特開 2015-214440 フィラー粉末の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2015-214440(P2015-214440A)

(43)【公開日】2015年12月3日

(54)【発明の名称】フィラー粉末の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C03B 32/02 20060101AFI20151106BHJP

   C03C 10/12 20060101ALI20151106BHJP

   C03C 10/14 20060101ALI20151106BHJP

   H05K 3/46 20060101ALI20151106BHJP

【ＦＩ】

   C03B32/02

   C03C10/12

   C03C10/14

   H05K3/46 T

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2014-97358(P2014-97358)

(22)【出願日】2014年5月9日

(71)【出願人】

【識別番号】000232243

【氏名又は名称】日本電気硝子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】細田 洋平

(72)【発明者】

【氏名】中根 慎護

(72)【発明者】

【氏名】山崎 博樹

【テーマコード（参考）】

4G015

4G062

5E316

【Ｆターム（参考）】

4G015EA02

4G062AA10

4G062AA11

4G062BB01

4G062BB06

4G062CC08

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4G062QQ11

5E316AA12

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5E316CC10

5E316CC12

5E316CC13

5E316CC16

5E316EE09

5E316HH33

(57)【要約】

【課題】β−ユークリプタイト結晶やβ−石英固溶体結晶を含有し、比表面積の小さいフィラー粉末を容易に製造することが可能な方法を提供する。
【解決手段】結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上で加熱することにより、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出させる工程を含むフィラー粉末の製造方法であって、前記結晶化開始温度未満から前記結晶化開始温度以上に昇温する際の速度を２５℃／分以上とすることを特徴とするフィラー粉末の製造方法。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上で加熱することにより、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出させる工程を含むフィラー粉末の製造方法であって、
前記結晶化開始温度未満から前記結晶化開始温度以上に昇温する際の速度を２５℃／分以上とすることを特徴とするフィラー粉末の製造方法。

【請求項2】

前記結晶性ガラス粉末を前記結晶化開始温度未満の温度で一定時間保持することにより結晶核を形成する工程を経た後、結晶化開始温度以上に加熱することを特徴とする請求項１に記載のフィラー粉末の製造方法。

【請求項3】

前記結晶性ガラス粉末を前記結晶化開始温度以上の温度で一定時間保持することにより、結晶を成長させる工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフィラー粉末の製造方法。

【請求項4】

前記フィラー粉末の平均粒子径Ｄ_５０が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のフィラー粉末の製造方法。

【請求項5】

前記フィラー粉末の比表面積が２０ｍ^２／ｇ以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のフィラー粉末の製造方法。

【請求項6】

前記フィラー粉末が略球状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のいずれか一項に記載のフィラー粉末の製造方法。

【請求項7】

前記フィラー粉末の３０〜１５０℃の範囲における熱膨張係数が５×１０^−７／℃以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフィラー粉末の製造方法。

【請求項8】

前記フィラー粉末が、質量％で、ＳｉＯ_２ ５５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ２〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３％、Ｋ_２Ｏ ０〜３％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜５％、ＴｉＯ_２ ０〜５％、ＺｒＯ_２ ０〜４％、Ｐ_２Ｏ_５ ０〜５％、及びＳｎＯ_２ ０〜２．５％を含有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフィラー粉末の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、多層プリント配線基板等に使用される樹脂に配合するために好適なフィラー粉末の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、熱膨張係数の調整等を目的として、樹脂中へのフィラー粉末の配合が行われている。例えば、樹脂を用いた多層プリント配線基板においては、導体層と絶縁層との熱膨張係数の違いによりクラックが発生しやすくなるため、絶縁層の熱膨張率を低下させる必要がある。そこで、樹脂中にシリカ粉末等のフィラー粉末が配合される。シリカ粉末は、物理強度や耐熱性に優れるため、フィラー粉末として広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００９−８８３０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、フィラー粉末を含有する樹脂組成物のさらなる低熱膨張化が要求されている。シリカ粉末はある程度低い熱膨張係数を有しているものの、熱膨張係数の低減効果は未だ不十分である。そのため、シリカ粉末を樹脂に配合しても、所望の低熱膨張係数が得られにくい。あるいは、所望の低熱膨張係数を達成するために、樹脂中にシリカ粉末を多量に配合すると、粘度が上昇するため、均質性が低下したり、フィルム状に成形した際の表面平滑性に劣る傾向がある。

