JP2001106912A - Silicone rubber composition - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はシリコーンゴム組成
物に関する。更に詳しくは、シリコーンゴムに耐水性窒
化アルミニウム粉末を良好に分散し、熱伝導性を向上さ
せたシリコーンゴム組成物に関する。[0001] The present invention relates to a silicone rubber composition. More specifically, the present invention relates to a silicone rubber composition in which a water-resistant aluminum nitride powder is well dispersed in silicone rubber to improve thermal conductivity.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、トランジスタ、ダイオート、変圧
器などの電子部品は使用中に発熱し、その熱のため電子
部品の性能が低下することがある。そのため発熱するよ
うな電子部品には放熱体が取り付けられる。しかし、放
熱体は金属であることが多いため、電子部品を直接取り
付けると漏電などの問題があり、好ましくない。そのた
めにマイカ絶縁板、熱伝導性グリース、ポリエステルな
どが使用されてきたが、取扱いが困難、熱伝導率が低い
等満足のいく性能を有する放熱体とはいえない。最近で
は、特公昭６２−２６９０６号公報に提案されているよ
うに硝子クロスにシリコーンゴムをコートする方法でか
なり熱伝導率を向上させている例がある。しかしなが
ら、高熱伝導率を得るには高い熱伝導性フィラーをシリ
コーンゴムに添加する必要があり、そうするとコンパウ
ンドが固くなり、押し出し加工が出来なくなるという問
題がある。2. Description of the Related Art Conventionally, electronic components such as transistors, die autos, and transformers generate heat during use, and the heat may deteriorate the performance of the electronic components. Therefore, a heat radiator is attached to an electronic component that generates heat. However, since the radiator is often made of metal, it is not preferable to directly attach an electronic component, since there is a problem such as electric leakage. For this purpose, mica insulating plates, thermally conductive grease, polyester and the like have been used, but they cannot be said to be radiators having satisfactory performance such as difficulty in handling and low thermal conductivity. Recently, there has been an example in which the thermal conductivity is considerably improved by coating a glass cloth with silicone rubber as proposed in Japanese Patent Publication No. 62-26906. However, in order to obtain a high thermal conductivity, it is necessary to add a high thermal conductive filler to the silicone rubber, which causes a problem that the compound becomes hard and extrusion cannot be performed.
【０００３】また、窒化アルミニウム粉末は高熱伝導
性、耐熱性、耐食性、絶縁性など、優れた特徴をもった
ファインセラミックスであり、高熱伝導焼結体用原料、
高温・高強度焼結体用原料、セラミックス合成用粉末原
料、セラミックス複合材、無機フィラー等多くの用途に
用いられ、今後更に種々の用途への展開が期待される材
料である。近年は良好な熱伝導性を利用するためにシリ
コーンゴムや特性改良のためのプラスチック添加剤とし
ても使われるようになった。[0003] Aluminum nitride powder is a fine ceramic having excellent characteristics such as high thermal conductivity, heat resistance, corrosion resistance, and insulation.
It is used in many applications such as raw materials for high-temperature and high-strength sintered compacts, powder raw materials for ceramic synthesis, ceramic composites, inorganic fillers, etc., and is expected to be used in various applications in the future. In recent years, it has been used as a silicone rubber or a plastic additive for improving properties in order to utilize good thermal conductivity.
【０００４】高熱伝導率を有する難燃性・高熱伝導性シ
リコーンゴム組成物は、特公昭６２−２６９０６号公報
に提案されているように、硝子クロスにコートする方法
または単純にプレス加工をする方法。また、窒化物は耐
水性のない物が多く、窒化アルミニウムは大気中の水分
と反応してアンモニアが発生するという問題がある。そ
うすると窒化アルミニウムを添加したコンパウンドはそ
の主成分であるシリコーンゴムとアンモニアが化学結合
するため固くなり、保存できないという問題がある。こ
の問題を解決するため特開平９−１５１３２４号公報で
は平均粒径が０．１〜５０μｍの範囲で耐水処理をした
窒化アルミニウムを用いることによって押し出し加工が
可能であり、かつコンパウンドの長期保存ができること
を提案している。A flame-retardant and high-thermal-conductivity silicone rubber composition having a high thermal conductivity can be coated on a glass cloth or simply pressed by a method as proposed in Japanese Patent Publication No. 62-26906. . In addition, many nitrides do not have water resistance, and aluminum nitride has a problem that it reacts with moisture in the atmosphere to generate ammonia. In this case, the compound to which aluminum nitride is added has a problem that the silicone rubber, which is a main component thereof, and ammonia are chemically bonded to each other, so that the compound becomes hard and cannot be stored. In order to solve this problem, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-151324 discloses that extrusion processing can be performed by using water-resistant aluminum nitride having an average particle diameter in the range of 0.1 to 50 μm, and that the compound can be stored for a long time. Has been proposed.
