特許 7571122 窒化ホウ素粒子、並びに、該窒化ホウ素粒子を含む樹脂組成物及び収容体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-11

(45)【発行日】2024-10-22

(54)【発明の名称】窒化ホウ素粒子、並びに、該窒化ホウ素粒子を含む樹脂組成物及び収容体

(51)【国際特許分類】

   C01B 21/064 20060101AFI20241015BHJP

   C08L 101/00 20060101ALI20241015BHJP

   C08K 3/38 20060101ALI20241015BHJP

【ＦＩ】

C01B21/064 G

C08L101/00

C08K3/38

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2022510628

(86)(22)【出願日】2021-03-24

(86)【国際出願番号】 JP2021012390

(87)【国際公開番号】W WO2021193764

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-06-12

(31)【優先権主張番号】P 2020055894

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000003296

【氏名又は名称】デンカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100185591

【弁理士】

【氏名又は名称】中塚 岳

(72)【発明者】

【氏名】宮田 建治

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】久保渕 啓

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 智成

【審査官】佐藤 慶明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０５６４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－１８００６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００２／０１５５０５２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１９３１７１９（ＣＮ，Ａ）

【文献】XU, F. et al.，Inorganic Chemistry，2003年12月18日，Vol.43，pp.822-829，<DOI: 10.1021/ic0348751>

【文献】TANG, C. et al.，Advanced Functional Materials，2008年10月30日，Vol.18，pp.3653-3661，<DOI: 10.1002/adfm.200800493>

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ０１Ｂ ２１／０６４

Ｃ０４Ｂ ３５／５８３ － ３５／５８３５

Ｃ０８Ｌ １０１／００

Ｃ０８Ｋ ３／３８

ＣＡｐｌｕｓ／ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

低結晶性の窒化ホウ素を含む中心部と、
前記中心部の周りを囲うように配置され、高結晶性の窒化ホウ素を含む周囲部と、を備え、
平均円形度が０．８以上であり、
平均粒子径が０．１５μｍ以上であり、
放熱部材の形成に用いられる、窒化ホウ素粒子。

【請求項2】

樹脂と、請求項１に記載の窒化ホウ素粒子と、を含有する樹脂組成物。

【請求項3】

請求項１に記載の窒化ホウ素粒子と、前記窒化ホウ素粒子を収容する容器と、を備える収容体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、窒化ホウ素粒子、並びに、該窒化ホウ素粒子を含む樹脂組成物及び収容体に関する。

【背景技術】

【0002】

パワーデバイス、トランジスタ、サイリスタ、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ための放熱部材が用いられる。放熱部材は、例えば、熱伝導率が高いセラミックス粒子を含有する。セラミックス粒子としては、高熱伝導率、高絶縁性、低比誘電率等の特性を有している窒化ホウ素粒子が注目されている。

【0003】

窒化ホウ素粒子の製造方法としては、種々の方法が知られている。当該製造方法の一つとして、アンモニア／ホウ酸アルコキシドのモル比が１～１０のホウ酸アルコキシドとアンモニアを不活性ガス気流中、７５０℃以上、３０秒以内で反応させた後、アンモニアガス、又は、アンモニアガスと不活性ガスの混合ガスの雰囲気下、１，０００～１，６００℃、１時間以上で熱処理後、さらに、不活性ガス雰囲気下、１，８００～２，２００℃、０．５時間以上で焼成する製造方法が挙げられる（例えば特許文献１を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１５／１２２３７９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した製造方法では、条件を変えながら少なくとも三段階に分けて加熱を行う必要があるが、窒化ホウ素粒子をより効率良く製造するためには、プロセスの簡素化が望まれる。一方で、プロセスの簡素化によって、窒化ホウ素粒子に求められる熱伝導率といった特性が損なわれることは避けなければならない。

【0006】

そこで、本発明の一側面は、従来より簡便に製造可能でありながら、従来と同等の熱伝導率を有する窒化ホウ素粒子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】

【0007】

従来は、高い熱伝導率を得るために、粒子全体において窒化ホウ素をできる限り結晶化させる必要があると考えられていたが、本発明者らが鋭意検討したところ、粒子の周囲部の結晶化が充分に進んでいれば、粒子の中心部の窒化ホウ素の結晶化が不充分であっても、驚くべきことに、窒化ホウ素粒子の熱伝導率に悪影響がないことを見出した。つまり、窒化ホウ素を結晶化する工程を簡素化しても、従来と同等の熱伝導率が得られることが見出された。

