JPS5822055B2 - 高分子物質用配合剤 - Google Patents
高分子物質用配合剤Info
- Publication number
- JPS5822055B2 JPS5822055B2 JP54074595A JP7459579A JPS5822055B2 JP S5822055 B2 JPS5822055 B2 JP S5822055B2 JP 54074595 A JP54074595 A JP 54074595A JP 7459579 A JP7459579 A JP 7459579A JP S5822055 B2 JPS5822055 B2 JP S5822055B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alumina
- particle size
- alumina powder
- silicone rubber
- thermal conductivity
- Prior art date
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱伝導性付与するシリコンゴム用配合剤に関す
る。
る。
さらにくわしくは、粒度分布が特定な範囲を有し、かつ
形状因子が１．０〜１．４であるα−アルミナ粒子から
なるシリコンゴム用配合剤に関する。
形状因子が１．０〜１．４であるα−アルミナ粒子から
なるシリコンゴム用配合剤に関する。
電子装置のマイクロ化および高密度化の進展にともない
、発生した熱をいかにして外部へ伝達または冷却させる
かが装置の能力を左右する状況となっている。
、発生した熱をいかにして外部へ伝達または冷却させる
かが装置の能力を左右する状況となっている。
近年、電子部品の絶縁基板、封止剤、放熱シートなどに
「シリコンゴム」の成形物が広く用いられている。
「シリコンゴム」の成形物が広く用いられている。
しかしながら、これらの成形物はシリコンゴム単味のま
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。
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、シリコンゴム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シリコンゴムの成形体の高熱
伝導化には、おのずから限界があった。
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シリコンゴムの成形体の高熱
伝導化には、おのずから限界があった。
以上のことから、本発明者らは、これらの欠点の加良さ
れた配合剤を得るために種々探索した結果、特殊な粒度
分布を有し、かつ形状因子が１，０〜１．４であるα−
アルミナ粉末をシリコンゴムに配合することにより、該
α−アルミナ粉末の配合比率を上げたとしても、配合物
（組成物）の機械的性質が低下せず、かつ配合物を用い
て成形物を製造するさいに加工性がすぐれていることを
見出し、本発明に到達した。
れた配合剤を得るために種々探索した結果、特殊な粒度
分布を有し、かつ形状因子が１，０〜１．４であるα−
アルミナ粉末をシリコンゴムに配合することにより、該
α−アルミナ粉末の配合比率を上げたとしても、配合物
（組成物）の機械的性質が低下せず、かつ配合物を用い
て成形物を製造するさいに加工性がすぐれていることを
見出し、本発明に到達した。
一般に用いられているα−アルミナ粉末はシリコンゴム
に対する高配合（高充填）が容易である反面、得られる
組成物の高熱伝導率化に限界があった。
に対する高配合（高充填）が容易である反面、得られる
組成物の高熱伝導率化に限界があった。
本発明者らは、特殊なα−アルミナ粉末、すなわち形状
因子が１．０〜１．４であり、かつある一定の粒度分布
を有するα−アルミナ粉末がより高充填が可能であるば
かりでなく、シリコンゴムとの組成物が機械的性質にす
ぐれていることを見出した。
因子が１．０〜１．４であり、かつある一定の粒度分布
を有するα−アルミナ粉末がより高充填が可能であるば
かりでなく、シリコンゴムとの組成物が機械的性質にす
ぐれていることを見出した。
また、該α−アルミナ粉末の粒度分布が前記のごとく特
定するものを使用することにより、熱伝導性をも改善さ
れることも見出した。
