KR20150107797A - Coated magnesium oxide powder, and method for producing same - Google Patents
Coated magnesium oxide powder, and method for producing same Download PDFInfo
- Publication number
- KR20150107797A KR20150107797A KR1020157021608A KR20157021608A KR20150107797A KR 20150107797 A KR20150107797 A KR 20150107797A KR 1020157021608 A KR1020157021608 A KR 1020157021608A KR 20157021608 A KR20157021608 A KR 20157021608A KR 20150107797 A KR20150107797 A KR 20150107797A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- resin
- magnesium oxide
- oxide powder
- mass
- phosphate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F5/00—Compounds of magnesium
- C01F5/02—Magnesia
- C01F5/06—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds
- C01F5/08—Magnesia by thermal decomposition of magnesium compounds by calcining magnesium hydroxide
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K9/00—Use of pretreated ingredients
- C08K9/02—Ingredients treated with inorganic substances
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L101/00—Compositions of unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/02—Compounds of alkaline earth metals or magnesium
- C09C1/028—Compounds containing only magnesium as metal
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/01—Particle morphology depicted by an image
- C01P2004/03—Particle morphology depicted by an image obtained by SEM
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/30—Particle morphology extending in three dimensions
- C01P2004/32—Spheres
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/60—Particles characterised by their size
- C01P2004/62—Submicrometer sized, i.e. from 0.1-1 micrometer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/14—Pore volume
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/16—Pore diameter
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/32—Thermal properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/80—Compositional purity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C3/00—Treatment in general of inorganic materials, other than fibrous fillers, to enhance their pigmenting or filling properties
- C09C3/06—Treatment with inorganic compounds
- C09C3/063—Coating
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
Abstract
열전도성 및 내습성이 우수하고, 수지에 대한 충진재로서 사용하는 때에 충진성이 우수하고, 또한 충진 후의 수지 조성물의 유동성이 높고, 그 결과 성형성이 우수한 피복 산화마그네슘 분말을 제공한다. 수은 압입식 세공 분포에 있어서, 입자 내 공극량이 0.3~0.8㎤/g, 모드 직경이 0.2~1.0㎛, 및 변곡점 직경이 0.9㎛ 이상을 나타내는 산화마그네슘 분말과, 상기 분말의 표면의 적어도 일부에, 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 가지고, 피복 산화마그네슘 분말의 인 함유량이 0.1~10 질량%인, 피복 산화마그네슘 분말.A coated magnesium oxide powder excellent in thermal conductivity and moisture resistance, excellent in filling property when used as a filler for a resin, high in fluidity of the resin composition after filling, and consequently excellent in moldability is provided. A magnesium oxide powder having a porosity of 0.3 to 0.8 cm 3 / g, a mode diameter of 0.2 to 1.0 탆 and a diameter of inflection point of 0.9 탆 or more in a mercury intrusion pore distribution, A coated magnesium oxide powder having a coating layer composed of a magnesium phosphate compound and having a phosphorus content of 0.1 to 10% by mass of a coated magnesium oxide powder.
Description
본 발명은 수지에 대한 충진재로서 사용할 수 있는 피복 산화마그네슘 분말, 및 그 제조 방법에 관한다. 또한, 본 발명은 상기 피복 산화마그네슘 분말을 함유하는 수지 조성물, 및 상기 수지 조성물로 이루어진 방열성 부재에 관한다.The present invention relates to a coated magnesium oxide powder which can be used as a filler for a resin, and a method for producing the same. Further, the present invention relates to a resin composition containing the coated magnesium oxide powder and a heat-radiating member made of the resin composition.
전자 디바이스는 적층체, 프린트 배선판, 다층 배선판 등의 전자 부품에 의해 구성되어 있다. 전자 부품에는 통상, 수지 조성물이 프리프레그, 스페이서, 봉지제, 접착성 시트 등에 사용되며, 상기 수지 조성물에는 다양한 성능 또는 특성이 요구된다. 예를 들어, 최근의 경향으로서 전자 디바이스에 있어서의 대용량 파워 소자의 탑재, 고밀도의 실장이 보여지며, 이에 수반하여 수지 조성물 및 그 응용품에 대한 종래에 비해 우수한 방열성, 내습성이 요구되고 있다.The electronic device is composed of electronic components such as a laminate, a printed wiring board, and a multilayer wiring board. In general, resin compositions are used in prepregs, spacers, encapsulants, adhesive sheets, and the like for electronic parts, and the resin compositions are required to have various performance or characteristics. For example, as a recent trend, mounting of a large-capacity power element and mounting of a high-density power element in an electronic device can be seen. Accordingly, heat resistance and moisture resistance of a resin composition and its application are required.
반도체 봉지용 수지 조성물에 사용되는 충진재(필러)는 종래 이산화규소(이하, “실리카”라 함), 산화 알루미늄(이하, “알루미나”라 함)이 사용되어 왔다. 그러나, 실리카의 열전도성은 낮으며, 고집적화, 고전력화, 고속화 등에 의한 발열량 증대에 대응할 방열이 충분하지 않기 때문에, 반도체의 안정동작 등에 문제가 발생하고 있었다. 한편, 실리카 보다 열전도성이 높은 알루미나를 사용하면, 방열성은 개선되지만, 알루미나는 경도가 높기 때문에 혼연기나 성형기 및 금형의 마모가 심해지는 문제점이 있었다.Silicon dioxide (hereinafter referred to as " silica ") and aluminum oxide (hereinafter referred to as " alumina ") have been conventionally used as the filler (filler) used in the resin composition for semiconductor encapsulation. However, since the thermal conductivity of silica is low and heat dissipation sufficient to cope with an increase in heat generation due to high integration, high power consumption, and high speed is not sufficient, there has been a problem in stable operation of the semiconductor. On the other hand, when alumina having higher thermal conductivity than silica is used, the heat dissipation property is improved, but alumina has a high hardness, so that there is a problem that abrasion of the coarse mixer, the molding machine, and the mold becomes serious.
여기서, 실리카에 비하여 열전도율이 1자리 높고, 알루미나의 약 2배의 열전도율을 갖는 산화마그네슘이 반도체 봉지용 수지 충진재의 재료로서 검토되고 있다. 그러나, 산화마그네슘 분말은 실리카 분말에 비하여 흡습성이 크다. 이 때문에 반도체 봉지용 수지 충진재로서 산화마그네슘 분말을 사용하는 경우 흡습한 물과 산화마그네슘이 수화하여 충진재의 체적이 팽창하고, 이에 의한 크랙이 발생, 열전도성의 저하 등의 문제가 발생하고 있었다. 이 때문에, 반도체 봉지용 수지 충진재로서 사용할 수 있는 산화마그네슘 분말에 내습성을 부여하는 것이 반도체의 장기적인 안정 동작을 보증하는 데에 있어서 큰 과제가 되었다.Here, magnesium oxide having a thermal conductivity of one digit higher than that of silica and having a thermal conductivity of about twice that of alumina has been studied as a material of the resin filler for semiconductor encapsulation. However, the magnesium oxide powder is more hygroscopic than the silica powder. For this reason, when magnesium oxide powder is used as a resin filler for semiconductor encapsulation, moisture and magnesium oxide are hydrated and the volume of the filler material expands, causing cracks and deterioration of thermal conductivity. For this reason, imparting moisture resistance to the magnesium oxide powder which can be used as the resin filler for semiconductor encapsulation has been a great challenge in ensuring long-term stable operation of the semiconductor.
