被包覆氧化镁粉末以及该被包覆氧化镁粉末的制造方法
被包覆氧化镁粉末以及该被包覆氧化镁粉末的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可以作为填充于树脂的填充料使用的被包覆氧化镁粉末、以及该被包 覆氧化镁粉末的制造方法。又，本发明涉及包括所述被包覆氧化镁粉末的树脂组成物、以及 由该树脂组成物形成的散热性构件。
【背景技术】
[0002] 电子器件由层叠体、印刷线路板、多层线路板等电子部件构成。在电子部件中，通 常树脂组成物使用于半固化片、衬垫、密封剂、粘接性薄板等中，该树脂组成物被要求具备 各种性能或特性。例如，最近的趋势是电子器件中的大容量功率元件的搭载、高密度的封 装，伴随于此要求树脂组成物以及其应用品具有比以往更优异的散热性、耐湿性。
[0003] 使用于半导体密封用树脂组成物的填充料（filler)以往一直使用二氧化硅（以下 称为二氧化娃（silica))、氧化错（以下称为氧化错（alumina))。然而，二氧化娃的导热性 较低，针对因高集成化、高电力化、高速化等而引起的放热量增大作为应对措施的散热并不 充分，因此在半导体的稳定工作等中产生问题。另一方面，在使用导热性高于二氧化硅的氧 化铝时，散热性得到改善，但是氧化铝硬度较高，因此存在炼胶机和成型机以及模具的磨损 严重的问题。
[0004] 因此，将导热系数比二氧化硅高一数量级且具有氧化铝的约两倍的导热系数的氧 化镁作为半导体密封用树脂填充料的材料进行研宄。然而，氧化镁粉末的吸湿性大于二氧 化硅粉末的吸湿性。因此，在将氧化镁粉末作为半导体密封用树脂填充料使用时，吸湿的水 分和氧化镁进行水合，而填充料的体积膨胀，由此引起裂痕的产生、导热性降低等的问题。 因此，对作为半导体密封用树脂填充材料使用的氧化镁粉末提供耐湿性在确保半导体的长 期稳定动作的方面成为重要的课题。
[0005] 作为改善氧化镁粉末的耐湿性的方法，专利文献1以及专利文献2公开了如下被 包覆氧化镁粉末的制造方法：将铝盐或硅化合物和氧化镁粉末进行混合，将固体部分过滤 干燥并煅烧，以此将该氧化镁粉末的表面用含有铝或硅和镁的复合氧化物的包覆层进行包 覆。
[0006] 现有技术文献： 专利文献： 专利文献1 :日本特开2003-34522号公报； 专利文献2 :日本特开2003-34523号公报。
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题： 然而，通过上述方法得到的被包覆氧化镁粉末虽然耐湿性得到改善，但是粉末颗粒形 成为有棱角的形状，因此存在对树脂的填充性较低，并且进一步得到的树脂组成物的流动 性较低的问题。
[0008] 本发明的目的是解决上述问题，并且提供导热性和耐湿性优异，此外，在作为填充 于树脂的填充料进行使用时，填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的 被包覆氧化镁粉末、以及该被包覆氧化镁粉末的制造方法。本发明的另一目的是，提供包含 该被包覆氧化镁粉末的树脂组成物、以及由该树脂组成物形成的散热性构件。
[0009] 解决问题的手段： 本发明涉及被包覆氧化镁粉末，具有：在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为〇. 3~ 0· 8cm3/g、众径（众数直径）（mode diameter)为 0· 2 ~I. 0 μm、以及拐点径（inflection point diameter)为0. 9 μπι以上的氧化镁粉末；和形成在所述氧化镁粉末表面的至少一部 分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层；被包覆氧化镁粉末内的磷含量为0. 1~10质量％。 [0010] 又，本发明还涉及由该被包覆氧化镁粉末形成的填充料。
[0011] 此外，本发明还涉及含有树脂、和该填充料的树脂组成物。该树脂组成物可以作为 粘接剂或半导体密封剂等散热性构件使用。
[0012] 此外，又，本发明又涉及被包覆氧化镁粉末的制造方法，将纯度98%以上的氢氧 化镁在1000 °C~1200°C下煅烧，以此得到氧化镁粉末，在所述氢氧化镁中B含有100~ lOOOppm、Na含有300ppm以下、K含有300ppm以下、Cl含有0· 02~0· 5质量％、且Si以 31〇2换算含有0. 02~0. 5质量％、Ca以CaO换算含有0. 1~0. 8质量％ ;之后，将所述氧化 镁粉末与磷化合物混合，在300°C以上的温度下煅烧，以此在所述氧化镁粉末表面的至少一 部分上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。
[0013] 发明效果： 根据本发明，可以提供导热性和耐湿性优异，此外，作为填充于树脂的填充料使用时填 充性优异，且填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的被包覆氧化镁粉 末。
【附图说明】
[0014] 图1是拍摄实施例1中制造的被包覆氧化镁粉末的电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0015] 以下，具体说明本发明。
[0016] 本发明的被包覆氧化镁粉末具有：示出特定的物理性质的氧化镁粉末、和形成于 其表面且包含磷酸镁系化合物的包覆层。包含磷酸镁系化合物的包覆层可以形成于氧化镁 粉末的全部表面，也可以仅形成于氧化镁粉末表面的一部分。未包覆包含磷酸镁系化合物 的包覆层的氧化镁粉末表面可以裸露。
[0017] 在本发明中，氧化镁粉末满足颗粒内孔隙量为0. 3~0.8cm3/g、众径（mode diameter )为 0.2 ~1.0 μπι、以及拐点径（inflection point diameter)为 0.9 μπι 以上。 通过在这样的氧化镁粉末的表面形成包含磷酸镁系化合物的包覆层，以此可以将本发明的 被包覆氧化镁粉末适当地利用为导热性的填充料。
[0018] 另外，各测定值是在压汞式微孔分布测定装置中进行测定的数值。
[0019] 拐点径以及颗粒内孔隙量可以由累计微孔孔容曲线求出，在累计微孔孔容曲线 中，纵轴表示单位重量试样的、从较大的微孔开始依次求出的颗粒微孔孔容的累计值的累 计微孔孔容，横轴表示微孔直径。
[0020] 拐点是累计微孔孔容曲线急剧上升的点。根据测定试样的不同，拐点的数量不限 于一个，存在具有多个的情况，但是将微孔直径最大的拐点作为本发明的拐点。拐点径是在 拐点处的微孔直径。
[0021] 在拐点径小于0. 9 μπι时，细颗粒的量增加，因此在填充至树脂中时产生粘度的急 剧上升。拐点径优选的是〇. 9~1.5μπι。
[0022] 颗粒内孔隙量是颗粒内存在的比团聚颗粒的粒径小的孔隙的量，颗粒内孔隙量由 如下容积表示：从由微孔直径0.003 X KT 6~100Χ 10 - 6m的累计微孔孔容表示的总微孔 孔容中减去所述拐点处的累计微孔孔容而得到的容积。
