[发明专利]氧化铝系导热性氧化物及其制造方法

说明书

本发明提供氧化铝系导热性氧化物，其不仅导热性优异而且耐化学药品性、耐水性和电绝缘性优异、同时与树脂的混炼性(混和性)良好并且能够制造成型性优异的树脂组合物等材料、物品。本发明是对含有铝原料的原料混合物进行烧成而得到的氧化铝系导热性氧化物。铝原料为选自由勃姆石、氢氧化铝和氧化铝组成的组中的至少一种，原料混合物还含有选自由滑石、玻璃料、硼酸化合物、钼化合物、氧化钛、镁化合物、锌化合物、锆化合物、磷酸化合物和钨化合物组成的组中的至少一种其它原料，原料混合物中的其它原料的含量相对于铝原料100质量份为0.1～20质量份。

技术领域

本发明涉及氧化铝系导热性氧化物及其制造方法、以及使用了氧化铝系导热性氧化物的导热性组合物、物品、液态组合物和导热性薄膜。

背景技术

目前作为导热性材料研究了多种原材料。伴随半导体元件的集成度的提高，散热要求日益增加，必须开发出具有远超现有的高导热性和绝缘性的材料。作为满足这种要求的材料，已知将导热性的填料混炼在树脂中而得到的复合材料(树脂组合物)。

作为用于复合材料的填料，研究了与二氧化硅相比导热率高、与氧化铝相比硬度低的氧化镁。氧化镁具有高熔点、高导热性和低毒性等的性质，因此被广泛用作耐热材料、填充材料等。进而，近些年还研究了通过实施各种表面处理来提高氧化镁的性能的情况。

然而，与二氧化硅、氧化铝相比，氧化镁的吸湿性高。因此，将氧化镁作为填料使用的复合材料有时由于伴随吸湿的填料的体积膨胀而容易产生裂纹，容易使导热性降低。因此，将氧化镁用作填料的复合材料时，在确保半导体元件等长期的稳定性方面存在问题。另外，还研究了将氧化锌用作填料。然而，氧化锌具有对于水分、酸的稳定性以及绝缘性低这样的问题。

此外，作为填料用的导热材料，使用了氮化硼、氮化铝等。然而，已知这些材料价格昂贵，且氮化铝的耐水性差。氮化硼的形状为鳞片状，因此在取向方向上的导热性良好，但在与取向方向垂直的方向上的导热率可以说不是很好。另外，即使想在树脂中混炼氮化硼也难以提高填充量。因此，还存在无法充分利用氮化硼的高导热性这样的问题。另一方面，作为金属氧化物以外的导热材料，有碳纳米管、金刚石、金属等。然而，这些材料具有导电性，因此无法用于半导体元件等的散热。

然而，氧化铝的耐水性和耐酸性优异、同时具有良好的导热性，且价格便宜，因此可在多种情况下使用。此外，为了提高导热性，而要求与树脂的混炼性(填充性)优异的氧化铝。

需要说明的是，作为相关的现有技术，提出了可提供成型加工性等优异的成型品的树脂配混用的氧化镁填料(专利文献1)。另外，提出了在表面形成有包含硅和镁的复氧化物等的覆盖层的氧化镁的粉末(专利文献2)。进而，提出了在氮化硼、氮化铝、氧化镁、玻璃珠、氧化铝等导热性填料表面结合规定形状的勃姆石或氧化锌等而构成的无机填料复合体(专利文献3)。另外，提出了耐化学药品性、绝缘性等优异、可作为热塑性树脂等的强化材料使用的、用规定的组成式表示的硼酸铝晶须(专利文献4和5)。

另外，伴随电子设备的小型化，难以设置利用了散热件、风扇等散热机构的情况增多。因此，在发热体表面设置导热性良好的涂层(导热性薄膜)的方法受到注目。用于形成这种导热性薄膜的涂布剂(液态组合物)中大多包含用于形成薄膜的树脂和无机填料。

例如，提出了含有氧化铝和氮化铝的导热性的树脂组合物(专利文献6)。另外，提出了含有氮化硼的导热性的树脂组合物(专利文献7)。进而，提出了含有氧化镁、氢氧化铝的散热性油墨(专利文献8和9)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-70608号公报

专利文献2：日本专利第3850371号公报

专利文献3：国际公开第2013/039103号

专利文献4：日本特公平4-21640号公报