TW201829314A - 熱傳導性複合氧化物、其製造方法及含有熱傳導性複合氧化物之組成物 - Google Patents

熱傳導性複合氧化物、其製造方法及含有熱傳導性複合氧化物之組成物 Download PDF

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Abstract

本發明目的在於提供一種熱傳導性、耐水性、耐酸性及電絕緣性均優異的熱傳導性複合氧化物，該熱傳導性複合氧化物係不需要表面處理等改良對策，利用單獨使用，摻合於塗料、樹脂組成物中，而可實現所獲得塗膜、薄膜及成形物之必要物性；該目的係利用下述熱傳導性複合氧化物及其製造方法而達成；該熱傳導性複合氧化物係主成分金屬為含有鋁、及鋁以外金屬中之至少1種，且具尖晶石構造的複合氧化物；其中，鋁以外的金屬係由鎂、鋅、鈣及鍶所構成群組中選擇至少1種，且氧化鋁系化合物的鋁元素莫耳數(a)、與鋁以外金屬的莫耳數(b)之比(b莫耳)/(a莫耳)係0.1以上且1.0以下，其莫氏硬度係未滿9。

Description

熱傳導性複合氧化物、其製造方法及含有熱傳導性複合氧化物之組成物
本發明係關於具熱傳導性的氧化鋁系複合氧化物、其製造方法、含有熱傳導性複合氧化物之組成物及其使用。更詳言之，係耐水性、耐酸性、及電絕緣性優異，能有效使用為顧慮摻合於合成樹脂等之後成形性的材料之熱傳導性複合氧化物技術、以及由使用其所獲得的物品。
目前在電子領域中，已邁入二氧化矽元件發熱密度上升一途。又，在期待使用為功率半導體的SiC、GaN元件開發中，具有遠高於習知散熱性與絕緣性的材料已然不可或缺。滿足此種要求的材料係有如在樹脂中捏和有具高熱傳導性填料的複合體材料。針對此時所使用的填料，有就熱導率較高於二氧化矽、且硬度較低於氧化鋁的氧化鎂進行檢討。因為氧化鎂具有熔點高、熱傳導性高、無毒等性質，因而廣泛使用為耐熱材料、填充材等。近年有藉由對氧化鎂表面施行各種處理，亦能達性能提升。但是，根據本發明者等的檢討，因為氧化鎂的吸濕性較高於二氧化矽或氧化鋁等，因而在使用為樹脂組成物的填料時，會與所吸濕的水產生水合，因而會發生因 填料體積膨脹造成的龜裂，導致熱傳導性降低等問題發生。又，就賦予半導體長期安定而言亦會有問題。
其他的填料用途熱傳導材料，一般係使用碳奈米管、氮化硼、氮化鋁、氧化鋅或氧化鋁(alumina)等。然而該等材料會有如下述問題。例如在氧化鋁使用時會有硬度高、製造裝置遭磨損的問題。反之，使用低硬度氮化硼時，會對材料所要求強度構成影響。其他材料尚有例如氮化鋁、氧化鎂、及氧化鋅，但會有耐水性差的缺點，而碳奈米管等則會有電絕緣性差的缺點。
相對於此，專利文獻1有揭示：能提供成形加工性、熱傳導性及耐水性均優異之成形品的樹脂摻合用氧化鎂填料。又，專利文獻2有揭示：在氧化鎂表面，設有含矽及/或鋁與鎂複合氧化物之被覆層的被覆氧化鎂。專利文獻3有揭示：由例如氮化硼、氮化鋁、氧化鎂、玻璃珠、氧化鋁等熱傳導性填料表面，結合或附著具有粒狀、角狀、纖維狀或平板狀等形狀之軟水鋁石或氧化鋅，而構成的無機填料複合體。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-70608號公報
[專利文獻2]日本專利第3850371號公報
[專利文獻3]國際公開第2013/039103號
然而，根據本發明者等的檢討，上述習知技術會有下述問題。根據專利文獻1所揭示的氧化鎂填料，雖屬於經改善成形加工性、熱傳導性及耐水性的氧化鎂填料，但包含硬度面在內，整體的物性尚嫌不足。根據專利文獻2所揭示的氧化鎂粉末填充劑，雖為求改善耐濕性(耐候性)及熱傳導性而施行表面處理，但形成其表面的金屬種係鎂與矽、或鎂與鋁之複合氧化物，會有下述問題。即，就從改善耐水性的觀點，矽的使用雖屬有效，但就從耐酸性的觀點卻嫌不足。又，專利文獻2使用鋁鹽的改善對策仍停留於依照使用硝酸鋁等的濕式法所施行氧化鎂表面改質。所以，並非改善基材的氧化鎂原本具有的耐水性與耐酸性，改善對策嫌不足。且，無法獲得充分的熱傳導性。若為彌補該熱傳導性不足的缺點而採行添加大量填料，會有損及成形性的問題。解決此項問題之因應度對策的專利文獻3技術，雖屬於活用各種填料特徵的方法，但就耐水性與熱傳導性的改善而言尚嫌不足。
本發明者等為解決上述習知技術問題經深入鑽研，結果如下述，發現在使用時材料特性之一的硬度面亦是屬於極重要。具體而言，例如氧化鋁之類的高硬度材料，會有導致混練機、成形機及模具遭磨損的問題。反之，例如氧化鎂之類的低硬度材料，會有對成形體強度構成影響的問題。所以，為能同時改善該等問題，本發明者等著眼於硬度較低於氧化鋁、硬度較高於氧化鎂、具有尖晶石構造的複合氧化物，並進行開發。
緣是，本發明目的在於提供：具高熱傳導性、硬度較低於氧化鋁、硬度較高於氧化鎂、使用時不會有習知材料所出現各種問題、實用上極為有用的新穎複合氧化物。
上述習知技術問題，利用下述本發明而可達成。即，本發明係提供以下所示的熱傳導性複合氧化物。
[1]一種熱傳導性複合氧化物，係至少由氧化鋁系化合物、與鋁以外金屬的化合物施行煅燒而獲得，主成分金屬係含有鋁、及鋁以外金屬中之至少1種，且具尖晶石構造的複合氧化物；其中，上述鋁以外的金屬係由鎂、鋅、鈣及鍶所構成群組中選擇至少1種，且上述氧化鋁系化合物的鋁元素莫耳數(a)、與上述鋁以外金屬的莫耳數(b)之比(b莫耳)/(a莫耳)係0.1以上且1.0以下，其莫氏硬度係未滿9。
[2]如[1]所記載的熱傳導性複合氧化物，其中，相對於所有金屬的合計，各金屬含有比例係源自上述氧化鋁系化合物的鋁係50~90莫耳%，上述鋁以外的金屬係10~50莫耳%。
[3]如[1]或[2]所記載的熱傳導性複合氧化物，其中，上述氧化鋁系化合物係氧化鋁、氫氧化鋁或氧化鋁水合物。
[4]如[1]~[3]項中任一項所記載的熱傳導性複合氧化物，其中，上述鋁以外的金屬化合物係從上述鋁以外的金屬之氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、鹼性碳酸鹽、草酸鹽及醋酸鹽中選擇至少1種。
[5]如[1]~[4]項中任一項所記載的熱傳導性複合氧化物，其中，其形狀係粉末狀、或其平均長軸5~40μm且其平均短軸0.1~30μm的薄片狀或針狀。
再者，本發明係提供以下所示熱傳導性複合氧化物之製造方法。
