JPS58218710A - 熱伝導性電気絶縁シ−ト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えばパワートランジスタやり一イリスタ等
の発熱↑り電気部品の５文熱絶縁（Ａどじ−Ｃ使用され
る熱伝導性電気絶縁シートに関りるものＣ゛ある。

発熱性電気部品の放熱絶縁材としくは！イカシー］・が
土どしく使用されＣき（いる。しか′し、マイカは硬質
であるため発熱性電気部品や放熱器どの密着性が悪く、
熱抵抗が増大する傾向を承り。

このため、ｈ５１熱グリースを塗布しく使用覆る必要が
ある。

近年、放熱グリースを使用しなくどもＪ：い放熱絶縁材
が開発され、例えば固体シリ−」−ンゴム等に熱伝導性
を高める充填剤（アルミナ、石英、窒化ホウ素、酸化マ
グネシウム等）を多量に添加し／ｊ放熱絶縁シートが知
られている。

しかしながら、このような放熱絶縁シートの加工にあた
っては、バンバリーミキ１ノや【１−ルを用いてゴムと
充填剤とを均一に混練した後、押出機やカレンダロール
を用いてシート化し、次い（゛熱風炉やプレスにより架
橋している。この場合、熱伝導性を向上させるには充填
剤を多聞に添加するが、□況和物の粘麻が上背するため
、１１−ル、スクリュー、ダイス等の加工機を摩耗させ
る。特に、アルミノ−は熱伝導麿を高める上Ｃ有効Ｃあ
るが、硬度が９と硬いため加工機の厚隙は太き４１ｂの
となる。

−／ｊ、１ｎ充填した１ムシートは耐引裂ｔ！１等の機
械的強度が弱くなり、放熱器フィンのパリ等の突起にＪ
、つ（破損しやすいことから、ガラス布で補強づる必要
がある。

以上のような状況から、イ」加重０望液状シリ」−ンゴ
ムに熱伝導性を高める充填剤を混合しＣなる組成物をガ
ラス布に被覆、硬化してなる熱伝導性電気絶縁シートに
ついて検討がなされている。

かかる液状シリコーンゴムは、固体シリコーンゴムに比
べ−（粘度が人中に低く、多量の熱伝導性充填剤を添加
でき、しかｂ　ｌＪＬ［に際しＣは［１−ル混練機、押
出機、カレンダーロールといった加工機を必要と１ない
ので加Ｉ　ｆＬに優れＣいる。

しかしながら、液状シリコーンゴムに充填剤を添加した
組成物をガラスｆｌｉに被覆りる場合、ガラス布にある
程度の強度が必要であること、および組成物を被覆づる
際に、組成物がカラス１５の網目を円通し′Ｃ裏側にイ
」着し、このｆ」着物かイのまＪ、硬化４るためシート
の斤さに不拘−ｔ！Ｉ−ｈ叡１．じるという問題がある
。

本発明は−に記に基いてなされたもので、／ＪＬ１刊に
優れ、しかし均一な厚さのシー１−が得られる熱伝導性
電気絶縁シートの提供を［］的どりるものＣ゛ある。

すなわら、本発明の熱伝導性電気絶縁シーＩ・は、ｆ＝
Ｊ加Φ合型液状シリコーン−ｒムに熱伝３９　？４を高
める充填剤を添加してなる組成部を、１９さ０．０３ｍ
ｍ以上ぐか′つ少なくとも一力向の光密１良が５０本、
／　２５　ｍｍ　１１Ｊ以１の刀うスイ］ｉに被覆硬化
しく構成したことを特徴と覆るものＣある。

本発明にＪＪＩノるｆ＝Ｉ加重加重波型液状シリンゴム
とし−Ｃは、 Ｃ１）１分子中に少なくとも２ｆ７Ｉ４のケイ素原子結
合ア、、ケユ、し基を有するジオルノＪノボ１ノシ１．
キリ　　　　“ン （２Ｊ　１分子中に少な（とも２個のケイ素原子結合水
素原子を右りる液状Ａルカノ水素ボリシ［１１リン （３）　　４Ｊ加反応触媒 Ｊ、りなるものがあげられ、上記成分（１）を主成分と
し、成分（３）の触媒作用のもとに成分（２）により架
橋されてｊム弾ｆ’ｔ　（Ａを形成づるもの（゛ある。

