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JP7505139B2 - Boron nitride powder, heat dissipation sheet, and method for producing boron nitride powder - Google Patents

Boron nitride powder, heat dissipation sheet, and method for producing boron nitride powder Download PDF

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JP7505139B2
JP7505139B2 JP2024501577A JP2024501577A JP7505139B2 JP 7505139 B2 JP7505139 B2 JP 7505139B2 JP 2024501577 A JP2024501577 A JP 2024501577A JP 2024501577 A JP2024501577 A JP 2024501577A JP 7505139 B2 JP7505139 B2 JP 7505139B2
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Description

本開示は、窒化ホウ素粉末、及び、放熱シート、並びに、窒化ホウ素粉末の製造方法に関する。 The present disclosure relates to boron nitride powder, a heat dissipation sheet, and a method for producing boron nitride powder.

窒化ホウ素粉末は、潤滑性、高熱伝導性、及び絶縁性等を有しており、固体潤滑材、熱伝導性フィラー、及び絶縁性フィラー等の用途に幅広く利用されている。特に熱伝導性が要求される放熱部材における充填材として、窒化ホウ素粉末が使用されている。Boron nitride powder has lubricity, high thermal conductivity, and insulating properties, and is widely used as a solid lubricant, thermally conductive filler, insulating filler, etc. Boron nitride powder is used as a filler in heat dissipation components, which require particularly high thermal conductivity.

六方晶窒化ホウ素の一次粒子は、比較的薄い鱗片形状を有しており、樹脂等に充填し成形した場合、成形圧力等によって一次粒子が一定の方向に配向しやすい傾向にある。例えば、六方晶窒化ホウ素の粉末を充填し、押出成形等によってシート状に成形した樹脂シートでは、一般に樹脂シートの主面と、窒化ホウ素の一次粒子の長軸とが平行になるように配向しやすい。また六方晶窒化ホウ素の一次粒子は、その形状の異方性に起因して、各種物性にも異方性が生じ得る。六方晶窒化ホウ素の一次粒子の面内方向(a軸方向)の熱伝導率が400W/(m・K)程度と高いのに対して、厚さ方向(c軸方向)の熱伝導率は2W/(m・K)程度に留まり、その方向による物性の異方性が顕著である。Hexagonal boron nitride primary particles have a relatively thin, scaly shape, and when filled into resin and molded, the primary particles tend to be oriented in a certain direction due to molding pressure, etc. For example, in a resin sheet that is filled with hexagonal boron nitride powder and molded into a sheet by extrusion molding, etc., the major surface of the resin sheet and the major axis of the primary particles of boron nitride are generally oriented so that they are parallel to each other. In addition, the primary particles of hexagonal boron nitride may also have anisotropy in various physical properties due to the anisotropy of their shape. The thermal conductivity of the primary particles of hexagonal boron nitride in the in-plane direction (a-axis direction) is high at about 400 W/(m·K), while the thermal conductivity in the thickness direction (c-axis direction) is only about 2 W/(m·K), and the anisotropy of the physical properties due to the direction is significant.

上述の理由から、六方晶窒化ホウ素の粉末を樹脂への充填材として利用し、放熱シートを調製する際に、上記一次粒子のa軸方向と、放熱シートの厚さ方向とが平行となるように調整することによって、上記一次粒子のa軸方向における高い熱伝導率を活かす方法が検討されている。例えば、六方晶窒化ホウ素の一次粒子のa軸方向と放熱シートの厚み方向とが平行になるように配向させる技術が知られている(例えば、特許文献1等)。For the above reasons, a method has been considered in which hexagonal boron nitride powder is used as a filler for resin, and when preparing a heat dissipation sheet, the a-axis direction of the primary particles is adjusted so as to be parallel to the thickness direction of the heat dissipation sheet, thereby taking advantage of the high thermal conductivity in the a-axis direction of the primary particles. For example, a technique is known in which the a-axis direction of the primary particles of hexagonal boron nitride is oriented so as to be parallel to the thickness direction of the heat dissipation sheet (for example, Patent Document 1, etc.).

また上述のような形状に基づく異方性を低減する観点から、複数の一次粒子で構成され、隣接する一次粒子同士のa軸方向の向きが異なるように凝集させ融着させた凝集体を形成する方法が検討されている。特許文献2では、窒化ホウ素の一次粒子が凝集してなる窒化ホウ素凝集粒子が開示されており、所定の成形圧力を加えた場合でも凝集粒子の崩壊が抑制できる程度に上記凝集粒子の強度を高めることによって、窒化ホウ素の一次粒子が同一方向に揃って配向することを抑制する旨が記載されている。 Also, from the viewpoint of reducing the anisotropy due to the shape as described above, a method of forming an aggregate composed of a plurality of primary particles, which are aggregated and fused together so that the orientation of the a-axis direction of adjacent primary particles differs, has been considered. Patent Document 2 discloses boron nitride aggregate particles formed by agglomerating primary particles of boron nitride, and describes that by increasing the strength of the aggregate particles to a degree that the collapse of the aggregate particles can be suppressed even when a predetermined molding pressure is applied, the primary particles of boron nitride are prevented from being oriented in the same direction.

特開2000-154265号公報JP 2000-154265 A 特開2016-135731号公報JP 2016-135731 A

六方晶窒化ホウ素の一次粒子のa軸方向を放熱シートの厚み方向に配向させた放熱シートの製造は条件設定等が煩雑であり、作業工程数も多いことから、一般的な放熱フィラーと同様の簡易な方法で、優れた放熱性を発揮し得る窒化ホウ素粉末があれば有用である。また、上述のような比較的強度に優れ、樹脂の成形圧力に対する耐性を有する凝集粒子であっても、他の放熱フィラーと併用する場合には、樹脂との混練の際に他の放熱フィラーとの衝突によって凝集粒子が崩壊し、一次粒子の存在割合が上昇することで、凝集粒子としたことによる効果が損なわれる場合が生じ得る。六方晶窒化ホウ素の一次粒子自体の性能をより向上させることが求められる。 The manufacturing of a heat dissipation sheet in which the a-axis direction of the primary particles of hexagonal boron nitride is oriented in the thickness direction of the heat dissipation sheet requires complicated condition setting and many work steps, so it would be useful to have a boron nitride powder that can exhibit excellent heat dissipation properties using a simple method similar to that of general heat dissipation fillers. Furthermore, even if the agglomerated particles have relatively excellent strength and resistance to the molding pressure of the resin as described above, when used in combination with other heat dissipation fillers, the agglomerated particles may break down due to collisions with the other heat dissipation fillers during kneading with the resin, and the proportion of primary particles may increase, thereby compromising the effect of using the agglomerated particles. There is a demand for further improvement in the performance of the primary particles of hexagonal boron nitride themselves.

本開示は、六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む粉末であって、樹脂に充填する際の充填性に優れ、且つ放熱性に優れる放熱シートを調製可能な窒化ホウ素粉末及びその製造方法を提供することを目的とする。本開示はまた、上述の窒化ホウ素粉末を含む放熱シートを提供することを目的とする。The present disclosure aims to provide a boron nitride powder containing primary particles of hexagonal boron nitride, which has excellent filling properties when filled into resin and can be used to prepare a heat dissipation sheet with excellent heat dissipation properties, and a method for producing the same. The present disclosure also aims to provide a heat dissipation sheet containing the above-mentioned boron nitride powder.

本開示は、以下の[1]~[7]を提供する。
[1]鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含み、
平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下であり、且つタップ密度が0.70g/cm以上である、窒化ホウ素粉末。
[2]
前記一次粒子の平均厚さが0.8~2.0μmである、[1]に記載の窒化ホウ素粉末。
[3]
比表面積が3.0m/g以下である、[1]又は[2]に記載の窒化ホウ素粉末。
[4]
配向性指数が10.0以上である、[1]~[3]のいずれかに記載の窒化ホウ素粉末。
[5]
樹脂と、放熱フィラーとを含む、放熱シートであって、
前記放熱フィラーが、[1]~[4]のいずれかに記載の窒化ホウ素粉末を含む、放熱シート。
[6]
前記放熱フィラーが、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの少なくとも一方を更に含む、[5]に記載の放熱シート。
[7]
炭素含有化合物、ホウ素含有化合物、及び焼結助剤を含有する原料粉末を、0.5~0.9MPaGの加圧窒素雰囲気下で焼成して、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む焼成物を得る焼成工程と、
前記焼成物を解砕し、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下である粉末を得る粉砕工程と、を有し、
前記焼成工程における焼成温度が1800~2200℃で7時間以上保持することを含む、窒化ホウ素粉末の製造方法。
The present disclosure provides the following [1] to [7].
[1] Contains primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape,
A boron nitride powder having an average particle size of 4.0 to 15.0 μm, an orientation index of 25.0 or less, and a tap density of 0.70 g/cm 3 or more.
[2]
The boron nitride powder according to [1], wherein the average thickness of the primary particles is 0.8 to 2.0 μm.
[3]
The boron nitride powder according to [1] or [2], which has a specific surface area of 3.0 m 2 /g or less.
[4]
The boron nitride powder according to any one of [1] to [3], having an orientation index of 10.0 or more.
[5]
A heat dissipating sheet comprising a resin and a heat dissipating filler,
A heat dissipating sheet, wherein the heat dissipating filler comprises the boron nitride powder according to any one of [1] to [4].
[6]
The heat dissipating sheet according to [5], wherein the heat dissipating filler further contains at least one of aluminum nitride and aluminum oxide.
[7]
a sintering step of sintering a raw material powder containing a carbon-containing compound, a boron-containing compound, and a sintering aid under a pressurized nitrogen atmosphere of 0.5 to 0.9 MPaG to obtain a sintered product containing primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape;
and a pulverization step of pulverizing the fired product to obtain a powder having an average particle size of 4.0 to 15.0 μm and an orientation index of 25.0 or less.
The method for producing boron nitride powder comprises maintaining the firing temperature in the firing step at 1800 to 2200° C. for 7 hours or more.

