氮化鋁粉末、樹(shù)脂組合物及熱傳導(dǎo)性成型體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供用給定的有機(jī)化合物進(jìn)行了表面處理的氮化鋁粉末作為耐水性優(yōu)異的氮化鋁粉末。本發(fā)明還提供包含該氮化鋁粉末和樹(shù)脂的樹(shù)脂組合物，和通過(guò)對(duì)該樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型而獲得的熱傳導(dǎo)性成型體。
【專利說(shuō)明】
氮化鋁粉末、樹(shù)脂組合物及熱傳導(dǎo)性成型體
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及氮化鋁粉末，包含該氮化鋁粉末的樹(shù)脂組合物，以及通過(guò)對(duì)該樹(shù)脂組 合物進(jìn)行成型而獲得的熱傳導(dǎo)性成型體。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來(lái)，關(guān)于電子裝置等，對(duì)于節(jié)約安裝場(chǎng)所的空間和輕量化的要求正在不斷增 加。另外，隨著控制機(jī)構(gòu)的本地化或云利用的增加，對(duì)電子裝置的小型化和高性能化的要求 正在不斷增加。因此，由裝置生成的熱量增加，并且需要開(kāi)發(fā)熱傳導(dǎo)性更優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性元 件。例如，熱傳導(dǎo)性元件被用于半導(dǎo)體裝置的技術(shù)領(lǐng)域，所述半導(dǎo)體裝置用于例如高亮度 LED、個(gè)人計(jì)算機(jī)、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制機(jī)構(gòu)或利用轉(zhuǎn)換和控制電力的電力電子技術(shù)的裝置。
[0003] 熱傳導(dǎo)性元件被用于電子部件周邊，因此要求除高的熱傳導(dǎo)性之外還具有高的絕 緣性。
[0004]從這一觀點(diǎn)來(lái)看，將含有樹(shù)脂和氮化鋁粉末的熱傳導(dǎo)性片用作顯示高熱傳導(dǎo)性和 高絕緣性的熱傳導(dǎo)性元件。
[0005] 然而，常規(guī)的熱傳導(dǎo)性片具有如下問(wèn)題：當(dāng)在潮濕環(huán)境下使用時(shí)，氮化鋁與水反應(yīng) 生成氫氧化鋁，從而使熱傳導(dǎo)性降低；或者還由上述反應(yīng)產(chǎn)生銨離子且由所述銨離子引起 離子迀移，結(jié)果使絕緣性降低。
[0006] 從這一觀點(diǎn)來(lái)看，已經(jīng)提出了例如：用無(wú)機(jī)磷酸化合物進(jìn)行了表面處理的氮化鋁 粉末（專利文獻(xiàn)1);用有機(jī)磷酸化合物進(jìn)行了表面處理且然后在約150~約800°C的溫度下 進(jìn)行了熱處理的氮化鋁粉末(專利文獻(xiàn)2);以及在高溫下用有機(jī)硅化合物進(jìn)行了表面處理 的氮化鋁粉末(專利文獻(xiàn)3)。
[0007] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平2-141409號(hào)公報(bào) [0010] 專利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)平2-141410號(hào)公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)3:日本特開(kāi)平7-315813號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0013] 然而，專利文獻(xiàn)1和2的氮化鋁粉末具有在高溫高濕環(huán)境下不能維持耐水性的問(wèn) 題。
[0014] 專利文獻(xiàn)3的氮化鋁粉末是通過(guò)高溫下的表面處理獲得的，因此具有粒子聚集而 產(chǎn)生大塊的問(wèn)題，或當(dāng)所述塊被破碎時(shí)氮化鋁在表面上出現(xiàn)且不能維持耐水性的問(wèn)題。
[0015] 考慮到這些問(wèn)題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供耐水性優(yōu)異的氮化鋁粉末;本發(fā)明 的第二個(gè)目的是提供包含耐水性優(yōu)異的氮化鋁粉末的樹(shù)脂組合物;本發(fā)明的第三個(gè)目的是 提供耐水性優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性成型體。
[0016] 解決技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案
[0017] 本發(fā)明涉及一種氮化鋁粉末，其用由下式(1)表示的有機(jī)化合物進(jìn)行了表面處理：
[0018]
[0019] 其中A為氫原子、羥基或酯基，
[0020] η為9以上的整數(shù)，
[0021] R1為烷基或氫原子，且
[0022] R2為烷基或氫原子。
[0023] 借助于由式（1)表示的有機(jī)化合物與氮化鋁的化學(xué)結(jié)合，上述氮化鋁粉末可以在 耐水性方面是優(yōu)異的。
