特許ウォッチ

公開番号2025151050
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-09
出願番号2024052278
出願日2024-03-27
発明の名称窒化ホウ素粉末、及び、窒化ホウ素粉末の製造方法
出願人デンカ株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類C01B 21/064 20060101AFI20251002BHJP(無機化学)
要約【課題】樹脂への充填性に優れ、樹脂に充填した際に優れた放熱性を発揮し得る樹脂シートを調製可能な窒化ホウ素粉末を提供すること。
【解決手段】本開示の一側面は、六方晶窒化ホウ素の一次粒子が複数凝集した凝集粒子、及び六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む粉末であって、カルシウムを構成元素として有する結晶成分を含み、上記粉末は、タップ密度が0.80g/cm³以上であり、且つ配向性指数が50以下である、窒化ホウ素粉末を提供する。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
六方晶窒化ホウ素の一次粒子が複数凝集した凝集粒子、及び六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む粉末であって、
カルシウムを構成元素として有する結晶成分を含み、
前記粉末は、タップ密度が０．８０ｇ／ｃｍ
３
以上であり、且つ配向性指数が５０以下である、窒化ホウ素粉末。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
前記配向性指数が１０以上である、請求項１に記載の窒化ホウ素粉末。
【請求項３】
前記粉末における窒化ホウ素の含有率は８０質量％以上である、請求項１又は２に記載の窒化ホウ素粉末。
【請求項４】
前記一次粒子の平均粒子径が９～２０μｍである、請求項１又は２に記載の窒化ホウ素粉末。
【請求項５】
樹脂と、放熱フィラーとを含む、放熱シートであって、
前記放熱フィラーが、請求項１又は２に記載の窒化ホウ素粉末を含む、放熱シート。
【請求項６】
前記放熱フィラーの含有量が１５～７０体積％である、請求項５に記載の放熱シート。
【請求項７】
カーボンブラック及びアセチレンブラックの少なくとも一方と、ホウ素含有化合物と、炭酸カルシウムとを含む原料粉末を、加圧窒素雰囲気下で焼成して、六方晶窒化ホウ素の一次粒子が複数凝集した凝集粒子を含む焼成物を得る焼成工程を有し、
前記炭酸カルシウムの配合量は、前記ホウ素含有化合物１００質量部に対して、４～２０質量部であり、
前記ホウ素含有化合物は、ホウ酸及び酸化ホウ素の少なくとも一方を含む、窒化ホウ素粉末の製造方法。
【請求項８】
前記炭酸カルシウムの配合量は、前記ホウ素含有化合物１００質量部に対して、４～２０質量部である、請求項７に記載の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、窒化ホウ素粉末、及び、窒化ホウ素粉末の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
パワーデバイス、トランジスタ、サイリスタ、及びＣＰＵ等の電子部品においては、使用時に発生する熱を効率的に放熱することが課題となっている。そのため、このような電子部品と共に、高い熱伝導性を有する放熱部材が用いられる。一方、窒化ホウ素粒子は、高熱伝導性及び高絶縁性を有しているため、放熱部材におけるフィラーとして幅広く利用されている。
【０００３】
六方晶窒化ホウ素の一次粒子は、面内方向（ａ軸方向）の熱伝導率が４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であるのに対して、厚み方向（ｃ軸方向）の熱伝導率が２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、結晶構造と鱗片形状であることとに由来する熱伝導率の異方性が大きい。さらに、六方晶窒化ホウ素粉末を樹脂に充填し成形すると、成形時に加わる力によって、樹脂成形体中で複数の一次粒子が同一方向に揃って配向する。この場合、例えば、六方晶窒化ホウ素の一次粒子の面内方向（ａ軸方向）が、放熱部材の厚み方向と垂直となるように配向し、放熱部材の厚み方向における熱伝導性が低く、六方晶窒化ホウ素粒子の面内方向（ａ軸方向）の高熱伝導率を十分に生かすことができなかった。
【０００４】
上述のような形状に基づく異方性を低減する観点から、複数の一次粒子の配向を抑制し凝集させた凝集粒子を形成する方法が検討されている。特許文献１では、窒化ホウ素一次粒子が凝集してなる窒化ホウ素凝集粒子が開示されており、所定の成形圧力を加えた場合でも凝集粒子の崩壊が抑制できる程度に上記凝集粒子の強度を高めることによって、窒化ホウ素一次粒子が同一方向に揃って配向することを抑制する旨が記載されている。
【０００５】
また特許文献２では、窒化ホウ素の一次粒子が凝集してなり、体積基準の粒度分布において５μｍ以上３０μｍ未満の領域に最頻径を有する窒化ホウ素粉末Ａと、窒化ホウ素の一次粒子が凝集してなり、体積基準の粒度分布において５０μｍ以上１００μｍ未満の領域に最頻径を有する窒化ホウ素粉末Ｂと、を混合する工程を備える、窒化ホウ素粉末の製造方法が開示されている。かかる製造方法によって得られる窒化ホウ素粉末は耐電圧性の点で優れるものであるものの、より高い絶縁性が求められる用途においては改善の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１６－１３５７３１号公報
特開２０２０－１６４３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示は、樹脂への充填性に優れ、樹脂に充填した際に優れた放熱性を発揮し得る樹脂シートを調製可能な窒化ホウ素粉末及びその製造方法を提供することを目的とする。本開示はまた、上述の窒化ホウ素粉末を含む放熱シートを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示は、以下の［１］～［７］を提供する。
【０００９】
［１］
六方晶窒化ホウ素の一次粒子が複数凝集した凝集粒子、及び六方晶窒化ホウ素の一次粒子を含む粉末であって、
カルシウムを構成元素として有する結晶成分を含み、
前記粉末は、タップ密度が０．８０ｇ／ｃｍ
３
以上であり、且つ配向性指数が５０以下である、窒化ホウ素粉末。
［２］
前記配向性指数が１０以上である、［１］に記載の窒化ホウ素粉末。
［３］
前記粉末における窒化ホウ素の含有率は８０質量％以上である、［１］又は［２］に記載の窒化ホウ素粉末。
［４］
前記一次粒子の平均粒子径が９～２０μｍである、［１］～［３］のいずれかに記載の窒化ホウ素粉末。
［５］
樹脂と、放熱フィラーとを含む、放熱シートであって、
前記放熱フィラーが、［１］～［４］のいずれかに記載の窒化ホウ素粉末を含む、放熱シート。
［６］
前記放熱フィラーの含有量が１５～７０体積％である、［５］に記載の放熱シート。
［７］
カーボンブラック及びアセチレンブラックの少なくとも一方と、ホウ素含有化合物と、炭酸カルシウムとを含む原料粉末を、加圧窒素雰囲気下で焼成して、六方晶窒化ホウ素の一次粒子が複数凝集した凝集粒子を含む焼成物を得る焼成工程を有し、
前記炭酸カルシウムの配合量は、前記ホウ素含有化合物１００質量部に対して、４～２０質量部であり、
前記ホウ素含有化合物は、ホウ酸及び酸化ホウ素の少なくとも一方を含む、窒化ホウ素粉末の製造方法。
［８］
前記炭酸カルシウムの配合量は、前記ホウ素含有化合物１００質量部に対して、４～２０質量部である、［７］に記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１０】
本開示によれば、樹脂への充填性に優れ、樹脂に充填した際に優れた放熱性を発揮し得る樹脂シートを調製可能な窒化ホウ素粉末及びその製造方法を提供できる。本開示によればまた、上述の窒化ホウ素粉末を含む放熱シートを提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許