KR20230161426A - 분체 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물의 제조 방법 - Google Patents
분체 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물의 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230161426A KR20230161426A KR1020237028418A KR20237028418A KR20230161426A KR 20230161426 A KR20230161426 A KR 20230161426A KR 1020237028418 A KR1020237028418 A KR 1020237028418A KR 20237028418 A KR20237028418 A KR 20237028418A KR 20230161426 A KR20230161426 A KR 20230161426A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- particles
- powder
- less
- resin
- mass
- Prior art date
Links
- 239000000843 powder Substances 0.000 title claims abstract description 77
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000011342 resin composition Substances 0.000 title claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 170
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 238000007667 floating Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 73
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 57
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 51
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 51
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims description 36
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 claims description 8
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000010332 dry classification Methods 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 15
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 14
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 13
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 12
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 11
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 10
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 10
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 8
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 7
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 5
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 5
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910020175 SiOH Inorganic materials 0.000 description 4
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 4
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 3
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000011859 microparticle Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- -1 phenol compound Chemical class 0.000 description 3
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 3
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- CQOZJDNCADWEKH-UHFFFAOYSA-N 2-[3,3-bis(2-hydroxyphenyl)propyl]phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1CCC(C=1C(=CC=CC=1)O)C1=CC=CC=C1O CQOZJDNCADWEKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N diphenyl Chemical group C1=CC=CC=C1C1=CC=CC=C1 ZUOUZKKEUPVFJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 2
- 229920001955 polyphenylene ether Polymers 0.000 description 2
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 2
- 238000010333 wet classification Methods 0.000 description 2
- LTVUCOSIZFEASK-MPXCPUAZSA-N (3ar,4s,7r,7as)-3a-methyl-3a,4,7,7a-tetrahydro-4,7-methano-2-benzofuran-1,3-dione Chemical compound C([C@H]1C=C2)[C@H]2[C@H]2[C@]1(C)C(=O)OC2=O LTVUCOSIZFEASK-MPXCPUAZSA-N 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[[4-(2,5-dioxopyrrol-1-yl)phenyl]methyl]phenyl]pyrrole-2,5-dione Chemical compound O=C1C=CC(=O)N1C(C=C1)=CC=C1CC1=CC=C(N2C(C=CC2=O)=O)C=C1 XQUPVDVFXZDTLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PMUPSYZVABJEKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylcyclohexane-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1(C)CCCCC1C(O)=O PMUPSYZVABJEKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 1755-01-7 Chemical compound C1[C@H]2[C@@H]3CC=C[C@@H]3[C@@H]1C=C2 HECLRDQVFMWTQS-RGOKHQFPSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODGCZQFTJDEYNI-UHFFFAOYSA-N 2-methylcyclohex-3-ene-1,2-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1(C)C=CCCC1C(O)=O ODGCZQFTJDEYNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 description 1
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002518 antifoaming agent Substances 0.000 description 1
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 239000004305 biphenyl Substances 0.000 description 1
- 235000010290 biphenyl Nutrition 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 229910052570 clay Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000007822 coupling agent Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M cyanate Chemical compound [O-]C#N XLJMAIOERFSOGZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003631 expected effect Effects 0.000 description 1
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 1
- 125000003055 glycidyl group Chemical group C(C1CO1)* 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004850 liquid epoxy resins (LERs) Substances 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000113 methacrylic resin Substances 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920003192 poly(bis maleimide) Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 description 1
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B33/00—Silicon; Compounds thereof
- C01B33/113—Silicon oxides; Hydrates thereof
- C01B33/12—Silica; Hydrates thereof, e.g. lepidoic silicic acid
- C01B33/18—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof
- C01B33/187—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates
- C01B33/193—Preparation of finely divided silica neither in sol nor in gel form; After-treatment thereof by acidic treatment of silicates of aqueous solutions of silicates
-
- 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
- C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
- C08K3/34—Silicon-containing compounds
- C08K3/36—Silica
-
- 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
- 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
- C01P2004/34—Spheres hollow
-
- 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
- C01P2004/61—Micrometer sized, i.e. from 1-100 micrometer
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicon Compounds (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
본 발명은, 무공질의 외각의 내부에 공동을 갖는 중공 입자를 포함한 분체에 관한 것이다. 분체의 평균 입자경(D50)은 2.0 내지 10.0㎛이고, 입자경 2.0㎛ 미만의 미소 입자의 함유량이 20체적％ 이하이다. 분체를 물에 현탁시켰을 때, 부유 입자가 7.0 내지 25.0질량％, 현탁 입자가 0 내지 4.0질량％, 침강 입자가 71.0 내지 93.0질량％이다.
Description
본 발명은, 반도체의 절연 재료의 필러에 적합한 분체에 관한 것이다. 특히, 무공질의 외각의 내부에 공동을 갖는 중공 입자를 포함하는 분체에 관한 것이다.
근년, 정보 통신에 있어서 고속·대용량화가 진행되고 있다. 그 때문에, 통신 기기에 사용되는 자재에는, 낮은 유전율(저Dk) 및 낮은 유전 정접(저Df)이 요구되고 있다. 예를 들어, 반도체 소자가 실장되는 프린트 배선판에는, 낮은 유전율 및 낮은 유전 정접을 갖는 절연 재료가 요구되고 있다. 절연 재료의 유전율이 높으면 유전 손실이 발생하고, 또한 절연 재료의 유전 정접이 높으면, 유전 손실뿐만 아니라, 발열량이 증대될 우려가 있다.
절연 재료의 저유전율화 및 저유전 정접화를 실현하기 위해서, 절연 재료의 주체인 수지 재료의 개발이 행해지고 있다. 이러한 수지 재료로서, 에폭시계 수지, 폴리페닐렌에테르계 수지, 불소계 수지 등이 제안되어 있다(예를 들어, 특허문헌 1 내지 5를 참조).
이러한 수지 재료에는, 내구성(강성)이나 내열성 등의 점에서, 필러가 배합된다. 필러로서, 실리카, 질화붕소, 탈크, 카올린, 클레이, 마이카, 알루미나, 지르코니아, 티타니아 등의 금속 산화물을 사용하는 것이 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 3을 참조).
