JP7241248B2

JP7241248B2 - 窒化ホウ素粒子、樹脂組成物、及び樹脂組成物の製造方法

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Publication number: JP7241248B2
Application number: JP2022544004A
Authority: JP
Inventors: 祐輔佐々木; 建治宮田; 道治中嶋
Original assignee: Denka Co Ltd; Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2020-08-20
Filing date: 2021-08-19
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2041-08-19
Also published as: KR20230051671A; JP2023060177A; WO2022039239A1; US20240025741A1; JPWO2022039239A1; CN115697898A

Description

本開示は、窒化ホウ素粒子、樹脂組成物、及び樹脂組成物の製造方法に関する。

窒化ホウ素は、潤滑性、高熱伝導性、及び絶縁性を有しており、固体潤滑材、離型材、化粧料の原料、放熱材、並びに、耐熱性及び絶縁性を有する焼結体等の種々の用途に利用されている。

例えば、特許文献１には、樹脂に充填して得られる樹脂組成物に高い熱伝導性と高い絶縁耐力を付与することが可能な六方晶窒化ホウ素粉末として、六方晶窒化ホウ素の一次粒子からなる凝集粒子を含み、ＢＥＴ比表面積が０．７～１．３ｍ^２／ｇであり、且つ、ＪＩＳＫ５１０１－１３－１に基づき測定される吸油量が８０ｇ／１００ｇ以下であることを特徴とする六方晶窒化ホウ素粉末が開示されている。

特開２０１６－１６０１３４号公報

本発明の主な目的は、新規な窒化ホウ素粒子を提供することである。

本発明の一側面は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する、窒化ホウ素粒子である。

上記一端から上記他端に向かう方向の長さが８０μｍ以上であってよい。

本発明の他の一側面は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する複数の部分を備え、上記複数の部分同士が上記他端側で結合している、窒化ホウ素粒子である。

上記複数の部分における上記一端から上記他端に向かう方向の長さが８０μｍ以上であってよい。

本発明の他の一側面は、上記窒化ホウ素粒子と、樹脂と、を含有する樹脂組成物である。

本発明の他の一側面は、上記窒化ホウ素粒子を用意する工程と、上記窒化ホウ素粒子を樹脂と混合する工程と、を備える、樹脂組成物の製造方法である。この樹脂組成物の製造方法は、上記窒化ホウ素粒子を粉砕する工程を更に備えてよい。

本発明の一側面によれば、新規な窒化ホウ素粒子を提供することができる。

実施例１の窒化ホウ素粒子のＸ線回折測定結果のグラフである。実施例１の窒化ホウ素粒子のＳＥＭ画像である。実施例２の窒化ホウ素粒子のＳＥＭ画像である。実施例３の窒化ホウ素粒子のＳＥＭ画像である。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。本発明の一実施形態は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する、窒化ホウ素粒子（この窒化ホウ素粒子を窒化ホウ素粒子Ａと呼ぶ）である。

本明細書において、窒化ホウ素粒子Ａの一端から他端に向かう方向を軸方向、当該軸方向に対して垂直な方向を径方向とする。また、本明細書において、窒化ホウ素粒子Ａの径とは、窒化ホウ素粒子の径方向の大きさを意味する。

従来の窒化ホウ素粒子は鱗片状、球状、又は不規則な形状であるのに対して、一実施形態に係る窒化ホウ素粒子Ａは、窒化ホウ素粒子の一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる。そのため、窒化ホウ素粒子Ａの軸方向において重心が他端側に位置するようになるため、窒化ホウ素粒子Ａは、放熱材（放熱シート）に用いられたときに、一端側（径が相対的に小さい側）を上に、他端側（径が相対的に大きい側）を下にして、放熱材の厚み方向に立ちやすくなると考えられる。したがって、この窒化ホウ素粒子Ａは、放熱材に好適に用いることができる。なお、窒化ホウ素粒子Ａの用途として放熱材を例示したが、この窒化ホウ素粒子Ａは、放熱材に限らず種々の用途に利用できる。