本開示の一側面は、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含み、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下であり、且つタップ密度が0.70g/cm以上である、窒化ホウ素粉末を提供する。 One aspect of the present disclosure provides a boron nitride powder comprising primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape, an average particle size of 4.0 to 15.0 μm, an orientation index of 25.0 or less, and a tap density of 0.70 g/ cm3 or more.

上記窒化ホウ素粉末は、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含むものであって、平均粒子径、配向性指数、及びタップ密度が所定の範囲のものとなっている。これによって、樹脂への充填性に優れ、且つ樹脂に充填し成形して得られる樹脂成形体(例えば、樹脂シート)が優れた放熱性を発揮し得る。六方晶窒化ホウ素の一次粒子の厚さが粒子径に対して大きくなると、粒子間の配向が抑制される傾向にあり、また一次粒子の粒子径が大きい場合には、外力が加わった際に粒子間の配向を促す傾向にある。また、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の厚さが大きくなることで、タップ密度が上昇し、樹脂への充填性が向上し得る傾向にある。これらの知見に基づき、本発明者らは、主として窒化ホウ素の一次粒子で構成される窒化ホウ素粉末における、平均粒子径、配向性指数及びタップ密度に着目し、この値が所定の範囲内となるように調製された粉体が、樹脂への充填性及び樹脂に充填して得られる樹脂成形体における放熱性の双方に優れる窒化ホウ素粉末を発揮し得ることを見出した。The boron nitride powder contains primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape, and the average particle size, orientation index, and tap density are within a predetermined range. This allows the powder to have excellent fillability in resin, and the resin molded body (e.g., a resin sheet) obtained by filling the powder in resin and molding the powder can exhibit excellent heat dissipation. When the thickness of the primary particles of hexagonal boron nitride is large relative to the particle size, the orientation between the particles tends to be suppressed, and when the particle size of the primary particles is large, the orientation between the particles tends to be promoted when an external force is applied. In addition, when the thickness of the primary particles of hexagonal boron nitride is large, the tap density increases, and the fillability in resin tends to be improved. Based on these findings, the inventors focused on the average particle size, orientation index, and tap density in boron nitride powder mainly composed of primary particles of boron nitride, and found that a powder prepared so that these values are within a predetermined range can exhibit boron nitride powder that is excellent in both fillability in resin and heat dissipation in a resin molded body obtained by filling the resin.

上記一次粒子の平均厚さは0.8~2.0μmであってよい。The average thickness of the primary particles may be 0.8 to 2.0 μm.

上記窒化ホウ素粉末は比表面積が3.0m/g以下であってよい。 The boron nitride powder may have a specific surface area of 3.0 m 2 /g or less.

上記窒化ホウ素粉末は配向性指数が10.0以上であってよい。The above boron nitride powder may have an orientation index of 10.0 or more.

本開示の一側面は、樹脂と、放熱フィラーとを含む、放熱シートであって、上記放熱フィラーが、上述の窒化ホウ素粉末を含む、放熱シートを提供する。One aspect of the present disclosure provides a heat dissipation sheet comprising a resin and a heat dissipation filler, the heat dissipation filler comprising the boron nitride powder described above.

上記放熱フィラーが、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの少なくとも一方を更に含んでもよい。The heat dissipating filler may further contain at least one of aluminum nitride and aluminum oxide.

本開示の一側面は、炭素含有化合物、ホウ素含有化合物、及び焼結助剤を含有する原料粉末を、0.5~0.9MPaGの加圧窒素雰囲気下で焼成して、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む焼成物を得る焼成工程と、上記焼成物を解砕し、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25以下である粉末を得る粉砕工程と、を有し、上記焼成工程における焼成温度が1800~2200℃で7時間以上保持することを含む、窒化ホウ素粉末の製造方法を提供する。One aspect of the present disclosure provides a method for producing boron nitride powder, comprising: a firing step of firing a raw material powder containing a carbon-containing compound, a boron-containing compound, and a sintering aid under a pressurized nitrogen atmosphere of 0.5 to 0.9 MPaG to obtain a fired product containing primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape; and a crushing step of crushing the fired product to obtain a powder having an average particle size of 4.0 to 15.0 μm and an orientation index of 25 or less, the firing step including maintaining the firing temperature at 1800 to 2200°C for 7 hours or more.

上記窒化ホウ素粉末の製造方法は、焼成工程において、加圧環境下で、焼成温度に到達してからその温度で保持する時間を比較的長くすることで、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の厚さ方向への成長を促し、その後の解砕工程において、一次粒子間の緩い会合を崩すことによって、所定の粒子径を有し、主として六方晶窒化ホウ素の一次粒子で構成される粉末を製造できる。また上述の粉末は、六方晶窒化ホウ素の一次粒子で構成される粉末としては配向性指数が低く抑えられたものとなる。In the above-mentioned method for producing boron nitride powder, in the sintering step, the time for which the sintering temperature is reached and then maintained at that temperature is relatively long in a pressurized environment, promoting the growth of the primary particles of hexagonal boron nitride in the thickness direction, and in the subsequent crushing step, the loose association between the primary particles is broken down, thereby producing a powder having a predetermined particle size and composed mainly of primary particles of hexagonal boron nitride. Furthermore, the above-mentioned powder has a low orientation index for a powder composed of primary particles of hexagonal boron nitride.

本開示によれば、六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む粉末であって、樹脂に充填する際の充填性に優れ、且つ放熱性に優れる放熱シートを調製可能な窒化ホウ素粉末及びその製造方法を提供できる。本開示によればまた、上述の窒化ホウ素粉末を含む放熱シートを提供できる。According to the present disclosure, there can be provided a boron nitride powder containing primary particles of hexagonal boron nitride, which can be used to prepare a heat dissipation sheet that has excellent filling properties when filled into a resin and excellent heat dissipation properties, and a method for producing the same. According to the present disclosure, there can also be provided a heat dissipation sheet containing the above-mentioned boron nitride powder.

図1は、放熱シートの一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a heat dissipation sheet. 図2は、図1のII-II線に沿った断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II of FIG.

以下、場合によって図面を参照して、本開示の実施形態を説明する。ただし、以下の実施形態は、本開示を説明するための例示であり、本開示を以下の内容に限定する趣旨ではない。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用い、場合によって重複する説明は省略する。また、上下左右等の位置関係は、特に断らない限り、図面に示す位置関係に基づくものとする。さらに、各要素の寸法比率は図示の比率に限られるものではない。本明細書において、「~」の記号で示される数値範囲は、下限値及び上限値を含む。すなわち、「x~y」で示される数値範囲は、x以上且つy以下を意味する。 Below, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings where appropriate. However, the following embodiments are merely examples for explaining the present disclosure, and are not intended to limit the present disclosure to the following contents. In the description, the same elements or elements having the same functions will be designated by the same reference numerals, and overlapping descriptions will be omitted where appropriate. In addition, unless otherwise specified, the positional relationships such as up, down, left, right, etc. will be based on the positional relationships shown in the drawings. Furthermore, the dimensional ratios of each element are not limited to the ratios shown in the drawings. In this specification, a numerical range indicated by the symbol "~" includes a lower limit and an upper limit. In other words, a numerical range indicated by "x~y" means a range equal to or greater than x and equal to or less than y.

本明細書において例示する材料は特に断らない限り、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。組成物中の各成分の含有量は、組成物中の各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。Unless otherwise specified, the materials exemplified in this specification may be used alone or in combination of two or more. When multiple substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component in the composition means the total amount of the multiple substances present in the composition, unless otherwise specified.

窒化ホウ素粉末の一実施形態は、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む。上記窒化ホウ素粉末は、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下であり、且つタップ密度が0.70g/cm以上である。 One embodiment of the boron nitride powder includes primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape. The boron nitride powder has an average particle size of 4.0 to 15.0 μm, an orientation index of 25.0 or less, and a tap density of 0.70 g/ cm3 or more.

窒化ホウ素粉末の平均粒子径の上限値は、例えば、14.9μm以下、又は14.8μm以下であってよい。上記平均粒子径の上限値が上記範囲内となるような粒子サイズに抑制されていることによって、一次粒子の配向が抑制され、窒化ホウ素粉末の配向性指数が上昇することをより抑制できる。窒化ホウ素粉末の平均粒子径の下限値は、例えば、4.5μm以上、5.0μm以上、5.5μm以上、6.0μm以上、6.5μm以上、7.0μm以上、7.5μm以上、8.0μm以上、9.0μm以上、又は10.0μm以上であってよい。上記平均粒子径の下限値が上記範囲内であることで、樹脂への充填性と、得られる樹脂成形体(例えば、放熱シート)の放熱性とをより高水準で両立し得る。窒化ホウ素粉末の平均粒子径は上述の範囲内で調整してよく、例えば、5.0~15.0μm、8.0~15.0μm、又は10.0~15.0μmであってよい。The upper limit of the average particle size of the boron nitride powder may be, for example, 14.9 μm or less, or 14.8 μm or less. By suppressing the particle size so that the upper limit of the average particle size falls within the above range, the orientation of the primary particles is suppressed, and the increase in the orientation index of the boron nitride powder can be further suppressed. The lower limit of the average particle size of the boron nitride powder may be, for example, 4.5 μm or more, 5.0 μm or more, 5.5 μm or more, 6.0 μm or more, 6.5 μm or more, 7.0 μm or more, 7.5 μm or more, 8.0 μm or more, 9.0 μm or more, or 10.0 μm or more. By the lower limit of the average particle size being within the above range, the filling property into the resin and the heat dissipation property of the obtained resin molded body (e.g., heat dissipation sheet) can be achieved at a higher level. The average particle size of the boron nitride powder may be adjusted within the above range, and may be, for example, 5.0 to 15.0 μm, 8.0 to 15.0 μm, or 10.0 to 15.0 μm.

