JP7175413B1 - Hexagonal boron nitride powder and method for producing the same - Google Patents

Hexagonal boron nitride powder and method for producing the same Download PDF

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Abstract

【課題】粗粒の少ない六方晶窒化ホウ素粉末を提供する。【解決手段】湿式粒度分布測定における2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上、グラインドゲージ測定粒径が29μm以下であることを特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末。このような六方晶窒化ホウ素粉末は、粗粒が少なく、狭い間隙に充填する封止材料用のフィラーとして好適に使用出来るだけでなく、該封止材料に高い熱伝導性を付与することが可能である。【選択図】 なしA hexagonal boron nitride powder having few coarse particles is provided. A hexagonal boron nitride powder characterized by having a proportion of particles of 2.0 to 5.0 μm in wet particle size distribution measurement of 50% by volume or more and a particle size measured by grind gauge of 29 μm or less. Such a hexagonal boron nitride powder has few coarse particles and can be suitably used as a filler for a sealing material to be filled in narrow gaps, and can impart high thermal conductivity to the sealing material. is. [Selection figure] None

Description

本発明は六方晶窒化ホウ素粉末に関する。詳しくは、粗大粒子が極めて少なく狭い間隙への充填した時に、良好な充填性を発現する六方晶窒化ホウ素粉末に関する。 The present invention relates to hexagonal boron nitride powder. More specifically, it relates to a hexagonal boron nitride powder that has very few coarse particles and exhibits good filling properties when filled into narrow gaps.

近年、電子部品の小型化と高性能化への要求から、半導体デバイスの高集積化が進み、同時にデバイスから発生する熱を効率的に逃がすための放熱材料の使用量が拡大しており、さらに材料の放熱性能の向上が求められている。半導体素子の発生する熱をヒートシンクや筺体等に逃がす経路には様々な放熱材料が用いられる。半導体デバイスにおける、封止材料、接着剤、グリース、樹脂シートなどの樹脂複合材料には、アルミナ、窒化アルミニウム、六方晶窒化ホウ素などの高熱伝導性フィラーが使用されている。これら放熱部材は、近年、更なる軽量化を求めて小型化への検討が進められており、高熱伝導性フィラーのなかでも六方晶窒化ホウ素は、比重が低く、軽いフィラーであるため、部品の軽量化に寄与出来る魅力的なフィラーである。 In recent years, due to the demand for miniaturization and high performance of electronic components, the integration of semiconductor devices has progressed. There is a demand for improved heat dissipation performance of materials. 2. Description of the Related Art Various heat dissipation materials are used for paths through which heat generated by a semiconductor element is released to a heat sink, a housing, or the like. High thermal conductivity fillers such as alumina, aluminum nitride, and hexagonal boron nitride are used in resin composite materials such as sealing materials, adhesives, greases, and resin sheets in semiconductor devices. In recent years, studies have been conducted to reduce the size of these heat dissipating members in order to further reduce their weight. It is an attractive filler that can contribute to weight reduction.

封止材料は、放熱性の向上のために半導体デバイスの間隙に充填する材料である。近年は半導体デバイスの小型化、高集積化に伴い、封止材料を充填する間隙の狭窄化が進んでおり、とりわけ30μm以下の狭い間隙に適した封止材料が求められてきている。このような狭い間隙へ封止材料を充填する際に、フィラー中に粗大粒子が含まれると、詰まりが発生し、充填ムラやボイド、成形不良が発生するなどの問題が発生する恐れがあり、高熱伝導性フィラーから粗粒カットの必要性が高まってきている。また、狭窄化した間隙に充填する封止材料においては、熱伝導性向上のためには、間隙サイズに応じた粒径の高熱伝導性フィラーの存在が重要である。よって、狭い間隙に充填する封止材料の熱伝導率を高めるためには、高熱伝導性フィラーの粒径を、間隙の厚みに応じて適した粒径に制御する必要がある。 A sealing material is a material that fills gaps between semiconductor devices to improve heat dissipation. In recent years, along with the miniaturization and high integration of semiconductor devices, the gap to be filled with a sealing material is becoming narrower, and a sealing material suitable for a narrow gap of 30 μm or less has been demanded. When filling such a narrow gap with a sealing material, if the filler contains coarse particles, clogging may occur, and problems such as uneven filling, voids, and molding defects may occur. The need for coarse grain cutting is increasing from high thermal conductivity fillers. In addition, in the sealing material that fills the narrowed gap, the existence of a highly thermally conductive filler having a particle size corresponding to the size of the gap is important for improving thermal conductivity. Therefore, in order to increase the thermal conductivity of the sealing material filled in the narrow gap, it is necessary to control the particle size of the highly thermally conductive filler to an appropriate particle size according to the thickness of the gap.

従来、高熱伝導フィラーを充填した樹脂組成物を実現するにあたって、特許文献1では、小粒径の六方晶窒化ホウ素粉末を使用するという技術が報告されている。特許文献2では、湿式レーザー回折粒度分布において、36μm以上の粒子が0.1~5.0体積%含有する窒化ホウ素粉末が報告されている。しかしながら、これらの六方晶窒化ホウ素粉末は粗大粒子が十分に除去されておらず、上記問題点を十分に解決することが出来るものではない。 Conventionally, Patent Document 1 reports a technique of using hexagonal boron nitride powder having a small particle size in order to realize a resin composition filled with a high thermal conductive filler. Patent Document 2 reports a boron nitride powder containing 0.1 to 5.0% by volume of particles of 36 μm or more in wet laser diffraction particle size distribution. However, coarse particles are not sufficiently removed from these hexagonal boron nitride powders, and the above problems cannot be fully resolved.

WO2015/122378号公報WO2015/122378 WO2019/172440号公報WO2019/172440

従って、本発明の目的は、六方晶窒化ホウ素粉末から粗大粒子を除去することにより、30μm程度以下の間隙に充填する封止材料のフィラーとして特に適した六方晶窒化ホウ素粉末を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a hexagonal boron nitride powder that is particularly suitable as a filler for a sealing material to fill gaps of about 30 μm or less by removing coarse particles from the hexagonal boron nitride powder. .

本発明者等は、上記課題を解決するため鋭意検討を行った。しかしながら、従来の六方晶窒化ホウ素粉末を、単に乾式篩で分級して粗大粒子を除去するのみでは、粗大粒子の量をコントロールすることが出来たとしても、微粉が増加してしまい、該封止材料の熱伝導性を高めるのに適した粒径である粒径2.0~5.0μm程度の粒子の存在割合が少なくなってしまった。 The inventors of the present invention have made intensive studies to solve the above problems. However, if the conventional hexagonal boron nitride powder is simply classified with a dry sieve to remove coarse particles, even if the amount of coarse particles can be controlled, the amount of fine powder increases, resulting in the sealing. The existence ratio of particles with a particle size of about 2.0 to 5.0 μm, which is a particle size suitable for increasing the thermal conductivity of the material, has decreased.

そこでさらに検討を進めた結果、ホウ素酸化物と、窒素を含む有機化合物を含む混合粉末を用いるメラミン法を用いて粒径2.0~4.0μm程度の粒子の存在割合が多い原料六方晶窒化ホウ素粉末を得た後、特定の湿式分級処理を行う、特定の製造方法を採用することによって得られた六方晶窒化ホウ素粉末により、前記課題を全て解消できることを確認し、本発明を完成するに至った。 Therefore, as a result of further investigation, the melamine method using a mixed powder containing a boron oxide and a nitrogen-containing organic compound was used, and the raw material hexagonal nitriding having a large proportion of particles with a particle size of about 2.0 to 4.0 μm was obtained. After obtaining the boron powder, it is confirmed that all the above problems can be solved by the hexagonal boron nitride powder obtained by adopting a specific production method, which performs a specific wet classification treatment, and to complete the present invention. Arrived.

即ち本発明は、以下に記載のものである。 That is, the present invention is as described below.

[1]
湿式粒度分布測定における2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上、グラインドゲージ測定粒径が29μm以下であることを特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末。
[1]
A hexagonal boron nitride powder characterized by having a proportion of particles of 2.0 to 5.0 μm in wet particle size distribution measurement of 50% by volume or more and a particle size measured by grind gauge of 29 μm or less.

[2]
さらに、比表面積が6.0~12.0m/gである六方晶窒化ホウ素粉末。
[2]
Further, a hexagonal boron nitride powder having a specific surface area of 6.0 to 12.0 m 2 /g.

[3]
さらに、グラインドゲージ測定粒径(μm)/湿式粒度分布測定D100(μm)が1.0~2.3である六方晶窒化ホウ素粉末。
[3]
Further, a hexagonal boron nitride powder having a particle size (μm) measured by grind gauge/D100 (μm) measured by wet particle size distribution of 1.0 to 2.3.

[4]
X(μm)の間隙に充填する封止材料用のフィラーであり(ただし、Xは10~30μmの範囲である)、前記グラインドゲージ測定粒径の上限がX-1(μm)であることを特徴とする前記六方晶窒化ホウ素粉末。
[4]
It is a filler for a sealing material to be filled in a gap of X (μm) (where X is in the range of 10 to 30 μm), and the upper limit of the grain size measured by the grind gauge is X-1 (μm). The hexagonal boron nitride powder characterized by:

[5]
前記六方晶窒化ホウ素粉末と樹脂とを含有する樹脂組成物からなる、X(μm)の間隙充填用の封止材料。
[5]
A sealing material for filling gaps of X (μm), comprising a resin composition containing the hexagonal boron nitride powder and a resin.

[6]
湿式粒度分布測定D50が2.0~4.0μmの原料六方晶窒化ホウ素粉末が含有割合14質量%以下で溶媒に分散した六方晶窒化ホウ素スラリーを、目開き5~15μmのフィルターを通過させて処理する工程を含む、六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法。
[6]
A hexagonal boron nitride slurry in which raw hexagonal boron nitride powder having a wet particle size distribution measurement D50 of 2.0 to 4.0 μm is dispersed in a solvent at a content ratio of 14% by mass or less is passed through a filter with an opening of 5 to 15 μm. A method for producing hexagonal boron nitride powder, comprising the step of treating.

[7]
前記フィルターを通過させる工程は、内側でスクリューを回転させた円筒フィルターに六方晶窒化ホウ素スラリーを投入する工程を含むことを特徴とする、六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法。
[7]
A method for producing hexagonal boron nitride powder, wherein the step of passing through the filter includes a step of charging the hexagonal boron nitride slurry into a cylindrical filter in which a screw is rotated.

本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は粗大粒子が少ないため、狭い間隙に充填する封止材料に好適に使用することが出来る。 Since the hexagonal boron nitride powder of the present invention contains few coarse particles, it can be suitably used as a sealing material for filling narrow gaps.

本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、湿式粒度分布測定における2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上である。 The hexagonal boron nitride powder of the present invention has a proportion of particles of 2.0 to 5.0 μm in wet particle size distribution measurement of 50% by volume or more.

本発明における六方晶窒化ホウ素粉末の湿式粒度分布測定において、測定サンプルは、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中に六方晶窒化ホウ素粉末1gを分散させることで調製した。なお、測定サンプルに対して超音波処理は行わない。これを、レーザー回折散乱型粒度分布計を用いて粒度分布を測定した。測定装置としては、これに限定されるものではないが、例えば、後述する実施例に記載しているように、日機装株式会社製:粒子径分布測定装置MT3000を用いることができる。これにより得られた粒子径の体積頻度分布から、2.0~5.0μmの粒子の体積割合を求める。また、前記粒子径の体積頻度分布において、体積頻度の累積値が50%となるところの粒径の値をD50、95%となるところの粒径の値をD95、100%となるところの粒径の値をD100とする。 In the wet particle size distribution measurement of hexagonal boron nitride powder in the present invention, a measurement sample was prepared by adding 20 g of ethanol as a dispersion medium to a 50 mL screw tube bottle and dispersing 1 g of hexagonal boron nitride powder in ethanol. Ultrasonic treatment is not performed on the measurement sample. The particle size distribution of this was measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution meter. The measuring device is not limited to this, but for example, a particle size distribution measuring device MT3000 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. can be used as described in the examples below. From the volume frequency distribution of the particle diameter thus obtained, the volume ratio of particles of 2.0 to 5.0 μm is determined. In the volume frequency distribution of the particle size, D50 is the value of the particle size at which the cumulative value of the volume frequency is 50%, D95 is the value of the particle size at which the cumulative value of the volume frequency is 95%, and D95 is the value of the particle size at which the cumulative value of the volume frequency is 100%. Let the value of the diameter be D100.

5~30μmの間隙に充填する封止材料においては、粒径2~5μm付近の粒子により、熱伝導率を高めることが出来る。そのため、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、湿式粒度分布測定における2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上、好ましくは60体積%以上である。 In the sealing material with which the gap of 5 to 30 μm is filled, the thermal conductivity can be enhanced by particles having a particle size of about 2 to 5 μm. Therefore, in the hexagonal boron nitride powder of the present invention, the ratio of particles of 2.0 to 5.0 μm in wet particle size distribution measurement is 50% by volume or more, preferably 60% by volume or more.

