JPS6345117A - 耐水和性マグネシア粉末の製造方法 - Google Patents
耐水和性マグネシア粉末の製造方法Info
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- JPS6345117A JPS6345117A JP18515886A JP18515886A JPS6345117A JP S6345117 A JPS6345117 A JP S6345117A JP 18515886 A JP18515886 A JP 18515886A JP 18515886 A JP18515886 A JP 18515886A JP S6345117 A JPS6345117 A JP S6345117A
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Landscapes
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Pigments, Carbon Blacks, Or Wood Stains (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は耐水和性に優れたマグネシア粉末の製造方法に
関するものである。
関するものである。
(従来の技術)
マグネシアは熱伝導率が高く、電気絶縁性に優れた物質
であるので、例えば近年の電子部品の高集積化に伴って
発熱最が増大した電子部品の熱放散性を改善するために
、従来の封止材料用充填剤として主に用いられているシ
リカ粉末に代えて、より熱伝導率の高いマグネシア粉末
を使用しようとする試みがなされてきた。
であるので、例えば近年の電子部品の高集積化に伴って
発熱最が増大した電子部品の熱放散性を改善するために
、従来の封止材料用充填剤として主に用いられているシ
リカ粉末に代えて、より熱伝導率の高いマグネシア粉末
を使用しようとする試みがなされてきた。
しかしながらマグネシアは耐水和性に劣り、空気中の水
分によっても容易に水和されて水酸化マグネシウムとな
り、熱伝導率や電気絶縁性が著しく劣化する。そのため
、上述のような充填剤としてマグネシア粉末を使用する
場合には、種々のカップリング剤を用いたカップリング
処理や、オキシカルボン酸塩を吸着させるなどにより、
耐水和性の向上が計られてきた。
分によっても容易に水和されて水酸化マグネシウムとな
り、熱伝導率や電気絶縁性が著しく劣化する。そのため
、上述のような充填剤としてマグネシア粉末を使用する
場合には、種々のカップリング剤を用いたカップリング
処理や、オキシカルボン酸塩を吸着させるなどにより、
耐水和性の向上が計られてきた。
[発明が解決しようとする問題点]
しかしながらいずれの方法によっても、十分に耐水和性
の高いマグネシア粉末は(7られず、マグネシア粉末を
充填剤等として使用するには至っていない。
の高いマグネシア粉末は(7られず、マグネシア粉末を
充填剤等として使用するには至っていない。
さらに、水酸化マグネシウムや塩基性炭酸マグネシウム
などの様々のマグネシウム化合物の熱分解によって17
られるマグネシア粉末は凝集性が強いため1.樹脂と混
練した場合に分散性が充分でないという欠点も見られた
。
などの様々のマグネシウム化合物の熱分解によって17
られるマグネシア粉末は凝集性が強いため1.樹脂と混
練した場合に分散性が充分でないという欠点も見られた
。
本発明は、上記困難を克服するため、耐水和性が高くか
つ分散性も優れた耐水和性マグネシア粉末の製造方法を
提供することを目的とする。
つ分散性も優れた耐水和性マグネシア粉末の製造方法を
提供することを目的とする。
(問題点を解決するための手段〕
本発明は、マグネシア粉末をアルコキシシラン液中に分
散した後、液から分離し、50〜300℃にて乾燥し、
300〜600℃にて熱処理することによってマグネシ
ア粉末の粒子表面にシリカの被膜を形成ざぜることを特
徴とする耐水和性マグネシア粉末の製造方法に関する。
散した後、液から分離し、50〜300℃にて乾燥し、
300〜600℃にて熱処理することによってマグネシ
ア粉末の粒子表面にシリカの被膜を形成ざぜることを特
徴とする耐水和性マグネシア粉末の製造方法に関する。
本発明の1m方法に使用するマグネシア粉末は、(1)
金属マグネシウムの加熱蒸気を気相開化して1りられた
平均粒径が0.01〜1μmのマグネシア粉末、 (2)金属マグネシウムの加熱蒸気を気相策化して得た
マグネシア微粒子を酸化炎中に循環することにより溶融
成長させて製造した平均粒径1〜30μmのマグネシア
粉末、 (3)マグネシウム化合物の熱分解によって得られたマ
グネシア粉末 など適宜使用し得るが、(1)および(2)が好適であ
る。(3)は一般的に粒子の凝集性が強いため、本発明
方法をそのまま適用すると、乾燥工程において凝集体粒
子間に存在する過剰のアルコキシシランを完全には除去
できず、その俊の熱処理工程において凝集体粒子間でシ
リカが生成するためより強固な凝集体となり易いなどの