필러로서 사용되는 재료 중, 실리카는 저유전율 및 저유전 정접의 점에서 우수하다. 그러나, 데이터 통신의 대용량화 및 고속 처리화가 급속하게 진행되고 있기 때문에, 더한층의 저유전율화 및 저유전 정접화가 요구되고 있다.
본 발명자들은, 미소 입자를 포함하지 않는 소정 조건을 만족시키는 중공 입자가, 절연 재료의 저유전율화 및 저유전 정접화를 실현할 수 있는 것을 알아내었다.
즉, 본 발명에 의한 분체는, 무공질의 외각의 내부에 공동을 갖는 중공 입자를 포함하고, 평균 입자경(D50)이 2.0 내지 10.0㎛이고, 입자경 2.0㎛ 미만의 미소 입자의 함유량이 20체적％ 이하이다. 이 분체를 물에 현탁시켰을 때, 부유 입자가 7.0 내지 25.0질량％, 현탁 입자가 0 내지 4.0질량％, 침강 입자가 71.0 내지 93.0질량％이다.
또한, 본 발명에 의한 분체의 제조 방법은, 규산 알칼리 수용액을 열풍 기류 중에서 분무 건조시켜 입자를 조제하는 제1 공정과, 입자에 포함되는 알칼리를 제거하는 제2 공정과, 알칼리 제거된 입자를 소성하는 제3 공정을 갖고, 제1 공정과 제3 공정 사이에, 2.0㎛ 미만의 미소 입자를 제거하는 분급 공정이 마련되어 있다.
본 발명의 분체는, 절연 재료의 저유전율화 및 저유전 정접화를 가능하게 하고, 나아가서는, 반도체의 전송 속도의 고속화나 전송 손실의 저감을 도모할 수 있다.
본 발명의 분체는, 무공질의 외각의 내부에 공동을 갖는 중공 입자를 포함하고, 평균 입자경이 2.0 내지 10.0㎛이다. 또한, 입자경 2.0㎛ 미만의 미소 입자의 함유량이 20체적％ 이하이다. 이 분체를 물에 현탁시켰을 때, 부유 입자가 7.0 내지 25.0질량％, 현탁 입자가 0 내지 4.0질량％, 침강 입자가 71.0 내지 93.0질량％이다. 본 발명의 분체에는, 중공 입자 이외에 소량의 중실 입자도 포함되어 있을 가능성이 있다. 중공 입자의 제조 시에, 예기치 않게 중실 입자도 제작될 가능성이 있기 때문이다. 내부에 공동이 없는 중실 입자는, 비중이 크므로, 기본적으로 침강 입자 중에 잠재되어 있다고 생각된다. 분체에 포함되는 입자의 90질량％ 이상이 중공 입자인 것이 바람직하다.
여기서, 물에 현탁시켰을 때에 수 중에 분산되는 입자를 현탁 입자로 하고, 상층(수면 부근)에 부유되어 존재하는 비중이 가벼운 입자를 부유 입자로 하였다. 이러한 부유 입자는 통상적으로는 공극률이 높다. 그 때문에, 수지 재료에 배합되는 부유 입자가 증가할수록, 수지 제품의 유전율 및 유전 정접이 저하된다. 또한, 일반적으로, 공극률이 높은 입자일수록 입자경이 크다(입자경이 작을수록 공극률이 낮다). 그 때문에, 부유 입자의 양을 입자 전체의 7.0 내지 25.0질량％로 제어하는 것은, 조대 입자의 양을 제어하게(저감시키게) 된다. 조대 입자가 많이 존재하지 않기 때문에, 수지 제품(절연 재료 등)을 성형하기 위한 수지 조성물은, 양호한 여과성이나 주입성을 갖는다. 그 때문에, 성형 후의 수지 제품의 표면 평활성이 향상된다. 미소 입자는 공극률이 낮으므로, 입자경 2.0㎛ 미만의 입자(미소 입자)의 함유량을 적게 함으로써, 공극률이 높은 큰 입자를 증가시키지 않아도 유전율을 저하시킬 수 있다. 또한, 미소 입자가 적으면, 전체 입자의 총 표면적이 작아진다. 결과적으로, SiOH기량이 적어지기 때문에, 유전율 및 유전 정접을 낮출 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 분체를 필러로서 사용함으로써, 성형용의 수지 조성물의 여과성이나 주입성이 향상되고, 표면 평활성이 높은 수지 제품을 얻을 수 있다. 또한, 미소 입자가 적은 분체는 부착성이 낮아져, 유동성이 향상된다. 그 때문에, 취급성이나 분산성도 향상된다.
미소 입자의 함유량은 15체적％ 이하가 바람직하고, 10체적％ 이하가 보다 바람직하고, 5체적％ 이하가 더욱 바람직하고, 3체적％ 이하가 가장 바람직하다.
부유 입자는 입자경(d)과 외각의 두께(t)의 비(t/d)가 작기 때문에, 입자 강도가 낮은 경향이 있다. 그 때문에, 수지 재료와 입자를 섞는 공정으로부터 수지 제품을 성형할 때까지의 동안(즉, 제조 프로세스 중)에, 입자가 깨질 우려가 있다. 깨진 입자는 저유전율화 및 저유전 정접화의 방해가 됨과 함께, 수지 조성물의 유동성을 악화시켜서, 수지 제품(성형물)의 균일성을 저하시키거나, 수지 제품의 내부에 보이드를 발생시키거나 하는 요인이 된다. 그러나, 부유 입자의 양을 제어함으로써, 입자의 깨짐을 억제할 수 있다.
또한, 부유 입자의 양을 제어함으로써, 공극률이 높은 입자가 갖는 바람직한 특성(예를 들어 저유전율화 및 저유전 정접화)을 확보하면서, 공극률이 높은 입자가 갖는 바람직하지 않은 특성(예를 들어 깨짐의 발생)이 문제가 없을 정도로 억제할 수 있다. 부유 입자에는, 소경에서도 공극률이 높은 입자가 존재하고 있으며, 이러한 입자는, 제조 프로세스에 있어서, 대경 입자에 비해 깨짐이 발생하기 어렵고, 전체로서, 공극률이 높은 입자가 갖는 바람직하지 않은 특성을 최대한 억제할 수 있다.