本明細書における平均粒子径は、体積基準の累積粒度分布における50%累積径(メジアン径)を意味する。より具体的には、粉末に対するレーザー回折散乱法で得られる体積基準の累積粒度分布における累積値が50%となったときの粒子径(D50)を意味する。レーザー回折散乱法は、JIS Z 8825:2013「粒子径解析-レーザー回折・散乱法」に記載の方法に準拠して測定する。測定には、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置等を使用することができる。レーザー回折散乱法粒度分布測定装置は、例えば、ベックマンコールター社製の「LS-13 320」(製品名)等を使用できる。なお、測定対象となる粉末が、一次粒子同士が緩く会合を形成しているような場合は、ホモジナイザー等による処理を行ったうえで測定を行うものとする。ホモジナイザー装置としては、家田貿易株式会社製の「VC-505」(製品名)等を使用できる。ホモジナイザーによる処理は、例えば、周波数20KHz、2分間の条件で行ってよい。In this specification, the average particle size means the 50% cumulative diameter (median diameter) in the cumulative particle size distribution based on volume. More specifically, it means the particle size (D50) when the cumulative value in the cumulative particle size distribution based on volume obtained by the laser diffraction scattering method for the powder becomes 50%. The laser diffraction scattering method is measured in accordance with the method described in JIS Z 8825:2013 "Particle size analysis - laser diffraction and scattering method". For the measurement, a laser diffraction scattering method particle size distribution measuring device or the like can be used. For the laser diffraction scattering method particle size distribution measuring device, for example, "LS-13 320" (product name) manufactured by Beckman Coulter, Inc. can be used. In addition, if the powder to be measured is such that the primary particles are loosely associated with each other, the measurement is performed after processing with a homogenizer or the like. For the homogenizer device, "VC-505" (product name) manufactured by Ieda Trading Co., Ltd. can be used. The homogenizer processing may be performed, for example, at a frequency of 20 KHz for 2 minutes.

本開示における窒化ホウ素粉末は、主に六方晶窒化ホウ素の一次粒子で構成されている。上記窒化ホウ素粉末は、複数の一次粒子が凝集した粒子を少量含んでもよく、複数の一次粒子が凝集した粒子を全く含まなくてもよい。上記窒化ホウ素粉末は上記レーザー回折散乱法での粒度分布の測定においてホモジナイザーによる超音波分散処理を行わず測定した体積基準の粒度分布におけるピークが一つであり、かつ上述のような条件による超音波分散処理を行い測定した平均粒子径(D50(A))と超音波分散処理を行わず測定した平均粒子径(D50(B))の比(D50(A)/D50(B)の値)が0.85以上であってよい。D50(A)/D50(B)の値は、例えば、1.00以下、又は1.00未満であってよい。The boron nitride powder in the present disclosure is mainly composed of primary particles of hexagonal boron nitride. The boron nitride powder may contain a small amount of particles in which multiple primary particles are aggregated, or may not contain any particles in which multiple primary particles are aggregated. The boron nitride powder may have one peak in the volume-based particle size distribution measured without ultrasonic dispersion treatment using a homogenizer in the particle size distribution measurement by the laser diffraction scattering method, and the ratio (D50(A)) of the average particle size measured by ultrasonic dispersion treatment under the above-mentioned conditions to the average particle size measured without ultrasonic dispersion treatment (D50(B)) (value of D50(A)/D50(B)) may be 0.85 or more. The value of D50(A)/D50(B) may be, for example, 1.00 or less, or less than 1.00.

窒化ホウ素粉末の配向性指数の上限値は、例えば、24.8以下、24.6以下、24.4以下、24.0以下、23.5以下、23.0以下、22.5以下、22.0以下、21.5以下、21.0以下、20.5以下、又は20.0以下であってよい。上記配向性指数の上限値が上記範囲内であることで、窒化ホウ素が有する熱異方性をより軽減し、放熱フィラーとしての特性を向上させることができる。窒化ホウ素粉末の配向性指数の下限値は、例えば、10.0以上、10.5以上、11.0以上、11.5以上、又は12.0以上であってよい。上記配向性指数は、窒化ホウ素粉末における凝集体の割合が少なく、適度な厚さを有する一次粒子を含むことの指標となり得る。上記配向性指数の下限値が上記範囲内であることで、樹脂への充填性と、得られる樹脂成形体(例えば、放熱シート)の放熱性とをより高水準で両立し得る。窒化ホウ素粉末の配向性指数は上述の範囲内で調整してよく、例えば、10.0~25.0、又は12.0~24.8であってよい。The upper limit of the orientation index of the boron nitride powder may be, for example, 24.8 or less, 24.6 or less, 24.4 or less, 24.0 or less, 23.5 or less, 23.0 or less, 22.5 or less, 22.0 or less, 21.5 or less, 21.0 or less, 20.5 or less, or 20.0 or less. When the upper limit of the orientation index is within the above range, the thermal anisotropy of boron nitride can be further reduced and the properties as a heat dissipation filler can be improved. The lower limit of the orientation index of the boron nitride powder may be, for example, 10.0 or more, 10.5 or more, 11.0 or more, 11.5 or more, or 12.0 or more. The orientation index can be an indicator that the proportion of aggregates in the boron nitride powder is small and that the powder contains primary particles having an appropriate thickness. By setting the lower limit of the orientation index within the above range, it is possible to achieve a higher level of both the fillability into the resin and the heat dissipation of the resulting resin molded body (e.g., a heat dissipation sheet). The orientation index of the boron nitride powder may be adjusted within the above range, and may be, for example, 10.0 to 25.0, or 12.0 to 24.8.

本明細書における配向性指数は、以下の方法に沿って測定される値を意味する。窒化ホウ素粉末に対するX線回折測定を行うことによって、窒化ホウ素粉末のX線回折スペクトルを取得し、当該X線回折スペクトルから、(002)面及び(100)面に対応するピーク強度I(002)及びI(100)を取得する。得られたピーク強度を用いて、窒化ホウ素粉末の配向性指数[I(002)/I(100)]を算出する。X線回折装置としては、例えば、株式会社リガク製の「ULTIMA-IV」(製品名)等を使用することができる。The orientation index in this specification refers to a value measured according to the following method. An X-ray diffraction spectrum of the boron nitride powder is obtained by performing X-ray diffraction measurement on the boron nitride powder, and the peak intensities I(002) and I(100) corresponding to the (002) and (100) planes are obtained from the X-ray diffraction spectrum. The orientation index [I(002)/I(100)] of the boron nitride powder is calculated using the obtained peak intensities. As an X-ray diffraction device, for example, "ULTIMA-IV" (product name) manufactured by Rigaku Corporation can be used.

なお、配向性指数の測定対象は窒化ホウ素粉末であることから、粉末において、実質的に一次粒子が配向していない塊状粒子(凝集粒子)が存在し、この存在割合が大きい場合、配向性指数の値は6~7程度の値に近づく傾向にある。一方で、凝集粒子を含まない一次粒子で構成され、若しくは、上記一次粒子の存在割合が大きくなると、配向性指数の値は大きくなる傾向にある。さらに、一次粒子の平均粒子径が大きい場合、又は一次粒子の平均厚さが小さい場合には、粒子間の配向がより容易になることから、配向性指数の値は大きくなる傾向にある。In addition, since the orientation index is measured on boron nitride powder, when the powder contains clumped particles (agglomerated particles) in which the primary particles are not substantially oriented and the proportion of these particles is large, the orientation index value tends to approach a value of about 6 to 7. On the other hand, when the powder is composed of primary particles that do not contain agglomerated particles, or when the proportion of the primary particles is large, the orientation index value tends to be large. Furthermore, when the average particle diameter of the primary particles is large or the average thickness of the primary particles is small, orientation between the particles is easier, and the orientation index value tends to be large.

窒化ホウ素粉末のタップ密度の下限値は、例えば、0.72g/cm以上、0.75g/cm以上、0.80g/cm以上、又は0.85g/cm以上であってよい。上記タップ密度の下限値が上記範囲内であることで、窒化ホウ素粉末を樹脂に対する充填性をより向上させることができる。窒化ホウ素粉末のタップ密度の上限値は、特に規定はないが、例えば、1.00g/cm以下、0.98g/cm以下、0.96g/cm以下、又は0.94g/cm以下であってよい。窒化ホウ素粉末のタップ密度は上述の範囲内で調整してよく、例えば、0.70~1.00g/cm、又は0.85~1.00g/cmであってよい。 The lower limit of the tap density of the boron nitride powder may be, for example, 0.72 g/cm 3 or more, 0.75 g/cm 3 or more, 0.80 g/cm 3 or more, or 0.85 g/cm 3 or more. When the lower limit of the tap density is within the above range, the filling property of the boron nitride powder in the resin can be further improved. The upper limit of the tap density of the boron nitride powder is not particularly specified, but may be, for example, 1.00 g/cm 3 or less, 0.98 g/cm 3 or less, 0.96 g/cm 3 or less, or 0.94 g/cm 3 or less. The tap density of the boron nitride powder may be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.70 to 1.00 g/cm 3 , or 0.85 to 1.00 g/cm 3 .

