JPS5822056B2 - 耐熱性ゴム組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱伝導性を付与する複合添加剤とシリコンゴム
とからなるシリコンゴム組成物に関する。

さらにくわしくは、一定の配合比を有するα−アルミナ
粉末とボロンナイトライド粉末からなる熱伝導性を付与
する複合添加剤とシリコンゴムとからなるシリコンゴム
組成物に関する。

近年、一電子部品の絶縁基板、封止剤、放熱シートなど
に「合成樹脂およびゴム状物」（以下「高分子物質」と
云う）の成形物が広く用いられている。

しかしながら、これらの成形物は高分子物質単味のまま
では熱伝導率が小さく、したがって放熱効果が乏しいこ
とにより、蓄熱による回路素子に損傷を与え易い。

以上のことから、高分子物質の成形体の熱伝導性を改善
するため、大きい熱伝導率を有する電気絶縁性無機配合
剤を配合することが一般に行なわれているが、これらの
配合剤の配合割合を上げていていくにともない、得られ
る成形物の機械的性質が低下してい（ばかりでなく、成
形物を製造するさいに成形加工性も低下するため、これ
らの配合剤の配合による高分子物質の成形体の高熱伝導
化には、おのずから限界があった。

熱伝導率および体積固有抵抗の大きい無機充填剤として
、α−アルミナおよび「ボロンナイトライド」（以下ｒ
ＢＮｌ と云う）が知られている。

これらのうち、ＢＮのみを高分子物質に配合する場合、
高分子物質に対して高配合することが可能であるならば
、得られる配合物の電気絶縁性を保持しつつ、熱伝導性
も大きく向上させることができる。

しかしながら、一般に高分子物質にＢＮを高配合するこ
とが難しいため、配合物の高熱伝導率化にはおのずから
限界があり、またよしんば高配合ができたとしても、得
られる配合物は機械的にもろいものとなり、実用上支障
をきたす。

一方、α−アルミナは熱伝導性がＢＮに比べて低いため
、高分子物質に対して高配合（高充填）しないと、高熱
伝導性を有する配合物（組成物）が得られない。

しかし、α−アルミナを高分子物質に対する配合を上昇
するにともない、得られる組成物の機械的性質が低下す
る。

これらのことから、高熱伝導性であり、かつすぐれた機
械的性質をあわせもつ高分子物質の組成物は得がたかっ
た。

以上のことから、高分子物質に配合した場合、その組成
物が高熱伝導性であり、かつすぐれた機械的性質である
添加剤を得るべく種々探索した結果、α−アルミナ粉末
とＢＮ粉末からなり、容量比でＢＮ粉末／α−アルミナ
が０．２〜３．５である複合添加剤をシリコンゴムに配
合した場合、これらの特性をともに付与することを見出
し、本発明に到達した。

本発明において用いられる複合添加剤を製造するにあた
り、α−アルミナ粉末のうち、特定の種類のものを使う
ことにより、シリコンゴムの組成物の電気絶縁性の良好
なものが得られる。

本発明において使用されるα−アルミナ粉末としては、
従来から製造されている電融アルミナ、焼成アルミナお
よび焼結アルミナがあげられる。

これらのうち、組成物の電気絶縁性の点から、純度の高
いアルミナが好ましい。

また、非常に微細なものでは、シリコンゴムに対して高
充填しにくく、一方、粒度が比較的に大きいものを使用
すれば、シリコンゴムの組成物を製造するさいに用いら
れる混合機および組成物から成形物を製造するときに使
われる成形機を損もうする。

これらのことから、粒径が０．５〜１００μの範囲のも
のが望ましい。

さらに、粒子の形状は高充填させるために、より球形に
近いものが好適である。

また、ＢＮ粉末については通常市販されている２〜２０
ミクロンの微粉末も使用することが可能であるが、成形
性の点から、上記微粉末を造粒した粉末が望ましい。

したがって、該粉末の粒径が２０〜５００μのものが好
ましく、とりわけ３０〜１００μのものが好適である。

以上のα−アルミナ粉末とＢＮ粉末との配合比（ＢＮ粉
末／α−アルミナ粉末）は容量比で０．２〜３．５であ
り、０．２５〜０，９０が好適である。

ＢＮ粉末／ｃｔ−アルミナ粉が０．２〜３．５の範囲外
では特にゴムなどに配合した場合、得られる組成物の引
裂強度などの機械的強度が満足すべきものではないため
である。

