TW202404897A - 樹脂組成物及用於其的氧化鋁粉末 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種不增加氧化鋁粉末的含量而可提高散熱特性的樹脂組成物。一種樹脂組成物，包含樹脂與氧化鋁粉末，所述樹脂組成物中，所述氧化鋁粉末包含：第一氧化鋁粒子，粒徑D50超過100 μm，藉由氪吸附法而測定的BET比表面積超過0.085 m ²/g；以及第二氧化鋁粒子，粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下。

Description

樹脂組成物及用於其的氧化鋁粉末

本揭示是有關於一種樹脂組成物及用於其的氧化鋁粉末。

藉由對電子零件通電而產生的熱經由散熱器而散熱。出於提高散熱效率的目的，已知於電子零件與散熱器之間利用散熱材料進行填充的技術。 作為散熱構件之一，已知有包含樹脂與無機粉末的散熱性的樹脂組成物，作為無機粉末，可利用氧化鋁粉末（例如專利文獻1～專利文獻3）。

於專利文獻1中，作為可改善高填充至樹脂中時的流動性的氧化鋁粉末，揭示如下的氧化鋁粉末：α相含有率為40%以下，平均圓形度為0.95以上，平均粒徑為100 μm以下。於環氧樹脂中含有氧化鋁粉末的半導體密封材料的用途中，視為較佳為將氧化鋁粉末的含量相對於樹脂組成物100體積%而設為40體積%以上，更佳為65體積%～90體積%。另外，於矽酮樹脂或矽酮橡膠中含有氧化鋁粉末的散熱構件的用途中，視為較佳為將氧化鋁粉末的含有率相對於樹脂組成物100體積%而設為65體積%以上，更佳為設為70體積%～80體積%。

於專利文獻2中，作為可改善調配至樹脂等時的組成物的黏性與流動性的氧化鋁粉末，揭示如下的氧化鋁粉末：平均球形度為0.93以上且氧化鋁的α率為95%以上。於調配有氧化鋁粉末的導熱性組成物中，較佳為氧化鋁粉末以50質量%～95質量%的量、特別是以70質量%～93質量%的量調配。

於專利文獻3中，揭示如下方法：使用噴射磨機對熔融氧化鋁進行破碎，去除該熔融氧化鋁粒子的邊緣，藉此獲得平均粒徑為5 μm～4000 μm的圓形狀熔融氧化鋁粒子。於包含圓形狀熔融氧化鋁粒子的高導熱性樹脂中，圓形狀熔融氧化鋁粒子的含量較佳為80質量%以上，於實施例中，相對於矽酮樹脂50 g而調配圓形狀熔融氧化鋁粒子200 g（80質量%）。 [現有技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]國際公開第2009/133904號 [專利文獻2]國際公開第2008/053536號 [專利文獻3]日本專利特開2006-169090號公報

[發明所欲解決之課題] 為了進一步提高樹脂組成物的散熱特性，例如考慮進一步增加樹脂組成物中的氧化鋁粉末的含量。然而，若氧化鋁粉末的含量過多，則由於以下的理由，難以形成所期望的形狀的樹脂組成物。 於樹脂組成物的一般的製造方法中，將氧化鋁粉末與（未硬化的）樹脂混合，將所獲得的混合物成形為所期望的形狀，對成形體中的樹脂進行硬化，從而獲得所期望的形狀的樹脂組成物。為了增加樹脂組成物中的氧化鋁粉末的含量，即便於作為其前驅物的混合物中，亦需要增加氧化鋁粉末的含量，其結果，混合物中的樹脂的含量減少。於混合物中，氧化鋁粉末中的多個氧化鋁粒子經由樹脂相互結合，因此能夠成形為所期望的形狀，但若樹脂的含量減少，則無法將氧化鋁粒子彼此充分結合，其結果，有時無法將混合物成形為所期望的形狀。

因此，代替增加樹脂組成物中的氧化鋁粉末的含量，期望利用其他方法來提高散熱特性。

因此，本發明的一實施方式的目的在於提供一種不增加氧化鋁粉末的含量而可提高散熱特性的樹脂組成物。 本發明的另一實施方式的目的在於提供一種適於製造一實施方式的樹脂組成物的氧化鋁粉末。 [解決課題之手段]

本發明的態樣1是一種樹脂組成物，包含樹脂與氧化鋁粉末， 所述樹脂組成物中， 所述氧化鋁粉末包含： 第一氧化鋁粒子，粒徑D50超過100 μm，藉由氪吸附法而測定的布厄特（Brunauer-Emmett-Tellern，BET）比表面積超過0.085 m ²/g；以及 第二氧化鋁粒子，粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下。

本發明的態樣2是如態樣1所述的樹脂組成物，其中 所述氧化鋁粉末滿足以下的式（1）。 A＞B     （1） 此處， A及B分別是將所述氧化鋁粉末的總量設為100質量%時的所述第一氧化鋁粒子及所述第二氧化鋁粒子的含量（質量%）。

本發明的態樣3是如態樣1或2所述的樹脂組成物，其中 所述第一氧化鋁粒子滿足以下的式（2）。 L2/L1×100＞100.0（%） （2） 此處， L1是自掃描式電子顯微鏡-電子背散射繞射（scanning electron microscope-electron backscattered diffraction，SEM-EBSD）像求出的所述第一氧化鋁粒子的外緣的長度， L2是自SEM-EBSD像求出的所述第一氧化鋁粒子內部中包含的邊界線的合計長度。

本發明的態樣4是如態樣1至3中任一項所述的樹脂組成物，其中 所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積為0.00005 cm ³/g以上。

本發明的態樣5是如態樣1至4中任一項所述的樹脂組成物，其中 於所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積分佈中，處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度超過0.000055 cm ³/g。

本發明的態樣6是如態樣1至5中任一項所述的樹脂組成物，其中 所述氧化鋁粉末更包含粒徑D50為3 μm以上且70 μm以下的第三氧化鋁粒子。

本發明的態樣7是一種氧化鋁粉末，包含： 第一氧化鋁粒子，粒徑D50超過100 μm，藉由氪吸附法而測定的BET比表面積超過0.085 m ²/g；以及 第二氧化鋁粒子，粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下。