산화마그네슘 분말의 내습성을 개선시키는 방법으로서 특허문헌 1 및 특허문헌 2에는 알루미늄염 또는 규소 화합물과 산화마그네슘 분말을 혼합하고, 고체분을 여과분리하고, 건조시키고, 소성하여 상기 산화마그네슘 분말의 표면을 알루미늄 또는 규소와 마그네슘의 복산화물을 포함하는 피복층으로 피복하는 것을 특징으로 하는 피복 산화마그네슘 분말의 제조방법이 개시되어 있다.As a method for improving the moisture resistance of the magnesium oxide powder, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose a method of mixing an aluminum salt or a silicon compound with magnesium oxide powder, separating the solid component by filtration, drying and firing the surface of the magnesium oxide powder Is coated with a coating layer containing aluminum or a double oxide of silicon and magnesium, to form a coated magnesium oxide powder.
그러나, 상술한 방법에 의해 얻어진 피복 산화마그네슘 분말은 내습성이 개선되었지만, 분말 입자가 모난 형상이기 때문에 수지에 대한 충진성이 낮으며, 또한 얻어진 수지 조성물의 유동성이 낮은 문제가 있다.However, although the coated magnesium oxide powder obtained by the above-mentioned method has improved moisture resistance, since the powder particles are in a angular shape, the magnesium oxide powder has a low filling property with respect to the resin, and the resulting resin composition has a low fluidity.
본 발명의 목적은 상기 과제를 해소하고, 열전도성에 더하여 내습성이 우수한 동시에, 또한 수지에 대한 충진재로서 사용할 때, 충진 후의 수지 조성물의 유동성이 높고, 그 결과, 형성성이 우수한 피복 산화마그네슘 분말, 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 목적은, 상기 피복 산화마그네슘 분말을 포함하는 수지 조성물, 및 상기 수지 조성물로 이루어진 방열성 부재를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to solve the above problems and to provide a coated magnesium oxide powder having excellent moisture resistance in addition to thermal conductivity and also having high fluidity of a resin composition after filling when used as a filler for a resin, And a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a resin composition comprising the above-mentioned coated magnesium oxide powder and a heat-radiating member made of the above resin composition.
본 발명은, 수은 압입식 세공 분포에 있어서, 입자 내 공극량이 0.3~0.8㎤/g, 모드 직경이 0.2~1.0㎛, 및 변곡점 직경이 0.9㎛ 이상을 나타내는 산화마그네슘 분말과, 상기 산화마그네슘 분말 표면의 적어도 일부에 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 가지고, 피복 산화마그네슘 분말 중의 인산 함유량이 0.1~10질량%인 것을 특징으로 하는 피복 산화마그네슘 분말에 관한다.According to the present invention, there is provided a mercury intrusion pore distribution, comprising magnesium oxide powder having a porosity in the range of 0.3 to 0.8 cm 3 / g, a mode diameter of 0.2 to 1.0 탆 and a inflection point diameter of 0.9 탆 or more, And the content of phosphoric acid in the coated magnesium oxide powder is 0.1 to 10% by mass. The present invention relates to a coated magnesium oxide powder, and more particularly, to a coated magnesium oxide powder having a coating layer made of a magnesium phosphate compound.
또한 본 발명은, 상기 피복 산화마그네슘 분말로 이루어진 충진재에 관한다.The present invention also relates to a filler made of the above-mentioned coated magnesium oxide powder.
또한 본 발명은, 수지와 상기 충진재를 함유하는 수지 조성물에 관한다. 상기 수지 조성물은, 접착제 또는 반도체 봉지제 등의 방열성 부재로서 사용할 수 있다.The present invention also relates to a resin and a resin composition containing the filler. The resin composition can be used as a heat dissipating member such as an adhesive or a semiconductor sealing agent.
또한 본 발명은, B를 100~1000ppm, Na를 300ppm 이하, K를 300ppm 이하, Cl을 0.02~0.5질량% 포함하고, 또한 Si를 SiO2로 환산하여 0.02~0.5질량%, Ca를 CaO로 환산하여 0.1~0.8질량% 포함하는, 순도 98% 이상의 수산화마그네슘을 1000℃~1200℃에서 소성하여 산화마그네슘 분말을 얻은 후, 상기 산화마그네슘 분말을 인 화합물과 혼합하고, 300℃ 이상에서 소성하여 상기 산화마그네슘 분말의 표면의 적어도 일부에 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 피복 산화마그네슘 분말의 제조방법에 관한다.In another aspect, the present invention, including 100 ~ 1000ppm, of the the Na 300ppm or less, K 300ppm or less, Cl 0.02 to about 0.5 mass% of B, and further converting the Si to SiO 2 equivalent to 0.02 to about 0.5 mass%, Ca as CaO Magnesium oxide having a purity of 98% or more and containing 0.1 to 0.8% by mass is calcined at 1000 to 1200 캜 to obtain a magnesium oxide powder, the magnesium oxide powder is mixed with a phosphorus compound and calcined at 300 캜 or higher, And a coating layer made of a magnesium phosphate compound is formed on at least a part of the surface of the magnesium powder.
본 발명에 의하면, 열전도성에 더하여 내습성이 우수한 동시에, 더욱이 수지에 대한 충진재로서 사용하는 때의 충진성이 우수하고, 또한 충진 후의 수지 조성물의 유동성이 높고, 그 결과, 성형성이 우수한 피복 산화마그네슘 분말을 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to provide a resin composition which is excellent in moisture resistance in addition to thermal conductivity, is also excellent in filling property when used as a filler for a resin, has high fluidity of a resin composition after filling, Powder may be provided.
도 1은 실시예 1에서 제조한 피복 산화마그네슘 분말을 촬영한 전자 현미경 사진이다.Fig. 1 is an electron micrograph of a coated magnesium oxide powder prepared in Example 1. Fig.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 피복 산화마그네슘 분말은, 특정 물성을 나타내는 산화마그네슘 분말과, 그 표면에 형성된 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 가지는 것이다. 인산마그네슘계 화합물로 이루어진 피복층은 산화마그네슘 분말 전체 표면에 형성될 수도 있고, 산화마그네슘 분말의 표면의 일부에만 형성될 수도 있다. 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층에 의하여 피복되지 않은 산화마그네슘 분말 표면은 노출될 수 있다.The coated magnesium oxide powder of the present invention has a magnesium oxide powder exhibiting specific physical properties and a coating layer made of a magnesium phosphate compound formed on the surface of the magnesium oxide powder. The coating layer composed of the magnesium phosphate compound may be formed on the entire surface of the magnesium oxide powder or may be formed only on a part of the surface of the magnesium oxide powder. The surface of the magnesium oxide powder not covered by the coating layer made of the magnesium phosphate compound may be exposed.
본 발명에 있어서, 산화마그네슘 분말은, 입자 내 공극량이 0.3~0.8㎤/g, 모드 직경이 0.2~1.0㎛, 및 변곡점 직경이 0.9㎛ 이상을 만족한다. 이와 같은 산화마그네슘 분말의 표면에 인산마그네슘계 화합물로 이루어진 피복층을 형성하여, 본 발명의 피복 산화마그네슘 분말을 열전도성의 충진재로서 바람직하게 이용하는 것이 가능해진다.In the present invention, the magnesium oxide powder satisfies the porosity in the particle of 0.3 to 0.8 cm 3 / g, the mode diameter of 0.2 to 1.0 탆, and the inflection point diameter of 0.9 탆 or more. It is possible to form the coating layer made of the magnesium phosphate compound on the surface of the magnesium oxide powder and suitably use the coated magnesium oxide powder of the present invention as the heat conductive filler.
