JPS62207770A - Aluminum nitride powder for manufacturing sintered body - Google Patents

Aluminum nitride powder for manufacturing sintered body

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JPS62207770A
JPS62207770A JP61047414A JP4741486A JPS62207770A JP S62207770 A JPS62207770 A JP S62207770A JP 61047414 A JP61047414 A JP 61047414A JP 4741486 A JP4741486 A JP 4741486A JP S62207770 A JPS62207770 A JP S62207770A
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JP
Japan
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aluminum nitride
powder
water
nitride powder
treatment
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JP61047414A
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Japanese (ja)
Inventor
直樹 宇野
榎木 憲嗣
基晴 宮越
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Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、焼結体製造用窒化アルミニウム粉体に関する
ものである。すなわち、本発明は、鋳込成形又はテープ
成形を行ない常圧焼結する窒化アルミニウム焼結体の製
造用に好適の焼結体製造用窒化アルミニウム粉体に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to aluminum nitride powder for producing sintered bodies. That is, the present invention relates to an aluminum nitride powder for producing a sintered body, which is suitable for producing an aluminum nitride sintered body by casting or tape forming and pressureless sintering.

従来、高熱伝導性セラミックスとして窒化アルミニウム
の焼結体が用いられている。しかしながら、その原料で
ある窒化アルミニウム粉体は、それ自身、水との反応性
が強く、常温でも水と接すると、次のような加水分解反
応を起こして水酸化アルミニウムとアンモニアとになる
Conventionally, a sintered body of aluminum nitride has been used as a highly thermally conductive ceramic. However, the raw material, aluminum nitride powder, is itself highly reactive with water, and when it comes into contact with water even at room temperature, it undergoes the following hydrolysis reaction to form aluminum hydroxide and ammonia.

AIN+3H,zO→^l (OR) s+NH3↑ 
  ・−−−−−・−(1)従って、窒化アルミニウム
粉体を用いて、焼結体を製造する場合の中間体となる所
望形状の成形体を作る際に、水を媒質とした窒化アルミ
ニウム粉体のスラリーにすると、窒化アルミニウムに一
部生成した水酸化アルミニウム(Al(OH)3 )が
混入し、これから作った成形体を焼結した場合、焼成中
にAI (OH) *がAl2O2に変化するため出来
上った焼結体中の酸化アルニミウムA1.01が増加し
、このため、熱伝導率などの焼結体の特性を著しく損な
う結果となる。又、スラリーから成形体を成形する際も
、発生する前記のアンモニアにより、スラリーのpHが
上昇するためこのスラリーに混ぜである有機バインダー
の分解ないしは結合力の低下を引き起こし、成形体の強
度を著しく損なうこととなる。このように窒化アルミニ
ウム粉体粒子の表面を、水との反応を防止するような層
で被覆しない限り水を媒質としたスラリーを作ることは
できず、従来水系媒質によるスラリーを用いた鋳造成形
及びテープ成形は行なわれていない。
AIN+3H, zO→^l (OR) s+NH3↑
・----・-(1) Therefore, when using aluminum nitride powder to make a molded body of a desired shape that is an intermediate for manufacturing a sintered body, aluminum nitride powder is used as a medium in water. When the powder is made into a slurry, aluminum hydroxide (Al(OH)3), which is partially generated, is mixed into the aluminum nitride, and when a molded body made from this is sintered, the AI(OH)* becomes Al2O2 during firing. Due to this change, the amount of aluminum oxide A1.01 in the finished sintered body increases, resulting in a significant loss of properties of the sintered body such as thermal conductivity. Furthermore, when molding a molded body from a slurry, the ammonia generated increases the pH of the slurry, causing decomposition of the organic binder mixed in the slurry or a decrease in the bonding strength, which significantly reduces the strength of the molded body. It will cause damage. In this way, unless the surface of aluminum nitride powder particles is coated with a layer that prevents reaction with water, it is not possible to make a slurry using water as a medium. No tape molding was performed.

本発明においては、上記の問題点に鑑み、窒化アルミニ
ウムが本質的に有している加水分解性という欠点を改良
し、かつ水に対する分散性を向上せしめ、水を媒質とし
たスラリーを作ることができるような表面改質法を適用
した焼結体製造用窒化アルミニウム粉体を提供しようと
するものである。
In view of the above-mentioned problems, the present invention improves the hydrolyzability disadvantage that aluminum nitride inherently has, improves its dispersibility in water, and makes it possible to create a slurry using water as a medium. The present invention aims to provide aluminum nitride powder for producing sintered bodies to which a surface modification method is applied.