【0005】

そこで、シリカ粉末より低い膨張特性を示すフィラー粉末を使用することが考えられる。そのようなフィラー粉末として、β−石英固溶体結晶（Ｌｉ_２Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・ｎＳｉＯ_２；２＜ｎ）やβ−ユークリプタイト結晶（Ｌｉ_２Ｏ・Ａｌ_２Ｏ_３・２ＳｉＯ_２）からなるフィラー粉末が挙げられるが、これらのフィラー粉末は基本的に破砕形状を有するため、比表面積を低減することが困難であり、樹脂に添加した場合に粘度が上昇しやすい。

【0006】

以上に鑑み、本発明は、β−ユークリプタイト結晶やβ−石英固溶体結晶を含有し、比表面積の小さいフィラー粉末を容易に製造することが可能な方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明のフィラー粉末の製造方法は、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上で加熱することにより、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出させる工程を含むフィラー粉末の製造方法であって、結晶化開始温度未満から結晶化開始温度以上に昇温する際の速度を２５℃／分以上とすることを特徴とする。

【0008】

本発明者らは、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを含有するフィラー粉末として、これらの結晶を含有する結晶化ガラスを用いることを検討した。しかしながら、当該結晶化ガラスを作製するにあたり、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出する性質を有するガラス粉末を加熱した場合、ガラス粉末が軟化変形する前に結晶析出がほぼ完了してしまう傾向があり、比表面積の小さいフィラー粉末が得られにくい。そこで、本発明者等が鋭意検討した結果、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度未満から結晶化開始温度以上に昇温する際の速度を、上記の通り高めることにより、結晶化ガラス粉末が軟化変形した後、あるいは、軟化変形しながら結晶が析出するため、表面張力により比表面積が小さいフィラー粉末が得られることを見出した。

【0009】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度未満の温度で一定時間保持することにより結晶核を形成する工程を経た後、結晶化開始温度以上に加熱することが好ましい。

【0010】

このようにすれば、微細な結晶が均質に析出した、所望の熱膨張特性を有するフィラー粉末が得られやすくなる。

【0011】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上の温度で一定時間保持することにより、結晶を成長させる工程を含むことが好ましい。

【0012】

このようにすれば、結晶析出量が多くなり、所望の熱膨張特性を有するフィラー粉末が得られやすくなる。

【0013】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、フィラー粉末の平均粒子径Ｄ_５０が５μｍ以下であることが好ましい。

【0014】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、フィラー粉末の比表面積が２０ｍ^２／ｇ以下であることが好ましい。

【0015】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、フィラー粉末が略球状であることが好ましい。

【0016】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、フィラー粉末の３０〜１５０℃の範囲における熱膨張係数が５×１０^−７／℃以下であることが好ましい。

【0017】

本発明のフィラー粉末の製造方法において、フィラー粉末が、質量％で、ＳｉＯ_２ ５５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ２〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３％、Ｋ_２Ｏ ０〜３％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜５％、ＴｉＯ_２ ０〜５％、ＺｒＯ_２ ０〜４％、Ｐ_２Ｏ_５ ０〜５％、及びＳｎＯ_２ ０〜２．５％を含有することが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、β−ユークリプタイト結晶やβ−石英固溶体結晶を含有する結晶化ガラスからなり、かつ比表面積の小さいフィラー粉末を容易に作製することが可能な製造方法を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例３で得られたフィラー粉末について、ＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）により観察を行った写真である。

【図2】比較例２で得られたフィラー粉末について、ＳＥＭにより観察を行った写真である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明のフィラー粉末の製造方法は、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上で加熱することにより、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出させる工程を含むフィラー粉末の製造方法であって、結晶化開始温度未満から結晶化開始温度以上に昇温する際の速度を２５℃／分以上とすることを特徴とする。以下に、各構成要件ごとに詳細に説明する。

【0021】

（結晶性ガラス粉末）
結晶性ガラス粉末としては、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出可能なものであれば特に限定されない。例えば、結晶性ガラス粉末は、質量％で、ＳｉＯ_２ ５５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ２〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３％、Ｋ_２Ｏ ０〜３％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜５％、ＴｉＯ_２ ０〜５％、ＺｒＯ_２ ０〜４％、Ｐ_２Ｏ_５ ０〜５％、及びＳｎＯ_２ ０〜２．５％を含有することが好ましい。以下に、このようにガラス組成範囲を限定した理由を説明する。

