KR20030091738A

KR20030091738A - 전자파 흡수성 조성물

Info

Publication number: KR20030091738A
Application number: KR10-2003-0032448A
Authority: KR
Inventors: 이꾸오 사꾸라이
Original assignee: 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
Priority date: 2002-05-23
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2003-12-03
Also published as: TW200403692A; US20030219598A1; US7030172B2; TWI327322B; JP2003347787A

Abstract

본 발명은 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 기재 중합체 중에 분산시키는 전자파 흡수성 조성물에 관한 것이다.

이 전자파 흡수성 조성물은 절연 파괴 전압이 높기 때문에, 전자 기기 내부에 장착하는 경우, 프린트 배선 회로를 비롯한 각 부분의 전기적 단락에 대하여 그다지 배려할 필요없이 최적의 부분에 장착할 수 있다. 또한, 열전도 성능을 부여한 본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 전자 기기 내부의 전자 기기 요소와 방열 요소 사이에 설치함으로써 전자파 노이즈를 억제함과 동시에, 전자 기기 요소로부터 발생한 열의 기기 외부로의 방열이 가능해진다.

Description

전자파 흡수성 조성물 {Electromagnetic Wave Absorbent Compositions}

본 발명은 전자파 흡수 성능이 우수하고, 또한 절연 파괴 전압이 높은 전자파 흡수성 조성물에 관한 것이다.

최근, 방송, 이동체 통신, 레이더, 휴대 전화, 무선 LAN 등의 전자파 이용이 진행됨에 따라 생활 공간에 전자파가 산란되어 전자파 장해, 전자 기기의 오동작 등의 문제가 빈발해지고 있다.

또한, 퍼스널 컴퓨터, 휴대 전화 등의 내부에 배치된 CPU, MPU, LSI 등의 전자 기기 요소의 고밀도화, 고집적화 및 프린트 배선 기판으로의 전자 기기 요소의 고밀도 실장화가 진행되고, 전자파가 기기 내부로 방사됨에 따라 그 전자파가 기기 내부에서 반사되어, 충만해져 기기 자체로부터 발생한 전자파에 의해 내부 전자 간섭의 문제도 발생하였다.

종래, 이들 전자 간섭 장해 대책을 행하는 경우에는 노이즈 대책의 전문 지식과 경험이 필요하였으며, 그 대책에는 많은 시간이 요구되는 데다가 대책 부품의 실장 스페이스를 사전에 확보하는 것 등의 난점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 전자파를 흡수함으로써 반사파 및 투과파를 감소시키는 전자파 흡수체가 사용되기 시작하였다.

또한, CPU, MPU, LSI 등의 전자 기기 요소의 고밀도화, 고집적화에 따라 발열량이 커지고, 냉각을 효율적으로 행하지 않으면 열폭주에 의해 오동작해 버린다는 문제도 동시에 발생하였다. 종래부터 발열을 외부로 효율적으로 방출하는 수단으로서, 열전도성 분체를 충전한 실리콘 그리스나 실리콘 고무를 CPU, MPU, LSI 등과 히트싱크 사이에 설치하여 접촉열 저항을 작게 하는 방법이 있었다. 그러나, 이 방식에서는 상기 기기 내부의 전자 간섭의 문제를 피하는 것은 불가능하였다.

따라서, 전자 기기 내부의, 특히 CPU, MPU, LSI 등의 전자 기기 요소가 고밀도화, 고집적화된 부위에 대해서는, 전자파 흡수 성능, 열전도 성능을 가진 부재가 필요하였다. 현실적으로는 필요에 따라, (1) 자성 분말이 기재 중합체 중에 분산되어 전자파 흡수 성능만을 가진 시트, (2) 알루미나를 비롯한 열전도성 분말이 기재 중합체 중에 분산되어 열전도 성능만을 가진 시트, (3) 두가지 분말을 공충전하여 전자파 흡수 성능과 열전도 성능을 겸비한 시트의 3종류로 나누어 사용되고 있다.

최근, 퍼스널 컴퓨터를 비롯한 전자 기기의 신호 처리 속도는 매우 고속화되고 있으며, 각 소자의 동작 주파수도 수백 MHz 내지 수 GHz의 것이 많아지고 있다. 따라서, 전자 기기 내부에서 발생하는 전자파 노이즈의 주파수도 GHz 대역의 것이 많아지고 있다. 이들 전자파 노이즈를 억제하기 위해 망간아연계 펠라이트, 니켈아연계 펠라이트를 대표로 하는 스피넬형 입방정 펠라이트 분말을 기재 중합체 중에 균일 분산시킨 시트를 적응하는 것도 고려되었지만, 이 펠라이트 시트에서 효과가 보이는 것은 주로 MHz대이며, GHz대에 대해서는 효과가 약하였다. 따라서, 현재에는 GHz대에서 효과가 큰 금속계 연자성 분말을 기재 중합체 중에 균일 분산시킨 시트가 주류가 되고 있다.

