardant, it is 0.3-3 mass%.
また、これらの難燃剤に、無機化合物系難燃助剤を併用しても良く、無機化合物系難燃助剤としては、タルク、マイカ、カオリン、クレー、シリカ粉末、ヒュームドシリカ、ガラスフレーク等の１種又は２種以上が挙げられる。 In addition, these flame retardants may be used in combination with inorganic compound flame retardant aids, and examples of inorganic compound flame retardant aids include talc, mica, kaolin, clay, silica powder, fumed silica, glass flakes, and the like. 1 type (s) or 2 or more types.
これらの難燃剤に無機化合物系難燃助剤を併用する場合、無機化合物系難燃助剤の配合量が少な過ぎると十分な配合効果が得られず、多過ぎると耐熱性や機械物性が低下することから、本発明に係る樹脂組成物中の無機化合物系難燃助剤の含有量は１〜２０質量％とすることが好ましく、更に好ましくは３〜１０質量％である。 When these flame retardants are used in combination with inorganic compound flame retardant aids, if the amount of inorganic compound flame retardant aid is too small, a sufficient blending effect cannot be obtained, and if too much, heat resistance and mechanical properties are reduced. Therefore, the content of the inorganic compound-based flame retardant aid in the resin composition according to the present invention is preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 3 to 10% by mass.
（２） 滴下防止剤
本発明に係る樹脂組成物には、燃焼時の滴下防止を目的として、滴下防止剤を配合することができる。滴下防止剤としては好ましくはフッ素樹脂を用いることができる。
(2) Anti-dripping agent The resin composition according to the present invention may contain an anti-drip agent for the purpose of preventing dripping during combustion. As the anti-dripping agent, a fluororesin can be preferably used.
ここでフッ素樹脂とは、フルオロエチレン構造を含む重合体ないしは共重合体であり、例えば、ジフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ素を含まないエチレン系モノマーとの共重合体が挙げられ、好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であり、その平均分子量は、５００，０００以上であることが好ましく、特に好ましくは５００，０００〜１０，０００，０００である。 Here, the fluororesin is a polymer or copolymer containing a fluoroethylene structure. For example, a difluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene polymer, a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, tetrafluoroethylene and fluorine. And a copolymer with an ethylene-based monomer that does not contain polytetrafluoroethylene (PTFE), preferably having an average molecular weight of 500,000 or more, particularly preferably 500,000 to 10,000,000.
本発明で用いることができるポリテトラフルオロエチレンとしては、現在知られているすべての種類のものを用いることができるが、ポリテトラフルオロエチレンのうち、フィブリル形成能を有するものを用いると、さらに高い溶融滴下防止性を付与することができる。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）には特に制限はないが、例えば、ＡＳＴＭ規格において、タイプ３に分類されるものが挙げられる。その具体例としては、例えばテフロン（登録商標）６−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル（株）製）、ポリフロンＤ−１、ポリフロンＦ−１０３、ポリフロンＦ２０１（ダイキン工業（株）製）、ＣＤ０７６（旭アイシーアイフロロポリマーズ（株）製）等が挙げられる。また、上記タイプ３に分類されるもの以外では、例えばアルゴフロンＦ５（モンテフルオス（株）製）、ポリフロンＭＰＡ、ポリフロンＦＡ−１００（ダイキン工業（株）製）等が挙げられる。これらのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。上記のようなフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、例えばテトラフルオロエチレンを水性溶媒中で、ナトリウム、カリウム、アンモニウムパーオキシジスルフィドの存在下で、１〜１００ｐｓｉの圧力下、温度０〜２００℃、好ましくは２０〜１００℃で重合させることによって得られる。また、溶媒にて分散されたテフロン（登録商標）３０−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル（株）製）であっても構わない。
As the polytetrafluoroethylene that can be used in the present invention, all types of polytetrafluoroethylene that are currently known can be used. However, when polytetrafluoroethylene having a fibril-forming ability is used, it is even higher. Melting dripping prevention property can be provided. Although there is no restriction | limiting in particular in the polytetrafluoroethylene (PTFE) which has a fibril formation ability, For example, what is classified into the
また、滴下防止剤は、ポリテトラフルオロエチレン粒子と有機系重合体粒子とからなるポリテトラフルオロエチレン含有混合粉体であってもよい。有機系重合体粒子を生成するための単量体の具体例としては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｏ−クロルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−メトキシスチレン、２，４−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸トリドデシル、メタクリル酸トリドデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル系単量体、酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル単量体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体、ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン等のジエン系単量体等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、これらの単量体の重合体又は共重合体を２種以上用い、有機系重合体粒子を得ることができる。 The anti-dripping agent may be a polytetrafluoroethylene-containing mixed powder composed of polytetrafluoroethylene particles and organic polymer particles. Specific examples of monomers for producing organic polymer particles include styrene, p-methylstyrene, o-methylstyrene, p-chlorostyrene, o-chlorostyrene, p-methoxystyrene, o-methoxystyrene. Styrene monomers such as 2,4-dimethylstyrene, α-methylstyrene, methyl acrylate, methyl methacrylate, ethyl acrylate, ethyl methacrylate, butyl acrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl acrylate (Meth) acrylic acid ester-based single quantities such as 2-ethylhexyl methacrylate, dodecyl acrylate, dodecyl methacrylate, tridodecyl acrylate, tridodecyl methacrylate, octadecyl acrylate, octadecyl methacrylate, cyclohexyl acrylate, cyclohexyl methacrylate , Vinyl cyanide monomers such as acrylonitrile and methacrylonitrile, vinyl ether monomers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether, vinyl carboxylate monomers such as vinyl acetate and vinyl butyrate, ethylene, propylene, isobutylene Examples thereof include, but are not limited to, olefin monomers such as diene monomers such as butadiene, isoprene and dimethylbutadiene. Preferably, two or more kinds of polymers or copolymers of these monomers can be used to obtain organic polymer particles.
滴下防止剤の配合量としては、好ましくは本発明に係る樹脂組成物中の含有量として０．０１〜１質量％であり、より好ましくは０．１〜０．５質量％である。 As a compounding quantity of a dripping inhibitor, Preferably it is 0.01-1 mass% as content in the resin composition which concerns on this invention, More preferably, it is 0.1-0.5 mass%.
（３） 耐衝撃性改良剤
本発明に係る樹脂組成物には、衝撃強度向上のために、耐衝撃性改良剤としてエラストマーを配合することができる。
(3) Impact resistance improver The resin composition according to the present invention may contain an elastomer as an impact resistance improver in order to improve impact strength.
該エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、多層構造重合体が好ましい。多層構造重合体としては、例えば、アルキル（メタ）アクリレート系重合体を含むものが挙げられる。これらの多層構造重合体としては、例えば、先の段階の重合体を後の段階の重合体が順次被覆するような連続した多段階シード重合によって製造される重合体であり、基本的な重合体構造としては、ガラス転移温度の低い架橋成分である内核層と組成物のマトリックスとの接着性を改善する高分子化合物から成る最外核層を有する重合体である。これら多層構造重合体の最内核層を形成する成分としては、ガラス転移温度が０℃以下のゴム成分が選択される。これらゴム成分としては、ブタジエン等のゴム成分、スチレン／ブタジエン等のゴム成分、アルキル（メタ）アクリレート系重合体のゴム成分、ポリオルガノシロキサン系重合体とアルキル（メタ）アクリレート系重合体が絡み合って成るゴム成分、あるいはこれらの併用されたゴム成分が挙げられる。さらに、最外核層を形成する成分としては、芳香族ビニル単量体又は非芳香族系単量体あるいはそれらの２種類以上の共重合体が挙げられる。芳香族ビニル単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロモスチレン等を挙げることができる。これらの中では、特にスチレンが好ましく用いられる。非芳香族系単量体としては、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニルやシアン化ビニリデン等を挙げることができる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を併用してもよい。 The elastomer is not particularly limited, but a multilayer structure polymer is preferable. Examples of the multilayer structure polymer include those containing an alkyl (meth) acrylate polymer. These multi-layered polymers include, for example, polymers produced by continuous multi-stage seed polymerization in which a polymer in a previous stage is sequentially coated with a polymer in a subsequent stage, and a basic polymer. As a structure, it is a polymer having an outermost core layer made of a polymer compound that improves the adhesion between the inner core layer, which is a crosslinking component having a low glass transition temperature, and the matrix of the composition. A rubber component having a glass transition temperature of 0 ° C. or lower is selected as a component that forms the innermost core layer of these multilayer polymers. These rubber components include rubber components such as butadiene, rubber components such as styrene / butadiene, rubber components of alkyl (meth) acrylate polymers, polyorganosiloxane polymers and alkyl (meth) acrylate polymers. Or a rubber component using these in combination. Furthermore, examples of the component forming the outermost core layer include an aromatic vinyl monomer, a non-aromatic monomer, or a copolymer of two or more thereof. Examples of the aromatic vinyl monomer include styrene, vinyl toluene, α-methyl styrene, monochloro styrene, dichloro styrene, bromo styrene, and the like. Of these, styrene is particularly preferably used. Examples of non-aromatic monomers include alkyl (meth) acrylates such as ethyl (meth) acrylate and butyl (meth) acrylate, vinyl cyanide such as acrylonitrile and methacrylonitrile, and vinylidene cyanide. These may be used alone or in combination of two or more.
耐衝撃性改良剤の配合量としては、好ましくは本発明に係る樹脂組成物中の含有量として１〜１０質量％であり、より好ましくは２〜５質量％である。 As a compounding quantity of an impact resistance improving agent, Preferably it is 1-10 mass% as content in the resin composition based on this invention, More preferably, it is 2-5 mass%.
（４） 補強材
本発明に係る樹脂組成物には、弾性率、強度、荷重たわみ温度の向上のために、補強材を添加することができる。
(4) Reinforcing Material A reinforcing material can be added to the resin composition according to the present invention in order to improve the elastic modulus, strength, and deflection temperature under load.
ここで、補強材としては、シリカ、珪藻土、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、珪酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、硫化モリブデン、ボロン繊維、炭化珪素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ホウ酸アルミニウム等を例示できる。これらは１種を単独で用いても良く、２種以上を併用してもよい。特に限定されるものではないが、補強材としてはガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、マイカが好ましい。 Here, as a reinforcing material, silica, diatomaceous earth, pumice powder, pumice balloon, aluminum hydroxide, magnesium hydroxide, basic magnesium carbonate, calcium sulfate, potassium titanate, barium sulfate, calcium sulfite, talc, clay, mica, Examples thereof include glass fiber, glass flake, glass bead, calcium silicate, montmorillonite, bentonite, molybdenum sulfide, boron fiber, silicon carbide fiber, polyester fiber, polyamide fiber, and aluminum borate. These may be used alone or in combination of two or more. Although not particularly limited, the reinforcing material is preferably glass fiber, glass flake, talc, or mica.
補強材の配合量としては、好ましくは本発明に係る樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対し１〜１００質量部であり、より好ましくは１０〜８０質量部である。 As a compounding quantity of a reinforcing material, Preferably it is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components in the resin composition which concerns on this invention, More preferably, it is 10-80 mass parts.
（５） 離型剤
本発明に係る樹脂組成物には、射出成形時の金型離型性を良好なものとするために離型剤を配合することができる。
(5) Mold Release Agent The resin composition according to the present invention can be blended with a mold release agent in order to improve mold release properties during injection molding.
離型剤としては例えば、脂肪族カルボン酸やそのアルコールエステル、数平均分子量２００〜１５０００の脂肪族炭化水素化合物、ポリシロキサン系シリコーンオイル等が挙げられる。 Examples of the release agent include aliphatic carboxylic acids and alcohol esters thereof, aliphatic hydrocarbon compounds having a number average molecular weight of 200 to 15000, polysiloxane silicone oil, and the like.
脂肪族カルボン酸としては、飽和又は不飽和の、鎖式又は環式の、脂肪族１〜３価のカルボン酸が挙げられる。これらの中でも炭素数６〜３６の、１価又は２価カルボン酸が好ましく、特に炭素数６〜３６の脂肪族飽和１価カルボン酸が好ましい。この様な脂肪族カルボン酸としては、具体的には例えばパルミチン酸、ステアリン酸、カプロン酸、カプリン酸、ラウリン酸、アラキン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、セロチン酸、メリシン酸、テトラリアコンタン酸、モンタン酸、アジピン酸、アゼライン酸等が挙げられる。 Examples of the aliphatic carboxylic acid include saturated or unsaturated, linear or cyclic, aliphatic 1 to 3 carboxylic acids. Among these, monovalent or divalent carboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms are preferable, and aliphatic saturated monovalent carboxylic acids having 6 to 36 carbon atoms are particularly preferable. Specific examples of such aliphatic carboxylic acids include palmitic acid, stearic acid, caproic acid, capric acid, lauric acid, arachidic acid, behenic acid, lignoceric acid, serotic acid, melissic acid, tetrariacontanoic acid, Examples include montanic acid, adipic acid, and azelaic acid.
