JP3860363B2

JP3860363B2 - Manufacturing method of heat conduction material

Info

Publication number: JP3860363B2
Application number: JP16261299A
Authority: JP
Inventors: 晃生山口; 康弘川口; 輝明祐岡
Original assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Current assignee: Kitagawa Industries Co Ltd
Priority date: 1999-06-09
Filing date: 1999-06-09
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2019-06-09
Also published as: JP2000345042A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品等の発熱体からの放熱を促すため、その発熱体に対して接触するように配置して使用される熱伝導材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、シリコーンゴムに熱伝導フィラーを充填してなる熱伝導材が考えられている。この種の熱伝導材は、電気・電子装置の内部において、例えば、発熱源となる電子部品と、放熱板や筐体パネル等といったヒートシンクとなる部品（以下、単にヒートシンクという）との間に介在させるように配置して使用される。このように熱伝導材を配置した場合、電子部品等が発生する熱をヒートシンク側へ良好に逃がすことができる。このため、この種の熱伝導材は、例えばＣＰＵの高速化等のために不可欠な素材として注目を集めている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、シリコーンゴムを基材とする従来の熱伝導材は、比較的良好な柔軟性を有するものの復元力が小さく、永久歪みが発生する可能性があった。熱伝導材に永久歪みが発生すると、電子部品やヒートシンクに対する密着性が低下して実質的な接触面積が減少してしまうため、充分な熱伝導性を得ることができない場合がある。また、熱伝導性を向上させるためにシリコーンゴムに熱伝導フィラーを高度に充填する場合は、液状シリコーンゴムに熱伝導フィラーを多量に混合した上で成形することになる。ところが、この場合、液状シリコーンゴムの粘度調整が困難になって、カレンダロール，押し出し，２本ロール等のどのような成形機を用いても良好に成形することができなくなる。熱伝導材の成形性が低下すると、電子部品やヒートシンクに対する密着性が低下して充分な熱伝導性を得ることができないばかりでなく、成形時に溶剤等を使用して劣悪な環境下で成形作業を行う必要が生じ、換気等の設備費や人件費を始めとする各種製造コストが上昇する。
【０００４】
一方、シリコーンゴムの代わりに有機合成ゴムを基材として使用することによって、熱伝導材を提供することも考えられる。ところが、有機合成ゴムは柔軟性に欠けるため、電子部品やヒートシンクに対する密着性が低下して充分な熱伝導性を得ることができない。
【０００５】
そこで、本発明は、復元力及び柔軟性のいずれにおいても良好な機械的特性を有し、良好な熱伝導性を呈する熱伝導材を提供することを目的としてなされた。
【００１６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、シリコーンゴムに熱伝導フィラーを充填する第１工程と、
有機合成ゴムに熱伝導フィラーを充填する第２工程と、
上記第１工程及び上記第２工程によって熱伝導フィラーを充填された上記シリコーンゴム及び上記有機合成ゴムを混練して成形する第３工程と、
を備えたことを特徴とする熱伝導材の製造方法を要旨としている。
【００１７】
本発明では、第１工程によってシリコーンゴムに熱伝導フィラーを充填し、第２工程によって有機合成ゴムに熱伝導フィラーを充填し、更に、第３工程によって、上記第１工程及び第２工程によって熱伝導フィラーを充填されたシリコーンゴム及び有機合成ゴムを混練して成形することができる。このため、本発明では、熱伝導フィラーを充填したシリコーンゴムと、熱伝導フィラーを充填した有機合成ゴムと、を混練してなることを特徴とする熱伝導材を容易に製造することができる。なお、上記シリコーンゴム及び上記有機合成ゴムにそれぞれ充填する熱伝導フィラーは、互いに同じ物質であってもよく異なる物質であってもよい。
【００１８】
請求項２記載の発明は、上記シリコーンゴムと上記有機合成ゴムとのＳＰ値の差が１以下であり、上記第３工程での混練を円滑に行うために添加するオイルの量が、上記シリコーンゴム及び上記有機合成ゴムの和１００重量部に対して２０〜１０重量部であることを特徴とする請求項１記載の熱伝導材の製造方法を要旨としている。
【００１９】
本発明では、請求項１記載の構成に加え、シリコーンゴムと有機合成ゴムとのＳＰ値の差を１以下としているので、その有機合成ゴムをシリコーンゴムと混練する作業が極めて容易となる。そこで本発明では、混練を円滑に行うために添加するオイルの量を、シリコーンゴム及び有機合成ゴムの和１００重量部に対して２０〜１０重量部としている。このため、成形後の熱伝導材におけるオイルブリードの発生が良好に防止できる。
【００２０】
