JPH04173235A - 熱伝導異方性構造体 - Google Patents
熱伝導異方性構造体Info
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- JPH04173235A JPH04173235A JP2301895A JP30189590A JPH04173235A JP H04173235 A JPH04173235 A JP H04173235A JP 2301895 A JP2301895 A JP 2301895A JP 30189590 A JP30189590 A JP 30189590A JP H04173235 A JPH04173235 A JP H04173235A
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Landscapes
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、熱伝導異方性構造体に関する。
（従来の技術）
従来より、直交する３方向のうち、熱伝導率がある一定
の方向には高く、他の方向には低く設定された構造体と
して、例えば熱伝導率の高い材料で所定の形状に形成さ
れた構造体本体を中心に据え、該構造体本体の低い熱伝
導率が要求される箇所を断熱材で被覆するようにしたも
のが一般に知られている。
の方向には高く、他の方向には低く設定された構造体と
して、例えば熱伝導率の高い材料で所定の形状に形成さ
れた構造体本体を中心に据え、該構造体本体の低い熱伝
導率が要求される箇所を断熱材で被覆するようにしたも
のが一般に知られている。
（発明が解決しようとする課題）
ところが、上記の従来のものでは、２つの部材を組み合
わせることにより、熱伝導に異方性を持たせていること
から、どうしても組付は工程が必要となって製作に手間
がかかるという問題があった。
わせることにより、熱伝導に異方性を持たせていること
から、どうしても組付は工程が必要となって製作に手間
がかかるという問題があった。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、製作段階で構造体を構成する母材中
に高熱伝導性材料を一定方向に配向するよう混入するこ
とにより、熱伝導率かある一定の方向には高く、他の方
向には低く設定されたいわゆる熱伝導異方性構造体を組
（＝ｆけ工程を経ることなく１工程で簡単かつ迅速に得
んとすることにある。さらには、構造体に可撓性を持た
せて用途の拡大化を図らんとすることにある。
的とするところは、製作段階で構造体を構成する母材中
に高熱伝導性材料を一定方向に配向するよう混入するこ
とにより、熱伝導率かある一定の方向には高く、他の方
向には低く設定されたいわゆる熱伝導異方性構造体を組
（＝ｆけ工程を経ることなく１工程で簡単かつ迅速に得
んとすることにある。さらには、構造体に可撓性を持た
せて用途の拡大化を図らんとすることにある。
（課題を解決するための手段）
」二足の目的を達成するため、請求項（１）に係る本発
明の解決手段は、ゴム製の構造体本体に、熱伝導率の高
い短繊維を熱伝導に異方性を有するように埋設して構成
したことである。
明の解決手段は、ゴム製の構造体本体に、熱伝導率の高
い短繊維を熱伝導に異方性を有するように埋設して構成
したことである。
また、請求項（２）に係る本発明の解決手段は、上記の
場合において、短繊維の繊維長を１０＋＋ｕｎ以下に設
定したことである。
場合において、短繊維の繊維長を１０＋＋ｕｎ以下に設
定したことである。
さらに、請求項（３）に係る本発明の解決手段は、短繊
維を、構造体本体に対し２〜３０容量％の割合で混入し
たことである。
維を、構造体本体に対し２〜３０容量％の割合で混入し
たことである。
（作用）
上記の構成により、請求項（１）に係る本発明では、ゴ
ム製の構造体本体に、熱伝導率の高い短繊維が熱伝導に
異方性を有するように埋設されて構成されていることか
ら、短繊維の配向方向では熱伝導率か高くなり、逆に非