[0023] 在氧化镁粉末的颗粒内孔隙量小于0. 3cm3/g时，颗粒中的孔隙较少，颗粒中无法 浸透足够量的树脂，树脂组成物的机械强度恶化。又，导热性也降低。另一方面，颗粒内孔 隙量超过〇.8cm 3/g时，颗粒内孔隙存在至颗粒内深处，树脂无法充分到达至孔隙内部，颗粒 与树脂之间产生气泡且导热性降低。颗粒内孔隙量优选的是〇. 3~0. 7cm3/g。
[0024] 众径可以由压汞式微孔分布测定求出，其是与log微分微孔孔容分布曲线的最大 值相对应的微孔直径。在将本发明的氧化镁颗粒的微孔分布通过压汞测定装置进行测定 的情况下，众径对应于氧化镁颗粒之间的孔隙的直径。在氧化镁粉末的众径小于0.2 μπι 时，细小颗粒的量增加，因此在填充树脂时发生急剧的粘度的上升。另一方面，在众径超过 LOym时，较大的颗粒的量增加，因此树脂组成物的机械强度恶化。又，导热性也降低。优 选的是众径为〇. 3~I. 0 μ m。
[0025] 在这样的氧化镁粉末上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。通过该包覆层可以改 善氧化镁粉末的耐湿性。磷酸镁系化合物例如是由组成式：Mg xPyOz (x=l~3、y=2、z=6~ 8)表不的化合物。
[0026] 本发明的被包覆氧化镁粉末具有包含磷酸镁系化合物的包覆层，因此含有作为构 成元素的磷。相对于本发明的被包覆氧化镁粉末，磷的含量为0. 1~10质量％。磷包含在 这样的范围内，以此可以使本发明的被包覆氧化镁粉末具有优异的耐湿性。在磷的含量小 于0. 1质量％时，无法发挥充分的耐湿性。相反地，在磷的含量超过10质量％时，磷酸镁系 化合物不仅包覆氧化镁粉末的表面，而且由该磷酸镁系化合物单独地形成颗粒，或者包覆 层过厚，因此存在导热性降低的缺点。
[0027] 本发明的被包覆氧化镁粉末在填充至树脂中时填充性优异，且具有填充后的树脂 组成物的流动性较高的优点，因此可以较好地作为填充材料与树脂配合。作为在本发明中 可以使用的树脂，例如举出热固性树脂、或热塑性树脂。作为热固性树脂并不特别限定，例 如举出酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二 烯丙酯树脂、聚氨酯树脂或者硅树脂。作为热塑性树脂并不特别限定，例如举出聚酰胺树 月旨、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树 月旨、聚醚酰亚胺树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、氟树脂或液晶聚合物。
[0028] 本 发明的树脂组成物中被包覆氧化镁粉末的配比只要根据对树脂组成物要求的 特征而适当地决定即可，并不特别限定。然而，作为一个示例，相对于树脂100质量份，在 0. 1~100质量份的范围内使用被包覆氧化镁粉末。
[0029] 本发明的含有被包覆氧化镁粉末的树脂组成物可以根据该树脂的特性在各领域 中使用。然而，本发明的被包覆氧化镁粉末具有优异的导热性，因此尤其可以较好地使用于 要求散热性的用途。又，本发明的树脂组成物可以作为导热性以及耐湿性优异的半导体密 封材料利用。
[0030] 接着，说明制造本发明的被包覆氧化镁粉末的方法。
[0031] 首先，通过煅烧氢氧化镁，以此得到示出规定的物理性质的氧化镁。将进行煅烧 的氢氧化镁中所含的各杂质元素浓度预先调节为规定的浓度，并且将煅烧时的温度设定为 1000~1200°C的范围，以此可以得到示出规定的物理性质的氧化镁。
[0032] 氢氧化镁中的异种元素如下。B (硼):100~1000 ppm (优选的是300~800ppm)、 Na (钠）：300ppm以下（优选的是200ppm以下)、K (钾）：300ppm以下（优选的是200ppm以 下)、Cl (氯）：0· 02~0· 5质量％ (优选的是0· 15~0· 3质量％)、Si (硅）：以SiO2换算为 0· 02~0· 5质量％ (0· 05~0· 15质量％)、Ca :以CaO换算为0· 1~0· 8质量％ (优选的是 0.2~0.5质量％)。另外，这些异种元素的浓度调节可以根据现有方法进行。例如，在B不 足的情况下，可以添加硼酸或硼酸镁而进行调节。在Cl不足的情况下，可以添加盐酸或氯 化镁等而进行调节。在Si不足的情况下可以添加硅酸钠、硅酸镁或硅酸钙等而进行调节。 在钙不足的情况下可以添加氢氧化钙、氧化钙或者碳酸钙等而进行调节。
[0033] 在氢氧化镁中的B超过lOOOppm、或者Na或K超过300ppm时，所得到的氧化镁不 满足上述颗粒内孔隙量和/或拐点径的条件。又，在氢氧化镁中的Ca以CaO换算为0. 1~ 〇. 8质量％的范围外的情况下，或者Si以SiO2换算为0. 02~0. 5质量％的范围外的情况 下，所得到的氧化镁不满足上述众径和/或拐点径的条件，形状也不会是带有弧度的形状。 作为氢氧化镁，优选的是使用纯度98%以上的氢氧化镁。
[0034] 此外，煅烧氢氧化镁时的温度优选的是在1000~1200°C的范围内。在煅烧温度小 于1000°C时，所得到的氧化镁不满足上述颗粒内孔隙量、众径和/或拐点径的条件。又，在 煅烧温度超过1200°c时，所得到的氧化镁不满足上述众径和/或拐点径的条件。煅烧炉以 及煅烧时间并不特别限定，只要是在上述温度下能够将氢氧化镁转化成氧化镁的煅烧炉以 及煅烧时间即可。
[0035] 将如上述那样煅烧氢氧化镁而得到的氧化镁根据需要使用粉碎机进行粗粉碎。借 助于此，得到氧化镁粉末。将该氧化镁粉末与磷化合物混合，根据需要在120°C~200°C左 右的温度下进行干燥处理后，利用球磨机等进行粉碎并得到粉末。将该粉末在300°C以上的 温度下进行煅烧，以此可以得到在表面的至少一部分上形成有包含磷酸镁系化合物的包覆 层的氧化镁粉末。
[0036] 作为所述磷化合物，只要是能够与氧化镁反应而形成磷酸镁系化合物的化合物就 不特别限定，例如举出磷酸、磷酸盐、酸性磷酸酯。这些可以单独地使用，也可以将两种以上 合用。优选的是酸性磷酸醋。作为酸性磷酸醋，举出异丙基酸性磷酸醋（isopropyl acid phosphate)、2_乙基己基酸性磷酸醋（2-ethylhexyl acid phosphate)、油烯基酸性磷酸 醋（oleyl acid phosphate)、甲基酸性磷酸醋（methyl acid phosphate)、乙基酸性磷酸 醋（ethyl acid phosphate)、丙基酸性磷酸醋（propyl acid phosphate)、丁基酸性磷酸醋 (butyl acid phosphate)、十二烷基酸性磷酸醋（Lauryl acid phosphate)、十八烷基酸性 磷酸醋（stearyl acid phosphate)。
[0037] 对于磷化合物的使用量，只要以使作为最终产物的被包覆氧化镁粉末整体中的磷 含量达到0. 1~10质量％的形式进行调节即可。例如，相对于氧化镁粉末，可以使用5~ 10质量％左右的量的磷化合物。
[0038] 煅烧时的温度为300°C以上，优选的是300~700°C左右。作为一个示例，举出在 500°C下煅烧一个小时。通过该煅烧，磷化合物转化为磷酸镁系化合物，从而可以在氧化镁 粉末表面形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。
