JPS63201047A - 特性付与型被覆層を有する微小材 - Google Patents
特性付与型被覆層を有する微小材Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、樹脂や金属への充填・複合化材、セラミッ
ク成形材料等として使用できる特性付与型の被覆層を有
する微小材に関するものである。
ク成形材料等として使用できる特性付与型の被覆層を有
する微小材に関するものである。
「従来の技術および問題点」
近年、電子分野・航空宇宙分野等の発展を契機に従来ま
でとは違った要求が工業材料に対して向けられるように
なってきた。係る状況で求められる材料特性は、絶縁性
、導電性、誘電性、磁性などの電気的特性、高強度、−
高靭性、耐摩耗性、耐熱性、断熱性、熱伝導性、低熱膨
張性などの機械的・熱的特性、生体順応性、触媒などの
生化学・化学的特性、光学的特性、等であり、かつこれ
らの特性を数種兼ね備えたものが必要とされ、その要求
レベルは年々高度なものとなっている。
でとは違った要求が工業材料に対して向けられるように
なってきた。係る状況で求められる材料特性は、絶縁性
、導電性、誘電性、磁性などの電気的特性、高強度、−
高靭性、耐摩耗性、耐熱性、断熱性、熱伝導性、低熱膨
張性などの機械的・熱的特性、生体順応性、触媒などの
生化学・化学的特性、光学的特性、等であり、かつこれ
らの特性を数種兼ね備えたものが必要とされ、その要求
レベルは年々高度なものとなっている。
そこで、最近、樹脂や金属に種々の粒子やウィスカーや
フレークを充填し、複合化させることにより母材のみで
は得られない機能や強度を持った材料を作り出す試みが
多く行なわれている。例えば、有機材料である樹脂の中
にセラミックスや金属の粒子またはウィスカーやフレー
クを混合し、それにより耐湿性に劣り、熱膨張率が大き
いという樹脂の欠点を改善したり、本来絶縁材料である
樹脂に導電性を持たせたり、逆にさらに高い絶縁性を持
たせたり、機械的強度を増したりしている。
フレークを充填し、複合化させることにより母材のみで
は得られない機能や強度を持った材料を作り出す試みが
多く行なわれている。例えば、有機材料である樹脂の中
にセラミックスや金属の粒子またはウィスカーやフレー
クを混合し、それにより耐湿性に劣り、熱膨張率が大き
いという樹脂の欠点を改善したり、本来絶縁材料である
樹脂に導電性を持たせたり、逆にさらに高い絶縁性を持
たせたり、機械的強度を増したりしている。
あるいは、前記粒子等を金属に充填・複合化し、母材で
ある金属を強化したり、耐摩耗性を増したり、というこ
とも行なわれている。
ある金属を強化したり、耐摩耗性を増したり、というこ
とも行なわれている。
そこで、−例として、樹脂の中にセラミックの粒子を充
填した代表的な例の一つである半導体封止用樹脂の場合
について説明する。半導体の封止は元々セラミックから
始まったことからも分かるように、セラミックのほうが
樹脂よりも半導体封止に対して優れた特性をもつが、成
形性が悪いため、成形が容易で、低コスト・大量生産に
向く樹脂が次第に使われるようになり、現在では半導体
封止の9割が樹脂封止となっている。ただし、樹脂とい
ってもその構成材料の7割はセラミックの充填剤であり
、有機材料である樹脂と無機材料であるセラミックスと
の複合材料といえる。半導体封止用樹脂に必要とされる
のは、優れた耐湿性、低熱膨張性、高純度、高熱伝導性
であり、これらの特性を実現するためにセラミックス粒
子を樹脂に混合している訳である。
填した代表的な例の一つである半導体封止用樹脂の場合
について説明する。半導体の封止は元々セラミックから
始まったことからも分かるように、セラミックのほうが
樹脂よりも半導体封止に対して優れた特性をもつが、成
形性が悪いため、成形が容易で、低コスト・大量生産に
向く樹脂が次第に使われるようになり、現在では半導体
封止の9割が樹脂封止となっている。ただし、樹脂とい
ってもその構成材料の7割はセラミックの充填剤であり
、有機材料である樹脂と無機材料であるセラミックスと
の複合材料といえる。半導体封止用樹脂に必要とされる
のは、優れた耐湿性、低熱膨張性、高純度、高熱伝導性
であり、これらの特性を実現するためにセラミックス粒
子を樹脂に混合している訳である。
ところで、このように樹脂に混合するための特性を満足
するようなセラミックスは多数あるが、実際に使われて
いるのはシリカのみである。その理由は、シリカかエポ
キシ樹脂等の樹脂材料と大変なじみやすく、それに伴っ
てカップリング剤等の混入技術の研究開発も進んでいる
ためてあり、樹脂に混練した場合、樹脂の硬化、機械的
強度、その他の特性に悪影響を与えないためでもある。
するようなセラミックスは多数あるが、実際に使われて
いるのはシリカのみである。その理由は、シリカかエポ
キシ樹脂等の樹脂材料と大変なじみやすく、それに伴っ
てカップリング剤等の混入技術の研究開発も進んでいる
ためてあり、樹脂に混練した場合、樹脂の硬化、機械的
強度、その他の特性に悪影響を与えないためでもある。
さらに、シリカか天然物で高純度のものが得られ、溶融
ガラス化したものは非常に低い熱膨張率を持つ、という
ことがあるからである。
ガラス化したものは非常に低い熱膨張率を持つ、という
ことがあるからである。
このようなシリカの働きがあったからこそ樹脂封止がこ
こまで普及してきたのであるが、最近、半導体封止用樹
脂に対して高熱伝導性の要求が強くなり、それに対応し
てシリカよりも熱伝導性のよい炭化ケイ素や窒化ケイ素
を充填剤として使用しようとする動きがでてきている。
こまで普及してきたのであるが、最近、半導体封止用樹
脂に対して高熱伝導性の要求が強くなり、それに対応し
てシリカよりも熱伝導性のよい炭化ケイ素や窒化ケイ素
を充填剤として使用しようとする動きがでてきている。
ところが両者ともに従来のエポキシ樹脂とのなじみが悪
く表面処理によってもその特性が改善しに<<、樹脂と
混練すると樹脂の硬化時に悪影響を及ぼし、樹脂が固ま
らなかったり、固まっても機械的強度が足りなかったり
、また、炭化ケイ素や窒化ケイ素となじみの良い特殊な
樹脂を使用した場合には非常にコストの高いものになる
という理由や、さらに炭化ケイ素の場合は絶縁性に劣る
こともあって、これらは使用できないか、使用できても
期待通りの特性が得られなかった。また、高熱伝導性と
いう点からすると金属材料は最適であるが、導電性があ
るため絶縁材料には使用できなかった。これらは一つの
例であるが、このほかにも様々の分野で、ある特性では
非常に優れているのだが、他の特性が目的とする物質の
要求特性に反するという理由からその物質を材料として
使用できない場合が度々あり、材料選択の幅を狭めてい
る。これは、材料の研究者ならば皆が経験することであ
り、この問題を解決できるならば、種々多様な特性を持
った優れた材料を得ることができるようになる。
く表面処理によってもその特性が改善しに<<、樹脂と
