JP2019034864A - Aluminum nitride-based filler - Google Patents

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祥子 鈴木
Sachiko Suzuki
祥子 鈴木
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Toyo Aluminum KK
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Abstract

To provide an aluminum nitride-based filler having high water resistance, non-catalytic poisoning property, high resin mixing capacity and the like.SOLUTION: The aluminum nitride filler in which an oxide film is formed on a surface of an aluminum nitride particle according to the present invention has a value of [A/B] of 1 to 29.9, where A (mm/g) is a measured value of a specific surface area measured by BET method and B (m/g) is a calculated value of the specific surface area calculated assuming that its shape is spherical.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、新規な窒化アルミニウム系フィラーに関する。より具体的には、樹脂に対する充填性とともに耐水性に優れた窒化アルミニウム系フィラーに関する。   The present invention relates to a novel aluminum nitride filler. More specifically, the present invention relates to an aluminum nitride-based filler that is excellent in water resistance as well as filling properties for a resin.

窒化アルミニウムは、熱伝導性、電気絶縁性等に優れた材料として知られている。このような特性を利用すべく、窒化アルミニウムは各種の用途に用いられている。特に、樹脂を高熱伝導化するための熱伝導フィラーとして注目されている。例えば、半導体基板をはじめとする樹脂製の電子部品(樹脂製品)は、電子デバイスの小型化・高集積化に伴って電子部品で生じる熱の対策(放熱手段)もこれまで以上に要求されている。このため、樹脂に窒化アルミニウムをフィラーとして配合する技術が種々提案されている。   Aluminum nitride is known as a material excellent in thermal conductivity, electrical insulation and the like. In order to utilize such characteristics, aluminum nitride is used in various applications. In particular, it has attracted attention as a heat conductive filler for increasing the heat conductivity of a resin. For example, resin-made electronic parts (resin products) such as semiconductor substrates are required to take measures against heat generated by electronic parts (heat dissipation means) more than ever with downsizing and higher integration of electronic devices. Yes. For this reason, various techniques for blending aluminum nitride as a filler in a resin have been proposed.

ところが、窒化アルミニウムは、本来的に水と反応しやすい。すなわち、窒化アルミニウムと水と反応し、以下のように加水分解を起こし、アンモニアを発生することが知られている。
AlN+3HO→Al(OH)+NH
However, aluminum nitride inherently easily reacts with water. That is, it is known that aluminum nitride reacts with water to cause hydrolysis and generate ammonia as follows.
AlN + 3H 2 O → Al (OH) 3 + NH 3

樹脂中に含まれる窒化アルミニウムにおいても、大気中の湿気のほか、樹脂中の水分等と反応し、樹脂製品の品質を劣化させるおそれがある。   Even in the case of aluminum nitride contained in the resin, there is a risk that the quality of the resin product may be deteriorated by reacting with moisture in the atmosphere and moisture in the resin.

しかも、窒化アルミニウムは、電子部品に使用される樹脂の性能を劣化させるおそれがある。例えばシリコーン樹脂では、白金触媒を使用して硬化するタイプが広く採用されているが、このようなタイプのシリコーン樹脂では窒化アルミニウムに含まれる窒素が触媒毒となり、シリコーン樹脂の硬化阻害を招くことがある。   In addition, aluminum nitride may degrade the performance of the resin used for electronic components. For example, in silicone resins, a type of curing using a platinum catalyst is widely adopted. However, in such types of silicone resins, nitrogen contained in aluminum nitride becomes a catalyst poison, which may inhibit the curing of the silicone resin. is there.

このため、窒化アルミニウム粒子表面を表面処理することによって、上記のような諸問題を解決するための試みがなされている。   For this reason, attempts have been made to solve the above problems by subjecting the surface of aluminum nitride particles to surface treatment.

例えば、(a)その表面の少なくとも一部の上に窒化アルミニウムを有する窒化アルミニウム含有粉末の上にケイ酸エステルの層を塗布すること(ここで、ケイ酸エステルはアルキル及びアルコキシアルキル基から成る群から選ばれた置換基をその上に有する)、並びに(b)塗布された窒化アルミニウム含有粉末を、350〜1000℃の温度で、ケイ酸エステルが表面の窒化アルミニウムと反応してそれによって表面の窒化アルミニウムに結合したSi−Al−O−Nの層を有する処理された窒化アルミニウム含有粉末を生成させるようにせしめるのに十分な時間の間、熱処理することを含んで成る、防湿性窒化アルミニウム含有粉末を作るための方法が提案されている(特許文献1)。   For example, (a) applying a layer of silicate ester on an aluminum nitride-containing powder having aluminum nitride on at least a portion of its surface, wherein the silicate ester is a group consisting of alkyl and alkoxyalkyl groups And (b) the coated aluminum nitride-containing powder at a temperature of 350-1000 ° C., whereby the silicate ester reacts with the surface aluminum nitride, thereby forming a surface Moisture-proof aluminum nitride containing comprising heat treating for a time sufficient to cause a treated aluminum nitride-containing powder having a layer of Si-Al-O-N bonded to aluminum nitride A method for making a powder has been proposed (Patent Document 1).

また、表面に酸化アルミニウム皮膜もしくは燐酸系皮膜を有する窒化アルミニウム粉末に有機珪素系カップリング剤、有機燐酸系カップリング剤及び分子中にホスフェート基を含有する有機チタン系カップリング剤から選択される少なくとも1つのカップリング剤を窒化アルミニウム粉末100質量部当たり0.1〜10質量部添加して処理することを特徴とする耐水性の優れた窒化アルミニウム粉末の製造方法がある(特許文献2)。   Further, at least selected from an organosilicon coupling agent, an organophosphoric coupling agent, and an organotitanium coupling agent containing a phosphate group in the molecule on an aluminum nitride powder having an aluminum oxide film or a phosphoric acid film on the surface. There is a method for producing an aluminum nitride powder having excellent water resistance, characterized in that one coupling agent is added and treated in an amount of 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of the aluminum nitride powder (Patent Document 2).

さらに、例えば窒化アルミニウム中に炭化珪素を0.1〜25重量%含有することを特徴とする耐水性窒化アルミニウムが知られている(特許文献3)。   Furthermore, for example, water-resistant aluminum nitride containing 0.1 to 25% by weight of silicon carbide in aluminum nitride is known (Patent Document 3).

その他にも、例えば窒化アルミニウム粒子の表面に被覆層が形成された複合粒子からなる粉末であって、(1)前記被覆層がSi、O、H及びアルキル基を含み、(2)前記粉末の有機炭素量が0.02〜1.0重量%である、ことを特徴とする窒化アルミニウム系粉末が提案されている(特許文献4)。   In addition, for example, the powder is composed of composite particles in which a coating layer is formed on the surface of aluminum nitride particles, and (1) the coating layer includes Si, O, H, and an alkyl group, and (2) An aluminum nitride-based powder characterized in that the amount of organic carbon is 0.02 to 1.0% by weight has been proposed (Patent Document 4).

