CN108910936B - 导热性复合氧化物、其制造方法、含导热性复合氧化物的组合物和其使用 - Google Patents

导热性复合氧化物、其制造方法、含导热性复合氧化物的组合物和其使用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及导热性复合氧化物、其制造方法、含导热性复合氧化物的组合物和其使用，其目的是提供：无需表面处理等改良对策，通过单独使用，实现配混到涂料、树脂组合物中而得到的涂膜、薄膜、成型物所需的物性的导热性、耐水性、耐酸性、电绝缘性优异的导热性复合氧化物，并且通过导热性复合氧化物和其制造方法达成该目的，所述导热性复合氧化物为作为主成分金属含有铝和至少一种除了铝以外的金属的、具有尖晶石结构的复合氧化物，除了铝以外的金属选自由镁、锌、钙和锶中的至少1种，且除了铝以外的金属的摩尔数(b)与氧化铝系化合物的铝元素的摩尔数(a)之比为0.1以上且1.0以下，所述导热性复合氧化物的的莫氏硬度低于9。

Description

导热性复合氧化物、其制造方法、含导热性复合氧化物的组合 物和其使用
本申请是中国发明专利申请201580013999.6的分案申请。中国发明专利申请201580013999.6的申请日是2015年3月12日，发明名称是导热性复合氧化物、其制造方法、含导热性复合氧化物的组合物和其使用。
技术领域
本发明涉及具有导热性的氧化铝系的复合氧化物、其制造方法、含导热性复合氧化物的组合物和其使用。更详细而言，涉及耐水性、耐酸性和电绝缘性优异、作为考虑配混于合成树脂等后的成型性的材料有用的、导热性复合氧化物的技术和通过其使用得到的物品。
背景技术
目前，电子学领域中，探索二氧化硅元件的放热密度上升的一个途径。另外，期待作为功率半导体的SiC、GaN元件的开发中，具有远远高于以往的放热性和绝缘性的材料变得必不可少。作为满足这样的要求的材料，有在树脂中混炼有具有高导热性的填料的混合材料。作为此时使用的填料，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。氧化镁具有熔点高、导热性高、无毒等性质，因此，作为耐热材料、填充材料等被广泛使用。近年来，通过对氧化镁的表面实施各种处理，还实现了其性能的提高。然而，根据本发明人等的研究，氧化镁与二氧化硅或氧化铝等相比吸湿性高，因此，作为树脂组合物的填料的使用中，由于与吸湿的水的水合而产生填料的体积膨胀所导致的裂纹，产生导热性降低等问题。进而，在赋予半导体的长期稳定上也存在课题。
作为其他填料用途的导热材料，一般来说，使用有碳纳米管、氮化硼、氮化铝、氧化锌或氧化铝(alumina)等。然而，这些材料存在下述那样的问题。例如，使用氧化铝时，硬度高、制造装置的磨耗成为问题。相反地，使用硬度低的氮化硼时，对材料所要求的强度产生影响。其他材料中，对于氮化铝、氧化镁、氧化锌而言，存在耐水性差的缺点，对于碳纳米管等而言，存在电绝缘性差的缺点。
与此相对，专利文献1中公开了，提供成型加工性、导热性和耐水性优异的成型品的树脂配混用氧化镁填料。另外，专利文献2中公开了，在氧化镁表面具有包含硅和/或铝与镁的复合氧化物的覆盖层的覆盖氧化镁。专利文献3中公开了，在氮化硼、氮化铝、氧化镁、玻璃微珠、氧化铝等导热性填料表面结合或附着具有包含粒状、角状、纤维状或平板状的形状的勃姆石、或氧化锌而构成的无机填料复合体。
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
发明内容
发明要解决的问题
然而，根据本发明人等的研究，上述现有技术中存在下述问题。由专利文献1公开的氧化镁填料为改善了成型加工性、导热性和耐水性的氧化镁填料，但包括硬度方面的、整体的物性尚不充分。由专利文献2公开的氧化镁粉末的填充剂为了改善耐湿性(耐气候性)和导热性而进行了表面处理，但形成该表面的金属物质为镁与硅、或镁与铝的复合氧化物，可以举出下述课题。即，从改善耐水性的方面出发，使用硅是有效的，但是从耐酸性的方面出发是不充分的。进而，专利文献2中的使用铝盐的改善对策限于利用使用硝酸铝等的湿式法的氧化镁的表面改性。因此，不会改善作为基材的氧化镁本来的耐水性、耐酸性，作为改善对策是不充分的。另外，无法得到足够的导热性。为了弥补该导热性不充分的缺点而进行大量的填料添加时，存在成型性受损的问题。面向解决这一点的课题的应对策略即专利文献3的技术为想要运用各种填料的特征的方法，但是在改善耐水性、导热性上是不充分的。
本发明人等为了解决上述现有技术的课题而深入研究，结果，如下述那样，获得了如下认识：材料特性之一即硬度方面在使用时也是极重要的。具体而言，例如，氧化铝那样的高硬度材料在产生混炼机、成型机和模具的磨耗的方面成为问题。相反地，氧化镁那样的低硬度材料的对成型体的强度的影响成为课题。因此，为了同时均改善这些问题，本发明人等着眼于与氧化铝相比硬度低、与氧化镁相比硬度高的具有尖晶石结构的复合氧化物并进行了开发。
因此，本发明的目的在于，提供：具有高导热性、与氧化铝相比硬度低、与氧化镁相比硬度高、使用时没有以往材料中可见的各种问题的、实用上极有用的新型的复合氧化物。
用于解决问题的方案
上述现有技术的课题通过下述本发明达成。即，本发明提供以下所示的导热性复合氧化物。
[1]一种导热性复合氧化物，其特征在于，其为至少将氧化铝系化合物和除了铝以外的金属的化合物焙烧而得到的、作为主成分金属含有铝和至少一种除了铝以外的金属的、具有尖晶石结构的复合氧化物，前述除了铝以外的金属为选自由镁、锌、钙和锶组成的组中的至少1种，且前述除了铝以外的金属的摩尔数(b)与前述氧化铝系化合物的铝元素的摩尔数(a)之比(b摩尔)/(a摩尔)为0.1以上且1.0以下，所述导热性复合氧化物的莫氏硬度低于9。
[2]根据[1]所述的导热性复合氧化物，其中，各金属相对于全部金属总和的含有比例为源自前述氧化铝系化合物铝为50～90摩尔％，前述除了铝以外的金属为10～50摩尔％。
[3]根据[1]或[2]所述的导热性复合氧化物，其中，前述氧化铝系化合物为氧化铝、氢氧化铝或氧化铝水合物。
[4]根据[1]～[3]中任一项所述的导热性复合氧化物，其中，前述除了铝以外的金属的化合物为选自前述除了铝以外的金属的、氧化物、氢氧化物、硫酸盐、硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碱式碳酸盐、草酸盐和乙酸盐中的至少1种。
[5]根据[1]～[4]中任一项所述的导热性复合氧化物，其形状为粉末状、或者为其平均长轴为5～40μm且其平均短轴为0.1～30μm的薄片状或针状。