本明細書におけるタップ密度は、JIS R 1628:1997「ファインセラミックス粉末のかさ密度測定方法」に記載の方法に準拠して求められる値を意味する。具体的には、窒化ホウ素粉末を100cmの専用容器に充填し、タッピングタイム180秒、タッピング回数180回、及びタップリフト18mmの条件でタッピングを行った後のかさ密度を測定し、得られた値をタップ密度とする。測定には、市販の装置を用いることができ、例えば、ホソカワミクロン製の「パウダテスタ」(商品名)等を用いることができる。 The tap density in this specification means a value obtained according to the method described in JIS R 1628:1997 "Method for measuring bulk density of fine ceramic powders". Specifically, boron nitride powder is filled into a 100 cm3 dedicated container, and tapped under the conditions of a tapping time of 180 seconds, tapping number of 180 times, and tap lift of 18 mm, and the bulk density is measured, and the obtained value is taken as the tap density. For the measurement, a commercially available device can be used, such as "Powder Tester" (product name) manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.

本開示に係る窒化ホウ素粉末に含まれる、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子は、粒子径が比較的小さく、また厚さが比較的大きいことから窒化ホウ素粉末全体の比表面積も低く抑えられたものとなっている。窒化ホウ素粉末の比表面積の上限値は、例えば、3.0m/g以下、2.5m/g以下、2.0m/g以下、又は1.5m/g以下であってよい。上記比表面積の上限値が上記範囲内となるような窒化ホウ素粉末であることで樹脂への優れた充填性を発揮し得る。窒化ホウ素粉末の比表面積の下限値は、特に限定されるものではないが、例えば、0.5m/g以上、0.6m/g以上、0.7m/g以上、又は0.8m/g以上であってよい。窒化ホウ素粉末の比表面積は上述の範囲内で調整してよく、例えば、0.5~3.0m/gであってよい。 The primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape contained in the boron nitride powder according to the present disclosure have a relatively small particle diameter and a relatively large thickness, so that the specific surface area of the entire boron nitride powder is also suppressed to be low. The upper limit of the specific surface area of the boron nitride powder may be, for example, 3.0 m 2 /g or less, 2.5 m 2 /g or less, 2.0 m 2 /g or less, or 1.5 m 2 /g or less. The boron nitride powder having the upper limit of the specific surface area within the above range can exhibit excellent filling properties in resin. The lower limit of the specific surface area of the boron nitride powder is not particularly limited, but may be, for example, 0.5 m 2 /g or more, 0.6 m 2 /g or more, 0.7 m 2 /g or more, or 0.8 m 2 /g or more. The specific surface area of the boron nitride powder may be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.5 to 3.0 m 2 /g.

本明細書における比表面積は、JIS Z 8830:2013「ガス吸着による粉体(固体)の比表面積測定方法」の記載に準拠し、比表面積測定装置を用い測定される値を意味し、窒素ガスを使用したBET一点法を適用して算出される値である。比表面積測定装置としては、例えば、QUANTACHROME社製の「MONOSORB MS-22型」(製品名)等を使用することができる。In this specification, the specific surface area refers to a value measured using a specific surface area measuring device in accordance with the description of JIS Z 8830:2013 "Method for measuring the specific surface area of powders (solids) by gas adsorption," and is a value calculated by applying the BET single point method using nitrogen gas. As a specific surface area measuring device, for example, "MONOSORB MS-22 type" (product name) manufactured by QUANTACROME Co., Ltd. can be used.

六方晶窒化ホウ素の一次粒子の平均厚さの下限値は、例えば、0.8μm以上、0.9μm以上、1.0μm以上、1.1μm以上、又は1.2μm以上であってよい。上記平均厚さの下限値が上記範囲内であることで、樹脂と混練した際の一次粒子の配向が抑制され、得られる樹脂成形体(例えば、放熱シート)の放熱性をより向上させ得る。上記平均厚さの上限値は、特に限定されるものではないが、例えば、3.0μm以下、2.5μm以下、又は2.0μm以下であってよい。六方晶窒化ホウ素の一次粒子の平均厚さは上述の範囲内で調整してよく、例えば、0.8~2.0μmであってよい。六方晶窒化ホウ素の一次粒子の厚みが上述の範囲内にあることでシート成形時に粒子が一方向に配向することをより抑制することが可能になる。The lower limit of the average thickness of the primary particles of hexagonal boron nitride may be, for example, 0.8 μm or more, 0.9 μm or more, 1.0 μm or more, 1.1 μm or more, or 1.2 μm or more. By having the lower limit of the average thickness within the above range, the orientation of the primary particles when kneaded with the resin is suppressed, and the heat dissipation of the obtained resin molded body (for example, a heat dissipation sheet) can be further improved. The upper limit of the average thickness is not particularly limited, but may be, for example, 3.0 μm or less, 2.5 μm or less, or 2.0 μm or less. The average thickness of the primary particles of hexagonal boron nitride may be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.8 to 2.0 μm. By having the thickness of the primary particles of hexagonal boron nitride within the above range, it is possible to further suppress the particles from being oriented in one direction during sheet molding.

本明細書における一次粒子の平均厚さは、以下に示す方法によって測定される値を意味する。具体的には、まず、プレス成型機を用いて、3gの粉末を5MPaの圧力で円盤状(直径:30mm)に成型する。次に、樹脂(GATAN社製、商品名:G2エポキシ)によって、上述のようにして得られた成型体を包埋する。そして、プレス成型の際に圧力をかけた方向と並行方向に断面ミリング加工を行うことによって、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の断面が露出した試料を調製する。この断面を走査型電子顕微鏡によって撮影する。得られた粒子像を画像解析ソフトウェア(株式会社マウンテック製、商品名:Mac-View)に取り込み、得られた写真から矩形粒子の短辺(粒子厚み、粒子短径に相当)を測定する。測定は、任意に選択した100個の一次粒子に対して行い、その算術平均値を、一次粒子の平均厚さとする。プレス成型機としては、例えば、株式会社リガク製の「BRE-32」(製品名)等を用いることができる。走査型電子顕微鏡としては、例えば、日本電子株式会社製の「JSM-6010LA」(製品名)等を用いることができる。The average thickness of the primary particles in this specification means a value measured by the method shown below. Specifically, first, 3 g of powder is molded into a disk shape (diameter: 30 mm) at a pressure of 5 MPa using a press molding machine. Next, the molded body obtained as described above is embedded in resin (manufactured by GATAN Co., Ltd., product name: G2 Epoxy). Then, a sample in which the cross section of the primary particles of hexagonal boron nitride is exposed is prepared by performing cross-sectional milling in a direction parallel to the direction in which pressure was applied during press molding. This cross section is photographed using a scanning electron microscope. The obtained particle image is imported into image analysis software (manufactured by Mountec Co., Ltd., product name: Mac-View), and the short side of the rectangular particle (corresponding to the particle thickness and particle short diameter) is measured from the obtained photograph. The measurement is performed on 100 arbitrarily selected primary particles, and the arithmetic average value is taken as the average thickness of the primary particles. As a press molding machine, for example, "BRE-32" (product name) manufactured by Rigaku Corporation can be used. As the scanning electron microscope, for example, "JSM-6010LA" (product name) manufactured by JEOL Ltd. can be used.

上述の窒化ホウ素粉末は、例えば、以下のような方法で製造することができる。窒化ホウ素粉末の製造方法の一実施形態は、炭素含有化合物、ホウ素含有化合物、及び焼結助剤を含有する原料粉末を、0.5~0.9MPaGの加圧窒素雰囲気下で焼成して、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む焼成物を得る焼成工程と、上記焼成物を解砕し、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下である粉末を得る粉砕工程と、を有する。上記焼成工程における焼成温度が1800~2200℃で7時間以上保持することを含む。The above-mentioned boron nitride powder can be manufactured, for example, by the following method. One embodiment of the method for manufacturing boron nitride powder includes a sintering step in which a raw material powder containing a carbon-containing compound, a boron-containing compound, and a sintering aid is sintered under a pressurized nitrogen atmosphere of 0.5 to 0.9 MPaG to obtain a sintered product containing primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape, and a crushing step in which the sintered product is crushed to obtain a powder having an average particle size of 4.0 to 15.0 μm and an orientation index of 25.0 or less. The sintering step includes maintaining the sintering temperature at 1800 to 2200° C. for 7 hours or more.

炭素含有化合物は構成元素として炭素原子を有する化合物である。炭素含有化合物は、ホウ素含有化合物及び構成元素として窒素原子を有する化合物と反応して窒化ホウ素を形成する。炭素含有化合物としては、純度が高く比較的安価な原料を用いることができる。このような炭素含有化合物としては、例えば、カーボンブラック及びアセチレンブラック等が挙げられる。A carbon-containing compound is a compound having carbon atoms as a constituent element. The carbon-containing compound reacts with a boron-containing compound and a compound having nitrogen atoms as a constituent element to form boron nitride. As the carbon-containing compound, a raw material having high purity and relatively low cost can be used. Examples of such carbon-containing compounds include carbon black and acetylene black.

