JP2981002B2

JP2981002B2 - 窒化アルミニウム粉末

Info

Publication number: JP2981002B2
Application number: JP3092424A
Authority: JP
Inventors: 登橋本; 和夫瀬戸
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1999-11-22
Anticipated expiration: 2014-11-22
Also published as: JPH04321506A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、窒化アルミニウム
（以下では、「ＡｌＮ」と言うことがある）粉末に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】窒化アルミニウムは、高熱伝導率かつ電
気絶縁性を有するとともに、熱膨張係数がＳｉチップに
近いため電子回路部品への適用が期待されている。しか
し、窒化アルミニウムは、耐水性が極めて悪く、特に粉
末の場合には空気中に放置した状態でも徐々に分解が進
み、アンモニアを発生しアルミニウムの水酸化物に変質
してしまう。このため、たとえば、窒化アルミニウム粉
末を樹脂の高放熱化のための充填材として使用しようと
した場合にはこのような耐水性の割るさが非常に大きい
問題となってしまう。

【０００３】従来より、窒化アルミニウムの耐水性の改
善のために、有機高分子を窒化アルミニウム粉末表面に
被覆するか、または、窒化アルミニウム粉末表面を酸化
して酸化アルミニウム層を設けて保護膜とするなどの試
みがなされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】有機高分子による被覆
や酸化アルミニウム層の形成では、高温高湿などの過酷
な条件下では十分な耐水性が得られない。この発明は、
耐水性に優れた窒化アルミニウム粉末を提供することを
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】発明者らは、以上の点の
改善を検討した結果、後述する有機ケイ素化合物の皮膜
を有する窒化アルミニウム粉末が従来にない耐水性、耐
薬品性を示すことを見いだした。すなわち、この発明
は、シロキサン結合を有する有機ケイ素化合物層が粒子
表面に形成されている窒化アルミニウム粉末を提供す
る。

【０００６】この発明では、有機ケイ素化合物層は、た
とえば、下記２種のコーティング用組成物により形成さ
れる。第１のコーティング用組成物は、一般式（Ｉ）Ｒ¹ _nＳｉＸ_4-n …（Ｉ）（式中、Ｒ¹は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ｎは０〜３の整
数、Ｘは加水分解性基を示す。）で表わされる加水分解
性オルガノシランを有機溶媒中で部分加水分解してなる
オルガノシランのオリゴマー溶液、または、前記加水分
解性オルガノシランを有機溶媒と水に分散されたコロイ
ダルシリカ中で部分加水分解してなる、オルガノシラン
のシリカ分散オリゴマー溶液（以下、これらを「成分
（Ｄ）」と言うことがある）を主成分とするものであ
る。この成分（Ｄ）は、たとえば、触媒により加水分
解、縮合あるいは脱アルコール縮合反応、乾燥により、
ＡｌＮ粉末の粒子表層に連続したコーティング層とな
る、シロキサン結合を有する有機ケイ素化合物を形成す
る。

【０００７】第２のコーティング用組成物は、（Ａ）上記一般式（Ｉ）で表わされる加水分解性オル
ガノシランを有機溶媒中で部分加水分解してなるオルガ
ノシランのオリゴマー溶液、または、前記加水分解性オ
ルガノシランを有機溶媒と水に分散されたコロイダルシ
リカ中で部分加水分解してなる、オルガノシランのシリ
カ分散オリゴマー溶液、（Ｂ）平均組成式（II）Ｒ² _aＳｉ(ＯＨ)_bＯ_(4-a-b)/2 …（II）（式中、Ｒ²は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそ
れぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ｂ≦３、ａ＋ｂ
＜４の関係を満たす数である。）で表わされる、分子中
にシラノール基を含有するポリオルガノシロキサン、お
よび、（Ｃ）触媒を必須成分とする。このコーティング用組成物は、たと
えば、加水分解、縮合、あるいは、脱アルコール縮合反
応し、更に乾燥によりＡｌＮ表層に連続したコーティン
グ層となる、シロキサン結合を有する有機ケイ素化合物
を形成する。

