(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホウ素１０〜２０００ｐｐｍを含有し、ケイ素及びリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍであって、レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が３〜２００μｍの範囲で、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度が１．００〜１．１０であることを特徴とする球状酸化マグネシウム。
【請求項２】
累積５０％粒子径（Ｄ５０）が１５〜１５０μｍである、請求項１記載の球状酸化マグネシウム。
【請求項３】
ＢＥＴ比表面積が０．０１〜１．００ｍ２／ｇである、請求項１または２記載の球状酸化マグネシウム。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の球状酸化マグネシウムを含有する熱伝導性フィラー。
【請求項５】
請求項４記載の熱伝導性フィラーを含有する樹脂組成物。
【請求項６】
１）塩化マグネシウム水溶液とアルカリ水溶液とを反応させて水酸化マグネシウムスラリーを準備する工程と、
２）前記水酸化マグネシウムスラリーを乾燥後焼成し、酸化マグネシウム粒子を準備する工程と、
３）前記酸化マグネシウム粒子を分散液とし、湿式粉砕する工程と、
４）前記湿式粉砕した酸化マグネシウムを噴霧乾燥する工程と、
５）前記工程により造粒した酸化マグネシウムを焼成する工程と、
を含み、
前記１）〜４）の少なくとも１つ以上の工程において、焼成後のホウ素含有量が１０〜２０００ｐｐｍになるようにホウ素の量を調整し、焼成後のケイ素及びリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍになるようにケイ素及びリンの量を調整することを特徴とする、球状酸化マグネシウムの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真球度が高く、耐湿性に優れ、かつ樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性に優れる球状酸化マグネシウム及びその製造方法並びに前記球状酸化マグネシウムを含有する熱伝導性フィラー及びそれを含有する樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年各種の電子機器の高集積化、高電力化及び高速化等により、絶縁性の放熱性フィラーに要求される性能は一層向上している。従来、熱伝導性フィラーには、シリカ、アルミナ、窒化アルミなどが広く使用されている。しかし、シリカは安価であるが熱伝導性が低く、近年の発熱量の増大に対応する放熱が充分ではなく、半導体用に用いた場合その安定動作等に問題があった。他方、アルミナは、シリカより熱伝導性が高いことから放熱性は改善されるが、硬度が高く製造設備を磨耗させる欠点があった。また、窒化アルミ等の窒化物系フィラーは、熱伝導性に優れるが、高価であり、適用できる用途が限られていた。そこで、熱伝導率がシリカに比べて１桁高く、アルミナに比べて約２倍であり、また硬度がアルミナに比べて低くて各製造設備の磨耗を抑制でき、さらに絶縁性の高い熱伝導性フィラーとして酸化マグネシウムが検討されている。しかしながら、酸化マグネシウムはシリカ、アルミナより吸湿性が高く、大気中の水分と水和することでフィラーの体積膨張によるクラックが発生したり、熱伝導性が低下したりする等の問題が発生することから、長期間の使用でも耐湿性に優れる酸化マグネシウムが望まれている。また、酸化マグネシウムを熱伝導性フィラーとして使用する場合、より放熱性能を得るために、樹脂組成物への高い充填性も求められている。【０００３】
酸化マグネシウムを熱伝導性フィラーとして使用する場合、高い放熱性を得るために高い充填性が必要であり、これに対し、ホウ素化合物等を添加し、凝集状態や粒度分布をコントロールした酸化マグネシウムが提案されている（特許文献１）。しかし、当該文献の酸化マグネシウムは真球度が高くなく、充填性や粒子表面の平滑性、及び耐湿性が不十分であった。そのため、真球度を改善させるために、ホウ素化合物の代わりにリチウム化合物をリチウム含有量が１５〜５００ｐｐｍとなるように添加した球状酸化マグネシウムが提案されるに至っている（特許文献２）。さらに、粒子表面の平滑性を向上し、また耐湿性を得るために、リチウムではなく、ホウ素と鉄を含む球状酸化マグネシウムが提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−０２０８７０公報