本發明的態樣8是如態樣7所述的氧化鋁粉末， 滿足以下的式（1）。 A＞B     （1） 此處， A及B分別是將所述氧化鋁粉末的總量設為100質量%時的所述第一氧化鋁粒子及所述第二氧化鋁粒子的含量（質量%）。

本發明的態樣9是如態樣7或8所述的氧化鋁粉末，其中 所述第一氧化鋁粒子滿足以下的式（2）。 L2/L1×100＞100.0（%） （2） 此處， L1是自SEM-EBSD像求出的所述第一氧化鋁粒子的外緣的長度， L2是自SEM-EBSD像求出的所述第一氧化鋁粒子內部中包含的邊界線的合計長度。

本發明的態樣10是如態樣7至9中任一項所述的氧化鋁粉末，其中 所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積為0.00005 cm ³/g以上。

本發明的態樣11是如態樣7至10中任一項所述的氧化鋁粉末，其中 於所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積分佈中，處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度超過0.000055 cm ³/g。

本發明的態樣12是如態樣7至11中任一項所述的氧化鋁粉末， 更包含粒徑D50為3 μm以上且70 μm以下的第三氧化鋁粒子。 [發明的效果]

藉由本發明的一實施方式，可提供不增加氧化鋁粉末的含量而可提高散熱特性的樹脂組成物。 本發明的另一實施方式可提供適於製造一實施方式的樹脂組成物的氧化鋁粉末。

本發明者等人為了解決由於包含氧化鋁粉末與（未硬化的）樹脂的混合物的成形性降低的問題而導致無法增加氧化鋁粉末的含量此問題而進行了努力研究。其結果，發現使用包含粒徑不同的兩種以上的氧化鋁粒子（D50大的第一氧化鋁粒子與D50小的第二氧化鋁粒子）的氧化鋁粉末，且使第一氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積比規定值高，藉此不增加氧化鋁粉末的含量而可提高散熱特性，從而完成了本發明。 以下，對實施方式的樹脂組成物進行說明。

[樹脂組成物] 實施方式的樹脂組成物包含樹脂與氧化鋁粉末。依次說明對於構成樹脂組成物而言適合的氧化鋁粉末、以及適合的樹脂。

[氧化鋁粉末] 本說明書中的「氧化鋁粉末」是指與樹脂混合之前的氧化鋁粉末、以及與樹脂混合之後的氧化鋁粉末（例如，混合於樹脂組成物中的狀態的氧化鋁粉末）此兩者。

氧化鋁粉末包含第一氧化鋁粒子與第二氧化鋁粒子。 第一氧化鋁粒子的粒徑D50超過100 μm，第二氧化鋁粒子的粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下。再者，所謂「粒徑D50」是自累計粒度分佈的微粒側起累計50%的粒徑。於本說明書中，亦有時將粒徑D50簡單記載為「D50」。

第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的BET比表面積（以下有時記載為「Kr-BET比表面積」）超過0.085 m ²/g。BET比表面積成為知曉氧化鋁粒子的表面的凹凸程度的指標，因此可知第一氧化鋁粒子於粒子表面存在凹凸。

若使用包含此種第一氧化鋁粒子的氧化鋁粉末，則包含氧化鋁粉末與樹脂的混合物的導熱性良好。雖然其理由並不確定，但推測是以下般的機制。

若於熱通過樹脂組成物的內部時的散熱路徑上不存在導熱率低的樹脂，或者存在的樹脂薄，則樹脂組成物的導熱率變高（散熱特性提高）。由於第一氧化鋁粒子於粒子表面存在凹凸，因此樹脂被吸收至凹部內，存在於氧化鋁粒子間的樹脂的量減少。因此，存在於鄰接的氧化鋁粒子間的樹脂變薄，可提高樹脂組成物的散熱特性。

再者，由於鄰接的氧化鋁粒子間的樹脂的量減少，因此通常而言，將氧化鋁粒子彼此結合的力降低。然而，由於樹脂被吸收至第一氧化鋁粒子的粒子表面的凹部，樹脂與第一氧化鋁粒子的結合力上升。其結果，認為即便鄰接的氧化鋁粒子間的樹脂的量減少，將氧化鋁粒子彼此結合的力亦不易降低。

就此種理由而言，認為藉由使用包含Kr-BET比表面積超過0.085 m ²/g的第一氧化鋁粒子的氧化鋁粉末，可提高樹脂組成物的散熱特性。 再者，於本實施方式中，對氧化鋁粉末中包含的第一氧化鋁粒子與第二氧化鋁粒子中特別是第一氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積進行規定的原因在於：因D50大的第一氧化鋁粒子與樹脂的接觸面積廣，因此對吸收樹脂的量的影響大。

第一氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積較佳為超過0.085 m ²/g，更佳為超過0.100 m ²/g。Kr-BET比表面積的上限並無特別限定，例如可為1.000 m ²/g以下，進而亦可為0.200 m ²/g以下。

再者，於實施方式中，於測定第一氧化鋁粒子的BET比表面積時，作為吸附氣體，使用氪氣而非氮氣。藉此，可更準確地測定第一氧化鋁粒子的BET比表面積。

第二氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積相對於第一氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積的比例較佳為超過10，更佳為25以上，且較佳為200以下，更佳為75以下。第三氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積相對於第一氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積的比例較佳為1.0以上，更佳為2.5以上，且較佳為20以下，更佳為7.5以下。

第一氧化鋁粒子的粒徑D50如所述般超過100 μm，較佳為105 μm以上，更佳為110 μm以上，特佳為115 μm以上。另外，第一氧化鋁粒子的粒徑D50的上限並無特別限定，但就使與樹脂的混煉性良好的觀點而言，較佳為160 μm以下，更佳為155 μm以下，進而佳為150 μm以下，進而更佳為140 μm以下，特佳為135 μm以下。