混練すると樹脂の硬化時に悪影響を及ぼし、樹脂が固ま
らなかったり、固まっても機械的強度が足りなかったり
、また、炭化ケイ素や窒化ケイ素となじみの良い特殊な
樹脂を使用した場合には非常にコストの高いものになる
という理由や、さらに炭化ケイ素の場合は絶縁性に劣る
こともあって、これらは使用できないか、使用できても
期待通りの特性が得られなかった。また、高熱伝導性と
いう点からすると金属材料は最適であるが、導電性があ
るため絶縁材料には使用できなかった。これらは一つの
例であるが、このほかにも様々の分野で、ある特性では
非常に優れているのだが、他の特性が目的とする物質の
要求特性に反するという理由からその物質を材料として
使用できない場合が度々あり、材料選択の幅を狭めてい
る。これは、材料の研究者ならば皆が経験することであ
り、この問題を解決できるならば、種々多様な特性を持
った優れた材料を得ることができるようになる。
「問題点を解決するための手段」
本発明は、外形状が粒子またはウィスカーまたはフレー
クである微小材本体の表面にこの微小材本体が持たない
特性を有する物質により少なくとも一層以上の被覆層を
形成してなる微小材であり、この微小材の特異な構造に
より府紀従来の問題点を解決したものである。
クである微小材本体の表面にこの微小材本体が持たない
特性を有する物質により少なくとも一層以上の被覆層を
形成してなる微小材であり、この微小材の特異な構造に
より府紀従来の問題点を解決したものである。
本発明に係る微小材の働きを、まず前記半導体封止用樹
脂を例にとって述べる。本発明の微小材の内、被覆層が
シリカで微小材が炭化ケイ素や窒化ケイ素のものを半導
体封止用樹脂の充填材として用いると、表面がシリカで
あるため従来から使用されているエポキシ樹脂とのなじ
みが非常によく、シリカと同様に扱えて樹脂に何等の悪
影響ら与えずに良好な樹脂成形体を得ることができる。
脂を例にとって述べる。本発明の微小材の内、被覆層が
シリカで微小材が炭化ケイ素や窒化ケイ素のものを半導
体封止用樹脂の充填材として用いると、表面がシリカで
あるため従来から使用されているエポキシ樹脂とのなじ
みが非常によく、シリカと同様に扱えて樹脂に何等の悪
影響ら与えずに良好な樹脂成形体を得ることができる。
しかも、樹脂と混練、成形した後には、内部粒子の特性
(高熱伝導性)を与え、また、シリカは絶縁性の良い物
質であるため、炭化ケイ素の電気絶縁性も改善され、高
熱伝導性の半導体封止用樹脂成形体が得られた。その他
にもシリカよりも高熱伝導性を有する充填材として、本
発明品の内、被覆層がシリカで内部が窒化ホウ素、マグ
ネシア、ベリリアである粒子等が使用でき、良好な結果
が得られた。さらに高熱での樹脂成形体を得ようとする
ならば、本発明品の内、被覆層がシリカ、内部がアルミ
ニウムである粒子を用いることも可能である。これは、
金属であるアルミニウムもシリカ層の絶縁効果により絶
縁材料である半導体封止用樹脂として充分使用できるか
らである。他にも本発明品の利用例として、被覆層がガ
ラス状のシリカで内部が結晶性のシリカである粒子を用
いれば、結晶性のシリカよりも金型摩耗の少ない充填材
が得られる。さらに金型摩耗の少ない充填材を得ようと
すれば、被覆層が樹脂の硬化物である粒子を用いろこと
により可能となる。
(高熱伝導性)を与え、また、シリカは絶縁性の良い物
質であるため、炭化ケイ素の電気絶縁性も改善され、高
熱伝導性の半導体封止用樹脂成形体が得られた。その他
にもシリカよりも高熱伝導性を有する充填材として、本
発明品の内、被覆層がシリカで内部が窒化ホウ素、マグ
ネシア、ベリリアである粒子等が使用でき、良好な結果
が得られた。さらに高熱での樹脂成形体を得ようとする
ならば、本発明品の内、被覆層がシリカ、内部がアルミ
ニウムである粒子を用いることも可能である。これは、
金属であるアルミニウムもシリカ層の絶縁効果により絶
縁材料である半導体封止用樹脂として充分使用できるか
らである。他にも本発明品の利用例として、被覆層がガ
ラス状のシリカで内部が結晶性のシリカである粒子を用
いれば、結晶性のシリカよりも金型摩耗の少ない充填材
が得られる。さらに金型摩耗の少ない充填材を得ようと
すれば、被覆層が樹脂の硬化物である粒子を用いろこと
により可能となる。
前記したように、本発明は、表面に少なくとも一層以上
の被覆層を持つことを特徴とする微小材に関するもので
あるが、本発明品の特徴は一つ一つの微小材本体が一層
以上の被覆層を持つことにより微小材か数種類の物質の
特性を合わせ持つことである。従来、成形物の表面に被
膜を形成することは良く行なイつれてきたが、各微小材
がその表面に被膜を持つ物質は本発明が始めてである。
の被覆層を持つことを特徴とする微小材に関するもので
あるが、本発明品の特徴は一つ一つの微小材本体が一層
以上の被覆層を持つことにより微小材か数種類の物質の
特性を合わせ持つことである。従来、成形物の表面に被
膜を形成することは良く行なイつれてきたが、各微小材
がその表面に被膜を持つ物質は本発明が始めてである。
なお、本発明品は高分子で被膜を作り、その浸透効果で
内部の物質をしみださせたり、一定期間内部の物質を保
護した後、被膜の破壊により内部の物質を流出さ仕るよ
うなマイクロカプセルとは本質的に異なるものであり、
各微小付自身が各微小材レベルで独自に内部物質の物性
と外部被膜を形成する物質の物性との両巻性を合わせも
つ一種の機能性複合材料である。これは、もちろん2種
以上の物質が単に混ざりあって構成されている粒子等の
微小材とも全く違うものである。我々は鋭意研究の結果
、下記の各組み合わせにおいて、表面に少なくとも一層
以上の被覆層を持つことを特徴とする微小材を凝集する
ことなく単分散の状態で製造することができた。すなわ
ち、 まず、微小材本体(内部物質)が、ケイ素(S i)、
チタン(T i)、ジルコニウム(Zr)、ゲルマニウ
ム(Ge)、鉄(Fe)、アルミニウム(Aり)、マグ
ネシウム(M g)、カルシウム(Ca)、ナトリウム
(Na)、ホウ素(B)、錫(Sn)、バリウム(Ba
)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(I
n)、タンタル(T a)、イツトリウム(Y)、トリ
ウム(T h)、ベリリウム(Be)、銅(Cu)、鉛
(Pb)、前記各元素の酸化物、前記各元素の窒化物、
前記各元素の炭化物、炭酸カルシウム(CaCO3)、
ムライト(3Al2O3” 25tOt)、マイカ、ス
ヒネル(MgO−Al2O6)、炭素(C)、炭酸バリ
ウム(BaCOs)、チタン酸バリウム(BaTiOa
、Ba1TiO4)、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、AS樹脂
、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、PET樹脂、PBT樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂
、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、天然ゴム、天然ゴ
ムの誘導体、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系合成
ゴム、多硫化系合成ゴム、クロロスルフォン化ポリエチ
レンからなる群から選ばれる少なくとも一種であり、ま
た、被覆層が、ケイ素(S i)、チタン(T i)、
ジルコニウム(Zr)、ゲルマニウム(Ge)、鉄(F
e)、アルミニウム(A12)、マグネシウム(Mg)
、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)、ホウ素(
B)、錫(Sn)、バリウム(B a)、ガリウム(G
a)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、タンタル
(Ta)、イツトリウム(Y)、トリウム(T h)、
ベリリウム(Be)、銅(Cu)、鉛(Pb)、前記各
元素の酸化物、前記各元素の窒化物、前記各元素の炭化
物、炭素(C)、ポリスチレン、ABS樹脂、メタクリ
ル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリスルホン、シリコーン樹脂、天然ゴム
誘導体、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系合成ゴム
、クロロスルフォン化ポリエチレン、フェノール樹脂、
ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド
、ASA樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種で
ある、組み合わせである。
内部の物質をしみださせたり、一定期間内部の物質を保
護した後、被膜の破壊により内部の物質を流出さ仕るよ
うなマイクロカプセルとは本質的に異なるものであり、
各微小付自身が各微小材レベルで独自に内部物質の物性
と外部被膜を形成する物質の物性との両巻性を合わせも
つ一種の機能性複合材料である。これは、もちろん2種
以上の物質が単に混ざりあって構成されている粒子等の
微小材とも全く違うものである。我々は鋭意研究の結果
、下記の各組み合わせにおいて、表面に少なくとも一層
以上の被覆層を持つことを特徴とする微小材を凝集する
ことなく単分散の状態で製造することができた。すなわ
ち、 まず、微小材本体(内部物質)が、ケイ素(S i)、
チタン(T i)、ジルコニウム(Zr)、ゲルマニウ
ム(Ge)、鉄(Fe)、アルミニウム(Aり)、マグ
ネシウム(M g)、カルシウム(Ca)、ナトリウム
(Na)、ホウ素(B)、錫(Sn)、バリウム(Ba
)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(I
n)、タンタル(T a)、イツトリウム(Y)、トリ
ウム(T h)、ベリリウム(Be)、銅(Cu)、鉛
(Pb)、前記各元素の酸化物、前記各元素の窒化物、
前記各元素の炭化物、炭酸カルシウム(CaCO3)、
ムライト(3Al2O3” 25tOt)、マイカ、ス
ヒネル(MgO−Al2O6)、炭素(C)、炭酸バリ
ウム(BaCOs)、チタン酸バリウム(BaTiOa
、Ba1TiO4)、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、AS樹脂
、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、PET樹脂、PBT樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂
、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、天然ゴム、天然ゴ
ムの誘導体、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系合成
ゴム、多硫化系合成ゴム、クロロスルフォン化ポリエチ
レンからなる群から選ばれる少なくとも一種であり、ま
た、被覆層が、ケイ素(S i)、チタン(T i)、
ジルコニウム(Zr)、ゲルマニウム(Ge)、鉄(F
e)、アルミニウム(A12)、マグネシウム(Mg)
、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)、ホウ素(
B)、錫(Sn)、バリウム(B a)、ガリウム(G
a)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、タンタル
(Ta)、イツトリウム(Y)、トリウム(T h)、
ベリリウム(Be)、銅(Cu)、鉛(Pb)、前記各
元素の酸化物、前記各元素の窒化物、前記各元素の炭化
物、炭素(C)、ポリスチレン、ABS樹脂、メタクリ
ル樹脂、酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカ
ーボネート、ポリスルホン、シリコーン樹脂、天然ゴム
誘導体、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系合成ゴム
、クロロスルフォン化ポリエチレン、フェノール樹脂、
ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド
、ASA樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種で
ある、組み合わせである。
なお、本発明における被覆層の厚みはo、ootミクロ
ンから数十ミクロンであり、微小材本体の大きさは、0
.01ミクロンから数百ミクロンである。
ンから数十ミクロンであり、微小材本体の大きさは、0
.01ミクロンから数百ミクロンである。
また、その粒子の形状は角形状(破砕形状)、球形状の
どちらをもとり得るものである。
どちらをもとり得るものである。
以下、本発明を実施例によりさらに詳しく説明するが、
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
「実施例夏 」
微小材本体が炭化ケイ素(SiC)粒子で、被覆層がシ
リカである微小材を作製し、これを(配合例■)に示し
た配合比に従って樹脂等に配合し、それを熱ロールを用
いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成形
したものは機械的強度も良好な成形体となった。その物
性値(熱伝導率、熱膨張率)を表1に示した。
リカである微小材を作製し、これを(配合例■)に示し
た配合比に従って樹脂等に配合し、それを熱ロールを用
いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成形
