(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミナ粒子の製造方法であって、
モリブデン化合物及びカリウム化合物の存在下、アルミニウム化合物を焼成する工程を含み、前記焼成の焼成温度が７００℃以上であり、前記焼成の焼成時間が０．１時間以上であり、
前記アルミニウム化合物が水酸化アルミニウムを含み、前記アルミナ粒子の平均粒子径が２０μｍ以下である、アルミナ粒子の製造方法。
【請求項２】
前記アルミニウム化合物中のアルミニウム原子に対する前記モリブデン化合物中のモリブデン原子のモル比（モリブデン／アルミニウム）が、０．０１〜０．２である、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記カリウム化合物中のカリウム原子に対する前記モリブデン化合物中のモリブデン原子のモル比（モリブデン／カリウム）が、０．１〜５である、請求項１又は２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記アルミナ粒子がモリブデンを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記アルミナ粒子が、六角両錘形以外、かつ、多面体粒子であり、
［００１］面以外の結晶面を主結晶面としたものであり、最も大きな平坦面の面積が、酸化アルミニウムの面積の８分の１以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミナ粒子の製造方法に関する。
本願は、２０１９年１０月９日に、日本に出願された特願２０１９−１８６０５７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン、テレビ、携帯電話などに代表される電子機器の発展は目まぐるしく、より高密度、高出力、軽量化を目指した開発が進められている。電子機器の高性能化に伴い、単位面積あたりの発熱量は増大している。電子機器は長時間高温環境にあると、動作が不安定となり、誤動作、性能低下、故障へと繋がるため、発生した熱を効率良く放熱する要求が高まっている。【０００３】
また、白熱電灯や蛍光灯に対し長寿命で低消費電力かつ低環境負荷であることから、急激に需要が拡大している発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源とする照明装置においても放熱対策は必須となっている。これまで、高い放熱性を必要とする部材には、主に金属材料やセラミックス材料が用いられてきた。しかし、電気・電子部品の小型化に適合する上で金属材料やセラミックス材料は、軽量性や成形加工性の面で難があり、樹脂材料への代替が進みつつある。【０００４】
熱可塑性樹脂は、成形加工の容易さ、外観、経済性、機械的強度、その他、物理的、化学的特性に優れているが、樹脂系材料は一般に熱伝導性が低いため、熱可塑性樹脂に、熱伝導性フィラーを配合し、熱伝導性を高める検討が行われている。【０００５】
また、硬化性樹脂は電気絶縁材料、半導体封止材料、繊維強化複合材料、塗装材料、成形材料、接着材料等で広く用いられる材料であり、それらの用途の中で、特に、接着剤、半導体封止材料、電気絶縁材料、プリント基板材料等で、放熱性が求められている。硬化性樹脂に熱伝導性フィラーを配合する事で、熱伝導性を高める検討が行われている。【０００６】
その際に用いられる熱伝導性フィラーのひとつとして、μｍオーダーの酸化アルミニウムが使用されている。酸化アルミニウムには、α、β、γ、δ、θ等の各種の結晶形態があるが、α結晶形態の酸化アルミニウムの熱伝導性が最も高い事が知られている。しかしながら、一般的に、α結晶形の酸化アルミニウムは板状あるいは不定形であるため、高い熱伝導性を得るために、有機高分子化合物に高充填を行おうとしても、高粘度化等の問題が発生し、高充填する事ができない。【０００７】
ところで、近年、自然や生物に学ぶ無機材料合成研究が盛んに行われている。その中でフラックス法は自然界で結晶（鉱物）が創り出される知恵を活かして、高温で無機化合物や金属の溶液から結晶を析出させる方法である。このフラックス法の特長として、目的結晶の融点よりもはるかに低い温度で結晶を育成できる、欠陥の極めて少ない結晶が成長する、粒子形状制御ができるなどが挙げられる。【０００８】
これまでに本発明者らは、フラックス法を用いることで、高熱伝導性フィラーとして有用なアルミナ粒子の製造を可能としている（特許文献１〜２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１６−１６６３７４号公報
【特許文献２】国際公開第２０１８／１１２８１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１〜２におけるアルミナ粒子の製造方法によれば、高熱伝導性フィラーとして有用な、高品質なアルミナ粒子が得られ、当該製造方法は非常に優れた方法である。一方、アルミナ粒子の製造過程において、特殊設備の設置が求められたり、フラックス剤からアルミナ粒子を取り出す操作が煩雑となったりする場合があった。【００１１】
そこで、本発明は、フラックス法によりアルミナ粒子を製造する方法において、設備負荷が少なく、フラックス剤からアルミナ粒子を容易に取り出すことができる、アルミナ粒子の製造方法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】
【００１２】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を行った結果、フラックス法においてカリウムを含む化合物を併用し、且つ原料アルミニウム化合物に水酸化アルミニウムを使用することで、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させるに至った。【００１３】
すなわち、本発明は、以下の態様を有する。
（１）モリブデン化合物及びカリウム化合物の存在下、アルミニウム化合物を焼成する工程を含み、前記アルミニウム化合物が水酸化アルミニウムを含む、アルミナ粒子の製造方法。
（２）前記アルミナ粒子の平均粒子径が２０μｍ以下である、請求項１に記載の製造方法。
（３）前記アルミニウム化合物中のアルミニウム原子に対する前記モリブデン化合物中のモリブデン原子のモル比（モリブデン／アルミニウム）が、０．０１〜０．２である、前記（１）又は（２）に記載の製造方法。
（４）前記カリウム化合物中のカリウム原子に対する前記モリブデン化合物中のモリブデン原子のモル比（モリブデン／カリウム）が、０．１〜５である、前記（１）〜（３）のいずれか１つに記載の製造方法。
（５）前記アルミナ粒子がモリブデンを含む、前記（１）〜（４）のいずれか１つに記載の製造方法。
（６）前記アルミナ粒子が、六角両錘形以外、かつ、多面体粒子であり、
［００１］面以外の結晶面を主結晶面としたものであり、最も大きな平坦面の面積が、酸化アルミニウムの面積の８分の１以下である、前記（１）〜（５）のいずれか１つに記載の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フラックス法によりアルミナ粒子を製造する方法において、設備負荷が少なく、フラックス剤からアルミナ粒子を容易に取り出すことができる、アルミナ粒子の製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例５で得たアルミナ粒子のＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
