JP4088768B2 - 窒化アルミニウム系粉末 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窒化アルミニウム系粉末に関する。詳細には、樹脂、ゴム等の有機材料の充填材（フィラー）として特に有用な窒化アルミニウム系粉末に関する。
【０００２】
【従来技術】
窒化アルミニウム粉末は、樹脂、ゴム、エラストマー、粘性流体等の各種材料の熱伝導性を高めるために、フィラーとして添加されている。
【０００３】
窒化アルミニウム粉末は、水との反応性が高いため、水と接触すると加水分解され、アンモニアを発生しながら水和アルミナになる。この加水分解は大気中の水分によっても進行するため、窒化アルミニウムがフィラーとして添加された製品では、高温高湿条件下で性能劣化するという問題が生じる。
【０００４】
上記問題を解決するため、窒化アルミニウム粉末の耐水処理に対する検討が従来から種々行われている。例えば、窒化アルミニウム粉末を特定量の無機リン化合物又は有機リン化合物で処理して粉末粒子表面にリン酸系皮膜を形成することにより、窒化アルミニウムの耐水性を高める方法が提案されている（例えば、特開平２−１４１４０９号、特開平２−１４１４１０号、特開２００１−８０９１１など）。ところが、これらのリン酸皮膜でも、高温高湿下での耐水性には依然として問題があり、しかもリン酸廃液処理に関する環境上の問題も指摘されている。
【０００５】
また、窒化アルミニウム粉末の粒子表面を有機高分子で被覆することにより窒化アルミニウム粉末の耐水性を改善する方法も提案されている（特開平１−１７９７１１号）。しかし、有機高分子を用いる方法は工程が複雑になり、処理コストが比較的高くなることから、工業的規模での製造に適したものとは言えない。
【０００６】
窒化アルミニウム粉末の粒子表面にＳｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ反応層を形成させるシリケート処理方法が提案されている（米国特許第５，２３４，７１２号、特開２０００−１２９１６０、特開平１１−１１６２１３号など）。しかし、これらの粉末は、フィラーとして各種材料に高い充填率で配合することが困難であり、この充填性という点においてさらなる改善の余地がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主な目的は、優れた耐水性及び充填性をともに備えた新規な窒化アルミニウム系粉末を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の粒子構造を有する窒化アルミニウム系粉末が上記目的を達成できることを見出し、ついに本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、下記の窒化アルミニウム系粉末に係る。
【００１０】
１．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）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍである窒化アルミニウム系粉末。
【００１１】
２．窒化アルミニウム粉末、、シリケート処理剤及びシランカップリング剤を含む混合物を調製し、得られた混合物を熱処理することによって得られる窒化アルミニウム系粉末。
【００１２】
３．前記項２の製造方法により得られる窒化アルミニウム系粉末であって、窒化アルミニウム系粉末は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り、１）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍである窒化アルミニウム系粉末。
【００１３】
４．シリケート処理剤が、下記一般式（１）
【００１４】
【化２】
【００１５】
（ただし、基Ｒ1〜Ｒ6は、互いに同一又は異なっていて、少なくとも１つの基がアルコキシ基であり、残りが水素又はアルキル基を示す。ｎは０以上の整数を示す。）
で示される化合物である前記項２又は３記載の製造方法。
【００１６】
５．窒化アルミニウム粉末、、シリケート処理剤及びシランカップリング剤を含む混合物を調製し、得られた混合物を熱処理することを特徴とする窒化アルミニウム系粉末の製造方法。
【００１７】
６．前記項１に記載の窒化アルミニウム系粉末及び有機材料を含む熱伝導性成形体。
【００１８】
７．窒化アルミニウム系粉末の含有量が成形体中５０〜９０重量％である前記項６に記載の熱伝導性成形体。
【００１９】
８．有機材料が、樹脂、ゴム及びエラストマーの少なくとも１種である前記項６又は７に記載の熱伝導性成形体。
【００２０】
【発明の実施の形態】
１．窒化アルミニウム系粉末
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、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）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍであることに特徴を有する。
【００２１】
被覆層は、窒化アルミニウム粒子の表面上の一部又は全部（好ましくは全部）に形成されている。
【００２２】
被覆層はＳｉ及びＯを含む。各元素の存在形態は特に限定されず、Ｓｉ、ＳｉＯ2等として存在する。Ｓｉ及びＯの割合は限定的でなく、所望の特性等に応じて適宜設定することができる。また、本発明の効果（特に充填性、耐水性等）を妨げない範囲内で他の成分が被覆層に含まれていても良い。
【００２３】
本発明粉末の比表面積（ＢＥＴ法）は、通常１０ｍ2／ｇ以下、好ましくは９．７ｍ2／以下である。比表面積が１０ｍ2／ｇを超える場合は、本発明粉末をフィラーとして樹脂等に充填すると粘度上昇により成形することが不可能になるおそれがある。
