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JP7626801B2 - Aluminum nitride powder, its modification method, and polymer molded body - Google Patents
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Description

本発明は、窒化アルミニウム粉末に関するものである。 The present invention relates to aluminum nitride powder.

窒化アルミニウム粉末は、その優れた熱伝導性を活かし、樹脂、グリース、接着剤、塗料などの材料に混合するフィラーとして利用されている。フィラーに要求される材料特性には、充填性、混錬性及び熱伝導性があり、材料特性を改善する種々の取り組みがなされている。 Taking advantage of its excellent thermal conductivity, aluminum nitride powder is used as a filler to be mixed into materials such as resins, greases, adhesives, and paints. The material properties required of a filler include filling ability, kneadability, and thermal conductivity, and various efforts are being made to improve the material properties.

先に、本願出願人は特許文献1で、粉末の70%以上の粒子が角張った角部及び凹凸部を含まない外周形状を有している、球形度が高い球状窒化アルミニウム粉末により、充填性、混錬性及び熱伝導性を改善できることを報告した。 Previously, in Patent Document 1, the applicant reported that highly spherical aluminum nitride powder, in which 70% or more of the particles have an outer periphery that does not include sharp corners or unevenness, can improve filling properties, kneading properties, and thermal conductivity.

さらに、本願出願人は特許文献2で、メジアン径(D50)が1.9~4.0μmであり、粒子径0.9μm以下の粒子が10%以下であり、粒子径7μm以上の粒子が10%以下であり、球形度が0.8以上である球状窒化アルミニウム粉末により、流動性及び充填性を改善できることを報告した。 Furthermore, in Patent Document 2, the applicant reported that fluidity and filling properties can be improved by using spherical aluminum nitride powder with a median diameter (D50) of 1.9 to 4.0 μm, 10% or less of particles with a particle diameter of 0.9 μm or less, 10% or less of particles with a particle diameter of 7 μm or more, and a sphericity of 0.8 or more.

特許文献1,2の球状窒化アルミニウム粉末は、基本的には、窒化アルミニウム原料粉末に希土類化合物粉末、カルシウム化合物粉末及びカーボン粉末を添加・混合し、非酸化雰囲気中で熱処理して粒子の球形化・成長を促し、酸化雰囲気中で熱処理して脱炭する、という方法で製造される。 The spherical aluminum nitride powders in Patent Documents 1 and 2 are basically produced by adding and mixing rare earth compound powder, calcium compound powder, and carbon powder to aluminum nitride raw material powder, heat treating the mixture in a non-oxidizing atmosphere to promote particle spheroidization and growth, and then heat treating the mixture in an oxidizing atmosphere to decarburize the particles.

次に、特許文献3では、フィラー中に粗大粒子が含まれると、隙間へ充填する際に詰まりが発生して充填ムラ、ボイド、成形不良生などが発生し、また凝集粒子の存在は、流動性を悪化させる原因になることもあるとの一般論が記されたうえで、窒化アルミニウム粉末では粗大粒子や凝集粒子の量がコントロールされたものが報告されていなかったとして、余分な粗大粒子を除去することにより分級された窒化アルミニウム粉末が報告されている。 Next, Patent Document 3 states the general theory that if coarse particles are contained in the filler, clogging occurs when filling gaps, resulting in uneven filling, voids, and molding defects, and that the presence of agglomerated particles can cause poor flowability. It then states that no aluminum nitride powder with controlled amounts of coarse particles or agglomerated particles has been reported, and reports an aluminum nitride powder that has been classified by removing excess coarse particles.

その分級について特許文献3には、乾式法(篩分級法、気流分級法)、湿式法(湿式フィルター分級、流体分級)の各種方法を用いることができるが、より効率的に粗粒を除去できるのは気流分級や湿式分級であり、さらに気流分級よりも湿式分級の方が分級後に残存する粗粒が少なく、さらに流体分級よりも湿式フィルター分級の方が精度が良く生産能力も高いとの比較が記されたうえで、実施例では湿式フィルター分級のみを採用している。湿式フィルター分級は、粉末を溶媒に分散し、凝集を解いた上でフィルターを通過させる分級方法である。 Regarding classification, Patent Document 3 states that various methods such as dry methods (sieve classification, air classification) and wet methods (wet filter classification, fluid classification) can be used, but air classification and wet classification are more efficient at removing coarse particles, and further states that wet classification leaves fewer coarse particles after classification than air classification, and that wet filter classification has better accuracy and higher productivity than fluid classification, and in the examples only wet filter classification is used. Wet filter classification is a classification method in which powder is dispersed in a solvent, deagglomerated, and then passed through a filter.

