JP6216265B2 - 窒化アルミニウム粉末、樹脂組成物、熱伝導性成形体、窒化アルミニウム粉末の製造方法、樹脂組成物の製造方法、及び、熱伝導性成形体の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、窒化アルミニウム粉末、該窒化アルミニウム粉末を含有する樹脂組成物、及び、該樹脂組成物を成形して得られる熱伝導性成形体に関する。

近年、電子機器等について、設置箇所の省スペース化や、軽量化の要求が高まりつつある。また、制御機構の局所化や、クラウドの活用が進み、電子機器の小型化や高性能化の要求が高まりつつある。それに伴い、デバイスからの発熱量が大きくなってきており、より放熱性に優れた放熱部材の開発が求められている。例えば、高輝度ＬＥＤ、パソコン、自動車のモータ制御機構、電力を変換し制御するパワーエレクトロニクス技術を利用したデバイス等に用いられる半導体装置の技術分野等では、放熱部材が用いられている。
この放熱部材は、電子部品周辺で用いられることから、高い熱伝導性を有することに加えて、高い絶縁性を有することが求められている。

斯かる観点から、高い熱伝導性及び高い絶縁性を有する放熱部材として、樹脂及び窒化アルミニウム粉末を含有する熱伝導性シートが用いられている。

しかし、従来の熱伝導性シートは、湿気ある環境下で用いられた場合、窒化アルミニウムが水と反応して水酸化アルミニウムとなり、熱伝導性が低下するという問題や、この反応によりアンモニウムイオンも生成され、アンモニウムイオンによりイオンマイグレーションが生じ、その結果、絶縁性が低下するという問題を有する。

斯かる観点から、無機リン酸化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末（特許文献１）、有機リン酸化合物で表面処理が施され、その後約１５０〜８００℃の温度で加熱処理が施された窒化アルミニウム粉末（特許文献２）、高温下において有機珪素化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末（特許文献３）などが提案されている。

特開平２−１４１４０９号公報 特開平２−１４１４１０号公報 特開平７−３１５８１３号公報

しかしながら、特許文献１、２の窒化アルミニウム粉末は、高温高湿下では、耐水性を維持することができないという問題がある。
また、特許文献３の窒化アルミニウム粉末は、高温下での表面処理で得られるので、粒子が凝集して大きな塊が生じてしまうという問題がある。また、この塊を解砕すれば、表面に窒化アルミニウムが現われ、耐水性を維持することができないという問題がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、耐水性に優れる窒化アルミニウム粉末を提供することを第一の課題とし、耐水性に優れる窒化アルミニウム粉末を有する樹脂組成物を提供することを第二の課題とし、耐水性に優れる熱伝導性成形体を提供することを第三の課題とする。

本発明は、下記式（１）の有機化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末にある。

ここで、Ａは、水素原子、又は、ヒドロキシ基であり、
ｎは、１０以上の整数であり、
Ｒ¹ は、アルキル基、又は、水素原子であり、
Ｒ² は、アルキル基、又は、水素原子である。

斯かる窒化アルミニウム粉末は、式（１）の有機化合物と窒化アルミニウムとが化学結合することによって、耐水性に優れたものとなる。

また、本発明は、前記窒化アルミニウム粉末と、樹脂とを含有する樹脂組成物にある。

さらに、本発明は、前記樹脂組成物を成形して得られる熱伝導性成形体にある。

以上のように、本発明によれば、耐水性に優れる窒化アルミニウム粉末を提供することができる。また、耐水性に優れる窒化アルミニウム粉末を有する樹脂組成物を提供することができる。さらに、耐水性に優れる熱伝導性成形体を提供することができる。

以下、本発明の一実施形態について説明する。

本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、下記式（１）の有機化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末である。

ここで、Ａは、水素原子、又は、ヒドロキシ基であり、ｎは、１０以上の整数であり、Ｒ¹ は、アルキル基、又は、水素原子であり、Ｒ² は、アルキル基、又は、水素原子である。