【0022】

ＳｉＯ_２はガラス骨格を形成するとともに、主結晶の構成成分にもなる。ＳｉＯ_２の含有量は、好ましくは５５〜７５％、より好ましくは６０〜７５％である。ＳｉＯ_２の含有量が少なすぎると、熱膨張係数が高くなったり、化学的耐久性が低下する傾向がある。一方、ＳｉＯ_２の含有量が多すぎると、溶融性が低下しやすくなる。また、溶融ガラスの粘度が大きくなって、清澄や成形が困難となる傾向がある。

【0023】

Ａｌ_２Ｏ_３はガラス骨格を形成するとともに、主結晶の構成成分にもなる。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは１５〜３０％、より好ましくは１７〜２７％である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少なすぎると、熱膨張係数が高くなったり、化学的耐久性が低下する傾向がある。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多すぎると、溶融性が低下する傾向がある。また、溶融ガラスの粘度が大きくなって、清澄や成形が困難となる傾向がある。さらに、失透しやすくなる。

【0024】

Ｌｉ_２Ｏは主結晶の構成成分であり、結晶性に大きな影響を与えるとともに、粘度を低下させて、溶融性および成形性を向上させる成分である。Ｌｉ_２Ｏの含有量は、好ましくは２〜１０％、より好ましくは２〜７％、さらに好ましくは２〜５％、特に好ましくは２〜４．８％である。Ｌｉ_２Ｏの含有量が少なすぎると、主結晶が析出しにくくなったり、溶融性が低下しやすくなる。また、粘度が大きくなって、清澄や成形が困難になる傾向がある。一方、Ｌｉ_２Ｏの含有量が多すぎると、失透しやすくなる。

【0025】

Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏは、粘度を低下させて溶融性および成形性を向上させるための成分である。Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの含有量は、それぞれ好ましくは０〜３％、より好ましくは０．１〜１％である。Ｎａ_２ＯまたはＫ_２Ｏの含有量が多すぎると、失透しやすくなり、また熱膨張係数が高くなりやすい。さらに、フィラー粉末を樹脂に配合した際に、樹脂が変質するおそれがある。

【0026】

ＭｇＯは熱膨張係数を調整するための成分である。ＭｇＯの含有量は、好ましくは０〜５％、より好ましくは０．１〜３％、さらに好ましくは０．３〜２％である。ＭｇＯの含有量が多すぎると、失透しやすくなり、また熱膨張係数が高くなりやすい。

【0027】

ＺｎＯは熱膨張係数を調整するための成分である。ＺｎＯの含有量は、好ましくは０〜１０％、より好ましくは０〜７％、さらに好ましくは０〜３％、特に好ましくは０．１〜１％である。ＺｎＯの含有量が多すぎると、失透しやすくなる。

【0028】

ＢａＯは、粘度を低下させて溶融性および成形性を向上させるための成分である。ＢａＯの含有量は、好ましくは０〜５％、より好ましくは０．１〜３％である。ＢａＯの含有量が多すぎると、失透しやすくなる。

【0029】

ＴｉＯ_２及びＺｒＯ_２は、結晶化工程で結晶を析出させるための核形成剤として作用する成分である。ＴｉＯ_２の含有量は、好ましくは０〜５％、より好ましくは１〜４％である。ＺｒＯ_２の含有量は、好ましくは０〜４％、より好ましくは０．１〜３％である。ＴｉＯ_２またはＺｒＯ_２の含有量が多すぎると、失透しやすくなる。

【0030】

Ｐ_２Ｏ_５は分相を促進して結晶核の形成を助ける成分である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量は、好ましくは０〜５％、より好ましくは０．１〜４％である。Ｐ_２Ｏ_５の含有量が多すぎると、溶融工程において分相しやすくなり、得られるガラスが白濁しやすくなる。

【0031】

ＳｎＯ_２は清澄剤として働く成分である。ＳｎＯ_２の含有量は、好ましくは０〜２．５％、より好ましくは０．１〜２％である。ＳｎＯ_２の含有量が多すぎると、色調が濃くなりすぎたり、失透しやすくなったりする。

