JP2003516610A - 電気工業用の非シリコーン伝導性ペースト及びその使用方法 - Google Patents

電気工業用の非シリコーン伝導性ペースト及びその使用方法

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Abstract

(57)【要約】 【解決課題】 シリコーンベースの物質の良い特性を維持すると同時にその欠点が無く、制限無く用いることが可能な伝導性ペーストを提供する。 【解決手段】 エラストマー及び伝導性粒子の混合剤を含む電気工業用伝導性ペーストにおいて、エラストマーがポリオキシポリオレフィン及びポリオレフィンのうちの１種であることを特徴とする伝導性ペースト。該物質はEMI−RFIガスケットの製造に特に好適であり、且つ、従来公知の物質及びシリコーンに比べて優れた性能と環境特性を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気工業用の伝導性ペースト及びその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このタイプの物質は広く使用されており、且つ、多くの用途に必要とされてい
る。例えば、該物質は、電磁気的輻射を放出する又は外部からの電磁気的輻射に
より撹乱され得る電子デバイスにおける、電磁気的に遮蔽されたハウジングの封
止（シーリング）に特に重要である。該ハウジングは、EMI（電磁気的妨害）及
びRFI（ラジオ周波数妨害）、夫々からの遮蔽を与え、および電磁気的適合性（E
MC）を向上するために、電気伝導性物質から又は電気的に伝導性になるように被
覆された物質から製造される。電気伝導性で可撓性の物質から作られたガスケッ
トを用いることによって、ハウジングの部品が接続される接続（ジョイント）部
分にも、遮蔽が付与されることが知られている。
【０００３】 このタイプの物質の例は、米国特許第4,011,360号から知られている。この公
知物質はエラストマー、典型的には、電気伝導性粒子を混合したシリコーンゴム
物質に基づく。この物質は、大気中の湿気に曝されると、室温で重合する。
【０００４】 ドイツ国特許第43 19 965 C2は、冒頭に述べたハウジングを作るためにこのタ
イプの物質を使用する方法を開示する。出発物質は、ペーストのストランドとし
てジョイント部分のハウジング部品の一つの上に直接、押し出され、そこで重合
してガスケットを形成する。この方法は、現場成形ガスケット（formed-in-plac
e-gasket）法としても当業者に公知である。
【０００５】 電気伝導性粒子を含むこのタイプの物資は、さらに接点またはコンタクトパッ
ドとして知られる接触面を形成するために使用される。このように、それらの物
質は接点部材としての作用もする。
【０００６】 サーマルパッドとして知られるものを形成するために熱伝導性の粒子を使用す
ることも可能である。これらは、例えば電子部品からの熱を放散し、及び、熱を
冷却部材に送る働きがある。最も重要な用途の例は、マイクロプロセッサユニッ
トであり、プロセッサにより発せられた熱は、ファンに曝された冷却キャリアに
送られなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
それらの疑い無く有用な特性にも拘わらず、シリコーンに基づくこのタイプ
の物質はいくつかの欠点がある。
【０００８】 これに関して特に問題であるのは、シリコーンは、短い分子鎖を有するガス状
の物質を放出することである。これらの物質は、（隣接の）金属部品又は表面の
冷たい部分に濃縮する。該シリコーン油析出物は、（最も困ったことには）表面
を絶縁する。例えば、このタイプの析出物は接触リレーの機能をかなり損ない又
は壊すことが観察されている。たとえ接点が機械的に閉じれていても、析出した
シリコーン油膜は、電気的接続を完全に阻害する。従って、シリコーンを含む物
質の良い特性が認められているにも拘わらず、これらは電話分野ではほとんど使
用されていない。
【０００９】 他の問題は、シリコーン油膜が、表面の接着性（adhesion）をひどく阻害するこ
とである。この問題は、表面が塗装される又は被覆される自動車工業において特
に明白である。たとえ少量のシリコーン析出物であっても、塗料の接着を阻害す
るに十分である。
【００１０】 そこで本発明の目的は、上述の問題の無い、冒頭に述べたタイプの物質を提供
することである。提供される物質は、冒頭に述べたシリコーンベースの物質の良
い特性を維持しつつ、制限無く用いることが可能である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、シリコーンに代えて下記式のポリオキシポリオレフィン又はポリオレ
フィン類のうちの一種のエラストマーを用いることに基く。
【化１】 （ここで、Ｒはアルキル、好ましくはメチルもしくはエチルであり、Ｒ’はアル
キル、好ましくはメチルもしくはエチルであり、及び、ＰＯＰはポリオキシオレ