配向方向では熱伝導率が低くなる。しかも、この熱伝導
異方性構造体は、短繊維を製作段階で母材であるゴム中
に混入するたけでよいことから、碩イっしい組付は工程
を経る必要かなくされて１工程で簡単かつ迅速に得られ
ることとなる。さらには、構造体本体かゴム製であるの
で、可撓性が要求されるような場合に好適であり、用途
の拡大化か図られることとなる。
ム製の構造体本体に、熱伝導率の高い短繊維が熱伝導に
異方性を有するように埋設されて構成されていることか
ら、短繊維の配向方向では熱伝導率か高くなり、逆に非
配向方向では熱伝導率が低くなる。しかも、この熱伝導
異方性構造体は、短繊維を製作段階で母材であるゴム中
に混入するたけでよいことから、碩イっしい組付は工程
を経る必要かなくされて１工程で簡単かつ迅速に得られ
ることとなる。さらには、構造体本体かゴム製であるの
で、可撓性が要求されるような場合に好適であり、用途
の拡大化か図られることとなる。
また、５１ｉ求項（２）に係る本発明では、短繊維の繊
維長か１０ｍｍ以下に設定されていることから、短繊維
を構造体本体を構成する母材（ゴノ、）中に混練する際
の分散性、配向性および加工性等が確保されることとな
る。
維長か１０ｍｍ以下に設定されていることから、短繊維
を構造体本体を構成する母材（ゴノ、）中に混練する際
の分散性、配向性および加工性等が確保されることとな
る。
さらに、請求項（３）に係る本発明では、短繊維か、構
造体本体に対し２〜３０容量％の割合で混入されている
ことから、熱伝導の異方性および加工性等が確保される
こととなる。
造体本体に対し２〜３０容量％の割合で混入されている
ことから、熱伝導の異方性および加工性等が確保される
こととなる。
（実施例）
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図および第２図は本発明の実施例に係る熱伝導異方
性構造体とＬ７ての立方体形状のテストピース１を示す
。該テストピース１は、ゴム製の構造体本体２に、熱伝
導率の高い短繊維３．：３．・・・が熱伝導に異方性を
有するように埋設されて構成され、かつ上記短繊維３は
、繊維長が１０ｍｍ以下に設定され、さらに、この短繊
維３は、構造体本体２に対し２〜３０容量％の割合で混
入されている。
性構造体とＬ７ての立方体形状のテストピース１を示す
。該テストピース１は、ゴム製の構造体本体２に、熱伝
導率の高い短繊維３．：３．・・・が熱伝導に異方性を
有するように埋設されて構成され、かつ上記短繊維３は
、繊維長が１０ｍｍ以下に設定され、さらに、この短繊
維３は、構造体本体２に対し２〜３０容量％の割合で混
入されている。
上記構造体本体２としては、比較的熱伝導率か低いゴム
製のものであれば特に限定されないが、例えば天然ゴム
や、ＳＢＲ，ＮＢＲ，−ＣＲ，ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＩ
Ｒ，水素化ＮＢＲ，ＢＲ，フッ素コム、シリコンゴムお
よびウレタンゴム等の合成ゴムが用いられる。
製のものであれば特に限定されないが、例えば天然ゴム
や、ＳＢＲ，ＮＢＲ，−ＣＲ，ＥＰＭ、ＥＰＤＭ、ＩＩ
Ｒ，水素化ＮＢＲ，ＢＲ，フッ素コム、シリコンゴムお
よびウレタンゴム等の合成ゴムが用いられる。
また、」二足熱伝導率の高い短繊維３としては、例えば
ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維および気相成長炭
素繊維等の炭素繊維、パラ系アラミド繊維およびメタ系
アラミド繊維等のアラミド繊維、金属繊維、綿、セルロ
ース繊維等が用いられる１、 さらに、Ｌ記短繊維３の繊維長を１０ｍｍ以下に設定り
、−Ｃいるのは、１０ ｍｍを超えると母材（ゴム）中
に混練する際、分散性、配向性および加工性等が低下す
るからである。
ピッチ系炭素繊維、ＰＡＮ系炭素繊維および気相成長炭
素繊維等の炭素繊維、パラ系アラミド繊維およびメタ系
アラミド繊維等のアラミド繊維、金属繊維、綿、セルロ
ース繊維等が用いられる１、 さらに、Ｌ記短繊維３の繊維長を１０ｍｍ以下に設定り
