熱伝導性フィラー&高熱伝導材料の基礎と開発

近年、自動車用途を中心に電子材料の高出力化、高密度化が進んでおり、それに対応した高熱伝導材料が求められています。特に、軽量化や絶縁性などの用途向けに樹脂材料の高熱伝導化の製品開発は活発化しており、樹脂を高熱伝導化するために高熱伝導性フィラーの添加が必須となっています。フィラーを用いて期待する機能を発現するにはその特徴や性質を理解する必要があり、また、その混練、分散手法によっても物性は変化します。 　本講座は熱伝導フィラーおよび高熱伝導材料の概要説明と開発方法を中心に、基礎から学べる講座としています。

1. 高熱伝導材料の概要と理論
   1. 高熱伝導材料の位置づけ
   2. 高熱伝導性コンポジット材料の必要性
      1. 各種材料の熱伝導率
      2. 熱伝導のメカニズム
   3. 高熱伝導化の理論
      1. フィラー最密充填理論と充填性
      2. フィラー充填系の熱伝導率予測:予測式と精度
      3. 放熱の考え方と熱伝導率測定法:熱伝導率測定法の違いと特徴
      4. 樹脂の高熱伝導化:樹脂の種類と高熱伝導化のアプローチ
2. フィラーの活用方法
   1. フィラーの種類とその特性
      1. フィラーの分類
         • 無機性
         • 有機性
         • 有機・無機ハイブリッド
         • ナノ粒子
      2. フィラーの機能
         • 増量
         • 補強
         • 特殊機能
           • 導電性
           • 熱伝導性
           • 難燃性 他
   2. 複合化プロセス (コンパウンドプロセス) について
      1. フィラーの分散制御:分散性の変化する要因と分散状態
      2. ゴム・熱可塑性樹脂の混練のポイント
      3. 熱硬化性樹脂の混合と分散のポイント
   3. ポリマー/フィラー界面処理技術
      1. 表面処理の目的と表面処理剤の役割
      2. シランカップリング剤の用法
3. 高熱伝導材料の開発
   1. 高熱伝導材料の種類
      1. 高熱伝導接着剤、封止材、熱伝導性シート、その他
   2. 高熱伝導材料設計の要点
      1. 高熱伝導材料に必要な要素
      2. 熱伝導率以外の要素 (絶縁性・熱膨張率等)
   3. 高熱伝導化のためのフィラーの活用方法
      1. 主な絶縁系無機フィラー
         • 窒化ホウ素
         • 窒化アルミ
         • アルミナ等
      2. 高熱伝導材におけるフィラーの選択基準
      3. 酸化グラフェンによる窒化ホウ素の表面改質
• 質疑応答