特許第6700460号公報Patent No. 6700460 特許第7149379号公報Patent No. 7149379 特許第7017556号公報Patent No. 7017556

しかしながら、特許文献1,2の窒化アルミニウム粉末は、上記方法で製造したままでは、樹脂等の高分子材料との濡れ性に改善の余地があった。 However, the aluminum nitride powders in Patent Documents 1 and 2 produced by the above methods left room for improvement in terms of wettability with polymeric materials such as resins.

本願発明者らは、特許文献3のように窒化アルミニウム粉末に湿式分級を施すと、樹脂等の高分子材料との濡れ性に影響する可能性があると考え、特許文献3の実施例の窒化アルミニウム粉末を追試したところ、樹脂等の高分子材料との濡れ性は、分級前よりも分級後でかえって悪くなった(後述する比較例2,4の吸油量を参照)。 The inventors of the present application believed that wet classification of aluminum nitride powder as in Patent Document 3 could affect the wettability with polymeric materials such as resins, and when they carried out a follow-up test of the aluminum nitride powder in the examples of Patent Document 3, they found that the wettability with polymeric materials such as resins was worse after classification than before classification (see the oil absorption amounts of Comparative Examples 2 and 4 described below).

そこで、本発明の目的は、樹脂等の高分子材料との濡れ性に優れた窒化アルミニウム粉末を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an aluminum nitride powder that has excellent wettability with polymeric materials such as resins.

本発明者らはさらに、窒化アルミニウム粉末の粒子表面状態を変えることで樹脂等の高分子材料との濡れ性を改善することができないか検討を重ねた結果、窒化アルミニウム粉末に所定の乾式分級を施すことにより樹脂等の高分子材料との濡れ性が改善される可能性があることを見出し、さらに検討を重ねて本発明に至った。 The inventors further investigated whether it would be possible to improve the wettability of aluminum nitride powder with polymeric materials such as resins by changing the particle surface condition of the aluminum nitride powder. As a result, they discovered that it is possible to improve the wettability of aluminum nitride powder with polymeric materials such as resins by subjecting the aluminum nitride powder to a specific dry classification, and after further investigations they arrived at the present invention.

[1]JIS K5101-13-1:2004に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量が13.5g/100g以下である窒化アルミニウム粉末。 [1] Aluminum nitride powder with an oil absorption of 13.5 g/100 g or less based on the refined linseed oil method in accordance with JIS K5101-13-1:2004.

JIS K5101-13-1:2004(ISO 787-5:1980)に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量は、粉体10gに対してシリコーンオイルを少量ずつ滴下してヘラで練り合わせ、割れたり、ぼろぼろになったりせず広げることができ、かつ、測定板に軽く付着する程度の滴下量とし、それを粉体100g当たりの滴下量に換算するものである。シリコーンオイルには信越化学工業株式会社製KF96-300CSを使用した。吸油量の測定値は10回測定を行い、その平均値を採用した。
この吸油量の値が小さいほど、オイルに対する粉末の濡れ性が良くなり、樹脂等の高分子材料との濡れ性も改善される。
この吸油量は13.0g/100g未満であることがより好ましい。
The oil absorption amount based on the refined linseed oil method according to JIS K5101-13-1:2004 (ISO 787-5:1980) is calculated by dropping a small amount of silicone oil to 10g of powder, kneading with a spatula, spreading it without breaking or crumbling, and dropping an amount that is lightly attached to a measuring plate, and converting it to the amount dropped per 100g of powder. The silicone oil used is KF96-300CS manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. The measured value of oil absorption is measured 10 times and the average value is used.
The smaller the oil absorption value, the better the wettability of the powder with oil, and the better the wettability with polymeric materials such as resins.
It is more preferable that the oil absorption is less than 13.0 g/100 g.

[2]メジアン径(D50)が1.5~10μmである上記[1]記載の窒化アルミニウム粉末。 [2] The aluminum nitride powder described in [1] above, having a median diameter (D50) of 1.5 to 10 μm.

メジアン径(D50)が1.5μm未満であると凝集粒子が発生しやすくなり、放熱フィラーとして使用しにくい。メジアン径(D50)が10μm超であると高分子成形体の薄層化が困難となる。 If the median diameter (D50) is less than 1.5 μm, agglomerated particles are likely to occur, making it difficult to use as a heat dissipating filler. If the median diameter (D50) is more than 10 μm, it becomes difficult to form a thin layer of the polymer molded article.