[0039] 实施例 举出以下实施例进一步详细说明本发明，但是本发明不限于这些实施例。
[0040] (杂质元素的浓度测定法） 对于Ba以及P，在将试样溶解于酸后，使用ICP发光分析装置(商品名：SPS-5100，SEIK0 INSTRUMENTS制造）测定质量，以此算出试样中的浓度。
[0041] 关于C1，在将试样溶解于酸后，使用分光光度计(商品名：UV-2550,岛津制作所制 造）测定质量，以此算出试样中的浓度。
[0042] 关于Si、Ca，使用荧光X射线装置(商品名：SPS-5100, SEIKO INSTRUMENTS制造） 测定试样中的浓度。然而，分别表示为3102换算以及CaO换算的浓度。
[0043] 关于Na以及K，使用原子吸收分光光度计（商品名：Z-2300, HITACHI HIGH-TECHNOLOGIES制造）测定了试样中的浓度。
[0044] (BET比表面积测定法） 使用比表面积测定装置(商品名：Macsorb 1210, M0UNTECH公司制造）通过气体吸附法 测定了比表面积； (微孔分布的测定） 微孔分布(拐点径、颗粒内孔隙量、以及众径）的测定 将通过压汞式微孔分布测定得到的拐点径、颗粒内孔隙量、与log微分微孔孔容分布 曲线的最大值相对应的微孔直径(众径)根据以下条件求出。压汞式微孔分布测定装置是使 用由MICR0METRICS公司制造的才一卜示7 (Auto Pore) 9410进行测定。另外，对于汞，使 用了纯度99. 5质量％以上、密度13. 5335X 103kg/m3的特级的汞试剂。测定管（cell)使用 了管内容积为5X KT 6m3、管颈容积为0. 38X KT 6Hi3的粉末试样用管。关于测定试样，将预 先通过330目标准筛（115-1?8801-87)使粒径均一化的试样在0.10\10 _3~0.13\10_31^ 质量范围内精密地进行称量，并且填充至测定管中。在将测定管安装于装置后，使管内部在 50yHg (6. 67Pa)以下的压力下保持减压状态20分钟。接着，在测定管内填充汞直至压力 达到 I. 5psia (10342Pa)。之后，在使压力达到 2psia (13790Pa)至 60000psia (413. 7MPa) 的范围内的状态下压入汞，测定微孔分布。
[0045] 为了将汞压入压力换算成微孔直径，而使用了下述（I)式（Washburn式）； D= - (1/P) · 4γ · οοβΨ (I)； 在这里，D :微孔直径（m); P :汞压入压力（Pa); y :采表面张力（485dyne，cm 1 (0.485Pa，m)); Ψ :汞的接触角（130° =2. 26893rad)。
[0046] (耐湿性的测定方法） 在培养皿（Schale)上称量IOg试样，并且放入至恒温恒湿器（85°C · 85Rh%)内。在该 状态下保持一周时间后，在120°C的干燥机中干燥一个晚上。在干燥后，称重并算出重量增 加率。
[0047] (导热系数的测定方法） 制作了高导热系数树脂组成物的样品，该样品是将添加了本发明制品的树脂完全固化 而成的尺寸为直径13_、厚度2mm的样品。通过激光闪蒸法在30~100°C的范围内测定了 热扩散率。装置使用了由NETZSCH制造的LFA-457。测定比热，并根据阿基米德法测定比 重，并且算出作为热扩散率、比热和密度的乘积的导热系数。
[0048] (熔融指数的测定方法） 关于树脂组成物，根据JIS-K7210在测定温度230°C、载荷2. 16Kg下进行测定。
[0049] (树脂组成物的制造方法） 在熔融指数测定中使用的树脂组成物通过如下步骤进行制备； 在将EEA(ethylene ethylacrylate copolymer，乙稀丙稀酸乙醋共聚物)100g恪化后， 将填充料333g -点一点地、且在观察混炼状态的同时进行添加，添加所花的时间为约10分 钟，进一步进行10分钟的最后混炼。此时的辊间隔为〇. 5_。
[0050] 在混炼结束后，取出混合物，将回收的混合物截断成5mm左右的正方形块，在真空 干燥机中90°C下干燥一个小时，使其作为熔融指数测定用试样。
[0051] (磷酸镁系化合物的组成的测定方法） 使用X射线衍射装置(商品名：RINT-Ultima III， RIGAKU制造)，通过利用Cu-Ka射线 的X射线衍射法测定磷酸镁系化合物包覆层的组成。
[0052] (实施例1) 将纯度99. 2%的氢氧化镁在电炉中在1100°C下煅烧一个小时，以此制备氧化镁，所述 氢氧化镁是以使煅烧形成的氧化镁中的CaO为0. 23质量％、SiO2S 0. 07质量％、Cl为0. 16 质量％、B为402ppm、Na为llppm、K为9ppm的形式进行调节的氢氧化镁。
[0053] 在将该氧化镁通过大功率磨机进行粉碎后，将作为酸性磷酸酯的异丙基酸性磷酸 酯相对于氧化镁添加5重量％。之后，在120°C下干燥两个小时后，通过球磨机进行粉碎，在 500°C下煅烧一个小时，得到目标的被包覆氧化镁粉末。
[0054] 对于所得到的被包覆氧化镁粉末，基于上述方法测定杂质元素的浓度、BET比表面 积、微孔分布、耐湿性、导热系数以及熔融指数，结果在表1中示出。
[0055] 又，基于上述方法测定所得到的被包覆氧化镁粉末表面的包覆层的组成，其结果 是证实为Mg 2P2O7tl
[0056] 图1是所得到的被包覆氧化镁粉末的电子显微镜照片。被包覆氧化镁粉末的颗粒 形状为球状。在这里，球状的粉末是指由无角的带有弧度的形状的颗粒构成的粉末，相对于 此，无定形的粉末是指由多个晶粒结合并具有角的颗粒构成的粉末。
[0057] (实施例2) 除了将氢氧化镁的煅烧温度变更为1175°C以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，其结果在表1中示出。
[0058] (实施例3) 除了以使氧化镁的CaO浓度达到0. 48质量％的形式进行调节以外，在与实施例1相同 的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0059] (实施例4) 除了以使氧化镁的Si02&度达到0. 12质量％的形式进行调节以外，在与实施例1相同 的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0060] (实施例5) 除了以使氢氧化镁的B浓度达到700ppm的形式进行调节以外，在与实施例1相同的条 件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0061] (实施例6) 除了以使氢氧化镁的Na浓度达到200ppm的形式进行调节以外，在与实施例1相同的 条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0062] (实施例7) 除了以使氢氧化镁的K浓度达到200ppm的形式进行调节以外，在与实施例1相同的条 件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0063] (实施例8) 除了以使被包覆氧化镁粉末中的磷含量达到〇. 18质量％的形式变更酸性磷酸酯的使 用量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各 物理性质，结果在表1中示出。
