JPS5959737A - 無機充填樹脂組成物の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は機械的強度、熱伝導性などの特性にすぐれ、特
に電子部品として好適な無機充填樹脂組成物の製造方法
に関するものである。

樹脂成形体に、機械的強度、耐熱性の向上、寸法安定性
、低コスト化などを目的として、無機充填剤を添加する
ことが知られている。この成形体が電子部品の場合は、
上記の目的に加え、熱伝導率の向上が重要なものとなる
。

無機充填剤は、一般に粉砕により細粒化され、角ばった
粒子形状をしているため流動性が低く、樹脂マトリック
スへの分散性も悪いことから、多量に添加すると成形体
の機械的強度はかえって低下する。１だ、粒子が角ばっ
ているために金型の損耗が激しい、成形体表面の平滑度
に劣るなどの欠点があった。

本発明は上記従来の欠点を解決することを目的としたも
ので、溶射により溶融球状化させたセラミック粒子を、
樹脂に添加することを特徴とした無機充填樹脂組成物の
製造方法である。

本発明で使用する無機充填剤は前記のように、溶射によ
り溶融球状化したセラミック粒子であり、完全な球状を
しているために流動性に富み、樹脂マトリックスへ・の
分散性がきわめて良好となる。

し７たがって、成形体の機械的強度を低下させること々
く充填剤を多量に添加することができ、樹脂成形体の耐
熱性２寸法安定性、低コスト化などは更に向上したもの
となる。また、このセラミック粒子は、溶射により溶融
−冷却が急激に行なわれるため、その表面は微細な結晶
組織からなシ、樹脂とのなじみかよい。その他、球状粒
子であることから、金型のＪ１４．耗が少ないこととも
に、成形体の表面平滑１ザにすぐれるなどの効果もある
。

′Ｉ（５子部品としての成形体の場合、樹脂単味では熱
伝導率が低く、蓄熱により回路素子を損傷させるので、
充填剤の添加は、熱伝導性を付与することを重要な目的
としている。本発明では、充填剤を多量に添加すること
を可能にしたため、この熱伝導性が更にすぐれたものと
なり、電子部品の性能向上に大きく貢献する。

本発明で使用するセラミック粒子の拐質は、樹脂の材質
、成形体の用途などに合せて適宜決定するもので、特に
限定するものではないが、その−例を示すと、アルミナ
、シリカ、マグネシア、ジルコン、ノルコニアワカルシ
アなどである。

これらの粒子の溶融球状化法は、原石、仮焼、焼、成あ
るいは電融したセラミック粒子を予め粒度調整し、これ
をプロパン、ブタン、アセチレン。

水素などの可燃ガスを燃料とした溶射装置から発生させ
た高温火炎中に一定量づつ供給し、その高温によシ溶融
させ、その表面張力で球状化した後、冷却して得る。

この場合の火炎の温度は２０００℃以上が適当で、更に
好甘しくは２２００℃以上とする。溶射における燃焼ガ
スは高速であり、２０ｏｏ℃以下ではセラミック粒子が
十分に溶融されないまま火炎中を通過して望ましい球状
粒子が得られガい。

火炎中へのセラミック粒子の供給量は、粒子の活性度、
粒子径、可燃ガスの種類などに合せて調整しうるもので
あるが、火炎中における粒子濃度〔セラミック粒子供給
ｆ？（ｋｇ）／可燃ガス量（ｍ３）　）は、１００以下
とするのが好′ましい。１０．０を超える譲度になると
、火炎の温度、および火炎中の粒子の分散性が低下して
、好ましい球状粒子が得られ１１７い。

粒子径に１成形体の用途などに合せて決定するもので、
伺んら限定するものではないが、非常に微細なものでは
高充填し蜘′＜、逆に太きいものは成形金型の損耗が激
しく、また成形体組織が粗雑になる。そこで、成形体の
用途にもよるが、粒子径は５００μｍ以下、用途が電子
部品の場合は００５〜２００　μｍが好ましい。添加割
合は１０〜９５重量部、残部が樹脂（硬化剤、硬化促進
剤などの添加物を含む）とするのが好ましい。

この球状粒子は、従来の角ばった粒子と併用してもよい
。しかし、その場合は、粒径の大きい方を球状とし、小
さい方を角ばったもので構成するのが好ましい。粒径が
非常に小さいものＶよ、粉砕により細粒化しまたもので
も球状に近い形状をしているからである。

本発明における樹脂の種類は、特に１ｂｌｌ限がなく、
工ｆ　−Ｙ−シ、　フェノール、アクリル、ポリエステ
ル。

シリコーン、　ＡＢＳなどの熱硬化性、熱可塑性の各種
樹脂が使用できる。本発明における樹脂は合成ゴムも含
むもので、具体的には弾性を備えたシリコーンがム、弗
素ゴム、エチレンプロピレン系ゴムなどがあげられる。

なお、以上の本発明における樹脂は安定剤、可塑剤など
を含むものであってよい。

さらに、必要に応じて着色剤、変性剤、顔料などを添加
してもよい。また、強度向上を目的として石綿、岩綿、
ガラス繊維、ノクルプ、綿、レーヨンなどの繊維質のも
のを添加することもできる。

