JPH08183906A - 窒化ほう素懸濁液 - Google Patents

窒化ほう素懸濁液

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JPH08183906A
JPH08183906A JP32867294A JP32867294A JPH08183906A JP H08183906 A JPH08183906 A JP H08183906A JP 32867294 A JP32867294 A JP 32867294A JP 32867294 A JP32867294 A JP 32867294A JP H08183906 A JPH08183906 A JP H08183906A
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JP
Japan
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suspension
boron nitride
powder
weight
stirring
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JP32867294A
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English (en)
Inventor
Yuichi Washio
友一 鷲尾
Yoshihiro Kubota
芳宏 久保田
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Shin Etsu Chemical Co Ltd
Original Assignee
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 本発明は化学的に安定で長期間の保存も可能
であり、難燃性で、かつ環境や人体にも害を及ぼさない
窒化ほう素懸濁液の提供を目的とするものである。 【構成】 本発明の窒化ほう素懸濁液は、ジメチルシロ
キサン環状体 100重量部に窒化ほう素粉末 0.1〜50重量
部を撹拌、混合してなること、また必要に応じこれに樹
脂系バインダーを添加してなることを特徴とするもので
ある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は窒化ほう素懸濁液、特に
は難燃性で環境汚染や人体に対する害などの問題もな
い、化学的に安定な窒化ほう素懸濁液に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】六方晶窒化ほう素(以下BNと略記す
る)は、熱伝導性、電気絶縁性、潤滑性、離型性、化学
安定性、高温安定性、溶融ガラス、溶融金属との難濡れ
性などが優れているという特性を有していることから、
この粉末は熱伝導性および/または電気絶縁性を向上さ
せるための充填剤、摺動部材摩擦部の潤滑剤、溶融ガラ
ス、溶融金属成形型の離型剤、他のセラミックスを焼成
する場合の焼付けによる付着防止剤などのような多種多
様の用途に広く使用されている。
【0003】これらの用途のうち、特に潤滑性、離型
性、焼付防止などを目的とする場合には、一般にBN粉
末を処理対象面にコーティングするのであるが、BN単
味では付着力がなく、コーティングが困難であることか
ら、これについてはBN粉末を溶媒に分散させて懸濁液
とし、これをスプレー、ハケ塗りなどで処理対象面にコ
ーティングしたのち、乾燥させてBNコーティング被膜
を形成させるという方法が採られており、このBN懸濁
液を作る溶媒としては水、有機溶媒またはフロン系溶媒
が使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この溶媒とし
て水を使用すると一般にBN粉末は表面が疎水性である
ためにこれを水に分散させることが困難であり、したが
って界面活性剤を添加してBN粉末を水に分散させるこ
とになるが、この場合でも懸濁液中にBNの凝集塊が分
解せずにそのまま残ることがあり、そのためにこれをコ
ーティングするとコーティング層が不均質となる場合が
ある。また、BN粉末には加水分解性があるため、水を
使用した懸濁液はこれを長時間放置しておくと、つぎの
反応式 2BN + 3H2O → B2O3 + 2NH3 ↑ で加水分解が生じ、生成したB2O3によって懸濁液中のB
Nの純度が低下するうえに、発生したアンモニアガスに
よって作業環境が悪化するという不利が発生する。
【0005】また、この溶媒として有機溶媒を使用する
ときには、BNが有機溶媒には非常によく分散するし、
これは化学的にも不活性であるため水を使用したときの