窒化ホウ素粒子Ａが上記の形状を有することは、窒化ホウ素粒子ＡをＳＥＭで観察したときの観察画像において、窒化ホウ素粒子Ａの軸方向に等間隔の１０箇所における窒化ホウ素粒子Ａの径を窒化ホウ素粒子Ａの一端から他端に向けて順にＡ_１、Ａ_２、・・・、Ａ_１０（窒化ホウ素粒子Ａの一端の径をＡ_１、他端の径をＡ_１０）としたときに、Ａ_１、Ａ_２、・・・、Ａ_１０が徐々に大きくなることにより確認できる。窒化ホウ素粒子Ａの径Ａ_ｎ（ｎは２～１０の整数）は、Ａ_２～Ａ_１０の９箇所すべてにおいて、径Ａ_ｎ－１よりも大きくなることが好ましいが、９箇所中の８箇所においてＡ_ｎがＡ_ｎ－１よりも大きくなっていればよい。窒化ホウ素粒子Ａの径の測定は、ＳＥＭ画像を画像解析ソフトウェア（例えば、株式会社マウンテック製の「Ｍａｃ－ｖｉｅｗ」）に取り込んで行ってもよい。

窒化ホウ素粒子Ａの径Ａ_１０が、窒化ホウ素粒子Ａの径Ａ_１に対して大きいほど、窒化ホウ素粒子Ａの軸方向において重心がより他端側に位置するようになる。そのため、例えば、窒化ホウ素粒子Ａを樹脂と混合して放熱材としたときに、窒化ホウ素粒子Ａが放熱材の厚み方向により立ちやすくなるため、放熱材は優れた熱伝導率を有すると考えられる。窒化ホウ素粒子Ａの径Ａ_１０は、窒化ホウ素粒子Ａの径Ａ_１に対して、１．２倍以上、１．４倍以上、１．６倍以上、１．８倍以上、又は２倍以上であってよく、１０倍以下、８倍以下、又は６倍以下であってよい。

窒化ホウ素粒子Ａの軸方向の最大長さは、８０μｍ以上、１００μｍ以上、１２５μｍ以上、１５０μｍ以上、１７５μｍ以上、２００μｍ以上、２２５μｍ以上、２５０μｍ以上、３００μｍ以上、又は３５０μｍ以上であってよく、５００μｍ以下であってよい。窒化ホウ素粒子Ａの最大長さの測定は、ＳＥＭ画像を画像解析ソフトウェア（例えば、株式会社マウンテック製の「Ｍａｃ－ｖｉｅｗ」）に取り込んで行ってもよい。

窒化ホウ素粒子Ａの軸方向の長さが大きいことで、例えば、窒化ホウ素粒子Ａが上述したように放熱材の厚み方向に立ったときに、放熱材の厚さ方向に並ぶ窒化ホウ素粒子の数が少なくなり、窒化ホウ素粒子間での伝熱ロスが小さくなる。そのため、放熱材は、優れた熱伝導率を有すると考えられる。

窒化ホウ素粒子Ａの径の最大値は、５０μｍ以上、８０μｍ以上、１００μｍ以上、１２５μｍ以上、１５０μｍ以上、１７５μｍ以上、２００μｍ以上、２２５μｍ以上、２５０μｍ以上、３００μｍ以上、又は３５０μｍ以上であってよく、５００μｍ以下であってよい。

窒化ホウ素粒子Ａの径の最小値は、１μｍ以上、２μｍ以上、５μｍ以上、１０μｍ以上、１５μｍ以上、又は２０μｍ以上であってよく、１００μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、６０μｍ以下、５０μｍ以下、又は４０μｍ以下であってよい。

窒化ホウ素粒子Ａの径の平均値（上記径Ａ_１～Ａ_１０の平均値）は、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、２５μｍ以上、３０μｍ以上、４０μｍ以上、又は５０μｍ以上であってよく、２００μｍ以下、１５０μｍ以下、１００μｍ以下、８０μｍ以下、７０μｍ以下、又は６０μｍ以下であってよい。

窒化ホウ素粒子Ａのアスペクト比は、１．１以上、１．２以上、１．３以上、１．４以上、１．５以上、２．０以上、３．０以上、５．０以上、又は７．０以上であってよく、１２．０以下、１０．０以下、９．５以下、９．０以下、８．０以下であってよい。窒化ホウ素粒子Ａのアスペクト比は、窒化ホウ素粒子Ａの軸方向の最大長さ（Ｌ_１）と、窒化ホウ素粒子Ａの上記径Ａ_１～Ａ_１０の平均値（Ｌ_２）との比（Ｌ_１／Ｌ_２）として定義される。