窒化アルミニウム粉体の粒子を表面改質処理する際には
、先ず、窒化アルミニウム粉体粒子の表面を疏水性の被
膜で被覆し、次いで、これを親水性被膜で覆って、耐水
性と水への分散性の両立を図る必要がある。
When surface-modifying aluminum nitride powder particles, first the surface of the aluminum nitride powder particles is coated with a hydrophobic film, and then this is covered with a hydrophilic film to improve water resistance and water resistance. It is necessary to achieve both decentralization and decentralization.

しかして、表面処理法には次の如きものが考えられる。Therefore, the following surface treatment methods can be considered.

すなわち、 (1)無機表面処理法 イ、薄膜処理層 口、微粒被覆層 (2)有機表面処理法 r(い)カップリング剤層 これらの中で(1)無機表面処理法は、気相処理や液相
反応処理により金属あるいは金属化合物(金属酸化物な
ども含む)の層を粉体表面に付着させるものである。一
般には、Ti0g、A1zO++ 5if2などの酸化
物層で被覆することが行なわれているが、窒化アルミニ
ウムの焼結の際に、不純物として残留するおそれがある
ため適当ではない。窒化アルミニウムには金属リン酸塩
のように残留するおそれの少ないものが適している。
That is, (1) Inorganic surface treatment method A, thin film treatment layer, fine particle coating layer (2) Organic surface treatment method R (B) Coupling agent layer Among these, (1) Inorganic surface treatment method is vapor phase treatment. A layer of metal or metal compounds (including metal oxides, etc.) is attached to the surface of powder by liquid phase reaction treatment. Generally, coating with an oxide layer such as Ti0g or A1zO++5if2 is performed, but this is not appropriate because it may remain as an impurity during sintering of aluminum nitride. Suitable aluminum nitrides are those that are less likely to remain, such as metal phosphates.

一方、(2)有機表面処理法は、カップリング剤や界面
活性剤で粉体粒子の表面を覆ったり、高分子を形成する
モノマーを付着させた後、重合して高分子の被覆層を作
ったりする方法である。これらの方法の中でカップリン
グ剤による表面処理は、シランカップリング剤、有機チ
タンカップリング剤、クロム系カップリング剤、有機リ
ン酸系カップリング剤等を用い、これらの溶剤に溶解し
、その中に粉体を入れて加熱処理する。窒化アルミニウ
ムの場合は、Si、 Cr、 Tiの混入を避けたいの
で、を機リン酸系のカップリング剤が望ましい。カンプ
リング剤で処理した窒化アルミニウム粉体の粒子表面は
、処理の際の加熱によりR基が抜け、耐水性のある状態
になっている。
On the other hand, (2) organic surface treatment method covers the surface of powder particles with a coupling agent or surfactant, or attaches a monomer that forms a polymer, and then polymerizes it to create a polymer coating layer. This is a method to do so. Among these methods, surface treatment with coupling agents uses silane coupling agents, organic titanium coupling agents, chromium-based coupling agents, organic phosphoric acid-based coupling agents, etc., and dissolves them in these solvents. Powder is placed inside and heat treated. In the case of aluminum nitride, since it is desired to avoid contamination with Si, Cr, and Ti, a phosphoric acid-based coupling agent is preferable. The surface of the particles of aluminum nitride powder treated with a camping agent has R groups removed by heating during the treatment, making it water resistant.

次に、高分子層で被覆する方法は、本来、湿気等の雰囲
気から原料粉体を保護するため、あるいはバインダー等
とのなじみを良くするために行なわれるものである。高
分子処理法としては、■吸着モノマーの高分子化、■メ
カノケミカル効果、■グラフト化反応、■相分離、等を
応用したものがある。いずれも不純物となるような金属
元素を含んでおらず、窒化アルミニウム粉体の表面を被
覆して耐水性の粉体とするには良好な方法である。
Next, the method of coating with a polymer layer is originally carried out in order to protect the raw material powder from the atmosphere such as moisture, or to improve compatibility with a binder and the like. Examples of polymer treatment methods include: (1) polymerization of adsorbed monomers, (2) mechanochemical effects, (2) grafting reactions, (2) phase separation, etc. None of these methods contain metal elements that could become impurities, and are good methods for coating the surface of aluminum nitride powder to make it water-resistant.

