(57)【要約】      （修正有）【課題】  低分子シロキサンの揮酸、アンモニア、硫化水素有機物の汚れ等により電気接点障害発生等に対処するため、熱伝導性の向上と電気接点障害に対応した放熱材料並びに放熱材料を提供する。【解決手段】  種々の有害な化学物質や悪臭等は、マイナスイオン無光触媒、光触媒の利用によりＯＨラジカル等で分解あるいは脱臭剤で吸着脱臭。熱伝導率のよい導電材料は絶縁熱伝導性放熱塗料塗布、含浸することにより絶縁熱伝導性の良い放熱材料となる電磁波吸収体あるいは電磁波シールド材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリコーンあるいは変成シリコーンに絶縁高熱伝導性微粉末と脱臭剤とマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させた放熱材料。
【請求項２】
シリコーン溶液に絶縁高熱伝導素材の微粉末と脱臭剤とマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させた放熱材料塗料。
【請求項３】
乾燥時に絶縁となる無機難燃性バインダーに絶縁高熱伝導素材の微粉末と脱臭剤とマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させた放熱材料塗料。
【請求項４】
導電性の高熱伝導素材よりなる放熱部材の表面に請求項２、又は３記載の放熱材料塗料よりなる被膜層を設けたことを特徴とする放熱材料。
【請求項５】
シリコーンに電磁波吸収の導電性を有する高熱伝導素材を絶縁性を維持するように混在させた放熱材料。
【請求項６】
シリコーン溶液に電磁波吸収の導電性を有する高熱伝導素材の絶縁性を維持するように混在させた放熱材料塗料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、熱伝導性の向上と電気接点障害に対応した放熱材料並びに放熱材料塗料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、半導体や基板などの高発熱部位の放熱効果を向上させる為にヒートシンクが利用される。
このヒートシンクは熱伝導率が高く、導電性のない絶縁効果が必要とされている。
ヒートシンクでアルミニウムの表面にアルマイト処理を施した絶縁性のものがあった。
絶縁性のあるヒートシンクを利用する際には熱伝導率が悪いので絶縁性があり耐熱性柔軟性が高いシリコーンに高熱伝導素材を混入して熱伝導性の高い放熱シートを用いて表面積を多くして発熱部とヒートシンクの間に挟んで使用していた。
【発明が解決するための課題】
【０００３】  アルミニウムにアルマイト処理を施した場合、絶縁効果は得られるが熱伝導率が著しく低下してしまう。
シリコーンと高熱伝導素材による放熱シートは熱伝導性が高く電子素子の熱を広範囲に分散してヒートシンクへ熱伝導させることが出来るがシリコーンは、シロキサンガスや硫化水素やアンモニアガスを発生させる。
これらシロキサンガスや硫化水素やアンモニアガスが電気接点に付着すると絶縁作用が起り電気接点障害を引き起こしていた。
絶縁熱伝導性素材である窒化アルミニウムを利用した場合には絶縁状態で熱伝導効率は向上するが水や大気中の水分に触れることで加水分解を起しアンモニアを発生していた。
筐体内の温度上昇にともない電磁波も増加していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】（１）シリコーンあるいは変性シリコーンに絶縁高熱伝導性微粉末と脱臭剤とマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させた放熱材料。
（２）シリコーン溶液に絶縁高熱伝導素材の微粉末と脱臭剤とマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させた放熱材料塗料。
