无机填料粉末、导热性高分子组合物及无机填料粉末的制造方法技术

一种无机填料粉末(3)，其特征在于，所述无机填料粉末(3)是由粒径为10nm以上且小于0.1μm的无机微粒(2)包覆粒径为1μm以上的无机粒子(1)的表面的至少一部分的结构，并且所述无机微粒(2)对所述无机粒子(1)的表面的包覆率为30％以上。率为30％以上。率为30％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无机填料粉末、导热性高分子组合物及无机填料粉末的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种用作导热性材料的无机填料粉末、导热性高分子组合物及无机填料粉末的制造方法。并且，本专利技术涉及一种导热性树脂组合物用氧化铝填料、导热性树脂组合物及导热性树脂组合物用氧化铝填料的制造方法。
[0002]本申请基于2020年3月16日于日本申请的专利申请2020
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045795号及2021年2月18日于日本申请的专利申请2021
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024242号主张优先权，并将其内容援用于此。

技术介绍

[0003]近年来，随着电动汽车，燃料电池汽车等的发展，电气部件的大电流化不断推进，从而由电气部件产生的发热量也在增加。例如，汽车用锂离子电池由于长时间连续输出大电流的电力而使发热量变多，需要将产生的大量热有效地散发到外部。因此，作为锂离子电池等输出大电流的电气部件的需要绝缘性的部分中的散热部件，有时使用导热性优异的导热性高分子组合物。
[0004]以往，作为导热性高分子组合物，可以举出在绝缘性和成型性优异的树脂等基质材料中分散有由导热性优异的无机材料构成的无机填料粉末的物质。作为无机填料粉末，从导热性和比重的观点考虑，一般使用氧化铝(alumina：Al2O3)、氮化铝(AlN)、二氧化硅(SiO2)、氮化硅(SiN)、氧化镁(MgO)等。
[0005]可以通过提高无机填料粉末的含有率来提高导热性高分子组合物的导热率。作为一例，为了得到5W/m
·
K以上的高导热率的导热性高分子组合物，相对于基质材料100质量份，需要混炼1100质量份以上的无机填料粉末。
[0006]然而，另一方面，若相对于基质材料提高无机填料粉末的含有率，则所获得的导热性高分子组合物的硬度也变高，存在流动性和成型性降低的问题。因此，例如在专利文献1和专利文献2中，公开了如下高分子组合物：该高分子组合物使用球形氧化铝粒子作为无机填料粉末，从而即使提高无机填料粉末的含量，硬度也被控制得较低，并且容易进行混炼。并且，在专利文献3中，公开了在α氧化铝粒子的表层形成有γ
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氧化铝粒子的氧化铝填料。此外，在专利文献4中，公开了以降低树脂的成型模具的磨损为目的，在树脂中添加低硬度的无机粉末。
[0007]另外，近年来，随着电动汽车、燃料电池汽车等的发展，电气部件的大电流化不断推进，电气部件的发热量也在增加。例如，汽车用锂离子电池由于长时间连续输出大电流的电力而使发热量变多，需要将产生的大量热有效地散发到外部。因此，作为锂离子电池等输出大电流的电气部件的封装件，通常使用导热性优异的树脂材料(导热性树脂组合物)。
[0008]以往，作为导热性树脂组合物，可举出在绝缘性和成型性优异的树脂材料中分散有导热性优异的无机材料填料的物质。作为无机材料填料，从导热性和比重的观点考虑，一般使用由电熔氧化铝(Al2O3)结晶粒子构成的氧化铝填料。
[0009]可以通过提高氧化铝填料的含有率来提高导热性树脂组合物的导热率。作为一
例，为了得到5W/m
·
K以上的高导热率的导热性树脂组合物，相对于树脂材料100质量份，需要混炼1100质量份以上的氧化铝填料。
[0010]然而，另一方面，若提高氧化铝填料的含有率，则所得到的导热性树脂组合物的硬度也变高，对使用部位的填充性(形状追随性)会降低，并且，还存在制造时难以对树脂材料均匀地混炼氧化铝填料的问题。
[0011]因此，例如在专利文献1中，公开了如下树脂组合物：该树脂组合物使用球形氧化铝粒子作为氧化铝填料，从而即使含有率高也将硬度控制得较低且容易进行混炼。
[0012]并且，在专利文献5中，公开了平均粒径为5～4000μm且圆度为0.85以上的圆形电熔氧化铝粒子。
[0013]专利文献1：日本专利第4361997号公报
[0014]专利文献2：日本特开2012
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121742号公报
[0015]专利文献3：日本特公平6
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51778号公报
[0016]专利文献4：日本特开2011
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16962号公报
[0017]专利文献5：日本专利第4817683号公报
[0018]但是，专利文献1和专利文献2所公开的树脂组合物中使用的球形氧化铝粒子的制造工序复杂，存在制造成本高的问题。
[0019]此外，专利文献3中公开的在α氧化铝粒子的表层形成γ
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氧化铝粒子的方法还需要高温加热工序，因此存在制造成本高的问题。
[0020]此外，专利文献4中公开的方法存在如下问题：在高硬度无机粉末中大量添加低硬度无机粉末时，树脂的流动性会降低。