【０００８】一般式（Ｉ）で表される加水分解性オルガ
ノシラン中の基Ｒ¹は炭素数１〜８の置換または非置換
の１価の炭化水素基を示し、例えば、メチル基、エチル
基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基などのアルキル基；シクロペン
チル基、シクロヘキシル基などのシクロアルキル基；２
−フェニルエチル基、２−フェニルプロピル基、３−フ
ェニルプロピル基などのアラルキル基；フェニル基、ト
リル基のようなアリール基；ビニル基、アリル基のよう
なアルケニル基；クロロメチル基、γ−クロロプロピル
基、3,3,3-トリフルオロプロピル基のようなハロゲン置
換炭化水素基およびγ−メタクリロキシプロピル基、γ
−グリシドキシプロピル基、３，４−エポキシシクロヘ
キシルエチル基、γ−メルカプトプロピル基などの置換
炭化水素基などを例示することができる。これらの中で
も合成の容易さ、あるいは入手の容易さから炭素数１〜
４のアルキル基およびフェニル基が好ましい。

【０００９】加水分解性基のＸとしてはアルコキシ基、
アセトキシ基、オキシム基（下式化１参照）、エノキシ
基（下式化２参照）、アミノ基、アミノキシ基（下式化
３参照）、アミド基（下式化４参照）などが挙げられ
る。入手の容易さおよびシリカ分散オリゴマー溶液を調
製しやすいことからアルコキシ基が好ましい。

【００１０】

【化１】

【００１１】

【化２】

【００１２】

【化３】

【００１３】

【化４】

【００１４】このような加水分解性オルガノシランとし
ては、一般式（Ｉ）中のｎが０〜３の整数であるモノ
−、ジ−、トリ−、テトラ−の各官能性のアルコキシシ
ラン類、アセトキシシラン類、オキシムシラン類、エノ
キシシラン類、アミノシラン類、アミノキシシラン類、
アミドシラン類などが挙げられる。入手の容易さおよび
シリカ分散オルガノシランオリゴマー溶液を調製しやす
いことからアルコキシシラン類が好ましい。

【００１５】特に、ｎ＝０のテトラアルコキシシランと
してはテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランな
どが例示でき、ｎ＝１のオルガノトリアルコキシシラン
としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエト
キシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、フェニ
ルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、
3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシランなどが
例示できる。また、ｎ＝２のジオルガノジアルコキシシ
ランとしては、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジ
エトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェ
ニルジエトキシシラン、メチルフェニルジメトキシシラ
ンなどが例示でき、ｎ＝３のトリオルガノアルコキシシ
ランとしてはトリメチルメトキシシラン、トリメチルエ
トキシシラン、トリメチルイソプロポキシシラン、ジメ
チルイソブチルメトキシシランなどが例示できる。さら
に一般にシランカップリング剤とよばれるオルガノシラ
ン化合物もアルコキシシラン類に含まれる。

【００１６】また、水分散性コロイダルシリカを使用す
る場合、固形分以外の成分として存在する水は（Ａ）成
分の有機ケイ素化合物の加水分解に用いることができ
る。これらは通常水ガラスから作られるが、このような
コロイダルシリカは市販品を容易に入手することができ
る。また有機溶媒分散コロイダルシリカは前記水分散性
コロイダルシリカの水を有機溶媒と置換することで容易
に調製することができる。このような有機溶剤分散コロ
イダルシリカも水分散コロイダルシリカ同様に市販品と
して容易に入手する事ができる。コロイダルシリカが分
散している有機溶媒の種類は、例えば、メタノール、エ
タノール、イソプロパノール（ＩＰＡとも言う）、ｎ−
ブタノール、イソブタノール等の低級脂肪族アルコール
類；エチレングリコール、エチレングリコールモノブチ
ルエーテル、酢酸エチレングリコールモノエチルエーテ
ル等のエチレングリコール誘導体；ジエチレングリコー
ル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル等のジエ
チレングリコールの誘導体及びジアセトンアルコール等
を挙げることができ、これらからなる群より選ばれた１
種もしくは２種以上のものを使用することができる。こ
れらの親水性有機溶剤と併用してトルエン、キシレン、
酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルエチルケトン、メチル
イソブチルケトン、メチルエチルケトオキシムなども用
いることができる。