[6]一種熱傳導性複合氧化物之製造方法，係上述[1]~[5]項中任一項所記載的熱傳導性複合氧化物之製造方法，包括有：在氧化鋁系化合物的懸浮水溶液中，添加上述鋁以外金屬之化合物水溶液與鹼劑，使上述氧化鋁系化合物的表面析出沉澱物而生成先質的步驟；以及煅燒所生成先質，然後再對煅燒物施行粉碎處理的步驟。
[7]如[6]所記載的製造方法，其中，上述氧化鋁系化合物的形狀係粒狀或薄片狀或針狀。
再者，根據本發明係提供以下所示含有熱傳導性複合氧化物之組成物及物品。
[8]一種含有熱傳導性複合氧化物之組成物，係除上述[1]~[5]項中任一項所記載的熱傳導性複合氧化物外，尚含有熱傳導性填料。
[9]一種物品，係將上述[1]~[5]項中任一項所記載的熱傳導性複合氧化物、或[8]所記載的含有熱傳導性複合氧化物之組成物，使用於構成塗佈液或樹脂組成物的摻合中。
本發明的熱傳導性複合氧化物並非以表面處理等改良對策為必要，且利用單獨使用而可獲得必要的物性。更具體而言，根據本發明可提供熱傳導性、耐水性、耐酸性、及電絕緣性均優異，能解決摻合於塗料、樹脂組成物中而獲得之塗膜、薄膜、成形物，相關成形性問題的熱傳導性組成物。若就一例具體敘述，為彌補耐水性‧耐酸性差的氧化鎂、與莫氏硬度高達9的氧化鋁缺點，藉由使用耐水性‧耐酸性良好、且莫氏硬度低於氧化鋁的尖晶石構造之複合氧化物，而可達成解決上述習知技術的問題。又，更充實物性的政策，特別係原料為使用形狀呈薄片狀或針狀的氧化鋁系化合物，並對其施行煅燒係屬有效，依此的話，能依高純度獲得形狀呈薄片狀或針狀的熱傳導性複合氧化物。又，藉由使用上述本發明的熱傳導性複合氧化物，而可提供具有效熱傳導性的更有用物品。
以下，舉較佳實施形態，真對本發明熱傳導性複合氧化物的詳細內容進行說明。
本發明的熱傳導性複合氧化物係至少將氧化鋁系化合物、及鋁以外金屬的化合物施行煅燒而獲得，主成分金屬係含有鋁、及鋁以外金屬中之至少1種，且具尖晶石構造的複合氧化物。且，主成分金屬之鋁以外的金屬係含有從鎂、鋅、鈣及鍶所構成群組中選擇至少1種，並將莫氏硬度(以下亦簡稱「硬度」)控制於未滿9。以下，針對構成本發明的成分個別進行說明。
(氧化鋁系化合物)
本發明熱傳導性複合氧化物之原料用的氧化鋁系化合物，較佳使用者之一係氧化鋁(Al2O3)。氧化鋁的耐熱性與化學安定性均優異，利用鋁鹽、氫氧化鋁、烷氧化鋁的熱分解、金屬鋁的氧化等合成。因為起始原料與煅燒溫度不同，因而能獲得不同結晶組成(α、γ、η、θ、χ等)的中間氧化鋁，最終成為α-Al2O3。工業性α-氧化鋁之製造方法，係有如從原料的鋁土礦中，利用苛性鈉等鹼溶液萃取氧化鋁成份，成為屬於鋁水合物的氫氧化鋁，更進一步將其施行煅燒的方法。上述從鋁土礦中利用苛性鈉溶液萃取氫氧化鋁的方法係通稱「拜耳法」(Bayer process)，由該方法製造的氫氧化鋁通常係屬於三水合物的三水鋁石(Al2O3‧3H2O)。如一般眾所周知，硬鋁石(diaspore)以外的三水鋁石、三羥鋁石、軟水鋁石[至少含有90%以上一般式AlO(OH)所示氫氧化氧化鋁的無機化合物之水合物。]等氫氧化鋁、以及氧化鋁凝膠等非晶質氧化鋁水合物，利用煅燒施行脫水，經由η-氧化鋁、χ-氧化鋁、γ-氧化鋁、κ-氧化鋁、θ-氧化鋁等各種中間氧化鋁，最終成為最安定的α-氧化鋁。在此過渡中，如眾所周知起始物質、煅燒條件與環境係具有特有的過渡系列。
本發明者等等確認到藉由該原料所使用的氧化鋁系化合物係將安定的α-Al2O3、屬於過渡氧化鋁的γ-氧化鋁、θ-氧化鋁、甚至於軟水鋁石使用為起始原料，可輕易地控制，可獲得目標的本發明熱傳導性複合氧化物。又，可確認到所使用的氧化鋁系化合物亦 會左右最終所獲得複合氧化物的強度與熱傳導性等物性。所以，若所使用氧化鋁系化合物的粒徑較佳係0.1~100μm，則長寬比(長軸平均徑/短軸平均徑)更佳係1~500。形狀並無特別的限定，可使用球狀、無定形。最佳係使用呈非等向性形狀的薄片狀、板狀、針狀。將此種呈非等向性形狀的材料使用為原料之事，就使所獲得複合氧化物的機械強度與熱傳導性呈良好之觀點係屬有效。利用將上述呈非等向性的氧化鋁系化合物使用為原料之製法，可輕易依高純度獲得其平均長軸5~40μm、其平均短軸0.1~30μm，且其形狀成為厚度0.1~1μm薄片狀或針狀的熱傳導性複合氧化物。若考慮熱傳導性、分散性，則若長短軸均小於上述下限，則有熱傳導性降低的顧慮，另一方面，若較大於上述上限，則有分散趨於困難的傾向。
(鋁以外金屬的化合物)
與上述所說明氧化鋁系化合物組合並施行煅燒的鋁以外之金屬種，就安全面、與各金屬種單體的物理特徵觀點，本發明設定為從鎂、鋅、鈣及鍶所構成群組中選擇至少1種。藉由在煅燒的原料中，含有氧化鋁系化合物、與該等金屬的化合物，而構成具尖晶石構造的複合氧化物。該等金屬與原料混合，則會在成為氧化物、氫氧化物或碳酸鹽等化合物，並形成於氧化鋁系化合物的表面，藉由將其施行煅燒而可獲得本發明的複合氧化物。施行煅燒的原料所使用鹽種類，係可依照合成方法再行選擇，較佳係從硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、鹼性碳酸鹽、草酸鹽及醋酸鹽之中選擇至少1種。製備本發明熱傳導性複合氧化物時，使用為原料的該等鋁以外金屬之化合物，如前所記載氧化鋁系化合物的鋁元素莫耳數(a)、與構成 上述鋁以外金屬之化合物的金屬莫耳數(b)之比(b莫耳)/(a莫耳)，必需構成0.1以上且1.0以下。
(鋁與鋁以外之金屬的使用比例)
相對於構成本發明熱傳導性複合氧化物的所有金屬合計，各金屬含有比例較佳係依因氧化鋁系化合物衍生的鋁50~90莫耳%、鋁以外的金屬10~50莫耳%範圍內適當製備。尤其，更佳係鋁60~80莫耳%、其他金屬20~40莫耳%。例如若鋁超過90莫耳%，則會支配氧化鋁的性質，導致硬度提高，會有造成製造裝置遭磨損問題的情況，故非屬較佳。另一方面，例如若鋁低於50莫耳%，則鋁以外的金屬成分會形成氧化物，而有導致對耐水性、耐酸性、電絕緣性等諸項物性構成不良影響的情況，故非屬較佳。
依如上述，若各金屬的含有比例在上述範圍內，則成為安定、且耐水性、耐酸性及電絕緣性均優異，進而保持強度(硬度)，同時摻合於合成樹脂等之後的成形性亦優異之複合氧化物，故屬更佳。特別係各金屬含有比例設為上述範圍的本發明複合氧化物，相較於氧化鎂、氧化鋅、氧化鋁，熱傳導性亦較良好，且相較於氮化鋁、氧化鎂、氧化鋅之下，耐水性、耐酸性亦較優異。