【００１７】
≪アルミナ粒子の製造方法≫
実施形態のアルミナ粒子の製造方法は、モリブデン化合物及びカリウム化合物の存在下、アルミニウム化合物を焼成する工程を含み、前記アルミニウム化合物が水酸化アルミニウムを含む方法である。実施形態のアルミナ粒子の製造方法は、その他必要に応じて、前記焼成工程で得られるモリブデンを含むアルミナ粒子を冷却する冷却工程、フラックス剤を除去する後処理工程を含む。
なお、フラックス剤として好適な、モリブデンとカリウムとを含有する化合物は、例えば、より安価かつ入手が容易な、モリブデン化合物及びカリウム化合物を原料として焼成の過程で生じさせることができる。ここでは、モリブデン化合物及びカリウム化合物をフラックス剤として用いる場合、モリブデンとカリウムとを含有する化合物をフラックス剤として用いる場合、の両者を合わせて、モリブデン化合物及びカリウム化合物をフラックス剤として用いる場合、即ち、モリブデン化合物及びカリウム化合物の存在下とみなす。  
【００１８】
［焼成工程］
焼成工程はモリブデン化合物およびカリウム化合物の存在下、アルミニウム化合物を焼成する工程である。該焼成工程において、さらに金属化合物を用いてもよい。
【００１９】
実施形態のアルミナ粒子の製造方法は、焼成工程に先立ち、モリブデン化合物、カリウム化合物、及び／又はモリブデンとカリウムとを含有する化合物を混合して混合物とする工程（混合工程）を有含むことができ、前記混合物を焼成する工程（焼成工程）を含むことができる。
【００２０】
（モリブデン化合物）
モリブデン化合物としては、特に制限されないが、金属モリブデン、酸化モリブデン、硫化モリブデン、モリブデン酸リチウム、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸アンモニウム、Ｈ３ＰＭｏ１２Ｏ４０、Ｈ３ＳｉＭｏ１２Ｏ４０等のモリブデン化合物が挙げられる。この際、前記モリブデン化合物は、異性体を含む。例えば、酸化モリブデンは、二酸化モリブデン（ＩＶ）（ＭｏＯ２）であっても、三酸化モリブデン（ＶＩ）（ＭｏＯ３）であってもよい。また、モリブデン酸カリウムはＫ２ＭｏｎＯ３ｎ＋１の構造式を有し、ｎは１であっても、２であっても、３であってもよい。これらのうち、モリブデン化合物としては、三酸化モリブデン、二酸化モリブデン、モリブデン酸アンモニウム、及びモリブデン酸カリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、三酸化モリブデンであることがより好ましい。
【００２１】
なお、上述のモリブデン化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２２】
また、モリブデン酸カリウム（Ｋ２ＭｏｎＯ３ｎ＋１、ｎ＝１〜３）は、モリブデンとカリウムとを含有する化合物にも該当する。モリブデン酸カリウムは、カリウムを含むため、後述するカリウム化合物としての機能も有しうる。
【００２３】
（カリウム化合物）
カリウム化合物としては、特に制限されないが、塩化カリウム、亜塩素酸カリウム、塩素酸カリウム、硫酸カリウム、硫酸水素カリウム、亜硫酸カリウム、亜硫酸水素カリウム、硝酸カリウム、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酢酸カリウム、酸化カリウム、臭化カリウム、臭素酸カリウム、水酸化カリウム、珪酸カリウム、燐酸カリウム、燐酸水素カリウム、硫化カリウム、硫化水素カリウム、モリブデン酸カリウム、タングステン酸カリウム等が挙げられる。この際、前記カリウム化合物は、モリブデン化合物の場合と同様に、異性体を含む。これらのうち、カリウム化合物としては、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、酸化カリウム、水酸化カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、及びモリブデン酸カリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることが好ましく、炭酸カリウム、炭酸水素カリウム、塩化カリウム、硫酸カリウム、及びモリブデン酸カリウムからなる群から選ばれる少なくとも一種であることがより好ましい。
【００２４】
なお、上述のカリウム化合物は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００２５】
また、上記と同様に、モリブデン酸カリウムは、モリブデンとカリウムとを含有する化合物にも該当する。モリブデン酸カリウムは、モリブデンを含むため、上述のモリブデン化合物としての機能も有しうる。
【００２６】
カリウム化合物のカリウム元素に対するモリブデン化合物のモリブデン元素のモル比（モリブデン／カリウム）は、５以下であることが好ましく、０．１〜５であることがより好ましく、０．１５〜３であることがさらに好ましい。前記モル比（モリブデン／カリウム）が上記範囲内にあると、焼成工程におけるＭｏＯ３の昇華が生じ難く、ＭｏＯ３回収等のための設備負荷が軽減される。
当該モル比（モリブデン／カリウム）は、前記カリウム化合物及び／又は前記モリブデンとカリウムとを含有する化合物中のカリウム原子に対する、前記モリブデン化合物及び／又は前記モリブデンとカリウムとを含有する化合物中のモリブデン原子のモル比（モリブデン／カリウム）と表すこともできる。
【００２７】
（アルミニウム化合物）
アルミニウム化合物は、実施形態に係るアルミナ粒子の原料である。
【００２８】
本実施形態のアルミナ粒子の製造方法において、原料のアルミニウム化合物は、水酸化アルミニウムを含むものである。
【００２９】
原料のアルミニウム化合物の総質量１００質量％に対する水酸化アルミニウムの含有割合は、特に制限されるものではないが、例えば、５０〜１００質量％であってよく、８０〜１００質量％であってよく、９５〜１００質量％であってよく、１００質量％であってよい。
【００３０】
発明者らは、原料のアルミニウム化合物として水酸化アルミニウムを使用することで、製造されるアルミナ粒子のサイズを、比較的小さなものに調整することが容易となることを見出だした。
【００３１】
水酸化アルミニウムを使用することで、製造されるアルミナ粒子のサイズが比較的小さなものとなるメカニズムは明らかではないが、以下のような現象が考察される。
水酸化アルミニウムを焼成すると、その過程で水酸化アルミニウムが脱水され遷移アルミナとなり、遷移アルミナを経てα−アルミナ粒子が形成されるものと考えられる。ここで水酸化アルミニウムに由来して生成される遷移アルミナは安定性が低く、より安定なα−アルミナへと移行しやすいと推測され、焼成の昇温時、より低い温度領域にて、α−結晶核が多数生成されると考えられる。α−結晶核が多数生成されると、各結晶へと分配される原料は相対的に減少し、得られる個々のアルミナ粒子の結晶サイズが、より小さなものとなることが推察される。
【００３２】