したものは機械的強度も良好な成形体となった。その物
性値(熱伝導率、熱膨張率)を表1に示した。
「実施例2 」
微小材本体が窒化ケイ素(SiJ4)粒子で、被覆層が
シリカである微小材を作製し、これを(配合例1)に示
した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5
分間混練し、成形材料を得た。
シリカである微小材を作製し、これを(配合例1)に示
した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5
分間混練し、成形材料を得た。
これを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形体
となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく
表1′に示した。
となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく
表1′に示した。
「実施例3 」
微小材本体が窒化ホウ素(BN)粒子で、被覆層がシリ
カである微小材を作製し、これを(配合例1)に示した
配合比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5分間
混練し、成形材料を得た。これを用いて成形したものは
機械的強度も良好な成形体となった。その物性値(熱伝
導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
カである微小材を作製し、これを(配合例1)に示した
配合比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5分間
混練し、成形材料を得た。これを用いて成形したものは
機械的強度も良好な成形体となった。その物性値(熱伝
導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
「実施例4 」
微小材本体がマグネシア(MyO)粒子で、被覆層がシ
リカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1
)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用
いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成形
したものは機械的強度ら良好な成形体となった。その物
性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
リカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1
)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用
いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成形
したものは機械的強度ら良好な成形体となった。その物
性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
「実施例5 」
微小材本体がベリリア(Bed)粒子で、被覆層がシリ
カである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)
に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用い
て5分間混練し、成形材料を得た。
カである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)
に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用い
て5分間混練し、成形材料を得た。
これを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形体
となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく
表1に示した。
となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく
表1に示した。
「実施例6 」
微小材本体がジルコニア(ZrOt)粒子で、被覆層が
シリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例
1)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを
用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成
形したものは機械的強度も良好な成形体となった。その
物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
シリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例
1)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを
用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成
形したものは機械的強度も良好な成形体となった。その
物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
「実施例7 」
微小材本体が炭酸カルシウム(CaCO3)粒子で、被
覆層がシリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(
配合例1)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロ
ールを用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用
いて成形したものは機械的強度ら良好な成形体となった
。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示
した。
覆層がシリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(
配合例1)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロ
ールを用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用
いて成形したものは機械的強度ら良好な成形体となった
。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示
した。
「実施例8 」
微小材本体がカルシア(Cab)粒子で、被覆層がシリ