(熱傳導性複合氧化物之表面改質)
本發明的熱傳導性複合氧化物中，施行表面處理，而改質其表面的形態亦屬較佳，能更加提升機能性。具體而言，例如在添加於樹脂時，藉由施行表面處理而提升對樹脂親和性的複合氧化物，係 藉由提高複合氧化物分散性的效果，可使熱傳導性更良好。
表面處理所使用的化合物係可例如：脂肪酸、脂肪酸酯、脂肪酸金屬鹽、磷酸酯、磷酸酯金屬鹽、矽烷偶合劑、界面活性劑、高分子凝聚劑、鈦酸鹽及矽等，可從該等之中選擇1種以上。該等化合物的使用量，相對於複合氧化物100質量%，較佳係依0.01~20質量%的比例使用，較佳係施行表面處理。
表面處理的方法並無特別的限定，例如可將使溶解於90℃以上水中的硬脂酸鈉水溶液，滴下於經利用均質攪拌機解凝複合氧化物的懸浮液中，藉由使複合氧化物表面析出硬脂酸而實施。
(熱傳導性複合氧化物之製造方法)
其次，針對本發明熱傳導性複合氧化物之製造方法進行說明。製造本發明熱傳導性複合氧化物的方法係有濕式法與乾式法，均可獲得充分物性的熱傳導性複合氧化物。但是，例如為能追求更高物性效果的政策係期待薄片狀或針狀形狀的複合氧化物，若考慮此點，藉由使用濕式法而可依更高純度獲得此種形狀物。所以，本發明熱傳導性複合氧化物之製造方法設定為使用能獲得更佳形態的濕式法。具體而言，若根據使用氧化鋁系化合物形狀為薄片狀或針狀原料的濕式法，可高純度獲得更佳形態之平均長軸5~40μm、平均短軸0.1~30μm、形狀呈薄片狀或針狀且均勻更有用的複合氧化物。即，此種形態的本發明熱傳導性複合氧化物係成為呈適度硬度、與高熱傳導性的更佳物。
利用濕式法的本發明熱傳導性複合氧化物之製造方法，係包括有：在氧化鋁系化合物的懸浮水溶液中，添加鋁以外之金屬化合物之水溶液、與鹼劑，使上述氧化鋁系化合物的表面析出沉澱物而生成先質的步驟；以及煅燒所生成的先質，然後再對煅燒物施行粉碎處理的步驟。更具體而言，本發明的複合氧化物之製造方法，首先含主成分金屬的原料係使用氧化鋁系化合物、以及從鎂、鋅、鈣及鍶之中選擇金屬的化合物(例如：各金屬的、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、鹼性碳酸鹽、草酸鹽及醋酸鹽等)，使氧化鋁系化合物懸浮於水中，在其中同時滴下當作鹼劑用之含有從上述選擇之金屬化合物的水溶液，使氧化鋁系化合物上析出沉澱物或共沉物，且生成先質。其次，煅燒經過濾乾燥而生成的先質後再施行粉碎處理，而獲得具尖晶石構造的粉體(尖晶石粉體)。在其使用時，藉由將所獲得尖晶石粉體捏和至塗料或樹脂中，可達成使具有高熱傳導性。
此時所使用的氧化鋁系化合物係可使用前所舉例的軟水鋁石等。軟水鋁石係AlO(OH)所示含水無機化合物的水合物，即便已知含水量較多形式的假軟水鋁石亦同樣均可使用。又，即便將已知屬於過渡氧化鋁的γ-氧化鋁、θ-氧化鋁、安定的α-氧化鋁使用為鋁源，當使用軟水鋁石的情況，仍可獲得大致同等的尖晶石粉體。
本發明製造方法的重點在於：在先質的氧化鋁系化合物表面上，係有形成鋁以外金屬的沉澱物，所以上述沉澱法(共沉法)以外， 利用將成為鹼源的物質分解於液中而生成鹼再形成沉澱的均勻沉澱法，以及在氫氧化物的懸浮液中吹入碳酸氣體而形成碳酸鹽沉澱的氣體法等，一般利用的合成法均可適用。
如前述，本發明的複合氧化物並不僅侷限於上述濕式法，即便利用如下述乾式法亦可製造。具體而言，使用原料的氧化鋁系化合物係氧化鋁、軟水鋁石、或過渡氧化鋁(transition alumina)，以及含有鋁以外其他金屬源(鎂、鋅、鈣及鍶所構成金屬組中1種或2種以上金屬)之化合物的氧化物、氫氧化物或碳酸鹽，利用混合機依既定量混合，再將所獲得混合物依600℃以上溫度煅燒後，藉由施行粉碎處理而可獲得尖晶石粉體。但，在利用混合機進行混合時，因為會有破壞氧化鋁系化合物形狀的可能性，因而必需注意混合條件。又，混合一般係在空氣中實施，但亦可使用水、醇等溶劑施行混合。依此獲得的尖晶石粉體相較於氧化鎂、氧化鋅、氧化鋁，熱傳導性較良好，相較於氮化鋁、氧化鎂、氧化鋅，耐水性及耐酸性均較優異。比較濕式法與乾式法時，乾式法較為簡便，適於大量合成的方法，相對的濕式法係適用於合成均質性優異高品質的方法。
製造本發明熱傳導性複合氧化物的方法，特別有用的濕式法係可例如包括有：在氧化鋁系化合物的懸浮液中，同時添加含有鋁以外主成分金屬的水溶液(含2種以上金屬的鹽之情況為其混合水溶液)、與鹼劑，使沉澱物析出而生成先質的步驟(1)；以及將所生成的先質依例如600~1500℃施行煅燒後再施行粉碎處理的步驟(2)之方法。以下，針對本發明複合氧化物的濕式製造法詳細內容進行說 明。
上述步驟(1)係製備含有：氧化鋁系化合物之懸浮液、與鋁以外主成分金屬之化合物的水溶液。金屬的化合物係可使用例如：硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、草酸鹽及醋酸鹽等，一般工業用所使用的鹽類、氯化物等。以下就金屬鹽為例進行說明。上述水溶液中的金屬鹽濃度較佳係設為約0.1~10莫耳/升。該金屬鹽的水溶液係與例如屬於沉澱劑的碳酸鈉等鹼水溶液一起同時滴下於預先準備的沉澱介質中。金屬鹽換算的反應濃度係只要對沉澱生成物(共沉澱物)不會造成不良影響的程度即可，若考慮作業性及後續步驟，較佳係0.05~1.0莫耳/升。若未滿0.05莫耳/升，則產量會減少，故非屬較佳。另一方面，若超過1.0莫耳/升，則會有合成物呈不均勻的情況。使共沉澱物析出的溫度(合成溫度)係只要設為濕式法的通常溫度即可。具體較佳係依0~100℃使共沉澱物析出(合成)。
依如上述，當同時添加金屬鹽的水溶液、與屬於沉澱劑的鹼劑之水溶液，再添加於氧化鋁系化合物的懸浮液中而使共沉澱物析出時，最好將pH設為5~12範圍。若共沉澱物析出時的pH超過12，則有氧化鋁系化合物的表面遭溶解之虞，因而會有導致組成不同於目標物之虞，故非屬較佳。另一方面，即便在沉澱物(共沉澱物)析出時的pH未滿5，同樣地會有成分金屬不會形成沉澱物之虞，故非屬較佳。