この高分子処理法の中では、吸着モノマーと、相分離と
の2つが比較的扱い易い。例えば、吸着モノマーとして
、テトラエチレングリコールジメタクリレートを用い、
これをベンゼン溶媒中に溶かして処理粉体を入れ、ベン
ゼンを揮散させた後、ミネラル油中に入れて加熱攪拌し
、高分子層を粉体表面に生成させる方法等が一般的であ
る。次に、相分離法としては、有機溶媒に処理粉体を入
れ懸漫させておき、これに、ポリエチレングリコール、
パラフィン、ポリビニルアルコール等の高分子を溶解さ
せてよく攪拌する。次にこの高分子を不溶化させて粉体
表面に高分子の処理層を形成させるといった方法がとら
れている。
Among these polymer processing methods, two methods, adsorption monomer and phase separation, are relatively easy to handle. For example, using tetraethylene glycol dimethacrylate as the adsorbed monomer,
A common method is to dissolve this in a benzene solvent, add the treated powder, volatilize the benzene, and then place it in mineral oil and heat and stir to form a polymer layer on the surface of the powder. Next, as a phase separation method, the treated powder is suspended in an organic solvent, and polyethylene glycol,
Dissolve polymers such as paraffin and polyvinyl alcohol and stir well. Next, a method is used in which this polymer is insolubilized to form a polymer treatment layer on the powder surface.

次に、界面活性剤による、表面処理は、界面活性剤の持
つ疏水基と親水基とを利用するものである。界面活性剤
の中では陰イオン系のものが極性粉体の表面改質剤とし
て扱い易い。窒化アルミニウム粉体は、表面が活性であ
るため、A1.0!やAI (OR) 3の薄膜で覆わ
れた状態になっている。このため窒化アルミニウム粉体
は見掛は上極性粉体となっていると考えられる。極性粉
体を有機溶剤を溶媒とした界面活性剤中で処理すると、
粉体表面に接する側が親水基となり、処理粉体の表面は
界面活性剤の疏水基が外を向いた形で覆われることにな
る。従ってこの処理をした窒化アルミニウム粉体は耐水
性になる。つまり、粉体粒子表面を水と反応しないよう
に疏水化するものである。
Next, surface treatment using a surfactant utilizes the hydrophobic group and hydrophilic group that the surfactant has. Among surfactants, anionic ones are easy to use as surface modifiers for polar powders. Aluminum nitride powder has an active surface, so A1.0! It is covered with a thin film of AI (OR) 3. Therefore, it is considered that the aluminum nitride powder appears to be an upper polar powder. When polar powder is treated in a surfactant with an organic solvent as the solvent,
The side in contact with the powder surface becomes a hydrophilic group, and the surface of the treated powder is covered with the hydrophobic groups of the surfactant facing outward. Therefore, aluminum nitride powder subjected to this treatment becomes water resistant. In other words, the surface of the powder particles is made hydrophobic so as not to react with water.

しかしながら、このような処理だけでは、水を媒質とし
たスラリーを作り、窒化アルミニウムの鋳込成形を行な
おうとする場合に、処理粉体の表面が水に対して濡れな
いために、水への分散性が著しく悪くなる。そのため、
水への分散性を良くするための新たな表面改質が必要と
なる。本発明の特徴はまさにこの点にある。
However, when using only this type of treatment, when trying to make a slurry using water as a medium and cast aluminum nitride, the surface of the treated powder does not get wet with water, so it is difficult to wet it with water. Dispersibility deteriorates significantly. Therefore,
New surface modification is required to improve dispersibility in water. This is precisely the feature of the present invention.

窒化アルミニウム粉体の表面を疏水性とし、耐水性を持
たせるための前記の処理を第1次処理とし、この耐水処
理した窒化アルミニウム粉体をさらに水への分散性を良
くするために親水性に変える処理をすることを第2次処
理とする。この第2次処理を行なうには、前記の界面活
性剤を用いると有効である。第1次の流水処理を施こし
た窒化アルミニウム粉体を、水を媒質とした界面活性剤
中で処理すると、粉体表面に疏水基が吸着され、処理粉
体の表面は界面活性剤の親水基が外を向いた形で覆われ
ることになる。従って、この第2次の親水処理を施こし
た窒化アルミニウム粉体は水に侵されず、しかも水に対
する濡れ性が良くなり、水によく分散するため、水を媒
質とした良好なスラリーを容易に作ることができる。
The above-mentioned treatment to make the surface of the aluminum nitride powder hydrophobic and water resistant is the first treatment, and the aluminum nitride powder that has undergone water resistance treatment is further treated with hydrophilic properties to improve its dispersibility in water. The second process is to perform the process of changing the In order to carry out this secondary treatment, it is effective to use the above-mentioned surfactant. When aluminum nitride powder that has undergone the first running water treatment is treated in a surfactant using water as a medium, hydrophobic groups are adsorbed on the powder surface, and the surface of the treated powder becomes hydrophilic to the surfactant. It will be covered with the base facing outward. Therefore, the aluminum nitride powder that has undergone this second hydrophilic treatment is not eroded by water, has good wettability to water, and is well dispersed in water, making it easy to make a good slurry using water as a medium. can be made to

