(57)【要約】５〜７０重量部の熱可塑性ポリマー粒子及び３０〜９５重量部のグラファイト類似構造を有する高熱伝導性フィラー粒子（総量１００重量部）を、摩擦力または衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化されたポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得た、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上である、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
2019097852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得られ、  １〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２】
前記粉砕機はボールミル、ローラーミル、ビーズミル又はメディアミルである、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項３】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１又は２に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項４】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項５】
前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が、六方晶窒化ホウ素粒子であり、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項６】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、酸化マグネシウム粒子をさらに含む、請求項５に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項７】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、黒鉛粒子を含み、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項８】
前記黒鉛粒子が、天然黒鉛粒子及び／又は人造黒鉛粒子を含む、請求項７に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項９】
前記天然黒鉛粒子が、鱗片状黒鉛粒子を含む、請求項８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１０】
前記分散媒が前記反応性分散媒を含み、前記反応性分散媒が未硬化の熱硬化性樹脂を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１１】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、ベンゾオキサジン樹脂及び／又はフェノール系エポキシ樹脂を含む、請求項１０に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１２】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、エポキシ反応性希釈剤及び／又はエポキシ変性シリコーン樹脂を含む、請求項１０又は１１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１３】
前記反応性分散媒が硬化剤を含む、請求項１０〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１４】
前記硬化剤がアミン変性シリコーン樹脂、アルコール変性シリコーン樹脂及びカルボン酸変性シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１３に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１５】
前記反応性分散媒が、触媒を含む、請求項１０〜１４のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１６】
前記触媒がイミダゾール化合物を含む、請求項１５に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１７】
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点が、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも１０℃以上低い、請求項１〜９のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１８】
注型又はポッティングする際の温度における粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１９】
前記熱伝導性の無限大クラスターが、主に前記粉体組成物に起因する高熱伝導性フィラーリッチ相に基づくものである、請求項１〜１８のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２０】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、  前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、を含む、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物の製造方法。
【請求項２１】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕すること、によって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜４００重量部を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を、前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で反応させ、及び／又は、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させた後に、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって形成されてなる、フィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２２】
前記フィラー充填高熱伝導性材料が、高熱伝導性フィラーリッチ相と、高熱伝導性フィラー非リッチ相とからなり、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が熱伝導性の無限大クラスターを形成してなる、請求項２１に記載のフィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２３】
前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度である、請求項２１又は２２に記載のフィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２４】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、  前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、  前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で前記分散液組成物を反応させる架橋工程（３）及び／又は、分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーを前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させる流動化工程（４）と、  前記架橋工程（３）及び／又は流動化工程（４）で形成された材料を、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形する工程（５）と、  前記工程（５）で形成された材料を、冷却、固化する工程（６）と、を含む、フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２５】
前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度となる条件である、請求項２４に記載のフィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２６】
請求項２１〜２３のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、請求項２４若しくは２５に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を含み、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品。
【請求項２７】
前記フィラー充填高熱伝導性材料が２層積層されてなる成形品であって、  前記２層の一方の層が、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が７０（Ωｃｍ）−１以下の導電性を示し、  前記２層のもう一方の層が、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が０．１〜１０−１０（Ωｃｍ）−１の半導体又は１０−１０（Ωｃｍ）−１以下の絶縁性を示す、請求項２６に記載の成形品。
【請求項２８】
前記２層のフィラー充填高熱伝導性材料の層が、互いにフィラー濃度の異なる傾斜材料からなる層である、請求項２６又は２７に記載の成形品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、分離安定性に優れ、かつ注型又はポッティングの際に流動性を有するフィラー充填高熱伝導性分散液組成物、前記分散液組成物の製造方法、前記分散液組成物を用いたフィラー充填高熱伝導性材料、前記材料の製造方法、及び前記材料を用いて得られる成形品に関する。より詳しくは、モルフォロオジー（高分子微細構造）の制御によって分離安定性が良く、高度な熱伝導性パスを形成することのできるフィラー充填高熱伝導性材料分散液組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】  半導体素子の高性能化、高効率化等による電気・電子デバイスの著しい小型化や、高出力化が進み、これによって発生する大量の熱が問題となっている。特に、次世代自動車向けのインバータ及びコンバータ用のリアクトル並びに駆動モーター用のステータにおけるコイル部の発熱による温度上昇や、パワーデバイス及び高輝度ＬＥＤライトにおける半導体素子部の発熱における温度上昇によって、極端な効率の低下、異種材料界面での剥がれや、亀裂の発生等の様々な不具合が問題となっている。これに対応するための半導体素子周辺の放熱部材及び部品の開発が喫緊の課題となっており、特に素材に流動性を付与した、様々な注型樹脂や、ポッティング（樹脂盛り）材が開発されている。【０００３】  例えば、特許文献１には、コイルの放熱性の確保や、低温及びコイルの振動による圧縮に起因する割れ等の不可逆的な変化を抑制できるリアクトル及びそれに用いるウレタン系又はエポキシ系硬化性樹脂からなる、ガラス転移温度が−３０℃以下、２５℃におけるＪＩＳ  Ａ硬度が２０以上５２以下の注型樹脂が開示されている。【０００４】  また、特許文献２には、コイル絶縁の電気特性及び強度、保存安定性等の向上のための、カチオン重合触媒及びイオン吸着剤を必須成分として含有し、熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上の無機系の充填材をエポキシ樹脂組成物に添加混合した注型樹脂組成物及び前記注型樹脂組成物をコイル或いはコイルエンドに注型し硬化した回転電機が開示されている。更に、特許文献３には、生産性、作業環境性に優れ、耐熱性、熱伝導性、高温耐水性、線膨張係数の低減に良好な、かつモーターの封止に適する、（Ａ）エポキシ樹脂、（Ｂ）エポキシ樹脂硬化剤、（Ｃ）硬化促進剤、（Ｄ）無機フィラー、（Ｅ）シリコーン樹脂、（Ｆ）熱可塑性樹脂、（Ｇ）シランカップリング剤を含有することを特徴とするモーター封止用エポキシ樹脂成形材料が開示されている。【０００５】  更に、特許文献４には、成形時の取り扱いが比較的容易で、かつ銅等の金属との密着性が高く、高い熱伝導性を有し、かつ液晶性ポリマー相と熱硬化性ポリマー相とが相分離し、液晶性ポリマー相が連続相を形成している絶縁組成物並びに熱伝導性充填剤とを含有することを特徴とする絶縁シートが開示されている。また、特許文献５には、成形時の組成物粘度が低く抑えられ、熱硬化性エポキシ樹脂の耐熱性、機械的特性などの優れた諸物性をほとんど低下させず、かつ靭性や耐クラック性といったエポキシ樹脂の欠点を補いつつ熱伝導性に優れた熱硬化性エポキシ樹脂（Ａ）と、該熱硬化性エポキシ樹脂（Ａ）を除く熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂（Ｂ）と、高熱伝導性無機充填剤（Ｃ）とを含み、少なくとも熱硬化性エポキシ樹脂（Ａ）が連続相を形成する熱伝導性熱硬化性樹脂組成物が開示されている。【０００６】  そして、特許文献６には、熱可塑性ポリマーを含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有する熱伝導性フィラーを、摩擦力または衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって得られる組成物と、分散媒体とを含むことを特徴とする塗料液が開示されている。【０００７】  更にまた、特許文献７では、ステータを樹脂によりモールドする際に、樹脂���エアを巻き込むことを防止してモールド樹脂にボイドが発生しないようにすると共に、フリーショットによるノズル先端の汚れや詰まりが発生しないモールド方法及び装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１５−２０４３５４号公報
【特許文献２】特開２０００−２９７２０４号公報
【特許文献３】特開２００９−１５５３７０号公報
【特許文献４】特開２０１０−１８６７９号公報
【特許文献５】特開２０１０−１３２８３８号公報
【特許文献６】特開２０１７−００８３２１号公報
【特許文献７】特開２００８−２６０１９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】  このように、電気・電子デバイスの小型化・高出力化に対応して、リアクトルや、ステータのコイル部の発熱問題を解決するために、コイル部へ注入できる注型樹脂や、ポッティング（樹脂盛り）材の放熱性、分離安定性、作業性、耐熱性、機械的特性、電気的特性等の向上がなされてきた。【００１０】  一方、最近の電力用半導体（パワーエレクトロニクス）における高電界耐性、高エネルギーギャップ、高移動度等を有するＧａＮ、ＳｉＣ等の新材料の研究開発及び実用化の進展は著しく、従来のＳｉ系の材料に比べて、高周波、高電圧、高温条件下での動作が可能となり、電気・電子機器の小型化・高効率化に大きく貢献している。そして、駆動源が機上置きとなる自動車、航空機、無人航空機等の移動体においてはコンパクト設計が求められ、特に発熱の問題が重要となっており、上述した新材料の開発に呼応するように、より厳しい様々な要求に対して対応できるような革新的な新規放熱材料が求められている。【００１１】  高分子材料（樹脂）は軽量化、デザイン性に優れることから、従来好んで用いられてきたが、樹脂そのものの熱伝導率は極端に低く、通常は樹脂に熱伝導性フィラーを添加した複合材料として用いられている。材料において熱を伝達するための熱伝導性パスを形成させるためには一定量（熱伝導性の閾値）以上の熱伝導性フィラーを加える必要があり、そのため複合材料の粘度が著しく高くなり、作業性等が悪化するだけでなく、隙間への複合材料の注入や、熱伝導性に大きな影響を及ぼす気泡を除去することが困難となるという問題がある。【００１２】  すなわち、特許文献１では、必要に応じてフィラー等の添加剤を混合するとの記載があるのみで、樹脂の熱伝導率の改善についての具体的な記載はない。また、特許文献２及び３においても、前者ではフィラー濃度３３ｗｔ％及び後者ではフィラー濃度７５〜７７ｗｔ％を添加した樹脂の熱伝導率は、それぞれ高々１．７Ｗ／ｍＫ及び１．９Ｗ／ｍＫと小さな値であるとともに、作業性の指標となる粘度等の流動性の記載もない。【００１３】  更に特許文献４では、液晶ポリマーを連続相とする樹脂組成物が樹脂の熱伝導率を僅かに高めることが示されているが、高熱伝導性充填剤を含む事例については、メチルエチルケトンを加えた塗工溶液を得て、乾燥後、得られる熱伝導性シートが高い熱伝導性を示すことのみが記載されており、注型樹脂や、ポッティング材に係るものではない。【００１４】  特許文献５においても、連続相となる熱硬化性樹脂に高熱伝導性無機充填剤を優先して分散させることにより、組成物の高熱伝導化を図っている。しかし、連続相に熱硬化性樹脂を優先して分散させるために、高熱伝導性充填剤の濃度が低いと、熱伝導率が低くなるだけでなく、分散安定性が低下し、濃度を高くすると粘度が上昇して作業性が悪くなり好ましくない。熱伝導率も高々３．３Ｗ／ｍＫの値が報告されているのみである。【００１５】  更にまた特許文献６では、高い熱伝導性を有する粉体の樹脂組成物が得られているが、流動性を持たせるために通常の分散媒（希釈剤）で分散したものであり、塗工後、分散媒を除く必要があり、注型樹脂や、ポッティング材として用いるには相応しくない。そして、特許���献７では、ボイドの発生や、ノズル先端の汚れや、詰まりを防止する方法及び装置について述べているのみで、樹脂については何ら記載がない。【００１６】  そこで本発明は、流動性及び分離安定性に優れた分散液組成物、並びに前記分散液組成物を用いて得られる、熱伝導性、放熱性、電気特性、耐熱性、機械的物性、熱サイクル性、二色成形性等に優れた高熱伝導性材料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】