上述步驟(2)中，將所析出的先質施行水洗及乾燥。藉由施行水 洗，而可除去合成中副產的水溶性鹽。水洗較佳係施行至濾液的導電率成為1000μS/cm以下為止，更佳係施行至成為500μS/cm以下為止。當濾液的導電率超過上述範圍時，會有導致煅燒物呈不均勻的情況，又會有在煅燒時殘留的鹽會分解，而發生有毒氣體的可能性，故非屬較佳。
又，在步驟(2)中，將經水洗及乾燥過的先質，較佳依例如600~1500℃、更佳係1000~1500℃的溫度施行煅燒。藉由施行煅燒便可使先質結晶化。若煅燒溫度低於上述溫度範圍，則不易形成尖晶石構造，故非屬較佳。另一方面，即便煅燒溫度高於上述溫度範圍，則生成物不會有太大變化，反而造成無端浪費消耗能量，就經濟層面而言非屬較佳。經煅燒後，為除去因煅燒而副產的水溶性鹽，最好施行水洗。水洗較佳係施行至濾液的導電率成為500μS/cm以下為止。然後，最好依約120℃施行約12小時左右的乾燥，藉此可安定地獲得本發明的熱傳導性複合氧化物。依此獲得的本發明複合氧化物，若利用例如粉末X射線繞射進行分析，即可確認到具有尖晶石構造且無異相的單一化合物。
(熱傳導性複合氧化物之使用)
就本發明熱傳導性複合氧化物的較佳使用方式中，添加於以賦予熱傳導性為目的之熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等各種塑膠中，係屬有效。特別係添加於熱可塑性樹脂時，相較於使用習知複合氧化物顏料的情況下，利用射出成形等施行的成形性自由度較高，就此點而言係屬較佳。熱可塑性樹脂係可例如：聚乙烯樹脂、聚丙烯 樹脂、乙烯-丙烯共聚合體、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合體、丙烯腈-乙烯-苯乙烯共聚合體、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚合體、丙烯腈-苯乙烯共聚合體、聚氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、聚丙烯腈樹脂、聚醯胺樹脂、熱可塑性聚醯亞胺樹脂、熱可塑性胺酯樹脂、聚胺基雙順丁烯二醯亞胺樹脂、聚醯胺醯亞胺樹脂、聚醚醯亞胺樹脂、聚甲基丙烯酸甲酯樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、聚碳酸酯樹脂、聚縮醛樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯樹脂、聚伸苯醚樹脂、聚苯硫醚樹脂、聚碸樹脂、聚醚碸樹脂、聚醚醚酮樹脂、聚烯丙基碸樹脂、雙順丁烯二醯亞胺三樹脂、聚甲基戊烯樹脂、氟化樹脂、液晶高分子、烯烴-乙烯醇共聚合體、離子聚合物樹脂、聚芳酯樹脂等，該等係可配合目的選擇使用至少1種。
<填料>
如前述，根據本發明熱傳導性複合氧化物的製造方法，可輕易地獲得具薄片狀或針狀形狀之物，而該等能有效使用為填料。此處係指在提升強度、機能性等目的而添加至樹脂、橡膠、塗料等所使用的填料。一般而言，熱傳導性填料的使用係隨摻合量增加，會有熔融流動性與機械強度同時降低的問題。例如碳系填料的使用，因為具有導電性，因而不會損及樹脂原本特徵的絕緣性，而陶瓷系雖具有絕緣性，但會有損及熱傳導性等的問題。熱傳導性填料係可使用例如金屬系、無機化合物、碳系填料等，例如：銀、銅、鋁、鐵等金屬系填料；氧化鋁、氧化鎂、二氧化矽、氮化硼、氮化鋁、碳化矽、碳化硼、碳化鈦等無機系填料；鑽石、石墨、石墨等碳系填料等。其中，要求電絕緣性的電子機器等，最好使用例如：氧化鋁、 氧化鎂、氧化鋅、二氧化矽、氮化硼、氮化鋁、鑽石等。但是，該等填料的添加，就耐水性、耐酸性、硬度、電絕緣性等部分而言會有頗多問題。
相對於此，本發明的熱傳導性複合氧化物，就從具有改善以上各種填料弱點的特性觀點，可有效使用為改良填料。又，就從彌補現有熱傳導性填料弱點之目的而言，一併利用上述所列舉填料，組合雙方使用亦是屬於能配合目標特性進行調整的較佳使用方法。本發明的含有熱傳導性複合氧化物之組成物，係除本發明熱傳導性複合氧化物外，尚含有如上述的熱傳導性填料。
<塗佈液>
本發明的熱傳導性複合氧化物係可添加於塗料等塗佈液中使用。當添加本發明熱傳導性複合氧化物形成塗佈液時，亦可利用由使複合氧化物，一起與例如其他的著色劑、被膜或成形物形成用樹脂、有機溶劑等，混合及分散於載體內而獲得的著色用製劑。在此種塗佈液中含有的本發明複合氧化物比例，較佳係塗佈液整體每100質量份為5~80質量份、更佳係10~70質量份。使用依此製備的塗佈液所形成塗佈被膜、塗佈成形物，係耐水性、耐酸性及電絕緣性均優異，更能保有強度，且熱傳導性亦優異。
能含於塗佈液中的樹脂種類並無特別的限定，可配合用途再行選擇。樹脂的具體例係可例如：聚烯烴系、聚酯系、聚苯乙烯系、丙烯酸系、氟系、聚醯胺系、纖維素系、聚碳酸酯系、聚乳酸系等 熱可塑性樹脂；胺酯系、酚系等熱硬化性樹脂等。
能含於塗佈液中的有機溶劑種類並無特別的限定，可使用習知公知的有機溶劑。有機溶劑的具體例係可例如：甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、甲乙酮、甲基異丁酮、甲苯、二甲苯、丁基醋酸酯、環己烷等。
在塗佈液中配合用途，於不致損及本發明目的範圍內，可適當選擇含有「其他成分」。「其他成分」的具體例係可例如：抗氧化劑、紫外線吸收劑、光安定劑、分散劑、抗靜電劑、滑劑、殺菌劑等。
塗佈液的塗佈方法係可採用習知公知方法。具體係可例如：使用噴霧塗裝、刷毛塗裝、靜電塗裝、淋幕塗裝、輥塗機的方法、利用浸漬進行的方法等。又，為將所塗佈的塗佈液形成被膜之乾燥方法係可採用習知公知方法。具體係只要配合塗佈液性狀等，適當選擇採用自然乾燥、烘烤等方法即可。
藉由使用經添加本發明熱傳導性複合氧化物的塗佈液，而可製作塗佈於各種基材上而獲得機能性優異的塗佈被膜或塗佈成形物。基材材料係可例如：金屬、玻璃、天然樹脂、合成樹脂、陶瓷、木材、紙、纖維、不織布、織布、及皮革等，該等係可配合用途適當選擇使用。另外，依此賦予機能性的塗佈被膜係除家庭用之外，尚亦可利用於工業、農業、礦業、漁業等各產業。又，塗佈形狀亦無限制，可配合用途選擇使用片狀、膜狀、板狀等。
<樹脂組成物>