【００１７】水の使用量は、加水分解性基（Ｘ）１モル
に対して水０．００１〜０．５モルが好ましい。その割
合が０．００１モル未満だと十分な部分加水分解物が得
られず、０．５モルを越えると部分加水分解物の安定性
が悪くなることがある。部分加水分解する方法は特に限
定されない。たとえば、加水分解性オルガノシランとコ
ロイダルシリカとを混合して、必要量の水を添加配合す
ればよく、このとき部分加水分解反応は常温で進行す
る。部分加水分解反応を促進させるため６０〜１００℃
に加温してもよい。さらに部分加水分解反応を促進させ
る目的で、塩酸、酢酸、ハロゲン化シラン、クロロ酢
酸、クエン酸、安息香酸、ジメチルマロン酸、蟻酸、プ
ロピオン酸、グルタル酸、グリコール酸、マレイン酸、
マロン酸、トルエンスルホン酸、シュウ酸などの有機酸
および無機酸を触媒に用いてもよい。

【００１８】成分（Ｄ）のみでＡｌＮ表面にコーティン
グ層を形成する場合には、末端を少なくとも８０％以上
加水分解性基の形にして調製することが好ましく、上述
のオリゴマー（またはプレポリマー）を調製するにあた
り、触媒としては、たとえば、酸性触媒、（Ｃ₅Ｈ₅)_n
ＭｅＺ_4-n、アミノシラン、無機酸または有機酸の４級
アンモニウム塩、無機酸または有機酸のアミン塩、有機
スズ化合物から選ばれる１または２以上の化合物を使用
する。

【００１９】上述のようなコーティング液を調製するた
めに、触媒と水を使用する。使用する水の量によって加
水分解、縮合度がかわる。水の添加量は、ケイ素アルコ
キシドに対して１wt％以上、２０wt％以下がよい。１wt
％よりも少ないと造膜しないことがあり、２０wt％より
も多いと硬化に時間を要したり、硬化が不充分となった
りするおそれがある。

【００２０】使用する触媒は、有機および無機の酸があ
り、たとえば、ギ酸、酢酸、シュウ酸、クロロ酢酸や、
塩酸、リン酸、硫酸などの希薄溶液が挙げられる。ま
た、（Ｃ₅Ｈ₅)_nＭｅＺ_4-n（式中、ｎ＝１，２または
３、Ｍｅは周期律表ＩＶ族４〜６周期の元素、Ｚはハロ
ゲン元素である）としては、たとえば、ジシクロペンタ
ジエニルジルコニウムジクロライド、ジシクロペンタジ
エニルチタニウムジクロリドなどが挙げられる。アミノ
シランとしては、たとえば、γ−アミノプロピルトリエ
トキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチル）−γ−アミノ
プロピルトリメトキシシラン、Ｎ−（β−アミノエチ
ル）−γ−アミノプロピルトリメチルジメトキシシラン
などがある。無機酸や有機酸の、４級アンモニウム塩お
よびアミン塩としては、たとえば、塩酸などの無機酸、
ギ酸、酢酸などの有機酸のアンモニア、トリメチルアミ
ン、トリエチルアミン、ｎ−ブチルアミンなどの塩が挙
げられる。有機スズ化合物としては、たとえば、ジブチ
ル錫ジラウレート、ジブチル錫ジアセテート、ジブチル
錫ジオクテートなどがある。