特表平7−507760Special table flat 7-507760 特開平7−33415JP-A-7-33415 特開平10−273306JP-A-10-273306 特開2006−290667JP 2006-290667 A

しかしながら、これらの従来技術でも、満足できる耐水性等をもつ窒化アルミニウム系フィラーは得られておらず、その点においてさらなる改良の余地がある。   However, even in these conventional techniques, an aluminum nitride filler having satisfactory water resistance or the like has not been obtained, and there is room for further improvement in that respect.

従って、本発明の主な目的は、高耐水性、非触媒毒性、樹脂に対する高充填性等を兼ね備えた窒化アルミニウム系フィラーを提供することにある。   Accordingly, a main object of the present invention is to provide an aluminum nitride filler that has high water resistance, non-catalytic toxicity, high filling property for resin, and the like.

本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の構成からなる窒化アルミニウム系フィラーによって上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies in view of the problems of the prior art, the present inventor has found that the above object can be achieved by an aluminum nitride-based filler having a specific configuration, and has completed the present invention.

すなわち、本発明は、下記の窒化アルミニウム系フィラーに係る。
1. 窒化アルミニウム粒子表面に酸化物被膜が形成されているフィラーであって、
前記フィラーは、BET法により測定した比表面積の実測値をA(m/g)とし、その形状を球形とした場合に計算される比表面積の計算値をB(m/g)としたとき、[A/B]の値が1〜29.9であることを特徴とする窒化アルミニウム系フィラー。
2. 酸化物被膜はシリカ及びアルミナの少なくとも1種である、前記項1に記載の窒化アルミニウム系フィラー。
3. 平均粒子径D50が0.1〜100μmである、前記項1又は2に記載の窒化アルミニウム系フィラー。
4. 酸化物被膜は、窒化アルミニウム粒子100質量部に対して0.1〜50質量部含まれる、前記項1〜3のいずれかに記載の窒化アルミニウム系フィラー。
5. 前記項1〜4のいずれかに記載の窒化アルミニウム系フィラーと、樹脂成分とを含む高熱伝導性樹脂組成物。
That is, the present invention relates to the following aluminum nitride filler.
1. A filler in which an oxide film is formed on the surface of aluminum nitride particles,
For the filler, the measured value of the specific surface area measured by the BET method is A (m 2 / g), and the calculated value of the specific surface area calculated when the shape is spherical is B (m 2 / g). In this case, the aluminum nitride filler is characterized in that the value of [A / B] is 1 to 29.9.
2. Item 2. The aluminum nitride filler according to Item 1, wherein the oxide film is at least one of silica and alumina.
3. Item 3. The aluminum nitride filler according to Item 1 or 2, wherein the average particle diameter D50 is 0.1 to 100 µm.
4). Item 4. The aluminum nitride filler according to any one of Items 1 to 3, wherein the oxide film is contained in an amount of 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aluminum nitride particles.
5. Item 5. A highly thermally conductive resin composition comprising the aluminum nitride filler according to any one of Items 1 to 4 and a resin component.

本発明によれば、高耐水性、非触媒毒性、樹脂に対する高充填性等を兼ね備えた窒化アルミニウム系フィラーを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the aluminum nitride type filler which has high water resistance, non-catalytic toxicity, the high filling property with respect to resin, etc. can be provided.

特に、本発明の窒化アルミニウム系フィラーは、特定の製法によって特異な物性を備えている。すなわち、BET法により測定した比表面積の実測値をA(m/g)とし、その形状を球形とした場合に計算される比表面積の計算値をB(m/g)としたとき、[A/B]の値が1から特定の値までの範囲内に収まっている。これは、フィラー表面の酸化物被膜が微細な凹凸の少ない平滑な状態で形成されていることを意味するものであり、窒化アルミニウム粒子表面全体にわたって比較的均一に酸化物被膜が形成されていることにもつながる。従って、[A/B]値を上記特定の範囲内に設定することによって、高耐水性及び非触媒毒性とともに、樹脂に対してより高い充填性を得ることが可能となる。 In particular, the aluminum nitride filler of the present invention has specific physical properties by a specific manufacturing method. That is, when the measured value of the specific surface area measured by the BET method is A (m 2 / g) and the calculated value of the specific surface area calculated when the shape is spherical is B (m 2 / g), The value of [A / B] is within the range from 1 to a specific value. This means that the oxide film on the filler surface is formed in a smooth state with few fine irregularities, and the oxide film is formed relatively uniformly over the entire surface of the aluminum nitride particles. It also leads to. Therefore, by setting the [A / B] value within the above specific range, it is possible to obtain a higher filling property for the resin as well as high water resistance and non-catalytic toxicity.

このような特徴を有するフィラーは、樹脂組成物におけるフィラーとして好適に用いることができる。より具体的には、樹脂組成物に高い熱伝導性(高放熱性)を付与できるフィラーとして用いることができる。このような樹脂組成物は、例えば電子材料・電子部品、自動車部品、家電製品、塗料・インク等に幅広く用いることができる。   The filler having such characteristics can be suitably used as a filler in the resin composition. More specifically, it can be used as a filler that can impart high thermal conductivity (high heat dissipation) to the resin composition. Such a resin composition can be widely used, for example, for electronic materials / electronic parts, automobile parts, home appliances, paints / inks and the like.

1.窒化アルミニウム系フィラー
本発明の窒化アルミニウム系フィラー(本発明フィラー)は、窒化アルミニウム粒子表面に酸化物被膜が形成されているフィラーであって、
前記フィラーは、BET法により測定した比表面積の実測値をA(m/g)とし、その形状を球形とした場合に計算される比表面積の計算値をB(m/g)としたとき、[A/B]の値が1〜29.9であることを特徴とする。
1. Aluminum nitride filler The aluminum nitride filler of the present invention (the filler of the present invention) is a filler in which an oxide film is formed on the surface of aluminum nitride particles,
For the filler, the measured value of the specific surface area measured by the BET method is A (m 2 / g), and the calculated value of the specific surface area calculated when the shape is spherical is B (m 2 / g). The value of [A / B] is 1 to 29.9.

窒化アルミニウム粒子は、本発明フィラーのコアとなる粒子であり、その表面に酸化物被膜(特に無機酸化物被膜)が積層されている。   The aluminum nitride particles are particles serving as the core of the filler of the present invention, and an oxide film (particularly an inorganic oxide film) is laminated on the surface thereof.

窒化アルミニウム粒子自体は、公知又は市販のものを使用することができる。また、公知の製造方法によって調製することもできる。従って、例えば直接窒化法によって得られた窒化アルミニウム粒子(粉末)、燃焼合成法によって得られた窒化アルミニウム粒子(粉末)、還元法によって得られた窒化アルミニウム粒子(粉末)等も適宜使用することができる。   Known or commercially available aluminum nitride particles can be used. It can also be prepared by a known production method. Therefore, for example, aluminum nitride particles (powder) obtained by a direct nitriding method, aluminum nitride particles (powder) obtained by a combustion synthesis method, aluminum nitride particles (powder) obtained by a reduction method, etc. may be used as appropriate. it can.