本実施形態のアルミナ粒子の製造方法において、フラックス剤としてカリウムを含む化合物を併用することで、フラックス剤としてのモリブデン酸カリウムの生成により、焼成工程におけるＭｏＯ３の昇華が生じ難いものとなる。一方で、当該方法では、フラックス剤の昇華が起き難いため、焼成後にフラックス剤からアルミナ粒子を取り出す操作を行うことが好ましい。焼成後に冷却されたフラックス剤及びアルミナ粒子を含む焼成物は、固相のフラックス剤のなかに固相のアルミナ粒子が散らばって存在した状態となる。フラックス剤からアルミナ粒子を取り出す操作とは、例えば、焼成容器（例えば、坩堝、サヤなど）から焼成物を取り出した後、アルミナ粒子とフラックス剤とを分離して、アルミナ粒子の周囲からフラック剤を除去する操作を指し、この操作は、後述の後処理工程により実施することができる。なお、後処理工程において、フラックス剤はアルミナ粒子から完全に除去されなくともよい。
【００３３】
ここで、本実施形態で製造されるアルミナ粒子は、そのサイズが比較的小さいものとなるため、フラックス剤からアルミナ粒子を取り出す操作を容易に行うことができる。これは、アルミナ粒子のサイズが小さいほど、アルミナ粒子がフラックス剤全体に散らばり、これがフラックス剤の連続相を断ち切るよう分布するため、焼成されて出来たフラックス剤及びアルミナ粒子を含む焼成物が脆いものとなり、後処理工程の実施が容易となる。また、アルミナ粒子の周りに付着するフラックス剤の量が均一化されて少量となる傾向にあり、後処理工程における洗浄などによりフラックス剤からアルミナ粒子を容易に取り出すことができると考えられる。
【００３４】
水酸化アルミニウムは、Ａｌ（ＯＨ）３で表すことができ、ギブサイトであってもよく、バイヤライトであってもよい。
【００３５】
なお、原料のアルミニウム化合物は、水酸化アルミニウムの他に、水酸化アルミニウムに該当しないアルミニウム化合物を更に含んでもよく、当該アルミニウム化合物としては、例えば、金属アルミニウム、硫化アルミニウム、窒化アルミニウム、フッ化アルミニウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、ヨウ化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硫酸ナトリウムアルミニウム、硫酸カリウムアルミニウム、硫酸アンモニウムアルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミン酸アルミニウム、ケイ酸アルミニウム、リン酸アルミニウム、乳酸アルミニウム、ラウリン酸アルミニウム、ステアリン酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩基性酢酸アルミニウム、アルミニウムプロポキシド、アルミニウムブトキシド、ベーマイト、擬ベーマイト、遷移アルミナ（γ−アルミナ、δ−アルミナ、θ−アルミナなど）、α−アルミナ、二種以上の結晶相を有する混合アルミナ等が挙げられる。
【００３６】
なお、上述のアルミニウム化合物は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００３７】
アルミニウム化合物は市販品を使用しても、自ら調製してもよい。
【００３８】
アルミニウム化合物の形状は、特に制限されず、球状、無定形、アスペクトのある構造体（ワイヤ、ファイバー、リボン、チューブなど）、シートなどのいずれであっても好適に用いることができる。
【００３９】
アルミニウム化合物の平均粒径についても、特に制限されないが、５ｎｍ〜１００００μｍであることが好ましい。
【００４０】
また、アルミニウム化合物は、有機化合物と複合体を形成していてもよい。当該複合体としては、例えば、有機シランを用いて、アルミニウム化合物を修飾して得られる有機無機複合体、ポリマーを吸着したアルミニウム化合物複合体、有機化合物で被覆した複合体等が挙げられる。これらの複合体を用いる場合、有機化合物の含有率としては、特に制限はないが、６０質量％以下であることが好ましく、３０質量％以下であることがより好ましい。
【００４１】
アルミニウム化合物のアルミニウム元素に対するモリブデン化合物のモリブデン元素のモル比（モリブデン／アルミニウム）は、０．２以下であることが好ましく、０．０１〜０．２であることが好ましく、０．０２〜０．１５であることがより好ましい。
前記モル比（モリブデン／アルミニウム）が上記上限値以下にあることで、フラックス剤からアルミナ粒子を取り出す操作を容易に行うことができ、前記モル比（モリブデン／アルミニウム）が上記下限値以上にあることで、結晶成長の程度が好ましいものとなる。
当該モル比（モリブデン／アルミニウム）は、前記アルミニウム化合物中のアルミニウム原子に対する、前記モリブデン化合物及び/又はモリブデンとカリウムとを含有する化合物中のモリブデン原子のモル比（モリブデン／アルミニウム）と表すこともできる。
【００４２】
前記モル比（モリブデン／アルミニウム）が上記上限値以下にあることは、すなわちアルミニウム原料に対するフラックス剤の量が、比較的少ないことを意味する。フラックス剤の量が少ないことで、焼成されて出来たフラックス剤及びアルミナ粒子を含む焼成物において、フラックス剤の連続相が占める割合が少なくなり、上記の焼成物が脆いものとなること、更にはフラックス剤を除去する後処理が容易となるため、アルミナ粒子が取り出されやすい状態となるものと考えられる。
【００４３】
（金属化合物）
金属化合物は、α−アルミナの結晶成長を促進する機能を有しうる。当該金属化合物は所望により焼成時に使用されうる。
【００４４】
金属化合物としては、特に制限されないが、第ＩＩ族の金属化合物、第ＩＩＩ族の金属化合物、および第ＩＶ族の金属化合物からなる群から選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。
【００４５】
前記第ＩＩ族の金属化合物としては、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、ストロンチウム化合物、バリウム化合物等が挙げられる。
【００４６】
前記第ＩＩＩ族の金属化合物としては、スカンジウム化合物、イットリウム化合物、ランタン化合物、セリウム化合物等が挙げられる。
【００４７】
前記第ＩＶ族の金属化合物としては、チタン化合物、ジルコニウム化合物等が挙げられる。
【００４８】
なお上述の金属化合物は、金属元素の酸化物、水酸化物、炭酸化物、塩化物を意味する。例えば、イットリウム化合物であれば、酸化イットリウム（Ｙ２Ｏ３）、水酸化イットリウム、炭酸化イットリウムが挙げられる。これらのうち、金属化合物は金属元素の酸化物であることが好ましい。なお、これらの金属化合物は異性体を含む。
【００４９】
これらのうち、第３周期元素の金属化合物、第４周期元素の金属化合物、第５周期元素の金属化合物、第６周期元素の金属化合物であることが好ましく、第４周期元素の金属化合物、第５周期元素の金属化合物であることがより好ましく、第５周期元素の金属化合物であることがさらに好ましい。具体的には、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、イットリウム化合物、ランタン化合物、ジルコニウム化合物を用いることが好ましく、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、イットリウム化合物、ジルコニウム化合物を用いることがより好ましく、イットリウム化合物、ジルコニウム化合物を用いることがさらに好ましく、ジルコニウム化合物を用いることが特に好ましい。
【００５０】
金属化合物の添加率は、アルミニウム化合物中のアルミニウム原子の質量換算値に対して、０．０２〜２０重量％であることが好ましく、０．６〜２０重量％であることがより好ましく、５〜１５重量％であることがさらに好ましい。金属化合物の添加率が０．０２重量％以上であると、モリブデンを含むα−アルミナの結晶成長が好適に進行しうることから好ましい。一方、金属化合物の添加率が２０重量％以下であると、金属化合物由来の不純物の含有量の低いα−アルミナを得ることができることから好ましい。