これらの充」狙剤を添加した樹脂組成物を製造するには
、当業界において一般的に行われている方法をとればよ
い。例えばパンパリーミキザー、ロールミルおよび押出
機のごとき混練機を利用して溶融混練した後、押出し、
　Ｉ：Ｉ出、ｆレスなどの成形法で加工される。

本発明で得られる無機充填樹脂組成物は建材。

［Ｊ用邦貨品、自動車部品Ｈ’？Ｓ□気部品などの工業
用部材として利用できるが、高度々品質が要求される↑
［を子部品としての絶縁基板、封止剤、放熱シートなど
に％　Ｋ　／／ｒ適である。

・つき′に、本発明の実施例とその比較例を示す。

実施例扁１〜５　ｒＪｌ、粉砕により１〜５０〃に粒度
調整した０１−結セラミック粒子を、７０口、Ｐンー酸
素の火炎中に温ｊＷ〔セラミック粒子供給’、ｒｉＦ、
　（ｋｇ）　／７うｊ燃ガスは（７７＋”　）　〕２．
５で一足Ｍ・ずつ供給し７、浴融球状化さぜたセラミッ
ク粒子を充填剤と１２で使用した。比較レリ扁１〜４は
、粉砕により１〜５０μに粒度調整した９、・１結セラ
ミック粒子をその−ｉ首の状態で充填剤として使用した
。

以上の各個は、いずれもビスフェノール型エポキシ樹脂
１００重量部、硬化剤メナルデトラヒドロ無水フクール
酸７０重量部、硬化促進剤ベンノルツメチルアミン０３
重量部とともに８０℃で混合した後、真空恒温恒湿槽中
で１５分間脱泡した。

さらに、１００℃に予熱した厚さ１０ｍｒｎの金型内に
壮大し、拐ひ真空脱気した後、加熱条件１３０℃×２４
時間で硬化させたものである。

上記結果から、本発明実施例けいずれも引張・り強度を
低下させることなく、すぐれた熱伝漕率金示している。

−ブハ角ばったオ＜、子孕充ＪＩ１１剤とした比較例は
、引張り強要が著しく低下して、実際の（１・用に１１
１１えるものではなかった。

壕だ、ここでは示していないか、工づ′キシ以夕ｔの４
＋７ｊＩＩｔ＃についても上記と同様の結尿を示した。

手続補正書 昭和（と１２　月／ｇＢ １１ｊ訂庁艮杓厖未多才１〕夫殿 ］十・１’ｌの人手 昭＋１．ｌ　ｌ　７　年＃’ｔ　　Ｉ’Ｆ　Ｎｆｌ　　
第１り２２６６’ｙ゛Ｉｉイ′１との関係　　出　Ｌ打
１　人（１１す１　　東１；一部「代ＩＩＩ区九の内２
１目６番２号丸の内）い１−洲じル３３０ＪＩフィー４
１−−−□−一□−月−−一一口車（ｉ□□□□−□□
ｍ＋Ｉ＋−□７番・□−（臭□−ｔ（Ｑ□ツノ■剛−ン
５−≠ブンｉｎ五４・≦と）□４＝９−□−７神」１の
λ１象 補　　　　正　　　　書 本願間＋１ｉｌｌｌ書中下記小項を補正いン′こしまず
。

記 １、第９頁の「表」を次の如＜　ｍＪ止する。

来残部をポ４脂とする。

」 ２第１０員７行ｌ」の仄に法文を加入する。

［次に応用例について述べる。

半鴎体素子としてパワーＩＣｉ選択し７．６実ｈｌ！＋
１／ｌｌｌらひに各比較例に係る樹脂組成物を用い、低
臣トランスファー成形して半導体素子を封止した咬、ｐ
’ｅＴ（加圧蒸気中の劣化テスト）によって１ｍ４　（
Ｗ性および耐黙性有・テストした。不良は、オープンの
発生もしくは一定限度以上のリーク１流の増加で判定し
、た。

ぞのｉｂ’、ｉ米、ｉ＜　ｌＩｉ！ｉ例の４ｆｉ：ｌ脂
組成物で封止したものは、比較１９すで封止したものに
比べて岨ｆ・ｐ〜性にすぐれ、かつ、ボンデインクワイ
ヤーの１１ｉＧ　、Ｒも少ない。また、笑、・Ｉ山側に
おける無機光用ｆａｌｌは、球状であるためボンデイン
クワイヤーのｌｔｉ　ｌ＋ｊ＋が１１イ、・・・（芒几
、素子の歩留り同上に大さく釘与した。」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　溶射により溶融球状化させたヒラミック粒子を、樹
   脂に添加する無磯充ｔｙ４樹脂組成物の製造方法。 ２、溶射の火炎温度が２０００℃以上である特許請求の
   範囲第１項記載の製造方法。 ３、　セラミック粒子がアルミナ、シリカ、マグネシア
   、ジルコン、ジルコニア、カルシアなどである傷許潤求
   の範囲第１項または第２項ｉ己載の製造方法。 ４、樹脂がエポキシ、フェノール、アクリル。 号？リエステル、／リコーン、　ＡＢＳなどである特許
   請求の範囲第１項ないし第３項記載の製造方法。 ５、無機充填樹脂組成物が、電子部品の絶縁基板、封止
   剤、放熱シートなどである特許請求の範囲第１項ないし
   第３項の製造方法。