本発明において使われる複合添加剤をシリコンゴムに配
合するにさいし、得られる全組成物中に占める複合添加
剤の配合量は６５〜７８容量％であり、得られる組成物
の加工性および熱伝導性の点から、６６〜７６容量％が
好ましい。

本発明において複合添加剤とシリコンゴムとを配合する
にあたり、組成物の使用目的に応じて安定剤、加工性改
良剤、加硫剤、加硫促進剤、加硫促進助剤、スコッチ防
止剤、難燃化剤および着色剤のごとき添加剤を添加して
もよい。

該配合物を製造するには一般に合成樹脂およびゴム業界
において使われている混合方法を適用すればよいが、バ
ンバリーミキサ−、ロールミルおよび押出機のごとき混
合機を使用して均一状に溶融混練する方法が適当である
。

このようにして得られる配合物（組成物）はこれらの業
界において用いられている成形法（たとえば、押出法、
射出成形法、プレス成形法）により、所望の形状に成形
加工して使用される。

その一例として、放熱板に成形する場合ニは、カレンダ
ーロールおよびプレス機などでシート状に加工し、所望
の寸法、形状に切り出した後、使用される。

以下、実施例により本発明をさらにくわしく説明する。

なお、実施例および比較例において、熱伝導率は得られ
たシートを迅速熱伝導針（昭和電工社製、商品名 ＱＴ
Ｍ−ＭＤ）を用い、室温下で測定した。

また、引裂強度はＪＩＳＫ−６３０１の方法にもとすい
て測定した。

実施例１〜７、比較例１〜８ 複合添加剤として、前述した水熱処理法で生成したα−
アルミナを解砕（軽い粉砕）処理する方法によってつく
ったα−アルミナ粉末（粒度分布１〜４０μ）およびＢ
Ｎ粉末（粒度分布 １〜５０μ）を用意した。

シリコンゴム（平均重合度７５００、直鎖状ポリオルガ
ノシロキサン、９７．５モル％がメチル基、２．５モル
％がビニル基）１００重量部および０．４重量部のジク
ミルパーオキサイドならびに配合割合を第１表に示す前
記のα−アルミナ粉末およびＢＮ粉末をミキシングロー
ル（径 ８インチ）を使って３０分間室温（２５℃）に
おいて混練しシート（厚さ 約Ｌｍｉ）を作成した。

得られた各シートを１７０℃の温度において５ｋｇ／ｃ
４の加圧下で１０分間プレス（圧縮成形）を行ない、プ
レスシートを作成した。

それぞれのシートを２００℃に設定したギヤーオープン
機を使用して２時間キユアリングを行なった後、熱伝導
率および引裂強度を測定した。

これらの結果を第１表に示す。

なお、第１表において、複合添加剤の容量％とは、配合
したα−アルミナ粉末とＢＮ粉末とがシート中に占める
容量％である。

また、ＢＮ／α−Ａ１２０３とは、α−アルミナ粉末に
対するＢＮ粉末の割合である。

比較例 ９ 実施例１において複合添加剤の一成分として使ったα−
アルミナの配合量を１３００重量部および他の成分とし
て用いたＢＮ粉末の配合量を１００重量部にかえた（全
組成物中に占める複合添加剤の配合割合は７８．４容量
％）ほかは、実施例１と同じ条件でミキシングロールを
使用してシートを作成しようと試みた。

しかしながら、シートを得ることができなかった。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １（Ａ） α−アルミナ粉末とボロンナイトライド粉
   末からなり、容量比でボロンナイトライド粉末／α−ア
   ルミナ粉末が０．２〜３．５である複合添加剤と （Ｂ） シリコンゴム とかもなる組成物であり、該組成物中に占める複合添加
   剤の配合割合は６５〜７８容量％であるシリコンゴム組
   成物。