JP2017206624A - 常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物 - Google Patents

Abstract

【課題】通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる組成物を提供する。【解決手段】マトリックス成分に熱伝導性フィラーと、異常高温時にガスを発生するガス発生剤を含み、通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物(2a,2b)である。通常状態は-40℃以上70℃以下の温度であり、異常高温が100℃以上であるのが好ましい。この組成物を例えばバッテリーのセル(1a-1b,1b-1c)間に配置して使用すると、常温では熱伝導性によりセル間の均熱性を保持し、異常時にはセルの発熱により発泡又は膨張し、断熱材として働き、他のセルへの異常の伝達を防止できる。【選択図】図１

Description

本発明は、通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物に関する。

従来から、通常状態においては電子部品等で発生した熱を抑制又は遅延し、過熱状態になったときに発泡して断熱するシートは提案されている（特許文献１）。この特許文献１には、シリコーンゴムにパラフィンを内蔵した潜熱マイクロカプセルと、所定の温度で発泡する発泡剤を混合して断熱シートとすることが開示されている。特許文献２〜３にはシリコーンゴム発泡体が提案されている。別の従来技術は、バッテリーのセル間にポリエステル（ＰＥＴ）フィルムを介在させたり、シリカ微粒子を含むシートを介在させていた。

特開２００９−１２３７６９号公報 特開２０１４−１２２３４０号公報 特開２０１２−１０２２６３号公報

しかし、従来技術は断熱効果のみのため、通常状態における熱伝導性は期待できないという問題があった。このため、通常状態では熱伝導性であり、異常高温時には断熱性となる組成物が望まれていた。

本発明は前記従来の問題を解決するため、通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる組成物を提供する。

本発明は、マトリックス成分に熱伝導性フィラーと、異常高温時にガスを発生するガス発生剤を含み、通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物である。

本発明は、通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる特性を有する組成物である。すなわち、熱伝導性と断熱性とは同一次元では両立しない性質であるが、通常状態では熱伝導性を有し、異常高温時には断熱性となる特性を有する。本発明の組成物を例えばバッテリーのセル間に配置して使用すると、常温では熱伝導性によりセル間の均熱性を保持し、異常時にはセルの発熱により発泡又は膨張し、断熱材として働き、他のセルへの異常の伝達を防止できる。

図１Ａは本発明の一実施形態の常温時における熱伝導材としての使用形態を示す断面図、図１Ｂは異常高温時において発泡又は膨張して断熱体となる状態を示す断面図である。 図２は本発明の一実施例の温度測定装置を示す断面図である。 図３は本発明の実施例１の昇温グラフである。 図４は本発明の実施例２の昇温グラフである。 図５は本発明の実施例３の昇温グラフである。 図６は本発明の実施例４の昇温グラフである。 図７は比較例１の昇温グラフである。 図８はブランクの昇温グラフである。

本発明の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物は、マトリックス成分に熱伝導性フィラーと、高温でガスを発生するガス発生剤を含み、通常状態では熱伝導性かつ非発泡体であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる。マトリックス成分は、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、熱硬化性エラストマーが好ましい。好ましくはシリコーン樹脂である。マトリックス成分はシリコーンオイルなどであっても良い。この組成物の性状はシート、パテ又はオイルコンパウンドであると、バッテリーのセル間等に配置又は注入するのに都合が良い。バッテリーは一次電池、二次電池、燃料電池等、その種類は問わない。好ましくは二次電池である。二次電池は、充放電を繰り返し、時として異常状態を引き起こすことがあるからである。

前記において、通常状態は−４０℃以上７０℃以下の温度であり、異常高温は１００℃以上であるのが好ましい。バッテリー等は通常は−４０℃以上７０℃以下の温度で使用され、この状態の時には熱伝導材として機能し、セル間の均熱性を保持できる。バッテリーは、時として暴走反応が起きることがある。その際、セル間に断熱材が無いと、横のセルも発熱し、導火線に火が付くように次々に暴走反応が進む。これを防止するため、本発明の組成物は、１００℃以上の異常高温になると断熱材となり、隣り合うセルの暴走反応を遮蔽する。すなわち、本発明の組成物は、セル間に配置することにより、１００℃以上の異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となるため、他のセルへの影響を防ぐことができる。