窒化ホウ素粒子Ａのアスペクト比が大きいほど、窒化ホウ素粒子Ａはより細長い形状を有する。そのため、例えば、窒化ホウ素粒子Ａを樹脂と混合して放熱材としたときに、窒化ホウ素粒子Ａは他の窒化ホウ素粒子と重なりやすくなる。さらに、窒化ホウ素粒子Ａが他の窒化ホウ素粒子と重なるとき、細長形状を有する窒化ホウ素粒子Ａが斜めになるように重なると考えられる。したがって、放熱材の厚さ方向に並ぶ窒化ホウ素粒子の数が少なくなり、窒化ホウ素粒子間での伝熱ロスが小さくなるため、放熱材は優れた熱伝導性を有すると考えられる。

窒化ホウ素粒子Ａは、中実又は中空であってよい。窒化ホウ素粒子Ａが中空である場合、窒化ホウ素粒子Ａは、窒化ホウ素により形成される外殻部と、外殻部に囲われた中空部とを有してよい。中空部は、窒化ホウ素粒子Ａの軸方向に伸びていてよく、窒化ホウ素粒子Ａの外観形状と略相似形の形状であってもよい。この場合、窒化ホウ素粒子Ａは、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなるチューブ状の窒化ホウ素粒子ということもできる。

窒化ホウ素粒子Ａの一端及び他端の一方又は両方が開口端であってよい。当該開口端は、上述した中空部と連通していてよい。窒化ホウ素粒子Ａが中空であり、窒化ホウ素粒子Ａの一端及び他端の少なくとも一方が開口端であることにより、例えば、窒化ホウ素粒子Ａを樹脂と混合して放熱材として用いたときに、窒化ホウ素粒子Ａよりも軽い樹脂が中空部に充填されることで、熱伝導率を有しつつ放熱材の軽量化が期待できる。

他の一実施形態において、窒化ホウ素粒子は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する複数の部分を備え、複数の部分同士が他端側で結合している、窒化ホウ素粒子（この窒化ホウ素粒子を窒化ホウ素粒子Ｂと呼ぶ）であってよい。

窒化ホウ素粒子Ｂにおいて、各部分の一端から他端に向かう方向を軸方向、当該軸方向に対して垂直な方向を径方向とする。窒化ホウ素粒子Ｂの各部分が上記の形状を有することは、上述した窒化ホウ素粒子Ａの形状の確認方法と同様の方法であってよい。窒化ホウ素粒子Ｂの各部分の軸方向の最大長さ等は、上述した窒化ホウ素粒子Ａの軸方向の最大長さ等として説明した範囲と同じであってよい。

従来の窒化ホウ素粒子は鱗片状、球状、又は不規則な形状であるのに対して、一実施形態に係る窒化ホウ素粒子Ｂは、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する複数の部分を備え、複数の部分同士が他端側で結合している。そのため、窒化ホウ素粒子Ｂの重心が他端側（複数の部分同士が結合している側）に位置するようになるため、窒化ホウ素粒子Ｂは、放熱材（放熱シート）に用いられたときに、他端側を下にして、放熱材の厚み方向に立ちやすくなると考えられる。したがって、この窒化ホウ素粒子Ｂも、放熱材に好適に用いることができる。なお、この窒化ホウ素粒子Ｂも、放熱材に限らず種々の用途に利用できる。

窒化ホウ素粒子Ｂは、中実又は中空であってよい。窒化ホウ素粒子Ｂが中空である場合、窒化ホウ素粒子Ｂは、窒化ホウ素により形成される外殻部と、外殻部に囲われた中空部とを有してよい。中空部は、窒化ホウ素粒子Ｂの複数の部分のうち１つの部分おいて軸方向に伸びていてよく、複数の部分のうち２以上の部分において軸方向に伸びていてよい。中空部は、窒化ホウ素粒子Ｂの各部分の外観形状と略相似形の形状であってもよい。中空部が窒化ホウ素粒子Ｂの複数の部分において軸方向に伸びている場合、窒化ホウ素粒子Ｂは、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなるチューブ形状を有する複数の部分を備え、複数の部分同士が他端側で結合している、窒化ホウ素粒子ということもできる。