本発明の焼結体製造用窒化アルミニウム粉体は、以上述
べたように、第1次の表面処理として窒化アルミニウム
原料粉体の表面を、無機、有機の表面処理剤で覆い、水
との反応性を抑制した後、第2次の表面処理として、こ
の第1次処理粉末を、水を媒質とした界面活性剤中で処
理し、水に対する分散性を向上させるものである。仮に
、第1次処理しか行なわなかった場合、水への分散性が
著しく悪く、鋳込成形やドクターブレードによるテープ
成形を行なうことができるようなスラリーが得られない
のは、勿論である。
As described above, the aluminum nitride powder for producing sintered bodies of the present invention is produced by coating the surface of the aluminum nitride raw material powder with an inorganic or organic surface treatment agent as the first surface treatment, and then reacting with water. After suppressing the properties, as a second surface treatment, this first-treated powder is treated in a surfactant using water as a medium to improve its dispersibility in water. Of course, if only the first treatment was performed, the dispersibility in water would be extremely poor, and a slurry that could be cast or tape-molded using a doctor blade would not be obtained.

従って、第1次の表面処理を行なったものが、たとえ既
知であっても、これにさらに水への分散性を良くするた
めの第2次の表面処理を行なうことを焼結体製造用の窒
化アルミニウム粉体に適用したことは、全く新規かつ進
歩性を有するものと言える。
Therefore, even if the first surface treatment is known, it is recommended to perform a second surface treatment to further improve the dispersibility in water when manufacturing sintered bodies. The application to aluminum nitride powder can be said to be completely new and innovative.

このようにして、表面改質処理を行なった本発明の窒化
アミニウム粉体を用いて、鋳込成形やドクターブレード
によるテープ成形を行ない、得られた成形体を窒素ガス
中で常圧焼結すれば、良好な焼結体が得られる。
Using the surface-modified aluminum nitride powder of the present invention, cast molding or tape molding with a doctor blade is performed in this way, and the resulting molded body is sintered under atmospheric pressure in nitrogen gas. In this case, a good sintered body can be obtained.

これは、表面改質処理を行なうことにより、窒化アルミ
ニウム粉体と水との反応性が抑えられるため、水を媒質
とした鋳込成形用スラリーを調製した場合でも、前記(
11式のアンモニアを発生する反応を生じないことから
、焼結後にA11asとして窒化アルミニウム中に残存
し、熱伝導率、その他の特性を劣化させるAI (OH
) 3が殆ど含まれないことに起因している。又、表面
改質処理後の窒化アルミニウム粉体は、水への分散性に
優れているため、これを用いて調製したスラリーから得
られる成形体は密度が高く、必然的に焼結体密度も高く
なる。従って各種の特性は良好なものが得られる。
This is because surface modification treatment suppresses the reactivity between aluminum nitride powder and water, so even when slurry for casting molding is prepared using water as a medium,
Because it does not cause the reaction that generates ammonia of formula 11, it remains in aluminum nitride as A11as after sintering, which deteriorates thermal conductivity and other properties.
) This is due to the fact that 3 is hardly included. In addition, since the aluminum nitride powder after surface modification treatment has excellent dispersibility in water, the compact obtained from the slurry prepared using this powder has a high density, and the density of the sintered compact inevitably decreases. It gets expensive. Therefore, various good properties can be obtained.

〔実施例〕〔Example〕

大旌炭−上 市販の窒化アルミニウム粉(平均粒度1.7μm)50
gをエタノール100+++1中に入れよく攪拌する。
Da Chong Charcoal - Commercially available aluminum nitride powder (average particle size 1.7 μm) 50
g in 100+++1 ethanol and stir well.

次にこの中にリン酸エステル系のモノマー(すなわち、
アニオンタイプの界面活性剤)2mlを加え、攪拌機で
充分によく攪拌混合する。これを70℃の温度の乾燥器
に入れてエタノールを揮散させる。
Next, in this, a phosphate ester monomer (i.e.
Add 2 ml of anionic surfactant) and mix thoroughly with a stirrer. This is placed in a dryer at a temperature of 70°C to volatilize the ethanol.