[0064] (实施例9) 除了以使被包覆氧化镁粉末中的磷含量达到4. 6质量％的形式变更酸性磷酸酯的使用 量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物 理性质，结果在表1中示出。
[0065] (比较例1) 除了将氢氧化镁的煅烧温度变更为950°C以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0066] (比较例2) 除了将氢氧化镁的煅烧温度变更为1400°C以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0067] (比较例3) 除了将氢氧化镁的CaO浓度变更为1质量％以外，在与实施例1相同的条件下得到被 包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0068] (比较例4) 除了将氢氧化镁的SiO2浓度变更为4质量％以外，在与实施例1相同的条件下得到被 包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0069] (比较例5) 除了将氢氧化镁的B浓度变更为1200ppm以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0070] (比较例6) 除了将氢氧化镁的Na浓度变更为400ppm以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0071] (比较例7) 除了将氢氧化镁的K浓度变更为400ppm以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆 氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0072] (比较例8) 除了以使被包覆氧化镁粉末整体中的磷含量达到〇. 058质量％的形式变更酸性磷酸酯 的使用量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测 定各物理性质，结果在表1中不出。
[0073] (比较例9) 除了以使被包覆氧化镁粉末整体中的磷含量达到12. 1质量％的形式变更酸性磷酸酯 的使用量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测 定各物理性质，结果在表1中不出。
[0074] [表 1]
[0075] [表 2]
【主权项】
1. 一种被包覆氧化镁粉末，其特征在于，具有： 在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为0. 3~0. 8cm3/g、众径为0. 2~I.Oym、以及拐 点径为〇. 9ym以上的氧化镁粉末；和 形成在所述氧化镁粉末表面的至少一部分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层； 被包覆氧化镁粉末内的磷含量为〇. 1~10质量％。2. 根据权利要求1所述的被包覆氧化镁粉末，其特征在于， 所述磷酸镁系化合物由组成式：MgxPyOz (x=l~3、y=2、z=6~8)表示。3. -种填充料，由权利要求1或2所述的被包覆氧化镁粉末形成。4. 一种树脂组成物，包含树脂和权利要求3所述的填充料。5. 根据权利要求4所述的树脂组成物，其特征在于，所述树脂是热固性树脂。6. 根据权利要求5所述的树脂组成物，其特征在于，所述热固性树脂是酚醛树脂、尿素 树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚氨酯树 脂或者硅树脂。7. 根据权利要求4所述的树脂组成物，其特征在于， 所述树脂是热塑性树脂。8. 根据权利要求7所述的树脂组成物，其特征在于， 所述热塑性树脂是聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树 月旨、聚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮 树脂、氟树脂或液晶聚合物。9. 一种散热性构件，由权利要求4~8中任意一项所述的树脂组成物形成。10. -种被包覆氧化镁粉末的制造方法，其特征在于， 将纯度98%以上的氢氧化镁在1000 °C~1200 °C下煅烧，以此得到氧化镁粉末，在所 述氢氧化镁中B含有100~lOOOppm、Na含有300ppm以下、K含有300ppm以下、Cl含有 0. 02~0. 5质量％、且Si以5102换算含有0. 02~0. 5质量％、Ca以CaO换算含有0. 1~ 0.8质量％; 之后，将所述氧化镁粉末与磷化合物混合，在300°C以上的温度下煅烧，以此在所述氧 化镁粉末表面的至少一部分上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。11. 根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于， 所述磷化合物是从由磷酸、磷酸盐以及酸性磷酸酯组成的群中选择的一种以上化合 物。12. 根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于， 所述磷化合物是从由异丙基酸性磷酸酯、2-乙基己基酸性磷酸酯、油烯基酸性磷酸酯、 甲基酸性磷酸酯、乙基酸性磷酸酯、丙基酸性磷酸酯、丁基酸性磷酸酯、十二烷基酸性磷酸 酯、十八烷基酸性磷酸酯组成的群中选择的一种以上的酸性磷酸酯。13. 根据权利要求10至12中任意一项所述的制造方法，其特征在于， 将所述磷化合物以使被包覆氧化镁粉末中的磷含量达到〇. 1~10质量％的形式进行 使用。
【专利摘要】提供导热性和耐湿性优异，作为填充于树脂的填充料使用时填充性优异，且填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的被包覆氧化镁粉末。该被包覆氧化镁粉末具有：在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为0.3～0.8cm3/g、众径为0.2～1.0μm、以及拐点径为0.9μm以上的氧化镁粉末；和形成在该粉末表面的至少一部分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层；被包覆氧化镁粉末内的磷含量为0.1～10质量%。
【IPC分类】C01F5/08, C08L101/00, C08K9/02
【公开号】CN104903239
【申请号】CN201480003982
【发明人】黑田明