일반적으로 연자성 금속은 도전성이기 때문에, 이 분말을 기재 중합체 중에 균일 분산시킨 시트의 절연 파괴 전압은 작다. 따라서, 전자 기기 내에 이 시트를 장착하는 경우에는, 각 부분이 전기적으로 단락되어 버리지 않도록 주의를 요한다.

또한, 전자파 흡수 성능과 열전도 성능을 겸비한 시트에서는, 소자와 방열 부재 사이에 끼워 사용하는 경우가 많으며, 소자와 방열 부재 사이에서 전기적으로접속하는 것이 문제가 되는 경우에는 이 시트는 사용할 수 없다. 이러한 경우에는 전기적으로 절연인 열전도 성능만을 가진 시트를 소자와 방열 부재 사이에 끼워 사용하고 소자로부터 열을 방산시킴과 동시에, 그 주위의 전기적으로 문제가 되지 않는 부분에 전자파 흡수성만을 갖는 시트를 배치하여 전자파 노이즈를 억제한다는 번잡한 방법이 취해지고 있다.

전자 기기 내부의 전자파 노이즈 발생 부분은 고속 구동의 CPU, MPU, LSI 등의 소자가 대부분이지만, 소자와 프린트 배선 기판의 패턴을 접속하는, 이른바 소자발이나, 프린트 배선 패턴이 안테나가 되어 전자파 노이즈가 발생하는 경우도 있다. 이러한 경우에는 직접 그 부분에 전자파 흡수 재료를 장착하는 것이 바람직하지만, GHz대의 노이즈에 효과가 큰 금속계 연자성 분말을 기재 중합체 중에 균일 분산시킨 재료에서는 회로가 단락되어 사용할 수 없었다.

기본적으로 금속계 연자성 분말을 기재 중합체 중에 균일 분산시킨 재료에 있어서는, 기재 중합체가 절연성이기 때문에 도전성 연자성 금속분끼리는 서로 절연되지만, 전자파 흡수 성능을 높이기 위해서는 연자성 금속분을 고충전할 필요가 있게 되며, 금속분끼리의 거리가 가까워지거나, 접촉되기 때문에 그 조성물의 절연 파괴 전압은 작아진다. 일본 특허 공개 (평)11-45804호 공보에 있어서는 실란계 커플링제로 금속 연자성 분말 표면에 절연성 피막을 설치한 전파 흡수체가 기재되어 있고, 일본 특허 공개 2001-308584호 공보에는 장쇄 알킬실란으로 금속 연자성 분말 표면에 절연성 피막을 설치한 전파 흡수체가 개시되어 있지만, 이들 유기기를 갖는 분자의 피막에서는 충분한 절연 파괴 전압을 가진 전자파 흡수성 조성물을 얻는 것은 곤란하였다.

본 발명은 이러한 종래의 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 높은 전자파 흡수 성능을 가지며, 또한 절연 파괴 전압이 높은 전자파 흡수성 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능을 겸비하며, 또한 절연 파괴 전압이 높은 전자파 흡수성 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

도 1은 RF 열플라즈마법의 설명도.

도 2는 방사 전자파 감쇠량 측정 방법을 나타내는 블럭도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1: 아르곤 가스 공급원2: 수소 가스 공급원

3: 전기 절연성 무기 미립자 공급부4: RF 열플라즈마 토치

5: 구리 코일6: 고주파 전원(4 MHz)

7: 챔버8: 자성 분말 공급부

9: 회수부10: 진공 펌프

11: 전파 암실12: 실드 룸

13: 다이폴 안테나14: 시그널 제너레이터

15: 수신 안테나16: EMI 리시버

본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해 예의 검토를 거듭한 결과, 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 기재 중합체 중에 분산시킴으로써 높은 전자파 흡수 성능을 가지며, 또한 절연 파괴 전압이 높은 전자파 흡수성 조성물을 얻을 수 있다는 것을 발견하였다.

또한, 상기 조성물에 열전도성 분말을 첨가함으로써 높은 전자파 흡수 성능과 높은 열전도 성능을 겸비하며, 또한 절연 파괴 전압이 높은 전자파 흡수성 조성물을 얻을 수 있다는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

따라서, 본 발명은 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 기재 중합체 중에 분산시키는 전자파 흡수성 조성물, 및 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과 열전도성 분말을 기재 중합체 중에 분산시키는 전자파 흡수성 조성물을 제공한다.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물은, 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과, 필요에 따라 열전도성 분말을 기재 중합체 중에 균일하게 분산시켜 얻어진다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물에 충전되는 자성 분말로서는, 전자파를 흡수하는 것이면 특별히 한정되지 않지만, 연자성 금속을 바람직하게 사용할 수 있다. 연자성 금속은 도전성이기 때문에 전기 절연성 무기 미립자의 코팅은 전자파 흡수성 조성물의 절연 파괴 전압을 크게 개선한다.