窒化アルミニウム粒子(粉末)の平均粒径は、限定的ではないが、特にレーザー回折式粒度分布計にて体積分布を測定した場合のD50が0.1〜50μmの範囲内に設定することが好ましい。原料となる窒化アルミニウム粒子の上記D50が0.1μm未満である場合、均一な被覆が困難となることがある。上記D50が100μmを超える場合、比表面積が小さくなるために充填性の向上効果が得られにくくなる傾向がある。   The average particle diameter of the aluminum nitride particles (powder) is not limited, but it is particularly preferable that D50 when the volume distribution is measured with a laser diffraction particle size distribution meter is set within a range of 0.1 to 50 μm. . If the D50 of the aluminum nitride particles used as a raw material is less than 0.1 μm, uniform coating may be difficult. When the D50 is more than 100 μm, the specific surface area is small, so that the effect of improving the filling property tends to be difficult to obtain.

窒化アルミニウム粒子の形状は、特に限定されず、例えば球状、鱗片状、不定形状等のいずれであっても良い。   The shape of the aluminum nitride particles is not particularly limited, and may be any shape such as a spherical shape, a scale shape, and an indefinite shape.

酸化物被膜は、窒化アルミニウム粒子の表面の一部又は全部を覆う表面層であり、特に窒化アルミニウム粒子表面の実質的に全部を被覆していることが望ましい。酸化物被膜の形成により、優れた耐水性、非触媒毒性、充填性等を得ることができる。   The oxide coating is a surface layer that covers a part or all of the surface of the aluminum nitride particles, and it is desirable that the oxide coating covers substantially the entire surface of the aluminum nitride particles. By forming the oxide film, excellent water resistance, non-catalytic toxicity, filling property and the like can be obtained.

酸化物としては、各種の金属又は非金属の酸化物を用いることができる。例えば、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウム等が挙げられる。これらは1種又は2種以上含まれていても良い。また、後記に示すように、上記の酸化物の中でもゾルゲル法によって得られる酸化物を好適に用いることができる。   As the oxide, various metal or non-metal oxides can be used. Examples thereof include aluminum oxide, silicon oxide, titanium oxide, zirconium oxide, cerium oxide and the like. These may be contained alone or in combination of two or more. Further, as described later, among the above oxides, oxides obtained by a sol-gel method can be preferably used.

酸化物被膜の形成量(被覆量)は、窒化アルミニウム粉末の表面全体を被覆することができる量であれば特に限定的ではない、通常は窒化アルミニウム粒子100質量部に対して0.1〜50質量部程度とすることが好ましい。また、前記表面層の厚みは、例えば1〜200nm程度の範囲とすれば良いが、特にこれに限定されない。   The amount of oxide film formed (coating amount) is not particularly limited as long as it can cover the entire surface of the aluminum nitride powder, and is usually 0.1 to 50 parts per 100 parts by mass of aluminum nitride particles. It is preferable to set it as about a mass part. The thickness of the surface layer may be in the range of, for example, about 1 to 200 nm, but is not particularly limited thereto.

本発明フィラーの平均粒子径D50は、特に0.1〜100μmであることが好ましく、その中でも1〜50μmであることがより好ましい。上記D50が0.1μm未満である場合は、凝集しやすく、また吸油量が上がるため、樹脂への充填が困難となる傾向がある。上記D50が100μmを超える場合、優れた耐水性、非触媒毒性の効果は得られるが、充填性向上の効果は得られにくくなる。   The average particle diameter D50 of the filler of the present invention is particularly preferably 0.1 to 100 μm, and more preferably 1 to 50 μm. When the D50 is less than 0.1 μm, the resin tends to aggregate and the amount of oil absorption increases, so that filling the resin tends to be difficult. When the above D50 exceeds 100 μm, excellent water resistance and non-catalytic toxicity effects can be obtained, but the effect of improving the filling property is hardly obtained.

本発明フィラーのBET比表面積は、本発明の前記[A/B]値を満たす限りは特に制限されないが、通常は0.1〜20m/g程度とし、特に0.5〜10m/gとすることが好ましく、その中でも0.5〜5m/gとすることがより好ましい。 BET specific surface area of the present invention the filler is not particularly limited as long as it satisfies the [A / B] values of the present invention, usually a 0.1 to 20 m 2 / g approximately, in particular 0.5 to 10 m 2 / g Of these, 0.5 to 5 m 2 / g is more preferable.

本発明フィラーは、BET法により測定した比表面積の実測値をA(m/g)とし、その形状を球形とした場合に計算される比表面積の計算値をB(m/g)としたとき、[A/B]の値が1〜29.9であり、特に1〜19.9であることが好ましく、さらには1.5〜10であることがより好ましく、その中でも2〜5であることが最も好ましい。本発明において、[A/B]の値は、上記範囲内において低いほど本発明フィラーの表面が平滑であることを意味し、樹脂に対してより高い充填性が得られることの指標となる。より具体的には、Aの値は表面の粗さと粒子の大きさとに影響される数値であるところ、理想的に平滑な状態での表面積の理論値BでA値を除することによって、粒子表面の粗さの程度を推測することができる。すなわち、[A/B]の値が1に近いフィラーは、そのフィラー表面がより平滑であるがゆえに、より多く樹脂中に充填することが可能となり、また同じ充填量のフィラーであればその樹脂組成物の粘度をより低く維持できるということになる。 In the filler of the present invention, the actual value of the specific surface area measured by the BET method is A (m 2 / g), and the calculated value of the specific surface area when the shape is spherical is B (m 2 / g). The value of [A / B] is from 1 to 29.9, particularly preferably from 1 to 19.9, more preferably from 1.5 to 10, of which 2 to 5 Most preferably. In the present invention, the value of [A / B] means that the lower the value in the above range, the smoother the surface of the filler of the present invention is, and it is an indicator that higher filling properties can be obtained for the resin. More specifically, the value of A is a numerical value influenced by the roughness of the surface and the size of the particle. By dividing the A value by the theoretical value B of the surface area in an ideally smooth state, the particle The degree of surface roughness can be estimated. That is, the filler having a value of [A / B] close to 1 can be filled in the resin more because the filler surface is smoother, and if the filler has the same filling amount, the resin This means that the viscosity of the composition can be kept lower.

なお、上記Bの値は、後記の試験例1に示す計算式によって求められるが、市販の粒度分布測定装置に内蔵されているシステムにより自動的に算出することもできる。例えば、レーザー回折・散乱法を用いた粒子径分布測定装置(商品名「MT3300EXII」、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用いることによって、上記Bの値を計算することが可能である。ただし、例えば後記の試験例1のように、Bの値の単位が「m/ml」で算出される場合は、測定試料の比重に基づいて「m/g」に換算すれば良い。この場合、前記比重は、本発明においては、測定試料(窒化アルミニウム系フィラー)を構成する窒化アルミニウム及び酸化物の各理論密度から求めた計算値とする。 The value B can be obtained by the calculation formula shown in Test Example 1 described later, but can also be automatically calculated by a system built in a commercially available particle size distribution measuring apparatus. For example, the value B can be calculated by using a particle size distribution measuring apparatus (trade name “MT3300EXII”, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.) using a laser diffraction / scattering method. However, when the unit of the value of B is calculated as “m 2 / ml” as in Test Example 1 described later, for example, it may be converted into “m 2 / g” based on the specific gravity of the measurement sample. In this case, in the present invention, the specific gravity is a calculated value obtained from each theoretical density of aluminum nitride and oxide constituting the measurement sample (aluminum nitride filler).

