(57)【要約】  【課題】  二部材間に挟み込んだ際に、十分な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収層を確実に形成可能な電磁波吸収組成物を提供すること。  【解決手段】  本発明の電磁波吸収組成物は、磁性材料からなる粒子である損失材粒子と、二部材間に挟み込まれてもあらかじめ規定された最小厚以下まで潰れない硬さを有する粒子であり、その粒子径が前記最小厚以上のスペーサ粒子と、損失材粒子およびスペーサ粒子とともにペースト状ないし粘土状の混合物となる結合材とを混合してなる。スペーサ粒子の粒子径は、前記最小厚以上あり、損失材粒子の粒子径は、前記最小厚以下なので、この電磁波吸収組成物を二部材間に挟み込むと、前記最小厚以上の厚さを有する電磁波吸収層を容易かつ確実に形成することができる。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
二部材間に挟み込まれた際に、あらかじめ規定された最小厚以上の厚さを有する電磁波吸収層を形成可能な電磁波吸収組成物であって、
磁性材料からなる粒子であり、その粒子径が前記最小厚以下の損失材粒子と、
前記二部材間に挟み込まれた際に前記最小厚以下まで潰れない硬さを有する粒子であり、その粒子径が前記最小厚以上のスペーサ粒子と、
前記損失材粒子および前記スペーサ粒子が混合されて、前記損失材粒子および前記スペーサ粒子とともにペースト状ないし粘土状の混合物となる結合材と
を含有することを特徴とする電磁波吸収組成物。
【請求項２】
前記スペーサ粒子は、前記損失材粒子および前記結合材よりも高い熱伝導性を有する熱伝導性粒子である
ことを特徴とする請求項１記載の電磁波吸収組成物。
【請求項３】
前記スペーサ粒子は、粒子径が５０〜１２５μｍで、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜１０重量％含まれている
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電磁波吸収組成物。
【請求項４】
前記損失材粒子は、粒子径が０．５〜５０μｍで、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜９０重量％含まれている
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の電磁波吸収組成物。
【請求項５】
二部材間に挟み込まれた際に、厚さ５０μｍ以上の電磁波吸収層を形成可能な電磁波吸収組成物であって、
磁性材料からなる粒子であり、その粒子径が０．５〜５０μｍで、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜９０重量％含まれている損失材粒子と、
前記二部材間に挟み込まれた際に前記最小厚以下まで潰れない硬さを有する粒子であり、その粒子径が５０〜１２５μｍで、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜１０重量％含まれているスペーサ粒子と、
前記損失材粒子および前記スペーサ粒子が混合されて、前記損失材粒子および前記スペーサ粒子とともにペースト状ないし粘土状の混合物となる結合材と
を含有することを特徴とする電磁波吸収組成物。
【請求項６】
前記損失材粒子は、長径が０．５〜５０μｍで、長径／短径の比が２〜３０となる偏平状粒子である
ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の電磁波吸収組成物。
【請求項７】
前記損失材粒子、前記スペーサ粒子、および前記結合材が、絶縁性材料である
ことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の電磁波吸収組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電磁波吸収組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品に塗布されるペースト状組成物としては、例えば、電子部品からの放熱を図るために利用される熱伝導性グリースが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−９１７４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような熱伝導性グリースは、単に二部材間にできる微小な隙間を埋めることにより、二部材間での熱移動を促す役割を果たしているに過ぎず、電磁波を遮断するような能力は備えていなかった。
