JP2000007310A - 高充填性窒化ホウ素粉末 - Google Patents

高充填性窒化ホウ素粉末

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Abstract

(57)【要約】 【課題】樹脂・ゴムに高充填可能なBN粉末を提供する
こと。 【解決手段】タップ密度0.8g/cm3 以上、酸化ホ
ウ素量2.0重量%以下、水分含有量0.5重量%以
下、56μm以上の凝集粒子の含有量15重量%以下で
あることを特徴とする高充填性窒化ホウ素粉末。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂やゴムへの充
填性に優れた六方晶窒化ホウ素粉末に関する。
【0002】
【従来の技術】六方晶窒化ホウ素(BN)粉末は、白色
粉末で黒鉛と同じ六方晶系の層状構造を有し、高熱伝導
性、潤滑性、摺動性、耐食性、電気絶縁性、耐熱性、機
械加工の容易さなどに優れた特性を有することから様々
な用途に使用されている。
【0003】電子材料分野においては、電子部品から発
生する熱を効率よく放出する放熱材料として、BN粉末
の配合された樹脂・ゴム組成物が使用されている。具体
的には、放熱性グリース、高柔軟性熱伝導性シリコンゴ
ム、熱伝導性絶縁放熱シート、更には電子回路基板や放
熱板のプレプリグ等である。
【0004】電子材料分野以外では、耐熱性コーティン
グ材料、絶縁性ゴム材料、被覆材料、耐アーク性を有す
る材料、B系化合物を使用する中性子遮蔽材料、自動車
用潤滑グリースやオイル等である。
【0005】ところで、BN粉末の上記優れた特性を十
分に発揮させるには、樹脂・ゴムへの充填性を高める必
要があるが、BNは鱗片状粒子であるので充填性が悪
い。そこで、従来より、樹脂成分の低粘度化や、溶剤や
カップリング剤によるBN粉の前処理等が行われている
が、十分に満足できるものではなかった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記に鑑みな
されたものであり、樹脂やゴムに高充填が可能なBN粉
末を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、ホウ素
源と、窒素源と、結晶化触媒(xCaO・B2O3、但
しx=1〜2)の前駆物質であるホウ酸カルシウム源と
を、焼成物中の結晶化触媒の割合が25〜45重量%と
なるように混合し、それを非酸化性雰囲気ガス下、温度
1900〜2200℃で焼成後、酸処理によって結晶化
触媒を除去し、温度100〜150℃で乾燥して、BN
粉末を製造することによって達成することができる。
【0008】すなわち、本発明は、タップ密度0.8g
/cm3 以上、酸化ホウ素量2.0重量%以下、水分含
有量0.5重量%以下、56μm以上の凝集粒子の含有
量15重量%以下であることを特徴とする高充填性窒化
ホウ素粉末である。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明について更に詳細に
説明する。
【0010】本発明者は、樹脂・ゴムに対して高い充填
性を示すBN粉末とするには、そのタップ密度を大きく
するとともに、BN粉末が含有する水分や酸化ホウ素が
樹脂・ゴム成分と反応して混合物の粘度が高くならない
ように、それらの含有量を調節すればよいことを見いだ
した。
【0011】また、従来より、タップ密度が高く、水分
量と酸化ホウ素量の低いBNとしてはその造粒物がある
が、造粒物であっても樹脂・ゴムへの充填性が十分に高
まったものとはならない。これは、樹脂・ゴムに高充填
できるBN粉末は、造粒物のような56μm以上の凝集
粒子の集合体では不十分であり、主として一次粒子によ
り構成されたBN粉末が良いことを意味していること
を、併せて見いだしたものである。
【0012】以上のことから、本発明においては、BN
粉末のタップ密度、水分量、酸化ホウ素量及び56μm
以上の凝集粒子の割合を上記のように規制したものであ
り、これらが本発明の範囲を逸脱すると、樹脂・ゴムへ
の充填性を十分に改善することができなくなる。
【0013】本発明のBN粉末のタップ密度は、パウダ
ーテスターPT−E型(ホソカワミクロン社)測定器を
用い、BN粉末を密度測定用100cm3 容器に入れ、
タッピングリフト18mmにて180秒で180回のタ
ッピングさせ、衝撃で固めた後、容器上部の余分なBN
粉をブレードで擦りきり、次式により求めたものであ
る。
【0014】タップ密度(g/cm3 )={(BN粉末
重量+容器風袋)−容器風袋}/100
【0015】また、本発明のBN粉末中の水分量は、B
N粉末を石英製ボートに1.0g精秤した後、シリカゲ
ル及び五酸化二りんを充填した乾燥塔を通した高純度窒
素ガス気流中、500℃に加熱した石英製管状炉にて、
BN粉末中の水分を気化させ、排出される窒素中の水分