ホウ素含有化合物は構成元素としてホウ素を有する化合物である。ホウ素含有化合物は、炭素含有化合物及び構成元素として窒素原子を有する化合物と反応して窒化ホウ素を形成する化合物である。ホウ素含有化合物としては、純度が高く比較的安価な原料を用いることができる。このようなホウ素含有化合物としては、例えば、ホウ酸及び酸化ホウ素などが挙げられる。ホウ素含有化合物は、好ましくはホウ酸を含む。この場合、ホウ酸は加熱によって脱水し酸化ホウ素となり、原料粉末の加熱処理中に液相を形成すると共に粒成長を促す助剤としても働くことができる。A boron-containing compound is a compound having boron as a constituent element. A boron-containing compound is a compound that reacts with a carbon-containing compound and a compound having a nitrogen atom as a constituent element to form boron nitride. A raw material having high purity and relatively low cost can be used as the boron-containing compound. Examples of such boron-containing compounds include boric acid and boron oxide. The boron-containing compound preferably contains boric acid. In this case, boric acid is dehydrated by heating to become boron oxide, which forms a liquid phase during the heat treatment of the raw material powder and can also act as an auxiliary agent to promote grain growth.

焼結助剤は、ホウ素含有化合物等との反応によって、液相を形成し、窒化ホウ素の一次粒子の成長を促す。焼結助剤としては、例えば、アルカリ金属の酸化物、炭酸塩、並びに、アルカリ土類金属の酸化物、炭酸塩等が挙げられる。焼結助剤は、より具体的には、酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、酸化カルシウム、及び炭酸カルシウム等が挙げられる。The sintering aid reacts with the boron-containing compound to form a liquid phase, promoting the growth of primary particles of boron nitride. Examples of the sintering aid include oxides and carbonates of alkali metals, and oxides and carbonates of alkaline earth metals. More specifically, examples of the sintering aid include sodium oxide, sodium carbonate, calcium oxide, and calcium carbonate.

原料粉末において、ホウ素含有化合物を炭素含有化合物に対して過剰量となるように配合してよい。原料粉末は、炭素含有化合物、ホウ素含有化合物及び焼結助剤に加えて、その他の化合物を含有してもよい。その他の化合物としては、例えば、核剤としての窒化ホウ素等が挙げられる。原料粉末が核剤としての窒化ホウ素を含有することで、合成される六方晶窒化ホウ素粉末の平均粒子径をより容易に制御することができる。原料粉末は、好ましくは核剤を含む。原料粉末が核剤を含む場合、比表面積の小さな六方晶窒化ホウ素粉末の調製がより容易となる。In the raw material powder, the boron-containing compound may be blended in an excess amount relative to the carbon-containing compound. The raw material powder may contain other compounds in addition to the carbon-containing compound, the boron-containing compound, and the sintering aid. Examples of other compounds include boron nitride as a nucleating agent. When the raw material powder contains boron nitride as a nucleating agent, the average particle size of the synthesized hexagonal boron nitride powder can be more easily controlled. The raw material powder preferably contains a nucleating agent. When the raw material powder contains a nucleating agent, it becomes easier to prepare a hexagonal boron nitride powder with a small specific surface area.

焼成工程は加圧環境下で行われる。上記焼成工程における雰囲気の圧力の下限値は、例えば、0.5MPaG以上、0.6MPaG以上、0.7MPaG以上、又は0.8MPaG以上であってよい。雰囲気の圧力の下限値を上記範囲内とすることで、ホウ素含有化合物の揮発を抑制し、ホウ素含有化合物の液相を維持することで六方晶窒化ホウ素の一次粒子の成長をより促進すると共に、副生物である炭化ホウ素の生成を抑制できる。上記焼成工程における雰囲気の圧力の上限値は、特に限定されるものではないが、工業的には0.9MPaG以下であってよい。上記焼成工程における雰囲気の圧力は上述の範囲内で調整してよく、例えば、0.5~0.9MPaGであってよい。本明細書の圧力は、ゲージ圧を意味する。The firing process is carried out in a pressurized environment. The lower limit of the atmospheric pressure in the firing process may be, for example, 0.5 MPaG or more, 0.6 MPaG or more, 0.7 MPaG or more, or 0.8 MPaG or more. By setting the lower limit of the atmospheric pressure within the above range, the volatilization of the boron-containing compound is suppressed, and the liquid phase of the boron-containing compound is maintained, thereby further promoting the growth of the primary particles of hexagonal boron nitride and suppressing the generation of boron carbide, which is a by-product. The upper limit of the atmospheric pressure in the firing process is not particularly limited, but may be 0.9 MPaG or less industrially. The atmospheric pressure in the firing process may be adjusted within the above range, and may be, for example, 0.5 to 0.9 MPaG. In this specification, pressure means gauge pressure.

焼成工程における焼成温度は、例えば、1800~2200℃である。上記焼成温度の上限値は、例えば、2150℃以下、又は2100℃以下であってよい。上記焼成温度の上限値を上記範囲内とすることで、副生成物の生成を十分に抑制することができる。上記焼成温度の下限値は、例えば、1850℃以上、1900℃以上、1950℃以上、2000℃以上、又は2050℃以上であってよい。上記焼成温度の下限値を上記範囲内とすることで、炭素含有化合物上における反応を促進させ、得られる窒化ホウ素の収量をより向上させることができる。The firing temperature in the firing step is, for example, 1800 to 2200°C. The upper limit of the firing temperature may be, for example, 2150°C or less, or 2100°C or less. By setting the upper limit of the firing temperature within the above range, the generation of by-products can be sufficiently suppressed. The lower limit of the firing temperature may be, for example, 1850°C or more, 1900°C or more, 1950°C or more, 2000°C or more, or 2050°C or more. By setting the lower limit of the firing temperature within the above range, the reaction on the carbon-containing compound can be promoted, and the yield of boron nitride obtained can be further improved.

本開示にかかる製造方法では、焼成工程において、上述の圧力環境下で、焼成温度に到達してからその温度で保持する時間(保持時間)を比較的長くすることで、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の厚さ方向への成長を促す。焼成工程における保持時間の下限値は、7時間以上であるが、例えば、8時間以上であってよい。上記保持時間の下限値を上記範囲内とすることで、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の厚さを増大させ、一次粒子間の配向をより低下させると共に、タップ密度のより大きな窒化ホウ素粉末を調製し得る。焼成工程における保持時間の上限値は、特に限定されるものではないが、窒化ホウ素粉末の製造コスト低減の観点から、例えば、20時間以下、18時間以下、16時間以下、14時間以下、又は12時間以下であってよい。焼成工程における上記保持時間は上述の範囲内で調整してよく、例えば、7~20時間、又は7~12時間であってよい。In the manufacturing method according to the present disclosure, in the firing step, the time (holding time) during which the firing temperature is reached and then held at that temperature is relatively long under the pressure environment described above, thereby promoting the growth of the primary particles of hexagonal boron nitride in the thickness direction. The lower limit of the holding time in the firing step is 7 hours or more, but may be, for example, 8 hours or more. By setting the lower limit of the holding time within the above range, the thickness of the primary particles of hexagonal boron nitride can be increased, the orientation between the primary particles can be further reduced, and a boron nitride powder with a larger tap density can be prepared. The upper limit of the holding time in the firing step is not particularly limited, but may be, for example, 20 hours or less, 18 hours or less, 16 hours or less, 14 hours or less, or 12 hours or less, from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the boron nitride powder. The holding time in the firing step may be adjusted within the above range, and may be, for example, 7 to 20 hours, or 7 to 12 hours.

粉砕工程では、焼成工程で得られた上記焼成物を解砕し、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下である粉末を得る。In the grinding process, the fired product obtained in the firing process is crushed to obtain a powder having an average particle size of 4.0 to 15.0 μm and an orientation index of 25.0 or less.

解砕工程では、例えば、ヘンシェルミキサー及びグラインダーミル等の解砕機を使用できる。 In the crushing process, a crusher such as a Henschel mixer or a grinder mill can be used.

ヘンシェルミキサーを用いた場合、解砕機の回転速度は、以下のような条件であってよい。解砕機の回転速度の上限値は、例えば、950rpm以下、900rpm以下、又は850rpm以下であってよい。解砕機の回転数の上限値が上記範囲内であることで、粒子が過解砕されることを抑制できる。解砕機の回転速度の下限値は、例えば、500rpm以上、又は550rpm以上であってよい。解砕機の回転数の下限値が上記範囲内であることで、焼成物を充分に解砕し、窒化ホウ素一次粒子の緩い凝集を解除することができる。When a Henschel mixer is used, the rotation speed of the crusher may be as follows: The upper limit of the rotation speed of the crusher may be, for example, 950 rpm or less, 900 rpm or less, or 850 rpm or less. By having the upper limit of the rotation speed of the crusher within the above range, over-crushing of the particles can be suppressed. The lower limit of the rotation speed of the crusher may be, for example, 500 rpm or more, or 550 rpm or more. By having the lower limit of the rotation speed of the crusher within the above range, the fired material can be sufficiently crushed and loose agglomerations of the boron nitride primary particles can be released.