[0024] 另外，本發(fā)明涉及一種樹(shù)脂組合物，其包含:上述氮化鋁粉末;和樹(shù)脂。
[0025] 此外，本發(fā)明涉及一種熱傳導(dǎo)性成型體，其通過(guò)對(duì)上述樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型而獲 得。
[0026] 發(fā)明效果
[0027] 如上所述，根據(jù)本發(fā)明，可以提供耐水性優(yōu)異的氮化鋁粉末。另外，可以提供包含 耐水性優(yōu)異的氮化鋁粉末的樹(shù)脂組合物。此外，可以提供耐水性優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性成型體。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0029] 本實(shí)施方式中的氮化鋁粉末是用由下式（1)表示的有機(jī)化合物進(jìn)行了表面處理的 氮化錯(cuò)粉末：
[0030]
12345678910 其中Α為氫原子、羥基或酯基，η為9以上的整數(shù)，R1為烷基或氫原子，且R2為烷基或 氫原子。 2 用由式（1)表示的有機(jī)化合物對(duì)本實(shí)施方式中的氮化鋁粉末進(jìn)行表面處理，從而 3 增加疏水性。 4
[0033]供給上述表面處理的氮化鋁粉末（下文中有時(shí)稱為"原料粉末"）包括通過(guò)常規(guī)已 5 知的方法獲得的那些。原料粉末的實(shí)例包括通過(guò)諸如以下的方法獲得的氮化鋁粉末:在高 6 溫氮?dú)夥罩袑?duì)金屬鋁粉末進(jìn)行氮化的直接氮化法，在高溫氮?dú)夥罩袑?duì)氧化鋁粉末和碳粉末 7 的混合粉末進(jìn)行還原/氮化的還原氮化法，以及引起有機(jī)鋁氣體與含氮?dú)怏w(例如氨氣）的 8 氣相反應(yīng)的氣相反應(yīng)法。另外，也可以將通過(guò)將氮化鋁的塊破碎而獲得的氮化鋁粉末用作 9 原料粉末。 10
[0034]原料粉末可以為多晶粉末或單晶粉末。
[0035] 此外，原料粉末也可以為燒結(jié)體。因此，除氮化鋁以外，原料粉末可以含有其它元 素作為雜質(zhì)。雜質(zhì)元素包括除形成氮化鋁的A1元素和N元素以外的Y元素、B元素、Fe元素 、Si 元素、Ca元素、Mg元素、Ti元素、Cr元素、Cu元素、Ni元素、Na元素、Cl元素和C元素。雜質(zhì)元素 還包括構(gòu)成除氮化鋁以外的A1 203、A1(0H)3等的N元素、A1元素、0元素和Η元素。在原料粉末 中，作為雜質(zhì)含有的各元素的含量?jī)?yōu)選為0.1質(zhì)量％以下。
[0036] 另外，原料粉末的氮化鋁粒子可以在其表面上含有氮化鋁的水合物。另外，氮化鋁 粒子可以在其表面上含有氧化物或氫氧化物。
[0037] 關(guān)于氮化鋁粒子的形態(tài)，可以列舉球狀(包括正球狀）、多面體粒狀、針狀、不定形 狀、板狀等，但不限于這些。
[0038] 從使得易于增加氮化鋁在后述的樹(shù)脂組合物或熱傳導(dǎo)性成型體中的填充率的觀 點(diǎn)考慮，球狀或多面體粒狀氮化鋁粒子是優(yōu)選的。從增加后述的熱傳導(dǎo)性成型體的熱傳導(dǎo) 性的觀點(diǎn)考慮，板狀氮化鋁粒子是優(yōu)選的。
[0039] 可以通過(guò)圖像分析法確認(rèn)氮化鋁粒子的形態(tài)。例如，可以使用粒子圖像分析儀 Morphologi G3(由思百吉（Spectris)有限公司制造)確認(rèn)氮化錯(cuò)粒子的形態(tài)。
[0040] 氮化鋁粒子的體積平均直徑?jīng)]有特別限制，但從增加后述的熱傳導(dǎo)性成型體的熱 傳導(dǎo)性的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選為O.lMi以上，并且從用作片狀熱傳導(dǎo)性成型體(熱傳導(dǎo)性片）的填 料的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選為300M1以下。氮化鋁粒子的體積平均直徑更優(yōu)選為0.2~200μπι，還更優(yōu) 選為1~1 ΟΟμL?，特別優(yōu)選為5~80μηι。
[0041]氮化鋁粒子的體積平均直徑可以通過(guò)激光衍射/散射法進(jìn)行測(cè)定，例如可以使用 激光衍射式粒度分布測(cè)定裝置(SALD-2100，SHIMADZU)進(jìn)行測(cè)定。
[0042]在上述表面處理中使用的由式（1)表示的有機(jī)化合物中，η優(yōu)選為9~18的整數(shù)，更 優(yōu)選為10~18的整數(shù)。
[0043]在對(duì)原料粉末進(jìn)行表面處理時(shí)，由式（1)表示的有機(jī)化合物優(yōu)選具有下式(2)的結(jié) 構(gòu)。即，優(yōu)選由式(1)表示的有機(jī)化合物的R1和R2兩者均為氫原子。
[0044] 另外，當(dāng)利用由式（1)表示的有機(jī)化合物對(duì)氮化鋁粉末進(jìn)行表面處理時(shí)只要由式 (1)表示的有機(jī)化合物通過(guò)水解等而成為具有磷酸基的物質(zhì)即可，所以R1可以為烷基或R2可 以為烷基。在R 1為烷基的情況下，R1的實(shí)例包括甲基和乙基。在R2為烷基的情況下，R2的實(shí)例 包括甲基和乙基。