【００２４】
本発明粉末の平均粒子径は、通常２〜１００μｍ程度、好ましくは３〜５０μｍ、より好ましくは５〜３０μｍである。かかる範囲内に設定することにより、フィラー等としてより効果的に利用することが可能となる。
【００２５】
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、例えば樹脂、ゴム（エラストマーを含む。以下同じ。）、粘性流体等の有機材料・無機材料に混合するフィラーとして利用することができる。例えば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリブタジエン、フラン樹脂、ウレタン樹脂、アルキルベンゼン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和アルキド樹脂（グリプタル樹脂、不飽和アルコール変性フタル酸樹脂、イソフタル酸系樹脂、テレフタル酸系樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂）等の樹脂、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴム等の有機材料に適用することができる。また、非酸化物系セラミックス、酸化物セラミックス、セメント、ガラス、金属等の無機材料にも本発明粉末をフィラーとして配合することができる。本発明粉末は、上記のうち、樹脂、ゴム及びエラストマーからなる高分子材料の少なくとも１種に好ましく適用することができる。
【００２６】
これらの各種材料に本発明の窒化アルミニウム系粉末を含有させることによって、熱伝導性に優れた成形体を作製することができる。本発明では、窒化アルミニウム系粉末の含有量が成形体中５０重量％以上、特に６０〜９０重量％、さらには８０〜９５重量％という高充填の複合材料を製造することができる。かかる複合材料は、本発明粉末が高い充填率で配合されることにより、優れた熱伝導性を発揮することができる。すなわち、本発明により熱伝導性成形体が提供される。
【００２７】
有機材料又は無機材料への本発明粉末の配合は、均一に混合できる限りいずれの方法を採用しても良い。例えば、ミキサー、ニーダー等の公知の混合機を用いて混合すれば良い。
【００２８】
２．窒化アルミニウム系粉末の製造方法
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、例えば、窒化アルミニウム粉末、シリケート処理剤及びシランカップリング剤を含む混合物を調製し、得られた混合物を熱処理することによって製造することができる。
【００２９】
窒化アルミニウム粉末（原料）は、公知のもの又は市販品を使用することができる。また、いずれの製法で得られた粉末であっても良い。例えば、１）金属アルミニウム粉と窒素又はアンモニアとを直接反応させる直接窒化法、２）アルミナと炭素の混合粉末を窒素雰囲気下又はアンモニア雰囲気下で加熱することにより、還元と窒化とを同時に行うアルミナ還元法等を単独で又は組み合わせて用いることにより得られる窒化アルミニウム粉末を使用することができる。
【００３０】
シリケート処理剤としては、１）アルコキシ基を有し、かつ、２）有機質材料と化学結合する反応基を有しない化合物を使用することが好ましい。有機質材料と化学結合する反応基としては、例えばビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基等が上げられる。特に、下記一般式（１）
【００３１】
【化３】
【００３２】
（ただし、基Ｒ1〜Ｒ6は、互いに同一又は異なっていて、少なくとも１つの基がアルコキシ基であり、残りが水素又はアルキル基を示す。ｎは０以上の整数を示す。）で示される化合物であることがより好ましい。これらの化合物は、公知のもの又は市販品を使用することができる。また、これら化合物は、１種又は２種以上で用いることができる。
【００３３】
上記一般式（１）において、基Ｒ1〜Ｒ6は、少なくとも１つの基がアルコキシ基であれば良い。従って、基Ｒ1〜Ｒ6のすべてがアルコキシ基であっても良い。アルコキシ基以外の基がある場合は、それらの基は水素又はアルキル基であることが望ましい。
【００３４】
上記アルコキシ基の炭素数は１〜１０程度、特に１〜５であることが好ましい。例えば、メトキシ基、エトシキ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。また、上記アルキル基の炭素数は１〜１０程度、特に１〜５であることが好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等が挙げられる。
【００３５】
上記ｎは、０以上の整数であれば良い。０以上の範囲内で適宜決定すれば良い。このような化合物自体は、公知のものから選択することができる。
【００３６】
例えば、上記一般式（１）でｎ＝０のときの化合物としては、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３７】
また、上記一般式（１）でｎが１以上のときの化合物としては、Ｃ2Ｈ5−（ＳｉＯ（ＯＣ2Ｈ5）2）4−Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ｃ2Ｈ5−ＳｉＯ（ＣＨ3）2−Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3等が例示される。
【００３８】
これらのうち、本発明では、テトラエトキシシラン及びエチルシリケート（Ｓｉ5Ｏ4（ＯＣ2Ｈ5）12）の少なくとも１種を好適に用いることができる。
【００３９】