また、本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、式（１）の有機化合物で表面処理が施されたことにより、疎水性が高められたものである。

前記表面処理に供する窒化アルミニウム粉末（以下、「原料粉末」ともいう。）としては、従来公知の方法で得られたものが挙げられる。例えば、原料粉末としては、金属アルミニウム粉末を高温の窒素雰囲気下で窒化する直接窒化法、アルミナ粉末と炭素粉末との混合粉末を高温の窒素雰囲気で還元窒化する還元窒化法、有機アルミニウムガスと、窒素含有ガス（アンモニアガス等）とを気相反応させる気相反応法等の方法で得られる窒化アルミニウム粉末が挙げられる。また、原料粉末としては、窒化アルミニウムの塊を破砕して得られた窒化アルミニウム粉末を用いてもよい。

また、原料粉末は、多結晶のものであってもよく、単結晶のものであってもよい。

さらに、原料粉末は、焼結体であってもよい。従って、原料粉末は、窒化アルミニウム以外にも不純物としての他の元素を含有していても良い。該不純物の元素としては、窒化アルミニウムとなっているＡｌ元素、Ｎ元素以外のＹ元素、Ｂ元素、Ｆｅ元素、Ｓｉ元素、Ｃａ元素、Ｍｇ元素、Ｔｉ元素、Ｃｒ元素、Ｃｕ元素、Ｎｉ元素、Ｎａ元素、Ｃｌ元素、Ｃ元素などが挙げられる。また、窒化アルミニウム以外のＡｌ₂ Ｏ₃ やＡｌ（ＯＨ）₃ 等を構成するＮ元素、Ａｌ元素、Ｏ元素、Ｈ元素も挙げられる。原料粉末は、不純物に含まれる各元素を０．１質量％以下含有することが好ましい。
また、原料粉末の窒化アルミニウム粒子は、表面に窒化アルミニウムの水和物を含有してもよい。また、該窒化アルミニウム粒子は、表面に酸化物や水酸化物を含有してもよい。

また、窒化アルミニウムの粒子の形態としては、球状（真球状を含む。）、多面体粒形状、針状、不定形状、板状等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
後述する樹脂組成物や熱伝導性成形体における窒化アルミニウムの充填率を高めやすくするという観点から、球状や多面体粒形状の窒化アルミニウムの粒子が好ましい。また、後述する熱伝導性成形体の熱伝導性を高めるという観点から、板状の窒化アルミニウムの粒子が好ましい。
窒化アルミニウムの粒子の形態は、画像解析的手法によって確認することができる。例えば、窒化アルミニウムの粒子の形態は、粒子画像分析装置・モフォロギＧ３（スペクトリス社製）を用いて確認することができる。

さらに、前記窒化アルミニウムの粒子の体積平均径は、特に限定されないが、後述する熱伝導性成形体の熱伝導性を高めるという観点から０．１μｍ以上であることが好ましく、シート状の熱伝導性成形体（熱伝導性シート）にフィラーとして用いるという観点から３００μｍ以下であることが好ましい。また、この体積平均径は、より好ましくは０．２〜２００μｍであり、さらに好ましくは１〜１００μｍであり、特に好ましくは５〜８０μｍである。
窒化アルミニウムの粒子の体積平均径は、レーザー回折・散乱法によって測定することができ、例えば、レーザー回折式・粒度分布測定装置（ＳＡＬＤ−２１００、ＳＨＩＭＡＤＺＵ）を用いて測定することができる。

前記表面処理で用いる式（１）の有機化合物のｎが、１０以上１８以下の整数であることが好ましい。

前記式（１）の有機化合物は、原料粉末を表面処理する時点において下記式（２）のような構造となっていることが好ましい。すなわち、前記式（１）の有機化合物のＲ¹ 及びＲ² は、ともに水素原子であることが好ましい。
また、前記式（１）の有機化合物で窒化アルミニウム粉末を表面処理する際には、加水分解などにより前記式（１）の有機化合物がホスフェート基を有するものになっていればよいので、Ｒ¹ がアルキル基であってもよく、また、Ｒ² がアルキル基であってもよい。Ｒ¹ は、アルキル基である場合には、Ｒ¹ としては、メチル基、エチル基などが挙げられる。また、Ｒ² は、アルキル基である場合には、Ｒ² としては、メチル基、エチル基などが挙げられる。