再者，本發明的複合氧化物係可摻合添加於以聚醯胺樹脂、聚烯烴樹脂等為主成分的樹脂中使用，根據公知方法，視需要一起與其他添加劑進行摻合混合的樹脂組成物，經提供給擠出成形機而可成形為既定的樹脂成形物品。此時樹脂成形用組成物中的複合氧化物含有率係可使用例如5~95質量%，可使耐水性、耐酸性及絕緣性均優異、更能保持強度、且經摻合於合成樹脂等之後的樹脂成形性亦優異。若使用量高於上述範圍，則有導致強度降低、成形加工性降低的可能性，若低於上述範圍，則有熱傳導性差的可能性，故非屬較佳。
對樹脂的添加方法並無特別的限定，可使用習知公知方法。例如直接摻合於樹脂中，再施行混練、成形加工的方法，此外尚可例如使用預先依高濃度分散於樹脂成分、滑劑等中的組成物之方法。如前述，樹脂成形用組成物中的本發明複合氧化物含有率較佳係5~95質量%，其他添加劑視需要尚可摻合例如：抗氧化劑、紫外線防止劑、抗靜電劑、抗菌劑、安定劑、交聯劑、可塑劑、潤滑劑、離型劑、難燃劑、滑石、氧化鋁、黏土、二氧化矽等無機填充劑。同時，分散助劑係可使用金屬皂類、聚乙烯蠟等。金屬皂係可例如：硬脂酸鋰、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鈣、棕櫚酸鎂、油酸鈣、油酸鈷等。又，聚乙烯蠟係可使用一般聚合型、分解型、改質型等各種聚乙烯蠟。
再者，利用本發明複合氧化物的上述塗佈液或樹脂組成物，通常呈白色或淡色，因而添加著色劑，而能成為經著色為各種顏色的熱傳導性塗佈液或樹脂組成物。此時所使用的著色劑係可使用各種有機、無機顏料。本發明複合氧化物以外的著色劑，係可例如：酞菁系顏料(特別係溴化酞菁藍顏料、酞菁綠顏料等)、偶氮系顏料(特別係聚縮合偶氮系顏料、偶氮甲鹼偶氮系顏料等)、甲亞胺系顏料、異吲哚啉酮系顏料、喹吖酮系顏料、蒽醌系顏料、二系顏料及培利酮(perinone)‧苝系顏料等有機顏料；黑色以外的其他複合氧化物系顏料、氧化鈦系白色顏料、氧化鈦系黃色顏料、氧化鈦系黑色顏料等氧化鈦系顏料；碳黑、群青、氧化鐵紅等無機顏料。
又，依照例如形成經摻合各種顏料、添加劑等的母料複合物，再利用擠出機施行熔融混練的方法而可獲得。可利用例如：對複合物用樹脂，摻合本發明複合氧化物與分散助劑，更視需要添加上述其他添加劑，再利用漢歇爾攪拌機等混合機施行混合；或者將混合物更進一步利用捏和機、加熱雙輥研磨機施行混練，經冷卻後，利用粉碎機施行粉碎形成粗粉狀；或者提供給擠出成形機施行擠出成形，而形成珠狀、柱形狀的方法。成形時所使用的方法並無特別的限定，利用例如：射出成形、擠出成形、加熱壓縮成形、吹塑成形、充氣成形、真空成形等方法而可獲得。
本發明的熱傳導性複合氧化物亦可形成如上述塗佈液或樹脂組成物，再藉由使用其，因而可使用於具有優異散熱性、同時具有優異耐酸性與耐濕性的電子裝置中。例如可利用金屬電路基板、電 路基板、金屬積層板、內層設有電路的貼金屬積層板等，能使用為接著性片材或散熱片、半導體密封劑、接著劑或散熱間隔物、潤滑脂等。
[實施例]
以下，針對實施例及比較例，針對本發明進行更具體說明。另外，以下的文中，「份」及「%」在無特別聲明的前提下係指「質量基準」。
[實施例1]
依如下述，利用濕式法，製作本發明實施例具有尖晶石構造之複合氧化物的尖晶石粉體。首先，在攪拌下，將軟水鋁石粉末(AlO(OH)、莫耳質量60)100份(1.66莫耳)添加於水3升中，形成軟水鋁石的懸浮液。此時所使用的軟水鋁石係使用粒子形狀呈粒狀、且平均粒徑約6μm者。接著，將氯化鎂六水合物(莫耳質量203.3、表中簡稱為「氯化Mg」)170份(0.83莫耳)，溶解於水200份中，而製作氯化鎂水溶液。又，將無水碳酸鈉130份溶解於水200份中而製作鹼溶液。然後，在攪拌下，將先前所製備之軟水鋁石的懸浮液加熱至70℃，經調整為pH8後，滴下先前所製備的鎂水溶液與鹼溶液。待滴下結束後，將懸浮液加熱至80℃，於加溫狀態下保持1小時。然後，懸浮液利用高速離心施行水洗，在導電率成為500μS/cm以下的階段施行過濾。所獲得過濾物依120℃施行乾燥後，將乾燥物在空氣中依1300℃施行5小時煅燒。然後，粉碎所獲得煅燒物，而獲得本實施例的粉末狀尖晶石(以下稱「尖晶石粉 體」)。
針對依上述所獲得尖晶石粉體，測定平均粒徑及硬度。相關詳細內容，容後述。又，將所獲得尖晶石粉體捏和至樹脂中，經成型後，測定所獲得成形體的物性，並施行評價。相關測定方法、評價方法及評價基準的詳細內容，容後述。結果係與組成等合併標記於表1。
[實施例2]
除將實施例1所使用的氯化鎂六水合物設為85份(0.42莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。然後，與實施例1同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表1所示。
[實施例3]
除將實施例1所使用氯化鎂六水合物設為203份(1.00莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。然後，與實施例1同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表1所示。
[實施例4]
除取代實施例1所使用的氯化鎂六水合物，改為使用硫酸鋅七水合物(莫耳質量287.7、表中簡稱為「硫酸Zn」)240份(0.83莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。然後， 與實施例1同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表1所示。
[實施例5]
除軟水鋁石以外的金屬鹽係使用實施例1所使用氯化鎂六水合物85份(0.42莫耳)、與硫酸鋅七水合物(莫耳質量287.7)120份(0.42莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。然後，與實施例1同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表1所示。
[評價]
針對實施例的各尖晶石粉體，依照下述方法測定粒徑、莫氏硬度及電絕緣性，且依照下述方法評價耐酸性及耐水性。又，如後述，在將尖晶石粉體捏和至樹脂中並施行成型後，依照下述方法測定所獲得成形體的耐酸性、耐水性及熱導率，而評價尖晶石粉體。表1中整合標記各尖晶石粉體的原料與組成等，以及所獲得的評價結果。