シリケート処理剤の使用量は、用いるシリケート処理剤の種類等にもよるが、用いる窒化アルミニウム粉末の粒子表面に被覆層を形成するのに十分な量であれば良い。一般的には、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対し、通常０．１〜３０重量部程度、好ましくは１〜２０重量部とする。上記範囲内に設定すれば、所定の比表面積を維持しつつ、より優れた耐水性を付与することができる。
【００４０】
シランカップリング剤は限定的でなく、公知のシランカップリング剤を使用することができる。具体的には、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドアミノシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００４１】
シランカップリング剤の使用量は特に限定されず、用いるシランカップリング剤の種類等に応じて適宜設定できる。好ましくは、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対し、通常０．３〜３重量部程度、好ましくは０．５〜１．５重量部とする。上記範囲内に設定する場合には、得られる窒化アルミニウム系粉末の分散性をより高めると同時に比表面積の増大を効果的に抑制することができる。
【００４２】
これらの原料を用いて混合物の調製を行う。混合は、ミキサー、ニーダー等の公知の攪拌装置を用い、均一になるまで実施すれば良い。好ましくは、混合物中にシリケート処理剤を加水分解するための水を配合する。水の配合量は、シリケート処理剤が加水分解するのに必要な量とすれば良いが、通常はシリケート処理剤１００重量部に対して５〜６０重量部程度とすれば良い。混合物の調製には、必要に応じて溶媒を使用しても良い。溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、トルエン、ミネラルスピリット、イソプロピルアルコール等の有機溶媒を使用することができる。溶媒の使用量は、原料が均一に混合できるような量であれば良く限定されない。一般的には、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対し、溶媒を１００〜１０００重量部程度とすれば良い。
【００４３】
上記混合物には、必要に応じてｐＨ調整剤等の各種添加剤を配合することもできる。
【００４４】
次いで、得られた混合物を熱処理する。一般的に、上記混合物が溶媒を含まない場合は、必要により乾燥させた後、混合物の熱処理を実施すれば良い。上記混合物が溶媒を含む場合は、公知の固液分離あるいは乾燥工程を実施した後、混合物を熱処理すれば良い。
【００４５】
熱処理における熱処理温度は、通常４００〜７００℃程度、好ましくは４５０〜６００℃とすれば良い。熱処理時間は、熱処理温度等に応じて適宜設定することができる。熱処理雰囲気は限定的ではなく、酸化性雰囲気（又は大気中）、還元性雰囲気、不活性ガス雰囲気、真空中等のいずれであっても良い。
【００４６】
【作用】
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、シリケート処理されたものでありながら、フィラーとしてマトリックス材に高い充填率で配合することができる。これは、本発明の窒化アルミニウム系粉末の比表面積が小さいことによる。
【００４７】
従来のシリケート処理では、窒化アルミニウム粉末の被覆に寄与しなかった過剰シリケート処理剤は、窒化アルミニウム粒子表面に析出することにより比表面積を増大させていた。本発明の窒化アルミニウム系粉末は、シリケート処理する際にシランカプリッング剤を共存させることにより、シリケート独立粒子の形成が窒化アルミニウム粒子表面に析出することを抑制ないしは防止し、これによって比表面積を小さく抑えることができる。
【００４８】
シリケート処理された従来の窒化アルミニウム粉末では、高い充填率でマトリックス材に配合しようとすると、粘度が大幅に上昇し、成形不能に陥る。これに対し、本発明の窒化アルミニウム系粉末では、優れた耐水性を発揮できるだけのシリケート処理がなされているにもかかわらず、比表面積が低く抑えられているため、これまで以上に高い充填率でマトリックス材に配合することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、優れた耐水性を有するとともに、比表面積が１０ｃｍ2／ｇ以下という特異な性質を有する。このため、これまでの窒化アルミニウム粉末等と比べ、フィラーとしてマトリックス材（母材）により高い充填率で配合することができる。その結果として、窒化アルミニウムの特性を利用した高熱伝導性の材料を提供することが可能となる。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確に示す。なお、本発明は、これらの実施例に限定されない。なお、実施例中の各物性は、それぞれ下記の方法により測定を行った。
（１）平均粒子径
走査型電子顕微鏡の観察により任意に選び出した１００個の粒子径の算術平均値を平均粒子径とした。
（２）比表面積
装置「ＮＯＶＡ２０００」ユアサアイオニクス社製を使用し、ＢＥＴ法により測定した。
（３）熱伝導率
熱定数測定装置「ＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ８５１０Ｂ」リガク社製を使用し、レーザー・フラッシュ法により測定した。
（４）充填率
式１００ｂ／（ａ＋ｂ）（％）（但し、ａは窒化アルミニウム系粉末以外の使用材料の重量（合計）、ｂは窒化アルミニウム系粉末の重量をそれぞれ示す。）により求めた。
【００５１】
実施例１
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