第二氧化鋁粒子的粒徑D50如所述般，為0.1 μm以上且1.0 μm以下，較佳為0.2 μm以上，更佳為0.3 μm以上，且較佳為0.9 μm以下，更佳為0.6 μm以下。

氧化鋁粉末亦可更包含粒徑D50為3 μm以上且70 μm以下的第三氧化鋁粒子。 第三氧化鋁粒子的粒徑D50較佳為4 μm以上，更佳為8 μm以上，且較佳為80 μm以下，更佳為50 μm以下，進而佳為20 μm以下。

對於第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子及第三氧化鋁的D50，基於依據ISO 13322-2的動態圖像解析的原理，對各氧化鋁粒子的粒度分佈進行測定，使用由測定結果獲得的累計粒度分佈，求出自微粒側起累計50%的粒徑（D50）。作為測定裝置，例如使用功能粒徑分析儀（CAMSIZER）（弗爾德科學（VERDER Scientific）製造），將試樣依次投入至裝置內，利用乾空氣使凝聚粒子分散的同時，對通過照相機前的粒子進行測定。另外，亦可使用雷射粒度分佈測定裝置〔日機裝（股）製造的「麥奇克（Microtrac）：MT-3300」〕，利用雷射繞射法對粒度分佈進行測定。

於氧化鋁粉末包含第一氧化鋁粒子及第二氧化鋁粒子的情況下，氧化鋁粉末的粒度分佈中可存在源自第一氧化鋁粒子的第一波峰、以及源自第二氧化鋁粒子的第二波峰此至少兩個波峰。第一波峰的位置可成為接近第一氧化鋁粒子的D50的值，第二波峰位置可成為接近第二氧化鋁粒子的D50的值。

於氧化鋁粉末除包含第一氧化鋁粒子及第二氧化鋁粒子以外包含第三氧化鋁粒子的情況下，氧化鋁粉末的粒度分佈中可存在源自第一氧化鋁粒子的第一波峰、源自第二氧化鋁粒子的第二波峰、以及源自第三氧化鋁粒子的第三波峰此三個波峰。第一波峰的位置可成為接近第一氧化鋁粒子的D50的值，第二波峰的位置可成為接近第二氧化鋁粒子的D50的值，第三波峰的位置可成為接近第三氧化鋁粒子的D50的值。

如此，根據氧化鋁粉末的粒度分佈可確認氧化鋁粉末中包含第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、以及第三氧化鋁粒子。

如後述般，氧化鋁粉末是將第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、以及任意的第三氧化鋁粒子混合而製備。因此，藉由對混合前的各氧化鋁粒子的粒徑D50進行測定，可知曉混合後的氧化鋁粉末中包含的各氧化鋁粒子的粒徑D50。

另一方面，作為自混合後的氧化鋁粉末中確定各氧化鋁粒子的粒徑D50的方法，作為一例，可利用使用了孔徑100 μm的第一網眼與孔徑5 μm的第二網眼的濕式篩法，簡單地篩選為各氧化鋁粒子，並對篩選後的各氧化鋁粒子的D50進行測定。 當利用孔徑100 μm的第一網眼對氧化鋁粉末進行篩選時，第一氧化鋁粒子成為篩上物，第三氧化鋁粒子及第二氧化鋁粒子成為篩下物。然後，藉由利用孔徑5 μm的第二網眼對篩下物進行篩選，第三氧化鋁粒子成為篩上物，第二氧化鋁粒子成為篩下物。對於以所述方式篩選出的三種氧化鋁粒子，可分別測定D50及各種的物性值。另外，亦可測定氧化鋁粉末中包含的各氧化鋁粒子的含量。

於樹脂組成物中包含的氧化鋁粉末的情況下，可自樹脂組成物中除去樹脂而獲得氧化鋁粉末，並對該氧化鋁粉末的粒度分佈進行測定，或者進行篩選，藉此確認或分離氧化鋁粉末中的各氧化鋁粒子。此時，自粒度分佈的波峰位置確認氧化鋁粒子的D50，若包含多個氧化鋁粒子，則藉由根據各自的D50的值適宜選擇所述的孔徑的大小，亦可對氧化鋁粒子進行篩選、分離。 於與樹脂混合之前的氧化鋁粉末的情況下，可直接測定粒度分佈或篩選。

將氧化鋁粉末的總量設為100質量%時的第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、及第三氧化鋁粒子各自的較佳的含量如以下般。 第一氧化鋁粒子的含量較佳為50.0質量%以上且99.0質量%以下，更佳為50.0質量%以上且70.0質量%以下。 第二氧化鋁粒子的含量較佳為5.0質量%以上且49.9質量%以下，更佳為8.0質量%以上且35.0質量%以下。 第三氧化鋁粒子的含量較佳為0質量%以上且49.9質量%以下，更佳為5.0質量%以上且40.0質量%以下，特佳為5.0質量%以上且35.0質量%以下。

第二氧化鋁粒子較佳為多面體球狀。所謂「多面體球狀」是多面體且平均球形度（或亦可為正圓度）為0.70以上的形狀。若為多面體球狀，則可抑制與樹脂混合時的增黏，由於樹脂組成物中粒子彼此進行面接觸，因此導熱率提高。

氧化鋁粉末中的第一氧化鋁粒子的含量（質量%）較佳為比第二氧化鋁粒子的含量（質量%）多。即，氧化鋁粉末較佳為滿足以下的式（1）。 A＞B     （1） 此處， A及B分別是將所述氧化鋁粉末的總量設為100質量%時的所述第一氧化鋁粒子及所述第二氧化鋁粒子的含量（質量%）。

藉由氧化鋁粉末中的第一氧化鋁粒子的含量比第二氧化鋁粒子的含量多，可進一步提高樹脂組成物的散熱特性。

較佳為粒子內部的邊界線的合計長度L2相對於第一氧化鋁粒子的外緣的長度L1的比（以百分率（%）表述）超過100.0%。即，較佳為第一氧化鋁粒子滿足以下的式（2）。再者，於表述為「L2/L1（%）」的情況下，是指藉由式（2）的左邊（L2/L1×100）來求出。 L2/L1×100＞100.0（%） （2） 此處， L1是自SEM-EBSD像求出的所述第一氧化鋁粒子的外緣的長度， L2是自SEM-EBSD像求出的所述第一氧化鋁粒子內部中包含的邊界線的合計長度。

「邊界線的合計長度L2」是包含於第一氧化鋁粒子的內部的邊界線的總和，不包含第一氧化鋁粒子的外緣。邊界線的合計長度L2設為第一氧化鋁粒子的SEM-EBSD像中，將晶界的邊界線的合計長度L3與（於第一氧化鋁粒子的內部有空洞的情況下）該空洞的內壁的合計長度L4相加而成者（即，L2=L3+L4）。 的合計。

L2/L1更佳為超過0.8（即超過80.0%），進而佳為1.0以上（即100.0%以上），特佳為1.5以上（即150.0%以上）。

第二氧化鋁粒子的L2/L1（%）較佳為50.0%以下，更佳為20.0%以下，進而佳為10.0%以下。 第三氧化鋁粒子的L2/L1較佳為200.0%以下，更佳為150.0%以下，進而佳為50.0%以下，特佳為10.0%以下。 作為本實施方式的氧化鋁粒子的第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、以及第三氧化鋁粒子的全部L2/L1（%）較佳為150.0%以下，更佳為100.0%以下，進而佳為75.0%以下，特佳為50%以下。

較佳為藉由氪吸附法對第一氧化鋁粒子的細孔體積進行測定時，細孔體積為0.00005 cm ³/g以上。 與Kr-BET比表面積同樣地，細孔體積成為知曉粒子表面的凹凸程度的指標。藉由將第一氧化鋁粒子的細孔體積控制為所述範圍，可進一步提高樹脂組成物的散熱特性。

所述細孔體積較佳為超過0.00009 cm ³/g，更佳為0.0001 cm ³/g以上。所述細孔體積的上限並無特別限定，例如可為10 cm ³/g以下，進而可為1 cm ³/g以下。

第二氧化鋁粒子的細孔體積較佳為0.001 cm ³/g以上，且較佳為0.004 cm ³/g以下。 第三氧化鋁粒子的細孔體積較佳為0.0001 cm ³/g以上，且較佳為未滿0.001 cm ³/g。 另外，第二氧化鋁粒子的細孔體積相對於第一氧化鋁粒子的細孔體積的比例較佳為超過10，更佳為15以上，且較佳為35以下，更佳為25以下。另外，第三氧化鋁粒子的細孔體積相對於第一氧化鋁粒子的細孔體積的比例較佳為1.0以上，更佳為2.0以上，且較佳為10以下，更佳為7以下。藉由以所述方式進行，可提供可提高散熱特性的樹脂組成物。

較佳為藉由氪吸附法對第一氧化鋁粒子的細孔體積分佈進行測定時，處於細孔體積分佈的細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度超過0.000055 cm ³/g。 處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰可成為知曉樹脂滲入的容易度的指標。因此，藉由將波峰控制為所述範圍，可進一步提高樹脂組成物的散熱特性。 所述波峰高度較佳為超過0.000055 cm ³/g。所述細孔體積的上限並無特別限定，例如可為0.00012 cm ³/g以下，進而亦可為0.00010 cm ³/g以下。

第二氧化鋁粒子的所述波峰高度較佳為0.0003 cm ³/g以上，且較佳為0.003 cm ³/g以下。 第三氧化鋁粒子的所述波峰高度較佳為0.00006 cm ³/g以上，且較佳為0.0003 cm ³/g以下。 另外，第二氧化鋁粒子的所述波峰高度相對於第一氧化鋁粒子的所述波峰高度的比例較佳為超過5，更佳為15以上，且較佳為45以下，更佳為30以下。第三氧化鋁粒子的所述波峰高度相對於第一氧化鋁粒子的所述波峰高度的比例較佳為1.0以上，更佳為1.5以上，且較佳為5以下，更佳為3.5以下。藉由以所述方式進行，可提供可提高散熱特性的樹脂組成物。再者，該些波峰高度表示處於細孔徑2 nm～10 nm之間的最高波峰的高度。

氧化鋁粉末理想的是α-氧化鋁的含有率高。α-氧化鋁由於導熱率高，因此藉由提高氧化鋁粉末中的α-氧化鋁的含量，可提高氧化鋁粉末的導熱率。於本發明的實施方式的氧化鋁粉末中，較佳為關於第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、及第三氧化鋁粒子，作為α-氧化鋁的含量的指標的α化率分別處於以下的範圍。

第一氧化鋁粒子的α化率較佳為90%以上，更佳為92%以上，特佳為94%以上。 第二氧化鋁粒子的α化率較佳為90%以上，更佳為92%以上，特佳為94%以上。 第三氧化鋁粒子的α化率較佳為90%以上，更佳為92%以上，特佳為94%以上。

於本說明書中所謂「α化率」是相對於氧化鋁粒子中包含的全部氧化鋁而言的α-氧化鋁的含有率（體積%）。 關於α化率，藉由粉末X射線繞射法測定氧化鋁粒子，根據所獲得的繞射光譜求出於2θ=25.6°的位置出現的α相（012面）的波峰高度（I _25.6）、以及於2θ=46°的位置出現的γ相、η相、χ相、κ相、θ相及δ相的波峰高度（I ₄₆），並藉由以下的式（3）來算出。 α化率（%）=I _25.6/（I _25.6+I ₄₆）×100          （3）

氧化鋁粒子亦可包含α-氧化鋁以外的氧化鋁（δ-氧化鋁、θ-氧化鋁等）。α-氧化鋁以外的氧化鋁可以任意的態樣包含。例如，亦可於1粒的氧化鋁粒子的內部一起包含α-氧化鋁與α-氧化鋁以外的氧化鋁。另外，亦可一粒的氧化鋁粒子僅包含α-氧化鋁，另一粒的氧化鋁粒子僅包含α-氧化鋁以外的氧化鋁，該些氧化鋁粒子混合存在。

氧化鋁粒子的正圓度較佳為0.70以上，可使與樹脂的混煉性良好，可抑制複合材料的黏度上升。進而，亦可減少氧化鋁粒子對其他構件的磨損。作為本實施方式的氧化鋁粒子的第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、以及第三氧化鋁粒子的正圓度均較佳為0.70以上，更佳為0.75以上，特佳為0.80以上，特別更佳為0.85以上。

氧化鋁粒子的正圓度可藉由基於依據ISO 13322-2的動態圖像解析的原理的測定裝置（例如，功能粒徑分析儀（CAMSIZER）X2（弗爾德科學（VERDER Scientific）製造）），與粒度分佈同時地測定，正圓度（SPHT）依據ISO 9276-6進行解析，並根據SPHT=4πA/P ²來求出。式中的A是投影粒子圖像的面積的測定值，P是粒子投影圖像的外周長度的測定值。亦可藉由粒子的SEM觀察來求出正圓度。另外，亦可根據樹脂組成物的SEM剖面觀察來求出。

藉由將此種氧化鋁粉末用於樹脂組成物，可製造散熱特性得到提高的樹脂組成物。

關於所述氧化鋁粉末的各種物性的測定，只要是與樹脂混合之前的氧化鋁粉末，則可直接測定，另外，與樹脂混合之後（例如，樹脂與氧化鋁粉末的混合物的狀態、或使該混合物硬化而獲得的樹脂組成物的狀態），可測定除去樹脂後的氧化鋁粉末。

[氧化鋁粉末的製造方法] 氧化鋁粉末的製造方法包括混合第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、以及任意的第三氧化鋁粒子。 混合方法並無特別限定，可使用研缽混合、或真空下的自轉公轉式混合等混合方法。 於混合兩種氧化鋁粒子的情況下，秤量各自的規定量，放入混合容器中進行混合。於混合三種氧化鋁粒子的情況下，可秤量各自的規定量，全部同時放入混合容器中進行混合，亦可依次投入而混合。

[氧化鋁粒子的製造方法] 製造構成氧化鋁粉末的氧化鋁粒子（第一氧化鋁粒子與第二氧化鋁粒子、以及任意的第三氧化鋁粒子）的方法並無特別限定，只要可達成各氧化鋁粒子所要求的物性，則可利用任意的製造方法來製造。 另外，作為各氧化鋁粒子，亦可使用市售的氧化鋁粒子。

再者，於製造第一氧化鋁粒子的情況下，較佳為將微粒的α氧化鋁凝聚後的粒子用於原料中並利用火焰熔融法來製造。以所述方式獲得的氧化鋁粒子於表面具有微細的凹凸，因此能夠製造Kr-BET比表面積超過0.085 m ²/g的氧化鋁粒子。 於利用火焰熔融法製造第一氧化鋁粒子時，例如使用圖1所示的裝置。 為了利用火焰熔融法製造D50超過100 μm的第一氧化鋁粒子，首先，將D50為70 μm以上的氧化鋁粒子用於原料。較佳為90 μm以上。進而於火焰熔融後利用100 μm的篩進行篩選，並對篩上的粒子進行回收。 氧化鋁原料粒子的D50可利用與所述氧化鋁粒子的D50的測定方法相同的方法進行測定。

火焰熔融時使用的燃料氣體（例如LPG氣體）的供給量較佳為20 Nm ³/小時以上。根據燃料氣體的供給量，可改變火焰長度，燃料氣體的供給量越多，火焰長度越長，粒子於火焰中的滯留時間越長。燃料氣體的供給量越小，火焰長度越短，粒子於火焰中的滯留時間可越短。即，可改變氧化鋁原料粒子於火焰中的滯留時間，可改變氧化鋁原料粒子於火焰中的熔融程度（時間）。另外，可於維持氧化鋁原料粒子的原料粒子的結晶結構的狀態下使氧化鋁粒子表面的凹凸存在，能夠製造Kr-BET比表面積超過0.085 m ²/g的氧化鋁粒子。

[樹脂] 作為樹脂組成物中使用的樹脂，可自熱塑性樹脂、熱塑性彈性體、熱硬化性樹脂中選擇。再者，樹脂可單獨使用一種，亦可併用兩種以上。

作為熱塑性樹脂，可列舉：聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物等聚烯烴系樹脂、聚甲基戊烯、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙酸乙烯基酯、乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、聚乙烯基醇、聚乙烯基縮醛、聚偏二氟乙烯及聚四氟乙烯等氟系聚合體、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、苯乙烯-丙烯腈共聚物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）樹脂、聚苯-醚共聚物（PPE）樹脂、改質PPE樹脂、脂肪族聚醯胺類、芳香族聚醯胺類、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚甲基丙烯酸、聚甲基丙烯酸甲酯等聚甲基丙烯酸酯類、聚丙烯酸類、聚碳酸酯、聚苯硫醚、聚碸、聚醚碸、聚醚腈、聚醚酮、聚酮、液晶聚合物、矽酮樹脂、離聚物等。

作為熱塑性彈性體，可列舉：苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物或其水添化物、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物或其水添化物、苯乙烯系熱塑性彈性體、烯烴系熱塑性彈性體、氯乙烯系熱塑性彈性體、聚酯系熱塑性彈性體、聚胺基甲酸酯系熱塑性彈性體、聚醯胺系熱塑性彈性體等。

作為熱硬化性樹脂，可列舉：交聯橡膠、環氧樹脂、酚醛樹脂、聚醯亞胺樹脂、不飽和聚酯樹脂、鄰苯二甲酸二烯丙酯樹脂等。作為交聯橡膠的具體例，可列舉：天然橡膠、丙烯酸橡膠、丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、苯乙烯-丁二烯共聚橡膠、腈橡膠、氫化腈橡膠、氯丁二烯橡膠、乙烯-丙烯共聚橡膠、氯化聚乙烯橡膠、氯碸化聚乙烯橡膠、丁基橡膠、鹵化丁基橡膠、氟橡膠、胺基甲酸酯橡膠、及矽酮橡膠。

就加工性或特性的觀點而言，可較佳地使用聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚醯胺系樹脂、聚醯胺醯亞胺系樹脂、環氧系樹脂、酚系樹脂、矽酮樹脂。

進而，視需要亦可於不損及發明的效果的範圍內，於該些樹脂組成物中將塑化劑、硬化促進劑、偶合劑、填充劑、顏料、阻燃劑、抗氧化劑、界面活性劑、相容劑、耐候劑、抗黏連劑、抗靜電劑、調平劑、脫模劑等公知的添加劑單獨或適宜調配兩種以上。

於將樹脂組成物設為100質量%時，樹脂的含量較佳為4質量%～15質量%，更佳為6質量%～10質量%。若為該範圍，則由使用於表面具有凹凸的第一氧化鋁粒子帶來的提高散熱特性的效果顯著。

樹脂組成物中包含的樹脂的含量可由預先測定的樹脂組成物的質量與自樹脂組成物中除去樹脂而獲得的氧化鋁粉末的質量來求出。作為自樹脂組成物中除去樹脂的具體的方法，可列舉利用溶劑溶解去除樹脂的方法、將樹脂組成物灰化而去除樹脂的方法等。

[樹脂組成物的製造方法] 樹脂組成物的製造方法包括將氧化鋁粉末與樹脂混合的混合步驟。 混合步驟可使用一般使用的公知的方法，將樹脂與氧化鋁粉末混合而獲得樹脂組成物。 例如，於樹脂為液狀的情況下（例如液狀環氧樹脂等），可將液狀樹脂、氧化鋁粒子以及硬化劑混合後，利用熱或紫外線等使其硬化，藉此獲得樹脂組成物。硬化劑或混合方法、硬化方法可使用公知的硬化劑及方法。 另一方面，於樹脂為固體狀的情況下（例如聚烯烴樹脂或丙烯酸樹脂等），可於將樹脂與氧化鋁粒子混合後，利用熔融混練等公知的方法進行混練，藉此獲得目標樹脂組成物。

樹脂組成物中所使用的氧化鋁粉末可藉由將粒徑D50超過100 μm且藉由氪吸附法而測定的BET比表面積超過0.085 m ²/g的第一氧化鋁粒子、以及粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下的第二氧化鋁粒子混合來獲得。 可於將氧化鋁粉末與樹脂混合的混合步驟之前或混合步驟的同時，將第一氧化鋁粒子與第二氧化鋁粒子混合。 例如，亦可於混合步驟之前，預先混合第一氧化鋁粒子與第二氧化鋁粒子來製備氧化鋁粉末，之後進行將樹脂與氧化鋁粉末混合的混合步驟。 於另一例子中，亦可於樹脂與氧化鋁粉末的混合步驟時，將樹脂、第一氧化鋁粒子、以及第二氧化鋁粒子放入混合容器內進行混合。藉此，實質上可將樹脂與包含第一氧化鋁粒子和第二氧化鋁粒子的氧化鋁粉末混合。

於氧化鋁粉末除包含第一氧化鋁粒子與第二氧化鋁粒子以外更包含第三氧化鋁粒子的情況下，可任意地選擇將該些三種氧化鋁粒子混合的順序、及混合的時機。 關於混合三種氧化鋁粒子的順序，例如亦可同時混合第一氧化鋁粒子、第二氧化鋁粒子、以及第三氧化鋁粒子來製備氧化鋁粉末。 於另一例子中，亦可於任一種氧化鋁粒子中依次加入其他兩種氧化鋁粒子並混合來製備氧化鋁粉末。

將三種氧化鋁粒子混合的時機可為將氧化鋁粉末與樹脂混合的混合步驟之前、及/或與混合步驟同時。 例如，亦可於混合步驟之前，預先混合三種氧化鋁粒子來製備氧化鋁粉末，之後進行將樹脂與氧化鋁粉末混合的混合步驟。 於另一例子中，亦可製備預先混合了兩種氧化鋁粒子的兩種混合氧化鋁粒子，之後將兩種混合氧化鋁粒子、剩餘的一種氧化鋁粒子、以及樹脂放入混合容器內進行混合。 於又一例子中，亦可將樹脂與三種氧化鋁粒子放入混合容器內進行混合。 [實施例]

1.測定用試樣的製作 1）氧化鋁粒子的準備 準備具有表1所示的特性的氧化鋁粒子No.1a、氧化鋁粒子No.1b、氧化鋁粒子No.2a、及氧化鋁粒子No.3a。再者，氧化鋁粒子No.1a按照以下的順序製作，其他氧化鋁粒子使用市售者。

2）氧化鋁粒子No.1a的製作 氧化鋁粒子No.1a藉由火焰熔融法製作。 首先，準備包含單晶的氧化鋁的原料粒子。氧化鋁原料粒子呈稜角形狀。 利用孔徑132 μm的篩對該氧化鋁原料粒子進行篩選，將篩上部分的氧化鋁原料粒子用作氧化鋁粒子No.1a的原料。

使用圖1所示的裝置，由原料製作氧化鋁粒子No.1a。於圖1的裝置中，將來自氧氣供給系統10的氧氣分支，將其中一者（載氧氣體11）向進料器30供給，將另一者（燃燒氧氣12）向火焰熔融爐40的燃燒器41供給。供給至進料器30的原料藉由載氧氣體11而搬運至火焰熔融爐40的燃燒器41。另外，自氣體供給系統20以未滿20 Nm ³/小時向燃燒器41供給燃料氣體（LPG）。於燃燒器41中，由燃料氣體與燃燒氧氣12形成2150℃以上的高溫火焰，向其中供給分散於載氧氣體11中的原料。藉此，於火焰熔融爐40內，使原料熔融而球狀化。之後，利用旋風器50對球狀化的氧化鋁粒子進行分級，向旋風器50補充氧化鋁粒子No.1a。

3）氧化鋁粒子No.1b的製作 關於氧化鋁粒子No.1b，於原料中使用藉由拜耳（bayer）法製作的多晶狀氧化鋁粒子（D50：95 μm），將燃料氣體（LPG）的流量設為40 Nm ³/小時，除此以外於與No.1a相同的條件下利用火焰熔融法進行球狀化。將球狀化後的氧化鋁粒子捕捉到旋風器50，利用孔徑100 μm的篩對所回收的氧化鋁粒子進行篩選。將篩上部分的氧化鋁原料粒子作為氧化鋁粒子No.1b。

4）氧化鋁粉末的準備 以表2所示的調配率（各氧化鋁粒子的含量的比率），將第一氧化鋁粒子（氧化鋁粒子No.1a或氧化鋁粒子No.1b；均為球狀）、第二氧化鋁粒子（氧化鋁粒子No.2a；多面體球狀）、以及第三氧化鋁粒子（氧化鋁粒子No.3a；球狀）混合而準備氧化鋁粉末（實施例1～實施例2及參考例1）。

5）氧化鋁粉末與樹脂的混合物（混合試樣）的製作 以成為表2所示的調配率（氧化鋁粉末與樹脂的含量的比率）的方式調配氧化鋁粉末與樹脂，使用新基（Thinky）股份有限公司製造的自轉/公轉混合機（ARV-310）進行混練，從而獲得氧化鋁粉末與樹脂的混合物（實施例1～實施例2及參考例1的混合試樣）。 樹脂使用常溫硬化埋入樹脂 53型環氧樹脂（三啟（股）製造）。

2.氧化鋁粒子的粒徑D50的測定 測定氧化鋁粒子No.1a、氧化鋁粒子No.1b、氧化鋁粒子No.2a、及氧化鋁粒子No.3a的粒度分佈，求出粒徑D50。將測定結果示於表1。 關於氧化鋁粒子的粒度分佈，藉由基於依據ISO 13322-2的動態圖像解析的原理的裝置功能粒徑分析儀（CAMSIZER）X2（弗爾德科學（VERDER Scientific）製造）進行測定。關於測定，設為乾式，向裝置內依次投入試樣，利用50 kPa的乾空氣使凝聚粒子分散的同時測定在照相機前通過的粒子。測定試樣秤量3 g，並測定一次。重覆進行三次相同的測定，根據該些結果的累計平均值對粒度分佈進行解析。粒子徑設為圓相當粒子徑。所謂圓相當粒子徑是與投影粒子圖像相同的面積的正圓的粒子徑。另外，將粒子徑的基準設為體積。

3.氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積、細孔體積分佈、及細孔體積的測定 對氧化鋁粒子No.1a、氧化鋁粒子No.1b、氧化鋁粒子No.2a、及氧化鋁粒子No.3a的細孔體積分佈、Kr-BET比表面積、及細孔體積進行測定。 藉由氣體吸附的粉體（固體）的比表面積測定法是依據JIS Z 8830：2013，使用Kr作為吸附氣體。測定時，將1 g的氧化鋁粒子放入樣品管中，獲取吸附解吸等溫線，利用多點繪圖法進行Kr-BET比表面積（m ²/g）解析、及細孔體積分佈解析，求出Kr-BET比表面積及細孔體積。另外，根據細孔體積分佈，求出處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度。將各個測定結果示於表1。

4.氧化鋁粒子的外緣的長度L1與粒子內部的邊界線的合計長度L2的測定 使用氧化鋁粒子No.1a、氧化鋁粒子No.1b、氧化鋁粒子No.2a、氧化鋁粒子No.3a製作剖面觀察用試樣。於剖面觀察用試樣的製作中，於對氧化鋁粒子進行樹脂包埋後，利用金剛石切割機將樹脂與氧化鋁粒子切斷。之後，於剖面上蒸鍍Pt作為保護膜，利用Ar離子研磨進行剖面製備，利用Cu雙面膠帶固定於SEM試樣台，於無蒸鍍的情況下進行SEM-EBSD測定。決定觀察位置，以使兩粒以上的氧化鋁粒子完全進入觀察區域內（即，以使兩粒以上的氧化鋁粒子不與觀察區域的框接觸）。

於樣品的預處理及EBSD測定中，使用以下的機器。 ･使用機器 離子研磨裝置：IM-4000（日立製作所股份有限公司製造） 離子濺鍍裝置：E-1030（日立製作所股份有限公司製造） 超高解析度場發射型掃描電子顯微鏡：JSM-7800F Prime（日本電子股份有限公司製造） 背散射電子繞射裝置：Digiview V（TSL製造）

EBSD測定的條件如以下般。 ･測定區域：500.0 μm×400.0 μm ･加速電壓：20.0 kV ･倍率：×500 ･低真空度：30 Pa

於所獲得的EBSD像中，選擇兩粒以上不與觀察區域的框接觸的氧化鋁粒子。藉由圖像處理軟體圖像J（Image J）（美國國家衛生研究院（National Institute of Health）製造）求出各氧化鋁粒子的外緣的長度L1，算出其平均值。另外，對於各氧化鋁粒子的邊界線的合計長度L2，亦使用相同的圖像處理軟體來求出，算出該些的平均值。「邊界線的合計長度L2」是氧化鋁粒子的內部包含的邊界線的總和，設為不包含氧化鋁粒子的外緣。邊界線的合計長度L2是將氧化鋁粒子內部的粒界的合計長度與（於氧化鋁粒子的內部有空洞的情況下）該空洞的內壁的合計長度相加而求出。

求出邊界線的合計長度L2（平均值）相對於外緣的長度L1（平均值）之比L2/L1（%）（即，L2/L1×100）。將測定結果示於表1。

5.導熱率的測定 由表2所示的實施例1～實施例2及參考例1的混合試樣製作導熱率的測定用試樣片。於直徑20 mm的模具中放入2 g混合試樣，施加30 MPa的壓力進行成型，於室溫下放置24小時而使樹脂硬化。 將硬化後的成型體加工成10 mm見方×厚度2 mm的尺寸，並進行表面研磨，將研磨後而得者作為試驗片。關於該試驗片的厚度方向的導熱率，使用氙閃光分析儀（耐馳（NETZSCH）公司製造，LFA467），藉由雷射閃光法測定板狀的試驗片的厚度方向的導熱率。測定是於大氣環境下且25℃的條件下進行。

[表1]

氧化鋁粒子的種類	氧化鋁粒子No.	D50（μm）	細孔體積（cm 3/g）	Kr-BET比表面積（cm 2/g）	處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度（cm 3/g）	L2/L1（%）
第一氧化鋁粒子	1a	136	0.000044	0.053	0.000030	13.0
1b	122	0.000108	0.102	0.000070	223.0
第二氧化鋁粒子	2a	0.5	0.002358	4.393	0.001511	＜2.9
第三氧化鋁粒子	3a	5	0.000313	0.376	0.000146	139.0

[表2]

試驗No.	[氧化鋁粉末] 氧化鋁粒子的種類與氧化鋁粉末中的各氧化鋁粒子的調配率	[混合試樣] 樹脂與氧化鋁粉末的調配率
第一氧化鋁粒子	第二氧化鋁粒子	第三氧化鋁粒子	氧化鋁粉末（質量%）	樹脂（質量%）
氧化鋁粒子No	含量（質量%）	氧化鋁粒子No	含量（質量%）	氧化鋁粒子No	含量（質量%）
實施例1	1b	60	2a	30	3a	10	90	10
實施例2	1b	60	2a	30	3a	10	92	8
參考例1	1a	100	2a	0	3a	0	46.4	53.5

[表3]

試驗No.	導熱率（W/mK）
實施例1	4.2
實施例2	5.2
參考例1	2.56

實施例1～實施例2中藉由使用滿足本實施方式的條件的氧化鋁粉末，樹脂組成物的導熱率高。 可知，參考例1中製成的樹脂組成物的導熱率亦高至於作為散熱構件使用時無問題的程度，但與參考例1相比，實施例1～實施例2中的導熱率明顯高。由此確認到，控制第一氧化鋁粒子的Kr-BET比表面積的效果高。

10:氧氣供給系統 11:載氧氣體 12:燃燒氧氣 20:燃料氣體供給系統 30:進料器 40:火焰熔融爐 41:燃燒器 50:旋風器

圖1是表示用於利用火焰熔融法製造氧化鋁粒子的裝置的概略圖。

10:氧氣供給系統

11:載氧氣體

12:燃燒氧氣

20:燃料氣體供給系統

30:進料器

40:火焰熔融爐

41:燃燒器

50:旋風器

Claims (12)

1. 一種樹脂組成物，包含樹脂與氧化鋁粉末，所述樹脂組成物中， 所述氧化鋁粉末包含： 第一氧化鋁粒子，粒徑D50超過100 μm，藉由氪吸附法而測定的布厄特比表面積超過0.085 m ²/g；以及 第二氧化鋁粒子，粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下。
2. 如請求項1所述的樹脂組成物，其中 所述氧化鋁粉末滿足以下的式（1）， A＞B     （1） 此處， A及B分別是將所述氧化鋁粉末的總量設為100質量%時的所述第一氧化鋁粒子及所述第二氧化鋁粒子的含量（質量%）。
3. 如請求項1或2所述的樹脂組成物，其中 所述第一氧化鋁粒子滿足以下的式（2）， L2/L1×100＞100.0（%） （2） 此處， L1是自掃描式電子顯微鏡-電子背散射繞射像求出的所述第一氧化鋁粒子的外緣的長度， L2是自掃描式電子顯微鏡-電子背散射繞射像求出的所述第一氧化鋁粒子內部中包含的邊界線的合計長度。
4. 如請求項1或2所述的樹脂組成物，其中 所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積為0.00005 cm ³/g以上。
5. 如請求項1或2所述的樹脂組成物，其中 於所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積分佈中，處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度超過0.000055 cm ³/g。
6. 如請求項1或2所述的樹脂組成物，其中 所述氧化鋁粉末更包含粒徑D50為3 μm以上且70 μm以下的第三氧化鋁粒子。
7. 一種氧化鋁粉末，包含： 第一氧化鋁粒子，粒徑D50超過100 μm，藉由氪吸附法而測定的布厄特比表面積超過0.085 m ²/g；以及 第二氧化鋁粒子，粒徑D50為0.1 μm以上且1.0 μm以下。
8. 如請求項7所述的氧化鋁粉末， 滿足以下的式（1）， A＞B     （1） 此處， A及B分別是將所述氧化鋁粉末的總量設為100質量%時的所述第一氧化鋁粒子及所述第二氧化鋁粒子的含量（質量%）。
9. 如請求項7或8所述的氧化鋁粉末，其中 所述第一氧化鋁粒子滿足以下的式（2）， L2/L1×100＞100.0（%） （2） 此處， L1是自掃描式電子顯微鏡-電子背散射繞射像求出的所述第一氧化鋁粒子的外緣的長度， L2是自掃描式電子顯微鏡-電子背散射繞射像求出的所述第一氧化鋁粒子內部中包含的邊界線的合計長度。
10. 如請求項7或8所述的氧化鋁粉末，其中 所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積為0.00005 cm ³/g以上。
11. 如請求項7或8所述的氧化鋁粉末，其中 於所述第一氧化鋁粒子的藉由氪吸附法而測定的細孔體積分佈中，處於細孔徑2 nm～10 nm之間的波峰高度超過0.000055 cm ³/g。
12. 如請求項7或8所述的氧化鋁粉末， 更包含粒徑D50為3 μm以上且70 μm以下的第三氧化鋁粒子。