进而，本发明提供以下所示的导热性复合氧化物的制造方法。
[6]一种[1]～[5]中任一项所述的导热性复合氧化物的制造方法，其特征在于，具备如下工序：在氧化铝系化合物的悬浮水溶液中添加前述除了铝以外的金属的化合物的水溶液和碱剂，使沉淀物在前述氧化铝系化合物的表面析出而生成前体的工序；和，将所生成的前体焙烧，之后对焙烧物进行粉碎处理的工序。
[7]根据[6]所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，前述氧化铝系化合物的形状为粒状、或者薄片状或针状。
另外，根据本发明，提供以下所示的含导热性复合氧化物的组合物和物品。
[8]一种含导热性复合氧化物的组合物，其除了含有[1]～[5]中任一项所述的导热性复合氧化物，还含有导热性填料。
[9]一种物品，其特征在于，其是将[1]～[5]中任一项所述的导热性复合氧化物或[8]所述的含导热性复合氧化物的组合物用于构成涂覆液或树脂组合物的配合中而成的。
发明的效果
本发明的导热性复合氧化物无需表面处理等的改良对策，并且通过单独使用可以得到所需的物性。更具体而言，根据本发明，可以提供：导热性、耐水性、耐酸性、电绝缘性优异、解决涉及配混于涂料、树脂组合物而得到的涂膜、薄膜、成型物的成型性的课题的导热性组合物。如果示出一例具体进行说明，则为了弥补耐水性·耐酸性差的氧化镁和莫氏硬度高至9的氧化铝的缺点，通过使用耐水性·耐酸性良好、且与氧化铝相比莫氏硬度低的尖晶石结构的复合氧化物，可以解决上述现有技术的课题。进而，作为使物性更充实的措施，原料使用其形状为薄片状或针状的氧化铝系化合物并将其焙烧是特别有效的，如此，可以以高纯度得到形状变为薄片状或针状的导热性复合氧化物。进而，通过使用上述本发明的导热性复合氧化物，可以提供具有有效的导热性的、更有用的物品。
具体实施方式
以下，列举优选的实施方式，对本发明的导热性复合氧化物的详细情况进行说明。
本发明的导热性复合氧化物为至少将氧化铝系化合物和除了铝以外的金属的化合物焙烧而得到的、作为主成分金属含有铝和至少一种除了铝以外的金属的、具有尖晶石结构的复合氧化物。而且，作为除了主成分金属的铝以外的金属，其特征在于，含有选自由镁、锌、钙和锶组成的组中的至少1种，将莫氏硬度(以下，也简称为硬度)控制为低于9。以下，对构成本发明的成分分别进行说明。
(氧化铝系化合物)
作为本发明的导热性复合氧化物的原料用中可使用的氧化铝系化合物，优选使用的物质之一为氧化铝(Al2O3)。氧化铝的耐热性、化学稳定性优异，由铝盐、氢氧化铝、铝醇盐的热分解、金属铝的氧化等而合成氧化铝。由于起始原料与焙烧温度不同而得到不同的晶体组成(α、γ、η、θ、χ等)的中间氧化铝，但最终成为α-Al2O3。工业上的α-氧化铝的制造方法为如下方法：用苛性钠等碱溶液从作为原料的矾土中提取氧化铝成分，形成铝水合物即氢氧化铝，进而将其焙烧。用苛性钠溶液从上述矾土中提取氢氧化铝的方法被称为拜耳法，通过该方法制造的氢氧化铝通常为3水合物即三水铝矿(A12O3·3H2O)。如一般所熟知那样，除了硬水铝石以外的、三水铝矿、三羟铝石、勃姆石〔为至少含有90％以上的通式AlO(OH)所示的氢氧化氧化铝的无机化合物的水合物〕等氢氧化铝、氧化铝凝胶等非晶态氧化铝水合物通过焙烧脱水，经过η-氧化铝、χ-氧化铝、γ-氧化铝、κ-氧化铝、θ-氧化铝等各种中间氧化铝，最终形成最稳定的α-氧化铝。还熟知该过渡中存在对于起始物质和焙烧条件、气氛而言固有的过渡系列。
本发明人等确认了，作为该原料中使用的氧化铝系化合物，通过使用稳定的α-Al2O3、过渡氧化铝即γ-氧化铝、θ-氧化铝、进而以勃姆石作为起始原料，可以容易地控制反应，形成作为目标的本发明的导热性复合氧化物。进而可以确认：使用的氧化铝系化合物最终还左右所得复合氧化物的强度、导热性等物性。因此，如果使用的氧化铝系化合物的粒径为0.1～100μm则优选，长径比(长轴平均直径/短轴平均直径)为1～500时为更优选。形状没有特别限定，可以使用球状、无定形。最优选可以使用显示出各向异性形状的、薄片状、板状、针状的材料。将这样的显示出各向异性形状的材料用于原料时，在使所得复合氧化物的机械强度、导热性良好的方面是有效的。通过将上述成为各向异性的氧化铝系化合物作为原料的制法，可以容易地以高纯度得到其平均长轴为5～40μm、其平均短轴为0.1～30μm，进而其形状变为厚度0.1～1μm的薄片状或针状的导热性复合氧化物。如果考虑其导热性、分散性，则长短轴也同样地，在小于上述下限时有导热性降低的担心，另一方面，大于上述上限时，产生分散变困难的倾向。
(除了铝以外的金属的化合物)
对于与上述所说明那样的氧化铝系化合物组合并焙烧的除了铝以外的金属物质，考虑安全方面和各金属物质单体的物理特征，本发明中，设为选自由镁、锌、钙和锶组成的组中的至少1种。通过在焙烧的原料中与氧化铝系化合物一起含有这些金属的化合物，从而构成具有尖晶石结构的复合氧化物。对于这些金属，使原料混合时，以氧化物、氢氧化物或碳酸盐等化合物的形式在氧化铝系化合物的表面形成并将其焙烧，从而可以得到本发明的复合氧化物。焙烧的原料中使用的盐的种类可以根据合成方法而选择，优选为选自硫酸盐、硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碱式碳酸盐、草酸盐和乙酸盐中的至少1种。制备本发明的导热性复合氧化物时，作为原料使用的这些除了铝以外的金属的化合物需要如下构成：使构成上述除了铝以外的金属的化合物的金属的摩尔数(b)与上述氧化铝系化合物的铝元素的摩尔数(a)之比(b摩尔)/(a摩尔)为0.1以上且1.0以下。
(铝与除了铝以外的金属的使用比例)
对于各金属相对于构成本发明的导热性复合氧化物的全部金属总和的含有比例，可以在源自氧化铝系化合物的铝为50～90摩尔％、除了铝以外的金属为10～50摩尔％的范围内适宜地制备。其中，进一步优选铝60～80摩尔％、其他金属为20～40摩尔％。例如，铝超过90摩尔％时，氧化铝的性质变为支配性，硬度变高，有时制造装置的磨耗成为问题，故不优选。另一方面，例如，铝小于50摩尔％时，除了铝以外的金属成分形成氧化物，有时对耐水性、耐酸性、电绝缘性等各种物性造成不良影响，故不优选。
如上述那样，各金属的含有比例处于上述范围时，可以制成稳定、且耐水性、耐酸性、电绝缘性优异，进而保持强度(硬度)，且向合成树脂等配合后的成型性也优异的复合氧化物，故更优选。特别是，各金属的含有比例设为上述范围的本发明的复合氧化物与氧化镁、氧化锌、氧化铝相比，导热性也良好，与氮化铝、氧化镁、氧化锌相比，耐水性、耐酸性也优异。