フィン、好ましくはポリオキシプロピレンである。）
【００１２】
【発明の実施の形態】
この物質は、優れた機械特性、及び、特に電子もしくは通信デバイスのハウジ
ング用の封止部材（シーリングエレメント）又は減衰部材（ダンピングエレメン
ト）を作るための、現場成形ガスケット法に適する。重合後、この方法で作られ
た封止部材または減衰部材は、柔らかく、可撓性であり、且つ非粘着性であるが
、使用される基材に大変良く密着する。それらは手作業で、又は、コンピュータ
制御の装置もしくはロボットにより施与されてよい。
【００１３】 該物質の優れた特性は、該物質が、公知の工程、例えば（金型）注型、スプレ
ー、注液（ディスペンシング）、又は、印刷、によりさらに加工され得ることを
意味する。
【００１４】 最後に、該物質は良い環境適応性を有する。何故なら、ハロゲンが無く、そし
て毒性が無い。さらに、火災の場合にも、いかなる危険性ガスも発生されない。
【００１５】 該新規物質は、ペースト状なので、第一に調製が容易であり、且つ、上述の成
形方法により所望の成形ができる。第二に該物質が、特に現場成形ガスケット法
が使用された場合に、調製されるストランドが、追加の圧力を使用することなく
その形状（プロフィール）を維持するのに充分な寸法安定性を示す、ような粘度
を有することである。従って、重合は雰囲気条件下で行うことができる。
【００１６】 伝導性粒子の混合剤は、その量、サイズ、及び性質を変えることにより、製品
において所望の特性を達成することが可能であるような充填物質（フィリングマ
テリアル）である。重要なことは、重合後に達成されるべき可撓性又は封止力等
の純粋な機械的特性に加えて、伝導性が達成可能であることである。これに関連
して、本発明において考慮される物質について、それらが使用される目的に応じ
て、異なるタイプの伝導性が区別される。
【００１７】 最も重要な用途の一つは、高周波電磁波に対する遮蔽を達成するために、ハウ
ジング上又はハウジングもしくはプリント回路基板等の一部分上でのガスケット
の調製に関する。この目的のために使用される混合剤の例は、ニッケル粉体、銀
粉体、金粉体又は適切な粉末である。しかし、他の物質からなる粉体または粉末
、例えばアルミニウム、銅、ニッケル、鉄、又は鋼を用いることによっても、こ
れらが適切に隠蔽（be covered）もしくは被覆（be coated）されていれば、遮
蔽効果を達成することが可能である。隠蔽もしくは被覆のために使用できる物質
は、再び、ニッケル、銀又は金である。非伝導性の粒子、例えばガラス、雲母、
もしくはプラスチックに基くものも、上述のように、これらが適切に隠蔽もしく
は被覆されており、この用途で要求される電気伝導性粒子が達成されていれば、
用いることも可能である。
【００１８】 粒子の形状に関しては、かなり設計の自由度がある。規則的又は不規則な形状
のコンパクトな粒子に加えて、重合及び従って硬化された最終生成物の強度を顕
著に向上することが可能な、ファイバーも特に興味深い。使用されるファイバー
物質に応じて、ここでも適切な被覆もしくは隠蔽がなければならないことは明ら
かである。
【００１９】 適切な混合剤の他の重要な例は、グラファイトに基づく粒子、特にニッケルグ
ラファイトもしくはフェライトであり、それらは電磁波を吸収するの非常に効果
的である。これらは、従って、減衰もしくは封止及び電磁作用の双方を有する部
材に使用される。
【００２０】 混合剤の最後の例は、熱伝導性を上げるために使用される。このために使用
される物質、例えば、酸化アルミニウム（Al2O3）、酸化ホウ素又はマグネシウ
ム、は特に高い熱伝導性を有する。これらは、上述の物質のように、ベースエラ
ストマーと混合されるときに、粒子または充填物質の形態である。
【００２１】 伝導性ペーストの構成は、通常、室温で雰囲気条件下で硬化する、一成分物質
として公知のものである。硬化時間は、大量生産のために生産工程を最適化する
ために、所望であれば、熱に曝すことにより短縮され得る。伝導性ペーストは、
さらに、自体公知の二成分物質の態様であってもよい。
【００２２】 具体的な用途例として、本発明の伝導性ペーストは、電磁気的に遮蔽されたハ
ウジング用の可撓性ガスケットの製造に使用することが企図される。制御された
流路のノズル（controlled-path nozzle）を用いて、本物質がハウジングにおけ
る封止されるべき接合を含むハウジングの部分に直接施与される。プラスチック
物質の注液（ディスチャージ）の間、ハウジングの部分に亘って、ノズルを動か
すために、コンピュータ制御されたハンドリング装置が使用されるノズルとハウ
ジング部分との相対的動きの速度は、ペーストの粘度、口金から放出される物質
の量及び速度、口金通路の断面積、作られるべきガスケットの所望の断面積、及
び物質の性質により決定される。
【００２３】 このようにして注液（ディスペンス）される物質のストランドは、雰囲気条件
下で室温で重合する。この方法は、比較的長時間かかるが、制御された加熱によ
り、促進することができる。