例えば、本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、原料粉末と、式（１）の有機化合物とをソルボサーマル処理することによって得ることができる。
具体的には、本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、原料粉末と、式（１）の有機化合物とを溶媒の存在下且つ高温高圧下でソルボサーマル処理することにより得ることができる。

前記ソルボサーマル処理で用いる溶媒としては、水、エタノールなどが挙げられる。
該溶媒としては、水を用いることが好ましい。

前記ソルボサーマル処理での配合割合について、原料粉末１００質量部に対して、式（１）の有機化合物の総量は、例えば０．１〜５００質量部、好ましくは１〜１００質量部、さらに好ましくは５〜２５質量部である。また、原料粉末１００質量部に対して、溶媒の量は、例えば０．０１〜１０００質量部、好ましくは０．１〜５００質量部、さらに好ましくは１〜４００質量部である。
なお、式（１）の有機化合物の密度は、通常、０．８〜１．１ｇ／ｍＬであることから、式（１）の有機化合物の総量の配合割合は、原料粉末１００ｇに対して、例えば０．０８〜５５０ｍＬ、好ましくは０．８〜１１０ｍＬ、さらに好ましくは４〜２７．５ｍＬである。また、前記ソルボサーマル処理の溶媒として水を用いる場合には、水の密度は通常１ｇ／ｍＬ程度であることから、水の配合割合は、原料粉末１００ｇに対して、例えば０．０１〜１０００ｍＬ、好ましくは０．１〜５００ｍＬ、さらに好ましくは１〜４００ｍＬである。

前記ソルボサーマル処理における処理条件については、加熱温度は、例えば２５０〜５００℃、好ましくは３００〜４００℃である。
また、圧力は、例えば、０．２〜５０ＭＰａ、好ましくは１〜４５ＭＰａ、さらに好ましくは１．５〜４０ＭＰａである。
さらに、処理時間は、前記ソルボサーマル処理をバッチ式で行う場合には、例えば１〜１２００分間、好ましくは３〜５００分間である。また、処理時間は、前記ソルボサーマル処理を連続式で行う場合には、１分間以下であってもよい。

前記ソルボサーマル処理で得られる反応物は、溶媒と、本実施形態の窒化アルミニウム粉末とを含む。
溶媒と本実施形態の窒化アルミニウム粉末とを分離する方法としては、例えば、反応物を重力又は遠心力によって沈降分離することが挙げられる。
なお、前記反応物は未反応の式（１）の有機化合物も含有するので、前記反応物と洗浄液とを混合することにより洗浄液に未反応の式（１）の有機化合物を溶解させ、未反応の式（１）の有機化合物を前記洗浄液とともに除去して、本実施形態の窒化アルミニウム粉末を回収することが好ましい。
前記洗浄液としては、例えば、アルコール（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等）、ケトン（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等）、脂肪族炭化水素（例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロペンタノン等）、ハロゲン化脂肪族炭化水素（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン等）、ハロゲン化芳香族炭化水素（例えば、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン（具体的には、オルトジクロロベンゼン）等）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン等）、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等）、含窒素化合物（例えば、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等）、非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳ）、ジメチルホルムアミド等）等が挙げられる。
また、前記洗浄液としては、上述した有機溶媒に限らず、水系溶媒なども挙げられる。水系溶媒としては、ｐＨ調製水溶液（例えば、アンモニア水）が挙げられる。
前記洗浄液としては、アルコールが好ましい。
前記洗浄液の除去は、例えば、ろ過、デカンデーションによって行うことができる。また、必要に応じて、ろ過又はデカンデーションを行った後に、反応物を加熱し又は空気を吹き付けて乾燥させても良い。
このようにして得られる本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、耐水性に優れたものとなる。

