堺化学工業株式会社

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放熱フィラー 大粒子酸化亜鉛「LPZINC®」

「LPZINC Series」HEAT DISSIPATING FILLER LARGE PARTICLES ZINC OXIDE

近年、電子部品ではデータ伝送の高速化やパワーデバイスの拡大などに伴って放熱対策が従来にも増して求められています。
放熱シートやグリースといった複合材料向け無機フィラーとして、酸化亜鉛が優れた特性を発揮します。

1.放熱フィラーの要求性能

放熱材料はマトリックス樹脂と放熱フィラーとで構成されます。通常マトリックス樹脂は放熱フィラーに比べ熱伝導率が低く(0.1~0.3W/mK)、

放熱性能は主に放熱フィラーに依存します。このとき、小粒子のフィラーだけでは粒子間や粒子と樹脂との間の熱抵抗が増大し、十分な性能が

得られません。そこで、メインに大粒子フィラーを配合して熱をより効果的に伝達することが有効となります。

2.各種放熱フィラーの比較

酸化物放熱フィラーとして一般的なアルミナやマグネシアに比べ、酸化亜鉛には接触熱抵抗が抑えられ熱伝導率が高く、熱膨張率が低いという優位性があります。

但し絶縁性では劣る点に留意が必要です。また、酸化亜鉛はモース硬度が低く軟らかいため、混練・成形機器の摩耗が大幅に改善されるというメリットがあります。

3.大粒子酸化亜鉛製品のご紹介

粒子径と粒子形状の制御技術を駆使し、特徴ある大粒子酸化亜鉛を製品化。形状は不定形と球状の2種類をラインナップしています。

4.高充填/最密充填の効果

柔らかい酸化亜鉛は、高充填することで面接触して数珠状に連結します。また、大粒子と小粒子とを高濃度で最密に充填すると、その傾向はさらに強まります。

下の写真のように、大粒子(LPZINC-30S)の隙間を小粒子(LPZINC-2,11)によって埋め、最密充填した場合、熱伝導率は、大粒子だけを用いて

充填率を上げた場合よりもさらにアップしています。

なお、メインフィラーの粒子径は大きければ大きいほど良いのかというとそうではなく、適切に粒子サイズを制御していない粗大な粒子では、樹脂との混合時にフィラーが偏在したり、一部崩れが生じることで熱伝導率にばらつきが発生します。

さらに酸化亜鉛の特徴は、アルミナに比べて高充填効果が大きい点であり、硬度の高いアルミナが点接触に留まりやすいのに対し、酸化亜鉛では面接触が多いため放熱経路が拡張し、熱伝導率が高まると考察されます。

5.表面処理の効果

無機物粉体への表面処理は堺化学のコア技術のひとつです。有機処理による樹脂親和性の向上によって混錬時の低粘度化を実現します。

また、無機シリカ処理では絶縁性の向上も期待できます。

【参考】堺化学の酸化亜鉛製品一覧

幅広い粒子サイズと、六角板状や花びら状などユニークな形状の酸化亜鉛をラインナップ。

サンプルのご要望は当ページのお問い合わせフォームから。ご連絡をお待ちしております。

お問い合わせ先

無機材料営業部

(東京) TEL:03-5823-3722
(大阪) TEL:072-223-4155

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