KR102368841B1

KR102368841B1 - 육방정 질화붕소 분말 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 조성물 및 방열재

Info

Publication number: KR102368841B1
Application number: KR1020207004642A
Authority: KR
Inventors: 마사루 후카사와; 유키 오츠카
Original assignee: 쇼와 덴코 가부시키가이샤
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2018-11-07
Publication date: 2022-03-03
Also published as: JP7069485B2; CN111511679B; TWI700243B; US20200216738A1; EP3732129A1; TW201927689A; CN111511679A; WO2019130869A1; KR20200031140A; JP2019116401A

Abstract

절연성 방열재의 필러로서 사용했을 때 수지의 열 전도율 및 내전압을 높일 수 있는 h-BN 분말, 그 제조 방법, 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물, 및 방열재가 제공된다. 평균 1차 입경, D₅₀, BET 비표면적, 및 부피 밀도가 소정 범위 내이며, 입도 분포 곡선에 있어서의 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내의 피크 A, 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내의 피크 B에 대하여 상기 피크들의 높이의 비는 상기 h-BN 분말을 소정의 조건에서 처리했을 때 소정 범위 내인 h-BN 분말이 사용된다.

Description

육방정 질화붕소 분말 및 그 제조 방법, 및 그것을 사용한 조성물 및 방열재

본 발명은 육방정 질화붕소(이하, "h-BN"이라고도 함)의 1차 입자의 응집체를 포함하는 h-BN 분말 및 그 제조 방법, 및 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물 및 방열재에 관한 것이다.

h-BN 입자는 흑연과 유사한 층상 구조를 갖고, 열 전도성, 전기 절연성, 내열성, 내식성, 및 윤활 이형성 등의 특성이 우수하다. 따라서, h-BN 입자는 수지, 고무 등(이하, 간략히 "수지 등"이라고도 함)의 절연성 방열재의 필러, 고체 윤활제, 고체 이형제, h-BN 소결체 제조용 원료 등으로서 사용된다.

h-BN 입자가 이들 중 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용되는 경우, 절연성 방열재 중에 있어서의 충전성의 향상, 및 배향에 의한 특성의 이방성의 억제를 목적으로 하여 예를 들면, 특허문헌 1에는 소정의 입경 및 부피 밀도를 갖는h-BN의 1차 입자의 응집체인 2차 입자의 h-BN 분말이 사용되는 것이 기재되어 있다.

이러한 h-BN 분말의 제조 방법으로서는 종래의 일반적인 방법이 사용될 수 있고, 예를 들면 특허문헌 2~4에는 붕산이나 붕사 등의 붕소 화합물과, 멜라민이나 요소 등의 질소 화합물을 혼합하고, 상기 혼합물을 암모니아 가스 또는 비산화성 가스의 분위기 하에서 가소한 후, 상기 가소물을 약 1400~2200℃의 고온에서 소성하여 결정 성장시키는 방법이 기재되어 있다.

JP 2011-98882 A JP 61-286207 A JP 9-202663 A JP 61-256905 A

그러나, 상기 응집체의 강도가 불충분한 경우, 이러한 응집체를 포함하는 h-BN 분말이 수지 등과 혼합될 때 상기 응집체가 붕괴되고, 수지 등에 있어서의 충전율이 충분히 향상될 수 없다. 또한, 배향에 의해 특성의 이방성이 증대하는 경향이 보여져서 절연성 방열재의 방열성 및 절연성의 저하를 초래한다.

따라서, 수지 등에 있어서의 h-BN 분말의 충전성의 향상, h-BN 분말의 배향에 의한 특성의 이방성의 억제 등의 관점으로부터 상기 응집체는 충분한 강도를 갖고 있는 것이 요구된다.

본 발명은 이러한 상황을 고려하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 때 수지 등의 열 전도율 및 내전압(파괴 전압)을 높일 수 있는 h-BN 분말, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물, 및 방열성 및 절연성이 우수한 방열재를 제공하는 것이다.

(과제의 해결)

본 발명은 h-BN의 1차 입자의 응집체를 포함하는 h-BN 분말이 소정의 입도 분포를 갖고, 상기 응집체가 소정의 응집 강도를 갖는 경우, h-BN 분말을 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 때 수지 등의 절연성 방열재의 방열성 및 절연성이 향상되는 것을 찾아낸 것에 근거하는 것이다.

구체적으로, 본 발명은 하기 [1]~[8]을 제공한다.

[1] 육방정 질화붕소의 1차 입자의 응집체를 포함하는 육방정 질화붕소 분말로서, 평균 1차 입경이 0.5㎛ 이상 10.0㎛ 미만이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 10.0~150.0㎛이고, BET 비표면적이 1.0㎡/g 이상 10.0㎡/g 미만이고, 부피 밀도가 0.50~2.00g/㎤이며, 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 A, 및 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 B를 가지며, 상기 육방정 질화붕소 분말을 하기 조건 1에서 3분간 초음파 처리했을 때, 처리 전의 상기 피크 B의 높이 b1에 대한 상기 피크 A의 높이 a1의 비 a1/b1이 0.07~0.80의 범위 내이고, 처리 후의 상기 피크 B의 높이 b2에 대한 상기 피크 A의 높이 a2의 비 a2/b2가 0.40~2.00의 범위 내인, 육방정 질화붕소 분말.

[조건 1: 배럴 내경 40mm 및 높이 60mm를 갖는 50mL 유리 비커에 20℃에서 상기 육방정 질화붕소 분말의 0.12질량%의 수분산액 50mL를 넣고, 초음파 발생기의 진동자의 팁의 선단을 상기 비커의 중앙부의 바닥면으로부터 1cm의 높이에 세팅하고, 출력 150W 및 발진 주파수 19.5kHz로 초음파 처리를 행함]

[2] 상기 [1]에 있어서, 상기 육방정 질화붕소 분말을 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 진동체를 사용하여 분급함으로써 얻어진 분말의 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서 45.0~150.0㎛의 입경 범위 내에 최대 피크 C를 갖고, 분급된 상기 분말을 상기 조건 1에서 1분간 초음파 처리했을 때 상기 최대 피크 C의 높이의 감소율[(c1-c2)/c1×100]이 5% 이상 30% 미만인, 육방정 질화붕소 분말.

[식 중, c1은 처리 전의 상기 최대 피크 C의 높이이고, c2는 처리 후의 상기 최대 피크 C의 높이임]

[3] 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법으로서, 육방정 질화붕소 원료 분말 50~90질량부 및 붕소의 옥소산 및 산화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물 10~50질량부를 포함하는 혼합 분말을 제조하는 스텝; 상기 혼합 분말 100질량부에 흑연 및 탄소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 탄소원을 탄소 원자 환산으로 3.0~10.0질량부 첨가하고 혼합하여 성형 재료를 제조하는 스텝; 상기 성형 재료를 가압 성형하여 1.40~1.70g/㎤의 밀도를 갖는 성형체를 제작하는 스텝; 상기 성형체를 질소 가스 분위기 하에 1000~2200℃에서 소성하여 소성물을 얻는 스텝; 및 상기 소성물을 분쇄하고, 분쇄물을 분급하는 스텝을 포함하고, 상기 육방정 질화붕소 원료 분말은 평균 두께 d에 대한 평균 1차 입경 L의 비 L/d가 2.0~15.0이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.20~5.00㎛이고, BET 비표면적이 5.0~30.0㎡/g이고, 결정자 지름이 150~400Å인, 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.

[4] 상기 [3]에 있어서, 상기 성형 재료를 제조하는 스텝에 있어서, 상기 탄소원은 탄화붕소이고, 상기 혼합 분말 100질량부에 상기 탄화붕소가 15~20질량부 첨가되고 혼합되는, 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.

[5] 상기 [4]에 있어서, 상기 탄화붕소는 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.1~15.0㎛인, 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.

[6] 수지 및 고무로 이루어지는 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 기재, 및 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 육방정 질화붕소 분말을 포함하는, 조성물.

[7] 상기 [6]에 기재된 조성물을 포함하는, 방열재.

[8] 상기 [7]에 있어서, 방열 시트인, 방열재.

(발명의 유리한 효과)

본 발명에 따르면, 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 때 수지 등의 열 전도율 및 내전압을 높일 수 있는 h-BN 분말, 및 그 제조 방법을 제공하는 것이 가능하다.