[3]メジアン径(D50)が1.5~10μmであり、粒度分布曲線の小径側の立ち上がり接線角度が45°以上である窒化アルミニウム粉末。 [3] Aluminum nitride powder having a median diameter (D50) of 1.5 to 10 μm and a rising tangent angle on the small diameter side of the particle size distribution curve of 45° or more.

メジアン径(D50)については、上記のとおりである。
粒度分布曲線の小径側の立ち上がり接線角度とは、当該立ち上がり接線とx軸(粒子径の対数軸)からなる角度であり、後述する手順で算出する。この立ち上がり接線角度が45°以上であると、細かな破砕粒子が少ないことにより、樹脂等の高分子材料との濡れ性が改善される。
この立ち上がり接線角度は50°以上であることが好ましく、55°以上であることがより好ましい。
The median diameter (D50) is as described above.
The rising tangent angle on the small diameter side of the particle size distribution curve is the angle formed by the rising tangent and the x-axis (logarithmic axis of particle diameter), and is calculated by the procedure described below. If this rising tangent angle is 45° or more, the number of fine crushed particles is small, and the wettability with polymer materials such as resins is improved.
This rising tangent angle is preferably 50° or more, and more preferably 55° or more.

[4]上記[1]~[3]のいずれか一項に記載の窒化アルミニウム粉末を高分子材料に充填した高分子成形体。 [4] A polymer molded body in which the aluminum nitride powder described in any one of [1] to [3] above is filled into a polymer material.

[5]窒化アルミニウム粉末に乾式ジェットミルによる分級を施す窒化アルミニウム粉末の改質方法。
[6]窒化アルミニウム粉末に、JIS K5101-13-1:2004に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量が分級前に対して分級後に89.5%以下になるように、乾式ジェットミルによる分級を施す窒化アルミニウム粉末の改質方法。
[5] A method for modifying aluminum nitride powder, comprising classifying the aluminum nitride powder using a dry jet mill.
[6] A method for modifying an aluminum nitride powder, comprising classifying the aluminum nitride powder using a dry jet mill so that the oil absorption of the aluminum nitride powder based on the refined linseed oil method in accordance with JIS K5101-13-1:2004 is 89.5% or less after classification compared to before classification.

窒化アルミニウム粉末に乾式ジェットミルによる分級を施すことにより、凝集粉末の解砕/粉砕が進行してDmaxの低減、粒度分布のシャープ化が生じるだけでなく、乾式ジェットミルの捕集方法はサイクロンであるから、細かな破砕粒子が分級後の粉末に含まれにくくなる。そして、吸油量が低下し、樹脂等の高分子材料との濡れ性が改善される。
なお、湿式分級でも乾式ジェットミル分級と同等の粒度分布調整は可能であるが、吸油量は低下しない。
このように粒度分布が同等なのに吸油量に差が生じる原因については、現時点では詳細は不明であるが、乾式ジェットミルによる解砕又は粉砕で新たに露出する粒子表面状態が、元々露出している表面状態と異なるためであると考えられる。
By classifying the aluminum nitride powder using a dry jet mill, not only is the aggregated powder broken down/pulverized, resulting in a reduction in Dmax and a sharpening of the particle size distribution, but also, because the collection method of the dry jet mill is a cyclone, fine crushed particles are less likely to be included in the classified powder, and the oil absorption is reduced, improving the wettability with polymeric materials such as resins.
Although wet classification allows for adjustment of particle size distribution equivalent to that achieved by dry jet mill classification, the oil absorption does not decrease.
The reason why there is a difference in oil absorption despite the same particle size distribution is currently unknown, but it is thought that this is because the state of the particle surface newly exposed by crushing or pulverization using a dry jet mill is different from the state of the surface that was originally exposed.

本発明によれば、樹脂等の高分子材料との濡れ性が高い窒化アルミニウム粉末を提供することができる。 The present invention provides aluminum nitride powder that has high wettability with polymeric materials such as resins.