、−Ｃいるのは、１０ ｍｍを超えると母材（ゴム）中
に混練する際、分散性、配向性および加工性等が低下す
るからである。
また、上記短繊維３を、構造体本体２に対し２〜３０容
量％の割合で混入しているのは、２容量％未満では熱伝
導の異方性を得ることができなくなる一方、３０容量％
を超えると加工性が低下するからである。
量％の割合で混入しているのは、２容量％未満では熱伝
導の異方性を得ることができなくなる一方、３０容量％
を超えると加工性が低下するからである。
次に、上述の如く構成された熱伝導異方性構造体として
本実施例Ｉおよび本実施例１１に係るテストピース１を
２種類用意し、下記のテスト要領にて短繊維３を混入し
ていない比較例のものと比較した熱伝導率のテストデー
タを表１に示す。なお、三者共、母材として下記に示す
如き配合組成のゴム組成物を使用１７、かつ各テストピ
ース］は一辺の長さが１．．００ｍｍに設定された立方
体である。そして、本実施例■では、上記のゴム組成物
に対し繊維長か３ｍｍ、直径か２０μｍのピッチ系炭素
繊維（短繊維３）を構造体本体２に対し１５容量％の割
合で混入し、かつＸ軸方向に配向させたものである（第
１図参照）。また、本実施例１１では、短繊維３をｘ−
ｙ軸で囲む平面内ではランタムに、他の二面では各々一
方向に配向させているほかは上記本実施例■と同じであ
る。さらに、比較例は、短繊維３を混入せずにゴム組成
物のみで成形したものである。
本実施例Ｉおよび本実施例１１に係るテストピース１を
２種類用意し、下記のテスト要領にて短繊維３を混入し
ていない比較例のものと比較した熱伝導率のテストデー
タを表１に示す。なお、三者共、母材として下記に示す
如き配合組成のゴム組成物を使用１７、かつ各テストピ
ース］は一辺の長さが１．．００ｍｍに設定された立方
体である。そして、本実施例■では、上記のゴム組成物
に対し繊維長か３ｍｍ、直径か２０μｍのピッチ系炭素
繊維（短繊維３）を構造体本体２に対し１５容量％の割
合で混入し、かつＸ軸方向に配向させたものである（第
１図参照）。また、本実施例１１では、短繊維３をｘ−
ｙ軸で囲む平面内ではランタムに、他の二面では各々一
方向に配向させているほかは上記本実施例■と同じであ
る。さらに、比較例は、短繊維３を混入せずにゴム組成
物のみで成形したものである。
くゴム組成物の配合〉
天然ゴム ８０重量部ブタジェンゴム
２０重量部カーボン（Ｎ５５０）
２５重量部亜鉛華 ３重量部ス
テアリン酸 １重量部軟化剤
５重量部老化防止剤 ２
重量部加硫促進剤（ＣＢ Ｓ） ２重量部加硫
促進剤（ＴＭＴＤ） ０．５重量部硫黄
１．５重量部〈テストの要領〉 第３図に示すように、上述の如くして得られた３種類の
テストピース１の各々の測定方向に直交する試料面（例
えば第１図ではＸ軸方向に直交するｙ−ｚ軸で囲む面）
の一方の面を一定温度（例えば２５°）に保ち、他方の
面に発熱量が一定に設定されたヒータ等の熱源４を接触
させ、定常状態になった時の温度を測定することにより
、熱伝導率を求めた。なお、この際、上記の二面以外の
他の面は断熱材５，５で覆うようにする。
２０重量部カーボン（Ｎ５５０）
２５重量部亜鉛華 ３重量部ス
テアリン酸 １重量部軟化剤
５重量部老化防止剤 ２
重量部加硫促進剤（ＣＢ Ｓ） ２重量部加硫
促進剤（ＴＭＴＤ） ０．５重量部硫黄
１．５重量部〈テストの要領〉 第３図に示すように、上述の如くして得られた３種類の
テストピース１の各々の測定方向に直交する試料面（例
えば第１図ではＸ軸方向に直交するｙ−ｚ軸で囲む面）
の一方の面を一定温度（例えば２５°）に保ち、他方の
面に発熱量が一定に設定されたヒータ等の熱源４を接触
させ、定常状態になった時の温度を測定することにより
、熱伝導率を求めた。なお、この際、上記の二面以外の
他の面は断熱材５，５で覆うようにする。
表１
その結果は、表１のテストデータから明らかなように、
本実施例■では、短繊維３の配向方向（Ｘ軸方向）の熱
伝導率が２． ５５Ｗ／ｍ−にと他の２つの非配向方向
