JPH11106516A - プラスチック・セラミック複合材 - Google Patents
プラスチック・セラミック複合材Info
- Publication number
- JPH11106516A JPH11106516A JP9265823A JP26582397A JPH11106516A JP H11106516 A JPH11106516 A JP H11106516A JP 9265823 A JP9265823 A JP 9265823A JP 26582397 A JP26582397 A JP 26582397A JP H11106516 A JPH11106516 A JP H11106516A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic
- plastic
- composite material
- particles
- ceramic particles
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 誘電性、圧電性、磁性等において機能性セラ
ミックに近い機能を有しつつ、容易かつ安価に自由な形
状に成形でき、かつ各特性を自在に制御できる複合材を
提供する。 【解決手段】 プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るプラスチック・セラミッ
ク複合材において、上記セラミックとして誘電性、圧電
性、磁性、導電性及び熱伝導性から成る群より選択した
１の機能を有するものを用い、上記セラミック粒子の含
有量を５０体積％以上、９９体積％以下とする。
ミックに近い機能を有しつつ、容易かつ安価に自由な形
状に成形でき、かつ各特性を自在に制御できる複合材を
提供する。 【解決手段】 プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るプラスチック・セラミッ
ク複合材において、上記セラミックとして誘電性、圧電
性、磁性、導電性及び熱伝導性から成る群より選択した
１の機能を有するものを用い、上記セラミック粒子の含
有量を５０体積％以上、９９体積％以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、誘電性、圧電
性、磁性等の機能を有し、各種電気・電子部品等として
用いられるプラスチックとセラミックとの複合材に関す
る。
性、磁性等の機能を有し、各種電気・電子部品等として
用いられるプラスチックとセラミックとの複合材に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】 誘電性、圧電性、磁性等の機能を有す
る機能性セラミック及びプラスチックは、各種電気・電
子部品等として広範な分野において使用されている。例
えば、誘電性を有するセラミックとしては、低誘電率を
有するものとしてはシリカガラス、アルミナ、窒化アル
ミニウム等、高誘電率を有するものとしてはチタニア、
チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸鉛等が知られて
おり、ＩＣパッケージ、コンデンサ、ＬＣフィルタ等に
使用されている。
る機能性セラミック及びプラスチックは、各種電気・電
子部品等として広範な分野において使用されている。例
えば、誘電性を有するセラミックとしては、低誘電率を
有するものとしてはシリカガラス、アルミナ、窒化アル
ミニウム等、高誘電率を有するものとしてはチタニア、
チタン酸バリウム、ジルコン酸チタン酸鉛等が知られて
おり、ＩＣパッケージ、コンデンサ、ＬＣフィルタ等に
使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】 しかしながら、セラ
ミックは、所望の形状に成形するには焼成工程が必要な
上、さらに焼成後に機械加工を施すのが一般的であるこ
とから、成形コストが高価になるとともに、プラスチッ
クに比べ成形工程が煩雑であり、又、複雑な形状の成型
品を得ることは困難であることから、成形の自由度に欠
けるという欠点を有している。又、セラミックの有する
誘電性等の機能を用途に応じて自在に制御することが困
難であるという問題もあった。
ミックは、所望の形状に成形するには焼成工程が必要な
上、さらに焼成後に機械加工を施すのが一般的であるこ
とから、成形コストが高価になるとともに、プラスチッ
クに比べ成形工程が煩雑であり、又、複雑な形状の成型
品を得ることは困難であることから、成形の自由度に欠
けるという欠点を有している。又、セラミックの有する
誘電性等の機能を用途に応じて自在に制御することが困
難であるという問題もあった。
【０００４】 一方、プラスチックは成形性に優れ、複
雑な形状でも精度良く安価に製造できるという特徴があ
った。
雑な形状でも精度良く安価に製造できるという特徴があ
った。
【０００５】 本発明はかかる状況に鑑みてなされたも
のであり、その目的とするところは、誘電性、圧電性、
磁性等において機能性セラミックに近い機能を有しつ
つ、容易かつ安価に自由な形状に成形でき、かつ各特性
を自在に制御できる複合材を提供することにある。
のであり、その目的とするところは、誘電性、圧電性、
磁性等において機能性セラミックに近い機能を有しつ
つ、容易かつ安価に自由な形状に成形でき、かつ各特性
を自在に制御できる複合材を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、プラスチックから成るマトリックスにセラミック
粒子を分散させて成るプラスチック・セラミック複合材
であって、上記セラミックが誘電性、圧電性、磁性、導
電性及び熱伝導性から成る群より選択した１の機能を有
し、上記セラミック粒子の含有量が５０体積％以上、９
９体積％以下であるプラスチック・セラミック複合材が
提供される。
れば、プラスチックから成るマトリックスにセラミック
粒子を分散させて成るプラスチック・セラミック複合材
であって、上記セラミックが誘電性、圧電性、磁性、導
電性及び熱伝導性から成る群より選択した１の機能を有