（３）乾燥時に絶縁となる無機難燃性バインダーに絶縁高熱伝導素材の微粉末と脱臭剤とマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させた放熱材料塗料。
（４）絶縁高熱伝導素材の微粉末を各微粉末粒子の表面に被膜させるように放熱シリコーン溶液に混在させた放熱材料塗料。
（５）導電性の高熱伝導素材よりなる放熱部材の表面に２、３、又は４記載の放熱材料塗料よりなる被膜層を設けたことを特徴とする放熱材料。
（６）シリコーンに電磁波吸収の導電性を有する高熱伝導素材の絶縁性を維持するように混在させた放熱材料。
（７）シリコーンに電磁波吸収の導電性を有する高熱伝導素材を絶縁性を維持するように混在させた放熱材料塗料。
【発明の効果】
【０００５】（１）電気接点障害となるシロキサンの揮発成分はシリコーンの中に添加した吸着脱臭剤で吸着され粒子の細孔に取込まれてしまう。
細孔に取込まれた悪臭成分は、マイナスイオン発生セラミックが添加されているのでマイナスイオンのＯＨラジカル等の強い酸化力で種々の有害な化学物質や悪臭のような化学物質を完全に分解し粒子内の細孔に吸着された化学成分も分解されるので吸着剤は飽和状態にならない。
可動か否可動を問わず低線量率電離放射線セラミックでマイナスイオンがたえず放射され筐体内に充満しているので可動時に揮散した硫化水素、アンモニア、シロキサンガス等電気接点に付着する悪臭成分、有機物の汚れ等は、ＯＨラジカル等の働きにより分解脱臭され炭酸ガスや水などの無害な物質に変える。
本発明の放熱材料塗料を利用してヒートシンク表面を被膜させることで熱伝導性の低い放熱シートが不要となり直接発熱素子や基板に使用できるので熱伝導性の劣化を防ぎ効率が非常に向上する。
（２）放熱シリコーンの機能向上に高熱伝導率２００Ｗ／ｍＫ以上の窒化アルミニウム２０９Ｗ／ｍＫ、アルミニウム２０３Ｗ／ｍＫ、グラファイト２０２Ｗ／ｍＫ（黒鉛）、フェライト（亜鉄酸塩）、銀４２０Ｗ／ｍＫ、銅４１３Ｗ／ｍＫ、ニッケル８４Ｗ／ｍＫ等の高熱伝導素材の微粉末を混在しているので約７倍以上の機能効率がよくなる。
グラファイト、フェライトは電波吸収、電波シールドの機能も兼、備えている。
（３）筐体内にシリコーンに電磁波吸収の導電性を有する高熱伝導素材に絶縁性を維持するように混在させた放熱材があることにより電磁波の影響が少なくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明の基本構成および原理を説明すると、シリコーンに窒化アルミニウム等の絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させて絶縁状態で熱伝導率を向上させこれに吸着脱臭する脱臭剤によりシロキサンガス、硫化水素、アンモニア等を吸着する。
更にマイナスイオンを発生させる低線量率電離放射線物質を混在させることでマイナスイオンのＯＨラジカルが吸着物を化学分解し吸着効率を維持させるもので電気接点障害の解消となる。
以下上記発明に関する具体的な事例のそれぞれ重量比を含めながら説明する。
本発明の説明をする前に現在の素材の技術を確認する。
窒化アルミニウム（ＡＩＮ）の特徴の説明。
分子量：４０．９９、灰色無定形物質、六方晶系に属しきわめて硬く融点２１５０℃〜２，２００℃。
高温で徐々に分解する。水に触れると常温では徐々に分解する。
熱伝導率２０９Ｗ／ｍＫ。絶縁性である。
シリコーンの特徴の説明。
有機ケイ素化合物の重合体、半有機半無機的な構造である。
耐熱耐寒性、撥水性、電気絶縁性、耐薬品性などにすぐれている。
シリコーンは重合度によってシリコーン油、シリコーンゴム、ケイ素樹脂とに分類される。
分子構造の骨格は−Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ−Ｏ−のシロキサン結合である。
シリコーンゴムの特徴の説明。
オルガノシロキサン結合からなる主鎖をもつシリコーンの直鎖状重合体のうち半流動性の固体で橋かけによりゴム状弾性を現すものを云う。