【００２１】上記一般式（Ｉ）で表される加水分解性オ
ルガノシランのうち５０モル％以上がｎ＝１で表される
三官能性の物であることが好ましく、より好ましくは６
０モル％以上であり、最も好ましくは７０モル％以上で
ある。これが５０モル％未満では、乾燥硬化性が劣り易
いことがある。（Ａ）成分中のコロイダルシリカは本願発明で用いるコ
ーティング用組成物の平滑性を高くするために必要に応
じて使用される。このようなコロイダルシリカとしては
水分散性あるいはアルコールなどの非水系の有機溶媒分
散性コロイダルシリカが使用できる。一般にこの様なコ
ロイダルシリカは固形分としてのシリカを２０〜５０重
量％含有しており、この値からシリカ配合量を決定でき
る。また、水分散性コロイダルシリカを使用する場合、
固形分以外の成分として存在する水は（Ａ）成分の有機
ケイ素化合物の加水分解に用いることができる。これら
は通常水ガラスから作られるが、このようなコロイダル
シリカは市販品を容易に入手することができる。

【００２２】（Ａ）成分中においてコロイダルシリカを
含む場合にはシリカ分として好ましくは５〜９５重量％
の範囲で含有される。より好ましくは１０〜９０重量
％、最も好ましくは２０〜８５重量％の範囲である。含
有量が５重量％未満であると所望の平滑性が得られず、
また９５重量％を超えるとシリカの均一分散が困難とな
り、（Ａ）成分がゲル化などの不都合を招来することが
ある。

【００２３】また、上式（Ｉ）、（II）の成分でコーテ
ィング層を形成するときなどの（II）の成分、すなわ
ち、（Ｂ）成分のシラノール基含有ポリオルガノシロキ
サンは本発明の特徴をなす重要な成分である。このよう
な（Ｂ）成分は平均組成式Ｒ² _aＳｉ(ＯＨ)_bＯ_(4-a-b)/2 …（II）（式中、Ｒ²は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそ
れぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ｂ≦３、ａ＋ｂ
＜４の関係を満たす数である。）で表すことが出来る。
式中Ｒ²としては上記（Ｉ）中のＲ¹と同じものが例示
されるが、好ましくは、炭素数１〜４のアルキル基、フ
ェニル基、ビニル基、γ−グリシドキシプロピル基、γ
−メタクリロキシプロピル基、γ−アミノプロピル基、
３，３，３−トリフルオロプロピル基などの置換炭化水
素基、より好ましくはメチル基およびフェニル基であ
る。また、式中ａおよびｂはそれぞれ上記の関係を満た
す数であり、ａが０．２未満またはｂが３を超えると硬
化被膜にクラックを生じるなどの不都合があり、また、
ａが２を超え４以下の場合またはｂが０．０００１未満
では硬化がうまく進行しない。

【００２４】このようなシラノール基含有ポリオルガノ
シロキサンは、たとえば、メチルトリクロロシラン、ジ
メチルジクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、ジ
フェニルジクロロシラン、もしくはこれらに対応するア
ルコキシシランの１種もしくは２種以上の混合物を公知
の方法により大量の水で加水分解することで得ることが
できる。シラノール基含有ポリオルガノシロキサンを得
るのに、アルコキシシランを用いて公知の方法で加水分
解した場合、加水分解されないアルコキシ基が微量に残
る場合がある。つまりシラノール基と極微量のアルコキ
シ基が共存するようなポリオルガノシロキサンが得られ
る事もあるが、この発明では、この様なポリオルガノシ
ロキサンを用いても差支えない。

