导热性填料、导热性复合材料、线束以及导热性填料的制造方法技术

本发明专利技术提供能够将比重抑制得较小、并且发挥高导热性的导热性填料，另外，提供包含这样的导热性填料的导热性复合材料和线束、能够制造这样的导热性填料的导热性填料的制造方法。一种导热性填料10，其具有在表面具有极性基团的中空粒子11和被覆上述中空粒子11的表面的包含无机化合物的导热层12。另外，一种导热性复合材料1，其包含上述导热性填料10和基体材料2，上述导热性填料10分散在上述基体材料2中。此外，一种线束，其包含上述导热性复合材料1。1。1。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热性填料、导热性复合材料、线束以及导热性填料的制造方法


[0001]本专利技术涉及导热性填料、导热性复合材料、线束以及导热性填料的制造方法。

技术介绍

[0002]在构成电气电子部件的绝缘性构件中，出于提高散热性、将通电等引起的发热的影响抑制得较小的目的，有时在有机聚合物材料中添加导热性填料。导热性填料多数情况下由氧化铝、氮化铝、氮化硼等导热性高的无机化合物构成。
[0003]近年来，在以汽车用电子设备为代表的各种电气电子部件中，正在推进大电流化、集成化，具有通电时的发热量增大的倾向。作为抑制该发热的影响的方法，例如，如果是汽车用线束，正在推进使电线扁平化而增加电线的表面积、或者使电线与高导热性外装材料高效地接触等由构件的形状、结构的改良所带来的散热性的提高。另一方面，提高电线被覆层、电线外装材料等构成电气电子部件的绝缘性构件的材料本身的导热性对于提高散热性也很重要。
[0004]在有机聚合物材料等中混合大量填料时，能够提高材料的导热性，但如果在有机聚合物材料中混合大量由无机化合物构成的填料，则材料的比重变大，难以使电气电子部件轻量化。从汽车整体的轻量化的观点出发，对于汽车用电气电子部件而言，轻量化很重要。因此，对于含有导热性填料的材料而言，期望轻量化。作为为此的方法，尝试了将填料的添加量抑制得较少。
[0005]以虽将填料的添加量抑制得较少、但维持高导热性为目的，关于填料的形状、粒子配置进行了设计。例如，在专利文献1中公开了一种填料，其在内部具有空隙部，空隙率被设定为规定的范围。在专利文献2中公开了一种无机有机复合组合物，其中，使氮化硼粒子以剥离扁平粒子的状态分散在作为基体的树脂中，所述剥离扁平粒子是经过使作为一次粒子的层叠体的二次粒子层间剥离的剥离工序而产生的。在专利文献3中公开了一种高导热性复合体，其中，形状具有各向异性的高导热性填料彼此直接接触，在基体树脂中形成网状结构。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：日本特开2019
‑
1849号公报
[0009]专利文献2：日本特开2012
‑
255055号公报
[0010]专利文献3：日本特开2010
‑
13580号公报
[0011]专利文献4：日本特开2012
‑
122057号公报
[0012]专利文献5：日本特开2015
‑
178543号公报
[0013]专利文献6：日本特开2015
‑
108058号公报
[0014]专利文献7：日本特开2003
‑
221453号公报