【0032】

上記成分以外にも、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｒＯ、ＣａＯ等を本発明の効果を損なわない範囲で適宜含有させることができる。

【0033】

結晶性ガラス粉末の平均粒子径Ｄ_５０は、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である。また、結晶性ガラス粉末の最大粒子径Ｄ_９９は、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。結晶性ガラス粉末の平均粒子径Ｄ_５０または最大粒子径Ｄ_９９が大きすぎると、加熱処理時において、所望の形状まで変化しにくく、十分に大きい比表面積を有するフィラー粉末が得られにくい。また、得られるフィラー粉末を樹脂中に配合してフィルム状に成形した際に、フィルム表面におけるフィラー粉末の露出が顕著になり、表面平滑性を劣化させる傾向がある。なお、結晶性ガラス粉末の平均粒子径Ｄ_５０の下限は特に限定されないが、現実的には０．１μｍ以上、さらには０．２μｍ以上である。

【0034】

本願発明において、平均粒子径Ｄ_５０及び最大粒子径Ｄ_９９はレーザー回折法により測定された値を指す。

【0035】

結晶性ガラス粉末は次のようにして製造することができる。まず、原料粉末を所定割合で調合して得られた原料バッチを溶融して溶融ガラスを得る。溶融温度は、生産性や均質性の観点から１６００〜１８００℃程度が好ましい。次に、溶融ガラスをフィルム形状に成形することによりバルク状結晶性ガラスを得る。得られたバルク状結晶化ガラスに対し所定の粉砕処理を施すことにより結晶性ガラス粉末が得られる。粉砕処理の際に、結晶化ガラス粉末同士の凝集を抑制するため、アルミナ粉末等を添加してもよい。

【0036】

（結晶析出工程）
上記で得られた結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上で加熱することにより、β−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを析出させ、フィラー粉末を得ることができる。ここで、結晶化開始温度未満から結晶化開始温度以上に昇温する際の速度は２５℃／分以上であり、好ましくは３０℃／分以上、より好ましくは３５℃／分以上、さらに好ましくは４０℃／分以上である。昇温速度が低すぎると、結晶性ガラス粉末が軟化変形する前に結晶析出がほぼ完了してしまうため、比表面積の小さいフィラー粉末が得られにくい。なお、後述する結晶核形成工程及び結晶成長工程を含む場合には、結晶核形成温度から結晶成長工程までの昇温速度を上記の通り規定すればよい。

【0037】

結晶化ガラス粉末を加熱する工程において、各粉末同士の凝集を抑制するため、アルミナ粉末等を添加してもよい。

【0038】

結晶化開始温度はガラス組成により異なるが、上記組成範囲を有する結晶性ガラス粉末であれば、７００〜１０５０℃、さらには７５０〜１０００℃程度である。なお、結晶化開始温度は、ＤＴＡ（示唆熱分析）にて得られるチャートにおいて、結晶化ピークの開始温度を読み取ることにより測定することができる。

【0039】

なお、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度未満の温度で一定時間保持することにより結晶核を形成する工程（結晶核形成工程）を経た後、結晶化開始温度以上に加熱することが好ましい。このようにすれば、微細な結晶が均質に析出した、所望の熱膨張特性を有するフィラー粉末が得られやすくなる。結晶核形成工程の条件は、例えば６００〜８００℃、１〜５時間の範囲で適宜調整することが好ましい。

【0040】

また、結晶性ガラス粉末を結晶化開始温度以上まで昇温した後、昇温後の温度で一定時間保持することにより、結晶を成長させることが好ましい（結晶成長工程）。このようにすれば、結晶析出量が多くなり、所望の熱膨張特性を有するフィラー粉末が得られやすくなる。結晶成長工程の条件は、例えば８００〜９５０℃、０．５〜３時間の範囲で適宜調整することが好ましい。

【0041】

（フィラー粉末）
上記の製造方法により得られたフィラー粉末は、低膨張特性を有するβ−石英固溶体及び／またはβ−ユークリプタイトを含有するため、シリカ粉末と比較して低い熱膨張特性を有する。よって、樹脂中に配合する際に、比較的少ない配合量で所望の熱膨張特性を達成することが可能となる。また、β−石英固溶体やβ−ユークリプタイトの結晶粉末と異なり、本発明の製造方法は、結晶化工程において結晶性ガラス粉末を軟化変形させることにより、比表面積の小さいフィラー粉末を得ることができるという特徴がある。