前記熱伝導材の通常状態における熱伝導率は、室温（２５℃）において０．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上であるのが好ましく、さらに好ましくは０．８Ｗ／ｍ・Ｋ以上である。前記の熱伝導率であれば、通常状態におけるセル間の均熱性は保持できる。

前記マトリックス成分は、シリコーンゴム、シリコーンゲル、シリコーンパテ及びシリコーンオイルコンパウンドから選ばれる少なくとも一つが好ましい。これらは耐熱性が高く、バッテリーセルの異常高温に耐えられる。

前記マトリックス成分が、シリコーンゴム又はシリコーンゲルの場合は、シート状であるのが好ましい。シート状であればセル間に配置するのに都合が良い。シートの厚みは０．１〜１０ｍｍが好ましく、０．２〜５ｍｍがより好ましい。前記マトリックス成分がパテ又はオイルコンパウンドである場合は、ディスペンサーに封入されているのが好ましい。ディスペンサーに封入されていると、バッテリーセルを組み立てる時に、セル間にディスペンサーから押し出して充填するのが効率的であり、またセル間に凹凸があっても隙間なく充填できる。

前記断熱体の発泡倍率又は膨張倍率は、１．１〜２０倍であるのが好ましくさらに好ましくは１．５〜１０倍である。発泡倍率又は膨張倍率が前記の範囲であれば、断熱体の断熱性によりバッテリーセルの発熱以上の伝播を防止できる。

前記ガス発生剤は、ヒドラジン化合物、アゾ化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物、炭酸水素ナトリウム及び内部にガス発生剤を含むマイクロカプセル剤から選ばれる少なくとも一つであるのが好ましい。ヒドラジン化合物としては例えば４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（分解温度１６０℃、ガス発生量１２５ｍｌ／ｇ）がある。アゾ加工物としては例えばアゾジカルボンアミド（分解温度２１０℃、ガス発生量２００ｍｌ／ｇ）がある。ニトロソ化合物としては例えばＮ，Ｎ’−ジニトロソペンタメチレンテトラミン（分解温度２０５℃、ガス発生量２５０ｍｌ／ｇ）がある。アジド化合物としては例えばテレフタルアジド（分解温度９０〜１１０℃、ガス発生量２０５ｍｌ／ｇ）がある。炭酸水素ナトリウム（ＮａＨＣＯ₃）は分解温度１５０℃、ガス発生量１５０ｍｌ／ｇである。内部にガス発生剤を含むマイクロカプセル剤としては、例えばクレハ社製、商品名"クレハマイクロスフェアー"がある。このマイクロカプセル剤は、熱可塑性樹脂の外殻（シェル）内に前記等のガス発生剤を内包し、高温時には体積が５０〜１００倍のプラスチックバルーンになる。前記ガス発生剤は１００℃、好ましくは１４０℃を超えるとガスを発生し、組成部を発泡又は膨張して断熱性にしやすい。外殻（シェル）に使用する熱可塑性樹脂は、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリメタクリロニトリル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂などである。炭酸水素ナトリウムは高温時に吸熱反応をする利点もある。

前記のとおり本発明の組成物は、バッテリーのセル間配置用組成物であるのが好ましい。バッテリーのセル間配置用以外にも、発熱性を有する半導体、その他の電子部品等にも有用である。

以下、マトリックス成分としてシリコーンポリマーを用いた場合を説明する。シリコーンポリマーは、一般的には線状のポリジオルガノシロサキンである。かかる線状ポリジオルガノシロキサンは、ジオルガノシロキサン単位で構成され、ポリマーの末端は、水酸基、水素原子、１価の有機基、トリメトキシシリル基などの加水分解性基を有するシリル基などで封鎖されている。一部にモノオルガノシロキサン単位も含む分岐状ポリシロキサンを使用することもできる。基材用組成物の主成分であるシリコーンポリマーには、トリオルガノシロキサン単位、ジオルガノシロキサン単位、モノオルガノシロキサン単位、SiO₂単位で構成される網目状ポリシロキサン、樹脂状ポリシロキサンを使用することもできる。