ｔｌなわち、成分（１）中のケイ素原ｊ′結合１ルケニ
ル基と成分（２）中のり一イ木原子結合水ル原ｒが成分
（３）の作用にＪ、すｉ＝Ｊ加重合して架橋し、ゴｌ＼
弾竹体が形成される。

上記成分（１）へ・（３）以外に粘度調整剤Ｊ３よび／
′あるいは硬化抑制剤を混合しておくことし可能である
。

硬化抑制剤としＣは、ベンゾ１〜リノ７ゾールあるいは
ハイドロバーオキサイド化合物といったものがある。

本発明におりる熱伝導性を高める充填剤どしＣ（Ｊアル
ミナ、石英、窒化ホウ素、酸化亜鉛、フッ化カルシウム
等があるが、熱伝導性および人手性の点からアルミナが
好ましい。なａ３、これらは単独あるいは２種以上組合
せて使用される。これらの充填剤はイのまま使用しＣも
よいし、表面をシランカップリング剤などひ処理し゛Ｃ
使用しＣもよい。

イ４加手合型液状シリ］−ンゴムと熱伝導性充填剤とは
、通７ハの液状物質に適用される方法により、例えば攪
１１′器により混合され、通常のゴム加工に使用される
バンバリーミキサや［１−ルは不必背Ｃある。

かクシ（寄られた組成物は、ガラス布に被覆された後、
通常の熱風炉、赤外線ヒータ炉等におい（加熱硬化され
（シート化される。

ガラスイ１１Ｃ′補強した上記シートが放熱シー１へど
して機能するためには、組成物の硬化物の熱伝導率は１
８Ｘ　１０　　’　ｃａｔ　／ｃｍｓｅｃ　ＬＪ上であ
ることがＩＴましい。

また、使用Ｊるガラス布の厚さＧＪ　Ｏ、０３ｍｍＬＪ
、上とづる必要があり、これに満たない場合にはガラス
布の強度が低く、組成物を被覆する際に切断したりづる
傾向が強くなる。

更に、ガラスずｂは糸密度が５５本／　２　ｍｍ　ｌ１
１以上のものを使用りる必要があり、これ以下Ｃあると
被覆づる組成物がイ１１の網目を貫通して裏側に付着し
、これが硬化りるためシートＪ９さの不均一が生ずる。

一般に、組成物はカラス糸の一１ｊ面に被覆硬化さｌ！
（から他方面に被覆硬化さけるのであるが、−り面に被
覆硬化さμるとき裏側面に硬化物が付着しでしまうと、
他方面に被覆りる場合硬化物が存７ｉする分だ４Ｊ厚く
被覆され、シーｉ−庁さの不均一が生ずる。

ガラス布ど組成物の接着性を向」させるため、ガラス布
を熱処理（ヒートクリーニング、ヒートトリーＩ−メン
ト）　Ｌ、　Ｕ　’ｂよいし、史にシランカツノリング
剤、ヂタネー１〜カップリング剤等Ｃ゛プライマ表面処
理を行ってもよい。ガラスイ５の機械的強度が特に要求
される場合は、熱処理を行わないでプライマ表面処理の
みでもよい。

組成物をガラス布に被覆するｈ法とし−Ｃは、浸）へ被
覆、ノーイノ：１−ティング等通常の糊引／′ｊ法が用
いられ、本発明組成物は特にナイフコーティングに対し
て右動である。

組成物は液体のため原液のまま被覆しＣもよいし、有機
溶剤Ｃ゛希釈Ｃ被覆し−Ｃもよい。

添付図面はガラスイｒＪに組成物を被覆、硬化さ口る一
例を示したものである。

送り出し装置１からの万ラス（１ｊ２はブライン処即装
置３でシライン処理液が塗布されてから加熱炉４で乾燥
され、続いてナイフヨー夕５によりガラス布２の一方面
に組成物６が被覆され、加熱炉７で加熱硬化されて巻取
装置８に巻取られる。