또한, 각 측정값은 수은 압입식 세공 분포 측정 장치에 있어서 측정된 수치이다.In addition, each measured value is a value measured in a mercury intrusion pore distribution measuring apparatus.
변곡점 직경, 및 입자 내 공극량은 누적 세공 용적 곡선으로부터 구할 수 있고, 누적 세공 용적 곡선에 있어서 세로축은 시료 단위 중량당 큰 세공부터 순서대로 구한 입자의 세공 용적의 누적값인 누적 세공 용적을 나타내고, 가로축은 세공 직경을 나타낸다.The inflection point diameter and the porosity in the particle can be obtained from the cumulative pore volume curve, and the vertical axis in the cumulative pore volume curve represents cumulative pore volume, which is an accumulation value of the pore volume of particles obtained in order from large pores per unit weight of the sample, Represents the pore diameter.
변곡점이란, 누적 세공 용적 곡선이 급격하게 올라가는 점이다. 측정 시료에 따라, 변곡점의 수가 1개로 한정되지 않고, 복수개 존재하는 경우가 있으나, 세공 직경이 가장 큰 변곡점을 본 발명의 변곡점으로 한다. 변곡점 직경은 변곡점에 있어서 세공 직경이다.The inflection point is a point at which the cumulative pore volume curve sharply increases. Depending on the measurement specimen, the number of inflection points is not limited to one, but a plurality of inflection points may exist. However, the inflection point having the largest pore diameter is regarded as an inflection point of the present invention. The inflection point diameter is the pore diameter at the inflection point.
변곡점 직경이 0.9㎛ 미만이면, 미세한 입자의 양이 증가하기 때문에, 수지에 충진할 때에 급격한 점도 상승이 발생한다. 바람직하게는, 변곡점 직경은 0.9~1.5㎛이다.If the inflection point diameter is less than 0.9 占 퐉, the amount of fine particles increases, so that an abrupt increase in viscosity occurs when the resin is filled. Preferably, the inflection point diameter is 0.9 to 1.5 占 퐉.
입자 내 공극량은, 입자 내에 존재하는 응집 입자 직경 보다 작은 공극의 양으로, 입자 내 공극량은, 세공 직경 0.003×10-6~100×10- 6m에 있어서의 누적 세공 용적으로 표시되는 전 세공 용적에서, 상기 변곡점에 있어서의 누적 세공 용적을 뺀 용적으로 표시된다.Particles within gonggeukryang is, in an amount of smaller pores than the diameter of aggregated particles existing in the particles, within gonggeukryang particles, pore diameter 0.003 × 10 -6 ~ 100 × 10 - around the pore volume represented by the cumulative pore volume at the 6 m , The volume obtained by subtracting the cumulative pore volume at the inflection point.
산화마그네슘 분말의 입자 내 공극량이 0.3㎤/g 미만이면, 입자 중의 공극이 적어, 입자 중에 충분한 양의 수지가 침투하지 못해, 수지 조성물의 기계적 강도가 악화한다. 또한, 열전도성에 있어서도 저하한다. 한편, 입자 내 공극량이 0.8㎤/g를 초과하면, 입자 내 공극이 입자 깊숙이 까지 존재하기 때문에, 공극 내부까지 수지가 충분히 도달하지 못하여, 입자와 수지의 사이에 기포가 발생하여 열전도성이 저하한다. 바람직하게는, 입자 내 공극량은 0.3~0.7㎤/g이다.If the amount of voids in the particles of the magnesium oxide powder is less than 0.3 cm 3 / g, the voids in the particles are small and a sufficient amount of resin can not penetrate into the particles, and the mechanical strength of the resin composition deteriorates. Also, the thermal conductivity is lowered. On the other hand, when the amount of voids in the particles exceeds 0.8 cm 3 / g, since the voids in the particles are deep into the particles, the resin can not sufficiently reach the inside of the voids and bubbles are generated between the particles and the resin, . Preferably, the porosity in the particles is 0.3 to 0.7 cm 3 / g.
모드 직경은, 수은 압입식 세공 분포 측정으로부터 구할 수 있고, log 미분 세공 용적 분포 곡선의 최대값에 대응하는 세공 직경이다. 본 발명의 산화마그네슘 입자의 세공 분포를, 수은 압입 측정 장치에 의하여 측정하는 경우, 모드 직경은, 산화마그네슘 입자끼리 사이의 공극의 직경에 대응한다. 산화마그네슘 분말의 모드 직경이 0.2㎛ 미만이면, 미세한 입자의 양이 증가하기 때문에, 수지에 충진할 때에 급격한 점도의 상승이 발생한다. 한편, 모드 직경이 1.0㎛를 초과하면, 큰 입자의 양이 증가하기 때문에 수지 조성물의 기계적 강도가 악화한다. 또한, 열전도성에 있어서도 저하한다. 바람직하게는, 모드 직경은 0.3~1.0㎛이다.The mode diameter is a pore diameter corresponding to the maximum value of the logarithmic micropore volume distribution curve which can be obtained from mercury intrusion pore distribution measurement. When the pore distribution of the magnesium oxide particles of the present invention is measured by a mercury intrusion measurement apparatus, the mode diameter corresponds to the diameter of the gap between the magnesium oxide particles. If the mode diameter of the magnesium oxide powder is less than 0.2 占 퐉, the amount of fine particles increases, so that an abrupt increase in viscosity occurs when the powder is filled in the resin. On the other hand, when the mode diameter exceeds 1.0 탆, the amount of large particles increases, and the mechanical strength of the resin composition deteriorates. Also, the thermal conductivity is lowered. Preferably, the mode diameter is 0.3 to 1.0 mu m.
이와 같은 산화마그네슘 분말에 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 형성한다. 이 피복층에 의해 산화마그네슘 분말의 내습성을 개선할 수 있다. 인산마그네슘계 화합물로는, 예를 들면, 조성식: MgxPyOz(x=1~3, y=2, z=6~8)로 표시되는 화합물이다.A coating layer made of a magnesium phosphate compound is formed on the magnesium oxide powder. This coating layer can improve the moisture resistance of the magnesium oxide powder. The magnesium phosphate compound is, for example, a compound represented by a composition formula: Mg x P y O z (x = 1 to 3, y = 2, z = 6 to 8).
본 발명의 피복 산화마그네슘 분말은 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 가지기 때문에, 인을 구성 원소로서 함유한다. 인의 함유량은, 본 발명의 피복 산화마그네슘 분말에 대하여 0.1~10 질량%이다. 인이 이와 같은 범위 내로 포함되는 것에 의하여, 본 발명의 피복 산화마그네슘 분말을 내습성이 우수한 것으로 할 수 있다. 인의 함유량이 0.1질량% 미만이면, 충분한 내습성을 발휘할 수 없다. 반대로 인의 함유량이 10질량%를 초과하면, 인산마그네슘계 화합물이 인산마그네슘 분말의 표면을 피복하는 것뿐 아니라 상기 인산마그네슘계 화합물이 단독으로 입자를 형성하거나, 또는 피복층이 지나치게 두꺼워지기 때문에, 열전도성이 저하되는 단점이 있다.Since the coated magnesium oxide powder of the present invention has a coating layer made of a magnesium phosphate compound, it contains phosphorus as a constituent element. The phosphorus content is 0.1 to 10 mass% with respect to the coated magnesium oxide powder of the present invention. By incorporating phosphorus in such a range, it is possible to make the coated magnesium oxide powder of the present invention excellent in moisture resistance. If the phosphorus content is less than 0.1% by mass, sufficient moisture resistance can not be exhibited. On the contrary, when the phosphorus content exceeds 10 mass%, not only the magnesium phosphate compound covers the surface of the magnesium phosphate powder but also the magnesium phosphate compound alone forms the particles or the coating layer becomes too thick, Is lowered.