【申请人】达泰豪化学工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月9日
【公告号】WO2014112334A1
【技术领域】
[0001] 本发明涉及可以作为填充于树脂的填充料使用的被包覆氧化镁粉末、以及该被包 覆氧化镁粉末的制造方法。又，本发明涉及包括所述被包覆氧化镁粉末的树脂组成物、以及 由该树脂组成物形成的散热性构件。
【背景技术】
[0002] 电子器件由层叠体、印刷线路板、多层线路板等电子部件构成。在电子部件中，通 常树脂组成物使用于半固化片、衬垫、密封剂、粘接性薄板等中，该树脂组成物被要求具备 各种性能或特性。例如，最近的趋势是电子器件中的大容量功率元件的搭载、高密度的封 装，伴随于此要求树脂组成物以及其应用品具有比以往更优异的散热性、耐湿性。
[0003] 使用于半导体密封用树脂组成物的填充料（filler)以往一直使用二氧化硅（以下 称为二氧化娃（silica))、氧化错（以下称为氧化错（alumina))。然而，二氧化娃的导热性 较低，针对因高集成化、高电力化、高速化等而引起的放热量增大作为应对措施的散热并不 充分，因此在半导体的稳定工作等中产生问题。另一方面，在使用导热性高于二氧化硅的氧 化铝时，散热性得到改善，但是氧化铝硬度较高，因此存在炼胶机和成型机以及模具的磨损 严重的问题。
[0004] 因此，将导热系数比二氧化硅高一数量级且具有氧化铝的约两倍的导热系数的氧 化镁作为半导体密封用树脂填充料的材料进行研宄。然而，氧化镁粉末的吸湿性大于二氧 化硅粉末的吸湿性。因此，在将氧化镁粉末作为半导体密封用树脂填充料使用时，吸湿的水 分和氧化镁进行水合，而填充料的体积膨胀，由此引起裂痕的产生、导热性降低等的问题。 因此，对作为半导体密封用树脂填充材料使用的氧化镁粉末提供耐湿性在确保半导体的长 期稳定动作的方面成为重要的课题。
[0005] 作为改善氧化镁粉末的耐湿性的方法，专利文献1以及专利文献2公开了如下被 包覆氧化镁粉末的制造方法：将铝盐或硅化合物和氧化镁粉末进行混合，将固体部分过滤 干燥并煅烧，以此将该氧化镁粉末的表面用含有铝或硅和镁的复合氧化物的包覆层进行包 覆。
[0006] 现有技术文献： 专利文献： 专利文献1 :日本特开2003-34522号公报； 专利文献2 :日本特开2003-34523号公报。
【发明内容】
[0007] 发明要解决的问题： 然而，通过上述方法得到的被包覆氧化镁粉末虽然耐湿性得到改善，但是粉末颗粒形 成为有棱角的形状，因此存在对树脂的填充性较低，并且进一步得到的树脂组成物的流动 性较低的问题。
[0008] 本发明的目的是解决上述问题，并且提供导热性和耐湿性优异，此外，在作为填充 于树脂的填充料进行使用时，填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的 被包覆氧化镁粉末、以及该被包覆氧化镁粉末的制造方法。本发明的另一目的是，提供包含 该被包覆氧化镁粉末的树脂组成物、以及由该树脂组成物形成的散热性构件。
[0009] 解决问题的手段： 本发明涉及被包覆氧化镁粉末，具有：在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为〇. 3~ 0· 8cm3/g、众径（众数直径）（mode diameter)为 0· 2 ~I. 0 μm、以及拐点径（inflection point diameter)为0. 9 μπι以上的氧化镁粉末；和形成在所述氧化镁粉末表面的至少一部 分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层；被包覆氧化镁粉末内的磷含量为0. 1~10质量％。 [0010] 又，本发明还涉及由该被包覆氧化镁粉末形成的填充料。
[0011] 此外，本发明还涉及含有树脂、和该填充料的树脂组成物。该树脂组成物可以作为 粘接剂或半导体密封剂等散热性构件使用。
[0012] 此外，又，本发明又涉及被包覆氧化镁粉末的制造方法，将纯度98%以上的氢氧 化镁在1000 °C~1200°C下煅烧，以此得到氧化镁粉末，在所述氢氧化镁中B含有100~ lOOOppm、Na含有300ppm以下、K含有300ppm以下、Cl含有0· 02~0· 5质量％、且Si以 31〇2换算含有0. 02~0. 5质量％、Ca以CaO换算含有0. 1~0. 8质量％ ;之后，将所述氧化 镁粉末与磷化合物混合，在300°C以上的温度下煅烧，以此在所述氧化镁粉末表面的至少一 部分上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。
[0013] 发明效果： 根据本发明，可以提供导热性和耐湿性优异，此外，作为填充于树脂的填充料使用时填 充性优异，且填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的被包覆氧化镁粉 末。
【附图说明】
[0014] 图1是拍摄实施例1中制造的被包覆氧化镁粉末的电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0015] 以下，具体说明本发明。
[0016] 本发明的被包覆氧化镁粉末具有：示出特定的物理性质的氧化镁粉末、和形成于 其表面且包含磷酸镁系化合物的包覆层。包含磷酸镁系化合物的包覆层可以形成于氧化镁 粉末的全部表面，也可以仅形成于氧化镁粉末表面的一部分。未包覆包含磷酸镁系化合物 的包覆层的氧化镁粉末表面可以裸露。
[0017] 在本发明中，氧化镁粉末满足颗粒内孔隙量为0. 3~0.8cm3/g、众径（mode diameter )为 0.2 ~1.0 μπι、以及拐点径（inflection point diameter)为 0.9 μπι 以上。 通过在这样的氧化镁粉末的表面形成包含磷酸镁系化合物的包覆层，以此可以将本发明的 被包覆氧化镁粉末适当地利用为导热性的填充料。
[0018] 另外，各测定值是在压汞式微孔分布测定装置中进行测定的数值。
[0019] 拐点径以及颗粒内孔隙量可以由累计微孔孔容曲线求出，在累计微孔孔容曲线 中，纵轴表示单位重量试样的、从较大的微孔开始依次求出的颗粒微孔孔容的累计值的累 计微孔孔容，横轴表示微孔直径。
[0020] 拐点是累计微孔孔容曲线急剧上升的点。根据测定试样的不同，拐点的数量不限 于一个，存在具有多个的情况，但是将微孔直径最大的拐点作为本发明的拐点。拐点径是在 拐点处的微孔直径。
[0021] 在拐点径小于0. 9 μπι时，细颗粒的量增加，因此在填充至树脂中时产生粘度的急 剧上升。拐点径优选的是〇. 9~1.5μπι。
[0022] 颗粒内孔隙量是颗粒内存在的比团聚颗粒的粒径小的孔隙的量，颗粒内孔隙量由 如下容积表示：从由微孔直径0.003 X KT 6~100Χ 10 - 6m的累计微孔孔容表示的总微孔 孔容中减去所述拐点处的累计微孔孔容而得到的容积。