(數量平均粒徑測定)
尖晶石粉體(複合氧化物)的平均粒徑係利用從穿透式電子顯微鏡照片抽樣的影像，由隨機選擇50個地方的數值予以平均之數量平均粒徑。又，後述薄片狀、針狀等具有非等向性的複合氧化物，亦是與上述同樣地，將50個地方的數值予以平均，再從短軸長軸平均長度，選擇短軸平均長度/長軸平均長度的數值在1/2以下者， 分別測定短軸平均長度、長軸平均長度。
(硬度測定)
尖晶石粉體的硬度測定係根據1~10莫氏硬度，利用比較測定實施。具體而言，使測定物質在2個具有已知莫氏硬度值之表面平滑的礦物體間滑動，藉由表面狀態進行確認。本發明的熱傳導性複合氧化物必須為該莫氏硬度未滿9。此項理由係莫氏硬度為9的氧化鋁，如前述，若硬度過高會發生製造裝置遭磨損等問題的緣故。本發明所期待的本發明熱傳導性複合氧化物更佳莫氏硬度係6~8、特佳係7~8左右。
(評價用試料之製備)
使用尖晶石粉體(複合氧化物)，依如下述，製備評價對象之複合氧化物含有率不同的2種評價用樹脂成形體。使用相對於聚丙烯[prime polymer公司製；MFR(Meltflow rate)20g/10min]50質量份，含複合氧化物50質量份的樹脂組成物，以及相對於上述聚丙烯30質量份，含複合氧化物70質量份的樹脂組成物，利用設定溫度200℃的塑膠撞擊研磨機施行熔融混練，再依175℃施行模具沖壓成形，製備得評價用樹脂成形體。
(耐酸性測定-1)
將由上述所製備含複合氧化物50質量份的樹脂組成物構成的評價用樹脂成形體，切取為20mm×20mm×60mm大小，所獲得成形體在經加熱至50℃的pH2.0鹽酸溶液中浸漬3小時。於浸漬前後均 測定耐電壓，使用所獲得測定值，依照以下基準判定耐酸性。
<耐酸性-1之判定基準>
◎：經浸漬後的耐電壓較浸漬前的初期值降低未滿5%
○：經浸漬後的耐電壓較浸漬前的初期值降低達5%以上且未滿10%
△：經浸漬後的耐電壓較浸漬前的初期值降低達10%以上且未滿50%
×：經浸漬後的耐電壓較浸漬前的初期值降低達50%以上
(耐酸性測定-2)
測定用試料分別係使用實施例1與實施例4的尖晶石粉體，將尖晶石粉體2份浸漬於1/10當量的硫酸水溶液中，在放入容器並密閉的狀態下，經靜置100小時後，測定pH。使用所獲得測定值，依以下基準判定耐酸性並施行評價。另外，上述測定中，任一試料的初期pH均係1.2。又，耐酸性-2的試驗時，針對實施例僅針對實施例1與4實施。
<耐酸性-2之判定基準>
◎：經浸漬100小時後的pH較浸漬前的初期值上升係未滿0.5
○：經浸漬100小時後的pH較浸漬前的初期值上升係0.5以上且未滿1.0
△：經浸漬100小時後的pH較浸漬前的初期值上升係1.0以上且未滿3.0
×：經浸漬100小時後的pH較浸漬前的初期值上升係3.0以上
(耐水性測定)
使用尖晶石粉體(複合氧化物)5份，浸漬於純水100份，放入容器中，依100℃煮沸5分鐘後，施行過濾，將濾液設為測定用試料。使用依如上述製備的測定用試料，利用導電率計測定導電率，依照下述基準施行判定並評價。
<耐水性之判定基準>
◎：經浸漬後的導電率較浸漬前的初期值上升係未滿100μS/cm
○：經浸漬後的導電率較浸漬前的初期值上升係100μS/cm以上、且未滿300μS/cm
△：經浸漬後的導電率較浸漬前的初期值上升係300μS/cm以上、且未滿1000μS/cm
×：經浸漬後的導電率較浸漬前的初期值上升係達1000μS/cm以上
(電絕緣性測定)
將尖晶石粉體(複合氧化物)填充於鋁製環中之後，利用油壓沖壓機依20MPa施行加壓成型而準備測定用試料。使用該測定用試料，利用電阻率計施行電氣體積電阻值測定，使用所獲得的測定值，依下述基準施行判定並評價。
◎：1010Ω‧cm以上
○：105Ω‧cm以上~未滿1010Ω‧cm
△：10Ω‧cm以上~未滿105Ω‧cm
×：未滿10Ω‧cm
(熱導率測定)
分別使用評價對象的複合氧化物含有量為50%與70%之2種樹脂組成物，使用長20mm×寬20mm×高60mm的模具，依照與先前所製備評價用樹脂成形體同樣的方法進行試驗片製作。該試驗片的熱導率係使用京都電子工業股份有限公司製TPS-2500S進行測定，測定值如表中所示。表中的上層數值係有關使用複合氧化物含有量50%的樹脂組成物所製備的試驗片(表中記為「含50%」)，而表中的下層數值係有關使用複合氧化物含有量70%的樹脂組成物所製備的試驗片(表中記為「含70%」)。
[實施例6]
除取代實施例1所使用的軟水鋁石粉末，改為使用α-氧化鋁粉末(Al2O3、剛玉型(三方晶系)、莫氏硬度9、莫耳質量102)85份(0.83莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得原料係使用氯化鎂六水合物的本實施例尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表2所示。
[實施例7]
除取代實施例1所使用的軟水鋁石粉末，改為使用γ-氧化鋁粉末(Al2O3、尖晶石型(立方晶系)、莫耳質量102)85份(0.83莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得原料係使用氯化鎂六水合物的本實施例尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表2所示。
[實施例8]
除取代實施例1所使用的軟水鋁石粉末，改為使用θ-氧化鋁粉末(Al2O3、莫耳質量102)85份(氧化鋁0.83莫耳、鋁1.66莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得原料係使用氯化鎂六水合物的本實施例尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表2所示。另外，表中的(a)氧化鋁系化合物之莫耳數，為能清楚試料的組成比，設為鋁的莫耳數。
[實施例9]
除取代實施例6所使用的氯化鎂六水合物，改為使用氯化鈣一水合物(莫耳質量129、表中簡稱為「氯化Ca」)107份(0.83莫耳) 之外，其餘均與實施例6同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表2所示。