본 발명의 피복 산화마그네슘 분말은, 수지에 충진할 때의 충진성이 우수하고, 또한 충진 후의 수지 조성물의 유동성이 높은 장점이 있기 때문에, 바람직하게, 충진재로서 수지에 배합할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 수지로서는, 예를 들면, 열경화성 수지, 또는 열가소성 수지를 들 수 있다. 열경화성 수지로서는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 페놀 수지, 요소 수지, 멜라민 수지, 알키드 수지, 폴리에스테르 수지, 에폭시 수지, 디아릴프탈레이트 수지, 폴리우레탄 수지, 또는 실리콘 수지를 들 수 있다. 열가소성 수지로서는 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 폴리아미드 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리카보네이트 수지, 폴리부틸렌테레프탈레이트 수지, 폴리설폰 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리아릴레이트 수지, 폴리페닐렌설피드 수지, 포리에테르에테르케톤 수지, 불소 수지, 또는 액정 폴리머를 들 수 있다.The coated magnesium oxide powder of the present invention is advantageous in that it can be compounded into a resin as a filler because it has an excellent filling property when filled into a resin and has a high fluidity of the resin composition after filling. As the resin usable in the present invention, for example, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be mentioned. The thermosetting resin is not particularly limited, and examples thereof include phenol resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, polyester resin, epoxy resin, diaryl phthalate resin, polyurethane resin, or silicone resin. Examples of the thermoplastic resin include, but are not limited to, polyamide resin, polyacetal resin, polycarbonate resin, polybutylene terephthalate resin, polysulfone resin, polyamideimide resin, polyetherimide resin, polyarylate resin, Polyphenylene sulfide resin, polyether ether ketone resin, fluororesin, or liquid crystal polymer.
본 발명의 수지 조성물에 있어서 피복 산화마그네슘 분말의 배합량은, 수지 조성물에 요구되는 특정에 따라 적절히 결정할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 일례로서 수지 100질량부에 대하여, 피복 산화마그네슘 분말 0.1~100질량부의 범위에서 사용할 수 있다.The amount of the coated magnesium oxide powder to be blended in the resin composition of the present invention can be suitably determined according to the specific requirements of the resin composition, and is not particularly limited. However, as an example, the coated magnesium oxide powder may be used in a range of 0.1 to 100 parts by mass based on 100 parts by mass of the resin.
본 발명의 피복 산화마그네슘 분말을 포함하는 수지 조성물은, 그 수지의 특성에 따라 각종 분야에 이용할 수 있다. 그러나, 본 발명의 피복 산화마그네슘 분말은 열전도성이 우수하기 때문에, 특히 방열성이 요구되는 용도에 적합하게 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 수지 조성물은 열전도성 및 내습성이 우수한 반도체 봉지재료로서 이용할 수 있다.The resin composition containing the coated magnesium oxide powder of the present invention can be used in various fields depending on the properties of the resin. However, since the coated magnesium oxide powder of the present invention is excellent in thermal conductivity, it can be suitably used particularly in applications requiring heat dissipation. Further, the resin composition of the present invention can be used as a semiconductor encapsulating material having excellent thermal conductivity and moisture resistance.
다음으로, 본 발명의 피복 산화마그네슘 분말을 제조하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method for producing the coated magnesium oxide powder of the present invention will be described.
먼저, 수산화마그네슘을 소성하는 것에 의하여, 소정의 물성을 나타내는 산화마그네슘을 얻는다. 소성하는 수산화마그네슘에 포함되는 각 불순물 원소의 농도를 미리 소정의 농도로 조정해 두고, 소성시의 온도를 1000~1200℃의 범위로 설정하는 것에 의하여 소정의 물성을 나타내는 산화마그네슘을 얻을 수 있다.First, magnesium hydroxide is sintered to obtain magnesium oxide exhibiting a predetermined physical property. Magnesium oxide exhibiting a predetermined physical property can be obtained by adjusting the concentration of each impurity element contained in the brittle magnesium hydroxide in advance to a predetermined concentration and setting the temperature at the time of firing in the range of 1000 to 1200 캜.
수산화마그네슘 중의 이종 원소는 다음과 같다. B(붕소): 100~1000ppm (바람직하게는 300~800ppm), Na(나트륨): 300ppm 이하 (바람직하게는 200ppm 이하), K(칼륨): 300ppm 이하 (바람직하게는 200ppm 이하), Cl(염소): 0.02~0.5질량% (바람직하게는 0.15~0.3질량%), Si(규소): SiO2 환산으로 0.02~0.5질량% (0.05~0.15질량%), Ca: CaO 환산으로 0.1~0.8질량% (바람직하게는 0.2~0.5질량%). 그리고 이들 이종 원소의 농도 조정은 종래 방법에 의해 행할 수 있다. 예를 들면, B가 부족한 경우는 붕산, 또는 붕산마그네슘을 첨가하여 조정할 수 있다. Cl이 부족한 경우는, 염산, 또는 염화마그네슘을 첨가하여 조정할 수 있다. Si가 부족한 경우에는 규산나트륨, 규산마그네슘, 또는 규산칼슘 등을 첨가하여 조정할 수 있다. 칼슘이 부족한 경우는 수산화칼슘, 산화칼슘, 또는 탄산칼슘 등을 첨가하여 조정할 수 있다.The different elements in the magnesium hydroxide are as follows. (Preferably 200 ppm) or less (preferably 200 ppm or less), Cl (chlorine (K)), B (boron): 100 to 1000 ppm (preferably 300 to 800 ppm), Na ): 0.02 to 0.5 mass% (preferably 0.15 to 0.3 mass%), Si (silicon): 0.02 to 0.5 mass% (0.05 to 0.15 mass%) in terms of SiO 2 , Ca: 0.1 to 0.8 mass% (Preferably 0.2 to 0.5% by mass). The concentration of these hetero elements can be adjusted by a conventional method. For example, when B is insufficient, it can be adjusted by adding boric acid or magnesium borate. When Cl is insufficient, it can be adjusted by adding hydrochloric acid or magnesium chloride. When Si is insufficient, it can be adjusted by adding sodium silicate, magnesium silicate, calcium silicate or the like. When calcium is insufficient, it can be adjusted by adding calcium hydroxide, calcium oxide, calcium carbonate or the like.
수산화마그네슘 중의 B가 1000ppm을 초과하거나, Na 또는 K가 300ppm을 초과하거나 하면, 얻어지는 산화마그네슘이 상술한 입자 내 공극량 및/또는 변곡점 직경의 조건을 만족하지 않는다. 또한, 수산화마그네슘 중의 Ca가 CaO 환산으로 0.1~0.8질량%의 범위 외인 경우, 또는 Si가 SiO2 환산으로 0.02~0.5질량% 범위의 외인 경우에는, 얻어지는 산화마그네슘이 상술한 모드 직경 및/또는 변곡점 직경의 조건을 만족하지 못하고, 형상도 둥그스름한 형상이 되지 않는다. 수산화마그네슘으로서는, 순도가 98% 이상의 것을 사용하는 것이 바람직하다.When B in magnesium hydroxide exceeds 1000 ppm, or when Na or K exceeds 300 ppm, the obtained magnesium oxide does not satisfy the above-mentioned conditions of void volume and / or inflection point diameter in the particle. In the case where Ca in the magnesium hydroxide is out of the range of 0.1 to 0.8 mass% in terms of CaO, or when the content of Si is out of the range of 0.02 to 0.5 mass% in terms of SiO 2 , the obtained magnesium oxide has the above-mentioned mode diameter and / It does not satisfy the condition of the diameter, and the shape does not become roundish. As the magnesium hydroxide, it is preferable to use magnesium hydroxide having a purity of 98% or more.