연자성 금속분으로서는 공급 안정성, 가격 등의 면에서 철 원소를 포함하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 카르보닐철, 전해철, Fe-Cr계 합금, Fe-Si계 합금, Fe-Ni계 합금, Fe-Al계 합금, Fe-Co계 합금, Fe-Al-Si계 합금, Fe-Cr-Si계 합금, Fe-Si-Ni계 합금 등을 들 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 이 경우, 가격 등의 면에서 철 원소를 15 중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다.

이들 자성 분말은 1종을 단독으로 사용할 수도 있고, 2종 이상을 조합할 수도 있다. 분말의 형상은 편평상, 입자상 중 어느 하나를 단독으로 사용할 수도 있고, 두가지를 병용할 수도 있다.

자성 분말의 평균 입경은 0.1 ㎛ 이상 100 ㎛ 이하인 것이 바람직하며, 특히 1 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 입경이 0.1 ㎛ 미만인 경우에는 입자의 비표면적이 지나치게 커져 고충전화가 곤란해질 우려가 있다. 또한, 입경이 100 ㎛를 초과하는 경우에는 전자파 흡수성 조성물의 경화물 표면에 미세한 요철이 나타나고, 열전도 성능이 필요한 경우에는 접촉 열저항이 커져 버릴우려가 있다.

본 발명에서 사용되는 자성 분말을 코팅하는 전기 절연성 무기 미립자로서는 알루미나, 실리카, 산화티탄, 펠라이트 등의 산화물, 질화규소, 질화붕소, 질화알루미늄 등의 질화물, 탄화규소 등의 탄화물 등을 들 수 있지만, 이것들로 한정되는 것은 아니다.

자성 분말을 코팅하는 전기 절연성 무기 미립자의 코팅량으로서는, 자성 분말 100 중량부에 대하여 0.5 내지 20 중량부, 특히 1 내지 10 중량부인 것이 바람직하다.

자성 분말의 전기 절연성 무기 미립자에 의한 코팅 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 구체적으로는 RF 열플라즈마법이나, 알루미나 등의 서브 미크론 미립자를 알코올 등의 유기 용매 중에 분산시킨 용액 중에 자성 분말을 침지하여 균일 혼합한 후, 알코올 등의 유기 용매를 증발 제거하여 이 자성 분말 표면에 알루미나 등의 서브 미크론 미립자를 코팅하는 방법 등이 있다.

자성 분말로의 전기 절연성 무기 미립자의 부착력이 크기 때문에 RF 열플라즈마법이 바람직하다. 이 RF 열플라즈마법에 대하여, 도 1을 이용하여 설명하면 아르곤 가스 공급원 (1)과 수소 가스 공급원 (2)로부터 아르곤 가스와 수소 가스의 혼합 가스를 챔버 (7) 내에 공급하고, 챔버 (7) 주위에 설치된 구리 코일 (5)에 고주파 전원 (6)으로부터 0.5 내지 40 MHz, 예를 들면 4 MHz의 고주파 전류를 공급하고, 챔버 (7) 내에 RF 열플라즈마 토치 (4)를 발생시킨다. 이 RF 열플라즈마 토치 (4) 부분에 무기 절연 코팅 물질이 되는 전기 절연성 무기 미립자를 전기 절연성무기 미립자 공급부 (3)으로부터 아르곤 가스를 캐리어 가스로서 공급하면, 전기 절연성 무기 미립자는 플라즈마 중에서 한번 기화한 후, 응집하여 자성 분말 공급부 (8)로부터 공급된 자성 분말 표면에 부착된다. 이 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 진공 펌프 (10)에 의해 회수부 (9)로 회수한다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물에 있어서, 상기 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말의 함유량은, 전자파 흡수성 조성물 전량의 5 내지 80 부피%, 특히 20 내지 70 부피%인 것이 바람직하다. 5 부피% 미만에서는 충분한 전자파 흡수 성능을 얻지 못하는 경우가 있고, 80 부피%를 초과한 경우에는 전자파 흡수성 조성물이 취약해져 버릴 우려가 있다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물은, 열전도 성능이 필요한 부위에 사용되는 경우, 높은 열전도 성능을 얻기 위해 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말에 추가하여 열전도성 분말을 더 포함하는 것이 바람직하다.