本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、D50が2.0~4.0μm、D95が4.5~7.0μm、D100が15μm以下の範囲にあることが好ましい。D50が2.0μm、D95が5.0μm未満の場合、封止材料の粘度が高くなり間隙に充填する際の操作性が低下する傾向にある。また、5μm~20μm程度の間隙に充填する封止材料において、高い熱伝導率が得られにくくなる。また、D50が4.0μm、D95が7.0μm、D100が15μmより大きいと、粒子による抵抗のため封止材料の充填する際の操作性が低下する傾向にある。D50は、より好ましくは2.1~3.8μmであり、D95は、より好ましくは4.8~6.7μmである。 The hexagonal boron nitride powder of the present invention preferably has a D50 of 2.0 to 4.0 μm, a D95 of 4.5 to 7.0 μm, and a D100 of 15 μm or less. If D50 is less than 2.0 μm and D95 is less than 5.0 μm, the viscosity of the sealing material tends to be high and the operability at the time of filling the gap tends to deteriorate. In addition, it becomes difficult to obtain a high thermal conductivity in the sealing material that fills the gap of about 5 μm to 20 μm. If D50 is greater than 4.0 μm, D95 is greater than 7.0 μm, and D100 is greater than 15 μm, the operability of filling the sealing material tends to be reduced due to the resistance of the particles. D50 is more preferably 2.1-3.8 μm and D95 is more preferably 4.8-6.7 μm.

従来の湿式粒度分布測定では、ある一定量以上含まれる粒子しかカウントされないため、実際に存在する粒子でも、粒度分布上には現れず、また、溶媒に分散している間に、凝集した粗大粒子が緩やかにほぐれてしまうこともある。そのため、実際の六方晶窒化ホウ素粉末中には、湿式粒度分布で測定したD100よりも大きな粒子が含まれている場合が多く、湿式粒度分布測定では粗大粒子や凝集粒子の存在を十分に評価することは困難であり、従来は狭い間隙に特に適した六方晶窒化ホウ素粉末が得られていなかった。一方で、グラインドゲージで測定すると、極微量の粗大粒子で斑点を生じるため、実際に六方晶窒化ホウ素粉末を狭い間隙に充填する封止材料用のフィラーとして使用した際に、問題発生の原因となる粗大粒子を精度よく検出することが出来る。そのため、粒度分布測定には現れない粗大粒子や凝集粒子の量をコントロールするために、グラインドゲージ測定粒径を制御することが重要である。 In conventional wet particle size distribution measurement, only particles contained in a certain amount or more are counted, so even particles that actually exist do not appear on the particle size distribution. sometimes loosens slowly. Therefore, the actual hexagonal boron nitride powder often contains particles larger than D100 measured by wet particle size distribution, and wet particle size distribution measurement sufficiently evaluates the presence of coarse particles and aggregated particles. However, it has been difficult to obtain hexagonal boron nitride powders that are particularly suitable for narrow gaps. On the other hand, when measured with a grind gauge, a very small amount of coarse particles causes spots, so when the hexagonal boron nitride powder is actually used as a filler for a sealing material that fills a narrow gap, it may cause problems. Coarse particles can be detected with high accuracy. Therefore, it is important to control the grind gauge measurement particle size in order to control the amount of coarse particles and agglomerated particles that do not appear in the particle size distribution measurement.

本発明において、好ましいグラインドゲージ測定粒径は29μm以下である。グラインドゲージ測定粒径が29μm以下であることで、30μm程度の間隙への充填を想定する封止材料において、間隙に充填する際に詰まりが発生し、充填ムラやボイド、成形不良が発生するなどの問題を高度に防止することが出来る。 In the present invention, the preferred grain size measured by grind gauge is 29 μm or less. If the grain size measured by the grind gauge is 29 μm or less, clogging occurs when filling the gap with a sealing material that is assumed to be filled into a gap of about 30 μm, and uneven filling, voids, and molding defects occur. problem can be prevented to a high degree.

なお、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径の上限値を調整することで、30μmよりも狭い間隙向けの封止材料に対しても使用可能となるため、目的とする間隙サイズに応じた六方晶窒化ホウ素粉末を開示することが出来る。具体的には、目的とする間隙サイズがX(μm)である場合、グラインドゲージ測定粒径の上限をX-1(μm)に調整することが好ましく、例えば25μmの間隙に充填する封止材料に使用する場合は、グラインドゲージ測定粒径の上限を24μmに、20μmの間隙に充填する封止材料に使用する場合は、グラインドゲージ測定粒径の上限を19μmに制御すれば良い。そのため、湿式粒度分布測定における2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上、グラインドゲージ測定粒径の上限がX-1(μm)である、Xμmの間隙に充填する封止材料用のフィラーである六方晶窒化ホウ素粉末(ただし、間隙サイズXは5~30μmの範囲である)を、本発明として開示することもできる。 In addition, by adjusting the upper limit of the grind gauge measurement particle size of the hexagonal boron nitride powder, it can be used for sealing materials for gaps narrower than 30 μm. A hexagonal boron nitride powder can be disclosed. Specifically, when the target gap size is X (μm), it is preferable to adjust the upper limit of the grind gauge measurement particle size to X−1 (μm), for example, a sealing material to be filled in a gap of 25 μm When used as a sealing material to fill a gap of 20 μm, the upper limit of the grain size measured by grind gauge should be controlled to 19 μm. Therefore, the ratio of particles of 2.0 to 5.0 μm in wet particle size distribution measurement is 50% by volume or more, and the upper limit of the particle size measured by grind gauge is X−1 (μm). A hexagonal boron nitride powder (where the pore size X is in the range of 5-30 μm), which is a filler for , can also be disclosed as the present invention.

グラインドゲージ測定粒径の下限は特に限定されないが、5~30μm程度の間隙に充填する封止材料において高い熱伝導率の樹脂シートが得られやすくなるため、グラインドゲージ測定粒径は4μm以上であることが好ましい。 The lower limit of the grain size measured by the grind gauge is not particularly limited, but the grain size measured by the grind gauge is 4 μm or more because it becomes easy to obtain a resin sheet with high thermal conductivity in the sealing material filled in the gap of about 5 to 30 μm. is preferred.

また、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、グラインドゲージ測定粒径(μm)/湿式粒度分布測定D100(μm)が1.0~2.3の範囲にあることが好ましい。グラインドゲージ測定粒径(μm)/湿式粒度分布測定D100(μm)が1.0を下回る粉末は作製する事は困難であり、グラインドゲージ測定粒径(μm)/湿式粒度分布測定D100(μm)が2.3を超えると、シート内で熱伝導率を効果的に発現させる粒径の大きい粒子の割合が少ないことを意味し、間隙5~30μmに充填する樹脂組成物において高い熱伝導率が得られにくくなる。グラインドゲージ測定粒径(μm)/湿式粒度分布測定D100(μm)は、好ましくは1.0~2.1の範囲である。 Further, the hexagonal boron nitride powder of the present invention preferably has a grind gauge measurement particle size (μm)/wet particle size distribution measurement D100 (μm) in the range of 1.0 to 2.3. It is difficult to produce a powder where the grind gauge measurement particle size (μm)/wet particle size distribution measurement D100 (μm) is less than 1.0, and the grind gauge measurement particle size (μm)/wet particle size distribution measurement D100 (μm) is difficult to produce. When is more than 2.3, it means that the proportion of particles with a large particle size that effectively expresses thermal conductivity in the sheet is small, and the resin composition filled in the gap of 5 to 30 μm has a high thermal conductivity. difficult to obtain. Grind gauge measurement particle size (μm)/wet particle size distribution measurement D100 (μm) is preferably in the range of 1.0 to 2.1.

なお、グラインドゲージ測定粒径は、JISK5600-2-5によって測定されるものである。具体的には、六方晶窒化ホウ素粉末1質量部と、25℃での動粘度が1000cStのシリコーン樹脂10質量部を混合して得た樹脂ペーストを、グラインドゲージを使用した際に斑点が表れる点を観察することで測定したものである。 The grain size measured by grind gauge is measured according to JISK5600-2-5. Specifically, when a resin paste obtained by mixing 1 part by mass of hexagonal boron nitride powder and 10 parts by mass of a silicone resin having a kinematic viscosity of 1000 cSt at 25° C. is used with a grind gauge, spots appear. It was measured by observing the

本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、窒素吸着1点法で測定したBET比表面積が6.0~12.0m/gの範囲にあることが好ましい。比表面積が6.0m/g未満だと、六方晶窒化ホウ素単粒子の粒径が大きく、特に上記単粒子が凝集する場合や上記単粒子が楕円形や細長い粒子である場合、粗大粒子が存在しやすくなる。比表面積が12.0m/gを超えると、一次粒子径が小さいため凝集粒子を構成して粗大粒子が発生しやすくなる。比表面積は、6.5~11.0m/gがより好ましく、7.0~10.0m/gがさらに好ましい。 The hexagonal boron nitride powder of the present invention preferably has a BET specific surface area in the range of 6.0 to 12.0 m 2 /g as measured by the one-point nitrogen adsorption method. When the specific surface area is less than 6.0 m 2 /g, the particle size of the hexagonal boron nitride single particles is large, and particularly when the single particles are aggregated or when the single particles are elliptical or elongated particles, coarse particles are formed. easier to exist. When the specific surface area exceeds 12.0 m 2 /g, the primary particle size is small, so aggregated particles are formed, and coarse particles are likely to occur. The specific surface area is more preferably 6.5 to 11.0 m 2 /g, still more preferably 7.0 to 10.0 m 2 /g.

本発明の六方晶窒化ホウ素粒子の一次粒子の平均アスペクト比(長径/厚み)は3~20、特には3~15であることが好ましい。3未満は製造困難であり、20を超えると、比表面積の低い粉末の場合、長径が大きい薄片板状粒子になる恐れがあり、好ましくない。 The average aspect ratio (length/thickness) of the primary particles of the hexagonal boron nitride particles of the present invention is preferably 3-20, particularly preferably 3-15. If it is less than 3, it is difficult to manufacture, and if it exceeds 20, in the case of a powder with a low specific surface area, there is a possibility that it will become a flaky plate-like particle with a large major axis, which is not preferable.

また、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、単粒子が凝集した凝集粒子を含むことが好ましい。一般に六方晶窒化ホウ素の一次粒子は扁平であり、且つ幅方向の熱伝導性が高く厚み方向の熱伝導性が低い熱伝導異方性がある。従って、樹脂に配合されたとき、熱伝導に異方性を示し、粒子の幅方向の熱伝導性が高く、粒子の厚み方向の熱伝導性は低い。このような熱伝導の異方性は、厚みが薄い樹脂シートや小間隙に充填される封止材において、特に顕著に表れ、熱伝導率が低くなる方向が生じてしまう。しかしながら、一次粒子が凝集していると、凝集体中で単粒子がランダムな向きを指向しているため、上記のような熱伝導の異方性が抑制され、熱伝導性の低い方向の発生を有効に防止することができる。 Moreover, the hexagonal boron nitride powder of the present invention preferably contains aggregated particles in which single particles are aggregated. In general, primary particles of hexagonal boron nitride are flat and have anisotropic thermal conductivity with high thermal conductivity in the width direction and low thermal conductivity in the thickness direction. Therefore, when blended in a resin, it exhibits anisotropic thermal conductivity, with high thermal conductivity in the width direction of the particles and low thermal conductivity in the thickness direction of the particles. Such anisotropy of thermal conductivity is particularly conspicuous in a resin sheet having a small thickness or a sealing material filled in a small gap, and the thermal conductivity tends to decrease. However, when the primary particles are agglomerated, the single particles are oriented in random directions in the agglomerate, so the anisotropy of thermal conductivity as described above is suppressed, and the direction of low thermal conductivity is generated. can be effectively prevented.

本発明において、六方晶窒化ホウ素粉末における凝集粒子の存在は、超音波処理を行う湿式粒度分布測定から算出したD50Sと前記湿式粒度分布測定でのD50との比(D50S/D50)から確認することができる。即ち、凝集粒子は超音波によって解砕されるため、凝集粒子を多く含んでいれば、D50S/D50の値が小さくなる。例えば、D50S/D50の値は、0.40~0.85、特には0.50~0.80が好ましい。 In the present invention, the presence of agglomerated particles in the hexagonal boron nitride powder is confirmed from the ratio (D50S/D50) of D50S calculated from wet particle size distribution measurement with ultrasonic treatment and D50 in the wet particle size distribution measurement. can be done. That is, since agglomerated particles are crushed by ultrasonic waves, the value of D50S/D50 becomes small if a large amount of agglomerated particles is contained. For example, the value of D50S/D50 is preferably 0.40 to 0.85, particularly 0.50 to 0.80.

なお、超音波処理を行う湿式粒度分布測定は、測定サンプルの調製において、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中に六方晶窒化ホウ素粉末1gを分散させた後、90Wで20分超音波処理を行う以外は、超音波処理を行わない場合と同様の方法で行うことができる。 In the wet particle size distribution measurement using ultrasonic treatment, in the preparation of the measurement sample, 20 g of ethanol was added to a 50 mL screw tube bottle as a dispersion medium, and 1 g of hexagonal boron nitride powder was dispersed in ethanol. Except for performing ultrasonic treatment for a minute, the same method as in the case of not performing ultrasonic treatment can be used.