[0045]
12345 例如，通過(guò)對(duì)原料粉末和由式（1)表示的有機(jī)化合物進(jìn)行溶劑熱處理可以獲得本 實(shí)施方式的氮化鋁粉末。 2 具體地，通過(guò)在高溫高壓條件下、在存在溶劑的情況下對(duì)原料粉末和由式（1)表示 的有機(jī)化合物進(jìn)行溶劑熱處理可以獲得本實(shí)施方式的氮化鋁粉末。 3
[0048]作為在所述溶劑熱處理中使用的溶劑，可以列舉水、乙醇等。 4 作為該溶劑，優(yōu)選使用水。 5 關(guān)于在溶劑熱處理中的混合比例，相對(duì)于100質(zhì)量份的原料粉末，由式（1)表示的 有機(jī)化合物的總量例如為0.1~500質(zhì)量份，優(yōu)選為1~100質(zhì)量份，更優(yōu)選為5~25質(zhì)量份。 另外，相對(duì)于100質(zhì)量份的原料粉末，溶劑的量例如為0.01~1000質(zhì)量份，優(yōu)選為0.1~500 質(zhì)量份，更優(yōu)選為1~400質(zhì)量份。
[0051]因?yàn)橛墒剑?)表示的有機(jī)化合物的密度通常為0.8~l.lg/mL，所以相對(duì)于100g的 原料粉末，由式（1)表示的有機(jī)化合物的總量的混合比例例如為〇. 08~550mL，優(yōu)選為0.8~ 110mL，更優(yōu)選為4~27.5mL。在使用水作為所述溶劑熱處理的溶劑的情況下，因?yàn)樗拿芏?通常為約1 g/mL，所以相對(duì)于100g的原料粉末，水的混合比例例如為0.01~1 OOOmL，優(yōu)選為 0.1~500mL，更優(yōu)選為1~400mL。
[0052] 關(guān)于所述溶劑熱處理中的處理?xiàng)l件，加熱溫度例如為250~500 °C，優(yōu)選為300~ 400。。。
[0053] 另外，壓力例如為0.2~50MPa，優(yōu)選為1~45MPa，更優(yōu)選為1.5~40MPa。
[0054] 另外，在間歇系統(tǒng)中進(jìn)行所述溶劑熱處理的情況下，處理時(shí)間例如為1~1200分 鐘，優(yōu)選為3~500分鐘。在連續(xù)系統(tǒng)中進(jìn)行所述溶劑熱處理的情況下，處理時(shí)間可以為1分 鐘以下。
[0055] 通過(guò)所述溶劑熱處理獲得的反應(yīng)產(chǎn)物包含溶劑和本實(shí)施方式的氮化鋁粉末。
[0056]將溶劑與本發(fā)明的氮化鋁粉末分離的方法包括例如通過(guò)重力或離心力沉降和分 離反應(yīng)產(chǎn)物的方法。
[0057]因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)物還包含未反應(yīng)的由式（1)表示的有機(jī)化合物，所以優(yōu)選通過(guò)將反應(yīng) 產(chǎn)物和清洗液混合而使未反應(yīng)的由式（1)表示的有機(jī)化合物溶于清洗液中，并且將未反應(yīng) 的由式(1)表示的有機(jī)化合物與清洗液一起除去，從而回收本實(shí)施方式的氮化鋁粉末。 [0058] 清洗液的實(shí)例包括醇（例如，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇）、酮（例如，丙酮、甲基乙基 酮、環(huán)己酮、環(huán)戊酮）、脂族烴（例如，戊烷、己烷、環(huán)戊酮）、鹵代脂族烴（例如，二氯甲烷、氯 仿、三氯乙烷）、鹵代芳族烴(如氯苯、二氯苯(具體地，鄰二氯苯））、醚(例如四氫呋喃）、芳族 烴(例如，苯、甲苯、二甲苯）、含氮化合物(例如，N-甲基吡咯烷酮(NMP)、吡啶、乙腈、二甲基 甲酰胺）、和非質(zhì)子溶劑(例如，二甲亞砜(DMS)、二甲基甲酰胺）。
[0059]另外，清洗液不限于上述有機(jī)溶劑，而是還包括水溶劑。作為水溶劑，可以列舉pH 調(diào)節(jié)水溶液(例如氨水）。
[0060] 清洗液優(yōu)選為醇。
[0061] 清洗液的除去例如可以通過(guò)進(jìn)行過(guò)濾或傾析實(shí)現(xiàn)。如果需要，可以通過(guò)加熱或鼓 風(fēng)對(duì)過(guò)濾或傾析后的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行干燥。
[0062] 以這種方式獲得的本實(shí)施方式的氮化鋁粉末在耐水性方面是優(yōu)異的。
[0063] 關(guān)于在氮化鋁粉末的表面處理中使用的由式（1)表示的有機(jī)化合物，在使用兩種 以上由式（1)表示的有機(jī)化合物的情況下，可以將兩種以上由式（1)表示的有機(jī)化合物混合 后使用所述混合物進(jìn)行氮化鋁粉末的表面處理，或者可以分別用這些有機(jī)化合物進(jìn)行氮化 鋁粉末的表面處理。
[0064] 在本實(shí)施方式中，除用由式（1)表示的有機(jī)化合物進(jìn)行表面處理以外，還可以用由 式（1)表示的有機(jī)化合物以外的表面處理劑進(jìn)行表面處理，只要獲得本實(shí)施方式的技術(shù)效 果即可。
[0065]優(yōu)選例如借助于刮刀(例如小鏟）回收附著至所述溶劑熱處理、清洗和干燥過(guò)程中 使用的容器等的反應(yīng)產(chǎn)物。
[0066] 下面將對(duì)本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物進(jìn)行說(shuō)明。