(导热性复合氧化物的表面改性)
本发明的导热性复合氧化物中，还优选进行表面处理，将其表面改性而成的形态，其功能性进一步提高。具体而言，例如，添加到树脂中时，通过实施表面处理而提高了对树脂的亲和性的复合氧化物由于提高复合氧化物的分散性的效果而可以使导热性变得更良好。
作为表面处理中使用的化合物，例如可以举出：脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸金属盐、磷酸酯、磷酸酯金属盐、硅烷偶联剂、表面活性剂、高分子絮凝剂、钛酸盐和硅等，可以从它们中选择1种以上。作为这些化合物的用量，优选相对于复合氧化物100质量％，以0.01～20质量％的比例使用来进行表面处理。
作为表面处理的方法，没有特别限定，例如可以将溶解于90℃以上的水的硬脂酸钠的水溶液滴加到用均质混合器将复合氧化物解胶而得到的悬浮液中，使硬脂酸在复合氧化物表面析出从而进行表面处理。
(导热性复合氧化物的制造方法)
接着，对本发明的导热性复合氧化物的制造方法进行说明。制造本发明的导热性复合氧化物的方法有湿式法和干式法，均可以得到足够的物性的导热性复合氧化物。然而，例如，作为用于追求更高物性效果的措施，要求形成薄片状或针状形状的复合氧化物，考虑这一点时，通过使用湿式法，可以以更高的纯度得到这样的形状。因此，对于本发明的导热性复合氧化物的制造方法，使用可以得到更优选的形态的复合氧化物的湿式法。具体而言，利用使用氧化铝系化合物的形状为薄片状或针状的原料的湿式法，可以以高纯度得到更优选的形态的、平均长轴为5～40μm、平均短轴为0.1～30μm、形状为薄片状或针状的均匀的、更有用的复合氧化物。即，这样的形态的本发明的导热性复合氧化物成为显示出适当的硬度和高导热性的更适合的物质。
利用湿式法的本发明的导热性复合氧化物的制造方法的特征在于，具备如下工序：在氧化铝系化合物的悬浮水溶液中添加除了铝以外的金属的化合物的水溶液和碱剂，使沉淀物在上述氧化铝系化合物的表面析出而生成前体的工序；和，将所生成的前体焙烧，之后对焙烧物进行粉碎处理的工序。更具体而言，本发明的复合氧化物的制造方法中，首先，作为包含主成分金属的原料，使用氧化铝系化合物和选自镁、锌、钙和锶中的金属的化合物、例如各金属的、硫酸盐、硝酸盐、氯化物、碳酸盐、碱式碳酸盐、草酸盐和乙酸盐等，使氧化铝系化合物在水中悬浮，向其中同时滴加含有选自上述中的金属的化合物的水溶液和碱剂，使沉淀物或共沉淀物在氧化铝系化合物上析出，同时生成前体。接着，将通过过滤干燥生成的前体焙烧，之后进行粉碎处理，从而得到具有尖晶石结构的粉末(尖晶石粉末)。该使用中，通过将所得尖晶石粉末在涂料或树脂中混炼，从而可以达成具有高导热性。
作为此时使用的氧化铝系化合物，如上所列举那样，可以使用勃姆石等。勃姆石为AlO(OH)所示的含水无机化合物的水合物，作为拟勃姆石已知的含水量多的类型也可以同样使用。另外，使用作为过渡氧化铝已知的γ-氧化铝、θ-氧化铝、稳定的α-氧化铝作为铝源也可以得到与使用勃姆石的情况基本等同的尖晶石粉末。
本发明的制造方法中重要的方面在于，以前体的形式在氧化铝系化合物的表面上形成除了铝以外的金属的沉淀物，因此，除了上述沉淀法(共沉淀法)以外，只要为将作为碱源的物质在液体中分解而产生碱形成沉淀的均匀沉淀法、向氢氧化物的悬浮液中吹入二氧化碳气体而形成碳酸盐的沉淀的气体法等一般利用的合成法均可以应用。
如上所述那样，本发明的复合氧化物不限定于上述湿式法，也可以通过下述那样的干式法来制造。具体而言，作为用作原料的氧化铝系化合物，使用：氧化铝、勃姆石或过渡氧化铝、和含有作为除了铝以外的其他金属源的由镁、锌、钙和锶组成的金属组中的1种或2种以上的金属的化合物的、氧化物、氢氧化物或碳酸盐，将其规定量用混合机混合，将所得混合物在600℃以上的温度下焙烧，然后进行粉碎处理，从而可以得到尖晶石粉末。其中，混合机混合时，有氧化铝系化合物的形状被破坏的担心，因此，必须注意混合条件。另外，混合一般在空气中进行，也可以使用水、醇等溶剂进行混合。如此得到的尖晶石粉末与氧化镁、氧化锌、氧化铝相比，导热性也良好，与氮化铝、氧化镁、氧化锌相比，耐水性、耐酸性也优异。将湿式法和干式法进行比较时，干式法为简便且适于大量合成的方法，而与之相对湿式法为适于合成均质性优异的高品位的物质的方法。
作为制造本发明的导热性复合氧化物的方法特别有用的湿式法，可以举出具备如下工序的方法：工序(1)，在氧化铝系化合物的悬浮液中同时添加包含除了铝以外的主成分金属的水溶液(包含2种以上的金属的盐时，为其混合水溶液)和碱剂，使沉淀物析出而生成前体；和，工序(2)，将所生成的前体例如以600～1500℃进行焙烧，然后进行粉碎处理。以下，对本发明的复合氧化物的湿式制造法的详细情况进行说明。
上述工序(1)中，制备氧化铝系化合物的悬浮液和含有除了铝以外的主成分金属的化合物的水溶液。作为金属的化合物，可以使用硫酸盐、硝酸盐、氯化物、碳酸盐、草酸盐和乙酸盐等作为工业用一般使用的盐类、氯化物等。以下，以金属盐为例进行说明。上述水溶液中的金属盐的浓度设为约0.1～10摩尔/升是适当的。该金属盐的水溶液例如与作为沉淀剂的碳酸钠等碱水溶液一起同时滴加到预先准备的沉淀介质中。金属盐换算的反应浓度只要不为对沉淀产物(共沉淀物)造成特别差的影响的程度即可，但考虑作业性和后续工序时，优选设为0.05～1.0摩尔/升。低于0.05摩尔/升时，收量变少，故不优选。另一方面，超过1.0摩尔/升时，合成物有时变得不均匀。若将使共沉淀物析出的温度(合成温度)设为湿式法的通常的温度即可。具体而言，优选在0～100℃下使共沉淀物析出(合成)。
如上述那样，将金属盐的水溶液和作为沉淀剂的碱剂的水溶液同时添加，加入到氧化铝系化合物的悬浮液中，使共沉淀物析出时，优选将其pH设为5～12的范围。共沉淀物析出时的pH超过12时，有氧化铝系化合物的表面溶解的担心，因此，有组成与目标物不同的担心，故不优选。另一方面，沉淀物(共沉淀物)析出时的pH低于5，同样地也有成分金属变得不形成沉淀物的担心，故不优选。
上述工序(2)中，将析出的前体进行水洗和干燥。通过进行水洗，可以去除合成中副产的水溶性的盐。优选进行水洗直至滤液的电导率变为1000μS/cm以下，进一步优选进行水洗直至变为500μS/cm以下。滤液的电导率超过上述范围时，焙烧物有时产生不均匀，而且担心焙烧时残留的盐分解，产生有毒的气体，故不优选。