【０００５】ところが、この提案では窒化物である窒化
アルミニウム粉末を使う場合、平均粒子径が０．１〜５
０μｍの範囲であっても粒子に凝集物が多く含まれると
押し出し加工をする時に、不純物を除去する金網に詰ま
り、押し出し加工が困難となり均一に分散させることが
できない。そこで、シリコーンゴムに窒化アルミニウム
粉末と他のフィラーを均一に分散させ容易に押し出し加
工できるようにするには、粒子を制御し粉体中の凝集物
をできるだけ少なくすることが必要である。However, in this proposal, when aluminum nitride powder, which is a nitride, is used, the average particle diameter is 0.1 to 5%.
Even if the particle size is in the range of 0 μm, if the particles contain a large amount of agglomerates, they will be clogged by a wire mesh for removing impurities during extrusion processing, making extrusion processing difficult and not evenly dispersible. Therefore, in order to uniformly disperse the aluminum nitride powder and other fillers in the silicone rubber so that it can be easily extruded, it is necessary to control the particles and minimize the aggregates in the powder.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、窒化アル
ミニウム粉末は良好な熱伝導性を持つためシリコーンゴ
ムへ添加することにより性能の改善が見込まれるが、そ
の均一な分散が非常に困難であるため、良好に分散され
熱伝導度が改良されたシリコーンゴム組成物の開発が望
まれている。As described above, since aluminum nitride powder has good thermal conductivity, its performance can be expected to be improved by adding it to silicone rubber, but it is very difficult to uniformly disperse it. Therefore, development of a silicone rubber composition that is well dispersed and has improved thermal conductivity is desired.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記問題
点を解決するためシリコーンゴムへ特定の粒子径の耐水
性窒化アルミニウム粉末を均一に分散し、含有すること
により熱伝導度の優れたシリコーンゴム組成物を得るこ
とを見出し本発明に到達した。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that a water-resistant aluminum nitride powder having a specific particle size is uniformly dispersed and contained in a silicone rubber, so that excellent heat conductivity is obtained. It was found that a silicone rubber composition was obtained, and the present invention was achieved.
【０００８】すなわち、本発明は２．０μｍ以下の凝集
粒子径の粒子を６０重量％以上含み、平均粒子径が２．
０μｍ以下の耐水性窒化アルミニウムを含有することを
特徴とするシリコーンゴム組成物に関する。That is, the present invention contains 60% by weight or more of particles having an aggregate particle size of 2.0 μm or less, and has an average particle size of 2.
The present invention relates to a silicone rubber composition containing water-resistant aluminum nitride of 0 μm or less.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明を更に詳細に説明する。本
発明に用いる耐水性窒化アルミニウム粉末は六方晶系で
あり、粒子の形状は球状またはフレーク状のどちらでも
よいが、粒径の揃ったものがよい。また、本発明の耐水
性窒化アルミニウム粉末は粉砕等の方法により粒子径を
調整し分散性の良いものを得るが、その粒子径は２．０
μｍ以下の粒子径を６０重量％以上含み、平均粒子径が
２．０μｍ以下であることが必要である。また、好まし
くは、２．０μｍ以下の粒子径を７０重量％以上含むの
が好適である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in more detail. The water-resistant aluminum nitride powder used in the present invention has a hexagonal system, and the shape of the particles may be spherical or flake-like. Further, the water-resistant aluminum nitride powder of the present invention is obtained by adjusting the particle diameter by a method such as pulverization to obtain a powder having good dispersibility.
It is necessary that the particle size is 60% by weight or more and the average particle size is 2.0 μm or less. Further, it is preferable that the particles preferably contain 70% by weight or more of a particle diameter of 2.0 μm or less.
【００１０】粒子径および平均粒子径がこれらの範囲を
外れた場合には、シリコーンゴムへの分散性が悪く表面
の平滑性が得られないばかりか、不純物を除去する金網
に詰まり、押し出し加工ができなくなる。また、本発明
の耐水性窒化アルミニウム粉末は１．０μｍ以下の凝集
粒子径を２０重量％以上含むのが好ましく、更に好まし
くは、３０重量％以上が好適である。When the particle size and the average particle size are outside these ranges, not only the dispersibility in the silicone rubber is poor and the surface is not smooth, but also the material is clogged with a wire net for removing impurities, and the extrusion process is difficult. become unable. Further, the water-resistant aluminum nitride powder of the present invention preferably contains 20% by weight or more, more preferably 30% by weight or more, of an aggregated particle diameter of 1.0 μm or less.