【００２５】この本発明の（Ｃ）成分である硬化触媒
は、上記（Ａ）成分と（Ｂ）成分との縮合反応を促進
し、被膜を硬化させるものである。このような触媒とし
ては、アルキルチタン酸塩、オクチル酸錫およびジブチ
ル錫ジラウレート、ジオクチル錫ジマレエート等のカル
ボン酸の金属塩；ジブチルアミン−２−ヘキソエート、
ジメチルアミンアセテート、エタノールアミンアセテー
ト等のアミン塩；酢酸テトラメチルアンモニウム等のカ
ルボン酸第４級アンモニウム塩；テトラエチルペンタミ
ンのようなアミン類；Ｎ−β−アミノエチル−γ−アミ
ノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−β−アミノエチル
−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミ
ン系シランカップリング剤；ｐ−トルエンスルホン酸、
フタル酸、塩酸等の酸類；アルミニウムアルコキシド、
アルミニウムキレート等のアルミニウム化合物、水酸化
カリウムなどのアルカリ触媒；テトライソプロピルチタ
ネート、テトラブチルチタネート、チタニウムテトラア
セチルアセトネート等のチタニウム化合物、メチルトリ
クロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルモ
ノクロロシラン等のハロゲン化シラン等があるが、前記
触媒の他に（Ａ）成分および（Ｂ）成分との縮合反応に
有効なものであればとくに制限はない。

【００２６】（Ａ）成分および（Ｂ）成分の配合割合
は、（Ａ）成分１〜９９重量部に対して（Ｂ）成分９９
〜１重量部が好ましく、より好ましくは（Ａ）成分５〜
９５重量部に対して（Ｂ）成分９５〜５重量部、最も好
ましくは（Ａ）成分１０〜９０重量部に対して（Ｂ）成
分９０〜１０重量部である（ただし、（Ａ）成分と
（Ｂ）成分の合計は１００重量部である）。（Ａ）成分
が１重量部未満であると常温硬化性に劣り、一方、９９
重量部を超えると硬化性が不安定でかつ良好な塗膜が得
られないことがある。

【００２７】また、（Ｃ）成分の添加量は（Ａ）成分と
（Ｂ）成分との合計１００重量部に対して０．０００１
〜１０重量部であることが好ましい。より好ましくは
０．０００５〜８重量部であり、最も好ましくは０．０
００７〜５重量部である。０．０００１重量部未満だと
常温で硬化しないことがあり、また、１０重量部を越え
ると耐熱性が悪くなることがある。

【００２８】窒化アルミニウム粉末表面に皮膜を形成す
るには、たとえば次のようにして行うが、このやり方に
限定されない。上記コーティング用組成物（またはコー
ティング材）を窒化アルミニウム粉末と混合して粉末の
粒子表面に付着させ、この状態で、硬化のための処理を
行って、粒子表面に皮膜を形成する。コーティング剤の
処理温度は、たとえば、加水分解、縮合あるいは脱アル
コール縮合反応、乾燥により窒化アルミニウム粉末表面
に連続したコーティング層を形成しうる温度（たとえ
ば、常温ないしは加熱温度）に適宜設定すればよい。

【００２９】このようにして得られた有機ケイ素化合物
層を粒子表面に有する窒化アルミニウム粉末は、大幅な
耐水性、耐薬品性の改善が認められ、高温高湿下での使
用が可能となった。シロキサン結合を有する有機ケイ素
化合物層（被膜）の厚みは特に制限はないが、一般的な
耐水性の確保のためには１μｍ以下が好ましく、用途に
よっては２μｍ程度までの厚みが必要とされる。しか
し、これ以上の厚みは、窒化アルミニウム粉末の高熱伝
導性を著しく阻害するため好ましくない。

【００３０】この発明では、たとえば、図１にみるよう
に窒化アルミニウム粉末の粒子１の表面全体に有機ケイ
素化合物コーティング層２が形成されている。粒子の表
面全体に形成されている方が、表面の一部分に形成され
ているよりも耐水性、耐薬品性などの面で好ましい。