本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、高純度であることが好ましいため、不純物酸化ホウ素量が400ppm以下であることが好ましい。より好ましくは250ppm以下である。また、同様の理由で、炭素含有量が0.001~0.050質量%、酸素含有量が0.01~0.95質量%であることが好ましい。 Since the hexagonal boron nitride powder of the present invention preferably has high purity, it is preferable that the amount of impurity boron oxide is 400 ppm or less. More preferably, it is 250 ppm or less. For the same reason, it is preferable that the carbon content is 0.001 to 0.050% by mass and the oxygen content is 0.01 to 0.95% by mass.

本発明の六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法は特に限定されるものではないが、例えば、メラミン法によって得られる所定の粒度分布を有する原料六方晶窒化ホウ素粉末から、湿式分級により粗大粒子を取り除くことにより得ることができる。前記原料六方晶窒化ホウ素粉末は、湿式粒度分布測定D50が2.0~4.0μmである。D50が2.0μm未満であると、小粒径粒子の割合が増えたり、凝集の発生によりグラインドゲージ測定粒径が大きくなったりしやすくなるため好ましくなく、4.0μmを超えると粗大粒子が混入しやすくなる。原料六方晶窒化ホウ素粉末は、粒度分布測定D50が、2.0~3.5μmであることが好ましく、2.0μm~3.0μmであることがより好ましい。また、後述のように湿式分級後に凝集粒子が生成して粗大粒子が発生する場合もあるため、原料窒化ホウ素粉末の比表面積は12.0m/g以下であることが好ましく、11.0m/g以下であることがより好ましく、10.0m/g以下であることがさらに好ましい。比表面積が12.0m/g以下であることで、一次粒子が小さく、湿式分級後に凝集が発生しにくい。 The method for producing the hexagonal boron nitride powder of the present invention is not particularly limited. can be obtained by The raw material hexagonal boron nitride powder has a wet particle size distribution measurement D50 of 2.0 to 4.0 μm. If the D50 is less than 2.0 μm, the ratio of small-diameter particles increases, and the grind gauge measurement particle size tends to increase due to aggregation, which is not preferable, and if it exceeds 4.0 μm, coarse particles are mixed. easier to do. The raw material hexagonal boron nitride powder preferably has a particle size distribution measurement D50 of 2.0 to 3.5 μm, more preferably 2.0 to 3.0 μm. In addition, as described later, aggregated particles may be generated after wet classification to generate coarse particles, so the specific surface area of the raw material boron nitride powder is preferably 12.0 m 2 /g or less, and 11.0 m 2 /g or less, more preferably 10.0 m 2 /g or less. When the specific surface area is 12.0 m 2 /g or less, the primary particles are small and agglomeration is less likely to occur after wet classification.

(原料六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法)
本発明において、原料六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法は、特に制限されるものではないが、代表的な製造方法を例示すれば、ホウ素酸化物と、窒素を含む有機化合物を含む混合粉末を加熱する加熱工程を含む、所謂メラミン法が挙げられる。メラミン法は小粒径の窒化ホウ素粉末を得ることが容易であるため、本発明の原料六方晶窒化ホウ素粉末を得るために好ましい方法である。
(Method for producing raw material hexagonal boron nitride powder)
In the present invention, the method for producing the raw material hexagonal boron nitride powder is not particularly limited. A so-called melamine method, which includes a heating step for heating, can be mentioned. The melamine method is a preferable method for obtaining the starting hexagonal boron nitride powder of the present invention, since it is easy to obtain a small particle size boron nitride powder.

原料六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法において、前記混合粉末に含まれるホウ素酸化物としては、三酸化二ホウ素(酸化ホウ素)、二酸化二ホウ素、三酸化四ホウ素、五酸化四ホウ素、硼砂、または無水硼砂等を例示でき、なかでも三酸化二ホウ素を用いることが好ましい。ホウ素酸化物として三酸化二ホウ素を用いることにより、安価な原料を使用するので工業的に有益である。なお、ホウ素酸化物として、二種以上を併用してもよい。 In the method for producing the raw material hexagonal boron nitride powder, the boron oxide contained in the mixed powder includes diboron trioxide (boron oxide), diboron dioxide, tetraboron trioxide, tetraboron pentoxide, borax, or anhydrous Borax and the like can be exemplified, and among them, it is preferable to use diboron trioxide. The use of diboron trioxide as the boron oxide is industrially beneficial because it uses inexpensive raw materials. In addition, as a boron oxide, you may use together 2 or more types.

混合粉末に含まれる窒素を含む有機化合物としては、メラミン、アンメリン、アンメリド、メラム、メロン、ジシアンジアミド、および尿素等を例示でき、なかでもメラミンを用いることが好ましい。窒素を含む有機化合物としてメラミンを用いることにより、安価な原料を使用するので工業的に有益である。なお、窒素を含む有機化合物として、二種以上を併用してもよい。 Examples of the nitrogen-containing organic compound contained in the mixed powder include melamine, ammeline, ammelide, melam, melon, dicyandiamide, and urea, among which melamine is preferred. The use of melamine as the nitrogen-containing organic compound is industrially advantageous because it uses inexpensive raw materials. Two or more kinds of nitrogen-containing organic compounds may be used in combination.

前記混合粉末における窒素原子に対するホウ素原子の質量比(B/N)は、0.30以上、1.00以下であることが好ましく、0.35以上、0.95以下であることがより好ましい。B/Nが0.30以上であることにより、B源を確保し、十分な収率を確保することができる。また、B/Nが1.00以下であることにより、窒化に十分なN源を確保することができる。なお、加熱工程において加熱する混合粉末における窒素原子は、窒素を含む有機化合物由来であり、過熱工程において加熱する混合粉末におけるホウ素原子は、ホウ素酸化物由来である。 The mass ratio (B/N) of boron atoms to nitrogen atoms in the mixed powder is preferably 0.30 or more and 1.00 or less, and more preferably 0.35 or more and 0.95 or less. When B/N is 0.30 or more, the source of B can be secured and a sufficient yield can be secured. In addition, when B/N is 1.00 or less, a sufficient N source for nitridation can be secured. The nitrogen atoms in the mixed powder heated in the heating step are derived from the nitrogen-containing organic compound, and the boron atoms in the mixed powder heated in the overheating step are derived from boron oxide.

前記混合粉末はホウ素酸化物と窒素を含む有機化合物以外に、フラックス剤として、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩または酸化物、複合酸化物を含んでも良い。上記アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩または酸化物、複合酸化物としては、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、硼砂、無水硼砂を例示される。なお、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩または酸化物、複合酸化物としては、二種以上を併用してもよい。 The mixed powder may contain alkali metal and alkaline earth metal carbonates, oxides, and composite oxides as a fluxing agent, in addition to boron oxides and nitrogen-containing organic compounds. Carbonates, oxides, and composite oxides of the above alkali metals and alkaline earth metals include lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, lithium oxide, sodium oxide, potassium oxide, and magnesium oxide. , calcium oxide, strontium oxide, borax, anhydrous borax. Two or more kinds of carbonates, oxides, and composite oxides of alkali metals and alkaline earth metals may be used in combination.

また、前記混合粉末におけるフラックス剤の割合(窒素を含む有機化合物とホウ素酸化物のB基準酸化ホウ素換算重量の合計質量)/(フラックス剤の質量)は、1.0以上、2.5以下であることが好ましく、1.1以上、2.2以下であることがより好ましい。(窒素を含む有機化合物とホウ素酸化物のB基準酸化ホウ素換算重量の合計質量)/(フラックス剤の質量)比が1.0未満であると、フラックス剤の量が少なく好ましくない。2.5を超えると、焼き上がりの窒化品が硬くなり、好ましくない。 Further, the ratio of the fluxing agent in the mixed powder (the total mass of the nitrogen-containing organic compound and the boron oxide converted to B-based boron oxide)/(mass of the fluxing agent) is 1.0 or more and 2.5 or less. It is preferably 1.1 or more and 2.2 or less. If the ratio (total mass of nitrogen-containing organic compound and boron oxide converted to B-based boron oxide)/(fluxing agent mass) ratio is less than 1.0, the amount of fluxing agent is unfavorably small. If it exceeds 2.5, the baked nitrided product becomes hard, which is not preferable.

原料六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法において、加熱工程では、混合粉末を最高温度1000℃以上、1500℃以下で加熱することが好ましい。1000℃以上の温度で混合粉末を加熱することにより、六方晶窒化ホウ素一次粒子の粒子径が過度に小さくなることを抑制できる。最高温度は、1100℃以上であることがより好ましく、1150℃以上であることがさらに好ましい。また、1500℃以下の温度で混合粉末を加熱することにより、フラックス剤を使用する場合、その揮発を防ぐことができるとともに、六方晶窒化ホウ素一次粒子の粒子径が大きくなることを抑制できる。最高温度は1450℃以下であることがより好ましい。 In the method for producing the raw material hexagonal boron nitride powder, the mixed powder is preferably heated at a maximum temperature of 1000° C. or higher and 1500° C. or lower in the heating step. By heating the mixed powder at a temperature of 1000° C. or higher, it is possible to prevent the particle size of the hexagonal boron nitride primary particles from becoming excessively small. The maximum temperature is more preferably 1100° C. or higher, even more preferably 1150° C. or higher. In addition, by heating the mixed powder at a temperature of 1500° C. or less, volatilization of the fluxing agent can be prevented and an increase in the particle size of the hexagonal boron nitride primary particles can be suppressed. More preferably, the maximum temperature is 1450° C. or less.

前記加熱工程では、不活性ガス雰囲気下であって、常圧または減圧環境下において、混合粉末を加熱することが好ましい。上記環境において加熱することにより、加熱炉体の損傷を抑制できる。なお、本明細書において、不活性ガス雰囲気下とは、混合粉末を加熱する容器に不活性ガスを流入させ、当該容器内部の気体を不活性ガスで置換した状態である。不活性ガスの流入量は、特に限定されないが、不活性ガスの流入量が5L/min.以上であってよい。また、不活性ガスは、例えば窒素ガス、炭酸ガスまたはアルゴンガス等であってよい。 In the heating step, the mixed powder is preferably heated under an inert gas atmosphere under normal pressure or under reduced pressure. By heating in the above environment, damage to the heating furnace body can be suppressed. In this specification, the term "under an inert gas atmosphere" means a state in which an inert gas is introduced into a container for heating the mixed powder, and the gas inside the container is replaced with the inert gas. The amount of inert gas inflow is not particularly limited. or more. Also, the inert gas may be, for example, nitrogen gas, carbon dioxide gas, argon gas, or the like.

(解砕工程)
本発明の六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法において、上述の方法で得られた六方晶窒化ホウ素窒化品は、凝集しているため、粒径の調整を目的に解砕工程を設けても良い。かかる解砕工程は、六方晶窒化ホウ素窒化品に含有される六方晶窒化ホウ素一次粒子が凝集することにより構成された六方晶窒化ホウ素窒化品を解砕する工程である。解砕方法は特に限定されずロールクラッシャーやジェットミル、ビーズミル、遊星ミル、石臼型摩砕機などによる解砕であって良い。また、これらの解砕方法を組み合わせても良く、さらに複数回行っても良い。なお、解砕工程により装置等から金属不純物が混入する場合があるが、後述の酸洗浄工程及び水洗工程により高度に除去することが可能である。
(Crushing process)
In the method for producing the hexagonal boron nitride powder of the present invention, since the hexagonal boron nitride nitrided product obtained by the above method is agglomerated, a crushing step may be provided for the purpose of adjusting the particle size. This crushing step is a step of crushing a hexagonal boron nitride nitride product constituted by agglomeration of hexagonal boron nitride primary particles contained in the hexagonal boron nitride nitride product. The crushing method is not particularly limited, and crushing by a roll crusher, a jet mill, a bead mill, a planetary mill, a stone mill, or the like may be used. Moreover, these crushing methods may be combined, and may be carried out more than once. In addition, metal impurities may be mixed from an apparatus or the like in the crushing process, but it is possible to remove them to a high degree by the acid washing process and the water washing process described later.

(酸洗浄)
前記製造方法において、上述のメラミン法によって得られる窒化物は、六方晶窒化ホウ素粉末の他に、酸化ホウ素からなる酸化物等の不純物が存在するため、酸を用いて洗浄することが好ましい。かかる酸洗浄の方法は特に制限されず、公知の方法が制限無く採用される。例えば、窒化処理後に得られた窒化物を解砕して容器に投入し、該窒化物の5~10倍量の希塩酸(5~20質量%HCl)を加え、4~8時間接触せしめる方法などが挙げられる。上記酸洗浄時に用いる酸としては、塩酸以外にも、硝酸、硫酸、酢酸等を用いることも可能である。
(Acid cleaning)
In the production method, the nitride obtained by the above-described melamine method contains impurities such as oxides of boron oxide in addition to the hexagonal boron nitride powder, so it is preferable to wash the nitride with an acid. The method of acid washing is not particularly limited, and known methods are employed without limitation. For example, a method of pulverizing the nitride obtained after the nitriding treatment, putting it into a container, adding dilute hydrochloric acid (5 to 20% by mass HCl) of 5 to 10 times the amount of the nitride, and keeping it in contact for 4 to 8 hours. is mentioned. In addition to hydrochloric acid, nitric acid, sulfuric acid, acetic acid, etc. may be used as the acid used for the acid cleaning.