ような問題は発生しないけれども、有機溶媒はすべて引
火性であるため作業場所周辺の設備をすべて防爆仕様と
する必要があり、したがって全体的にコスト上に不利が
生ずるし、フロン系溶媒にはBNの分散性がよく、化学
的にも不活性で引火の危険もないけれども、環境破壊の
面で世界的に問題となっていることから近い将来、使用
が不可能になるおそれがある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような不
利、問題点を解決したBN懸濁液に関するものであり、
これはジメチルポリシロキサン環状体 100重量部にBN
粉末 0.1〜50重量部を撹拌、混合してなることを特徴と
するものである。
【0007】すなわち、本発明者らは従来公知のBN懸
濁液についての不利を解決したBN懸濁液を開発すべく
種々検討した結果、BN粉末に対する分散媒として液状
のジメチルシロキサン環状体を使用し、このジメチルシ
ロキサン環状体とBN粉末を撹拌機中で混合したとこ
ろ、容易にBN懸濁液が得られることを見出し、このよ
うにして得られたBN懸濁液は化学的に安定で難燃性で
あり、環境や人体に対しても無害であることを確認して
本発明を完成させた。以下にこれをさらに詳述する。
【0008】
【作用】本発明はBN懸濁液に関するものであり、これ
は前記したように液状のジメチルシロキサン環状体にB
N粉末を撹拌混合してなるものである。ここに使用され
るジメチルシロキサン環状体は一般的にはジメチルジク
ロシラン[(CH3)2SiCl2] の加水分解→脱水縮合により得
られるもので、一般式
【化1】 で示されるnが3〜25のものであるが、このnの値およ
びその存在比率は合成条件により変化するものである。
【0009】しかし、このものはBN粉末に対する分散
媒とされるものであるし、n=3である3量体は固体で
あることから、これはn値が4〜25である液状のものと
することが必要であるが、n値が5〜25のものは沸点が
高く、この懸濁液をコーティングしたのちに乾燥させる
ことが困難であることから、これはn=4で沸点が 176
℃である4量体とすることが最も好ましく、したがって
このジメチルシロキサン環状体は4量体を70重量%以上
好ましくは90重量%以上含有するものとすることがよ
い。
【0010】他方、ここに使用するBN粉末は純度が95
重量%未満では含有する不純物の影響で被膜の特性が低
下する場合があるので、純度が95重量%以上、特には98
重量%以上のものとすることが好ましい。また、この平
均粒子径は 0.1μm未満では懸濁液としたときに凝集粒
が多くなって懸濁液中に均一分散させることが困難とな
る場合があり、30μmを超えるとコーティング被覆の表
面が平坦に仕上がらない場合があるので、これは 0.1〜
30μmの範囲、特には 0.5〜10μmの範囲のものとする
ことがよい。
【0011】なお、このBN粉末の配合量は、ジメチル
シロキサン環状体 100重量部に対してBN粉末が 0.1重
量部未満ではこの懸濁液を被処理体にコーティングした
ときにBN粉末を均一に被覆させることができず、これ
を50重量部を超える量とすると懸濁液の粘度が上昇して
コーティングが困難となるので、 0.1〜50重量部の範囲
とすることが必要とされるが、この好ましい範囲は5〜
20重量部とされる。
【0012】本発明のBN懸濁液は上記した液状のジメ
チルシロキサン環状体とBN粉末を撹拌、混合すること
によって得ることができるが、これだけでは被処理物に
対する付着力が不足する場合があるので、これには必要
に応じてバインダー樹脂を配合してもよい。このバイン
ダー樹脂の種類は特に限定されず、これには汎用的な塩
化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂、ポリオ
レフィン樹脂などを使用することができるが、焼付防止
などのように高温に晒される用途において塩化ビニル樹
脂、酢酸ビニル樹脂などを使用すると、これらが高温で
炭化して炭素成分が残留するため、この種の高温の用途
に対してはアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂などの解
重合性樹脂を使用することが好ましく、特には室温にお
ける付着力が優れているポリメチルメタクリレート樹脂
とすることがよい。
【0013】なお、これらの樹脂はジメチルシロキサン
環状体には不溶であるため、これらはトルエン、アセト
ン、テトラヒドロフランなどの樹脂を溶解する有機溶媒
に溶解して混合することがよいが、この場合も有機溶媒
の量が多くなると本発明の主要な目的の一つである難燃
性付与ができなくなる場合があるので、これにつては有
機溶媒中の樹脂濃度をできる限り高くして有機溶媒の量