进而，工序(2)中，将经过水洗和干燥的前体例如在600～1500℃、更优选在1000～1500℃的温度下进行焙烧。通过进行焙烧，可以使前体结晶化。焙烧温度低于上述温度范围时，难以形成尖晶石结构，故不优选。另一方面，即使将焙烧温度设为高于上述温度范围，产物也没有大的变化，因此，将能量白白消耗，在经济方面不优选。焙烧后，为了去除由焙烧而副产的水溶性的盐，优选进行水洗。优选进行水洗直至滤液的电导率变为500μS/cm以下。之后，优选以约120℃进行约12小时左右的干燥，由此，可以稳定地得到本发明的导热性复合氧化物。如果将如此得到的本发明的复合氧化物例如利用粉末X射线衍射进行分析，则可以确认为具有尖晶石结构的没有异相的单一化合物。
(导热性复合氧化物的使用)
本发明的导热性复合氧化物的优选利用中，对于以赋予导热性为目的的、向热塑性树脂、热固性树脂等各种塑料中的添加是有效的。特别是，向热塑性树脂中添加时，与使用以往复合氧化物颜料的情况相比，利用注射成型等的成型性的自由度高，在这一点上优选。作为热塑性树脂，例如可以举出：聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、丙烯腈-苯乙烯共聚物、聚氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚丙烯腈树脂、聚酰胺树脂、热塑性聚酰亚胺树脂、热塑性聚氨酯树脂、聚氨基双马来酰亚胺树脂、聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚甲基丙烯酸甲酯树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、聚碳酸酯树脂、聚缩醛树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚苯醚树脂、聚苯硫醚树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚醚醚酮树脂、聚芳砜树脂、双马来酰亚胺三嗪树脂、聚甲基戊烯树脂、氟化树脂、液晶聚合物、烯烃-乙烯醇共聚物、离聚物树脂、聚芳酯树脂等，可以根据目的而选择使用它们的至少1种。
＜填料＞
如上所述那样，利用本发明的导热性复合氧化物的制造方法，可以容易地得到薄片状、针状形态的复合氧化物，它们作为填料是有用的。此处，为添加到树脂、橡胶、涂料等中以提高强度、功能性等为目的而使用的填料。一般来说，导热性填料的使用随着配混量增加，机械强度与熔融流动性同时降低成为问题。例如，使用碳系填料时，由于有导电性，因此，有破坏树脂本来的特征即绝缘性的问题，陶瓷系的填料具有绝缘性，但有破坏导热性等问题。导热性填料中使用金属系、无机化合物、炭系填料等，例如有：银、铜、铝、铁等金属系填料；氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、碳化硅、碳化硼、碳化钛等无机系填料；金刚石、石墨、石墨(graphite)等炭系填料等。其中，要求电绝缘性的电子设备等中，优选使用氧化铝、氧化镁、氧化锌、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、金刚石等。然而，添加这些填料时，在耐水性、耐酸性、硬度、电绝缘性的部分中问题多。
与此相对，本发明的导热性复合氧化物从具有改善了以上各种填料的弱点的特性方面出发，可以作为改良填料有效地使用。进而，出于弥补现有导热性填料的弱点的目的，与上述列举的填料一起利用，组合双方的使用也为能够根据目标特性进行调整的优选的使用方法。本发明的含导热性复合氧化物的组合物的特征在于，除了含有本发明的导热性复合氧化物，还含有如上述那样的导热性填料。
＜涂覆液＞
本发明的导热性复合氧化物可以添加到涂料等的涂覆液中使用。添加本发明的导热性复合氧化物形成涂覆液时，可以与复合氧化物一起利用例如如下得到的着色用制剂，所述着色用制剂：使其他着色剂、覆膜或成型物形成用树脂、有机溶剂等在赋形剂内混合和分散而得到。这样的涂覆液中含有的本发明的复合氧化物的比例相对于每100质量份涂覆液整体优选为5～80质量份，进一步优选为10～70质量份。使用如此制备的涂覆液形成的涂覆覆膜、涂覆成型物的耐水性、耐酸性、电绝缘性优异，进而保持强度，且导热性也优异。
涂覆液中能够含有的树脂的种类没有特别限定，可以根据用途而选择。作为树脂的具体例，可以举出：聚烯烃系、聚酯系、聚苯乙烯系、丙烯酸类、氟系、聚酰胺系、纤维素系、聚碳酸酯系、聚乳酸系热塑性树脂；聚氨酯系、酚系热固性树脂等。
能够在涂覆液中含有的有机溶剂的种类没有特别限定，可以使用以往公知的有机溶剂。作为有机溶剂的具体例，可以举出：甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、甲苯、二甲苯、丁基乙酸酯、环己烷等。
涂覆液中，根据用途，在不破坏本发明的目的的范围内可以适当选择“其他成分”而含有。作为“其他成分”的具体例，可以举出：抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、分散剂、抗静电剂、润滑剂、杀菌剂等。
作为涂覆涂覆液的方法，可以采用以往公知的方法。具体而言，可以举出：使用喷射涂布、刷涂、静电涂装、帘幕涂装、辊涂机的方法，利用浸渍的方法等。另外，作为用于将涂覆的涂覆液形成覆膜的干燥方法，也可以采用以往公知的方法。具体而言，可以根据涂覆液的性状等而适当选择采用自然干燥、烘焙等方法即可。
通过使用添加有本发明的导热性复合氧化物的涂覆液，可以制作涂覆在各种基材上得到的功能性优异的涂覆覆膜、涂覆成型物。作为基材材料，可以举出：金属、玻璃、天然树脂、合成树脂、陶瓷、木材、纸、纤维、无纺布、织布和皮革等，可以根据用途而适当选择它们。需要说明的是，如此赋予了功能性的涂覆覆膜除了家庭用以外还可以用于工业、农业、矿业、渔业等各产业。另外，对涂覆形状也没有限制，可以根据用途而选择片状、薄膜状、板状等。
＜树脂组合物＞
进而，本发明的复合氧化物可以配混添加到以聚酰胺树脂、聚烯烃树脂等为主成分的树脂中来使用，依据公知的方法，根据需要与其他添加剂一起配混混合而成的树脂组合物供于挤出成型机，可以成型为规定的树脂成型物品。此时的树脂成型用组合物中的复合氧化物的含有率例如可以以5～95质量％来使用，耐水性、耐酸性、绝缘性优异，进而保持强度，且向合成树脂等中配混后的树脂成型性也优异。其用量高于前述范围时，有引起强度降低、成型加工性降低的担心，低于前述范围时，有导热性差的可能性，故不优选。