【0008】

本発明の一側面は、低結晶性の窒化ホウ素を含む中心部と、中心部の周りを囲うように配置され、高結晶性の窒化ホウ素を含む周囲部と、を備える窒化ホウ素粒子である。

【0009】

上記窒化ホウ素粒子の平均円形度は、０．８以上であってよい。

【0010】

本発明の他の一側面は、樹脂と、上記の窒化ホウ素粒子と、を含有する樹脂組成物である。

【0011】

本発明の他の一側面は、上記の窒化ホウ素粒子と、窒化ホウ素粒子を収容する容器と、を備える収容体である。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一側面によれば、従来より簡便に製造可能でありながら、従来と同等の熱伝導率を有する窒化ホウ素粒子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施例の窒化ホウ素粒子全体のＴＥＭ像である。

【図2】図１における窒化ホウ素粒子の周囲部ＳのＴＥＭ像である。

【図3】図２における窒化ホウ素粒子の領域Ｓ１についてＦＦＴ解析を行った結果を示す図及びグラフである。

【図4】図１における窒化ホウ素粒子の周囲部Ｓの領域Ｓ２～Ｓ５についてＦＦＴ解析を行った結果を示す図である。

【図5】図１における窒化ホウ素粒子の周囲部Ｓの領域Ｓ２～Ｓ５についてＦＦＴ解析を行った結果を示すグラフである。

【図6】図１における窒化ホウ素粒子の中心部Ｃの領域Ｃ１～Ｃ４についてＦＦＴ解析を行った結果を示す図である。

【図7】図１における窒化ホウ素粒子の中心部Ｃの領域Ｃ１～Ｃ４についてＦＦＴ解析を行った結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0015】

本発明の一実施形態は、低結晶性の窒化ホウ素を含む中心部と、中心部の周りを囲うように配置され、高結晶性の窒化ホウ素を含む周囲部と、を備える窒化ホウ素粒子である。

【0016】

本明細書において、「高結晶性」とは、以下の方法により取得される窒化ホウ素粒子のＦＦＴ像において、逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲で、ｈ－ＢＮ（０００２）面由来の周期性による輝点（ピーク）が存在する状態を意味し、「低結晶性」とは、当該輝点（ピーク）が存在しない状態を意味する。輝点（ピーク）が存在するとは、上記逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲において、Ｂ－スプライン法にてバックグラウンドを差し引いた後の強度Ｓがノイズ強度Ｎに対して１５倍以上となる点が存在することを意味する。ここで、ノイズ強度Ｎは、Ｂ－スプライン法にてバックグラウンド処理を行った後、上記逆格子空間上の４ｎｍ^－１を超え６ｎｍ^－１以下の範囲における標準偏差の値と定義される。また、輝点（ピーク）には、波数方向又は円周方向に揺らぎをもつものも含むこととする。高結晶性の窒化ホウ素を含む周囲部では、上記逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲において、上記強度Ｓが上記ノイズ強度Ｎに対して、好ましくは２０倍以上、より好ましくは２３倍以上、更に好ましくは２５倍以上となる点が存在してよい。

【0017】

（ＦＦＴ像の取得方法）
まず、透過型電子顕微鏡（例えば、日本電子株式会社製「ＪＥＭ－２１００」）を用いて、以下の条件にて、窒化ホウ素粒子の４００，０００倍のＴＥＭ像を取得する。
対物レンズ絞り：φ１２０μｍ
集束レンズ絞り：φ１５０μｍ
記録媒体：ＡＭＥＴＥＫ社製「ＯｒｉｓｕｓＳＣ１０００Ａ１」
Ｂｉｎｉｎｇ：２
露光時間：０．５秒間
また、ＴＥＭ観察及び後述するＦＦＴ解析のために、画像解析ソフト（例えば、ＡＭＥＴＥＣ社製「ＧＭＳ３」）を用いる。
続いて、得られたＴＥＭ像における８．５５６ｎｍ角の領域に対してＦＦＴ解析を行い、２５６×２５６ピクセルのＦＦＴ像を取得する。