【００５１】
（焼成）
モリブデン化合物およびカリウム化合物の存在下、アルミニウム化合物を焼成することで、モリブデンを含むアルミナ粒子を得ることができる。本製造方法はフラックス法によるものである。
【００５２】
フラックス法は、溶液法に分類される。フラックス法とは、より詳細には、結晶−フラックス２成分系状態図が共晶型を示すことを利用した結晶成長の方法である。フラックス法のメカニズムとしては、以下の通りであると推測される。すなわち、溶質およびフラックスの混合物を加熱していくと、溶質およびフラックスは液相となる。この際、フラックスは融剤であるため、換言すれば、溶質−フラックス２成分系状態図が共晶型を示すため、溶質は、その融点よりも低い温度で溶融し、液相を構成することとなる。この状態で、フラックスを蒸発させると、フラックスの濃度は低下し、換言すれば、フラックスによる前記溶質の融点低下効果が低減し、フラックスの蒸発が駆動力となって溶質の結晶成長が起こる（フラックス蒸発法）。なお、溶質およびフラックスは液相を冷却することによっても溶質の結晶成長を起こすことができる（徐冷法）。
【００５３】
フラックス法は、融点よりもはるかに低い温度で結晶成長をさせることができる、結晶構造を精密に制御できる、自形をもつ多面体結晶体を形成できる等のメリットを有する。
【００５４】
フラックスとしてモリブデン化合物を用いたフラックス法によるアルミナ粒子の製造では、そのメカニズムは必ずしも明らかではないが、例えば、以下のようなメカニズムによるものと推測される。すなわち、モリブデン化合物の存在下でアルミニウム化合物を焼成すると、まず、モリブデン酸アルミニウムが形成される。この際、当該モリブデン酸アルミニウムは、上述の説明からも理解されるように、アルミナの融点よりも低温でα−アルミナ結晶を成長する。そして、例えば、モリブデン酸アルミニウムの分解、フラックスの蒸発等を経て結晶成長が加速されることでアルミナ粒子を得ることができる。すなわち、モリブデン化合物がフラックスとして機能し、モリブデン酸アルミニウムという中間体を経由してアルミナ粒子が製造されるのである。
【００５５】
本実施形態のアルミナ粒子の製造方法では、上記フラックス法においてカリウム化合物を併用する。より詳細には、モリブデン化合物とカリウム化合物とを併用すると、まず、モリブデン化合物とカリウム化合物が反応してモリブデン酸カリウムが形成される。同時に、モリブデン化合物がアルミニウム化合物と反応してモリブデン酸アルミニウムを形成する。そして、例えば、液相のモリブデン酸カリウムの存在下でモリブデン酸アルミニウムが分解し、結晶成長させることで、上述のフラックスの蒸発（ＭｏＯ３の昇華）を抑制しつつ、設備負荷少なくアルミナ粒子を得ることができる。
【００５６】
上述したモリブデン酸カリウムの構成は特に制限されないが、通常、モリブデン原子、カリウム原子および酸素原子を含む。構造式としては、好ましくはＫ２ＭｏｎＯ３ｎ＋１で表される。この際は、ｎは特に制限されないが、１〜３の範囲であると、アルミナ粒子の成長促進が効果的に機能することから好ましい。なお、モリブデン酸カリウムには他の原子が含まれていてもよく、当該他の原子としては、ナトリウム、マグネシウム、シリコン、鉄等が挙げられる。
【００５７】
焼成温度は特に制限されないが、７００℃以上であることが好ましく、９００℃以上であることがより好ましい。上記焼成温度の上限値として２０００℃を例示できる。焼成温度は、例えば、７００〜２０００℃であることが好ましく、９００〜１６００℃であることがより好ましく、９００〜１２００℃であることがさらに好ましい。焼成温度が７００℃以上であると、好適にフラックス反応が進行することから好ましい。
【００５８】
焼成時におけるモリブデン化合物、カリウム化合物、モリブデンとカリウムとを含有する化合物、およびアルミニウム化合物等の状態は、特に限定されず、これらが混合されていればよい。混合方法としては、粉体を混ぜ合わせる簡便な混合、粉砕機やミキサー等を用いた機械的な混合、乳鉢等を用いた混合等が挙げられる。この際、得られる混合物は、乾式状態、湿式状態のいずれであってもよいが、コストの観点から乾式状態であることが好ましい。
【００５９】
焼成の時間についても特に制限されないが、０．１〜１０００時間であることが好ましく、アルミナ粒子の形成を効率的に行う観点から、１〜１００時間であることがより好ましい。焼成時間が０．１時間以上であると、アルミナ粒子の結晶成長が良好であるため好ましい。一方、焼成時間が１０００時間以内であると、製造コストが低くなり得ることから好ましい。
【００６０】
焼成温度までの昇温速度は、特に制限されないが、１〜１０００℃／時間であることが好ましく、５〜５００℃／時間であることがより好ましく、５０〜３００℃／時間であることがさらに好ましい。昇温速度が上記の下限値以上であると、製造時間が短縮されうることから好ましい。一方、昇温速度が上記の上限値以下であると、上記昇温中に、水酸化アルミニウムに由来するα−結晶核が多数生成されやすいものと考えられ、製造されるアルミナ粒子の結晶サイズを適度に小さくでき、アルミナ粒子をフラックス剤から容易に取り出せることから好ましい。
【００６１】
焼成の雰囲気についても特に限定されないが、例えば、空気や酸素のような含酸素雰囲気、窒素やアルゴンのような不活性雰囲気であることが好ましく、炉の耐久性の観点などから腐食性を有さない含酸素雰囲気、窒素雰囲気であることがより好ましく、コストの観点から、空気雰囲気であることがさらに好ましい。
【００６２】
焼成時の圧力についても特に制限されず、常圧下であっても、加圧下であっても、減圧下であってもよい。加熱手段としては、特に制限されない、焼成炉を用いることが好ましい。この際使用されうる焼成炉としては、トンネル炉、ローラーハース炉、ロータリーキルン、マッフル炉等が挙げられる。
【００６３】
［冷却工程］
本発明の製造方法は、冷却工程を含んでいてもよい。当該冷却工程は、焼成工程において結晶成長したα−アルミナを冷却する工程である。
【００６４】
冷却速度は、特に制限されないが、１〜１０００℃／時間であることが好ましく、５〜５００℃／時間であることがより好ましく、５０〜３００℃／時間であることがさらに好ましい。冷却速度が上記の下限値以上であると、製造時間が短縮されうることから好ましい。一方、冷却速度が上記の上限値以下であると、製造されるアルミナ粒子のサイズが好適なものとなり好ましい。
【００６５】
冷却方法は特に制限されず、自然放冷であっても、冷却装置を使用してもよい。
【００６６】
［後処理工程］
本発明の製造方法は、後処理工程を含んでいてもよい。当該後処理工程は、焼成物に含まれるアルミナ粒子とフラックス剤とを分離する工程であってよく、焼成容器から焼成物を取り出して行うことができる。後処理工程は、上述の焼成工程の後に行ってもよいし、上述の冷却工程の後に行ってもよいし、焼成工程および冷却工程の後に行ってもよい。また、必要に応じて、２度以上繰り返し行ってもよい。
【００６７】
フラックスを除去する方法としては、洗浄、高温処理等が挙げられる。これらは組み合わせて行うことができる。
【００６８】
前記洗浄方法としては、特に制限されないが、フラックスが水溶性である場合には、水洗等が挙げられる。
【００６９】