2.窒化アルミニウム系フィラーの製造方法
本発明フィラーは、コアとなる窒化アルミニウム粒子表面に所定の金属酸化物被膜が形成できる限り、特に限定されないが、以下に示すようなゾルゲル法で製造することが好ましい。
すなわち、a)窒化アルミニウム粒子が溶媒に分散した分散液にアルコキシド化合物を添加することにより混合液を調製する第1工程、b)混合液に酸触媒を添加することによりアルコキシド化合物を加水分解させる第2工程、c)加水分解後に混合液に塩基触媒を添加する第3工程、及びd)得られた反応生成物を乾燥する第4工程を含む方法によって、本発明フィラーを好適に製造することができる。
2. Method for Producing Aluminum Nitride-Based Filler The filler of the present invention is not particularly limited as long as a predetermined metal oxide film can be formed on the surface of aluminum nitride particles as a core, but is preferably produced by a sol-gel method as described below.
That is, a) a first step of preparing a mixed solution by adding an alkoxide compound to a dispersion in which aluminum nitride particles are dispersed in a solvent; b) a step of hydrolyzing the alkoxide compound by adding an acid catalyst to the mixed solution. The filler of the present invention can be suitably produced by a method comprising two steps, c) a third step of adding a base catalyst to the mixed solution after hydrolysis, and d) a fourth step of drying the obtained reaction product. it can.

第1工程
第1工程では、窒化アルミニウム粒子(粉末)が溶媒に分散した分散液にアルコキシド化合物を添加することにより混合液を調製する。
First Step In the first step, a mixed solution is prepared by adding an alkoxide compound to a dispersion in which aluminum nitride particles (powder) are dispersed in a solvent.

分散液に用いる溶媒は、限定的ではないが、特に水系溶媒を用いることが好ましい。水系溶媒としては、水、水溶性有機溶媒及びこれらの混合溶媒の少なくとも1種を好適に用いることができる。水溶性有機溶媒としては、例えばメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−プロピルアルコール、t−ブチルアルコール、n−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、アセトン等が挙げられる。   The solvent used in the dispersion is not limited, but it is particularly preferable to use an aqueous solvent. As the aqueous solvent, at least one of water, a water-soluble organic solvent, and a mixed solvent thereof can be suitably used. Examples of the water-soluble organic solvent include methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-propyl alcohol, t-butyl alcohol, n-butyl alcohol, isobutyl alcohol, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, propylene glycol monobutyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether , Propylene glycol monopropyl ether, acetone and the like.

分散液中の窒化アルミニウム粒子の分散量は、通常は10〜60重量%程度の範囲内で適宜設定できるが、これに限定されない。   The dispersion amount of the aluminum nitride particles in the dispersion can be appropriately set within a range of usually about 10 to 60% by weight, but is not limited thereto.

アルコキシド化合物としては、所望の酸化物被膜の金属種(又は陽イオン種)に応じて適宜選択することができる。すなわち、一般式M(OR)(但し、Mは陽イオンとなる元素、Rはアルキル基、nは前記元素の酸化数を示す。)で示される金属アルコキシド又は非金属アルコキシドを好適に用いることができる。例えば、酸化物被膜として酸化ケイ素(シリカ)被膜を形成する場合は、Si(OR)で示されるアルコキシド化合物を好ましく使用することができる。上記一般式において、Mは、特に限定されないが、Si、Zr、Ce、Al又はTiが好ましい。また、Rは、炭素数1〜10のアルキル基であることが好ましい。 As an alkoxide compound, it can select suitably according to the metal seed | species (or cation seed | species) of a desired oxide film. That is, a metal alkoxide or a non-metal alkoxide represented by the general formula M (OR) n (where M is a cation element, R is an alkyl group, and n is the oxidation number of the element) is preferably used. Can do. For example, when a silicon oxide (silica) film is formed as the oxide film, an alkoxide compound represented by Si (OR) 4 can be preferably used. In the above general formula, M is not particularly limited, but Si, Zr, Ce, Al, or Ti is preferable. R is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms.

アルコキシド化合物の具体例としては、例えばテトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラプロポキシシラン等のテトラアルコキシシラン、テトラメトキシチタン、テトラエトキシチタン、テトラプロポキシチタン等のテトラアルコキシチタン、テトラエトキシジルコニウム、テトラプロポキシジルコニウム等のテトラアルコキシジルコニウム、トリイソプロポキシアルミニウム等のトリアルコキシアルミニウム、トリイソプロポキシセリウム等のトリアルコキシセリウム等が挙げられる。これらの化合物自体は、公知又は市販のものを使用することができる。   Specific examples of the alkoxide compound include tetraalkoxysilanes such as tetraethoxysilane, tetramethoxysilane and tetrapropoxysilane, tetraalkoxytitanium such as tetramethoxytitanium, tetraethoxytitanium and tetrapropoxytitanium, tetraethoxyzirconium and tetrapropoxyzirconium. And tetraalkoxy zirconium such as triisopropoxyaluminum, and trialkoxycerium such as triisopropoxycerium. As these compounds themselves, known or commercially available compounds can be used.

アルコキシド化合物の添加量は、用いるアルコキシド化合物の種類等に応じて適宜設定できるが、通常は窒化アルミニウム粒子100質量部に対して0.1〜50質量部程度とし、特に1〜10質量部とすることがより好ましい。これによって、窒化アルミニウム粒子表面に均一な酸化物被膜をより確実に形成することができる。   Although the addition amount of an alkoxide compound can be suitably set according to the kind etc. of the alkoxide compound to be used etc., it is usually about 0.1-50 mass parts with respect to 100 mass parts of aluminum nitride particles, and is especially 1-10 mass parts. It is more preferable. Thereby, a uniform oxide film can be more reliably formed on the surface of the aluminum nitride particles.

混合液の調製は、公知の混合装置、攪拌装置等を用いて実施すれば良い。具体例としては、ニーダー、混練機、回転容器撹拌機、撹拌式反応槽、V型撹拌機、二重円錐型撹拌機、スクリューミキサー、シグマミキサー、フラッシュミキサー、気流撹拌機、ボールミル、エッジランナー等が挙げられる。混合時間は、各成分が均一になるような時間とすれば良く、適宜設定することができる。   Preparation of the mixed solution may be carried out using a known mixing device, stirring device or the like. Specific examples include a kneader, a kneader, a rotating vessel stirrer, a stirring reaction tank, a V-shaped stirrer, a double cone stirrer, a screw mixer, a sigma mixer, a flash mixer, an airflow stirrer, a ball mill, an edge runner, etc. Is mentioned. The mixing time may be set so that each component becomes uniform, and can be set as appropriate.