量をカールフィッシャー滴定法を用いたデジタル微量水
分計(三菱化学社「CA05」、発生液;アクアミクロ
ンAX(三菱化学社)、対極液;アクアミクロンCXU
(三菱化成社)を使用)で測定したものである。
【0016】また、本発明のBN粉末中の酸化ホウ素量
は、あらかじめ120℃にて2時間乾燥したBN粉末5
gを平形秤量管に精秤し、メタノール(特級試薬)15
mlを加え、80℃のホットプレート上に60分静置し
た後、120℃の乾燥器にて1.5時間乾燥し、デシケ
ーター内で冷却した後秤量し、次式により求めたもので
ある。
【0017】酸化ホウ素量(重量%)=(BN粉末重量
−乾燥後重量)×100/BN粉末重量
【0018】更に、本発明のBN粉末中の56μm以上
の凝集粒子の含有量は、100mlビーカーにヘキサメ
タリン酸ナトリウム(試薬1級)20重量%水溶液15
mlを入れ、この水溶液にBN粉末60mgを投入し、
超音波分散器で40分間分散し、それをレーザー散乱式
粒度測定装置器「マイクロトラックSPA」のチェンバ
ー内に入れ、測定レンジ0.1〜60μm、測定時間1
20秒にて体積分布を測定し、測定された56μm以上
の頻度値を求めたものである。
【0019】本発明のBN粉末は、次のようにして製造
することができる。
【0020】一般的に知られているBN粉末の製造方法
は、炭素還元法、ホウ酸あるいは酸化ホウ素等のホウ素
源と、窒素源であるメラミン、ジシアンジアミドや尿素
などのアミン類あるいはアミノ基を有する化合物との塩
形成による製造法、更には前駆体を用いる製造法などで
ある。これらの製造法においては、ホウ素源と窒素源の
原料に、硼砂、リン酸カルシウム等の結晶化触媒を混合
し、非酸化性雰囲気ガス下、1500℃以上の温度で焼
成・結晶化されているが、製造されたBN粉末のタップ
密度は、いずれの製造方法においても低く、0.8g/
cm3 を超えることはなかった。
【0021】これに対し、本発明の条件を満たすBN粉
末の製造方法は、ホウ素源と、窒素源と、結晶化触媒
(xCaO・B2O3、但しx=1〜2)の前駆物質で
あるホウ酸カルシウム源とを、焼成物中の結晶化触媒の
割合が25〜45重量%となるように混合し、それを非
酸化性雰囲気ガス下、温度1900〜2200℃で焼成
後、酸処理によって結晶化触媒を除去し、温度100〜
150℃で乾燥することによって製造することができ
る。ここで、非酸化性雰囲気ガスとしては、窒素ガスが
最適である。
【0022】本発明に係る製造方法は、従来法に比較し
て、ホウ酸とメラミンの塩を形成させることなく上記特
定条件で結晶化触媒を含む焼成物を製造し、それを酸処
理して結晶化触媒を除去した後、乾燥して水分調整を行
ったことが特徴である。
【0023】本発明に係る製造方法において、結晶化温
度が1900℃未満であるか、又ははホウ酸とメラミン
の塩の生成を経由させて焼成物を製造すると、BN粉末
中の一次粒子の成長が十分でない部分が多くなり、得ら
れるBN粉末のタップ密度が0.8g/cm3 以上には
ならない。また、2200℃をこえるとBN粉末が分解
するために好ましくない。
【0024】また、結晶化触媒のx値が2をこえると、
得られるBN粉末の一次粒子の成長が進行しにくくな
り、凝集粒子の割合が多くなる。一方、結晶化触媒のx
値が1未満では、結晶化触媒にはホウ酸カルシウムが存
在しないことになり、結晶の成長が起こりにくくなる。
【0025】結晶化触媒量が25重量%未満では、BN
粉末中の成長した一次粒子の割合が減少してタップ密度
が低くなる。逆に、45重量%をこえても凝集粒子の割
合が多くなり、しかもBN粉末の収率が悪く、また溶融
した結晶化触媒により炉材を破損させる恐れがある。
【0026】更には、酸処理を行わないと、BN粉末に
結晶化触媒が残存し、それが樹脂成分と反応するので好
ましくない。酸としては、硝酸等が使用される。
【0027】酸処理後の乾燥温度が100℃未満では含
有水分量が多くなり、また150℃をこえるとBN粉末
中の酸化ホウ素量が増加し、所期の目的を達成すること
がでいない。
【0028】本発明のBN粉末が配合される樹脂・ゴム
としては、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、フェノール樹
脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、
ジアリルフタレート樹脂、フッ素樹脂、ポリイミド、ポ
リアミド、ABS樹脂、アクリロニトリル−エチレン・
プロピレン・ジエンゴム−スチレン樹脂等の樹脂、天然
ゴム、ブチルゴム、アクリルゴム、エチレンプロピレン
ゴム、シリコーンゴム、ポリエステルエラストマー、ポ
リブタジエン等のゴム、更にはグリース類等の油脂など
をあげることができる。
【0029】
【実施例】以下、実施例、比較例をあげて更に具体的に
本発明を説明する。
【0030】実施例1 オルトホウ酸50重量部とメラミン40重量部と炭酸カ