技术实现思路

[0021]本专利技术是考虑这样的情况而完成的，其目的为提供一种能够以低成本得到导热性优异且硬度低的导热性高分子组合物的无机填料粉末、使用该无机填料粉末的导热性高分子组合物及无机填料粉末的制造方法。
[0022]另外，专利文献1所公开的树脂组合物中使用的球形氧化铝粒子的制造工序复杂，存在制造成本高的问题。
[0023]另外，关于专利文献5中公开的圆形电熔氧化铝粒子，虽然使用廉价的电熔氧化铝作为制造原料，但分级后得到的圆形电熔氧化铝粒子的产量低，结果存在成本高的问题。
[0024]本专利技术是考虑这样的情况而完成的，其目的为提供一种能够以低成本得到导热性优异且硬度低的导热性树脂组合物的导热性树脂组合物用氧化铝填料、使用该氧化铝填料的导热性树脂组合物及该导热性树脂组合物用氧化铝填料的制造方法。
[0025]为了解决上述问题，本专利技术提出以下的方法。
[0026]即，本专利技术的一方式的无机填料粉末(以下，称为“本专利技术的无机填料粉末”)的特征在于，所述无机填料粉末是由粒径为10nm以上且小于0.1μm的无机微粒包覆粒径为1μm以上的无机粒子的表面的至少一部分的结构，并且所述无机微粒对所述无机粒子的表面的包覆率为30％以上。
[0027]根据本专利技术的无机填料粉末，由于为粒径为1μm以上的无机粒子的表面的一部分被粒径为10nm以上且小于0.1μm的无机微粒包覆的结构，因此与使用了以往的球形氧化铝
粒子的情况相比，能够以低成本实现与基质材料混炼时具有高热导率的无机填料粉末。而且，通过将本专利技术的无机填料粉末与基质材料混合，可以得到柔软且形状追随性优异的导热性高分子组合物。
[0028]并且，在本专利技术的无机填料粉末中，所述无机粒子及所述无机微粒可以含有氧化铝。
[0029]本专利技术的另一方式的导热性高分子组合物(以下，称为“本专利技术的导热性高分子组合物”)的特征在于，通过将前面各项中所述的无机填料粉末混合于含有树脂材料、弹性体材料及橡胶材料中的至少一种的基质材料中而成。
[0030]并且，本专利技术的导热性高分子组合物相对于所述基质材料100质量份可以含有1200质量份以上的所述无机填料粉末。
[0031]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】1.一种无机填料粉末，其特征在于，所述无机填料粉末是由粒径为10nm以上且小于0.1μm的无机微粒包覆粒径为1μm以上的无机粒子的表面的至少一部分的结构，并且所述无机微粒对所述无机粒子的表面的包覆率为30％以上。2.根据权利要求1所述的无机填料粉末，其特征在于，所述无机粒子及所述无机微粒含有氧化铝。3.一种导热性高分子组合物，其特征在于，通过将权利要求1或2所述的无机填料粉末混合于含有树脂材料、弹性体材料及橡胶材料中的至少一种的基质材料中而成。4.根据权利要求3所述的导热性高分子组合物，其特征在于，相对于所述基质材料100质量份，所述导...

【专利技术属性】
技术研发人员：西山雅史，梛良积，
申请(专利权)人：三菱综合材料株式会社，
类型：发明
国别省市：