따라서, 상기 h-BN 분말을 사용한 본 발명의 조성물은 방열성 및 절연성이 우수한 방열재를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 h-BN의 1차 입자의 응집체의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 h-BN 분말(실시예 2)을 3분간 초음파 처리했을 때의 입도 분포 곡선을 나타낸다. 초음파 처리 전의 입도 분포 곡선은 좌측에 있고, 초음파 처리 후의 입도 분포 곡선은 우측에 있다.
도 3은 본 발명에 따른 조건 1을 설명하기 위한 개략도이다.
도 4는 본 발명의 h-BN 분말(실시예 1)의 소정의 분급된 분말을 1분간 초음파 처리했을 때의 입도 분포 곡선을 나타낸다. 초음파 처리 전의 입도 분포 곡선은 좌측에 있고, 초음파 처리 후의 입도 분포 곡선은 우측에 있다.
도 5는 비교예 3의 h-BN 분말의 3분간 초음파 처리했을 때의 입도 분포 곡선을 나타낸다. 초음파 처리 전의 입도 분포 곡선은 좌측에 있고, 초음파 처리 후의 입도 입도 분포 곡선은 우측에 있다.

본 발명에 따른 h-BN 분말 및 그 제조 방법, 및 상기 h-BN 분말을 사용한 조성물 및 방열재가 이하에 상세히 설명된다.

[육방정 질화붕소(h-BN) 분말]

본 발명의 h-BN 분말은 h-BN의 1차 입자의 응집체를 포함한다. h-BN 분말은 평균 1차 입경이 0.5㎛ 이상 10.0㎛ 미만이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 10.0~150.0㎛이고, BET 비표면적이 1.0㎡/g 이상 10.0㎡/g 미만이고, 부피 밀도가 0.50~2.00g/㎤이다.

h-BN 분말의 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선은 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 A를 갖고, 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 B를 갖는다. 본 발명의 h-BN 분말을 하기 조건 1에서 3분간 초음파 처리했을 때, 처리 전의 피크 B의 높이 b1에 대한 피크 A의 높이 a1의 비 a1/b1이 0.07~0.80의 범위 내이고, 처리 후의 피크 B의 높이 b2에 대한 피크 A의 높이 a2의 비 a2/b2가 0.40~2.00인 것을 특징으로 한다.

상기 요건을 만족하는 h-BN 분말은 적당한 입도 및 응집 강도를 갖고, 이것에 의해 h-BN 분말을 수지 등의 절연성 방열재의 필러로서 사용했을 때 열 전도율 및 내전압을 효과적으로 높일 수 있다.

(1차 입자)

본 발명의 h-BN 분말의 1차 입자는 평균 1차 입경이 0.5㎛ 이상 10.0㎛ 미만이고, 바람직하게는 1.0~8.0㎛이고, 보다 바람직하게는 2.0~4.0㎛이다. 평균 1차 입경이 0.5㎛ 이상인 경우, 수지 등의 열 전도율 및 내전압을 높이는 데 있어서 적당한 응집 강도를 갖는 h-BN의 1차 입자의 응집체가 형성될 수 있다. 평균 1차 입경이 10.0㎛ 미만인 경우, 상기 응집체를 포함하는 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 1차 입자의 이러한 응집체의 과립 형상이 유지되기 쉽고, 수지 등에 있어서의 충전율을 높일 수 있다.

h-BN의 응집체는 주사형 전자현미경(SEM)에 의한 관찰 화상에 있어서 도 1에 개략적으로 나타내어지는 바와 같은 형상을 갖는다. 도 1에 나타내어지는 바와 같이 h-BN의 응집체(1)는 h-BN의 1차 입자(2)가 응집하여 과립 형상을 형성한다.

본 발명에서 말하는 평균 1차 입경은 1차 입자의 장축의 수 평균값이며, 구체적으로는 h-BN 분말의 SEM을 사용한 관찰 화상에서 측정된 h-BN의 임의의 100개의 1차 입자의 장축의 평균값으로서 얻어진 값이다.

(50% 체적 누적 입경 D₅₀)

상기 h-BN 분말은 D₅₀이 10.0~150.0㎛이고, 바람직하게는 20.0~120.0㎛이고, 보다 바람직하게는 30.0~100.0㎛이다. D₅₀이 10.0㎛ 이상인 경우, 상기 응집체가 충분한 응집 강도를 가질 수 있다. D₅₀이 150.0㎛ 이하인 경우, 수지 등의 열 전도율 및 내전압을 높이는 데 충분한 충전율로 할 수 있다.

본 발명에서 말하는 D₅₀은 레이저 회절 산란법에 의해 측정된 값이다. 구체적으로는 하기 실시예에 기재된 Microtrac(등록상표) 입도 분포 측정 장치를 사용하여 측정된 값이다.

(BET 비표면적)

상기 h-BN 분말은 BET 비표면적이 1.0㎡/g 이상 10.0㎡/g 미만이고, 바람직하게는 1.5~8.0㎡/g이고, 보다 바람직하게는 2.0~6.0㎡/g이다. BET 비표면적이 1.0㎡/g 이상인 경우, 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 수지 등과의 친화성이 양호할 수 있다. BET 비표면적이 10.0㎡/g 미만인 경우, 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 양호한 분산성이 얻어지고, 수지 등의 열 전도율 및 내전압이 충분히 높아질 수 있다.

본 발명에서 말하는 BET 비표면적은 유동법(흡착질: 질소 가스)에 따른 BET 1점법에 의해 측정된 값이다. 구체적으로, 하기 실시예에 기재된 전자동 BET 비표면적 측정 장치를 사용하여 측정된 값이다.

(부피 밀도)

상기 h-BN 분말은 부피 밀도가 0.50~2.00g/㎤이고, 바람직하게는 0.60~1.50g/㎤이고, 보다 바람직하게는 0.70~1.00g/㎤이다. 부피 밀도가 0.50g/㎤ 이상인 경우, 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 수지 등의 열 전도율 및 내전압을 높이는 데 충분한 충전율로 할 수 있다. 부피 밀도가 2.00g/㎤ 이하인 경우, 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 상기 응집체의 응집 강도가 적절히 유지될 수 있다.

본 발명에서 말하는 부피 밀도는 300mL 눈금 실린더에 분말 시료 100g을 투입하고, 전동 진동기(진동수 50Hz, 출력 0.035kW)를 사용하여 3분간 수평 진동시킨 후의 체적으로부터 산출된 밀도(충전 부피 밀도)이다.

(입도 분포 곡선)

도 2는 본 발명의 h-BN 분말을 3분간 초음파 처리했을 때의 처리 전후의 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선의 일례를 나타낸다. 도 2의 입도 분포 곡선은 후술하는 실시예 2의 h-BN 분말에 대하여 나타내어진다.

본 발명의 h-BN 분말은 도 2에 나타내어지는 바와 같이 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 A를 갖고, 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 B를 갖는다.

상기 입도 분포 곡선에 있어서 상기 피크 A를 포함하는 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내 및 그 근방의 입경을 갖는 분말(입자)인 세립(fine grains)은 h-BN의 대부분의 1차 입자가 응집체를 형성하는 일 없이 존재하고 있는 것으로 생각된다. 한편, 상기 피크 B를 포함하는 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내 및 그 근방의 분말인 조립(coarse grains)은 h-BN의 1차 입자의 응집체인 것으로 생각된다.

본 발명의 h-BN 분말은 입도 분포 곡선에 있어서 이러한 피크를 2개 갖고, 즉 h-BN의 1차 입자의 응집체 및 미응집 상태의 1차 입자를 포함한다.

본 발명의 h-BN 분말은 하기 조건 1에서 3분간 초음파 처리했을 때, 처리 전의 피크 B의 높이 b1에 대한 피크 A의 높이 a1의 비 a1/b1이 0.07~0.80의 범위 내이고, 처리 후의 피크 B의 높이 b2에 대한 피크 A의 높이 a2의 비 a2/b2가 0.40~2.00인 것을 특징으로 한다. 도 2에 있어서, 초음파 처리 전의 입도 분포 곡선은 화살표의 좌측에 나타내어지고, 초음파 후의 입도 분포 곡선은 우측에 나타내어진다.

도 3은 상기 초음파 처리에 있어서의 조건 1의 모드의 개략적인 형태를 나타낸다. 상기 조건 1은 다음과 같다: 배럴 내경(I) 40mm 및 높이(H) 60mm를 갖는 50mL 유리 비커(11)에 20℃에서 상기 h-BN 분말의 0.12질량%의 수분산액(12) 50mL를 넣고, 초음파 발생기(도시 생략)의 진동자의 팁(13)의 선단을 상기 비커(11)의 중앙부의 바닥면으로부터 1cm의 높이(y)에 세팅하고, 출력 150W 및 발진 주파수 19.5kHz로 초음파 처리를 행한다.

상기 초음파 발생기로서는 구체적으로 NIHONSEIKI KAISHA LTD.제의 "Ultrasonic Homogenizer US-150T"가 사용되고, 상기 진동자의 팁(13)으로서는 수분산액(12)과 접촉하는 부분이 스테인리스강제이고 지름(x)이 18mm인 원통 형상의 것이 사용된다.