[0067] 本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物包含本實(shí)施方式的氮化鋁粉末和樹(shù)脂。
[0068] 所述樹(shù)脂沒(méi)有特別限制，其實(shí)例包括熱固性樹(shù)脂和熱塑性樹(shù)脂。
[0069] 熱固性樹(shù)脂的實(shí)例包括聚碳酸酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、熱固性酰亞胺樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、苯 氧基樹(shù)脂、尿素樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹(shù)脂、有機(jī)硅樹(shù)脂、和熱固性聚氨 醋樹(shù)脂。
[0070] 熱塑性樹(shù)脂的實(shí)例包括熱塑性氟樹(shù)脂、烯烴樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、聚苯乙烯樹(shù)脂、聚 酯樹(shù)脂、聚丙烯腈樹(shù)脂、馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂、聚乙酸乙烯酯樹(shù)脂、聚乙烯樹(shù)脂、乙烯/乙酸乙烯 酯共聚物、聚乙烯醇樹(shù)脂、聚酰胺樹(shù)脂、聚氯乙烯樹(shù)脂、聚縮醛樹(shù)脂、聚苯醚樹(shù)脂、聚苯硫醚 樹(shù)脂、聚醚醚酮樹(shù)脂(PEEK)、聚烯丙基砜樹(shù)脂、熱塑性聚酰亞胺樹(shù)脂、熱塑性聚氨酯樹(shù)脂、聚 醚酰亞胺樹(shù)脂、聚甲基戊烯樹(shù)脂、纖維素樹(shù)脂和液晶聚合物。
[0071 ]熱塑性樹(shù)脂的實(shí)例還包括合成橡膠(例如，苯乙烯/丁二烯橡膠、氟橡膠）。
[0072] 可以單獨(dú)使用上述樹(shù)脂中的一種，或可以將它們的兩種以上組合使用。
[0073] 從增加熱傳導(dǎo)性的觀點(diǎn)來(lái)看，上述樹(shù)脂優(yōu)選為具有液晶有序結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂(例如，含 介晶基團(tuán)的樹(shù)脂）。
[0074] 從增加粘附性的觀點(diǎn)來(lái)看，上述樹(shù)脂優(yōu)選為環(huán)氧樹(shù)脂或酚樹(shù)脂。
[0075] 從將本實(shí)施方式的氮化鋁粉末分散在上述樹(shù)脂中的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選通過(guò)將本實(shí)施 方式的粉末狀氮化鋁與所述樹(shù)脂進(jìn)行混合而獲得本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物。
[0076] 例如，可以通過(guò)將本實(shí)施方式的氮化鋁粉末與所述樹(shù)脂進(jìn)行攪拌或振蕩進(jìn)行所述 混合?？梢酝ㄟ^(guò)其中通過(guò)使用磨機(jī)(例如，球磨機(jī)、滾磨機(jī)）、攪拌機(jī)(例如，捏合機(jī)、滾筒）、研 缽等對(duì)本實(shí)施方式的氮化鋁粉末和樹(shù)脂施加剪切力的已知攪拌方法進(jìn)行所述攪拌。對(duì)本實(shí) 施方式的氮化鋁粉末和樹(shù)脂進(jìn)行攪拌，且可以使用攪拌/脫泡機(jī)(例如混合攪拌機(jī))進(jìn)行攪 拌從而從獲得的樹(shù)脂組合物中除去氣泡。
[0077] 相對(duì)于100質(zhì)量份的樹(shù)脂，在制造所述樹(shù)脂組合物時(shí)本實(shí)施方式的氮化鋁粉末的 混合比例例如為10~4900質(zhì)量份，優(yōu)選為100~2400質(zhì)量份，更優(yōu)選為300~1500質(zhì)量份。換 而言之，可以通過(guò)以下制造樹(shù)脂組合物:將本實(shí)施方式的氮化鋁粉末與所述樹(shù)脂進(jìn)行混合， 使得本實(shí)施方式的氮化鋁粉末在熱傳導(dǎo)性成型體中的濃度變?yōu)槔?~98質(zhì)量％，優(yōu)選為 50~96質(zhì)量％，更優(yōu)選為75~94質(zhì)量％。
[0078] 從提高處理性能的觀點(diǎn)來(lái)看，本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物可以含有溶劑以形成清 漆。
[0079] 溶劑沒(méi)有特別限制，其實(shí)例包括上述清洗液。溶劑的其它實(shí)例包括脂環(huán)經(jīng)(例如環(huán) 戊烷、環(huán)己烷）、酯（例如乙酸乙酯）、多元醇(例如，乙二醇、丙三醇）、丙烯酸類單體(例如，丙 烯酸異硬脂基酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、丙 烯酸四氫糠酯、1，6_己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸4-羥丁酯、丙烯酸苯氧基 乙酯、丙烯酰嗎啉）、含乙烯基的單體(例如，苯乙烯、乙烯）、和雙酚A環(huán)氧樹(shù)脂?？梢詥为?dú)使 用這些溶劑中的一種，或可以將它們的兩種以上組合使用。