従って、本発明では、請求項１記載の発明の効果に加えて、熱伝導材の製造を一層容易にすると共に、成形後の熱伝導材にオイルブリードが発生するのを一層良好に防止することができるといった効果が生じる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を説明する。本実施の形態では、以下の製造方法により熱伝導材を製造した。
第１工程：熱伝導シリコーンゴムの製造
液状シリコーンゴム：１００重量部
熱伝導フィラー：２０〜９００重量部
その他（白金系化合物，加硫剤，難燃剤等）：０．５〜２００重量部
を混合することにより、シリコーンゴムに熱伝導フィラーを充填した。上記混合の方法としては、真空脱泡ミキサー等の機械を用いて混練する方法の他、押し出し，２本ロール，ニーダ，バンバリーミキサー等の種々の方法を適用することができる。この内、真空脱泡ミキサーを使用して混練する場合、上記のような低粘度混練が容易となる点で望ましい。熱伝導フィラーとしては、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、酸化ジルコニウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、炭化チタン、炭化ホウ素、酸化鉄、酸化チタン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等、種々のものを適用することができる。この内、酸化鉄、酸化チタン、水酸化アルミニウム、及び水酸化マグネシウムは、難燃助剤としても機能する。また、上記熱伝導フィラーの内、窒化ホウ素等のかさ高いフィラーを使用する場合、母材の粘度が低いため充填し易いといった点で望ましい。
【００２２】
第２工程：熱伝導エチレン・プロピレン共重合体の製造
有機合成ゴムとしてのエチレン・プロピレン共重合体：１００重量部
熱伝導フィラー：１０〜９００重量部
添加オイル：０〜２００重量部
その他（加硫剤，難燃剤等）：２０〜２００重量部
を混合することにより、エチレン・プロピレン共重合体に熱伝導フィラーを充填した。上記混合の方法としては、２本ロール等の機械を用いて混練する方法の他、ニーダ，バンバリーミキサー等の種々の方法を適用することができる。この内、ニーダ方法を適用した場合、フィラーの飛散及びオイルのこぼれを防止する点で望ましい。また、エチレン・プロピレン共重合体としては、ＥＰＤＭ，ＥＰＭ等の種々の有機合成ゴムを適用することができる。この内、ＥＰＤＭを使用する場合、ＮＲ，ＳＢＲ等の第３成分との共加硫も可能となる点で望ましい。更に、熱伝導フィラーとしては、第１工程で列挙したものと同様のものが使用でき、第１工程で使用したものと同じ物質を使用してもよく異なる物質を使用してもよい。但し、上記熱伝導フィラーの内、炭化ケイ素を使用した場合、熱伝導性及び混練性を一層向上させることができる。
【００２３】
第３工程：混練及び成形
第２工程で得られた熱伝導エチレン・プロピレン共重合体と、第１工程で得られた熱伝導シリコーンゴムとを、１００重量部：２５〜４００重量部の割合で混練して成形した。この混練及び成形の方法としては、２本ロール，ニーダ等の機械を用いて混練し、カレンダロール，押し出し，プレス等の機械を用いて成形する方法等、種々の方法を適用することができる。この内、２本ロールを用いて混練し、カレンダロールを用いて成形する場合、量産性及び厚み精度等を向上させる上で望ましい。
【００２４】
このようにして製造された熱伝導材は、次のような優れた特性を有している。すなわち、熱伝導フィラーを充填したため従来のシリコーンゴムを基材とした熱伝導材と同様の優れた熱伝導性を呈し、機械的特性はシリコーンゴムと有機合成ゴムとの中間的な特性となって復元力及び柔軟性のいずれにおいても充分な機械的特性を有する。このため、永久歪みが発生して電子部品やヒートシンクに対する密着性が低下したり、充分な柔軟性が得られないために電子部品やヒートシンクに対する密着性が低下したりするのを防止することができる。従って、本実施の形態の熱伝導材は、復元力及び柔軟性のいずれにおいても良好な機械的特性を有し、良好な熱伝導性を呈することができる。このため、ＣＰＵの高速化等に極めて良好に対応することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、エチレン・プロピレン共重合体及びシリコーンゴムに予めそれぞれ熱伝導フィラーを充填し、両者を混練することによって熱伝導材を製造しているので、熱伝導フィラーが熱伝導材全体に一層均一に分散し、その熱伝導材は一層良好な熱伝導性を呈する。更に、エチレン・プロピレン共重合体はＳＰ値が８．０未満（少なくともシリコーンゴムの値よりは大）とシリコーンゴムの値（７．２）に近く、添加オイルをあまり使用せずに両者を容易に混練することができると共に、粘度調整も容易となる。このため、各種成形機によって容易に成形が行えると共に、溶剤等の使用により劣悪な環境下での成形作業を強いることもない。よって、その製造コストを良好に低減することができる。しかも、上記添加オイルは多量に使用するとオイルブリード等の原因となるが、本実施の形態ではその使用量を低減してオイルブリードを良好に防止することができる。このため、オイルによる周囲の汚染（移行）の問題が少ない。
【００２６】
なお、上記実施の形態では、有機合成ゴムとしてエチレン・プロピレン共重合体を使用しているが、他の有機合成ゴムを使用してもよい。但し、有機合成ゴムとしては、エチレン・プロピレン共重合体の他、例えばブチルゴム，天然ゴム等、シリコーンゴムとのＳＰ値の差が１．０以下のものを使用することが、混練を容易にして添加オイルの使用量を減らす上で望ましい。