【特許文献２】特開２０１６−０８８８３８公報
【特許文献３】特開２０１８−１３１３７８公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した方法により得られた球状酸化マグネシウムは、耐湿性、充填性は改善されたものの、樹脂に充填したとき、その樹脂組成物の混練時の流動性が十分ではなく、樹脂の成型性に問題があった。そこで、本発明は、ホウ素化合物を添加した球状酸化マグネシウムにおいて、真球度、耐湿性が高く、かつ樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性が優れる球状酸化マグネシウム及びその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明者らは、球状酸化マグネシウム中の微量成分について着目し、種々検討を重ねた結果、球状酸化マグネシウムにおいて、ホウ素を所定量含有させ、かつケイ素およびリンの両元素含有量の総量を調整することで、真球度が高く、耐湿性に優れ、かつ樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性が優れる球状酸化マグネシウムとなることを見出した。【０００７】
すなわち、本発明は、ホウ素１０〜２０００ｐｐｍを含有し、かつケイ素及びリンの含有量を合計で３００〜４０００ｐｐｍとし、レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が３〜２００μｍの範囲で、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度が１．００〜１．１０である、球状酸化マグネシウムにある。【０００８】
また、本発明は、上記球状酸化マグネシウム含有する熱伝導性フィラーにある。【０００９】
また、本発明は、上記球状酸化マグネシウム含有する樹脂組成物にある。【００１０】
また、本発明は、
１）塩化マグネシウム水溶液とアルカリ水溶液とを反応させて水酸化マグネシウムスラリーを準備する工程と、
２）前記水酸化マグネシウムスラリーを乾燥後焼成し、酸化マグネシウム粒子を準備する工程と、
３）前記酸化マグネシウム粒子を分散液とし、湿式粉砕する工程と、
４）前記湿式粉砕した酸化マグネシウムを噴霧乾燥する工程と、
５）前記工程により造粒した酸化マグネシウムを焼成する工程と、
を含み、
前記１）〜４）の少なくとも１つ以上の工程において、焼成後のホウ素含有量が１０〜２０００ｐｐｍになるようにホウ素の量を調整し、焼成後のケイ素及びリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍとなるようにケイ素及びリンの量を調整することを特徴とする、球状酸化マグネシウムの製造方法にある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、真球度が高く、耐湿性に優れ、かつ樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性が優れる球状酸化マグネシウム及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例３の球状酸化マグネシウムのＳＥＭ写真を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の球状酸化マグネシウムは、ホウ素１０〜２０００ｐｐｍを含有し、ケイ素及びリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍであって、レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が３〜２００μｍの範囲で、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度が１．００〜１．１０である。なお、明細書中ｐｐｍとは、特に断りのない限り、質量ｐｐｍを意味する。
【００１４】
本発明では、ホウ素１０〜２０００ｐｐｍを含有し、かつケイ素およびリンの含有量を合計３００〜４０００ｐｐｍに調整することにより、レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が３〜２００μｍの範囲で、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度が１．００〜１．１０と真球度が高く、かつ耐湿性および樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性に優れる球状酸化マグネシウムが得られる。