困難が生ずるので、ある程度の配慮をする必要がおる。
金属マグネシウムの加熱蒸気を気相開化して1りられた
平均粒径が0.01〜1μmのマグネシア粉末、 (2)金属マグネシウムの加熱蒸気を気相策化して得た
マグネシア微粒子を酸化炎中に循環することにより溶融
成長させて製造した平均粒径1〜30μmのマグネシア
粉末、 (3)マグネシウム化合物の熱分解によって得られたマ
グネシア粉末 など適宜使用し得るが、(1)および(2)が好適であ
る。(3)は一般的に粒子の凝集性が強いため、本発明
方法をそのまま適用すると、乾燥工程において凝集体粒
子間に存在する過剰のアルコキシシランを完全には除去
できず、その俊の熱処理工程において凝集体粒子間でシ
リカが生成するためより強固な凝集体となり易いなどの
困難が生ずるので、ある程度の配慮をする必要がおる。
上記(1)あるいは(2)のマグネシア粉末は凝集性が
小さく、本発明方法を適用して製造した耐水和性マグネ
シア粉末においても優れた非凝集性が保持される。さら
に、精製が容易な金属マグネシウムを原料としているた
め、UおよびThの含有量を1 ppb以下におさえる
ことができる。又、アルコキシシランも容易に蒸溜の可
能な化合物であるため、UおよびThの含有量を0.0
5ppb以下まで低下することが可能である。このため
、これらを原料にして製造した耐水和性マグネシア粉末
に含まれるしおよびThの含有量も1 ppb以下と極
めて低く、半導体封止材料用充填剤として使用しても、
U 73よびThからの放射線による誤動作を防止でき
る。
小さく、本発明方法を適用して製造した耐水和性マグネ
シア粉末においても優れた非凝集性が保持される。さら
に、精製が容易な金属マグネシウムを原料としているた
め、UおよびThの含有量を1 ppb以下におさえる
ことができる。又、アルコキシシランも容易に蒸溜の可
能な化合物であるため、UおよびThの含有量を0.0
5ppb以下まで低下することが可能である。このため
、これらを原料にして製造した耐水和性マグネシア粉末
に含まれるしおよびThの含有量も1 ppb以下と極
めて低く、半導体封止材料用充填剤として使用しても、
U 73よびThからの放射線による誤動作を防止でき
る。
本発明の方法は、まずマグネシア粉末をアルコキシシラ
ン液中に分散させ、粒子表面にアルコキシシラン分子を
吸着させる。アルコキシシランとしてはテトラエトキシ
シラン、テトラメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ランなど種々の物質が使用できるが、テトラエトキシシ
ランが好適である。
ン液中に分散させ、粒子表面にアルコキシシラン分子を
吸着させる。アルコキシシランとしてはテトラエトキシ
シラン、テトラメトキシシラン、メチルトリエトキシシ
ランなど種々の物質が使用できるが、テトラエトキシシ
ランが好適である。
粒子表面に吸着させるアルコキシシランの同は、アルコ
キシシランをアルコールで希伏することによって任意に
制御できる。この場合、アルコールとしてはエタノール
、メタノール、プロパツール等種々のアルコールが使用
できるが、本発明においてはエタノールが好ましい。な
お、アルコキシシラン溶液の濃度が1容口%より低いと
、充分なmのアルコキシシランが吸着せず不適当でおっ
た。
キシシランをアルコールで希伏することによって任意に
制御できる。この場合、アルコールとしてはエタノール
、メタノール、プロパツール等種々のアルコールが使用
できるが、本発明においてはエタノールが好ましい。な
お、アルコキシシラン溶液の濃度が1容口%より低いと
、充分なmのアルコキシシランが吸着せず不適当でおっ
た。
アルコキシシラン液中で混合したマグネシア粉末を濾過
により液から分離後、50℃〜300’Cで乾燥し、粒
子間に付着している過剰のアルコキシシランを除去する
。最適な乾S温度はアルコキシシランの種類によって異
なるが、50℃より低い温度では過剰のアルコキシシラ
ンを除去できず、また300℃より高い温度では過剰の
アルコキシシランが気相や粒子間で分解し、粉末状のシ
リカの混入や不均一なシリカ被膜の形成あるいは粒子間
の凝集が起こる原因となり不適当である。
により液から分離後、50℃〜300’Cで乾燥し、粒
子間に付着している過剰のアルコキシシランを除去する
。最適な乾S温度はアルコキシシランの種類によって異
なるが、50℃より低い温度では過剰のアルコキシシラ
ンを除去できず、また300℃より高い温度では過剰の
アルコキシシランが気相や粒子間で分解し、粉末状のシ
リカの混入や不均一なシリカ被膜の形成あるいは粒子間
の凝集が起こる原因となり不適当である。
乾燥によって得られた塊状のマグネシア粉末を軽く粉砕
した後、300℃〜600℃で熱処理することにより、
表面に吸着したアルコキシシランを分解させると緻密な
シリカ被膜が形成する。この際300℃より低い温度で
はアルコキシシランの分解が不完全で緻密な被膜は得ら
れない。また600℃より高い温度で熱処理を行なって
も、耐水和性の著しい向上は見られず、経済面での不利
の方が大きくなるのみである。