向树脂中的添加方法没有特别限定，可以使用以往公知的方法。例如可以举出：与树脂直接配混，进行混炼、成型加工的方法；以及，使用预先在树脂成分、润滑剂等中以高浓度分散而得到的组合物的方法。如上所述那样，树脂成型用组合物中的本发明的复合氧化物的含有率优选为5～95质量％，作为其他添加剂，根据需要，可以配混：抗氧化剂、紫外线防止剂、抗静电剂、抗菌剂、稳定剂、交联剂、增塑剂、润滑剂、脱模剂、阻燃剂、滑石、氧化铝、粘土、二氧化硅等无机填充剂。同时，作为该分散助剂，可以使用：金属皂类、聚乙烯蜡等。作为金属皂，例如可以举出：硬脂酸锂、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸钙、棕榈酸镁、油酸钙、油酸钴等。另外，作为聚乙烯蜡，一般可以使用聚合型、裂解型、改性型(modified form)等各种聚乙烯蜡。
进而，利用本发明的复合氧化物的上述涂覆液、树脂组合物通常为白色或淡色，因此，可以添加着色剂形成各种着色的导热性涂覆液、树脂组合物。作为此时使用的着色剂，可以使用各种有机、无机颜料。作为除了本发明的复合氧化物以外的着色剂，例如可以举出：酞菁系颜料、特别是溴化酞菁蓝颜料、酞菁绿颜料等、偶氮系颜料、特别是聚缩合偶氮系颜料、偶氮甲碱偶氮系颜料等、偶氮甲碱系颜料、异吲哚啉酮系颜料、喹吖啶酮系颜料、蒽醌系颜料、二噁嗪系颜料和芘酮·二萘嵌苯系颜料等有机颜料、除黑色以外的其他复合氧化物系颜料、氧化钛系白色颜料、氧化钛系黄色颜料、氧化钛系黑色颜料等氧化钛系颜料、炭黑、群青、铁丹等无机颜料。
进而，例如，可以由将各种颜料、添加剂等配混而形成的母料混合物、在挤出机中进行熔融混炼的方法得到。在混合物用树脂中配混本发明的复合氧化物和分散助剂，进而根据需要添加上述其他添加剂，用亨舍尔混合机等混合机进行混合，或者将混合物进一步在捏合机、加热双辊磨中混炼，冷却后，在粉碎机中进行粉碎形成粗粉状，或者供于挤出成型机进行挤出成型、成型为珠球状、柱形状的方法。成型中使用的方法没有特别限定，例如可以通过注射成型、挤出成型、加热压缩成型、吹塑成型、吹胀成型、真空成型等方法得到。
对于本发明的导热性复合氧化物，形成上述那样的涂覆液、树脂组合物，通过使用其，从而可以作为具有放热性、且优异的耐酸性、耐湿性的电子设备使用。例如，可以用于金属电路基板、电路基板、金属层叠板、带内层电路的覆金属层叠板等，可以作为粘接性片或放热片、半导体密封剂、粘接剂或放热隔板、润滑脂等使用。
实施例
以下，基于实施例和比较例，进一步具体地说明本发明。需要说明的是，以下的文中，“份”和“％”只要没有特别限定则为质量基准。
[实施例1]
如下述那样，利用湿式法，制作本发明的实施例的具有尖晶石结构的复合氧化物即尖晶石粉末。首先，边搅拌边将勃姆石粉末(AlO(OH)、摩尔质量60)100份(1.66摩尔)加入到水3升中，形成勃姆石的悬浮液。此时使用的勃姆石使用颗粒形状为粒状且平均粒径约6μm的物质。接着，将氯化镁六水盐(摩尔质量203.3、表中简记作“氯化Mg”)170份(0.83摩尔)溶解于水200份中，制作氯化镁水溶液。另外，将无水碳酸钠130份溶解于水200份中，制作碱溶液。然后，将上述制备的勃姆石的悬浮液搅拌，并且加热至70℃，调整为pH8，并且滴加上述制备的镁水溶液和碱溶液。滴加结束后将悬浮液加热至80℃，在加温的状态下保持1小时。之后，将悬浮液通过倾析进行水洗，在电导率变为500μS/cm以下的阶段进行过滤。将所得过滤物以120℃进行干燥，然后将干燥物在空气中、以1300℃进行5小时焙烧。然后，将所得焙烧物粉碎，得到本实施例的粉末状的尖晶石(以下称为尖晶石粉末)。
对于上述得到的尖晶石粉末，测定平均粒径和硬度。对于其详细情况在后面叙述。另外，将所得尖晶石粉末在树脂中混炼，进行成型，然后测定所得成型体的物性并评价。对于测定方法、评价方法和评价基准的详细情况在后面叙述。将结果与组成等一并示于表1。
[实施例2]
将实施例1中使用的氯化镁六水盐设为85份(0.42摩尔)，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例1同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表1。
[实施例3]
将实施例1中使用的氯化镁六水盐设为203份(1.00摩尔)，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例1同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表1。
[实施例4]
使用硫酸锌七水盐(摩尔质量287.7，表中简记作“氯化Zn”)240份(0.83摩尔)代替实施例1中使用的氯化镁六水盐，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例1同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价、将其结果示于表1。
[实施例5]
作为除勃姆石以外的金属盐，使用实施例1中使用的氯化镁六水盐85份(0.42摩尔)和硫酸锌七水盐(摩尔质量287.7)120份(0.42摩尔)，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例1同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价、将其结果示于表1。
[评价]
对于实施例的各尖晶石粉末，利用下述方法测定粒径、莫氏硬度和电绝缘性，并且利用下述方法评价耐酸性和耐水性。另外，如后述那样，将尖晶石粉末在树脂中混炼并成型，然后利用下述方法测定所得成型体的耐酸性物性和导热率，评价尖晶石粉末。表1中与各尖晶石粉末的原料和组成等一并示出所得评价结果。
(数均粒径测定)
尖晶石粉末(复合氧化物)的平均粒径为：根据由透射式电子显微镜照片提取的图像，将随机选择的50个点的数值平均而得到的数均粒径。另外，后述的薄片状、针状等具有各向异性的复合氧化物中，也与上述同样地，进行50个点的数值平均，根据短轴长轴平均长，将短轴平均长/长轴平均长的数值设为1/2以下，分别测定各短轴平均长、长轴平均长。
(硬度测定)
尖晶石粉末的硬度测定依据1～10的莫氏硬度，通过比较测定进行。具体而言，使测定物质在具有已知的莫氏硬度值的表面平滑的2个矿物体之间磨合，通过表面状态来确认。本发明的导热性复合氧化物需要该莫氏硬度低于9。其理由在于，对于莫氏硬度为9的氧化铝，如上述那样，硬度过高则产生制造装置的磨耗的问题等。作为本发明中期望的本发明的导热性复合氧化物的更优选的莫氏硬度为6～8、进而为7～8左右。