解砕工程における解砕時間の下限値は、例えば、5分間以上、6分間以上、7分間以上、又は8分間以上であってよい。解砕時間の下限値を上記範囲内とすることで、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の緩い凝集をより充分に解除することができる。解砕工程における解砕時間の上限値は、例えば、15分間以下、14分間以下、13分間以下、又は12分間以下であってよい。解砕時間の上限値を上記範囲内とすることで、焼成物を十分に解砕することができ、六方晶窒化ホウ素の一次粒子自体の崩壊等をより抑制することができる。解砕時間は上述の範囲内で調整してよく、例えば、5~15分間、又は8~12分間であってよい。The lower limit of the disintegration time in the disintegration step may be, for example, 5 minutes or more, 6 minutes or more, 7 minutes or more, or 8 minutes or more. By setting the lower limit of the disintegration time within the above range, the loose agglomeration of the primary particles of hexagonal boron nitride can be more sufficiently released. The upper limit of the disintegration time in the disintegration step may be, for example, 15 minutes or less, 14 minutes or less, 13 minutes or less, or 12 minutes or less. By setting the upper limit of the disintegration time within the above range, the fired product can be sufficiently disintegrated, and the collapse of the primary particles of hexagonal boron nitride themselves can be more suppressed. The disintegration time may be adjusted within the above range, for example, 5 to 15 minutes, or 8 to 12 minutes.

上述の窒化ホウ素粉末は、樹脂に対する充填性に優れ、樹脂成形シート中での一次粒子の配向も抑制され得ることから、放熱フィラーとして好適に使用することができる。放熱シートの一実施形態は、樹脂と、放熱フィラーとを含む、放熱シートである。上記放熱フィラーが、上述の窒化ホウ素粉末を含む。The above-mentioned boron nitride powder has excellent filling properties for resin and can suppress the orientation of primary particles in a resin molded sheet, so it can be suitably used as a heat dissipating filler. One embodiment of the heat dissipating sheet is a heat dissipating sheet containing a resin and a heat dissipating filler. The heat dissipating filler contains the above-mentioned boron nitride powder.

図1は、放熱シートの一例を示す模式図である。図2は、図1のII-II線に沿った断面図である。放熱シート100は、樹脂部10と、樹脂部10中に充填された複数の六方晶窒化ホウ素の一次粒子20と、を含む。放熱シート100において、上記一次粒子20は比較的厚さが大きいことから、放熱シート100の主面と、一次粒子のa軸とは平行にならず、適度に傾いた状態に維持されている。これによって、放熱シート100の厚み方向にも充分な放熱性を発揮し得る。 Figure 1 is a schematic diagram showing an example of a heat dissipation sheet. Figure 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in Figure 1. The heat dissipation sheet 100 includes a resin part 10 and a plurality of primary particles 20 of hexagonal boron nitride filled in the resin part 10. In the heat dissipation sheet 100, the primary particles 20 are relatively thick, and therefore the main surface of the heat dissipation sheet 100 and the a-axis of the primary particles are not parallel, but are maintained at a moderate inclination. This allows the heat dissipation sheet 100 to exhibit sufficient heat dissipation properties in the thickness direction as well.

放熱シートにおける六方晶窒化ホウ素の一次粒子の配向は、シートの厚み方向にX線を照射して得られるX線回折スペクトルにおける<100>面のピーク強度に対する<002>面のピーク強度の比([<002>面のピーク強度]/[<100>面のピーク強度]で表される値)を調べることで確認できる。<100>面のピーク強度に対する<002>面のピーク強度の比の上限値は、例えば、60以下、又は50以下であってよい。上記値の上限値が上記範囲内であることで、放熱シートにより高い放熱性を付与できる。<100>面のピーク強度に対する<002>面のピーク強度の比の下限値は、例えば、7以上、8以上、又は9以上であってよい。The orientation of the primary particles of hexagonal boron nitride in the heat dissipation sheet can be confirmed by examining the ratio of the peak intensity of the <002> plane to the peak intensity of the <100> plane (a value expressed as [peak intensity of the <002> plane]/[peak intensity of the <100> plane]) in the X-ray diffraction spectrum obtained by irradiating the sheet with X-rays in the thickness direction. The upper limit of the ratio of the peak intensity of the <002> plane to the peak intensity of the <100> plane may be, for example, 60 or less, or 50 or less. By keeping the upper limit of the above value within the above range, the heat dissipation sheet can be provided with high heat dissipation properties. The lower limit of the ratio of the peak intensity of the <002> plane to the peak intensity of the <100> plane may be, for example, 7 or more, 8 or more, or 9 or more.

本明細書における上記ピーク強度比は、以下に示す方法によって測定した値を用いて算出できる。測定対象となる放熱シートから縦が10mm、横が10mmの正方形状の測定サンプルを切り出す。X線回折分析装置を用いて、上記測定サンプルの厚み方向に対しX線を照射し、X線回折スペクトルを取得する。得られたX線回折スペクトルにおいて、<100>面のピーク強度、及び<002>面のピーク強度を測定し、その比を算出することによって求めることができる。X線回折分析装置としては、例えば、株式会社リガク製の「Ultima-IV」(製品名)等を使用できる。The peak intensity ratios in this specification can be calculated using values measured by the method described below. A square measurement sample measuring 10 mm in length and 10 mm in width is cut out from the heat dissipation sheet to be measured. An X-ray is irradiated in the thickness direction of the measurement sample using an X-ray diffraction analyzer to obtain an X-ray diffraction spectrum. In the obtained X-ray diffraction spectrum, the peak intensity of the <100> plane and the peak intensity of the <002> plane are measured, and the ratio between them can be calculated to obtain the peak intensity ratio. As an X-ray diffraction analyzer, for example, "Ultima-IV" (product name) manufactured by Rigaku Corporation can be used.

放熱シートにおける窒化ホウ素粉末の含有量の下限値は、放熱シートの全体積を基準として、例えば、30体積%以上、40体積%以上、又は50体積%以上であってよい。上記窒化ホウ素粉末の含有量の下限値が上記範囲内であることで、放熱シートの放熱性をより向上させ得る。放熱シートにおける窒化ホウ素粉末の含有量の上限値は、放熱シートの全体積を基準として、例えば、85体積%以下、80体積%以下、又は70体積%以下であってよい。上記窒化ホウ素粉末の含有量の上限値が上記範囲内であることで、放熱シートを成形する際に内部に空隙が発生することをより抑制することができ、また絶縁性及び機械強度の低下を抑制することができる。The lower limit of the content of the boron nitride powder in the heat dissipation sheet may be, for example, 30 volume % or more, 40 volume % or more, or 50 volume % or more, based on the total volume of the heat dissipation sheet. When the lower limit of the content of the boron nitride powder is within the above range, the heat dissipation properties of the heat dissipation sheet can be further improved. The upper limit of the content of the boron nitride powder in the heat dissipation sheet may be, for example, 85 volume % or less, 80 volume % or less, or 70 volume % or less, based on the total volume of the heat dissipation sheet. When the upper limit of the content of the boron nitride powder is within the above range, it is possible to further suppress the generation of voids inside the heat dissipation sheet when it is molded, and also to suppress the deterioration of insulation and mechanical strength.

樹脂部2は硬化樹脂を含んでもよく、硬化樹脂からなっていてもよい。樹脂部2を構成する硬化樹脂の種類は、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、及びマレイミド変性樹脂等が挙げられる。The resin part 2 may contain a cured resin or may be made of a cured resin. Examples of the cured resin constituting the resin part 2 include epoxy resin, phenolic resin, melamine resin, urea resin, polyimide, polyamideimide, polyetherimide, and maleimide-modified resin.

放熱シートにおける硬化樹脂の含有量の下限値は、放熱シートの全体積を基準として、例えば、15体積%以上、20体積%以上、又は30体積%以上であってよい。放熱シートにおける硬化樹脂の含有量の上限値は、放熱シートの全体積を基準として、例えば、70体積%以下、60体積%以下、又は50体積%以下であってよい。The lower limit of the content of the cured resin in the heat dissipation sheet may be, for example, 15 volume % or more, 20 volume % or more, or 30 volume % or more, based on the total volume of the heat dissipation sheet. The upper limit of the content of the cured resin in the heat dissipation sheet may be, for example, 70 volume % or less, 60 volume % or less, or 50 volume % or less, based on the total volume of the heat dissipation sheet.

上述の放熱シートは、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む窒化ホウ素粉末と、熱硬化性樹脂とを含む、樹脂組成物を、例えば、加熱加圧成型等を行うことによって調製できる。上記樹脂組成物は、その他の成分を含んでもよく、例えば、硬化剤等を含んでもよい。硬化剤は、熱硬化性樹脂の種類によって適宜選択してよい。例えば、樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化剤としては、例えば、フェノールノボラック化合物、酸無水物、アミノ化合物、及びイミダゾール化合物等が挙げられる。硬化剤の含有量の下限値は、樹脂100質量部に対して、例えば、0.5質量部以上、又は1.0質量部以上であってよい。硬化剤の含有量の上限値は、樹脂100質量部に対して、例えば、15質量部以下、又は10質量部以下であってよい。The above-mentioned heat dissipation sheet can be prepared by, for example, performing heating and pressure molding of a resin composition containing a boron nitride powder containing primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape and a thermosetting resin. The above-mentioned resin composition may contain other components, for example, a curing agent. The curing agent may be appropriately selected depending on the type of thermosetting resin. For example, when the resin is an epoxy resin, examples of the curing agent include a phenol novolac compound, an acid anhydride, an amino compound, and an imidazole compound. The lower limit of the content of the curing agent may be, for example, 0.5 parts by mass or more, or 1.0 parts by mass or more, per 100 parts by mass of the resin. The upper limit of the content of the curing agent may be, for example, 15 parts by mass or less, or 10 parts by mass or less, per 100 parts by mass of the resin.