図1は実施例1の窒化アルミニウム粉末の(a)は倍率100倍のSEM写真。(b)は倍率2000倍のSEM写真である。1A is a SEM photograph of the aluminum nitride powder of Example 1 at a magnification of 100 times, and FIG. 1B is a SEM photograph at a magnification of 2000 times. 図2は比較例1の窒化アルミニウム粉末の(a)は倍率100倍のSEM写真。(b)は倍率2000倍のSEM写真である。2A is a SEM photograph of the aluminum nitride powder of Comparative Example 1 at a magnification of 100 times, and FIG. 2B is a SEM photograph of the aluminum nitride powder of Comparative Example 1 at a magnification of 2000 times. 図3は比較例2の窒化アルミニウム粉末の(a)は倍率100倍のSEM写真。(b)は倍率2000倍のSEM写真である。3A is a SEM photograph of the aluminum nitride powder of Comparative Example 2 at a magnification of 100 times, and FIG. 3B is a SEM photograph of the aluminum nitride powder of Comparative Example 2 at a magnification of 2000 times. 図4は実施例1,2,3及び比較例1,2(A-02-F系)の(a)は粒度分布曲線を示すグラフ図、(b)は(a)の立ち上がりの拡大図である。FIG. 4 is a graph showing particle size distribution curves of Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1 and 2 (A-02-F system), and FIG. 4 is an enlarged view of the rising edge of FIG. 図5は実施例4,5及び比較例3,4(A-05-F系)の(a)は粒度分布曲線を示すグラフ図、(b)は(a)の立ち上がりの拡大図である。FIG. 5 is a graph showing particle size distribution curves of Examples 4 and 5 and Comparative Examples 3 and 4 (A-05-F system), and FIG. 5 is an enlarged view of the rising edge of (a).

<1>窒化アルミニウム粉末
(ア)組成
窒化アルミニウム粉末の組成は、特に限定されないが、窒化アルミニウムのほかに製造方法由来の希土類化合物を含有していてもよく、さらにカルシウム化合物を含有していてもよい。
<1> Composition of Aluminum Nitride Powder (a) The composition of the aluminum nitride powder is not particularly limited, but in addition to aluminum nitride, it may contain a rare earth compound derived from the production method, and may further contain a calcium compound.

希土類化合物に関しては、特に限定されないが、窒化アルミニウム100質量%に対して酸化物換算で3.0質量%以下が好ましい。希土類化合物が3.0質量%超であると、窒化アルミニウムの純度が低下するため、熱伝導率の低下が懸念される。 There are no particular limitations on the rare earth compound, but it is preferable that the amount is 3.0 mass% or less in terms of oxide relative to 100 mass% of aluminum nitride. If the rare earth compound exceeds 3.0 mass%, the purity of the aluminum nitride decreases, and there is a concern that the thermal conductivity may decrease.

希土類化合物としては、特に限定されないが、Y、Yb、La、Nd、Smの酸化物又はハロゲン化物などが挙げられる。 Rare earth compounds include, but are not limited to, oxides or halides of Y, Yb, La, Nd, and Sm.

カルシウム化合物に関しては、特に限定されないが、窒化アルミニウム100質量%に対して酸化物換算で0.5質量%以下が好ましい。カルシウム化合物が0.5質量%超であると、窒化アルミニウムの純度が低下するため、熱伝導率の低下が懸念される。 There are no particular limitations on the calcium compound, but it is preferable that the amount is 0.5 mass% or less in terms of oxide relative to 100 mass% of aluminum nitride. If the calcium compound exceeds 0.5 mass%, the purity of the aluminum nitride decreases, and there is a concern that the thermal conductivity will decrease.

(イ)製造方法
窒化アルミニウム粉末(乾式ジェットミル処理前)は、その製造方法に特に制限はなく、市販品を用いてもよい。製造方法としては、前記の特許文献1又は特許文献2に記載された製造方法を例示できる。
(A) Manufacturing Method The manufacturing method of the aluminum nitride powder (before the dry jet mill treatment) is not particularly limited, and a commercially available product may be used. Examples of the manufacturing method include the manufacturing methods described in Patent Document 1 or Patent Document 2.

(ウ)乾式ジェットミルによる分級(改質方法)について
乾式ジェットミルによる分級は、気体を噴射ノズルから噴出させ、そのジェット気流によって原料粒子を加速し、粒子の衝突作用や摩砕によって粉砕するものである。これに用いる乾式ジェットミル装置は、特に限定されず、公知又は市販の乾式ジェットミル装置を用いることができる。
(c) Classification by dry jet mill (modification method) Classification by dry jet mill involves ejecting gas from an ejection nozzle, accelerating the raw material particles with the jet stream, and pulverizing them by particle collision and grinding. There are no particular limitations on the dry jet mill device used for this, and any publicly known or commercially available dry jet mill device can be used.

<2>高分子成形体
本発明の窒化アルミニウム粉末は高分子材料に充填することにより、熱伝導率が高い高分子成形体を作製して使用することができる。高分子材料としては、樹脂、ゴム、エラストマー等を例示できる。
<2> Polymer Molded Articles The aluminum nitride powder of the present invention can be used to prepare polymer molded articles having high thermal conductivity by filling them into polymer materials. Examples of polymer materials include resins, rubbers, elastomers, etc.

