昨今、自動車のEV化や5G活用に伴い、電子材料部品に求められる性能や品質も上がっている。エレクトロニクス系素材メーカー I社には、顧客から部品材料の品質に対する細かな要望が寄せられていた。他社との差別化のためにも、需要の高い"柔軟性"と"耐熱性"の両立を目指すが、材料に柔軟性を付与すると耐熱性が下がってしまい...。

課題

添加剤を付与すると、耐熱性だけでなく作業性も低下してしまう...

早速、研究開発部では、顧客を満足させる「柔軟性」を持った材料を開発するため、従来品に新たな添加剤を付与することを検討しました。
今回は、組み立て時に高温のはんだごてを使用しても劣化せず、電子材料部材内に集積するICなどの発熱にも耐えられる材料が必要です。特に、はんだ工程では250～260℃程度まで温度が上昇します。
柔軟性付与に向けて添加剤による改質を試みましたが、高温にも耐えうる最適な添加剤は、なかなか見つかりませんでした。

研究開発部の担当者であるS氏は、当時の様子を次のように話します。
「添加剤としてゴムフィラーのような微粒子を使用すると、柔軟性は付与できるものの、耐熱性が下がってしまいます。また、柔軟性のある微粒子を混ぜた場合、材料が増粘する、ダマができるなど、ハンドリング性が下がりやすい点も課題でした」

課題のポイント

1. はんだごての高温やICの発熱にも耐えうる材料が必要

2. ゴムフィラー由来の添加剤では、柔軟性は付与できても耐熱性が低下

3. 柔軟性のある微粒子を添加すると、ハンドリング性も下がりやすい

近年の電子材料部品では、部材破損などによる歩留まりの低下を防ぐため、製造時（反りや破損の防止）や使用時（落とした時の衝撃吸収や振動の抑制）の応力緩和力など、柔軟性が高い材料のニーズが高くなっています。
そのため社内からも開発を急かされていましたが、柔軟性と耐熱性の両立は想定以上に難航し、S氏は頭を抱えてしまいました。

解決

微粒子に柔軟性を付与しながら、耐熱温度を300℃までアップできた！

情報収集を行っていたS氏は、積水化成品の「テクポリマー 軟質微粒子グレード」によって耐熱性が改善できた話を耳にします。早速、同社に問い合わせて、製品のプレゼンテーションを依頼しました。

「テクポリマー」は、独⾃の重合技術から生まれた、重合性モノマーをベースにしたポリマー微粒子でした。ラインアップのひとつである軟質微粒子グレードに耐熱性を加え、柔軟性と耐熱性を両立する製法を開発したと説明され、ますます期待を寄せます。

「微粒子の柔軟性を保ちつつ、耐熱温度を230℃から300℃まで上げられるため、既存のラインアップにも適用できます。心配していたハンドリング性についても、溶剤や樹脂と混ざりやすく（無機材料対比）分散性に優れ、溶剤に溶けないため、混ぜた時に増粘しにくい点も安心でした」（S氏）

解決のポイント

1. 「テクポリマー」は柔軟性を付与しつつ、耐熱温度を230℃～300℃まで向上

2. 溶剤や樹脂と混ざりやすい（無機材料対比）

3. 溶剤に溶けないため混ぜても増粘しにくく、ハンドリング性も良好

さらに「テクポリマー」であれば、I社が製品に求める柔軟性や耐熱性に加えて、外観や質感などの特性も付与できることが判明。オンリーワンのカスタマイズ対応も可能でした。

「テクポリマー」の対応力の高さに、新たな用途開発が期待できたS氏は、社内の了解を取り付けます。
現在は、積水化成品と協力して、サンプル品によるテストを実施し、カスタマイズについても検討をはじめています。