窒化ホウ素粒子Ｂの複数の部分は、それぞれ、一端及び他端の一方又は両方が開口端であってよい。当該開口端は、上述した中空部と連通していてよい。窒化ホウ素粒子Ｂが中空であり、窒化ホウ素粒子Ｂの一端及び他端の少なくとも一方が開口端であることにより、例えば、窒化ホウ素粒子Ｂを樹脂と混合して放熱材として用いたときに、窒化ホウ素粒子Ｂよりも軽い樹脂が中空部に充填されることで、熱伝導率を有しつつ放熱材の軽量化が期待できる。

上述した窒化ホウ素粒子（窒化ホウ素粒子Ａ及び窒化ホウ素粒子Ｂ）は、実質的に窒化ホウ素のみからなってよい。上述した窒化ホウ素粒子が実質的に窒化ホウ素のみからなることは、Ｘ線回折測定において、窒化ホウ素に由来するピークのみが検出されることにより確認できる。

続いて、上述した窒化ホウ素粒子（窒化ホウ素粒子Ａ及び窒化ホウ素粒子Ｂ）の製造方法について以下に説明する。上述した窒化ホウ素粒子は、例えば、炭素材料で形成された容器内に、炭化ホウ素、窒化ホウ素及びホウ酸を含有する混合物と、炭素材料で形成された基材とを配置する工程（配置工程）と、容器内を窒素雰囲気にした状態で加熱及び加圧することにより、基材上に窒化ホウ素粒子を生成させる工程（生成工程）と、を備える窒化ホウ素粒子の製造方法により製造することができる。本発明の他の一実施形態は、このような窒化ホウ素粒子の製造方法である。

炭素材料で形成された容器は、上記混合物及び基材を収容できるような容器である。当該容器は、例えばカーボンルツボであってよい。容器は、好ましくは、開口部に蓋をすることにより、気密性を高められるような容器である。配置工程では、例えば、混合物を容器内の底部に配置し、基材を容器内の側壁面や蓋の内側に固定するように配置してよい。炭素材料で形成された基材は、例えば、シート状、板状、又は棒状であってよい。炭素材料で形成された基材は、例えば、カーボンシート（グラファイトシート）、カーボン板、又はカーボン棒であってよい。

上記混合物と基材表面との距離を調整することで、上述した窒化ホウ素粒子の一端の径を調整することができる。上記混合物と基材表面との距離が遠い（例えば、２．０ｃｍ以上である）場合、窒化ホウ素粒子の一端の径が、他端の径の半分以下となる傾向がある。

混合物中の炭化ホウ素は、例えば粉末状（炭化ホウ素粉末）であってよい。混合物中の窒化ホウ素は、例えば粉末状（窒化ホウ素粉末）であってよい。混合物中のホウ酸は、例えば粉末状（ホウ酸粉末）であってよい。混合物は、例えば、炭化ホウ素粉末と、窒化ホウ素粉末と、ホウ酸粉末と、を公知の方法で混合することにより得られる。

炭化ホウ素粉末は、公知の製造方法により製造することができる。炭化ホウ素粉末の製造方法としては、例えば、ホウ酸とアセチレンブラックとを混合した後、不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気中で、１８００～２４００℃にて、１～１０時間加熱し、塊状の炭化ホウ素粒子を得る方法が挙げられる。この方法により得られた塊状の炭化ホウ素粒子を、粉砕、篩分け、洗浄、不純物除去、乾燥等を適宜行うことで炭化ホウ素粉末を得ることができる。

塊状の炭素ホウ素粒子の粉砕時間を調整することによって、炭化ホウ素粉末の平均粒子径を調整することができる。炭化ホウ素粉末の平均粒子径は、５μｍ以上、７μｍ以上、又は１０μｍ以上であってよく、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８０μｍ以下、又は７０μｍ以下であってよい。炭化ホウ素粉末の平均粒子径は、レーザー回折散乱法により測定することができる。

窒化ホウ素粉末は、公知の製造方法により製造することができる。窒化ホウ素粉末の製造方法としては、例えば、ホウ酸又は酸化ホウ素と、メラミンと、水とを混合し、その混合物から濾過、遠心分離、乾燥等の方法により水を除去したのち、非酸化性ガス雰囲気下で焼成することで窒化ホウ素粉末を得ることができる。

窒化ホウ素粉末の平均粒子径は、５μｍ以上、７μｍ以上、又は１０μｍ以上であってよく、１００μｍ以下、９０μｍ以下、８０μｍ以下、又は７０μｍ以下であってよい。窒化ホウ素粉末の平均粒子径は、レーザー回折散乱法により測定することができる。