また、高温処理の方法としては、フラックスの昇華点または沸点以上に昇温する方法が挙げられる。
【００７０】
本実施形態のアルミナ粒子の製造方法によれば、製造されるアルミナ粒子のサイズが小さなものとなることで、アルミナ粒子がフラックス剤全体に散らばり、これがフラックスの連続相を断ち切るよう分布するため、焼成されて出来たフラックス及びアルミナ粒子で構成される焼成物が脆いものとなり、後処理工程の実施が容易となる。また、フラックスの分布が分散されて、アルミナ粒子の周りに付着する量が均一化されて少量となる傾向にあり、フラックスとアルミナ粒子とを分離する後処理が容易となる。
本実施形態のアルミナ粒子の製造方法は、アルミナ粒子を設備負荷少なく製造できるうえ、フラック剤からの分離も容易であることから、利用価値の高いアルミナ粒子を簡便に製造可能であるという、非常に優れた方法である。
【００７１】
≪アルミナ粒子≫
実施形態のアルミナ粒子の製造方法によって製造されるアルミナ粒子については、特に制限されるものではないが、一例として、下記特徴を有するアルミナ粒子を製造することができる。
【００７２】
本実施形態のアルミナ粒子の製造方法で得られる前記アルミナ粒子の平均粒径は、フラックスから容易に取り出すことができるとの観点から、例えば、２０μｍ以下であってよく、０．２〜２０μｍであってよく、０．５〜１５μｍであってよい。
【００７３】
「粒径」は、アルミナ粒子の輪郭線上の２点間の距離のうち、最大の長さとする。「アルミナ粒子の平均粒子径」は走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により得られたイメージから、無作為に選出された少なくとも５０個のアルミナ粒子について測定された粒径の算術平均値とする。なお、測定対象のアルミナ粒子は、その輪郭線の全体像が識別可能なものとする。
【００７４】
実施形態のアルミナ粒子の製造方法により得られるアルミナ粒子の形状、サイズ等は、アルミニウム化合物、モリブデン化合物、カリウム化合物、モリブデンとカリウムとを含有する化合物の種類、使用割合、焼成温度、焼成時間を選択することにより、制御することができる。
【００７５】
実施形態のアルミナ粒子の製造方法により得られるアルミナ粒子は、例えば、β、γ、δ、θ等の各種の結晶形態であっても良いが、より熱伝導性に優れる点で、基本的にα結晶形であることが好ましい。一般的なα型−酸化アルミニウムの結晶構造は稠密六方格子であり、熱力学的に最も安定的な結晶構造は［００１］面の発達した板状である。しかし、実施形態のアルミナ粒子の製造方法によれば、モリブデン化合物の存在下に、アルミニウム化合物を焼成する事で、モリブデン化合物がフラックス剤として働き、［００１］面以外の結晶面を主結晶面としたα結晶化率が高い、中でもα結晶化率が９０％以上の、モリブデンを含むアルミナ粒子をより容易に形成できる。［００１］面以外の結晶面を主結晶面とするということは、当該〔００１〕面の面積がアルミナ粒子の全体の面積に対して、２０％以下であるということである。
【００７６】
実施形態のアルミナ粒子の製造方法により得られるアルミナ粒子の形状は特に限定されない。真球でなくとも多面体粒子であることが、樹脂組成物へ充填し易い点で有利であるが、例えば、実施形態のアルミナ粒子の製造方法で、フラックス剤としてモリブデンを含む化合物を使用する事により、基本的に球に近い多面体粒子を得る事ができ、この球に近い多面体粒子は、樹脂組成物への充填した際に、充填し易い有利な形態である。中でも、最も大きな平坦面の面積は構造体の面積の８分の１以下にあり、特に最も大きな平坦面の面積は構造体の面積の１６分の１以下のものが好適に得られる。
また、多面体粒子であると、樹脂組成物中で粒子同士が接触する際、熱伝導率の高い面接触を行うと考えられ、球状粒子に比べて同じ充填率であっても高い熱伝導性を得られると考えられる。
【００７７】
また、一般的な方法で得られるアルミナ粒子は六角両錘型の形状になり、鋭角を有するため、樹脂組成物を製造する時などに、機器を損傷するなどの問題点を発生する。一方、実施形態のアルミナ粒子の製造方法により得られるアルミナ粒子は、基本的に六角両錘型の形状ではないために、機器の損傷等の問題を起こし難い。実施形態のアルミナ粒子の製造方法により得られるアルミナ粒子は、基本的に８面体以上の多面体であり、球状に近い形状を持っているため、機器の損傷等の問題を起こし難い。実施形態の多面体のアルミナ粒子としては、例えば８〜２０面体を例示できる。
【００７８】
アルミナ粒子のα結晶化率は９０％以上であることが好ましく、９５〜１００％であることがより好ましい。α結晶化率が９０％以上であると、アルミナ粒子の高熱伝導化に有利であることから好ましい。
【００７９】
（モリブデン）
実施形態のアルミナ粒子の製造方法により得られるアルミナ粒子は、モリブデンを含むことができる。
【００８０】
モリブデンの含有形態は特に制限されないが、モリブデンがアルミナ粒子表面に付着、被覆、結合、その他これに類する形態で配置される形態、モリブデンがアルミナ粒子に組み込まれる形態（モリブデンがアルミナ粒子内に存在する形態）、これらの組み合わせが挙げられる。この際、「モリブデンがアルミナ粒子に組み込まれる形態」としては、アルミナ粒子を構成する原子の少なくとも一部がモリブデンに置換する形態、アルミナ粒子の結晶内部に存在しうる空間（結晶構造の欠陥により生じる空間等を含む）にモリブデンが配置される形態等が挙げられる。なお、前記置換する形態において、置換されるアルミナ粒子を構成する原子としては、特に制限されず、アルミニウム原子、酸素原子、他の原子のいずれであってもよい。
【００８１】
アルミナ粒子は、モリブデンを含むため、通常、着色されている。着色された色彩は、含有されるモリブデンの量によっても異なるが、通常、薄い青色から黒色に近い濃青色であり、モリブデン含有量が多くなるのに比例して色彩が濃色になる傾向がある。なお、モリブデンを含む本形態に係るアルミナ粒子の構成によっては、他の色彩に着色されている場合もある。
【００８２】
モリブデンは、前述する製造方法に起因して含有されうる。
【００８３】
当該モリブデンは、アルミナ粒子表面に付着、被覆、結合、その他これに類する形態で配置される形態、モリブデンがアルミナ構造に組み込まれる形態（モリブデンがアルミナ粒子内に存在する形態）、これらの組み合わせにより含有されうる。
【００８４】
なお、前記アルミナ粒子が含む前記モリブデンは、モリブデン原子であってもよく、上記に例示したようなモリブデン化合物であってもよい。
【００８５】
モリブデンの含有量は、特に制限されないが、アルミナ粒子の高熱伝導性の観点から、アルミナ粒子１００質量％に対して、三酸化モリブデン換算で０．００１〜１０質量％であることが好ましく、０．０１〜５質量％であることがより好ましく、アルミナ粒子が高い緻密性を示す観点から、０．０５〜２質量％であることがさらに好ましく、０．１〜１質量％であることが特に好ましい。モリブデンの含有量が０．００１質量％以上であると、アルミナ粒子の結晶成長がより効率よく進行でき、結晶品質が向上しうることから好ましい。一方、モリブデンの含有量が１０質量％以下であると、結晶の欠陥や揺らぎの少ないアルミナ粒子を得られ、粒子の熱伝導性が向上しうることから好ましい。なお、本明細書において、「モリブデン含有量」の値は実施例に記載のＸＲＦ分析により、測定された値を採用するものとする。
【００８６】
（不可避不純物）
アルミナ粒子は不可避不純物を含みうる。
【００８７】