상술한 바와 같은 초음파 처리 전후의 입도 분포 곡선의 형상의 변화는 h-BN 분말의 응집체의 응집 상태의 변화를 나타내고 있다고 말할 수 있다. 상기 변화는 처리 전과 처리 후의 피크 A 및 B의 높이가 소정의 비를 나타낸다는 사실을 보여준다.

상기 조건 1에서 3분간 초음파 처리함으로써 h-BN의 1차 입자의 응집체 중 응집 강도가 낮은 h-BN의 1차 입자의 응집체가 전부 붕괴된다. 따라서, 상기 초음파 처리 전후의 응집 상태의 변화에 대응하는 입도 분포 곡선에 있어서의 피크 A 및 B의 높이의 비의 변화는 상기 응집체의 응집 강도의 지표가 된다. 특히, a2/b2가 2.00 초과로 높은 경우, 상기 초음파 처리에 의한 상기 응집체의 붕괴의 정도가 커서 상기 응집체의 응집 강도가 충분하다고는 말할 수 없다.

처리 전의 피크 A와 처리 후의 피크 A에 대하여, 피크 위치에서의 입경이 반드시 동일하지는 않다. 통상, 처리 전과 비교하여 처리 후에 더 작은 입경측으로 피크 위치가 시프트한다. 피크 B에 대해서도 동일하게 적용된다.

a1/b1은 0.07~0.80의 범위 내이고, 바람직하게는 0.08~0.50의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 0.09~0.20의 범위 내이다. 초음파 처리 전은 피크 A에 대응하는 세립보다 피크 B에 대응하는 조립이 더 많다. a1/b1이 0.07 이상인 경우, 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 수지 등의 내전압을 충분히 높일 수 있다. a1/b1이 0.80 이하인 경우, 수지 등의 열 전도율을 충분히 높일 수 있다.

a2/b2는 0.40~2.00의 범위 내이고, 바람직하게는 0.50~1.90의 범위 내이고, 보다 바람직하게는 0.60~1.50의 범위 내이다. a2/b2가 0.40 이상인 경우, 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때 상기 수지 등의 내전압을 충분히 높일 수 있다. a2/b2가 2.00 이하인 경우, 상기 응집체가 수지 등의 열 전도율 및 내전압을 높이는 데 충분한 응집 강도를 갖고 있다고 말할 수 있다.

상기 h-BN 분말은 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 진동체를 사용하여 분급한 분말에 대하여 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서 45~150㎛의 입경 범위 내에 최대 피크 C를 갖고, 분급된 상기 분말을 상기 조건 1에서 1분간 초음파 처리했을 때, 상기 최대 피크 C의 높이의 감소율[(c1-c2)/c1×100]이 5% 이상 30% 미만인 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 h-BN 분말을 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 진동 체를 사용하여 분급함으로써 얻어진 분말을 1분간 초음파 처리했을 때, 처리 전후의 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선의 일례를 나타낸다. 도 4에 있어서, 초음파 처리 전의 입도 분포 곡선은 화살표의 좌측에 나타내어지고, 초음파 처리 후의 입도 분포 곡선은 우측에 나타내어진다. 도 4의 입도 분포 곡선은 후술하는 실시예 1의 h-BN 분말을 분급함으로써 얻어진 분말에 대하여 나타내어진다.

여기서 말하는 입도 분포 곡선은 h-BN 분말을 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 진동체를 사용하여 분급함으로써 얻어진 분말에 대하여 측정된다. 이러한 특정 입경 범위 내로 분급된 분말을 상기 조건 1에서 1분간 초음파 처리했을 때, 처리 전후의 입도 분포 곡선 사이의 최대 피크 C의 높이의 감소율은 상기 h-BN 분말에 있어서의 1차 입자의 응집체의 응집 강도를 나타내는 지표가 된다. 상기 감소율이 낮을수록 상기 응집체의 응집 강도가 높다고 말할 수 있다. 상기 h-BN 분말이 수지 등에 첨가되고 혼합될 때의 수지 등과의 친화성의 관점으로부터 상기 감소율은 5% 이상인 것이 바람직하다.

상기 감소율은 보다 바람직하게는 5~28%이며, 더욱 바람직하게는 10~25%이다.

진동체를 사용한 분급은 건식 진동체 장치를 사용하여 행해질 수 있고, 상기 건식 진동체 장치로서는 KOEI SANGYO CO., LTD.제의 "SATO'S SYSTEM VIBRO SEPARATOR"가 사용된다.

여기서, 상술한 바와 같이 상기 응집체 중 응집 강도가 낮은 응집체가 3분간의 초음파 처리로 전부 붕괴되고, 이들의 붕괴 과정의 단계에서 평가가 행해지기 때문에 상기 초음파 시간은 1분이다.

45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 분급된 분말은 여기서의 상기 응집체의 응집 강도의 평가에 있어서 평가되는 대상으로서 규정한 것이며, 본 발명의 h-BN 분말의 입경을 규정하는 것은 아니다. 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서, 상기 입경 범위 밖의 피크가 측정될 수 있다는 점을 고려했을 때 최대 피크 C를 포함하는 범위는 45.0~150.0㎛의 입경 범위 내이다.

처리 전의 최대 피크 C 및 처리 후의 최대 피크 C에 대하여, 상기 피크 위치에서의 입경이 반드시 동일하지는 않다. 통상, 처리 전과 비교하여 처리 후에 더 작은 입경측으로 상기 피크 위치가 시프트한다.

상기 입도 분포 곡선은 모두 레이저 회절 산란법에 따른 입도 분포계를 사용하여 측정되고, 구체적으로는 하기 실시예에 기재된 바와 같은 Microtrac(등록상표) 입도 분포 측정 장치를 사용하여 측정함으로써 얻어진다.

[육방정 질화붕소(h-BN) 분말의 제조 방법]

본 발명의 h-BN 분말은 예를 들면, 후술하는 바와 같은 본 발명의 제조 방법에 의해 제조되는 것이 바람직하지만, 그 제조 방법은 특별히 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 제조 방법은 h-BN 원료 분말 50~90질량부 및 붕소의 옥소산 및 산화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물 10~50질량부를 포함하는 혼합 분말을 제조하는 스텝; 상기 혼합 분말 100질량부에 흑연 및 탄소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 탄소원을 탄소 원자 환산으로 3.0~10.0질량부 첨가하고 혼합해서 성형 재료를 제조하는 스텝; 상기 성형 재료를 가압 성형하여 1.40~1.70g/㎤의 밀도를 갖는 성형체를 제작하는 스텝; 상기 성형체를 질소 가스 분위기 하에 1000~2200℃에서 소성하여 소성물을 얻는 스텝; 및 상기 소성물을 분쇄하고, 분쇄물을 분급하는 스텝을 포함하는 제조 방법이며, 상기 h-BN 원료 분말은 평균 두께 d에 대한 평균 1차 입경 L의 비 L/d가 2.0~15.0의 범위 내이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.20~5.00㎛이고, BET 비표면적이 5.0~30.0㎡/g이고, 결정자 지름이 150~400Å인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 h-BN 분말의 제조 방법에 있어서, 상술한 바와 같은 소정의 h-BN 원료 분말은 혼합 스텝, 성형 스텝, 소성 스텝, 분쇄 스텝, 및 분급 스텝을 순서대로 거친다.

상기 제조 방법은 스텝순으로 이하에 설명한다.

(혼합 스텝(1))

혼합 스텝(1)은 h-BN 원료 분말 50~90질량부 및 붕소의 옥소산 및 산화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물 10~50질량부를 포함하는 혼합 분말을 제조하는 스텝이다. 본 발명의 h-BN 분말을 고수율로 제조하는 관점으로부터 혼합 분말 중의 h-BN 원료 분말의 양은 55~85질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 60~80질량부이다. 동일한 관점으로부터 혼합 분말 중의 상기 붕소 화합물의 양은 15~45질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~40질량부이다.

상기 혼합 분말은 상기 제조 방법에 의해 본 발명의 h-BN 분말이 얻어질 수 있는 범위 내에서 h-BN 원료 분말 및 상기 붕소 화합물 이외의 성분을 포함할 수 있지만, 상기 혼합 분말 중의 h-BN 원료 분말 및 붕소 화합물의 총 함유량은 90질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 100질량%이다.

<h-BN 원료 분말>

h-BN 원료 분말으로서는 제조된 h-BN 분말이 수지 등에 높은 열 전도성 및 높은 내전압성을 제공할 수 있는 관점으로부터 평균 두께 d에 대한 평균 1차 입경 L의 비 L/d가 2.0~15.0이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.20~5.00㎛이고, BET 비표면적이 5.0~30.0㎡/g이고, 결정자 지름이 150~400Å인 미세 분말을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 h-BN 원료 분말은 h-BN 순도가 95질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 97질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 99질량% 이상이다.