열전도성 분말의 재질로서는 구리나 알루미늄 등의 금속, 알루미나, 실리카, 마그네시아, 철단, 베릴리아, 티타니아 등의 금속 산화물, 질화알루미늄, 질화규소, 질화붕소 등의 금속 질화물 또는 탄화규소 등을 사용할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 본 발명에 있어서는 비도전성의 것을 사용하는 것이 바람직하다.

열전도성 분말의 평균 입경은 0.1 내지 100 ㎛인 것이 바람직하며, 특히 1 내지 50 ㎛인 것이 바람직하다. 평균 입경이 0.1 ㎛ 미만인 경우에는 입자의 비표면적이 지나치게 커져 고충전화가 곤란해질 우려가 있다. 평균 입경이 100 ㎛를초과하는 경우에는 전자파 흡수성 조성물의 경화물 표면에 미세한 요철이 나타나고, 열전도 성능이 필요한 경우, 접촉 열저항이 커져 버릴 우려가 있다.

본 발명에서 사용되는 열전도성 분말은, 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과의 최밀도 충전화를 꾀하며, 열전도율 향상을 목적으로서 사용하는 것으로, 그 함유량은 전자파 흡수성 조성물 전체의 5 내지 80 부피%로 하는 것이 바람직하고, 또한 열전도성 분말과 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과의 합계 함유량이 전자파 흡수성 조성물 전체의 10 내지 90 부피%, 특히 30 내지 80 부피%로 하는 것이 바람직하다. 열전도성 분말과 전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과의 합계 함유량이 10 부피% 미만에서는 충분한 열전도율을 얻지 못할 우려가 있고, 90 부피%를 초과한 경우에는 전자파 흡수성 조성물이 취약해져 버릴 우려가 있다. 또한, 이와 같이 열전도성 분말을 배합한 경우, 이 조성물로부터 얻어지는 전자파 흡수성 시트의 열전도율이 1 W/mK 이상, 특히 2 W/mK 이상인 것이 바람직하다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물에 사용되는 기재 중합체로서는 열경화성 수지, 열가소성 수지, 고무 등을 들 수 있지만, 목적으로 하는 용도에 따라 선택할 수 있으며, 특별히 한정되는 것은 아니다.

기재 중합체로서, 구체적으로는 오르가노폴리실록산, 아크릴 수지, 염소화폴리에틸렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 에틸렌프로필렌 공중합체, 폴리염화비닐, 불소 고무, 우레탄 수지 등을 들 수 있다.

열전도 성능이 필요한 경우에는, 전자파 흡수성 조성물과 발열물 및(또는)방열 부재와의 접촉 열저항을 작게 하기 위해, 각 부재 표면의 미세한 요철에 맞추도록 전자파 흡수성 조성물은 부드러운 것이 바람직하다. 이 경우, 전자파 흡수성 조성물의 경도를 쉽게 조절할 수 있고, 내열성도 있는 오르가노폴리실록산을 기재 중합체로서 사용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 오르가노폴리실록산을 기재 중합체로 하는 조성물로서는, 미가황의 퍼티상 실리콘 수지 조성물이나 경화성 오르가노폴리실록산을 기재 중합체로 하는 실리콘 겔 조성물, 부가 반응형 실리콘 고무 조성물 또는 과산화물 가교 타입의 실리콘 고무 조성물 등으로서 구성할 수 있지만, 특별히 한정되는 것은 아니다.

또한, 이 경우, 경화성 오르가노폴리실록산을 기재 중합체로 하는 조성물의 경화 후 고무 경도는 아스카 C 경도로 80 이하, 특히 70 이하인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 미가황의 퍼티상 실리콘, 실리콘 고무 또는 실리콘 겔 조성물의 기재 중합체로서는 공지된 오르가노폴리실록산을 사용할 수 있으며, 이 오르가노폴리실록산으로서는 하기 평균 화학식 1로 표시되는 것을 사용할 수 있다.

R¹ _aSiO_(4-a)/2

식 중, R¹는 동일하거나 또는 상이한 비치환 또는 치환의 1가 탄화수소기이고, a는 1.98 내지 2.02의 양수이다.