脂肪族カルボン酸エステルにおける脂肪族カルボン酸成分は、上述の脂肪族カルボン酸と同義である。一方、脂肪族カルボン酸エステルのアルコール成分としては、飽和又は不飽和の、鎖式又は環式の、１価又は多価アルコールが挙げられる。これらはフッ素原子、アリール基等の換基を有していてもよく、中でも炭素数３０以下の、１価又は多価飽和アルコールが好ましく、特に炭素数３０以下、飽和脂肪族の、１価又は多価アルコールが好ましい。 The aliphatic carboxylic acid component in the aliphatic carboxylic acid ester has the same meaning as the above-mentioned aliphatic carboxylic acid. On the other hand, the alcohol component of the aliphatic carboxylic acid ester includes a saturated or unsaturated, linear or cyclic monovalent or polyhydric alcohol. These may have a substituent such as a fluorine atom or an aryl group, and among them, a monovalent or polyvalent saturated alcohol having 30 or less carbon atoms is preferable, particularly 30 or less carbon atoms, a saturated aliphatic monovalent or Polyhydric alcohols are preferred.
このようなアルコール成分としては、具体的には例えばオクタノール、デカノール、ドデカノール、ステアリルアルコール、ベヘニルアルコール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、２，２−ジヒドロキシペルフルオロプロパノール、ネオペンチレングリコール、ジトリメチロールプロパン、ジペンタエリスリトール等が挙げられる。尚、この脂肪族カルボン酸エステルは、不純物として脂肪族カルボン酸及び／又はアルコールを含有していてもよく、更には複数の脂肪族カルボン酸エステルの混合物でもよい。 Specific examples of such alcohol components include octanol, decanol, dodecanol, stearyl alcohol, behenyl alcohol, ethylene glycol, diethylene glycol, glycerin, pentaerythritol, 2,2-dihydroxyperfluoropropanol, neopentylene glycol, and ditrimethylolpropane. And dipentaerythritol. The aliphatic carboxylic acid ester may contain an aliphatic carboxylic acid and / or alcohol as an impurity, and may be a mixture of a plurality of aliphatic carboxylic acid esters.
脂肪族カルボン酸エステルの具体例としては、蜜ロウ（ミリシルパルミテートを主成分とする混合物）、ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル、ベヘン酸ステアリル、グリセリンモノパルミテート、グリセリンモノステアレート、グリセリンジステアレート、グリセリントリステアレート、ペンタエリスリトールモノパルミテート、ペンタエリスリトールモノステアレート、ペンタエリスリトールジステアレート、ペンタエリスリトールトリステアレート、ペンタエリスリトールテトラステアレート等が挙げられる。 Specific examples of the aliphatic carboxylic acid ester include beeswax (a mixture based on myricyl palmitate), stearyl stearate, behenyl behenate, stearyl behenate, glycerin monopalmitate, glycerin monostearate, glycerin diester. Examples thereof include stearate, glycerin tristearate, pentaerythritol monopalmitate, pentaerythritol monostearate, pentaerythritol distearate, pentaerythritol tristearate, pentaerythritol tetrastearate and the like.
数平均分子量２００〜１５０００の脂肪族炭化水素としては、流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャ−トロプシュワックス、炭素数３〜１２のα−オレフィンオリゴマー等が挙げられる。ここで脂肪族炭化水素とは、脂環式炭化水素も含まれる。またこれらの炭化水素化合物は、部分酸化されていてもよい。 Examples of the aliphatic hydrocarbon having a number average molecular weight of 200 to 15000 include liquid paraffin, paraffin wax, microwax, polyethylene wax, Fischer-Tropsch wax, and α-olefin oligomer having 3 to 12 carbon atoms. Here, the aliphatic hydrocarbon includes alicyclic hydrocarbons. Moreover, these hydrocarbon compounds may be partially oxidized.
これら脂肪族炭化水素の中でも、パラフィンワックス、ポリエチレンワックス又はポリエチレンワックスの部分酸化物が好ましく、特にパラフィンワックスやポリエチレンワックスが好ましい。数平均分子量は中でも２００〜５０００であることが好ましい。これらの脂肪族炭化水素は単独で、又は２種以上を任意の割合で併用しても、主成分が上記の範囲内であればよい。 Among these aliphatic hydrocarbons, paraffin wax, polyethylene wax, or partial oxides of polyethylene wax are preferable, and paraffin wax and polyethylene wax are particularly preferable. The number average molecular weight is preferably 200 to 5,000. These aliphatic hydrocarbons may be used alone or in combination of two or more at any ratio as long as the main component is within the above range.
ポリシロキサン系シリコーンオイルとしては、例えばジメチルシリコーンオイル、フェニルメチルシリコーンオイル、ジフェニルシリコーンオイル、フッ素化アルキルシリコーン等が挙げられ、これらは一種又は任意の割合で二種以上を併用してもよい。 Examples of the polysiloxane silicone oil include dimethyl silicone oil, phenylmethyl silicone oil, diphenyl silicone oil, fluorinated alkyl silicone, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.
本発明に係る樹脂組成物の離型剤の含有量は適宜選択して決定すればよいが、少なすぎると離型効果が十分に発揮されず、逆に多すぎても樹脂の耐加水分解性の低下や、射出成形時の金型汚染等が生ずる場合がある。よって離型剤の配合量は、本発明に係る樹脂組成物中の樹脂成分１００質量部に対して０．００１〜２質量部であり、中でも０．０１〜１質量部であることが好ましい。 The content of the release agent in the resin composition according to the present invention may be selected and determined as appropriate. However, if the amount is too small, the release effect is not sufficiently exhibited. There are cases in which there is a decrease in mold and mold contamination during injection molding. Therefore, the compounding quantity of a mold release agent is 0.001-2 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components in the resin composition based on this invention, and it is preferable that it is 0.01-1 mass part especially.
（６） その他
本発明に係る樹脂組成物には、上記の成分以外に、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤等の添加剤をそれぞれ必要量配合してもよい。
(6) Others In addition to the above components, the resin composition according to the present invention contains, as necessary, additives such as stabilizers such as ultraviolet absorbers and antioxidants, pigments, dyes, lubricants, and the like as necessary. You may mix | blend.