した後、300℃〜600℃で熱処理することにより、
表面に吸着したアルコキシシランを分解させると緻密な
シリカ被膜が形成する。この際300℃より低い温度で
はアルコキシシランの分解が不完全で緻密な被膜は得ら
れない。また600℃より高い温度で熱処理を行なって
も、耐水和性の著しい向上は見られず、経済面での不利
の方が大きくなるのみである。
マグネシア粒子上に形成させたシリカ被膜は、従来のシ
ランカップリング処理によって得られるシリカ被膜に比
べて著しく緻密でほとんど水を透過することはない。こ
の理由の一つは、シランカップリング処理の最終的な熱
処理を300℃より低い温度で行なっているのに対し、
本発明では300℃〜600℃とより高温度で行なって
いるため、シリカ被膜がより緻密になったものと推定さ
れる。
ランカップリング処理によって得られるシリカ被膜に比
べて著しく緻密でほとんど水を透過することはない。こ
の理由の一つは、シランカップリング処理の最終的な熱
処理を300℃より低い温度で行なっているのに対し、
本発明では300℃〜600℃とより高温度で行なって
いるため、シリカ被膜がより緻密になったものと推定さ
れる。
次に実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、
本発明はこれら実施(シ1に限定されない。
本発明はこれら実施(シ1に限定されない。
実施例1
BET比表面積から換算した平均粒径が0.2μmのマ
グネシア粉末1 ooogをテトラエトキシシラン50
0d、エタノール100C)dの割合で混合した溶液中
に分散させ至温で1時間撹拌した。そのスラリーを濾過
し、さらに空気雰囲気、105℃で5時間乾燥した後、
ボールミルで15分間粉砕し500 ’Cで1時間熱処
理してシリカ被膜を形成させた。このようにして1qら
れたマグネシア粉末を透過型電子顕微鏡により観察した
ところ、粒子の凝集、成長はほとんど見られず非常に分
散性の優れた粉末であった。
グネシア粉末1 ooogをテトラエトキシシラン50
0d、エタノール100C)dの割合で混合した溶液中
に分散させ至温で1時間撹拌した。そのスラリーを濾過
し、さらに空気雰囲気、105℃で5時間乾燥した後、
ボールミルで15分間粉砕し500 ’Cで1時間熱処
理してシリカ被膜を形成させた。このようにして1qら
れたマグネシア粉末を透過型電子顕微鏡により観察した
ところ、粒子の凝集、成長はほとんど見られず非常に分
散性の優れた粉末であった。
尚、得られた粉末のシリカωS i O2/ (M C
lO+5iO2)のモル比は8.5モル%であった。
lO+5iO2)のモル比は8.5モル%であった。
次に、このシリカ被膜を有するマグネシアの水和試験を
下記方法により実施した。
下記方法により実施した。
上記粉末5gを200CCの蒸溜水中に分散させ、25
℃5時間及び72時間攪拌後、濾過し、105℃で5時
間乾燥した粉末についてJISR5202による強熱減
量の測定、理学電機製MINIFLEX D−3F型
X線回折計による同定を行なった。その結果を第1表に
示す。尚、BET比表面積は7.8TIt/gである。
℃5時間及び72時間攪拌後、濾過し、105℃で5時
間乾燥した粉末についてJISR5202による強熱減
量の測定、理学電機製MINIFLEX D−3F型
X線回折計による同定を行なった。その結果を第1表に
示す。尚、BET比表面積は7.8TIt/gである。
実施例2
金属マグネシウムの加熱蒸気を気相酸化させて得られる
マグネシア微粒子を高温度3800℃の酸化炎中へ循環
することにより溶融成長させて製造したりおよびThの
含有面が0.6ppbで平均粒径が20.1μm粒状マ
グネシア粉末を用いて実施例1と同様にして耐水和性マ
グネシア粉末を製造した。
マグネシア微粒子を高温度3800℃の酸化炎中へ循環
することにより溶融成長させて製造したりおよびThの
含有面が0.6ppbで平均粒径が20.1μm粒状マ
グネシア粉末を用いて実施例1と同様にして耐水和性マ
グネシア粉末を製造した。
マグネシア粒子上に被膜を形成したシリカの量は1.8
モル%であり、この母よりシリカ被膜の厚さを求めると
0.2μmであった。この耐水和性マグネシア粉末を実
施例1と同様にして水和試験を実施した。その結果を第
1表に示す。
モル%であり、この母よりシリカ被膜の厚さを求めると
0.2μmであった。この耐水和性マグネシア粉末を実
施例1と同様にして水和試験を実施した。その結果を第
1表に示す。
尚、用いたテトラエトキシシランに含まれるUおよびT
hの含有量は合計で0.05ppb以下と極めて少ない
ため、WIJNされた耐水和性マグネシア微粉末のりお
よびThの合計含有間も0.6ppbであった。
hの含有量は合計で0.05ppb以下と極めて少ない
ため、WIJNされた耐水和性マグネシア微粉末のりお
よびThの合計含有間も0.6ppbであった。
比較例1
熱処理温度が250’Cである以外は実施例1と同様に
して耐水和性マグネシア粉末を%fiした。
して耐水和性マグネシア粉末を%fiした。
得られた粉末の水和試験を実施例1と同様の方法で行な