[0023] 在氧化镁粉末的颗粒内孔隙量小于0. 3cm3/g时，颗粒中的孔隙较少，颗粒中无法 浸透足够量的树脂，树脂组成物的机械强度恶化。又，导热性也降低。另一方面，颗粒内孔 隙量超过〇.8cm 3/g时，颗粒内孔隙存在至颗粒内深处，树脂无法充分到达至孔隙内部，颗粒 与树脂之间产生气泡且导热性降低。颗粒内孔隙量优选的是〇. 3~0. 7cm3/g。
[0024] 众径可以由压汞式微孔分布测定求出，其是与log微分微孔孔容分布曲线的最大 值相对应的微孔直径。在将本发明的氧化镁颗粒的微孔分布通过压汞测定装置进行测定 的情况下，众径对应于氧化镁颗粒之间的孔隙的直径。在氧化镁粉末的众径小于0.2 μπι 时，细小颗粒的量增加，因此在填充树脂时发生急剧的粘度的上升。另一方面，在众径超过 LOym时，较大的颗粒的量增加，因此树脂组成物的机械强度恶化。又，导热性也降低。优 选的是众径为〇. 3~I. 0 μ m。
[0025] 在这样的氧化镁粉末上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。通过该包覆层可以改 善氧化镁粉末的耐湿性。磷酸镁系化合物例如是由组成式：Mg xPyOz (x=l~3、y=2、z=6~ 8)表不的化合物。
[0026] 本发明的被包覆氧化镁粉末具有包含磷酸镁系化合物的包覆层，因此含有作为构 成元素的磷。相对于本发明的被包覆氧化镁粉末，磷的含量为0. 1~10质量％。磷包含在 这样的范围内，以此可以使本发明的被包覆氧化镁粉末具有优异的耐湿性。在磷的含量小 于0. 1质量％时，无法发挥充分的耐湿性。相反地，在磷的含量超过10质量％时，磷酸镁系 化合物不仅包覆氧化镁粉末的表面，而且由该磷酸镁系化合物单独地形成颗粒，或者包覆 层过厚，因此存在导热性降低的缺点。
[0027] 本发明的被包覆氧化镁粉末在填充至树脂中时填充性优异，且具有填充后的树脂 组成物的流动性较高的优点，因此可以较好地作为填充材料与树脂配合。作为在本发明中 可以使用的树脂，例如举出热固性树脂、或热塑性树脂。作为热固性树脂并不特别限定，例 如举出酚醛树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二 烯丙酯树脂、聚氨酯树脂或者硅树脂。作为热塑性树脂并不特别限定，例如举出聚酰胺树 月旨、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树 月旨、聚醚酰亚胺树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、氟树脂或液晶聚合物。
[0028] 本 发明的树脂组成物中被包覆氧化镁粉末的配比只要根据对树脂组成物要求的 特征而适当地决定即可，并不特别限定。然而，作为一个示例，相对于树脂100质量份，在 0. 1~100质量份的范围内使用被包覆氧化镁粉末。
[0029] 本发明的含有被包覆氧化镁粉末的树脂组成物可以根据该树脂的特性在各领域 中使用。然而，本发明的被包覆氧化镁粉末具有优异的导热性，因此尤其可以较好地使用于 要求散热性的用途。又，本发明的树脂组成物可以作为导热性以及耐湿性优异的半导体密 封材料利用。
[0030] 接着，说明制造本发明的被包覆氧化镁粉末的方法。
[0031] 首先，通过煅烧氢氧化镁，以此得到示出规定的物理性质的氧化镁。将进行煅烧 的氢氧化镁中所含的各杂质元素浓度预先调节为规定的浓度，并且将煅烧时的温度设定为 1000~1200°C的范围，以此可以得到示出规定的物理性质的氧化镁。
[0032] 氢氧化镁中的异种元素如下。B (硼):100~1000 ppm (优选的是300~800ppm)、 Na (钠）：300ppm以下（优选的是200ppm以下)、K (钾）：300ppm以下（优选的是200ppm以 下)、Cl (氯）：0· 02~0· 5质量％ (优选的是0· 15~0· 3质量％)、Si (硅）：以SiO2换算为 0· 02~0· 5质量％ (0· 05~0· 15质量％)、Ca :以CaO换算为0· 1~0· 8质量％ (优选的是 0.2~0.5质量％)。另外，这些异种元素的浓度调节可以根据现有方法进行。例如，在B不 足的情况下，可以添加硼酸或硼酸镁而进行调节。在Cl不足的情况下，可以添加盐酸或氯 化镁等而进行调节。在Si不足的情况下可以添加硅酸钠、硅酸镁或硅酸钙等而进行调节。 在钙不足的情况下可以添加氢氧化钙、氧化钙或者碳酸钙等而进行调节。
[0033] 在氢氧化镁中的B超过lOOOppm、或者Na或K超过300ppm时，所得到的氧化镁不 满足上述颗粒内孔隙量和/或拐点径的条件。又，在氢氧化镁中的Ca以CaO换算为0. 1~ 〇. 8质量％的范围外的情况下，或者Si以SiO2换算为0. 02~0. 5质量％的范围外的情况 下，所得到的氧化镁不满足上述众径和/或拐点径的条件，形状也不会是带有弧度的形状。 作为氢氧化镁，优选的是使用纯度98%以上的氢氧化镁。
[0034] 此外，煅烧氢氧化镁时的温度优选的是在1000~1200°C的范围内。在煅烧温度小 于1000°C时，所得到的氧化镁不满足上述颗粒内孔隙量、众径和/或拐点径的条件。又，在 煅烧温度超过1200°c时，所得到的氧化镁不满足上述众径和/或拐点径的条件。煅烧炉以 及煅烧时间并不特别限定，只要是在上述温度下能够将氢氧化镁转化成氧化镁的煅烧炉以 及煅烧时间即可。
[0035] 将如上述那样煅烧氢氧化镁而得到的氧化镁根据需要使用粉碎机进行粗粉碎。借 助于此，得到氧化镁粉末。将该氧化镁粉末与磷化合物混合，根据需要在120°C~200°C左 右的温度下进行干燥处理后，利用球磨机等进行粉碎并得到粉末。将该粉末在300°C以上的 温度下进行煅烧，以此可以得到在表面的至少一部分上形成有包含磷酸镁系化合物的包覆 层的氧化镁粉末。
[0036] 作为所述磷化合物，只要是能够与氧化镁反应而形成磷酸镁系化合物的化合物就 不特别限定，例如举出磷酸、磷酸盐、酸性磷酸酯。这些可以单独地使用，也可以将两种以上 合用。优选的是酸性磷酸醋。作为酸性磷酸醋，举出异丙基酸性磷酸醋（isopropyl acid phosphate)、2_乙基己基酸性磷酸醋（2-ethylhexyl acid phosphate)、油烯基酸性磷酸 醋（oleyl acid phosphate)、甲基酸性磷酸醋（methyl acid phosphate)、乙基酸性磷酸 醋（ethyl acid phosphate)、丙基酸性磷酸醋（propyl acid phosphate)、丁基酸性磷酸醋 (butyl acid phosphate)、十二烷基酸性磷酸醋（Lauryl acid phosphate)、十八烷基酸性 磷酸醋（stearyl acid phosphate)。
[0037] 对于磷化合物的使用量，只要以使作为最终产物的被包覆氧化镁粉末整体中的磷 含量达到0. 1~10质量％的形式进行调节即可。例如，相对于氧化镁粉末，可以使用5~ 10质量％左右的量的磷化合物。
[0038] 煅烧时的温度为300°C以上，优选的是300~700°C左右。作为一个示例，举出在 500°C下煅烧一个小时。通过该煅烧，磷化合物转化为磷酸镁系化合物，从而可以在氧化镁 粉末表面形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。