こうした処理後の粉体は、窒化アルミニウム粉体粒子の
表面が疏水基を外側にして配向した上記リン酸エステル
系のモノマーで覆われた耐水性のある窒化アルミニウム
粉となっている。(この処理がいわば第1次の表面処理
である。) 次いで、この表面処理をした窒化アルミニウム粉体を、
上記リン酸エステル系モノマー4mlを溶解させた水溶
液100+sl中に入れ、攪拌機で充分に攪拌混合する
。これを取出して100℃の乾燥器に入れて乾燥させ、
しかる後に粉化する。得られた粉体の表面は、親水基を
外側にしたリン酸エステル系のモノマーで覆われている
。(この処理がいわば第2次の表面処理である。)而し
て得た本実施例による窒化アルミニウム粉体及び無処理
の窒化アルミニウム粉体比較例1を用いてスラリー(水
を媒質として窒化アルミニウム濃度70%とする)を調
製し経時におけるpH変化を、比較した結果を表−1に
示す。
The powder after such treatment is a water-resistant aluminum nitride powder in which the surface of the aluminum nitride powder particles is covered with the above-mentioned phosphate ester monomer oriented with the hydrophobic groups on the outside. (This treatment is the first surface treatment.) Next, the aluminum nitride powder that has undergone this surface treatment is
Add 4 ml of the above phosphate monomer to 100+ sl of an aqueous solution, and stir and mix thoroughly using a stirrer. Take it out and put it in a dryer at 100℃ to dry it.
After that, it is powdered. The surface of the obtained powder is covered with a phosphoric acid ester monomer with the hydrophilic groups on the outside. (This treatment is, so to speak, a secondary surface treatment.) Using the aluminum nitride powder obtained in this example and the untreated aluminum nitride powder Comparative Example 1, a slurry (aluminum nitride Table 1 shows the results of comparing the pH changes over time of the preparations (concentration 70%).

表−1=窒化アルミニウム粉体スラリーのpH変変化−
1から明らかなように無処理の窒化アルミニウム粉体く
比較例1)を水を媒質としてスラリーにすると、前記式
(1)の反応が速やかに進行し、pHが急激に上昇する
。このスラリーは5時間後には反応が終了し、水がなく
なり、AINとAI (OR) 3との混合物が乾固し
た形になった。これに対し実施例1のものは、pHの変
化は殆どなく、5時間で僅かに上昇する程度であった。
Table-1 = pH change of aluminum nitride powder slurry-
As is clear from 1, when the untreated aluminum nitride powder (Comparative Example 1) is made into a slurry using water as a medium, the reaction of formula (1) proceeds rapidly and the pH rapidly increases. After 5 hours, the reaction of this slurry was completed, water disappeared, and a mixture of AIN and AI (OR) 3 was formed into a dry solid state. On the other hand, in Example 1, there was almost no change in pH, and the pH only increased slightly after 5 hours.

次に実施例1で得られた表面処理窒化アルミニウム粉末
を水媒質中に分散した場合の平均粒度と、スラリーを作
って鋳込成形を行なった場合の成形体の相対密度と、こ
の成形体を常圧焼結した場合の焼結体の相対密度と、さ
らにその熱伝導率などを調べた。得られた結果を表−2
にそれぞれ示す。
Next, we will calculate the average particle size when the surface-treated aluminum nitride powder obtained in Example 1 is dispersed in an aqueous medium, the relative density of the molded body when a slurry is made and cast molding is performed, and this molded body. The relative density of the sintered body when sintered under pressure and its thermal conductivity were investigated. Table 2 shows the results obtained.
are shown respectively.

なおスラリー濃度は70%、バインダーはワックス形の
エステルジョンタイプのものを5%添加した。
The slurry concentration was 70%, and the binder was 5% of a waxy ester John type binder.

また焼結助剤としては’It’sをAINに対して3%
添加した。又、焼結は、Ntガス1気圧中で600℃、
2時間の脱バインダー処理を行なった後、同じN2ガス
1気圧中で1800℃、2時間の条件で行なった。
Also, as a sintering aid, 'It's' is 3% to AIN.
Added. In addition, sintering was performed at 600°C in 1 atm of Nt gas.
After performing a binder removal treatment for 2 hours, the treatment was performed at 1800° C. for 2 hours in the same atmosphere of N2 gas at 1 atmosphere.

焼結炉として小型タンマン炉を用いた。なお、熱伝導率
は、レーザーフラッシュ法熱定数測定装置(真空理工社
製TC−3000型(商品名))を用いて、熱拡散率と
、比熱とを求め、これらの値と、トルエンを媒質とした
アルキメデス法により求めた密度と、から計算により求
めた。
A small Tammann furnace was used as the sintering furnace. For thermal conductivity, the thermal diffusivity and specific heat are determined using a laser flash method thermal constant measuring device (TC-3000 model (product name) manufactured by Shinku Riko Co., Ltd.), and these values are calculated using toluene as a medium. The density was calculated using the Archimedean method, and