［金属板］
第１態様における金属板２や、第２態様におけるベース部４Ａの受熱面側に必要に応じて設けられる金属板としては、高熱伝導性の銅、アルミニウム、鉄、亜鉛等或いはこれらの合金が好ましく用いられる。特に、銅は安価であることから好ましく、アルミニウムは軽量で発錆の問題がないことから好ましい。
[Metal plate]
As the
［シール材］
放熱部材の前記受熱部又は受熱面と発熱体との間にシール材を介在させる場合、そのシール材としては、受熱部と発熱体との間隙が極めて狭い場合は、高熱伝導率である必要はなく、両面テープ、通常の接着剤、グリース、ゴムなどを用いることができる。
受熱部と発熱体との間隙が広い場合は、熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性のものが好ましく、具体的には金属粉、黒鉛、アルミナ、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの高熱伝導性充填材を含有した樹脂、ゴム、ポリウレタン、グリースなどが用いられる。
これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
[Sealant]
When a sealing material is interposed between the heat receiving part or heat receiving surface of the heat radiating member and the heating element, the sealing material needs to have high thermal conductivity when the gap between the heat receiving part and the heating element is extremely narrow. Alternatively, a double-sided tape, a normal adhesive, grease, rubber or the like can be used.
When the gap between the heat receiving portion and the heating element is wide, a material having a high thermal conductivity with a thermal conductivity of 0.5 W / m · K or more is preferable. Specifically, metal powder, graphite, alumina, boron nitride, silicon nitride Resins, rubbers, polyurethanes, greases, and the like containing high thermal conductive fillers such as aluminum nitride are used.
These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
［空気の流速］
本発明の放熱部材のベース部を発熱体の発熱部に直接又は上述のシール材を介して当接させることにより発熱体の熱を放熱される本発明の放熱構造において、放熱部材の起立部に沿って流通させる冷媒である空気の流通速度は、速い程冷却効果が高いことから、送風機や吸引機等の動力、放熱部材の起立部の耐圧性等を勘案した上で高く設計することが好ましい。この空気の流速（フィン通過直後）は０．５ｍ／ｓｅｃ以上が好ましく、特に１ｍ／ｓｅｃ以上が好ましく、とりわけ２ｍ／ｓｅｃ以上が好ましい。ただし、送風機や吸引機等の動力、放熱部材の起立部の耐圧性等の面から、この流速は通常３０ｍ／ｓｅｃ以下とされる。
[Air velocity]
In the heat dissipation structure of the present invention in which the heat of the heating element is dissipated by bringing the base part of the heat dissipation member of the present invention into contact with the heating part of the heating element directly or via the above-described sealing material, Since the faster the air circulation speed is, the higher the cooling effect, the higher the cooling speed, the higher the power of the blower, the suction machine, etc., the pressure resistance of the rising part of the heat radiating member, etc. . The air flow rate (immediately after passing through the fin) is preferably 0.5 m / sec or more, particularly preferably 1 m / sec or more, and particularly preferably 2 m / sec or more. However, this flow rate is usually 30 m / sec or less from the viewpoint of power of the blower or suction machine, pressure resistance of the standing portion of the heat radiating member, and the like.
なお、空気の温度は常温（２０〜３０℃程度）でよいが、場合によっては、冷却効率を高めるために冷却した空気を用いてもよい。 In addition, although the temperature of air may be normal temperature (about 20-30 degreeC), you may use the cooled air in order to improve cooling efficiency depending on the case.
［用途］
本発明の放熱部材及び放熱構造は、各種の発熱体の放熱対策に有効であるが、特に電気自動車やハイブリッド電気自動車の電池モジュールに好適である。
[Usage]
The heat radiating member and the heat radiating structure of the present invention are effective for heat radiating measures for various heating elements, but are particularly suitable for battery modules of electric vehicles and hybrid electric vehicles.
以下に実施例及び比較例を挙げて本発明をより具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples.
以下の実施例及び比較例で放熱部材の製造に用いた樹脂組成物の配合及び熱伝導率と、この樹脂組成物を用いる射出成形で得られる成形品の表面について、表面粗さ計（東京精密社製「サーフコム３０００Ａ−ＳＴＤ−３ＤＦ」）で、ＪＩＳ Ｂ０６０１に準拠して測定した表面粗さＲａは以下の通りである。 About the surface roughness meter (Tokyo Seimitsu) about the composition of the resin composition used for manufacture of the heat radiating member and thermal conductivity in the following examples and comparative examples, and the surface of the molded product obtained by injection molding using this resin composition Surface roughness Ra measured according to JIS B0601 with “Surfcom 3000A-STD-3DF” manufactured by the company is as follows.
なお、樹脂組成物の熱伝導率は、各樹脂組成物を用いて、成形温度（樹脂温度）３００℃、金型温度８０℃の条件にて、射出成形することにより得られた射出成形品について測定した樹脂組成物の流動方向の熱伝導率である。 In addition, the thermal conductivity of the resin composition is about the injection-molded product obtained by injection molding using each resin composition at a molding temperature (resin temperature) of 300 ° C. and a mold temperature of 80 ° C. It is the measured thermal conductivity in the flow direction of the resin composition.