[0039] 实施例 举出以下实施例进一步详细说明本发明，但是本发明不限于这些实施例。
[0040] (杂质元素的浓度测定法） 对于Ba以及P，在将试样溶解于酸后，使用ICP发光分析装置(商品名：SPS-5100，SEIK0 INSTRUMENTS制造）测定质量，以此算出试样中的浓度。
[0041] 关于C1，在将试样溶解于酸后，使用分光光度计(商品名：UV-2550,岛津制作所制 造）测定质量，以此算出试样中的浓度。
[0042] 关于Si、Ca，使用荧光X射线装置(商品名：SPS-5100, SEIKO INSTRUMENTS制造） 测定试样中的浓度。然而，分别表示为3102换算以及CaO换算的浓度。
[0043] 关于Na以及K，使用原子吸收分光光度计（商品名：Z-2300, HITACHI HIGH-TECHNOLOGIES制造）测定了试样中的浓度。
[0044] (BET比表面积测定法） 使用比表面积测定装置(商品名：Macsorb 1210, M0UNTECH公司制造）通过气体吸附法 测定了比表面积； (微孔分布的测定） 微孔分布(拐点径、颗粒内孔隙量、以及众径）的测定 将通过压汞式微孔分布测定得到的拐点径、颗粒内孔隙量、与log微分微孔孔容分布 曲线的最大值相对应的微孔直径(众径)根据以下条件求出。压汞式微孔分布测定装置是使 用由MICR0METRICS公司制造的才一卜示7 (Auto Pore) 9410进行测定。另外，对于汞，使 用了纯度99. 5质量％以上、密度13. 5335X 103kg/m3的特级的汞试剂。测定管（cell)使用 了管内容积为5X KT 6m3、管颈容积为0. 38X KT 6Hi3的粉末试样用管。关于测定试样，将预 先通过330目标准筛（115-1?8801-87)使粒径均一化的试样在0.10\10 _3~0.13\10_31^ 质量范围内精密地进行称量，并且填充至测定管中。在将测定管安装于装置后，使管内部在 50yHg (6. 67Pa)以下的压力下保持减压状态20分钟。接着，在测定管内填充汞直至压力 达到 I. 5psia (10342Pa)。之后，在使压力达到 2psia (13790Pa)至 60000psia (413. 7MPa) 的范围内的状态下压入汞，测定微孔分布。
[0045] 为了将汞压入压力换算成微孔直径，而使用了下述（I)式（Washburn式）； D= - (1/P) · 4γ · οοβΨ (I)； 在这里，D :微孔直径（m); P :汞压入压力（Pa); y :采表面张力（485dyne，cm 1 (0.485Pa，m)); Ψ :汞的接触角（130° =2. 26893rad)。
[0046] (耐湿性的测定方法） 在培养皿（Schale)上称量IOg试样，并且放入至恒温恒湿器（85°C · 85Rh%)内。在该 状态下保持一周时间后，在120°C的干燥机中干燥一个晚上。在干燥后，称重并算出重量增 加率。
[0047] (导热系数的测定方法） 制作了高导热系数树脂组成物的样品，该样品是将添加了本发明制品的树脂完全固化 而成的尺寸为直径13_、厚度2mm的样品。通过激光闪蒸法在30~100°C的范围内测定了 热扩散率。装置使用了由NETZSCH制造的LFA-457。测定比热，并根据阿基米德法测定比 重，并且算出作为热扩散率、比热和密度的乘积的导热系数。
[0048] (熔融指数的测定方法） 关于树脂组成物，根据JIS-K7210在测定温度230°C、载荷2. 16Kg下进行测定。
[0049] (树脂组成物的制造方法） 在熔融指数测定中使用的树脂组成物通过如下步骤进行制备； 在将EEA(ethylene ethylacrylate copolymer，乙稀丙稀酸乙醋共聚物)100g恪化后， 将填充料333g -点一点地、且在观察混炼状态的同时进行添加，添加所花的时间为约10分 钟，进一步进行10分钟的最后混炼。此时的辊间隔为〇. 5_。
[0050] 在混炼结束后，取出混合物，将回收的混合物截断成5mm左右的正方形块，在真空 干燥机中90°C下干燥一个小时，使其作为熔融指数测定用试样。
[0051] (磷酸镁系化合物的组成的测定方法） 使用X射线衍射装置(商品名：RINT-Ultima III， RIGAKU制造)，通过利用Cu-Ka射线 的X射线衍射法测定磷酸镁系化合物包覆层的组成。
[0052] (实施例1) 将纯度99. 2%的氢氧化镁在电炉中在1100°C下煅烧一个小时，以此制备氧化镁，所述 氢氧化镁是以使煅烧形成的氧化镁中的CaO为0. 23质量％、SiO2S 0. 07质量％、Cl为0. 16 质量％、B为402ppm、Na为llppm、K为9ppm的形式进行调节的氢氧化镁。
[0053] 在将该氧化镁通过大功率磨机进行粉碎后，将作为酸性磷酸酯的异丙基酸性磷酸 酯相对于氧化镁添加5重量％。之后，在120°C下干燥两个小时后，通过球磨机进行粉碎，在 500°C下煅烧一个小时，得到目标的被包覆氧化镁粉末。
[0054] 对于所得到的被包覆氧化镁粉末，基于上述方法测定杂质元素的浓度、BET比表面 积、微孔分布、耐湿性、导热系数以及熔融指数，结果在表1中示出。
[0055] 又，基于上述方法测定所得到的被包覆氧化镁粉末表面的包覆层的组成，其结果 是证实为Mg 2P2O7tl
[0056] 图1是所得到的被包覆氧化镁粉末的电子显微镜照片。被包覆氧化镁粉末的颗粒 形状为球状。在这里，球状的粉末是指由无角的带有弧度的形状的颗粒构成的粉末，相对于 此，无定形的粉末是指由多个晶粒结合并具有角的颗粒构成的粉末。
[0057] (实施例2) 除了将氢氧化镁的煅烧温度变更为1175°C以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，其结果在表1中示出。
[0058] (实施例3) 除了以使氧化镁的CaO浓度达到0. 48质量％的形式进行调节以外，在与实施例1相同 的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0059] (实施例4) 除了以使氧化镁的Si02&度达到0. 12质量％的形式进行调节以外，在与实施例1相同 的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0060] (实施例5) 除了以使氢氧化镁的B浓度达到700ppm的形式进行调节以外，在与实施例1相同的条 件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0061] (实施例6) 除了以使氢氧化镁的Na浓度达到200ppm的形式进行调节以外，在与实施例1相同的 条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0062] (实施例7) 除了以使氢氧化镁的K浓度达到200ppm的形式进行调节以外，在与实施例1相同的条 件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表1中示出。