또한, 수산화마그네슘을 소성할 때의 온도는 1000~1200℃의 범위인 것이 바람직하다. 소성 온도가 1000℃ 미만이면, 얻어지는 산화마그네슘이 상술한 입자 내 공극량, 모드 직경 및/또는 변곡점 직경의 조건을 만족하지 않는다. 또한, 소성 온도가 1200℃를 초과하면, 얻어지는 산화마그네슘이 상술한 모드 직경 및/또는 변곡점 직경의 조건을 만족하지 않는다. 소성로 및 소성 시간은 특별히 한정되지 않고, 상술한 온도에서 수산화마그네슘이 산화마그네슘으로 변환될 수 있는 소성로, 및 소성시간이면 된다.The temperature at which magnesium hydroxide is baked is preferably in the range of 1000 to 1200 ° C. If the firing temperature is less than 1000 占 폚, the obtained magnesium oxide does not satisfy the above-mentioned conditions of void volume, mode diameter and / or inflection point diameter in the particle. If the calcination temperature exceeds 1200 ° C, the obtained magnesium oxide does not satisfy the above-mentioned conditions of the mode diameter and / or inflection point diameter. The baking furnace and the baking time are not particularly limited, but may be any baking furnace in which magnesium hydroxide can be converted into magnesium oxide at the above-mentioned temperature, and baking time.
이상과 같이 수산화마그네슘을 소성하여 얻어진 산화마그네슘을, 필요에 따라 분쇄기를 사용하여 조분쇄한다. 이에 의하여 산화마그네슘 분말이 얻어진다. 이 산화마그네슘 분말을 인 화합물과 혼합하고, 필요에 따라 120℃~200℃ 정도의 온도에서 건조 처리를 수행한 후, 볼밀(ball mill) 등을 이용하여 분쇄하여 분말을 얻는다. 이 분말을 300℃ 이상에서 소성하여, 표면의 적어도 일부에 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층이 형성된 산화마그네슘 분말을 얻을 수 있다.As described above, the magnesium oxide obtained by firing the magnesium hydroxide is coarsely pulverized, if necessary, using a pulverizer. Thereby, magnesium oxide powder is obtained. The magnesium oxide powder is mixed with the phosphorus compound, and if necessary dried at a temperature of about 120 ° C to 200 ° C, and then pulverized using a ball mill or the like to obtain a powder. This powder is fired at 300 DEG C or higher to obtain a magnesium oxide powder in which a coating layer of a magnesium phosphate compound is formed on at least a part of the surface.
상기 인 화합물로서는, 산화마그네슘과 반응하여 인산마그네슘계 화합물을 형성할 수 있는 화합물이라면 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 인산, 인산염, 산성 인산 에스테르를 들 수 있다. 이들은 단독으로 사용하여도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. 바람직하게는 산성 인산 에스테르이다. 산성 인산 에스테르로서는, 이소프로필애시드포스페이트, 2-에틸헥실애시드포스페이트, 올레일애시드포스페이트, 메틸애시드포스페이트, 에틸애시드포스페이트, 프로필애시드포스페이트, 부틸애시드포스페이트, 라우릴애시드포스페이트, 및 스테아릴애시드포스페이트를 들 수 있다.The phosphorus compound is not particularly limited as long as it is a compound capable of reacting with magnesium oxide to form a magnesium phosphate compound, and examples thereof include phosphoric acid, phosphate and acid phosphate. These may be used alone, or two or more of them may be used in combination. Preferably, it is an acidic phosphate ester. Examples of the acidic phosphate ester include isopropyl acid phosphate, 2-ethylhexyl acid phosphate, oleyl acid phosphate, methyl acid phosphate, ethyl acid phosphate, propyl acid phosphate, butyl acid phosphate, lauryl acid phosphate and stearyl acid phosphate. .
인 화합물의 사용량은 최종 산물인 피복 산화마그네슘 분말 전체에 대한 인의 함유량이 0.1~10질량%가 되도록 조정하면 된다. 예를 들면, 인 화합물은 산화마그네슘 분말에 대하여 5~10질량% 정도의 양을 사용할 수 있다.The amount of the phosphorus compound may be adjusted so that the content of phosphorus in the entire coated magnesium oxide powder is 0.1 to 10% by mass. For example, the phosphorus compound may be used in an amount of about 5 to 10 mass% with respect to the magnesium oxide powder.
소성시의 온도는 300℃ 이상이고, 바람직하게는 300~700℃ 정도이다. 일례로서, 500℃에서 1시간의 소성을 들 수 있다. 이 소성에 의하여, 인 화합물이 인산마그네슘계 화합물로 변환되어, 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 산화마그네슘 분말 표면에 형성할 수 있다.The temperature at the time of firing is 300 ° C or higher, preferably 300 to 700 ° C or so. As an example, firing at 500 ° C for 1 hour can be mentioned. By this calcination, the phosphorus compound is converted into the magnesium phosphate compound, and a coating layer composed of the magnesium phosphate compound can be formed on the surface of the magnesium oxide powder.
실시예Example
이하에 실시예를 들어 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명이 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
(불순물 원소의 농도 측정법)(Method for measuring the concentration of impurity element)
Ba 및 P에 있어서는, 시료를 산에 용해시킨 후, ICP 발광 분석 장치(상품명: SPS-5100, Seiko Instruments제)를 사용하여 질량을 측정하여, 시료중의 농도를 산출하였다.In the case of Ba and P, the sample was dissolved in an acid and the mass was measured using an ICP emission spectrometer (trade name: SPS-5100, manufactured by Seiko Instruments) to calculate the concentration in the sample.
Cl에 있어서는, 시료를 산에 용해시킨 후, 분광광도계(상품명: UV-2550, Shimadzu Corporation제)를 사용하여 질량을 측정하여, 시료 중의 농도를 산출하였다.In the case of Cl, the sample was dissolved in an acid and then the mass was measured using a spectrophotometer (trade name: UV-2550, manufactured by Shimadzu Corporation) to calculate the concentration in the sample.
Si 및 Ca에 있어서는, 형광X선 장치(상품명: SPS-5100, Seiko Instruments제)를 사용하여 시료 중의 농도를 측정하였다. 다만, 각각 SiO2 환산 및 CaO 환산 농도로서 나타내었다.For Si and Ca, the concentration in the sample was measured using a fluorescent X-ray apparatus (trade name: SPS-5100, manufactured by Seiko Instruments). However, they are expressed as SiO 2 -converted and CaO-converted concentrations, respectively.
Na 및 K에 있어서는, 원자 흡광광도계(상품명: Z-2300, Hitachi High-Technologies Corporation제)를 사용하여 시료 중의 농도를 측정하였다.For Na and K, the concentration in the sample was measured using an atomic absorption spectrophotometer (trade name: Z-2300, manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
(BET 비교면적 측정법)(BET comparison area measurement method)
비표면적 측정장치(상품명: Macsorb1210, Mountech Corporation제)를 사용하여, 가스 흡착법에 의하여 비표면적을 측정하였다.The specific surface area was measured by a gas absorption method using a specific surface area measuring apparatus (trade name: Macsorb 1210, manufactured by Mountech Corporation).