第2工程
第2工程では、混合液に酸触媒を添加することによりアルコキシド化合物を加水分解させる。
Second Step In the second step, the alkoxide compound is hydrolyzed by adding an acid catalyst to the mixed solution.

酸触媒としては、特に限定的でなく、例えばリン酸、硝酸、塩酸、ホスホン酸等の無機酸のほか、例えば酢酸、シュウ酸、クエン酸等の有機酸を用いることができる。   The acid catalyst is not particularly limited, and for example, in addition to inorganic acids such as phosphoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, and phosphonic acid, organic acids such as acetic acid, oxalic acid, and citric acid can be used.

酸触媒の添加量は、アルコキシド化合物が加水分解するのに十分な量とすれば良く、例えば0.05〜50g/Lの範囲内で適宜調節することができる。この場合、混合液のpHは、通常は6.0以下となるように設定することが好ましい。   The addition amount of the acid catalyst may be an amount sufficient to hydrolyze the alkoxide compound, and can be appropriately adjusted within a range of 0.05 to 50 g / L, for example. In this case, it is preferable that the pH of the mixed solution is usually set to 6.0 or lower.

酸触媒は、そのまま添加しても良いが、水溶液の形態で添加することもできる。水溶液で使用する場合の濃度は適宜設定すれば良いが、例えば0.05〜100g/L程度とすることもできる。   The acid catalyst may be added as it is, but can also be added in the form of an aqueous solution. The concentration in the case of using an aqueous solution may be set as appropriate, but may be, for example, about 0.05 to 100 g / L.

酸触媒の添加方法は、特に制限されず、一度に全量を添加する方法、2回以上に分けて添加する方法、滴下する方法等のいずれであっても良い。また、酸触媒を添加する際は、アルコキシド化合物の加水分解反応を促進するため、攪拌しながら酸触媒を添加することが望ましい。   The method for adding the acid catalyst is not particularly limited, and may be any of a method of adding the whole amount at once, a method of adding in two or more steps, a method of dropping, or the like. Moreover, when adding an acid catalyst, in order to accelerate | stimulate the hydrolysis reaction of an alkoxide compound, it is desirable to add an acid catalyst, stirring.

第2工程では、このようにして、主として、アルコキシド化合物を加水分解反応させるが、その反応時間は、限定的ではなく、通常は30分〜4時間程度の範囲内とすれば良い。また、第2工程における混合物の温度は、限定的ではないが、特に加水分解反応を促進できるという見地より、一般的には50〜90℃程度の範囲内とすることが好ましい。   In the second step, the alkoxide compound is mainly hydrolyzed in this way, but the reaction time is not limited, and it may be usually in the range of about 30 minutes to 4 hours. In addition, the temperature of the mixture in the second step is not limited, but it is generally preferable to be within a range of about 50 to 90 ° C. from the viewpoint that the hydrolysis reaction can be particularly promoted.

第3工程
第3工程では、加水分解後に混合液に塩基触媒を添加する。塩基触媒の添加により、主として、加水分解したアルコキシド化合物を縮合させ、窒化アルミニウム粒子表面上に析出させる。本発明では、酸触媒に加え、塩基触媒も用いることによって、当該重縮合反応が3次元方向で進みやすくなる結果、酸触媒のみを用いた場合に比してより緻密な酸化物被膜を形成させることが可能になる結果、所望の[A/B]値を有するフィラーを製造できると考えられる。
Third Step In the third step, a base catalyst is added to the mixed solution after hydrolysis. By adding the base catalyst, the hydrolyzed alkoxide compound is mainly condensed and deposited on the surface of the aluminum nitride particles. In the present invention, by using a base catalyst in addition to the acid catalyst, the polycondensation reaction easily proceeds in a three-dimensional direction, and as a result, a denser oxide film is formed as compared with the case where only the acid catalyst is used. As a result, it is considered that a filler having a desired [A / B] value can be produced.

塩基触媒は、特に限定されず、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の水酸化物のほか、アンモニア、トリエチルアミン、n−ブチルアミン、エレチンジアミン、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、アンモニア、エチレンジアミン、t−ブチルアミン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、n−2−アミノエチル−3−アミノプロピルトリエトキシシラン、n−2−アミノエチル−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、尿素等の窒素含有化合物(含窒素塩基)等が挙げられる。   The base catalyst is not particularly limited. For example, in addition to hydroxides such as sodium hydroxide and potassium hydroxide, ammonia, triethylamine, n-butylamine, eletindiamine, monoethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, ammonia, ethylenediamine , T-butylamine, 3-aminopropyltriethoxysilane, n-2-aminoethyl-3-aminopropyltriethoxysilane, n-2-aminoethyl-3-aminopropylmethyldimethoxysilane, urea and other nitrogen-containing compounds ( Nitrogen-containing base) and the like.

塩基触媒の添加量は、上記の反応・析出が十分に行われる量とすれば良く、例えば0.05〜100g/Lの範囲内で適宜調節することができる。この場合、混合液のpHは、通常は8.0以上となるように設定することが好ましい。   The addition amount of the base catalyst may be an amount that allows the above reaction / precipitation to be sufficiently performed, and can be appropriately adjusted within a range of, for example, 0.05 to 100 g / L. In this case, it is preferable that the pH of the mixed solution is usually set to 8.0 or higher.

第3工程では、主として、加水分解したアルコキシド化合物の析出を行う。この場合の反応時間は、特に限定的ではなく、通常は30分〜6時間程度の範囲内とすれば良い。また、第3工程における混合物の温度は、特に限定されないが、一般的には50〜90℃程度の範囲内とすることが好ましい。   In the third step, the hydrolyzed alkoxide compound is mainly precipitated. In this case, the reaction time is not particularly limited, and may usually be in the range of about 30 minutes to 6 hours. Moreover, the temperature of the mixture in the third step is not particularly limited, but it is generally preferable that the temperature be in the range of about 50 to 90 ° C.

第4工程
第4工程では、得られた反応生成物を酸化性雰囲気下で乾燥する。
Fourth Step In the fourth step, the obtained reaction product is dried in an oxidizing atmosphere.

前記の第3工程において、混合液中に反応生成物が固形分として生成するが、必要に応じて固液分離して固形分を回収した後、その反応生成物を酸化性雰囲気下で乾燥すれば良い。固液分離する方法は、公知の方法に従えば良く、例えばろ過、遠心分離等の方法を適宜採用することができる。   In the third step, the reaction product is generated as a solid content in the mixed solution. After the solid is separated by solid-liquid separation as necessary, the reaction product is dried in an oxidizing atmosphere. It ’s fine. The method for solid-liquid separation may be a known method. For example, a method such as filtration or centrifugation can be appropriately employed.

乾燥温度は、特に限定的ではないが、通常は300℃以下の範囲内とすれば良く、特に100〜200℃とすることが好ましい。乾燥雰囲気は、酸化性雰囲気であれば良く、例えば大気中で乾燥することもできる。   The drying temperature is not particularly limited, but is usually within a range of 300 ° C. or less, and preferably 100 to 200 ° C. The drying atmosphere may be an oxidizing atmosphere, and for example, it can be dried in the air.