かかるシリコーンポリマーの有機基には、メチル基などのアルキル基、フェニル基などのアリール基、1,1,1-トリフルオロプロピル基などの置換アルキル基、ビニル基などのアルケニル基などが使用される。特に大部分の有機基はメチル基であるのが一般的である。過酸化物による硬化をコントロールしたり、ヒドロシリル化反応による付加硬化させるためにはビニル基などのアルケニル基を適切な量使用する。高屈折率の基材や低温でゴム状を維持できる基材を形成する場合には、フェニル基を使用する。表面張力を低くする、耐油性を向上させるためには1,1,1-トリフルオロプロピル基などを使用する。

マトリックス成分がオルガノポリシロキサンでありシート又はパテの場合は、一例として下記Ａ〜Ｆ成分のコンパウンドを硬化して得る。オイルコンパウンドの場合は、下記Ｂ〜Ｃ成分は不要である。
（Ａ）ベースポリマー成分：１分子中に平均２個以上かつ分子鎖両末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有する直鎖状オルガノポリシロキサン
（Ｂ）架橋成分：１分子中に平均２個以上のケイ素原子に結合した水素原子を含有するオルガノハイドロジェンポリシロキサンが、前記Ａ成分中のケイ素原子結合アルケニル基１モルに対して、１モル未満の量
（Ｃ）白金系金属触媒：Ａ成分に対して質量単位で０．０１〜１０００ppm
（Ｄ）熱伝導性粒子：マトリックス成分１００質量部に対して１００〜２０００質量部
（Ｅ）ガス発生剤：マトリックス成分１００質量部に対して０．１〜２０質量部
（Ｆ）その他の成分

（１）ベースポリマー成分（Ａ成分）
ベースポリマー成分（Ａ成分）は、一分子中にケイ素原子に結合したアルケニル基を２個以上含有するオルガノポリシロキサンであり、アルケニル基を２個含有するオルガノポリシロキサンは本発明のシリコーンゴム組成物における主剤（ベースポリマー成分）である。このオルガノポリシロキサンは、アルケニル基として、ビニル基、アリル基等の炭素原子数２〜８、特に２〜６の、ケイ素原子に結合したアルケニル基を一分子中に２個有する。粘度は２５℃で10〜1000000ｍＰａ・ｓ、特に100〜100000ｍＰａ・ｓであることが作業性、硬化性などから望ましい。

具体的には、下記一般式（化１）で表される１分子中に平均２個以上かつ分子鎖末端のケイ素原子に結合したアルケニル基を含有するオルガノポリシロキサンを使用する。側鎖はトリオルガノシロキシ基で封鎖された直鎖状オルガノポリシロキサンである。２５℃における粘度は10〜1000000ｍＰａ・ｓのものが作業性、硬化性などから望ましい。なお、この直鎖状オルガノポリシロキサンは少量の分岐状構造（三官能性シロキサン単位）を分子鎖中に含有するものであってもよい。

式中、Ｒ¹は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基であり、Ｒ²はアルケニル基であり、ｋは０又は正の整数である。ここで、Ｒ¹の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換の一価炭化水素基としては、例えば、炭素原子数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、並びに、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基、シアノエチル基等が挙げられる。Ｒ²のアルケニル基としては、例えば炭素原子数２〜６、特に２〜３のものが好ましく、具体的にはビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、イソブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基等が挙げられ、好ましくはビニル基である。一般式（１）において、ｋは、一般的には0≦ｋ≦10000を満足する０又は正の整数であり、好ましくは5≦ｋ≦2000、より好ましくは10≦ｋ≦1200を満足する整数である。

Ａ成分のオルガノポリシロキサンとしては一分子中に例えばビニル基、アリル基等の炭素原子数２〜８、特に２〜６のケイ素原子に結合したアルケニル基を３個以上、通常、３〜３０個、好ましくは、３〜２０個程度有するオルガノポリシロキサンを併用しても良い。分子構造は直鎖状、環状、分岐状、三次元網状のいずれの分子構造のものであってもよい。好ましくは、主鎖がジオルガノシロキサン単位の繰り返しからなり、分子鎖両末端がトリオルガノシロキシ基で封鎖された、２５℃での粘度が10〜1000000ｍＰａ・ｓ、特に100〜100000ｍＰａ・ｓの直鎖状オルガノポリシロキサンである。