カである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)
に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用い
て5分間混練し、成形材料を得た。
カである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)
に示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを用い
て5分間混練し、成形材料を得た。
これを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形体
となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じ(
表1に示した。
となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じ(
表1に示した。
「実施例9 」
微小材本体がムライト(3AI2tO,・2SiOt)
粒子で、被覆層がシリカである微小材を作製し、これを
樹脂等に(配合例1)に示した配合比に従って配合し、
それを熱ロールを用いて5分間混練し、成形材料を得た
。これを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形
体となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じ
く表1に示した。
粒子で、被覆層がシリカである微小材を作製し、これを
樹脂等に(配合例1)に示した配合比に従って配合し、
それを熱ロールを用いて5分間混練し、成形材料を得た
。これを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形
体となった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じ
く表1に示した。
「実施例10」
微小材本体がマイカ粒子で、被覆層がシリカである微小
材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)に示した配合
比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5分間混練
し、成形材料を得た。これを用いて成形したものは機械
的強度も良好な成形体となった。その物性値(熱伝導率
、熱膨張率)を同じく表1に示した。
材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)に示した配合
比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5分間混練
し、成形材料を得た。これを用いて成形したものは機械
的強度も良好な成形体となった。その物性値(熱伝導率
、熱膨張率)を同じく表1に示した。
「実施例11」
微小材本体がスピネル(Mli’0−AI2tOJ粒子
で、被覆層がシリカである微小材を作製し、これを樹脂
等に(配合例1)に示した配合比に従って配合し、それ
を熱ロールを用いて5分間混練し、成形材料を得た。こ
れを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形体と
なった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表
Iに示した。
で、被覆層がシリカである微小材を作製し、これを樹脂
等に(配合例1)に示した配合比に従って配合し、それ
を熱ロールを用いて5分間混練し、成形材料を得た。こ
れを用いて成形したものは機械的強度も良好な成形体と
なった。その物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表
Iに示した。
「実施例(2」
微小材本体がカーボン粒子で、被覆層がシリカである微
小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)に示した配
合比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5分間混
練し、成形材料を得た。これを用いて成形したものは機
械的強度も良好な成形体となった。その物性値(熱伝導
率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
小材を作製し、これを樹脂等に(配合例1)に示した配
合比に従って配合し、それを熱ロールを用いて5分間混
練し、成形材料を得た。これを用いて成形したものは機
械的強度も良好な成形体となった。その物性値(熱伝導
率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
「実施例13」
微小材本体が二酸化チタン(Tidy)粒子で、被覆層
がシリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合
例りに示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを
用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成
形したしのは機械的強度も良好な成形体となった。その
物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
がシリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合
例りに示した配合比に従って配合し、それを熱ロールを
用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて成
形したしのは機械的強度も良好な成形体となった。その
物性値(熱伝導率、熱膨張率)を同じく表1に示した。
「実施例14」
微小材本体がアルミ−ニウム(A12)粒子で、被覆層
がシリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合
例1)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロール
を用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて
成形したものは機械的強度も良好な成形体となり、その
物性値(熱伝導率、熱膨張率)を表1に示した。
がシリカである微小材を作製し、これを樹脂等に(配合
例1)に示した配合比に従って配合し、それを熱ロール
を用いて5分間混練し、成形材料を得た。これを用いて
成形したものは機械的強度も良好な成形体となり、その
物性値(熱伝導率、熱膨張率)を表1に示した。
(以下、余白)
(配合例1)
(比較例1)
前記(配合例1)において、充填材として溶融シリカを