ルシウム10重量部をヘンシェルミキサーで混合した。
これをバッチ雰囲気炉にて窒素雰囲気下、温度1900
℃で焼成・結晶化した。得られた焼成物の結晶化触媒成
分を粉末X線回折法により調べたところ、CaO・B2
O3、と2CaO・B2O3が観測された。
【0031】結晶化触媒を硝酸水溶液で除去し、次いで
150℃で乾燥した。その時の重量減少から算出された
結晶化触媒量は35重量%であった。
【0032】得られたBN粉末のタップ密度、水分量、
酸化ホウ素量及び56μm以上の凝集粒子の割合を上記
に従い測定した。また、得られたBN粉末の充填性を以
下に従い評価した。それらの結果を表2に示す。
【0033】充填性の評価:シリコーンオイル(トーレ
・シリコーン社「SE5004」45重量部とBN粉末
55重量部とを均一混合し、B型粘度計(東京計器社
「No.7ローター」)を用い、10rpmで2分後の
粘度を室温で測定した。充填性が低いBN粉末では粘度
が高くなり、逆に充填性が良好であれば粘度は低くな
る。
【0034】実施例2〜4 比較例1〜4 表1に示す製造条件にしたこと以外は、実施例1に準じ
てBN粉末を製造し、実施例1と同様な評価を行った。
【0035】比較例5 オルトホウ酸とメラミンと炭酸カルシウムをヘンシェル
ミキサーで混合した後、85℃、相対湿度85%雰囲気
下で5時間保持してホウ酸メラミン塩を形成させ、それ
を焼成・結晶化したこと以外は、実施例1と同様にして
BN粉末を製造し、評価を行った。
【0036】
【表1】
【0037】
【表2】
【0038】本発明の実施例は、いずれもタップ密度が
0.8g/cm3 以上と高く、水分量、酸化ホウ素量は
低い値を示している。また、充填性の指標となる粘度も
比較例に比べて小さいものであった。
【0039】
【本発明の効果】本発明によれば、樹脂・ゴムに高充填
可能なBN粉末を提供することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川崎 卓 福岡県大牟田市新開町1 電気化学工業株 式会社大牟田工場内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 タップ密度0.8g/cm3 以上、酸化
    ホウ素量2.0重量%以下、水分含有量0.5重量%以
    下、56μm以上の凝集粒子の含有量15重量%以下で
    あることを特徴とする高充填性窒化ホウ素粉末。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010047450A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Kaneka Corp 六方晶窒化ホウ素及びその製造方法
JP2010121102A (ja) * 2008-10-20 2010-06-03 Kaneka Corp 高耐光性高熱伝導性樹脂成形体及び照明器具部材
JP2011184290A (ja) * 2010-02-09 2011-09-22 Mitsubishi Materials Corp 均質性、緻密性が高くかつ高硬度の立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法
JP2012056818A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 六方晶窒化ホウ素粉末及びそれを用いた高熱伝導性、高耐湿性放熱シート
JP2017160086A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 デンカ株式会社 六方晶窒化ホウ素粉末及びその製造方法並びに化粧料
WO2018066277A1 (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 デンカ株式会社 窒化ホウ素塊状粒子、その製造方法及びそれを用いた熱伝導樹脂組成物
JP2018108970A (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 デンカ株式会社 六方晶窒化ホウ素粉末及び化粧料
CN109052343A (zh) * 2018-10-08 2018-12-21 河北工业大学 一种超薄六方氮化硼片的制备方法
CN115520841A (zh) * 2022-08-30 2022-12-27 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 一种球形氮化硼粉体及其原位合成制备方法
US12024611B2 (en) 2022-02-03 2024-07-02 3M Innovative Properties Company Curable composition comprising polyaziridine and oxidized boron nitride particles, method of curing the same, and cured composition