アルケニル基は分子のいずれかの部分に結合していればよい。例えば、分子鎖末端、あるいは分子鎖非末端（分子鎖途中）のケイ素原子に結合しているものを含んでも良い。なかでも下記一般式（化２）で表される分子鎖両末端のケイ素原子上にそれぞれ１〜３個のアルケニル基を有し（但し、この分子鎖末端のケイ素原子に結合したアルケニル基が、両末端合計で３個未満である場合には、分子鎖非末端（分子鎖途中）のケイ素原子に結合したアルケニル基を、（例えばジオルガノシロキサン単位中の置換基として）、少なくとも１個有する直鎖状オルガノポリシロキサンであって、上記でも述べた通り２５℃における粘度が10〜1,000,000ｍＰａ・ｓのものが作業性、硬化性などから望ましい。なお、この直鎖状オルガノポリシロキサンは少量の分岐状構造（三官能性シロキサン単位）を分子鎖中に含有するものであってもよい。

式中、Ｒ³は互いに同一又は異種の非置換又は置換一価炭化水素基であって、少なくとも１個がアルケニル基である。Ｒ⁴は互いに同一又は異種の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基であり、Ｒ⁵はアルケニル基であり、ｌ，ｍは０又は正の整数である。ここで、Ｒ³の一価炭化水素基としては、炭素原子数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ノニル基、デシル基等のアルキル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基等のアリール基、ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基等のアラルキル基、ビニル基、アリル基、プロペニル基、イソプロペニル基、ブテニル基、ヘキセニル基、シクロヘキセニル基、オクテニル基等のアルケニル基や、これらの基の水素原子の一部又は全部をフッ素、臭素、塩素等のハロゲン原子、シアノ基等で置換したもの、例えばクロロメチル基、クロロプロピル基、ブロモエチル基、トリフロロプロピル基等のハロゲン置換アルキル基やシアノエチル基等が挙げられる。

また、Ｒ⁴の一価炭化水素基としても、炭素原子数１〜１０、特に１〜６のものが好ましく、上記Ｒ¹の具体例と同様のものが例示できるが、但しアルケニル基は含まない。Ｒ⁵のアルケニル基としては、例えば炭素数２〜６、特に炭素数２〜３のものが好ましく、具体的には前記式（化１）のＲ²と同じものが例示され、好ましくはビニル基である。

ｌ，ｍは、一般的には0＜ｌ＋ｍ≦10000を満足する０又は正の整数であり、好ましくは5≦ｌ＋ｍ≦2000、より好ましくは10≦ｌ＋ｍ≦1200で、かつ0＜ｌ／（ｌ＋ｍ）≦0.2、好ましくは、0.0011≦ｌ／（ｌ＋ｍ）≦0.1を満足する整数である。

（２）架橋成分（Ｂ成分）
本発明のＢ成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンは架橋剤として作用するものであり、この成分中のＳｉＨ基とＡ成分中のアルケニル基とが付加反応（ヒドロシリル化）することにより硬化物を形成するものである。かかるオルガノハイドロジェンポリシロキサンは、一分子中にケイ素原子に結合した水素原子（即ち、ＳｉＨ基）を２個以上有するものであればいずれのものでもよく、このオルガノハイドロジェンポリシロキサンの分子構造は、直鎖状、環状、分岐状、三次元網状構造のいずれであってもよいが、一分子中のケイ素原子の数（即ち、重合度）は2〜1000、特に2〜300程度のものを使用することができる。

水素原子が結合するケイ素原子の位置は特に制約はなく、分子鎖の末端でも非末端（途中）でもよい。また、水素原子以外のケイ素原子に結合した有機基としては、前記一般式（化１）のＲ¹と同様の脂肪族不飽和結合を有さない非置換又は置換一価炭化水素基が挙げられる。

Ｂ成分のオルガノハイドロジェンポリシロキサンとしては下記構造のものが例示できる。

上記の式中、Ｐｈはフェニル基、エポキシ基、アクリロイル基、メタアクリロイル基、アルコキシ基の少なくとも１種を含む有機基である。Ｌは0〜1,000の整数、特には0〜300の整数であり、Ｍは1〜200の整数である。）