上記酸洗浄の後、残存する酸を洗浄する目的で、純水を用いて洗浄しても良い。上記洗浄の方法としては、上記酸洗浄時の酸をろ過した後、使用した酸と同量の純水に酸洗浄した窒化ホウ素を分散させ、再度ろ過する。 After the acid cleaning, pure water may be used for cleaning the remaining acid. As the cleaning method, after filtering the acid used for the acid cleaning, the acid-cleaned boron nitride is dispersed in the same amount of pure water as the acid used, and filtered again.

(乾燥)
上記酸洗浄と、必要に応じて水洗浄を行った後の含水塊状物を、50~250℃の大気、もしくは減圧下での乾燥を行うことが好ましい。乾燥時間は、特に指定しないが、含水率が0%に限りなく近づくまで乾燥することが好ましい。
(dry)
It is preferable to dry the water-containing mass after the acid washing and, if necessary, water washing, in the air at 50 to 250° C. or under reduced pressure. Although the drying time is not specified, it is preferable to dry until the moisture content approaches 0%.

(乾式分級)
乾燥後の原料六方晶窒化ホウ素粉末は、解砕後、後述の湿式分級の前に、必要に応じて、乾式篩等による粗大粒子の除去や、気流分級等による微粉除去を行うことが出来る。特に乾式篩工程を行うことが好ましい。原料六方晶窒化ホウ素粉末が、粒度分布の広く、粗粒の多い場合、後述の湿式分級時に、目詰まりが生じて湿式分級処理が行うことが困難となる場合が多いが、湿式分級の前に乾式篩によりある程度粗粒を除いておくことで、これを防止することが容易となる。前記乾式篩は目開き38~90μm篩であることが好ましい。ここで、目開きの下限を38μmとしたのは、乾式篩においては、目開き38μm未満の処理は、目詰まりなどを起こし、連続した篩処理を行うことが困難になるためである。
(Dry classification)
The raw material hexagonal boron nitride powder after drying can be subjected to removal of coarse particles by dry sieving or the like or fine powder removal by air classification or the like, if necessary, after pulverization and before wet classification described later. A dry sieving step is particularly preferred. When the raw material hexagonal boron nitride powder has a wide particle size distribution and many coarse particles, clogging often occurs during the wet classification described later, making it difficult to perform the wet classification treatment. This can be easily prevented by removing coarse particles to some extent by dry sieving. The dry sieve is preferably a sieve with an opening of 38 to 90 μm. Here, the reason why the lower limit of the mesh size is set to 38 μm is that in dry sieving, processing with a mesh size of less than 38 μm causes clogging and the like, making it difficult to perform continuous sieving processing.

上記製造方法により、湿式粒度分布測定D50が2.0~4.0μmの原料六方晶窒化ホウ素粉末を容易に得ることが出来る。なお、上記製造方法では、一次粒子の平均アスペクト比(長径/厚み)が3~20であり、薄片粒子の含有割合が少なく、後述する湿式分級処理を行うのに適した原料六方晶窒化ホウ素粉末を容易に得ることが出来る。 By the production method described above, a raw material hexagonal boron nitride powder having a wet particle size distribution measurement D50 of 2.0 to 4.0 μm can be easily obtained. In the above production method, the average aspect ratio (major axis / thickness) of the primary particles is 3 to 20, the content of flake particles is small, and the raw material hexagonal boron nitride powder suitable for performing the wet classification treatment described later. can be easily obtained.

(湿式分級操作)
本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、上記のような原料六方晶窒化ホウ素粉末を湿式分級して、特定の粒径以上の粗大粒子を除去することで得ることができる。湿式分級を行うことで、効率的に粗大粒子を除去して本願の六方晶窒化ホウ素粉末を得ることができる。湿式分級は、前記原料六方晶窒化ホウ素粉末を溶媒に分散した六方晶窒化ホウ素スラリーを、フィルターを通過させて処理する方法(以下、「フィルター分級」と称することがある)と、流体状にして粗大粒子と微粒子を分ける流体分級があるが、フィルター分級が、分級精度が良く、生産能力も高いため好ましい。
(Wet classification operation)
The hexagonal boron nitride powder of the present invention can be obtained by wet-classifying the raw material hexagonal boron nitride powder as described above to remove coarse particles having a specific particle size or larger. By performing wet classification, coarse particles can be efficiently removed to obtain the hexagonal boron nitride powder of the present application. In the wet classification, a hexagonal boron nitride slurry obtained by dispersing the raw material hexagonal boron nitride powder in a solvent is processed by passing it through a filter (hereinafter sometimes referred to as "filter classification"). Although there is fluid classification for separating coarse particles and fine particles, filter classification is preferable because of its high classification accuracy and high production capacity.

(湿式分級の分散媒)
湿式分級は、原料六方晶窒化ホウ素粉末を溶媒に分散させた六方晶窒化ホウ素スラリーを処理することで行う。六方晶窒化ホウ素スラリーの溶媒は、原料六方晶窒化ホウ素粉末を分散可能な溶媒であれば特に制限なく使用可能であり、例えば、イオン交換水、純水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどのアルコール類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類などが好適に使用できる。これらの溶媒は、1種のみを使用してもよく、あるいは2種以上を併用してもよい。
(Dispersion medium for wet classification)
The wet classification is performed by treating a hexagonal boron nitride slurry obtained by dispersing raw material hexagonal boron nitride powder in a solvent. The solvent for the hexagonal boron nitride slurry can be used without any particular limitation as long as it can disperse the raw material hexagonal boron nitride powder. and ketones such as acetone and methyl ethyl ketone. These solvents may be used alone or in combination of two or more.

(分散媒の量)
六方晶窒化ホウ素スラリーは、原料六方晶窒化ホウ素粉末の含有量が14質量%以下であることが好ましい。スラリー粘度が14質量%を超えると、つまりが発生してスラリーがスクリーンを通過することが困難となり、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を得ることが出来ない。原料六方晶窒化ホウ素の含有量は、12質量%以下がより好ましく、5質量%以下が更に好ましい。また、生産性の観点から、原料六方晶窒化ホウ素の含有量は1質量%以上であれば好ましい。
(Amount of dispersion medium)
The content of the starting hexagonal boron nitride powder in the hexagonal boron nitride slurry is preferably 14% by mass or less. If the slurry viscosity exceeds 14% by mass, clogging occurs, making it difficult for the slurry to pass through the screen, making it impossible to obtain the hexagonal boron nitride powder of the present invention. The content of the raw material hexagonal boron nitride is more preferably 12% by mass or less, and even more preferably 5% by mass or less. Moreover, from the viewpoint of productivity, the content of the raw material hexagonal boron nitride is preferably 1% by mass or more.

(分散方法)
原料六方晶窒化ホウ素を溶媒に分散させる工程は、特に限定されず、所定量の原料六方晶窒化ホウ素粉末と溶媒とを測り取って混合して、スラリーを調整すれば良い。なお、溶媒に分散させる前の原料六方晶窒化ホウ素粉末は、大部分の粒子が緩い凝集状態にある場合が多い。そのため、十分に分散させて目詰まりを抑制するために、ディスパーザー、ホモジナイザー、超音波分散機、ナノマイザー、プラネタリーミキサー、エジェクター、ウォータージェットミル、高圧分散機などの衝突分散機、湿式ボールミル、湿式振動ボールミル、湿式ビーズミルなどでスラリーを処理することが好ましく、ディスパーザー、ホモジナイザー、超音波分散機などで処理することが特に好ましい。
(Distribution method)
The step of dispersing the raw material hexagonal boron nitride in the solvent is not particularly limited, and a predetermined amount of the raw material hexagonal boron nitride powder and the solvent may be measured and mixed to prepare a slurry. Most of the particles of the starting hexagonal boron nitride powder before being dispersed in the solvent are loosely aggregated in many cases. Therefore, in order to sufficiently disperse and suppress clogging, collision dispersers such as dispersers, homogenizers, ultrasonic dispersers, nanomizers, planetary mixers, ejectors, water jet mills, high-pressure dispersers, wet ball mills, wet The slurry is preferably treated with a vibrating ball mill, wet bead mill, or the like, and particularly preferably with a disperser, homogenizer, ultrasonic disperser, or the like.

(スラリー粘度)
前記原料六方晶窒化ホウ素スラリーは、25℃における粘度が1.0~60mPa・Sであることが好ましい。粘度を前記範囲とすることによって、後述の湿式フィルター分級を効率的に行うことが出来る。
(Slurry viscosity)
The starting material hexagonal boron nitride slurry preferably has a viscosity of 1.0 to 60 mPa·S at 25°C. By setting the viscosity within the above range, the wet filter classification described later can be efficiently performed.

(湿式フィルター分級)
フィルター分級では、目開き5~15μmのフィルターを使用する。これにより、グラインドゲージ測定粒径が29μm以下である本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を効率的に製造することが可能となる。
(wet filter classification)
Filter classification uses a filter with an opening of 5 to 15 μm. This makes it possible to efficiently produce the hexagonal boron nitride powder of the present invention having a grind gauge measurement particle size of 29 μm or less.

フィルターは複数の目開きの物を段階的に組み合わせて使用しても良く、例えば、目開き5~15μmのフィルターの前に、目開きが15μmより大きなフィルターを通過させても良い。 A plurality of filters with openings may be used in a stepwise combination. For example, a filter with an opening of more than 15 μm may be passed before a filter with an opening of 5 to 15 μm.

フィルターの材質、構造、形状などは特に制限されないが、フィルターのこれらの性質により分級ポイント、分級精度、詰まり発生の度合いなどが異なるため、原料六方晶窒化ホウ素粉末の物性や目的とするグラインドゲージ測定粒径に応じて適宜選択すれば良い。 The material, structure, shape, etc. of the filter are not particularly limited, but since the classification point, classification accuracy, degree of clogging, etc. differ depending on these properties of the filter, the physical properties of the raw hexagonal boron nitride powder and the intended grind gauge measurement It may be appropriately selected according to the particle size.

フィルターとしてはメンブレンフィルター、樹脂フィルター、金属製フィルター、ろ紙などが使用できるが、高純度な六方晶窒化ホウ素粉末が得られやすいことから、樹脂フィルターやステンレス製フィルターが好ましい。なお、前記原料六方晶窒化ホウ素の製造方法において、酸洗浄後に水洗浄を行わない場合は、スラリーが酸性となるため、樹脂フィルターを使用する事が必要である。 As a filter, a membrane filter, a resin filter, a metal filter, a filter paper, or the like can be used, but a resin filter or a stainless steel filter is preferable because high-purity hexagonal boron nitride powder can be easily obtained. In addition, in the method for producing the raw material hexagonal boron nitride, if water washing is not performed after acid washing, the slurry becomes acidic, so it is necessary to use a resin filter.

また、フィルターは、使用前に六方晶窒化ホウ素スラリーに使用する溶媒に浸漬させることで、六方晶窒化ホウ素スラリーとの馴染みが向上し、効率的に濾過を行うことが出来る。 In addition, by immersing the filter in the solvent used for the hexagonal boron nitride slurry before use, the compatibility with the hexagonal boron nitride slurry is improved, and filtration can be performed efficiently.

スラリーを、フィルターに通過させる方法は特に制限されず、重力式、吸引式、加圧式、圧送式など公知の方法を使用することが出来るが、内側でスクリューを回転させた円筒フィルターに六方晶窒化ホウ素スラリーを投入する方法を好ましい方法として例示することが出来る。この方法は、スクリューの遠心力によって、目詰まりが発生しにくいため、効率的に湿式分級を行うことが容易であり好ましい。 The method of passing the slurry through the filter is not particularly limited, and known methods such as gravity, suction, pressurization, and pressure feeding can be used. A preferred method is a method of introducing a boron slurry. This method is preferable because the centrifugal force of the screw hardly causes clogging, and efficient wet classification is easily performed.

(溶媒除去・乾燥)
本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を得るためには、湿式分級後に上記スラリーから溶媒を除去する必要がある。溶媒の除去方法は特に限定されず、例えば、六方晶窒化ホウ素粉末を含むスラリーを加熱装置で加熱することで行うことが出来る。加熱装置は、スラリーから溶媒を蒸発除去させることが可能であれば特に制限なく使用でき、具体的にはコニカルドライヤー、ドラムドライヤー、V型ドライヤー、振動乾燥機、ロッキングミキサー、ナウタミキサー、リボコーン、真空造粒装置、真空乳化装置、その他攪拌型真空乾燥装置が好適に使用できる。乾燥は複数段階に分けて行っても良く、加熱装置での加熱の前に、例えば、ロータリーエバポレーター、薄膜乾燥装置、スプレードライヤー、ドラムドライヤー、ディスクドライヤー、流動層乾燥機などを使用して溶媒の一部を除去しても良い。また、加熱装置で加熱して乾燥を行う前に、ろ過を行って、溶媒の一部を除去しても良い。ろ過を行う装置は、スラリーを固体成分と液体成分に分離する装置であれば好適に使用でき、具体的には吸引ろ過装置、遠心ろ過機、デカンター、ギナ式遠心分離機、加圧ろ過機、フィルタープレス機、およびろ過と乾燥を1台で実施できるろ過乾燥装置などが挙げられる。使用するろ材の材質、保留粒子径、分離の条件等は、用いる方法や捕集率に応じて適宜選択すれば良い。
(Solvent removal/drying)
In order to obtain the hexagonal boron nitride powder of the present invention, it is necessary to remove the solvent from the slurry after wet classification. A method for removing the solvent is not particularly limited, and for example, it can be carried out by heating a slurry containing hexagonal boron nitride powder with a heating device. The heating device can be used without any particular limitation as long as it is possible to evaporate and remove the solvent from the slurry. A granulator, a vacuum emulsifier, and other agitation-type vacuum drying devices can be suitably used. Drying may be performed in multiple stages, and before heating with a heating device, for example, a rotary evaporator, a thin film dryer, a spray dryer, a drum dryer, a disk dryer, a fluidized bed dryer, etc. are used to remove the solvent. A part may be removed. Moreover, before drying by heating with a heating device, filtration may be performed to remove part of the solvent. The device for filtration can be suitably used as long as it separates the slurry into solid components and liquid components. Examples include a filter press machine and a filter drying apparatus capable of performing filtration and drying in one unit. The material of the filter medium to be used, the retained particle size, the conditions for separation, etc. may be appropriately selected according to the method to be used and the collection rate.