エタノール１０００ｍｌ中に平均粒子径５μｍの窒化アルミニウム粉末２５０ｇを混合し、ＴＥＯＳ２５０ｇ（Ｓｉ換算で３１．５ｇ）を添加し、攪拌した。さらに、純水２５０ｍｌ、１規定の塩酸２５ｇ（ｐＨ調整剤）及びビニルトリメトキシシラン２．５ｇを攪拌しながら添加し、混合物を調製した。この混合物を真空中１２０℃で３時間予備乾燥した後、空気中５５０℃で１時間焼成し、窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
シリコーンゲル（製品名「ＴＳＥ３０３３（Ａ）」東芝シリコーン社製）（以下「シリコーンゲルＡ」という。）１０ｇ及びシリコーンゲル（製品名「ＴＳＥ３０３３（Ｂ）」東芝シリコーン社製）（以下「シリコーンゲルＢ」という。）１０ｇの混合物に対し、上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを徐々に添加混合し、脱泡した後、２００μｍの厚さに成形した。この成形体を１５０℃で３０分かけて硬化させることにより、ゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
シリコーンゲルＡ ５ｇ及びシリコーンゲルＢ ５ｇの混合物に上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを徐々に添加混合し、脱泡した後、２００μｍの厚さのシート状に成形した。この成形体を１５０℃で３０分かけて硬化させることにより、ゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５２】
実施例２
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径２０μｍの窒化アルミニウム粉末２５０ｇを使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５３】
実施例３
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径８０μｍの窒化アルミニウム粉末２５０ｇを使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５４】
実施例４
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
ビニルトリメトキシシラン２．５ｇに代えてγ−クロロプロピルトリメトキシシラン３．０ｇを使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５５】
比較例１
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
ビニルトリメトキシシランを使用しないほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５６】
比較例２
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径０．３μｍの窒化アルミニウム粉末を使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５７】
比較例３
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径１２０μｍの窒化アルミニウム粉末を使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
【００５９】
試験例１
各実施例で得られた窒化アルミニウム系粉末の被覆層を調べた。被覆層を走査型電子顕微鏡−エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ−ＥＤＸ）により調べた結果、いずれの被覆層にもＳｉ元素が存在することを確認した。また、電子分光法（ＥＳＣＡ）により、いずれの被覆層もＳｉＯ2が存在することを確認した。
【００６０】
なお、参考のため、実施例２で被覆層が形成された窒化アルミニウム系粉末と被覆層形成前の窒化アルミニウム粉末の粒子表面のＯ量を赤外線吸収法により測定した。その結果、前者は１．９重量ｐｐｍ、後者は０．５重量ｐｐｍであった。
【００６１】
試験例２
実施例２で得られた窒化アルミニウム系粉末について耐湿性テストを行った。テスト方法は、試料粉末を温度６０℃・湿度９０％ＲＨに保った恒温恒湿器中に入れ、２４時間保持した後、１１０℃で２時間乾燥し、乾燥後の試料粉末の重量を測定し、テスト前の試料粉末の重量を基準とした重量増加率を求めることにより実施した。その結果を表２に示す。なお、表２には、実施例２において被覆層形成前の窒化アルミニウム粉末について同様の耐湿性テストを行った結果も併せて示す。
【００６２】
【表２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、窒化アルミニウム系粉末に関する。詳細には、樹脂、ゴム等の有機材料の充填材（フィラー）として特に有用な窒化アルミニウム系粉末に関する。
【０００２】
【従来技術】
窒化アルミニウム粉末は、樹脂、ゴム、エラストマー、粘性流体等の各種材料の熱伝導性を高めるために、フィラーとして添加されている。
【０００３】
窒化アルミニウム粉末は、水との反応性が高いため、水と接触すると加水分解され、アンモニアを発生しながら水和アルミナになる。この加水分解は大気中の水分によっても進行するため、窒化アルミニウムがフィラーとして添加された製品では、高温高湿条件下で性能劣化するという問題が生じる。
【０００４】
上記問題を解決するため、窒化アルミニウム粉末の耐水処理に対する検討が従来から種々行われている。例えば、窒化アルミニウム粉末を特定量の無機リン化合物又は有機リン化合物で処理して粉末粒子表面にリン酸系皮膜を形成することにより、窒化アルミニウムの耐水性を高める方法が提案されている（例えば、特開平２−１４１４０９号、特開平２−１４１４１０号、特開２００１−８０９１１など）。ところが、これらのリン酸皮膜でも、高温高湿下での耐水性には依然として問題があり、しかもリン酸廃液処理に関する環境上の問題も指摘されている。
