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フィラー複合材料ってなに？
“フィラーを含有する高機能プラスチック”
フィラーとは充填材のこと。
熱伝導や電気伝導など様々な機能を有するフィラーを樹脂に複合化させることにより、限界を超越した高機能なプラスチック材料に変貌させます。
特性
フィラーと樹脂を混ぜて1つの材料に
単独では成しえない機能や特性を補いあっている
母材である樹脂は、軽くて成型加工しやすい特徴を持っています。
様々な機能を持ったフィラーを複合化させることにより、それぞれの素材を活かした複合材料を提供することができます。
積水化学のフィラー複合化技術の要
フィラーや樹脂の選定、フィラーを樹脂馴染みやすくするための表面改質、フィラーを樹脂に最密充填する配合設計、できた複合材料の特性を正しく評価する技術などが挙げられます。
フィラー複合材料が使われている身近なモノ
お風呂から空の上まで
家庭の浴槽、スマートフォン、鉄道向け枕木や飛行機まで、耐熱、高強度といった機能で様々なところで利用され、我々の暮らしや社会活動を快適にしています。
フィラー複合材料はペアフィギュアスケートの選手に似ています
ペアフィギュアスケートの選手は見事なコンビネーションで氷上を滑ります。
氷上をスムーズに滑り、演技を繰りなす様子や時に支えたりとペアの信頼関係が充分に発揮されるこの競技はフィラー複合材料にも通ずるところがあります。
代表的な8の機能
放熱性
発生した熱をスムーズに伝え、逃がします
こなじゅしペアはすぐに身体が温まり、本番で高いパフォーマンスを発揮します。また、温まった身体の熱を外に逃がし、速やかにクールダウンできます。
熱伝導率の高いフィラーで熱を逃がし電子機器の駆動温度の上昇を防ぐことで、快適なIoT社会に貢献します。
導電性
電気を通し、スムーズに伝えます
こなじゅしペアは、イナズマが走るように軽快なステップで滑り電気を伝えます。
金属などの導電性のあるフィラーを含んだ複合材料は、帯電防止材料、センサー用導電ゴム材料などに使用されます。
強靭性
物理的な衝撃に強く割れません
こなじゅしペアは、如何なる難易度の高い技も成功させる強い身体と絆をもっています。
樹脂が物理的な圧力を均一に分散し、衝撃を吸収してくれます。高い衝撃吸収性を発揮します。繊維状のフィラーなどを樹脂に含むことにより機械的強度の高い複合材料が提供されます。
遮光性
黒を身にまとい、光を通しません
黒色の衣装を纏ったコナは光を吸収して光を通しません。
光吸水性の高いカーボンブラックの素材と構造のおかげで、優れた遮光性を発揮します。
耐熱性
熱に耐え、溶けません
こなじゅしペアはスケートリンクが溶けるほどの暑さにも強く、全く音を上げません。
フィラーは樹脂と強い結合を持ち、樹脂が熱で溶融・分解するのを防ぐことで耐熱性を向上することができます。
難燃性
熱に耐え、燃えません
こなじゅしペアは燃え盛る炎にも強く、熱狂的な会場内でも問題なく情熱的なパフォーマンスを発揮します。
難燃性フィラーを含有する複合材料は耐火性を持ち、燃えにくくなるため様々な建築物や構造物の防火安全性を高めています。
ガスバリア性
さまざまなガスを弾き飛ばし、透過させません
こなじゅしペアのステップは規則正しいリズムと回転で酸素などのガスを弾き飛ばします。
板状などの形状が特殊なフィラーを配列することでガスの侵入を防ぎます。酸素を透過させない食品用ラップフィルムのような使い方ができます。
接着性・柔軟性
柔らかい身体でピタッ！とフィットします
こなじゅしペアは日々のストレッチを欠かさず行い、複雑なポーズもピタッ！と決める柔軟な身体で観客を魅了します。
柔軟性の高いフィラー複合材料はあらゆる凹凸（形状）に追従し、高い密着性を持っています。
フィラー複合材料が使われているところ
フィラー複合材料は様々な形に成形され放熱材として使用されています。
電気自動車のバッテリー内部の熱を放熱
EV（電気自動車）のバッテリーの寿命や安全性、パフォーマンスの安定性を保つために、フィラー複合材料がバッテリーの温度管理を手伝います。充電と放電を繰り返すと熱が発生し、劣化や発火の原因になります。バッテリー内部の熱を放熱し、適切な温度を維持することが必要です。
機能
放熱性
耐熱性
接着性・柔軟性
高解像度テレビの駆動用IC
4k/8kなどの高精細TVの熱対策にフィラー複合材料が使用されています。ICの駆動時の温度上昇を抑えることにより、4k/8k等高精細TVの快適な動画視聴に貢献しています。
機能
-
放熱性
-
接着性・柔軟性
電子機器の熱を逃がす放熱材
スマートフォンなどのデバイスの熱を逃がす放熱材としてフィラー複合材料が使用されています。高い柔軟性を有する放熱材は、段差応答性に優れ、様々な部品が搭載されている基板を一括で熱管理するのに効果的です。
機能
-
放熱性
-
接着性・柔軟性
半導体を駆動させる際に発する熱を逃がす放熱材
半導体を駆動させる際に発生する熱を逃がすためにフィラー複合材料が使用されています。ポリマーの持つ柔軟性や密着性などの維持を両立した熱伝導率の高い放熱シートを使用することでCPUやGPU、エネルギー密度の高いLEDなど、高発熱部位の冷却が可能です。