（３）触媒成分（Ｃ成分）
Ｃ成分の触媒成分は、本組成物の硬化を促進させる成分である。Ｃ成分としては、ヒドロシリル化反応に用いられる触媒として周知の触媒を用いることができる。例えば白金黒、塩化第２白金、塩化白金酸、塩化白金酸と一価アルコールとの反応物、塩化白金酸とオレフィン類やビニルシロキサンとの錯体、白金ビスアセトアセテート等の白金系触媒、パラジウム系触媒、ロジウム系触媒などの白金族金属触媒が挙げられる。Ｃ成分の配合量は、硬化に必要な量であればよく、所望の硬化速度などに応じて適宜調整することができる。Ａ成分に対して金属原子質量として０．０１〜１０００ppm添加する。

（４）熱伝導性粒子（Ｄ成分）
Ｄ成分の熱伝導性粒子を加える場合は、マトリックス成分１００質量部に対して１００〜２０００質量部添加する。これにより熱伝導率を上げることができる。熱伝導粒子としては、アルミナ，酸化亜鉛，酸化マグネシウム、窒化アルミ、窒化ホウ素、水酸化アルミ及びシリカから選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。形状は球状，鱗片状，多面体状等様々なものを使用できる。アルミナを使用する場合は、純度９９．５質量％以上のα−アルミナが好ましい。熱伝導性粒子の比表面積は０．０６〜１０ｍ²／ｇの範囲が好ましい。比表面積はＢＥＴ比表面積であり、測定方法はＪＩＳ Ｒ１６２６にしたがう。平均粒子径を用いる場合は、０．１〜１００μｍの範囲が好ましい。粒子径の測定はレーザー回折光散乱法により、５０％粒子径を測定する。この測定器としては、例えば堀場製作所製社製のレーザー回折／散乱式粒子分布測定装置ＬＡ−９５０Ｓ２がある。

熱伝導性粒子は平均粒子径が異なる少なくとも２つの無機粒子を併用するのが好ましい。このようにすると大きな粒子径の間に小さな粒子径の熱伝導性無機粒子が埋まり、最密充填に近い状態で充填でき、熱伝導性が高くなるからである。

無機粒子は、Ｒ（ＣＨ₃）_aＳｉ（ＯＲ’）_3-a（Ｒは炭素数１〜２０の非置換または置換有機基、Ｒ’は炭素数１〜４のアルキル基、ａは０もしくは１）で示されるシラン化合物、もしくはその部分加水分解物で表面処理するのが好ましい。Ｒ（ＣＨ₃）_aＳｉ（ＯＲ’）_3-a（Ｒは炭素数１〜２０の非置換または置換有機基、Ｒ’は炭素数１〜４のアルキル基、ａは０もしくは１）で示されるアルコキシシラン化合物（以下単に「シラン」という。）は、一例としてメチルトリメトキシラン，エチルトリメトキシラン，プロピルトリメトキシラン，ブチルトリメトキシラン，ペンチルトリメトキシラン，ヘキシルトリメトキシラン，ヘキシルトリエトキシシラン，オクチルトリメトキシシラン，オクチルトリエトキシラン，デシルトリメトキシシラン，デシルトリエトキシシラン，ドデシルトリメトキシシラン，ドデシルトリエトキシシラン，ヘキサドデシルトリメトキシシラン，ヘキサドデシルトリエトキシシシラン，オクタデシルトリメトキシシラン，オクタデシルトリエトキシシシラン等のシラン化合物がある。前記シラン化合物は、一種又は二種以上混合して使用することができる。表面処理剤として、アルコキシシランと片末端シラノールシロキサンを併用してもよい。ここでいう表面処理とは共有結合のほか吸着なども含む。平均粒子径２μｍ以上の粒子は、粒子全体を１００質量％としたとき５０質量％以上添加するのが好ましい。これにより、Ｐｔ触媒の硬化阻害を防ぐことができる。

（５）ガス発生剤
マトリックス樹脂１００質量部に対して０．１〜２０質量部、好ましくは１〜１５質量部添加する。

(６)その他の成分
本発明の組成物には、必要に応じて前記以外の成分を配合することができる。例えば難燃剤を加えて組成物を難燃性にするのは好ましいことである。その他、ベンガラなどの無機顔料、フィラーの表面処理等の目的でアルキルトリアルコキシシランなどを添加してもよい。フィラー表面処理などの目的で添加する材料として、アルコキシ基含有シリコーンを添加しても良い。