＜ポリカーボネート樹脂組成物Ｉ（比較例放熱部材用低熱伝導配合、以下「ＰＣＩ」と記す。）＞
樹脂組成物配合：
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００」、粘度平均分子量２１，０００）
樹脂組成物の熱伝導率：０．２Ｗ／ｍ・Ｋ
成形品のＲａ：０．０２μｍ
<Polycarbonate Resin Composition I (Comparative Example Low Thermal Conductive Formulation for Heat Dissipation Member, hereinafter referred to as “PCI”)>
Resin composition formulation:
Polycarbonate resin ("Iupilon (registered trademark) S-3000" manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., viscosity average molecular weight 21,000)
Thermal conductivity of resin composition: 0.2 W / m · K
Ra of molded product: 0.02 μm
＜ポリカーボネート樹脂組成物II（実施例放熱部材用高熱伝導配合、以下「ＰＣII」と記す。）＞
樹脂組成物配合：
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００」、粘度平均分子量２１，０００）：９４質量％
黒鉛化された炭素繊維（ピッチ系）（三菱樹脂製「ダイヤリードＫ２２３ＨＧ」）：２質量％
鱗片状黒鉛（西村黒鉛工業社製「ＰＢ９０］）：４質量％
樹脂組成物の熱伝導率：０．５Ｗ／ｍ・Ｋ
成形品のＲａ：０．２μｍ
<Polycarbonate resin composition II (Example of high heat conduction for heat radiating member, hereinafter referred to as “PCII”)>
Resin composition formulation:
Polycarbonate resin ("Iupilon (registered trademark) S-3000" manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., viscosity average molecular weight 21,000): 94% by mass
Graphitized carbon fiber (pitch-based) (Mitsubishi Resin “Dialead K223HG”): 2% by mass
Scale-like graphite (“PB90” manufactured by Nishimura Graphite Industry Co., Ltd.): 4% by mass
Thermal conductivity of resin composition: 0.5 W / m · K
Ra of molded product: 0.2 μm
＜ポリカーボネート樹脂組成物III（実施例放熱部材用高熱伝導配合、以下「ＰＣIII」と記す。）＞
樹脂組成物配合：
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００」、粘度平均分子量２１，０００）：８２質量％
黒鉛化された炭素繊維（ピッチ系）（三菱樹脂製「ダイヤリードＫ２２３ＨＧ」）：８質量％
鱗片状黒鉛（西村黒鉛工業社製「ＰＢ９０］）：１０質量％
樹脂組成物の熱伝導率：４Ｗ／ｍ・Ｋ
成形品のＲａ：０．６μｍ
<Polycarbonate resin composition III (Example of high heat conduction for heat radiating member, hereinafter referred to as “PCIII”)>
Resin composition formulation:
Polycarbonate resin ("Iupilon (registered trademark) S-3000" manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., viscosity average molecular weight 21,000): 82% by mass
Graphitized carbon fiber (pitch system) (“Dialead K223HG” manufactured by Mitsubishi Plastics): 8% by mass
Scale-like graphite (“PB90” manufactured by Nishimura Graphite Industry Co., Ltd.): 10% by mass
Thermal conductivity of resin composition: 4 W / m · K
Ra of molded product: 0.6 μm
＜ポリカーボネート樹脂組成物IV（実施例放熱部材用高熱伝導配合、以下「ＰＣIV」と記す。）＞
樹脂組成物配合：
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００」、粘度平均分子量２１，０００）：６５質量％
黒鉛化された炭素繊維（ピッチ系）（三菱樹脂製「ダイヤリードＫ２２３ＨＧ」）：１５質量％
鱗片状黒鉛（西村黒鉛工業社製「ＰＢ９０］）：２０質量％
樹脂組成物の熱伝導率：８Ｗ／ｍ・Ｋ
成形品のＲａ：０．８μｍ
<Polycarbonate resin composition IV (Example of high thermal conductivity for heat radiating member, hereinafter referred to as “PCIV”)>
Resin composition formulation:
Polycarbonate resin ("Iupilon (registered trademark) S-3000" manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., viscosity average molecular weight 21,000): 65% by mass
Graphitized carbon fiber (pitch-based) (Mitsubishi Resin “Dialead K223HG”): 15% by mass
Scale-like graphite (“PB90” manufactured by Nishimura Graphite Industry Co., Ltd.): 20% by mass
Thermal conductivity of resin composition: 8 W / m · K
Ra of molded product: 0.8 μm
＜ポリカーボネート樹脂組成物Ｖ（実施例放熱部材用高熱伝導配合、以下「ＰＣＶ」と記す。）＞
樹脂組成物配合：
ポリカーボネート樹脂（三菱エンジニアリングプラスチックス社製「ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００」、粘度平均分子量２１，０００）：６０質量％
黒鉛化された炭素繊維（ピッチ系）（三菱樹脂製「ダイヤリードＫ２２３ＨＧ」）：３０質量％
鱗片状黒鉛（西村黒鉛工業社製「ＰＢ９０］）：１０質量％
樹脂組成物の熱伝導率：２０Ｗ／ｍ・Ｋ
成形品のＲａ：１．１μｍ
<Polycarbonate resin composition V (Example of high heat conduction for heat radiating member, hereinafter referred to as “PCV”)>
Resin composition formulation:
Polycarbonate resin ("Iupilon (registered trademark) S-3000" manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd., viscosity average molecular weight 21,000): 60% by mass
Graphitized carbon fiber (pitch) (Mitsubishi Resin “Dialead K223HG”): 30% by mass
Scale-like graphite (“PB90” manufactured by Nishimura Graphite Industry Co., Ltd.): 10% by mass
Thermal conductivity of resin composition: 20 W / m · K
Ra of molded product: 1.1 μm
［本発明の第１態様の実施例、比較例及び参考例］
＜実施例１〜４、比較例１＞
第１図〜第５図に示す放熱部材１を製造した。
金属板２として厚さ２ｍｍ、幅１００ｍｍ、長さ１００ｍｍのアルミニウム板（熱伝導率２３７Ｗ／ｍ・Ｋ）を用意し、このアルミニウム板の辺縁部から１８ｍｍの内側の位置に、辺に沿って直径３ｍｍの連結部形成用の貫通孔を２ヶ所に６０ｍｍの間隔で設けた。
このアルミニウム板の開孔形成側の辺縁部の近傍領域を射出成形用の金型内に設置し、各ポリカーボネート樹脂組成物を射出成形し、アルミニウム板と一体化した高熱伝導性樹脂部３を形成した。
アルミニウム板の貫通孔には、ポリカーボネート樹脂組成物が入り込み、連結部が形成され、アルミニウム板２と高熱伝導性樹脂部３とは密着に一体成形された。
フィン３Ｂの枚数はアルミニウム板２の片面に３枚ずつ合計６枚であり、高熱伝導性樹脂部の寸法は、第２図における各部の寸法で次の通りである。
[Examples, comparative examples and reference examples of the first aspect of the present invention]
<Examples 1-4, Comparative Example 1>
The
An aluminum plate (thermal conductivity 237 W / m · K) having a thickness of 2 mm, a width of 100 mm, and a length of 100 mm is prepared as the
A region near the edge of the aluminum plate on the opening forming side is placed in an injection mold, each polycarbonate resin composition is injection molded, and the high thermal
The polycarbonate resin composition entered the through hole of the aluminum plate to form a connecting portion, and the
The total number of
フィン３Ｂの高さｈ１：９ｍｍ
フィン３Ｂの先端側厚さｄ１：１．４ｍｍ
フィン３Ｂの基端側厚さｄ２：２ｍｍ
フィン３Ｂ，３Ｂの間隔ｄ３：４ｍｍ
基層３Ａの厚さｄ４：２．５ｍｍ
基層３Ａの長さＬ２：２２ｍｍ
また、アルミニウム板２の受熱部２Ｘの面積は８０ｍｍ×１００ｍｍである。
Tip side thickness d 1 of fin 3B: 1.4 mm
Base end side thickness d 2 of fin 3B: 2 mm
The distance d 3 between the
Moreover, the area of the
各放熱部材を、第３図及び第４図に示すように、電池１０を模した発熱体（発熱面の面積８０ｍｍ×１００ｍｍ，厚さ３ｍｍ，発熱量片面で１．２５Ｗ）の間にシール材を介して挟み、密着させた。
シール材としては、高熱伝導性ラムダ・ゲルシート（Ｔａｉｃａ社製、ＣＯＨ−４０００ｔ、熱伝導率６．５Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いた。アルミニウム板２の高熱伝導性樹脂部３形成部と反対側の短辺（下端）の中央部には、温度センサを設けた。
また、放熱部材１のフィン３Ｂ部分は、カバー２０で覆った。
このカバーはポリカーボネート製（厚さ１ｍｍ）であり、第４図のＤ１は１ｍｍ、Ｄ２は１ｍｍであった。
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, each heat dissipating member is sealed between heating elements simulating the battery 10 (
As the sealing material, a high thermal conductivity lambda gel sheet (manufactured by Taica, COH-4000t, thermal conductivity 6.5 W / m · K) was used. A temperature sensor was provided at the center of the short side (lower end) of the
Further, the
This cover was made of polycarbonate (
このカバー２０の一端側から常温（２３℃）の空気を４ｍ／ｓｅｃの流速で流し、温度センサで温度を計測した。温度センサの温度は計測開始から通常３０分で安定するので、測定は放熱実験開始から１００分後とし、１００分後の計測温度を調べた。
この値は低い程放熱部材の放熱効果が高いことを示し、６０℃以下、好ましくは５５℃以下、さらに好ましくは５０℃以下が実用上好ましい。
Air at normal temperature (23 ° C.) was passed from one end side of the cover 20 at a flow rate of 4 m / sec, and the temperature was measured with a temperature sensor. Since the temperature of the temperature sensor is normally stabilized in 30 minutes from the start of measurement, the measurement was made 100 minutes after the start of the heat radiation experiment, and the measured temperature after 100 minutes was examined.