<3>用途
窒化アルミニウム粉末の用途としては、特に限定されないが、高分子材料、グリース、接着剤、塗料などの材料に混合するフィラーを例示できる。
本発明の窒化アルミニウム粉末をフィラーとして高分子材料に充填してなる高分子成形体の用途としては、特に限定されないが、半導体モジュール、LEDパッケージ、ペルチェモジュール、プリンタ、複合機、半導体レーザー、光通信、高周波などで使用される回路基板や、汎用の放熱部材や、パワー半導体モジュール用放熱部材(ヒートシンク)や、絶縁板等を例示できる。
<3> Uses Uses of the aluminum nitride powder are not particularly limited, but examples include fillers to be mixed into materials such as polymer materials, greases, adhesives, and paints.
Applications of polymer molded articles obtained by filling a polymer material with the aluminum nitride powder of the present invention as a filler are not particularly limited, and examples thereof include circuit boards used in semiconductor modules, LED packages, Peltier modules, printers, multifunction machines, semiconductor lasers, optical communications, high frequencies, and the like, general-purpose heat dissipation members, heat dissipation members (heat sinks) for power semiconductor modules, insulating plates, and the like.

次に、本発明を具体化した実施例について、比較例と比較しつつ、図面を参照して説明する。なお、実施例の各部の材料、数量及び条件は例示であり、発明の要旨から逸脱しない範囲で適宜変更できる。 Next, examples of the present invention will be described with reference to the drawings, in comparison with comparative examples. Note that the materials, quantities, and conditions of each part in the examples are merely examples, and may be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

表1に示すとおり、出発原料となる窒化アルミニウム粉末として、実施例1,2,3と比較例1,2では株式会社MARUWA(本願出願人)製の「A-02-F」を使用し、実施例4,5と比較例3,4では同社製の「A-05-F」を使用した。以下「各例」というときは、実施例1~5及び比較例1~4の各々を指すものとする。 As shown in Table 1, "A-02-F" manufactured by Maruwa Corporation (applicant of the present application) was used as the aluminum nitride powder starting material in Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1 and 2, while "A-05-F" manufactured by the same company was used in Examples 4 and 5 and Comparative Examples 3 and 4. Hereinafter, the term "each example" refers to each of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 4.

Figure 0007626801000001
Figure 0007626801000001

・実施例1,2,3は、「A-02-F」を、日本ニューマチック工業株式会社製の乾式ジェットミル「PJM-80」を使用して分級したものであり、粉砕圧力を、実施例1では0.4MPa、実施例2では0.3MPa、実施例3では0.2MPaとした。原料供給量(処理量)は300g/hrとした。粉砕回数は1パスとした。ライン全体の雰囲気は大気雰囲気とした。乾式ジェットミルの捕集方法はサイクロンであるから、特に細かな破砕粒子が除去されて分級後の粉末に含まれないという特徴がある。 - In Examples 1, 2, and 3, "A-02-F" was classified using a dry jet mill "PJM-80" manufactured by Nippon Pneumatic Mfg. Co., Ltd. The grinding pressure was 0.4 MPa in Example 1, 0.3 MPa in Example 2, and 0.2 MPa in Example 3. The raw material supply amount (processing amount) was 300 g/hr. The number of grinding passes was one pass. The atmosphere of the entire line was air. The collection method for the dry jet mill is a cyclone, so it has the characteristic that particularly fine crushed particles are removed and not included in the powder after classification.

・比較例1は、「A-02-F」をそのまま使用したものであり、分級は施していない。 Comparative Example 1 uses "A-02-F" as is, without classification.

・比較例2は、「A-02-F」を、IPAに分散させてから静置することで、凝集粒子および粗大粒子を沈降させた後に、上澄み液を回収、濾過、乾燥することで得た。この際、比較例2のD50が実施例1,2,3のD50に近づくように静置時間を調整した。 - Comparative Example 2 was obtained by dispersing "A-02-F" in IPA and leaving it to stand to allow the aggregated particles and coarse particles to settle, and then recovering the supernatant, filtering, and drying. At this time, the standing time was adjusted so that the D50 of Comparative Example 2 was close to the D50 of Examples 1, 2, and 3.

・実施例4,5は、「A-05-F」を、上記乾式ジェットミル「PJM-80」を使用して分級したものであり、粉砕圧力を、実施例4では0.4MPa、実施例5では0.3MPaとした。原料供給量(処理量)は300g/hrとした。粉砕回数は1パスとした。ライン全体の雰囲気は大気雰囲気とした。捕集方法はサイクロンである。 - In Examples 4 and 5, "A-05-F" was classified using the dry jet mill "PJM-80" described above, and the grinding pressure was 0.4 MPa in Example 4 and 0.3 MPa in Example 5. The raw material supply amount (processing amount) was 300 g/hr. The number of grinding passes was one pass. The atmosphere of the entire line was air. The collection method was a cyclone.