(评价用试样的制备)
使用尖晶石粉末(复合氧化物)，如以下那样，制备作为评价对象的复合氧化物的含有率不同的2种评价用树脂成型体。分别使用相对于聚丙烯〔Prime Polymer Co.,Ltd.制造；MFR(熔体流动速率(Melt flow rate))20g/10分钟〕50质量份包含复合氧化物50质量份的树脂组合物和相对于上述聚丙烯30质量份包含复合氧化物70质量份的树脂组合物，在设定温度200℃的塑性混合器(PLASTOMILL)中进行熔融混炼，以175℃进行模具压制，制备评价用树脂成型体。
(耐酸性测定-1)
将由包含上述制备的复合氧化物50质量份的树脂组合物形成的评价用树脂成型体切成20mm×20mm×60mm的大小，在加热至50℃的pH2.0的盐酸溶液中浸渍所得成型体3小时。浸渍前后测定耐电压，使用所得测定值，按照以下基准判定耐酸性。
＜耐酸性-1的判定基准＞
◎：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的耐电压降低低于5％
○：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的耐电压降低为5％以上且低于10％
△：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的耐电压降低为10％以上且低于50％
×：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的耐电压降低为50％以上
(耐酸性测定-2)
作为测定用试样，分别使用实施例1和实施例4的尖晶石粉末，将尖晶石粉末2份浸渍于1/10N的硫酸水溶液，放入至容器中，以密闭的状态静置100小时后测定pH。使用所得测定值，按照以下的基准判定耐酸性并评价。需要说明的是，上述测定中，任意试样的初始pH均为1.2。另外，对于耐酸性-2的试验，就实施例而言，仅对实施例1和4的尖晶石进行。
＜耐酸性-2的判定基准＞
◎：与浸渍前的初始值相比的浸渍100小时后的pH上升低于0.5
○：与浸渍前的初始值相比的浸渍100小时后的pH上升为0.5以上且低于1.0
△：与浸渍前的初始值相比的浸渍100小时后的pH上升为1.0以上且低于3.0
×：与浸渍前的初始值相比的浸渍100小时后的pH上升为3.0以上
(耐水性测定)
使用尖晶石粉末(复合氧化物)5份，浸渍于纯水100份，放入至容器中，以100℃煮沸5分钟，然后过滤，将该滤液作为测定用试样。使用如上述那样制备的测定用试样，利用电导率计测定电导率，按照下述的基准进行判定并评价。
＜耐水性的判定基准＞
◎：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的电导率的上升低于100μS/cm
○：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的电导率的降低为100μS/cm以上且低于300μS/cm
△：与浸渍前的初始值相比的电导率的降低为300μS/cm以上且低于1000μS/cm
×：与浸渍前的初始值相比的浸渍后的电导率的降低为1000μS/cm以上(电绝缘性测定)
将尖晶石粉末(复合氧化物)填充至铝制环中，然后利用油压压力机以20MPa进行加压成型制备测定用试样。使用该测定用试样，利用电阻率计进行体积电阻值的测定，使用所得测定值，按照下述的基准进行判定并评价。
◎：1010Ω·cm以上
○：105Ω·cm以上～低于1010Ω·cm
△：10Ω·cm以上～低于105Ω·cm
×：低于10Ω·cm
(导热率测定)
分别使用作为评价对象的复合氧化物的含量为50％和70％的2种树脂组合物，使用长20mm×宽20mm×高60mm的模具，利用与上述制备的评价用树脂成型体同样的方法制作试验片。使用京都电子工业株式会社制造的TPS-2500S测定该试验片的导热率，将测定值示于表中。表中的上段的值是关于使用复合氧化物的含量为50％的树脂组合物制备的试验片(表中记作“含50％”)的值，表中的下段的值是关于使用复合氧化物的含量为70％的树脂组合物制备的试验片(表中记作“含70％”)的值。
表1：实施例的尖晶石粉末的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000201
[实施例6]
使用α-氧化铝粉末(Al2O3、金刚砂型(三方晶系)、莫氏硬度9、摩尔质量102)85份(0.83摩尔)代替实施例1中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例1同样地，得到将氯化镁六水盐用于原料的本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表2。
[实施例7]
使用γ-氧化铝粉末(Al2O3、尖晶石型(立方晶系)、摩尔质量102)85份(0.83摩尔)代替实施例1中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例1同样地，得到将氯化镁六水盐用于原料的本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表2。
[实施例8]
使用θ-氧化铝粉末(Al2O3、摩尔质量102)85份(以氧化铝计为0.83摩尔、以铝计为1.66摩尔)代替实施例1中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例1同样地，得到将氯化镁六水盐用于原料的本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表2。需要说明的是，表中的(a)氧化铝系化合物的摩尔数为了表明试样的组成比而设为铝的摩尔数。
[实施例9]
使用氯化钙一水盐(摩尔质量129、表中简记作“氯化Ca”)107份(0.83摩尔)代替实施例6中使用的氯化镁六水盐，除此之外，与实施例6同样地得到本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表2。
[实施例10]
使用氯化锶六水盐(摩尔质量267、表中简记作“氯化St”)222份(0.83摩尔)代替实施例6中使用的氯化镁六水盐，除此之外，与实施例6同样地，得到本实施例的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表2。