【０００４】
一方、電磁波を遮断する能力を有する部材としては、磁性粉末をマトリクス樹脂中に分散させてなる電磁波吸収材料を、シート状ないしブロック状などの形態に加工した電磁波吸収体が知られている。
【０００５】
しかし、この種の電磁波吸収体は、シート状ないしブロック状などの形態に加工されているため、グリースのように塗布することはできず、二部材間に挟み込むことはできるものの、それら各部材と電磁波吸収体との界面に微小な隙間ができた場合に、そのような微小な隙間をグリースの如く埋めることはできなかった。そのため、特に、二部材間での熱移動を促したい場合に二部材間にシート状の電磁波吸収体を挟み込むようなことをすると、二部材間での熱移動を阻害してしまうおそれがあった。
【０００６】
そこで、本件発明者らは、熱伝導性グリースの如く容易に電子部品に塗布することができる電磁波吸収材料について検討を始めた。
しかし、単なる熱伝導性グリースの場合は、一般に、微小な隙間を埋めるための必要最小限な量を塗布すればよいので、二部材間に挟み込んだ際に塗膜が押し潰されてきわめて薄い層になってしまっても何ら問題はないのに対し、電磁波吸収材料の場合、十分な電磁波吸収性能を確保するためには、ある程度以上厚みのある層を形成しなければならないので、単に二部材間に挟み込むだけでは、塗膜が押し潰されて過剰に薄くなってしまい、所期の電磁波吸収性能を確保できなくなるおそれがあった。
【０００７】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、二部材間に挟み込んだ際に、十分な電磁波吸収性能を有する電磁波吸収層を確実に形成可能な電磁波吸収組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、本発明の特徴的構成について説明する。
本発明の電磁波吸収組成物は、二部材間に挟み込まれた際に、あらかじめ規定された最小厚以上の厚さを有する電磁波吸収層を形成可能な電磁波吸収組成物であって、磁性材料からなる粒子であり、その粒子径が前記最小厚以下の損失材粒子と、前記二部材間に挟み込まれた際に前記最小厚以下まで潰れない硬さを有する粒子であり、その粒子径が前記最小厚以上のスペーサ粒子と、前記損失材粒子および前記スペーサ粒子が混合されて、前記損失材粒子および前記スペーサ粒子とともにペースト状ないし粘土状の混合物となる結合材とを含有することを特徴とする。
【０００９】
この電磁波吸収組成物において、損失材粒子は、磁性材料からなる粒子である。磁性材料としては、Ｎｉ系フェライト磁性体、Ｍｇ系フェライト磁性体、Ｍｎ系フェライト磁性体、Ｂａ系フェライト磁性体、Ｓｒ系フェライト磁性体、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、鉄などを挙げることができる。
【００１０】
また、損失材粒子は、粒子径が０．５〜５０μｍで、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜９０重量％含まれていると好ましい。粒子径が０．５μｍを下回ると、フィラー間の接触熱抵抗が高まり、熱抵抗が悪化するという問題を招くおそれがあり、粒子径が５０μｍを上回ると、スペーサ粒子の大きさを上回り、二部材間に挟み込んだ際に安定した厚みが得られなく原因となる。また、損失材粒子の含有量が１重量％を下回ると、十分な電磁波吸収効果が得られなくなるおそれがあり、含有量が９０重量％を上回ると、ペースト状ないし粘土状の形態を維持することが困難になり、塗工しづらくなるといった問題を招くおそれがある。
【００１１】
また、この電磁波吸収組成物において、スペーサ粒子は、二部材間に挟み込まれた際に前記最小厚以下まで潰れない硬さを有する粒子である。このスペーサ粒子は、二部材間に挟み込まれた際に各部材と直接接触することで、二部材間の間隔を維持するためのスペーサとして機能する。
【００１２】