【0018】

窒化ホウ素粒子中の中心部の径は、窒化ホウ素粒子の粒子径をｄとしたときに、例えば、０．１ｄ以上、０．１５ｄ以上、又は０．２ｄ以上であってよく、０．６ｄ以下、０．５以下、０．４ｄ以下、０．３５ｄ以下、又は０．３ｄ以下であってよい。窒化ホウ素粒子中の中心部の径は、例えば、１ｎｍ以上、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、又は３０ｎｍ以上であってよく、４００ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下であってよい。窒化ホウ素粒子中の中心部の径は、上述したとおり定義される「高結晶性」の部分、すなわち、上記逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲で、ｈ－ＢＮ（０００２）面由来の周期性による輝点（ピーク）が存在する部分の径を意味する。

【0019】

窒化ホウ素粒子中の周囲部の厚さは、窒化ホウ素粒子の粒子径をｄとしたときに、例えば、０．３ｄ以上、０．３３ｄ以上、又は０．３５ｄ以上であってよく、０．４５ｄ以下、０．４３ｄ以下、又は０．４ｄ以下であってよい。窒化ホウ素粒子中の中心部の径は、例えば、５ｎｍ以上、１０ｎｍ以上、２０ｎｍ以上、４０ｎｍ以上、又は６０ｎｍ以上であってよく、４５０ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２００ｎｍ以下、又は１００ｎｍ以下であってよい。窒化ホウ素粒子中の周囲部の厚さは、上述したとおり定義される「低結晶性」の部分、すなわち、上記逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲で、ｈ－ＢＮ（０００２）面由来の周期性による輝点（ピーク）が存在しない部分の厚さを意味する。

【0020】

窒化ホウ素粒子の平均粒子径は、窒化ホウ素粒子と樹脂とを混合した際の粘度増加を抑制できる観点から、好ましくは、０．０１μｍ以上、０．０５μｍ以上、０．１μｍ以上、又は０．１５μｍ以上であり、窒化ホウ素粒子を含む放熱部材（以下、単に「放熱部材」ともいう）の絶縁破壊特性を向上させる観点から、１μｍ以下、０．８μｍ以下、０．６μｍ以下、又は０．４μｍ以下であってよい。

【0021】

窒化ホウ素粒子の平均粒子径は、以下の手順により測定される。
窒化ホウ素粒子を分散させる分散媒として蒸留水を用い、分散剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを用い、０．１２５質量％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を調製する。この水溶液中に０．１ｇ／８０ｍＬの比率で窒化ホウ素粒子を加え、超音波ホモジナイザー（例えば、日本精機製作所製「ＵＳ－３００Ｅ」）により、ＡＭＰＬＩＴＵＤＥ（振幅）８０％にて超音波分散を１分３０秒間で１回行うことで、窒化ホウ素粒子の分散液を調製する。この分散液を６０ｒｐｍで撹拌しながら分取し、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置（例えば、ベックマンコールター社製「ＬＳ－１３ ３２０」）により体積基準の粒度分布を測定する。このとき、水の屈折率として１．３３を用い、窒化ホウ素粒子の屈折率として１．７を用いる。測定結果から、累積粒度分布の累積値５０％の粒径（メジアン径、ｄ５０）として平均粒子径を算出する。なお、このように測定される平均粒子径は、窒化ホウ素粒子の一次粒子に加えて、当該一次粒子同士が凝集した粒子（二次粒子）も含む窒化ホウ素粒子の平均粒子径であると考えられる。

【0022】

窒化ホウ素粒子は、放熱部材を作製する際の充填性を向上させ、放熱部材の特性（熱伝導性、誘電率など）を等方的にする観点から、好ましくは、球状、又は球状に近い形状を有している。同様の観点から、窒化ホウ素粒子の平均円形度は、好ましくは、０．８以上、０．８２以上、０．８４以上、０．８６以上、０．８８以上、０．９０以上、０．９１以上、０．９２以上、０．９３以上、又は０．９４以上であってよい。