【0042】

フィラー粉末におけるβ−石英固溶体またはβ−ユークリプタイトの析出量は、好ましくは５０質量％以上、より好ましくは７０質量％以上である。β−石英固溶体またはβ−ユークリプタイトの析出量が少なすぎると、熱膨張係数の低減効果が得られにくくなる。β−石英固溶体またはβ−ユークリプタイトの析出量の上限は特に限定されないが、現実的には９９質量％以下である。なお、β−石英固溶体及びβ−ユークリプタイトの両者を含有する場合は、合量で上記範囲を満たすことが好ましい。

【0043】

フィラー粉末の平均粒子径Ｄ_５０は、好ましくは５μｍ以下、より好ましくは３μｍ以下、さらに好ましくは１μｍ以下である。また、フィラー粉末の最大粒子径Ｄ_９９は、好ましくは３０μｍ以下、より好ましくは２５μｍ以下、さらに好ましくは２０μｍ以下である。フィラー粉末の平均粒子径Ｄ_５０または最大粒子径Ｄ_９９が大きすぎると、樹脂中に配合してフィルム状に成形した際に、フィルム表面におけるフィラー粉末の露出が顕著になり、表面平滑性を劣化させる傾向がある。なお、フィラー粉末の平均粒子径Ｄ_５０の下限は特に限定されないが、現実的には０．１μｍ以上、さらには０．２μｍ以上である。

【0044】

フィラー粉末の比表面積は、好ましくは２０ｍ^２／ｇ以下、より好ましくは１８ｍ^２／ｇ以下、さらに好ましくは１５ｍ^２／ｇ以下、特に好ましくは１０ｍ^２／ｇ以下である。比表面積が大きすぎると、フィラー粉末を樹脂中に添加した際の粘度上昇が大きくなり、高濃度での配合が困難になる傾向がある。

【0045】

フィラー粉末の３０〜１５０℃の範囲における熱膨張係数は、好ましくは５×１０^−７／℃以下であり、より好ましくは３×１０^−７／℃以下であり、さらに好ましくは２×１０^−７／℃以下である。なお、熱膨張係数の下限については特に限定されないが、現実的には−３０×１０^−７／℃以上、特に−２５×１０^−７／℃以上である。

【0046】

フィラー粉末の形状は特に限定されないが、略球状、略円柱状、角柱状または多面体状であることが好ましい。このようにすれば、フィラー粉末の粒子径が小さくても比表面積が小さくなるため好ましい。またその場合、樹脂中に高濃度でフィラー粉末を配合することが可能となる。なかでも形状が略球状の場合、特に真球に近いほど、比表面積が小さくなるため好ましい。

【0047】

フィラー粉末は、質量％で、ＳｉＯ_２ ５５〜７５％、Ａｌ_２Ｏ_３ １５〜３０％、Ｌｉ_２Ｏ ２〜１０％、Ｎａ_２Ｏ ０〜３％、Ｋ_２Ｏ ０〜３％、ＭｇＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜１０％、ＢａＯ ０〜５％、ＴｉＯ_２ ０〜５％、ＺｒＯ_２ ０〜４％、Ｐ_２Ｏ_５ ０〜５％、及びＳｎＯ_２ ０〜２．５％を含有することが好ましい。また上記成分以外にも、Ｂ_２Ｏ_３、ＳｒＯ、ＣａＯ等を本発明の効果を損なわない範囲で適宜含有させることができる。このようにガラス組成範囲を限定した理由は、結晶性ガラス粉末の項で説明したものと同様であるため、その記載を割愛する。

【0048】

本発明の方法により製造されたフィラー粉末は、例えば樹脂中に配合され、多層プリント配線基板等として使用される。ここで、樹脂としては一般に使用されるものであれば特に限定されず、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、ウレタン樹脂、アミノ樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、アリル樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。

【0049】

樹脂中におけるフィラー粉末の含有量は、目標とする熱膨張係数等の特性に応じて適宜選択される。例えば、樹脂とフィラー粉末の合量に対するフィラー粉末の含有量は、好ましくは１０〜９５体積％、より好ましくは２０〜９０体積％の範囲で適宜選択される。