・比較例3は、「A-05-F」をそのまま使用したものであり、分級は施していない。 - Comparative Example 3 uses "A-05-F" as is, without classification.

・比較例4は、「A-05-F」を、IPAに分散させてから静置することで、凝集粒子および粗大粒子を沈降させた後に、上澄み液を回収、濾過、乾燥することで得た。この際、比較例4のD50が実施例4,5のD50に近づくように静置時間を調整した。 - Comparative Example 4 was obtained by dispersing "A-05-F" in IPA and leaving it to stand to allow the aggregated particles and coarse particles to settle, and then recovering the supernatant, filtering, and drying. At this time, the standing time was adjusted so that the D50 of Comparative Example 4 was close to the D50 of Examples 4 and 5.

得られた各例の窒化アルミニウム粉末について、以下の観察及び測定を行った。 The following observations and measurements were carried out on the aluminum nitride powder obtained for each example.

(1)SEM写真観察
図1は実施例1、図2は比較例1、図3は比較例2のそれぞれ窒化アルミニウム粉末のSEM写真であり、各図の(a)は倍率100倍、(b)は2000倍である。
(1) Observation of SEM photographs FIG. 1 is an SEM photograph of the aluminum nitride powder of Example 1, FIG. 2 is an SEM photograph of the aluminum nitride powder of Comparative Example 1, and FIG. 3 is an SEM photograph of the aluminum nitride powder of Comparative Example 2, where (a) is a magnification of 100 times and (b) is a magnification of 2000 times.

比較例1,2と比べて、実施例1は、窒化アルミニウム粉末の粒度のばらつきが小さく、かつ凝集塊が少ない。 Compared to Comparative Examples 1 and 2, Example 1 has smaller variation in particle size of the aluminum nitride powder and fewer agglomerates.

(2)粒度分布
0.1質量%のピロリン酸ナトリウム水溶液50mlに、各例の窒化アルミニウム粉末0.5gを投入し、株式会社日本精機製作所製の型式US-300Eを使用して出力80%で3分間分散させたものを、株式会社島津製作所製のレーザー回折式粒度分布測定装置、型式SALD-2200を使用して、体積基準の粒度分布を測定した。測定結果を表1、図4及び図5に示す。Dmax=D99.99とした。
(2) Particle size distribution 0.5 g of aluminum nitride powder of each example was added to 50 ml of 0.1% by mass aqueous sodium pyrophosphate solution, and dispersed for 3 minutes at 80% output using a US-300E model manufactured by Nippon Seiki Seisakusho Co., Ltd. The volume-based particle size distribution of the dispersion was measured using a laser diffraction particle size distribution measuring device, SALD-2200 model manufactured by Shimadzu Corporation. The measurement results are shown in Table 1, Figures 4 and 5. Dmax = D99.99.

「A-02-F」はもともと2μm粒子を中心的に含むものであるが、図4(a)の粒度分布のとおり、比較例1のピークトップは3~4μmにある。これは2μm粒子の一部が凝集していることによるものである。
比較例2のピークトップが約3μmにシフトしたのは、凝集粒子および粗大粒子が湿式分級により除去されたためである。実施例1~3のピークトップが2~3μmにシフトしたのは、凝集粒子が乾式ジェットミルにより解砕されたためである。しかし、いずれもピークトップが2μm以下になっていないのは、2μm粒子の破砕は生じていない又は少ないためと考えられる。
"A-02-F" originally mainly contains 2 μm particles, but as shown in the particle size distribution in Figure 4(a), the peak top of Comparative Example 1 is at 3 to 4 μm. This is due to some of the 2 μm particles agglomerating.
The peak top shifted to about 3 μm in Comparative Example 2 because agglomerated particles and coarse particles were removed by wet classification. The peak top shifted to 2-3 μm in Examples 1-3 because agglomerated particles were disintegrated by the dry jet mill. However, the peak tops did not reach 2 μm or less in any of the examples, probably because no or little crushing of 2 μm particles occurred.