上述の窒化ホウ素粉末は、主に一次粒子によって構成されることから、他の放熱用のフィラーと併用することもできる。上記放熱フィラーは上述の窒化ホウ素粉末の他に、例えば、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの少なくとも一方を更に含んでもよく、好ましくは窒化アルミニウムを含む。六方晶窒化ホウ素の一次粒子が凝集して構成される凝集粒子が主となるような粉末の場合、他の放熱用のフィラーと併用する場合、樹脂との混練の際に、フィラー間の衝突等によって、上記凝集体が崩壊し得ることから、想定した性能が発揮されない場合があり、混練の条件等の制御が求められる。Since the above-mentioned boron nitride powder is mainly composed of primary particles, it can also be used in combination with other heat dissipating fillers. In addition to the above-mentioned boron nitride powder, the heat dissipating filler may further contain, for example, at least one of aluminum nitride and aluminum oxide, and preferably contains aluminum nitride. In the case of a powder that is mainly composed of aggregated particles formed by aggregation of primary particles of hexagonal boron nitride, when used in combination with other heat dissipating fillers, the aggregates may collapse due to collisions between fillers during kneading with resin, and the expected performance may not be achieved, so control of kneading conditions, etc. is required.

以上、幾つかの実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に何ら限定されるものではない。また、上述した実施形態についての説明内容は、互いに適用することができる。Although several embodiments have been described above, the present disclosure is in no way limited to the above-described embodiments. Furthermore, the descriptions of the above-described embodiments can be mutually applied.

以下、本開示について、実施例及び比較例を用いてより詳細に説明する。なお、本開示は以下の実施例に限定されるものではない。The present disclosure will be described in more detail below using examples and comparative examples. Note that the present disclosure is not limited to the following examples.

(実施例1)
ホウ酸(株式会社高純度化学研究所製)100質量部とアセチレンブラック(デンカ株式会社製、グレード名:Li-400)26質量部と、炭酸ナトリウム(株式会社ニューライム製)3.4質量部と、をヘンシェルミキサーによって混合して原料粉末を得た。得られた混合粉末を250℃の乾燥機に入れ、3時間保持することでホウ酸の脱水を行った。脱水後の混合粉末をプレス成型機の直径100mmの型に入れ、加熱温度が200℃、プレス圧が30MPaの条件にて成型を行った。このようにして得られた原料粉末のペレットを以降の加熱処理に供した。
Example 1
A raw material powder was obtained by mixing 100 parts by mass of boric acid (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.), 26 parts by mass of acetylene black (manufactured by Denka Co., Ltd., grade name: Li-400), and 3.4 parts by mass of sodium carbonate (manufactured by New Lime Co., Ltd.) using a Henschel mixer. The obtained mixed powder was placed in a dryer at 250°C and held for 3 hours to dehydrate the boric acid. The dehydrated mixed powder was placed in a mold with a diameter of 100 mm in a press molding machine and molded under conditions of a heating temperature of 200°C and a pressing pressure of 30 MPa. The pellets of the raw material powder obtained in this manner were subjected to the subsequent heat treatment.

まず、上記原料粉末のペレットをカーボン雰囲気炉内に静置し、0.5MPaGに加圧された窒素雰囲気において、5℃/分の昇温速度で1900℃まで昇温し、1900℃にて8時間保持して上記ペレットの加熱処理を行い、焼成物を得た(焼成工程)。First, pellets of the raw material powder were placed in a carbon atmosphere furnace, and the temperature was increased to 1900°C at a heating rate of 5°C/min in a nitrogen atmosphere pressurized to 0.5 MPaG. The pellets were then heated at 1900°C for 8 hours to obtain a fired product (firing process).

得られた焼成物を、回転速度900rpm、解砕時間10分の条件のもと、ヘンシェルミキサーによって解砕することで、粉末を調製した(粉砕工程)。得られた粉末について、平均粒子径、配向性指数、タップ密度、比表面積、一次粒子の平均厚さ、及びD50(A)/D50(B)の値を測定した。結果を表1に示す。The resulting fired product was crushed in a Henschel mixer at a rotation speed of 900 rpm for a crushing time of 10 minutes to prepare a powder (crushing process). The average particle size, orientation index, tap density, specific surface area, average thickness of primary particles, and D50(A)/D50(B) values of the resulting powder were measured. The results are shown in Table 1.

<窒化ホウ素粉末の充填性評価>
得られた窒化ホウ素粉末を樹脂への充填材として用いた際の充填性の評価を行った。具体的には、シリコーンオイル(信越化学工業株式会社製、製品名:KF96L)に対して、樹脂組成物全量を基準として20体積%となるように上記窒化ホウ素粉末を配合し、自転・公転ミキサー(シンキー社製、製品名:あわとり廉太郎RE-310)を使用し、2000rpmで2分間撹拌することによってスラリーを調製した。レオメーター(アントンパール・ジャパン社製、製品名:MCR302、パラレルプレート(直径:25mmφ)、ギャップ:1mm)を用いて、上記スラリーの粘度を25℃において、0.01~100sec-1の範囲で測定し、得られた結果から、下記の基準に基づいて充填性を評価した。結果を表1に示す。なお、窒化ホウ素粉末を配合した樹脂組成物の粘度が高いと取扱い性や成形性に劣ることから、窒化ホウ素粉末の配合量を減少させる必要が生じ、成形体中に充填可能な粉末の量を増加させることが困難になる傾向にある。そのため、本評価によって得られるせん断粘度は低い方が望ましい。
A:せん断速度20rpmの時の粘度が1000mPa・s以下である。
B:せん断速度20rpmの時の粘度が1000mPa・s超2000mPa・s以下である。
C:せん断速度20rpmの時の粘度が2000mPa・s超である。
<Evaluation of filling properties of boron nitride powder>
The filling property of the obtained boron nitride powder when used as a filler for resin was evaluated. Specifically, the boron nitride powder was mixed with silicone oil (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., product name: KF96L) so that the amount was 20 volume % based on the total amount of the resin composition, and a slurry was prepared by stirring at 2000 rpm for 2 minutes using a rotation/revolution mixer (manufactured by Thinky Corporation, product name: Awatori Rentaro RE-310). The viscosity of the slurry was measured at 25°C in the range of 0.01 to 100 sec -1 using a rheometer (manufactured by Anton Paar Japan, product name: MCR302, parallel plate (diameter: 25 mmφ), gap: 1 mm), and the filling property was evaluated based on the following criteria from the obtained results. The results are shown in Table 1. In addition, if the viscosity of the resin composition containing boron nitride powder is high, it will be difficult to handle and mold, so it will be necessary to reduce the amount of boron nitride powder, and it will tend to be difficult to increase the amount of powder that can be filled into the molded body. Therefore, it is desirable to have a low shear viscosity obtained by this evaluation.
A: The viscosity at a shear rate of 20 rpm is 1000 mPa·s or less.
B: The viscosity at a shear rate of 20 rpm is more than 1000 mPa·s and not more than 2000 mPa·s.
C: Viscosity exceeds 2000 mPa·s at a shear rate of 20 rpm.

<窒化ホウ素粉末を含む放熱シートに対する放熱性評価>
得られた窒化ホウ素粉末を樹脂への充填材として用いた際の放熱性の評価を行った。
<Evaluation of heat dissipation properties of heat dissipation sheets containing boron nitride powder>
The obtained boron nitride powder was used as a filler in resin and its heat dissipation properties were evaluated.

[評価用シートの調製]
ナフタレン型エポキシ樹脂(DIC株式会社製、商品名:HP4032)100質量部と、硬化剤としてイミダゾール化合物(四国化成工業株式会社製、商品名:2E4MZ-CN)10質量部との混合物に対し、窒化ホウ素粉末が60体積%となるように混合して樹脂組成物を得た。樹脂との混練には株式会社シンキー製のあわとり練太郎を用いた。混練の条件は、1600rpmで3分間とした。得られた樹脂組成物をPETフィルム上に厚さが0.3mmになるように塗布した。その後、温度150℃、50kgf/cmの条件で60分間の比較的温和な条件で加熱及び加圧を行うことによって、0.3mmの樹脂シート(評価用シート)を作製した。
[Preparation of evaluation sheet]
A resin composition was obtained by mixing 100 parts by mass of naphthalene-type epoxy resin (manufactured by DIC Corporation, product name: HP4032) and 10 parts by mass of an imidazole compound (manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd., product name: 2E4MZ-CN) as a curing agent with 60% by volume of boron nitride powder. A Thinky Mixer manufactured by Thinky Corporation was used for kneading with the resin. The kneading conditions were 1600 rpm and 3 minutes. The obtained resin composition was applied to a PET film to a thickness of 0.3 mm. Thereafter, a 0.3 mm resin sheet (evaluation sheet) was produced by heating and pressing under relatively mild conditions of a temperature of 150°C and 50 kgf/ cm2 for 60 minutes.