不可避不純物は、製造で使用するカリウム化合物および金属化合物に由来したり、原料中に存在したり、製造工程において不可避的にアルミナ粒子に混入するものであり、本来は不要なものであるが、微量であり、アルミナ粒子の特性に影響を及ぼさない不純物を意味する。
【００８８】
不可避不純物としては、特に制限されないが、カリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、スカンジウム、イットリウム、ランタン、チタン、ジルコニウム、セリウム、珪素、鉄、ナトリウム、等が挙げられる。これらの不可避不純物は単独で含まれていても、２種以上が含まれていてもよい。
【００８９】
アルミナ粒子中の不可避不純物の含有量は、アルミナ粒子の総質量に対して、１００００質量ｐｐｍ以下であることが好ましく、１０００質量ｐｐｍ以下であることがより好ましく、１０〜５００質量ｐｐｍであることがさらに好ましい。
【００９０】
（他の原子）
他の原子は、本発明の効果を阻害しない範囲において、着色、発光等機能付与目的として意図的にアルミナ粒子に添加されるものを意味する。
【００９１】
他の原子としては、特に制限されないが、亜鉛、コバルト、ニッケル、鉄、マンガン、チタン、ジルコニウム、カルシウム、ストロンチウム、イットリウム等が挙げられる。これらの他の原子は単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【００９２】
アルミナ粒子中の他の原子の含有量は、アルミナ粒子の総質量に対して、１０質量％以下であることが好ましく、５質量％以下であることがより好ましく、２質量％以下であることがさらに好ましい。
【００９３】
＜樹脂組成物の製造方法＞
本発明の一実施形態によれば、樹脂組成物の製造方法が提供される。
【００９４】
当該製造方法は、上述の実施形態のアルミナ粒子の製造方法で製造されたアルミナ粒子と、樹脂とを混合する工程を含む。
【００９５】
［アルミナ粒子］
アルミナ粒子としては、上記≪アルミナ粒子≫で例示したものが挙げられ、ここでは説明を省略する。
【００９６】
なお、前記アルミナ粒子は、表面処理されたものを用いることができる。
【００９７】
また、使用するアルミナ粒子は、１種のみ使用しても、２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００９８】
さらに、アルミナ粒子と他のフィラー（アルミナ、スピネル、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム）とを組み合わせて使用してもよい。
【００９９】
アルミナ粒子の含有量は、樹脂組成物の総質量に対して、５〜９５質量％であることが好ましく、１０〜９０質量％であることがより好ましい。アルミナ粒子の含有量が５質量％以上であると、アルミナ粒子の高熱伝導性を効率的に発揮できることから好ましい。一方、アルミナ粒子の含有量が９５質量％以下であると、成形性に優れた樹脂組成物を得ることができることから好ましい。
【０１００】
［樹脂］
樹脂としては、特に制限されず、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂が挙げられる。
【０１０１】
前記熱可塑性樹脂としては、特に制限されず、成形材料等に使用される公知慣用の樹脂が用いられうる。具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー樹脂、ポリアリレート樹脂、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体などが挙げられる。
【０１０２】
前記熱硬化性樹脂としては、加熱または放射線や触媒などの手段によって硬化される際に実質的に不溶かつ不融性に変化し得る特性を持った樹脂であり、一般的には、成形材料等に使用される公知慣用の樹脂が用いられうる。具体的には、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂等のノボラック型フェノール樹脂；未変性のレゾールフェノール樹脂、桐油、アマニ油、クルミ油等で変性した油変性レゾールフェノール樹脂等のレゾール型フェノール樹脂等のフェノール樹脂；ビスフェノールＡエポキシ樹脂、ビスフェノールＦエポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；脂肪鎖変性ビスフェノール型エポキシ樹脂、ノボラックエポキシ樹脂、クレゾールノボラックエポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；ビフェニル型エポキシ樹脂、ポリアルキレングルコール型エポキシ樹脂等のエポキシ樹脂；ユリア（尿素）樹脂、メラミン樹脂等のトリアジン環を有する樹脂；（メタ）アクリル樹脂やビニルエステル樹脂等のビニル樹脂：不飽和ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン環を有する樹脂、シアネートエステル樹脂等が挙げられる。
【０１０３】
上述の樹脂は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。この際、熱可塑性樹脂を２種以上使用してもよいし、熱硬化性樹脂を２種以上使用してもよいし、熱可塑性樹脂を１種以上および熱硬化性樹脂を１種以上使用してもよい。
【０１０４】
樹脂の含有量は、樹脂組成物の総質量に対して、５〜９０質量％であることが好ましく、１０〜７０質量％であることがより好ましい。樹脂の含有量が５質量％以上であると、樹脂組成物に優れた成形性を付与できることから好ましい。一方、樹脂の含有量が９０質量％以下であると、成形してコンパウンドとして高熱伝導性を得ることができることから好ましい。
【０１０５】
［硬化剤］
樹脂組成物には、必要に応じて硬化剤を混合してもよい。
【０１０６】
硬化剤としては、特に制限されず、公知のものが使用されうる。
【０１０７】
具体的には、アミン系化合物、アミド系化合物、酸無水物系化合物、フェノ−ル系化合物などが挙げられる。
【０１０８】
前記アミン系化合物としては、ジアミノジフェニルメタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルスルホン、イソホロンジアミン、イミダゾ−ル、ＢＦ３−アミン錯体、グアニジン誘導体等が挙げられる。
【０１０９】
前記アミド系化合物としては、ジシアンジアミド、リノレン酸の２量体とエチレンジアミンとより合成されるポリアミド樹脂等が挙げられる。
【０１１０】
前記酸無水物系化合物としては、無水フタル酸、無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、無水マレイン酸、テトラヒドロ無水フタル酸、メチルテトラヒドロ無水フタル酸、無水メチルナジック酸、ヘキサヒドロ無水フタル酸、メチルヘキサヒドロ無水フタル酸等が挙げられる。
【０１１１】