【００１１】更には、本発明の耐水性窒化アルミニウム
粉末の比表面積は１〜５０ｍ2／ｇが好ましく、更に好
ましくは１〜１０ｍ2／ｇが好適である。比表面積が１
ｍ2／ｇ未満では、結晶が発達し分散しにくくなるため
好ましくない。また、５０ｍ2／ｇを超えると結晶性が
低いため、熱伝導性等が悪くなり、シリコーンゴムの性
質を改良できないので好ましくない。Further, the specific surface area of the water-resistant aluminum nitride powder of the present invention is preferably from 1 to 50 m 2 / g, more preferably from 1 to 10 m 2 / g. Specific surface area is 1
If it is less than m 2 / g, it is not preferable because crystals develop and become difficult to disperse. On the other hand, if it exceeds 50 m 2 / g, the crystallinity is low, so that the thermal conductivity and the like deteriorate, and the properties of the silicone rubber cannot be improved.
【００１２】さらに、上述の粒子径に調整するには種々
の粉砕機が一般に用いられるが、ジェット粉砕機は、他
の粉砕機には得られない超微粉が得られ、生成する粒度
分布がシャープとなるので好ましい。ジェット粉砕機に
は気流吸込み型、衝突型、複合型等各種の形式のものが
あり、いずれの形式のものも用いることができるが、そ
の中でも特に気流吸い込み型は内部構造が簡素化され分
解、点検、清掃、水洗等が容易に行うことができ異物の
混入を防止できるので最も好ましい。Further, various pulverizers are generally used to adjust the particle diameter to the above-mentioned ones. However, the jet pulverizer obtains an ultrafine powder which cannot be obtained by other pulverizers, and has a sharp particle size distribution. Is preferable. There are various types of jet pulverizers, such as an air suction type, a collision type, and a composite type.Each type can be used, and among them, the air suction type is particularly simplified in its internal structure and is disassembled. Inspection, cleaning, washing with water, and the like can be easily performed, and entry of foreign matter can be prevented, which is the most preferable.
【００１３】また、本発明の耐水性窒化アルミニウム粉
末の解砕後の凝集物量は１００ｍｅｓｈ ｏｎ０．０２
重量％以下が好ましい。０．０２重量％を超えると不純
物を除去する金網に詰まり、押し出し加工ができなくな
る。凝集物の定量方法は、窒化アルミニウム粉末３０ｇ
に純水３００ｇを添加、ゆっくり振って分散、次に１０
０ｍｅｓｈ篩上にスラリーを全量流し、更に純水で洗い
流す。次に篩ごと乾燥、篩上に残存した粉の重量を測定
し凝集物量とする。Further, the amount of aggregates after crushing of the water-resistant aluminum nitride powder of the present invention is 100 mesh on 0.02.
% By weight or less is preferred. If the content exceeds 0.02% by weight, the wire mesh from which impurities are removed is clogged, and extrusion cannot be performed. The method of quantifying the aggregate is 30 g of aluminum nitride powder.
300 g of pure water, shake slowly and disperse.
The entire amount of the slurry is allowed to flow on a 0 mesh sieve, and further washed with pure water. Next, the sieve is dried, and the weight of the powder remaining on the sieve is measured to determine the amount of agglomerates.
【００１４】また窒化アルミニウムは耐水性処理を行っ
たものを用いる。ここで耐水性処理とは、大気中の水分
と反応せず、したがってアンモニアを発生しない処理を
いう。すなわち、大気中の水分に対して安定となる処理
をいう。具体的な耐水性処理は、たとえば燐酸、硫酸、
シランカップリング剤、シリコーンオイルなどで粒子を
処理する。The aluminum nitride which has been subjected to a water-resistant treatment is used. Here, the water-resistant treatment refers to a treatment that does not react with moisture in the atmosphere and thus does not generate ammonia. That is, it refers to a process that is stable against moisture in the atmosphere. Specific water-resistant treatment is, for example, phosphoric acid, sulfuric acid,
Treat the particles with a silane coupling agent, silicone oil, etc.
【００１５】ここでは燐酸処理について記す。窒化アル
ミニウム粉末と燐酸化合物を水の存在下でスラリー又は
ペースト状に混合、又混合時に水溶性溶媒を加えても特
に問題はない。混合時の温度は、０〜７０℃の範囲が好
ましく、更に好ましくは１８〜５０℃が好適である。混
合時の温度が０℃未満では、燐酸化合物との反応が進行
しないので、所望の耐水性が得らない。また、７０℃を
超えると耐水性は得られるが窒化アルミニウムと燐酸化
合物の反応が進行し過ぎ、窒化アルミニウム本来の特性
を損なってしまうので好ましくない。その後、過剰の燐
酸化合物が残存する場合は洗浄濾過を行う。窒化アルミ
ニウム粉末を燐酸化合物で処理した被膜層には副生する
燐酸アンモニウムが含まれており、充分な耐水性を得る
には、これを溶解度の低い燐酸塩に置換する必要があ
る。Here, the phosphoric acid treatment will be described. There is no particular problem even if the aluminum nitride powder and the phosphate compound are mixed in the form of a slurry or paste in the presence of water, or a water-soluble solvent is added during mixing. The mixing temperature is preferably in the range of 0 to 70 ° C, more preferably 18 to 50 ° C. If the mixing temperature is lower than 0 ° C., the desired water resistance cannot be obtained because the reaction with the phosphoric acid compound does not proceed. On the other hand, when the temperature exceeds 70 ° C., water resistance is obtained, but the reaction between aluminum nitride and the phosphoric acid compound proceeds excessively, and the inherent properties of aluminum nitride are undesirably deteriorated. Thereafter, if an excess of the phosphoric acid compound remains, washing and filtration are performed. The coating layer obtained by treating the aluminum nitride powder with a phosphate compound contains ammonium phosphate as a by-product, and it is necessary to replace it with a phosphate having low solubility in order to obtain sufficient water resistance.