【実施例】

【0050】

以下、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

【0051】

（１）結晶性ガラス粉末の作製
表１に記載のガラス組成となるように原料粉末を調合し、均一に混合した。得られた原料バッチを１６００〜１８００℃で均質になるまで溶融した。溶融ガラスを一対のロールに流し込み、急冷しながらフィルム状に成形し、結晶性ガラスを得た。

【0052】

得られたフィルム状結晶性ガラスを、表２に記載の方法により粉砕することにより結晶性ガラス粉末を得た。表２において、「乾式粉砕」はボールミルを用いて８時間粉砕を行い、粉砕後の結晶性ガラス粉末を目開き１００μｍの金属製篩で分級を行った。「湿式粉砕１」は、乾式粉砕で得られた結晶性ガラス粉末に対し、ボールミルを用いて４０時間粉砕を行った。「湿式粉砕２」は、湿式粉砕１で得られた結晶性ガラス粉末に対し、ボールミルを用いて１８５時間粉砕を行った。

【0053】

（２）フィラー粉末の作成
上記で得られた結晶性ガラス粉末に対して、７６０〜７８０℃で３時間熱処理することにより結晶核を形成した後、表２に記載の速度で昇温することより結晶を析出させ、さらに８７０℃〜８９０℃で１時間熱処理して結晶を成長させることによりフィラー粉末を得た。析出結晶をＸＲＤ（Ｘ線回折）分析したところ、主結晶としてβ−石英固溶体が表１に示す割合で析出していることが確認された。なお、比較例３及び４は市販のシリカ粉末を用いた。熱膨張係数は同様の組成を有するバルク状試料を用いてＴＭＡ（熱機械分析）装置により測定した。

【0054】

得られたフィラー粉末について、ＢＥＴ比表面積の測定を行った。結果を表２に示す。また、実施例３及び比較例２で得られたフィラー粉末について、ＳＥＭにより観察を行った写真を図１及び２に示す。

【0055】

（３）樹脂成形体の作製
エポキシ樹脂（３０〜１５０℃の温度範囲における熱膨張係数：１５００×１０^−７／℃）に上記で得られたフィラー粉末を５０体積％の割合（樹脂とフィラー粉末の合量に対する割合）で配合することにより樹脂組成物を得た。樹脂組成物の粘度をＢ型粘度計を用いてズリ速度１ｓ^−１、測定温度２５℃、センサー種類ＳＣ４−１４の条件にて測定した。結果を表２に示す。

【0056】

樹脂組成物に対し硬化剤を添加して混練した後、２５℃で２４時間放置することにより硬化させることにより樹脂成形体を得た。樹脂成形体について、３０〜１５０℃の温度範囲における熱膨張係数をＴＭＡ装置により測定した。結果を表２に示す。

【0057】

【表1】

【0058】

【表2】

【0059】

（４）結果の考察
実施例１〜３のフィラー粉末は略球状を有しており、実施例４のフィラー粉末は多面体状（角部及び稜線部はＲ面取りされていた）であった。一方、比較例１及び２のフィラー粉末は破砕形状であった。ここで、実施例１及び２のフィラー粉末と比較例１のフィラー粉末は、いずれも粒子径が同じであるが、比較例１のフィラー粉末の比表面積が１０ｍ^２／ｇであるのに対し、実施例１及び２のフィラー粉末の比表面積は６ｍ^２／ｇと小さかった。また、実施例３のフィラー粉末と比較例２のフィラー粉末は、いずれも粒子径が同じであるが、比較例２のフィラー粉末の比表面積が５ｍ^２／ｇであるのに対し、実施例３のフィラー粉末の比表面積は３ｍ^２／ｇと小さかった。そのため、比較例１及び２のフィラー粉末を添加した樹脂組成物は粘度が２１００Ｐａ・ｓ以上と大きくなったが、実施例１及び３のフィラー粉末を添加した樹脂組成物は粘度が７５０Ｐａ・ｓ以下と小さくなった。

【0060】

なお、実施例１〜４の樹脂成形体の熱膨張係数は７１５Ｐａ・ｓ以下であるのに対し、シリカガラスからなるフィラー粉末を使用した比較例３及び４の樹脂成形体の熱膨張係数は７７０Ｐａ・ｓ以上と大きかった。

【図1】

【図2】