부유 입자의 함유량은 8.0 내지 24.0질량％가 바람직하고, 8.0 질량 내지 23.0질량％가 보다 바람직하고, 8.0 내지 22.0질량％가 더욱 바람직하고, 8.0 내지 15.0질량％가 가장 바람직하다. 또한, 침강 입자의 함유량은 72.0 내지 92.0질량％가 바람직하고, 73.0 내지 92.0질량％가 보다 바람직하고, 74.0 내지 92.0질량％가 더욱 바람직하고, 81.0 내지 92.0질량％가 가장 바람직하다.
또한, 분체의 평균 입자경(D50)은 2.0 내지 10.0㎛의 범위에 있다. 평균 입자경이 2.0㎛ 미만인 경우, 미소 입자가 많이 포함되어 있기 때문에, 고비표면적(고SiOH기 함유량)이 되어, 우수한 유전 특성이 얻어지기 어렵다. 또한, 평균 입자경이 10㎛를 초과하는 분체는, 반도체 용도로서는 부적합하다. 반도체 용도의 경우, 평균 입자경은 2.5 내지 10.0㎛가 바람직하고, 3.0 내지 10.0㎛가 보다 바람직하다.
또한, 최대 입자경(D100)은 50㎛ 이하가 바람직하고, 40㎛ 이하가 보다 바람직하고, 30㎛ 이하가 더욱 바람직하다. 최대 입자경(D100)은 평균 입자경(D50)의 10배 이하가 바람직하고, 8배 이하가 보다 바람직하다. 통상적으로는, 2배 이상이고, 본 발명의 요건을 만족시키고 있으면, 5배를 초과해도 된다.
분체의 공극률은 20체적％ 이상이 바람직하고, 30체적％ 이상이 보다 바람직하고, 40체적％ 이상이 더욱 바람직하다. 또한, 70체적％ 이하가 바람직하고, 65체적％ 이하가 보다 바람직하고, 60체적％ 이하가 더욱 바람직하고, 55체적％ 이하가 가장 바람직하다. 이러한 공극률에 의해, 저유전율화 및 저유전 정접화를 도모할 수 있음과 함께, 입자 강도를 소정 이상으로 유지하여 입자의 깨짐을 효과적으로 억제할 수 있다.
여기서, 분체를 구성하는 입자는, 실리카를 주성분으로 하는 실리카계 입자가 적합하다. 따라서, 분체에 포함되는 중공 입자(외각)는 실리카 외에도, 알루미나, 지르코니아, 티타니아 등의 무기 산화물을 포함하여도 된다. 입자 중의 실리카의 함유량은 70질량％ 이상이 바람직하고, 90질량％ 이상이 보다 바람직하고, 95질량％ 이상이 더욱 바람직하고, 실질적으로 실리카만을 포함하는 것이 특히 바람직하다.
[수지 조성물]
상술한 분체와 수지 재료를 배합함으로써, 수지 조성물이 조제된다. 이러한 수지 조성물은, 반도체 등의 전자 재료의 절연 재료, 구체적으로는 프린트 배선판(리지드 기판 및 플렉시블 기판을 포함한다)을 형성하기 위한 동장 적층판, 프리프레그, 빌드 업 필름 등에 사용할 수 있다. 또한, 몰드 수지, 몰드 언더필, 언더필 등의 반도체 패키지 관련 재료나, 플렉시블 기판용 접착제 등에 사용할 수 있다.
수지로서, 일반적으로 반도체 등의 전자 재료에 사용되고 있는 경화성 수지를 사용할 수 있다. 광경화 수지여도 되지만, 열경화 수지가 바람직하다. 경화성 수지로서, 에폭시계 수지, 폴리페닐렌에테르계 수지, 불소계 수지, 폴리이미드계 수지, 비스말레이미드계 수지, 아크릴계 수지, 메타크릴계 수지, 실리콘계 수지, BT 레진, 시아네이트계 수지 등을 들 수 있다. 또한, 에폭시계 수지로서, 비스페놀형 에폭시 수지, 노볼락형 에폭시 수지, 트리페놀알칸형 에폭시 수지, 비페닐 골격을 갖는 에폭시 수지, 나프탈렌 골격을 갖는 에폭시 수지, 디시클로펜타디엔 페놀노볼락 수지, 페놀아르알킬형 에폭시 수지, 글리시딜에스테르형 에폭시 수지, 지환식 에폭시 수지, 복소환형 에폭시 수지, 할로겐화에폭시 수지를 예시할 수 있다. 이들 수지는 단독으로 사용되어도, 2종 이상 혼합하여 사용되어도 된다.
수지 조성물에는, 분체 A와 경화성 수지 B가, 10/100 내지 95/100의 질량비(A/B)로 포함되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 유동성 등의 수지 조성물의 특성을 유지하면서, 필러로서의 기능을 충분히 발휘할 수 있다. 질량비(A/B)는 30/100 내지 80/100이 보다 바람직하다.
또한, 수지 조성물은 페놀 화합물, 아민 화합물, 산 무수물 등의 경화제를 포함하는 것이 바람직하다. 경화성 수지에 에폭시 수지를 사용하는 경우, 경화제로서, 1 분자 중에 페놀성 수산기를 2개 이상 갖는 수지(비스페놀형 수지, 노볼락 수지, 트리페놀알칸형 수지, 레졸형 페놀 수지, 페놀아르알킬 수지, 비페닐형 페놀 수지, 나프탈렌형 페놀 수지, 시클로펜타디엔형 페놀 수지 등의 페놀 수지), 및 메틸헥사히드로프탈산, 메틸테트라히드로프탈산, 무수 메틸나드산 등의 산 무수물을 들 수 있다. 수지 조성물에는, 필요에 따라서 각종 첨가제(착색제, 응력 완화제, 소포제, 레벨링제, 커플링제, 난연제, 경화 촉진제 등)를 첨가해도 된다.