The lower this value, the higher the heat dissipation effect of the heat radiating member, and 60 ° C. or lower, preferably 55 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower is practically preferable.
＜参考例１＞
高熱伝導性樹脂部３をアルミニウム製としたこと以外は実施例１と同形状の放熱部材を作製し、同様に放熱実験を行った。
結果を表１に示す。
<Reference Example 1>
A heat radiating member having the same shape as in Example 1 was prepared except that the high thermal
The results are shown in Table 1.
＜実施例５〜８、比較例２、参考例２＞
金属板として、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板を用い、基層３Ａの厚さｄ４を３．２５ｍｍにしたこと以外は、それぞれ実施例１〜４、比較例１、参考例１と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表２に示した。
<Examples 5 to 8, Comparative Example 2, Reference Example 2>
As the metal plate, an aluminum plate having a thickness of 0.5 mm, except that the thickness d 4 of the
＜実施例９〜１２、比較例３、参考例３＞
金属板として、アルミニウム板の代りに銅板を用いたこと以外は、それぞれ実施例１〜４、比較例１、参考例１と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表３に示した。
<Examples 9 to 12, Comparative Example 3, Reference Example 3>
As a metal plate, except that a copper plate was used instead of an aluminum plate, a heat radiating member was produced in the same manner as in Examples 1 to 4, Comparative Example 1, and Reference Example 1, respectively, and a heat radiating experiment was performed in the same manner. It is shown in Table 3.
＜実施例１３〜１６、比較例４、参考例４＞
空気の流速を６ｍ／ｓｅｃとしたこと以外は、それぞれ実施例１〜４、比較例１、参考例１と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表４に示した。
<Examples 13 to 16, Comparative Example 4, Reference Example 4>
Except that the air flow rate was set to 6 m / sec, a heat radiating member was produced in the same manner as in Examples 1 to 4, Comparative Example 1, and Reference Example 1, respectively. It was.
＜実施例１７〜２０、比較例５、参考例５＞
フィンの形成間隔ｄ３を２ｍｍとし、フィンをアルミニウム板の片面に５枚ずつ形成したこと以外は、それぞれ実施例１〜４、比較例１、参考例１と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表５に示した。
<Examples 17 to 20, Comparative Example 5, Reference Example 5>
The formation interval d 3 of the fin and 2 mm, except for forming the fins one by five on one side of the aluminum plate, respectively, in Examples 1-4, Comparative Example 1, to produce a heat radiation member in the same manner as in Reference Example 1, Similarly, a heat radiation experiment was conducted and the results are shown in Table 5.
＜実施例２１＞
基層厚さｄ４を１．５ｍｍ、フィン３Ｂの高さｈ１を１０ｍｍとした以外は、実施例３と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行った。
１００分後の計測温度は５３℃であった。
この放熱部材では、炭素繊維の配向が起立部（フィン）の延材方向と平行になったため、実施例３に比べて熱は逃げにくかったものと思われる。
<Example 21>
1.5mm base layer thickness d 4, except that the height h 1 of the
The measured temperature after 100 minutes was 53 ° C.
In this heat radiating member, the orientation of the carbon fibers was parallel to the extending direction of the upright portions (fins), so that it was considered that heat was less likely to escape compared to Example 3.
＜参考例６＞
ベース部２を、金属板のかわりにポリカーボネート樹脂組成物IVで成形した板にしたこと以外は実施例１９と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行った。
１００分後の計測温度は１７３℃であった。
この放熱部材では、受熱部の熱伝導率が低すぎるため、放熱性の劣るものとなったと考えられる。
<Reference Example 6>
A heat radiating member was produced in the same manner as in Example 19 except that the
The measured temperature after 100 minutes was 173 ° C.
In this heat radiating member, since the heat conductivity of the heat receiving part is too low, it is considered that the heat radiating property is inferior.
＜実施例２２＞
ベース部２を、金属板のかわりにポリカーボネート樹脂組成物Ｖで成形した板にしたこと以外は実施例２０と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行った。１００分後の計測温度は６７℃であった。
<Example 22>
A heat radiating member was produced in the same manner as in Example 20 except that the
以上の結果より次のことが分かる。
熱伝導率が０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上のポリカーボネート樹脂組成物を用いて放熱部を形成した実施例１〜２１では、この部分をそれぞれアルミニウムで形成した参考例１〜５と比べて大きな放熱効率の低下もなく、優れた放熱性が得られる。
表１と表２の対比より、金属板は厚い方が放熱効率が高くなることが分かる。
表１と表３の対比より、金属板としてはアルミニウム板の方が放熱効率の面で好ましいことが分かる。
表１と表４の対比より、空気の流速は大きい方が高い放熱効率が得られることが分かる。
表１と表５の対比より、フィンの枚数が多い方が放熱効率が高くなることが分かる。
実施例３と実施例２１の対比より、基層の厚さがフィンの基端部の厚さより厚い方が好ましいことが分かる。
From the above results, the following can be understood.