また、乾燥時間は、窒化アルミニウム粒子表面に酸化物被膜が形成されるために十分な時間とすれば良く、例えば1〜20時間程度の範囲内で適宜設定することができる。   Further, the drying time may be a time sufficient for forming an oxide film on the surface of the aluminum nitride particles, and can be appropriately set within a range of, for example, about 1 to 20 hours.

このようにして、窒化アルミニウム粒子表面が酸化物被膜で被覆された本発明フィラーを得ることができる。すなわち、前記のa)窒化アルミニウム粒子が溶媒に分散した分散液にアルコキシド化合物を添加することにより混合液を調製する第1工程、b)混合液に酸触媒を添加することによりアルコキシド化合物を加水分解させる第2工程、c)加水分解後に混合液に塩基触媒を添加する第3工程、及びd)得られた反応生成物を乾燥する第4工程を含む方法によって得られるフィラーを本発明フィラーとして好適に採用することができる。   Thus, the filler of the present invention in which the surface of aluminum nitride particles is coated with an oxide film can be obtained. That is, a) the first step of preparing a mixed solution by adding an alkoxide compound to a dispersion in which aluminum nitride particles are dispersed in a solvent; b) hydrolyzing the alkoxide compound by adding an acid catalyst to the mixed solution. A filler obtained by a method comprising a second step, c) a third step of adding a base catalyst to the mixed solution after hydrolysis, and d) a fourth step of drying the obtained reaction product is suitable as the filler of the present invention. Can be adopted.

3.窒化アルミニウム系フィラーの使用
本発明フィラーは、各種のフィラー(充填材)として使用することができる。特に、樹脂中に分散させるフィラーとして好適に使用することができる。本発明フィラーは、コア粒子として窒化アルミニウムを用いているので、特に優れた熱伝導性を有している。このため、樹脂に対して高い熱伝導性(放熱性)を付与するためのフィラーとして好適に用いることができる。すなわち、本発明は、本発明フィラー及び樹脂成分を含むことを特徴とする高熱伝導性樹脂組成物を包含する。
3. Use of Aluminum Nitride-Based Filler The filler of the present invention can be used as various fillers (fillers). In particular, it can be suitably used as a filler dispersed in the resin. Since the filler of the present invention uses aluminum nitride as the core particles, it has particularly excellent thermal conductivity. For this reason, it can use suitably as a filler for providing high thermal conductivity (heat dissipation) with respect to resin. That is, this invention includes the highly heat conductive resin composition characterized by including this invention filler and a resin component.

樹脂(成分)としては、特に限定されず、各種の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等に適用することができる。例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ニトロセルロース樹脂、フッ素樹脂等を挙げることができる。この中でも、窒化アルミニウムの窒素が触媒毒となる触媒により重合硬化される樹脂(例えばシリコーン樹脂)に対するフィラーとして本発明フィラーを有利に用いることができる。   It does not specifically limit as resin (component), It can apply to various thermoplastic resins, thermosetting resins, etc. For example, a silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a polyvinyl acetate resin, a nitrocellulose resin, a fluorine resin, and the like can be given. Among these, the filler of the present invention can be advantageously used as a filler for a resin (for example, a silicone resin) that is polymerized and cured by a catalyst in which nitrogen of aluminum nitride becomes a catalyst poison.

樹脂に添加する場合、その添加方法も限定されず、例えばa)溶融樹脂に本発明フィラーを混練する方法、b)樹脂粉末に本発明フィラーを添加した後、溶融混練する方法等の各種の方法を採用することができる。   In the case of adding to the resin, the addition method is not limited. For example, a) various methods such as a method of kneading the filler of the present invention in a molten resin, b) a method of adding the filler of the present invention to a resin powder and then melt kneading. Can be adopted.

樹脂中に対する本発明フィラーの添加量は、適用する樹脂の種類、所望の熱伝導性等に応じて適宜設定することができる。例えば、樹脂100質量部に対して本発明フィラー10〜900質量部を添加することができるが、これに限定されない。また、樹脂組成物中の体積割合としては、本発明フィラーが10〜80体積%程度となるように適宜設定することができる。   The amount of the filler of the present invention added to the resin can be appropriately set according to the type of resin to be applied, desired thermal conductivity, and the like. For example, although 10-900 mass parts of this invention fillers can be added with respect to 100 mass parts of resin, it is not limited to this. Moreover, as a volume ratio in a resin composition, it can set suitably so that this invention filler may be about 10-80 volume%.

また、樹脂組成物中には、本発明の効果を妨げない範囲内において、各種の添加剤も配合することができる。例えば、界面活性剤、硬化剤、架橋剤、紫外線吸収剤、静電気除去剤、増粘剤、着色材、腐食抑制剤等が挙げられる。   Moreover, various additives can also be mix | blended in the resin composition in the range which does not prevent the effect of this invention. For example, a surfactant, a curing agent, a crosslinking agent, an ultraviolet absorber, a static eliminating agent, a thickener, a coloring material, a corrosion inhibitor, and the like can be given.

本発明の樹脂組成物は、成形体として各種の部品として用いることができる。すなわち、本発明は、本発明の樹脂組成物の成形体も包含する。特に、電子部品、自動車用部品等のように、高い放熱性が要求される部品(例えば耐熱性部品、放熱材料等)として本発明の成形体を好適に用いることができる。成形方法は、用いる樹脂成分の種類等に応じて、例えば加圧成形、射出成形等の公知の方法を採用することができる。   The resin composition of the present invention can be used as various parts as a molded body. That is, this invention also includes the molded object of the resin composition of this invention. In particular, the molded article of the present invention can be suitably used as a component that requires high heat dissipation (such as a heat-resistant component or a heat dissipation material) such as an electronic component or an automotive component. As the molding method, a known method such as pressure molding or injection molding can be employed depending on the type of resin component used.

以下に実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより具体的に説明する。ただし、本発明の範囲は、実施例に限定されない。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to the following examples and comparative examples. However, the scope of the present invention is not limited to the examples.

実施例1
窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−N02P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:2μm)500gを溶媒(イソプロピルアルコール)830gに添加し、懸濁した。この溶媒中にイソプロピルアルコール17gで希釈したテトラエトキシシラン59.3g、イオン交換水51.4gで希釈した酢酸1.7gを添加し、激しく攪拌しながら80℃に加熱した。その1時間後、イオン交換水41.2gで希釈した酢酸1.7gを加え、さらに1時間攪拌した。これにより、テトラエトキシシラン(シランアルコキシド)を加水分解した。その後、イソプロピルアルコール80gで希釈したエチレンジアミン6.9gを2時間かけて滴下した。得られた反応生成物をろ過により回収した後、得られた固形分を大気中200℃で3時間乾燥することによりシリカ被覆窒化アルミニウム粉末の試料を得た。表1には、各実施例及び比較例において被覆したシリカ量(窒化アルミニウム粉末に対する割合(重量%))を示す。
Example 1
500 g of aluminum nitride powder (trade name “TFZ-N02P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 2 μm) was added to 830 g of a solvent (isopropyl alcohol) and suspended. To this solvent were added 59.3 g of tetraethoxysilane diluted with 17 g of isopropyl alcohol and 1.7 g of acetic acid diluted with 51.4 g of ion-exchanged water, and the mixture was heated to 80 ° C. with vigorous stirring. One hour later, 1.7 g of acetic acid diluted with 41.2 g of ion-exchanged water was added, and the mixture was further stirred for 1 hour. Thereby, tetraethoxysilane (silane alkoxide) was hydrolyzed. Thereafter, 6.9 g of ethylenediamine diluted with 80 g of isopropyl alcohol was added dropwise over 2 hours. After the obtained reaction product was collected by filtration, the obtained solid content was dried in the atmosphere at 200 ° C. for 3 hours to obtain a sample of silica-coated aluminum nitride powder. Table 1 shows the amount of silica coated in each example and comparative example (ratio (% by weight) with respect to the aluminum nitride powder).