以下図面により説明する。以下の図面において、同一符号は同一物を示す。図１Ａは本発明の一実施形態の常温時における熱伝導材としての使用形態を示す断面図、図１Ｂは異常高温時において発泡又は膨張して断熱体となる状態を示す断面図である。基板３の上にバッテリーのセル１ａ，１ｂ，１ｃ，・・・を、スペースを開けて配列し、そのセル１ａ−１ｂ，１ｂ−１ｃ・・・間に本発明の組成物層２ａ，２ｂ，・・・を配置ないしは充填する。通常状態においては、組成物層２ａ，２ｂ，・・・は熱伝導材として機能し、セル間の均熱性を保持する。万一、セル１ａが異常高温になった場合は、組成物層２ａはガス発生剤の作用によりガスが発生し、組成物は発泡又は膨張し、断熱材となる。これにより、隣のセル２ｂが高温となることを防止できる。

以下実施例を用いて説明する。本発明は実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
（１）マトリックス樹脂
マトリックス樹脂として、二液室温硬化シリコーンゴムＲＴＶを使用した。なお、二液ＲＴＶにはベースポリマー成分（Ａ成分）と架橋成分（Ｂ成分）と白金系金属触媒（Ｃ成分）が予め添加されている。Ａ成分は５０質量部、Ｂ成分は５０質量部である。
（２）熱伝導性粒子
平均粒子径３５μｍの真球アルミナ４００質量部と、平均粒子径２μｍの粉砕アルミナ３００質量部を加えた。両アルミナ粉はシランカップリング剤（トリエトキシシラン）を１質量％の割合で添加し、均一になるまで撹拌し、撹拌したアルミナ粉をトレ―等に均一に拡げ１００℃で２時間乾燥させて表面処理した。これにより、Ｐｔ触媒の硬化阻害を防いだ。なお、粒子径の測定はレーザー回折光散乱法により、５０％粒子径を測定する。この測定器としては、例えば堀場製作所製社製のレーザー回折／散乱式粒子分布測定装置ＬＡ−９５０Ｓ２がある。
（３）ガス発生剤
４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）（分解温度１６０℃、発生ガス量１２５ｍｌ／ｇ）を１０ｇ加えた。マトリックス樹脂（シリコーンゴム成分）に対する割合は１０質量％である。
（４）シリコーンゴムシートの作成
以上のマトリックス樹脂（シリコーンゴム成分）と熱伝導性粒子ガス発生剤を混練し、コンパウンドとし、シート成形した後に硬化させた。シートの厚みは約２ｍｍであった。
（５）シリコーンゴムの特性
(a)熱伝導率
室温（２５℃）における熱伝導率は２Ｗ／ｍ・Ｋであった。
(b)硬度
アスカーC法で７(Shore OO法で１８）であった。
(c)温度特性
図２に示す温度測定装置４を使用して前記で得られたシリコーンゴムシート１０の温度上昇を測定した。ヒーター９の上に金属製プレート５を載せ、その上に熱伝導性高温断熱性シリコーンゴムシート１０（組成物２）を配置し、その上に金属製プレート６を載せ、プレート５，６間には約２ｍｍのポテトラフルオロエチレン製スペーサー１１ａ，１１ｂを介在させ、両端を耐熱樹脂製のボルト１２ａ，１２ｂで固定した。プレート５には温度センサー７を挿入し、プレート６には温度センサー８を挿入した。そして、ヒーター９を加熱し、プレート５，６の温度上昇を温度センサー７，８で測定した。昇温グラフを図３に示す。ヒーター側プレート５の温度曲線（実線）に比べて冷却側プレート６の温度曲線（点線）は遅れて上昇するが、Ｘの点（約１５０℃を超える温度）でガス発生剤が分解してガスが発生するとシリコーンゴム１０は発泡し、断熱材となった。このため、プレート６の温度曲線は傾きが変わり、穏やかとなった。これにより断熱効果が確認できた。なお、発泡倍率は８倍であった。