【０００５】
また、窒化アルミニウム粉末の粒子表面を有機高分子で被覆することにより窒化アルミニウム粉末の耐水性を改善する方法も提案されている（特開平１−１７９７１１号）。しかし、有機高分子を用いる方法は工程が複雑になり、処理コストが比較的高くなることから、工業的規模での製造に適したものとは言えない。
【０００６】
窒化アルミニウム粉末の粒子表面にＳｉ−Ａｌ−Ｏ−Ｎ反応層を形成させるシリケート処理方法が提案されている（米国特許第５，２３４，７１２号、特開２０００−１２９１６０、特開平１１−１１６２１３号など）。しかし、これらの粉末は、フィラーとして各種材料に高い充填率で配合することが困難であり、この充填性という点においてさらなる改善の余地がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の主な目的は、優れた耐水性及び充填性をともに備えた新規な窒化アルミニウム系粉末を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、従来技術の問題点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、所定の粒子構造を有する窒化アルミニウム系粉末が上記目的を達成できることを見出し、ついに本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明は、下記の窒化アルミニウム系粉末に係る。
【００１０】
１．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）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍである窒化アルミニウム系粉末。
【００１１】
２．窒化アルミニウム粉末、、シリケート処理剤及びシランカップリング剤を含む混合物を調製し、得られた混合物を熱処理することによって得られる窒化アルミニウム系粉末。
【００１２】
３．前記項２の製造方法により得られる窒化アルミニウム系粉末であって、窒化アルミニウム系粉末は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り、１）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍである窒化アルミニウム系粉末。
【００１３】
４．シリケート処理剤が、下記一般式（１）
【００１４】
【化２】
（ただし、基Ｒ1〜Ｒ6は、互いに同一又は異なっていて、少なくとも１つの基がアルコキシ基であり、残りが水素又はアルキル基を示す。ｎは０以上の整数を示す。）
で示される化合物である前記項２又は３記載の製造方法。
【００１６】
５．窒化アルミニウム粉末、、シリケート処理剤及びシランカップリング剤を含む混合物を調製し、得られた混合物を熱処理することを特徴とする窒化アルミニウム系粉末の製造方法。
【００１７】
６．前記項１に記載の窒化アルミニウム系粉末及び有機材料を含む熱伝導性成形体。
【００１８】
７．窒化アルミニウム系粉末の含有量が成形体中５０〜９０重量％である前記項６に記載の熱伝導性成形体。
【００１９】
８．有機材料が、樹脂、ゴム及びエラストマーの少なくとも１種である前記項６又は７に記載の熱伝導性成形体。
【００２０】
【発明の実施の形態】
１．窒化アルミニウム系粉末
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、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）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ2／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍであることに特徴を有する。
【００２１】
被覆層は、窒化アルミニウム粒子の表面上の一部又は全部（好ましくは全部）に形成されている。
【００２２】
被覆層はＳｉ及びＯを含む。各元素の存在形態は特に限定されず、Ｓｉ、ＳｉＯ2等として存在する。Ｓｉ及びＯの割合は限定的でなく、所望の特性等に応じて適宜設定することができる。また、本発明の効果（特に充填性、耐水性等）を妨げない範囲内で他の成分が被覆層に含まれていても良い。
【００２３】
本発明粉末の比表面積（ＢＥＴ法）は、通常１０ｍ2／ｇ以下、好ましくは９．７ｍ2／以下である。比表面積が１０ｍ2／ｇを超える場合は、本発明粉末をフィラーとして樹脂等に充填すると粘度上昇により成形することが不可能になるおそれがある。
【００２４】
本発明粉末の平均粒子径は、通常２〜１００μｍ程度、好ましくは３〜５０μｍ、より好ましくは５〜３０μｍである。かかる範囲内に設定することにより、フィラー等としてより効果的に利用することが可能となる。
【００２５】