【0023】

窒化ホウ素粒子の平均円形度は、以下の手順で測定される。
走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて撮影した窒化ホウ素粒子の像（倍率：１０，０００倍、画像解像度：１２８０×１０２４ピクセル）について、画像解析ソフト（例えば、マウンテック社製「ＭａｃＶｉｅｗ」）を用いた画像解析により、窒化ホウ素粒子の投影面積（Ｓ）及び周囲長（Ｌ）を算出する。投影面積（Ｓ）及び周囲長（Ｌ）を用いて、以下に式：
円形度＝４πＳ／Ｌ^２
に従って円形度を求める。任意に選ばれた１００個の窒化ホウ素粒子について求めた円形度の平均値を平均円形度と定義する。

【0024】

以上説明したような窒化ホウ素粒子は、窒化ホウ素の結晶成長を敢えて不完全な状態で止めることによって得られる。窒化ホウ素粒子の製造においては、粒子の周囲部から中心部に向けて徐々に結晶成長が進行するところ、窒化ホウ素の結晶成長を不完全な状態で止めることにより、得られる窒化ホウ素粒子においては、周囲部に含まれる窒化ホウ素が高結晶性である一方で、中心部に含まれる窒化ホウ素が低結晶性となる。

【0025】

以下、上述した窒化ホウ素粒子の製造方法について具体的に説明する。上述した窒化ホウ素粒子は、例えば、ホウ酸エステルとアンモニアとを７５０～１４００℃で反応させて窒化ホウ素粒子の前駆体を得る第１の工程と、前駆体を１０００～１６００℃で加熱して窒化ホウ素粒子を得る第２の工程と、を備える製造方法により得られる。

【0026】

第１の工程では、例えば、抵抗加熱炉内に設置された反応管（例えば石英管）を加熱して、７５０～１５００℃まで昇温する。一方、不活性ガスを液状のホウ酸エステルに通した上で反応管に導入することにより、ホウ酸エステルが反応管に導入される。他方、アンモニアガスを反応管に直接導入する。不活性ガスとしては、例えば、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの希ガス、及び窒素ガスが挙げられる。ホウ酸エステルは、例えばアルキルホウ酸エステルであってよく、好ましくはホウ酸トリメチルである。

【0027】

ホウ酸エステルの導入量に対するアンモニアの導入量のモル比（アンモニア／ホウ酸エステル）は、例えば、１以上であってよく、１０以下であってよい。

【0028】

導入されたホウ酸エステル及びアンモニアは、加熱された反応管内で反応し、窒化ホウ素粒子の前駆体を生成する。この前駆体は、非結晶性の窒化ホウ素を含んでおり、例えば白色の粉末であってよい。生成した前駆体の一部は反応管内に付着するが、前駆体の多くは、不活性ガスや未反応のアンモニアガスにより、反応管の先に取り付けられた回収容器に送られて回収される。

【0029】

第１の工程においてホウ酸エステルとアンモニアとを反応させる時間（反応時間）は、好ましくは、３０秒間以内である。反応時間は、ホウ酸エステル及びアンモニアが、反応管のうち７５０～１４００℃に加熱された部分（加熱部分）にとどまる時間であり、ホウ酸エステル及びアンモニアを導入する際のガス流量と、抵抗加熱炉内に設置された反応管の長さ（反応管の加熱部分の長さ）とによって、調整することができる。

【0030】

第２の工程では、第１の工程で得られた前駆体を、抵抗加熱炉内に設置された別の反応管（例えばアルミナ管）に入れ、窒素ガス及びアンモニアガスをそれぞれ別々に反応管内に導入する。このとき導入するガスは、アンモニアガスのみであってもよい。窒素ガス及びアンモニアガスの流量は、それぞれ、反応時間が所望の値となるように適宜調整されればよい。例えば、アンモニアガスの流量が多いほど、反応時間が短くなる。

【0031】

続いて、反応管を１０００～１６００℃に加熱する。加熱する時間は、例えば、１時間以上であってよく、１０時間以下であってよい。これにより、前駆体中の窒化ホウ素の結晶化を進行させ、窒化ホウ素粒子を得る。ただし、前駆体中のすべての窒化ホウ素は結晶化されずに、低結晶性の窒化ホウ素が窒化ホウ素粒子の内部に残留する。