【００１５】
本発明では、レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が３〜２００μｍという放熱性能を高めることができる比較的大きな粒子径の範囲で、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度が１．００〜１．１０と、真球度が高い球状酸化マグネシウムが得られる。レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）は、好ましくは１５〜１５０μｍ、より好ましくは２５〜１３０μｍとすることができる。また、ここで、真球度はＳＥＭ写真から読み取れる真球度をいい、１．００〜１．１０、好ましくは１．００〜１．０８、より好ましくは１．００〜１．０６とするのがよい。なお、本発明においては、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した電子顕微鏡写真の１００個の粒子について、粒子の中心を通る長径と短径の長さを計測し、長径／短径の比を求め、その平均値を真球度としている。
【００１６】
本発明において、真球度が高いだけでなく、耐湿性及び樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性に優れる理由は、ホウ素を所定量添加し、さらにケイ素およびリンの含有量を一定の範囲に調整するためである。ここで、ホウ素含有量は１０〜２０００ｐｐｍ、好ましくは１０〜１５００ｐｐｍ、より好ましくは１０〜１０００ｐｐｍとするのがよい。そして、ケイ素およびリンの合計含有量を３００〜４０００ｐｐｍ、好ましくは３５０〜３５００ｐｐｍ、より好ましくは４００〜３０００ｐｐｍの範囲とするのがよい。このように、ホウ素を所定量添加し、かつケイ素およびリンの合計含有量を制御することによって、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度を１．００〜１．１０、好ましくは１．００〜１．０８、より好ましくは１．００〜１．０６とすることができ、かつ耐湿性試験における１６８時間経過後の重量増加率を１重量％未満に抑えることができる。このときケイ素およびリンの合計含有量を当該範囲とすることで、樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性も向上する。
【００１７】
本発明において、粒子の平滑性及び吸湿性に影響を与えるＢＥＴ比表面積は、０．０１〜１．００ｍ２／ｇ、好ましくは０．０２〜０．８０ｍ２／ｇ、より好ましくは０．０２〜０．５０ｍ２／ｇとすることができる。
【００１８】
本発明の球状酸化マグネシウムの製造方法に特に制限はないが、例えば、以下のようにして製造することができる。
１）塩化マグネシウム水溶液とアルカリ水溶液とを反応させて水酸化マグネシウムスラリーを得、
次いで、
２）スラリーを濾過、水洗、乾燥させた後焼成し、酸化マグネシウム粒子を得、
３）前記酸化マグネシウム粒子を分散液とし、好ましくは有機溶媒を添加し、分散液とし、湿式粉砕を行った後、
４）噴霧乾燥を行い、
５）上記によって得られた酸化マグネシウムを焼成することで、目的の球状酸化マグネシウムを得る。このとき、最終焼成までに、最終焼成後の球状酸化マグネシウムのホウ素含有量が１０〜２０００ｐｐｍになるようホウ素源を混合及び／又は添加等で調整する。また、最終焼成後の球状酸化マグネシウムのケイ素及びリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍとなるようにケイ素源及びリン源を混合及び／又は添加等で調整する。
【００１９】
ホウ素含有量の調整は、具体的には、例えば、ａ）塩化マグネシウム溶液中にホウ素源を添加する、ｂ）生成した水酸化マグネシウムスラリーにホウ素源を添加する、ｃ）酸化マグネシウム粒子にホウ素源を混合する、ｄ）酸化マグネシウム粒子の湿式粉砕中にホウ素源を添加する等して最終的に得られる球状酸化マグネシウム中のホウ素含有量を調整する。また、同様にして、ケイ素含有量及びリン含有量も調整する。なお、ホウ素含有量、ケイ素含有量及びリン含有量は、同一の工程において調整してもよいし、異なる工程において調整してもよい。
【００２０】
ホウ素源としてはホウ素を含む化合物であれば特に限定されないが、例えば、ホウ酸、酸化ホウ素、水酸化ホウ素、窒化ホウ素、炭化ホウ素、ホウ酸アンモニウム等が使用できる。
【００２１】