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、例えば樹脂、ゴム（エラストマーを含む。以下同じ。）、粘性流体等の有機材料・無機材料に混合するフィラーとして利用することができる。例えば、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、キシレン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリブタジエン、フラン樹脂、ウレタン樹脂、アルキルベンゼン樹脂、グアナミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、飽和アルキド樹脂（グリプタル樹脂、不飽和アルコール変性フタル酸樹脂、イソフタル酸系樹脂、テレフタル酸系樹脂、脂肪族ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂）等の樹脂、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴム等の有機材料に適用することができる。また、非酸化物系セラミックス、酸化物セラミックス、セメント、ガラス、金属等の無機材料にも本発明粉末をフィラーとして配合することができる。本発明粉末は、上記のうち、樹脂、ゴム及びエラストマーからなる高分子材料の少なくとも１種に好ましく適用することができる。
【００２６】
これらの各種材料に本発明の窒化アルミニウム系粉末を含有させることによって、熱伝導性に優れた成形体を作製することができる。本発明では、窒化アルミニウム系粉末の含有量が成形体中５０重量％以上、特に６０〜９０重量％、さらには８０〜９５重量％という高充填の複合材料を製造することができる。かかる複合材料は、本発明粉末が高い充填率で配合されることにより、優れた熱伝導性を発揮することができる。すなわち、本発明により熱伝導性成形体が提供される。
【００２７】
有機材料又は無機材料への本発明粉末の配合は、均一に混合できる限りいずれの方法を採用しても良い。例えば、ミキサー、ニーダー等の公知の混合機を用いて混合すれば良い。
【００２８】
２．窒化アルミニウム系粉末の製造方法
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、例えば、窒化アルミニウム粉末、シリケート処理剤及びシランカップリング剤を含む混合物を調製し、得られた混合物を熱処理することによって製造することができる。
【００２９】
窒化アルミニウム粉末（原料）は、公知のもの又は市販品を使用することができる。また、いずれの製法で得られた粉末であっても良い。例えば、１）金属アルミニウム粉と窒素又はアンモニアとを直接反応させる直接窒化法、２）アルミナと炭素の混合粉末を窒素雰囲気下又はアンモニア雰囲気下で加熱することにより、還元と窒化とを同時に行うアルミナ還元法等を単独で又は組み合わせて用いることにより得られる窒化アルミニウム粉末を使用することができる。
【００３０】
シリケート処理剤としては、１）アルコキシ基を有し、かつ、２）有機質材料と化学結合する反応基を有しない化合物を使用することが好ましい。有機質材料と化学結合する反応基としては、例えばビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基等が上げられる。特に、下記一般式（１）
【００３１】
【化３】
（ただし、基Ｒ1〜Ｒ6は、互いに同一又は異なっていて、少なくとも１つの基がアルコキシ基であり、残りが水素又はアルキル基を示す。ｎは０以上の整数を示す。）で示される化合物であることがより好ましい。これらの化合物は、公知のもの又は市販品を使用することができる。また、これら化合物は、１種又は２種以上で用いることができる。
【００３３】
上記一般式（１）において、基Ｒ1〜Ｒ6は、少なくとも１つの基がアルコキシ基であれば良い。従って、基Ｒ1〜Ｒ6のすべてがアルコキシ基であっても良い。アルコキシ基以外の基がある場合は、それらの基は水素又はアルキル基であることが望ましい。
【００３４】
上記アルコキシ基の炭素数は１〜１０程度、特に１〜５であることが好ましい。例えば、メトキシ基、エトシキ基、プロポキシ基、ブトキシ基、フェノキシ基等が挙げられる。また、上記アルキル基の炭素数は１〜１０程度、特に１〜５であることが好ましい。例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、フェニル基等が挙げられる。
【００３５】
上記ｎは、０以上の整数であれば良い。０以上の範囲内で適宜決定すれば良い。このような化合物自体は、公知のものから選択することができる。
【００３６】
例えば、上記一般式（１）でｎ＝０のときの化合物としては、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメトルジメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００３７】
また、上記一般式（１）でｎが１以上のときの化合物としては、Ｃ2Ｈ5−（ＳｉＯ（ＯＣ2Ｈ5）2）4−Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3、Ｃ2Ｈ5−ＳｉＯ（ＣＨ3）2−Ｓｉ（ＯＣ2Ｈ5）3等が例示される。
【００３８】
これらのうち、本発明では、テトラエトキシシラン及びエチルシリケート（Ｓｉ5Ｏ4（ＯＣ2Ｈ5）12）の少なくとも１種を好適に用いることができる。
【００３９】
シリケート処理剤の使用量は、用いるシリケート処理剤の種類等にもよるが、用いる窒化アルミニウム粉末の粒子表面に被覆層を形成するのに十分な量であれば良い。一般的には、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対し、通常０．１〜３０重量部程度、好ましくは１〜２０重量部とする。上記範囲内に設定すれば、所定の比表面積を維持しつつ、より優れた耐水性を付与することができる。
【００４０】
シランカップリング剤は限定的でなく、公知のシランカップリング剤を使用することができる。具体的には、例えばビニルトリクロルシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−ウレイドアミノシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【００４１】