[0080] 相對(duì)于100質(zhì)量份的樹(shù)脂，在制造所述樹(shù)脂組合物時(shí)溶劑的混合比例例如為30~ 1900質(zhì)量份，優(yōu)選為50~900質(zhì)量份，更優(yōu)選為100~500質(zhì)量份。
[0081] 在樹(shù)脂在常溫常壓下（25°C，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)為液體的情況下或樹(shù)脂因加熱而熔 化的情況下，本實(shí)施方式的樹(shù)脂組合物可以不含有上述溶劑。
[0082] 下面對(duì)本實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性成型體進(jìn)行說(shuō)明。
[0083]通過(guò)對(duì)上述樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型獲得本實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性成型體。
[0084] 本實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性成型體可以為通過(guò)將所述樹(shù)脂組合物成型為片狀而獲得 的熱傳導(dǎo)性成型體(即熱傳導(dǎo)性片）。
[0085] 所述熱傳導(dǎo)性片的厚度根據(jù)其用途和目的適當(dāng)?shù)卦O(shè)定，但例如為1~ΙΟΟΟμπι，優(yōu)選 為10~600μηι，更優(yōu)選為30~400μηι。
[0086] 在所述樹(shù)脂組合物中所含的樹(shù)脂為熱塑性樹(shù)脂的情況下，可以如下制造熱傳導(dǎo)性 片。首先，通過(guò)加熱所述樹(shù)脂組合物使熱塑性樹(shù)脂熔化。加熱溫度例如為100~350Γ。之后， 將熔融的樹(shù)脂組合物涂布到已知的支撐板上以形成涂膜。然后，通過(guò)冷卻使該涂膜固化，由 此可以制造熱傳導(dǎo)性片。
[0087] 在所述樹(shù)脂組合物中所含的樹(shù)脂為熱固性樹(shù)脂的情況下，可以如下制造熱傳導(dǎo)性 片。首先，通過(guò)所述加熱樹(shù)脂組合物使熱固性樹(shù)脂軟化。加熱溫度為提供半固化狀態(tài)(B階段 狀態(tài))的溫度，例如為60~150 °C。之后，將軟化的樹(shù)脂組合物涂布到已知的支撐板上以形成 涂膜。然后，將該涂膜固化，由此可以制造熱傳導(dǎo)性片。
[0088] 此外，在所述樹(shù)脂組合物含有上述溶劑的情況下，通過(guò)將樹(shù)脂組合物涂布到已知 的支撐板上形成涂膜，然后使溶劑揮發(fā)以使涂膜固化，由此可以制造熱傳導(dǎo)性片。在使溶劑 揮發(fā)時(shí)，可以加熱涂膜。
[0089] 所述涂布的方法的實(shí)例包括已知的涂布方法，如旋涂機(jī)法和刮棒涂布機(jī)法，還包 括使用已知涂抹器少一夕）的手動(dòng)涂布。
[0090] 在所述涂布時(shí)，通過(guò)使用蒸發(fā)器等使樹(shù)脂組合物中的溶劑揮發(fā)可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)所 述樹(shù)脂組合物的粘度。
[0091] 此外，通過(guò)使用成型機(jī)(例如，壓力機(jī)、捏合機(jī)或擠出機(jī))對(duì)樹(shù)脂組合物成型可以獲 得本實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性成型體。
[0092] 本實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性成型體也可以通過(guò)將樹(shù)脂組合物放入模具中并通過(guò)熱壓 制等熱成形而成型為熱傳導(dǎo)性塊。
[0093]本實(shí)施方式的氮化鋁粉末、樹(shù)脂組合物和熱傳導(dǎo)性成型體如上進(jìn)行構(gòu)造，因此具 有以下優(yōu)點(diǎn)。
[0094] 本實(shí)施方式的氮化鋁粉末為用由式（1)表示的有機(jī)化合物進(jìn)行了表面處理的氮化 鋁粉末，因此在耐水性方面是優(yōu)異的。
[0095] 因此，關(guān)于本實(shí)施方式的氮化鋁粉末，后述的耐水性試驗(yàn)中的電導(dǎo)率可以例如為 100yS/cm以下，pH可以例如為5~9〇
[0096]本實(shí)施方式的氮化鋁粉末幾乎不使氮化鋁變?yōu)闅溲趸X等，因此在熱傳導(dǎo)性方面 是優(yōu)異的。
[0097]本實(shí)施方式的熱傳導(dǎo)性成型體包含本實(shí)施方式的氮化鋁粉末，因此在耐水性方面 是優(yōu)異的，此外在熱傳導(dǎo)性方面也是優(yōu)異的。
[0098]作為具有片狀的所述熱傳導(dǎo)性成型體的熱傳導(dǎo)性片具有優(yōu)異的耐水性且還具有 優(yōu)異的熱傳導(dǎo)性，因此適合用作例如設(shè)置在CHJ與散熱翅片之間的熱傳導(dǎo)性片，或用作在電 動(dòng)車輛的換流器等中使用的電源模塊的熱傳導(dǎo)性片。
