KR910004523B1 - 저유전율 복합재료 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

저유전율 복합재료

본 발명은 중공불소수지 입자를 고분자 재료로 되는 본 재료내에 분산하는 것에 의하여 전기적 특성 등을 향상시킨 저유전율 복합재료에 관한 것이다.

종래부터, 각종의 플라스틱 또는 고무가 절연재료로서 사용되고 있는 바, 근년 이들 절연재료에, 질소까스, 탄산까스 등의 기체가 내부에 봉입된 글라스 혹은 실리카로부터 되는 미소의 중공구체를 혼입하여 이와 같은 저유전율의 충전재에 의하여 절연재료의 전기적 특성을 향상시키는 것이 제안되어 있다.(특개소 62-48710호, 특개소 62-48711호 참조)

그러나, 이와 같은 미소의 중공구체는 재질적으로 딱딱하므로, 유연성을 가지는 절연재료에 혼입한 때에, 충전량을 높이면 본 재료인 절연재료의 유연성이 현저하게 저하하며, 그것에 수반하여 무르다는 문제점이 발생한다.

그래서, 글라스제의 미소의 중공구체에 대신하여 플라스틱제의 미소의 중공구체의 사용도 생각할 수 있으나, 플라스틱제의 미소의 중공구체를 사용한 경우에는 다른 문제가 발생한다. 즉, 종래의 미소의 중공구체의 제조 방법에서는, 본체가 될 수지의 성형가공성(용융점도, 융점 등)에 크게 좌우되며, 이 때문에 불소수지와 같이 우수한 특성을 가지고 있어도 성형가공성이 그다지 좋지 않은 재료로 중공형상의 입자를 만드는 것은 곤란한 것이다. 따라서, 예로, 염화비닐리덴-아클릴로니트릴 공중합체 등의 성형가공성이 양호한 극히 일부의 재료로부터 되는 것 밖에 얻어지고 있지 않다.

그러나, 이 미소의 중공구체는, 융점이 낮은 재료로 되기 때문에 내열성이 어려움이 있으며, 더욱 유기용제에 침해되기 쉽다는 결점이 있으므로, 플라스틱 등의 절연재료에 혼입하여 사용할 경우에는, 성형시, 혹은 그 후의 사용 조건 등에 큰 제약이 있으며, 종래의 글라스 혹은 플라스틱으로 되는 미소의 중공구체를 사용하는 복합재료에 있어서는, 각각 해결하지 않으면 안될 문제점을 안고 있다. 본 발명은, 이들 종래의 미소의 중공구체를 사용하는 복합재료의 문제점에 감안하여 성형시 혹은 사용시에 있어서의 유기용제나 열의 영향을 받는 일이 없고, 더욱 유연성을 가지는 고분자 재료를 본 재료로 한 때에 유연성이 양호하게 유지되는 저유전율 복합재료의 제공을 그 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 분쇄된 열용융성 불소수지 발포체를 고분자 재료에 혼합하여 되는 자유전율 복합재료를 구성한다.

또, 본 출원의 다른 발명에 의하면, 미발포의 발포제를 내부에 포함한 분쇄된 열용융성 불소수지를 고분자 재료내에서 발포하여 되는 저유전율 복합재료를 구성한다.

본 발명에 있어서, 공지의 방법에 의하여 제조가 가능한 열용융성 불소수지 발포체는, 내부에 존재하는 다수의 기포에 의하여 유전율이 대폭으로 저하하며, 또한, 이 발포체를 분쇄하여 얻어지는 입자도 내부에 기포를 포함한 중공입자로 되므로, 이와 같은 중공입자를 고무, 플라스틱 등의 고분자 재료에 혼입하는 것에 의하여, 전체로서의 유전율이 저하하여 저유전율 복합재료로 된다. 여기서, 중공입자는 내열성 및 내약 특성에 우수한 불소수지로 형성되어 있으므로, 성형 가공시, 혹은, 그 후의 사용에 있어서, 열이나 유기용제 등의 영향을 받은 일이 없으며, 이 때문에 극히 사용하기가 쉬운 복합재료로 된다. 또한, 이와 같은 중공입자는 재료적으로 딱딱하지 않으므로, 성형후의 복합재료의 유연성을 저하시키는 일은 대부분 없다.

또, 본 출원의 다른 방법에 의하면, 미발포의 발포제를 내부에 포함한 열용융성 불소수지를 분쇄하고, 이들 열용융성 불소수지 입자를 고분자 재료에 혼입한 후, 열용융성 불소수지 입자를 발포시켜서 되는 것이기 때문에, 고분자 재료의 내부에 다수의 저유전율의 중공불소수지 입자가 존재하게 되며, 그 결과, 전체로서의 유전율이 저하하여 저유전율 복합재료로 된다.

일반적으로, 화학발포제는 물이나 유기용제 등에 의하여 분해되기 쉬우며, 이들이 존재하는 것 같은 제조방법에 있어서는 사용할 수 없으나, 여기서 발포제는, 내약품성에 우수한 열용융성 불소수지로 피복되어 있으므로, 복합재료의 본 재료로 되는 고분자 재료가, 예로 사불화에틸렌수지와 같이 성형가공인 때에 유기용제를 사용하는 것인 경우에는, 이들의 액체와의 접촉에 유효하게 저지되어서 성형가공을 행하기 전에서의 분해가 없어지며, 확실하게 발포시키는 것이 가능하게 된다.

이하, 구체적인 예로서 본 발명의 저유전율 복합재료에 대하여 설명한다.