前記フェノール系化合物としては、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂（ザイロック樹脂）、レゾルシンノボラック樹脂に代表される多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトール−フェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトール−クレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂（ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価フェノール化合物）、ビフェニル変性ナフトール樹脂（ビスメチレン基でフェノール核が連結された多価ナフトール化合物）、アミノトリアジン変性フェノール樹脂（メラミン、ベンゾグアナミンなどでフェノール核が連結された多価フェノール化合物）やアルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂（ホルムアルデヒドでフェノール核およびアルコキシ基含有芳香環が連結された多価フェノール化合物）等の多価フェノール化合物が挙げられる。
【０１１２】
上述硬化剤は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１３】
［硬化促進剤］
樹脂組成物には、必要に応じて硬化促進剤を混合してもよい。
【０１１４】
硬化促進剤は、組成物を硬化する際に硬化を促進させる機能を有する。
【０１１５】
前記硬化促進剤としては、特に制限されないが、リン系化合物、第３級アミン、イミダゾール、有機酸金属塩、ルイス酸、アミン錯塩等が挙げられる。
【０１１６】
上述の硬化促進剤は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１１７】
［硬化触媒］
樹脂組成物には、必要に応じて硬化触媒を混合してもよい。
【０１１８】
硬化触媒は、前記硬化剤の代わりに、エポキシ基を有する化合物の硬化反応を進行させる機能を有する。
【０１１９】
硬化触媒としては、特に制限されず、公知慣用の熱重合開始剤や活性エネルギー線重合開始剤が用いられうる。
【０１２０】
なお、硬化触媒は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２１】
［粘度調節剤］
樹脂組成物には、必要に応じて粘度調節剤を混合してもよい。
【０１２２】
粘度調節剤は、組成物の粘度を調整する機能を有する。
【０１２３】
粘度調節剤としては、特に制限されず、有機ポリマー、ポリマー粒子、無機粒子等が用いられうる。
【０１２４】
なお、粘度調節剤は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２５】
［可塑剤］
樹脂組成物には、必要に応じて可塑剤を混合してもよい。
【０１２６】
可塑剤は、熱可塑性合成樹脂の加工性、柔軟性、耐候性を向上させる機能を有する。
【０１２７】
可塑剤としては、特に制限されず、フタル酸エステル、アジピン酸エステル、リン酸エステル、トリメリット酸エステル、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリシロキサンが用いられうる。
【０１２８】
なお、上述の可塑剤は単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１２９】
［混合］
本形態に係る樹脂組成物は、アルミナ粒子と樹脂、さらに必要に応じてその他の配合物を混合することにより得られる。その混合方法に特に限定はなく、公知慣用の方法により、混合される。
【０１３０】
樹脂が熱硬化性樹脂である場合、一般的な熱硬化性樹脂とアルミナ粒子等との混合方法としては、所定の配合量の熱硬化性樹脂と、アルミナ粒子と、必要に応じてその他の成分と、をミキサー等によって充分に混合した後、三本ロール等で混練し、流動性ある液状の組成物を得る方法が挙げられる。また、別の実施形態における熱硬化性樹脂とアルミナ粒子等との混合方法として、所定の配合量の熱硬化性樹脂と、アルミナ粒子と、必要に応じてその他の成分と、をミキサー等によって充分に混合した後、ミキシングロール、押出機等で溶融混練した後、冷却することで、固形の組成物として得る方法が挙げられる。混合状態に関して、硬化剤や触媒等の配合物を配合した場合は、硬化性樹脂とそれらの配合物が充分に均一に混合されていればよいが、アルミナ粒子も均一に分散混合された方がより好ましい。
【０１３１】
樹脂が熱可塑性樹脂である場合の一般的な熱可塑性樹脂とアルミナ粒子等との混合方法としては、熱可塑性樹脂と、アルミナ粒子と、必要に応じてその他の成分とを、例えばタンブラーやヘンシェルミキサーなどの各種混合機を用い予め混合した後、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダー、単軸混練押出機、二軸混練押出機、ニーダー、混合ロールなどの混合機で溶融混練する方法が挙げられる。なお、溶融混練の温度は特に制限されないが、通常２４０〜３２０℃の範囲であってもよい。
【０１３２】
樹脂組成物の流動性やアルミナ粒子等のフィラー充填性をより高められることから、樹脂組成物にカップリング剤を外添してもよい。なお、カップリング剤を外添することで、樹脂とアルミナ粒子の密着性が更に高められ、樹脂とアルミナ粒子の間での界面熱抵抗が低下し、樹脂組成物の熱伝導性が向上しうる。
【０１３３】
カップリングとしては、特に制限されないが、シラン系カップリング剤を用いることが好ましい。前記シランカップリング剤としては、特に制限されないが、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、β（３，４エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、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−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
【０１３４】
上述のカップリング剤は、単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１３５】
カップリング剤の添加量は特に制限されないが、樹脂の総質量に対して、０．０１〜５質量％であることが好ましく、０．１〜３質量％であることがより好ましい。
【０１３６】
［樹脂組成物］
一実施形態によれば、樹脂組成物は、熱伝導性材料として使用することができる。前記熱伝導性材料は、実施形態の樹脂組成物を含むことができる。
【０１３７】
樹脂組成物に含有されるアルミナ粒子は、樹脂組成物の熱伝導性に優れることから、当該樹脂組成物は、好ましくは放熱部材として、より好ましくは絶縁放熱部材として使用される。これにより、機器の放熱機能を向上させることができ、機器の小型軽量化、高性能化に寄与することができる。
【０１３８】
＜硬化物の製造方法＞
本発明の一実施形態によれば、硬化物の製造方法が提供される。当該製造方法は、上述で製造された樹脂組成物を硬化させることを含む。
【０１３９】
硬化温度については、特に制限されないが、２０〜３００℃であることが好ましく、５０〜２００℃であることがより好ましい。
【０１４０】
硬化時間については、特に制限されないが、０．１〜１０時間であることが好ましく、０．２〜３時間であることがより好ましい。
【０１４１】
硬化物の形状については、所望の用途によって異なり、当業者が適宜設計しうる。
【実施例】
【０１４２】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。【０１４３】
［実施例１］