【００２７】
次に、上記第１工程〜第３工程を実際に実施し、得られた熱伝導材の特性を調査した。以下、この実施例について説明する。
【００２８】
【実施例】
第１工程：熱伝導シリコーンゴムの製造
液状シリコーンゴム：１００重量部
熱伝導フィラー（窒化ホウ素）：８００重量部
加硫剤（白金系触媒）：５重量部
を真空脱泡ミキサーによって混合し、スラリー状とした。
【００２９】
第２工程：熱伝導エチレン・プロピレン共重合体の製造
ＥＰＤＭ：１００重量部
熱伝導フィラー（炭化ケイ素）：８００重量部
添加オイル（商品名ＰＷ−３８０：出光興産製）：２０重量部
加硫剤（パーオキサイド）：５重量部
加硫助剤（酸化カルシウム）：３重量部
難燃剤（水酸化アルミニウム）：３０重量部
を２本ロールによって混合し、スラブ状とした。
【００３０】
第３工程：混練及び成形
第２工程によって製造した熱伝導エチレン・プロピレン共重合体（有機合成ゴム）と第１工程によって製造したシリコーンゴムとを、種々の割合（重量部）で混練して成形し、得られた熱伝導材の特性を比較した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
表１に示すように、熱伝導エチレン・プロピレン共重合体のみによって構成したＮｏ．１の熱伝導材（比較例）では、高粘度（硬度）で成形が困難（２本ロールからの離型困難等）であり、熱伝導エチレン・プロピレン共重合体１００重量部に対する熱伝導シリコーンゴムの割合が２５重量部未満であるＮｏ．２の熱伝導材では、高粘度で成形性が不良であった。また、熱伝導シリコーンゴムのみによって構成したＮｏ．７の熱伝導材（比較例）では、低粘度であるが成形性は不良であり、熱伝導エチレン・プロピレン共重合体１００重量部に対する熱伝導シリコーンゴムの割合が４００重量部を超えているＮｏ．６の熱伝導材では、成形性が非常に悪かった。これに対して、熱伝導エチレン・プロピレン共重合体１００重量部に対する熱伝導シリコーンゴムの割合が２５〜４００重量部であるＮｏ．３，４，５の熱伝導材は、粘度，成形性共に良好であった。
【００３３】
次に、上記優れた特性を呈したＮｏ．５の熱伝導材に対して、製造時に使用する添加オイルの量を種々に変更して上記と同様の製造方法を実施した、結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表２に示すように、添加オイルの使用量が５重量部未満であると、良好に混練を行うことができなかった。また、添加オイルの使用量が３０重量部を超えると、オイルブリードが発生した。従って、添加オイルの使用量は２０〜１０重量部とするのが望ましく、より望ましくは１０重量部とするべきである。
【００３６】
ここで、表２に示すオイルの使用量が１０重量部の熱伝導材で混練が良好に行われていることを検証するため、次のような実験を行った。すなわち、熱伝導フィラーとしての炭化ケイ素を第１工程においてのみ使用し、第２工程では熱伝導フィラーを全く使用しないで上記と同様の製造方法を実施し、得られた熱伝導材の断面ＳＥＭ像を観察した。この場合、図１に示すように、熱伝導フィラーは白い点として表れ、その白い点の隙間に配設された黒い部分がシリコーンゴム、黒ベタの部分がＥＰＤＭである。図１の断面ＳＥＭ像より、シリコーンゴム中にＥＰＤＭが均一に分散し、混練が良好に行われていることが判る。
【００３７】
更に、従来のシリコーンゴムを基材とした熱伝導材（例えば、表１Ｎｏ．７の熱伝導材）では、熱伝導フィラーの充填を高度に行うと粘度調整が困難になり、成形作業に支障を来すといった課題があったが、本実施の形態の熱伝導材は、熱伝導フィラーの充填量が増加したときにも粘度調整及び成形が容易であるといった顕著な効果が生じる。表３は、シリコーンゴムを基材とした表１Ｎｏ．７の熱伝導材（比較例）と、表１Ｎｏ．４の熱伝導材（実施例）とにおいて、熱伝導フィラーの充填率を種々に変化させ、成形性等の各種特性を比較したものである。なお、表３におけるフィラー充填率は、基材全体に対するｗｔ％で表されている。このため、シリコーンゴムと有機ゴムとを１：１で混練した実施例では、基材全体に対するフィラーの充填率が上から５０ｗｔ％，６０ｗｔ％，…となる。
【００３８】
【表３】

【００３９】

表３に示すように、上記実施例では、基材全体に対するフィラー充填率が高い場合にも、混練性及び成形性が共に良好であった。また、シリコーンゴムからは低分子シロキサンガスが発生し、これが電子機器内での電気的接点不良の原因となることが指摘されていたが、上記実施例では、有機合成ゴムをシリコーンゴムに混練しているため、低分子シロキサンガスの発生を良好に抑制することができる。従って、上記実施例では、電子機器等に装着したときにその電子機器内で電気的接点不良等が発生するのを良好に防止することができる。更に、上記シリコーンゴムが低分子シロキサンをカットしたものであれば、低分子シロキサンガスの発生を一層良好に抑制し、上記電気的接点不良等を極めて良好に防止することができる。
【００４０】