【００１６】本発明でいう副生する燐酸アンモニウムに
は、主に（ＮＨ4）ＨＰＯ3、（ＮＨ 4）2ＨＰＯ4、ＮＨ4
Ｈ2ＰＯ4等が挙げられる。次にこの燐酸アンモニウムを
燐酸塩に生成せしむる処理について説明する。まず、燐
酸化合物で処理した窒化アルミニウムを、アルカリ金属
を除く金属の水酸塩、炭酸塩、酢酸塩のうち少なくとも
１種以上を水を加えて混合する。混合時の温度は、０〜
１００℃、好ましくは、２０〜１００℃で行い、燐酸ア
ンモニウムを燐酸塩に置換し、窒化アルミニウムの表層
に固着させる。この反応で生成するアンモニア塩や未反
応物は、洗浄濾過を行い除去する。In the present invention, the by-produced ammonium phosphate is used.
Is mainly (NHFour) HPOThree, (NH Four)TwoHPOFour, NHFour
HTwoPOFourAnd the like. Next, this ammonium phosphate
The treatment for forming a phosphate will be described. First, phosphorus
Aluminum nitride treated with an acid compound is converted to an alkali metal
Metal hydroxides, carbonates and acetates excluding at least
One or more are added and mixed with water. The temperature during mixing is 0-
The reaction is carried out at 100 ° C, preferably at 20 to 100 ° C,
Replacement of ammonium with phosphate, surface layer of aluminum nitride
To be fixed. The ammonia salt or unreacted
The reaction product is removed by washing and filtering.
【００１７】また別の方法として、燐酸アンモニウムを
１９０〜８００℃、好ましくは２５０〜５００℃の温度
で加熱処理して、熱分解することでアンモニアを放出さ
せ燐酸分は、窒化アルミニウムとの反応によって大部分
を燐酸アルミニウムとする。そして、一部残存する燐酸
分をアルカリ金属を除く金属の水酸塩、炭酸塩、酢酸塩
を用い上記と同様の方法で混合し、燐酸アンモニウムを
燐酸塩に置換し、窒化アルミニウムの表層に固着させ
る。As another method, ammonium phosphate is subjected to a heat treatment at a temperature of 190 to 800 ° C., preferably 250 to 500 ° C. to release ammonia by thermal decomposition, and the phosphoric acid is reacted with aluminum nitride. Mostly aluminum phosphate. Then, a part of the remaining phosphoric acid component is mixed in the same manner as described above using a hydroxide, carbonate, or acetate of a metal excluding the alkali metal, and ammonium phosphate is replaced with phosphate, and fixed to the surface layer of aluminum nitride. Let it.
【００１８】この方法では、燐酸塩の水酸塩水溶液を用
いることによって、固体の未反応物が残存せず、またア
ンモニア塩を生成しないので高純度な耐水性の窒化アル
ミニウムを得ることができる。ここでアルカリ金属を除
く金属の水酸塩、炭酸塩、酢酸塩としては、アルカリ土
類金属、Ｃｄ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｅ、
Ｃｏ、Ｃｒ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｐｂ、Ｔｌ等が好ましく用い
られるが、特にＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｃｄ、Ｃｕ、
Ｆｅ、Ｚｎが好適である。In this method, by using a phosphate aqueous solution of a hydrochloride, a solid unreacted substance does not remain and no ammonia salt is generated, so that high-purity water-resistant aluminum nitride can be obtained. Here, as the hydroxides, carbonates, and acetates of metals excluding alkali metals, alkaline earth metals, Cd, Cu, Fe, Zn, Ni, Al, Ce,
Co, Cr, In, La, Pb, Tl, etc. are preferably used, but in particular, Mg, Ca, Sr, Ba, Cd, Cu,
Fe and Zn are preferred.