여기서, R¹은 동일하거나 또는 상이한 비치환 또는 치환의 1가 탄화수소기,바람직하게는 탄소수 1 내지 10, 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 8의 것으로, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 헥실기, 옥틸기 등의 알킬기, 시클로헥실기 등의 시클로알킬기, 비닐기, 알릴기 등의 알케닐기, 페닐기, 톨릴기 등의 아릴기, 벤질기, 페닐에틸기, 페닐프로필기 등의 아랄킬기 등의 비치환의 1가 탄화수소기, 또한 이들 기의 탄소 원자에 결합된 수소 원자 중 일부 또는 전부를 할로겐 원자, 시아노기 등으로 치환한 클로로메틸기, 브로모에틸기, 시아노에틸기 등의 할로겐 치환 알킬기, 시아노 치환 알킬기 등의 치환된 1가 탄화수소기로부터 선택할 수 있다. 그 중에서도 메틸기, 페닐기, 비닐기, 트리플루오로프로필기가 바람직하며, 또한 메틸기가 50 몰% 이상, 특히 80 몰% 이상인 것이 바람직하다. 또한, a는 1.98 내지 2.02의 양수이다. 이 오르가노폴리실록산으로서는 일분자 중에 알케닐기를 2개 이상 갖는 것이 바람직하며, 특히 R⁴의 0.001 내지 5 몰%가 알케닐기인 것이 바람직하다.

상기 화학식 1의 오르가노폴리실록산으로서는, 그 분자 구조가 특별히 한정되는 것은 아니지만, 특히 그 분자쇄 말단이 트리오르가노실릴기 등으로 봉쇄된 것이 바람직하고, 특히 디메틸비닐실릴기 등의 디오르가노비닐실릴기로 봉쇄된 것이 바람직하다. 또한, 기본적으로는 직쇄상인 것이 바람직하지만, 분자 구조가 다른 1종 또는 2종 이상의 혼합물일 수도 있다.

상기 오르가노폴리실록산은, 평균 중합도가 100 내지 100,000, 특히 100 내지 2,000인 것이 바람직하며, 또한 25 ℃에서의 점도가 100 내지 100,000,000 cs(센티 스톡스), 특히 100 내지 100,000 cs인 것이 바람직하다.

상기 오르가노폴리실록산을 사용하여 부가 반응 경화형 실리콘 고무 조성물로서 제조하는 경우에는, 상기 오르가노폴리실록산으로서 비닐기 등의 알케닐기를 일분자 중에 2개 이상 갖는 것을 사용함과 동시에, 경화제로서 오르가노히드로겐폴리실록산과 부가 반응 촉매를 사용한다.

오르가노히드로겐폴리실록산으로서는, 하기 평균 화학식 2로 표시되는 상온에서 액체인 것이 바람직하다.

R² _bH_cSiO_(4-b-c)/2

식 중, R²는 탄소수 1 내지 10의 비치환 또는 치환의 1가 탄화수소기이고, 또한 b는 0≤b≤3, 특히 0.7≤b≤2.1, c는 0<c≤3, 특히 0.001≤c≤1이며, 또한 b+c는 0<b+c≤3, 특히 0.8≤b+c≤3.0을 만족하는 수이다.

여기서, R²는 탄소수 1 내지 10, 특히 1 내지 8의 비치환 또는 치환의 1가 탄화수소기이고, 상기 R⁵에서 예시한 기와 동일한 기, 바람직하게는 지방족 불포화 결합을 포함하지 않는 것을 들 수 있으며, 특히 알킬기, 아릴기, 아랄킬기, 치환 알킬기, 예를 들면 메틸기, 에틸기, 프로필기, 페닐기, 3,3,3-트리플루오로프로필기 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다. 분자 구조로서는 직쇄상, 환상, 분지상, 삼차원 망상 구조 중 어느 한 상태일 수 있으며, SiH기는 분자쇄 말단에 존재할 수도, 또는 분자쇄 도중에 존재할 수도 있으며, 그 양방에 존재할 수도 있다. 분자량은 특별히 한정되지 않지만, 25 ℃에서의 점도가 1 내지 1,000 cs, 특히 3 내지 500 cs의 범위인 것이 바람직하다.

상기한 오르가노히드로겐폴리실록산으로서 구체적으로는, 1,1,3,3-테트라메틸디실록산, 메틸히드로디엔 환상 폴리실록산, 메틸히드로겐실록산ㆍ디메틸실록산 환상 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로겐폴리실록산, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸히드로겐실록산 공중합체, 양쪽 말단 디메틸히드로겐실록시기 봉쇄 디메틸폴리실록산, 양쪽 말단 디메틸히드로겐실록시기 봉쇄 디메틸실록산ㆍ메틸히드로겐실록산 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로겐실록산ㆍ디페닐실록산 공중합체, 양쪽 말단 트리메틸실록시기 봉쇄 메틸히드로겐실록산ㆍ디페닐실록산ㆍ디메틸실록산 공중합체, (CH₃)₂HSiO_1/2단위와 SiO_4/2단위를 포함하는 공중합체, (CH₃)₂HSiO_1/2단위와 (CH₃)₃SiO_1/2단위와 SiO_4/2단위를 포함하는 공중합체, (CH₃)₂HSiO_1/2단위와 SiO_4/2단위와 (C₆H₅)₃SiO_1/2단위를 포함하는 공중합체 등을 들 수 있다.