이러한 미세 분말인 h-BN 원료 분말로서는 시판품이 사용될 수 있다.

상기 L/d는 5.0~10.0의 범위 내가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 5.0~8.0의 범위 내이다. 상기 D₅₀은 0.25~3.00㎛의 범위 내가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.30~2.00㎛이다. 상기 BET 비표면적은 6.0~20.0㎡/g이 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 7.0~10.0㎡/g이다. 상기 결정자 지름은 180~350Å가 보다 바람직하고, 더욱 바람직하게는 200~300Å이다.

상기 평균 1차 입경 L, D₅₀ 및 BET 비표면적은 상술한 h-BN 분말에 대한 측정 방법과 동일한 방법으로 얻어진다.

상기 평균 두께 d는 1차 입자의 두께의 수 평균값이며, 구체적으로는 h-BN 원료 분말의 주사형 전자현미경(SEM)을 사용한 관찰 화상에 있어서 두께로서 측정된 h-BN의 임의의 100개의 1차 입자의 단축의 평균값으로서 얻어진 값이다.

상기 결정자 지름은 X선 회절 측정으로부터 셰러의 식을 사용하여 얻어진 값이고, 구체적으로는 하기 실시예에 기재된 방법에 의해 얻어진다.

<붕소 화합물>

상기 h-BN 원료 분말과 혼합되는 붕소 화합물의 예는 오르토붕산(H₃BO₃), 메타붕산(HBO₂), 및 테트라붕산(H₂B₄O₇) 등의 붕소의 옥소산, 및 산화붕소(무수붕산: B₂O₃)를 포함한다. 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 이들 중 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 이들 중, 상기 h-BN 원료 분말과의 혼합 용이성, 입수 용이성 등의 관점으로부터 산화붕소가 바람직하다.

상기 붕소 화합물의 순도는 90질량% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 100질량%이다.

상기 혼합 스텝(1)에 있어서의 혼합 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 혼합 분말을 얻기 위한 일반적인 혼합기를 사용하여 행해질 수 있다.

(혼합 스텝(2))

혼합 스텝(2)은 상기 혼합 스텝(1)에서 얻어진 혼합 분말 100질량부에 흑연 및 탄소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 탄소원을 탄소 원자 환산으로 3.0~10.0질량부 첨가하고 혼합하여 성형 재료를 제조하는 스텝이다.

상기 탄소원의 첨가량이 탄소 원자 환산으로 3.0질량부 이상인 경우, 상기 붕소 화합물의 질화가 촉진되어 h-BN의 1차 입자의 입자 성장에 의한 응집체의 결정성이 향상되고, 따라서 상기 응집체는 충분한 응집 강도를 갖게 된다. 상기 탄소원의 첨가량이 10.0질량부 이하인 경우, 탄소원이 상기 제조된 h-BN 입자 중에 미반응인 채로 잔류하여 흑색화 및 내전압의 상승을 야기하는 것을 억제할 수 있다.

상기 탄소원의 첨가량은 탄소 원자 환산으로 3.0~8.0질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3.3~5.0질량부이다.

<탄소원>

상기 혼합 분말에 첨가되고 혼합되는 탄소원의 예는 흑연, 카본블랙, 탄화붕소, 당류, 멜라민, 및 페놀 수지 등의 탄소 함유 화합물을 포함한다. 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 이들 중 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 이들 중 상기 응집체의 응집 강도, 및 제조 비용 등의 관점으로부터 흑연 및 탄화붕소가 바람직하다.

상기 탄소원으로서는 탄화붕소가 바람직하고, 이 경우에 상기 탄화붕소의 첨가량은 상기 혼합 분말 100질량부에 대하여 15~20질량부가 바람직하고, 보다 바람직하게는 15.5~19.5질량부이고, 더욱 바람직하게는 16~19질량부이다.

상기 탄소원으로서 사용된 탄화붕소는 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.1~15.0㎛인 분말인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5~10.0㎛이고, 더욱 바람직하게는 1.0~8.0㎛이다.

상기 D₅₀은 분말로서의 취급성의 관점으로부터 0.1㎛ 이상인 것이 바람직하다. 상기 D₅₀이 15㎛ 이하인 경우, 상기 탄화붕소 분말의 표면적이 증대하고, 따라서 반응성이 향상되어 상기 응집체가 치밀화될 수 있다.

상기 탄화붕소 분말의 D₅₀은 상술한 h-BN 분말에 대한 측정 방법과 동일한 방법으로 얻어진다.

상기 혼합 스텝(2)에 있어서의 혼합 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 습식 혼합 및 건식 혼합 중 어느 것이어도 좋지만, 균일한 성형 재료를 얻는 관점으로부터 습식 혼합이 바람직하다. 습식 혼합은 예를 들면 헨셸 믹서, 볼 밀, 또는 리본 블렌더 등의 일반적인 혼합기를 사용하여 행해질 수 있다.

상기 혼합은 균일한 성형 재료를 얻는 관점으로부터 바인더를 첨가하여 행해도 좋다. 상기 바인더는 특별히 한정되는 것은 아니지만, 그것의 예는 폴리비닐알코올(PVA), 셀룰로오스, 및 폴리불화비닐리덴(PVDF) 등의 수지를 포함한다. 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 이들 중 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 이들 중, PVA가 바람직하게 사용된다.

상기 바인더는 용액으로서 첨가될 수 있다. 예를 들면, PVA가 사용되는 경우, 바람직하게는 농도 0.1~15질량%, 보다 바람직하게는 0.5~10질량%, 더욱 바람직하게는 1~5질량%의 수용액이 첨가된다.

상기 바인더의 첨가량은 상기 제조된 h-BN 분말에 있어서의 상기 응집체의 응집 강도를 저하시키지 않는 범위 내인 것이 바람직하다. 예를 들면, PVA가 사용되는 경우, 상기 바인더의 첨가량은 상기 혼합 분말 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.05~2질량부, 보다 바람직하게는 0.1~1질량부, 더욱 바람직하게는 0.15~0.5질량부이다.

(성형 스텝)

성형 스텝은 상기 혼합 스텝에서 얻어진 성형 재료를 가압 성형하여 1.40~1.70g/㎤의 밀도를 갖는 성형체를 제작하는 스텝이다.

상기 가압 성형된 성형체를 소성함으로써 h-BN의 1차 입자의 응집체를 치밀화활 수 있고, 상기 응집체의 응집 강도를 높일 수 있다.

상기 성형체의 형상은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 가공성, 취급 용이성 등의 관점으로부터 예를 들면 원반 형상 등의 타블렛 형상인 것이 바람직하다.

상기 성형체는 h-BN의 1차 입자의 응집체를 치밀화하고, 상기 응집체의 응집 강도를 증가시키는 관점으로부터 1.40~1.70g/㎤의 밀도를 갖도록 제작되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.45~1.68g/㎤이고, 더욱 바람직하게는 1.50~1.65g/㎤이다.

상기 성형 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 높은 밀도의 성형체를 제작하는 관점으로부터 예를 들면, 성형 재료를 다이에 넣은 상태에서 1축 가압을 행하는 것이 바람직하다.

(소성 스텝)

상기 소성 스텝은 상기 성형체를 질소 가스 분위기 하에 1000~2200℃에서 소성하여 소성물을 얻는 스텝이다.

상기 소성은 h-BN의 1차 입자의 응집체가 치밀화된 고순도의 h-BN 분말을 얻는 관점으로부터 질소 가스 분위기에서 행하는 것이 바람직하고, 소성 분위기 중에는 산소 가스가 포함되어 있지 않는 것이 바람직하다.

상기 분위기 중의 질소 가스는 90체적% 이상의 순도를 갖는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95체적% 이상이고, 더욱 바람직하게는 100체적%이다.

상기 소성 온도는 환원 질화 반응의 진행, h-BN의 분해 억제 등의 관점으로부터 1000~2200℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1500~2200℃이고, 더욱 바람직하게는 1700~2200℃이다.

상기 소성 시간은 환원 질화 반응의 진행, h-BN의 분해 억제 등의 관점으로부터 6~20시간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8~18시간이고, 더욱 바람직하게는 10~15시간이다.

상기 혼합 스텝 등에 있어서 수용액 등의 형태의 바인더가 사용되는 경우, 필요에 따라 성형체를 소성 전에 건조시켜도 좋다. 건조 온도는 150~400℃가 바람직하고, 보다 바람직하게는 200~400℃이다. 건조 시간은 5~20시간이 바람직하고, 보다 바람직하게는 8~15시간이다.

(분쇄 및 분급 스텝)

상기 분쇄 및 분급 스텝은 상기 소성 공정에서 얻어진 소성물을 분쇄하고, 분쇄물을 분급하는 스텝이다.