炭化ホウ素と窒化ホウ素とホウ酸との混合比率は、適宜選択できる。混合物中の窒化ホウ素の含有量は、炭化ホウ素の膨張によって混合物と基材表面との距離が変化することを抑制する観点から、炭化ホウ素１００質量部に対して、好ましくは５０質量部以上であり、より好ましくは７０質量部以上であり、更に好ましくは８０質量部以上であり、１５０質量部以下、１２０質量部以下、又は１００質量部以下であってよい。混合物中のホウ酸の含有量は、窒化ホウ素粒子が大きくなりやすい観点から、炭化ホウ素１００質量部に対して、好ましくは２質量部以上であり、より好ましくは５質量部以上であり、更に好ましくは８質量部以上であり、１００質量部以下、９０質量部以下、又は８０質量部以下であってよい。混合物中のホウ酸の含有量が、混合物の全質量を基準として、１０質量％以上であるときに、窒化ホウ素粒子Ｂが生成しやすい。

炭化ホウ素、窒化ホウ素及びホウ酸を含有する混合物は、他の成分を更に含有してもよい。他の成分としては、炭化ケイ素、炭素、酸化鉄等が挙げられる。炭化ホウ素、窒化ホウ素及びホウ酸を含有する混合物が炭化ケイ素を更に含むことで、開口端を有さない窒化ホウ素粒子を得やすくなる。

容器内は、例えば９５体積％以上の窒素ガスを含む窒素雰囲気となっている。窒素雰囲気中の窒素ガスの含有量は、好ましくは９５体積％以上であり、より好ましくは９９．９体積％以上であり、実質的に１００体積％であってよい。窒素雰囲気中に、窒素ガスに加えて、アンモニアガス等が含まれてもよい。

加熱温度は、窒化ホウ素粒子が大きくなりやすい観点から、好ましくは１４５０℃以上であり、より好ましくは１６００℃以上であり、更に好ましくは１８００℃以上である。加熱温度は、２４００℃以下、２３００℃以下、又は２２００℃以下であってよい。

加圧する際の圧力は、窒化ホウ素粒子が大きくなりやすい観点から、好ましくは０．３ＭＰａ以上であり、より好ましくは０．６ＭＰａ以上である。加圧する際の圧力は、１．０ＭＰａ以下、又は０．９ＭＰａ以下であってよい。

加熱及び加圧を行う時間は、窒化ホウ素粒子が大きくなりやすい観点から、好ましくは３時間以上であり、より好ましくは５時間以上である。加熱及び加圧を行う時間は、４０時間以下、又は３０時間以下であってよい。

この製造方法によれば、上述した窒化ホウ素粒子が炭素材料で形成された基材上に生成する。したがって、基材上の窒化ホウ素粒子を回収することにより、窒化ホウ素粒子が得られる。基材上に生成した粒子が窒化ホウ素粒子であることは、当該粒子の一部を基材から回収し、回収した粒子についてＸ線回折測定を行い、窒化ホウ素に由来するピークが検出されることにより確認できる。

以上のようにして得られる窒化ホウ素粒子に対して、特定の範囲の最大長さを有する窒化ホウ素粒子のみが得られるように分級する工程（分級工程）を実施してもよい。

以上のようにして得られる窒化ホウ素粒子は、樹脂と混合して樹脂組成物として用いることができる。すなわち、本発明の他の一実施形態は、上記の窒化ホウ素粒子と、樹脂と、を含有する樹脂組成物である。

樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、マレイミド変性樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）樹脂、ＡＡＳ（アクリロニトリル－アクリルゴム・スチレン）樹脂、ＡＥＳ（アクリロニトリル・エチレン・プロピレン・ジエンゴム－スチレン）樹脂等が挙げられる。

窒化ホウ素粒子の含有量は、樹脂組成物を放熱材として用いる場合、放熱材の熱伝導率を向上させ、優れた放熱性能が得られやすい観点から、樹脂組成物の全体積を基準として、１５体積％以上、２０体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、５０体積％以上、又は６０体積％以上であってよい。窒化ホウ素粒子の含有量は、樹脂組成物をシート状の放熱材に成形する際に空隙が発生することを抑制し、シート状の放熱材の絶縁性及び機械強度の低下を抑制できる観点から、樹脂組成物の全体積を基準として、８５体積％以下、８０体積％以下、７０体積％以下、６０体積％以下、５０体積％以下、又は４０体積％以下であってよい。

