JP2012522884A - コアシェルタイプのフィラー粒子を含む複合シート用組成物、これを含む複合シート、および複合シートの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】このような複合シート用組成物によれば、耐電圧強度が低下することなく、優れた熱伝導特性および電磁波吸収性能を実現することができ、同じフィラー含有量でも最終複合シートの硬度を低く実現することができる。
【選択図】図1
Description
また、本発明は、前記複合シート用組成物を利用して得られる複合シートを提供することを他の目的とする。
さらに、本発明は、前記複合シートの製造方法を提供することをさらに他の目的とする。
また、本発明は、シート(sheet)状に硬化した有機結合剤と、前記有機結合剤シート内に分散したコアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子とを含み、前記コアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子は、熱伝導性セラミック化合物が表面に形成された磁性粒子を含む複合シートを提供する。
また、本発明は、熱伝導性セラミック化合物が表面に形成された磁性粒子を含むコアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子を形成する段階と、前記コアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子および有機結合剤を混合する段階と、前記混合物をシート形態に成形する段階とを含む複合シートの製造方法を提供する。
本発明の明細書において、「フィラー」とは、複合シートに熱伝導特性または電磁波吸収性能などの特定性質を付与するために充填される物質を意味し、「コアシェルタイプ」とは、シェル(または殻)を形成する物質がコア(または中心)をなしている物質を囲んでいる形態を意味する。
磁性粒子のFe−Cr粉末および熱伝導性セラミック素材のアルミナ粉末をチャンバ内に投入した後、8,000rpmの速度で250℃で15分間せん断力および衝撃力を加え、アルミナが表面にコーティングされたFe−Cr粒子粉末を得た。このとき、前記磁性粒子のFe−Cr粉末および熱伝導性セラミック化合物アルミナの粒子の大きさの比は、160:1であった。
実施例1〜7
前記製造例1で得られたコアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子、磁性粉末、セラミック粉末、および有機結合剤を下記の表1の組成比で10℃で120分間プラネタリーミクシング方法によって混合した。そして、テープキャスティング法を利用して前記混合物を2.0mmの厚さのシートに製造し、製造されたシートを150℃で30分間硬化した。
比較例1
Ni−Znferrite75重量%、アルミナ10重量%、およびシリコン15重量%を10℃で120分間プラネタリーミクシング方法によって混合した。そして、テープキャスティング法を利用し、このような混合物から2.0mmのシートを得た。
軟磁性金属合金であるFe−Al−Si88重量%、アルミナ2重量%、およびシリコン10重量%を10℃で120分間プラネタリーミクシング方法によって混合した。そして、テープキャスティング法を利用し、このような混合物から2.0mmのシートを得た。
前記実施例および比較例で製造された複合シートの熱伝導度(W/mK)、電力損失量(%)、体積抵抗(Ω・cm)、硬度(Asker C)、耐電圧強度(kV/mm)を測定した。
(1)前記熱伝導度は、ASTM E55法の改良熱線法(modified hot−wire method)により、C−Therm社のTCi装置を利用して測定した。
(2)電力損失量は、Agilent社のE8357Aネットワークアナライザを用いて測定した。
(3)体積抵抗は、高抵抗測定器(Agilent社4339B)を利用して測定した。
(4)硬度測定
実施例および比較例の複合シートから得られた5cm×5cmのサイズの試片に1Kgの荷重をかけ、Asker Cタイプの硬度計を用いて硬度を測定した。
(5)耐電圧強度
複合シートの耐電圧強度は、Zentech社の9027A withstand voltage testerを用いて測定した。
前記測定結果を下記の表2に示した。
2:熱伝導性セラミック化合物
3:磁性粒子
Claims (14)
- 熱伝導性セラミック化合物が表面に形成された磁性粒子を含むコアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子、および
硬化可能な有機結合剤、
を含む、複合シート用組成物。 - 前記磁性粒子は、軟磁性金属合金粒子またはフェライト系磁性粒子を含む、請求項1に記載の複合シート用組成物。
- 前記磁性粒子は、鉄−シリコン−アルミニウム合金、鉄−シリコン合金、鉄−クロム−シリコン合金、鉄−クロム合金、ニッケル−鉄合金、カルボニル鉄、ニッケル−亜鉛フェライト、およびマンガン−亜鉛フェライトからなる群より選択された1種以上を含む、請求項1に記載の複合シート用組成物。
- 前記熱伝導性セラミック化合物は、アルミナ(Al2O3)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)、炭化ケイ素(SiC)、酸化マグネシウム(MgO)、酸化亜鉛(ZnO)、および水酸化アルミニウム(Al(OH)3)からなる群より選択された1種以上を含む、請求項1に記載の複合シート用組成物。
- 前記硬化可能な有機結合剤は、熱硬化性シリコンゴム化合物、一液型熱硬化性シリコンバインダ、二液型熱硬化性シリコンバインダ、アクリル系樹脂、エポキシ樹脂、およびウレタン系樹脂からなる群より選択された1種以上を含む、請求項1に記載の複合シート用組成物。
- 磁性粒子および熱伝導性セラミック化合物粒子からなる群より選択された1種以上をさらに含む、請求項1に記載の複合シート用組成物。
- 前記コアシェルタイプのフィラー粒子1〜97重量%、
前記有機結合剤1〜70重量%、および
前記磁性粒子または熱伝導性セラミック化合物粒子1〜90重量%を含む、請求項6に記載の複合シート用組成物。 - シート(sheet)状に硬化した有機結合剤、および
前記有機結合剤シート内に分散したコアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子、
を含み、
前記コアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子は、熱伝導性セラミック化合物が表面に形成された磁性粒子を含む、複合シート。 - 0.1〜10.0mmの厚さを有する、請求項8に記載の複合シート。
- 前記有機結合剤シート内に分散した磁性粒子および熱伝導性セラミック化合物粒子からなる群より選択された1種以上の粒子をさらに含む、請求項8に記載の複合シート。
- 熱伝導性セラミック化合物が表面に形成された磁性粒子を含むコアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子を形成する段階、
前記コアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子および有機結合剤を混合する段階、および
前記混合物をシート形態に成形する段階、
を含む、複合シートの製造方法。 - 前記コアシェル(Core−Shell)タイプのフィラー粒子を形成する段階は、
熱伝導性セラミック化合物および磁性粒子を混合する段階、および
前記混合物にせん断応力および衝撃力を加える段階、
を含む、請求項11に記載の複合シートの製造方法。 - 前記混合物における磁性粒子と熱伝導性セラミック化合物の粒子の大きさの比率は5:1〜100:1である、請求項12に記載の複合シートの製造方法。
- 前記混合物をシート形態に成形する段階は、高温プレス法、テープキャスティング法、真空圧出法、真空モールディングキャスティング法、またはスプレーコーティング法を用いる、請求項11に記載の複合シートの製造方法。
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