し、上記セラミック粒子の含有量が５０体積％以上、９
９体積％以下であるプラスチック・セラミック複合材が
提供される。
【０００７】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材において、上記セラミック粒子は異なる特性値を持つ
同一機能の２以上のセラミックから成るものであっても
よい。又、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比は
２．０以下であることが好ましい。又、本発明のプラス
チック・セラミック複合材において、セラミック粒子は
プラスチックから成るマトリックスにシランカップリン
グにより結合されていることが好ましい。
材において、上記セラミック粒子は異なる特性値を持つ
同一機能の２以上のセラミックから成るものであっても
よい。又、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比は
２．０以下であることが好ましい。又、本発明のプラス
チック・セラミック複合材において、セラミック粒子は
プラスチックから成るマトリックスにシランカップリン
グにより結合されていることが好ましい。
【０００８】 又、本発明によれば、上記のプラスチッ
ク・セラミック複合材が射出成形にて所望の形状に成形
された成形品が提供される。
ク・セラミック複合材が射出成形にて所望の形状に成形
された成形品が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】 本発明のプラスチック・セラミ
ック複合材は、プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るが、セラミックとして、
誘電性、圧電性、磁性、導電性及び熱伝導性から成る群
より選択した１の機能を有するものが用いられ、又、セ
ラミック粒子の含有量は５０体積％以上、９９体積％以
下とされる。
ック複合材は、プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るが、セラミックとして、
誘電性、圧電性、磁性、導電性及び熱伝導性から成る群
より選択した１の機能を有するものが用いられ、又、セ
ラミック粒子の含有量は５０体積％以上、９９体積％以
下とされる。
【００１０】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材は、プラスチックにセラミック粒子を分散させて成る
ため、射出成形等により容易かつ安価に製造することが
できる。即ち、セラミックのように、焼成及び焼成後の
機械加工という工程を行わなくてもよいため、生産性の
向上を図ることができる。又、機械加工では製造できな
いような複雑な形状の成形も容易に行うことができる。
材は、プラスチックにセラミック粒子を分散させて成る
ため、射出成形等により容易かつ安価に製造することが
できる。即ち、セラミックのように、焼成及び焼成後の
機械加工という工程を行わなくてもよいため、生産性の
向上を図ることができる。又、機械加工では製造できな
いような複雑な形状の成形も容易に行うことができる。
【００１１】 又、セラミック粒子の含有量を５０体積
％以上とすることにより、複合材に、セラミックの機能
を効果的に付与することができる。なお、セラミック粒
子の含有量は７０体積％以上であることがより好まし
く、８０体積％以上であることがさらに好ましい。一
方、セラミック粒子の含有量を９９体積％以下としたの
は、９９体積％を超えるとプラスチックの含有量が減少
するため、成形時の流動性が失われ、成形ができなくな
くなるからである。
％以上とすることにより、複合材に、セラミックの機能
を効果的に付与することができる。なお、セラミック粒
子の含有量は７０体積％以上であることがより好まし
く、８０体積％以上であることがさらに好ましい。一
方、セラミック粒子の含有量を９９体積％以下としたの
は、９９体積％を超えるとプラスチックの含有量が減少
するため、成形時の流動性が失われ、成形ができなくな
くなるからである。
【００１２】 又、本発明の複合材は、誘電性、圧電
性、磁性等の機能においてセラミック粒子の含有量を変
化させたり、特性値は異なるが同種の機能を有する２種
以上のセラミック粒子の配合比を変えることにより、複
合材の特性値を用途に応じて制御することが可能であ
る。特に、誘電性においては、異なる誘電率を有するセ
ラミック粒子を混合することで加成性が成り立ち、中間
の誘電率を配合比通りに得ることができる。誘電率の温
度係数についても同様に制御が可能である。なお、ここ
で、誘電性には絶縁性も含まれるものとする。
性、磁性等の機能においてセラミック粒子の含有量を変
化させたり、特性値は異なるが同種の機能を有する２種
以上のセラミック粒子の配合比を変えることにより、複
合材の特性値を用途に応じて制御することが可能であ
る。特に、誘電性においては、異なる誘電率を有するセ
ラミック粒子を混合することで加成性が成り立ち、中間
の誘電率を配合比通りに得ることができる。誘電率の温
度係数についても同様に制御が可能である。なお、ここ
で、誘電性には絶縁性も含まれるものとする。
【００１３】 又、圧電性においては、異なる圧電定数
を有するセラミック粒子の混合により圧電性を制御でき
るのみならず、周波数の温度係数を制御することも可能
である。これにより、例えば、温度係数がほぼ０の振動
ジャイロセンサ、レゾネータ等を得ることができる。
を有するセラミック粒子の混合により圧電性を制御でき
るのみならず、周波数の温度係数を制御することも可能
である。これにより、例えば、温度係数がほぼ０の振動
ジャイロセンサ、レゾネータ等を得ることができる。
【００１４】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材に用いられるプラスチックは、熱硬化性樹脂及び熱可
塑性樹脂のいずれでもよいが、射出成形による成形が容
易である点を考慮すると熱可塑性樹脂を用いることが好
ましい。
材に用いられるプラスチックは、熱硬化性樹脂及び熱可
塑性樹脂のいずれでもよいが、射出成形による成形が容