表2：实施例的尖晶石粉末的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000211
*摩尔数为铝元素的数量
[实施例11]
利用下述干式法制作尖晶石粉末。具体而言，称量勃姆石粉末120份(2.0摩尔)和碳酸镁粉末(摩尔质量84、表中简记作“碳酸Mg”)84份(1.0摩尔)，投入到小型混合机中。然后，混合3分钟，然后在空气中、以1300℃焙烧5小时，将焙烧物粉碎，得到本实施例的尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表3。需要说明的是，勃姆石粉末使用与实施例1同样的物质。
[实施例12]
利用下述湿式混合法制作尖晶石粉末。具体而言，首先，边搅拌边将勃姆石粉末120份(2.0摩尔)加入到水3升中，形成悬浮液。接着，将悬浮液搅拌，并且加入碳酸镁84份(1.0摩尔)。之后，将悬浮液通过倾析水洗，在电导率变为500μS/cm以下的阶段进行过滤。将所得过滤物以120℃进行干燥，然后将干燥物在空气中、以1300℃进行5小时焙烧。然后，将所得焙烧物粉碎，得到本实施例的尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表3。需要说明的是，勃姆石粉末使用与实施例1同样的物质。
[实施例13]
与实施例11同样地，利用干式法制作尖晶石粉末。具体而言，使用碱式碳酸锌粉末(2ZnCO3·3Zn(OH)2·H2O、摩尔质量549、表中简记作“碳酸Zn”)110份(0.2摩尔、以锌计为1.0摩尔)代替实施例11中使用的碳酸镁，除此之外，与实施例11同样地，得到本实施例的尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表3。此时，为了明确组成，摩尔数记作以锌计的摩尔数。需要说明的是，勃姆石粉末使用与实施例1同样的物质。
[实施例14]
使用α-氧化铝粉末102份(1摩尔、以铝计为2摩尔)代替实施例11中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例11同样地，利用干式法得到尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表3。需要说明的是，为了明确组成，摩尔数记作以铝计的摩尔数。
[实施例15]
使用γ-氧化铝粉末102份(1摩尔、以铝计为2摩尔)代替实施例11中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例11同样地，利用干式法得到尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表3。需要说明的是，为了明确组成，摩尔数记作以铝计的摩尔数。
[实施例16]
使用θ-氧化铝粉末102份(1摩尔、以铝计为2摩尔)代替实施例11中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例11同样地，利用干式法得到尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表3。需要说明的是，为了明确组成，摩尔数记作以铝计的摩尔数。
表3：实施例的尖晶石粉末的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000231
*摩尔数为铝元素的数量
[实施例17]
使用长径比20、平均粒径10μm的薄片状的氧化铝85份代替实施例1中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的薄片状的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表4。
[实施例18]
使用长径比20、平均粒径8μm的薄片状的勃姆石85份代替实施例1中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的薄片状的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表4。
[实施例19]
使用长径比60、平均粒径7μm的针状的勃姆石85份代替实施例1中使用的勃姆石粉末，除此之外，与实施例1同样地，得到本实施例的针状的尖晶石粉末。然后，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表4。
表4：原料中使用薄片状或针状的实施例的尖晶石粉末的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000241
*：摩尔数为铝元素的数量
[实施例20]
使用前述中得到的、本发明的实施例的具有尖晶石结构的复合氧化物即尖晶石粉末，如下述那样，对尖晶石粉末的表面进行改性。首先，边搅拌边将实施例1的尖晶石粉末140份加入到水800份中形成悬浮液。接着，对悬浮液进行搅拌，并且在90℃的水320份中滴加溶解有硬脂酸钠7份的水溶液。之后，滴加稀硫酸直至pH变为9进行中和。将所得悬浮液通过倾析进行水洗，在电导率变为300μS/cm以下的阶段进行过滤。将所得过滤物以120℃进行干燥，然后将干燥物在空气中、以1300℃进行5小时焙烧。然后，将所得焙烧物粉碎，得到本实施例的用硬脂酸进行了表面处理的尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例1同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表5。
[实施例21]
使用油酸代替实施例20中使用的硬脂酸钠，除此之外，与实施例20同样地得到用油酸进行了表面处理的尖晶石粉末。对于所得尖晶石粉末，与实施例1同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表5。
表5：经过了表面改性的实施例的尖晶石粉末的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000251
[实施例22]