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09183660A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Denki Kagaku Kogyo Kk 高充填性六方晶窒化ほう素粉末、その製造方法及び用途
JPH1059702A (ja) * 1996-08-09 1998-03-03 Otsuka Chem Co Ltd 窒化ホウ素及びその製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09183660A (ja) * 1995-12-28 1997-07-15 Denki Kagaku Kogyo Kk 高充填性六方晶窒化ほう素粉末、その製造方法及び用途
JPH1059702A (ja) * 1996-08-09 1998-03-03 Otsuka Chem Co Ltd 窒化ホウ素及びその製造方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010047450A (ja) * 2008-08-22 2010-03-04 Kaneka Corp 六方晶窒化ホウ素及びその製造方法
JP2010121102A (ja) * 2008-10-20 2010-06-03 Kaneka Corp 高耐光性高熱伝導性樹脂成形体及び照明器具部材
JP2011184290A (ja) * 2010-02-09 2011-09-22 Mitsubishi Materials Corp 均質性、緻密性が高くかつ高硬度の立方晶窒化ホウ素焼結体の製造法
EP2354110A3 (en) * 2010-02-09 2012-11-28 Mitsubishi Materials Corporation Method for producing sintered cubic boron nitride compact
US8657893B2 (en) 2010-02-09 2014-02-25 Mitsubishi Materials Corporation Method for producing sintered cubic boron nitride compact
JP2012056818A (ja) * 2010-09-10 2012-03-22 Denki Kagaku Kogyo Kk 六方晶窒化ホウ素粉末及びそれを用いた高熱伝導性、高耐湿性放熱シート
JP2017160086A (ja) * 2016-03-09 2017-09-14 デンカ株式会社 六方晶窒化ホウ素粉末及びその製造方法並びに化粧料
WO2018066277A1 (ja) * 2016-10-07 2018-04-12 デンカ株式会社 窒化ホウ素塊状粒子、その製造方法及びそれを用いた熱伝導樹脂組成物
US11268004B2 (en) 2016-10-07 2022-03-08 Denka Company Limited Boron nitride aggregated grain
US11732173B2 (en) 2016-10-07 2023-08-22 Denka Company Limited Surface-treated aggregated boron nitride powder, aggregated boron nitride powder, and thermally conductive resin composition
JP2018108970A (ja) * 2017-01-05 2018-07-12 デンカ株式会社 六方晶窒化ホウ素粉末及び化粧料
JP7002196B2 (ja) 2017-01-05 2022-01-20 デンカ株式会社 六方晶窒化ホウ素粉末及び化粧料
CN109052343A (zh) * 2018-10-08 2018-12-21 河北工业大学 一种超薄六方氮化硼片的制备方法
US12024611B2 (en) 2022-02-03 2024-07-02 3M Innovative Properties Company Curable composition comprising polyaziridine and oxidized boron nitride particles, method of curing the same, and cured composition
CN115520841A (zh) * 2022-08-30 2022-12-27 山东工业陶瓷研究设计院有限公司 一种球形氮化硼粉体及其原位合成制备方法

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