ケイ素源としてはケイ素を含む化合物であれば特に限定されないが、例えば、酸化ケイ素、ケイ酸塩等が使用できる。酸化ケイ素としては、例えば、結晶性シリカ、非晶質ヒュームドシリカ等が挙げられる。ケイ酸塩としては、例えば、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸カリウム等が挙げられる。
【００２２】
リン源としてはリンを含む化合物であれば特に限定されないが、例えば、リン酸、リン酸塩等が使用できる。リン酸塩としては、例えば、リン酸マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、リン酸アンモニウム等が挙げられる。
【００２３】
最終焼成後の球状酸化マグネシウムのホウ素含有量が１０〜２０００ｐｐｍになるようホウ素源を調整し、ケイ素およびリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍになるようにケイ素源およびリン源を調整する理由は、上記に説明したとおりである。
【００２４】
そして、最終焼成後の球状酸化マグネシウムのリンおよびケイ素の合計含有量を３００〜４０００ｐｐｍの範囲に調整することで、樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性を向上させることができる。ここで、リンおよびケイ素の合計含有量が、３００ｐｐｍ未満または４０００ｐｐｍを超える場合には樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性を向上できない。
【００２５】
上記塩化マグネシウム水溶液は、例えば、塩化マグネシウム六水和物、塩化マグネシウム二水和物、塩化マグネシウム無水和物、苦汁（にがり）、かん水、及び海水等並びにこれらの組合せから選択して用いることができる。
【００２６】
上記アルカリ水溶液としては、例えば、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液及びアンモニア水等並びにこれらの組合せから選択して用いることができる。
【００２７】
塩化マグネシウム水溶液とアルカリ水溶液とを反応させて得た水酸化マグネシウムスラリーは、例えば当該技術分野における一般的な方法によって、濾過、水洗、乾燥させた後焼成し、酸化マグネシウム粒子とする。そして、得られる酸化マグネシウム粒子は、溶媒に分散させて分散液（例えばスラリー）とし、これを湿式粉砕し噴霧乾燥することで、造粒する。このときの溶媒は特に限定されないが、例えば、水系、水−有機溶媒混合系、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、酢酸エチル等のエステル類、ジエチルエーテル等のエーテル類、テトラヒドロフラン、トルエンなどの芳香族化合物溶媒など、公知に用いられている溶媒を使用できる。
【００２８】
噴霧乾燥の方法は特に限定されないが、例えば、上記湿式粉砕後の酸化マグネシウム分散液（例えばスラリー）を回転ディスクやノズルから噴霧し、酸化マグネシウム粒子を得るスプレードライ法等を用いることが好ましい。操作条件は、スラリー粘度やスラリー中の粉体の粒度、目的とする粒子径等に応じて適宜調整する。また、スラリーには分散剤を適宜加えても良い。その操作条件は特に限定するものではないが、例えば、回転ディスクやノズルより、粘度を１０〜３０００ｃｐｓに調整したスラリーを、流量を適宜調節して８０℃〜２５０℃の気流中に噴霧し、１〜２００μｍ程度の粒子を製造することができる。また、湿式粉砕及び噴霧時の分散液の濃度は、例えば、酸化マグネシウムが５０〜７０ｗｔ％になるように調整するのが好ましい。ここで、噴霧条件を適切に設定することで、得られる球状酸化マグネシウムの累積５０％粒子径（Ｄ５０）及びＢＥＴ比表面積を調整することができる。また、噴霧条件を適切に設定することで、得られる球状酸化マグネシウムの真球度を調整することができる。
【００２９】
造粒した酸化マグネシウムの焼成条件は酸化マグネシウム粒子が焼結する範囲であれば特に限定されないが、温度を１０００℃〜１８００℃とするのが好ましく、１１００℃〜１７００℃とするのがより好ましく、１２００℃〜１６００℃とするのが特に好ましい。焼成時間は焼成温度によるが、０．５〜１０時間であることが好ましい。焼成温度は１０００℃に満たないと、十分に焼結せず、１８００℃を超えると、粒子同士が焼結し粗大な凝集体を形成するから上記の範囲に調整する。ここで、焼成条件を適切に調整することで、得られる球状酸化マグネシウムのＢＥＴ比表面積を調整することができる。
【００３０】