「A-05-F」はもともと4μm粒子を中心的に含むものであるが、図5(a)の粒度分布のとおり、比較例3のピークトップは5.5~6μmにある。これは4μm粒子の一部が凝集していることによるものである。
比較例4のピークトップが4~5μmにシフトしたのは、凝集粒子および粗大粒子が湿式分級により除去されたためである。また、実施例4,5のピークトップが約4μmにシフトしたのは、凝集粒子が乾式ジェットミルにより解砕されたためである。
"A-05-F" originally mainly contains 4 μm particles, but as shown in the particle size distribution in Figure 5(a), the peak top of Comparative Example 3 is at 5.5 to 6 μm. This is due to some of the 4 μm particles agglomerating.
The peak top shifted to 4-5 μm in Comparative Example 4 because agglomerated particles and coarse particles were removed by wet classification, and the peak top shifted to about 4 μm in Examples 4 and 5 because agglomerated particles were disintegrated by the dry jet mill.

(3)(D90-D10)/D50
(D90-D10)/D50の算出結果を表1に示す。この値は、粒度分布のシャープさの指標であり、値が小さいほど粒度分布がシャープである。
(3) (D90-D10)/D50
The calculation results of (D90-D10)/D50 are shown in Table 1. This value is an index of the sharpness of the particle size distribution, and the smaller the value, the sharper the particle size distribution.

比較例1に対して、比較例2及び実施例1~3は、この値が明らかに小さくなっている。
比較例3に対して、比較例4及び実施例4,5は、この値が明らかに小さくなっている。
Compared to Comparative Example 1, Comparative Example 2 and Examples 1 to 3 clearly had smaller values.
Compared to Comparative Example 3, Comparative Example 4 and Examples 4 and 5 have clearly smaller values.

(4)小径側の立ち上がり接線角度
粒度分布曲線の小径側の立ち上がり接線角度とは、図4(b)及び図5(b)に示す当該立ち上がり接線とx軸(粒子径の対数軸)からなる角度であり、以下の手順で算出した。
i)粒度分布曲線の小径側立ち上がりのプロット2点を読み取り、(x1,y1)、(x2,y2)とする。
ここで、xは粒子径、yは相対粒子量、y1=0とする。
x2はlogx2-logx1が0.040-0.050を満たす範囲の任意の点とする。図4(b)及び図5(b)に、実際に読み取った2点目(x2,y2)を矢印で指し示す。
ii)2点を結ぶ直線を粒度分布曲線の接線とみなすと、接線の傾きはy2/(x2-x1)。
iii)接線の傾きに対してtan-1を取り、接線の角度を算出する。
算出結果を表1に示す。
(4) Rising tangent angle on the small diameter side The rising tangent angle on the small diameter side of the particle size distribution curve is the angle formed by the rising tangent shown in Fig. 4(b) and Fig. 5(b) and the x-axis (logarithmic axis of particle diameter), and was calculated by the following procedure.
i) Two plotted points at the beginning of the small diameter side of the particle size distribution curve are read and designated as (x1, y1) and (x2, y2).
Here, x is the particle diameter, y is the relative particle amount, and y1=0.
x2 is an arbitrary point in the range where logx2-logx1 satisfies 0.040-0.050. The second point (x2, y2) that was actually read is indicated by an arrow in Figures 4(b) and 5(b).
ii) If the line connecting the two points is regarded as a tangent to the particle size distribution curve, the slope of the tangent is y2/(x2-x1).
iii) Take tan −1 for the slope of the tangent line to calculate the angle of the tangent line.
The calculation results are shown in Table 1.

比較例1に対して、比較例2は接線角度の増加がわずかであるが、実施例1~3は接線角度の増加が非常に大きい。
比較例3に対して、比較例4は接線角度の増加がわずかであるが、実施例4,5は接線角度の増加が非常に大きい。
この実施例1~5の結果は、前記のとおり乾式ジェットミルの捕集方法はサイクロンであるから、特に細かな破砕粒子が除去されて分級後の粉末に含まれていないことを表している。
Compared to Comparative Example 1, the increase in the tangent angle in Comparative Example 2 is slight, but the increase in the tangent angle in Examples 1 to 3 is very large.
Compared to Comparative Example 3, the increase in the tangent angle in Comparative Example 4 is slight, but the increases in the tangent angle in Examples 4 and 5 are very large.
The results of Examples 1 to 5 show that, since the collection method of the dry jet mill is a cyclone as described above, particularly fine crushed particles are removed and are not included in the powder after classification.

(5)吸油量
JIS K5101-13-1:2004に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量を測定した。
(5) Oil Absorption The oil absorption was measured based on the refined linseed oil method in accordance with JIS K5101-13-1:2004.