加熱装置で加熱する際の雰囲気は特に限定されないが、真空、不活性ガス雰囲気、乾燥空気雰囲気が好ましく、中でも環境の水分の影響が少ない真空または不活性ガス雰囲気がより好ましく、真空が特に好ましい。 The atmosphere for heating with a heating device is not particularly limited, but a vacuum, an inert gas atmosphere, or a dry air atmosphere is preferable. Among them, a vacuum or an inert gas atmosphere, which is less affected by environmental moisture, is more preferable, and a vacuum is particularly preferable.

スラリーからの溶媒の除去は、得られた六方晶窒化ホウ素粉末を大気中で120℃3分間静置した前後の質量変化率が0.9%未満となるまで行うことが好ましい。 It is preferable to remove the solvent from the slurry until the mass change rate before and after the obtained hexagonal boron nitride powder is allowed to stand in the air at 120° C. for 3 minutes is less than 0.9%.

<樹脂組成物>
本発明の六方晶窒化ホウ素粉末と樹脂とを配合することで樹脂組成物を得ることが出来る。
<Resin composition>
A resin composition can be obtained by blending the hexagonal boron nitride powder of the present invention with a resin.

前記樹脂組成物を構成する樹脂は、特に制限されず、例えばシリコーン系樹脂またはエポキシ系樹脂であってよい。エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールA型の水素添加エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ポリテトラメチレングリコール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェニルメタン型エポキシ樹脂、テトラキスフェノールメタン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、四官能ナフタレン型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂、トリスフェノールエポキシ樹脂、ナフトールノボラックエポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、芳香族グリシジルアミン型エポキシ樹脂、ハイドロキノン型エポキシ樹脂、スチルベン型エポキシ樹脂、トリフェノールメタン型エポキシ樹脂、アラルキル型エポキシ樹脂、ポリプロピレングリコール型エポキシ樹脂、ポリサルファイド編成エポキシ樹脂、トリアジン核を骨格に有するエポキシ樹脂、およびビスフェノールAアルキレンオキサイド付加物型のエポキシ樹脂等が挙げられる。これらエポキシ樹脂の1種を単独で、あるいは、2種以上を混合して使用してもよい。また、硬化剤としてアミン系樹脂、酸無水物系樹脂、フェノール系樹脂、イミダゾール類、活性エステル系硬化剤、シアネートエステル系硬化剤、ナフトール系硬化剤、ベンゾオキサジン系硬化剤等を用いてもよい。これら硬化剤も1種を単独で、あるいは、2種以上を混合して使用してもよい。これら、硬化剤のエポキシ樹脂に対する配合量は、エポキシ樹脂に対する当量比で、0.5~1.5当量比、好ましくは0.7~1.3当量比である。本明細書において、これらの硬化剤も樹脂に包含される。 The resin constituting the resin composition is not particularly limited, and may be, for example, a silicone-based resin or an epoxy-based resin. Examples of epoxy resins include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol S type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, bisphenol A type hydrogenated epoxy resin, polypropylene glycol type epoxy resin, polytetramethylene glycol type epoxy resin, naphthalene type Epoxy resin, phenylmethane type epoxy resin, tetrakisphenolmethane type epoxy resin, biphenyl type epoxy resin, phenol novolak type epoxy resin, tetrafunctional naphthalene type epoxy resin, cresol novolac type epoxy resin, dicyclopentadiene type epoxy resin, trisphenol epoxy resin, naphthol novolak epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin, aromatic glycidylamine type epoxy resin, hydroquinone type epoxy resin, stilbene type epoxy resin, triphenolmethane type epoxy resin, aralkyl type epoxy resin, polypropylene glycol type epoxy resin, Examples include polysulfide-structured epoxy resins, epoxy resins having a triazine core in the skeleton, and bisphenol A alkylene oxide adduct type epoxy resins. One of these epoxy resins may be used alone, or two or more may be used in combination. In addition, amine-based resins, acid anhydride-based resins, phenol-based resins, imidazoles, active ester-based curing agents, cyanate ester-based curing agents, naphthol-based curing agents, benzoxazine-based curing agents, etc. may be used as curing agents. . These curing agents may also be used singly or in combination of two or more. The blending amount of these curing agents to the epoxy resin is 0.5 to 1.5 equivalent ratio, preferably 0.7 to 1.3 equivalent ratio to the epoxy resin. In this specification, these curing agents are also included in resins.

また、シリコーン系樹脂としては、付加反応型シリコーン樹脂とシリコーン系架橋剤との混合物である公知の硬化性シリコーン樹脂を制限なく使用することができる。付加反応型シリコーン樹脂としては、例えば、分子中にビニル基やヘキセニル基のようなアルケニル基を官能基としてもつポリジメチルシロキサン等のポリオルガノシロキサン等が挙げられる。シリコーン系架橋剤としては、例えば、ジメチルハイドロジェンシロキシ基末端封鎖ジメチルシロキサン-メチルハイドロジエンシロキサン共重合体、トリメチルシロキシ基末端封鎖ジメチルシロキサン-メチルハイドロジェンシロキサン共重合体、トリメチルシロキサン基末端封鎖ポリ(メチルハイドロジエンシロキサン)、ポリ(ハイドロジエンシルセスキオキサン)等のケイ素原子結合水素原子を有するポリオルガノシロキサン等が挙げられる。また、硬化触媒には、シリコーン樹脂の硬化に用いられる公知の白金系触媒等を制限なく使用することができる。例えば、微粒子状白金、炭素粉末に担持した微粒子状白金、塩化白金酸、アルコール変性塩化白金酸、塩化白金酸のオレフィン錯体、パラジウム、ロジウム触媒等が挙げられる。 As the silicone resin, any known curable silicone resin, which is a mixture of an addition reaction type silicone resin and a silicone cross-linking agent, can be used without limitation. Addition reaction type silicone resins include, for example, polyorganosiloxanes such as polydimethylsiloxane having alkenyl groups such as vinyl groups and hexenyl groups as functional groups in the molecule. Examples of silicone cross-linking agents include dimethylhydrogensiloxy group-blocked dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer, trimethylsiloxy group-blocked dimethylsiloxane-methylhydrogensiloxane copolymer, trimethylsiloxane group-blocked poly( and polyorganosiloxanes having silicon-bonded hydrogen atoms such as poly(hydrodienesilsesquioxane) and poly(hydrodienesilsesquioxane). As the curing catalyst, known platinum-based catalysts and the like used for curing silicone resins can be used without limitation. Examples thereof include particulate platinum, particulate platinum supported on carbon powder, chloroplatinic acid, alcohol-modified chloroplatinic acid, olefin complexes of chloroplatinic acid, palladium, and rhodium catalysts.

また、樹脂としては、液晶ポリマー、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリフタルアミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリアリールエーテルケトン、ポリフェノレンオキシド、フッ素樹脂、シアン酸エステル化合物、マレイミド化合物などを使用することも可能である。 As resins, liquid crystal polymers, polyesters, polyamides, polyimides, polyphthalamides, polyphenylene sulfides, polycarbonates, polyaryletherketones, polyphenylene oxides, fluorine resins, cyanate ester compounds, maleimide compounds, etc. can also be used. is.

液晶ポリマーには、溶融状態で液晶性を示すサーモトロピック液晶ポリマーと、溶液状態で液晶性を示すレオトロピック液晶ポリマーとがあり何れの液晶ポリマーを用いてもよい。 Liquid crystal polymers include thermotropic liquid crystal polymers that exhibit liquid crystallinity in a molten state and rheotropic liquid crystal polymers that exhibit liquid crystallinity in a solution state, and either liquid crystal polymer may be used.

サーモトロピック液晶ポリマーとしては、例えば、パラヒドロキシ安息香酸(PHB)と、テレフタル酸と、4,4’-ビフェノールから合成されるポリマー 、PHBと2,6-ヒドロキシナフトエ酸から合成されるポリマー、PHBと、テレフタル酸と、エチレングリコールから合成されるポリマーなどが挙げられる。 Thermotropic liquid crystal polymers include, for example, a polymer synthesized from parahydroxybenzoic acid (PHB), terephthalic acid, and 4,4'-biphenol, a polymer synthesized from PHB and 2,6-hydroxynaphthoic acid, and PHB. , terephthalic acid, and polymers synthesized from ethylene glycol.

フッ素樹脂としては、例えば、例えば四ふっ化エチレン樹脂(PTFE)、四ふっ化エチレン-六ふっ化プロピレン共重合樹脂(PFEP)、四ふっ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(PFA)などが挙げられる。 Examples of the fluororesin include tetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (PFEP), tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), and the like. be done.

シアン酸エステル化合物としては、例えば、フェノールノボラック型シアン酸エステル化合物、ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物、ビフェニルアラルキル型シアン酸エステル化合物、ナフチレンエーテル型シアン酸エステル化合物、キシレン樹脂型シアン酸エステル化合物、アダマンタン骨格型シアン酸エステル化合物が好ましく、フェノールノボラック型シアン酸エステル化合物、ビフェニルアラルキル型シアン酸エステル化合物、ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物が挙げられる。 Examples of the cyanate ester compounds include phenol novolak-type cyanate ester compounds, naphthol aralkyl-type cyanate ester compounds, biphenyl aralkyl-type cyanate ester compounds, naphthylene ether-type cyanate ester compounds, xylene resin-type cyanate ester compounds, Adamantane skeleton-type cyanate ester compounds are preferred, and examples include phenol novolac-type cyanate ester compounds, biphenylaralkyl-type cyanate ester compounds, and naphthol aralkyl-type cyanate ester compounds.

マレイミド化合物としては、例えば、N-フェニルマレイミド、N-ヒドロキシフェニルマレイミド、ビス(4-マレイミドフェニル)メタン、2,2-ビス{4-(4-マレイミドフェノキシ)-フェニル}プロパン、ビス(3,5-ジメチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン、ビス(3,5-ジエチル-4-マレイミドフェニル)メタン、下記式(1)で表されるマレイミド化合物、下記式(2)で表されるマレイミド化合物などが挙げられる。 Examples of maleimide compounds include N-phenylmaleimide, N-hydroxyphenylmaleimide, bis(4-maleimidophenyl)methane, 2,2-bis{4-(4-maleimidophenoxy)-phenyl}propane, bis(3, 5-dimethyl-4-maleimidophenyl)methane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane, bis(3,5-diethyl-4-maleimidophenyl)methane, represented by the following formula (1) and maleimide compounds represented by the following formula (2).

Figure 0007175413000001
Figure 0007175413000001

上記式(1)中、Rは、各々独立して、水素原子又はメチル基を示し、好ましくは水素原子を示す。また、nは、1以上の整数を表し、好ましくは10以下の整数であり、より好ましくは7以下の整数である。 In the above formula (1), each R 5 independently represents a hydrogen atom or a methyl group, preferably a hydrogen atom. In addition, n1 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 10 or less, more preferably an integer of 7 or less.

Figure 0007175413000002
Figure 0007175413000002

上記式(2) 中、複数存在するRは、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1~5のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、t-ブチル基、n-ペンチル基等)、又はフェニル基を表し、耐燃性及びピール強度をより一層向上する観点から、水素原子、メチル基、及びフェニル基からなる群より選択される基であることが好ましく、水素原子及びメチル基の一方であることがより好ましく、水素原子であることがさらに好ましい。nは、1~20の整数である。 In the above formula (2), multiple Rs are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms (e.g., methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group , isobutyl group, t-butyl group, n-pentyl group, etc.), or a phenyl group, and from the viewpoint of further improving flame resistance and peel strength, it is selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, and a phenyl group. is preferably a group, more preferably one of a hydrogen atom and a methyl group, and even more preferably a hydrogen atom. n is an integer from 1 to 20;

樹脂と六方晶窒化ホウ素粉末との配合比は、用途に応じて適宜決定すればよく、例えば、全樹脂組成物中に上述の六方晶窒化ホウ素粉末を好ましくは30~90体積%、より好ましくは40~80体積%、さらに好ましくは50~70体積%配合することができる。 The compounding ratio of the resin and the hexagonal boron nitride powder may be appropriately determined according to the application. It can be blended in an amount of 40 to 80% by volume, more preferably 50 to 70% by volume.