（Ｘ軸方向、ｚＭ力方向よりも高くなり、本実施例１１
では、非配向方向（Ｚ軸方向）の熱伝導率が０． ３９
Ｗ／ｍ−にと他の２つの配向方向（Ｘ軸方向、Ｘ軸方向
）よりも低くなっていた。
本実施例■では、短繊維３の配向方向（Ｘ軸方向）の熱
伝導率が２． ５５Ｗ／ｍ−にと他の２つの非配向方向
（Ｘ軸方向、ｚＭ力方向よりも高くなり、本実施例１１
では、非配向方向（Ｚ軸方向）の熱伝導率が０． ３９
Ｗ／ｍ−にと他の２つの配向方向（Ｘ軸方向、Ｘ軸方向
）よりも低くなっていた。
このように、本実施例では、熱伝導率の高い短繊維３を
ゴム製の構造体本体２中に一定の方向に配向させたこと
から、短繊維３の配向方向において熱伝導率を高くする
ことができ、逆に非配向方向において熱伝導率を低くす
ることができる。しかも、この熱伝導異方性構造体は、
短繊維３を製作段階で母材であるゴム中に混入するだけ
でよいことから、煩わしい組付は工程を経ずに済み１工
程で簡単かつ迅速に得ることができる。さらには、構造
体本体２がゴム製であるので、可撓性が要求されるよう
な場合に好適であり、用途の拡大化を図ることができる
。
ゴム製の構造体本体２中に一定の方向に配向させたこと
から、短繊維３の配向方向において熱伝導率を高くする
ことができ、逆に非配向方向において熱伝導率を低くす
ることができる。しかも、この熱伝導異方性構造体は、
短繊維３を製作段階で母材であるゴム中に混入するだけ
でよいことから、煩わしい組付は工程を経ずに済み１工
程で簡単かつ迅速に得ることができる。さらには、構造
体本体２がゴム製であるので、可撓性が要求されるよう
な場合に好適であり、用途の拡大化を図ることができる
。
また、上記実施例では、短繊維３の繊維長を１０ｍｒｒ
ｌ以下に設定していることから、短繊維３を構造体本体
２を構成する母材（ゴム）中に混練する際の分散性、配
向性および加工性等を確保することかできる。
ｌ以下に設定していることから、短繊維３を構造体本体
２を構成する母材（ゴム）中に混練する際の分散性、配
向性および加工性等を確保することかできる。
さらに、上記実施例では、短繊維３を、構造体本体２に
対し２〜３０容量％の割合で混入していることから、熱
伝導の異方性および加工性等を確保することができる。
対し２〜３０容量％の割合で混入していることから、熱
伝導の異方性および加工性等を確保することができる。
そして、このようにして得られた熱伝導異方性構造体を
、例えば熱交換シート、放熱シート、熱ロールおよび風
呂桶等に適用すれば、熱を速やかに伝えることができて
好適である。
、例えば熱交換シート、放熱シート、熱ロールおよび風
呂桶等に適用すれば、熱を速やかに伝えることができて
好適である。
（発明の効果）
以上説明したように、請求項（１）に係る本発明によれ
ば、ゴム製の構造体本体に、熱伝導率の高い短繊維を熱
伝導に異方性を有するように埋設したので、熱伝導率を
短繊維の配向方向で高く、非配向方向で低くすることが
できる。しかも、短繊維を製作段階でゴム中に混入する
だけで１工程で簡単かつ迅速に熱伝導異方性構造体を得
ることができる。さらには、構造体本体がゴム製で可撓
性を有するので、用途の拡大化を図ることができる。
ば、ゴム製の構造体本体に、熱伝導率の高い短繊維を熱
伝導に異方性を有するように埋設したので、熱伝導率を
短繊維の配向方向で高く、非配向方向で低くすることが
できる。しかも、短繊維を製作段階でゴム中に混入する
だけで１工程で簡単かつ迅速に熱伝導異方性構造体を得
ることができる。さらには、構造体本体がゴム製で可撓
性を有するので、用途の拡大化を図ることができる。
また、請求項（２）に係る本発明によれば、短繊維の繊
維長を１０ｍｍ以下に設定したので、混練時の分散性、
配向性および加工性等を確保することかできる。
維長を１０ｍｍ以下に設定したので、混練時の分散性、
配向性および加工性等を確保することかできる。
さらに、請求項（３）に係る本発明によれば、短繊維を
、構造体本体に対し２〜３０ｇ１５Ｌ％の割合て混入し
たので、熱伝導の異方性および加工性等を確保すること
ができる。