수지 조성물의 제조 방법은 종래 공지된 방법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 경화성 수지, 분체, 경화제, 첨가제 등을 혼합하고, 롤 밀 등으로 혼련한다. 얻어진 수지 조성물을 기체에 도포하여, 열, 자외선 등에 의해 경화시킨다.
[분체의 제조 방법]
본 발명의 분체의 제조 방법은, 규산 알칼리 수용액을 열풍 기류 중에서 분무 건조시켜 입자를 조제하는 제1 공정과, 조제된 입자에 포함되는 알칼리를 제거하는 제2 공정과, 알칼리 제거된 입자를 소성하는 제3 공정을 갖고, 제1 공정과 제3 공정 사이에, 입자를 분급하여 2.0㎛ 미만의 미소 입자를 제거하는 공정(분급 공정)이 마련되어 있다. 또한, 각 공정 사이에, 건조 공정 등의 기타 공정을 마련해도 된다. 이러한 공정에 의해, 상술한 분체를 얻을 수 있다.
일반적으로, 소성에 의해 입자를 제조하는 경우에는, 입자경을 고르게 하기 위해서, 소성 후에 분급 처리를 행하는 것이 바람직하다고 생각된다. 그러나, 여기서는, 굳이 소성 전에 분급 처리를 행한다. 분급 처리를 행하지 않고 소성 공정을 행하는 경우, 제거되어야 할 미소 입자가 존재한 채로 소성되어, 미소 입자가 다른 입자와 소결되어버린다. 그 때문에, 그 후에 분급 처리를 행해도 미소 입자를 제거할 수 없다. 분급 처리를 소성 전에 행하면, 미소 입자를 확실하게 감소시킬 수 있다. 이에 의해, 입자의 저유전율화·저유전 정접화가 보다 확실하게 실현되어, 데이터 통신의 고속화에 대응한 입자가 얻어진다. 또한, 소성 후에, 다시 분급 처리를 행해도 된다. 이하, 각 공정을 상세하게 설명한다.
(제1 공정)
본 공정에서는, 규산 알칼리 수용액을 열풍 기류 중에서 분무 건조시켜 실리카계 입자를 조립한다. 또한, 본 공정은, 중공 입자를 얻기 위해 행해지지만, 모든 입자를 중공 입자로 하는 것은 곤란하고, 조립된 실리카계 입자에는, 결과적으로 중실 입자도 포함되어 있을 가능성이 있다. 이 경우, 후술하는 공정을 거쳐 얻어지는 분체에 중실 입자도 포함되어 있다. 그러나, 분체가 상술한 특성을 구비하고 있으면, 중실 입자가 포함되어 있어도, 기대하는 효과가 얻어진다.
규산 알칼리의 SiO2와 M2O(M은 알칼리 금속)의 몰비(SiO2/M2O)는, 1 내지 5가 바람직하고, 2 내지 4가 보다 바람직하다. 이 몰비가 1 미만인 경우에는, 알칼리양이 너무 많으므로, 알칼리 제거 공정에서 산세정을 행해도 충분히 제거하는 것이 곤란하다. 또한, 분무 건조품의 조해성이 커지기 때문에, 원하는 중공 입자가 얻어지기 어렵다. 이 몰비가 5를 초과하면, 규산 알칼리의 가용성이 저하되어, 수용액의 조제가 곤란하다. 수용액을 조제할 수 있었다고 해도, 분무 건조에 의해 중공 입자를 형성할 수 없는 경우가 있다.
규산 알칼리 수용액의 SiO2로서의 농도는, 1 내지 30질량％가 바람직하고, 5 내지 28질량％가 보다 바람직하다. 1질량％ 미만이라도 제조는 가능하지만, 생산성이 현저하게 저하된다. 30질량％를 초과하면, 규산 알칼리 수용액으로서의 안정성이 현저하게 저하되어, 고점성이 되어, 분무 건조시킬 수 없는 경우가 있다. 분무 건조시킬 수 있었다고 해도, 입자경 분포, 외각의 두께 등이 매우 불균일해져, 얻어진 입자의 용도가 제한되는 경우가 있다. 규산 알칼리로서, 물에 가용인 규산나트륨, 규산칼륨을 사용할 수 있다. 규산나트륨이 바람직하다.
분무 건조 방법으로서는, 예를 들어, 회전 디스크법, 가압 노즐법, 2 유체 노즐법 등의 종래 공지된 방법을 채용할 수 있다. 여기에서는, 2 유체 노즐법이 적합하다.
분무 건조에 있어서, 분무 건조기에 있어서의 입구 온도는 300 내지 600℃가 바람직하고, 350 내지 550℃가 보다 바람직하다. 또한, 출구 온도는 120 내지 300℃가 바람직하고, 130 내지 250℃가 보다 바람직하다. 이러한 온도 설정에 의해, 중공 입자를 안정되게 얻을 수 있다.
(제2 공정)
이어서, 제1 공정에서 조립된 입자에 포함되는 알칼리를 제거한다. 산을 첨가하여 중화함으로써 제거하는 방법이 적합하다. 입자를 산의 용액에 침지시키는 처리가 바람직하다. 이 때, 입자 중의 M2O 몰수(Msp)와 산의 몰수(Ma)의 몰비(Ma/Msp)는 0.6 내지 4.7이 바람직하고, 1 내지 4.5가 더욱 바람직하다. 이 몰비가 0.6 미만인 경우에는, M2O에 대하여 산의 양이 너무 적다. 그 때문에, 알칼리의 제거와 함께 일어난다고 생각되는 규산의 실리카 골격화가 진행되지 않고, 입자가 부분적으로 용해되거나, 용해된 규산 알칼리가 겔화되는 경우가 있다. 몰비가 4.7을 초과해도 추가로 실리카 골격화가 진행되지 않고, 산이 과잉되어 경제적이지 않다.