이 오르가노히드로겐폴리실록산의 배합량은, 오르가노히드로겐폴리실록산의 규소 원자 결합 수소 원자(즉, SiH기)의 수와, 기재 중합체 중의 규소 원자 결합 알케닐기의 수와의 비율이 0.1:1 내지 3:1이 되는 양이 바람직하며, 0.2:1 내지 2:1이 되는 양이 보다 바람직하다.

부가 반응 촉매로서는 백금족 금속계 촉매가 사용되며, 백금족 금속을 촉매 금속으로서 함유하는 단체, 화합물 및 이들의 착체 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는 백금흑, 염화제2백금, 염화백금산, 염화백금산과 1가 알코올과의 반응물, 염화백금산과 올레핀류와의 착체, 백금 비스아세토아세테이트 등의 백금계 촉매, 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐 등의 팔라듐계 촉매, 클로로트리스(트리페닐포스핀)로듐, 테트라키스(트리페닐포스핀)로듐 등의 로듐계 촉매 등을 들 수 있다. 또한, 이 부가 반응 촉매의 배합량은 촉매량으로 할 수 있으며, 통상 상기 알케닐기 함유 오르가노폴리실록산에 대하여, 바람직하게는 백금족 금속으로서 0.1 내지 1,000 ppm, 보다 바람직하게는 1 내지 200 ppm이다. 0.1 ppm 미만이면 조성물의 경화가 충분히 진행되지 않는 경우가 많으며, 1,000 ppm을 초과하면 비용이 높아지는 경우가 있다.

한편, 실리콘 고무 조성물을 유기 과산화물 경화형으로 하는 경우에는, 경화제로서 유기 과산화물을 사용한다. 또한, 유기 과산화물 경화는, 기재 중합체의 오르가노폴리실록산의 중합도가 3,000 이상인 검상의 경우 유용하다. 유기 과산화물로서는 종래 공지된 것을 사용할 수 있으며, 예를 들면 벤조일퍼옥시드, 2,4-디클로로벤조일퍼옥시드, p-메틸벤조일퍼옥시드, o-메틸벤조일퍼옥시드, 2,4-디쿠밀퍼옥시드, 2,5-디메틸-비스(2,5-t-부틸퍼옥시)헥산, 디-t-부틸퍼옥시드, t-부틸퍼벤조에이트, 1,1-비스(t-부틸퍼옥시) 3,3,5-트리메틸시클로헥산, 1,6-비스(t-부틸퍼옥시카르복시)헥산 등을 들 수 있다.

유기 과산화물의 배합량은, 상기 기재 중합체의 오르가노폴리실록산 100 중량부에 대하여 0.01 내지 10 중량부로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물에는, 상기 성분에 추가하여 공지된 성분을더 배합할 수 있다. 또한, 자성 분말 및 열전도성 분말의 충전량을 높이기 위해 기재 중합체와의 습윤성(분산성)을 향상시킬 목적으로 웨터(wetter)를 사용하는 것이 바람직하다. 웨터로서는 통상 실리콘 고무 조성물의 배합에 사용되고 있는 수산기나 알콕시기 등의 가수분해성기를 갖는 실란 및 저분자량 실록산이 예시되며, 특히 편말단 3관능의 가수분해성기 함유 메틸폴리실록산이 바람직하다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물의 제조 방법 및 성형 방법 또는 경화 방법은 특별히 제한되지 않고, 통상법으로 할 수 있다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물의 형상으로서는 특별히 한정되지 않으며, 시트상물, 임의 형상의 성형물, 무정형상물, 장착시 무정형의 재료이고, 장착 후 경화되는 것 등, 목적하는 용도에 따라 선택할 수 있다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물은 두께 1 mm의 시트로 성형했을 때의 절연 파괴 전압이 50 V 이상인 것이 바람직하며, 특히 100 V 이상인 것이 바람직하다. 절연 파괴 전압이 50 V보다 작으면, 전자 기기 내부에서의 전기적 단락의 위험성이 커지기 때문에 장착 부분에 제한이 생기며, 필요한 전자파 노이즈 억제 효과를 얻지 못하는 경우가 있다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물은 절연 파괴 전압이 높기 때문에, 전자 기기 내부에 장착하는 경우, 프린트 배선 회로를 비롯한 각 부분의 전기적 단락에 대하여 그다지 배려할 필요없이 최적의 부분에 장착할 수 있다. 이에 따라 종래보다 전자 기기 내부의 전자파 노이즈를 더 억제할 수 있음과 동시에, 외부로의 전자파 누설량도 억제할 수 있다. 또한, 열전도 성능을 부여한 본 발명의 전자파 흡수성조성물을 전자 기기 내부의 전자 기기 요소와 방열 요소 사이에 설치함으로써 전자파 노이즈를 억제함과 동시에, 전자 기기 요소로부터 발생한 열의 기기 외부로의 방열이 가능해진다.

