[發(fā)明專利]氧化鋁系導(dǎo)熱性氧化物及其制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680053811.5
• 申請日: 2016-09-06
• 公開（公告）號: CN108025980B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 西尾章;山根健一;山村尚嗣;富永慎吾;鬼塚博哉
• 申請（專利權(quán)）人: 大日精化工業(yè)株式會社
• 主分類號: C04B35/111
• 分類號: C04B35/111;C08K3/22;C08L101/00;C09D7/61;C09D11/03;C09D201/00;C09J11/04;C09J201/00
• 代理公司: 北京林達(dá)劉知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發(fā)明提供氧化鋁系導(dǎo)熱性氧化物，其不僅導(dǎo)熱性優(yōu)異而且耐化學(xué)藥品性、耐水性和電絕緣性優(yōu)異、同時與樹脂的混煉性(混和性)良好并且能夠制造成型性優(yōu)異的樹脂組合物等材料、物品。本發(fā)明是對含有鋁原料的原料混合物進(jìn)行燒成而得到的氧化鋁系導(dǎo)熱性氧化物。鋁原料為選自由勃姆石、氫氧化鋁和氧化鋁組成的組中的至少一種，原料混合物還含有選自由滑石、玻璃料、硼酸化合物、鉬化合物、氧化鈦、鎂化合物、鋅化合物、鋯化合物、磷酸化合物和鎢化合物組成的組中的至少一種其它原料，原料混合物中的其它原料的含量相對于鋁原料100質(zhì)量份為0.1～20質(zhì)量份。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氧化鋁系導(dǎo)熱性氧化物及其制造方法、以及使用了氧化鋁系導(dǎo)熱性氧化物的導(dǎo)熱性組合物、物品、液態(tài)組合物和導(dǎo)熱性薄膜。

背景技術(shù)

目前作為導(dǎo)熱性材料研究了多種原材料。伴隨半導(dǎo)體元件的集成度的提高，散熱要求日益增加，必須開發(fā)出具有遠(yuǎn)超現(xiàn)有的高導(dǎo)熱性和絕緣性的材料。作為滿足這種要求的材料，已知將導(dǎo)熱性的填料混煉在樹脂中而得到的復(fù)合材料(樹脂組合物)。

作為用于復(fù)合材料的填料，研究了與二氧化硅相比導(dǎo)熱率高、與氧化鋁相比硬度低的氧化鎂。氧化鎂具有高熔點、高導(dǎo)熱性和低毒性等的性質(zhì)，因此被廣泛用作耐熱材料、填充材料等。進(jìn)而，近些年還研究了通過實施各種表面處理來提高氧化鎂的性能的情況。

然而，與二氧化硅、氧化鋁相比，氧化鎂的吸濕性高。因此，將氧化鎂作為填料使用的復(fù)合材料有時由于伴隨吸濕的填料的體積膨脹而容易產(chǎn)生裂紋，容易使導(dǎo)熱性降低。因此，將氧化鎂用作填料的復(fù)合材料時，在確保半導(dǎo)體元件等長期的穩(wěn)定性方面存在問題。另外，還研究了將氧化鋅用作填料。然而，氧化鋅具有對于水分、酸的穩(wěn)定性以及絕緣性低這樣的問題。

此外，作為填料用的導(dǎo)熱材料，使用了氮化硼、氮化鋁等。然而，已知這些材料價格昂貴，且氮化鋁的耐水性差。氮化硼的形狀為鱗片狀，因此在取向方向上的導(dǎo)熱性良好，但在與取向方向垂直的方向上的導(dǎo)熱率可以說不是很好。另外，即使想在樹脂中混煉氮化硼也難以提高填充量。因此，還存在無法充分利用氮化硼的高導(dǎo)熱性這樣的問題。另一方面，作為金屬氧化物以外的導(dǎo)熱材料，有碳納米管、金剛石、金屬等。然而，這些材料具有導(dǎo)電性，因此無法用于半導(dǎo)體元件等的散熱。

然而，氧化鋁的耐水性和耐酸性優(yōu)異、同時具有良好的導(dǎo)熱性，且價格便宜，因此可在多種情況下使用。此外，為了提高導(dǎo)熱性，而要求與樹脂的混煉性(填充性)優(yōu)異的氧化鋁。

需要說明的是，作為相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，提出了可提供成型加工性等優(yōu)異的成型品的樹脂配混用的氧化鎂填料(專利文獻(xiàn)1)。另外，提出了在表面形成有包含硅和鎂的復(fù)氧化物等的覆蓋層的氧化鎂的粉末(專利文獻(xiàn)2)。進(jìn)而，提出了在氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、玻璃珠、氧化鋁等導(dǎo)熱性填料表面結(jié)合規(guī)定形狀的勃姆石或氧化鋅等而構(gòu)成的無機(jī)填料復(fù)合體(專利文獻(xiàn)3)。另外，提出了耐化學(xué)藥品性、絕緣性等優(yōu)異、可作為熱塑性樹脂等的強(qiáng)化材料使用的、用規(guī)定的組成式表示的硼酸鋁晶須(專利文獻(xiàn)4和5)。

另外，伴隨電子設(shè)備的小型化，難以設(shè)置利用了散熱件、風(fēng)扇等散熱機(jī)構(gòu)的情況增多。因此，在發(fā)熱體表面設(shè)置導(dǎo)熱性良好的涂層(導(dǎo)熱性薄膜)的方法受到注目。用于形成這種導(dǎo)熱性薄膜的涂布劑(液態(tài)組合物)中大多包含用于形成薄膜的樹脂和無機(jī)填料。

例如，提出了含有氧化鋁和氮化鋁的導(dǎo)熱性的樹脂組合物(專利文獻(xiàn)6)。另外，提出了含有氮化硼的導(dǎo)熱性的樹脂組合物(專利文獻(xiàn)7)。進(jìn)而，提出了含有氧化鎂、氫氧化鋁的散熱性油墨(專利文獻(xiàn)8和9)。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2007-70608號公報

專利文獻(xiàn)2：日本專利第3850371號公報

專利文獻(xiàn)3：國際公開第2013/039103號

專利文獻(xiàn)4：日本特公平4-21640號公報