또한, 입자의 농도가, SiO2로서 1 내지 30질량％가 되도록 산 수용액에 침지시키는 것이 바람직하다. 1질량％ 미만인 경우에는, 알칼리 제거나 세정성에 문제는 없지만, 제조 효율이 저하된다. 30질량％를 초과하면, 농도가 너무 진하여 알칼리 제거, 세정 효율이 저하되는 경우가 있다. 5 내지 25질량％가 더욱 바람직하다.
산 수용액에 침지시키는 조건은, 알칼리를 원하는 양까지 제거할 수 있으면 특별히 제한은 없고, 통상 처리 온도는 5 내지 100℃이고, 처리 시간은 0.5 내지 24시간이다. 이 후, 종래 공지된 방법으로 세정하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 순수로 여과 세정한다. 또한, 필요에 따라서, 상기 산 처리 및 세정을 반복해서 행해도 된다.
알칼리 제거 후의 알칼리(M)의 잔존량(질량 비율)은 300ppm 이하가 바람직하고, 200ppm 이하가 보다 바람직하고, 100ppm 이하가 더욱 바람직하다. 본 공정에서 충분히 알칼리를 제거함으로써, 후속 공정에서 입자가 합착되는 것이 방지되어, 소성 공정에서 소결 입자가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 알칼리의 잔존량(함유량)은 유전 특성에 영향을 미치는 것이 알려져 있다. 본 공정에서 충분히 알칼리를 제거함으로써, 원료에 규산 알칼리 수용액을 사용한 경우에도, 저유전율화 및 저유전 정접화를 가능하게 하는 입자를 얻을 수 있다.
또한, 최종 제품(분체를 구성하는 입자)의 알칼리양도 상술한 범위가 바람직하고, 통상 알칼리 제거 공정 후의 알칼리양과 동등해진다.
알칼리 잔존량은, 분체를 산으로 용해시킨 것을 시료로 하여, 원자 흡광 광도계를 사용하여 측정할 수 있다. 규산나트륨을 사용한 경우에는 Na를 측정하고, 규산칼륨을 사용한 경우에는 K를 측정한다. 구체적으로는, 실시예에서 설명한다.
본 공정에서 사용하는 산으로서, 무기산(염산, 질산, 황산 등) 및 유기산(아세트산, 타르타르산, 말산 등)을 사용할 수 있다. 무기산이 적합하게 사용되고, 특히 가수가 큰 황산이 바람직하다.
(제3 공정)
이어서, 알칼리 제거 처리 후의 입자를 소성한다. 소성 온도는 600 내지 1200℃가 바람직하고, 900 내지 1100℃가 보다 바람직하다. 소성 온도가 600℃ 미만인 경우에는, SiOH기의 잔존량이 많아, 입자의 유전 정접이 높아진다. 그 때문에, 수지에 배합해도, 유전 정접 저감 효과가 얻어지기 어렵다. 소성 온도가 1200℃를 초과한 경우에는, 입자끼리가 소결되기 쉬우므로, 이형상의 입자나, 조대 입자가 생성되기 쉽다. 이것은, 수지 조성물 형성용 액의 여과성이나, 주입성이 저하되는 원인이 된다.
(분급 공정)
제1 공정과 제3 공정 사이에 분급 처리를 행함으로써, 2.0㎛ 미만의 미소 입자를 제거한다. 알칼리 제거 전에 분급 처리를 행하는 경우에는, 중공 입자가 흡습(조해)되어 응집·합착되는 것을 방지하기 위해서, 조립 후 즉시 분급 처리를 할 필요가 있다. 또한, 소성 전에 분급 처리를 행하는 경우, 알칼리 제거 처리에 이어서 분급 처리를 행해도 된다.
분급 공정에 의해, 입자경 2.0㎛ 미만의 미소 입자의 양을 20체적％ 이하까지 감소시킨다. 15체적％ 이하로 하는 것이 바람직하고, 10체적％ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 5체적％ 이하로 하는 것이 더욱 바람직하고, 3체적％ 이하로 하는 것이 가장 바람직하다. 이 분급 공정에 의해, 분체에 존재하는 부유 입자의 비율을 소정 범위로 제어할 수 있다. 또한, 통상 최종 제품의 미소 입자나 조대 입자의 함유량은, 분급 공정 후의 함유량과 큰 변화는 없다.
이 분급 공정에서의 분급 처리란, 분체의 입도를 맞추는 것을 목적으로, 입자경에 의해 분체를 나누는 입도 분급을 의미한다. 이 입도 분급의 조작으로서, 유체 분급을 들 수 있다. 유체 분급은 건식 분급과 습식 분급으로 분류할 수 있다. 습식 분급은, 입자를 물에 현탁시킨 상태에서 분급이 행해진다. 그 때문에, 입자 표면에 SiOH기가 발생하여, 유전 특성에 악영향을 미칠 우려가 있다. 따라서, 건식 분급이 바람직하다.
건식 분급에 사용되는 분급기는, 원리적으로 중력 분급기, 관성 분급기, 원심 분급기로 대별할 수 있다. 관성 분급기나 원심 분급기를 사용함으로써, 보다 정밀한 분급이 가능해진다. 본 발명과 같은, 가벼운 입자라도 정밀하게 분급할 수 있는 분급기로서, 닛테츠 고교사제 엘보우 제트, 닛본 쓰리엠사제 SG 세퍼레이터, 닛신 엔지니어링사제 에어로파인 클래시파이어, 닛폰 뉴마틱 고교사제 마이크로스핀을 들 수 있다. 이들 중에서도, 엘보우 제트, 에어로파인 클래시파이어가 바람직하다.
또한, 제조 공정 중에, 적절히 건조 처리 공정을 마련해도 된다. 건조 처리는, 알칼리 제거 처리와 분급 처리 사이, 분급 처리와 소성 사이, 그의 양쪽, 혹은 알칼리 제거 처리와 소성 사이에 마련할 수 있다. 필요에 따라서 복수회 마련해도 된다. 또한, 소성 전에 건조 처리를 행하고, 분급 처리를 건조 처리와 소성 사이에 행해도 된다. 본 발명의 효과를 보다 향수하기 위해서는, 건조 처리 후에 분급 처리를 행하고, 소성시키는 것이 바람직하다. 건조 처리로서, 가열 건조가 적합하다. 건조 온도는 50 내지 400℃가 바람직하고, 50 내지 200℃가 보다 바람직하다. 구체적으로는, 50 내지 200℃ 정도의 저온에서 시간을 들여 건조시키는 방법이나, 온도를 서서히 상승시켜 건조시키는 방법이나, 온도를 몇단계로 나누어 변경하여 건조시키는 방법을 예시할 수 있다.