【００１９】本発明でいう上記の水酸塩、炭酸塩、酢酸
塩で生成せしむる燐酸塩を具体的に例示すると、Ｍｇ3
（ＰＯ4）2、ＣａＨＰＯ4、Ｓｒ3（ＰＯ4）2、Ｂａ
3（ＰＯ4）2、Ｃｄ3（ＰＯ4）2、Ｃｕ3（ＰＯ4）2、Ｆ
ｅＰＯ4、Ｚｎ3（ＰＯ4）2、Ｎｉ3（ＰＯ4）2等が挙げ
られる。Specific examples of the phosphate formed by the above-mentioned hydroxide, carbonate and acetate in the present invention include Mg 3
(PO 4 ) 2 , CaHPO 4 , Sr 3 (PO 4 ) 2 , Ba
3 (PO 4 ) 2 , Cd 3 (PO 4 ) 2 , Cu 3 (PO 4 ) 2 , F
ePO 4 , Zn 3 (PO 4 ) 2 , Ni 3 (PO 4 ) 2 and the like.
【００２０】これらは、燐酸アルミニウムと同様水に対
する溶解度が低く、化学的に安定であることから優れた
耐水効果を発揮することができる。この耐水性窒化アル
ミニウムの表層に形成される燐酸塩の総含有量は、０．
１〜５重量％が好ましく、更に好ましくは１〜３重量％
の範囲が好適といえる。また、５重量％を超えると、所
望の耐水性は得られるものの、窒化アルミニウムの酸素
含有量が高くなり窒化アルミニウム本来の特性である熱
伝導性を損なう結果となるので好ましくない。These have low solubility in water like aluminum phosphate and are chemically stable, so that they can exhibit an excellent water resistance effect. The total content of phosphate formed on the surface layer of the water-resistant aluminum nitride is 0.1%.
1 to 5% by weight is preferable, and 1 to 3% by weight is more preferable.
Range is preferable. If it exceeds 5% by weight, the desired water resistance can be obtained, but the oxygen content of aluminum nitride is increased and the thermal conductivity, which is a characteristic inherent to aluminum nitride, is impaired, which is not preferable.
【００２１】このようにして得られた耐水性窒化アルミ
ニウムは、純水で１重量％の窒化アルミニウムスラリー
とし、該スラリーを沸騰させ、１８時間経過後のｐＨ値
が７．５を超えることのない耐水性窒化アルミニウムが
得られるのである。The water-resistant aluminum nitride thus obtained is made into a 1% by weight aluminum nitride slurry with pure water, and the slurry is boiled. After 18 hours, the pH value does not exceed 7.5. Water resistant aluminum nitride is obtained.
【００２２】本発明の方法に従えば、原料窒化アルミニ
ウム粉末の粒子の粒子径に拘らずシリコーンゴムへの分
散性の非常に優れたものが得られる。このことにより、
シリコーンゴムの性質、窒化アルミニウム粉末本来の性
質を損なうことが少なく、優れたシリコーンゴムと窒化
アルミニウム粉末の複合体を得ることができる。According to the method of the present invention, a material having extremely excellent dispersibility in silicone rubber can be obtained irrespective of the particle size of the particles of the raw aluminum nitride powder. This allows
An excellent composite of silicone rubber and aluminum nitride powder can be obtained without impairing the properties of silicone rubber and the original properties of aluminum nitride powder.
【００２３】本発明に用いるシリコーンゴム組成物は、
シリコーンゴム：１００重量部に対して下記のＡ〜Ｅか
らなる組成コンパウンドであって押し出し加工が可能で
あり、ゴム成形体の熱伝導率が優れたものが得られる。 Ａ．塩基性金属酸化物：１０〜４９０重量部 Ｂ．耐水性窒化アルミニウム粉末：１０〜５００重量部 Ｃ．補強剤：０〜５００重量部 Ｄ．白金系化合物：０．０１〜１０重量部 Ｅ．加硫剤：０．５〜２０重量部 前記組成物においては、塩基性金属酸化物が、酸化アル
ミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウ
ム、及び酸化ジルコニウムから選ばれる少なくとも一つ
の酸化物であることが好ましい。また前記組成物におい
ては、耐水性窒化アルミニウムが大気中の水分にたいし
て安定となる処理であることが好ましい。The silicone rubber composition used in the present invention comprises:
Silicone rubber: A composition compound consisting of the following A to E with respect to 100 parts by weight, which can be extruded and has excellent thermal conductivity of a rubber molded product. A. Basic metal oxide: 10 to 490 parts by weight B. Water-resistant aluminum nitride powder: 10 to 500 parts by weight Reinforcing agent: 0 to 500 parts by weight Pt-based compound: 0.01 to 10 parts by weight Vulcanizing agent: 0.5 to 20 parts by weight In the composition, the basic metal oxide is at least one oxide selected from aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, and zirconium oxide. Is preferred. In the above composition, it is preferable that the water-resistant aluminum nitride is a treatment that is stable against moisture in the atmosphere.
【００２４】また前記組成物においては、白金系化合物
が、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、白金オレ
フィン錯体、メチルビニルポリシロキサン白金錯体から
選ばれる少なくとも一つであることが好ましい。また前
記組成物においては、さらに酸化鉄、酸化チタン、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウから選ばれる少なく
とも一つの難燃助剤を１〜１５０重量部含むことが好ま
しい。In the composition, the platinum compound is preferably at least one selected from chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, a platinum olefin complex, and a methylvinylpolysiloxane platinum complex. The composition preferably further contains 1 to 150 parts by weight of at least one flame retardant aid selected from iron oxide, titanium oxide, aluminum hydroxide, and magnesium hydroxide.
【００２５】本発明において使用するシリコーンゴムは
ミラブル型シリコーンあるいは液状シリコーンが好まし
く、加硫方法は熱、光、電子線のどれを用いてもよい。
またシリコーンゴムは、アクリル樹脂、フェノール樹
脂、エポキシ樹脂で変性したシリコーンゴムを用いても
よい。The silicone rubber used in the present invention is preferably a millable silicone or a liquid silicone, and the vulcanization method may be any of heat, light and electron beam.
Further, as the silicone rubber, a silicone rubber modified with an acrylic resin, a phenol resin, or an epoxy resin may be used.
【００２６】可塑剤としては、ジメチルポリシロキサ
ン、メチルハイドロジェンポリシロキサン、メチルフェ
ニルポリシロキサン、アルキル変性シリコーンなどがあ
り、ここに挙げた限りではなく、また、必要に応じて使
用しても良い。Examples of the plasticizer include dimethylpolysiloxane, methylhydrogenpolysiloxane, methylphenylpolysiloxane, and alkyl-modified silicone. The plasticizer is not limited to those described above, and may be used as needed.
【００２７】加硫剤はベンゾイルパーオキサイド、２，
４−ジクロロベンゾイルパーオキサイド、ジキュミルパ
ーオキサイド、ジターシャリーブチルパーオキサイド、
２，５−ジメチル−２，５ビス（ターシャリーブチルパ
ーオキシ）−ヘキサンなどがあり一種または二種以上の
混合物が好適に用いられる。The vulcanizing agent is benzoyl peroxide, 2,
4-dichlorobenzoyl peroxide, dicumyl peroxide, ditertiary butyl peroxide,
There are 2,5-dimethyl-2,5bis (tert-butylperoxy) -hexane and the like, and one kind or a mixture of two or more kinds is suitably used.
【００２８】補強剤には補強シリカ、石英、炭酸カルシ
ウム、ポリテトラフルオロエチレンなどがあり必要に応
じて添加しても良い。また難燃性付与のため、白金化合
物は塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、白金オレ
フィン錯体、メチルビニルポリシロキサン白金錯体など
の一種または二種以上の混合物が好適に用いられる。The reinforcing agent includes reinforcing silica, quartz, calcium carbonate, polytetrafluoroethylene and the like, and may be added as needed. For the purpose of imparting flame retardancy, one or a mixture of two or more of platinum compounds, such as chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, platinum olefin complex, and methylvinylpolysiloxane platinum complex, are preferably used.
【００２９】本発明の方法に従えば、シリコーンゴムに
耐水性窒化アルミニウム粉末とその他フィラーを添加す
ることで押し出し加工が可能でありコンパウンドの長期
保存ができ、かつ加硫後のゴム成形体の熱伝導率が優れ
たものが得られる。このことにより、シリコーンゴム本
来の性質、窒化アルミニウム本来の性質を損なうことが
少なく、優れたシリコーンゴムと窒化アルミニウムの複
合体を得ることができる。According to the method of the present invention, extrusion processing can be performed by adding water-resistant aluminum nitride powder and other fillers to silicone rubber, the compound can be stored for a long time, and the heat of the rubber molded body after vulcanization can be improved. Good conductivity is obtained. As a result, it is possible to obtain an excellent composite of silicone rubber and aluminum nitride without impairing the inherent properties of silicone rubber and aluminum nitride.