なお、比較例1は、表−1で用いたものと同じもの(す
なわち表面改質処理を全く行なわないもの)を用いた結
果であり比較例2は、第1次の表面処理(流水処理)の
みを行なって、第2次の表面処理を全く行なっていない
ものを用いた結果を示すものである。いずれもこの表面
処理の違いを除けば、窒化アルミニウム原料粉、スラリ
ー濃度、バインダー、焼結助剤、焼結条件は実施例1の
試料と同じである。
Note that Comparative Example 1 is the result of using the same material as used in Table 1 (i.e., no surface modification treatment was performed at all), and Comparative Example 2 is the result of using the same material as that used in Table 1 (i.e., no surface modification treatment was performed at all). The results are shown using a sample that was subjected to surface treatment without any secondary surface treatment. In both cases, except for this difference in surface treatment, the aluminum nitride raw material powder, slurry concentration, binder, sintering aid, and sintering conditions were the same as the samples of Example 1.

表−2 表−2から明らかなように、本実施例品の表面処理AI
N粉末は、耐水性を有しかつ水に対する分散性に優れて
おり、スラリーとしても殆んど凝集しないため、平均粒
度が2.5μ−と細かく、原料粉と大差ない。これに対
し、無処理の比較例1のAIN粉は、水と反応し、分散
性が悪く、スラリーも凝集を生ずるため、平気粒度が7
.2μmと大きい。さらに、比較例2では、耐水性はあ
るものの水に対する分散性が悪いため平均粒度は12μ
mと非常に大きくなっている。この分散性の相違、及び
水との反応性の相違から、比較例1及び2を用いた場合
の鋳込成形体の相対密度、焼結体の相対密度は、何れも
、実施例1のものに比較して低く、又、熱伝導率は、低
密度と、Al(OH)3の生成によるAh03の増加と
により、比較例1が最も低く、低密度であることから、
比較例2も低くなっている。
Table-2 As is clear from Table-2, the surface treatment AI of this example product
N powder has water resistance and excellent dispersibility in water, and hardly aggregates as a slurry, so the average particle size is as fine as 2.5 μ-, which is not much different from the raw material powder. On the other hand, the untreated AIN powder of Comparative Example 1 reacts with water, has poor dispersibility, and causes agglomeration of the slurry, so the average particle size is 7.
.. It is large at 2 μm. Furthermore, although Comparative Example 2 has water resistance, the average particle size is 12 μm due to poor dispersibility in water.
m, which is very large. Due to this difference in dispersibility and the difference in reactivity with water, the relative density of the cast compact and the relative density of the sintered compact when using Comparative Examples 1 and 2 are both those of Example 1. In addition, the thermal conductivity is the lowest in Comparative Example 1 due to the low density and the increase in Ah03 due to the generation of Al(OH)3.
Comparative Example 2 also has a low value.

男11−1 実施例1と同じ平均粒度1.7μmの市販のAIN粉5
0gを、エタノール100m1中に入れよく攪拌する。
Man 11-1 Commercially available AIN powder 5 with the same average particle size of 1.7 μm as in Example 1
0g in 100ml of ethanol and stir well.

次に、この中にステアリン酸5gを入れ攪拌機で充分に
攪拌混合する。これを取出して70℃の乾燥器に入れて
エタノールを揮散させる。このような処理を経た粉体は
、水に殆んど濡れず、耐水性を有するAIN粉となる。
Next, 5 g of stearic acid was added to the mixture and thoroughly stirred and mixed using a stirrer. This is taken out and placed in a dryer at 70°C to volatilize the ethanol. The powder that has undergone such treatment becomes AIN powder that hardly gets wet with water and has water resistance.

上記の、いわゆる第1次表面処理粉末を、オレイン酸ソ
ーダ5gを溶かした水溶液100m1中に入れ、攪拌機
で充分に攪拌混合する。これを取出して100℃の乾燥
器に入れて乾燥させ、しかる後に粉化する。この第2次
表面処理を行なったAIN粉末は、耐水性に優れ、しか
も水への分散性が良い。こうして得られた表面処理AI
N粉末を用い、実施例1と同様にスラリー。
The above-mentioned so-called primary surface treatment powder is placed in 100 ml of an aqueous solution containing 5 g of sodium oleate, and thoroughly stirred and mixed using a stirrer. This is taken out, placed in a dryer at 100°C, dried, and then powdered. The AIN powder subjected to this secondary surface treatment has excellent water resistance and good dispersibility in water. The surface treatment AI thus obtained
Slurry was made in the same manner as in Example 1 using N powder.