樹脂組成物は、六方晶窒化ホウ素および樹脂以外の成分を含んでいてもよい。樹脂組成物は、例えば、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、シリカ、窒化アルミニウムのような無機フィラー、硬化促進剤、変色防止剤、界面活性剤、分散剤、カップリング剤、着色剤、可塑剤、粘度調整剤、抗菌剤などを本発明の効果に影響を与えない範囲で適宜含んでいてもよい。 The resin composition may contain components other than the hexagonal boron nitride and the resin. The resin composition includes, for example, inorganic fillers such as aluminum oxide, magnesium oxide, silica, and aluminum nitride, curing accelerators, anti-tarnishing agents, surfactants, dispersants, coupling agents, coloring agents, plasticizers, and viscosity adjusting agents. Agents, antibacterial agents, etc. may be included as appropriate within a range that does not affect the effects of the present invention.

本発明の樹脂組成物の用途は、例えば、接着フィルム、プリプレグ等のシート状積層材料(樹脂シート)、回路基板(積層板用途、多層プリント配線板用途)、ソルダーレジスト、アンダ-フィル材、熱接着剤、ダイボンディング材、半導体封止材、穴埋め樹脂、部品埋め込み樹脂、熱インターフェース材(シート、ゲル、グリース等)、パワーモジュール用基板、電子部品用放熱部材等を挙げることができる。 Applications of the resin composition of the present invention include, for example, adhesive films, sheet-like laminate materials (resin sheets) such as prepreg, circuit boards (laminated board applications, multilayer printed wiring board applications), solder resists, underfill materials, heat Adhesives, die bonding materials, semiconductor encapsulants, filling resins, component embedding resins, thermal interface materials (sheets, gels, greases, etc.), substrates for power modules, heat radiation members for electronic components, and the like.

特に、5~30μmの間隙に充填する封止材料に好適に使用することが出来る。上記のように、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末は、粗大粒子が存在しないため狭い間隙に充填する封止材料に適しており、且つ5~30μmの間隙に充填する封止材料において高熱伝導性を実現する粒度分布を有している。そのため、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を含有する樹脂組成物は、5~30μmの間隙に充填する封止材料に特に適している。なお、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径の上限値は、充填する間隙X(μm)に応じて調整することが好ましく、具体的には、間隙Xμmに充填する封止材料の場合、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径の上限は(X-1)μmであることが好ましい。 In particular, it can be suitably used as a sealing material that fills a gap of 5 to 30 μm. As described above, the hexagonal boron nitride powder of the present invention does not contain coarse particles, so it is suitable for sealing materials that fill narrow gaps, and has high thermal conductivity in sealing materials that fill gaps of 5 to 30 μm. It has a particle size distribution that realizes Therefore, the resin composition containing the hexagonal boron nitride powder of the present invention is particularly suitable as a sealing material for filling gaps of 5 to 30 μm. The upper limit of the grind gauge measurement particle size of the hexagonal boron nitride powder is preferably adjusted according to the gap X (μm) to be filled. The upper limit of the grain size of the hexagonal boron nitride powder measured by a grind gauge is preferably (X−1) μm.

なお、本発明の樹脂組成物は、5~30μmの狭い間隙に充填する封止材料に特に適しているが、30μm超の間隙に充填する封止材料に使用することも、可能である。封止材料としては、例えばアンダーフィル材やグリース状の熱インターフェース材が挙げられる。 The resin composition of the present invention is particularly suitable as a sealing material for filling narrow gaps of 5 to 30 μm, but it can also be used as a sealing material for filling gaps of more than 30 μm. Examples of sealing materials include underfill materials and grease-like thermal interface materials.

本発明の樹脂組成物をアンダーフィル材としてとして使用する場合、樹脂としては、耐熱性、体質性、機械的強度等の観点からエポキシ樹脂であることが好まし、常温で液状のエポキシ樹脂を使用することが特に好ましい。 When the resin composition of the present invention is used as an underfill material, the resin is preferably an epoxy resin from the viewpoint of heat resistance, constitution, mechanical strength, etc., and an epoxy resin that is liquid at room temperature is used. is particularly preferred.

本発明の樹脂組成物をグリース状の熱インターフェース材として使用する場合には、樹脂としてシリコーン樹脂を使用することが好ましい。シリコーン樹脂としては、付加反応型シリコーン樹脂として下記式(3)で示されるポリオルガノシロキサンと、シリコーン系架橋剤として1分子中に少なくともケイ素原子結合水素原子を有するポリオルガノシロキサンとを使用することが好ましい。 When the resin composition of the present invention is used as a grease-like thermal interface material, it is preferable to use a silicone resin as the resin. As the silicone resin, it is possible to use a polyorganosiloxane represented by the following formula (3) as an addition reaction type silicone resin, and a polyorganosiloxane having at least silicon-bonded hydrogen atoms in one molecule as a silicone cross-linking agent. preferable.

Figure 0007175413000003
Figure 0007175413000003

式中、Rは独立に非置換又は置換の1価炭化水素基であり、炭素数1~3の1価の炭化水素基であることが好ましい。Rは独立に炭素数1~ 4のアルキル基、アルコキシアルキル基、アルケニル基又はアシル基である。pは5~100の整数であり、好ましくは10~50である。aは1~3の整数である。 In the formula, R 1 is independently an unsubstituted or substituted monovalent hydrocarbon group, preferably a monovalent hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. R 3 is independently an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxyalkyl group, an alkenyl group or an acyl group. p is an integer of 5-100, preferably 10-50. a is an integer from 1 to 3;

また、本発明の樹脂組成物は、樹脂シート、特には膜厚5~30μmの樹脂シートにも好適に使用する事ができる。上記のように、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を配合した樹脂組成物は、5~30μmの間隙に充填した場合と同様に、厚さ5~30μmの樹脂シートにおいても高熱伝導性を示すことが出来る。加えて、粗大粒子が存在しないため、シート内を粗大粒子が貫通することによる絶縁耐力の低下が抑制され、高い絶縁耐力を得ることが出来る。なお、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径の上限値は、膜厚X(μm)に応じて調整することが好ましく、具体的には、膜厚X(μm)の樹脂シートの場合、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径はX-1(μm)以下であることが好ましい。前記樹脂シートの用途は特に限定されないが、例えば回路基板用途(特に樹脂組成物と銅箔とを積層した銅張積層板用途)や多層プリント配線板の絶縁層用途に使用することができる。これらの用途においては、薄膜樹脂シートを使用することで、熱抵抗を低下させたり、各種デバイスを小型化したりすることが可能である。 The resin composition of the present invention can also be suitably used for resin sheets, particularly resin sheets having a thickness of 5 to 30 μm. As described above, the resin composition containing the hexagonal boron nitride powder of the present invention exhibits high thermal conductivity even in a resin sheet with a thickness of 5 to 30 μm, as when it is filled in a gap of 5 to 30 μm. can be done. In addition, since coarse particles do not exist, a decrease in dielectric strength due to penetration of coarse particles into the sheet is suppressed, and high dielectric strength can be obtained. The upper limit of the grind gauge measurement particle size of the hexagonal boron nitride powder is preferably adjusted according to the film thickness X (μm). Specifically, in the case of a resin sheet with a film thickness X (μm), The grain size of the hexagonal boron nitride powder measured by a grind gauge is preferably X-1 (μm) or less. Although the use of the resin sheet is not particularly limited, it can be used, for example, as a circuit board (particularly as a copper-clad laminate obtained by laminating a resin composition and a copper foil) or as an insulating layer of a multilayer printed wiring board. In these applications, it is possible to reduce thermal resistance and miniaturize various devices by using a thin resin sheet.

銅張積層板用途においては、好適な樹脂として、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー、ふっ素樹脂、シアン酸エステル化合物、マレイミド化合物等を挙げることが出来る。この中でも衛星放送の受信機器や携帯電話等の電子通信機器に搭載される銅張積層板用途においては、高周波特性、耐熱性、耐候性、耐薬品性、撥水性に優れていることから、ふっ素樹脂が特に好適な樹脂として挙げられる。また、回路基板が鉛フリー半田を使用して製造される場合には、鉛フロー半田のリフロー温度が260℃程度であることから、耐熱性の高い液晶ポリマーを使用することが好適であり、耐熱性や難燃性により優れることから、サーモトロピック液晶ポリマーが特に好適である。 Suitable resins for use in copper clad laminates include epoxy resins, polyimide resins, liquid crystal polymers, fluorine resins, cyanate ester compounds, maleimide compounds, and the like. Among these, in the use of copper-clad laminates mounted in electronic communication equipment such as satellite broadcasting receivers and mobile phones, fluorine Resins are mentioned as particularly suitable resins. In addition, when the circuit board is manufactured using lead-free solder, the reflow temperature of lead flow solder is about 260° C., so it is preferable to use a liquid crystal polymer with high heat resistance. Thermotropic liquid crystal polymers are particularly preferred due to their superior toughness and flame retardancy.

また、銅張積層板用途においては、エポキシ樹脂及び/またはマレイミド化合物と、シアン酸エステル化合物とを使用することも好ましい形態として挙げることが出来る。このような樹脂組成とすることで、ピール強度や吸湿耐熱性に優れた樹脂組成物とすることが容易となる。この場合、エポキシ樹脂としては、ビフェニルアラルキル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂、多官能フェノール型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が難燃性や耐熱性の観点から好ましく、マレイミド化合物としては、2,2’-ビス{4-(4-マレイミドフェノキシ)-フェニル}プロパン、ビス(3-エチル-5-メチル-4-マレイミドフェニル)メタン及び前記式(B-1)で表されるマレイミド化合物、及び前記式(B-2)で表されるマレイミド化合物が、熱膨張率やガラス転移温度の観点から好ましく、シアン酸エステル化合物としては、フェノールノボラック型シアン酸エステル化合物、ビフェニルアラルキル型シアン酸エステル化合物、ナフトールアラルキル型シアン酸エステル化合物が、ガラス転移温度やめっき密着性の観点から好ましい。 Moreover, in the use of copper-clad laminates, it is also preferable to use an epoxy resin and/or a maleimide compound and a cyanate ester compound. By setting it as such a resin composition, it becomes easy to set it as the resin composition excellent in peel strength and moisture absorption heat resistance. In this case, as the epoxy resin, biphenyl aralkyl type epoxy resin, naphthylene ether type epoxy resin, polyfunctional phenol type epoxy resin, and naphthalene type epoxy resin are preferable from the viewpoint of flame retardancy and heat resistance. , 2′-bis{4-(4-maleimidophenoxy)-phenyl}propane, bis(3-ethyl-5-methyl-4-maleimidophenyl)methane and a maleimide compound represented by the above formula (B-1), and the maleimide compound represented by the above formula (B-2) is preferable from the viewpoint of the thermal expansion coefficient and the glass transition temperature. , and naphthol aralkyl-type cyanate ester compounds are preferred from the viewpoint of glass transition temperature and plating adhesion.

多層プリント配線板の絶縁層として使用する場合、樹脂としては、耐熱性と銅箔回路への接着性に優れることから、エポキシ樹脂を使用することが好ましい。エポキシ樹脂としては、温度20℃で液状のエポキシ樹脂と、温度20℃で固形状のエポキシ樹脂とを併用することが、優れた可撓性を有する樹脂組成物が得られると共に、絶縁層の破断強度が向上するため好ましい。好ましい温度20℃で液状のエポキシ樹脂としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂が挙げられる。好ましい温度20℃で固形状のエポキシ樹脂としては、4官能ナフタレン型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフチレンエーテル型エポキシ樹脂が挙げられる。温度20℃で液状のエポキシ樹脂と、温度20℃で固形状のエポキシ樹脂の配合比は、質量比で1:0.1~1:4の範囲が好ましく、1:0.8~1:2.5がより好ましい。 When used as an insulating layer of a multilayer printed wiring board, it is preferable to use an epoxy resin as the resin because of its excellent heat resistance and adhesiveness to copper foil circuits. As the epoxy resin, a combination of an epoxy resin that is liquid at a temperature of 20° C. and an epoxy resin that is solid at a temperature of 20° C. is used to obtain a resin composition having excellent flexibility and prevent breakage of the insulating layer. It is preferable because it improves the strength. Preferred examples of epoxy resins that are liquid at a temperature of 20° C. include bisphenol A-type epoxy resins, bisphenol F-type epoxy resins, and naphthalene-type epoxy resins. Preferred solid epoxy resins at a temperature of 20° C. include tetrafunctional naphthalene type epoxy resins, biphenyl type epoxy resins, and naphthylene ether type epoxy resins. The mixing ratio of the epoxy resin that is liquid at 20°C and the epoxy resin that is solid at 20°C is preferably in the range of 1:0.1 to 1:4, more preferably 1:0.8 to 1:2. .5 is more preferred.

以下、実施例によって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に
制限されるものではない。本発明における各種物性測定方法は、それぞれ以下のとおりである。
EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to examples below, but the present invention is not limited to these examples. Various physical property measuring methods in the present invention are as follows.