(세공 분포의 측정)(Measurement of pore distribution)
세공 분포(변곡점 직경, 입자 내 공극량, 및 모드 직경)의 측정Measurement of pore distribution (inflection point diameter, porosity in particle, and mode diameter)
수은 압입식 세공 분포 측정에 의하여 얻어지는, 변곡점 직경, 입자 내 공극량, log 미분 세공 용적 분포 곡선의 최대값에 대응하는 세공 직경(모드 직경)은, 이하의 조건에서 구하였다. 수은 압입식 세공 분포 측정 장치는, 마이크로메트릭스사 제조 AutoPore9410을 사용하여 측정하였다. 또한 수은은, 순도 99.5mass% 이상, 밀도 13.5335×103kg/㎥인 특급 수은 시약을 사용하였다. 측정 셀은, 셀 내 용적 5×10-6㎥, 스템(stem) 용적 0.38×10-6㎥의 분체 시료용 셀을 사용하였다. 측정 시료는 미리 300 mesh 표준체(JIS-R8801-87)로 입경을 고른 시료를, 질량 0.10×10-3~0.13×10-3kg의 범위에서 정밀하게 평량하여, 측정 셀에 충진하였다. 측정 셀을 장치에 장착한 후, 셀 내부를 압력 50μHg(6.67Pa) 이하에서 20분간, 감압 상태에 유지하였다. 다음으로 측정 셀 내에 압력이 1.5psia(10342Pa)이 될 때까지 수은을 충진하였다. 그 후, 압력이 2psia(13790Pa) 부터 60000psia(413.7Mpa)의 범위에서 수은을 압입하여, 세공 분포를 측정하였다.The pore diameter, the porosity in the particle, and the pore diameter (mode diameter) corresponding to the maximum value of the distribution curve of the logarithmic pore volume obtained by measurement of the mercury intrusion pore distribution were obtained under the following conditions. The mercury intrusion pore distribution measurement apparatus was measured using AutoPore 9410 manufactured by Micrometrics. Also, mercury used was a high-grade mercury reagent having a purity of 99.5 mass% or more and a density of 13.5335 × 10 3 kg / m 3 . The measurement cell used was a powder sample cell having a cell capacity of 5 × 10 -6 m 3 and a stem volume of 0.38 × 10 -6 m 3 . The sample to be measured was precisely weighed in the range of 0.10 × 10 -3 to 0.13 × 10 -3 kg in weight, and the sample was filled in the measuring cell in advance with a sample having a particle size selected by a 300 mesh standard (JIS-R8801-87). After attaching the measuring cell to the device, the inside of the cell was kept under reduced pressure for 20 minutes at a pressure of 50 占 Hg (6.67 Pa) or lower. Next, the mercury was filled in the measuring cell until the pressure reached 1.5 psia (10342 Pa). Thereafter, mercury was injected at a pressure ranging from 2 psia (13790 Pa) to 60000 psia (413.7 MPa), and the pore distribution was measured.
수은의 압입 압력을 세공 직경으로 환산하는 데에는, 하기 (I) 식(Washburn의 식)을 사용하였다.The following formula (I) (Washburn's equation) was used to convert the press-in pressure of mercury into the pore diameter.
D=-(1/P)4γcosψ (I)D = - (1 / P) 4? Cos? (I)
여기서, D: 세공 직경(m),Here, D: pore diameter (m),
P: 수은의 압입 압력(Pa),P: Press-in pressure (Pa) of mercury,
γ: 수은의 표면장력(485dynecm-1(0.485Pam)),γ: surface tension of mercury (485 dynecm -1 (0.485 Pa)),
ψ: 수은의 접촉각(130°=2.26893rad)이다.ψ: the contact angle of mercury (130 ° = 2.26893 rad).
(내습성의 측정 방법)(Method of measuring moisture resistance)
시료 10g을 샬레에 평량하고, 항온항습기(85℃, 85RH%) 내에 설치하였다. 이 상태에서 1주간 유지한 후, 120℃의 건조기에서 하룻밤 건조하였다. 건조 후, 중량을 측정하여 중량 증가율을 산출하였다.10 g of the sample was weighed in a chalet and placed in a constant temperature and humidity chamber (85 ° C, 85 RH%). After maintaining this state for one week, it was dried in a dryer at 120 ° C overnight. After drying, the weight was measured and the weight increase rate was calculated.
(열전도율의 측정 방법)(Method of measuring thermal conductivity)
본 발명품을 첨가한 수지를 완전히 경화시킨 크기가 직경 13mm, 두께 2mm인 고열전도율 수지 조성물의 샘플을 제작하고, 열확산율을 레이저 플래쉬법(Laser flash method)으로 30~100℃의 범위에서 측정하였다. 장치로는 NETZSCH제 LFA-457을 사용하였다. 비열과 아르키메데스법에 의하여 비중을 측정하고, 열확산율과 비열과 밀도의 곱으로서의 열전도율을 계산하였다.Samples of a high thermal conductivity resin composition having a diameter of 13 mm and a thickness of 2 mm which were completely cured with the resin to which the present invention was added were prepared and the thermal diffusivity was measured in the range of 30 to 100 캜 by a laser flash method. As the apparatus, NETZSCH LFA-457 was used. Specific gravity was measured by specific heat and Archimedes' method, and thermal conductivity as a product of heat diffusivity and specific heat and density was calculated.
(멜트 플로우 레이트의 측정 방법)(Measurement method of melt flow rate)
수지 조성물에 있어서, JIS-K7210에 준거하여 측정온도 230℃, 하중 2.16kg에서 측정하였다.The resin composition was measured at a measurement temperature of 230 占 폚 and a load of 2.16 kg in accordance with JIS-K7210.
(수지 조성물의 제조 방법)(Production method of resin composition)
멜트 플로우 레이트(melt flow rate)의 측정에서 사용한 수지 조성물은 이하의 순서로 제조하였다.The resin composition used in the measurement of the melt flow rate was prepared in the following procedure.
EEA(에틸렌에틸아크릴레이트코폴리머) 100g을 용해 후, 필러 333g을 소량씩 혼련 상태를 보면서 약 10분 동안 첨가하고, 덧붙여 10분간 마무리 혼련을 수행하였다. 이 때의 롤 간격 0.5mm이었다.After dissolving 100 g of EEA (ethylene ethyl acrylate copolymer), 333 g of a filler was added in small amounts to the mixture for about 10 minutes while being kneaded, and finishing kneading was further performed for 10 minutes. The roll interval at this time was 0.5 mm.
혼련 종료 후, 컴파운드를 꺼내고, 회수한 컴파운드를 가로세로 5mm 정도로 재단하고, 진공 건조기에서 90℃×1시간 건조하여 멜트 플로우 레이트 측정용 시료로 하였다.After completion of the kneading, the compound was taken out, and the recovered compound was cut to a width of about 5 mm and dried in a vacuum drier at 90 DEG C for 1 hour to obtain a sample for measuring the melt flow rate.
(인산마그네슘계 화합물의 조성의 측정 방법)(Method of measuring composition of magnesium phosphate compound)
X선 회절 장치(상품명: RINT-Ultima III, Rigaku 제)를 사용하여 Cu-Kα선을 사용한 X선 회절법에 의하여 인산마그네슘계 화합물 피복층의 조성을 측정하였다.The composition of the magnesium phosphate compound coating layer was measured by an X-ray diffraction method using a Cu-K? Ray using an X-ray diffractometer (trade name: RINT-Ultima III, Rigaku).