本発明の球状酸化マグネシウムは、表面処理を行わずとも十分な耐湿性を有するのを特徴とするが、さらに耐湿性を改善する目的で公知の方法を用いて表面処理を施すこともできる。本発明の球状酸化マグネシウムに表面処理を施すにあたり、使用する表面処理剤は特に限定されないが、例えば、チタニアゾル、チタネート系カップリング剤、アルミナゾル、アルミネート系カップリング剤、ジルコニウム系カップリング剤等を用いることができる。
【００３１】
チタネート系カップリング剤としては、例えば、テトライソプロピルチタネート、テトラノルマルブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、テトラステアリルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート等が挙げられる。
【００３２】
アルミネート系カップリング剤としては、例えば、アルミニウムイソプロピレート、モノｓｅｃ−ブトキシアルミニウムジイソプロピレート、アルミニウムｓｅｃ−ブチレート、アルミニウムエチルアセトアセテートジイソプロピレート、アルミニウムトリス（エチルアセトアセテート）、アルミニウムアルキルアセトアセテートジイソプロピレート等が挙げられる。
【００３３】
ジルコニウム系カップリング剤としては、例えば、ノルマルプロピルジルコネート、ノルマルブチルジルコネート等が挙げられる。
【００３４】
本発明の球状酸化マグネシウムは、真球度が高く、耐湿性及び樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性が優れ、樹脂への充填性も優れるため、好適に充填材として樹脂に配合することができ、熱伝導性フィラーとして優れる。本発明で使用可能な樹脂としては、例えば、熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂が挙げられる。熱硬化性樹脂としては特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリウレタン樹脂、又はシリコーン樹脂が挙げられる。熱可塑性樹脂としては特に限定されないが、例えば、ポリエチレン樹脂、ポリアクリル樹脂、エチレン−アクリル酸エチル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリスルフォン樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、フッ素樹脂、又は液晶ポリマーが挙げられる。
【００３５】
本発明の樹脂組成物における球状酸化マグネシウムの配合量は、樹脂組成物に求められる特性に応じて適宜決定すればよく、特に限定されない。しかし、一例として樹脂１００質量部に対し、球状酸化マグネシウム０．１〜１００質量部の範囲で使用すればよい。
【００３６】
本発明の球状酸化マグネシウムを含む樹脂組成物は、その樹脂の特性に応じて種々の分野で利用することができる。しかし、本発明の球状酸化マグネシウムは熱伝導性に優れているので、特に放熱性が要求される用途で好適に使用することができる。また、本発明の樹脂組成物は、熱伝導性及び耐湿性に優れた半導体封止材料として利用することもできる。
【実施例】
【００３７】
下記の実施例により本発明を詳細に説明するが、これらの実施例は本発明をいかなる意味においても制限するものではない。【００３８】
＜測定方法・評価方法＞
（１）ホウ素、リン及びケイ素含有量の測定方法
ホウ素、リン及びケイ素の含有量の測定は、ＩＣＰ発光分光分析により行った。測定試料を、１２Ｎの塩酸（試薬特級）に加え加熱して完全に溶解させた後、ＩＣＰ測定装置（ＰＳ３５２０  ＶＤＤ、株式会社日立ハイテクサイエンス製）を用いて各元素の含有量を測定した。【００３９】
（２）ＢＥＴ比表面積の測定方法
比表面積測定装置（Ｍａｃｓｏｒｂ、Ｍｏｕｎｔｅｃｈ  Ｃｏ．Ｌｔｄ．製）を使用して、窒素ガスを用いたガス吸着法（ＢＥＴ法）によりＢＥＴ比表面積を測定した。【００４０】
（３）体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）
測定試料０．１×１０−３ｋｇを精密に秤量し、４０ｍＬのメタノールで溶解し、レーザー回折散乱式粒度分布測定装置（ＭＴ３３００  日機装株式会社製）を用いて測定した。【００４１】
（４）ＳＥＭ写真から読み取れる真球度及び表面の平滑性