となし経時におけるpH変化の測定を行なったところ5
時間後も、初期値と同じpH7であった。又、同様に平
均粒度、相対密度を測定したところ平均粒度2.8μm
と良好な分散性を示し、鋳込成形体の相対密度は56%
、焼結体の相対密度は98%、熱伝導率は85讐/l1
l−にであった。
When we measured the pH change over time5
After some time, the pH remained the same as the initial value, 7. In addition, when the average particle size and relative density were similarly measured, the average particle size was 2.8 μm.
It shows good dispersibility, and the relative density of the cast molded product is 56%.
, the relative density of the sintered body is 98%, and the thermal conductivity is 85/l1
It was l-.

ス亙五−主 平均粒度1.7μmの市販の^IN粉末50gをトルエ
ン100m1中に入れ、よく攪拌する。次に、この中に
流動パラフィン5gを入れ充分に攪拌混合する。これを
取出し80℃の乾燥器に入れてトルエンを揮散させ、し
かる後に粉化する。粉砕後のAIN粉は耐水性がある。
50 g of commercially available ^IN powder with a main average particle size of 1.7 μm is placed in 100 ml of toluene and stirred well. Next, 5 g of liquid paraffin was added into the mixture and thoroughly stirred and mixed. This is taken out and placed in a dryer at 80°C to volatilize the toluene, and then pulverized. The AIN powder after grinding is water resistant.

上記の第1次表面処理済みの粉体を、ステアリン酸ソー
ダ5gを溶かした水溶液100m1中に入れ、攪拌機で
充分に攪拌混合する。
The above primary surface-treated powder is placed in 100 ml of an aqueous solution containing 5 g of sodium stearate, and thoroughly stirred and mixed using a stirrer.

これを取出し100℃の乾燥器に入れて乾燥させ、しか
る後に粉砕する。この第2次表面処理を行なったAIN
粉末は耐水性に優れ、しかも水への分散性が良好であっ
た。得られた表面処理AIN粉を用い実施例1と同様に
スラリーとなし経時におけるpH変化測定を行なったと
ころ、5時間後のpiは7.2で、初期値の7.0から
の変化は僅かであった。又、同様に平均粒度、相対密度
を測定したところ、平均粒度2.5μmと良好な分散性
を示し、鋳込成形体の相対密度は56%、焼結体相対密
度は98%、熱伝導率は85W/m・Kであった。
This is taken out, placed in a dryer at 100°C, dried, and then ground. AIN that underwent this secondary surface treatment
The powder had excellent water resistance and good dispersibility in water. Using the obtained surface-treated AIN powder and making it into a slurry in the same manner as in Example 1, the pH change over time was measured, and the pi was 7.2 after 5 hours, with only a slight change from the initial value of 7.0. Met. In addition, when the average particle size and relative density were similarly measured, the average particle size was 2.5 μm, showing good dispersibility, the relative density of the cast molded body was 56%, the relative density of the sintered body was 98%, and the thermal conductivity was 2.5 μm. was 85 W/m·K.

寒旌■−土 有機リン酸系カップリング剤5gを、酢酸1mlを溶か
したエタノール100m1中に入れ、攪拌溶解する。こ
の溶液を90℃に加熱後、平均粒度1.7μmの市販の
AIN粉末50gを入れ、充分に攪拌混合する。このA
IN粉末が分散したスラリーを濾過し、70℃の乾燥器
に入れ乾燥する。次に、乾燥器の温度を150℃に上げ
、1時間加熱処理を行なう。この処理で得られたAIN
粉末は耐水性を有する。
5 g of an organic phosphoric acid coupling agent was added to 100 ml of ethanol in which 1 ml of acetic acid had been dissolved, and dissolved with stirring. After heating this solution to 90° C., 50 g of commercially available AIN powder having an average particle size of 1.7 μm was added, and the mixture was sufficiently stirred and mixed. This A
The slurry in which IN powder is dispersed is filtered and dried in a dryer at 70°C. Next, the temperature of the dryer was raised to 150° C., and heat treatment was performed for 1 hour. AIN obtained by this process
The powder is water resistant.

上記の第1次表面処理済みのAIN粉末を、リン酸エス
テル系モノマー4+alを溶かした水溶液100m1中
に入れ、攪拌機で充分に攪拌混合する。これを取出して
100℃の乾燥器に入れて乾燥させた。
The AIN powder that has been subjected to the primary surface treatment is placed in 100 ml of an aqueous solution in which phosphate ester monomer 4+al is dissolved, and thoroughly stirred and mixed using a stirrer. This was taken out and placed in a dryer at 100°C to dry it.