シランカップリング剤の使用量は特に限定されず、用いるシランカップリング剤の種類等に応じて適宜設定できる。好ましくは、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対し、通常０．３〜３重量部程度、好ましくは０．５〜１．５重量部とする。上記範囲内に設定する場合には、得られる窒化アルミニウム系粉末の分散性をより高めると同時に比表面積の増大を効果的に抑制することができる。
【００４２】
これらの原料を用いて混合物の調製を行う。混合は、ミキサー、ニーダー等の公知の攪拌装置を用い、均一になるまで実施すれば良い。好ましくは、混合物中にシリケート処理剤を加水分解するための水を配合する。水の配合量は、シリケート処理剤が加水分解するのに必要な量とすれば良いが、通常はシリケート処理剤１００重量部に対して５〜６０重量部程度とすれば良い。混合物の調製には、必要に応じて溶媒を使用しても良い。溶媒としては、例えばメタノール、エタノール、トルエン、ミネラルスピリット、イソプロピルアルコール等の有機溶媒を使用することができる。溶媒の使用量は、原料が均一に混合できるような量であれば良く限定されない。一般的には、窒化アルミニウム粉末１００重量部に対し、溶媒を１００〜１０００重量部程度とすれば良い。
【００４３】
上記混合物には、必要に応じてｐＨ調整剤等の各種添加剤を配合することもできる。
【００４４】
次いで、得られた混合物を熱処理する。一般的に、上記混合物が溶媒を含まない場合は、必要により乾燥させた後、混合物の熱処理を実施すれば良い。上記混合物が溶媒を含む場合は、公知の固液分離あるいは乾燥工程を実施した後、混合物を熱処理すれば良い。
【００４５】
熱処理における熱処理温度は、通常４００〜７００℃程度、好ましくは４５０〜６００℃とすれば良い。熱処理時間は、熱処理温度等に応じて適宜設定することができる。熱処理雰囲気は限定的ではなく、酸化性雰囲気（又は大気中）、還元性雰囲気、不活性ガス雰囲気、真空中等のいずれであっても良い。
【００４６】
【作用】
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、シリケート処理されたものでありながら、フィラーとしてマトリックス材に高い充填率で配合することができる。これは、本発明の窒化アルミニウム系粉末の比表面積が小さいことによる。
【００４７】
従来のシリケート処理では、窒化アルミニウム粉末の被覆に寄与しなかった過剰シリケート処理剤は、窒化アルミニウム粒子表面に析出することにより比表面積を増大させていた。本発明の窒化アルミニウム系粉末は、シリケート処理する際にシランカプリッング剤を共存させることにより、シリケート独立粒子の形成が窒化アルミニウム粒子表面に析出することを抑制ないしは防止し、これによって比表面積を小さく抑えることができる。
【００４８】
シリケート処理された従来の窒化アルミニウム粉末では、高い充填率でマトリックス材に配合しようとすると、粘度が大幅に上昇し、成形不能に陥る。これに対し、本発明の窒化アルミニウム系粉末では、優れた耐水性を発揮できるだけのシリケート処理がなされているにもかかわらず、比表面積が低く抑えられているため、これまで以上に高い充填率でマトリックス材に配合することができる。
【００４９】
【発明の効果】
本発明の窒化アルミニウム系粉末は、優れた耐水性を有するとともに、比表面積が１０ｃｍ2／ｇ以下という特異な性質を有する。このため、これまでの窒化アルミニウム粉末等と比べ、フィラーとしてマトリックス材（母材）により高い充填率で配合することができる。その結果として、窒化アルミニウムの特性を利用した高熱伝導性の材料を提供することが可能となる。
【００５０】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明の特徴をより明確に示す。なお、本発明は、これらの実施例に限定されない。なお、実施例中の各物性は、それぞれ下記の方法により測定を行った。
（１）平均粒子径
走査型電子顕微鏡の観察により任意に選び出した１００個の粒子径の算術平均値を平均粒子径とした。
（２）比表面積
装置「ＮＯＶＡ２０００」ユアサアイオニクス社製を使用し、ＢＥＴ法により測定した。
（３）熱伝導率
熱定数測定装置「ＬＦ／ＴＣＭ−ＦＡ８５１０Ｂ」リガク社製を使用し、レーザー・フラッシュ法により測定した。
（４）充填率
式１００ｂ／（ａ＋ｂ）（％）（但し、ａは窒化アルミニウム系粉末以外の使用材料の重量（合計）、ｂは窒化アルミニウム系粉末の重量をそれぞれ示す。）により求めた。
【００５１】
実施例１
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
エタノール１０００ｍｌ中に平均粒子径５μｍの窒化アルミニウム粉末２５０ｇを混合し、ＴＥＯＳ２５０ｇ（Ｓｉ換算で３１．５ｇ）を添加し、攪拌した。さらに、純水２５０ｍｌ、１規定の塩酸２５ｇ（ｐＨ調整剤）及びビニルトリメトキシシラン２．５ｇを攪拌しながら添加し、混合物を調製した。この混合物を真空中１２０℃で３時間予備乾燥した後、空気中５５０℃で１時間焼成し、窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
シリコーンゲル（製品名「ＴＳＥ３０３３（Ａ）」東芝シリコーン社製）（以下「シリコーンゲルＡ」という。）１０ｇ及びシリコーンゲル（製品名「ＴＳＥ３０３３（Ｂ）」東芝シリコーン社製）（以下「シリコーンゲルＢ」という。）１０ｇの混合物に対し、上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを徐々に添加混合し、脱泡した後、２００μｍの厚さに成形した。この成形体を１５０℃で３０分かけて硬化させることにより、ゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