[0099]另外，上述熱傳導(dǎo)性成型體例如可以用于從電子裝置中散熱的用途，用于從運(yùn)輸 設(shè)備(例如，汽車、電氣列車）中散熱的用途，用于從在將自然能轉(zhuǎn)化為電能時(shí)使用的換流器 中散熱的用途，以及用于從用于照明的LED(發(fā)光二極管）（例如，0LED(有機(jī)發(fā)光二極管））中 散熱的用途。
[0100]本實(shí)施方式的氮化鋁粉末、樹(shù)脂組合物和熱傳導(dǎo)性成型體由于上述構(gòu)造而具有上 述優(yōu)點(diǎn)，但是本實(shí)施方式的氮化鋁粉末、樹(shù)脂組合物和熱傳導(dǎo)性成型體不限于上述構(gòu)造，并 且它們的設(shè)計(jì)可適當(dāng)?shù)馗淖儭?br>[0101] 實(shí)施例
[0102] 下面通過(guò)參考實(shí)施例和比較例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體地說(shuō)明。
[0103] (耐水性的評(píng)價(jià)）
[0104] (1)樣品的制備
[0105] 將后述的各實(shí)施例和比較例的〇.75g氮化鋁粉末與15g離子交換水(離子電導(dǎo)率:1 μ Ω/cm2以下)放入50mL離心管中，將離心管在95°C下的干燥器中靜置20小時(shí)。然后，通過(guò)借 助于離心機(jī)(商品名:MX-301，由Tomy Seiko株式會(huì)社制造)在5000G下對(duì)離心管中的液體離 心10分鐘，將離心管中的液體分離為上清液和沉淀，將上清液用作電導(dǎo)率(EC)測(cè)定用樣品 溶液以及pH測(cè)定用樣品溶液。
[0106] (2)電導(dǎo)率的測(cè)定
[0107] 使用電導(dǎo)儀(SevenGo SG3:由梅特勒-托利多制造)對(duì)電導(dǎo)率(EC)測(cè)定用樣品溶液 的電導(dǎo)率進(jìn)行測(cè)定。
[0108] 根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)定值進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0109] AA:電導(dǎo)率為50yS/cm以下的情況。
[0110] A:電導(dǎo)率超過(guò)50yS/cm且為100yS/cm以下的情況。
[0111] B:電導(dǎo)率超過(guò)100yS/cm且為200yS/cm以下的情況。
[0112] C:電導(dǎo)率超過(guò)200yS/cm的情況。
[0113] (3)pH 的測(cè)定
[0114] 使用pH計(jì)(主體:F-51，電極:9625,由株式會(huì)社堀場(chǎng)制作所制造)對(duì)pH測(cè)定用樣品 溶液的pH進(jìn)行測(cè)定。
[0115]根據(jù)以下標(biāo)準(zhǔn)對(duì)測(cè)定值進(jìn)行評(píng)價(jià)。
[0116] AA: pH為6~8的情況。
[0117] A:pH為5以上且小于6,或超過(guò)8且為9以下的情況。
[0118] C: pH為小于5或超過(guò)9的情況。
[0119] (實(shí)施例1~16)
[0120]使用表1中示出的表面處理劑根據(jù)表1中的配方將氮化鋁粉末、表面處理劑和離子 交換水放入5mL的高壓反應(yīng)器(SHR-R6-500,由AKIC0公司制造）中。順便說(shuō)一下，實(shí)施例14中 使用的表面處理劑的化學(xué)式示于下式(3)。
[0121] 在用蓋將高壓反應(yīng)器封閉后，將高壓反應(yīng)器放入振動(dòng)式加熱爐（由AKI⑶公司制 造）中，并且在表1的"加熱條件"中所示的溫度和時(shí)間的條件下進(jìn)行加熱。如下確定加熱時(shí) 高壓反應(yīng)器中的壓力。將通過(guò)從高壓反應(yīng)器的體積減去粉末部分的體積而獲得的體積取作 可以存在離子交換水的空間的體積，基于上述空間的體積、注入高壓反應(yīng)器中的離子交換 水的質(zhì)量、高壓反應(yīng)器中的溫度以及純水狀態(tài)方程式(參見(jiàn)美國(guó)技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)研究所化學(xué)網(wǎng) 絡(luò)圖書(shū)(NIST Chemistry WebBook))計(jì)算高壓反應(yīng)器中的壓力。
[0122] 其后，將高壓反應(yīng)器放入常溫水(15~40°C)中快速冷卻。
[0123] 用小鏟將高壓反應(yīng)器中的內(nèi)容物(反應(yīng)產(chǎn)物)刮下并轉(zhuǎn)移到離心管中，從而回收內(nèi) 容物。此時(shí)，將向高壓反應(yīng)器中添加少量乙醇并用乙醇將附著至高壓反應(yīng)器的內(nèi)壁的內(nèi)容 物沖洗到離心管中的操作重復(fù)多次。用于沖洗內(nèi)容物的乙醇的總量為約20mL(相對(duì)于lg的 原料粉末，乙醇為20mL)。
[0124] 隨后，將乙醇清洗步驟(第一清洗步驟)和離子交換水清洗步驟(第二清洗步驟)進(jìn) 行表1中示出的次數(shù)。在乙醇清洗步驟中，通過(guò)向含有反應(yīng)產(chǎn)物的離心管中注入約20mL的乙 醇（相對(duì)于lg表面處理前的氮化鋁，乙醇為約20mL)，將離心管和離心管中內(nèi)容物的總重調(diào) 節(jié)至33g。對(duì)離心管中的內(nèi)容物進(jìn)行攪拌，將離心管放在離心機(jī)（商品名：MX-301，由Tomy Seiko株式會(huì)社制造）中。在5000G下將離心管中的內(nèi)容物離心10分鐘，從而分離為沉淀(反 應(yīng)產(chǎn)物)和上清液，并從離心管中除去上清液。在離子交換水清洗步驟中，使用離子交換水 代替乙醇。在此，在離子交換水清洗步驟中，將離心管和離心管中內(nèi)容物的總重調(diào)節(jié)為37g。
[0125] 在120 °C下將沉淀加熱1小時(shí)以除去乙醇或水，從而獲得表面處理過(guò)的氮化鋁粉 末。
[0126] 然后，對(duì)表面處理過(guò)的氮化鋁粉末進(jìn)行耐水性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0127]
[0128]
[0129]
[0130] (參考例1)
[0131] 測(cè)定離子交換水自身的電導(dǎo)率和pH作為參考例1。
[0132] (參考例2)
[0133] 測(cè)定通過(guò)在沒(méi)有氮化鋁粉末的情況下將離子交換水供給"(耐水性的評(píng)價(jià))"中的 "(1)樣品的制備"而獲得的提取處理過(guò)的離子交換水作為參考例2。
[0134] (參考例3)
[0135] 將氮化硼(BN)(商品名:HP_40(BN))代替氮化鋁粉末供給耐水性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0136] 表2
[0137]
[0138] (比較例1~7)
[0139] 將下表3中所示的氮化鋁粉末(未進(jìn)行表面處理)作為比較例1~7的氮化鋁粉末供 給耐水性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0140] 表3
[0141]
[0142] (比較例8~20)
[0143] 除了在下表4中所示的條件下對(duì)氮化鋁粉末進(jìn)行表面處理以外，以與實(shí)施例中相 同的方式獲得了表面處理過(guò)的氮化鋁粉末，并且將表面處理過(guò)的氮化鋁粉末供給耐水性評(píng) 價(jià)試驗(yàn)。
[0144]
[0145]
[0146](實(shí)施例 17)
[0147]除了在下表5中所示的條件下對(duì)氮化鋁粉末進(jìn)行表面處理以外，以與其它實(shí)施例 中相同的方式獲得了表面處理過(guò)的氮化鋁粉末，并將表面處理過(guò)的氮化鋁粉末供給耐水性 評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0148]
[0149] (比較例21)
[0150] 按下表6中所示的混合比例將氮化鋁粉末、表面處理劑和離子交換水放入50mL的 三頸燒瓶中，使用下表6中所示的表面處理劑，并且在三頸燒瓶中放置攪拌子。
[0151]將冷凝管與三頸燒瓶連接，并用橡膠塞密封該三頸燒瓶。
[0152]將把三頸燒瓶的內(nèi)部排氣至真空并且將氮?dú)夤┙o到三頸燒瓶中的過(guò)程重復(fù)三次 以用氮?dú)庵脫Q三頸燒瓶中的空氣。
[0153] 隨后，以表6中所示的混合比例將2-丙醇注入三頸燒瓶中，并且在借助于攪拌子攪 拌和混合三頸燒瓶中的內(nèi)容物的同時(shí)，將該燒瓶放入表6中所示的溫度下的熱水浴中并加 熱預(yù)定的時(shí)間。
[0154] 此外，將約1 OmL的乙醇(相對(duì)于1 g的原料粉末，乙醇為1 OmL)添加到三頸燒瓶中，將 高壓反應(yīng)器中的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到離心管中。在將離心管放置在離心機(jī)（商品名：MX-301，由 Tomy Seiko株式會(huì)社制造)中后，在5000G下將內(nèi)容物離心10分鐘，從而分離為沉淀(反應(yīng)產(chǎn) 物)和上清液，并將上清液從離心管中除去。
[0155] 之后，將乙醇清洗步驟重復(fù)表6中所示的次數(shù)。
[0156] 其后，在120 °C下將沉淀加熱1小時(shí)以除去乙醇，從而獲得表面處理過(guò)的氮化鋁粉 末。
[0157] (比較例22和23)
[0158] 按下表6中所示的混合比例將氮化鋁粉末、表面處理劑和離子交換水放入50mL的 三頸燒瓶中，使用下表6中所示的表面處理劑，并且在三頸燒瓶中放置攪拌子。
[0159]將冷凝管與三頸燒瓶連接，并用橡膠塞密封該三頸燒瓶。
[0160]將把三頸燒瓶的內(nèi)部排氣至真空并且將氮?dú)夤┙o到三頸燒瓶中的過(guò)程重復(fù)三次 以用氮?dú)庵脫Q三頸燒瓶中的空氣。
[0161] 隨后，以表6中所示的混合比例將2-丙醇注入三頸燒瓶中，并且在室溫下借助于攪 拌子將三頸燒瓶中的內(nèi)容物攪拌和混合預(yù)定的時(shí)間。
[0162] 此外，將約1 OmL的乙醇(相對(duì)于1 g的原料粉末，乙醇為1 OmL)添加到三頸燒瓶中，將 高壓反應(yīng)器中的內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到離心管中。在將離心管放置在離心機(jī)（商品名：MX-301，由 Tomy Seiko株式會(huì)社制造)中后，在5000G下將內(nèi)容物離心10分鐘，從而分離為沉淀(反應(yīng)產(chǎn) 物)和上清液，并將上清液從離心管中除去。