定するものを使用することにより、熱伝導性をも改善さ
れることも見出した。
この理由は必ずしも明らかではないが、その理由として
、この種の粒度分布を有するα−アルミナ粉末がシリコ
ンゴム分子物質中に最も密に分散する最密充填構造をと
りやすく、配合剤として使われるα−アルミナ粉末の高
熱伝導性が効果的に寄与するためと考えられる。
、この種の粒度分布を有するα−アルミナ粉末がシリコ
ンゴム分子物質中に最も密に分散する最密充填構造をと
りやすく、配合剤として使われるα−アルミナ粉末の高
熱伝導性が効果的に寄与するためと考えられる。
本発明において使われるα−アルミナ粉末の粒度分布は
、３μ以下の粒度のα−アルミナ粉末をＡ、３μより大
きく２０μより小さいものをＢおよび２０μ以上のもの
をＣとしたとき、容量比でＢ／Ａ＝０．２５〜５および
Ｃ／（Ａ＋Ｂ ） ＝０．１〜０．４であるものである
。
、３μ以下の粒度のα−アルミナ粉末をＡ、３μより大
きく２０μより小さいものをＢおよび２０μ以上のもの
をＣとしたとき、容量比でＢ／Ａ＝０．２５〜５および
Ｃ／（Ａ＋Ｂ ） ＝０．１〜０．４であるものである
。
また、形状因子が１，０〜１．４であるものである。
ここでいう形状因子とは、ＪＩＳＲ６００２の顕微鏡拡
大法で定める各粒の長径とこれに直交する短径の比（長
径／短径）の平均値より算出して求める。
大法で定める各粒の長径とこれに直交する短径の比（長
径／短径）の平均値より算出して求める。
測定粒子数は２００個を基準とする。従って、完全な球
形粒のみであれば、形状因子は１となり、この形状因子
が１に近い粒程、より球形に近いといえる。
形粒のみであれば、形状因子は１となり、この形状因子
が１に近い粒程、より球形に近いといえる。
このような形態のα−アルミナ粉末は次のごとき方法に
よって作られる。
よって作られる。
原料のアルミナ水和物中に種結晶としてα−アルミナ（
コランダム）微粒を添加して新たなα−アルミナ結晶核
の生成を防ぎつつ水熱処理を行う点に関しては我々の先
願である特開昭５２−１５４９８の方法と本質的に変る
ところはない。
コランダム）微粒を添加して新たなα−アルミナ結晶核
の生成を防ぎつつ水熱処理を行う点に関しては我々の先
願である特開昭５２−１５４９８の方法と本質的に変る
ところはない。
即ち、アルミナ水和物は水酸化アルミニウム（三水和物
）ベーマイト（−水和物）のいずれでもよく、またアル
ミナ水和物に添加するα−アルミナ種結晶の量は、三水
和物換算のアルミナ水和物の総重量をＷＲ（Ｐ）とし、
添加するα−アルミナ種結晶の総面積をＡｓ（ｃｒ；Ｌ
）とすると、ＷＲ／Ａｓ値が０．０５グ／ｒｓｔ以下で
あることが好ましく、０．０２ｆｌ／ｃｒＡ以下が特に
好ましい。
）ベーマイト（−水和物）のいずれでもよく、またアル
ミナ水和物に添加するα−アルミナ種結晶の量は、三水
和物換算のアルミナ水和物の総重量をＷＲ（Ｐ）とし、
添加するα−アルミナ種結晶の総面積をＡｓ（ｃｒ；Ｌ
）とすると、ＷＲ／Ａｓ値が０．０５グ／ｒｓｔ以下で
あることが好ましく、０．０２ｆｌ／ｃｒＡ以下が特に
好ましい。
こ＼でＡｓ（ｃ４）はＪＩＳ Ｒ６００２に準する拡大
顕微鏡法による粒径を用いて求めることができる。
顕微鏡法による粒径を用いて求めることができる。
その他アルミナ水和物とα−アルミナ微粒とを十分によ
く混合すること、また水熱処理に際しては原料中の温度
差をなるべく小さくすることが望ましいことも前記先願
と同様である。
く混合すること、また水熱処理に際しては原料中の温度
差をなるべく小さくすることが望ましいことも前記先願
と同様である。
水熱処理の温度、圧力は３７０〜５００℃、１５０〜５
００ｋｇ／ｃｄの範囲が適当であり、処理時間は２〜１
０時間が適当である。
００ｋｇ／ｃｄの範囲が適当であり、処理時間は２〜１
０時間が適当である。
これらの条件で水熱処理を行えば、生成α−アルミナ粒
の粒径制御も比較的容易にできることば特開昭５２−１
５４９８号に述べられているとおりである。
の粒径制御も比較的容易にできることば特開昭５２−１
５４９８号に述べられているとおりである。
なお、ここでいう微細なα−アルミナ種結晶とは、バイ
ヤーアルミナ、電融アルミナの粉砕微粒等であり、その
粒度は特に制限はないが、成長率を同一にして比較した
場合、大きい粒程時間がかかるので、経済性を考慮する