【００３１】

【作用】窒化アルミニウム粉末表面にシロキサン結合を
有する有機ケイ素化合物層が形成されていることによ
り、粉末が高耐水性、高耐アルカリ性および耐熱性を有
する。

【００３２】

【実施例】以下に、この発明の具体的な実施例および比
較例を示すが、この発明は下記実施に限定されない。な
お、以下では、「部」はすべて「重量部」を、「％」は
すべて「重量％」を表す。まず（Ａ）成分の調製方法の
例を説明する。（調製例Ａ−１）攪拌機、加温ジャケット、コンデンサ
ーおよび温度計を取付けたフラスコ中にＩＰＡ−ＳＴ
（イソプロパノール分散コロイダルシリカゾル：粒子径
１０〜２０ｍμ、固形分３０％、Ｈ₂Ｏ０．５％、日産
化学工業社製）１００部、メチルトリメトキシシラン６
８部、ジメチルジメトキシシラン１８部、水２．７部お
よび無水酢酸０．１部を投入して攪拌しながら８０℃の
温度で約３時間かけて部分加水分解反応を行い冷却して
（Ａ）成分を得た。このものは、室温で４８時間放置し
たときの固形分が３６％であった。ここで得た（Ａ）成
分をＡ−１と称する。Ａ−１の調製条件は次のとおりで
あった。・加水分解性基１モルに対する水のモル数：１×１０^-1 ・（Ａ）成分のシリカ分含有量：４０．２％・ｎ＝１の加水分解性オルガノシランのモル％：７７モ
ル％（調製例Ａ−２）攪拌機、加温ジャケット、コンデンサ
ー及び温度計を取り付けたフラスコ中に、ＩＰＡ−ＳＴ
（イソプロパノール分散コロイダルシリカゾル：粒子径
１０〜２０ｍμ、固形分３０％、Ｈ₂Ｏ０．５％日産化
学工業社製）１００部、メチルトリメトキシシラン６８
部、フェニルトリメトキシシラン４９．５部、水７．７
部を投入して攪拌しながら６５℃の温度で約５時間かけ
て部分加水分解反応を行い冷却して（Ａ）成分を得た。
このものは、室温で４８時間放置したときの固形分が３
６％であった。ここで得た（Ａ）成分をＡ−２と称す
る。Ａ−２の調製条件は次のとおりであった。・加水分解性基１モルに対する水のモル数：２×１０^-1 ・（Ａ）成分のシリカ分含有量：３１．３％・ｎ＝１の加水分解性オルガノシランのモル％：１００
モル％次に（Ｂ）成分の調製方法の例を説明する。（調製例Ｂ−１）攪拌機、加温ジャケット、コンデンサ
ー、滴下ロートおよび温度計を取付けたフラスコにメチ
ルトリイソプロポキシシラン２２０部（１モル）とトル
エン１５０部との混合液を計り取り、１％塩酸水溶液１
０８部を上記混合液に２０分で滴下してメチルトリプロ
ポキシシランを加水分解した。滴下４０分後に攪拌を止
め、二層に分離した少量の塩酸を含んだ下層の水・イソ
プロピルアルコールの混合液を分液し、次に残ったトル
エンの樹脂溶液の塩酸を水洗で除去し、さらにトルエン
を減圧除去した後、イソプロピルアルコールで希釈し平
均分子量約２０００のシラノール基含有オルガノポリシ
ロキサンのイソプロピルアルコール４０％溶液を得た。
これをＢ−１と称する。なお、分子量はＧＰＣ（ゲルパ
ーミエーションクロマトグラフィー）により、測定機種
名ＨＬＣ−８０２ＵＲ（東ソー株式会社製）を用いて、
標準ポリスチレンで検量線を作成し、測定したものであ
る。以後の分子量も同様の方法で測定した。（調製例Ｂ−２）攪拌機、加温ジャケット、コンデンサ
ー、滴下ロートおよび温度計を取付けたフラスコに水１
０００部、アセトン５０部を計り取り、その混合溶液中
に、メチルトリクロロシラン４４．８部（０．３モ
ル）、ジメチルジクロロシラン３８．７部（０．３モ
ル）、フェニルトリクロロシラン８４．６部（０．４モ
ル）をトルエン２００部に溶解したものを攪拌下に滴下
しながら加水分解した。滴下４０分後に攪拌を止め、反
応液を分液ロートに移し入れて静置した後、二層に分離
した下層の塩酸水を分液除去し、次に上層のオルガノポ
リシロキサンのトルエン溶液中に残存している水、およ
び塩酸を減圧ストリッピングにより過剰のトルエンと共
に留去して除去し、平均分子量約３０００のシラノール
基含有オルガノポリシロキサンのトルエン６０％溶液を
得た。これをＢ−２と称する。