次に得られた表面処理済みのAIN粉末を用い、実施例
1と同様にスラリーとなし経時におけるpH変化測定を
行なったところ、5時間後のpt+は初期値と同じ7で
、変化は認められない。又、同様に平均粒度、相対密度
を測定したところ、平均粒度2.5μmと良好な分散性
を示し、鋳込成形体の相対密度は57%、焼結体の相対
密度は98%、熱伝導率は90W/m−にであった。
Next, using the surface-treated AIN powder obtained as a slurry and measuring the pH change over time in the same manner as in Example 1, the pt+ after 5 hours was 7, the same as the initial value, and no change was observed. do not have. In addition, when the average particle size and relative density were similarly measured, the average particle size was 2.5 μm, indicating good dispersibility, and the relative density of the cast molded body was 57%, the relative density of the sintered body was 98%, and the thermal conductivity was 2.5 μm. The rate was 90 W/m-.

以上実施例から明らかな如く本発明の窒化アルミニウム
粉体は、耐水性を有し、かつ水への分散性に優れている
ので、水を媒質としたスラリーを作ることが極めて容易
であり、その結果良好な鋳込成形体やテープ成形体を得
ることができるものであり、その工業適値値は大きいも
のである。
As is clear from the examples above, the aluminum nitride powder of the present invention has water resistance and excellent dispersibility in water, so it is extremely easy to make a slurry using water as a medium. As a result, good cast molded bodies and tape molded bodies can be obtained, and the industrially suitable value thereof is high.

特許出願人 古河電気工業株式会社 手  続  補  正  書 昭和61年12月 4日 特許庁長官  黒  1) 明  雄  殿1、事件の
表示 昭和61年特許願第47414号 2、発明の名称 焼結体製造用窒化アルミニウム粉体 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 (529)古河電気工業株式会社 4、代理人 5、補正の対象 明細書の「特許請求の範囲」「発明の
詳細な説明」の欄1、明細書第1頁第4行ないし第8行
の特許請求の範囲を下記の通りに訂正する。
Patent Applicant: Furukawa Electric Co., Ltd. Procedural Amendment Written by December 4, 1986 Commissioner of the Patent Office Kuro 1) Akio Yu 1, Indication of the case 1986 Patent Application No. 47414 2, Name of the invention Sintered body Aluminum nitride powder for production 3, relationship with the case of the person making the amendment Patent applicant (529) Furukawa Electric Co., Ltd. 4, agent 5, subject of amendment The scope of claims in column 1 of ``Description'', lines 4 to 8 of page 1 of the specification is corrected as follows.

「2、特許請求の範囲 1、窒化アルミニウム粉体の粒子表面を疏水性の被膜及
び親水性の被膜で順次被覆せしめて成ることを特徴とす
る焼結体製造用窒化アル1三つム粉体。」 2、明細書第2頁第1θ行のrAhOJをr (Ali
as) Jに訂正する。
2. Claim 1: An aluminum nitride powder for producing a sintered body, characterized in that the particle surface of the aluminum nitride powder is sequentially coated with a hydrophobic coating and a hydrophilic coating. 2. rAhOJ on page 2, line 1θ of the specification is r (Ali
as) Correct to J.

3、同第6頁第9行「−・−・による、表面処理」を「
・−・・・による表面処理」に訂正する。
3.Page 6, line 9, “Surface treatment by -・-・” was changed to “
Corrected to ``Surface treatment by...''.

4、同第7頁第1行「耐水性」を「疏水性」に訂正する
4. On page 7, line 1, "water resistance" is corrected to "hydrophobic."

5、同第12頁第11〜12行「ワックス形」を「ワッ
クス系」に訂正する。
5. On page 12, lines 11-12, "wax-shaped" is corrected to "wax-based."

6、同第18頁第5行「工業適」を「工業的」に訂正す
る。
6. On page 18, line 5, ``industrial suitability'' is corrected to ``industrial''.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1、窒化アルミニウム粉体の粒子表面を疏水性の被膜及
び親水性の被膜で順次被覆せしめて成ることを特徴とす
る焼結体製造用窒化アルニミウム粉体。
1. An aluminum nitride powder for producing a sintered body, characterized in that the particle surface of the aluminum nitride powder is coated with a hydrophobic coating and a hydrophilic coating in sequence.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6461362A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Denki Kagaku Kogyo Kk Granulated product containing aluminum nitride powder
JPS6461304A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Denki Kagaku Kogyo Kk Oxidation-resistant aluminum nitride powder and production thereof
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JPH01164710A (en) * 1987-12-21 1989-06-28 Inax Corp Method for stabilizing aluminum nitride powder
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EP0588171A1 (en) * 1992-09-08 1994-03-23 Hoechst Aktiengesellschaft Process for the transformation of water - sensitive ceramic powders into a flowable granulate
JP2010013640A (en) * 2008-06-06 2010-01-21 Yamaguchi Prefecture Water resistant material

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