窒化アルミニウム粉末の表面処理に用いる式（１）の有機化合物として、２種以上の式（１）の有機化合物を用いる場合には、２種以上の式（１）の有機化合物を混合し、この混合物を用いて窒化アルミニウム粉末の表面処理を行っても良く、別々に窒化アルミニウム粉末の表面処理を行っても良い。

なお、前記水熱処理、洗浄、乾燥の過程で用いる容器などに付着した反応物は、例えば、へら（例えば、スパーテル等）などで回収することが好ましい。

次に、本実施形態の樹脂組成物について説明する。
本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態の窒化アルミニウム粉末と樹脂とを含有する。

前記樹脂としては、特に限定されず、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
前記熱硬化性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、エポキシ樹脂、熱硬化性イミド樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などが挙げられる。
前記熱可塑性樹脂としては、例えば、熱可塑性フッ素樹脂、オレフィン樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、マレイミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、セルロース樹脂、液晶ポリマーなどが挙げられる。
また、前記熱可塑性樹脂としては、例えば、合成ゴム（スチレン・ブタジエンゴム、フッ素ゴムなど）なども挙げられる。
上述した樹脂は、単独で使用してもよく、２種以上併用してもよい。
前記樹脂としては、熱伝導性を高めるという観点から、液晶性規則構造を有する樹脂（例えば、メソゲン基含有樹脂）が好ましい。
また、前記樹脂としては、接着性を高めるという観点から、エポキシ樹脂、フェノール樹脂が好ましい。

本実施形態の窒化アルミニウム粉末を前記樹脂に分散させるという観点から、本実施形態の樹脂組成物は、本実施形態の窒化アルミニウム粉末体と、前記樹脂とを混合して得ることが好ましい。
前記混合は、例えば、本実施形態の窒化アルミニウム粉末と、前記樹脂とを撹拌し、又は、振とうすることで行うことができる。前記撹拌は、ミル（ボールミル、ロールミル等）、混練機（ニーダー、ロール等）、乳鉢等を用いて、本実施形態の窒化アルミニウム粉末及び樹脂に剪断力を与える公知の撹拌方法で行うことができる。また、本実施形態の窒化アルミニウム粉末と、前記樹脂とを撹拌すると共に、得られる樹脂組成物から気泡を除去すべく、撹拌脱泡機（ハイブリッドミキサー等）を用いて前記撹拌を行ってもよい。
前記樹脂組成物を作製する際の本実施形態の窒化アルミニウム粉末の配合割合は、前記樹脂１００質量部に対して、例えば、１０〜４９００質量部、好ましくは１００〜２４００質量部、さらに好ましくは３００〜１５００質量部である。換言すれば、熱伝導性成形体における本実施形態の窒化アルミニウム粉末の濃度が、例えば９〜９８質量％、好ましくは５０〜９６質量％、さらに好ましくは７５〜９４質量％となるように、本実施形態の窒化アルミニウム粉末と前記樹脂とを混合して、前記樹脂組成物を作製すれば良い。

本実施形態の樹脂組成物は、取り扱い性を向上させるという観点から、溶媒を含有してワニスとなってもよい。
前記溶媒としては、特に限定されず、例えば、上述した洗浄液が挙げられる。また、その他に、例えば、脂環族炭化水素（例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン等）、エステル（例えば、酢酸エチル等）、ポリオール（例えば、エチレングリコール、グリセリン等）、アクリル系モノマー（例えば、イソステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソボロニルアクリレート、ブチルアクリレート、メタクリレート、アクリル酸、テトラヒドロフルフリルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、アクロイルモルフォリン等）、ビニル基含有モノマー（例えば、スチレン、エチレン等）、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂等も挙げられる。これらの溶媒は、単独使用又は２種以上併用することができる。
前記樹脂組成物を作製する際の前記溶媒の配合割合は、前記樹脂１００質量部に対して、例えば、３０〜１９００質量部、好ましくは５０〜９００質量部、さらに好ましくは１００〜５００質量部である。
なお、本実施形態の樹脂組成物は、樹脂が常温常圧（２５℃、１気圧）下で液状である場合や、樹脂が加熱によって溶融する場合には、前記溶媒を含有しなくてもよい。