【００３３】−実施例１〜３− これらの実施例は、成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を
必須成分とするコーティング用組成物を用いる場合の実
施例である。成分（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を表１に
示す配合で混合した後、トルエンで５倍に希釈してなる
コーティング液にこれの１００部に対して、ＡｌＮ粉末
を１０部添加して、２００rpm で１時間攪拌した後、吸
引ろ過した。その後、ろ別されたＡｌＮ粉末をトルエン
で洗浄し、吸引ろ過した後、１００℃で３０分乾燥して
処理粉末（ＡｌＮ粉末の粒子表面全面に有機ケイ素化合
物層を有する粉末）を得た。なお、ＡｌＮ粉末は比表面
積２．５m²／ｇのものを用いた。このようにして得られ
た窒化アルミニウム粉末をそれぞれ（１）−１、（１）
−２、（１）−３と称する。コーティング層の厚みは、
それぞれ、１．０μｍ〔（１）−１〕、０．７μｍ
〔（１）−２〕、１．５μｍ〔（１）−３〕であった。

【００３４】

【表１】

【００３５】−実施例４− これは、（Ｄ）成分を主成分とする有機ケイ素化合物を
触媒、硬化剤の存在下で加水分解、縮合あるいは脱アル
コール縮合反応、乾燥によりＡｌＮ粒子表面に連続し
た、有機ケイ素化合物コーティング層を形成する場合の
実施例である。攪拌機を取り付けたフラスコ中に、メチ
ルトリメトキシシラン１００部、イソプロパノール分散
シリカゾル（触媒化成工業株式会社製、ＳｉＯ₂含有量
３０％）１０５部、テトラエトキシシラン２０部、ジメ
チルジメトキシシラン３０部、イソプロパノール１００
部、コーティング液固形分に対して１００ｐｐｍのＨＣ
ｌとケイ素アルコキシドに対し３％の水を加えた。これ
らを２５℃で３０分間攪拌した後、密栓下、２５℃で１
か月保存した。その後、コーティング材として使用し
た。

【００３６】このようにして得られたコーティング材１
００部に対し、ＡｌＮ粉末１０部を添加し、開放系で２
５℃で２００〜３００rpm で１時間攪拌した。その後、
吸引ろ過した。ろ別された粉末をＩＰＡで洗浄した後、
吸引ろ過し、５０℃で３０分間乾燥して処理粉末（Ａｌ
Ｎ粉末の粒子表面全面に有機ケイ素化合物層を有する粉
末）を得た。ＡｌＮ粉末は実施例１〜３と同様のものを
使用した。このようにして得られた粉末を（２）−１と
称する。このもののコーティング層の厚みは０．５μｍ
であった。

【００３７】−比較例１− 上記実施例で用いた窒化アルミニウム粉末を未処理のま
まで下記の試験に供した。 −比較例２− 上記実施例で用いた窒化アルミニウム粉末を有機ケイ素
化合物でコーティングせずに、酸素の存在下、８００℃
で３０分間保持して表面に酸化アルミニウム層を形成し
た。酸化アルミニウム層の厚みは０．７μｍであった。