【００２４】 使用される出発物質は、電気伝導性粒子から作られる粉体の混合剤とポリオキ
シポリオレフィンである。該物質は、一成分物質であり、雰囲気条件下室温で硬
化する。
【００２５】 これらの物質の他の重要な用途は、コンタクトパッドの製造であり、それはい
かなる所望の形状、例えば面又は点（ドット）、を有していてよい。
【００２６】 熱伝導性コンタクト部材を作るために、同様の方法が使用され、この場合、ペ
ーストは熱伝導性が高い混合剤粒子を含む。得られる部材は、高いレベルの熱伝
導性を有し、それが使用されている面における熱の蓄積を防止する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｈ０５Ｋ 9/00 Ｗ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ， ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，Ｊ Ｐ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ， ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，Ｒ Ｏ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ， ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ Ｆターム(参考） 5E321 AA03 AA50 BB31 GG05 GH03 GH10 5G301 DA03 DA04 DA05 DA06 DA07 DA10 DA19 DA29 DA42 DA43 DD01

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エラストマー及び伝導性粒子の混合剤を含む電気工業用伝導
    性ペーストにおいて、エラストマーがポリオキシポリオレフィン及びポリオレフ
    ィンのうちの１種であることを特徴とする伝導性ペースト。
  2. 【請求項２】 混合剤が電気伝導性粒子からなることを特徴とする請求項１
    記載の物質。
  3. 【請求項３】混合剤がニッケル粉体、銀粉体又は金粉体であることを特徴と
    する請求項１又は２記載の物質。
  4. 【請求項４】混合剤が、アルミニウム粉体、銅粉体、ニッケル粉体、鉄粉体
    、又は鋼粉体であり、その粒子がニッケル、銀又は金によって被覆又は隠蔽され
    ていることを特徴とする請求項１又は２記載の物質。
  5. 【請求項５】 混合剤がニッケル、銀又は金によって被覆もしくは隠蔽され
    ている非伝導性粒子からなることを特徴とする請求項１又は２記載の物質。
  6. 【請求項６】 粒子が、ガラス、雲母又はプラスチックから作られるファイ
    バーであることを特徴とする請求項５記載の物質。
  7. 【請求項７】混合剤がグラファイト粉体、フェライト粉体、又はニッケル-
    グラファイト粉体であることを特徴とする請求項１又は２記載の物質。
  8. 【請求項８】混合剤が熱伝導性粒子からなることを特徴とする請求項１記載
    の物質。
  9. 【請求項９】 粒子が、酸化アルミニウム、酸化ホウ素又はマグネシウムか
    らなる、請求項１又は７記載の物質。
  10. 【請求項１０】接続部においてガスケットによって互いに接続された少なく
    とも２つの部品を有する、電磁気的に遮蔽されたハウジングであって、該ガスケ
    ットが、該接続領域において口金手段により物質のストランドとしてハウジング
    の該部品のうちの少なくとも１つの上に直接施与され及びその場で重合し、前記
    ガスケットは、エラストマー及び伝導性粒子の混合剤から形成されるところのハ
    ウジングにおいて、エラストマーがポリオキシポリオレフィン及びポリオレフィ
    ンのうちの１種であることを特徴とする、ハウジング。
  11. 【請求項１１】エラストマー及び伝導性粒子の混合剤から形成されるコンタ
    クトパッドにおいて、エラストマーがポリオキシポリオレフィン及びポリオレフ
    ィンのうちの１種であることを特徴とするコンタクトパッド。
  12. 【請求項１２】エラストマー及び伝導性粒子の混合剤を含む熱伝導性パッド
    において、エラストマーがポリオキシポリオレフィン及びポリオレフィンのうち
    の１種であり、及び、混合剤が熱伝導性粒子からなることを特徴とする熱伝導性
    パッド。
  13. 【請求項１３】エラストマー及び伝導性粒子の混合剤を含む熱伝導性パッド
    において、エラストマーがポリオキシポリオレフィン及びポリオレフィンのうち
    の１種であり、及び、粒子が酸化アルミニウム、酸化ホウ素又はマグネシウムか
    らなることを特徴とする熱伝導性パッド。
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