(실시예 1)(Example 1)
소성하여 되는 산화마그네슘 중의 CaO를 0.23질량%, SiO2 -를 0.07질량%, Cl을 0.16질량%, B를 402ppm, Na가 11ppm, K가 9ppm이 되도록 조정한 순도 99.2%의 수산화마그네슘을 전기로로 1100℃에서 1시간, 소성하여 산화마그네슘을 제조하였다.Fired to 0.23 mass%, the CaO in the magnesium oxide, SiO 2 - to the 0.07 mass%, 0.16 mass% of Cl, B 402ppm, Na is 11ppm, K is magnesium hydroxide of adjusted purity of 99.2% so that the 9ppm in an electric furnace And calcined at 1100 ° C for 1 hour to prepare magnesium oxide.
이 산화마그네슘을 파워밀(power mill)로 해쇄한 후, 산성 인산 에스테르인 이소프로필산성에스테르를 산화마그네슘에 대하여 5중량% 첨가하였다. 이 후, 120℃에서 2시간 건조한 후, 볼 밀로 분쇄하고, 500℃에서 1시간 소성을 수행하여, 목적하는 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다.This magnesium oxide was pulverized by a power mill, and then an isopropyl acid ester as an acidic phosphate ester was added in an amount of 5% by weight based on the magnesium oxide. Thereafter, the resultant was dried at 120 ° C for 2 hours, pulverized by a ball mill, and fired at 500 ° C for 1 hour to obtain a desired coated magnesium oxide powder.
얻어진 피복 산화마그네슘 분말에 있어서, 상술한 방법에 기초하여 불순물 원소의 농도, BET 비표면적, 세공분포, 내습성, 열전도율 및 멜트 플로우 레이트를 측정하여, 결과를 표 1에 나타내었다.The concentration of the impurity element, the BET specific surface area, the pore distribution, the moisture resistance, the thermal conductivity and the melt flow rate of the obtained coated magnesium oxide powder were measured on the basis of the above-mentioned method, and the results are shown in Table 1.
또한, 상술한 방법에 기초하여, 얻어진 피복 산화마그네슘 분말 표면의 피복층의 조성을 측정한 바, Mg2P2O7인 것이 판명되었다.On the basis of the above-mentioned method, the composition of the coating layer on the surface of the obtained coated magnesium oxide powder was measured and found to be Mg 2 P 2 O 7 .
도 1은 얻어진 피복 산화마그네슘 분말의 전자현미경 사진이다. 피복 산화마그네슘 분말의 입자 형상은 구상이었다. 여기서 구상의 분말이란, 각이 없는 둥그스름한 형상의 입자로 이루어진 분말을 나타내며, 이에 대하여 부정형의 분말이란, 결정 입자가 복수 결합한 각이 있는 입자로 이루어진 분말을 나타낸다.1 is an electron micrograph of the obtained coated magnesium oxide powder. The shape of the coated magnesium oxide powder was spherical. Here, the spherical powder refers to a powder composed of grains of rounded shape with no angle, while the powder of irregular shape refers to a powder composed of angular grains in which a plurality of crystal grains are combined.
(실시예 2)(Example 2)
수산화마그네슘의 소성 온도를 1175℃로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.A coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the firing temperature of the magnesium hydroxide was changed to 1175 캜. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 3)(Example 3)
산화마그네슘의 CaO 농도가 0.48질량%가 되도록 조정한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.The coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the CaO concentration of the magnesium oxide was adjusted to be 0.48 mass%. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 4)(Example 4)
산화마그네슘의 SiO2 농도가 0.12질량%가 되도록 조정한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.The coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the SiO 2 concentration of the magnesium oxide was adjusted to be 0.12 mass%. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 5)(Example 5)
수산화마그네슘의 B 농도가 700ppm이 되도록 조정한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.The coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the B concentration of the magnesium hydroxide was adjusted to be 700 ppm. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 6)(Example 6)
수산화마그네슘의 Na 농도가 200ppm이 되도록 조정한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.The coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the concentration of Na in the magnesium hydroxide was adjusted to 200 ppm. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 7)(Example 7)
수산화마그네슘의 K 농도가 200ppm이 되도록 조정한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the K concentration of the magnesium hydroxide was adjusted to be 200 ppm. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 8)(Example 8)
피복 산화마그네슘 분말 중의 인의 함유량이 0.18질량%가 되도록 산성 인산 에스테르의 사용량을 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the amount of the acidic phosphate ester was changed so that the content of phosphorus in the coated magnesium oxide powder was 0.18 mass%. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(실시예 9)(Example 9)
피복 산화마그네슘 분말 중의 인의 함유량이 4.6질량%가 되도록 산성 인산 에스테르의 사용량을 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 1에 나타내었다.A coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the amount of the acid phosphate ester was changed so that the content of phosphorus in the coated magnesium oxide powder was 4.6% by mass. Measurement of the physical properties was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
수산화마그네슘의 소성 온도를 950℃로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the firing temperature of the magnesium hydroxide was changed to 950 캜. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
수산화마그네슘의 소성 온도를 1400℃로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the firing temperature of the magnesium hydroxide was changed to 1400 캜. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
수산화마그네슘의 CaO 농도를 1질량%로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.A coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the CaO concentration of the magnesium hydroxide was changed to 1 mass%. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 4)(Comparative Example 4)
수산화마그네슘의 SiO2 농도를 4질량%로 변경한 이외에는 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.The coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1, except except changing the SiO 2 concentration of magnesium hydroxide as a 4% by mass. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 5)(Comparative Example 5)
수산화마그네슘의 B 농도를 1200ppm으로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the B concentration of the magnesium hydroxide was changed to 1200 ppm. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 6)(Comparative Example 6)
수산화마그네슘의 Na 농도를 400ppm으로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1, except that the Na concentration of the magnesium hydroxide was changed to 400 ppm. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 7)(Comparative Example 7)
수산화마그네슘의 K 농도를 400ppm으로 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the K concentration of the magnesium hydroxide was changed to 400 ppm. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 8)(Comparative Example 8)
피복 산화마그네슘 분말 전체에 대한 인의 함유량이 0.058질량%가 되도록 산성 인산 에스테르의 사용량을 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.A coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the amount of the acid phosphate ester was changed so that the content of phosphorus in the entire coated magnesium oxide powder was 0.058 mass%. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
(비교예 9)(Comparative Example 9)
피복 산화마그네슘 분말 전체에 대한 인의 함유량이 12.1질량%가 되도록 산성 인산 에스테르의 사용량을 변경한 이외에는 실시예 1과 동일한 조건에서 피복 산화마그네슘 분말을 얻었다. 실시예 1과 동일하게 각 물성의 측정을 수행하여, 결과를 표 2에 나타내었다.Coated magnesium oxide powder was obtained under the same conditions as in Example 1 except that the amount of the acid phosphate ester was changed so that the content of phosphorus in the coated magnesium oxide powder was 12.1% by mass. Measurement of each physical property was carried out in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 2.
Claims (13)
상기 산화마그네슘 분말의 표면의 적어도 일부에 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 가지고,
피복 산화마그네슘 분말 중의 인산 함유량이 0.1~10질량%인 것을 특징으로 하는 피복 산화마그네슘 분말.Wherein the mercury intrusion pore distribution includes a magnesium oxide powder having a porosity in the particle of 0.3 to 0.8 cm 3 / g, a mode diameter of 0.2 to 1.0 탆, and an inflection point diameter of 0.9 탆 or more,
Wherein at least a part of the surface of the magnesium oxide powder has a coating layer made of a magnesium phosphate compound,
A coated magnesium oxide powder characterized in that the content of phosphoric acid in the coated magnesium oxide powder is 0.1 to 10 mass%.