[湿式粒度分布測定]
日機装株式会社製:粒子径分布測定装置MT3000を使用して測定した。なお、測定サンプルは、以下に示す方法により調製した。まず、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中に六方晶窒化ホウ素粉末1gを分散させた。これを、レーザー回折散乱型粒度分布計を用いて粒度分布を測定した。このときに、凝集粒子を壊さないために、超音波処理等は行わずに測定した。得られた粒子径の体積頻度分布から、粒径2.0~5.0μm程度の粒子の存在割合を求めた。また、体積頻度の累積値が50%となるところの粒径の値をD50、95%となるところの粒径の値をD95、100%となるところの粒径の値をD100として求めた。
[Wet particle size distribution measurement]
Measured using a particle size distribution analyzer MT3000 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. In addition, the measurement sample was prepared by the method shown below. First, 20 g of ethanol was added as a dispersion medium to a 50 mL screw tube bottle, and 1 g of hexagonal boron nitride powder was dispersed in the ethanol. The particle size distribution of this was measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer. At this time, in order not to break the aggregated particles, the measurement was carried out without ultrasonic treatment or the like. From the obtained volume frequency distribution of particle diameters, the existence ratio of particles having a diameter of about 2.0 to 5.0 μm was determined. In addition, the value of the particle size at which the cumulative value of the volume frequency is 50% was determined as D50, the value of the particle size at which the cumulative value of the volume frequency was 95% was determined as D95, and the value of the particle size at which the cumulative value was 100% was determined as D100.

[超音波処理湿式粒度分布測定]
日機装株式会社製:粒子径分布測定装置MT3000を使用して測定した。なお、測定サンプルは、以下に示す方法により調製した。まず、50mLスクリュー管瓶にエタノール20gを分散媒として加え、エタノール中に六方晶窒化ホウ素粉末1gを分散させた。これを、レーザー回折散乱型粒度分布計を用いて粒度分布を測定した。このときに、凝集粒子を壊すために、90W20分の超音波処理を行った。得られた粒子径の体積頻度分布から、体積頻度の累積値が50%となるところの粒径の値をD50Sとして求めた。
[Ultrasonic treatment wet particle size distribution measurement]
Measured using a particle size distribution analyzer MT3000 manufactured by Nikkiso Co., Ltd. In addition, the measurement sample was prepared by the method shown below. First, 20 g of ethanol was added as a dispersion medium to a 50 mL screw tube bottle, and 1 g of hexagonal boron nitride powder was dispersed in the ethanol. The particle size distribution of this was measured using a laser diffraction scattering type particle size distribution analyzer. At this time, ultrasonic treatment was performed at 90 W for 20 minutes in order to break aggregated particles. From the obtained volume frequency distribution of particle diameters, the value of the particle diameter at which the cumulative value of the volume frequency is 50% was obtained as D50S.

[BET比表面積]
六方晶窒化ホウ素粉末のBET比表面積測定には、比表面積測定装置(島津製作所製:フローソーブ2-2300型)を用いて、BET法(窒素吸着1点法)により求めた
[酸素・炭素分析]
六方晶窒化ホウ素粉末の酸素濃度は、堀場製作所製:酸素/窒素分析装置EMGA-620を使用して測定した。六方晶窒化ホウ素粉末の炭素含有量は、炭素分析装置(堀場製作所製EMIA-110)で測定した。本発明の実施例の六方晶窒化ホウ素粉末は全て、酸素含有量が0.01~0.95質量%、炭素含有量が0.001~0.050質量%の範囲内であった。
[BET specific surface area]
BET specific surface area measurement of hexagonal boron nitride powder was obtained by BET method (nitrogen adsorption one-point method) using a specific surface area measuring device (manufactured by Shimadzu Corporation: Flowsorb 2-2300 type) [Oxygen/carbon analysis]
The oxygen concentration of the hexagonal boron nitride powder was measured using an oxygen/nitrogen analyzer EMGA-620 manufactured by Horiba. The carbon content of the hexagonal boron nitride powder was measured with a carbon analyzer (EMIA-110 manufactured by Horiba, Ltd.). All the hexagonal boron nitride powders of the examples of the present invention had an oxygen content within the range of 0.01-0.95% by weight and a carbon content within the range of 0.001-0.050% by weight.

[溶出ホウ素量]
150ccのビーカーに、0.04mol/Lの濃度の硫酸水溶液50g、六方晶窒化ホウ素粉末2gを投入し、振盪撹拌した後、120分静置した。その間、液の温度を25℃ に調整した。その後、得られた液中のホウ素をICP発光分光分析装置(THERMO FISHER社製iCAP6500)により分析して測定されたホウ素量をBに換算し、これを前記六方晶窒化ホウ素粉末の質量で除して溶出ホウ素量(ppm)を求め、六方晶窒化ホウ素粉末を構成する六方晶窒化ホウ素粒子表面における酸化ホウ素濃度とした。本発明の実施例の六方晶窒化ホウ素粉末は全て、不純物酸化ホウ素量が400ppm以下であった。
[Amount of eluted boron]
In a 150 cc beaker, 50 g of an aqueous sulfuric acid solution with a concentration of 0.04 mol/L and 2 g of hexagonal boron nitride powder were added, shaken and stirred, and allowed to stand for 120 minutes. During this time, the temperature of the liquid was adjusted to 25°C. After that, the amount of boron measured by analyzing the boron in the resulting liquid with an ICP emission spectrometer (iCAP6500 manufactured by THERMO FISHER) was converted to B 2 O 3 , which was the mass of the hexagonal boron nitride powder. to determine the amount of eluted boron (ppm), which was taken as the concentration of boron oxide on the surface of the hexagonal boron nitride particles constituting the hexagonal boron nitride powder. All the hexagonal boron nitride powders of the examples of the present invention had an impurity amount of boron oxide of 400 ppm or less.

[熱伝導率]
作製した樹脂シートの熱伝導率(W/m・K)を、熱拡散率(m/秒)×密度(kg/m)×比熱(J/kg・K)で求めた。熱拡散率は温度波熱分析法(アイフェイズ社製:ai-Phase Mobile u、ISO22007-3)、密度はアルキメデス法(メトラー・トレド社製:XS204V)、比熱は示差走査熱量計(DSC)法(リガク社製:Thermo Plus Evo DSC8230)で測定した。
[Thermal conductivity]
The thermal conductivity (W/m·K) of the produced resin sheet was obtained by thermal diffusivity (m 2 /sec) x density (kg/m 3 ) x specific heat (J/kg·K). Thermal diffusivity is measured by temperature wave thermal analysis (AI-Phase Mobile u, ISO22007-3), density is measured by Archimedes method (Mettler Toledo: XS204V), specific heat is measured by differential scanning calorimeter (DSC) method. (Rigaku: Thermo Plus Evo DSC8230).

[グラインドゲージ測定粒径]
JIS―K5600-2-5に準拠して、幅90mm、長さ240mm、最大深さ50μmのグラインドゲージ(粒ゲージ)を用いて評価した。六方晶窒化ホウ素粉末0.4gと、25℃での動粘度が1000cStのシリコーン樹脂(モメンティブ社製:Element14 PDMS 1000-J)4gとを、24mlのプラ軟こう壺に投入し、この軟こう壺を自転・公転ミキサー(株式会社シンキ―社製:ARE-310)で公転速度2000rpm、自転速度800rpmで2分間処理し、測定用ペーストを得た。グラインドゲージに測定用ペーストを載せ、スクレーパーを垂直に当てて溝の上をスライドさせ、顕著な斑点が現れ始める点を観察した。観察は2.5μm刻みで行い、溝を横切って3mmの幅に5個以上の粒子を含む最も大きな点を、グラインドゲージ測定粒径粒径を求めた。操作はn=6で行い、6回の平均値をグラインドゲージ測定粒径とした。
[Grind gauge measurement particle size]
Evaluation was made using a grind gauge (grain gauge) having a width of 90 mm, a length of 240 mm and a maximum depth of 50 μm in accordance with JIS-K5600-2-5. 0.4 g of hexagonal boron nitride powder and 4 g of a silicone resin (Element 14 PDMS 1000-J manufactured by Momentive) having a kinematic viscosity of 1000 cSt at 25° C. are put into a 24 ml plastic ointment pot, and the ointment pot is rotated. - Treated for 2 minutes with a revolution mixer (manufactured by Thinky Co., Ltd.: ARE-310) at a revolution speed of 2000 rpm and a rotation speed of 800 rpm to obtain a paste for measurement. A grind gauge was placed with the measuring paste and the scraper was applied vertically and slid over the grooves to observe the point at which noticeable spots began to appear. Observations were made in increments of 2.5 μm, and the largest point containing 5 or more particles in a width of 3 mm across the groove was the grind gauge measurement particle size. The operation was performed with n=6, and the average value of 6 times was taken as the grain size measured by grind gauge.

[アスペクト比]
六方晶窒化ホウ素一次粒子のアスペクト比は分析走査電子顕微鏡(日立ハイテクノロジーズ株式会社製:S-3400N)を用いて測定した。倍率10000倍の走査電子顕微鏡観察像から異なる六方晶窒化ホウ素一次粒子100個を無作為に選び、六方晶窒化ホウ素一次粒子の長径の長さ、厚みを測定してそれぞれのアスペクト比(長径の長さ/厚みの長さ)を算出し、その平均値をアスペクト比とした。その結果、全ての実施例と比較例において、原料六方晶窒化ホウ素及び六方晶窒化ホウ素のアスペクト比は、3~15の範囲にあった。
[aspect ratio]
The aspect ratio of the hexagonal boron nitride primary particles was measured using an analytical scanning electron microscope (manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation: S-3400N). Randomly select 100 different hexagonal boron nitride primary particles from a scanning electron microscope observation image at a magnification of 10000 times, measure the length and thickness of the major axis of the hexagonal boron nitride primary particles, and measure the aspect ratio (length of the major axis) length/thickness) was calculated, and the average value was taken as the aspect ratio. As a result, the aspect ratios of the starting hexagonal boron nitride and the hexagonal boron nitride were in the range of 3-15 in all the examples and comparative examples.

[スラリー粘度の測定]
原料六方晶窒化ホウ素スラリーを、粘度計(アズワン社:ASJ-8ST)を用いて、回転数3rpmで測定した。全ての実施例において、25℃における原料六方晶窒化ホウ素スラリーの粘度は1~60mPa・Sの範囲内であった。
[Measurement of slurry viscosity]
The starting hexagonal boron nitride slurry was measured using a viscometer (ASJ-8ST: AS ONE Co., Ltd.) at a rotation speed of 3 rpm. In all examples, the viscosity of the starting hexagonal boron nitride slurry at 25° C. was within the range of 1 to 60 mPa·S.

実施例1
酸化ホウ素50g、メラミン40g、無水硼砂80gを乳鉢を使用して混合した。この混合物を、黒鉛製タンマン炉を用いて、窒素ガス雰囲気下、1200℃まで昇温し、1200℃で12時間加熱することでメラミン法により窒化粉を得た。次いで、得られた窒化粉を石臼式磨砕機で解砕した後、ポリエチレン製の容器に投入し、窒化粉100gに対して100gの塩酸(37重量%HCl)と300gの純水を加えて酸スラリーを調整し、8時間撹拌することで酸による洗浄を行った。酸による洗浄後、ブフナー漏斗を用いて酸スラリーを濾過した後に、窒化粉の10倍量(重量比)以上の純水を用いて水スラリーを調整して洗浄を行った後、吸引濾過により窒化粉の水分率が40重量%以下になるまで脱水を行った後、200℃で12時間真空乾燥させた。乾燥後に得られた粉末を目開き90μmの篩にかけて、原料六方晶窒化ホウ素粉末を得た。
4質量%原料六方晶窒化ホウ素スラリー(六方晶窒化ホウ素粉末:純水=1質量:25質量)を10L準備して、アコージャパン株式会社製スラリースクリーナーを用いて、内側でスクリュー回転数:50Hz、回転角度40°で回転させた目開き10μmのナイロン円筒フィルターにまず、純水を浸漬させるため、5L通水し、その後前記原料六方晶窒化ホウ素スラリーを投入し、1L/分の速度で湿式分級処理を行った。フィルター通過スラリーを濾別し、脱水ケーキとし、上記脱水ケーキを200℃で真空乾燥し、目的とする六方晶窒化ホウ素粉末を得た。なお、フィルター上に残留した粉末とフィルターを通過しなかったスラリーを乾燥させて得られた粉末は、原料六方晶窒化ホウ素粉末に対して5質量%未満であり、原料六方晶窒化ホウ素粉末の95質量%以上は、10μmフィルターを通過した。製造条件と得られた六方晶窒化ホウ素粉末の評価結果を表1~3に示す。
Example 1
50 g of boron oxide, 40 g of melamine and 80 g of anhydrous borax were mixed using a mortar. This mixture was heated to 1200° C. in a nitrogen gas atmosphere using a graphite Tammann furnace, and heated at 1200° C. for 12 hours to obtain nitrided powder by the melamine method. Next, the obtained nitrided powder was pulverized with a stone mill grinder, put into a polyethylene container, and added with 100 g of hydrochloric acid (37% by weight HCl) and 300 g of pure water to 100 g of the nitrided powder to obtain an acidified powder. A slurry was prepared and stirred for 8 hours for acid washing. After washing with acid, the acid slurry is filtered using a Buchner funnel, and then washed by adjusting the water slurry using pure water of 10 times the amount (weight ratio) or more of the nitriding powder, and then nitriding by suction filtration. After dehydration was carried out until the moisture content of the powder became 40% by weight or less, it was vacuum-dried at 200° C. for 12 hours. The powder obtained after drying was passed through a sieve with an opening of 90 μm to obtain raw material hexagonal boron nitride powder.
10 L of 4% by mass raw material hexagonal boron nitride slurry (hexagonal boron nitride powder: pure water = 1 mass: 25 mass) was prepared, and a slurry screener manufactured by Accor Japan Co., Ltd. was used to rotate the screw inside at 50 Hz. , First, 5 L of pure water is passed through a nylon cylindrical filter with an opening of 10 μm rotated at a rotation angle of 40 °, and then the raw material hexagonal boron nitride slurry is added. Wet at a rate of 1 L / min. A classification process was performed. The filter-passed slurry was filtered to obtain a dehydrated cake, and the dehydrated cake was vacuum-dried at 200° C. to obtain the intended hexagonal boron nitride powder. In addition, the powder obtained by drying the powder remaining on the filter and the slurry that did not pass through the filter is less than 5% by mass with respect to the raw material hexagonal boron nitride powder, and 95% of the raw material hexagonal boron nitride powder. % by weight and above passed through a 10 μm filter. Tables 1 to 3 show the production conditions and the evaluation results of the obtained hexagonal boron nitride powder.