実施例2
窒化アルミニウム粉末として窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−N10P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:10μm)500gを用いたほかは、実施例1と同様にしてシリカ被覆窒化アルミニウム粉末の試料を得た。
Example 2
A sample of silica-coated aluminum nitride powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that 500 g of aluminum nitride powder (trade name “TFZ-N10P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 10 μm) was used as the aluminum nitride powder. Obtained.

実施例3
窒化アルミニウム粉末として窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−N15P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:15μm)500gを用いたほかは、実施例1と同様にしてシリカ被覆窒化アルミニウム粉末の試料を得た。
Example 3
A sample of silica-coated aluminum nitride powder was prepared in the same manner as in Example 1 except that 500 g of aluminum nitride powder (trade name “TFZ-N15P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 15 μm) was used as the aluminum nitride powder. Obtained.

実施例4
窒化アルミニウム粉末として窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−N15P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:15μm)500gを用い、テトラエトキシシランの添加量を20.0gとしたほかは、実施例1と同様にしてシリカ被覆窒化アルミニウム粉末(フィラー)の試料を得た。
Example 4
Example 1 except that 500 g of aluminum nitride powder (trade name “TFZ-N15P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 15 μm) was used as the aluminum nitride powder, and the addition amount of tetraethoxysilane was 20.0 g. In the same manner as above, a sample of silica-coated aluminum nitride powder (filler) was obtained.

比較例1
市販の窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−N15P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:15μm)を比較例1の粉末試料とした。
Comparative Example 1
A commercially available aluminum nitride powder (trade name “TFZ-N15P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 15 μm) was used as the powder sample of Comparative Example 1.

比較例2
リン酸処理が施された市販の窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−A15P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:15μm)を比較例2の粉末試料とした。
Comparative Example 2
A commercially available aluminum nitride powder (trade name “TFZ-A15P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 15 μm) subjected to phosphoric acid treatment was used as a powder sample of Comparative Example 2.

比較例3
シリカ処理が施された市販の窒化アルミニウム粉末(商品名「R15S」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:15μm)を比較例3の粉末試料とした。
Comparative Example 3
A commercially available aluminum nitride powder (trade name “R15S”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 15 μm) subjected to silica treatment was used as a powder sample of Comparative Example 3.

比較例4
窒化アルミニウム粉末(商品名「TFZ−N15P」、東洋アルミニウム社製、平均粒子径D50:15μm)50gを500mLのメタノールに分散した。ここにテトラエトキシシラン5.6gを加え5分間攪拌した後、水50gと1N酢酸3gを加え、1時間攪拌した。これを75℃で18時間乾燥させた後、600℃で1時間焼成した。このようにして比較例4の粉末試料を得た。
Comparative Example 4
50 g of aluminum nitride powder (trade name “TFZ-N15P”, manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd., average particle diameter D50: 15 μm) was dispersed in 500 mL of methanol. After adding 5.6 g of tetraethoxysilane and stirring for 5 minutes, 50 g of water and 3 g of 1N acetic acid were added and stirred for 1 hour. This was dried at 75 ° C. for 18 hours and then calcined at 600 ° C. for 1 hour. In this way, a powder sample of Comparative Example 4 was obtained.

試験例1
各実施例及び比較例における粉末試料(フィラー)について、以下の物性をそれぞれ測定した。
Test example 1
The following physical properties were measured for the powder samples (fillers) in each Example and Comparative Example.

(1)粒度
平均粒子径D50は、レーザー回折・散乱法を用いた粒子径分布測定装置(商品名「MT3300EXII」、マイクロトラック・ベル株式会社製)を用い、アルコール溶媒中で測定することにより求めた。その結果を表1に示す。
(1) Particle size The average particle size D50 is determined by measuring in an alcohol solvent using a particle size distribution measuring apparatus (trade name “MT3300EXII”, manufactured by Microtrack Bell Co., Ltd.) using a laser diffraction / scattering method. It was. The results are shown in Table 1.

(2)比表面積(BET)
比表面積の実測値(A)(m/g)は、全自動比表面積測定装置(商品名「Macsorb(登録商標)HM Model−1201」、株式会社マウンテック製)を用い、窒素雰囲気下150℃かつ120分の条件下で前処理した後、BET法により測定した。その結果を表1に示す。
(2) Specific surface area (BET)
The measured value (A) (m 2 / g) of the specific surface area is 150 ° C. under a nitrogen atmosphere using a fully automatic specific surface area measuring device (trade name “Macsorb (registered trademark) HM Model-1201”, manufactured by Mountec Co., Ltd.). And it measured by BET method after pre-processing on the conditions for 120 minutes. The results are shown in Table 1.

(3)形状を球形とした場合に計算される比表面積の計算値
形状を球形とした場合に計算される体積当たりの表面積の計算値(CS)(m/ml)は、所定の粒子径の範囲の代表径dと当該範囲に分布している粉末試料の粒子の表面積aを積算した値Σ(a×d)を、粒子の表面積の総和Σaで除した値である面積平均径(MA)を用いて下記式(1)に基づき計算される。
CS=6/MA ・・・(1)
(ただし、MA={Σ(a×d)}/Σa
このCSの値を当該粉末試料の比重(g/ml)で除した値(重量基準の比表面積に変換した値)をB(m/g)とし、前記比表面積をA(m/g)としたうえで[A/B]の値を求めた。その結果を表1に示す。
この場合、前記の比重は、フィラーを構成する窒化アルミニウム及び二酸化ケイ素の理論密度に基づいて求めた計算値を用いた。例えば、実施例1のフィラーの比重は、窒化アルミニウム100質量部及び二酸化ケイ素3質量部であるので、[窒化アルミニウムの理論密度3.26×(100/103)]+[二酸化ケイ素の理論密度2.65×(3/100])=約3.24となる。そして、実施例1のフィラーのCS値が4.75m/mLであるので、4.75/3.24=約1.47m/gとなる。よって、[A/B]値=3.8/1.47=約2.6となる。
(3) Calculated value of specific surface area calculated when the shape is spherical The calculated value (CS) (m 2 / ml) of the surface area per volume calculated when the shape is spherical is the predetermined particle diameter Is a value obtained by dividing a value Σ (a i × d i ) obtained by integrating the representative diameter d i in the range and the particle surface area a i of the powder sample distributed in the range by the sum Σa i of the surface areas of the particles. It calculates based on following formula (1) using an area average diameter (MA).
CS = 6 / MA (1)
(However, MA = {Σ (a i × d i )} / Σa i )
The value obtained by dividing the CS value by the specific gravity (g / ml) of the powder sample (the value converted into the specific surface area based on weight) is B (m 2 / g), and the specific surface area is A (m 2 / g). ) And the value of [A / B] was determined. The results are shown in Table 1.
In this case, the calculated value calculated | required based on the theoretical density of the aluminum nitride and silicon dioxide which comprise a filler was used for the said specific gravity. For example, since the specific gravity of the filler of Example 1 is 100 parts by mass of aluminum nitride and 3 parts by mass of silicon dioxide, [theoretical density of aluminum nitride 3.26 × (100/103)] + [theoretical density of silicon dioxide 2 .65 × (3/100]) = about 3.24. And since the CS value of the filler of Example 1 is 4.75 m < 2 > / mL, it will be 4.75 / 3.24 = about 1.47 m < 2 > / g. Therefore, [A / B] value = 3.8 / 1.47 = about 2.6.