분쇄 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 조 크러셔, 핀 밀, 롤 크러셔 등을 사용한 공지의 방법을 이용하여 행해질 수 있다.

분급 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면 진동체 장치, 기류 분급, 워터 시브(water sieve), 또는 원심분리 등의 수단을 이용하여 행해질 수 있다. 이들 중, 분급은 진동체 장치를 사용하여 행해지는 것이 바람직하다. 진동체 장치의 예는 "SATO'S SYSTEM VIBRO SEPARATOR"(KOEI SANGYO CO., LTD.제) 등의 건식 진동체 장치를 포함한다. 이 경우, 분급은 소망의 입도에 대응하는 눈 크기를 갖는 체를 사용하여 행해진다.

본 발명의 효과를 달성하는 입도를 갖는 h-BN 분말을 얻기 위해서, 분쇄물은 400㎛ 이하의 입경으로 분급되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 300㎛ 이하, 더욱 바람직하게는 200㎛ 이하의 입경이다.

또한, 2종 이상의 눈 크기를 갖는 체를 사용하여 각각의 입경 범위로 분급된 분말을 소정의 비율의 양으로 혼합하여 본 발명의 h-BN 분말을 제공하는 것이 가능하다. 예를 들면, 눈 크기 45㎛ 및 106㎛의 체를 사용하여 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경을 갖는 분말(1) 및 45㎛ 이하의 입경을 갖는 분말(2)을 얻고, 분말(1) 및 (2)를 소정의 비율의 양으로 혼합하여 본 발명의 h-BN 분말을 제공하는 것이 가능하다.

[조성물]

본 발명의 조성물은 수지 및 고무로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상을 포함하는 기재, 및 상기 h-BN 분말을 포함한다.

상기 조성물에 있어서, 상기 h-BN 분말은 열 전도율 및 내전압을 높이기 위한 필러로서 상기 기재와 배합된다. 상기 h-BN 분말을 사용함으로써, h-BN 분말이 상기 기재에 첨가되고 혼합될 때, h-BN의 1차 입자의 응집체의 과립 형상이 유지되기 쉽고 상기 기재에 있어서의 충전율이 높아질 수 있다.

상기 h-BN 분말은 상기 필러로서의 성능, 상기 기재와의 친화성 등의 관점으로부터 상기 조성물 중에 10~90체적% 포함되어 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 20~80체적%이고, 더욱 바람직하게는 30~70체적%이다.

상기 조성물 중의 h-BN 분말의 체적 함유량은 JIS K 7075:1991 "탄소 섬유 강화 플라스틱의 탄소 섬유 함유량 및 공동 함유량의 시험 방법"에 기재된 연소법에 의해 측정된 h-BN 분말의 질량 함유량을 질화붕소의 밀도로 나눔으로써 산출된다. 상기 조성물의 총 체적은 질화붕소 및 상기 기재의 비중으로부터 산출한 값이 사용된다.

(기재)

본 발명의 조성물의 기재는 수지 및 고무로 이루어지는 군으로부터 선택된다. 이들 중, 1종 단독으로 사용해도 좋고, 또는 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

상기 조성물 중의 기재의 함유량은 상기 h-BN 분말의 첨가 및 혼합의 효과가 제공되는 범위 내인 것이 바람직하고, 바람직하게는 10~90체적%이고, 보다 바람직하게는 20~80체적%이고, 더욱 바람직하게는 30~70체적%이다.

상기 조성물 중의 기재의 체적 함유량은 질화붕소 및 상기 기재의 비중으로부터 산출한 총 체적, 및 상기 h-BN 분말의 체적 함유량으로부터 얻어진다.

상기 수지의 예는 열 경화성 수지, 열 가소성 수지, 열 가소성 엘라스토머, 및 오일을 포함한다.

열 경화성 수지의 예는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 페놀 수지, 요소 수지, 불포화 폴리에스테르 수지, 멜라민 수지, 폴리이미드 수지, 폴리벤즈옥사졸 수지, 및 우레탄 수지를 포함한다.

열 가소성 수지의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 에틸렌-아세트산비닐 공중합체 등의 폴리올레핀 수지; 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 및 액정 폴리에스테르 등의 폴리에스테르 수지; 폴리염화비닐 수지, 아크릴수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리페닐렌에테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 및 폴리카보네이트 수지를 포함한다.

열 가소성 엘라스토머의 예는 올레핀계 열 가소성 엘라스토머, 스티렌계 열 가소성 엘라스토머, 염화비닐계 열 가소성 엘라스토머, 우레탄계 열 가소성 엘라스토머, 및 에스테르계 열 가소성 엘라스토머를 포함한다.

오일의 예는 실리콘 오일 등의 그리스를 포함한다.

상기 고무의 예는 천연 고무, 폴리이소프렌 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 폴리부타디엔 고무, 에틸렌-프로필렌 고무, 에틸렌-프로필렌-디엔 고무, 부타디엔-아크릴로니트릴 고무, 이소부틸렌-이소프렌 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무, 플루오로 고무, 클로로술폰화 폴리에틸렌, 및 폴리우레탄 고무를 포함한다. 이들 고무는 가교되는 것이 바람직하다.

상기 기재는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 방열재의 적용 용도에 있어서 요구되는 기계적 강도, 내열성, 내구성, 유연성, 및 가요성 등의 특성에 따라 적당히 선택된다. 상기 기재로서는 열 경화성 수지가 바람직하다. 이들 중, 에폭시 수지 및 실리콘 수지가 바람직하게 사용되고, 에폭시 수지가 보다 바람직하다.

<에폭시 수지>

상기 기재에 사용되는 에폭시 수지로서는 상기 기재에 있어서의 상기 h-BN 분말의 분산성의 관점으로부터 예를 들면, 상온(25℃)에서 액상인 에폭시 수지, 및 상온(25℃)에서 고체상인 저연화점 에폭시 수지가 바람직하다.

이러한 에폭시 수지는 한 분자 중에 2개 이상의 에폭시기를 갖는 화합물이어야 한다. 그 예는 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 폴리카르복실산의 글리시딜에테르, 및 시클로헥산 유도체의 에폭시화에 의해 얻어진 에폭시 수지를 포함한다. 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 이들 중 2종 이상을 조합해서 사용해도 좋다. 이들 중, 내열성, 취급 용이성 등의 관점으로부터 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 및 시클로헥산 유도체의 에폭시화에 의해 얻어지는 에폭시 수지가 바람직하다.

상기 기재에 있어서의 상기 h-BN 분말의 편석의 억제, 상기 조성물로부터 얻어진 방열재의 인성과 같은 기계적 특성 등의 관점으로부터 상기 에폭시 수지에 가용성인 열 가소성 수지가 더 배합되는 것이 바람직하다.

이러한 열 가소성 수지로서는 수소 결합성 관능기를 갖는 열 가소성 수지가 바람직하다. 상기 관능기의 예는 알코올성 히드록실기, 아미드 결합, 술포닐기, 및 카르복실기를 포함한다. 상기 열 가소성 수지의 구체예는 폴리비닐포르말 및 폴리비닐부티랄 등의 폴리비닐아세탈 수지, 폴리비닐알코올, 및 페녹시 수지 등의 알코올성 히드록실기를 갖는 열 가소성 수지; 폴리아미드, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, 및 폴리비닐피롤리돈 등의 아미드 결합을 갖는 열 가소성 수지; 폴리술폰 등의 술포닐기를 갖는 열 가소성 수지; 및 폴리에스테르, 폴리아미드, 및 폴리아미드이미드 등의 카르복실기를 갖는 열 가소성 수지를 포함한다. 이들 중, 알코올성 히드록실기를 갖는 열 가소성 수지가 바람직하고, 페녹시 수지가 보다 바람직하다.

수소 결합성 관능기를 갖는 열 가소성 수지의 배합량은 에폭시 수지, 및 필요에 따라 사용되는 경화제와 경화 촉진제의 합계 100질량부에 대하여 바람직하게는 0.05~50질량부이고, 보다 바람직하게는 1.0~30질량부이고, 더욱 바람직하게는 5~25질량부이다.

에폭시 수지를 경화시키기 위해서, 필요에 따라 에폭시 수지용의 경화제가 사용될 수 있다. 상기 경화제는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 것을 적당히 선택하여 사용할 수 있다. 상기 경화제의 예는 아민계, 페놀계, 산 무수물계, 및 이미다졸계 경화제를 포함한다. 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

아민계 경화제의 예는 디시안디아미드와, m-페닐렌디아민, 4,4'-디아미노디페닐메탄, 4,4'-디아미노디페닐술폰, 및 m-크실릴렌디아민 등의 방향족 디아민을 포함한다.