このようにしＣガラスｒｉ　２の一方面に組成物６が被
覆、硬化されＩＪレシート別」稈においＣ他方面に組成
物がナイフ」−夕により被覆、硬化されＣシートが完成
りる。

イｆお、ブライ？処理装置３　ａ３よび加熱炉１は省略
してもよいし、これらに代えＣ前処ＩＩＩ！（ヒートク
リーニング、と−１−トリートメント）装置を設けて　
ｔ）　Ｊ、　い　。

以ト、本発明の実施例を比較例ど対比しく説明する。

実施例１ （１）　　両末端がジメｆルビニルシリル基で封鎖され
たジメヂルボリシＩ」４リン　　　１００重量部（２）
　　両末端シラノール基封鎖のシメＪルボリシ［１１リ
ン（活用調整剤）　　　　　　１２重型部（３）　　ノ
ｌルミナ　　　　　　　　　　２りＯ重型部（４）　　
両末端がトリメブールシリル基にｊ鎖メブル水素ボリシ
１−」キサン　　　　　　　　２．０手早部（５）塩化
白金酸のイソブ■ピルアルー１−ル１蛋早％溶液（（＝
Ｊ加反応触媒）　　　　　　１型開部（６）　　ベンゾ
トリアゾール３０１　ｒβ（尾溶液（硬化抑制剤）　　
　　　　　　　　　　０．２重量部どを均一になるまで
混合しＣ組成物を得た。組成物の硬化物の熱伝導率は２
３Ｘ　１０　　’　ｃａｔ　、／ｃｍ’ｃｓｃｃ′ｃあ
った。

この組成物を、予めＮ−β（アミンエチル）γ−アミツ
ブ［１ピルメト１−ジシランで表面処理したガラスイ１
］（厚さ０．１０ｍｍ、光密ｉＫ　５８木／’　２５　
ｍｍ中×５７木／　２５　ｍｍ１ｌ］　）の片側面にノ
゛イフコー夕を用いて被覆し、１２０℃の炉中で硬化さ
せ、続いＣ（ｌ！！の片側面に同様に被覆、硬化さｔＩ
Ｃ厚さ０．２０ｍｍのシートをｆ７ｋ。

このシートの製造に際して、カラス１１」の切断はなく
、また均一な厚さのシートが得られた。

シー１〜の引張強さは５　Ｋ’ｊ　／　ｍｒＭであり、
パワートランジスタ放熱スベーザＴｏ−３の場合の熱抵
抗は０．６０℃／　Ｗ　Ｃあった。

実施例２ 予めＮ−β（アミノ１デル）γ−アミノプロピルメトギ
シシランで表面処理したガラス布く厚さ０．０３ｍｍ、
糸密度６０本／　２５ｍ１ｌＪＸ　７５木／２５　ｍｍ
ｒｌｌ　）に実施例１と同じ組成物を同様に被覆、硬化
しＣ厚さ０．１５ｍｍのシートを得た。

シー１−の製造に際しではガラス布の切断はなく、また
均一な厚さのシー１〜が得られた。

シートの引張強さは３に９／−であり、ＴＯ−３の場合
の熱抵抗は０．５０℃、／　Ｗ−ｒあった。

実施例３ ヒートクリーニングしＣガラス布く厚さ０．１３ｍｍ、
糸密度５０本／　２５　ｍｍ巾Ｘ３０本、／′２５ｍｍ
中）の両側に実施例１と同じ組成物を同様にＦｌｉｔｉ
、硬化しく　＋’？さ０　、２５ｍｍのシートを１９ｋ
。

シートの製造に際してはガラスイ１ｊの切断はなく、；
した均一な厚さのシートが得られた。

シー１〜の引張強さは５に９／−であり、Ｔ　Ｏ−３の
場合の熱抵抗率は０．７０℃７／Ｗであった。

実施例４ 実施例１の各成分のうち（３）のｊ′ルミナを１８０１
ｆＦｉ部とした以外はすべて同じ成分を混合し−Ｃ組成
物を得た。組成物の硬化物の熱伝導率は１８×１０−　
’　ｃａｌ　／ｃｍ′Ｃ３ｅｃであった。