一般に耐熱、耐寒、耐油、耐水、耐候にすぐれ広い温度範囲ですぐれた圧縮復元性を示し電気特性もすぐれている絶縁性である。【０００７】  以下本発明の第一実施の形態を説明する。
放熱用シリコーンゴムの製造方法を重量比にて説明する。
シリコーンに窒化アルミニウム等の絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させ絶縁状態で熱伝導率を向上させ、電気接点障害を防止する吸着脱臭剤と低線量率電離放射線物質によるＯＨラジカルによる分解作用とマイナスイオン放射と遠赤外線放射による放熱放散作用による放熱用シリコーンゴム。
Ａ  窒化アルミニウム  ２００
Ｂ  酸化ジルコニウム  １５
Ｃ  合成ゼオライト  ５
Ｄ  酸化アルミニウム  ４
Ｅ  水酸化アルミニウム  ５０
Ｆ  シリコーン  ５０
Ｇ  硬化剤  ５０
本発明は以上の原材料よりなる。
各材料の利用目的は以下の通りである。
Ａ  窒化アルミニウム、絶縁高熱伝導率材料として用いる。
Ｂ  酸化ジルコニウム、低線量率電離放射線物質でマイナスイオン放射、遠赤外線放射材料。
Ｃ  合成ゼオライト（モレキュラーシーブ）吸着脱臭剤材料。
Ｄ  酸化アルミニウム、超微粉砕で分散材と塗膜結合。
Ｅ  水酸化アルミニウム、難燃材料。
Ｆ  シリコーン、バインダー材料。
Ｇ  硬化剤、シリコーンと１対１で混合し硬化させる。
加熱加硫型製法の説明。
シリコーンと硬化剤を１対１の割合で混合する。
各粉末の混合方法の説明。
合成ゼオライトと酸化アルミニウムをよく混合分散し次に酸化ジルコニウムを加え混合分散次に水酸化アルミニウムを、混合分散し窒化アルミニウムを加え混合分散をする。
この混合粉末をシリコーン溶液に入れて、よくまぶし粒子をシリコーン液膜で覆う。
窒化アルミニウム粒子にシリコーン溶液を被膜させることにより放熱用シリコーンゴム製作時、混合粉末の分散が不十分な場合成型乾燥後にゴム表面に粒子が飛び出して水に触れてもシリコーン膜が覆っているので加水分解をしてアンモニアガスの発生を防止することが出来る。
シリコーン溶液の被膜が終ったら硬化剤の入ったシリコーンに混合粉末を一定量添加覚拌混合分散させ必要量を金型に入れフタをして乾燥機に入れ加硫温度１００℃−加硫時間１時間で放熱用シリコーンゴムの完成である。【０００８】  以下本発明の第二実施の形態を説明する。
放熱用シリコーン塗料の製造方法の重量比を含めながら説明する。
シリコーン溶液に窒化アルミニウム等の絶縁高熱伝導性物質の微粉末を混入させ絶縁状態で熱伝導率を向上させ電気接点障害を防止する吸着脱臭剤と低線量率電離放射線物質による。
ＯＨラジカルによる分解作用とマイナスイオン放射と遠赤外線放射による放熱放散作用による放熱塗料。
放熱塗料をヒートシンクあるいは発熱素子や基板に直接塗布あるいは取付けている本体筺体の蓄熱部あるいは発熱部へ塗布することにより絶縁高熱伝導性放熱部品あるいは筺体となるヒートシンクは放熱用シリコーンゴムを使用しないで直接発熱体を取付け利用出来る絶縁高熱伝導率のヒートシンクとすることも含む。
Ａ  窒化アルミニウム  ４０
Ｂ  酸化ジルコニウム  ８
Ｃ  合成ゼオライト  ２．５
Ｄ  酸化アルミニウム  ２
Ｅ  水酸化アルミニウム  １５
Ｆ  シリコーン溶液  ５０
Ｇ  硬化剤  ５０
Ｈ  シンナー  ３０
本発明は、以上の原材料よりなる。
各材料の利用目的は第一実施の形態と同じである。
本発明は以上の構成である。
これを使用するときは初めにシリコーン溶液と硬化剤を１対１の割合で混合し作る。
微粉末の混合方法は酸化アルミニウムと合成ゼオライトを混合し次に酸化ジルコニウムを添加混合し水酸化アルミニウムを混合し最後に窒化アルミニウムを添加し覚拌分散し硬化剤の入ったシリコーン溶液に覚拌しながら混合微粉末を少しずつシリコン溶液に加え分散させる粘度調整はシンナーで行う。