페놀계 경화제의 예는 페놀 노볼락 수지, 크레졸 노볼락 수지, 비스페놀 A형 노볼락 수지, 및 트리아진 변성 페놀 노볼락 수지를 포함한다.

산 무수물계 경화제의 예는 메틸헥사히드로 무수프탈산 등의 지환식산 무수물, 무수프탈산 등의 방향족산 무수물, 지방족 이염기산 무수물 등의 지방족산 무수물, 클로렌드산 무수물 등의 할로겐계 산 무수물을 포함한다.

이미다졸계 경화제의 예는 2-메틸이미다졸, 2-운데실이미다졸, 2-헵타데실 이미다졸, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 2-페닐이미다졸, 2-페닐-4-메틸이미다졸, 1-시아노에틸-2-에틸-4-메틸이미다졸을 포함한다. .

상기 경화제의 사용량은 경화성 및 경화된 수지 물성의 밸런스 등의 점에서 상기 에폭시 수지에 대하여 통상 약 0.5~1.5당량이고, 바람직하게는 0.7~1.3당량이다.

상기 에폭시 수지는 필요에 따라 상기 경화제와 함께 에폭시 수지용의 경화 촉진제를 조합하여 사용할 수 있다. 상기 경화 촉진제는 특별히 한정되는 것은 아니고, 공지의 것을 적당히 선택하여 사용할 수 있다. 상기 경화 촉진제의 예는 2-에틸-4-메틸이미다졸, 1-벤질-2-메틸이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-이소프로필이미다졸, 2-페닐이미다졸, 및 2-페닐-4-메틸이미다졸 등의 이미다졸 화합물; 2,4,6-트리스(디메틸아미노메틸)페놀; 삼불화붕소-아민 착체; 및 트리페닐 포스핀을 포함한다. 이들 중 1종을 단독으로 사용해도 좋고, 또는 이들 중 2종 이상을 조합하여 사용해도 좋다.

.상기 경화 촉진제의 사용량은 경화성 및 경화된 수지 물성의 밸런스 등의 점에서 상기 에폭시 수지 100질량부에 대하여 통상 약 0.1~10질량부이고, 바람직하게는 0.4~5질량부이다.

<실리콘 수지>

상기 실리콘 수지로서는 부가 반응형 실리콘 수지와 실리콘계 가교제의 혼합물을 사용할 수 있다.

부가 반응형 실리콘 수지의 예는 관능기로서 알케닐기를 갖는 폴리오르가노실록산을 포함한다. 상기 폴리오르가노실록산의 구체예는 관능기로서 비닐기를 갖는 폴리디메틸실록산, 관능기로서 헥세닐기를 갖는 폴리디메틸실록산, 및 이들의 혼합물을 포함한다.

실리콘계 가교제의 예는 한 분자 중에 2개 이상의 규소 원자 결합 수소 원자를 갖는 폴리오르가노실록산을 포함한다. 구체예는 디메틸하이드로젠실록시기 말단 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로젠실록산 공중합체, 트리메틸실록시기 말단 봉쇄 디메틸실록산-메틸하이드로젠실록산 공중합체, 트리메틸실록산기 말단 봉쇄 폴리(메틸하이드로젠실록산), 및 폴리(하이드로젠실세스퀴옥산)을 포함한다.

상기 실리콘 수지를 얻기 위한 경화 촉매의 예는 미립자상 백금, 탄소 분말 담체 상에 흡착된 미립자상 백금, 염화백금산, 알코올 변성 염화백금산, 및 염화백금산의 올레핀 착체 등의 백금계 촉매; 팔라듐 촉매; 및 로듐 촉매를 포함한다. 이들 중, 통상적으로 백금계 촉매가 사용된다.

(그 외의 성분)

상기 조성물은 본 발명의 효과를 손상시키지 않는 범위 내에서 상기 기재 및 상기 h-BN 분말 이외의 다른 성분을 함유해도 좋지만, 상기 조성물 중의 상기 기재 및 상기 h-BN 분말의 총 함유량은 90질량% 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 95질량% 이상이고, 더욱 바람직하게는 100질량%이다.

그 외의 성분의 예는 질화알루미늄, 질화규소, 및 섬유 형상 질화붕소 등의 질화물 입자; 알루미나, 섬유 형상 알루미나, 산화아연, 산화마그네슘, 산화베릴륨, 및 산화티타늄 등의 절연성 금속 산화물; 다이아몬드 및 풀러렌 등의 절연성 탄소 성분; 수산화알루미늄 및 수산화마그네슘 등의 무기 필러; 무기 필러와 수지 사이의 계면 접착 강도를 개선하는 실란 커플링제 등의 표면 처리제, 환원제, 가소제, 감압 접착제, 보강제, 착색제, 내열 향상제, 점도 조정제, 분산 안정제, 용제를 포함한다.

(조성물의 제조)

본 발명의 조성물은 예를 들면, 기재로서 수지가 사용되는 경우는 하기와 같이 제조될 수 있지만, 그 제조 방법은 특별히 한정되지 않는다.

우선, 기재로서 수지, 및 필요에 따라 첨가되는 경화제, 용제 등을 혼합하고, 소망의 체적 함유량을 제공하도록 상기 혼합물에 상기 h-BN 분말을 첨가하고 혼합함으로써 조성물을 얻는다.

상기 혼합 방법은 특별히 한정되는 것은 아니고, 상기 조성물의 적용 용도 에 따라 공지의 방법 및 혼합기를 사용하여 행할 수 있다.

[방열재]

본 발명의 방열재는 상기 조성물을 포함한다. 상기 방열재는 상술한 본 발명의 h-BN 분말이 필러로서 사용되고 있기 때문에 우수한 방열성 및 절연성을 발휘할 수 있다.

상기 방열재의 예는 시트, 겔, 그리스, 접착제, 및 상 변화 시트 등의 다양한 특성을 갖는 방열재를 포함하고, 그것의 형상도 특별히 한정되지 않는다. 이들 중, 예를 들면 방열 시트가 마이크로프로세서(MPU), 파워 트랜지스터, 및 트랜스포머 등의 전자 부품으로부터 발생하는 열을 방열핀과 방열팬 등의 방열 부품에 효율적으로 전달한다. 상기 방열재는 우수한 방열성 및 절연성을 가지므로 이러한 용도에 바람직하게 적용될 수 있다.

상기 방열 시트는 상기 조성물을 시트 형상으로 성형함으로써 얻어진다. 상기 조성물의 기재가 경화성 수지 등인 경우, 성형 및 경화에 의해 상기 방열재가 얻어진다.

상기 방열 시트는 이형층 부착 수지 필름 등의 이형성 필름을 코팅기를 사용하여 상기 조성물로 코팅하고, 상기 조성물이 용제를 포함하는 경우에는 원적외선 복사 히터, 온풍 블로잉 등을 이용하여 상기 조성물을 건조시킴으로써 성형될 수 있다. 상기 이형층으로서는 예를 들면, 멜라민 수지가 사용된다. 상기 수지 필름으로서는 예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르 수지 등이 사용된다.

상기 조성물의 기재가 경화성 수지 등이 아닌 경우에는 시트 형상의 성형 재료가 방열 시트이다.

상기 조성물의 기재가 경화성 수지 등인 경우에는 상기 경화성 수지의 경화 조건 등에 따라 상기 코팅된 면과는 반대측의 이형성 필름의 면으로부터 상기 이형성 필름을 통해 상기 시트 형상의 성형 재료를 가압하고 가열하여 상기 성형 재료를 경화킨 후, 상기 이형성 필름을 박리함으로써 방열 시트가 얻어진다.

작업성의 향상, 보강 등을 목적으로 상기 방열 시트의 적어도 한쪽의 면 및 시트 내부에 시트 형상, 섬유 형상, 메쉬 형상 등을 갖는 다른 보조 부재를 적층시키거나 매몰시킬 수도 있다. 사용 시의 편리함 등의 관점으로부터 상기 방열 시트의 적어도 한쪽의 면에 점착성층이 제공되어도 좋다.

실시예

본 발명은 실시예에 의해 구체적으로 이하에 설명되지만, 본 발명은 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

[h-BN 분말의 제조]

(실시예 1)

h-BN 원료 분말(L/d: 6.0, D₅₀: 0.67㎛, BET 비표면적 9.9㎡/g, 결정자 지름 262Å) 65질량부 및 산화붕소(KANTO CHEMICAL CO., INC.제) 35질량부를 믹서로 혼합하여 혼합 분말을 얻었다.

상기 혼합 분말 100질량부에 탄화붕소(RIKEN CORUNDUM CO., LTD.제, D₅₀: 3㎛) 18질량부(탄소 원자 환산으로 3.9질량부) 및 PVA 수용액(농도 2.5질량%) 10질량부를 첨가하고, 믹서로 혼합하여 성형 재료를 얻었다.