【００１７】  本発明者らは、上記問題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有する熱伝導性フィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、当該粉体組成物を液状の反応性分散媒、並びに／又は、当該粉体組成物に用いる熱可塑性ポリマーよりは荷重ひずみ温度若しくは融点の低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒に均一分散することによって、分離安定性に優れた分散液組成物を得て、当該分散液組成物を加熱成形し、冷却し、及び固化することにより、熱伝導性、放熱性、電気特性、耐熱性、機械的物性、熱サイクル性、二色成形性等に優れた、熱伝導性フィラーリッチ相と同非リッチ相とが並存する高熱伝導性材料が得られることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１８】  より詳しくは、通常は、フィラーの表面をカップリング剤で処理することで樹脂との相溶性を高めているが、本発明は、粉体組成物にフィラーを用いるだけでなく、熱可塑性ポリマーを併用することによって、分散媒に用いる樹脂との相溶性を高め、かつ分散液の分離安定性を向上させるとともに、諸物性の向上や、異種材料を用いる二色成形を可能にさせたものである。【００１９】  すなわち、本発明は上記課題を以下の手段により達成する。【００２０】  （１）熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得られ、  １〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （２）前記粉砕機はボールミル、ローラーミル、ビーズミル又はメディアミルである、上記（１）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （３）粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種を含む、上記（１）又は（２）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （４）粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン及びポリプロ��レンからなる群から選択される少なくとも１種を含む、上記（１）〜（３）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （５）前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が、六方晶窒化ホウ素粒子であり、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫである、上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （６）前記高熱伝導性フィラー粒子が、酸化マグネシウム粒子をさらに含む、上記（５）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （７）前記高熱伝導性フィラー粒子が、黒鉛粒子を含み、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫである、上記（１）〜（４）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （８）前記黒鉛粒子が、天然黒鉛粒子及び／又は人造黒鉛粒子を含む、上記（７）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （９）前記天然黒鉛粒子が、鱗片状黒鉛粒子を含む、上記（８）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１０）前記分散媒が前記反応性分散媒を含み、前記反応性分散媒が未硬化の熱硬化性樹脂を含む、上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１１）前記未硬化の熱硬化性樹脂が、ベンゾオキサジン樹脂及び／又はフェノール系エポキシ樹脂を含む、上記（１０）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１２）前記未硬化の熱硬化性樹脂が、エポキシ反応性希釈剤及び／又はエポキシ変性シリコーン樹脂を含む、上記（１０）又は（１１）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１３）前記反応性分散媒が硬化剤を含む、上記（１０）〜（１２）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１４）前記硬化剤がアミン変性シリコーン樹脂、アルコール変性シリコーン樹脂及びカルボン酸変性シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含む、上記（１３）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１５）前記反応性分散媒が、触媒を含む、上記（１０）〜（１４）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１６）前記触媒がイミダゾール化合物を含む、上記（１５）に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１７）前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点が、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも１０℃以上低い、上記（１）〜（９）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１８）注型又はポッティングする際の温度における粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００Ｐａ・ｓ以下である、上記（１）〜（１７）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （１９）前記熱伝導性の無限大クラスターが、高熱伝導性フィラーリッチ相に基づくものである、上記（１）〜（１８）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物；  （２０）熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、  前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、を含む、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物の製造方法。【００２１】  （２１）熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕すること、によって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜４００重量部を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を、前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で反応させ、及び／又は、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させた後に、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって形成されてなる、フィラー充填高熱伝導性材料。【００２２】  （２２）前記フィラー充填高熱伝導性材料が、高熱伝導性フィラーリッチ相と、高熱伝導性フィラー非リッチ相とからなり、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が熱伝導性の無限大クラスターを形成してなる、上記（２１）に記載のフィラー充填高熱伝導性材料；  （２３）前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度である、上記（２１）又は（２２）に記載のフィラー充填高熱伝導性材料；  （２４）熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これら��総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、  前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、  前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で前記分散液組成物を反応させる架橋工程（３）及び／又は、分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーを前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させる流動化工程（４）と、  前記架橋工程（３）及び／又は流動化工程（４）で形成された材料を、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形する工程（５）と、  前記工程（５）で形成された材料を、冷却、固化する工程（６）と、を含む、フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法；  （２５）前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度となる条件である、上記（２４）に記載のフィラー充填高熱伝導性材料の製造方法；  （２６）上記（２１）〜（２３）のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、上記（２４）若しくは（２５）に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を含み、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品。（２７）前記フィラー充填高熱伝導性材料が２層積層されてなる成形品であって、  前記２層の一方の層が、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が７０（Ωｃｍ）−１以下の導電性を示し、  前記２層のもう一方の層が、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が０．１〜１０−１０（Ωｃｍ）−１の半導体又は１０−１０（Ωｃｍ）−１以下の絶縁性を示す、上記（２６）に記載の成形品。（２８）前記２層のフィラー充填高熱伝導性材料の層が、互いにフィラー濃度の異なる傾斜材料からなる層である、上記（２６）又は（２７）に記載の成形品。【００２３】  ここで、分散液組成物は、粉体組成物と当該粉体組成物を均一分散するための分散媒とから主に構成されている。熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子等は粉体組成物の構成成分であり、分散液の状態では粒子形状を有するものである。未硬化の熱硬化性樹脂��含む液状の反応性分散媒、及び／又は、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも融点の低い熱可塑性ポリマーは分散媒となるもので、これらは注型、ポッティング等の際に流動性を付与するための重要な構成成分であり、注型又はポッティングの際の分散液中では連続相を形成し、分散液粘度で表される流動性を支配するものである。
【発明の効果】
【００２４】  本発明に係るフィラー充填高熱伝導性分散液組成物（以下、単に「分散液組成物」とも略記する）は、有機ポリマー粒子及び高熱伝導性フィラー粒子からなる粉体組成物を、粘度の低い液状の反応性分散媒、並びに／又は、粉体組成物に用いる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い荷重たわみ温度若しくは融点を有する熱可塑性ポリマーを分散媒として均一に分散安定化したものであり、注型又はポッティングの際には、分散媒が連続相となり、主に流動性を支配する。【００２５】  粉体組成物において、比重の高い高熱伝導性フィラー粒子の周囲を、分散媒として用いる反応性分散媒及び熱可塑性ポリマーに対して、分散媒に比重が近く親和性の高い微粉化した熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子で覆うことにより、上記高熱伝導性フィラー粒子の沈降や、当該フィラー粒子同士の強固な凝集が抑えられ、分離安定性及び保存安定性が向上する。その結果、金型への注入、デバイスへのポッティング等が容易となり、かつ微細な隙間にもくまなく一様に挿入できるため、作業性だけでなく、安定した品質や、素材のもつ高い性能を発揮できる。特に強いせん断力を伴う、及び／又は高温での金型等への注入の際には、フィラーの分離や、凝集を抑え、均一な複合材料の注入が可能となる。【００２６】  また、上述した分散液組成物については、分散媒として用いる反応性分散媒が架橋する段階及び／又は分散媒として用いられる熱可塑性ポリマーが流動化する段階において、粉体組成物の構成要素である高熱伝導性フィラーの粉体組成物中における初期濃度が維持され、その後、粉体組成物の他の構成要素である熱可塑性ポリマー粒子が荷重たわみ温度又は融点以上の温度まで加熱された段階で、微粉化した有機ポリマー部分が軟化及び／又は融解し、冷却・固化の段階で、フィラーリッチ相及びフィラー非リッチ相からなる海島構造を形成し、当該フィラーと親和性の高い成分が高熱伝導性フィラー粒子周辺を薄く覆ってフィラーリッチ相となり、高熱伝導性フィラーが効率的に連結した高度な熱伝導性パスが形成される。【００２７】  すなわち、分散液組成物が高熱伝導性フィラーリッチ相と、高熱伝導性フィラー非リッチ相とに分かれるため、当該フィラーリッチ相に基づく熱伝導性の無限大クラスターが形成され易く、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度に対する熱伝導性のパーコレーション閾値も低くなる。従って、本発明は、粉体組成物に熱可塑性ポリマー粒子を含まない場合と比較して、同じ高熱伝導性フィラー濃度において高い熱伝導率を発現し、かつフィラーリッチ相とフィラー非リッチ相とが比較的均一に分散することによって、機械的物性、熱サイクル性等にも優れた性質を発揮できて、高度なモルフォロジー制御によって高熱伝導化が達成されるものである。【００２８】  更に、高熱伝導性フィラー粒子として絶縁性フィラー粒子と導電性フィラー粒子とを用いて複合材料の二色成形を行った場合、又はフィラー濃度の異なる複合材料（傾斜材料）を成形する場合、両者の界面において、フィラーリッチ相の存在によって高熱伝導性フィラー粒子同士の連結が促進され、両者の界面における熱抵抗を著しく低下させるとともに、界面における樹脂成分の軟化及び／又は融解、並��に冷却・固化によるモルフォロジーの再構築によって、機械的強度を向上させることができる。【００２９】  更にまた、本発明の分散液組成物は分離安定性に優れるため、作業性が向上するだけでなく、高熱伝導性フィラーとして、より比重の大きな粒子を含有させることができ、熱伝導性や電気伝導性を改善できる。また、分散媒として、様々な性能を有する熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂を用いることができるため、近年、特に多様化している電気・電子デバイスの様々な要求に対応できるものである。【００３０】  本発明は以上のように構成されているため、注型樹脂、ポッティング材（封止材）、接着剤、グリースなどに用いた場合、作業性、分離安定性、保存安定性等が良好であり、かつコイル部の間隙、ケーシングの界面等に隙間なく浸透し、得られた成形物の熱伝導性や、放熱性を高め、電気的特性、靭性・弾性率、耐熱性、熱サイクル性等に優れた製品を提供できる。特に、絶縁性フィラーを用いる材料は、リアクトルや、駆動モーター、電動モーター、発電モーター等のステータのコイル部を有する電機デバイス、パワーデバイス、高輝度ＬＥＤライト等の半導体基板を有する電子デバイス等の絶縁性を必要とする部位に、又、導電性フィラーを用いる材料は、絶縁性を必要としない放熱フィン、筐体等に用いて、或いは両者の一体成形によって、コイル部や、半導体素子の温度上昇を効率的に阻止し、効率向上や、デバイスの小型化に寄与することができる。更には、電気・電子デバイスの不具合、故障等の防止や、デバイスのパッケージ化も可能となり、防水性、防塵性等に優れた電子・電気デバイスが得られる。ただし、導電性フィラーを用いる場合であっても、材料の電気伝導度が低く、絶縁性を有する場合や、コイル部の絶縁性が十分に担保されている場合には、絶縁性を必要とする部位に用いることができる。また、樹脂を用いることにより、ノイズ防止のためのＥＭＣ対策部品・部材として利用でき、自動運転や、ＩｏＴの普及によって心配されるセンサーの誤作動等に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例２（フィラー濃度４０重量％）及び実施例４（フィラー濃度６０重量％）において作製された成形品のＳＥＭ観察及びＮ原子マッピングの結果を示す写真である。
【図２】実施例２６において作製された成形品のＳＥＭ観察の結果を示す写真である。
【図３】実施例２６において作製された成形品のＳ、Ｃ、Ｎ及びＯ原子マッピングの結果を示す写真である。
【図４】実施例において、モーター評価に用いた樹脂モールド無（左）及び樹脂モールド有（右）のステータの写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】  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。
【００３３】  ＜フィラー充填高熱伝導性分散液組成物＞  本発明の一形態によれば、熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子と、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子とを特定の割合で、特定の粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながらこれを層間剥離又は凝集破壊させて、当該フィラーと有機ポリマーとが均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物に対して、特定量の反応性分散媒、及び／又は、熱可塑性ポリマーを含む分散媒を用いて均一に分散することによって得られる、分離安定性の優れたフィラー充填高熱伝導性分散液組成物が提供される。
【００３４】  （粉体組成物）  本発明において用いられる粉体組成物は、主に有機ポリマー粒子と、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子とから構成されており、本発明の分散液組成物を、流動化させて金型等に注入、又はポッティングする際には、粉末状の固体部分として存在するものである。そして、本発明に係る分散液組成物を、特定の温度条件下で流動化させ、特定の温度及び常圧又は圧力下で成形し、冷却し、固化することによって、前記分散液組成物からなる材料（成形品）が得られる。当該材料においては、粉体組成物を構成する高熱伝導性フィラー及び／又は有機ポリマーが関与するフィラーリッチ相及びフィラー非リッチ相が、並存して均一に分布することによって、高度な熱伝導性パスが形成され、高い熱伝導性、優れた電気特性、機械的特性等を発現することができる。
【００３５】  ［有機ポリマー粒子］  本発明において用いられる有機ポリマー粒子の平均粒子径は、通常１〜５０００μｍ、好ましくは５〜５００μｍである。有機ポリマー粒子の平均粒子径が１μｍ以上であると、微粒化のための特別な装置が不要となる。一方、有機ポリマー粒子の平均粒子径が５０００μｍ以下であると、粉砕混合の際に分散不良を起こしにくくなる。粒子径の大きな塊状物を含む有機ポリマー粒子については、予め粉砕及び／又は破砕、分級等によって前処理して所望の平均粒子径にして使用することができる。有機ポリマー粒子は、好ましくは、グラファイト類似構造を有する高熱伝導性フィラー粒子に類似した芳香族炭化水素構造を有するものであり、該フィラー存在下でフィラー周辺、フィラー面方向に沿って結晶化することが特に好ましい。
【００３６】  用いられうる有機ポリマー粒子としては、主に熱可塑性ポリマー粒子からなり、成形分野で使用されている結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂及び未架橋エラストマーからなる熱可塑性ポリマーが挙げられる。有機ポリマー粒子として用いられる熱可塑性ポリマーの融点については、分散媒に用いられる熱可塑性樹脂の融点よりも低くないこと以外は、特に制限はないが、好ましくは１２０℃以上、より好ましくは１３０〜４００℃、特に好ましくは１５０〜３５０℃であり、流動化したときの分散液の状態では固形物部分となるものである。更に、本発明に係る有機ポリマーには未硬化の熱硬化性樹脂からなる熱硬化性ポリマーを含むことができ、前記粉体組成物の製造時には固体状態であることが好ましい。融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）及び示差熱分析（ＤＴＡ）装置を用いる融解時の吸熱ピークから求めることができ、融点の見られない非晶性ポリマーについては、荷重たわみ温度を目安とすることができる。
【００３７】  結晶性芳香族熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、液晶ポリエステルなどの芳香族ポリエステル、ポリフェニレンスルフィド、芳香族ポリイミド前駆体、フェノール（ノボラック型など）フェノキシ樹脂、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリスチレン、ポリベンゾイミダゾール、ポリフェニレンオキサイドなど、公知の結晶性及び芳香族性を有する熱可塑性ポリマーが挙げられる。これらの樹脂は、フィラーとの親和性が高い場合には、フィラー間を、フィラー面上に成長したポリマーの結晶性及び／又はフィラーとの相溶性によって強固に固定することができ、機械的物性を著しく損なうことなく、導電性又は絶縁性、及び熱伝導性を著しく高めること、並びに熱膨張係数の適切な制御ができるため、特に好ましい。