【００３０】[0030]
【実施例】以下、実施例により本発明を更に詳細に説明
する。尚、実施例において部及び％は特記する以外は重
量基準を表わす。 実施例１ 容量１Ｌのガラス製容器に３．３％のオルト燐酸水溶液
１００部を入れ、これに窒化アルミニウム粉末１５０部
を加えて混練し１２０℃で乾燥した。更に、２００℃で
２時間加熱、処理した。次に、燐酸処理した窒化アルミ
ニウム１０部を純水５０部に懸濁させＣａ（ＯＨ）2で
中和処理（ＰＨ≒７）し、これを濾過洗浄後１５０℃で
乾燥した。このようにして得られた耐水性窒化アルミニ
ウム粉末を下記方法により耐水性試験を行なった結果、
１８時間経過後のｐＨ値は６．２５であった。こうして
得られた耐水性窒化アルミニウム粉末をジェット粉砕機
を用いて解砕した。得られた粉末の粒子径は平均粒子径
が１．３３μｍ、２．０μｍ以下の粒子径は７９％であ
った。またこの耐水性窒化アルミニウム粉末の凝集物量
は０．００６％であった。この耐水性窒化アルミニウム
粉末を１５０部、シリコーンゴム：１００部、酸化マグ
ネシウム：２５０部、難燃助剤として酸化鉄：５部、塩
化白金酸：０．３部、加硫剤：３部、可塑剤：１０部を
コンパウンドにした。それを押し出し成形によって厚さ
０．３ｍｍの難燃性・高熱伝導性シリコーンゴムシート
を得た。コンパウンドは２月間たっても固くならなかっ
た。このシートの熱伝導率を迅速熱伝導率計ＱＴＭ−Ｄ
１（昭和電工製）で比較試験法により測定したところ
２．７８Ｗ／ｍ・Ｋであった。The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. In the examples, parts and% are by weight unless otherwise specified. Example 1 A glass container having a capacity of 1 L was charged with 100 parts of a 3.3% orthophosphoric acid aqueous solution, 150 parts of aluminum nitride powder was added thereto, kneaded, and dried at 120 ° C. Furthermore, it heated and processed at 200 degreeC for 2 hours. Next, 10 parts of phosphoric acid-treated aluminum nitride was suspended in 50 parts of pure water, neutralized with Ca (OH) 2 (PH ≒ 7), washed by filtration, and dried at 150 ° C. The water-resistant aluminum nitride powder thus obtained was subjected to a water resistance test by the following method,
After 18 hours, the pH value was 6.25. The water-resistant aluminum nitride powder thus obtained was pulverized using a jet pulverizer. The average particle diameter of the obtained powder was 1.33 μm, and the particle diameter of 2.0 μm or less was 79%. The aggregate amount of the water-resistant aluminum nitride powder was 0.006%. 150 parts of this water-resistant aluminum nitride powder, 100 parts of silicone rubber, 250 parts of magnesium oxide, 5 parts of iron oxide as a flame retardant, 0.3 parts of chloroplatinic acid, 3 parts of vulcanizing agent, plastic Agent: 10 parts compounded. It was extruded to obtain a 0.3 mm thick flame-retardant and highly thermally conductive silicone rubber sheet. The compound did not harden after two months. The thermal conductivity of this sheet is measured using a quick thermal conductivity meter QTM-D.
1 (manufactured by Showa Denko) and measured by the comparative test method to find that it was 2.78 W / m · K.
【００３１】実施例２ 実施例１と同様に調整し、得られた耐水性窒化アルミニ
ウム粉末の耐水性試験を行なった結果、１８時間経過後
のｐＨ値は６．２６であった。これをジェット粉砕機を
用いて解砕した。その結果、得られた粉末の粒子径は平
均粒子径が１．５１μｍ、２．０μｍ以下の粒子径は７
１％であった。またこの耐水性窒化アルミニウムの凝集
物量は０．０１５％であった。この耐水性窒化アルミニ
ウム粉末を用いて実施例１と同様にシリコーンゴムシー
トを得た。コンパウンドは２月間たっても固くならなか
った。このシートの熱伝導率を測定したところ２．７０
Ｗ／ｍ・Ｋであった。Example 2 A water resistance test was carried out on the water-resistant aluminum nitride powder prepared in the same manner as in Example 1, and as a result, the pH value after 18 hours was 6.26. This was crushed using a jet crusher. As a result, the average particle diameter of the obtained powder was 1.51 μm, and the particle diameter of 2.0 μm or less was 7 μm.
1%. The aggregate amount of the water-resistant aluminum nitride was 0.015%. Using this water-resistant aluminum nitride powder, a silicone rubber sheet was obtained in the same manner as in Example 1. The compound did not harden after two months. The thermal conductivity of this sheet measured 2.70.
W / m · K.
【００３２】比較例１ 実施例１と同様に調整し、得られた耐水性窒化アルミニ
ウム粉末の耐水性試験を行なった結果、１８時間経過後
のｐＨ値は６．２６であった。得られた粉末の粒子径は
平均粒子径が２．２μｍ、２．０μｍ以下の粒子径は５
０％の粉末を用いた。またこの時の耐水性窒化アルミニ
ウム粉末の凝集物量は０．２２％であった。この耐水性
窒化アルミニウム粉末を実施例１と同様にコンパウンド
にした。それを押し出し成形を試みたができなかった。Comparative Example 1 A water-resistant test of the obtained water-resistant aluminum nitride powder was carried out in the same manner as in Example 1, and as a result, the pH value after 18 hours was 6.26. The average particle diameter of the obtained powder is 2.2 μm, and the particle diameter of 2.0 μm or less is 5 μm.
0% powder was used. At this time, the aggregate amount of the water-resistant aluminum nitride powder was 0.22%. This water-resistant aluminum nitride powder was compounded in the same manner as in Example 1. Extrusion was attempted, but failed.