比較例1に対して、比較例2は吸油量が大きくなったが、実施例1~3は吸油量が小さくなった。
比較例3に対して、比較例4は吸油量が大きくなったが、実施例4,5は吸油量が小さくなった。
この実施例1~5の結果は、前記のとおり現時点では詳細不明であるが、乾式ジェットミルによる解砕又は粉砕で新たに露出する粒子表面状態が、元々露出している表面状態と異なるためであると考えられる。このように、JIS K5101-13-1:2004に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量が9.0g/100g~13.5g/100gである窒化アルミニウム粉末をフィラーとして樹脂等の高分子材料に用いることで、濡れ性が良く、混錬性が向上した。
Compared to Comparative Example 1, Comparative Example 2 had a larger oil absorption amount, whereas Examples 1 to 3 had smaller oil absorption amounts.
Compared to Comparative Example 3, Comparative Example 4 had a larger oil absorption amount, whereas Examples 4 and 5 had smaller oil absorption amounts.
As mentioned above, the details of the results of Examples 1 to 5 are unclear at present, but it is believed that this is because the particle surface state newly exposed by crushing or pulverization using a dry jet mill is different from the surface state originally exposed. Thus, by using an aluminum nitride powder having an oil absorption of 9.0 g/100 g to 13.5 g/100 g based on the refined linseed oil method in accordance with JIS K5101-13-1:2004 as a filler in a polymer material such as a resin, the wettability was good and the kneadability was improved.

なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することができる。 The present invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the invention.

Claims (5)

JIS K5101-13-1:2004に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量が13.0g/100g未満である窒化アルミニウム粉末。 Aluminum nitride powder with an oil absorption of less than 13.0 g/100 g based on the refined linseed oil method in accordance with JIS K5101-13-1:2004. メジアン径(D50)が1.5~10μmである請求項1記載の窒化アルミニウム粉末。 The aluminum nitride powder according to claim 1, having a median diameter (D50) of 1.5 to 10 μm. メジアン径(D50)が1.5~10μmであり、粒度分布曲線の小径側の立ち上がり接線角度が45°以上である窒化アルミニウム粉末。 Aluminum nitride powder with a median diameter (D50) of 1.5 to 10 μm and a rising tangent angle on the small diameter side of the particle size distribution curve of 45° or more. 請求項1~3のいずれか一項に記載の窒化アルミニウム粉末を高分子材料に充填した高分子成形体。 A polymer molded body in which the aluminum nitride powder according to any one of claims 1 to 3 is filled into a polymer material. 窒化アルミニウム粉末に、JIS K5101-13-1:2004に準拠した精製あまに油法に基づく吸油量が分級前に対して分級後に89.5%以下になるように、乾式ジェットミルによる分級を施す窒化アルミニウム粉末の改質方法。 A method for modifying aluminum nitride powder in which the aluminum nitride powder is classified using a dry jet mill so that the oil absorption after classification is 89.5% or less of the amount before classification based on the refined linseed oil method in accordance with JIS K5101-13-1:2004.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7849559B1 (en) * 2025-09-30 2026-04-21 株式会社Maruwa Aluminum nitride powder, method for producing the same, and polymer composition

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000247615A (en) 1999-03-04 2000-09-12 Toyo Aluminium Kk Aluminum nitride based powder and its production
JP2011184507A (en) 2010-03-05 2011-09-22 Denki Kagaku Kogyo Kk High thermal conductivity filler
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Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0196004A (en) * 1987-10-09 1989-04-14 Kawasaki Steel Corp Production of aluminum nitride powder
JP3533532B2 (en) * 1994-01-26 2004-05-31 東洋アルミニウム株式会社 Large particle size aluminum nitride powder and method for producing the same
JP5726279B2 (en) * 2013-12-06 2015-05-27 株式会社トクヤマ Aluminum nitride powder
JP6428121B2 (en) * 2014-10-03 2018-11-28 富士電機株式会社 Composite powder material for thermal spraying and thermal spray insulating substrate
JP6589021B1 (en) * 2018-08-06 2019-10-09 株式会社Maruwa Spherical aluminum nitride powder and method for producing spherical aluminum nitride powder
EP4105174A4 (en) * 2020-02-10 2024-05-01 Tokuyama Corporation ALUMINUM NITRIDE POWDER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000247615A (en) 1999-03-04 2000-09-12 Toyo Aluminium Kk Aluminum nitride based powder and its production
JP2011184507A (en) 2010-03-05 2011-09-22 Denki Kagaku Kogyo Kk High thermal conductivity filler
WO2021131407A1 (en) 2019-12-23 2021-07-01 日本碍子株式会社 Aluminum nitride particles
JP2022142190A (en) 2021-03-16 2022-09-30 株式会社トクヤマ surface treated aluminum nitride powder

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