[發明專利]圓形熔融氧化鋁顆粒、其生產方法和包含該顆粒的樹脂組合物

無效

• 申請號: 200910145453.2
• 申請日: 2005-03-15
• 公開（公告）號: CN101570339A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發明（設計）人: 宮澤宏和;富川伸一郎
• 申請（專利權）人: 昭和電工株式會社
• 主分類號: C01F7/02
• 分類號: C01F7/02;C08L101/00;C08L21/00;C08K3/22
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

本申請是申請號為200580008173.7的發明專利申請的分案申請，原申請的申請日為2005年3月15日，發明名稱為“圓形熔融氧化鋁顆粒、其生產方法和包含該顆粒的樹脂組合物”。

技術領域

本發明涉及圓形熔融氧化鋁顆粒，更具體地涉及適用于耐磨地板材料、電子部件的密封材料、散熱基材、填料、終研磨材料以及結合到耐火材料、陶瓷或其復合材料中的聚集體和填料，減少裝置磨損并表現出優異流動特性和填充特性的圓形熔融氧化鋁顆粒。本發明還涉及用于生產該圓形熔融氧化鋁顆粒的經濟可行的工業方法，包含該氧化鋁顆粒的耐磨樹脂組合物、高導熱率的橡膠組合物和高導熱率的樹脂組合物。

背景技術

近年來，電動車、混合動力車、燃料電池車和類似車輛發展顯著，以應對環境問題。其中所用的電子部件在大電流運行，增加了這些部件產生的熱。此外，對更高集成度和更高密度的電子部件的需求增加了單位芯片的電力消耗。因此，有效移除所生成的熱，以抑制電氣和電子元件的溫度上升是關鍵問題。

為解決這些問題，令人期望地將大量剛玉(α-氧化鋁，具有優異的導熱性)結合到高導熱率的橡膠或樹脂組合物中。氧化鋁材料中，由于熔融氧化鋁顆粒通過粉碎形成，所以熔融氧化鋁顆粒具有尖銳的邊緣，用作磨料。因此，不能將熔融氧化鋁顆粒大量結合到這些部件中，它們會磨損例如捏合機或模具的設備，由此增加了含氧化鋁顆粒部件的制造成本。為此，熔融氧化鋁顆粒沒有用作填料。

當前，已知通過在加入化學試劑之后燒結(參見例如日本已審專利公開(kokoku)No.4-32004、日本待審專利公開(kokai)No.5-294613和No.2002-348116)或熱噴霧(參見例如日本待審專利公開(kokai)No.5-193908、63-156011和No.2001-19425)制造圓形氧化鋁顆粒。這種圓形氧化鋁顆粒不是熔融氧化鋁顆粒。

在加入化學試劑之后通過燒結制得的圓形氧化鋁顆粒是燒結氧化鋁顆粒，每個顆粒都是多晶氧化鋁，具有晶粒間界。通過熱噴射制得的圓形氧化鋁顆粒也是多晶氧化鋁，包含α-氧化鋁、δ-氧化鋁和γ-氧化鋁。與基本由單晶組成的熔融氧化鋁相比，這類氧化鋁顆粒的導熱率低，并且從經濟角度考慮存在缺陷，因為這類顆粒要求很多生產步驟和大量熱能。

同時，已有將熔融氧化鋁顆粒結合到某些耐磨樹脂組合物中，例如要求耐磨的地板材料。所用的熔融氧化鋁顆粒也存在缺陷：不能將用于增強耐磨性的大量氧化鋁顆粒結合到部件中，而且在層壓制品的形成中氧化鋁顆粒會因其尖銳的邊緣而刮傷模制板。

根據前述專利文件所公開的方法，可以生產無邊緣的圓形氧化鋁顆粒。但是，這些方法要求大量熱能，而這在經濟上不利，并且所得的氧化鋁顆粒表現出低的導熱率。為了解決所有上述問題，優選地，圓形熔融氧化鋁顆粒必須是導熱率高、無需熱處理的熔融氧化鋁顆粒。

如果可以僅通過成型和圓化來生產圓形熔融氧化鋁顆粒，而無需進行熱處理，則不再要求加熱裝置和冷卻裝置，從而降低了設施成本。

發明內容

為解決傳統技術中存在的問題，本發明人進行了廣泛研究，發現可以通過使用噴射式碾磨機的生產方法生產圓形熔融氧化鋁顆粒來解決這些問題。基于這一發現，本發明得以完成。

因此，解決這些問題的本發明涉及以下方面：

[1]圓形熔融氧化鋁顆粒，其平均粒徑為5-4000μm，圓度為0.85或更高。

[2]用于生產如以上[1]中所述的圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其特征在于該方法包括通過使熔融氧化鋁顆粒彼此碰撞，去除熔融氧化鋁顆粒的邊緣。

[3]用于生產如以上[1]中所述的圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其特征在于該方法包括通過噴射式碾磨機來去除熔融氧化鋁顆粒的邊緣。

[4]如以上[3]中所述的用于生產圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其中噴射式碾磨機是逆流型碾磨機。

[5]如以上[3]中所述的用于生產圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其中噴射式碾磨機是旋流型噴射式碾磨機。

[6]如以上[4]中所述的用于生產圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其中逆流型噴射式碾磨機可以隨意地控制其噴嘴壓力、料粒分選器的轉速和運行時間。

[7]如以上[4]或[6]中所述的用于生產圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其中逆流型噴射式碾磨機在0.6-0.8MPa的噴嘴壓力下運行。

[8]如以上[4]、[6]或[7]中所述的用于生產圓形熔融氧化鋁顆粒的方法，其中逆流型噴射式碾磨機間歇運行，殘余物作為產物。