在前述中得到的、本发明的实施例的具有尖晶石结构的复合氧化物即尖晶石粉末中加入导热性填料，得到本实施例的导热性组合物。具体而言，在实施例1的尖晶石粉末140份中加入作为导热性填料的氮化硼7份，然后利用混合机进行混合粉碎直至变为均匀，得到混合物。对于得到的包含尖晶石粉末和导热性填料的导热性组合物，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表6。
[实施例23]
在实施例14的尖晶石粉末140份中加入作为导热性填料的α-氧化铝2份，然后利用混合机进行混合粉碎直至变为均匀，得到混合物。对于得到的包含尖晶石粉末和导热性填料的导热性组合物，与实施例2同样地，进行物性的测定、利用各试验的评价，将其结果示于表6。
表6：实施例的含导热性复合氧化物的组合物的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000261
[比较例1]
将在实施例1中用于原料的同样的勃姆石粉末在1300℃以上的高温下焙烧，从而得到氧化铝粉末。然后，进行与实施例1中进行的同样的各试验，测定物性并评价，将评价结果示于表7。
[比较例2]
将硫酸铝的8％水溶液1260份和水2000份中溶解有无水碳酸钠640份的碱溶液同时滴加到水1800份中使得pH变为4。之后，将水1000份中溶解有氯化镁六水盐200份的水溶液和剩余的碱溶液同时滴加使得pH变为8.5，得到包含铝系化合物的悬浮液。然后，将所得悬浮液与实施例1同样操作，从而得到本比较例的尖晶石粉末。然后，与实施例1同样地进行各试验，测定物性并评价，将评价结果示于表7。使用本比较例的尖晶石粉末制备评价用树脂成型体，但过度微粒化，操作性差，无法使其在聚丙烯中含有70质量份。
[比较例3]
对于实施例6中用于原料的同样的α-氧化铝，进行与实施例1中进行的同样的各试验，测定物性并评价，将其评价结果示于表7。
[比较例4]
对于实施例22中用于原料的同样的氮化硼(表中简记作“氮化B”)粉末，进行与实施例1中进行的同样的各试验，测定物性并评价，将其评价结果示于表7。
[比较例5]
对于氧化锌(表中简记作“氧化Zn”)粉末，进行与实施例1中进行的同样的各试验，测定物性并评价，将其评价结果示于表7。
[比较例6]
对于氧化镁(表中简记作“氧化Mg”)粉末，进行与实施例1中进行的同样的各试验，测定物性并评价，将其评价结果示于表7。
[比较例7]
对于氮化铝(表中简记作“氮化Al”)粉末，进行与实施例1中进行的同样的各试验，测定物性并评价，将其评价结果示于表7。
表7：比较例的粉末等的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000271
[比较例8]
将实施例1中用于原料的氯化镁六水盐的用量设为30份(0.15摩尔)，除此之外，与实施例1同样地，得到本比较例的尖晶石粉末。然后，利用与实施例2中进行的同样的方法，进行各试验，测定物性并评价，将其结果示于表8。
[比较例9]
将实施例1中用于原料的氯化镁六水盐的用量设为350份(1.72摩尔)，除此之外，与实施例1同样地，得到本比较例的尖晶石粉末。然后，利用与实施例2中进行的同样的方法，进行各试验，测定物性并评价，将其结果示于表8。
表8：比较例的尖晶石粉末的组成、物性和评价结果
Figure BDA0001726021300000281
如上述实施例和比较例所示那样，本发明的实施例的导热性复合氧化物实现了适当的莫氏硬度，并且其耐酸性、耐水性良好，可以用于电绝缘性、导热性优异的功能性高的各种各样的用途。进而，由在原料中使用其形状为薄片状或针状的氧化铝系化合物并将其焙烧这样简便的方法，可以以高纯度得到作为形状变为薄片状或针状的填料的适合的导热性复合氧化物，因此，可以期待其的利用。

Claims (9)

1.一种导热性复合氧化物的制造方法，其特征在于，具备如下工序：
在氧化铝系化合物的悬浮水溶液中添加除了铝以外的金属的化合物的水溶液和碱剂，使沉淀物在所述氧化铝系化合物的表面析出而生成前体的工序；和，将所生成的前体焙烧，之后对焙烧物进行粉碎处理的工序，
所述导热性复合氧化物为作为主成分金属含有铝和至少一种除了铝以外的金属的、具有尖晶石结构的复合氧化物，
所述除了铝以外的金属为选自由镁、锌、钙和锶组成的组中的至少1种，且
所述除了铝以外的金属的摩尔数b与所述氧化铝系化合物的铝元素的摩尔数a之比b摩尔/a摩尔为0.1以上且1.0以下，
所述导热性复合氧化物的莫氏硬度低于9。
2.根据权利要求1所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，在600～1500℃的温度下焙烧所述前体。
3.根据权利要求2所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，在1000～1500℃的温度下焙烧所述前体。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，所述除了铝以外的金属的化合物选自所述除了铝以外的金属的硫酸盐、所述除了铝以外的金属的硝酸盐、所述除了铝以外的金属的氯化物、所述除了铝以外的金属的碳酸盐、所述除了铝以外的金属的碱式碳酸盐、所述除了铝以外的金属的草酸盐和所述除了铝以外的金属的乙酸盐中的至少1种。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，所述沉淀物选自所述除了铝以外的金属的氧化物、所述除了铝以外的金属的氢氧化物以及所述除了铝以外的金属的碳酸盐中的至少1种。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，在对所述焙烧物进行粉碎的工序之后，还具有对被粉碎了的焙烧物进行表面处理，将表面改性的工序。
7.根据权利要求6所述的导热性复合氧化物的制造方法，其中，对于所述表面处理，相对于被粉碎了的焙烧物100质量％，以0.01～20质量％的比例使用选自脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸金属盐、磷酸酯、磷酸酯金属盐、硅烷偶联剂、表面活性剂、高分子絮凝剂、钛酸盐和硅中的至少1种，进行表面处理。
8.一种根据权利要求1～3中任一项所述的制造方法制造的导热性复合氧化物，所述导热性复合氧化物为薄片状或针状，其平均长轴为5～40μm、平均短轴为0.1～30μm。
9.一种根据权利要求6或7所述的制造方法制造的导热性复合氧化物，所述导热性复合氧化物为薄片状或针状，其平均长轴为5～40μm、平均短轴为0.1～30μm。
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