（実施例２）
シリコーンゴムシートの厚みを約０．５ｍｍとし、プレート５，６間のスペーサーの厚みを約０．４７ｍｍとした以外は実施例１と同様に実施した。昇温グラフを図４に示す。図３と同様にガス発生剤が分解してガスが発生するとシリコーンゴム１０は発泡し、断熱効果が確認できた。その他の特性はほぼ同一であった。

（実施例３）
平均粒子径３５μｍの真球アルミナ５０質量部、平均粒子径２μｍの粉砕アルミナ２５０質量部とした以外は実施例２と同様に実施した。得られたシリコーンゴムの発泡前の熱伝導率は０．８６Ｗ／ｍ・Ｋ、発泡後の熱伝導率は０．０９６Ｗ／ｍ・Ｋであり、発泡倍率は１０倍であった。昇温カーブを図５に示す。

（実施例４）
発泡剤に換え、熱膨張剤として、永和化成工業社製、商品名"ＥＰＢ−０１"を１０質量部とした以外は実施例２と同様に実施した。得られたシリコーンゴムの発泡前の熱伝導率は２Ｗ／ｍ・Ｋであった。このシートは加熱すると膨張した。その他の特性はほぼ同一であった。昇温カーブを図６に示す。

（実施例５）
ガス発生剤として４，４’−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド）に変えて炭酸水素ナトリウム（分解温度１５０℃、発生ガス量９５ｍｌ／ｇ）を１０ｇ（マトリックス樹脂（シリコーンゴム成分）に対する割合は１０質量％）加えた以外は実施例２と同様に実施した。得られたシリコーンゴムは実施例１品に比べて発泡が弱かったが、その他の特性はほぼ同一であった。炭酸水素ナトリウムは吸熱反応が期待できる。

（比較例１）
比較例１として、発泡剤を加えない以外は実施例２と同様に実施した熱伝導性シリコーンゴムの昇温カーブを図７に示す。１６０℃を越えても冷却側プレートの昇温曲線はヒーター側プレートの温度曲線とほぼ平行であった。なお、図８はブランク（プレート５，６間は空間）の昇温グラフである。

本発明の熱伝導性高温断熱性組成物はバッテリーのセル間に介在させる用途のほか、半導体など各種電気・電子製品に使用できる。

１ａ，１ｂ，１ｃ バッテリーのセル
２，２ａ，２ｂ 熱伝導性高温断熱性組成物層
３ 基板
４ 温度測定装置
５，６ 金属製プレート
７，８ 温度センサー
９ ヒーター
１０ 熱伝導性高温断熱性シリコーンゴムシート
１１ａ，１１ｂ スペーサー
１２ａ，１２ｂ ボルト

Claims (9)

1. マトリックス成分に熱伝導性フィラーと、異常高温時にガスを発生するガス発生剤を含み、
   通常状態では熱伝導材であり、異常高温時には発泡又は膨張して断熱体となる常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
2. 通常状態が−４０℃以上７０℃以下の温度であり、異常高温が１００℃以上である請求項１に記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
3. 前記熱伝導材の通常状態における熱伝導率は、室温（２５℃）において０．６Ｗ／ｍ・Ｋ以上である請求項１に記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
4. 前記マトリックス成分は、シリコーンゴム、シリコーンゲル、シリコーンパテ及びシリコーンオイルコンパウンドから選ばれる少なくとも一つである請求項１〜３のいずれかに記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
5. 前記マトリックス成分は、シリコーンゴム又はシリコーンゲルであり、シート状である請求項１〜４のいずれかに記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
6. 前記マトリックス成分はパテ又はシリコーンオイルコンパウンドであり、ディスペンサーに封入されている請求項１〜４のいずれかに記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
7. 前記断熱体の発泡又は膨張倍率は、１．１〜２０倍である請求項１〜６のいずれかに記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
8. 前記ガス発生剤は、ヒドラジン化合物、アゾ化合物、ニトロソ化合物、アジド化合物、炭酸水素ナトリウム及び内部にガス発生剤を含むマイクロカプセル剤から選ばれる少なくとも一つである請求項１〜７のいずれかに記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。
9. 前記組成物は、バッテリーのセル間配置用組成物である請求項１〜８のいずれかに記載の常温熱伝導性かつ高温断熱性組成物。

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