このようなスペーサ粒子は、二部材それぞれに直接接触する状態にあるので、さらに二部材間での熱伝導をも促すためには、損失材粒子および結合材よりも高い熱伝導性を有する熱伝導性粒子であると好ましく、それには、例えば、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＭｇＯ、Ｂ4Ｃ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ（ＯＨ）3、Ｍｇ（ＯＨ）2などの粒子を用いると好ましい。なお、熱伝導性粒子としては、例えば、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の粒子を用いると好ましい。こうした熱伝導性の高いスペーサ粒子を利用すれば、電磁波吸収組成物の熱伝導率も向上するので、熱伝導性能と電磁波吸収性能を兼ね備えた熱伝導性電磁波吸収組成物となる。
【００１３】
また、スペーサ粒子は、粒子径が５０〜１２５μｍで、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜１０重量％含まれていると好ましい。粒子径が５０μｍを下回ると、二部材間に挟み込まれたときに確実に確保できる膜厚が５０μｍを下回ることになるので、十分な電磁波吸収効果が得られなくなるおそれがあり、粒子径が１２５μｍを上回ると、過剰に粗大な粒子が混在することになり、塗工しづらくなる傾向が現れる。また、スペーサ粒子の含有量が１重量％を下回ると、スペーサ粒子の存在する密度が低下することから、確実なスペース（層厚）確保が困難になる傾向があり、含有量が１０重量％を上回ると、これも塗工しづらくなる原因となる。
【００１４】
さらに、結合材は、電磁波吸収組成物全体をペースト状ないし粘土状の混合物とするための組成物である。ここで、ペースト状とは、例えばグリスのような性状を想定する用語であり、粘土状とは、例えば、パテ類のような性状を想定する用語であるが、要するに、液体ほど流動性はないものの、容易に塑性変形する不定形組成物を意図する用語である。結合材の具体的な組成については任意であるが、例えば、シリコーンオイル、ポリアルファオレフィン、ポリオールエステルなどの各種流動性有機材料を用いることができる。
【００１５】
混合物の粘度が低い場合は、公知の増粘剤を用いて粘度を最適化すればよく、また、損失材粒子として偏平状粒子を用いると、増粘剤を利用することなく粘度を高くすることもできる。この場合の偏平状の損失材粒子としては、長径が０．５〜５０μｍで、長径／短径の比が２〜３０となる偏平状粒子を用いると好ましい。
【００１６】
このような偏平状粒子を用いれば、添加量を増減調整することにより、電磁波吸収組成物の粘性を所望の粘度に調整できるという特性があるので、電磁波吸収組成物の塗工を行うに当たって作業性のよい粘度に調整することができる。
【００１７】
さらに、電磁波吸収層の絶縁性を確保したい場合は、前記損失材粒子、前記スペーサ粒子、および前記結合材が、絶縁性材料であるとよい。このようにすれば、絶縁性能と電磁波吸収性能を兼ね備えた絶縁性電磁波吸収組成物となる。
【００１８】
以上のように構成された電磁波吸収組成物によれば、二部材間に挟み込んだ際に、スペーサ粒子が二部材間に挟み込まれた時点で、それ以上は電磁波吸収層が薄くならず、少なくともスペーサ粒子の粒子径相当の厚さを確実に確保することができる。したがって、例えば、損失材粒子がフェライトのような脆性の高い材料からなる場合でも、損失材粒子の崩壊を伴って電磁波吸収層が過剰に薄くなってしまうようなことはなく、電磁波吸収層の厚さを容易にあらかじめ規定された最小厚以上の厚さとすることができる。
【００１９】
したがって、あらかじめ損失材粒子の配合量を電磁波吸収層の厚さを考慮して最適化しておけば、後は、簡単に電磁波吸収層の厚さを最適化できるので、所期の電磁波吸収性能を発揮する電磁波吸収層を簡単に得ることができる。
【００２０】
すなわち、この電磁波吸収組成物によって形成される電磁波吸収層の電磁波吸収性能は、主に損失材粒子の配合量と電磁波吸収層の厚さに応じて決まるので、損失材粒子をある配合比で混合してある場合、所期の電磁波吸収性能を得るために必要な電磁波吸収層の最小厚を特定することができる。そして、電磁波吸収層の最小厚を特定できれば、二部材間に挟み込まれた際に前記最小厚以下まで潰れない硬さを有する粒子であって、その粒子径が前記最小厚以上の粒子を、スペーサ粒子として混合すれば、所期の電磁波吸収組成物を得ることができ、この電磁波吸収組成物であれば、単に二部材間に挟み込むだけで前記最小厚以上の厚さを有する電磁波吸収層を、容易かつ確実に形成できるのである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
