JPH0547483B2

JPH0547483B2 -

Info

Publication number: JPH0547483B2
Application number: JP13593585A
Authority: JP
Inventors: Fujio Matsuda; Kozo Kato
Original assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Current assignee: Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Priority date: 1985-06-24
Filing date: 1985-06-24
Publication date: 1993-07-16
Also published as: JPS61295211A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は高純度非晶質窒化硼素の微粉末の製造
法に関する。さらに詳しくは、硼酸アンモニウム
と尿素、メラミンまたはグアニジンとを反応させ
て非晶質窒化硼素微粉末を製造する方法に関す
る。

（従来の技術）窒化硼素はフアインセラミツクスの一種であ
り、大別して、非晶質窒化硼素、六方晶窒化硼素
および立方晶窒化硼素がある。非晶質窒化硼素に
関しては、従来法である無水硼酸をアンモニウム
中で還元窒化する方法により製造されるが、得ら
れる非晶質窒化硼素の純度は約80％であり、不純
物を多量に含んでいる。また、硼砂と尿素または
メラミンとの混合物をアンモニア中で加熱する方
法（特公昭38−1610および特開昭47−27200）が
あるが、得られる窒化硼素は不純物としてナトリ
ウムを含んでいる。

（発明が解決しようとする問題点）本発明の目的は高純度で安価な非晶質窒化硼素
微粉末を製造することである。

（問題点を解決するための手段）本発明者らは、上記目的に関して種々検討した
結果、原料として硼酸アンモニウムと尿素、メラ
ミンまたはグアニジンを用い、反応条件を設定す
ることにより、高純度非晶質窒化硼素微粉末が得
られることを見出し、本発明の方法に到つた。

本発明の方法は、硼酸アンモニウムと尿素、メ
ラミンまたはグアニジンを原料として、それらの
混合物を加熱し、反応させる。その反応はたとえ
ば次式のように進行するものと考えられる。

（NH₄）₂B₄O₇＋2CO（NH₂）₂ →4BN＋2NH₃＋2CO₂＋5H₂O 使用される硼酸アンモニウムは四硼酸アンモニ
ウム（NH₄）₂B₄O₇、五硼酸アンモニウム
NH₄B₅O₈、八硼酸アンモニウム（NH₄）₂B₈O₁₃
およびNH₄HB₄O₇であり、無水物が最も望まし
いが、含水物であつても差し支えない。

硼酸アンモニウムおよび尿素、メラミンまたは
グアニジンの使用量は、すべての硼酸アンモニウ
ムが窒化硼素に変化するためには、硼酸アンモニ
ウムに対して理論量以上の尿素またはメラミンま
たはグアニジンを使用するのが望ましい。たとえ
ば、前記式に示すように、四硼酸アンモニウム１
モルに対して２モル以上の尿素を使用するのが望
ましい。しかし、特に限定されるものではない。

本発明において使用されるグアニジンにはグア
ニジン、炭酸グアニジン、塩酸グアニジン、硝酸
グアニジン、硫酸グアニジン、酢酸グアニジン等
があるが、特にグアニジンおよび炭酸グアニジン
を使用することが望ましい。

反応は不活性ガス中、常圧または加圧下におい
て実施される。不活性ガスとしては窒素、ヘリウ
ム、アルゴン等があげられ、通常、窒素が用いら
れる。また、この反応はアンモニアガス中、常圧
または加圧下において実施される。

本発明の方法においては、反応温度は650〜
1100℃、好ましくは750〜1000℃の範囲である。
650℃未満では反応速度が遅く、1100℃を越える
と六方晶窒化硼素が生成するので好ましくない。

上記の反応による反応生成物は副生物が皆、気
体となつて逃げるので、副生物が含有しない。と
くにナトリウムは原料中に含まれないので、反応
生成物中に不純物としてナトリウムは含有しな
い。また、硼酸アンモニウムに対して、尿素、メ
ラミンまたはグアニジンの量が少ない時に反応生
成物中に酸化硼素を含有することがあるが、硼酸
アンモニウムに対して尿素、メラミンまたはグア
ニジンを理論量の５倍モル以上使用することによ
つて反応生成物は酸化硼素を殆ど含有しなくな
る。それ故、反応生成物は不純物を殆ど含有しな
いので、後処理として、水または鉱酸等で洗滌す
る必要は特になく、高純度の窒化硼素を得ること
ができる。また得られた窒化硼素は蜂巣状の粉末
の塊であり、軽く押すだけで容易に粉末状になる
ので、特に粉砕の必要はない。

しかしながら、本発明においては、反応生成物
を水洗、乾燥してもよいが、水洗後さらに低沸点
の有機溶剤、たとえば、メタノール、エタノー
ル、イソプロピルアルコール、アセトン、メチル
エチルケトン等で洗滌し、常圧乾燥または減圧乾
燥すれば高純度非晶質窒化硼素微粉末が収率良く
得られる。

（発明の効果）硼酸アンモニウムと尿素、メラミンまたはグア
ニジンの混合物を650〜1100℃で加熱して得られ
た反応生成物は未反応原料および副生物、特にナ
トリウムを殆ど含有しないので、容易に高純度の
非晶質窒化硼素微粉末を得ることができる。

したがつて、本発明の方法はとくに電子材料、
耐火材料または潤滑剤として強く要望される高純
度の非晶質窒化硼素微粉末を提供する方法として
極めて優れたものである。

（実施例）次に、実施例をあげて本発明を具体的に説明す
る。

実施例１内容280c.c.の蓋つきアルミナ製るつぼに、粉砕
した無水四硼酸アンモニウム13.15ｇ（0.05モル）
および尿素45.0ｇ（0.75モル）の混合物を入れた
後、そのるつぼを電気炉に入れ、電気炉中に毎分
400mlの割合で窒素ガスを流しながら、るつぼを
電気炉で800℃で４時間加熱した。

反応後、窒素中で一晩放冷し、反応生成物をる
つぼから取り出し、スパチユラで押しつぶした結
果、4.6ｇの白色粉末を得た。

この物質は赤外線分析、Ｘ線解析によつて、非
晶質窒化硼素であることを確認した。また、電子
顕微鏡写真により、粒度１〜５ミクロンの粒子で
あることを認めた。元素分析により得られた窒化
硼素の純度は99.7％であり、ナトリウムの含有は
認められなかつた。また、使用した硼砂に対する
窒化硼素の収率は93.1％であつた。

実施例２実施例１で実施した方法において、尿素の代り
にメラミン37.8ｇ（0.3モル）を使用し、その他
は実施例１と同様に実験した結果、純度99.7％、
粒度１〜５ミクロン、収率92.8％で非晶質窒化硼
素粉末を得、ナトリウムの含有は認められなかつ
た。

実施例３実施例１で実施した方法において、尿素の代り
に炭酸グアニジン54.0ｇ（0.3モル）を使用し、
その他は実施例１と同様に実験した結果、純度
99.6％、純度１〜５ミクロン、収率92.4％で非晶
質窒化硼素粉末を得、ナトリウムの含有は認めら
れなかつた。

Claims

【特許請求の範囲】

１硼酸アンモニウムと尿素、メラミンまたはグ
アニジンとの混合物を650〜1100℃に加熱するこ
とを特徴とする高純度非晶質窒化硼素微粉末の製
法。