【００３８】  結晶性熱可塑性樹脂としては、ポリエチレンや、ポリプロピレン等のポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリアミド、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリケトン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素系樹脂、シクロオレフィンポリマー、ポリアセタール、超高分子量ポリエチレン等、公知の結晶性を有する熱可塑性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、フィラーとの親和性が高い場合には、フィラー間を、フィラー面上に成長したポリマーの結晶化よって固定することができ、機械的物性を損なうことなく、導電性又は絶縁性、及び熱伝導性を高めること、並びに熱膨張係数の制御ができるために好ましい。
【００３９】  非結晶性芳香族熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、液晶ポリマーなど、公知の芳香族置換基を有する熱可塑性ポリマーが挙げられる。これらの樹脂は、高熱伝導性フィラーと類似した構造を有しているために、フィラーとの親和性が高い場合には、高熱伝導性フィラー存在下に高熱伝導性フィラーの面上及び／又はその周辺で結晶化、または結晶化に至らなくとも類似構造を有する高熱伝導性フィラーとの相溶性が高いことからフィラーと良く密着する。そのため、フィラー間を、フィラーの面上及び／又はその周辺で固定することによって、機械的物性を著しく損なうことなく、導電性又は絶縁性、及び熱伝導性を高めること、並びに熱膨張係数の制御ができるために好ましい。ミクロ単位では結晶化が起こっていることが多く、エージングによって、融点を確認できる場合もあるが、融点を確認できない場合は、荷重たわみ温度を測定し目安とすることができる。
【００４０】  未架橋エラストマーとしては、例えば、芳香族性置換基及び／又は結晶性オレフィン部分を有するポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、ポリイソプレン系、シリコーン系、フッ素系などの熱可塑性エラストマーや、α−オレフィン単量体より形成されるオレフィン系重合体セグメント及びビニル系単量体より形成されるビニル系重合体セグメントからなるグラフト共重合体を含む、公知のエラストマーを挙げることができる。
【００４１】  未硬化の熱硬化性樹脂としては、例えば、芳香族性置換基を有する、不飽和ポリエスエル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール（レゾール型）樹脂、ユリア・メラミン樹脂、ポリイミド樹脂、ベンゾオキサジン樹脂及びこれらの混合物など、公知の熱硬化性樹脂前駆体が挙げられる。熱硬化性樹脂前駆体は、通常、分子量の小さなオリゴマーであるため、分子量の大きな熱可塑性ポリマー及び／又は熱可塑性エラストマーと併用して用いた場合、硬化前には系内の流動性を高め、そのことによりフィラー層間へのポリマーの浸透性を高める。また、硬化反応とともに形成される官能基によって、フィラー間や、異種材料間の接着性を向上させる。
【００４２】  上述の結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂、未架橋エラストマー、並びに未硬化の熱硬化性樹脂は、共重合体や変性体であってもよいし、２種類以上をブレンドした樹脂であってもよい。また、更に耐衝撃性向上のために、上記熱硬化性樹脂にエラストマーもしくはゴム成分を添加した樹脂であってもよい。
【００４３】  未硬化の熱硬化性樹脂のなかでも、特にベンゾオキサジン樹脂は、耐熱性に優れ、付加反応によって硬化が進むために揮発性副生成物が発生せず、かつ無触媒においても反応が進み、均一で緻密な樹脂相を形成できるので好ましい。更に、エポキシ樹脂と併用すると、エポキシ樹脂の硬化促進剤として作用し、かつ耐熱性や、強度等においてエポキシ樹脂の欠点を補うことができる。
【００４４】  前記ベンゾオキサジンは、ジヒドロ−１，３−ベンゾオキサジン環（以下、単に「オキサジン環」とも称する）を有する化合物であり、アミン類、フェノール類、ホルムアルデヒド類の縮合物で、通常、これらの反応原料であるフェノール類、アミン類等の置換基や、種類などによって生成するベンゾオキサジンの化学構造が決まる。本発明で用いられるベンゾオキサジンは、「オキサジン環」の誘導体であればよく、特に制限されないが、１分子中に少なくとも２個のオキサジン環を有する化合物が好ましい。これは、架橋密度が高くなり、耐熱性の向上などの面で優れるからである。ベンゾオキサジンの具体例としては、四国化成社製Ｐｄ型ベンゾオキサジン、Ｆａ型ベンゾオキサジンなどが挙げられる。
【００４５】  オキサジン環を少なくとも２個有するベンゾオキサジンを誘導するためのアミン類としては、ジアミンを用いることができる。ジアミンとしては、例えば、４，４’−オキシジアニリン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、パラジアミノベンゼン、及びこれらにアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、芳香族炭化水素基などが置換した化合物などが挙げられる。これらのうち、４，４’−ジアミノジフェニルメタンを用いることが好ましい。
【００４６】  フェノール類のうち、１価フェノール類としては、フェノール、クレゾール、キシレノール、ナフトールなどが挙げられ、多価フェノール類としては、ビスフェノール、およびこれらにアルキル基、アルコキシ基、ハロゲン、芳香族炭化水素基などが置換した化合物が挙げられる。ビスフェノールは、具体的にビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなどが挙げられる。これらのうち、フェノールおよびビスフェノールを用いることが好ましい。
【００４７】  ホルムアルデヒド類は、ホルムアルデヒド（水溶液）、パラホルムアルデヒドなどが用いられる。これらのうち、ホルムアルデヒドを用いることが好ましい。
【００４８】  上記のようなアミン類、フェノール類、ホルムアルデヒド類からベンゾオキサジンを得るには、公知の方法を広く採用することができる。
【００４９】  オキサジン環を少なくとも２個有するベンゾオキサジンは、ジアミン類、フェノール類およびホルムアルデヒド類を反応させる方法、ビスフェノール類、１級アミン及びホルムアルデヒド類を反応させる方法などにより製造することができる。
【００５０】  熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー及び／又は熱硬化性樹脂からなる前記有機ポリマー粒子は混合物中では未架橋／未硬化のものである。そして、後述するように混合物を加圧下に加熱成形する際に熱可塑性樹脂を架橋してもよく、熱可塑性エラストマーまたは熱硬化性樹脂については、通常は架橋／硬化して利用する。
【００５１】  これら有機ポリマー粒子のうち、耐熱性が高く、フィラー間を強固に固定して熱伝導性及び電気特性などの諸物性を高める有機ポリマー粒子としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエチレン及びベンゾオキサジンが好適であり、使用目的により、上記の様々なポリマー粒子を組み合わせ使用することによって、有機ポリマーの特徴を最大限に発揮できる。
【００５２】  ［高熱伝導性フィラー粒子］  本発明に用いる高熱伝導性フィラー粒子は、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含むもので、単独での熱伝導率が１０Ｗ／ｍＫ以上を示すものであることが好ましい。その平均粒径は、１〜２０００μｍ、好ましくは３〜２００μｍである。高熱伝導性フィラー粒子の平均粒径が１μｍ以上であると、表面積が低下し、フィラー界面での熱および電気伝導の損失を低減しうる。一方、熱伝導性フィラーの平均粒径が２０００μｍ以下であると、分散不良が起こりにくいことから好ましい。本発明には、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子以外の高熱伝導性フィラー粒子を併用することができ、これらには通常用いられている高熱伝導性を有するセラミックスフィラー粒子及び金属フィラー粒子がある。
【００５３】  本発明に用いられるグラファイト類似構造を有するフィラー粒子は異方性材料であり、通常は摺動性を有し、振動、熱サイクル等によって機械的衝撃を受けた際には、コイル、基板等での金属と接触する界面での破損や、亀裂の防止に役立つ。当該グラファイト類似構造を有するフィラー粒子としては、鱗片状黒鉛、塊状黒鉛、土壌黒鉛などの天然黒鉛、人造黒鉛などの通常は導電性を有する黒鉛類（グラファイトと同義語）や、六方晶窒化ホウ素、六方晶炭化ケイ素、六方晶窒化ケイ素などの通常は絶縁性を有する熱伝導性セラミックス、二硫化モリブテン、二硫化タングステンなどの硫化物並びにこれらの混合物からなる、成形分野で使用されている公知のグラファイト類似構造を有する熱伝導性フィラーを、特に制限なく使用できる。一般に、電気伝導度が１０６〜１０２（Ωｃｍ）−１を導体、１０〜１０−７（Ωｃｍ）−１を半導体及び１０−１０〜１０−１８（Ωｃｍ）−１を絶縁体と言い、前述のフィラーのなかで、鱗片状黒鉛、人造黒鉛及び六方晶窒化ホウ素が、それぞれ、導電性又は絶縁性の高い高熱伝導性材料を与えることから特に好ましい。
【００５４】  鱗片状黒鉛は、主に、中国・アメリカ・インド・ブラジルなどの鉱山から産出されるアスペクト比が大きいウロコ状の黒鉛であり、一般的に鱗片が大きいほど耐熱性が高い。平均粒径８〜２００μｍ程度、炭素分８５〜９９％のものが多く市販され、異方性ではあるが２００Ｗ／ｍＫ以上の高い熱伝導率を有する。
【００５５】  人造黒鉛は、コークス粉末にピッチを混ぜ合わせたものを成型し、３０００℃程度の高温焼成工程を経て人工的に結晶を発達させた黒鉛類であり、不純物が少なく硬度が高い。
【００５６】  六方晶窒化ホウ素とは、黒鉛類に似た燐片状結晶構造を有する白色粉末で、「白い黒鉛」とも呼ばれる化学的に安定な材料である。六方晶窒化ホウ素は、熱伝導性、耐熱性、耐食性、電気絶縁性、潤滑・離型性に優れた材料として各種マトリックスへの添加材として広く使用されており、公知のものがそのまま利用できる。鱗片状又は多角板状の形態が一般的で、その一次粒子を複合集合させた凝集粉末もある。異方性を有しているが、成形体では約６０Ｗ／ｍＫの高いバルクの熱伝導率を有している。
【００５７】  グラファイト類似構造を有するフィラー粒子以外の高熱伝導性フィラー粒子としては、高熱伝導性フィラーとして用いられている窒化アルミニウム、酸化アルミニウム（アルミナとも称する）、酸化マグネシウム（マグネシアとも称する）、酸化ベリリウム（ベリリアとも称する）、結晶性シリカ、立方晶窒化ホウ素などの通常、等方性の絶縁性材料として用いられるセラミックスフィラー粒子及びこれらの混合物や、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、鉄、錫、銅合金などの通常導電性材料として用いられる金属フィラー粒子及びこれらの混合物がある。通常、これらの高熱伝導性フィラー粒子の組み合わせは、絶縁性フィラー同士、又は導電性フィラー同士を用いることがそれぞれの特徴を十分に発現でき好ましい。これらのなかで、絶縁材料として、六方晶窒化ホウ素に併用して用いるには、柔らかくて、コイル部を殺傷しない酸化マグネシウムが特に好ましい。
【００５８】  粒径の大きな塊状物を含む高熱伝導性フィラー粒子については、予め粉砕及び／又は破砕、分級等により前処理し、所望の平均粒子径にして使用することが望ましい。粒径の異なる高熱伝導性フィラー粒子の併用や、フィラー粒子形状の制御によって高熱伝導化を図る公知の方法が利用できる。
【００５９】  （粉体組成物の調製方法）  本形態に係る粉体組成物は、熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子と、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子とを必要に応じて粉砕した後、混合することにより調製することができる。しかしながら、あまりにも大きな力を用いて混合すると微粉化が起り、このため高熱伝導性フィラー粒子の表面積が著しく大きくなり、粒子界面において熱伝導の阻害が起こり好ましくない。そこで、本形態では、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しつつ、組成物中で高熱伝導性フィラーを均一に分散させる方法で混合することが好ましい。当該混合方法として、フィラーの層間剥離及び／又は凝集破壊を利用する方法が好ましい。なお、有機ポリマー粒子中での熱可塑性ポリマー粒子の割合は、好ましくは２０重量％以上であり、より好ましくは５０重量％以上であり、さらに好ましくは８０重量％以上である。また、高熱伝導性フィラー中でのグラファイト類似構造を有するフィラーの割合は、好ましくは２０重量％以上であり、より好ましくは５０重量％以上であり、さらに好ましくは８０重量％以上である。これは、それぞれの割合が２０重量％以上あれば、熱可塑性ポリマー及びグラファイト類似構造を有するフィラーの特徴を発現できるからである。
【００６０】  有機ポリマー粒子及び高熱伝導性フィラー粒子等を粉体混合する方法には、袋又は缶に入れて手動で混合する方法；タンブラーなどを用いる方法；ヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、ハイスピードミキサーなどの粉体混合機を用いる方法；ジェットミル、インパクトミル、アトリションミル、空気分級（ＡＣＭ）ミル、ボールミル、ローラーミル、ビーズミル、メディアミル、遠心ミル、コーンミル、ディスクミル、ハンマーミル、ピンミルなどの粉砕機を用いる方法がある。また、これらを組み合わせた方法などがある。粉砕機を用いる方法は、粉体粒子に圧縮力、せん断力、衝撃力、摩擦力などの大きな力がかかるため均一混合ができ、かつ有機ポリマー粒子の微粒子化や、フィラーの凝集破壊ができるので本発明には好ましいが、破砕力の大きな粉砕機を用いる場合には、フィラー粒子の平均面粒径を維持するために特別な制御が必要である。特に、ボールミル、ローラーミル、ビーズミル又はメディアミルを用いる方法が、特別な制御を必要とすることなく、フィラー粒子の平均面粒径を維持でき、比較的柔らかい有機ポリマー粒子を微粉化し、フィラー粒子周辺に付着できる点で、特に好ましい。
【００６１】  一般に、ボールミルは、セラミックなどの硬質のボールと、材料の粉体を円筒形の容器に入れて回転させることによって、摩擦力や、衝撃力によりボール表面に付着した材料をすりつぶして分散した粉末を作る装置であることから、簡単に効率的にグラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離や、凝集破壊により均一に分散することができるので好ましい。混合および粉砕する際に用いる原料のサイズまたは形状は、特に厳密に制御する必要はない。ただし、品質を維持するために予め決められた範囲のものを用いることが好ましい。
【００６２】  混合時間は、特に制限されないが、０．２〜１５時間であることが好ましく、０．５〜５時間であることがより好ましい。
【００６３】  また、粉砕によって得られた均一粉体組成物（有機ポリマー粒子及び高熱伝導性フィラー粒子）の平均粒径は、好ましくは０．５〜１０００μｍ、より好ましくは１〜５００μｍである。組成物の平均粒径が０．５μｍ以上であると、表面積の低下によりフィラー間の接触面積が減少し、接触によって生じる損失により熱伝導率及び電気特性の低下を防止できる。一方、組成物の平均粒径が１０００μｍ以下であると、樹脂が均一に分散し、樹脂−フィラー間の接触不良による強度低下を防止できる。この際、本発明に係る高熱伝導性フィラーは、面に垂直な方向の力に強く、平均面粒径を維持しているが、有機ポリマー粒子は、当該フィラーよりも、全方向に亘る凝集力が弱いので微細化され、高熱伝導性フィラー粒子の平均粒子径以下となり、当該フィラーの周囲を覆うような状態となる。
【００６４】  本発明に用いる粉体組成物中での有機ポリマー粒子及び高熱伝導性フィラー粒子の割合は、総量１００重量部に対して、有機ポリマー粒子は５〜７０重量部、好ましくは１０〜５０重量部であり、高熱伝導性フィラー粒子の割合は、３０〜９５重量部、好ましくは５０〜９０重量部である。有機ポリマー粒子の割合が５重量部未満及び高熱伝導性フィラー粒子の割合が９５重量部を超えると高熱伝導性フィラー粒子の周囲を有機ポリマー粒子で覆うことが難しく、有機ポリマー粒子の割合が７０重量部を超え、高熱伝導性フィラー粒子の割合が３０重量部未満であると、高熱伝導性フィラー粒子界面における有機ポリマー粒子の存在が多くなり、その結果、フィラー粒子間の連結を阻害し熱伝導性パスが形成し難くなる。
【００６５】  本発明に用いる粉体組成物には、本発明の目的に齟齬を来たさない範囲で、必要に応じて公知の添加剤、補強剤及び／又はフィラーを適宜使用することができる。添加剤としては離型剤、難燃剤、酸化防止剤、乳化剤、軟化剤、可塑剤、界面活性剤、カップリング剤、相溶化剤等を挙げることができる。補強材としては、ガラス繊維、炭素繊維、金属繊維および無機繊維からなる短繊維を挙げることができる。他のフィラーとしては、炭酸カルシウム（石灰石）、ガラス、タルク、シリカ、マイカ、ダイヤモンド、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、グラフェン、セラミックスナノファイバー、セルロースナノファイバー、使用済みまたは廃材となった炭素繊維を熱処理して得られるリサイクル品等を挙げることができる。
【００６６】  ＜分散液組成物＞  本発明に係る分散液組成物は、前記粉体組成物を、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマー（「分散媒用熱可塑性ポリマー」とも略記する）を含む分散媒を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ前記熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有するものであり、分離安定性に優れたものである。
【００６７】  高熱伝導性フィラー粒子の周囲が比重の低い微細な有機ポリマー粒子で覆われているため、分散液中において比重差による沈降や、フィラー同士の強固な凝集による分離が起こり難く、作業性に優れるという利点がある。当該分散液組成物は、成形、注型又はポッティングの際の温度において分離の心配がなく、同温度で１時間以上は分離せず、分離しても簡単な攪拌によって均一になるものである。
【００６８】  本発明に係る分散液組成物は、前記粉体組成物１００重量部に対して、反応性分散媒、及び／又は、分散媒用熱可塑性ポリマーを含む分散媒を２５〜２５０重量部（粉体組成物濃度は８０〜２５重量％に相当）の量で含み、好ましくは６６〜２００重量部（粉体組成物濃度は６０〜３０重量％に相当）の量で含む。分散液組成物もまた、粉体組成物と同様に、必要に応じて、上述の公知の添加剤、補強剤及び／又はフィラーや、相溶化剤を適宜含むことができる。
【００６９】  本発明に係る分散液組成物は、注型又はポッティングの際には流動性を有する必要があり、その際の流動性（粘度）は、回転粘度計及び細管式粘度計（細管式レオメータとも呼ばれる。）によって測定できる。回転粘度計とは、試料中に円筒形の回転子を入れ、その回転速度とトルクから粘度を求め、細管式粘度計は細いノズルに試料を流し込み、ノズル両端の圧力差から粘度を求める方式である。本発明に係る分散液組成物は、注型及びポッティングする際の温度において、回転粘度計における粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上、細管式粘度計における粘度が３００Ｐａ・ｓ以下の流動性を有するものであり、好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以上、２５０Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは３００ｍＰａ・ｓ以上、２００Ｐａ・ｓ以下である。下限に回転粘度計を、上限に細管式粘度計を用いるのは、流動性が高くなりすぎると、細管式粘度計での流出量が多くなりすぎて測定できず、流動性が低くなりすぎると、回転粘度計の回転軸がスリップして正確な流動性を測定できないからである。回転粘度計で測定できる粘度領域であれば、金型へのポッティングによる樹脂の装填（樹脂盛）ができ、細管式粘度計で測定できる粘度領域では、射出成形のような加圧による金型への圧入が可能となる。
【００７０】  本発明に係る分散液組成物における液状の反応性分散媒の硬化発熱量が２００Ｊ／ｇ以上、又は硬化度が８０％以上であれば、成形時に粉体組成物用熱可塑性ポリマーが軟化又は融解し、高熱伝導性フィラー粒子の周辺から逸脱して反応性分散媒相に流れ込み、大きな凝集物として偏在することによる熱伝導率の低下の心配がなく、かつ機械的強度の高い樹脂材料を提供できる。
【００７１】  原料、粉体組成物及び分散液組成物の有機ポリマー粒子および高熱伝導性フィラー粒子の平均粒径等の測定には、動的光散乱法、レーザー回析法、光学顕微鏡・電子顕微鏡を用いる画像イメージング法、重力沈降法などの公知の方法を用いることができ、層間剥離のレベルは、光学顕微鏡・電子顕微鏡で直接的に、または粉体組成物及び分散液組成物の成形品の熱伝導率、電気伝導度、熱膨張係数、機械的物性などの測定によって推定することができる。また、反応性分散媒を用いる分散液組成物の硬化発熱量及び硬化度は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて求めることができる。
【００７２】  グラファイト類似構造を有する熱伝導性フィラーは、扁平状を有しているため、分散液成形品を成形する際に、当該フィラーは加圧方向に対して垂直な面方向には、粒子は面方向に沿って配向する一方で、側面では側面に沿って配向する傾向にある。従って、試験片での熱伝導率及び電気伝導度は１．５〜５．５倍程度の異方性を示すが、フィン構造の部品では、全体では異方性は緩和される。本発明において、熱伝導率の値は、分散液組成物を熱プレス成形した成形品（試験片）において測定されたものである。面方向の熱伝導率を示すホットディスク法によって測定されたものは、厚さ方向の熱伝導率を示す定常法よりも高い値を示す。しかしながら、金型に樹脂を装填し、加圧せずに成形した場合には、ホットディスク法によって測定された熱伝導率は、定常法によって測定されたものよりも低い値を示すことがあり、金型への樹脂の装填及び成形時に加圧するかどうかによってフィラーの配向は大きく左右され、異方性もそれに支配される。
【００７３】  本発明に係る分散液組成物は、後述するフィラー充填高熱伝導性材料となった際に、ホットディスク法において、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成されるという条件を有するものであり、この熱伝導率は好ましくは１．５〜３０Ｗ／ｍＫであり、より好ましくは２〜２５Ｗ／ｍＫであり、更に好ましくは３〜１５Ｗ／ｍＫである。この熱伝導率が１Ｗ／ｍＫ以上であれば、コイル部の発熱を低減でき、３５Ｗ／ｍＫ以下であれば、分散液の粘度をポッティングや加圧注型できるレベルにでき好ましい。また、成形品の熱伝導率の異方性は、扁平フィラーに、球状フィラーを併用すること、成形時に成形流れを制御して、ランダムな配向にすることによって緩和できる。
【００７４】  なお、「無限大クラスター」とは、パーコレーション理論に基づくものである。ここで一般に「パーコレーション理論」とは、対象とする物質が系内においてどのように繋がっているか、その特徴が系の性質にどのように反映しているかを対象とする理論である。具体的には、フィラー同士が十分に接触しパーコレーション（浸透）閾値に達すると、熱伝導性フィラーの特定濃度（閾値）以上で凝集し、系全体が連なるクラスター（無限大クラスター）が形成される。そうすると、系全体にわたって、熱伝導性が発現する。熱伝導性が発現するためには、前記のようなフィラー同士の接触と共にフィラー間での熱抵抗が重要であり、たとえ接触が十分であっても界面の熱抵抗が大きいと高い熱伝導性が発現されない。
【００７５】  本発明においては、材料系内に熱伝導性フィラーリッチ相と熱伝導性フィラー非リッチ相とが並存しており、熱伝導性フィラーリッチ相のフィラーが無限大クラスターを形成することによって熱伝導性が発現されるため、前記閾値が低濃度側にシフトし、非リッチ相がない場合と比較して、フィラーリッチ相におけるフィラー濃度が高まり、同一フィラー濃度において高い熱伝導率を示すことができる。また、当該フィラーリッチ相と非リッチ相とが海島構造、又は絡み合ったネットワークを形成することによって、当該フィラーリッチ相と非リッチ相との界面、又はフィラーと樹脂との界面での亀裂がなく、機械的強度、熱サイクル性等に優れた材料を提供できる。
【００７６】  本形態において、熱伝導性の無限クラスターが形成される条件を有するか否かは、分散液組成物成形品（フィラー充填高熱伝導性材料）の熱伝導率等の物性値測定並びに走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）及び透過型電子鏡（ＴＥＭ）による微小観察によって予測できる。
【００７７】  ［反応性分散媒］  本発明に用いる反応性分散媒とは、上述した粉体組成物を均一に分散することができ、加熱、触媒、光、硬化剤、硬化促進剤等を用いることによって化学反応を起こして架橋高分子（硬化物）を形成するもので、前記粉体組成物を分散する際には、液状の連続相になるものである。反応性分散媒としては、前述の未硬化の熱硬化性樹脂を含む、芳香族置換基や、結晶性の有無に関係ない、公知の未硬化の熱硬化性樹脂を用いることができる。具体的に、未硬化の熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ベンゾオキサジン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、フェノール樹脂、ビスマレイミド樹脂、シアネートエステル樹脂、イソシアネートエステル樹脂、ポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂前駆体及びこれらの樹脂前駆体混合物が挙げられる。通常は、前記熱硬化性樹脂の粘度を低下させる反応性希釈剤、前記熱硬化性樹脂と反応して架橋高分子を形成する硬化剤、前記熱硬化性樹脂の硬化反応を開始及び／又は促進する触媒、並びに／或いは硬化促進剤などを含む液状の組成物である。
【００７８】  本発明に用いられる反応性分散媒は、熱伝導性の無限大クラスターを形成するためには、粉体組成物１００重量部に対して、２５〜２５０重量部の量を用いる必要があり、当該分散媒の粘度が高すぎると、分散液組成物の粘度が高くなり、流動性を有する均一な組成物が得られなくなる。そのため、反応性分散媒は通常室温で液体であり、注型又はポッティングする際の温度における分散媒の粘度は、好ましくは２００ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００７９】  前記エポキシ樹脂としては、一分子中に少なくとも１個、好ましくは少なくとも２個のエポキシ基を有するエポキシ樹脂が使用される。具体的には、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡ−Ｄ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、レゾール型エポキシ樹脂などのフェノール系エポキシ樹脂、多価アルコールのグリシジルエステル、脂環式エポキシ樹脂、アミノ型エポキシ樹脂、イソシアヌレートのエポキシ化合物等が挙げられる。これらは単独でもしくは混合して用いられ、必要に応じて、エポキシ系反応性希釈剤、エポキシ樹脂硬化剤、触媒、エポキシ樹脂硬化促進剤などを添加して使用される。
【００８０】  前記エポキシ系反応性希釈剤は、エポキシ樹脂の特性を損なわずに樹脂を低粘度化するもので、アルキルモノグリシジルエーテル、アルキルフェノールモノグリシジルエーテル、アルキルジグリシジルエーテルなどがあり、通常用いられているものが使用できる。
【００８１】  前記エポキシ樹脂硬化剤は、エポキシ樹脂との反応によって架橋高分子を形成することができるもので、ノボラック型及び／又はレゾール型フェノール樹脂を単独で又は２種以上の混合物として用いることができる。前記フェノール樹脂以外のエポキシ樹脂硬化剤としてはトリエチレンテトラミン、ジアミノジフェニルメタンなどのアミン系硬化剤、メチルテトラヒドロフタル酸などの酸無水物系硬化剤、ベンゾオキサジン樹脂、イミダゾール、ジシアンジアミンなどが例示されるが、これらによって限定されるものではない。
【００８２】  前記エポキシ樹脂と、エポキシ樹脂硬化剤の混合比は、通常用いられる範囲であれば特に問題はなく、全エポキシ樹脂中のエポキシ基とエポキシ樹脂硬化剤との混合比は、通常用いられる範囲であれば特に問題なく、全エポキシ樹脂中のエポキシ基と全エポキシ樹脂硬化剤中のエポキシ基と反応する官能基との等量比は、好ましくは０．１〜２．０、より好ましくは０．５〜１．３である。上記の範囲内の値であれば、硬化性能、耐熱性等が十分に確保されるため、好ましい。
【００８３】  前記エポキシ樹脂の触媒及び／又は硬化促進剤は、通常エポキシ樹脂の触媒及び／又は硬化促進剤として使用されているものであれば特に限定されず、単独で又は２種以上の混合物として用いることができる。このような触媒及び／又は硬化促進剤としては２−メチルイミダゾール、２−フェニルイミダゾールなどのイミダゾール類、トリブチルアミン、２，４，６−トリス（ジメチルアミノメチル）フェノール、１，８−ジアザビシクロ（５，４，０）ウンデセン−７などのアミン類、トリフェニルホスフィンなどの有機リン系化合物などが例示されるが、これらによって制限されるものではない。このような触媒及び／又は硬化促進剤の使用量は、エポキシ樹脂１００重量部に対して、通常０．０１〜１０重量部、好ましくは０．１〜５重量部の範囲で選定される。硬化促進剤の使用量がエポキシ樹脂１００重量部に対して０．０１重量部以上であれば、十分な触媒又は硬化促進効果が得られる。また、この使用量が１０重量部以下であれば、耐水性・耐熱性の低下、成形性の低下、硬化物の物性低下などの悪影響の発生が防止され、また経済的観点からも好ましい。
【００８４】  前記シリコーン樹脂としては、特に限定されず、公知のものが使用でき、ジメチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサンなどのアルキルポリシロキサン類や、それらのアルケニル基、シラノール基、ヒドロキシ基、カルボキシル基などを付加したもの、エポキシ、アクリル、ウレタンなどを付加した変性シリコーン樹脂などが例示されるが、単独又は２種以上の混合物として用いることができる。これらのなかで、他の樹脂と反応することができ、機械的物性の低下の少ない変性シリコーン樹脂を用いることが特に好ましい。低粘度タイプのものは反応性希釈剤としても利用できる。
【００８５】  前記ベンゾオキサジン樹脂としては、前記粉体組成物に用いられる前述の常温で粉体のものを含む、公知のベンゾオキサジンを用いることができるが、分散液組成物の粘度を下げることができる融点が５０℃以下のもの、例えば、四国化成社製Ｆａ型ベンゾオキサジンなどが好ましい。ベンゾオキサジン樹脂の硬化促進剤としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、イミダゾール触媒、酸触媒など公知のものを用いることができる。
【００８６】  前記不飽和ポリエステル樹脂は、主要原料の酸（飽和二塩基酸／不飽和二塩基酸）とグリコールとの重縮合により生成した不飽和ポリエステルに、主としてスチレンなどの反応性モノマーを希釈溶解して製造されるもので、特に限定されず、公知のものが利用できる。また、ビニルエステル樹脂としては、エポキシ樹脂と（メタ）アクリル酸との付加反応により生成したビニルエステルに、主としてスチレンなどの反応性モノマーを希釈溶解して製造されるもので、特に限定されず、公知のものが利用できる。
【００８７】  前記フェノール樹脂は、フェノール類及びホルムアルデヒドを酸触媒又はアルカリ触媒下で縮合重合させることによって得られる熱硬化性樹脂の１つである。酸触媒ではノボラックという熱可塑性樹脂が得られるが、ノボラック樹脂自身は加熱しても硬化しないため、単独で硬化させて使用する場合にはヘキサメチレンテトラミンなどの硬化剤を用いる必要がある。アルカリ触媒下で合成を行うとレゾール樹脂が得られる。レゾール樹脂は自己反応性の官能基を有するため、加熱することによりそのまま硬化させることができる。また、前述したようにエポキシ樹脂や、ベンゾオキサジン樹脂の硬化剤として用いることができる。
【００８８】  前記ビスマレイミド樹脂としては、分子鎖の両末端にそれぞれマレイミド基を有する樹脂であれば、特に限定されないが、更にフェニル基を有する樹脂が好ましい。具体的には、例えば、Ｎ，Ｎ'−（４，４'−ジフェニルメタン）ビスマレイミド、ビス（３−エチル−５−メチル−４−マレイミドフェニル）メタン、２，２−ビス［４−（４−マレイミドフェノキシ）フェニル］プロパン、ｍ−フェニレンビスマレイミド、ｐ−フェニレンビスマレイミド、４−メチル−１，３−フェニレンビスマレイミド、Ｎ，Ｎ'−エチレンジマレイミド、Ｎ，Ｎ'−ヘキサメチレンジマレイミド等が挙げられ、これらのうちの１種または２種以上を組み合わせて用いることができる。
【００８９】  前記シアネートエステル樹脂とは、分子内に２個以上のシアネート基−ＯＣＮ（シアン酸エステル）を有する化合物であり、また前記イソシアネートエステル樹脂とは、分子内に２個以上のイソシアネート基−Ｎ＝ＣＯを有する化合物であり、公知のものを用いることができる。一般的には水酸基を有する化合物を硬化剤に使用して用いる。
【００９０】  前記ポリイミド樹脂としては、テトラカルボン酸二無水物とジアミンを原料に等モルで重合させ、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸（ポリアミック酸）を得て、その後、加熱、または触媒を用いて脱水・環化（イミド化）反応を進める２段階で得られるものと、テトラカルボン酸二無水物とジイソシアネートエステルを反応させて１段階で得られるものとがあり、公知のものを用いることができる。
【００９１】  コイル部の発熱を防止するための注型樹脂及びポッティング材に対する要求は、前述したように熱伝導性、流動性（粘性）、耐熱性、機械的強度、弾性（靭性）、熱サイクル性など多岐に亘っている。従って、上述の熱硬化性樹脂のなかで、反応性分散媒としては、ベンゾオキサジン樹脂及び／若しくはフェノール系エポキシ樹脂、並びに変性シリコーン樹脂及び／若しくはエポキシ系反応性希釈剤が構成される熱硬化性樹脂が好ましい。ベンゾオキサジン樹脂は耐熱性、機械的強度などを付与でき、フェノール系エポキシ樹脂の硬化促進剤となり、フェノール系エポキシ樹脂はフェノール構造を有するエポキシ樹脂であり、耐熱性や、機械的強度の付与、ベンゾオキサジンとの相溶性が良く、多様なグレードが市販されていることにより多岐に亘る物性要求に対応し易い。変性シリコーン樹脂は耐熱性、弾性（靭性）などの付与に適し、エポキシ系反応性希釈剤は粘度低下に寄与し、高熱伝導性フィラー濃度を高めて高熱伝導化に寄与し、エポキシ系分散媒の成分として、必要なものである。
【００９２】  前記反応性分散媒１００重量部におけるそれぞれの熱硬化性樹脂の割合は、ベンゾオキサジン樹脂は、好ましくは０〜６０重量部、より好ましくは５〜４０重量部、フェノール系エポキシ樹脂は、好ましくは５〜６０重量部、より好ましくは１０〜４０重量部、変性シリコーン樹脂は好ましくは０〜５０重量部、より好ましくは５〜３０重量部、エポキシ系反応性希釈剤は、好ましくは５〜５０重量部、より好ましくは１０〜３０重量部である。
【００９３】  反応性分散媒の作製は、特に限定はないが、通常公知の液状物質に適した攪拌機を備えた混合機を用いることができ、均一混合、脱泡促進などのために、必要に応じて加熱及び真空下に行うことができる。また、これらの反応性分散媒には、必要に応じて、前記の触媒、硬化剤及び／又は硬化促進剤や、粉体組成物と同様に、必要に応じて公知の添加剤、補強剤及び／又は高熱伝導性フィラーや、相溶化剤、熱可塑性ポリマーなどを適宜使用することができる。
【００９４】  ［分散媒用熱可塑性ポリマー］  本発明に用いる分散媒用熱可塑性ポリマーは、融点が１００℃以上であることが好ましい。また、荷重たわみ温度又は融点が前記粉体組成物用熱可塑性ポリマーよりも、好ましくは５〜１５０℃、より好ましくは１０〜１００℃、更に好ましくは２０〜５０℃低いものであれば、特に制限なく公知のものが利用できる。この差が５℃以上であれば、粉体組成物用熱可塑性ポリマーを溶解又は融解させることなく、分散媒用熱可塑性ポリマーを流動化させて分散液組成物を流動化できる。また、この差が１５０℃以下であれば、例えば粉体組成物用熱可塑性ポリマーの融点が３００℃のとき、分散媒用熱可塑性ポリマーの融点は１５０℃以上となり、分散媒用熱可塑性ポリマーが固化したときに、耐熱性、耐久性等を維持した分散液組成物成形品とすることができるので、本発明の効果を十分に発現できる。
【００９５】  前記分散媒用熱可塑性ポリマーとしては、有機ポリマー粒子として用いられる上述した熱可塑性ポリマーが挙げられる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリロニトリル／スチレン樹脂、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニルなどの汎用樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、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、ポリメチルペンテン、ポリカーボネートなどの汎用エンジニアリング樹脂、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルイミド、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドなどのスーパーエンジニアリング樹脂など、並びにこれらの混合物が例示されるが、これらによって限定されるものではない。
【００９６】  前記分散媒用熱可塑性ポリマーには、粉体組成物と同様に、必要に応じて公知の添加剤、補強剤及び／又はフィラーや、相溶化剤、熱硬化性樹脂を適宜使用することができる。
【００９７】  ＜分散液組成物の製造方法＞  本発明の別の一形態によれば、分離安定性に優れた分散液組成物の製造方法もまた、提供される。当該製造方法は、熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、  前記粉体組成物１００重量部に対して、反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）とを含むものである。
【００９８】  分散液組成物の製造方法における上記工程（１）及び（２）には、分散液組成物における前述の方法が適宜採用される。
【００９９】  粉体組成物を分散媒で分散する際には、均一に混合するために、前述の（粉体組成物の調整方法）において記載した混合機や、それ以外にも、公知の分散機、ニーダー、一軸及び二軸押出機などの溶融分散するための混練機など、用いる分散媒に適した公知の攪拌機を制限なく用いることができるが、ジェットミル、インパクトミル等の粉体組成物中の高熱伝導性フィラーが微粉砕されるような粉砕機の使用は好ましくない。分散には、泡を巻き込まないように、粉体組成物を均一に分散する必要があり、分散液組成物中に含まれる空気や、混合／分散中に巻き込む泡を除くために、減圧又は真空下に行うことが好ましい。
【０１００】  分散時間は、好ましくは１０〜６００分であり、より好ましくは２０〜１８０分である。分散時間が１０分以上であれば十分に分散でき、６００分以下であれば、効率的である。分散温度は、分散媒として、反応性分散媒を用いる場合は、当該反応性分散媒が化学反応を起こさない温度、通常は１５０℃以下、好ましくは１００℃以下であり、分散媒用熱可塑性ポリマーを用いる場合は、当該分散媒用熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上、粉体組成物用熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以下である。当該熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上であれば、粉体組成物を均一に分散できる。また、粉体組成物用熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以下であれば、分散時に粉体組成物用熱可塑性ポリマー粒子が軟化又は融解することなく、高熱伝導性フィラー粒子の周辺に留めておくことができる。また、分散媒用熱可塑性ポリマーは、粉末であれば、粉体組成物の製造時に混ぜて混合することができ、ペレット状のものであれば、粉体組成物用熱可塑性ポリマーの融点以下において成形時に押出機で溶融混合して用いることができ、かつ事前に分散液組成物マスターバッチを製造して、成形時に原料として用いることもできる。
【０１０１】  ＜フィラー充填高熱伝導性材料＞  本発明のさらに別の一形態によれば、フィラー充填高熱伝導性材料もまた、提供される。当該フィラー充填高熱伝導性材料は、熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕すること、によって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を、前記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で反応させ、並びに／又は、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以下であって前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度で流動化させ、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって形成されてなるものである。
【０１０２】  フィラー充填高熱伝導性材料における上記の粉体組成物、分散媒及び分散液組成物には、それぞれの項で示した形態が適宜応用される。
【０１０３】  反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件は、用いられる反応性分散媒の種類や、加熱温度、又は触媒、光、硬化剤、及び硬化促進剤の使用によって異なり、使用目的・用途に合わせて適切に決める。通常は、金型内に分散液を装填し、室温から粉体組成物に用いられる有機ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以下の反応（硬化）温度で、前述の手段を用いて適切に制御し硬化し、その後、加熱成形する。反応の最終硬化度は８０％以上であることが好ましい。これは、硬化度が８０％以上であれば、その後の加熱成形において、熱伝導性フィラー同士の接触を密にでき、効果的な熱伝導性パスを形成できるからである。また、分散媒用熱可塑性ポリマーを流動化させる方法は、粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以下であって前記分散媒用熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度で行い、通常は、押出機等で混練し金型内に装填してから加熱成形する。
【０１０４】  加熱成形は、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって行う。成形方法としては、射出成形、押出成形、中空成形、圧縮成形、トランスファー成形、粉末成形、カレンダー成形、熱成形等の公知の成形方法が制限なく利用でき、それぞれ、熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂に適した手段を用いて実施できる。共通事項としては、熱をかけて樹脂を溶かし、形作り、冷却固化することである。成形工程中、必要に応じて、減圧又は真空にして行うことができる。
【０１０５】  本発明のフィラー充填高熱伝導性材料は、上述のように構成されているため、分散媒として用いられる反応性分散媒が架橋する段階及び／又は分散媒として用いられる熱可塑性ポリマーが流動化する段階において、粉体組成物の構成要素である高熱伝導性フィラーの粉体組成物中における初期濃度が維持され、その後、粉体組成物の他の構成要素である有機ポリマー粒子中の熱可塑性ポリマー粒子が荷重たわみ温度又は融点以上の温度まで加熱された段階で、微粉化した熱可塑性ポリマー粒子が軟化及び／又は融解し、その後、冷却・固化の段階で、フィラーリッチ相及びフィラー非リッチ相を形成し、フィラーリッチ相において高熱伝導性フィラーが効率的に連結した高度な熱伝導性パスが形成される。
【０１０６】  フィラーリッチ相の構成成分は、フィラーに対する有機材料成分（有機ポリマー、反応性分散媒、分散媒用熱可塑性樹脂等）の親和性及びフィラーへの有機材料成分の移動性によって決まり、前者は表面自由エネルギー及び後者は分子量に主に依存する。表面自由エネルギー（γ）は固体表面上の液滴の接触角を測定することによって求めることができ、２種類以上の液体の既知の成分と実測値を理論式に代入して解くことによって、分散成分（γｄ）及び極性成分（γｐ）に分解することができる。例えば、六方晶窒化ホウ素ではγｄ＝３８．３ｍJ／ｍ２及びγｐ＝１５．３ｍJ／ｍ２、ＰＰＳ樹脂ではγｄ＝４５．２ｍJ／ｍ２及びγｐ＝０．１ｍJ・／ｍ２、ナイロン６ではγｄ＝２７．５ｍJ／ｍ２及びγｐ＝２６．２ｍJ／ｍ２、並びにポリベンゾオキサジンではγｄ＝３８．７ｍJ／ｍ２及びγｐ＝３．０ｍJ／ｍ２である。表面自由エネルギーを分散成分と極性成分に分けることによって、親和性にはどのような成分が有効に寄与しているかがわかる。
【０１０７】  フィラーと有機材料との親和性は両者の表面自由エネルギーを最小にするものほど高く、似たもの同士はよく溶ける、よく引っ付くという経験則とよく一致する。例えば、六方晶窒化ホウ素−ＰＰＳ樹脂−ナイロン６の系では、表面自由エネルギーの極性成分項が支配し、フィラーリッチ相は、表面自由エネルギーの差が最小となる六方晶窒化ホウ素及びナイロン６を主要構成成分とし、フィラー非リッチ相としてはＰＰＳ樹脂が主要構成成分となる。熱可塑性樹脂がフィラー非リッチ相になった場合、溶融（及び／又は軟化）−冷却−固化の際に凝集が起こり粒径は大きくなる場合があるが、通常は海島構造において島部分となるため、熱伝導性、電気特性、機械的特性において著しい影響を及ぼさない。反応性分散媒は、通常、分子量が小さいため、フィラー近辺への移動性は高く、かつフィラーとの親和性の高い場合には、特にフィラーリッチ相になり易い。しかしながら、表面自由エネルギーは、フィラーを表面処理したり、フィラーの表面が酸化されていたりして変化し、有機材料成分との親和性は変化する。また、反応性分散媒が反応（例えば、オキサジン環やエポキシ基の開環）によって、極性官能基が生成し、フィラーへの親和性が変化するため、それらを考慮する必要がある。
【０１０８】  上述のような高熱伝導性フィラーリッチ相の出現により、高度な、効果的な熱伝導性パスが形成され、熱伝導性のパーコレーション閾値が下がり、フィラー濃度が低いにもかかわらず高い熱伝導率を示す。このようなフィラー粒子相、有機ポリマー相及び分散媒相の高分子微細構造（モルフォロジー）は、材料（成形品）のＳＥＭ、ＴＥＭ及びＥＤＸ分析による微小観察によって測定することができる。
【０１０９】  熱伝導率、曲げ強度、曲げ弾性率、耐衝撃性等の優れた性質を得るためには、前記フィラーリッチ相及び非リッチ相が均一な状態で並存し、軟化又は融解、冷却固化によって、当該フィラーリッチ相におけるフィラーの熱伝導の無限大クラスターが形成されることが重要である。特に、分散媒として反応性分散媒を用いるときには、架橋高分子を形成する条件が、前記反応性分散媒の硬化度を高くして、粉体組成物に用いる熱可塑性ポリマーを軟化又は融解させることが重要である。
【０１１０】  ＜フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法＞  本発明の更に別の一形態によれば、フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法もまた、提供される。当該製造方法は、熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、  前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、  当該反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で前記分散液組成物を反応させる架橋工程（３）及び／又は分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーを前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以下であって前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度で流動化させる流動化工程（４）と、  前記架橋工程（３）及び／又は流動化工程（４）で形成された材料を、前記有機ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形する工程（５）と、  前記工程（５）で形成された材料を、冷却、固化する工程（６）とを含む。
【０１１１】  フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法における上記工程（１）、（２）、（３）、（４）、（５）及び（６）には、フィラー充填高熱伝導性材料の項で示した方法が適宜採用される。
【０１１２】  上記反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件は、熱重量／示差熱（ＴＧ／ＤＴＡ）装置及び示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用いて、硬化発熱挙動を測定して求めることができる。硬化温度及び硬化時間は、一定の昇温速度下に測定したときの発熱ピーク温度を目安として最適条件を決めることができる。ＴＧ分析の際に低温度における熱重量減少が著しい場合には反応物の減少のみならず、硬化物中に揮発成分に基づく気泡が含まれるため、物性低下が起こり好ましくない。この際には、減圧下での硬化前の脱泡や、触媒、硬化促進剤等を併用して硬化温度を下げることによって防ぐことができる。粉体組成物が固形状態で存在している間に注型して、反応性分散媒を硬化し、必要に応じて減圧し脱泡、次いで、加圧下に粉体組成物用熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度まで加熱して成形することが好ましい。
【０１１３】  分散媒として熱可塑性ポリマーを用いる場合には、粉体組成物用熱可塑性ポリマーが固形状態で存在している間に、分散媒用熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度に加熱して流動化させて金型に注型し、必要に応じて、気泡除去のための減圧、次いで加圧下に粉体組成物用熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度まで加熱して成形することが好ましい。
【０１１４】  本発明は上述のように構成されているので、フィラー充填高熱伝導性材料の項に記載した公知の成形方法及び装置を用いることができる。分散媒として熱可塑性ポリマーを用い射出成形を利用する場合には、粉体組成物が熱伝導性のモルフォロジーを維持した状態において分散液組成物を錠剤化や、ペレット化して原料供給すると、押出機への原料供給が容易となる。
【０１１５】  ＜フィラー充填高熱伝導性材料を用いて得られる成形品＞  本発明の一形態によれば、上記のフィラー充填高熱伝導性材料、又は上記の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を含み、高熱伝導・放熱部品として用いられる、シート、フィルム等を含む成形品もまた、提供される。
【０１１６】  成形品の製造には、前記フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法の項で述べた成形方法を適宜応用することができ、所望の形状になるような金型を用いることによって、用途に応じた形状の成形品を容易に得ることができる。成形原料として異なった素材を用いることにより、多層構造や、傾斜構造を有する成形品、例えば、絶縁性を必要とするステータや、リアクトルのコイル部に絶縁性の分散液組成物を注入し、その外側に導電性の分散液組成物からなる外装樹脂を一体成形した２層構造、又は高熱伝導性フィラーの濃度が異なる傾斜材料を一体成形した傾斜構造を有する一体成形品とすることによって、コイル部及びコア部から発生した熱を効率よく除くことができる。
【０１１７】  この際に、金型内にステータや、リアクトルを固定し、コイル部に絶縁性の分散液組成物（内装樹脂）を注入し、熱硬化後に、外装樹脂となる導電性の分散液組成物を注入し、固形分に用いる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点以上の温度で一体成形する方法；先に外装樹脂を成形し、その後、内装樹脂を注入成形する方法；別途、外装樹脂を成形して、その後、内装樹脂に外装樹脂を融着する方法等、公知の方法を用いることができる。この際に、外装樹脂及び内装樹脂に用いる熱可塑性ポリマーとして、同一のポリマー又は相溶性の良いポリマーを用いると、層間の界面での接着性が高まり、熱伝導性等の機能性や、機械的物性、熱サイクル等の耐久性を高めることができる。又、コイルの絶縁性を十分に確保し、導電性の分散液組成物を内装樹脂及び外装樹脂に用いて、低コスト化を図ることができる。
【０１１８】  好ましい実施形態において、２層積層されてなる成形品は、前記２層の一方の層が、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が７０（Ωｃｍ）−１以下、好ましくは１〜７０（Ωｃｍ）−１の導電性を示し、前記２層のもう一方の層が、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が１０−１０（Ωｃｍ）−１以下の絶縁性を示すことが好ましい。しかし、コイル等において十分な絶縁性が確保されていれば、表面電気伝導度については０．１（Ωｃｍ）−１以下の半導体領域のものも利用できる。また、電気伝導度が１（Ωｃｍ）−１以上であれば、電磁波シールド性を有し、７０（Ωｃｍ）−１以下であれば、絶縁性を示しつつ、分散液の粘度が下がり加圧注入でき好ましい。
【０１１９】  本発明に係るフィラー充填高熱伝導性材料及び成形品は、上述のように構成されているため、用いられるグラファイト類似構造を有するフィラーを含む高熱伝導性フィラーの特徴を生かしつつ、有機ポリマーの有する軽量性、意匠性、成形加工性、切削加工性、一体成形性、寸法安定性、用途に合わせた物性の改良などの特徴を発現でき、熱伝導性、放熱性、電気特性、耐熱性、機械的物性、熱サイクル性等に優れ、電気・電子機器、回転電機等の最終製品に求められる様々な要求に応えることができる。成形品以外にも、流動性を生かしたシート、接着剤、グリース、封止材等、放熱が問題となっている様々な用途に利用することができ、電子・電気デバイスのパッケージ化によって、防水性、防塵性等に優れたデバイスを供給できる。
【０１２０】  セラミックスフィラー粒子等を用いる当該絶縁性材料は、絶縁性を必要とする電子・電気デバイスの基板の銅箔部分や、ステータ、リアクトル、インダクタ、トランス等のコイル部と接触する部分や電源等の基板の封止材として、黒鉛粒子等を用いる当該導電性材料は、熱放射率及び電気伝導度が高く、発生した熱を外部に逃がすスプレッタ、フィン、筐体等に用いることができ、軽量化、コンパクト化等が求められる自動車、バイク、航空機、エアコン、ロボット、ドローン等の分野に用いられる部材・部品として有効に利用できる。
【０１２１】  モーターや発電機は、磁石とコイルを相対的に回転して、動力や電力を発生し、固定側をステータ（固定子）、回転側をローター（回転子）と呼び、同じ原理で水平方向に移動させること（リニアモーター）もできる。リアクトルは、インダクタ（流れる電流によって形成される磁場にエネルギーを蓄えることができるものであり、一般にコイルによってできており、コイルと呼ばれることも多い。）を用いた受動素子のことであり、コンバータや、インバータの部品として用いられている。
【０１２２】  自動車には、可変動用などのエンジン関係、ワイパーなどの車体関係、電導パワーステアリングなどの車室内関係、パワースライドドア空気用などの清浄機用など、様々な部位に５０〜１５０個のモーターが用いられており、また発電用の発電機も用いられており、モーターの種別としては、直流ブラシ付きモーター、ＰＷＭ付き直流ブラシ付きモーター、ブラシレスモーター、ステッピングモーターなどがあり、こられに用いられるステータに利用できる。ロボットには、直流モーター、直流サーボモーター、交流モーター、誘導モーター、交流サーボモーター、リニアモーター、ステッピングモーターなどが用いられており、これらに用いるステータにも利用できる。
【０１２３】  特に、モーターのステータや、インバータ及びコンバータのリアクトルに用いる場合には、セラミックス等の絶縁性フィラー粒子を用いた分散液組成物は、ステータや、リアクトルのコイル部への内装用注型樹脂として、黒鉛等の導電性フィラー粒子を用いた分散液組成物は、ステータや、リアクトルの外装樹脂として用いることができ、両者を二色成形した場合には、両者の界面は相溶性の良い熱可塑性ポリマー同士によって強く結合させることができるので、界面における熱抵抗の上昇や、機械強度の低下を防止することができる。
【０１２４】  また、電子機器に外部から強力な電磁波が加わると、回路に不要な電流が誘導され、意図しない動作を引き起こし、本来の動作を妨げる場合があり、誤作動の原因となる。近年、あらゆる分野に電子・電子機器が多く使用されており、このノイズ対策が重要となっている。本発明に係る部材・部品は、ノイズが少ないので、ノイズ防止のためのＥＭＣ（電磁波妨害）対策に有効に利用でき、自動運転や、ＩｏＴの普及によって心配されるセンサーの誤作動等に役立てることができる。
【実施例】
【０１２５】  以下、実施例、比較例、参考例及び比較参考例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。なお、原料、分散液組成物及び成形品の作成及び評価は以下のように行った。【０１２６】  （１）原料  ［熱可塑性ポリマー］・ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）粒子：株式会社クレハ製、Ｗ２０３Ａナチュラル、白色粉末、リニアー型、粒径１００〜５００μｍ、比重１．３５、融点２９４℃（ＤＳＣ測定）、表面自由エネルギー（接触角測定）：分散成分（γｄ）＝４５．２ｍＪ／ｍ２及び極性成分（γｐ）＝０．１ｍＪ／ｍ２・ポリアミド（ナイロン６）粒子：宇部興産株式会社製、白色粉末、平均粒径１５０μｍ、融点２２３℃（ＤＳＣ測定）、表面自由エネルギー（接触角測定）：分散成分（γｄ）＝２７．５ｍＪ／ｍ２及び極性成分（γｐ）＝２６．２ｍＪ／ｍ２・ポリプロピレン（ＰＰ）粒子：株式会社セイシン企業製、ＰＰパウダーＰＰＷ−５Ｊ、白色粉末、平均粒径５．６μｍ、融点１４７℃（ＤＳＣ測定）、表面自由エネルギー（接触角測定）：分散成分（γｄ）＝３６．４ｍＪ／ｍ２及び極性成分（γｐ）＝０．２ｍＪ／ｍ２  ［高熱伝導性フィラー］・窒化ホウ素：昭和電工株式会社製、六方晶窒化ＢＮ単粒タイプＵＨＰ−２、白色粉末、平均粒径９〜１２μｍ、バルク熱伝導率６０Ｗ／ｍＫ（異方性フィラー：面方向２００Ｗ／ｍＫ；深さ方向６０Ｗ／ｍＫ）、表面自由エネルギー（接触角測定）：分散成分（γｄ）＝３８．３ｍＪ／ｍ２及び極性成分（γｐ）＝１５．３ｍＪ／ｍ２・酸化アルミニウム：デンカ株式会社製、球状アルミナＤＡＷ−４５、平均粒径４２．７μｍ、熱伝導率４０Ｗ／ｍＫ（等方性フィラー）・酸化マグネシウム：宇部マテリアルズ株式会社製、ＲＦ−９８、白色粉末、平均粒径５０．６μｍ、熱伝導率４５〜６０Ｗ／ｍＫ（等方性フィラー）・鱗片状黒鉛：株式会社中越黒鉛工業所製、ＢＦ−４０Ｋ、鱗片状黒色粉末、平均粒径４０μｍ、バルク熱伝導率１５０〜２００Ｗ／ｍＫ（異方性フィラー：面方向２００〜６００Ｗ／ｍＫ、厚み方向５〜１２Ｗ／ｍＫ）、表面自由エネルギー（接触角測定）：分散成分（γｄ）＝４４．４ｍＪ／ｍ２及び極性成分（γｐ）＝４．２ｍＪ／ｍ２・黒鉛屑：昭和電工株式会社製、電極用黒鉛屑  粒径１０〜３００μｍ（ＳＥＭ観察  ［熱硬化性樹脂］・Ｐ−ｄ型ベンゾオキサジン樹脂：四国化成株式会社製、Ｐ−ｄ型ベンゾオキサジン、淡黄色粉末、粒径０．０１〜０．１ｍｍ（ＳＥＭ観察）、融点７５℃、硬化発熱ピーク温度２４２℃（ＤＳＣ測定）、硬化発熱量２３９Ｊ／ｇ・Ｆ−ａ型ベンゾオキサジン樹脂：四国化成株式会社製、Ｆ−ａ型ベンゾオキサジン、淡黄色ブロック、軟化点３０℃（ＤＳＣ測定）、硬化発熱ピーク温度２４１℃（ＤＳＣ測定）、硬化発熱量２２０Ｊ／ｇ、硬化物の表面自由エネルギー（接触角測定）：分散成分（γｄ）＝３８．７ｍＪ／ｍ２及び極性成分（γｐ）＝４．２ｍＪ／ｍ２・フェノール系エポキシ樹脂：ＤＩＣ株式会社製、ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂ＥＰＩＣＬＯＮ８３０、エポキシ当量１６５〜１７７ｇ／当量、透明液体、粘度３０００〜４０００ｍＰａ・ｓ（２５℃）、比重１．１９（２５℃）・エポキシ系反応性希釈剤：株式会社アデ��製、グリシロールＥＤ−５０３Ｇ（化学名１，６−ヘキサンジオールジグリシジル）、透明液体、エポキシ当量１３５ｇ／当量、粘度１５ｍＰａ・ｓ（２５℃）、比重１．０８（２５℃）・エポキシ変性シリコーン樹脂：信越化学工業株式会社製、両末端エポキシ変性シリコーン樹脂Ｘ−２２−１６３、エポキシ当量２００ｇ／当量、透明液体、粘度１５ｍｍ２／ｓ（２５℃）、比重１．００（２５℃）・アミン変性シリコーン樹脂：信越化学工業株式会社製、両末端アミン変性シリコーン樹脂Ｘ−２２−１６１Ｂ、官能基当量１５００ｇ／当量、透明液体、粘度５５ｍｍ２／ｓ（２５℃）、比重０．９７（２５℃）・触媒：四国化成株式会社製、イミダゾール系触媒２Ｅ４ＭＺ−Ａ、白色粉末  （２）分散液組成物の物性測定  ［流動性試験］・回転粘度計による粘度（ｍＰａ・ｓ）：デジタル（回転）粘度計ＤＶ２Ｔ（ブルックフィールド社製）を用いて、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−１（１９９９）に準じて、１００℃においてスピンドルの回転速度を変えて、下記式（１）より粘度を測定し、粘度（ｍＰａ・ｓ）とせん断速度（１／ｓ）との関係において、数値の安定したところでの粘度を読み取って求めた。【０１２７】  η＝Ｋａ×（Ｔ／ω）  ・・・  （１）ここで、η：分散媒及び分散液の粘度（ｍＰａ・ｓ）、Ｋａ：装置定数（ｒａｄ／ｃｍ２）、ω：角速度（ｒａｄ／ｓ）、Ｔ：スピンドルに作用するトルク（１０−７Ｎ・ｍ）である。・細管式粘度計による粘度（ｍＰ・ｓ）：細管式レオメータ（株式会社島津製作所製フローテスタ（ＣＦＴ−５００型）を用いて熱流動性の評価を行った。口径１ｍｍ、長さ１ｍｍのノズルを用い、試料２．５〜３．５ｇを断面積１ｃｍ２のシリンダー内に充填し、ピストンを挿入し、分散媒がポリプロピレンの場合は１７０℃、ナイロンの場合は２６０℃、熱硬化性樹脂（反応性分散媒）の場合は１００℃において２分間保持し、５０〜５００ｋｇの荷重をかけて単位時間に流出する試料体積（Ｑ）を求め、下記式（３）によりせん断速度（Ｄω）を、式（２）により粘度（η）を求めた。粘度は荷重の増加とともに増大するが、荷重が低いと分散媒が分離するために、荷重３００ｋｇでの粘度を採用した。【０１２８】  η＝π×Ｒ４×Ｐ／（８×Ｌ×Ｑ）  ・・・  （２）  Ｄω＝４×Ｑ／（π×Ｒ３）  ・・・  （３）ここで、η：分散液の粘度（ポアズ（１ｃＰ＝１ｍＰａ・ｓ））、Ｄω：せん断速度（１／ｓ）、Ｒ：ノズル半径（ｃｍ）、Ｐ：荷重圧力（ｄｙｎｅ／ｃｍ２（１ｄｙｎｅ＝１．０２ｋｇｆ））、Ｌ：ノズル長さ（ｃｍ）、Ｑ：流れ値（ｍｌ／ｓ）である。【０１２９】  ［硬化発熱試験］・硬化発熱ピーク温度及び発熱量：示差走査熱量計（ＤＳＣ−６０Ａ  Ｐｌｕｓ）（株式会社島津製作所製）を用いて、窒素雰囲気下、加熱速度１０℃／分における分散媒及び分散液組成物の発熱挙動を測定し、硬化発熱ピーク温度、発熱量（Ｊ／ｇ）及び硬化度（％）を求め、分散媒及び分散液組成物の硬化温度の目安とした。【０１３０】  ［熱可塑性ポリマーの融点測定］・融点：上記示差走査熱量計を用いて、窒素雰囲気下、加熱速度１０℃／分における粉体組成物、分散媒及び分散液組成物の熱挙動を測定し、吸熱ピーク温度より、熱可塑性ポリマーの融点（℃）とし、熱可塑性ポリマーの存在を確認した。【０１３１】  ［分離安定性試験］・反応性分散媒を用いる分散液の分離安定性試験：内径６２ｍｍのプラスチック容器（内容積１４０ｍｌ）に分散液１００ｇを量り入れ、１００℃に設定した高温槽内に８時間静置し、上部の分離層（主に分散媒）の体積割合を求め、分離度（％）を求めた。・熱可塑性ポリマーを分散媒に用いる分散液の分離安定性試験：内径１２．５ｍｍのガラス製試験管（内容積１５ｍｌ）に分散液５ｇを量り入れ、分散媒がポリプロピレンの場合は１６０℃、ナイロンの場合は２５０℃に設定した高温槽内に１２時間静置し、上部の分離層（主に分散媒）の体積割合を求め、分離度（％）を求めた。【０１３２】  （３）成形品の物性  ［熱伝導率の測定］・ホットディスク法での測定：ホットディスク法熱物性測定装置（京都電子工業株式会社製、ＴＰＳ２５００Ｓ）を用いて測定した。ホットディスク法は、ホットディスクセンサーから発した熱が試験片内を伝わり、その熱が試験片の末端まで届かない範囲で測定することを念頭に置き、ある一定の深さの試験片表面近辺の熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）を測定する方法である。異方性材料の場合には面方向の熱伝導率を測定することができる。・温度傾斜法での測定：試験片をアルミブロックに挟み、一方をセラミックスヒーターから一定の熱量で加熱し、もう一方を２５℃の水で冷却し温度傾斜させて、定常熱流と試験片両端の温度差とから熱伝導率（Ｗ／ｍＫ）を計算した。異方性材料の場合は深さ方向の熱伝導率が測定できる。【０１３３】  ［電気伝導度の測定］・低抵抗率計ロレスターＧＰ（四探針法）（三菱アナリテック社製ｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃｃｄｆ）を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１９４（１９９４）に準拠して、試験片の表面および断面での電気伝導度（（Ωｃｍ）−１）を測定した。測定範囲は１０−３〜１０７Ωであり、導電性材料の電気伝導度が測定できる。・高抵抗率測定装置ハイレスタＵＸ（日本電計株式会社製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ６９１１（１９９５）に準拠して、試験片の電気伝導度（（Ωｃｍ）−１）を測定した。測定範囲は１０４〜１０１４Ωであり、絶縁材料の電気伝導度が測定できる。【０１３４】  ［耐熱性試験］・分解温度の測定：ＴＧ／ＤＴＡ  ＤＴＧ−６０（株式会社島津製作所製）を用いて、窒素雰囲気下、加熱速度１０℃／分において室温から１０００℃までの熱重量変化を測定し、重量が１０％減少したときの温度（℃）を１０％分解温度として、耐熱性の目安とした。【０１３５】  ［曲げ試験］・曲げ強度及び曲げ弾性率の測定：成形品をカットして、幅１０ｍｍ×厚さ４ｍｍ×長さ４０ｍｍの測定用試料を作成し、万能試験機オートグラフＡＢＳ−Ｘ（１ｋＮ）（株式会社島津製作所製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１７１（２０１６）に準拠して、曲げ強度（ＭＰａ）及び曲げ弾性率（ＧＰａ）を測定した。【０１３６】  ［耐衝撃特性試験］・シェルピー衝撃試験：成形品をカットして、幅８０ｍｍ×厚さ４ｍｍ×長さ１０ｍｍの測定用試料を作成し、衝撃試験機ＩＴ（株式会社東洋精機製作所製）を用い、ＪＩＳ  Ｋ７１１１−１（２０１２）に準じて、シェルピー衝撃値（ｋＪ／ｍ２）を求めた。【０１３７】  （４）接触角の測定及びＳＥＭ・ＥＤＸ分析  ［接触角の測定］  ��体成形品上に、表面自由エネルギー（γＬ）の既知な２種類の液体（水及びジヨードメタン）を滴下し、協和界面科学株式会社製自動接触角測定装置ＤＭｅ２１１を用いて、接触角（θ）を測定し、次式より固体成形品の分散力成分（γＳｄ）及び極性成分（γＳｐ）の表面自由エネルギーを求めた。    【０１３８】  ＷＳＬ＝γＬ（１＋θ）＝２√（γＳｄγＬｄ）＋２√（γＳｐγＬｐ）・・・   （４）  γS＝γSｄ＋γSｐ                      ・・・・・・・・・・・・・・・  （５）  ［ＳＥＭ／ＥＤＸの測定］  日本電子株式会社製走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）ＪＳＭ−ＩＴ１００を用い、スパッタ蒸着（Ｐｔ（５ｎｍ））及び加速電圧１０ｋＶの条件下において、成形品を予めハブ研磨したものをＳＥＭ・ＥＤＸ分析した。【０１３９】  〈参考例１〜８、比較参考例１及び２：粉体組成物の調製例〉  グラファイト類似構造を有するフィラー粒子、その他の高熱伝導性フィラー粒子及び有機ポリマー粒子を下記の表１に示す量で正確に秤量し、卓上ボールミルＢＭ−１０（株式会社セイワ技研製）の磁性ポットに入れ、磁性ボールを用い、室温において４時間粉砕混合して均一な粉体組成物を得た。得られた粉体組成物の一部を取り出し、ＤＳＣ測定を行い、吸熱ピーク温度から有機ポリマー粒子の融点を求めた。得られた結果を下記の表１に示す。なお、表１に記載の調製例のうち、有機ポリマー粒子を含むものを参考例１〜８とした。また、有機ポリマー粒子を含まないものについては、組成のみを示し比較参考例１及び２とした。【０１４０】
【表１】
2019097852.tif 000003
【０１４１】  〈実施例１〜９：反応性分散媒を分散媒とする分散液組成物の調製例〉  下記の表２に示す量の分散媒（表中に組成を示す。）を正確に秤量し、真空攪拌機を用いて、１００℃において脱泡混合して均一な分散媒を作製し、回転粘度計での粘度を求めた。また、当該分散媒に対して外割りで下記の表２に示す重量％になるように触媒を均一に加えてＤＳＣ測定を行い、硬化発熱量及び硬化発熱ピーク温度を求めた。それから、触媒を加える前の分散媒に表２に示す粉体組成物（参考例１）を、高熱伝導性フィラー粒子濃度が４０重量％までは上記真空攪拌機を用い、また、５０重量％からはニーダーを用いて、１００℃において脱泡混合して均一な分散液を作製して、実施例１〜９とした。【０１４２】  上記で作製した各分散液の粘度を回転粘度計及び／又は細管式粘度計を用いて測定し、粘度を求めた。回転粘度計での粘度はチクソトロピー性を示し、粘度値が安定するせん断速度が３．４ｓ−１での粘度の値を採用し、細管式粘度計での粘度については、荷重３００ｋｇにおいて測定し、流れ値は５ｍｌ／ｓ前後（せん断速度としては、５０，０００ｓ−１前後）であった。また、触媒を加えた分散媒については、１００℃にて８時間の分離安定性試験及びＤＳＣ測定を行い、分離度、熱可塑性ポリマーの融点、硬化発熱ピーク温度及び硬化発熱量を求めた。得られた結果を下記の表２に示す。【０１４３】  触媒を含む表２の各分散液組成物を縦横１００ｍｍ×１００ｍｍの金型に、厚さが１０ｍｍになるように挿入して、１５０℃の恒温槽に入れ、約２０分間予備硬化を行い、その後、真空熱プレス機を用いて、０〜３ＭＰａの圧力下において、金型設定温度１７０℃で４時間硬化反応を行って硬化度を高め、次いで、０〜１０ＭＰａ（０〜１０２ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力下において、５℃／分の速度で金型設定温度３００℃まで加熱し、その後３０分間保持してから冷却・固化を行うことにより、プレス成形を行った。得られた成形品からホットディスク法及び温度傾斜法での熱伝導率、高抵抗測定装置による電気伝導度、ＴＧによる１０％分解温度、曲げ強度、曲げ弾性率、及びシェルピー衝撃値を求めた。その結果を下記の表２に示す。【０１４４】
【表２】
2019097852.tif 000004
【０１４５】  表２に示す実施例の結果からわかるように、高熱伝導性フィラー濃度の増加とともに熱伝導率は上昇した。また、接線の傾きから、熱伝導性のパーコレーション閾値は、フィラー濃度２０重量％から３０重量％の間にあることがわかり、フィラーの周辺を微細な有機ポリマー粒子で覆うことによって、パーコレーション閾値が低濃度側にシフトすることもわかった。【０１４６】  図１は、実施例２（フィラー濃度４０重量％）及び実施例４（フィラー濃度６０重量％）において作製された成形品のＳＥＭ観察及びＮ原子マッピングの結果を示す写真である。これらの実施例の系は、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が六方晶窒化ホウ素（Ｎ原子含有）、有機ポリマー粒子がＰＰＳ樹脂（Ｃ及びＳ原子含有）、反応性分散媒がベンゾオキサジン樹脂（Ｃ、Ｎ及びＯ原子含有）、フェノール系エポキシ樹脂（Ｃ及びＯ原子含有）及びエポキシ反応性希釈剤（Ｃ及びＯ原子含有）からなっている。【０１４７】  ここで、図１の黒い島部分は、Ｓ原子マッピングからＰＰＳ樹脂であることが確認でき、フィラー非リッチ相を形成している。図１の白い部分は、Ｎ原子を含有する、六方晶窒化ホウ素及びベンゾオキサジン樹脂であるが（含有量は前者が圧倒的に多い）、ミクロ分散した海部分（連続相）となりフィラーリッチ相を形成している。Ｃ及びＯ原子マッピングから、六方晶窒化ホウ素と、反応性分散媒とが絡み合いミクロ分散しており、上図と下図との比較より、フィラー濃度を高めることによってＮ原子濃度、すなわち、六方晶窒化ホウ素の濃度が著しく高まっていることがわかる。六方晶窒化ホウ素に対して相溶性が悪い（表面自由エネルギー差の大きい）ＰＰＳ樹脂がフィラー非リッチ相として海部分を形成し、海部分の長さが（径）が５０μ以上あるものが多く見られる。これは粉体組成物中のＰＰＳ樹脂の粒径よりも大きくなっており、溶融凝集・固化したものと思われる。【０１４８】  〈比較例１〜５〉  高熱伝導性フィラー粒子濃度、粉体組成物の種類（参考例１又は比較参考例１）及び使用量並びに分散媒及び触媒の使用量を下記の表３に示すように変更したこと以外は、上述した実施例１に準じて実験を行った。その結果を比較例１〜５として下記の表３に示す。【０１４９】
【表３】
2019097852.tif 000005
【０１５０】  実施例１〜４並びに比較例１及び２の結果からわかるように、高熱伝導性フィラー濃度の増加とともに熱伝導率は上昇した。また、接線の傾きから、熱伝導性のパーコレーション閾値は、フィラー濃度２０重量％から３０重量％の間にあることがわかり、フィラー濃度が７０重量％になると粉体組成物と分散媒とを均一に混合することが困難となり（比較例２）、分散液の流動性を付与できないことがわかった。また、実施例２及び３と、比較例３及び４との比較より、本発明は、分離安定性、熱伝導率、曲げ強度、曲げ弾性率及びシェルピー衝撃強さにおいて優れていることがわかる。【０１５１】  〈実施例１０〜１７並びに比較例６及び７：分散液組成物に及ぼす粉体組成物の影響〉  高熱伝導性フィラー粒子濃度、粉体組成物の種類（参考例２〜８及び比較参考例２）及び使用量並びに分散媒及び触媒の使用量を下記の表４に示すように変更し、実施例１３及び１７において金型設定温度を２４０℃に変更したこと以外は、上述した実施例１に準じて実験を行った。その結果を実施例１０〜１７並びに比較例６及び７として下記の表４に示す。【０１５２】
【表４】
2019097852.tif 000006
【０１５３】  実施例１０〜１２については、実施例２と同様の結果が得られた。また、実施例１４〜１７については、高熱伝導性フィラー粒子として黒鉛を用いることによって、成形品は導電性となり、熱伝導率はより高いものとなった。実施例１４及び１５と、比較例６及び７との比較より、本発明は分離安定性、熱伝導性、導電性及び機械的特性において優れていることがわかる。【０１５４】  〈実施例１８〜２５並びに比較例８及び９：分散媒として熱可塑性ポリマーを用いる分散液組成物の調製例〉  下記の表５に示す種類及び使用量の粉体組成物を、それぞれ室温においてボールミルで４時間粉砕混合して粉体組成物を得た。次いで、当該粉体組成物と、下記の表５に示す種類及び使用量の分散媒とをボールミルに加え、２時間粉砕混合して分散液組成物を得て、実施例１８〜２２とした。また、比較例８及び９については、粉体組成物及び分散媒をボールミルに入れ、６時間粉砕混合して分散液組成物を得た。【０１５５】  上記で作製した各分散液組成物を縦横４０ｍｍ×４０ｍｍの金型に装填し、真空プレス機を用いて金型設定温度３００℃まで加熱して、６０分間保持しプレス成形を行った。当該分散液組成物の物性及び分散液成形品の物性を、実施例１に準じて測定し、その結果を実施例１８〜２２並びに比較例８及び９として下記の表５に示す。【０１５６】  また、参考例７で得られた粉体組成物１００重量部と、表５に示す量のＰＰ樹脂とを、株式会社テクノベル製２軸押出機ＫＺＷ２０−３０ＷＧを用いて、ＰＰ樹脂の融点（１４７℃）以上、ナイロン６の融点（２２３℃）以下の温度で混練し、ペレット（分散液組成物）を作製し、株式会社名機製作所製射出成形機Ｍ−２０Ａ−ＳＪＣ（型締め力：２０ｔ；スクリュー径：２０ＭＰａ）を用いて、ナイロン６の融点近辺の温度において射出成形し、成形品を得た。得られた成形品を２枚重ねて、縦横４０ｍｍ×４０ｍｍの金型に装填し、真空プレス機を用いて金型設定温度３００℃まで加熱して、６０分間保持しプレス成形を行い、試験片を得た。当該分散液組成物の物性及び分散液成形品の物性を、実施例１に準じて測定し、その結果を実施例２３〜２５として表５に示す。【０１５７】
【表５】
2019097852.tif 000007
【０１５８】  実施例１８〜２１より、高熱伝導性フィラー粒子濃度が増加するとともに熱伝導率、電気伝導度及び機械的強度は増加し、熱伝導性の無限クラスターが形成されていることがわかる。また、実施例２０及び実施例２２の比較により、分散媒をＰＰ樹脂からナイロン６樹脂に変えることによって、熱伝導率、電気伝導度及び機械的強度が向上することがわかる。更に、実施例１８及び１９と、比較例８及び９との比較により、本発明が熱伝導性、電気伝導性及び機械的特性において優れていることがわかる。更にまた、実施例２３〜２５より、分散液組成物を射出成形することによって、熱プレス成形とほぼ同様な結果が得られ、生産性を著しく向上できることがわかった。【０１５９】  〈実施例２６及び比較例１０：絶縁・導電材料を用いる二色成形〉  実施例２２と同様にして導電性材料分散液組成物（熱伝導率２４Ｗ／ｍＫ、表面電気伝導度２５（Ωｃｍ）−１）を作製し、縦横１００ｍｍ×１００ｍｍの金型を用い、深さ５ｍｍになるように装填して、実施例２２に準じて成形を行った。その後、実施例１３で得られた絶縁性材料分散液組成物（熱伝導率１３Ｗ／ｍＫ、電気伝導度１０−１４（Ωｃｍ）−１以下）を、当該導電性材料成形品の上部に深さ５ｍｍになるように装填し、実施例１３に準じて硬化・成形を行い、絶縁・導電性材料二色成形を行った。得られた分散液組成物成形品の物性を実施例２６として下記の表５に示す。また、絶縁材料分散液組成物として、実施例１３の代わりに比較例７（熱伝導率７．５Ｗ／ｍＫ、電気伝導度１．０（Ωｃｍ）−１）を用いて実施例２６と同様に実験を行った。その結果を比較例１０として下記の表６に示す。なお、ホットディスク法による熱伝導率の測定は、絶縁性材料及び導電性材料の両面側から行い、温度傾斜法による熱伝導率の測定は絶縁性材料側から加熱して測定を行った。表面の電気伝導度の測定についても、絶縁性材料及び導電性材料の両面側について行い、断面については絶縁性材料と導電性材料との両面から通電させて測定した。【０１６０】
【表６】
2019097852.tif 000008
【０１６１】  実施例２６と比較例１０との比較より、本発明は導電性及び機械特性において優れていることがわかる。なお、比較例１０では、絶縁性材料と導電性材料との界面において十分な接合ができないため、曲げ試験において界面での剥がれが起こっていた。【０１６２】  図２に、実施例２６において作製された成形品のＳＥＭ観察の結果を示す写真を示す。中央の破線が絶縁材料（実施例１３）と導電材料（実施例２２）との界面であり、その左半分が絶縁材料であり、右半分が導電材料である。ＳＥＭ写真からＡ、Ｂ及びＣの特徴的な塊のあることが分かった。【０１６３】  図３には、図２に示すＳＥＭ写真におけるＥＤＸ分析によって得られたＳ、Ｃ、Ｎ及びＯ原子のマッピングの結果を示す。絶縁材料は、グラファイト類似構造を有するフィラーとして六方晶窒化ホウ素（Ｎ原子含有）、有機ポリマー粒子としてナイロン６樹脂（Ｃ、Ｏ及びＮ原子含有）、反応性分散媒がベンゾオキサジン樹脂（Ｃ、Ｎ及びＯ原子含有）、フェノール系エポキシ樹脂（Ｃ及びＯ原子含有）及びエポキシ反応性希釈剤（Ｃ及びＯ原子含有）からなっている。導電材料は、グラファイト類似構造を有するフィラーとして鱗片状黒鉛（Ｃ原子含有）及び黒鉛屑（Ｃ原子含有）、有機ポリマー粒子としてＰＰＳ樹脂（Ｃ及びＳ原子含有）、分散媒用熱可塑性樹脂としてナイロン６（Ｃ、Ｎ及びＯ原子含有）からなっている。【０１６４】  Ｓ原子マッピングでは、塊Ｂに相当する顕著な島部分が見られ、ＰＰＳ樹脂に由来するものと思われる。Ｃ原子マッピングでは、塊Ａ及びＣに相当するシグナルが見られ、絶縁材料の塊Ａはナイロン６樹脂に由来する島部分と思われる。導電材料の塊Ｃはそれよりもシグナルが強く、ナイロン６樹脂に黒鉛が混じっているように思われ、Ｃ原子マッピングが全体に広がって連続相を形成している。Ｎ原子マッピングでは、絶縁材料については、六方晶窒化ホウ素に由来するシグナルが強く現れ、六方晶窒化ホウ素と反応性分散媒とが絡み合って連続相を形成しているものと思われる。導電材料については、ＰＰＳ樹脂の島部分（塊Ｂ）を除く部分に、弱いシグナルとしてとして広がっており、ナイロン６樹脂と黒鉛とが絡み合って連続相を形成しているものと思われる。Ｏ原子マッピングでは、弱いシグナルではあるが、ナイロン６樹脂や、反応性分散媒に由来する部分に現れている。【０１６５】  上述のように、実施例２６において作製された成形品のＳＥＭ・ＥＤＸ分析では、絶縁材料においては、ナイロン６樹脂部分が、導電材料ではＰＰＳ樹脂部分がフィラー非リッチ相を形成し、また前者では六方晶窒化ホウ素及と反応性分散媒とがミクロ分散しており、後者ではナイロン６樹脂と黒鉛とが絡み合い混合したフィラーリッチ相として連続相を形成し、かつ両者が界面において接触し、高い熱伝導率を発現しているものと思われる。フィラー非リッチ相の形成過程については、前述のようにフィラーと樹脂との表面自由エネルギーの差によって説明できる。【０１６６】  （実施例２７及び２８並びに比較例１１：ステータの樹脂モールド有無による効果）  電気自動車用アウター・ローター型ＣＱブラシレス・モータ＆インバーターキット（発売元：ＣＱ出版社）を用いて，モーターの回転���上にトルクセンサーおよびパウダーブレーキを取り付け，モーター稼動時におけるステータコイル部内の発熱状況とモーター性能を調べ、ステータへの樹脂モールド有無による効果について調べた。【０１６７】  図４は、モーター評価に用いた樹脂モールド無（左）及び樹脂モールド有（右）のステータの写真である。樹脂モールドステータの外側には、実施例２２の分散液組成物から得られる外装用導電材料（フィラー濃度６４重量％）、その内側界面に実施例４の分散液組成物から得られる内装用絶縁材料（フィラー濃度６０重量％）、及びコイル部内部には実施例２の分散液組成物から得られる内装用絶縁材料（フィラー濃度４０重量％）の３層構造の樹脂モールドを配置した（実施例２７）。また、内装用導電材料として実施例１７の導電材料（フィラー濃度４０重量％）を用いたこと以外は同様にして２層構造の樹脂モールドを配置したものを実施例２８とした。【０１６８】  コイル部内部に温度センサーを取り付け、モーター性能及び発熱挙動を調べ、トルク一定（１．１Ｎｍ）における各回転数での温度上昇及び回転数一定（１００ｒｐｍ）における各トルクにおける温度上昇を下記の表７に示す。なお、表７に示すように、樹脂モールドのないステータを用いた場合を比較例１１として、実施例２７及び２８の結果と比較した。その結果、実施例の樹脂モールドすることによって、５〜２８℃の温度上昇を防ぐことができることが判明した。【０１６９】
【表７】
2019097852.tif 000009
【０１７０】  本出願は、２０１７年１１月１４日に出願された日本特許出願番号２０１７−２１９２０２号に基づいており、その開示内容は、参照により全体として組み入れられている。
【図１】
2019097852.tif 000010
【図２】
2019097852.tif 000011
【図３】
2019097852.tif 000012
【図４】
2019097852.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月24日(2019.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得られ、
１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２】
前記分散媒が、前記液状の反応性分散媒を含む、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項３】
前記分散媒が、前記液状の反応性分散媒を含まない、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項４】
前記分散媒が、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含まない、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項５】
前記粉砕機はボールミル、ローラーミル、ビーズミル又はメディアミルである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項６】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項７】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項８】
前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が、六方晶窒化ホウ素粒子であり、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項９】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、酸化マグネシウム粒子をさらに含む、請求項８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１０】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、黒鉛粒子を含み、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１１】
前記黒鉛粒子が、天然黒鉛粒子及び／又は人造黒鉛粒子を含む、請求項１０に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１２】
前記天然黒鉛粒子が、鱗片状黒鉛粒子を含む、請求項１１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１３】
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含み、前記液状の反応性分散媒が未硬化の熱硬化性樹脂を含む、請求項１、２、４〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１４】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、ベンゾオキサジン樹脂及び／又はフェノール系エポキシ樹脂を含む、請求項１３に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１５】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、エポキシ反応性希釈剤及び／又はエポキシ変性シリコーン樹脂を含む、請求項１３又は１４に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１６】
前記液状の反応性分散媒が硬化剤を含む、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１７】
前記硬化剤がアミン変性シリコーン樹脂、アルコール変性シリコーン樹脂及びカルボン酸変性シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１６に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１８】
前記液状の反応性分散媒が、触媒を含む、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１９】
前記触媒がイミダゾール化合物を含む、請求項１８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２０】
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点が、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも１０〜１００℃低い、請求項１〜３、５〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２１】
注型又はポッティングする際の温度における粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２２】
前記熱伝導性の無限大クラスターが、主に前記粉体組成物に起因する高熱伝導性フィラーリッチ相に基づくものである、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２３】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、
前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、
を含む、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物の製造方法。
【請求項２４】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕すること、によって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜４００重量部を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を、前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むときには前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で反応させ、前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含むときには前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させた後に、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって形成されてなる、フィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２５】
前記フィラー充填高熱伝導性材料が、高熱伝導性フィラーリッチ相と、高熱伝導性フィラー非リッチ相とからなり、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が熱伝導性の無限大クラスターを形成してなる、請求項２４に記載のフィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２６】
前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度となる条件である、請求項２４又は２５に記載のフィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２７】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、
前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むときに、前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で前記分散液組成物を反応させる架橋工程（３）と、
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含むときに、分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーを前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させる流動化工程（４）と、
前記架橋工程（３）及び／又は流動化工程（４）で形成された材料を、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形する工程（５）と、
前記工程（５）で形成された材料を、冷却、固化する工程（６）と、
を含む、フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２８】
前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度となる条件である、請求項２７に記載のフィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２９】
請求項２４〜２６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、請求項２７若しくは２８に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を含み、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品。
【請求項３０】
前記フィラー充填高熱伝導性材料が２層積層されてなる成形品であって、
前記２層の一方の層が、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が７０（Ωｃｍ）−１以下の導電性を示し、
前記２層のもう一方の層が、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が０．１〜１０−１０（Ωｃｍ）−１の半導体又は１０−１０（Ωｃｍ）−１以下の絶縁性を示す、請求項２９に記載の成形品。
【請求項３１】
前記２層のフィラー充填高熱伝導性材料の層が、互いにフィラー濃度の異なる傾斜材料からなる層である、請求項２９又は３０に記載の成形品。
【手続補正書】
【提出日】令和1年11月5日(2019.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得られ、
１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２】
前記分散媒が、前記液状の反応性分散媒を含む、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項３】
前記分散媒が、前記液状の反応性分散媒を含まない、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項４】
前記分散媒が、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含まない、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項５】
前記粉砕機はボールミル、ローラーミル、ビーズミル又はメディアミルである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項６】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項７】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項８】
前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が、六方晶窒化ホウ素粒子であり、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項９】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、酸化マグネシウム粒子をさらに含む、請求項８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１０】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、黒鉛粒子を含み、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１１】
前記黒鉛粒子が、天然黒鉛粒子及び／又は人造黒鉛粒子を含む、請求項１０に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１２】
前記天然黒鉛粒子が、鱗片状黒鉛粒子を含む、請求項１１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１３】
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含み、前記液状の反応性分散媒が未硬化の熱硬化性樹脂を含む、請求項１、２、４〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１４】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、ベンゾオキサジン樹脂及び／又はフェノール系エポキシ樹脂を含む、請求項１３に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１５】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、エポキシ反応性希釈剤及び／又はエポキシ変性シリコーン樹脂を含む、請求項１３又は１４に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１６】
前記液状の反応性分散媒が硬化剤を含む、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１７】
前記硬化剤がアミン変性シリコーン樹脂、アルコール変性シリコーン樹脂及びカルボン酸変性シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１６に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１８】
前記液状の反応性分散媒が、触媒を含む、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１９】
前記触媒がイミダゾール化合物を含む、請求項１８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２０】
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点が、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも１０〜１００℃低い、請求項１〜３、５〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２１】
注型又はポッティングする際の温度における粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２２】
前記熱伝導性の無限大クラスターが、主に前記粉体組成物に起因する高熱伝導性フィラーリッチ相に基づくものである、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２３】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、
前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、
を含む、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物の製造方法。
【請求項２４】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕すること、によって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜４００重量部を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を、前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むときには前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で反応させ、前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含むときには前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させた後に、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって形成されてなり、高熱伝導性フィラーリッチ相および高熱伝導性フィラー非リッチ相を含み、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が前記熱伝導性の無限大クラスターを形成してなる、フィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２５】
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むとき、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が、前記高熱伝導性フィラーと、前記反応性分散媒とからなる、請求項２４に記載のフィラー重点高熱伝導性材料。
【請求項２６】
前記分散媒が、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含むとき、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が、前記高熱伝導性フィラーと、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーのいずれかとからなる、請求項２４に記載のフィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２７】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、
前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むときに、前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で前記分散液組成物を反応させる架橋工程（３）と、
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含むときに、分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーを前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させる流動化工程（４）と、
前記架橋工程（３）及び／又は流動化工程（４）で形成された材料を、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形する工程（５）と、
前記工程（５）で形成された材料を、冷却、固化する工程（６）と、
を含む、フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２８】
前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度となる条件である、請求項２７に記載のフィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２９】
請求項２４〜２６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、請求項２７若しくは２８に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を含み、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品。
【請求項３０】
前記フィラー充填高熱伝導性材料が２層積層されてなる成形品であって、
前記２層の一方の層が、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が７０（Ωｃｍ）−１以下の導電性を示し、
前記２層のもう一方の層が、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が０．１〜１０−１０（Ωｃｍ）−１の半導体又は１０−１０（Ωｃｍ）−１以下の絶縁性を示す、請求項２９に記載の成形品。
【請求項３１】
前記２層のフィラー充填高熱伝導性材料の層が、互いにフィラー濃度の異なる傾斜材料からなる層である、請求項２９又は３０に記載の成形品。
【請求項３２】
請求項２４〜２６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、請求項２７若しくは２８に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を用いて成形品を製造することを含む、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
パーコレーション閾値が低濃度側にシフトすることもわかった。
［０１４６］
図１は、実施例２（フィラー濃度４０重量％）及び実施例４（フィラー濃度６０重量％）において作製された成形品のＳＥＭ観察及びＮ原子マッピングの結果を示す写真である。これらの実施例の系は、グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が六方晶窒化ホウ素（Ｎ原子含有）、有機ポリマー粒子がＰＰＳ樹脂（Ｃ及びＳ原子含有）、反応性分散媒がベンゾオキサジン樹脂（Ｃ、Ｎ及びＯ原子含有）、フェノール系エポキシ樹脂（Ｃ及びＯ原子含有）及びエポキシ反応性希釈剤（Ｃ及びＯ原子含有）からなっている。
［０１４７］
ここで、図１の黒い島部分は、Ｓ原子マッピングからＰＰＳ樹脂であることが確認でき、フィラー非リッチ相を形成している。図１の白い部分は、Ｎ原子を含有する、六方晶窒化ホウ素及びベンゾオキサジン樹脂であるが（含有量は前者が圧倒的に多い）、ミクロ分散した海部分（連続相）となりフィラーリッチ相を形成している。Ｃ及びＯ原子マッピングから、六方晶窒化ホウ素と、反応性分散媒とが絡み合いミクロ分散しており、上図と下図との比較より、フィラー濃度を高めることによってＮ原子濃度、すなわち、六方晶窒化ホウ素の濃度が著しく高まっていることがわかる。六方晶窒化ホウ素に対して相溶性が悪い（表面自由エネルギー差の大きい）ＰＰＳ樹脂がフィラー非リッチ相として島部分を形成し、島部分の長さ（径）が５０μ以上あるものが多く見られる。これは粉体組成物中のＰＰＳ樹脂の粒径よりも大きくなっており、溶融凝集・固化したものと思われる。
［０１４８］
〈比較例１〜５〉
高熱伝導性フィラー粒子濃度、粉体組成物の種類（参考例１又は比較参考例１）及び使用量並びに分散媒及び触媒の使用量を下記の表３に示すように変更したこと以外は、上述した実施例１に準じて実験を行った。その結果を比較例１〜５として下記の表３に示す。
［０１４９］
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月16日(2020.4.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することによって得られ、
１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２】
前記分散媒が、前記液状の反応性分散媒を含む、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項３】
前記分散媒が、前記液状の反応性分散媒を含まない、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項４】
前記分散媒が、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含まない、請求項１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項５】
前記粉砕機はボールミル、ローラーミル、ビーズミル又はメディアミルである、請求項１〜４のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項６】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、結晶性及び／又は芳香族性を有する、熱可塑性樹脂及び熱可塑性エラストマーからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項７】
粉体組成物に用いられる前記熱可塑性ポリマー粒子が、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリエチレン及びポリプロピレンからなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項８】
前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子が、六方晶窒化ホウ素粒子であり、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項９】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、酸化マグネシウム粒子をさらに含む、請求項８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１０】
前記高熱伝導性フィラー粒子が、黒鉛粒子を含み、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫである、請求項１〜７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１１】
前記黒鉛粒子が、天然黒鉛粒子及び／又は人造黒鉛粒子を含む、請求項１０に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１２】
前記天然黒鉛粒子が、鱗片状黒鉛粒子を含む、請求項１１に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１３】
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含み、前記液状の反応性分散媒が未硬化の熱硬化性樹脂を含む、請求項１、２、４〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１４】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、ベンゾオキサジン樹脂及び／又はフェノール系エポキシ樹脂を含む、請求項１３に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１５】
前記未硬化の熱硬化性樹脂が、エポキシ反応性希釈剤及び／又はエポキシ変性シリコーン樹脂を含む、請求項１３又は１４に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１６】
前記液状の反応性分散媒が硬化剤を含む、請求項１３〜１５のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１７】
前記硬化剤がアミン変性シリコーン樹脂、アルコール変性シリコーン樹脂及びカルボン酸変性シリコーン樹脂からなる群から選択される少なくとも１種を含む、請求項１６に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１８】
前記液状の反応性分散媒が、触媒を含む、請求項１３〜１７のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項１９】
前記触媒がイミダゾール化合物を含む、請求項１８に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２０】
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含み、前記熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度又は融点が、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも１０〜１００℃低い、請求項１〜３、５〜１２のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２１】
注型又はポッティングする際の温度における粘度が、１００ｍＰａ・ｓ以上、３００Ｐａ・ｓ以下である、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２２】
前記熱伝導性の無限大クラスターが、主に前記粉体組成物に起因する高熱伝導性フィラーリッチ相に基づくものである、請求項１〜２１のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性分散液組成物。
【請求項２３】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、
前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、
を含む、フィラー充填高熱伝導性分散液組成物の製造方法。
【請求項２４】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕すること、によって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得て、前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜４００重量部を用いて均一に分散することによって得られ、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラーの濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を、前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むときには前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で反応させ、前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含むときには前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させた後に、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形し、冷却し、固化することによって形成されてなり、高熱伝導性フィラーリッチ相および高熱伝導性フィラー非リッチ相を含み、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が前記熱伝導性の無限大クラスターを形成してなる、フィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２５】
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むとき、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が、前記高熱伝導性フィラーと、前記反応性分散媒とからなる、請求項２４に記載のフィラー重点高熱伝導性材料。
【請求項２６】
前記分散媒が、荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含むとき、前記高熱伝導性フィラーリッチ相が、前記高熱伝導性フィラーと、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーよりも低い熱可塑性ポリマーのいずれかとからなる、請求項２４に記載のフィラー充填高熱伝導性材料。
【請求項２７】
熱可塑性ポリマー粒子を含む有機ポリマー粒子及びグラファイト類似構造を有するフィラー粒子を含む高熱伝導性フィラー粒子であって、これらの総量１００重量部に対して、５〜７０重量部の前記有機ポリマー粒子及び３０〜９５重量部の前記高熱伝導性フィラー粒子を、摩擦力又は衝撃力によりすりつぶす粉砕機を用いて粉砕することによって、前記グラファイト類似構造を有するフィラー粒子の平均面粒径を維持しながら層間剥離又は凝集破壊させて、かつ前記高熱伝導性フィラー粒子の周囲を微粉化された前記有機ポリマー粒子により覆って、均一に分散されてなる粉体組成物を得る工程（１）と、
前記粉体組成物１００重量部に対して、液状の反応性分散媒、並びに／又は荷重たわみ温度若しくは融点が前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子よりも５〜１５０℃低い熱可塑性ポリマーを含む分散媒２５〜２５０重量部を用いて均一に分散することにより、１〜３５Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す熱伝導性の無限大クラスターが形成され、かつ、前記高熱伝導性フィラー粒子の濃度がパーコレーション閾値以上であるという条件を有する分散液組成物を調製する工程（２）と、
前記分散媒が前記液状の反応性分散媒を含むときに、前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件で前記分散液組成物を反応させる架橋工程（３）と、
前記分散媒が前記熱可塑性ポリマーを含むときに、分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーを前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以下であって、前記分散媒に用いられる熱可塑性ポリマーの荷重たわみ温度若しくは融点以上の温度で流動化させる流動化工程（４）と、
前記架橋工程（３）及び／又は流動化工程（４）で形成された材料を、前記粉体組成物に用いられる熱可塑性ポリマー粒子の荷重たわみ温度又は融点以上の温度、０〜１０００ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で加熱成形する工程（５）と、
前記工程（５）で形成された材料を、冷却、固化する工程（６）と、
を含む、フィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２８】
前記液状の反応性分散媒が架橋高分子を形成する条件が、反応性分散媒が８０％以上の硬化度となる条件である、請求項２７に記載のフィラー充填高熱伝導性材料の製造方法。
【請求項２９】
請求項２４〜２６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、請求項２７若しくは２８に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を含み、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品。
【請求項３０】
前記フィラー充填高熱伝導性材料が２層積層されてなる成形品であって、
前記２層の一方の層が、熱伝導率が３〜３５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が７０（Ωｃｍ）−１以下の導電性を示し、
前記２層のもう一方の層が、熱伝導率が１〜２５Ｗ／ｍＫであり、表面電気伝導度が０．１〜１０−１０（Ωｃｍ）−１の半導体又は１０−１０（Ωｃｍ）−１以下の絶縁性を示す、請求項２９に記載の成形品。
【請求項３１】
前記２層のフィラー充填高熱伝導性材料の層が、互いにフィラー濃度の異なる傾斜材料からなる層である、請求項２９又は３０に記載の成形品。
【請求項３２】
請求項２４〜２６のいずれか１項に記載のフィラー充填高熱伝導性材料、又は、請求項２７若しくは２８に記載の製造方法によって製造されたフィラー充填高熱伝導性材料を用いて成形品を製造することを含む、高熱伝導・放熱部品として用いられる、成形品の製造方法。
【国際調査報告】
2019097852.tif 000014
2019097852.tif 000015
2019097852.tif 000016
2019097852.tif 000017