次に、本実施形態の熱伝導性成形体について説明する。
本実施形態の熱伝導性成形体は、前記樹脂組成物を成形して得られる。

本実施形態の熱伝導性成形体は、前記樹脂組成物をシート状に成形した熱伝導性成形体（熱伝導性シート）であってもよい。
前記熱伝導性シートの厚みは、用途及び目的に応じて適宜設定されるものであるが、例えば１〜１０００μｍ、好ましくは１０〜６００μｍ、より好ましくは３０〜４００μｍである。

前記樹脂組成物に含まれる樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、前記熱伝導性シートは、以下のようにして作製することができる。すなわち、まず、前記樹脂組成物を加熱することにより熱可塑性樹脂を溶融させる。加熱温度は、例えば、１００〜３５０℃である。次に、溶融した樹脂組成物を公知の支持板上に塗布することにより塗膜を形成する。そして、この塗膜を冷却して硬化させることによって、熱伝導性シートを作製することができる。

また、前記樹脂組成物に含まれる樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、前記熱伝導性シートは、以下のようにして作製することができる。すなわち、まず、前記樹脂組成物を加熱することにより熱硬化性樹脂を軟化させる。加熱温度は、半硬化状態（Ｂステージ状態）となる温度であって、例えば、６０〜１５０℃である。次に、軟化させた樹脂組成物を公知の支持板上に塗布することにより塗膜を形成する。そして、この塗膜を硬化させることによって、熱伝導性シートを作製することができる。

さらに、前記樹脂組成物が前記溶媒を含有する場合には、樹脂組成物を公知の支持板上に塗布することにより塗膜を形成する。そして、溶媒を揮発させることによりこの塗膜を硬化させることによって、熱伝導性シートを作製することができる。溶媒を揮発させる際には、塗膜を加熱してもよい。
前記塗布の方法としては、例えば、スピンコータ法、バーコータ法などの公知の塗布方法が挙げられる。また、公知のアプリケータを用いた手塗りも挙げられる。
また、前記塗布の際に、前記樹脂組成物の粘度は、エバポレーターなどを用いて樹脂組成物の溶媒を揮発させることで適宜調整することができる。

また、本実施形態の熱伝導性成形体は、成形機（例えば、プレス機、混練り機、押し出し機など）を用いて樹脂組成物を成形することで得ることができる。
さらに、本実施形態の熱伝導性成形体は、樹脂組成物を金型に入れ、熱プレスなどの熱成形によって、熱伝導性ブロックとして成形することもできる。

本実施形態の窒化アルミニウム粉末、樹脂組成物、及び、熱伝導性成形体は、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。

即ち、本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、式（１）の有機化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末であることにより、耐水性に優れたものとなる。
これにより、本実施形態の窒化アルミニウム粉末では、後述する耐水性試験における導電率が、例えば、１００μＳ／ｃｍ以下となり、ｐＨが、例えば、５〜９となり得る。
また、本実施形態の窒化アルミニウム粉末は、窒化アルミニウムが水酸化アルミニウムなどに変化し難いので、熱伝導性に優れる。

本実施形態の熱伝導性成形体は、本実施形態の窒化アルミニウム粉末を含有しているので、耐水性に優れ、更に、熱伝導性に優れる。

また、シート状の前記熱伝導性成形体たる熱伝導性シートは、耐水性に優れ、更に、熱伝導性に優れるので、例えば、ＣＰＵとフィンとの間に設けられる放熱シートや、電気自動車のインバータなどで利用されるパワーカードの放熱シート等として好適に用いられる。
また、前記熱伝導性成形体は、電子機器の放熱用途、輸送機器（例えば、自動車、電車等）の放熱用途、自然エネルギーを電気エネルギーに変換する際に用いるインバータの放熱用途、照明に用いられるＬＥＤ（発光ダイオード）（ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）等）の放熱用途などで用いることができる。