[0063] (实施例8) 除了以使被包覆氧化镁粉末中的磷含量达到〇. 18质量％的形式变更酸性磷酸酯的使 用量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各 物理性质，结果在表1中示出。
[0064] (实施例9) 除了以使被包覆氧化镁粉末中的磷含量达到4. 6质量％的形式变更酸性磷酸酯的使用 量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物 理性质，结果在表1中示出。
[0065] (比较例1) 除了将氢氧化镁的煅烧温度变更为950°C以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0066] (比较例2) 除了将氢氧化镁的煅烧温度变更为1400°C以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0067] (比较例3) 除了将氢氧化镁的CaO浓度变更为1质量％以外，在与实施例1相同的条件下得到被 包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0068] (比较例4) 除了将氢氧化镁的SiO2浓度变更为4质量％以外，在与实施例1相同的条件下得到被 包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0069] (比较例5) 除了将氢氧化镁的B浓度变更为1200ppm以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0070] (比较例6) 除了将氢氧化镁的Na浓度变更为400ppm以外，在与实施例1相同的条件下得到被包 覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0071] (比较例7) 除了将氢氧化镁的K浓度变更为400ppm以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆 氧化镁粉末。与实施例1相同地测定各物理性质，结果在表2中示出。
[0072] (比较例8) 除了以使被包覆氧化镁粉末整体中的磷含量达到〇. 058质量％的形式变更酸性磷酸酯 的使用量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测 定各物理性质，结果在表1中不出。
[0073] (比较例9) 除了以使被包覆氧化镁粉末整体中的磷含量达到12. 1质量％的形式变更酸性磷酸酯 的使用量以外，在与实施例1相同的条件下得到被包覆氧化镁粉末。与实施例1相同地测 定各物理性质，结果在表1中不出。
[0074] [表 1]
[0075] [表 2]
【主权项】
1. 一种被包覆氧化镁粉末，其特征在于，具有： 在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为0. 3~0. 8cm3/g、众径为0. 2~I.Oym、以及拐 点径为〇. 9ym以上的氧化镁粉末；和 形成在所述氧化镁粉末表面的至少一部分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层； 被包覆氧化镁粉末内的磷含量为〇. 1~10质量％。2. 根据权利要求1所述的被包覆氧化镁粉末，其特征在于， 所述磷酸镁系化合物由组成式：MgxPyOz (x=l~3、y=2、z=6~8)表示。3. -种填充料，由权利要求1或2所述的被包覆氧化镁粉末形成。4. 一种树脂组成物，包含树脂和权利要求3所述的填充料。5. 根据权利要求4所述的树脂组成物，其特征在于，所述树脂是热固性树脂。6. 根据权利要求5所述的树脂组成物，其特征在于，所述热固性树脂是酚醛树脂、尿素 树脂、三聚氰胺树脂、醇酸树脂、聚酯树脂、环氧树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯树脂、聚氨酯树 脂或者硅树脂。7. 根据权利要求4所述的树脂组成物，其特征在于， 所述树脂是热塑性树脂。8. 根据权利要求7所述的树脂组成物，其特征在于， 所述热塑性树脂是聚酰胺树脂、聚缩醛树脂、聚碳酸酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树 月旨、聚砜树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚芳酯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮 树脂、氟树脂或液晶聚合物。9. 一种散热性构件，由权利要求4~8中任意一项所述的树脂组成物形成。10. -种被包覆氧化镁粉末的制造方法，其特征在于， 将纯度98%以上的氢氧化镁在1000 °C~1200 °C下煅烧，以此得到氧化镁粉末，在所 述氢氧化镁中B含有100~lOOOppm、Na含有300ppm以下、K含有300ppm以下、Cl含有 0. 02~0. 5质量％、且Si以5102换算含有0. 02~0. 5质量％、Ca以CaO换算含有0. 1~ 0.8质量％; 之后，将所述氧化镁粉末与磷化合物混合，在300°C以上的温度下煅烧，以此在所述氧 化镁粉末表面的至少一部分上形成包含磷酸镁系化合物的包覆层。11. 根据权利要求10所述的制造方法，其特征在于， 所述磷化合物是从由磷酸、磷酸盐以及酸性磷酸酯组成的群中选择的一种以上化合 物。12. 根据权利要求11所述的制造方法，其特征在于， 所述磷化合物是从由异丙基酸性磷酸酯、2-乙基己基酸性磷酸酯、油烯基酸性磷酸酯、 甲基酸性磷酸酯、乙基酸性磷酸酯、丙基酸性磷酸酯、丁基酸性磷酸酯、十二烷基酸性磷酸 酯、十八烷基酸性磷酸酯组成的群中选择的一种以上的酸性磷酸酯。13. 根据权利要求10至12中任意一项所述的制造方法，其特征在于， 将所述磷化合物以使被包覆氧化镁粉末中的磷含量达到〇. 1~10质量％的形式进行 使用。
【专利摘要】提供导热性和耐湿性优异，作为填充于树脂的填充料使用时填充性优异，且填充后的树脂组成物的流动性较高，其结果是成型性优异的被包覆氧化镁粉末。该被包覆氧化镁粉末具有：在压汞式微孔分布中，颗粒内孔隙量为0.3～0.8cm3/g、众径为0.2～1.0μm、以及拐点径为0.9μm以上的氧化镁粉末；和形成在该粉末表面的至少一部分上且包含磷酸镁系化合物的包覆层；被包覆氧化镁粉末内的磷含量为0.1～10质量%。
【IPC分类】C01F5/08, C08L101/00, C08K9/02
【公开号】CN104903239
【申请号】CN201480003982
【发明人】黑田明
【申请人】达泰豪化学工业株式会社
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年1月9日
【公告号】WO2014112334A1
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