と、α−アルミナ種結晶の大きさは１００μ以下が好ま
しい。
ヤーアルミナ、電融アルミナの粉砕微粒等であり、その
粒度は特に制限はないが、成長率を同一にして比較した
場合、大きい粒程時間がかかるので、経済性を考慮する
と、α−アルミナ種結晶の大きさは１００μ以下が好ま
しい。
以上述べた方法によって得られるα−アルミナｌ粉末は
、少（ともその一次粒子群は球状多面体状となっている
が、これらの一次粒子の一部は凝集して存在しているた
め、これをさらにロッドミル或いはマラーおよびらいか
い器形式の粉体処理装置で解砕することによって形状因
子が１．０〜１４−のα−アルミナ粉末を得ることがで
きる。
、少（ともその一次粒子群は球状多面体状となっている
が、これらの一次粒子の一部は凝集して存在しているた
め、これをさらにロッドミル或いはマラーおよびらいか
い器形式の粉体処理装置で解砕することによって形状因
子が１．０〜１４−のα−アルミナ粉末を得ることがで
きる。
解砕時間は用いる処理装置等によって異なるが、一般的
には２０〜２００分で十分である。
には２０〜２００分で十分である。
また解砕条件の内、乾式か湿式のいずれを選ぶかについ
ては特に制限はないが、α−アルミナ粒に対する汚染を
；防止する意味に於いて、一般には乾式解砕の方が好ま
しい。
ては特に制限はないが、α−アルミナ粒に対する汚染を
；防止する意味に於いて、一般には乾式解砕の方が好ま
しい。
以上の方法によって得られたα−アルミナ粉末は、形状
因子が１〜１．４の範囲内で、各粒子の外壁層が水熱条
件下で成長させた結晶歪の殆んどな、い高純度なα−ア
ルミナ結晶層で覆われており、表面が平滑で、かつトー
タルアルミナ純度も高い。
因子が１〜１．４の範囲内で、各粒子の外壁層が水熱条
件下で成長させた結晶歪の殆んどな、い高純度なα−ア
ルミナ結晶層で覆われており、表面が平滑で、かつトー
タルアルミナ純度も高い。
また、このα−アルミナ粉末は、凝集粒子を殆んど含ま
ず、主として独立した球状多面体状の一次粒子によって
構成されているため、比表面積が著１しく小さい。
ず、主として独立した球状多面体状の一次粒子によって
構成されているため、比表面積が著１しく小さい。
その上、このα−アルミナ粉末は、比表面積の著しく大
きな一般の高純度α−アルミナ粉末のごと（、使用前の
吸着水の管理の煩わしさがなく、かつ高純度α−アルミ
ナ粉末に匹敵する化学的、熱的安定性を有する等、従来
の粉砕法や焼成法によるα＝アルミナ粉末には見られな
い特色を有している。
きな一般の高純度α−アルミナ粉末のごと（、使用前の
吸着水の管理の煩わしさがなく、かつ高純度α−アルミ
ナ粉末に匹敵する化学的、熱的安定性を有する等、従来
の粉砕法や焼成法によるα＝アルミナ粉末には見られな
い特色を有している。
これらのシリコンゴムと本発明のα−アルミナ粉末とを
混合して配合物（組成物）を製造するにあたり、シリコ
ンゴムの種類によって異なるけれども、α−アルミナ粉
末を全組成物の７０〜７８容量％まで配合することがで
きる。
混合して配合物（組成物）を製造するにあたり、シリコ
ンゴムの種類によって異なるけれども、α−アルミナ粉
末を全組成物の７０〜７８容量％まで配合することがで
きる。
本発明のα−アルミナ粉末は以上のように高配合するこ
とができるから、組成物は熱伝導性がすぐれている。
とができるから、組成物は熱伝導性がすぐれている。
また、このように高配合しても、組成物は均−状であり
、成形性もすぐれており、さらに機械的性質も満足し得
るものである。
、成形性もすぐれており、さらに機械的性質も満足し得
るものである。
さらに、シリコンゴムとの組成物を製造するにあたり、
α−アルミナ粉末とシリコンゴムのみを混合することに
よって組成物が得られるけれども組成物の使用目的に応
じて組成物のその特性を損なわない範囲で、マグネシア
、ベリリヤ、ボロンナイトライドおよび結晶性シリカの
ごとき充填剤を一種または二種以上を併用してもよい。
α−アルミナ粉末とシリコンゴムのみを混合することに
よって組成物が得られるけれども組成物の使用目的に応
じて組成物のその特性を損なわない範囲で、マグネシア
、ベリリヤ、ボロンナイトライドおよび結晶性シリカの
ごとき充填剤を一種または二種以上を併用してもよい。
本発明のα−アルミナ粉末とシリコンゴムとを配合する