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＳＭ６５１０ＬＡ  日本電子株式会社製）を用いた。撮影した電子顕微鏡写真の１００個の粒子について、粒子の中心を通る長径と短径の長さを計測し、長径／短径の比を求め、その平均値を真球度とした。また、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影した電子顕微鏡写真の球状酸化マグネシウムの表面状態について、球状酸化マグネシウム表面に微細粒子がほとんど存在せず表面が平滑になっているものを○、球状酸化マグネシウム表面に微細粒子が複数存在するが、表面が平滑になっているもの又は表面に微細粒子がほとんど存在しないが表面が凸凹しており平滑でないものを△、球状酸化マグネシウム表面に微細粒子が複数存在し、表面が凸凹しており平滑でないものを×、として評価を行った。【００４２】
（５）恒温恒湿試験による耐湿性評価
球状酸化マグネシウムの耐湿性は、恒温恒湿試験による重量増加率によって評価した。恒温恒湿機はアドバンテック東洋株式会社製ＴＨＮ０４０ＦＡを使用した。球状酸化マグネシウム１０ｇを、恒温恒湿機を用いて８５℃８５％ＲＨの環境下に１６８時間曝露した後の重量増加率を求めた。【００４３】
（６）メルトフローレート測定による樹脂流動性評価
まず、測定用試料となる樹脂組成物を以下の手順で調製した。ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート・コポリマー）（レクスパールＴＭＥＥＡ  Ａ１１５０、日本ポリエチレン株式会社製）１００ｇを溶融後、ロール混練機を用いて、球状酸化マグネシウム  ３３３ｇを少量ずつ、混練状態を見ながら約１０分かけて添加し、さらに１０分間仕上げ混練を行った。この時のロール間隔は０．５ｍｍであった。混練終了後、コンパウンドを引き剥がし、回収したコンパウンドを５ｍｍ角程度に裁断、真空乾燥機で９０℃×１時間乾燥し、メルトフローレート測定用試料とした。そして、この測定用試料（樹脂組成物）について、ＪＩＳ−Ｋ７２１０に準拠し、測定温度２３０℃、荷重２．１６Ｋｇで測定した。【００４４】
（７）混練トルク測定による樹脂混練性評価
ＥＥＡ（エチレン・エチルアクリレート・コポリマー）（レクスパールＴＭＥＥＡ  Ａ１１５０、日本ポリエチレン株式会社製）に、球状酸化マグネシウムを全体の４５ｗｔ％となるように配合した混合物を、ラボプラストミル（東洋精機製作所製）を用いて、回転数５０ｒｐｍ、１６０℃で溶融混練した。混練開始から３９０秒後の時点において混練機の撹拌羽根を回転させるのに必要であった混練トルクを測定することで、樹脂混練性を評価した。混練トルクが低いほど樹脂混練性が良く、球状酸化マグネシウムを配合した樹脂の流動性すなわち成型性、加工性が良いと評価できる。【００４５】
＜実施例１＞
無水塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）をイオン交換水に溶解して、約３．５ｍｏｌ／Ｌの塩化マグネシウム水溶液を調製した。ＭｇＣｌ２の反応率が９０モル％になるよう、ＭｇＣｌ２溶液と２５％ＮａＯＨ溶液をそれぞれ定量ポンプでリアクターに送液して、連続反応を実施した。その後、反応液に最終的に得られる球状酸化マグネシウム中のホウ素含有量が４００ｐｐｍとなるようホウ酸（関東化学製、試薬特級）を添加し、さらにケイ素含有量が２２００ｐｐｍ、リン含有量が２００ｐｐｍとなるように（計２４００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加した。その後濾過、水洗、乾燥し、水酸化マグネシウムを得た。得られた水酸化マグネシウムを９００℃で１時間焼成し、酸化マグネシウム粒子を得た。前記酸化マグネシウム粒子に、有機溶媒を濃度が６０ｗｔ％になるように添加した。その後ボールミルを用いて４時間、湿式粉砕を行った後、スプレードライ法（回転数１２０００ｒｐｍ）による噴霧乾燥を行った。得られた噴霧乾燥後の酸化マグネシウムを、電気炉を用いて１６００℃、１時間焼成し、目的の球状酸化マグネシウムを得た。【００４６】
＜実施例２＞
ケイ素含有量が９００ｐｐｍ、リン含有量が２２００ｐｐｍとなるように（計３１００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加したほかは、実施例１と同様の方法により、球状酸化マグネシウムを得た。【００４７】
＜実施例３＞
ケイ素含有量が８００ｐｐｍ、リン含有量が２００ｐｐｍとなるように（計１０００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加し、スプレードライ法の回転数を６０００ｒｐｍとしたほかは、実施例１と同様の方法により、球状酸化マグネシウムを得た。【００４８】
＜実施例４＞
ケイ素含有量が２０００ｐｐｍ、リン含有量が２００ｐｐｍとなるように（計２２００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加し、スプレードライ法の回転数を６０００ｒｐｍとしたほかは、実施例１と同様の方法により、球状酸化マグネシウムを得た。【００４９】