この組成物を実施例１と同じガンスイｌｉに同様に被覆
、硬化さけて厚さ０．２０ｍｍのシートを得ｌＪ０シー
Ｉ〜の製造に際しＣはガラスイ１ｊの切断はなく、また
均一な厚さのシートが得られた。

シートの引張強さは６８！ｊ　／　ｍＡであり、Ｔｏ−
３の場合の熱抵抗は０．７５℃／Ｗであった。

比較例１ 予めＮ−β（アミノｌチル）γ−アミノプロピル１〜リ
メ１〜キシシランで表面処理したガラス布（厚さ０．０
２ｍｍ、糸密度６０木／　２５　ｍｍ１ｌＪ　Ｘ７０本
／　２５　ｍｍ１ｌＪ　）に実施例１ど同じ組成物を同
様に被覆、ｌＩ！ｌ！化し−（シートを得たが、製造中
にカラスイ［Ｉに切断が数回ａ３こった。

比較例２ 予めＮ−β（アミノ−■デル）γτアミノプロピルトリ
メ１−キシシランＣ゛表面処理したガラス布く厚さ０．
１０ｍｍ、糸密度４５本／　２５　ｍｍ１ｌＪ　Ｘ３０
本／　２５　ｍｌｌ］　）に実施例１ど同じ組成物を同
様に被覆、硬化しＣシートを得たが均一な厚さのシー１
−は得られなかった。

なＪ３、各種特性の測定は次による。

熱伝導率：　　５Ｓ−ＴＣ−１８型（柴ｄ口’ｌ学器械
製作所製）使用。

溶剤はベンゼン−アゼトン系を使用。

熱抵抗：　パワートランジスタ２ＳＤ６７６と厚さ３．
２ｍｍの銅板の間に熱伝導性電気絶縁シートを挿入。

パワー］・ランジスタを駆動させ、コレクタ電流および
二ルクタ・１ミッタ間電圧を測定し、」レクタ損失（ｗ
ａ　ｔ’？）を求める。種々のコレクタ損失におけるト
ランジスタのクース温瓜およびフィン湿度を測定りる。

これらの結呆からブースフッ１ン間熱抵抗（℃／Ｗ）を
求めた。

以上説明しくきた通り、本発明の熱伝導性電気絶縁組成
物は粘度が低く被覆作業性に浸れているため簡単な設備
でもってシー１〜加工が可能となる。

また、ガラス布の厚さおよび糸密度を所定範囲に選択り
ることにより、シート加Ｉ一時におれるカラス布の切断
がなくなり、か−）均一な厚さのシー１〜を得ることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

添付図面はカラス０．布に組成物を被６１、硬化さける
一例の説明図である。 ２ニガラス布、３：プライマ処理装置、５：ナイフコー
タ、６：組成物、 ７：加熱炉。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　　ｆＮＪ加手全手合型液状シリコーンゴム伝導性゛
   を高める充填剤を聞合しＣなる熱伝導性電気絶縁組成物
   を厚さ０．０３７１１１１１以上Ｃかつ少なζ８も一方
   向の糸密度が５０本／　２５　ｍｍ　Ｉｌ１以上のガラ
   ス布に被覆硬化しＣなることを特徴とする熱伝導性電気
   絶縁シート。 ２　上記イ１加重合型液状シリー１−ンゴムは、分子中
   に少なくとも２個のケイ素り、ｊ子結合アルケニル基を
   右りるジＡルガノボリシ１−１キリンと、分子中に少な
   くとも２個のケイ素原子結合水素原子を有覆る液状オル
   ガノボリシ【」キ１ナンとを成分とし、（＝Ｊ加反応触
   媒のもとに架橋硬化されてゴム弾性体を形成゛づるもの
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の熱
   伝導性電気絶縁シート。