易である点を考慮すると熱可塑性樹脂を用いることが好
ましい。
【００１５】 具体的には、熱可塑性樹脂としては、例
えば、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレート、
ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ナイロン
６、ナイロン６６、ポリ４フッ化エチレン、ポリカーボ
ネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、
強化ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスル
フィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリイミド、各種液晶プラスチック等を用いること
ができ、これらの樹脂を２種以上組み合わせて用いても
よい。なお、上記の熱可塑性樹脂のうち、本発明のプラ
スチック・セラミック複合材において好ましいのは、ポ
リアクリレート、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセ
タール、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ４フッ化エチ
レン、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
エーテルイミド、強化ポリエチレンテレフタレート、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリイミド等耐熱性が高い、すな
わち熱変形温度（ＨＤＴ、４．６ｋｇ／ｃｍ2のとき）
が１００℃以上となるものであり、さらに好ましいのは
ナイロン６、ナイロン６６、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リエーテルイミド、強化ポリエチレンテレフタレート、
ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリイミド等熱変形温度（ＨＤ
Ｔ）が１５０℃以上となるものである。
えば、硬質塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、ポリエチレンテレフタレート、ポリアクリレート、
ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタール、ナイロン
６、ナイロン６６、ポリ４フッ化エチレン、ポリカーボ
ネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、
強化ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスル
フィド、ポリアミドイミド、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリイミド、各種液晶プラスチック等を用いること
ができ、これらの樹脂を２種以上組み合わせて用いても
よい。なお、上記の熱可塑性樹脂のうち、本発明のプラ
スチック・セラミック複合材において好ましいのは、ポ
リアクリレート、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリアセ
タール、ナイロン６、ナイロン６６、ポリ４フッ化エチ
レン、ポリカーボネート、ポリフッ化ビニリデン、ポリ
エーテルイミド、強化ポリエチレンテレフタレート、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエー
テルエーテルケトン、ポリイミド等耐熱性が高い、すな
わち熱変形温度（ＨＤＴ、４．６ｋｇ／ｃｍ2のとき）
が１００℃以上となるものであり、さらに好ましいのは
ナイロン６、ナイロン６６、ポリフッ化ビニリデン、ポ
リエーテルイミド、強化ポリエチレンテレフタレート、
ポリフェニレンスルフィド、ポリアミドイミド、ポリエ
ーテルエーテルケトン、ポリイミド等熱変形温度（ＨＤ
Ｔ）が１５０℃以上となるものである。
【００１６】 一方、熱硬化性樹脂としては、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、尿素樹
脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、珪素樹脂等を用いる
ことができ、又、これらの樹脂を２種以上組み合わせて
用いてもよい。
ル樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、尿素樹
脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、珪素樹脂等を用いる
ことができ、又、これらの樹脂を２種以上組み合わせて
用いてもよい。
【００１７】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材に用いられるセラミックとしては、誘電性を有するも
のとしては酸化チタン、チタン酸マグネシウム、チタン
酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリ
ウム、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸塩、タンタ
ル酸塩、ガリウム酸塩、アルミナ、ムライト、ステアタ
イト、石英ガラス等を用いることができる。
材に用いられるセラミックとしては、誘電性を有するも
のとしては酸化チタン、チタン酸マグネシウム、チタン
酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリ
ウム、チタン酸鉛、ジルコン酸鉛、ニオブ酸塩、タンタ
ル酸塩、ガリウム酸塩、アルミナ、ムライト、ステアタ
イト、石英ガラス等を用いることができる。
【００１８】 又、圧電性を有するものとしてはチタン
酸バリウム、ＰｂＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3固溶体（ＰＺ