In Examples 1 to 21 in which the heat radiating portion was formed using a polycarbonate resin composition having a thermal conductivity of 0.5 W / m · K or more, the heat radiated was larger than those in Reference Examples 1 to 5 in which this portion was formed from aluminum. Excellent heat dissipation can be obtained without a decrease in efficiency.
From the comparison between Table 1 and Table 2, it can be seen that the thicker the metal plate, the higher the heat radiation efficiency.
From the comparison of Table 1 and Table 3, it can be seen that an aluminum plate is preferable as a metal plate in terms of heat dissipation efficiency.
From the comparison between Table 1 and Table 4, it can be seen that higher heat dissipation efficiency is obtained when the air flow rate is larger.
From the comparison between Table 1 and Table 5, it can be seen that the heat radiation efficiency increases as the number of fins increases.
From the comparison between Example 3 and Example 21, it can be seen that the thickness of the base layer is preferably thicker than the thickness of the base end portion of the fin.
［本発明の第２態様の実施例、比較例及び参考例］
＜実施例２３〜２６、比較例７＞
第６図〜第８図に示す放熱部材１を製造した。
各ポリカーボネート樹脂組成物を射出成形することにより、第７図に示す各部の寸法が以下の通りとなる放熱部材４を製造した（ただし、フィン４Ｂの数は４枚）。
[Examples, comparative examples and reference examples of the second aspect of the present invention]
<Examples 23 to 26, Comparative Example 7>
The
Each polycarbonate resin composition was injection-molded to produce a heat radiating member 4 having the following dimensions as shown in FIG. 7 (however, the number of
フィン４Ｂの先端部の厚さｄ１１：１．２ｍｍ
フィン４Ｂの基端部の厚さｄ１２：２ｍｍ
フィン４Ｂの高さｈ１１：１３ｍｍ
フィン４Ｂ，４Ｂの間隔ｄ１３：８．４ｍｍ
ベース部４Ａの厚さｄ１４：２．５ｍｍ
ベース部４Ｂの幅Ｗ１１：５０ｍｍ
ベース部４Ｂの長さ：１５０ｍｍ
Thickness d 11 of the tip of the
Thickness d 12 of the base end portion of the
Height h 11 of fin 4B: 13 mm
The distance d 13 between the
この放熱部材４のベース部４Ａのフィン４Ｂを形成した面と反対側の受熱面４Ｘに、電池１０を模した発熱体（発熱面の面積５０ｍｍ×１５０ｍｍ，厚さ３ｍｍ、発熱量７．５Ｗ）を、シール材を介して密着させた。シール材としては、実施例１で用いたものと同様のものを用いた。
空気の出口側で、受熱面の端部中央の発熱体との間に温度センサを差し込んだ。
また、フィン４Ｂ側をカバー２０で覆った。このカバーの材質及び厚さは実施例１で用いたものと同様であり、第８図のＤ１１は４．２ｍｍ、Ｄ１２は１ｍｍである。
このカバー２０の一端側から常温（２３℃）の空気を４ｍ／ｓｅｃの流速で流し、温度センサの温度を計測し、実施例１と同様に放熱実験開始から１００分後の温度を計測した。
この値は低い程放熱部材の放熱効果が高いことを示し、６０℃以下、好ましくは５５℃以下、さらに好ましくは５０℃以下が実用上好ましい。
A heat generating element simulating the
On the air outlet side, a temperature sensor was inserted between the heat generating element at the center of the end of the heat receiving surface.
The
Air at normal temperature (23 ° C.) was flowed from one end side of the cover 20 at a flow rate of 4 m / sec, the temperature of the temperature sensor was measured, and the
The lower this value, the higher the heat dissipation effect of the heat radiating member, and 60 ° C. or lower, preferably 55 ° C. or lower, more preferably 50 ° C. or lower is practically preferable.
＜参考例７＞
ポリカーボネート樹脂組成物の代わりにアルミニウム板で実施例２３と同形状の放熱部材を作製し、同様に放熱実験を行った。
結果を表６に示す。
<Reference Example 7>
A heat radiating member having the same shape as that of Example 23 was made of an aluminum plate instead of the polycarbonate resin composition, and a heat radiating experiment was similarly conducted.
The results are shown in Table 6.
＜実施例２７〜３０、比較例８、参考例８＞
空気の流速を６ｍ／ｓｅｃとしたこと以外は、それぞれ実施例２３〜２６、比較例７、参考例７と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表７に示した。
<Examples 27 to 30, Comparative Example 8, Reference Example 8>
Except that the air flow rate was set to 6 m / sec, a heat radiating member was produced in the same manner as in Examples 23 to 26, Comparative Example 7, and Reference Example 7, respectively. It was.
＜実施例３１〜３４、比較例９、参考例９＞
フィンの形成間隔を２ｍｍ、カバー２０の側壁内面２０Ａとフィン４Ｂの基端側側面との間隔Ｄ１１を１ｍｍとし、フィンを１２枚形成したこと以外は、それぞれ実施例２３〜２６、比較例７、参考例７と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表８に示した。
<Examples 31-34, Comparative Example 9, Reference Example 9>
The formation interval of the fins to 2 mm, the distance D 11 between the base end side of the inner surface of the
＜実施例３５〜３８、比較例１０、参考例１０＞
空気の流速を６ｍ／ｓｅｃとしたこと以外は、それぞれ実施例３１〜３４、比較例９、参考例９と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表９に示した。
<Examples 35-38, Comparative Example 10, Reference Example 10>
Except that the air flow rate was set to 6 m / sec, a heat radiating member was produced in the same manner as in Examples 31 to 34, Comparative Example 9 and Reference Example 9, respectively. It was.
＜実施例３９〜４２、比較例１１、参考例１１＞
カバー２０の高さを高くして、カバー天井面とフィン上端との間隔Ｄ１２を１５ｍｍとしたこと以外は、それぞれ実施例３１〜３４、比較例９、参考例９と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表１０に示した。
<Examples 39 to 42, Comparative Example 11, Reference Example 11>
By increasing the height of the cover 20, except that the distance D 12 between the cover ceiling surface and the fins upper end was 15 mm, respectively, in Examples 31-34, Comparative Example 9, the heat radiation member in the same manner as in Reference Example 9 The results are shown in Table 10.