(4)触媒毒性
白金触媒への触媒毒性を評価するため、シリコーン樹脂(商品名「KE−1013」、信越化学工業株式会社製)と各粉末試料とを体積比1:1で配合し、自転公転式ミキサー(商品名「マゼルスター」、倉敷紡績株式会社製)を用いて5分間撹拌して混合した。得られた混合物を離型シートに挟んで100℃で1時間加熱を行い、樹脂を硬化させた。
樹脂の硬化後、樹脂を離型シートから剥がせるか確認した。離型シートに未硬化の樹脂が付着しない場合を「無」(触媒毒なし)とし、離型シートに未硬化の樹脂がへばり付いて残った場合を「有」(触媒毒あり)とした。その結果を表1に示す。
(4) Catalytic toxicity In order to evaluate catalytic toxicity to platinum catalyst, silicone resin (trade name “KE-1013”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and each powder sample were blended at a volume ratio of 1: 1, and the rotation The mixture was stirred and mixed for 5 minutes using a revolutionary mixer (trade name “Mazerustar”, Kurashiki Boseki Co., Ltd.). The obtained mixture was sandwiched between release sheets and heated at 100 ° C. for 1 hour to cure the resin.
After the resin was cured, it was confirmed whether the resin could be removed from the release sheet. “No” (no catalyst poison) when the uncured resin does not adhere to the release sheet, and “Yes” (with catalyst poison) when the uncured resin sticks to the release sheet. . The results are shown in Table 1.

(5)粘度
各粉末試料における樹脂への充填性を評価するため、シリコーン樹脂(商品名「KE−1013」、信越化学工業株式会社製)と各粉末試料とを含む樹脂組成物を調製し、その粘度を測定した。
具体的には、上記シリコーン樹脂と各粉末試料とを体積比1:1で配合し、自転公転式ミキサー(商品名「マゼルスター」、倉敷紡績株式会社製)を用いて5分間攪拌脱泡を行った。得られた樹脂組成物に対し、コーンプレート型粘度計(商品名「DV2T」、BROOKFIELD社製)を用いて1rpm、25℃の条件で粘度を測定した。前記樹脂組成物の容量は1.0mLとした。その結果を表1に示す。
(5) Viscosity In order to evaluate the filling properties of each powder sample into the resin, a resin composition containing a silicone resin (trade name “KE-1013”, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and each powder sample is prepared, The viscosity was measured.
Specifically, the above-mentioned silicone resin and each powder sample are blended at a volume ratio of 1: 1, and stirred and degassed for 5 minutes using a rotating and rotating mixer (trade name “Mazerustar”, Kurashiki Boseki Co., Ltd.). It was. With respect to the obtained resin composition, the viscosity was measured under the conditions of 1 rpm and 25 ° C. using a cone plate viscometer (trade name “DV2T”, manufactured by BROOKFIELD). The volume of the resin composition was 1.0 mL. The results are shown in Table 1.

(6)耐水性
ガラス容器(容量100mL)に粉末試料10g及びイオン交換水90gを投入し、そのガラス容器を密閉した後、40℃の恒温槽に静置し、pHの経時的な変化を観察した。その結果を表2に示す。
(6) Water resistance 10 g of powder sample and 90 g of ion-exchanged water are put into a glass container (capacity 100 mL), and after sealing the glass container, it is allowed to stand in a constant temperature bath at 40 ° C., and the change in pH over time is observed. did. The results are shown in Table 2.

これらの結果からも明らかなように、[A/B]の値が所定の範囲内(特に2〜4の範囲内)にある各実施例のフィラーは、非触媒毒性を有する比較例3〜4と比べてみても、樹脂組成物の粘度を低く抑えることができるととともに、より優れた耐水性を発揮できることがわかる。   As is clear from these results, the fillers of the examples in which the value of [A / B] is in a predetermined range (particularly in the range of 2 to 4) are non-catalytic toxicity comparative examples 3 to 4. It can be seen that the viscosity of the resin composition can be kept low and more excellent water resistance can be exhibited.

Claims (5)

窒化アルミニウム粒子表面に酸化物被膜が形成されているフィラーであって、
前記フィラーは、BET法により測定した比表面積の実測値をA(m/g)とし、その形状を球形とした場合に計算される比表面積の計算値をB(m/g)としたとき、[A/B]の値が1〜29.9であることを特徴とする窒化アルミニウム系フィラー。
A filler in which an oxide film is formed on the surface of aluminum nitride particles,
For the filler, the measured value of the specific surface area measured by the BET method is A (m 2 / g), and the calculated value of the specific surface area calculated when the shape is spherical is B (m 2 / g). In this case, the aluminum nitride filler is characterized in that the value of [A / B] is 1 to 29.9.
酸化物被膜はシリカ及びアルミナの少なくとも1種である、請求項1に記載の窒化アルミニウム系フィラー。 The aluminum nitride filler according to claim 1, wherein the oxide film is at least one of silica and alumina. 平均粒子径D50が0.1〜100μmである、請求項1又は2に記載の窒化アルミニウム系フィラー。 The aluminum nitride filler according to claim 1 or 2, wherein the average particle diameter D50 is 0.1 to 100 µm. 酸化物被膜は、窒化アルミニウム粒子100質量部に対して0.1〜50質量部含まれる、請求項1〜3のいずれかに記載の窒化アルミニウム系フィラー。 The aluminum oxide filler according to any one of claims 1 to 3, wherein the oxide film is contained in an amount of 0.1 to 50 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the aluminum nitride particles. 請求項1〜4のいずれかに記載の窒化アルミニウム系フィラーと、樹脂成分とを含む高熱伝導性樹脂組成物。 A highly thermally conductive resin composition comprising the aluminum nitride filler according to any one of claims 1 to 4 and a resin component.
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