（１）製造例
損失材粒子であるフェライト粉末（平均粒子径：５μｍ、ビッカース硬度：５〜７ＧＰａ）８５重量部と、スペーサ粒子である球状アルミナ粒子（平均粒子径：８０μｍ、ビッカース硬度：１４〜２２ＧＰａ）５重量部と、結合材であるシリコーンオイル１０重量部とを混合して、所期の電磁波吸収グリス（ペースト状組成物）を得た（実施例）。なお、得られた電磁波吸収グリスは、絶縁性のものである。
（２）膜厚変化試験
実施例の電磁波吸収グリスを、金属板に塗布して、別の金属板との間に挟み込んだところ、金属板間には、層の厚さが少なくとも８０μｍはある電磁波吸収層を形成することができた。また、さらに金属板に過大な荷重を加えても、電磁波吸収層の厚さにほとんど変化はなかった。
【００２２】
比較のため、上記電磁波吸収グリスからスペーサ粒子のみを除いた試料（比較例）を用いて、同様に金属板間に挟み込んだところ、上記実施例の電磁波吸収グリスよりも層の厚さが薄くなった。また、さらに金属板に過大な荷重を加えたところ、層が押し潰されて、さらに薄くなった。
（３）透磁率測定
実施例の電磁波吸収グリスの透磁率を、インピーダンスアナライザー（アジレントテクノロジー株式会社製、４９９１Ａ）で測定したところ、透磁率６．２６（１００ＭＨｚ）であった。
（４）熱抵抗測定
実施例の電磁波吸収グリスの熱抵抗を測定した。熱抵抗の測定方法は、ＡＳＴＭ  Ｄ５４７０に準拠した方法で実施した。その結果、熱抵抗は０．１℃／Ｗであった。
【００２３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態では、損失材粒子としてフェライト粉末を用いる旨を説明したが、このフェライト粉末の原料としては、Ｎｉ系フェライト磁性体、Ｍｇ系フェライト磁性体、Ｍｎ系フェライト磁性体、Ｂａ系フェライト磁性体、Ｓｒ系フェライト磁性体などを任意に用いることができる。また、フェライト以外の磁性材料からなる損失材粒子を用いてもよく、例えば、Ｆｅ−Ｓｉ合金、Ｆｅ−Ｎｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ合金、Ｆｅ−Ｓｉ−Ｃｒ合金、鉄などの粉末を用いてもよい。
【００２４】
また、上記実施形態では、特定の粒子径の損失材粒子を特定の量だけ配合する例を示したが、損失材粒子の粒子径は０．５〜５０μｍ程度のものであれば好適に用いることができ、配合量は、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜９０重量％程度にすると好適である。
【００２５】
また、上記実施形態では、スペーサ粒子として球状アルミナ粒子を例示したが、この他、ＡｌＮ、ＢＮ、ＳｉＣ、ＭｇＯ、Ｂ4Ｃ、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ（ＯＨ）3、Ｍｇ（ＯＨ）2などの粒子、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料からなる粒子を用いることもできる。これら熱伝導性の高いスペーサ粒子を利用すれば、電磁波吸収組成物の熱伝導率が向上するので、熱伝導性能と電磁波吸収性能を兼ね備えた熱伝導性電磁波吸収組成物となる。
【００２６】
また、上記実施形態では、特定の粒子径のスペーサ粒子を特定の量だけ配合する例を示したが、スペーサ粒子の粒子径は５０〜１２５μｍ程度のものであれば好適であり、配合量は、電磁波吸収組成物全体に対する重量比で１〜１０重量％程度にすると好適である。
【００２７】
さらに、上記実施形態では、結合材としてシリコーンオイルを例示したが、シリコーンオイルの代わりに、ポリアルファオレフィン、ポリオールエステルなどの各種流動性有機材料を用いることができる。
【００２８】
加えて、損失材粒子として、長径が０．５〜５０μｍで、長径／短径の比が２〜３０となる偏平状粒子を用いれば、添加量を増減調整することにより、電磁波吸収組成物の粘性を所望の粘度に調整できるという特性があるので、電磁波吸収組成物の塗工を行うに当たって作業性のよい粘度に調整することができる。