또한, 입자 덩어리를 체 분리하는 체 분리 처리를, 건조 후와 소성 후의 적어도 한쪽에 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 입자 덩어리란, 예를 들어 입경이 50㎛를 초과하는 것을 가리키고, 이러한 입자 덩어리를 없애는 눈 크기(메쉬수)의 체를 적절히 사용한다.
실시예
이하, 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명한다.
[실시예 1]
물유리 수용액(SiO2/Na2O 몰비 3.2, SiO2 농도 24질량％) 30000g을 사용하고, 2유체 노즐의 한쪽에 0.62kg/hr의 유량으로, 다른 쪽의 노즐에 공기를 31800L/hr(공/액 체적비 63600)의 유량으로, 입구 온도 400℃의 열풍으로 분무하여 중공 입자를 조립하였다. 여기서, 출구 온도는 150℃였다(제1 공정). 제1 공정에서는, 소량의 중실 입자도 조립될 가능성이 있지만, 중실 입자를 제거하여 다음 공정으로 진행할 필요는 없다.
이어서, 이 중공 입자(즉, 제1 공정에서 조립된 입자) 5000g을 농도 10질량％의 황산 수용액 32000g에 침지시켜, 15시간 교반하였다. 고형분(SiO2) 농도는 10.2질량％이다. 또한, 황산은 2가의 산이므로, 산의 몰수(Ma)과 알칼리(Na2O)의 몰수(Msp)의 비(Ma/Msp)는 3.3이 된다. 분산액의 온도는 35℃, pH는 3.0이었다. 이 침지 처리 후, 순수로 여과 세정을 행하였다(제2 공정).
이어서, 건조기로 120℃에서 24시간 건조 처리하였다. 건조 후, 해쇄하여 눈 크기 75㎛의 체에 걸어 입자 덩어리를 제거하였다.
이어서, 자사제 사이클론을 사용하여, 분체 수송 라인의 유속을 5m/s로 하여, 건식 원심 분급 처리를 행하였다. 사이클론에 포집된 입자를 회수하였다.
회수한 입자를 1000℃에서 10시간 가열 처리함으로써, 중공 입자를 포함하는 분체를 얻었다(제3 공정). 또한, 소성 후, 눈 크기 150㎛의 체로 입자 덩어리(이물)를 제거하였다.
얻어진 분체를, 액상 산 무수물 「신니혼 리카사제 리카시드 MH700」, 이미다졸계 에폭시 수지 경화제 「시코쿠 가세이사제 2PHZ-PW」와 함께, 액상 에폭시 수지 「닛테츠 케미컬 & 머티리얼사제 ZX-1059」에 배합하였다. 여기서, 「ZX-1059」가 100질량부, 「리카시드 MH700」이 86질량부, 「2PHZ-PW」가 1질량부인 비율로 하고, 배합물(페이스트) 중의 분체의 비율이 35체적％가 되도록 배합하였다. 이 배합물을, 유성 밀로 예비 혼련 후, 3개 롤로 혼련하여, 페이스트(수지 조성물)를 얻었다. 이 페이스트를 170℃에서 2시간 가열하여 경화시켜, 50mm×50mm×1mm의 판상의 수지 성형물(수지 제품)을 얻었다.
상술한 바와 같이 하여 얻어진 분체 및 수지 성형물의 물성을 이하와 같이 측정·평가하였다. 그 결과를 조제 조건과 함께 표 1에 나타낸다. 다른 실시예나 비교예에서도 마찬가지로 행하였다.
(1) 평균 입자경(D50), 최대 입자경(D100) 및 미소 입자량
입도 분석계(세이신 기교사제 레이저 마이클론 사이저 LMS-3000)를 사용하여, 건식으로 분체의 입도 분포를 측정하였다. 측정 결과로부터, 평균 입자경(D50), 최대 입자경(D100)이 얻어졌다. 또한, 이 입도 분포를 분석하여, 2.0㎛ 미만의 입자의 체적 비율을 산출하고, 미소 입자량으로 하였다.
(2) 알칼리 잔존량
분체를 황산·불화수소산으로 전처리한 후, 염산에 용해시켜, 원자 흡광 광도계(히타치제 Z-2310)를 사용하여 원자 흡광 분석법에 의해 Na량을 측정하였다.
(3) 입자 밀도, 공극률
Quantachrome Instruments사제 Ultrapyc 1200e를 사용하여, 가스 피크노미터법에 의해 분체에 포함되는 입자의 밀도의 평균(입자 밀도)을 측정하였다. 가스는 질소 가스를 사용하였다.
이 입자 밀도로부터, 식 「[2.2-(입자 밀도)]/2.2×100」에 의해 공극률(％)을 산출하였다. 분체가 실리카 입자로 구성되어 있다고 하여, 이 식에서는, 실리카의 밀도 2.2g/cm3를 사용하였다.
(4) 분체의 유전율(Dk) 및 유전 정접(Df)
네트워크 애널라이저(안리쓰사제, MS46122B)와 공동 공진기(1GHz)를 사용하여 공동 공진기 섭동법에 의해, 유전율(Dk)과 유전 정접(Df)을 측정하였다. ASTMD2520(JIS C2565)에 준거하여 측정하였다.
(5) 물에 현탁시켰을 때의 부유 입자, 현탁 입자 및 침강 입자의 비율
먼저, 5질량％가 되도록 분체와 물을 혼합하여, 10분간의 초음파 처리를 행하였다. 얻어진 분산액을 25℃에서 24시간 정치한 후, 부유 입자, 현탁 입자 및 침강 입자를 각각 회수하였다. 계속해서, 각 입자를 105℃에서 24시간 건조시킨 후에 계량하여, 그 비율을 산출하였다.