【0032】

この製造方法は、第２の工程の後に、第２の工程で得られた窒化ホウ素粒子を１８００℃以上で加熱する工程（従来は窒化ホウ素の結晶成長を促進するために実施されていた工程）を備えていない。すなわち、この製造方法では、第２の工程における加熱後に、目的とする窒化ホウ素粒子が、不完全に結晶成長した状態で得られる。この製造方法は、第２の工程の後に、第２の工程で得られた窒化ホウ素粒子を、１７００℃以上、１６００℃以上、１５００℃以上、１４００℃以上、１３００℃以上、１２００℃以上、１１００℃以上、１０００℃以上、９００℃以上、８００℃以上、７００℃以上、６００℃以上、５００℃以上、４００℃以上、３００℃以上、２００℃以上、１００℃以上、５０℃以上、４０℃以上、又は３０℃以上で加熱する工程を備えていなくてもよい。

【0033】

上述した窒化ホウ素粒子は、例えば、放熱部材に好適に用いられる。窒化ホウ素粒子は、放熱部材に用いられる場合、例えば樹脂と共に混合された樹脂組成物の形態で用いられる。すなわち、本発明の他の一実施形態は、樹脂と、上記の窒化ホウ素粒子とを含有する樹脂組成物である。この樹脂組成物は、放熱部材として好適に用いられる。

【0034】

上記の窒化ホウ素粒子の含有量は、樹脂組成物の全体積を基準として、樹脂組成物の熱伝導率を向上させ、優れた放熱性能が得られやすい観点から、好ましくは３０体積％以上、より好ましくは４０体積％以上であり、更に好ましくは５０体積％以上であり、成形時に空隙の発生、並びに、絶縁性及び機械強度の低下を抑制できる観点から、好ましくは８５体積％以下、より好ましくは８０体積％以下、更に好ましくは７０体積％以下である。

【0035】

樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、アクリル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル、フッ素樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、全芳香族ポリエステル、ポリスルホン、液晶ポリマー、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、マレイミド変性樹脂、ＡＢＳ（アクリロニトリル－ブタジエン－スチレン）樹脂、ＡＡＳ（アクリロニトリル－アクリルゴム・スチレン）樹脂、及びＡＥＳ（アクリロニトリル・エチレン・プロピレン・ジエンゴム－スチレン）樹脂が挙げられる。

【0036】

樹脂の含有量は、樹脂組成物の全体積を基準として、１５体積％以上、２０体積％以上、又は３０体積％以上であってよく、７０体積％以下、６０体積％以下、又は５０体積％以下であってよい。

【0037】

樹脂組成物は、樹脂を硬化させる硬化剤を更に含有していてよい。硬化剤は、樹脂の種類によって適宜選択される。例えば、樹脂がエポキシ樹脂である場合、硬化剤としては、フェノールノボラック化合物、酸無水物、アミノ化合物、及びイミダゾール化合物が挙げられる。硬化剤の含有量は、樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５質量部以上又は１．０質量部以上であってよく、１５質量部以下又は１０質量部以下であってよい。

【0038】

窒化ホウ素粒子は、例えば、容器に収容された形態で流通し得る。すなわち、本発明の他の一実施形態は、上記の窒化ホウ素粒子と、窒化ホウ素粒子を収容する容器と、を備える収容体である。容器は、窒化ホウ素粒子を収容できる形状を有していればよく、例えば、袋、箱、瓶、缶等であってよい。

【実施例】

【0039】

以下、実施例により本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。

【0040】

［実施例１］
（窒化ホウ素粒子の作製）
まず、第１の工程では、抵抗加熱炉内に設置された反応管（石英管）を加熱して、１１５０℃まで昇温した。一方、窒素ガスをホウ酸トリメチルに通した上で反応管に導入することにより、ホウ酸トリメチルを反応管に導入した。他方、アンモニアガスを反応管に直接導入した。ホウ酸トリメチルの導入量に対するアンモニアの導入量のモル比（アンモニア／ホウ酸トリメチル）は、４．５とした。これにより、ホウ酸トリメチルとアンモニアとを反応させて、窒化ホウ素粒子の前駆体（白色粉末）を得た。なお、反応時間は１０秒間であった。

【0041】

続いて、第２の工程では、第１の工程で得られた前駆体を、抵抗加熱炉内に設置された別の反応管（アルミナ管）に入れ、窒素ガス１０Ｌ／分、及びアンモニアガス１５Ｌ／分の流量でそれぞれ別々に反応管内に導入した。そして、反応管を１５００℃で２．５時間加熱した。これにより、窒化ホウ素粒子を得た。

【0042】

（窒化ホウ素粒子の観察及び結晶性の評価）
透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ；日本電子株式会社製「ＪＥＭ－２１００」）を用いて、以下の条件にて得られた窒化ホウ素粒子を観察した。
対物レンズ絞り：φ１２０μｍ
集束レンズ絞り：φ１５０μｍ
記録媒体：ＡＭＥＴＥＫ社製「ＯｒｉｓｕｓＳＣ１０００Ａ１」
Ｂｉｎｉｎｇ：２
露光時間：０．５秒間
また、ＴＥＭ観察及び後述するＦＦＴ解析のための画像解析ソフトとして、ＡＭＥＴＥＫ社製「ＧＭＳ３」を用いた。

【0043】

得られた窒化ホウ素粒子全体のＴＥＭ明視野像（倍率：１００，０００倍）を図１に示す。また、図１に示される窒化ホウ素粒子の周囲部Ｓについて、４００，０００倍で観察したＴＥＭ暗視野像を図２に示す。

【0044】

続いて、図２における８．５５６ｎｍ角の領域Ｓ１に対してＦＦＴ解析を行い、２５６×２５６ピクセルのＦＦＴ像を取得した。得られたＦＦＴ図形について、図３（ａ），（ｂ）に示すように、逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲で、ｈ－ＢＮ（０００２）面由来の周期性による輝点（ピーク）が確認された。つまり、窒化ホウ素粒子の周囲部Ｓにおける領域Ｓ１は、高結晶性の窒化ホウ素で構成されていることが確認された。

【0045】

また、図４に示すように、窒化ホウ素粒子の周囲部Ｓにおける他の領域Ｓ２～Ｓ５についても、領域Ｓ１と同様にしてＦＦＴ解析を行った。その結果、図４及び図５に示すように、逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲で、ｈ－ＢＮ（０００２）面由来の周期性による輝点（ピーク）が確認された。つまり、窒化ホウ素粒子の周囲部Ｓにおける領域Ｓ２～Ｓ５も、高結晶性の窒化ホウ素で構成されていることが確認された。

【0046】

また、図１に示される窒化ホウ素粒子の中心部Ｃについて、４００，０００倍で観察したＴＥＭ暗視野像を図６に示す。図６に示すように、窒化ホウ素粒子の中心部Ｃにおける領域Ｃ１～Ｃ４についても、領域Ｓ１と同様にしてＦＦＴ解析を行った。その結果、図６及び図７に示すように、逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲で、ｈ－ＢＮ（０００２）面由来の周期性による輝点（ピーク）が確認されなかった。つまり、窒化ホウ素粒子の中心部Ｃにおける領域Ｃ１～Ｃ４は、低結晶性の窒化ホウ素で構成されていることが確認された。

【0047】

なお、図３（ｂ）、図５及び図７に示すグラフは、Ｂ－スプライン法にてバックグラウンドを差し引いた後の強度を示すグラフである。また、図３（ｂ）図５及び図７に示すグラフより、領域Ｓ１～Ｓ５及びＣ１～Ｃ４の各領域について、逆格子空間上の１～４ｎｍ^－１の範囲における最大強度（相対強度）Ｓｍａｘと、ノイズ強度（逆格子空間上の４ｎｍ^－１を超え６ｎｍ^－１以下の範囲における標準偏差）Ｎと、これらの比（Ｓｍａｘ／Ｎ）とを求めた。結果を表１に示す。

【0048】

【表1】

【0049】

以上のとおり、得られた窒化ホウ素粒子の周囲部には高結晶性の窒化ホウ素が含まれており（上述した輝点（ピーク）が確認できる領域が支配的であり）、中心部には低結晶性の窒化ホウ素が含まれている（上述した輝点（ピーク）が確認できない領域が支配的である）ことが分かった。また、中心部の径は約４０ｎｍであり、周囲部の厚さは約５０ｎｍであった。

【0050】

（平均円形度の測定）
まず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、得られた窒化ホウ素粒子のＳＥＭ像（倍率：１０，０００倍、画像解像度：１２８０×１０２４ピクセル）を撮影した。得られたＳＥＭ像について、画像解析ソフト（例えば、マウンテック社製「ＭａｃＶｉｅｗ」）を用いた画像解析により、窒化ホウ素粒子の投影面積（Ｓ）及び周囲長（Ｌ）を算出した。次に、投影面積（Ｓ）及び周囲長（Ｌ）を用いて、以下に式：
円形度＝４πＳ／Ｌ^２
に従って円形度を求めた。任意に選ばれた１００個の窒化ホウ素粒子について求めた円形度の平均値を平均円形度として算出した。得られた窒化ホウ素粒子の平均円形度は、０．９４であった。