尚、本実施形態の窒化アルミニウム粉末、樹脂組成物、及び、熱伝導性成形体は、上記構成により、上記利点を有するものであったが、本発明の窒化アルミニウム粉末、樹脂組成物、及び、熱伝導性成形体は、上記構成に限定されず、適宜設計変更可能である。

次に、実施例および比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。

（耐水性の評価）
（１）サンプルの調整
後述する実施例及び比較例の窒化アルミニウム粉末０．７５ｇと、イオン交換水（イオン伝導度：１μΩ／ｃｍ² 以下）１５ｇとを５０ｍＬの遠沈管に入れ、遠沈管を９５℃の乾燥機内で２０時間静置した。その後、遠沈管内の液を遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にて５０００Ｇで１０分間遠心分離させることにより、遠沈管内の液を上澄みと沈殿物とに分離し、上澄みを導電率（ＥＣ）測定用サンプル液、及び、ｐＨ測定用サンプル液として用いた。
（２）導電率の測定
導電率（ＥＣ）測定用サンプル液の導電率を導電率計（セブンゴーＳＧ３：ＭＥＴＬＥＲ ＴＯＬＥＤＯ社製）を用いて測定した。
そして、以下の評価基準で評価した。
◎：５０μＳ／ｃｍ以下の場合
○：５０μＳ／ｃｍを超え１００μＳ／ｃｍ以下の場合
△：１００μＳ／ｃｍを超え２００μＳ／ｃｍ以下の場合
×：２００μＳ／ｃｍを超える場合
（３）ｐＨの測定
ｐＨ測定用サンプル溶液のｐＨをｐＨメータ（本体Ｆ−５１、電極９６２５：株式会社堀場製作所社製）を用いて測定した。
そして、以下の評価基準で評価した。
◎：６以上８以下の場合
○：５以上６未満、又は、８を超え９以下の場合
×：５未満、又は、９を超える場合

（実施例１〜１６）
下記表１に示す表面処理剤を用い、表１の配合で、５ｍＬの高圧反応器（ＳＨＲ−Ｒ６−５００、ＡＫＩＣＯ社製）に、窒化アルミニウム粉末と、表面処理剤と、イオン交換水とを入れた。なお、実施例１４の表面処理剤の化学式は、下記式（３）に示す。
次に、高圧反応器の蓋を閉じ、高圧反応器を振とう式加熱炉（ＡＫＩＣＯ社製）に入れ、表１の加熱条件の温度及び時間で加熱した。この加熱時の高圧反応器内の圧力は以下のようにして求めた。すなわち、高圧反応器内の体積から粉末分の体積を差し引いた体積を、イオン交換水が存在することができる空間の体積とし、この空間の体積と、高圧反応容器内に入れたイオン交換水の質量と、高圧反応器内の温度と、純粋な水の状態方程式（ＮＩＳＴ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ＷｅｂＢｏｏｋを参照。）とから、高圧反応器内の圧力を算出した。
その後、高圧反応器を常温水（１５〜４０℃）中に入れて急速に冷却させた。
そして、高圧反応器内の内容物（反応物）をスパーテルでかき出し遠沈管に移すことにより、内容物を回収した。その際、高圧反応器内にエタノールを少量加え、高圧反応器の内壁に付着した内容物をエタノールで遠沈管に流しだす作業を複数回繰り返した。なお、内容物の流しだすために用いたエタノールは、全量で約２０ｍＬ（原料粉末１ｇに対してエタノール２０ｍＬ）である。
その後、エタノール洗浄工程（第１の洗浄工程）と、イオン交換水洗浄工程（第２の洗浄工程）とを表１に示す回数実施した。エタノール洗浄工程では、前記反応物が入った遠沈管にエタノール約２０ｍＬ（表面処理前の窒化アルミニウム１ｇに対してエタノール約２０ｍＬ）を入れることにより、遠沈管と遠沈管の内容物との総量を３３ｇに調節した。そして、遠沈管の内容物を撹拌し、遠沈管を遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にセットし、遠沈管の内容物を５０００Ｇで１０分間遠心分離させることにより、沈殿物（反応物）と上澄みとに分離させ、上澄みを遠沈管から除去した。イオン交換水洗浄工程では、エタノールの代わりにイオン交換水を用いた。なお、イオン交換水洗浄工程では、遠沈管と遠沈管の内容物との総量を３７ｇに調節した。
そして、沈殿物を１２０℃で１時間加熱することにより、エタノールや水を除去し、表面処理した窒化アルミニウム粉末を得た。
次に、該表面処理した窒化アルミニウム粉末を耐水性の評価試験に供した。