상기 산화마그네슘 분말을 인 화합물과 혼합하고, 300℃ 이상에서 소성하여 상기 산화마그네슘 분말의 표면의 적어도 일부에 인산마그네슘계 화합물로 된 피복층을 형성하는 것을 특징으로 하는 피복 산화마그네슘 분말의 제조방법.B of 100 to 1000 ppm, Na of 300 ppm or less, K of 300 ppm or less, Cl of 0.02 to 0.5 mass%, Si of 0.02 to 0.5 mass% in terms of SiO 2 , and 0.1 to 0.8 mass% of Ca in terms of CaO Magnesium hydroxide having a purity of 98% or more is fired at 1000 ° C to 1200 ° C to obtain a magnesium oxide powder,
Wherein the magnesium oxide powder is mixed with a phosphorus compound and calcined at 300 DEG C or higher to form a coating layer of a magnesium phosphate compound on at least a part of the surface of the magnesium oxide powder.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013004311A JP5972179B2 (en) | 2013-01-15 | 2013-01-15 | Coated magnesium oxide powder and method for producing the same |
| JPJP-P-2013-004311 | 2013-01-15 | ||
| PCT/JP2014/000055 WO2014112334A1 (en) | 2013-01-15 | 2014-01-09 | Coated magnesium oxide powder, and method for producing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150107797A true KR20150107797A (en) | 2015-09-23 |
| KR101751380B1 KR101751380B1 (en) | 2017-06-27 |
Family
ID=51209433
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020157021608A KR101751380B1 (en) | 2013-01-15 | 2014-01-09 | Coated magnesium oxide powder, and method for producing same |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5972179B2 (en) |
| KR (1) | KR101751380B1 (en) |
| CN (1) | CN104903239B (en) |
| TW (1) | TWI597312B (en) |
| WO (1) | WO2014112334A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5993824B2 (en) * | 2013-09-17 | 2016-09-14 | 宇部マテリアルズ株式会社 | Thermally conductive resin composition, method for producing the same, and article |
| JP6789297B2 (en) * | 2016-08-09 | 2020-11-25 | 神島化学工業株式会社 | Magnesium oxide granules |
| JP6817235B2 (en) * | 2017-02-17 | 2021-01-20 | タテホ化学工業株式会社 | Spherical magnesium oxide and its manufacturing method |
| CN111233012B (en) * | 2018-11-28 | 2021-10-08 | 中国科学院大连化学物理研究所 | Electrical-grade magnesium oxide powder and preparation method thereof |
| TW202102440A (en) * | 2019-03-29 | 2021-01-16 | 日商達泰豪化學工業股份有限公司 | Spherical magnesium oxide, method for producing the same, heat conductive filler and resin composition |
| JP7478632B2 (en) * | 2020-09-15 | 2024-05-07 | デンカ株式会社 | Magnesium oxide powder, filler composition, resin composition, and heat dissipation part |
| WO2024004738A1 (en) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | デンカ株式会社 | Magnesium oxide powder and resin composition using same |
| WO2024004736A1 (en) * | 2022-06-28 | 2024-01-04 | デンカ株式会社 | Magnesium oxide powder and resin composition which uses same |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3892300B2 (en) * | 2000-05-01 | 2007-03-14 | タテホ化学工業株式会社 | Magnesium oxide particle aggregate |
| JP3850371B2 (en) * | 2001-12-25 | 2006-11-29 | タテホ化学工業株式会社 | Resin composition containing magnesium oxide powder |
| JP4315895B2 (en) * | 2004-12-01 | 2009-08-19 | タテホ化学工業株式会社 | Phosphorus-containing coated magnesium oxide powder, method for producing the same, and resin composition containing the powder |
| JP2007217201A (en) * | 2006-02-14 | 2007-08-30 | Merck Ltd | Porous magnesia and method for producing the same |
| JP5032813B2 (en) * | 2006-09-25 | 2012-09-26 | タテホ化学工業株式会社 | Coated magnesium oxide powder, method for producing the same, and resin composition containing the same |
| JP2009215134A (en) * | 2008-03-12 | 2009-09-24 | Ube Ind Ltd | Water resistant spherical particle, resin composition containing it, its producing method, filler being aggregation of the water resistant spherical particle and semiconductor resin sealing agent containing the filler |
| JP5476826B2 (en) * | 2009-07-14 | 2014-04-23 | 堺化学工業株式会社 | Magnesium oxide particles, production method thereof, heat dissipating filler, resin composition, heat dissipating grease and heat dissipating coating composition |
| JP5447355B2 (en) * | 2010-12-02 | 2014-03-19 | 新神戸電機株式会社 | Method for producing thermosetting resin composition, method for producing prepreg and laminate |
-
2013
- 2013-01-15 JP JP2013004311A patent/JP5972179B2/en active Active
-
2014
- 2014-01-09 WO PCT/JP2014/000055 patent/WO2014112334A1/en active Application Filing
- 2014-01-09 KR KR1020157021608A patent/KR101751380B1/en active IP Right Grant
- 2014-01-09 CN CN201480003982.8A patent/CN104903239B/en active Active
- 2014-01-15 TW TW103101353A patent/TWI597312B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2014112334A1 (en) | 2014-07-24 |
| JP5972179B2 (en) | 2016-08-17 |
| KR101751380B1 (en) | 2017-06-27 |
| CN104903239A (en) | 2015-09-09 |
| TW201431924A (en) | 2014-08-16 |
| CN104903239B (en) | 2016-08-31 |
| JP2014136654A (en) | 2014-07-28 |
| TWI597312B (en) | 2017-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101751380B1 (en) | Coated magnesium oxide powder, and method for producing same | |
| TWI743299B (en) | Spherical magnesium oxide and method for manufactruing the same | |
| EP2868641B1 (en) | Sintered spherical bn particles with concave part, method for producing same, and polymer material comprising them | |
| US20060286295A1 (en) | Spherical Coated Magnesium Oxide Powder, Method for Producing the Same and Resin Composition Comprising the Powder | |
| JP6441525B2 (en) | Filler for resin composition, slurry composition containing filler, and resin composition containing filler | |
| JP2014136654A5 (en) | ||
| JP3937494B2 (en) | Alumina-filled resin or rubber composition | |
| JP4237182B2 (en) | Highly filled coated magnesium oxide powder and resin composition containing the powder | |
| WO2014188959A1 (en) | Magnesium oxide particles, magnesium oxide particle production method, resin composition and molded body using such resin composition, and adhesive or grease | |
| CN112752732B (en) | Spherical magnesium oxide, method for producing same, thermally conductive filler, and resin composition | |
| KR102205178B1 (en) | MgO AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND HIGH THERMAL CONDUCTIVE MgO COMPOSITION, AND MgO CERAMICS USING THE SAME | |
| JP2016124908A (en) | Resin molded body | |
| JP4237181B2 (en) | High fluidity coated magnesium oxide powder and resin composition containing the powder | |
| KR101981636B1 (en) | Thermally conductive filler and thermally conductive resin composition containing same | |
| KR20210144762A (en) | Spherical magnesium oxide, its manufacturing method, thermally conductive filler and resin composition | |
| JP3572692B2 (en) | α-Alumina powder-containing resin composition and rubber composition | |
| JP2015193493A (en) | High density alumina and manufacturing method thereof | |
| WO2022202618A1 (en) | Hexagonal boron nitride powder, and resin composition | |
| EP3632843A1 (en) | Aluminum nitride-based powder and method for producing same | |
| JP2022148304A (en) | Hexagonal boron nitride powder and resin composition | |
| KR20200118689A (en) | Boron-Substituted Aluminum Nitride Powder and Method of Preparing the Same |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |