填料、成形体及散热材料制造技术

提供：配混在塑料、固化性树脂、橡胶等树脂中，能够提高得到的树脂组合物的成形体的热导率的填料、以及热导率高的成形体及散热材料。对含有填料和树脂的树脂组合物进行成形而制成成形体，由该成形体得到散热材料。填料由二次颗粒形成，所述二次颗粒为含有陶瓷的一次颗粒的粉末的烧结体。并且，填料的通过BET法测定的比表面积为0.25m2/g以下，通过微压缩试验测定的颗粒强度为45MPa以上。定的颗粒强度为45MPa以上。定的颗粒强度为45MPa以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】填料、成形体及散热材料


[0001]本专利技术涉及填料、成形体及散热材料。

技术介绍

[0002]以对含有塑料、固化性树脂、橡胶等树脂的树脂组合物的成形体赋予导热性为目的，有时在树脂组合物中添加填料。例如专利文献1公开了用于提高树脂组合物的成形体的热导率的填料。然而，有时对树脂组合物的成形体要求热导率的进一步提高。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特许公开公报2019年第1849号

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的问题
[0007]本专利技术的课题在于，提供：配混在塑料、固化性树脂、橡胶等树脂中，能够提高得到的树脂组合物的成形体的热导率的填料，以及热导率高的成形体及散热材料。
[0008]用于解决问题的方案
[0009]本专利技术的一个方式的填料的主旨在于，其由二次颗粒形成，所述二次颗粒为含有陶瓷的一次颗粒的粉末的烧结体，所述填料通过BET法测定的比表面积为0.25m2/g以下，通过微压缩试验测定的颗粒强度为45MPa以上。
[0010]本专利技术的另一方式的成形体的主旨在于，其为含有上述的一个方式的填料和树脂的树脂组合物的成形体。
[0011]本专利技术的又一方式的散热材料的主旨在于，其具备上述的另一方式的成形体。
[0012]专利技术的效果
[0013]本专利技术的填料配混在塑料、固化性树脂、橡胶等树脂中，能够提高得到的树脂组合物的成形体的热导率。另外，本专利技术的成形体及散热材料的热导率高。
附图说明
[0014]图1为示出实施例及比较例的填料的比表面积的图表。
[0015]图2为示出实施例及比较例的填料的颗粒强度的图表。
[0016]图3为示出含有实施例及比较例的填料的树脂组合物的成形体的热导率的图表。
[0017]图4为实施例及比较例的填料的表面及断面的SEM图像。
具体实施方式
[0018]对本专利技术的一个实施方式进行详细说明。需要说明的是，以下的实施方式示出本专利技术的一个例子，本专利技术并不限定于本实施方式。另外，可以对以下的实施方式施加各种变更或改良，这样施加了变更或改良的方式也包括在本专利技术中。
[0019]本实施方式的填料由二次颗粒形成，所述二次颗粒为含有陶瓷的一次颗粒的粉末的烧结体。并且，本实施方式的填料的物性为：通过BET法测定的比表面积为0.25m2/g以下，通过微压缩试验测定的颗粒强度为45MPa以上。
[0020]这样的构成的本实施方式的填料可以配混在塑料、固化性树脂、橡胶等树脂中而制成树脂组合物。该树脂组合物含有本实施方式的填料和树脂，可以仅由本实施方式的填料和树脂构成，也可以在本实施方式的填料和树脂中配混增强材料、添加剂等其他成分而构成。
[0021]并且，对含有本实施方式的填料的树脂组合物进行成形而得的成形体通过本实施方式的填料的作用，热导率及机械强度高，因此例如可以用作散热材料。该散热材料可以仅由含有本实施方式的填料的树脂组合物的成形体构成，也可由成形体和其他构件构成。成形体的形状、成形方法没有特别限定。
[0022]以下，对本实施方式的填料、树脂组合物、成形体及散热材料进行进一步的详细说明。
[0023]本实施方式的填料由含有陶瓷的一次颗粒的粉末的烧结体(二次颗粒)形成。本实施方式的填料可以通过对含有陶瓷的一次颗粒的粉末进行造粒并烧结来制造。含有陶瓷的一次颗粒的粉末可以仅由陶瓷的一次颗粒构成，也可由陶瓷的一次颗粒与添加剂等其他成分的颗粒构成。作为添加剂，可举出例如烧结助剂、作为用于造粒的粘结剂的树脂。
[0024]作为粘结剂，可举出热塑性树脂、热固性树脂。作为热塑性树脂，可举出例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、丙烯腈
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苯乙烯共聚物、丙烯腈
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丁二烯
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苯乙烯共聚物、异丁烯
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马来酸酐共聚物、丙烯酸类树脂、聚碳酸酯、聚酰胺等。另外，作为热固性树脂，可举出例如环氧树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂等。
[0025]陶瓷的种类没有特别限定，可举出例如碳化硅(SiC)、氮化硅(Si3N4)、硅氧化物(SiO2)、氮化铝(AlN)、氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2)、钛氧化物(TiO2)、氮化硼(BN)、氧化锌(ZnO)、氧化镁(MgO)。这些陶瓷之中，特别优选碳化硅。
[0026]作为本实施方式的填料的原料的陶瓷的一次颗粒的平均粒径(平均一次粒径)没有特别限定，可以设为0.1μm以上且50μm以下。平均一次粒径小于0.1μm时，有作为烧结体的二次颗粒变得过于致密的担忧。另一方面，平均一次粒径大于50μm时，有造粒变困难、难以得到作为烧结体的二次颗粒的担忧。陶瓷的一次颗粒的平均一次粒径例如可以通过电阻法测定。
[0027]通过BET法测定的本实施方式的填料的比表面积需要为0.25m2/g以下。填料的比表面积大于0.25m2/g表示造粒时的一次颗粒之间的缩颈(necking)不充分，由于填料的界面阻力的上升，有提高树脂组合物的成形体的热导率及机械强度的效果不会充分发挥的担忧。
[0028]通过微压缩试验测定的本实施方式的填料的颗粒强度需要为45MPa以上。填料的颗粒强度小于45MPa时，填料在树脂组合物的成形时破损、界面阻力上升，因此有提高树脂组合物的成形体的热导率及机械强度的效果不会充分发挥的担忧。另外，有成形时树脂组合物的熔融粘度变高、成形性降低的担忧。作为能够测定本实施方式的填料的颗粒强度的微压缩试验装置，可举出例如株式会社岛津制作所制的微压缩试验装置MCT
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200。
[0029]本实施方式的填料的平均粒径(平均二次粒径)没有特别限定，可以设为1μm以上
且200μm以下。填料的平均二次粒径小于1μm时，有填料的界面阻力上升、树脂组合物的成形体的热导率变低的担忧。另外，有树脂组合物的成形性降低的担忧。另一方面，填料的平均二次粒径大于200μm时，作为树脂组合物的成形体而成形为片材时，相对于片材的厚度，填料的粒径变大，因此有发生难以形成片材的不良状况的担忧。需要说明的是，填料的平均二次粒径例如可以通过激光衍射/散射法进行测定。
[0030]从造粒的容易性的观点来看，陶瓷的一次颗粒的平均一次粒径与填料的平均二次粒径的比优选为1：5～1：200。
[0031]并且，在陶瓷的一次颗粒的平均一次粒径与填料的平均二次粒径的比为1：100～1：200的填料中，从热导率的观点来看，填料的颗粒强度更优选为750MPa以上，填料的比表面积更优选为0.16m2/g以下。
[0032]另外，在陶瓷的一次颗粒的平均一次粒径与填料的平均二次粒径的比为1：5～1：20的填料中，从热导率的观点来看，填料的颗粒强度更优选为30MPa以上且100MPa以下，填料的比表面积更优选为0.2m2/g以上且0.5m2/g以下，进一步优选为0.2m2/g以上且0.4m2/g以下。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种填料，其由二次颗粒形成，所述二次颗粒为含有陶瓷的一次颗粒的粉末的烧结体，所述填料通过BET法测定的比表面积为0.25m2/g以下，通过微压缩试验测定的颗粒强度为45MPa以上。2.根据权利要求1所述的填料，其通过BET法测定的比表面积为0.16m2/g以下，通过微压缩试验测定的颗粒强度为750M...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛田尚幹，增田祐司，佐藤未那，佐藤和人，諌山拓弥，
申请(专利权)人：福吉米株式会社，
类型：发明
国别省市：