[0163] 之后，將乙醇清洗步驟重復(fù)表6中所示的次數(shù)。
[0164] 其后，在120°C下將沉淀加熱1小時(shí)以除去乙醇，并且在表6中所示的溫度下將剩余 物退火以獲得表面處理過(guò)的氮化鋁粉末。
[0165]
[0166] (實(shí)施例18~20)
[0167] 除了在下表7中所示的條件下通過(guò)使用兩種表面處理劑對(duì)氮化鋁粉末進(jìn)行表面處 理以外，以與其它實(shí)施例中相同的方式獲得了表面處理過(guò)的氮化鋁粉末，并且將表面處理 過(guò)的氮化鋁粉末供給耐水性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0168]
[0169]
[0170] (實(shí)施例21)
[0171] 除了在下表8中所示的條件下在便攜式反應(yīng)器(體積:500mL)(型號(hào)TPR-1，由耐壓 硝子工業(yè)株式會(huì)社(TAIATSU TECHNO)制造）中對(duì)大量（100g)氮化鋁(在其它實(shí)施例中為lg) 進(jìn)行表面處理以外，以與其它實(shí)施例中相同的方式獲得了表面處理過(guò)的氮化鋁粉末，并且 將表面處理過(guò)的氮化鋁粉末供給耐水性評(píng)價(jià)試驗(yàn)。
[0172] 因?yàn)閷?duì)大量氮化鋁進(jìn)行了表面處理，所以當(dāng)對(duì)便攜式反應(yīng)器的內(nèi)部進(jìn)行加熱時(shí)， 需要100分鐘使內(nèi)部從常溫(25°C)達(dá)到300°C (在其它實(shí)施例中，約5分鐘）。另外，在將內(nèi)部 于300°C下加熱30分鐘后停止加熱，在將便攜式反應(yīng)器放置在常溫常壓(25°C，1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣 壓)條件下的狀態(tài)下，需要200分鐘將便攜式反應(yīng)器的內(nèi)部冷卻至常溫(25°C)。
[0173]
[0174] 關(guān)于在本發(fā)明范圍內(nèi)的實(shí)施例1~21的氮化鋁粉末，與比較例1~23的氮化鋁粉末 相比，在耐水性評(píng)價(jià)試驗(yàn)中，pH接近7.0且電導(dǎo)率低。
[0175] 從這些結(jié)果可知，根據(jù)本發(fā)明，可以提供耐水性優(yōu)異的氮化鋁粉末。
[0176] 盡管已經(jīng)參照本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但對(duì)于本領(lǐng)域技 術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是，在不背離本發(fā)明的主旨和范圍的情況下，可以在其中做出各種變化 和修改。
[0177] 本申請(qǐng)基于2014年3月4日提交的日本專利申請(qǐng)（專利申請(qǐng)?zhí)?014-041602)，并通 過(guò)引用將所述申請(qǐng)整體并入本文中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用由下式(1)表示的有機(jī)化合物進(jìn)行了表面處理的氮化鋁粉末，其中A為氫原子、羥基或酯基， η為9以上的整數(shù)， R1為烷基或氫原子，且 R2為烷基或氫原子。2. 權(quán)利要求1所述的氮化鋁粉末，其中， η為9~18的整數(shù)。3. 權(quán)利要求1或2所述的氮化鋁粉末，其中， 所述表面處理為溶劑熱處理。4. 一種樹(shù)脂組合物，其包含:權(quán)利要求1~3中的任一項(xiàng)所述的氮化鋁粉末;和樹(shù)脂。5. -種熱傳導(dǎo)性成型體，其通過(guò)對(duì)權(quán)利要求4所述的樹(shù)脂組合物進(jìn)行成型而獲得。6. 權(quán)利要求5所述的熱傳導(dǎo)性成型體，其被成型為片狀。
【文檔編號(hào)】C08L101/00GK106068240SQ201480076826
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2014年12月16日 公開(kāi)號(hào)201480076826.4, CN 106068240 A, CN 106068240A, CN 201480076826, CN-A-106068240, CN106068240 A, CN106068240A, CN201480076826, CN201480076826.4, PCT/2014/83292, PCT/JP/14/083292, PCT/JP/14/83292, PCT/JP/2014/083292, PCT/JP/2014/83292, PCT/JP14/083292, PCT/JP14/83292, PCT/JP14083292, PCT/JP1483292, PCT/JP2014/083292, PCT/JP2014/83292, PCT/JP2014083292, PCT/JP201483292
【發(fā)明人】畠山義治, 藤川憲一, 山口美穂, 山岸裕兒, 大橋章浩
【申請(qǐng)人】日東電工株式會(huì)社, 日東新興株式會(huì)社