実施例2~7
表1に示すように各条件を変更した以外は実施例1と同様に行った。製造条件と得られた六方晶窒化ホウ素粉末の評価結果を表1~3に示す。
Examples 2-7
The procedure was carried out in the same manner as in Example 1, except that each condition was changed as shown in Table 1. Tables 1 to 3 show the production conditions and the evaluation results of the obtained hexagonal boron nitride powder.

比較例1~4
表1に示すように各条件を変更した以外は実施例1と同様に行った。製造条件と得られた六方晶窒化ホウ素粉末の評価結果を表1~3に示す。
Comparative Examples 1-4
The procedure was carried out in the same manner as in Example 1, except that each condition was changed as shown in Table 1. Tables 1 to 3 show the production conditions and the evaluation results of the obtained hexagonal boron nitride powder.

比較例5
市販のBN粉末を表1に示すように実施例1と同様に湿式分級処理を行った。製造条件と得られた六方晶窒化ホウ素粉末の評価結果を表1~3に示す。
Comparative example 5
As shown in Table 1, commercially available BN powder was subjected to wet classification in the same manner as in Example 1. Tables 1 to 3 show the production conditions and the evaluation results of the obtained hexagonal boron nitride powder.

比較例6
スラリー濃度を15質量%に変更した以外は実施例1と同様に行った。比較例6では、スラリー濃度が15質量%以上と大きく、スラリーがスクリーンをほとんど通過せず、本発明の六方晶窒化ホウ素粉末を得ることが出来なかった。
Comparative example 6
The procedure of Example 1 was repeated except that the slurry concentration was changed to 15% by mass. In Comparative Example 6, the slurry concentration was as high as 15% by mass or more, the slurry hardly passed through the screen, and the hexagonal boron nitride powder of the present invention could not be obtained.

以下のように、実施例1~7、比較例1~5で得られた六方晶窒化ホウ素粉末をエポキシ樹脂に充填し、樹脂組成物を作製し、熱伝導率の評価を行った。硬化性エポキシ樹脂(三菱化学株式会社製JER828)100質量部と、硬化剤(イミダゾール系硬化剤、四国化成株式会社製キュアゾール2E4MZ)5質量部と、溶媒としてメチルエチルケトン210質量部とを混合したワニス状混合物を準備した後、前記ワニス状混合物と前記六方晶窒化ホウ素粉末とを、樹脂35体積%、六方晶窒化ホウ素粉末65体積%となるように、自転・公転ミキサー(倉敷紡績株式会社製MAZERUSTAR)にて混合して樹脂複合体混合物を得た。 As described below, the hexagonal boron nitride powders obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5 were filled in an epoxy resin to prepare a resin composition, and thermal conductivity was evaluated. A varnish-like mixture of 100 parts by mass of a curable epoxy resin (JER828 manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.), 5 parts by mass of a curing agent (imidazole-based curing agent, Curesol 2E4MZ manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.), and 210 parts by mass of methyl ethyl ketone as a solvent. After preparing the mixture, the varnish-like mixture and the hexagonal boron nitride powder are mixed so that the resin becomes 35% by volume and the hexagonal boron nitride powder is 65% by volume. to obtain a resin composite mixture.

上記樹脂複合体混合物を、テスター産業社製自動塗工機PI-1210を用いて、PETフィルム上に厚み25μm程度に塗工した後、乾燥させ、溶媒を除去した。次いで、2枚を貼り合わせ、減圧下、温度:200℃、圧力:5MPa、保持時間:30分の条件で硬化させ、膜厚30μmの樹脂シートを作製した。また、実施例5で作製した六方晶窒化ホウ素粉末を配合した樹脂組成物に関しては、膜厚10μmの樹脂シートも同様に作製し、熱伝導率を測定した。該樹脂シートの熱伝導率を測定した結果を表4に示す。 The resin composite mixture was coated on a PET film to a thickness of about 25 μm using an automatic coater PI-1210 manufactured by Tester Sangyo Co., Ltd., and then dried to remove the solvent. Then, the two sheets were bonded together and cured under reduced pressure under the conditions of temperature: 200° C., pressure: 5 MPa, holding time: 30 minutes, to prepare a resin sheet with a thickness of 30 μm. Moreover, regarding the resin composition containing the hexagonal boron nitride powder produced in Example 5, a resin sheet having a film thickness of 10 μm was produced in the same manner, and the thermal conductivity was measured. Table 4 shows the results of measuring the thermal conductivity of the resin sheet.

Figure 0007175413000004
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Figure 0007175413000005
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Figure 0007175413000006
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Figure 0007175413000007
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前記試験結果より、2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上である実施例1~7、比較例1~3の六方晶窒化ホウ素粉末を含有する樹脂組成物は、膜厚10~30μmの樹脂シートにおいて、高い熱伝導率が得られた。前記試験結果は、樹脂シートの熱伝導率を測定したものであるが、同程度の厚みに充填した封止材料はシート状の形状で存在することとなり、シートと封止材料で熱伝導パス形成の機構は共通するため、2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上である六方晶窒化ホウ素粉末を含有する樹脂組成物は、封止材料として10~30μmの間隙に充填した場合でも、樹脂シートの場合と同様に、高い熱伝導率が得られると言える。

From the test results, the resin compositions containing hexagonal boron nitride powders of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, in which the ratio of particles of 2.0 to 5.0 μm is 50% by volume or more, have a film thickness A high thermal conductivity was obtained with a resin sheet having a thickness of 10 to 30 μm. The above test results are obtained by measuring the thermal conductivity of the resin sheet, but the sealing material filled to the same thickness exists in a sheet-like shape, and the sheet and the sealing material form a thermal conduction path. Since the mechanism is common, a resin composition containing hexagonal boron nitride powder in which the ratio of particles of 2.0 to 5.0 μm is 50% by volume or more is used as a sealing material. Even in this case, it can be said that high thermal conductivity can be obtained as in the case of the resin sheet.

前記実施例1~7、比較例1~6で得られた六方晶窒化ホウ素粉末をエポキシ樹脂に充填し、樹脂組成物を作製し、間隙浸透性の評価を行った。六方晶窒化ホウ素粉末0.85gと、液状エポキシ樹脂(日鉄ケミカル&マテリアル株式製YDF-8170C)3gとを、24mlのプラ軟こう壺に投入し、この軟こう壺を自転・公転ミキサー(株式会社シンキ―社製:ARE-310)で公転速度2000rpm、自転速度800rpmで2分間処理し、樹脂組成物を得た。スライドガラス2枚(76x26mm、厚み1.0mm)を、幅1cmで所定の厚みの間隙が出来るように、両面テープ(日東電工製両面テープNO.5603=30μm、NO.5601=10μm)で調整して張り合わせ、ホットプレート(ASONE HHP-170D)で3分間、100℃に加熱した後、上記樹脂組成物を0.005~0.01g滴下し、間隙浸透性試験を行った。間隙浸透試験は、浸透開始1分間後の間隙浸透距離を定規で測定した。浸透しなければ×とした。結果を表3に示す。 The hexagonal boron nitride powders obtained in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6 were filled in an epoxy resin to prepare a resin composition, which was evaluated for interstitial permeability. 0.85 g of hexagonal boron nitride powder and 3 g of liquid epoxy resin (YDF-8170C manufactured by Nippon Steel Chemical & Material Co., Ltd.) are put into a 24 ml plastic ointment pot, and this ointment pot is placed in a rotation/revolution mixer (Shinki Co., Ltd.). - company: ARE-310) at a revolution speed of 2000 rpm and a rotation speed of 800 rpm for 2 minutes to obtain a resin composition. Two glass slides (76 x 26 mm, thickness 1.0 mm) were adjusted with double-sided tape (Nitto Denko double-sided tape NO.5603 = 30 µm, NO.5601 = 10 µm) so that a gap with a width of 1 cm and a predetermined thickness was formed. After heating to 100° C. for 3 minutes on a hot plate (ASONE HHP-170D), 0.005 to 0.01 g of the above resin composition was added dropwise to conduct a gap permeability test. In the pore penetration test, the pore penetration distance was measured with a ruler 1 minute after the initiation of penetration. If it did not permeate, it was marked as x. Table 3 shows the results.

前記試験結果より、樹脂と六方晶窒化ホウ素粉末からなる樹脂組成物において、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径が間隙サイズよりも小さい場合、浸透性が格段に高くなることが分かる。このことから、六方晶窒化ホウ素粉末のグラインドゲージ測定粒径を、封止材料を充填する間隙のサイズ以下とすることで、封止材料を間隙に充填する際に詰まりが発生しにくく、充填ムラやボイド、成形不良が発生するなどの問題を高度に防止することが可能であると言える。 From the test results, it can be seen that in a resin composition comprising a resin and hexagonal boron nitride powder, when the grind gauge measured particle size of the hexagonal boron nitride powder is smaller than the pore size, the permeability is significantly increased. For this reason, by setting the grind gauge measurement particle size of the hexagonal boron nitride powder to be equal to or less than the size of the gap to be filled with the sealing material, clogging is less likely to occur when the gap is filled with the sealing material, and filling unevenness. It can be said that it is possible to prevent problems such as occurrence of voids, voids, and molding defects to a high degree.

Claims (7)

湿式粒度分布測定における2.0~5.0μmの粒子の割合が50体積%以上、グラインドゲージ測定粒径が29μm以下であることを特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末。 A hexagonal boron nitride powder characterized by having a proportion of particles of 2.0 to 5.0 μm in wet particle size distribution measurement of 50% by volume or more and a particle size measured by grind gauge of 29 μm or less. 比表面積が6.0~12.0m/gである、請求項1記載の六方晶窒化ホウ素粉末。 The hexagonal boron nitride powder according to claim 1, having a specific surface area of 6.0-12.0 m 2 /g. グラインドゲージ測定粒径(μm)/湿式粒度分布測定D100(μm)が1.0~2.3である、請求項1または2記載の六方晶窒化ホウ素粉末。 3. The hexagonal boron nitride powder according to claim 1, wherein the particle size (μm) measured by grind gauge/the D100 (μm) measured by wet particle size distribution is 1.0 to 2.3. X(μm)の間隙に充填する封止材料用フィラーであり(ただし、Xは10~30μmの範囲である)、前記グラインドゲージ測定粒径の上限がX-1(μm)であることを特徴とする請求項1または2記載の六方晶窒化ホウ素粉末。 It is a filler for a sealing material that is filled in a gap of X (μm) (where X is in the range of 10 to 30 μm), and the upper limit of the grain size measured by the grind gauge is X-1 (μm). The hexagonal boron nitride powder according to claim 1 or 2. 請求項4記載の六方晶窒化ホウ素粉末と樹脂とを含有する樹脂組成物からなる、X(μm)の間隙充填用途の封止材料。 A sealing material for filling gaps of X (μm), comprising a resin composition containing the hexagonal boron nitride powder according to claim 4 and a resin. 湿式粒度分布測定D50が2.0~4.0μmの原料六方晶窒化ホウ素粉末が含有割合14質量%以下で溶媒に分散した六方晶窒化ホウ素スラリーを、目開き5μm~15μmのフィルターを通過させて処理する工程を含む、六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法。 A hexagonal boron nitride slurry in which raw material hexagonal boron nitride powder with a wet particle size distribution measurement D50 of 2.0 to 4.0 μm is dispersed in a solvent at a content ratio of 14% by mass or less is passed through a filter with an opening of 5 μm to 15 μm. A method for producing hexagonal boron nitride powder, comprising the step of treating. 前記フィルターを通過させる工程は、内側でスクリューを回転させた円筒フィルターに原料六方晶窒化ホウ素スラリーを投入する工程を含むことを特徴とする、請求項6記載の六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法。 7. The method for producing hexagonal boron nitride powder according to claim 6, wherein the step of passing through the filter includes a step of charging the raw material hexagonal boron nitride slurry into a cylindrical filter with a screw rotating inside.
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