상기 성형 재료를 다이에 넣고 가압하여 1.6g/㎤의 밀도를 갖는 타블렛 형상의 성형체를 얻었다.

상기 성형체를 건조기를 사용하여 300℃에서 6시간 건조시킨 후, 고주파로에서 질소 가스 분위기 하에 1750~2200℃에서 12시간 소성하여 소성물을 얻었다.

상기 소성물을 조 크러셔 및 핀 밀에 의해 분쇄한 후, 건식 진동체 장치(manufactured by KOEI SANGYO CO., LTD.제 "SATO'S SYSTEM VIBRO SEPARATOR")를 사용하고 눈 크기 106㎛ 및 45㎛의 체를 포개어 60분간 처리함으로써 분급했다.

106㎛ 초과의 분말을 제거하고, 분급한 입경이 45㎛ 초과 106㎛ 이하인 분말(1)과 45㎛ 체를 통과한(입경 45㎛ 이하)의 분말(2)을 혼합하여 h-BN 분말을 얻었다. 분말(1)과 (2)의 합계 100질량% 중에 있어서 분말(1)의 양이 80질량%가 되도록 분말(1)과 분말(2)을 혼합했다.

(실시예 2 및 3, 비교예 1~3)

실시예 1에 있어서 h-BN 원료 분말, 산화붕소 및 탄화붕소의 배합 조성 등, 및 분말(1)과 분말(2)의 혼합 비율을 하기 표 1에 나타내어진 바와 같이 변경한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여 h-BN 분말을 제조했다.

[방열 시트의 제조]

상기 실시예 및 비교예에서 제조한 h-BN 분말을 사용하여 하기와 같이 조성물을 제조하고, 또한 상기 조성물을 사용하여 방열 시트를 제조했다.

실온(25℃)에서 액상인 비스페놀 A형 에폭시 수지("YD-128", NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO., LTD.제, 에폭시 당량 184~194g/eq) 90질량부와 페녹시 수지("YP-50S", NIPPON STEEL & SUMIKIN CHEMICAL CO., LTD.제, 순도 99.0질량% 이상) 10질량부의 혼합물을 기재로서 사용했다. 상기 조성물 중의 h-BN 분말의 함유량이 60체적%가 되도록 상기 기재에 h-BN 분말을 첨가하고 혼합했다. 점도 조정제로서 메톡시프로판올("Hisolve MP", TOHO CHEMICAL INDUSTRY Co., Ltd.제) 153질량부(비스페놀 A형 에폭시 수지 100질량부에 대하여 170질량부)를 첨가하고, 상기 혼합물은 교반 탈포 장치("MAZERUSTAR(등록상표)", KURABO INDUSTRIES LTD.제)를 사용하여 교반 혼합하여 조성물을 제조했다. 상기 h-BN 분말의 체적 함유량은 h-BN의 비중 2.27g/㎤, 및 비스페놀 A형 에폭시 수지의 비중 1.17g/㎤로부터 얻어졌다.

폴리에틸렌테레프탈레이트제의 이형성 필름은 코터를 사용하여 막 두께 350㎛로 상기 조성물로 코팅되고, 50℃에서 대기 중에서 10분간, 또한 진공 하에서 10분간 건조시켜 시트 형상의 성형 재료를 얻었다.

상기 시트 형상의 성형 재료 2매를 상기 성형 재료가 서로 접하도록 포갠 후, 롤 가압하여 상기 성형 재료의 총 두께를 200㎛로 했다. 그 후, 상기 성형 재료를 120℃에서 30분간 핫 프레스하여 경화시켜 길이 10cm, 폭 10cm, 및 두께 300㎛의 방열 시트를 제조했다.

[각종 평가]

상기 실시예 및 비교예에 대한 각종 평가를 하기와 같이 행했다.

(h-BN 원료 분말, 탄화붕소, 및 h-BN 분말의 50% 체적 누적 입경 D₅₀)

분말 시료 0.06g, 물(20℃) 50g, 및 분산제로서 세제("Mama Lemon", Lion Corporation제) 0.005g을 포함하고 분말 시료 농도가 0.12질량%인 분산액을 재조했다. 상기 분산액은 마그네틱스터러를 사용하여 400rpm으로 교반하고, 레이저 회절 산란법에 따른 입도 분포 측정 장치("Microtrac(등록상표) MT3300EXII", NIKKISO CO., LTD.제)를 사용하여 입도 분포를 측정하여 D₅₀을 얻었다.

(h-BN 원료 분말 및 h-BN 분말의 평균 1차 입경, 및 h-BN 원료 분말의 L/d)

분말 시료의 SEM 사진을 촬영하고, 상기 사진 화상에 있어서의 h-BN의 임의의 100개의 1차 입자의 장축을 측정하고, 이들의 평균값을 평균 1차 입경으로 했다.

상기 사진 화상에 있어서의 h-BN의 임의의 100개의 1차 입자의 단축을 두께로서 측정하고, 이들의 평균값을 d로 했다. 상기에서 얻어진 h-BN 원료 분말의 평균 1차 입경을 L로 하여 L/d를 산출했다.

(h-BN 원료 분말 및 h-BN 분말의 BET 비표면적)

분말 시료에 대하여, 전자동 BET 비표면적 측정 장치("Multisorb 16", YUASA IONICS제)를 사용하여 유동법(흡착질: 질소 가스)에 따른 BET 1점법에 의해 비표면적을 측정했다.

(h-BN 분말의 부피 밀도)

300mL 눈금 실린더에 분말 시료 100g을 투입하고, 전동 진동기(진동수 50Hz, 출력 0.035kW)를 사용하여 3분간 수평 진동시킨 후의 체적으로부터 산출한 밀도를 부피 밀도로 했다.

(h-BN 원료 분말의 결정자 지름)

분말 시료에 대하여, X선 회절 측정 장치("X'Pert PRO", PANalytical제, 타깃: 구리, Cu-Kα1선)를 사용하여 X선 회절 측정을 행하고, 하기 식(1)으로 나타내어지는 셰러의 식으로부터 결정자 지름 D[Å]을 산출했다.

D=(K·λ)/(β·cosθ) (1)

식 중, K: 셰러 정수, λ: X선(Cu-Kα1선) 파장[Å], β: 회절선의 폭(피크 반값폭)[라디안], 및 θ: 브랙각[라디안]

계산에 있어서, K=0.9 및 λ=1.54059[Å]로 했다. β에 대하여, 하기 식(2)으로 나타내어지는 보정식에 의해 얻어진 값을 사용했다.

β=(β₀ ²-β_i ²)^0.5 (2)

식 중, β₀: h-BN(002)면으로부터 유래된 피크 반값폭, 및 β_i: 표준 시료(Si)에 의한 장치로부터 유래된 반값폭이다.

(성형체의 밀도)

성형체에 대하여, 질량계를 사용하여 질량을 측정하고, 아르키메데스법으로 체적을 측정하여 상기 질량 및 체적의 측정값으로부터 밀도를 산출했다.

(h-BN 분말의 a1/b1 및 a2/b2)

D₅₀이 얻어지는 상기 경우와 마찬가지로, h-BN 분말의 분산액을 제조하고, 입도 분포를 측정하여 입도 분포 곡선을 얻었다. 상기 입도 분포 곡선에서 있어서, 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내의 피크 B의 높이 b1에 대한 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내의 피크 A의 높이 a1의 비 a1/b1을 얻었다.

상기 분산액과 동일한 방법으로 제조한 h-BN 분말의 분산액을 배럴 내경(I) 40mm 및 높이(H) 60mm를 갖는 50mL 유리 비커에 넣고, 초음파 발생기("Ultrasonic Homogenizer US-150T", NIHONSEIKI KAISHA LTD.제, 출력 150W, 발진 주파수 19.5kHz)를 사용하여 3분간 초음파 처리를 했다. 상기 초음파 처리는 도 2에 나타내어지는 바와 같이 초음파 발생기의 진동자의 팁(스테인리스강제, 지름(x) 18mm의 원통 형상)(13)의 선단을 상기 비커의 중앙부의 바닥면으로부터 1cm의 높이(y)에 세팅함으로써 행해졌다.

초음파 처리 후의 분산액에 대하여, 상기와 동일한 방법으로 입도 분포를 측정하여 입도 분포 곡선을 얻었다. 상기 입도 분포 곡선에서 있어서, 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내의 피크 B의 높이 b2에 대한 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내의 피크 A의 높이 a2의 비 a2/b2를 얻었다.