（参考例１）
イオン交換水自体の導電率及びｐＨを参考例１として測定した。

（参考例２）
窒化アルミニウム粉末なしでイオン交換水を「（耐水性の評価）」の「（１）サンプルの調整」に供して得た抽出処理イオン交換水を参考例２として測定した。

（参考例３）
窒化ホウ素（ＢＮ）（商品名：ＨＰ−４０（ＢＮ））を窒化アルミニウム粉末の代わりとして耐水性の評価試験に供した。

（比較例１〜７）
下記表３の窒化アルミニウム粉末（表面処理せず。）を比較例１〜７の窒化アルミニウム粉末として耐水性の評価試験に供した。

（比較例８〜２０）
下記表４の条件で窒化アルミニウム粉末を表面処理したこと以外は、実施例と同様にして表面処理した窒化アルミニウム粉末を得、表面処理した窒化アルミニウム粉末を耐水性の評価試験に供した。

（実施例１７）
下記表５の条件で窒化アルミニウム粉末を表面処理したこと以外は、他の実施例と同様にして表面処理した窒化アルミニウム粉末を得、表面処理した窒化アルミニウム粉末を耐水性の評価試験に供した。

（比較例２１）
下記表６に示す表面処理剤を用い、５０ｍＬの三又フラスコに撹拌子をいれ、さらに、三又フラスコに、下記表６の配合割合で、窒化アルミニウム粉末、表面処理剤、及び、イオン交換水を入れた。
次に、三又フラスコに冷却管を接続し、更に、ゴム栓で三又フラスコを密封した。
そして、三又フラスコ内を真空引きにより真空にし、三又フラスコ内に窒素を供給する工程を３回繰り返すことにより、三又フラスコ内の空気を窒素に置換した。
その後、表６の配合割合で、三又フラスコに２−プロパノールを入れ、三又フラスコ内の内容物を撹拌子で撹拌混合しつつ、表６の温度の湯浴に入れて所定時間加熱した。
そして、三又フラスコ内にエタノール約１０ｍＬ（原料粉末１ｇに対してエタノール１０ｍＬ）を加え、高圧反応器内の内容物を遠沈管に移した。次に、遠沈管を遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にセットし、この内容物を５０００Ｇで１０分間遠心分離させることにより、沈殿物（反応物）と上澄みとに分離させ、上澄みを遠沈管から除去した。
次に、エタノール洗浄工程を表６に示す回数実施した。
その後、沈殿物を１２０℃で１時間加熱することにより、エタノールを除去し、表面処理した窒化アルミニウム粉末を得た。