【００３８】−比較例３− 上記実施例１において、大日本インキ化学工業株式会社
（ＤＩＣ）製のアクリル樹脂（品番ＤＬ−９６７）をト
ルエンで２倍に希釈したものをコーティングしたこと、
洗浄溶媒をブタノールとしたこと、および、コーティン
グ後１００℃で乾燥したこと以外は実施例１と同様にし
て表面に有機樹脂コーティング層を有する窒化アルミニ
ウム粉末を得た。有機樹脂コーティング層の厚みは、平
均３μｍであった。

【００３９】実施例１〜４で得られた窒化アルミニウム
粉末および未処理品（比較例１）の耐水性を評価した。
耐水性の評価は、粉末を室温水中に分散し、ｐＨの経時
変化が初期値（初期ｐＨ値）より＋０．５となるまでの
時間で求めた。結果を表２に示した。

【００４０】

【表２】

【００４１】実施例１〜４および比較例１〜３の処理お
よび未処理の窒化アルミニウム粉末について耐薬品性を
調べた。ｐＨ１０に調整した苛性ソーダ水溶液中に室温
で２４時間粉末を保持した後の保持前に対する重量変化
を調べ、結果を表３に示した。

【００４２】

【表３】

【００４３】表３にみるように、実施例の処理ＡｌＮ粉
末は、重量変化がなかったが、比較例のものは重量変化
を示した。

【００４４】

【発明の効果】この発明によれば、耐水性および耐アル
カリ性が優れ、耐熱性を有する窒化アルミニウム粉末が
提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の窒化アルミニウム粉末の１実施例の
概略を表す断面図である。

【符号の説明】

１窒化アルミニウム粉末の粒子２有機ケイ素化合物層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C01B 21/072 ＣＡ（ＳＴＮ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】シロキサン結合を有する有機ケイ素化合
物層が粒子表面に形成されていて、前記有機ケイ素化合物層が、一般式（Ｉ）Ｒ¹ _nＳｉＸ_4-n …（Ｉ）（式中、Ｒ¹は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ｎは０〜３の整
数、Ｘは加水分解性基を示す。）で表わされる加水分解
性オルガノシランを有機溶媒中で部分加水分解してなる
オルガノシランのオリゴマー溶液、または、前記加水分
解性オルガノシランを有機溶媒と水に分散されたコロイ
ダルシリカ中で部分加水分解してなる、オルガノシラン
のシリカ分散オリゴマー溶液から作られている窒化アル
ミニウム粉末。
【請求項２】シロキサン結合を有する有機ケイ素化合
物層が粒子表面に形成されていて、前記有機ケイ素化合物層が、（Ａ）一般式（Ｉ）Ｒ¹ _nＳｉＸ_4-n …（Ｉ）（式中、Ｒ¹は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ｎは０〜３の整
数、Ｘは加水分解性基を示す。）で表わされる加水分解
性オルガノシランを有機溶媒中で部分加水分解してなる
オルガノシランのオリゴマー溶液、または、前記加水分
解性オルガノシランを有機溶媒と水に分散されたコロイ
ダルシリカ中で部分加水分解してなる、オルガノシラン
のシリカ分散オリゴマー溶液、（Ｂ）平均組成式（II）Ｒ² _aＳｉ(ＯＨ)_bＯ_(4-a-b)/2 …（II）（式中、Ｒ²は同一または異種の置換もしくは非置換の
炭素数１〜８の１価炭化水素基を示し、ａおよびｂはそ
れぞれ０．２≦ａ≦２、０．０００１≦ｂ≦３、ａ＋ｂ
＜４の関係を満たす数である。）で表わされる、分子中
にシラノール基を含有するポリオルガノシロキサン、お
よび、（Ｃ）触媒を必須成分とするコーティング用組成物から作られてい
る窒化アルミニウム粉末。
【請求項３】有機ケイ素化合物層が２μｍ以下の厚み
を有する請求項１または２のいずれかに記載の窒化アル
ミニウム粉末。