シリコーンゲルＡ ５ｇ及びシリコーンゲルＢ ５ｇの混合物に上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを徐々に添加混合し、脱泡した後、２００μｍの厚さのシート状に成形した。この成形体を１５０℃で３０分かけて硬化させることにより、ゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５２】
実施例２
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径２０μｍの窒化アルミニウム粉末２５０ｇを使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５３】
実施例３
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径８０μｍの窒化アルミニウム粉末２５０ｇを使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５４】
実施例４
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
ビニルトリメトキシシラン２．５ｇに代えてγ−クロロプロピルトリメトキシシラン３．０ｇを使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５５】
比較例１
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
ビニルトリメトキシシランを使用しないほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５６】
比較例２
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径０．３μｍの窒化アルミニウム粉末を使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５７】
比較例３
（１）窒化アルミニウム系粉末の製造
窒化アルミニウム粉末として平均粒子径１２０μｍの窒化アルミニウム粉末を使用したほかは、実施例１（１）と同様にして窒化アルミニウム系粉末を得た。得られた窒化アルミニウム系粉末の比表面積及び平均粒子を測定した。その結果を表１に示す。
（２）ゴムコンパウンド成形体の製造
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末８０ｇを使用したほかは、実施例１（２）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。なお、上記窒化アルミニウム系粉末を添加しないほかは上記と同様にして作製した成形体の熱伝導率は０．１６Ｗ／ｍＫであった。
（３）ゴムコンパウンド成形体の製造（その２）
窒化アルミニウム系粉末として上記（１）の窒化アルミニウム系粉末９０ｇを使用したほかは、実施例１（３）と同様にしてゴムコンパウンド成形体を得た。この成形体の熱伝導率を測定した。その結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
試験例１
各実施例で得られた窒化アルミニウム系粉末の被覆層を調べた。被覆層を走査型電子顕微鏡−エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ−ＥＤＸ）により調べた結果、いずれの被覆層にもＳｉ元素が存在することを確認した。また、電子分光法（ＥＳＣＡ）により、いずれの被覆層もＳｉＯ2が存在することを確認した。
【００６０】
なお、参考のため、実施例２で被覆層が形成された窒化アルミニウム系粉末と被覆層形成前の窒化アルミニウム粉末の粒子表面のＯ量を赤外線吸収法により測定した。その結果、前者は１．９重量ｐｐｍ、後者は０．５重量ｐｐｍであった。
【００６１】
試験例２
実施例２で得られた窒化アルミニウム系粉末について耐湿性テストを行った。テスト方法は、試料粉末を温度６０℃・湿度９０％ＲＨに保った恒温恒湿器中に入れ、２４時間保持した後、１１０℃で２時間乾燥し、乾燥後の試料粉末の重量を測定し、テスト前の試料粉末の重量を基準とした重量増加率を求めることにより実施した。その結果を表２に示す。なお、表２には、実施例２において被覆層形成前の窒化アルミニウム粉末について同様の耐湿性テストを行った結果も併せて示す。
【００６２】
【表２】
Claims (2)
- （Ａ）窒化アルミニウム粉末、
（Ｂ）下記一般式（１）
で示される化合物であるシリケート処理剤、及び
（Ｃ）シランカップリング剤
を含む混合物（但し、シラノール基含有ポリオルガノシロキサンを含む場合を除く）を熱処理することによって得られる、
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）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ２／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍである窒化アルミニウム系粉末。 - （Ａ）窒化アルミニウム粉末、
（Ｂ）下記一般式（１）
で示される化合物であるシリケート処理剤、及び
（Ｃ）シランカップリング剤
を含む混合物（但し、シラノール基含有ポリオルガノシロキサンを含む場合を除く）を熱処理する、
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）当該被覆層がＳｉ及びＯを含み、２）比表面積が１０ｍ ２ ／ｇ以下であり、３）平均粒子径が２〜１００μｍである窒化アルミニウム系粉末の製造方法。
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