＜実施例４３〜４６、比較例１２、参考例１２＞
フィンの高さｈ１１を２７ｍｍ、フィンの先端部の厚さｄ１１を０．６ｍｍとし、カバー天井面とフィン上端との間隔Ｄ１２を１ｍｍとしたこと以外は、それぞれ実施例３９〜４２、比較例１１、参考例１１と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行って結果を表１１に示した。
<Examples 43 to 46, Comparative Example 12, Reference Example 12>
Examples 39 to 42, except that the height h 11 of the fin is 27 mm, the thickness d 11 of the tip of the fin is 0.6 mm, and the distance D 12 between the cover ceiling surface and the fin upper end is 1 mm. A heat radiating member was produced in the same manner as in Comparative Example 11 and Reference Example 11, and a heat radiating experiment was performed in the same manner.
表６〜１１より次のことが分かる。
表６と表７、表８と表９の対比より、空気の流速は大きい方が放熱効率が高くなることが分かる。
表６と表８、表７と表９の対比より、フィンの枚数が多い方が放熱効率が高くなることが分かる。
表８と表１０の対比より、空気の流路が大き過ぎると放熱効率が低下することが分かる。
表８と表１１の対比より、フィンの高さが高い方が放熱効率が高いことが分かる。
The following can be seen from Tables 6-11.
From the comparison of Tables 6 and 7, and Tables 8 and 9, it can be seen that the greater the air flow rate, the higher the heat dissipation efficiency.
From the comparison between Table 6 and Table 8 and Table 7 and Table 9, it can be seen that the greater the number of fins, the higher the heat dissipation efficiency.
From the comparison between Table 8 and Table 10, it can be seen that if the air flow path is too large, the heat dissipation efficiency is lowered.
From the comparison between Table 8 and Table 11, it can be seen that the higher the fin height, the higher the heat radiation efficiency.
＜実施例４７〜４９、比較例１３、参考例１３＞
比較例１、実施例２，３，４及び参考例１において、高熱伝導性樹脂部として第１２図、第２２図に示すものを用いた他は同様にして測定を行い、結果を表１２に示した。なお、第２２図は第１２図に寸法を記入したものであり、構成は第１２図と同一である。起立部６３Ｂは、いずれも基端部から先端部まで同一厚さの平板状である。
<Examples 47 to 49, Comparative Example 13, Reference Example 13>
In Comparative Example 1, Examples 2, 3, 4 and Reference Example 1, measurements were performed in the same manner except that the high thermal conductive resin part shown in FIGS. 12 and 22 was used, and the results are shown in Table 12. Indicated. FIG. 22 is the same as FIG. 12 except that the dimensions are shown in FIG. Each of the standing
＜実施例５０〜５２、比較例１４、参考例１４＞
比較例１４、実施例５０〜５２及び参考例１４において、高熱伝導性樹脂部として第１３図、第２３図に示すものを用いた他は同様にして測定を行い、結果を表１３に示した。なお、第２３図は第１３図に寸法を記入したものであり、構成は第１３図と同一である。起立部７３Ｂは、いずれも基端部から先端部まで同一厚さの平板状である。基層部７３Ａは、図示の通り、上部ほど肉厚が小さくなるテーパ形状である。
<Examples 50 to 52, Comparative Example 14, Reference Example 14>
In Comparative Example 14, Examples 50 to 52, and Reference Example 14, measurements were performed in the same manner except that the high thermal conductive resin portion shown in FIGS. 13 and 23 was used, and the results are shown in Table 13. . FIG. 23 is the same as FIG. 13 except that dimensions are shown in FIG. Each of the standing
＜実施例５３＞
高熱伝導性樹脂部を第１１図及び第２４図に示す形状のものとしたこと以外は、実施例３と同様にして放熱部材を製造し、同様に放熱実験を行った。
１００分後の計測温度は４８℃であった。なお、第２４図（ａ）は第１１図に寸法を記入したものであり、構成は第１１図と同一である。第２４図（ｂ）は第２４図（ａ）のＢ矢視図である。
<Example 53>
A heat radiating member was produced in the same manner as in Example 3 except that the high heat conductive resin portion had the shape shown in FIGS. 11 and 24, and a heat radiating experiment was performed in the same manner.
The measured temperature after 100 minutes was 48 ° C. FIG. 24 (a) shows the dimensions shown in FIG. 11, and the configuration is the same as FIG. FIG. 24 (b) is a view on arrow B of FIG. 24 (a).
１，１’，１’’ 放熱部材
２ ベース部（金属板）
２Ｘ 受熱部
３，３’，３’’ 高熱伝導性樹脂部
３Ａ，３Ａ’’ 基層
３Ｂ 起立部（フィン）
４ 放熱部材
４Ａ ベース部
４Ｂ 起立部（フィン）
１０ 発熱体（電池）
１１ 筐体
１２ シール材
２０ カバー
３１，３２，３３，３４，３５ 起立部
４１，５１，６１，７１，８０，９０，１００，１１０ 放熱部材
４２，５２，８１，９１，１０１，１１１ ベース部（金属板）
４３，５３，６３，７３ 高熱伝導性樹脂部
４３Ａ，５３Ａ，６３Ａ，７３Ａ 基層
４３Ｂ，５３Ｂ，６３Ｂ，７３Ｂ，８２，９２，１０２，１１２ 起立部（フィン）
９３ フランジ部
1,1 ', 1''
2X
4
10 Heating element (battery)
DESCRIPTION OF
43, 53, 63, 73 High thermal conductive resin part 43A, 53A, 63A,
93 Flange
Claims (6)
少なくとも該起立部が、熱伝導率０．５Ｗ／ｍ・Ｋ以上の高熱伝導性樹脂組成物で構成されており、
前記ベース部は筒状であり、前記起立部は、該ベース部から突設されたフランジ部と、該フランジ部から、ベース部の筒軸心方向と平行方向に突設された複数のピンとからなることを特徴とする放熱部材。 A heat dissipating member for dissipating heat from a heating element, comprising a base part and a plurality of upright parts protruding from the base part, and heat propagating from the heating element through the base part In the heat dissipation member that radiates heat from the part,
At least the standing part is composed of a high thermal conductive resin composition having a thermal conductivity of 0.5 W / m · K or more,
The base portion has a cylindrical shape, and the upright portion includes a flange portion protruding from the base portion, and a plurality of pins protruding from the flange portion in a direction parallel to the cylindrical axis direction of the base portion. A heat dissipating member.
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