なお、本発明は上記実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、有機合成ゴム，熱伝導フィラー，添加オイル等の種類は種々に変更することができる。また、混練方法，成形方法等においても本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の方法で混練または成形を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】混練が良好に行われていることを検証する実験例の熱伝導材の構成を表す断面ＳＥＭ像である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a heat conductive material that is arranged and used so as to be in contact with a heating element in order to promote heat dissipation from the heating element such as an electronic component.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a heat conductive material obtained by filling a silicone rubber with a heat conductive filler has been considered. This type of heat conductive material is interposed between an electronic component that becomes a heat source and a heat sink component (hereinafter simply referred to as a heat sink) such as a heat sink or a housing panel, for example, inside an electric / electronic device. It is arranged and used so that When the heat conductive material is arranged in this way, the heat generated by the electronic component or the like can be released to the heat sink side satisfactorily. For this reason, this type of heat conducting material is attracting attention as an indispensable material for increasing the speed of CPUs, for example.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional heat conductive material based on silicone rubber has a relatively good flexibility, but has a low restoring force and may cause permanent distortion. When permanent deformation occurs in the heat conductive material, adhesion to the electronic component or the heat sink is reduced and the substantial contact area is reduced, so that sufficient heat conductivity may not be obtained. Further, when the silicone rubber is highly filled with a heat conductive filler in order to improve the heat conductivity, the liquid silicone rubber is mixed with a large amount of the heat conductive filler and then molded. However, in this case, it becomes difficult to adjust the viscosity of the liquid silicone rubber, and it becomes impossible to form it satisfactorily by using any molding machine such as a calender roll, extrusion, or two rolls. If the formability of the heat conducting material is reduced, the adhesion to electronic components and heat sinks will not be reduced, and sufficient heat conductivity will not be obtained, and molding will be performed in a poor environment using a solvent during molding. Various manufacturing costs, including equipment costs such as ventilation and labor costs, increase.
[0004]