[熱伝導率の測定]
得られた評価用積層シートの一軸プレス方向における熱伝導率H(単位:W/(m・K))を、熱拡散率T(単位:m/秒)、密度D(単位:kg/m)、及び比熱容量C(単位:J/(kg・K))を用いて、H=T×D×Cの計算式で算出した。熱拡散率Tは、評価用積層シートを、縦×横×厚み=10mm×10mm×0.3mmのサイズに加工した試料を用い、レーザーフラッシュ法によって測定した。測定装置はキセノンフラッシュアナライザ(NETZSCH社製、商品名:LFA447NanoFlash)を用いた。密度Dはアルキメデス法によって測定した。比熱容量Cは、示差走査熱量計(リガク社製、装置名:ThermoPlusEvo DSC8230)を用いて測定した。得られた結果に基づいて、下記の基準で評価した。結果を表1に示す。
A:熱伝導率が7W/mK以上である。
B:熱伝導率が4W/mK以上7W/mK未満である。
C:熱伝導率が4W/mK未満である。
[Measurement of thermal conductivity]
The thermal conductivity H (unit: W/(m·K)) in the uniaxial press direction of the obtained evaluation laminate sheet was calculated by the formula H=T×D×C using the thermal diffusivity T (unit: m 2 /sec), density D (unit: kg/m 3 ), and specific heat capacity C (unit: J/(kg·K)). The thermal diffusivity T was measured by the laser flash method using a sample processed into a size of length×width×thickness=10 mm×10 mm×0.3 mm from the evaluation laminate sheet. The measurement device used was a xenon flash analyzer (manufactured by NETZSCH, product name: LFA447NanoFlash). The density D was measured by the Archimedes method. The specific heat capacity C was measured using a differential scanning calorimeter (manufactured by Rigaku, device name: ThermoPlusEvo DSC8230). Based on the obtained results, the evaluation was performed according to the following criteria. The results are shown in Table 1.
A: Thermal conductivity is 7 W/mK or more.
B: Thermal conductivity is 4 W/mK or more and less than 7 W/mK.
C: Thermal conductivity is less than 4 W/mK.

(実施例2)
焼成工程における圧力を0.8MPaGとし、焼成温度を2050℃としたこと以外は、実施例1と同様にして、窒化ホウ素粉末を調製した。得られた窒化ホウ素粉末に対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
Example 2
A boron nitride powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pressure in the sintering step was 0.8 MPaG and the sintering temperature was 2050° C. The obtained boron nitride powder was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
焼成工程における焼成温度を2000℃に変更したこと以外は、実施例1と同様にして、窒化ホウ素粉末を調製した。得られた窒化ホウ素粉末に対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
Example 3
A boron nitride powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that the firing temperature in the firing step was changed to 2000° C. The obtained boron nitride powder was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
焼成工程にける圧力を0.9MPaGとし、焼成温度を2100℃とし、更に2100℃で保持する時間を12時間としたこと以外は、実施例1と同様にして、窒化ホウ素粉末を調製した。得られた窒化ホウ素粉末に対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
Example 4
A boron nitride powder was prepared in the same manner as in Example 1, except that the pressure in the sintering step was 0.9 MPaG, the sintering temperature was 2100° C., and the time for holding at 2100° C. was 12 hours. The obtained boron nitride powder was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例1)
ホウ酸(株式会社高純度化学研究所製)100質量部と、メラミン(富士フイルム和光純薬株式会社製)9質量部と、炭酸ナトリウム(富士フイルム和光純薬株式会社製)13質量部を加え、加湿混合して、原料粉末を得た。得られた原料粉末を、管状炉を用いて、大気圧(0MPaG)条件の窒素雰囲気下、1000℃で2時間加熱処理し、加熱処理物を得た(仮焼工程)。得られた加熱処理物100質量部を、電気炉を用いて、大気圧(0MPaG)条件の窒素雰囲気下、1900℃に昇温し、1900℃にて6時間焼成することによって、窒化ホウ素粉末を得た(焼成工程)。得られた窒化ホウ素粉末に対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 1)
100 parts by mass of boric acid (manufactured by Kojundo Chemical Laboratory Co., Ltd.), 9 parts by mass of melamine (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Co., Ltd.), and 13 parts by mass of sodium carbonate (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Co., Ltd.) were added and mixed under humidification to obtain a raw material powder. The obtained raw material powder was heat-treated at 1000°C for 2 hours under a nitrogen atmosphere at atmospheric pressure (0 MPaG) using a tubular furnace to obtain a heat-treated product (calcination process). 100 parts by mass of the obtained heat-treated product was heated to 1900°C under a nitrogen atmosphere at atmospheric pressure (0 MPaG) using an electric furnace, and calcined at 1900°C for 6 hours to obtain a boron nitride powder (calcination process). The obtained boron nitride powder was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例2)
焼成工程における焼成温度を1800℃としたこと以外は、比較例1と同様にして、窒化ホウ素粉末を得た。得られた窒化ホウ素粉末に対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 2)
A boron nitride powder was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the firing temperature in the firing step was 1800° C. The obtained boron nitride powder was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

(比較例3)
焼成工程における焼成温度を1700℃とし、1700℃で保持する時間を4時間としたこと以外は、比較例1と同様にして、窒化ホウ素粉末を得た。得られた窒化ホウ素粉末に対して、実施例1と同様の評価を行った。結果を表1に示す。
(Comparative Example 3)
A boron nitride powder was obtained in the same manner as in Comparative Example 1, except that the firing temperature in the firing step was 1700° C. and the time for holding at 1700° C. was 4 hours. The obtained boron nitride powder was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

Figure 0007505139000001
Figure 0007505139000001

本開示によれば、六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む粉末であって、樹脂に充填する際の充填性に優れ、且つ放熱性に優れる放熱シートを調製可能な窒化ホウ素粉末及びその製造方法を提供できる。本開示によればまた、上述の窒化ホウ素粉末を含む放熱シートを提供できる。According to the present disclosure, there can be provided a boron nitride powder containing primary particles of hexagonal boron nitride, which can be used to prepare a heat dissipation sheet that has excellent filling properties when filled into a resin and excellent heat dissipation properties, and a method for producing the same. According to the present disclosure, there can also be provided a heat dissipation sheet containing the above-mentioned boron nitride powder.

10…樹脂部、20…一次粒子、100…放熱シート。

10...resin part, 20...primary particles, 100...heat dissipation sheet.

Claims (7)

鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む窒化ホウ素粉末であって
平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下であり、且つタップ密度が0.70g/cm以上であり、
前記窒化ホウ素粉末はレーザー回折散乱法での粒度分布の測定において、ホモジナイザーによる超音波分散処理を行わず測定した体積基準の粒度分布におけるピークが一つであり、かつ超音波分散処理を行い測定した平均粒子径(D50(A))と超音波分散処理を行わず測定した平均粒子径(D50(B))との比(D50(A)/D50(B)の値)が0.85以上である、窒化ホウ素粉末。
A boron nitride powder containing primary particles of hexagonal boron nitride having a scale shape,
The average particle size is 4.0 to 15.0 μm, the orientation index is 25.0 or less, and the tap density is 0.70 g/ cm3 or more ,
The boron nitride powder has a particle size distribution measured by a laser diffraction scattering method, in which the volume-based particle size distribution measured without performing ultrasonic dispersion treatment using a homogenizer has one peak, and the ratio (D50(A)) of the average particle size measured with ultrasonic dispersion treatment to the average particle size measured without performing ultrasonic dispersion treatment (D50(B)) (the value of D50(A)/D50(B)) is 0.85 or more .
前記一次粒子の平均厚さが0.8~2.0μmである、請求項1に記載の窒化ホウ素粉末。 The boron nitride powder according to claim 1, wherein the average thickness of the primary particles is 0.8 to 2.0 μm. 比表面積が3.0m/g以下である、請求項1又は2に記載の窒化ホウ素粉末。 3. The boron nitride powder according to claim 1, having a specific surface area of 3.0 m 2 /g or less. 配向性指数が10.0以上である、請求項1又は2に記載の窒化ホウ素粉末。 The boron nitride powder according to claim 1 or 2, having an orientation index of 10.0 or more. 樹脂と、放熱フィラーとを含む、放熱シートであって、
前記放熱フィラーが、請求項1又は2に記載の窒化ホウ素粉末を含む、放熱シート。
A heat dissipating sheet comprising a resin and a heat dissipating filler,
A heat dissipating sheet, wherein the heat dissipating filler comprises the boron nitride powder according to claim 1 or 2.
前記放熱フィラーが、窒化アルミニウム及び酸化アルミニウムの少なくとも一方を更に含む、請求項5に記載の放熱シート。 The heat dissipation sheet according to claim 5, wherein the heat dissipation filler further contains at least one of aluminum nitride and aluminum oxide. 炭素含有化合物、ホウ素含有化合物、及び焼結助剤を含有する原料粉末を、0.5~0.9MPaGの加圧窒素雰囲気下で焼成して、鱗片形状を有する六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む焼成物を得る焼成工程と、
前記焼成物を解砕し、平均粒子径が4.0~15.0μmであり、配向性指数が25.0以下である粉末を得る粉砕工程と、を有し、
前記焼成工程における焼成温度が1800~2200℃で7時間以上保持することを含む、窒化ホウ素粉末の製造方法。
a firing step of firing a raw material powder containing a carbon-containing compound, a boron-containing compound, and a sintering aid under a pressurized nitrogen atmosphere of 0.5 to 0.9 MPaG to obtain a fired product containing primary particles of scaly hexagonal boron nitride;
and a pulverization step of pulverizing the fired product to obtain a powder having an average particle size of 4.0 to 15.0 μm and an orientation index of 25.0 or less.
The method for producing boron nitride powder comprises maintaining the firing temperature in the firing step at 1800 to 2200° C. for 7 hours or more.
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