[실험예 1-3]

발포율이 60%의 테트라플루오로에틸렌/플루오르알킬비닐에텔 공중합수지 발포체를 기계적으로 분쇄하고, 내부에 기포를 포함한 중공입자상으로 형성한 열용융성 불소수지 입자를 사용하여 사불화에틸렌수지에 발포체 입자의 배합비율(체적 비율)를 변경하여 첨가한 것을 시이트 형상으로 성형하고, 각각 유전율을 측정하여 다음표에 표시하는 바와 같은 결과를 얻었다.

이와 같이, 본 발명에 의한 복합재료는, 발포체 입자의 배합비가 증가하는 것에 따라서 유전율이 저하하였다.

또 내열성, 내약품성에 대하여는 변화는 볼 수 없고, 기계적 특성중에서 유연성에 대하여는 도리어 향상되었다.

또한, 본 재료로서 사불화에틸렌수지의 대신으로 다른 고분자 재료를 사용한 경우에도 대략 동일한 경향이 보였다.

실시예에 있어서, 열용융성 불소수지 발포체 입자는, 프론까스 등의 기체의 불어 넣는 것에 의한 물리적 발포 방법, 혹은 화학 발포제를 사용한 화학적 발포 방법으로 발포시킨 열용융성 불소수지의 발포체를, 예로 제트밀(Jet mill) 등의 분쇄기에 의하여 기계적으로 입자형상으로 분쇄한 것이며, 분쇄후의 입자지름에 대하여는, 완전한 독립기포를 입자의 내부에 남기기 위하여, 발포체의 기포지름의 적어도 2배 이상으로 하는 것을 바란다. 또, 발포체 입자를 형성하는 열용융성 불소수지로서는, 실시예의 수지 이외에, 예로 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합수지, 에틸렌-삼불화염화에틸렌 공중합수지 등의 사용이 가능하며, 이들의 발포율 및 기포지름에 대하여는, 복합재료로 되는 고분자 재료의 종류 등에 따라서 적당하게 선택된다.

또, 화학발포를 행할 때의 발포제로서는, 열용융성 불소수지의 융점이 높으므로, 분해온도위 높은 것이 필요한 것이며, 예로 Ficel THT(파이슨사), Ficel AF-100(파이슨사), Expandax 150(오오린사), Ceiogen HT-550(유니로얄사) 등을 들 수 있다. 또한, 발포성을 향상시키기 위한 발포조제(발포핵제)로서 질화붕소불화카아본 등을 첨가하면 가장 적합한 것이다.

다음에, 본 출원의 다른 발명에 의한 저유전율 복합재료에 대하여 설명한다.

열용융성 불소수지로서 사불화에틸렌-육불화프로필렌 공중합수지에 전기의 화학발포제와 발포조제를 첨가한 혼합물을, 발포제의 분해 온도이하로 로드형상으로 압출성형하고, 이것을 분쇄기를 사용하여 입자형상으로 분쇄하였다.

이 발포제를 내부에 포함한 열용융성 불소수지 입자를 본 재료로 되는 사불화에틸렌수지 분말에 첨가 혼합하고, 공지의 방법에 의하여 예비 성형한 후, 소성을 행하였다.

이 소성공정에 있어서 열용융성 불소수지 입자는 발포하여 중공의 입자로 되며, 그 결과, 사불화에틸렌수지 성형체의 내부에 다수의 기포가 형성된다.

이 경우, 화학발포제는 열용융성 불소수지로 덮어져 있으므로, 예비성형을 행할 때에 사용하는 윤활제로서의 유기용제나 기타의 첨가제에 의하여 분해되는 일이 없으며, 소성시의 열에 의하여 확실하게 분해하여 열용융성 불소수지 입자를 발포시킨다. 또한, 화학발포제로서는, 전기의 실시예에서 들은 발포제가 사용되며, 또, 본 재료로 되는 고분자 재료에 대하여도 전기의 실시예와, 동일하게, 사불화에틸렌수지 이외에 다른 열가소성 또는 열경화성의 수지, 혹은 고무 등을 사용할 수 있다.

이와 같이하여 얻어지는 복합재료는, 전기의 실험예의 것과 동일하게 열용융성 불소수지 입자의 배합비율이 높게 되는 것에 따라서, 그 유전율이 저하되었다.

또, 내열성, 내약특성 등의 저하는 보이지 않으며, 유연성은 향상되었다.

이상 설명한 바와 같이, 본 출원의 각각의 발명에 있어서는, 저유전율의 중공입자상의 열용융성 불소수지가 고분자 재료로 되는 본 재료내에 분산하여 되는 것이므로, 저유전율로, 더욱 열용융성 불소수지 입자의 배합량 등을 선택하는 것에 의하여, 원하는 유전율에 설정할 수 있으므로, 전기 절연재료로서의 사용에 가장 적당한 복합재료로 된다.

또한, 열용융성 불소수지로부터 되는 중공입자가 재질적으로 유연하므로, 글라스제의 미소의 중공구체를 사용한 경우와 같이 복합재료가 단단하며 또한, 무르게 되는 일이 없어지며, 더욱 내열성이나 내약품성에 우수하므로, 복합재료의 성형가공시 혹은 사용시에, 열이나 유기용제 등의 영향을 받는 일이 없으며, 안정된 특성이 유지된다.

또한, 본 출원에 의한 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것이 아니며, 각각의 발명의 기술사상 내에서의 여러가지의 변경은 물론 가능한 것이다.

Claims (2)

1. 분쇄된 열용융성 불소수지 발포체를 고분자 재료에 혼입하여서 되는 저유전율 복합재료.
2. 미발포의 발포제를 내부에 포함한 분쇄된 열용융성 불소수지를 고분자 재료내에서 발포하여 되는 저유전율 복합재료.