(6) 수지 성형물의 유전율(Dk) 및 유전 정접(Df)
50mm×50mm×1mm의 판상 성형체(수지 성형물)의 유전율(Dk) 및 유전 정접(Df)을, 네트워크 애널라이저(안리쓰사제, MS46122B)와 동축 공진기를 사용하여, 9.4GHz에서 측정하였다. 분체(필러)를 배합하지 않은 수지 성형물과 다음 식으로 비교하여, 이하의 기준으로 평가하였다.
유전율(Dk)의 저감율(％)=(분체 배합 없음의 유전율-분체 배합 있음의 유전율)/분체 배합 없음의 유전율×100
○: 저감율>0
△: 저감율=0
×: 저감율<0
유전 정접(Df)의 저감율(％)=(분체 배합 없음의 유전 정접-분체 배합 있음의 유전 정접)/분체 배합 없음의 유전 정접×100
◎: 저감율 50％ 이상
○: 저감율 30％ 이상 50％ 미만
△: 저감율 20％ 이상 30％ 미만
×: 저감율 20％ 미만
[실시예 2]
분급 공정에서 닛테츠 고교사제 엘보우 제트(EJ-15)를 사용하여 건식 관성 분급 처리를 행하였다. 이 장치에서는, 분체를 F분(미분), M분(세분), G분(조분)의 3종류로 분급할 수 있다. 이 때, M분(세분)에 포함되는 2.0㎛ 미만의 미소 입자가 2체적％ 이하가 되도록 F 에지 거리를 조정하였다. M분을 회수하고, 이후의 공정을 행하였다. 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형물을 조제하였다.
[실시예 3]
분급 공정에서 닛신 엔지니어링사제 에어로파인 클래시파이어를 사용하여 건식 원심(반자유 소용돌이) 분급 처리를 행하였다. 회수분에 포함되는 2.0㎛ 미만의 미소 입자가 20체적％ 이하로 되도록, 블레이드의 각도 등을 조정하여 분급하였다. 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형물을 조제하였다.
[실시예 4]
회수된 입자에 포함되는 2.0㎛ 미만의 미소 입자가 10체적％ 이하로 되도록, 블레이드의 각도 등을 조정하였다. 이외에는, 실시예 3과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형물을 조제하였다.
[비교예 1]
분급 처리(분급 공정)를 행하지 않는 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형물을 조제하였다.
[비교예 2]
제1 공정에서 분무 건조기의 입구 온도를 250℃로, 제2 공정에서 침지 교반 시간을 1.5시간으로 변경하였다. 또한, 분급 공정을 행하지 않았다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형물을 조제하였다.
[비교예 3]
제1 공정에서 분무 건조기의 입구 온도를 420℃로 변경하고, 분급 처리(분급 공정)를 행하지 않았다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형체를 조제하였다.
[비교예 4]
분급 처리(분급 공정)를 소성 후에 행하였다. 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 분체와 수지 성형물을 조제하였다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예에 관한 분체 및 이 분체가 배합된 수지 성형물은, 유전율 및 유전 정접이 낮다.
Claims (6)
- 무공질의 외각의 내부에 공동을 갖는 중공 입자를 포함하는 분체이며,
상기 분체의 평균 입자경(D50)이 2.0 내지 10.0㎛, 입자경 2.0㎛ 미만의 미소 입자의 함유량이 20체적％ 이하이고,
상기 분체를 물에 현탁시켰을 때, 부유 입자가 7.0 내지 25.0질량％, 현탁 입자가 0 내지 4.0질량％, 침강 입자가 71.0 내지 93.0질량％인 것을 특징으로 하는 분체. - 제1항에 기재된 분체를 수지 재료에 배합하는 것을 특징으로 하는 수지 조성물의 제조 방법.
- 규산 알칼리 수용액을 열풍 기류 중에서 분무 건조시켜 입자를 조제하는 제1 공정과,
상기 입자에 포함되는 알칼리를 제거하는 제2 공정과,
상기 알칼리 제거된 입자를 소성하는 제3 공정
을 갖고,
상기 제1 공정과 상기 제3 공정 사이에, 입자경 2.0㎛ 미만의 미소 입자를 제거하는 분급 공정이 마련된 것을 특징으로 하는 분체의 제조 방법. - 제3항에 있어서, 상기 제2 공정에 있어서, 입자에 포함되는 알칼리양을 300ppm 이하로 저감시키는 것을 특징으로 하는 분체의 제조 방법.