使用方法は高熱伝導素材よりなるヒートシンクにシリコーン溶液塗料をガン吹きの容器に入れ、たえず覚拌を行いセラミックが沈降しないように注意して塗布する。
塗布が終ったら乾燥機に入れ乾燥させる。
硬化温度は１００℃−硬化時間１時間でヒートシンクは出来上りである。
塗布の他にシリコーン溶液塗料に含浸して乾燥を行う。
この場合もたえず塗料は覚拌を行いセラミックの沈降を防ぐ塗料のポットライフは１時間である。【０００９】  以下本発明の第三実施の形態を説明する。
無機顔料を用いて無機絶縁熱伝導性放熱塗料を作り、導電性材料を絶縁熱伝導性放熱板に変る製造方法について重量比を含めながら下記に説明する。
Ａ  無機顔料アルミナゾル  １００
Ｂ  酸化リチウム  ５
Ｃ  水酸化リチウム  ５
Ｄ  酸化アルミニウム  ３
Ｅ  窒化アルミニウム  ５０
Ｆ  水粘性調整  １０
無機アルミナゾルはアルミナを水に溶かしゾル化した溶液である。
酸化リチウム水酸化リチウムは反応剤として添加する。
酸化アルミニウムは分散剤と沈降防止剤と塗膜結合剤として用いる。
窒化アルミニウムは高熱伝導率材料として用いる。
塗布する材質によりシリカゾルけい酸アルミニウムリン酸アルミニウム二酸化チタンを用いる場合もある。
無機顔料の中に酸化アルミニウムを添加し撹拌機で撹拌し続け窒化アルミニウムを入れ酸化リチウムを入れ水酸化リチウムを入れ十分に混合攪拌し無機絶縁性熱伝導性放熱塗料の出来上りで粘度調整は水で行う。
アルミニウムヒートシンクは２０３Ｗ／ｍＫの高熱伝導性材料であるが導電性のため放熱板としては利用出来ない。
ヒートシンクをよく脱脂して無機絶縁性熱伝導放熱塗料を塗布することにより放熱用ヒートシンクとして利用出来る。
ヒートシンクを寸法に仕上げよく脱脂して放熱塗料を塗布含浸乾燥する。
粘度調整は水で行いあまり高熱で乾燥するとヒビ割れの危険があるので約７０℃位で４５分〜６０分乾燥して出来上りである。
自然乾燥は２４時間である。
窒化アルミニウムは無機顔料に十分にまぶし乾燥させることにより水での加水分解は起らない。【００１０】  以下本発明の第四実施の形態を説明する。
シリコーンゴムを利用して導電性材料を絶縁性熱伝導性に変え放熱電波吸収電波シールド材料塗料を重量比を含めながら説明する。
本発明の説明をする前に現在の素材の技術を確認する。
グラファイトの特徴の説明。
天然黒鉛、六方晶系、りん状のもの、炭素の同素体の一つである。
耐薬品性（酸塩基性）に優れ化学的に安定している。
両方向に熱電気伝導性に優れており放熱板電波吸収体として好適である。
厚さ方向に熱電気伝導性に乏しく断熱材として好適である。
自己潤滑性摺動性耐久性に優れている。
原子力、半導体関係のスペーサー、パッキン、放熱板の部品等、導電性材料、グラファイトは電界シールド、電界吸収体となる。
フェライトの特徴の説明。
亜鉄酸塩、立方晶系、キュウリー温度、５００℃−以下である。
一般的には酸化物の磁性材料全般を指す。
この他磁気記緑体材料としてテープやディスクメモリー素子、等、磁性材料フェライトは磁界シールドとなる。
Ａ  グラファイト  １００〜１０００
Ｂ  酸化ジルコニウム  ８
Ｃ  合成ゼオライト  ２．５
Ｄ  酸化アルミニウム  ２
Ｅ  水酸化アルミニウム  １５
Ｆ  シリコーン溶液  ５０
Ｇ  硬化剤  ５０
Ｈ  シンナー  ３０
本発明は以上の原材料よりなる。
以上の構成でこれを使用するときわ初めにシリコーン溶液と硬化剤を１対１で混合して作る。
微粉末の混合は酸化アルミニウムと合成ゼオライトを混合し次に酸化ジルコニウムを混合し水酸化アルミニウムを入れグラファイトを入れ混合し硬化剤の入ったシリコーン溶液に少しずつ添加して覚拌混合し一定量を金型に入れフタをして乾燥させる。
加硫温度１００℃加硫時間１時間電磁誘導作用による効率的な絶縁放熱電波吸収シリコーンシートの出来上り。
フェライトはグラファイトを換えることにより磁界シールドとなる。
加工方法は上記グラファイトと同じである使用目的により添加量を変る。
電磁波は高分子樹脂を透過するので吸収される。