On the other hand, it is also conceivable to provide a heat conductive material by using an organic synthetic rubber instead of silicone rubber as a base material. However, since organic synthetic rubber lacks flexibility, adhesion to electronic components and heat sinks is reduced, and sufficient thermal conductivity cannot be obtained.
[0005]
Then, this invention was made | formed for the purpose of providing the heat conductive material which has a favorable mechanical characteristic in both a restoring force and a softness | flexibility, and exhibits favorable heat conductivity.
[0016]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The invention of claim 1, wherein has been made in order to achieve the above object, a first step of filling the heat conductive filler in silicone rubber,
A second step of filling the organic synthetic rubber with a heat conductive filler;
A third step of kneading and molding the silicone rubber and the organic synthetic rubber filled with the heat conductive filler in the first step and the second step;
The gist of the present invention is a method for producing a heat conductive material.
[0017]
In the present invention, the silicone rubber is filled with the heat conductive filler in the first step, the organic synthetic rubber is filled with the heat conductive filler in the second step, and the heat is added in the first step and the second step in the third step. Silicone rubber and organic synthetic rubber filled with a conductive filler can be kneaded and molded. For this reason, in this invention, the heat conductive material characterized by kneading | mixing the silicone rubber filled with the heat conductive filler and the organic synthetic rubber filled with the heat conductive filler can be manufactured easily. The thermal conductivity filler to be filled respectively above SL silicone rubber and the organic synthetic rubbers may be well different materials be the same material with each other.
[0018]
The invention according to claim 2 is that the difference in SP value between the silicone rubber and the organic synthetic rubber is 1 or less, and the amount of oil added to smoothly knead in the third step is the silicone rubber. are summarized as method for manufacturing a heat conducting material according to claim 1, wherein it is a 20 to 10 parts by weight with respect to the sum 100 parts by weight of the rubber and the organic synthetic rubbers.
[0019]
In the present invention, in addition to the configuration of claim 1, wherein, since the difference in SP value between the silicone rubber and synthetic organic rubber is 1 or less, an organic synthetic rubber of their work to knead the silicone rubber becomes extremely easy. Therefore, in the present invention, the amount of oil added for smooth kneading is 20 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the sum of silicone rubber and organic synthetic rubber. For this reason, generation | occurrence | production of the oil bleed in the heat conductive material after shaping | molding can be prevented favorably.
[0020]
Accordingly, in the present invention, in addition to the effect of the first aspect, as well as to the production of thermally conductive material easier, more possible to satisfactorily prevent the oil bleeding occurs heat conduction material after molding The effect of being able to occur.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the heat conductive material is manufactured by the following manufacturing method.
First step: Production of heat conductive silicone rubber Liquid silicone rubber: 100 parts by weight Heat conductive filler: 20-900 parts by weight Others (platinum compounds, vulcanizing agents, flame retardants, etc.): 0.5-200 parts by weight are mixed By doing so, the silicone rubber was filled with a heat conductive filler. As the mixing method, various methods such as extrusion, two-roll, kneader, Banbury mixer and the like can be applied in addition to a kneading method using a machine such as a vacuum defoaming mixer. Among these, when kneading using a vacuum defoaming mixer, it is desirable in terms of facilitating the low viscosity kneading as described above. As the heat conductive filler, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide, calcium oxide, zirconium oxide, boron nitride, aluminum nitride, silicon nitride, silicon carbide, titanium carbide, boron carbide, iron oxide, titanium oxide, aluminum hydroxide, water Various things such as magnesium oxide can be applied. Among these, iron oxide, titanium oxide, aluminum hydroxide, and magnesium hydroxide also function as a flame retardant aid. Moreover, when using bulky fillers, such as boron nitride, among the said heat conductive fillers, since the viscosity of a base material is low, it is desirable at the point that it is easy to fill.
[0022]
Second step: Production of thermally conductive ethylene / propylene copolymer Ethylene / propylene copolymer as organic synthetic rubber: 100 parts by weight Thermally conductive filler: 10 to 900 parts by weight Added oil: 0 to 200 parts by weight Others (vulcanized Agents, flame retardants, etc.): The ethylene / propylene copolymer was filled with a heat conductive filler by mixing 20 to 200 parts by weight. As the mixing method, various methods such as a kneader and a Banbury mixer can be applied in addition to a method of kneading using a machine such as a two-roll machine. Among these, when the kneader method is applied, it is desirable from the viewpoint of preventing scattering of the filler and oil spillage. Various organic synthetic rubbers such as EPDM and EPM can be applied as the ethylene / propylene copolymer. Among these, when EPDM is used, it is desirable in that it can be co-vulcanized with a third component such as NR and SBR. Furthermore, as the heat conductive filler, the same materials as those listed in the first step can be used, and the same material as that used in the first step may be used or a different material may be used. However, when silicon carbide is used among the heat conductive fillers, the heat conductivity and kneadability can be further improved.
[0023]
Third step: kneading and molding The thermally conductive ethylene / propylene copolymer obtained in the second step and the thermally conductive silicone rubber obtained in the first step are in a ratio of 100 parts by weight: 25 to 400 parts by weight. Kneaded and molded. As the kneading and molding methods, various methods such as a method of kneading using a machine such as a two-roller or a kneader and molding using a machine such as a calender roll, an extrusion, or a press can be applied. Of these, kneading using two rolls and molding using a calender roll are desirable for improving mass productivity and thickness accuracy.
[0024]
The heat conductive material manufactured in this way has the following excellent characteristics. In other words, since it is filled with a heat conductive filler, it exhibits excellent heat conductivity similar to that of conventional heat conductive materials based on silicone rubber, and its mechanical properties are intermediate between silicone rubber and organic synthetic rubber. It has sufficient mechanical properties in both restoring force and flexibility. For this reason, it is possible to prevent permanent adhesion from occurring, resulting in a decrease in adhesion to the electronic component or the heat sink, or a decrease in adhesion to the electronic component or the heat sink because sufficient flexibility cannot be obtained. . Therefore, the heat conductive material of the present embodiment has good mechanical properties in both restoring force and flexibility, and can exhibit good heat conductivity. For this reason, it is possible to cope with an increase in CPU speed and the like very well.
[0025]
In the present embodiment, since the heat conductive filler is manufactured by filling the ethylene / propylene copolymer and the silicone rubber with the heat conductive filler in advance and kneading both, the heat conductive filler is the heat conductive material. It is more uniformly dispersed throughout, and the thermal conductive material exhibits better thermal conductivity. Furthermore, the ethylene / propylene copolymer has an SP value of less than 8.0 (at least larger than the value of silicone rubber) and a value of silicone rubber (7.2), making it easy to use both without adding much oil. And kneading can be easily performed. For this reason, molding can be easily performed by various molding machines, and the use of a solvent or the like does not force a molding operation in a poor environment. Therefore, the manufacturing cost can be reduced favorably. In addition, when the added oil is used in a large amount, it causes oil bleed and the like, but in this embodiment, the amount used can be reduced and oil bleed can be satisfactorily prevented. For this reason, there are few problems of the surrounding pollution (migration) by oil.
[0026]
In the above embodiment, an ethylene / propylene copolymer is used as the organic synthetic rubber, but other organic synthetic rubbers may be used. However, as the organic synthetic rubber, in addition to the ethylene / propylene copolymer, for example, butyl rubber, natural rubber, or the like having a SP value difference of 1.0 or less from silicone rubber can be used for easy kneading. It is desirable to reduce the amount of added oil used.
[0027]
In the following, actually implement the first to third steps were investigated the properties of the resultant heat conducting material. Hereinafter, this embodiment will be described.
[0028]
【Example】
First step: Production of thermally conductive silicone rubber Liquid silicone rubber: 100 parts by weight Thermally conductive filler (boron nitride): 800 parts by weight Vulcanizing agent (platinum-based catalyst): 5 parts by weight are mixed by a vacuum defoaming mixer, and slurry It was in the shape.
[0029]
Second step: Production of thermally conductive ethylene / propylene copolymer EPDM: 100 parts by weight thermally conductive filler (silicon carbide): 800 parts by weight added oil (trade name PW-380: manufactured by Idemitsu Kosan): 20 parts by weight vulcanizing agent (Peroxide): 5 parts by weight vulcanization aid (calcium oxide): 3 parts by weight flame retardant (aluminum hydroxide): 30 parts by weight were mixed with two rolls to form a slab.
[0030]
Third step: kneading and molding The heat-conductive ethylene / propylene copolymer (organic synthetic rubber) produced in the second step and the silicone rubber produced in the first step are kneaded and molded in various proportions (parts by weight). Then, the characteristics of the obtained heat conducting materials were compared. The results are shown in Table 1.
[0031]
[Table 1]

[0032]
As shown in Table 1, No. 1 composed only of a thermally conductive ethylene / propylene copolymer. No. 1 thermal conductive material (comparative example) has high viscosity (hardness) and is difficult to mold (difficult to release from two rolls, etc.) No. is less than 25 parts by weight. The heat conductive material No. 2 had high viscosity and poor moldability. In addition, No. 1 composed only of heat conductive silicone rubber. No. 7 in which the heat conductive material (Comparative Example) has a low viscosity but has poor moldability, and the ratio of the heat conductive silicone rubber to 100 parts by weight of the heat conductive ethylene / propylene copolymer exceeds 400 parts by weight. . In the heat conductive material No. 6, the moldability was very poor. On the other hand, the ratio of the heat conductive silicone rubber with respect to 100 parts by weight of the heat conductive ethylene / propylene copolymer is 25 to 400 parts by weight. The heat conducting materials of 3, 4, and 5 were good in both viscosity and moldability.
[0033]
Next, no. Table 2 shows the results obtained by performing the same manufacturing method as described above with various amounts of the additive oil used at the time of manufacture on the heat conducting material 5.
[0034]
[Table 2]

[0035]
As shown in Table 2, when the amount of added oil was less than 5 parts by weight, kneading could not be performed satisfactorily. Moreover, when the usage-amount of addition oil exceeded 30 weight part, oil bleed generate | occur | produced. Therefore, the usage amount of the added oil is desirably 20 to 10 parts by weight, and more desirably 10 parts by weight.
[0036]
Here, the following experiment was conducted in order to verify that kneading was satisfactorily performed with a heat conductive material having an oil usage amount of 10 parts by weight shown in Table 2. That is, silicon carbide as a heat conductive filler is used only in the first step, and in the second step, a manufacturing method similar to the above is performed without using any heat conductive filler, and a cross-sectional SEM image of the obtained heat conductive material Was observed. In this case, as shown in FIG. 1, the heat conductive filler appears as white dots, the black portions arranged in the gaps between the white dots are silicone rubber, and the black solid portions are EPDM. From the cross-sectional SEM image of FIG. 1, it can be seen that EPDM is uniformly dispersed in the silicone rubber and kneading is performed well.
[0037]
Furthermore, with a conventional heat conductive material based on silicone rubber (for example, the heat conductive material of No. 7 in Table 1), if the heat conductive filler is filled to a high degree, it becomes difficult to adjust the viscosity, which hinders the molding operation. However, the heat conducting material of the present embodiment has a remarkable effect that viscosity adjustment and molding are easy even when the filling amount of the heat conducting filler is increased. Table 3 shows Table 1 No. 1 based on silicone rubber. No. 7 thermal conductive material (Comparative Example) and Table 1 No. 4 is a comparison of various characteristics such as moldability by changing the filling rate of the heat conductive filler in various ways. In addition, the filler filling rate in Table 3 is represented by wt% with respect to the whole base material. For this reason, in the Example which knead | mixed silicone rubber and organic rubber 1: 1, the filling rate of the filler with respect to the whole base material will be 50 wt%, 60 wt%, ... from the top.
[0038]
[Table 3]

[0039]

As shown in Table 3, in the above Examples, both the kneadability and the moldability were good even when the filler filling rate with respect to the whole substrate was high. In addition, it has been pointed out that low molecular siloxane gas is generated from silicone rubber, which causes electrical contact failure in electronic equipment, but in the above examples, organic synthetic rubber was kneaded into silicone rubber. Therefore, the generation of low molecular siloxane gas can be satisfactorily suppressed. Therefore, in the above embodiment, it is possible to satisfactorily prevent the occurrence of a defective electrical contact or the like in the electronic device when the electronic device is mounted. Furthermore, if the silicone rubber is obtained by cutting low molecular siloxane, the generation of low molecular siloxane gas can be further suppressed and the electrical contact failure can be prevented very well.
[0040]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment at all, It can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. For example, the types of organic synthetic rubber, heat conductive filler, additive oil, and the like can be variously changed. In addition, the present invention is not limited to the above embodiment in the kneading method, the molding method, etc., and kneading or molding can be performed by various methods.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional SEM image showing a configuration of a heat conductive material of an experimental example for verifying that kneading is performed satisfactorily .

Claims

A first step of filling the silicone rubber with a heat conductive filler;
A second step of filling the organic synthetic rubber with a heat conductive filler;
A third step of kneading and molding the silicone rubber and the organic synthetic rubber filled with the heat conductive filler in the first step and the second step;
The manufacturing method of the heat conductive material characterized by the above-mentioned.

The difference in SP value between the silicone rubber and the organic synthetic rubber is 1 or less, and the amount of oil added for smooth kneading in the third step is the sum of the silicone rubber and the organic synthetic rubber. method for producing a thermally conductive material according to claim 1, wherein it is a 20 to 10 parts by weight per 100 parts by weight.