- 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 제3 공정 전에, 상기 중공 입자를 건조시키는 건조 공정이 마련됨과 함께,
상기 건조 공정과 상기 제3 공정 사이에, 상기 분급 공정이 마련된 것을 특징으로 하는 분체의 제조 방법. - 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 분급 공정에 있어서, 상기 미소 입자가 건식 분급 처리에 의해 제거되는 것을 특징으로 하는 분체의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JPJP-P-2021-060588 | 2021-03-31 | ||
| JP2021060588 | 2021-03-31 | ||
| PCT/JP2022/016128 WO2022210919A1 (ja) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | 粉体及びその製造方法、並びに樹脂組成物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20230161426A true KR20230161426A (ko) | 2023-11-27 |
Family
ID=83459581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020237028418A KR20230161426A (ko) | 2021-03-31 | 2022-03-30 | 분체 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물의 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPWO2022210919A1 (ko) |
| KR (1) | KR20230161426A (ko) |
| CN (1) | CN116867738A (ko) |
| TW (1) | TW202302744A (ko) |
| WO (1) | WO2022210919A1 (ko) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001288227A (ja) | 2000-02-04 | 2001-10-16 | Daikin Ind Ltd | 高周波電気特性に優れたテトラフルオロエチレン系樹脂成形用材料 |
| JP2006516297A (ja) | 2003-01-28 | 2006-06-29 | 松下電工株式会社 | ポリフェニレンエーテル樹脂組成物、プリプレグ、積層板 |
| WO2009041137A1 (ja) | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | エポキシ樹脂組成物、そのエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、金属張積層板、及びプリント配線板 |
| JP2017057352A (ja) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 三菱瓦斯化学株式会社 | プリプレグ |
| JP2019172962A (ja) | 2018-03-26 | 2019-10-10 | ダイキン工業株式会社 | フッ素樹脂材料、高周波伝送用フッ素樹脂材料および高周波伝送用被覆電線 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5241199B2 (ja) * | 2007-10-29 | 2013-07-17 | 日揮触媒化成株式会社 | 繊維状中空シリカ微粒子の製造方法および反射防止被膜付基材 |
| JP5822663B2 (ja) * | 2011-11-11 | 2015-11-24 | 日揮触媒化成株式会社 | 耐湿性を備えたシリカ系粒子とその製造方法、該粒子を含む半導体封止用樹脂組成物、および該樹脂組成物により塗膜を形成された基材 |
| JP2018083759A (ja) * | 2015-03-24 | 2018-05-31 | 旭硝子株式会社 | 化粧料 |
| JP2017071526A (ja) * | 2015-10-06 | 2017-04-13 | 株式会社トクヤマシルテック | 溶媒に対して良好な懸濁プロファイルを有するシリカバルーン材料。 |
| JP6255053B2 (ja) * | 2016-04-20 | 2017-12-27 | 花王株式会社 | 中空シリカ粒子及びその製造方法 |
| JP7311258B2 (ja) * | 2018-09-28 | 2023-07-19 | 日揮触媒化成株式会社 | 球状粒子の製造方法 |
-
2022
- 2022-03-30 WO PCT/JP2022/016128 patent/WO2022210919A1/ja active Application Filing
- 2022-03-30 KR KR1020237028418A patent/KR20230161426A/ko unknown
- 2022-03-30 TW TW111112302A patent/TW202302744A/zh unknown
- 2022-03-30 JP JP2023511499A patent/JPWO2022210919A1/ja active Pending
- 2022-03-30 CN CN202280016403.8A patent/CN116867738A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001288227A (ja) | 2000-02-04 | 2001-10-16 | Daikin Ind Ltd | 高周波電気特性に優れたテトラフルオロエチレン系樹脂成形用材料 |
| JP2006516297A (ja) | 2003-01-28 | 2006-06-29 | 松下電工株式会社 | ポリフェニレンエーテル樹脂組成物、プリプレグ、積層板 |
| WO2009041137A1 (ja) | 2007-09-27 | 2009-04-02 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | エポキシ樹脂組成物、そのエポキシ樹脂組成物を用いたプリプレグ、金属張積層板、及びプリント配線板 |
| JP2017057352A (ja) | 2015-09-18 | 2017-03-23 | 三菱瓦斯化学株式会社 | プリプレグ |
| JP2019172962A (ja) | 2018-03-26 | 2019-10-10 | ダイキン工業株式会社 | フッ素樹脂材料、高周波伝送用フッ素樹脂材料および高周波伝送用被覆電線 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPWO2022210919A1 (ko) | 2022-10-06 |
| TW202302744A (zh) | 2023-01-16 |
| CN116867738A (zh) | 2023-10-10 |
| WO2022210919A1 (ja) | 2022-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE112019001476T5 (de) | Schmelzverarbeitbarer thermoplastischer Verbundwerkstoff mit einem multimodalen dielektrischen Füllstoff | |
| JP7478031B2 (ja) | 低誘電シリカ粉体の製造方法 | |
| KR20220003066A (ko) | 구상 결정성 실리카 입자, 구상 실리카 입자 혼합물 및 컴포지트 재료 | |
| KR20230164008A (ko) | 분체 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물의 제조 방법 | |
| CN108358505B (zh) | 微波介质陶瓷粉填充氟树脂中间介质层及其制备方法 | |
| KR20230113158A (ko) | 저유전 비정질 실리카 분체 및 그 제조 방법, 그리고 표면처리 저유전 실리카 분체, 실리카 슬러리, 실리카 함유 수지 조성물, 실리카 함유 프리프레그 및 프린트 배선판 | |
| KR20230124715A (ko) | 중공 입자 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물 | |
| TW202302454A (zh) | 中空粒子、該中空粒子之製造方法、樹脂組合物、及使用該樹脂組合物之樹脂成形體以及積層體 | |
| WO2022254960A1 (ja) | 低誘電損失樹脂組成物、その製造方法、高周波機器用成形体及び高周波機器 | |
| KR20230161426A (ko) | 분체 및 그 제조 방법, 그리고 수지 조성물의 제조 방법 | |
| TW202204486A (zh) | 分散液之製造方法 | |
| JP2023150838A (ja) | 粉体及びその製造方法、並びに樹脂組成物の製造方法 | |
| WO2023008290A1 (ja) | 球状シリカ粉末及び球状シリカ粉末の製造方法 | |
| JP2024146810A (ja) | 中空粒子を含む粉体、及びその製造方法 | |
| KR20240147553A (ko) | 중공 입자를 포함하는 분체, 및 그 제조 방법 | |
| JP2023151180A (ja) | シリカ系中空粒子及びその製造方法 | |
| EP2213633B1 (en) | Process for producing flaky-glass granule, flaky-glass granule, and resin composition containing the same | |
| CN118724005A (zh) | 含有中空粒子的粉体及其制造方法 | |
| JP2003176357A (ja) | ポリアリーレンスルフィドの製造方法 | |
| WO2024095851A1 (ja) | 中空粒子、中空粒子の製造方法、樹脂組成物及び樹脂構造体 | |
| TW202229197A (zh) | 毫米波用高速通訊低介電基板 | |
| CN118146614A (zh) | 用于电路板的塞孔树脂组合物及其制备方法、塞孔电路板 | |
| WO2024171641A1 (ja) | 低誘電損失樹脂組成物用の無機充填剤、低誘電損失樹脂組成物用のスラリー組成物、低誘電損失樹脂組成物、高周波機器用成形体及び高周波機器 | |
| WO2024071434A1 (ja) | 球状シリカ粒子、これを含有している樹脂複合組成物、および、これを製造する方法 | |
| WO2023218949A1 (ja) | シリカ粒子分散液 |