Ｔ）、ＰｂＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3−Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ
2/3）Ｏ3固溶体（ＰＺＴ−ＰＭＮ）等を用いることがで
きる。
酸バリウム、ＰｂＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3固溶体（ＰＺ
Ｔ）、ＰｂＺｒＯ3−ＰｂＴｉＯ3−Ｐｂ（Ｍｇ1/3Ｎｂ
2/3）Ｏ3固溶体（ＰＺＴ−ＰＭＮ）等を用いることがで
きる。
【００１９】 又、磁性を有するものとしてはＭｎ−Ｚ
ｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等各種のフェライ
ト等を用いることができる。
ｎフェライト、Ｎｉ−Ｚｎフェライト等各種のフェライ
ト等を用いることができる。
【００２０】 又、導電性を有するものとしてはＺｒＢ
2、ＴｉＢ2等のホウ化物、Ｃ、ＴｉＣ、ＳｉＣ等の炭化
物、ＴｉＮ等の窒化物、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2、ＣｒＯ2、
ＲｕＯ2、ＲｅＯ2、ＷＯ2、ＳｒＦｅＯ3、ＳｒＴｉ
Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3等の酸化物等を用いることができる。
2、ＴｉＢ2等のホウ化物、Ｃ、ＴｉＣ、ＳｉＣ等の炭化
物、ＴｉＮ等の窒化物、ＳｎＯ2、ＴｉＯ2、ＣｒＯ2、
ＲｕＯ2、ＲｅＯ2、ＷＯ2、ＳｒＦｅＯ3、ＳｒＴｉ
Ｏ3、Ｉｎ2Ｏ3等の酸化物等を用いることができる。
【００２１】 又、熱伝導性を有するものとしては、高
熱伝導セラミックとしてベリリア、アルミナ、ダイヤモ
ンド、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等を用い
ることができる。
熱伝導セラミックとしてベリリア、アルミナ、ダイヤモ
ンド、炭化珪素、窒化珪素、窒化アルミニウム等を用い
ることができる。
【００２２】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材において、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。セラミック粒子の
粒子形状のアスペクト比を上記の範囲内とすることによ
り、プラスチックから成るマトリックスにセラミック粒
子を最密充填を超えて分散させることができ、複合材の
熱膨張係数をさらに小さくすることができるからであ
る。即ち、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比が
２．０を超える場合には、セラミック粒子の含有量を大
きくすることが困難となる。
材において、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。セラミック粒子の
粒子形状のアスペクト比を上記の範囲内とすることによ
り、プラスチックから成るマトリックスにセラミック粒
子を最密充填を超えて分散させることができ、複合材の
熱膨張係数をさらに小さくすることができるからであ
る。即ち、セラミック粒子の粒子形状のアスペクト比が
２．０を超える場合には、セラミック粒子の含有量を大
きくすることが困難となる。
【００２３】 又、セラミック粒子の平均粒径は０．１
〜５０μｍであることが好ましい。これは、セラミック
粒子の平均粒径が０．１μｍ未満の場合や５０μｍを超
える場合は、成形時の流動性が損なわれ、生産性の向上
が図れないからである。
〜５０μｍであることが好ましい。これは、セラミック
粒子の平均粒径が０．１μｍ未満の場合や５０μｍを超
える場合は、成形時の流動性が損なわれ、生産性の向上
が図れないからである。
【００２４】 又、本発明のプラスチック・セラミック
複合材において、セラミック粒子はプラスチックから成
るマトリックスにシランカップリングにより結合されて
いることが好ましい。シランカップリング処理を施すこ
とにより、相溶性の低いセラミックとプラスチックを用
いて複合材とすることが可能になるとともに、セラミッ
クの含有量を増加させることができる。
複合材において、セラミック粒子はプラスチックから成
るマトリックスにシランカップリングにより結合されて
いることが好ましい。シランカップリング処理を施すこ
とにより、相溶性の低いセラミックとプラスチックを用
いて複合材とすることが可能になるとともに、セラミッ
クの含有量を増加させることができる。
【００２５】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材は、例えば以下の方法にて製造される。
材は、例えば以下の方法にて製造される。
【００２６】（セラミック粒子の調製）所定のアスペク
ト比を有し平均粒径の異なる複数の粉末を混合すること
により所望の平均粒径及びアスペクト比を有するセラミ
ック粒子を調製する。なお、セラミック粒子の粒度分布
は、例えば、粒径１〜１００μｍの粒子が９０％以上を
占めることが好ましいが、粒度分布は、所定の粒度分布
を有する粉末を用いて上記の混合を行うことにより調整
する。
ト比を有し平均粒径の異なる複数の粉末を混合すること
により所望の平均粒径及びアスペクト比を有するセラミ
ック粒子を調製する。なお、セラミック粒子の粒度分布
は、例えば、粒径１〜１００μｍの粒子が９０％以上を
占めることが好ましいが、粒度分布は、所定の粒度分布
を有する粉末を用いて上記の混合を行うことにより調整
する。
【００２７】 粉末のアスペクト比が大きい場合は、造
粒することにより二次粒子とし、二次粒子のアスペクト
比を２．０以下として用いることもできる。造粒はスプ
レードライヤー等によって行う。ここで、アスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。これは、二次粒子
のアスペクト比が上記の範囲内であれば、プラスチック