技术实现思路

[0015]专利技术所要解决的问题
[0016]以氧化铝、氮化铝、氮化硼为代表的无机化合物示出高导热性，另一方面，比重大，作为填料添加到有机聚合物材料等中制成复合材料时，难以在使复合材料整体的比重保持得较小的同时实现高导热性。特别是由氧化铝等氧化物构成的填料比重容易变大。如专利文献1～3记载的那样，通过对填料的形状、粒子配置进行设计，可以将无机化合物的添加量一定程度抑制得较少，但这也存在极限。通过对填料的构成材料进行研究，如果能够降低填料本身的比重，则对于添加了填料的复合材料而言，有可能在更高程度上实现兼顾轻量化和高导热性。
[0017]因此，本专利技术的课题在于，提供能够将比重抑制得较小、并且能够发挥高导热性的导热性填料、以及含有这样的导热性填料的导热性复合材料和线束、能够制造这样的导热性填料的导热性填料的制造方法。
[0018]用于解决问题的方法
[0019]本专利技术的导热性填料具有在表面具有极性基团的中空粒子和被覆上述中空粒子的表面的包含无机化合物的导热层。
[0020]本专利技术的导热性复合材料包含上述导热性填料和基体材料，上述导热性填料分散在上述基体材料中。
[0021]本专利技术的线束包含上述导热性复合材料。
[0022]本专利技术的导热性填料的制造方法制造上述导热性填料，该制造方法包含如下工序：以原有状态或经过化学反应使用构成上述导热层的原料物质和构成为在表面具有极性基团的中空粒子的原料粒子，使上述原料物质与上述原料粒子的表面的极性基团结合。
[0023]专利技术效果
[0024]本专利技术的导热性填料是能够将比重抑制得较小、并且能够发挥高导热性的导热性填料。另外，本专利技术的导热性复合材料和线束包含这样的导热性填料。本专利技术的导热性填料的制造方法能够制造这样的导热性填料。
附图说明
[0025]图1是说明本专利技术的一个实施方式的导热性填料和导热性复合材料的构成的示意图。
[0026]图2是示出本专利技术的一个实施方式的线束的侧视图。
具体实施方式
[0027][本专利技术的实施方式的说明][0028]首先，列举本专利技术的实施方式并进行说明。
[0029]本专利技术的导热性填料具有在表面具有极性基团的中空粒子和被覆上述中空粒子的表面的包含无机化合物的导热层。
[0030]上述导热性填料包含中空粒子作为构成材料，在中空粒子的表面具有包含无机化合物的导热层。中空粒子通过在内部具有空洞，整体表现出较低的比重。因此，通过使用中空粒子构成填料，与导热性填料只由无机化合物构成的情况相比，导热性填料整体的比重
变小。另一方面，在导热性填料的粒子中，包含无机化合物的导热层被覆中空粒子的表面，由此，填料粒子与其他填料粒子或包围周围的其他材料在导热层中接触。因此，即使中空粒子本身不具有高导热性，但通过被覆表面的导热层，填料粒子整体能够发挥高导热性。如此，在导热性填料中，能够将比重抑制得较小，并且确保高导热性。
[0031]中空粒子通过在表面具有极性基团，利用与该极性基团的相互作用、化学反应，容易使构成导热层的无机化合物或作为该无机化合物的原料物质结合在中空粒子的表面。其结果是，能够稳定且简便地形成中空粒子的表面被导热层被覆的导热性填料。
[0032]在此，上述极性基团可以为酸性基团。酸性基团由于带有负电荷，因此与处于带有正电荷的状态的无机化合物或其原料物质之间稳定地形成离子性键。因此，能够在中空粒子的表面稳定且简便地形成包含无机化合物的导热层。
[0033]上述极性基团可以通过硅氧烷键结合在上述中空粒子的表面。在中空粒子的表面具有硅原子的情况下，可以使用硅烷偶联剂简便地在中空粒子的表面形成硅氧烷键。作为硅烷偶联剂，通过使用含有酸性基团等极性基团的硅烷偶联剂、或含有能够与具有极性基团的化合物形成键的官能团的硅烷偶联剂，能够稳定地在中空粒子的表面导入多种极性基团。
[0034]上述中空粒子可以构成为包含与上述导热层不同的无机化合物的材料或包含有机聚合物的材料的中空体。如此，使用由多种材料构成的中空粒子，能够构成比重小、导热性优良的导热性填料。
[0035]上述中空粒子可以构成为利用极性基团进行了表面处理的玻璃的中空体。在玻璃粒子的表面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种导热性填料，其具有中空粒子和被覆所述中空粒子的表面的导热层，所述中空粒子在表面具有极性基团，所述导热层包含无机化合物。2.如权利要求1所述的导热性填料，其中，所述极性基团为酸性基团。3.如权利要求1或权利要求2所述的导热性填料，其中，所述极性基团通过硅氧烷键结合在所述中空粒子的表面。4.如权利要求1～权利要求3中任一项所述的导热性填料，其中，所述中空粒子构成为包含与所述导热层不同的无机化合物的材料或包含有机聚合物的材料的中空体。5.如权利要求1～权利要求4中任一项所述的导热性填料，其中，所述中空粒子构成为利用极性基团进行了表面处理的玻璃的中空体。6.如权利要求1～权利要求5中任一项所述的导热性填料，其中，所述导热层包含含有Al和Mg中的至少一者的化合物。7.如权利要求1～权利要求6中任一项所述的导热性填料，其比重为1.5以下。8.一种导热性复合材料，其包含权利要求1～权利要求7中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸳海直之，细川武广，中岛一雄，川上尊史，前田悠作，沟口诚，
申请(专利权)人：住友电装株式会社住友电气工业株式会社国立大学法人九州大学，
类型：发明
国别省市：