用い、同配合比により前記各実施例と同様にして成形品
を得た。この成形品の物性値を同じく表1に示した。
用い、同配合比により前記各実施例と同様にして成形品
を得た。この成形品の物性値を同じく表1に示した。
(比較例2)
面記(配合PII )において、充填材として結晶性シ
リカを用い、同配合比により前記各実施例と同様にして
成形品を得た。この成形品の物性値を同じく表1に示し
た。
リカを用い、同配合比により前記各実施例と同様にして
成形品を得た。この成形品の物性値を同じく表1に示し
た。
なお、上記各実施例に用いた各充填材の微小材本体の寸
法は、粒子では約30ミクロン径、ウィスカーでは直径
約2ミクロンで、長さ約30ミクロン、フレークでは約
30ミクロン径で、被覆層の厚みは約0.3ミクロンで
あり、外形状は角形状(破砕形状)と球形状とであった
。また、各比較例に用いた充填材の寸法ら各実施例にお
ける前記微小材本体の寸法とほぼ同寸法であった。
法は、粒子では約30ミクロン径、ウィスカーでは直径
約2ミクロンで、長さ約30ミクロン、フレークでは約
30ミクロン径で、被覆層の厚みは約0.3ミクロンで
あり、外形状は角形状(破砕形状)と球形状とであった
。また、各比較例に用いた充填材の寸法ら各実施例にお
ける前記微小材本体の寸法とほぼ同寸法であった。
(以下、余白)
[表1]
前記表1から明らかなように、「実施例1,2.3.4
.5.8.11.12.13.14」においては、(比
較例2)より熱伝導性の良い樹脂成形体が得られた。「
実施例6.7.9」においては、(比較例1)よりも熱
伝導性の良い樹脂成形体が得られた。
.5.8.11.12.13.14」においては、(比
較例2)より熱伝導性の良い樹脂成形体が得られた。「
実施例6.7.9」においては、(比較例1)よりも熱
伝導性の良い樹脂成形体が得られた。
また、「実施例10」においては、充填材の形状により
高強度の樹脂が得られた。これらから、「実施例1〜9
.11〜14」で得られろ樹脂成形体は、高熱伝導性で
絶縁性がよく、半導体封止用樹脂を始めとして種々の分
野で利用可能であることがわかる。また、「実施例10
」で用いた微小材を[実施例IJ等の他の「実施例」に
混合することにより熱伝導性が良く、強度も高い樹脂成
形体を得ることが可能であることもわかる。
高強度の樹脂が得られた。これらから、「実施例1〜9
.11〜14」で得られろ樹脂成形体は、高熱伝導性で
絶縁性がよく、半導体封止用樹脂を始めとして種々の分
野で利用可能であることがわかる。また、「実施例10
」で用いた微小材を[実施例IJ等の他の「実施例」に
混合することにより熱伝導性が良く、強度も高い樹脂成
形体を得ることが可能であることもわかる。
「実施例15」
本発明の微小材の内、被覆層がCaOとSiO2で、微
小材本体がアルミナであるものの表面部分のみを焼成す
ると、表面部分はいわゆるセメント質で内部はアルミナ
である粒子が得られる。これを水と反応させれば、表面
層の水和反応により各粒子が結合して成形体が得られる
。この成形体は、粒界部分のみがCaOとSin、と1
to3相で残りの大部分はアルミナであるため、耐熱性
と熱伝導性とに優れた成形体となり、しかち水と混合し
て型枠に流し込むことによりどのような形にも成形する
ことができるため、従来のアルミナ質耐火物に比べて成
形性が良く、低コストの耐火物を得ることができる。
小材本体がアルミナであるものの表面部分のみを焼成す
ると、表面部分はいわゆるセメント質で内部はアルミナ
である粒子が得られる。これを水と反応させれば、表面
層の水和反応により各粒子が結合して成形体が得られる
。この成形体は、粒界部分のみがCaOとSin、と1
to3相で残りの大部分はアルミナであるため、耐熱性
と熱伝導性とに優れた成形体となり、しかち水と混合し
て型枠に流し込むことによりどのような形にも成形する
ことができるため、従来のアルミナ質耐火物に比べて成
形性が良く、低コストの耐火物を得ることができる。
[実施例16J
本発明の微小材の内、被覆層が5insで、微小材本体
がアルミナであるものをゴムの充填材として用いれば、
表面のシリカ相によりゴムと非常に良くなじみアルミナ
の持つ耐熱性、高熱伝導性、耐摩耗性が付与されるため
、耐熱、耐摩耗性のゴム製品を得ることができる。
がアルミナであるものをゴムの充填材として用いれば、
表面のシリカ相によりゴムと非常に良くなじみアルミナ
の持つ耐熱性、高熱伝導性、耐摩耗性が付与されるため
、耐熱、耐摩耗性のゴム製品を得ることができる。
「実施例17」
本発明の微小材の内、被覆層が5iOzで、微小材本体
がアルミナであるものをフッ素樹脂の充填材として用い
れば、フッ素樹脂の耐熱性をさらに向上させ、その上、
耐摩耗性も向上するので、ベアリングのような高温にな
り、摩耗の激しい部品にも樹脂成形体が使用できるよう
になる。また、この場合、球状の微小材を用いれば、得
られる樹脂成形体の表面を滑らかにすることができ、さ
らにベアリング用として適するものにすることができろ
。
がアルミナであるものをフッ素樹脂の充填材として用い
れば、フッ素樹脂の耐熱性をさらに向上させ、その上、
耐摩耗性も向上するので、ベアリングのような高温にな
り、摩耗の激しい部品にも樹脂成形体が使用できるよう
になる。また、この場合、球状の微小材を用いれば、得
られる樹脂成形体の表面を滑らかにすることができ、さ
らにベアリング用として適するものにすることができろ
。
「実施例18」
本発明の微小材の内、被覆層が5iOzで、微小材本体
がアルミナであるものを塗料の充填材として用いれば、
表面のシリカ相により塗料である樹脂とのなじみが良く
、その流動性や固まり具合に悪影響を与えないで、耐候
性、耐摩耗性のある塗料が得られる。
がアルミナであるものを塗料の充填材として用いれば、
表面のシリカ相により塗料である樹脂とのなじみが良く
、その流動性や固まり具合に悪影響を与えないで、耐候
性、耐摩耗性のある塗料が得られる。
「実施例19」
本発明の微小材の内、被覆層かガラス質シリカで、微小
材本体が結晶質シリカであるものをエポキシ樹脂の充填
材として用いた。その結果、成形時の金型摩耗が結晶質
シリカを用いた場合の273に減り、その成形体の熱伝
導率は結晶質シリカを用いた場合とほとんど変わらなか
った。
材本体が結晶質シリカであるものをエポキシ樹脂の充填
材として用いた。その結果、成形時の金型摩耗が結晶質
シリカを用いた場合の273に減り、その成形体の熱伝
導率は結晶質シリカを用いた場合とほとんど変わらなか
った。
「実施例20」
本発明の微小材の内、被覆層がエポキシ樹脂硬化体で、
微小材本体が結晶質シリカであるものをエポキシ樹脂の
充填材として用いた。その結果、成形時の金型摩耗が前
記「実施例19」よりさらに減少した。
微小材本体が結晶質シリカであるものをエポキシ樹脂の
充填材として用いた。その結果、成形時の金型摩耗が前
記「実施例19」よりさらに減少した。
「実施例21」