と混合する際の量及び方法について、一次粒子の場合と
同様に扱うことができるからである。
粒することにより二次粒子とし、二次粒子のアスペクト
比を２．０以下として用いることもできる。造粒はスプ
レードライヤー等によって行う。ここで、アスペクト比
は２．０以下であることが好ましい。これは、二次粒子
のアスペクト比が上記の範囲内であれば、プラスチック
と混合する際の量及び方法について、一次粒子の場合と
同様に扱うことができるからである。
【００２８】 次に、必要に応じ、セラミック粒子にシ
ランカップリング処理を施す。シランカップリング処理
はインテグラルブレンド法、スプレー等による前処理法
等常法により行われる。
ランカップリング処理を施す。シランカップリング処理
はインテグラルブレンド法、スプレー等による前処理法
等常法により行われる。
【００２９】（セラミック粒子とプラスチック粒子の混
合）まず、セラミック粒子とプラスチック粒子を混合
し、プラスチックの融点より若干高い温度にてプラスチ
ック粒子を溶融させ、セラミック粒子をプラスチックに
分散させる。上記の混合・分散処理はニーダ、トリロー
ルミル等を用いて行われる。次いで、混練物をペレット
化する。
合）まず、セラミック粒子とプラスチック粒子を混合
し、プラスチックの融点より若干高い温度にてプラスチ
ック粒子を溶融させ、セラミック粒子をプラスチックに
分散させる。上記の混合・分散処理はニーダ、トリロー
ルミル等を用いて行われる。次いで、混練物をペレット
化する。
【００３０】 成形は、用いたプラスチックの融点より
若干高い温度でペレット中のプラスチックを溶融させた
後、押出成形、射出成形等公知の成形方法にて行うこと
ができるが、生産性、生産コストの低減等を考慮する
と、射出成形によるのが好ましい。
若干高い温度でペレット中のプラスチックを溶融させた
後、押出成形、射出成形等公知の成形方法にて行うこと
ができるが、生産性、生産コストの低減等を考慮する
と、射出成形によるのが好ましい。
【００３１】 本発明のプラスチック・セラミック複合
材は、誘電性、圧電性、磁性等において機能性セラミッ
クに近い機能を有しつつ、さらに特性を自在に制御で
き、又、容易かつ安価に自由な形状に成形できる。従っ
て、本発明の複合材は、ＬＣフィルター、特殊パッケー
ジ、電力絶縁部品等の従来においてセラミック誘電体が
使用されていた部品、振動ジャイロ、発振子、センサー
等の従来においてセラミック圧電体が使用されていた部
品、トランス、コイル等の磁心、モータ等の従来におい
てセラミック磁性体が使用されていた部品、サイリスタ
等のパワーエレクトロニクス部品用パッケージ等の従来
においてセラミック熱伝導体が使用されていた部品等に
好適に用いることができる。又、磁性又は導電性を有す
るセラミック粒子を利用することにより、電磁波吸収
体、電磁波反射体等とすることも可能である。
材は、誘電性、圧電性、磁性等において機能性セラミッ
クに近い機能を有しつつ、さらに特性を自在に制御で
き、又、容易かつ安価に自由な形状に成形できる。従っ
て、本発明の複合材は、ＬＣフィルター、特殊パッケー
ジ、電力絶縁部品等の従来においてセラミック誘電体が
使用されていた部品、振動ジャイロ、発振子、センサー
等の従来においてセラミック圧電体が使用されていた部
品、トランス、コイル等の磁心、モータ等の従来におい
てセラミック磁性体が使用されていた部品、サイリスタ
等のパワーエレクトロニクス部品用パッケージ等の従来
においてセラミック熱伝導体が使用されていた部品等に
好適に用いることができる。又、磁性又は導電性を有す
るセラミック粒子を利用することにより、電磁波吸収
体、電磁波反射体等とすることも可能である。
【００３２】
【実施例】 次に、本発明を実施例を用いてさらに詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
く説明するが、本発明はこれらの実施例に限られるもの
ではない。
【００３３】（実施例１） プラスチックとしてポリス
チレン（比誘電率２．５）を、セラミックとして酸化チ
タン（比誘電率１００）を用い、セラミック粒子の含有
量が７５体積％であるプラスチック・セラミック複合材
を製造した。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアス
ペクト比はそれぞれ３０μｍ及び１．２０とした。
チレン（比誘電率２．５）を、セラミックとして酸化チ
タン（比誘電率１００）を用い、セラミック粒子の含有
量が７５体積％であるプラスチック・セラミック複合材
を製造した。なお、セラミック粒子の平均粒径及びアス
ペクト比はそれぞれ３０μｍ及び１．２０とした。
【００３４】 まず、セラミック粒子に、スプレー法に
てシランカップリング処理を施した。次に、ニーダを用
いて、２８０℃にてセラミック粒子をプラスチック粒子
に混合・分散させた後、ペレット化した。得られたペレ
ットを、２７０℃にて溶融して射出成形を行い、５０ｍ
ｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの板状体に成形した。表１に、得
られた複合材の誘電率を測定した値を記載する。
てシランカップリング処理を施した。次に、ニーダを用
いて、２８０℃にてセラミック粒子をプラスチック粒子
に混合・分散させた後、ペレット化した。得られたペレ
ットを、２７０℃にて溶融して射出成形を行い、５０ｍ
ｍ×５０ｍｍ×５ｍｍの板状体に成形した。表１に、得
られた複合材の誘電率を測定した値を記載する。
【００３５】（実施例２） プラスチックとしてポリカ
ーボネート（比誘電率３）を、セラミックとしてチタン
酸ストロンチウム（比誘電率２５０）及びＰＺＴ（比誘
電率８００）を用い、セラミック粒子の含有量がチタン
酸ストロンチウム、４０体積％、ＰＺＴ、４０体積％の
計８０体積％であるプラスチック・セラミック複合材を
実施例１と同様に製造した。但し、混合・分散温度は３
３０℃、射出成形の溶融温度は３２０℃とした。なお、
セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ
２０μｍ及び１．４５とした。表１に、得られた複合材
の誘電率の値を記載する。
ーボネート（比誘電率３）を、セラミックとしてチタン
酸ストロンチウム（比誘電率２５０）及びＰＺＴ（比誘
電率８００）を用い、セラミック粒子の含有量がチタン
酸ストロンチウム、４０体積％、ＰＺＴ、４０体積％の
計８０体積％であるプラスチック・セラミック複合材を
実施例１と同様に製造した。但し、混合・分散温度は３
３０℃、射出成形の溶融温度は３２０℃とした。なお、
セラミック粒子の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ
２０μｍ及び１．４５とした。表１に、得られた複合材
の誘電率の値を記載する。
【００３６】（実施例３） プラスチックとしてポリア
ミドイミドを、セラミックとして圧電性を有するＰＺＴ
−１及びＰＺＴ−２を用い、セラミック粒子の含有量が
ＰＺＴ−１、３５体積％、ＰＺＴ−２、５５体積％の計
９０体積％であるプラスチック・セラミック複合材を実
施例１と同様に製造した。但し、混合・分散温度及び射
出成形の溶融温度はいずれも３７０℃とした。ＰＺＴ−
１の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ２５μｍ及び
１．２５とし、ＰＺＴ−２の平均粒径及びアスペクト比
はそれぞれ３０μｍ及び１．３５とした。なお、ＰＺＴ
−１の周波数温度係数は＋１０ｐｐｍ／℃であり、ＰＺ
Ｔ−２の周波数温度係数は−６ｐｐｍ／℃である。表１
に、得られた複合材の周波数温度係数を測定した値を記
載する。
ミドイミドを、セラミックとして圧電性を有するＰＺＴ
−１及びＰＺＴ−２を用い、セラミック粒子の含有量が
ＰＺＴ−１、３５体積％、ＰＺＴ−２、５５体積％の計
９０体積％であるプラスチック・セラミック複合材を実
施例１と同様に製造した。但し、混合・分散温度及び射
出成形の溶融温度はいずれも３７０℃とした。ＰＺＴ−
１の平均粒径及びアスペクト比はそれぞれ２５μｍ及び
１．２５とし、ＰＺＴ−２の平均粒径及びアスペクト比
はそれぞれ３０μｍ及び１．３５とした。なお、ＰＺＴ
−１の周波数温度係数は＋１０ｐｐｍ／℃であり、ＰＺ
Ｔ−２の周波数温度係数は−６ｐｐｍ／℃である。表１
に、得られた複合材の周波数温度係数を測定した値を記
載する。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【発明の効果】 本発明のプラスチック・セラミック複
合材は、プラスチックにセラミック粒子を分散させて成
るため、射出成形により容易かつ安価に製造でき、生産
性の向上を図ることができる。又、機械加工では製造で
きないような複雑な形状の成形も容易に行うことができ
る。又、セラミック粒子の含有量を５０体積％以上とし
ているため、セラミックの特性を有するとともに、その
特性値を自在に制御することができる。
合材は、プラスチックにセラミック粒子を分散させて成
るため、射出成形により容易かつ安価に製造でき、生産
性の向上を図ることができる。又、機械加工では製造で
きないような複雑な形状の成形も容易に行うことができ
る。又、セラミック粒子の含有量を５０体積％以上とし
ているため、セラミックの特性を有するとともに、その
特性値を自在に制御することができる。
【００３９】 従って、本発明の複合材は、従来におい
て主に機能性セラミックが使用されていた部品に好適に
使用することができる。
て主に機能性セラミックが使用されていた部品に好適に
使用することができる。
Claims (5)
- 【請求項１】 プラスチックから成るマトリックスにセ
ラミック粒子を分散させて成るプラスチック・セラミッ
ク複合材であって、 該セラミックが誘電性、圧電性、磁性、導電性及び熱伝
導性から成る群より選択した１の機能を有し、 該セラミック粒子の含有量が５０体積％以上、９９体積
％以下であることを特徴とするプラスチック・セラミッ
ク複合材。 - 【請求項２】 該セラミック粒子が異なる特性値を持つ
同一機能の２以上のセラミックから成る請求項１に記載
のプラスチック・セラミック複合材。 - 【請求項３】 該セラミック粒子の粒子形状のアスペク
ト比が２．０以下である請求項１又は２に記載のプラス
チック・セラミック複合材。 - 【請求項４】 該セラミック粒子をプラスチックから成
るマトリックスにシランカップリングにて結合させて成
る請求項１、２又は３に記載のプラスチック・セラミッ
ク複合材。 - 【請求項５】 請求項１、２、３又は４に記載のプラス
チック・セラミック複合材が射出成形にて成形されたこ
とを特徴とする成形品。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9265823A JPH11106516A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | プラスチック・セラミック複合材 |
| PCT/JP1998/004321 WO1999016813A1 (fr) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | Materiau composite plastique/ceramique |
| EP98944251A EP1020487A4 (en) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | PLASTIC / CERAMIC COMPOSITE MATERIAL |
| CA002303859A CA2303859A1 (en) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | Plastic-ceramic composite material |
| KR1020007003371A KR20010015658A (ko) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | 플라스틱-세라믹 복합재 |