【0051】

（平均粒子径の測定）
窒化ホウ素粒子を分散させる分散媒として蒸留水を用い、分散剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを用い、０．１２５質量％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液を調製した。この水溶液中に０．１ｇ／８０ｍＬの比率で得られた窒化ホウ素粒子を加え、超音波ホモジナイザー（日本精機製作所製「ＵＳ－３００Ｅ」）により、ＡＭＰＬＩＴＵＤＥ（振幅）８０％にて超音波分散を１分３０秒間で１回行うことで、窒化ホウ素粒子の分散液を調製した。この分散液を６０ｒｐｍで撹拌しながら分取し、レーザー回折散乱法粒度分布測定装置（ベックマンコールター社製「ＬＳ－１３ ３２０」）により体積基準の粒度分布を測定した。このとき、水の屈折率として１．３３を用い、窒化ホウ素粒子の屈折率として１．７を用いた。測定結果から、累積粒度分布の累積値５０％の粒径（メジアン径、ｄ５０）として平均粒子径を算出した。得られた窒化ホウ素粒子の平均粒子径は、５１０ｎｍであった。

【0052】

［比較例１］
実施例１の第２の工程の後に、窒化ホウ素粒子を窒化ホウ素製ルツボに入れ、誘導加熱炉において、窒素雰囲気下にて２０００℃で５時間加熱した以外は、実施例１と同様にして、比較用窒化ホウ素粒子を得た。つまり、比較例１では、従来の製造方法により比較用窒化ホウ素粒子を得た。

【0053】

＜熱伝導率の測定＞
実施例１で得られた窒化ホウ素粒子、及び比較例１で得られた比較用窒化ホウ素粒子について、以下の手順で熱伝導率を測定した。
ナフタレン型エポキシ樹脂（ＤＩＣ社製、「ＨＰ４０３２」）１００質量部と、硬化剤としてイミダゾール類（四国化成社製、「２Ｅ４ＭＺ－ＣＮ））１０質量部との混合物に対し、窒化ホウ素粒子を４０体積％となるように混合して樹脂組成物を得た。この樹脂組成物を、ＰＥＴ製シート上に厚みが１．０ｍｍになるように塗布した後、５００Ｐａの減圧脱泡を１０分間行った。その後、温度１５０℃、圧力１６０ｋｇ／ｃｍ^２条件で６０分間のプレス加熱加圧を行って、０．５ｍｍのシートを作製した。
得られたシートから１０ｍｍ×１０ｍｍの大きさの測定用試料を切り出し、キセノンフラッシュアナライザ（ＮＥＴＺＳＣＨ社製、「ＬＦＡ４４７ＮａｎｏＦｌａｓｈ」）を用いたレーザーフラッシュ法により、測定用試料の熱拡散率Ａ（ｍ^２／秒）を測定した。また、測定用試料の比重Ｂ（ｋｇ／ｍ^３）をアルキメデス法により測定した。また、測定用試料の比熱容量Ｃ（Ｊ／（ｋｇ・Ｋ））を、示差走査熱量計（株式会社リガク製、「ＴｈｅｒｍｏＰｌｕｓＥｖｏＤＳＣ８２３０」）を用いて測定した。これらの各物性値を用いて、熱伝導率Ｈ（Ｗ／（ｍ・Ｋ））をＨ＝Ａ×Ｂ×Ｃの式から求めた。

【0054】

その結果、実施例１で得られた窒化ホウ素粒子は１．１３Ｗ／（ｍ・Ｋ）を示し、比較例１で得られた比較用窒化ホウ素粒子は１．１２Ｗ／（ｍ・Ｋ）を示した。このように、実施例１では、窒素雰囲気下にて２０００℃で５時間加熱するという比較例１の工程（従来の製造方法で実施される工程）を省略したにもかかわらず、比較例１と同等の熱伝導率を有する窒化ホウ素粒子を得ることができた。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】