[實施例10]
除取代實施例6所使用的氯化鎂六水合物，改為使用氯化鍶六水合物(莫耳質量267、表中簡稱為「氯化St」)222份(0.83莫耳)之外，其餘均與實施例6同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表2所示。
[實施例11]
依照下述乾式法製作尖晶石粉體。具體而言，秤量：軟水鋁石粉末120份(2.0莫耳)、及碳酸鎂粉末(莫耳質量84、表中簡稱為「碳 酸Mg」)84份(1.0莫耳)，投入小型混合機中。然後，混合3分鐘後，於空氣中依1300℃施行5小時煅燒後，粉碎煅燒物，而獲得本實施例的尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體施行與實施例2同樣的物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表3所示。另外，軟水鋁石粉末係使用與實施例1同樣者。
[實施例12]
依照下述濕式混合法製作尖晶石粉體。具體而言，首先在攪拌下，將軟水鋁石粉末120份(2.0莫耳)添加於水3升中，形成懸浮液。接著，在攪拌懸浮液狀態下，添加碳酸鎂84份(1.0莫耳)。然後，將懸浮液利用高速離心施行水洗，於導電率成為500μS/cm以下的階段施行過濾。所獲得過濾物經依120℃施行乾燥後，將乾燥物在空氣中依1300℃煅燒5小時。然後，粉碎所獲得的煅燒物，而獲得本實施例的尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體施行與實施例2同樣的物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表3所示。另外，軟水鋁石粉末係使用與實施例1同樣者。
[實施例13]
與實施例11同樣地，利用乾式法製作尖晶石粉體。具體而言，除取代實施例11所使用的碳酸鎂，改為使用鹼性碳酸鋅粉末(2ZnCO3‧3Zn(OH)2‧H2O、莫耳質量549、表中簡稱為「碳酸Zn」)110份(0.2莫耳、鋅為1.0莫耳)之外，其餘均與實施例11同樣地獲得本實施例的尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體施行與實施例2同樣的物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表3所 示。此時，為能清楚組成，而將莫耳數記載為鋅的莫耳數。另外，軟水鋁石粉末係使用與實施例1同樣者。
[實施例14]
除取代實施例11所使用軟水鋁石粉末，改為使用α-氧化鋁粉末102份(1莫耳、鋁為2莫耳)之外，其餘均與實施例11同樣地利用乾式法獲得尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體施行與實施例2同樣的物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表3所示。另外，為能清楚組成，而將莫耳數記載為鋅的莫耳數。
[實施例15]
除取代實施例11所使用的軟水鋁石粉末，改為使用γ-氧化鋁粉末102份(1莫耳、鋁為2莫耳)之外，其餘均與實施例11同樣地利用乾式法獲得尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體施行與實施例2同樣的物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表3所示。另外，為能清楚組成，而將莫耳數記載為鋅的莫耳數。
[實施例16]
除取代實施例11所使用軟水鋁石粉末，改為使用θ-氧化鋁粉末102份(1莫耳、鋁為2莫耳)之外，其餘均與實施例11同樣地利用乾式法獲得尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體施行與實施例2同樣的物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表3所示。另外，為能清楚組成，而將莫耳數記載為鋅的莫耳數。
[實施例17]
除取代實施例1所使用的軟水鋁石粉末，改為使用長寬比20、平均粒徑10μm的薄片狀氧化鋁85份之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的薄片狀尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表4所示。
[實施例18]
除取代實施例1所使用的軟水鋁石粉末，改為使用長寬比20、平均粒徑8μm的薄片狀軟水鋁石85份之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的薄片狀尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表4所示。
[實施例19]
除取代實施例1所使用的軟水鋁石粉末，改為使用長寬比60、平均粒徑7μm的針狀軟水鋁石85份之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本實施例的針狀尖晶石粉體。然後，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表4所示。
[實施例20]
使用上述所獲得本發明實施例具有尖晶石構造複合氧化物的尖晶石粉體，依如下述改質尖晶石粉體的表面。首先，在攪拌下，將實施例1的尖晶石粉體140份添加於水800份中，形成懸浮液。 接著，在攪拌懸浮液狀態下，滴下在90℃水320份中溶解硬脂酸鈉7份的水溶液。然後，滴下稀硫酸進行中和直到pH成為9為止。所獲得懸浮液利用高速離心施行水洗，在導電率成為300μS/cm以下的階段施行過濾。所獲得過濾物依120℃施行乾燥後，將乾燥物在空氣中依1300℃施行5小時煅燒。然後，粉碎所獲得煅燒物，獲得本實施例經利用硬脂酸施行表面處理的尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體，與實施例1同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表5所示。