樹脂の含有量は、樹脂組成物の用途、要求特性などに応じて適宜調整してよい。樹脂の含有量は、樹脂組成物の全体積を基準として、例えば、１５体積％以上、２０体積％以上、３０体積％以上、４０体積％以上、５０体積％以上、又は６０体積％以上であってよく、８５体積％以下、７０体積％以下、６０体積％以下、５０体積％以下、又は４０体積％以下であってよい。

樹脂組成物は、樹脂を硬化させる硬化剤を更に含有していてよい。硬化剤は、樹脂の種類に応じて適宜選択される。例えばエポキシ樹脂と共に用いられる硬化剤としては、フェノールノボラック化合物、酸無水物、アミノ化合物、イミダゾール化合物等が挙げられる。硬化剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５質量部以上又は１．０質量部以上であってよく、１５質量部以下又は１０質量部以下であってよい。

樹脂組成物は、その他の成分を更に含有してもよい。その他の成分は、硬化促進剤（硬化触媒）、カップリング剤、湿潤分散剤、表面調整剤等であってよい。

硬化促進剤（硬化触媒）としては、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、トリフェニルフォスフェイト等のリン系硬化促進剤、２－フェニル－４，５－ジヒドロキシメチルイミダゾール等のイミダゾール系硬化促進剤、三フッ化ホウ素モノエチルアミン等のアミン系硬化促進剤などが挙げられる。

カップリング剤としては、シラン系カップリング剤、チタネート系カップリング剤、及びアルミネート系カップリング剤等が挙げられる。これらのカップリング剤に含まれる化学結合基としては、ビニル基、エポキシ基、アミノ基、メタクリル基、メルカプト基等が挙げられる。

湿潤分散剤としては、リン酸エステル塩、カルボン酸エステル、ポリエステル、アクリル共重合物、ブロック共重合物等が挙げられる。

表面調整剤としては、アクリル系表面調整剤、シリコーン系表面調整剤、ビニル系表面調整剤、フッ素系表面調整剤等が挙げられる。

樹脂組成物は、例えば、一実施形態に係る窒化ホウ素粒子を用意する工程（用意工程）と、窒化ホウ素粒子を樹脂と混合する工程（混合工程）と、を備える、樹脂組成物の製造方法により製造することができる。本発明の他の一実施形態は、このような樹脂組成物の製造方法である。混合工程では、窒化ホウ素粒子及び樹脂に加えて、上述した硬化剤やその他の成分を更に混合してもよい。

一実施形態に係る樹脂組成物の製造方法は、窒化ホウ素粒子を粉砕する工程（粉砕工程）を更に備えてよい。粉砕工程は、用意工程と混合工程との間に行われてよく、混合工程と同時に行われてもよい（窒化ホウ素粒子を樹脂と混合すると同時に、窒化ホウ素粒子を粉砕してもよい）。

上記の樹脂組成物は、例えば放熱材として用いることができる。放熱材は、例えば、樹脂組成物を硬化させることにより製造することができる。樹脂組成物を硬化させる方法は、樹脂組成物が含有する樹脂（及び必要に応じて用いられる硬化剤）の種類に応じて適宜選択される。例えば、樹脂がエポキシ樹脂であり、上述した硬化剤が共に用いられる場合、加熱により樹脂を硬化させることができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

（実施例１）
塊状の炭化ホウ素粒子を粉砕機により粉砕し、平均粒子径が１０μｍである炭化ホウ素粉末を得た。得られた炭化ホウ素粉末５０質量部と、窒化ホウ素粉末（デンカ株式会社製、ＧＰグレード）４５質量部と、ホウ酸９質量部とを混合し、得られた混合物をカーボンルツボに充填し、カーボンルツボの開口部をカーボンシート（ＮｅｏＧｒａｆ社製）で覆い、カーボンルツボの蓋とカーボンルツボとでカーボンシートを挟むことで、カーボンシートを固定した。混合物とカーボンシートとの距離は２．０ｃｍであった。蓋をしたカーボンルツボを抵抗加熱炉内で、窒素ガス雰囲気下で、２０００℃、０．８５ＭＰａの条件で１０時間加熱することで、カーボンシート上に粒子が生成した。