水酸化アルミニウム（昭和電工株式会社製、平均粒子径１．０μｍ）の４０ｇと、炭酸カリウム（関東化学株式会社製）の１０ｇと、三酸化モリブデン（太陽鉱工株式会社製）の１０ｇとを乳鉢で混合し、混合物を得た。得られた混合物を坩堝に入れ、３℃／分の条件で１１００℃まで昇温し、セラミック電気炉にて１１００℃で５時間焼成を行なった。その後、３℃／分の条件で室温まで降温後、焼成物を坩堝から取り出して、焼成物の重量を量り、三酸化モリブデンの蒸発がないことを確認した。焼成物を水で洗浄してフラックス剤を洗い流した後、乾燥させ、薄青色の粉末を得た。ＳＥＭ観察で多面体αアルミナの形成を確認した。また、蛍光Ｘ線定量分析の結果から、得られた粒子は、モリブデンを三酸化モリブデン換算で０．５０質量％含むものであることを確認した。【０１４４】
各原料の配合（ｇ）を表１に示す。
原料の、カリウム化合物中のカリウム原子に対するモリブデン化合物中のモリブデン原子のモル比［Ｍｏ］／［Ｋ］、及び、アルミニウム化合物中のアルミニウム原子に対するモリブデン化合物中のモリブデン原子のモル比［Ｍｏ］／［Ａｌ］を表１に示す。【０１４５】
［実施例２〜６］
モリブデン化合物、及びカリウム化合物の配合量を表１のとおりに変更したことを除いては、実施例１と同様の方法で、アルミナ粒子を製造した。【０１４６】
［比較例１］
カリウム化合物を配合しなかったことを除いては、実施例１と同様の方法で、アルミナ粒子を製造した。【０１４７】
［比較例２］
水酸化アルミニウムに代えて、遷移アルミナ（ＣＨＡＬＣＯ社製、平均粒子径４５μｍ）２６ｇを用い、モリブデン化合物、及びカリウム化合物の配合量を表１のとおりに変更したことを除いては、実施例１と同様の方法で、アルミナ粒子を製造した。【０１４８】
（評価）
アルミナ粒子の製造過程、及び製造されたアルミナ粒子について、以下の評価を行った。【０１４９】
＜三酸化モリブデン昇華の確認＞
焼成後の坩堝から内容物（焼成物）を取り出して重量を量り、投入原料重量との差分から、三酸化モリブデンの蒸発量を確認した。評価結果を表１に示す。【０１５０】
＜アルミナ粒子取り出しの容易さの評価＞
焼成後の坩堝から内容物（焼成物）取り出し、取り出された焼成物を水で洗浄してフラックス剤を洗い流し、フラックス剤からアルミナ粒子を取り出す操作を行い、以下の評価基準により、アルミナ粒子取り出しの容易さを評価した。評価結果を表１に示す。
「Ａ」…スパチュラを軽く押し込んで、焼成物を坩堝から取り出せる。焼成物は、乳鉢で砕くことなく、アルミナに対して５倍以下の水の量（重量基準）で水洗してフラックス剤を洗い流すことができ、アルミナ粒子を取り出すことができる。
「Ｂ」…スパチュラを軽く押し込んで、坩堝から焼成物を取り出せる。焼成物は、乳鉢で砕いて、アルミナに対して５倍以下の水の量（重量基準）で水洗してフラックス剤を洗い流すことができ、アルミナ粒子を取り出すことができる。
「Ｃ」…スパチュラを軽く押し込んで、坩堝から焼成物を取り出すことができず、ノミとハンマを用いて取り出すことができる。焼成物は、乳鉢で砕いて、アルミナに対して５倍以上の水の量（重量基準）で水洗しなければフラックス剤を洗い流せない。【０１５１】
＜結晶構造の解析＞
アルミナ粒子について、Ｘ線回折法（ＸＲＤ）により結晶構造を解析した。【０１５２】
具体的には、広角Ｘ線回折装置であるＲｉｎｔ−ＴＴ  ＩＩ（株式会社リガク製）を用いて解析を行った。この際、測定方法は２θ／θ法を用いた。また、測定条件として、Ｃｕ／Ｋα線、４０ｋＶ／４０ｍＡ、スキャンスピードは２．０度／分であり、スキャン範囲は５〜７０度であり、ステップは０．０２度である。【０１５３】
その結果、各実施例及び比較例のアルミナ粒子はα−アルミナに由来する鋭い散乱ピークが表れ、α結晶構造の以外のアルミナ結晶系ピークは観察されなかった。
α−アルミナと遷移アルミナの最強ピーク高さの比［α結晶化率（％）＝α−アルミナの最強ピーク高さ／α−アルミナの最強ピーク高さ＋遷移アルミナの最強ピーク高さ）×１００］から、アルミナ粒子のα結晶化率は、いずれも９５％以上と求められた。【０１５４】
＜形状分析＞
製造したアルミナ粒子について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）により多面体形状の観察および平均粒径の測定を行った。【０１５５】
具体的には、表面観察装置であるＶＥ−９８００（株式会社キーエンス製）を用いて、多面体形状の観察および平均粒径の測定を行った。【０１５６】
より詳細には、多面体形状については、サンプルの任意の視野からの複数ＳＥＭ画像により得られたイメージを観察した。そして、個数基準で６０％以上の粒子の形状を、そのサンプルが有する多面体形状と判断した。【０１５７】
また、平均粒子径の値は、サンプルの任意の視野からの複数のＳＥＭ画像により得られたイメージから無作為に選出した５０個のアルミナ粒子から測定、算出された算術平均値とした。【０１５８】
その結果、各実施例及び比較例のアルミナ粒子は、［００１］面以外の結晶面を主結晶面とし、［００１］面よりも大きな面積の結晶面を持つ多面体粒子であることを確認した。六角両錘形以外であり、８面体以上の多面体粒子であった。【０１５９】
得られた実施例５のアルミナ粒子のＳＥＭ画像を図１に示す。【０１６０】
各実施例及び比較例のアルミナ粒子の平均粒子径の値を表１に示す。【０１６１】
＜モリブデン含有量の測定＞
製造したアルミナ粒子について、蛍光Ｘ線測定（ＸＲＦ）によりモリブデン含有量を測定した。【０１６２】
具体的には、蛍光Ｘ線分析装置であるＺＳＸ１００ｅ（株式会社リガク製）を用いて測定を行った。この際、測定方法はＦＰ（ファンクションポイント）法を用いた。また、測定条件として、ＥＺスキャンを用い、測定範囲はＢ〜Ｕであり、測定径は１０ｍｍであり、試料重量は５０ｍｇである。なお、粉末のまま測定を行い、この際、飛散防止のためポリプロピレン（ＰＰ）フィルムを使用した。【０１６３】
ＸＲＦ分析により得られた、各実施例及び比較例のアルミナ粒子１００質量％に対するモリブデン含有量の割合（三酸化モリブデン換算値）を表１に示す。【０１６４】
【表１】
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【０１６５】
原料に水酸化アルミニウムを用いた実施例１〜６では、原料に遷移アルミナを用いた比較例２よりも、得られるアルミナ粒子の平均粒子径の値を小さくできたことがわかる。得られた焼成物では、多数の小さなアルミナ粒子がフラックス剤の連続相を断ち切るよう分布しており、この焼成物のフラックス剤からは、アルミナ粒子を容易に取り出すことができた。【０１６６】
また、実施例１〜６の原料では、［Ｍｏ］／［Ａｌ］モル比が０．２以下であり、比較例２に比べて、アルミニウム原料に対するフラックス剤の量が少なく、得られた焼成物のフラックス剤からアルミナ粒子を容易に取り出すことができた。【０１６７】
原料にカリウム化合物を用いた実施例１〜６では、原料にカリウム化合物を用いない比較例１と比べ、ＭｏＯ３の昇華が抑制されており、ＭｏＯ３回収等のための設備負荷を軽減できた。
なかでも、［Ｍｏ］／［Ｋ］モル比が３以下である実施例１〜４では、ＭｏＯ３の昇華を、特に抑制できた。【０１６８】
各実施形態における各構成及びそれらの組み合わせ等は一例であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は各実施形態によって限定されることはなく、請求項（クレーム）の範囲によってのみ限定される。
【要約】
モリブデン化合物及びカリウム化合物の存在下、アルミニウム化合物を焼成する工程を含み、前記アルミニウム化合物が水酸化アルミニウムを含む、アルミナ粒子の製造方法。【図１】
0006892030.tif 000003