<실시예>

이하, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예로 제한되는 것은 아니다.

<실시예 1>

본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 제조하기 위해, RF 열플라즈마법으로 구상의 Fe-Cr-Si 합금계 연자성 분말(다이도 도꾸슈고 가부시끼 가이샤 제조, 상품명: DEPS1)에 대하여 전기 절연성 무기 미립자인 알루미나 미립자로 코팅하고, 알루미나 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 얻었다. 분석 결과, 코팅 후의 분말 전체량에 대하여 5 중량%의 알루미나 미립자 코팅층의 생성을 확인하였다.

액상 부가 반응 타입의 실리콘 고무 조성물을 준비하였다. 실온에서의 점도가 30 Paㆍs이고, 디메틸비닐실록시기로 양쪽 말단을 밀봉한 비닐기 함유 디메틸폴리실록산을 기재 오일로 하고, 규소 원자 결합 알콕시기를 함유하는 오르가노폴리실록산을 각종 충전 분말의 표면 처리제로서, 이 충전 분말의 합계량 100 중량부에 대하여 1 중량부 첨가하고, 또한 상기 알루미나 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과 열전도성 분말인 알루미나 분말을 첨가하여 실온에서 교반 혼합한 후, 다시 교반하면서 120 ℃로 1시간 열처리하여 본 발명의 전자파 흡수성 조성물의 기재 조성물을 제조하였다.

이어서, 일분자 중에 규소 원자에 결합된 수소 원자를 2개 이상 함유한 오르가노히드로겐폴리실록산, 백금족 금속계 촉매, 아세틸렌알코올계 반응 제어제를 첨가 혼합하고, 최종적인 배합 조성은 실리콘 성분 100 중량부에 대하여 알루미나 미립자에 의해 코팅된 자성 분말 1000 중량부, 열전도성 분말인 알루미나 분말 400 중량부가 되도록 조정하였다. 이어서, 압축 성형으로 120 ℃에서 10분간 가열 경화시켜 두께 1 mm의 본 발명의 전자파 흡수성 조성물인 전자파 흡수 성능과 열전도 성능을 겸비한 시트를 얻었다.

<실시예 2>

자성 분말을 코팅하는 전기 절연성 무기 미립자의 재질이 산화티탄인 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 1 mm의 전자파 흡수성 조성물의 시트를 얻었다.

<실시예 3>

자성 분말을 코팅하는 전기 절연성 무기 미립자의 재질이 질화알루미늄인 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 1 mm의 전자파 흡수성 조성물의 시트를 얻었다.

<실시예 4>

본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 제조하기 위해, RF 열플라즈마법으로 구상의 편평상인 Fe-Si-Cr-Ni 합금계 연자성 분말(미쯔비시 마테리얼 가부시끼 가이샤 제조, 상품명: JEM 분말)에 대하여 전기 절연성 무기 미립자인 알루미나 미립자로 코팅하여 알루미나 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 얻었다. 분석 결과, 코팅 후의 분말 전체량에 대하여 6 중량%의 알루미나 코팅층의 생성을 확인하였다.

실시예 1과 동일한 액상 부가 반응 타입의 실리콘 고무를 사용하여 두께 1 mm의 전자파 흡수성 조성물의 시트를 얻었다. 최종적인 배합 조성은 실리콘 성분 100 중량부에 대하여, 알루미나 미립자에 의해 코팅된 자성 분말 400 중량부가 되도록 조정하였다.

<실시예 5>

기재 중합체로서 닛신 가가꾸 고교 가부시끼 가이샤 제조의 아크릴 고무 RV-2520를 사용한 것 외에는, 실시예 4와 동일하게 하여 두께 1 mm의 전자파 흡수성 조성물의 시트를 얻었다.

<실시예 6>

본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 제조하기 위해, 알루미나의 서브 미크론 미립자를 톨루엔 중에 15 중량% 분산시킨 용액 중에 구상의 Fe-Cr-Si 합금계 연자성 분말(다이도 도꾸슈고 가부시끼 가이샤 제조, 상품명: DEPS1)을 침지하여 균일 혼합한 후, 톨루엔을 가열, 증발 제거하고, 이 자성 분말 표면에 알루미나 서브 미크론 미립자를 코팅하였다. 분석 결과, 코팅 후의 분말 전체량에 대하여 7 중량%의 알루미나 코팅층의 생성을 확인하였다.

그 밖의 조건은 실시예 1과 동일하게 하여 두께 1 mm의 전자파 흡수성 조성물의 시트를 얻었다.

<비교예 1>

전기 절연성 재료의 코팅을 하지 않은 구상의 Fe-Cr-Si 합금계 연자성 분말(다이도 도꾸슈고 가부시끼 가이샤 제조, 상품명: DEPS1)을 사용한 것 외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 두께 1 mm의 시트를 얻었다.

<비교예 2>

구상의 Fe-Cr-Si 합금계 연자성 분말(다이도 도꾸슈고 가부시끼 가이샤 제조, 상품명: DEPS1)을, 장쇄 알킬기 함유 실란 화합물(신에쯔 가가꾸 고교 가부시끼 가이샤 제조, 상품명 KBM4-3103)을 5 중량% 분산시킨 헥산 용액 중에서 혼합 교반하고, 헥산을 가열, 증발 제거하여 KBM-3103에 의해 표면이 절연 피복된 자성 분말을 얻었다. 분석 결과, 코팅 후의 분말 전체량에 대하여 1.5 중량%의 코팅층의 생성을 확인하였다.

실시예 1 내지 6, 비교예 1, 2에서 얻어진 시트의 절연 파괴 전압 및 전자파 흡수 특성으로서 방사 전자파 감쇠량, 열전도율을 하기에 나타낸 방법으로 평가하고, 결과를 표 1에 나타내었다.

<절연 파괴 전압>

절연 파괴 전압의 측정은 JIS C 2110에 기초하여 측정하였다.

<방사 전자파 감쇠량>

방사 전자파 감쇠량을 평가하는 방법을 도 2에 나타내었다. 우선, 전파 암실 (11) 내에서 1 mm의 두께로 성형한 전자파 흡수성 조성물의 시트를 주파수 1 GHz의 전자파를 발생하는 다이폴 안테나 (13)에 권취하고, 이 다이폴 안테나 (13)으로부터 3 m 떨어진 위치에 수신 안테나 (15)를 설치하였다. 즉, 이것은 FCC 준거의 3 m법에 합치하는 것이다. 이어서, 발생한 전자파를 수신 안테나 (15)와 접속된 실드 룸 (12) 내의 EMI 리시버(스펙트럼 분석기) (16)에 의해 측정하였다. 또한, 도 2 중 (14)는 시그널 제너레이터이다. 이 측정 결과와 본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 설치하지 않은 경우의 전자파 발생량과의 차이를 방사 전자파 감쇠량으로 하였다.

<열전도율>

열전도율은 ASTM E 1530에 기초하여 측정하였다.

	절연 파괴 전압(V)	방사 전자파 감쇠량(dB)	열전도율(W/mK)
실시예 1	1650	3.5	3.5
실시예 2	1720	3.4	3.3
실시예 3	1480	3.8	3.7
실시예 4	1020	8.5	1.0
실시예 5	1360	8.7	0.8
실시예 6	180	3.8	3.3
비교예 1	20	4.0	3.4
비교예 2	40	3.8	3.5

본 발명의 전자파 흡수성 조성물은 절연 파괴 전압이 높기 때문에, 전자 기기 내부에 장착하는 경우, 프린트 배선 회로를 비롯한 각 부분의 전기적 단락에 대하여 그다지 배려할 필요없이 최적의 부분에 장착할 수 있다. 또한, 열전도 성능을 부여한 본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 전자 기기 내부의 전자 기기 요소와 방열 요소 사이에 설치함으로써 전자파 노이즈를 억제함과 동시에, 전자 기기 요소로부터 발생한 열의 기기 외부로의 방열이 가능해진다.

본 발명의 전자파 흡수성 조성물을 전자 기기 내부에 사용함으로써 장착 부위를 걱정하지 않고, 종래보다도 효과적이고 간편하게 전자파 노이즈 대책, 방열 대책을 세울 수 있다.

Claims

전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말을 기재 중합체 중에 분산시키는 전자파 흡수성 조성물.
전기 절연성 무기 미립자에 의해 코팅된 자성 분말과 열전도성 분말을 기재 중합체 중에 분산시키는 전자파 흡수성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 자성 분말이 철 원소를 15 중량% 이상 포함하는 연자성 금속인 전자파 흡수성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 두께 1 mm의 시트로 성형했을 때의 절연 파괴 전압이 50 V 이상인 전자파 흡수성 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 기재 중합체가 경화성 오르가노폴리실록산인 전자파 흡수성 조성물.
제5항에 있어서, 경화 후의 경도가 아스카 C 경도로 80 이하인 전자파 흡수성 조성물.