機能
-
放熱性
-
接着性・柔軟性
フィラー複合材料が貢献する社会
半導体の駆動性向上による
遠隔医療・自動運転・
エンタメへの貢献
データセンターでの
高速通信・多点接続 / 省エネを
可能とした
IoTの暮らしへの浸透
直流交流スイッチングや
エネルギー損失低減による
EV活用度UP（急速充電）
・インフラ化
製品紹介
放熱ペースト/グリス
柔軟性のあるシリコーンフリーの放熱ペースト材料で発熱部材の上に塗布しオーブン硬化することで気泡なくモールドできます。また空気中に放射するタイプなので、発熱部材の熱を簡単に拡散させることも可能です。
放熱グリス（1液/2液）/非接着剤
非接着性の為、リワーク性に優れた積水のグリスです。1液及び2液タイプを取り揃えているので、用途に応じて適したものを使い分けることができます。
1液性熱硬化型放熱グリス
【接着性放熱グリスシリーズ】
優れた熱伝導率と低弾性を両立した、熱硬化により接着性を発現する製品です。なお、冷凍での保管が必要となります。
特徴
- 高熱伝導、モールディング性良好
- 柔軟性に優れフレキシブル基板へ適用可能
- 様々な塗布プロセスに対応しており、工程の自動化が可能
1液性非硬化放熱グリス
【シリコーンフリー放熱グリスGA】
シリコーンオイルを使用していないため、低分子シロキサンによる接点障害等の問題がない製品です。
特徴
- グリスタイプ、シリコンフリー
- 取扱性に優れ、基板へのディスペンスや塗布も容易にできる
2液性室温硬化型放熱グリス【放熱グリスCGW™】
CGW™ シリーズは室温硬化が可能な2液性シリコーン放熱グリスです。充填設備を使用することで、工程の自動化が可能です。
特徴
- 無溶剤タイプの2液性で安定性に優れる
- チクソ性が高く厚盛が可能
- 高い耐久性があり、車載制御部品やバッテリーにも採用される
放熱シート
独自のフィラー配向技術を駆使し、柔軟性を持たせたまま高い熱伝導率を発揮させた放熱シート。シリコーンフリーや絶縁性を持った多種多様な放熱シートを取り揃えており、様々なデバイスに用いられています。
高熱伝導放熱シート【MANION™シリーズ】
磁場配向技術により炭素繊維の持つ高い熱伝導率を利用し、柔軟性や密着性などを両立した放熱シートです。
特徴
- 両面粘着タイプよりも熱伝導に特化したグレード
- 柔軟性を付与したまま最大25W/(m･K)の熱伝導率を実現
- 低温-40°C、高温150°C、湿度、ヒートサイクルにも強い
シリコーン放熱シート【TIMLIGHT™シリーズ】
低シロキサンシリコーンのシートタイプです。シリコーンの優れた温度耐久性・電気絶縁性をそのままに、柔軟性・密着性を利用して発熱素子へ追従させた高い熱伝導性能を発揮します。
特徴
- シリコーンの優れた温度耐久性、電気絶縁性
- 柔軟性、密着性を利用した高い熱伝導性能
高熱伝導放熱シート
【TIMLIGHT™高熱伝導シリーズ】
炭素繊維をZ方向に配向した、熱伝導率の高い放熱シートです。
特徴
- ポリマー由来の粘着性を残した両面粘着タイプ
- 固定、追従性に優れる
シリコーン放熱シート
【TIMLIGHT™ソフトシリーズ】
素子への密着性や圧縮性に注目し、実装時の熱抵抗値を究極に低減することに成功した超柔軟の放熱シートです。
特徴
- 基材の柔軟性を極限まで生かした、凹凸追従性やクッション性
- 高さの異なる部品への密着、基板へのストレスの軽減、公差の吸収など設計に有効
放熱性電磁波吸収シート【Pμシリーズ】
放熱シートの柔軟性・熱伝導性はそのままに、優れた電波吸収性を付与した放熱性電波吸収シートです。電子機器内部での電磁波ノイズの発生および熱の問題に1枚で対応できます。
特徴
- 熱・電磁波両方の対策が可能
- 対象となる箇所に貼りつけるだけでノイズ対策が可能
放熱性絶縁シート
パワーデバイスなどへ適用可能な放熱部材です。熱伝導率の優れたフィラーを高充填することで、高熱伝導率と高絶縁性の両立を実現しています。また信頼性の高さから、セラミック基板代替を可能にします。
放熱性絶縁シート【樹脂絶縁基板NF-type】
B-stage状態で接着性（熱硬化）のある絶縁層を持つ高放熱性、絶縁性に優れた基板です。優れたシート性・密着性を有し、幅広い材質・厚みの材料との組合せが可能になっています。
特徴
- 高放熱性、絶縁性に優れた放熱部材
- 優れた熱抵抗特性、高接着性、高信頼性
用途例
製品概要
| 製品 | B-stage 樹脂基盤 | 放熱性絶縁シート |
|---|---|---|
| NF-type | 金属ベース基盤対応品 | |
| 概要 |  |
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| 製品構成 |  |
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| 用途例 |
IPMモジュール 
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IGBTモジュール 
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