にあたり、配合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。
にあたり、配合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−状に溶融混練する方法が適当である
。
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−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。
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には、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。
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（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。
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。
実施例１〜３、比較例１〜３
あらかじめそれぞれを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）処理する方法で得られた
α−アルミナ粉末をふるいわけを行ない、粒度分布が０
．８〜２５μのα−アルミナ粉末〔以下「アルミナ（Ｎ
」と云う〕、粒度分布が、４〜１８μのα−アルミナ粉
末〔以下「アルミナ（Ｂ）」と云う〕および粒度分布が
２５〜４０μのα−アルミナ粉末〔以下「アルミナ（Ｃ
）Ｊと云う〕を用意した。
−アルミナを解砕（軽い粉砕）処理する方法で得られた
α−アルミナ粉末をふるいわけを行ない、粒度分布が０
．８〜２５μのα−アルミナ粉末〔以下「アルミナ（Ｎ
」と云う〕、粒度分布が、４〜１８μのα−アルミナ粉
末〔以下「アルミナ（Ｂ）」と云う〕および粒度分布が
２５〜４０μのα−アルミナ粉末〔以下「アルミナ（Ｃ
）Ｊと云う〕を用意した。
シリコンゴム（平均重合度 ７５００、直鎖状ポリジオ
ルガノンロキサン、９７．５モル％がメチル基、２．５
モル％がビニル基）１００重量部、０．４重量部のジク
ミルパーオキサイドならびにそれらの配合量を第１表に
示すアルミナ（Ｎ、アルミナ（Ｂ）およびアルミナ（Ｑ
を室温においてミキシングロール（径 ８インチ）を用
いて３分間混練を行ない、シート状物を作成した。
ルガノンロキサン、９７．５モル％がメチル基、２．５
モル％がビニル基）１００重量部、０．４重量部のジク
ミルパーオキサイドならびにそれらの配合量を第１表に
示すアルミナ（Ｎ、アルミナ（Ｂ）およびアルミナ（Ｑ
を室温においてミキシングロール（径 ８インチ）を用
いて３分間混練を行ない、シート状物を作成した。
得られた各シート状物を１７０℃の温度において５ｋｇ
／ｃｒＡの加圧下で１０分間プレスを行なってプレスシ
ート（厚さ ０．５ ｍｍ ）を作成した。
／ｃｒＡの加圧下で１０分間プレスを行なってプレスシ
ート（厚さ ０．５ ｍｍ ）を作成した。
これらのシート２００℃の温度においてギヤーオーブン
を使って２時間キユアリングを行なった後、熱伝導性（
熱伝導率）を測定した。
を使って２時間キユアリングを行なった後、熱伝導性（
熱伝導率）を測定した。
それらの結果を第１表に示す。
なお、第１表において、α−アルミナ粉末の容量％とは
、得られた各シート状物中に占めるアルミナ（Ｎ１アル
ミナＣＢ）およびアルミナ（ｑの総容量％である。
、得られた各シート状物中に占めるアルミナ（Ｎ１アル
ミナＣＢ）およびアルミナ（ｑの総容量％である。
以上の実施例および比較例から、本発明によって得られ
る高分子物質用配合剤を高分子物質（とりわけ、耐熱性
ゴム）に配合すれば、得られる組成物の熱伝導率がすぐ
れていることが明らかである。
る高分子物質用配合剤を高分子物質（とりわけ、耐熱性
ゴム）に配合すれば、得られる組成物の熱伝導率がすぐ
れていることが明らかである。
Claims (1)
- １３μ以下の粒度のα−アルミナをＡ、３μより大きく
２０μより小さい粒度のα−アルミナをＢおよび２０μ
以上の粒度のα−アルミナをＣとしたとき、容量比でＢ
／Ａ＝０．２５〜５およびＣ／（Ａ十Ｂ）＝０．１〜０
．４となるような粒度分布を有し、かつこれらのα−ア
ルミナの形状因子が１．０〜１．４であることを特徴と
するシリコンゴム用熱伝導性付与剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54074595A JPS5822055B2 (ja) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | 高分子物質用配合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54074595A JPS5822055B2 (ja) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | 高分子物質用配合剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56834A JPS56834A (en) | 1981-01-07 |
| JPS5822055B2 true JPS5822055B2 (ja) | 1983-05-06 |
Family
ID=13551654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54074595A Expired JPS5822055B2 (ja) | 1979-06-15 | 1979-06-15 | 高分子物質用配合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5822055B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6320340A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-28 | Showa Denko Kk | 高熱伝導性ゴム・プラスチック組成物 |
| JPH0717784B2 (ja) * | 1990-02-02 | 1995-03-01 | 鐘紡株式会社 | 熱可塑性樹脂組成物 |
| JP3524634B2 (ja) * | 1995-05-25 | 2004-05-10 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 |
| JP3576639B2 (ja) * | 1995-05-29 | 2004-10-13 | 東レ・ダウコーニング・シリコーン株式会社 | 熱伝導性シリコーンゴム組成物 |
| FR2742763B1 (fr) * | 1995-12-22 | 1998-03-06 | Rhone Poulenc Chimie | Elastomere silicone a haute conductibilite thermique |
| JP4514894B2 (ja) * | 2000-04-28 | 2010-07-28 | 昭和電工株式会社 | 充填性の優れた酸化アルミニウム粉体及びその製法 |
| JP4526064B2 (ja) * | 2003-06-04 | 2010-08-18 | 昭和電工株式会社 | 樹脂充填用コランダム及び樹脂組成物 |
| JP4481019B2 (ja) * | 2004-01-21 | 2010-06-16 | 電気化学工業株式会社 | 混合粉末及びその用途 |
| CN106935342A (zh) * | 2009-12-04 | 2017-07-07 | Abb研究有限公司 | 高压电涌避雷器 |
| JP6477483B2 (ja) * | 2013-10-17 | 2019-03-06 | 住友ベークライト株式会社 | エポキシ樹脂組成物、樹脂層付きキャリア材料、金属ベース回路基板および電子装置 |
| WO2022071131A1 (ja) * | 2020-09-29 | 2022-04-07 | デンカ株式会社 | 球状アルミナ粉末、樹脂組成物、半導体封止材料 |
-
1979
- 1979-06-15 JP JP54074595A patent/JPS5822055B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56834A (en) | 1981-01-07 |
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