、構造体本体に対し２〜３０ｇ１５Ｌ％の割合て混入し
たので、熱伝導の異方性および加工性等を確保すること
ができる。
図面は本発明の実施例を示し、第１図は本実施例■に係
るテストピースの斜視図、第２図は本実施例Ｉ＋に係る
テストピースの斜視図、第３図は熱伝導率のテスト要領
を説明する説明図である。 １・・・テストピース（熱伝導異方性構造体）２・・・
構造体本体 ３・・・短繊維 特 許 出 願 人 バンド−化学株式会社代
理 人 前 １） 弘（他１名）１・・テス
トピース（熱伝導異方性構造体）２・・・構造体本体 ３・・・短繊維 八 第１図 第２図
るテストピースの斜視図、第２図は本実施例Ｉ＋に係る
テストピースの斜視図、第３図は熱伝導率のテスト要領
を説明する説明図である。 １・・・テストピース（熱伝導異方性構造体）２・・・
構造体本体 ３・・・短繊維 特 許 出 願 人 バンド−化学株式会社代
理 人 前 １） 弘（他１名）１・・テス
トピース（熱伝導異方性構造体）２・・・構造体本体 ３・・・短繊維 八 第１図 第２図
Claims (3)
- （１）ゴム製の構造体本体に、熱伝導率の高い短繊維が
熱伝導に異方性を有するように埋設されて構成されてい
ることを特徴とする熱伝導異方性構造体。 - （２）短繊維は、繊維長が１０ｍｍ以下に設定されてい
ることを特徴とする請求項（１）記載の熱伝導異方性構
造体。 - （３）短繊維は、構造体本体に対し２〜３０容量％の割
合で混入されていることを特徴とする請求項（１）記載
の熱伝導異方性構造体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301895A JPH04173235A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 熱伝導異方性構造体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2301895A JPH04173235A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 熱伝導異方性構造体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04173235A true JPH04173235A (ja) | 1992-06-19 |
Family
ID=17902420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2301895A Pending JPH04173235A (ja) | 1990-11-06 | 1990-11-06 | 熱伝導異方性構造体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04173235A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0937744A1 (en) * | 1998-02-18 | 1999-08-25 | Nippon Oil Co. Ltd. | Silicone rubber composite |
| JP2000195998A (ja) * | 1998-12-28 | 2000-07-14 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性シ―トおよびその製造方法ならびに半導体装置 |
| JP2001073255A (ja) * | 1999-08-31 | 2001-03-21 | Fujikura Rubber Ltd | 放熱シート |
| JP2006335958A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Polymatech Co Ltd | 熱伝導性成形体、並びにその製造方法及び取付け方法 |
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