従来、窒化ケイ素の焼結の際には、MipO、Y 、0
3゜A(!203を添加剤として混ぜ、窒化ケイ素の焼
結のしにくさを改善している。しかし、この場合、添加
剤の混合が均一に行かないといった問題が起こる。そこ
で、本発明の微小材の内、被覆層がMgOで微小材本体
がSi、N、であるもの、または被覆層がY2O3とA
hO3で微小材本体がSi3N+であるものを焼結用の
原料として用いれば、非常に良好な焼結体を得ることが
できる。
3゜A(!203を添加剤として混ぜ、窒化ケイ素の焼
結のしにくさを改善している。しかし、この場合、添加
剤の混合が均一に行かないといった問題が起こる。そこ
で、本発明の微小材の内、被覆層がMgOで微小材本体
がSi、N、であるもの、または被覆層がY2O3とA
hO3で微小材本体がSi3N+であるものを焼結用の
原料として用いれば、非常に良好な焼結体を得ることが
できる。
「実施例22」
平均粒径20μだのエポキシ樹脂硬化物の破砕品100
9と、Sn02分10重量%、加水分解率100%の錫
のアルコキシド加水分解液とを混合し、スプレードレア
イヤーで150℃で乾燥させることにより、被覆層がS
no 2で、内部がエポキシ樹脂である粒子が得られ
た。この時、被覆層の厚みは、0.6ミクロンであった
。
9と、Sn02分10重量%、加水分解率100%の錫
のアルコキシド加水分解液とを混合し、スプレードレア
イヤーで150℃で乾燥させることにより、被覆層がS
no 2で、内部がエポキシ樹脂である粒子が得られ
た。この時、被覆層の厚みは、0.6ミクロンであった
。
「発明の効果」
以上述べたように、本発明に係る特性付与型被覆層を有
する微小材は、表面被覆層の特性と微小材本体の特性と
を合わせ持つものであり、被覆層と微小材本体の構成物
質の組み合わせを替えることにより必要とされる2M以
上の特性を同時に満足させることができ、充填材、複合
化材、セラミック成形材料など様々な用途に適用可能で
ある。
する微小材は、表面被覆層の特性と微小材本体の特性と
を合わせ持つものであり、被覆層と微小材本体の構成物
質の組み合わせを替えることにより必要とされる2M以
上の特性を同時に満足させることができ、充填材、複合
化材、セラミック成形材料など様々な用途に適用可能で
ある。
Claims (3)
- (1)外形状が粒子またはウィスカーまたはフレークで
ある微小材本体の表面に前記微小材本体が有する特性と
異なる特性を有する物質により少なくとも一層以上の被
覆層が形成されていることを特徴とする特性付与型被覆
層を有する微小材。 - (2)前記被覆層が、ケイ素(Si)、チタン(Ti)
、ジルコニウム(Zr)、ゲルマニウム(Ge)、鉄(
Fe)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)
、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)、ホウ素(
B)、錫(Sn)、バリウム(Ba)、ガリウム(Ga
)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、タンタル(T
a)、イットリウム(Y)、トリウム(Th)、ベリリ
ウム(Be)、銅(Cu)、鉛(Pb)、前記各元素の
酸化物、前記各元素の窒化物、前記各元素の炭化物、炭
素(C)、ポリスチレン、ABS樹脂、メタクリル樹脂
、酢酸ビニル系樹脂、セルロース系樹脂、ポリカーボネ
ート、ポリスルホン、シリコーン樹脂、天然ゴム誘導体
、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系合成ゴム、クロ
ロスルフォン化ポリエチレン、フェノール樹脂、ユリア
樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ポリエステル樹脂
、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド、AS
A樹脂からなる群から選ばれる少なくとも一種である特
許請求の範囲第1項に記載の特性付与型被覆層を有する
微小材。 - (3)前記微小材本体が、ケイ素(Si)、チタン(T
i)、ジルコニウム(Zr)、ゲルマニウム(Ge)、
鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(M
g)、カルシウム(Ca)、ナトリウム(Na)、ホウ
素(B)、錫(Sn)、バリウム(Ba)、ガリウム(
Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、タンタル
(Ta)、イットリウム(Y)、トリウム(Th)、ベ
リリウム(Be)、銅(Cu)、鉛(Pb)、前記各元
素の酸化物、前記各元素の窒化物、前記各元素の炭化物
、炭酸カルシウム(CaCO_3)、ムライト(3Al
_2O_3・2SiO_2)、マイカ、スピネル(Mg
O・Al_2O_3)、炭素(C)、炭酸バリウム(B
aCO_3)、チタン酸バリウム(BaTiO_3、B
a_2TiO_4)、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ABS樹脂、AS樹脂
、メタクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリ
カーボネート、PET樹脂、PBT樹脂、ポリフェニレ
ンエーテル、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂
、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹
脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン、天然ゴム、天然ゴ
ムの誘導体、ブタジェン系合成ゴム、オレフィン系合成
ゴム、多硫化系合成ゴム、クロロスルフォン化ポリエチ
レンからなる群から選ばれる少なくとも一種である特許
請求の範囲第1項に記載の特性付与型被覆層を有する微
小材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167187A JPS63201047A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 特性付与型被覆層を有する微小材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167187A JPS63201047A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 特性付与型被覆層を有する微小材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63201047A true JPS63201047A (ja) | 1988-08-19 |