った。結果を第1表に示す。
った。結果を第1表に示す。
比較例2〜4
実施例1で用いた気相法のマグネシア粉末を3−7ミノ
プロビルトリエトキシシラン(比較例2)、フェニルト
リメトキシシラン〈比較例3)、3−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン(比較例4)の処理剤で公知
の方法によりカップリング処理し、実施例1と同様に5
00’Cで1時間熱処理した。各々の!2!X理扮体つ
いて水和試験を実施例1と同様の方法で行なった。その
結果を第1表に示す。
プロビルトリエトキシシラン(比較例2)、フェニルト
リメトキシシラン〈比較例3)、3−メタクリロキシプ
ロピルトリメトキシシラン(比較例4)の処理剤で公知
の方法によりカップリング処理し、実施例1と同様に5
00’Cで1時間熱処理した。各々の!2!X理扮体つ
いて水和試験を実施例1と同様の方法で行なった。その
結果を第1表に示す。
第1表 水利試験の結果
注)X@回折の結果において、◎〉○〉Δの順に含有量
が多いことを示し、×は検出されなかったことを示す。
が多いことを示し、×は検出されなかったことを示す。
本発明は、耐水和性と樹脂に混法した場合の分散性に優
れ、かつ各種充填剤や添加剤としての使用に適する耐水
和性マグネシア粉末の簡便な製造方法を提供している。
れ、かつ各種充填剤や添加剤としての使用に適する耐水
和性マグネシア粉末の簡便な製造方法を提供している。
高純度の耐水和性マグネシア粉末が容易に冑られ、Uお
よびThの含有量も1 ppb以下に低下させることが
可能なため、この粉末を半導体封止材料用充填剤として
使用しても、放射線によって記憶素子に誤動作を生じさ
せることはない。
よびThの含有量も1 ppb以下に低下させることが
可能なため、この粉末を半導体封止材料用充填剤として
使用しても、放射線によって記憶素子に誤動作を生じさ
せることはない。
Claims (4)
- (1)マグネシア粉末をアルコキシシラン液中に分散し
た後、液から分離し、50〜300℃にて乾燥し、30
0〜600℃にて熱処理することによつてマグネシア粉
末の粒子表面にシリカの被膜を形成させることを特徴と
する耐水和性マグネシア粉末の製造方法。 - (2)アルコールで希釈されたアルコキシシランを使用
する特許請求の範囲第(1)項記載の耐水和性マグネシ
ア粉末の製造方法。 - (3)マグネシア粉末が金属マグネシウムの加熱蒸気を
気相酸化して得られた平均粒径が0.01〜1μmのマ
グネシア粉末である特許請求の範囲第(1)項記載の耐
水和性マグネシア粉末の製造方法。 - (4)マグネシア粉末が金属マグネシウムの加熱蒸気を
気相酸化して得たマグネシア微粒子を酸化炎中に循環す
ることにより溶融成長させて製造した平均粒径が1〜3
0μmのマグネシア粉末である特許請求の範囲第(1)
項記載の耐水和性マグネシア粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18515886A JPS6345117A (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 耐水和性マグネシア粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18515886A JPS6345117A (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 耐水和性マグネシア粉末の製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6345117A true JPS6345117A (ja) | 1988-02-26 |
Family
ID=16165849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18515886A Pending JPS6345117A (ja) | 1986-08-08 | 1986-08-08 | 耐水和性マグネシア粉末の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6345117A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2010134488A1 (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | 宇部マテリアルズ株式会社 | 疎水性酸化マグネシウム粒子分散液 |
JP2015160781A (ja) * | 2014-02-28 | 2015-09-07 | 神島化学工業株式会社 | 高耐酸性表面処理酸化マグネシウム系熱伝導剤とそれを用いた樹脂組成物 |
-
1986
- 1986-08-08 JP JP18515886A patent/JPS6345117A/ja active Pending
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