（比較例２２、２３）
下記表６に示す表面処理剤を用い、５０ｍＬの三又フラスコに撹拌子をいれ、さらに、三又フラスコに、下記表６の配合割合で、窒化アルミニウム粉末、表面処理剤、及び、イオン交換水を入れた。
次に、三又フラスコに冷却管を接続し、更に、ゴム栓で三又フラスコを密封した。
そして、三又フラスコ内を真空引きにより真空にし、三又フラスコ内に窒素を供給する工程を３回繰り返すことにより、三又フラスコ内の空気を窒素に置換した。
その後、下記表６の配合割合で、三又フラスコに２−プロパノールを入れ、室温下において三又フラスコ内の内容物を撹拌子で所定時間撹拌混合した。
そして、三又フラスコ内にエタノール約１０ｍＬ（原料粉末１ｇに対してエタノール１０ｍＬ）を加え、高圧反応器内の内容物を遠沈管に移した。次に、遠沈管を遠心機（商品名：ＭＸ−３０１、トミー精工社製）にセットし、この内容物を５０００Ｇで１０分間遠心分離させることにより、沈殿物（反応物）と上澄みとに分離させ、上澄みを遠沈管から除去した。
次に、エタノール洗浄工程を表６に示す回数実施した。
その後、沈殿物を１２０℃で１時間加熱することにより、エタノールを除去し、表６に示す温度でアニール処理し、表面処理した窒化アルミニウム粉末を得た。

（実施例１８〜２０）
下記表７の条件で、２種類の表面処理剤を混合したものを用いて、窒化アルミニウム粉末を表面処理したこと以外は、他の実施例と同様にして表面処理した窒化アルミニウム粉末を得、表面処理した窒化アルミニウム粉末を耐水性の評価試験に供した。

（実施例２１）
下記表８の条件のもとでポータブルリアクター（容積：５００ｍＬ）（ＴＰＲ−１型、ＴＡＩＡＴＳＵ ＴＥＣＨＮＯ社製）を用いて、大量（１００ｇ）の窒化アルミニウムを表面処理したこと以外（他の実施例では、１ｇ）は、他の実施例と同様にして表面処理した窒化アルミニウム粉末を得、表面処理した窒化アルミニウム粉末を耐水性の評価試験に供した。
なお、大量の窒化アルミニウムを表面処理したため、ポータブルリアクターの内部を加熱してこの内部を常温（２５℃）から３００℃に達するまで１００分要した（他の実施例では、５分程度）。また、この内部を３００℃で３０分間加熱した後に、加熱を停止してからポータブルリアクターを常温常圧（２５℃、１気圧）下に置いた状態でポータブルリアクターの内部が常温（２５℃）まで冷却するのに２００分要した。

本発明の範囲内である実施例１〜２１の窒化アルミニウム粉末は、耐水性の評価試験において、比較例１〜２３の窒化アルミニウム粉末に比べて、ｐＨが７．０に近く、導電率が低かった。
このことから、本発明によれば、耐水性に優れる窒化アルミニウム粉末を提供することができることがわかる。

Claims (8)

1. 下記式（１）の有機化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末。
   

   

   ここで、Ａは、水素原子、又は、ヒドロキシ基であり、
   ｎは、１０以上の整数であり、
   Ｒ^１ は、アルキル基、又は、水素原子であり、
   Ｒ^２ は、アルキル基、又は、水素原子である。
2. 前記ｎが、１０以上１８以下の整数である請求項１に記載の窒化アルミニウム粉末。
3. 請求項１又は２に記載の窒化アルミニウム粉末と、樹脂とを含有する樹脂組成物。
4. 請求項３に記載の樹脂組成物を成形して得られる熱伝導性成形体。
5. シート状に成形された請求項４に記載の熱伝導性成形体。
6. 下記式（１）の有機化合物で表面処理が施された窒化アルミニウム粉末を作製し、
   前記表面処理がソルボサーマル処理である、窒化アルミニウム粉末の製造方法。
   

   

   ここで、Ａは、水素原子、又は、ヒドロキシ基であり、
   ｎは、１０以上の整数であり、
   Ｒ ^１ は、アルキル基、又は、水素原子であり、
   Ｒ ^２ は、アルキル基、又は、水素原子である。
7. 請求項６に記載の窒化アルミニウム粉末の製造方法で作製された窒化アルミニウム粉末と、樹脂とを含有する樹脂組成物を作製する、樹脂組成物の製造方法。
8. 請求項７に記載の樹脂組成物の製造方法で作製された樹脂組成物を成形することにより、熱伝導性成形体を作製する、熱伝導性成形体の製造方法。