상기 실시예 및 비교예의 h-BN 분말에 대한 입도 분포 곡선의 대표예로서, 실시예 2에 대한 입도 분포 곡선이 도 2에 나타내어지고, 비교예 3에 대한 입도 분포 곡선이 도 5에 나타내어진다. 초음파 처리 전의 입도 분포 곡선은 각각의 도면의 좌측에 있고, 초음파 처리 후의 입도 분포 곡선은 우측에 있다.

(h-BN 분말의 ((c1-c2)/c1×100))

건식 진동체 장치("SATO'S SYSTEM VIBRO SEPARATOR", KOEI SANGYO CO., LTD.제)를 사용하고 눈 크기 106㎛ 및 45㎛의 체를 포개어 사용하여 60분간 처리함으로써 h-BN 분말을 분급하여 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 분급된 분말 시료를 얻었다.

상기 분말 시료에 대하여, a1/b1이 얻어진 상기 경우와 마찬가지로 분말 시료의 분산액을 제조하고, 입도 분포를 측정하여 입도 분포 곡선을 얻었다. 상기 입도 분포 곡선에서 있어서, 45.0~150.0㎛의 입경 범위 내의 최대 피크 C의 높이 c1을 얻었다.

상기 분산액과 동일한 방법으로 제조한 분말 시료의 분산액을 초음파 발생기 ("Ultrasonic Homogenizer US-150T", NIHONSEIKI KAISHA LTD.제, 출력 150W, 발진 주파수 19.5kHz)를 사용하여 1분간 초음파 처리를 한다. 처리 후의 분산액에 대하여 상기와 동일한 방법으로 입도 분포를 측정하여 입도 분포 곡선을 얻었다. 상기 입도 분포 곡선에 있어서, 45.0~150.0㎛의 입경 범위 내의 초음파 처리 후의 최대 피크 C의 높이 c2를 얻었다.

상기 c1 및 c2로부터 최대 피크 C의 높이의 감소율((c1-c2)/c1×100)[%]을 산출했다.

(방열 시트의 열 전도율)

방열 시트의 열 확산율[㎡/s]은 크세논 플래시 애널라이저("LFA447 NanoFlash", NETZSCH제)를 사용하여 측정했다. 상기 측정값에 방열 시트의 비열과 밀도를 곱함으로써 얻어진 값을 방열 시트의 두께방향의 열 전도율[W/(m·K)]로 했다. 상기 비열 에 대해서는 h-BN: 0.8J/(g·K) 및 수지 성분(기재 유래): 1.8J/(g·K)의 이론값(실온(25℃))을 사용하여 계산했고, 밀도에 대해서는 h-BN: 2.27g/㎤ 및 수지 성분(기재 유래): 1.17g/㎤의 이론값(실온(25℃))을 사용하여 계산했다.

열 전도율이 15W/(m·K) 이상이면 방열성이 우수한 것으로서 판정했다.

(방열 시트의 내전압)

방열 시트의 내전압(파괴 전압)[kV/mm]은 내전압/절연 저항 측정 장치("TOS9201/5101", KIKUSUI ELECTRONICS CORPORATION제)를 사용하여 0.1kV/sec의 전압 상승 속도로 측정했다. 내전압이 10kV/mm 이상이면 절연성이 우수한 것으로 판정했다.

상기 실시예 및 비교예의 h-BN 분말의 배합 원료의 상세는 하기 표 1에 나타내어진다. 상기 h-BN 분말 및 방열 시트에 대한 평가 결과는 표 2에 나타내어진다.

표 2에 나타내어진 평가 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 상기 h-BN 분말의 a1/b1이 큰 경우, 즉 조립(피크 B)의 양과 비교하여 세립(피크 A)의 양이 너무 많은 경우(비교예 1)에 h-BN 분말을 사용하여 제조한 방열 시트는 열 전도율이 낮았다. 상기 h-BN 분말의 a2/b2가 작은 경우, 즉 초음파 처리 후의 조립(피크 B)의 양과 비교하여 세립(피크 A)의 양이 너무 많은 경우(비교예 3)에도 동일하게 적용된다.

(비교예 3)

상기 h-BN 분말의 a1/b1 및 a2/b2 모두가 너무 작은 경우(비교예 2)에 상기 h-BN 분말을 사용하여 제조한 방열 시트는 내전압이 낮았다.

이들에 대하여, h-BN 분말의 a1/b1 및 a2/b2가 소정 범위 내인 경우(실시예 1~3)에 h-BN 분말을 사용하여 제조한 방열 시트는 모두 높은 열 전도율과 높은 내전압을 갖는다는 것이 확인되었다. 이것은 상기 h-BN 분말에 있어서의 h-BN의 1차 입자의 응집체가 적당한 응집 강도를 갖고 있기 때문인 것으로 생각된다.

1 응집체 2 육방정 질화붕소(h-BN)의 1차 입자
11 50mL 유리 비커 12 수분산액
13 초음파 발생기의 진동자의 팁

Claims

육방정 질화붕소의 1차 입자의 응집체를 포함하는 육방정 질화붕소 분말로서,
평균 1차 입경이 0.5㎛ 이상 10.0㎛ 미만이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 10.0~150.0㎛이고, BET 비표면적이 1.0㎡/g 이상 10.0㎡/g 미만이고, 부피 밀도가 0.50~2.00g/㎤이며,
체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서 1.0㎛ 이상 20.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 A, 및 20.0㎛ 이상 200.0㎛ 미만의 입경 범위 내에 피크 B를 가지며,
상기 육방정 질화붕소 분말을 하기 조건 1에서 3분간 초음파 처리했을 때, 처리 전의 상기 피크 B의 높이 b1에 대한 상기 피크 A의 높이 a1의 비 a1/b1이 0.07~0.80의 범위 내이고, 처리 후의 상기 피크 B의 높이 b2에 대한 상기 피크 A의 높이 a2의 비 a2/b2가 0.40~2.00의 범위 내이고,
[조건 1: 배럴 내경 40mm 및 높이 60mm를 갖는 50mL 유리 비커에 20℃에서 상기 육방정 질화붕소 분말의 0.12질량%의 수분산액 50mL를 넣고, 초음파 발생기의 진동자의 팁의 선단을 상기 비커의 중앙부의 바닥면으로부터 1cm의 높이에 세팅하고, 출력 150W 및 발진 주파수 19.5kHz로 초음파 처리를 행함]
상기 육방정 질화붕소 분말을 45㎛ 초과 106㎛ 이하의 입경 범위 내로 진동체를 사용하여 분급함으로써 얻어진 분말의 체적 기준의 빈도 분포를 나타내는 입도 분포 곡선에 있어서 45.0~150.0㎛의 입경 범위 내에 최대 피크 C를 갖고, 분급된 상기 분말을 상기 조건 1에서 1분간 초음파 처리했을 때 상기 최대 피크 C의 높이의 감소율[(c1-c2)/c1×100]이 5% 이상 30% 미만인, 육방정 질화붕소 분말.
[식 중, c1은 처리 전의 상기 최대 피크 C의 높이이고, c2는 처리 후의 상기 최대 피크 C의 높이임]
삭제
제 1 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법으로서,
육방정 질화붕소 원료 분말 50~90질량부와, 붕소의 옥소산 및 산화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 붕소 화합물 10~50질량부를 포함하는 혼합 분말을 제조하는 스텝;
상기 혼합 분말 100질량부에 흑연 및 탄소 함유 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 1종 또는 2종 이상의 탄소원을 탄소 원자 환산으로 3.0~10.0질량부 첨가하고 혼합하여 성형 재료를 제조하는 스텝;
상기 성형 재료를 가압 성형하여 1.40~1.70g/㎤의 밀도를 갖는 성형체를 제작하는 스텝;
상기 성형체를 질소 가스 분위기 하에 1000~2200℃에서 소성하여 소성물을 얻는 스텝; 및
상기 소성물을 분쇄하고, 분쇄물을 분급하는 스텝을 포함하고,
상기 육방정 질화붕소 원료 분말은 평균 두께 d에 대한 평균 1차 입경 L의 비 L/d가 2.0~15.0이고, 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.20~5.00㎛이고, BET 비표면적이 5.0~30.0㎡/g이고, 결정자 지름이 150~400Å인, 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 성형 재료를 제조하는 스텝에 있어서, 상기 탄소원은 탄화붕소이고, 상기 혼합 분말 100질량부에 상기 탄화붕소가 15~20질량부 첨가되고 혼합되는, 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 탄화붕소는 50% 체적 누적 입경 D₅₀이 0.1~15.0㎛인, 육방정 질화붕소 분말의 제조 방법.
수지 및 고무로 이루어지는 군으로부터 1종 또는 2종 이상을 포함하는 기재, 및 제 1 항에 기재된 육방정 질화붕소 분말을 포함하는, 조성물.
제 6 항에 기재된 조성물을 포함하는, 방열재.
제 7 항에 있어서,
방열 시트인, 방열재.