【００３３】比較例２ 実施例１と同様に調整し、得られた耐水性窒化アルミニ
ウム粉末の耐水性試験を行なった結果、１８時間経過後
のｐＨ値は６．２５であった。得られた粉末の粒子径は
平均粒子径が２．５μｍ、２．０μｍ以下の粒子径は４
０％の粉末を用いた。またこの時の耐水性窒化アルミニ
ウム粉末の凝集物量は０．３６％であった。この耐水性
窒化アルミニウム粉末を実施例１と同様にコンパウンド
にした。それを押し出し成形を試みたができなかった。Comparative Example 2 A water-resistant test was performed on the obtained water-resistant aluminum nitride powder in the same manner as in Example 1, and as a result, the pH value after 18 hours was 6.25. The average particle diameter of the obtained powder was 2.5 μm, and the particle diameter of 2.0 μm or less was 4 μm.
0% powder was used. At this time, the aggregate amount of the water-resistant aluminum nitride powder was 0.36%. This water-resistant aluminum nitride powder was compounded in the same manner as in Example 1. Extrusion was attempted, but failed.
【００３４】本発明における試験は下記の方法で行っ
た。 ・粒子径の測定 マイクロトラック（日機装製９３２０−Ｘ１００）を使
用して、溶媒に水、超音波（出力４０Ｗ）で３分間分散
した。 ・耐水性試験 窒化アルミニウム粉末１％のスラリー１００ｇを加熱
し、１００℃を維持したままスラリーのｐＨ変化を経時
的に測定した。The test in the present invention was performed by the following method. -Measurement of particle diameter Using a Microtrac (manufactured by Nikkiso Co., Ltd., 9320-X100), the solvent was dispersed in water and ultrasonic waves (output: 40 W) for 3 minutes. Water resistance test 100 g of a slurry containing 1% of aluminum nitride powder was heated, and the pH change of the slurry was measured over time while maintaining the temperature at 100 ° C.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明は耐水性窒化アルミニウム粉末の
平均粒子径及び粒子径を特定することにより、シリコー
ンゴム等への分散性が非常に優れた品質良好な添加剤と
することができる。その結果、シリコーンゴムに非常に
分散しやすい耐水性窒化アルミニウム粉末の製造を可能
にし電子部品などの熱伝導部品、電気絶縁用部品などと
して適用され、その経済的効果は極めて大なるものがあ
る。According to the present invention, by specifying the average particle size and the particle size of the water-resistant aluminum nitride powder, it is possible to obtain an additive having excellent dispersibility in silicone rubber or the like and excellent quality. As a result, it is possible to produce a water-resistant aluminum nitride powder that is very easily dispersed in silicone rubber, and it is applied as a heat-conducting component such as an electronic component, a component for electrical insulation, and the like, and its economic effect is extremely large.
Claims (5)
以上含み、平均粒子径が２．０μｍ以下の耐水性窒化ア
ルミニウム粉末を含有することを特徴とするシリコーン
ゴム組成物。1. The method according to claim 1, wherein the particle size of 2.0 μm or less is reduced to 60% by weight.
A silicone rubber composition comprising the above-mentioned water-resistant aluminum nitride powder having an average particle diameter of 2.0 μm or less.
ｍ以下の粒子径を２０重量％以上含む請求項１記載のシ
リコーンゴム組成物。2. A particle having a particle size of 2.0 μm or less,
The silicone rubber composition according to claim 1, wherein the silicone rubber composition contains not less than 20% by weight of a particle diameter of not more than m.
積が１〜５０ｍ2／ｇである請求項１記載のシリコーン
ゴム組成物。3. The silicone rubber composition according to claim 1, wherein the water-resistant aluminum nitride powder has a specific surface area of 1 to 50 m 2 / g.
ト粉砕機で解砕することにより得られる耐水性窒化アル
ミニウム粉末を用いる請求項１記載のシリコーンゴム組
成物。4. The silicone rubber composition according to claim 1, wherein the water-resistant aluminum nitride powder is a water-resistant aluminum nitride powder obtained by crushing with a jet pulverizer.
凝集物量の１００ｍｅｓｈ ｏｎが０．０２重量％以下
である耐水性窒化アルミニウム粉末を用いる請求項１記
載のシリコーンゴム組成物。5. The silicone rubber composition according to claim 1, wherein the water-resistant aluminum nitride powder is a water-resistant aluminum nitride powder in which the amount of aggregates after crushing of the water-resistant aluminum nitride powder is 0.02% by weight or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28249999A JP2001106912A (en) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Silicone rubber composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28249999A JP2001106912A (en) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Silicone rubber composition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001106912A true JP2001106912A (en) | 2001-04-17 |
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ID=17653244
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| JP28249999A Pending JP2001106912A (en) | 1999-10-04 | 1999-10-04 | Silicone rubber composition |
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| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014002938A (en) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Fujikura Ltd | Direct methanol fuel cell |
| JP2016041783A (en) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | パナソニック株式会社 | Heat dissipation rubber composition |
-
1999
- 1999-10-04 JP JP28249999A patent/JP2001106912A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| JP2016041783A (en) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | パナソニック株式会社 | Heat dissipation rubber composition |
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