Family
ID=12337587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3167187A Pending JPS63201047A (ja) | 1987-02-14 | 1987-02-14 | 特性付与型被覆層を有する微小材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63201047A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6451454A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-27 | Tokyo Silicone Kk | Fluorocarbon resin powder material |
| JPH03126754A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-29 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| US6709732B1 (en) | 1999-04-08 | 2004-03-23 | Firma Carl Freudenberg | Web-type floor covering and method for its manufacture |
| JP2006089717A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-04-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| WO2006073004A1 (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-13 | Shieldtechs, Inc. | 防錆性および導電性に優れた樹脂組成物並びに樹脂組成物被覆部材 |
| JP2006213909A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-08-17 | Shieldtechs Inc | 防錆性および/または導電性に優れた樹脂組成物並びに樹脂組成物被覆部材 |
| JP2008189835A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 熱伝導性組成物及びその製造方法 |
| JP2008248048A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 高熱伝導熱可塑性樹脂成型材 |
| WO2013187303A1 (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-19 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグ、金属箔張積層板及びプリント配線板 |
| JP2017154937A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 株式会社大豊化成 | 熱伝導性複合フィラー、熱伝導性複合フィラーの製造方法、熱伝導性樹脂および熱伝導性樹脂の製造方法 |
-
1987
- 1987-02-14 JP JP3167187A patent/JPS63201047A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6451454A (en) * | 1987-08-21 | 1989-02-27 | Tokyo Silicone Kk | Fluorocarbon resin powder material |
| JPH03126754A (ja) * | 1989-10-13 | 1991-05-29 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | エポキシ樹脂組成物 |
| US6709732B1 (en) | 1999-04-08 | 2004-03-23 | Firma Carl Freudenberg | Web-type floor covering and method for its manufacture |
| JP2006089717A (ja) * | 2004-08-02 | 2006-04-06 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 半導体封止用エポキシ樹脂組成物及び半導体装置 |
| WO2006073004A1 (ja) * | 2005-01-06 | 2006-07-13 | Shieldtechs, Inc. | 防錆性および導電性に優れた樹脂組成物並びに樹脂組成物被覆部材 |
| JP2006213909A (ja) * | 2005-01-06 | 2006-08-17 | Shieldtechs Inc | 防錆性および/または導電性に優れた樹脂組成物並びに樹脂組成物被覆部材 |
| JP2008189835A (ja) * | 2007-02-06 | 2008-08-21 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | 熱伝導性組成物及びその製造方法 |
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| WO2013187303A1 (ja) * | 2012-06-12 | 2013-12-19 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグ、金属箔張積層板及びプリント配線板 |
| JPWO2013187303A1 (ja) * | 2012-06-12 | 2016-02-04 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 樹脂組成物、プリプレグ、金属箔張積層板及びプリント配線板 |
| US9832870B2 (en) | 2012-06-12 | 2017-11-28 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Resin composition, prepreg, metal foil-clad laminate and printed wiring board |
| JP2017154937A (ja) * | 2016-03-03 | 2017-09-07 | 株式会社大豊化成 | 熱伝導性複合フィラー、熱伝導性複合フィラーの製造方法、熱伝導性樹脂および熱伝導性樹脂の製造方法 |
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