| AU91858/98A AU9185898A (en) | 1997-09-30 | 1998-09-28 | Plastic-ceramic composite material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9265823A JPH11106516A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | プラスチック・セラミック複合材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11106516A true JPH11106516A (ja) | 1999-04-20 |
Family
ID=17422559
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9265823A Pending JPH11106516A (ja) | 1997-09-30 | 1997-09-30 | プラスチック・セラミック複合材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11106516A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179925A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | E I Du Pont De Nemours & Co | 容量デバイス、有機誘電ラミネート、およびそのようなデバイスを組み込んだプリント配線板、ならびにそれらの製造方法 |
| EP1831756A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-09-12 | LG Chem, Ltd. | Reflection plate for backlight unit and backlight unit of liquid crystal display having good thermal conductivity |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635494A (en) * | 1979-08-30 | 1981-04-08 | Showa Denko Kk | High heat transfer electric insulating substrate |
| JPS58222125A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-23 | Unitika Ltd | 高誘電率フイルム |
| JPS5911332A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Showa Denko Kk | 熱可塑性樹脂と添加剤とを混合させる方法 |
| JPH0372570A (ja) * | 1988-09-09 | 1991-03-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 樹脂組成物 |
| JPH03290469A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-12-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧粉成形用樹脂組成物，その製造方法および圧粉成形体の製造方法 |
| JPH0532801A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | シート材およびその製造方法 |
| JPH05301974A (ja) * | 1991-05-24 | 1993-11-16 | Rogers Corp | 粒状充填剤入り複合フィルム及びその製造法 |
| JPH08207043A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 磁性樹脂組成物ペレットの製造方法 |
-
1997
- 1997-09-30 JP JP9265823A patent/JPH11106516A/ja active Pending
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5635494A (en) * | 1979-08-30 | 1981-04-08 | Showa Denko Kk | High heat transfer electric insulating substrate |
| JPS58222125A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-23 | Unitika Ltd | 高誘電率フイルム |
| JPS5911332A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-20 | Showa Denko Kk | 熱可塑性樹脂と添加剤とを混合させる方法 |
| JPH0372570A (ja) * | 1988-09-09 | 1991-03-27 | Mitsubishi Kasei Corp | 樹脂組成物 |
| JPH03290469A (ja) * | 1990-01-10 | 1991-12-20 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 圧粉成形用樹脂組成物，その製造方法および圧粉成形体の製造方法 |
| JPH05301974A (ja) * | 1991-05-24 | 1993-11-16 | Rogers Corp | 粒状充填剤入り複合フィルム及びその製造法 |
| JPH0532801A (ja) * | 1991-07-30 | 1993-02-09 | Showa Aircraft Ind Co Ltd | シート材およびその製造方法 |