をできるだけ少なくすることがよい。
【0014】本発明のBN懸濁液の製造は上記したよう
に液状のジメチルシロキサン環状体とBN粉末とを撹
拌、混合することによって行なわれるが、この撹拌、混
合は公知のヘンシェルミキサー、プラネタリーミキサ
ー、ゲートミキサー、品川ミキサー、ボールミル、振動
ミルなどの汎用的な機械を使用して均一に混合すればよ
く、これによれば難燃性で化学的に安定であり、かつ環
境や人体に害を及ぼさないBN懸濁液を容易に得ること
ができるという有利性が与えられる。
【0015】
【実施例】つぎに本発明の実施例、比較例をあげる。 実施例1 ジメチルシロキサン環状体の四量体を90%含有するジメ
チルシロキサン環状体100重量部と平均粒子径が1μm
であるBN粉末・KBN(h)−SP[信越化学工業
(株)製商品名]10重量部とをプラネタリーミキサーで
1時間混合してBN懸濁液を製作した。
【0016】ついで、この懸濁液を室温で20日間放置し
たが、このものは難燃性であり、安定で20日間放置後も
何の変化もなかったので、これを 300mm× 300mm×厚さ
2mmのステンレス板上に厚さ 100μmで塗布し、 200℃
の真空中で2時間乾燥したところ、ジメチルシロキサン
環状体が揮散してステンレス板上にBNが均質に付着し
たものが得られ、このものは潤滑性、離型性の優れたも
のになった。なお、このBNの付着は均質であったが指
でさわって付着の様子をしらべたところ付着力が若干弱
いというものであったけれども、作業場に設置した可燃
性ガス警報計・FA-450[光明理化学工業(株)製商品
名]は作業中鳴らなかったし、BNの加水分解によるア
ンモニア臭も発生しなかった。
【0017】実施例2 実施例1におけるBN懸濁液の製造時に、ジメチルシロ
キサン環状体とBN粉末にさらにポリメチルメタクリレ
ート1重量部を4重量部のトルエンに溶解したものを添
加したほかは実施例1と同様に処理したところ、ステン
レス板にBNが均質に付着したものが得られたが、この
ものは手でさわって付着の様子をしらべたところBNが
強い付着力で付着しており、この場合も可燃ガス警報計
は鳴らず、アンモニア臭の発生もなかった。
【0018】比較例1 実施例1におけるジメチルシロキサン環状体をアセトン
に変えたほかは実施例1と同じ方法でBN懸濁液を製作
し、これを実施例1と同じステンレス板にハケ塗りで塗
布したところ、ステンレス板にBNが均質に付着したも
のが得られたけれども、このBNの付着力は弱く、この
場合には作業中に可燃性ガス警報計が鳴ったので、作業
を中断するという不利があった。
【0019】比較例2 実施例1におけるジメチルシロキサン環状体を界面活性
剤含有水に変えたほかは実施例1と同じ方法でBN懸濁
液を製作し、これを実施例1と同じステンレス板にハケ
塗りで塗布したところ、ステンレス板にBNの付着した
ものが得られたけれども、このBNの付着は不均一で付
着力も弱いものであり、この物性も潤滑性、離型性が小
さいというものであったし、これには作業中に可燃性ガ
ス警報計が鳴ることはなかったけれども、作業室にBN
の加水分解によるアンモニア臭が発生した。
【0020】
【発明の効果】本発明はBN懸濁液に関するものである
が、このものはジメチルシロキサン環状体とBN粉末と
を撹拌、混合したものであることから、これを難燃性で
化学的に安定したものとして得ることができるし、これ
を被処理品の表面に塗布し、乾燥すると、この上にBN
コーティング被覆を容易に形成することができ、これに
は環境汚染や人体に対する害が全く発生されないという
有利性が与えられる。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液状のジメチルシロキサン環状体 100重
    量部に窒化ほう素粉末 0.1〜50重量部を撹拌、混合して
    なることを特徴とする窒化ほう素懸濁液。
  2. 【請求項2】 ジメチルシロキサン環状体が4量体を70
    重量%以上含有するものである請求項1に記載した窒化
    ほう素懸濁液。
  3. 【請求項3】 窒化ほう素懸濁液が樹脂系バインダーを
    含有したものである請求項1に記載した窒化ほう素懸濁
    液。
  4. 【請求項4】 樹脂系バインダーが解重合性のものであ
    る請求項3に記載した窒化ほう素懸濁液。
  5. 【請求項5】 樹脂系バインダーがポリメチルメタクリ
    レートである請求項3に記載した窒化ほう素懸濁液。
JP32867294A 1994-12-28 1994-12-28 窒化ほう素懸濁液 Pending JPH08183906A (ja)

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