[實施例21]
除取代實施例20所使用硬脂酸鈉，改為使用油酸之外，其餘均與實施例20同樣地獲得經利用油酸施行表面處理的尖晶石粉體。針對所獲得尖晶石粉體，與實施例1同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表5所示。
[實施例22]
在依上述所獲得本發明實施例具有尖晶石構造複合氧化物的尖晶石粉體中，添加熱傳導性填料，而獲得本實施例的熱傳導性組成物。具體而言，在實施例1的尖晶石粉體140份中，添加熱傳導性填料的氮化硼7份後，利用混合機施行混合粉碎直到呈均勻為止，而獲得熱傳導性組成物。針對所獲得含有尖晶石粉體與熱傳導性填料的熱傳導性組成物，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表6所示。
[實施例23]
在實施例14的尖晶石粉體140份中，添加熱傳導性填料的α-氧化鋁2份之後，利用混合機施行混合粉碎直到呈均勻為止，獲得混合物。針對所獲得含有尖晶石粉體與熱傳導性填料的熱傳導性組成物，與實施例2同樣地施行物性測定、由各項試驗進行的評價，其結果如表6所示。
[比較例1]
藉由將與實施例1中使用為原料的同樣軟水鋁石粉末，依1300℃以上高溫施行煅燒，而獲得氧化鋁粉末。然後，施行與實施例1同樣的各項試驗，並測定且評價，評價結果如表7所示。
[比較例2]
將硫酸鋁的8%水溶液1260份、與在水2000份中溶解無水碳酸鈉640份的鹼溶液，依成為pH4的方式同時滴下至水1800份中。然後，依成為pH8.5的方式，同時滴下在水1000份中溶解氯化鎂六水合物200份的水溶液、與剩餘的鹼溶液，獲得含鋁系化合物的懸浮液。然後，將所獲得懸浮液藉由與實施例1同樣地獲得本比較例的尖晶石粉體。然後，與實施例1同樣地施行各項試驗，並測定物性，且進行評價，評價結果如表7所示。使用本比較例的尖晶石粉體，準備評價用樹脂成形體，但過於微粒子化導致處置性差，無 法使聚丙烯含有70質量份。
[比較例3]
針對與實施例6使用為原料同樣的α-氧化鋁，施行與實施例1同樣的各項試驗，並測定且評價，其評價結果如表7所示。
[比較例4]
針對與實施例22使用為原料同樣的氮化硼(表中簡稱為「氮化B」)粉末，施行與實施例1同樣的各項試驗，並測定且評價，其評價結果如表7所示。
[比較例5]
針對氧化鋅(表中簡稱為「氧化Zn」)粉末，施行與實施例1同樣的各項試驗，並測定且評價，其評價結果如表7所示。
[比較例6]
針對氧化鎂(表中簡稱為「氧化Mg」)粉末，施行與實施例1同樣的各項試驗，並測定且評價，其評價結果如表7所示。
[比較例7]
針對氮化鋁(表中簡稱為「氮化Al」)粉末，施行與實施例1同樣的各項試驗，並測定且評價，其評價結果如表7所示。
表7：比較例的粉末等之組成、物性及評價結果
[比較例8]
除將實施例1使用為原料的氯化鎂六水合物使用量設為30份(0.15莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本比較例的尖晶石粉體。然後，依照與實施例2所施行同樣的方法，施行各項試驗，測定物性並進行評價，其結果如表8所示。
[比較例9]
除將實施例1使用為原料的氯化鎂六水合物使用量設為350份(1.72莫耳)之外，其餘均與實施例1同樣地獲得本比較例的尖晶石粉體。然後，依照與實施例2所施行同樣的方法，施行各項試驗，測定物性並進行評價，其結果如表8所示。
如上述實施例及比較例所示，本發明實施例的熱傳導性複合氧化物能實現適度的莫氏硬度、耐酸性與耐水性均良好、電絕緣性與熱傳導性均優異、機能性高，能適用於多樣化用途。又，原料係使用形狀呈薄片狀或針狀氧化鋁系化合物，利用將其施行煅燒的簡便方法，可依高純度獲得形狀呈薄片狀或針狀之填料的較佳熱傳導性複合氧化物，因而其利用係指日可待。

Claims (8)

  1. 一種熱傳導性複合氧化物，係氧化鋁系化合物、及鋁以外之金屬的化合物之煅燒物，同時，係含有鋁、及鋁以外之金屬作為主成分金屬，且具尖晶石構造的複合氧化物；其特徵在於，上述鋁以外之金屬係鈣及鍶中之至少1種，上述氧化鋁系化合物的鋁元素莫耳數(a)、與構成上述鋁以外之金屬的化合物之上述鋁以外之金屬的莫耳數(b)之比(b莫耳)/(a莫耳)係0.1以上且1.0以下，其莫氏硬度係未滿9。
  2. 如申請專利範圍第1項之熱傳導性複合氧化物，其中，相對於所有金屬的合計，各金屬含有比例係源自上述氧化鋁系化合物的鋁為50~90莫耳%，上述鋁以外的金屬為10~50莫耳%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之熱傳導性複合氧化物，其中，上述氧化鋁系化合物係氧化鋁、氫氧化鋁或氧化鋁水合物。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之熱傳導性複合氧化物，其中，上述鋁以外的金屬化合物係從上述鋁以外的金屬之氧化物、氫氧化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氯化物、碳酸鹽、鹼性碳酸鹽、草酸鹽及醋酸鹽中選擇至少1種。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之熱傳導性複合氧化物，其中，其形狀係粉末狀、或其平均長軸5~40μm且其平均短軸0.1~30μm的薄片狀或針狀。
  6. 一種熱傳導性複合氧化物之製造方法，係申請專利範圍第1至5項中任一項之熱傳導性複合氧化物的製造方法，包括有：在氧化鋁系化合物的懸浮水溶液中，添加上述鋁以外之金屬之化 合物水溶液與鹼劑，使上述氧化鋁系化合物的表面析出沉澱物而生成先質的步驟；及煅燒所生成先質，然後再對煅燒物施行粉碎處理的步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項之熱傳導性複合氧化物之製造方法，其中，上述氧化鋁系化合物的形狀係粒狀、薄片狀或針狀。
  8. 一種含有熱傳導性複合氧化物之組成物，係除申請專利範圍第1至5項中任一項之熱傳導性複合氧化物外，進而含有熱傳導性填料。
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