カーボンシート上に生成した粒子の一部を回収し、Ｘ線回折装置（株式会社リガク製、「ＵＬＴＩＭＡ－ＩＶ」）を用いてＸ線回折測定した。このＸ線回折測定結果、及び比較対象としてデンカ株式会社製の窒化ホウ素粉末（ＧＰグレード）のＸ線回折測定結果をそれぞれ図１に示す。図１から分かるように、窒化ホウ素に由来するピークのみが検出され、窒化ホウ素粒子が生成したことを確認できた。得られた窒化ホウ素粒子のＳＥＭ画像を図２に示す。得られた窒化ホウ素粒子の一つ（図２において矢印で示した窒化ホウ素粒子）は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有していた。当該窒化ホウ素粒子の軸方向の最大長さは１８４μｍであり、径の最大値は１０８μｍであった。当該窒化ホウ素粒子の軸方向に等間隔の１０箇所における当該窒化ホウ素粒子の径を当該窒化ホウ素粒子の一端から他端に向けて順にＡ_１、Ａ_２、・・・、Ａ_１０（当該窒化ホウ素粒子の一端の径をＡ_１、他端の径をＡ_１０）としたとき、Ａ_１は３３μｍであり、Ａ_１０は１０８μｍであり、Ａ_１～Ａ_１０の平均値は６３μｍであった。

（実施例２）
窒化ホウ素粉末をデンカ株式会社製のＳＧＰグレードの窒化ホウ素粉末に変更して混合物を得て、得られた混合物とカーボンシートとの距離を１．５ｃｍに変更した以外は、実施例１と同様にカーボンシート上に粒子を生成させた。カーボンシート上に生成した粒子の一部を回収し、Ｘ線回折測定したところ、窒化ホウ素に由来するピークのみが検出され、窒化ホウ素粒子が生成したことを確認できた。得られた窒化ホウ素粒子のＳＥＭ画像を図３に示す。得られた窒化ホウ素粒子の一つ（図３において矢印で示した窒化ホウ素粒子）は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有していた。当該窒化ホウ素粒子の軸方向の最大長さは１５３μｍであり、径の最大値は１０６μｍであった。当該窒化ホウ素粒子の軸方向に等間隔の１０箇所における当該窒化ホウ素粒子の径を当該窒化ホウ素粒子の一端から他端に向けて順にＡ_１、Ａ_２、・・・、Ａ_１０（当該窒化ホウ素粒子の一端の径をＡ_１、他端の径をＡ_１０）としたとき、Ａ_１は５１μｍであり、Ａ_１０は１０６μｍであり、Ａ_１～Ａ_１０の平均値は８０μｍであった。

（実施例３）
ホウ酸の配合量を１２質量部に変更して混合物を得たこと以外は、実施例１と同様にカーボンシート上に粒子を生成させた。カーボンシート上に生成した粒子の一部を回収し、Ｘ線回折測定したところ、窒化ホウ素に由来するピークのみが検出され、窒化ホウ素粒子が生成したことを確認できた。得られた窒化ホウ素粒子のＳＥＭ画像を図４に示す。得られた窒化ホウ素粒子の一つ（図４において矢印で示した窒化ホウ素粒子）は、一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する複数の部分を備えており、当該複数の部分同士が他端側で結合していた。

Claims

一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する窒化ホウ素粒子であって、
前記一端から前記他端に向かう方向の長さが８０μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記径の最大値が５０μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記径の最小値が１μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記他端の径が、前記一端の径に対して、１．２倍以上１０倍以下である、窒化ホウ素粒子。
一端から他端に向けて径が徐々に大きくなる形状を有する複数の部分を備える窒化ホウ素粒子であって、
前記複数の部分同士が前記他端側で結合しており、
前記複数の部分における前記一端から前記他端に向かう方向の長さが８０μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記複数の部分における前記径の最大値が５０μｍ以上５００μｍ以下であり、
前記複数の部分における前記径の最小値が１μｍ以上１００μｍ以下であり、
前記他端の径が、前記一端の径に対して、１．２倍以上１０倍以下である、窒化ホウ素粒子。
請求項１又は２に記載の窒化ホウ素粒子と、樹脂と、を含有する樹脂組成物。
請求項１又は２に記載の窒化ホウ素粒子を用意する工程と、
前記窒化ホウ素粒子を樹脂と混合する工程と、を備える、樹脂組成物の製造方法。
前記窒化ホウ素粒子を粉砕する工程を更に備える、請求項４に記載の樹脂組成物の製造方法。