＜実施例５＞
ケイ素含有量が８００ｐｐｍ、リン含有量が２１００ｐｐｍとなるように（計２９００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加し、スプレードライ法の回転数を６０００ｒｐｍとしたほかは、実施例１と同様の方法により、球状酸化マグネシウムを得た。【００５０】
＜比較例１＞
ケイ素含有量が４２００ｐｐｍ、リン含有量が２００ｐｐｍとなるように（計４４００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加したほかは、実施例１と同様の方法により酸化マグネシウム粒子を得た。【００５１】
＜比較例２＞
ケイ素含有量が１０００ｐｐｍ、リン含有量が４２００ｐｐｍとなるように（計５２００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加したほかは、実施例１と同様の方法により酸化マグネシウム粒子を得た。【００５２】
＜比較例３＞
ケイ素含有量が３５００ｐｐｍ、リン含有量が４２００ｐｐｍとなるように（計７７００ｐｐｍ）、二酸化ケイ素（関東化学社製、特級）及びリン酸マグネシウム八水和物（関東化学社製、鹿１級）を添加したほかは、実施例１と同様の方法により酸化マグネシウム粒子を得た。【００５３】
＜結果＞
実施例１〜５および比較例１〜３の球状酸化マグネシウムについて、上記の測定及びメルトフローレート測定による樹脂流動性評価を行った。結果を以下の表１に示す。【００５４】
【表１】
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【００５５】
表１から明らかなように、実施例１〜５の球状酸化マグネシウムは、真球度が高く、耐湿性にも優れていた。また、メルトフローレート測定による樹脂流動性評価の結果、ケイ素およびリンの合計含有量を３００〜４０００ｐｐｍに調整して製造した実施例１〜３の球状酸化マグネシウムは、ケイ素およびリンの合計含有量が４０００ｐｐｍを超える比較例１〜３の酸化マグネシウムと比較して、樹脂流動性が高かった。
【００５６】
また、実施例１〜５および比較例１〜３の球状酸化マグネシウムについて、混練トルク測定による樹脂混練性評価を行った。結果を以下の表２に示す。【００５７】
【表２】
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【００５８】
表２のとおり、実施例１の球状酸化マグネシウムを用いたときの混錬トルクは、１９．０Ｎ・ｍ未満の低い値であった一方、比較例１の球状酸化マグネシウムを用いたときの混錬トルクは、１９．０Ｎ・ｍ以上の高い値であった。また、上記のほか、実施例２〜５の球状酸化マグネシウムについては、実施例１同様、混錬トルクは１９．０Ｎ・ｍ未満の低い値であり、比較例２および３の球状酸化マグネシウムついては、比較例１同様、混錬トルクは１９．０Ｎ・ｍ以上の高い値であった。このように、ケイ素およびリンの合計含有量を３００〜４０００ｐｐｍに調整して製造した球状酸化マグネシウムは、ケイ素およびリンの合計含有量が４０００ｐｐｍを超える球状酸化マグネシウムよりも、球状酸化マグネシウムを配合した樹脂の流動性に優れることが示された。【００５９】
これより、本発明の球状酸化マグネシウムは、真球度が高く、耐湿性及び樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性に優れることがわかった。よって、本発明の球状酸化マグネシウムは、優れた熱伝導性フィラーとして有用であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明の球状酸化マグネシウムは、真球度が高く、耐湿性に優れ、かつ樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性に優れることから、優れた熱伝導性フィラーとして有用である。
【要約】
本発明の目的は、真球度が高く、耐湿性及び樹脂に充填したときの樹脂組成物の流動性に優れる球状酸化マグネシウム及びその製造方法の提供である。
本発明は、ホウ素１０〜２０００ｐｐｍを含有し、ケイ素及びリンの合計含有量が３００〜４０００ｐｐｍであって、レーザー回折散乱式粒度分布測定による体積基準の累積５０％粒子径（Ｄ５０）が３〜２００μｍの範囲で、ＳＥＭ写真から読み取れる真球度が１．００〜１．１０であることを特徴とする球状酸化マグネシウムである。【図１】
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