| JPH08207043A (ja) * | 1995-02-01 | 1996-08-13 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 磁性樹脂組成物ペレットの製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006179925A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | E I Du Pont De Nemours & Co | 容量デバイス、有機誘電ラミネート、およびそのようなデバイスを組み込んだプリント配線板、ならびにそれらの製造方法 |
| EP1831756A1 (en) * | 2005-08-31 | 2007-09-12 | LG Chem, Ltd. | Reflection plate for backlight unit and backlight unit of liquid crystal display having good thermal conductivity |
| EP1831756A4 (en) * | 2005-08-31 | 2008-03-05 | Lg Chemical Ltd | REFLECTION PLATE FOR REAR LIGHT UNIT AND RETURN LIGHT UNIT IN A LIQUID CRYSTAL DISPLAY WITH GOOD HEAT CONDUCTIVITY |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhai et al. | Dielectric behavior and magnetoelectric properties of lead zirconate titanate/Co-ferrite particulate composites | |
| EP1950188A1 (en) | Piezoelectric ceramic composition and piezoelectric ceramic | |
| EP1020487A1 (en) | Plastic-ceramic composite material | |
| WO2006030940A1 (ja) | 圧電センサ | |
| US5043622A (en) | Easily poled 0-3 piezoelectric composites for transducer applications | |
| He et al. | Low‐Temperature Sintering Li 2 MoO 4/Ni 0.5 Zn 0.5 Fe 2 O 4 Magneto‐Dielectric Composites for High‐Frequency Application | |
| Jiang et al. | Low dielectric loss BST/PTFE composites for microwave applications | |
| EP0539151B1 (en) | Dielectric ceramics composite material | |
| JPH11106560A (ja) | プラスチック・セラミック複合材 | |
| JPH11106516A (ja) | プラスチック・セラミック複合材 | |
| US4944891A (en) | Easily poled 0-3 piezoelectric composites for transducer applications | |
| Wang et al. | Low-loss electromagnetic composites for RF and microwave applications | |
| Juuti et al. | Thermoplastic 0–3 ceramic–polymer composites with adjustable magnetic and dielectric characteristics for radio frequency applications | |
| Kim et al. | Temperature behavior of dielectric and piezoelectric properties of samarium-doped lead titanate ceramics | |
| JPH11106517A (ja) | プラスチック・セラミック複合材 | |
| Nagata et al. | Piezoelectric properties of bismuth layer-structured ferroelectric SrBi 2 Ta 2 O 9-Bi 3 TiTaO 9 ceramics | |
| JPH09118562A (ja) | 高周波用磁器誘電体 | |
| WO2002007190A2 (en) | Polymer matrix composites | |
| EP0208019A2 (en) | Piezoelectric-polymer 0-3 composites for transducer applications | |
| WO1999016831A1 (fr) | Materiau composite plastique/ceramique et son procede de fabrication | |
| JPH1199534A (ja) | プラスチックとセラミックから成る射出成形複合体とその製造方法 | |
| JP2001048646A (ja) | 磁器及びその製法 | |
| Nagata et al. | Piezoelectric properties of bismuth layer-structured ferroelectric ceramics with Sr-Bi-Ti-Ta system | |
| JP2002129028A (ja) | 特性傾斜材料 | |
| JP2002293619A (ja) | 誘電体複合材料及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020604 |